JP2014521643A - 眼の中枢視覚投影によって媒介される視覚障害を治療するためのα−2アドレナリン調節剤 - Google Patents
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Abstract
本発明は、外側膝状核、上丘、および視覚皮質によって媒介される視覚障害の治療を、このような治療を必要とする患者にα2アドレナリン受容体で作用する化合物を投与することによって行う方法に関する。
【選択図】図1
【選択図】図1
Description
発明者:Ursula V.Staubli、Alan C.Foster、Daniel W.Gil、およびJohn E.Donello
関連出願の相互参照
本出願は、2011年7月22日に出願された米国仮出願第61/510,521号の利益を主張し、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
関連出願の相互参照
本出願は、2011年7月22日に出願された米国仮出願第61/510,521号の利益を主張し、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は、外側膝状核、上丘、および視覚皮質によって媒介される視覚障害の治療を、このような治療を必要とする患者にα2アドレナリン受容体で作用する化合物を投与することによって行う方法に関する。
化合物(5−ブロモ−キノキサリン−6−イル)−イミダゾリジン−2−イリデン−アミンは、概して、ブリモニジンとして知られており、その酒石酸塩は、商標ALPHAGAN(登録商標)P(Allergan,Inc.から入手可能)のもとに販売されている。ブリモニジンによるα2アドレナリン受容体の薬理学的活性化は、眼の種々の視覚障害の十分に確立された治療である。α2アドレナリン作動薬はまた、眼を越えて中枢神経系においても生理学的作用を有し、ここで、それらはアドレナリン中枢経路と相互作用する。したがって、α2アドレナリン作動薬はまた、視覚皮質を含むがこれに限定されない中枢視覚野によって媒介される視覚系障害を治療するのに有益であり得る。
視覚皮質は、眼から離れた1つのシナプスであり、網膜によって生成された視覚信号を統合する。したがって、それは、眼で発生した視覚入力を復号、処理、および変換するために必須であり、正常な視覚には適正な視覚皮質機能が必要である。視覚皮質において神経終末から放出されるノルアドレナリンは、単眼除去後の眼球優位性の変化を含む、視覚反応性の経験依存性修飾をゲートする(Marrocco,RT et al.1987)。
選択的なα2アドレナリン作動薬の効果を、一次視覚皮質から調製した脳切片を使用して、視覚皮質において調査し、視覚皮質の可塑性機構、特に、長期増強(LTP)との可能性のある薬物相互作用を判定した。LTPは、視覚皮質の可塑性についての細胞モデルとして機能し、視覚誘発反応への機能的影響を有する(Cooke and Bear,2010)。これらのα2アドレナリン作動薬は、以下に表される4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンおよび(S)−(3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノール構造である。
化合物[3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル]メタノールは、α2アドレナリン受容体の選択的調節剤として既知である。[3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル]メタノールおよびその(S)エナンチオマーは、Hui,Y.−HらによるJournal of Chromatography,(1997),762(1+2),281−291に記載されている。
[3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル]メタノールは、StoilovらによるJournal of Heterocyclic Chemistry(1993),30(6),(1645−1651)中の「Synthesis of detomidine and medetomidine metabolites:1,2,3−trisubstituted arenes with 4′(5′)−imidazolylmethyl groups」に記載されている。
Kavanaghらは、Journal of Chemical Research, Synopses(1993),(4),152−3中の「Synthesis of Possible Metabolites of Medetomidine{1−(2,3−dimethylphenyl)−1−[imidazol−4(5)−yl]ethane」において、[3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル]メタノールについて説明している。
