JP2016210737A - Central nervous system cell protectant, and agent for prevention or treatment of central nervous system degenerative disease - Google Patents

Central nervous system cell protectant, and agent for prevention or treatment of central nervous system degenerative disease Download PDF

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陽 篠田
Akira Shinoda
陽 篠田
貞一 古市
Sadaichi Furuichi
貞一 古市
将博 中島
Masahiro Nakajima
将博 中島
龍志 今堀
Tatsushi Imahori
龍志 今堀
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel central nervous system cell protectant comprising galacto-N-biose, lacto-N-biose I, or their derivatives as an active ingredient, and an agent for the prevention or treatment of central nervous system degenerative disease.SOLUTION: The present invention provides a compound represented by formula (1) or (2) or a pharmacologically acceptable salt thereof, or their prodrugs (Rs independently represent a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cyano group, -N(R), -NHCOR, or -OR; Rs independently represent H or an alkyl group).SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、中枢神経細胞保護剤、及び中枢神経変性疾患の予防又は治療剤に関する。   The present invention relates to a central nerve cell protective agent and a preventive or therapeutic agent for central neurodegenerative diseases.

グルタミン酸は、中枢神経系における興奮性神経伝達物質の1つであり、興奮性シナプス後電位、長期増強等の現象に関与する。他方、グルタミン酸は、内因性興奮毒としても作用し、過剰に遊離されたグルタミン酸が神経細胞死を誘発することが知られている。グルタミン酸興奮毒性は、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)等の中枢神経変性疾患の危険因子の1つとしても注目されている(例えば、非特許文献1〜6参照)。   Glutamate is one of excitatory neurotransmitters in the central nervous system and is involved in phenomena such as excitatory post-synaptic potential and long-term potentiation. On the other hand, glutamate also acts as an endogenous excitotoxin, and it is known that excessively released glutamate induces neuronal cell death. Glutamate excitotoxicity is also attracting attention as one of risk factors for central neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease, and amyotrophic lateral sclerosis (ALS). 6).

グルタミン酸による培養神経細胞の細胞死は、グルタミン酸受容体アンタゴニストの添加により減少する。このことは、グルタミン酸受容体及びその下流の機構が活性化することによってグルタミン酸興奮毒性が引き起こされることを示唆している。したがって、グルタミン酸受容体アンタゴニストは、グルタミン酸興奮毒性が関与する中枢神経変性疾患の治療剤の候補化合物となり得る。   Cell death of cultured neurons by glutamate is reduced by the addition of a glutamate receptor antagonist. This suggests that glutamate excitotoxicity is caused by activation of glutamate receptors and downstream mechanisms. Therefore, glutamate receptor antagonists can be candidate compounds for therapeutic agents for central neurodegenerative diseases involving glutamate excitotoxicity.

しかし、グルタミン酸受容体アンタゴニストは、ヒトにおいて精神異常が発現するという報告や齧歯類において異常な自発運動活性を引き起こすという報告があり、臨床応用はそれほど進んでいない。このため、グルタミン酸興奮毒性に対して保護作用を示す新たな中枢神経保護剤の開発が望まれていた。   However, there are reports that glutamate receptor antagonists cause mental abnormalities in humans and reports that they cause abnormal locomotor activity in rodents, and clinical applications are not so advanced. For this reason, the development of a new central nervous protective agent having a protective action against glutamate excitotoxicity has been desired.

一方、ガラクト−N−ビオースは、ガラクトースとN−アセチルガラクトサミンとがβ1−3結合した二糖(Galβ1−3GalNAc)であり、腸管粘膜の糖タンパク質であるムチンのコア構造として知られている。また、ラクト−N−ビオースIは、ガラクトースとN−アセチルグルコサミンとがβ1−3結合した二糖(Galβ1−3GlcNAc)であり、ヒト母乳に含まれるオリゴ糖(ミルクオリゴ糖)を構成する二糖として知られている。
これまで、ラクト−N−ビオースIの薬理作用としては、抗肥満作用や腸管バリア機能の改善作用が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。しかし、ガラクト−N−ビオース、ラクト−N−ビオースI、又はそれらの誘導体が中枢神経細胞に対する保護作用を示すことは知られていなかった。
On the other hand, galacto-N-biose is a disaccharide (Galβ1-3GalNAc) in which galactose and N-acetylgalactosamine are β1-3 linked, and is known as the core structure of mucin which is a glycoprotein of the intestinal mucosa. Further, lacto-N-biose I is a disaccharide in which galactose and N-acetylglucosamine are β1-3 linked (Galβ1-3GlcNAc) and constitutes an oligosaccharide (milk oligosaccharide) contained in human breast milk. Known as.
So far, as the pharmacological action of lacto-N-biose I, an anti-obesity action and an action of improving the intestinal barrier function are known (for example, see Patent Documents 1 and 2). However, it has not been known that galacto-N-biose, lacto-N-biose I, or derivatives thereof show a protective effect on central nerve cells.

特開2011−116725号公報JP 2011-116725 A 特開2014−210718号公報JP, 2014-210718, A

Van Den Bosch et al., Biochimica et biophysica acta, 1762, 1068-1082 (2006)Van Den Bosch et al., Biochimica et biophysica acta, 1762, 1068-1082 (2006) Shaw, C.E. et al., Current neurology and neuroscience reports, 1, 69-76 (2001)Shaw, C.E. et al., Current neurology and neuroscience reports, 1, 69-76 (2001) Schubert, D. et al., The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, 21, 7455-7462 (2001)Schubert, D. et al., The Journal of neuroscience: the official journal of the Society for Neuroscience, 21, 7455-7462 (2001) Dong, X.X. et al., Acta pharmacologica Sinica, 30, 379-387 (2009)Dong, X.X. et al., Acta pharmacologica Sinica, 30, 379-387 (2009) Blandini, F. et al., Molecular neurobiology, 12, 73-94 (1996)Blandini, F. et al., Molecular neurobiology, 12, 73-94 (1996) Estrada Sanchez, A.M. et al., Archives of medical research, 39, 265-276 (2008)Estrada Sanchez, A.M. et al., Archives of medical research, 39, 265-276 (2008)

そこで、本発明は、ガラクト−N−ビオース、ラクト−N−ビオースI、又はそれらの誘導体を有効成分とする新規な中枢神経細胞保護剤、及び中枢神経変性疾患の予防又は治療剤を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention provides a novel central nerve cell protective agent containing galacto-N-biose, lacto-N-biose I, or a derivative thereof as an active ingredient, and a preventive or therapeutic agent for central neurodegenerative diseases. Is an issue.

上記課題を解決するための具体的な手段には、以下の実施態様が含まれる。
<1> 下記式(1)若しくは(2)で表される化合物若しくはその薬理学的に許容される塩、又はそれらのプロドラッグを有効成分として含有する、中枢神経細胞保護剤。

(式中、Rはそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シアノ基、−N(R、−NHCOR、又は−ORを示す。Rはそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を示す。Rがいずれもアルキル基である場合、R同士が結合して環構造を形成していてもよい。Rは、アルキル基又はアリール基を示す。Rは、水素原子、アルキル基、アラルキル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又は−Si(Rを示す。Rはそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を示す。)
Specific means for solving the above problems include the following embodiments.
<1> A central nerve cell protective agent comprising a compound represented by the following formula (1) or (2) or a pharmacologically acceptable salt thereof, or a prodrug thereof as an active ingredient.

