JP2014524482A - 神経変性疾患を処置する組成物及び方法 - Google Patents

神経変性疾患を処置する組成物及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、アルツハイマー病などのＡベータが誘発する病理に関連する疾患及び障害などの状態を処置することを目的とする。
【解決手段】本発明は、シグマ−２受容体に結合する新規のジアリールアミノ化合物、及び該化合物を含む薬学的組成物、及びニューロン細胞中のシナプス消失を阻害又は回復し、ニューロン細胞中の膜輸送変化を調節し、認知低下及び神経変性疾患及びそれに伴う障害を処置する方法を提供する。
【選択図】図３Ｂ

Description

[001] 本出願は、米国国有企業で米国以外の国全部で指名される出願人であるCognition Therapeutics, Inc.、及び米国のみで指名される出願人である米国国民のSusan M. Catalano、Gilbert Rishton及びNicholas J. Izzo, Jr.の名前でＰＣＴ国際特許出願として２０１２年８月２７日に出願され、２０１１年８月２５日出願の米国仮特許出願第６１／５２７，５８４号に対する優先権を主張し、その出願は全体が参照により本明細書に組み込まれている。
[002] 本発明は、シグマ−２受容体に結合する新規のジアリールアミノ化合物、及び該化合物を含む医薬組成物に関し、さらにニューロン細胞のシナプス消失を抑制又は回復し、ニューロン細胞中の膜輸送変化を調節し、認知低下及び神経変性疾患及びそれに伴う障害を処置する方法に関する。
[003] アルツハイマー病（ＡＤ）の処置には現在ＦＤＡに認可されている５つの薬物療法がある。４つはコリンエステラーゼ阻害剤、すなわちタクリン（Cognex（登録商標）；Sciele）、ドネペジル（Aricept（登録商標）；Pfizer）、リバスチグミン（Exelon（登録商標）；Novartis）及びガランタミン（Razadyne（登録商標）；Ortho-McNeil-Janssen）である。ドネペジル、リバスチグミン、及びガランタミンは、肝毒性の可能性があるので滅多に配合されない第一世代の化合物タクリンの後継者であり、ＡＤの全ステージで認知性及び機能の症状を改善するのにほぼ同等に効力がある。５番目に認可された薬物療法はメマンチン（Namenda（登録商標）；Forest）であり、これは親和性が低く、頻度依存性のＮ−メチル−Ｄ−アスパラギン酸グルタミン酸受容体拮抗物質であり、同様の利点があるが、重度のＡＤに対する緩和のみである。これらの化合物の臨床効果は小さくて永続せず、疾患修飾剤としての使用を裏付ける決定的データは現在ない。例えばKerchner他の２０１０年のBapineuzumab（Expert Opin Biol Ther., 10(7):1121-1130）を参照されたい。ＡＤを処置する代替的アプローチが必要であることは明白である。
[004] ヒトアミロイドベータ（Ａベータ又はＡβ）は、アルツハイマー病患者の脳に見られる不溶性アミロイドプラーク沈着物の主成分である。プラークはＡベータの原繊維集合体で構成される。アミロイドベータ原繊維は、アルツハイマー病の進行ステージと関連付けられている。
[005] 初期アルツハイマー病（ＡＤ）の認知特徴は、新しい記憶を形成する能力が著しく欠けていることである。初期の記憶消失は、可溶性Ａβオリゴマーにより引き起こされたシナプス障害と考えられている。これらのオリゴマーは、シナプス可塑性の古典的な実験的パラダイムである長期残留記憶作用を遮断し、ＡＤの脳組織及び遺伝子組み換えＡＤモデルで驚異的に上昇する。初期の記憶消失はニューロン死以前のシナプス障害が原因であり、シナプス障害は原細胞ではなく可溶性Ａβオリゴマーの作用に由来すると仮定されてきた。Lacor他のSynaptic targeting by Alzheimer's-related amyloid β oligomers（J. Neurosci. 2004, 24(45):10191-10200）。
[006] Ａベータは、ニューロンのシナプスへの集中が見られる膜内在性タンパク質であるアミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）の開裂生成物である。アルツハイマー患者の脳及び組織には可溶性形のＡベータが存在し、その存在は疾患の進行と相関する。Yu他の２００９年のStructural characterization of a soluble amyloid beta-peptide oligomer（Biochemistry, 48(9):1870-1877）。可溶性アミロイドβオリゴマーは、学習及び記憶を遮断するニューロンのシナプスの変化を誘発することが実証されている。
[007] 比較的小さい可溶性Ａβオリゴマーは、正常なシナプス可塑性にとって重要なシグナル伝達経路を幾つか妨害し、最終的に棘及びシナプスの消失が生じる。Selkoe他の２００８年のSoluble oligomers of the amyloid beta-protein impair synaptic plasticity and behavior (Behav Brain Res 192(1): 106-113）。アルツハイマー病は、シナプス可塑性疾患として発病し、継続する。
[008] 可溶性Ａβオリゴマーの存在は、前アルツハイマー病の脳における初期認知低下の原因になると考えられる。アミロイドベータオリゴマーはニューロンのシナプスに結合し、ニューロン及びグリアにはシグマ−２受容体が大量に存在することが知られている。
[009] 本発明は、一部は、シグマ−２受容体拮抗物質が、特定の要件を満たすと可溶性Ａβオリゴマーの有害作用を阻害するという広範な知見に基づいている。幾つかの実施形態では、シグマ−２受容体拮抗物質及び組成物を使用して、被験者のシナプス機能不全を処置又は予防する。
[010] 本発明は、一部は、以下で規定するようにシグマ−２拮抗物質、好ましくは他の態様の特殊な治療表現型も呈するシグマ−２拮抗物質は、アミロイドベータ（「Ａベータ」又は「Ａβ」）ペプチド及びオリゴマー及びその他の可溶種の阻害に参加して、その効果を阻害し、その結果、アルツハイマー病などのＡベータが誘発する病理に関連する疾患及び障害などの状態を処置するために使用できるという広範な知見に基づく。可溶性Ａベータオリゴマーは、可逆性病理リガンドと同様に挙動するが、これは特定の受容体に結合して、正常なシナプスの可塑性にとって重大なシグナル伝達経路を妨害し、最終的に棘及びシナプスが消失する。シグマ−２受容体に結合し、機能的ニューロン拮抗物質として挙動する化合物は、Ａベータオリゴマーとの薬理的競合を呈することが発見された。したがって、本明細書で説明するようなシグマ−２拮抗物質化合物は、Ａベータが誘発する細胞毒性のようなＡベータオリゴマーの効果を低減又は防止することができる。本発明は、Ａベータオリゴマー又は他の可溶性Ａベータ種がニューロン細胞に及ぼす効果、及びさらに一般的にはアミロイドベータの病理を阻害し、細胞を本発明によるシグマ−２拮抗物質に接触させることを含む方法も包含する。幾つかの実施形態では、アルツハイマー病の早期ステージを処置するために、治療的に有効な量のシグマ−２機能性拮抗物質を投与することを含む方法を提供する。
[011] 一実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は式Ｉで表される新規の化合物であり、
式中、
Ｒ１及びＲ２は、Ｈ、ＯＨ、ハロ、ＣＮ、ＮＯ２、ＮＨ２、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルキル、Ｃ１−６ハロアルコキシ、Ｃ３−７シクロアルキル、ＮＨ（Ｃ１−４アルキル）、Ｎ（Ｃ１−４アルキル）２、ＮＨ（Ｃ３−７シクロアルキル）、ＮＨＣ（Ｏ）（Ｃ１−４アルキル）、（Ｒ１６）（Ｒ１７）Ｎ−Ｃ１−４アルキレン−Ｏ−、ＳＨ、Ｓ（Ｃ１−６アルキル）、Ｃ（Ｏ）ＯＨ、Ｃ（Ｏ）Ｏ（Ｃ１−４アルキル）、Ｃ（Ｏ）（Ｃ１−４アルキル）、及びＣ（Ｏ）ＮＨ（Ｃ１−４アルキル）から別個に選択されるか、又はＲ１とＲ２が相互に連結して−Ｏ−Ｃ１−２メチレン−Ｏ−基を形成し、ここで、
Ｒ１６及びＲ１７は、別個にＨ、Ｃ１−４アルキル、又はベンジルであるか、又はＲ１６及びＲ１７が一緒に窒素とともに下式から選択される環を形成し、
式中、
ＸはＣＨ２、Ｎ又はＯであり、Ｒ１８は存在しないか、又はＨ、非置換フェニル、又はＯＨ、ハロ、ＣＨ、ＮＯ２、ＮＨ２、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルキル、Ｃ１−６ハロアルコキシで置換されたフェニルであり、
ここで、Ｒ１及びＲ２のうち少なくとも一方はＨではなく、
Ｒ３は下式から選択され、
式中、
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、及びＲ２０は、Ｈ、ＯＨ、ハロ、ＣＮ、ＮＯ２、ＮＨ２、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルキル、Ｃ１−６ハロアルコキシ、Ｃ３−７シクロアルキル、ＮＨ（Ｃ１−４アルキル）、Ｎ（Ｃ１−４アルキル）２、ＮＨ（Ｃ３−７シクロアルキル）、ＮＨＣ（Ｏ）（Ｃ１−４アルキル）、ＳＨ、Ｓ（Ｃ１−６アルキル）、Ｓ（Ｏ）２−Ｃ１−６アルキル、Ｃ（Ｏ）ＯＨ、Ｃ（Ｏ）Ｏ（Ｃ１−４アルキル）、Ｃ（Ｏ）（Ｃ１−４アルキル）、及びＣ（Ｏ）ＮＨ（Ｃ１−４アルキル）から別個に選択され、
ｎは１〜４であり、
Ｒ４はＣ１−６アルキルであり、
Ｒ４’はＨ又はＣ１−６アルキルであり、
Ｒ５は、Ｈ、Ｃ１−６アルキル、及びＣ（Ｏ）Ｏ（Ｃ１−４アルキル）、Ｃ（Ｏ）（Ｃ１−４アルキル）、又はＣ（Ｏ）（Ｃ１−４ハロアルキル）であるか、又は、
Ｒ３及びＲ５は一緒に窒素とともに下式から選択される環を形成し、
式中、
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１９は、Ｈ、ＯＨ、ハロ、ＣＮ、ＮＯ２、ＮＨ２、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルキル、Ｃ１−６ハロアルコキシから別個に選択され、
ＹはＣＨ、Ｎ、又はＯであり、
Ｒ１３は存在しないか、又はＨ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、非置換フェニル、又はＯＨ、ハロ、ＣＮ、ＮＯ２、ＮＨ２、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルキル、Ｃ１−６ハロアルコキシ、若しくは非置換ベンジルで置換したフェニル、又はＯＨ、ハロ、ＣＨ、ＮＯ２、ＮＨ２、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルキル、Ｃ１−６ハロアルコキシ、若しくはその薬学的に許容可能な塩で置換されたベンジルである。
[012] 別のさらに特定の実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は式ＩＩで表される新規の化合物であり、
式中、
Ｒ１及びＲ２は、Ｈ、ＯＨ、ハロ、ＣＮ、ＮＯ２、ＮＨ２、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルキル、Ｃ１−６ハロアルコキシ、Ｃ３−７シクロアルキル、ＮＨ（Ｃ１−４アルキル）、ＮＨ（Ｃ１−４アルキル）２、ＮＨ（Ｃ３−７シクロアルキル）、ＮＨＣ（Ｏ）（Ｃ１−４アルキル）、ＳＨ、Ｓ（Ｃ１−６アルキル）、Ｃ（Ｏ）ＯＨ、Ｃ（Ｏ）Ｏ（Ｃ１−４アルキル）、Ｃ（Ｏ）（Ｃ１−４アルキル）、及びＣ（Ｏ）ＮＨ（Ｃ１−４アルキル）から別個に選択されるか、又はＲ１及びＲ２は相互に連結されて、−Ｏ−Ｃ１−４メチレン−Ｏ−を形成し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６のうち少なくとも１つはＨではなく、
Ｒ３は、Ｈ、ハロ、及びＣ１−６ハロアルキルから選択され、
Ｒ４＝Ｃ１−６アルキル、
Ｒ５は、Ｈ、Ｃ１−６アルキル、及びＣ（Ｏ）Ｏ（Ｃ１−４アルキル）、Ｃ（Ｏ）（Ｃ１−４アルキル）、Ｃ（Ｏ）（Ｃ１−４ハロアルキル）であり、
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、及びＲ９は、Ｈ、ＯＨ、ハロ、ＣＮ、ＮＯ２、ＮＨ２、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルキル、Ｃ１−６ハロアルコキシ、又はその薬学的に許容可能な塩から別個に選択される。
[013] 幾つかの実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質はシグマ−２受容体と結合し、Ａβオリゴマーのニューロン、特にシナプスへの結合を阻害する。幾つかの実施形態では、シグマ−２拮抗物質は、ニューロン及び特にシナプスとのＡβオリゴマーの結合と競合するか、又はＡβオリゴマーの形成を妨害するか、Ａβオリゴマーへの結合を妨害するか、又は場合によってはＡβオリゴマーがニューロンへのその結合に伴うシグナル伝達機構を作動させる能力を妨害することによってなどの他の方法でＡβオリゴマーがニューロンに結合する能力を破壊する。特定の実施形態では、シグマ−２拮抗物質はこのように、特に、膜輸送障害、シナプス不全、動物の記憶及び学習欠損、シナプス数の減少、樹状突起棘の長さ又は棘の形態の変化、又は長期残留記憶（ＬＴＰ）の欠陥など、Ａβの非致死性病理効果（「Ａβの非致死的病理」又は「アミロイドベータの非致死的病理」）を阻害する。すなわち、本発明の発明者の観察では、本明細書で例証しているような他のアッセイで活性である本発明のシグマ−２拮抗物質は、ニューロンを正常状態に回復させるか、又はＡβオリゴマー誘発のシナプス不全を妨害する能力を有する。理論に拘束されることなく、本発明のシグマ−２拮抗物質は、Ａβオリゴマー構造、ニューロンに結合したＡβオリゴマー、又はＡβオリゴマーに誘発された分子シグナル伝達機構のうち１つ又は複数を妨害し、これはＡβオリゴマーの非致死的効果を相殺し、可溶性Ａβオリゴマー関連の病理の早期ステージを処置するのに役立つ。
[014] 一実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は機能的ニューロン拮抗物質であり、ニューロン細胞のシナプス消失を阻害する方法に使用され、消失は、１つ又は複数のＡベータオリゴマー又は他のＡベータ複合体、又はさらに一般的にはモノマー又はオリゴマー又は他の可溶性複合体形態のＡベータペプチドなどのＡベータ種に細胞が曝露することに関連し（以下で規定するように）、この方法は、上記消失を回避又は減少させるか、又は上記細胞のシナプス数を曝露前のレベルに完全に回復させるのに有効な量の１つ又は複数のシグマ−２拮抗物質の量に上記細胞を接触させることを含む。
[015] 別の実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は、ニューロン細胞の膜輸送変化を調節する方法に使用され、上記変化は１つ又は複数のＡベータ種に対する上記細胞の曝露に関係し、上記方法は、上記膜輸送変化を回避又は減少させるか、又は上記Ａベータ種に上記細胞が曝露する前に観察されたレベルに、又はそのレベル付近に維持するのに有効な量の１つ又は複数のシグマ−２拮抗物質の量に上記細胞を接触させることを含む。
[016] 別の実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は本発明のシグマ−２拮抗物質の１つ又は複数を被験者に投与することを含む、認知低下を処置する方法に使用される。
[017] さらに別の実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は認知低下又は神経変性障害又はシナプスの機能及び／又は数の欠陥を処置するために、本発明のシグマ−２拮抗物質の１つ又は複数を被験者に投与することを含む方法に使用される機能的ニューロンシグマ−２拮抗物質である。
[018] 幾つかの実施形態では、本開示は、ニューロン細胞のアミロイドベータオリゴマー誘発のシナプス不全を阻害し、Ａベータオリゴマーに対するニューロンの曝露によって引き起こされる海馬の長期残留記憶の抑制を阻害し、シグマ−２受容体拮抗物質を含む組成物及び方法を提供する。
[019] 本発明は認知低下を阻害するか、又は神経変性疾患を処置する化合物を識別する方法を提供し、上記方法は、
シグマ−２受容体に結合する化合物に細胞を接触させることと、上記化合物が以下の追加的特性、すなわち、
（ａ）中枢ニューロンのシナプス消失を阻害することで、上記消失はＡベータオリゴマーに対するニューロンの曝露に関連する、
（ｂ）中枢ニューロンの膜輸送異常を阻害することで、異常は１つ又は複数のＡベータオリゴマーに対する上記細胞の曝露に関連する、
（ｃ）アルツハイマー病の動物モデルのＡベータオリゴマーで仲介される認知効果を阻害すること、又は
（ｄ）アルツハイマー病の動物モデルの海馬主体の空間学習及び記憶低下を阻害することのうち少なくとも１つを有するかを判定することとを含む。
非致死的アミロイドベータ病理のこのような阻害は、認知低下を阻害し、ニューロン細胞のシナプス消失を阻害し、ニューロン細胞の膜輸送変化を阻害する方法を含む。
[020] 図１Ａは、細胞内小胞が、膜輸送アッセイにおけるカーゴテトラゾリウム塩色素の取り込み及び化学還元の結果であるホルマザンを含有する状態で、インビトロで２１日間維持された海馬及び皮質の１次培養物を示す顕微鏡写真である。 [021] 図１Ｂは、ホルマザンの開口分泌後にニューロン及びグリアの細胞膜の外側に細胞外ホルマザン結晶が形成された状態で、姉妹培養物を示す顕微鏡写真であり、細胞が膜輸送アッセイでＡベータオリゴマーに曝露している。この図は、ヒトＡベータ１−４２オリゴマーがカーゴ色素産物ホルマザンの表現型（細胞内小胞対細胞外結晶）を変化させ、したがって細胞膜輸送欠損を引き起こすことを示す。 [022] 図１Ｃは、細胞内小胞を示す顕微鏡写真であり、細胞がＡベータオリゴマーと、化合物（ｃｐｄ）ＩＩ、すなわち本発明による選択的で高親和性のシグマ−２拮抗物質化合物との両方に曝露している。この図は、化合物ＩＩがＡベータオリゴマーによって生じた膜輸送欠損を遮断することができ、膜輸送表現型を正常に回復することを示す。 [023] 図１Ｄは、膜輸送アッセイの数量化を示し、ｙ軸は、カーゴテトラゾリウム塩色素の投与後所定の時点における細胞内小胞に含有されるホルマザン産物のビヒクル処置値で正規化した量を表す。赤い円はＡベータオリゴマーで処置した培養物を表し、青い四角はビヒクルで処置した対照培養物を表し、黒又はグレーの四角は、Ａベータオリゴマーの前に化合物を添加（予防）した場合に、様々な濃度のｃｐｄＩＩ＋Ａベータ、及びｃｐｄＩＸａ、ＩＸｂ＋Ａベータで処置した培養物からの値を表す。横座標には化合物の濃度ログが使用されている。この図は、化合物が膜輸送に対するＡベータオリゴマーの効果を用量依存的に阻害することを示す。 [024] 図１Ｅは、図１Ｄと同じタイプのプロットであるが、Ａベータオリゴマーの後に化合物を添加（処置）した場合の膜輸送アッセイの用量反応曲線を示す。横座標には化合物の濃度ログが使用されている。この図は、化合物が膜輸送に対するＡベータオリゴマーの効果を用量依存的に阻害することを示す。 [025] 図１Ｆは、様々な濃度の合成Ａベータオリゴマーのみ（ＥＣ５０ ８２０ｎＭ）、及び様々な濃度の化合物ＩＩ、及びその結果の小胞が各濃度で（％ビヒクルとして）存在する状態で、図１Ｄと同じタイプのプロットでの膜輸送アッセイを示す。化合物ＩＩの濃度上昇が存在することにより、ＥＣ５０の右方シフト（シルド傾斜＝−０．７５）を呈した。この図は、ｃｐｄＩＩが膜輸送を媒介する分子標的にアクセスするためにオリゴマーと薬理学的に競合し、したがって化合物ＩＩの存在により合成Ａベータオリゴマーのシナプス毒性が低下したことを実証している。 [026] 図１Ｇは、様々な濃度の合成Ａベータオリゴマーのみ、及び様々な濃度の化合物混合ＩＸａ、ＩＸｂ、及びその結果の小胞が各濃度で（％ビヒクルとして）存在する状態で、図１Ｄと同じタイプのプロットでの膜輸送アッセイを示す。化合物混合ＩＸａ、ＩＸｂの濃度上昇が存在することにより、ＥＣ５０の右方シフト（シルド傾斜＝−０．５１）を呈した。この図は、ｃｐｄ混合ＩＸａ、ＩＸｂが膜輸送を媒介する分子標的にアクセスするためにオリゴマーと薬理学的に競合し、したがって化合物混合ＩＸａ、ＩＸｂの存在により合成Ａベータオリゴマーのシナプス毒性が低下したことを実証している。 [027] 図１Ｈは、ヒトアルツハイマー患者由来の様々な濃度の合成Ａベータオリゴマーのみ、及び様々な濃度の化合物ＩＩ、及びその結果の小胞が各濃度で（％ビヒクルとして）存在する状態で、図１Ｄと同じタイプのプロットでの膜輸送アッセイを示す。化合物ＩＩの濃度上昇が存在することにより、ＥＣ５０の右方シフトを呈した。この図は、ｃｐｄＩＩが膜輸送を媒介する分子標的にアクセスするためにオリゴマーと薬理学的に競合し、したがって化合物ＩＩの存在によりヒトアルツハイマー病関連のＡベータオリゴマーのシナプス毒性が低下したことを実証している。 [028] 図１Ｉは、ヒトアルツハイマー患者由来の様々な濃度の合成Ａベータオリゴマーのみ、及び様々な濃度の化合物混合ＩＸａ、ＩＸＢ、及びその結果の小胞が各濃度で（％ビヒクルとして）存在する状態で、図１Ｄと同じタイプのプロットでの膜輸送アッセイを示す。化合物混合ＩＸａ、ＩＸｂの濃度上昇が存在することにより、ＥＣ５０の右方シフトを呈した。この図は、ｃｐｄ混合ＩＸａ、ＩＸｂが膜輸送を媒介する分子標的にアクセスするためにオリゴマーと薬理学的に競合し、したがって化合物混合ＩＸａ、ＩＸｂの存在によりヒトアルツハイマー病関連のＡベータオリゴマーのシナプス毒性が低下したことを実証している。 [029] 図１Ｊは、様々な濃度の合成Ａベータオリゴマーのみ、及び様々な濃度の化合物ＣＦ、及びその結果の小胞が各濃度で（％ビヒクルとして）存在する状態で、図１Ｄと同じタイプのプロットでの膜輸送アッセイを示す。化合物ＣＦの濃度上昇が存在することにより、ＥＣ５０の右方シフトを呈した。この図は、ｃｐｄＣＦが膜輸送を媒介する分子標的にアクセスするためにオリゴマーと薬理学的に競合し、したがって化合物ＣＦの存在により合成Ａベータオリゴマーのシナプス毒性が低下したことを実証している。 [030] 図１Ｋは、様々な濃度の合成Ａベータオリゴマーのみ、及び様々な濃度の化合物Ｗ、及びその結果の小胞が各濃度で（％ビヒクルとして）存在する状態で、図１Ｄと同じタイプのプロットでの膜輸送アッセイを示す。化合物Ｗの濃度上昇が存在することにより、ＥＣ５０の右方シフトを呈した。この図は、ｃｐｄＷが膜輸送を媒介する分子標的にアクセスするためにオリゴマーと薬理学的に競合し、したがって化合物Ｗの存在により合成Ａベータオリゴマーのシナプス毒性が低下したことを実証している。 [031] 図１Ｌは、アルツハイマー病患者から単離したＡベータオリゴマーを使用した膜輸送アッセイの結果を示す。化合物ＣＦ（２０マイクロモル濃度）は、膜輸送を媒介する分子標的にアクセスするためにＡＤ患者から分離したＡベータオリゴマーとの薬理学的競合を呈し、したがって化合物ＣＦの存在によりヒトアルツハイマー病関連のＡベータオリゴマーのシナプス毒性が低下した。 [032] 図１Ｍは、（ｉ）ビヒクルのみ（１番目の棒）、（ｉｉ）ヒトアルツハイマー病患者の脳からのＡベータオリゴマーの製剤（２番目の棒で、１番目の棒と比較して有意に減少している）、（ｉｉ）本明細書で開示した通りの化合物ＩＩ＋Ａベータオリゴマー（３番目の棒、２番目の棒より有意に高い）、及び（ｉｖ）Ａベータオリゴマーがない化合物ＩＩ（４番目の棒、１番目の棒と有意な差がない）がある状態で識別（及び数量化）されたニューロンのホルマザン充填小胞百分率で示した輸送アッセイ結果の棒グラフである。この図は、ヒトアルツハイマー病関連のＡベータオリゴマーにより生じた膜輸送欠損を遮断し、膜輸送表現型を正常に回復させるが、Ａベータオリゴマーが存在しない状態で単独で投与された場合に膜輸送に影響しないことを実証する。 [033] 図１Ｎは、図Ｊと同一タイプであるが、年齢相応の組織学的に正常なヒトの脳から単離したＡベータオリゴマー製剤を使用して生成したデータを示す棒グラフである。この図は、正常なヒトの脳に由来するＡベータオリゴマーは膜輸送に重大な影響を与えず、ｃｐｄＩＩはこのようなオリゴマーの有無にかかわらず膜輸送にさらに影響しないことを実証する。 [034] 図２Ａは、化合物ＩＩの皮下（白抜きの三角形）及び静脈内（ｉ.ｖ.）（白抜きの円）単回投与後に血漿内で（左側の縦座標、ｎｇ／ｍＬ）、及び化合物ＩＩのｉ.ｖ.単回投与（塗りつぶした円）後に脳内で（右側の縦座標、ｎｇ／ｇ）化合物ＩＩの濃度を得た薬物動態学的データのプロットである。化合物ＩＩは初回通過代謝の対象であることが知られており、したがって皮下投薬した。それにもかかわらず化合物ＩＩは急投薬後に高度に脳に浸透していた。この図は、ｃｐｄＩＩが急皮下投薬後に高度に脳に浸透することを実証している。 [035] 図２Ｂは、化合物ＩＩを１日１回５日間、異なる量で皮下投与（０．５ｍｇ／ｋｇ／日：下向きの塗りつぶした三角形；０．３５ｍｇ／ｋｇ／日：上向きの塗りつぶした三角形；及び０．１ｍｇ／日は塗りつぶした四角形）後に血漿内で（左側の縦座標）、及び化合物ＩＩを同じ量だけ皮下投与（それぞれ下向きの白抜きの三角形、上向きの白抜きの三角形、及び白抜きの四角形）後に脳内で（右側の縦座標）化合物ＩＩの濃度を得た薬物動態学的データのプロットである。化合物ＩＩは初回通過代謝の対象であることが知られており、したがって皮下投薬した。それにもかかわらず化合物ＩＩは長期投薬後に高度に脳に浸透していた。この図は、ｃｐｄＩＩが慢性皮下投薬後に高度に脳に浸透することを実証している。 [036] 図２Ｃは、化合物ＣＢ（１０ｍｇ／ｋｇ／日）の単回急経口投与後に血漿内で（左側の縦座標、閉じた三角形）、及び単回急経口投与後に脳内で（右側の縦座標、白抜きの三角形）化合物ＣＢの濃度を得た薬物動態学的データのプロットである。化合物ＣＢは急経口投薬後に高度に脳に浸透し、血漿半減期が３．５時間で５０％の生物学的利用能を呈した。この図は、ｃｐｄＣＢが急経口投薬後に高度に脳に浸透することを実証している。 [037] 図２Ｄは、化合物ＣＢを１日１回、１０ｍｇ／ｋｇ／日（三角形）又は３０ｍｇ／ｋｇ／日（逆三角形）の量で５日間慢性経口投薬した後、血漿内（左側の縦座標、閉じた三角形）、及び脳内（右側の縦座標、白抜きの三角形）で化合物ＣＢの濃度を得た薬物動態学的データのプロットである。化合物ＣＢは慢性経口投薬後に高度に脳に浸透し、１日１回の経口投与５日間まで３の脳／血漿比を呈した。この図は、ｃｐｄＣＢが慢性経口投薬後に高度に脳に浸透することを実証している。 [038] 図３Ａ−パネルＡは、化合物ＩＸａ、ＩＸｂが存在しない状態でＡベータオリゴマーにインビトロで２１日間曝露したままの１次海馬及び皮質培養物の蛍光顕微鏡写真であり、Ａベータ（モノクローナル抗体６Ｅ１０の免疫標識で視覚化してある）は、シナプスにてニューロンシナプス後棘を含む細胞膜に結合している。 [039] 図３Ａ−パネルＢは、負の対照（図示せず）と比較してＡベータオリゴマーが存在した状態でシナプス（シナプトフィジン免疫標識で視覚化してある）の数が減少していることを示す、図３ＡのパネルＡで見たものと同じ視野である。 [040] 図３Ａ−パネルＣは、化合物ＩＸａ、ＩＸｂが存在しない状態でＡベータオリゴマーにインビトロで２１日間曝露したままの１次海馬及び皮質培養物の倍率を下げた蛍光顕微鏡写真であり、Ａベータ（モノクローナル抗体６Ｅ１０の免疫標識で視覚化してある）は、シナプスにてニューロンシナプス後棘を含む細胞膜に結合している。 [041] 図３Ａ−パネルＤは、化合物ＩＸａ、ＩＸｂが存在する状態でＡベータオリゴマーにインビトロで２１日間曝露したままの１次海馬及び皮質培養物の姉妹培養物を示し、ニューロンシナプス後棘を含む細胞膜に結合しているＡベータの量が目に見えて減少している。 [042] 図３Ｂ−パネルＡは、化合物ＩＸａ、ＩＸｂが存在する状態でＡベータオリゴマーにインビトロで２１日間曝露したままの１次海馬及び皮質培養物の姉妹培養物の蛍光顕微鏡写真を示し、ニューロンシナプス後棘を含む細胞膜に結合しているＡベータの量が目に見えて減少している。この図は、化合物ＩＸｚ、ＩＸｂが存在することで、（ｉ）ニューロンシナプス後棘を含む細胞膜に結合したＡベータオリゴマーの量が大幅に減少したことを実証している。化合物ＩＩの存在下で同様の保護が見られた（データは図示せず）。 [043] 図３Ｂ−パネルＢは、図３Ｂと比較して、シナプトフィジンの視覚化が向上した化合物ＩＸａ、ＩＸｂが存在した状態でシナプス（シナプトフィジン免疫標識で視覚化してある）の数が回復していることを示す、図３ＡのパネルＣで見たものと同じ視野である。この図は、化合物混合ＩＸａ、ＩＸｂがＡベータオリゴマーが誘発するシナプス消失を大幅に遮断することを実証している。化合物ＩＩの存在下で同様の保護が見られた（データは図示せず）。 [044] 図３Ｃは、図３ＡのパネルＡ〜Ｄで示したデータをシナプス消失アッセイ実験の棒グラフで数量化したものである。シナプス消失は認知機能と最も近い相関を提供する。シナプス消失アッセイでは、Ａベータオリゴマーがインビトロでビヒクルに対して１８．２％のシナプス消失を引き起こした。化合物ＩＩ又は化合物混合ＩＸａ、ＩＸｂの存在は、このシナプス退縮を完全に解消した。Ａベータオリゴマーがない状態でビヒクルのみに入れた化合物を投薬しても、効果が見られなかった。特に、蛍光顕微鏡写真のシナプトフィジンで免疫標識した区域の数、強度及び面積の画像処理に基づく数量化によりシナプスのカウントを計算して、ビヒクルのみ（第１の棒）、ビヒクル及び化合物ＩＸａ、ＩＸｂ又はビヒクル及び化合物ＩＩ（それぞれ第２及び第３の棒は、化合物がシナプスに与えた効果がないことを示す）、Ａベータオリゴマー（第４の棒は第１の棒と比較してシナプスの数に有意な減少を示す）、及び化合物ＩＸａ、ＩＸｂ又はＩＩの存在下でＡベータオリゴマー（第５及び第６の棒）に曝露したニューロン中の負の対照（ビヒクル）のパーセントとして表す。この図は、化合物ＩＸａ、ＩＸｂ及びＩＩが保護効果を呈し、Ａベータオリゴマーが誘発するシナプス数の減少を阻止したことを実証している。 [045] 図３Ｄは、Ａベータのみをビヒクルに添加した場合（第１の棒グラフ）、及びＡベータと化合物ＩＩ又は化合物混合ＩＸａ、ＩＸｂが同時に存在した状態で大幅に減少した場合に、蛍光顕微鏡写真の６Ｅ１０で免疫標識した区域の数、強度及び面積の画像処理に基づく数量化により計算したＡベータ結合強度の棒グラフで、図３ＡのパネルＡ〜Ｄに示したデータを数量化したものである。この図は、化合物ＩＸａ、ＩＸｂ及びＩＩが細胞膜に結合するＡベータの量を減少させたことを実証している。 [046] 図４は、ビヒクルのみ（第１の棒）、ビヒクル＋Ａベータオリゴマー（第２の棒）、化合物ＩＩとＡベータオリゴマー（第３の棒）及び化合物ＩＩのみ（第４の棒）を投与したマウスについてベースライン訓練時及び訓練後２４時間に、及びビヒクルのみ（第１の棒）、ビヒクルとＡベータオリゴマー（大幅に減少した第２の棒）、化合物ＩＩとＡベータオリゴマー（第３の棒）及び化合物ＩＩのみを投与した２４時間後に、インビボ恐怖条件づけアッセイで測定したすくみ反応百分率の記憶能力の棒グラフである。Ａベータオリゴマー（２００ナノモルの海馬内単回注射）は、ビヒクル（Ｎ＝１８）と比較して、３〜４月齢のオスのｗｔ Ｃ５７ＢＬ／６マウス（Ｎ＝１６）で記憶形成の大幅な欠損を生成した。化合物ＩＩ（オリゴマーの１時間前に２マイクロモルの単回海馬内注射）は、Ａベータオリゴマーによって生じた記憶欠損を除去した（Ｎ＝１１）。化合物のみでは効果がなく、挙動に回避行動は認められなかった。この図は、化合物ＩＩが、Ａベータオリゴマーに誘発された記憶欠損を防止することができるが、単独で投薬された場合には記憶機能に効果を与えないことを実証している。 [047] 図５は、動物を（ｉ）ビヒクルのみ（第１の棒）、（ｉｉ）Ａベータオリゴマー（第２の棒、試験動物が新しい記憶を獲得する能力の大幅な低下を示す）、（ｉｉｉ）化合物ＩＸａ、ＩＸｂの混合物（第３の棒、Ａベータオリゴマーに誘発される記憶欠損の完全な（及び統計学的に有意な）阻害を示す）、又は（ｉｖ）Ａベータオリゴマーが存在しない状態で化合物ＩＸａとＩＸｂの混合物（第４の棒、記憶に効果がないことを示す）で処置した場合に、図４を引き起こしたものと同じ文脈的恐怖条件づけアッセイにて、すくみ反応で測定した記憶機能を示す、図４と同じタイプの棒グラフである。挙動に回避行動は認められなかった。この図は、化合物混合ＩＸａ、ＩＸｂが、Ａベータオリゴマーに誘発される記憶欠損を防止することができるが、単独で投薬された場合には記憶機能に効果を与えないことを実証している。 [048] 図６Ａは、（左側パネル）正常な患者、レビー小体型認知症（ＤＬＢ）患者、又はアルツハイマー病（ＡＤ）患者のヒト前頭皮質組織切片における［３Ｈ］−（＋）−ペンタゾシン（シグマ−１受容体リガンド）のオートラジオグラフィ結合を示し、ＢＳは特異的結合、ＢＮＳは非特異的結合であり、（右側パネルは）対照（正常）、ＤＬＢ、又はＡＤ患者のオートラジオグラフィ実験の［３Ｈ］ペンタゾシンの平均的な特異的結合のグラフを示す。シグマ−１受容体は、ＡＤに見られるニューロン消失の程度と平行して、対照の年齢相応の脳と比較してアルツハイマー病の脳では大幅に低下している。この図は、シグマ−１受容体の発現がアルツハイマー病の脳で一定に維持されることがあることを実証している。 [049] 図６Ｂは、（左側パネル）正常な患者、レビー小体型認知症（ＤＬＢ）患者、又はアルツハイマー病（ＡＤ）患者の隣接的ヒト前頭皮質組織切片における［１２５Ｉ］−ＲＨＭ−４（シグマ−２受容体リガンド）のオートラジオグラフィ結合を示し、（右側パネルは）対照（正常）、ＤＬＢ、又はＡＤ患者のオートラジオグラフィ実験の［１２５Ｉ］ＲＨＭ−４の平均的な特異的結合のグラフを示す。シグマ−２受容体は、対照の年齢相応の脳と比較してアルツハイマー病及びレビー小体型認知症の脳では、これらの疾病でニューロン消失が見られるにもかかわらず、大幅に低下していない。この図は、生存ニューロン及び／又はグリアでのシグマ−２受容体の発現が、ＤＬＢ及びアルツハイマー病の脳で上方調節されることがあることを実証している。 [050] 図６Ｃは、（左側パネルは）サルの前頭皮質、サルの海馬又はヒトの側頭皮質で１８．４ｎＭの［３Ｈ］−ＲＨＭ−１（シグマ−２受容体リガンド）がシグマ−２リガンドで置換されたことを示し、（右側パネルは）それぞれ１ｕＭのシラメシン及び化合物ＩＸａ、ＩＸｂ及びＩＩがある及びない状態で［３Ｈ］−ＲＨＭ−１の結合密度を示すグラフである。この図は、化合物ＩＩ及び混合物ＩＸａ、ＩＸｂが、サル及びヒトの脳組織切片中でシグマ−２受容体からの［３Ｈ］−ＲＨＭ−１のような既知の放射標識したシグマ−２リガンドと競合的に置換されることを実証している。 [051] 図７Ａは、シグマ化合物で４８時間処置したＳＫＯＶ−３ヒト卵巣癌細胞系でのＭＴＳアッセイの細胞生存度として、シグマ−２受容体作用物質の腫瘍細胞の細胞障害性を示す。シグマ−２作用物質（シラメシン、ＳＶ−１１９、ＷＣ−２６）は腫瘍細胞を死滅させる。シグマ−２拮抗物質（ＲＨＭ−１、ＩＸａ、ＩＸｂ及びＩＩ）は、作用物質が存在しない状態ではるかに高い濃度にした場合のみ、死滅させる。この図は、ｃｐｄＩＩ及びＩＸａ、ＩＸｂが本アッセイでは既知のシグマ−２拮抗物質と同様に挙動することを実証し、したがって腫瘍細胞中のシグマ−２拮抗物質であることを示唆する。 [052] 図７Ｂは、シグマ−２化合物を使用したニューロン培養物の２４時間後の核強度の変動として、シグマ−２受容体作用物質のニューロン細胞の細胞傷害性を示す。シグマ−２作用物質（シラメシン、ＳＶ−１１９、ＷＣ−２６）は、ニューロン中の異常な核形態を引き起こし、シグマ−２拮抗物質（ＲＨＭ−１、ＩＸａ、ＩＸｂ及びＩＩ）は引き起こさない。この図は、ｃｐｄＩＩ及びＩＸａ、ＩＸｂが本アッセイでは既知のシグマ−２拮抗物質と同様に挙動することを実証し、したがって１次海馬及び皮質細胞のシグマ−２拮抗物質であることを示唆する。 [053] 図８Ａは、シグマ−２作用物質のシラメシンによって誘発されたＳＫＯＶ−３ヒト卵巣癌細胞でのカスパーゼ−３の活性を示し、シグマ−２受容体拮抗物質ＲＨＭ−１、化合物ＩＩ及びＩＸａ、ＩＸｂはカスパーゼ３の活性を誘発しなかった。Ａベータオリゴマーは低レベルのカスパーゼ−３活性を引き起こして、ＬＴＤをもたらす。高レベルのオリゴマー及びカスパーゼ３は細胞死をもたらす。シグマ−２受容体作用物質（ＳＶ−１１９、シラメシン）は、腫瘍細胞及びニューロン中のカスパーゼ−３を活性化し、シグマ−２拮抗物質は活性化しない（図１０Ａ及び図１０Ｂ）。この図は、ｃｐｄＩＩ及びＩＸａ、ＩＸｂが本アッセイでは既知のシグマ−２拮抗物質と同様に挙動することを実証し、したがって腫瘍細胞中のシグマ−２拮抗物質であることを示唆する。 [054] 図８Ｂは、シグマ−２作用物質のシラメシンによって誘発されたニューロンでのカスパーゼ３の活性を示し、シグマ−２受容体拮抗物質ＲＨＭ−１、化合物ＩＩ及びＩＸａ、ＩＸｂはカスパーゼ−３の活性を誘発しなかった。この図は、ｃｐｄＩＩ及びＩＸａ、ＩＸｂが本アッセイでは既知のシグマ−２拮抗物質と同様に挙動することを実証し、したがって１次海馬及び皮質細胞中のシグマ−２拮抗物質であることを示唆する。 [055] 図８Ｃは、シグマ−２受容体作用物質ＳＶ−１１９によるＳＫＯＶ−３ヒト卵巣腫瘍細胞中のカスパーゼ−３の活性を示す。シグマ−２受容体拮抗物質化合物ＩＸａ、ＩＸｂ及びＩＩ、ＲＨＭ−１は、腫瘍細胞中でシグマ−２受容体作用物質ＳＶ−１１９によって引き起こされるカスパーゼ−３の活性化を遮断しない。この図は、ｃｐｄＩＩ及びＩＸａ、ＩＸｂが本アッセイでは既知のシグマ−２拮抗物質と同様に挙動することを実証し、したがって腫瘍細胞中のシグマ−２拮抗物質であることを示唆する。 [056] 図８Ｄは、２４時間後の様々な作用物質の濃度におけるシグマ−２受容体作用物質ＳＶ−１１９によるニューロン培養物中のカスパーゼ−３の活性化を示す。この図は、シグマ−２受容体拮抗物質化合物ＩＸａ、ＩＸｂ及びＩＩが、１次海馬及び皮質細胞中でシグマ−２受容体作用物質ＳＶ−１１９によって引き起こされたカスパーゼ−３の活性化を遮断するが、ＲＨＭ−１は遮断しなかったことを実証している。 [057] 図９Ａは、様々な用量でシグマ−２受容体拮抗物質化合物を５．５カ月経口投与した後、１５月齢のオスの遺伝子導入アルツハイマー病マウスモデルで訓練後２４時間の１〜３分に、インビボ恐怖条件づけアッセイで測定したすくみ反応百分率の記憶能力を示す。１０及び３０ｍｇ／ｋｇ／日のＣＢ（ｐ＜０．０５）及び３０ｍｇ／ｋｇ／日のＣＦ（ｐ＜０．００５）で処置した遺伝子導入（Ｔｇ）動物では、ビヒクルで処置したＴｇ動物と比較して、記憶欠損に有意の改善が生じた（マン・ホイットニーのＵ検定）。この図は、慢性長期投与後にｃｍｐｄＣＢ及びＣＦが遺伝子導入アルツハイマー病動物で定着した記憶欠損を逆転させることを実証している。 図９Ｂは、ビヒクルで処置した非遺伝子導入同腹子に対して、ビヒクルで３９日間経口（ｐ．ｏ．）処置した場合にＹ迷路にて大幅な記憶欠損を呈した９月齢のメスの遺伝子導入（Ｔｇ）アルツハイマー病マウス（％交替）の挙動データの棒グラフを示す（すなわち、ビヒクル処置したＴｇマウスは機会で実行し、ビヒクル処置した非Ｔｇ同腹子は、機会よりもはるかに良好に実行した。各棒の近傍のアステリスク及び線を参照）。Ｔｇ動物の３０ｍｇ／ＫＧ／日のＣｐｄ．ＣＦでの経口処置は、欠損を改善した。挙動の回避行動は認められなかった。この図は、慢性短期投与後にｃｍｐｄＣＦが遺伝子導入アルツハイマー病マウスで定着した記憶欠損を逆転させることを実証している。
定義
[058] 本発明の化合物、組成物及び方法を詳細に説明する前に、説明する特定のプロセス、組成物、又は方法は変化することがあるので、本発明がこれに限定されないことを理解されたい。説明で使用する用語は、特定のバージョン又は実施形態を説明することのみが目的であり、請求の範囲によってのみ限定される本発明の範囲を限定するものではないことも理解されたい。他に規定していない限り、本明細書で使用する全ての専門用語及び科学用語は、当業者が一般的に理解する通りの意味を有する。本明細書で説明するものと同様又は同等の方法及び材料は全て、本発明の実施形態の実践又は試験に使用することができるが、次に好ましい方法、装置、及び材料を説明する。
[059] 明快さを期して別個の実施形態の状況で説明する本発明の特定の特徴を、単一の実施形態で組み合わせても提供できることがさらに認識される。逆に、簡潔さを期して単一の実施形態の状況で説明する本発明の様々な形態を、別個に、又は任意の適切な下位組み合わせでも提供することができる。
定義
[060] 単数形の「ある」及び「上記」は、異なることが文脈で明白に規定していない限り、複数の表示を含む。したがって、例えばある「細胞」に言及した場合、それは１つ又は複数の細胞及び当業者に知られているその同等物などに言及したことになる。
[061] 本明細書で使用する「約」という用語は、所与の値の±１０％を意味する。例えば「約５０％」は４５％〜５５％の範囲にあるという意味である。
[062] 「シグマ−２リガンド」は、シグマ−２受容体に結合する化合物を意味し、作用物質、拮抗物質、部分作用物質、逆作用物質、及び単純にこの受容体又はタンパク質の他のリガンドの競合物質を含む。
[063] 「作用物質」という用語は、存在すると、ある受容体に対して自然に発生したリガンドの存在に起因する生物活性と同じである上記受容体の生物活性をもたらす化合物を指す。
[064] 「部分作用物質」という用語は、存在すると、ある受容体に対して自然に発生したリガンドの存在に起因する生物活性と同じであるが、それより小さい大きさの上記受容体の生物活性をもたらす化合物を指す。
[065] 「拮抗物質」という用語は、存在すると、受容体の生物活性の大きさが低下することになる実態、例えば化合物を指す。特定の実施形態では、拮抗物質が存在した結果、受容体の生物活性が完全に阻害される。シグマ−２受容体における「機能的拮抗物質」は、例えば膜輸送アッセイなどのインビトロアッセイ、又は挙動アッセイで、又はそれを必要とする患者などで見られるようなＡベータオリゴマーに誘発されるシナプス不全を遮断する拮抗物質である。機能的拮抗物質は、例えばＡベータオリゴマーなどの結合を阻害することによって直接的に作用するか、又はシグマ−２受容体に結合するＡベータオリゴマーに由来する下流方向の信号伝達を妨害することによって間接的に作用する。
