JP2012506856A - アルデヒドデヒドロゲナーゼのモジュレーターおよびその使用方法 - Google Patents

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    • C07D491/00Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/02Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D491/04Ortho-condensed systems
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Abstract

本開示は、アルデヒドデヒドロゲナーゼ(ALDH)酵素活性のモジュレーターとして機能する化合物、ならびに該化合物を含む組成物および配合物を提供する。本開示は、対象化合物、または対象薬剤組成物を投与することを伴う治療方法を提供する。

Description

相互参照
本出願は、それらの全体が本明細書中に参考として組み込まれている、2008年10月28日出願の米国仮特許出願第61/109,081号、および2009年7月15日出願の米国仮特許出願第61/225,827号の利益を主張するものである。
連邦政府による委託研究に関する記載
米国国立衛生研究所により授与された認可番号AA11147に従って、アメリカ合衆国政府は本発明において特定の権利を有する。
アルデヒドデヒドロゲナーゼ(ALDH)は、様々な細胞毒性がある異種および生体アルデヒドの解毒において重要な役割を果たす酵素のファミリーを構成する。ALDHファミリーの少なくとも19個のメンバー/アイソザイムが存在し、様々なアイソザイムは、ファミリーの他のメンバーと比較して異なる基質特異性および/または細胞位置を示し得る。
細胞毒性があるアルデヒドは、様々な供給源に由来する。例えば、アルデヒドの環境(外部)源には、エタノール消費から、食料源の消費から、塩化ビニル、殺虫剤、除草剤などの危険な物質の摂取から、またはタバコの煙、産業公害などに見出されるものなどの有害物質の吸入に起因するものが含まれる。また、細胞毒性があり得るアルデヒドは、例えば、虚血、照射、または神経伝達物質および薬物などの細胞前駆体の代謝もしくは生物変換において起こるものなどの酸化的ストレスの結果として、生物学的に(例えば内因的に)産生される場合もある。細胞毒性があるレベルのアルデヒドの蓄積、および/またはALDH酵素の欠陥は、様々な疾患および状態、または疾患発生の危険性の増加に関連づけられている。関連づけられている疾患の範囲には、神経変性疾患、加齢、癌、心筋梗塞、脳卒中、皮膚炎、糖尿病、白内障および肝疾患が含まれる。
当分野では、ALDH酵素活性を調整する薬剤の必要性が存在する。
文献
米国特許公開第2008/153926号;WO2008/122164。
本開示は、アルデヒドデヒドロゲナーゼ(ALDH)酵素活性のモジュレーターとして機能する化合物、ならびに化合物を含む組成物および配合物を提供する。本開示は、対象化合物、または対象薬剤組成物を投与することを含む治療方法を提供する。
ALDH2の酵素活性に対する例示的な化合物の効果を示す図である。 ALDH2の酵素活性に対する例示的な化合物の効果を示す図である。 ALDH2の酵素活性に対する例示的な化合物の効果を示す図である。 例示的な蛍光アルデヒドデヒドロゲナーゼ酵素アッセイを概略的に示す図である。 (A及びB)ヒトALDH2(配列番号1)のアミノ酸配列およびヒトALDH2(配列番号2)のE487K変異体のアミノ酸配列をそれぞれ提供する図である。 (A及びB)例示的なALDH1のアミノ酸配列を提供する図である。 例示的なALDH3のアミノ酸配列を提供する図である。 基質としてオクチルアルデヒドを使用した、ALDH1酵素活性に対する4種の例示的な活性化剤化合物であるAlda−52、Alda−81、Alda−83およびAlda−84の効果を示す図である。 基質としてフェニルアセトアルデヒドを使用した、ALDH1酵素活性に対する4種の例示的な活性化剤化合物であるAlda−52、Alda−81、Alda−83、およびAlda−84の効果を示す図である。 基質としてアセトアルデヒドを使用した、ALDH2酵素の活性に対する5種の例示的な活性化剤化合物であるAlda−52、Alda−81、Alda−83、Alda−84、およびAlda−1の効果を示す図である。 基質としてフェニルアセトアルデヒドを使用した、ALDH2酵素の活性に対する4種の例示的な活性化剤化合物であるAlda−52、Alda−81、Alda−83、Alda−84、およびAlda−1の効果を示す図である。 例示的なALDH5のアミノ酸配列を提供する図である。 基質としてアセトアルデヒドを使用した、様々な化合物によるALDH3の活性化を示す図である。 基質としてフェニルアセトアルデヒドを使用した、様々な化合物によるALDH3の活性化を示す図である。 基質としてアセトアルデヒドを使用した、ALDH3の酵素活性に対するサフロールの用量効果を示す図である。 基質としてアセトアルデヒドを使用した、ALDH3の酵素活性に対するAlda−101からAlda−112と呼ばれる様々な化合物の効果を示す図である。 基質としてアセトアルデヒドを使用した、ALDH2の酵素活性に対する高濃度のサフロールの阻害作用を示す図である。 基質としてアセトアルデヒドを使用した、ALDH2の酵素活性に対する1000μMのサフロールの阻害作用の15分の反応速度測定を示す図である。 6Gy照射に曝露された皮膚におけるALDH活性に対するAlda−1の効果を示す図である。 放射線曝露によって誘発される皮膚損傷を減少させることに対するAlda−1の効果を示す図である。 腫瘍増殖を減少させることにおけるAlda−1および放射線の効果を示す図である。 ALDH作用剤によるエタノールの解毒を示す図である。 ALDH作用剤によるエタノールの解毒についての立ち上がり活動による機能分析を示す図である。 ALDH作用剤によるエタノールの解毒についての行動スコアによる機能分析を示す図である。 血中アルコール濃度に対するALDH作用剤の効果を示す図である。
定義
本明細書中で使用する用語「アルデヒドデヒドロゲナーゼ」または「ALDH」とは、NAD依存性またはNADP依存性の反応で、アルデヒド(例えば、異種アルデヒド、生体アルデヒド、または摂取、吸入、もしくは吸収した化合物から産生されたアルデヒド)をその対応する酸へと酸化する酵素をいう。例えば、ALDHは、化合物、例えば、摂取、吸収、吸入した毒性がある化合物の分解に由来するアルデヒド、酸化的ストレスの結果として産生されるアルデヒド、または正常な代謝、例えばレチンアルデヒドからレチノイン酸への変換中に産生されるアルデヒドを酸化する。生体アルデヒドの例は、摂取したエタノールに対するアルコール脱水素酵素の活性の産物として産生されたアセトアルデヒドである。また、アルデヒドデヒドロゲナーゼは、エステラーゼ活性および/またはレダクターゼ活性も示す場合がある。
用語「ALDH」には、サイトゾル、ミトコンドリア、ミクロソーム、または他の細胞区画中に見つかるALDHが包含される。用語「ALDH」には、主に1つもしくは少数の組織、例えば、角膜、唾液、肝臓など、または幹細胞および胚中に見つかるALDHが包含される。用語「ALDH」には、ALDH1、ALDH2、ALDH3、ALDH4、ALDH5を含めた、既知のALDHアイソザイムのうちの任意のものが包含される。
本明細書中で使用する用語「ミトコンドリアアルデヒドデヒドロゲナーゼ−2」または「ALDH2」とは、NAD依存性の反応で、アルデヒド(例えば、異種アルデヒド、生体アルデヒド、または摂取、吸入、もしくは吸収した化合物から産生されたアルデヒド)をその対応する酸へと酸化する酵素をいう。例えば、ALDH2は、化合物、例えば、摂取、吸収、吸入した毒性がある化合物の分解に由来するアルデヒド、または正常な代謝中に産生されるアルデヒドを酸化する。ミトコンドリアALDH2はミトコンドリア中で天然に見つかる。
用語「ALDH2」には、様々な種由来のALDH2が包含される。様々な種由来のALDH2のアミノ酸配列が公的に入手可能である。例えば、ヒトALDH2アミノ酸配列はGenBank受託番号AAH02967号およびNP_000681号の下に見つかり、マウスALDH2アミノ酸配列はGenBank受託番号NP_033786号の下に見つかり、ラットALDH2アミノ酸配列はGenBank受託番号NP_115792号の下に見つかる。用語「ALDH2」には、基質特異性を示す、例えば脂肪族アルデヒドを優先的に酸化するアルデヒドデヒドロゲナーゼが包含される。用語「ALDH2」には、配列番号1または配列番号2に記載のアミノ酸配列のアミノ酸18〜517と少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または100%のアミノ酸配列同一性を有する、酵素的に活性のあるポリペプチドが包含される。
本明細書中で使用する用語「ALDH2」にはまた、ALDH2酵素活性を保持する断片、融合タンパク質、および変異体(例えば、1つまたは複数のアミノ酸の置換、付加、欠失、および/または挿入を有する変異体)も包含される。特定の酵素活性のあるALDH2変異体、断片、融合タンパク質などは、本明細書中に記載の方法を適応することによって確認することができる。ALDH2変異体の例は、図5Bに示すように(配列番号2のアミノ酸504)成熟ヒトALDH2のアミノ酸位置487で、またはヒトALDH2のアミノ酸487に対応する位置で、GluからLysへの置換を含む、ALDH2ポリペプチドである。この突然変異体は、「E487K突然変異体」、「E487K変異体」、または「Glu504Lys多型」と呼ぶ。例えば、Larson他(2005)J.Biol.Chem.280:30550;およびLi他(2006)J.Clin.Invest.116:506を参照されたい。ALDH2変異体は、対応する野生型ALDH2酵素の酵素活性の少なくとも約1%を保持している。例えば、E487K変異体は、図5Aに示すアミノ酸配列(配列番号1)を含む酵素の活性の少なくとも約1%を保持している。「ALDH2」には、アセトアルデヒドを酢酸へと変換する酵素、例えば、摂取したエタノールに対するアルコール脱水素酵素の作用によってin vivoでアセトアルデヒドが形成されるものが含まれる。
本明細書中で使用する「ALDH1」とは、NAD依存性の反応で、アルデヒド(例えば、異種アルデヒド、生体アルデヒド、または摂取、吸入、もしくは吸収した化合物から産生されたアルデヒド)をその対応する酸へと酸化するサイトゾルアルデヒドデヒドロゲナーゼをいう。
用語「ALDH1」には、様々な種由来のALDH1が包含される。様々な種由来のALDH1のアミノ酸配列が公的に入手可能である。例えば、GenBank受託番号AAC51652号(ヒトALDH1)、NP_000680号(ヒトALDH1)、AAH61526号(ドブネズミALDH1)、AAI05194号(ウシALDH1)、およびNP_036051号(ハツカネズミALDH1)を参照されたい。また、本明細書中で使用する用語「ALDH1」には、ALDH1酵素活性を保持する断片、融合タンパク質、ならびに変異体(例えば、1つまたは複数のアミノ酸の置換、付加、欠失、および/または挿入を有する変異体)も包含される。用語「ALDH1」には、レチンアルデヒド、ナフトアルデヒド、フェナントレンアルデヒド、およびクマリンアルデヒド系列、ならびに複合多環芳香族アルデヒドを含めた、芳香族アルデヒドを酸化するアルデヒドデヒドロゲナーゼが包含される。用語「ALDH1」にはサイトゾルアルデヒドデヒドロゲナーゼが包含される。
用語「ALDH1」には、配列番号3または配列番号4(それぞれ図6Aおよび6Bに示す)に記載のアミノ酸配列と少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または100%のアミノ酸配列同一性を有する、酵素的に活性のあるポリペプチドが包含される。
用語「ALDH3」には、様々な種由来のALDH3が包含される。様々な種由来のALDH3のアミノ酸配列が公的に入手可能である。例えば、GenBank受託番号AAB26658号(ヒトALDH3)、NP_000683号(ヒトALDH3)、P30838号(ヒトALDH3)、NP_001106196号(ハツカネズミALDH3)、およびAAH70924号(ドブネズミALDH3)を参照されたい。また、本明細書中で使用する用語「ALDH3」には、ALDH3酵素活性を保持する断片、融合タンパク質、ならびに変異体(例えば、1つまたは複数のアミノ酸の置換、付加、欠失、および/または挿入を有する変異体)も包含される。用語「ALDH3」には、芳香族アルデヒドに対して特異性を示す、例えば、2−ナフトアルデヒド系列の芳香族アルデヒドを酸化するが、1−ナフトアルデヒドおよび高級の多環芳香族アルデヒドに対して不活性であるアルデヒドデヒドロゲナーゼが包含される。用語「ALDH3」には、NADおよびNADPをどちらも補助基質として使用することができるアルデヒドデヒドロゲナーゼが包含される。用語「ALDH3」には、胃、肺、唾液および角膜中で天然に見つかるアルデヒドデヒドロゲナーゼが包含される。
用語「ALDH3」には、配列番号5(図7に示す)に記載のアミノ酸配列と少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または100%のアミノ酸配列同一性を有する、酵素的に活性のあるポリペプチドが包含される。
用語「ALDH5」(「コハク酸セミアルデヒドデヒドロゲナーゼ」とも呼ばれる)には、コハク酸セミアルデヒドをスクシネートへと酸化する、NAD依存性の酵素が包含される。ALDH5は4−アミノ酪酸(GABA)の異化に関与している。天然に存在するALDH5は、真核細胞のミトコンドリア中に見つけることができる。用語「ALDH5」には、図12(配列番号6)に記載のアミノ酸配列と少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または100%のアミノ酸配列同一性を有する、酵素的に活性のあるポリペプチドが包含される。
用語「単離した化合物」とは、自然に存在する他の化合物から実質的に分離された、またはそれと比較して濃縮されている化合物を意味する。単離した化合物は、少なくとも約80重量%、少なくとも約90重量%純粋、少なくとも約98重量%純粋、または少なくとも約99重量%純粋である。本開示は、ジアステレオマー、そのラセミ体および分割された鏡像異性的に純粋な形態、ならびに製薬上許容されるその塩を包含することを意図する。
状態または疾患を「治療すること」またはその「治療」には、(1)状態の少なくとも1つの症状を予防すること、すなわち、疾患に曝されているもしくは罹患しやすくなっている可能性があるが、未だ疾患の症状を経験もしくは示していない哺乳動物において、臨床的症状が顕著に発生しないことをもたらすこと、(2)疾患を阻害すること、すなわち、疾患もしくはその症状の発生を停止または軽減させること、または(3)疾患を緩和すること、すなわち、疾患もしくはその臨床的症状の回帰を引き起こすことが含まれる。
「治療有効量」または「有効量」とは、疾患を治療するために哺乳動物または他の対象に投与した場合に、別の薬剤と組み合わせて、または単独で1つもしくは複数の用量で、疾患のそのような治療をもたらすために十分である、化合物の量を意味する。「治療有効量」は、化合物、疾患およびその重篤度、ならびに治療する対象の年齢、重量などに応じて変化する。
用語「対象」、「個体」、および「患者」とは、本明細書中で互換性があるように使用し、本明細書中に記載の製薬学的方法、組成物および治療を必要とし得る任意の哺乳動物または非哺乳動物種のメンバーまたは複数のメンバーをいう。したがって、対象および患者には、それだけには限定されないが、霊長類(ヒトおよび非ヒト霊長類を含む)、イヌ科動物、ネコ科動物、有蹄動物(例えば、ウマ科動物、ウシ、ブタ(例えば家畜用ブタ))、トリ、および他の対象が含まれる。ヒトならびに商業的に重要な非ヒト哺乳動物(例えば、家畜および飼いならした動物)が、特に関心を持たれている。
「哺乳動物」とは、任意の哺乳動物種のメンバーまたは複数のメンバーをいい、例として、イヌ科動物、ネコ科動物、ウマ科動物、ウシ、ヒツジ、げっ歯目など、および霊長類、例えばヒトが含まれる。非ヒト動物モデル、特に哺乳動物、例えば非ヒト霊長類、ネズミ(例えば、マウス、ラット)、ウサギ目などを、実験的調査に使用し得る。
「と組み合わせて」または「同時投与」とは、本明細書において使用する場合、第1の化合物および少なくとも1種の第2の化合物の投与との関連で、例えば、第1の化合物を、第2の化合物の投与の全過程中に投与する使用;第1の化合物を、第2の化合物の投与と重複する期間で投与する使用、例えば、第1の化合物の投与を、第2の化合物を投与する前に開始し、第1の化合物の投与を、第2の化合物の投与が終了する前に終了すること;第2の化合物の投与を、第1の化合物を投与する前に開始し、第2の化合物の投与を、第1の化合物の投与が終了する前に終了すること;第1の化合物の投与を、第2の化合物の投与を開始する前に開始し、第2の化合物の投与を、第1の化合物の投与が終了する前に終了すること;第2の化合物の投与を、第1の化合物の投与を開始する前に開始し、第1の化合物の投与を、第2の化合物の投与が終了する前に終了することをいう。したがって、「組み合わせて」とは、2つ以上の化合物の投与を含むレジメンもいうことができる。また、本明細書中で使用する「と組み合わせて」とは、同一または異なる配合物中で、異なる経路の同一によって、かつ同一または異なる剤形型で投与し得る2つ以上の化合物の投与もいう。
本明細書中で使用する用語「単位剤形」とは、それぞれの単位が、製薬上許容される希釈剤、担体またはビヒクルに関連して所望の効果を生じるために十分な量で計算した、事前に決定した量の本開示の化合物を含む、ヒトおよび動物対象の単位用量として適した、物理的に別個の単位をいう。本開示の新規単位剤形の規格は、用いる具体的な化合物および達成する効果、ならびに宿主におけるそれぞれの化合物に関連する薬力学に依存する。
用語「生理的条件」とは、生細胞に適合性のある条件、例えば、主に生細胞と適合性のある温度、pH、塩分などの水性条件を包含することを意図する。
「製薬上許容される賦形剤」、「製薬上許容される希釈剤」、「製薬上許容される担体」、および「製薬上許容されるアジュバント」とは、一般に安全であり、無毒性であり、生物学的にも他の様式でも望ましくないものでない薬剤組成物の調製に有用な、賦形剤、希釈剤、担体、およびアジュバントを意味し、獣医学的使用およびヒトの製薬的使用に許容される賦形剤、希釈剤、担体、およびアジュバントが含まれる。明細書および特許請求の範囲中で使用する「製薬上許容される賦形剤、希釈剤、担体およびアジュバント」には、1つおよび複数のそのような賦形剤、希釈剤、担体、およびアジュバントが含まれる。
本明細書中で使用する「薬剤組成物」とは、哺乳動物、特にヒトなどの対象への投与に適した組成物を包含することを意図する。一般に、「薬剤組成物」は無菌的であり、対象内で望ましくない応答を誘発することができる汚染物質を含まない(例えば、薬剤組成物中の(1つまたは複数の)化合物は製薬グレードである)。薬剤組成物は、経口、頬側、直腸、非経口、腹腔内、皮内、気管内などを含めたいくつかの異なる投与経路を介して、それを必要としている対象または患者に投与するように設計することができる。一部の実施形態では、組成物は、ジメチルスルホキシド(DMSO)以外の浸透促進剤を用いた、経皮経路による投与に適している。他の実施形態では、薬剤組成物は、経皮投与以外の経路による投与に適している。一部の実施形態では、薬剤組成物には、対象化合物および製薬上許容される賦形剤が含まれる。一部の実施形態では、製薬上許容される賦形剤はDMSO以外である。
本明細書中で使用する本発明の化合物の「製薬上許容される誘導体」には、その塩、エステル、エノールエーテル、エノールエステル、アセタール、ケタール、オルトエステル、ヘミアセタール、ヘミケタール、酸、塩基、溶媒和物、水和物またはプロドラッグが含まれる。そのような誘導体は、そのような誘導体化のための知られている方法を用いて、当業者が容易に調製し得る。生じた化合物は、実質的な毒性効果なしに動物またはヒトに投与し得、製薬上活性があるか、またはプロドラッグである。
化合物の「製薬上許容される塩」とは、製薬上許容され、かつ親化合物の所望の薬理活性を保有する塩を意味する。そのような塩には、(1)塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸を用いて形成される酸付加塩;もしくは酢酸、プロピオン酸、ヘキサン酸、シクロペンタンプロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、乳酸、マロン酸、コハク酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、3−(4−ヒドロキシベンゾイル)安息香酸、ケイ皮酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、1,2−エタンジスルホン酸、2−ヒドロキシエタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、4−クロロベンゼンスルホン酸、2−ナフタレンスルホン酸、4−トルエンスルホン酸、ショウノウスルホン酸、グルコヘプトン酸、4,4’−メチレンビス−(3−ヒドロキシ−2−エン−1−カルボン酸)、3−フェニルプロピオン酸、トリメチル酢酸、第三級ブチル酢酸、ラウリル硫酸、グルコン酸、グルタミン酸、ヒドロキシナフトエ酸、サリチル酸、ステアリン酸、ムコン酸などの有機酸を用いて形成される酸付加塩;または(2)親化合物中に存在する酸性プロトンが、金属イオン、例えば、アルカリ金属イオン、アルカリ土類イオン、もしくはアルミニウムイオンのいずれかによって置き換えられた場合に形成される塩;またはエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トロメタミン、N−メチルグルカミンなどの有機塩基と配位した場合に形成される塩が含まれる。
本発明の化合物の「製薬上許容されるエステル」とは、製薬上許容され、かつ親化合物の所望の薬理活性を保有するエステルを意味し、それだけには限定されないが、それだけには限定されないがカルボン酸、リン酸、ホスフィン酸、スルホン酸、スルフィン酸およびボロン酸を含めた酸性基の、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、ヘテロアラルキル、シクロアルキルおよびヘテロシクリルエステルが含まれる。
本発明の化合物の「製薬上許容されるエノールエーテル」とは、製薬上許容され、かつ親化合物の所望の薬理活性を保有するエノールエーテルを意味し、それだけには限定されないが、式C=C(OR)の誘導体が含まれる[式中、Rは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、ヘテロアラルキル、シクロアルキルまたはヘテロシクリルである]。
本発明の化合物の「製薬上許容される溶媒和物または水和物」とは、製薬上許容され、かつ親化合物の所望の薬理活性を保有する溶媒和または水和の複合体を意味し、それだけには限定されないが、本発明の化合物と1つまたは複数の溶媒または水分子、あるいは1〜約100個、または1〜約10個、または1〜約2、3もしくは4個の溶媒または水分子との複合体が含まれる。
「プロドラッグ」とは、そのようなプロドラッグを哺乳動物対象に投与した場合に、以下に示す一般式のうちの1つまたは複数に記載の活性親薬物を、in vivoで放出する任意の化合物を意味する。以下に示す一般式のうちの1つまたは複数の化合物のプロドラッグは、修飾がin vivoで切断されて親化合物を放出し得るような様式で、一般式の化合物中に存在する官能基を修飾することによって、調製する。プロドラッグには、以下に示す一般式のうちの1つまたは複数中のヒドロキシ、アミノ、またはスルフヒドリル基が、in vivoで切断されてそれぞれ遊離のヒドロキシル、アミノ、またはスルフヒドリル基を再生し得る任意の基と結合している、以下に示す一般式のうちの1つまたは複数の化合物が含まれる。プロドラッグの例には、それだけには限定されないが、以下に示す一般式のうちの1つまたは複数の化合物中のヒドロキシ官能基のエステル(例えば、酢酸、ギ酸、および安息香酸の誘導体)、カルバメート(例えば、N,N−ジメチルアミノカルボニル)などが含まれる。
本明細書中で使用する用語「有機基」および「有機ラジカル」とは、脂肪族基、環状基、芳香族基、その官能化された誘導体および/またはその様々な組合せとして分類される炭化水素基を含めた、任意の炭素含有基を意味する。用語「脂肪族基」とは、飽和または不飽和の直鎖または分枝鎖状の炭化水素基を意味し、例えば、アルキル、アルケニル、およびアルキニル基が包含される。用語「アルキル基」とは、例えば、メチル、エチル、イソプロピル、tert−ブチル、ヘプチル、iso−プロピル、n−オクチル、ドデシル、オクタデシル、アミル、2−エチルヘキシルなどを含めた、置換または非置換の、飽和の直鎖または分枝鎖状の炭化水素基または鎖(例えば、C〜C)を意味する。適切な置換基には、カルボキシ、保護されたカルボキシ、アミノ、保護されたアミノ、ハロ、ヒドロキシ、保護されたヒドロキシ、ニトロ、シアノ、モノ置換アミノ、保護されたモノ置換アミノ、ジ置換アミノ、C〜Cアルコキシ、C〜Cアシル、C〜Cアシルオキシなどが含まれる。用語「置換アルキル」とは、ヒドロキシ、保護されたヒドロキシ、アミノ、保護されたアミノ、シアノ、ハロ、トリフロロメチル、モノ置換アミノ、ジ置換アミノ、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、カルボキシ、保護されたカルボキシ、またはカルボキシ、アミノ、および/もしくはヒドロキシ塩によって、1〜3回置換された、上記定義したアルキル基を意味する。ヘテロアリール環の置換基と併せて使用した場合、用語「置換(シクロアルキル)アルキル」および「置換シクロアルキル」とは、「置換アルキル」基について記載したものと同じ基で置換された、以下に定義するものである。用語「アルケニル基」とは、1つまたは複数のビニル基などの炭素−炭素二重結合を有する、不飽和の直鎖または分枝鎖状の炭化水素基を意味する。用語「アルキニル基」とは、1つまたは複数の炭素−炭素三重結合を有する、不飽和の直鎖または分枝鎖状の炭化水素基を意味する。用語「環状基」とは、脂環式基、芳香族基、またはヘテロ環基として分類される閉環炭化水素基を意味する。用語「脂環式基」とは、脂肪族基に似ている特性を有する環状炭化水素基を意味する。用語「芳香族基」または「アリール基」とは、単環または多環の芳香族炭化水素基を意味し、1つまたは複数のヘテロ原子が含まれていてもよく、以下にさらに定義する。用語「ヘテロ環基」とは、環中の原子のうちの1つまたは複数が炭素以外の元素(例えば、窒素、酸素、硫黄など)である閉環炭化水素を意味し、以下にさらに定義する。
「有機基」は官能化されているか、または、保護されていても保護されていなくてもよいカルボキシル、アミノ、ヒドロキシルなどの有機基と会合した追加の官能基を他の様式で含んでいてもよい。例えば、語句「アルキル基」には、メチル、エチル、プロピル、t−ブチルなどの純粋に開鎖の飽和炭化水素アルキル置換基だけでなく、ヒドロキシ、アルコキシ、アルキルスルホニル、ハロゲン原子、シアノ、ニトロ、アミノ、カルボキシルなどの当分野で知られているさらなる置換基を保有するアルキル置換基も含まれることを意図する。したがって、「アルキル基」には、エーテル、エステル、ハロアルキル、ニトロアルキル、カルボキシアルキル、ヒドロキシアルキル、スルホアルキルなどが含まれる。
用語「ハロ」および「ハロゲン」とは、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨード基をいう。同一または異なる、1つまたは複数のハロゲンが存在することができる。特に興味深いハロゲンには、クロロおよびブロモ基が含まれる。
用語「ハロアルキル」とは、1つまたは複数のハロゲン原子によって置換された、上記定義したアルキル基をいう。ハロゲン原子は同一または異なっていてよい。用語「ジハロアルキル」とは、同一または異なっていてよい2つのハロ基によって置換された、上述のアルキル基をいう。用語「トリハロアルキル」とは、同一または異なっていてよい3つのハロ基によって置換された、上述のアルキル基をいう。用語「ペルハロアルキル」とは、アルキル基中のそれぞれの水素原子がハロゲン原子によって置き換えられている、上記定義したハロアルキル基をいう。用語「ペルフルオロアルキル」とは、アルキル基中のそれぞれの水素原子がフルオロ基によって置き換えられている、上記定義したハロアルキル基をいう。
用語「シクロアルキル」とは、完全に飽和または部分的に不飽和である、単環、二環、または三環の飽和環を意味する。そのような基の例には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、アダマンチル、シクロオクチル、シス−またはトランスデカリン、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、シクロヘキサ−1−エニル、シクロペント−1−エニル、1,4−シクロオクタジエニルなどが含まれる。
用語「(シクロアルキル)アルキル」とは、上記シクロアルキル環のうちの1つが上記定義したアルキル基を置換していることを意味する。そのような基の例には、(シクロヘキシル)メチル、3−(シクロプロピル)−n−プロピル、5−(シクロペンチル)ヘキシル、6−(アダマンチル)ヘキシルなどが含まれる。
用語「置換フェニル」とは、1つまたは複数の部分、一部の例では、置換または非置換の、ハロゲン、ヒドロキシ、保護されたヒドロキシ、シアノ、ニトロ、トリフルオロメチル、C〜Cアルキル、C〜Cアルコキシ、C〜Cアシル、C〜Cアシルオキシ、カルボキシ、オキシカルボキシ、保護されたカルボキシ、カルボキシメチル、保護されたカルボキシメチル、ヒドロキシメチル、保護されたヒドロキシメチル、アミノ、保護されたアミノ、(モノ置換)アミノ、保護された(モノ置換)アミノ、(ジ置換)アミノ、カルボキサミド、保護されたカルボキサミド、N−(C〜Cアルキル)カルボキサミド、保護されたN−(C〜Cアルキル)カルボキサミド、N,N−ジ(C〜Cアルキル)カルボキサミド、トリフルオロメチル、N−((C〜Cアルキル)スルホニル)アミノ、N−(フェニルスルホニル)アミノまたはフェニルからなる群から選択される、1つ、2つ、または3つの部分で置換したフェニル基を特定し、これにより、例えば、ビフェニルまたはナフチル基が生じる。
用語「置換フェニル」の例には、2、3または4−クロロフェニル、2,6−ジクロロフェニル、2,5−ジクロロフェニル、3,4−ジクロロフェニル、2、3または4−ブロモフェニル、3,4−ジブロモフェニル、3−クロロ−4−フルオロフェニル、2、3または4−フルオロフェニルなどのモノ−またはジ(ハロ)フェニル基;2、3、または4−ヒドロキシフェニル、2,4−ジヒドロキシフェニル、その保護されたヒドロキシ誘導体などのモノまたはジ(ヒドロキシ)フェニル基;2、3、または4−ニトロフェニルなどのニトロフェニル基;シアノフェニル基、例えば、2、3または4−シアノフェニル;2、3、または4−メチルフェニル、2,4−ジメチルフェニル、2、3または4−(イソプロピル)フェニル、2、3、または4−エチルフェニル、2、3または4−(n−プロピル)フェニルなどのモノ−またはジ(アルキル)フェニル基;モノまたはジ(アルコキシ)フェニル基、例えば、2,6−ジメトキシフェニル、2、3または4−(イソプロポキシ)フェニル、2、3または4−(t−ブトキシ)フェニル、3−エトキシ−4−メトキシフェニルなど;2、3または4−トリフルオロメチルフェニル;2、3もしくは4−カルボキシフェニルまたは2,4−ジ(保護されたカルボキシ)フェニルなどのモノ−もしくはジカルボキシフェニルまたは(保護されたカルボキシ)フェニル基;2、3もしくは4−(保護されたヒドロキシメチル)フェニルまたは3,4−ジ(ヒドロキシメチル)フェニルなどのモノ−もしくはジ(ヒドロキシメチル)フェニルまたは(保護されたヒドロキシメチル)フェニル;2、3もしくは4−(アミノメチル)フェニルまたは2,4−(保護されたアミノメチル)フェニルなどのモノ−もしくはジ(アミノメチル)フェニルまたは(保護されたアミノメチル)フェニル;あるいは2、3または4−(N−(メチルスルホニルアミノ))フェニルなどのモノ−またはジ(N−(メチルスルホニルアミノ))フェニルが含まれる。また、用語「置換フェニル」は、置換基が異なるジ置換フェニル基、例えば、3−メチル−4−ヒドロキシフェニル、3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル、2−メトキシ−4−ブロモフェニル、4−エチル−2−ヒドロキシフェニル、3−ヒドロキシ−4−ニトロフェニル、2−ヒドロキシ−4−クロロフェニルなども表す。
用語「(置換フェニル)アルキル」とは、上述のアルキル基のうちの1つと結合した上記置換フェニル基のうちの1つを意味する。例には、2−フェニル−1−クロロエチル、2−(4’−メトキシフェニル)エチル、4−(2’,6’−ジヒドロキシフェニル)n−ヘキシル、2−(5’−シアノ−3’−メトキシフェニル)n−ペンチル、3−(2’,6’−ジメチルフェニル)n−プロピル、4−クロロ−3−アミノベンジル、6−(4’−メトキシフェニル)−3−カルボキシ(n−ヘキシル)、5−(4’−アミノメチルフェニル)−3−(アミノメチル)n−ペンチル、5−フェニル−3−オキソ−n−ペント−1−イル、(4−ヒドロキシナプト−2−イル)メチルなどの基が含まれる。
上述のように、用語「芳香族」または「アリール」とは、6員の環状炭素をいう。また、上述のように、用語「ヘテロアリール」とは、酸素、硫黄および/または窒素原子、特に窒素などの1〜4個のヘテロ原子を、単独でまたは硫黄もしくは酸素環原子と結合して有する、任意選択で置換された5員または6員の環を示す。
さらに、上記任意選択で置換された5員または6員の環は、任意選択で、芳香族の5員または6員の環系と縮合していることができる。例えば、環は、任意選択で、ピリジンまたはトリアゾール系などの芳香族の5員または6員の環系、好ましくはベンゼン環と縮合していることができる。
以下の環系が、用語「ヘテロアリール」によって示されるヘテロ環(置換であれ非置換であれ)基の例である:チエニル、フリル、ピロリル、ピロリジニル、イミダゾリル、イソオキサゾリル、トリアゾリル、チアジアゾリル、オキサジアゾリル、テトラゾリル、チアトリアゾリル、オキサトリアゾリル、ピリジル、ピリミジル、ピラジニル、ピリダジニル、オキサジニル、トリアジニル、チアジアジニルテトラゾロ、1,5−[b]ピリダジニルおよびプリニル、ならびにベンゾ縮合誘導体、例えば、ベンゾオキサゾリル、ベンズチアゾリル、ベンズイミダゾリルおよびインドリル。
上記任意選択で置換されたヘテロアリール環の置換基は、1〜3個のハロ、トリハロメチル、アミノ、保護されたアミノ、アミノ塩、モノ置換アミノ、ジ置換アミノ、カルボキシ、保護されたカルボキシ、カルボン酸塩、ヒドロキシ、保護されたヒドロキシ、ヒドロキシ基の塩、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、(シクロアルキル)アルキル、置換(シクロアルキル)アルキル、フェニル、置換フェニル、フェニルアルキル、および(置換フェニル)アルキルである。ヘテロアリール基の置換基は、本明細書中でここまでに定義したとおりであるか、または、トリハロメチルの場合は、トリフルオロメチル、トリクロロメチル、トリブロモメチル、もしくはトリヨードメチルであることができる。ヘテロアリール環の上記置換基と併せて使用した場合、「低級アルコキシ」とはC〜Cアルコキシ基を意味し、同様に、「低級アルキルチオ」とはC〜Cアルキルチオ基を意味する。
用語「(モノ置換)アミノ」とは、フェニル、置換フェニル、アルキル、置換アルキル、C〜Cアシル、C〜Cアルケニル、C〜C置換アルケニル、C〜Cアルキニル、C〜C16アルキルアリール、C〜C16置換アルキルアリールおよびヘテロアリール基からなる群から選択される1個の置換基を有するアミノ基をいう。(モノ置換)アミノは、さらに、用語「保護された(モノ置換)アミノ」に包含されるアミノ保護基を有することができる。用語「(ジ置換)アミノ」とは、フェニル、置換フェニル、アルキル、置換アルキル、C〜Cアシル、C〜Cアルケニル、C〜Cアルキニル、C〜C16アルキルアリール、C〜C16置換アルキルアリールおよびヘテロアリールからなる群から選択される2個の置換基を有するアミノ基をいう。2つの置換基は同一または異なるものであることができる。
用語「ヘテロアリール(アルキル)」とは、任意の位置で上記定義したヘテロアリール基によって置換された、上記定義したアルキル基を示す。
「任意選択の」または「任意選択で」とは、続いて記載する現象、状況、特徴、または要素が起こってもよいが必ずしも起こる必要はないことを意味し、また、記載には、現象または状況が起こる場合およびそれらが起こらない場合が含まれる。例えば、「任意選択でアルキル基でモノまたはジ置換されたヘテロシクロ基」とは、アルキルが存在してもよいが必ずしも存在する必要はないことを意味し、また、記載には、ヘテロシクロ基がアルキル基でモノまたはジ置換されている状況およびヘテロシクロ基がアルキル基で置換されていない状況が含まれる。
同じ分子式を有するが、その原子の結合の性質もしくは順序または空間中のその原子の配置が異なる化合物は、「異性体」と呼ばれる。空間中のその原子の配置が異なる異性体は、「立体異性体」と呼ばれる。互いに鏡像でない立体異性体は「ジアステレオマー」と呼ばれ、互いに重ね合わせることができないが鏡像であるものは「鏡像異性体」と呼ばれる。化合物が不斉中心を有する場合、例えば、それが4つの異なる基と結合している場合、1対の鏡像異性体が可能である。鏡像異性体はその不斉中心の絶対的立体配置によって特徴づけることができ、カーン(Cahn)およびプレログ(Prelog)のR−とS−の順序付けルールによって記載されるか、または、分子が偏光の平面を回る様式に応じて記載され、右旋性もしくは左旋性(すなわち、それぞれ(+)もしくは(−)−異性体)と指定される。キラル化合物は、個々の鏡像異性体としてまたはその混合物として存在することができる。鏡像異性体を均等な割合で含む混合物は「ラセミ混合物」と呼ばれる。
対象化合物は1つまたは複数の不斉中心を保有し得る。したがって、そのような化合物は、個々の(R)−もしくは(S)−立体異性体として、またはその混合物として生成することができる。別段に指摘しない限りは、明細書および特許請求の範囲内の特定の化合物の記載または命名には、個々の鏡像異性体およびラセミであれその他のものであれその混合物がどちらも含まれることを意図する。立体異性体の立体化学を決定する方法およびその分割方法は当分野で周知である(例えば、第4章、「先進的有機化学(Advanced Organic Chemistry)」、第4版、J.March、John Wiley and Sons、New York、1992年の考察参照)。
本明細書中で使用する「と組み合わせて」とは、例えば、第1の化合物を、第2の化合物の投与の全過程中に投与する使用;第1の化合物を、第2の化合物の投与と重複する期間で投与する使用、例えば、第1の化合物の投与を、第2の化合物を投与する前に開始し、第1の化合物の投与を、第2の化合物の投与が終了する前に終了すること;第2の化合物の投与を、第1の化合物を投与する前に開始し、第2の化合物の投与を、第1の化合物の投与が終了する前に終了すること;第1の化合物の投与を、第2の化合物の投与を開始する前に開始し、第2の化合物の投与を、第1の化合物の投与が終了する前に終了すること;第2の化合物の投与を、第1の化合物の投与を開始する前に開始し、第1の化合物の投与を、第2の化合物の投与が終了する前に終了することをいう。したがって、「組み合わせて」とは、2つ以上の化合物の投与を含むレジメンもいうことができる。また、本明細書中で使用する「と組み合わせて」とは、同一または異なる配合物中で、異なる経路の同一によって、かつ同一または異なる剤形型で投与し得る2つ以上の化合物の投与もいう。
本発明をさらに説明する前に、実施形態は当然ながら変化し得るため、本発明は記載した特定の実施形態に限定されないことを理解されたい。また、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるため、本明細書中で使用する用語は特定の実施形態のみを説明することを目的とし、限定することを意図しないことも理解されたい。
値の範囲を提供した場合は、その間のそれぞれの値は、文脈によりそうでないと明らかに示されている場合以外は下限の単位の10分の1まで、その範囲の上限および下限とその定めた範囲内の任意の他の定めた値またはその間の値との間で、本発明内に包含されることを理解されたい。これらのより小さな範囲の上限および下限は、そのより小さな範囲内に独立して含まれてもよく、本発明内に包含されるが、但し、定めた範囲内で限界を具体的に排除する場合もある。定めた範囲に限界の一方または双方が含まれる場合は、これらの含まれる限界の一方または双方を排除した範囲も本発明に含まれる。