[3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノール]は、Xenobiotica (1990), 20(5), 471−80中の「Biotransformation of Medetomidine in the Rat」において、Salonenらによって記載されている。
PCT国際特許出願第WO2010093930 A1号は、疼痛治療のための[3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル]メタノールならびにその(S)および(R)エナンチオマー、ならびにそれらの使用を開示する。
化合物4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンは、米国特許第6,495,583 B1号の開示に従って調製することができ、これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。Acheampongらは、Xenobiotica,February 2007,Vol.37(2),pages 205−220において、この化合物が、ブリモニジン酒石酸塩の経口投与を施した後に、ラットの尿に微量で確認されたことを示した。
視覚皮質によって媒介される視覚障害の治療のための方法であって、このような治療を必要とする患者に、α2作動薬と薬学的に許容される希釈剤または担体とを含む薬学的組成物の治療有効量を投与することを含む、方法を提供することが、本発明の目的である。
視覚皮質によって媒介される視覚障害を治療する方法であって、このような治療を必要とする患者に、4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンまたはその薬学的に許容される塩の治療有効量を投与することを含む、方法を提供することが、本発明のさらなる目的である。
視覚皮質によって媒介される視覚障害を治療する方法であって、このような治療を必要とする患者に、(S)−(3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノールまたはその薬学的に許容される塩の治療有効量を投与することを含む、方法を提供することが、本発明のさらなる目的である。
視覚皮質によって媒介される視覚系障害の主要な例は、弱視である。弱視は、身体的に正常な眼による、低いかまたは不明瞭な視力として定義される。弱視は、小児期に、視覚皮質への視覚映像の伝送がうまくいかないことによって、発生し得る。視覚処理異常は、形態遮断(すなわち、白内障)、不同視(それぞれの目で網膜像寸法もしくは倍率が異なる)、または斜視(眼位異常)からもたらされる抑制によって、引き起こされ得る。長期にわたる不良視覚映像の伝送は、視覚皮質内の知覚を変化させる視覚皮質内の生理学的変化を誘発する。簡単に言うと、視覚皮質は、片目の視力低下を「無視」することになる。したがって、弱視は、しばしば、視力および立体視を欠く。弱視治療には、常時または定時のパッチ、接着性パッチ、不透明なコンタクトレンズ、眼鏡に取り付けられる遮閉物、および眼鏡への接着テープを用いた遮閉療法、または薬品(アトロピン等)を用いた視覚療法、または斜視もしくは白内障の手術が含まれる。
弱視に加えて、視覚皮質によって媒介される視覚障害には、限定されないが、脳卒中に誘発される失明、パーキンソン病およびアルツハイマー病における視覚機能不全、発作に誘発される皮質盲、てんかん性失明、ならびに、多発性硬化症(MS)に誘発される視覚機能不全ならびに先天性および小児性筋強直性ジストロフィー1型に誘発される視覚機能不全を含むがこれらに限定されない、誘発性視覚機能不全が挙げられる。
化合物4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンは、視覚皮質切片に投与すると、3nMの閾値用量で、際立った用量依存性のLTP強化をもたらしたことが発見された(図1)。著しい用量依存性の促進活性はまた、別のα2アドレナリン作動薬である(S)−(3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノールについて試験した際にも、100nMの閾値用量で、LTP強化が見られた(図2)。α2受容体の薬理学的活性化が、視覚皮質におけるLTP形成に強力な促進作用を有することがわかった。これらの発見は、α2受容体の活性化が、視覚機能にはそれほど重要ではないが2つの皮質下部位、海馬および扁桃体等の脳の領域で、LTP形成を抑制し得るという報告(DeBock et al,2003、Lim et al,2010、Takamatsu et al,2008)があるため、予想外であった。
本結果は、4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンおよび(S)−(3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノールを含むがこれらに限定されないα2アドレナリン作動薬が、中枢皮質可塑性によって媒介される視覚障害に利益をもたらすことを示す。
本発明は、視覚皮質によって媒介される視覚系障害の治療を、このような治療を必要とする患者に、4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンもしくは(S)−(3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノール、またはこれらの薬学的に許容される塩を投与することによって行うための方法を提供する。