[066] 「選択性」又は「選択的」という用語は、非シグマ受容体と比較したシグマ−２受容体の結合親和性Ｋｉの差を指す。シグマ−２拮抗物質は、シナプスニューロン中のシグマ受容体に対して高い選択性を有する。シグマ−２受容体又はシグマ−２受容体及びシグマ１受容体の両方のＫｉが、非シグマ受容体のＫｉと比較される。一態様では、シグマ−２又はシグマ−１／シグマ−２選択的リガンドは、非シグマ受容体と比較して、シグマ受容体に対して親和性が少なくとも１０倍、２０倍、３０倍、５０倍、７０倍、１００倍、５００倍高い、すなわちより選択的である。非シグマ受容体は、例えばムスカリン性Ｍ１−Ｍ４受容体、セロトニン（５−ＨＴ）受容体、アルファアドレナリン性受容体、ベータアドレナリン性受容体、オピオイド受容体、セロトニン輸送体、ドーパミン輸送体、アドレナリン性輸送体、ドーパミン受容体、又はＮＭＤＡ受容体である。
[067] 本出願では、「高親和性」という用語は、参照により本明細書に組み込まれ、シグマ−１及びシグマ−２受容体部位に対する化合物の結合親和性を測定したWeber他（Proc, Natl. Acad. Sci (USA) 83: 8784-8788 (1986)）によって開示されたように、シグマ受容体結合アッセイにおいて例えば、［３Ｈ］−ＤＴＧに対して６００ｎＭ未満、５００ｎＭ未満、４００ｎＭ未満、３００ｎＭ未満、２００ｎＭ未満、１５０ｎＭ未満、１００ｎＭ未満、８０ｎＭ未満、６０ｎＭ未満、又は好ましくは５０ｎＭ未満のＫｉ値を呈する化合物を意味するものである。特に好ましいシグマリガンドは、［３Ｈ］−ＤＴＧに対して約１５０ｎＭ未満、好ましくは１００ｎＭ未満、約６０ｎＭ未満、約１０ｎＭ未満、又は約１ｎＭ未満のＫｉ値を呈する。
[068] 「Ａベータ種」又は「Ａβ」は、可溶性アミロイドペプチド含有成分、例えばＡベータモノマー、Ａベータオリゴマー、他の可溶性ペプチド又はタンパク質さらにアミロイド前駆体タンパク質の任意の加工品を含む他の可溶性Ａベータ集合との（単量体、二量体、又は重合体形態の）Ａベータペプチドの複合体などの組成物を含むものである。可溶性Ａβオリゴマーは神経毒性であることが知られている。Ａβ１−４２二量体さえも、マウスの海馬切片でシナプスの可塑性を損なうことが知られている。当技術分野で知られている１つの理論では、天然Ａβ１−４２モノマーは、神経保護性であると考えられ、神経毒性になるにはＡβモノマーが可溶性Ａベータオリゴマーに自己会合する必要がある。しかし、特定のＡβ突然変異モノマー（北極型突然変異（Ｅ２２Ｇ））は、家族型ＡＤに関連すると報告されている。例えば、Giuffrida他の、「β-Amyloid monomers are neuroprotective」（J. Neurosci. 2009 29(34):10582-10587）を参照されたい。Ａベータ種を含む製剤の非制限的な例が、米国特許出願第１３／０２１，８７２号、米国特許公開第２０１０／０２４０８６８号、国際特許出願ＷＯ／２００４／０６７５６１号、国際特許出願ＷＯ／２０１０／０１１９４７号、米国特許公開第２００７００９８７２１号、米国特許公開第２０１００２０９３４６号、国際特許出願ＷＯ／２００７／００５３５９号、米国特許公開第２００８００４４３５６号、米国特許公開第２００７０２１８４９１号、ＷＯ／２００７／１２６４７３号、米国特許公開第２００５００７４７６３号、国際特許出願ＷＯ／２００７／１２６４７３号、国際特許出願ＷＯ／２００９／０４８６３１号、及び米国特許公開第２００８００４４４０６号で開示され、これらはそれぞれ参照により本明細書に組み込まれている。
[069] 「投与」は、本発明の化合物との組み合わせで使用する場合、標的組織内に又は上に化合物を直接投与するか、又は患者又は他の対象に化合物を全身又は局所的に投与することを意味する。
[070] 本明細書で使用する「動物」という用語は、ヒト及び非ヒト脊椎動物、例えば野生動物、家畜及び農場の動物を含むが、これらに限定されない。
[071] 本明細書で使用する「対象」、「個体」及び「患者」という用語は、区別なく使用され、任意の動物、例えば哺乳類、マウス、ラット、他の齧歯類、ウサギ、イヌ、ネコ、ブタ、ウシ、ヒツジ、ウマ、霊長類、非ヒト霊長類、ヒトなどを指す。
[072] 本明細書で使用する「接触」という用語は、２つのペプチド間又は１つのタンパク質と別のタンパク質又は他の分子、例えば小分子の間の非共有相互作用などの分子間相互作用を可能にする距離内になるように、分子同士を（又はある分子を細胞又は細胞膜のようにさらに高次の構造と）一緒にするか、又は組み合わせることを指す。幾つかの実施形態では、接触は、一般的な溶媒中で複合又は接触分子が混合され、自由に会合することができる溶液中で生じる。幾つかの実施形態では、接触は細胞で、又は他の方法で細胞内で、又は無細胞環境中で生じることがある。幾つかの実施形態では、無細胞環境は細胞から産生された溶解物である。幾つかの実施形態では、細胞溶解物は全細胞溶解物、核溶解物、細胞質溶解物、及びその組み合わせでよい。幾つかの実施形態では、無細胞溶解物は、核抽出及び単離により得られた溶解物であり、細胞集団の核を細胞から除去し、次に溶解させる。幾つかの実施形態では、核は溶解されないが、それでも無細胞環境と見なされる。分子は、渦巻き、振盪などの混合により一緒にすることができる。
[073] 「改善する」という用語は、本発明が、それが提供、適用又は投与された組織の特徴及び／又は身体的属性を変化させることを伝えるために使用される。「改善する」という用語は、疾病状態と組み合わせて使用することもでき、したがって疾病状態が「改善」されると、疾病状態に関連する症状又は身体的特徴が減少、低下、消失、遅滞、又は回避される。
[074] 「阻害」という用語は、特定の結果又はプロセスの妨害、忌避、又は逆の結果又はプロセスの回復を含む。本発明の化合物を投与することによる予防又は処置に関して、「阻害」は、症状に対して（部分的又は全体的に）保護するか、又はその発症を遅延させるか、又は症状を緩和するか、又は疾患、状態又は障害に対して保護するか、それを減少させるか、又は消失させることを含む。
[075] 「輸送欠損を阻害する」という用語は、細胞、好ましくはニューロン細胞中で可溶性Ａβオリゴマーが誘発する膜輸送欠損を遮断する能力を指す。輸送欠損を阻害することができる化合物は、膜輸送アッセイで２０ｕＭ未満、１５ｕＭ未満、１０ｕＭ未満、５ｕＭ未満、及び好ましくは１μＭ未満のＥＣ５０を有し、さらに、可溶性Ａベータオリゴマーが誘発する膜輸送欠損のＡベータオリゴマー効果を最大で少なくとも５０％、好ましくは少なくとも６０％、さらに好ましくは少なくとも７０％阻害することができる。
[076] 本明細書の様々な箇所で、本発明の化合物の置換基は複数の基又は範囲で開示されている。本発明の実施形態は、このような基及び範囲の要素の個別的下位組み合わせをそれぞれ全て含むことが特に意図される。例えば、「Ｃ１−６アルキル」という用語は、メチル（Ｃ１アルキル）、エチル（Ｃ２アルキル）、Ｃ３アルキル、Ｃ４アルキル、Ｃ５アルキル、及びＣ６アルキルを個別に開示していることが特に意図される。
[077] 変種が複数回現れる本発明の化合物の場合、各変種は、変種を規定するMarkush基から選択された異なる部分とすることができる。例えば、同じ化合物上に同時に存在する２つのＲ基を有する構造を説明する場合、この２つのＲ基はＲについて規定されたMarkush基から選択された異なる部分を表すことができる。
[078] ｎが整数である「ｎ員」という用語は通常、ある部分の環形成原子の数を述べるものであり、環形成原子の数がｎである。例えば、ピリジンは６員ヘテロアリール環の一例であり、チオフェンは５員ヘテロアリール基の一例である。
[079] 本明細書で使用する「アルキル」という用語は、直鎖状又は分岐した飽和炭化水素基を指すものとする。例示的なアルキル基にはメチル（Ｍｅ）、エチル（Ｅｔ）、プロピル（例えばｎ−プロピル及びイソプロピル）、ブチル（例えばｎ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル）、ペンチル（例えばｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル）などが含まれるが、これらに限定されない。アルキル基は１個〜約２０個、２個〜約２０個、１個〜約１０個、１個〜約８個、１個〜約６個、１個〜約４個、又は１個〜約３個の炭素原子を含有することができる。「アルキレン」という用語は、二価アルキル連結基を指す。アルキレンの一例はメチレン（ＣＨ２）である。
[080] 本明細書で使用する「ハロアルキル」は、１つ又は複数のハロゲン置換基を有するアルキル基を指す。例えば、ハロアルキル基にはＣＦ３、Ｃ２Ｆ５、ＣＨＦ２、ＣＣｌ３、ＣＨＣｌ２、Ｃ２Ｃｌ５、ＣＨ２ＣＦ３などが含まれるが、これらに限定されない。
[081] 本明細書で使用する「アリール」は、例えばフェニル、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、インダニル、インデニルなどの一環又は多環（例えば２個、３個又は４個の縮合環を有する）芳香族炭化水素を指す。幾つかの実施形態では、アリール基は６個〜約２０個の炭素原子を有する。幾つかの実施形態では、アリール基は６個〜約１０個の炭素原子を有する。
[082] 本明細書で使用する「シクロアルキル」は、最大２０個の環形成炭素原子を有する環化アルキル、アルケニル、及びアルキニル基を含む非芳香族環状炭化水素を指す。シクロアルキル基は、一環又は多環式（例えば２個、３個又は４個の縮合環を有する）環構造、さらにスピロ環構造を含むことができる。シクロアルキル基は３個〜約１５個、３個〜約１０個、３個〜約８個、３個〜約６個、４個〜約６個、３個〜約５個、又は５個〜約６個の環形成炭素原子を含有することができる。シクロアルキル基の環形成炭素原子は、任意選択でオキソ又はスルフィドで置換することができる。例示的なシクロアルキル基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、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロヘキサジエニル、シクロヘプタトリエニル、ノルボルニル、ノルピニル、ノルカルニル、アダマンチルなどが含まれるが、これらに限定されない。シクロアルキルの定義には、シクロアルキル環に縮合した（すなわちそれと共通の原子の化学結合を有する）１個又は複数個の芳香環を有する部分、例えばペンタン、ペンテン、ヘキサンなどのベンゾ又はチエニル誘導体（例えば２，３−ジヒドロ−１Ｈ−インデン−１−イル、又は１Ｈ−インデン−２（３Ｈ）−オン−１−イル）も含まれる。「シクロアルキル」は、最大２０個の環形成炭素原子を含有する環化アルキル基を指すことが好ましい。シクロアルキル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、アダマンチルなどが含まれることが好ましい。
[083] 本明細書で使用する「ハロ」又は「ハロゲン」は、フルオロ、クロロ、ブロモ、及びヨードを含む。
[084] 本明細書で使用する「アルコキシ」は−Ｏ−アルキル基を指す。例示的なアルコキシ基にはメトキシ、エトキシ、プロポキシ（例えばｎ−プロポキシ及びイソプロポキシ）、ｔ−ブトキシなどが含まれる。
[085] 本明細書で使用する「ハロアルコキシ」は、−Ｏ−ハロアルキル基を指す。例示的なハロアルコキシ基はＯＣＦ３である。本明細書で使用する「トリハロメトキシ」は３個のハロゲン置換基を有するメトキシ基を指す。トリハロメトキシ基の例には−ＯＣＦ３、−ＯＣＣｌＦ２、−ＯＣＣｌ３などが含まれるが、これらに限定されない。
[086] 本明細書で使用する「アミノ」はＮＨ２を指す。
[087] 本明細書で使用する「アルキルアミノ」はアミノ基をアルキル基で置換したものを指す。
[088] 本明細書で使用する「ジアルキルアミノ」は、アミノ基を２個のアルキル基で置換したものを指す。
[089] 本明細書で使用するＣ（Ｏ）はＣ（＝Ｏ）を指す。
[090] 本明細書で使用する「任意選択で置換」という用語は、置換が任意選択であり、したがって非置換及び置換原子及び部分の両方を含むという意味である。「置換」原子又は部分は、指定された原子又は部分の任意の水素が、その指定原子又は部分の正常な原子価を超えない限り、指示された置換基からの選択肢で置き換えることができ、置換した結果、安定した化合物になることを示す。例えば、メチル基（すなわちＣＨ３）を任意選択で置換する場合、炭素原子上の３個の水素原子を指示されたとおりに置換基で置き換えることができる。
[091] 本明細書で使用する「非致死的アミロイドベータ効果」は、Ａベータ種と接触している細胞への効果、特に非致死的効果を指す。例えば、ニューロン細胞が可溶性アミロイドベータ（「Ａベータ」）オリゴマーと接触している場合、オリゴマーはインビトロでニューロン細胞のサブセット上のシナプスのサブセットに結合することが判明している。この結合は、例えばインビトロでＡベータオリゴマー結合を測定するアッセイで数量化することができる。記録されているＡベータ種の別の効果は、シナプス数の減少であり、これはヒトの海馬では約１８％になると報告されており（Scheff他、２００７）、（例えばシナプス数を測定するアッセイで）数量化することができる。別の例として、ニューロン細胞がアミロイドベータ（「Ａベータ」）オリゴマーと接触している場合、膜輸送が調節され、その後に膜輸送が変化することが判明している。この異常は、ＭＴＴアッセイを含むが、これに限定されない多くのアッセイで視覚化することができる。例えば、黄色いテトラゾリウム塩は細胞によって貪食され、エンドソーム経路内の小胞内に位置する酵素によって塩が紫の不溶性ホルマザンに還元される。紫のホルマザンのレベルは、培養物中で活発に代謝する細胞の数を反映し、ホルマザンの量の減少は培養物中の細胞死又は代謝毒性の尺度と見なされる。黄色いテトラゾリウム塩と接触している塩を顕微鏡で観察すると、最初に細胞を満たす細胞内小胞中に紫のホルマザンが見える。時間とともに、不溶性ホルマザンが水性媒質の環境に曝露するにつれ、小胞が貪食され、ホルマザンが血漿膜の外面上で針状結晶として沈殿する。Ａベータ種のさらに他の効果には、新しい記憶を形成する能力の低下、及び記憶消失などの認知低下が含まれ、これは動物モデルを使用したアッセイでインビボで測定することができる。
[092] 幾つかの実施形態では、試験化合物は、ニューロン細胞上の可溶性Ａベータオリゴマー種に伴う効果を負の対照と比較して約１０％超、好ましくは１５％超、及び好ましくは２０％超阻害できる場合に、認知低下又はそれに関連する疾病の処置に有効であると言われる。幾つかの実施形態では、試験薬剤は、アミロイド先駆タンパク質が媒介した効果を正の対照と比較して約１０％超、好ましくは１５％超、好ましくは２０％超阻害できる場合、有効であると言われる。例えば、以下の実施例に示すように、Ａベータオリゴマー結合を１８％しか阻害しなくても、シナプスの減少を完全に阻害する。例えば図３Ｃ及び図３Ｄを参照されたい。本明細書ではニューロン代謝の異常やシナプス数の減少など、Ａベータ種の非致死的効果の阻害に焦点を当てているが、これらは認知機能と相関することが示され、時間の経過とともに（未処置対象と比較して）アミロイド病理の測定可能な下流症状の減少をもたらすことがさらに予測され、症状とは、１）フロルベタピル、ＰｉｔｔＢ又は任意の他の造影剤のようなアミロイド造影剤によって測定される原繊維又はプラークの蓄積、２）ＦＤＧ−ＰＥＴで検出されるブドウ糖代謝低下によって測定されるようなシナプス消失又は細胞死、又は３）ＥＬＩＳＡによって患者から得られた脳脊髄液、脳生検又は血漿中で撮像又はタンパク質／代謝物検出によって検出可能な脳又は身体中のタンパク質発現又は代謝物量の変化（ＥＬＩＳＡによって測定したＡベータ４２、リン酸化タウ、総タウのレベル及び比率の変化、又はＥＬＩＳＡパネルで検出可能なタンパク質発現パターンの変化など）（参照文献：Wyss-Coray T.他の、「Modeling of pathological traits in Alzheimer's disease based on systemic extracellular signaling proteome」（Mol Cell Proteomics 2011 Jul 8）を参照されたい。これは全体が参照により本明細書に組み込まれている）、４）ＭＲＩによって検出可能な血管水腫又は微量出血の存在、及び撮像技術によって検出可能な任意の他の症状によって測定可能な脳血管異常、及び５）ＡＤＡＳ−Ｃｏｇ、ＭＭＳＥ、ＣＢＩＣ又は任意の他の認知試験計器のような任意の管理認知試験によって測定される認知消失、などの顕著な臨床症状である。
[093] 本明細書で使用する「ニューロン細胞」という用語は、単一の細胞又は細胞集団を指すために使用することができる。幾つかの実施形態では、ニューロン細胞は１次ニューロン細胞である。幾つかの実施形態では、ニューロン細胞は不死化又は形質転換ニューロン細胞又は幹細胞である。１次ニューロン細胞とは、グリア細胞などの他のタイプのニューロン細胞に分化することができないニューロン細胞である。幹細胞は、ニューロン及びグリアなどの他のタイプのニューロン細胞に分化することができる細胞である。幾つかの実施形態では、少なくとも１つのニューロン細胞を含む組成物にはグリア細胞がない。幾つかの実施形態では、組成物は、約３０％未満、約２５％未満、約２０％未満、約１５％未満、約１０％未満、約５％未満、又は約１％未満のグリア細胞を含み、これはＡベータを内部移行させ、蓄積することが知られている。１次ニューロン細胞は、動物の脳の任意の区域から誘導することができる。幾つかの実施形態では、ニューロン細胞は海馬又は皮質細胞である。グリア細胞の存在は、任意の方法で判定することができる。幾つかの実施形態では、グリア細胞はＧＦＡＰの存在によって検出することができ、ニューロンは、ＭＡＰ２に対して配向された抗体で陽染することによって検出することができる。
[094] 「薬学的に許容可能な」というフレーズは、一般的に安全で非毒性であると見なされる分子要素及び組成物を指す。特に、本発明の薬学的組成物で使用する薬学的に許容可能な担体、希釈剤又は他の賦形剤は、患者に投与した場合、生理学的に耐容性があり、他の成分と適合し、通常はアレルギー又は同様の有害反応（例えば急性胃蠕動、眩暈など）を生じない。本明細書で使用する「薬学的に許容可能な」という用語は、動物、特にヒトに使用するために連邦又は州政府の規制当局に認可されるか、又は米国薬局方又は他の一般的に認められている薬局方にリストされているという意味であることが好ましい。本明細書で使用する「薬学的に許容可能な塩」というフレーズは、哺乳類に使用するのに安全で効果的であり、所望の生物活性を有する本発明の化合物の塩を含む。薬学的に許容可能な塩には、本発明の化合物中に、又は本発明の方法により識別された化合物中に存在する酸性基又は塩基性基の塩が含まれる。薬学的に許容可能な酸添加塩には塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、硝酸塩、硫酸塩、重硫酸塩、リン酸塩、酸性リン酸塩、イソニコチン酸塩、酢酸塩、乳酸塩、サリチル酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、パントテン酸塩、酒石酸水素塩、アスコルビン酸塩、コハク酸塩、マレイン酸塩、ゲンチシン酸塩、フマル酸塩、グルコン酸塩、グルカル酸塩、サッカラート、蟻酸塩、安息香酸塩、グルタミン酸塩、メタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、ｐ−トルエンスルホン酸塩及びパモエート（すなわち１，１’−メチレン−ビス−（２−ヒドロキシ−３−ナフトエ酸塩））塩が含まれるが、これらに限定されない。本発明の特定の化合物は、様々なアミノ酸で薬学的に許容可能な塩を形成することができる。適切な塩基塩にはアルミニウム、カルシウム、リチウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、亜鉛、鉄及びジエタノールアミン塩が含まれるが、これらに限定されない。薬学的に許容可能な塩基添加塩も、有機アミンなどのアミンで形成される。適切なアミンの例には、Ｎ，Ｎ’−ジベンジルエチレンジアミン、クロロプロカイン、コリン、ジエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、Ｎ−メチルグルカミン及びプロカインがある。
[095] 本明細書で使用する「治療的」という用語は、対象の望ましくない状態又は疾病を処置、退治、寛解、保護又は改善するために使用する薬剤を意味する。
[096] 本明細書で使用する「有効量」という用語は、特定の疾患又は病態経過の少なくとも１つの症状又はパラメータの測定可能な阻害をもたらす量である。Ａベータオリゴマーの存在下で測定可能なシナプス減少の低下を提供する本発明のシグマ−２リガンドの量は、有効量と認定される。何故なら、アミロイド病態の臨床症状が少なくとも即座には変化しなくても、病理経過を軽減するからである。
[097] 本発明の化合物又は組成物の「治療学的有効量」又は「有効量」は、任意の医学的処置に適用可能な妥当な利益／リスクの比率で、処置した対象に治療効果を与える所定の量である。治療効果は客観的（すなわち何らかの試験又はマーカによって測定可能）又は主観的（すなわち対象が効果を示すか、又は感じるか、又は医師が変化を観察する）であってよい。本発明の化合物の有効量は、約０．０１ｍｇ／Ｋｇ〜約５００ｍｇ／Ｋｇ、約０．１ｍｇ／Ｋｇ〜約４００ｍｇ／Ｋｇ、約１ｍｇ／Ｋｇ〜約３００ｍｇ／Ｋｇ、約０．０５〜約２０ｍｇ／Ｋｇ、約０．１ｍｇ／Ｋｇ〜約１０ｍｇ／Ｋｇ、又は約１０ｍｇ／Ｋｇ〜約１００ｍｇ／Ｋｇの広い範囲でよい。本明細書で想定される効果には、適宜、医学的に治療及び／又は予防的処置の両方が含まれる。治療及び／又は予防効果を獲得するために本発明により投与される化合物の特定の用量は、言うまでもなく症例を取り巻く特定の環境によって決定される。例えば、患者の投与化合物、投与経路、他の活性成分の同時投与、処置中の状態、使用する特定の化合物の活性、使用する特定の組成物、年齢、体重、全体的健康、性及び食事と、処置の投与時間、投与経路、使用する特定の化合物の排出率及び継続時間などである。投与される有効量は、上記関連する環境及び健全な医学的判断を行使することに鑑みて、医師が決定する。本発明の化合物の治療的有効量は、通常は、生理学的に耐容性がある賦形剤組成物で投与すると、有効な全身濃度又は組織の局所濃度を達成するのに十分であるような量である。単回量又は分割量でヒト又は他の動物に投与される本発明の化合物の総１日量は、１日に体重当たり例えば、０．０１ｍｇ／Ｋｇ〜約５００ｍｇ／Ｋｇ、約０．１ｍｇ／Ｋｇ〜約４００ｍｇ／Ｋｇ、約１ｍｇ／Ｋｇ〜約３００ｍｇ／Ｋｇ、約１０ｍｇ／Ｋｇ〜約１００ｍｇ／Ｋｇ、又はさらに一般的には０．１〜２５ｍｇ／ｋｇの量でよい。単回量の組成物は、このような量又は１日量を構成するその約量を含有することができる。一般的に、このような治療を必要とする患者への投与を含む本発明による処置療法は、通常、単回量又は多回量で１日当たり本発明の化合物約１ｍｇ〜約５０００ｍｇ、１０ｍｇ〜約２０００ｍｇ、２０〜１０００ｍｇ、好ましくは２０〜５００ｍｇ及び最も好ましくは約５０ｍｇ含む。
[098] 本明細書で使用する「処置する」、「処置した」、又は「処置」という用語は、治療処置と予防措置との両方を指し、その目的は、望ましくない生理学的状態、障害又は疾病から（部分的又は全体的に）保護するか、又はそれを減速させる（軽減する）、又は異常になった、又は異常になるようなパラメータ、値、機能又は結果の低下を部分的又は全体的に回復又は阻害するような有利又は所望の臨床結果を得ることである。本発明では、有利又は所望の臨床結果には、症状の緩和、状態、障害又は疾病の程度又は勢い又は速度の減少、状態、障害又は疾病の安定化（すなわち悪化させないこと）、状態、障害又は疾病の発症の遅滞又はその進行の減速、状態、障害又は疾病状態の寛解、及び実際の臨床症状の即座の軽減、状態、障害又は疾病の増強又は改善に移行するか移行しないかにかかわらず（部分的又は全体的）緩解が含まれるが、これらに限定されない。処置は、過度なレベルの副作用がない状態で臨床的に重大な応答を引き出すことを目指す。処置は、処置を受けない場合に予測される生存期間と比較して生存期間を延長することも含む。
[099] 一般的に、「組織」という用語は、特定の機能を実行する際に一体化される同様に特殊化した細胞の任意の集合を指す。
[0100] 本明細書で使用する「認知低下」は、動物の認知機能における任意の負の変化とすることができる。例えば、認知低下は記憶消失（挙動記憶消失）、新しい記憶の獲得失敗、混乱、判断障害、人格変化、見当識障害、又はその任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない。したがって、認知低下の処置に効果的である化合物が効果的になり得るのは、長期ニューロン残留記憶（ＬＴＰ）又は長期ニューロン抑鬱（ＬＴＤ）又は電気生理学的に測定したシナプス可塑性バランスを回復する、神経変性を阻害、処置及び／又は寛解する、一般的アミロイドーシスを阻害、処置及び／又は寛解する、アミロイド産生、アミロイド集合、アミロイド凝集、及びアミロイドオリゴマー結合のうち１つ又は複数を阻害、処置、寛解する、１つ又は複数のＡベータ種がニューロン細胞に及ぼす非致死的効果（シナプス消失又は不全及び異常な膜輸送など）を阻害、処置、及び／又は寛解する、及びその任意の組み合わせによるものである。また、その化合物はＡベータ関連の神経変性疾病及び障害の処置にも効果的であることがあり、その疾病及び障害には軽度のアルツハイマー病を含むアルツハイマー病（ＡＤ）、ダウン症候群、血管性認知症（脳アミロイド血管障害及び卒中）、レビー小体型認知症、ＨＩＶ認知症、軽度の認知障害（ＭＣＩ）を含むが、これらに限定されない認知症と、年齢に伴う記憶障害（ＡＡＭＩ）と、年齢関連性認知低下（ＡＲＣＤ）、症状発現前のアルツハイマー病（ＰＣＡＤ）と、認知症なし認知障害（ＣＩＮＤ）とが含まれるが、これらに限定されない。本明細書で使用する「自然リガンド」という用語は、対象の体内に存在し、タンパク質、受容体、膜脂質、又は他の結合パートナーとインビボで結合することができるか、又はインビトロで再現することができるリガンドを指す。自然リガンドは起源が合成でもよいが、自然に、且つ対象内でヒトの介入がない状態でも存在していなければならない。例えば、Ａベータオリゴマーはヒト対象に存在することが知られている。したがって、対象の体内に見られるＡベータオリゴマーは自然リガンドと見なされる。Ａベータオリゴマーの結合パートナーとの結合は、組み換え技術又は合成技術を使用してインビトロで再現することができるが、Ａベータオリゴマーの調製又は製造方法にかかわらず、Ａベータオリゴマーはなお自然リガンドと見なされる。これも同じ結合パートナーに結合することができる合成小分子は、対象の体内に存在しない場合、自然リガンドではない。例えば、本明細書で説明する化合物ＩＩは、通常は対象の体内に存在せず、したがって自然リガンドとは見なされない。
本発明の新規の化合物
[0101] 本明細書で説明する化合物は、本明細書で説明する方法により、又はＷＯ２０１１／０１４８８０号（出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４４１３６号）、ＷＯ２０１０／１１８０５５号（出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３０１３０号）、出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０２６５３０号、及びＷＯ２０１２／１０６４２６号（出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０２３４８３号）の説明通りに合成することができ、それぞれが全体的に参照により本明細書に組み込まれている。これらの化合物を調製する追加の選択肢を以下で詳細に検討する。
[0102] 幾つかの実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は以下の式Ｉの通りであり、
式中、
Ｒ１及びＲ２は、Ｈ、ＯＨ、ハロ、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルキル、Ｃ１−６ハロアルコキシ、（Ｒ１６）（Ｒ１７）Ｎ−Ｃ１−４アルキレン−Ｏ−から別個に選択されるか、又はＲ１とＲ２が相互に連結されて−Ｏ−Ｃ１−２メチレン−Ｏ−基を形成し、ここで、
Ｒ１６及びＲ１７はそれぞれ、Ｃ１−４アルキル又はベンジルであるか、又はＲ１６とＲ１７は窒素とともに下式から選択される環を形成し、
式中、
ＸはＮ又はＯであり、Ｒ１８はＨ又は非置換フェニルであり、
ここで、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方はＨではなく、
Ｒ３は下式から選択され、
式中、
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、及びＲ１０はそれぞれ、Ｈ、ハロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルキル、及びＳ（Ｏ）２−Ｃ１−６アルキルから選択され、
Ｒ２０はＨであり、
ｎは１〜４であり、
Ｒ４はＣ１−６アルキルであり、
Ｒ４’はＨ又はＣ１−６アルキルであり、
Ｒ５はＨ、Ｃ１−６アルキル、及びＣ（Ｏ）Ｏ（Ｃ１−４アルキル）、Ｃ（Ｏ）（Ｃ１−４アルキル）、又はＣ（Ｏ）（Ｃ１−４ハロアルキル）であるか、又は
Ｒ３及びＲ５は窒素とともに下式から選択される環を形成し、
式中、
Ｒ１１及びＲ１２はそれぞれ、Ｈ、ハロ、及びＣ１−６ハロアルキルから選択され、
ＹはＣＨ又はＮであり、
Ｒ１３は、Ｈ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、非置換フェニル又はＣ１−６ハロアルキルで置換したフェニル、又は非置換ベンジルであり、
Ｒ１４及びＲ１５はそれぞれ、Ｈ及びハロから選択され、
Ｒ１９は、Ｈ、又はその薬学的に許容可能な塩である。
[0103] 幾つかの実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は式Ｉの通りであり、
式中、
Ｒ１及びＲ２は別個にＨ、ＯＨ、ハロ、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルキル、Ｃ１−６ハロアルコキシ、（Ｒ１６）（Ｒ１７）Ｎ−Ｃ１−４アルキレン−Ｏ−から選択されるか、又はＲ１とＲ２は相互に連結して−Ｏ−Ｃ１−２メチレン−Ｏ−基を形成し、ここで、
Ｒ１６及びＲ１７は別個にＣ１−４アルキル又はベンジルであるか、又はＲ１６及びＲ１７は窒素とともに下式から選択される環を形成し、
式中、
ＸはＮ又はＯであり、Ｒ１８は存在しないか、又はＨ又は非置換フェニルであり、
ここでＲ１及びＲ２のうち少なくとも一方はＨではなく、
Ｒ３は下式から選択され、
式中、
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、及びＲ１０は、別個にＨ、ハロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルキル、及びＳ（Ｏ）２−Ｃ１−６アルキルから選択され、
Ｒ２０はＨであり、
ｎは１〜４であり、
Ｒ４はＣ１−６アルキルであり、
Ｒ４’はＨ又はＣ１−６アルキルであり、
Ｒ５はＨ、Ｃ１−６アルキル、及びＣ（Ｏ）Ｏ（Ｃ１−４アルキル）、Ｃ（Ｏ）（Ｃ１−４アルキル）、又はＣ（Ｏ）（Ｃ１−４ハロアルキル）であるか、又は、
Ｒ３及びＲ５は窒素とともに下式から選択される環を形成し、
式中、
Ｒ１１及びＲ１２は、別個にＨ、ハロ、及びＣ１−６ハロアルキルから選択され、
ＹはＣＨ又はＮであり、
Ｒ１３は、Ｈ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、非置換フェニル又はＣ１−６ハロアルキルで置換したフェニル、又は非置換ベンジルであり、
Ｒ１４及びＲ１５は、別個にＨ及びハロから選択され、
Ｒ１９はＨであるか、又はその薬学的に許容可能な塩である。
[0104] 幾つかの実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は式Ｉの通りであり、
式中、
Ｒ１は、ＯＨ、ＯＭｅ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、（Ｒ１６）（Ｒ１７）Ｎ−エチレン−Ｏ−から選択され、ここで、
Ｒ１６及びＲ１７はそれぞれメチル、イソプロピル、ｎ−ブチル又はベンジルであるか、又はＲ１６及びＲ１７は窒素とともに下式から選択される環を形成し、
式中、
ＸはＮ又はＯであり、Ｒ１８は存在しないか、又は非置換フェニルであり、
Ｒ２は、Ｈ、Ｃｌ、Ｆ、ＣＦ３、ＯＭｅ、ＯＣＦ３であるか、又は
Ｒ１とＲ２は相互に連結されて−Ｏ−Ｃ１−２メチレン−Ｏ−基を形成し、
Ｒ３は下式から選択され、
式中、
Ｒ６は、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｍｅ、イソプロピル、ｔ−ブチル、ＯＭｅ、ＣＦ３、又はＳ（Ｏ）２Ｍｅであり、
Ｒ７及びＲ８は、別個に、Ｈ、ＯＭｅ、Ｆ、Ｃｌ、又はＣＦ３であり、
Ｒ９及びＲ１０は、別個に、Ｈ、ＯＭｅ、Ｆ及びＣｌから選択され、
Ｒ２０はＨであり、
ｎは１であり、
Ｒ４はＭｅであり、
Ｒ４’はＨ又はＭｅであり、
Ｒ５はＨであるか、又は
Ｒ３及びＲ５は窒素とともに下式から選択される環を形成し、
式中、
Ｒ１１及びＲ１２は別個にＨ、Ｃｌ、及びＣＦ３から選択され、
ＹはＣＨ又はＮであり、
Ｒ１３は、Ｈ、Ｍｅ、シクロヘキシル、非置換フェニル又はＣＦ３で置換したフェニル、又は非置換ベンジルであり、
Ｒ１４及びＲ１５は別個にＨ及びＣｌから選択され、
Ｒ１９はＨ、又はその薬学的に許容可能な塩である。
[0105] 幾つかの実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は式Ｉの通りであり、
式中、
Ｒ１は、ＯＨ、ＯＭｅ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、（Ｒ１６）（Ｒ１７）Ｎ−エチレン−Ｏ−であり、ここで、
Ｒ１６及びＲ１７はそれぞれ、メチル、イソプロピル、ｎ−ブチル又はベンジルであるか、又はＲ１６及びＲ１７は窒素とともに下式から選択される環を形成し、
式中、
ＸはＮ又はＯであり、Ｒ１８は存在しないか、又は非置換フェニルであり、
Ｒ２は、Ｈ、Ｃｌ、Ｆ、ＣＦ３、ＯＭｅ、ＯＣＦ３であるか、又は
Ｒ１とＲ２は相互に連結されて−Ｏ−Ｃ１−２メチレン−Ｏ−基を形成し、
Ｒ３は下式から選択され、
式中、
Ｒ６は、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｍｅ、イソプロピル、ｔ−ブチル、ＯＭｅ、ＣＦ３、又はＳ（Ｏ）２Ｍｅであり、
Ｒ７及びＲ８は、別個にＨ、ＯＭｅ、Ｆ、Ｃｌ、又はＣＦ３であり、
Ｒ９及びＲ１０は、別個にＨ、ＯＭｅ、Ｆ、及びＣｌから選択され、
ｎは１であり、
Ｒ４はＭｅであり、
Ｒ４’はＨであり、
Ｒ５はＨであるか、又は
Ｒ３及びＲ５は窒素とともに下式から選択される環を形成し、
式中、
Ｒ１１及びＲ１２は別個にＨ、Ｃｌ、及びＣＦ３から選択され、
ＹはＣＨ又はＮであり、
Ｒ１３は、Ｈ、Ｍｅ、シクロヘキシル、非置換フェニル又はＣＦ３で置換したフェニル、又は非置換ベンジルであり、
Ｒ１４及びＲ１５は別個にＨ及びＣｌから選択され、
Ｒ１９はＨ、又はその薬学的に許容可能な塩である。
[0106] 幾つかのさらに特定の実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は式Ｉａの通りであり、
式中、Ｒ４’はＨであり、残りの基は式Ｉの化合物に関して上記で規定された通りであるか、又はその薬学的に許容可能な塩である。
[0107] 幾つかの実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は式ＩＩａの通りであり、
式中、
Ｒ１＝ハロ、Ｃ１−６ハロアルキル、又はＯＨ、
Ｒ２＝Ｈ、ハロ又はＣ１−６ハロアルキル、又はＲ１とＲ２は相互に連結されて−Ｏ−メチレン−Ｏ−基を形成し、
Ｒ３＝Ｃ１−６ハロアルキル、及び
Ｒ４＝Ｃ１−６アルキル、又はその薬学的に許容可能な塩である。
[0108] 幾つかのさらに特定の実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は式ＩＩａの通りであり、
式中、
Ｒ１＝Ｃｌ、Ｆ、ＣＦ３、又はＯＨ、
Ｒ２＝Ｈ、Ｃｌ、Ｆ、ＣＦ３、又はＲ１とＲ２が相互に連結されて−Ｏ−エチレン−Ｏ−基を形成し、
Ｒ３＝ＣＦ３、及び
Ｒ４＝メチル、又はその薬学的に許容可能な塩である。
[0109] 幾つかのさらに特定の実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は式ＩＩｂの通りであり、
式中Ｒ１〜Ｒ４は、式ＩＩａの化合物に関して上記で規定した通りであるか、又はその薬学的に許容可能な塩である。
[0110] 本発明の特定の例示的化合物は、下表で示したもの、
又はその薬学的に許容可能な塩である。
[0111] 本発明で使用する好ましい塩には、以下を含め、上記化合物の塩酸塩が含まれる。
[0112] これらは、本明細書で提供する一般的方法及び特定の合成例により合成されており、任意の追加のステップは十分に当技術分野の範囲内である。これらの化合物のうち幾つかを、本明細書で詳述するように様々なアッセイで試験し、活性であることが判明した。試験した化合物は、ＷＯ２０１０／１１０８５５号に開示された化合物を基準として生物学的利用能の上昇も示した。
[0113] 化合物ＩＩは下式を有する。
[0114] 幾つかの実施形態では、上記一般式はそれぞれ、式ＩＩの化合物を除去するという条件を含むことがある。
[0115] 幾つかの実施形態では、上記一般式はそれぞれ、以下の化合物のうち１つ又は複数を除去するという条件を含むことがある。
[0116] 別の実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は式ＶＩＩＩａの通りであり、
式中、
は、単結合又は二重結合であり、
Ｒ１はＣ１−６アルキル、Ｃ１−６ハロアルキル、非置換ベンジル又はハロ、Ｃ１−６アルキル若しくはＣ１−６ハロアルキルで置換したベンジルであり、
Ｒ２はＨであるか、又は
Ｒ１及びＲ２は窒素とともに下式の環を形成し、
式中、
ＸはＣＨ、Ｎ、又はＯであり、
Ｒ４は存在しないか、又はＨ、Ｃ１−６アルキル、又は非置換フェニル、又はハロ、Ｃ１−６アルキル若しくはＣ１−６ハロアルキルで置換したフェニルであり、
Ｒ３はＣ１−４アルキル、ハロ、又はＣ１−６ハロアルコキシ、又はその薬学的に許容可能な塩である。
[0117] 幾つかの実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は式ＶＩＩＩａの通りであり、
式中、
は、単結合又は二重結合であり、
Ｒ１はイソブチル、ベンジル、又はクロロ、メチル、又はＣＦ３で置換したベンジルであり、
Ｒ２はＨであるか、又は
Ｒ１及びＲ２は窒素とともに環を形成し、
式中、
ＸはＣＨ、Ｎ、又はＯであり、
Ｒ４は存在しないか、又はＨ、イソプロピル、又は非置換フェニルであり、
Ｒ３はオルト−Ｍｅ、メタ−Ｍｅ、パラ−Ｍｅ、パラ−Ｆ、又はパラ−ＯＣＦ３、又はその薬学的に許容可能な塩である。
[0118] 幾つかのさらに特定の実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は式ＶＩＩＩｂの通りであり、
式中、Ｒ１〜Ｒ３は式ＶＩＩＩａに関して上記で規定した通り、又はその薬学的に許容可能な塩である。
[0119] 幾つかのさらに特定の実施形態では、本発明のシグマ−２拮抗物質は式ＶＩＩＩｃの通りであり、
式中、Ｒ１〜Ｒ３は式ＶＩＩＩａに関して上記で規定した通り、又はその薬学的に許容可能な塩である。
[0120] 本発明の特定の例示的化合物は下表で示したもの、
又はその薬学的に許容可能な塩である。
本発明に使用する好ましい塩には、以下を含め、上記化合物の塩酸塩が含まれる。
[0121] 幾つかの実施形態では、上記一般式はそれぞれ、以下の化合物：
のうち１つ又は複数を除去するという条件を含むことがある。
[0122] 追加的に、ジアステレオマーの混合物である式ＩＸａ及びＩＸｂの化合物を開示する。
[0123] シグマ−２拮抗物質
[0124] 理論に拘束されることなく、シグマ−２受容体はニューロン中のＡベータオリゴマーの受容体であると提案される。プリオンタンパク質、インスリン受容体、ベータアドレナリン様受容体及びＲＡＧＥ（進行したグリケーションの最終産物）など、可溶性Ａベータオリゴマーに関して、文献で様々な受容体が提案されている。Lauren, J.他の２００９年のNature（457(7233): 1128-1132）、Townsend, M.他のJ. Biol. Chem.（2007, 282:33305-33312）、Sturchler, E.他の２００８年のJ. Neurosci.（28(20):5149-5158）。実際、Ａベータオリゴマーが複数の受容体タンパク質に結合し得ると多くの研究者が考えている。理論に拘束されることなく、本明細書に提示された証拠に基づき、本発明の発明者は、（必ずしも排他的ではなく）ニューロン中に位置するＡベータオリゴマーの追加の受容体を仮定する。
[0125] 理論に拘束されることなく、Ａベータオリゴマーは、シグマタンパク質複合体に結合し、迷走性輸送及びシナプス消失を引き起こすシグマ受容体拮抗物質である。ニューロン中のこの相互作用及び／又はシグマ受容体機能に拮抗する高親和性シグマ−２リガンドは、Ａベータオリゴマーと競合し、ニューロン応答を正常に復帰させることが本明細書で実証されている。このようなリガンドは、機能的シグマ−２受容体拮抗物質と見なされ、このように、又はより簡単にシグマ−２受容体拮抗物質、又はシグマ−２拮抗物質と呼ばれる。
[0126] 幾つかの実施形態では、本発明のシグマ−２受容体拮抗物質化合物は、膜輸送アッセイで可溶性Ａベータオリゴマーが誘発するシナプス消失を阻害し、可溶性Ａベータオリゴマーが誘発する欠陥を阻害し、シグマ−２受容体にて高親和性を呈し、さらに任意の他の非シグマ受容体と比較して１つ又は複数のシグマ受容体に対して高い選択性を有し、及び良好な薬物様特性を呈することに関して、ニューロン細胞中で機能的拮抗物質として作用する。
[0127] 幾つかの実施形態では、本明細書で詳述する特定のインビトロアッセイの基準に適合するシグマ−２受容体の機能的拮抗物質は、本明細書で開示するような１つ又は複数の関連する動物の挙動モデルにおいて、挙動有効性を呈するか、又は挙動有効性を有すると予想される。幾つかの実施形態では、挙動有効性はｐ．ｏ．で１０ｍｇ／ｋｇ以下で判定される。
