JP2008534623A - Use of spirostenol for the treatment of mitochondrial disorders - Google Patents

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Abstract

本発明は、ミトコンドリア遺伝病、もしくはミトコンドリア遺伝病に関連する疾病あるいは症状の治療、予防、もしくは発症リスクの軽減のため、スピロステノール誘導体の使用を含む方法、および組成に関するものである。
【選択図】図1
The present invention relates to methods and compositions involving the use of spirostenol derivatives for the treatment, prevention, or reduction of the risk of developing mitochondrial genetic diseases or diseases or conditions associated with mitochondrial genetic diseases.
[Selection] Figure 1

Description

本特許出願は、2005年4月1日に出願された米国仮特許出願第60/667,229号、および2005年7月8日に出願された米国仮特許出願第60/697,518号に基づく優先権を主張し、両出願を参照として本明細書に引用する。 This patent application is based on U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 667,229 filed on April 1, 2005 and U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 697,518 filed on July 8, 2005. And both applications are hereby incorporated by reference.

ミトコンドリアは、赤血球を除く体の全細胞に存在する分化した小器官であり、酸化的リン酸化によって、生命と成長の維持に体が必要なエネルギーの90%以上を生産する役目を担っている。ミトコンドリア呼吸鎖がはたらかなくなると、細胞のエネルギーレベルは急速に下がり、細胞死と器官機能障害につながる。器官によって異なるが、ミトコンドリアの生理機能の障害は、神経変性の疾病と疾患に関連する。これらは、アルツハイマー病やパーキンソン病などの中枢神経系の疾病と疾患、および、筋疾患(筋障害)や、種々の腎臓、肝臓ならびに呼吸の疾患などの、末梢神経系に影響を及ぼす疾病と疾患を含む。   Mitochondria are differentiated organelles present in all cells of the body except red blood cells, and are responsible for producing more than 90% of the energy the body needs to maintain life and growth through oxidative phosphorylation. When the mitochondrial respiratory chain fails, the energy level of the cell falls rapidly, leading to cell death and organ dysfunction. Depending on the organ, impaired mitochondrial physiology is associated with neurodegenerative diseases and disorders. These are diseases and disorders of the central nervous system such as Alzheimer's disease and Parkinson's disease, and diseases and disorders that affect the peripheral nervous system, such as myopathy (muscle disorders) and various kidney, liver and respiratory diseases. including.

ミトコンドリア障害の重症度によるが、疾患は軽症から致死の重症度にまで及ぶ。ミトコンドリアの障害が、罹患した疾病の原因であろうと結果であろうと、障害を負った生理機能を回復させるのに、呼吸機能の保護は必須である。さらに、ミトコンドリアの呼吸機能の保護は、成功する移植のために必要な組織の保存のためにも必須である。   Depending on the severity of the mitochondrial disorder, the disease can range from mild to fatal. Whether a mitochondrial disorder is a cause or a result of the disease affected, protection of respiratory function is essential to restore impaired physiology. In addition, protection of mitochondrial respiratory function is essential for the preservation of tissues necessary for successful transplantation.

遺伝的要因を持つミトコンドリア病の治療法は存在しないが、しかし治療によって症状を和らげること、または疾病の進行を遅らせる、もしくは阻止することを助けることは可能である(M. Zeviani et al., Brain; 127: 2153 (2004))。体質と疾患の重症度によって、治療は各患者個々に区別されるものの、これらの緩和治療は、既に起こった損傷を取り消すことはできない。しかし、遺伝子治療や薬物療法を含む多数の実験方法が、現在評価されている。   There is no cure for mitochondrial diseases with genetic factors, but treatment can help relieve symptoms or slow or stop disease progression (M. Zeviani et al., Brain ; 127: 2153 (2004)). Although treatment is individualized depending on the constitution and severity of the disease, these palliative treatments cannot reverse the damage that has already occurred. However, a number of experimental methods are currently being evaluated, including gene therapy and drug therapy.

一つの方法は、タンパク質導入装置を用いて、修飾遺伝子もしくは遺伝子産物をミトコンドリア内に導入すること(G. Manfredi et al., Natur. Genet., 30:394 (2002))、および、配列特異的な、抗遺伝子ペプチド核酸によって、変異mtDNAの複製を妨げること(R.W.
Taylor et al., Natur. Genet., 15:212 (1997))を含む。これらの取り組みは、まだ臨床では用いられていない。
One method is to introduce a modified gene or gene product into the mitochondria using a protein transduction apparatus (G. Manfredi et al., Natur. Genet., 30: 394 (2002)) and sequence-specific Preventing the replication of mutated mtDNA by anti-gene peptide nucleic acids (RW
Taylor et al., Natur. Genet., 15: 212 (1997)). These efforts have not yet been used clinically.

特定の特殊な筋疾患の症例では、ヘテロプラズミックな(異なる型のmtDNAが混在している)変異体の荷重の減少が、筋毒性薬を用いて、制御された筋線維損傷、および、変異体を持たないサテライト細胞による再生によって得られる(W. Irwin et al., J. Biol. Chem., 277:2221 (2002))。しかし、この治療は進行性外眼筋麻痺症候群(PEO)の5人の患者における下垂の改善には効果がなかった。   In cases of certain special myopathy, reduced heteroplasmic (mixed with different types of mtDNA) mutants, muscle myotoxic drugs, and controlled muscle fiber damage and mutations It is obtained by regeneration with satellite cells that do not have a body (W. Irwin et al., J. Biol. Chem., 277: 2221 (2002)). However, this treatment was ineffective in improving drooping in 5 patients with progressive extraocular palsy syndrome (PEO).

クレアチンは、クレアチンリン酸の合成の基質であり、筋、心臓および脳における、最も豊富なエネルギー貯蔵化合物である。種々の神経筋疾患を持つ81患者(17人のミトコンドリア病患者を含む)における非盲検試験は、虚血性等尺性握力、および非虚血性等尺性背屈トルクの著しい改善を示した。しかし、慢性PEOもしくはミトコンドリア筋疾患の16患者における別の無作為二重盲検プラセボ対照交差試験では、運動成績、眼球運動、もしくは日常生活動作において著しい効果は見られなかった(P. F. Chinnery et al., Am. J.
Med. Genet., 106:94 (2001))。あわせて考えると、これらのデータは、クレアチンが、全てではないがいくつかのミトコンドリア病においては効果的であることを示している。
Creatine is a substrate for the synthesis of creatine phosphate and is the most abundant energy storage compound in muscle, heart and brain. An open-label study in 81 patients with various neuromuscular diseases (including 17 patients with mitochondrial disease) showed a marked improvement in ischemic isometric grip strength and non-ischemic isometric dorsiflexion torque. However, another randomized, double-blind, placebo-controlled cross-over study in 16 patients with chronic PEO or mitochondrial myopathy had no significant effect on exercise performance, eye movements, or daily activities (PF Chinnery et al. , Am. J.
Med. Genet., 106: 94 (2001)). Taken together, these data indicate that creatine is effective in some, but not all, mitochondrial diseases.

コエンザイムQ10はmtDNAに関連するミトコンドリア病においては効果がないが (N. Bresolin et al., J. Neurol. Sci., 100:70 (1990))、‘原発性’CoQ10欠乏症において顕著な改善につながる。コエンザイムQ10の短鎖類似体であるイデベノンは、フリードライヒ失調症における肥大性心筋症の改善に効果があると思われる(P. Rustin et al., Lancet,
354: 477 (1999); C. Mariotti et al., Neurology, 60:1676 (2003))。
Coenzyme Q10 is ineffective in mitochondrial diseases associated with mtDNA (N. Bresolin et al., J. Neurol. Sci., 100: 70 (1990)) but leads to significant improvement in 'primary' CoQ10 deficiency . Idebenone, a short-chain analog of coenzyme Q10, appears to be effective in improving hypertrophic cardiomyopathy in Friedreich ataxia (P. Rustin et al., Lancet,
354: 477 (1999); C. Mariotti et al., Neurology, 60: 1676 (2003)).

このように、ミトコンドリア病を含むミトコンドリア障害の治療法が依然として必要とされている。   Thus, there remains a need for treatments for mitochondrial disorders, including mitochondrial diseases.

本発明は、中枢神経系の神経病理ではないミトコンドリア障害に罹患した、もしくは罹患の兆候のある、ヒトなどの哺乳類への投薬を含む治療法を提供する。これは、哺乳類に有効量の構造式(I)の化合物、または薬学的に許容されるそれらの塩を投与することを含む。   The present invention provides a method of treatment that includes medication to a mammal, such as a human, who is suffering from, or has a sign of, a mitochondrial disorder that is not a neuropathology of the central nervous system. This includes administering to the mammal an effective amount of a compound of structural formula (I), or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

式中のR1、R2、R4、R7、R11、R12およびR15のそれぞれは、個別に、水素原子、任意に-NR'-、-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-O-SO2-、-SO2-O-、-C(O)-、-C(O)-O-、-O-C(O)-、-C(O)-NR'-、もしくは-NR'-C(O)-を挿入した(C1-C8)アルキル基、または、ヒドロキシル基、N(R')2、カルボキシル基、オキソ基、もしくはスルホン酸である。R3はヒドロキシル基、(C1-C8)アルコキシ基、(C1-C22)アルキルCO2、R'O2C(CH2)2-8CO2-、トルエン-4-スルホニルオキシ基、もしくはベンゾイルオキシ基であり、ここで(C1-C22)アルキル基もしくは(CH2)2-8は任意に1〜2個のCH=CH単位、1〜2個のOH、および/もしくは1〜2個のエポキシ置換基を含むことができる。R6、R8、R9、R10、R13、R14、R16およびR17のそれぞれは、個別に、水素原子、(C1-C8)アルキル基、ヒドロキシル(C1-C8)アルキル基、(C1-C8)アルコキシ基、もしくはヒドロキシル基であり、XはO、S、S(O)、N(R')、N(Ac)もしくはN(トルエン-4-スルホニルオキシ基)である。 R 1 , R 2 , R 4 , R 7 , R 11 , R 12 and R 15 in the formula are each independently a hydrogen atom, optionally -NR'-, -O-, -S-, -SO -, - SO 2 -, - O-SO 2 -, - SO 2 -O -, - C (O) -, - C (O) -O -, - OC (O) -, - C (O) - (C 1 -C 8 ) alkyl group inserted with NR′- or —NR′—C (O) —, or a hydroxyl group, N (R ′) 2 , carboxyl group, oxo group, or sulfonic acid . R 3 is a hydroxyl group, (C 1 -C 8 ) alkoxy group, (C 1 -C 22 ) alkyl CO 2 , R′O 2 C (CH 2 ) 2-8 CO 2- , toluene-4-sulfonyloxy group Or a benzoyloxy group, wherein (C 1 -C 22 ) alkyl group or (CH 2 ) 2-8 is optionally 1-2 CH = CH units, 1-2 OH, and / or One to two epoxy substituents can be included. R 6, R 8 , R 9 , R 10 , R 13 , R 14 , R 16 and R 17 are each independently a hydrogen atom, (C 1 -C 8 ) alkyl group, hydroxyl (C 1 -C 8 ) Alkyl group, (C 1 -C 8 ) alkoxy group, or hydroxyl group, and X is O, S, S (O), N (R ′), N (Ac) or N (toluene-4-sulfonyloxy). Group).

ここで各R'は、個別にH、(C1-C8)アルキル基、フェニル基もしくはベンジル基である。
R16および/もしくはR17はCH3であることが好ましい。
アルキル基は(C2-C8)アルキル基であることが好ましい。
Here, each R ′ is individually H, (C 1 -C 8 ) alkyl group, phenyl group or benzyl group.
R 16 and / or R 17 is preferably CH 3 .
The alkyl group is preferably a (C 2 -C 8 ) alkyl group.

従って、本発明は、中枢神経系の神経病理ではない疾患に罹患した、もしくは罹患の兆候のある患者において、ミトコンドリア障害を治療するための治療法を含み、これは、有効量の構造式(II)の化合物、もしくは薬学的に許容されるそれらの塩を患者に投与することを含む。   Accordingly, the present invention includes a therapeutic method for treating a mitochondrial disorder in a patient suffering from or showing a disease that is not a neuropathology of the central nervous system, which comprises an effective amount of structural formula (II ) Or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

ここで式中のR1、R2、R4、R7、R11、R12、およびR15のそれぞれは、個別に、水素原子、(C1-C8)アルキル基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、オキソ基、スルホン酸、または、任意に-NH-、-N((C1-C8)アルキル)-、-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-O-SO2-、-SO2-O-、-C(O)-、-C(O)-O-、-O-C(O)-、-C(O)-NR'-、もしくは-NR'-C(O)-を挿入した(C1-C8)アルキル基で、ここでR'はHもしくは(C1-C8)アルキル基である。R3はヒドロキシル基、(C1-C6)アルキルCO2、HO2C(CH2)2CO2-、トルエン-4-スルホニルオキシ基もしくはベンゾイルオキシ基である。R6、R8、R9、R10、R13、およびR14のそれぞれは、個別に、水素原子、(C1-C8)アルキル基、(C1-C8)ヒドロキシルアルキル基、(C1-C8)アルコキシ基、もしくはヒドロキシル基である。XはO、N(H)、N(Ac)もしくはN(トルエン-4-スルホニルオキシ)基である。 Where R 1 , R 2 , R 4 , R 7 , R 11 , R 12 , and R 15 are each independently a hydrogen atom, a (C 1 -C 8 ) alkyl group, a hydroxyl group, an amino group, Group, carboxyl group, oxo group, sulfonic acid, or optionally -NH-, -N ((C 1 -C 8 ) alkyl)-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2- , -O-SO 2- , -SO 2 -O-, -C (O)-, -C (O) -O-, -OC (O)-, -C (O) -NR'-, or -NR A (C 1 -C 8 ) alkyl group having '-C (O)-inserted therein, wherein R ′ is H or a (C 1 -C 8 ) alkyl group. R 3 is a hydroxyl group, (C 1 -C 6 ) alkyl CO 2 , HO 2 C (CH 2 ) 2 CO 2- , toluene-4-sulfonyloxy group or benzoyloxy group. Each of R 6 , R 8 , R 9 , R 10 , R 13 , and R 14 is independently a hydrogen atom, a (C 1 -C 8 ) alkyl group, a (C 1 -C 8 ) hydroxylalkyl group, ( C 1 -C 8 ) an alkoxy group or a hydroxyl group. X is an O, N (H), N (Ac) or N (toluene-4-sulfonyloxy) group.

下記に詳細に示すように、スピロステノール、特に、ヘキサン酸=(22S,25S)-(20S)-スピロスタ-5-エン-3β-イルなどの5,6不飽和スピロステノール、サンシチソウ(キク科)に天然に存在する22R-ヒドロキシコレステロール誘導体は、ミトコンドリアに有毒なAβに作用するだけでなく、ミトコンドリア呼吸鎖に直接作用することで効果を発揮する、新しい治療法を提供することができる。ヘキサン酸=(22S,25S)-(20S)-スピロスタ-5-エン-3β-イルは、さらに、誘発された酸化的リン酸化の脱共役を止め、ミトコンドリア膜透過性遷移孔の有力なブロッカーであるシクロスポリンAの効果を増幅させる。これはミトコンドリア膜透過性遷移孔における効果を意味する。   Spirostenol, especially 5,6-unsaturated spirostenol such as hexanoic acid = (22S, 25S)-(20S) -spirosta-5-en-3β-yl, Candaceae (Asteraceae), as detailed below Naturally occurring 22R-hydroxycholesterol derivatives not only act on Aβ, which is toxic to mitochondria, but can provide a new therapeutic method that exerts an effect by acting directly on the mitochondrial respiratory chain. Hexanoic acid = (22S, 25S)-(20S) -spirosta-5-en-3β-yl further stops uncoupling of induced oxidative phosphorylation and is a potent blocker of mitochondrial permeability transition pore Amplifies the effect of some cyclosporin A. This implies an effect on the mitochondrial permeability transition pore.

CNS神経病理とはみなされないミトコンドリア病を含むミトコンドリア障害、および本方法で治療され得るミトコンドリア障害は、次のものを含む。
眼球:網膜色素変性症、視神経萎縮
筋:外眼筋の疾患(下垂、後天性斜視、眼筋麻痺)、圧挫筋症候群(コンパートメント症候群)
薬物副作用の結果としてのミトコンドリア機能不全(高活性抗レトロウイルス剤療法、HAARTなど)
筋疾患
心臓:心発作、心臓発作、心臓病、心疾患、心筋症、および、薬物副作用の結果としての任意の心臓のミトコンドリア機能不全(HAART、メガHAART、アントラサイクリンのような抗ガン剤など)
肝臓:肝細胞性の機能不全
腎臓および内分泌系:細管炎、糖尿病
呼吸障害
本発明は、薬学的に許容される担体と結合した、有効量の構造式Iおよび/もしくはIIの化合物を含む医薬合成物のような、構造式IもしくはIIの新しい化合物および合成物をさらに提供する。
Mitochondrial disorders, including mitochondrial diseases that are not considered CNS neuropathology, and mitochondrial disorders that can be treated with this method include:
Eyeball: Retinitis pigmentosa, optic nerve atrophy Muscle: Extraocular muscle disease (droop, acquired strabismus, ocular muscle paralysis), crush muscle syndrome (compartment syndrome)
Mitochondrial dysfunction as a result of drug side effects (highly active antiretroviral therapy, HAART, etc.)
Muscle disease Heart: Heart attack, heart attack, heart disease, heart disease, cardiomyopathy, and any cardiac mitochondrial dysfunction as a result of drug side effects (such as anticancer drugs like HAART, Mega HAART, anthracyclines)
Liver: Hepatocellular dysfunction Kidney and endocrine system: tubulinitis, diabetes Respiratory disorder The present invention relates to pharmaceutical synthesis comprising an effective amount of a compound of structural formula I and / or II combined with a pharmaceutically acceptable carrier. Further provided are new compounds and compounds of structural formula I or II, such as

下記に述べるように、ミトコンドリア呼吸鎖の障害は、アルツハイマー病(AD)と関連して詳細に述べられてきた。また、Aβ1-42はミトコンドリア呼吸鎖を脱共役させ、ミトコンドリア膜透過性遷移孔(MPT)の開放を促進し、細胞死につながることが報告されてきた。スピロステノール、ヘキサン酸=(22S,25S)-(20S)-スピロスタ-5-エン-3β-イル(SP-233)は、ペプチドに結合し不活性化することで、Aβ1-42毒性に対して神経細胞を守ると報告されている。本発明は、SP-233の保護効果がミトコンドリア機能の保護にも帰するという発見に基づくものである。ラット前脳から単離したミトコンドリアにおいて、SP-233によって部分的に打ち消された保護効果により、ピコモル濃度のAβ1-42がミトコンドリア呼吸率を減少させるということがわかっている。このSP-233の保護効果は、おそらく、SP-233がAβ1-42はもちろん、呼吸鎖をも直接標的とすることに由来する。 As described below, mitochondrial respiratory chain disorders have been described in detail in connection with Alzheimer's disease (AD). Aβ 1-42 has also been reported to uncouple the mitochondrial respiratory chain and promote the opening of the mitochondrial permeability transition pore (MPT), leading to cell death. Spirostenol, hexanoic acid = (22S, 25S)-(20S) -spirosta-5-en-3β-yl (SP-233) binds to peptides and inactivates them against Aβ 1-42 toxicity Have been reported to protect neurons. The present invention is based on the discovery that the protective effect of SP-233 is also attributed to the protection of mitochondrial function. In mitochondria isolated from rat forebrain, it has been found that picomolar concentrations of Aβ 1-42 reduce mitochondrial respiration rate due to the protective effect partially counteracted by SP-233. This protective effect of SP-233 probably comes from SP-233 directly targeting the respiratory chain as well as Aβ 1-42 .

SP-233はさらに、カルボニルシアニド=3-クロロフェニルヒドラゾン(CCCP)に誘導される酸化的リン酸化の脱共役を停止させる。また、シクロスポリンA(ミトコンドリアMPT孔の有力なブロッカー)の効果を増幅させ、これはMPTへの効果を意味する。呼吸鎖の脱共役およびミトコンドリアMPT孔の開放は、Aβ1-42によって引き起こされる心身に有害な二つの現象であるため、これらのSP-233の特性がその神経保護効果に寄与すると考えられる。 SP-233 further stops uncoupling of oxidative phosphorylation induced by carbonyl cyanide = 3-chlorophenylhydrazone (CCCP). It also amplifies the effect of cyclosporin A (a potent blocker of the mitochondrial MPT pore), which means an effect on MPT. Respiratory chain uncoupling and mitochondrial MPT pore opening are two detrimental psychosomatic events caused by Aβ 1-42 , and these SP-233 properties may contribute to their neuroprotective effects.

さらにヒトSK-N-AS神経芽細胞腫を用いて、Aβ1-42はミトコンドリアマトリクスに累積し、SP-233はAβ1-42を完全にマトリクスから排除するということが、共焦点顕微鏡法を用いて観察された。これらの結果は、Aβ1-42およびSP-233はヒト神経細胞のミトコンドリア機能に直接的な影響を及ぼし、またSP-233(アミロイドペプチドと共に培養混合液に存在するとき)はAβ誘導毒性に対してこれらの細胞を保護することができる、ということを示す。まとめると、これらの所見は、Aβ1-42がミトコンドリア機能に直接的な毒性効果を及ぼすということを示し、また、SP-233が、Aβを直接標的とすること、従って呼吸鎖を保護し、ADおよび他のCNS神経病理以外のミトコンドリアの疾病および障害の治療に有効な化合物ファミリーを提供することで、神経保護効果を発揮するということ、を示す。 In addition, using human SK-N-AS neuroblastoma, Aβ 1-42 accumulates in the mitochondrial matrix, and SP-233 completely eliminates Aβ 1-42 from the matrix. Observed. These results show that Aβ 1-42 and SP-233 have a direct effect on the mitochondrial function of human neurons, and SP-233 (when present in the culture mixture with amyloid peptide) is against Aβ-induced toxicity. Show that these cells can be protected. Taken together, these findings indicate that Aβ 1-42 has a direct toxic effect on mitochondrial function, and that SP-233 targets Aβ directly, thus protecting the respiratory chain, It shows that it provides a neuroprotective effect by providing a family of compounds that are effective in the treatment of mitochondrial diseases and disorders other than AD and other CNS neuropathologies.

本明細書で用いられるように、ミトコンドリア障害という言葉は、当分野で認められるミトコンドリア病だけでなく、ミトコンドリア障害もしくは機能不全が、兆候症状、進行および/もしくは予後において役割を担うような状態をも含む。後者の状態は、アルツハイマー病、パーキンソン病、多発性硬化症、もしくは筋萎縮性側索硬化症などの神経変性疾患を含み、さらに、卒中、脳虚血および他の脳および脊髄損傷によって引き起こされる神経細胞死を含む。ヘキサン酸=(22S,25S)-(20S)-スピロスタ-5-エン-3-イルを含むスピロステノールの、A誘導神経毒性に対する保護効果、およびAD治療における潜在的効果は報告されており(L. Lecanu et al., Steroids, 69:1 (2004))、また、公開されたPCT出願WO/03/077869の主題にもなっている。ヘキサン酸=(22S,25S)-(20S)-スピロスタ-5-エン-3-イルの、種々のストレッサーに対するミトコンドリア保護効果、および種々のミトコンドリア病の治療における効果は、これまでにわかっていない。   As used herein, the term mitochondrial disorder refers not only to mitochondrial diseases recognized in the art, but also to conditions where mitochondrial disorder or dysfunction plays a role in symptomatic symptoms, progression and / or prognosis. Including. The latter conditions include neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease, Parkinson's disease, multiple sclerosis, or amyotrophic lateral sclerosis, as well as nerves caused by stroke, cerebral ischemia and other brain and spinal cord injury Includes cell death. Hexanoic acid = (22S, 25S)-(20S) -Spirostenol, including spirosta-5-en-3-yl, has been reported to protect against A-induced neurotoxicity and potential effects in AD treatment (L Lecanu et al., Steroids, 69: 1 (2004)) and also the subject of published PCT application WO / 03/077869. The mitochondrial protective effect of hexanoic acid = (22S, 25S)-(20S) -spirosta-5-en-3-yl on various stressors and in the treatment of various mitochondrial diseases is unknown to date.

ミトコンドリア病もしくはミトコンドリア筋疾患は、ミトコンドリアに影響する疾病群であり、また筋機能にも干渉する。疾病群は、キーンズ‐セイアー症候群、リー症候群、ミトコンドリアDNA減少症候群(MDS)、ミトコンドリア脳筋症、乳酸アシドーシスおよび卒中様発作症状(MELAS)、ラゲット・レッド線維を伴うミオクローヌスてんかん(MERFF)、ミトコンドリアneurogastrointestinal脳筋症(MNGIE)、神経障害、運動失調および色素性網膜炎(NARP)、および進行性外眼筋麻痺症候群(PEO)を含む。   Mitochondrial disease or mitochondrial muscle disease is a group of diseases that affect mitochondria and also interferes with muscle function. Disease groups include Keynes-Sayer syndrome, Lee syndrome, mitochondrial DNA reduction syndrome (MDS), mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis and stroke-like seizure symptoms (MELAS), myoclonic epilepsy with laguette red fibers (MERFF), mitochondrial neurorogastrointestinal Includes encephalomyopathy (MNGIE), neuropathy, ataxia and retinitis pigmentosa (NARP), and progressive extraocular palsy syndrome (PEO).

ミトコンドリア筋疾患の症状は、筋力低下もしくは運動不耐性、心障害(心筋症)もし
くは律動障害、痴呆、運動障害、卒中様発作症状、難聴、失明、眼瞼下垂症、眼球運動制限、嘔吐、および発作を含む。これらの障害の予後は、進行性の衰弱から死に至る重症度にまで及ぶ。このように、ミトコンドリア障害は、視神経萎縮、下垂、後天性斜視、および眼筋麻痺などの眼の障害を含み得る。ミトコンドリア機能不全は、筋圧挫症候群(コンパートメント症候群)、HAARTならびに心臓を損傷させる薬物(アントラサイクリンなど)を含む抗ガン治療のような、薬物療法の副作用、肝細胞機能不全、内分泌細管症、および呼吸障害によって引き起こされ得る。
Symptoms of mitochondrial muscle disease include muscle weakness or exercise intolerance, cardiac disorders (cardiomyopathy) or rhythm disorders, dementia, movement disorders, stroke-like seizures, hearing loss, blindness, drooping eyelids, restricted eye movements, vomiting, and seizures including. The prognosis for these disorders ranges from progressive weakness to death. Thus, mitochondrial disorders can include ocular disorders such as optic nerve atrophy, ptosis, acquired strabismus, and ocular palsy. Mitochondrial dysfunction is due to side effects of drug therapy, hepatocellular dysfunction, endocrine tubules, and anti-cancer therapies, including muscle pressure syndrome (compartment syndrome), HAART, and drugs that damage the heart (such as anthracyclines) Can be caused by respiratory problems.

ミトコンドリア筋疾患のほとんどは20歳より前に発症し、しばしば運動不耐性もしくは筋力低下と共に発症する。身体活動において、筋は簡単に疲労もしくは衰弱してしまう。まれではあるが筋痙攣が起こる。吐き気、頭痛、および無呼吸もまたこれらの障害に伴う。   Most mitochondrial muscle diseases develop before the age of 20, often with exercise intolerance or weakness. In physical activity, muscles are easily fatigued or weakened. Although rare, muscle spasms occur. Nausea, headache, and apnea are also associated with these disorders.

本明細書で用いられる“治療する”もしくは“治療”という言葉は、患者においてミトコンドリアに関する疾病もしくは障害に関連する疾病もしくは障害の任意の治療を意味し、また、疾病もしくは障害に罹りやすいと思われるが、まだ疾病もしくは障害に罹患したとは診断されていない患者において、疾病もしくは障害の発症を予防すること、疾病もしくは障害を抑制すること(例えば疾病もしくは障害の進行の阻止)、疾病もしくは障害を軽減すること(例えば疾病もしくは障害の症候の緩解)、もしくは、疾病もしくは障害に起因する状態を軽減すること(例えば疾病もしくは障害の症状の抑止)、とを含むが、それらに限定されない。本明細書で用いられるように、“ミトコンドリア障害”もしくは“ミトコンドリア病”とは、本明細書で開示する全ての障害を含むことを意味する。   As used herein, the term “treat” or “treatment” means any treatment of a disease or disorder associated with a mitochondrial disease or disorder in a patient and is likely to be susceptible to the disease or disorder. However, in patients who have not yet been diagnosed with the disease or disorder, prevent the onset of the disease or disorder, suppress the disease or disorder (eg, prevent the progression of the disease or disorder), Including, but not limited to, alleviating (eg, remission of symptoms of a disease or disorder) or alleviating a condition resulting from a disease or disorder (eg, suppression of symptoms of the disease or disorder). As used herein, “mitochondrial disorder” or “mitochondrial disease” is meant to include all disorders disclosed herein.

本方法は、移植されるもしくは移植する器官もしくは組織において、ミトコンドリア障害の予防もしくは軽減に、in vitroでも用いられる。
“予防する”もしくは“予防”という言葉は、ミトコンドリアに関する疾病もしくは障害に関連して、患者において、何も起きていない場合には疾病もしくは障害が進行しないこと、あるいは、既に障害もしくは疾病が進行している場合にはさらに障害もしくは疾病が進行しないこと、あるいは、論理的に観察可能な疾病の兆候を示す症状がないこと、を意味する。
The method can also be used in vitro to prevent or reduce mitochondrial damage in transplanted or transplanted organs or tissues.
The terms “prevent” or “prevention” refer to a disease or disorder related to mitochondria in which the disease or disorder will not progress if nothing has happened in the patient, or the disorder or disease has already progressed. Means that the disorder or disease does not progress further, or that there are no symptoms that are logically observable signs of the disease.

好ましい立体異性体は、3S、10Rと13S、および20S、炭素骨格がスピロステン-3-オールの番号付けに一致して番号付けられる22Sと25Sである。従って、好ましい構造式(IもしくはII)の化合物は、ヘキサン酸=(22S,25S)-(20S)-スピロスタ-5-エン-3β-イル(SP233)である。構造式(I)もしくは(II)に示される炭素原子は、他に示されない限り、水素原子で飽和していることに注目されたい。   Preferred stereoisomers are 3S, 10R and 13S, and 20S, 22S and 25S, where the carbon skeleton is numbered consistent with the spirosten-3-ol numbering. Accordingly, a preferred compound of structural formula (I or II) is hexanoic acid = (22S, 25S)-(20S) -spirost-5-en-3β-yl (SP233). Note that the carbon atoms shown in Structural Formula (I) or (II) are saturated with hydrogen atoms unless otherwise indicated.

他に定められない限り、“アルキル基”、接頭辞“alk”(アルコキシ基におけるように)、および接尾辞“−アルキル”(ヒドロキシアルキル基におけるように)という言葉は、それぞれC1-8炭化水素の直鎖(ブチル基など)もしくは分鎖(イソブチル基など)をあらわす。アルキレン、アルケニレン、およびアルキニレンは、それぞれ二価のC1-8アルキル(エチレンなど)、アルケン、およびアルキンラジカルをあらわす。アルキル基は、ブチル基、ヘキシル基、メチル基、エチル基、プロピル基、もしくはイソプロピル基などの(C1-C6)アルキル基であることが好ましい。“アルキル基”という言葉は、シクロアキル基、(シクロアルキル)アルキル基、およびアルキル(シクロアルキル)アルキル基を含む。“アルケニル”という言葉も同様に、1〜2個のCH=CH単位を含むアルキル基だけでなく、付随するシクロアルケニル残基を含む。 Unless otherwise specified, the terms “alkyl group”, prefix “alk” (as in alkoxy groups), and suffix “-alkyl” (as in hydroxyalkyl groups) are C 1-8 carbonizations, respectively. Represents a straight chain (such as a butyl group) or a branched chain (such as an isobutyl group) of hydrogen. Alkylene, alkenylene, and alkynylene represent divalent C 1-8 alkyl (such as ethylene), alkene, and alkyne radicals, respectively. The alkyl group is preferably a (C 1 -C 6 ) alkyl group such as a butyl group, hexyl group, methyl group, ethyl group, propyl group, or isopropyl group. The term “alkyl group” includes cycloalkyl groups, (cycloalkyl) alkyl groups, and alkyl (cycloalkyl) alkyl groups. The term “alkenyl” likewise includes an associated cycloalkenyl residue as well as an alkyl group containing 1 to 2 CH═CH units.

