JP2010506844A - Pth受容体モジュレーターとしてのペグ化pthおよびその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、副甲状腺ホルモン受容体(PTHE)モジュレーター化合物ならびにそれらの作製方法および使用方法に関する。
a)Ser Val Ser Glu Ile Gln Leu Met His Asn Leu Gly Arg His Leu Ala Ser Met Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg
b)Pro Val Ser Glu Ile Gln Leu Nle His Gln Arg Gly Arg His Leu Ala Ser Nle Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg
c)Pro Val Ser Glu Ile Gln Leu Met His Asn Leu Gly Arg His Leu Ala Ser Met Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg
d)Ser Val Ser Glu Ile Gln Leu Nle His Asn Leu Gly Arg His Leu Ala Ser Nle Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg
e)Ser Val Ser Glu Ile Gln Leu Nle His Gln Arg Gly Arg His Leu Ala Ser Nle Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg
Ser Val Ser Glu Ile Gln Leu Met His Asn Leu Gly Arg His Leu Ala Ser Met Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg
Ser Val Ser Glu Ile Gln Leu Nle His Asn Leu Gly Arg His Leu Ala Ser Nle Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg
Ser Val Ser Glu Ile Gln Leu Xaa8 His Asn Leu Gly Arg His Leu Ala Ser Xaa18 Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg
a)Ser Val Ser Glu Ile Gln Leu Met His Asn Leu Gly Arg His Leu Ala Ser Met Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg Lys Leu Leu Gln Asp Val His Asn Phe(配列番号8)、
b)Pro Val Ser Glu Ile Gln Leu Nle His Gln Arg Gly Arg His Leu Ala Ser Nle Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg Lys Leu Leu Gln Glu Val(配列番号9)、
c)Pro Val Ser Glu Ile Gln Leu Met His Asn Leu Gly Arg His Leu Ala Ser Met Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg Lys Leu Leu Gln Asp Val His Asn Phe(配列番号10)、
d)Ser Val Ser Glu Ile Gln Leu Nle His Asn Leu Gly Arg His Leu Ala Ser Nle Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg Lys Leu Leu Gln Asp Val His Asn Phe(配列番号11)および
e)Ser Val Ser Glu Ile Gln Leu Nle His Gln Arg Gly Arg His Leu Ala Ser Nle Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg Lys Leu Leu Gln Glu Val His Gln Phe(配列番号12)からなる群より選択される配列を有する中間体、またはそのC末端アミドを提供する。
骨形成は、胎児生育期および生後の成長期、ならびに成人期にも、正常な骨の再形成の一部としてゆっくりとした速度で、あるいは損傷または異常な骨量の損失に反応して急速な速度のいずれかで生じる。骨形成は、骨芽細胞の前駆細胞増殖、前駆細胞からの骨芽細胞分化、および骨芽細胞によって生成された基質の鉱化を含む多くのプロセスに関与する。用語「骨形成を誘発する」または「新骨形成を誘発する」とは、(例えば、本明細書中の実施例4Bの方法を用いて測定されるような骨ミネラル量(「BMC」)および/または骨の生体力学的強度の増加によって示されるような)骨量の純増加を意味するととられる。
本発明の化合物を、配列番号1を有する化合物の合成を例示した以下のスキームに記載したようにして調製できる。
本発明のペグ化化合物は、被験体、特にヒトへの投与に適切な薬理学的組成物に組み込まれてもよい。本発明のペグ化化合物は、単独であるいは医薬的に許容できる担体、希釈剤、および/または賦形剤と組み合わせて投与されてもよい。特に、本発明のペグ化化合物は、0.9%NaCl、3mg/mlマンニトール、pH5における20mM NaH2PO4のビヒクルで投与されてもよい。投与のための組成物は、選択された投与様式に適するように設計され、医薬的に許容できる希釈剤、担体、および/または賦形剤(例えば、分散剤、緩衝剤、界面活性剤、防腐剤、可溶化剤、等張剤、安定剤など)が、必要に応じて使用される。例えば、Remington,The Science and Practice of Pharmacy,第19版,Gennaro,Ed.,Mack Publishing Co.,Easton,PA1995(これは、一般に、実施者に公知である処方技術の概要を提供する)に記載されるように、上記組成物は従来技術に従って設計される。