[0128] 幾つかの実施形態では、開示は高親和性のシグマ−２受容体リガンドの挙動有効性を予測するインビトロアッセイのプラットホームを提供する。インビトロアッセイのプラットホームによると、リガンドは高親和性でシグマ−２受容体と結合し、ニューロン中でＡベータオリゴマーが誘発した効果に対して機能的拮抗物質として作用し、中枢ニューロン中でＡベータオリゴマーが誘発するシナプス消失を阻害するか、又はニューロンへのＡベータオリゴマー結合を減少させてシナプス消失を阻害し、Ａベータオリゴマーが存在しない状態で輸送又はシナプス数に影響を与えない。インビトロアッセイにおけるこの活性パターンを「治療表現型」と呼ぶ。Ａベータオリゴマーが存在しない状態で、シグマ−２受容体拮抗物質が正常な機能に影響せずに、成熟ニューロン中のＡベータオリゴマーの効果を遮断する能力は、治療表現型の基準に適合する。次に、治療表現型を有する選択的シグマ−２拮抗物質は、Ａベータオリゴマーが誘発するシナプス不全を遮断できることを開示する。
[0129] 幾つかの実施形態では、必要とする患者のＡベータオリゴマーが誘発したシナプス不全を治療するために、以下の特徴も有する治療表現型を有する高親和性の選択的シグマ−２拮抗物質が、治療候補として適切である。すなわち、シグマ受容体における高い親和性、他の非シグマＣＮＳ受容体と比較してシグマ受容体に対する高い選択性、シグマ−２及びシグマ−１受容体におけるシグマ−２受容体の例えば１桁以内の高い親和性又は同等の親和性、中枢神経系に関する他の受容体とは対照的なシグマ受容体に対する選択性、及び良好な薬物様特性である。薬物様特性には、例えば肝ミクロソームに曝露することによって測定されるような許容可能な脳浸透性（血液脳関門を通過する能力）、血漿中の良好な安定性及び良好な代謝安定性が含まれる。理論に拘束されることなく、高親和性のシグマ−２受容体拮抗物質はＡベータオリゴマーと競合し、及び／又はアルツハイマー病につながる病理学的なシグマ受容体のシグナル伝達を停止する。
[0130] 幾つかの実施形態では、必要とする患者のＡベータオリゴマーが誘発したシナプス不全を治療するために、以下の特徴も有する治療表現型を有するシグマ−２拮抗物質が、治療候補として適切である。すなわち、シグマ受容体における高い親和性、他の非シグマＣＮＳ受容体と比較してシグマ受容体に対する高い選択性、シグマ−２受容体に対する高い親和性、又はシグマ−２及びシグマ−１受容体における同等の親和性、及び良好な薬物様特性である。薬物様特性には、高い脳浸透性、血漿安定性、及び代謝安定性が含まれる。
[0131] 幾つかの実施形態では、結合活性研究で、最大約６００ｎＭ、最大約５００ｎＭ、最大約４００ｎＭ、最大約３００ｎＭ、最大約２００ｎＭ、最大約１５０ｎＭ、最大約１００ｎＭ、好ましくは最大約７５ｎＭ、好ましくは最大約６０ｎＭ、好ましくは最大４０ｎＭ、さらに好ましくは最大１０ｎＭ、最も好ましくは最大１ｎＭのＩＣ５０又はＫｉ値は、シグマ受容体結合部位に対して高い結合親和性を示す。
[0132] 幾つかの実施形態では、他の非シグマＣＮＳ又は標的受容体と比較してシグマ受容体に対して約２０倍超、約３０倍超、約５０倍超、約７０倍超、又は好ましくは約１００倍超の選択性を有して、脳浸透性及び良好な代謝及び／又は血漿安定性を含む良好な薬物様特性を有し、治療表現型を有するシグマ−２受容体にて、親和性が高い（好ましくはＫｉが、約６００ｎＭ未満、約５００ｎＭ未満、約４００ｎＭ未満、約３００ｎＭ未満、約２００ｎＭ未満、約１５０ｎＭ未満、約１００ｎＭ未満、約７０ｎＭ未満、約６０ｎＭ未満、約５０ｎＭ未満、約３０ｎＭ未満、又は約１０ｎＭ未満の）シグマ−２受容体拮抗物質は、挙動有効性を有すると予想され、必要とする患者でＡベータオリゴマーが誘発したシナプス不全の処置に使用することができる。
[0133] 本明細書で使用する「脳浸透性」という用語は、薬物、抗体又はフラグメントが血液脳関門を通過する能力を指す。幾つかの実施形態では、動物の薬物動態学（ｐＫ）的研究、例えばマウスの薬物動態学／血液脳関門研究を用いて、脳浸透性を判定又は予想することができる。幾つかの実施形態では、例えば動物モデルで、様々な濃度、例えば３ｍｇ／ｋｇ、１０ｍｇ／ｋｇ及び３０ｍｇ／ｋｇの薬物を例えばｐ．ｏ．で５日間投与することができ、様々なｐＫ特性を測定することができる。幾つかの実施形態では、用量関連の血漿及び脳レベルを判定する。幾つかの実施形態では、脳のＣｍａｘは、１００ｎｇ／ｍＬ超、３００ｎｇ／ｍＬ超、６００ｎｇ／ｍＬ超、１０００ｎｇ／ｍＬ超、１３００ｎｇ／ｍＬ超、１６００ｎｇ／ｍＬ超、又は１９００ｎｇ／ｍＬ超である。幾つかの実施形態では、良好な脳浸透性とは、０．１超、０．３超、０．５超、０．７超、０．８超、０．９超、好ましくは、１超、さらに好ましくは、２超、５超、又は１０超の脳／血漿比と定義される。他の実施形態では、良好な脳浸透性は、所定の期間の後にＢＢＢを通過した投与量の約０．１％超、約１％超、約５％超、約１０％超、及び好ましくは、約１５％超と定義される。特定の実施形態では、用量は経口（ｐ．ｏ．）投与される。他の実施形態では、用量はｐＫ特性を測定する前に静脈内（ｉ．ｖ．）投与される。アッセイ及び脳浸透性については実施例７で説明し、化合物ＩＩのデータを図２Ａ及び図２Ｂに示す。化合物ＩＩは初回通過代謝を受けることが知られ、したがって皮下投薬したが、それでも化合物ＩＩは急性及び慢性投薬の後も脳浸透性が高かった。化合物ＩＩの脳／血漿比は８を超えていた。
[0134] 本明細書で使用する「血漿安定性」という用語は、例えばヒドロラーゼ及びエステラーゼなどによる血漿中の化合物の分解を指す。様々なインビトロアッセイのいずれかを使用することができる。薬物を血漿中で様々な期間インキュベートする。各時点にて残存する親化合物（検体）百分率は血漿安定性を反映する。安定性の特徴が不良な場合、生物学的利用能が低くなる傾向があり得る。良好な血漿安定性とは、３０分後の残存検体が５０％を超える、４５分後の残存検体が５０％を超える、及び好ましくは６０分後の残存検体が５０％を超えると定義することができる。
本明細書で使用する「代謝安定性」という用語は、化合物が初回通過代謝（経口投与された薬物の腸内及び肝臓分解又は抱合）を乗り越える能力を指す。これは、例えば化合物をマウス又はヒトの肝ミクロソームに曝露させることによってインビトロで評価することができる。幾つかの実施形態では、良好な代謝安定性とは、化合物をマウス又はヒトの肝ミクロソームに曝露した後、ｔ１／２＞５分、＞１０分、＞１５分、＞２０分、及び好ましくは、＞３０分であることを指す。幾つかの実施形態では、良好な代謝安定性とは、固有クリアランス率（Ｃｌｉｎｔ）が３００ｕＬ／分／ｍｇ未満、好ましくは、２００ｕＬ／分／ｍｇ以下、及びさらに好ましくは、１００ｕＬ／分／ｍｇ以下であることを指す。
本発明の新規の化合物の塩、溶媒和物、立体異性体、誘導体、プロドラッグ及び活性代謝物
[0135] 本発明は、式Ｉの化合物の塩、溶媒和物、立体異性体、プロドラッグ及び活性代謝物をさらに包含する。
[0136] 「塩」という用語は、遊離塩基の酸添加塩又は添加塩を含むことができる。塩は薬物学的に許容可能であることが好ましい。薬学的に許容可能な酸添加塩を形成するために使用できる酸の例には、硝酸、リン酸、硫酸、又は臭化水素酸、ヨウ化水素酸、フッ化水素酸、亜リン酸などの非毒性無機酸由来の塩、さらに脂肪族一塩基酸及びジカルボン酸、フェニル置換アルカノン酸、ヒドロキシルアルカノン酸、アルカンジオン酸、芳香族酸、脂肪族酸及び芳香族スルホン酸、及び酢酸、マレイン酸、コハク酸、又はクエン酸などの非毒性有機酸由来の塩が含まれるが、これらに限定されない。このような塩の非限定的な例にはナパジシル酸塩、ベシル酸塩、硫酸塩、ピロ硫酸塩、重硫酸塩、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、一水素リン酸塩、二水素リン酸塩、メタリン酸塩、ピロリン酸塩、塩素、ホウ素、ヨウ素、酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩、プロピオン酸塩、カプリル酸塩、イソブチル酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、スベリン酸塩、セバシン酸塩、フマル酸塩、マレイン酸塩、マンデル酸塩、安息香酸塩、クロロ安息香酸塩、メチル安息香酸塩、ジニトロ安息香酸塩、フタル酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、トルエンスルホン酸塩、酢酸フェニル、クエン酸塩、乳酸塩、マレイン酸塩、酒石酸塩、メタンスルホン酸塩などが含まれる。アルギン酸塩など及びグルコン酸塩、ガラクツロン酸塩などのアミノ酸の塩も想定される（例えば、Berge他の、「Pharmaceutical Salts」（J. Pharma. Sci. 1977;66: 1）を参照されたい）。
[0137] 式Ｉの化合物の酸添加塩は、従来の方法で遊離塩基形を十分な量の所望の酸と接触させ、塩を生成することによって調製することができる。遊離塩基形は、従来の方法で塩形を塩基と接触させ、遊離塩基を単離することによって再生することができる。遊離塩基形は、その個々の塩形とは、極性溶媒中の可溶性など特定の物理的特性が多少異なるが、それ以外では、塩は本発明の趣旨ではその個々の自由塩基と同等である。
[0138] 全塩及び部分塩も含まれる。すなわち式Ｉの化合物の酸１モル当たり１個、２個又は３個、好ましくは２個の塩基等価物があるか、又は式Ｉの化合物の塩基１モル当たり１濃、２個又は３個、好ましくは１個の酸等価物がある。
[0139] 単離又は精製のために、薬学的に許容不能な塩を使用することも可能である。しかし、治療には薬学的に許容可能な非毒性塩のみ使用し、したがってこれが好ましい。
[0140] 薬学的に許容可能な塩基添加塩は、アルカリ及びアルカリ土類金属又は有機アミンなどの金属又はアミンで形成される。カチオンとして使用される金属の例にはナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムなどがある。適切なアミンの例にはＮ，Ｎ’−ジベンジルエチレンジアミン、クロロプロカイン、コリン、ジエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、Ｎ−メチルグルカミン、及びプロカインがある。
[0141] 上記酸性化合物の塩基添加塩は、従来の方法で遊離酸形を十分な量の望ましい塩基と接触させ、塩を産生することによって調製される。遊離酸形は、塩を酸と接触させ、遊離酸を単離することによって再生することができる。
[0142] 本発明の化合物は、塩基性中心と酸性中心の両方を有することができ、したがって双性イオン又は内塩の形態とすることができる。
[0143] 通常、式Ｉの化合物の薬学的に許容可能な塩は、所望の酸又は塩基を適宜使用することによって容易に調製することができる。塩は、溶液から沈殿させ、濾過によって採取するか、溶媒の蒸発によって回収することができる。例えば、塩酸などの酸の水溶液を式Ｉの化合物の水性懸濁液に添加し、その結果の混合物を乾燥するまで蒸発させ（凍結乾燥させ）、酸添加塩を固体として獲得することができる。あるいは、式Ｉの化合物を例えばイソプロパノールのようなアルコールなどの適切な溶媒に溶解させることができ、酸を同じ溶媒又は別の適切な溶媒に添加することができる。この結果となる酸添加塩を、次に直接沈殿させるか、又はジイソプロピルエーテル又はヘキサンのようなこれより極性が低い溶媒を添加することにより、濾過で単離することができる。
[0144] 有機化学の当業者には、多くの有機化合物が、それが反応する溶媒、又はそれが沈殿又は結晶化する元となる溶媒と複合体を形成できることが認識される。これらの複合体は「溶媒和物」として知られている。例えば、水との複合体は「水和物」として知られる。本発明の化合物の溶媒和物は、本発明の範囲に入る。式Ｉの化合物の塩は溶媒和物（例えば水和物）を形成することができ、本発明はこのような溶媒和物も全て含む。「溶媒和物」という言葉の意味は、当業者には溶媒と溶質との相互作用（すなわち溶媒和）によって形成された化合物として知られている。溶媒を調製する技術は当技術分野で十分確立されている（例えばBrittainの、「Polymorphism in Pharmaceutical solids」（Marcel Decker、ニューヨーク、１９９９）を参照されたい）。
[0145] 本発明は、式Ｉの化合物のＮ−オキシドも包含する。「Ｎ−オキシド」という用語は、他に置換していないｓｐ２Ｎ原子を含有するヘテロ環の場合、Ｎ原子は共有結合したＯ原子を含むことができる、すなわち−Ｎ→Ｏであることを意味する。このようなＮ−オキシド置換ヘテロ環の例には、ピリジルＮ−オキシド、ピリミジルＮ−オキシド、ピラジニルＮ−オキシド及びピラゾリルＮ−オキシドが含まれる。
[0146] 式Ｉの化合物は、１つ又は複数のキラル中心を有することができ、個々の置換基の性質に応じて、幾何異性体も有することができる。空間における原子の配置構成が異なる異性体を「立体異性体」と呼ぶ。相互に鏡像ではない立体異性体を「ジアステレオマー」と呼び、相互に重ね合わせることができない鏡像であるものを「鏡像異性体」と呼ぶ。ある化合物がキラル中心を有する場合は、１対の鏡像異性体が可能である。鏡像異性体はその非対称中心の絶対配置を特徴とすることができ、カーン及びブレローグのＲ−及びＳ−配列決定規則によって、分子が偏光面を回転する方法によって説明され、右旋性又は左旋性（すなわちそれぞれ（＋）又は（−）異性体）と呼ばれる。キラル化合物は、個々の鏡像異性体として、又は鏡像異性体の混合物として存在することができる。等しい割合の鏡像異性体を含有する混合物を「ラセミ混合物」と呼ぶ。含有する鏡像異性体の部分が等しくない混合物は、Ｒ又はＳ化合物の「鏡像異性体過剰率」（ｅｅ）を有すると言う。ある混合物の１つの鏡像異性体の過剰率は、下式によって決定される鏡像異性体過剰率（％ｅｅ）値で述べることが多い。
％ｅｅ＝（Ｒ）−（Ｓ）／（Ｒ）＋（Ｓ）
[0147] 鏡像異性体の比率は「光学純度」で定義することもでき、鏡像異性体の混合物が面偏光を回転する程度を、光学的に純粋な個々のＲ化合物及びＳ化合物と比較する。光学純度は、下式を使用して判定することができる。
光学純度＝鏡像異性体major／（鏡像異性体major＋鏡像異性体minor）
[0148] 化合物は、本明細書で説明する化合物の実質的に純粋な（＋）又は（−）鏡像異性体でもよい。幾つかの実施形態では、実質的に純粋な鏡像異性体を含む組成物は、一方の鏡像異性体の少なくとも９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、又は９９％を含む。幾つかの実施形態では、実質的に純粋な鏡像異性体を含む組成物は少なくとも９９．５％が一方の鏡像異性体である。幾つかの実施形態では、組成物は本明細書で説明する化合物の一方の鏡像異性体のみを含む。
[0149] 本発明は式Ｉの化合物の個々の異性体を全て含む。本明細書及び請求の範囲で特定の化合物について説明し、その名前を挙げる場合、それは個々の鏡像異性体及びその混合物、ラセミ体又はその他の両方を含むものとする。立体異性体の立体化学を判定し、分解又は定位合成する方法は、当技術分野で周知である。特に、一般式Ｉ及びＩＩの化合物中に示され、１組の鏡像異性体を生じさせるキラル中心がある。置換基に応じて、追加のキラル中心が存在することがある。
[0150] 多くの用途で、実質的に光学的に純粋な材料を生成するように、立体選択的合成を実行する及び／又は反応生成物を適切な精製ステップにかけることが好ましい。ラセミ混合物を精製して光学的に純粋な画分にする手順と同様に、光学的に純粋な材料を生成するために適切な立体選択的合成手順が当技術分野で周知である。本発明の化合物が多型形で存在することができ、化合物が様々な形で結晶化できることが、当業者にはさらに認識される。多形を識別し、分離する適切な方法が当技術分野で知られている。
[0151] ジアステレオマーは物理的特性と化学反応性の両方で異なる。ジアステレオマーの混合物は、可溶性、画分の結晶化又はクロマトグラフ特性、例えば薄層クロマトグラフィ、カラムクロマトグラフィ又はＨＰＬＣに基づいて鏡像異性体の対に分離することができる。
[0152] ジアステレオマーの複雑な混合物を精製して鏡像異性体にするには、通常、２つのステップが必要である。第１のステップでは、ジアステレオマーの混合物を上述したように鏡像異性体の対に分解する。第２のステップでは、鏡像異性体対をさらに精製して、一方又は他方の鏡像異性体が豊富になった組成物にするか、さらに好ましくは純粋な鏡像異性体を含む組成物中に分解させる。鏡像異性体を分解するには通常、例えば溶媒又はカラム基質などのキラル剤との反応又は分子相互作用が必要である。分解は、例えば第２の剤、すなわち分解剤の純粋な鏡像異性体と反応させることにより、例えばラセミ混合物などの鏡像異性体の混合物をジアステレオマーに変換することなどによって達成することができる。これで、その結果である２つのジアステレオマー産物を分離することができる。次に、初期の化学変質を逆転させることにより、分離したジアステレオマーを純粋な鏡像異性体に再転換する。
[0153] 鏡像異性体の分解は、キラル物質に対する非共有結合の差によって、例えばホモキラル吸着剤のクロマトグラフィによって達成することもできる。鏡像異性体とクロマトグラフィ吸着剤との非共有結合は、ジアステレオマー複合体を確立し、クロマトグラフィシステムの移動及び結合状態での分配差につながる。したがって、２つの鏡像異性体は、例えばカラムなどのクロマトグラフィシステムを異なる速度で移動し、それによって分離することができる。
[0154] キラル分解カラムは当技術分野で周知であり、（例えば、カリフォルニア州レークフォレストのANSYS Technologies, Inc.の一部門であるMetaChem Technologies Inc.から）市販されている。鏡像異性体は、例えばＨＰＬＣのキラル固定相（ＣＳＰ）を使用して分析及び精製することができる。キラルＨＰＬＣカラムは通常、シリカ充填材料の表面に固定化された鏡像異性体化合物の一形態を含有する。
[0155] Ｄ−フェニルグリシン及びＬ−ロイシンはＩ型ＣＳＰの例であり、π−π相互作用、水素結合、双極子−双極子相互作用、及び立体化学的相互作用の組み合わせを使用して、キラル認知を達成する。Ｉ型カラム上で分解するには、検体鏡像異性体は、検体がＣＳＰとの基本的相互作用を経験するように、ＣＳＰのそれに対して相補的な機能性を含まなければならない。サンプルは以下の官能基のうち１つを含むことが好ましい。すなわちπ−酸、π−塩基、水素結合供与体及び／受容体、又はアミド双極子である。時には、これらがない化合物に相互作用部位を加えるために、誘導体化を用いる。最も一般的な誘導体は、アミン及びカルボン酸からのアミドの形成を伴う。
[0156] MetaChiral ODM（商標）は、ＩＩ型ＣＳＰの一例である。溶質−ＣＳＰ複合体を形成する主なメカニズムは引力相互作用であるが、包含複合体も重要な役割を果たす。水素結合、π−π相互作用、及び双極子スタッキングは、MetaChiral（商標）ＯＤＭ上でキラルが分解するために重要である。溶質分子が溶質−カラム相互作用に必要な基を含有していない場合、誘導体化が必要になることがある。アミン及びカルボン酸のような極性が高い一部の分子は、非特異的立体相互作用を通して固定相と強力に相互作用してしまい、その分子には誘導体化、通常はベンジルアミドへの誘導体化が必要になることがある。
[0157] 適宜、式Ｉ、又はＩＩの化合物は、例えばカラムクロマトグラフィ又はＴＬＣによるシリカゲル上での分離によってジアステレオマー対に分離することができる。これらのジアステレオマー対を、本明細書では上ＴＬＣ Ｒｆのジアステレオマー及び下ＴＬＣ Ｒｆのジアステレオマーと呼ぶ。ジアステレオマーはさらに、本明細書で説明するような当技術分野で周知の方法を用いて、特定の鏡像異性体を増強するか、又は単一鏡像異性体中に分解することができる。
[0158] ジアステレオマー対の相対配置は、理論的モデル又は規則（例えばクラム則、フェルキン−アン模型）を適用して、又は計算機化学プログラムにより生成したさらに確実な３次元模型を使用して演繹することができる。多くの場合、これらの方法は、いずれのジアステレオマーがキメラ形質転換のエネルギー的に好ましい産物であるか予想することができる。代替法として、ジアステレオマー対の相対配置は、ジアステレオマー対の一方（又は両方）の単一鏡像異性体の絶対配置を発見することにより、間接的に判定することができる。
[0159] 立体中心の絶対配置は、当業者に非常によく知られた方法（例えばＸ線回折、円偏光二色性）で判定することができる。絶対配置の判定は、理論模型の予測精度を確認するためにも有用なことがあり、同様のメカニズムとの反応（例えば、ケトン還元及び水素化物によるケトンの還元アミン化）によって調製された同様の分子にこれらの模型の使用を拡大するために役立つことがある。
[0160] 本発明は、直接缶に連結していない二重結合に対するＲ２−Ｒ３置換基により、Ｚ−Ｅ型の立体異性体、及びその混合物も包含することができる。ｍが１ではなく、ｍとｎとが異なる場合は、追加のＺ−Ｅ立体異性体に遭遇する。二重結合置換基の二重結合の面にある個々の位置により、立体異性体がＺかＥかを判定するために、カーン−インゴールド−プレログの優先則を適用する。優先性が最高の２つの基がＣ＝Ｃ結合を通る基準面の同じ側にある場合、その立体異性体をＺ（zusammen＝一緒）と呼ぶ。他の立体異性体をＥ（entgegen＝反対）と呼ぶ。
[0161] Ｅ−Ｚ型の立体異性体の混合物は、これらの化合物の様々な化学物理的特性に基づく古典的な精製方法を使用して、その成分に分離する（及び／又は特徴付ける）ことができる。これらの方法には、分別結晶作用、低、中又は高圧技術により実行するクロマトグラフィ、分別蒸留、及び当業者に非常によく知られている任意の他の方法が含まれる。
[0162] 本発明は、式Ｉ又はＩＩの化合物、すなわち哺乳類対象に投与された場合に式Ｉ又はＩＩによってインビボで活性薬物を放出する化合物のプロドラッグも包含する。プロドラッグとは、形質転換により薬学的に活性な薬剤に変換する薬学的に活性、又はさらに一般的には不活性な化合物である。式Ｉの化合物のプロドラッグは、修飾剤をインビボで分割して親化合物を放出できるような方法で、式Ｉ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される。プロドラッグは、生理学的状態でインビボにて容易に化学変化を起こし（例えば加水分解されるか、又は自然に発生する酵素の作用を受け）、その結果、薬学的に活性な薬剤が遊離する。プロドラッグは式Ｉ又はＩＩの化合物を含み、ここでヒドロキシ、アミノ、又はカルボキシ基が、インビボで分割して遊離ヒドロキシ、アミノ又はカルボキシ基を再生することができる任意の基に結合する。プロドラッグの例には式Ｉの化合物のエステル（例えば、酢酸塩、蟻酸塩、及び安息香酸塩誘導体）、又は生理学的ｐＨにするか酵素作用を受けると活性の親薬物に変換される任意の他の誘導体が含まれるが、これらに限定されない。適切なプロドラッグ誘導体を選択し、調製するための従来の手順が、当技術分野で説明されている（例えば、Bundgaardの「Design of Prodrugs」（Elsevier, 1985）を参照されたい）。
[0163] プロドラッグは、その転換先の活性成分と同じ方法で投与することができるか、又は、例えば経皮パッチ、又は（酵素又は他の適切な試薬を提供することによって）プロドラッグを時間をかけて徐々に活性成分に変換し、活性成分を患者に送達することができるように適応した他の貯蔵所などの貯蔵形態で送達することができる。
[0164] 特に指示しない限り、「活性成分」という用語は、本明細書で定義するような式Ｉの化合物を指すものと理解されたい。
[0165] 本発明は代謝物も包含する。本明細書で開示する化合物の「代謝物」は、化合物が代謝された場合に形成される化合物の誘導体である。「活性代謝物」という用語は、化合物が代謝された場合に形成される化合物の生物学的活性誘導体を指す。「代謝された」という用語は、生体内で特定の物質が変化するプロセスの総和を指す。簡潔に言うと、体内に存在する全化合物は、身体からエネルギーを引き出す、及び／又はそれらを除去するために体内で酵素によって操作される。特定の酵素は化合物に特定の構造的変化を生成する。例えば、シトクロムＰ４５０は様々な酸化還元反応に触媒作用を及ぼし、ウリジン二リン酸グルクロン酸転移酵素は、活性化したグルクロン酸分子の芳香族アルコール、脂肪族アルコール、カルボン酸、アミン、及び遊離メルカプト基への転移に触媒作用を及ぼす。代謝に関するさらなる情報は、「The Pharmacological Basis of Therapeutics」第９版（McGraw-Hill （１９９６）、１１〜１７ページ）で入手することができる。本明細書で開示する化合物の代謝物は、化合物を受容者に投与して、受容者からの組織サンプルを分析することによって、又は化合物を肝細胞とともにインビトロでインキュベートし、その結果の化合物を分析することによって識別することができる。両方の方法とも当技術分野で周知である。
シグマ−２受容体組成物
[0166] 幾つかの実施形態では、本発明はシグマ−２受容体を含む結合アッセイ混合物などの組成物、例えば式Ｉ又はＩＩによるシグマ−２受容体及びシグマ−２リガンド化合物、例えば限定なく本明細書で特に説明した個々の化合物を含む組成物を提供する。
[0167] 幾つかの実施形態では、シグマ−２受容体はシグマ−２リガンド化合物と複合体を形成する。幾つかの実施形態では、シグマ−２受容体を含む組成物は単離組成物である。シグマ−２受容体に関して本明細書で使用する「単離組成物」という用語は、細胞がない、又は自然環境から取り出されたシグマ−２受容体を指す。幾つかの実施形態では、自然環境は溶解していない、又は他の方法で破壊されていない細胞である。細胞からのシグマ−２受容体の単離は、（非限定的な例により、競合放射リガンド法を使用して）様々な細胞成分を分離し、それぞれにシグマ−２受容体が存在するか試験するなど、日常的な既知の方法で実行することができる。したがって、単離したシグマ−２受容体は、細胞質中に、又はミトコンドリア又は小胞体、エンドソーム又はリソソームのような細胞の様々な亜区画中に、又は自然環境におけるシグマ−２受容体の物理的位置となることもある脂質ラフト中に存在することができる。脂質ラフトは通常小さく（１０〜２００ｎｍ）、不均一で高度に動的な集合であり、コレステロール及びスフィンゴ脂質を含むがこれらに限定されない特定の成分中に濃縮される。脂質ラフトの他の成分にはグルタミン酸受容体（例えば向イオン性（カチオン特異的イオンチャネル）及び／又は向代謝性（Ｇ−タンパク結合）、ｍＧｌｕＲ５）、コレステロール、脂質、ＢＡＣＥ、γ−セクレターゼ、完全長ＡＰＰ（アミロイド前駆体タンパク）、ガングリオシド（例えばガングリオシドＧＭ１）、タンパク質１（ＡＰＬＰ１）、膜内外タンパク質３０Ｂ（ＴＭＥＭ３０Ｂ）、アルファ７ニコチン性アセチルコリン受容体（ｎＡＣｈＲα７）、進行グリコシル化最終産物受容体（ＲＡＧＥ）、Ｎ−メチル−Ｄ−アスパラギン酸受容体（ＮＭＤＡＲ）、神経成長因子受容体（ＮＧＦＲ）（例えばＴｒｋＡ及びｐ７５ニューロトロフィン受容体）、インスリン受容体サブユニット、又はその任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。Rushworth他のInternational Journal of Alzheimer's Disease第２０１１巻、論文ＩＤ６０３０５２の１４ページを参照されたい。これは全体が参照により本明細書に組み込まれている。脂質ラフトは細胞から単離することができ、単離した脂質ラフトはシグマ−２受容体を含有することができる。
[0168] 幾つかの実施形態では、シグマ−２受容体は、アミロイド−ベータオリゴマーと会合するか、又はそれと複合体になるように、Ａベータオリゴマー又は他のＡベータ種に曝露する。幾つかの実施形態では、アミロイド−ベータオリゴマーは細胞から単離されている。幾つかの実施形態では、アミロイド−ベータオリゴマーは合成で作成するか、又はインビトロで調製されている。アミロイド−ベータオリゴマー及び種の非限定的な例を本明細書で説明する。
[0169] 幾つかの実施形態では、シグマ−２受容体を含む組成物は、追加的に他の受容体又はそのパネルを含む。その例にはグルタミン酸受容体（例えば向イオン性（カチオン特異的イオンチャネル）及び／又は向代謝性（Ｇ−タンパク結合）、ｍＧＬｕＲ５として知られる）、α７ニコチン性アセチルコリン受容体（ｎＡＣｈＲα７）、進行グリコシル化最終産物受容体（ＲＡＧＥ）、Ｎ−メチル−Ｄ−アスパラギン酸受容体（ＮＭＤＡＲ）、神経成長因子受容体（ＮＧＦＲ）（例えばＴｒｋＡ及びｐ７５ニューロトロフィン受容体）、インスリン受容体サブユニット、又はその任意の組み合わせがある。組成物の可能な他の成分にはコレステロール、脂質、ＢＡＣＥ、γ−セクレターゼ、完全長ＡＰＰ（アミロイド前駆体タンパク質）、ガングリオシド（例えばガングリオシドＧＭ１）、細胞プリオンタンパク質、膜内外タンパク質、アミロイド−β前駆体様タンパク１（ＡＰＬＰ１）、膜内外タンパク質３０Ｂ（ＴＭＥＭ３０Ｂ）が含まれる。
[0170] シグマ−２受容体、シグマ−２リガンド、及び脂質ラフト又はタンパク質、脂質、コレステロール、又は脂質ラフトからの他の成分を含む組成物は、例えばシグマ−２受容体を細胞から単離し、シグマ−２受容体をシグマ−２リガンドと接触させることによって調製される。幾つかの実施形態では、シグマ−２リガンドとシグマ−２受容体は、複合体を形成するのに十分な状態で接触する。幾つかの実施形態では、複合体はアミロイドベータオリゴマーの存在下で形成される。
[0171] プリオンタンパク質、インスリン受容体、ベータアドレナリン様受容体、及びＲＡＧＥ（進行グリコシル化最終産物の受容体）を含むＡベータオリゴマーに関する文献で、様々な受容体が提案されている。Lauren, J.他、2009、Nature（457(7233): 1128-1132）、Townsend, M.他、J. Biol. Chem.（2007, 282:33305-33312）、Sturchler, E.他、2008、J. Neurosci.（28(20): 5149-5158）を参照されたい。実際、多くの研究者がＡベータオリゴマーは複数の受容体タンパク質に結合できると考えている。Krafft GA、Klein WL Neuropharmacology（（2010）Sep-Oct; 59(4-5): 230-42）。本明細書で、及び本出願と同日に出願された共願特許出願でも提示された証拠に基づき、本発明の発明者は、（必ずしも排他的ではなく）ニューロン中にＡベータオリゴマーの追加の受容体が位置すると仮定している。理論に拘束されることなく、シグマ−２受容体は、ニューロン中のＡベータオリゴマーの受容体であると提案される。幾つかの実施形態では、本発明はニューロン中に発現したＡベータオリゴマー受容体、及びＡベータオリゴマーを含む組成物を提供する。このような組成物は、Ａベータオリゴマー受容体ではない１つ又は複数のニューロンタンパク質を追加的に含むことができる。幾つかの実施形態では、Ａベータオリゴマー受容体はシグマ−２受容体である。幾つかの実施形態では、シグマ−２受容体は活性化した受容体である。幾つかの実施形態では、シグマ−２受容体は不活性又は脱感作受容体である。幾つかの実施形態では、組成物は脂質ラフトタンパク質を含む。脂質ラフトタンパク質の例を本明細書で述べるが、例は限定的ではない。ニューロンタンパク質は、ニューロン細胞中に、又は少なくとも中枢神経系に特異的に発現するタンパク質である。幾つかの実施形態では、ニューロンタンパク質は脳に特異的に発現する。幾つかの実施形態では、ニューロンタンパク質はニューロン中で発現し、他の組織又は細胞型には発現しないタンパク質である。幾つかの実施形態では、ニューロンタンパク質は、ニューロン中で発現し、精巣以外の他の組織又は細胞型には発現しないタンパク質である。幾つかの実施形態では、追加的タンパク質は、ニューロン中のＡベータオリゴマーの有害作用を促進することがある。
[0172] シグマ−２受容体を含有する上記組成物は、この受容体に結合し、したがってシナプス消失又は膜輸送異常に対して保護し、これを軽減又は逆転させる際に活性化する可能性があり、さらに認知低下の阻止及びＭＣＩ及びアルツハイマー病の処置に活性化するさらなる化合物を識別するアッセイに使用することができる。例えば、このようなアッセイには、標識したシグマ−２リガンドの標識がない候補シグマ−２リガンドによる置換を測定することができるアッセイが含まれるが、これに限定されない。活性化合物を識別するこのような競合的結合アッセイは、製薬業で数十年間使用されており、当業者に知られている。
本発明の化合物の使用
[0173] 幾つかの実施形態では、本発明は、ニューロン細胞がＡベータ種に曝露することに伴うシナプス数の低下又は膜輸送異常を阻害する方法を提供する。本発明は、患者の認知低下及び／又は神経変性症、例えばアルツハイマー病又は軽度の認知障害（ＭＣＩ）を処置し、本明細書で説明するシグマ−２リガンド、又はその薬学的に許容可能な塩を投与することを含む方法も提供する。幾つかの実施形態では、認知低下及び／又は神経変性症、例えばアルツハイマー病を阻害、又は処置する方法は、記憶消失、錯乱、判断障害、人格変化、見当識障害、及び言語技能の消失からなる群から選択された認知低下の１つ又は複数の症状の阻害、又は処置を含む。幾つかの実施形態では、上記方法は、Ａベータオリゴマーによって仲介されるか、又はそれに関連する疾病又は障害又は状態の阻害、又は処置を含む（パラグラフ００２参照）。幾つかの実施形態では、認知低下及び／又は神経変性症、例えばアルツハイマー病を阻害、又は治療する方法は、（ｉ）電気生理学的測定によって検出可能な長期残留記憶（ＬＴＰ）、ＬＴＤ又はシナプス可塑性、又は上記用語の定義で言及したような認知機能の他のネガティブな変化を回復すること、（ｉｉ）神経変性を阻害又は処置すること、及び／又は（ｉｉｉ）一般的アミロイドーシスを阻害又は処置すること、（ｉｖ）アミロイド酸性、アミロイド集合、アミロイド凝集、及びアミロイドオリゴマー結合、及びアミロイド沈着のうち１つ又は複数を阻害又は治療すること、及び／又は（ｖ）ニューロン細胞上の１つ又は複数のＡベータオリゴマーの効果、特に非致死的効果を阻害、処置及び／又は寛解することのうち１つ又は複数を含む。幾つかの実施形態では、認知低下及び／又は神経変性症、例えばアルツハイマー病を阻害、処置及び／又は寛解する方法は、アミロイド産生、アミロイド集合、１つ又は複数のＡベータオリゴマーがニューロン細胞、アミロイド凝集、アミロイド結合、及びアミロイド沈着のうち１つ又は複数に与える作用／効果の阻害、処置及び／又は寛解することを含む。幾つかの実施形態では、認知低下及び／又は神経変性症、例えばアルツハイマー病を阻害、処置及び／又は寛解する方法は、ニューロン細胞に１つ又は複数のＡベータオリゴマーが与える作用／効果のうち１つ又は複数を阻害、処置及び／又は寛解することを含む。
[0174] 幾つかの実施形態では、１つ又は複数のＡベータオリゴマーがニューロン細胞、アミロイド凝集、アミロイド結合、及びアミロイド沈着に与える作用／効果は、Ａベータオリゴマーが膜輸送又はシナプス数に与える効果である。幾つかの実施形態では、シグマ−２リガンドは、膜輸送又はシナプス数又はＡベータオリゴマー結合に対するＡベータオリゴマーの効果を阻害する。
[0175] 幾つかの実施形態では、本発明はタンパク質感応症を処置する方法を提供する。幾つかの実施形態では、上記方法はタンパク質感応症を有する対象を本発明のシグマ−２リガンドに、又はそれを含有してシグマ−２受容体に結合する組成物に接触させることを含む。
[0176] 幾つかの実施形態では、タンパク質感応症はＣＮＳタンパク質感応であり、ＭＣＩ、ダウン症候群、黄斑変性症又はアルツハイマー病などのＡベータタンパク質の増加を特徴とする。
[0177] 幾つかの実施形態では、本発明は、本発明によるシグマ−２リガンドを投与することにより、１つ又は複数の軽度の認知障害（ＭＣＩ）、又は認知症を処置する方法を提供する。幾つかの実施形態では、本発明はＭＩＣ及び認知症を処置する方法を提供する。
[0178] 幾つかの実施形態では、本発明は、対象の細胞を、ＡベータオリゴマーなどのＡベータ種による有害作用を受けた機能に関して正常な表現型に部分的又は全体的に回復するために、本発明によるシグマ−２リガンドで個体を処置する方法を提供する。その例には、シナプス数の減少及び膜輸送異常があり、これは本明細書で説明するアッセイなどの様々な方法で測定することができる。正常な表現型とは、例えば正常な膜輸送とすることができる。幾つかの実施形態では、正常な表現型は正常な認知能力である。「正常な」表現型は、対象の結果を正常な対象のサンプルと比較することによって判断することができる。サンプルは、わずか１の対象又は１のサンプルのこともあれば、１０より多くのサンプル又は対象のこともあり、基準は複数の対象に基づいて計算された平均である。
[0179] 幾つかの実施形態では、上記方法は、認知低下又は神経変性症に苦しむ対象に、シグマ−２タンパク質に結合してベータ−アミロイド病変を阻害する化合物又は組成物を投与することを含む。幾つかの実施形態では、ベータ−アミロイド病変は、膜輸送欠陥、シナプス数の減少、樹状突起棘数の減少、樹枝状突起棘の形態変化、ＬＴＰの変化、ＬＴＤの変化、動物の記憶及び学習手段の欠陥、又はその任意の組み合わせなどである。以上は、下記のように本発明により提示される証拠の結果を利用する。
[0180] 本明細書では、式Ｉ及びＩＩ、特に式ＩＩの化合物が、合成製剤又はアルツハイマーのヒトの脳から単離された製剤（後者の方がアミロイド病変をインビトロで仲介する効力が実質的により高い）中で、ニューロン細胞中のＡベータに関連するシナプス減少を阻害し、Ａベータオリゴマー導入の前又は後に添加すると、Ａベータオリゴマーに対するニューロン細胞の曝露に伴うこのような細胞中の膜輸送の異常を（例えば以下で述べるＭＴＴアッセイを使用して）阻害することを示してきた。式Ｉ及びＩＩ中の他の化合物も、膜輸送の異常を阻害することを示してきた。化合物ＩＩも本明細書で、本明細書で説明したようなアルツハイマー病の遺伝子組み換え及び誘導動物モデルが呈した、認知低下及び記憶消失と相関する認知欠陥を阻害することを示してきた。化合物ＩＩ、さらに化合物Ｂ及びＩＩのような式Ｉ内の他の化合物も、薬物動態学で全身で吸収され、血液脳関門を通過して生物学的利用能があることを示してきた。このような特性の結果、及び最新技術により、早期ステージのアルツハイマー病などのアミロイド病変の発生ではＡベータオリゴマー及びＡベータ集合体に大きい役割があるとされていることから、化合物ＩＩは、軽度の認知障害の処置及び保護、及びアルツハイマー病の（本明細書で定義したような）処置に有効であると予測される。さらに、化合物ＩＩに構造的に類似していることから、及び以上で特に開示されたものの中でも、化合物ＩＩのインビトロの活性、式Ｉ及びＩＩの代表的な数の他の化合物の薬物動態学的特性及びシグマ−２リガンドの状態が以上で確認されていることから、式Ｉ及びＩＩの化合物は全て、インビボで同様の活性があると予想される。
[0181] 化合物ＩＩの挙動有効性：マウスの恐怖条件付けにおけるＡベータオリゴマー誘発の記憶障害は、コロンビア大学のOttavio Arancio博士のラボラトリで確立されたモデルである（Puzzo '08）。幾つかの製薬会社が、努力発見でこの同じモデルを使用している。文脈的恐怖条件付けは、ヒトの認知機能、特に新しい記憶の生成に相関する連想記憶形成の公認モデルである（Delgado '06）。Ａベータオリゴマーを、条件付け訓練の直前に野生型動物の海馬に注入し、２４時間後にすくみ反応を介して記憶を評価する。詳細を実施例９に提供する。ここで、化合物ＩＩは単独で投薬した場合に、記憶を阻害したり、いかなる挙動又は運動毒性も引き起こしたりせずに、マウスの記憶障害を完全に解消することができた。このモデル系を選択したのは、オリゴマーの海馬内投与によって化合物の活性及び標的外毒性の迅速な比較評価が可能だからである。結果を図４のグラフで示す。
[0182] 化合物ＩＩは、Ａベータオリゴマー関連の記憶消失を逆転させる化合物の効果を示すために、２匹の遺伝子組み換えアルツハイマーモデルでインビボで試験することもできた。特に、化合物ＩＩは、加齢により記憶消失を特徴とする認知低下を漸進的に発症する２匹の異なる突然変異型マウスモデルが、記憶消失の発現前に獲得したスキルを思い出す能力を回復した。また、化合物ＩＩは、野生型マウスの海馬がＡベータオリゴマーに曝露する効果を大幅に阻害し、マウスが新しい記憶を獲得する能力を保持した。
[0183] これらの挙動研究は全体的に、化合物ＩＩが、短期又は長期投与後に２つの異なるモデルのアルツハイマー病での両性での２つの異なる挙動タスクで、学習及び記憶の改善を引き起こすことを実証し、インビトロアッセイはインビボ活性と相関することを実証している。したがって、化合物ＩＩがシグマ−２受容体と結合し、それがＡベータ関連病理をインビトロで阻害することを示すデータと組み合わせると、これらの結果は、化合物ＩＩを使用してアルツハイマー病などの神経変性症を処置できることを示す。式Ｉ及びＩＩの他の化合物も、シグマ−２受容体に結合し、化合物ＩＩと同じインビトロ活性を有することが判明した。化合物ＩＩと、及び化合物ＩＩが模倣するＡベータオリゴマーのファルマコフォアとの類似性に基づき、これはインビトロ及びインビボで化合物ＩＩと同じ活性を有すると予想される。実際、これらの化合物をインビトロで試験している限り、化合物ＩＩと同じタイプの活性を有し、したがってインビボでの同じ活性を、及び同じ治療指標を有すると予想される。式Ｉ又はＩＩ内の幾つかの他のシグマ−２リガンド化合物を、本明細書で説明したシナプス減少及び／又は膜輸送アッセイで試験してきた、又は今後試験し、Ａベータオリゴマー関連のシナプス消失の阻害、及びＡベータオリゴマー関連の膜輸送異常の阻害に活性を有し、認知低下の阻害及びアルツハイマー病の処置の処置に同様の活性があることが予想される。
