JP2014511839A - 抗癌治療薬 - Google Patents

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Abstract

本明細書に記載の発明は、匹敵する非悪性細胞に対する細胞毒性と比べて、増殖細胞核抗原の癌特異的アイソフォーム(caPCNA)を発現する悪性細胞に対する選択的細胞毒性を示す抗癌治療薬、該薬剤を含有する医薬組成物、および癌の療法におけるそれらの使用に関する。

Description

関連出願
本願は、2011年3月23日に出願された米国仮特許出願第61/466,508号の利益を主張し、引用によりその全般が本明細書に援用される。
（政府の権利）
本発明は、国防総省の議会指定医学研究プログラム（Congressionally Directed Medical Research Program）(CDMRP) 乳癌研究プログラムにより与えられた助成番号W81XWH-07-1-0707の下で、政府の支援によってなされた。米国政府は本発明において一定の権利を有する。
本明細書に記載の発明は、匹敵する非悪性細胞に対する細胞毒性と比べて、増殖細胞核抗原の癌特異的アイソフォーム(caPCNA)を発現する悪性細胞に対する選択的細胞毒性を示す抗癌治療薬、該薬剤を含有する医薬組成物、ならびに癌の療法におけるそれらの使用に関する。
（発明の背景および概要）
増殖細胞核抗原(PCNA)は、DNAの複製、修復、染色体組換え、細胞周期チェックポイント制御および他の細胞増殖活動のプロセスにおいて重要な役割を果たす。アダプタータンパク質である複製因子C(RFC)とともに、PCNAは、DNAポリメラーゼδおよびεのドッキングポイントである移動クランプを形成する。酸性および塩基性の両方の等電点(pI)を示す増殖細胞核抗原(PCNA)の異なるアイソフォームが実証されている。二次元ポリアクリルアミドゲル電気泳動(2D PAGE)による、悪性および非悪性(非悪性PCNAまたはnmPCNAと称される)の両方の乳房細胞および組織からのPCNAの分析により、酸性形態のPCNAは悪性細胞においてのみ存在することが明らかとなった(癌特異的PCNAか、csPCNAか、またはcaPCNAと称される（本明細書ではcaPCNA）)。これら2つの形態のPCNAの間における等電点のこの差は、PCNAポリペプチドを翻訳後修飾する該悪性腫瘍の能力が変更されたことによりもたらされるのであって、PCNA遺伝子内の遺伝子変化に起因するものではないと思われる。
caPCNAアイソフォームにのみ結合し、nmPCNAアイソフォームには結合しない抗体またはペプチドは、細胞内タンパク質-タンパク質相互作用を干渉することによって癌の増殖能を低下させることが示されている。例えば、特許文献１および２参照。
また、PCNAは、FEN-1、DNAリガーゼ、およびDNAメチルトランスフェラーゼのような他の因子と相互作用することが知られてもいる。さらに、PCNAはまた、多数のDNA修復経路における必須の関与因子であることが示された。ミスマッチ認識タンパク質であるMsh2およびヌクレオチド除去修復エンドヌクレアーゼであるXPGのようなタンパク質との相互作用では、DNA合成と異なるプロセスにおいてPCNAが関与している。複数のパートナーとの相互作用は、一般的に、秩序化されたエネルギー的に好都合な方法でPCNAが選択的に相互作用することを可能にするメカニズムに依存する。
出願人らは、匹敵する非悪性細胞に対する細胞毒性と比べ、増殖細胞核抗原の癌特異的アイソフォーム(caPCNA)を示す悪性細胞に対して選択的細胞毒性を示す小分子治療薬を見いだした。理論に拘束されるものではないが、以下に記載の通り、これらの小分子治療薬は、caPCNAに関与するタンパク質-タンパク質相互作用を阻害する特異的な結合様式によってそれらの作用を発揮すると考えられている。caPCNAと結合すると、これらの分子は、caPCNAがその天然の一連の結合パートナーと相互作用するのを低減させるかまたは阻止する。このように結合パートナーとの相互作用を妨害することにより、caPCNAおよびその結合パートナーの両方を必要とする特異的な細胞機能(例えば、DNA複製およびDNA修復)の阻害がもたらされる。例えば、図1を参照。
従って、今度は、caPCNA(限定はしないが、DNAポリメラーゼδ、色素性乾皮症Gタンパク質(XPG)、またはフラップエンドヌクレアーゼ(FEN-1)を含む)またはその結合パートナーのタンパク質-タンパク質相互作用ドメインに結合した小分子が、癌細胞のそのDNAを適切に複製および/または修復する能力を低下/喪失させ;癌細胞の死滅をもたらしうる。また、caPCNA-介在機能の小分子阻害剤は、血流および組織内におけるこれらの特異的小分子のペプチドの安定性と比較と比較した固有の安定性特性、ならびにペプチドの大半が血流または周囲の組織中の細胞に取り込まれることなく十分な量のペプチドが癌細胞に選択的に指向されるという問題を理由に、上記のcaPCNA由来オクタペプチドよりも良好な治療効果を有するかもしれない。
WO 2006/116631 WO 2007 098/415
本明細書に記載の発明は、匹敵する非悪性細胞に対する細胞毒性と比べて、増殖細胞核抗原の癌特異的アイソフォーム(caPCNA)を発現する悪性細胞に対する選択的細胞毒性を示す抗癌治療薬、該薬剤を含有する医薬組成物、ならびに癌の療法におけるそれらの使用に関する。
本発明の一つの例示的実施態様において、増殖細胞核抗原の癌特異的アイソフォーム(caPCNA)を発現する悪性細胞の細胞増殖を低減させることが必要な患者において該悪性細胞の細胞増殖を低減させる方法であって、治療上有効な量の式:
Figure 2014511839
Figure 2014511839
 の化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩を投与することを含む該方法を、本明細書に記載する。
別の実施態様において、増殖細胞核抗原の癌特異的アイソフォーム(caPCNA)を発現する悪性細胞の細胞増殖を低減させるための、上記の化合物もしくはその置換された誘導体、またはその医薬的に許容される塩の使用について記載する。
別の実施態様において、上記の化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩を含有し、さらに1つ以上の担体、希釈剤、賦形剤またはそれらの組み合わせを含有する、医薬組成物について記載する。
本明細書に記載の化合物を、単独か、または癌の処置に有用な他の化合物（同一または異なる作用様式によって治療上有効でありうる化合物を含む）と組み合わせて用いてもよいことが理解される。
図1:caPCNAの作用についての推定スキーム。パネルAは、癌細胞においてドキソルビシン(DOX)誘導DNA損傷が修復される通常の様式を示す。caPCNAは、DNA修復タンパク質と相互作用して、損傷DNAの修復調整を促進する。パネルBは、DOX誘導DNA損傷を有する細胞に小分子治療薬(SM)が存在する場合の状態を示す。この場合、caPCNAまたはその結合パートナーと結合している小分子治療薬(SM)は、そのDNA修復タンパク質パートナーに結合している全長caPCNAタンパク質と競合することによって該損傷DNAの修復を阻止する。 図2A-C:悪性および非悪性の乳房細胞に対する差次的な細胞毒性を示す化合物の同定。指数関数的に増殖する悪性(MCF-7)および非悪性(MCF-10A)の乳房細胞を、増殖培地中において100 μMの指定の化合物とともに72時間培養した後、MTTアッセイを用いて比色測定で細胞生存率を決定した。Y軸は、化合物との培養の終了時における相対的な細胞生存率を示す。相対的生存率は、化合物の代わりにリン酸緩衝生理食塩水/ジメチルスルホキシド(PBS/DMSO)(ビヒクル)コントロールの存在下において培養された細胞培養物の生存率との比較によって決定された。 図3:乳癌細胞に対する選択的細胞毒性を100 μMにて既に示している化合物10 μMとともに72時間培養した後のMCF7およびMCF10A細胞の生存率。指数関数的に増殖するMCF7およびMCF-10A細胞の培養物を、指定の化合物とともに72時間培養し、MTTアッセイを用いた比色測定で相対的生存率を決定した。生存率は、化合物の代わりにPBS/DMSOとともに培養されたコントロール培養物に相対的に決定された。 図4:MCF7細胞におけるAOH媒介細胞毒性と、これらの細胞から単離されたDNA合成体（synthesome）によって媒介されるin vitro DNA複製活性との間の相関。図中に指定の化合物10 μMとともに72時間培養した後、MTTアッセイを用いた比色測定で細胞生存率を決定した。パーセント生存率は、化合物の代わりにPBS/DMSOを含む培養物に相対的に決定された。