本発明の別の実施形態において、上述の疾患または状態の処置または予防のための有用な物質を含む製造品が提供される。製造品は容器およびラベルを含む。適切な容器としては、例えば、ボトル、バイアル瓶、注射器、ペン、吸入器、パッチおよび試験管が挙げられる。容器は、ガラス、金属またはプラスチックのような種々の材料から形成されてもよい。容器は、疾患または状態を予防または処置するために効果的な本発明の組成物を保持し、滅菌接続部分を有してもよい(例えば、容器は、皮下注射針によって貫通可能なストッパーを有する静脈注射用溶液のバッグまたはバイアル瓶であってもよい)。容器内の活性剤は、本発明の組成物である。容器上または容器に関連したラベルは、組成物が、選択した状態を処置するのに使用されることを示す。製造品は、さらに、リン酸緩衝生理食塩水、リンガー溶液およびデキストロース溶液のような医薬的に許容できる緩衝液を含む第2の容器を含んでもよい。さらに、他の緩衝液、希釈剤、フィルター、針、注射器、および使用説明書を有する添付文書を含む、商業的および使用者の観点から望ましい他の材料を含んでもよい。
ペプチド合成を、Rapp AM RAM Fmoc−アミドポリスチレン樹脂(Rapp Polymere Tubingen、独国)(置換0.6〜0.7mmol/g)で実施する。合成は、Fmoc主鎖保護基ストラテジーを用いて実施する。さらに、芳香族、酸、塩基または高極性である任意のアミノ酸側鎖が反応しやすい。それらはまた、望まない分枝鎖が形成されるのを防ぐために保護されなければならない。この方法において、4つの主要なグループ:LysおよびTrpについてtBoc(三級ブチルオキシカルボニル);ArgについてPbf(2,2,4,6,7−ペンタメチルジヒドロベンゾフラン−5−スルホニル基);Ser、Asp、およびGluについてtBu(三級ブチル基);Gln、His、およびAsnについてTrt(トリフェニルメチル基)が存在する。アミノ酸側鎖誘導体は、Arg(Pbf)、Asn(Trt)、Asp(OtBu)、Cys(Trt)、Gln(Trt)、Glu(OtBu)、His(Trt)、Lys(Boc)、Ser(OtBu)、Trp(Boc)を使用する。結合は、ジメチルホルムアミド(DMF)中のジイソプロピルカルボジイミド(DIC)およびヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)(1:1:1のモル比)で活性化した約10当量のアミノ酸を用いて実施する。1位のアミノ酸のFmoc保護基は、リジン側鎖の選択的結合を可能にするために所定の位置のままである(以下の実施例2を参照のこと)。
所定の位置でN−末端Fmoc基で結合されたペプチドを、1mLの水/アセトニトリル50/50(36.8mg、4272.9g/mol、0.0086mmol)に溶解する。1.5〜2倍のモル過剰のmPEG−2kDa NHSエステル(NOF Sunbright ME−020AS)を量りとる(39.7mg、2280平均分子量、0.017mmol)。ペプチド溶液を、2mLの40mMホウ酸ナトリウム、pH9.8緩衝液および2mLのアセトニトリルで希釈し、次いで、mPEG溶液に加える。得られた混合物をボルテックスし、次いで、室温で攪拌する。反応混合物を、分析用逆相HPLCでモニターし(実施例1に記載の方法)、通常、20〜30分の反応時間後、(約14.5分で)ペプチドピークの完全な消失および(約15.7分で)ペプチド−PEG結合体に起因するピークの出現を示す。混合物をドライアイスで冷却し、2mLのピペリジンを加えて、N−末端Fmoc基を除去する。混合物を室温で30分間攪拌し、次いで、ドライアイスで冷却し、2mLの氷酢酸で中和する(最終pH=約6−7)。ここで、分析用HPLCから、約13.2分でピペリジン−フルオレン付加物に起因するピーク、および約14.25分で脱保護されたペプチド−mPEG結合体に起因するピークが存在すべきである。混合物を水で約40mLに希釈し、A=0.05% TFA/水およびB=0.05% TFA/アセトニトリルを用いた20分にわたる0〜30%B、続いて100分にわたる30〜80%Bの2段階直線ABグラジエントにより、12mL/分で、Waters SymmetryPrep 7μm、19×300mmまたはKromasil 10μm、22×250mmのいずれかを用いて精製する。
SaOS−2骨肉腫細胞を、スティミュレーションバッファー(stimulation buffer)[1M HEPES/10% BSA/250μM IBMX(3−イソブチル−1−メチルキサンチン、MP Biomedicals)/HBSS]中に5×105細胞/mLで再懸濁する。20μL/ウェルの細胞懸濁液を、96ウェルブラックハーフエリアアッセイプレート(Costar)のウェルごとに加えて、1×104細胞/ウェルを得る。次いで、20μLの希釈した試験化合物(例えば、本発明のPTHアナログ、n=2)を、細胞にすぐに加える。試験化合物を1/2log希釈として調製し、3μM〜0.1nMの滴定範囲にわたってアッセイする。プレートを室温で1時間インキュベートする。別の96ウェルアッセイプレートもまた、標準曲線としてcAMPを含むように調製する。cAMP標準を、400〜0.0012pmoles/ウェル(40μL/ウェル)(n=6)の滴定範囲にわたってスティミュレーションバッファー(stimulation buffer)中で1/2log希釈として調製する。1時間のインキュベーション工程後、製造業者の指示書に従って、cAMPを、HTRF(登録商標)(homogeneous time resolved fluorescence)cAMPダイナミック2キット(Cisbio)を用いてアッセイする。