別段に定義しない限りは、本明細書中で使用するすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する分野の技術者によって一般的に理解される意味と同じ意味を持つ。本明細書中に記載のものと類似または等価の任意の方法および材料も本発明の実施または試験に使用することができるが、好ましい方法および材料を以下に記載する。本明細書中で言及するすべての出版物は、言及されている出版物と関連した方法および/または材料を開示および説明するために、本明細書中に参考として組み込まれている。
本明細書および添付の特許請求の範囲中で使用する単数形「a」、「an」、および「the」には、文脈によりそうでないと明らかに示されている場合以外は、複数形の指示対象が含まれることも注意されたい。したがって、例えば、「(an)ALDH作用剤」への言及には複数のそのような作用剤が含まれ、「(the)薬剤組成物」への言及には1つまたは複数の薬剤組成物および当業者に知られているその等価物への言及が含まれ、他もそうである。さらに、特許請求の範囲は、任意選択の要素をすべて排除するように記載されている場合があることに注意されたい。したがって、本記述は、特許請求の範囲の要素の列挙、または「否定的な」限定の使用に関連した「もっぱら」、「のみ」などの排他的な用語の使用の先行詞として役割を果たすことを意図する。
本明細書中に記載する出版物は、本出願の出願日以前のその開示に関してのみ提供する。本明細書中に記載のものはすべて、先行発明の利点によって本発明がそのような出版物に先行する権利を持たないことを許容するものであると解釈されるべきでない。さらに、提供した出版物の日付は実際の出版日と異なる場合があり、これらは独立して確認する必要がある。
詳細な説明
本開示は、アルデヒドデヒドロゲナーゼ(ALDH)酵素活性のモジュレーターとして機能する化合物、ならびに該化合物を含む組成物および配合物を提供する。本開示は、対象化合物または対象薬剤組成物を投与することを含む治療方法を提供する。
ALDH(例えば、ALDH1、ALDH2、ALDH3、ALDH4、ALDH5など)の作用剤は、例えば、虚血性ストレス、酸化的ストレス、慢性のフリーラジカル関連疾患、急性のフリーラジカル関連疾患、ニトログリセリンに対する非感受性(例えば、狭心症および心不全におけるもの)、高血圧、末梢動脈疾患、糖尿病、白内障、加齢黄斑変性症、喫煙に起因する肺疾患、癌、神経変性疾患、エタノール不耐性、および骨粗鬆症が関与する状態を含めた様々な障害を治療するのに有用である。
ALDHの作用剤はまた、胚形成、幹細胞の再生、発生、および分化を調整するのに使用することができる。ALDHの作用剤はまた、様々な皮膚治療のために使用することができる。また、ALDHの作用剤は、個体において、エタノール、メタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ポリ塩化ビニル、異種アルデヒド、および生体アルデヒドなどの化合物のレベルを低下させるためにも有用である。ALDHの作用剤は、アルデヒドが、摂取、吸入、もしくは吸収され、またはアルデヒドが、摂取、吸入、もしくは吸収された化合物からin vivoで形成される場合、個体においてアルデヒドのレベルを減少させるのに有用であり、ALDH作用剤は、アルデヒドのレベルを毒性レベル未満に減少させる。また、ALDHの作用剤は、個体において、摂取、吸収、または吸入した場合にALDHのアルデヒド基質を生じさせる化合物のレベルを低下させるためにも有用である。本開示は、対象化合物または対象薬剤組成物を投与することを含む治療方法を提供する。
アルデヒドデヒドロゲナーゼのモジュレーター
本開示は、ALDH酵素活性のモジュレーターとして機能する化合物、および化合物を含む薬剤組成物を提供する。モジュレーターには、作用剤(本明細書において「活性化剤」とも呼ばれる)が含まれる。
一部の実施形態では、治療する個体は、ヒトである。一部の実施形態では、対象方法に従って治療するヒトは、2つの「野生型」ALDH2対立遺伝子を有するヒトである。例えば、図5Aに示すように、2つの野生型ALDH2対立遺伝子によってコードされているALDH2は、成熟タンパク質の487位にグルタミン酸を有する(リーダーペプチドを含めたタンパク質のアミノ酸504)。他の実施形態では、対象方法に従って治療するヒトは、1つまたは2つの「ALDH22」対立遺伝子を有するヒトである、例えば、図5Bに示すように、一方または両方のALDH2対立遺伝子によってコードされているALDH2は、成熟タンパク質のアミノ酸487位にリシンを含む(リーダーペプチドを含めたタンパク質のアミノ酸504)。E487K多型性は半優性の多型性であり、「野生型」ALDH2よりも有意に低い酵素活性を有するALDH2四量体をもたらす。したがって、ALDH22対立遺伝子に対してヘテロ接合性またはホモ接合性である個体は、「野生型」ALDH2対立遺伝子に対してホモ接合性である個体よりもはるかに低いin vivoのALDH2活性レベルを有する。ALDH22対立遺伝子に対してヘテロ接合性またはホモ接合性である個体は、そのような個体におけるALDH2活性のレベルは特に低く、ALDH2活性レベルのどのような増加も治療効果をもたらすと予測されるため、対象ALDH2作用剤を用いた治療から恩恵を受けると予測される。以下により詳細に記載するように、ALDH2活性のどのような増加も、虚血性障害などの状態の治療、ニトログリセリンに対するそのような個体の応答性の増加などにおいて有益である。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、特定のALDHアイソザイムの酵素活性を選択的に変調する(例えば増加させる)。例えば、一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、ALDH1の酵素活性を選択的に増加させる。例えば、一部の実施形態では、対象ALDH作用剤はALDH1の酵素活性を増加させるが、ALDH1以外のALDHアイソザイムの同じ酵素活性を実質的に増加させない、例えば、ALDH作用剤は、ALDH1以外のALDHアイソザイムの酵素活性を、増加させる場合は、約15%以下、例えば、15%未満、10%未満、5%未満、または1%未満増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、ALDH2の酵素活性を選択的に変調する(例えば増加させる)。例えば、一部の実施形態では、対象ALDH作用剤はALDH2の酵素活性を増加させるが、ALDH2以外のALDHアイソザイムの同じ酵素活性を実質的に増加させない、例えば、ALDH作用剤は、ALDH2以外のALDHアイソザイムの酵素活性を、増加させる場合は、約15%以下、例えば、15%未満、10%未満、5%未満、または1%未満増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、ALDH3の酵素活性を選択的に変調する(例えば増加させる)。例えば、一部の実施形態では、対象ALDH作用剤はALDH3の酵素活性を増加させるが、ALDH3以外のALDHアイソザイムの同じ酵素活性を実質的に増加させない、例えば、ALDH作用剤は、ALDH3以外のALDHアイソザイムの酵素活性を、増加させる場合は、約15%以下、例えば、15%未満、10%未満、5%未満、または1%未満増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、ALDH5の酵素活性を選択的に変調する(例えば増加させる)。例えば、一部の実施形態では、対象ALDH作用剤はALDH5の酵素活性を増加させるが、ALDH5以外のALDHアイソザイムの同じ酵素活性を実質的に増加させない、例えば、ALDH作用剤は、ALDH5以外のALDHアイソザイムの酵素活性を、増加させる場合は、約15%以下、例えば、15%未満、10%未満、5%未満、または1%未満増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、ALDH2およびALDH1のどちらの酵素活性も増加させる。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、ALDH2およびALDH1のどちらの酵素活性も増加させるが、ALDH2およびALDH1以外のALDHアイソザイムの酵素活性を実質的に増加させない。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、ALDH1およびALDH2のどちらの酵素活性も増加させ、図5Bに示すように、ALDH2は、成熟タンパク質のアミノ酸487(リーダーペプチドを含めたタンパク質のアミノ酸504)にリシンを含む。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、特定の基質または基質クラスに対するALDHの酵素活性を増加させる。例えば、一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、フェナントレンアルデヒドなどの複合多環芳香族アルデヒドに対するALDH3酵素の酵素活性を増加させる。別の例として、対象ALDH作用剤は、フェニルアセトアルデヒドまたはレチンアルデヒドなどの基質に対するALDH1酵素の酵素活性を増加させる。別の例として、対象ALDH作用剤は、フェナントレン系列のナフトアルデヒド誘導体に対するALDH1酵素の酵素活性を増加させる。別の例として、対象ALDH作用剤は、長鎖脂肪族アルデヒド、例えばオクチルアルデヒド、デシルアルデヒドなどに対するALDH3酵素の酵素活性を増加させる。別の例として、対象ALDH作用剤は、芳香族アルデヒド、例えば、6−メチオキシ−2−ナフトアルデヒド、2−ナフトアルデヒド、6−ジメチルアミノ−2−ナフトアルデヒドなどに対するALDH酵素の酵素活性を増加させる。別の例として、対象ALDH作用剤は、アセトアルデヒドに対するALDH2酵素の酵素活性を増加させる。
一部の実施形態では、ALDH活性を変調する化合物は、ALDHのデヒドロゲナーゼ活性を変調する、例えば、化合物は、アルデヒド(例えば、異種アルデヒド、生体アルデヒド、または摂取、吸入、もしくは吸収した化合物から産生されたアルデヒド)を対応する酸へと酸化することにおいて、デヒドロゲナーゼ活性を変調する。他の実施形態では、ALDH活性を変調する化合物は、ALDHのエステラーゼ活性を変調する。他の実施形態では、ALDH活性を変調する化合物は、ALDHのレダクターゼ活性を変調する。例えば、ALDHは、そのレダクターゼ活性を介してニトログリセリンを一酸化窒素(NO)へと変換することができる。
上述のように、一部の実施形態では、ALDH活性を変調する化合物は、ALDHのデヒドロゲナーゼ活性を変調する、例えば、化合物は、アルデヒド(例えば、異種アルデヒド、生体アルデヒド、または摂取、吸入、もしくは吸収した化合物から産生されたアルデヒド)を対応する酸へと酸化することにおいて、デヒドロゲナーゼ活性を変調する。
様々な化合物がALDH2のアルデヒド基質を生じさせることができる。ALDH2のアルデヒド基質を生じさせることができる化合物の非限定的な例には、エタノール、様々な殺虫剤、塩化ビニル(例えばポリ塩化ビニル)などの工業毒、およびピルベートが含まれる。例えば、化合物は哺乳動物によって摂取、吸収(例えば皮膚を介して)、または吸入され、続いて哺乳動物内でALDH2のアルデヒド基質へと変換される。
生体アルデヒドには、哺乳動物によって産生される、例えば、哺乳動物によって代謝的に産生されるアルデヒドが含まれる。生体アルデヒドの非限定的な例には、マロンジアルデヒド(MDA);3,4−ジヒドロキシフェイルアセトアルデヒド(DOPAL);3,4−ジヒドロキシフェニルグリコールアルデヒド(DOPEGAL);ヘキサナール;アクロレイン;グリオキサール;クロトンアルデヒド;トランス−2−ノネナール;4−オキソ−2−ノネナール;4−ヒドロキシ−2−ノネナール(HNE)(例えば、Ellis、Pharmacology & Therapeutics(2007)115:13、PickloおよびMontine(2007)J Alzheimers Dis.12:185参照);3−アミノプロパナール(3−AP)、ポリアミンオキシダーゼの産物;チロシン、セリンおよびスレオニンのアルデヒド産物(Wood他、Brain Res(2006)1095;190参照);ならびにレチンアルデヒド(例えば、Chen他、Molecular Pharmacology(1994)46:88を参照)が含まれる。
異種アルデヒドには、哺乳動物の体外の供給源から、哺乳動物によって摂取、吸収、または吸入されるアルデヒドが含まれる。異種アルデヒドには、例えば、ホルムアルデヒドおよびグルタルアルデヒド(例えば、McGregor他、Crit Rev Toxicol(2006)36:821およびPandey他、Hum Exp.Toxicol.(2000)19:360);クロロアセトアルデヒド(例えば、Richardson他、Mutat.Research(2007)636:178参照);タバコの煙中に存在する反応性アルデヒド(Simth他、Inhal.Toxicol.(2006)18:667参照);ならびに食料源中に存在する反応性アルデヒド(Feron他(1991)Mut.Res.259:363;Wang他(2008)J.Mol.Cell.Cardiol.44:1016参照)が含まれる。
ミトコンドリアALDH2およびサイトゾルALDH1の基質である化合物の非限定的な例には、3,4−ジヒドロキシフェイルアセトアルデヒド(DOPAL);3,4−ジヒドロキシフェニルグリコールアルデヒド(DOPEGAL);アクロレイン;ホルムアルデヒド;アセトアルデヒド;プロピオンアルデヒド;n−ブチルアルデヒド;カプロンアルデヒド;ヘプタアルデヒド;ペンタアルデヒド;オクチルアルデヒド;デシルアルデヒド;レチンアルデヒド;3−ヒドロキシベンズアルデヒド;2,5−ジヒドロキシベンズアルデヒド;フェニルアセトアルデヒド;3−フェニルプロピオンアルデヒド(例えば、Want他(2002)Drug Metabolism and Disposition 30:69参照);シンナモイルおよびヒドロシンナモイルアルデヒドならびにその誘導体アルデヒド(例えばp−ニトロシンナムアルデヒド、p−(ジメチルアミノ)シンナムアルデヒド、ヒドロシンナムアルデヒド、α−フェニルプロピオンアルデヒド);ベンズアルデヒドおよびその誘導体アルデヒド(例えば、2,4−ジニトロ−ベンズアルデヒド、o−ニトロ−ベンズアルデヒド、p−ニトロ−ベンズアルデヒド、p−メチル−ベンズアルデヒド、m−メチル−ベンズアルデヒド、p−メトキシ−ベンズアルデヒド、p−(ジメチルアミノ)−ベンズアルデヒド、m−メトキシ−ベンズアルデヒド、m−ヒドロキシ−ベンズアルデヒド、3,4−ジメトキシ−ベンズアルデヒド、o−メトキシ−ベンズアルデヒド);ナフトアルデヒドおよびその誘導体アルデヒド(例えば、5−ブロモ−1−ナフトアルデヒド、5−ニトロ−1−ナフトアルデヒド、6−[O−(CH−COOH]−2−ナフトアルデヒド、6−(ジメチルアミノ)−2−ナフトアルデヒド);クマリン−4−カルボキシアルデヒドおよびその誘導体アルデヒド(例えば、7−アセトキシ−クマリン−4−カルボキシアルデヒド、7−(ジメチルアミノ)−クマリン−4−カルボキシアルデヒド、7−メトキシ−クマリン−4−カルボキシアルデヒド、6,7−ジメトキシ−クマリン−4−カルボキシアルデヒド);キノリン、キノリノンカルボキシアルデヒド、およびその誘導体アルデヒド(例えば、キノリン−3−カルボキシアルデヒド、7−(ジメチルアミノ)−2−キノリノン−4−カルボキシアルデヒド、キノリン−4−カルボキシアルデヒド、6−メトキシ−2−キノリノン−4−カルボキシアルデヒド);フェナントレン−9−カルボキシアルデヒド;インドール−3−アルデヒド、インドール−3−アクトアルデヒド;5−メトキシインドール−3−カルボキシアルデヒド;3−ピリジンカルボキシアルデヒド;フルオレン−2−カルボキシアルデヒド(例えば、Klyosov、(1996)、Biochemstry35:4457参照);4−ヒドロキシノネナール;マロンジアルデヒド;3,4−ジヒドロキシフェニルアセトアルデヒド;ならびに5−ヒドロキシルインドール−3−アセトアルデヒドが含まれる。また、例えば、Williams他(2005)Anal.Chem.77:3383;Marchitti他(2007)Pharmacol.Rev.59:125;ならびにHoffmanおよびMaser(2007)Drug Metab.Rev.39:87も参照されたい。
ALDH活性化剤
本開示は、ALDH作用剤(「活性化剤」とも呼ばれる)、およびALDH作用剤を含む薬剤組成物を提供する。対象ALDH作用剤は、例えば、虚血性ストレス、慢性のフリーラジカル関連疾患、急性のフリーラジカル関連疾患、ニトログリセリンに対する非感受性(例えば、狭心症および心不全におけるもの)、高血圧、糖尿病、癲癇発作、癌、急性心筋梗塞、脳卒中、皮膚損傷、皮膚炎、アテローム性動脈硬化症、アルツハイマー病、パーキンソン病、白内障、皮膚老化、および他の皮膚障害(例えば、Dreno他、(2007)Dermatology214:260)、ざ瘡(例えば、Boisnic他、(2005)Int J Tissue React.27:91を参照されたい)、異常な脱毛(例えば、Everts他、(2004)J Invest Dermatol123:258〜263;およびEverts他、(2007)Journal of Investigative Dermatology127:1593〜1604を参照されたい)、ならびに骨粗鬆症が関与する状態を含めた様々な障害を治療するのに有用である。対象ALDH作用剤はまた、アルコール、メタノール中毒、エチレングリコールモノメチルエーテル中毒、および他の異種または生体アルデヒド化合物による中毒の解毒にも有用である。対象ALDH作用剤はまた、アルコール乱用の治療に有用である。対象ALDH作用剤はまた、胚形成および幹細胞の再生、分化および発生の調整において有用である(例えば、MicおよびDuester(2003)Developmental Biology264:191〜201、Douville他、(2008)Stem Cells Dev.Jun23(印刷物の前にe−出版;PMID18573038)を参照されたい。
対象ALDH作用剤は、ALDHポリペプチドの酵素活性を、作用剤が存在しない場合のALDHポリペプチドの酵素活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%(すなわち2倍)、少なくとも約2.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、もしくは少なくとも約50倍、または50倍よりも高く増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、ALDHポリペプチドのデヒドロゲナーゼ活性(例えば、アルデヒド(例えば、異種アルデヒド、生体アルデヒド、または摂取、吸入、もしくは吸収した化合物から産生されたアルデヒド)を対応する酸へと酸化することにおけるデヒドロゲナーゼ活性)を、作用剤が存在しない場合のALDHポリペプチドのデヒドロゲナーゼ活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%(すなわち2倍)、少なくとも約2.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、もしくは少なくとも約50倍、または50倍よりも高く増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、ALDHポリペプチドのエステラーゼ活性を、作用剤が存在しない場合のALDHポリペプチドのエステラーゼ活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%(すなわち2倍)、少なくとも約2.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、もしくは少なくとも約50倍、または50倍よりも高く増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、ALDHポリペプチドのレダクターゼ活性を、作用剤が存在しない場合のALDHポリペプチドのレダクターゼ活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%(すなわち2倍)、少なくとも約2.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、もしくは少なくとも約50倍、または50倍よりも高く増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、配列番号1(図5Aに示す)に記載の、または配列番号1のアミノ酸18〜517に記載のアミノ酸配列を含むALDH2ポリペプチドの酵素活性を、作用剤が存在しない場合のALDH2ポリペプチドの酵素活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%(すなわち2倍)、少なくとも約2.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、もしくは少なくとも約50倍、または50倍よりも高く増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、配列番号1(図5Aに示す)に記載の、または配列番号1のアミノ酸18〜517に記載のアミノ酸配列を含むALDH2ポリペプチドのデヒドロゲナーゼ活性(例えば、アルデヒド(例えば、異種アルデヒド、生体アルデヒド、または摂取、吸入、もしくは吸収した化合物から産生されたアルデヒド)を対応する酸へと酸化することにおけるデヒドロゲナーゼ活性)を、作用剤が存在しない場合のALDH2ポリペプチドのデヒドロゲナーゼ活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%(すなわち2倍)、少なくとも約2.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、もしくは少なくとも約50倍、または50倍よりも高く増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、配列番号1(図5Aに示す)に記載の、または配列番号1のアミノ酸18〜517に記載のアミノ酸配列を含むALDH2ポリペプチドのエステラーゼ活性を、作用剤が存在しない場合のALDH2ポリペプチドのエステラーゼ活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%(すなわち2倍)、少なくとも約2.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、もしくは少なくとも約50倍、または50倍よりも高く増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、配列番号1(図5Aに示す)に記載の、または配列番号1のアミノ酸18〜517に記載のアミノ酸配列を含むALDH2ポリペプチドのレダクターゼ活性を、作用剤が存在しない場合のALDH2ポリペプチドのレダクターゼ活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%(すなわち2倍)、少なくとも約2.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、もしくは少なくとも約50倍、または50倍よりも高く増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、配列番号2(図5Bに示す)に記載の、または配列番号2のアミノ酸18〜517に記載のアミノ酸配列を含むALDH2ポリペプチドの酵素活性を、作用剤が存在しない場合のALDH2ポリペプチドの酵素活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%(すなわち2倍)、少なくとも約2.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、もしくは少なくとも約50倍、または50倍よりも高く増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、配列番号2(図5Bに示す)に記載の、または配列番号2のアミノ酸18〜517に記載のアミノ酸配列を含むALDH2ポリペプチドのデヒドロゲナーゼ活性(例えば、アルデヒド(例えば、異種アルデヒド、生体アルデヒド、または摂取、吸入、もしくは吸収した化合物から産生されたアルデヒド)を対応する酸へと酸化することにおけるデヒドロゲナーゼ活性)を、作用剤が存在しない場合のALDH2ポリペプチドのデヒドロゲナーゼ活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%(すなわち2倍)、少なくとも約2.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、もしくは少なくとも約50倍、または50倍よりも高く増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、配列番号2(図5Bに示す)に記載の、または配列番号2のアミノ酸18〜517に記載のアミノ酸配列を含むALDH2ポリペプチドのエステラーゼ活性を、作用剤が存在しない場合のALDH2ポリペプチドのエステラーゼ活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%(すなわち2倍)、少なくとも約2.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、もしくは少なくとも約50倍、または50倍よりも高く増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、配列番号2(図5Bに示す)に記載の、または配列番号2のアミノ酸18〜517に記載のアミノ酸配列を含むALDH2ポリペプチドのレダクターゼ活性を、作用剤が存在しない場合のALDH2ポリペプチドのレダクターゼ活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%(すなわち2倍)、少なくとも約2.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、もしくは少なくとも約50倍、または50倍よりも高く増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、配列番号3または4(それぞれ図6Aおよび6Bに示す)に記載のアミノ酸配列を含むALDH1ポリペプチドの酵素活性(例えば、アルデヒドデヒドロゲナーゼ活性、レダクターゼ活性、またはエステラーゼ活性)を、作用剤の非存在下におけるALDH1ポリペプチドの酵素活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%(すなわち2倍)、少なくとも約2.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、もしくは少なくとも約50倍、または50倍より高く増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、配列番号5(図7に示す)に記載のアミノ酸配列を含むALDH3ポリペプチドの酵素活性(例えば、アルデヒドデヒドロゲナーゼ活性、レダクターゼ活性、またはエステラーゼ活性)を、作用剤の非存在下におけるALDH3ポリペプチドの酵素活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%(すなわち2倍)、少なくとも約2.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、もしくは少なくとも約50倍、または50倍より高く増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、図12(配列番号6)に記載のアミノ酸配列を含むALDH5ポリペプチドの酵素活性(例えば、アルデヒドデヒドロゲナーゼ活性、レダクターゼ活性、またはエステラーゼ活性)を、作用剤の非存在下におけるALDH5ポリペプチドの酵素活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%(すなわち2倍)、少なくとも約2.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、もしくは少なくとも約50倍、または50倍より高く増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、ALDH2に対して特異的(例えば選択的)である、例えば、対象ALDH2作用剤は、ALDH2酵素の酵素活性を増加させるが、サイトゾルアルデヒドデヒドロゲナーゼ−1(ALDH1)の同じ酵素活性を実質的に増加させない、例えば、対象ALDH2作用剤は、ALDH2酵素の同じ酵素活性を少なくとも約5%以上増加させる濃度で使用した場合に、ALDH1酵素の酵素活性を、増加させる場合は約5%未満、約2%未満、または約1%未満増加させる。一部の実施形態では、対象ALDH2作用剤は、アルコール脱水素酵素(ADH)の酵素活性を実質的に増加させない、例えば、対象ALDH2作用剤は、ALDH2酵素の酵素活性を少なくとも約5%以上増加させる濃度で使用した場合に、ADHの酵素活性を、増加させる場合は約15%未満、約10%未満、約5%未満、約2%未満、または約1%未満増加させる。
例えば、一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、ALDH2に対して特異的(例えば選択的)である、例えば、対象ALDH2作用剤は、ALDH2酵素のデヒドロゲナーゼ活性を増加させるが、サイトゾルアルデヒドデヒドロゲナーゼ−1(ALDH1)のデヒドロゲナーゼ活性を実質的に増加させない、例えば、対象ALDH2作用剤は、ALDH2酵素のデヒドロゲナーゼ活性を少なくとも約5%以上増加させる濃度で使用した場合に、ALDH1酵素のデヒドロゲナーゼ活性を、増加させる場合は約15%未満、約10%未満、約5%未満、約2%未満、または約1%未満増加させる。一部の実施形態では、対象ALDH2作用剤は、アルコール脱水素酵素(ADH)のデヒドロゲナーゼ活性を実質的に増加させない、例えば、対象ALDH2作用剤は、ALDH2酵素のデヒドロゲナーゼ活性を少なくとも約5%以上増加させる濃度で使用した場合に、ADHのデヒドロゲナーゼ活性を、増加させる場合は約5%未満、約2%未満、または約1%未満増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤はALDH1に特異的(例えば選択的)である、例えば、対象ALDH作用剤は、ALDH1酵素の酵素活性を増加させるが、任意の他のALDHアイソザイムの同じ酵素活性を実質的に増加させない、例えば、対象ALDH作用剤は、ALDH1酵素の酵素活性を少なくとも約15%以上増加させる濃度で使用した場合に、ALDH1以外のALDHアイソザイムの同じ酵素活性を、増加させる場合は、約15%未満、約10%未満、約5%未満、約2%未満、または約1%未満増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤はALDH3に特異的(例えば選択的)である、例えば、対象ALDH作用剤は、ALDH3酵素の酵素活性を増加させるが、任意の他のALDHアイソザイムの同じ酵素活性を実質的に増加させない、例えば、対象ALDH作用剤は、ALDH3酵素の酵素活性を少なくとも約15%以上増加させる濃度で使用した場合に、ALDH3以外のALDHアイソザイムの同じ酵素活性を、増加させる場合は、約15%未満、約10%未満、約5%未満、約2%未満、または約1%未満増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤はALDH5に特異的(例えば選択的)である、例えば、対象ALDH作用剤は、ALDH5酵素の酵素活性を増加させるが、任意の他のALDHアイソザイムの同じ酵素活性を実質的に増加させない、例えば、対象ALDH作用剤は、ALDH5酵素の酵素活性を少なくとも約15%以上増加させる濃度で使用した場合に、ALDH5以外のALDHアイソザイムの同じ酵素活性を、増加させる場合は、約15%未満、約10%未満、約5%未満、約2%未満、または約1%未満増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、ALDH1およびALDH2のどちらの酵素活性も増加させるが、任意の他のALDHアイソザイムの同じ酵素活性を実質的に増加させない、例えば、対象ALDH作用剤は、ALDH1およびALDH2酵素の同じ酵素活性を少なくとも約15%以上増加させる濃度で使用した場合に、ALDH1およびALDH2以外のALDHアイソザイムの酵素活性を、増加させる場合は、約15%未満、約10%未満、約5%未満、約2%未満、または約1%未満増加させる。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、約1nM〜約1mM、例えば、約1nM〜約10nM、約10nM〜約15nM、約15nM〜約25nM、約25nM〜約50nM、約50nM〜約75nM、約75nM〜約100nM、約100nM〜約150nM、約150nM〜約200nM、約200nM〜約250nM、約250nM〜約300nM、約300nM〜約350nM、約350nM〜約400nM、約400nM〜約450nM、約450nM〜約500nM、約500nM〜約750nM、約750nM〜約1μM、約1μM〜約10μM、約10μM〜約25μM、約25μM〜約50μM、約50μM〜約75μM、約75μM〜約100μM、約100μM〜約250μM、約250μM〜約500μM、または約500μM〜約1mMのEC50(半数効果濃度)を有する。
例えば、一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、約1nM〜約1mM、例えば、約1nM〜約10nM、約10nM〜約15nM、約15nM〜約25nM、約25nM〜約50nM、約50nM〜約75nM、約75nM〜約100nM、約100nM〜約150nM、約150nM〜約200nM、約200nM〜約250nM、約250nM〜約300nM、約300nM〜約350nM、約350nM〜約400nM、約400nM〜約450nM、約450nM〜約500nM、約500nM〜約750nM、約750nM〜約1μM、約1μM〜約10μM、約10μM〜約25μM、約25μM〜約50μM、約50μM〜約75μM、約75μM〜約100μM、約100μM〜約250μM、約250μM〜約500μM、または約500μM〜約1mMの、ミトコンドリアALDH2のデヒドロゲナーゼ活性のEC50を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH2作用剤は、約1nM〜約1mM、例えば、約1nM〜約10nM、約10nM〜約15nM、約15nM〜約25nM、約25nM〜約50nM、約50nM〜約75nM、約75nM〜約100nM、約100nM〜約150nM、約150nM〜約200nM、約200nM〜約250nM、約250nM〜約300nM、約300nM〜約350nM、約350nM〜約400nM、約400nM〜約450nM、約450nM〜約500nM、約500nM〜約750nM、約750nM〜約1μM、約1μM〜約10μM、約10μM〜約25μM、約25μM〜約50μM、約50μM〜約75μM、約75μM〜約100μM、約100μM〜約250μM、約250μM〜約500μM、または約500μM〜約1mMの、配列番号1(図5Aに示す)に記載の、または配列番号1のアミノ酸18〜517に記載のアミノ酸配列を含むALDH2ポリペプチドのEC50を有する。
例えば、一部の実施形態では、対象ALDH2作用剤は、約1nM〜約1mM、例えば、約1nM〜約10nM、約10nM〜約15nM、約15nM〜約25nM、約25nM〜約50nM、約50nM〜約75nM、約75nM〜約100nM、約100nM〜約150nM、約150nM〜約200nM、約200nM〜約250nM、約250nM〜約300nM、約300nM〜約350nM、約350nM〜約400nM、約400nM〜約450nM、約450nM〜約500nM、約500nM〜約750nM、約750nM〜約1μM、約1μM〜約10μM、約10μM〜約25μM、約25μM〜約50μM、約50μM〜約75μM、約75μM〜約100μM、約100μM〜約250μM、約250μM〜約500μM、または約500μM〜約1mMの、配列番号1(図5Aに示す)に記載の、または配列番号1のアミノ酸18〜517に記載のアミノ酸配列を含むALDH2ポリペプチドのデヒドロゲナーゼ活性のEC50を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH2作用剤は、約1nM〜約1mM、例えば、約1nM〜約10nM、約10nM〜約15nM、約15nM〜約25nM、約25nM〜約50nM、約50nM〜約75nM、約75nM〜約100nM、約100nM〜約150nM、約150nM〜約200nM、約200nM〜約250nM、約250nM〜約300nM、約300nM〜約350nM、約350nM〜約400nM、約400nM〜約450nM、約450nM〜約500nM、約500nM〜約750nM、約750nM〜約1μM、約1μM〜約10μM、約10μM〜約25μM、約25μM〜約50μM、約50μM〜約75μM、約75μM〜約100μM、約100μM〜約250μM、約250μM〜約500μM、または約500μM〜約1mMの、配列番号2(図5Bに示す)に記載の、または配列番号2のアミノ酸18〜517に記載のアミノ酸配列を含むALDH2ポリペプチドのEC50を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH2作用剤は、約1nM〜約1mM、例えば、約1nM〜約10nM、約10nM〜約15nM、約15nM〜約25nM、約25nM〜約50nM、約50nM〜約75nM、約75nM〜約100nM、約100nM〜約150nM、約150nM〜約200nM、約200nM〜約250nM、約250nM〜約300nM、約300nM〜約350nM、約350nM〜約400nM、約400nM〜約450nM、約450nM〜約500nM、約500nM〜約750nM、約750nM〜約1μM、約1μM〜約10μM、約10μM〜約25μM、約25μM〜約50μM、約50μM〜約75μM、約75μM〜約100μM、約100μM〜約250μM、約250μM〜約500μM、または約500μM〜約1mMの、配列番号2(図5Bに示す)に記載の、または配列番号2のアミノ酸18〜517に記載のアミノ酸配列を含むALDH2ポリペプチドのデヒドロゲナーゼ活性のEC50を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、約1nM〜約1mM、例えば、約1nM〜約10nM、約10nM〜約15nM、約15nM〜約25nM、約25nM〜約50nM、約50nM〜約75nM、約75nM〜約100nM、約100nM〜約150nM、約150nM〜約200nM、約200nM〜約250nM、約250nM〜約300nM、約300nM〜約350nM、約350nM〜約400nM、約400nM〜約450nM、約450nM〜約500nM、約500nM〜約750nM、約750nM〜約1μM、約1μM〜約10μM、約10μM〜約25μM、約25μM〜約50μM、約50μM〜約75μM、約75μM〜約100μM、約100μM〜約250μM、約250μM〜約500μM、または約500μM〜約1mMの、ALDH1ポリペプチドの酵素活性(例えば、アルデヒドデヒドロゲナーゼ活性、エステラーゼ活性、レダクターゼ活性)のEC50を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、約1nM〜約1mM、例えば、約1nM〜約10nM、約10nM〜約15nM、約15nM〜約25nM、約25nM〜約50nM、約50nM〜約75nM、約75nM〜約100nM、約100nM〜約150nM、約150nM〜約200nM、約200nM〜約250nM、約250nM〜約300nM、約300nM〜約350nM、約350nM〜約400nM、約400nM〜約450nM、約450nM〜約500nM、約500nM〜約750nM、約750nM〜約1μM、約1μM〜約10μM、約10μM〜約25μM、約25μM〜約50μM、約50μM〜約75μM、約75μM〜約100μM、約100μM〜約250μM、約250μM〜約500μM、または約500μM〜約1mMの、ALDH3ポリペプチドの酵素活性(例えば、アルデヒドデヒドロゲナーゼ活性、エステラーゼ活性、レダクターゼ活性)のEC50を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、約1nM〜約1mM、例えば、約1nM〜約10nM、約10nM〜約15nM、約15nM〜約25nM、約25nM〜約50nM、約50nM〜約75nM、約75nM〜約100nM、約100nM〜約150nM、約150nM〜約200nM、約200nM〜約250nM、約250nM〜約300nM、約300nM〜約350nM、約350nM〜約400nM、約400nM〜約450nM、約450nM〜約500nM、約500nM〜約750nM、約750nM〜約1μM、約1μM〜約10μM、約10μM〜約25μM、約25μM〜約50μM、約50μM〜約75μM、約75μM〜約100μM、約100μM〜約250μM、約250μM〜約500μM、または約500μM〜約1mMの、ALDH5ポリペプチドの酵素活性(例えば、アルデヒドデヒドロゲナーゼ活性、エステラーゼ活性、レダクターゼ活性)のEC50を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような一般式Iの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体である:
[式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲン(例えば、F、Br、Cl、もしくはI)であり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
−−−(点線)は、任意選択の結合であり、zは、整数0、1、または2であり、
−−−は、任意選択の二重結合であり、
[式中、R、R、R、R、R、R、R、R、R、およびR10のそれぞれは、H;C;N;O;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;および置換または非置換のヘテロアリール基から独立して選択され;
Aは、CまたはSであり、A=Cであるとき、a=1であり、A=Sであるとき、a=2であり、
は、C、N、O、またはSであり、bは、整数0または1であり、
は、C、N、O、またはSであり、cは、整数0または1であり、
は、C、N、O、またはSであり、dは、整数0または1であり、
Arは、置換アリール基、非置換アリール基、置換ヘテロアリール基、および非置換ヘテロアリール基から選択される]。
例えば、一部の実施形態では、式IのArは、
であり、
11〜R15はそれぞれ、H;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;および置換または非置換のヘテロアリール基から独立して選択される。一部の実施形態では、式IのArは、置換ナフタレン基、例えば、メトキシ置換ナフタレン基である。
他の実施形態では、式IのArは、置換または非置換のヘテロ環基、例えば、置換または非置換のピリジン、置換または非置換のピラジン、置換または非置換のピリミジン、置換または非置換のピリダジン、置換または非置換のピロール、置換または非置換のフラン、置換または非置換のピラゾール、置換または非置換のオキサゾール、置換または非置換のイソオキサゾール、置換または非置換のチアゾール、置換または非置換のイミダゾール、置換または非置換のチオフェン、置換または非置換のキノリン、あるいは置換または非置換のイソキノリン基である。一部の実施形態では、式IのArは、置換チオフェン基、例えば、2−カルボン酸アミド置換チオフェン基である。
他の実施形態では、式IのArは、置換または非置換のヘテロ環基、例えば、置換または非置換のピリジン、チアゾール、イミダゾール、チオフェン、キノリン、イソキノリン、あるいはフラン基である。一部の実施形態では、式IのArは、置換ピリジンオキシドである。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−52の構造を有する。
化合物Alda−52
化合物Alda−52:1−メトキシ−ナフタレン−2−カルボン酸(ベンゾ[1,3]ジオキソール−5−イルメチル)−アミド。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−59の構造を有する。
化合物Alda−59
化合物Alda−59:4−[(ベンゾ[1,3]ジオキソール−5−イルメチル)−スルファモイル]−チオフェン−2−カルボン酸アミド。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−72の構造を有する。
化合物Alda−72
化合物Alda−72:N−ベンゾ[1,3]ジオキソール−5−イルメチル−2−(1−オキソ−1,2−ジヒドロ−2,3,9−トリアザ−フルオレン−9−イル)−アセトアミド。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−71の構造を有する。
化合物Alda−71
化合物Alda−71:N−(4−メチル−ベンジル)−2−(1−オキソ−1,2−ジヒドロ−2,3,9−トリアザ−フルオレン−9−イル)−アセトアミド。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−53の構造を有する。
化合物Alda−53
化合物Alda−53:N−ベンゾ[1,3]ジオキソール−5−イルメチル−2−クロロ−5−[1,2,4]トリアゾール−4−イル−ベンズアミド。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−54の構造を有する。
化合物Alda−54
化合物Alda−54:1−エチル−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−クロメノ[3,4−d]イミダゾール−8−スルホン酸(ベンゾ[1,3]ジオキソール−5−イルメチル)−アミド。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−61の構造を有する。
化合物Alda−61
化合物Alda−61:5−(3,4−ジメチル−イソオキサゾール−5−イル)−2−メチル−N−(4−メチル−ベンジル)−ベンゼンスルホンアミド。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−60の構造を有する。
化合物Alda−60
化合物Alda−60:2−メチル−N−(4−メチル−ベンジル)−5−(3−メチル−イソオキサゾール−5−イル)−ベンゼンスルホンアミド。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−66の構造を有する。
化合物Alda−66
化合物Alda−66:2−(2−イソプロピル−3−オキソ−2,3−ジヒドロ−イミダゾ[1,2−c]キナゾリン−5−イルスルファニル)−N−(4−メチル−ベンジル)−プロピオンアミド。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−65の構造を有する。
化合物Alda−65
化合物Alda−65:N−(3,5−ジメチル−フェニル)−2−(2−イソプロピル−3−オキソ−2,3−ジヒドロ−イミダゾ[1,2−c]キナゾリン−5−イルスルファニル)−アセトアミド。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−64の構造を有する。
化合物Alda−64
化合物Alda−64:2−(アゼパン−1−カルボニル)−N−(2−クロロ−ベンジル)−2,3−ジヒドロ−ベンゾ[1,4]ジオキシン−6−スルホンアミド。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−84の構造を有する。
化合物Alda−84
化合物Alda−84:N−(2−ヒドロキシ−フェニル)−3−フェニル−アクリルアミド。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような一般式Iaの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体である:
[式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲン(例えば、F、Br、Cl、もしくはI)であり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
−−−(点線)は、任意選択の結合であり、
zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
A=CまたはSであり、A=Cであるとき、a=1であり、A=Sであるとき、a=2であり、
、R、およびRはそれぞれ、H;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;置換または非置換のアルケニル基;および置換または非置換のアルキニル基から独立して選択され、
cは、整数0または1であり、
は、C、N、O、またはSであり、dは、整数0または1であり、
Arは、置換アリール基、非置換アリール基、置換ヘテロアリール基、および非置換ヘテロアリール基から選択される]。
一部の実施形態では、下記の化合物は、式Iaの例示的な非限定的化合物:Alda−52、Alda−59、Alda−72、Alda−71、Alda−53、Alda−54、Alda−61、Alda−60、Alda−66およびAlda−64である。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような下位一般式Ibの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体である:
[式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲン(例えば、F、Br、Cl、もしくはI)であり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
−−−(点線)は、任意選択の結合であり、
zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
Arは、置換アリール基、非置換アリール基、置換ヘテロアリール基、および非置換ヘテロアリール基から選択される]。
一部の実施形態では、下記の化合物は、式Ibの例示的な非限定的化合物:Alda−52およびAlda−53である。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような下位一般式Icの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体である:
[式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲン(例えば、F、Br、Cl、もしくはI)であり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
−−−(点線)は、任意選択の結合であり、
zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
Arは、置換アリール基、非置換アリール基、置換ヘテロアリール基、および非置換ヘテロアリール基から選択される]。
一部の実施形態では、下記の化合物は、式Icの例示的な非限定的化合物:Alda−59、Alda−60、Alda−61およびAlda−64である。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような下位一般式Idの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体である:
[式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲン(例えば、F、Br、Cl、もしくはI)であり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
−−−(点線)は、任意選択の結合であり、
zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
A=CまたはSであり、A=Cであるとき、a=1であり、A=Sであるとき、a=2であり、
は、C、N、O、またはSであり、cは、整数0または1であり、
およびRはそれぞれ、H;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;置換または非置換のアルケニル基;および置換または非置換のアルキニル基から独立して選択され、
は、置換多環状基、非置換多環状基、置換ヘテロ多環状基、および非置換ヘテロ多環状基から選択される]。
一部の実施形態では、下記の化合物は、式Idの例示的な非限定的化合物:Alda−71、Alda−72およびAlda−54である。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような下位一般式Ieの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体である:
[式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲン(例えば、F、Br、Cl、もしくはI)であり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
−−−(点線)は、任意選択の結合であり、
zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
は、C、N、O、またはSであり、cは、整数0または1であり、
、R、RおよびRはそれぞれ、H;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;置換または非置換のアルケニル基;および置換または非置換のアルキニル基から独立して選択され、
は、置換多環状基、非置換多環状基、置換ヘテロ多環状基、および非置換ヘテロ多環状基から選択される]。
一部の実施形態では、下記の化合物は、式Ieの例示的な非限定的化合物:Alda−65およびAlda−66である。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような一般式Ifの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体である:
[式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲン(例えば、F、Br、Cl、もしくはI)であり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
−−−(点線)は、任意選択の結合であり、
zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
−−−は、任意選択の二重結合であり、
A=CまたはSであり、A=Cであるとき、a=1であり、A=Sであるとき、a=2であり、
、R、R、RおよびRはそれぞれ、H;−OH;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;置換または非置換のアルケニル基;および置換または非置換のアルキニル基から独立して選択され、
は、C、N、O、またはSであり、cは、整数0または1であり、
は、C、N、O、またはSであり、cは、整数0または1であり、
Arは、置換アリール基、非置換アリール基、置換ヘテロアリール基、および非置換ヘテロアリール基から選択される]。
式Ifの例示的な非限定的化合物は、Alda−84である。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような一般式IIの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体である:
[式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲン(例えば、F、Br、Cl、もしくはI)であり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
−−−(点線)は、任意選択の結合であり、zは、整数0、1、または2であり、
〜Rはそれぞれ、H;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;および置換または非置換のヘテロアリール基から独立して選択され、
は、C、N、O、またはSであり、bは、整数0または1であり、
は、C、N、O、またはSであり、cは、整数0または1であり、
は、置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;置換または非置換のヘテロアリール基;置換または非置換の二環状基;置換または非置換のヘテロ二環状基;置換または非置換の多環状基;および置換または非置換のヘテロ多環状基から選択される]。
例えば、一部の実施形態では、式IIのRは、置換または非置換のヘテロ環基、例えば、置換または非置換のピリジン、置換または非置換のピラジン、置換または非置換のピリミジン、置換または非置換のピリダジン、置換または非置換のピロール、置換または非置換のフラン、置換または非置換のピラゾール、置換または非置換のオキサゾール、置換または非置換のイソオキサゾール、置換または非置換のチアゾール、置換または非置換のイミダゾール、置換または非置換のチオフェン、置換または非置換のキノリン、あるいは置換または非置換のイソキノリン基である。一部の実施形態では、式IIのRは、置換ピロリジン−2−オン基、置換ピロロ[2,3−d]ピリミジン基、置換ピラゾロ[3,4−d]ピリミジン基、置換ピラジン−2−オン基、または置換4,5,6,7−テトラヒドロ−テトラゾロ[1,5−a]ピリミジン基である。
他の実施形態では、式IIのRは、置換または非置換のヘテロ環基、例えば、置換または非置換のピリジン、チアゾール、イミダゾール、チオフェン、キノリン、イソキノリン、またはフラン基である。一部の実施形態では、式IIのRは、置換ピリジンオキシドである。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−58の構造を有する。
化合物Alda−58
化合物Alda−58:5−[(ベンゾ[1,3]ジオキソール−5−イルメチル)−アミノ]−2−[2−(2−メトキシ−フェニル)−ビニル]−オキサゾール−4−カルボニトリル。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−70の構造を有する。
化合物Alda−70
化合物Alda−70:1−(3−フルオロ−4−メチル−フェニル)−4−(3−ピリジン−4−イル−[1,2,4]オキサジアゾール−5−イル)−ピロリジン−2−オン。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−69の構造を有する。
化合物Alda−69
化合物Alda−69:1−(3−クロロ−4−メチル−フェニル)−4−(3−ピリジン−3−イル−[1,2,4]オキサジアゾール−5−イル)−ピロリジン−2−オン。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−73の構造を有する。
化合物Alda−73
化合物Alda−73:2−{4−[7−(3−クロロ−4−メチル−フェニル)−5−フェニル−7H−ピロロ[2,3−d]ピリミジン−4−イル]−ピペラジン−1−イル}−エタノール。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−67の構造を有する。
化合物Alda−67
化合物Alda−67:2−{ベンジル−[1−(3−クロロ−4−メチル−フェニル)−1H−ピラゾロ[3,4−d]ピリミジン−4−イル]−アミノ}−エタノール。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−68の構造を有する。
化合物Alda−68
化合物Alda−68:5−(4−エトキシ−フェニル)−7−(3,4,5−トリメトキシ−フェニル)−4,5,6,7−テトラヒドロ−テトラゾロ[1,5−a]ピリミジン。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−56の構造を有する。
化合物Alda−56
化合物Alda−56:2−メチル−1−[3−オキソ−3−(4−ピリジン−2−イル−ピペラジン−1−イル)−プロピル]−5−p−トリル−1H−ピロール−3−カルボン酸エチルエステル。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−57の構造を有する。
化合物Alda−57
化合物Alda−57:ペンタン酸(3−p−トリル−イソオキサゾール−5−イル)−アミド。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−63の構造を有する。
化合物Alda−63
化合物Alda−63:1−(2,3−ジヒドロ−ベンゾ[1,4]ダイオキシン−6−イル)−3−(2−メトキシ−ベンジルアミノ)−1H−ピラジン−2−オン。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−62の構造を有する。
化合物Alda−62
化合物Alda−62:1−(3,4−ジメチル−フェニル)−3−(3−メトキシ−ベンジルアミノ)−1H−ピラジン−2−オン。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−83の構造を有する。
化合物Alda−83
化合物Alda−83:7−(4−クロロ−フェニル)−4−(4−メトキシ−フェニル)−2−メチル−5−オキソ−1,4,5,6,7,8−ヘキサヒドロ−キノリン−3−カルボニトリル。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すようなサフロールの構造を有する。
サフロールは、5−(2−プロペニル)−1,3−ベンゾジオキソールである。
一部の実施形態では、サフロール(5−(2−プロペニル)−1,3−ベンゾジオキソール)を、特に除外する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すようなイソサフロールの構造を有する。
イソサフロール
イソサフロールは、5−プロペニル−ベンゾ[1,3]ジオキソールである。一部の実施形態では、イソサフロールを、特に除外する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すようなユージノールの構造を有する。
ユージノール
ユージノールは、4−アリル−2−メトキシ−フェノールである。一部の実施形態では、ユージノールを、特に除外する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すようなセサミンの構造を有する。
セサミン
セサミンは、5,5’−(1S,3aR,4S,6aR)−テトラヒドロ−1H,3H−フロ[3,4−c]フラン−1,4−ジイルビス(1,3−ベンゾジオキソール)である。一部の実施形態では、セサミンを、特に除外する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような下位一般式IIaの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体である:
[式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲン(例えば、F、Br、Cl、もしくはI)であり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
−−−(点線)は、任意選択の結合であり、
zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
は、置換アリール基、非置換アリール基、置換ヘテロアリール基、および非置換ヘテロアリール基から選択される]。
一部の実施形態では、下記の化合物は、式IIaの例示的な非限定的化合物:Alda−58である。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような下位一般式IIbの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体である:
[式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲン(例えば、F、Br、Cl、もしくはI)であり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
−−−(点線)は、任意選択の結合であり、
zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
は、H;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;置換または非置換のアルケニル基;および置換または非置換のアルキニル基から選択され、
は、置換環状基、非置換環状基、置換ヘテロ環基、および非置換ヘテロ環基から選択される]。
一部の実施形態では、下記の化合物は、式IIbの例示的な非限定的化合物:Alda−69、Alda−70、Alda−62およびAlda−63である。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような下位一般式IIcの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体である:
[式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲン(例えば、F、Br、Cl、もしくはI)であり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
−−−(点線)は、任意選択の結合であり、
zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
は、H;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;置換または非置換のアルケニル基;および置換または非置換のアルキニル基から選択され、
は、置換二環状基、非置換二環状基、置換ヘテロ二環状基、および非置換ヘテロ二環状基から選択される]。
一部の実施形態では、下記の化合物は、式IIcの例示的な非限定的化合物:Alda−67、Alda−68、Alda−73、Alda−83、およびセサミンである。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような下位一般式IIdの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体である:
[式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲン(例えば、F、Br、Cl、もしくはI)であり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
−−−(点線)は、任意選択の結合であり、
zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
は、置換アリール基、非置換アリール基、置換ヘテロアリール基、および非置換ヘテロアリール基から選択される]。
一部の実施形態では、下記の化合物は、式IIdの例示的な非限定的化合物:Alda−56およびAlda−57である。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような一般式IIIの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体である:
[式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、C、N、O、またはSであり、nは、整数0、1または2であり、yは、整数0、1または2であり、
−−−は、任意選択の二重結合であり、
、R、R、R、R、R、RおよびRのそれぞれは、H;C;N;O;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;および置換または非置換のヘテロアリール基から独立して選択され、
Aは、CまたはSであり、A=Cであるとき、a=1であり、A=Sであるとき、a=2であり、
は、C、N、O、またはSであり、cは、整数0または1であり、
Arは、置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;置換または非置換のヘテロアリール基;置換または非置換の二環状基;置換または非置換のヘテロ二環状基;置換または非置換の多環状基;および置換または非置換のヘテロ多環状基から選択される]。
例えば、一部の実施形態では、式IIIのArは、置換または非置換のヘテロ環基、例えば、置換または非置換のピリジン、置換または非置換のピラジン、置換または非置換のピリミジン、置換または非置換のピリダジン、置換または非置換のピロール、置換または非置換のフラン、置換または非置換のピラゾール、置換または非置換のオキサゾール、置換または非置換のイソオキサゾール、置換または非置換のチアゾール、置換または非置換のイミダゾール、置換または非置換のチオフェン、置換または非置換のキノリン、あるいは置換または非置換のイソキノリン基である。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような化合物Alda−81の構造を有する。
化合物Alda−81
化合物Alda−81:N−[1−(1−アリル−1H−ベンゾイミダゾール−2−イル)−エチル]−ベンズアミド。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような一般式IVの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体である:
[式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、C、N、O、またはSであり、nは、整数0、1または2であり、yは、整数0、1または2であり、
−−−(点線)は、任意選択の結合であり、
zは、整数0または1であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
wは、整数0または1であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、w=0であり、2)w=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
、R、R、R、およびRのそれぞれは、H;C;N;O;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);置換または非置換のアルコキシル基、置換または非置換のアミン基、置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;および置換または非置換のヘテロアリール基から独立して選択され、
は、C、N、O、またはSであり、bは、整数0または1であり、
は、置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;置換または非置換のヘテロアリール基;置換または非置換の二環状基;置換または非置換のヘテロ二環状基;置換または非置換の多環状基;および置換または非置換のヘテロ多環状基から選択される]。
例えば、一部の実施形態では、式IVのRは、置換または非置換のアルケニル基、例えば、置換または非置換のエテニル基、置換または非置換のプロペニル基、置換または非置換のアリル基などである。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すようなジラピオールの構造を有する。
ジラピオール
ジラピオールは、6−アリル−4,5−ジメトキシ−ベンゾ[1,3]ジオキソールである。一部の実施形態では、ジラピオールを、特に除外する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すようなアピオールの構造を有する。
アピオール
アピオールは、5−アリル−4,7−ジメトキシ−ベンゾ[1,3]ジオキソールである。一部の実施形態では、アピオールを、特に除外する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すようなミリスチシンの構造を有する。
ミリスチシン
ミリスチシンは、4−メトキシ−6−プロプ−2−エニル−ベンゾ[1,3]ジオキソールである。一部の実施形態では、ミリスチシンを、特に除外する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すようなエレミシンの構造を有する。
エレミシン
エレミシンは、5−アリル−1,2,3−トリメトキシ−ベンゼンである。一部の実施形態では、エレミシンを、特に除外する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような一般式Vの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体である:
[式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、C、N、O、またはSであり、nは、整数0、1または2であり、yは、整数0、1または2であり、
−−−(点線)は、任意選択の結合であり、
zは、整数0または1であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
、RおよびRのそれぞれは、H;C;N;O;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);置換または非置換のアルコキシル基、置換または非置換のアミン基、置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;および置換または非置換のヘテロアリール基から独立して選択され、
mは、1〜10の整数であり、
Aは、CまたはSであり、A=Cであるとき、a=1であり、A=Sであるとき、a=2であり、
bは、整数0または1であり、
は、ヒドロキシル基、アミン基、置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;置換または非置換のヘテロアリール基;置換または非置換の二環状基;置換または非置換のヘテロ二環状基;置換または非置換の多環状基;および置換または非置換のヘテロ多環状基から選択される]。
例えば、一部の実施形態では、式VのRは、置換または非置換のヘテロ環基、例えば、置換または非置換のピペリジン、置換または非置換のピラン、置換または非置換のピラノン、置換または非置換のピリジン、置換または非置換のピラジン、置換または非置換のピリミジン、置換または非置換のピリダジン、置換または非置換のピロール、置換または非置換のフラン、置換または非置換のピラゾール、置換または非置換のオキサゾール、置換または非置換のイソオキサゾール、置換または非置換のチアゾール、置換または非置換のイミダゾール、置換または非置換のチオフェン、置換または非置換のキノリン、あるいは置換または非置換のイソキノリン基である。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すようなピペリンの構造を有する。
ピペリン
ピペリンは、1−[5−(1,3−ベンゾジオキソール−5−イル)−1−オキソ−2,4−ペンタジエニル]ピペリジンである。一部の実施形態では、ピペリンを、特に除外する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すようなメチスチシンの構造を有する。
メテスチシン
メチスチシンは、6−(2−ベンゾ[1,3]ジオキソール−5−イル−ビニル)−4−メトキシ−5,6−ジヒドロ−ピラン−2−オンである。一部の実施形態では、メチスチシンを、特に除外する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記の構造(Alda−101)を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記の構造(Alda−102)を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記の構造(Alda−103)を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記の構造(Alda−104a)を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記の構造(Alda−104b)を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記の構造(Alda−105)を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記の構造(Alda−106)を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記の構造(Alda−108)を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記の構造(Alda−109)を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記の構造(Alda−110)を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記の構造(Alda−111)を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記の構造(Alda−112)を有する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような5−ベンゾ[1,3]ジオキソール−5−イル−ペンタ−2,4−ジエン酸の構造を有する。
5−ベンゾ[1,3]ジオキソール−5−イル−ペンタ−2,4−ジエン酸
一部の実施形態では、5−ベンゾ[1,3]ジオキソール−5−イル−ペンタ−2,4−ジエン酸を、特に除外する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、下記に示すような一般式Vaの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体である:
[式中、mは、1〜10の整数であり、
Aは、CまたはSであり、A=Cであるとき、a=1であり、A=Sであるとき、a=2であり、
bは、整数0または1であり、
Rは、置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;置換または非置換のヘテロアリール基;置換または非置換の二環状基;置換または非置換のヘテロ二環状基;置換または非置換の多環状基;および置換または非置換のヘテロ多環状基から選択される]。
一部の実施形態では、下記の化合物は、式Vaの例示的な非限定的化合物:ピペリンおよびメチスチシンである。
特定の実施形態では、5−ベンゾ[1,3]ジオキソール−5−イル−ペンタ−2,4−ジエン酸は、式Vaの化合物から特に除外する。
化合物がALDH作用剤であるかどうかは容易に確認することができる。ALDHのデヒドロゲナーゼ活性のアッセイは当分野で知られており、任意の既知のアッセイを使用することができる。デヒドロゲナーゼアッセイの例は、例えば、Sheikh他((1997)J.Biol.Chem.272:18817〜18822);VallariおよびPietruszko(1984)J.Biol.Chem.259:4922;ならびにFarres他((1994)J.Biol.Chem.269:13854〜13860)を含めた様々な出版物中に見つかる。
デヒドロゲナーゼ活性のアッセイの例として、ALDHアルデヒドデヒドロゲナーゼ活性を、25℃で、50mMのピロリン酸ナトリウムHCl緩衝液、pH9.0、100mMのリン酸ナトリウム緩衝液、pH7.4、または50mMのリン酸ナトリウム緩衝液、pH7.4中でアッセイし、但し、緩衝液には、NAD(例えば、0.8mMのNAD、またはそれより高いもの、例えば、1mM、2mM、または5mMのNAD)および14μMのプロピオンアルデヒドなどのアルデヒド基質が含まれる。NADの還元を、分光光度計を用いて340nmで、または蛍光微小光度計を用いた蛍光増加によって監視する。酵素活性は、標準の分光光度方法を用いて、例えば、US2005/0171043およびWO2005/057213に記載のように、かつ図4に模式図を示すように、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)の酸化形態からその還元形態NADHの還元反応を340nmで測定することによって、アッセイすることができる。例示的なアッセイでは、反応は、25℃で、0.1のピロリン酸ナトリウム(NaPPi)緩衝液、pH9.0、2.4mMのNADおよび基質として10mMのアセトアルデヒド中で実施する。酵素活性は、US2005/0171043およびWO2005/057213に記載のように、NADからNADHへの還元反応によって340nmで測定する。あるいは、NADHの生成を、NADHを消費し、検出可能なシグナルを提供する別の酵素反応と連結させることができる。そのような酵素反応の例は、US2005/0171043およびWO2005/057213に記載のように、かつ図4に模式図を示すように、リザズリンをその酸化した蛍光化合物レゾルフィンへと還元する、ジアフォラーゼに基づいた反応である。蛍光レゾルフィンを590nmで検出することにより、ALDHアルデヒドデヒドロゲナーゼ酵素活性の任意の変化のための、増幅されたより高感度のシグナルがもたらされる。このアッセイではNADPをNADの代わりに使用することができる。一部の実施形態では、図4に示す基質以外の基質を使用する。適切な基質には、それだけには限定されないが、オクチルアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、レチンアルデヒド、および4−ヒドロキシノネナールが含まれる。図4に示す反応では精製したALDH2の使用を示すが、他のALDHポリペプチド(例えば、ALDH1、ALDH3、ALDH5など)を使用することができる。アッセイで使用する酵素は精製したものであることができる(例えば、少なくとも約75%の純度、少なくとも約80%の純度、少なくとも約85%の純度、少なくとも約90%の純度、少なくとも約95%の純度、少なくとも約98%の純度、または少なくとも約99%の純度)。組換えALDH酵素もアッセイで使用することができる。