特に、(C1-C8)アルキル基はメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ペンチル基、3-ペンチル基、へプチル基、もしくは
オクチル基であり得る。(C3-C8)シクロアルキル基は単環、二環、もしくは三環とすることもでき、さらにシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビシクロ[2.2.2]オクタニル基もしくはノルボルニル基を含み、さらに種々のテルペンおよびテルペノイド構造を含む。(C3-C6)シクロアルキル(C1-C2)アルキル基は、前記のシクロアルキル基を含み、シクロプロピルメチル基、シクロブチルメチル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、2-シクロプロピルエチル基、2-シクロブチルエチル基、2-シクロペンチルエチル基、もしくは2-シクロヘキシルエチル基とすることができる。ヘテロシクロアルキル基は、シクロアルキル基を含み、ここでそのシクロアルキル環系は、単環、二環、もしくは三環であり、且つ、任意に1〜2個のS、過酸化物ではないO、もしくはN(R')と、4〜8個の環員炭素原子を含むようなものであって、例えば、モルホリニル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、インダニル基、1,3-ジチアン-2-イル基、などである。全てのシクロアルキル環系もしくはヘテロシクロアルキル環系は、任意に、1〜3個の二重結合もしくはエポキシ残基を含み、且つ、任意に、1〜3個のOH、(C1-C6)アルカノイルオキシ基、(CO)、(C1-C6)アルキル基、もしくは(C2-C6)アルキニル基で置換される。(C1-C8)アルコキシ基には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、iso-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、ペントキシ基、3-ペントキシ基、もしくはヘキシルオキシ基を含めることができる。(C2-C6)アルケニル基は、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、1-ペンテニル基、2-ペンテニル基、3-ペンテニル基、4-ペンテニル基、1-ヘキセニル基、2-ヘキセニル基、3-ヘキセニル基、4-ヘキセニル基、もしくは5-ヘキセニル基とすることができる。ヒドロキシ(C1-C8)アルキル基もしくはヒドロキシ(C1-C8)アルコキシ基は、1もしくは2個のOH基で置換したアルキル基とすることができ、こうした1もしくは2個のOH基で置換したアルキル基としては、例えばヒドロキシメチル基、1-ヒドロキシエチル基、2-ヒドロキシエチル基、1-ヒドロキシプロピル基、2-ヒドロキシプロピル基、3-ヒドロキシプロピル基、1-ヒドロキシブチル基、4-ヒドロキシブチル基、3,4-ジヒドロキシブチル基、1-ヒドロキシペンチル基、5-ヒドロキシペンチル基、1-ヒドロキシヘキシル基、もしくは6-ヒドロキシヘキシル基である。(C1-C22)アルキルCO2-は、アセトキシ基、プロパノイルオキシ基、ブタノイルオキシ基、イソブタノイルオキシ基、ペンタノイルオキシ基、もしくはヘキサノイルオキシ基とすることができ、もしくは(C8-C22)CO2-は天然脂肪酸の残基を表すこともできる。
In particular, the (C 1 -C 8 ) alkyl group is a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, 3-pentyl group, heptyl group, or octyl group It can be. The (C 3 -C 8 ) cycloalkyl group may be monocyclic, bicyclic, or tricyclic, and is further cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, bicyclo [2.2.2] octanyl or norbornyl Groups, and various terpene and terpenoid structures. (C 3 -C 6 ) cycloalkyl (C 1 -C 2 ) alkyl group includes the above cycloalkyl group, and includes cyclopropylmethyl group, cyclobutylmethyl group, cyclopentylmethyl group, cyclohexylmethyl group, 2-cyclopropyl group An ethyl group, a 2-cyclobutylethyl group, a 2-cyclopentylethyl group, or a 2-cyclohexylethyl group can be used. A heterocycloalkyl group includes a cycloalkyl group, wherein the cycloalkyl ring system is monocyclic, bicyclic, or tricyclic, and optionally 1-2 S, non-peroxide. Or N (R ′) and 4 to 8 ring carbon atoms, for example, morpholinyl group, piperidinyl group, piperazinyl group, indanyl group, 1,3-dithian-2-yl Group, etc. All cycloalkyl or heterocycloalkyl ring systems optionally contain 1 to 3 double bonds or epoxy residues, and optionally 1 to 3 OH, (C 1 -C 6 It is substituted with an alkanoyloxy group, (CO), (C 1 -C 6 ) alkyl group, or (C 2 -C 6 ) alkynyl group. (C 1 -C 8 ) alkoxy group includes methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, iso-butoxy group, sec-butoxy group, pentoxy group, 3-pentoxy group, or hexyloxy group Can be included. (C 2 -C 6 ) alkenyl groups are vinyl, allyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl. A 3-pentenyl group, a 4-pentenyl group, a 1-hexenyl group, a 2-hexenyl group, a 3-hexenyl group, a 4-hexenyl group, or a 5-hexenyl group. A hydroxy (C 1 -C 8 ) alkyl group or a hydroxy (C 1 -C 8 ) alkoxy group can be an alkyl group substituted with 1 or 2 OH groups, and with these 1 or 2 OH groups, Examples of the substituted alkyl group include a hydroxymethyl group, 1-hydroxyethyl group, 2-hydroxyethyl group, 1-hydroxypropyl group, 2-hydroxypropyl group, 3-hydroxypropyl group, 1-hydroxybutyl group, 4- A hydroxybutyl group, a 3,4-dihydroxybutyl group, a 1-hydroxypentyl group, a 5-hydroxypentyl group, a 1-hydroxyhexyl group, or a 6-hydroxyhexyl group. (C 1 -C 22 ) alkylCO 2 -can be an acetoxy group, propanoyloxy group, butanoyloxy group, isobutanoyloxy group, pentanoyloxy group, or hexanoyloxy group, or ( C 8 -C 22 ) CO 2- can also represent a residue of a natural fatty acid.

本発明のある実施形態において、R10および/もしくはR12はCH3である。
本発明の別の実施形態において、R16およびR17はCH3である。
本発明の更なる実施形態において、R1、R2および/もしくはR12はHもしくはOHとなり得る。
In certain embodiments of the invention, R 10 and / or R 12 is CH 3 .
In another embodiment of the present invention, R 16 and R 17 is CH 3.
In a further embodiment of the invention, R 1 , R 2 and / or R 12 can be H or OH.

別の実施形態において、R1、R2、R4、R6、R7、R8、R9、R11、R12、R14およびR15はHである。
R2は、(C8-C22)アルキルCO2-もしくは(C1-C6)アルキルCO2-を含む(C1-C22)アルキルCO2-であることができ、またはOHもしくはO(C1-C8)アルキル基、またはHO2C(CH2)2CO2-であることができる。
In another embodiment, R 1 , R 2 , R 4 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 11 , R 12 , R 14 and R 15 are H.
R 2 is, (C 8 -C 22) alkyl CO 2 - or (C 1 -C 6) alkyl CO 2 - a containing (C 1 -C 22) alkyl CO 2 - can be, or OH or O It can be a (C 1 -C 8 ) alkyl group, or HO 2 C (CH 2 ) 2 CO 2 —.

XはO、あるいは、NHもしくはNAcを含むNR'となり得る。
R3はOR23でもよく、ここでR23は、脱離可能なヒドロキシ保護基であって、例えば、トシル基、メシル基、トリ(C1-C4)アルキルシリル基、THP、Eto(Et)、ベンジル基、ベンゾイルオキシカルボニル基、などとすることができる。C3がヒドロキシ置換された、化合物のC3-(C8-C22)脂肪酸エステルも本発明に包含され、脂肪酸は天然のものが好ましい。
X can be O, or NR ′ containing NH or NAc.
R 3 may be OR 23 , where R 23 is a detachable hydroxy protecting group, such as a tosyl group, a mesyl group, a tri (C 1 -C 4 ) alkylsilyl group, THP, Eto (Et ), A benzyl group, a benzoyloxycarbonyl group, and the like. Also included in the present invention are C 3- (C 8 -C 22 ) fatty acid esters of the compounds wherein C 3 is hydroxy substituted, with natural fatty acids being preferred.

本発明の実施に用いられる、上記構造式(I)および(II)の種々の化合物を下の表1に示す。   The various compounds of structural formulas (I) and (II) used in the practice of the present invention are shown in Table 1 below.

効能のある本発明の化合物の有効量は、障害を負ったミトコンドリア機能に関連する疾病の治療のために認可される前に、医薬組成物となるために薬学的に許容される担体と共に処方され得る。“有効量”もしくは“薬学的有効量”とは、治療された患者に治療効果を与えるために必要とされる化合物の量をあらわす。動物とヒトへの投薬量の相関(mg/m2体表面積に基づく)は、Freireich et al., Cancer Chemother. Rep., 50, 219 (1966)に記載されている。体表面積は患者の身長と体重から概算できる。例えばScientific Tables, Geigy Pharmaceuticals, Ardley, New York, 1970, 537を参照のこと。有効投与量は、Aβ毒性の阻害、もしくは、そうでなければミトコンドリアの保護に有効であると判明した、本化合物のin vitro濃度に基づくものである。モデル神経細胞株の治療に有効な本化合物の投与量は、下記に開示する。また、有効投与量は、当業者によって認められる
とおり、投与経路、賦形剤使用、および他の治療薬との同時投与によって異なる。
An effective amount of an effective compound of the invention is formulated with a pharmaceutically acceptable carrier to become a pharmaceutical composition before being approved for the treatment of a disease associated with impaired mitochondrial function. obtain. “Effective amount” or “pharmaceutically effective amount” refers to the amount of compound required to confer a therapeutic effect on a treated patient. Animal-human dose correlation (based on mg / m 2 body surface area) is described in Freireich et al., Cancer Chemother. Rep., 50, 219 (1966). Body surface area can be estimated from the patient's height and weight. See, for example, Scientific Tables, Geigy Pharmaceuticals, Ardley, New York, 1970, 537. Effective doses are based on in vitro concentrations of the compound that have been found to be effective in inhibiting Aβ toxicity or otherwise protecting the mitochondria. The dosages of this compound effective for the treatment of model neuronal cell lines are disclosed below. Effective dosages will also vary by route of administration, excipient usage, and co-administration with other therapeutic agents, as will be appreciated by those skilled in the art.

有効成分の毒性および効力は、例えばLD50(50%致死量)およびED50(50%有効量)を定めるための、標準的な薬学的手順によって定められる。毒性効果と治療効果との投与量の比率が治療係数であり、LD50/ED50の比率であらわされる。大きな治療係数を示す化合物が好ましい。毒性の副作用を示す化合物でも使用できるが、そのような化合物を病変組織部位へ導く送達系を設計するには、未感染細胞への潜在ダメージを最小限にする、すなわち副作用を軽減するために、注意が必要である。 The toxicity and potency of the active ingredient is determined by standard pharmaceutical procedures, for example to determine LD 50 (50% lethal dose) and ED 50 (50% effective dose). The dose ratio between toxic and therapeutic effects is the therapeutic index and is expressed as the ratio LD 50 / ED 50 . Compounds that exhibit large therapeutic indices are preferred. Although compounds that exhibit toxic side effects can be used, to design a delivery system that directs such compounds to the diseased tissue site, to minimize potential damage to uninfected cells, i.e. to reduce side effects, Caution must be taken.

本発明の方法、キット、化合物および医薬組成物には、記載の化合物および薬学的に許容されるそれらの塩の結晶体(多形体など)、鏡像体、異性体、および互変体が含まれる。実例となる薬学的に許容される塩は、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、琥珀酸、グリコール酸、グルコン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、アスコルビン酸、グルクロン酸、マレイン酸、フマル酸、ピルビン酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、安息香酸、アントラニル酸、メシル酸、ステアリン酸、サリチル酸、p-ヒドロキシ安息香酸、フェニル酢酸、マンデル酸、エンボン酸(パモ酸)、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、パントテン酸、トルエンスルホン酸、2-ヒドロキシエタンスルホン酸、スルファニル酸、シクロヘキシルアミノスルホン酸、アルギン酸、b-ヒドロキシ酪酸、ガラクタル酸、およびガラクツロン酸から調製される。   The methods, kits, compounds and pharmaceutical compositions of the present invention include crystals (such as polymorphs), enantiomers, isomers and tautomers of the described compounds and their pharmaceutically acceptable salts. Illustrative pharmaceutically acceptable salts include formic acid, acetic acid, propionic acid, succinic acid, glycolic acid, gluconic acid, lactic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, ascorbic acid, glucuronic acid, maleic acid, fumaric acid, Pyruvic acid, aspartic acid, glutamic acid, benzoic acid, anthranilic acid, mesylic acid, stearic acid, salicylic acid, p-hydroxybenzoic acid, phenylacetic acid, mandelic acid, embonic acid (pamoic acid), methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzene Prepared from sulfonic acid, pantothenic acid, toluenesulfonic acid, 2-hydroxyethanesulfonic acid, sulfanilic acid, cyclohexylaminosulfonic acid, alginic acid, b-hydroxybutyric acid, galactaric acid, and galacturonic acid.

“プロドラッグ”という言葉は、体内の代謝過程による転換の結果として、薬学的活性を生じるような薬物、もしくは化合物(活性成分)をあらわす。プロドラッグは、一般に薬物の前駆物質とみなされ、患者への投与およびその後の吸収に引き続いて、代謝過程などのいくつかの過程を経て、活性種もしくはより強い活性種に転換される。転換過程からの生じる他の産物は、身体で簡単に処理される。一般にプロドラッグはその上に、活性を下げる、および/もしくは、可溶性あるいはいくつか他の特性を薬物に与えるような、例えばエステル基もしくはアシル基などの、化学官能基を持つ。化学官能基がプロドラッグから解離すると、より活性の高い薬物が生まれる。プロドラッグは可逆性の薬物誘導体として設計され、薬物の部位特異的な組織への運搬を促進する修飾因子として利用される。現在のところ、プロドラッグの目的は、水が主な溶媒である部位を標的とするために、治療化合物の実効水溶性を高めることである。例えば、Fedorak, et al., Am. J. Physiol., 269, G210-218 (1995)はデキサメタゾン- β-D-グルクロニドについて記載している。McLoed, et al., Gastroenterol., 106, 405-413 (1994)は琥珀酸デキサメタゾン=デキストランについて記載している。Hochhaus, et al., Biomed. Chrom., 6, 283-286 (1992)は、21-スルホ安息香酸デキサメタゾンナトリウム、および21-イソニコチン酸デキサメタゾンについて記載している。加えて、J. Larsen and H. Bundgaard, Int. J. Pharmaceutics, 37, 87 (1987)によれば、N-アシルスルホンアミドはプロドラッグ誘導体の可能性があると評価されている。J. Larsen et al., Int. J. Pharmaceutics, 47, 103 (1988)によれば、N-メチルスルホンアミドはプロドラッグ誘導体の可能性があると評価されている。また、プロドラッグは、例えば、Sinkula et al., J. Pharm. Sci., 64, 181-210 (1975)などにも記載されている。プロドラッグはさらに、当該技術分野で周知の合成相互変換により、構造式(I)もしくは(II)の他の化合物の調製における合成中間体としても有用である。例えば、スピロステノール置換基の相互変換に有用な方法は、I.T. Harrison,
Compendium of Organic Synthetic Methods, Wiley-Interscience (1971)を参照のこと。
The term “prodrug” refers to a drug or compound (active ingredient) that produces pharmacological activity as a result of conversion by metabolic processes in the body. Prodrugs are generally regarded as drug precursors and are converted to active or stronger active species through several processes, such as metabolic processes, following administration to a patient and subsequent absorption. Other products resulting from the conversion process are easily processed by the body. In general, a prodrug has a chemical functional group on it, such as an ester group or an acyl group, that reduces activity and / or renders the drug soluble or has some other property. When the chemical functional group is dissociated from the prodrug, a more active drug is born. Prodrugs are designed as reversible drug derivatives and are used as modifiers that facilitate the delivery of drugs to site-specific tissues. At present, the purpose of prodrugs is to increase the effective water solubility of therapeutic compounds to target sites where water is the primary solvent. For example, Fedorak, et al., Am. J. Physiol., 269, G210-218 (1995) describes dexamethasone-β-D-glucuronide. McLoed, et al., Gastroenterol., 106, 405-413 (1994) describes dexamethasone oxalate-dextran. Hochhaus, et al., Biomed. Chrom., 6, 283-286 (1992) describes dexamethasone sodium 21-sulfobenzoate and dexamethasone 21-isonicotinate. In addition, according to J. Larsen and H. Bundgaard, Int. J. Pharmaceutics, 37, 87 (1987), N-acylsulfonamides are evaluated as potential prodrug derivatives. According to J. Larsen et al., Int. J. Pharmaceutics, 47, 103 (1988), N-methylsulfonamide is evaluated as a prodrug derivative. Prodrugs are also described in, for example, Sinkula et al., J. Pharm. Sci., 64, 181-210 (1975). Prodrugs are also useful as synthetic intermediates in the preparation of other compounds of structural formula (I) or (II) by synthetic interconversions well known in the art. For example, a useful method for interconversion of spirostenol substituents is IT Harrison,
See Compendium of Organic Synthetic Methods, Wiley-Interscience (1971).

“誘導体”という言葉は、類似した構造の別の化合物から、そのうちの或る原子、分子もしくは基を、他のものに交換、あるいは置換することによって作られる化合物をあらわす。例えば、化合物中の水素原子はアルキル基、アシル基、アミノ基などで置換され、その化合物の誘導体を作る。   The term “derivative” refers to a compound made from another compound of similar structure by exchanging or substituting one atom, molecule or group for another. For example, a hydrogen atom in a compound is substituted with an alkyl group, an acyl group, an amino group, etc. to make a derivative of the compound.

“血中濃度”とは、血漿もしくは血清中の基質濃度をあらわす。
“薬物吸収”もしくは“吸収”とは、薬物の投与部位から、例えば患者の血流などの全身循環への、移動過程をあらわす。
“Blood concentration” refers to the substrate concentration in plasma or serum.
“Drug absorption” or “absorption” refers to the process of movement from the site of drug administration to the systemic circulation, eg, the patient's bloodstream.

“生物学的利用率”とは、有効成分(薬物もしくは代謝物)が全身循環に吸収され、体内の薬効部位で有効となるまでの程度をあらわす。“代謝”とは、体内での薬物の化学変換の過程をあらわす。   “Bioavailability” refers to the extent to which an active ingredient (drug or metabolite) is absorbed into the systemic circulation and becomes effective at the medicinal site in the body. “Metabolism” refers to the process of chemical conversion of drugs in the body.

“薬物ダイナミクス”とは、薬効部位で薬物濃度に応じて観察される生物反応を決定する因子をあらわす。
“薬物キネティクス”とは、薬効部位での薬物の適切な濃度の達成および維持を決定する因子をあらわす。
“Drug dynamics” refers to factors that determine the biological response observed at the drug site in response to drug concentration.
“Drug kinetics” refers to the factors that determine the achievement and maintenance of an appropriate concentration of a drug at the drug site.

“血中半減期”とは、薬物の血中濃度が、最高濃度の50%まで減少するためにかかる時間をあらわす。
“約”という言葉は、本開示において“およそ”という意味であり、関連技術の実施の際に起こり得るパラメータの変量を包含するものである。例示的に、“約”という言葉の使用は、例示範囲から外れた用量も有用且つ安全であり得ることを示し、またそのような用量は本請求項の範囲に包含される。
“Blood half-life” refers to the time it takes for the blood concentration of a drug to decrease to 50% of its maximum concentration.
The term “about” means in the present disclosure “approximately” and encompasses parameter variables that may occur in the practice of the related art. Illustratively, the use of the word “about” indicates that dosages outside the illustrative range can be useful and safe, and such dosages are encompassed within the scope of the claims.

“測定可能な血清濃度”という言葉は、投与後に血流に吸収された治療薬の血清濃度(典型的には、ml、dl、もしくはl血清あたりのmg、μg、もしくはng治療薬量で測定される)を意味する。   The term “measurable serum concentration” refers to the serum concentration of a therapeutic agent absorbed into the bloodstream after administration (typically measured in mg, μg, or ng therapeutic amount per ml, dl, or l serum) Mean).

“薬学的に許容される”という言葉は、本明細書では形容詞的に用いられ、それで修飾された名詞が薬学的製品における使用に適することを意味する。薬学的に許容される塩には、金属イオンと有機イオンが含まれる。より好ましい金属イオンは、適切なアルカリ金属(Ia族)塩、アルカリ土類金属(IIa族)塩、および他の生理学的に許容される金属イオンを含むが、これらに限定はされない。イオンの例としては、通常の価数であるアルミニウム、カルシウム、リチウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、および亜鉛が含まれる。好ましい有機イオンとしては、プロトン化三級アミンおよび四級アンモニウムカチオン類が含まれ、その一部を挙げれば、トリメチルアミン、ジエチルアミン、N,N'-ジベンジルエチレンジアミン、クロロプロカイン、コリン、ジエタノールアミン、エチレンジアミン、メグルミン(N-メチルグルカミン)、およびプロカインがある。薬学的に許容される酸の例としては、塩酸、臭化水素酸、リン酸、硫酸、メタンスルホン酸、酢酸、蟻酸、酒石酸、マレイン酸、リンゴ酸、クエン酸、イソクエン酸、琥珀酸、乳酸、グルコン酸、グルクロン酸、ピルビン酸、オキサロ酢酸、フマル酸、プロピオン酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、安息香酸、などが含まれるが、これらに限定はされない。   The term “pharmaceutically acceptable” is used herein as an adjective, meaning that a noun modified thereby is suitable for use in a pharmaceutical product. Pharmaceutically acceptable salts include metal ions and organic ions. More preferred metal ions include, but are not limited to, suitable alkali metal (Group Ia) salts, alkaline earth metal (Group IIa) salts, and other physiologically acceptable metal ions. Examples of ions include the usual valences of aluminum, calcium, lithium, magnesium, potassium, sodium, and zinc. Preferred organic ions include protonated tertiary amines and quaternary ammonium cations, some of which are trimethylamine, diethylamine, N, N′-dibenzylethylenediamine, chloroprocaine, choline, diethanolamine, ethylenediamine, There is meglumine (N-methylglucamine) and procaine. Examples of pharmaceutically acceptable acids include hydrochloric acid, hydrobromic acid, phosphoric acid, sulfuric acid, methanesulfonic acid, acetic acid, formic acid, tartaric acid, maleic acid, malic acid, citric acid, isocitric acid, succinic acid, lactic acid , Gluconic acid, glucuronic acid, pyruvic acid, oxaloacetic acid, fumaric acid, propionic acid, aspartic acid, glutamic acid, benzoic acid, and the like, but are not limited thereto.

本発明の組成物は、通常は、薬学的組成物の形態で投与される。こうした組成物は任意の適切な経路、例えば、経口、経鼻胃、直腸、経皮、非経口(例えば皮下、筋肉内、静脈内、脊髄内、および皮内の、注射法または注入法による投与)、鼻腔内、経粘膜、移殖、膣、局所、頬側、ならびに舌下、を含むような経路で投与できるが、これらに限定はされない。その調製は、緩衝剤、保存料、浸透促進剤、適合性担体、ならびに、他の治療成分もしくは非治療成分を含めるのが普通である。   The compositions of the invention are usually administered in the form of a pharmaceutical composition. Such compositions can be administered by any suitable route, eg, oral, nasogastric, rectal, transdermal, parenteral (eg, subcutaneous, intramuscular, intravenous, intrathecal, and intradermal) by injection or infusion. ), Intranasal, transmucosal, transplanted, vaginal, topical, buccal, and sublingual. The preparation typically includes buffering agents, preservatives, penetration enhancers, compatible carriers, and other therapeutic or non-therapeutic components.

また本発明は、一つもしくはそれ以上の、構造式(I)あるいは(II)の化合物を含む医薬組成物を、薬学的に許容される担体もしくは賦形剤と併せて使う方法も含む。本明細書で用いられるように、“薬学的に許容される担体”もしくは“薬学的に許容される賦形
剤”という言葉は、任意且つすべての溶媒、分散媒体、外被物、抗真菌剤および抗菌剤、ならびに、等張剤および吸収遅緩剤、などを含む。基質の摂取のための、こうした媒体および試薬の使用については、当該技術分野において周知である。本発明の組成物と不適合である場合を除き、従来技術に係る任意の媒体もしくは試薬の使用が想定される。また、付加的な活性成分もこの組成物に組み込むことができる。本発明の組成物の製造にあたっては、(ひとつもしくは複数の)組成物を、薬学的に許容される賦形剤と併せて混合することができ、この賦形剤で希釈する、もしくは、カプセル、包、もしくは他の容器の形態をとる担体の中に包含させることもできる。本発明の組成物の製造に際して使用できる担体物質は、製薬で常用されている賦形剤のうちの任意のものであるが、こうした担体は、活性薬剤との適合性と、所望の投与形態における放出プロファイル特性とに基づいて選択すべきである。
The invention also includes methods of using a pharmaceutical composition comprising one or more compounds of structural formula (I) or (II) in combination with a pharmaceutically acceptable carrier or excipient. As used herein, the term “pharmaceutically acceptable carrier” or “pharmaceutically acceptable excipient” refers to any and all solvents, dispersion media, envelopes, antifungal agents And antibacterial agents, and isotonic and absorption delaying agents. The use of such media and reagents for substrate uptake is well known in the art. The use of any medium or reagent according to the prior art is envisaged, unless it is incompatible with the composition of the present invention. Additional active ingredients can also be incorporated into the composition. In making the compositions of the present invention, the composition (s) can be mixed with pharmaceutically acceptable excipients, diluted with these excipients, or capsules, It can also be included in a carrier in the form of a package or other container. The carrier materials that can be used in preparing the compositions of the present invention are any of the excipients commonly used in pharmacy, but such carriers are compatible with the active agent and in the desired dosage form. The choice should be based on the release profile characteristics.

例示的に、薬学的な賦形剤は以下にあげる例から選択される。
(a)アラビアゴム、アルギニン酸およびその塩、セルロース誘導体、メチルセルロース、ヒドロキシエチル-セルロース、ヒドロキシプロピル-セルロース、珪酸マグネシウムアルミニウム、ポリエチレングリコール、ゴム類、多糖類の酸、ベントナイト類、ヒドロキシプロピル-メチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン/酢酸ビニルコポリマー、クロスポビドン、ポビドン、ポリメタクリラート類、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、澱粉、アルファ化澱粉、エチルセルロース、トラガカントゴム、デキストリン、シクロデキストリン、微細結晶セルロース、スクロース、もしくはグルコースなどの、結合剤。
Illustratively, the pharmaceutical excipient is selected from the examples given below.
(A) Arabic gum, arginic acid and its salts, cellulose derivatives, methylcellulose, hydroxyethyl-cellulose, hydroxypropyl-cellulose, magnesium aluminum silicate, polyethylene glycol, rubbers, polysaccharide acids, bentonites, hydroxypropyl-methylcellulose, Gelatin, polyvinylpyrrolidone, polyvinylpyrrolidone / vinyl acetate copolymer, crospovidone, povidone, polymethacrylates, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxypropylcellulose, starch, pregelatinized starch, ethylcellulose, tragacanth gum, dextrin, cyclodextrin, microcrystalline cellulose, sucrose Or a binder, such as glucose.

(b)澱粉、アルファ化コーンスターチ、アルファ化澱粉、セルロース類、架橋カルボキシメチルセルロース、澱粉グリコール酸ナトリウム、クロスポビドン、架橋ポリビニルピロリドン、クロスカルメロースナトリウム、微細結晶セルロース、カルシウム、アルギニン酸ナトリウム錯体、粘土類、アルギニン酸塩類、ゴム類、もしくは澱粉グリコール酸ナトリウム、ならびに、錠剤調製において用いられる任意の崩壊剤、といった崩壊剤。   (B) Starch, pregelatinized corn starch, pregelatinized starch, celluloses, crosslinked carboxymethylcellulose, sodium starch glycolate, crospovidone, crosslinked polyvinylpyrrolidone, croscarmellose sodium, microcrystalline cellulose, calcium, sodium alginate complex, clays Disintegrants, such as arginates, gums, or sodium starch glycolate, and any disintegrant used in tablet preparation.

(c)ラクトース、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、硫酸カルシウム、微細結晶セルロース、粉末セルロース、デキストロース、デキストラン塩類、デキストラン、澱粉類、アルファ化澱粉、スクロース、キシリトール、ラクチトール、マンニトール、ソルビトール、塩化ナトリウム、ポリエチレングリコール、などの充填剤。   (C) Lactose, calcium carbonate, calcium phosphate, calcium hydrogen phosphate, calcium sulfate, microcrystalline cellulose, powdered cellulose, dextrose, dextran salts, dextran, starches, pregelatinized starch, sucrose, xylitol, lactitol, mannitol, sorbitol, chloride Fillers such as sodium and polyethylene glycol.

(d)ラウリル硫酸ナトリウム、モノオレイン酸ソルビタン、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレアート、ポリソルベート類、ポロクサマー類、胆汁酸塩類、モノステアリン酸グリセリル、PluronicTM系列(BASF)、などの界面活性剤。 (D) Surfactants such as sodium lauryl sulfate, sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polysorbates, poloxamers, bile salts, glyceryl monostearate, Pluronic TM series (BASF), and the like.

(e)クエン酸、琥珀酸、フマル酸、リンゴ酸、酒石酸、マレイン酸、グルタル酸炭酸水素ナトリウム、およびグルタル酸炭酸ナトリウム、などの可溶化剤。
(f)任意の抗酸化剤、緩衝剤、もしくは酸、などの安定剤も使用できる。
(E) Solubilizers such as citric acid, succinic acid, fumaric acid, malic acid, tartaric acid, maleic acid, sodium bicarbonate sodium glutarate, and sodium glutarate carbonate.
(F) A stabilizer such as any antioxidant, buffer, or acid can also be used.

(g)ステアリン酸マグネシウム、水酸化カルシウム、滑石、ステアリルフマル酸ナトリウム、硬化植物油、ステアリン酸、ベハピン酸グリセリン、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸、滑石、蝋類、ホウ酸、安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、DL-ロイシン、ポリエチレングリコール類、オレイン酸ナトリウム、もしくはラウリル硫酸ナトリウム、などの滑沢剤。   (G) Magnesium stearate, calcium hydroxide, talc, sodium stearyl fumarate, hydrogenated vegetable oil, stearic acid, glyceryl behapinate, magnesium stearate, calcium stearate, sodium stearate, stearic acid, talc, waxes, boric acid, Lubricants such as sodium benzoate, sodium acetate, sodium chloride, DL-leucine, polyethylene glycols, sodium oleate, or sodium lauryl sulfate.

(h)オレイン酸、モノステアリン酸グリセリン、モノオレイン酸ソルビタン、ソルビ
タンモノラウラート、オレイン酸トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレアート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウラート、オレイン酸ナトリウム、もしくはラウリル硫酸ナトリウム、などの湿潤剤。
(H) oleic acid, glyceryl monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan monolaurate, triethanolamine oleate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, sodium oleate, or lauryl sulfate Wetting agents such as sodium.

(i)ラクトース、澱粉、マンニトール、ソルビトール、デキストロース、微細結晶セルロース、リン酸水素カルシウム、スクロースに基づく賦形剤、粉砂糖、硫酸カルシウム一水和物、硫酸カルシウム二水和物、乳酸カルシウム三水和物、デキストラン塩類、イノシトール、加水分解された穀物固形物、アミロース、粉末セルロース、炭酸カルシウム、グリシン、もしくはベントナイト、などの希釈剤。   (I) Lactose, starch, mannitol, sorbitol, dextrose, microcrystalline cellulose, calcium hydrogen phosphate, excipient based on sucrose, powdered sugar, calcium sulfate monohydrate, calcium sulfate dihydrate, calcium lactate trihydrate Diluents such as Japanese, dextran salts, inositol, hydrolyzed grain solids, amylose, powdered cellulose, calcium carbonate, glycine, or bentonite.

