JP2016020392A - E−セレクチンアンタゴニスト化合物、組成物および使用方法 - Google Patents

E−セレクチンアンタゴニスト化合物、組成物および使用方法 Download PDF

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エル. マニャーニ ジョン
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ケイ. サーカー アルン
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ベク ミュン−ギ
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リ ヤンホン
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Abstract

【課題】E−セレクチンアンタゴニスト化合物、組成物および使用方法を提供すること。【解決手段】簡潔に言えば、E−セレクチンアンタゴニストである薬剤、前記薬剤を含む組成物、および前記薬剤の使用方法が本明細書で提供される。これらの薬剤は、E−セレクチンリガンドに対するE−セレクチンの結合を阻害することによって処置可能な疾患および障害、例えば、本明細書に記載されるものの中でも癌、転移、および血栓症を処置および予防するのに有用である。ある特定の実施形態では、E−セレクチンアンタゴニストである糖模倣化合物が提供される。以下の実施形態が本明細書で開示される。【選択図】なし

Description

関連出願への相互参照
この出願は、米国特許法§119(E)の下、2011年12月22日に出願された米国仮出願第61/579,646号、2012年1月5日に出願された米国仮出願第61/583,547号、2012年9月21日に出願された米国仮出願第61/704,399号および2012年9月21日に出願された米国仮出願第61/704,424号(これらの出願は、それらの全体が参考として本明細書に援用される)に対する利益を主張する。
技術分野
E−セレクチンアンタゴニストであり、治療薬として使用され得る薬剤およびその組成物が本明細書に記載される。これらのE−セレクチンアンタゴニストに関する方法および使用であって、E−セレクチン活性に関連する疾患、障害、および症状を処置および予防するための方法および使用が本明細書に記載される。
関連分野の説明
自己免疫性疾患および炎症性疾患、ショック、および再灌流傷害などの多くの病的症状には、白血球の異常接着が関与している。セレクチン媒介性細胞接着の異常接着が起こると、修復の代わりに組織損傷が生じ得る。セレクチンとしては、白血球ホーミングにおける役割が十分に特性決定されている3個の細胞接着分子が挙げられる。E−セレクチン(内皮セレクチン)およびP−セレクチン(血小板セレクチン)は、炎症部位または損傷部位の内皮細胞によって発現される。最近の調査では、癌細胞は免疫刺激性であり、セレクチンと相互作用して遊出および転移することが示唆されている(例えば、Goutら、Clin.Exp.Metastasis 25:335−344(2008);Kannagiら、Cancer Sci.95:377−84(2004);Witz,Immunol.Lett.104:89−93(2006);Brodtら、Int.J.Cancer 71:612−19(1997)を参照のこと)。
いくつかの癌は、癌が原発部位以外に移動する前に処置すれば、十分に処置可能である。しかしながら、多くの場合で癌が原発部位以外に拡がると、処置選択肢が限定され、生存統計が劇的に低下する。例えば、結腸直腸癌が局所病期に検出されると(すなわち、結腸または直腸に限定されている)、被診断者の90%超が、5年間よりも長く生存する。反対に、結腸直腸癌が遠隔部位に拡がると(すなわち、原発部位から遠隔部位に転移すると)、被診断者の5年生存率は、わずか11%まで劇的に低下する。
2012年の推定発生率によれば、最も一般的な種類の癌としては、前立腺癌、乳癌、肺癌、結腸直腸癌、黒色腫、膀胱癌、非ホジキンリンパ腫、腎臓癌、甲状腺癌、白血病、子宮内膜癌、および膵臓癌が挙げられる。予想発生率が最も高い癌は前立腺癌であり、米国では2012年に240,000件を超える新たな症例が予想されており、最低予想発生率は膵臓癌であり、2012年に約44,000件の新たな症例が予想されている。
死亡率が最も高いのは、肺癌を有する患者である。2012年には、160,000人を超える患者が、この疾患に屈すると予想される。金銭的および人的な資源の多大な投資にもかかわらず、結腸直腸癌などの癌は、依然として主な死因の1つである。米国では、結腸直腸癌は、男性および女性の両方が罹患する癌の2番目に多い癌関連死因である。過去数年間にわたって、50,000人を超える結腸直腸癌患者が毎年死亡している。
最も一般的な4つの血液癌は、急性リンパ性白血病(ALL)、慢性リンパ球性白血病(CLL)、慢性骨髄性白血病(CML)、および急性骨髄性白血病(AML)である。白血病、ならびに血液、骨髄およびリンパ系のその他の癌に罹患する成人は、子供よりも10倍多い;しかしながら、白血病は最も一般的な小児癌であり、小児白血病の75%がALLである。AMLは、最も一般的な成人白血病である。約47,000件の新たな症例が毎年診断されており、約23,500人の人々が白血病で毎年死亡する。
癌治療薬物は内皮傷害の一因となり得、次いでこれが静脈血栓塞栓症(VTE)を引き起こす。個体をVTEにかかり易くするその他のリスク因子としては、鬱血または内皮傷害(例えば、留置静脈器具に起因するもの;主な外傷または傷害)、医学的症状(例えば、悪性腫瘍、妊娠、心臓血管症状または事象)、ホルモンなどのその他の薬物の投与、および血栓形成傾向が挙げられる。体内の血流閉塞は組織から酸素を奪い、組織の損傷、破壊または死をもたらす。血栓および塞栓症は血管内に留まって、血流を遮断することができる。米国では、約900,000件のVTE症例(深部静脈血栓症(DVT)および肺塞栓症(PE)を含む)が毎年診断されており、約300,000症例が致死的である(Heitら、Blood 2005;106(abstract))。赤血球およびフィブリン、そしてわずかな程度だが血小板および白血球がインタクトな静脈内で塊を形成すると、静脈血栓が生じる。典型的には、血栓または血栓タンパク質が静脈壁から離れて肺動脈内に留まると、肺塞栓症が起こる。VTEの兆候および症候は非特異的かつ診断困難であるので、VTEの正確な発生率は不明であるが、年間発生率は0.1〜0.2%であり得る(例えば、Andersonら、Arch.Intern.Med.151:933−38(1991);Silversteinら、Arch.Intern.Med.158:585−93(1998)を参照のこと)。
Goutら、Clin.Exp.Metastasis(2008)25:335〜344 Kannagiら、Cancer Sci.(2004)95:377〜84 Witz,Immunol.Lett.(2006)104:89〜93 Brodtら、Int.J.Cancer(1997)71:612〜19
本発明は、例えば、以下を提供する:
(項目1)
式(I):

を有する化合物またはその薬学的に許容し得る塩、異性体、互変異性体、水和物、または溶媒和物であって、式中、
は、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルであり;
は、H、または非糖模倣部分またはリンカー−非糖模倣部分であり、ここで、前記非糖模倣部分は、ポリエチレングリコール、チアゾリル、クロメニル、−C(=O)NH(CH1−4NH、C−Cアルキル、および−C(=O)OY(式中、Yは、C−Cアルキル、C−CアルケニルまたはC−Cアルキニルである)から選択され;
は、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−Cハロアルケニル、C−Cハロアルキニルまたはシクロプロピルであり;
は、−OHまたは−NZ(式中、ZおよびZはそれぞれ独立して、H、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルであるか、またはZおよびZは結合して環を形成する)であり;
は、C−Cシクロアルキルであり;
は、−OH、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルであり;
は、−CHOH、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルであり;および
は、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルである、化合物またはその薬学的に許容し得る塩、異性体、互変異性体、水和物、または溶媒和物。
(項目2)
(a)R、R、R、RおよびRの少なくとも1個がC−Cハロアルキルであるか;(b)R、R、RおよびRの少なくとも1個がC−Cハロアルキルであるか;(c)R、R、R、RおよびRの少なくとも2個がC−Cハロアルキルであるか;(d)Rがリンカー−非糖模倣部分であるか;または、(e)R、R、R、RおよびRの少なくとも1個がC−Cハロアルキルであり、かつRがリンカー−非糖模倣部分である、項目1に記載の化合物。
(項目3)
各C−Cハロアルキルが、−CHX、CH−(CH−CHX、CHX、−CH−(CH−CHX、−CXおよび−CH−(CH−CX(式中、mは、0〜6であり、そしてXは、F、Cl、BrまたはIである)から独立して選択される、項目1または項目2に記載の化合物。
(項目4)
少なくとも1個のXがFである、項目3に記載の化合物。
(項目5)
少なくとも1個のC−Cハロアルキルが、−CHX、−CHXまたは−CXである、項目3に記載の化合物。
(項目6)
XがFである、項目5に記載の化合物。
(項目7)
が、−OHまたはNZ(式中、ZおよびZはそれぞれ、C−Cアルキルである)である、項目1〜3のいずれか一項に記載の化合物。
(項目8)
およびZがそれぞれ−CHである、項目7に記載の化合物。
(項目9)
が、−CHOH、C−CアルキルまたはC−Cハロアルキルである、項目1〜8のいずれか一項に記載の化合物。
(項目10)
が、−CHOHまたは−CHFである、項目9に記載の化合物。
(項目11)
が、C−Cアルキル、C−Cハロアルキル、またはシクロプロピルである、項目1〜10のいずれか一項に記載の化合物。
(項目12)
が、メチルまたはトリフルオロメチルである、項目11に記載の化合物。
(項目13)
が、C−CアルキルまたはC−Cハロアルキルである、項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物。
(項目14)
が、メチルまたはトリフルオロメチルである、項目13に記載の化合物。
(項目15)
が−OHである、項目1〜14のいずれか一項に記載の化合物。
(項目16)
がシクロヘキシルである、項目1〜15のいずれか一項に記載の化合物。
(項目17)
が、C−CアルキルまたはC−Cハロアルキルである、項目1〜16のいずれか一項に記載の化合物。
(項目18)
が、エチルまたは−CHFである、項目16に記載の化合物。
(項目19)
前記化合物が、式(Ia):

の構造を有し、式中、
は、C−CアルキルまたはC−Cハロアルキルであり;
は、H、または非糖模倣部分またはリンカー−非糖模倣部分であり、ここで、前記非糖模倣部分は、ポリエチレングリコール、チアゾリル、クロメニル、−C(=O)NH(CH1−4NH、C−Cアルキルおよび−C(=O)OY(式中、Yは、C−Cアルキルである)から選択され;
は、C−Cアルキル、C−Cハロアルキル、またはシクロプロピルであり;
は、−OHまたは−NZ(式中、ZおよびZはそれぞれ独立して、HまたはC−Cアルキルである)であり;
は、−CHOH、C−Cアルキル、C−Cハロアルキルであり、および
は、C−CアルキルまたはC−Cハロアルキルである、
項目1に記載の化合物。
(項目20)
ハロがFである、項目19に記載の化合物。
(項目21)
が、−CH、−CHCH、−CHF、−CHF、−CF、−CHCHF、−CHCHF、または−CHCFである、項目19または項目20に記載の化合物。
(項目22)
が、−CH、−CHF、−CHF、または−CFである、項目19〜21のいずれか一項に記載の化合物。
(項目23)
が、−OHまたは−N(CHである、項目19〜22のいずれか一項に記載の化合物。
(項目24)
が、−CHOH、−CH、−CHF、−CHF、または−CFである、項目19〜23のいずれか一項に記載の化合物。
(項目25)
が、−CH、−CHF、−CHF、または−CFである、項目19〜24のいずれか一項に記載の化合物。
(項目26)
がリンカー−非糖模倣部分であり、前記非糖模倣部分がポリエチレングリコールを含む、項目1〜25のいずれか一項に記載の化合物。
(項目27)
式:

を有し、式中、nは、1〜100である、項目26に記載の化合物。
(項目28)
nが、4、8、12、16、20、24、または28である、項目27に記載の化合物。
(項目29)
式:

のうちの1つを有する、項目28に記載の化合物。
(項目30)
がリンカー−非糖模倣部分であり、前記化合物が、式:

のうちの1つを有する、項目1に記載の化合物。
(項目31)
以下の式:


のうちの1つを有する、項目1または項目14に記載の化合物。
(項目32)
以下の式:

のうちの1つを有する、項目1に記載の化合物。
(項目33)
項目1〜32のいずれか一項に記載の化合物と、薬学的に許容し得る賦形剤とを含む、医薬組成物。
(項目34)
被験体における癌細胞の転移を処置または予防するための方法であって、項目33に記載の医薬組成物を前記被験体に投与することを含む、方法。
(項目35)
被験体における癌細胞の転移を処置または予防するための方法であって、(a)薬学的に許容し得る賦形剤と、(b)E−セレクチンに対する結合について、項目1〜32のいずれか一項に記載の化合物と競合することができる薬剤であって、抗体、ポリペプチド、ペプチド、またはアプタマーである薬剤とを含む医薬組成物を前記被験体に投与することを含む、方法。
(項目36)
被験体において癌細胞が骨髄に浸潤するのを阻害するための方法であって、項目33に記載の医薬組成物を前記被験体に投与することを含む、方法。
(項目37)
被験体において癌細胞が骨髄に浸潤するのを阻害するための方法であって、薬学的に許容し得る賦形剤と、E−セレクチンに対する結合について、項目1〜32のいずれか一項に記載の化合物と競合することができる薬剤であって、抗体、ポリペプチド、ペプチド、またはアプタマーである薬剤とを含む医薬組成物を前記被験体に投与することを含む、方法。
(項目38)
E−セレクチンリガンドを発現する腫瘍細胞が、E−セレクチンを発現する内皮細胞に接着するのを阻害するための方法であって、前記内皮細胞を、(a)薬学的に許容し得る賦形剤と、(b)項目1〜32のいずれか一項に記載の化合物とを含む医薬組成物と接触させて、前記化合物が、前記内皮細胞上に存在するE−セレクチンと相互作用することを可能にし、それにより、前記内皮細胞に対する前記腫瘍細胞の結合を阻害することを含む、方法。
(項目39)
前記内皮細胞が骨髄中に存在する、項目38に記載の方法。
(項目40)
被験体における癌を処置するための方法であって、(a)項目33に記載の医薬組成物を前記被験体に投与すること、ならびに(b)(i)化学療法および(ii)放射線療法の少なくとも1つを前記被験体に対して行うことを含む、方法。
(項目41)
被験体における血栓症を処置または予防するための方法であって、項目33に記載の医薬組成物を前記被験体に投与することを含む、方法。
(項目42)
被験体における血栓症を処置または予防するための方法であって、(a)薬学的に許容し得る賦形剤と、(b)E−セレクチンに対する結合について、項目1〜32のいずれか一項に記載の化合物と競合することができる薬剤であって、抗体、ポリペプチド、ペプチド、またはアプタマーである薬剤とを含む医薬組成物を前記被験体に投与することを含む、方法。
(項目43)
被験体における造血幹細胞の生存を増強するための方法であって、項目33に記載の医薬組成物を前記被験体に投与することを含む、方法。
(項目44)
前記被験体が、化学療法もしくは放射線療法または化学療法および放射線療法の両方を受けたか、またはこれらを受ける予定である、項目43に記載の方法。
(項目45)
被験体における造血幹細胞の生存を増強するための方法であって、(a)薬学的に許容し得る賦形剤と、(b)E−セレクチンに対する結合について、項目1〜32のいずれか一項に記載の化合物と競合することができる薬剤であって、抗体、ポリペプチド、ペプチド、またはアプタマーである薬剤とを含む医薬組成物を前記被験体に投与することを含む、方法。
(項目46)
前記被験体が、化学療法もしくは放射線療法または化学療法および放射線療法の両方を受けたか、またはこれらを受ける予定である、項目45に記載の方法。
(項目47)
癌細胞の転移を処置または予防するための医薬品の製造における、項目1〜32のいずれか一項に記載の化合物の使用。
(項目48)
化学療法もしくは放射線療法または化学療法および放射線療法の両方と組み合わせて癌を処置するのに使用するための医薬品の製造における、項目1〜32のいずれか一項に記載の化合物の使用。
(項目49)
血栓症を処置または予防するための医薬品の製造における、項目1〜32のいずれか一項に記載の化合物の使用。
(項目50)
癌細胞が骨髄に浸潤するのを阻害するための医薬品の製造における、項目1〜32のいずれか一項に記載の化合物の使用。
(項目51)
E−セレクチンリガンドを発現する腫瘍細胞が、E−セレクチンを発現する内皮細胞に接着するのを阻害するための医薬品の製造における、項目1〜32のいずれか一項に記載の化合物の使用。
(項目52)
造血幹細胞の生存を増強するための医薬品の製造における、項目1〜32のいずれか一項に記載の化合物の使用。
簡潔な要旨
簡潔に言えば、E−セレクチンアンタゴニストである薬剤、前記薬剤を含む組成物、および前記薬剤の使用方法が本明細書で提供される。これらの薬剤は、E−セレクチンリガンドに対するE−セレクチンの結合を阻害することによって処置可能な疾患および障害、例えば、本明細書に記載されるものの中でも癌、転移、および血栓症を処置および予防するのに有用である。ある特定の実施形態では、E−セレクチンアンタゴニストである糖模倣化合物が提供される。以下の実施形態が本明細書で開示される。
一実施形態では、以下の式(I)を有する化合物(これは、糖模倣化合物である):