in vitro DNA複製活性を、標準的なT抗原およびSV40オリジン依存性in vitro DNA複製反応を用いて決定し(L. Malkas et al., Biochemistry, 29, 6362 6374 (1990))、そして、パーセント阻害を、化合物の代わりにPBSを含む反応に相対的に決定した。 図5:MCF7細胞抽出物を、AOH-37またはPBS/DMSOとともに培養した後、抗XP-G抗体とともに該細胞抽出物を培養し、プロテインGアガロースビーズを用いたアフィニティークロマトグラフィーによって抗体結合タンパク質複合体を集めた。プロテインGビーズから、それらをSDS変性ゲルローディングバッファー中において95℃で5分間加熱することによって、捕捉抗体および抗体結合タンパク質を溶出させ、SDS 8％ ポリアクリルアミドゲルを用いた電気泳動によって、該遊離されたタンパク質を分解した。分解されたタンパク質をPVDFメンブレンフィルターに移し、該メンブレンを、抗PCNA抗体を用いて探査した。フィルター上の位置および共沈殿したPCNAの相対的存在量を、化学発光によって同定した。 図6:悪性および非悪性の乳房細胞に対するAOH-45の細胞毒性。指数関数的に増殖するMCF7およびMCF10A細胞を、AOH-45またはPBS/DMSOコントロールとともに72時間培養し、MTTアッセイを用いて、該薬剤処理細胞についてコントロール培養と比較して細胞生存率を決定した。用いられた各薬剤濃度についての細胞生存率における同等量のDMSOの効果も決定し、DMSOを与えていない培養物に相対的に生存率を決定した。 図7:caPCNAと結合しているAOH化合物の、培養Panc-1(A)およびPaca2(B)細胞に対する相対的細胞毒性。指定の化合物とともに72時間培養した後で比色分析(MTT)によって細胞生存率を測定することにより、相対的細胞毒性を決定した。細胞を、DMSO/生理食塩水(系列1)、ならびにDMSO中に溶解させた12.5(系列2)、25(系列3)、および50(系列4) μMの指定の薬剤に72時間曝露させた後、MTTアッセイを実施した。 図8:50μM AOH-18、AOH-20、およびAOH-39を、指数関数的に増殖するPanc-1またはPaca-2細胞とともに、72時間、別個に培養し、その後、MTTを用いた比色測定で細胞生存率を決定した。 図9:刺激された正常末梢血単核球および膵臓癌細胞株の生存率におけるAOH-39の比較効果。PBMC、Panc-1、およびPaca-2細胞を、指定の濃度のAOH-39とともに72時間培養した後、MTTアッセイを用いて細胞生存率を決定した。細胞生存率は、AOH-39の代わりにPBS/DMSOを与えたコントロール培養物の割合として決定された。 図10:AOH-18とともに培養した後の乳癌対膵臓癌細胞の差次的細胞毒性。指数関数的に増殖する細胞を、AOH-18に72時間曝露させて、MTTアッセイを用いて生存率を決定した。細胞生存率を、薬剤無しのコントロール培養物（化合物の代わりにPBS/DMSOを含む）に相対的に決定した。 図11:様々なAOH化合物とともに培養した後の乳癌細胞の生存率の阻害。指数関数的に増殖するMCF-7細胞を、指定の化合物とともに72時間培養し、MTTアッセイを用いた比色測定で細胞生存率を決定した。薬剤曝露培養物の生存率を、薬剤無しのコントロール(化合物の代わりにPBS/DMSOを与える)に相対的に決定した。 図12:Fen1を結合する分子に対する悪性(MCF7)および非悪性(MCF10A)の乳房細胞の細胞傷害反応を評価する用量反応曲線。指数関数的な増殖細胞を、各図において指定された薬剤の濃度とともに72時間培養し、MTTアッセイを用いて細胞生存率を決定した。MCF7細胞におけるLC50値を、試験した3つの化合物の各々について決定し、MCF10A(非悪性)細胞の生存率におけるこの濃度の効果を決定した。試験した各薬剤濃度での生存率を、化合物の代わりにPBSを含むコントロール培養物に相対的に決定した。 図13:AOH-95は、オリジン依存性 in vitro DNA複製を阻害する。AOH-95を、ある程度精製したDNA合成体を含むMCF7細胞抽出物とともに15分間プレインキュベートした後、in vitro DNA合成反応を開始させた。複製反応のAOH-95媒介阻害を、化合物の非存在下において実施した反応の割合として報告した。
（詳細な説明）
本発明の実施態様は、以下に列挙される項によってさらに説明される。
1.増殖細胞核抗原の癌特異的アイソフォーム(caPCNA)を発現する悪性細胞の細胞増殖を低減させることが必要な患者において該悪性細胞の細胞増殖を低減させる方法であって、治療上有効な量の式:
Figure 2014511839
Figure 2014511839
 の化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩を投与することを含む、該方法。
2.増殖細胞核抗原の癌特異的アイソフォーム(caPCNA)を発現する悪性細胞の細胞増殖を低減するための、第1項に記載の化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩の使用。
3.第1項に記載の化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩を含有し、1つ以上の担体、希釈剤、または賦形剤、あるいはそれらの組み合わせをさらに含有する、医薬組成物。
4.該化合物が、式:
Figure 2014511839
 で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、第1〜3項のいずれかに記載の方法、使用、または組成物。
5.該化合物が、式:
Figure 2014511839
 で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、第1〜3項のいずれかに記載の方法、使用、または組成物。
6.該化合物が、式:
Figure 2014511839
 で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、第1〜3項のいずれかに記載の方法、使用、または組成物。
7.該化合物が、式:
Figure 2014511839
 で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、第1〜3項のいずれかに記載の方法、使用、または組成物。
8.該化合物が、式:
Figure 2014511839
 で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、第1〜3項のいずれかに記載の方法、使用、または組成物。
9.該化合物が、式:
Figure 2014511839
 で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、第1〜3項のいずれかに記載の方法、使用、または組成物。
10.該化合物が、式:
Figure 2014511839
 で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、第1〜3項のいずれかに記載の方法、使用、または組成物。
11.該化合物が、式:
Figure 2014511839
 で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、第1〜3項のいずれかに記載の方法、使用、または組成物。
12.該化合物が、式:
Figure 2014511839
 で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、第1〜3項のいずれかに記載の方法、使用、または組成物。
13.該癌が乳癌である、第1〜12項のいずれかに記載の方法、使用、または組成物。
14.該癌が膵臓癌である、第1〜12項のいずれかに記載の方法、使用、または組成物。
15.該使用が別の化学療法的方法を増強するものである、第1〜2のいずれかに記載の方法または使用。
16.第1および4〜12項のいずれかに記載の化合物およびさらなる化学療法薬を含有する医薬組成物。
本明細書で用いるような、例示の化合物の置換誘導体としては、1つ以上の水素が、例えば、ハロ、ヒドロキシおよびそれらの誘導体、アミノおよびその誘導体、チオおよびその誘導体、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアルキル、シクロヘテロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、アルキルスルフィニル、アルキルスルホニル、アリールスルフィニル、アリールスルホニル、ヘテロアリールスルフィニルまたはヘテロアリールスルホニル基（その各々は1つ以上の置換基を有していてよい）、ならびに、例えば1つ以上のハロ、ヒドロキシまたはアルキル基が水素によって置き換えられている誘導体が挙げられる。