(j)滑石、コーンスターチ、DL-ロイシン、ラウリル硫酸ナトリウム、およびステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム、などの固結防止剤あるいは流動促進剤。   (J) Anti-caking agents or glidants such as talc, corn starch, DL-leucine, sodium lauryl sulfate, and magnesium stearate, calcium stearate, sodium stearate.

(k)アラビアゴム、ゼラチン、コロイド二酸化珪素、グリセロリン酸カルシウム、乳酸カルシウム、マルトデキストリン、グリセリン、珪酸マグネシウム、カゼイン酸ナトリウム、大豆レシチン、塩化ナトリウム、リン酸三カルシウム、リン酸二カリウム、ステアリル乳酸カルシウム、カラギーナン、モノグリセリド、ジグリセリド、もしくはアルファ化澱粉、などの、薬学的に適合する担体。   (K) gum arabic, gelatin, colloidal silicon dioxide, calcium glycerophosphate, calcium lactate, maltodextrin, glycerin, magnesium silicate, sodium caseinate, soybean lecithin, sodium chloride, tricalcium phosphate, dipotassium phosphate, calcium stearyl lactate, A pharmaceutically compatible carrier, such as carrageenan, monoglyceride, diglyceride, or pregelatinized starch.

加えて、薬剤処方については、例えばRemington's The Science and Practice of Pharmacy (2000)で考察されている。薬剤処方の別の考察については、Liberman, H. A. and Lachman, L., Eds., Pharmaceutical Dosage Forms, Marcel Decker, New York, N.Y., 1980に見つけることができる。本発明の組成物を含む錠剤もしくは顆粒は、被膜することもでき、または腸溶剤皮で包むこともできる。   In addition, drug formulations are discussed, for example, in Remington's The Science and Practice of Pharmacy (2000). Additional considerations for drug formulation can be found in Liberman, H.A. and Lachman, L., Eds., Pharmaceutical Dosage Forms, Marcel Decker, New York, N.Y., 1980. Tablets or granules containing the composition of the invention can be coated or encased in enteric coatings.

ヒトの治療用として有用であることに加えて、本発明は、獣医学上の動物、爬虫類、鳥類、外来動物、ならびに畜獣を含む他の被験者に対しても有用であって、こうした被験者には、哺乳類、齧歯類なども含まれる。哺乳類には、例えばサル、もしくはキツネザル、ウマ、イヌ、ブタ、またはネコが含まれる。齧歯類には、ラット、マウス、リス、もしくはモルモットが含まれる。   In addition to being useful for human therapy, the present invention is also useful for other subjects including veterinary animals, reptiles, birds, exotic animals, and livestock. Includes mammals and rodents. Mammals include, for example, monkeys or lemurs, horses, dogs, pigs, or cats. Rodents include rats, mice, squirrels, or guinea pigs.

本発明の薬学的組成物は、ミトコンドリア毒性の阻害剤の投与が必要である場合に有用である。これらの組成物は、ミトコンドリア病の治療において特に有用であると考えられる。   The pharmaceutical compositions of the invention are useful when administration of an inhibitor of mitochondrial toxicity is necessary. These compositions are believed to be particularly useful in the treatment of mitochondrial diseases.

神経変性障害/ミトコンドリア障害の治療のために、本発明の組成物を使用して、例えば薬物に起因するミトコンドリア毒性の軽減などの治療反応を引き出すのに十分な量で、本発明の化合物の用量を提供することができる。例えばその用量は、約5 ng〜約1000 mg、または約100 ng〜約600 mg、または約1 mg〜約500 mg、または約20 mg〜約400 mgである。通常は、体重に対しての有効な用量は、約0.0001mg/kgから1500mg/kg、より好ましくは1から1000 mg/kg、より好ましくは約1から150 mg/kgの範囲であり、最も好ましくは体重に対して約50から100 mg/kgの範囲である。一回分の用量を、一日にあたり一回から約四回の服用に分割して投与することもでき、また、治療効果を引き出すために、複数回分の用量を一日で投与することもできる。例示的には、本発明の組成物の投薬単位は、例えば本発明の化合物を約5 ng、50 ng、100 ng、500 ng、1 mg、10 mg、20 mg、40 mg、80 mg、100 mg、125 mg、150 mg、200 mg、250 mg、300 mg、350 mg、400 mg、450 mg、500 mg、550 mg、600 mg、700 mg、800 mg、900 mg、もしくは1000 mg含むのが典型的である。投薬形式は、特定の用量を実現するために用いられる所望の頻度での投与に適合するように、選択することができる。投与する組成物の投薬形式単位の量と、症状もしくは障害を
治療するための投薬療法とは、種々の因子(被験者の年齢、体重、性別、および症状、ならびに、症状もしくは障害の重症度、ならびに、投与の経路および頻度を含む)に依存し、これは周知の通り広汎に変更可能である。
For the treatment of neurodegenerative / mitochondrial disorders, the composition of the invention is used to administer a dose of a compound of the invention in an amount sufficient to elicit a therapeutic response, such as, for example, reducing mitochondrial toxicity due to the drug. Can be provided. For example, the dose is about 5 ng to about 1000 mg, or about 100 ng to about 600 mg, or about 1 mg to about 500 mg, or about 20 mg to about 400 mg. Usually, an effective dose for body weight is in the range of about 0.0001 mg / kg to 1500 mg / kg, more preferably 1 to 1000 mg / kg, more preferably about 1 to 150 mg / kg, most preferably Is in the range of about 50 to 100 mg / kg of body weight. A single dose can be divided and administered in one to about four doses per day, and multiple doses can be administered in a single day to elicit a therapeutic effect. Illustratively, the dosage unit of the composition of the invention is, for example, about 5 ng, 50 ng, 100 ng, 500 ng, 1 mg, 10 mg, 20 mg, 40 mg, 80 mg, 100 of the compound of the invention. Containing mg, 125 mg, 150 mg, 200 mg, 250 mg, 300 mg, 350 mg, 400 mg, 450 mg, 500 mg, 550 mg, 600 mg, 700 mg, 800 mg, 900 mg, or 1000 mg Typical. The dosage form can be selected to suit the desired frequency of administration used to achieve a particular dose. The amount of dosage unit of the composition to be administered and the dosage regimen to treat the condition or disorder can vary depending on the various factors (subject's age, weight, gender, and symptoms, and the severity of the condition or disorder, and Depending on the route and frequency of administration) and can vary widely as is well known.

本発明の或る実施形態においては、組成物は患者に有効量で投与される。これはつまり、本発明の化合物の治療効果を示すような用量が、所望の治療効果を引き出すための或る期間内において患者の血清中に存在できるように、組成物を投与する、ということである。例示的に、絶食している成人(一般に少なくとも10時間の絶食)においては、組成物の投与より約5分後の時点から、患者の血清中において、本発明の化合物の治療上有効量が得られるように、組成物が投与される。本発明の別の実施形態においては、患者への組成物の投与より約10分後の時点から、患者の血清中において本発明の化合物の治療上有効量が得られるようになる。本発明の別の実施形態においては、患者への組成物の投与より約20分後の時点から、患者の血清中において本発明の化合物の治療上有効量が得られるようになる。   In certain embodiments of the invention, the composition is administered to the patient in an effective amount. This means that the composition is administered such that a dose that exhibits the therapeutic effect of the compounds of the invention can be present in the patient's serum within a period of time to elicit the desired therapeutic effect. is there. Illustratively, in fasting adults (generally fasting for at least 10 hours), a therapeutically effective amount of a compound of the invention is obtained in the patient's serum from about 5 minutes after administration of the composition. The composition is administered as is. In another embodiment of the invention, a therapeutically effective amount of a compound of the invention is obtained in the patient's serum from about 10 minutes after administration of the composition to the patient. In another embodiment of the invention, a therapeutically effective amount of a compound of the invention is obtained in the patient's serum from about 20 minutes after administration of the composition to the patient.

本発明のなおも別の実施形態においては、患者への組成物の投与より約30分後の時点から、患者の血清中において本発明の化合物の治療上有効量が得られるようになる。本発明のさらに別の実施形態においては、患者への組成物の投与より約40分後の時点から、患者の血清中において本発明の化合物の治療上有効量が得られるようになる。本発明の或る実施形態においては、患者への組成物の投与より約20分から約12時間の間に、患者の血清中において本発明の化合物の治療上有効量が得られるようになる。本発明の別の実施形態においては、患者への組成物の投与より約20分から約6時間の間に、患者の血清中において本発明の化合物の治療上有効量が得られるようになる。本発明のなおも別の実施形態においては、患者への組成物の投与より約20分から約2時間の間に、患者の血清中において本発明の化合物の治療上有効量が得られるようになる。   In yet another embodiment of the invention, a therapeutically effective amount of a compound of the invention is obtained in the patient's serum from about 30 minutes after administration of the composition to the patient. In yet another embodiment of the invention, a therapeutically effective amount of a compound of the invention is obtained in the patient's serum from about 40 minutes after administration of the composition to the patient. In certain embodiments of the invention, a therapeutically effective amount of a compound of the invention is obtained in the patient's serum between about 20 minutes and about 12 hours after administration of the composition to the patient. In another embodiment of the invention, a therapeutically effective amount of a compound of the invention is obtained in the serum of the patient within about 20 minutes to about 6 hours after administration of the composition to the patient. In yet another embodiment of the present invention, a therapeutically effective amount of a compound of the present invention will be obtained in the patient's serum within about 20 minutes to about 2 hours after administration of the composition to the patient. .

本発明のさらに別の実施形態においては、患者への組成物の投与より約40分から約2時間の間に、患者の血清中において本発明の化合物の治療上有効量が得られるようになる。また、本発明のなおも別の実施形態においては、患者への組成物の投与より約40分から約1時間の間に、患者の血清中において本発明の化合物の治療上有効量が得られるようになる。   In yet another embodiment of the present invention, a therapeutically effective amount of a compound of the present invention is obtained in the patient's serum between about 40 minutes and about 2 hours after administration of the composition to the patient. In yet another embodiment of the present invention, a therapeutically effective amount of a compound of the present invention is obtained in the patient's serum within about 40 minutes to about 1 hour after administration of the composition to the patient. become.

本発明の或る実施形態においては、本発明の組成物は、血清濃度が本発明の化合物の最大半量となるのに適した用量で投与される。例示的に、本発明の組成物の投与後、約0.01から約1000 nM、もしくは約0.1から約750 nM、もしくは約1から約500 nM、もしくは約20から約1000 nM、もしくは約100から約500 nM、もしくは約200から約400 nMの血清濃度が患者において得られる。   In certain embodiments of the invention, the composition of the invention is administered at a dose suitable to achieve a serum concentration that is half the amount of the compound of the invention. Illustratively, after administration of the composition of the present invention, about 0.01 to about 1000 nM, or about 0.1 to about 750 nM, or about 1 to about 500 nM, or about 20 to about 1000 nM, or about 100 to about 500 A serum concentration of nM, or about 200 to about 400 nM is obtained in the patient.

本発明において想定される組成物では、投与後に約5分間から約24時間の間隔をおいて投薬することで、治療効果が得られ、望むならば一日一度もしくは二日に一度の投与とすることも可能である。本発明の或る実施形態では、患者へ組成物を投与後約10分、20分、30分、もしくは40分後に、患者において、本発明の化合物の最大半量が、約1 μg/ml以上、もしくは約5 μg/ml以上、もしくは約10 μg/ml以上、もしくは約50 μg/ml以上、もしくは約100 μg/ml以上、もしくは約500 μg/ml以上、もしくは約1000 μg/ml以上の平均血清中濃度となるよう、適した一投与量で組成物が投与される。   In the composition envisaged in the present invention, a therapeutic effect can be obtained by administration at an interval of about 5 minutes to about 24 hours after administration, and if desired, administration is once a day or once every two days. It is also possible. In certain embodiments of the invention, at about 10 minutes, 20 minutes, 30 minutes, or 40 minutes after administration of the composition to the patient, the patient has a half-maximum amount of the compound of the invention of about 1 μg / ml or more, Or about 5 μg / ml or more, or about 10 μg / ml or more, or about 50 μg / ml or more, or about 100 μg / ml or more, or about 500 μg / ml or more, or about 1000 μg / ml or more The composition is administered at a suitable dose so as to achieve a medium concentration.

治療効果を引き出すために必要な治療薬の量は、例えば、血清中への試薬の吸収率、試薬の生物学的利用率、および障害の治療に関する効能、といったことに基づいて実験的に定量することができる。しかしながら、本発明の治療薬の、任意の特定患者への特定の投薬量は、種々の要因に依存しており、そのような要因としては、使用する特定の化合物の
活性、患者の年齢、体重、総合的な健康状態、性別、食餌(例えば患者が絶食しているか、もしくは食後かといったことを含む)、投与時間、排出率、薬剤の配合、ならびに治療される特定の障害の重症度、ならびに投与の形態、が含まれる、ということがわかる。一般に治療用量は、安全性および有効性を最適化するために用量設定することができる。典型的には、in vitroおよび/もしくはin vivoでの初期実験から得られる用量-効果の相関が、患者への投与に適した用量を導き出す上で有用となる。一般的に、本発明に関する胃腸の障害もしくは疾病の治療のために有用な用量を評価するための手引きとして、実験動物による研究が用いられる。治療プロトコルの観点から言うと、投与される用量が、投与される特定の試薬、投与経路、特定の患者の状態などを含む種々の因子に依存する、ということを正しく認識するべきである。一般的に言って、治療効果を引き出すために有用な期間においてin vitroで有効であるとされた濃度と、同一基準の血清中レベルを得るのに効果的な量で、化合物を投与することが望ましい。従って、化合物がin vitro活性を示す用量、例えば200 nMの最大半量など、例えばβ-アミロイドに起因する高い神経毒性、および、当業者による適切な基準として選択される他の指標に関連した障害の治療といった、所望の治療効果を引き出せる期間において、in vivo濃度200 nMの概算最大半量を得るために有効である量の薬剤を投与するのが望ましいだろう。これらのパラメータの定量については当該技術分野において周知である。これらの考慮事項は当該技術分野において周知であり、標準的教科書に記載されている。
The amount of therapeutic agent required to elicit a therapeutic effect is quantified experimentally based on, for example, the absorption rate of the reagent into the serum, the bioavailability of the reagent, and the efficacy in treating the disorder be able to. However, the specific dosage of any of the therapeutic agents of the invention to any particular patient will depend on various factors, such as the activity of the particular compound used, the age of the patient, the weight of the patient. , Overall health status, gender, diet (including whether the patient is fasting or after meals), administration time, excretion rate, drug composition, and severity of the specific disorder being treated, and It can be seen that the form of administration is included. In general, the therapeutic dose can be set to optimize safety and efficacy. Typically, dose-effect relationships obtained from initial in vitro and / or in vivo experiments are useful in deriving doses suitable for administration to patients. In general, laboratory animal studies are used as a guide to assess useful doses for the treatment of gastrointestinal disorders or diseases in accordance with the present invention. From a therapeutic protocol perspective, it should be appreciated that the dose administered will depend on a variety of factors including the particular reagent being administered, the route of administration, the particular patient condition, and the like. Generally speaking, the compound should be administered in an amount effective to achieve serum levels of the same criteria, as well as in vitro concentrations that are useful for eliciting therapeutic effects. desirable. Therefore, for the dose associated with the in vitro activity of the compound, e.g. half-maximum of 200 nM, such as high neurotoxicity due to β-amyloid and other indicators related to other indicators selected as appropriate criteria by those skilled in the art It may be desirable to administer an amount of the drug that is effective to obtain an approximate half-maximal in vivo concentration of 200 nM during a period of time that can elicit the desired therapeutic effect, such as treatment. The quantification of these parameters is well known in the art. These considerations are well known in the art and are described in standard textbooks.

患者に送達される、本発明の化合物の有効量を測定および定量するために、標準的アッセイ法を用いて、本発明の化合物の血清中濃度を測定することができる。
本発明で想定される組成物は、患者への投与後、約30分から約24時間の間隔をおいて治療効果を呈する。或る実施形態においては、組成物はこうした治療効果を約30分間で呈する。別の実施形態においては、組成物は、治療効果を約24時間にわたって呈し、一日一度の投与を可能にし、患者の服薬遵守を改善する。
To measure and quantify the effective amount of a compound of the invention delivered to a patient, standard assay methods can be used to measure the serum concentration of the compound of the invention.
The composition envisioned in the present invention exhibits a therapeutic effect at an interval of about 30 minutes to about 24 hours after administration to a patient. In some embodiments, the composition exhibits such a therapeutic effect in about 30 minutes. In another embodiment, the composition exhibits a therapeutic effect over about 24 hours, allows for once-daily administration, and improves patient compliance.

また、本発明の方法、キット、および組成物は、ミトコンドリア病の治療もしくは予防を目的とした別の治療薬(例えばクレアチニンなど)と併せて使用すること(“併用療法”)も可能である。本発明と連携して用いる場合、即ち併用療法においては、望まざる副作用のうちの全てではないにせよ多くを、軽減または除去できるような付加作用もしくは相乗作用を得ることができる。これらの薬剤から副作用が軽減されると、例えば、投与された配合物の治療効果を得るために必要な用量が軽減されることなどに一般につながる。   The methods, kits, and compositions of the invention can also be used in conjunction with another therapeutic agent (eg, creatinine) for the purpose of treating or preventing mitochondrial disease (“combination therapy”). When used in conjunction with the present invention, that is, in combination therapy, additional or synergistic effects can be obtained that can reduce or eliminate many if not all of the unwanted side effects. The reduction of side effects from these drugs generally leads to, for example, the reduction of the dose required to obtain the therapeutic effect of the administered formulation.

“併用療法”という言葉は、患者のミトコンドリア障害を治療もしくは予防するための別の薬剤と、本発明の組成物とを連携して投与することを、神経変性障害および/もしくはミトコンドリア障害の治療のためのこれらの治療薬の補助活性から、有益な作用効果を得ることを意図した特定の治療法の一部として、包含する。併用による有益な作用効果としては、治療薬の併用から生じる薬物キネティックもしくは薬物ダイナミックな補助活性が含まれるが、これに限定はされない。これらの治療薬の併用投与は、典型的には所定の時間(常に実質上同時に、選択した配合に応じて、分単位、時間単位、日単位、週単位、月単位、もしくは年単位)をおいて行われる。“併用療法”は、一般的には、本発明と併用したときに付随的且つ恣意的な結果を与えるような別々の単独の治療法の一部として、二種もしくはそれ以上のこれらの治療薬を投与することを包含する、という意味ではない。“併用療法”は、これらの治療薬の連続的な投与、即ち、それぞれの治療薬を異なる時刻に投与すること、さらに、これらの治療薬、もしくは二種以上の治療薬を実質的に実質的に同時に投与することを含むという意味である。実質的に同時である投与は、例えば、患者に、それぞれの治療薬を固定比で含んでいる単独の錠剤もしくはカプセルを患者に投与すること、あるいは、それぞれの治療薬の単独のカプセルもしくは錠剤を複数組み合わせて患者に投与することによって行うことができる。それぞれの治療薬の連続投与、もしくは実質的な同時投与は、任意の適切な経路で行うことができる。本発明の組成物は、経
口的もしくは経鼻胃的に投与することができ、その一方で併用する他の試薬を、その特定試薬に適切な任意の経路で投与することができる。こうした経路としては、口腔経路、皮下経路、静脈内経路、筋肉内経路、もしくは粘膜組織からの直接の吸収、が含まれるが、これらに限定はされない。例えば、本発明の組成物は、経口的もしくは経鼻胃的に投与することができ、且つ、併用する治療薬を経口的もしくは経皮的に投与することができる。連続的に治療薬を投与することは、狭義においては危険なことではない。“併用療法”は、さらに、例えば鎮痛薬であるがそれに限定はされないような他の生理活性成分、また、例えば外科手術であるがそれに限定はされないような非投薬療法、とをさらに組み合わせた、上述の治療薬の投与のことをも包含する。
The term “combination therapy” refers to the administration of another composition for treating or preventing a mitochondrial disorder in a patient and the composition of the present invention in conjunction with the treatment of a neurodegenerative disorder and / or a mitochondrial disorder. These adjunct activities for these therapeutic agents are included as part of specific therapies intended to obtain beneficial effects. Beneficial effects of the combination include, but are not limited to, drug kinetic or pharmacodynamic auxiliary activity resulting from the combination of therapeutic agents. The combined administration of these therapeutic agents typically takes place at a predetermined time (always substantially simultaneously, in minutes, hours, days, weeks, months, or years, depending on the selected formulation). It is done. "Combination therapy" generally refers to two or more of these therapeutic agents as part of a separate single therapy that gives concomitant and arbitrary results when used in combination with the present invention. Is not meant to encompass administering. “Combination therapy” refers to the sequential administration of these therapeutic agents, ie the administration of each therapeutic agent at a different time, and in addition, these therapeutic agents or two or more therapeutic agents are substantially substantially Means simultaneous administration. Administration that is substantially simultaneous includes, for example, administering to a patient a single tablet or capsule containing each therapeutic agent in a fixed ratio, or a single capsule or tablet of each therapeutic agent. It can be performed by administering to a patient in combination of multiple. Sequential or substantially simultaneous administration of each therapeutic agent can be performed by any suitable route. The composition of the present invention can be administered orally or nasogastrically, while other reagents used in combination can be administered by any route appropriate to the particular reagent. Such routes include, but are not limited to, the oral route, subcutaneous route, intravenous route, intramuscular route, or direct absorption from mucosal tissue. For example, the composition of the present invention can be administered orally or nasogastrically, and the therapeutic agent used in combination can be administered orally or transdermally. Continuous administration of therapeutic agents is not dangerous in the narrow sense. “Combination therapy” is further combined with other bioactive ingredients such as but not limited to analgesics, and non-medication therapy such as but not limited to surgery, It also encompasses administration of the therapeutic agents described above.

併用療法を構成する治療化合物は、配合して一体とした剤型、もしくは、実質的な同時投与を目的とした別々の剤型とすることができる。また、併用療法を構成する治療薬は、二段階の投与を要する療法において投与されるいずれかの治療化合物と共に、連続的に投与することもできる。従って、或る療法は、別々の有効薬を間隔をおいて投与しながら、複数の治療化合物を連続的に投与することを必要とする。複数の投与ステップの時間間隔は、それぞれの治療化合物の効能、可溶性、生物学的利用率、血中半減期、およびキネティック特性といったそれぞれの治療薬の特性に応じて、さらに摂食の影響、ならびに患者の年齢および状態に応じて、例えば数分間から数時間から数日間の範囲をとることができる。また、目標分子の濃度の概日変化から、最適な投薬間隔を決定することもできる。   The therapeutic compounds that make up the combination therapy can be combined into an integrated dosage form or can be in separate dosage forms intended for substantially simultaneous administration. The therapeutic agents that make up the combination therapy can also be administered sequentially with any therapeutic compound that is administered in a therapy that requires two-step administration. Thus, certain therapies require the administration of multiple therapeutic compounds sequentially, with separate active agents administered at intervals. The time interval between the multiple administration steps may further depend on the effects of feeding, depending on the properties of each therapeutic agent, such as the efficacy, solubility, bioavailability, blood half-life, and kinetic properties of each therapeutic compound, and Depending on the patient's age and condition, it can range from, for example, several minutes to several hours to several days. The optimal dosing interval can also be determined from the circadian change in the concentration of the target molecule.

同時に、実質的に同時に、もしくは連続的に投与されるような併用療法の治療化合物には、例えば口腔経路による一つの治療化合物と、口腔経路、皮下経路、静脈内経路、筋肉内経路、もしくは粘膜組織からの直接の吸収などによる別の治療薬の投与を必要とする療法が含まれる。併用療法の治療化合物を、経口投与、吸入スプレーによる投与、直腸投与、局所投与、口内投与、舌下投与、または非経口的投与(例えば、皮下、筋肉内、静脈内、および皮内への注射)のいずれかによって別々に、あるいは共に投与する場合のいずれにおいても、それぞれの治療化合物は、薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、もしくは他の処方成分を含んだ適切な薬学的処方に包含されるだろう。   A therapeutic compound in combination therapy that is administered at the same time, substantially simultaneously, or sequentially includes, for example, one therapeutic compound by the oral route and the oral, subcutaneous, intravenous, intramuscular, or mucosal route. Includes therapies that require administration of another therapeutic agent, such as by direct absorption from the tissue. The therapeutic compound of the combination therapy is administered orally, by inhalation spray, rectal, topical, buccal, sublingual, or parenteral (eg, subcutaneous, intramuscular, intravenous, and intradermal injection) Each of the therapeutic compounds, whether administered separately or together with any of the above), is a suitable pharmaceutical formulation containing pharmaceutically acceptable excipients, diluents, or other formulation ingredients. Will be included.

経口投与のために、本発明の薬学的組成物には、所望の量の構造式(I)もしくは(II)の化合物を含めることができ、例えば、錠剤、ハードカプセルもしくはソフトカプセル、薬用ドロップ、包、トローチ、分配粉末、細粒、懸濁液、エリキシル剤、液体、または、経口投与にあたって妥当である任意の他の形態といった形態で投与される。例示的に、このような薬学的組成物は、所定の量の有効化合物を含んだ、錠剤もしくはカプセルのような個別の剤型単位の形で調製することができる。このような経口投与形態は、例えば緩衝剤をさらに含む。錠剤、ピルなどは、腸溶外被を付加して調製することもできる。   For oral administration, a pharmaceutical composition of the invention can contain a desired amount of a compound of structural formula (I) or (II), such as tablets, hard capsules or soft capsules, medicinal drops, sachets, It is administered in the form of troches, dispensing powders, granules, suspensions, elixirs, liquids, or any other form that is reasonable for oral administration. Illustratively, such pharmaceutical compositions can be prepared in the form of discrete dosage units, such as tablets or capsules, containing a predetermined amount of the active compound. Such oral dosage forms further include, for example, a buffer. Tablets, pills and the like can also be prepared by adding an enteric coat.

口内投与もしくは舌下投与に適した薬学的組成物には、例えば、スクロースおよびアラビアゴム、もしくはトラガカントゴムのようなフレーバーベース中に活性化合物を含む薬用ドロップ、ならびに、ゼラチンおよびグリセリン、または、スクロースおよびアラビアゴムといった不活性ベース中に活性化合物を含む錠剤、が含まれる。   Pharmaceutical compositions suitable for buccal or sublingual administration include, for example, medicinal drops containing active compounds in flavor bases such as sucrose and gum arabic, or gum tragacanth, and gelatin and glycerin, or sucrose and gum arabic Tablets containing the active compound in an inert base such as gum are included.

経口投与のための液状調剤には、当該技術分野で通常使用される不活性な希釈剤(例えば水)を含んだ薬学的に許容される乳剤、溶液、懸濁液、シロップ、およびエリキシル剤が含まれる。このような組成物には、例えば、湿潤剤、乳化剤、および懸濁剤、ならびに、甘味料、フレーバー、香料を含めることもできる。   Liquid dosage forms for oral administration include pharmaceutically acceptable emulsions, solutions, suspensions, syrups, and elixirs containing inert diluents commonly used in the art (eg, water). included. Such compositions can also contain, for example, wetting agents, emulsifying agents, and suspending agents, as well as sweeteners, flavors, flavorings.

適切な液状調剤には、活性化合物、ならびにβ-シクロデキストリン、または、水溶性のβ-シクロデキストリン誘導体(例えばβ-シクロデキストリン=スルホブチルエーテル、ヘプタキス-2,6-ジ-O-メチル-β-シクロデキストリン、ヒドロキシプロピル-β-シクロ
デキストリン、およびジメチル-β-シクロデキストリンなど)を含む水溶液が含まれるが、これらに限定はされない。
Suitable liquid preparations include active compounds and β-cyclodextrin or water-soluble β-cyclodextrin derivatives (eg β-cyclodextrin = sulfobutyl ether, heptakis-2,6-di-O-methyl-β- Aqueous solutions including, but not limited to, cyclodextrin, hydroxypropyl-β-cyclodextrin, and dimethyl-β-cyclodextrin).

また、本発明の薬学的組成物は、注射(静脈内、筋肉内、皮下)によって投与することもできる。このような注射可能な組成物には、適切な担体物質として、例えば、生理食塩水、デキストロース、もしくは水を使用できる。必要であれば、適切な酸、塩基、もしくは緩衝剤を用いて、組成物のpH値を調節することもできる。また、適切な充填剤、分散剤、湿潤剤、もしくは懸濁剤(マンニトール、およびポリエチレングリコール(PEG 400など)を含む)を、組成物に含めることもできる。また、適切な非経口的組成物には、注射バイアル内に凍結乾燥された活性化合物を含めることもできる。注射に先立ち、水溶液を加えて組成物を溶解することもできる。   The pharmaceutical composition of the present invention can also be administered by injection (intravenous, intramuscular, subcutaneous). Such injectable compositions can use, for example, saline, dextrose, or water as a suitable carrier material. If necessary, the pH value of the composition can be adjusted with an appropriate acid, base, or buffer. Suitable fillers, dispersants, wetting agents, or suspending agents (including mannitol and polyethylene glycol (such as PEG 400)) can also be included in the composition. Suitable parenteral compositions can also include lyophilized active compound in injection vials. Prior to injection, an aqueous solution may be added to dissolve the composition.

薬学的組成物は、坐薬などの形態でも投与できる。このような直腸処方には、活性化合物を、総量にして例えば約0.075〜約75% w/w、もしくは約0.2〜約40% w/w、もしくは約0.4〜約15% w/wで含めるのが好ましい。ココアバター、カカオオイル、および他の油脂といった担体物質、ならびにポリエチレングリコール系坐薬基剤を、これらの組成物に用いることができる。外被(例えば、ヒドロキシプロピル-メチルセルロース被膜)、および崩壊剤(例えば、クロスカルメロースナトリウム、および架橋ポビドン)といった他の担体物質を、所望であれば用いることもできる。   The pharmaceutical composition can also be administered in the form of a suppository or the like. Such rectal formulations include the active compound in a total amount, for example, from about 0.075 to about 75% w / w, or from about 0.2 to about 40% w / w, or from about 0.4 to about 15% w / w. Is preferred. Carrier materials such as cocoa butter, cocoa oil, and other fats and polyethylene glycol suppository bases can be used in these compositions. Other carrier materials such as envelopes (eg, hydroxypropyl-methylcellulose coatings) and disintegrants (eg, croscarmellose sodium and cross-linked povidone) can be used if desired.

被験化合物は、遊離形態であってもよいし、あるいは、マイクロカプセルや、コロイド性薬剤送達系(リポソーム、マイクロエマルジョン、およびマクロエマルジョンなど)に内包してもよい。   The test compound may be in a free form or may be encapsulated in microcapsules or colloidal drug delivery systems (liposomes, microemulsions, macroemulsions, etc.).

これらの薬学的組成物は、本発明の活性化合物と、一つもしくは複数の担体物質とを配合させるステップを含むような、任意の適切な薬学的方法を用いて調製できる。一般的には、組成物は、液体もしくは細粒状固体担体、またはその両方と、活性化合物とを均一且つ充分に混合し、必要であればその後に製品を成形する。例えば、化合物の粉末もしくは顆粒に、任意に一つもしくは複数の添加成分を加えて圧縮するかもしくは成形することで、錠剤を調製できる。圧縮錠剤は、粉末もしくは顆粒といった流動体である化合物に、任意に結合剤、滑沢剤、不活性な希釈剤、および/もしくは界面活性/分散剤を混合して、適切な機械を用いて圧縮することによって調製することができる。成形錠剤は、不活性な希釈液で湿らせた化合物粉末を、適切な機械を用いて成形して調製することができる。   These pharmaceutical compositions can be prepared using any suitable pharmaceutical method, including the step of bringing into association the active compound of the invention with one or more carrier materials. In general, the compositions are a uniform and thorough mixing of the active compound with the liquid or finely divided solid carrier, or both, and thereafter the product is shaped if necessary. For example, a tablet can be prepared by optionally compressing or molding a compound powder or granule with one or more additive components. Compressed tablets are mixed with a fluid compound such as powder or granules, optionally mixed with a binder, lubricant, inert diluent, and / or surfactant / dispersant and compressed using a suitable machine. Can be prepared. Molded tablets can be prepared by molding a compound powder moistened with an inert diluent using a suitable machine.