(式中、R、R、R、R、R、R、RおよびRはそれぞれ、本明細書に記載される定義を有する)、またはその薬学的に許容し得る塩、異性体、互変異性体、水和物、または溶媒和物が本明細書で提供される。
ある特定の実施形態では、
は、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルであり;
は、H、または非糖模倣部分またはリンカー−非糖模倣部分であり、ここで、前記非糖模倣部分は、ポリエチレングリコール、チアゾリル、クロメニル、−C(=O)NH(CH1−4NH、C−Cアルキル、および−C(=O)OY(式中、Yは、C−Cアルキル、C−CアルケニルまたはC−Cアルキニルである)から選択され;
は、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−Cハロアルケニル、C−Cハロアルキニルまたはシクロプロピルであり;
は、−OHまたは−NZ(式中、ZおよびZはそれぞれ独立して、H、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルであるか、またはZおよびZは結合して環を形成する)であり;
は、C−Cシクロアルキルであり;
は、−OH、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルであり;
は、−CHOH、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルであり;および
は、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルである。
例えば、式(Ia)の化合物を含むさらなる下位構造、ならびに式(I)の糖模倣化合物のその他の下位構造および具体的な構造が、本明細書により詳細に記載される。上記および本明細書に記載される化合物のいずれか1つ以上と、薬学的に許容し得る賦形剤とを含む医薬組成物も提供される。
被験体における癌細胞の転移を処置または予防するための方法であって、式(I)の構造、下位構造(Ia)、または本明細書に記載される任意のその他の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物を前記被験体に投与すること、または前記化合物と、薬学的に許容し得る賦形剤とを含む医薬組成物を投与することを含む方法が本明細書で提供される。
別の実施形態では、被験体における癌細胞の転移を処置または予防するための方法であって、(a)薬学的に許容し得る賦形剤と、(b)E−セレクチンに対する結合について、式(I)の構造、下位構造(Ia)、または本明細書に記載される任意のその他の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物と競合することができる薬剤であって、抗体、ポリペプチド、ペプチド、またはアプタマーである薬剤とを含む医薬組成物を前記被験体に投与することを含む方法が提供される。
さらに別の実施形態では、被験体において癌細胞が骨髄に浸潤するのを阻害するための方法であって、式(I)の構造、下位構造(Ia)、または本明細書に記載される任意のその他の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物を前記被験体に投与すること、または前記化合物と、薬学的に許容し得る賦形剤とを含む医薬組成物を投与することを含む方法が提供される。
別の実施形態では、被験体において癌細胞が骨髄に浸潤するのを阻害するための方法であって、(a)薬学的に許容し得る賦形剤と、(b)E−セレクチンに対する結合について、式(I)の構造、下位構造(Ia)、または本明細書に記載される任意のその他の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物と競合することができる薬剤であって、抗体、ポリペプチド、ペプチド、またはアプタマーである薬剤とを含む医薬組成物を前記被験体に投与することを含む方法が提供される。
一実施形態では、E−セレクチンリガンドを発現する腫瘍細胞が、E−セレクチンを発現する内皮細胞に接着するのを阻害するための方法であって、前記内皮細胞を、式(I)の構造、下位構造(Ia)、または本明細書に記載される任意のその他の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物と接触させるか、または前記化合物と、薬学的に許容し得る賦形剤とを含む医薬組成物を投与して、前記化合物が、前記内皮細胞上に存在するE−セレクチンと相互作用することを可能にし、それにより、前記内皮細胞に対する前記腫瘍細胞の結合を阻害することを含む方法が提供される。具体的な実施形態では、前記内皮細胞は、骨髄中に存在する。
別の実施形態では、被験体における癌を処置するための方法であって、(a)式(I)の構造、下位構造(Ia)、または本明細書に記載される任意のその他の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物を前記被験体に投与すること、または前記化合物と、薬学的に許容し得る賦形剤とを含む医薬組成物を投与すること、ならびに(b)(i)化学療法および(ii)放射線療法の少なくとも1つを前記被験体に対して行うことを含む方法が提供される。
さらに別の実施形態では、被験体における血栓症を処置または予防するための方法であって、式(I)の構造、下位構造(Ia)、または本明細書に記載される任意のその他の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物を前記被験体に投与すること、または前記化合物と、薬学的に許容し得る賦形剤とを含む医薬組成物を投与することを含む方法が提供される。
また別の実施形態では、被験体における血栓症を処置または予防するための方法であって、(a)薬学的に許容し得る賦形剤と、(b)E−セレクチンに対する結合について、式(I)の構造、下位構造(Ia)、または本明細書に記載される任意のその他の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物と競合することができる薬剤であって、抗体、ポリペプチド、ペプチド、またはアプタマーである薬剤とを含む医薬組成物を含む医薬組成物を前記被験体に投与することを含む方法が提供される。
一実施形態では、被験体における造血幹細胞の生存を増強するための方法であって、式(I)の構造、下位構造(Ia)、または本明細書に記載される任意のその他の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物を前記被験体に投与すること、または前記化合物と、薬学的に許容し得る賦形剤とを含む医薬組成物を投与することを含む方法が提供される。また別の実施形態では、被験体における造血幹細胞の生存を増強するための方法であって、(a)薬学的に許容し得る賦形剤と、(b)E−セレクチンに対する結合について、式(I)の構造、下位構造(Ia)、または本明細書に記載される任意のその他の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物と競合することができる薬剤であって、抗体、ポリペプチド、ペプチド、またはアプタマーである薬剤とを含む医薬組成物を前記被験体に投与することを含む方法が提供される。ある特定の実施形態では、前記被験体は、化学療法もしくは放射線療法または化学療法および放射線療法の両方を受けたか、またはこれらを受ける予定である。
癌細胞の転移を処置または予防するための医薬品の製造における、式(I)の構造、下位構造(Ia)、または本明細書に記載される任意のその他の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物の使用も本明細書で提供される。
別の実施形態では、化学療法もしくは放射線療法または化学療法および放射線療法の両方と組み合わせて癌を処置するのに使用するための医薬品の製造における、式(I)の構造、下位構造(Ia)、または本明細書に記載される任意のその他の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物の使用が本明細書で提供される。
別の実施形態では、血栓症を処置または予防するための医薬品の製造における、式(I)の構造、下位構造(Ia)、または本明細書に記載される任意のその他の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物の使用が本明細書で提供される。
また別の実施形態では、癌細胞が骨髄に浸潤するのを阻害するための医薬品の製造における、式(I)の構造、下位構造(Ia)、または本明細書に記載される任意のその他の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物の使用が本明細書で提供される。
さらに別の実施形態では、E−セレクチンリガンドを発現する腫瘍細胞が、E−セレクチンを発現する内皮細胞に接着するのを阻害するための医薬品の製造における、式(I)の構造、下位構造(Ia)、または本明細書に記載される任意のその他の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物の使用が本明細書で提供される。
別の実施形態では、造血幹細胞の生存を増強するための医薬品の製造における、式(I)の構造、下位構造(Ia)、または本明細書に記載される任意のその他の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物の使用が本明細書で提供される。
別の実施形態では、癌細胞の転移の処置または予防を必要とする個体(すなわち、被験体)における癌細胞の転移を処置または予防(すなわち、その発症可能性を低減または軽減)するための方法であって、上記および本明細書に記載される式(I)の糖模倣化合物のいずれか1つ以上、または前記化合物を含む医薬組成物を前記個体に投与することを含む方法が提供される。
また別の実施形態では、癌細胞の転移の発症可能性の低減を必要とする個体における癌細胞の転移の発症可能性を低減するための方法であって、E−セレクチンに対する結合について、上記および本明細書に記載される式(I)の化合物と競合する薬剤であって、抗体、ポリペプチド、ペプチド、またはアプタマーである薬剤を前記個体に投与することを含む方法が提供される。ある特定の実施形態では、前記薬剤は、薬学的に許容し得る賦形剤と組み合わせたもの(すなわち、医薬組成物)である。
さらに別の実施形態では、癌細胞の骨髄への浸潤の発症可能性の低減を必要とする個体における癌細胞の骨髄への浸潤の発症可能性を低減するための方法であって、上記および本明細書に記載される式(I)の糖模倣化合物のいずれか1つ以上、または前記化合物を含む医薬組成物を前記個体に投与することを含む方法が提供される。
別の実施形態では、癌細胞の骨髄への浸潤の発症可能性の低減を必要とする個体における癌細胞の骨髄への浸潤の発症可能性を低減するための方法であって、E−セレクチンに対する結合について、上記および本明細書に記載される式(I)の化合物と競合する(すなわち、競合することができる)薬剤であって、抗体、ポリペプチド、ペプチド、またはアプタマーである薬剤を前記個体に投与することを含む方法が提供される。ある特定の実施形態では、前記薬剤は、薬学的に許容し得る賦形剤と組み合わせたもの(すなわち、医薬組成物)である。
また別の実施形態では、個体における血栓形成の発症可能性を低減するための方法であって、上記および本明細書に記載される糖模倣化合物のいずれか1つ以上、または前記化合物を含む医薬組成物を前記個体に投与することを含む方法が提供される。その他の特定の実施形態では、個体における血栓形成の発症可能性を低減するための方法であって、E−セレクチンに対する結合について、上記および本明細書に記載される化合物と競合する(すなわち、競合することができる)薬剤であって、抗体、ポリペプチド、ペプチド、またはアプタマーである薬剤のいずれか1つ以上を前記個体に投与することを含む方法が提供される。
以下の説明では、種々の実施形態を完全に理解するためにいくらか詳細に記載している。しかしながら、当業者であれば、これらの詳述を用いることなく本発明を実施することができると理解するであろう。その他の例では、実施形態を不必要に不明瞭にする記載を回避するために、周知の構造を詳細に表示または説明していない。文脈上その他の意味に解するべき場合を除き、本明細書および以下の特許請求の範囲を通して、用語「含む(comprise)」およびその語尾変化(「含む(comprises)」および「含んでいる(comprising)」など)は、非限定的な包括的意味で、すなわち、「限定されないが、〜が挙げられる」と解釈するべきである。加えて、用語「含んでいる(comprising)」(および、「含む(comprises)」もしくは「含む(comprises)」または「有している(having)」または「含んでいる(including)」などの関連用語)は、その他のある特定の実施形態では、例えば、本明細書に記載される任意の物質組成、組成物、方法、または工程などの実施形態が、記載される特徴「からなる」ものでもよいし、または記載される特徴「から本質的になる」ものでもよいことを除外することを意図しない。本明細書で提供される表題は便宜的なものであり、特許請求の範囲に記載されている実施形態の範囲または意味を説明するものではない。
本明細書を通して、「一実施形態では」または「実施形態では」への言及は、実施形態と併せて記載された特定の特性、構造、または特徴が少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書の種々の場所における語句「一実施形態では」または「実施形態では」の出現は、必ずしもすべてその同じ実施形態について言及しているわけではない。さらに、1つ以上の実施形態では、特定の特性、構造、または特徴を、任意の適切な様式で組み合わせることができる。
また、本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、文脈上その他の意味を明確に示さない限り、単数形「a」、「an」、および「the」は複数形を含む。したがって、例えば、「化合物」についての言及は、1つ以上の化合物または複数のこのような化合物を指し得、「細胞」または「前記細胞」についての言及は、1つ以上の細胞および当業者に公知のその等価物(例えば、複数の細胞)などについての言及を含む。同様に、「組成物」についての言及は、複数のこのような組成物を含み、文脈上その他の意味を明確に示さない限り、1つ以上の組成物を指す。方法の工程が説明または特許請求の範囲に記載されており、その工程が特定の順序で起こると記載されている場合、第1の工程が第2の工程「に先立って」(すなわち、前に)起こる(または実施される)という記載は、第2の工程が第1の工程に「続いて」起こる(または実施される)状況について記載されている場合と同じ意味を有する。用語「約」は、数字または数値範囲について言及する場合、言及されるその数字または数値範囲が、実験変動の範囲内(または統計的実験誤差の範囲内)における近似値であり、したがって、その数字または数値範囲が、示されている数字または数値範囲の1%〜15%で変化し得ることを意味する。文脈上その他の意味を明確に示さない限り、用語「または」は、一般に、その意味(「および/または」が含まれる)で用いられることにも留意するべきである。用語「少なくとも1つ」は、例えば、少なくとも1つの化合物または少なくとも1つの組成物について言及する場合、用語「1つ以上」と同じ意味または理解を有する。
本発明のこれらのおよびその他の態様は、以下の詳細な説明および添付の図面を参照することによって明らかになるであろう。本明細書で開示されるすべての参考文献は、それぞれが個々に組み込まれるように、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
図1(図1A、図1B、図1Cおよび図1D)は、本明細書で提供される式Iを有する化合物の実施形態(化合物25)の合成を説明するダイアグラムである。 図1(図1A、図1B、図1Cおよび図1D)は、本明細書で提供される式Iを有する化合物の実施形態(化合物25)の合成を説明するダイアグラムである。 図1(図1A、図1B、図1Cおよび図1D)は、本明細書で提供される式Iを有する化合物の実施形態(化合物25)の合成を説明するダイアグラムである。 図1(図1A、図1B、図1Cおよび図1D)は、本明細書で提供される式Iを有する化合物の実施形態(化合物25)の合成を説明するダイアグラムである。 図2は、本明細書で提供される式Iを有する化合物の実施形態の合成を説明するダイアグラムである。 図3は、E−セレクチンが癌の進行において中心的な役割を果たすことを説明するダイアグラムである。 図4は、EIM(電解下大静脈モデル)損傷2日後に形成された血栓の重量に対する、図1の化合物25(“Cmpd.25”)対低分子量ヘパリン(“LMWヘパリン”)の効果の比較結果を示すグラフである。「非処置」は、EIM損傷2日後の血栓の重量を表す。「対照」(生理食塩水)は、損傷なしの場合の静脈外植片を表す。「シャム」は、電流なしの場合の電極移植2日後の静脈外植片を表す。化合物25対非処置、P=0.0271;LMWヘパリン対非処置、P=0.0203。 図5は、血塊形成に必要な時間に対する、化合物25(“Cmpd.25”)対低分子量ヘパリン(“LMWH”)の効果の比較結果を示すグラフである。
詳細な説明
E−セレクチンリガンドに対するE−セレクチンの結合を阻害する薬剤が本明細書で提供される。前記薬剤は、E−セレクチンとシアリルLe(sLe)またはシアリルLe(sLe)との相互作用を阻害する本明細書に記載される糖模倣化合物を含む。前記化合物が結合するE−セレクチン上の結合部位またはその付近に結合する抗体、ポリペプチド、ペプチド、およびアプタマーである薬剤(すなわち、前記化合物と競合して、E−セレクチンとシアリルLe(sLe)またはシアリルLe(sLe)との相互作用を阻害することができる本明細書に記載される抗体、ポリペプチド、ペプチド、またはアプタマー)も提供される。
本明細書に記載されるE−セレクチンアンタゴニストは、E−セレクチンリガンドに対するE−セレクチンの結合(次いでこれが、例えば、炎症反応、腫瘍細胞の遊走の促進(すなわち、転移の促進または増強)、腫瘍細胞の化学療法耐性の増強、および血栓形成への寄与を含む望ましくない生物学的活性を引き起こす)に関連するか、これによって媒介されるか、またはこれによって悪化される疾患または障害を処置するための方法に使用してもよい。ある特定の実施形態では、本明細書に記載されるE−セレクチンアンタゴニスト糖模倣化合物を含む薬剤は、化学療法、放射線療法、またはその両方と組み合わせて癌の処置に使用してもよい。さらにその他の実施形態では、本明細書に記載される化合物は、癌細胞が骨髄に浸潤するのを阻害すること、および腫瘍細胞が内皮細胞(骨髄中の細胞を含む)に接着するのを軽減するまたは阻害することを含む、癌細胞(本明細書では、腫瘍細胞とも称される)の転移の処置および予防に使用してもよい。
血栓形成の処置モデルにおける静脈血栓塞栓症を有意に阻害した薬剤であって、現状の血栓症処置よりも一定の利点を有する薬剤、例えば、糖模倣化合物が本明細書で提供される。したがって、本明細書に記載される薬剤は、深部静脈血栓症および付随する肺塞栓症を含む血栓症を処置および予防(すなわち、統計的、生物学的または臨床的に有意な形でその発症可能性を低減、阻害、または軽減)するのに使用することができる。
本明細書に記載されるE−セレクチンアンタゴニスト(例えば、式Iの化合物)は、エステラーゼによって切断される可能性が低い置換基を含むことから、増加した安定性を有する。したがって、これらの化合物は、当技術分野において過去に説明されているものよりも改善された化合物を提供する。
薬剤
本明細書で提供される一実施形態では、E−セレクチンアンタゴニストは、以下の式(I)を有する糖模倣化合物:

またはその薬学的に許容し得る塩(すなわち、生理学的に適切な塩)、異性体、互変異性体、水和物、または溶媒和物である。式IはR〜Rを含み、これらは、置換基(例えば、R)または置換基の一部(例えば、R)が本明細書で提供される選択にしたがって変化し得る化合物上の位置を表す。
一実施形態では、Rは、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルであり;
は、H、または非糖模倣部分またはリンカー−非糖模倣部分(すなわち、非糖模倣部分に結合したリンカー)であり、ここで、前記非糖模倣部分は、ポリエチレングリコール、チアゾリル、クロメニル、C−Cアルキル、−C(=O)NH(CH1−4NH、および−C(=O)OY(式中、Yは、C−Cアルキル、C−CアルケニルまたはC−Cアルキニルである)から選択され;
は、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−Cハロアルケニル、C−Cハロアルキニルまたはシクロプロピルであり;
は、−OHまたは−NZ(式中、ZおよびZはそれぞれ独立して、H、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルであるか、またはZおよびZは結合して環を形成する)であり;
は、C−Cシクロアルキルであり;
は、−OH、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルであり;
は、−CHOH、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルであり;および
は、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルである。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、(a)R、R、R、RおよびRの少なくとも1個がC−Cハロアルキルであるか;(b)R、R、RおよびRの少なくとも1個がC−Cハロアルキルであるか;(c)R、R、R、RおよびRの少なくとも2個がC−Cハロアルキルであるか;(d)Rがリンカー−非糖模倣部分であるか;または、(e)R、R、R、RおよびRの少なくとも1個がC−Cハロアルキルであり、Rがリンカー−非糖模倣部分である化合物から選択される。
式Iの化合物の特定の実施形態では、C−Cハロアルキルは、−CHX、−CH−(CH−CHX、−CHX、−CH−(CH−CHX、−CXおよび−CH−(CH−CX(式中、mは、0〜6であり、Xは、F、Cl、BrまたはIである)から選択される。この実施形態では、末端炭素は、1個以上のハロラジカルで置換されている。具体的な実施形態では、XはFである。2個以上のハロラジカルが存在する場合、それぞれが独立して選択される。「m」によって表されるメチレン基の数は「0〜6」であり、これには、0、1、2、3、4、5、6ならびに0〜6の間のおよび0〜6を含むすべての範囲が含まれる。ある特定の実施形態では、C−Cハロアルキルの少なくとも1個は、CHX、−CHXまたは−CXである;ある特定のより具体的な実施形態では、XはFである。
式(I)の化合物の一実施形態では、Rは、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルである。式Iの化合物のある特定の実施形態では、Rは、C−CアルキルまたはC−Cハロアルキルである。より具体的な実施形態では、Rは、C−CアルキルまたはC−Cハロアルキルである。より具体的な実施形態では、Rは、メチル(−CH)、エチル(CHCH)、または−CFまたは−CHFである。別の実施形態では、Rは、メチル(−CH)または−CHFである。
式(I)の化合物の一実施形態では、Rは、H、または非糖模倣部分(M)またはリンカー(L)−非糖模倣部分であり、ここで、前記非糖模倣部分は、C−Cアルキル、−C(=O)NH(CH1−4NH、ポリエチレングリコール(PEG)、チアゾリル、クロメニルおよび−C(=O)OY(式中、Yは、C−Cアルキル、C−CアルケニルまたはC−Cアルキニルである)から選択される。特定の一実施形態では、Rは、非糖模倣部分(M)、リンカー(L)−非糖模倣部分(−L−非糖模倣部分または−L−Mとも示される)であり、ここで、前記非糖模倣部分は、ポリエチレングリコールである。特定の実施形態では、Rは、−C(=O)NH(CHNHである。ある特定の実施形態では、Rが、本明細書に記載される非糖模倣部分またはリンカー−非糖模倣部分を含む場合、これらの部分は、有利なまたは改善された特性、例えば、増強したバイオアベイラビリティ;所望の薬物動態;改善された安定性などを化合物に提供し、非免疫原性である。本明細書に記載されるその他の例示的な非糖模倣部分としては、チアゾリルおよびクロメニルヘテロアリール、例えば、4−メチルチアゾリルおよび7−ヒドロキシ−2H−クロメン−2−オン−イルが挙げられる。いくつかの実施形態では、RはHである。
は、直接的にまたはリンカー(L)を介して、式(I)の化合物の糖模倣部分に結合していてもよい。リンカーは、当業者に周知である。特定の実施形態では、式Iの糖模倣部分を非糖模倣部分(M)に連結するリンカーは、−C(=O)NH(CH1−4NHC(=O)−である;より具体的な実施形態では、リンカーは、−C(=O)NH(CH)NHC(=O)−であるか、またはリンカーは、−C(=O)NH(CHNHC(=O)−である。その他のある特定の実施形態では、リンカーは、−C(=O)NH(CH1−4NHC(=O)(CH1−4である;より具体的な実施形態では、リンカーは、−C(=O)NH(CH)NHC(=O)−CHであるか、またはリンカーは、−C(=O)NH(CHNHC(=O)−(CHである。リンカーとしては、当技術分野において「クリックケミストリー」リンカーと称されるものも挙げられる(例えば、Brikら、Chem.Bio.Chem.2003,4,1246;Helmsら、J.Am.Chem.Soc.2004,126,15020;Loberら、Org.Lett.2003,5,1753;Mosesら、Chem.Soc.Rev 2007,36,1249−1262を参照のこと)。
その他の例示的なリンカーは、国際公開第2007/028050号パンフレットに記載されている。さらなる例として、リンカーとしては、以下のものが挙げられる。

さらにその他の実施形態では、リンカーは、

である。
別の実施形態では、リンカーは、−C(=O)−NH−(CH−NH−;−CH−NH−CH−または−C(=O)−NH−CH−である。
式(I)の化合物の一実施形態ではRは、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−Cハロアルケニル、C−Cハロアルキニルまたはシクロプロピルである。式Iの化合物のその他のある特定の実施形態では、Rは、C−CアルキルまたはC−Cハロアルキルまたはシクロプロピルである。より具体的な実施形態では、Rは、C−CアルキルまたはC−Cハロアルキルである。より具体的な実施形態では、Rは、−CH(メチル)または−CH−CH(エチル)または−CFまたは−CHFである。さらにその他の実施形態では、Rは、メチルまたはトリフルオロメチルである。
式(I)の化合物の一実施形態では、Rは、−OH、または−NZ(式中、−ZおよびZはそれぞれ独立して、H、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルであるか、またはZおよびZは結合して環を形成する)である。ZおよびZが結合して環を形成する場合、前記環は、前記ヘテロ原子がNである複素環である。具体的な一実施形態では、Rは、−OHまたは−NZ(式中、ZおよびZはそれぞれ、HまたはC−Cアルキルである)である。より具体的な実施形態では、ZおよびZはそれぞれ−CHであり、−NZは−N(CHである。
式(I)の化合物の一実施形態では、Rは、C−Cシクロアルキル(すなわち、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、シクロヘプチルまたはシクロオクチル)である。別の実施形態では、Rは、C−Cシクロアルキル(すなわち、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルまたはシクロヘキシル)である。式Iの化合物の特定の実施形態では、Rはシクロヘキシルである。
式(I)の化合物の一実施形態では、Rは、−OH、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルである。式Iの化合物のその他の特定の実施形態では、Rは−OHである。
式(I)の化合物の一実施形態では、Rは、−CHOH、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルである。式Iの化合物のまた別の具体的な実施形態では、Rは、−CHOH、C−Cアルキル、またはC−Cハロアルキルである。より具体的な実施形態では、Rは、−CHOHまたは−CHである。別の具体的な実施形態では、Rは、C−Cハロアルキルである。より具体的な実施形態では、Rは、−CHF、−CHFまたは−CFである。別の具体的な実施形態では、Rは、−CHOHまたは−CHFである。
式(I)の化合物の一実施形態では、Rは、C−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、C−Cハロアルキル、C−CハロアルケニルまたはC−Cハロアルキニルである。式Iの化合物の別の特定の実施形態では、Rは、C−CアルキルまたはC−Cハロアルキルである。より具体的な実施形態では、Rは、C−CアルキルまたはC−Cハロアルキルである。より具体的な実施形態では、Rは、メチル(−CH)、−CH2F、−CHFまたはトリフルオロメチル(−CF)である。別の特定の実施形態では、Rは、メチルまたはトリフルオロメチル(−CF)である。
式Iの化合物の特定の実施形態では、R、R、R、RおよびRの少なくとも1個または少なくとも2個は、C−Cハロアルキルである。その他のある特定の実施形態では、R、R、RおよびRの少なくとも1個は、C−Cハロアルキルである。その他の特定の実施形態では、Rは、リンカー(L)−非糖模倣部分(M)である;さらにその他の特定の実施形態では、Rは、リンカー(L)−非糖模倣部分(M)であり、R、R、R、RおよびRの少なくとも1個は、C−Cハロアルキルである。R、R、R、RおよびRの2個以上がC−Cハロアルキルである場合、前記ハロアルキルは独立して選択される(すなわち、同じものでもよいし、または異なるものでもよいし、またはその両方でもよい(少なくとも3個が存在する場合))。R、R、R、RおよびRの少なくとも1個以上がC−Cハロアルキルであり、Rが非糖模倣部分(M)またはリンカー(L)−非糖模倣部分(−L−M)を含む場合、化合物の経口バイオアベイラビリティが改善されてもよいし、および/または化合物の半減期が増加してもよい。
本明細書で提供される式(I)の化合物の別の実施形態では、Rはシクロヘキシルであり、Rは−OHであり、前記化合物は、以下の式(Ia):