前記および下記の実施態様の各々において、当然のことながら、式で示される化合物は、該化合物の全ての医薬的に許容される塩を含み、そして意味するだけでなく、該式の化合物のいずれかおよびあらゆる水和物および/または溶媒和物を含む。ある特定の官能基（例えば、ヒドロキシ、アミノ、および同様の基）は、該化合物の様々な物理的形態で、水および/または様々な溶媒と複合体および/または配位化合物を形成することが理解される。従って、上記の式で示される化合物は、そのような様々な水和物および/または溶媒和物を含み、そして意味すると理解される。前記および下記の実施態様の各々において、また、当然のことながら、該式で示される化合物は、各々の可能な異性体（例えば、立体異性体および幾何異性体を個々のならびにいずれかおよびあらゆる可能な混合物での両方）を含み、そして表す。前記および下記の実施態様の各々において、また、当然のことながら、該式で示される化合物は、該化合物のいずれかおよびあらゆる結晶形態、部分的結晶形態、ならびに非結晶および/またはアモルファス形態を含み、そして意味する。
誘導体の例としては、限定はされないが、本明細書に記載の化合物から合成的に製造されうる化合物、ならびに本明細書に記載されるものと同様の方法（ただし、出発物質の選択において異なる）で製造されうる化合物が挙げられる。例えば、芳香環を含む化合物が本明細書に記載される。当然のことながら、それら化合物の誘導体としては、また、例えば、それら芳香環上に、上記の定義に明確に記載されたもの以外の異なる置換基を有する化合物が挙げられる。加えて、当然のことながら、それら化合物の誘導体としては、また、芳香環上の異なるポジションにて同一または異なる官能基を有する化合物が挙げられる。同様に、誘導体は、本明細書に記載の化合物上（例えば、アルキル基、またはアミノ基、その他の上）での他の置換基のバリエーションを含む。
当然のことながら、そのような誘導体としては、本明細書に記載の化合物のプロドラッグ、ならびに1つ以上の保護または保護基を含む本明細書に記載の化合物（本明細書に記載の他の化合物の製造で用いられる化合物を含む）のプロドラッグが挙げられうる。
誘導体の例としては、限定はされないが、本明細書に記載の化合物との機能的な類似性および場合によっては構造的な類似性を共有する化合物が挙げられる。例えば、環系を含む化合物が本明細書に記載される。置換された誘導体の例としては、限定はされないが、対応する環拡張化合物、および1つ以上のヘテロ原子を含む対応する環系（例えば、オキサ、チアもしくは適宜置換されたアミノ基でのメチレン基の置換によるか、またはNでの芳香族C-H基の置換による）が挙げられる。
本明細書に記載の化合物は、1つ以上のキラル中心を含んでよいか、あるいはその他、複数の立体異性体としての存在が可能であってよい。当然のことながら、一実施態様において、本明細書に記載の発明はいずれの特定の立体化学的要件に限定されず、該化合物、ならびにそれを含む組成物、方法、使用、および薬剤は、光学的に純粋であってよいか、あるいは様々な立体異性体混合物（ラセミ体、および他のエナンチオマー混合物、他のジアステレオマー混合物、などを含む）のうちのいずれかであってよい。また、当然のことながら、そのような立体異性体の混合物は、1つ以上のキラル中心での単一の立体化学的配置を含んでよいとともに、1つ以上の他のキラル中心での立体化学的配置の混合を含んでよい。
同様に、本明細書に記載の化合物は、幾何学的中心、例えば、シス、トランス、E、およびZ二重結合を含んでよい。当然のことながら、別の実施態様において、本明細書に記載の発明はいずれの特定の幾何異性体要件に限定されず、該化合物ならびにそれを含む組成物、方法、使用および薬剤は、純粋であってよいか、あるいは様々な幾何異性体混合物のうちのいずれかであってよい。また、当然のことながら、そのような幾何異性体の混合物は、1つ以上の二重結合での単一の配置を含んでよいとともに、1つ以上の他の二重結合での配置の混合を含んでよい。
本明細書で用いる用語「アルキル」には、適宜分枝している炭素原子の鎖が含まれる。本明細書で用いる用語「アルケニル」および「アルキニル」には、炭素原子の鎖が含まれ、それらは適宜分枝しており、各々、少なくとも1つの二重結合もしくは三重結合を含む。当然のことながら、アルキニルにはまた、1つ以上の二重結合が含まれうる。さらに当然のことながら、ある特定の実施態様において、アルキルは、限定された長さ（C1-C24、C1-C12、C1-C8、C1-C6、およびC1-C4を含む）であることが有利である。さらに当然のことながら、ある特定の実施態様において、アルケニルおよび/またはアルキニルは、各々、限定された長さ（C2-C24、C2-C12、C2-C8、C2-C6、およびC2-C4を含む）であることが有利であり得る。より短いアルキル、アルケニル、および/またはアルキニル基は、化合物に低い親油性を与える場合があり、そのために異なる薬物動態学的挙動を有しうることが、本明細書において理解される。アルキル基の例は、限定はされないが、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル、2-ペンチル、3-ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチルなどである。
本明細書で用いる用語「シクロアルキル」には、適宜分枝している炭素原子の鎖が含まれ、ここで、該鎖の少なくとも一部は環状である。当然のことながら、シクロアルキルアルキルはシクロアルキルのサブセットである。当然のことながら、シクロアルキルは多環式であってもよい。シクロアルキルの例としては、限定はされないが、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、2-メチルシクロプロピル、シクロペンチルエタ-2-イル、アダマンチル、などが挙げられる。本明細書で用いる用語「シクロアルケニル」には、炭素原子の鎖が含まれ、それは適宜分枝しており、少なくとも1つの二重結合を含み、ここで、該鎖の少なくとも一部は環状である。当然のことながら、1つ以上の二重結合が、シクロアルケニルの環状部分および/またはシクロアルケニルの非環状部分にあってもよい。当然のことながら、シクロアルケニルアルキルおよびシクロアルキルアルケニルは、シクロアルケニルの各サブセットである。当然のことながら、シクロアルキルは多環式であってもよい。シクロアルケニルの例としては、限定はされないが、シクロペンテニル、シクロヘキシルエテン-2-イル、シクロヘプテニルプロペニル、などが挙げられる。さらに当然のことながら、シクロアルキルおよび/またはシクロアルケニルを形成する鎖は、限定された長さ（C3-C24、C3-C12、C3-C8、C3-C6、およびC5-C6を含む）であることが有利である。各々、シクロアルキルおよび/またはシクロアルケニルを形成する、より短いアルキルおよび/またはアルケニル鎖は、該化合物に低い親油性を与える場合があり、そのために異なる薬物動態学的挙動を有しうることが、本明細書において理解される。
本明細書において用いる用語「ヘテロアルキル」には、炭素および少なくとも1つのヘテロ原子の両方を含む原子の鎖であって、適宜分枝している鎖が含まれる。ヘテロ原子の例としては、窒素、酸素、および硫黄が挙げられる。ある特定のバリエーションにおいて、ヘテロ原子の例としては、リンおよびセレンも挙げられる。本明細書で用いる用語「シクロヘテロアルキル」（ヘテロシクリルおよびヘテロ環を含む）には、炭素および少なくとも1つのヘテロ原子の両方を含む原子の鎖（例えばヘテロアルキル）であって、適宜分枝おり、ここで、該鎖の少なくとも一部は環状である鎖が含まれる。ヘテロ原子の例としては、窒素、酸素、および硫黄が挙げられる。ある特定のバリエーションにおいて、ヘテロ原子の例としては、リン、およびセレンも挙げられる。シクロヘテロアルキルの例としては、限定はされないが、テトラヒドロフリル、ピロリジニル、テトラヒドロピラニル、ピペリジニル、モルホリニル、ピペラジニル、ホモピペラジニル、キヌクリジニル、などが挙げられる。
本明細書で用いる用語「アリール」には、単環式および多環式の芳香族炭素環基が含まれ、その各々は、適宜置換されていてよい。本明細書に記載の芳香族炭素環基の実例としては、限定はされないが、フェニル、ナフチル、などが挙げられる。本明細書で用いる用語「ヘテロアリール」には、芳香族ヘテロ環式基が挙げられ、その各々は適宜置換されていてよい。芳香族ヘテロ環式基の例としては、限定はされないが、ピリジニル、ピリミジニル、ピラジニル、トリアジニル、テトラジニル、キノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、チエニル、ピラゾリル、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、イソオキサゾリル、イソチアゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンゾイソチアゾリルなどが挙げられる。
