JP2016518457A - ウイルス感染症およびさらなる疾患の処置のためのピリドン誘導体 - Google Patents

ウイルス感染症およびさらなる疾患の処置のためのピリドン誘導体 Download PDF

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Abstract

本発明は、ピリドン誘導体、その調製方法、医薬組成物、および治療におけるその使用に関する。

Description

本発明は、ピリドン誘導体、それらの調製方法、医薬組成物、および治療におけるそれらの使用に関する。
本発明は、Toll様受容体(TLR)の調節または活性化作用が関与する、ウイルス感染、免疫疾患または炎症性疾患の治療におけるピリドン誘導体の使用に関する。Toll様受容体は、ロイシンに富む細胞外ドメイン、および保存領域を含有する細胞質拡張を特徴とする主要な膜貫通タンパク質である。自然免疫系は、一定のタイプの免疫細胞の細胞表面上に発現するこのTLRを介して病原体関連分子パターンを認識することができる。外来病原体を認識すると、サイトカインの産生および食細胞における共刺激分子の上方制御が活性化される。これにより、T細胞挙動が調節される。
ほとんどの哺乳類種は、10〜15種のToll様受容体を有すると推定されている。(単純にTLR1〜TLR13と命名された)13種のTLRが、ヒトおよびマウスでともに確認されており、これらの多くと同等の形態が、他の哺乳類種において見出されている。しかしながら、ヒトに見られるある特定のTLRに相当するものが、全ての哺乳動物において存在するわけではない。例えば、ヒトのTLR10に類似したタンパク質をコードする遺伝子がマウスに存在するが、過去のどこかの時点で、レトロウイルスによって損傷されたようである。一方、マウスは、ヒトでは示されないTLR11、12、および13を発現する。他の哺乳動物は、ヒトに見られないTLRを発現し得る。他の非哺乳類種は、トラフグに見られるTLR14によって示されるような、哺乳動物とは異なるTLRを有し得る。これにより、ヒト自然免疫のモデルとして実験動物を使用するプロセスが複雑になる恐れがある。
Toll様受容体に関する詳細な概説については、以下の雑誌論文を参照されたい。Hoffmann,J.A.,Nature,426,p33−38,2003;Akira,S.,Takeda,K.,and Kaisho,T.,Annual Rev.Immunology,21,p335−376,2003;Ulevitch,R.J.,Nature Reviews:Immunology,4,p512−520,2004。
たとえば国際公開第2006/117670号パンフレットにはプリン誘導体、国際公開第98/01448号パンフレットおよび国際公開第99/28321号パンフレットにはアデニン誘導体、また国際公開第2009/067081号パンフレットにはピリミジンなど、Toll様受容体に対して活性を示す化合物は既に記載されている。
しかし、従来技術の化合物と比較して、選択性が好ましく、安全性プロファイルが改善されている新規なToll様受容体調節剤が強く求められている。
本発明によって、式(I)の化合物
Figure 2016518457