別の例として、ALDHポリペプチドのアルデヒドデヒドロゲナーゼ活性に対する化合物の効果は、蛍光発生合成基質、例えば、7−メトキシ−1−ナフトアルデヒドを使用する、Wierzchowski他((1996)Analytica Chimica Acta、319:209)に記載のようにアッセイすることができる。例えば、反応には、7−メトキシ−1−ナフトアルデヒド、NAD、ALDHポリペプチド、および試験するALDH作用剤が含まれることができ、蛍光(励起330nm、発光390nm)を酵素活性の読取値として測定する。
化合物がALDHポリペプチドのエステラーゼ活性を増加させるかどうかは、エステラーゼ活性の任意の既知のアッセイを用いて決定することができる。例えば、ALDHのエステラーゼ活性は、p−ニトロフェノールの形成速度を400nmで、25mMのN,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2−アミノエタンスルホン酸(BES)(pH7.5)中で、800μMのp−酢酸ニトロフェニルを基質として、室温で、NADを加えてまたは加えずに監視することによって、決定することができる。ニトロフェノールの400nmでのpH依存性モル吸光係数である16mM−1cm−1を使用することができる。例えば、Larson他(2007)J.Biol.Chem.282:12940)を参照されたい。ALDH2のエステラーゼ活性は、p−ニトロフェノールの形成速度を、400nmで、50mMのPipes(pH7.4)中で、1mMのp−酢酸ニトロフェニル酢酸を基質として用いて測定することによって、決定することができる。p−ニトロフェノラートの400nmでのモル吸光係数である18.3×10−1cm−1を、その形成速度の計算に使用することができる。例えば、Ho他(2005)Biochemistry、44:8022)を参照されたい。
化合物がALDHのレダクターゼ活性を増加させるかどうかは、レダクターゼ活性の任意の既知のアッセイを用いて決定することができる。ALDHのレダクターゼ活性は、二硝酸1,2−グリセリルおよび二硝酸1,3−グリセリルの形成速度を、薄層クロマトグラフィー(TLC)または液体シンチレーション分光測定方法を用いて、放射標識した基質を使用して測定することによって、決定することができる。例えば、0.1mMまたは1mMのGTN(三硝酸グリセリル)を、100mMのKPi(pH7.5)、0.5mMのEDTA、1mMのNADH、1mMのNADPHを含むアッセイ混合物(1ml)と共に、ALDH2の存在下でインキュベーションする。37℃で約10分間〜約30分間インキュベーションした後、反応を停止させ、GTNおよびその代謝物を3×4mlのエーテルで抽出し、プールし、溶媒を窒素流によって蒸発させる。最終体積は、続くTLC分離およびシンチレーション計数のためにエタノール中に100μl未満に保つ。例えば、ZhangおよびStamler(2002)Proc.Natl.Acad.Sci.USA、99:8306を参照されたい。
上で述べたように、一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、重量で、例えば少なくとも80%の純度、少なくとも約90%の純度、少なくとも約98%の純度、または少なくとも約99%の純度である。
天然抽出物
本開示はまた、天然抽出物、例えば、ALDH作用剤を天然に含有する植物および他の生物の抽出物中のALDH作用剤を提供する。天然配合物および抽出物は、約0.01重量%〜約30重量%、または約30重量%〜約80重量%、例えば、約0.01重量%〜約0.05重量%、約0.05重量%〜約0.1重量%、約0.1重量%〜約0.5重量%、約0.5重量%〜約1重量%、約1重量%〜約2.5重量%、約2.5重量%〜約5重量%、約5重量%〜約7.5重量%、約7.5重量%〜約10重量%、約10重量%〜約12.5重量%、約12.5重量%〜約15重量%、約15重量%〜約20重量%、約20重量%〜約25重量%、または約25重量%〜約30重量%の量でALDH作用剤を含むことができる。一部の実施形態では、対象天然配合物または天然抽出物は、約30重量%〜約35重量%、約35重量%〜約40重量%、約40重量%〜約45重量%、約45重量%〜約50重量%、約50重量%〜約60重量%、約60重量%〜約70重量%、または約70重量%〜約80重量%の量でALDH作用剤を含む。本明細書において使用する場合、「天然配合物」または「天然抽出物」には、ALDH作用剤の植物または他の自然源の成分が含まれてもよいが、ALDH作用剤の植物源において通常見出されない成分が含まれることを除外しない。例えば、「天然配合物」または「天然抽出物」には、ALDH作用剤の植物源または他の自然源において通常見出されない添加された成分が含まれてもよい。
植物または植物部分は、水溶液、アルコール、極性有機溶媒、および非極性有機溶媒の1つまたは複数で、単独または順次に抽出することができる。一部の実施形態では、ALDH作用剤は水溶性(親水性)であり、天然抽出物の水相中に存在する。例えば、一部の実施形態では、植物または植物部分は、100%の水で抽出される。他の実施形態では、ALDH作用剤は疎水性であり、天然抽出物の有機相中に存在する。例えば、植物または植物部分は、有機溶媒(酢酸エチルまたは塩化メチレンなど)で抽出することができる。一部の実施形態では、植物または植物部分は、アルコール、例えば、メタノールまたはブタノールで抽出される。一部の実施形態では、植物または植物部分は、メタノール:クロロホルム(1:1容量:容量)で抽出される。一部の実施形態では、植物または植物部分は、95:5から1:1のメタノール:水で抽出される。一部の実施形態では、植物または植物部分は、アルコール、次いでアルコール:クロロホルム混合物で順次に抽出される。極性有機溶媒には、例えば、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、アセトン、およびイソプロピルアルコールが含まれる。一部の実施形態では、植物または植物部分は、極性有機溶媒で抽出される。抽出方法は当技術分野において公知であり、例えば、米国特許第7,282,150号および同第7,172,772号に記載されている。
天然抽出物は、植物または植物部分を約15℃〜約20℃、約20℃〜約25℃、約25℃〜約30℃、約30℃〜約35℃、約35℃〜約40℃、約40℃〜約45℃、約45℃〜約50℃、約50℃〜約60℃、約60℃〜約70℃、約70℃〜約80℃、約80℃〜約90℃、または約90℃〜約100℃の温度で抽出することによって得ることができる。
天然抽出物には、植物全体または植物の1つもしくは複数の部分の抽出物が含まれ、植物部分には、葉、茎、根茎、根、塊茎、球根、花、樹皮、種子、果物などが含まれる。したがって、ALDH作用剤の源には、例えば、植物全体または植物の1つもしくは複数の部分が含まれ、植物部分には、葉、茎、根茎、塊茎、球根、根、花、樹皮、種子、果物などが含まれる。抽出の前に、植物または植物部分を、1つまたは複数の処理ステップに供することができ、例えば、抽出の前に、植物または植物部分を、乾燥、粉末化、凍結、蒸気に当てる、粉砕、微粉砕、または発酵させることができる。微粉砕は、ホモジナイズ、製粉、細砕、細断、ブレンド、切断、および断裂の1つまたは複数を行うことによって達成することができる。
2種以上の抽出物の組合せがまた意図される(例えば、同じ植物からの2つ以上の異なる植物部分の抽出物;同じ属の2種以上の植物からの抽出物(植物は2種以上の異なる種のものである);2種以上の異なる属の2種以上の植物からの抽出物;水抽出物およびアルコール抽出物の組合せ;水抽出物および極性有機溶媒抽出物の組合せ;水抽出物および非極性有機溶媒抽出物の組合せなど)。
対象天然抽出物は、使用に都合が良い任意の形態で配合することができる(例えば、ロゼンジ剤、カプセル剤、散剤、溶液剤、ゲル剤など)。例えば、充填剤、結合剤、甘味剤、フレーバーおよび他の成分を含めた様々な成分のいずれかを、天然抽出物に加えることができる。経口投与医薬品、または天然サプリメント生成物の調製において使用されることが知られているほぼ任意の添加剤を使用することができる。このような添加剤の例には、それだけには限定されないが、カルボマー、カルボキシメチルセルロースナトリウム、セルロース、デキストリン、デキストロース、エチルセルロース、フルクトース、ゼラチン、グアーガム、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、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、グルコース、マルトデキストリン、マンニトール、メチルセルロース、微結晶性セルロース、ポリメタクリレート、ポビドン、ソルビトール、デンプン、スクロース、糖、スクラロース、ステビア、および香味剤が含まれる。
薬剤組成物、用量、投与経路
本開示は、対象ALDH作用剤を含む薬剤組成物を提供する。用語「ALDH作用剤」および「ALDH活性化剤」は、本明細書中では「活性剤」とも呼ばれる。対象ALDH作用剤は1つまたは複数の製薬上許容される賦形剤と共に配合する。様々な製薬上許容される賦形剤が当分野で知られており、本明細書中で詳述する必要はない。製薬上許容される賦形剤は、例えば、A.Gennaro(2000)「レミントン:製薬学の科学および実施(Remington:The Science and Practice of Pharmacy)」、第20版、Lippincott,Williams,& Wilkins;製薬剤形および薬物送達系(Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems)(1999)H.C.Ansel他編、第7版、Lippincott,Williams,& Wilkins;ならびに製薬賦形剤の手引き(Handbook of Pharmaceutical Excipients)(2000)A.H.Kibbe他編、第3版、Amer.Pharmaceutical Assoc.を含めた様々な出版物中に十分に記載されている。
ビヒクル、アジュバント、担体または希釈剤などの製薬上許容される賦形剤は、容易に公的に入手可能である。さらに、pH調節剤および緩衝剤、等張性調節剤、安定化剤、湿潤剤などの製薬上許容される補助物質が、容易に公的に入手可能である。
本明細書中で使用する用語「単位剤形」とは、それぞれの単位が、製薬上許容される希釈剤、担体またはビヒクルに関連して所望の効果を生じるために十分な量で計算した、事前に決定した量の対象活性剤を含む、ヒトおよび動物対象の単位用量として適した、物理的に別個の単位をいう。対象活性剤の規格は、用いる具体的な化合物および達成する効果、ならびに宿主におけるそれぞれの化合物に関連する薬力学に依存する。
対象方法では、対象ALDH作用剤を、自己免疫疾患に所望の結果、例えば、疾患の軽減、疾患の症状の軽減などをもたらすことができる任意の好都合な手段を用いて、宿主に投与し得る。したがって、対象ALDH作用剤は、治療的投与のために様々な配合物内に取り込ませることができる。より詳細には、対象ALDH作用剤は、適切な製薬上許容される担体または希釈剤との組合せによって薬剤組成物中に配合することができ、固体、半固体、液体または気体形態で、例えば錠剤、カプセル、散剤、顆粒、軟膏、液剤、坐薬、注射剤、吸入剤およびエアロゾルとして、調製物中に配合し得る。
適切な賦形剤ビヒクルは、例えば、水、生理食塩水、デキストロース、グリセロール、エタノールなど、およびその組合せである。さらに、所望する場合は、ビヒクルは、湿潤剤もしくは乳化剤またはpH緩衝剤などの少量の補助物質を含み得る。そのような剤形を調製する実際の方法は当業者に知られているか、または明らかである。例えば、レミントンの製薬科学(Remington’s Pharmaceutical Sciences)、Mack Publishing Company、ペンシルバニア州Easton、第17版、1985を参照されたい。投与する組成物または配合物は、いずれの場合でも、治療中の対象において所望の状態をもたらすために十分な量の薬剤を含む。
製薬剤形中では、対象ALDH作用剤(「活性剤」)は、その製薬上許容される塩の形態で投与してもよく、または、対象活性剤は、単独で、もしくは他の製薬上活性のある化合物と適切に会合させておよび組み合わせて使用してもよい。以下の方法および賦形剤は単なる例示であり、いかなる様式でも限定するものではない。
経口調製物には、対象活性剤を単独で、または適切な添加剤、例えば、ラクトース、マンニトール、コーンスターチまたはジャガイモデンプンなどの慣用の添加剤;結晶性セルロース、セルロース誘導体、アカシア、コーンスターチまたはゼラチンなどの結合剤;コーンスターチ、ジャガイモデンプンまたはカルボキシメチルセルロースナトリウムなどの崩壊剤;タルクまたはステアリン酸マグネシウムなどの潤滑剤;ならびに所望する場合は、希釈剤、緩衝剤、湿潤剤、保存料および香味料と組み合わせて使用して、錠剤、散剤、顆粒またはカプセルを作製することができる。
対象活性剤は、植物または他の同様の油、合成脂肪酸グリセリド、高級脂肪酸またはプロピレングリコールのエステルなどの水性または非水性溶媒中に、所望する場合は、可溶化剤、等張化剤、懸濁剤、乳化剤、安定化剤および保存料などの慣用の添加剤と共に、それらを溶解、懸濁または乳化させることによって、注射用の調製物中に配合することができる。
対象活性剤は、吸入によって投与するエアロゾル配合物中で利用することができる。対象活性剤は、ジクロロジフルオロメタン、プロパン、窒素などの許容される加圧噴霧剤中に配合することができる。
さらに、対象活性剤は、乳化基剤または水溶性基剤などの様々な基剤と混合することによって坐薬として作製することができる。活性剤は、坐薬によって直腸投与することができる。坐薬には、体温で融解するが室温で固化している、カカオ脂、カーボワックスおよびポリエチレングリコールモノメチルエーテルなどのビヒクルが含まれることができる。
シロップ、エリキシル、および懸濁液などの経口または直腸投与用の単位剤形を提供してもよく、それぞれの単位用量、例えば、茶さじ量、食さじ量、錠剤または坐薬は、事前に決定した量の対象活性剤を含む。同様に、注射または静脈内投与用の単位剤形は、滅菌水、通常生理食塩水または別の製薬上許容される担体中の液剤としての組成物中で対象活性剤を含み得る。
対象活性剤は、注射による投与用に配合することができる。典型的には、注射用組成物は液体の液剤または懸濁液として調製し、注射前に液体ビヒクル中の溶液または懸濁液にするために適した固体形態も調製し得る。また、調製物は乳化されていてもよく、または活性成分がリポソームビヒクル内にカプセル封入されていてもよい。
眼用配合物
対象活性剤は、眼への送達用に配合することができ、例えば、対象活性剤を液体の形態(例えば点眼剤)で眼に送達するため、または眼内もしくは眼周囲に注射するために配合する。
対象活性剤は眼の薬剤組成物中に配合することができる。眼の薬剤組成物は、液剤、懸濁液、軟膏、クリームの形態または固体挿入物として眼に局所投与するために適応させることができる。対象活性剤を含む眼の配合物は、0.01〜5%または0.1〜2%の対象活性剤を含有することができる。用量が眼の障害(例えば白内障)の治療に有効である限りは、例えば約10%などのより高い用量またはより低い用量を用いることができる。単一用量では、0.001〜5.0mg、例えば0.005〜2.0mgまたは0.005〜1.0mgの対象活性剤をヒトの眼に適用することができる。
対象活性剤は、無毒性の製薬有機担体または無毒性の製薬無機担体と好都合に混合することができる。適切な製薬上許容される担体は、例えば、水、水と低級アルカノールまたはアラルカノールなどの水混和性溶媒との混合物、植物油、ポリアルキレングリコール、石油系ゼリー、エチルセルロース、オレイン酸エチル、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ミリスチン酸イソプロピル、シクロデキストリン(LoftssonおよびSefansson(2002)Acta Ophthalmol.Scand.80:144)および他の慣習的に用いられている許容される担体である。また、薬剤調製物は、乳化剤、保存料、湿潤剤、増粘剤など、例えば、ポリエチレングリコール200、300、400および600、カーボワックス1,000、1,500、4,000、6,000および10,000、第四級アンモニウム化合物などの抗細菌構成成分、冷滅菌特性を有することが知られており、使用中に無害であるフェニル水銀塩、チメロサール、メチルおよびプロピルパラベン、ベンジルアルコール、フェニルエタノール、ホウ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、グルコネート緩衝液などの緩衝成分、ならびにモノラウリン酸ソルビタン、トリエタノールアミン、オレエート、モノパルミチン酸ポリオキシエチレンソルビタン、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム、モノチオグリセロール、チオソルビトール、エチレンジアミン四酢酸などの他の慣用の成分等の、無毒性の補助物質も含有することができる。
さらに、慣用のリン酸緩衝液ビヒクル系、等張ホウ酸ビヒクル、等張塩化ナトリウムビヒクル、等張ホウ酸ナトリウムビヒクルなどを含めた、適切な眼のビヒクルを本発明の目的のために担体媒体として使用することができる。また、薬剤調製物は微粒子配合物の形態であることもできる。また、薬剤調製物は固体挿入物の形態であることもできる。例えば、固体の水溶性ポリマーを医薬品の担体として使用し得る。挿入物を形成するために使用するポリマーは、任意の水溶性の無毒性ポリマー、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、(ヒドロキシ低級アルキル)、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、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどのセルロース誘導体;ポリアクリル酸塩、エチルアクリレート、ポリアクリルアミドなどのアクリレート;ゼラチン、アルギネート、ペクチン、トラガカント、カラヤ、コンドラス、寒天、アカシアなどの天然物;酢酸デンプン、ヒドロキシメチルデンプンエーテル、ヒドロキシプロピルデンプンなどのデンプン誘導体、およびポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、ポリエチレンオキシド、中和カルボポールやキサンタンガム、ジェランガムなどの他の合成誘導体、ならびに前記ポリマーの混合物であることができる。
さらに、対象活性剤を含む薬剤調製物には、使用中に無蓋である抗細菌構成成分などの1つまたは複数の無毒性の補助物質、例えば、チメロサール、塩化ベンザルコニウム、メチルおよびプロピルパラベン、臭化ベンジルドデシニウム、ベンジルアルコール、クロルヘキシジン、またはフェニルエタノール;ホウ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、またはグルコネート緩衝液などの緩衝成分;ならびに塩化ナトリウム、モノラウリン酸ソルビタン、トリエタノールアミン、モノパルミチン酸ポリオキシエチレンソルビタン、エチレンジアミン四酢酸などの他の慣用の成分等を含めることができる。
局所配合物
対象活性剤は、皮膚への局所投与用に配合することができる。例えば、対象活性剤は、1つまたは複数の皮膚科学的に許容される賦形剤を用いて配合することができる。
本明細書中で使用する用語「皮膚科学的に許容される」とは、そのように記載した組成物またはその構成成分が、過度の毒性、不適合性、不安定性、アレルギー性応答などなしに、ヒトの皮膚と接触させて使用するために適していることを意味する。
一部の実施形態では、対象活性剤は、皮膚科学的に活性な酸と共に配合される。適切な皮膚科学的に活性な酸には、ヒドロキシ酸、アスコルビン酸、グリコール酸、リン酸アスコルビルマグネシウム、リン酸アスコルビルナトリウム、アスコルビン酸ナトリウム、アスコルビルグルコシド、サリチル酸、リポ酸、ジヒドロリポ酸、およびこれらの組合せが含まれる。一部の実施形態では、皮膚科学的に活性な酸は、α−ヒドロキシ酸である。α−ヒドロキシ酸には、リンゴ酸、酒石酸、乳酸、ピルビン酸、クエン酸、および上記のいずれかの組合せが含まれる。一部の実施形態では、対象活性剤は、皮膚科学的に活性な酸、ならびに水酸化アンモニウム、水酸化アルカリ、アルカノラモン、アミノ酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−ジメチルアミノエタノール(ジメチルMEA)、アミノブタノール、アルギニン、およびリシンの1つまたは複数と共に配合される。
適切な賦形剤には、軟化剤;湿潤剤;グアニジン;グリコール酸およびグリコール酸塩(例えばアンモニウムや第四級アルキルアンモニウム);乳酸および乳酸塩(例えばアンモニウムや第四級アルキルアンモニウム);アロエベラの様々な形態のうちの任意のもの(例えばアロエベラゲル);糖およびデンプン誘導体(例えばアルコキシル化グルコース);ヒアルロン酸;ラクタミドモノエタノールアミン;アセトアミドモノエタノールアミンなどが含まれる。
様々な軟化剤を用いて、本開示の調整構成成分が得られ得る。これらの軟化剤は、以下のクラスのうちの1つまたは複数から選択され得る:それだけには限定されないが、植物および動物の脂肪、ヒマシ油、カカオ脂、ベニバナ油、綿実油、トウモロコシ油、オリーブ油、タラ肝油、アーモンド油、アボカド油、パーム油、ゴマ油、スクワレン、キクイ油およびダイズ油などの油;アセチル化モノグリセリドなどのアセトグリセリドエステルを含めたトリグリセリドエステル;それだけには限定されないが、ラウリン酸ヘキシル、ラウリン酸イソヘキシル、パルミチン酸イソヘキシル、パルミチン酸イソプロピル、オレイン酸デシル、オレイン酸イソデシル、ステアリン酸ヘキサデシル、ステアリン酸デシル、イソステアリン酸イソプロピル、アジピン酸ジイソプロピル、アジピン酸ジイソヘキシル、アジピン酸ジヘキシルデシル、セバシン酸ジイソプロピル、乳酸ラウリル、乳酸ミリスチル、および乳酸セチルなどの、脂肪酸のメチル、イソプロピル、およびブチルエステルを含めた、10〜20個の炭素原子を有する脂肪酸のアルキルエステル;ミリスチン酸オレイル、ステアリン酸オレイル、およびオレイン酸オレイルなどの、10〜20個の炭素原子を有する脂肪酸のアルケニルエステル;ペラルゴン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ヒドロキシステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リシノール酸、アラキジン酸、ベヘン酸、およびエルカ酸などの、10〜20個の炭素原子を有する脂肪酸;ラウリル、ミリスチル、セチル、ヘキサデシル、ステアリル、イソステアリル、ヒドロキシステアリル、オレイル、リシノレイル、ベヘニル、エルシル、および2−オクチルドデカニルアルコールなどの、10〜20個の炭素原子を有する脂肪アルコール;それだけには限定されないが、1〜50個の酸化プロピレン基が付着したラウリル、セチル、ステアリル、イソステアリル、オレイル、およびコレステロールアルコールを含めた、10〜20個の炭素原子のプロポキシル化脂肪アルコールなどの脂肪アルコールエーテル;ラノリン、ラノリン油、ラノリンワックス、ラノリンアルコール、ラノリン脂肪酸、ラノリン酸イソプロピル、エトキシ化ラノリン、エトキシ化ラノリンアルコール、エトキシ化コレステロール、プロポキシル化ラノリンアルコール、アセチル化ラノリンアルコール、ラノリンアルコールリノレート、ラノリンアルコールリシノレート、ラノリンアルコールリシノレートのアセテート、エトキシ化アルコール−エステルのアセテート、ラノリンの水素化分解物、エトキシ化ソルビトールラノリン、ならびに液体および半固体ラノリン吸収基剤などの、ラノリンおよびラノリン誘導体;エチレングリコールモノ−およびジ−脂肪酸エステル、ジエチレングリコールモノ−およびジ−脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール(200〜6000)モノ−およびジ−脂肪酸エステル、プロピレングリコールモノ−およびジ−脂肪酸エステル、モノオレイン酸ポリプロピレングリコール2000、モノステアリン酸ポリプロピレングリコール2000、グリセリルモノ−およびジ−脂肪酸エステル、ポリグリセロールポリ脂肪酸エステル、エトキシ化モノステアリン酸グリセリン、モノステアリン酸1,2−ブチレングリコール、ジステアリン酸1,2−ブチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどの多価アルコールエステル;蜜蝋、鯨蝋、ミリスチン酸ミリスチル、ステアリン酸ステアリルなどのワックスエステル;エーテルエステルの混合物の形成;それだけには限定されないがカマウバおよびカンデリラ蝋を含めた植物ワックス;ならびにコレステロール脂肪酸エステル。
多価アルコール型の湿潤剤が使用に適している。典型的な多価アルコールには、ポリアルキレングリコール、より好ましくはアルキレンポリオールおよびその誘導体が含まれ、これには、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールおよびその誘導体、ソルビトール、ヒドロキシプロピルソルビトール、エリスリトール、トレイトール、ペンタエリスリトール、キシリトール、グルシトール、マンニトール、ヘキシレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、グリセロール、エトキシ化グリセロール、プロポキシル化グリセロール、2−ピロリドン−5−カルボン酸ナトリウム、可溶性コラーゲン、ゼラチンならびにその混合物が含まれる。
また、本発明では、グアニジン;グリコール酸およびグリコール酸塩(例えばアンモニウムや第四級アルキルアンモニウム);乳酸および乳酸塩(例えばアンモニウムや第四級アルキルアンモニウム);アロエベラの様々な形態のうちの任意のもの(例えばアロエベラゲル);糖およびデンプン誘導体(例えばアルコキシル化グルコース);ヒアルロン酸;ラクタミドモノエタノールアミン;アセトアミドモノエタノールアミン;ならびにその混合物も有用である。
対象活性剤を含む組成物には皮膚科学的に許容される親水性希釈剤が含まれることができる。親水性希釈剤の非限定的な例は、水、低級一価アルコール(例えばC〜Cアルコール)、ならびに低分子量のグリコールおよびポリオールなどの有機親水性希釈剤であり、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール(例えば分子量200〜600g/モル)、ポリプロピレングリコール(例えば分子量425〜2025g/モル)、グリセロール、ブチレングリコール、1,2,4−ブタントリオール、ソルビトールエステル、1,2,6−ヘキサントリオール、エタノール、イソプロパノール、ソルビトールエステル、ブタンジオール、エーテルプロパノール、エトキシ化エーテル、プロポキシル化エーテルおよびその組合せが含まれる。対象活性剤を含む組成物は、約60%〜約99.99%の親水性希釈剤を含有することができる。
対象活性剤を含む組成物には皮膚科学的に許容される担体が含まれることができる。適切な担体の例は、親水性構成成分、例えば水または他の親水性希釈剤を含む親水相と、疎水性構成成分、例えば脂質、油または油性物質を含む疎水相とを含む乳濁液である。親水相を疎水相中に分散させるか、またはその逆を行なって、組成物の成分に応じて、それぞれ親水性または疎水性の分散相および連続相が形成される。乳濁液の技術では、用語「分散相」とは、当業者に周知の用語であり、相が連続相中に懸濁しており、それに取り囲まれている小さな粒子または液滴として存在することを意味する。また、分散相は、内相または不連続相としても知られる。乳濁液は、水中油の乳濁液またはケイ素中水の乳濁液などの油中水の乳濁液であるか、またはそれを含んでいてもよい(例えば三相もしくは他の多相の乳濁液中で)。水中油の乳濁液は、約1%〜約50%の分散疎水相および約1%〜約98%の連続親水相を含むことができ、油中水の乳濁液は、約1%〜約98%の分散親水相および約1%〜約50%の連続疎水相を含むことができる。
対象活性剤は一般的な賦形剤、希釈剤、または担体を用いて配合することができ、ローション、クリーム、液剤、懸濁液、散剤、エアロゾル、乳濁液、膏薬、軟膏などに形成する。そのような配合物に適した賦形剤、希釈剤、および担体の例には、緩衝液、ならびにデンプン、セルロース、糖、マンニトール、およびケイ酸誘導体などの充填剤および増量剤が含まれる。カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースおよび他のセルロース誘導体、アルギネート、ゼラチン、ならびにポリビニルピロリドンなどの結合剤も含めることができる。グリセロールなどの保湿剤、炭酸カルシウムおよび炭酸水素ナトリウムなどの崩壊剤も含めることができる。パラフィンなどの溶解と遅延させる薬剤も含めることができる。第四級アンモニウム化合物などの吸収促進剤も含めることができる。セチルアルコールおよびモノステアリン酸グリセロールなどの界面活性剤も含めることができる。カオリンおよびベントナイトなどの吸着性担体を加えることができる。タルク、ステアリン酸カルシウムおよびマグネシウム、ならびに固体ポリエチルグリコールなどの潤滑剤も含めることができる。保存料も加え得る。対象ALDH作用剤を含む組成物には、セルロースおよび/またはセルロース誘導体などの増粘剤を含めることができる。対象ALDH作用剤を含む組成物には、キサンタン、グアールもしくはカルボガムまたはアラビアゴムなどのガム、あるいはポリ(エチレングリコール)、ベントンおよびモンモリロナイトなどを含めることができる。
さらに、対象ALDH作用剤を含む組成物には、例えば、抗酸化剤、界面活性剤、保存料、フィルム形成剤、角質溶解剤、面皰溶解剤、香料、香味料、および着色料などの1つまたは複数の追加の薬剤を含めることができる。t−ブチルヒドロキノン、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエンならびにα−トコフェロールおよびその誘導体などの抗酸化剤を加えることができる。
対象ALDH作用剤を含む組成物には、例えば、レチンアルデヒド(例えば、0.01%〜約1%、例えば、0.1%)、グリコール酸(例えば、2%〜約10%、例えば、6%)などがさらに含まれてもよい。
さらに、対象ALDH作用剤を含む組成物には、例えば治療する状態に応じて、1つまたは複数の追加の治療剤、例えば、抗微生物剤、鎮痛剤、抗炎症剤などを含めることができる。
連続送達
一部の実施形態では、対象活性剤は連続送達系によって送達する。用語「連続送達系」とは、本明細書中で「制御送達系」と互換性があるように使用し、カテーテル、注射装置などと組み合わせた連続(例えば制御)送達装置(例えばポンプ)が包含され、その幅広い種類が当分野で知られている。
機械または電気機械的注入ポンプも、対象方法と共に使用するために適している場合がある。そのような装置の例には、例えば、米国特許第4,692,147号;第4,360,019号;第4,487,603号;第4,360,019号;第4,725,852号;第5,820,589号;第5,643,207号;第6,198,966号などに記載のものが含まれる。一般に、活性剤の送達は、様々な補充可能なポンプ系のうちの任意のものを使用して達成することができる。ポンプは、経時的に一貫した徐放性を提供する。一部の実施形態では、薬剤は、薬物が不透過性のリザーバ内の液体配合物中にあり、連続的な様式で個体に送達される。
一実施形態では、薬物送達系は、少なくとも部分的に移植可能な装置である。移植可能な装置は、当分野で周知の方法および装置を用いて、任意の適切な移植部位に移植することができる。移植部位とは、薬物送達装置を導入して配置する、対象の身体内の部位である。移植部位には、必ずしもそれだけには限定されないが、真皮下、皮下、筋肉内、または対象の身体内の他の適切な部位が含まれる。一部の実施形態では、薬物送達装置の移植および除去に好都合なため、皮下移植部位を使用する。
本発明での使用に適した薬物放出装置は、様々な動作様式のうちの任意のものに基づき得る。例えば、薬物放出装置は、拡散系、対流系、または浸食系(例えば浸食に基づいた系)に基づくことができる。例えば、薬物放出装置は、電気化学的ポンプ、浸透圧ポンプ、電気浸透圧ポンプ、蒸気圧ポンプ、または浸透圧破裂基質(osmotic bursting matrix)であることができ、例えば、薬物をポリマー内に取り込ませ、ポリマーが薬物浸透性高分子材料(例えば生分解性の薬物浸透性高分子材料)の分解と同時に薬物配合物の放出をもたらす。他の実施形態では、薬物放出装置は、電気拡散系、電解ポンプ、発泡ポンプ、圧電ポンプ、加水分解系などに基づく。
機械または電気機械的注入ポンプに基づく薬物放出装置も、対象方法で使用するために適している場合がある。そのような装置の例には、例えば、米国特許第4,692,147号;第4,360,019号;第4,487,603号;第4,360,019号;第4,725,852号などに記載のものが含まれる。一般に、対象の治療方法は、様々な補充可能な交換不可能なポンプ系のうちの任意のものを使用して達成することができる。経時的により一貫した徐放性を一般に提供するため、ポンプおよび他の対流系が一般に好ましい。一部の実施形態では、より一貫した徐放性および比較的小さな大きさというその合わせた利点のため、浸透圧ポンプを使用する(例えば、PCT公開第WO97/27840号ならびに米国特許第5,985,305号および第5,728,396号参照)。対象治療方法との併用に適した例示的な浸透圧駆動装置には、必ずしもそれだけには限定されないが、米国特許第3,760,984号;第3,845,770号;第3,916,899号;第3,923,426号;第3,987,790号;第3,995,631号;第3,916,899号;第4,016,880号;第4,036,228号;第4,111,202号;第4,111,203号;第4,203,440号;第4,203,442号;第4,210,139号;第4,327,725号;第4,627,850号;第4,865,845号;第5,057,318号;第5,059,423号;第5,112,614号;第5,137,727号;第5,234,692号;第5,234,693号;第5,728,396号などに記載のものが含まれる。
一部の実施形態では、薬物送達装置は移植可能な装置である。薬物送達装置は、当分野で周知の方法および装置を用いて、任意の適切な移植部位に移植することができる。下記に言及するように、移植部位とは、薬物送達装置を導入して配置する、対象の身体内の部位である。移植部位には、必ずしもそれだけには限定されないが、真皮下、皮下、筋肉内、または対象の身体内の他の適切な部位が含まれる。
一部の実施形態では、活性剤は、対象活性剤の投与をもたらすために、移植可能な薬物送達系、例えばプログラム可能な系を用いて送達する。例示的なプログラム可能な移植可能な系には、移植可能な注入ポンプが含まれる。例示的な移植可能な注入ポンプ、またはそのようなポンプと連結して有用な装置は、例えば、米国特許第4,350,155号;第5,443,450号;第5,814,019号;第5,976,109号;第6,017,328号;第6,171,276号;第6,241,704号;第6,464,687号;第6,475,180号;および第6,512,954号に記載されている。対象方法での使用に適用することができるさらなる例示的な装置は、Synchromed注入ポンプ(Medtronic)である。
適切な賦形剤ビヒクルは、例えば、水、生理食塩水、デキストロース、グリセロール、エタノールなど、およびその組合せである。さらに、所望する場合は、ビヒクルは、湿潤剤もしくは乳化剤またはpH緩衝剤などの少量の補助物質を含み得る。そのような剤形を調製する実際の方法は、当業者に知られているか、または明らかである。例えば、レミントンの製薬科学(Remington’s Pharmaceutical Sciences)、Mack Publishing Company、ペンシルバニア州Easton、第17版、1985を参照されたい。投与する組成物または配合物は、いずれの場合でも、治療中の対象において所望の状態をもたらすために十分な量の薬剤を含む。
経口配合物
一部の実施形態では、対象活性剤は、そのような薬剤を必要としている個体への経口送達用に配合する。
経口送達では、対象活性剤を含む対象配合物には、一部の実施形態では腸溶コーティング材を含める。適切な腸溶コーティング材には、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートスクシネート(HPMCAS)、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート(HPMCP)、セルロースアセテートフタレート(CAP)、酢酸フタル酸ポリビニル(PVPA)、Eudragit(商標)、およびシェラックが含まれる。
適切な経口配合物の非限定的な一例として、対象活性剤を1つまたは複数の製薬賦形剤を用いて配合し、米国特許第6,346,269号に記載のように腸溶コーティングでコーティングする。例えば、対象活性剤および安定化剤を含む溶液を、製薬上許容される賦形剤を含む核上にコーティングして、活性剤でコーティングした核を形成し、サブコーティング層を活性剤でコーティングした核に塗布し、その後、これを腸溶コーティング層でコーティングする。一般に、核には、ラクトース、デンプン、マンニトール、カルボキシメチルセルロースナトリウム、グリコール酸ナトリウムデンプン、塩化ナトリウム、塩化カリウム、色素、アルギン酸の塩、タルク、二酸化チタン、ステアリン酸、ステアレート、結晶セルロース、グリセリン、ポリエチレングリコール、クエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、三酢酸プロパニル、二塩基性リン酸カルシウム、三塩基性リン酸ナトリウム、硫酸カルシウム、シクロデキストリン、およびヒマシ油などの、製薬上不活性の構成成分が含まれる。対象活性剤の適切な溶媒には水性溶媒が含まれる。適切な安定化剤には、アルカリ金属およびアルカリ土類金属、リン酸の塩基ならびに有機酸塩および有機アミンが含まれる。サブコーティング層は、接着剤、可塑化剤、および抗粘着剤のうちの1つまたは複数を含む。適切な抗粘着剤には、タルク、ステアリン酸、ステアレート、ステアリルフマル酸ナトリウム、ベヘン酸グリセリル、カオリンおよびアエロジルが含まれる。適切な接着剤には、ポリビニルピロリドン(PVP)、ゼラチン、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、酢酸ビニル(VA)、ポリビニルアルコール(PVA)、メチルセルロース(MC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート(HPMCP)、セルロースアセテートフタレート(CAP)、キサンタンガム、アルギン酸、アルギン酸の塩、Eudragit(商標)、メチルアクリル酸/メチルメタクリレートとポリビニルアセテートフタレート(PVAP)とのコポリマーが含まれる。適切な可塑化剤には、グリセリン、ポリエチレングリコール、クエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、三酢酸プロパニルおよびヒマシ油が含まれる。適切な腸溶コーティング材には、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートスクシネート(HPMCAS)、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート(HPMCP)、セルロースアセテートフタレート(CAP)、ポリビニルフタリックアセテート(PVPA)、Eudragit(商標)およびシェラックが含まれる。