A.若い成体の骨量減少性の卵巣切除したラット
約3ヶ月齢の雌のSprague−Dawleyラットを、偽コントロールを除いて卵巣切除して、自由に食物(0.5%Caおよび0.4%Pを含むTD89222、Teklad、マディソン、WI)および水に接近できる状態で22℃にて12時間明暗サイクルを維持する。卵巣切除した(Ovx)ラットを、25日間、骨を損失させ、次いで、重さを量り、処置群に無作為に分ける。処置は、1ヶ月間、0.9%NaCl、3mg/mlマンニトール、pH5における20mM NaH2PO4のビヒクル中の(以下の表2に示すように)種々の用量で、本発明の化合物のを皮下注射して行う。ラットに、3日または4日ごと(ヒトでおおよそ1週間に1度の投与に相当)、化合物を注射する。偽およびOvxコントロールを、ビヒクルのみで処置する(「偽ビヒクルコントロール」および「ovxビヒクルコントロール」)。血清を、解剖時(最後の注射後約24時間目)に、イソフルラン麻酔の下で最後の注射後約24時間目に心穿刺によって収集し、臨床化学分析装置(日立917、東京、日本)を用いて解析する。
+アッセイパラメータ内で高カルシウム血症が、試験化合物の投与後、24時間目に観察される用量(回帰直線に適合させて、補間によって測定した場合)
**「>」は、記載した用量が、試験した最も高い用量であり、本明細書で定義した場合の高カルシウム血症には、その用量では到達しなかったことを示す。
この実施齢において、偽ビヒクルコントロールレベルに対するOvxラットの骨の生体力学的強度、BMDおよびBMCを増加させる本発明のペグ化化合物の能力を測定する。骨の生体力学的強度に対する化合物の効果は、BMDより臨床効果の面でより優れた予測因子であると期待される。脊椎のBMDは、脊椎骨折の発生率を減少させるための骨粗鬆症治療の臨床効果をわずかに予測する(Cummingsら,Am.Journal of Medicine,112:281−289,2002;Sarkarら,J.Bone&Mineral Research 17:1−20,2002)。PTH(1−34)は、脊椎骨折および非脊椎骨折の両方の危険性を減少させるため(Neerら,NEJM,344:1434−1441,2001)、腰椎および2箇所の非脊椎部位、すなわち、大腿骨骨幹中部および大腿骨頸部において骨の生体力学的強度を増加させるかどうかを実証するために、本発明の化合物の効果を解析する。
++偽レベルの脊椎骨ミネラル濃度(BMD)が、このアッセイパラメータ内で達成される用量
*偽レベルの脊椎骨ミネラル量(BMC)が、このアッセイパラメータ内で達成される用量
**偽およびポジティブコントロール(3−5μg/kg/d PTH(1−38))に匹敵する脊椎強度が、達成される用量(アッセイコントロール内で)
^偽ビヒクルコントロールおよび3−5μg/kg/d PTH(1−38)のポジティブコントロールに匹敵する骨幹中部強度が、達成される用量
^^偽ビヒクルコントロールおよび3−5μg/kg/d PTH(1−34)のポジティブコントロールに匹敵する大腿骨頸部強度が、達成される用量。
結合mPEGが2kD mPEGである、配列番号1を有する本発明の化合物を、結合mPEGが5kD mPEGである、配列番号1を有する本発明の化合物と直接比較する。高齢の骨量減少を示す卵巣切除したラットに、8週間、ビヒクル単独、または2kDペグ化配列番号1の化合物、または5kDペグ化配列番号1の化合物を6日ごとに投与する(表5および6に示されるようにnmol/kg)前に、1ヶ月間、骨を損失させる。表5は、投与後24時間の平均血清カルシウム(mg/dL)値を示す。表6は平均BMD(mg/cc)を示す。
6ヶ月齢の卵巣切除したSprague−Dawleyラットを、自由に食物(0.5%Caおよび0.4%Pを含むTD89222、Teklad、マディソン、WI)および水に接近できる状態で22℃にて12時間明暗サイクルを維持する。卵巣切除したラットを、3ヶ月間、rhPTH(1−34)で処置する前に、1ヶ月間、骨を損失させる。高齢の骨量減少を示す卵巣切除したそのラットに、12週間、0、10または30μg/kgのヒトPTH(1−34)を週に1回、皮下注射する。偽およびovxコントロールにビヒクルのみを注射する。解剖時に腰椎を切除し、マイクロ−CT(Stratec)によって解析し、次いで、生体力学的試験の準備をする。ニュートン(N)での強度を、機能停止まで脊椎骨標本を負荷することによって評価する。ovxビヒクルコントロールに対する有意性が、以下の表7の*によって示される(Fishers PLSD、P<0.05)。モデルデータを以下の表7に提供する。
本発明の化合物についてのPTHR1(PTH受容体1)の内在化の動力学を、膜受容体へのリガンド結合により測定する。HEK293細胞に、PTHR−emGFPプラスミド(Invitrogen)をトランスフェクトする。
Claims (34)
- a)Pro Val Ser Glu Ile Gln Leu Nle His Gln Arg Gly Arg His Leu Ala Ser Nle Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg
b)Pro Val Ser Glu Ile Gln Leu Met His Asn Leu Gly Arg His Leu Ala Ser Met Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg
c)Ser Val Ser Glu Ile Gln Leu Nle His Gln Arg Gly Arg His Leu Ala Ser Nle Glu Arg Val Glu Trp Leu Arg
- 配列番号8〜12からなる群より選択される配列を有する中間体。
- mPEGが、約2000〜5000ダルトンの平均分子量を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩。