(In the formula, R 1 are each independently a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cyano group, -N (R 2) 2, -NHCOR 3, or independently .R 2 is showing the -OR 4 , if .R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group is either an alkyl group, which may form a ring structure by bonding R 2 together .R 3 is an alkyl group or an aryl group. R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aralkyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, or —Si (R 5 ) 3. Each R 5 independently represents an alkyl group or Represents an aryl group.)

<2> 下記式(1)若しくは(2)で表される化合物若しくはその薬理学的に許容される塩、又はそれらのプロドラッグを有効成分として含有する、中枢神経変性疾患の予防又は治療剤。

(式中、Rはそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シアノ基、−N(R、−NHCOR、又は−ORを示す。Rはそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を示す。Rがいずれもアルキル基である場合、R同士が結合して環構造を形成していてもよい。Rは、アルキル基又はアリール基を示す。Rは、水素原子、アルキル基、アラルキル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又は−Si(Rを示す。Rはそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を示す。)
<2> A preventive or therapeutic agent for central neurodegenerative diseases, comprising as an active ingredient a compound represented by the following formula (1) or (2) or a pharmacologically acceptable salt thereof, or a prodrug thereof.

(In the formula, R 1 are each independently a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cyano group, -N (R 2) 2, -NHCOR 3, or independently .R 2 is showing the -OR 4 , if .R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group is either an alkyl group, which may form a ring structure by bonding R 2 together .R 3 is an alkyl group or an aryl group. R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aralkyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, or —Si (R 5 ) 3. Each R 5 independently represents an alkyl group or Represents an aryl group.)

<3> 上記中枢神経変性疾患は、グルタミン酸興奮毒性が関与する疾患である、<2>に記載の中枢神経変性疾患の予防又は治療剤。 <3> The agent for preventing or treating central nervous degenerative disease according to <2>, wherein the central neurodegenerative disease is a disease involving glutamate excitotoxicity.

本発明によれば、ガラクト−N−ビオース、ラクト−N−ビオースI、又はそれらの誘導体を有効成分とする新規な中枢神経細胞保護剤、及び中枢神経変性疾患の予防又は治療剤を提供することができる。   According to the present invention, there are provided a novel central nerve cell protective agent comprising galacto-N-biose, lacto-N-biose I, or a derivative thereof as an active ingredient, and a preventive or therapeutic agent for central neurodegenerative diseases. Can do.

実施例1(MTTアッセイ)におけるガラクト−N−ビオースの中枢神経細胞に対する保護作用を示す図である。It is a figure which shows the protective effect with respect to the central nerve cell of galacto-N-biose in Example 1 (MTT assay). 実施例2(核染色アッセイ)におけるガラクト−N−ビオースの中枢神経細胞に対する保護作用を示す図である。It is a figure which shows the protective effect with respect to the central nerve cell of galacto-N-biose in Example 2 (nuclear staining assay). 実施例3(MTTアッセイ)におけるガラクト−N−ビオースの中枢神経細胞に対する長期毒性を示す図である。It is a figure which shows the long-term toxicity with respect to the central nerve cell of galacto-N-biose in Example 3 (MTT assay). 実施例4におけるガラクト−N−ビオースの興奮性シナプスの数(同図(A))及び抑制性シナプスの数(同図(B))に対する影響を示す図である。It is a figure which shows the influence with respect to the number of excitatory synapses (FIG. (A)) and the number of inhibitory synapses (FIG. (B)) of galacto-N-biose in Example 4. 実施例5(MTTアッセイ)におけるガラクト−N−ビオース及びラクト−N−ビオースIの中枢神経細胞に対する保護作用を示す図である。It is a figure which shows the protective effect with respect to the central nerve cell of galacto-N-biose and lacto-N-biose I in Example 5 (MTT assay).

以下、本発明を適用した中枢神経細胞保護剤、及び中枢神経変性疾患の予防又は治療剤の実施形態の一例について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
Hereinafter, an example of an embodiment of a central nerve cell protecting agent to which the present invention is applied and a preventive or therapeutic agent for central neurodegenerative diseases will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
In the present specification, a numerical range indicated using “to” indicates a range including the numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively.

<中枢神経細胞保護剤>
本実施形態の中枢神経細胞保護剤は、下記式(1)若しくは(2)で表される化合物若しくはその薬理学的に許容される塩、又はそれらのプロドラッグ(以下、これらを纏めて「特定化合物」と略記することがある。)を有効成分として含有する。
<Central nerve cell protective agent>
The central nerve cell protective agent of the present embodiment is a compound represented by the following formula (1) or (2) or a pharmacologically acceptable salt thereof, or a prodrug thereof (hereinafter collectively referred to as “specific”). Abbreviated as “compound”.) As an active ingredient.

上記式(1)及び(2)中、Rはそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シアノ基、−N(R、−NHCOR、又は−ORを示す。 In the above formulas (1) and (2), R 1 independently represents a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cyano group, —N (R 2 ) 2 , —NHCOR 3 , or —OR 4 . Show.

がハロゲン原子である場合、ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。 When R 1 is a halogen atom, examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

がアルキル基である場合、アルキル基の炭素数は1〜20が好ましい。アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよい。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。 When R 1 is an alkyl group, the alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms. The alkyl group may be linear, branched or cyclic. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, n-pentyl group, isopentyl group, cyclopentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, cyclohexyl group. Groups and the like.

がアルケニル基である場合、アルケニル基の炭素数は2〜20が好ましい。アルケニル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。アルケニル基の具体例としては、ビニル基、アリル基、3−ブテニル基、イソブテニル基、4−ペンテニル基、イソペンテニル基、5−ヘキセニル基、イソヘキセニル基等が挙げられる。 When R 1 is an alkenyl group, the alkenyl group preferably has 2 to 20 carbon atoms. The alkenyl group may be linear or branched. Specific examples of the alkenyl group include vinyl group, allyl group, 3-butenyl group, isobutenyl group, 4-pentenyl group, isopentenyl group, 5-hexenyl group, isohexenyl group and the like.

がアリール基である場合、具体例としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。 When R 1 is an aryl group, specific examples include a phenyl group and a naphthyl group.

が−N(Rである場合、Rはそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を示す。Rがアルキル基である場合、アルキル基の炭素数は1〜18が好ましい。アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよい。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。Rがいずれもアルキル基である場合、R同士が結合して環構造を形成していてもよい。R同士が結合して形成される基としては、ピペリジノ基等が挙げられる。 When R 1 is —N (R 2 ) 2 , each R 2 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group. When R 2 is an alkyl group, the carbon number of the alkyl group is 1 to 18 is preferred. The alkyl group may be linear, branched or cyclic. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, cyclopentyl group, and n-hexyl group. , Isohexyl group, cyclohexyl group and the like. When both R 2 is an alkyl group, R 2 may be bonded to each other to form a ring structure. Examples of the group formed by bonding R 2 together include a piperidino group.

が−NHCORである場合、Rは、アルキル基又はアリール基を示す。Rがアルキル基である場合、アルキル基の炭素数は1〜15が好ましい。アルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。また、Rにおけるアリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。 When R 1 is —NHCOR 3 , R 3 represents an alkyl group or an aryl group. When R 3 is an alkyl group, the alkyl group preferably has 1 to 15 carbon atoms. The alkyl group may be linear or branched. Examples of the aryl group for R 3 include a phenyl group and a naphthyl group.