本明細書に使用される際、「治療」するとは、医学的に対処することを意味する。これには、例えば、本発明の化合物を投与して、障害の発症を予防すること、その重症度を軽減すること、およびその再発を予防することが含まれる。
弱視、脳卒中に誘発される失明、パーキンソン病およびアルツハイマー病における視覚系障害、発作に誘発される皮質盲、てんかん性失明、多発性硬化症(MS)に誘発される視覚系障害、ならびに先天性および小児性筋強直性ジストロフィー1型に誘発される視覚系障害から選択される視覚皮質の視覚障害によって媒介される視覚障害の治療を、このような治療を必要とする患者に、治療有効量の4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンまたはその薬学的に許容される塩を投与することによって行う方法を提供することが、本発明のさらなる目的である。
弱視、脳卒中に誘発される失明、パーキンソン病およびアルツハイマー病における視覚系障害、発作に誘発される皮質盲、てんかん性失明、多発性硬化症(MS)に誘発される視覚系障害、ならびに先天性および小児性筋強直性ジストロフィー1型に誘発される視覚系障害から選択される視覚皮質の視覚障害によって媒介される視覚障害の治療を、このような治療を必要とする患者に、(S)−(3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノールまたはその薬学的に許容される塩を投与することによって行う方法を提供することが、本発明のさらなる目的である。
弱視を治療するための方法であって、このような治療を必要とする患者に、4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンまたはその薬学的に許容される塩の治療有効量を投与することを含む、方法を提供することが、本発明のさらなる目的である。
弱視を治療するための方法であって、このような治療を必要とする患者に、(S)−(3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノールまたはその薬学的に許容される塩の治療有効量を投与することを含む、方法を提供することが、本発明のさらなる目的である。
パッケージ材料と前記パッケージ材料内に含有される薬学的薬剤とを含む製品であって、薬学的薬剤は、弱視治療に治療的に有効であり、パッケージ材料は、薬学的薬剤が、弱視のために使用可能であることを示すラベルを含み、前記薬学的薬剤は、4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンの有効量を含む、製品を提供することが、本発明のさらなる目的である。
パッケージ材料と前記パッケージ材料内に含有される薬学的薬剤とを含む製品であって、薬学的薬剤は、弱視治療に治療的に有効であり、パッケージ材料は、薬学的薬剤が、弱視のために使用可能であることを示すラベルを含み、前記薬学的薬剤は、(S)−(3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノールの有効量を含む、製品を提供することが、本発明のさらなる目的である。
本発明による「薬学的に許容される塩」という用語は、化合物4−ブロモ−N−イミダゾリジン−2−イリデン−1−H−ベンズイミダゾール−5−アミンまたは(S)−(3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノールから形成することができる、治療的に活性な非毒性の塩基または酸性塩の形態を含む。
塩基として遊離形態で生じる4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンまたは(S)−(3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノールの酸付加塩形態は、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸、硝酸等の無機酸;または例えば、酢酸、ヒドロキシ酢酸、プロパン酸、乳酸、ピルビン酸、マロン酸、フマル酸、マレイン酸、シュウ酸、酒石酸、コハク酸、リンゴ酸、アスコルビン酸、安息香酸、タンニン酸、パモン酸、クエン酸、メチルスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ギ酸等の有機酸等、適切な酸で遊離塩基を処理することによって、得ることができる(Handbook of Pharmaceutical Salts,P.Heinrich Stahal&Camille G.Wermuth(Eds),Verlag Helvetica Chemica Acta−Zurich,2002,329−345)。
4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンまたは(S)−(3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノールによるα2アドレナリン受容体の活性化は、α2アドレナリン受容体が、皮質シナプス可塑性を強化することに効果的であり、中枢視覚可塑性の回復または増加が必要である障害に治療的有用性を有することを確認する。