本明細書で用いる用語「アミノ」には、基NH2、アルキルアミノ、およびジアルキルアミノが含まれ、ここで、ジアルキルアミノ中の2つのアルキル基は同一でも異なっていてもよい（すなわち、アルキルアルキルアミノ）。例として、アミノには、メチルアミノ、エチルアミノ、ジメチルアミノ、メチルエチルアミノなどが含まれる。加えて、当然のことながら、アミノが別の用語を修飾するかまたは別の用語で修飾される場合（例えば、アミノアルキル、またはアシルアミノ）、該用語アミノの上記のバリエーションがその中に含まれる。例として、アミノアルキルには、H2N-アルキル、メチルアミノアルキル、エチルアミノアルキル、ジメチルアミノアルキル、メチルエチルアミノアルキルなどが含まれる。例として、アシルアミノには、アシルメチルアミノ、アシルエチルアミノなどが含まれる。
本明細書で用いる用語「アミノおよびその誘導体」には、本明細書に記載のアミノ、ならびに、アルキルアミノ、アルケニルアミノ、アルキニルアミノ、ヘテロアルキルアミノ、ヘテロアルケニルアミノ、ヘテロアルキニルアミノ、シクロアルキルアミノ、シクロアルケニルアミノ、シクロヘテロアルキルアミノ、シクロヘテロアルケニルアミノ、アリールアミノ、アリールアルキルアミノ、アリールアルケニルアミノ、アリールアルキニルアミノ、ヘテロアリールアミノ、ヘテロアリールアルキルアミノ、ヘテロアリールアルケニルアミノ、ヘテロアリールアルキニルアミノ、アシルアミノなどが含まれ、その各々は適宜置換されている。該用語「アミノ誘導体」にはまた、尿素、カルバメートなどが含まれる。
本明細書で用いる用語「ヒドロキシおよびその誘導体」には、OH、およびアルキルオキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、ヘテロアルキルオキシ、ヘテロアルケニルオキシ、ヘテロアルキニルオキシ、シクロアルキルオキシ、シクロアルケニルオキシ、シクロヘテロアルキルオキシ、シクロヘテロアルケニルオキシ、アリールオキシ、アリールアルキルオキシ、アリールアルケニルオキシ、アリールアルキニルオキシ、ヘテロアリールオキシ、ヘテロアリールアルキルオキシ、ヘテロアリールアルケニルオキシ、ヘテロアリールアルキニルオキシ、アシルオキシなどが含まれ、その各々は適宜置換されている。該用語「ヒドロキシ誘導体」には、また、カルバメートなどが含まれる。
本明細書で用いる用語「チオおよびその誘導体」には、SH、およびアルキルチオ、アルケニルチオ、アルキニルチオ、ヘテロアルキルチオ、ヘテロアルケニルチオ、ヘテロアルキニルチオ、シクロアルキルチオ、シクロアルケニルチオ、シクロヘテロアルキルチオ、シクロヘテロアルケニルチオ、アリールチオ、アリールアルキルチオ、アリールアルケニルチオ、アリールアルキニルチオ、ヘテロアリールチオ、ヘテロアリールアルキルチオ、ヘテロアリールアルケニルチオ、ヘテロアリールアルキニルチオ、アシルチオなどが含まれ、その各々は適宜置換されている。該用語「チオ誘導体」にはまた、チオカルバメートなどが含まれる。
本明細書で用いる用語「アシル」には、ホルミル、およびアルキルカルボニル、アルケニルカルボニル、アルキニルカルボニル、ヘテロアルキルカルボニル、ヘテロアルケニルカルボニル、ヘテロアルキニルカルボニル、シクロアルキルカルボニル、シクロアルケニルカルボニル、シクロヘテロアルキルカルボニル、シクロヘテロアルケニルカルボニル、アリールカルボニル、アリールアルキルカルボニル、アリールアルケニルカルボニル、アリールアルキニルカルボニル、ヘテロアリールカルボニル、ヘテロアリールアルキルカルボニル、ヘテロアリールアルケニルカルボニル、ヘテロアリールアルキニルカルボニル、アシルカルボニルなどが含まれ、その各々は適宜置換されている。
本明細書で用いる用語「カルボニルおよびその誘導体」には、基C(O)、C(S)、C(NH)およびそれらの置換アミノ誘導体が含まれる。
本明細書で用いる用語「カルボキシレートおよびその誘導体」には、基CO2Hおよびその塩、ならびにそのエステルおよびアミド、ならびにCNが含まれる。
本明細書で用いる用語「適宜置換された」には、ラジカル上の他の官能基（適宜置換されている）による水素原子の置き換えが含まれる。そのような他の官能基の実例として、限定はされないが、アミノ、ヒドロキシル、ハロ、チオール、アルキル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、アリール、アリールアルキル、アリールヘテロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヘテロアリールヘテロアルキル、ニトロ、スルホン酸およびそれらの誘導体、カルボン酸およびその誘導体などが挙げられる。例として、アミノ、ヒドロキシル、チオール、アルキル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、アリール、アリールアルキル、アリールヘテロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヘテロアリールヘテロアルキル、および/またはスルホン酸のいずれも、適宜置換される。
本明細書で用いる用語「適宜置換されたアリール」および「適宜置換されたヘテロアリール」には、適宜置換されたアリールまたはヘテロアリール上における他の官能基による水素原子の置き換えが含まれる。そのような他の官能基には、例として、限定はされないが、アミノ、ヒドロキシ、ハロ、チオ、アルキル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、アリール、アリールアルキル、アリールヘテロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヘテロアリールヘテロアルキル、ニトロ、スルホン酸およびその誘導体、カルボン酸およびその誘導体などが含まれる。例として、アミノ、ヒドロキシ、チオ、アルキル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、アリール、アリールアルキル、アリールヘテロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヘテロアリールヘテロアルキル、および/またはスルホン酸のいずれも適宜置換される。
本明細書で用いる用語「プロドラッグ」とは、一般的に、生体系に投与された場合に、1つ以上の自発的化学反応、酵素-触媒化学反応、および/または代謝性化学反応、あるいはそれらの組み合わせの結果として生物活性化合物を産生する、いずれの化合物を言う。生体内において、該プロドラッグは、典型的には、酵素(例えば、エステラーゼ、アミダーゼ、ホスファターゼなど)、単純な生物化学、または生体内の他のプロセスによって作用されて、より薬理学的に活性な薬剤を遊離するかまたは再度産生する。この活性化は、プロドラッグの投与より前、後、または投与の間に宿主に投与された内在性宿主酵素または非内在性酵素の作用によって、生じうる。プロドラッグの使用のさらなる詳細は、米国特許第5,627,165号;およびPathalk et al., Enzymic protecting group techniques in organic synthesis, Stereosel. Biocatal. 775-797 (2000)に記載されている。プロドラッグとは、目的（例えば、送達、安全性、安定性などの目標）が達成されたらすぐに本来の薬物へと有利に変換され、続いて該プロドラッグを形成する基の遊離残部がすばやく脱離されるものと理解されうる。