また、適切な経口配合物には、微小顆粒(例えば米国特許第6,458,398号を参照);生分解性マクロマー(例えば米国特許第6,703,037号を参照);生分解性ヒドロゲル(例えばGrahamおよびMcNeill(1989)Biomaterials、5:27−36を参照);生分解性粒子状ベクター(例えば米国特許第5,736,371号を参照);生体吸収性ラクトンポリマー(例えば米国特許第5,631,015号を参照);徐放性タンパク質ポリマー(例えば米国特許第6,699,504号、Pelias Technologies,Inc.を参照);ポリ(ラクチド−コ−グリコリド/ポリエチレングリコールブロックコポリマー(例えば米国特許第6,630,155号、Atrix Laboratories,Inc.を参照);生体適合性ポリマーとポリマー内に分散された金属陽イオン安定剤の粒子とを含む組成物(例えば米国特許第6,379,701号、Alkermes Controlled Therapeutics,Inc.を参照);およびミクロスフェア(例えば米国特許第6,303,148号、Octoplus,B.V.を参照)のうちの任意のものを用いて配合した対象活性剤も含まれる。
また、適切な経口配合物には、Emisphere(登録商標)(Emisphere Technologies,Inc.);デキストロースの存在下において、水中で強力な結合ゲルを形成する、キサンタンおよびイナゴマメガムを合わせた親水性マトリックスであるTIMERx(Penwest);Geminex(商標)(Penwest);Procise(商標)(GlaxoSmithKline);SAVIT(商標)(Mistral Pharma Inc.);RingCap(商標)(Alza Corp.);Smartrix(登録商標)(Smartrix Technologies,Inc.);SQZgel(商標)(MacroMed,Inc.);Geomatrix(商標)(Skye Pharma,Inc.);Oros(登録商標)Tri−layer(Alza Corporation);などの任意の担体を用いた対象活性剤も含まれる。
また、米国特許第6,296,842号(Alkermes Controlled Therapeutics,Inc.)、米国特許第6,187,330号(Scios,Inc.)などに記載のものなどの配合物も、使用に適している。
また、腸管吸収増強剤を含む配合物も、本明細書での使用に適している。適切な腸管吸収増強剤には、それだけには限定されないが、カルシウムキレート剤(例えば、クエン酸塩、エチレンジアミン四酢酸);界面活性剤(例えば、ドデシル硫酸ナトリウム、胆汁酸塩、パルミトイルカルニチン、および脂肪酸のナトリウム塩);毒素(例えば密着結合毒素);などが含まれる。
口腔配合物
経口配合物には、口内リンス剤、チューインガム、ロゼンジ剤などがさらに含まれ、経口配合物は、ALDH作用剤を含み、配合物は、口腔中に約15秒〜約2時間、または2時間超留まることを意図する。例えば、一部の実施形態では、対象経口配合物は、口腔中に約15秒〜約30秒、約30秒〜約60秒、約1分〜約5分、約5分〜約15分、約15分〜約30分、約30分〜約1時間、約1時間〜約2時間、または2時間超の期間残存するのに適している。例示的な経口配合物には、例えば、口内洗浄剤、口内リンス剤、チューインガム、ロゼンジ剤、マウスストリップ、マウススプレー、練り歯磨き、歯磨きジェル、歯磨き粉などが含まれる。
使用する担体の選択は、組成物が口腔中に導入される方法によって決定することができる。練り歯磨き(歯磨きジェルなどを含めた)が使用される場合、例えば、米国特許第3,988,433号に開示されているように、「練り歯磨き担体」が選択される(例えば、研磨材料、発泡剤、結合剤、湿潤剤、香味剤および甘味剤などを含む)。口内リンス剤が使用される場合、例えば、米国特許第3,988,433号に開示されているように、「口内リンス剤担体」が選択される(例えば、水、香味剤、および甘味剤などを含む)。同様に、マウススプレーが使用される場合、「マウススプレー担体」が選択され、またはロゼンジ剤が使用される場合、「ロゼンジ剤担体」が選択される(例えば、キャンデー基剤)(キャンデー基剤は、例えば、米国特許第4,083,955号に開示されている)。チューインガムが使用される場合、例えば、米国特許第4,083,955号に開示されているように、「チューインガム担体」が選択される(例えば、ガム基剤、香味剤および甘味剤を含む)。サシェ剤が使用される場合、「サシェ剤担体」が選択される(例えば、サシェ剤バッグ、香味剤および甘味剤)。対象経口配合物の調製に適した担体は、当技術分野で周知である。担体の選択は、味、価格、および保存安定性などの二次的な考慮によって決まり得る。
ALDH作用剤および1種または複数の担体に加えて、対象口腔配合物には、1種または複数のさらなる薬剤、例えば、虫歯予防剤(フッ化物イオンとして約0.05%〜約0.3%);歯石予防剤(約0.1%〜約13%);歯のホワイトニング剤;抗菌剤;酵素などが含まれてもよい。
一部の実施形態では、口腔において使用するための対象経口組成物は、練り歯磨き、歯磨きジェル、または歯磨き粉である。このような練り歯磨きおよび歯磨きジェルの成分には一般に、歯の研磨剤(約5%〜約50%)、界面活性剤(約0.5%〜約10%)、増粘剤(約0.1%〜約5%)、保湿剤(約10%〜約55%)、香味剤(約0.04%〜約2%)、甘味剤(約0.1%〜約3%)、着色剤(約0.01%〜約0.5%)および水(約2%〜約45%)の1つまたは複数が含まれる。このような練り歯磨きまたは歯磨きジェルにはまた、虫歯予防剤(フッ化物イオンとして約0.05%〜約0.3%)、および歯石予防剤(約0.1%〜約13%)の1つまたは複数が含まれてもよい。歯磨き粉は当然ながら、実質的に全ての非液体成分を含有する。
チューインガム組成物には、ALDH作用剤に加えて、ガム基剤(約50%〜約99%)、香味剤(約0.4%〜約2%)および甘味剤(約0.01%〜約20%)の1つまたは複数が含まれてもよい。
マウススプレーを含めた適切な口内洗浄剤には、ALDH作用剤に加えて、水(約45%〜約95%)、エタノール(約0%〜約25%)、保湿剤(約0%〜約50%)、界面活性剤(約0.01%〜約7%)、香味剤(約0.04%〜約2%)、甘味剤(約0.1%〜約3%)、および着色剤(約0.001%〜約0.5%)の1つまたは複数が含まれることができる。このような口内洗浄剤およびマウススプレーにはまた、虫歯予防剤(フッ化物イオンとして約0.05%〜約0.3%)、および歯石予防剤(約0.1%〜約3%)の1つまたは複数が含まれてもよい。
対象ロゼンジ剤には、ALDH作用剤に加えて、1種または複数の適切な成分が含まれる。「ロゼンジ剤」とは、本明細書において使用する場合、口臭予防用ミントキャンディー;トローチ;香錠;マイクロカプセル;および急速溶解固体形態(フリーズドライ形態(ケーク、ウエハース、薄膜、錠剤)を含めた);および圧縮錠剤が含まれる。「急速溶解固体形態」という用語は、本明細書において使用する場合、固体剤形を口腔内に入れた後、固体剤形が約60秒未満、約15秒未満、または約5秒未満で溶解することを意味する。急速溶解固体形態は、例えば、WO95/33446およびWO95/11671に開示されている。ロゼンジ剤には、香味付け基剤中に治療剤を含む円盤形状の固体が含まれる。基剤は、硬い糖キャンデー、グリセリンゼラチン、または糖と、形状となるのに十分な粘質物との組合せでよい。これらの剤形は一般に、Remington:The Science and Practice of Pharmacy、第19版、第II巻、92章、1995に記載されている。ロゼンジ剤組成物(圧縮錠剤タイプ)には、1種または複数の充填剤(圧縮可能な糖)、香味剤、および滑沢剤が含まれてもよい。適切なマイクロカプセルは、例えば米国特許第5,370,864号に記載されている。
対象経口配合物が研磨剤を含む場合、適切な研磨剤には、例えば、シリカ(ゲルおよび沈殿物を含めた)、不溶性ポリメタリン酸ナトリウム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、オルトリン酸二カルシウム二水和物、ピロリン酸カルシウム、リン酸三カルシウム、ポリメタリン酸カルシウム、ならびに樹脂性研磨材料(尿素およびホルムアルデヒドの微粒子状縮合生成物など)が含まれる。
対象経口配合物が界面活性剤を含む場合、適切な界面活性剤には、例えば、サルコシネート界面活性剤、イセチオネート界面活性剤およびタウレート界面活性剤が含まれる。適切な界面活性剤には、サルコシネート界面活性剤、イセチオネート界面活性剤およびタウレート界面活性剤のアルカリ金属塩またはアンモニウム塩が含まれる。例えば、適切な界面活性剤には、下記のナトリウム塩およびカリウム塩:ラウロイルサルコシネート、ミリストイルサルコシネート、パルミトイルサルコシネート、ステアロイルサルコシネートおよびオレオイルサルコシネートが含まれる。適切なアニオン性界面活性剤には、アルキル基中に10〜18個の炭素原子を有するアルキルスルフェートの水溶性塩、および10〜18個の炭素原子を有する脂肪酸のスルホン化モノグリセリドの水溶性塩が含まれる。ラウリル硫酸ナトリウムおよびココナツモノグリセリドスルホン酸ナトリウムは、このタイプのアニオン性界面活性剤の例である。適切なカチオン性界面活性剤には、約8〜18個の炭素原子を含有する1つのアルキル長鎖を有する脂肪族第四級アンモニウム化合物の誘導体(ラウリルトリメチルアンモニウムクロリド;セチルピリジニウムクロリド;セチルトリメチルアンモニウムブロミド;ジ−イソブチルフェノキシエチル−ジメチルベンジルアンモニウムクロリド;亜硝酸ココナツアルキルトリメチルアンモニウム;セチルピリジニウムフルオリドなど)が含まれる。適切な非イオン性界面活性剤には、プルロニック、アルキルフェノールのポリエチレンオキシド縮合物、エチレンオキシドと酸化プロピレンおよびエチレンジアミンの反応生成物との縮合に由来する生成物、脂肪族アルコールのエチレンオキシド縮合物、長鎖第三級アミン酸化物、長鎖第三級ホスフィンオキシド、長鎖ジアルキルスルホキシドおよびこのような材料の混合物が含まれる。適切な双性イオン性合成界面活性剤には、脂肪族第四級アンモニウム、ホスホニウム、およびスルホニウム化合物の誘導体が含まれ、脂肪族基は、直鎖または分岐状でよく、脂肪族置換基の1つは、約8〜18個の炭素原子を含有し、かつ1つは、アニオン性水可溶化基、例えば、カルボキシ、スルホネート、スルフェート、ホスフェートまたはホスホネートを含有する。適切なベタイン界面活性剤には、アルキルジメチルベタインおよびアミドベタインが含まれる。アルキルジメチルベタインには、デシルベタインまたは2−(N−デシル−N,N−ジメチルアンモニオ)アセテート、ココベタインまたは2−(N−ココ−N,N−ジメチルアンモニオ)アセテート、ミリスチルベタイン、パルミチルベタイン、ラウリルベタイン、セチルベタイン、セチルベタイン、ステアリルベタインなどが含まれる。アミドベタインは、ココアミドエチルベタイン、ココアミドプロピルベタイン、ラウルアミドプロピルベタインなどによって例示される。
上で述べたように、対象経口配合物には、歯石予防剤を含むことができる。適切な歯石予防剤には、合成アニオン性ポリマー(ポリアクリレート、および無水マレイン酸またはマレイン酸とメチルビニルエーテルとのコポリマー(例えば、Gantrez)を含めた)、ならびに、例えば、ポリアミノプロパンスルホン酸(AMPS)、クエン酸亜鉛三水和物、ポリペプチド(ポリアスパラギン酸およびポリグルタミン酸など)、ならびにこれらの混合物が含まれる。
上で述べたように、対象経口配合物には、虫歯予防剤(フッ化物など)を含むことができる。適切なフッ化物イオン源には、フッ化第一スズ、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、モノフルオロリン酸ナトリウムなどが含まれる。
上で述べたように、対象経口配合物には、歯のホワイトニング剤を含むことができ、適切な歯のホワイトニング剤には、例えば、雲母、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウムアルミニウム、シリカ、二酸化チタン、酸化亜鉛、赤色酸化鉄、茶色酸化鉄、黄色酸化鉄、黒色酸化鉄、フェロシアン化鉄アンモニウム、マンガンバイオレット、ウルトラマリン、ナイロンパウダー、ポリエチレンパウダー、メタクリレートパウダー、ポリスチレンパウダー、シルクパウダー、結晶セルロース、デンプン、雲母チタン、酸化鉄雲母チタン、オキシ塩化ビスマス、およびこれらの混合物が含まれる。
適切な湿潤剤には、例えば、食用多価アルコール(グリセリン、ソルビトール、キシリトール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール、およびプロピレングリコール、特に、ソルビトールおよびグリセリンなど)が含まれる。
適切な増粘剤には、例えば、ポリマー、カラギーナン、ヒドロキシエチルセルロース、ラポナイト、およびセルロースエーテルの水溶性塩(カルボキシメチルセルロースナトリウムおよびカルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースナトリウムなど)が含まれる。天然ガム(カラヤガム、キサンタンガム、アラビアゴム、およびトラガカントガムなど)をまた使用することができる。コロイド状ケイ酸アルミニウムマグネシウムまたは微粉化シリカを増粘剤の一部として使用して、テクスチャーをさらに改善することができる。例示的なクラスの増粘剤またはゲル化剤には、ペンタエリスリトールのアルキルエーテルもしくはスクロースのアルキルエーテルと架橋したアクリル酸のホモポリマーの類、またはカルボマーが含まれる。ラクチドおよびグリコリドモノマーのコポリマー、約1,000〜約120,000の範囲の分子量(数平均)を有するコポリマーをまた使用することができる。
適切な香味剤には、例えば、冬緑油、ペパーミント油、スペアミント油、チョウジ芽油、メントール、アネトール、サリチル酸メチル、ユーカリプトール、カッシア、1−メンチルアセテート、セージ、ユージノール、オランダセリ油、オキサノン、α−イリソン、マージョラム、レモン、オレンジ、プロペニルグアエトール、シナモン、バニリン、チモール、リナロール、シンナムアルデヒドグリセロールアセタール(CGAとして知られている)、およびこれらの混合物が含まれる。
適切な甘味剤には、例えば、スクロース、グルコース、サッカリン、デキストロース、レブロース、ラクトース、マンニトール、ソルビトール、フルクトース、マルトース、キシリトール、サッカリン塩、タウマチン、アスパルテーム、D−トリプトファン、ジヒドロカルコン、アセスルファムおよびシクラミン酸塩、特に、シクラミン酸ナトリウムおよびナトリウムサッカリン、ならびにこれらの混合物が含まれる。
対象経口配合物には、抗菌剤を含めることができる。このような薬剤に含まれるのは、ハロゲン化ジフェニルエーテル、フェノール化合物(フェノールおよびその相同体、モノおよびポリアルキルおよび芳香族ハロフェノール、レソルシノールおよびその誘導体、ビスフェノール化合物を含めた)、ならびにハロゲン化サリチルアニリド、安息香酸エステル、ならびにハロゲン化カルボアニリドなどの水不溶性の非カチオン性抗菌剤である。水溶性抗菌剤には、とりわけ第四級アンモニウム塩およびビスビクアミド塩が含まれる。トリクロサンモノホスフェートは、さらなる水溶性抗菌剤である。第四級アンモニウム剤には、第四級窒素上の置換基の1個または2個が、約8〜約20個、典型的には約10〜約18個の炭素原子の炭素鎖長を有し(典型的には、アルキル基)、一方残りの置換基(例えば、アルキルまたはベンジル基)が、約1〜約7個の炭素原子などのより低い数の炭素原子を有する(例えば、メチルまたはエチル基)ものが含まれる。臭化ドデシルトリメチルアンモニウム、塩化テトラデシルピリジニウム、臭化ドミフェン、N−テトラデシル−4−エチルピリジニウムクロリド、ドデシルジメチル(2−フェノキシエチル)アンモニウムブロミド、ベンジルジメチルステアリルアンモニウムクロリド、塩化セチルピリジニウム、四級化された5−アミノ−1,3−ビス(2−エチル−ヘキシル)−5−メチル−ヘキサヒドロピリミジン、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウムおよび塩化メチルベンゼトニウムは、典型的な第四級アンモニウム抗菌剤の例示である。他の適切な化合物には、ビス[4−(R−アミノ)−1−ピリジニウム]アルカンが含まれる。他の適切な抗菌剤(ビスグリシン酸銅、グリシン酸銅、クエン酸亜鉛、および乳酸亜鉛など)がまた含まれてもよい。他の抗菌剤には、クロルヘキシジン、トリクロサン、トリクロサンモノホスフェート、および香味油(チモールなど)が含まれる。
対象経口配合物には、1種または複数の酵素をさらに含むことができる。有用な酵素には、プロテアーゼ、溶菌酵素、プラークマトリックス阻害剤およびオキシダーゼのカテゴリーに属するものが含まれる。プロテアーゼには、パパイン、ペプシン、トリプシン、フィシン、ブロメリンが含まれる。細胞壁溶菌酵素には、リゾチームが含まれる。プラークマトリックス阻害剤には、デキストラナーゼ、ムタナーゼが含まれる。オキシダーゼには、グルコースオキシダーゼ、乳酸オキシダーゼ、ガラクトースオキシダーゼ、尿酸オキシダーゼ、ペルオキシダーゼ(西洋ワサビペルオキシダーゼ、ミエロペルオキシダーゼ、ラクトペルオキシダーゼ、クロロペルオキシダーゼを含めた)が含まれる。オキシダーゼはまた、抗菌特性に加えてホワイトニング/洗浄活性を有する。
歯の器具
歯の器具は、歯および口腔内の他の組織と接触するための器具を含み、歯の器具は、ALDH作用剤を含む組成物でコーティングおよび/または含浸される。歯の器具は、デンタルフロスまたはテープ;チップ;ストリップ;フィルム;およびポリマー繊維を含めた含浸繊維でよい。
吸入配合物
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、吸入経路用の製薬送達系によって患者に投与する。対象ALDH作用剤は、吸入による投与に適した形態で配合することができる。吸入投与経路は、吸入した薬物が血液脳関門を迂回できるという利点を提供する。製薬送達系とは、対象ALDH作用剤を気管支の粘膜内層に送達することによる、呼吸器の治療に適したものである。本発明は、圧縮ガスの力に依存して対象ALDH作用剤を容器から排出する系を利用することができる。この目的のためにエアロゾルまたは加圧パッケージを用いることができる。
本明細書中で使用する用語「エアロゾル」とは、その慣用の意味で使用し、加圧下で噴霧ガスによって治療適用部位まで運ばれる非常に微細な液体または固体粒子をいう。製薬エアロゾルを本発明で用いる場合、エアロゾルは、液体担体および噴霧剤の混合物中に溶解、懸濁、または乳化させることができる対象ALDH作用剤を含有する。エアロゾルは、液剤、懸濁液、乳濁液、散剤、または半固体調製物の形態であることができる。エアロゾルは、患者の気道を介して微細な固体粒子または液体霧として投与することを意図する。当業者に知られている様々な種類の噴霧剤を利用することができる。適切な噴霧剤には、それだけには限定されないが、炭化水素または他の適切な気体が含まれる。加圧エアロゾルの場合、計量された量を送達するために値を提供することによって単位用量を決定し得る。
また、対象ALDH作用剤は、気体中に実質的に均一の大きさの非常に微細な液体粒子を生じる器具である噴霧器を用いた送達用に配合することもできる。例えば、対象ALDH作用剤を含有する液体を液滴として分散させる。小さな液滴は、噴霧器の出口チューブを通って空気流によって運ばれることができる。生じる霧は患者の気道内へと浸透する。
潤滑剤、担体、または噴霧剤を含むまたは含まない、対象ALDH作用剤を含有する粉末組成物を、治療を必要としている哺乳動物に投与することができる。本発明のこの実施形態は、粉末薬剤組成物を吸入によって投与するための慣用の装置を用いて実施することができる。例えば、化合物とラクトースまたはデンプンなどの適切な粉末基材との粉末混合物を、例えばカプセルもしくはカートリッジ、例えばゼラチン、またはブリスターパック中に単位剤形で提示してよく、吸入器の補助によりそこから散剤を投与し得る。
対象方法と関連して用いることができるいくつかの異なるタイプの吸入手順があり、ALDH作用剤は吸入によって送達される。対象ALDH作用剤は、基本的に3つの異なる種類の吸入用配合物中で配合することができる。第1に、対象ALDH作用剤は、低沸点の噴霧剤を用いて配合することができる。そのような配合物は、一般に慣用の定用量吸入器(MDI)によって投与する。しかし、米国特許第5,404,871号および第5,542,410号に記載のように、患者の吸気体積および流速を測定する技術を用い得ることによって、繰り返し可能な投薬を得る能力を高めるために慣用のMDIを改変することができる。
あるいは、対象ALDH作用剤を水性またはエタノール溶液中で配合し、慣用の噴霧器によって送達する。一部の実施形態では、そのような溶液配合物は、米国特許第5,497,763号、第5,544,646号、第5,718,222号、および第5,660,166号に開示されている装置および系を用いてエアロゾル化する。
対象ALDH作用剤は乾燥粉末配合物へと配合することができる。そのような配合物は、粉末のエアロゾル霧を作製した後に乾燥粉末配合物を単純に吸入することによって投与することができる。そのようなことを実施するための技術は、米国特許第5,775,320号および米国特許第5,740,794号に記載されている。
用量および投薬
治療中の対象および状態ならびに投与経路に応じて、対象化合物は、例えば、0.1μg〜500mg/体重1kg/日、例えば約0.1μg/体重1kg/日〜約1μg/体重1kg/日、約1μg/体重1kg/日〜約25μg/体重1kg/日、約25μg/体重1kg/日〜約50μg/体重1kg/日、約50μg/体重1kg/日〜約100μg/体重1kg/日、約100μg/体重1kg/日〜約500μg/体重1kg/日、約500μg/体重1kg/日〜約1mg/体重1kg/日、約1mg/体重1kg/日〜約25mg/体重1kg/日、約25mg/体重1kg/日〜約50mg/体重1kg/日、約50mg/体重1kg/日〜約100mg/体重1kg/日、約100mg/体重1kg/日〜約250mg/体重1kg/日、または約250mg/体重1kg/日〜約500mg/体重1kg/日、の用量で投与し得る。一般に、異なる哺乳動物の治療効果の有効性は広く変動し、用量が人間ではラットよりも典型的には20、30またはさらには40倍低い(単位体重あたり)ため、範囲は広い。同様に、投与様式も用量に大きな影響を有する場合がある。したがって、例えば、経口用量は注射用量の約10倍であり得る。局所的送達経路にはより高い用量を使用し得る。
例えば、対象ALDH2活性モジュレーターは、約1mg〜約1000mg/用量、例えば、約1mg〜約5mg、約5mg〜約10mg、約10mg〜約20mg、約20mg〜約25mg、約25mg〜約50mg、約50mg〜約75mg、約75mg〜約100mg、約100mg〜約125mg、約125mg〜約150mg、約150mg〜約175mg、約175mg〜約200mg、約200mg〜約225mg、約225mg〜約250mg、約250mg〜約300mg、約300mg〜約350mg、約350mg〜約400mg、約400mg〜約450mg、約450mg〜約500mg、約500mg〜約750mg、または約750mg〜約1000mg/用量の量で投与することができる。
例示的な用量は、静脈内投与に適した液剤、1日2〜6回摂取する錠剤、または1日1回摂取し、比例的に高い含量の活性成分を含む1つの持続放出カプセルもしくは錠剤などであり得る。持続放出効果は、異なるpH値で溶解するカプセル材料によって、浸透圧によってゆっくりと放出するカプセルによって、または任意の他の既知の徐放性手段によって得られ得る。
当業者は、用量レベルが具体的な化合物、症状の重篤度および対象の副作用に対する感受性の関数として変動する場合があることを容易に理解されよう。所定の化合物の好ましい用量は、様々な手段によって当業者が容易に決定可能である。
使用する用量は達成すべき臨床的目的に応じて変動するが、一部の実施形態では、適切な用量範囲は、化合物を個体に投与した約24時間後に、治療中の個体から採取した血液試料中で約1μg〜約1,000μgまたは約10,000μgまでの対象化合物をもたらすものである。
シロップ、エリキシル、および懸濁液などの経口または直腸投与用の単位剤形を提供してもよく、それぞれの単位用量、例えば、茶さじ量、食さじ量、錠剤または坐薬は、事前に決定した量の、本発明の1つまたは複数の化合物を含む組成物を含む。同様に、注射または静脈内投与用の単位剤形は、滅菌水、通常生理食塩水または別の製薬上許容される担体中の溶液としての組成物中で化合物(複数可)を含み得る。
一部の実施形態では、複数用量の対象化合物を投与する。対象化合物(「活性剤」)の投与頻度は、様々な要因のうちの任意のもの、例えば症状の重篤度などに応じて変動する場合がある。例えば、一部の実施形態では、対象化合物は、月に1回、月に2回、月に3回、隔週(qow)、週に1回(qw)、週に2回(biw)、週に3回(tiw)、週に4回、週に5回、週に6回、隔日(qod)、1日1回(qd)、1日2回(qid)、または1日3回(tid)投与する。上述のように、一部の実施形態では、対象化合物を連続的に投与する。
対象化合物の投与期間、例えば対象化合物を投与する期間は、様々な要因のうちの任意のもの、例えば患者応答などに応じて変動する場合がある。例えば、対象化合物は、約1日〜約1週間、約2週間〜約4週間、約1カ月〜約2カ月、約2カ月〜約4カ月、約4カ月〜約6カ月、約6カ月〜約8カ月、約8カ月〜約1年間、約1年間〜約2年間、もしくは約2年間〜約4年間、またはそれより長い範囲の期間にわたって投与することができる。一部の実施形態では、対象化合物は、個体の寿命の間、投与する。
投与経路
対象ALDH作用剤は、in vivoおよびex vivo方法、ならびに全身性および局所投与経路を含めた、薬物送達に適した任意の利用可能な方法および経路を用いて、個体に投与する。投与は、急性(例えば短期間、例えば、単一投与、1日〜1週間の投与)、または慢性(例えば長期間、例えば1週間よりも長い投与、例えば、約2週間〜約1カ月、約1カ月〜約3カ月、約3カ月〜約6カ月、約6カ月〜約1年間、もしくは1年間よりも長い期間にわたる投与)であることができる。
従来の製薬上許容される投与経路には、鼻腔内、筋肉内、気管内、皮下、皮内、経皮的、舌下、局所的塗布、静脈内、眼(例えば、目、硝子体内などへの局所的)、直腸、経鼻、経口、ならびに他の経腸および非経口の投与経路が含まれる。投与経路は、所望する場合は組み合わせてもよく、または、薬剤および/もしくは所望の効果に応じて調節してもよい。化合物は、単一用量または複数用量で投与することができる。
対象活性剤は、全身性または局所経路を含めた、慣用の薬物の送達に適した任意の利用可能な慣用の方法および経路を用いて、宿主に投与することができる。一般に、本発明によって企図される投与経路には、必ずしもそれだけには限定されないが、経腸、非経口、および吸入経路が含まれる。
吸入投与以外の非経口投与経路には、必ずしもそれだけには限定されないが、局所的、経皮、皮下、筋肉内、眼窩内、関節内、脊髄内、胸骨内、眼内および静脈内の経路、すなわち、消化管以外の任意の投与経路が含まれる。非経口投与は、薬剤の全身性または局所送達をもたらすために運ぶことができる。全身性送達を所望する場合、投与は、典型的には、製薬調製物の侵襲性または全身吸収された局所的または粘膜性投与を含む。
薬剤はまた、経腸投与によって対象に送達することもできる。経腸投与経路には、必ずしもそれだけには限定されないが、経口および直腸(例えば坐薬を使用)の送達が含まれる。
皮膚または粘膜を介して対象ALDH作用剤を投与する方法には、必ずしもそれだけには限定されないが、適切な製薬調製物の局所的塗布、経皮透過、注射および表皮投与が含まれる。経皮透過には、吸収促進剤またはイオン泳動が適切な方法である。イオン泳動透過は、数日間以上の間、無傷の皮膚から電気パルスによってその生成物を連続的に送達する、市販の「パッチ」を用いて達成し得る。
治療方法
本開示は、それを必要とする個体に、有効量の対象作用剤を投与することを一般に伴う、様々な治療方法を提供する。対象ALDH作用剤は、例えば、虚血性ストレス、酸化的ストレス、慢性のフリーラジカル関連疾患、急性のフリーラジカル関連疾患、ニトログリセリンに対する非感受性(例えば、狭心症および心不全におけるもの)、高血圧、末梢動脈疾患、糖尿病、白内障、加齢黄斑変性症、喫煙に起因する肺疾患、癌、神経変性疾患、および骨粗鬆症が関与する状態を含めた様々な障害を治療するのに適している。対象ALDH作用剤は、癌細胞を癌化学療法剤または他の標準的癌治療に対して感作させ、アルコール(例えば、エタノール;エチルアルコール)不耐性を治療し、アルコール(例えば、エタノール;エチルアルコール)嗜癖を治療し、麻薬嗜癖を治療するのに適している。
虚血性ストレスに関連する状態の治療方法
本開示は、それを必要としている個体に有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、個体における、虚血性ストレスに関連する状態の、予防的方法を含めた治療方法を提供する。虚血性ストレスに関連する状態には、虚血状態、虚血現象、虚血を生じさせる可能性のある状態、および虚血現象から生じる状態が含まれる。対象方法による治療に適した虚血性ストレスが関与する状態には、これらに限定されないが、心筋梗塞(例えば、急性心筋梗塞)、心臓手術、脳外傷、脳血管疾患、脳卒中、脊髄損傷、くも膜下出血、様々な器官への虚血が起こる大手術、臓器移植、虚血肢(例えば、1型または2型糖尿病に起因する)、末梢動脈疾患などを含めた任意の状態または事象に起因する虚血が含まれる。
一部の実施形態では、薬剤は、予想または予測される虚血現象の前、例えば虚血現象の約1時間〜約1週間、例えば、予想または予測される虚血現象の約1時間〜約2時間、約2時間〜約4時間、約4時間〜約8時間、約8時間〜約12時間、約12時間〜約16時間、約16時間〜約24時間、約24時間〜約36時間、約36時間〜約48時間、約48時間〜約72時間、または約72時間〜約1週間前に投与する。
特定の状況下、例えば、対象が脳卒中を既に経験している場合、対象が心臓手術を受けようとしている場合などでは、活性剤を用いた前治療が望ましい。例えば、脳卒中を既に経験している患者は、2回目の脳卒中を経験する確率が高くなっている。一過性虚血性発作を起こしやすい対象も脳卒中のリスクが高い。くも膜下出血を患っている対象は、血管を狭窄する血管攣縮によって誘発されるさらなる虚血現象を経験し得る。脳などの臓器の外傷を経験している対象も虚血現象を起こしやすい。長時間にわたる手術を受ける対象も虚血現象を起こしやすい。上記状況は、対象が対象ALDH作用剤を用いた前治療から恩恵を受ける状況を例示している。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、虚血現象後に投与する。例えば、対象ALDH作用剤は、心虚血、再灌流傷害、脳血管疾患、急性心筋梗塞、くも膜下出血、および外傷などの虚血現象の有害作用を軽減させるために有効である。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、虚血現象の1分間以内〜15時間以内、例えば、約1分間〜約5分間、約5分間〜約10分間、約10分間〜約15分間、約15分間〜約30分間、約30分間〜約60分間、約60分間〜約2時間、約2時間〜約4時間、約4時間〜約8時間、約8時間〜約12時間、または約12時間〜約15時間後に投与する。一部の実施形態では、増加した濃度の対象ALDH2作用剤が、虚血現象の後に少なくとも数時間〜数日間、血漿中に維持される。
例えば、一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、急性心筋梗塞(AMI)を患った個体に、AMIの1分間以内〜15時間以内、例えば、約1分間〜約5分間、約5分間〜約10分間、約10分間〜約15分間、約15分間〜約30分間、約30分間〜約60分間、約60分間〜約2時間、約2時間〜約4時間、約4時間〜約8時間、約8時間〜約12時間、または約12時間〜約15時間後に投与する。
眼の障害を治療する方法
本開示は、それを必要としている個体に有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、眼の障害、例えば白内障を治療する方法を提供する。一部の実施形態では、ALDH作用剤はALDH3作用剤である。ALDH作用剤は、眼への投与、例えば、眼への局所投与、眼内注射(例えば硝子体内注射)、または何らかの他の眼への投与経路用に配合する。対象ALDH作用剤で治療することができる眼の障害には、例えば、加齢性白内障、二次白内障、外傷性白内障、先天性白内障、加齢黄斑変性症、放射線白内障などが含まれる。
白内障の危険因子には、とりわけ、UV露光(4−ヒドロキシ−2−ノネナールなどの毒性があるアルデヒドの発生をもたらす場合がある)、タバコ煙への曝露(タバコ煙は高い量のアクロレインなどの反応性アルデヒド(aldehdye)を含有する)がある。例えば、Jia他、Invest Ophthalmol Vis Sci.2007年1月;48(1):339−48.PMID:17197552;J Dong他、Neurochem.2007年11月;103(3):1041−52.PMID:17935603;Papa他、Free Radic Biol Med.2003年5月1日;34(9):1178−89.PMID:12706498;King他、J Exp Zool.1998年9月−10月1日;282(1−2):12−7.PMID:9723161)を参照されたい。本開示は、それを必要としている個体に有効量のALDH作用剤、例えば対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、白内障を治療する方法を提供する。
対象ALDH作用剤は、眼の障害(例えば、白内障、加齢黄斑変性症など)の治療のために、それを必要とする個体に投与することができ、ALDH作用剤は、例えば点眼剤の形態で、目に局所的に投与される。代わりに、対象ALDH作用剤は、別の眼の投与経路によって、例えば、硝子体内に投与することができる。
対象ALDH作用剤は、眼の障害を治療するために1カ月に1回、1カ月に2回、1カ月に3回、隔週(qow)、1週間に1回(qw)、1週間に2回(biw)、1週間に3回(tiw)、1週間に4回、1週間に5回、1週間に6回、隔日(qod)、1日1回(qd)、1日2回(bid)、または1日3回(tid)投与することができる。対象ALDH作用剤は、約3カ月〜約1年間、1年間〜10年間、または10年間を超える期間にわたって投与することができる。
一部の実施形態では、白内障を治療するために対象ALDH作用剤を投与する場合、ALDH作用剤は白内障の手術の前または後に投与する。
皮膚障害を治療する方法
本開示は、それを必要としている個体に有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、皮膚障害を治療する方法を提供する。
対象ALDH作用剤で治療することができる皮膚障害には、これらに限定されないが、放射線皮膚炎、アトピー性皮膚炎、日焼け、皮膚への紫外線損傷、皮膚老化、および早発の脱毛が含まれる。
一部の実施形態では、皮膚障害の治療のために、対象ALDH作用剤は、皮膚に、例えば、皮膚障害に冒された皮膚の領域に局所的に投与される。
本開示はさらに、少なくとも小じわの出現、しわ、皮膚の荒れ、および毛穴のサイズを減少させる方法を提供する。この方法は一般に、個体の皮膚に、有効量の対象ALDH作用剤を局所的に投与することを伴う。これらの実施形態のいくつかにおいて、対象ALDH作用剤は、レチンアルデヒドをレチノイン酸に変換させることにおいてALDH酵素の活性を増加させるものである。これらの実施形態のいくつかにおいて、対象ALDH作用剤は、上記のように皮膚への局所投与のために配合される。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、レチンアルデヒドと一緒に配合される。例えば、米国特許第6,544,531号を参照されたい。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、レチンアルデヒドおよびグリコール酸と一緒に配合される。
本開示はさらに、ざ瘡を治療する方法を提供する。この方法は一般に、個体の皮膚に、有効量の対象ALDH作用剤を局所的に投与することを伴う。これらの実施形態のいくつかにおいて、対象ALDH作用剤は、レチンアルデヒドをレチノイン酸に変換させることにおいてALDH酵素の活性を増加させるものである。
上皮細胞への放射線誘発損傷を治療する方法
本開示は、上皮細胞への放射線および化学療法が誘発する損傷を治療する方法を提供する。癌治療において使用される放射線は、上皮細胞に損傷をもたらし、放射線粘膜炎および放射線皮膚炎などの障害をもたらし得る。癌化学療法はまた、粘膜炎をもたらし得る。本開示は、粘膜炎を治療する方法を提供し、この方法は一般に、それを必要とする個体(例えば、頭頸部癌のための放射線療法を受け、癌治療の結果として放射線粘膜炎を有する個体;癌の治療のために骨盤または腹部に放射線を受け、放射線の結果として粘膜炎を有する個体;癌化学療法を受け、化学療法の結果として粘膜炎を有する個体)に、有効量の対象ALDH作用剤を投与することを伴う。
本開示は、放射線皮膚炎を治療する方法を提供し、この方法は一般に、それを必要とする個体に、有効量のALDH作用剤を投与することを伴う。一部の実施形態では、ALDH作用剤は、対象ALDH作用剤である。他の実施形態では、ALDH作用剤は、例えば、WO2008/122164に開示されているようなALDH作用剤である。放射線皮膚炎は、癌放射線療法、心臓カテーテル(例えば、Schecter他、(2003)J.Drugs Dermatol.2:425を参照されたい)、および蛍光透視手順に起因し得る。対象方法は、プロトン放射線、蛍光透視放射線、紫外線、α放射線、β放射線およびγ放射線の1つまたは複数への曝露に起因する放射線皮膚炎を治療するのに適している。一部の実施形態では、対象方法は、癌放射線療法の結果として生じる放射線皮膚炎の治療を提供する。対象方法をまた使用して、放射線攻撃、核事故、または他の放射線被曝の結果として放射線に曝露したヒトを治療することができる。
放射線皮膚炎を治療する対象方法は、放射線皮膚炎の1つまたは複数の症状を寛解できる。したがって、一部の実施形態では、「有効量」のALDH作用剤は、放射線皮膚炎の1つまたは複数の症状を寛解し、例えば、放射線皮膚炎の1つまたは複数の有害な症状の重症度を軽減する量であり、このような症状には、例えば、脱毛、浮腫、乾性落屑、湿性落屑、潰瘍形成、出血、および皮膚細胞壊死が含まれる。一部の実施形態では、「有効量」のALDH作用剤は、ALDH作用剤による治療の非存在下での重症度および/または持続期間と比較して、放射線皮膚炎の重症度および/または持続期間を少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、または70%超減少させる量である。
ALDH作用剤、またはALDH作用剤を含む配合物を、皮膚、頭皮、口、経鼻食道系、消化管、および泌尿生殖器系の1つまたは複数に適用する。
放射線皮膚炎を治療する対象方法には、ALDH作用剤を含む対象組成物を、皮膚の領域の放射線への曝露の前、間、または後に、皮膚のその領域に局所的に塗布するステップが含まれる
一部の実施形態では、有効量のALDH作用剤を含む組成物を、必要に応じて1日1回から6回、皮膚(例えば、冒された領域、または冒される領域)に塗布する。
一部の実施形態では、有効量のALDH作用剤を含む組成物を、個体が電離放射線に曝露する前に、個体の皮膚に塗布する。例えば、一部の実施形態では、有効量のALDH作用剤を含む組成物を、電離放射線(例えば、癌放射線療法)への個体の曝露の前に、約5分〜約15分、約15分〜約30分、約30分〜約1時間、約1時間〜約4時間、約4時間〜約8時間、約8時間〜約12時間、約12時間〜約18時間、約18時間〜約24時間、約1日〜約2日、約2日〜約3日、約3日〜約4日、または約4日〜約5日、個体の皮膚に塗布する。一部の実施形態では、ALDH作用剤の複数の塗布は、電離放射線への個体の曝露の前に、約12時間〜約24時間、約1日〜約2日、約2日〜約3日、約3日〜約4日、または約4日〜約5日の期間内で行われる。
他の実施形態では、有効量のALDH作用剤を含む組成物を、個体が電離放射線に曝露する後に、個体の皮膚に塗布する。例えば、有効量のALDH作用剤を、電離放射線への個体の曝露の後に、約5分〜約10分、約10分〜約15分、約15分〜約30分、約30分〜約1時間、約1時間〜約4時間、約4時間〜約8時間、約8時間〜約12時間、約12時間〜約18時間、または約18時間〜約24時間個体の皮膚に塗布する。
他の実施形態では、有効量のALDH作用剤を含む組成物を、個体が電離放射線に曝露する前および個体が電離放射線に曝露する後の両方で、個体の皮膚に塗布する。
ALDH作用剤の複数の塗布、例えば、これから癌放射線療法を受けようとする、または癌放射線療法を受けた個体の皮膚への複数の局所的塗布を行うことができる。例えば、ALDH作用剤は、必要に応じて1日1回、1日2回、1日3回、1日4回、1日おきに1回、週2回、または週1回皮膚に塗布することができ、ALDH作用剤の個体の皮膚への投与の頻度は、例えば、放射線皮膚炎の重症度、放射線皮膚炎の予測される重症度、個体の年齢などを含めた様々な要因によって決まる。