(式中、Rは、C−CアルキルまたはC−Cハロアルキルであり;
は、H、または非糖模倣部分またはリンカー−非糖模倣部分であり、ここで、前記非糖模倣部分は、ポリエチレングリコール、チアゾリル、クロメニル、C−Cアルキル、−C(=O)NH(CH1−4NH、および−C(=O)OY(式中、Yは、C−Cアルキルである)から選択され;
は、C−Cアルキル、C−Cハロアルキル、またはシクロプロピルであり;
は、−OHまたは−NZ(式中、ZおよびZはそれぞれ独立して、HまたはC−Cアルキルである)であり;
は、−CHOH、C−Cアルキル、C−Cハロアルキルであり、および
は、C−CアルキルまたはC−Cハロアルキルである)、またはその薬学的に許容し得る塩(すなわち、生理学的に適切な塩)、異性体、互変異性体、水和物、または溶媒和物を有する。
ある特定の実施形態では、ハロはFである。その他の特定の実施形態では、Rは、−CH、−CHCH、−CHF、−CHF、−CF、−CHCHF、−CHCHF、または−CHCFである。その他の実施形態では、Rは、−CH、−CHF、−CHF、または−CFである。また別の特定の実施形態では、Rは、−OHまたは−N(CHである。ある特定の実施形態では、Rは、−CHOH、−CH、−CHF、−CHF、または−CFである。さらに別の具体的な実施形態では、Rは、−CH、−CHF、−CHF、または−CFである。
ある特定の具体的な実施形態では、Rが、エチル、CF、または−CHFであり;Rが、メチルまたは−CFであり;Rが、−OH、または−N(CHであり;Rがシクロヘキシルであり;Rが−OHであり;Rが、−CH−OH、−CHF、またはCFであり;Rが、メチル、−CF、または−CHFであり;およびRが、式Iの化合物について上に記載したH、または非糖模倣部分またはリンカー−非糖模倣部分である式(I)の例示的な化合物が提供される。本明細書に記載される例は、以下の構造式

の1つを有する。
ある特定の具体的な実施形態では、Rは、H、−C(=O)NH(CHNH、または−C(=O)OCH(−COOCHとも示される)であり、例示的な化合物は、以下の式

の1つを有する。
以下の式(I)の化合物:

も本明細書で提供される。
式Iおよび式Iaの化合物の特定の実施形態では、Rは、ポリエチレングリコール(PEG)である非糖模倣部分である。PEGは、反復エチレンオキシド単位のポリマーである。長さそしてそれ故分子量は、反復単位がどれ程多く存在するかに応じて変化する。エチレンオキシド単位は、本明細書では、

(式中、nは、整数、または1〜100の一般的な整数範囲、および前記一般的な範囲内の任意の類似範囲である)と略記する。例えば、nの整数範囲は、1〜25、1〜50、2〜15、2〜20、2〜25、2〜40、2〜50、2〜100、5〜20、5〜40、5〜100、およびすべてのその他の数値の組み合わせでもよい。特定の実施形態では、nは、4、8、12、16、20、24、または28である。
特定の実施形態では、以下の化合物:

(式中、nは、1〜100である)の1つを提供するために、PEGは非糖模倣部分(M)であり、リンカー(L)は−C(=O)NH(CHNHC(=O)−である。特定の実施形態では、nは、4、8、12、16、20、24、または28である。
がPEGである2つの特定の実施形態では、式Iの化合物は、以下の式:

の1つを有する。
特定の実施形態では、Rはリンカー−非糖模倣部分であり、前記非糖模倣部分は、チアゾリルまたはクロメニル、例えば、4−メチルチアゾリルまたは7−ヒドロキシ−2H−クロメン−2−オン−イルであり、式(I)の化合物は、以下の式:

の1つを有する。
式Iの化合物としては、すべての異性体、生理学的に許容し得る塩(すなわち、薬学的に許容し得る塩)、水和物、溶媒和物、多形体、代謝物、およびプロドラッグのあらゆるものが挙げられる。異性体の例は、立体異性体(例えば、エナンチオマーおよびラセミ体)および互変異性体である。
式(I)、その下位構造および具体的な構造の化合物の1つ以上と、薬学的に許容し得る賦形剤とを含む医薬組成物も本明細書で提供される。式(I)の化合物または前記化合物を含む医薬組成物は、E−セレクチンとE−セレクチンリガンドとの間の相互作用を阻害(すなわち、遮断、軽減、防止)することによって処置可能な疾患、障害、または症状を処置または予防するための本明細書に記載される方法に使用してもよい。このような疾患および障害としては、例えば、炎症反応および関連炎症、癌、血管系を介した細胞の望ましくない遊走または移動(例えば、腫瘍細胞の転移)、および血栓症が挙げられる。
式(I)の糖模倣化合物は、本明細書に記載される疾患または症状のいずれか1つ以上を処置するために、または本明細書に記載される疾患もしくは症状のいずれか1つ以上を処置するのに使用するための医薬品を調製もしくは製造するために使用してもよい。これらの方法および使用はそれぞれ、本明細書により詳細に記載される。
定義
本明細書で使用される場合、以下の用語は、特に指示がない限り以下の意味を有する。本明細書で命名されるある特定の化学基は、示されている化学基中に見られる炭素原子の総数を示す略語がその前に付いている。
本明細書で使用される場合、「C−Cアルキル」または「C−Cアルキル」は、それぞれ1〜8個の炭素原子または1〜4個の炭素原子を有するアルカン置換基を指し、直鎖状、分岐状または環状(例えば、シクロアルカニル)であり得る。本明細書では、用語「アルカニル」も使用される場合があり、アルキルと同じ意味を有する。例としては、メチル(「Me」)、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルおよびt−ブチルが挙げられる。「C−Cハロアルキル」は、少なくとも1個のハロゲン(ハロ)で置換されているC−Cアルカニルを指す。2個以上のハロゲンが存在する場合、存在するハロゲンは同じものでもよいし、または異なるものでもよいし、またはその両方でもよい(少なくとも3個が存在する場合)。「C−Cアルケニル」または「C−Cアルケニル」は、それぞれ2〜8個の炭素原子または2〜4個の炭素原子、少なくとも1個の炭素−炭素二重結合を有するアルケン置換基を指し、直鎖状、分岐状または環状(シクロアルケニル)であり得る。例は、アルケニルが少なくとも1個の炭素−炭素二重結合を有する以外は、「C−Cアルキル」および「C−Cアルキル」の例と同様である。「C−Cハロアルケニル」は、少なくとも1個のハロゲン(ハロ)で置換されているC−Cアルケニルを指す。2個以上のハロゲンが存在する場合、存在するハロゲンは同じものでもよいし、または異なるものでもよいし、またはその両方でもよい(少なくとも3個が存在する場合)。「C−Cアルキニル」または「C−Cアルキニル」は、それぞれ2〜8個の炭素原子または2〜4個の炭素原子、少なくとも1個の炭素−炭素三重結合を有するアルキン置換基を指し、直鎖状、分岐状または環状(シクロアルキニル)であり得る。例は、アルカニルが少なくとも1個の炭素−炭素三重結合を有する以外は、「C−Cアルキル」および「C−Cアルキル」の例と同様である。「C−Cハロアルキニル」は、少なくとも1個のハロゲン(ハロ)で置換されている「C−Cアルキニル」を指す。2個以上のハロゲンが存在する場合、存在するハロゲンは同じものでもよいし、または異なるものでもよいし、またはその両方でもよい(少なくとも3個が存在する場合)。
非糖模倣部分(M)は、化合物の有効性およびin vivo用途を増強する1つ以上の有利な特性を化合物に付与する部分である。このような特性の例としては、増加した水溶性、減少した免疫原性、改善された安定性、および改善された薬物動態プロファイルが挙げられる。改善された薬物動態プロファイルとしては、増加した血清半減期、減少したクリアランス、および治療指数を改善するようなものが挙げられる。
「ハロ」(または、「ハロゲン」もしくは「ハロゲン化物」)は、フルオロ(F)、クロロ(Cl)、ブロモ(Br)、またはヨード(I)ラジカルである。
「アリール」は、水素、6〜30個の炭素原子、および少なくとも1つの芳香環を含む炭化水素環系由来のラジカルを指す。アリールラジカルは、単環系、二環系、三環系、または四環系でもよく、これらには、縮合または架橋環系が含まれ得る。アリールラジカルとしては、限定されないが、アセアントリレン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アントラセン、アズレン、ベンゼン、クリセン、フルオランテン、フルオレン、as−インダセン、s−インダセン、インダン、インデン、ナフタレン、フェナレン、フェナントレン、プレイアデン、ピレン、およびトリフェニレンの炭化水素環系由来のアリールラジカルが挙げられる。本明細書では特に明記されていない限り、用語「アリール」または接頭辞「ar−」(「アラルキル」など)は、場合により置換されていてもよいアリールラジカルを含むことを意味する。
「アラルキル」は、式−R−R(式中、Rは、上記に定義したアルキレン鎖であり、Rは、上記に定義した1個以上のアリールラジカル、例えば、ベンジル、ジフェニルメチル、およびトリチルなどである)のラジカルを指す。本明細書では特に明記されていない限り、アラルキル基は、場合により置換されていてもよい。
「ヘテロシクリル」、「複素環」、または「ヘテロ環」は、2〜23個の炭素原子と、窒素、酸素、および硫黄からなる群から選択される1〜8個のヘテロ原子とを含む安定な3〜24員の非芳香環ラジカルを指す。ある特定の実施形態では、ヘテロシクリルラジカルは、3〜9個の炭素原子および1〜3個のヘテロ原子を含む5〜10員のヘテロシクリルである。本明細書では特に明記されていない限り、ヘテロシクリルラジカルは、単環系、二環系、三環系、または四環系でもよく、縮合または架橋環系が含まれ得、ヘテロシクリルラジカル中の窒素原子、炭素原子、または硫黄原子は場合により酸化されていてもよく、窒素原子は四級化されていてもよく、ヘテロシクリルラジカルは部分飽和でもよいしまたは完全飽和でもよい。このようなヘテロシクリルラジカルの例としては、限定されないが、ジオキソラニル、チエニル[1,3]ジチアニル、デカヒドロイソキノリル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、イソチアゾリジニル、イソオキサゾリジニル、モルホリニル、オクタヒドロインドリル、オクタヒドロイソインドリル、2−オキソピペラジニル、2−オキソピペリジニル、2−オキソピロリジニル、オキサゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、4−ピペリドニル、ピロリジニル、ピラゾリジニル、キヌクリジニル、チアゾリジニル、テトラヒドロフリル、トリチアニル、テトラヒドロピラニル、チオモルホリニル、チアモルホリニル、1−オキソ−チオモルホリニル、1,1−ジオキソ−チオモルホリニル、12−クラウン−4、15−クラウン−5、18−クラウン−6、21−クラウン−7、アザ−18−クラウン−6、ジアザ−18−クラウン−6、アザ−21−クラウン−7、およびジアザ−21−クラウン−7が挙げられる。本明細書では特に明記されていない限り、ヘテロシクリル基は、場合により置換されていてもよい。
「ヘテロシクリルアルキル」は、式−R−Rのラジカル(式中、Rは、上に定義したアルキレン鎖であり、Rは、上に定義した1個以上のヘテロシクリルラジカル、例えば、テトラヒドロフラニル−メチル、テトラヒドロピラニル−メチルなどである)を指す。6員ヘテロシクリルアルキルは、ヘテロシクリル部分が環中に6個の原子を有するヘテロシクリルアルキルを指す。本明細書では特に明記されていない限り、ヘテロシクリルアルキル(heterocyclalkyl)基は、場合により置換されていてもよい。
「ヘテロアリール」は、水素原子と、1〜13個の炭素原子と、窒素、酸素、および硫黄からなる群から選択される1〜6個のヘテロ原子と、少なくとも1つの芳香環とを含む5〜14員の環系ラジカルを指す。ある特定の実施形態では、ヘテロアリールラジカルは、3〜9個の炭素原子および1〜3個のヘテロ原子を含む5〜10員のヘテロアリールである。本発明の目的のために、ヘテロアリールラジカルは、単環系、二環系、三環系、または四環系でもよく、縮合または架橋環系が含まれ得、ヘテロアリールラジカル中の窒素原子、炭素原子、または硫黄原子は場合により酸化されていてもよく、窒素原子は場合により四級化されていてもよい。例としては、限定されないが、アゼピニル、アクリジニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンズインドリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾ[b][1,4]ジオキセピニル、1,4−ベンゾジオキサニル、ベンゾナフトフラニル、ベンズオキサゾリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾジオキシニル、ベンゾピラニル、ベンゾピラノニル、ベンゾフラニル、ベンゾフラノニル、ベンゾチエニル(ベンゾチオフェニル)、ベンゾトリアゾリル、ベンゾ[4,6]イミダゾ[1,2−a]ピリジニル、カルバゾリル、シンノリニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、フラニル、フラノニル、イソチアゾリル、イミダゾリル、インダゾリル、インドリル、インダゾリル、イソインドリル、インドリニル、イソインドリニル、イソキノリル、インドリジニル、イソオキサゾリル、ナフチリジニル、オキサジアゾリル、2−オキソアゼピニル、オキサゾリル、オキシラニル、1−オキシドピリジニル、1−オキシドピリミジニル、1−オキシドピラジニル、1−オキシドピリダジニル、1−フェニル−1H−ピロリル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタラジニル、プテリジニル、プリニル、ピロリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、キナゾリニル、キノキサリニル、キノリニル、キヌクリジニル、イソキノリニル、テトラヒドロキノリニル、チアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、トリアジニル、およびチオフェニル(すなわち、チエニル)が挙げられる。本明細書では特に明記されていない限り、ヘテロアリール基は、場合により置換されていてもよい。
「ヘテロアリールアルキル」は、式−R−Rのラジカル(式中、Rは、上に定義したアルキレン鎖であり、Rは、上に定義した1個以上のヘテロアリールラジカル、例えば、フラニル−メチル、ピリジル−メチルなどである)を指す。6員ヘテロアリールアルキルは、ヘテロアリール部分が環中に6個の原子を有するヘテロアリールアルキルを指す。本明細書では特に明記されていない限り、ヘテロアリールアルキル基は、場合により置換されていてもよい。
本明細書に記載される化合物は、一般に、遊離酸または遊離塩基として使用することができる。あるいは、前記化合物は、酸または塩基付加塩の形で使用することができる。遊離塩基アミノ化合物の酸付加塩を当技術分野において周知の方法にしたがって調製することができ、有機酸および無機酸から形成することができる。適切な有機酸としては、(限定されないが)マレイン酸、フマル酸、安息香酸、アスコルビン酸、コハク酸、メタンスルホン酸、酢酸、シュウ酸、プロピオン酸、酒石酸、サリチル酸、クエン酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、桂皮酸、アスパラギン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、グリコール酸、グルタミン酸およびベンゼンスルホン酸が挙げられる。適切な無機酸としては、(限定されないが)塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸および硝酸が挙げられる。本明細書に記載される化合物の遊離酸化合物の塩基付加塩も当技術分野において周知の方法によって調整することができ、有機塩基および無機塩基から形成することができる。適切な無機塩基としては、(限定されないが)ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガンおよびアルミニウムなどの水酸化物またはその他の塩、ならびに有機塩基、例えば、置換アンモニウム塩が挙げられる。したがって、式Iおよびその下位構造の化合物、ならびに本明細書に記載される任意のおよびすべての下位構造のおよび具体的な化合物の「薬学的に許容し得る塩」(または、生理学的に適切な塩)という用語は、任意のおよびすべての薬学的に適切な塩の形を包含することが意図される。
式Iおよびその下位構造ならびに具体的な構造の化合物は、アニオン種として示されることがある。当業者であれば、前記化合物は、等モル比のカチオンと存在することを認識するであろう。例えば、本明細書に記載される化合物は、完全にプロトン化した形、またはナトリウム、カリウム、アンモニウムなどの塩の形、または上記の任意の無機塩基との組み合わせで存在することができる。2個以上のアニオン種が示される場合、各アニオン種は、プロトン化された種または塩の種として独立して存在することができる。いくつかの具体的な実施形態では、本明細書に記載される化合物は、ナトリウム塩として存在する。
さらに、本明細書に記載される任意の化合物の結晶形の一部が多形体として存在することができ、それらも本開示に含まれ、企図される。加えて、前記化合物のいくつかは、水またはその他の溶媒と溶媒和物を形成することができる。このような溶媒和物も同様に、本明細書に記載される化合物および組成物の範囲内に含まれる。
立体異性体に関して、式Iおよび本明細書に記載される任意の下位構造または具体的な構造の化合物は、1つ以上のキラル(または不斉)中心を有することができるので、絶対立体化学の点から、(R)−もしくは(S)−と定義され得るエナンチオマー、ジアステレオマー、およびその他の立体異性体型を生じることができる。本明細書に記載される化合物がオレフィン二重結合または幾何学的非対称のその他の中心を含む場合、特に指定がない限り、化合物は、EおよびZ両方の幾何異性体(例えば、cisまたはtrans)を含むことを意図する。同様に、特に指定がない限り、すべての可能な異性体、ならびにこれらのラセミ体および光学的に純粋な形態、ならびにすべての互変異性体も含まれることも意図する。したがって、種々の立体異性体およびそれらの混合物は、「エナンチオマー」(これは、それらの分子が相互に重ね合わせることができない鏡像である2つの立体異性体を指す)を含むことが企図される。したがって、化合物は、ラセミ体、ラセミ混合物、および個々のエナンチオマーまたはジアステレオマーを含む任意の異性体であり得る。互変異性体は、ある分子の1個の原子から、同じ分子の別の原子へのプロトン移行を指す。
「プロドラッグ」は、生理学的条件下で、または加溶媒分解によって本明細書に記載される生物学的活性化合物へ変換され得る化合物を示すことを意味する。したがって、用語「プロドラッグ」は、薬学的に許容し得る本明細書に記載される化合物の代謝前駆体を指す。プロドラッグは、それを必要とする被験体に投与されるときは不活性であり得るが、本明細書に記載される活性化合物にin vivoで変換される。プロドラッグは、典型的には、例えば血中での加水分解によってin vivoで急速に変形して、本明細書に記載される親化合物をもたらす。プロドラッグ化合物は、哺乳動物において可溶性、組織適合性または遅延放出の利点をもたらすことが多い(例えば、Bundgard,H.,Design of Prodrugs(1985),pp.7−9,21−24(Elsevier,Amsterdam)を参照のこと)。プロドラッグの議論は、Higuchi,Tら、“Pro−drugs as Novel Delivery Systems,”A.C.S.Symposium Series,Vol.14,およびBioreversible Carriers in Drug Design,ed.Edward B.Roche,American Pharmaceutical Association and Pergamon Press,1987(これらは両方とも、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に提供されている。
用語「プロドラッグ」はまた、共有結合によって結合した任意の担体を含むことを意味し、この担体は、このようなプロドラッグが哺乳動物被験体に投与されると、本明細書に記載される活性化合物をin vivoで放出する。本明細書に記載される化合物のプロドラッグは、ルーチンな操作またはin vivoのいずれかで修飾が開裂されて、本明細書に記載される親化合物になるような方法で、本明細書に記載される化合物中に存在する官能基を修飾することによって、調製することができる。プロドラッグは、化合物のプロドラッグが哺乳動物被験体に投与されると開裂して、それぞれ遊離ヒドロキシ、遊離アミノまたは遊離メルカプト基を形成する任意の基に、ヒドロキシ基、アミノ基またはメルカプト基が結合している、本明細書に記載される化合物を含む。プロドラッグの例としては、限定されないが、本明細書に記載される化合物のヒドロキシ官能基、カルボキシ官能基、メルカプト官能基またはアミノ官能基のエステルおよびアミド誘導体などが挙げられる。
化合物の合成手順
式Iの化合物(ならびに、下位構造および具体的な化合物)の合成は、当業者に周知の技術を使用して、本明細書(実施例を含む)に記載されるように実施してもよい。本明細書に記載される例示的な化合物を調製するための合成方法は、実施例1に記載されている。前記方法は、当技術分野においてルーチンに実施される本明細書に記載される技術および方法を使用して具体的な化合物を調製するための適切な反応物質を使用することによって、式Iの化合物を合成するのに使用してもよい。さらなる例として、図1および2は、本明細書に記載される例示的な化合物の合成スキームの概略図を提供する。
一般に、式(I)の化合物は、以下の一般的な反応スキームIにしたがって調製することができる:

一般的な反応スキームIに関して、構造A(式中、RおよびRは、式(I)について定義したとおりであるか、またはRまたはRに合成変換することができる部分であり、Pは、適切な保護基である)の化合物は、商業的供給源から購入することもできるし、または当技術分野において公知の方法にしたがって調製することもできる。同様に、構造B(式中、Rは、式(I)について定義したとおりであるか、またはRに合成変換することができる部分であり、Pは、適切な保護基である)の化合物は、商業的供給源から購入することもできるし、または当技術分野において公知の方法にしたがって調製することもできる。適切な条件下(例えば、臭素、続いてテトラエチルアンモニウムブロミド(tetraethylamonium bromide))でAをBと反応させ、続いてPを選択的に除去することにより、構造Cの化合物が得られる。
同時並行のスキームでは、化合物D(式中、Pは、適切な保護基であり、Pは、適切な保護基であるか、または合成操作してR(式(I)について定義したとおりである)を得ることができる部分である)は、購入することもできるし、または公知の技術にしたがって調製することもできる。Dを適切な活性化剤(例えば、ClCCN)と反応させることにより、活性化合物Eが得られる。構造Dの化合物を活性化するためのその他の適切な手段は、当業者に公知である。適切な条件下でCとEとをカップリングすることにより、構造Fの化合物が得られる。
を選択的に除去し、続いて選択的に保護することにより、構造G(式中、Pは、適切な保護基である)の化合物が得られる。GをH(式中、Pは、適切な保護基であるか、または合成操作してR(式(I)について定義したとおりである)を得ることができる部分であり、Rは、式(I)について定義したとおりであり、LGは、適切に活性化された脱離基(例えば、トリフラートなど)である)と反応させ、脱保護することにより、式(I)の例示的な化合物が得られる。
式(I)のある特定の化合物を得るためには、さらなる合成操作が望ましい場合があると認識されよう。例えば、ある特定の実施形態では、Pは、変換してアルキルアミド(例えば、メチル)を得ることができるアリルオキシ基でもよい。その他の例では、上記スキームのRはアルケニル部分でもよく、合成スキームは、アルケンをアルキル基に還元することを含む。上記一般的な反応スキームIに対する種々のその他の修正(例えば、出発物質を変更するか、または反応生成物のいずれかがRおよび/またはRにおいてその他の非ヒドロキシル部分を含むように修正すること)が可能である。上記例示的なスキームに対するこれらのおよびその他の修正のための方法は、当技術分野において周知であり、実施例により詳細に記載される。
また、当業者であれば、たとえ具体的に記載されていない場合でも、本明細書に記載される方法では、中間体化合物の官能基は、適切な保護基で保護する必要があり得ることを認識するであろう。このような官能基としては、ヒドロキシ、アミノ、メルカプトおよびカルボン酸が挙げられる。ヒドロキシに適切な保護基としては、トリアルキルシリルまたはジアリールアルキルシリル(例えば、t−ブチルジメチルシリル、t−ブチルジフェニルシリルまたはトリメチルシリル)、テトラヒドロピラニル、ベンジルなどが挙げられる。アミノ、アミジノおよびグアニジノに適切な保護基としては、t−ブトキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニルなどが挙げられる。メルカプトに適切な保護基としては、−C(O)−R”’’(R”は、アルキル、アリールまたはアリールアルキルである)、p−メトキシベンジル、トリチルなどが挙げられる。カルボン酸に適切な保護基としては、アルキル、アリールまたはアリールアルキルエステルが挙げられる。保護基は、当業者に公知であり本明細書に記載される標準技術にしたがって付加または除去することができる。保護基の使用は、Green,T.W.and P.G.M.Wutz,Protective Groups in Organic Synthesis(1999),3rd Ed.,Wileyに詳細に記載されている。当業者が認識しているように、保護基はまた、Wang樹脂、Rink樹脂または2−クロロトリチルクロリド樹脂などのポリマー樹脂でもよい。
上記のものと類似の反応物質は、Chemical Abstract Service of the American Chemical Societyによって調製された公知の化学物質の指数によって特定してもよく、これらは、ほとんどの公的な図書館および大学図書館で、ならびにオンラインデータベースによって入手可能である(より詳細については、American Chemical Society,Washington,D.C.に連絡することができる)。公知であるがカタログで市販されていない化学物質は、カスタム化学合成業者によって調製することができ、標準化学物質供給業者(例えば、上に列挙したもの)の多くが、カスタム合成サービスを提供している。本開示の薬学的な塩の調製および選択については、P.H.Stahl&C.G.Wermuth“Handbook of Pharmaceutical Salts,”Verlag Helvetica Chimica Acta,Zurich,2002を参照のこと。
一般に、本明細書に記載される反応に使用される化合物は、市販の化学物質および/または化学文献に記載されている化合物から出発して、一般的な反応スキームI、実施例1および2、図1および2、ならびに/または当業者に公知の有機合成技術にしたがって作製することができる。「市販の化学物質」は、Acros Organics(Pittsburgh PA)、Aldrich Chemical(Milwaukee WI、Sigma ChemicalおよびFlukaを含む)、Apin Chemicals Ltd.(Milton Park UK)、Avocado Research(Lancashire U.K.)、BDH Inc.(Toronto,Canada)、Bionet(Cornwall,U.K.)、Chemservice Inc.(West Chester PA)、Crescent Chemical Co.(Hauppauge NY)、Eastman Organic Chemicals、Eastman Kodak Company(Rochester NY)、Fisher Scientific Co.(Pittsburgh PA)、Fisons Chemicals(Leicestershire UK)、Frontier Scientific(Logan UT)、ICN Biomedicals,Inc.(Costa Mesa CA)、Key Organics(Cornwall U.K.)、Lancaster Synthesis(Windham NH)、Maybridge Chemical Co.Ltd.(Cornwall U.K.)、Parish Chemical Co.(Orem UT)、Pfaltz&Bauer,Inc.(Waterbury CN)、Polyorganix(Houston TX)、Pierce Chemical Co.(Rockford IL)、Riedel de Haen AG(Hanover,Germany)、Spectrum Quality Product,Inc.(New Brunswick,NJ)、TCI America(Portland OR)、Trans World Chemicals,Inc.(Rockville MD)、およびWako Chemicals USA,Inc.(Richmond VA)を含む標準的な商業的供給源から得ることができる。
当業者に公知の方法は、種々の参考書、論文、およびデータベースによって確認することができる。本開示の化合物の調製に有用な反応物質の合成について詳述しているか、または前記調製について説明している論文への参照を提供する適切な参考書および専門書としては、例えば、“Synthetic Organic Chemistry,”John Wiley&Sons,Inc.,New York;S.R.Sandlerら、“Organic Functional Group Preparations,”2nd Ed.,Academic Press,New York,1983;H.O.House,“Modern Synthetic Reactions”,2nd Ed.,W.A.Benjamin,Inc.Menlo Park,Calif.1972;T.L.Gilchrist,“Heterocyclic Chemistry”,2nd Ed.,John Wiley&Sons,New York,1992;J.March,“Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms and Structure,”4th Ed.,Wiley−Interscience,New York,1992が挙げられる。本開示の化合物の調製に有用な反応物質の合成について詳述しているか、または前記調製について説明している論文への参照を提供するさらなる適切な参考書および専門書としては、例えば、Fuhrhop,J.and Penzlin G.“Organic Synthesis:Concepts,Methods,Starting Materials”,Second,Revised and Enlarged Edition(1994)John Wiley&Sons ISBN:3−527−29074−5;Hoffman,R.V.“Organic Chemistry,An Intermediate Text”(1996)Oxford University Press,ISBN 0−19−509618−5;Larock,R.C.““Comprehensive Organic Transformations:A Guide to Functional Group Preparations”2nd Edition(1999)Wiley−VCH,ISBN:0−471−19031−4;March,J.“Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms,and Structure”4th Edition(1992)John Wiley&Sons,ISBN:0−471−60180−2;Otera,J.(編集者)“Modern Carbonyl Chemistry”(2000)Wiley−VCH,ISBN:3−527−29871−1;Patai,S.“Patai’s 1992 Guide to the Chemistry of Functional Groups”(1992)Interscience ISBN:0−471−93022−9;Quin,L.D.ら、“A Guide to Organophosphorus Chemistry”(2000)Wiley−Interscience,ISBN:0−471−31824−8;Solomons,T.W.G.“Organic Chemistry”7th Edition(2000)John Wiley&Sons,ISBN:0−471−19095−0;Stowell,J.C.,“Intermediate Organic Chemistry”2nd Edition(1993)Wiley−Interscience,ISBN:0−471−57456−2;“Industrial Organic Chemicals:Starting Materials and Intermediates:An Ullmann’s Encyclopedia”(1999)John Wiley&Sons,ISBN:3−527−29645−X,in 8 volumes;“Organic Reactions”(1942−2000)John Wiley&Sons,in over 55 volumes;および“Chemistry of Functional Groups”John Wiley&Sons,in 73 volumesが挙げられる。
上記のように、本明細書に記載される化合物に加えて、前記化合物に対するE−セレクチン上の結合部位またはその付近に結合し、E−セレクチンとsLeまたはsLeとの相互作用の阻害について、前記化合物と競合するその他の薬剤が提供される。前記その他の薬剤としては、抗体、ポリペプチド、ペプチド、およびアプタマーが挙げられる。このような薬剤は、当技術分野において周知の様々な手段によって生産することができる。例えば、抗体ライブラリを作製するために、E−セレクチンタンパク質を使用する。関心対象の1つ以上の抗体について、図1Aの化合物22などの本明細書で開示される化合物を使用して、抗体ライブラリをスクリーニングする。あるいは、例えば、図1Aの化合物22に結合するE−セレクチンの一部を同定し、関心対象の抗体を作製するのに使用する(例えば、前記一部を免疫原として使用)。また、本明細書に記載される化合物と競合するポリペプチド、ペプチド、およびアプタマーを設計および生産するために、E−セレクチンのこの一部を使用してもよい。
抗体およびその抗原結合断片
E−セレクチンアンタゴニストであり、本明細書に記載される方法および使用に有用であり得る薬剤(これは、抗体、ポリペプチド、ペプチド、またはアプタマーであり得る)も本明細書で提供される。このような薬剤は、本明細書で提供される式(I)の化合物が結合するE−セレクチン上の結合部位またはその付近に結合する。したがって、これらの薬剤は、式Iの化合物と競合してE−セレクチンに結合することができ、E−セレクチンリガンドに対するE−セレクチンの結合を遮断(すなわち、阻害)することができる。
薬剤としては、E−セレクチンに特異的に結合する抗体またはその抗原結合部位が挙げられる。本明細書に記載されるように、このような抗体が結合するエピトープは、本明細書で提供される化合物が結合するE−セレクチン上の結合部位またはその付近のアミノ酸を含む。このような抗体が結合するエピトープは、本明細書で提供される化合物が結合する残基と隣接する1つ以上のアミノ酸を含んでもよいし、および/または隣接していないが前記化合物と相互作用する1つ以上のアミノ酸残基を含んでもよい。
本明細書で使用される場合、抗体は、検出可能なレベルで抗原と反応する場合に、関心対象の抗原に対して「免疫特異的」、「特異的」であるか、または関心対象の抗原に「特異的に結合する」と言われる。抗体およびその抗原結合断片の親和性は、従来の技術、例えば、Scatchardら(Ann.N.Y.Acad.Sci.USA 51:660(1949))によって説明されているものを使用して、および表面プラズモン共鳴(SPR)(例えば、Wolffら、Cancer Res.55:2560−2565(1993)を参照のこと)によって容易に決定することができる。抗原に対する抗体の結合特性は、一般に、例えば、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)、免疫沈降、免疫ブロッティング、向流免疫電気泳動、ラジオイムノアッセイ、ドットブロット分析、阻害アッセイまたは競合アッセイなどを含む免疫検出方法を使用して決定および評価することができ、当業者であれば、これらを容易に実施することができる(例えば、米国特許第4,376,110号明細書および米国特許第4,486,530号明細書;Harlowら、Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory(1988)を参照のこと)。
これらの特異的抗体は、ポリクローナルでもよいし、またはモノクローナルでもよく、動物を免疫感作し、続いて抗体を単離することによって調製されるか、または当技術分野においてルーチンに実施されており本明細書に記載される方法および技術にしたがって、特定のB細胞からクローニングされる。可変領域または1つ以上の相補性決定領域(CDR)を同定し、抗原結合断片またはペプチドライブラリから単離してもよい。抗体またはその抗原結合断片は、組換え技術によって設計してもよいし、および/または組換え技術によって生産してもよい。
抗体は、任意の免疫グロブリンクラスに属するものでもよい。それは、動物、例えば、家禽(例えば、ニワトリ)および哺乳動物(限定されないが、マウス、ラット、ハムスター、ウサギ、またはその他の齧歯類、ウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、ラクダ、ヒト、またはその他の霊長類が挙げられる)から得られるものでもよいし、またはこれらに由来するものでもよい。抗体は、内部移行抗体(internalizing antibody)でもよい。抗体は、一般に、当業者に公知のおよび本明細書に記載される様々な技術のいずれかによって調製することができる。例えば、Harlowら、Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory(1988);Peterson,ILAR J.46:314−19(2005);Kohler and Milstein(Nature,256:495−97(1976);Eur.J.Immunol.6:511−19(1975);Coliganら、(eds.),Current Protocols in Immunology,1:2.5.1−2.6.7(John Wiley&Sons 1991))を参照のこと。
ヒトモノクローナル抗E−セレクチン抗体は、当業者に周知のいくつかの技術によって作製することができる(例えば、米国特許第4,464,456号明細書;Lonbergら、Nature 368:856(1994);U.S.Patent No.5,877,397;Bruggemannら、Curr.Opin.Biotechnol.8:455−58(1997);Jakobovitsら、Ann.N.Y.Acad.Sci.764:525−35(1995));(国際公開第92/02551号パンフレット;米国特許第5,627,052号明細書;Babcookら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93:7843−48(1996);または当技術分野において公知のその他の手法を参照のこと)。関心対象のE−セレクチンの一部に対して特異的なキメラ抗体(ヒト化キメラ抗体を含む)も作製することができる。例えば、Morrisonら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,81:6851−55(1984);Shinら、Methods Enzymol.178:459−76(1989))を参照のこと。ヒト化抗体を設計するための戦略は、当技術分野においてルーチンに実施されている(例えば、Jonesら、Nature 321:522−25(1986);Riechmannら、Nature 332:323−27(1988);Padlanら、FASEB 9:133−39(1995);Chothiaら、Nature,342:377−83(1989);Bajorathら、Ther.Immunol.2:95−103(1995)を参照のこと)。
特定の用途では、抗体の抗原結合断片が望ましい場合がある。抗体断片、F(ab’)、Fab、Fab’、Fv、およびFdは、例えば、抗体のタンパク質分解加水分解によって得ることもできるし(例えば、Weir,Handbook of Experimental Immunology,Blackwell Scientific,Boston(1986)を参照のこと)、または合成的に調製してもよいし、または遺伝子操作してもよい。抗体断片としては、軽鎖可変領域および重鎖可変領域がペプチドリンカー(scFvタンパク質)によって接続されている組換え一本鎖ポリペプチド分子、ならびに超可変領域を模倣するアミノ酸残基からなる最小認識単位(少なくとも1つのCDRを含む)が挙げられる。抗体断片を調製および単離するための方法および技術は、当技術分野において説明されている(例えば、Larrickら、Methods:A Companion to Methods in Enzymology 2:106,(1991);Courtenay−Luck,in Monoclonal Antibodies:Production,Engineering and Clinical Application,Ritterら、(eds.),page 166(Cambridge University Press 1995);およびWardら、in Monoclonal Antibodies:Principles and Applications,Birchら、(eds.),page 137(Wiley−Liss,Inc.1995);国際出願第PCT/US91/08694号明細書および国際出願第PCT/US91/04666号明細書);Scottら、Science 249:386(1990);Devlinら、Science 249:404(1990);Cwirlaら、Science 276:1696−99(1997);米国特許第5,223,409号明細書;米国特許第5,733,731号明細書;米国特許第5,498,530号明細書;米国特許第5,432,018号明細書;米国特許第5,338,665号明細書;米国特許第5,922,545号明細書;国際公開第96/40987号パンフレットおよび国際公開第98/15833号パンフレットを参照のこと)。
また、ヒト、ウサギ、マウス、またはニワトリの免疫グロブリンファージライブラリから、抗体を同定および単離してもよい。非ヒト種または非ヒト免疫グロブリンライブラリから単離された抗体を遺伝子操作して、抗体またはその断片を「ヒト化」してもよい。例えば、Winterら、Annu.Rev.Immunol.12:433−55(1994);Burtonら、Adv.Immunol.57:191−280(1994);米国特許第5,223,409号明細書;Huseら、Science 246:1275−81(1989);Kangら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:4363−66(1991);Hoogenboomら、J.Molec.Biol.227:381−388(1992);米国特許第6,703,015号明細書)を参照のこと。
E−セレクチンアンタゴニストである薬剤としては、ペプチド−IgFc融合ポリペプチドを含むペプチド−免疫グロブリン(Ig)定常領域融合ポリペプチドも挙げられる。前記ペプチドは、任意の天然に存在する分子でもよいし、または組換え技術によって調製された分子でもよい。ペプチド−IgFc融合ポリペプチド(当技術分野においては、ペプチボディとも称される(例えば、米国特許第6,660,843号明細書を参照のこと))などのペプチド−Ig定常領域融合ポリペプチドは、E−セレクチンのsLeまたはsLe結合機能を変化させることができる生物学的に活性なペプチドまたはポリペプチドであって、一部、すなわち、少なくとも1つの定常領域ドメイン(例えば、CH1、CH2、CH3、および/またはCH4)とインフレーム融合されているペプチドまたはポリペプチドを含む。抗体関連配列は、Kabatら(in Sequences of Proteins of Immunological Interest,4th ed.(U.S.Dept.of Health and Human Services,U.S.Government Printing Office,1991)に示されている。
ペプチドおよびペプチド模倣体
ある特定の実施形態では、本明細書で提供される化合物に結合するE−セレクチンの一部のペプチドまたはペプチド模倣体によって、E−セレクチンとsLeまたはsLeとの間の相互作用を阻害(すなわち、生物学的または統計的に有意な形で阻害、低減、破壊、は軽減)してもよい。ペプチドおよびペプチド模倣体のペプチド部分は、少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16〜20、21〜25、26〜30、31〜35、36〜40、41〜45、または46〜50のアミノ酸を含んでもよい。ペプチドおよびペプチド模倣体は、典型的には、10ダルトン未満、10ダルトン未満、または10ダルトン未満の分子量を有する。
使用方法
E−セレクチンリガンドに対するE−セレクチンの結合(次いでこれが、望ましくない生物学的活性を引き起こす)に関連するか、これによって媒介されるか、またはこれによって悪化される疾患または障害を予防(すなわち、その発症または再発の可能性を軽減)および/または処置するために、上記および本明細書に記載されるE−セレクチンアンタゴニスト(式(I)の糖模倣体、抗体またはその抗原結合断片、ポリペプチド、ペプチド、およびアプタマーを含む)のいずれか1つ以上を使用するための方法が本明細書で提供される。したがって、本明細書に記載されるE−セレクチンアンタゴニストは、E−セレクチンリガンドに対するE−セレクチンの結合を阻害することによって処置可能な疾患または障害を処置するための方法に使用してもよい。これらの方法およびその他の実施形態は、本明細書により詳細に記載される。
ある特定の実施形態では、式(I)の化合物または前記化合物を含む医薬組成物は、前記化合物または組成物を個体に投与することによって、癌細胞の転移の処置および予防を必要とする個体(すなわち、被験体、患者)における癌細胞(本明細書では、腫瘍細胞とも称される)の転移を処置および予防(すなわち、その発症可能性を低減または軽減)するための方法に使用してもよい。その他の実施形態では、式(I)の化合物または前記化合物を含む医薬組成物は、前記化合物または組成物を個体に投与することによって、癌細胞の骨髄への浸潤の阻害を必要とする個体(すなわち、被験体、患者)において癌細胞が骨髄に浸潤するのを阻害(軽減、低減、または予防(すなわち、その発症可能性を低減))するための方法に使用してもよい。さらに別の実施形態では、E−セレクチンリガンドを発現する癌細胞が、内皮細胞の細胞表面上でE−セレクチンを発現する内皮細胞に接着するのを阻害(軽減、低減、または防止)するための方法であって、前記化合物が前記内皮細胞上のE−セレクチンと相互作用すると、前記内皮細胞に対する前記癌細胞の結合が阻害されるように、(すなわち、前記化合物または前記化合物を含む組成物が、前記内皮細胞と相互作用するのを可能にするいくつかの様式で)前記内皮細胞と、前記化合物または前記化合物を含む組成物とを接触させることを含む方法が本明細書で提供される。ある特定の実施形態では、前記内皮細胞は、骨髄中に存在する。その他の実施形態では、抗体またはその抗原結合断片、ポリペプチド、ペプチド、およびアプタマーから選択されるE−セレクチンアンタゴニスト剤であって、式(I)の化合物と競合することができるE−セレクチンアンタゴニスト剤を上記方法に使用してもよい。
本明細書に記載されるさらに別の実施形態では、式Iの化合物または前記化合物を含む医薬組成物を個体に投与することによって、個体(すなわち、被験体、患者)における癌を処置するための方法が提供される。前記化合物(または前記化合物を含む医薬組成物)を、化学療法もしくは放射線またはその両方と併せて(すなわち、付加的治療とも称される補助療法として)投与してもよい。化学療法もしくは放射線療法またはその組み合わせは、特定の癌を処置するために個体に対して行われるべき一次抗腫瘍または抗癌療法と称してもよい。その他の実施形態では、抗体またはその抗原結合断片、ポリペプチド、ペプチド、およびアプタマーから選択されるE−セレクチンアンタゴニスト剤であって、式(I)の化合物と競合することができるE−セレクチンアンタゴニスト剤を上記方法に使用してもよい。
さらに別の実施形態では、式Iの化合物または前記化合物を含む医薬組成物は、被験体における造血幹細胞の生存を増強するための方法に使用してもよい。その他の実施形態では、抗体またはその抗原結合断片、ポリペプチド、ペプチド、およびアプタマーから選択されるE−セレクチンアンタゴニスト剤であって、式(I)の化合物と競合することができるE−セレクチンアンタゴニスト剤を上記方法に使用してもよい。
別の実施形態では、式Iの化合物または前記化合物を含む医薬組成物は、被験体における血栓症を処置または予防(すなわち、その発症可能性またはリスクを低減または軽減)するための方法に使用してもよい。ある特定の実施形態では、式Iの化合物または前記化合物を含む医薬組成物は、このような処置を必要とする個体における血栓形成を処置または予防(すなわち、発症のリスクを低減または軽減)するための方法であって、式(I)、または本明細書に記載される任意の下位構造もしくは具体的な構造を有する化合物(または前記化合物を含む医薬組成物)を前記個体に投与することを含む方法に使用してもよい。その他の実施形態では、抗体またはその抗原結合断片、ポリペプチド、ペプチド、およびアプタマーから選択されるE−セレクチンアンタゴニスト剤であって、式(I)の化合物と競合することができるE−セレクチンアンタゴニスト剤を上記方法に使用してもよい。
医療分野の当業者によって理解されているように、用語「処置する」および「処置」は、被験体(すなわち、患者、個体)における疾患、障害、または症状の医学的管理を指す(例えば、Stedman’s Medical Dictionaryを参照のこと)。一般に、適切な用量および処置計画は、治療的および/または予防的効果を提供するのに十分な量で、本明細書に記載される少なくとも1つの糖模倣化合物またはその他の薬剤を提供する。治療的および/または予防的効果をとしては、例えば、臨床転帰、治療処置および予防法的(prophylactic)または予防的(preventative)尺度の両方の改善が挙げられ、その目的は、望ましくない生理学的変化または障害を予防または遅延もしくは抑制(減少)すること、またはこのような障害の拡大もしくは重症度を予防または遅延もしくは抑制(減少)することである。本明細書で議論されるように、被験体の処置からの有益なまたは所望の臨床結果としては、限定されないが、処置するべき疾患、症状、もしくは障害に起因するか、またはこれらに関連する症候の軽減、減少、または緩和;症候の発症の低減;生活の質の改善;長期無病状態(すなわち、疾患診断が行われるのに基づいて、被験体が症候を提示する可能性または傾向の低減);疾患程度の低下;疾患状態の安定化(すなわち、悪化しないこと);疾患進行の遅れまたは遅延;疾患状態の改善または軽減;および検出可能なものまたは検出不可能なものにかかわらず、寛解(部分的なものまたは完全なものにかかわらない);および/または全生存が挙げられる。「処置」はまた、被験体が処置を受けない場合に予想される生存と比較して、生存を延長させることを意味することができる。処置を必要とする被験体としては、疾患、症状、または障害を既に有している者、ならびに疾患、症状、もしくは障害を発症する素因を有するかまたはこのリスクを有する被験体、および疾患、症状、または障害を予防(すなわち、疾患、症状、または障害の発症可能性を低減)するべき者が挙げられる。
本明細書でより詳細に議論されるように、処置または予防(すなわち、その発症または再発の可能性を軽減)するべき疾患または障害は癌および関連する転移であり、固形腫瘍を含む癌、および液性腫瘍を含む癌が挙げられる。図3に示されているように、E−セレクチンは、癌の進行において中心的な役割を果たす。癌細胞の浸潤特性は、少なくとも部分的には、癌細胞が内皮障壁を破壊する能力に依存する。癌細胞、例えば、結腸癌細胞は、細胞表面上でE−セレクチンを発現する内皮細胞に結合することができるE−セレクチンリガンドを発現してもよい。理論に縛られるものではないが、内皮細胞に対する癌細胞の結合は、癌細胞の遊出に寄与することができる(例えば、Tremblayら、Oncogene 25:6563−6573.doi:10.1038/sj.onc.l209664;published online 22 May 2006を参照のこと)。
転移するのを予防され得る癌としては、固形腫瘍を含む癌、および液性腫瘍を含むもの(例えば、血液学的悪性腫瘍)が挙げられる。本明細書に記載される薬剤(例えば、式Iの糖模倣化合物)で処置することができる固形腫瘍の例としては、結腸直腸癌、肝臓癌、胃癌、肺癌、脳癌、腎臓癌、膀胱癌、甲状腺癌、前立腺癌、卵巣癌、子宮頸部癌、子宮癌、子宮内膜癌、黒色腫、乳癌、および膵臓癌が挙げられる。液性腫瘍は、血液、骨髄、およびリンパ節中で生じ、白血病(例えば、AML、ALL、CLL、およびCML)、リンパ腫(例えば、非ホジキンリンパ腫およびホジキンリンパ腫)、および骨髄腫(例えば、多発性骨髄腫)が挙げられる。報告では、多発性骨髄腫などの液性腫瘍は、同様の浸潤−固形腫瘍で観察される転移カスケードに続き、E−セレクチンリガンドは、骨髄腫細胞などの液性腫瘍細胞上に存在すると説明されている(例えば、Ghobrial,Blood 120:20−30(2012)Epub 2012 Apr 24を参照のこと)。その他のものでは、E−セレクチンリガンド(例えば、CD65)は、白血病細胞の血管外浸潤に重要であり得ることが観察されている(例えば、Noguchiら、Leukemia Res.25:847−53(2001)を参照のこと)。液性腫瘍細胞はまた骨髄に接着し、これがさらに、腫瘍細胞の隔離および休止につながって、腫瘍細胞が化学療法に対して「耐性」となり得る(この現象は、接着媒介性薬物耐性と称される)。研究では、骨髄は、E−セレクチンを発現する特殊な内皮を含む解剖学的領域を含有することも示されている(例えば、Sipkinsら、Nature 435:969−973(2005)を参照のこと)。したがって、本明細書に記載されるものなどのE−セレクチンアンタゴニストは、E−セレクチンに対するE−セレクチンリガンドの結合を阻害することによって、固形腫瘍または液性腫瘍のいずれかを含む癌の転移を阻害するのに有用であり得る。
特定の実施形態では、下位構造および具体的な化合物を含む式(I)の化合物、ならびに本明細書に記載される薬剤は、癌細胞の転移の処置または予防を必要とする個体(すなわち、被験体、患者)における癌細胞の転移を処置または予防(すなわち、その発症可能性を低減または軽減)するのに使用してもよい。本明細書に記載される化合物および薬剤は、癌細胞の骨髄への浸潤の阻害または予防を必要とする個体において癌細胞が骨髄に浸潤するのを阻害または予防(すなわち、その発症可能性を低減または軽減)するのに使用してもよい。このような処置を必要とする個体(または被験体)としては、癌、すなわち、固形腫瘍を含む癌、または液性腫瘍を含む癌のいずれかと診断された個体が挙げられる。理論に縛られるものではないが、腫瘍細胞が骨髄または体内におけるその他の保護性ニッチ(protective niches)に転移するのを阻害することによって、化学療法または放射線療法に対する曝露から腫瘍細胞が隔離または保護されるのを阻害する。
このような癌としては、例えば、結腸直腸癌、肝臓癌、胃癌、肺癌、脳癌、腎臓癌、膀胱癌、甲状腺癌、前立腺癌、卵巣癌、子宮頸部癌、子宮癌、子宮内膜癌、黒色腫、乳癌、および膵臓癌が挙げられる。液性腫瘍は、血液、骨髄、ほとんど骨の中心部にあるスポンジ様の軟部組織、およびリンパ節中で生じ、白血病(例えば、AML、ALL、CLL、およびCML)、リンパ腫、および骨髄腫(例えば、多発性骨髄腫)が挙げられる。リンパ腫としては、リードスタンバーグ細胞と称される種類の細胞の存在を特徴とするホジキンリンパ腫、および免疫系細胞の癌の多種多様な群を含む非ホジキンリンパ腫が挙げられる。非ホジキンリンパ腫は、無痛(成長が遅い)期間を有する癌、および攻撃的(成長が速い)期間を有する癌にさらに分けることができ、これらのサブタイプは、処置に対する反応が異なる。
本明細書に記載される式Iの化合物および薬剤(または、前記化合物または薬剤を含む医薬組成物)は、癌を処置するための一次療法として被験体に送達される化学療法もしくは放射線療法またはその両方の補助療法として投与してもよい。行われ得る化学療法および放射線療法は、癌の種類、腫瘍の位置、癌の病期、被験体の年齢および性別および一般健康状態を含むいくつかの要因に依存する。医療分野の当業者であれば、必要としている被験体のための適切な化学療法計画または放射線療法計画を容易に決定することができる。医療分野の当業者であればまた、式(I)の化合物または薬剤を被験体にいつ投与するべきか(すなわち、前記化合物または薬剤を、一次化学療法または放射線処置のサイクルの前に投与するか、これと同時に投与するか、またはこの後に投与するか)を、前臨床研究および臨床研究によって決定することができる。
E−セレクチンリガンドを発現する腫瘍細胞が、その細胞表面上でE−セレクチンを発現する内皮細胞に接着するのを阻害するための方法であって、前記内皮細胞を、本明細書に記載される式(I)の化合物または薬剤と接触させ、それにより、前記化合物が、前記内皮細胞表面上のE−セレクチンと相互作用することを可能にし、前記内皮細胞に対する前記腫瘍細胞の結合を阻害することを含む方法も本明細書で提供される。理論に縛られるものではないが、内皮細胞に対する腫瘍細胞の接着の阻害は、腫瘍細胞がその他の器官、血管、リンパ、または骨髄に遊出する能力を有意に軽減し、それにより、癌の進行を軽減、低減、または阻害または遅延する(転移を軽減、低減、阻害または遅延することを含む)ことができる。
本明細書に記載される方法の特定の実施形態では、被験体は、ヒトまたは非ヒト動物である。本明細書に記載される処置を必要とする被験体は、本明細書に記載される癌疾患、障害、または症状の症候または続発症を示してもよいし、または前記疾患、障害、または症状を発症するリスクを有してもよい。処置され得る非ヒト動物としては、例えば、非ヒト霊長類(例えば、サル、チンパンジー、ゴリラなど)、齧歯類(例えば、ラット、マウス、スナネズミ、ハムスター、フェレット、ウサギ)、ウサギ類、ブタ類(例えば、ブタ、ミニブタ)、ウマ、イヌ、ネコ、ウシ、ならびにその他の飼育動物、家畜、および動物園の動物が挙げられる。
医療分野および臨床分野の当業者であれば、本明細書に記載される疾患または障害または症状の処置または予防、ならびに適切な投与計画の決定および調整(例えば、投与1回あたりの化合物の量ならびに/または投与回数および投与頻度の調整)における、本明細書に記載される化合物、薬剤、または医薬組成物の有効性を容易に決定することができる。身体検査、臨床症候の評価およびモニタリングを含む診断方法、ならびに本明細書に記載される分析試験および方法の成績の1つまたは任意の組み合わせを、被験体の健康状態をモニタリングするのに使用してもよい。
本明細書に記載されるように、癌を有するか、または癌を発症するリスクを有する被験体(すなわち、個体)の処置に関して、上記薬剤(例えば、式(I)の化合物)の少なくとも1つ(すなわち、1つ以上)を、少なくとも1つ(すなわち、1つ以上)のさらなる抗癌剤と組み合わせて投与してもよい。化学療法は、1つ以上の化学療法剤を含んでもよい。例えば、化学療法剤、放射線療法剤、ホスホイノシチド−3キナーゼ(PI3K)阻害剤、VEGF阻害剤を、本明細書に記載される薬剤と組み合わせて使用してもよい。PI3K阻害剤の例としては、Exelixisによって「XL499」と命名された化合物が挙げられる。VEGF阻害剤の例としては、「cabo」と称される化合物(以前は、XL184として公知であった)が挙げられる。多くのその他の化学療法薬は、有機小分子である。当業者によって理解されているように、化学療法はまた、協調的に投与される2つ以上の化学療法薬分子の組み合わせを指すことができ、併用化学療法と称され得る。多数の化学療法薬物が腫瘍学分野で使用されており、例えば、アルキル化剤;代謝拮抗物質;アントラサイクリン、植物性アルカロイド;およびトポイソメラーゼ阻害剤が挙げられる。
式(I)の糖模倣化合物などのE−セレクチンアンタゴニストは、抗癌剤とは独立して機能してもよいし、または抗癌剤と協調して(例えば、抗癌剤の有効性を増強することによって、またはその逆も同様である)機能してもよい。一実施形態では、癌を処置するための方法であって、本明細書に記載されるE−セレクチンアンタゴニスト(式Iの糖模倣化合物を含む)を投与することを含む方法が提供される。癌は固形腫瘍でもよいし、または液性腫瘍でもよい。ある特定の実施形態では、E−セレクチンアンタゴニストを、化学療法、放射線、または化学療法および放射線の両方と組み合わせて使用する。癌を処置するために、複数サイクルの化学療法または放射線療法を被験体に行う場合、E−セレクチンアンタゴニストを1サイクル以上(すなわち、1サイクル、2サイクル、3サイクル、4サイクル、5サイクル、6サイクル、またはそれ以上のサイクル)の化学療法または放射線療法で投与してもよい。E−セレクチンアンタゴニストは、化学療法剤または放射線療法の有効性を増強してもよい。
別の実施形態では、それぞれ化学療法薬物または放射性療法で処置されているか、またはこれらで処置される予定の被験体における造血幹細胞(HSC)の生存を増強(すなわち、可能性を増強、促進、改善、統計的または生物学的に有意な形で増強)または維持するための方法であって、本明細書に記載されるE−セレクチンアンタゴニスト糖模倣化合物の1つ以上を投与することを含む方法が本明細書で提供される。ある特定の実施形態では、被験体は、化学療法および放射線療法の両方を受けているか、またはこれらを受ける予定である。また、被験体における、それぞれ化学療法薬物または放射線療法に対する造血幹細胞(HSC)の化学療法感受性または放射線療法感受性を軽減(すなわち、統計的または生物学的に有意な形で軽減、阻害、減少)するための方法が本明細書で提供される。化学療法および放射線療法のサイクルの反復は、HSCが骨髄を回復および補充する能力を減少させることが多いので、本明細書に記載される糖模倣化合物は、2サイクル以上、例えば、少なくとも2サイクル、3サイクル、4サイクル、またはそれ以上のサイクルの化学療法もしくは放射線療法、または化学療法および放射線療法の両方の組み合わせを受ける予定の被験体に有用であり得る。したがって、E−セレクチンアンタゴニストをそれぞれ任意の1サイクル以上の化学療法または放射線療法(または組み合わせ)で被験体に投与してもよい。HSCは骨髄に存在し、免疫系および血液を補充するのに必要な細胞を生成する。解剖的には、骨髄は、骨髄類洞内皮に隣接する血管性ニッチを含む(例えば、Kielら、Cell 121:1109−21(2005);Sugiyamaら、Immunity 25:977−88(2006);Mendez−Ferrerら、Nature 466:829−34(2010);Butlerら、Cell Stem Cell 6:251−64(2010)を参照のこと)。最近の研究では、E−セレクチンはHSCの増殖を促進し、血管性ニッチの重要な成分であると説明されている(例えば、Winklerら、Nature Medicine published online 21 October 2012;doi:10.1038/nm.2969を参照のこと;例えば、国際公開第2007/028050号パンフレットも参照のこと)。E−セレクチンを欠失または阻害すると、化学療法剤または放射線療法で処置されたマウスではHSCの生存が増強され、血中好中球の回復が加速した(例えば、Winklerら、前掲を参照のこと)。
本明細書に記載される薬剤(すなわち、式(I)の糖模倣化合物などのE−セレクチンアンタゴニスト)は、抗癌剤とは独立して機能してもよいし、または抗癌剤と協調して(例えば、抗癌剤の有効性を増強することによって、またはその逆も同様である)機能してもよい。加えて、本明細書に記載されるE−セレクチンアンタゴニストの1つ以上を、例えば、治療の毒性を軽減するための1つ以上のその他の治療と併せて投与してもよい。例えば、治療(例えば、抗癌治療)の副作用を(少なくとも部分的に)中和するための少なくとも1つ(すなわち、1つ以上)の緩和剤を投与してもよい。抗生物質またはコルチコステロイドの投与の副作用を促進、回復または中和する薬剤(化学物質または生物学的物質)は、このような緩和剤の例である。本明細書に記載される少なくとも1つの薬剤は、少なくとも1つのさらなる抗癌剤、または治療の副作用を軽減するための少なくとも1つの緩和剤の投与前に、これらの投与後に、またはこれらの投与と同時に投与してもよい。投与が同時である場合、単一の容器または2つ(以上)の別個の容器から、組み合わせを投与してもよい。
転移するのを予防(すなわち、阻害、遅延)され得るか、殺傷され得るか、内皮細胞に接着するのを予防され得るか、または骨髄に浸潤するのを阻害され得る癌細胞(本明細書では、腫瘍細胞とも称される)としては、固形腫瘍および液性腫瘍(血液学的悪性腫瘍を含む)の細胞が挙げられる。固形腫瘍の例は本明細書に記載されており、結腸直腸癌、肝臓癌、胃癌、肺癌、脳癌、腎臓癌、膀胱癌、甲状腺癌、前立腺癌、卵巣癌、子宮頸部癌、子宮癌、子宮内膜癌、黒色腫、乳癌、および膵臓癌が挙げられる。液性腫瘍は、血液、骨髄、およびリンパ節中で生じ、白血病(例えば、AML、ALL、CLL、およびCML)、リンパ腫(例えば、ホジキンリンパ腫および非ホジキンリンパ腫)、および骨髄腫(例えば、多発性骨髄腫)が挙げられる。本明細書で使用される場合、癌細胞という用語は、成熟、前駆体および癌幹細胞を含む。