本発明の錠剤は、OpadryTM White YS-1-18027A(もしくは別の色)のような従来の外被物質でコーティングすることもでき、コーティングされた錠剤の総重量のうちの約3%程度を外被物の重量とすることができる。本発明の組成物は、患者に投与された後に、当該技術分野で周知の方法によって、組成物が、即座に、持続して、もしくは遅れて放出するように処方することができる。 The tablets of the present invention can also be coated with a conventional outer coating material such as Opadry White YS-1-18027A (or another color), which accounts for about 3% of the total weight of the coated tablets. It can be the weight of the jacket. The compositions of the present invention can be formulated to be released immediately, sustained or delayed by methods well known in the art after being administered to a patient.

賦形剤に希釈剤としての役割も持たせる場合には、賦形剤を固体、半固体、もしくは液体の物質とすることができ、これらはまた、活性成分のための溶媒、担体、もしくは媒体としても機能する。従って組成物を、錠剤、咀嚼錠、ピル、粉末、薬用ドロップ、包、オブラート包、エリキシル剤、懸濁液、乳濁液、溶液、シロップ、エアロゾル(固体として、もしくは液体媒体中に溶かして)、ソフトゼラチンカプセル、ハードゼラチンカプセル、および滅菌パッケージ済み粉末といった形態とすることができる。   If the excipient also serves as a diluent, the excipient can be a solid, semi-solid, or liquid material, which can also be a solvent, carrier, or medium for the active ingredient. Also works. Thus, the composition can be made into tablets, chewable tablets, pills, powders, medicinal drops, sachets, wafer sachets, elixirs, suspensions, emulsions, solutions, syrups, aerosols (as solids or dissolved in liquid media) , Soft gelatin capsules, hard gelatin capsules, and sterile packaged powders.

本発明の或る実施形態においては、製造プロセスとして、以下の方法のうちの一つあるいはそれらの組み合わせを用いることができる。即ち、(1)空練り、(2)直接圧縮、(3)粉砕、(4)乾燥造粒もしくは無加水造粒、(5)加水造粒、または(6)溶融。
Lachman et al., The Theory and Practice of Industrial Pharmacy (1986)。
In some embodiments of the present invention, one of the following methods or a combination thereof may be used as the manufacturing process. That is, (1) empty kneading, (2) direct compression, (3) pulverization, (4) dry granulation or non-hydrolysis granulation, (5) hydrolysis granulation, or (6) melting.
Lachman et al., The Theory and Practice of Industrial Pharmacy (1986).

本発明の別の実施形態においては、本発明の治療薬を薬学的賦形剤と混合して、治療薬と賦形剤との均一な混合物を含んだ固形の前製剤組成物を作成することによって、錠剤のような固形組成物を調製することができる。(一つもしくは複数の)これらの前製剤組成物を均一であると称する場合には、治療薬が組成物全体に亘ってむらなく分散し、この組成物を、同等に有用な剤型単位(錠剤、ピル、およびカプセルなど)へと容易に再分割できる、ということを意味している。こうした固形の前処方物は、本明細書中で記載したような類の剤型単位へと再分割される。   In another embodiment of the invention, the therapeutic agent of the invention is mixed with a pharmaceutical excipient to produce a solid pre-formulation composition comprising a uniform mixture of therapeutic agent and excipient. A solid composition such as a tablet can be prepared. When these pre-formulation compositions (one or more) are referred to as homogeneous, the therapeutic agent is evenly distributed throughout the composition and the composition is divided into equally useful dosage unit units ( Meaning that it can be easily subdivided into tablets, pills and capsules. Such solid pre-formulations are subdivided into the types of dosage unit as described herein.

圧縮錠剤とは、活性成分と、加工を助け且つ製品の特性を改善するように選択された賦形剤とを含む処方を、凝縮することによって調製される固体の剤型のことである。“圧縮錠剤”という語は、一般的には、単味の、被覆されていない経口投与のための錠剤であって、一回の圧縮で調剤されるような錠剤、または、予備圧縮とそれに続く最終的な圧縮とで調剤されるような錠剤のことを指す。   Compressed tablets are solid dosage forms prepared by condensing a formulation containing the active ingredient and excipients selected to aid processing and improve product properties. The term “compressed tablet” is generally a simple, uncoated tablet for oral administration that is dispensed in a single compression, or pre-compression followed by It refers to tablets that are dispensed with final compression.

本発明の錠剤もしくはピルは、被覆することもでき、または、長期間の活性の利点が得られるような剤形に調製されることもできる。例えば、錠剤もしくはピルは内剤および外剤を含むことができ、この後者が前者を被覆するように構成することができる。腸溶層もしくは腸溶外被を使用するためには、数多のポリマーの酸、ならびに、ポリマーの酸と、セラック、セチルアルコール、および酢酸セルロースなどの物質との混合物、を含むような種々の物質を用いることができる。   The tablets or pills of the invention can be coated or formulated into a dosage form that provides long-term active benefits. For example, a tablet or pill can contain an internal preparation and an external preparation, the latter can be configured to cover the former. In order to use enteric layers or enteric coats, a variety of polymeric acids, as well as various polymeric acids, and mixtures of polymeric acids with substances such as shellac, cetyl alcohol, and cellulose acetate are used. Substances can be used.

本発明の組成物の継続投与を必要とする患者の、ミトコンドリア障害の治療にあたっては、長期持続放出インプラントの使用が適している。本明細書中で用いる“長期”放出とは、活性成分の治癒力のある量を、少なくとも30日間、好ましくは60日間にわたり送達することができるようにインプラントが組立・構成されていることを意味する。長期持続放出インプラントは、当業者には周知のものであって、上述の放出系のいくつかを含む。   For the treatment of mitochondrial disorders in patients requiring continuous administration of the composition of the invention, the use of long-term sustained release implants is suitable. As used herein, “long-term” release means that the implant is assembled and configured such that a curative amount of the active ingredient can be delivered over at least 30 days, preferably 60 days. To do. Long-term sustained release implants are well known to those skilled in the art and include some of the release systems described above.

本発明の別の実施形態においては、ミトコンドリア障害を治療するための化合物を、一つもしくは複数の本発明の治療化合物を含んだキットまたはパッケージの形状に収める。これら本発明の治療化合物は、連続的もしくは同時の投与に適するように、時間毎、日毎、週毎、もしくは月毎(または他の周期毎)の用量を収めた、キットあるいはパッケージの形状で包装されることができる。本発明では、連日の投与のための複数の別々にパッケージされた剤型単位を含み、それぞれの剤型単位が本発明の治療化合物のうちの少なくとも一つを含んでいるようなキットもしくはパッケージもさらに提供する。この薬剤送達系を用いることによって、本発明の治療化合物の種々の実施形態全ての投与を容易にすることができる。或る実施形態では、系は、日毎もしくは週毎に投与されるべき用量を複数含んでいる。キットもしくはパッケージには、剤形の適切な投与を容易にするために併用療法で利用できる他の治療薬を含めることもできる。キットもしくはパッケージには、患者への説明書のセットも含まれる。   In another embodiment of the invention, the compound for treating a mitochondrial disorder is in the form of a kit or package comprising one or more therapeutic compounds of the invention. These therapeutic compounds of the present invention are packaged in the form of a kit or package containing doses hourly, daily, weekly, or monthly (or other cycle) to be suitable for continuous or simultaneous administration. Can be done. The present invention also includes a kit or package comprising a plurality of separately packaged dosage form units for daily administration, each dosage form unit containing at least one of the therapeutic compounds of the invention. Provide further. By using this drug delivery system, administration of all of the various embodiments of the therapeutic compound of the present invention can be facilitated. In some embodiments, the system includes multiple doses to be administered daily or weekly. The kit or package can also include other therapeutic agents that are available in combination therapy to facilitate proper administration of the dosage form. The kit or package also includes a set of instructions for the patient.

本発明について、次の略語を用いて、後述する詳細な例を参照してさらに記述する。
(AChEI)アセチルコリンエステラーゼ阻害剤、(Aβ)β-アミロイドペプチド、(ADDLs)可溶性アミロイドオリゴマー、(ANT)アデニンヌクレオチド転移酵素、(APP)アミロイド前駆体タンパク質、(CCCP)カルボニルシアニド3-クロロフェニルヒドラゾン、(FCCP)カルボニルシアニドp-トリフルオロメトキシ-フェニルヒドラゾン、(CsA)シクロスポリンA、(MPT)膜透過性遷移、(MRC)ミトコンドリア呼吸率、(PAO)フェニルアルシンオキシド、(SP-233)ヘキサン酸=(22S,25S)-(20S)-スピロスタ-5-エン-3β-イル、(SP-233)ヘキサン酸=(22R,25R)-(20α)-スピロスタ-5-エン-3β-イル。
The invention is further described with reference to the detailed examples described below, using the following abbreviations:
(AChEI) acetylcholinesterase inhibitor, (Aβ) β-amyloid peptide, (ADDLs) soluble amyloid oligomer, (ANT) adenine nucleotide transferase, (APP) amyloid precursor protein, (CCCP) carbonyl cyanide 3-chlorophenylhydrazone, (FCCP) Carbonyl cyanide p-trifluoromethoxy-phenylhydrazone, (CsA) cyclosporin A, (MPT) membrane permeability transition, (MRC) mitochondrial respiration rate, (PAO) phenylarsine oxide, (SP-233) hexanoic acid = (22S, 25S)-(20S) -Spirosta-5-en-3β-yl, (SP-233) hexanoic acid = (22R, 25R)-(20α) -spirost-5-en-3β-yl.

さらにミトコンドリア膜透過性遷移(MPT)は、悪条件下(ミトコンドリアマトリクスのミトコンドリアCa+2量の増加、あるいは酸化ストレスなど)で起こるミトコンドリア内膜の透過性の非特異的増加と定義され、ミトコンドリア内膜の非特異的ポア集合体(孔)(“メガチャネル”)の原因となり、ミトコンドリアの膜電位の減少、ミトコンドリア呼吸の脱共役、および細胞エネルギーの減退を引き起こし、それら全てが細胞死の一因となる。 Furthermore, the mitochondrial permeability transition (MPT) is defined as a nonspecific increase in the permeability of the inner mitochondrial membrane that occurs under adverse conditions (such as increased mitochondrial Ca + 2 content in the mitochondrial matrix or oxidative stress). Causes non-specific pore aggregates (pores) (“mega channels”) in the membrane, causing a decrease in mitochondrial membrane potential, uncoupling of mitochondrial respiration, and loss of cellular energy, all of which contribute to cell death It becomes.

〔実施例1〕ミトコンドリア機能の保護のためのSP-233の使用
A:材料と方法
1.材料
Αβ1-42ペプチドはAmerican Peptide Company (Sunnyvale, CA, USA)から購入し、-80°Cで保存した。抗複合体II抗体はMolecular Probes (Eugene, OR, USA)から、また、抗Ab1-42抗体はSignet Laboratories (Dedham, MA, USA)から購入した。スピロステノール、ヘキサン酸=(22S,25S)-(20S)-スピロスタ-5-エン-3β-イル(SP-233)は、Interbioscreen (Moscow, Russia)から購入した。Cyclosporin A (CsA)、および、カルボニルシアニド3-クロロフェニルヒドラゾン(CCCP)はSigma (St. Louis, MO, USA)から購入した。ダルベッコ最小基礎培地(DMEM)、ウシ胎児血清(FBS)、およびSK-N-ASヒト神経芽腫細胞はATCC (Manassas, VA, USA)から購入した。
2.ミトコンドリア単離手順
体重230〜280 gのオスLong-Evansラットを用いた。断頭後、すぐに脳を取り出し、6 mlの単離バッファー(TRIS 20 mM、スクロース 250 mM、KCl 40 mM、EGTA 2 mM、ウシ血清アルブミン 1 mg/ml、pH 7.2、4°C)でPotter-Elvejhem homogenizer (Eurostar, IKA-Verke, Staufen, Germany)を用いて氷上でホモジェナイズした。懸濁液を2000×gで8分間遠心し、細胞片と核を除去した。ミトコンドリア含有上清は、12000×gで10分間遠心した。得られたペレットを300 μlの呼吸バッファー(D-マンニトール 300 mM、KCl 10 mM、KH2PO4 10 mM、MgCl2 5 mM、pH 7.2、37°C)で再懸濁させた。このペレットはミトコンドリアに非常に豊富である(Zini et al. 1996)。ミトコンドリア懸濁液のタンパク質濃度はLowry et al. 1951の方法により測定した。
3.別の溶液の調製
Αβ1-42溶液を、500 μM濃度となるように新鮮な蒸留水で再調製した。Αβ1-42は新鮮に再調製されたものか、あるいは溶液を4°Cで48時間培養して古くなった後の凝集体を用いた。両溶液は、使用前に呼吸バッファー(上記参照)で希釈し、その後望ましい濃度でミトコンドリアに直接加えた。神経芽腫細胞を用いた実験(下記参照)においては、新鮮に再調製したΑβ1-42溶液のみを用いた。SP-233、CCCPおよびCsAは、最初にN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)に溶解し、それから新鮮な蒸留水に希釈した。
4.ミトコンドリア呼吸のモニタリング
ミトコンドリア機能は、PC (Compaq, PIII 400 MHz)につないだOxytherm (Hansatech, Norfolk, UK)を用いて調べた。O2を検出するため、37°CのOxytherm恒温培養槽を白金‐銀Clarck電極につないだ。O2消費量は、ミトコンドリア機能、およびADP(ATPの前駆体)の存在下、CCCP(酸化的リン酸化の脱共役剤)もしくはCsA(MPT孔の阻害剤)の存在下あるいは非存在下における生存力のマーカーとして測定した。O2消費量の測定により、ミトコンドリア呼吸率(MRC)が計算でき、V3/V4であらわされる。V4は基底O2消費量、V3はADPを加えた後のO2消費量(ATP生産量)である。SP-233(1 pMから1 nM)の濃度増加がミトコンドリア呼吸鎖に与える影響は、MRCの漸進的変化のモニタリングによって評価した。ミトコンドリア濃度は、呼吸バッファーを用いて0.4 mgタンパク質量/mlに調製した。ミト
コンドリアは、呼吸鎖の複合体Iの基質として、リンゴ酸/グルタミン酸を加えることで活性化させた。State 2はミトコンドリアの酸素消費の基底速度である。ADPの付加によってATP合成が始まると、酸素消費速度は劇的に増加しState 3に達した。ADPの供給が枯渇すると、O2消費速度は基線(State 2)に戻り、これはState 4と呼ばれる(Chance and Williams 1956)。各実験のコントロールは、ADPの存在下での基底呼吸量に応じた。
5.SP-233が酸化的リン酸化のCCCP誘導脱共役に与える影響
CCCP(1 μM)を加えることで、呼吸鎖反応の脱共役が起こり、O2消費量が増加する。SP-233がCCCP誘導脱共役に与える影響を評価するため、リンゴ酸/グルタミン酸を加える前に、ミトコンドリア画分をSP-233の存在下で37°Cで3分間培養し、その1分後にCCCPを加えた。
6.SP-233がCsA誘導低酸素に与える影響の評価
低酸素は、CsA(1 μM)をミトコンドリア培養溶媒に加えることで誘導された(Zini et
al. 1996)。この実験は、CsAの存在下かつSP-233の非存在下においてADPを加えることで、コントロールとした。上記のように、SP-233もしくはその溶媒を最初に加え、培養はCsAを加える前に1.5分間行った。それから、基質であるリンゴ酸/グルタミン酸を1.5分後に加え、ADPを2.5分後に加えた。
7.Αβ1-42誘導ミトコンドリア機能不全に対するSP-233の保護効果の評価
SP-233を培養混合液中で3分間培養し、基質であるリンゴ酸、グルタミン酸を加える前に、Αβ1-42を37°Cで1.5分間培養した。ADPはリンゴ酸/グルタミン酸を加えた1分後に加えた。SP-233のΑβ1-42に対する効果のコントロールは、ADP非存在下で行った実験のものと同じとした。
8.ヒト神経芽腫細胞における、Aβ1-42誘導毒性に対するSP-233の保護効果の評価
ヒト神経芽腫SK-N-AS細胞を、96ウェルプレート(7x104 細胞数/ウェル)の10% FBSを含むDMEM培地に播種し、5% CO2、95%湿度で培養した。その後Αβ1-42(0.1、1および10 μM)もしくはその溶媒を加え、SP-233(1 μM)の存在下もしくは非存在下で、培養を72時間続けた。Aβの細胞毒性は、臭化3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニル テトラゾリウム(MTT)アッセイ(Trevigen, Gaithersburg, MD)を用いて評価した。
9.ヒト神経芽腫細胞のミトコンドリアにおけるΑβ1-42取り込みの免疫細胞化学分析
ヒト神経芽腫SK-N-AS細胞を直径13-mmのカバーガラス(20,000 細胞数/カバーガラス)に播種し、10% FBSを含むDMEM培地で37°C、5% CO2で一晩培養した。その後Αβ1-42(10 μM)もしくはその溶媒を加え、SP-233(1 μM)の存在下もしくは非存在下で、3時間培養を続けた。ミトコンドリアのΑβ1-42取り込みを評価するため、ミトコンドリア呼吸鎖複合体IIに対して作製したマウスモノクローナル抗体、抗OxPhos複合体II 70-kDaサブユニット(Molecular Probes, Eugene, OR, USA)、および、Αβ1-42の33-42アミノ酸残基に対して作製したウサギポリクローナル抗体(Signet Laboratories, Dedham, MA, USA)を用いて、共局在分析を行った。神経芽腫細胞は1Xリン酸緩衝食塩水(PBS)で洗浄し、-20°Cでメタノール固定し、1X PBSでリンスした。続いて細胞を10%ロバ血清を含む1X PBSで30分間ブロッキングし、その後、1.5%ロバ血清と0.01%Triton X100を含む1X PBS内で、複合体IIに対して作製した一次抗体(1/200)と共に4°Cで24時間培養した。標本を1X PBSで三回洗浄した後、ロバ抗マウスローダミンラベル二次抗体(Jackson ImmunoResearch, West Grove, PA, USA)を1/200希釈で加え、室温で2時間培養を続けた。さらに、Αβ1-42の33-42アミノ酸残基に対して作製した一次抗体を、同じプロトコルに従って1/500希釈で用いた。蛍光マーカーAlexa FluorR 488 (Molecular Probes, Eugene, OR, USA)でラベルしたロバ抗ウサギ二次抗体を用いて、特異的な染色を示した。その後カバーガラスを、4',6-ジアミジノ-2-フェニルインドール-2-塩酸塩(DAPI)を含む水溶性のマウント剤(Vect
or Laboratories. Burlingame, CA, USA)でマウントした。共焦点画像をOlympus Fluoview BX61 Laser Scanning microscopeを用いて撮影した。
10.統計分析
各実験において、結果は平均値±標準偏差であらわす。群間比較はダネット検定に従ってANOVAによって行った。
B:結果
1.ミトコンドリア呼吸の調節にSP-233が与える影響
SP-233は10、30、および100 pMの濃度で分析した。10 pMという低濃度においても、SP-233はラット脳ミトコンドリアのMRCを、コントロール群と比べて有意に50%減少させた(p<0.001)(図1)。SP-233の種々の濃度によって引き起こされた効果の違いに有意差はなかったものの、MRCは濃度10〜100 pMの範囲にわたって漸進的に減少したことから、結果は濃度と効果との相関をあらわす傾向を示した。
2.CCCPもしくはCsAに起因するミトコンドリア呼吸率の変化にSP-233が与える影響
1 μMの脱共役剤CCCPは、ラット脳ミトコンドリアのO2消費量を基底値の150%まで増加させた(p<0.01)(図2a)。SP-233の全ての実験濃度(1-1000 pM)において、CCCPのこの代謝効果は完全に阻害された(p<0.001)。SP-233によるCCCP誘導脱共役の阻害は、O2消費量が基底レベルの60〜65%まで減少したことに関連し、濃度非依存的であった。SP-233はCsAに起因するMRCの減少は打ち消さなかったが、反対に、濃度依存的にCsAの効果を増幅させた(図2b)。
3.新鮮なAβ1-42、および古いAβ1-42がミトコンドリア呼吸率に与える影響
1-42は0.1 pMという低濃度においても、ラット脳ミトコンドリアのMRCを著しく減少させた(図3)。この効果は、古いものよりも新鮮なアミロイドペプチドの方が明白であり、それぞれの阻害効果は55〜63%、および43〜53%であった。この違いは、非凝集体のAβ1-42の方が、古い、凝集体のペプチドよりも、大いにミトコンドリア内に浸透することをあらわすと思われる。
4.新鮮なAβ1-42、および古いAβ1-42によって誘導される、ミトコンドリア呼吸率の変化にSP-233が与える影響
新鮮なAβ1-42は、コントロールに比べて71%MRCを減少させ、この効果はSP-233によって部分的に阻害された(図4a)。SP-233の最低実験濃度(1 pM)において、MRCはコントロール値の約40%まで戻り、MRCはAβ1-42のみで得られた値に比べ有意に増加した(38.56
± 0.34 vs. 28.93 ± 1.75、p<0.001)。古いAβ1-42はコントロールに比べて51%MRCを減少させたが、SP-233はこの効果を有意に阻害しなかった(図4b)。
5.SK-N-ASヒト神経芽腫細胞におけるAβ1-42誘導毒性にSP-233が及ぼす影響
図5は、Aβ1-42誘導のSK-N-AS細胞生存力の減少に対して、SP-233が及ぼす影響を示す。1 μMのSP-233は、三つの実験濃度のAβ1-42によって誘導された神経毒性を、それぞれ19%、26%、および28%阻害した(p<0.01)。
6.SK-N-ASヒト神経芽腫細胞のミトコンドリアへのAβ1-42取り込みにSP-233が与える影響
1-42処理された神経芽腫細胞は、ミトコンドリア呼吸鎖の複合体IIと共局在する、強い免疫反応を示し、これは、Aβ1-42がミトコンドリアに入り、その内部に存在することを証明する。
SP-233で処理するとAβ1-42免疫反応は打ち消され、このことは、SP-233が細胞およびミトコンドリアへのAβ1-42の取り込みをブロックすることを示す。
C:考察
周知の通り、ADは、臨床的には進行性の認知過程障害および記憶の喪失を特徴とする。初期の頃から、この疾病の“記憶”という見方は、アセチルコリン(ACh)のシナプス濃度の減少を反映した、中枢のコリン作用性の経路の衰退に関連付けられてきた。従って、創薬研究は脳でのAChレベルの回復に主に集中し、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤(AChEIs)、この種の化合物の原型であるタクリンの開発につながった。しかし、有望な臨床データにもかかわらず、タクリンの有益な効果はわずかで、また、リバスチグミン、ガランタミン、ドネペジルに代表される、AChEIsの新たな生産の開発にもかかわらず、タクリンに比べAD患者の発症の遅延は短縮されなかった。AD症状のさらなる進行におけるこの短い(一〜二年)遅延(Tariot and Winblad, 2001; Waldemar et al. 2001; Grossberg et al. 2004)は、患者とその親類にとっては貴重であるものの、おそらくコリン作用性ニューロンの進行性の衰退のためであり、AChEIsの使用の限界ということである。さらに、565人の軽度から中程度のADを罹患する地域住民患者に実施された最近の研究では、ドネペジルは費用効果がなく、関連閾値の最小限を下回る効果しかなかった(Courtney et al.
2004)。従って、ADの創薬においては主だった進歩がなく、メマンチン、N-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体拮抗物質が近年重度のADを中程度に治療すると認可されたものの(Livingston and Katona 2004)、AChEIsよりも効果のある薬剤の開発が依然として緊急に必要とされている。
[Example 1] Use of SP-233 for protection of mitochondrial function
A: Materials and methods Materials Αβ 1-42 peptide was purchased from American Peptide Company (Sunnyvale, CA, USA) and stored at -80 ° C. Anti-complex II antibody was purchased from Molecular Probes (Eugene, OR, USA) and anti-Ab 1-42 antibody was purchased from Signet Laboratories (Dedham, MA, USA). Spirostenol, hexanoic acid = (22S, 25S)-(20S) -spirosta-5-en-3β-yl (SP-233) was purchased from Interbioscreen (Moscow, Russia). Cyclosporin A (CsA) and carbonyl cyanide 3-chlorophenylhydrazone (CCCP) were purchased from Sigma (St. Louis, MO, USA). Dulbecco's minimal basal medium (DMEM), fetal bovine serum (FBS), and SK-N-AS human neuroblastoma cells were purchased from ATCC (Manassas, VA, USA).
2. Mitochondrial isolation procedure Male Long-Evans rats weighing 230-280 g were used. Immediately after decapitation, the brain is removed and Potter- in 6 ml isolation buffer (TRIS 20 mM, sucrose 250 mM, KCl 40 mM, EGTA 2 mM, bovine serum albumin 1 mg / ml, pH 7.2, 4 ° C). Homogenization on ice was performed using an Elvejhem homogenizer (Eurostar, IKA-Verke, Staufen, Germany). The suspension was centrifuged at 2000 × g for 8 minutes to remove cell debris and nuclei. The mitochondria-containing supernatant was centrifuged at 12000 × g for 10 minutes. The resulting pellet was resuspended in 300 μl of respiration buffer (D-mannitol 300 mM, KCl 10 mM, KH2PO4 10 mM, MgCl2 5 mM, pH 7.2, 37 ° C.). This pellet is very rich in mitochondria (Zini et al. 1996). The protein concentration of the mitochondrial suspension was measured by the method of Lowry et al. 1951.
3. Preparation of another solution The Αβ 1-42 solution was re-prepared with fresh distilled water to a concentration of 500 μM. Αβ 1-42 was either freshly reconstituted or aggregates after aging by culturing the solution for 48 hours at 4 ° C. Both solutions were diluted with respiratory buffer (see above) before use and then added directly to the mitochondria at the desired concentration. In experiments using neuroblastoma cells (see below), only freshly reconstituted Αβ 1-42 solution was used. SP-233, CCCP and CsA were first dissolved in N, N-dimethylformamide (DMF) and then diluted in fresh distilled water.
4). Mitochondrial respiration monitoring Mitochondrial function was examined using Oxytherm (Hansatech, Norfolk, UK) connected to PC (Compaq, PIII 400 MHz). A 37 ° C Oxytherm thermostat was connected to the platinum-silver Clark electrode to detect O 2 . O 2 consumption depends on mitochondrial function and survival in the presence or absence of CCCP (uncoupler of oxidative phosphorylation) or CsA (inhibitor of MPT pore) in the presence of ADP (a precursor of ATP) Measured as a force marker. By measuring O 2 consumption, the mitochondrial respiration rate (MRC) can be calculated and expressed as V 3 / V 4 . V 4 is the base O 2 consumption, and V 3 is the O 2 consumption (ATP production) after adding ADP. The effect of increasing concentrations of SP-233 (1 pM to 1 nM) on the mitochondrial respiratory chain was assessed by monitoring the gradual change of MRC. The mitochondrial concentration was adjusted to 0.4 mg protein amount / ml using a respiration buffer. Mitochondria were activated by adding malate / glutamate as a substrate for complex I of the respiratory chain. State 2 is the basal rate of mitochondrial oxygen consumption. As ATP synthesis began with the addition of ADP, the rate of oxygen consumption increased dramatically and reached State 3. When the supply of ADP is depleted, the O 2 consumption rate returns to the baseline (State 2), which is called State 4 (Chance and Williams 1956). The control for each experiment was dependent on basal respiration in the presence of ADP.
5. Effect of SP-233 on CCCP-induced uncoupling of oxidative phosphorylation
Adding CCCP (1 μM) uncouples the respiratory chain reaction and increases O 2 consumption. To assess the effect of SP-233 on CCCP-induced uncoupling, the mitochondrial fraction was incubated for 3 minutes at 37 ° C in the presence of SP-233 before adding malic / glutamic acid, and 1 minute later Was added.
6). Evaluation of the effect of SP-233 on CsA-induced hypoxia Hypoxia was induced by adding CsA (1 μM) to the mitochondrial culture medium (Zini et al.
al. 1996). This experiment served as a control by adding ADP in the presence of CsA and in the absence of SP-233. As described above, SP-233 or its solvent was added first and the culture was carried out for 1.5 minutes before adding CsA. The substrate malic acid / glutamic acid was then added after 1.5 minutes and ADP was added after 2.5 minutes.
7). Evaluation of protective effect of SP-233 against Αβ 1-42- induced mitochondrial dysfunction
SP-233 was cultured in the culture mixture for 3 minutes, and Αβ 1-42 was incubated at 37 ° C for 1.5 minutes before adding the substrates malic acid and glutamic acid. ADP was added 1 minute after the addition of malic acid / glutamic acid. The control of the effect of SP-233 on Αβ 1-42 was the same as in the experiment conducted in the absence of ADP.
8). Evaluation of the protective effect of SP-233 against Aβ 1-42 induced toxicity in human neuroblastoma cells Human neuroblastoma SK-N-AS cells contain 10% FBS in a 96-well plate (7x104 cells / well) The cells were seeded in DMEM medium and cultured at 5% CO 2 and 95% humidity. Thereafter, Αβ 1-42 (0.1, 1 and 10 μM) or its solvent was added, and the culture was continued for 72 hours in the presence or absence of SP-233 (1 μM). Aβ cytotoxicity was assessed using the 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) assay (Trevigen, Gaithersburg, MD).
9. Immunocytochemical analysis of Αβ 1-42 uptake in mitochondria of human neuroblastoma cells Human neuroblastoma SK-N-AS cells were seeded on 13-mm diameter coverslips (20,000 cells / covers) and 10% The cells were cultured overnight in DMEM medium containing FBS at 37 ° C. and 5% CO 2 . Thereafter, Αβ 1-42 (10 μM) or its solvent was added, and the culture was continued for 3 hours in the presence or absence of SP-233 (1 μM). To assess mitochondrial Αβ 1-42 uptake, a mouse monoclonal antibody raised against mitochondrial respiratory chain complex II, anti-OxPhos complex II 70-kDa subunit (Molecular Probes, Eugene, OR, USA), and Colocalization analysis was performed using a rabbit polyclonal antibody (Signet Laboratories, Dedham, MA, USA) raised against 33-42 amino acid residues of Αβ 1-42 . Neuroblastoma cells were washed with 1X phosphate buffered saline (PBS), fixed with methanol at -20 ° C, and rinsed with 1X PBS. Subsequently, the cells were blocked with 1X PBS containing 10% donkey serum for 30 minutes, and then the primary antibody (1/200) prepared against complex II in 1X PBS containing 1.5% donkey serum and 0.01% Triton X100. And 24 hours at 4 ° C. After the specimen was washed three times with 1X PBS, a donkey anti-mouse rhodamine-labeled secondary antibody (Jackson ImmunoResearch, West Grove, PA, USA) was added at a dilution of 1/200, and the culture was continued at room temperature for 2 hours. In addition, primary antibodies raised against 33-42 amino acid residues of Αβ 1-42 were used at 1/500 dilution according to the same protocol. Specific staining was demonstrated using a donkey anti-rabbit secondary antibody labeled with the fluorescent marker Alexa Fluor R 488 (Molecular Probes, Eugene, OR, USA). The cover glass is then mounted on a water-soluble mounting agent containing 4 ', 6-diamidino-2-phenylindole-2-hydrochloride (DAPI) (Vect
or Laboratories. Burlingame, CA, USA). Confocal images were taken using an Olympus Fluoview BX61 Laser Scanning microscope.
10. Statistical analysis In each experiment, the results are expressed as mean ± standard deviation. Comparison between groups was performed by ANOVA according to Dunnett's test.
B: Results 1. Effects of SP-233 on the regulation of mitochondrial respiration
SP-233 was analyzed at concentrations of 10, 30, and 100 pM. Even at a low concentration of 10 pM, SP-233 significantly reduced rat brain mitochondrial MRC by 50% compared to the control group (p <0.001) (FIG. 1). Although there was no significant difference in the effects caused by different concentrations of SP-233, MRC decreased progressively over the range of concentrations from 10 to 100 pM, so the results show a correlation between concentration and effect Showed a trend.
2. Effects of SP-233 on changes in mitochondrial respiration rate caused by CCCP or CsA
1 μM uncoupler CCCP increased rat brain mitochondrial O 2 consumption to 150% of baseline (p <0.01) (FIG. 2a). At all experimental concentrations of SP-233 (1-1000 pM), this metabolic effect of CCCP was completely inhibited (p <0.001). Inhibition of CCCP-induced uncoupling by SP-233 was related to a decrease in O 2 consumption to 60-65% of basal levels and was concentration independent. SP-233 did not negate the decrease in MRC caused by CsA, but conversely amplified the effect of CsA in a concentration-dependent manner (FIG. 2b).
3. Effects of fresh Aβ 1-42 and old Aβ 1-42 on mitochondrial respiration rate
1-42 significantly reduced MRC in rat brain mitochondria even at a low concentration of 0.1 pM (FIG. 3). This effect was more apparent with fresh amyloid peptides than with older ones, with 55-63% and 43-53% inhibitory effects, respectively. This difference appears to indicate that non-aggregated Aβ 1-42 penetrates much more into the mitochondria than older, aggregated peptides.
4). Effects of SP-233 on changes in mitochondrial respiration rate induced by fresh Aβ 1-42 and old Aβ 1-42 Fresh Aβ 1-42 reduced MRC by 71% compared to controls. The effect was partially inhibited by SP-233 (FIG. 4a). At the lowest experimental concentration of SP-233 (1 pM), MRC returned to approximately 40% of the control value, and MRC was significantly increased compared to that obtained with Aβ 1-42 alone (38.56).
± 0.34 vs. 28.93 ± 1.75, p <0.001). Older Aβ 1-42 reduced 51% MRC compared to control, whereas SP-233 did not significantly inhibit this effect (FIG. 4b).
5. The effect of SP-233 on Aβ 1-42- induced toxicity in SK-N-AS human neuroblastoma cells. Figure 5 shows the effect of SP- on the decrease in Aβ 1-42- induced SK-N-AS cell viability. The influence which 233 exerts is shown. 1 μM SP-233 inhibited neurotoxicity induced by three experimental concentrations of Aβ 1-42 by 19%, 26%, and 28%, respectively (p <0.01).
6). Effect of SP-233 on Aβ 1-42 uptake into mitochondria of SK-N-AS human neuroblastoma cells
1-42- treated neuroblastoma cells show a strong immune response that co-localizes with complex II of the mitochondrial respiratory chain, indicating that Aβ 1-42 enters and resides inside the mitochondria Prove that.
Treatment with SP-233 abolishes the1-42 immune response, indicating that SP-233 blocks Aβ 1-42 uptake into cells and mitochondria.
C: Discussion As is well known, AD is clinically characterized by progressive cognitive impairment and memory loss. Since the early days, the “memory” view of the disease has been linked to a decline in the central cholinergic pathway, reflecting a decrease in synaptic concentrations of acetylcholine (ACh). Therefore, drug discovery research focused mainly on the recovery of ACh levels in the brain, leading to the development of acetylcholinesterase inhibitors (AChEIs), tacrine, the prototype of this type of compound. However, despite the promising clinical data, the beneficial effects of tacrine are negligible, and despite the development of new production of AChEIs, represented by rivastigmine, galantamine, and donepezil, AD patients compared to tacrine. Delayed onset was not shortened. This short (one to two year) delay in further progression of AD symptoms (Tariot and Winblad, 2001; Waldemar et al. 2001; Grossberg et al. 2004) is precious to patients and their relatives, but probably cholinergic This is due to the progressive decline of sex neurons and is a limitation of the use of AChEIs. In addition, in a recent study conducted in 565 community-dwelling patients with mild to moderate AD, donepezil was not cost effective and had an effect below the minimum associated threshold (Courtney et al.
2004). Thus, although there has been no major advance in AD drug discovery, memantine, an N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor antagonist, has recently been approved to moderately treat severe AD (Livingston and Katona 2004), there is an urgent need to develop drugs that are more effective than AChEIs.