[0184] 上記結論は、アルツハイマー病及び軽度の認知障害に関する以下の背景に基づいている。本明細書で検討するように、膜輸送によって仲介されたニューロン表面受容体の発現のＡベータオリゴマーが仲介した減少が、オリゴマー阻害に関してシナプス可塑性（ＬＴＰ）の、したがって学習及び記憶の電気生理学的尺度のベースであることを、証拠は示唆している（Kamenetz F、Tomita T、Hsieh H、Seabrook G、Borchelt D、Iwatsubo T、Sisodia S、Malinow Rの、「APP processing and synaptic function」（Neuron. 2003 Mar 27;37(6):925-37）、及びHsieh H、Boehm J、Sato C、Iwatsubo T、Tomita T、Sisodia S、Malinow Rの、「AMPAR removal underlies Abeta-induced synaptic depression and dendritic spine loss」（Neuron. 2006 Dec 7;52(5):831-43）を参照されたい）。Ａベータオリゴマー遮断薬を発見するために、ホルマザンの形態学的シフトを介してオリゴマーにより誘発された膜輸送速度変化の測定が複数の細胞系で使用されてきており［Maezawa I、Hong HS、Wu HC、Battina SK、Rana S、Iwamoto T、Radke GA、Pettersson E、Martin GM、Hua DH、Jin LW、「A novel tricyclic pyrone compound ameliorates cell death associated with intracellular amyloid-beta oligomeric complexes」（J Neurochem. 2006 Jul;98(1):57-67）；Liu Y、Schubert D、「Cytotoxic amyloid peptides inhibit cellular 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) reduction by enhancing MTT formazan exocytosis」（J Neurochem. 1997 Dec;69(6):2285-93）；Liu Y、Dargusch R、Banh C、Miller CA、Schubert D、「Detecting bioactive amyloid beta peptide species in Alzheimer's disease」（J Neurochem. 2004 Nov;91(3):648-56）；Liu Y、Schubert D、「Treating Alzheimer's disease by inactivating bioactive amyloid beta peptide」（Curr Alzheimer Res. 2006 Apr;3(2):129-35）；Rana S、Hong HS、Barrigan L、Jin LW、Hua DH、「Syntheses of tricyclic pyrones and pyridinones and protection of Abeta-peptide induced MC65 neuronal cell death」（Bioorg Med Chem Lett. 2009 Feb 1;19(3):670-4. Epub 2008 Dec 24）；及びHong HS、Maezawa I、Budamagunta M、Rana S、Shi A、Vassar R、Liu R、Lam KS、Cheng RH、Hua DH、Voss JC、Jin LW、「Candidate anti-Abeta fluorene compounds selected from analogs of amyloid imaging agents」（Neurobiol Aging. 2008 Nov 18. (Epub ahead of print)）］、Ａベータオリゴマー遮断薬はインビボで齧歯類の脳Ａベータレベルを低下させる［Hong HS、Rana S、Barrigan L、Shi A、Zhang Y、Zhou F、Jin LW、Hua DH、「Inhibition of Alzheimer's amyloid toxicity with a tricyclic pyrone molecule in vi
tro and in vivo」（J Neurochem. 2009 Feb;108(4):1097-1108）］。したがって、上記試験は、アルツハイマー病及び軽度の認知障害を処置する化合物を識別する際の妥当性を確立している。
[0185] 幾つかの実施形態では、ある化合物は、ニューロン（脳内ニューロンなど）、アミロイド集合又はその破壊、及びアミロイド（アミロイドオリゴマーを含む）結合、及びアミロイド沈着に対するＡベータオリゴマーの効果のうち１つ又は複数を阻害することに関して、１００μＭ未満、５０μＭ未満、２０μＭ未満、１５μＭ未満、１０μＭ未満、５μＭ未満、１μＭ未満、５００ｎＭ未満、１００ｎＭ未満、５０ｎＭ未満、又は１０ｎＭ未満のＩＣ５０値を有する。幾つかの実施形態では、その化合物は、ニューロン（中枢ニューロンなど）に対するオリゴマーなどのＡベータ種の活性／効果を阻害することに関して、１００μＭ未満、５０μＭ未満、２０μＭ未満、１５μＭ未満、１０μＭ未満、５μＭ未満、１μＭ未満、５００ｎＭ未満、１００ｎＭ未満、５０ｎＭ未満、又は１０ｎＭ未満のＩＣ５０値を有する。
[0186] 幾つかの実施形態では、本発明の化合物がニューロン（脳内ニューロンなど）に対するオリゴマーなどのＡベータ種の効果、例えばシナプスに対するアミロイド（アミロイドオリゴマーを含む）結合、及びＡベータオリゴマーに仲介された膜輸送の異常のうち１つ又は複数を阻害する百分率が、１０ｎＭ〜１０μＭの濃度で測定された。幾つかの実施形態では、測定した阻害百分率は約１％〜約２０％、約２０％〜約５０％、約１％〜約５０％、又は約１％〜約８０％である。阻害は、例えばアミロイドベータ種に対する曝露前及び曝露後にニューロンのシナプス数を数量化するか、又はシグマ−２リガンドとＡベータ種の両方の存在下でシナプスの数を数量化することによって評価することができ、ここでシグマ−２リガンドはＡベータ種の曝露と同時、又はその前又はその後である。別の例として、阻害は、本発明によりＡベータ種が存在する、及び存在しない状態、及びシグマ−２リガンドが存在する、及び存在しない状態で、膜輸送を判定し、開口分泌率及び提訴、取り込み率及び程度、又は細胞代謝の他の指標を測定する１つ又は複数のパラメータを比較することによって評価することができる。本発明の発明者は、本発明の化合物もアミロイド凝集を呈するという生化学的アッセイの証拠を提示している。
[0187] 幾つかの実施形態では、本明細書で説明する化合物はシグマ−２受容体に特異的に結合する。特定の受容体に特異的に結合する化合物とは、１つの受容体に対して別の受容体よりも優先性を示す化合物を指す。例えば、ある化合物はシグマ−１受容体とシグマ−２受容体の両方に結合することができるが、シグマ−１受容体に対するよりも結合親和性が少なくとも１０％大きい状態で結合する場合、その化合物はシグマ−２受容体に対して特異的であると言うことができる。幾つかの実施形態では、特異性は、一方の結合パートナー（例えば受容体）が第２の結合パートナーより少なくとも１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００、５００、又は１０００％大きい。
[0188] 幾つかの実施形態では、本発明は標識付けしたシグマ−２リガンドを使用して、動物でベータ−アミロイド関連の認知低下を測定する方法を提供する。幾つかの実施形態では、上記方法は、動物を本発明により標識付けしたシグマ−２リガンドに接触させることと、シグマ−２の活性又は発現を測定することと、を含む。幾つかの実施形態では、上記方法は、動物のシグマ−２活性又は発現を、ベータ−アミロイド誘発認知低下を有することが分かっている動物と比較することを含む。活性又は発現が、ベータ−アミロイド誘発認知低下を有することが分かっている動物と同じである場合、その動物は同レベルの認知低下を有すると言われる。動物は、様々なステージのベータアミロイド誘発認知低下で知られている活性又は発現との類似性に従ってランク付けすることができる。本明細書で説明するシグマ−２リガンドのいずれも、標識付けしたシグマ−２リガンドをインビボで使用できるように標識を付けることができる。
[0189] 上式のいずれかの化合物、及び以上でシグマ−２拮抗物質として説明した他の化合物が、本明細書で説明する様々な状態の処置に有効であるかを判定する際に、インビトロアッセイを使用することができる。インビトロアッセイは、化合物ＩＩを使用したインビボの効果と関連付けられてきた。例えば、化合物ＩＩとの構造的類似性を有する式ＩＩＩ−ＩＶの化合物が、例えば本明細書で説明するインビトロアッセイで活性である場合、これをインビボでも使用して、本明細書で説明する状態を処置又は寛解する、例えばシナプス消失を阻害又は回復する、ニューロン細胞の膜輸送変化を調節する、記憶消失から保護するか、又はそれを回復する、及び認知低下状態、疾病、及び障害、例えばＭＣＩ及びアルツハイマー病を処置することができる。アッセイは部分的に、アミロイドβオリゴマー、及びシナプスにてニューロンに結合する際のその機能に、及びアミロイドβオリゴマーがインビトロでニューロンに及ぼす効果に基づいている。幾つかの実施形態では、本発明の発明者がシグマ−２タンパク質を含むと考えるニューロン中のＡベータオリゴマー受容体が、本明細書で説明するようにアミロイドベータ集合体と接触し、シグマ−２タンパク質と結合する式Ｉ、ＩＩ又はＶＩＩＩによる化合物が、受容体に対するアミロイドベータ集合体の結合を阻害する。競合的放射性リガンド結合アッセイで、本発明の発明者は、本発明の化合物がシグマ−２受容体に対して特異的であることを示した。本発明の発明者は、本発明の化合物がニューロンの表面上でこれまで識別されていない受容体に対するＡベータオリゴマーの結合を阻害することも示した。幾つかの実施形態では、ニューロンのシグナル伝達における上記いずれかの式の化合物のシグマ−２リガンドの有効性を判定する方法を提供する。幾つかの実施形態では、上記方法は、１次ニューロンを含むがこれに限定されない細胞をシグマ−２リガンドと接触させることと、ニューロン機能を測定することとを含む。幾つかの実施形態では、細胞をインビトロで接触させる。幾つかの実施形態では、細胞をインビボで接触させる。ニューロン活性とは、シグナル伝達活性、電気的活性、シナプスタンパク質の産生又は放出などとすることができる。信号伝達を増強又は回復するシグマ−２拮抗物質は、ニューロン活性を調節する際に有効な化合物として識別される。幾つかの実施形態では、細胞は病理学的サンプル由来である。幾つかの実施形態では、細胞は神経変性症を有する対象由来である。幾つかの実施形態では、神経変性症はＭＣＩ又はアルツハイマー病、特に軽度のアルツハイマー病である。
[0190] アミロイドベータ集合体及び集合体を使用する方法の実施例を本明細書及び以下で説明し、これはＷＯ２０１１／０１４８８０号（出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４４１３６号）、ＷＯ２０１０／１１８０５５号（出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３０１３０号）、及び出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０２６５３０号にも説明され、これはそれぞれ全体が参照により本明細書に組み込まれている。使用できる膜輸送アッセイ及び／又は恐怖条件付けアッセイなどの他のアッセイも使用することができる。これらの方法は本明細書で、及びＷＯ２０１１／０１４８８０号（出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４４１３６号）、ＷＯ２０１０／１１８０５５号（出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３０１３０号）、及び出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０２６５３０号で説明され、それぞれ全体が参照により本明細書に組み込まれている。
受容体結合アッセイ及び化合物のスクリーニング
[0191] 本発明は、認知低下を阻害するか、又は神経変性症を処置する別の化合物を識別する方法も提供する。幾つかの実施形態では、上記方法は、シグマ−２受容体に結合する化合物に細胞を接触させることを含む。幾つかの実施形態では、上記方法は、化合物がベータ−アミロイド病変を阻害するか判定することを含み、ベータ−アミロイド病変を阻害する化合物は、シグマ−２受容体に結合し、認知低下を阻害するか、又は神経変性症を処置する化合物として識別される。幾つかの実施形態では、上記方法は、シグマ−２受容体に結合する追加の化合物を識別することも含む。幾つかの実施形態では、シグマ−２受容体に結合する化合物を識別する方法は、競合的結合アッセイを含み、試験化合物を、本発明の化合物などの既知のシグマ−２リガンドの存在下でシグマ−２受容体と接触させ、既知のリガンドの結合を競合的に阻害する試験化合物をシグマ−２受容体リガンドとして識別する。
[0192] 化合物がシグマ−２受容体に結合できるかを判定する方法が知られており、任意の方法を使用することができる。例えば、受託調査機構によって試験が実施されており、化合物がシグマ−２に結合するか判定するために使用することができる。様々なアッセイを実施して、化合物がシグマ−２受容体に結合するか判定することができる。幾つかの実施形態では、ヒト胚性腎（ＨＥＫ２９３）、ジャーカット細胞、又はシグマ−２受容体を含むがこれらに限定されないヒト受容体の均質集団を安定的に発現するチャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞などであるが、これらに限定されない細胞を使用する。他の事例では、齧歯類の新皮質などのシグマ−２受容体の組織源を使用する。この一例を本明細書の実施例のセクションで説明する。
[0193] 幾つかの実施形態では、試験化合物を細胞又は細胞膜と接触させ、試験化合物がシグマ−２受容体と結合できるか判定する。幾つかの実施形態では、試験化合物をジメチルスルホキシドなどであるがこれらに限定されない担体又はビヒクル中に溶解させる。幾つかの実施形態では、融合するまで細胞を培養する。幾つかの実施形態では、融合すると、穏やかに掻き取ることで細胞を引き離すことができる。幾つかの実施形態では、細胞はトリプシン処理によって、又は任意の他の適切な引き離し手段によって引き離す。
[0194] 幾つかの実施形態では、シグマ−２受容体への試験化合物の結合は、例えば競合的放射性リガンド結合アッセイによって判定することができる。放射性リガンド結合アッセイは、ヒト受容体又は組織源を安定して発現する無傷の細胞で実施することができる。引き離した細胞又は組織細胞は、例えば洗浄、遠心分離、及び／又は緩衝液中に再懸濁することができる。試験化合物は、本明細書で説明する方法を含むがこれらに限定されない任意の方法により放射性標識を付けることができる。放射性リガンドは、様々な濃度（範囲は例えば１０１０〜１０３Ｍ又は１０１１〜１０４Ｍとすることができる）の競合薬物が存在しない、及び存在する状態で０．１μＣｉの固定濃度で使用することができる。薬物を緩衝液中の組織又は細胞（例えば細胞約５０，０００個）に添加し、インキュベートを可能にすることができる。受容体のサブタイプ毎に広範囲の活性化剤又は阻害剤又は機能的作用物質又は拮抗物質の存在下で（例えばシグマ受容体の場合は、例えば受容体毎に１０μＭの適切なリガンドの存在下で）非特異的結合を判定することができる。急速濾過によって反応を終了することができ、その後に氷冷緩衝剤で２回洗浄することができる。乾燥したフィルタディスクへの放射能は、液体シンチレーション分析器を含むがこれに限定されない任意の方法を使用して測定することができる。置換曲線をプロットすることができ、受容体サブタイプの試験リガンドのＫｉ値を、例えば、GraphPad Prism（GraphPad Software Inc.、カリフォルニア州サンディエゴ）を使用して判定することができる。全結合（壊変毎分）と非特異的結合（壊変毎分）との差を全結合（壊変毎分）で割ることにより、特異的結合百分率を判定することができる。
[0195] 幾つかの実施形態では、細胞系又は組織源の結合研究の場合、様々な濃度の各薬物を各実験で二重に添加し、例えばGraphPad Prismソフトウェアを使用して個々のＩＣ５０値を判定した。各リガンドのＫｉ値は、Cheng及びPrusoff（１９７３）が記載している式に従って求めることができ、最終データはｐＫｉ±ＳＥＭとして表すことができ、幾つかの実施形態では試験数は約１〜６である。
[0196] 幾つかの実施形態では、上記方法はさらに、可溶性Ａβオリゴマー誘発シナプス消失の阻害、及び可溶性Ａβオリゴマー誘発障害に関して、可溶性Ａβオリゴマー誘発神経毒性を阻害することによって、膜輸送アッセイでシグマ−２受容体に結合する化合物が、シグマ−２受容体における拮抗物質として作用するかを判定することを含む。幾つかの実施形態では、上記方法はさらに、シグマ−２受容体拮抗物質が、Ａベータオリゴマーの存在下で輸送又はシナプス数に影響しない、ニューロン細胞中でカスパーゼ−３活性を誘発しない、シグマ−２受容体作用物質によりカスパーゼ−３活性の誘発を阻害する、及び／又はシグマ−２受容体作用物質により引き起こされたニューロン細胞のニューロン毒性を減少させるか、又はそれに対して保護することを判断することを含む。
[0197] 試験は、結合パートナーに対する試験化合物の影響を判定する機能的アッセイも含むことができ、結合パートナーはシグマ−２受容体でよいが、これに限定されない。様々な標準的アッセイ技術を使用することができる。例えば、生細胞又は組織中で化合物の機能的作用物質様又は拮抗物質様活性を測定する方法を使用することができる。上記方法は、ｃＡＭＰ濃度及びＩＰ１レベルを判定するＴＲ−ＦＲＥＴ、カルシウム流動を監視するリアルタイム蛍光、インピーダンス変調、回腸収縮、又は腫瘍細胞アポトーシスを測定する細胞誘電分光を含むが、これらに限定されない。試験化合物の特異性は、例えば化合物がシグマ−１受容体、シグマ−２受容体又はその両方に結合するか、いずれにも結合しないかを判断することによっても判定することができる。試験化合物がシグマ−１受容体に結合するかを判定する方法が、Ganapathy, M.E他によって説明され（1999、J. Pharmacol. Exp. Ther.、289: 251-260）、これは全体が参照により本明細書に組み込まれている。試験化合物がシグマ−１受容体に結合するかを判定する方法は、全体が参照により本明細書に組み込まれているBowen, W.D他の（1993、Mol. Neuropharmacol.、3: 117-126）、及びこれも全体が参照により本明細書に組み込まれているXu, J.他の（Nature Communications、2011, 2:380 DOI: 10.1038/ncomms 1386）によっても説明されている。
[0198] 様々な実施形態では、本開示は、可溶性Ａβオリゴマー誘発シナプス消失の阻害に関して可溶性Ａβオリゴマー誘発神経毒性を阻害することによってシグマ−２受容体における機能的拮抗物質として作用することができ、膜輸送アッセイで可溶性Ａβオリゴマー誘発障害を阻害し、Ａベータオリゴマーが存在しない状態で輸送又はシナプス数に影響せず、本明細書で説明するような良好な薬物様特性を呈する選択的で高親和性のシグマ−２受容体リガンドを識別するアッセイプロトコルを提供し、したがってこのように識別された選択的で高親和性のシグマ−２受容体拮抗物質を使用して、可溶性Ａβオリゴマー誘発シナプス不全をインビボで処置することができる。
[0199] 幾つかの実施形態では、非致死的Ａベータオリゴマーの毒性を軽減するか、それに対して保護するのに活性があるようになる化合物を識別するために、試験化合物がシグマ−２受容体に結合する能力をスクリーニング基準として組み込むことにより実質的に恩恵を受け、例えば既知のリガンドを置換する能力又は任意の他の方法によって評価されるスクリーニング方法が提供される。また、試験化合物を、本明細書で説明する膜輸送アッセイ又はシナプス数又はオリゴマー結合アッセイ、又は本明細書で説明するような認知低下の処置を評価するインビボアッセイなど、化合物がニューロンに及ぼすＡベータオリゴマーの非致死的有害作用を遮断するか、又は軽減する能力を評価することができる少なくとも１つのインビトロ試験にかける。
[0200] 幾つかの実施形態では、本発明は、対象をシグマ−２拮抗物質で処置すべきか判定する方法を提供し、ここで対象は、認知低下又は神経変性症、又は本明細書で説明する他の状態、疾病又は障害の疑いがある。幾つかの実施形態では、上記方法は、患者由来のサンプルをシグマ−２拮抗物質に接触させることと、シグマ−２変調化合物がサンプルに存在するベータ−アミロイド病変を阻害するか寛解するか判断することとを含み、ここでサンプルに存在するベータ−アミロイド病変の阻害又は寛解を示すサンプルは、対象をシグマ−２拮抗物質で処置すべきことを示す。
[0201] さらに、本発明は、Ａβオリゴマー誘発シナプス数減少などを阻害するシグマ−２拮抗物質を識別する方法を含む。幾つかの実施形態では、上記方法を使用して、ベータ−アミロイド病変を処置するシグマ−２拮抗物質を識別することができる。幾つかの実施形態では、上記方法を使用して、ベータ−アミロイド病変を処置する処置の効力を判断する。幾つかの実施形態では、ベータ−アミロイド病変とは、膜輸送の欠陥、シナプス不全、動物の記憶及び学習欠陥、シナプス数の減少、樹状突起棘の長さ又は棘の形態の変化、ＬＴＰの欠陥、又はタウタンパク質のリン酸化の増加である。
本開示で使用されるアミロイドアミロイドベータ
[0202] ヒトアミロイドβは、ニューロンのシナプス中への濃縮が見られる一体膜タンパク質、アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）の分解産物である。アミロイドβは自己会合して準安定性オリゴマー集合を形成する。濃度が上昇すると、Ａベータは重合し、集合して線形原繊維になり、これはｐＨの低下によって促進される。原繊維がオリゴマーから形成されるか否かは現在のところ明白でない。アミロイドβオリゴマーは、学習及び記憶を遮断するニューロンシナプスの変化を誘発することによって、動物モデルにアルツハイマー病を引き起こすことが実証されており、アミロイドβ原繊維は長らく、動物及びヒトの進行ステージのアルツハイマー病に関連付けられてきた。実際、アルツハイマー病に関して多大な支持を獲得している現在有効な仮説は、Ａベータ集合体及び特にＡベータオリゴマーが、アルツハイマー病に関連する初期病変、さらにＭＣＩ及び軽度のＡＤのような重篤度が比較的低い認知症に関連する病変の中心にあるというものである。Clearly, James P.他の、「Natural oligomers of the amyloid-βprotein specifically disrupt cognitive function」（Nature Neuroscience Vol. 8 (2005):79-84）、Klyubin, I.他の、「Amyloid beta protein dimer-containing human CSF disrupts synaptic plasticity: prevention by systemic passive immunization」（J Neurosci. Vol. 28 (2008):4231-4237）。しかし、オリゴマーが形成される様子、及びオリゴマーの構造的状態に関して知られていることは非常に少ない。例えば、オリゴマーを形成するために会合するアミロイドβサブユニットの数は現在知られていない。オリゴマーの構造的形状、又はどの残留物が曝露しているのかも知られていない。オリゴマーの複数の構造的状態が神経刺激性であることを示唆する証拠がある。Reed, Jess D.他の、「MALDI-TOF mass spectrometry of oligomeric food polyphenols」（Phytochemistry 66:18 (September 2005):2248-2263）、Cleary, James P.他の、「Natural oligomers of the amyloid-βprotein specifically disrupt cognitive function」（Nature Neuroscience Vol. 8 (2005): 79 - 84）。
[0203] アミロイドβは、ＡｐｏＥ及びＡｐｏＪなど、脳で見られる多くのタンパク質に対する親和性を有する。しかし、シャペロン又は他のタンパク質が、その最終的な構造的状態及び／又はその神経刺激性に影響し得るタンパク質との会合を形成するかは不明である。
[0204] 可溶性Ａベータペプチドは、シナプス不全及び認知プロセスを混乱させることによって、早期ステージのＡＤ中に重要な役割を果たしているようである。例えば、Origlia他は、可溶性Ａベータ（Ａベータ４２）が、ｐ３８ＭＡＲＫの進行グリコシル化最終産物（ＲＡＧＥ）仲介活性に関して、ニューロン受容体を通した嗅内皮質の長期残留記憶（ＬＴＰ）を傷害することを示した。Origlia他の２００８年の、「Receptor for advanced glycation end product-dependent activation of p38 mitogen-activated protein kinase contributes to amyloid-beta-mediated cortical synaptic dysfunction」（J. Neuroscience 28(13): 3521-3530）。これは参照により本明細書に組み込まれている。
[0205] シナプス不全は、早期ステージのアルツハイマー病に関与している。アミロイドベータペプチドは、シナプス機能を変化させることが示されている。Puzzo他の報告によると、Ａベータの合成原繊維形は、早期のタンパク質合成相に影響せずに、ＬＴＰの後期のタンパク質合成依存相を傷害する。この報告は、Ａベータオリゴマーが細胞にとって毒性が高く、シナプス不全に関与するというそれ以前の報告と合致する。Puzzo他の２００６年の「Curr Alzheimer's Res」（3(3):179-183）。これは参照により本明細書に組み込まれている。Ａベータは、酸化窒素カスケードを含む様々な第２のメッセンジャーカスケードにより、海馬長期残留記憶（ＬＴＰ）を顕著に傷害することが判明している（NO/cGMP/cGK/CREB。Puzzo 他、J Neurosci.、2005）。幾つかの実施形態では、本開示はニューロン細胞のアミロイドベータオリゴマー誘発シナプス不全を阻害し、及びＡベータオリゴマーに対するニューロンの曝露によって引き起こされた海馬長期残留記憶の抑制を阻害するために、シグマ−２受容体拮抗物質を含む組成物及び方法を提供する。
[0206] スクリーニング法及び本発明によるアッセイの実践には、任意の形態のアミロイドβ、例えばアミロイドβモノマー、オリゴマー、原繊維、さらにタンパク質と会合したアミロイドβ（「タンパク質複合体」）及びさらに一般的にはアミロイドβ集合体を使用することができる。例えば、スクリーニング法は、例えばそれぞれが参照により本明細書に組み込まれている米国特許出願第１３／０２１，８７２号、米国特許公開第２０１０／０２４０８６８号、国際特許出願ＷＯ／２００４／０６７５６１号、国際特許出願ＷＯ／２０１０／０１１９４７号、米国特許公開第２００７００９８７２１号、米国特許公開第２０１００２０９３４６号、国際特許出願ＷＯ／２００７／００５３５９号、米国特許公開第２００８００４４３５６号、米国特許公開第２００７０２１８４９１号、ＷＯ／２００７／１２６４７３号、米国特許公開第２００５００７４７６３号、国際特許出願ＷＯ／２００７／１２６４７３号、国際特許出願ＷＯ／２００９／０４８６３１号、及び米国特許公開第２００８００４４４０６号、米国特許第７，９０２，３２８号及び米国特許第６，２１８，５０６号に開示されているように、様々な形態の可溶性アミロイドβオリゴマーを使用することができる。
[0207] アミロイドβのモノマー又はオリゴマーなどのアミロイドβの形態は、任意の出所から得ることができる。例えば、幾つかの実施形態では、水溶液中に市販のアミロイドβモノマー及び／又はアミロイドβオリゴマーを使用することができ、他の実施形態では、当業者が任意の数の既知の技術を使用して、タンパク質水溶液中で使用したアミロイドβモノマー及び／又はアミロイドβオリゴマーを単離して精製することができる。一般的に、タンパク質の水溶液の調製に使用するアミロイドβモノマー及び／又はアミロイドβオリゴマー、及び様々な実施形態のアミロイドβは、水溶液中に可溶性とすることができる。したがって、水溶液のタンパク質とアミロイドβは両方とも可溶性とすることができる。
[0208] 添加されるアミロイドβは任意のイソ型でよい。例えば、幾つかの実施形態では、アミロイドβモノマーはアミロイドβ１−４２でよく、他の実施形態では、アミロイドβモノマーはアミロイドβ１−４０でよい。さらに他の実施形態では、アミロイドβはアミロイドβ１−３９又はアミロイドβ１−４１でよい。したがって、様々な実施形態のアミロイドβはアミロイドβの任意のＣ末端イソ型を包含することができる。さらに他の実施形態は、Ｎ末端がほつれているアミロイドβを含み、幾つかの実施形態では、上述したアミロイドβＣ末端異性体のいずれかのＮ末端は、アミノ酸２、３、４、５又は６でよい。例えば、アミロイドβ１−４２はアミロイドβ２−４２、アミロイドβ３−４２、アミロイドβ４−４２、又はアミロイドβ５−４２及びその混合物を包含することができ、同様にアミロイドβ１−４０はアミロイドβ２−４０、アミロイドβ３−４０、アミロイドβ４−４０、又はアミロイドβ５−４０を包含することができる。
[0209] 様々な実施形態で使用するアミロイドβの形態は、野生型、すなわち多数の集団によってインビボで合成されたアミロイドβのアミノ酸配列と同一であるアミノ酸配列を有することができるか、又は幾つかの実施形態では、アミロイドβは突然変異アミロイドβでもよい。実施形態は、なんらかの特定の突然変異アミロイドβの変種に限定されない。例えば、幾つかの実施形態では、水溶液に導入されるアミロイドβは、既知の突然変異、例えば「オランダ型」（Ｅ２２Ｑ）突然変異又は「北極型」（Ｅ２２Ｇ）突然変異を有するアミロイドβなどを含むことができる。このような突然変異モノマーは、例えばアミロイドβの家族性形態であるアルツハイマー病などの素因になる個体の集団から単離されたアミロイドβの形態など、自然に発生する突然変異を含むことができる。他の実施形態では、突然変異アミロイドβモノマーは、特定の突然変異を有するアミロイドβ突然変異体を産生する分子技術を使用して合成で産生することができる。さらに他の実施形態では、突然変異アミロイドβモノマーは、例えばランダムに発生するアミロイドβ突然変異体に見られる突然変異体など、以前に識別されていない突然変異体を含むことができる。本明細書で使用する「アミロイドβ」という用語は、アミロイドβの野生型の形態、さらにアミロイドβの任意の突然変異形態の両方を包含する意味を有する。
[0210] 幾つかの実施形態では、タンパク質水溶液中のアミロイドβは単一のイソ型でよい。他の実施形態では、アミロイドβの様々なＣ末端イソ型及び／又はアミロイドβの様々なＮ末端イソ型を組み合わせて、タンパク質水溶液中で提供できるアミロイドβ混合物を形成することができる。さらに他の実施形態では、アミロイドβは、タンパク質含有水溶液に添加してｉｎ ｓｉｔｕで分割するアミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）から誘導することができ、このような実施形態では、アミロイドβの様々なイソ型を溶液中に含有することができる。アミロイドβを添加した後、水溶液中でＮ末端のほつれ及び／又はＣ末端アミノ酸の除去が生じることがある。したがって、本明細書で説明するような水溶液は、最初に単一イソ型を溶液に添加している場合でも、様々なアミロイドβを含むことができる。
[0211] 水溶液に添加したアミロイドβモノマーを生組織として自然の出所から単離することができ、他の実施形態では、遺伝子組み換えマウス又は培養細胞などの合成出所から、アミロイドβを誘導することができる。幾つかの実施形態では、モノマー、オリゴマー、又はその組み合わせを含むアミロイドβ形態を、正常な対象及び／又は認知低下又はそれに関連する疾病、例えばアルツハイマー病などであるが、これらに限定されない疾病と診断されている患者から単離する。幾つかの実施形態では、アミロイドβモノマー、オリゴマー、又はその組み合わせは、正常な対象又は病気の患者から単離してあるＡβ集合体である。幾つかの実施形態では、Ａベータ集合体は分子量が高く、例えば１００ＫＤａより大きい。幾つかの実施形態では、Ａベータ集合体は中間の分子量、例えば１０〜１００ＫＤａである。いくつかのでは、Ａベータ集合体は１０ｋＤａ未満である。
[0212] 幾つかの実施形態のアミロイドβオリゴマーは、通常使用されている「オリゴマー」の定義に一致した任意の数のアミロイドβモノマーで構成することができる。例えば、幾つかの実施形態では、アミロイドβオリゴマーは約２〜約３００個、約２〜約２５０個、約２〜約２００個のアミロイドβモノマーを含むことができ、他の実施形態では、アミロイドβオリゴマーは約２〜約１５０個、約２〜約１００個、約２個〜約５０個、又は２個〜約２５個のアミロイドβモノマーで構成することができる。幾つかの実施形態では、アミロイドβオリゴマーは２個以上のモノマーを含むことができる。様々な実施形態のアミロイドβオリゴマーは、モノマーの構成に基づいてアミロイドβ原繊維及びアミロイドβ原繊条から区別することができる。特に、アミロイドβオリゴマーのアミロイドβモノマーは、全体的に球状でβ−プリーツシートで構成され、原繊維及び原繊条のアミロイドβモノマーの２次構造は平行なβ−シートである。
[0213]アルツハイマー病の、又はその危険がある対象の識別
[0214] アルツハイマー病（ＡＤ）は歴史的に、大脳皮質に余分なβ−アミロイド（Ａβ）プラーク及び神経内神経原繊維錯綜が存在することと定義される。当技術分野では、磁気共鳴映像法、単一光子射出断層撮影法、ＦＤＧ ＰＥＴ、ＰｉＢ ＰＥＴ、ＣＳＦタウ及びＡベータ分析など、様々な診断及び予診生物マーカが知られており、さらに、その診断精度に関して使用可能なデータがAlves他の２０１２年の、「Alzheimer's disease: a clinical practice-oriented review」（Frontiers in Neurology, April, 2012, vol 3, Article 63, 1-20）で検討され、これは参照により本明細書に組み込まれている。
[0215] 認知症の診断は、誰が認知症を発現するかという予想とともに、［（１８）Ｆ］フッ化デオキシグルコース（ＦＤＧ）を使用した磁気共鳴映像法及び陽電子射出断層撮影法に補助されている。これらの技術はＡＤに特異的なものではない。例えば、Vallabhajosula S.の、「Positron emission tomography radiopharmaceuticals for imaging brain Beta-amyloid」（Semin Nucl Med. 2011 Jul;41(4):283-99）を参照されたい。認知障害がある患者の中位から頻繁なアミロイド神経プラークを映像化するために最近ＦＤＡの認証を受けた別のＰＥＴリガンドには、フロルベタピルＦ１８注入、（４−（（１Ｅ）−２−（６−｛２−（２−（２−（１８Ｆ）フルオロエトキシ）エトキシ）エトキシ｝ピリジン−３−イル）エテニル）−Ｎ−メチルベンゼンアミン、AMYVID（登録商標）、Lilly）がある。フロルベタピルは原繊維Ａベータに特異的に結合するが、神経原繊維錯綜には結合しない。例えばChoi SR他の、「Correlation of amyloid PET ligand florbetapir F 18 binding with Aβ aggregation and neuritic plaque deposition in postmortem brain tissue」（Alzheimer Dis Assoc Disord. 2012 Jan;26(1):8-16）を参照されたい。ＰＥＴリガンドフロルベタピルは、ＰＥＴ走査の視覚的定性評価について、特異性が低いという難点がある。Camus他の２０１２年のEur J Nucl Med Mol Imaging（39:621-631）。しかし、神経プラークがある多くの人は、認知が正常であるように見える。
[0216] アルツハイマー病のＣＳＦマーカには総タウ、リン酸−タウ及びＡベータ４２が含まれる。例えばAndreasen、Sjogren及びBlennowのWorld J Biol Psyciatry（2003, 4(4):147-155）を参照されたい。これは参照により本明細書に組み込まれている。多くの研究で、ＡＤではＡベータのアミノ酸４２個の形態（Ａベータ４２）のＣＳＦレベルが低下し、総タウのＣＳＦレベルが上昇することが判明している。また、ＡＰＰ遺伝子にはＡＤを発現するリスクがある対象を識別する際に有用な突然変異の既知の遺伝子マーカがある。例えばGoate他の、「Segregation of a missense mutation in the amyloid precursor protein gene with familial Alzheimer's disease」（Nature, 349, 704-706, 1991）を参照されたい。これは参照により本明細書に組み込まれている。複数の実施形態では、任意の既知の診断又は予診法を使用して、アルツハイマー病の対象、又はそのリスクがある対象を識別することができる。
シグマ−２受容体拮抗物質を含む薬学的組成物
[0217] 本明細書の手段によって識別されたシグマ−２受容体拮抗物質化合物、抗体、又はフラグメントは、薬学的組成物の形態で投与することができる。これらの組成物は薬学技術分野で周知の方法で調製することができ、望ましいのは局所的処置か全身処置か、及び処置する領域に応じて、様々な経路により投与することができる。
[0218] したがって、本発明の別の実施形態は、薬学的に許容可能な賦形剤又は希釈剤、薬学的に有効な量の本発明のシグマ−２受容体拮抗物質、例えば鏡像異性体、ジアステレオマー、Ｎ−オキシド又はその薬学的に許容可能な塩を含む薬学的組成物を含む。
[0219] ある化合物を塊状物質として投与することが可能であるが、例えば活性剤が、所期の投与経路及び標準的な薬学的習慣に関して選択された薬学的に許容可能な担体との混合物である場合、活性成分を薬学的配合に入れて提示することが好ましい。
[0220] したがって、一態様では、本発明は、上記式のいずれか、及び上述したシグマ−２受容体拮抗物質として説明された任意の他の化合物、又はその薬学的に許容可能な誘導体（例えば塩又は溶媒和物）、及び任意選択で薬学的に許容可能な担体の少なくとも１つの化合物、抗体又はフラグメントを含む薬学的組成物を提供する。特に、本発明は、上記式又はその薬学的に許容可能な誘導体、及び任意選択で薬学的に許容可能な担体のいずれかの少なくとも１つの化合物を薬学的に有効な量含む薬学的組成物を提供する。
本発明の化合物を含む薬学的組成物
[0221] 本発明の化合物又は組成物（例えばシグマ−２拮抗物質）は、薬学的組成物の形態で投与することができる。これらの組成物は、薬学技術分野で周知の方法で調製することができ、望ましいのは局所的処置か全身処置か、及び処置する領域に応じて、様々な経路により投与することができる。
[0222] したがって、本発明の別の実施形態は、薬学的に許容可能な賦形剤又は希釈剤、及び薬学的に有効な量の本発明の化合物、又は鏡像異性体、ジアステレオマー、Ｎ−オキシド又はその薬学的に許容可能な塩を含む薬学的組成物を含む。
[0223] ある化合物を塊状物質として投与することが可能であるが、例えば薬剤が、所期の投与経路及び標準的な薬学的習慣に関して選択された薬学的に許容可能な担体との混合物である場合、活性成分を薬学的配合に入れて提示することが好ましい。
[0224] したがって、一態様では、本発明は、式Ｉ又はＩＩ又はその薬学的に許容可能な誘導体（例えば塩又は溶媒和物）、及び任意選択で薬学的に許容可能な担体の少なくとも１つを含む薬学的組成物を提供する。特に、本発明は、式Ｉ又はその薬学的に許容可能な誘導体、及び任意選択で薬学的に許容可能な担体の少なくとも１つの化合物を薬学的に有効な量含む薬学的組成物を提供する。
[0225] 同じ配合中で組み合わせる場合、２つの化合物は安定し、相互に及び配合の他の成分に対して適合性でなければならないことが認識される。別個に配合する場合、任意の都合の良い配合で、当技術分野においてこのような化合物に知られているような方法で都合よく提供することができる。
[0226] 本発明の化合物は、ヒト又は動物用医薬品で使用するために任意の都合の良い方法で投与するように配合することができ、したがって本発明は、ヒト又は動物用医薬品で使用するように適合した本発明の化合物を含む薬学的組成物をその範囲内に含む。このような組成物は、１つ又は複数の適切な担体に補助され、従来の方法で使用するように提示することができる。治療用に許容可能な担体は薬学技術分野で周知であり、例えばRemington's Pharmaceutical Sciences（Mack Publishing Co.、編集A. R. Gennaro、１９８５）に記載されている。薬学的担体の選択肢は、所期の投与経路及び標準的な薬学的習慣により選択することができる。薬学的組成物は、担体として、及びそれに加えて任意の適切な結合剤、潤滑剤、懸濁剤、コーティング剤及び／又は可溶化剤を含むことができる。
[0227] 保存剤、安定化剤、着色料、さらには着香料さえ、薬学的組成物中に提供することができる。保存剤の例には安息香酸ナトリウム、アスコルビン酸、及びｐ−ヒドロキシ安息香酸のエステルが含まれる。抗酸化剤及び懸濁剤も使用することができる。
[0228] 本発明の化合物は、錠剤形成のために、及び他の配合タイプのために適切な粒子サイズを得るために湿式磨砕などの既知の磨砕手順を使用して磨砕することができる。本発明の化合物の細かく分割した（ナノ粒子状の）製剤は、当技術分野で知られているプロセスで調製することができる。例えばＷＯ０２／００１９６号（SmithKline Beecham）を参照されたい。
組み合わせ
[0229] 本発明の組成物及び方法に関して、上記式のいずれかの化合物、及び上述したシグマ−２受容体拮抗物質として説明された他の化合物を他の治療及び／又は活性剤と組み合わせて使用することができる。