放射線療法には、例えば、1日当たり1.8Gy〜1日当たり2Gy、または1日当たり1.5Gy〜1日当たり1.8Gyが含まれてもよい。例えば、放射線療法には、20Gy〜40Gy、45Gy〜60Gy、または60Gy〜80Gyが含まれてもよく、これは分割することができる(例えば、個体が、1日当たり1.5Gy〜1日当たり1.8Gy、または1日当たり1.8Gy〜1日当たり2Gyを受けるように)。
一部の実施形態では、対象方法は、電離放射線の耐容線量の増加を実現する。したがって、一部の実施形態では、対象治療方法は、a)それを必要とする個体(例えば、癌放射線療法で治療可能な癌を有する個体)に、電離放射線の線量を投与することと、b)個体に有効量のALDH作用剤を局所的または局在的に投与することとを伴い、ALDH作用剤は、放射線皮膚炎の程度または重症度を軽減するのに有効であり、電離放射線の線量は、ALDH作用剤による処理の非存在下で個体が耐容できる線量より少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、または30%超高い。
ALDH作用剤
上で述べたように、一部の実施形態では、上皮細胞への放射線誘発損傷を治療する対象方法に関連して投与されるALDH作用剤は、対象ALDH作用剤である。他の実施形態では、ALDH作用剤は、例えば、WO2008/122164に開示されているようなALDH作用剤である。
WO2008/122164に開示されており、上皮細胞への放射線誘発損傷を治療する対象方法と関連して使用するのに適したALDH作用剤には、下記に示すような一般式VIの化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体が含まれる:
[式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲン(例えば、F、Br、Cl、もしくはI)であり、
−−−(点線)は、任意選択の結合であり、
zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
nは、整数0または1であり、
yは、整数0または1であり、
A=CまたはSであり、A=Cであるとき、a=1であり、A=Sであるとき、a=2であり、
Arは、フェニルまたはチオフェン環であり、Arは、カルボニルまたはスルホニル基に対してオルト位(複数可)において、メチル、ハロ、トリフルオロメチル、またはフェニルから独立して選択される1個または複数の置換基で任意選択で置換されており、Arは、カルボニルまたはスルホニル基に対してメタまたはパラであるハロゲンで任意選択で置換されており、Arが、チオフェン環であるとき、カルボニルまたはスルホニル基は、2位または3位においてチオフェン環に結合している]。
適切なALDH作用剤の例には、下記に示すような化合物1〜4、またはWO2008/122164に開示されている化合物のいずれかが含まれる。
化合物1
化合物1:(N−(1,3−ベンゾジオキソール−5−イルメチル)−2,6−ジクロロベンズアミド)。化合物1はまた、Alda−1と呼ばれる。
化合物2は、構造を有する。
化合物2
化合物2:(N−(1,3−ベンゾジオキソール−5−イルメチル)−2,6−ジフルオロベンズアミド)
化合物3は、構造を有する。
化合物3
化合物3:(N−(1,3−ベンゾジオキソール−5−イルメチル)−2−ブロモベンズアミド)。
一部の実施形態では、化合物1、化合物2、および化合物3の1つまたは複数を、特に除外する。
化合物4は、構造を有する。
化合物4
化合物4:(N−(1,3−ベンゾジオキソール−5−イルメチル)−2−ヨードベンズアミド)。
ALDH作用剤のさらなる例は、カプサイシンである。カプサイシンは、構造を有する。
慢性および急性のフリーラジカル関連疾患の治療方法
本開示は、それを必要としている個体に有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、個体における急性および慢性のフリーラジカル関連疾患の治療方法を提供する。
急性のフリーラジカル関連障害
本開示は、それを必要としている個体に有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、個体における急性のフリーラジカル関連疾患の治療方法を提供する。対象方法で治療可能な急性のフリーラジカル関連障害には、癲癇発作(Patel他(2001)Journal of Neurochemistry 79:1065〜1069);UV曝露から生じる皮膚損傷、および皮膚の光損傷(例えば「日光皮膚炎」)(Aldini他(2007)Chem Res Toxicol.20(3):416〜23);急性熱皮膚火傷傷害(Pintaudi他(2000)Free Radic Res.33(2):139〜46);ならびに組織過酸素症(例えば、過酸素症誘発性慢性肺疾患および気管支肺異形成)(Xu他(2006)Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol.291(5):L966〜75)が含まれる。
本開示は、それを必要としている個体に有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、個体における日光皮膚炎の治療方法を提供する。一部の実施形態では、日光皮膚炎を治療する対象方法は、対象ALDH作用剤を含む配合物を、日光皮膚炎によって冒された皮膚の領域に局所的塗布することを含む。
本開示は、それを必要としている個体に有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、個体における癲癇発作の治療方法を提供する。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、癲癇発作が起こった後、例えば、癲癇発作の約1分間以内〜約5分間、約5分間〜約15分間、約15分間〜約30分間、約30分間〜約1時間、または約1時間〜約4時間後に投与する。他の実施形態では、対象ALDH作用剤は、予防的に投与する、例えば、対象ALDH作用剤を、過去に癲癇発作を経験したことがある個体に、別の癲癇発作が起こる可能性を下げるために投与する。一部の実施形態では、有効量の対象ALDH作用剤とは、癲癇発作の重篤度、癲癇発作の頻度、および癲癇発作の持続期間のうちの少なくとも1つを減少させるために有効な量である。
慢性のフリーラジカル関連疾患
本開示は、それを必要としている個体に有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、個体における慢性のフリーラジカル関連疾患の治療方法を提供する。対象方法で治療可能な慢性のフリーラジカル関連障害には、パーキンソン病およびアルツハイマー病などの神経変性疾患(Burke他(2003)Neurol.Dis.2(2):143;ならびにOhtaおよびOhsawa(2006)J.Alzheimer’s Disease、9(2):155);筋萎縮性側索硬化症(ALS);癌、例えば、食道癌(Chen他(2006)Int J Cancer、2119(12):2827〜31);上気道消化管癌(Hashibe他(2006)Cancer Epidemiol Biomarkers Prev.15(4):696〜703);頭頸部扁平細胞癌(Hashimoto他(2006)Tumour Biol.27(6):334〜8;Yokoyama他(2005)Alcohol.35(3):175〜85);抹消動脈疾患(例えば、Wenzel他(2008)Cardiovasc.Res.80:280;およびPipinos他(2006)Free Radical Biol.Med.41:262);アテローム性動脈硬化症などの心血管病(Narita他(2003)Ultrasound in Medicine and Biology、29(10):1415〜1419)などが含まれる。一部の実施形態では、慢性のフリーラジカル関連疾患は、慢性(例えば1日1回)の対象ALDH作用剤を用いた治療によって治療する。
本開示は、個体に有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、アルツハイマー病(AD)を患っている個体においてADを治療する方法を提供する。一部の実施形態では、「有効量」の対象ALDH作用剤とは、個体における認知機能の低下を少なくとも遅らせるために有効な量である。一部の実施形態では、「有効量」の対象ALDH作用剤とは、治療中の個体において記憶を向上させるために有効な量である。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、個体に、約3カ月〜約6カ月、約6カ月〜約1年間、または1年間より長い期間にわたって全身投与する。
本開示は、個体に有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、個体においてパーキンソン病を治療する方法を提供する。一部の実施形態では、「有効量」の対象ALDH作用剤とは、パーキンソン病の1つまたは複数の症状を寛解させるために有効な量である。一部の実施形態では、「有効量」の対象ALDH作用剤とは、疾患の進行を遅らせるために有効な量である。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、個体に、約3カ月〜約6カ月、約6カ月〜約1年間、または1年間より長い期間にわたって全身投与する。
心臓状態の治療方法
本開示は、狭心症、心不全、狭心症および心不全におけるニトログリセリンに対する非感受性(Li他(2006)J.Clin.Invest.116:506〜511)、高血圧(Asselin他(2006)Free Radical Biol.and Med.41:97)、ならびに心疾患などの障害の治療方法を提供する。本方法は、それを必要としている個体に有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤を、ニトログリセリン治療と併せて個体に投与する。対象ALDH作用剤およびニトログリセリンは、同一の投与経路(例えば、経口、舌下、経皮、経舌など)によって投与することができる。代替方法では、対象ALDH作用剤およびニトログリセリンは、異なる投与経路によって投与することができる。例えば、一部の実施形態では、ニトログリセリンを舌下、経舌、経皮、または経口投与し、対象ALDH作用剤を異なる投与経路(例えば、静脈内、筋肉内など)によって投与する。ALDH作用剤は、ニトログリセリンを投与する前、その間、またはその後に投与することができる。
有効量の対象ALDH作用剤とは、ニトログリセリンとの組合せ療法で投与した場合に、狭心症を、ALDH作用剤を投与した約1分間〜約2分間、約2分間〜約3分間、約3分間〜約4分間、約4分間〜約5分間、または約5分間〜約10分間以内の期間に、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、もしくは少なくとも約90%、またはそれより多く低下させるために有効な量をいう。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤およびニトログリセリンは、実質的に同時に、例えば、互いに約2分間以内、約1分間以内、または約30秒間以内に投与する。用語「ニトログリセリンとの組合せ療法」には、対象ALDH作用剤をニトログリセリンと実質的に同時に投与すること;対象ALDH作用剤をニトログリセリンの投与の前に投与すること;対象ALDH作用剤をニトログリセリンの投与の後に投与することなどが包含される。
一部の実施形態では、有効量の対象ALDH作用剤とは、高血圧を治療する、例えば、個体において高血圧の1つまたは複数の症状または徴候を軽減させるために有効な量である。例えば、一部の実施形態では、有効量の対象ALDH作用剤とは、個体において血圧を、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、もしくは少なくとも約25%、またはそれより高く減少させる、あるいは、個体の血圧を正常な範囲内にするために有効な量である。
一部の実施形態では、有効量の対象ALDH作用剤とは、心疾患を治療する、例えば、個体において心疾患の1つまたは複数の症状または徴候を軽減させるために有効な量である。所定のALDH作用剤が心疾患を治療するために有効であるかどうかは、心臓機能を評価する標準の方法、例えば、心電図、血管造影図などを用いて決定することができる。
解毒方法
本開示は、それを必要としている個体に有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、個体において毒性化合物のレベルを低下させる方法を提供する。本開示は、それを必要としている個体に有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、毒性レベルの化合物(例えば、異種アルデヒド、生体アルデヒド、または摂取、吸収、もしくは吸入した場合にALDHのアルデヒド基質を生じさせる化合物)に関連する、あるいはそれから生じる障害の治療方法を提供し、個体における化合物レベルが無毒性レベルまで低下する。
対象方法を用いて個体におけるレベルを低下させることができる毒性化合物には、それだけには限定されないが、エタノール、メタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、異種アルデヒド、生体アルデヒド、および摂取、吸収、または吸入した化合物のin vivo代謝によって生じたアルデヒドが含まれる。対象ALDH作用剤は、1つまたは複数の用量で投与した場合に、エタノール、メタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、異種アルデヒド、生体アルデヒド、または摂取、吸収、もしくは吸入した化合物のin vivo代謝によって生じたアルデヒドなどの化合物の毒性レベルを低下させるために有効な量で、投与する。一部の実施形態では、アルデヒドはアセトアルデヒドである。
例として、対象ALDH作用剤は、過剰なアルコール(例えばエタノール)消費後に個体に投与し、個体における毒性レベルのアルコールまたはアルデヒド(例えばエタノールの代謝産物であるアルデヒド)は、ALDH作用剤を用いた治療前の個体におけるアルコールまたはアルデヒドのレベルと比較して、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、もしくは少なくとも約90%、またはそれより多く低下する。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、毒性があるアルコールまたはアルデヒドのレベルを、ALDH作用剤を投与した後の約5分間以内〜約15分間、約15分間〜約30分間、約30分間〜1時間、約1時間〜約2時間、約2時間〜約4時間、約4時間〜約6時間、もしくは約6時間〜約8時間、またはそれより後に、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、もしくは少なくとも約90%、またはそれより多く低下させるために有効な量で、投与する。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、毒性があるアルコールまたはアルデヒドのレベルを無毒性レベルまで、ALDH作用剤を投与した後の約5分間以内〜約15分間、約15分間〜約30分間、約30分間〜1時間、約1時間〜約2時間、約2時間〜約4時間、約4時間〜約6時間、もしくは約6時間〜約8時間、またはそれより後に低下させるために有効な量で、投与する。
例として、対象ALDH作用剤は、過剰なアルコール(例えばエタノール)消費後に個体に投与し、個体におけるアセトアルデヒドのレベルは、ALDH作用剤を用いた治療前の個体におけるアルコールまたはアルデヒドのレベルと比較して、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、もしくは少なくとも約90%、またはそれより多く低下する。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、アセトアルデヒドのレベルを、ALDH作用剤を投与した後の約5分間以内〜約15分間、約15分間〜約30分間、約30分間〜1時間、約1時間〜約2時間、約2時間〜約4時間、約4時間〜約6時間、もしくは約6時間〜約8時間、またはそれより後に、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、もしくは少なくとも約90%、またはそれより多く低下させるために有効な量で、投与する。
本開示は、有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、アルデヒドの毒性を減少させる方法を提供する。一部の実施形態では、有効量のALDH作用剤とは、アルデヒドの毒性の1つまたは複数の症状を軽減させるために有効な量である。例えば、一部の実施形態では、有効量のALDH作用剤とは、例えば、頭痛、脱水、疲労、嘔気、嘔吐、下痢、脱力感、不安、被刺激性、羞明、音恐怖などを含めた、過剰なエタノール消費の1つまたは複数の症状を軽減させるために有効な量である。
例として、対象ALDH作用剤は、毒性レベルのアルデヒド(例えば過剰なエタノール消費後)を有する個体に投与し、個体における毒性があるアルデヒドレベルは、ALDH作用剤を用いた治療前の個体におけるアルデヒドのレベルと比較して、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、もしくは少なくとも約90%、またはそれより多く低下する。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、毒性があるアルデヒドレベルを、ALDH作用剤を投与した後の約5分間以内〜約15分間、約15分間〜約30分間、約30分間〜1時間、約1時間〜約2時間、約2時間〜約4時間、約4時間〜約6時間、もしくは約6時間〜約8時間、またはそれより後に、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、もしくは少なくとも約90%、またはそれより多く低下させるために有効な量で、投与する。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、毒性があるアルデヒドレベルを無毒性レベルまで、ALDH作用剤を投与した後の約5分間以内〜約15分間、約15分間〜約30分間、約30分間〜1時間、約1時間〜約2時間、約2時間〜約4時間、約4時間〜約6時間、もしくは約6時間〜約8時間、またはそれより後に低下させるために有効な量で、投与する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、上述のように、例えば過剰なエタノール消費後に、エタノールおよびアルデヒドの両方のレベルを低下させる。
別の例として、対象ALDH作用剤は、メタノールまたはエチレングリコールモノメチルエーテルの毒性レベルを有する個体に投与し、メタノールまたはエチレングリコールモノメチルエーテルの毒性レベルは、ALDH作用剤を用いた治療前の個体におけるメタノールまたはエチレングリコールモノメチルエーテルのレベルと比較して、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、もしくは少なくとも約90%、またはそれより多く低下する。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、毒性があるメタノールまたはエチレングリコールモノメチルエーテルのレベルを、ALDH作用剤を投与した後の約5分間以内〜約15分間、約15分間〜約30分間、約30分間〜1時間、約1時間〜約2時間、約2時間〜約4時間、約4時間〜約6時間、もしくは約6時間〜約8時間、またはそれより後に、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、もしくは少なくとも約90%、またはそれより多く低下させるために有効な量で、投与する。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、毒性があるメタノールまたはエチレングリコールモノメチルエーテルのレベルを無毒性レベルまで、ALDH作用剤を投与した後の約5分間以内〜約15分間、約15分間〜約30分間、約30分間〜1時間、約1時間〜約2時間、約2時間〜約4時間、約4時間〜約6時間、もしくは約6時間〜約8時間、またはそれより後に低下させるために有効な量で、投与する。
別の例として、対象ALDH作用剤は、薬物毒性、例えば、薬物(例えば、製薬化合物、違法薬物など)を摂取、吸収、または吸入した後に毒性レベルのアルデヒドを示す個体に投与する。一部の実施形態では、アルデヒドは、薬物の摂取、吸収、または吸入後に、身体内における薬物の代謝によって生成される。アルデヒドの毒性レベルは、ALDH作用剤を用いた治療前の個体におけるアルデヒドのレベルと比較して、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、もしくは少なくとも約90%、またはそれより多く低下する。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、毒性があるアルデヒドレベルを、ALDH作用剤を投与した後の約5分間以内〜約15分間、約15分間〜約30分間、約30分間〜1時間、約1時間〜約2時間、約2時間〜約4時間、約4時間〜約6時間、もしくは約6時間〜約8時間、またはそれより後に、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、もしくは少なくとも約90%、またはそれより多く低下させるために有効な量で、投与する。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、毒性があるアルデヒドレベルを無毒性レベルまで、ALDH作用剤を投与した後の約5分間以内〜約15分間、約15分間〜約30分間、約30分間〜1時間、約1時間〜約2時間、約2時間〜約4時間、約4時間〜約6時間、もしくは約6時間〜約8時間、またはそれより後に低下させるために有効な量で、投与する。
サルソリノールレベルを低下させる方法
本開示は、個体に有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、個体においてサルソリノールレベルを低下させる方法を提供する。サルソリノール(1−メチル−6,7−ジヒドロキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキオノリン)は、ドーパミンとアセトアルデヒドとの縮合生成物である。アセトアルデヒドはエタノールの代謝産物である。血漿サルソリノールレベルは、アルコール依存症でない人よりもアルコール依存症の人で高い。サルソリノールレベルの低下は、アルコール嗜癖の軽減に有用である。
一部の実施形態では、有効量の対象ALDH作用剤は、それを必要としている個体に、過剰なアルコール(例えばエタノール)消費後に投与し、有効量は、ALDH作用剤を用いた治療前の個体におけるサルソリノールレベルと比較して、個体におけるサルソリノールのレベルを、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、もしくは少なくとも約90%、またはそれより多く低下させることをもたらす。一部の実施形態では、有効量の対象ALDH作用剤は、それを必要としている個体に、任意の時点で投与する(例えば、必ずしも過剰なアルコール消費後ではない)。一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、サルソリノールレベルを、ALDH作用剤を投与した後の約5分間以内〜約15分間、約15分間〜約30分間、約30分間〜1時間、約1時間〜約2時間、約2時間〜約4時間、約4時間〜約6時間、もしくは約6時間〜約8時間、またはそれより後に、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、もしくは少なくとも約90%、またはそれより多く低下させるために有効な量で、投与する。これらの実施形態の一部では、個体とは、アルコール依存症を診断された者である。アルコール依存症の症状および診断は、例えば、EnochおよびGoldman(2002)American Family Physician、65:441に記載されている。
糖尿病の治療方法
本開示は、それを必要としている個体に有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、糖尿病の治療方法を提供する。一部の実施形態では、糖尿病を治療するための対象方法は、糖尿病によってもたらされる障害、例えば、糖尿病性腎症、糖尿病性神経障害などの治療を提供する。
一部の実施形態では、対象ALDH作用剤は、個体における血中グルコースレベルを低下させる、例えば、個体における血中グルコースレベルを、作用剤を用いた治療が存在しない場合の血中グルコースレベルと比較して、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、または少なくとも約50%低下させるために有効な量で、投与する。一部の実施形態では、有効量のALDH作用剤とは、血中グルコースレベルを正常な範囲まで低下させるために有効な量である。正常な絶食血中グルコースレベルは、典型的には、食事前に約70mg/dL〜約110mg/dLの範囲である。食事の2時間後の正常な血中グルコースレベルは、通常は約120mg/dL未満である。経口グルコース負荷試験(約75gのグルコースを含む糖溶液を飲み、その後、糖溶液を飲んだ後の様々な時点で血中グルコースレベルを測定することを含む)中の正常な血中グルコースレベルには、糖溶液を飲んだ2時間後に140mg/dL未満、および糖溶液を飲んだ0〜2時間後の間のすべての読取値が200mg/dL未満であることが含まれる。また、血中グルコースレベルは時々mmol/Lでも表す。正常な血中グルコースレベルは一般に約4mmol/L〜8mmol/Lである。正常な血中グルコースレベルは、一般に、食事の90分後に約10mmol/L未満であり、食事前に約4mmol/L〜約7mmol/Lである。
一部の実施形態では、対象治療方法は、対象ALDH作用剤を投与すること、および糖尿病を治療するための少なくとも第2の治療剤(例えばインスリン)を同時投与することを含む。本発明での使用に適したインスリンには、それだけには限定されないが、レギュラーインスリン、セミレンテ、NPH、レンテ、プロタミン亜鉛インスリン(PZI)、ウルトラレンテ、インスリングラルギン、インスリンアスパルト、アシル化インスリン、単量体インスリン、超活性インスリン、肝選択的インスリン、および任意の他のインスリン類似体または誘導体、ならびに前述の任意のものの混合物が含まれる。本発明での使用に適したインスリンには、それだけには限定されないが、米国特許第4,992,417号;第4,992,418号;第5,474,978号;第5,514,646号;第5,504,188号;第5,547,929号;第5,650,486号;第5,693,609号;第5,700,662号;第5,747,642号;第5,922,675号;第5,952,297号;および第6,034,054号;ならびに公開PCT出願WO00/121197;WO09/010645;およびWO90/12814に開示されているインスリン形態が含まれる。インスリン類似体には、それだけには限定されないが、超活性インスリン類似体、単量体インスリン、および肝特異的インスリン類似体が含まれる。
骨粗鬆症の治療方法
本開示は、それを必要としている個体に有効量の対象ALDH作用剤を投与することを一般に含む、骨粗鬆症の治療方法を提供する。一部の実施形態では、「有効量」のALDH作用剤とは、個体において骨密度を増加させるために有効な量である。他の実施形態では、「有効量」のALDH作用剤とは、骨密度の損失速度を減少させるために有効な量である。
頭頸部癌を治療する方法
本開示は、頭頸部癌、例えば、頭部または頸部領域に発生または生じる癌(例えば、毒性アルデヒドの蓄積またはALDH活性の減少の結果として)、例えば、鼻腔中、洞中、唇上、口内、唾液腺中、のど中、または喉頭中に発生する癌を治療する方法を提供する。この方法は一般に、それを必要とする個体に、有効量のALDH作用剤、例えば、ALDH1作用剤、ALDH2作用剤、もしくはALDH3作用剤、またはALDH1作用剤、ALDH2作用剤、およびALDH3作用剤の2つ以上の組合せを投与することを伴う。一部の実施形態では、ALDH作用剤は、対象ALDH作用剤である。他の実施形態では、ALDH作用剤は、WO2008/122164に開示されているようなALDH作用剤である。
一部の実施形態では、対象方法は、頭頸部癌を発生させる危険性がある個体に、有効量のALDH作用剤を投与することを伴い、有効量のALDH作用剤は、個体が頭頸部癌を発生させる危険性を減少させるのに有効な量である。例えば、噛みビンロウの常用者である個体(例えば、噛みビンロウを習慣的に咀嚼する個体)。噛みビンロウは、ビンロウの葉およびビンロウジを組み合わせたものである。タバコを噛みビンロウと合わせることがある。噛みビンロウ(タバコと組み合わせることがある)は咀嚼される。噛みビンロウの習慣的な長期間の使用は、口腔および食道の扁平上皮細胞癌の高い危険性と関連する。
一部の実施形態では、対象方法は、噛みビンロウの習慣的使用によって口腔または食道の扁平上皮細胞癌(頭頸部癌)を発生させる危険性が一般集団より大きい個体に、有効量のALDH作用剤を投与することを伴い、ALDH作用剤は、全身的または局在的に投与される。口腔への局所投与は、経口配合物、例えば、上記のような口内リンス剤、練り歯磨き、ロゼンジ剤、チューインガム、歯磨きジェル、歯磨き粉など中にあるALDH作用剤を投与することによって達成することができる。一部の実施形態では、有効量のALDH作用剤は、1つまたは複数の用量で投与したときに、個体が頭頸部癌を発生させる危険性を減少させるのに有効であり、例えば、ALDH作用剤で治療されていない個体における危険性と比較して、危険性を少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、または80%超減少させるのに有効である量である。
一部の実施形態では、ALDH作用剤を、頭頸部癌を有する個体に投与する。一部の実施形態では、ALDH作用剤を、例えば、任意の他の抗癌剤の同時投与がされない単独療法において単独で投与する。他の実施形態では、ALDH作用剤は、標準的癌治療(例えば、化学療法、放射線療法、手術、またはこれらの組合せ)と併せて投与する。例えば、喉頭癌は、1)放射線療法;2)手術(例えば、レーザー切除手術);3)シスプラチン/5−FU併用療法、それに続く放射線療法;または4)放射線療法およびシスプラチン治療と組み合わせて、ALDH作用剤を投与することによって治療することができる。別の非限定的例として、口腔癌は、1)手術;2)放射線療法(例えば、外照射療法または組織内移植放射線療法);または3)手術および放射線療法の組合せと組み合わせて、ALDH作用剤を投与することによって治療することができる。
対象方法は、適切な対照と比較したときに、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約50%、少なくとも約75%、少なくとも約85%、または少なくとも約90%、腫瘍の完全な根絶まで、腫瘍量を減少させるのに有効である。したがって、これらの実施形態では、対象ALDH作用剤の「有効量」は、標準的癌治療と併せて投与したときに、適切な対照と比較したときに少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約50%、少なくとも約75%、少なくとも約85%、または少なくとも約90%、腫瘍の完全な根絶まで、腫瘍量を減少させるのに有効な量である。実験動物系において、適切な対照は、薬剤で治療されていない遺伝学的に同一の動物でよい。非実験系において、適切な対照は、薬剤を投与する前に存在する腫瘍量でよい。他の適切な対照は、プラセボ対照でよい。
腫瘍量が減少したかどうかは、これらに限定されないが、固形腫瘍量の測定;細胞学的アッセイを使用した腫瘍細胞の数の計数;蛍光活性化細胞選別(例えば、腫瘍に関連する抗原に特異的な抗体を使用した);腫瘍のサイズを推定および/または監視するための腫瘍のコンピュータ断層撮影、磁気共鳴映像法、ならびに/あるいはX線イメージング;生体試料(例えば、血液、血清、血漿など)中の腫瘍に関連する抗原の量の測定などを含めた任意の公知の方法を使用して決定することができる。
癌の治療のための併用療法
本開示は、癌を治療する方法を提供し、例えば、ALDH作用剤は、癌細胞を癌化学療法剤または他の標準的癌治療(放射線療法など)に対して感作させるのに適している。一部の実施形態では、ALDH作用剤は、対象ALDH作用剤である。他の実施形態では、ALDH作用剤は、WO2008/122164に開示されているようなALDH作用剤である。
一部の実施形態では、対象方法は、個体において癌細胞の数を減少させ、かつ/または腫瘍量を減少させるのに必要な化学療法剤の量または電離放射線の線量の減少を実現する。したがって、例えば、一部の実施形態では、本開示は、癌を有する個体において癌を治療する方法を提供し、この方法は一般に、a)ALDH作用剤;およびb)癌化学療法剤を投与することを伴い、ALDH作用剤および癌化学療法剤は、個体において腫瘍細胞の数および/または腫瘍量を少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または90%超減少させるのに有効な合わせた有効量で投与され、癌化学療法剤の用量は、単独療法(ALDH作用剤の同時投与を伴わない)で投与されたときに、癌細胞の数または腫瘍量の同じ減少を実現するのに必要とされる化学療法剤の用量よりも、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、または25%超少ない。
一部の実施形態では、本開示は、癌を有する個体において癌を治療する方法を提示し、この方法は一般に、a)ALDH作用剤;およびb)電離放射線を投与することを伴い、ALDH作用剤および電離放射線は、個体において腫瘍細胞の数および/または腫瘍量を少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または90%超減少させるのに有効な合わせた有効量で投与され、電離放射線の線量は、単独療法(ALDH作用剤の同時投与を伴わない)で投与されたときに、癌細胞の数または腫瘍量の同じ減少を実現するのに必要とされる電離放射線の線量よりも、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、または25%超少ない。
放射線療法には、これらに限定されないが、ビームなどの外部から加えられた源から、または小さな放射能源の移植によって送達されるX線もしくはγ線が含まれる。例えば、放射線療法には、外照射療法および近接照射療法が含まれる。
化学療法剤は、癌細胞の増殖を減少させる非ペプチド性(すなわち、非タンパク質性)化合物であり、細胞毒性剤および細胞分裂抑制剤を包含する。化学療法剤の非限定的例には、アルキル化剤、ニトロソ尿素、代謝拮抗剤、抗腫瘍抗生物質、植物(ビンカ)アルカロイド、およびステロイドホルモンが含まれる。
細胞増殖を減少させるように作用する薬剤は、当技術分野において公知であり、広く使用されている。このような薬剤には、アルキル化剤(ナイトロジェンマスタード、ニトロソ尿素、エチレンイミン誘導体、スルホン酸アルキル、およびトリアゼンなど)(これらに限定されないが、メクロレタミン、シクロホスファミド(Cytoxan(商標))、メルファラン(L−サルコリシン)、カルムスチン(BCNU)、ロムスチン(CCNU)、セムスチン(メチル−CCNU)、ストレプトゾシン、クロロゾトシン、ウラシルマスタード、クロルメチン、イホスファミド、クロラムブシル、ピポブロマン、トリエチレンメラミン、トリエチレンチオホスホラミン、ブスルファン、ダカルバジン、およびテモゾロミドを含めた)が含まれる。
代謝拮抗剤には、葉酸類似体、ピリミジン類似体、プリン類似体、およびアデノシンデアミナーゼ阻害剤(これらに限定されないが、シタラビン(CYTOSAR−U)、シトシンアラビノシド、フルオロウラシル(5−FU)、フロクスウリジン(FudR)、6−チオグアニン、6−メルカプトプリン(6−MP)、ペントスタチン、5−フルオロウラシル(5−FU)、メトトレキサート、10−プロパルギル−5,8−ジデアザ葉酸(PDDF、CB3717)、5,8−ジデアザテトラヒドロ葉酸(DDATHF)、ロイコボリン、リン酸フルダラビン、ペントスタチン、およびゲムシタビンを含めた)が含まれる。
適切な天然物およびそれらの誘導体,(例えば、ビンカアルカロイド、抗腫瘍抗生物質、酵素、リンフォカイン、およびエピポドフィロトキシン)には、これらに限定されないが、Ara−C、パクリタキセル(Taxol(登録商標))、ドセタキセル(Taxotere(登録商標))、デオキシコホルマイシン、マイトマイシン−C、L−アスパラギナーゼ、アザチオプリン;ブレキナル;アルカロイド、例えば、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビノレルビン、ビンデシンなど;ポドフィロトキシン、例えば、エトポシド、テニポシドなど;抗生物質、例えば、アントラサイクリン、ダウノルビシン塩酸塩(ダウノマイシン、ルビドマイシン、cerubidine)、イダルビシン、ドキソルビシン、エピルビシンおよびモルホリノ誘導体など;フェノキシゾンビスシクロペプチド、例えば、ダクチノマイシン;塩基性糖ペプチド、例えば、ブレオマイシン;アントラキノングリコシド、例えば、プリカマイシン(ミトラマイシン);アントラセンジオン、例えば、ミトキサントロン;アジリノピロロインドールジオン、例えば、マイトマイシン;大環状免疫抑制剤、例えば、シクロスポリン、FK−506(タクロリムス、prograf)、ラパマイシンなどが含まれる。
他の抗増殖性細胞毒性剤は、ナベルベン、CPT−11、アナストラゾール、レトラゾール、カペシタビン、レロキサフィン、シクロホスファミド、イホスファミド、およびドロロキサフィンである。
抗増殖性作用を有する微小管作用剤はまた使用に適しており、これらに限定されないが、アロコルヒチン(NSC406042)、ハリコンドリンB(NSC609395)、コルヒチン(NSC757)、コルヒチン誘導体(例えば、NSC33410)、ドルスタチン10(NSC376128)、メイタンシン(NSC153858)、リゾキシン(NSC332598)、パクリタキセル(Taxol(登録商標))、Taxol(登録商標)誘導体、ドセタキセル(Taxotere(登録商標))、チオコルヒチン(NSC361792)、トリチルシステリン、硫酸ビンブラスチン、硫酸ビンクリスチン、天然および合成のエポチロン(これらに限定されないが、エオプチロンA、エポチロンBを含めた)、ディスコデルモリド;エストラムスチン、ノコダゾールなどが含まれる。
使用に適したホルモンモジュレーターおよびステロイド(合成類似化合物を含めた)には、これらに限定されないが、副腎皮質ステロイド、例えば、プレドニゾン、デキサメサゾンなど;エストロゲンおよびプレゲスチン、例えば、カプロン酸ヒドロキシプロゲステロン、酢酸メドロキシプロゲステロン、酢酸メゲストロール、エストラジオール、クロミフェン、タモキシフェンなど;および副腎皮質抑制剤、例えば、アミノグルテチミド;17α−エチニルエストラジオール;ジエチルスチルベストロール、テストステロン、フルオキシメステロン、プロピオン酸ドロモスタノロン、テストラクトン、メチルプレドニゾロン、メチル−テストステロン、プレドニゾロン、トリアムシノロン、クロロトリアニセン、ヒドロキシプロゲステロン、アミノグルテチミド、エストラムスチン、酢酸メドロキシプロゲステロン、ロイプロリド、フルタミド(Drogenil)、トレミフェン(Fareston)、およびZoladex(登録商標)が含まれる。エストロゲンは、増殖および分化を刺激する。したがって、エストロゲン受容体に結合する化合物は、この活性を遮断するために使用される。副腎皮質ステロイドは、T細胞増殖を阻害し得る。
他の化学療法剤には、金属錯体、例えば、シスプラチン(cis−DDP)、カルボプラチンなど;尿素、例えば、ヒドロキシ尿素;およびヒドラジン、例えば、N−メチルヒドラジン;エピドフィロトキシン;トポイソメラーゼ阻害剤;プロカルバジン;ミトキサントロン;ロイコボリン;テガフルなどが含まれる。対象とする他の抗増殖剤には、免疫抑制剤、例えば、ミコフェノール酸、サリドマイド、デスオキシスペルグアリン、アザスポリン、レフルノミド、ミゾリビン、アザスピラン(SKF105685);Iressa(登録商標)(ZD1839、4−(3−クロロ−4−フルオロフェニルアミノ)−7−メトキシ−6−(3−(4−モルホリニル)プロポキシ)キナゾリン)などが含まれる。