が−ORである場合、Rは、水素原子、アルキル基、アラルキル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又は−Si(Rを示す。 When R 1 is —OR 4 , R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aralkyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, or —Si (R 5 ) 3 .

がアルキル基である場合、アルキル基の炭素数は1〜20が好ましい。アルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。 When R 4 is an alkyl group, the alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms. The alkyl group may be linear or branched.

がアラルキル基である場合、アラルキル基のアリール部分としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。また、アラルキル基のアルキル部分の炭素数は1〜10が好ましい。アルキル部分は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。アラルキル基の具体例としては、ベンジル基、ジフェニルメチル基、トリチル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。 When R 4 is an aralkyl group, examples of the aryl portion of the aralkyl group include a phenyl group and a naphthyl group. Moreover, as for carbon number of the alkyl part of an aralkyl group, 1-10 are preferable. The alkyl moiety may be linear or branched. Specific examples of the aralkyl group include a benzyl group, a diphenylmethyl group, a trityl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.

がアルキルカルボニル基である場合、アルキルカルボニル基のアルキル部分の炭素数は1〜15が好ましい。アルキル部分は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。アルキルカルボニル基の具体例としては、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、2−メチルプロパノイル基、ピバロイル基等が挙げられる。 When R 4 is an alkylcarbonyl group, the alkyl moiety of the alkylcarbonyl group preferably has 1 to 15 carbon atoms. The alkyl moiety may be linear or branched. Specific examples of the alkylcarbonyl group include acetyl group, propanoyl group, butanoyl group, 2-methylpropanoyl group, pivaloyl group and the like.

がアリールカルボニル基である場合、具体例としては、ベンゾイル基、ナフトイル基等が挙げられる。 When R 4 is an arylcarbonyl group, specific examples include a benzoyl group and a naphthoyl group.

がアルキルスルホニル基である場合、アルキルスルホニル基のアルキル部分の炭素数は1〜10が好ましい。アルキル部分は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。アルキルスルホニル基の具体例としては、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、n−プロピルスルホニル基、イソプロピルスルホニル基等が挙げられる。 When R 4 is an alkylsulfonyl group, the alkyl moiety of the alkylsulfonyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms. The alkyl moiety may be linear or branched. Specific examples of the alkylsulfonyl group include a methylsulfonyl group, an ethylsulfonyl group, an n-propylsulfonyl group, and an isopropylsulfonyl group.

がアリールスルホニル基である場合、具体例としては、ベンゼンスルホニル基、ナフタレンスルホニル基等が挙げられる。 When R 4 is an arylsulfonyl group, specific examples include a benzenesulfonyl group and a naphthalenesulfonyl group.

が−Si(Rで表される基である場合、Rはそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を示す。Rにおけるアルキル基の炭素数は1〜6が好ましい。アルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。また、Rにおけるアリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。−Si(Rで表される基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、tert−ブチルジフェニルシリル基等が挙げられる。 When R 4 is a group represented by —Si (R 5 ) 3 , each R 5 independently represents an alkyl group or an aryl group. The number of carbon atoms of the alkyl group in R 5 is 1-6 are preferable. The alkyl group may be linear or branched. In addition, examples of the aryl group for R 5 include a phenyl group and a naphthyl group. Specific examples of the group represented by —Si (R 5 ) 3 include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, tert-butyldimethylsilyl group, triisopropylsilyl group, tert-butyldiphenylsilyl group and the like.

に含まれるアルキル部分又はアリール部分は、置換基を有していてもよい。
例えば、Rに含まれるアルキル部分は、置換基として、ハロゲン原子を有していてもよい。
また、Rにおけるアラルキル基のアリール部分は、置換基として、炭素数1〜4のアルキル基、アリール基(フェニル基、ナフチル基等)、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、−COOR、−OR、−NR、又は−NRCOR10を有していてもよい。R、R、R、R、及びR10はそれぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基又はアリール基(フェニル基、ナフチル基等)を示す。
また、Rにおけるアリールカルボニル基及びアリールスルホニル基は、置換基として、炭素数1〜5のアルキル基、ニトロ基、又はトリフルオロメチル基を有していてもよい。
The alkyl part or aryl part contained in R 1 may have a substituent.
For example, the alkyl moiety contained in R 1 may have a halogen atom as a substituent.
Moreover, the aryl part of the aralkyl group in R 4 includes, as a substituent, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group (such as a phenyl group or a naphthyl group), a halogen atom, a nitro group, a cyano group, —COOR 6 , — It may have OR 6 , —NR 7 R 8 , or —NR 9 COR 10 . R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group (phenyl group, naphthyl group, etc.)
Further, arylcarbonyl group or arylsulfonyl group in R 4 are as substituents, which may have an alkyl group, a nitro group, or a trifluoromethyl group having 1 to 5 carbon atoms.

上記式(1)又は(2)で表される化合物は、薬理学的に許容される塩の形態であってもよい。例えば、上記式(1)又は(2)で表される化合物が塩基性官能基を有する場合には、塩酸、臭化水素酸、硝酸、硫酸、リン酸等の無機酸との塩の形態であってもよく、酢酸、フタル酸、フマル酸、シュウ酸、酒石酸、マレイン酸、クエン酸、コハク酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸との塩の形態であってもよい。
なお、「薬理学的に許容される塩」には、水、エタノール等の薬理学的に許容される溶媒との溶媒和物も含まれる。
The compound represented by the above formula (1) or (2) may be in the form of a pharmacologically acceptable salt. For example, when the compound represented by the above formula (1) or (2) has a basic functional group, it is in the form of a salt with an inorganic acid such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, nitric acid, sulfuric acid or phosphoric acid. In the form of a salt with an organic acid such as acetic acid, phthalic acid, fumaric acid, oxalic acid, tartaric acid, maleic acid, citric acid, succinic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid There may be.
The “pharmacologically acceptable salt” includes solvates with pharmacologically acceptable solvents such as water and ethanol.

上記式(1)若しくは(2)で表される化合物又はその薬理学的に許容される塩は、プロドラッグの形態であってもよい。本明細書における「プロドラッグ」とは、生体内において上記式(1)若しくは(2)で表される化合物又はその薬理学的に許容される塩に変換される化合物を意味する。
例えば、プロドラッグとしては、ヒドロキシ基がアシル化、アルキル化、リン酸化、又はホウ酸化された化合物が挙げられる。
また、上記式(1)又は(2)で表される化合物がアミノ基を有する場合、プロドラッグとしては、アミノ基がアシル化、アルキル化、又はリン酸化された化合物が挙げられる。
The compound represented by the above formula (1) or (2) or a pharmacologically acceptable salt thereof may be in the form of a prodrug. As used herein, “prodrug” means a compound that is converted into a compound represented by the above formula (1) or (2) or a pharmacologically acceptable salt thereof in vivo.
For example, prodrugs include compounds in which the hydroxy group is acylated, alkylated, phosphorylated, or borated.
When the compound represented by the above formula (1) or (2) has an amino group, examples of the prodrug include compounds in which the amino group is acylated, alkylated, or phosphorylated.