[0230] 幾つかの実施形態では、シグマ−２拮抗物質化合物は、コリンエステラーゼ阻害剤、Ｎ−メチル−Ｄ−アスパラギン酸塩（ＮＭＤＡ）、グルタミン酸受容体拮抗物質、ベータ−アミロイド特異的抗体、ベータ−セクレターゼ１（ＢＡＣＥ１、ベータ部位アミロイド前駆体タンパク質分解酵素１）阻害剤、腫瘍壊死因子アルファ（ＴＮＦアルファ）調節物質、静脈内免疫グロブリン（ＩＶＩＧ）、又はプリオンタンパク質拮抗物質のうち１つ又は複数の組み合わせることができる。幾つかの実施形態では、シグマ−２受容体拮抗物質を、タクリン（COGNEX（登録商標）；Sciele）、ドネペジル（ARICEPT（登録商標）；Pfizer）、リバスチグミン（EXELON（登録商標）；Novartis）及びガランタミン（RAZADYNE（登録商標）；Ortho-McNeil-Janssen）から選択されたコリンエステラーゼ阻害剤と組み合わせる。幾つかの実施形態では、シグマ−２受容体拮抗物質を、ペリスピナルエタネルセプト（ENBREL（登録商標）、Amgen/Pfizer）であるＴＮＦ−アルファ調整物質と組み合わせる。幾つかの実施形態では、シグマ−２受容体拮抗物質を、バピネオズマブ（Pfizer）、ソラネズマブ（Lilly）、ＰＦ−０４３６０３６５（Pfizeri）、ＧＳＫ９３３７７６（GlaxoSmithKline）、ガンマガード（Baxter）又はオクタガム（Octapharma）から選択されたベータ−アミロイド特異的抗体と組み合わせる。幾つかの実施形態では、シグマ−２受容体拮抗物質を、メマンチン（NAMENDA（登録商標）；Forest）であるＮＭＤＡ受容体拮抗物質と組み合わせる。幾つかの実施形態では、ＢＡＣＥ１阻害剤はＭＫ−８９３１（Merck）である。幾つかの実施形態では、シグマ−２受容体拮抗物質を、Magga 他の（J Neuroinflam 2010, 7:90）「Human intravenous immunoglobulin provides protection against Ab toxicity by multiple mechanisms in a mouse model of Alzheimer's disease」、及びWhaley他の（2011, Human Vaccines 7:3
, 349-356）「Emerging antibody products and Nicotiana manufacturing」に記載されているようにＩＶＩＧと組み合わせる。これはそれぞれ参照により本明細書に組み込まれている。幾つかの実施形態では、シグマ−２受容体拮抗物質を、参照により本明細書に組み込まれている、Strittmatter他のＵＳ２０１０／０２９１０９０号に開示されたようにプリオンタンパク質拮抗物質と組み合わせる。
[0231] したがって、本発明はさらなる態様で、上記式又はその薬学的に許容可能な誘導体、第２の活性剤、及び任意選択で薬学的に許容可能な担体のいずれかの少なくとも１つの化合物を含む薬学的組成物を提供する。
[0232] 同じ配合中で組み合わせる場合、２つの化合物、抗体又はフラグメントは安定し、相互に及び配合の他の成分に対して適合性でなければならないことが認識される。別個に配合する場合、任意の都合の良い配合で、当技術分野においてこのような化合物に知られているような方法で都合よく提供することができる。
投与経路及び単位量の形態
[0233] 投与（送達）の経路は、経口（例えば錠剤、カプセル、又は接種可能な溶液として）、局所的、粘膜（例えば鼻噴霧又は吸入用エアロゾルとして）、非経口（例えば注射可能な形態による）、胃腸、脊髄内、腹膜内、筋肉内、静脈内、脳室内、又は他の蓄積投与などのうち１つ又は複数を含むが、これらに限定されない。
[0234] したがって、本発明の組成物は、投与モードに合わせて特に配合される形態の組成物を含む。特定の実施形態では、本発明の薬学的組成物は経口送達にとって適切である形態で配合される。例えば化合物ＣＢ及び化合物ＣＦは、動物モデルで経口的に生物利用可能であり、１日１回経口投与され、恐怖条件付けモデルで有効であることが示されたシグマ−２受容体拮抗物質化合物である。例えば図９Ｂを参照されたい。本明細書で説明するような経口的に生物利用可能な化合物は、経口配合で調製することができる。幾つかの実施形態では、シグマ−２拮抗物質化合物は経口送達に適切な経口的に生物利用可能な化合物である。他の実施形態では、本発明の薬学的組成物は、非経口送達に適切である形態で配合される。幾つかの実施形態では、シグマ−２受容体拮抗物質化合物は抗体又はそのフラグメントであり、ここで抗体又はフラグメントは非経口組成物で配合される。
[0235] 本発明の化合物は、ヒト又は動物用医薬品で使用するために任意の都合の良い方法で投与するように配合することができ、したがって本発明は、ヒト又は動物用医薬品で使用するように適合した本発明の化合物を含む薬学的組成物をその範囲内に含む。このような組成物は、１つ又は複数の適切な担体に補助され、従来の方法で使用するように提示することができる。治療用に許容可能な担体は薬学技術分野で周知であり、例えばRemington's Pharmaceutical Sciences（Mack Publishing Co.、編集A. R. Gennaro、１９８５）に記載されている。薬学的担体の選択肢は、所期の投与経路及び標準的な薬学的習慣により選択することができる。薬学的組成物は、担体として、及びそれに加えて任意の適切な結合剤、潤滑剤、懸濁剤、コーティング剤及び／又は可溶化剤を含むことができる。
[0236] 異なる送達系に応じて異なる組成物／配合要件があってもよい。化合物を全て同じ経路で投与する必要はないことを理解されたい。同様に、組成物が複数の活性成分を含む場合は、これらの成分を異なる経路で投与することができる。例示により、本発明の薬学的組成物は、小型ポンプを使用して、又は粘膜経路により、例えば鼻噴霧又は吸入用エアロゾル又は摂取可能な溶液として、又は送達用に注射可能な形態で組成物を配合する非経口で、例えば静脈内、筋肉内又は皮下経路で送達するように配合することができる。あるいは、配合は複数の経路で送達するように設計することができる。
[0237] 本発明の化合物は血液脳関門を通過するので、例えば（ｉｖ、ＳＣ、経口、粘膜、経皮的経路などにより）全身的方法、又は（頭蓋内などの）局所的方法を含む様々な方法で投与することができる。本発明の化合物を胃腸粘膜を通して粘膜送達する場合、これは胃腸管を通過中に安定状態を維持できなければならず、例えばタンパク質分解に抵抗し、酸性ｐＨにて安定し、胆汁の洗浄効果に抵抗できなければならない。例えば、式Ｉ又はＩＩの化合物は腸溶性皮膜層でコーティングすることができる。腸溶性皮膜層材料は、水又は適切な有機溶媒中に分散又は溶解することができる。腸溶性皮膜層ポリマーとして、以下のうち１つ又は複数の別個に、又は組み合わせて使用することができる。例えば、メタクリル酸共重合体、酢酸フタル酸セルロース、酢酸ブチル酸セルロース、ヒドロキシプロピルフタル酸メチルセルロース、ヒドロキシプロピル酢酸コハク酸メチルセルロース、酢酸フタル酸ポリビニル、酢酸トリメリット酸セルロース、カルボキシメチルエチルセルロース、セラック又は他の適切な腸溶性皮膜層ポリマーである。環境的理由から、水性コーティングプロセスが好ましいことがある。このような水性プロセスでは、メタクリル酸共重合体が最も好ましい。
[0238] 適宜、薬学的組成物は、吸入によって、皮膚パッチを使用して、又はデンプン又はラクトースなどの賦形剤を含有する錠剤の形態で経口的に、又は単独で又は賦形剤と混合してカプセル又は腔坐剤で、又は着香剤又はコーティング剤を含有するエリキシル、溶液又は懸濁液の形態で投与することができるか、又は例えば静脈内、筋肉内又は皮下で経皮注射することができる。頬側又は舌下投与の場合、組成物は錠剤又はトローチの形態で投与することができ、これは従来の方法で配合することができる。
[0239] 本発明の組成物を非経口投与する場合、このような投与は制限なく、本発明の化合物を静脈内、動脈内、髄腔内、脳室内、頭蓋内、筋肉内又は皮下投与する、及び／又は注入技術を使用することを含む。
[0240] 注射又は注入に適した薬学的組成物は、活性成分を含有する無菌水溶液、分散又は無菌粉末の形態で、必要に応じて注入又は注射に適したこのような無菌溶液又は分散剤を調製するために調整することができる。この製剤は、任意選択でリポソームに封入することができる。全てのケースで、最終製剤は生産及び保存状態にて無菌、液体で安定していなければならない。保存安定性を改善するために、このような製剤は微生物の増殖を防止する保存剤も含有することができる。微生物の作用の防止は、様々な抗菌剤及び抗真菌剤、例えばパラベン、クロロブタノール、又はアスコルビン酸を添加することによって達成することができる。多くのケースで、体液、特に血液と同様の浸透圧を確保するために、例えば糖、緩衝剤及び塩化ナトリウムなどの等張物質が推奨される。このような注射可能な混合物の長期吸収は、モノステアリン酸アルミニウム又はゼラチンなどの吸収遅延剤を導入することによって達成することができる。
[0241] 分散剤は、グリセリン、液体ポリエチレングリコール、トリアセチン油、及びその混合物などの液体担体又は中間体中で調製することができる。液体担体又は中間体は、例えば水、エタノール、ポリオール（例えばグリセロール、プロピレングリコールなど）、植物油、非毒性グリセリンエステル及び適切なその混合物を含む溶媒又は液体分散媒質とすることができる。適切な流動性は、リポソームを生成するか、分散剤の場合は適切な粒子サイズを投与するか、又は界面活性剤を添加することによって維持することができる。
[0242] 非経口投与の場合、化合物は無菌水溶液の形態で最も適切に使用することができ、これは他の物質、例えば溶液を血液と等張にするのに十分な塩又はグルコースを含有することができる。水溶液は、適宜、適切に（好ましくは３〜９のｐＨに）緩衝しなければならない。無菌状態で適切な非経口配合を調製するには、当業者に周知の標準的な薬学技術によって容易に達成される。
[0243] 無菌注射溶液は、式Ｉの化合物を適切な溶媒及び上述した担体のうち１つ又は複数と混合し、その後に無菌濾過することによって調製することができる。無菌注射溶液の調製に使用するのに適切な無菌粉末の場合、好ましい調製方法は真空乾燥及び凍結乾燥を含み、これはアルドステロン受容体拮抗物質の粉末混合物、及びその後に無菌溶液を調製するために望ましい賦形剤を提供する。
[0244] 本発明による化合物は、注射によって（例えば静脈内ボーラス注射又は筋肉内、皮下又は髄腔内経路によって）ヒト又は動物用医薬品で使用するように配合することができ、単位量形態、アンプル、又は他の単位量容器に入れ、又は必要に応じて保存剤を添加して多用量容器に入れて提示することができる。注射用組成物は、懸濁液、溶液、又はエマルジョンの形態で、油性又は水性ビヒクルに入れることができ、懸濁、安定化、可溶化及び／又は分散剤などの配合剤を含有することができる。あるいは、活性成分は、使用前に無菌で発熱物質がない水などの適切なビヒクルで再構成する無菌粉末形態にすることができる。
[0245] 本発明の化合物は、即時、遅延、修飾、徐放、間欠的、又は制御放出適用のために、錠剤、カプセル、腔坐剤、エリキシル、溶液又は懸濁液の形態で投与することができる。
[0246] 本発明の化合物は、ヒト又は動物用医薬品で使用するために、経口又は頬側投与に適切な形態、例えば溶液、ゲル、シロップ、又は懸濁液、又は使用前に水又は他の適切なビヒクルと再構成するために乾燥粉末の形態で提示することもできる。錠剤、カプセル、トローチ、香錠、丸薬、巨丸薬、粉末、ペースト、顆粒、弾丸状又は予備混合製剤などの個体組成物も使用することができる。経口用の個体又は液体組成物は、当技術分野で周知の方法により調製することができる。このような組成物は、１つ又は複数の薬学的に許容可能な担体及び賦形剤も含有することができ、これは固体又は液体の形態でよい。
[0247] 錠剤は、微結晶質セルロース、ラクトース、クエン酸ナトリウム、炭酸カルシウム、第２リン酸カルシウム及びグリシンなどの賦活剤、デンプン（好ましくはトウモロコシ、ジャガイモ又はタピオカのデンプン）、デンプングリコール酸ナトリウム、クロスカルメロースナトリウム、及び特定の複合ケイ酸塩などの錠剤分解物質、及びポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、蔗糖、ゼラチン及びアカシアなどの顆粒結合剤を含有することができる。
[0248] また、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、ベヘン酸グリセリル及び滑石などの潤滑剤を含めることができる。
[0249] 組成物は、即時又は制御放出錠剤、微粒子、ミニ錠剤、カプセル、サシェ、及び経口溶液又は懸濁液、又はそれらを調製するための粉末の形態で経口投与することができる。経口製剤は任意選択で、結合剤、充填剤、緩衝剤、潤滑剤、滑剤、着色剤、錠剤分解物質、臭気剤、甘味料、界面活性剤、離型剤、癒着防止剤及びコーティングなどの様々な標準的な薬学的担体及び賦形剤を含むことができる。一部の賦形剤は、例えば結合剤と錠剤分解物質との両方として作用するなど、組成物中で複数の役割を有することができる。
[0250] 本発明に有用な経口組成物の薬学的に許容可能な錠剤分解物質の例には、デンプン、アルファ化デンプン、デンプングリコール酸ナトリウム、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、クロスカルメロースナトリウム、微結晶質セルロース、アルギン酸塩、樹脂、界面活性剤、発泡性組成物、水性珪酸アルミニウム及び架橋ポリビニルピロリドンが含まれるが、これらに限定されない。
[0251] 本明細書で有用な経口組成物用の薬学的に許容可能な結合剤の例には、アカシア、セルロース誘導体、例えばメチルセルロース、カルボ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、ヒドロキシプロピルセルロース又はヒドロキシエチルセルロース、ゼラチン、グルコース、デキストロース、キシリトール、ポリメタクリレート、ポリビニルピロリドン、ソルビトール、デンプン、アルファ化デンプン、トラガカント、キサンチン樹脂、アルギン酸塩、珪酸アルミニウムマグネシウム、ポリエチレングリコール又はベントナイトが含まれるが、これらに限定されない。
[0252] 経口組成物用の薬学的に許容可能な充填剤の例には、ラクトース、無水ラクトース、乳酸１水和物、蔗糖、デキストロース、マンニトール、ソルビトール、デンプン、セルロース（特に微結晶質セルロース）、二水素又は無水リン酸カルシウム、炭酸カルシウム及び硫酸カルシウムが含まれるが、これらに限定されない。
[0253] 本発明の組成物に有用な薬学的に許容可能な潤滑剤の例には、ステアリン酸マグネシウム、滑石、ポリエチレングリコール、エチレンオキシドの重合体、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸マグネシウム、オレイン酸ナトリウム、ステアリン酸フマル酸ナトリウム、及びコロイド状二酸化ケイ素が含まれるが、これらに限定されない。
[0254] 経口組成物用の適切な薬学的に許容可能な臭気剤の例には、油、花、果実（例えばバナナ、リンゴ、酸果オウトウ、桃）の抽出物及びその組み合わせなどの合成芳香剤及び天然芳香油、及び同様の芳香剤が含まれるが、これらに限定されない。その使用は多くの因子に依存し、最も重要なのは薬学的組成物を摂取する集団の感覚受容性である。
[0255] 経口組成物用の適切な薬学的に許容可能な着色剤の例には、二酸化チタン、ベータ−カロテン及びグレープフルーツの皮の抽出物などの合成及び天然着色剤が含まれるが、これらに限定されない。
[0256] 通常は嚥下を促進する、放出特性を修飾する、外観を改善する、及び／又は組成物の味をマスキングするために使用される経口組成物用の有用な薬学的に許容可能なコーティングの例には、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース及びアクリレート−メタクリレート共重合体が含まれるが、これらに限定されない。
[0257] 経口組成物の薬学的に許容可能な甘味料の適切な例には、アスパルテーム、サッカリン、サッカリンナトリウム、シクラミン酸ナトリウム、キシリトール、マンニトール、ソルビトール、ラクトース及び蔗糖が含まれるが、これらに限定されない。
[0258] 薬学的に許容可能な緩衝剤の適切な例には、クエン酸、クエン酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウムが含まれるが、これらに限定されない。
[0259] 薬学的に許容可能な界面活性剤の適切な例にはラウリル硫酸ナトリウム及びポリソルベートが含まれるが、これらに限定されない。
[0260] 同様のタイプの固体組成物を、ゼラチンカプセルの充填剤としても使用することができる。これに関して好ましい賦形剤には、ラクトース、デンプン、セルロース、乳糖又は高分子量ポリエチレングリコールが含まれる。水性懸濁液及び／又はエリキシルの場合、薬剤は様々な甘味料又は香味料、着色物質又は着色料と、乳化及び／又は懸濁剤と、及び水、エタノール、プロピレングリコール及びグリセリンなど、及びその組み合わせなどの希釈剤と組み合わせることができる。
[0261] 示したように、本発明の化合物は、鼻腔内で、又は吸入により投与することができ、乾燥粉末吸入器又はエアロゾル噴霧提示の形態で、加圧容器、ポンプ、噴霧器又はネブライザから、適切な噴霧剤、例えばジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、ハイドロフルオロアルカン、例えば１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＡ １３４ＡＴ）又は１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＡ ２２７ＥＡ）、二酸化炭素又は他の適切なガスを使用して都合よく送達される。加圧エアロゾルの場合、用量単位は、弁を設けて計量した量を送達することによって決定することができる。加圧容器、ポンプ、噴霧器又はネブライザは、例えば溶媒としてエタノールと噴霧剤の混合物を使用し、活性化合物の溶液又は懸濁液を含むことができ、これは追加的に潤滑剤、例えばトリオレイン酸ソルビタンを含有することができる。
[0262] 吸入器又は注入器に使用するカプセル及びカートリッジ（例えばゼラチンから作成）は、化合物とラクトース又はデンプンなどの適切な粉末基剤との粉末混合物を含有するように配合することができる。
[0263] 吸入による局所投与の場合、本発明による化合物は、ネブライザを介してヒト又は動物用医薬品で使用するために送達することができる。
[0264] 本発明の薬学的組成物は、体積当たり０．０１〜９９％の重量の活性材料を含むことができる。例えば局所投与の場合、組成物は通常、０．０１〜１０％、さらに好ましくは０．０１〜１％の活性材料を含有する。
[0265] 化合物は、小型単層ビヒクル、大型単層ビヒクル及び多層ビヒクルなどのリポソーム送達系の形態でも投与することができる。リポソームは、様々なリン脂質、例えばコレステロール、ステアリールアミン又はホスファチジルコリンから形成することができる。
[0266] 本発明の薬学的組成物又は単位量形態は、最適な活性を獲得しながら、特定の患者の毒性又は副作用を最小化するために、上記のガイドラインを鑑みて日常の試験によって規定された用量及び投与法に従い投与することができる。しかし、このような治療法の微調整は、本明細書で提供したガイドラインに鑑みて日常的なものである。
[0267] 本発明の化合物の用量は、基礎疾患の状態、個体の状態、体重、性及び年齢、及び投与様式などの様々な要素に従って変化することがある。障害を処置する有効量は、当業者に知られている経験的方法により、例えば投与の用量及び頻度のマトリクスを確立し、マトリクスの各点における実験単位又は対象の群を比較することによって、容易に決定することができる。患者に投与すべき正確な量は、障害の状態及び重症度及び患者の身体状態に応じて変化する。任意の症状又はパラメータの測定可能な寛解は、当業者が判定するか、患者が医師に報告することができる。尿路障害の何らかの症状又はパラメータの臨床的又は統計的に有意な減衰又は寛解は、本発明の範囲内であることが理解される。臨床的に有意な減衰又は寛解とは、患者及び／又は医師に知覚可能であることを意味する。
[0268] 投与すべき化合物の量は、約０．０１ｍｇ／ｋｇ／日と約２５ｍｇ／ｋｇ／日の間、通常は約０．１ｍｇ／ｋｇ／日と約１０ｍｇ／ｋｇ／日の間、及び最も頻繁には約０．２ｍｇ／ｋｇ／日と約５ｍｇ／ｋｇ／日の間の範囲とすることができる。本発明の薬学的配合は、必ずしも障害の処置に有効である化合物の全量を含有する必要がないことが理解される。何故なら、複数の分割量のこのような薬学的配合を投与することによって、このような有効量に到達できるからである。
[0269] 本発明の好ましい実施形態では、化合物Ｉはカプセル又は錠剤で配合され、通常は１０ｍｇ〜２００ｍｇの本発明の化合物を含有し、１０ｍｇ〜３００ｍｇ、好ましくは２０ｍｇ〜１５０ｍｇ、最も好ましくは約５０ｍｇの合計１日量で患者に投与することが好ましい。
[0270] 非経口投与用の薬学的組成物は、１００％重量の全薬学的組成物に基づき、重量で約０．０１％〜約１００％の本発明の活性化合物を含有する。
[0271] 通常、経皮投薬形態は１００％全重量の投薬形態に対して重量で約０．０１％〜約１００％の活性化合物を含有する。
[0272] 薬学的組成物又は単位量形態は、単一１日量で投与することができるか、又は総１日量を分割した用量で投与することができる。また、障害を処置するために別の化合物の同時投与又は順次投与が望ましいことがある。そのために、組み合わせた活性原理を配合して、簡単な単位量にする。
本発明の化合物の合成
[0273] 式Ｉ、ＩＩ、及びＶＩＩＩ及び鏡像異性体、ジアステレオマー、Ｎ−オキシド、及びその薬学的に許容可能な塩の化合物は、以降で概略する一般的方法で調製することができ、上記方法は本発明のさらなる態様を構成する。以下の説明では、Ｒ基は、他に言及していない限り、上記式の化合物について定義された意味を有する。
[0274] 化合物Ｉの調製に使用する中間体の保護誘導体を使用することが望ましい場合があることが当業者には認識される。官能基の保護及び保護解除は、当技術分野で知られている方法で実行することができる（例えばGreen及びWutsの、「Protective Groups in Organic Synthesis」（John Wiley and Sons, New York, 1999）を参照されたい）。水酸基又はアミノ基は、任意の水酸基又はアミノ保護基で保護することができる。アミノ保護基は、従来の技術で除去することができる。例えば、アルカノイル、アルコキシカルボニル及びアロイル基などのアシル基は、加溶媒分解によって、例えば酸性又は塩基性条件での加水分解によって除去することができる。アリールメトキシカルボニル基（例えばベンジルオキシカルボニル）は、パラジウム／チャコールなどの触媒が存在する状態で水素化分解によって分割することができる。
[0275] 標的化合物の合成は、最後から２番目の中間体に存在することがある保護基があれば全て、当業者に周知の標準的技術を使用して除去することにより終了する。次に、保護解除された最終産物を、必要に応じて、シリカゲルクロマトグラフィ、シリカゲルを使用したＨＰＬＣなどの標準技術を使用して、又は再結晶化によって精製する。上記化合物は、任意の合成経路を介して合成することができる。例えば、化合物は以下の方式（方式１）に従い調製することができる。
この方式は、本明細書で説明する類似体のラセミ混合物を生成することができる。追加のＲ１基を使用して他の類似体を生成することもできる。
[0276] 幾つかの実施形態では、類似体の１つの実質的に純粋な、又は純粋な鏡像異性体を生成するために、合成を非対称的に実行する。幾つかの実施形態では、本明細書で説明する化合物の非対称的合成は、方式２に従って調製される（＊はキラル中心を示す）：
[0277] 幾つかの実施形態では、本明細書で説明する化合物の非対称的合成は、方式３に従って調製される（＊はキラル中心を示す）：
[0278] 合成方式は、所望の最終産物に応じて変更することができる。「Ｒ」基は例示であり、本明細書で説明する任意の置換基で置換することができる。
[0279] 幾つかの実施形態では、式Ｉ及びＩＩの特定の化合物は、例えば方式４に示すエナンチオ選択的経路によって調製される。
[0280] 幾つかの実施形態では、シグマ−２拮抗物質は式ＶＩＩＩの化合物である。式ＶＩＩＩの特定の化合物は、対応するケトン中間体の還元アミノ化によって、例えば方式５に示す代表的経路によって調製することができる。
作業及び合成の実施例
実施例１及び２は、本明細書で説明するような実験に使用可能であるＡベータオリゴマー製剤について説明する。膜輸送及びオリゴマー結合／シナプス減少アッセイに使用する特定の製剤、さらに以下で説明するインビボアッセイで使用する特定の製剤を、それぞれそれに関係する実施例で説明する。
実施例１：アミロイドβオリゴマーの調製
[0281] アミロイドβが会合可能な相手の水溶性タンパク質の環境である神経組織中でアミロイドβがオリゴマー化できる条件を再現し、アミロイドβオリゴマー及び原繊維の病気との関係が比較的高い構造状態を識別した。ラットの脳から超遠心分離によって水溶性タンパク質を調製した。詳細には、脳組織１グラム当たり５ボリュームのＴＢＳ緩衝剤（２０ｍＭのトリス−ＨＣＬ、ｐＨ７．５、３４ｍＭのＮａＣｌ及び完全プロテアーゼ阻害物質カクテル（Samta Cruz））を氷上のラット脳組織に加えた。次にタイトフィット形乳棒で加圧型細胞破砕を実行した。細胞破砕した脳組織を１５０，０００×ｇで１時間、４℃で遠心分離した（４０，０００ｒｐｍ Ｔｙ６５）。次に、（浮遊ミエリンと沈殿物の０．５ｃｍ上との間にある）下澄みを取り出し、アリコートを−７５℃で凍結した。次に、沈殿物をＴＢＳ中で再懸濁して元の体積にし、アリコート中で−７５℃で凍結した。合成単量体ヒトアミロイドβ１−４２をこの混合物に添加して、１．５ｕＭのアミロイドβの最終濃縮物にし、溶液を４℃で２４時間インキュベートした。混合物の遠心分離を５，８００ｇで１０分間実施して原繊維集合体を除去し、６Ｅ１０複合アガローススピンカラム（Pierce Chemical Company）を使用して４℃で２４時間免疫沈降を実施した。次に、溶離したアミロイドβオリゴマーをＭＡＬＤＩ−Ｔｏｆ質量分光測光分析にかけて、サンプルの内容を識別した（図１）。
[0282] アミロイドβは、タンパク質含有溶液中で自己会合して、２２，５９９Ｄａの５サブユニット五量体と３１，９５０Ｄａの７サブユニット七量体のサブユニット集合体を形成した。４９，２９１Ｄａにある別のピークは１２サブユニット１２量体を提示することがあるが、これはアミロイドβ１２量体の場合、正確な分子量に見えないことがある。特に、アミロイドβ単量体及び二量体を表す４５１８Ｄａ又は９０３６Ｄａにピークが観察されない。しかし、９，８８２Ｄａ及び１４，７３１Ｄａのピークは、それぞれ７８６Ｄａ（又は２×３９３Ｄａ）の脂質又はタンパク質と会合するアミロイドβ二量体、及び３×３９３Ｄａの脂質又はタンパク質と会合するアミロイドβ三量体を表すことがある。また、１９，６８６Ｄａにピークが存在すると、それは４９５４Ｄａのラットアミロイドβフラグメントと三量体複合体に関係する可能性がある集合状態を示す。したがって、これらのデータは、小さい脂質又はタンパク質と、生理系に独特なコンホメーション状態の集合を指向することがあるアミロイドβの二量体又は三量体との会合を反映していることがある。
実施例２：ベータ−アミロイドオリゴマーの調製
[0283] ラットの脳の可溶性タンパク質の混合物に１．５ｕＭのモノマーヒトアミロイドβ１−４２の溶液を入れて、実施例１で説明したように４℃で２４時間インキュベートした。次に、スペクトルを得る前にこの溶液をトリフルオロエタノール（ＴＦＥ）で処置した。ＴＦＥ中では、集合タンパク質構造と非共有結合タンパク質複合体が変性タンパク質中に溶解し、集合オリゴマーに関連するピークが消失すると予想される。実施例１で観察されたタンパク質ピークの大部分が、上記識別した９８２２Ｄａ、１４，７３１Ｄａ、３１，９５０Ｄａ、及び４９，２９１Ｄａのピークを含めて消失した。しかし、４５１８Ｄａには、アミロイドβモノマーピークを表す豊富なピークが観察される。４９５４．７のピークは明白であり、これはアミロイドβ１−４６と同様の比較的長いＡベータフラグメントを表すことがある。実施例１で説明した調製では存在しなかった７０８６Ｄａに追加のピークが観察され、これは２５５０Ｄａの共有結合タンパク質に会合したアミロイドβモノマーを表すことがある。
実施例３：本発明のアッセイに使用する方法
[0284] ＴＢＳ可溶性抽出物：組織病理学的分析でBraak Stage V/VIのアルツハイマー病（ＡＤ）と特徴付けられたヒト患者からの死後脳組織のサンプルを、ロードアイランド病院の脳組織バンクから得た。年齢及び性に適合したＡＤ及び正常な組織の試料を希釈して、１ｍＭのＥＤＴＡ及び１ｍｇ／ｍＬの完全プロテアーゼ阻害物質カクテル（Sigma P8340）を含有する２０ｍＭのトリス−ＨＣＬ、１３７ｍＭのＮａＣｌ、ｐＨ７．６の１ｍＬ中に０．１５ｇｍの組織とし、均質化した。組織ホモジェネートの超遠心分離を１０５，０００ｇで１時間、Beckman Optima XL-80K超遠心分離機で実施した。タンパク質Ａ及びタンパク質Ｇアガロースカラム（Pierce Chemical）を使用して、その結果のＴＢＳ可溶性画分の免疫を除去し、次にAmicon Ultraの３、１０及び１００ｋＤａのＮＭＷＣＯフィルタ（Millipore Corporation）でサイズ分画した。
[0285] 免疫沈降：サイズ分画し、免疫を除去したＴＢＳ可溶性抽出物を、適切なNMWCO Amicon Ultraフィルタで約２００ｕＬに濃縮した。濃縮したＴＢＳ可溶性抽出物を、ＴＢＳサンプル緩衝剤（Pierce Chemical）で最大４００ｕＬまで希釈し、１０分間５，８００ｇで遠心分離して細繊維を除去した。その結果の上澄みを、次に６Ｅ１０共役アガロースビーズで一晩、４℃で免疫沈降させ、次に浸透圧強度が高いGentle溶離緩衝剤（Pierce Chemical）を使用して抗原溶離させ、Ａベータ含有タンパク質種を単離した。
[0286] ＭＡＬＤＩ−質量測光分析：Applied Biosystems（ＡＢＩ）Voyager DE-Pro MALDI-Tof計器を使用して、免疫単離したベータアミロイドを質量測光分析にかけた。分析の標的分子量範囲に応じて、α−シアノ−４−ヒドロキシケイ皮酸（ＣＨＣＡ）、シナピン酸（ＳＡ）、又は６−アザ−２−チオシミン（ＡＴＴ）などの様々なマトリクス型を使用して、サンプルを分析した。計器は、抽出遅延が可変の状態で直線正イオンモードで実行した。非蓄積スペクトルは、獲得１回当たり１００ショットの「ホットスポット」を呈し、蓄積スペクトルは各スポットの１２の別個の区域を呈し、獲得１回ごとに２００のレーザショットがあった。
[0287] データ分析：Voyager's Data Explorerソフトウェアパッケージを使用してデータ収集及び分析を実行した。質量スペクトルの標準的処理には、信号対雑音比の変動に加えて、スペクトル及びベースライン減算ファンクションの平滑化が含まれた。
[0288] Ａｂ数量化のためのＥＬＩＳＡ：修飾サンドイッチＥＬＩＳＡ技術を使用して、免疫沈降したＴＢＳ可溶性画分のＡベータとＡベータオリゴマーとの両方の「総」濃度を分析した。簡潔に言うと、６Ｅ１０及び４Ｇ８でコーティングしたNunc MaxiSorpの９６ウェルのプレートを、Ａベータ含有サンプルでインキュベートし、次にBiotinylated 4G8検出抗体で探索した。Streptavidin-HRP（Rockland）でインキュベートした後、テトラメチルベンジジン（ＴＭＢ）基質で現像すると、BioTEK Synergy HTプレート読み取り装置でＡベータの比色検出（ＯＤ４５０）が可能になった。モノマーＡベータ１−４２を標準曲線の生成に使用し、これはＧＥＮ５ソフトウェアとともに免疫沈降サンプル中のＡベータレベルの数量化を可能にした。［何が許容可能とされるのか？］
[0289] 実施例４：受容体結合アッセイの化合物ＩＩは、その作用物質又は拮抗物質の結合又は作用を遮断することにより、幾つかの受容体と相互作用した。化合物ＩＩを試験して、それが既知の細胞受容体又はシグナル伝達タンパク質と直接相互作用するか調べた。化合物ＩＩ（１０μＭ）に、細胞系で過剰発現した、又は組織から単離された任意のヒト受容体の既知の作用物質又は拮抗物質の結合を置換する能力があるか試験した。任意のヒト受容体の作用物質又は拮抗物質によって誘発された下流シグナル伝達を遮断する能力があるかも試験した。化合物ＩＩの１００の既知の受容体における作用を試験し、化合物ＩＩは、これらの受容体のうち５個でしか５０％を超える活性（アッセイの窓）を示さなかった（表Ａ）。これは、化合物ＩＩがＣＮＳ関連受容体の小さいサブセットでのみ特異性及び活性が高いことを示した。これは最高の親和性でシグマ−２受容体と結合し、したがってシグマ−２リガンドである。
[0290] 同じプロトコルを使用して、表２（下表）の化合物をそのシグマ−２受容体の認識について試験した。その結果により、化合物ＩＩと構造的に類似したこれらの化合物が実際にシグマ−２リガンドである、すなわちシグマ−２受容体に優先的に結合することが確認された。
競合的放射リガンド結合アッセイ
[0291] 民間の受託調査機構により、シグマ−１受容体及びシグマ−２受容体の放射リガンド結合アッセイを実施した。シグマ−１の結合については、１０ｕＭ〜１ｎＭの様々な濃度の試験化合物を使用して、ジャーカット細胞膜上の内生受容体からの８ｎＭの［３Ｈ］（＋）ペンタゾシンを置換した（Ganapathy ME他、１９９１、J Pharmacol. Exp. Ther. 289:251-260）。１０ｕＭのハロペリドールを使用して、非特異的結合を規定した。シグマ−２受容体については、１００ｕＭ〜１ｎＭの様々な濃度の試験化合物を使用して、３００ｎＭの（＋）ペンタゾシンが存在する状態でラット大脳皮質の膜の内生受容体からの５ｎＭの［３Ｈ］１，３−ジ−（２−トリル）グアニジンを置換し、シグマ−１受容体をマスキングした。（Bowen WD他、１９９３、Mol. Neuropharmcol 3:117-126）。１０ｕＭのハロペリドールを使用して、非特異的結合を規定した。Brandel 12R細胞ハーベスタを使用してWhatman GF/Cフィルタで急速濾過し、その後に氷冷緩衝剤で２回洗浄することにより、反応を終了させた。液体シンチレーション分析機（Tri-Carb 2900TR；PerkinElmer Life and Analytical Sciences）を使用して、乾燥したフィルタディスク上の放射能を測定した。置換曲線をプロットし、受容体サブタイプの試験リガンドのＫｉ値を、GraphPad Prism （GraphPad Software Inc.、カリフォルニア州サンディエゴ）を使用して判定した。全結合（壊変毎分）と非特異的結合（壊変毎分）との差を全結合（壊変毎分）で割ることにより、特異的結合百分率を判定した。
[0292] 基準化合物については、脳組織のホモジェネートと［３Ｈ］（＋）ペンタゾシンを使用して、３００ｎＭの（＋）ペンタゾシンが存在する状態でシグマ−１受容体及び［３Ｈ］１，３−ジ−（２−トリル）グアニジンからの置換を測定し、シグマ−２受容体からの置換を測定した公表された研究から、シグマ−１及びシグマ−２受容体の親和性を入手した。
[0293] 結果を表２に示す。
[0294]
[0295] シグマ−１及びシグマ−２受容体における候補シグマ−２リガンド化合物の親和性は、既知の異なる標識付きシグマ−２又はシグマ−１リガンドの置換によっても判定した。以前に公表された手順に従い、濾過アッセイを実施した（Ｘｕ他、２００５）。試験化合物を、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）又はエタノール中に溶解させ、次に１５０ｍＭのＮａＣｌ及び１００ｍＭのＥＤＴＡを含有する５０ｍＭのトリス−ＨＣｌ、ｐＨ７．４の緩衝剤中で希釈した。シグマ−１結合アッセイの場合はモルモットの脳から、シグマ−２結合アッセイの場合はラットの肝臓から膜ホモジェネートを作成した。膜ホモジェネートを５０ｍＭのｐＨ８．０のトリス−ＨＣｌ緩衝剤で希釈し、９６ウェルのプレートで、総量１５０ｕＬの０．１ｎＭ〜１０ｕＭの範囲の濃度の放射リガンド及び試験化合物で２５℃にてインキュベートした。インキュベーションが終了した後、１５０ｕＬの氷冷緩衝剤（１０ｍＭのトリスＨＣｌ、１５０ｍＭのＮａＣｌ、ｐＨ７．４）を添加し、サンプルを収穫して、１００ｕＬの５０ｍＭのトリス−ＨＣｌ緩衝剤に予め浸漬してある９６ウェルのガラス繊維フィルタプレート（Millipore、マサチューセッツ州ビルリカ）で急速濾過した。各フィルタを、２００ｕＬの氷冷洗浄緩衝剤（１０ｍＭのトリス−ＨＣｌ、１５０ｍＭのＮａＣｌ、ｐＨ７．４）で４回洗浄した。Wallac 1450 MicroBeta 液体シンチレーションカウンタ（Perkin Elmer、マサチューセッツ州ボストン）を使用して、結合放射能を数量化した。
[0296] モルモットの脳膜ホモジェネート（約３００ｕｇのタンパク質）及び約５ｎＭの［３Ｈ］（＋）−ペンタゾシン（３４．９Ｃｉ／ｍｍｏｌ、Perkin Elmer、マサチューセッツ州ボストン）を使用して、シグマ−１受容体結合アッセイを実施し、インキュベーション時間は９０分で、室温であった。１０μＭの低温ハロペリドールを含有するサンプルで、非特異的結合を判定した。
[0297] シグマ−１部位を遮断する１ｕＭの（＋）−ペンタゾシンが存在する状態で、ラットの肝臓膜ホモジェネート（約３００ｕｇのタンパク質）及び約２ｎＭのシグマ−２高選択的放射リガンド［３Ｈ］ＲＨＭ−１のみ（他の遮断剤なし）（America Radiolabeled Chemicals Inc.、ミズーリ州セントルイス）、約１０ｎＭの［３Ｈ］ＤＴＧ（５８．１Ｃｉ／ｍｍｏｌ、Perkin Elmer、マサチューセッツ州ボストン）又は約１０ｎＭの［３Ｈ］ハロペリドール（America Radiolabeled Chemicals Inc.、ミズーリ州セントルイス）を使用して、シグマ−２受容体結合アッセイを実施し、インキュベーション時間は［３Ｈ］ＲＨＭ−１では６分、［３Ｈ］ＤＴＧ及び［３Ｈ］ハロペリドールでは１２０分で、室温であった。１０ｕＭの低温ハロペリドールを含有するサンプルで、非特異的結合を判定した。
[0298] 非線形回帰分析を使用して、競合的阻害実験のデータをモデル化し、放射リガンドの特異的結合の５０％を阻害する阻害剤の濃度（ＩＣ５０値）を判定した。チェン及びプルソフの方法を使用して、結合親和性、すなわちＫｉ値を計算した。モルモットの脳の［３Ｈ］（＋）−ペンタゾシンに使用するＫｄ値は７．８９ｎＭ、ラットの肝臓の［３Ｈ］ＲＨＭ−１及び［３Ｈ］ＤＴＧではそれぞれ０．６６ｎＭ及び３０．７３ｎＭであった。品質保証には標準的な化合物のハロペリドールを使用した。化合物ＩＸａ、ＩＸｂ及び化合物ＩＩのシグマ−１及びシグマ−２受容体の親和性データを表３に示す。したがって、候補化合物のＫｉ又はＩＣ５０を判定するために、当技術分野で知られているシグマ−２受容体結合アッセイのいずれも使用することができる。
実施例５：遺伝子組み換えマウスの記憶消失：モーリス水泳試験
[0299] 化合物ＩＩを試験して、オリゴマーが年齢とともに蓄積するアルツハイマー病の比較的高齢の遺伝子組み換えマウスで、記憶消失を逆転できるか判定した。この研究のために、マウスのＴｈｙ−１促進因子の制御下でヒトＡＰＰ７５１スウェーデン型（６７０／６７１）及びロンドン型（７１７）突然変異を発現したｈＡＰＰマウスを選択した。これらのマウスは、Ａベータの量の年齢依存の増加を呈し、３〜６カ月でプラークの発現が開始し、８月齢で認知欠損の定着を呈した。この研究では、欠損の発生を防止するのではなく、既に定着した欠損を処置した。これらの研究は、雇用契約に従い、実験条件を知らない科学者によって実施された。化合物は、０．５及び０．１ｍｇ／ｋｇ／日で１カ月間、８月齢のメスのマウスに皮下ミニポンプで注入し、海馬系の空間学習及び記憶試験であるモーリス水迷路で認知能力を試験した。このマウスモデルはニューロン消失を呈さず、したがって記憶回復をアポトーシスの忌避に帰すことはできない。
[0300] モーリス測定の一部として泳ぐ速度を分析し、運動又は意欲の欠損がないか判定した。そのビヒクルは５％のＤＭＳＯ／５％のSolutol、９０％の食塩水の混合物である。遺伝子組み換え動物は、低用量（０．１ｍｇ／ｋｇ／日）及び高用量（０．５ｍｇ／ｋｇ／日）の化合物で処置した。４連続日のそれぞれで１日毎の試験３つの平均を求めた。いかなる種類の重大な運動欠損も異常挙動も検出されず、研究の過程で組み換え遺伝子ビヒクル群から１匹のみ失われ、これはその月齢の予想死亡率レベルより低かった。また、化合物の血漿レベルを監視するために、定期的に血液を抜き取った動物の標識群を維持し、これは予備的ＰＫ研究で見られた血漿レベルからの変化が非常に小さかった。
[0301] モーリス水迷路試験から逃避潜時を測定した。試験の２日目に、野生型と遺伝子組み換え動物との間に有意の差が観察され、野生型の学習速度が遺伝子組み換え型より高かった。この日に、高い方の化合物用量対ビヒクルで、遺伝子組み換え能力の大幅な改善も観察された。したがって、０．５ｍｇ／ｋｇ／日で投与された化合物ＩＩは、ＡＤの遺伝子組み換えモデルの認知能力を改善できるとの結論に達した。
[0302] Ａベータ４２はシナプス数を１８％減少させ、この１００％の消失は、化合物ＩＩ及びその鏡像異性体によって解消される。化合物ＩＩと同様に、幾つかの他のシグマ−２受容体拮抗物質もシナプス消失を遮断する。既知の先行技術のシグマ−２受容体リガンドＮＥ−１００及びハロペリドールは、シナプス消失を完全に解消するが、選択的シグマ−１のＳＭ−２１は、シナプス消失の解消に弱い活性しかなかった（２０％回復）。
[0303] 同様のアッセイを使用して、化合物ＩＸａ及びＩＸｂの混合物も試験した。化合物ＩＸａ及びＩＸｂの混合物（１ｍｇ／ｋｇ／日、Ｎ＝８又は１０ｍｇ／ｋｇ／日、Ｎ＝８）又はビヒクル（５％のＤＭＳＯ／５％のSolutol／９０％の食塩水、Ｎ＝１５）を、皮下投薬（Alzetミニポンプ）を介して９月齢のオスｈＡＰＰＳＬ遺伝子組み換えマウス（Ｎ＝８）又は非遺伝子組み換え同腹子（Ｎ＝６）に２０日間全身投与し、モーリス水迷路中でこれらのマウスの空間学習及び記憶を評価した。処置の最後の４日間で、マウスが１日３回の試験で潜伏プラットホームを発見するよう試験した。コンピュータ化した追跡システムが逃避潜時、すなわち泳いだ長さを自動的に数量化した。
[0304] 任意の試験日に遺伝子組み換え動物と非遺伝子組み換え動物との能力に任意の差はなかった（分析はこれらの２群に限定された；反復処置での２元（遺伝子型及び時間）ＡＮＯＶＡの後、ボンフェローニの事後試験）。遺伝子組み換え群に限定された同様の分析（処置及び時間）は、１０ｍｇ／ｋｇ／日の化合物ＩＸａ及びＩＸｂの混合物で処置した遺伝子組み換え動物が、ビヒクルで処置した遺伝子組み換え動物よりも試験２日目及び４日目に大幅に優れた能力であることを示した（ｐ＜０．０５、スチューデントのｔ検定で分析）。ビヒクルで処置した非遺伝子組み換え動物は、ビヒクルで処置した遺伝子組み換え動物よりも試験の１日目及び２日目に大幅に優れた能力であった。化合物ＩＸａ及びＩＸｂの混合物での処置は、ビヒクル処置と比較して、遺伝子組み換え動物の能力を試験の１日目（両方の用量）、２日目（１０ｍｇ／ｋｇ／日の用量）及び４日目（１０ｍｇ／ｋｇ／日の用量）で大幅に改善した（ｐ＜０．００５；泳いだ長さ）。