ADの病因論は、この疾病の家族性の早期発症型に限ってよく考証されており、APP、プレセニリン-1もしくはプレセニリン-2遺伝子の突然変異が含まれる。対照的に、全AD症例の約95%をあらわす晩期発症型の孤発性ADの原因は、依然として確立されていない。数多くの仮説が現れ、それらにおいて、ミトコンドリア機能障害に由来するエネルギー性機能不全、および酸化ダメージが、ADの原因であるという可能性が提案されている(Schulz et
al. 1997; Beal, 2000)。
The etiology of AD is well documented only in the familial early-onset form of the disease and includes mutations in the APP, presenilin-1 or presenilin-2 gene. In contrast, the cause of late-onset sporadic AD, which represents about 95% of all AD cases, has not yet been established. Numerous hypotheses have emerged, which suggest the possibility that energy dysfunction resulting from mitochondrial dysfunction and oxidative damage are responsible for AD (Schulz et al.
al. 1997; Beal, 2000).

ミトコンドリア機能障害がADの病因論に関連するという証拠は、SP-233(天然スピロステノール)がニューロンのPC12細胞をAβ1-42誘導神経毒性から保護する(Lecanu et al. 2004)という近年の発見と共に、Aβ1-42への暴露によって損傷した、単離ミトコンドリアの機能を回復するSP-233の潜在能力を研究するきっかけとなった。総合すると、本研究は、Aβと関係し、またADの発症機序に関連する基本的機構に対して、SP-233が影響する可能性を持つことを示唆している。 Evidence that mitochondrial dysfunction is related to the etiology of AD is the recent finding that SP-233 (natural spirostenol) protects neuronal PC12 cells from Aβ 1-42- induced neurotoxicity (Lecanu et al. 2004) Together, it triggered the study of SP-233's potential to restore isolated mitochondrial function that was damaged by exposure to Aβ 1-42 . Taken together, this study suggests that SP-233 may influence the basic mechanisms involved in Aβ and related to the pathogenesis of AD.

Aβがミトコンドリア機能に与える影響は、過去10年間広範に研究されてきており、これらの研究によって作られたデータは、ミトコンドリア機能障害につながり得る、ペプチドの種々の影響を示唆している。Aβ1-42とAβ25-35断片は、神経細胞ミトコンドリアにおいて、呼吸、および、コハク酸脱水素酵素、α-ケトグルタル酸脱水素酵素、ピルビン酸脱水素酵素、ならびにシトクロム酸化酵素などの鍵酵素の活性を阻害することがわかっている(Kaneko et al. 1995; Casley et al. 2002a)。呼吸鎖の別の複合体の阻害も、Aβ25-35に暴露した神経細胞ミトコンドリアにおいて起こることが報告されており(Pereira et al. 1998; Canevari et al. 1999;Casley et al. 2002b)、さらにこの同じペプチド断片は、MPTに関連する孔開口を促進する(Moreira et al. 2001; Moreira et al. 2002; Bachurin et al. 2003)。 The effect of Aβ on mitochondrial function has been extensively studied over the past decade, and the data generated by these studies suggest various effects of peptides that can lead to mitochondrial dysfunction. Aβ 1-42 and Aβ 25-35 fragments, in neuronal mitochondria, resemble key enzymes such as respiration and succinate dehydrogenase, α-ketoglutarate dehydrogenase, pyruvate dehydrogenase, and cytochrome oxidase. It has been shown to inhibit activity (Kaneko et al. 1995; Casley et al. 2002a). Inhibition of another complex of the respiratory chain has also been reported to occur in neuronal mitochondria exposed to Aβ 25-35 (Pereira et al. 1998; Canevari et al. 1999; Casley et al. 2002b), and This same peptide fragment promotes pore opening associated with MPT (Moreira et al. 2001; Moreira et al. 2002; Bachurin et al. 2003).

上記の本明細書中の結果は、MRCの減少から明らかなように、Aβ1-42がラット脳ミトコンドリアにおいてミトコンドリア呼吸を阻害することをさらに示す。また、この阻害は、新鮮に用意されたペプチドおよび古いペプチドの両方において、Aβ1-42が0.1 pMという低濃度でも起こる(図3を参照)。阻害効果は、新鮮な形態でより明白であり、これはおそらく、Aβ1-42の重合体の方が、単量体もしくはADDLsなどの低重合体よりも、ミトコン
ドリア膜をより横切りにくいためである。従ってこれら後者の形態は、より呼吸鎖に有害な影響を及ぼしやすく、事実上、より有毒である。また、古い/凝集体のAβ1-42を受容したミトコンドリアにおけるSP-233による保護の欠如は(図4参照)、SP-233が、アミロイドペプチドの凝集体には、単量体に結合するのと同様には結合することができないためであると思われる。
The results herein above further demonstrate that Aβ 1-42 inhibits mitochondrial respiration in rat brain mitochondria, as evidenced by a decrease in MRC. This inhibition also occurs at concentrations as low as 0.1 pM Aβ 1-42 in both freshly prepared and older peptides (see FIG. 3). The inhibitory effect is more evident in the fresh form, probably because Aβ 1-42 polymers are less likely to cross the mitochondrial membrane than monomers or low polymers such as ADDLs . These latter forms are therefore more likely to have a detrimental effect on the respiratory chain and are more toxic in nature. Also, the lack of protection by SP-233 in mitochondria that received old / aggregated Aβ 1-42 (see Figure 4), SP-233 binds to the monomeric amyloid peptide aggregates It seems to be because it cannot be combined in the same way as.

1-42に暴露されたPC12細胞のATP合成に対する、SP-233の回復効果を示す過去のデータ(Lecanu et al. 2004)を確かめると、SP-233は、新鮮に用意されたAβ1-42によって誘導されたMRCの減少を部分的に阻害することができ、さらにミトコンドリア機能を保護することができる。SP-233は非常に低濃度(ピコモル範囲)で活性化するため、その作用機構は比較的特異的であると思われる。本発明におけるデータはさらに、SP-233が、ペプチドの単量体に結合し、神経毒性のある低重合体ADDLsの形成を阻害することで、Aβ1-42神経毒性に対して神経細胞を保護したということを示す、近年の結果を裏付ける(Lecanu et
al. 2004)。
Confirming past data showing the recovery effect of SP-233 on ATP synthesis in PC12 cells exposed to Aβ 1-42 (Lecanu et al. 2004), SP-233 is a freshly prepared Aβ 1- It can partially inhibit the decrease in MRC induced by 42 and can further protect mitochondrial function. Since SP-233 is activated at very low concentrations (picomolar range), its mechanism of action appears to be relatively specific. The data in the present invention further show that SP-233 protects neurons against Aβ 1-42 neurotoxicity by binding to peptide monomers and inhibiting the formation of neurotoxic low-polymer ADDLs. Supporting recent results that show that (Lecanu et
al. 2004).

1-42が呼吸鎖複合体IIと共局在することを示すために、ヒト神経芽腫細胞において実施した共焦点顕微鏡分析は、Aβ1-42が細胞とミトコンドリア膜両方を横断できることを示唆している。SP-233とAβ1-42が共に培養溶媒に存在する場合、アミロイドペプチドに対応する免疫細胞化学染色は完全に抑制され、またこのSP-233の“除去”効果は、MRCの部分的な回復に伴って見られた。加えて、SP-233は、部分的ではあるものの、同じヒト神経芽腫細胞へのAβ1-42の神経毒性作用を抑制した。この結果は、死後のAD脳の皮質錐体神経細胞のミトコンドリアに、アミロイド沈殿物が存在することを示す近年の結果(Fernandez-Vizarra et al. 2004)を考えると、特に興味深い。これらの組織学的特長は、疾病の経過における非常に初期の現象として記述されてきており、対らせん状のフィラメントの形成の前に現れ、神経細胞死につながる。 Confocal microscopic analysis performed on human neuroblastoma cells to show that Aβ 1-42 colocalizes with respiratory chain complex II suggests that Aβ 1-42 can cross both the cell and the mitochondrial membrane is doing. When both SP-233 and Aβ 1-42 are present in the culture medium, immunocytochemical staining corresponding to the amyloid peptide is completely suppressed, and this “removal” effect of SP-233 is a partial recovery of MRC. It was seen with. In addition, SP-233 partially suppressed the neurotoxic effect of Aβ 1-42 on the same human neuroblastoma cells. This result is particularly interesting in view of recent results (Fernandez-Vizarra et al. 2004) showing the presence of amyloid deposits in the mitochondria of post-mortem AD brain cortical pyramidal neurons. These histological features have been described as a very early phenomenon in the course of the disease, appearing before the formation of anti-spiral filaments and leading to neuronal cell death.

1-42へのSP-233の結合、および“除去”効果が証明された後、SP-233がミトコンドリアへ直接影響することで、Aβ1-42に対する加算性の保護効果がもたらされるという可能性が研究された。この点について、Aβは脳ミトコンドリアのMPT孔の開放を促進し、機能障害を引き起こし、さらにこの影響はCsAによって打ち消される、ということが以前に証明されている(Moreira et al. 2001; Bachurin et al. 2003; Abramov et al. 2004)。本研究は、SP-233がCsAのように、MRCを減少させることを示す。また、SP-233はCsAの効果を増幅させ、このことはSP-233がCsA様の性質を持ち、それによってMPT孔開放を阻害することを示唆するものであり、それによってAβ1-42誘導ミトコンドリア機能不全に対する保護効果が得られる。 SP-233 binding to Aβ 1-42 and, after the “removal” effect has been demonstrated, SP-233 may directly affect mitochondria resulting in an additive protective effect on Aβ 1-42 Sex was studied. In this regard, it has been previously demonstrated that Aβ promotes brain mitochondrial MPT pore opening, causes dysfunction, and that this effect is counteracted by CsA (Moreira et al. 2001; Bachurin et al 2003; Abramov et al. 2004). This study shows that SP-233, like CsA, decreases MRC. SP-233 also amplifies the effect of CsA, suggesting that SP-233 has CsA-like properties and thereby inhibits MPT pore opening, thereby inducing Aβ 1-42 A protective effect against mitochondrial dysfunction is obtained.

SP-233はさらに、CCCPによって誘導される酸化的リン酸化の脱共役を打ち消すことができた(図2a参照)。Aβ1-42はミトコンドリア膜構造を分裂させ(Kremer et al. 2001; Rodrigues et al. 2001)、AD脳ではミトコンドリアの膜流動性が変わる(Mecocci et al, 1996)ということが示されており、両現象はミトコンドリアの脱共役を引き起こす。従って、SP-233の“再共役”効果はまだ完全には明らかにされていないものの、このことが本明細書記載のミトコンドリア機能の回復に寄与していると考えられる。さらに、SP-233の除去効果(おそらくMPT孔の調節を含む)と、再共役効果の組み合わせによって、SP-233が1
pMという低濃度でAβ1-42の影響を打ち消す原因が明らかになると考えられる。
〔実施例2〕スピロステノール、ヘキサン酸=(22R,25R)-20a-スピロスタ-5-エン-3β-イルによる、神経細胞におけるミトコンドリアのAβ取り込みの阻害、およびAβ誘導ミトコンドリア機能障害の抑制
A:材料と方法
1.材料
1-42ペプチドはAmerican Peptide Company (Sunnyvale, CA)から購入した。抗複合体II抗体はMolecular Probes (Eugene, OR)から、抗Aβ1-42抗体はSignet Laboratories (Dedham, MA)から購入した。スピロステノール(SP-233)はInterbioscreen (Moscow, Russia)から購入した。Cyclosporin A(CsA)、カルボニルシアニド3-クロロフェニルヒドラゾン(CCCP)、カルボニルシアニドp-トリフルオロメトキシ-フェニルヒドラゾン(FCCP)、ロテノン、マロン酸、ミソチアゾール、シアン化カリウム(KCN)、オリゴマイシン、およびフェニルアルシンオキシド(PAO)はSigma (St Louis, MO)から入手した。ダルベッコ最小基礎培地(DMEM)、ウシ胎児血清(FBS)、およびSK-N-ASヒト神経芽腫細胞はATCC (Manassas, VA)から購入した。
2.ミトコンドリア画分の単離
ミトコンドリア画分を単離するため、体重230-350 gのラットを断頭し、脳をすぐに取り出し、6 mlの氷冷単離バッファー(TRIS 20 mM、スクロース 250 mM、KCl 40 mM、EGTA
2 mM、ウシ血清アルブミン 1 mg/ml、pH 7.2)を含むPotter-Elvejhem homogenizer (Eurostar, IKA-Verke, Staufen, Germany)を用いて氷上でホモジェナイズした。懸濁液を2000×gで8分間4°Cで遠心し、細胞片と核を除去した。ミトコンドリア含有上清を12000×gで10分間4°Cで遠心した。沈殿物を300 μlの呼吸バッファー(D-マンニトール 300 mM、KCl 10 mM、KH2PO4 10 mM、MgCl2 5 mM、pH 7.2、37°C)で再懸濁した。この沈殿物はミトコンドリアにおいて非常に豊富である(Zini et al. 1996)。ミトコンドリア懸濁液のタンパク質濃度はLowry法によって測定した。
3.ミトコンドリア呼吸の測定
ミトコンドリア呼吸はPC (Compaq, PIII 400 MHz)につないだOxytherm (Hansatech, Norfolk, UK)を用いて測定した。O2を検出するため、Oxythermの37°C培養槽を白金‐銀Clarck電極につないだ。O2消費量は、ADP(ATPの前駆体)の存在下、ならびに次の物質の存在下もしくは非存在下におけるミトコンドリア呼吸のマーカーとして用いた:CCCP(酸化的リン酸化の脱共役剤)、CsA(膜透過性遷移孔の阻害剤)、もしくはAβ1-42。O2消費量の測定により、V3/V4で定義されるミトコンドリア呼吸率(MRC)を算出することができ、ここでV4は基底O2消費量、V3はADPを加えた後のO2消費量(ATP産出量)である。ミトコンドリアの終濃度は、呼吸バッファーを用いて0.4 mgタンパク質/mLに調製した。ミトコンドリアは呼吸鎖の複合体Iの基質であるリンゴ酸/グルタミン酸を加えることで活性化する。State 2はミトコンドリア酸素消費の基底速度と定義される。ADPを加えることでATP合成が始まると、酸素消費は劇的に増加し、State 3に達する。ADP供給が枯渇すると、O2消費速度は基線(State 2)に戻り、これはState 4と呼ばれる(Chance and Williams 1956)。呼吸における全実験処置の影響は、基準呼吸、あるいはADPのみの存在下におけるミトコンドリア呼吸と比較した。
SP-233 was also able to counteract the uncoupling of oxidative phosphorylation induced by CCCP (see Figure 2a). Aβ 1-42 disrupts mitochondrial membrane structure (Kremer et al. 2001; Rodrigues et al. 2001) and has been shown to change mitochondrial membrane fluidity in the AD brain (Mecocci et al, 1996) Both phenomena cause mitochondrial uncoupling. Thus, although the “reconjugation” effect of SP-233 has not yet been fully elucidated, this is believed to contribute to the recovery of mitochondrial function described herein. Furthermore, the combination of the removal effect of SP-233 (possibly including regulation of MPT pores) and the reconjugation effect makes SP-233 1
The reason for negating the effect of Aβ 1-42 at a low concentration of pM is considered to be clear.
[Example 2] Spirostenol, hexanoic acid = (22R, 25R) -20a-spirosta-5-en-3β-yl inhibits mitochondrial Aβ uptake in neurons and suppresses Aβ-induced mitochondrial dysfunction
A: Materials and methods material
1-42 peptide was purchased from American Peptide Company (Sunnyvale, CA). Anti-complex II antibody was purchased from Molecular Probes (Eugene, OR), and anti-Aβ 1-42 antibody was purchased from Signet Laboratories (Dedham, MA). Spirostenol (SP-233) was purchased from Interbioscreen (Moscow, Russia). Cyclosporin A (CsA), carbonyl cyanide 3-chlorophenylhydrazone (CCCP), carbonylcyanide p-trifluoromethoxy-phenylhydrazone (FCCP), rotenone, malonic acid, misothiazole, potassium cyanide (KCN), oligomycin, and phenyl Arsine oxide (PAO) was obtained from Sigma (St Louis, MO). Dulbecco's minimal basal medium (DMEM), fetal bovine serum (FBS), and SK-N-AS human neuroblastoma cells were purchased from ATCC (Manassas, VA).
2. Isolation of the mitochondrial fraction To isolate the mitochondrial fraction, a rat weighing 230-350 g was decapitated, the brain was immediately removed, and 6 ml of ice-cold isolation buffer (TRIS 20 mM, sucrose 250 mM, KCl 40 mM, EGTA
Homogenization on ice was performed using Potter-Elvejhem homogenizer (Eurostar, IKA-Verke, Staufen, Germany) containing 2 mM, bovine serum albumin 1 mg / ml, pH 7.2). The suspension was centrifuged at 2000 xg for 8 minutes at 4 ° C to remove cell debris and nuclei. The mitochondrial supernatant was centrifuged at 12000 xg for 10 minutes at 4 ° C. The precipitate was resuspended in 300 μl of respiration buffer (D-mannitol 300 mM, KCl 10 mM, KH 2 PO 4 10 mM, MgCl 2 5 mM, pH 7.2, 37 ° C.). This precipitate is very abundant in mitochondria (Zini et al. 1996). The protein concentration of the mitochondrial suspension was measured by the Lowry method.
3. Measurement of mitochondrial respiration Mitochondrial respiration was measured using Oxytherm (Hansatech, Norfolk, UK) connected to PC (Compaq, PIII 400 MHz). To detect O 2 , an Oxytherm 37 ° C culture vessel was connected to a platinum-silver Clark electrode. O 2 consumption was used as a marker of mitochondrial respiration in the presence of ADP (a precursor of ATP) and in the presence or absence of the following substances: CCCP (uncoupler of oxidative phosphorylation), CsA (Inhibitors of membrane permeable transition pores), or Aβ 1-42 . By measuring O 2 consumption, the mitochondrial respiration rate (MRC) defined by V 3 / V 4 can be calculated, where V 4 is the basal O 2 consumption and V 3 is after adding ADP O 2 consumption (ATP output). The final concentration of mitochondria was adjusted to 0.4 mg protein / mL using respiratory buffer. Mitochondria are activated by the addition of malate / glutamate, a substrate of the complex I of the respiratory chain. State 2 is defined as the basal rate of mitochondrial oxygen consumption. As ATP synthesis begins with the addition of ADP, oxygen consumption increases dramatically and reaches State 3. When the ADP supply is depleted, the O 2 consumption rate returns to the baseline (State 2), which is called State 4 (Chance and Williams 1956). The effects of all experimental treatments on respiration were compared to baseline respiration or mitochondrial respiration in the presence of ADP alone.

CCCPに誘導されるミトコンドリア機能不全に対するSP-233の効果を調べるため、単離したミトコンドリアを、リンゴ酸/グルタミン酸を加える前に、SP-233内で3分間37°Cで培養した。1分後、CCCPを加えた。CsAに誘導されるミトコンドリア機能不全に対するSP-233の効果を調べるため、単離したミトコンドリアを、CsAを加える前にSP-233内で1.5分間培養した。1.5分後にリンゴ酸/グルタミン酸を加え、2.5分後にADPを加えた。最後に、Aβ1-42に誘導されるミトコンドリア機能不全に対するSP-233の効果を調べるため、ミトコンドリア画分を、リンゴ酸/グルタミン酸を加える前に、SP-233内で3分間、さらにAβ1-42内で1.5分間、37°Cで培養した。リンゴ酸/グルタミン酸を加えた1分後に、ADPを加えた。全実験において、SP-233、CCCP、およびCsAは最初にN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)に溶解し、それから新鮮な蒸留水に希釈した。これらの実験で用いたAβ1-42は、新鮮な蒸留水で500 μMの濃度まで再調製した。Aβ1-42は新鮮に再調製されたものか、もしくは、溶液を4°Cで48時間培養して古くなった後に凝集したものを用いた。両溶液は使用前に呼吸バッファーで希釈し、それから所望の濃度になるよう、ミトコンドリアに直接加えた

4.細胞培養
ヒト神経芽腫SK-N-AS細胞を、96ウェルプレート(7x104 細胞数/ウェル)の10% FBSを含むDMEM培地に播種し、5% CO2、95%湿度で培養した。培養は種々の濃度のSP-233存在下もしくは非存在下で、次の物質と共に処理した。:Αβ1-42(0.1、1および10 μM)、ロテノン(50 nM)、マロン酸(100 mM)、ミソチアゾール(0.3 μM)、KCN(12 mM)、オリゴマイシン(0.5 μg/ml)、FCCP(3 μM)、およびPAO(0.25 μM)。細胞生存力は、臭化3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニル テトラゾリウム(MTT)アッセイを用いて、製造者の説明書に従って測定した(Trevigen, Gaithersburg, MD)。Aβ1-42を含む実験においては、細胞生存力は、1 μM Aβ1-42の存在下もしくは非存在下において、侵襲の72時間後に測定した。新鮮に再調製されたAβ1-42溶液のみを用いた。ミトコンドリア毒(ロテノン、マロン酸、ミソチアゾール、KCN、およびオリゴマイシン)を含む実験においては、細胞生存力は、1、3、10、30、あるいは100 μMのAβ1-42の存在下もしくは非存在下において、侵襲の6時間後または24時間後に測定した。SP-233はミトコンドリア毒を加える1時間前に培養に加えた。FCCPおよびPAOを含む実験においては、FCCPまたはPAOを加える1時間前に、同時並行の細胞培養を、1〜100 μMの範囲で濃度増加するSP-233の存在下もしくは非存在下で行った。細胞生存率は24時間後に評価した。FCCP、ロテノン、マロン酸、ミソチアゾール、KCN、オリゴマイシン、およびPAOは、保存液として全て最初にエタノールに溶解し、その後所望の終濃度になるまで培養溶媒に希釈した。培養溶媒中のエタノールの割合は0.09%とした。
5.Aβ1-42の免疫細胞化学分析
ヒト神経芽腫SK-N-AS細胞を直径13-mmのカバーガラス(20,000 細胞数/カバーガラス)に播種し、10% FBSを含むDMEM培地で37°C、5% CO2で一晩培養した。その後Αβ1-42(10 μM)もしくはその溶媒と共に、SP-233(1 μM)の存在下もしくは非存在下で、3時間培養した。ミトコンドリアのΑβ1-42取り込みを評価するため、ミトコンドリア呼吸鎖複合体IIに対して作製した、抗OxPhos複合体II 70-kDaサブユニットマウスモノクローナル抗体(Molecular Probes, Eugene, OR)、および、Αβ1-42の33-42アミノ酸残基に対して作製したウサギポリクローナル抗体(Signet Laboratories, Dedham, MA)を用いて、共局在分析を行った。神経芽腫細胞はリン酸緩衝食塩水(PBS)で洗浄し、-20°Cでメタノール固定し、さらにPBSでリンスした。続いて細胞を10%ロバ血清を含むPBSで30分間ブロッキングし、その後、複合体IIに対して作製した抗体と共に4°Cで24時間培養した(1.5%ロバ血清と0.01%Triton X100を含むPBS内、1:200)。さらに細胞をPBSで洗浄し、ロバ抗マウスローダミンラベル二次抗体(1:200、Jackson ImmunoResearch, West Grove, PA)と共に室温で2時間培養した。さらに、Αβ1-42の33-42アミノ酸残基に対して作製した抗体(1:500)、および蛍光マーカーAlexa FluorR 488 (Molecular Probes, Eugene, OR)でラベルしたロバ抗ウサギ二次抗体を用いて、同じ連続ステップを続けて行った。カバーガラスを、4',6-ジアミジノ-2-フェニルインドール-2-塩酸塩(DAPI; Vector Laboratories, Burlingame, CA)を含む水溶性のマウント剤でマウントした。共焦点画像をOlympus Fluoview
BX61 Laser Scanning microscopeを用いて撮影した。
6.統計分析
全結果は平均値±標準偏差であらわす。群間比較はダネット検定に従って分散分析(ANOVA)を用いて行った。P値 < 0.05を有意差とした。
B:結果
1.CCCPもしくはCsAに誘導されるミトコンドリア呼吸の変化にSP-233が及ぼす影響
最初に、濃度1 fM〜100 pMの範囲においてSP-233がミトコンドリア呼吸に与える影響は、MRCの漸進変化を分析することで評価した(図6)。SP-233濃度が増加すると、MRCは漸
進的に減少した。1 nMという低濃度においても、SP-233はラット脳ミトコンドリアのMRCをコントロール群に比べて有意に減少させた(p<0.001、図6b)。10 pMもしくは10 pM以上のSP-233濃度においては、MRCは50%減少した。
To examine the effect of SP-233 on CCCP-induced mitochondrial dysfunction, isolated mitochondria were cultured in SP-233 for 3 minutes at 37 ° C before adding malic / glutamic acid. After 1 minute, CCCP was added. To examine the effect of SP-233 on CsA-induced mitochondrial dysfunction, isolated mitochondria were cultured in SP-233 for 1.5 minutes before adding CsA. Malic acid / glutamic acid was added after 1.5 minutes, and ADP was added after 2.5 minutes. Finally, to investigate the effect of SP-233 on mitochondrial dysfunction induced by Aβ 1-42 , the mitochondrial fraction was added for 3 minutes in SP-233 and further Aβ 1− before adding malate / glutamate. Incubated at 37 ° C for 1.5 minutes in 42 . One minute after adding malic / glutamic acid, ADP was added. In all experiments, SP-233, CCCP, and CsA were first dissolved in N, N-dimethylformamide (DMF) and then diluted in fresh distilled water. Aβ 1-42 used in these experiments was reconstituted with fresh distilled water to a concentration of 500 μM. Aβ 1-42 was either freshly reconstituted or agglutinated after the solution was incubated at 4 ° C. for 48 hours to become old. Both solutions were diluted with respiratory buffer before use and then added directly to mitochondria to the desired concentration.
4). Cell Culture Human neuroblastoma SK-N-AS cells were seeded in a 96-well plate (7 × 10 4 cells / well) in DMEM medium containing 10% FBS and cultured at 5% CO 2 and 95% humidity. Cultures were treated with the following substances in the presence or absence of various concentrations of SP-233. : Αβ 1-42 (0.1, 1 and 10 μM), rotenone (50 nM), malonic acid (100 mM), misothiazole (0.3 μM), KCN (12 mM), oligomycin (0.5 μg / ml), FCCP (3 μM), and PAO (0.25 μM). Cell viability was measured using the 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) assay according to the manufacturer's instructions (Trevigen, Gaithersburg, MD ). In experiments involving Aβ 1-42 , cell viability was measured 72 hours after invasion in the presence or absence of 1 μM Aβ 1-42 . Only freshly reconstituted Aβ 1-42 solution was used. In experiments involving mitochondrial toxins (rotenone, malonic acid, misothiazole, KCN, and oligomycin), cell viability is in the presence or absence of 1, 3, 10, 30, or 100 μM Aβ 1-42 Below, measurements were taken 6 or 24 hours after invasion. SP-233 was added to the culture one hour before adding the mitochondrial toxin. In experiments involving FCCP and PAO, parallel cell cultures were performed in the presence or absence of increasing concentrations of SP-233 in the range of 1-100 μM one hour prior to the addition of FCCP or PAO. Cell viability was assessed after 24 hours. FCCP, rotenone, malonic acid, misothiazole, KCN, oligomycin, and PAO were all first dissolved in ethanol as stock solutions and then diluted in culture medium to the desired final concentration. The proportion of ethanol in the culture medium was 0.09%.
5. Immunocytochemical analysis of Aβ 1-42 Human neuroblastoma SK-N-AS cells were seeded on a 13-mm diameter cover glass (20,000 cells / cover glass) and 37 ° C in DMEM medium containing 10% FBS. And overnight with 5% CO 2 . Thereafter, the cells were cultured with Αβ 1-42 (10 μM) or its solvent in the presence or absence of SP-233 (1 μM) for 3 hours. To evaluate mitochondrial Αβ 1-42 uptake, anti-OxPhos complex II 70-kDa subunit mouse monoclonal antibody (Molecular Probes, Eugene, OR), raised against mitochondrial respiratory chain complex II, and Αβ 1 Colocalization analysis was performed using a rabbit polyclonal antibody (Signet Laboratories, Dedham, Mass.) Raised against 33-42 amino acid residues of -42 . Neuroblastoma cells were washed with phosphate buffered saline (PBS), fixed with methanol at -20 ° C, and rinsed with PBS. Subsequently, the cells were blocked with PBS containing 10% donkey serum for 30 minutes, and then cultured at 4 ° C for 24 hours with an antibody prepared against complex II (PBS containing 1.5% donkey serum and 0.01% Triton X100). (1: 200). The cells were further washed with PBS and cultured for 2 hours at room temperature with a donkey anti-mouse rhodamine-labeled secondary antibody (1: 200, Jackson ImmunoResearch, West Grove, PA). In addition, an antibody prepared against 33-42 amino acid residues of Αβ 1-42 (1: 500) and a donkey anti-rabbit secondary antibody labeled with the fluorescent marker Alexa Fluor R 488 (Molecular Probes, Eugene, OR) Used to continue the same continuous steps. Coverslips were mounted with a water-soluble mounting agent containing 4 ′, 6-diamidino-2-phenylindole-2-hydrochloride (DAPI; Vector Laboratories, Burlingame, Calif.). Confocal image Olympus Fluoview
Photographed using a BX61 Laser Scanning microscope.
6). Statistical analysis All results are expressed as mean ± standard deviation. Comparison between groups was performed using analysis of variance (ANOVA) according to Dunnett's test. P value <0.05 was considered significant.
B: Results 1. Effects of SP-233 on changes in mitochondrial respiration induced by CCCP or CsA First, the effect of SP-233 on mitochondrial respiration at concentrations ranging from 1 fM to 100 pM was determined by analyzing the progressive changes in MRC. Evaluation was made (FIG. 6). As the concentration of SP-233 increased, the MRC gradually decreased. Even at a low concentration of 1 nM, SP-233 significantly reduced MRC in rat brain mitochondria compared to the control group (p <0.001, FIG. 6b). At SP-233 concentrations of 10 pM or more than 10 pM, MRC decreased by 50%.