プロドラッグは、本明細書に記載の化合物から、最終的に生体内において該化合物上に存在する1つ以上の官能基（例えば、-OH-、-SH、-CO2H、-NR2）に開裂する基を付加することによって、製造されてもよい。プロドラッグの実例としては、限定はされないが、該基がアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、アシルオキシアルキル、アルコキシカルボニルオキシアルキルであるカルボン酸エステル、付加した基がアシル基、アルコキシカルボニル、アミノカルボニルであるヒドロキシル、チオールおよびアミンのエステル、リン酸エステルまたは硫酸エステルが挙げられる。当然のことながら、プロドラッグ自体は、顕著な生物学的活性を有し得ないが、むしろ、生体内投与後に1つ以上の自発的化学反応、酵素-触媒化学反応、および/または代謝性化学反応、あるいはそれらの組み合わせを経て、生物学的に活性であるかまたは生物活性化合物の前駆体である本明細書に記載の化合物を産生しうる。しかしながら、場合によって、該プロドラッグが生物学的に活性であることが理解される。また、プロドラッグは、経口バイオアベイラビリティ、薬力学的半減期などを向上させることによって、薬剤の効果または安全性の向上にしばしば貢献しうることも認められる。また、プロドラッグとは、望ましくない薬物特性を単にマスクするかまたは薬物送達を向上させる基を含む本明細書に記載の化合物の誘導体を言う。例えば、1つ以上の本明細書に記載の化合物は、遮蔽されているかまたは最小化されていることが有利である、臨床的な薬剤適用における薬理学的、医薬的、または薬物動態学的な障壁となりうる望ましくない特性（例えば、低い経口での薬物吸収、部位特異性の欠如、化学的不安定性、毒性、および乏しい患者許容性(味の悪さ、匂い、注射部位での痛みなど)およびその他）を示しうる。プロドラッグ、または可逆的誘導体を用いる他の方略は、薬剤の臨床適用の最適化において有用であり得ることが、本明細書において理解される。
用語「患者」には、ヒトおよびヒト以外の患者、例えば哺乳動物（コンパニオンアニマルおよび他の飼育下の動物（例えば動物園の動物）を含む）の両方が含まれる。
本明細書で用いる用語「治療上有効な量」とは、研究者、獣医、医師または他の臨床従事者（clinician）によって見いだされた、組織系、動物またはヒトにおける生物学的または医薬的応答（処置される疾患または障害の症候の軽減を含む）を引き起こす活性化合物または医薬品の量を言う。一態様において、該治療上有効な量は、いずれの医学的処置にも見合った妥当な利益/リスク比で、疾患または疾患の症候を処置または軽減しうるものである。しかしながら、当然のことながら、本明細書に記載の化合物および組成物の1日の総量は、適切な医学的判断の範囲内で主治医によって決定されうる。いずれの特定の患者に対する具体的な治療上有効な用量レベルは、処置する障害、該障害の重篤度;用いられる特定の化合物の活性;用いられる特定の組成物;患者の年齢、体重、全般的な健康状態、性別および食餌:投与回数、投与経路、および用いられる特定の化合物の排出速度;処置の期間;用いられる特定の化合物と組み合わせてかまたは同時に用いられる薬剤;通常の技能を有する研究者、獣医、医師または他の臨床従事者に周知である因子を含む様々な因子に依存するであろう。
加えて、本明細書中で化学療法薬および本発明の小分子治療薬の投与を含む組み合わせ療法について記載された実施態様において、「治療上有効な量」とは、効果が合わさることで望ましい生物学的または医薬的応答を引き起こすように一緒にされた薬剤の組み合わせの量を言う。例えば、治療上有効な量のドキソルビシンおよび本発明の小分子治療薬は、一緒にまたは連続して投与される場合に治療上有効である組み合わせ効果を有する量であろう。さらに、共投与を含む方法のいくつかの実施態様において、別個に投与される場合の化学療法薬または本発明の小分子治療薬の共投与量は、治療上有効な量であってもなくてもよいと理解される。
また、単独療法または組み合わせ療法のいずれを言及する場合であっても、治療上有効な量は、1つ以上の本明細書に記載の化合物を投与している間に生じる可能性があるいずれの毒性または他の望ましくない副作用に関して、有利に選択されることも理解される。さらに、本明細書に記載の組み合わせ療法は、そのような毒性または他の望ましくない副作用を示す化合物を低用量で投与することを可能とすることが理解される（ここで、該低用量とは、毒性の閾値以下であるか、あるいは組み合わせ療法を用いない場合に投与される他の量よりも低い治療濃度域である）。
本明細書で用いる用語「組成物」とは、一般に、特定の量の特定の成分を含有するいずれの生成物、ならびに特定の量で特定の成分を組み合わせることによって直接的または間接的にもたらされるいずれの生成物を言う。当然のことながら、本明細書に記載の組成物は、単離された本明細書に記載の化合物からか、あるいは本明細書に記載の化合物の塩、溶液（solution）、水和物、溶媒和物、および他の形態から製造されうる。また、当然のことながら、該組成物は、本明細書に記載の化合物の様々なアモルファス、非アモルファス、部分結晶、結晶、および/または他の形態学的形態から製造されうる。また、当然のことながら、該組成物は、本明細書に記載の化合物の様々な水和物および/または溶媒和物から製造されうる。従って、本明細書に記載の化合物を挙げる医薬組成物は、本明細書に記載の化合物の様々な形態学的形態および/または溶媒和物もしくは水和物形態の各々またはいずれの組み合わせを含むものと理解される。例として、組成物には、1つ以上の担体、希釈剤、および/または賦形剤が含まれうる。本明細書に記載の化合物、またはそれを含む組成物は、治療上有効な量で、本明細書に記載の方法に適したいずれの通常の剤形で製剤化されうる。本明細書に記載の化合物、またはそれを含む組成物（該製剤を含む）は、本明細書に記載の方法のための多種多様な一般的経路によって、多種多様な剤形で、公知の方法(一般に、Remington: The Science and Practice of Pharmacy, (21st ed., 2005)を参照)を用いて、投与されうる。
本明細書で用いる用語「投与すること」には、本明細書に記載の化合物および組成物を患者に導入する全ての手段（限定はされないが、経口(po)、静脈内(iv)、筋肉内(im)、皮下(sc)、経皮、吸入、頬側、点眼（ocular）、舌下、膣内、直腸内などを含む）が含まれる。本明細書に記載の化合物および組成物は、通常の無毒の医薬的に許容される担体、アジュバント、およびビヒクルを含む単位用量形態および/または製剤で投与されうる。
当然のことながら、本明細書に記載の方法において、共投与または組み合わせの個々の成分は、いずれの適切な手段によって、同時期（contemporaneously）か、同時（simultaneously）か、連続してか、別々か、または単一の医薬製剤で投与され得る。共投与される化合物または組成物を別個の剤形で投与する場合、各化合物についての1日当たりの投与用量数は、同一でも異なっていてもよい。該化合物または組成物は、同一または異なる投与経路によって投与され得る。該化合物または組成物は、分割または単一形態で、治療期間中の同時または異なる時間に、同時または交互のレジメンに従って、投与されうる。
経口投与の例としては、錠剤、カプセル剤、エリキシル剤、シロップ剤などが挙げられる。
非経口投与経路の例としては、静脈内、動脈内、腹腔内、硬膜外（epidurial）、尿道内、胸骨内、筋肉内および皮下、ならびにいずれの他の当分野で認められている非経口投与経路が挙げられる。
非経口投与の手段の実例としては、有針(マイクロニードルを含む)注射器、無針注射器および注入技法、ならびに当分野で認められているいずれの他の非経口投与手段が挙げられる。非経口製剤は、典型的には、賦形剤（例えば塩、炭水化物および緩衝剤(好ましくは、約3〜約9の範囲のpHで)を含んでもよい水溶液であるが、いくつかの適用において、それらは、無菌の非水性溶液としてか、あるいは適切なビヒクル（例えば、無菌の、パイロジェンフリーの水）と合わせて用いるための乾燥形態として、より適切に製剤化されてもよい。無菌状態下（例えば、凍結乾燥による）における非経口製剤の製造は、当業者に周知の標準的な製薬技法を用いて容易に達成されうる。化合物の非経口投与は、例として、生理食塩水の形態で実施されるか、あるいはリポソームに取り込まれた化合物を用いて実施される。該化合物それ自体が十分な溶解性ではない場合、溶解させるために、可溶化剤（例えばエタノール）を利用することができる。
特許請求された組み合わせの各化合物の用量は、投与方法、処置する症状、該症状の重篤度（該症状を処置する場合であっても予防する場合であっても）、処置される人の年齢、体重、および健康を含むいくつかの因子に依存する。加えて、特定の患者についての薬理ゲノミクス(治療薬の薬物動態学的、薬力学的または有効性特性における遺伝子型の影響)情報は、用いられる用量に影響を及ぼしうる。