[0305] これは、化合物ＩＸａ及びＩＸｂの混合物が、用量に依存した方法で老齢の遺伝子組み換え動物の学習及び記憶における定着した挙動欠損を逆転できることを実証する。
[0306] 化合物ＩＩの結果に基づき、その構造的類似性、及び本明細書で開示する本発明の化合物がシグマ−２リガンドであり、膜輸送アッセイで活性であるか、活性になると予想され、オリゴマー結合及びシナプス減少アッセイで活性であるか、活性になると予想されることに基づき、式Ｉ及びＩＩ中の化合物はこの記憶消失試験で同様に作用すると予想される。同様に、式ＶＩＩＩの化合物は、化合物ＩＸａ及びＩＸｂと同様に作用する。
実施例６：膜輸送アッセイによるニューロン細胞へのＡベータオリゴマー効果の阻害
[0307] 上記表２のシグマ−２リガンドを、細胞に対するアミロイドβの効果を阻害する能力について試験した。シグマ−２リガンドは、膜輸送アッセイで測定して、アミロイドベータの効果を阻害することができた。結果を以下の表５に示す。このアッセイの原理は以下の通りである。
[0308] 最も早期のステージのアルツハイマー病ではシナプス及び記憶欠損が優勢で、広範囲の細胞死は優勢ではないことから、これらの変化を測定するアッセイは、オリゴマー活性の小分子阻害物質を発見するのに特に非常に適している。ＭＴＴアッセイは、培養物中の毒性の尺度として頻繁に使用される。黄色いテトラゾリウム塩は細胞に取り込まれ、エンドソーム経路内で紫の不溶性ホルマザンに還元される。紫のホルマザンのレベルは、培養物中で活発に代謝する細胞の数の反映であり、ホルマザン量の減少は、培養物中の細胞死又は代謝毒性の尺度と見なされる。顕微鏡で観察すると、細胞を充填する細胞内小胞中で紫のホルマザンが最初に見える。時間の経過とともに、小胞が開口分泌され、不溶性ホルマザンが水性媒質環境に曝露するにつれ、ホルマザンが血漿膜の外面上に針状血漿として沈降する。Liu及びSchubert（’９７）は、細胞が、還元ホルマザンの開口分泌速度を選択的に加速することにより、亜致死レベルのＡベータオリゴマーに応答する一方、取り込み速度には影響しないことを発見した。本発明の発明者は、培養物中で成熟１次ニューロンのこれらの観察結果を再現し、自動化した顕微鏡及び画像処理によってこれらの形態シフトを数量化した。これらの状況で、還元ホルマザンの総量に全体的変化はなく、その形成及び／又は細胞からの排出の速度の変化を反映する形態の単なるシフトである。本発明の発明者は、このアッセイが、細胞死を引き起こさない低レベルのオリゴマーに対して敏感であるという以前の発見を確認した（Liu及びSchubert、’０４、Hong他、’０７）。実際、ＬＴＰの阻害につながる少量のオリゴマーは、細胞死につながらず（Tong他、’０４）、培養物中（又は脳切片中）のホルマザンの総量を変化させないと予想される。
[0309] 他の研究者が提示した証拠は、膜輸送に仲介されたニューロン表面の受容体発現のＡベータオリゴマー仲介の減少が、シナプス可塑性（ＬＴＰ）、したがって学習及び記憶のオリゴマー阻害の電気生理学的尺度のベースであることを示唆する（Kamenetz他、’０８、Hseih他、’０６）。ホルマザンの形態シフトを介してオリゴマーにより誘発された膜輸送速度の変化を細胞系で使用し、齧歯類のＡベータ脳レベルをインビボで低下させる（Ｈｏｎｇ他、’０９）Ａベータオリゴマー遮断薬（Maezawa他、’０６、Liu及びSchubert、’９７、’０４、’０６、Rana他、’０９、Hong他、’０８）を発見した。文献で、開口分泌アッセイ／ＭＴＴアッセイの同様の手順が見られる。例えばLiu Y.他の、「Detecting bioactive amyloid beta peptide species in Alzheimer's disease」（J Neurochem. 2004 Nov;91(3):648-56）、Liu Y.及びSchubert D.の、「Cytotoxic amyloid peptides inhibit cellular 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) reduction by enhancing MTT formazan exocytosis」（J Neurochem. 1997 Dec;69(6):2285-93）、及びLiu Y.及びSchubert D.の、「Treating Alzheimer's disease by inactivating bioactive amyloid beta peptide」（Curr. Aliheimer Res. 2006 Apr;3(2):129-35）を参照されたい。したがって、このアプローチは妥当である。
[0310] 本開口分泌アッセイは、インビトロで３週間増殖させた成熟１次ニューロン培養物で使用するように適応させた。参照により全体が本明細書に組み込まれているＷＯ／２０１１／１０６７８５号を参照されたい。Ａベータオリゴマーは、Cellomics VTI自動顕微鏡システムを使用した画像処理を介して測定した状態で、紫の還元ホルマザンで満たされた細胞内小胞（穿刺液）の量の用量依存の減少を引き起こす。例えば、図１Ａ（ホルマザンで満たされた小胞を示す、ビヒクルのみに曝露した培養ニューロン細胞を示す顕微鏡写真）を図１Ｂ（ホルマザンで満たされた小胞が大幅に少なくなり、代わりに細胞外環境に遭遇すると沈降して結晶になるホルマザンの開口分泌を示す、ビヒクルとＡベータオリゴマーに曝露したニューロン細胞の顕微鏡写真）と比較されたい。Ａベータオリゴマーの量が増加すると、最終的に毒性が顕性になる。したがって、アッセイに使用する神経刺激性Ａベータオリゴマーの濃度は、細胞死を引き起こす濃度よりはるかに低い。本発明の発明者は、抗Ａベータ抗体を添加するとＡベータオリゴマーの効果が遮断されるが、抗体のみでは独自の効果がないことを示すことにより、アッセイが有効であることを確認した（データは示さず）。この方法で構成すると、Ａベータオリゴマーの非致死的効果を阻害する化合物の作用を介するのがオリゴマーの分解にせよ、オリゴマーとニューロンとの結合阻害にせよ、オリゴマー結合によって開始する作用のシグナル変換メカニズムの反作用にせよ、これらの化合物を検出することができる。
[0311] 膜輸送／開口分泌（ＭＴＴ）アッセイで結果を出すために使用した方法は以下の通りである。
[0312] E18 Sprague-Dawleyラットの胎児からの１次海馬ニューロンを、３８４ウェルのプレートに入れ、ＮＢ媒質（Invitrogen）中で最適化した濃度で平板培養した。ニューロンを培養物中に３週間維持し、ＮＢ媒質にＮ２栄養補助剤（Invitrogen）を週２回補給した。これらのニューロンは、成熟脳のニューロンに特徴的なシナプスタンパク質の完全補体を発現し、活性依存の電気シグナル伝達の複雑なネットワークを呈する。このような培養物中のニューロン及びグリアは、無傷の脳回路との優れた重ね合わせを呈する分子シグナル伝達ネットワークを有し、その理由から、この２０年間以上、学習及び記憶のモデルシステムとして使用されてきた（例えばKaech S、Banker G.の、「Culturing hippocampal neurons」（Nat Protoc. 2006;1(5):2406-15. Epub 2007 Jan 11）を参照されたい。Craig AM、Graf ER、Linhoff MW.の、「How to build a central synapse: clues from cell culture」（Trends Neurosci. 2006 Jan;29(1):8-20. Epub 2005 Dec 7. Review）も参照されたい）。
[0313] 試験化合物を１００ｕＭ〜０．００１ｎＭの範囲の濃度で細胞に添加し、その後にビヒクル又はＡベータオリゴマー製剤（Ａベータタンパク質合計濃度３μＭ）を添加して、５％のＣＯ２中で３７℃にて１時間〜２４時間インキュベートした。ＭＴＴ試薬（３−（４，５−ジメチルチアゾール−２イル）−２，５ジフェニル臭化テトラゾリウム）（Roche Molecular Biochemicals）を、リン酸緩衝食塩水で５ｍｇ／ｍＬに再構成した。１０μＬのＭＴＴ標識付け試薬を各ウェルに添加し、３７℃で１時間インキュベートして、次に映像化した。自動顕微鏡及び映像処理で開口分泌を評価し、取り込んだホルマザン及び開口分泌したホルマザンの量を数量化した。
[0314] 各アッセイプレートを、各プレートにＡベータオリゴマーがあるか、又はない状態で化合物を試験するようにフォーマット化した。この設計により、スクリーニングカスケード内で（１次スクリーンのレベルにて）前もって毒性又は代謝活性化合物が除去される。細胞内小胞内に還元ホルマザンが最初に見えた。Ａベータオリゴマーにより、最終的なホルマザン開口分泌が加速した。図１Ａ及び図１Ｂはニューロンの顕微鏡写真の例であり、第一は最初にホルマザンが見える細胞内小胞の例、第二は開口分泌により押し出された紫の不溶性着色剤で覆われたニューロンの例である。着色剤が培養物の水性環境に沈降し、ニューロンの表面上に針状結晶を形成した。
１５マイクロモルの化合物ＩＩが存在する状態で、図１Ｂで捕捉された膜輸送変化が遮断され（図１Ｃ参照）、図１Ｃの細胞はビヒクル処置したニューロンから区別不能である。さらに、化合物ＩＩのこの効果は、化合物ＩＩの添加が、細胞がＡベータオリゴマーに曝露する前か後かに依存するように見え、これは治療効果、さらに予防効果を示す。図１Ｄを参照されたい。これは、化合物ＩＩ又はＩＸａ、ＩＸｂの混合物の様々な量を添加する前（図１Ｄ）、又は添加した後（図１Ｅ）に添加した様々な量のＡベータオリゴマーが存在する状態で、化合物ＩＩ濃度のログに対して画像処理で見られる小胞百分率として表された膜輸送変化のプロット（用量応答曲線）である。図１Ｄ及び図１Ｅの左下の円はＡベータオリゴマーのみを示す。塗りつぶした四角形はビヒクルのみを示す。オリゴマーの前に添加した場合（予防モード）、化合物ＩＩはＥＣ５０＝２．２ｕＭでオリゴマー効果を遮断し、化合物ＩＸａ、ＩＸｂはＥＣ５０＝４．９ｕＭでオリゴマー効果を遮断する。オリゴマーの後に添加した場合（処置モード）、化合物ＩＩはＥＣ５０＝４．１ｕＭでオリゴマー効果を遮断し、化合物ＩＸａ、ＩＸｂはＥＣ５０＝２．０ｕＭでオリゴマー効果を遮断する。いずれの場合も、化合物ＩＩ又はＩＸａ、ＩＸｂの混合物はそれぞれ、このアッセイに見られるＡベータオリゴマーの膜輸送効果を遮断する。２つの構造的に別個の系列（ＩＩ及びＩＸａ、ＩＸｂ）からの選択的で高親和性のシグマ−２受容体拮抗物質化合物の用量が上昇すると、オリゴマー効果が停止し、培養物がビヒクル処置した培養物にさらに類似して見えるようになる。
[0315] 図１Ｅは、ホルマザンで満たされた小胞の百分率の同様の用量反応プロットであるが、様々な量（０はダイヤモンド形で示し、１．１ｕＭは下向きの三角形で示し、３．２ｕＭは上向きの三角形で示し、９．７ｕＭは塗りつぶした四角形で示す）の化合物ＩＩが存在する状態でＡベータの濃度に対するプロットである。その結果の曲線は、化合物ＩＩの量の増加に対して右側にシフトし、同じ標的に対するＡベータオリゴマーと化合物ＩＩとの競合を示して、これはこのアッセイでＡベータオリゴマーによって引き起こされる膜輸送の変化を仲介する。化合物ＩＩの量が増加すると、Ａベータオリゴマーの見かけの効能（したがって毒性）が低下し、この結果は、本発明以前には示されていなかったと本発明の発明者は考える。実際、これらの結果に基づき、Ａベータオリゴマーの毒性に抗する本発明の化合物のような化合物は、アルツハイマー病で見られるようなアミロイド毒性関連の認知低下の治療様式及び（非常に早期のステージの）予防様式として有望である。
[0316] 図１Ｆ及び図１Ｇに見られるように、膜輸送アッセイで合成Ａベータオリゴマーを投薬し、ここでこれは８２０ｎＭのＥＣ５０を呈した。選択的な高親和性シグマ−２受容体拮抗物質化合物薬品の候補ＩＩ及びＩＸａ、ＩＸｂそれぞれの幾つかの濃度に対して、各濃度のＡベータを試験し、これはそれぞれＥＣ５０をほぼ２桁、右方向にシフトさせた。データを古典的な線形及び非線形モデルに当てはめると、データはシルド分析で線形であった（ヒル勾配ｎＨは１）。これは、シグマ−２受容体化合物が、膜輸送を仲介する標的の化合物に対してオリゴマーと化合物との間に真の薬理学的競合を呈することを示す。アルツハイマー病患者の脳から誘導したＡベータオリゴマーを、図１Ｊ及び図１Ｋに示すようにこれらの化合物に対して投薬し、これも化合物曝露によって右方向へのシフトも呈した。特に、有効用量の化合物ＩＩ及びＩＸａ、ＩＸｂは合成オリゴマー（図１Ｆ、図１Ｇ、シルド勾配＝−０．７５、−０．５１）及びヒトのアルツハイマー病患者から誘導したオリゴマー（図１Ｊ、図１Ｋ）の両方と薬理学的競合を呈する。その正味効果は、これら２つの選択的で高親和性のシグマ−２受容体拮抗物質化合物の候補薬品によって、Ａベータオリゴマーのシナプス毒性が効果的に低下することであり、これらは、今日までにこの特性を実証したことを本発明者が認識した唯一の治療である。理論に拘束されることなく、実現可能で最も簡単な作用機序は、シグマ−２受容体化合物が競合的受容体拮抗物質として作用することである。
[0317] 関連する実験では、０又は２０μＭの化合物ＩＩ鏡像異性体の効果に基づき、用量反応曲線（小胞百分率対Ａベータオリゴマー濃度）の右方向へのシフトが観察された。以下の表４を参照されたい。（＋）鏡像異性体は、Ａベータオリゴマーの濃度が高くなると有効性が高くなることが示された。
[0318] 上記表４に示すように、２０ｕＭの鏡像異性体対０ｕＭの鏡像異性体（すなわちＡベータオリゴマーのみ）のＡベータオリゴマー濃度に対する小胞約分立の用量反応曲線における右方向のシフトは、Ａベータオリゴマーの濃度が高い方の（＋）鏡像異性体の方が大幅に顕著である（図１Ｆ及び図１Ｇも参照）。
実験の対照標準：
[0319] 公開された方法により作成されたＡベータ１−４２を、正の対照標準として使用した。［例えばDahlgren他の、「Oligomeric and fibrillar species of amyloid-beta peptides differentially affect neuronal viability」（J Biol Chem. 2002 Aug 30;277(35):32046-53. Epub 2002 Jun 10.）、LeVine H.3rdの、「Alzheimer's beta-peptide oligomer formation at physiologic concentrations」（Anal Biochem. 2004 Dec 1;335(1):81-90）、Shrestha他の、「Amyloid beta peptide adversely affects spine number and motility in hippocampal neurons」（Mol Cell Neurosci. 2006 Nov;33(3):274-82. Epub 2006 Sep 8）、Puzzo他の、「Amyloid-beta peptide inhibits activation of the nitric oxide/cGMP/cAMP-responsive element-binding protein pathway during hippocampal synaptic plasticity」（J Neurosci. 2005 Jul 20;25(29):6887-97）、Barghorn他の、「Globular amyloid beta-peptide oligomer - a homogenous and stable neuropathological protein in Alzheimer's disease」（J Neurochem. 2005 Nov;95(3):834-47. Epub 2005 Aug 31）、Johansson他の、「Physiochemical characterization of the Alzheimer's disease-related peptides A beta 1-42 Arctic and A beta 1-42wt.」（FEBS J. 2006 Jun;2 73(12):2618-30）を参照されたい］。さらに、脳から誘導したＡベータオリゴマーを使用した（例えばWalsh他の、「Naturally secreted oligomers of amyloid beta protein potently inhibit hippocampal long-term potentiation in vivo」（Nature (2002). 416, 535-539）、Lesne他の、「A specific amyloid-beta protein assembly in the brain impairs memory」（Nature. 2006 Mar 16;440(7082):352-7）、Shankar他の、「Amyloid-beta protein dimers isolated directly from Alzheimer's brains impair synaptic plasticity and memory」（Nat Med. 2008 Aug;14(8):837-42. Epub 2008 Jun 22）を参照されたい）。以上で引用され、全体が参照により本明細書に組み込まれている特許文献に記載された製剤など、任意のＡベータオリゴマー製剤を対照標準として本アッセイに使用できることに留意されたい。
[0320] このことは、特にアルツハイマー病患者の脳から単離されたオリゴマー製剤を含め、様々なＡベータオリゴマー製剤を使用した膜輸送アッセイで示された。様々なＡベータオリゴマー製剤の効能は異なる（例えば自然のアルツハイマーの分離株は合成製剤のいずれよりも効能が高い、試験データは示さず）が、結果は性質が同じである。すなわち、オリゴマーによって仲介される病理に化合物ＩＩが、したがって本発明の他の化合物が対抗する。オリゴマーは、界面活性剤を使用せずに死後のヒトの海馬又は前前頭皮質から単離され、６ピコモルのＫｄで用量依存的に膜輸送を阻害した。ヒトのアルツハイマー病患者から誘導したＡベータオリゴマー（１３７ｐＭ、図１Ｈの２番目の棒）は、ビヒクル（図１Ｈの１番目の棒）と比較して統計的に有意な膜輸送の阻害を生成した。化合物ＩＩ（３番目の棒）は、ＡＤの脳から誘導したＡベータオリゴマーによって誘発された膜輸送欠損を消失させるが、Ａベータが存在しない状態で投薬した場合は、輸送に影響しない（４番目の網かけ棒）。データは３件の実験の平均である（ｎ＝３）。
[0321] 黒い棒で示した化合物ＩＩが余分に存在する状態で（１５ｕＭ、図１Ｊの３番目の棒）、オリゴマーが誘導する膜輸送欠損は完全に消失する。ＣＴ０１０９は、独自に投薬された場合は膜輸送に重大な影響を与えない（図１Ｊの黒い斜めの棒）。
[0322] 対照的に、年齢相応の正常な認知の個体から採取した同じ死後脳領域から単離したオリゴマーは、１３７ｐＭに対して９０ｐＭと、組織の重量１グラム当たりの濃度が一般的に低くなり（図１Ｆ、２番目の棒）、ビヒクルに対して膜輸送の大幅な欠損を生じない（図１Ｆ、１番目の棒）。これらの状態で、化合物ＩＩは、オリゴマーとともに、又は単独で投薬された場合に効果がない（図１Ｆ、それぞれ３番目及び４番目の棒）。この場合も、データは平均値である（ｎ＝３、但し２番目の棒ではｎ＝５）。
[0323] 負の対照標準は、ビヒクルで処置したニューロン、さらに２８μＭという超生理的濃度のメマンチンで処置したニューロンを含む。メマンチンはこの用量で５０％のオリゴマー効果の阻害を生じる。各プレートのこれらの対照標準は、プレート毎のアッセイ性能を較正する正規化ツールの働きをする。
１次ニューロン培養物
[0324] 読み取り値として開口分泌アッセイを使用するＡベータオリゴマーに対する細胞応答、及び培養物中のニューロンに対するグリアの相対的割合の組織免疫化学的分析に基づいて最適な細胞密度を決定する。培養物は、週単位で監視して組織免疫化学及び画像処理に基づいて数量化し、ニューロンである培養物対グリア（グリア細胞）の百分率を監視する。インビトロのスクリーニング日齢２１日（２１ＤＩＶ）でニューロン（１：５０００（濃度は可変）のＭＡＰ２に対する（ニワトリポリクローナル）抗体（ミリポア）で陽性に染色）に対して２０％を超えるグリア（ＧＦＡＰに対して陽性）を含有する培養物は拒絶される。
Ａベータオリゴマー製剤
[0325] ヒトアミロイドペプチド１−４２を、California Peptideなどの幾つかの民間供給業者から、品質管理分析を条件としたロットの選択で入手した。オリゴマー製剤の品質管理は、オリゴマーのサイズ範囲及び相対的濃度を判定するウェスタン法と、毒性がない開口分泌の加速を確認するＭＴＴアッセイとで構成される。毒性は、画像ベースの各アッセイで、ＤＮＡ結合青色着色料ＤＡＰＩ（Invitrogen）で視覚化した核形態の数量化により監視した。フラグメント化した核は、後期ステージのアポトーシスと見なされ（Majno及びJoris、’９５）、試験は拒絶される。ニューロン上で標準的な１．５ｕＭの濃度で普通ではないペプチドのサイズ範囲又は重大な毒性を生じるペプチドのロットも拒絶される。
[0326] プレートベースの対照標準−アッセイの最適化は、再フォーマットしたプレートが、日常的にビヒクルとＡベータオリゴマー処置のニューロンとの間で統計学的に有意な２重分離の最小値を達成し（ｐ＜０．０１、スチューデントのｔ検定、不等分散）、プレート間のＣＶが１０％以内である場合に完全と見なされる。
統計ソフトウェア及び分析：
[0327] データの取扱い及び分析は、Cellomics VTI画像分析ソフトウェア及びＳＴＯＲＥ自動データベースソフトウェアで遂行した。培養３週間後で動作範囲が小さく、ウェル毎にニューロンが変動するので、対のTukey-Kramer分析で統計的に比較して、化合物＋ＡベータオリゴマーをＡベータのみから、及び化合物のみをビヒクルから区別することの重要性を判定する。成熟した１次ニューロンが、成体脳の電気生理学的に仲介されたシグナル伝達ネットワークをさらに密接に近似する能力により、このスクリーニング方式が正しいとされる。幾つかの反復スクリーニングウェルについて、偽陰性を最小化するパワー分析を設定した（例えばＮ＝４）。本発明の試験化合物は、Ａベータオリゴマーが膜輸送に及ぼす影響を大幅に逆転させるが、ニューロン代謝自体には影響しない。
[0328] Ａベータオリゴマーを添加する前に、本明細書で説明するＭＴＴアッセイで下表にて示したような式Ｉ、ＩＩ及びＶＩＩＩ中の化合物を投薬し、これは指示されたＥＣ５０でＡベータオリゴマー誘発の膜輸送欠損を遮断することを示した。詳細には、これらの結果は、化合物が、マイクロモル濃度でＡベータオリゴマーがニューロン細胞の膜輸送に与える活性／効果を遮断する／軽減することを示す。
[0329] 表５の化合物は、指示されたＥＣ５０でＡベータオリゴマー誘発の開口分泌の加速を遮断することが示された。したがって、表５の化合物は、Ａベータオリゴマーが仲介する膜輸送の変化を大幅に遮断した。これらの結果は、化合物が、Ａベータオリゴマーがニューロン細胞に与える活性／効果を遮断する／軽減し、シグマ−２リガンドを使用して、Ａベータオリゴマー誘発の膜輸送異常を遮断できることを示す。
実施例７：薬物動態研究及び代謝安定性研究
[0330] 最初の薬物動態研究は、民間の受託調査機関によってマウスのミクロソームで実施された。研究は、参照により本明細書に組み込まれているObach, R.S他（１９９７）のJ. Pharmacol. Exp. Ther.,283: 46-58に従って実施した。試験した表２の化合物の半減期は２〜７２分の範囲であり、残りの化合物の半減期はほぼ同じ範囲になると予想される。
[0331] ミクロソームの半減期の結果を表６に示す。
[0332] 結果は、試験した化合物の幾つかが、マウス肝ミクロソーム中で化合物ＩＩよりも大幅に長い半減期を有したことを示す。この結果は、これらの化合物を経口投与した後、生物学的利用能が大きくなることを予示する。上述した膜輸送アッセイで同じ化合物を試験し、その活性を報告した。
[0333] 化合物の固有クリアランス速度は速く、初回通過代謝が相当であることを示唆する。薬物動態特性を改善するために、代謝安定性を増大させ、薬物様特性を改善する追加の化合物を設計した。ミクロソーム安定性の実験及び血漿安定性の実験を実施し、候補化合物の代謝及び肝安定性を判定した。
[0334] 第２のＰＫ研究をインビボで実施し、これは様々な経路で急性又は慢性的に投与した試験化合物について、血漿レベル及び脳レベルを測定することを含んでいた。
ＨＰＬＣ−ＭＳの最適化
[0335] 各試験化合物の溶液を調製し、シリンジポンプを介して一定速度でTSQ Quantum分光計（Fisher Thermo Scientific）の線源に注入した。全走査ＭＳ（質量分光法）分析を実施し、正電離モードと負電離モードの両方で試験化合物毎に全イオン電流クロマトグラム及び対応する質量スペクトルを生成した。正又は負の質量スペクトルから、個々のイオン発生数の関数として、ＭＳ／ＭＳの前駆イオンを選択した。さらに、定量分析に使用する適切な選択フラグメント反応を判定するために、生成物イオンＭＳ／ＭＳ分析を実施した。成分の複合体混合物中に存在する場合に、試験化合物を数量化する能力を最大化するために、最終反応監視パラメータを選択した。各試験化合物に使用される特異的ＳＲＭ遷移を識別した後、TSQ Quantum化合物最適化ワークスペース内の自動プロトコルを使用して、検出パラメータを最適化した。最後に、適切なＬＣカラム上に分析物を注入して分離し、必要に応じて勾配条件を調整することによって、ＬＣ−ＭＳ分析に使用するクロマトグラフィ条件を識別した。
ＩＶ投薬の配合：
[0336] 最初に、ｐＨ７．４のリン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）中での試験化合物の可溶性を目視検査で評価した。化合物が標的濃度で可溶性であった場合、ＰＢＳをビヒクルとして使用した。（化合物がＰＢＳ中で完全に可溶性ではない場合は、ＩＶ投薬に適合する他のビヒクルを評価することができる。このようなビヒクルには特にＤＭＳＯ、ポリエチレングリコール（PEG 400）、Solutol HS 15、及びCremophor ELが含まれる。）本明細書で報告する実験では、１ボーラス、すなわち１０ｍｇ／ｋｇの化合物ＩＩを静脈内投与した。
[0337] 経口投薬の配合：最初に、ＰＢＳ中の試験化合物の可溶性を評価した。化合物が標的濃度で可溶性である場合、ＰＢＳをビヒクルとして使用した。（試験化合物が個々の濃度にてＰＢＳで完全に可溶性にならない場合は、ＤＭＳＯ／Solutol HS 15／ＰＢＳ（５／５／９０、ｖ／ｖ／ｖ）、又はＤＭＳＯ／１％メチルセルロース（５／９５、ｖ／ｖ）を使用することができる。）
血漿中の直線性
[0338] 血漿のアリコートに、規定濃度にて試験化合物を加えた。アセトニトリル沈殿を使用して加えたサンプルを処理し、ＨＰＬＣ−ＭＳ又はＨＰＬＣ−ＭＳ／ＭＳで分析した。ピーク領域対濃度の較正曲線を作図した。数量化下限（ＬＬＱ）とともに、アッセイの報告可能な線形範囲を求めた。
血漿サンプルの生物学的定量分析
[0339] アセトニトリル沈殿を使用して血漿サンプルを処理し、ＨＰＬＣ−ＭＳ又はＨＰＬＣ−ＭＳ／ＭＳで分析した。血漿較正曲線を作成した。薬品を含まない血漿のアリコートに、規定濃度レベルにて試験化合物を加えた。同じ手順を使用し、加えた血漿サンプルを未知の血漿サンプルとともに処理した。処理した血漿サンプル（乾燥抽出物）は通常、ＨＰＬＣ−ＭＳ又はＨＰＬＣ−ＭＳ／ＭＳ分析まで凍結保存した（−２０℃）。乾燥抽出物を適切な溶媒中に再構成し、遠心分離後にＨＰＬＣ−ＭＳ又はＨＰＬＣ−ＭＳ／ＭＳで分析した。ピーク領域を記録し、個々の較正曲線を使用して未知の血漿サンプル中の試験化合物の濃度を求めた。数量化下限（ＬＬＱ）とともに、アッセイの報告可能な線形範囲を求めた。
[0340] 研究に使用した動物は、それぞれ体重２０〜３０ｇのオスのＣ５７ＢＬ／６マウス、又は体重１８０〜２５０ｇのオスのSprague-Dawleyラットであった。投与条件及び時点毎に３匹を処置し、したがって各動物は１回しか採血しなかった。化合物の皮下投与は腹腔内注射で遂行した。経口投与は胃管栄養法で遂行した。静脈内投与は頚静脈カテーテルを介して遂行した。
[0341] 様々な濃度で化合物を投与した後、１０分、３０分、６０分、１２０分、２４０分、３６０分、４８０分及び１４４０分で血漿サンプルを採取した。
マウス及びラットからの血漿サンプル採取
[0342] 心臓穿刺（マウス）又は頚静脈カテーテル（ラット）による血液採取のために、全身性吸入麻酔（３％イソフルラン）により動物を鎮静させた。リチウムヘパリンでコーティングした管で血液アリコート（３００〜４００μＬ）を採取し、静かに混合して、次に氷に載せておき、採取から１時間以内に２，５００×ｇで１５分間、４℃で遠心分離した。次に血漿を回収し、さらに処理まで−２０℃で凍結状態を維持した。
動物投薬デザイン−インビボ ＰＫ−カニューレ挿入せず絶食していない動物
群１：ＳＣ、時点毎にｎ＝３匹（合計２４匹）、又は
ＩＶ、時点毎にｎ＝３匹（合計２４匹）
群２：ＰＯ、時点毎にｎ＝３匹（合計２４匹）
群３：対照標準動物（薬品を含まない血液用）、マウスｎ＝５匹
各動物で１回採血し、１回脳採取した。
[0343]動物からの血液サンプル採取
[0344] 血液サンプリング直後に、動物を断頭して全脳を迅速に取り出し、常温食塩水（０．９％ＮａＣｌ、ｇ／ｍＬ）で洗浄して、表面血管系を破断し、ガーゼで拭き取って計量し、採取から１時間以内にさらに処理するまで氷に載せておいた。各脳を、Ｐｏｗｅｒ Ｇｅｎ １２５を使用して、氷上で１．５ｍＬのｐＨ７．４の常温リン酸緩衝食塩水（マウス＝１．５ｍＬ、ラット＝）中で１０秒間均質化した。次に、さらに処理するまで各脳からの脳ホモジェネートを−２０℃で保存した。
脳サンプルの直線性
[0345] 脳ホモジェネートのアリコートに、規定濃度の試験化合物を加えた。各脳アリコートに、等量の冷却２６％（ｇ／ｍＬ）中性デキストラン（Sigmaからの平均分子量６５，０００〜８５，０００、カタログ番号Ｄ−１３９０）溶液を添加し、１３％の最終デキストラン濃度を得た。ホモジェネートを５４０００×ｇで１５分間、４℃で遠心分離した。その後、アセトニトリル沈降を使用して上澄みを処理し、ＨＰＬＣ−ＭＳ／ＭＳで分析した。ピーク面積対濃度の較正曲線を作図した。数量化下限（ＬＬＱ）とともに、アッセイの報告可能な線形範囲を求めた。
[0346]脳サンプルの定量分析
各脳ホモジェネートのアリコートに、等量の冷却２６％（ｇ／ｍＬ）中性デキストラン（Sigmaからの平均分子量６５，０００〜８５，０００、カタログ番号Ｄ−１３９０）溶液を添加し、１３％の最終デキストラン濃度を得た。ホモジェネートを５４０００×ｇで１５分間、４℃で遠心分離した。その後、アセトニトリル沈降を使用して上澄みを処理し、ＨＰＬＣ−ＭＳ／ＭＳで分析した。脳較正曲線を作成した。薬品を含まない脳ホモジェネートのアリコートに、規定濃度レベルの試験化合物を加えた。加えた脳ホモジェネートのサンプルを、同じ手順を使用して未知の脳ホモジェネートのサンプルとともに処理した。処理した脳サンプルをＬＣ−ＭＳ／ＭＳ分析まで−２０℃で保存し、分析時にはピーク面積を記録し、個々の較正曲線を使用して未知の脳サンプル中の試験化合物の濃度を求めた。数量化下限（ＬＬＱ）とともに、アッセイの報告可能な線形範囲を求めた。
脳浸透
[0347] 脳中の試験化合物の濃度（ｎｇ／ｇ組織）及び血漿中濃度（ｍｇ／ｍＬ）、さらに各時点における脳中濃度と血漿中濃度の比率をＬＣ−ＭＳ／ＭＳで求め、上述したように報告した。
薬物動態
[0348] 化合物の血漿濃度対時間のプロットを作図した。WinNonlin（Pharsight）を使用した血漿データの非区画解析（ＮＣＡ）から、経口及び皮下投薬後の化合物の基本的薬物動態パラメータ（ＡＵＣｌａｓｔ、ＡＵＣＩＮＦ、Ｔ１／２、Ｔｍａｘ及びＣｍａｘ）を得た。非区画解析には、薬物についても代謝物についても特定の区画モデルを仮定する必要がない。ＮＣＡによって、血漿濃度−時間曲線下面積を測定するために台形公式を適用することができる（Gabrielsson, J.及びWeiner, D、「Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Data Analysis: Concepts and Applications」（Swedish Pharmaceutical Press. 1997））。
報告用語の定義
[0349] 曲線下面積（ＡＵＣ）−変化せず、体循環に到達した総量の尺度。曲線下面積は、濃度対時間をプロットし、各台形の増分面積を合計することによって計算した幾何学的尺度であった。
[0350] WinNonlinは、面積を計算するために２つの計算法を有する。すなわち線形台形法及び線形対数台形法である。線形台形法は、濃度−時間曲線の下降部分で偏倚した結果がでて、ＡＵＣを過大評価することがあるので、WinNonlinはＡＵＣの計算に線形対数の選択肢を提供する。デフォルトでは、血漿濃度−時間曲線の残りの部分でＴｍａｘ後の面積を測定するには、対数線形台形法を使用した。
[0351] ＡＵＣｌａｓｔ：投薬時間から最終観察時間までの数量化限界より大きい曲線下面積。
[0352] ＡＵＣＩＮＦ：投薬時間から無限まで外挿した曲線下面積。
[0353] Ｃｍａｘ−薬物の経口又は非ＩＶ投与後で投薬時間と最終観察時点との間で得た最大血漿薬物濃度。
[0354] Ｔｍａｘ−薬物投与後に最大血漿濃度（Ｃｍａｘ）が観察された時間を分で表したもの。
[0355] Ｔ１／２−ＩＶ及び非ＩＶ投与の両方からの末端排出半減期。
[0356] ここでラムダＺ（ｚ）は、血漿濃度−時間曲線の末端（対数−線形）部分に関連する１次速度定数である。ｚは、時間対対数濃度の線形回帰によって推定した。
[0357] 結果は、０．１〜０．５ｍｇ／ｋｇの範囲の用量で急性又は慢性（５日間に１日１回）投与した場合に、化合物は生物学的利用能が高く、脳浸透性が高いことを示した。化合物ＩＩの急性投与の結果を図２Ａに示す。図２Ａは、化合物の血漿レベルを左のｙ軸上にｎｇ／ｍＬの単位で示すグラフである。脳レベルは、右側のｙ軸上に緑でｎｇ／ｇの単位で示す。ｘ軸は、時間ゼロにおけるボーラスＩＶ又はＳＣ投与の後の時間を示す。１０ｍｇ／ｋｇで急性ＩＶ投与した後、化合物ＩＩは高い脳濃度に到達し、投与後１８０分でまだ１７１ｎｇ／ｇの濃度（白抜きのダイヤモンドで示したインビボの脳有効量の５７倍）を有していた。急性ＳＣ投与後も同様のパターンであった。化合物Ｂは、非経口投与では同レベルの生物学的利用能を示したが、経口経路では生物学的利用能が有意に高かった。試験した化合物は両方とも、ＢＢＢ浸透性が明白に高いことが判明し、化合物ＩＩは脳／血漿比率が３時間で８であった。
[0358] 化合物Ｂの結果、及び化合物ＩＩの急性投与の結果を表７に示す。
[0359]
[0360] この表に示すように、化合物Ｂの経口生物学的利用の及び他のＰＫパラメータは、化合物ＩＩより改善されている。
[0361] ０．１、０．３５及び０．５ｍｇ／ｋｇ範囲の用量では、５日間にわたる慢性投与で化合物ＩＩの相対的に安定した血漿レベルが得られ、脳の曝露が良好で、急性設定と同様の脳／血漿比率になる。結果を図２Ｂに示す。図２Ｂは、様々な量の化合物ＩＩ（下向きの塗りつぶした三角形は０．５ｍｇ／ｋｇ／日、上向きの塗りつぶした三角形は０．３５ｍｇ／ｋｇ／日、塗りつぶした四角形は０．１ｍｇ／日）を１日１回皮下投与した後に血漿中で（左縦座標）、及び同じ量の化合物ＩＩ（それぞれ下向きの白抜きの三角形、上向きの白抜きの三角形、及び白抜きの四角形）をＳＣ投与した後に脳中で（右縦座標）得た薬物動態データのプロットである。
[0362] 化合物Ｂの脳レベル測定値は、化合物ＩＩよりピーク濃度が低かったが、持続性レベルは高かった。３時間の時点で、脳中の化合物ＩＩの量は、化合物ＩＩで求められた５０ｎｇ／ｍＬの有効用量よりＰＯの場合はほぼ４０倍、ＳＣの場合は６０倍高い。しかし、化合物ＩＩの３時間時点は、なおその化合物の有効量よりＳＣで３倍より高い（データは示さず）。
[0363] 化合物ＩＸａとＩＸｂの混合物は、１ｍｇ／ｋｇでマウスに静脈内投与した場合、２．７時間の半減期を示した。しかし、化合物を５ｍｇ／ｋｇで経口投与すると、血漿中に示した薬物量は無視できる値であった。化合物ＩＸａ及びＩＸｂの混合物にマウスの肝ミクロソームの薬物標準を加えたその後の研究（表６）では、混合物の半減期が８．７分、固有クリアランスが２６７ｍｉｃｒｏＬ／分／ｍｇの値になり、混合物が初回通過代謝の影響を受けることを示した。一般的に、ＣＮＳ活性化合物は低い値から中位の値の固有クリアランス率を有する経口がある（ＣＬｉｎｔ≦１００ｍｉｃｒｏＬ／分／ｍｇ）（Wager他、’１０）。１３のＣＮＳ活性薬物のヒト肝ミクロソーム安定性データは、平均半減期が５１±２９分であった（Orbach、’９９）。したがって、化合物ＩＩが初回通過代謝を改善するための妥当な目標は、Ｔ１／２＞３０分及びＣＬｉｎｔ≦１００ｍｉｃｒｏＬ／分／ｍｇとなる。化合物ＩＸａ、ＩＸｂは、表８に示すように特定の既知の薬物と比較して同等の肝安定性を呈した。
[0364]
実施例８：Ａベータ１−４２オリゴマー結合及びシナプス消失アッセイ
[0365] 本アッセイでは、Ａベータオリゴマーを培養物中の成熟１次ニューロンと接触させ、その結合を免疫組織化学（抗Ａベータ抗体）で判定し、画像処理で数量化した。神経炎上の標識付けした点の数を数えることにより、神経樹状突起中のＡベータの量を評価する。Ａベータオリゴマーは、１次培養物中に海馬ニューロンの有意なパーセンテージ（３０〜５０％）で存在するシナプス後ニューロンに飽和状態で（Ｋｄ約４００ｎＭ；Lauren, 2009）、且つ高い親和性で結合することが知られ（Lacor他、2004；Lambert他、2007）、このことは、アルツハイマー病患者の脳におけるＡベータ結合の観察結果と良好な相関を示す（Lambert他、2007）。この標識付けはシナプスに関連し、シナプス後骨格タンパク質ＰＳＤ−９５と共存する（Lacor他、’０４）。Ａベータオリゴマーは、脳切片のヒト海馬ニューロン中で１８％と報告された（Schef他、2007）シナプス消失の仲介を実行し、長期残留記憶（ＬＴＰ）を阻害することも知られている。シナプスの数は、このアッセイで免疫蛍光検査で数量化することもできる。結合アッセイの同様の手順が文献に見られる。例えばLook GC.他の、「Discovery of ADDL--targeting small molecule drugs for Alzheimer's disease」（Curr Alzheimer Res. 2007 Dec;4(5):562-7. Review）を参照されたい。
[0366] ニューロン表面に結合したＡベータの量の測定を、以下の機序のうち１つ又は複数を介して作用する化合物を識別するための２次スクリーンとして使用することができる。すなわち、神経表面に結合するＡベータオリゴマーを妨害するか、オリゴマー自体の変更を実行（逆作用又はオリゴマー分裂）することによってＡベータの効果を遮断するか、又はオリゴマーが結合する表面受容体を変更すること（アロステリック修飾又は古典的受容体拮抗作用）である。これらの化合物を、下流シグナル伝達事象に作用する化合物と区別することもできる。したがって、このアッセイは、ニューロンに対するＡベータオリゴマーの非致死的効果を特徴とする疾病状態にとって適切であり、本発明の発明者が臨床的に適切な化合物を識別するために使用するスクリーニングカスケードの一部を形成する。重要なことは、本明細書で開示する化合物の一つ、すなわち化合物ＩＩが、膜輸送アッセイ及びこの結合／シナプス消失アッセイで活性であり、アルツハイマー病の２つの異なる遺伝子組み換えモデルで、及び誘発モデルでも活性であることが判明したことである。したがって、膜輸送アッセイばかりでなくこれも、臨床的に適切な化合物の識別に有用であり、インビボの結果に予測値を有するようである。このアッセイの予測妥当性は、本発明の範囲外の化合物を使用して化合物特性を予測する能力を実証することにより確認されている。
[0367] １次海馬ニューロン培養物を、上記膜輸送アッセイのように設け、（１０−８〜３０マイクロモルの濃度の）化合物ＩＩをプレートに添加し、今後試験すべき他の化合物を（１０−８〜３０マイクロモルの濃度で）添加して、その後に飽和結合に到達する濃度のＡベータ１−４２オリゴマー含有製剤を添加した。試験する化合物での前処理は１時間かかり、７０ｕＬの最終濃縮物中にＡベータオリゴマーを添加するか、オリゴマーがない（ビヒクルのみの）状態にし、その後にさらに２３時間インキュベートした。
[0368] プレートを、リン酸緩衝食塩水中で３．７％のパラホルムアルデヒドで固定し、次にプレートをＰＢＳで３回、５分ずつ洗浄した。プレートは、ＰＢＳ中の５％のヤギ血清及び０．５％のTriton X-100中で１時間のＲＴにて遮断した。１次抗体（抗−ＭＡＰ２ポリクローナル、Millipore #AB5622及び抗ベータアミロイド６Ｅ１０モノクローナル、Covance #SIG-39300、１マイクログラム／ｍＬ、及びウサギポリクローナル抗シナプトフィジン、Anaspec、０．２マイクログラム／ｍＬ）を５％のヤギ血清中でＰＢＳで１：１０００に希釈した。１次抗体を４℃で一晩インキュベートした。次にプレートをＰＢＳで３回、５分ずつ洗浄した。２次抗体（Alex Flor 488ポリクローナル、Invitrogen #A11008及びAlexa Flor 647モノクローナル、Invitrogen #A21235）を、５％のヤギ血清中でＰＢＳで１：１０００に希釈した。２次抗体を１時間のＲＴでインキュベートした。プレートをＰＢＳで１回洗浄した。次に、ＤＡＰＩ（４’，６−ジアミジノ−２−フェニルインドール、Invitrogen）を０．０３ｕｇ／ｕＬで適用し、５分のＲＴでインキュベートして、次にＰＢＳで洗浄した。結果は、予想されるように、Ａベータオリゴマーが、以下で説明するように調製して、使用する製剤に応じて３又は１μＭで投薬した場合、赤い着色料で明らかになるようにシナプスにてニューロンに結合することを示す。早期アルツハイマー病のヒトでは、海馬のシナプス数は年齢相応の正常な認知の個体と比較して１８％減少していることが示されており（Scheff他、’０７）、この結果もこのアッセイでは、蛍光点の、したがってシナプス数の２０％回帰によって視覚化することができる。しかし、化合物ＩＩ（１５ｕＭ）が同時存在すると、Ａベータ結合が基本的に対照標準のレベルまで減少し、緑の蛍光が影響されず、シナプス数が減少しなかったことを示す。図３Ａ〜図３Ｆを参照されたい。図３ＡのパネルＡでは、Ａベータ４２オリゴマーがシナプス後突起に結合し、図３ＡのパネルＢはシナプス前棘が１位ニューロン中のシナプトフィジンで標識付けされることを示す（２１ＤＩＶ）。図３ＡのパネルＣ及びＤは、ＩＸａ、ＩＸｂを培養物に添加した場合の、基本的に対照標準のレベルのシナプス後棘及びシナプスをそれぞれ示す。図３Ｃの棒グラフで量的に示すように、単独で添加されたＡベータ４２オリゴマーは、ビヒクルのみの場合（１番目の棒）と比較して、２４時間後に（計算値で）シナプトフィジン点の密度に２０％の減少を引き起こした（４番目の棒）。この消失は化合物ＩＩ又はＩＸａ、ＩＸｂ（５番目又は６番目の棒）によって逆転し、この結果は統計的に有意であった。Ａベータオリゴマーが存在しない状態では、化合物ＩＸａ、ＩＸｂも化合物ＩＩもシナプス数（網かけした棒）に影響せず、対照標準（ビヒクルのみ）と同等のレベルを維持する。目盛り棒＝２０ｕｍ。ｐ＜０．００１、ＡＮＯＶＡ。図３Ｄ（ｐ＜０．００１、ＡＮＯＶＡ）も棒グラフであり、Ａベータ点で計算したままのＡベータ結合強度は、化合物ＩＩ又はＩＸａ、ＩＸｂの存在下では１８％低下することを示すが、それでもこの減少は、この化合物の存在下でシナプス数が対照標準のレベルに到達できるのに十分である。