上記式(1)又は(2)で表される化合物のうち、Rがいずれもヒドロキシ基である化合物(ガラクト−N−ビオース又はラクト−N−ビオースI)は、市販品として入手するほか、特開2008−154495号公報等の記載の方法によって製造することができる。また、ガラクト−N−ビオース及びラクト−N−ビオースI以外の上記特定化合物は、ガラクト−N−ビオース又はラクト−N−ビオースIを出発原料とし、常法に従ってエーテル化、エステル化等の工程を経ることによって製造することができる。 Among the compounds represented by the above formula (1) or (2), R 1 is a hydroxy group (galacto-N-biose or lacto-N-biose I) as a commercially available product, It can be produced by the method described in JP-A-2008-154495. In addition, the specific compounds other than galacto-N-biose and lacto-N-biose I use galacto-N-biose or lacto-N-biose I as starting materials, and carry out steps such as etherification and esterification according to conventional methods. It can be manufactured by going through.

上記式(1)若しくは(2)で表される化合物又はその薬理学的に許容される塩は、中枢神経細胞に対する保護作用を示し、特に、グルタミン酸興奮毒性に基づく神経細胞死を抑制することができる。このため、上記特定化合物を用いることにより、中枢神経細胞保護剤を製造することができる。中枢神経細胞保護剤は、医薬用途に用いるものであってもよく、医薬以外の用途(研究用途等)に用いるものであってもよい。   The compound represented by the above formula (1) or (2) or a pharmacologically acceptable salt thereof exhibits a protective action against central nerve cells, and particularly suppresses nerve cell death based on glutamate excitotoxicity. it can. For this reason, a central nerve cell protective agent can be manufactured by using the said specific compound. The central nerve cell protecting agent may be used for pharmaceutical use or may be used for uses other than medicine (research use etc.).

中枢神経細胞保護剤は、使用態様に応じて、上記特定化合物以外の成分を含有していてもよい。例えば、中枢神経細胞保護剤は、製剤素材として慣用の有機又は無機の担体を含有していてもよい。この担体は、固形製剤においては、賦形剤、滑沢剤、結合剤、崩壊剤等として、液状製剤においては、溶剤、溶解補助剤、懸濁化剤、等張化剤、緩衝剤等として配合される。また、中枢神経細胞保護剤は、防腐剤、抗酸化剤、着色剤、甘味剤等の製剤添加物を含有していてもよい。また、血液脳関門の通過性を向上させるため、中枢神経細胞保護剤は、上記特定化合物がリポソーム等に内包されたものであってもよい。   The central nerve cell protective agent may contain components other than the specific compound according to the use mode. For example, the central nerve cell protective agent may contain an organic or inorganic carrier commonly used as a pharmaceutical material. This carrier is used as an excipient, lubricant, binder, disintegrant, etc. in solid preparations, and as a solvent, solubilizer, suspending agent, isotonic agent, buffering agent, etc. in liquid preparations. Blended. The central nerve cell protective agent may contain formulation additives such as preservatives, antioxidants, colorants, sweeteners and the like. In addition, in order to improve the permeability of the blood brain barrier, the central nerve cell protective agent may be one in which the specific compound is encapsulated in a liposome or the like.

中枢神経細胞保護剤を医薬用途に用いる場合、中枢神経細胞保護剤の剤形は特に制限されない。中枢神経細胞保護剤の剤形としては、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、トローチ剤、シロップ剤、乳剤、懸濁剤、フィルム剤等の経口剤;注射剤、外用剤、坐剤、ペレット、経鼻剤、経肺剤(吸入剤)、点眼剤等の非経口剤;などが挙げられる。   When the central nerve cell protective agent is used for pharmaceutical use, the dosage form of the central nerve cell protective agent is not particularly limited. The dosage form of the central nerve cell protective agent includes tablets, capsules, granules, powders, troches, syrups, emulsions, suspensions, films, etc .; injections, external preparations, suppositories, pellets Nasal preparations, pulmonary preparations (inhalation preparations), parenteral preparations such as eye drops, and the like.

中枢神経細胞保護剤を医薬用途に用いる場合、中枢神経細胞保護剤の投与量は、投与対象、投与経路、対象疾患、症状等に応じて適宜決定される。   When the central nerve cell protective agent is used for pharmaceutical use, the dose of the central nerve cell protective agent is appropriately determined according to the administration subject, administration route, target disease, symptom, and the like.

<中枢神経変性疾患の予防又は治療剤>
本実施形態の中枢神経変性疾患の予防又は治療剤は、上記特定化合物を有効成分として含有する。上記特定化合物は中枢神経細胞保護剤の場合と同様であるため、詳細な説明を省略する。
<Preventive or therapeutic agent for central neurodegenerative diseases>
The preventive or therapeutic agent for central nervous degenerative disease of this embodiment contains the specific compound as an active ingredient. Since the specific compound is the same as that of the central nerve cell protective agent, detailed description thereof is omitted.

前述したように、上記式(1)若しくは(2)で表される化合物又はその薬理学的に許容される塩は、中枢神経細胞に対する保護作用を示し、特に、グルタミン酸興奮毒性に基づく神経細胞死を抑制することができる。このため、上記特定化合物を用いることにより、中枢神経変性疾患の予防又は治療剤を製造することができる。
なお、「予防」には、中枢神経変性疾患の発症を防ぐことのほか、発症の時期を遅らせることも含まれる。また、「治療」には、中枢神経変性疾患に起因する症状を消失又は軽減させることのほか、症状の進行の度合いを抑制することも含まれる。
As described above, the compound represented by the above formula (1) or (2) or a pharmacologically acceptable salt thereof exhibits a protective action on central nerve cells, and in particular, nerve cell death based on glutamate excitotoxicity. Can be suppressed. For this reason, the preventive or therapeutic agent of a central nervous degenerative disease can be manufactured by using the said specific compound.
“Prevention” includes not only the onset of central neurodegenerative diseases but also the delay of onset. “Treatment” includes not only eliminating or reducing symptoms caused by central nervous degenerative diseases, but also suppressing the degree of progression of symptoms.

中枢神経変性疾患としては、グルタミン酸興奮毒性が関与する疾患が好ましく、具体的には、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、脳血管障害等の虚血神経障害、小脳失調、エイズ(AIDS)脳症などが挙げられる。   The central neurodegenerative disease is preferably a disease involving glutamate excitotoxicity, and specifically, ischemic nerves such as Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease, amyotrophic lateral sclerosis (ALS), and cerebrovascular disorder. Disorders, cerebellar ataxia, AIDS encephalopathy and the like.

中枢神経変性疾患の予防又は治療剤は、上記特定化合物以外の成分を含有していてもよい。例えば、中枢神経変性疾患の予防又は治療剤は、製剤素材として慣用の有機又は無機の担体を含有していてもよい。この担体は、固形製剤においては、賦形剤、滑沢剤、結合剤、崩壊剤等として、液状製剤においては、溶剤、溶解補助剤、懸濁化剤、等張化剤、緩衝剤等として配合される。また、中枢神経変性疾患の予防又は治療剤は、防腐剤、抗酸化剤、着色剤、甘味剤等の製剤添加物を含有していてもよい。また、血液脳関門の通過性を向上させるため、中枢神経変性疾患の予防又は治療剤は、上記特定化合物がリポソーム等に内包されたものであってもよい。   The preventive or therapeutic agent for central neurodegenerative diseases may contain components other than the specific compound. For example, the preventive or therapeutic agent for central neurodegenerative diseases may contain an organic or inorganic carrier commonly used as a pharmaceutical material. This carrier is used as an excipient, lubricant, binder, disintegrant, etc. in solid preparations, and as a solvent, solubilizer, suspending agent, isotonic agent, buffering agent, etc. in liquid preparations. Blended. In addition, the preventive or therapeutic agent for central neurodegenerative diseases may contain formulation additives such as preservatives, antioxidants, coloring agents, and sweeteners. In order to improve the permeability of the blood brain barrier, the preventive or therapeutic agent for central neurodegenerative diseases may be one in which the specific compound is encapsulated in liposomes or the like.