骨は、癌が、原発性腫瘍部位を離れて浸潤する一般的な場所である。癌は、骨に存在すると、個体に対する痛みの原因になることが多い。加えて、罹患している特定の骨が、骨髄における血液細胞の産生源である場合、個体は、様々な血液細胞関連障害を発症し得る。乳癌および前立腺癌は、骨に移動する固形腫瘍の例である。急性骨髄性白血病(AML)および多発性骨髄腫(MM)は、骨に移動する液性腫瘍の例である。骨に移動する癌細胞は、典型的には、骨髄の骨内膜領域に移動するであろう。癌細胞は骨髄に浸潤すると、休止状態になり、化学療法から保護される。本発明の化合物は、播種性癌細胞が骨髄に浸潤するのを遮断する。様々な個体が、前記化合物による処置から恩恵を受け得る。このような個体の例としては、骨に移動する傾向を有する癌種を有する個体が挙げられ、この場合、腫瘍は依然として局在しているか、もしくは腫瘍は播種しているが骨にはまだ浸潤していないか、またはこのような癌種を有する個体は寛解期にある。
本明細書に記載される薬剤(例えば、式(I)の化合物)を使用する処置に対して反応する可能性が最も高い癌患者集団は、E−セレクチンの作用機序に基づいて同定することができる。すなわち、S128RのE−セレクチンの遺伝的多型によって決定する場合、高活性E−セレクチンを発現する患者を選択してもよい(Alessandroら、Int.J.Cancer 121:528−535,2007)。加えて、癌関連抗原CA−19−9(Zhengら、World J.Gastroenterol.7:431−434,2001)およびCD65に対して指向性を有する抗体によって決定する場合、E−セレクチン結合リガンド(シアリルLeおよびシアリルLe)の発現の上昇に基づいて、本明細書に記載される薬剤による処置のための患者を選択してもよい。加えて、この処置に対して反応する可能性が最も高い癌患者集団を選択するために、類似の炭水化物性E−セレクチンリガンドを認識する抗体HECA−452およびFH−6を診断アッセイに使用してもよい。
その他の実施形態では、血栓症の処置または予防を必要とする被験体(すなわち、個体、患者)における血栓症を処置または予防(すなわち、その発症可能性を軽減)するための方法が提供される。被験体は血栓を有してもよいし、または血栓を発症するリスクを有してもよい。本明細書に記載されるE−セレクチンアンタゴニスト(式(I)の化合物を含む)は、血栓形成を阻害または予防(すなわち、その発症可能性を軽減)することができる。E−セレクチンアンタゴニストは、血栓形成を阻害、遅延もしくは抑制し得るか、または形成された血栓のサイズもしくは完全性を低減し得る。この方法は、一般に、それを必要とする個体に適用可能であるが、出血のリスクも有するこのような個体に特に有益である。例えば、この方法は、出血のリスクが大きく、抗凝固特性を有する抗血栓症剤(例えば、LMWヘパリン)の使用が禁忌である多種多様な状況で有用かつ有益である。抗凝固特性を有する抗血栓症剤の使用が禁忌であるとは考えられていなくても、出血がそれでもなお起こる場合、この方法は利益を提供する。前記方法に使用されるE−セレクチンアンタゴニストは、E−セレクチンとシアリルLe(sLe)またはシアリルLe(sLe)との相互作用を阻害するが、ヘパリンなどの薬剤とは対照的に、凝固を有意に遅らせない薬剤である。
白血球のセレクチン媒介性活性化は、組織因子が豊富な凝固促進性微粒子の形成を促進する(例えば、Wakefieldら、Thrombosis Res.123:S3.5−40(2009)を参照のこと)。EおよびP−セレクチンは両方とも、血管壁の損傷または活性化後に内皮上で発現される。多くの報告では、部分的にはP−セレクチン阻害剤のアベイラビリティによる血栓症におけるP−セレクチンの役割に重点が置かれている(例えば、Lopezら、Hematology Am.Soc.Hematol.Educ.Program 439−56(2004)を参照のこと);しかしながら、いくつかの研究では、E−セレクチンは主要な役割を有すると結論付けられている。いかなる特定の理論にも縛られないが、炎症反応によってVTE形成が誘導され、血栓症の初期事象でセレクチンが機能する。
種々の薬物が、血栓症の処置に現在使用されている。例示的な薬物としては、血小板凝集を抑制するもの(抗血小板薬)、例えば、アスピリン、チクロピジン、エイコサペンタエン酸(EPA)、ジピリダモール、および塩酸ジラゼプが挙げられる。アスピリンなどの抗血小板薬は、血小板凝集によってトリガーされる血液凝固の発生を抑制することによって、血管の損傷部位における血栓形成を抑制する。しかしながら、血小板はまた、血管からの出血を防止しているので、血小板の過剰抑制は、血小板による出血防止の有効性の減少をもたらし得る。
血栓症の処置または予防に使用される抗凝固剤は、血液凝固因子を抑制することによって作用するものであり、ワルファリン、ヘパリン、低分子量ヘパリン、およびアルガトロバンが挙げられる。抗凝固剤は、血管内フィブリン血栓形成を予防するのに有用であるが、線維素溶解薬(例えば、プラスミノーゲン活性化因子)は、フィブリン血栓の分解に有用である。大用量の抗凝固剤または線維素溶解薬を長期間投与した後に、制御されない出血が起こり得る。ヘパリンを使用する場合、合併症としては、ヘパリン抵抗性、出血、ヘパリン誘導性血小板減少症、および骨粗鬆症が挙げられる。
特に、E−セレクチンは、血栓形成において主要な役割を果たしており、このことは、動物モデルにおいて、およびE−セレクチンの遺伝的多型(Ser128Arg)を有するヒトを研究することによって決定された。ヒト研究では、E−セレクチン遺伝子における単一ヌクレオチド多型(SNP)S128R(128位でセリンがアルギニンに)は、アテローム性動脈硬化症、再狭窄、冠動脈性心疾患、心筋梗塞、および予後不良の結腸直腸癌を有する患者で過剰であると報告されている(Myersら、J.Surg.Res.108:212−21(2002))。S128R E−セレクチンは、通常の(すなわち、野生型)E−セレクチンよりも活性な遺伝的変異体である。S128R E−セレクチンを発現する細胞はより高い接着性を示し、より多種多様な細胞型に接着する(Yoshidaら、Arterioscler.Thromb.Vase.Biol.23:783−88(2003))。刊行物およびConsortium of Functional Glycomicsによるスクリーニングによれば、S128R E−セレクチンは、野生型E−セレクチンと同じ炭水化物(シアリルLeおよびまたはシアリルLe)に結合するが、その他のin vitroアッセイにおけるその結合活性は増強しており、おそらくはより非特異的(promiscuous)である。
静脈血栓塞栓症(VTE)に対するS128R E−セレクチンの効果についての研究では、585人の患者が、処置中断後の最初のVTE再発後に予め観察された(例えば、Jilmaら、Arch.Intern.Med.166:1655−59(2006)を参照のこと)。S128R E−セレクチンを有する患者では、抗凝固剤療法の中止後における別の血栓の発症が、野生型E−セレクチンを有する患者と比較して有意に増加した。
一実施形態では、血栓症は、静脈血栓塞栓症(VTE)である。VTEは、深部静脈血栓症および肺塞栓症を引き起こす。低分子量(LMW)ヘパリンは、VTEを予防および処置するための現在の主力治療である。しかしながら、LMWヘパリンの使用が禁忌の多くの状況がある。手術を受けている患者、血小板減少症を有する患者、卒中歴を有する患者、および多くの癌患者は、出血のリスクによりヘパリンの使用を避けるべきほんの数例である。
本明細書で明らかなように、式Iの化合物の投与は、連続血流下で、出血のリスクを増加させずに、血栓形成のin vivo処置モデルにおけるVTEを有意に阻害した。この処置モデルにおける前記化合物の効果は、LMWヘパリンを使用する標準治療と同程度である。しかしながら、LMWヘパリンは公知の抗凝固剤であり、凝固を対照出血時間よりも4倍超長く遅らせる。本明細書にも記載されるように、式Iの化合物は凝固をほんのわずかに遅らせ、出血時間の減少をLMWヘパリンよりも有意に改善するものである。したがって、本明細書に記載される薬剤は、出血のリスクが有意ではない場合に有用であり得るが、出血のリスクが有意であり、特に、抗凝固特性を有する抗血栓症剤(例えば、LMWヘパリン)の使用が禁忌である多種多様な状況においても有用であり得る。
上記薬剤(すなわち、式(I)の糖模倣化合物などのE−セレクチンアンタゴニスト)の少なくとも1つ(すなわち、1つ以上)は、少なくとも1つ(すなわち、1つ以上)のさらなる抗血栓症剤と組み合わせて投与してもよい。本明細書に記載される薬剤(すなわち、E−セレクチンアンタゴニスト)は、抗血栓症剤とは独立して機能してもよいし、または抗血栓症剤と協調して機能してもよい。加えて、本明細書に記載される薬剤の1つ以上を、例えば、治療の毒性を軽減するための1つ以上のその他の治療と併せて投与してもよい。例えば、治療の副作用を(少なくとも部分的に)中和するための少なくとも1つの緩和剤を投与してもよい。抗生物質またはコルチコステロイドの投与の副作用を促進、回復または中和する薬剤(化学物質または生物学的物質)は、このような緩和剤の例である。本明細書に記載される少なくとも1つの薬剤は、少なくとも1つのさらなる抗血栓症剤、または治療の副作用を軽減するための少なくとも1つの緩和剤の投与前に、これらの投与後に、またはこれらの投与と同時に投与してもよい。投与が同時である場合、単一の容器または2つ(以上)の別個の容器から、組み合わせを投与してもよい。
多種多様な個体が、本明細書に記載される処置のための候補である。血栓形成は、幼児、子供、ティーンエイジャーおよび成人で起こり得る。個体は、血栓症の遺伝的素因を有してもよい。血栓症は、例えば、医学的症状(例えば、癌または妊娠)、医学的手技(例えば、手術)または環境条件(例えば、長期臥床)によって始まり得る。血栓形成のリスクを有するその他の個体としては、血栓を過去に示したものが挙げられる。
本明細書に記載される方法の特定の実施形態では、被験体は、ヒトまたは非ヒト動物である。本明細書に記載される処置を必要とする被験体は、本明細書に記載される血栓症疾患、障害、または症状の症候または続発症を示してもよいし、または前記疾患、障害、または症状を発症するリスクを有してもよい。処置され得る非ヒト動物としては、例えば、非ヒト霊長類(例えば、サル、チンパンジー、ゴリラなど)、齧歯類(例えば、ラット、マウス、スナネズミ、ハムスター、フェレット、ウサギ)、ウサギ類、ブタ類(例えば、ブタ、ミニブタ)、ウマ、イヌ、ネコ、ウシ、ならびにその他の飼育動物、家畜、および動物園の動物が挙げられる。
医療分野および臨床分野の当業者であれば、本明細書に記載される疾患または障害または症状の処置または予防、ならびに適切な投与計画の決定および調整(例えば、投与1回あたりの化合物の量ならびに/または投与回数および投与頻度の調整)における、本明細書に記載される化合物、薬剤、または医薬組成物の有効性を容易に決定することができる。身体検査、臨床症候の評価およびモニタリングを含む診断方法、ならびに本明細書に記載される分析試験および方法の成績の1つまたは任意の組み合わせを、被験体の健康状態をモニタリングするのに使用してもよい。
治療剤を特性決定するための方法
本明細書に記載される治療剤の少なくとも1つの生物学的活性の特性決定は、当技術分野においてルーチンに実施されているおよび本明細書にまたは当技術分野において記載される1つ以上のin vitroおよびin vivo研究を実施することによって決定してもよい。in vitroアッセイとしては、限定されないが、結合アッセイ、免疫アッセイ、競合結合アッセイ、および細胞ベースの活性アッセイが挙げられる。また、in vivoにおける薬剤の特性決定(有効性の決定を含む)のために、動物モデル研究を実施してもよく、これは、典型的には、当技術分野において説明されているまたは当業者によってルーチンに開発もしくは適合された齧歯類動物研究である。臨床研究に先立つ前臨床研究では、非ヒト霊長類動物モデルを使用してもよい;しかしながら、これらの動物モデルは、典型的には、治療薬の有効性またはその他の特徴を評価するために設計された齧歯類動物研究と同じルーチンな方法では用いない。動物モデル研究の設計および実行の分野の当業者であればまた、研究で組み入れる適切な対照群を容易に決定することもできるし、データを評価するための1つ以上の適切な統計分析を決定することもできる。
E−セレクチンアンタゴニストをスクリーニングするために、阻害アッセイを使用してもよい。例えば、本明細書に記載される化合物またはその他の薬剤がE−セレクチンとsLeまたはsLeとの相互作用を阻害(すなわち、統計的または生物学的に有意な形で軽減、遮断、低減、または防止)する能力を特性決定するために、アッセイを実施してもよい。阻害アッセイは、IC50値の決定を可能にする競合結合アッセイでもよい。例として、前記方法は、E−セレクチン/Igキメラをマトリックス(例えば、典型的には、ポリスチレンなどのポリマー製のマルチウェルプレート;試験管など)上に固定化すること;組成物を追加して非特異的結合を減少させること(例えば、スキムミルクまたはウシ血清アルブミンまたは当業者によってルーチンに使用されているその他のブロッキング緩衝液を含む組成物);レポーター基を含むsLeの存在下で、sLeが固定化E−セレクチンに結合するのを可能にするのに十分な条件下および時間で、固定化E−セレクチンを候補薬剤と接触させること;固定化E−セレクチンを洗浄すること;ならびに、固定化E−セレクチンに結合したsLeの量を検出することを含む。当業者であれば、このような工程の検証を容易にかつルーチンに達成することができる。
当業者であれば、E−セレクチンアンタゴニストが有意な抗凝固特性を欠くかを評価するためのアッセイおよび動物研究にも精通している。例えば、E−セレクチンアンタゴニストが凝固を有意に遅らせる能力についてスクリーニングするか、またはこれを特性決定するために、凝血塊を形成するのに必要な時間を決定するアッセイを使用してもよく、この場合、凝固を遅らせる能力を軽減した薬剤、これを持たない薬剤、またはこれを欠く薬剤が望まれる。例として、試験E−セレクチンアンタゴニストまたは対照を注射した齧歯類で出血時間を評価してもよく、尾静脈を傷つけて尾を等張生理食塩水に浸漬した後に、出血時間を記録する。
特定のアッセイのための条件には、温度、バッファー(塩、陽イオン、媒体を含む)、ならびにアッセイに使用される任意の細胞の完全性を維持する他の成分および化合物が挙げられ、当業者であればこれらを熟知しており、および/または容易に決定することができる。当業者であれば、本明細書に記載されるin vitroの方法およびin vivoの方法を行う場合に、適切な対照を設計して含めることができることも容易に認識する。
本明細書に記載されるおよび当技術分野における1つ以上のアッセイおよび技術を特徴とする薬剤の起源は、前記薬剤で処置された被験体から得られる生物学的試料でもよい。アッセイに使用され得る細胞はまた、生物学的試料で提供してもよい。「生物学的試料」としては、被験体由来の試料を挙げることができ、血液試料(それから血清または血漿が調製され得る)、生検材料、1つ以上の体液(例えば、肺洗浄液、腹水、粘膜の洗浄液、関節液、尿)、骨髄、リンパ節、組織移植片、臓器培養物、または被験体もしくは生物学的起源からの任意のその他の組織または細胞調製物でもよい。生物学的試料は、形態学的完全性または物理的状態が、例えば、切開、解離、溶解、分画化、均質化、生化学的もしくは化学的な抽出、粉砕、凍結乾燥、超音波処理、または被験体もしくは生物学的起源に由来する試料を処理加工するための任意のその他の手段によって破壊されている、組織または細胞調製物をさらに意味することができる。ある特定の実施形態では、被験体または生物学的起源は、ヒトもしくは非ヒトの動物、一次細胞培養(例えば、免疫細胞)、または培養に適合された細胞株(限定されないが、染色体が組み込まれた、またはエピソーム組換えの核酸配列を含むことができる遺伝子操作された細胞株;不死化した、もしくは不死化可能な細胞株;体細胞ハイブリッド細胞株;分化した、もしくは分化可能な細胞株、形質転換した細胞株などを含む)でもよい。
E−セレクチンアンタゴニストの有効性を決定するために、例示的な動物モデルは、本明細書および当技術分野において説明されている。多数の癌動物モデルが、当技術分野においてルーチンに実施されている。非限定的な例として、E−セレクチンアンタゴニストの有効性を決定するために、ALL、多発性骨髄腫、AMLのモデル、および固形腫瘍癌モデルが利用可能である。典型的には、動物に腫瘍細胞株(例えば、限定されないが、膵臓、乳房、結腸、卵巣、ALL、AML、多発性骨髄腫の腫瘍細胞株)を移植し、移植前に、腫瘍の成長中、および/または腫瘍が確立した後に、関心対象の薬剤を投与する。多数の統計分析が利用可能かつ当業者によって理解されており、薬剤の効果を1つ以上の適切な対照と比較するために適用してもよい。
医薬組成物および医薬組成物の使用方法
本明細書に記載されるE−セレクチンアンタゴニスト剤のいずれか1つ以上、例えば、本明細書に記載される式I(ならびに、その下位構造および具体的な構造)の糖模倣化合物の1つ以上を含む医薬組成物も本明細書で提供される。本明細書に記載される化合物、単離された抗体、およびその他のE−セレクチンアンタゴニストはまた、ヒト被験体を含む被験体における医薬用途のために調整してもよい。本明細書に記載される化合物は、処置または予防的(または予防法的)処置(例えば、疾患または疾患の1つ以上の症候の発症または悪化の可能性の軽減)に使用するための医薬組成物中に製剤化してもよい。本明細書に記載される方法および賦形剤は例示的なものであり、何ら限定されない。
医薬剤形では、本明細書に記載される式I、下位構造および具体的な構造の糖模倣化合物のいずれか1つ以上は、薬学的に許容し得る誘導体、例えば、塩の形態で投与してもよいし、またはそれらを単独で、もしくはその他の薬学的に活性化合物と適切に併せておよび組み合わせて使用してもよい。例として、使用方法に関して本明細書に記載されるように、E−セレクチンアンタゴニストは、化学療法、放射線療法、化学療法および放射線療法の組み合わせも受けている被験体に投与してもよい。
有効量または治療有効量は、糖模倣化合物、または1つ以上の化合物を含む組成物;または1つ以上の単離された抗体(または、その他のE−セレクチンアンタゴニスト剤)の量であって、単回投与または一連の投与の一部のいずれかとして被験体に投与した場合に、所望の治療効果をもたらすのに有効な量を指す。最適な用量は、一般に、実験的方法および/または臨床試験を使用して決定することができる。本明細書に記載される各治療薬(予防法的利益のために投与した場合を含む)のための前臨床研究および臨床研究の設計および実行は、関連分野の当業者の知識の範囲内である。治療薬の最適な用量は、被験体のボディーマス、体重または血液量に依存し得る。一般に、1用量中に存在する本明細書に記載される化合物の量は、宿主の体重1kgあたり約0.01μg〜約1000μgの範囲である。一般に、1用量中に存在する本明細書に記載されるポリペプチドもしくはペプチド、または抗体もしくはその抗原結合断片の量も、被験体1kgあたり約0.01μg〜約1000μgの範囲である。有効な治療を提供するのに十分な最低用量を使用することが、通常は好ましい。一般に、処置または予防されている疾患または症状に適切なアッセイを使用して、治療有効性について被験体をモニタリングしてもよく、このアッセイは当業者に周知であり、本明細書に記載されている。生体液中、例えば、血液、血液画分(例えば、血清)中、および/または尿中、および/または被験体由来のその他の生物学的試料中の前記化合物、ペプチド、抗体もしくはその抗原結合断片、またはポリペプチド(または、前記分子のいずれかの代謝産物)のレベルを決定することによって、被験体に投与する化合物またはポリペプチドのレベルをモニタリングしてもよい。治療計画期間中に前記分子のレベルを測定するために、前記分子を検出するための当技術分野において実施されている任意の方法を使用してもよい。
本明細書に記載される化合物、ペプチド、抗体もしくはその抗原結合断片、またはポリペプチドの用量は、被験体の症状、すなわち、疾患の病期、疾患によって引き起こされる症候の重症度、一般健康状態、ならびに年齢、性別および体重、および医療分野の当業者に明らかなその他の要因に依存し得る。同様に、疾患または障害を処置するための治療薬の用量は、医療分野の当業者によって理解されているパラメータにしたがって決定してもよい。
医療技術分野の当業者が決定する処置するべき疾患または障害に適切な方法で医薬組成物を投与することができる。適切な投与量ならびに投与の適切な継続時間および頻度は、本明細書で議論されるように、患者の症状、患者の疾患の種類および重度、活性成分の具体的な形および投与方法を含む要因によって決定されるであろう。一般に、適切な投与量(有効投与量)および治療法は、処置および/または予防上の利点(例えば、上に詳細に記載したように、より高頻度の完全または部分的鎮静、または疾患のない症状および/または全体的な生存期間の長期化、または症状重度の軽減などの臨床成果の向上)をもたらす十分な量で本明細書に記載される医薬組成物を提供する。
本明細書に記載される医薬組成物は、有効量の化合物を有効に送達するいくつかの経路のいずれか1つによって、それを必要とする被験体に投与してもよい。このような投与経路としては、例えば、局所、経口、鼻腔、鞘内、腸内、口腔、舌下、経皮、直腸、膣、眼内、結膜下、舌下、または非経口投与(皮下、静脈内、筋肉内、胸骨内、静脈内、道内(intrameatal)もしくは尿道内注射または注入を含む)が挙げられる。これらの投与経路などによって投与される組成物は、本明細書により詳細に記載される。
医薬組成物は、生理学的に許容し得る賦形剤(薬学的に許容し得る、または適切な賦形剤または担体)(すなわち、活性成分の活性に干渉しない無毒性物質)をさらに含む無菌水溶液または無菌非水溶液、懸濁液またはエマルジョンでもよい。前記組成物は、固体、液体または気体(エアロゾル)の形でもよい。あるいは、本明細書に記載される組成物を凍結乾燥物として製剤化することができ、または本明細書に記載される化合物およびポリペプチドまたはペプチドを、当技術分野において公知の技術を使用してリポソーム内に封入することができる。医薬組成物は、生物学的に活性または不活性でもよいその他の成分を含むこともできる。前記成分としては、限定されないが、緩衝剤(例えば、中性緩衝食塩水またはリン酸緩衝食塩水)、炭水化物(例えば、グルコース、マンノース、スクロースまたはデキストラン)、マンニトール、タンパク質、ポリペプチドまたはグリシンなどのアミノ酸、抗酸化剤、EDTAもしくはグルタチオンなどのキレート化剤、安定剤、染料、香料、ならびに懸濁剤および/または防腐剤が挙げられる。
医薬組成物に使用される当業者に公知の任意の適切な賦形剤または担体を、本明細書に記載される組成物に採用することができる。治療用途の賦形剤は周知であり、例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy(Gennaro,21stEd.Mack Pub.Co.,Easton,PA(2005))に記載されている。一般に、賦形剤の種類は、投与方式および有効成分の化学組成に基づいて選択される。例えば、局所、経口、鼻、鞘内、腸内、頬、舌下、経皮、直腸、膣内、眼内、結膜下、舌下、または皮下、静脈内、筋肉内、胸骨内、空洞内、耳道内もしくは尿道内注射もしくは注入を含む非経口投与を含む任意の適切な投与方式に応じて医薬組成物を製剤化することができる。非経口投与では、担体は、好ましくは、水、食塩水、アルコール、脂肪、蝋または緩衝液を含む。経口投与では、上記賦形剤、あるいはマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、ナトリウムサッカリン、タルカム、セルロース、カオリン、グリセリン、デンプンデキストリン、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロース、グルコース、スクロースおよび/または炭酸マグネシウムなどの固体賦形剤または担体を採用することができる。
(例えば、経口投与または注射による送達のための)医薬組成物は、液体の形でもよい。液体医薬組成物は、例えば、注射用水などの無菌希釈剤、食塩水溶液、好ましくは生理食塩水、リンゲル液、等張塩化ナトリウム、溶媒または懸濁媒体として機能することができる不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールまたはその他の溶媒;抗菌剤;抗酸化剤;キレート化剤;塩化ナトリウムもしくはデキストロースなどの張度調整のための緩衝剤および薬剤の1つ以上を含むことができる。非経口製剤を、ガラスまたはプラスチックで構成されたアンプル、使い捨てシリンジまたは多投与バイアルに封入することができる。生理食塩水の使用が適切であり、注射可能医薬組成物は、好ましくは無菌である。
経口製剤の場合、本明細書に記載されるE−セレクチンアンタゴニスト剤の少なくとも1つを単独で、または錠剤、粉末、顆粒剤またはカプセル剤を作製するための適切な添加剤、例えば、任意の1つ以上の従来の添加剤、分解剤、潤滑剤、および所望により、希釈剤、緩衝剤、湿潤剤、防腐剤、着色剤、および香味剤と組み合わせて使用することができる。胃環境の低pHからの有効成分の保護を提供するための緩衝剤、および/または腸溶コーティング剤を含むように組成物を製剤化してもよい。経口送達のために、例えば、液体製剤、固体製剤もしくは半固体製剤の香味剤と共に、および/または腸溶コーティング剤と共に、組成物を製剤化してもよい。
粉末状担体と共に活性化合物または生物学的製剤を含むことができるゼラチンカプセル剤として経口製剤を提供することができる。同様の担体および希釈剤を使用して圧縮錠剤を製造することができる。錠剤およびカプセル剤を、一定時間にわたる活性成分の連続的放出を可能にする持続放出製造物として製造することができる。圧縮製剤を糖コーティングまたは膜コーティングして、不快な味をマスクすると共に、錠剤を雰囲気から保護するか、または胃腸管における選択的崩壊のために腸溶コーティングすることができる。
持続放出または徐放のために、医薬組成物を製剤化してもよい。一般に、周知の技術を使用して前記組成物を調製し、例えば、経口、直腸もしくは皮下移植によって、または所望の目標部位における移植によって投与することができる。持続放出製剤は、担体マトリックスに分散された活性治療薬および/または速度制御膜に囲まれたレザバー内に含まれる活性治療薬を含むことができる。前記製剤内で使用される賦形剤は、生体適合性を有し、生体分解性をも有し得る。好ましくは、前記製剤は、比較的一定のレベルで活性成分を放出させる。持続放出製剤内に含まれる活性治療薬の量は、移植の部位、放出の速度および推定継続時間、ならびに処置または予防するべき症状の性質に依存する。
本明細書に記載される医薬組成物を、乳化性塩基または水溶性塩基などの様々な塩基と混合することによって坐薬として製剤化することができる。医薬組成物を、吸入を介して投与されるエアロゾル製剤として調製することができる。前記組成物を、ジクロロジフルオロメタン、プロパンおよび窒素などの加圧された、許容し得る推進剤に製剤化することができる。
本明細書に記載されるE−セレクチンアンタゴニスト剤のいずれか1つ以上を(例えば、経皮投与によって)局所投与することができる。局所製剤は、経皮貼付剤、軟膏剤、ペースト剤、ローション剤、クリーム剤およびゲル剤の形でもよい。局所製剤は、浸透剤、またはエンハンサー(浸透エンハンサーとも称される)、増粘剤、希釈剤、乳化剤、分散助剤または結着剤の1つ以上を含むことができる。物理的浸透エンハンサーは、例えば、イオン泳動などの電気泳動技術および超音波の使用(または「フォノフォレシス」)などを含む。化学的浸透エンハンサーは、皮膚、特に角質層の透過性を向上させて、皮膚を通じての薬物の浸透を増強させる、治療薬の投与前、治療薬の投与と同時に、または治療薬の投与直後に投与される薬剤である。さらなる化学的および物理的浸透エンハンサーは、例えば、Transdermal Delivery of Drugs,A.F.Kydonieus(ED)1987 CRL Press;Percutaneous Penetration Enhancers,eds.Smithら、(CRC Press,1995);Lennerasら、J.Pharm.Pharmacol.54:499−508(2002);Karandeら、Pharm.Res.19:655−60(2002);Vaddiら、Int.J.Pharm.91:1639−51(2002);Venturaら、J.Drug Target 9:379−93(2001);Shokriら、Int.J.Pharm.228(l−2):99−107(2001);Suzukiら、Biol.Pharm.Bull.24:698−700(2001);Albertiら、J.Control Release 71:319−27(2001);Goldsteinら、Urology 57:301−5(2001);Kiijavainenら、Eur.J.Pharm.Sci.10:97−102(2000);and Tenjarlaら、Int.J.Pharm.192:147−58(1999)に記載されている。
本明細書に記載される化合物、ポリペプチド、ペプチド、アプタマー、抗体およびその抗原結合断片の1つ以上の単位用量(通常は経口用量または注射可能な用量)を含むキットが提供される。このようなキットは、単位用量を含有する容器と、関心対象の病理学的症状の処置における治療薬の使用法および付随利益を説明する情報添付文書と、場合により、組成物を送達するための器具または装置とを含んでもよい。
実施例1
E−セレクチン阻害剤の合成
本実施例に記載されているように、および図1〜2に示されている例示的な合成スキームに示されているように、式Iの例示的な糖模倣化合物を合成した。
化合物2の合成:化合物1(60g)をHO(800ml)に懸濁し、0℃に冷却した。固体NaHCO(120g)を撹拌しながら少しずつ追加し、次いで、KI(474.3g)およびI(127g)をHO(800ml)に溶解した溶液を撹拌しながら追加した。反応混合物を暗所、室温で一晩撹拌した。次いで、反応混合物をCHCl(3x500ml)で抽出した。有機層をNa溶液(2x500ml)で洗浄し、次いで、合わせた水層をCHCl(2x300ml)で抽出した。有機層(2100ml)を合わせて、冷HO(1x500ml)および冷食塩水(1x500ml)で洗浄した。有機層をNaSOで脱水し、ろ過し、濃縮乾固して、淡黄色の結晶として化合物2を得た(119g)。純度:>95%(TLCによる)。
化合物3の合成:化合物2(119g)のTHF(1600ml)溶液に、DBU(119ml)を撹拌しながら室温で追加し、反応混合物を撹拌しながら穏やかに一晩還流した。沈殿物がいくらか形成し、TLCによって出発物質が残っていないことが示された。反応混合物を濃縮乾固し、EtOAc(300ml)に溶解し、pH2〜3の水性洗浄(aqueous wash)まで0.5M HCl(200ml)で洗浄し、次いで、有機層をHO(200ml)でさらに洗浄した。水層を合わせ、EtOAc(3x200ml)で抽出して、第2の有機層を生成した。合わせた有機層(900ml)を食塩水で洗浄し、乾燥し(NaSO)、ろ過し、濃縮乾固して、化合物3(58g)を得た。純度:>95%(TLCによる)。
化合物4の合成:化合物3(58g)のMeOH(800ml)溶液に、NaHCO(47g)を撹拌しながら追加した。反応混合物を穏やかな還流下で3時間撹拌し、室温に冷却し、ろ過し、濃縮乾固した。残留物をEtOAc(300ml)に溶解し、HOで洗浄した。水層をEtOAc(3x100ml)で抽出した。合わせた有機層(600ml)を0.5M HCl(200ml)、HO(100ml)、および食塩水(100ml)で洗浄し、乾燥し(NaSO)、ろ過し、濃縮乾固した。カラムクロマトグラフィー(SiO、ヘキサン−EtOAc3:1→3:2)によって残留物を精製して、化合物4(54g)を得た。純度:>95%(TLCによる)。
化合物5の合成:化合物4(31g)をtBuOMe(620ml)に溶解し、酢酸ビニル(166ml)を激しく撹拌しながら追加した。Novozyme435(1.4g)を追加し、5.5時間激しく撹拌し続けた。反応混合物をろ過し、−20℃で保存した。12〜18時間後、別バッチのNovozyme435樹脂(1.4g)を追加し、8時間激しく撹拌した。樹脂をろ過し、濃縮乾固した。0→50%EtOAc/ヘキサンを使用してCombiFlash(登録商標)システム(シリカ)によって油状残留物を精製して、化合物5(13.0g)を得た。
化合物6の合成:化合物5(13.5g)をアルゴン下でCHCl(300ml)に溶解し、TBDMS−Cl(26.4g)をアルゴン下、室温で撹拌しながら追加した。DBU(32.4ml)を追加し、アルゴン下、室温で一晩撹拌し続けた。MeOH(30ml)を追加し、冷飽和NaHCO溶液(200ml)、食塩水(150ml)で洗浄した。有機層を乾燥し(NaSO)、ろ過し、濃縮乾固した。EtOAc−ヘキサン(0〜15%)溶媒を使用してCombiFlash(登録商標)システム(SiO)によって残留物を精製して、化合物6(18g)を得た。純度>95%(TLCによる)。
化合物7の合成:化合物6(12g)をCHCl(400ml)に溶解し、0℃に冷却した。m−クロロ過安息香酸(77%、19g)を追加し、溶液を数時間撹拌したところ、この間に、反応混合物の温度は室温に達した。室温で一晩撹拌し続けた。CHCl(300ml)を追加し、冷飽和NaHCO溶液(3x400ml)、食塩水(冷)で洗浄し、乾燥し(NaSO4)、ろ過し、濃縮乾固した。EtOAc−ヘキサン(0→30%)を使用してCombiFlash(登録商標)システム(SiO)によって残留物を精製して、7(9g)を得た。純度:>95%(TLCによる)。
化合物8の合成:この工程のすべての操作は、アルゴン雰囲気下で行った。CuCN(9.42g)を真空下、160℃で40分間乾燥し、室温に冷却し、THF(80ml)に懸濁した。混合物を−78℃に冷却した。この時間の間に、THF(30ml)中で、テトラビニルスズ(12ml)およびn−BuLiヘキサン溶液(2.5M、100ml)を0℃で30分間反応させた。この溶液をCuCNのTHF混合液に追加し、得られた混合物を−20℃で30分間撹拌した。次いで、混合物を−78℃に冷却し、新たに蒸留したBF.Et2O(6ml)のTHF(20ml)溶液をこれに追加した。混合物を−78℃で20分間撹拌した。化合物7(5g)のTHF(40ml)溶液を追加し、反応混合物を−78℃で5時間撹拌した。MeOH(7ml)およびEtN(3ml)を追加し、混合物を濃縮乾固した。残留物をEtOAc(200ml)に溶解し、飽和NaHCO溶液(2x100ml)、食塩水(100ml)で洗浄し、乾燥し(NaSO)、ろ過し、濃縮乾固した。EtOAc−ヘキサン(0→5%)溶媒を使用してCombiFlash(登録商標)システム(SiO)によって残留物を精製して、化合物8(2.5g)を得た。
化合物10の合成:化合物8(2.25g、7mmol)をトルエン(7ml)に溶解し、溶媒を蒸発させた。この過程を2回繰り返し、最後に真空下で15分間乾燥した。残留物を無水CHCl(45ml)に溶解し、DMF(45ml)を追加した。この溶液をアルゴン下、室温で撹拌し、分子篩(3g、4Å、粉末にして火力乾燥したもの)を追加した。EtNBr(3.3g、15.7mmol、2.2当量、200℃で2時間乾燥したもの)を追加し、アルゴン下、室温で1時間撹拌し続けた。
化合物9(5.13g、10mmol、1.42当量)をトルエン(3x20ml)と共に同時蒸発させ、真空下で乾燥し、CHCl(45ml)に溶解した。反応混合物を氷浴に入れ、10分間撹拌した。氷浴中で、Br(0.8ml、15mmol、1.5当量)をこの溶液に撹拌しながら滴下した。同じ温度で40分間撹拌し続けた。氷浴を除去し、10分後に、シクロヘキセン(2.1ml)を撹拌しながらゆっくりと追加した。反応混合物を10分間撹拌し、上記反応混合物にアルゴン下、室温で撹拌しながらゆっくりと追加した。17時間撹拌し続け、次いでピリジン(4ml)を追加し、ろ過し、ろ液を濃縮乾固した。残留物をCHCl(100ml)に溶解し、分離漏斗に移した。有機層を冷食塩水(2x75ml)で洗浄し、乾燥し(NaSO)、ろ過し、濃縮乾固し、トルエン(3x50ml)と共に同時蒸発させ、真空下で乾燥した。残留物をTHF(8ml)に溶解し、TBAF(THF中1M、10ml、10mmol、1.42当量)溶液を撹拌しながら室温で追加した。15時間撹拌し続け、溶媒を蒸発させた。残留物をCHCl(100ml)に溶解し、分離漏斗に移し、冷食塩水(2x75ml)で洗浄し、乾燥し(NaSO)、ろ過し、濃縮乾固した。カラムクロマトグラフィー(ヘキサン−酢酸エチル、100%ヘキサン〜70%ヘキサンEtOAc溶液)によって残留物を精製して、化合物10(1.6g、2.59mmol、2工程全体で37%)を得た。TLC:5%EtOAcヘキサン溶液および33%EtOAcヘキサン溶液。
化合物12の合成:市販の化合物11(10g)を真空下で一晩乾燥し、NaOMe(5M、10ml)のMeOH(200ml)溶液にアルゴン下、室温で撹拌しながら追加した。アルゴン下、室温で一晩撹拌し続け、EtN(7ml)、続いてクロロギ酸アリル(3.5ml)を滴下した。アルゴン下、室温で6時間撹拌し続けた。反応混合物を濃縮乾固し、ピリジン(100ml)に溶解した。AcO(50ml)をアルゴン下、室温で追加し、室温で一晩撹拌した。反応混合物を濃縮乾固し、EtOAc−ヘキサン(0〜100%)を使用してCombiFlash(登録商標)システムのカラムクロマトグラフィーによって精製した。所望の画分を収集し、濃縮乾固して、化合物12(10.2g)を得た。
化合物13の合成:化合物12(7.5g)をDMF(140ml)に溶解し、NHOAC(4.05g)を撹拌しながらこれに追加した。アルゴン下、室温で一晩撹拌し続けた。翌日、反応混合物をアルゴン下、50℃で8時間撹拌した。反応混合物を濃縮乾固し、残留物をEtOAc(150ml)に溶解し、食塩水(100ml)で洗浄し、乾燥し(NaSO4)、ろ過し、濃縮乾固した。カラムクロマトグラフィー(SiO、ヘキサン−EtOAc2:1→1:2)によって残留物を精製して、化合物13(6g)を得た。
化合物14の合成:化合物13(6g)をCHCl(50ml)に溶解し、CClCN(6ml)およびDBU(0.5ml)をこれに追加した。反応混合物を室温で0.5時間撹拌し、溶媒を蒸発させ、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル)によって残留物を精製して、化合物14(4.5g)を得た。
化合物15の合成:化合物10(2g)および化合物14(2.1g)をCHCl(40ml)に溶解した。この溶液に分子篩(4Å、0.8g)を追加し、室温で30分間撹拌した。次いで、この溶液を0℃に冷却し、BFEtO(0.25mlを5mlに溶解)を0℃で撹拌しながら追加した。反応混合物を0℃で2時間撹拌した。EtN(0.5ml)を追加し、溶媒を蒸発させた。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル)によって残留物を精製して、化合物15(1.8g)を得た。
化合物16の合成:化合物15(1.7g)を0.01N NaOMeのMeOH(10ml)溶液で2時間処理し、IR−120(H)樹脂で中和し、ろ過し、濃縮乾固して、化合物16(1.25g)を得た。
化合物17の合成:化合物16(1.2g)のCHCN(30ml)溶液にEt3N(0.28ml)を追加し、0℃に冷却した。この溶液にBzCN(0.35mgを10mlのCHCNに溶解)を0℃で20分間滴下した。反応混合物を0℃で1時間撹拌し、濃縮乾固した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル)によって残留物を精製して、化合物17(0.95g)を得た。
化合物19の合成:化合物17(0.9g)をMeOH(12ml)に溶解した。この溶液にBuSnO(0.4g)を追加し、混合物を2時間還流した。溶媒を蒸発させ、残った溶媒をトルエンと共に3回同時蒸発した。残留物をジメトキシエタン(15ml)に溶解した。この溶液にCsF(0.8g)および化合物18(2.1g、J.Med.Chem.42:4909,1999に以前に記載されているように合成したもの)を追加した。反応混合物を室温で一晩撹拌し、溶媒を蒸発させた。カラムクロマトグラフィーによって残留物を精製して、化合物19(0.8g)を得た。
化合物20の合成:化合物19(0.7g)をCHCl(20ml)に溶解した。この溶液にPd(Ph)(0.14g)、BuSnH(0.15ml)、およびAcO(0.3ml)を追加し、反応混合物を室温で1時間撹拌した。溶媒を蒸発させ、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル)によって残留物を精製して、化合物20(0.5g)を得た。
化合物21の合成:化合物20(0.45g)のジオキサン−HO−AcOH(10:2:1、2.6ml)溶液に10%Pd−C(0.15g)を追加し、反応混合物を水素正圧下(20psi)、室温で5時間振盪した。固体をろ過で除去し、ろ液を濃縮乾固した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル)によって残留物を精製して、化合物21(0.3g)を得た。
化合物22の合成:化合物21(0.28g)を0.025N NaOMeのMeOH(5ml)溶液で4時間処理し、IR−120(H+)樹脂で中和し、ろ過し、ろ液を濃縮乾固して、化合物22(0.21g)を得た。
化合物23の合成:化合物22(0.18g)をエチレンジアミン(2ml)に溶解し、80℃で8時間撹拌した。溶媒を蒸発させ、Sep−pak C18カートリッジを使用して残留物を精製して、化合物23(0.15g)を得た。
化合物25の合成:化合物23(200mg)を1mLのDMFに溶解した。この溶液に市販の化合物24(400mg)を追加した。トリエチルアミン(100μL)を反応混合物に滴下して、pHを10に調整した。反応混合物を室温で1時間撹拌した。蒸発乾固した後、HPLCによって残留物を精製して、化合物25(200mg)を得た。図1Dを参照のこと。
化合物45の合成:化合物25(300mg)を3mLのDMFに溶解した。ジイソプロピルエチルアミン(60μL)およびHATU(131mg)を室温で追加した。5分間撹拌した後、ジメチルアミン(2.3mL、2M THF溶液)を滴下した。反応物を室温で1時間撹拌した。反応混合物を真空で濃縮乾固した。残留物を水に溶解し、10gのC−18カートリッジにロードした。水、続いて1/1水/MeOHを用いて溶離して、化合物45(100mg)を得た。C621l426の計算m/z=1330.8。実測値=1353.6(M+Na)。1H NMR 400MHz (D2O、4.80ppmに設定)δ 0.87(t, J = 7.6Hz, 3H), 0.94-0.99 (m, 2H), 1.20-1.25 (m, 4H), 1.25 (d, J=6.4Hz, 3H), 1.26-1.45 (m, 4H), 1.52-1.73 (m, 6H), 1.79-1.88 (m, 3H), 2.00(s,3H), 2.11-2.19 (br d, 1H), 2.33 (tt, J = 12.4Hz, J = 3.2Hz, 1H),2.53 (t, J =6.4Hz, 2H), 2.95 (s, 3H), 3.06 (s, 3H), 3.28 (t, J =12.5Hz, 1H), 3.31-3.38 (m,8H), 3.51-3.54 (m, 2H), 3.61 (dd, J = 8.0Hz, J= 0.8Hz, 1H), 3.63 (dd, J =8.0Hz, J = 2.0Hz, 1H), 3.70 (s, 44H),3.73-3.76 (m, 1H), 3.78 (t, J = 6.0Hz,1H), 3.81-3.82 (m, 1H), 3.88 (dd,J = 8.0Hz, J = 3.6Hz, 1H), 3.99 (bs, 1H), 4.54(dd, J =8.8Hz, J = 2.0Hz,2H), 4.91 (q, J = 6.8Hz, 1H), 5.04 (d, J= 3.6Hz, 1H)。
化合物26の合成:PEG反応物質が有するnが、化合物25の合成のような12個ではなく8個(すなわち、8個の反復PEG単位)であった以外は、化合物25について記載されているように(図1Dを参照のこと)、化合物26を合成した。