- mPEGが、約2000ダルトンの平均分子量を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩。
- 医薬的に許容できる担体、希釈剤、または賦形剤と組み合わせて、請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩を含んでなる組成物。
- mPEGが、約2000〜5000ダルトンの平均分子量を有する、請求項8に記載の組成物。
- mPEGが、約2000ダルトンの平均分子量を有する、請求項8に記載の組成物。
- 哺乳動物における骨形成を誘発する方法であって、該方法は、そのような処置を必要とする哺乳動物に、有効量の請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩を投与することを含む、方法。
- 新生骨形成ならびに/または骨量および骨の生体力学的強度の増加が哺乳動物において有益であり、骨粗鬆症、骨減少症、骨折、脊椎固定術、骨インプラント、関節インプラント、歯科インプラント、および歯周病を含む疾患または状態を処置する方法であって、該方法は、そのような処置を必要とする哺乳動物に、有効量の請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩を投与することを含む、方法。
- 患者における骨粗鬆症または骨減少症を処置する方法であって、該方法は、そのような処置を必要とする患者に、有効量の請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩を投与することを含む、方法。
- 哺乳動物における骨粗鬆症または骨減少症を予防する方法であって、該方法は、そのような予防を必要する哺乳動物に、有効量の請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩を投与することを含む、方法。
- 患者における骨折を処置する方法であって、該方法は、そのような処置を必要とする患者に、有効量の請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩を投与することを含む、方法。
- mPEGが約2000〜5000ダルトンの平均分子量を有する、請求項11〜15のいずれか1項に記載の方法。
- mPEGが約2000ダルトンの平均分子量を有する、請求項11〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 治療に使用するための請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩。
- 哺乳動物における骨形成の誘発に使用するための請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩。
- 新生骨形成ならびに/または骨量および骨の生体力学的強度の増加が哺乳動物において有益であり、骨粗鬆症、骨減少症、骨折、脊椎固定術、骨インプラント、関節インプラント、歯科インプラント、および歯周病を含む、疾患または状態を処置するのに使用するための請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩。
- 哺乳動物における骨粗鬆症を処置する際に使用するための請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩。
- 哺乳動物における骨粗鬆症または骨減少症を予防するのに使用するための請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩。
- 哺乳動物における骨折を処置するのに使用するための請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩。
- mPEGが約2000〜5000ダルトンの平均分子量を有する、請求項18〜23のいずれかに記載の化合物。
- mPEGが約2000ダルトンの平均分子量を有する、請求項18〜23のいずれかに記載の化合物。
- 前記哺乳動物がヒトである、請求項18〜23のいずれかに記載の化合物。
- 骨形成の誘発によって改善または予防することができる疾患または状態を処置するための医薬の製造のための請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩の使用。
- 新生骨形成ならびに骨量および骨の生体力学的強度の増加が哺乳動物において有益であり、骨粗鬆症、骨減少症、骨折、脊椎固定術、骨インプラント、関節インプラント、歯科インプラント、および歯周病を含む状態を処置するための医薬を製造するための請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩の使用。
- 哺乳動物における骨粗鬆症または骨減少症を処置するための医薬を製造するための請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩の使用。
- 哺乳動物における骨粗鬆症または骨減少症を予防するための医薬を製造するための請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩の使用。
- 哺乳動物における骨折を処置するのに使用するための医薬を製造するための請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、またはその医薬的に許容できる塩の使用。
- mPEGが約2000〜5000ダルトンの平均分子量を有する、請求項27〜31のいずれかに記載の使用。
- mPEGが約2000ダルトンの平均分子量を有する、請求項27〜31のいずれかに記載の使用。
- 前記哺乳動物がヒトである、請求項27〜31のいずれかに記載の使用。
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