中枢神経変性疾患の予防又は治療剤の剤形は特に制限されない。中枢神経変性疾患の予防又は治療剤の剤形としては、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、トローチ剤、シロップ剤、乳剤、懸濁剤、フィルム剤等の経口剤;注射剤、外用剤、坐剤、ペレット、経鼻剤、経肺剤(吸入剤)、点眼剤等の非経口剤;などが挙げられる。   The dosage form of the preventive or therapeutic agent for central neurodegenerative diseases is not particularly limited. As a dosage form of a preventive or therapeutic agent for central neurodegenerative diseases, oral preparations such as tablets, capsules, granules, powders, troches, syrups, emulsions, suspensions, films, etc .; injections, external preparations, Suppositories, pellets, nasal preparations, pulmonary preparations (inhalants), parenteral preparations such as eye drops, and the like.

中枢神経変性疾患の予防又は治療剤の投与量は、投与対象、投与経路、対象疾患、症状等に応じて適宜決定される。   The dosage of the preventive or therapeutic agent for central neurodegenerative diseases is appropriately determined according to the administration subject, administration route, target disease, symptoms and the like.

中枢神経変性疾患の予防又は治療剤を投与対象者に投与することにより、中枢神経変性疾患の予防又は治療方法が提供される。すなわち、上記特定化合物を有効成分として含む医薬組成物を投与することを含む中枢神経変性疾患の予防又は治療方法が提供される。   A method for preventing or treating a central neurodegenerative disease is provided by administering a prophylactic or therapeutic agent for a central neurodegenerative disease to a subject. That is, a method for preventing or treating a central neurodegenerative disease comprising administering a pharmaceutical composition containing the specific compound as an active ingredient is provided.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to an Example.

[実施例1:ガラクト−N−ビオース(GNB)の中枢神経細胞に対する保護作用の確認(MTTアッセイ)]
胎生18日齢のウィスター系ラットに麻酔を施した後、頭部を切断して脳を取り出し、取り出した脳を氷冷したHEPES(2−[4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジニル]エタンスルホン酸)緩衝塩溶液(Life Technologies Japan製)中に浸漬した。皮質組織をパパイン(Sigma-Aldrich Japan製)で処理し、組織を細分化した後、ポリエチレンイミン(Sigma-Aldrich Japan製)でコートされた96ウェルプレートに細胞を播種した。そして、37℃、5体積%COの条件下、B−27サプリメント(Life Technologies Japan製)及びGlutaMAX(Life Technologies Japan製)を添加したNeurobasal培地(Life Technologies Japan製)中で培養した。
[Example 1: Confirmation of protective effect on central nerve cells of galacto-N-biose (GNB) (MTT assay)]
After anesthetizing embryonic day 18 Wistar rats, the brain was removed by cutting the head, and the removed brain was ice-cooled HEPES (2- [4- (2-hydroxyethyl) -1-piperazinyl] It was immersed in an ethanesulfonic acid) buffered salt solution (manufactured by Life Technologies Japan). The cortical tissue was treated with papain (Sigma-Aldrich Japan), the tissue was subdivided, and the cells were seeded in a 96-well plate coated with polyethyleneimine (Sigma-Aldrich Japan). Then, 37 ° C., under 5 vol% CO 2, were cultured in B-27 in supplement (manufactured by Life Technologies Japan) and GlutaMAX (Life Technologies Japan Ltd.) Neurobasal medium supplemented with (manufactured by Life Technologies Japan).

培養開始後15日目に、GNBをジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解したGNB溶液を、GNBの終濃度が0.1μMとなるように培地中に添加し、21時間培養した。その後、グルタミン酸の終濃度が30μMとなるように培地中にグルタミン酸水溶液を添加し、更に3時間培養した。このときの培養後の細胞を「GNB投与群」とする。また、GNB溶液の代わりにGNB投与群と同量のDMSOを添加する対照群と、GNB溶液及びグルタミン酸水溶液の代わりにGNB投与群と同量のDMSO及び水を添加する対照群とを準備した。   On the 15th day after the start of the culture, a GNB solution in which GNB was dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO) was added to the medium so that the final concentration of GNB was 0.1 μM, and cultured for 21 hours. Thereafter, an aqueous glutamic acid solution was added to the medium so that the final concentration of glutamic acid was 30 μM, and further cultured for 3 hours. The cells after culturing are referred to as “GNB administration group”. In addition, a control group to which the same amount of DMSO as the GNB administration group was added instead of the GNB solution, and a control group to which the same amount of DMSO and water as the GNB administration group were added instead of the GNB solution and glutamic acid aqueous solution were prepared.

その後、GNB投与群及び対照群の細胞について、MTT細胞増殖アッセイキット(Millipore製)を用いてMTTアッセイを行った。具体的には、PBS(リン酸緩衝生理食塩水)に5mg/mLのMTT(3−(4,5−ジメチル−チアゾール−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラゾリウムブロマイド)を溶解した溶液を、MTTの終濃度が50μg/mLとなるように培地中に添加し、37℃、5体積%COの条件下で1時間培養した。その後、培地を除去し、ホルマザンを溶解するために100μLのDMSOを添加した。そして、マイクロプレートリーダー(Molecular Devices製)を用い、対照波長630nmとして波長570nmにおける吸光度を測定し、細胞の生存率を求めた。 Then, MTT assay was performed about the cell of the GNB administration group and the control group using the MTT cell proliferation assay kit (made by Millipore). Specifically, a solution in which 5 mg / mL MTT (3- (4,5-dimethyl-thiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide) was dissolved in PBS (phosphate buffered saline). , MTT was added to the medium so that the final concentration was 50 μg / mL, and cultured under conditions of 37 ° C. and 5% by volume CO 2 for 1 hour. Thereafter, the medium was removed and 100 μL of DMSO was added to dissolve the formazan. Then, using a microplate reader (manufactured by Molecular Devices), the absorbance at a wavelength of 570 nm was measured as a control wavelength of 630 nm, and the viability of the cells was determined.

MTTアッセイで測定された細胞の生存率を図1に示す。図1において、生存率は「平均値±標準誤差」で示している。ただし、GNB溶液及びグルタミン酸水溶液の代わりにDMSO及び水を添加した対照群における平均値が1.0となるように、各群の平均値を正規化している。対照群のサンプル数nはいずれもn=18であり、GNB投与群のサンプル数nはn=12である。
図1から分かるように、グルタミン酸(30μM)を添加した場合には、グルタミン酸を添加しない場合と比較して細胞の生存率が有意に低下した(p<0.01)。しかし、グルタミン酸(30μM)に加えてGNB(0.1μM)を添加した場合には、GNBを添加しない場合と比較して細胞の生存率が有意に上昇した(p<0.01)。この結果から、GNBは中枢神経細胞に対する保護作用を示すことが分かる。
The cell viability measured in the MTT assay is shown in FIG. In FIG. 1, the survival rate is indicated by “average value ± standard error”. However, the average value of each group is normalized so that the average value in the control group to which DMSO and water are added instead of the GNB solution and the glutamic acid aqueous solution is 1.0. The number n of samples in the control group is n = 18, and the number n of samples in the GNB administration group is n = 12.
As can be seen from FIG. 1, when glutamic acid (30 μM) was added, the cell viability was significantly reduced compared to the case where glutamic acid was not added (p <0.01). However, when GNB (0.1 μM) was added in addition to glutamic acid (30 μM), the cell viability increased significantly compared to the case where GNB was not added (p <0.01). From this result, it can be seen that GNB exhibits a protective effect on central nerve cells.