「タキサン」には、パクリタキセル、および任意の活性タキサン誘導体またはプロドラッグが含まれる。「パクリタキセル」(本明細書において、類似体、配合物、および誘導体、例えば、ドセタキセル、TAXOL(商標)、TAXOTERE(商標)(ドセタキセルの配合物)、パクリタキセルの10−デスアセチル類似体、およびパクリタキセルの3’N−デスベンゾイル−3’N−t−ブトキシカルボニル類似体などが含まれると理解すべきである)は、当業者に公知の技術を用いて容易に調製してもよく(また、WO94/07882、WO94/07881、WO94/07880、WO94/07876、WO93/23555、WO93/10076;米国特許第5,294,637号;同第5,283,253号;同第5,279,949号;同第5,274,137号;同第5,202,448号;同第5,200,534号;同第5,229,529号;および欧州第590,267号を参照されたい)、あるいは例えば、Sigma Chemical Co.、St.Louis、Mo.を含めた様々な商業的供給源から得てもよい(セイヨウイチイからのT7402;または雲南イチイからのT−1912)。
パクリタキセルとは、パクリタキセルの通常の化学的に利用可能な形態だけではなく、類似体および誘導体(例えば、上で述べたようなTaxotere(商標)ドセタキセル)およびパクリタキセル複合体(例えば、パクリタキセル−PEG、パクリタキセル−デキストラン、またはパクリタキセル−キシロース)も意味すると理解すべきである。
「タキサン」という用語内にまた含まれるのは、親水性誘導体、および疎水性誘導体の両方を含めた様々な公知の誘導体である。タキサン誘導体には、これらだけに限らないが、国際出願第WO99/18113号に記載されているガラクトースおよびマンノース誘導体;WO99/14209に記載されているピペラジノおよび他の誘導体;WO99/09021、WO98/22451、および米国特許第5,869,680号に記載されているタキサン誘導体;WO98/28288に記載されている6−チオ誘導体;米国特許第5,821,263号に記載されているスルフェンアミド誘導体;ならびに米国特許第5,415,869号に記載されているタキソール誘導体が含まれる。それにはさらに、これらに限定されないが、WO98/58927;WO98/13059;および米国特許第5,824,701号に記載されているものを含めたパクリタキセルのプロドラッグが含まれる。
本発明の方法に関連して使用するのに適した生物学的応答調節剤には、これらに限定されないが、(1)チロシンキナーゼ(RTK)活性の阻害剤;(2)セリン/スレオニンキナーゼ活性の阻害剤;(3)腫瘍に関連する抗原アンタゴニスト(腫瘍抗原に特異的に結合する抗体など);(4)アポトーシス受容体作用剤;(5)インターロイキン−2;(6)IFN−α;(7)IFN−γ;(8)コロニー刺激因子;(9)血管形成の阻害剤;および(10)腫瘍壊死因子のアンタゴニストが含まれる。
タバコの煙が誘発する肺癌を治療する方法
本開示は、タバコの煙が誘発する肺癌、例えば、タバコの煙への長期に及ぶ曝露(直接または間接)に起因する肺癌を治療するための方法を提供する。
タバコの煙中に存在する少なくとも6種の毒物(アクロレイン、アセトアルデヒド、アクリロニトリル、ベンゼン、1,3−ブタジエン、およびホルムアルデヒド)は、健康上のリスクとして特に懸念される。アクロレインは高い害毒指数を有し、スルフヒドリル基と反応することによって酸化的ストレスをもたらす。アクロレインは、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、および4−ヒドロキシノネナールより有毒(10〜1000倍)であり、喫煙者の気道の液体中で80マイクロMに達し得る。(例えば:1.Liu他、Journal of Neurochemistry、2007、103、2690〜2700。2.Esterbauer H、Schaur RJ、Zollner H.Chemistry and biochemistry of 4−hydroxynonenal, malonaldehyde and related aldehydes.Free Radic Biol Med.1991;11:81〜128。3.Nguyen E、Picklo MJ Sr.Inhibition of succinic semialdehyde dehydrogenase activity by alkenal products of lipid peroxidation.Biochim Biophys Acta.2003;1637:107〜112。4.Eiserich JP、van der Vliet A、Handelman GJ、Halliwell B、Cross CE.Dietary antioxidants and cigarette smoke−induced biomolecular damage:a complex interaction.Am J Clin Nutr.1995;62(suppl 6):1490S〜1500Sを参照されたい)。
タバコの煙が誘発する肺癌を治療するための対象方法は一般に、それを必要とする個体に、有効量のALDH作用剤を投与することを伴う。一部の実施形態では、ALDH作用剤は、対象ALDH作用剤である。他の実施形態では、ALDH作用剤は、WO2008/122164に開示されているようなALDH作用剤である。
タバコの煙が誘発する肺癌を治療する対象方法は、適切な対照と比較したときに、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約50%、少なくとも約75%、少なくとも約85%、または少なくとも約90%、腫瘍の完全な根絶まで、肺癌腫瘍量を減少させるのに有効である。したがって、これらの実施形態では、対象ALDH作用剤の「有効量」は、適切な対照と比較したときに、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約50%、少なくとも約75%、少なくとも約85%、または少なくとも約90%、腫瘍の完全な根絶まで、腫瘍量を減少させるのに有効な量である。実験動物系において、適切な対照は、薬剤で治療されていない遺伝学的に同一の動物でよい。非実験系において、適切な対照は、薬剤を投与する前に存在する腫瘍量でよい。他の適切な対照は、プラセボ対照でよい。
腫瘍量が減少したかどうかは、これらに限定されないが、固形腫瘍量の測定;細胞学的アッセイを使用した腫瘍細胞の数の計数;蛍光活性化細胞選別(例えば、腫瘍に関連する抗原に特異的な抗体を使用した);腫瘍のサイズを推定および/または監視するための腫瘍のコンピュータ断層撮影、磁気共鳴映像法、ならびに/あるいはX線イメージング;生体試料(例えば、血液、血清、血漿など)中の腫瘍に関連する抗原の量の測定などを含めた任意の公知の方法を使用して決定することができる。
一部の実施形態では、ALDH作用剤は、単独療法として投与される。他の実施形態では、ALDH作用剤は、1)標準的な癌化学療法薬剤;2)肺癌のための放射線療法;および3)癌のための外科的治療(例えば、肺からの癌組織の外科的切除)の1つまたは複数と組み合わせて投与し得る。
治療に適した対象
対象ALDH作用剤を用いた治療に適した対象には、上述の状態を患っている個体;上述の状態を発生するリスクのある個体;対象ALDH作用剤以外の薬剤で上述の状態の治療を受けたが、そのような治療に応答しなかった個体、または最初はそのような治療に応答したが、後に再発した個体;上述の状態について対象ALDH作用剤以外の薬剤を用いた治療に不応性の個体;および上述の状態について対象ALDH作用剤以外の薬剤を用いた治療を耐用できない個体が含まれる。対象ALDH作用剤で治療するのに適した対象には、下記に記載した状態を有すると診断された個体が含まれる。
ALDH作用剤を投与することを含む方法
対象ALDH作用剤の投与を含む対象治療方法は、酸化的ストレスに関連するまたはそれから生じる障害または状態;ニトログリセリン非感受性に関連する障害または状態;毒性レベルのエチルアルコール、アルデヒド、メタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、生体または異種アルデヒドなどに関連する障害または状態;ならびに心臓の疾患および状態、例えば、冠動脈疾患、狭心症などを含めた、上述の様々な状態の治療に適している。一部の実施形態では、個体は、図5Aに示すアミノ酸配列を有するALDH2をコードしているALDH2対立遺伝子に対してホモ接合性のヒトである。他の実施形態では、個体は、図5Bに示すE487K変異体を有するALDH2をコードしている、1つまたは2つのALDH22対立遺伝子を保有するヒトである。
東アジア人口の約40%が半優性のALDH22対立遺伝子を保有する。そのような個体は、顔面紅潮、嘔気、および頻脈のうちの1つまたは複数が含まれる、エタノール消費に対する応答によって特徴づけることができる。さらに、ALDH22個体は、狭心症および冠動脈疾患などの障害においてニトログリセリン治療に対する応答性も低い。ALDH22対立遺伝子に対してヘテロ接合性またはホモ接合性である個体は、対象ALDH作用剤の投与を含む対象方法を用いた治療に適している。
虚血性ストレスに関連する状態の治療方法
対象ALDH作用剤で治療するのに適した対象には、心臓手術を受ける予定のある個体、または心臓手術を受けた個体;脳卒中を経験したことがある個体;脳外傷を患った個体;長時間の手術を受けた個体;心筋梗塞(例えば、急性心筋梗塞)を患った個体、スケジュールされた心臓バイパス手術を受ける予定になっている個体;脳血管疾患を患っている個体;脊髄損傷を有する個体;くも膜下出血を有する個体;および臓器移植を受ける予定の個体が含まれる。対象ALDH作用剤による治療に適した対象にはまた、例えば、1型または2型糖尿病に起因する虚血性肢障害を有する個体が含まれる。
眼の障害を治療する方法
ALDH作用剤(例えば、対象ALDH作用剤)で治療するのに適した対象には、眼の障害を有する個体が含まれる。眼の障害には、例えば、加齢性白内障、続発性白内障、外傷性白内障、先天性白内障、加齢黄斑変性症、放射線白内障などが含まれる。
皮膚障害を治療する方法
ALDH作用剤(例えば、対象ALDH作用剤)で治療するのに適した対象には、皮膚障害を有する個体が含まれる。皮膚障害には、例えば、放射線皮膚炎、アトピー性皮膚炎、日焼け、皮膚への紫外線損傷、皮膚老化、および早発の脱毛が含まれる。
上皮細胞への放射線誘発損傷を治療する方法
ALDH作用剤で治療するのに適した対象には、偶発的にまたは癌放射線療法などの医学的処置によって電離放射線に曝露されてきた個体が含まれる。
急性のフリーラジカル関連疾患の治療方法
対象ALDH作用剤を用いた治療に適した対象には、癲癇発作を持つまたは経験したことがある個体;UV曝露から生じる皮膚損傷を有する個体;皮膚の光損傷を有する個体;急性熱皮膚火傷傷害を有する個体;および組織過酸素症を患っている個体が含まれる。
慢性のフリーラジカル関連疾患の治療方法
対象ALDH作用剤を用いた治療に適した対象には、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、または他の神経変性疾患を診断された個体;アテローム性動脈硬化症を有する個体;食道癌を有する個体;頭頸部扁平細胞癌を有する個体;および上気道消化管癌を有する個体が含まれる。
心状態の治療方法
対象ALDH作用剤を用いた治療に適した対象には、狭心症を有する個体;心不全を有する個体;狭心症または心不全の治療においてニトログリセリンに対する非感受性を示す個体;高血圧を有する個体;および心疾患を有する個体が含まれる。
解毒方法
対象ALDH作用剤を用いた治療に適した対象には、毒性があるアルデヒドレベル、例えば、毒性化合物の摂取、毒性化合物の吸入、毒性レベルの化合物の摂取もしくは吸入、または正常な代謝中のアルデヒドの生成によるものを有する個体が含まれる。このような個体には、これらに限定されないが、エタノール、メタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、または他の異種もしくは生体アルデヒド化合物、または生体アルデヒドを生じさせる化合物を摂取または吸入した個体が含まれる。例えば、そのような個体には、殺虫剤、殺真菌剤、または他のそのような化合物を摂取または吸入した個体;過剰なレベルのエタノールを消費した個体などが含まれる。
糖尿病の治療方法
対象ALDH作用剤を用いた治療に適した対象には、1型または2型糖尿病を有する個体が含まれる。治療に適した対象には、1型真性糖尿病を診断された個体が含まれ、そのような個体には、約126mg/dLを超える絶食血中グルコースレベルを有する者が含まれる。そのような個体には、2時間のグルコース負荷試験(75gの無水グルコース、経口)後に約200mg/dLを超える血中グルコースレベルを有する者が含まれる。治療に適した対象には、2型糖尿病を診断された個体;未だ2型糖尿病を診断されていないが、2型糖尿病を発症するリスクのある個体、例えば、25を超える体重指数(キログラムの体重を身長(メートル)の二乗で除算)を有する個体、例えば、約25〜約27、約27〜約30、または30を超える体重指数を有する個体が含まれる。
癌を治療する方法
癌化学療法剤および/または電離放射線と組み合わせた、ALDH作用剤による治療に適した対象には、癌を有する個体が含まれる。この方法は、癌腫、肉腫、白血病、およびリンパ腫を含めた多種多様の癌を治療するのに有用である。したがって、個体は、癌腫、肉腫、白血病、またはリンパ腫などの癌を有し得る。一部の実施形態では、個体は、タバコの煙への長期に及ぶ曝露に起因する肺癌を有する。
対象方法を使用して治療することができる癌腫には、これらに限定されないが、食道癌、肝細胞癌、基底細胞癌(皮膚癌の一形態)、扁平上皮細胞癌(様々な組織)、膀胱癌(移行上皮癌(膀胱の悪性新生物)を含めた)、気管支癌、結腸癌、結腸直腸癌、胃癌、肺癌(肺の小細胞癌および非小細胞癌を含めた)、副腎皮質癌、甲状腺癌、膵臓癌、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳頭状癌、乳頭状腺癌、嚢胞腺癌、髄様癌、腎細胞癌、導管上皮内癌または胆管癌、胆管細胞癌、絨毛癌、精上皮腫、胎児性癌、ウィルムス腫瘍、子宮頸癌、子宮癌、睾丸癌、骨原性癌、上皮癌、および上咽頭癌などが含まれる。
対象方法を使用して治療することができる肉腫には、これらに限定されないが、線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、脊索腫、骨原性肉腫、骨肉腫、血管肉腫、内皮肉腫、リンパ管肉腫、リンパ管内皮肉腫、滑膜腫、中皮腫、ユーイング肉腫、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、および他の軟部肉腫が含まれる。
対象方法を使用して治療することができる他の固形腫瘍には、これらに限定されないが、神経膠腫、星状細胞腫、髄芽腫、頭蓋咽頭腫、上衣細胞腫、松果体腫、血管芽細胞腫、聴神経腫、乏突起膠腫、髄膜腫、黒色腫、神経芽細胞腫、および網膜芽細胞腫が含まれる。
対象方法を使用して治療することができる白血病には、これらに限定されないが、a)慢性骨髄増殖性症候群(多分化能造血幹細胞の新生物障害);b)急性骨髄性白血病(多分化能造血幹細胞または限定された分化能の造血細胞の悪性形質転換;c)B細胞CLL、T細胞CLL前リンパ球性白血病、および有毛細胞白血病を含めた、慢性リンパ球性白血病(CLL;免疫学的に未成熟で機能的に無能力の小リンパ球のクローン増殖);ならびにd)急性リンパ芽球性白血病(リンパ芽球の蓄積によって特徴づけられる)が含まれる。対象方法を使用して治療することができるリンパ腫には、これらに限定されないが、B細胞リンパ腫(例えば、バーキットリンパ腫);ホジキンリンパ腫などが含まれる。
変異体ALDH
本開示は、変異体ALDHポリペプチドを提供する。対象変異体ALDHポリペプチドは、ALDH2のE487Kと等しい位置においてグルタミン酸からリシン(E→K)への変化を含む(例えば、図5Aに示したALDH2のアミノ酸配列のE501、成熟ALDH2(図5Aにおいてボールド体で示されるMLRAAARFGPRLGRRLLペプチドを有さない)のE487である。E→Kの置換は、ALDHポリペプチドの酵素活性を減少させる。対象変異体ALDHポリペプチドは、ALDHポリペプチドの酵素活性を増加させる薬剤を同定するのに有用である。したがって、本開示はまた、ALDHの酵素活性を増加させる薬剤の同定のためのスクリーニング法において、ポリペプチドを使用する方法を提供する。
対象変異体ALDHポリペプチドは、例えば、対象変異体ALDHポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸を合成し、適切な宿主細胞において核酸を発現させることによって、組換えによって産生することができる。したがって、一部の実施形態では、対象変異体ALDHポリペプチドは、組換えである。対象変異体ALDHポリペプチドは、他の非ALDHポリペプチドまたは他の巨大分子から単離することができ、一部の実施形態では精製され、例えば、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、少なくとも約99%、または99%超の純度である。
対象変異体ALDHポリペプチドは、野生型ALDHポリペプチドと比較して酵素活性の減少を示す。例えば、対象変異体ALDHポリペプチドは、対応する野生型ALDHポリペプチドの酵素活性の約80%未満、約70%未満、約60%未満、約50%未満、約40%未満、約30%未満、または約25%未満である酵素活性を示す。
一例として、一部の実施形態では、対象変異体ALDHポリペプチドは、図6Aまたは図6Bに記載されているアミノ酸配列と比較して少なくとも1つのE488K置換を含み、図6Aまたは図6Bに記載されているアミノ酸配列を含むALDH1ポリペプチドの酵素活性の約80%未満、約70%未満、約60%未満、約50%未満、約40%未満、約30%未満、または約25%未満である酵素活性を示す。
別の例として、一部の実施形態では、対象変異体ALDHポリペプチドは、図7に記載されているアミノ酸配列と比較して、少なくとも1つのE447K置換を含み、図7に記載されているアミノ酸配列を含むALDH3ポリペプチドの酵素活性の約80%未満、約70%、約60%未満、約50%未満、約40%未満、約30%未満、または約25%未満である酵素活性を示す。
別の例として、一部の実施形態では、対象変異体ALDHポリペプチドは、図12に記載されているアミノ酸配列と比較して、少なくとも1つのE523K置換を含み、図12に記載されているアミノ酸配列を含むALDH5ポリペプチドの酵素活性の約80%未満、約70%未満、約60%未満、約50%未満、約40%未満、約30%未満、または約25%未満である酵素活性を示す。
一部の実施形態では、対象変異体ALDHポリペプチドは、図6Aまたは図6Bに記載されているアミノ酸配列と比較して、少なくとも1つのE488K置換を含み、図6Aまたは6Bに記載されているアミノ酸配列の一続きの約400aa〜約450aa、または約450aa〜約501aaと、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、対象変異体ALDHポリペプチドは、図6Aまたは図6Bに記載されているアミノ酸配列を含み、図6Aまたは図6Bに記載されているアミノ酸配列と比較して、E488K置換を含む。
一部の実施形態では、対象変異体ALDHポリペプチドは、図7に記載されているアミノ酸配列と比較して、少なくとも1つのE447K置換を含み、図7に記載されているアミノ酸配列の一続きの約350aa〜約400aa、または約400aa〜約453aaと、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、対象変異体ALDHポリペプチドは、図7に記載されているアミノ酸配列を含み、図7に記載されているアミノ酸配列と比較して、E447K置換を含む。
一部の実施形態では、対象変異体ALDHポリペプチドは、図12に記載されているアミノ酸配列と比較して、少なくとも1つのE523K置換を含み、図12に記載されているアミノ酸配列の一続きの約400aa〜約450aa、約450aa〜約500aa、または約500aa〜約535aaと、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、対象変異体ALDHポリペプチドは、図12に記載されているアミノ酸配列を含み、図12に記載されているアミノ酸配列と比較して、E523K置換を含む。
一部の実施形態では、対象変異体ALDHは、融合ポリペプチド、例えば、融合パートナーとインフレームで融合している対象変異体ALDHを含むポリペプチドであり、融合パートナーは、ALDH以外のポリペプチドである。一部の実施形態では、融合パートナーは、対象変異体ALDHポリペプチドのアミノ末端に結合している。他の実施形態では、融合パートナーは、対象変異体ALDHポリペプチドのカルボキシ末端に結合している。他の実施形態では、融合パートナーは、変異体ALDHポリペプチド内部の位置において、対象変異体ALDHポリペプチドにインフレームで融合している。適切な融合パートナーには、これらに限定されないがヘマグルチニン、FLAGなどを含めた、エピトープタグなどの免疫学的タグ;これらに限定されないが、蛍光タンパク質、酵素(例えば、β−ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、西洋ワサビペルオキシダーゼなど)など含めた、検出可能なシグナルを実現するタンパク質;融合タンパク質の精製または単離を促進するポリペプチド、例えば、金属イオン結合ポリペプチド(6Hisタグ(例えば、変異体ALDH/6His)など)、グルタチオン−S−トランスフェラーゼなど;細胞内局在を実現するポリペプチド;ならびに細胞からの分泌を実現するポリペプチドが含まれる。
一部の実施形態では、融合パートナーは、エピトープタグである。一部の実施形態では、融合パートナーは、金属キレート化ペプチドである。一部の実施形態では、金属キレート化ペプチドは、ヒスチジン多量体、例えば、(His)である。一部の実施形態では、(His)多量体は、変異体ALDHのアミノ末端に融合している。他の実施形態では、(His)多量体は、変異体ALDHのカルボキシ末端に融合している。(His)−変異体ALDH融合タンパク質は、様々な利用可能なニッケルアフィニティーカラム(例えば、His−結合樹脂、Novagen)のいずれかを使用して精製される。
組成物
本開示は、対象変異体ALDHポリペプチドを含む組成物を提供する。対象変異体ALDHポリペプチドを含む組成物には、塩、例えば、NaCl、MgCl、KCl、MgSOなど;緩衝剤、例えば、トリス緩衝液、N−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−N’−(2−エタンスルホン酸)(HEPES)、2−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)、2−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸ナトリウム塩(MES)、3−(N−モルホリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)、N−トリス[ヒドロキシメチル]メチル−3−アミノプロパンスルホン酸(TAPS)など;可溶化剤;洗剤、例えば、非イオン系洗剤(Tween−20など);プロテアーゼ阻害剤などの1つまたは複数が含むことができる。
核酸
本開示は、対象変異体ALDHポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸をさらに提供する。対象変異体ALDHポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む核酸は、本明細書において「変異体ALDH核酸」と呼ばれる。
対象変異体ALDH核酸は、一部の実施形態では発現ベクターである。一部の実施形態では、発現ベクターは、原核宿主細胞における発現に適している。他の実施形態では、発現ベクターは、真核生物の宿主細胞における発現に適している。
発現ベクターは、誘導的または構成的であり得る転写開始および翻訳開始領域を提供し、コード領域は、転写開始領域、ならびに転写および翻訳終結領域の転写調節下で作動可能に連結している。したがって、例えば、対象変異体ALDHポリヌクレオチドは、対象変異体ALDHポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含むことができ、変異体ALDHポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、転写調節因子(例えば、プロモーター)に作動可能に連結しており、転写調節因子は、誘導的または構成的であり得る。
発現ベクターは一般に、プロモーター配列の近くに位置する好都合な制限部位を有し、異種タンパク質をコードする核酸配列の挿入を実現する(例えば、対象変異体ALDHポリペプチドをコードするヌクレオチド配列の挿入を実現する)。発現用宿主において作用する選択マーカーが存在し得る。適切な発現ベクターには、これらに限定されないが、ウイルスベクター(例えば、ワクシニアウイルス;ポリオウイルス;アデノウイルス(例えば、Li他、Invest Opthalmol Vis Sci35:2543 2549、1994;Borras他、Gene Ther6:515 524、1999;LiおよびDavidson、PNAS92:7700 7704、1995;Sakamoto他、H Gene Ther 5:1088 1097、1999;WO94/12649、WO93/03769;WO93/19191;WO94/28938;WO95/11984およびWO95/00655を参照されたい);アデノ随伴ウイルス(例えば、Ali他、Hum Gene Ther9:81 86、1998、Flannery他、PNAS94:6916 6921、1997;Bennett他、Invest Opthalmol Vis Sci38:2857 2863、1997;Jomary他、Gene Ther4:683 690、1997、Rolling他、Hum Gene Ther10:641 648、1999;Ali他、Hum Mol Genet5:591 594、1996;Srivastava、WO93/09239、Samulski他、J.Vir.(1989)63:3822 3828;Mendelson他、Virol.(1988)166:154 165;およびFlotte他、PNAS(1993)90:10613 10617を参照されたい);SV40;単純ヘルペスウイルス;ヒト免疫不全ウイルス(例えば、Miyoshi他、PNAS94:10319 23、1997;Takahashi他、J Virol73:7812 7816、1999を参照されたい)をベースとしたウイルスベクター);レトロウイルスベクター(例えば、マウス白血病ウイルス、脾臓壊死ウイルス、ならびにレトロウイルス(ラウス肉腫ウイルス、ハーベイ肉腫ウイルス、トリ白血病ウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、骨髄増殖性肉腫ウイルス、および乳癌ウイルスなど)に由来するベクター)などが含まれる。
多数の適切な発現ベクターが当業者には公知であり、多くは市販されている。例示として、下記のベクター(真核生物の宿主細胞:pXT1、pSG5(Stratagene)、pSVK3、pBPV、pMSG、およびpSVLSV40(Pharmacia))を提供する。しかし、宿主細胞と適合性である限り任意の他のベクターを使用し得る。
適切な発現ベクターには、これらに限定されないが、バキュロウイルスベクター、バクテリオファージベクター、プラスミド、ファージミド、コスミド、フォスミド、細菌人工染色体、ウイルスベクター(例えば、ワクシニアウイルス、ポリオウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、SV40、単純ヘルペスウイルスなどをベースとしたウイルスベクター)、P1をベースとした人工染色体、酵母プラスミド、酵母人工染色体、ならびに対象とする特異的な宿主(大腸菌および酵母など)に対して特異的な任意の他のベクターが含まれる。下記のベクター(例示として、細菌宿主細胞:pQEベクター(Qiagen)、pBluescriptプラスミド、pNHベクター、λ−ZAPベクター(Stratagene);pTrc99a、pKK223−3、pDR540、およびpRIT2T(Pharmacia);真核生物の宿主細胞:pXT1、pSG5(Stratagene)、pSVK3、pBPV、pMSG、およびpSVLSV40(Pharmacia))を提供する。しかし、任意の他のプラスミドまたは他のベクターは、それが宿主細胞と適合性である限り使用し得る。
用いる宿主/ベクター系によって、構成的で誘導的なプロモーター、転写増強因子、転写終結因子などを含めたいくつかの適切な転写および翻訳調節因子のいずれかを、発現ベクターにおいて使用し得る(例えば、Bitter他、(1987)Methods in Enzymology、153:516〜544を参照されたい)。
原核宿主細胞において使用するための適切なプロモーターには、これらに限定されないが、バクテリオファージT7RNAポリメラーゼプロモーター;trpプロモーター;lacオペロンプロモーター;ハイブリッドプロモーター、例えば、lac/tacハイブリッドプロモーター、tac/trcハイブリッドプロモーター、trp/lacプロモーター、T7/lacプロモーター;trcプロモーター;tacプロモーターなど;araBADプロモーター;in vivo制御プロモーター、例えば、ssaGプロモーターまたは関連するプロモーター(例えば、米国特許出願公開第20040131637号を参照されたい)、pagCプロモーター(PulkkinenおよびMiller、J.Bacteriol.、1991:173(1):86〜93;Alpuche−Aranda他、PNAS、1992;89(21):10079〜83)、nirBプロモーター(Harborne他、(1992)Mol.Micro.6:2805〜2813)など(例えば、Dunstan他、(1999)Infect.Immun.67:5133〜5141;McKelvie他、(2004)Vaccine22:3243〜3255;およびChatfield他、(1992)Biotechnol.10:888〜892を参照されたい);σ70プロモーター、例えば、コンセンサスσ70プロモーター(例えば、GenBankアクセッション番号AX798980、AX798961、およびAX798183を参照されたい);定常期プロモーター、例えば、dpsプロモーター、spvプロモーターなど;病原性アイランドSPI−2に由来するプロモーター(例えば、WO96/17951);actAプロモーター(例えば、Shetron−Rama他、(2002)Infect.Immun.70:1087〜1096を参照されたい);rpsMプロモーター(例えば、ValdiviaおよびFalkow(1996).Mol.Microbiol.22:367〜378を参照されたい);tetプロモーター(例えば、Hillen,W.およびWissmann,A.(1989)In Saenger,W.およびHeinemann,U.(編)、Topics in Molecular and Structural Biology, Protein−Nucleic Acid Interaction.Macmillan、London、UK、第10巻、143〜162頁を参照されたい);SP6プロモーター(例えば、Melton他、(1984)Nucl.Acids Res.12:7035〜7056を参照されたい)などが含まれる。
酵母において、構成的または誘導的プロモーターを含有するいくつかのベクターを使用し得る。概説については、Current Protocols in Molecular Biology、第2巻、1988、編Ausubel他、Greene Publish.Assoc.& Wiley Interscience、第13章;Grant他、1987、Expression and Secretion Vectors for Yeast, in Methods in Enzymology、編Wu & Grossman、31987、Acad.Press、N.Y.、第153巻、516〜544頁;Glover、1986、DNA Cloning、第II巻、IRL Press、Wash.、D.C.、第3章;およびBitter、1987、Heterologous Gene Expression in Yeast, Methods in Enzymology、編Berger & Kimmel、Acad.Press、N.Y.、第152巻、673〜684頁;およびThe Molecular Biology of the Yeast Saccharomyces、1982、編Strathern他、Cold Spring Harbor Press、第I巻およびII巻を参照されたい。構成的酵母プロモーター(ADHもしくはLEU2など)、または誘導的プロモーター(GALなど)を使用し得る(Cloning in Yeast、第3章、R.Rothstein In:DNA Cloning、第11巻、A Practical Approach、編DM Glover、1986、IRL Press、Wash.、D.C.)。
適切な真核生物プロモーター(真核細胞において機能するプロモーター)の非限定的例には、CMV最初期、HSVチミジンキナーゼ、初期および後期SV40、レトロウイルスからのLTR、ならびにマウスメタロチオネイン−Iが含まれる。適当なベクターおよびプロモーターの選択は十分に、当技術分野で通常の技量のレベル以内である。発現ベクターはまた、翻訳開始および転写終結因子のためのリボソーム結合部位を含有し得る。発現ベクターにはまた、発現を増幅するための適当な配列が含まれていてもよい。
対象組換えベクターには、一部の実施形態では、1種または複数の選択マーカーが含まれる。さらに、発現ベクターは、多くの実施形態において1種または複数の選択可能なマーカー遺伝子を含有し、形質転換宿主細胞の選択のための表現型形質(真核細胞培養物についてのジヒドロ葉酸レダクターゼもしくはネオマイシン耐性など、または大腸菌などの原核宿主細胞におけるテトラサイクリンもしくはアンピシリン耐性など)を提供する。
宿主細胞
本開示は、対象変異体ALDH核酸、例えば、対象変異体ALDH発現ベクターを含む遺伝子組換え宿主細胞をさらに提供する。適切な宿主細胞には、単細胞微生物、および単細胞実体としてin vitro培養物中で増殖する多細胞生物の細胞が含まれる。適切な宿主細胞には、細菌細胞(大腸菌など);酵母細胞(出芽酵母、ピキアパストリス、ハンゼヌラポリモルファ、クルイベロミセスラクチス、ヤロウイアリポリティカ、トルラ酵母、シゾサッカロミセスポンベなど);昆虫細胞(キイロショウジョウバエ細胞など);両生類の細胞(アフリカツメガエル細胞など);哺乳動物細胞(CHO細胞、3T3細胞など)などが含まれる。
スクリーニング法
本開示は、ALDH作用剤を同定するための方法を提供する。この方法は一般に、変異体ALDH酵素のための基質の存在下で、減少した酵素活性を有する対象変異体ALDH酵素を試験化合物と接触させることと、変異体ALDH酵素の酵素活性に対する試験化合物の効果(もしあれば)を決定することとを伴う。対象変異体ALDHポリペプチドの酵素活性を増加させる薬剤は、野生型ALDHポリペプチドの活性を増加するための候補剤である。
本明細書において使用する場合、「決定する」という用語は、定量的および定性的決定の両方を意味し、したがって、「決定する」という用語は、本明細書において「アッセイする」、「測定する」などと互換的に使用される。
「候補剤」、「試験剤」、「薬剤」、「物質」、および「化合物」という用語は、本明細書において互換的に使用される。候補剤は、多数の化学物質の部類、典型的には、合成、半合成、または天然の無機または有機分子を包含する。候補剤には、合成または天然化合物の大きなライブラリーにおいて見出されるものが含まれる。例えば、合成化合物ライブラリーは、Maybridge Chemical Co.(Trevillet、Cornwall、UK)、ComGenex(South San Francisco、CA)、およびMicroSource(New Milford、CT)から市販されている。レアケミカルライブラリーは、Aldrich(Milwaukee、Wis.)で利用可能である。代わりに、細菌、真菌、植物および動物抽出物の形態の天然化合物のライブラリーは、Pan Labs(Bothell、WA)で利用可能であり、または容易に生成可能である。
候補剤は、50ダルトン超および約10,000ダルトン未満の分子量を有する小さな有機または無機化合物でよく、例えば、候補剤は、約50ダルトン〜約100ダルトン、約100ダルトン〜約150ダルトン、約150ダルトン〜約200ダルトン、約200ダルトン〜約500ダルトン、約500ダルトン〜約1000ダルトン、約1,000ダルトン〜約2500ダルトン、約2500ダルトン〜約5000ダルトン、約5000ダルトン〜約7500ダルトン、または約7500ダルトン〜約10,000ダルトンの分子量を有し得る。候補剤は、タンパク質との構造的相互作用、特に、水素結合に必要な官能基を含んでもよく、少なくとも1個のアミン、カルボニル、ヒドロキシルまたはカルボキシル基を含んでもよく、官能化学基の少なくとも2つを含有してもよい。候補剤は、上記の官能基の1つまたは複数で置換されている環状炭素もしくはヘテロ環構造および/または芳香族もしくは多環芳香族構造を含み得る。候補剤はまた、ペプチド、糖類、脂肪酸、ステロイド、プリン、ピリミジン、誘導体、構造類似体またはこれらの組合せを含めた生体分子に見出される。
本発明のアッセイには、対照が含まれ、適切な対照には、試料が含まれる(例えば、試験剤の非存在下で、対象変異体ALDH酵素および基質を含む試料)。一般に、複数のアッセイ混合物は異なる薬剤の濃度と並列で操作して、様々な濃度への異なる反応が得られる。典型的には、これらの濃度の1つは、すなわち、0濃度または検出レベル未満にて陰性対照の役割を果たす。
様々な他の試薬は、スクリーニングアッセイに含まれてもよい。これらには、最適な酵素活性を促進し、かつ/または非特異的またはバックグラウンド活性を減少させるのに使用される薬剤を含めた、試薬様塩、中性タンパク質、例えば、アルブミン、洗剤などが含まれる。アッセイの効率を改善する試薬(プロテアーゼ阻害剤、抗菌剤など)を使用し得る。アッセイ混合物の成分は、必要な活性を実現する任意の順番で加えられる。インキュベーションは、任意の適切な温度、典型的には4℃〜40℃で行う。インキュベーション期間は最適な活性のために選択されるが、迅速なハイスループットスクリーニングを促進するためにまた最適化し得る。典型的には0.1時間〜1時間が十分である。
対象とする試験化合物は、試験化合物の非存在下で変異体ALDHポリペプチドの酵素活性と比較して、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約15%、少なくとも約20%、少なくとも約25%、少なくとも約30%、少なくとも約35%、少なくとも約40%、少なくとも約45%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約100%(または2倍)、少なくとも約2.5倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、または少なくとも約50倍、または50倍超、対象変異体ALDHポリペプチドの酵素活性を増加させる化合物である。
一部の実施形態では、対象とする試験化合物は、約1nM〜約1mM、例えば、約1nM〜約10nM、約10nM〜約15nM、約15nM〜約25nM、約25nM〜約50nM、約50nM〜約75nM、約75nM〜約100nM、約100nM〜約150nM、約150nM〜約200nM、約200nM〜約250nM、約250nM〜約300nM、約300nM〜約350nM、約350nM〜約400nM、約400nM〜約450nM、約450nM〜約500nM、約500nM〜約750nM、約750nM〜約1μM、約1μM〜約10μM、約10μM〜約25μM、約25μM〜約50μM、約50μM〜約75μM、約75μM〜約100μM、約100μM〜約250μM、約250μM〜約500μM、または約500μM〜約1mMのEC50を有する。
候補剤は、トリパンブルー色素排除、MTT(3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)−2,5−ジフェニル−2H−テトラゾリウムブロミド)アッセイなどの周知のアッセイを使用して、アッセイにおいて使用される細胞に対して候補剤が示し得る細胞毒性活性について評価する。細胞毒性活性を示さない薬剤は、候補剤と考えられる。
多くの実施形態では、スクリーニング法は、無細胞アッセイにおいてin vitroで行われる。一部の実施形態では、in vitroの無細胞アッセイは、精製された変異体ALDHを用い、「精製された」とは、汚染物質または任意の他の望ましくない成分を有さないことを意味する。対象スクリーニング法に適した精製された変異体ALDHは、少なくとも約50%の純度、少なくとも約60%の純度、少なくとも約70%の純度、少なくとも約75%の純度、少なくとも約80%の純度、少なくとも約85%の純度、少なくとも約90%の純度、少なくとも約95%の純度、少なくとも約98%の純度、少なくとも約99%の純度、または99%超の純度である。