α2アドレナリン作動薬は、薬学的有効量で投与され得る。このような量は、通常、所望される治療効果を達成するのに必要な最低用量である。いかなる場合においても、投与される化合物の実際の量は、関連する状況を考慮して医師によって決定されることになる。一実施形態において、本発明の化合物は、薬学的に有効であるが、鎮静作用をもたらさない量で投与される。患者は、経口または眼への局部送達によって本発明の化合物を投与され得る。局部送達には、眼科的に許容される剤形が点眼器または他の塗布器を介して眼に滴下される局所送達、眼への注射による送達が含まれる。
本発明は、本発明の特定の態様の例示を意図するのみである例示的な実施形態によって範囲が制限されるものではない。本明細書に開示されるものに加えて、本発明の種々の修正が、当初出願された特許請求の範囲を含む、本明細書の熟読によって当業者には明らかであろう。全てのこのような修正が添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図される。
実験データを取得する際に従った一般手順
視覚皮質切片における長期増強
麻酔ラットの断頭を行った後、脳を迅速に取り出し、(mM単位で)NaCl 124、KCl 3、KH2PO4 1.25、CaCl2 3.4、MgSO4 2.5、NaHCO3 26、およびD−グルコース 10を含有する氷冷の人工脳骨髄液(ACSF)中に浸漬させた。視覚皮質のブロックを、脳の前部2/3および小脳を除去することによって作製した。厚さ350μmの冠状視覚皮質切片を、ビブラトーム(VT 1000 S、Leica)を使用して若年成体(200〜300g)雄性スプラーグドーリーラットから調製した。切片を、予熱したACSFを灌流させたインターフェース記録チャンバ内で維持した。切片に、1.00〜1.50ml/分の速度でこの溶液を継続的に灌流させ、同時に切片の表面を、温暖な加湿95%O2/5%CO2に暴露し、31±1℃で維持した。視覚皮質切片を、記録を開始する1時間前に回収した。単一の刺激および記録電極を、それぞれ、層IVおよびIIIに設置して、興奮性シナプス後場電位(fEPSP)を生成し、記録した。パルスを、スパイクのない最大反応の50%であるfEPSPを生成する電流を使用して、0.05Hzで施した。入力−出力(IO)曲線を求め、安定したベースラインを達成するのに必要な刺激を決定した。15分間の安定したベースラインの記録期間に続いて、一連の5回のθバースト(各バーストは、100Hzで4つのパルスを有し、バースト間の間隔は200ミリ秒)を切片に送達した。これを、1分間の連続間隔でさらに2回繰り返し、LTPのレベルを、少なくとも30分間記録した。振幅が、反応の傾きよりも整合性のあるパラメータであると判定されたため、シナプス反応の振幅における変化を用いて、LTPの程度を測定した。対照LTP値は、薬物で処理を行わなかった切片から得た。異なる切片を使用して、LTPの薬物効果を研究した。化合物4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンまたは(S)−(3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノール)を、15分間のベースライン記録後に、20分間の間注入し、続いてLTP誘導を行った。薬物の洗浄を、強直誘発の5分後に開始した。薬物注入の前、最中、および後の振幅の記録を、0.05Hzで継続的に行った。統計比較を、対照切片と対比して、薬物処理切片を誘導した30分後に記録したLTP値を用いて行った(対応のないt検定)。
視覚皮質切片における長期増強
麻酔ラットの断頭を行った後、脳を迅速に取り出し、(mM単位で)NaCl 124、KCl 3、KH2PO4 1.25、CaCl2 3.4、MgSO4 2.5、NaHCO3 26、およびD−グルコース 10を含有する氷冷の人工脳骨髄液(ACSF)中に浸漬させた。視覚皮質のブロックを、脳の前部2/3および小脳を除去することによって作製した。厚さ350μmの冠状視覚皮質切片を、ビブラトーム(VT 1000 S、Leica)を使用して若年成体(200〜300g)雄性スプラーグドーリーラットから調製した。切片を、予熱したACSFを灌流させたインターフェース記録チャンバ内で維持した。切片に、1.00〜1.50ml/分の速度でこの溶液を継続的に灌流させ、同時に切片の表面を、温暖な加湿95%O2/5%CO2に暴露し、31±1℃で維持した。視覚皮質切片を、記録を開始する1時間前に回収した。単一の刺激および記録電極を、それぞれ、層IVおよびIIIに設置して、興奮性シナプス後場電位(fEPSP)を生成し、記録した。パルスを、スパイクのない最大反応の50%であるfEPSPを生成する電流を使用して、0.05Hzで施した。入力−出力(IO)曲線を求め、安定したベースラインを達成するのに必要な刺激を決定した。15分間の安定したベースラインの記録期間に続いて、一連の5回のθバースト(各バーストは、100Hzで4つのパルスを有し、バースト間の間隔は200ミリ秒)を切片に送達した。