CCCPは酸化的リン酸化を脱共役し、O2消費量を増加する。図7aに示すように、1 μMのCCCPはラット脳ミトコンドリアのO2消費量を基底量の150%まで増加した(p<0.01)。1〜1000 pMの濃度範囲のSP-233はこの効果を完全に打ち消し(全てにおいてp<0.001)、これらの濃度のSP-233存在下でのCCCP誘導脱共役の阻害は、O2消費量が基底量の60〜65%まで減少したことに関連していた。 CCCP uncouples oxidative phosphorylation and increases O 2 consumption. As shown in FIG. 7a, 1 μM CCCP increased rat brain mitochondrial O 2 consumption to 150% of basal (p <0.01). SP-233 in the concentration range of 1-1000 pM completely counteracted this effect (p <0.001 in all), and inhibition of CCCP-induced uncoupling in the presence of these concentrations of SP-233 resulted in O 2 consumption. It was associated with a reduction to 60-65% of the basal amount.

低酸素は1 μMのCsAをミトコンドリア培養溶媒に加えることで誘導される(Zini et al.
1996)。SP-233はCsAに誘導されるMRCの減少は打ち消さなかった。反対に、SP-233はこの効果を濃度依存的に増幅させた(図7b)。
2.新鮮なAβ1-42、および古いAβ1-42に誘導されるミトコンドリア呼吸の変化にSP-233が及ぼす影響
1-42を単離したミトコンドリアに加えると、0.1 pMという濃度においてさえ、MRCは著しく減少した(図8)。この効果は、古いものよりも新鮮なアミロイドペプチドの方が明白であり、前者の阻害効果はおよそ10%大きかった。非凝集体のAβ1-42の方が、古い、凝集体のペプチドよりも、大いにミトコンドリア内に浸透すると考えられる。図9aに示すように、新鮮なAβ1-42を単離したミトコンドリアに加えると、MRCはコントロール値の71%まで減少し、この減少はSP-233によって部分的に取り消された。SP-233の最低実験濃度(1 pM)において、MRCはコントロール値のおよそ39%にまで回復した。MRCはAβ1-42のみで得られた値に比べ、有意に増加した(38.56 ± 0.34 vs. 28.93 ± 1.75、p<0.001)。古いAβ1-42はMRCをコントロールに比べて51%減少させたが、SP-233はこの古いAβ1-42に誘導されたMRCの変化に対しては有意な影響を及ぼさなかった(図9b)。
3.SK-N-ASヒト神経芽腫細胞におけるAβ1-42誘導毒性にSP-233が及ぼす影響
図10は、SK-N-AS細胞におけるAβ1-42誘導神経毒性に対してSP-233が及ぼす影響を示す。三つの全実験濃度のAβ1-42存在下において、1 μMのSP-233を加えることで、細胞生存力は著しく増加した。
SP-233は0.1、1、および10μMのAβ1-42によって誘導される神経毒性を、それぞれ19%(p<0.01、Aβ1-42のみと比較して)、26%(p<0.01)、および28%(p<0.01)減少させた。
4.SK-N-ASヒト神経芽腫細胞のミトコンドリアへのAβ1-42取り込みにSP-233が及ぼす影響
図11は、SK-N-ASヒト神経芽腫細胞における、DAPI染色(a1、b1およびc1)、Aβ1-42の免疫蛍光ラベル(a2、b2およびc2)、ならびに複合体II 70-kDaサブユニットの免疫蛍光ラベル(a3、b3およびc3)の代表イメージを示す。合併イメージを図a4、b4およびc4に示す。Aβ1-42処理した神経芽腫細胞は、ミトコンドリア呼吸鎖の複合体IIのラベルと共局在する(図11b4)、強いAβ1-42免疫反応を示した(図11b2)。これは、Aβ1-42がミトコンドリアに入り、その内部に存在することを証明する。Aβ1-42免疫反応はSP-233の存在下では打ち消され(図11c2)、これはSP-233が細胞およびミトコンドリアへのAβ1-42の取り込みをブロックすることを示す。
5.SK-N-AS細胞におけるミトコンドリア複合体の阻害剤に対するSP-233の神経保護効果
SP-233は、ミトコンドリア呼吸鎖の複合体I、II、およびIIIの阻害剤に対する神経保護効果は何も示さなかった(図12a、b、およびc)。1 μMの濃度において、SP-233はロテノンに対して有意な保護効果を示し、100 μMのSP-233はミソチアゾールに対して有意な保護効果を示した(共にp<0.05)。この保護効果は有意ではあったものの、両ケースにお
いて効果の規模は小さかった。対照的に、SP-233は、複合体IV阻害剤であるKCN、および複合体V阻害剤であるオリゴマイシンによって誘導される毒性に対して、顕著な有益効果を発揮した(図12dおよび12e)。低濃度のSP-233(1、3、および10 μM)はKCNに対して活性があり、一方、高用量(30および100 μM)は有益効果を示さない。SP-233のオリゴマイシンに対する保護効果は、10 μMのSP-233は統計的に有意な神経保護効果を示さなかったものの、用量依存的であった。これらのデータは、SP-233が複合体IVおよびVの阻害に対してSK-N-AS細胞を保護することを示す。
6.SK-N-AS細胞におけるPAOおよびFCCPに対するSP-233の神経保護効果
アデニンヌクレオチド転位酵素(ANT)はミトコンドリア内膜に局在するチャネルタンパク質であり、生理的状態において、1:1の割合でATPを搬出しADPを搬入する。PAOによるANTの阻害は、透過性遷移孔の開放を促進し、アポトーシスを誘導する。1 μMのSP-233はSK-N-AS神経細胞におけるPAOの毒性効果を25%軽減した(図13、p<0.01)。1 μM以上の濃度のSP-233は、神経保護効果と関連しなかった。加えて、SP-233は100 μMの濃度において、FCCPに誘導される呼吸鎖の脱共役に対して、わずかだが有意な効果(p<0.01)を発揮した(図14)。
C:考察
ADは、臨床的には進行性の認知過程障害および記憶の喪失を特徴とする。早くから、この疾病の“記憶”という見方は、アセチルコリン(ACh)のシナプス濃度の減少を反映した、中枢のコリン作用性の経路の衰退に関連付けられてきた。従って、創薬研究は脳でのAChレベルの回復に主に集中し、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤(AChEIs)の開発につながった。しかし、これらの薬剤はAD患者とその介護者にとっては貴重であるものの、AChEIsは、疾病の進行を止めるのではなく、ただ限られた期間遅らせるだけの対症薬剤である(Tariot and Winblad, 2001; Waldemar et al. 2001; Grossberg et al. 2004)。メマンチン、N-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体拮抗物質が近年重度のADを中程度に治療すると認可されたものの(Livingston and Katona 2004)、ADの病因を標的とする新薬および新治療法法が依然として緊急に必要とされている。
Hypoxia is induced by adding 1 μM CsA to the mitochondrial culture medium (Zini et al.
1996). SP-233 did not negate the reduction of MRC induced by CsA. In contrast, SP-233 amplified this effect in a concentration-dependent manner (FIG. 7b).
2. Effects of SP-233 on changes in mitochondrial respiration induced by fresh Aβ 1-42 and old Aβ 1-42
When Aβ 1-42 was added to isolated mitochondria, MRC was significantly reduced even at a concentration of 0.1 pM (FIG. 8). This effect was more apparent with fresh amyloid peptide than with the old, with the former inhibitory effect being approximately 10% greater. Nonaggregated1-42 appears to penetrate much more into the mitochondria than older, aggregated peptides. As shown in FIG. 9a, when fresh Aβ 1-42 was added to isolated mitochondria, MRC was reduced to 71% of the control value, and this decrease was partially reversed by SP-233. At the lowest experimental concentration of SP-233 (1 pM), MRC recovered to approximately 39% of the control value. MRC was significantly increased compared to that obtained with Aβ 1-42 alone (38.56 ± 0.34 vs. 28.93 ± 1.75, p <0.001). Older Aβ 1-42 reduced MRC by 51% compared to control, whereas SP-233 had no significant effect on the change in MRC induced by this older Aβ 1-42 (FIG. 9b). ).
3. SK-N-AS human neuroblastoma influence diagram 10 SP-233 to A [beta] 1-42-induced toxicity in the cells on the, SP-233 exerts against A [beta] 1-42-induced neurotoxicity in SK-N-AS cells Show the impact. The addition of 1 μM SP-233 in the presence of all three experimental concentrations of Aβ 1-42 significantly increased cell viability.
SP-233 has 19% (p <0.01 compared to Aβ 1-42 alone), 26% (p <0.01), neurotoxicity induced by 0.1, 1, and 10 μM Aβ 1-42 , respectively. And 28% (p <0.01).
4). Effect of SP-233 on Aβ 1-42 uptake into mitochondria of SK-N-AS human neuroblastoma cells FIG. 11 shows DAPI staining (a1, b1 and c1 in SK-N-AS human neuroblastoma cells). ), Representative images of immunofluorescent labels for Aβ 1-42 (a2, b2 and c2) and immunofluorescent labels for complex II 70-kDa subunit (a3, b3 and c3). The merged images are shown in Figures a4, b4 and c4. Neuroblastoma cells treated with Aβ 1-42 colocalized with the complex II label of the mitochondrial respiratory chain (FIG. 11b4) and showed a strong Aβ 1-42 immune response (FIG. 11b2). This proves that Aβ 1-42 enters the mitochondria and resides within it. The Aβ 1-42 immune response was counteracted in the presence of SP-233 (FIG. 11c2), indicating that SP-233 blocks Aβ 1-42 uptake into cells and mitochondria.
5. Neuroprotective effect of SP-233 against inhibitors of mitochondrial complex in SK-N-AS cells
SP-233 did not show any neuroprotective effect against inhibitors of complexes I, II, and III of the mitochondrial respiratory chain (FIGS. 12a, b, and c). At a concentration of 1 μM, SP-233 showed a significant protective effect against rotenone and 100 μM SP-233 showed a significant protective effect against misothiazole (both p <0.05). Although this protective effect was significant, the magnitude of the effect was small in both cases. In contrast, SP-233 exerted a significant beneficial effect on toxicity induced by the complex IV inhibitor KCN and the complex V inhibitor oligomycin (FIGS. 12d and 12e). . Low concentrations of SP-233 (1, 3, and 10 μM) are active against KCN, while high doses (30 and 100 μM) do not show beneficial effects. The protective effect of SP-233 on oligomycin was dose dependent, although 10 μM SP-233 did not show a statistically significant neuroprotective effect. These data indicate that SP-233 protects SK-N-AS cells against inhibition of complexes IV and V.
6). Neuroprotective effects of SP-233 against PAO and FCCP in SK-N-AS cells Adenine nucleotide transferase (ANT) is a channel protein located in the inner mitochondrial membrane, and in the physiological state, has a 1: 1 ratio of ATP Unload ADP. Inhibition of ANT by PAO promotes the opening of the permeable transition pore and induces apoptosis. 1 μM SP-233 reduced the toxic effect of PAO by 25% in SK-N-AS neurons (FIG. 13, p <0.01). SP-233 concentrations above 1 μM were not associated with neuroprotective effects. In addition, SP-233 exerted a slight but significant effect (p <0.01) on respiratory chain uncoupling induced by FCCP at a concentration of 100 μM (FIG. 14).
C: Consideration
AD is clinically characterized by progressive cognitive impairment and memory loss. Early on, the “memory” view of the disease has been linked to a decline in the central cholinergic pathway, reflecting a decrease in acetylcholine (ACh) synaptic levels. Therefore, drug discovery research has focused primarily on restoring ACh levels in the brain, leading to the development of acetylcholinesterase inhibitors (AChEIs). However, although these drugs are valuable to AD patients and their caregivers, AChEIs are symptomatic drugs that do not stop the progression of the disease, but only delay it for a limited time (Tariot and Winblad, 2001; Waldemar et al. 2001; Grossberg et al. 2004). Memantine, an N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor antagonist, has recently been approved to moderately treat severe AD (Livingston and Katona 2004), but new drugs and new treatments that target the pathogenesis of AD Laws are still urgently needed.

ADの病因論は、この疾病の家族性の早期発症型においてよく考証されており、APP(プレセニリン-1もしくはプレセニリン-2)遺伝子の突然変異が含まれる。対照的に、全AD症例の約95%をあらわす晩期発症型の孤発性ADの原因は、依然として確立されていない。数多くの仮説が現れ、それらにおいて、ミトコンドリア機能障害に由来するエネルギー性機能不全、および酸化ダメージが、ADの原因であるという可能性が提案されている(Schulz et al. 1997; Beal, 2000)。このミトコンドリア機能障害仮説は、スピロステノール誘導体SP-233がニューロンのPC12細胞をAβ1-42誘導神経毒性から保護する(Lecanu et al. 2004)という近年の発見と共に、SP-233がAβ1-42に暴露された単離ミトコンドリアの機能を回復させることができるか、ということについて研究するきっかけとなった。本明細書中の結果は、単離されたラット脳ミトコンドリア、およびヒト神経芽腫細胞の両方において、SP-233がAβ1-42の毒性効果からミトコンドリア機能を保護することを示している。これらの知見は、Aβ誘導神経毒性と関係し、またADの発症機序に関連する基本的機構に対して、SP-233が影響する可能性を持つことを示唆している。 The etiology of AD is well documented in the familial early-onset form of the disease and includes mutations in the APP (Presenilin-1 or Presenilin-2) gene. In contrast, the cause of late-onset sporadic AD, which represents about 95% of all AD cases, has not yet been established. Numerous hypotheses have emerged, in which it has been proposed that energy dysfunction resulting from mitochondrial dysfunction and oxidative damage may be responsible for AD (Schulz et al. 1997; Beal, 2000). This mitochondrial dysfunction hypothesis, spin loss tenor derivatives SP-233 is to protect the PC12 cells of neurons from Aβ 1-42-induced neurotoxicity along with the recent discovery that (Lecanu et al. 2004), SP-233 is Aβ 1-42 It was an opportunity to study whether it was possible to restore the function of isolated mitochondria exposed to sucrose. The results herein show that SP-233 protects mitochondrial function from the toxic effects of Aβ 1-42 in both isolated rat brain mitochondria and human neuroblastoma cells. These findings suggest that SP-233 may influence the basic mechanisms associated with Aβ-induced neurotoxicity and related to the pathogenesis of AD.

Aβがミトコンドリア機能に与える影響は、過去10年間広範に研究されてきており、これらの研究によって作られたデータは、ペプチドの種々の影響が、ミトコンドリア機能障害を引き起こす可能性を示唆している。Aβ1-42とAβ25-35断片は、神経細胞ミトコンドリアにおいて、呼吸、および、コハク酸脱水素酵素、α-ケトグルタル酸脱水素酵素、ピルビン酸脱水素酵素、ならびにシトクロム酸化酵素などの鍵酵素の活性を阻害することがわかっている(Kaneko et al. 1995; Casley et al. 2002a)。呼吸鎖複合体の阻害についても、Aβ25-35に暴露した神経細胞ミトコンドリアにおいて報告されており(Pereira et
al. 1998; Canevari et al. 1999;Casley et al. 2002b)、さらにこの同じペプチド断片は、MPTに関連する孔開口を促進する(Moreira et al. 2001; Moreira et al. 2002; Bachurin et al. 2003)。
The impact of Aβ on mitochondrial function has been extensively studied over the past decade, and the data generated by these studies suggest that various effects of peptides can cause mitochondrial dysfunction. Aβ 1-42 and Aβ 25-35 fragments, in neuronal mitochondria, resemble key enzymes such as respiration and succinate dehydrogenase, α-ketoglutarate dehydrogenase, pyruvate dehydrogenase, and cytochrome oxidase. It has been shown to inhibit activity (Kaneko et al. 1995; Casley et al. 2002a). Inhibition of the respiratory chain complex has also been reported in neuronal mitochondria exposed to Aβ 25-35 (Pereira et al.
al. 1998; Canevari et al. 1999; Casley et al. 2002b) and this same peptide fragment promotes pore opening associated with MPT (Moreira et al. 2001; Moreira et al. 2002; Bachurin et al. 2003).

加えて、本明細書中の結果は、MRCの減少から明らかなように、Aβ1-42がラット脳ミトコンドリアにおいてミトコンドリア呼吸を阻害することを示す。さらに、この阻害は、新鮮に用意されたペプチドおよび古いペプチドの両方において、Aβ1-42が0.1 pMという低濃度でも起こった。Aβ1-42の重合体の方が、単量体もしくはADDLsなどの低重合体よりも、ミトコンドリア膜をより横切りにくいため、この阻害効果は新鮮な形態の方が明白であったと思われる。これら後者の形態は、より呼吸鎖に有害な影響を及ぼしやすく、事実上、より有毒である。また、古い/凝集体のAβ1-42に暴露されたミトコンドリアにおけるSP-233による保護の欠如は、SP-233が、アミロイドペプチドの凝集体には、単量体に結合するのと同様には結合することができないためであると思われる。 In addition, the results herein show that Aβ 1-42 inhibits mitochondrial respiration in rat brain mitochondria, as evidenced by a decrease in MRC. Furthermore, this inhibition occurred even at concentrations as low as 0.1 pM Aβ 1-42 in both freshly prepared and older peptides. Since the Aβ 1-42 polymer is less likely to cross the mitochondrial membrane than monomers or low polymers such as ADDLs, this inhibitory effect appears to be more apparent in the fresh form. These latter forms are more prone to deleterious effects on the respiratory chain and are more toxic in nature. Also, the lack of protection by SP-233 in mitochondria exposed to old / aggregate Aβ 1-42 is similar to that SP-233 binds monomers to amyloid peptide aggregates. This seems to be because they cannot be combined.

興味深いことに、Aβ1-42に暴露されたPC12細胞のATP合成に対する、SP-233の回復効果を示す過去のデータ(Lecanu et al. 2004)を確かめると、SP-233は、新鮮に用意されたAβ1-42によって誘導されたMRCの減少を部分的に阻害することができる。SP-233が非常に低濃度で活性化するという結果は、その作用機構が比較的特異的であることを示唆する。本明細書記載のデータはさらに、SP-233が、ペプチドの単量体に結合し、神経毒性のある低重合体ADDLsの形成を阻害することで、Aβ1-42神経毒性に対して神経細胞を保護するということを示す、近年の結果を裏付ける(Lecanu et al. 2004)。 Interestingly, if we look at past data showing the recovery effect of SP-233 on ATP synthesis in PC12 cells exposed to Aβ 1-42 (Lecanu et al. 2004), SP-233 is freshly prepared. It can partially inhibit the decrease in MRC induced by Aβ 1-42 . The result that SP-233 is activated at very low concentrations suggests that its mechanism of action is relatively specific. The data described herein further demonstrate that SP-233 binds to peptide monomers and inhibits the formation of neurotoxic low-polymer ADDLs, thereby preventing neuronal cells against Aβ 1-42 neurotoxicity. Supports recent results that show protection (Lecanu et al. 2004).

1-42が呼吸鎖複合体IIと共局在することを示すにあたり、ヒト神経芽腫細胞において実施した共焦点顕微鏡分析は、Aβ1-42が細胞外膜とミトコンドリア膜両方を横断できることを示唆している。SP-233とAβ1-42が共に培養溶媒に存在する場合、アミロイドペプチドラベルは完全に抑制され、またこのSP-233の“除去”効果は、MRCの部分的な回復に伴って見られた。加えてSP-233は、同じヒト神経芽腫細胞へのAβ1-42の神経毒性作用を部分的に抑制した。この結果は、死後のAD脳の皮質錐体神経細胞のミトコンドリアに、アミロイド沈殿物が存在することを示す近年の結果(Fernandez-Vizarra et al. 2004)を考えると、特に興味深い。これらの組織学的特長は、疾病の経過における非常に初期の現象として記述されてきており、対らせん状のフィラメントの形成の前に現れ、神経細胞死につながる。この論拠のもと、SP-233によるAβ1-42の不活性化は、本明細書記載の通り、AD治療においてSP-233の使用を正当化する(Lecanu et al. 2004)。 In demonstrating that Aβ 1-42 colocalizes with respiratory chain complex II, confocal microscopic analysis performed in human neuroblastoma cells showed that Aβ 1-42 can cross both the extracellular and mitochondrial membranes. Suggests. When both SP-233 and Aβ 1-42 were present in the culture medium, the amyloid peptide label was completely suppressed, and this “removal” effect of SP-233 was seen with partial recovery of MRC. . In addition, SP-233 partially suppressed the neurotoxic effects of Aβ 1-42 on the same human neuroblastoma cells. This result is particularly interesting in view of recent results (Fernandez-Vizarra et al. 2004) showing the presence of amyloid deposits in the mitochondria of post-mortem AD brain cortical pyramidal neurons. These histological features have been described as a very early phenomenon in the course of the disease, appearing before the formation of anti-spiral filaments and leading to neuronal cell death. Based on this argument, inactivation of Aβ 1-42 by SP-233 justifies the use of SP-233 in AD treatment as described herein (Lecanu et al. 2004).

1-42へのSP-233の結合、および“除去”効果が証明された後、SP-233がミトコンドリアへ直接影響することで、Aβ1-42に対する加算性の保護効果がもたらされるという可能性が研究された。この点について、Aβは脳ミトコンドリアのMPT孔の開放を促進し、機能障害を引き起こし、さらにこの影響はCsAによって打ち消される、ということが以前に証明されている(Moreira et al. 2001; Bachurin et al. 2003; Abramov et al. 2004)。本研究は、SP-233がCsAのように、MRCを減少させることを示す。また、SP-233はCsAの効果を増幅させ、このことはSP-233がCsA様の性質を持つことを示唆する。つまり、SP-233はMPT孔開放を阻害し、それによってAβ1-42誘導ミトコンドリア機能不全に対する保護効果が得られる。この仮説は、MPTを促進することが知られている、PAO(チロシン脱リン酸化酵素阻害剤であるタンパク質)に対するSP-233の保護効果によって裏付けられる(Korge
et al., 2001)。このように、SP-233は1 μMの濃度で神経細胞生存力を25%回復させ、一方、より高濃度のSP-233は保護効果を伴わなかった。MPT結合孔の開放に対するSP-233の効果は、直接的および/もしくは間接的な作用を介して起こると思われる(例えば、ミトコンドリア膜への挿入後のアロステリック修飾によって)。
SP-233 binding to Aβ 1-42 and, after the “removal” effect has been demonstrated, SP-233 may directly affect mitochondria resulting in an additive protective effect on Aβ 1-42 Sex was studied. In this regard, it has been previously demonstrated that Aβ promotes brain mitochondrial MPT pore opening, causes dysfunction, and that this effect is counteracted by CsA (Moreira et al. 2001; Bachurin et al 2003; Abramov et al. 2004). This study shows that SP-233, like CsA, decreases MRC. SP-233 also amplifies the effect of CsA, suggesting that SP-233 has CsA-like properties. That is, SP-233 inhibits MPT pore opening, thereby providing a protective effect against Aβ 1-42- induced mitochondrial dysfunction. This hypothesis is supported by the protective effect of SP-233 against PAO (a protein that is a tyrosine phosphatase inhibitor) known to promote MPT (Korge
et al., 2001). Thus, SP-233 restored neuronal viability by 25% at a concentration of 1 μM, while higher concentrations of SP-233 were not accompanied by a protective effect. The effect of SP-233 on opening the MPT binding pore appears to occur via direct and / or indirect action (eg, by allosteric modification after insertion into the mitochondrial membrane).

SP-233はさらに、単離ミトコンドリアおよび神経芽腫細胞において、CCCPによって誘導
された酸化的リン酸化の脱共役を打ち消すことができた。Aβ1-42はミトコンドリア膜構造を分裂させ(Kremer et al. 2001; Rodrigues et al. 2001)、AD脳ではミトコンドリアの膜流動性が変わる(Mecocci et al, 1996)ということが示されており、両現象はミトコンドリアの脱共役を引き起こす。従って、SP-233の“再共役”効果はまだ完全には明らかにされていないものの、このことが本明細書記載のミトコンドリア機能の回復に寄与していると考えられる。さらに、SP-233の除去効果(おそらくMPT孔の調節を含む)と、再共役効果の組み合わせによって、1 pMという低濃度でAβ1-42の影響を打ち消すことができるSP-233の能力を説明することができると思われる。
SP-233 was also able to counteract the uncoupling of oxidative phosphorylation induced by CCCP in isolated mitochondrial and neuroblastoma cells. Aβ 1-42 disrupts mitochondrial membrane structure (Kremer et al. 2001; Rodrigues et al. 2001) and has been shown to change mitochondrial membrane fluidity in the AD brain (Mecocci et al, 1996) Both phenomena cause mitochondrial uncoupling. Thus, although the “reconjugation” effect of SP-233 has not yet been fully elucidated, this is believed to contribute to the recovery of mitochondrial function described herein. Furthermore, the ability of SP-233 to counteract the effects of Aβ 1-42 at a concentration as low as 1 pM is explained by a combination of the removal effect of SP-233 (possibly including regulation of MPT pores) and the reconjugation effect Seems to be able to.

ミトコンドリア呼吸鎖におけるSP-233の別の標的を特定しようとする試みにおいて、SP-233は、複合体I、III、IV、およびVの阻害剤に対しては神経芽腫細胞を保護することができるが、複合体IIの阻害剤に対しては神経芽腫細胞を保護することができないことが示された(図15)。最も明白な効果は複合体IIIとIVで観察されたが、SP-233は1 μMおよび100 μMの濃度においても、ロテノンならびにミソチアゾール誘導毒性に対して、それぞれわずかだが有意な神経保護効果を発揮した。Aβ1-42に対する細胞生存力救出と比較して、KCNおよびオリゴマイシンに対する細胞生存力救出の重要性は、複合体IVおよびVが、アミロイドペプチドに誘導されるミトコンドリア機能障害の主要な標的であることを示唆する。これらの結果は、単離脳ミトコンドリアにおいて、Aβ25-35断片が複合体IVを阻害することを示す先行結果を裏付ける(Canevari et al., 1999)。しかし、このデータと対照的に、同じ筆者はAβ25-35が呼吸鎖の他の複合体には影響しないことを報告している。この明白な相違は、用いられたアミロイドペプチド種の違いによって説明でき、神経病理学におけるAβ25-35およびAβ1-42の役割について問題提起している。 In an attempt to identify another target of SP-233 in the mitochondrial respiratory chain, SP-233 may protect neuroblastoma cells against inhibitors of complex I, III, IV, and V It was shown that neuroblastoma cells cannot be protected against inhibitors of complex II (FIG. 15). The most obvious effect was observed with Complexes III and IV, but SP-233 exerts a slight but significant neuroprotective effect against rotenone and misothiazole-induced toxicity at concentrations of 1 and 100 μM, respectively. did. The importance of cell viability rescue to KCN and oligomycin compared to cell viability rescue to Aβ 1-42 is that complexes IV and V are major targets for mitochondrial dysfunction induced by amyloid peptide I suggest that. These results support previous results showing that Aβ 25-35 fragments inhibit complex IV in isolated brain mitochondria (Canevari et al., 1999). However, in contrast to this data, the same author reports that Aβ 25-35 does not affect other complexes of the respiratory chain. This apparent difference can be explained by the difference in the amyloid peptide species used and raises questions about the role of Aβ 25-35 and Aβ 1-42 in neuropathology.

ADは不治の神経変性障害であり、そのほとんどがAChEの阻害のみに基づく現存する治療法は重大な制限を持つことから、より有効な治療薬の開発が緊急に必要とされている。微小分子であるSP-233は、ADDLsの形成をブロックすることでAβ1-42誘導神経毒性を阻害することが以前から示されているが、脳ミトコンドリアをAβ1-42暴露による有害効果から保護することを本明細書において報告する。SP-233の神経保護効果の基礎を成す分子機構は、少なくとも部分的に、Aβ1-42の“除去”、“抗脱共役”効果、ミトコンドリア複合体IVおよびVに対する保護効果、ならびにMPT孔の開放を阻害する能力によるものと思われる。結論として、本明細書中のデータは、SP-233が抗アミロイドペプチド特性を持つことを示す先行結果を裏付け、また拡大し、さらに、ミトコンドリアおよび呼吸鎖をAβ1-42ならびにSP-233の直接的な標的として特定するものである。
〔文献目録〕
下記リストの出版物は、本明細書において全文が記載されるのと同様に参照として組み込まれる。
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全ての出版物、特許および特許出願は、参照によって本明細書に組み込まれる。上記明細書において、本発明について特定の好ましい実施形態を参照して説明し、多くの細部について例示の目的で述べたが、当業者にとっては、本発明に追加の実施形態をとらせることも可能であり、また本明細書記載の細部のいくつかは、本発明の基本原理から逸脱することなく大幅に変更されうることが明らかであろう。
Because AD is an incurable neurodegenerative disorder, most of the existing therapies based solely on AChE inhibition have serious limitations, there is an urgent need for the development of more effective treatments. SP-233, a small molecule, has previously been shown to inhibit Aβ 1-42- induced neurotoxicity by blocking the formation of ADDLs, but protects brain mitochondria from the harmful effects of Aβ 1-42 exposure This is reported here. The molecular mechanisms underlying the neuroprotective effects of SP-233 are, at least in part, the “removal” of Aβ 1-42 , the “anti-uncoupling” effect, the protective effect against mitochondrial complexes IV and V, and the This is thought to be due to the ability to inhibit opening. In conclusion, the data herein support and expand the previous results showing that SP-233 has anti-amyloid peptide properties, and further, mitochondria and respiratory chains are directly associated with Aβ 1-42 and SP-233. Specific target.
[Bibliography]
The publications listed below are incorporated by reference in the same way that they are described in full herein.
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rat cerebral mitochondrial respiration by cyclosporins A, D, and G and restoration with trimetazidine. CR Acad Sci. III. 319, 1087-1092.
All publications, patents and patent applications are incorporated herein by reference. In the foregoing specification, the invention has been described with reference to certain preferred embodiments and numerous details have been set forth for purposes of illustration, but those skilled in the art may make the invention take additional embodiments. And it will be apparent that some of the details described herein may be varied significantly without departing from the basic principles of the invention.