本明細書に記載の疾患および投与経路に応じて、用量は幅広い範囲（約1 μg/kg〜約1 g/kgの範囲内の用量を含む）で許容されることが本明細書において意図される。該用量は単回または分割であってよく、多種多様なプロトコール（q.d.、b.i.d.、t.i.d.、さらには、隔日、週1回、月1回、3か月に1回などを含む）に従って、投与されうる。これらの場合の各々において、当然のことながら、該1日、1週間、1か月、または3か月の総用量は本明細書に記載の治療上有効な量に対応する。局所的に投与（例えば、疾患部位の近くまたは疾患部位への注入による）される場合、用量の例としては、約1 μg/kg〜約10 mg/kgか、0.01 mg/kg〜約10 mg/kgか、約0.01 mg/kg〜約1 mg/kgか、約0.1 mg/kg〜約10 mg/kgか、または約0.1 mg/kg〜約1 mg/kgの範囲の用量が挙げられる。局所的（例えば、疾患部位の近くへの注入による）に投与されるか、または、疾患部位の周囲の組織に局所的に投与される場合、用量の実例としては、約0.01 mg/kg〜約10 mg/kgか、約0.01 mg/kg〜約1 mg/kgか、約0.1 mg/kg〜約10 mg/kgか、または約0.1 mg/kg〜約1 mg/kgの範囲の用量が挙げられる。全身的に（例えば非経口的に）投与される場合、用量の例としては、約0.01 mg/kg〜約100 mg/kgか、約0.01 mg/kg〜約10 mg/kgか、約0.1 mg/kg〜約100 mg/kgか、または約0.1 mg/kg〜約10 mg/kgの範囲の用量が挙げられる。全身的に（例えば経口的に）投与される場合、用量の例としては、約0.1 mg/kg〜約1000 mg/kgか、約0.1 mg/kg〜約100 mg/kgか、約0.1 mg/kg〜約10 mg/kgか、約1 mg/kg〜約1000 mg/kgか、約1 mg/kg〜約100 mg/kgか、または約1 mg/kg〜約10 mg/kgの範囲の用量が挙げられる。
別の例示的な実施態様において、例えば本明細書に記載の疾患を処置する場合、該化合物は、非経口的で局所的に、患者の体重の約0.01 mg/kgか、約0.05 mg/kgか、約0.1 mg/kgか、約0.5 mg/kg、約1 mg/kgか、または約5 mg/kgの用量にて、q.d.で投与される。
別の例示的な実施態様において、例えば全身状態を処置する場合、該化合物は、非経口的で全身的に、患者の体重の約0.1 mg/kgか、約0.5 mg/kgか、約1 mg/kgか、約5 mg/kgか、約10 mg/kgか、または約50 mg/kgの用量にて、q.d.で投与される。
前述の例示的な用量および投与プロトコールに加えて、当然のことながら、いずれか1つの本明細書に記載の化合物または本明細書に記載の化合物の混合物の有効量は、公知の技法を用いることによって、および/または類似状況下で得られた結果を観察することによって、担当の診断医または医師により容易に決定され得る。有効な量または用量の決定において、以下の因子によって限定されるものではないが、哺乳動物の種（ヒトを含む）、そのサイズ、年齢、および全般的な健康状態、付随する特定の疾患または障害、該疾患もしくは障害の程度もしくは合併症もしくは重篤度、個々の患者の応答、投与する特定の化合物、投与様式、投与する製剤のバイオアベイラビリティ特徴、選択した投与レジメン、併用薬物療法の使用、ならびに他の関連する状況を含む、多くの因子が担当の診断医または医師によって考慮される。
本明細書に記載の化合物の医薬組成物の製造において、治療上有効な量の1つ以上の化合物（本明細書に記載の様々な形態のうちのいずれかである）を、1つ以上の賦形剤と混合するか、1つ以上の賦形剤で希釈するか、あるいは担体（カプセル、小袋、紙、または他の容器の形態であることができる）内に封入してもよい。賦形剤は、希釈剤としての役割を果たしてもよく、活性成分のためのビヒクル、担体、または媒質として機能する固形物質、半固形物質、または液状物質であることができる。従って、該製剤組成物は、錠剤、丸薬、散剤、トローチ剤、サシェ剤、カシェ剤、エリキシル剤、懸濁剤、乳剤、液剤、シロップ剤、噴霧剤(固体または液体の媒質として)、軟膏剤、軟および硬ゼラチンカプセル剤、坐剤、無菌の注射剤、ならびに無菌でパッケージングされた散剤の形態であることができる。該組成物は、選択された用量および剤形に応じて約0.1％〜約99.9％の範囲で、活性成分を含みうる。
非経口組成物。該医薬組成物はまた、注射、注入、または埋め込み(静脈内、筋肉内、皮下、など)によって、通常の無毒の医薬的に許容される担体およびアジュバントを含む、剤形で、製剤で、または適切なデリバリーデバイスもしくは植込錠を介して、非経口的に投与されてもよい。該組成物の製剤化および製造は、医薬製剤の分野の当業者に周知である。製剤化は、上記のRemington: The Science and Practice of Pharmacy中に見いだすことができる。
非経口的使用のための組成物は、単位用量形態(例えば、単回用量アンプルとして)か、または数回用量を含むバイアルとして提供されてもよく、その中に適切な保存剤を加えてもよい(以下を参照)。該組成物は、液剤、懸濁剤、乳剤、注入デバイス、または埋め込み用デリバリーデバイスの形態であってよいか、あるいは、使用前に水または別の適切なビヒクルで再構築する乾燥粉末として存在してもよい。該組成物は、活性薬剤以外に、適切な非経口的に許容される担体および/または賦形剤を含んでよい。該活性薬剤は、放出を制御するために、ミクロスフェア、マイクロカプセル、ナノ粒子、リポソーム、などに組み込まれうる。さらに、該組成物には、懸濁化剤、可溶化剤、安定化剤、pH-調整剤、および/または分散剤が含まれうる。
上記の通り、本明細書に記載の医薬組成物は、無菌の注射剤に適した形態であってよい。該組成物を製造するために、適切な活性薬剤を非経口的に許容される液体ビヒクル中に溶解または懸濁する。用いてもよい許容されるビヒクルおよび溶媒は、とりわけ、水、適量の塩酸か水酸化ナトリウムかもしくは適切なバッファーを加えることによって適切なpHに調整された水、1,3-ブタンジオール、リンガー液、および生理食塩水である。また、水性製剤は、1つ以上の保存剤(例えば、メチル、エチルまたはn-プロピル p-ヒドロキシベンゾエート)を含んでよい。該化合物のうちの1つが、水に難溶性であるかわずかに溶解性であるのみである場合、溶解性増強剤または可溶化剤を加えることができるか、あるいは該溶媒は10-60％ w/wのプロピレングリコールなどを含みうる。
以下の実施例は、本発明の特定に実施態様をさらに説明するものである;しかしながら、以下の例示的な実施例は本発明を制限するものであるとは決して解釈されるべきでない。
本明細書に例示の“AOH”番号で示される化合物は、AMRI(以前は、Albany Medical Research, Inc.), Albany, New York.から得た。
本発明のcaPCNA-介在機能の他の小分子阻害剤は、通常の合成経路によって製造されうる。
悪性の乳房細胞に対する選択的細胞毒性を示す化合物の同定:
指数関数的に増殖する培養された悪性(MCF-7)および非悪性(MCF-10A)の乳房細胞の生存率において in silicoで選択された一連の化合物が有する効果を、決定した。指数関数的な増殖悪性(MCF-7)および非悪性(MCF-10A)の乳房細胞を、増殖培地中で100 μMの指定の化合物とともに72時間培養した後、MTTアッセイを用いて比色測定で細胞生存率を決定した。該Y軸は、化合物との培養の終了時における相対的な細胞生存率を示す。相対的生存率を、化合物の代わりにPBS/DMSO(ビヒクル)コントロールの存在下において培養した細胞培養物の生存率との比較によって決定した。図2A-Cは、in silicoで選択された化合物ライブラリーの初期の細胞生存率スクリーニングによって、該化合物を2つの細胞型の各々とともに100 μMの濃度で72時間培養した場合に乳癌細胞を選択的に殺傷したいくつかの分子が同定されたことを示す。また、両方の細胞型をほぼ同等の選択性で殺傷する化合物;いずれかの細胞型において毒性がほとんどないか無毒で有効性がある化合物、および非悪性の乳房細胞を選択的に殺傷する化合物も同定した。
第1グループに関して、乳癌細胞株に対する選択的細胞毒性を示す化合物を生存率アッセイにおいて10分の1の濃度(すなわち、10 μM)で再度試験し、これらの分子のいずれかが乳癌細胞に対するそれらの選択的な細胞毒性効果を保持しているかどうかを確かめた。図3は、これらの分子のいくつかが、MCF-10A細胞の生存率においては本質的に効力を有しない一方で乳癌細胞の生存率を選択的に低下させる能力を保持していたことを示す。これらのデータを合わせると、乳癌細胞株に対する選択的細胞毒性を示す化合物は、乳癌細胞のcaPCNA分子のタンパク質-タンパク質相互作用ドメインに関連する変化した構造（非悪性の乳房細胞により発現されるPCNA分子のタンパク質-タンパク質相互作用ドメインとは異なる）を認識しうることが示唆される。加えて、100 μMにて非悪性の乳房細胞の生存能力を阻害する化合物のいくつかは、化合物の濃度を減らすと、これらの細胞に対して毒性をほとんど示さない。このことは、このスクリーニングアッセイに用いられた化合物（高濃度にて非悪性および悪性の乳房細胞の両方に対して細胞毒性を示す）のうちのいくつかは、実際には、低濃度にて乳癌細胞に対して選択的な毒性を示しうることを示唆する(例えば、AOH-18およびAOH-20)。