[実施例2:ガラクト−N−ビオース(GNB)の中枢神経細胞に対する保護作用の確認(核染色アッセイ)]
実施例1と同様にして、胎生18日齢のウィスター系ラットの脳から細胞を採取し、B−27サプリメント(Life Technologies Japan製)及びGlutaMAX(Life Technologies Japan製)を添加したNeurobasal培地(Life Technologies Japan製)中で培養した。
[Example 2: Confirmation of protective effect on central nerve cells of galacto-N-biose (GNB) (nuclear staining assay)]
In the same manner as in Example 1, cells were collected from the brains of 18-day-old Wistar rats, and Neurobasal medium (Life Technologies) supplemented with B-27 supplement (Life Technologies Japan) and GlutaMAX (Life Technologies Japan) was added. In Japan).

培養開始後15日目に、GNBをDMSOに溶解したGNB溶液を、GNBの終濃度が0.1μMとなるように培地中に添加し、21時間培養した。培地を取り除き、0.01質量%のDAPI(4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール)((株)同仁化学研究所製)を含有するPBS溶液で細胞を1分間処理した後、細胞をPBSで洗浄した。取り除いた培地を戻し、グルタミン酸の終濃度が30μMとなるように培地中にグルタミン酸水溶液を添加し、更に3時間培養した。このときの培養後の細胞を「GNB投与群」とする。また、GNB溶液の代わりにGNB投与群と同量のDMSOを添加する対照群と、GNB溶液及びグルタミン酸水溶液の代わりにGNB投与群と同量のDMSO及び水を添加する対照群とを準備した。   On the 15th day after the start of the culture, a GNB solution in which GNB was dissolved in DMSO was added to the medium so that the final concentration of GNB was 0.1 μM and cultured for 21 hours. After removing the medium and treating the cells with a PBS solution containing 0.01% by mass of DAPI (4 ′, 6-diamidino-2-phenylindole) (manufactured by Dojindo Laboratories), the cells were treated with Washed with PBS. The removed medium was returned, and an aqueous glutamic acid solution was added to the medium so that the final concentration of glutamic acid was 30 μM, followed by further culturing for 3 hours. The cells after culturing are referred to as “GNB administration group”. In addition, a control group to which the same amount of DMSO as the GNB administration group was added instead of the GNB solution, and a control group to which the same amount of DMSO and water as the GNB administration group were added instead of the GNB solution and glutamic acid aqueous solution were prepared.

その後、0.05質量%のPI(ヨウ化プロピジウム)(AnaSpec製)を細胞に添加し、10分間処理した。PI処理後の細胞をPBSで洗浄し、4質量%のパラホルムアルデヒドを含有する0.1Mのリン酸バッファーで固定化した。固定化された細胞に退色防止剤入りの蛍光法組織染色用水系封入剤(Fluoromount/Plus、Diagnostic BioSystems製)をマウントし、デジタル冷却CCD(Charge Coupled Device)カメラ(CoolSNAP HQ2、Photometrics製)を備えた蛍光顕微鏡(Eclipse TE2000-E、(株)ニコン製)を用いて蛍光像を取得した。DAPIで核染色された細胞(DAPI陽性細胞)はグルタミン酸の処理前に死んでいる細胞であるため、細胞数の計測に際して除外した。死細胞は、細胞形状で確認するほか、核がPIで染色され、且つ、DAPIで染色されていないことを基準として確認した。生細胞は、PI及びDAPIのいずれによっても核が染色されていないことを基準として確認した。そして、生細胞数を全細胞数(DAPI陽性細胞を除く)で除することにより、生存率を求めた。   Thereafter, 0.05% by mass of PI (propidium iodide) (AnaSpec) was added to the cells and treated for 10 minutes. The cells after PI treatment were washed with PBS and fixed with 0.1 M phosphate buffer containing 4% by mass of paraformaldehyde. Mounted with water-based mounting medium for fluorescent tissue staining (Fluoromount / Plus, manufactured by Diagnostic BioSystems) containing anti-fading agent on fixed cells, and equipped with a digitally cooled CCD (Charge Coupled Device) camera (CoolSNAP HQ2, manufactured by Photometrics) Fluorescence images were obtained using a fluorescent microscope (Eclipse TE2000-E, manufactured by Nikon Corporation). Cells that were nuclear-stained with DAPI (DAPI-positive cells) were dead cells before treatment with glutamic acid, and thus were excluded when measuring the number of cells. Dead cells were confirmed not only by the cell shape but also by the standard that nuclei were stained with PI and not DAPI. Viable cells were confirmed based on the fact that nuclei were not stained by either PI or DAPI. Then, the survival rate was determined by dividing the number of living cells by the total number of cells (excluding DAPI positive cells).

核染色アッセイで測定された細胞の生存率を図2に示す。図2において、生存率は「平均値±標準誤差」で示している。GNB溶液及びグルタミン酸水溶液の代わりにDMSO及び水を添加した対照群のサンプル数nはn=20であり、GNB溶液の代わりにDMSOを添加した対照群のサンプル数nはn=21であり、GNB投与群のサンプル数nはn=12である。
図2から分かるように、グルタミン酸(30μM)を添加した場合には、グルタミン酸を添加しない場合と比較して細胞の生存率が有意に低下した(p<0.01)。しかし、グルタミン酸(30μM)に加えてGNB(0.1μM)を添加した場合には、GNBを添加しない場合と比較して細胞の生存率が有意に上昇した(p<0.01)。この結果から、GNBは中枢神経細胞に対する保護作用を示すことが分かる。
The cell viability measured in the nuclear staining assay is shown in FIG. In FIG. 2, the survival rate is indicated by “average value ± standard error”. The sample number n of the control group to which DMSO and water were added instead of the GNB solution and the glutamic acid aqueous solution was n = 20, and the sample number n of the control group to which DMSO was added instead of the GNB solution was n = 21. The sample number n in the administration group is n = 12.
As can be seen from FIG. 2, when glutamic acid (30 μM) was added, the cell viability decreased significantly compared to the case where glutamic acid was not added (p <0.01). However, when GNB (0.1 μM) was added in addition to glutamic acid (30 μM), the cell viability increased significantly compared to the case where GNB was not added (p <0.01). From this result, it can be seen that GNB exhibits a protective effect on central nerve cells.

[実施例3:ガラクト−N−ビオース(GNB)の長期曝露による中枢神経細胞に対する毒性の確認(MTTアッセイ)]
実施例1と同様にして、胎生18日齢のウィスター系ラットの脳から細胞を採取し、B−27サプリメント(Life Technologies Japan製)及びGlutaMAX(Life Technologies Japan製)を添加したNeurobasal培地(Life Technologies Japan製)中で培養した。
[Example 3: Confirmation of toxicity to central nerve cells by long-term exposure to galacto-N-biose (GNB) (MTT assay)]
In the same manner as in Example 1, cells were collected from the brains of 18-day-old Wistar rats, and Neurobasal medium (Life Technologies) supplemented with B-27 supplement (Life Technologies Japan) and GlutaMAX (Life Technologies Japan) was added. In Japan).