これを、1分間の連続間隔でさらに2回繰り返し、LTPのレベルを、少なくとも30分間記録した。振幅が、反応の傾きよりも整合性のあるパラメータであると判定されたため、シナプス反応の振幅における変化を用いて、LTPの程度を測定した。対照LTP値は、薬物で処理を行わなかった切片から得た。異なる切片を使用して、LTPの薬物効果を研究した。化合物4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンまたは(S)−(3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノール)を、15分間のベースライン記録後に、20分間の間注入し、続いてLTP誘導を行った。薬物の洗浄を、強直誘発の5分後に開始した。薬物注入の前、最中、および後の振幅の記録を、0.05Hzで継続的に行った。統計比較を、対照切片と対比して、薬物処理切片を誘導した30分後に記録したLTP値を用いて行った(対応のないt検定)。
簡単に言うと、一次視覚皮質由来の脳切片を調製し、誘発される場反応の記録を、「一般手順」の部分に記載のように行った。典型的なLTPの実行は、安定したベースラインの確立で開始し、次いで、4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンでの20分間の処理を行い、続いて、短時間の高周波θバースト刺激(TBS)を介したLTP誘導を行い、TBSの5分後に薬物洗浄を行い、少なくとも30分間LTPの量を監視した後に終了した。対照LTPは、aCSFを注入した同じチャンバ内の別個の切片の群で測定した。誘導の30分後に見られたLTPの量を用いて、異なる濃度での薬物効果を対照群に対して比較した。異なる濃度のα2作動薬、4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンの存在下で得られたLTPが、対照切片と比較して、3、30、および300nMで有意に促進されたことを見出した。LTPの増加率を、各条件に対してLTP前のベースラインと比較して示した。結果を、図1に報告した。
異なる濃度のα2作動薬、(S)−(3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノールの存在下で得られたLTPが、対照切片と比較して、100および300nMで有意に促進されたことを見出した。LTPの増加率を、各条件に対してLTP前のベースラインと比較して示した。結果を、図2に報告した。
Claims (14)
- 視覚皮質によって媒介される視覚障害を治療するための方法であって、このような治療を必要とする患者に、α2アドレナリン作動薬と薬学的に許容される希釈剤または担体とを含む薬学的組成物の治療有効量を投与することを含む、方法。
- 前記α2アドレナリン作動薬は、4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンまたはその塩である、請求項1に記載の方法。
- 前記α2アドレナリン作動薬は、(S)−(3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノールまたはその塩である、請求項1に記載の方法。
- 前記視覚障害は、弱視、脳卒中に誘発される失明、パーキンソン病およびアルツハイマー病における視覚系障害、発作に誘発される皮質盲、てんかん性失明、多発性硬化症に誘発される視覚系障害、先天性および小児性筋強直性ジストロフィー1型に誘発される視覚系障害を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記視覚障害は、弱視である、請求項2に記載の方法。
- 前記視覚障害は、脳卒中に誘発される失明である、請求項2に記載の方法。
- 前記視覚障害は、パーキンソン病におけるものである、請求項2に記載の方法。
- 前記薬学的組成物は、局所投与される、請求項2に記載の方法。
- 前記視覚障害は、弱視である、請求項3に記載の方法。
- 前記視覚障害は、脳卒中に誘発される失明である、請求項3に記載の方法。
- 前記視覚障害は、パーキンソン病におけるものである、請求項3に記載の方法。
- 前記薬学的組成物は、局所投与される、請求項3に記載の方法。
- パッケージ材料と前記パッケージ材料内に含有される薬学的薬剤とを含む、製品であって、前記薬学的薬剤は、弱視に治療的に有効であり、前記パッケージ材料は、前記薬学的薬剤が弱視のために使用可能であることを示すラベルを含み、前記薬学的薬剤は、4−ブロモ−N−(イミダゾリジン−2−イリデン)−1H−ベンズイミダゾール−5−アミンの治療有効量を含む、製品。
- パッケージ材料と前記パッケージ材料内に含有される薬学的薬剤とを含む、製品であって、前記薬学的薬剤は、弱視に治療的に有効であり、前記パッケージ材料は、前記薬学的薬剤が弱視のために使用可能であることを示すラベルを含み、前記薬学的薬剤は、(S)−(3−(1−(1H−イミダゾール−4−イル)エチル)−2−メチルフェニル)メタノールの治療有効量を含む、製品。
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