図1は、SP-233の濃度増加(10から100 pM)がミトコンドリア呼吸鎖へ与える影響を、ラット脳のミトコンドリアの呼吸率の漸進的変化を測定して評価したものである。このミトコンドリア呼吸率(MRC)はV3/V4である。V4は基底O2消費量である。V3はADPを加えた後のO2消費量である(ATP生産量)。ミトコンドリア濃度は0.4 mgタンパク質量/mlに調製した。注目すべきは、10 pMという低いSP-233濃度でも、コントロールに比べMRCが50%減少した(p<0.001)ことである。結果は平均値±標準偏差であらわす。群間比較はダネット検定に従ってANOVAによって行った。FIG. 1 shows the effect of increasing concentrations of SP-233 (10 to 100 pM) on the mitochondrial respiratory chain, measured by measuring the gradual change in the mitochondrial respiratory rate of the rat brain. This mitochondrial respiration rate (MRC) is V 3 / V 4 . V 4 is the base O 2 consumption. V 3 is O 2 consumption after adding ADP (ATP production). Mitochondrial concentration was adjusted to 0.4 mg protein amount / ml. It should be noted that even at a low SP-233 concentration of 10 pM, the MRC was reduced by 50% compared to the control (p <0.001). Results are expressed as mean ± standard deviation. Comparison between groups was performed by ANOVA according to Dunnett's test. 図2aは、ラット脳のミトコンドリアにおいて、SP-233が酸化的リン酸化のCCCP誘導脱共役に与える影響を示す。SP-233が酸化的リン酸化のCCCP誘導脱共役に与える影響を評価するために、リンゴ酸/グルタミン酸を加える前に、ミトコンドリア画分をSP-233に37℃で3分間培養し、その後1分後にCCCPを加えた。脱共役剤CCCP(1 μM)への暴露により、O2消費量は基底値の150%まで増加した(p<0.01)。この変化は酸素消費量の増加を反映している。全ての実験濃度において(1 pMにおいてさえ)、SP-233はCCCPの代謝効果を打ち消した(p<0.001)。このSP-233の脱共役阻害効果は、O2消費量が基底レベルの60〜65%まで減少することに関連し、濃度非依存的なものである。FIG. 2a shows the effect of SP-233 on CCCP-induced uncoupling of oxidative phosphorylation in rat brain mitochondria. To assess the effect of SP-233 on CCCP-induced uncoupling of oxidative phosphorylation, the mitochondrial fraction was incubated with SP-233 for 3 minutes at 37 ° C before adding malic / glutamic acid, then 1 minute Later, CCCP was added. Exposure to the uncoupler CCCP (1 μM) increased O 2 consumption to 150% of baseline (p <0.01). This change reflects an increase in oxygen consumption. At all experimental concentrations (even at 1 pM), SP-233 counteracted the metabolic effects of CCCP (p <0.001). This uncoupling inhibitory effect of SP-233 is related to a decrease in O 2 consumption to 60 to 65% of the basal level, and is concentration-independent. 図2bは、CsA誘導低酸素にSP-233が与える影響を示す。低酸素はCsA(1 μM)をミトコンドリアを培養する培養液に加えることによって引き起こされる。この実験は、ADPをCsAの存在下かつSP-233の非存在下に加えることでコントロールとした。SP-233、もしくはその溶媒を最初に加え、CsAを穏やかに加える前まで、1.5分間培養を続けた。それから、基質であるリンゴ酸/グルタミン酸を1.5分後に、ADPを2.5分後に加えた。SP-233への暴露は、CsAによって誘導されたMRCの減少は阻害しなかった。しかし反対に、CsAの効果は濃度依存的に増幅された。結果は平均値±標準偏差であらわす。群間比較はダネット検定に従ってANOVAによって行った。FIG. 2b shows the effect of SP-233 on CsA-induced hypoxia. Hypoxia is caused by adding CsA (1 μM) to the culture medium in which mitochondria are cultured. In this experiment, ADP was added as a control in the presence of CsA and in the absence of SP-233. SP-233 or its solvent was added first and the incubation continued for 1.5 minutes before gently adding CsA. The substrates malic acid / glutamic acid were then added 1.5 minutes later and ADP 2.5 minutes later. Exposure to SP-233 did not inhibit the decrease in MRC induced by CsA. In contrast, the effect of CsA was amplified in a concentration-dependent manner. Results are expressed as mean ± standard deviation. Comparison between groups was performed by ANOVA according to Dunnett's test. 図3は、新鮮なAβ1-42、および古いAβ1-42がラット脳のミトコンドリアにおけるミトコンドリア呼吸率に与える影響を示す。ミトコンドリアは、基質であるリンゴ酸/グルタミン酸を加える前に、Αβ1-42の存在下で37℃で1.5分間培養した。リンゴ酸/グルタミン酸を加えた1分後、ADPを加えた。この実験はADPを除去することでコントロールとした。Αβ1-42は、0.1 pMの低い濃度においても、MRCを著しく減少させた。新鮮なアミロイドペプチドがMCRに与える影響は、古いものが与える影響よりも明白であり、それぞれMRCの減少は55〜63%と43〜53%であった。結果は平均値±標準偏差であらわす。群間比較はダネット検定に従ってANOVAによって行った。FIG. 3 shows the effect of fresh Aβ 1-42 and old Aβ 1-42 on mitochondrial respiration rate in rat brain mitochondria. Mitochondria were incubated for 1.5 minutes at 37 ° C. in the presence of Αβ 1-42 before adding the substrate malate / glutamate. One minute after adding malic acid / glutamic acid, ADP was added. This experiment served as a control by removing ADP. Αβ 1-42 significantly reduced MRC even at concentrations as low as 0.1 pM. The effect of fresh amyloid peptide on MCR was more obvious than that of older ones, with MRC reductions of 55-63% and 43-53%, respectively. Results are expressed as mean ± standard deviation. Comparison between groups was performed by ANOVA according to Dunnett's test. 図4は、ラット脳のミトコンドリアにおいて、新鮮なAβ1-42、および古いAβ1-42によって誘導されるミトコンドリア呼吸率の変化に、SP-233が与える影響を示す。ミトコンドリアをSP-233の存在下で3分間培養し、リンゴ酸/グルタミン酸を加える前に、新鮮に用意されたΑβ1-42(a)もしくは古いΑβ1-42(b)の存在下で37℃で1.5分間培養した。基質であるリンゴ酸/グルタミン酸の1分後にADPを加えた。Αβ1-42に対するSP-233の影響のコントロールは、ADPなしの実験と同様にした。(a)では、新鮮なΑβ1-42がコントロールに比べてMRCを71%減少させ、この効果はSP-233によって部分的に阻害された。最も有力な効果は、SP-233の最低濃度で観察され、これはMRCをコントロール値の39%まで戻した(38.56 ± 0.34 vs. 28.93 ± 1.75、p<0.001)。(b)では、古いΑβ1-42がコントロール値に比べてMRCを51%減少させたが、SP-233はこの効果を阻害しなかった。結果は平均値±標準偏差であらわす。群間比較はダネット検定に従ってANOVAによって行った。FIG. 4 shows the effect of SP-233 on changes in mitochondrial respiration rate induced by fresh Aβ 1-42 and old Aβ 1-42 in rat brain mitochondria. Incubate mitochondria in the presence of SP-233 for 3 minutes and add freshly prepared Αβ 1-42 (a) or old Αβ 1-42 (b) at 37 ° C before adding malate / glutamate For 1.5 minutes. ADP was added 1 minute after the substrate malic acid / glutamic acid. Control of the effect of SP-233 on Αβ 1-42 was the same as in the experiment without ADP. In (a), fresh Αβ 1-42 reduced MRC by 71% compared to control, and this effect was partially inhibited by SP-233. The most potent effect was observed at the lowest concentration of SP-233, which returned MRC to 39% of control values (38.56 ± 0.34 vs. 28.93 ± 1.75, p <0.001). In (b), old Αβ 1-42 reduced MRC by 51% compared to control values, but SP-233 did not inhibit this effect. Results are expressed as mean ± standard deviation. Comparison between groups was performed by ANOVA according to Dunnett's test. 図4は、ラット脳のミトコンドリアにおいて、新鮮なAβ1-42、および古いAβ1-42によって誘導されるミトコンドリア呼吸率の変化に、SP-233が与える影響を示す。ミトコンドリアをSP-233の存在下で3分間培養し、リンゴ酸/グルタミン酸を加える前に、新鮮に用意されたΑβ1-42(a)もしくは古いΑβ1-42(b)の存在下で37℃で1.5分間培養した。基質であるリンゴ酸/グルタミン酸の1分後にADPを加えた。Αβ1-42に対するSP-233の影響のコントロールは、ADPなしの実験と同様にした。(a)では、新鮮なΑβ1-42がコントロールに比べてMRCを71%減少させ、この効果はSP-233によって部分的に阻害された。最も有力な効果は、SP-233の最低濃度で観察され、これはMRCをコントロール値の39%まで戻した(38.56 ± 0.34 vs. 28.93 ± 1.75、p<0.001)。(b)では、古いΑβ1-42がコントロール値に比べてMRCを51%減少させたが、SP-233はこの効果を阻害しなかった。結果は平均値±標準偏差であらわす。群間比較はダネット検定に従ってANOVAによって行った。FIG. 4 shows the effect of SP-233 on changes in mitochondrial respiration rate induced by fresh Aβ 1-42 and old Aβ 1-42 in rat brain mitochondria. Incubate mitochondria in the presence of SP-233 for 3 minutes and add freshly prepared Αβ 1-42 (a) or old Αβ 1-42 (b) at 37 ° C before adding malate / glutamate For 1.5 minutes. ADP was added 1 minute after the substrate malic acid / glutamic acid. Control of the effect of SP-233 on Αβ 1-42 was the same as in the experiment without ADP. In (a), fresh Αβ 1-42 reduced MRC by 71% compared to control, and this effect was partially inhibited by SP-233. The most potent effect was observed at the lowest concentration of SP-233, which returned MRC to 39% of control values (38.56 ± 0.34 vs. 28.93 ± 1.75, p <0.001). In (b), old Αβ 1-42 reduced MRC by 51% compared to control values, but SP-233 did not inhibit this effect. Results are expressed as mean ± standard deviation. Comparison between groups was performed by ANOVA according to Dunnett's test. 図5は、ヒトの神経芽細胞腫における、Αβ1-42誘導毒性に対するSP-233の保護効果を評価したものである。Αβの細胞毒性は、SK-N-AS神経芽細胞腫を、MTTアッセイを用いて、SP-233(1 μM)の存在下もしくは非存在下におき、Αβ1-42(0.1、1および10 μM)もしくは溶媒で72時間培養した後に評価した。SP-233(1 μM)は、Αβ1-42の三種の濃度によって誘導された神経毒性を阻害した。結果は平均値±標準偏差であらわす。群間比較はダネット検定に従ってANOVAによって行った。FIG. 5 evaluates the protective effect of SP-233 against に 対 す る β 1-42 induced toxicity in human neuroblastoma. Cytotoxicity of Αβ was determined by placing SK-N-AS neuroblastoma in the presence or absence of SP-233 (1 μM) using the MTT assay and 2β 1-42 (0.1, 1 and 10 (μM) or after culturing in a solvent for 72 hours. SP-233 (1 μM) inhibited neurotoxicity induced by three concentrations of Αβ 1-42 . Results are expressed as mean ± standard deviation. Comparison between groups was performed by ANOVA according to Dunnett's test.

Αβ1-42で処理された神経芽細胞腫は、強い免疫活性を示した(これはミトコンドリア呼吸鎖の複合体IIと共存し、Αβ1-42がミトコンドリア内部に存在することを示す)。
SP-233処理は、Αβ1-42の免疫活性を打ち消し、これはΑβ1-42がミトコンドリア内に入るのを妨げる能力がSP-233にあることを示す。
図6は、SP-233がミトコンドリア呼吸に与える影響を示す。スピロステノール誘導体ヘキサン酸=(22R,25R)-20α-スピロスタ-5-エン-3β-イル(SP-233)の構造式は(a)に示す。SP-233濃度の増加(1 aM 〜 100 pM)がミトコンドリア呼吸鎖に与える影響は、単離されたラット脳のミトコンドリアにおける呼吸率の漸進的変化を測定することで評価され、(b)に示す。ミトコンドリア呼吸率(MRC)はV3/V4と定められ、V4は基底O2消費量であり、V3はADPを加えた後のO2消費量(ATP生産量)である。ミトコンドリア濃度は0.4 mgタンパク質量/mlに調製した。注目すべきは、1 fMという低いSP-233濃度においても、コントロールに比べてMRCが40%減少したことである(p<0.001)。結果は、三通りに実施された三つの個別の実験より、平均値±標準偏差であらわす。 図6は、SP-233がミトコンドリア呼吸に与える影響を示す。スピロステノール誘導体ヘキサン酸=(22R,25R)-20α-スピロスタ-5-エン-3β-イル(SP-233)の構造式は(a)に示す。SP-233濃度の増加(1 aM 〜 100 pM)がミトコンドリア呼吸鎖に与える影響は、単離されたラット脳のミトコンドリアにおける呼吸率の漸進的変化を測定することで評価され、(b)に示す。ミトコンドリア呼吸率(MRC)はV3/V4と定められ、V4は基底O2消費量であり、V3はADPを加えた後のO2消費量(ATP生産量)である。ミトコンドリア濃度は0.4 mgタンパク質量/mlに調製した。注目すべきは、1 fMという低いSP-233濃度においても、コントロールに比べてMRCが40%減少したことである(p<0.001)。結果は、三通りに実施された三つの個別の実験より、平均値±標準偏差であらわす。 図7は、酸化的リン酸化のCCCP誘導脱共役と、CsA誘導低酸素にSP-233が与える影響を示す。(a)では、SP-233が酸化的リン酸化のCCCP誘導脱共役に与える影響を評価するために、ミトコンドリア画分を、リンゴ酸/グルタミン酸を加える前にSP-233の存在下で37℃で3分間培養した。CCCPは1分後に加えた。脱共役剤である1 μM CCCPへの暴露は、O2消費量を基底値の150%にまで増加させた(p<0.01)。全ての実験濃度において、SP-233はCCCPの代謝効果を打ち消した(p<0.001)。SP-233の脱共役阻害効果は、O2消費量が基底レベルの60〜65%まで減少したことに関連し、濃度非依存的であった。(b)では、ミトコンドリアを培養する培養液に1μM CsAを加えることで低酸素が誘導された。コントロールとして、CsAの存在下、およびSP-233の非存在下においてADPを加えた。SP-233もしくはその溶媒を最初に加え、CsAを穏やかに加える前に1.5分間培養を続けた。基質であるリンゴ酸/グルタミン酸を1.5分後に加え、ADPは2.5分後に加えた。SP-233への暴露は、CsAに誘導されるMRCの減少を阻害しなかった。反対に、CsAの効果は濃度依存的に増幅された。結果は、三通りに実施された三つの個別の実験より、平均値±標準偏差であらわす。 図7は、酸化的リン酸化のCCCP誘導脱共役と、CsA誘導低酸素にSP-233が与える影響を示す。(a)では、SP-233が酸化的リン酸化のCCCP誘導脱共役に与える影響を評価するために、ミトコンドリア画分を、リンゴ酸/グルタミン酸を加える前にSP-233の存在下で37℃で3分間培養した。CCCPは1分後に加えた。脱共役剤である1 μM CCCPへの暴露は、O2消費量を基底値の150%にまで増加させた(p<0.01)。全ての実験濃度において、SP-233はCCCPの代謝効果を打ち消した(p<0.001)。SP-233の脱共役阻害効果は、O2消費量が基底レベルの60〜65%まで減少したことに関連し、濃度非依存的であった。(b)では、ミトコンドリアを培養する培養液に1μM CsAを加えることで低酸素が誘導された。コントロールとして、CsAの存在下、およびSP-233の非存在下においてADPを加えた。SP-233もしくはその溶媒を最初に加え、CsAを穏やかに加える前に1.5分間培養を続けた。基質であるリンゴ酸/グルタミン酸を1.5分後に加え、ADPは2.5分後に加えた。SP-233への暴露は、CsAに誘導されるMRCの減少を阻害しなかった。反対に、CsAの効果は濃度依存的に増幅された。結果は、三通りに実施された三つの個別の実験より、平均値±標準偏差であらわす。 図8は、新鮮な、および古いΑβ1-42が、ラット脳のミトコンドリアにおけるミトコンドリア呼吸率に与える影響を示す。ミトコンドリアは、基質であるリンゴ酸/グルタミン酸を加える前に、Αβ1-42の存在下で37℃で1.5分間培養した。リンゴ酸/グルタミン酸の1分後にADPを加えた。これらの実験では、ADPを培養混合液から取り除いた。Αβ1-42は、0.1 pMの濃度においてさえ、MRCを著しく減少させた。新鮮なアミロイドペプチドがMCRに与える影響は、古いものが与える影響よりも明白であり、それぞれMRCの減少は55〜63%と43〜53%であった。結果は、三通りに実施された三つの個別の実験より、平均値±標準偏差であらわす。 図9は、新鮮な、および古いAβ1-42に誘導されたMRCの変化にSP-233が与える影響を示す。ミトコンドリアは、リンゴ酸/グルタミン酸を加える前に、SP-233の存在下で3分間、さらに、新鮮に用意されたAβ1-42(a)もしくは古いAβ1-42(b)の存在下で1.5分間、37℃で培養した。ADPは、リンゴ酸/グルタミン酸を加えた1分後に加えた。コントロール反応は、ADPの非存在下で実施した。新鮮なAβ1-42は、コントロールに比べてMRCを71%減少させ、この効果はSP-233によって部分的に阻害された。
Neuroblastoma treated with Αβ 1-42 showed strong immune activity (which coexists with complex II of the mitochondrial respiratory chain, indicating that Αβ 1-42 is present inside the mitochondria).
SP-233 treatment, counteracts the immunoreactivity .alpha..beta 1-42, this indicates that the ability to prevent the .alpha..beta 1-42 falls within the mitochondria is the SP-233.
FIG. 6 shows the effect of SP-233 on mitochondrial respiration. The structural formula of the spirostenol derivative hexanoic acid = (22R, 25R) -20α-spirost-5-en-3β-yl (SP-233) is shown in (a). The effect of increasing SP-233 concentration (1 aM to 100 pM) on the mitochondrial respiratory chain was assessed by measuring the gradual change in respiratory rate in isolated rat brain mitochondria, as shown in (b) . Mitochondrial respiration rate (MRC) is defined as V 3 / V 4 , where V 4 is basal O 2 consumption and V 3 is O 2 consumption (ATP production) after adding ADP. Mitochondrial concentration was adjusted to 0.4 mg protein amount / ml. Of note, MRC was reduced by 40% compared to the control even at SP-233 concentrations as low as 1 fM (p <0.001). The results are expressed as mean ± standard deviation from three separate experiments performed in triplicate. FIG. 6 shows the effect of SP-233 on mitochondrial respiration. The structural formula of the spirostenol derivative hexanoic acid = (22R, 25R) -20α-spirost-5-en-3β-yl (SP-233) is shown in (a). The effect of increasing SP-233 concentration (1 aM to 100 pM) on the mitochondrial respiratory chain was evaluated by measuring the gradual change in respiratory rate in isolated rat brain mitochondria, as shown in (b) . Mitochondrial respiration rate (MRC) is defined as V 3 / V 4 , where V 4 is basal O 2 consumption and V 3 is O 2 consumption (ATP production) after adding ADP. Mitochondrial concentration was adjusted to 0.4 mg protein amount / ml. Of note, MRC was reduced by 40% compared to the control even at SP-233 concentrations as low as 1 fM (p <0.001). The results are expressed as mean ± standard deviation from three separate experiments performed in triplicate. FIG. 7 shows the effect of SP-233 on CCCP-induced uncoupling of oxidative phosphorylation and CsA-induced hypoxia. In (a), to assess the effect of SP-233 on CCCP-induced uncoupling of oxidative phosphorylation, the mitochondrial fraction was analyzed at 37 ° C in the presence of SP-233 before adding malate / glutamate. Incubated for 3 minutes. CCCP was added after 1 minute. Exposure to the 1 μM CCCP uncoupler increased O 2 consumption to 150% of baseline (p <0.01). At all experimental concentrations, SP-233 counteracted the metabolic effects of CCCP (p <0.001). The uncoupling inhibitory effect of SP-233 was related to a decrease in O 2 consumption to 60-65% of the basal level, and was concentration-independent. In (b), hypoxia was induced by adding 1 μM CsA to the culture medium for mitochondrial culture. As a control, ADP was added in the presence of CsA and in the absence of SP-233. SP-233 or its solvent was added first and incubation continued for 1.5 minutes before gently adding CsA. Substrate malic acid / glutamic acid was added after 1.5 minutes and ADP was added after 2.5 minutes. Exposure to SP-233 did not inhibit CsA-induced reduction of MRC. On the contrary, the effect of CsA was amplified in a concentration-dependent manner. The results are expressed as mean ± standard deviation from three separate experiments performed in triplicate. FIG. 7 shows the effect of SP-233 on CCCP-induced uncoupling of oxidative phosphorylation and CsA-induced hypoxia. In (a), to assess the effect of SP-233 on CCCP-induced uncoupling of oxidative phosphorylation, the mitochondrial fraction was analyzed at 37 ° C in the presence of SP-233 before adding malate / glutamate. Incubated for 3 minutes. CCCP was added after 1 minute. Exposure to the 1 μM CCCP uncoupler increased O 2 consumption to 150% of baseline (p <0.01). At all experimental concentrations, SP-233 counteracted the metabolic effects of CCCP (p <0.001). The uncoupling inhibitory effect of SP-233 was related to a decrease in O 2 consumption to 60-65% of the basal level, and was concentration-independent. In (b), hypoxia was induced by adding 1 μM CsA to the culture medium for mitochondrial culture. As a control, ADP was added in the presence of CsA and in the absence of SP-233. SP-233 or its solvent was added first and incubation continued for 1.5 minutes before gently adding CsA. Substrate malic acid / glutamic acid was added after 1.5 minutes and ADP was added after 2.5 minutes. Exposure to SP-233 did not inhibit CsA-induced reduction of MRC. On the contrary, the effect of CsA was amplified in a concentration-dependent manner. The results are expressed as mean ± standard deviation from three separate experiments performed in triplicate. FIG. 8 shows the effect of fresh and old Αβ 1-42 on mitochondrial respiration rate in rat brain mitochondria. Mitochondria were incubated for 1.5 minutes at 37 ° C. in the presence of Αβ 1-42 before adding the substrate malate / glutamate. ADP was added 1 minute after malic acid / glutamic acid. In these experiments, ADP was removed from the culture mixture. Αβ 1-42 significantly reduced MRC even at a concentration of 0.1 pM. The effect of fresh amyloid peptide on MCR was more obvious than that of older ones, with MRC reductions of 55-63% and 43-53%, respectively. The results are expressed as mean ± standard deviation from three separate experiments performed in triplicate. FIG. 9 shows the effect of SP-233 on changes in MRC induced by fresh and old Aβ 1-42 . Mitochondria were added for 3 minutes in the presence of SP-233 before addition of malate / glutamate, and 1.5 in the presence of freshly prepared Aβ 1-42 (a) or old Aβ 1-42 (b). Incubated at 37 ° C. for minutes. ADP was added 1 minute after the addition of malic / glutamic acid. Control reactions were performed in the absence of ADP. Fresh Aβ 1-42 reduced MRC by 71% compared to controls, and this effect was partially inhibited by SP-233.

もっとも有力な効果は、SP-233の最低濃度で観察され、MRCをコントロール値の39%まで戻した(38.56 ± 0.34 vs. 28.93 ± 1.75、 p<0.001)。古いAβ1-42は、コントロールに比べてMRCを51%減少させたが、SP-233はこの効果を阻害しなかった。結果は、三通りに実施された三つの個別の実験より、平均値±標準偏差であらわす。
図9は、新鮮な、および古いAβ1-42に誘導されたMRCの変化にSP-233が与える影響を示す。ミトコンドリアは、リンゴ酸/グルタミン酸を加える前に、SP-233の存在下で3分間、さらに、新鮮に用意されたAβ1-42(a)もしくは古いAβ1-42(b)の存在下で1.5分間、37℃で培養した。ADPは、リンゴ酸/グルタミン酸を加えた1分後に加えた。コントロール反応は、ADPの非存在下で実施した。新鮮なAβ1-42は、コントロールに比べてMRCを71%減少させ、この効果はSP-233によって部分的に阻害された。
The most potent effect was observed at the lowest concentration of SP-233, which returned MRC to 39% of control values (38.56 ± 0.34 vs. 28.93 ± 1.75, p <0.001). Older Aβ 1-42 reduced MRC by 51% compared to control, whereas SP-233 did not inhibit this effect. The results are expressed as mean ± standard deviation from three separate experiments performed in triplicate.
FIG. 9 shows the effect of SP-233 on changes in MRC induced by fresh and old Aβ 1-42 . Mitochondria were added for 3 minutes in the presence of SP-233 before addition of malate / glutamate, and 1.5 in the presence of freshly prepared Aβ 1-42 (a) or old Aβ 1-42 (b). Incubated at 37 ° C. for minutes. ADP was added 1 minute after the addition of malic / glutamic acid. Control reactions were performed in the absence of ADP. Fresh Aβ 1-42 reduced MRC by 71% compared to controls, and this effect was partially inhibited by SP-233.