選択したAOH化合物の細胞毒性とそれらのDNA複製を阻害する能力の間の相関
特定のAOH化合物のSV40オリジン依存性 in vitro DNA複製プロセスを阻害する能力とMCF7細胞生存率の間には明確な相関がある（図4）。図で指定される化合物（10 μM）とともに72時間培養した後、MTTアッセイを用いて比色測定で細胞生存率を決定した。化合物の代わりにPBS/DMSOを含む培養と比較して％生存率を決定した。標準的なT抗原およびSV40オリジン依存性 in vitro DNA複製反応(L. Malkas et al., Biochemistry, 29, 6362 6374 (1990))を用いて in vitro DNA複製活性を決定し、化合物の代わりにPBSを含む反応と比較して％阻害を決定した。乳癌細胞に対する選択的細胞毒性を示す化合物のうちの3つを、DNA合成体媒介 in vitro DNA複製プロセスを阻害するそれらの能力について試験した。これらの化合物のうちの各々は、化合物の代わりにPBS/DMSOを含むコントロール複製反応と比較して、様々な程度にDNA複製を阻害した。いずれかの細胞型(AOH 43)において細胞毒性効果をほとんどまたは全く示さない化合物を含む in vitro DNA複製反応は、複製反応の阻害を示さず、MCF7細胞生存率のわずかな低下のみを示した。
様々なAOH化合物の細胞毒性効果の決定
AOH化合物の各々の短期および長期の細胞毒性効果を、原則的に、caペプチドおよび関連ペプチドについて以下に記載される通り（細胞を100 μMの各化合物とともに72時間培養することによって、初期の細胞ベースのスクリーニングを決定したことを除く）、決定した。化合物を具体的なカテゴリーに分類した: 1)乳癌を選択的に殺傷するが非悪性の乳房細胞は殺傷しない化合物; 2)選択的ではなく悪性および非悪性の乳房細胞の両方を殺傷すると思われる化合物; 3)乳房細胞のいずれかの型に対して細胞毒性をほとんどまたは全く示さないと思われる化合物;および、4)非悪性の乳房細胞を選択的に殺傷すると思われる化合物。第1カテゴリーに分類される化合物について、選択したAOH化合物（10μM）を用いて、短期のMTT生存率アッセイを繰り返した。
癌細胞の生存率におけるcaペプチドおよび関連ペプチドの効果
MTT((3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロミド)アッセイを実施して、caペプチドを含むかcaペプチドに関連する様々なペプチド構築物に、様々な長さの時間で曝露させた細胞の生存率を決定した。このアッセイは、各々のペプチドが細胞生存率に及ぼす短期の影響を決定するものである。caペプチドの配列はLGIPEQEYである。該MTTアッセイを用いて、様々なcaペプチドがヒトMCF-7、MDA-MB436、HCC1937(BRCA-)およびHCC1937(BRCA+)乳癌細胞の生存率に及ぼす細胞毒性効果を測定した。HCC1937(BRCA-)細胞は、BRCA1遺伝子における遺伝性突然変異（非機能性の遺伝子産物をもたらす）を内部に持つ。これらの細胞はHCC1937+細胞の親野生型であり、完全に機能的なBRCA1ヒト導入遺伝子を発現する。該アッセイは、同数の細胞(5x103)を96-ウェル組織培養プレートの各ウェルに播種して終夜培養し、細胞をプレートに付着させることによって実施された。午前中に、3つの別個のウェルの各々の細胞を、様々なペプチド構築物の各々に、図に指定された様々な濃度で、24、48および72時間の間、曝露した。次いで、MTTアッセイを、各ウェル中の細胞において実施して、特定のペプチドがこれらの乳癌細胞株の各々に細胞毒性を示したものに対する相対的な程度を決定した。アッセイの終了時における％生存率を、各ウェルで形成されたアッセイ産物の405 nmでの吸光度を測定し、それらを平均化した後、試験した特定のペプチドの各特定の濃度についての個々の時間に形成されたこれらアッセイ産物の平均吸光度を、ペプチドの代わりにPBSに曝露させた未処理細胞の生存率を決定するために用いた3つのウェルの平均吸光度と比較することにより、比色測定で決定した。これらのウェルで形成された反応産物の平均吸光度に基づく100％の相対的生存率としてPBS処理細胞を含むウェルを割り当て、特定のアッセイ条件下において様々なペプチドに曝露された細胞の生存率を、これらPBS処理細胞から得られた吸光度の割合として決定した。
caペプチドおよび関連ペプチドの長期細胞毒性効果
コロニー形成アッセイを用いて、該ペプチドが乳癌細胞生存率に及ぼす長期細胞毒性効果を評価した。細胞を、様々な用量の個々のペプチドを用いて1時間前処理し、約200細胞を2つの100 mmの細胞培養ディッシュの各々にcaペプチド非含有細胞培養培地とともに約2週間プレートした。その後、細胞を、10％エタノール、次いで中性ホルマリンで固定し、1％ギムザ染色で処理した後、付着した染色細胞を、10％エタノール／PBSで1回洗浄した後、PBSで3回洗浄した。該プレートを、10％エタノールですすぎ、風乾させた後、カウントした。
AOH37はcaPCNAとDNA修復タンパク質XP-Gとの結合を妨害する
癌細胞におけるその天然の結合パートナーと相互作用するcaPCNAの能力を緩衝する能力を有するcaPCNAのタンパク質-タンパク質相互作用ドメインのブロックを、以下のとおり検討した。これらのパートナーは、PCNAと一緒に、細胞の維持、増殖、および生存において決定的である様々な機能を担う。該結合パートナーの1つである色素性乾皮症プロテインGは、特定のタイプのDNA損傷の修復に関与しており、癌細胞の生存率を維持するための決定的な因子である。XP-GのcaPCNA上のIDCLタンパク質-タンパク質相互作用部位に結合する能力をブロックすることで、細胞におけるDNA修復プロセスが妨害されて、天然のDNA損傷に応答する細胞殺傷が促進されるか、またはDNA損傷剤（例えば、DNAアルキル化抗癌剤）によってダメージが促進されることが予期される。図5, レーン2は、PCNAは抗-XPG抗体結合免疫沈降物中に存在するが、該抽出物をAOH37(レーン3)で前処理した場合には免疫沈降物に存在しないことを示す。レーン4は、該細胞可溶化液をAOH37とともにプレインキュベートする場合、PCNAは免疫沈降反応物の上清部分に存在し得ることを示す。これらのデータから、XP-GおよびPCNAはMCF7細胞中で互いに結合していること、相互作用ドメインを選択的に標的とする化合物とともにプレインキュベートするとXPG-PCNA結合が破壊されること;免疫沈降物反応の上清中にPCNAが遊離されることが、明らかに示される。これは、PCNAのIDCLループのタンパク質-タンパク質相互作用ドメインに結合して特定のタンパク質-タンパク質相互作用を破壊する in silico 由来の化合物のいずれかの能力に直接的に繋がる第一の証拠である。
悪性および非悪性細胞の生存率におけるAOH-45の効果
AOH-45は、乳癌細胞に対して強い差次的な細胞毒性を示す。本明細書に記載の細胞培養アッセイでスクリーニングされた化合物は100％DMSOに溶解されるので、スクリーニングアッセイを実施しながら、化合物と一緒に加えたDMSOの量に対して量が異なったDMSOを細胞培養培地に加えた。試験した各化合物について言及された細胞毒性効果に対するDMSOの寄与をさらに理解するために、細胞培養ディッシュに化合物を加えることから得られる、細胞培養中に含まれるDMSOの各濃度での相対的な細胞毒性を決定した。結果を図6に示す。MCF7細胞に対して、AOH-45は、細胞生存率（〜10μMで開始する）を低下させ、LC50=20μMおよびLC90=50μMを示した。対照的に、MCF10A細胞をAOH-45（50 μM以下）に曝露させるか、またはDMSO(0.5％以下)に曝露させた結果、生存率はほとんど低下されなかった(＜5-10％)。DMSOは、増殖培地におけるその濃度が1％に達した時に、MCF10Aの細胞生存率を顕著に低下させ始めたのみであった(20％)。
膵臓癌に対するAOH化合物の相対的細胞毒性
膵臓癌細胞は、示された化合物の各々の細胞毒性効果に対して差次的に感受性であると思われる。AOH-4、8、15、17、“古い”37、43、19は、組織培養培地中における化合物の濃度にかかわらず、これら膵臓癌株に対して全般的な細胞毒性をほとんど示さなかった。
対照的に、膵臓癌細胞は、AOH-1、3、12、14、16、19、34、39、43、45、52、および59に対して、濃度依存性の細胞毒性を示す。これらのうち、AOH-1、3、12、16、34、45および59は濃度依存性の細胞毒性を示すが、一方で、細胞は、12.5 μMにおいてさえも、AOH-39に対して特に感受性であると思われる。強い濃度依存性の殺傷を示す化合物を、正常な増殖細胞(末梢血単核球(すなわち、PBMC's))に対する細胞毒性についてもスクリーニングした。