529323の計算m/z=1127.6。実測値=1151.6(M+Na)。1H NMR 600MHz (D2O、4.67ppmに設定)d 0.71(t, J = 7.2Hz, 3H),0.76 (br quin, J= 12.0Hz, 2H), 0.99-1.06 (m, 4H), 1.08(d, J =6.6Hz, 3H), 1.15-1.19 (br quin, J= 6.6Hz, 1H), 1.21-1.25 (m,2H),1.39-1.48 (m, 5H), 1.50-1.60 (m, 3H), 1.70 (br d, J = 10.2Hz, 2H), 1.91(s,3H), 1.99 (m, 1H), 2.16 (br t, J = 12.6Hz, 1H), 2.36(t, J =6Hz, 2H), 3.11-3.15(m, 2H), 3.18 ( t, J = 9.6Hz, 3H), 3.22 (s, 3H),3.38(dd, J = 7.8Hz, J = 4.2Hz,2H), 3.46 (dd, J = 4.2Hz,1H), 3.47 (s, 1H), 3.52-3.55 (m 27H), 3.56-3.59 (m,3H), 3.61-3.64 (m, 3H),3.65 (d, J = 3.6Hz, 1H), 3.72 (dd, J = 10.2Hz, J =3.0Hz,1H), 3.80 (d, J = 2.4Hz, 1H), 3.85 (br s, 1H), 3.94 (dd, J =9.6Hz, J =3.6Hz, 1H), 4.36 (br s, 1H), 4.77 (q, J = 6.6Hz, 1H),4.88 (d, J = 4.2Hz, 1H)。
化合物27の合成:図2に記載されているように、化合物27を合成した。