もっとも有力な効果は、SP-233の最低濃度で観察され、MRCをコントロール値の39%まで戻した(38.56 ± 0.34 vs. 28.93 ± 1.75、 p<0.001)。古いAβ1-42は、コントロールに比べてMRCを51%減少させたが、SP-233はこの効果を阻害しなかった。結果は、三通りに実施された三つの個別の実験より、平均値±標準偏差であらわす。
図10は、ヒトの神経芽細胞腫におけるAβ1-42誘導毒性に対するSP-233の保護効果を評価したものである。Aβの細胞毒性は、SK-N-AS培養液を、MTTアッセイを用いて、SP-233(1 μM)の存在下もしくは非存在下におき、Αβ1-42(0.1、1および10 μM)もしくは溶媒で72時間培養した後に評価した。結果は、三通りに実施された三つの個別の実験より、平均値±標準偏差であらわす。 図11は、SK-N-ASヒト神経芽細胞腫における、ミトコンドリアのΑβ1-42取り込みにSP-233が与える影響の、共焦点顕微鏡法分析を示す。健康な、損傷のない(コントロール)細胞からとられた代表イメージを(a1-4)に示す。これらの培養液はAβ1-42もしくは SP-233を受容しない。10 μMのAβ1-42で3時間処理したSK-N-AS細胞からとられた代表イメージを(b1-4)に示す。10 μMのAβ1-42および1 μMのSP-233で3時間処理したSK-N-AS細胞からとられた代表イメージを(c1-4)に示す。細胞はDAPI核対比染色で染色し(a1、b1、およびc1)、Aβ1-42(FITC;a2、b2、およびc2)および複合体II 70-kDaサブユニット(Texas red; a3、 b3、 およびc3)でラベルした。混合イメージはa4、b4、およびc4に示す。Aβ1-42処理した神経芽細胞腫は、強い抗体活性を示し(b2)、ミトコンドリア呼吸鎖の複合体IIと共存した(b4)。また、SP-233処理によってAβ1-42抗体活性は打ち消された(c2)。 図11は、SK-N-ASヒト神経芽細胞腫における、ミトコンドリアのΑβ1-42取り込みにSP-233が与える影響の、共焦点顕微鏡法分析を示す。健康な、損傷のない(コントロール)細胞からとられた代表イメージを(a1-4)に示す。これらの培養液はAβ1-42もしくはSP-233を受容しない。10 μMのAβ1-42で3時間処理したSK-N-AS細胞からとられた代表イメージを(b1-4)に示す。10 μMのAβ1-42および1 μMのSP-233で3時間処理したSK-N-AS細胞からとられた代表イメージを(c1-4)に示す。細胞はDAPI核対比染色で染色し(a1、b1、およびc1)、Aβ1-42(FITC;a2、b2、およびc2)および複合体II 70-kDaサブユニット(Texas red;a3、 b3、 およびc3)でラベルした。混合イメージはa4、b4、およびc4に示す。Aβ1-42処理した神経芽細胞腫は、強い抗体活性を示し(b2)、ミトコンドリア呼吸鎖の複合体IIと共存した(b4)。また、SP-233処理によってAβ1-42抗体活性は打ち消された(c2)。 図11は、SK-N-ASヒト神経芽細胞腫における、ミトコンドリアのΑβ1-42取り込みにSP-233が与える影響の、共焦点顕微鏡法分析を示す。健康な、損傷のない(コントロール)細胞からとられた代表イメージを(a1-4)に示す。これらの培養液はAβ1-42もしくはSP-233を受容しない。10 μMのAβ1-42で3時間処理したSK-N-AS細胞からとられた代表イメージを(b1-4)に示す。10 μMのAβ1-42および1 μMのSP-233で3時間処理したSK-N-AS細胞からとられた代表イメージを(c1-4)に示す。細胞はDAPI核対比染色で染色し(a1、b1、およびc1)、Aβ1-42(FITC;a2、b2、およびc2)および複合体II 70-kDaサブユニット(Texas red;a3、 b3、 およびc3)でラベルした。混合イメージはa4、b4、およびc4に示す。Aβ1-42処理した神経芽細胞腫は、強い抗体活性を示し(b2)、ミトコンドリア呼吸鎖の複合体IIと共存した(b4)。また、SP-233処理によってAβ1-42抗体活性は打ち消された(c2)。 図12は、SK-N-AS細胞におけるミトコンドリア複合体阻害剤に対するSP-233の神経保護効果を示す。SK-N-AS培養細胞に、SP-233もしくはその溶媒を加えた1時間後、5つの異なるミトコンドリア毒素を加えた。ロテノン、マロン酸、およびミソチアゾールを、SP-233の非存在下もしくは存在下で24時間培養した後、細胞生存率を測定した。KCNおよびオリゴマイシンの培養時間は6時間であった。結果は、三通りに実施された三つの個別の実験より、平均値±標準偏差であらわす。SP-233処理していない培養細胞との有意差は* p<0.05、** p<0.01、*** p<0.001であらわす。 図12は、SK-N-AS細胞におけるミトコンドリア複合体阻害剤に対するSP-233の神経保護効果を示す。SK-N-AS培養細胞に、SP-233もしくはその溶媒を加えた1時間後、5つの異なるミトコンドリア毒素を加えた。ロテノン、マロン酸、およびミソチアゾールを、SP-233の非存在下もしくは存在下で24時間培養した後、細胞生存率を測定した。KCNおよびオリゴマイシンの培養時間は6時間であった。結果は、三通りに実施された三つの個別の実験より、平均値±標準偏差であらわす。SP-233処理していない培養細胞との有意差は* p<0.05、** p<0.01、*** p<0.001であらわす。 図12は、SK-N-AS細胞におけるミトコンドリア複合体阻害剤に対するSP-233の神経保護効果を示す。SK-N-AS培養細胞に、SP-233もしくはその溶媒を加えた1時間後、5つの異なるミトコンドリア毒素を加えた。ロテノン、マロン酸、およびミソチアゾールを、SP-233の非存在下もしくは存在下で24時間培養した後、細胞生存率を測定した。KCNおよびオリゴマイシンの培養時間は6時間であった。結果は、三通りに実施された三つの個別の実験より、平均値±標準偏差であらわす。SP-233処理していない培養細胞との有意差は* p<0.05、** p<0.01、*** p<0.001であらわす。 図12は、SK-N-AS細胞におけるミトコンドリア複合体阻害剤に対するSP-233の神経保護効果を示す。SK-N-AS培養細胞に、SP-233もしくはその溶媒を加えた1時間後、5つの異なるミトコンドリア毒素を加えた。ロテノン、マロン酸、およびミソチアゾールを、SP-233の非存在下もしくは存在下で24時間培養した後、細胞生存率を測定した。KCNおよびオリゴマイシンの培養時間は6時間であった。結果は、三通りに実施された三つの個別の実験より、平均値±標準偏差であらわす。SP-233処理していない培養細胞との有意差は* p<0.05、** p<0.01、*** p<0.001であらわす。 図12は、SK-N-AS細胞におけるミトコンドリア複合体阻害剤に対するSP-233の神経保護効果を示す。SK-N-AS培養細胞に、SP-233もしくはその溶媒を加えた1時間後、5つの異なるミトコンドリア毒素を加えた。ロテノン、マロン酸、およびミソチアゾールを、SP-233の非存在下もしくは存在下で24時間培養した後、細胞生存率を測定した。KCNおよびオリゴマイシンの培養時間は6時間であった。結果は、三通りに実施された三つの個別の実験より、平均値±標準偏差であらわす。SP-233処理していない培養細胞との有意差は* p<0.05、** p<0.01、*** p<0.001であらわす。 図13は、PAOに対するSK-N-AS細胞へのSP-233の神経保護効果を示す。SP-233もしくはその溶媒を加えた1時間後にPAOを培養細胞に加えた。培養細胞を、SP-233の非存在下もしくは存在下で、PAO内で24時間培養した後、細胞生存率を測定した。結果は、三通りに実施された三つの個別の実験より、平均値±標準偏差であらわす。SP-233処理していない細胞との有意差は** p<0.01であらわす。 図14は、SK-N-AS細胞において、ミトコンドリア呼吸鎖のFCCP誘導脱共役にSP-233が与える影響を示す。SP-233もしくはその溶媒を加えた1時間後、SK-N-AS培養細胞にFCCPを加えた。培養細胞をSP-233の非存在下もしくは存在下で、FCCP内で24時間培養した後、細胞生存率を測定した。結果は、三通りに実施された三つの個別の実験より、平均値±標準偏差であらわす。SP-233処理していない細胞との有意差は** p<0.01であらわす。 図15は、ミトコンドリアのSP-233ターゲット部位の概略図である。呼吸鎖におけるSP-233のターゲット要素は緑矢印で示される。点線矢印は弱い神経保護効果を示し、緑の塗りつぶし矢印は強い保護効果を示す。最も明白な効果は、複合体IVの阻害剤であるKCN、複合体Vの阻害剤であるオリゴマイシン、およびMPTのプロモーターであるPAOに対して観察された。
The most potent effect was observed at the lowest concentration of SP-233, which returned MRC to 39% of control values (38.56 ± 0.34 vs. 28.93 ± 1.75, p <0.001). Older Aβ 1-42 reduced MRC by 51% compared to control, whereas SP-233 did not inhibit this effect. The results are expressed as mean ± standard deviation from three separate experiments performed in triplicate.
FIG. 10 evaluates the protective effect of SP-233 against Aβ 1-42 induced toxicity in human neuroblastoma. Cytotoxicity of Aβ was determined by placing SK-N-AS broth in the presence or absence of SP-233 (1 μM) using the MTT assay and Αβ 1-42 (0.1, 1 and 10 μM) Or it evaluated after culturing with a solvent for 72 hours. The results are expressed as mean ± standard deviation from three separate experiments performed in triplicate. FIG. 11 shows confocal microscopy analysis of the effect of SP-233 on mitochondrial Αβ 1-42 uptake in SK-N-AS human neuroblastoma. A representative image taken from healthy, undamaged (control) cells is shown in (a1-4). These cultures do not accept1-42 or SP-233. A representative image taken from SK-N-AS cells treated with 10 μM Aβ 1-42 for 3 hours is shown in (b1-4). A representative image taken from SK-N-AS cells treated with 10 μM Aβ 1-42 and 1 μM SP-233 for 3 hours is shown in (c1-4). Cells are stained with DAPI nuclear counterstain (a1, b1, and c1), Aβ 1-42 (FITC; a2, b2, and c2) and complex II 70-kDa subunit (Texas red; a3, b3, and c3). Mixed images are shown at a4, b4, and c4. Neuroblastoma treated with Aβ 1-42 showed strong antibody activity (b2) and coexisted with complex II of mitochondrial respiratory chain (b4). Furthermore, the Aβ 1-42 antibody activity was canceled by SP-233 treatment (c2). FIG. 11 shows a confocal microscopy analysis of the effect of SP-233 on mitochondrial Αβ 1-42 uptake in SK-N-AS human neuroblastoma. A representative image taken from healthy, undamaged (control) cells is shown in (a1-4). These cultures do not accept1-42 or SP-233. A representative image taken from SK-N-AS cells treated with 10 μM Aβ 1-42 for 3 hours is shown in (b1-4). A representative image taken from SK-N-AS cells treated with 10 μM Aβ 1-42 and 1 μM SP-233 for 3 hours is shown in (c1-4). Cells were stained with DAPI nuclear counterstain (a1, b1, and c1), Aβ 1-42 (FITC; a2, b2, and c2) and complex II 70-kDa subunit (Texas red; a3, b3, and c3). Mixed images are shown at a4, b4, and c4. Neuroblastoma treated with Aβ 1-42 showed strong antibody activity (b2) and coexisted with complex II of mitochondrial respiratory chain (b4). Moreover, the Aβ 1-42 antibody activity was canceled by SP-233 treatment (c2). FIG. 11 shows confocal microscopy analysis of the effect of SP-233 on mitochondrial Αβ 1-42 uptake in SK-N-AS human neuroblastoma. A representative image taken from healthy, undamaged (control) cells is shown in (a1-4). These cultures do not accept1-42 or SP-233. A representative image taken from SK-N-AS cells treated with 10 μM Aβ 1-42 for 3 hours is shown in (b1-4). A representative image taken from SK-N-AS cells treated with 10 μM Aβ 1-42 and 1 μM SP-233 for 3 hours is shown in (c1-4). Cells were stained with DAPI nuclear counterstain (a1, b1, and c1), Aβ 1-42 (FITC; a2, b2, and c2) and complex II 70-kDa subunit (Texas red; a3, b3, and c3). Mixed images are shown at a4, b4, and c4. Neuroblastoma treated with Aβ 1-42 showed strong antibody activity (b2) and coexisted with complex II of mitochondrial respiratory chain (b4). Moreover, the Aβ 1-42 antibody activity was canceled by SP-233 treatment (c2). FIG. 12 shows the neuroprotective effect of SP-233 against mitochondrial complex inhibitors in SK-N-AS cells. Five different mitochondrial toxins were added to SK-N-AS cultured cells 1 hour after addition of SP-233 or its solvent. Cell viability was measured after rotenone, malonic acid, and misothiazole were cultured for 24 hours in the absence or presence of SP-233. The incubation time for KCN and oligomycin was 6 hours. The results are expressed as mean ± standard deviation from three separate experiments performed in triplicate. Significant differences from cultured cells not treated with SP-233 are expressed as * p <0.05, ** p <0.01, *** p <0.001. FIG. 12 shows the neuroprotective effect of SP-233 against mitochondrial complex inhibitors in SK-N-AS cells. Five different mitochondrial toxins were added to SK-N-AS cultured cells 1 hour after addition of SP-233 or its solvent. Cell viability was measured after rotenone, malonic acid, and misothiazole were cultured for 24 hours in the absence or presence of SP-233. The incubation time for KCN and oligomycin was 6 hours. The results are expressed as mean ± standard deviation from three separate experiments performed in triplicate. Significant differences from cultured cells not treated with SP-233 are expressed as * p <0.05, ** p <0.01, *** p <0.001. FIG. 12 shows the neuroprotective effect of SP-233 against mitochondrial complex inhibitors in SK-N-AS cells. Five different mitochondrial toxins were added to SK-N-AS cultured cells 1 hour after addition of SP-233 or its solvent. Cell viability was measured after rotenone, malonic acid, and misothiazole were cultured for 24 hours in the absence or presence of SP-233. The incubation time for KCN and oligomycin was 6 hours. The results are expressed as mean ± standard deviation from three separate experiments performed in triplicate. Significant differences from cultured cells not treated with SP-233 are expressed as * p <0.05, ** p <0.01, *** p <0.001. FIG. 12 shows the neuroprotective effect of SP-233 against mitochondrial complex inhibitors in SK-N-AS cells. Five different mitochondrial toxins were added to SK-N-AS cultured cells 1 hour after addition of SP-233 or its solvent. Cell viability was measured after rotenone, malonic acid, and misothiazole were cultured for 24 hours in the absence or presence of SP-233. The incubation time for KCN and oligomycin was 6 hours. The results are expressed as mean ± standard deviation from three separate experiments performed in triplicate. Significant differences from cultured cells not treated with SP-233 are expressed as * p <0.05, ** p <0.01, *** p <0.001. FIG. 12 shows the neuroprotective effect of SP-233 against mitochondrial complex inhibitors in SK-N-AS cells. Five different mitochondrial toxins were added to SK-N-AS cultured cells 1 hour after addition of SP-233 or its solvent. Cell viability was measured after rotenone, malonic acid, and misothiazole were cultured for 24 hours in the absence or presence of SP-233. The incubation time for KCN and oligomycin was 6 hours. The results are expressed as mean ± standard deviation from three separate experiments performed in triplicate. Significant differences from cultured cells not treated with SP-233 are expressed as * p <0.05, ** p <0.01, *** p <0.001. FIG. 13 shows the neuroprotective effect of SP-233 on SK-N-AS cells against PAO. One hour after adding SP-233 or its solvent, PAO was added to the cultured cells. The cultured cells were cultured in PAO for 24 hours in the absence or presence of SP-233, and then cell viability was measured. The results are expressed as mean ± standard deviation from three separate experiments performed in triplicate. Significant difference from cells not treated with SP-233 is ** p <0.01. FIG. 14 shows the effect of SP-233 on FCCP-induced uncoupling of the mitochondrial respiratory chain in SK-N-AS cells. One hour after adding SP-233 or its solvent, FCCP was added to cultured SK-N-AS cells. The cultured cells were cultured in FCCP for 24 hours in the absence or presence of SP-233, and then cell viability was measured. The results are expressed as mean ± standard deviation from three separate experiments performed in triplicate. Significant difference from cells not treated with SP-233 is ** p <0.01. FIG. 15 is a schematic view of the mitochondrial SP-233 target site. The target element of SP-233 in the respiratory chain is indicated by a green arrow. A dotted arrow indicates a weak neuroprotective effect, and a green filled arrow indicates a strong protective effect. The most obvious effects were observed for KCN, an inhibitor of complex IV, oligomycin, an inhibitor of complex V, and PAO, the promoter of MPT.

Claims (31)

中枢神経系の神経病理ではないミトコンドリア障害を罹患した、もしくは罹患の兆候のある哺乳類に施されることを含む治療の方法であって、前記哺乳類に有効量の構造式Iの化合物もしくは薬学的に許容されるそれらの塩を投与することを含む方法であって、
式中のR1、R2、R4、R7、R11、R12、およびR15のそれぞれは個別に、水素原子、任意に-NR'-、-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-O-SO2-、-SO2-O-、-C(O)-、-C(O)-O-、-O-C(O)-、-C(O)-NR'-もしくは-NR'-C(O)-を挿入した(C1-C8)アルキル基、ヒドロキシル基、N(R')2、カルボキシル基、オキソ基、もしくはスルホン酸であり、
R3はヒドロキシル基、(C1-C8)アルコキシ基、(C1-C22)アルキルCO2、もしくはR'O2C(CH2)2-8CO2-であって、
ここで、(C1-C22)アルキル基もしくは(CH2)2-8は任意に1〜2個のCH=CH単位、1〜2個のOH、および/もしくは1〜2個のエポキシ置換基を含むことができ、
R3はトルエン-4-スルホニルオキシ基、もしくはベンゾイルオキシ基であり、
R6、R8、R9、R10、R13、R14、R16およびR17のそれぞれは個別に、水素原子、(C1-C8)アルキル基、(C1-C8)ヒドロキシルアルキル基、(C1-C8)アルコキシ基、もしくはヒドロキシル基であり、
XはO、S、S(O)、N(R')、N(Ac)もしくはN(トルエン-4-スルホニルオキシ)基であり、
ここで各R'は、個別にH、(C1-C8)アルキル基、フェニル基もしくはベンジル基である
ことを特徴とする方法。
A method of treatment comprising administering to a mammal suffering from or having a sign of a mitochondrial disorder that is not a neuropathology of the central nervous system, wherein said mammal has an effective amount of a compound of structural formula I or pharmaceutically Administering an acceptable salt thereof, comprising:
Wherein R 1 , R 2 , R 4 , R 7 , R 11 , R 12 , and R 15 are each independently a hydrogen atom, optionally -NR'-, -O-, -S-, -SO -, - SO 2 -, - O-SO 2 -, - SO 2 -O -, - C (O) -, - C (O) -O -, - OC (O) -, - C (O) - (C 1 -C 8 ) alkyl group, hydroxyl group, N (R ′) 2 , carboxyl group, oxo group, or sulfonic acid inserted with NR′- or —NR′—C (O) —,
R 3 is a hydroxyl group, a (C 1 -C 8 ) alkoxy group, (C 1 -C 22 ) alkyl CO 2 , or R′O 2 C (CH 2 ) 2-8 CO 2 —,
Where (C 1 -C 22 ) alkyl group or (CH 2 ) 2-8 is optionally 1-2 CH = CH units, 1-2 OH, and / or 1-2 epoxy substituted Groups can be included,
R 3 is a toluene-4-sulfonyloxy group or a benzoyloxy group,
R 6, R 8 , R 9 , R 10 , R 13 , R 14 , R 16 and R 17 are each independently a hydrogen atom, (C 1 -C 8 ) alkyl group, (C 1 -C 8 ) hydroxyl An alkyl group, a (C 1 -C 8 ) alkoxy group, or a hydroxyl group,
X is an O, S, S (O), N (R ′), N (Ac) or N (toluene-4-sulfonyloxy) group,
Here, each R ′ is individually H, (C 1 -C 8 ) alkyl group, phenyl group or benzyl group.
R10およびR13がCH3であることを特徴とする、請求項1の治療方法。 The method of claim 1, wherein R 10 and R 13 are CH 3 . R16およびR17の一つもしくは両方がCH3であることを特徴とする、請求項1もしくは請求項2の治療方法。 The method according to claim 1 or 2, wherein one or both of R 16 and R 17 is CH 3 . R1、R2もしくはR12がHあるいはOHであることを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれか一項の治療方法。 The method according to any one of claims 1 to 3, wherein R 1 , R 2 or R 12 is H or OH. R1、R2、R4、R6、R7、R8、R9、R11、R12、R14およびR15がHであることを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれか一項の治療方法。 R 1 , R 2 , R 4 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 11 , R 12 , R 14 and R 15 are H, characterized in that they are H Any one treatment method. R3が(C1-C22)アルキルCO2-、(C1-C6)アルキルCO2-、もしくはOHであることを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか一項の治療方法。 6. The process according to claim 1, wherein R 3 is (C 1 -C 22 ) alkylCO 2- , (C 1 -C 6 ) alkylCO 2- , or OH. Method of treatment. XがOであることを特徴とする、請求項1から請求項6のいずれか一項の治療方法。   The method according to any one of claims 1 to 6, wherein X is O. XがNHであることを特徴とする、請求項1から請求項6のいずれか一項の治療方法。   The treatment method according to any one of claims 1 to 6, wherein X is NH. ミトコンドリア障害を、前記障害に罹患した、あるいは罹患の兆候の或る患者において治療するための治療方法であり、
ここで前記障害は中枢神経系の神経病理ではなく、
有効量の構造式IIの化合物もしくは薬学的に許容されるそれらの塩を前記患者に投与することを含み、

式中のR1、R2、R4、R7、R11、R12、およびR15はそれぞれ個別に、水素原子、(C1-C8)アルキル基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、オキソ基、スルホン酸、もしくは、任意に-NH-、-N((C1-C8)アルキル基)-、-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-O-SO2-、-SO2-O-、-C(O)-、-C(O)-O-、-O-C(O)-、-C(O)-NR'-、もしくは-NR'-C(O)-を挿入した(C1-C8)アルキル基であって、
ここでR'はHもしくは(C1-C8)アルキル基であり、
R3はヒドロキシル基、(C1-C6)アルキルCO2、HO2C(CH2)2CO2-、トルエン-4-スルホニルオキシ基もしくはベンゾイルオキシ基であり、
R6、R8、R9、R10、R13、およびR14はそれぞれ個別に、水素原子、(C1-C8)アルキル基、(C1-C8)ヒドロキシルアルキル基、(C1-C8)アルコキシ基、もしくはヒドロキシル基であり、
XはO、N(H)、N(Ac)もしくはN(トルエン-4-スルホニルオキシ)基である
ことを特徴とする方法。
A therapeutic method for treating a mitochondrial disorder in a patient suffering from or having a sign of the disorder,
Where the disorder is not a neuropathology of the central nervous system,
Administering to said patient an effective amount of a compound of structural formula II or a pharmaceutically acceptable salt thereof,

R 1 , R 2 , R 4 , R 7 , R 11 , R 12 , and R 15 in the formula are each independently a hydrogen atom, (C 1 -C 8 ) alkyl group, hydroxyl group, amino group, carboxyl group , Oxo group, sulfonic acid, or optionally -NH-, -N ((C 1 -C 8 ) alkyl group)-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2- , -O- SO 2- , -SO 2 -O-, -C (O)-, -C (O) -O-, -OC (O)-, -C (O) -NR'-, or -NR'-C A (C 1 -C 8 ) alkyl group having (O)-inserted therein,
Where R ′ is H or a (C 1 -C 8 ) alkyl group,
R 3 is a hydroxyl group, (C 1 -C 6 ) alkyl CO 2 , HO 2 C (CH 2 ) 2 CO 2- , toluene-4-sulfonyloxy group or benzoyloxy group,
R 6 , R 8 , R 9 , R 10 , R 13 , and R 14 are each independently a hydrogen atom, (C 1 -C 8 ) alkyl group, (C 1 -C 8 ) hydroxylalkyl group, (C 1 -C 8 ) an alkoxy group or a hydroxyl group,
X is an O, N (H), N (Ac) or N (toluene-4-sulfonyloxy) group.
R3がOHもしくは(C1-C6)アルキルCO2-であることを特徴とする、請求項9の方法。 R 3 is OH or (C 1 -C 6) alkyl CO 2 - characterized in that it is a process of claim 9. XがOであることを特徴とする、請求項9もしくは請求項10の方法。   11. A method according to claim 9 or claim 10, characterized in that X is O. XがNHであることを特徴とする、請求項9もしくは請求項10の方法。   11. A method according to claim 9 or claim 10, characterized in that X is NH. R10およびR13がCH3であることを特徴とする、請求項9から請求項12のいずれか一項の方法。 Characterized in that R 10 and R 13 are CH 3, any one of the methods of claims 12 to claim 9. R1、R2もしくはR12がOHであることを特徴とする、請求項9から請求項13のいずれか一項の方法。 R 1, R 2 or R 12 is equal to or is OH, a method of any one of claims 13 claim 9. R1、R2、R4、R6、R7、R8、R9、R11、R12、R14およびR15がHであることを特徴とする、請求項9から請求項15のいずれか一項の方法。 R 1 , R 2 , R 4 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 11 , R 12 , R 14 and R 15 are H, characterized in that One of the methods. 請求項1もしくは請求項9のいずれか一項の方法であって、
前記化合物が、(20α)-25ξ-メチル-(22R,26)-アザシクロフロスタ-5-エン-3ξ-オー
ル、(20ξ)-25ξ-メチル-N-アセチル-(22R,26)-アザシクロフロスタ-5-エン-3ξ-オール、(22R,25ξ)-(20α)-スピロスタ-5-エン-(2α,3ξ)-ジオール、パラトルエンスルホン酸=(20α)-25ξ-メチル-N-パラトルエンスルホニル-(22R,26)-アザシクロフロスタ-5-エン-3ξ-イル、(22R,25ξ)-(20α)-(14α,20α)-スピロスタ-5-エン-(3β,12β)-ジオール、(22R,25S)-(20ξ)-スピロスタ-5-エン-3ξ-オール、安息香酸=(22R,25ξ)-(20α)-スピロスタ-5-エン-3β-イル、ヘキサン酸=(22S,25S)-(20S)-スピロスタ-5-エン-3β-イル、(22R,25ξ)-(20α)-スピロスタ-5-エン-(1ξ,3ξ)-ジオール、(22R,25S)-(20α)-スピロスタ-5-エン-3β-オール、琥珀酸=(22R,25S)-(20α)-スピロスタ-5-エン-3β-イル、およびプロパン酸=(20α)-25S-メチル-N-アセチル-(22S,26)-アザシクロフロスタ-5-エン-3β-イル、から成る群から選択される
ことを特徴とする方法。
A method according to any one of claims 1 or 9, comprising
The compound is (20α) -25ξ-methyl- (22R, 26) -azacyclofursta-5-en-3ξ-ol, (20ξ) -25ξ-methyl-N-acetyl- (22R, 26) -aza Cyclofurosta-5-ene-3ξ-ol, (22R, 25ξ)-(20α) -spirosta-5-ene- (2α, 3ξ) -diol, paratoluenesulfonic acid = (20α) -25ξ-methyl-N -Paratoluenesulfonyl- (22R, 26) -azacyclofursta-5-en-3ξ-yl, (22R, 25ξ)-(20α)-(14α, 20α) -spirost-5-ene- (3β, 12β ) -Diol, (22R, 25S)-(20ξ) -spirosta-5-en-3ξ-ol, benzoic acid = (22R, 25ξ)-(20α) -spirosta-5-en-3β-yl, hexanoic acid = (22S, 25S)-(20S) -Spirosta-5-en-3β-yl, (22R, 25ξ)-(20α) -Spirosta-5-ene- (1ξ, 3ξ) -diol, (22R, 25S)- (20α) -Spirosta-5-en-3β-ol, oxalic acid = (22R, 25S)-(20α) -spirost-5-en-3β-yl, and propanoic acid = (20α) -25S-methyl-N -Acetyl- (22S, 26) -azacyclofursta-5-ene-3 A method characterized in that it is selected from the group consisting of β-yl.
前記化合物がヘキサン酸=(22S,25S)-(20S)-スピロスタ-5-エン-3β-イルであることを特徴とする、請求項16の方法。   The process according to claim 16, characterized in that the compound is hexanoic acid = (22S, 25S)-(20S) -spirost-5-en-3β-yl. 請求項1もしくは請求項9の方法であって、前記化合物の治療的な有効量を含む剤型で前記化合物が投与されることを特徴とする方法。   10. The method of claim 1 or claim 9, wherein the compound is administered in a dosage form comprising a therapeutically effective amount of the compound. 請求項18の方法であって、
前記剤型が、錠剤、ソフトゼラチンカプセル、ハードゼラチンカプセル、懸濁錠剤、発泡錠剤、粉末剤、発泡粉末剤、チュアブル剤、液剤、懸濁液、乳剤、クリーム、ゲル、パッチ、および坐薬から成る群から選択される
ことを特徴とする方法。
The method of claim 18, comprising:
The dosage form consists of tablets, soft gelatin capsules, hard gelatin capsules, suspension tablets, effervescent tablets, powders, effervescent powders, chewables, solutions, suspensions, emulsions, creams, gels, patches, and suppositories. A method characterized in that it is selected from a group.
前記剤型が薬学的に許容される賦形剤をさらに含むことを特徴とする、請求項19の方法。   20. The method of claim 19, wherein the dosage form further comprises a pharmaceutically acceptable excipient. 請求項20の方法であって、
前記薬学的に許容される賦形剤が、結合剤、崩壊剤、充填剤、界面活性剤、可溶化剤、安定剤、滑剤、湿潤剤、希釈剤、固結防止剤、流動促進剤、もしくは薬学的に適合する担体を含む
ことを特徴とする方法。
21. The method of claim 20, wherein
The pharmaceutically acceptable excipient is a binder, disintegrant, filler, surfactant, solubilizer, stabilizer, lubricant, wetting agent, diluent, anti-caking agent, glidant, or A method comprising a pharmaceutically compatible carrier.
前記ミトコンドリア障害がミトコンドリア病であることを特徴とする、請求項1から請求項21のいずれか一項の方法。   The method according to any one of claims 1 to 21, wherein the mitochondrial disorder is a mitochondrial disease. 前記ミトコンドリア障害が筋疾患であることを特徴とする、請求項1から請求項21のいずれか一項の方法。   The method according to any one of claims 1 to 21, wherein the mitochondrial disorder is a muscle disease. 前記筋疾患が心筋症であることを特徴とする、請求項23の方法。   24. The method of claim 23, wherein the muscle disease is cardiomyopathy. 前記ミトコンドリア障害が細管炎であることを特徴とする、請求項1から請求項23のいずれか一項の方法。   24. The method according to any one of claims 1 to 23, wherein the mitochondrial disorder is tubulinitis. 前記ミトコンドリア障害が、コンパートメント症候群もしくは筋圧挫症候群に起因することを特徴とする、請求項1から請求項21のいずれか一項の方法。   The method according to any one of claims 1 to 21, wherein the mitochondrial disorder is caused by compartment syndrome or muscle pressure syndrome. 請求項1から請求項21のいずれか一項の方法であって、
前記中枢神経系の神経病理が、全虚血と局所虚血、もしくは出血性卒中、頭部外傷、脊髄損傷、低酸素誘導神経細胞損傷、心停止もしくは新生児困難に起因する神経細胞損傷
、てんかん、不安症、脊髄障害、ALS、アルツハイマー病、ハンチントン病、およびパーキンソン病から成る群から選択される
ことを特徴とする方法。
A method according to any one of claims 1 to 21, comprising
Neuropathology of the central nervous system includes global and local ischemia, or hemorrhagic stroke, head trauma, spinal cord injury, hypoxia-induced neuronal damage, cardiac arrest or neuronal damage resulting from neonatal difficulties, epilepsy, A method characterized in that it is selected from the group consisting of anxiety, spinal cord disorder, ALS, Alzheimer's disease, Huntington's disease, and Parkinson's disease.
薬学的な化合物であり、治療に有効な量の構造式IもしくはIIの化合物の少なくとも一方
を、薬学的に許容される賦形剤と併用して含む化合物。
A pharmaceutical compound comprising at least one of a therapeutically effective amount of a compound of structural formula I or II in combination with a pharmaceutically acceptable excipient.
構造式(I)の化合物もしくは薬学的に許容されるそれらの塩の使用方法であり、

式中のR1、R2、R4、R7、R11、R12、およびR15のそれぞれは個別に、水素原子、任意に-NR'-、-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-O-SO2-、-SO2-O-、-C(O)-、-C(O)-O-、-O-C(O)-、-C(O)-NR'-もしくは-NR'-C(O)-を挿入した(C1-C8)アルキル基、ヒドロキシル基、N(R')2、カルボキシル基、オキソ基、もしくはスルホン酸であり、
R3はヒドロキシル基、(C1-C8)アルコキシ基、(C1-C22)アルキルCO2、もしくはR'O2C(CH2)2-8CO2-であって、
ここで、(C1-C22)アルキル基もしくは(CH2)2-8は任意に1〜2個のCH=CH単位、1〜2個のOH、および/もしくは1〜2個のエポキシ置換基を含むことができ、
R3はトルエン-4-スルホニルオキシ基、もしくはベンゾイルオキシ基であり、
R6、R8、R9、R10、R13、R14、R16およびR17のそれぞれは個別に、水素原子、(C1-C8)アルキル基、(C1-C8)ヒドロキシルアルキル基、(C1-C8)アルコキシ基、もしくはヒドロキシル基であり、
XはO、S、S(O)、N(R')、N(Ac)もしくはN(トルエン-4-スルホニルオキシ)基であり、
ここで各R'は、個別にH、(C1-C8)アルキル基、フェニル基もしくはベンジル基であり、
前記中枢神経系の神経病理ではないミトコンドリア病もしくは障害を治療するための薬剤を調製することを含む、
構造式(I)の化合物もしくは薬学的に許容されるそれらの塩の使用方法。
A method of using a compound of structural formula (I) or a pharmaceutically acceptable salt thereof,

Wherein R 1 , R 2 , R 4 , R 7 , R 11 , R 12 , and R 15 are each independently a hydrogen atom, optionally -NR'-, -O-, -S-, -SO -, - SO 2 -, - O-SO 2 -, - SO 2 -O -, - C (O) -, - C (O) -O -, - OC (O) -, - C (O) - (C 1 -C 8 ) alkyl group, hydroxyl group, N (R ′) 2 , carboxyl group, oxo group, or sulfonic acid inserted with NR′- or —NR′—C (O) —,
R 3 is a hydroxyl group, a (C 1 -C 8 ) alkoxy group, (C 1 -C 22 ) alkyl CO 2 , or R′O 2 C (CH 2 ) 2-8 CO 2 —,
Where (C 1 -C 22 ) alkyl group or (CH 2 ) 2-8 is optionally 1-2 CH = CH units, 1-2 OH, and / or 1-2 epoxy substituted Groups can be included,
R 3 is a toluene-4-sulfonyloxy group or a benzoyloxy group,
R 6, R 8 , R 9 , R 10 , R 13 , R 14 , R 16 and R 17 are each independently a hydrogen atom, (C 1 -C 8 ) alkyl group, (C 1 -C 8 ) hydroxyl An alkyl group, a (C 1 -C 8 ) alkoxy group, or a hydroxyl group,
X is an O, S, S (O), N (R ′), N (Ac) or N (toluene-4-sulfonyloxy) group,
Here, each R ′ is individually H, (C 1 -C 8 ) alkyl group, phenyl group or benzyl group,
Preparing a medicament for treating a mitochondrial disease or disorder that is not a neuropathology of the central nervous system,
Use of a compound of structural formula (I) or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
構造式(II)の化合物もしくは薬学的に許容されるそれらの塩の使用方法であり、

式中のR1、R2、R4、R7、R11、R12、およびR15はそれぞれ個別に、水素原子、(C1-C8)アルキル基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、オキソ基、スルホン酸、もしくは、任意に-NH-、-N((C1-C8)アルキル基)-、-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-O-、SO2-、-SO2-O-、-C(O)-、-C(O)-O-、-O-C(O)-、-C(O)-NR'-、もしくは-NR'-C(O)-を挿入した(C1-C8)アルキル基であって、
ここでR'はHもしくは(C1-C8)アルキル基であり、
R3はヒドロキシル基、(C1-C6)アルキルCO2、HO2C(CH2)2CO2-、トルエン-4-スルホニルオキシ基もしくはベンゾイルオキシ基であり、
R6、R8、R9、R10、R13、およびR14はそれぞれ個別に、水素原子、(C1-C8)アルキル基、(C1-C8)ヒドロキシルアルキル基、(C1-C8)アルコキシ基、もしくはヒドロキシル基であり、
XはO、N(H)、N(Ac)もしくはN(トルエン-4-スルホニルオキシ)基であり、
前記中枢神経系の神経病理ではないミトコンドリア病もしくは障害を治療するための薬剤を調製することを含む、
構造式(II)の化合物もしくは薬学的に許容されるそれらの塩の使用方法。
A method of using a compound of structural formula (II) or a pharmaceutically acceptable salt thereof,

R 1 , R 2 , R 4 , R 7 , R 11 , R 12 , and R 15 in the formula are each independently a hydrogen atom, (C 1 -C 8 ) alkyl group, hydroxyl group, amino group, carboxyl group , Oxo group, sulfonic acid, or optionally -NH-, -N ((C 1 -C 8 ) alkyl group)-, -O-, -S-, -SO-, -SO 2- , -O- , SO 2- , -SO 2 -O-, -C (O)-, -C (O) -O-, -OC (O)-, -C (O) -NR'-, or -NR'- A (C 1 -C 8 ) alkyl group inserted with C (O)-,
Where R ′ is H or a (C 1 -C 8 ) alkyl group,
R 3 is a hydroxyl group, (C 1 -C 6 ) alkyl CO 2 , HO 2 C (CH 2 ) 2 CO 2- , toluene-4-sulfonyloxy group or benzoyloxy group,
R 6 , R 8 , R 9 , R 10 , R 13 , and R 14 are each independently a hydrogen atom, (C 1 -C 8 ) alkyl group, (C 1 -C 8 ) hydroxylalkyl group, (C 1 -C 8 ) an alkoxy group or a hydroxyl group,
X is O, N (H), N (Ac) or N (toluene-4-sulfonyloxy) group,
Preparing a medicament for treating a mitochondrial disease or disorder that is not a neuropathology of the central nervous system,
Use of a compound of structural formula (II) or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
前記薬剤が生理学的に許容される担体を含むことを特徴とする、請求項29もしくは請求項30の使用方法。   31. Use according to claim 29 or claim 30, characterized in that the medicament comprises a physiologically acceptable carrier.
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