2つのさらなる化合物(AOH-18およびAOH-20)を、膵臓癌細胞株においても試験した。AOH-18もAOH-20も、2つの細胞株のいずれかに対してAOH-39と同等の細胞毒性を示さないようであった。AOH-39は、Panc-1細胞において5 μMのLC50を示し、Paca-2細胞において4 μMのLC50を示し;一方で、AOH-18およびAOH20の両方についてのLC50は、試験した濃度範囲にわたって達成されなかった（図8）。これらおよび他のデータから、AOH-39は、相対的に低い有効濃度にて膵臓癌細胞を選択的に殺傷することができる上、正常な増殖細胞(末梢血単核球)に対してほとんど細胞毒性を示さない、有効な膵臓癌の化学療法薬でありうることが示唆される（図9）。AOH-39は、Paca-2細胞についての該LC50にてPBMC細胞生存能力を阻害せず、Panc-1細胞の生存率をわずかに低下させたのみであった。
AOH-18に対する乳癌細胞vs.膵臓癌細胞の生存率の差次的応答
膵臓癌細胞とは違って、乳癌細胞株MCF-7はAOH-18に対する強い感受性を示した。これは、刺激されたPBMC、paca-2、およびpanc-1細胞に対する感受性とはかなり異なっていた。MCF-7細胞は、AOH-18に対して〜3 μMのLC50を示したが、一方で、膵臓細胞株および刺激されたPBMC'sは両者とも、該同一濃度の化合物で生存率をほとんどまたは全く低下させなかった。
加えて、MCF-7細胞生存率は、いくつかの化合物(AOH-13、-18、-20、-36、-39、および59)の細胞毒性効果に対して差次的に感受性であると思われ、LC50値は〜3から40 μMの範囲であった（図11）。MCF-7細胞は、AOH-18に対して最も感受性であり、次いでAOH-20、AOH-39、AOH-13、AOH-59、およびAOH-36であった。このデータから、AOH-39の細胞毒性効果に対して非常に感受性であるがAOH-18に対しては感受性でない膵臓癌細胞と違って、MCF-7細胞はAOH-18の細胞毒性効果に対して最も感受性であることが示唆される。
caPCNA結合パートナーFen1のタンパク質-タンパク質相互作用ドメインに結合する化合物
一連のin silicoで選択された化合物が指数関数的に増殖する培養された悪性(MCF-7)および非悪性(MCF-10A)乳房細胞の生存率に及ぼす効果を、悪性および非悪性の乳房細胞の生存率におけるそれらの影響を試験することによって、決定した（図12）。AOH-94、AOH-95、およびAOH-120のLC50を、各細胞型について決定し、MCF7細胞について互いに比較した。AOH-95は〜20 MのLC50を有しており、それはAOH-94およびAOH-120のほぼ半分である。加えて、25 μMにてAOH-95は、非悪性の乳房細胞の生存率においてわずかな効果しか有していなかった。
AOH95はDNA合成プロセスを阻害する
Fen1はDNA複製プロセスにおいて決定的な役割を担うことから、出願人らは、AOH-95による乳癌細胞の選択的殺傷が、化合物のDNA合成プロセスを阻害する能力によって、少なくとも部分的に媒介されている可能性について調べた。そのLC50値でのAOH-95を、MCF7乳癌細胞から単離したDNA合成体画分とともにプレインキュベートした後、DNA合成反応を開始させた。AOH-95で予め処理した後にDNA合成体によって新生DNAに組み入れた放射標識ヌクレオチド三リン酸の量を、以前に記載された(Malkas et al., 1990, Biochemistry)通り決定し、未処理のDNA合成体によって組み入れた放射標識ヌクレオチド三リン酸の量と比較した。図13に示されるこの研究の結果から、出願人らのアッセイにおいて、AOH-95は、単離されたMCF7乳癌細胞DNA合成体のin vitro DNA複製活性をこれらの細胞からの未処理のDNA合成体と比較して40％まで阻害することが示されている。出願人らの発見は、Fen1の阻害によって乳癌細胞DNA合成体のDNA合成活性を妨害するAOH95と一致しており、細胞生存率データと合わせると、AOH95は、選択的に作用して乳癌細胞DNA合成プロセスの活性を阻害することにより乳癌細胞を選択的に殺傷しうることを示唆している。

Claims (16)

  1. 増殖細胞核抗原の癌特異的アイソフォーム(caPCNA)を発現する悪性細胞の細胞増殖を低減させることが必要な患者において該悪性細胞の細胞増殖を低減させる方法であって、治療上有効な量の式:
    Figure 2014511839
    Figure 2014511839
     の化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩を投与することを含む、該方法。
  2. 増殖細胞核抗原の癌特異的アイソフォーム(caPCNA)を発現する悪性細胞の細胞増殖を低減させるための、請求項１に記載の化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩の使用。
  3. 1つ以上の担体、希釈剤、または賦形剤、あるいはそれらの組み合わせをさらに含有する、請求項１に記載の化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩を含有する医薬組成物。
  4. 該化合物が、式:
    Figure 2014511839
     で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法、使用、または組成物。
  5. 該化合物が、式:
    Figure 2014511839
     で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法、使用、または組成物。
  6. 該化合物が、式:
    Figure 2014511839
     で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法、使用、または組成物。
  7. 該化合物が、式:
    Figure 2014511839
     で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法、使用、または組成物。
  8. 該化合物が、式:
    Figure 2014511839
     で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法、使用、または組成物。
  9. 該化合物が、式:
    Figure 2014511839
     で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法、使用、または組成物。
  10. 該化合物が、式:
    Figure 2014511839
     で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法、使用、または組成物。
  11. 該化合物が、式:
    Figure 2014511839
     で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法、使用、または組成物。
  12. 該化合物が、式:
    Figure 2014511839
     で示される化合物またはその置換された誘導体、あるいはその医薬的に許容される塩である、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法、使用、または組成物。
  13. 該癌が乳癌である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法、使用、または組成物。
  14. 該癌が膵臓癌である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法、使用、または組成物。
  15. 該使用が別の化学療法的方法を増強するためのものである、請求項１または２のいずれかに記載の方法または使用。
  16. 請求項１および４〜１２のいずれか１項に記載の化合物ならびにさらなる化学療法薬を含有する医薬組成物。
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JP2018510917A (ja) * 2015-04-10 2018-04-19 アールエルエル・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーＲｌｌ， Ｌｌｃ 抗癌治療剤

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