[0369] また、点状シナプスＡベータオリゴマー結合は、化合物ＩＸａとＩＸｂの混合物の存在下で、濃度依存の状態で３８％低下し、ＩＣ５０は１．２μＭである（データは示さず）。点強度のヒストグラムにより、正常な２頂結合集団（明るい点があるニューロン、及びそれほど明るくない点がある集団）は、薬物の存在下で左側にシフトすることが明白である（データは示さず）。Ａベータオリゴマー結合の部分阻害は、ＬＴＰ機能を１００％復活させると報告されている（Strittmatter SM他、「Cellular Prion Protein Mediates Impairment of Synaptic Plasticity by Amyloid-Beta oligomers」（Nature (2009) 457(7233:1128-32）））。さらに、図３Ｃに示すように、Ａベータオリゴマー（４番目の棒）は、２４時間後のシナプトフィジン点の密度にビヒクル処理（１番目の棒）と比較して２０％の低下を引き起こし、これは５μＭの化合物ＩＸａとＩＸｂの混合物によって逆転した（５番目の棒）。Ａベータが存在しない状態（２番目の棒）で、化合物ＩＸａとＩＸｂの混合物はシナプス数に影響しない。Ａベータオリゴマーはシナプス数に１８．２％の減少を引き起こし、５μＭの化合物ＩＸａ、ＩＸｂ又はＩＩによってこの消失の１００％が解消される。化合物ＩＸａとＩＸｂの混合物は、Ａベータで標識付けした点の密度に１７．７％の低下を引き起こし（図３Ｄ）、ＩＣ５０は１．２１ｕＭである。
[0370] ＤＡＰＩで視覚化した核は、正常な形態を呈し、神経変性が存在しないことを示した。この手順は、式Ｉ〜ＩＸに含まれる化合物から選択された追加の試験化合物、さらに以上でシグマ−２リガンドと説明された他の化合物で繰り返される。
Ａベータオリゴマー製剤：
[0371] ヒトアミロイドペプチド１−４２を、品質管理分析を条件としたロットの選択で、California Peptideから入手した。Ａベータ１−４２オリゴマーは、上述したように公表された方法に従い作成した。［例えばDahlgren他の、「Oligomeric and fibrillar species of amyloid-beta peptides differentially affect neuronal viability」（J Biol Chem. 2002 Aug 30;277(35):32046-53. Epub 2002 Jun 10.）、LeVine H. 3rdの、「Alzheimer's beta-peptide oligomer formation at physiologic concentrations」（Anal Biochem. 2004 Dec 1;335(1):81-90）、Shrestha他の、「Amyloid beta peptide adversely affects spine number and motility in hippocampal neurons」（Mol Cell Neurosci. 2006 Nov;33(3):274-82. Epub 2006 Sep 8）、Puzzo他の、「Amyloid-beta peptide inhibits activation of the nitric oxide/cGMP/cAMP-responsive element-binding protein pathway during hippocampal synaptic plasticity」（J Neurosci. 2005 Jul 20;25(29):6887-97）、Barghorn他の、「Globular amyloid beta-peptide oligomer - a homogenous and stable neuropathological protein in Alzheimer's disease」（J Neurochem. 2005 Nov;95(3):834-47. Epub 2005 Aug 31）、Johansson他の、「Physiochemical characterizati
on of the Alzheimer's disease-related peptides A beta 1-42 Arctic and A beta 1-42wt」（FEBS J. 2006 Jun;2 73(12):2618-30）を参照されたい。］さらに脳由来のＡベータオリゴマーである（例えばWalsh他の、「Naturally secreted oligomers of amyloid beta protein potently inhibit hippocampal long-term potentiation in vivo」（Nature (2002). 416,535-539）、Lesne他の、「A specific amyloid-beta protein assembly in the brain impairs memory」（Nature. 2006 Mar １6;440(7082):352-7）、Shankar他の、「Amyloid-beta protein dimers isolated directly from Alzheimer's brains impair synaptic plasticity and memory」（Nat Med. 2008 Aug;14(8):837-42. Epub 2008 Jun 22）を参照されたい。］オリゴマー製剤の品質管理は、オリゴマーのサイズ範囲及び相対的濃度を判定するウェスタン法と、毒性がない開口分泌の加速を確認するＭＴＴアッセイとで構成される。毒性は、画像ベースの各アッセイで、ＤＮＡ結合着色料ＤＡＰＩ（Invitrogen）で視覚化した核形態の数量化により監視した。フラグメント化した核は、後期ステージのアポトーシスと見なされ、試験は拒絶される（Majno及びJoris、「Apoptosis, oncosis, and necrosis. An overview of cell death」（Am J Pathol 1995;146:3-16））。ニューロン上で標準的な濃度で普通ではないペプチドのサイズ範囲又は重大な毒性を生じるペプチドのロットは拒絶される。
対照標準
[0372] オリゴマー製剤での抗Ａベータ抗体６Ｅ１０の前吸着は、用量依存式に（７．８４×１０−６で）シナプス結合を阻害し、正の対照標準として使用される。抗体は１：１０００（１マイクログラム／ｍＬ）で使用した。シナプス消失アッセイの場合、ＮＭＤＡ拮抗物質ジゾシルピン（ＭＫ−８０１）を、８０ｕＭで正の対照標準として使用する。
画像処理
[0373] 画像は、Neuronal Profilingアルゴリズムを使用し、Cellomics VTI自動顕微鏡プラットホームで捕捉し、解析した。統計解析のために、不等分散とのTukey-Kramer対比較を使用した。
ウェスタンブロット
[0374] Ａベータ１−４２を含有するサンプルを、非還元レーンマーカサンプル緩衝剤（Pierce #1859594）で希釈した（１：５）。３０マイクロリットル（μＬ）のサンプルを、１８個のウェルが予備成形された４〜１５％のトリス−ＨＣｌゲル（BIORAD #345-0028）に装填した。１２５ボルト（Ｖ）でトリス−グリシン緩衝剤を使用し、BIO-RAD Critdan予備成形ゲルシステム中で電気泳動を９０分間実施した。ゲルを、トリス−グリシン／１０％メタノール緩衝剤中の０．２μＭのニトロセルロース膜上に３０Ｖで１２０分間ブロットした。膜をＰＢＳ溶液中で５分間煮沸し、ＴＢＳ／５％乳溶液で一晩、４℃で遮断した。膜を、ＴＢＳ／１％乳溶液中に１０μｇ／ｍＬまで希釈した６Ｅ１０−ＨＲＰ（Covance #SIG-39345）で１時間、室温でプローブ探索した。膜を３回、毎回ＴＢＳ／０．０５％のtween-20の溶液で４０分間洗浄し、ＥＣＬ試薬（BIO-RAD #162-0112）で５分間現像した。Alpha Innotech FluorChem Q定量撮像システムで画像収集を実施し、Alphaview Qソフトウェアで解析した。
活性
[0375] 化合物ＩＩは、結合アッセイにより、ニューロンに対するＡベータオリゴマーリガンドの結合を約２５％、部分的に遮断することが示され、これらの本明細書で詳細に開示した化合物から選択した化合物は、それを示すことが予想される。
[0376]
実施例９：恐怖条件付けアッセイ
[0377] 恐怖条件付けとして知られる記憶依存性の挙動タスクの動物モデルで、化合物ＩＩを試験した。試験プロトコルは、公開されたプロトコルに基づいて設計した（例えばPuzzo D、Privitera L、Leznik E、Fa M、Staniszewski A、Palmeri A、Arancio O、「Picomolar amyloid-beta positively modulates synaptic plasticity and memory in hippocampus」（J Neurosci. 2008 Dec 31 ;28(53):14537-45.）を参照されたい）。文脈的記憶の形成は、海馬などの中葉側頭葉構造の完全性に依存する。このアッセイでは、特定の無音状況（条件付き刺激；ＣＳ）は、嫌悪イベント、この場合は軽度のフットショック（条件なし刺激；ＣＳ）を伴うことを記憶するように、マウスを訓練した。良好な学習を示す動物は、同じ状況に戻すとすくみ反応の増加を表現する。このすくみは、新規の文脈条件では存在しない。この文脈条件におけるすくみの増大は、動物に強度の海馬依存性記憶形成があることを示す。恐怖条件付けで試験した記憶は、可溶性Ａβの上昇に敏感である。化合物ＩＩは、膜輸送に対するＡベータオリゴマー仲介の効果を停止するのに有効であった。Ａベータオリゴマーの投与前に動物に投与した場合、化合物ＩＩは用量依存的に記憶に対するオリゴマーの効果を遮断した。化合物は、２ピコモルの用量で、オリゴマー仲介の記憶欠損を完全に遮断した。
[0378] 実際、図４に示すように、化合物ＩＩは記憶におけるＡベータオリゴマー誘発欠損を完全に除去した（黒い棒）が、単独で投薬した場合は記憶に影響しなかった（網かけ棒）。Ａベータオリゴマーのみの効果を赤い棒で示す。また、図５に示すように、化合物ＩＸａとＩＸｂの混合物は同様の結果を提供した。この挙動的有効度により、膜輸送アッセイが、オリゴマーに引き起こされる挙動記憶消失の治療にどの化合物が有効であるかを予想できることが実証される。記憶の恐怖条件付けモデルを本明細書で説明するように実施した。いかなる用量でも、回避行動の変化は観察されなかった。したがって、膜輸送アッセイにおけるこの化合物の能力と、恐怖条件付けアッセイにおけるその能力との間に相関があり、後者は記憶消失の指標となる。表２に列挙した化合物は、恐怖条件付けアッセイで活性になり、したがって記憶消失の処置に有効であると示されることが予想される。恐怖条件付けモデルにおける化合物の能力と、記憶消失の処置におけるその有用性との相関は、文献で確立されている（Delgado MR、Olsson A、Phelps EA、「Extending animal models of fear conditioning to humans」（Biol. Psychol. 2006 Jul;73(1):39-48））。
実施例１０．ラット、アカゲザル及びヒトの死後脳サンプルでのオートラジオグラフィ研究
[0379] シグマ−２及びシグマ−１受容体リガンドの神経学及び薬理学的プロファイリングのためのオートラジオグラフィ映像研究を、Xu他（２０１０）によって以前に報告されているプロトコルを修飾して実施した。参照により本明細書に組み込まれているXu J、Hassanzadeh B、Chu W、Tu Z、Vangveravong S、Tones LA、Leudtke RR、Perlmutter JS、Mintun MA、Mach RHの、「[3H]4-(Dimethylamino)-N-[4-(4-(2-methoxyphenyl)piperazin-1-yl)butyl]benzamide, a selective radioligand for dopamine D(3) receptors. II. Quantitative analysis of dopamine D3 and D2 receptor density ratio in the caudate-putamen」（Synapse 64: 449-459(2010)）。参照により本明細書に組み込まれているXu J、Tu Z、Jones LA、Wheeler KT、Mach RHの、「[3H]N-[4-(3,4-dihydro-6,7-dimethoxyisoquinolin-2(1 H)-yl)butyl]-2-methoxy-5-methylbenzamide: a Novel Sigma-2 Receptor Probe」（Eur. J. Pharmacol, 525: 8-17 (2005)）の方法により、標識付けしたＲＨＭ−１を入手した。
[0380] ラット、アカゲザル及び死後のヒトの脳から厚さ２０μＭの脳切片を、Micromクリオトームを使用して切断し、スーパフロストとガラススライド（Fisher Scientific、ペンシルベニア州ピッツバーグ）に載せ、本研究には大脳皮質及び海馬の脳領域を通る連続切片を使用した。脳切片は、シグマ−２受容体の分布を撮像するためにシグマ−１受容体遮断（＋）−ペンタゾシンが存在する状態で、５ｎＭのシグマ−１受容体プロファイリング用の［３Ｈ］（＋）−ペンタゾシン、４ｎＭのシグマ−２受容体特徴付け用の［３Ｈ］ＲＨＭ−１のみ、１０ｎＭのＤＴＧ及び［３Ｈ］ハロペリドールでインキュベートし、放射リガンドで３０分間インキュベートした後、脳切片含有ガラススライドを１分間ずつ５回、氷冷緩衝剤で洗浄した。
[0381] スライドを乾燥させ、自由側を銅箔テープでコーティングすることにより導電性にし、次に気体検出器Beta Imager 2000Z Digital Beta Imaging System（Biospace、フランス）のガス室［アルゴンとトリエチルアミンの混合物（Sigma-Aldrich、米国）］に入れた。気体が十分に混合し、均質な状態に到達した後、高品質の画像が観察されるまで、２４時間〜４８時間、さらに曝露した。総放射能定量分析のために、すなわちｃｐｍ／ｍｍ２〜ｎＣｉ／ｍｇ組織に変換するために、同時に基準として［3H］Microscale（American Radiolabeled Chemicals, Inc.、ミズーリ州セントルイス）で計数した。解剖学的関心領域（ＲＯＩ）に関して、すなわち皮質及び海馬の領域の定量的放射能摂取量（ｃｐｍ／ｎｌｌｎ２）を得るために、プログラムBeta-Image Plus（BioSpace、フランス）で定量分析を実施した。対応する放射リガンドの比放射能及び標準的[3H]Microscaleからの較正曲線に基づき、結合密度をｆｍｏｌ／ｍｇ組織に正規化した。これら４つの放射リガンド、すなわち［3H］（＋）−ペンタゾシン、［3H］ＲＨＭ−１、［３Ｈ］ＤＴＧ及び［３Ｈ］ハロペリドールに関する定量オートラジオグラフィを使用して、結合部位に対して競合する候補化合物の一連の希釈物（１０ｎＭ、１００ｎＭ、１，０００ｎＭ及び１０，０００ｎＭ）を試験し、次に特異的結合（％対照標準）を分析して、皮質及び海馬の領域（歯状回、海馬ＣＡ１及びＣＡ３）における結合親和性を導出した。
[0382] シグマ−１及びシグマ−２受容体のオートラジオグラフィを、それぞれ図８Ａ及び図８Ｂに示す。図６Ｃは、（Ａ）正常な患者、レビー小体型認知症（ＤＬＢ）患者、又はアルツハイマー病（ＡＬ）患者のヒト前頭皮質切片の［３Ｈ］−（＋）−ペンタゾシン（シグマ−１受容体リガンド）のオートグラフィ、及び（Ｂ）対照標準と比較した特異的結合のグラフを示す。図６Ａに示すように、シグマ−１受容体は正常な対照標準と比較して、アルツハイマー病及び場合によってはＤＬＢで統計的に下方制御される。この所見は、早期アルツハイマー病でシグマ−１受容体の密度が低下したことを報告したMishina他の所見を裏付ける。Mishina他、２００８、「Low density of sigma 1 receptors in early alzheimer's disease」（Ann. Nucl Med 22: 151-156）。図６Ｂは、（Ａ）正常な患者、レビー小体型認知症（ＤＬＢ）患者、又はアルツハイマー病（ＡＬ）患者のヒト前頭皮質切片の［１２５Ｉ］−ＲＨＭ−４（シグマ−２受容体リガンド）のオートグラフィ、及び（Ｂ）対照標準と比較した特異的結合のグラフを示す。シグマ−２受容体は、ＡＤでは統計的に下方制御されていない。図６Ｃは、（Ａ）サルの前頭皮質、サルの海馬又はヒトの側頭皮質の１８．４ｎＭの［３Ｈ］−ＲＨＭ−１がシグマ−２リガンドに置換されること、及び（Ｂ）それぞれ１μＭのシラメシン及び化合物ＩＸＡ、ＩＸＢ及びＪが存在する、及び存在しない状態での［３Ｈ］−ＲＨＭ−１の結合密度のグラフを示す。シラメシン及び化合物ＩＸＡ、ＩＸＢ及びＩＩは、標的組織中で［３Ｈ］−ＲＨＭ−１を部分的に置換する。
実施例１１．ＭＴＳアッセイ：様々なシグマ−２リガンドの作用物質又は拮抗物質活性の判定
[0383] 以下に示す化合物の細胞毒性を、Cell Titer９6 Aqueous One Solution Assay（Promega、ウィスコンシン州マディソン）を使用して判定した。簡潔に言うと、シグマ−２受容体選択的リガンドで処置する前日に、MDA-MB-435又はMDA-MB231又はSKOV-3細胞をウェル当たり細胞２０００個の密度で９６ウェルのプレートに接種した。２４時間処置した後、Cell Titer 96 AQueous One Solution Reagentを各ウェルに加え、プレートを３７℃で２時間インキュベートした。プレートをVictor3プレート読み取り装置（PerkinElmer Life and Analytical Sciences、コネチカット州シェルトン）で４９０ｎｍにて読み取った。ＥＣ５０値は、未処置細胞に対して細胞生存度を５０％阻止するために必要なシグマリガンドの濃度と定義され、各細胞系の用量応答曲線から判定された。作用物質としてシラメシンを認めた。シグマ−２リガンドの作用物質及び拮抗物質を、以下のように定義した。すなわち、シグマ−２リガンドのＥＣ５０がシラメシンのＥＣ５０の２倍未満の場合、このシグマ−２リガンドを作用物質と見なす。シグマ−２リガンドのＥＣ５０がシラメシンのＥＣ５０の２倍と１０倍の間である場合、このシグマ−２リガンドを部分作用物質と見なした。シグマ−２リガンドのＥＣ５０がシラメシンのＥＣ５０の１０倍より大きい場合、このシグマ−２リガンドを拮抗物質と見なす。研究に使用するシグマ−２リガンドは、作用物質（シラメシン及びＳＶ１１９）、部分作用物質（ＷＣ２６）、拮抗物質（ＲＨＭ−１）、及び候補化合物（ＩＩ及びＩＸａ、ＩＸｂ）である。結果を図９Ａに示す。図７Ａからのデータを表９に示す。
[0384] ニューロン培養物を様々な濃度のシグマ化合物で２４時間処置し、ビヒクルと比較して核強度を測定した。シグマ−２作用物質（シラメシン、ＳＶ−１１９、ＷＣ−２６）は、試験濃度で核強度を低下させなかったシグマ−２拮抗物質（ＲＨＭ−１、ＩＸａ、ＩＸｂ及びＩＩ）とは対照的に、ニューロン中に甚大な異常核形態を引き起こした。したがって、シグマ−２受容体作用物質は、ニューロン及び癌細胞にとって細胞毒性であったが、シグマ−２受容体拮抗物質は毒性ではなく、さらに、シグマ−２受容体作用物質が引き起こした細胞毒性を遮断した。
実施例１２：カスパーゼ−３アッセイ。シグマ−２リガンドの作用物質又は拮抗物質活性の判定。
[0385] 本明細書で説明するように、Xu他はＰＧＲＭＣ１タンパク質複合体を推定上のシグマ−２受容体結合部位であると識別した（Xu他、２０１１、Nature Commun. 2、論文番号３８０、参照により本明細書に組み込まれている）。シグマ−２受容体作用物質は、カスパーゼ−３依存の細胞死を誘発することができる。Xu他（２０１１）は、ＰＧＲＭＣ１がシグマ−２受容体作用物質ＷＣ−２６によるカスパーゼ−３活性を調節する能力を検査する機能アッセイを開示している。
[0386] Ａベータオリゴマーは、低レベルのカスパーゼ−３活性を引き起こし、ＬＴＤに至る。高レベルのＡベータオリゴマー及びカスパーゼ−３活性は細胞死につながる（Li 他、２０１０；Olsen及びSheng、２０１２）。本明細書で、シグマ−２受容体作用物質（ＳＶ−１１９、シラメシン）が腫瘍細胞及びニューロン中でカスパーゼ−３を活性化することを実証した。例えば図８Ａ及び図８Ｂを参照されたい。シグマ−２受容体拮抗物質ＲＨＭ−１は腫瘍細胞中の活性を阻害する（図８Ａ）が、この実験では、ニューロン中の作用物質ＳＶ−１１９による活性化を遮断することができなかった（図８Ｂ）。試験化合物ＩＩ及びＩＸａ、ＩＸｂ（全て以下で示すようにシグマ２受容体拮抗物質である）は、腫瘍細胞中のカスパーゼ−３の活性化を阻害し、ニューロン中のカスパーゼ−３のシグマ−２受容体作用物質ＳＶ−１１９活性を遮断することができた。したがって、試験化合物ＩＩ及びＩＸａ、ＩＸｂは、本実施例で実証したように、カスパーゼ−３アッセイでは腫瘍細胞及びニューロン中でシグマ−２受容体拮抗物質として作用した。
[0387] Caspase-3 Colorimetric Activity Assay Kit（Milipore、マサチューセッツ州ビレリカ）を使用し、製造業者のプロトコルに従って、シグマ−２受容体リガンドによる内在性カスパーゼ−３の活性を測定した。簡潔に言うと、ＭＤＡ−ＭＢ４３５又はＭＤＡ−ＭＢ２３１細胞を０．５×１０６個の細胞、１００ｍｍの皿で平板培養した。平板培養後２４時間で、シグマ−２リガンドを培養皿に添加し、カスパーゼ−３活性を誘発した。シグマ−２リガンドの最終濃度はそのＥＣ５０であった。処置後２４時間で、細胞を回収し、３００ｕＬの細胞溶解緩衝剤に溶解させ、１０，０００×ｇで５分間遠心分離した。上澄みを採取し、カスパーゼ−３基質、すなわちＤＥＶＤ−ｐＮＡで２時間、３７℃でインキュベートした。タンパク質濃度は、Ｄｃタンパク質アッセイキット（Bio-Rad、カリフォルニア州ハーキュリーズ）を使用して判定した。その結果の遊離ｐＮＡを、Victor３マイクロプレート読み取り装置（PerkinEliner Life and Analytical Sciences、コネチカット州シェルトン）を使用し、４０５ｎｍで測定した。試験したリガンドには、シグマ−２作用物質（シラメシン、ＳＶ１１９、ＷＣ２６）、及びシグマ−２拮抗物質、ＲＨＭＷＵ−Ｉ−１０２（ＲＨＭ−１）、及び候補化合物（ＩＩ及びＩＸａ、ＩＸｂ）が含まれた。カスパーゼ３を活性化したリガンドを作用物質と見なし、カスパーゼ３を活性化しなかったリガンドを拮抗物質と見なした。図８Ａに示すように、シグマ−２作用物質シラメシンはカスパーゼ−３活性を誘発し、シグマ−２拮抗物質ＲＨＭ−１及び候補化合物ＩＩ及びＩＸａ、ＩＸｂはカスパーゼ−３活性を誘発しなかった。図８Ｂはシグマ−２作用物質ＳＶ−１１９によるカスパーゼ−３の活性化を示し、これは化合物ＩＸａ、ＩＸｂ及びＩＩによって遮断される。化合物ＩＸａ、ＩＸｂ及びＩＩは、癌細胞及びニューロンの両方でシグマ−２拮抗物質のように挙動した。
実施例１３．治療表現型
[0388] 幾つかの実施形態では、本開示は挙動有効性を予測するインビトロアッセイのプラットホームを提供する。（１）高親和性でシグマ−２受容体に選択的に結合し、（２）ニューロン中で機能拮抗物質として作用し、Ａβ誘発膜輸送欠損を遮断するという挙動効力を有するように予測される化合物は、Ａβ誘発シナプス消失を遮断し、Ａベータオリゴマーが存在しない状態で輸送又はシナプス数に影響しない。インビトロアッセイにおけるこの活性パターンを、「治療表現型」と呼ぶ。Ａベータオリゴマーが存在しない状態で正常な機能に影響せず、成熟ニューロン中でＡベータオリゴマーの効果を遮断するシグマ−２受容体拮抗物質の能力が、治療表現型の１つの基準である。オリゴマーが存在しない状態で輸送又はシナプス数に影響する化合物は、挙動的に有効ではない。正常な輸送に影響したり、シナプス数を変更したりせずに、オリゴマーを選択的に遮断する化合物のみが、Ａベータオリゴマー誘発記憶消失の予防及び処置に挙動的に有効である。一実施形態では、インビトロアッセイのプラットホームは挙動効力を予測することができる。したがって、プラットホームアッセイにおけるこの活性パターンは治療表現型である。
例えば、表１０Ａを参照されたい。
[0389] 要するに、シグマ−２受容体に親和性が高く（好ましくは約６００ｎＭ未満、約５００ｎＭ未満、約４００ｎＭ未満、約３００ｎＭ未満、約２００ｎＭ未満、約１５０ｎＭ未満、約１００ｎＭ未満、又は約７０ｎＭ未満のＫｉ）、シグマ受容体に対して他の非シグマＣＮＳ又は標的受容体と比較して約２０倍より大きい、約３０倍より大きい、約５０倍より大きい、約７０倍より大きい、又は好ましくは１００倍より大きい選択性を有し、脳浸透性及び良好な代謝及び／又は血漿安定性などの良好な薬物様特性を有し、治療表現型を保有するシグマ−２拮抗物質は、挙動効力を有すると予測され、必要とする患者でＡベータオリゴマー誘発シナプス不全の処置に使用することができる。
[0390] 経口生物学的利用能を有すると予想され、インビトロアッセイで特徴付けられた幾つかの化合物ＩＩ類似体の機能的ニューロン表現型を、図１０Ｂに示す。
実施例１４：インビトロ毒性
[0391] 代表的なシグマ−２拮抗物質ＩＩ及びＩＸａ、ＩＸｂは、インビトロでの急性又は慢性投薬でニューロン又はグリア毒性を誘発しなかった。シグマ−２受容体拮抗物質は、膜輸送におけるＡベータオリゴマー誘発の変化を解消又は軽減した。オリゴマーがない投薬の場合、膜輸送に対する化合物の重大な効果は発生しなかった。ＥＣ５０濃度の１０倍（最大５０μＭのＩＩ又はＩＸａ、ＩＸｂ）で３日間試験した場合に、ニューロン数、グリア数、核のサイズ、核の形態、神経突起の長さ、細胞骨格の形態に対する毒性はなかった。表１１を参照されたい。
[0392]
[0393] 幾つかの標準的アッセイで化合物ＩＩのインビトロ毒性を試験した。インビトロ毒性研究を試験すると、１０μＭにて遺伝毒性（ＡＭＥＳ、小核、細菌細胞毒）がないことが明白になる。１０μＭ（受容体ｘにおける親和性の１００倍）における６６５のＨｅｐＧ２毒性は、ＨｅｐＧ２腫瘍細胞系の化合物親油性又は受容体の過剰発現によるものであろう。ＣＹＰ４５０酵素２Ｄ６、３Ａ４、及び２Ｃ１９の部分阻害（４６〜７３％）が１０ｕＭで生じた。１００ｎＭで中位のｈＥＲＧ阻害（２４％）が見られた。化合物ＩＩはＰＧＰにて非常に弱い（ＩＣ５０＞３０ｕＭ）活性を呈した。
実施例１５：膜輸送アッセイにおける化合物ＩＩの鏡像異性体の分離及び活性
[0394] 化合物ＩＩをその（＋）鏡像異性体と（−）鏡像異性体に分離した。ラセミ混合物を、キラルカラムＣＨＩＲＡＬＰＡＫ ＡＤ−Ｈ（シリカゲルでコーティングしたアミローストリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）；４．６×２５０ｍｍ）に適用した。サンプルを１５マイクロリットルの体積のカラムに注入した。溶離剤は、２５℃で１ｍＬ／分の流量のＨｅｘａｎｅ／ＥｔＯＨ／ＴＥＡ（９５／５／０．１）であった。２つの鏡像異性体を別個のピークに分離した。（＋）鏡像異性体は、約１６分にて第１のピークで溶離し、（−）鏡像異性体は約２０分で溶離する第２のピークで溶離した。鏡像異性体は少なくとも純度９８％であった。（＋）鏡像異性体は＋１０．１（ＭｅＯＨ中で約１．８０）の比旋光度を有し、（−）鏡像異性体は−７．２（ＭｅＯＨ中で約１．８０）の比旋光度を有していた。（＋）鏡像異性体は、実施例６で説明した膜輸送アッセイで、（−）鏡像異性体より効能が高かった。１つのサンプルでは、膜輸送アッセイでアミロイドベータ誘発欠損を阻害する上で、（＋）鏡像異性体は５．６μＭのＥＣ５０を有し、（−）鏡像異性体は１０．９μＭのＥＣ５０を有する。
実施例１６．経口利用可能な化合物の挙動効力−遺伝子組み換えアルツハイマー病マウスモデルの記憶欠損の改善
[0395] ＡＤのＴＧモデルとして、オスのｈＡＰＰ Ｓｗｅ／Ｌｄｎ遺伝子組み換え（Ｔｇ）マウスを使用した。ビヒクル、１０又は３０ｍｇ／ｋｇ／日のＣＢ又はＣＦで５．５カ月経口処置した遺伝子組み換えマウス、さらにビヒクル処置した非遺伝子組み換え同腹子を、標準の恐怖条件付けパラダイムにかけた。ビヒクルで５．５カ月経口処置した９月齢のオスのビヒクル処置ｈＡＰＰ Ｓｗｅ／Ｌｄｎ遺伝子組み換え（Ｔｇ）マウスは、文脈的恐怖条件付けにてビヒクル処置した非遺伝子組み換え同腹子に対して有意の記憶欠損を呈した。
[0396] 訓練の２４時間後に動物の連想記憶を試験すると、反復手段での２元（遺伝子型及び時間）ＡＮＯＶＡで、ビヒクル処置した遺伝子組み換えマウスと非遺伝子組み換えマウスとの間に合計すくみ時間の有意の差が検出されなかった。しかし、個々に計時した間隔でのすくみ反応のさらに敏感な分析は、遺伝子組み換えマウスは、ビヒクル処置した非遺伝子組み換え動物と比較して、１〜３分間の間隔中の能力が有意に低かったことを示す（マン・ホイットニーのＵ検定、ｐ＜０．０５）。この間隔中に、１０及び３０ｍｇ／ｋｇ／日のＣＢ（ｐ＜０．０５）及び３０ｍｇ／ｋｇ／日のＣＦ（ｐ＜０．００５）で処置した遺伝子組み換え動物は、ビヒクルと比較して能力が有意に改善された（マン・ホイットニーのＵ検定）。結果を図９に示す。ＣＢは両方の用量でＡＤマウスの記憶欠損を大幅に逆転させ、ＣＦは用量が高い方がＡＤマウスの記憶欠損を逆転させた。Ｔｇ動物を１０及び３０ｍｇ／ｋｇ／日のＣＢ又は３０ｍｇ／ｋｇ／日のＣＦで処置すると、それぞれ３９４±２８７ｎＭ、７９３±３２５ｎＭ、又は３３１±３７３ｎＭ（ＡＶＧ±ＳＤ）の測定脳濃度で欠損を改善する。経口利用可能な化合物の脳／谷血漿と脳／ピーク血漿の比率。
結果を表１２に示す。
[0397] したがって、化合物ＣＢ及びＣＦは両方とも経口生物学的利用能があり、慢性長期投与後に、高齢の遺伝子組み換えアルツハイマー病マウスのモデル動物で、相当の脳浸透を達成し、定着した記憶欠損を逆転させることができる。挙動の回避行動は観察されなかった。
[0398] ＣＢ及びＣＦは両方とも選択的、親和性が高いシグマ−２受容体拮抗物質化合物である。ＣＢ及びＣＦは両方とも、表１４に示すように高い親和性でシグマ−２及びシグマ−１受容体に結合する。脳受容体４０個のパネルに対して逆スクリーニングを実施し、結果は、表１３に示すようにＣＢ及びＣＦがシグマ受容体に対して高度に選択的であることを示した。
[0399] 用量１０ｍｇ／ｋｇ／日のＣＢでは、化合物の脳レベルがシグマ及びドーパミン輸送体のＫｉ以上になり、３０ｍｇ／ｋｇ／日の用量は、これらの値にＣａ＋＋ｃｈ及び５−ＨＴ輸送体を加えたものに相当する。その後の研究を使用して、この化合物の最低有効量を求めることができる。用量３０ｍｇ／ｋｇ／日のＣＦでは、化合物の脳レベルがシグマ受容体のみにとって選択的になり、したがって、シグマ受容体におけるその親和性が、これらの脳濃度の挙動効力を説明する。
合成実施例１：還元アミノ化による化合物の合成
[0400] バニリルアセトン（５．００ｇ、２７．０ｍｍｏｌ）をトルエン（２５０ｍＬ）に溶解させ、４−トリフルオロメチルベンジルアミン（４．７３ｇ、２７．０ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を窒素環境に維持し、ディーン−スターク蒸留により水を除去する還流で１６時間加熱した。この時点で、ディーン−スタークトラップを除去し、反応混合物を氷浴で０℃まで冷却した。水素化ホウ素ナトリウム（５ｇ）のメタノール（１００ｍＬ）溶液を、勢いよく攪拌しながら一部ずつ３０分間添加した。添加が終了すると、混合物を還流で１６時間加熱した。この時点で、反応混合物を室温まで冷まし、飽和重炭酸ナトリウム溶液（３００ｍＬ）に注入した。その結果の混合物を回転蒸発で濃縮し、水性残留物を水とクロロホルムに分割した。クロロホルム層を無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、次に濾過して濃縮した。次に、クロロホルム中に５％のアンモニア−メタノールの移動相を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィを使用して、生成物を精製した。生成物を含有する画分を化合させて濃縮し、次に高真空で一晩乾燥させ、薄茶色の油（６．７２ｇ、７４％）を提供した。1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.57 (d, J= 7.8 Hz, 2H), 7.43 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 6.82 (d, J = 7.3 Hz, 1H), 6.65 (m, 2H), 5.16-4.42 (br s, 2H), 3.90 (d, J = 13.7 Hz, 1H), 3.84 (s, 3H), 3.80 (d, J = 13.7 Hz, 1H), 2.76-2.70 (m, 1H), 2.67-2.55 (m, 2H), 1.84-1.77 (m, 1H), 1.69-1.63 (m, 1H), 1.17 (d, J = 6.3 Hz, 3H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3)δ: 146.7, 144.6, 143.9, 134.0, 129.1, 128.4, 127.5, 125.4, 125.3, 123.2, 120.8, 114.6, 111.0, 55.7, 52.1, 50.6, 38.8, 32.0, 20.1. MS (CI) m/z 353 (M+).
[0401] １Ｈ ＮＭＲの化学シフトの尺度は、例えば最大０．２ｐｐｍ変動することがある。１３Ｈ ＮＭＲの化学シフトの尺度は、例えば最大０．５ｐｐｍ変動することがある。分析質量スペクトルは、±０．３の実験誤差を有することがある。
純度の判定
生成物の純度をＨＰＬＣで測定した。２．２２分という保持時間の主要ピークは、純度が約８０％、８５％、９０％、又は９５％より高いことを示す。使用したＨＰＬＣの条件は以下の通りである。
ＨＰＬＣの条件：
移動相Ａ：水中に蟻酸アンモニウム１３．３ｍＭ／蟻酸６．７ｍＭ
移動相Ｂ：水／ＣＨ３ＣＮ（１／９、ｖ／ｖ）中に蟻酸アンモニウム６ｍＭ／蟻酸３ｍＭ
カラム：Synergi Fusion-RP 100A Mercury、２×２０ｍｍ、２．５ミクロン（Phenomenex、部品番号00M-4423-B0_CE）
勾配プログラム：ＲＴ＝２．２２分
[0402] 生成物の純度も１Ｈ ＮＭＲで測定し、これは純度が９０％又は９５％より高い単一の化合物であることを示した。本明細書で説明する合成は、合成すべき最終生成物に応じて修正することができる。
合成実施例２：還元アミノ化による化合物の合成
[0403] バニリルアセトン（５．００ｇ、２５．７ｍｍｏｌ）をトルエン（２５０ｍＬ）に溶解させ、４−クロロベンジルアミン（４．７３ｇ、２７．０ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を窒素環境に維持し、ディーン−スターク蒸留により水を除去する還流で１６時間加熱した。この時点で、ディーン−スタークトラップを除去し、反応混合物を氷浴で０℃まで冷却した。水素化ホウ素ナトリウム（５ｇ）のメタノール（１００ｍＬ）溶液を、勢いよく攪拌しながら一部ずつ３０分間添加した。添加が終了すると、混合物を還流で１６時間加熱した。この時点で、反応混合物を室温まで冷まし、飽和重炭酸ナトリウム溶液（３００ｍＬ）に注入した。その結果の混合物を回転蒸発で濃縮し、水性残留物を水とクロロホルムに分割した。クロロホルム層を無水硫酸ナトリウム上で乾燥させ、次に濾過して濃縮した。次に、クロロホルム中に５％のアンモニア−メタノールの移動相を使用するシリカゲルカラムクロマトグラフィを使用して、生成物を精製した。生成物を含有する画分を化合させて濃縮し、次に高真空で一晩乾燥させ、薄茶色の油（６．１６ｇ、７５％）を提供した。1H NMR (500 MHz, CDCl3)δ: 7.30-7.24 (m, 4H), 6.81 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 6.66-6.62 (m, 2H), 4.25 (br s, 2H), 3.82 (s, 3H), 3.82 (d, J = 13.2 Hz, 1H), 3.72 (d, J = 13.2 Hz, 1H), 2.73 (m, 1H), 2.66-2.51 (m, 1H), 1.86-1.78 (m, 1H), 1.72-1.63 (m, 1H), 1.62-1.51 (m, 1H), 1.17 (d, J = 6.3 Hz, 3H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3)δ: 146.6, 143.8, 133.9 132.8, 129.9, 129.7, 128.6, 120.8, 114.5, 110.9, 55.8, 51.9, 50.2, 38.5, 31.9, 31.6, 29.7, 26.9, 22.6, 19.9. MS(MH+): m/z 320.
[0404] １Ｈ ＮＭＲの化学シフトの尺度は、例えば最大０．２ｐｐｍ変動することがある。１３Ｈ ＮＭＲの化学シフトの尺度は、例えば最大０．５ｐｐｍ変動することがある。分析質量スペクトルは、±０．３の実験誤差を有することがある。
純度の判定
[0405] 生成物の純度をＨＰＬＣで測定した。２．２２分という保持時間の主要ピークは、純度が約８０％、８５％、９０％、又は９５％より高いことを示す。使用したＨＰＬＣの条件は以下の通りである。
ＨＰＬＣの条件：
移動相Ａ：水中に蟻酸アンモニウム１３．３ｍＭ／蟻酸６．７ｍＭ
移動相Ｂ：水／ＣＨ３ＣＮ（１／９、ｖ／ｖ）中に蟻酸アンモニウム６ｍＭ／蟻酸３ｍＭ
カラム：Synergi Fusion-RP 100A Mercury、２×２０ｍｍ、２．５ミクロン（Phenomenex、部品番号00M-4423-B0_CE）
勾配プログラム：ＲＴ＝２．２２分
[0406] 生成物の純度も１Ｈ ＮＭＲで測定し、これは純度が９０％又は９５％より高い単一の化合物であることを示した。本明細書で説明する合成は、合成すべき最終生成物に応じて修飾することができる。
合成実施例３
[0407] ステップ１：４−（４−ヒドロキシ−３−メトキシ−フェニル）−ブタン−２−オン（３８．８ｇ、２００ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（６００ｍＬ）に、Ｔｉ（ＯＥｔ）４（１３６．９ｇ、６００ｍｍｏｌ）及び（Ｓ）−（−）−tert−ブチルスルフィンアミド（２９ｇ、２４０ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を７０℃で１６時間攪拌し、氷水で急冷して、ＥＡ（３×３００ｍＬ）で抽出し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、濃縮して粗生成物を獲得し、これをカラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ：３／１）で精製し、標題化合物２（３５ｇ、５９％）を与えた。
[0408] ステップ２：化合物２（１８ｇ、６０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（１８０ｍＬ）溶液に、０℃でＬ−セレクトライド（１８０ｍＬ、ＴＨＦ中に１．０Ｍ、１８０ｍｍｏｌ）を添加した。室温（ｒｔ）まで暖まるように、３時間反応できるようにした。ＴＬＣによる反応混合物の分析は、開始イミン２が完全に消費されたことを示した。次に、水を添加して溶液を急冷し、ＥＡ（３×２００ｍＬ）で抽出した。化合した有機相を鹹水で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥して、真空中で濃縮し、残留物を出して、これをカラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ：２／１）で精製して生成物にした。生成物をＰＥ／ＥＡ（１：１）での再結晶化で精製し続け、生成物３（９．９ｇ、５５％）を得た。ｅｅ値はＨＰＬＣで求めた。
[0409] ステップ３：３（７．０ｇ、２３．４ｍｍｏｌ）のＭｅＯＨ（２０ｍＬ）溶液に、ＨＣｌ（ＭｅＯＨ中に２Ｍ、２０ｍＬ）を添加し、その結果の溶液を室温で３時間攪拌した。反応混合物のＴＬＣ分析は、化合物３が完全に消費されたことを示した。次に真空中で溶媒を取り出し、その結果の残留物４を次のステップに直接使用した。
[0410] ステップ４：粗化合物４（５．４ｇ、２３．４ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（１００ｍＬ）溶液に、ＤＩＰＥＡ（４．５３ｇ、３５．１ｍｍｏｌ）及び４−トリフルオロメチルベンズアルデヒド５（４．２８ｇ、２４．６ｍｍｏｌ）を添加した。その結果の溶液を室温で１０分間攪拌した。次に、ＮａＢＨ（ＯＡｃ）３（１４．９ｇ、７０．２ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を４０℃で２時間攪拌した。混合物を０℃の水で急冷し、濾過してＥｔＯＡｃで抽出した。有機相を鹹水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥して、濾過し、濾液を減圧で濃縮し、残留物をカラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ＝１：２）で精製し、生成物６（７．０ｇ、８７％）を与えた。
[0411] ステップ５：６（１．０ｇ、２．８ｍｍｏｌ）のＭｅＯＨ（５ｍＬ）溶液に、ＨＣｌ（ＭｅＯＨ中に２Ｍ、２０ｍＬ）を添加し、その結果の溶液を室温で３０分間攪拌した。溶媒を取り出し、白い固体として生成物７ａ（１．１ｇ、９９％）を与えた。化合物５を適切なベンズアルデヒドで置換することにより、化合物７ｂ及び７ｃを同様に作成した。
[0412] m/z (ESI+) (M+H)+: 7a [354.2]; 7b [422.2]; 7c [422.2].