化合物27Aの合成:化合物19(0.05g)をCHCl(10ml)に溶解した。この溶液にPd[(Ph)P](5mg)、Bu3SnH(0.0011ml)、および(CF3CO)O(0.0015ml)を室温で撹拌しながら追加した。室温で30分間撹拌し続けた。反応混合物を減圧下で蒸発乾固し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル)によって残留物を精製して、化合物27A(0.030g)を得た。
化合物21について記載されているのと全く同じ方法で、10%Pd−Cを用いて化合物27A(0.025g)を水素化し、触媒をろ過した後、溶媒を蒸発させた。化合物22について記載されているように、残留物をNaOMeのMeOH溶液で処理し、IR−120(H+)樹脂で中和し、ろ過し、溶媒を蒸発させた。逆相(C18)HPLCによって残留物を精製して、化合物27(7mg)を得た。C3352NO15の計算m/z=759.3。実測値=782.3(M+Na)。
化合物28の合成:

化合物28の合成:市販の化合物27B(0.014g)をDMF(1ml)に溶解した。この溶液にDIPEA(0.00175ml)およびHATU(0.038g)を追加し、反応混合物を室温で2分間撹拌した。化合物23(0.035g)を追加し、反応混合物を室温で1時間撹拌した。溶媒を蒸発させ、HPLC(C18)によって残留物を精製して、化合物28(17mg)を得た。
化合物29の合成:

化合物28について記載されているのと全く同じ方法で、市販の化合物27C(0.021g)を化合物23(0.035g)と反応させ、HPLC(C18)によって精製して、化合物29(0.020g)を得た。
実施例2
E−セレクチン活性−結合アッセイ
糖模倣E−セレクチンアンタゴニストをスクリーニングおよび特性決定する阻害アッセイは、IC50値の決定を可能にする競合結合アッセイである。37℃で2時間のインキュベートすることによって、E−セレクチン/Igキメラを、96ウェルマイクロタイタープレート中に固定化した。非特異的結合を減少させるために、ウシ血清アルブミンを各ウェルに追加し、室温で2時間インキュベートした。プレートを洗浄し、ビオチン化sLeポリアクリルアミドとストレプトアビジン/西洋ワサビペルオキシダーゼとのコンジュゲートの存在下で試験化合物の連続希釈物をウェルに追加し、室温で2時間インキュベートした。
洗浄後に固定化E−セレクチンに結合しているsLeの量を決定するために、ペルオキシダーゼ基質3,3’,5,5’テトラメチルベンジジン(TMB)を追加した。3分後、HPOの追加によってこの酵素反応を停止し、波長450nmの光吸収度を決定した。結合を50%阻害するのに必要な試験化合物の濃度を決定し、以下の表に示されているように、各糖模倣E−セレクチンアンタゴニストのIC50値として報告した。本明細書に開示される例示的な化合物のIC50値を以下の表に示す。

測定した上記絶対IC50値の報告に加えて、試験化合物について測定したIC50と、各アッセイについて述べた内部対照(基準)のものとの比によって、相対IC50値(rIC50)を求める。
化合物22のR位のメチル基をトリメチルフルオロ(−CF)基で置換しても、化合物22のE−セレクチンアンタゴニスト活性は有意に変化しなかった;しかしながら、この置換はこの分子の疎水性を実に増加させ、それにより、糖模倣化合物のバイオアベイラビリティを改善した。
実施例3
白血病動物モデルにおけるE−セレクチン特異的アンタゴニスト(化合物25)処置の効果
E−セレクチンリガンドHCELL(造血細胞E−/L−セレクチンリガンド)は、機能的なCD44グリコフォームとして、正常な造血幹細胞によって発現されている(Merzabanら、Blood 118(7):1774−83(2011))。高レベルのCD44発現(99%±1.4%)はまた、急性骨髄性白血病(AML)を有する患者55人由来の芽球(すなわち、AML芽球)、および推定CD34CD38CD123白血病幹細胞(LSC)(99.8%±0.6%)で観察されている。AML芽球によるCD44発現の平均蛍光強度(MFI)は、16個のその他の接着レポーターのMFIよりも1〜2対数高かった。AMLを有する患者由来の芽球の大部分はまた、フローサイトメトリーによればE−セレクチンリガンドを発現する:主要ゲート芽球試料22個の75%超が、平均22.7%±0.17%SD、1.8〜66.2%の範囲で、Eセレクチン−IgGキメラタンパク質の10%以上の結合を示す。AML細胞膜からCD44を免疫沈降し、続いて、シアリルLeおよびシアリルLeが共有する機能的三糖ドメインを認識し、E−セレクチンに結合することが公知のHECA452抗体で染色することによって、このリガンドをHCELLとして同定した。HECA452は、HCELLとして公知の機能的なCD44グリコフォーム(主なE−セレクチンリガンド)を検出し、ヒトリンパ球ホーミング受容体CLA(皮膚リンパ球抗原)も同定した。
HECA452は、平均発現59.0%±24.8%で、患者白血病芽球集団6個のうちの5個を標識した。HECA452抗体は、ほとんどのLSC症例において、対応する非分画芽球集団よりも高い割合の発現を有する白血病芽球に加えて、CD34CD38CD123LSCを標識した。HECA452はまた、LSCの機能定義を充足するNODscid IL2Rgc−/−動物に連続移植したヒトAML細胞(scid再増殖細胞)の94%を標識したが、これは、HCELLがLSC上に豊富にあることを示唆している。細胞がE−セレクチンコーティングプラスチックに結合すると、AML芽球の形態変化が観察された。依然として円形および屈折性であった非接着細胞とは対照的に、AML芽球は細長くなり、より立方体状におよびより低反射性になった。AML芽球は、紡錘形状の内皮細胞の伸長末端に結合すると思われる。化合物25(濃度20μM)は、すべての患者由来の試料について、原発性ヒトAML細胞がE−セレクチンに接着するのを平均で45.0%±9.1%SD阻害した。例えば、ある患者では、媒体対照と比較した化合物25による阻害率は、33.4%±15.3%SD、p=0.000018であった。
E−セレクチンに対する接着は、組換えフィブロネクチンペプチドまたは固定化VCAM−1に対する接着で観察されたダウノルビシンまたはシタラビンに対する接着媒介性化学療法耐性をもたらさなかった(Beckerら、Blood 113(4):866−74(2009)を参照のこと)。本発明者らは、E−セレクチンおよびCXCR4の糖模倣化合物二重阻害剤(米国特許出願公開第2010/0279965号明細書を参照のこと)が、本発明者らがCXCR4阻害剤プレリキサフォル(Chienら、Abstract 1432,at American Society for Hematology,53rdASH Annual Meeting and Exposition,San Diego,CA;December 10−13,2011を参照のこと)単独で観察したのよりも大規模に、NODscid IL2Rgc−/−マウス(Chienら、Abstract 579,at American Society for Hematology,53rdASH Annual Meeting and Exposition,San Diego,CA;December 10−13,2011;Blood,Volume 118,Issue 21を参照のこと)に移植したヒトAMLを動員したことを実証した(3〜4倍対約2倍)。ヒトAMLを移植した免疫不全異種移植マウスにおいて、E−セレクチンアンタゴニスト化合物25(40mg/kg)は、ヒト細胞およびマウス細胞の両方を動員した。3時間の時点において、WBCの2倍の増加(p=0.00067)およびヒトAML細胞の2倍の増加(p=0.14)が観察された。
別の実験では、ヒトAML芽球をマウスに移植し、ダウノルビシンおよびシタラビン(araC)と組み合わせた化合物25で、またはダウノルビシンおよびシタラビンのみで処置した。AML細胞が血液細胞の約10%を含んでいた場合、マウスを処置した。1日目、2日目および3日目において、化合物25を動物群(1群あたり4匹)に40mg/kgで1日2回投与した。1日目において、動物を化合物25で最初に処置した3時間後に、ダウノルビシン(3mg/kg)およびaraC(300mg/kg)を投与した。2日目および3日目において、化合物25を最初に投与した3時間後に、araC(300mg/kg)のみを投与した。化合物25および化学療法薬物を腹腔内投与した。第2群のマウスには、ダウノルビシンおよびaraCのみを投与した。骨髄、血液、および脾臓において、腫瘍量を測定した。
化合物25と2個の化学療法薬との組み合わせは、化合物25の非存在下のダウノルビシンおよびシタラビンで観察されるのよりも大きな、骨髄(22%ものAML細胞)および脾臓(31%ものAML細胞)からのヒトAMLの枯渇をもたらした。いかなる特定の理論にも縛られないが、骨髄血管性ニッチにおけるヒトAMLの存在にE−セレクチンが関与する可能性があり、AML芽球の遊走に、E−セレクチンを介した血管内皮との相互作用が関与する可能性がある。Chienら、Poster 4092 at American Society for Hematology,54th ASH Annual Meeting and Exposition,Atlanta,GA December 8−11,2012;Blood,Volume 120,Issue 21も参照のこと。
実施例4
急性リンパ芽球性白血病(ALL)動物モデルにおけるE−セレクチン特異的アンタゴニスト処置の効果
ALL動物モデルにおけるE−セレクチンアンタゴニストの有効性を決定する。ALL細胞株の選択、1群あたりの動物数、試験群および対照の投薬および投与スケジュール、ならびに統計分析方法に関して、当技術分野においてルーチンに実施されている方法にしたがって、実験を設計する。例えば、緑色蛍光タンパク質(GFP)またはDiD(カルボシアニン蛍光色素)でALL Nalm−6細胞をタグ付けし、次いで、マウスに移植する(マウス1匹あたり細胞1x10個)。タグ付けした細胞を動物に投与した約1週間後、マウス群(1群あたり6匹)を以下のように処置する。第1群(対照)には、ビヒクル(PBS)のみを投与する。第2群の各動物には、E−セレクチンアンタゴニスト(例えば、化合物25(40mg/kg))を1日目、2日目および3日目に毎日投与する。第3群の動物には、化学療法薬物(例えば、ドキソルビシン(DOX)(2mg/kg))を1日目、2日目および3日目に毎日投与する(投与1と称する)。第4群のマウスにはそれぞれ、DOX投与(2mg/kg)の3時間前に、化合物25(40mg/kg)を1日目、2日目および3日目に1日1回投与する。第5群には、DOXを3mg/kgの用量で1日目、2日目および3日目に毎日投与する(投与2と称する)。第6群では、各動物に、DOX投与(3mg/kg)の3時間前に、化合物25(40mg/kg)を1日目、2日目および3日目に1日1回投与する。マウスを最大2カ月間観察する。観察期間中に、生存、循環白血病細胞、および骨髄中の白血病負荷(leukemic burden)を決定する。in vivoフローサイトメトリーによって、循環白血病細胞数を決定する。骨髄中の白血病負荷を決定するために、生体顕微鏡検査を実施する。
実施例5
膵臓癌動物モデルにおけるE−セレクチン特異的アンタゴニスト処置の効果
膵臓癌動物モデルにおけるE−セレクチンアンタゴニストの有効性を決定する。雄性無胸腺nu/nuマウス(4〜6週齢)の膵臓に、S2.013膵臓癌細胞を同所注射する。膵臓癌細胞を注射した約7日後から、6つの動物群(例えば、1群あたりマウス15匹)は、以下の処置を受ける。あるいは、動物は、小さな腫瘍が知覚可能になった際に処置を受ける。第1群(対照)には、ビヒクル(PBS)のみを投与する。第2群には、ゲムシタビンを週2回(2/週)、4週間にわたって投与する。第3群には、E−セレクチンアンタゴニスト(例えば、化合物25(40mg/kg))を1日2回(BID)、4週間にわたって投与する。第4群には、化合物25(40mg/kg)を1日1回(qD)、4週間にわたって投与する。第5群には、ゲムシタビンを化合物25と組み合わせて1日2回(BID)投与する。第6群には、ゲムシタビン(1日2回、4週間にわたって投与)を化合物25(1日1回投与)と組み合わせて投与する。超音波イメージングまたは2−デオキシグルコース(2DG)イメージングによって、腫瘍量を決定する。処置の約4週間後に、動物を屠殺する。
実施例6
静脈血栓塞栓症(VTE)動物モデルにおけるE−セレクチン特異的アンタゴニスト(化合物25)処置の効果
動物モデル
ほとんどの静脈血栓塞栓症動物モデルは、連続血流下で化合物を試験するのではなく、結紮またはバルーンカテーテル法によって血栓症を誘導する。連続血流下で損傷を一時的に誘導し、正常血液レベルの循環試験化合物に曝露するという、より臨床的に関連するモデルが開発された(例えば、Diazら、Thromb.Haemot.104:366−375(2010)を参照のこと)。微小電極を下大静脈に埋め込み、250uAmpの電流を15分間適用する。静脈疾患で見られる典型的な内皮機能不全を、電子顕微鏡検査、免疫組織化学、炎症細胞の計数、および血栓症のバイオマーカーによって実証した。超音波イメージングにより、血流下、リアルタイムで血栓形成をさらに検出した(例えば、Diazら、前掲を参照のこと)。
電気刺激(250μAmp)によって非閉塞性血栓を作るために、雄性C57BL/6Jマウスに電解下大静脈(lVC)モデルを施した。動物を予防群または処置群に分けた。両群には、以下のものが含まれていた:非血栓症動物(TC、非手術または薬物)、2日間のシャム(IVC内で針刺激および非電流または薬物)、2日間のCTR(非処置:電流および非薬物)、2日間の化合物25(10mg/kg、腹腔内(IP)、1日2回(BID))、および低分子量ヘパリン(LMWH)(LOVENOX(登録商標)、6mg/kg、皮下、1日1回)。動物を予防群または処置群に分けた。予防群のマウスには、血栓誘導前1日から1日目まで投薬した。処置群のマウスは、1日目の血栓誘導後に1回目の薬物投与を受けた。以下を評価するための組織回収および血液採取のために、血栓症の2日後に、マウスを安楽死させた:血栓の重量;静脈壁炎症細胞数/高倍率視野;静脈壁血栓組織学;および血栓内多形核細胞(PMN)数。尾の出血時間(秒)を評価するために、別のマウス群は、化合物の静脈内(IV)投与を受けた。
電解下大静脈モデル(EIM)において、上記のように、マウスの下大静脈内で血栓を誘導した。損傷後、E−セレクチン特異的アンタゴニスト化合物25(実施例1)を、1日2回の処置として10mg/kgで投与した。別のコホートのマウスに、低分子量ヘパリン(LMWヘパリン)(Lovenox、1日1回、6mg/ml)を投与した。上記のように、血栓誘導後2日目に、下大静脈を取り出して計量した。対照マウスには電極を移植しなかった。シャムコホートのマウスの下大静脈では、電極を移植したが電流量は送達しなかった。図4に示されているように、損傷後に10mg/kgの化合物25で処置することにより、LMWヘパリン(LMWヘパリン対非処置、P=0.0203)と同じように、静脈の血栓形成が有意に減少した(化合物25対非処置、P=0.0271)。損傷後2日間において、化合物25またはLMWHで予防的に前処置したすべてのマウスは、同じ血栓重量減少パターンに従った(P<0.05)。
実施例7
血塊形成に必要な時間に対する化合物25の効果
LMWヘパリン(LMWH)および化合物25(実施例1を参照のこと)の抗凝固特性を比較するために、マウスにおける出血時間を評価した。試験化合物をマウスの陰茎静脈を介して注射し、5分後に尾静脈を外科用メスで傷つけた。次いで、等張生理食塩水のチューブに尾を入れて、創傷の凝固に必要な時間を記録した。
LMWヘパリンは、公知の抗凝固剤である。図5に示されているように、LMWヘパリンは、対照出血時間よりも4倍超長く凝固を遅らせたのに対して、化合物25は、凝固をわずかに遅らせた。6mg/kg用量のLMWHは、マウスにおける尾の出血時間を、対照と対比して有意に増大させた(341±27、491±60対82±6秒間、P<0.01)。化合物25(10mg/kg、静脈内(IV))は、尾の出血時間が、LMWHの静脈内(IV)投与(6mg/kg、P<0.01)と比較して有意に少なかった。化合物25は、出血時間の減少を、LMWヘパリンよりも有意に改善するものである。
静脈壁の形態計測学および組織学:損傷後に化合物25で処置したマウスでは、静脈壁からの単球の遊出が、対照と比較して有意に減少した(P<0.05)。化合物25またはLMWHで動物を予防的に(すなわち、損傷前に)処置すると、血栓症の2日後に観察される静脈壁からのPMNの遊出が有意に減少した(それぞれP=0.027およびP=0.007)。同じ時点における静脈壁からの単球の遊出について、化合物25およびLMWHによる予防の場合も同じパターンが当てはまった(P<0.01)。
血栓内PMN数:予防治療として化合物25を投与することにより、血栓内細胞数が、対照動物と対比して有意に減少し(14.5±3.7対37.4±4.7PMN/HPF、P=0.009)、これらの動物では、静脈血栓量が減少した。化合物25の治療を受けたマウスのみが、対照動物およびLMWH治療を受けたマウスよりも多くの血栓内脈管(intra−thrombus vascular channels)を有していた。
さらなる実施形態を提供するために、種々の上記実施形態を組み合わせることができる。本明細書で言及されている、および/または願書に列挙されているすべての米国特許、米国特許出願公報、米国特許出願、非米国特許、非米国特許出願、および非特許公報は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。必要であれば、種々の特許、出願および公報のコンセプトを用いるために、実施形態の態様を修正して、さらなる実施形態を提供することができる。
上記詳細な説明を考慮して、これらのおよびその他の変更を実施形態に対して行うことができる。一般に、以下の特許請求の範囲では、使用される用語は、特許請求の範囲を、本明細書および特許請求の範囲に開示される具体的な実施形態に限定すると解釈するべきではなく、このような特許請求の範囲に与えられる均等物の全範囲に加えて、すべての可能な実施形態を含むと解釈されるべきである。したがって、特許請求の範囲は、本開示によって限定されない。

Claims (1)

  1. 本明細書中に記載される発明。
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