培養開始後15日目に、GNBをDMSOに溶解したGNB溶液を、GNBの終濃度が0.1μM、1.0μM、10μM、又は100μMとなるように培地中に添加し、14日間培養した。そして、GNB溶液の添加後、1日目、2日目、5日目、及び14日目の時点で、MTT細胞増殖アッセイキット(Millipore製)を用いて、実施例1と同様にMTTアッセイを行った。   On the 15th day after the start of the culture, a GNB solution in which GNB was dissolved in DMSO was added to the medium so that the final concentration of GNB was 0.1 μM, 1.0 μM, 10 μM, or 100 μM, and cultured for 14 days. After the addition of the GNB solution, the MTT assay was performed in the same manner as in Example 1 using the MTT cell proliferation assay kit (manufactured by Millipore) at the 1st, 2nd, 5th, and 14th day. went.

MTTアッセイで測定された細胞の生存率を図3に示す。図3において、生存率は「平均値±標準誤差」で示している。ただし、GNB溶液の代わりにGNB投与群と同量のDMSOを添加した対照群における平均値が1.0となるように、各群の平均値を正規化している。対照群及びGNB投与群のサンプル数nはいずれもn=9である。
図3から分かるように、GNBの濃度が0.1μM〜100μMである場合、生存率は有意な低下を示さなかった。この結果から、GNBの濃度が0.1μM〜100μMの範囲である場合、少なくとも14日間は中枢神経細胞に対する毒性を示さないことが分かる。
The cell viability measured in the MTT assay is shown in FIG. In FIG. 3, the survival rate is indicated by “average value ± standard error”. However, the average value of each group is normalized so that the average value in the control group to which the same amount of DMSO as the GNB administration group is added instead of the GNB solution is 1.0. The number n of samples in the control group and the GNB administration group is n = 9.
As can be seen from FIG. 3, when the concentration of GNB was 0.1 μM to 100 μM, the survival rate did not show a significant decrease. From this result, it can be seen that when the concentration of GNB is in the range of 0.1 μM to 100 μM, it exhibits no toxicity to central nerve cells for at least 14 days.

[実施例4:ガラクト−N−ビオース(GNB)によるシナプス結合への影響の確認]
実施例1と同様にして、胎生18日齢のウィスター系ラットの脳から細胞を採取し、B−27サプリメント(Life Technologies Japan製)及びGlutaMAX(Life Technologies Japan製)を添加したNeurobasal培地(Life Technologies Japan製)中で培養した。
[Example 4: Confirmation of influence on synaptic binding by galacto-N-biose (GNB)]
In the same manner as in Example 1, cells were collected from the brains of 18-day-old Wistar rats, and Neurobasal medium (Life Technologies) supplemented with B-27 supplement (Life Technologies Japan) and GlutaMAX (Life Technologies Japan) was added. In Japan).

培養開始後15日目に、GNBをDMSOに溶解したGNB溶液を、GNBの終濃度が0.1μM、1.0μM、10μM、又は100μMとなるように培地中に添加し、2日間培養した。その後、4質量%のパラホルムアルデヒドを含有する0.1Mのリン酸バッファーで細胞を固定化し、PBSで洗浄した後、5質量%の正常ロバ血清を含有する2×PBS溶液でブロッキングを行った。ブロッキング後、各サンプルを1次抗体とともに4℃で一晩反応させ、PBSで洗浄後、2次抗体とともに室温(25℃)で1時間反応させた。各サンプルをPBSで洗浄後、細胞に退色防止剤入りの蛍光法組織染色用水系封入剤(Fluoromount/Plus、Diagnostic BioSystems製)をマウントし、デジタル冷却CCDカメラ(SPOT、Diagnostic Instruments製)を備えた蛍光顕微鏡(Eclipse E800、(株)ニコン製)を用いて蛍光像を取得した。
1次抗体としては、マウス抗vGluT1抗体(Synaptic Systems)、ウサギ抗vGAT抗体(Synaptic Systems)、又はニワトリ抗MAP2抗体(Merck Millipore)を用いた。vGluT1は興奮性シナプスのマーカーであり、vGATは抑制性シナプスのマーカーであり、MAP2は樹状突起を識別するためのマーカーである。2次抗体としては、Alexa色素で標識された2次抗体(Life Technologies Japan製)を用いた。
On the 15th day after the start of the culture, a GNB solution in which GNB was dissolved in DMSO was added to the medium so that the final concentration of GNB was 0.1 μM, 1.0 μM, 10 μM, or 100 μM, and cultured for 2 days. Thereafter, the cells were fixed with 0.1 M phosphate buffer containing 4% by mass of paraformaldehyde, washed with PBS, and then blocked with 2 × PBS solution containing 5% by mass of normal donkey serum. After blocking, each sample was reacted with the primary antibody at 4 ° C. overnight, washed with PBS, and then reacted with the secondary antibody at room temperature (25 ° C.) for 1 hour. After washing each sample with PBS, cells were mounted with a fluorescent tissue staining aqueous mounting medium (Fluoromount / Plus, manufactured by Diagnostic BioSystems) containing a fading inhibitor, and equipped with a digitally cooled CCD camera (SPOT, manufactured by Diagnostic Instruments) A fluorescence image was obtained using a fluorescence microscope (Eclipse E800, manufactured by Nikon Corporation).
As the primary antibody, mouse anti-vGluT1 antibody (Synaptic Systems), rabbit anti-vGAT antibody (Synaptic Systems), or chicken anti-MAP2 antibody (Merck Millipore) was used. vGluT1 is a marker for excitatory synapses, vGAT is a marker for inhibitory synapses, and MAP2 is a marker for identifying dendrites. As a secondary antibody, a secondary antibody (manufactured by Life Technologies Japan) labeled with Alexa dye was used.

樹状突起20μm当たりの興奮性シナプスの数及び抑制性シナプスの数をそれぞれ図4(A)、(B)に示す。図4(A)において、GNBの濃度が0μM、0.1μM、1.0μM、10μM、100μMである群のサンプル数nは、それぞれn=29、n=16、n=15、n=8、n=9である。また、図4(B)において、GNBの濃度が0μM、0.1μM、1.0μM、10μM、100μMである群のサンプル数nは、それぞれn=11、n=10、n=11、n=13、n=12である。
図4(A)、(B)から分かるように、GNBの濃度が0.1μM〜100μMである場合、興奮性シナプスの数及び抑制性シナプスの数は有意な変化を示さなかった。この結果から、GNBの濃度が0.1μM〜100μMの範囲である場合、シナプス結合に影響を与えないことが分かる。
The number of excitatory synapses and the number of inhibitory synapses per 20 μm of dendrites are shown in FIGS. 4A and 4B, respectively. In FIG. 4A, the number of samples n in the group in which the concentration of GNB is 0 μM, 0.1 μM, 1.0 μM, 10 μM, and 100 μM is n = 29, n = 16, n = 15, n = 8, n = 9. In FIG. 4B, the number of samples n in the group in which the concentration of GNB is 0 μM, 0.1 μM, 1.0 μM, 10 μM, and 100 μM is n = 11, n = 10, n = 11, and n = 13, n = 12.
As can be seen from FIGS. 4A and 4B, when the concentration of GNB was 0.1 μM to 100 μM, the number of excitatory synapses and the number of inhibitory synapses showed no significant change. From this result, it can be seen that when the concentration of GNB is in the range of 0.1 μM to 100 μM, the synaptic binding is not affected.