合成実施例４
[0413] ステップ１：臭化メチルマグネシウムのＴＨＦ（５ｍＬ）溶液に、１（１．０ｇ、３．３ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（５ｍＬ）溶液を０℃で添加した。混合物を室温で４時間攪拌し、氷水を加えて急冷して、酢酸エチル（３×３０ｍＬ）で抽出し、真空中で乾燥させ粗生成物をもたらし、これをカラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ：３／１）で精製し、化合物２（０．６ｇ、５８％）を与えた。
[0414] ステップ２：２のＥＡ（１０ｍＬ）溶液に０℃でＨＣｌ（ＥＡ中に２Ｍ、３ｍＬ）を添加し、その結果の溶液を室温で１時間攪拌した。ＴＬＣによる反応混合物の分析は、２が完全に消費されたことを示した。真空中で濃縮し、粗生成物を次のステップに直接使用した。
[0415] ステップ３：３（０．４ｇ、１．９ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（２０ｍＬ）溶液に、ＤＩＰＥＡ（０．６ｇ、４．６ｍｍｏｌ）及びトリフルオロメチルベンズアルデヒド（０．４ｇ、２．３ｍｍｏｌ）を続いて添加した。その結果の溶液を室温で１０分間攪拌した。トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム（１．６３ｇ、７．７ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を４０℃で２時間攪拌した。混合物を０℃の水で急冷し、濾過して、酢酸エチル（３×４０ｍＬ）で抽出した。有機相を鹹水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過して濾液を減圧して濃縮し、残留物をもたらした。残留物をカラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ＝１：１）で精製し、４（０．４ｇ、５７％）を与えた。
[0416] ステップ４：４のＥＡ（１０ｍＬ）溶液にＨＣｌ（ＭｅＯＨ中に２Ｍ、２ｍＬ）を添加し、その結果の溶液を室温で１時間攪拌した。真空中で濃縮した後、残留物を酢酸エチルで洗浄し、５（０．４ｇ、９８％）をもたらした。
[0417] m/z (ESI+) (M+H)+: 5 [368.2].
合成実施例５
[0418] ステップ１：１（２ｇ、６ｍｍｏｌ）のＭｅＯＨ（３０ｍＬ）溶液に、ＨＣｌ（ＭｅＯＨ中に２Ｍ、３０ｍＬ）を添加し、その結果の溶液を室温で３時間攪拌した。反応混合物のＴＬＣ分析は、化合物１が完全に消費されたことを示した。次に真空中で溶媒を取り出し、次のステップに直接使用した。
[0419] ステップ２：２（０．４ｇ、２ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（１０ｍＬ）溶液に、ＴＨＦ（５ｍＬ）中の化合物３ａ（０．５４ｇ、２ｍｍｏｌ）を添加した。Ｎａ２ＣＯ３（０．６ｇ、６ｍｍｏｌ）を添加し、その結果の溶液を６０℃で一晩攪拌した。濃縮後、残留物をＦＣＣで精製し、化合物４（０．２ｇ、３０％）を与えた。
[0420] ステップ３：４のＥＡ（５ｍＬ）溶液にＨＣｌ（ＭｅＯＨ中に２Ｍ、３ｍＬ）を添加し、その結果の溶液を室温で１時間攪拌した。真空中で濃縮した後、残留物を酢酸エチルで洗浄し、化合物５（０．２ｇ、９５％）を与えた。化合物３を適切な臭化ジベンジルで置換することにより、化合物５ｂを同様に作成した。
[0421] m/z (ESI+) (M+H)+: 5a [332.1]; 5b [366.1].
合成実施例６
[0422] ステップ１：化合物１（０．４ｇ、１．３ｍｍｏｌ）のＭｅＯＨ（１０ｍＬ）溶液に、ＨＣｌ（ＭｅＯＨ中に２Ｍ、１０ｍＬ）を添加し、その結果の溶液を室温で３時間攪拌した。反応混合物のＴＬＣ分析は、化合物１が完全に消費されたことを示した。溶媒を真空中で取り出し、次のステップに直接使用した。
[0423] ステップ２：化合物２（０．２ｇ、１ｍｍｏｌ）及び３（０．２ｇ、１ｍｍｏｌ）を酢酸（１０ｍＬ）中に溶解させ、１００℃で２時間攪拌した。混合物を室温まで冷まし、水（１０ｍＬ）で急冷して、ＥｔＯＡｃ（３×２０ｍＬ）で抽出し、乾燥させ、濃縮して標題化合物４（０．３ｇ、７６％）を与えた。
[0424] ステップ３：４（０．３ｇ、０．７ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（１０ｍＬ）溶液にＬＡＨ（０．１ｇ、３．５ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を８０℃で３時間攪拌した。混合物を水（０．１ｍＬ）、１５％のＮａＯＨ（０．１ｍＬ）及び水（０．３ｍＬ）で急冷し、濾過して、濃縮した。粗生成物をカラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ＝５：１）で精製し、化合物５（０．１ｇ、３９％）を与えた。
[0425] ステップ４：５の酢酸エチル（５ｍＬ）溶液にＨＣｌ（ＭｅＯＨ中に２Ｍ、３ｍＬ）を添加し、その結果の溶液を室温で１時間攪拌した。反応物を真空で濃縮し、化合物６（０．１６ｇ、９１％）をもたらした。
[0426] m/z (ESI+) (M+H)+: 6 [366.2].
合成実施例７
[0427] ステップ１：１（０．２７８ｇ、１．４３ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（２０ｍＬ）溶液に、Ｔｉ（ＯＥｔ）４（２．１ｇ、９．２ｍｍｏｌ）及び４−ベンジルピペリジン）（０．３４ｇ、１．３ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を４０℃で１日攪拌し、氷水で急冷して、酢酸エチル（３×２０ｍＬ）で抽出した。真空中で濃縮した後、粗生成物をカラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ：１／１）で精製し、３（２０５ｍｇ、３５％）を与えた。
[0428] ステップ２：３（０．２ｇ、０．４７ｍｍｏｌ）の酢酸エチル（５ｍＬ）溶液に、ＨＣｌ（ＭｅＯＨ中に２Ｍ、３ｍＬ）を添加し、その結果の溶液を室温で１時間攪拌した。反応物を真空で濃縮し、４ａ（０．２ｇ、９５％）を得た。アミン化合物２を適切なアミンで置換することにより、化合物４ｂ〜４ｗを同様に作成した。
[0429] m/z (ESI+) (M+H)+: 4a [354.3]; 4b [409]; 4c [368.2]; 4d [346.1]; 4e [278.50]; 4f [264.05]; 4g [322.10]; 4h [338.05]; 4i [316.15]; 4j [372.10]; 4k [328.25]; 4l [384.15]; 4m [372.10]; 4n [314.10]; 4o [336.15]; 4p [354.10]; 4q [382.20]; 4r [334.15]; 4s [342.15]; 4t [326.15]; 4u [328.20]; 4v [300.10]; 4w [347.6].
合成実施例８
[0430] ステップ１：１（０．３１ｇ、１．４３ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（２０ｍＬ）溶液に、Ｔｉ（ＯＥｔ）４（０．５９５ｇ、２．５８ｍｍｏｌ）及びＮ−（４−トリフルオロメチルフェニル）−ピペラジン２（０．３ｇ、１．３ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を４０℃で２４時間攪拌し、氷水を加えて急冷して、酢酸エチル（３×２０ｍＬ）で抽出し、乾燥させた。カラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ：１／１）による精製により生成物３（０．２５ｇ、４１％）が与えられた。
[0431] ステップ２：化合物３（０．２５ｇ、０．５８ｍｍｏｌ）の酢酸エチル（５ｍＬ）溶液にＭｅＯＨ−ＨＣｌ（２Ｎ、４ｍＬ）を添加した。混合物を室温で１時間攪拌した。真空中での濃縮で化合物４（０．２５ｇ、９５％）が与えられた。アミン化合物２を適切なアミンで置換することにより、化合物４ｂ〜４ｘを同様に作成した。
[0432] m/z (ESI+) (M+H)+: 4a [431.2]; 4b [390.2]; 4c [300.05]; 4d [286.00]; 4e [344.05]; 4f [362.00]; 4g [338.05]; 4h [394.10]; 4i [350.05]; 4j [406.05]; 4k [394.15]; 4l [336.05]; 4m [358.05]; 4n [378.05]; 4o [445.20]; 4p [356.10]; 4q [364.10]; 4r [348.05]; 4s [350.10]; 4t [322.10]; 4u [369.2]; 4v [309.00]; 4w [308.95]; 4x [309.00].
合成実施例９
[0433] ステップ１：１（３．５ｇ、２０ｍｍｏｌ）のアセトン（２０ｍＬ）及びエタノール（２ｍＬ）溶液に、水性ＮａＯＨ（１０％、１５ｍＬ）及び水（８０ｍＬ）を添加した。混合物を室温で２時間攪拌し、ＥＡ（３×５０ｍＬ）で抽出した。有機相を乾燥させ、濃縮して２（４．３ｇ、１００％）を与えた。
[0434] ステップ２：２（４．３ｇ、２０ｍｍｏｌ）のＭｅＯＨ（５０ｍＬ）溶液に、硫化ジフェニル（０．１５ｍＬ）及びＰｄ／Ｃ（１０％、０．４３ｇ）を添加した。混合物を２５℃、水素１気圧で２４時間勢いよく攪拌した。反応混合物をセライトのパッドで濾過し、メタノールで洗浄して、濾液を濃縮し、３（４．３ｇ、９９％）を提供した。
[0435] ステップ３：３（１０ｇ、４６ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（１００ｍＬ）溶液にＴｉ（ＯＥｔ）４（２１ｇ、９２ｍｍｏｌ）、及び（Ｓ）−（−）−tert−ブチルスルフィンアミド（６．１ｇ、５０ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を７０℃で１２時間攪拌し、氷水で急冷して、酢酸エチル（３×２５０ｍＬ）で抽出した。真空により濃縮した後、粗生成物をカラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ：１０／１）で精製し、化合物４（８．１ｇ、５５％）をもたらした。
[0436] ステップ４：化合物４（３．３ｇ、１０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（３０ｍＬ）溶液に、ｌ−セレクトライド（３３ｍＬ、ＴＨＦ中に１．０Ｍ、３３ｍｍｏｌ）を０℃で添加した。反応物が３時間かけて室温まで暖まるようにした。ＴＬＣによる反応混合物の分析は、開始イミン４が完全に消費されたことを示した。溶液を水で急冷し、酢酸エチル（３×３０ｍＬ）で抽出した。化合した有機相を鹹水で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させ、真空下で濃縮して、残留物を与え、これをカラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ：２／１）で精製して、生成物５（０．９ｇ、２７％）を提供した。
[0437] ステップ５：化合物５（５ｇ、１５．５ｍｍｏｌ）のＭｅＯＨ（１０ｍＬ）溶液に、ＨＣｌ（ＭｅＯＨ中に２Ｍ、１０ｍＬ）を添加し、その結果の溶液を室温で３時間攪拌した。反応混合物のＴＬＣ分析は、化合物５が完全に消費されたことを示した。溶媒を真空中で取り出し、粗生成物６（３．９５ｇ、１００％）をさらに精製せず、次のステップに直接使用した。
[0438] ステップ６：６（０．６ｇ、２．４ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（１０ｍＬ）溶液中に、ＤＩＰＥＡ（０．４ｇ、３．１ｍｍｏｌ）及び３−トリフルオロメチルベンズアルデヒド（０．４１ｇ、２．４ｍｍｏｌ）を続けて添加した。その結果の溶液を室温で１０分間攪拌した。ＮａＢＨ（ＯＡｃ）３（１．０ｇ、４．７ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を１２時間攪拌した。混合物を０℃の水で急冷し、濾過して、ＥｔＯＡｃ（３×３０ｍＬ）で抽出した。有機相を鹹水で洗浄し、硫化ナトリウム上で乾燥させ、濾過して、濾液を減圧して濃縮し、残留物をもたらした。残留物をカラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ＝１：１）で精製し、化合物８（０．４ｇ、４５％）を与えた。
[0439] ステップ７：８（０．４ｇ、１．０８ｍｍｏｌ）のＭｅＯＨ（５ｍＬ）溶液に、ＨＣｌ（ＭｅＯＨ中に２Ｍ、４ｍＬ）を添加し、その結果の溶液を室温で０．５時間攪拌した。反応物を濃縮してアミン９ａ（０．４ｇ、９０％）を与えた。化合物７を適切なベンズアルデヒドで置換することにより、化合物９ｂ〜９ｅを同様に作成した。
[0440] m/z (ESI+) (M+H)+: 9a[444.2]; 9b [326.25]; 9c [376.2]; 9d [344.2]; 9e [376.1].
合成実施例１０
[0441] ステップ１：臭化メチルマグネシウムのＴＨＦ（３Ｍ、１５ｍＬ）溶液に、１（１．５ｇ、４．６ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（２０ｍＬ）溶液を０℃で添加した。混合物を室温で４時間攪拌し、氷水で急冷して、酢酸エチル（３×３０ｍＬ）で抽出した。濃縮した後、粗生成物をカラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ：３／１）で精製し、化合物２（０．６ｇ、３９％）をもたらした。
[0442] ステップ２：化合物２（０．６ｇ、１．８ｍｍｏｌ）の酢酸エチル（１０ｍＬ）溶液に、ＨＣｌ（ＭｅＯＨ中に２Ｍ、３ｍＬ）を添加し、その結果の溶液を室温で１時間攪拌した。反応混合物のＴＬＣ分析は、化合物２が完全に消費されたことを示した。次に、溶媒を真空中で取り出し、粗化合物３を次のステップに直接使用した。
[0443] ステップ３：３（０．４３ｇ、１．８ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（２０ｍＬ）溶液に、ＤＩＰＥＡ（０．５４ｇ、４．０ｍｍｏｌ）及び４−トリフルオロメチルベンズアルデヒド（０．３６ｇ、２．０ｍｍｏｌ）を続けて添加した。その結果の溶液を室温で１０分間攪拌した。ＮａＢＨ（ＯＡｃ）３（１．５７ｇ、７．４ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を４０℃で２時間攪拌した。混合物を０℃の水で急冷し、濾過して、ＥｔＯＡｃ（３×３０ｍＬ）で抽出した。有機相を鹹水で洗浄し、硫化ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、濾液を減圧して濃縮し、残留物をもたらした。これをカラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ＝３：１）で精製して、化合物４（０．３ｇ、４３％）を与えた。
[0444] ステップ４：４（０．３ｇ、０．８ｍｍｏｌ）の酢酸エチル（１０ｍＬ）溶液に、ＨＣｌ（ＭｅＯＨ中に２Ｍ、２ｍＬ）を添加し、その結果の溶液を室温で１時間攪拌した。沈殿物を濾過し、化合物５（０．２５ｇ、７６％）を得た。
[0445] m/z (ESI+) (M+H)+: 5 [390.14].
合成実施例１１
[0446] ステップ１：ＭｅＯＨ−ＨＣｌ（２Ｍ、１０ｍＬ）中に化合物１（１．７５ｇ、５．４３ｍｍｏｌ）を入れた混合物を、室温で３時間攪拌した。反応混合物を真空中で濃縮し、粗原料２を与え、これをさらに精製せずに、次のステップで使用した。
[0447] ステップ２：化合物アミン２（１．４ｇ、５．４３ｍｍｏｌ）及び無水物３（１．１８ｇ、５．４３ｍｍｏｌ）のトルエン（１２ｍＬ）溶液を１３０℃で１２時間加熱した。混合物を室温まで冷まし、水（１０ｍＬ）を添加し、ＥｔＯＡｃ（３×２０ｍＬ）で抽出して、乾燥させ、濃縮した。粗生成物をカラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ＝１０：１）で精製し、生成物４（０．７８ｇ、３４％）を与えた。
[0448] ステップ３：化合物４（０．７８ｇ、１．８７ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（２０ｍＬ）溶液にＬＡＨ（０．３６ｇ、９．１ｍｍｏｌ）を添加した。化合物を８０℃で３時間攪拌した。冷ました混合物を水（３．４６ｍＬ）、１５％のＮａＯＨ（３．４６ｍＬ）及び水（１３．５ｍＬ）で急冷した。反応混合物を濾過し、濃縮した。粗生成物をカラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ＝５：１）で精製し、生成物５（０．１６ｇ、２３％）を与えた。
[0449] ステップ４：化合物５（０．３ｇ、０．８ｍｍｏｌ）を酢酸エチル（５ｍＬ）に溶解させ、ＭｅＯＨ−ＨＣｌ（２Ｎ、３ｍＬ）を添加した。混合物を室温で１時間攪拌し、濃縮して、化合物６（０．１６ｇ、８９％）を与えた。
[0450] m/z (ESI+) (M+H)+: 6 [390.0].
合成実施例１２
[0451] ステップ１：化合物１（０．４ｇ、２ｍｍｏｌ）のＤＭＦ（６ｍＬ）溶液に二臭化物２（０．６ｇ、２ｍｍｏｌ）を添加した。その結果の溶液を８０℃で一晩攪拌し、濃縮して、調製用ＨＰＬＣで精製し、化合物３（０．１ｇ、１３％）を与えた。
[0452] ステップ２：化合物３（０．１ｇ、０．２ｍｍｏｌ）を酢酸エチル（５ｍＬ）に溶解させ、ＭｅＯＨ−ＨＣｌ（２Ｎ、３ｍＬ）を添加した。混合物を室温で１時間攪拌した。混合物を濾過し、化合物４（０．１１ｇ、９９％）を与えた。
[0453] m/z (ESI+) (M+H)+: 4 [388.1].
合成実施例１３
[0454] ステップ１：ウコン油（１００ｇ）をカラムクロマトグラフィ（ＰＥ：ＥＡ／１００：１）で精製し、粗生成物１（６０ｇ）を提供した。
[0455] ステップ２：粗生成物１（６０ｇ）をジオキサン（２００ｍＬ）に溶解させ、ＤＤＱ（８１．７ｇ、３６０ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を室温で一晩攪拌し、次に水（５００ｍＬ）で急冷して、セライトのパッドで濾過した。濾液を酢酸エチル（３×２００ｍＬ）で抽出した。有機相を乾燥し、濃縮して、カラムクロマトグラフィ（ＰＥ：ＥＡ／３０：１）で精製し、化合物２（１５．６ｇ、２６％）を提供した。
[0456] ステップ３：２（７．４ｇ、３４．２ｍｍｏｌ）のＴｉ（ＯＥｔ）４（２３．４ｇ、１０２．６ｍｍｏｌ）溶液に、（Ｓ）−（−）−２−メチル−２−プロパンスルフィンアミドを添加した。混合物を７０℃で１２時間攪拌し、氷水で急冷して、酢酸エチル（３×１００ｍＬ）で抽出し、乾燥させて、残留物を与えた。これをカラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ：５／１）で精製し、生成物３（７．１ｇ、６４％）を与えた。
ステップ４：化合物３（７．０ｇ、２１．９ｍｍｏｌ）の−７８℃のＴＨＦ（７０ｍＬ）溶液に、ＤＩＢＡＬ−Ｈ（２２ｍＬ、ＴＨＦ中に１．５Ｍ、３３ｍｍｏｌ）を添加した。その結果の溶液を−７８℃で２時間攪拌した。ＴＬＣによる反応混合物の分析は、開始イミンが完全に消費されたことを示し、スルフィンアミド化合物４が与えられた。溶液を水で急冷し、酢酸エチル（３×２００ｍＬ）で抽出した。化合した有機相を鹹水で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させ、濃縮してオレンジ油を供給した。粗生成物をカラムクロマトグラフィ（ＰＥ：ＥＡ／３：１）にかけて、生成物４（３．１ｇ、４３％）を提供した。
[0457] ステップ５：化合物４（１．６ｇ、５．０ｍｍｏｌ）の酢酸エチル（１０ｍＬ）溶液に、ＨＣｌ−酢酸エチル（２Ｎ、１０ｍＬ）を添加し、その結果の溶液を室温で３時間攪拌した。反応混合物のＴＬＣ分析は、化合物３が完全に消費されたことを示した。溶媒を真空中で取り出した。残留物を水（１０ｍＬ）に溶解させ、Ｋ２ＣＯ３の飽和水溶液でｐＨを９〜１０に調整し、酢酸エチル（３×２０ｍＬ）で抽出して、乾燥させ、濃縮して遊離アミンを与えた。遊離アミン（１．１ｇ、５．０ｍｍｏｌ）をメタノール（１５ｍＬ）に溶解させた。Ｄ−酒石酸（０．７５ｇ、５．０ｍｍｏｌ）を溶液に添加した。混合物を還流で１時間攪拌した。溶液を穏やかに室温まで冷ました。形成された結晶を濾過して、生成物５（１．７ｇ、９３％）を与えた。Ｍｐ．１７２〜１７４℃。化合物５の絶対立体配置をＸ線結晶学で求めた。
[0458] ステップ６：化合物５（１．７ｇ、４．６ｍｍｏｌ）の水（２０ｍＬ）溶液を、１ＭのＮａＯＨによってｐＨ９〜１０に調整した。生成物を酢酸エチル（３×２０ｍＬ）で抽出した。有機相を乾燥させ、濃縮して、遊離アミンを与えた。遊離アミンをＴＨＦ（１０ｍＬ）に溶解させ、イソ−ブチルアミン（０．４０ｇ、５．５ｍｍｏｌ）及びＮａＢＨ（ＯＡｃ）３（３．９０ｇ、１８．４ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を室温で１２時間攪拌し、水で急冷して、酢酸エチル（３×３０ｍＬ）で抽出した。有機相を乾燥させ、濃縮して、カラムクロマトグラフィ（ＰＥ：ＥＡ／３：１）で精製し、生成物６（０．９ｇ、７２％）を提供した。
[0459] ステップ７：化合物６（０．９ｇ、３．２ｍｍｏｌ）の酢酸エチル（１０ｍＬ）溶液に酢酸エチル−ＨＣｌ（２Ｎ、５ｍＬ）を添加した。混合物を室温で１時間攪拌した。酢酸エチルを真空中で取り出し、化合物７（０．９５ｇ、９６％）をもたらした。
[0460] m/z (ESI+) (M+H)+: 7 [274.20].
合成実施例１４
[0461] ステップ１：１（７．４ｇ、３４．２ｍｍｏｌ）のＴｉ（ＯＥｔ）４（２３．４ｇ、１０２．６ｍｍｏｌ）溶液に、（Ｒ）−（＋）−２−メチル−２−プロパンスルフィンアミドを添加した。混合物を７０℃で１２時間攪拌し、氷水で急冷して、酢酸エチル（３×１００ｍＬ）で抽出し、乾燥させた。カラムクロマトグラフィ（ＰＥ／ＥＡ：５／１）で精製して、生成物２（６．９ｇ、６３％）をもたらした。
[0462] ステップ２：化合物２（７．０ｇ、２１．９ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（７０ｍＬ）に溶解させ、−７８℃まで冷却した。次に、容器にＤＩＢＡＬ−Ｈ（２２ｍＬ、ＴＨＦ中に１．５Ｍ、３３ｍｍｏｌ）を添加し、その結果の溶液を−７８℃で２時間攪拌した。ＴＬＣによる反応混合物は、開始イミンが完全に消費されたことを示し、スルフィンアミド化合物３が与えられた。次に、溶液を水で急冷し、酢酸エチル（３×２００ｍＬ）で抽出した。化合した有機相を鹹水で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させ、真空で濃縮して、オレンジ油を供給した。粗生成物をカラムクロマトグラフィ（ＰＥ：ＥＡ／３：１）にかけて、生成物３（２．５ｇ、３６％）を提供した。
[0463] ステップ３：３（２．５ｇ、７．８ｍｍｏｌ）の酢酸エチル（１０ｍＬ）溶液に、酢酸エチル（１０ｍＬ）中の２ＭのＨＣｌを添加し、その結果の溶液を室温で３時間攪拌した。反応混合物のＴＬＣ分析は、化合物３が完全に消費されたことを示した。溶媒を真空で取り出した。残留物を水（１０ｍＬ）に溶解させ、飽和Ｋ２ＣＯ３を添加してそのｐＨを９〜１０に調整した。混合物を酢酸エチル（３×２０ｍＬ）で抽出し、乾燥させ、濃縮して遊離アミン４を得た。遊離アミン４をメタノール（１５ｍＬ）に溶解させ、Ｌ−酒石酸（１．１７ｇ、７．８ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を還流で１時間攪拌し、室温まで冷まし、濾過して結晶塩４（２．５ｇ、８７％）を得た。
[0464] ステップ４：Ｌ−酒石酸塩４（２．５ｇ、６．８ｍｍｏｌ）を水（２０ｍＬ）に溶解させ、１ＭのＮａＯＨを添加してそのｐＨを９〜１０に調整した。次に、混合物を酢酸エチル（３×５０ｍＬ）で抽出し、乾燥させ、濃縮して遊離アミン４を得た。遊離アミン４をＴＨＦに溶解させ、イソ−ブチルアミン（０．６０ｇ、８．２ｍｍｏｌ）及びＮａＢＨ（ＯＡｃ）３（５．８５ｇ、２７．６ｍｍｏｌ）を添加した。混合物を室温で１２時間攪拌し、水で急冷して、酢酸エチル（３×３０ｍＬ）で抽出した。有機相を乾燥させ、濃縮し、カラムクロマトグラフィ（ＰＥ：ＥＡ／３：１）で精製して生成物５（０．８３ｇ、４５％）を提供した。
[0465] ステップ５：５（０．８３ｇ、３．０ｍｍｏｌ）の酢酸エチル（１０ｍＬ）溶液に、ＨＣｌ（酢酸エチル中に２Ｍ、５ｍＬ）を添加し、その結果の溶液を室温で１時間攪拌した。溶媒を取り出し、生成物６（０．８８ｇ、９４％）を与えた。
[0466] m/z (ESI+) (M+H)+: 6 [274.20]
[0467] 要約及び図面を含めて本明細書で開示した全ての特徴、及び開示したいずれかの方法又はプロセスのステップは全て、このような特徴及び／又はステップの少なくとも幾つかが相互に排他的である組み合わせを除き、任意の組み合わせで組み合わせることができる。要約及び図面を含めて本明細書で開示した各特徴は、他で明記していない限り、同じ、同等又は同様の目的に叶う代替特徴によって置き換えることができる。したがって、他で明記していない限り、開示された各特徴は同等又は同様の特徴の一般主の一例にすぎない。本明細書で説明したものに加えて、本発明の様々な変更が、以上の説明から当業者には明白になる。このような変更も、請求の範囲に入るものとする。
[0468] 本明細書で言及した全ての出版物は、全体が参照により本明細書に組み込まれている。本明細書のいずれも、本発明が、先行技術の発明によるこのような開示に先立つ権利がないことを認めるものではない。

Claims (32)

  1. 式Ｉの化合物又はその薬学的に許容可能な塩：
    〔式中、
    Ｒ１及びＲ２は、Ｈ、ＯＨ、ハロ、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルキル、Ｃ１−６ハロアルコキシ、（Ｒ１６）（Ｒ１７）Ｎ−Ｃ１−４アルキレン−Ｏ−からそれぞれ独立に選択されるか、又はＲ１とＲ２が相互に連結して−Ｏ−エチレン−Ｏ−基を形成し、ここで、
    Ｒ１６及びＲ１７はそれぞれ独立にＣ１−４アルキル又はベンジルであるか、又はＲ１６及びＲ１７が一緒に窒素とともに以下の式から選択される環を形成し、
    式中、
    ＸはＮ又はＯであり、Ｒ１８はＨ又は非置換フェニルであり、
    ここで、Ｒ１及びＲ２のうち少なくとも一方はＨではなく、
    Ｒ３は以下の式から選択され、
    Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、及びＲ１０は、Ｈ、ハロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルキル、及びＳ（Ｏ）２−Ｃ１−６アルキルからそれぞれ独立に選択され、
    Ｒ２０はＨであり、
    ｎは１〜４であり、
    Ｒ４はＣ１−６アルキルであり、
    Ｒ４’はＨ又はＣ１−６アルキルであり、
    Ｒ５は、Ｈ、Ｃ１−６アルキル、及びＣ（Ｏ）Ｏ（Ｃ１−４アルキル）、Ｃ（Ｏ）（Ｃ１−４アルキル）、又はＣ（Ｏ）（Ｃ１−４ハロアルキル）であるか、又は、
    Ｒ３及びＲ５は窒素とともに以下の式から選択される環を形成し、
    式中、
    Ｒ１１及びＲ１２はＨ、ハロ、及びＣ１−６ハロアルキルからそれぞれ独立に選択され、
    ＹはＣＨ又はＮであり、
    Ｒ１３は、Ｈ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、非置換フェニル又はＣ１−６ハロアルキルで置換したフェニル、又は非置換ベンジルであり、
    Ｒ１４及びＲ１５はＨ及びハロからそれぞれ独立に選択され、
    Ｒ１９はＨである。〕、
    （但し、以下の化合物のラセミ混合物は除く：
    ）。
  2. Ｒ１及びＲ２がＨ、ＯＨ、ハロ、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルキル、Ｃ１−６ハロアルコキシ、（Ｒ１６）（Ｒ１７）Ｎ−Ｃ１−４アルキレン−Ｏ−からそれぞれ独立に選択されるか、又はＲ１及びＲ２が相互に連結されて、−Ｏ−エチレン−Ｏ−基を形成し、ここで、
    Ｒ１６及びＲ１７がそれぞれ独立にＣ１−４アルキル又はベンジルであるか、又はＲ１６及びＲ１７が窒素とともに以下の式から選択される環を形成し、
    〔式中、
    ＸがＮ又はＯであり、Ｒ１８が存在しないか、又はＨ又は非置換フェニルであり、
    ここで、Ｒ１及びＲ２のうち少なくとも１つがＨではない。〕、
    Ｒ３が以下の式から選択され、
    〔式中、
    Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０はＨ、ハロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ１−６ハロアルキル、及びＳ（Ｏ）２−Ｃ１−６アルキルからそれぞれ独立に選択され、
    Ｒ２０がＨであり、
    ｎが１〜４である。〕、
    Ｒ４がＣ１−６アルキルであり、
    Ｒ４’がＨ又はＣ１−６アルキルであり、及び
    Ｒ５がＨ、Ｃ１−６アルキル、及びＣ（Ｏ）Ｏ（Ｃ１−４アルキル）、Ｃ（Ｏ）（Ｃ１−４アルキル）、又はＣ（Ｏ）（Ｃ１−４ハロアルキル）であるか、又は
    Ｒ１及びＲ５が窒素とともに以下の式から選択される環を形成し、
    〔式中、
    Ｒ１１及びＲ１２はＨ、ハロ、及びＣ１−６ハロアルキルからそれぞれ独立に選択され、
    ＹがＣＨ又はＮであり、
    Ｒ１３がＨ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、非置換フェニル又はＣ１−６ハロアルキルで置換したフェニル、又は非置換ベンジルであり、
    Ｒ１４及びＲ１５がＨ及びハロからそれぞれ独立に選択され、
    Ｒ１９がＨである。〕、及び
    その薬学的に許容可能な塩である、請求項１に記載の化合物。
  3. Ｒ１がＯＨ、ＯＭｅ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、（Ｒ１６）（Ｒ１７）Ｎ−エチレン−Ｏ−から選択され、ここで、
    Ｒ１６及びＲ１７がそれぞれメチル、イソプロピル、ｎ−ブチル又はベンジルであるか、又はＲ１６及びＲ１７が窒素とともに以下の式から選択される環を形成し、
    〔式中、
    ＸがＮ又はＯであり、Ｒ１８が存在しないか、又は非置換フェニルである。〕、
    Ｒ２がＨ、Ｃｌ、Ｆ、ＣＦ３、ＯＭｅ、又はＯＣＦ３であり、
    Ｒ１及びＲ２が相互に連結されて、−Ｏ−エチレン−Ｏ−基を形成し、
    Ｒ３が以下の式から選択され、
    〔式中、
    Ｒ６がＨ、Ｆ、Ｃｌ、Ｍｅ、イソプロピル、ｔ−ブチル、ＯＭｅ、ＣＦ３、又はＳ（Ｏ）２Ｍｅであり、
    Ｒ７及びＲ８がそれぞれ独立にＨ、ＯＭｅ、Ｆ、Ｃｌ、又はＣＦ３であり、
    Ｒ９及びＲ１０がＨ、ＯＭｅ、Ｆ、及びＣｌからそれぞれ独立に選択され、
    Ｒ２０がＨであり、
    ｎが１である。〕、
    Ｒ４がＭｅであり、
    Ｒ４’がＨ又はＭｅであり、
    Ｒ５がＨであるか、又は
    Ｒ３及びＲ５が窒素とともに以下の式から選択される環を形成し、
    〔式中、
    Ｒ１１及びＲ１２がＨ、Ｃｌ、及びＣＦ３からそれぞれ独立に選択され、
    ＹがＣＨ又はＮであり、
    Ｒ１３がＨ、Ｍｅ、シクロヘキシル、非置換フェニル又はＣＦ３で置換したフェニル、又は非置換ベンジルであり、
    Ｒ１４及びＲ１５がＨ及びＣｌからそれぞれ独立に選択され、
    Ｒ１９がＨである。〕、及び
    その薬学的に許容可能な塩である、請求項１に記載の化合物。
  4. Ｒ１がＯＨ、ＯＭｅ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、（Ｒ１６）（Ｒ１７）Ｎ−エチレン−Ｏ−から選択され、ここで、
    Ｒ１６及びＲ１７がそれぞれ、メチル、イソプロピル、ｎ−ブチル又はベンジルであるか、又はＲ１６及びＲ１７が窒素とともに以下の式から選択される環を形成し、
    〔式中、
    ＸがＮ又はＯであり、Ｒ１８が存在しないか、又は非置換フェニルであり、
    Ｒ２がＨ、Ｃｌ、Ｆ、ＣＦ３、ＯＭｅ、ＯＣＦ３である。〕、又は
    Ｒ１及びＲ２が相互に連結して−Ｏ−エチレン−Ｏ−基を形成し、
    Ｒ３が以下の式から選択され、
    〔式中、
    Ｒ６がＨ、Ｆ、Ｃｌ、Ｍｅ、イソプロピル、ｔ−ブチル、ＯＭｅ、ＣＦ３、又はＳ（Ｏ）２Ｍｅであり、
    Ｒ７及びＲ８がそれぞれ独立にＨ、ＯＭｅ、Ｆ、Ｃｌ、又はＣＦ３であり、
    Ｒ９及びＲ１０がＨ、ＯＭｅ、Ｆ、及びＣｌからそれぞれ独立に選択され、
    ｎが１である。〕、
    Ｒ４がＭｅであり、
    Ｒ４’がＨであり、
    Ｒ５がＨであるか、又は
    Ｒ３及びＲ５が窒素とともに以下の式から選択される環を形成し、
    〔式中、
    Ｒ１１及びＲ１２がＨ、Ｃｌ、及びＣＦ３からそれぞれ独立に選択され、
    ＹがＣＨ又はＮであり、
    Ｒ１３がＨ、Ｍｅ、シクロヘキシル、非置換フェニル又はＣＦ３で置換したフェニル、又は非置換ベンジルであり、
    Ｒ１４及びＲ１５がＨ及びＣｌからそれぞれ独立に選択され、
    Ｒ１９がＨである。〕、又は
    その薬学的に許容可能な塩である、請求項１に記載の化合物。
  5. 式Ｉａの化合物又はその薬学的に許容可能な塩である、請求項１に記載の化合物：

    〔式中、Ｒ４’がＨであり、残基が請求項１に記載の通りである。〕。
  6. 式ＩＩａの化合物又はその薬学的に許容可能な塩：
    〔式中、
    Ｒ１がハロ、Ｃ１−６ハロアルキル、又はＯＨであり、
    Ｒ２がＨ、ハロ又はＣ１−６ハロアルキルであるか、又はＲ１及びＲ２が相互に連結されて−Ｏ−エチレン−Ｏ−基を形成し、
    Ｒ３がＣ１−６ハロアルキルであり、
    Ｒ４がＣ１−６アルキル〕。
  7. Ｒ１がＣｌ、Ｆ、ＣＦ３、又はＯＨであり、
    Ｒ２がＨ、Ｃｌ、Ｆ、ＣＦ３であるか、又はＲ１及びＲ２が相互に連結されて−Ｏ−エチレン−Ｏ−基を形成し、
    Ｒ３がＣＦ３であり、又は
    Ｒ４がメチルである、並びにその薬学的に許容可能な塩である、請求項６に記載の化合物。
  8. 式ＩＩｂの化合物又はその薬学的に許容可能な塩である、請求項６に記載の化合物
    ：
    〔式中、Ｒ１〜Ｒ４は請求項６に記載の通りである。〕。
  9. 以下の化合物群から選択される化合物又はその薬学的に許容可能な塩：
    。
  10. 前記化合物は以下の化合物群から選択される、請求項９に記載の化合物：
    。
  11. 式ＶＩＩＩａの化合物又はその薬学的に許容可能な塩：
    〔式中、
    は、単結合又は二重結合であり、
    Ｒ１はＣ１−６アルキル、Ｃ１−６ハロアルキル、非置換ベンジル又はハロ、Ｃ１−６アルキル、若しくはＣ１−６ハロアルキルで置換したベンジルであり、
    Ｒ２はＨであるか、又は
    Ｒ１及びＲ２が窒素とともに以下の環を形成し、
    式中、
    ＸはＣＨ、Ｎ、又はＯであり、
    Ｒ４は存在しないか、又はＨ、Ｃ１−６アルキル、又は非置換フェニル又はハロ、Ｃ１−６アルキル、若しくはＣ１−６ハロアルキルで置換したフェニルであり、
    Ｒ３はＣ１−４アルキル、ハロ、又はＣ１−６ハロアルコキシである。〕、(但し、以下の化合物ラセミ混合物を除く：
    )。
  12. が、単結合又は二重結合であり、
    Ｒ１がイソブチル、ベンジル、又はクロロ、メチル、若しくはＣＦ３で置換したベンジルであり、
    Ｒ２がＨであるか、又は
    Ｒ１及びＲ２が窒素とともに以下の式の環を形成し、
    〔式中、
    ＸがＣＨ、Ｎ、又はＯであり、
    Ｒ４が存在しないか、又はＨ、イソプロピル、又は非置換フェニルである。〕、
    Ｒ３がオルト−Ｍｅ、メタ−Ｍｅ、パラ−Ｍｅ、パラ−Ｆ、パラ−ＯＣＦ３、又は
    その薬学的に許容可能な塩である、請求項１１に記載の化合物。
  13. 式ＶＩＩＩｂを有する化合物又はその薬学的に許容可能な塩である、請求項１１に記載の化合物：
    〔式中、Ｒ１〜Ｒ３は請求項１１に記載の通りである。〕。
  14. 式ＶＩＩＩｃを有する化合物又はその薬学的に許容可能な塩である、請求項１１に記載の化合物：
    〔式中、Ｒ１〜Ｒ３が請求項１１に記載の通りである。〕。
  15. 以下の化合物群から選択される化合物又はその薬学的に許容可能な塩：
    。
  16. 前記化合物は以下の化合物群から選択される、請求項１５に記載の化合物：
    。
  17. ニューロン細胞に対するアミロイドベータの効果を阻害するための方法／使用であって、
    前記細胞中でアミロイドベータオリゴマーの結合を阻害するのに有効な量の請求項１〜１６のいずれか１項に記載の化合物、及び
    薬学的に許容可能な担体、
    を含む組成物を有効量だけ投与することを含む、方法／使用。
  18. 前記化合物が、前記細胞の膜輸送欠損を阻害するのにも有効な量で投与され、前記膜輸送効果が、可溶性アミロイドベータオリゴマーへの前記細胞の曝露に関連する、請求項１７に記載の方法／使用。
  19. 前記化合物が、前記細胞中で可溶性アミロイドベータオリゴマーに対する前記細胞の曝露に関連する前記オリゴマー結合及びシナプス消失の両方を阻害するのに有効な量である、請求項１７及び１８のいずれか１項に記載の方法／使用。
  20. 前記化合物が、可溶性アミロイドベータオリゴマー媒介性認知効果を阻害するのに有効な量で投与される、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の方法／使用。
  21. 前記認知効果が、認知低下の動物モデルで試験される認知低下である、請求項２０に記載の方法／使用。
  22. 前記認知低下が、恐怖条件付けアッセイで試験される学習の低下である、請求項２１に記載の方法／使用。
  23. 前記認知低下が、モリスの水迷路試験で試験される空間学習及び記憶の低下である、請求項２１に記載の方法／使用。
  24. 前記認知低下が、アルツハイマー病の遺伝子組み換え動物モデルで試験される海馬系の空間学習及び記憶の低下である、請求項２１に記載の方法／使用。
  25. ニューロン細胞のアミロイドベータオリゴマー誘発のシナプス不全を阻害するために、前記細胞中でアミロイドベータオリゴマー結合を阻害するのに有効な量で、シグマ−２受容体拮抗物質化合物を含む前記組成物に前記細胞を接触させることを含み、前記不全が、前記細胞を可溶性アミロイドベータオリゴマーに曝露することに関連する、請求項１７に記載の方法／使用。
  26. 対象の長期残留記憶の抑制を阻害するために、それを必要とする前記対象に、シグマ−２受容体拮抗物質化合物を含む前記組成物を治療有効量投与することを含む、請求項１７に記載の方法／使用。
  27. 認知低下を呈するか、又はそれを呈するリスクがある対象の認知低下を阻害するために、シグマ−２受容体拮抗物質化合物を含む前記組成物の治療有効量を前記対象に投与することを含む、請求項１７に記載の方法／使用。
  28. 中枢ニューロンに対するアミロイドベータオリゴマーの効果に関連する対象の認知低下を阻害するために、シグマ−２受容体拮抗物質化合物を含む前記組成物の治療有効量を、前記認知低下に悩む対象に投与することを含む、請求項１７に記載の方法／使用。
  29. 必要とする対象のアルツハイマー病の軽度の認知障害を処置するために、シグマ−２受容体拮抗物質化合物を含む前記組成物の治療有効量を前記対象に投与することを含む、請求項１７に記載の方法／使用。
  30. シグマ−２拮抗物質化合物が以下の追加的特性のうち１つ又は複数を有する、請求項２５〜２７のいずれか１項に記載の方法／使用であって、すなわち、
    （ａ）１つ又は複数の非シグマＣＮＳ受容体と比較して、少なくとも１０倍大きい、少なくとも２０倍大きい、少なくとも５０倍大きい、又は少なくとも１００倍大きい親和性でシグマ−２受容体と選択的に結合し、前記化合物が２００ｎＭ未満、１５０ｎＭ未満、１００ｎＭ未満又は６０ｎＭ未満のＫｉでシグマ−２受容体と結合する、
    （ｂ）ニューロン細胞中のＡベータオリゴマー結合又はシナプス消失を阻害し、前記消失がＡベータオリゴマーに対する前記細胞の曝露に関連する、
    （ｃ）中枢ニューロンにおける膜輸送異常を阻害し、前記異常が１つ又は複数のＡベータオリゴマーに対する前記細胞の曝露に関連する、
    （ｄ）アミロイドベータオリゴマーが存在しない状態で、中枢ニューロン中の輸送又はシナプス数に影響しない、方法／使用。
  31. 前記化合物は式ＶＩＩＩａの化合物又はその薬学的に許容可能な塩である、請求項１１に記載の化合物：
    〔式中、
    が、単結合又は二重結合であり、
    Ｒ１がＣ１−６アルキル、Ｃ１−６ハロアルキル、非置換ベンジル、又はハロ、Ｃ１−６アルキル、若しくはＣ１−６ハロアルキルで置換したベンジルであり、
    Ｒ２がＨであるか、又は
    Ｒ１及びＲ２が窒素とともに以下の式の環を形成し、
    式中、
    ＸがＣＨ、Ｎ、又はＯであり、
    Ｒ４が存在しないか、又はＨ、Ｃ１−６アルキル、又は非置換フェニル、又はハロ、Ｃ１−６アルキル、若しくはＣ１−６ハロアルキルで置換したフェニルであり、
    Ｒ３がＣ１−４アルキル、ハロ、又はＣ１−６ハロアルコキシである。〕、
    （但し、以下の前記ラセミ混合物、及びそれが溶解する前記個々の化合物が除去される除く：
    )。
  32. 前記化合物は以下の化合物群から選択される化合物又はその薬学的に許容可能な塩である、請求項１５に記載の化合物：
    。
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