精製された変異体ALDHは、一部の実施形態では、1種または複数の安定化剤を加えることによって安定化され、酵素活性が維持される。一部の実施形態では、精製された変異体ALDHの溶液は、変異体ALDHおよび約10%〜約50%グリセロール、例えば、約10%〜約15%、約15%〜約20%、約20%〜約25%、約25%〜約30%、約30%〜約35%、約35%〜約40%、約40%〜約45%、または約45%〜約50%グリセロールの水溶液を含む。一部の実施形態では、変異体ALDHの溶液は、キレート剤(例えば、EDTAまたはEGTA);塩(NaCl、MgCl、KClなど);緩衝液(トリス緩衝液、リン酸緩衝生理食塩水、ピロリン酸ナトリウム緩衝液など);1種または複数のプロテアーゼ阻害剤などの1つまたは複数をさらに含む。
一部の実施形態では、対象スクリーニング法は、in vitroの無細胞アッセイである。一部の実施形態では、対象スクリーニング法において使用される対象変異体ALDHポリペプチドは、組換え変異体ALDHである。一部の実施形態では、対象スクリーニング法において使用される対象変異体ALDHポリペプチドは、変異体ALDH融合ポリペプチドである。
ALDH酵素活性についてのアッセイは当技術分野において公知であり、任意の公知のアッセイを対象スクリーニング法において使用することができる。アッセイの例は、例えば、Sheikh他、((1997)J.Biol.Chem.272:18817〜18822)およびFarres他、((1994)J.Biol.Chem.269:13854〜13860)を含めた様々な公開資料に見出される。例えば、ALDH酵素活性を、50mMのピロリン酸ナトリウムHCl緩衝液(pH9.0)、100mMのリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.4)、または50mMのリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.4)中で25℃にてアッセイし、緩衝液には、NAD(例えば、0.8mMのNAD、またはそれを超える、例えば、1mM、2mM、もしくは5mMのNAD)、および基質(14μMのプロピオンアルデヒド、レチンアルデヒド、オクチルアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、4−ヒドロキシノネナールなど)が含まれる。NADの還元は、分光光度計を使用して340nmにて、または蛍光微小光度計を使用した蛍光増加によって監視する。
US2005/0171043、またはWO2005/057213に記載されているように、ALDH酵素活性は、例えば、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)の酸化形態からその還元形態NADHの還元反応を340nmで測定することによって、標準の分光光度方法を使用してアッセイすることができる。例示的アッセイにおいて、反応は、0.1NaPPi緩衝液(pH9.5)、2.4mMのNADおよび10mMのアセトアルデヒド(基質として)中で25℃にて行われる。US2005/0171043、またはWO2005/057213に記載されているように、酵素活性は340nmにてNADからNADHへの還元反応によって測定される。代わりに、NADHの生成は、NADHを消費し、検出可能なシグナルを実現する別の酵素反応と連動させることができる。このような酵素反応の一例は、US2005/0171043、またはWO2005/057213に記載されているような、レサズリンをその酸化した蛍光化合物レゾルフィンに還元するジアフォラーゼをベースとした反応である。590nmでの蛍光レゾルフィンの検出は、ALDH酵素活性の変化について増幅されてより感受性のシグナルを提供する。
下記の実施例は、本発明の作製方法および使用方法の完全な開示および記載を当業者に提供するために提示し、本発明者らが本発明者らの発明と見なすものの範囲を限定することを意図せず、下記の実験が行われる全てまたは唯一の実験であることを表すことを意図しない。使用する数(例えば、量、温度など)に関して正確性を保証するために努力がなされたが、いくらかの実験誤差および偏差は、説明すべきである。他に示さない限り、部は重量部であり、分子量は重量平均分子量であり、温度は摂氏温度であり、圧力は気圧または気圧に近い。標準的略語を使用し得る。例えば、bp、塩基対;kb、キロベース;pl、ピコリットル;sまたはsec、秒;min、分;hまたはhr、時間;aa、アミノ酸(複数可);kb、キロベース;bp、塩基対;nt、ヌクレオチド(複数可);i.m.、筋肉内(に);i.p.、腹腔内(に);s.c.、皮下(に)など。場合によっては、例えば、いくつかの図において、マイクロモル(μM)は、「uM」と表す。
ALDH作用剤の同定および特性決定
化合物を、図4において概略的に示したような方法を使用してスクリーニングした。本質的に、反応は、0.1NaPPi緩衝液(pH9.5)、2.4mMのNADおよび10mMのアセトアルデヒド(基質として)中で25℃にて行う。酵素活性は、340nmでのNADからNADHへの還元反応によって測定する。代わりに、NADHの生成は、NADHを消費し、検出可能なシグナルを実現する別の酵素反応と連動させることができる。このような酵素反応の一例は、レサズリンをその酸化した蛍光化合物レゾルフィンに還元するジアフォラーゼをベースとした反応である。
例えば、ALDH酵素活性についての120μlの反応混合物は、下記の成分を含む。
43μlのピロリン酸ナトリウム(NaPPi)緩衝液(150mM)、pH9.0;
30μlのNAD(10mM);
15μlのアセトアルデヒド(80mM);
1μlのレサズリン(HO中0.2mg/ml);
1μlのジアフォラーゼ(1単位、例えば、Clostridium kluyveriから);
2μlの変異体ALDH2(例えば、2μlの変異体ALDH2、(0.5〜2μg/μl);および
28μlの試験される薬剤を含む溶液(この薬剤は適当な溶媒(例えば、水溶液、DMSOなど)に再懸濁されている)。
概ね65,000種の化合物をスクリーニングした。ALDH2の活性を増加させるいくつかの化合物を同定した。結果を下記の表1に示す。
ALDH2活性の調整における化合物1〜21の活性を、図1〜3および8〜11に示す。化合物の構造をまた示す。
図8〜11は、ALDH1活性化剤であるAlda−81、Alda−83、およびAlda−84の構造を示す。Alda−81、Alda−83、およびAlda−84を、E488K ALDH1変異組換えタンパク質に対する130,000種の化合物のハイスループットスクリーニングによって同定した。スクリーニングアッセイは、アセトアルデヒドの代わりに、オクチルアルデヒド(より長鎖の脂肪族アルデヒドの一例)およびフェニルアセトアルデヒド(芳香族アルデヒドの一例)を使用した。図9は、ALDH作用剤の基質選択性の例を示す。図10および11は、ALDH作用剤の基質選択性およびALDHアイソザイム選択性を示す。
植物由来のALDH作用剤
植物由来の化合物であるサフロール、イソサフロール、ピペリン、セサミン、カプサイシンについての試薬は、Sigma−Aldrich Chemicalsから購入し、ジヒドロメチスチシンは、AvaChem Scientificから購入した。ピペリンに関連する化合物であるAlda−101からAlda−112は、標準的有機化学によって合成した。全ての試験化合物は、ジメチル−スルホキシド(DMSO)に溶解し、20mMのストック溶液を得た。N末端においてHis−エピトープタグを有する異なる組換えALDHアイソザイムを、公表された方法(Chen他、2008 Science321:1493)に従って、構築し、クローン化し、BL21大腸菌宿主細胞中で発現させた。細菌は、30℃にてタンパク質発現のために0.5mMのIPTG誘導に供した。アフィニティーニッケルカラムによる組換えタンパク質の精製は、メーカーの説明書(Novagen、WI、USA)に従って標準的プロトコルを使用して行った。
ALDH酵素活性は、λ340nmにてNADからNADHへの還元反応において精製された組換えタンパク質(15ug)を使用して分光光度法で決定した(Rex他、1985、Alcohol Clin Exp Res9:147)。全てのアッセイは試験化合物の存在下または非存在下で、0.1ピロリン酸ナトリウム緩衝液(pH=9.5)、2.4mMのNAD+および10mMのアセトアルデヒドまたはフェニルアセトアルデヒド(基質として)中で25℃にて行った。
図13は、アセトアルデヒドを基質として使用した、3分の動力学的アッセイにおける異なる化合物(50uM)によるALDH3の活性化を示す。酵素活性は、DMSOビヒクル単独を対照(100%)として使用して割合で表す(n=3;**p<0.01、対照に対して)。
図14は、フェニルアセトアルデヒドを基質として使用した、3分の動力学的アッセイにおける異なる化合物(50uM)によるALDH3の活性化を示す。酵素活性は、DMSOビヒクル単独を対照(100%)として使用して割合で表す(n=3;**p<0.01、対照に対して)。
図15は、アセトアルデヒドを基質として使用した、ALDH3の酵素活性に対するサフロール(Alda−89)の投与量効果を示す。Alda−1は、ALDH3アイソザイムの酵素活性に対する効果を有さないことに留意されたい(n=3;**p<0.01、対照に対して)。
図16は、アセトアルデヒドを基質として使用した、ピペリンの合成誘導体化合物(Alda−101〜Alda−112、50uM)によるALDH3の酵素活性の活性化を示す(n=3;**p<0.01、対照に対して)。
図17は、アセトアルデヒドを基質として使用した、ALDH2アイソザイムの酵素活性に対する高濃度のサフロール(Alda−89、500uMおよび1000uM)の阻害作用を示す。この阻害は、ALDH2活性化剤であるAlda−1(40uM)の共インキュベーションによって防止および逆行させることができる(n=3;**p<0.01、対照に対して)。
図18は、アセトアルデヒドを基質として使用した、ALDH2アイソザイムの酵素活性に対するサフロール(Alda−89、1000uM)の阻害作用についての15分の反応速度測定を示す。この阻害は、ALDH2活性化剤であるAlda−1(40uM)の共インキュベーションによって防止および逆行させることができる。対照は、DMSOビヒクル単独である。
ALDH作用剤による放射線皮膚炎の治療
放射線皮膚炎は、固形腫瘍のための放射線療法を受けているヒト患者が経験する有痛性の副作用である。放射線皮膚炎は、脂質過酸化および4−ヒドルキシノネナールなどの反応性アルデヒドの蓄積をもたらす、皮膚への急性の酸化損傷によると考えられる。この実施例において、Alda−1は、放射線への曝露の間にALDH活性を維持することによって、放射線皮膚炎を軽減することを示す。C57Bl/6Jマウスを、200μlのAlda−1(3mM)(95%エタノール中)または200μlの95%エタノール単独(ビヒクル対照)の存在下または非存在下で、1日当たり6Gyγ線照射に曝露させた(5分の期間にわたり剪毛した背中の領域に直接当てる)。Alda−1またはエタノール単独を、全部で10セッション、各放射線療法の5分前および5分後局所的に塗布した(全部で60Gy、6Gy/日、5セッションの後、2日の中断)。マウスを安楽死させ、曝露された皮膚を切開し、溶解緩衝液中で均質化(ALDH2活性アッセイのため、図18)または4%パラホルムアルデヒド中で固定(組織分析のため、図19)した。
図19は、照射されていない対照皮膚と比較したときに、6Gyγ放射線が有意にALDH活性を減少させたことを示す。3mMのAlda−1(95%エタノール中)の局所投与は、6Gyγ線照射によって誘発されるALDHの阻害を有意に弱めた(n=4、P<0.05)。
図20は、C57Bl/6Jマウスにおける放射後の表皮肥厚を示す。表皮肥厚を、放射線誘発皮膚損傷の尺度として使用する(Kim他、2004、Journal of the American College of Nutrition、第23巻、157〜162)。ヘマトキシリンおよびエイオシン(H&E)で染色した皮膚切片の定量的分析によって、6Gy照射への5日の曝露によって誘発される表皮肥厚が、ビヒクル対照と比較したときに、Alda−1処理群において有意に減少したことが明らかになった(n=6、p<0.05)
腫瘍の放射線療法への感作
放射線療法の有効性に対するAlda−1の影響を決定するために、C57Bl/6JマウスにSCC VIIマウス扁平上皮細胞癌細胞(5×10)を皮下で接種し、放射の5分前および5分後に塗布したAlda−1(95%エタノール中の200μlのAlda−1(3mM))またはエタノール(200μlの95%エタノール)の存在下または非存在下で放射線療法(250cGy/日)に曝露させた。腫瘍が処理開始におけるその開始サイズの4倍に達するまで、腫瘍容積を毎日測定した(Ning他、2008、Mol Cancer Therapy7:1569〜78)。
図21は、放射線療法に対するAlda−1処理のマイナスの影響を示さない。放射線皮膚炎におけるAlda−1の治療適用は、腫瘍増殖を阻害する放射線療法の有効性に影響しない。これに反して、Alda−1の処理は実際に、エタノールビヒクル対照(緑線)と比較したときに、腫瘍の放射線療法(赤線)への感受性を有意に増加させた(n=6、p<0.01)。Alda−1は、エタノール処理マウス(黒線)と比較したときに、非照射マウス(青線)において腫瘍増殖に対して効果を有さなかった。
ALDH作用剤によるエタノールの増強された代謝および解毒
C57Bl/6Jマウス(雄性、25〜30g)を、エタノール摂取の解毒の増強を示す実験において使用した。ALDH作用剤であるAlda−1(83mg/kg)およびAlda−89(166mg/kg)の組合せ、またはPEG400ビヒクル単独を、エタノール負荷の15分前に3.3g/kgで経口的に動物に送達した。エタノールを、47.5%(v/v)溶液によってまた経口的に送達した。垂直方向の立ち上がり活動および行動スコアの機能分析(Majchrowicz、1975、Psychopharmacolgia43:245〜254)を、120分の間エタノール摂取の後30分毎に行った。血中アルコール濃度(BAL)測定の実験のために、エタノール送達の45分後の時点で、50ulの血液試料を各動物の伏在静脈から採取した。BALを、Analoxアルコール分析器(Lunenburg、MA)を使用して標準的方法(Zahr他、2009、Neuropsychopharmacology34、1427〜1442)によって決定した。
図22は、ALDH作用剤によるエタノールの増強された代謝および解毒の実験プロトコルを示す。立ち上がり活動(図23)および行動スコアリング(図24)による機能分析において、処理群および対照群のためにそれぞれ15匹の動物を使用した。それぞれ10匹の動物を、血中アルコール濃度の決定において使用した(図25)。
図23は、立ち上がり活動による機能分析を示す。垂直方向の回数を監視し、エタノール摂取の30分後、60分後、90分後および120分後に3分の期間、各動物について合計した(n=15;**p<0.01、ビヒクル対照に対して)。
図24は、行動スコアによる機能分析を示す。各動物を監視し、1:立ち上がり、2:鎮静、3:軽度の運動失調、4:重度の運動失調、5:立直り反射の喪失の指定されたスコアリングシステムを使用して、エタノール摂取の30分後、60分後、90分後および120分後に採点した。各柱は、15匹の動物の平均として表す。
図25は、ALDH作用剤またはビヒクル単独で処理された動物の血中アルコール濃度測定を示す。血液試料は、エタノール摂取の45分後の時点で、各動物からの伏在静脈から採取した(n=15;**p<0.01、ビヒクル対照に対して)。
本発明は、その具体的な実施形態を参照しながら記載したが、当業者には、本発明の真の精神および範囲から逸脱せずに、様々な変更を行ってもよく、等価物で置き換えてもよいことを理解されよう。さらに、本発明の特定の状況、材料、組成物、方法、方法ステップまたは複数のステップ、目的、精神および範囲に適応するために、多くの変形を行い得る。すべてのそのような変形が、本明細書に添付の特許請求の範囲内にあることを意図する。

Claims (76)

  1. 式I:
    [式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲン(例えば、F、Br、Cl、もしくはI)であり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
    −−−(点線)は、任意選択の結合であり、zは、整数0、1、または2であり、
    −−−は、任意選択の二重結合であり、
    、R、R、R、R、R、R、R、R、およびR10のそれぞれは、H;C;N;O;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;および置換または非置換のヘテロアリール基から独立して選択され、
    Aは、CまたはSであり、A=Cであるとき、a=1であり、A=Sであるとき、a=2であり、
    は、C、N、O、またはSであり、bは、整数0または1であり、
    は、C、N、O、またはSであり、cは、整数0または1であり、
    は、C、N、O、またはSであり、dは、整数0または1であり、
    Arは、置換アリール基、非置換アリール基、置換ヘテロアリール基、および非置換ヘテロアリール基から選択される]
    の化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体。
  2. Arが、式:
    [式中、R11〜R15はそれぞれ、H;ハロ;置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;および置換または非置換のヘテロアリール基から独立して選択される]
    を有する、請求項1に記載の化合物。
  3. Arが、置換ナフタレン基である、請求項1に記載の化合物。
  4. Arが、置換ピリジンオキシドである、請求項1に記載の化合物。
  5. 式Ia:
    [式中、zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
    A=CまたはSであり、A=Cであるとき、a=1であり、A=Sであるとき、a=2であり、
    、R、およびRはそれぞれ、H;ハロ;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;置換または非置換のアルケニル基;および置換または非置換のアルキニル基から独立して選択され、
    cは、整数0または1であり、
    は、C、N、O、またはSであり、cは、整数0または1であり、
    Arは、置換アリール基、非置換アリール基、置換ヘテロアリール基、および非置換ヘテロアリール基から選択される]
    の化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体。
  6. から選択される構造を有する、請求項5に記載の化合物。
  7. 式Ib:
    [式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲンであり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
    −−−(点線)は、任意選択の結合であり、
    zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
    Arは、置換アリール基、非置換アリール基、置換ヘテロアリール基、および非置換ヘテロアリール基から選択される]
    の化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体。
  8. から選択される構造を有する、請求項7に記載の化合物。
  9. 式Ic:
    [式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲンであり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
    −−−(点線)は、任意選択の結合であり、
    zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
    Arは、置換アリール基、非置換アリール基、置換ヘテロアリール基、および非置換ヘテロアリール基から選択される]
    の化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体。
  10. から選択される構造を有する、請求項9に記載の化合物。
  11. 式Id:
    [式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲンであり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
    −−−(点線)は、任意選択の結合であり、
    zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
    A=CまたはSであり、A=Cであるとき、a=1であり、A=Sであるとき、a=2であり、
    は、C、N、O、またはSであり、cは、整数0または1であり、
    およびRはそれぞれ、H;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;置換または非置換のアルケニル基;および置換または非置換のアルキニル基から独立して選択され、
    は、置換多環状基、非置換多環状基、置換ヘテロ多環状基、および非置換ヘテロ多環状基から選択される]
    の化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体。
  12. から選択される構造を有する、請求項11に記載の化合物。
  13. 式Ie:
    [式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲンであり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
    −−−(点線)は、任意選択の結合であり、
    zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
    は、C、N、O、またはSであり、cは、整数0または1であり、
    、R、RおよびRはそれぞれ、H;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;置換または非置換のアルケニル基;および置換または非置換のアルキニル基から独立して選択され、
    は、置換多環状基、非置換多環状基、置換ヘテロ多環状基、および非置換ヘテロ多環状基から選択される]
    の化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体。
  14. から選択される構造を有する、請求項13に記載の化合物。
  15. 式If:
    [式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲン(例えば、F、Br、Cl、もしくはI)であり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
    −−−(点線)は、任意選択の結合であり、
    zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
    −−−は、任意選択の二重結合であり、
    A=CまたはSであり、A=Cであるとき、a=1であり、A=Sであるとき、a=2であり、
    、R、R、RおよびRはそれぞれ、H;−OH;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;置換または非置換のアルケニル基;および置換または非置換のアルキニル基から独立して選択され、
    は、C、N、O、またはSであり、cは、整数0または1であり、
    は、C、N、O、またはSであり、cは、整数0または1であり、
    Arは、置換アリール基、非置換アリール基、置換ヘテロアリール基、および非置換ヘテロアリール基から選択される]
    の化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体。
  16. 構造:
    を有する、請求項15に記載の化合物。
  17. 式II:
    [式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲンであり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
    −−−(点線)は、任意選択の結合であり、zは、整数0、1、または2であり、
    〜Rはそれぞれ、H;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;および置換または非置換のヘテロアリール基から独立して選択され、
    は、C、N、O、またはSであり、bは、整数0または1であり、
    は、C、N、O、またはSであり、cは、整数0または1であり、
    は、置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;置換または非置換のヘテロアリール基;置換または非置換の二環状基;置換または非置換のヘテロ二環状基;置換または非置換の多環状基;および置換または非置換のヘテロ多環状基から選択される]
    の化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体。
  18. が、置換ピロリジン−2−オン基、置換ピロロ[2,3−d]ピリミジン基、置換ピラゾロ[3,4−d]ピリミジン基、置換ピラジン−2−オン基、または置換4,5,6,7−テトラヒドロ−テトラゾロ[1,5−a]ピリミジン基である、請求項17に記載の化合物。
  19. が、置換ピリジンオキシドである、請求項17に記載の化合物。
  20. 式IIa:
    [式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲンであり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
    −−−(点線)は、任意選択の結合であり、
    zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
    は、置換アリール基、非置換アリール基、置換ヘテロアリール基、および非置換ヘテロアリール基から選択される]
    の化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体。
  21. 構造:
    を有する、請求項20に記載の化合物。
  22. 式IIb:
    [式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲンであり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
    −−−(点線)は、任意選択の結合であり、
    zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
    は、H;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;置換または非置換のアルケニル基;および置換または非置換のアルキニル基から選択され、
    は、置換環状基、非置換環状基、置換ヘテロ環基、および非置換ヘテロ環基から選択される]
    の化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体。
  23. から選択される構造を有する、請求項22に記載の化合物。
  24. 式IIc:
    [式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲンであり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
    −−−(点線)は、任意選択の結合であり、
    zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
    は、H;ハロ;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;置換または非置換のアルケニル基;および置換または非置換のアルキニル基から選択され、
    は、置換二環状基、非置換二環状基、置換ヘテロ二環状基、および非置換ヘテロ二環状基から選択される]
    の化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体。
  25. から選択される構造を有する、請求項24に記載の化合物。
  26. 式IId:
    [式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、H、C、N、O、またはハロゲンであり、nは、整数0または1であり、yは、整数0または1であり、
    −−−(点線)は、任意選択の結合であり、
    zは、整数0、1、または2であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
    は、置換アリール基、非置換アリール基、置換ヘテロアリール基、および非置換ヘテロアリール基から選択される]
    の化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体。
  27. から選択される構造を有する、請求項26に記載の化合物。
  28. 式III:
    [式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、C、N、O、またはSであり、nは、整数0、1または2であり、yは、整数0、1または2であり、
    −−−は、任意選択の二重結合であり、
    、R、R、R、R、R、RおよびRのそれぞれは、H;C;N;O;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;および置換または非置換のヘテロアリール基から独立して選択され、
    Aは、CまたはSであり、A=Cであるとき、a=1であり、A=Sであるとき、a=2であり、
    は、C、N、O、またはSであり、cは、整数0または1であり、
    Arは、置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;置換または非置換のヘテロアリール基;置換または非置換の二環状基;置換または非置換のヘテロ二環状基;置換または非置換の多環状基;および置換または非置換のヘテロ多環状基から選択される]
    の化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体。
  29. 構造:
    を有する、請求項28に記載の化合物。
  30. 式IV:
    [式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、C、N、O、またはSであり、nは、整数0、1または2であり、yは、整数0、1または2であり、
    −−−(点線)は、任意選択の結合であり、
    zは、整数0または1であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
    wは、整数0または1であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、w=0であり、2)w=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
    、R、R、R、およびRのそれぞれは、H;C;N;O;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);置換または非置換のアルコキシル基、置換または非置換のアミン基、置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;および置換または非置換のヘテロアリール基から独立して選択され、
    は、C、N、O、またはSであり、bは、整数0または1であり、
    は、置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;置換または非置換のヘテロアリール基;置換または非置換の二環状基;置換または非置換のヘテロ二環状基;置換または非置換の多環状基;および置換または非置換のヘテロ多環状基から選択される]
    の化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体。
  31. 式V:
    [式中、XおよびXはそれぞれ、独立して、C、N、O、またはSであり、nは、整数0、1または2であり、yは、整数0、1または2であり、
    −−−(点線)は、任意選択の結合であり、
    zは、整数0または1であり、但し、1)X=ハロゲンであり、−−−が結合ではないとき、z=0であり、2)z=0であるとき、X=Oであり、−−−は結合ではなく、1個または複数の酸素原子(X)が存在し、酸素はメチル基と結合しており、
    、RおよびRのそれぞれは、H;C;N;O;ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、ヨード);置換または非置換のアルコキシル基、置換または非置換のアミン基、置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;および置換または非置換のヘテロアリール基から独立して選択され、
    mは、1〜10の整数であり、
    Aは、CまたはSであり、A=Cであるとき、a=1であり、A=Sであるとき、a=2であり、
    bは、整数0または1であり、
    は、ヒドロキシル基、置換または非置換のフェニル基;脂肪族基、アルキル基;置換アルキル基;アルケニル基;アルキニル基;置換または非置換の環状基;置換または非置換のヘテロ環基;置換または非置換のアリール基;置換または非置換のヘテロアリール基;置換または非置換の二環状基;置換または非置換のヘテロ二環状基;置換または非置換の多環状基;および置換または非置換のヘテロ多環状基から選択される]
    の化合物、またはそのプロドラッグ、製薬上許容される塩、類似体、もしくは誘導体。
  32. Alda−101、Alda−102、Alda−103、Alda−104a、Alda−104b、Alda−105、Alda−106、Alda−108、Alda−109、Alda−110、Alda−111、またはAlda−112である、請求項31に記載の化合物。
  33. a)請求項1、5、7、9、11、13、16、17、20、22、24、26、28、30、および31のいずれか一項に記載の化合物と、
    b)製薬上許容される添加剤と
    を含む、薬剤組成物。
  34. 経口送達のために配合される、請求項33に記載の組成物。
  35. 皮膚への局所送達のために配合される、請求項33に記載の組成物。
  36. 眼への送達のために配合される、請求項33に記載の組成物。
  37. 全身送達のために配合される、請求項33に記載の組成物。
  38. 注射のために配合される、請求項33に記載の組成物。
  39. 経皮的送達のために配合される、請求項33に記載の組成物。
  40. 経皮パッチによる送達のために配合される、請求項39に記載の組成物。
  41. 連続的送達のために配合される、請求項33に記載の組成物。
  42. 移植可能なポンプによる送達のために配合される、請求項41に記載の組成物。
  43. 気道への送達のために配合される、請求項33に記載の組成物。
  44. 個体に有効量の請求項33に記載の組成物を投与することを含み、アルデヒドが、生体アルデヒドまたは異種アルデヒドである、個体において毒性レベルで存在するアルデヒドのレベルを毒性レベル未満に減少させる方法。
  45. 生体アルデヒドが、アセトアルデヒド、マロンジアルデヒド(MDA)、3,4−ジヒドロキシフェイルアセトアルデヒド(DOPAL)、3,4−ジヒドロキシフェニルグリコールアルデヒ(DOPEGAL)、ヘキサナール、アクロレイン、グリオキサール、クロトンアルデヒド、trans−2−ノネナール、4−オキソ−2−ノネナール、または4−ヒドロキシ−2−ノネナール(HNE)である、請求項44に記載の方法。
  46. 異種アルデヒドが、摂取または吸入される環境アルデヒドである、請求項44に記載の方法。
  47. アルコール不耐性、アルコール嗜癖、またはアルコール乱用障害を有する個体に、有効量の請求項33に記載の組成物を投与することを含む、アルコール不耐性、アルコール嗜癖、またはアルコール乱用障害を治療する方法。
  48. 個体に有効量の請求項33に記載の薬剤組成物を投与することを含む、それを必要とする個体において急性または慢性のフリーラジカル関連疾患を治療する方法。
  49. 急性のフリーラジカル関連疾患が、癲癇発作である、請求項48に記載の方法。
  50. 急性のフリーラジカル関連疾患が、皮膚への光損傷である、請求項48に記載の方法。
  51. 個体に有効量の請求項33に記載の組成物を投与することを含む、個体において眼の障害を治療する方法。
  52. 眼の障害が、加齢性白内障、続発性白内障、外傷性白内障、先天性白内障、加齢黄斑変性症、または放射線白内障である、請求項51に記載の方法。
  53. 前記組成物が、ALDH3作用剤を含む、請求項51に記載の方法。
  54. 個体に有効量のアルデヒドデヒドロゲナーゼ(ALDH)作用剤を含む組成物を投与することを含む、個体において上皮細胞への放射線誘発損傷を治療する方法。
  55. 請求項33に記載の組成物を投与することを含む、請求項54に記載の方法。
  56. 放射線誘発損傷が、放射線皮膚炎をもたらす、請求項54に記載の方法。
  57. 前記組成物を、個体の皮膚に局所的に投与する、請求項56に記載の方法。
  58. 前記組成物を、個体が電離放射線に曝露する前に投与する、請求項57に記載の方法。
  59. 前記組成物を、個体が電離放射線に曝露する後に投与する、請求項57に記載の方法。
  60. 前記組成物を、個体が電離放射線に曝露する前および後の両方で投与する、請求項57に記載の方法。
  61. 放射線誘発損傷が、粘膜炎をもたらす、請求項54に記載の方法。
  62. 前記組成物を、個体における粘膜表面に投与する、請求項61に記載の方法。
  63. 個体に有効量のアルデヒドデヒドロゲナーゼ(ALDH)作用剤を含む組成物を投与することを含む、個体が頭頸部癌を発生させる可能性を減少させる方法。
  64. 個体が、噛みビンロウの習慣的使用である、請求項63に記載の方法。
  65. 前記組成物が、練り歯磨き、歯磨きジェル、歯磨き粉、口内リンス剤、チューインガム、またはロゼンジ剤である、請求項63に記載の方法。
  66. a)アルデヒドデヒドロゲナーゼ(ALDH)作用剤を含む組成物と、
    b)癌化学療法剤または電離放射線と
    を投与することを含み、
    ALDH作用剤および癌化学療法剤、またはALDH作用剤および電離放射線が、癌を治療するのに有効な併用量で投与される、個体において癌を治療する方法。
  67. 化学療法剤が、アルキル化剤、ニトロソ尿素、代謝拮抗剤、抗腫瘍抗生物質、植物(ビンカ)アルカロイド、またはステロイドホルモンである、請求項66に記載の方法。
  68. 電離放射線が、外照射療法または近接照射療法によって投与される、請求項66に記載の方法。
  69. ALDH作用剤の投与が、癌を治療するのに必要な化学療法剤または電離放射線の量を減少させる、請求項66に記載の方法。
  70. ALDH2のE487に対応するアミノ酸において少なくとも1つのE→Kの置換を含み、対応する野生型ALDHポリペプチドの酵素活性の約70%未満を示す、変異体アルデヒドデヒドロゲナーゼ(ALDH)ポリペプチド。
  71. a)請求項70に記載の変異体ALDHポリペプチドを、ALDHのための基質、および試験剤と接触させるステップ、及び
    b)変異体ALDHの酵素活性に対する試験剤の効果があれば、それを決定するステップを含み、変異体ALDHの酵素活性を増加させる薬剤が、ALDH作用剤である、アルデヒドデヒドロゲナーゼ(ALDH)ポリペプチドの作用剤を同定するin vitroの方法。
  72. 前記決定ステップが、生成されたNADHのレベルを測定することを含む、請求項71に記載の方法。
  73. 前記測定が、蛍光定量的アッセイの使用を含む、請求項72に記載の方法。
  74. 個体に有効量のアルドヘヒドデヒドロゲナーゼ(ALDH)作用剤を含む組成物を投与することを含む、個体が口腔癌または肺癌を発生させる可能性を減少させる方法。
  75. ALDH作用剤が、経口的に投与される、請求項74に記載の方法。
  76. ALDH作用剤が、気道に投与される、請求項74に記載の方法。
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