[実施例5:ガラクト−N−ビオース(GNB)及びラクト−N−ビオースI(LNB)の中枢神経細胞に対する保護作用の確認(MTTアッセイ)]
実施例1と同様にして、胎生18日齢のウィスター系ラットの脳から細胞を採取し、B−27サプリメント(Life Technologies Japan製)及びGlutaMAX(Life Technologies Japan製)を添加したNeurobasal培地(Life Technologies Japan製)中で培養した。
[Example 5: Confirmation of protective effect on central nerve cells of galacto-N-biose (GNB) and lacto-N-biose I (LNB) (MTT assay)]
In the same manner as in Example 1, cells were collected from the brains of 18-day-old Wistar rats, and Neurobasal medium (Life Technologies) supplemented with B-27 supplement (Life Technologies Japan) and GlutaMAX (Life Technologies Japan) was added. In Japan).

培養開始後15日目に、GNB又はLNBをDMSOに溶解したGNB溶液又はLNB溶液を、GNB又はLNBの終濃度が10μMとなるように培地中に添加し、21時間培養した。培地を取り除き、0.01質量%のDAPI((株)同仁化学研究所製)を含有するPBS溶液で細胞を1分間処理した後、細胞をPBSで洗浄した。取り除いた培地を戻し、グルタミン酸の終濃度が30μMとなるように培地中にグルタミン酸水溶液を添加し、更に3時間培養した。GNB溶液を添加した細胞群を「GNB投与群」とし、LNB溶液を添加した細胞群を「LNB投与群」とする。また、GNB溶液又はLNB溶液の代わりにGNB投与群又はLNB投与群と同量のDMSOを添加する対照群と、GNB溶液、LNB溶液、及びグルタミン酸水溶液の代わりにGNB投与群又はLNB投与群と同量のDMSO及び水を添加する対照群とを準備した。   On the 15th day after the start of the culture, a GNB solution or LNB solution in which GNB or LNB was dissolved in DMSO was added to the medium so that the final concentration of GNB or LNB was 10 μM, and cultured for 21 hours. The medium was removed, and the cells were treated with a PBS solution containing 0.01% by mass of DAPI (manufactured by Dojindo Laboratories) for 1 minute, and then the cells were washed with PBS. The removed medium was returned, and an aqueous glutamic acid solution was added to the medium so that the final concentration of glutamic acid was 30 μM, followed by further culturing for 3 hours. The cell group to which the GNB solution is added is referred to as “GNB administration group”, and the cell group to which the LNB solution is added is referred to as “LNB administration group”. Also, a control group to which the same amount of DMSO as the GNB administration group or LNB administration group is added instead of the GNB solution or LNB solution, and a GNB administration group or LNB administration group instead of the GNB solution, LNB solution, and glutamic acid aqueous solution. A control group was prepared with the amount of DMSO and water added.

その後、GNB投与群、LNB投与群、及び対照群の細胞について、MTT細胞増殖アッセイキット(Millipore製)を用いて、実施例1と同様にMTTアッセイを行った。   Thereafter, the MTT assay was performed in the same manner as in Example 1 using the MTT cell proliferation assay kit (manufactured by Millipore) for the cells in the GNB administration group, the LNB administration group, and the control group.

MTTアッセイで測定された細胞の生存率を図5に示す。図5において、生存率は「平均値±標準誤差」で示している。ただし、GNB溶液、LNB溶液、及びグルタミン酸水溶液の代わりにDMSO及び水を添加した対照群における平均値が1.0となるように、各群の平均値を正規化している。対照群のサンプル数nはいずれもn=30であり、GNB投与群のサンプル数nはn=20であり、LNB投与群のサンプル数nはn=20である。
図5から分かるように、グルタミン酸(30μM)を添加した場合には、グルタミン酸を添加しない場合と比較して細胞の生存率が低下した。しかし、グルタミン酸(30μM)に加えてGNB(10μM)又はLNB(10μM)を添加した場合には、GNB又はLNBを添加しない場合と比較して細胞の生存率が上昇した。この結果から、GNBと同様にLNBも中枢神経細胞に対する保護作用を示すことが分かる。
The cell viability measured by the MTT assay is shown in FIG. In FIG. 5, the survival rate is indicated by “mean value ± standard error”. However, the average value of each group is normalized so that the average value in the control group to which DMSO and water are added instead of the GNB solution, the LNB solution, and the glutamic acid aqueous solution is 1.0. The number n of samples in the control group is n = 30, the number n of samples in the GNB administration group is n = 20, and the number of samples n in the LNB administration group is n = 20.
As can be seen from FIG. 5, when glutamic acid (30 μM) was added, the cell viability decreased compared to the case where glutamic acid was not added. However, when GNB (10 μM) or LNB (10 μM) was added in addition to glutamic acid (30 μM), the cell viability increased compared to the case where GNB or LNB was not added. From this result, it can be seen that, like GNB, LNB also exhibits a protective effect on central nerve cells.

Claims (3)

下記式(1)若しくは(2)で表される化合物若しくはその薬理学的に許容される塩、又はそれらのプロドラッグを有効成分として含有する、中枢神経細胞保護剤。

(式中、Rはそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シアノ基、−N(R、−NHCOR、又は−ORを示す。Rはそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を示す。Rがいずれもアルキル基である場合、R同士が結合して環構造を形成していてもよい。Rは、アルキル基又はアリール基を示す。Rは、水素原子、アルキル基、アラルキル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又は−Si(Rを示す。Rはそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を示す。)
A central nerve cell protecting agent comprising a compound represented by the following formula (1) or (2) or a pharmacologically acceptable salt thereof, or a prodrug thereof as an active ingredient.

(In the formula, R 1 are each independently a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cyano group, -N (R 2) 2, -NHCOR 3, or independently .R 2 is showing the -OR 4 , if .R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group is either an alkyl group, which may form a ring structure by bonding R 2 together .R 3 is an alkyl group or an aryl group. R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aralkyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, or —Si (R 5 ) 3. Each R 5 independently represents an alkyl group or Represents an aryl group.)
下記式(1)若しくは(2)で表される化合物若しくはその薬理学的に許容される塩、又はそれらのプロドラッグを有効成分として含有する、中枢神経変性疾患の予防又は治療剤。

(式中、Rはそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シアノ基、−N(R、−NHCOR、又は−ORを示す。Rはそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を示す。Rがいずれもアルキル基である場合、R同士が結合して環構造を形成していてもよい。Rは、アルキル基又はアリール基を示す。Rは、水素原子、アルキル基、アラルキル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、又は−Si(Rを示す。Rはそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を示す。)
A prophylactic or therapeutic agent for central neurodegenerative diseases comprising a compound represented by the following formula (1) or (2) or a pharmacologically acceptable salt thereof, or a prodrug thereof as an active ingredient.

(In the formula, R 1 are each independently a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cyano group, -N (R 2) 2, -NHCOR 3, or independently .R 2 is showing the -OR 4 , if .R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group is either an alkyl group, which may form a ring structure by bonding R 2 together .R 3 is an alkyl group or an aryl group. R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aralkyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, or —Si (R 5 ) 3. Each R 5 independently represents an alkyl group or Represents an aryl group.)
前記中枢神経変性疾患は、グルタミン酸興奮毒性が関与する疾患である、請求項2に記載の中枢神経変性疾患の予防又は治療剤。   The preventive or therapeutic agent for central neurodegenerative disease according to claim 2, wherein the central neurodegenerative disease is a disease involving glutamate excitotoxicity.
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