またはその薬学的に許容される塩、溶媒和物もしくは多形体
[式中、
は、アリール、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、カルボン酸、カルボン酸エステル、カルボン酸アミド、アシルスルホンアミド、C1〜3アルキル、C3〜6シクロアルキル、スルホン、スルホキシド、スルホンアミド、複素環またはニトリルから独立に選択される1つまたは複数の置換基で任意選択的に置換されたC1〜6アルキルであり;
、R、R、およびRは、水素、ハロゲン、C1〜3アルキル、C1〜3 アルコキシ、C3〜6シクロアルキル、アリール、−CFまたは複素環から独立に選択されるか、
あるいは式中、
がRと融合して環構造を形成するか、
がRと融合して環構造を形成するか、または
がRと融合して環構造を形成する]
が提供される。
第一の実施態様で、本発明は式(I)の化合物[式中、Rはnブチルであり、R、R、R、およびRは水素である]の化合物を提供する。
さらなる実施態様で、本発明は式(I)の化合物[式中、Rはnブチルであり、RがRと融合して環構造を形成するか、RがRと融合して環構造を形成するか、またはRがRと融合して環構造を形成する]に関する。
式(I)の化合物およびその薬学的に許容される塩、溶媒和物または多形体は、医薬品として、特に、Toll様受容体TLR7活性および/またはToll様受容体TLR8活性の、特にTLR7活性の、調節剤としての活性を有する。
さらなる態様において、本発明は、式(I)の化合物またはその薬学的に許容される塩、溶媒和物もしくは多形体を、1種または複数種の薬学的に許容される賦形剤、希釈剤または担体とともに含む医薬組成物を提供する。
さらに、本発明による式(I)の化合物またはその薬学的に許容される塩、溶媒和物もしくは多形体、あるいは式(I)の前記化合物またはその薬学的に許容される塩、溶媒和物もしくは多形体を含む医薬組成物は、薬剤として使用され得る。
本発明の別の態様は、式(I)の化合物またはその薬学的に許容される塩、溶媒和物もしくは多形体、または式(I)の前記化合物またはその薬学的に許容される塩、溶媒和物もしくは多形体を含む前記医薬組成物が、TLR7および/またはTLR8の調節が関与するいずれの障害の処置にも相応に使用され得ることである。
「アルキル」という用語は、規定数の炭素原子を含有する直鎖状または分枝鎖状飽和脂肪族炭化水素を指す。
「ハロゲン」という用語は、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素を指す。
「シクロアルキル」という用語は、規定数の炭素原子を含有する炭素環を指す。
「アルコキシ基」という用語は、例えば、メトキシ基またはエトキシ基のような、酸素原子に単結合しているアルキル(炭素と水素の鎖)基を指す。
「アリール」という用語は、N、OおよびSから、特にNおよびOから選択される1つまたは2つのヘテロ原子を任意選択的に含む芳香環構造を意味する。前記芳香環構造は、5つ、6つまたは7つの環原子を有し得る。特に、前記芳香環構造は、5つまたは6つの環原子を有し得る。
「複素環」という用語は、飽和または部分的に飽和した分子を指し、エチルオキシド、テトラヒドロフラン、ジオキサンまたは他の環状エーテルを含む。窒素を含有する複素環としては、例えば、アゼチジン、モルホリン、ピペリジン、ピペラジン、ピロリジンなどが挙げられる。他の複素環としては、例えば、チオモルホリン、ジオキソリニル(dioxolinyl)、および環状スルホンが挙げられる。
「環状構造」という用語は、窒素、酸素またはイオウから選択される1つまたは複数のヘテロ原子を任意選択的に含む、5〜7員、好ましくは6員の、飽和または部分的に飽和した単環部分を意味する。
式(I)の化合物の薬学的に許容される塩としては、その酸付加塩および塩基塩が挙げられる。好適な酸付加塩は、非毒性塩を生成する酸から生成される。好適な塩基塩は、非毒性塩を生成する塩基から生成される。
本発明の化合物はまた、非溶媒和および溶媒和形態で存在してもよい。本明細書では、「溶媒和物」という用語は、本発明の化合物と、1種以上の薬学的に許容される溶媒分子、例えば、エタノールとを含む、分子錯体を表すために使用される。
「多形体」という用語は、本発明の化合物が2つ以上の形態または結晶構造で存在できることを指す。
本発明の化合物は、結晶質生成物または非晶質生成物として投与され得る。それらは、沈殿、結晶化、凍結乾燥、噴霧乾燥、または蒸発乾燥などの方法によって、例えば、固体プラグ、粉末、またはフィルムとして得ることができる。それらは、単独で、または本発明の1種以上の他の化合物と組み合わされて、または1種以上の他の薬物と組み合わされて投与され得る。一般に、それらは、1種以上の薬学的に許容される賦形剤とともに製剤として投与されるであろう。本明細書では「賦形剤」という用語は、本発明の化合物以外の任意の成分を表すために使用される。賦形剤の選択は、具体的な投与形態、溶解性および安定性に対する賦形剤の影響、および剤形の性質などの要因に大きく左右される。
本発明の化合物またはその任意のサブグループは、投与のために様々な医薬品形態へと製剤化され得る。適切な組成物として、全身投与薬物に通常使用される全ての組成物を挙げ得る。本発明の医薬組成物を調製するには、有効成分としての特定の化合物の有効量を、任意選択により付加塩形態で、薬学的に許容される担体と組み合わせて緊密な混合物とする。この担体は、投与に所望される製剤の形態に応じて、多種多様な形態をとり得る。これらの医薬組成物は、例えば、経口、直腸内、または経皮投与に好適な単一の剤形であるのが望ましい。例えば、経口投与形態の組成物を調製する際、懸濁液、シロップ剤、エリキシル剤、乳剤および溶液剤などの経口液体製剤の場合には、例えば水、グリコール、油、アルコールなどの通常の医薬媒体の任意のものを使用することができ、また散剤、丸剤、カプセル剤および錠剤の場合には、デンプン、糖、カオリン、希釈剤、滑沢剤、結合剤、崩壊剤などの固体担体を使用し得る。投与が容易であるため、錠剤およびカプセル剤は最も有利な経口投与単位剤形を代表するものであり、その場合、固体医薬担体が当然使用される。使用の直前に液体形態に変換され得る固形製剤もまた含まれる。経皮投与に好適な組成物においては、担体は、浸透促進剤および/または好適な湿潤剤を、少量の、任意の性質の好適な添加剤と任意選択により組み合わせて、任意選択により含み、これらの添加剤は、有意な有害作用を皮膚に及ぼすものではない。前記添加剤は、皮膚への投与を容易にすることができ、かつ/または所望の組成物の調製に有用となり得る。これらの組成物は、様々な方法で、例えば、経皮貼付剤として、スポットオン剤として、軟膏剤として投与され得る。本発明の化合物はまた、吸入または吹送による投与のために当該技術分野において使用される方法および製剤を用いて、吸入または吹送によって投与され得る。したがって、一般に、本発明の化合物は、溶液、懸濁液または乾燥粉末の形態で肺に投与され得る。
投与を容易にし、投与量を均一にするために、前述した医薬組成物を単位剤形に製剤化することは特に有利である。本明細書で使用される単位剤形は、単位投与量として好適な物理的に分離した単位を指し、各単位は、必要な医薬担体と共同して所望の治療効果を生じるよう計算された所定量の有効成分を含有する。そのような単位剤形の例としては、錠剤(分割錠剤またはコーティング錠剤を含む)、カプセル剤、丸剤、粉末パケット、ウエハー、坐剤、注射液、または懸濁剤など、およびそれらの分離複合剤がある。
感染症の治療の当業者は、以下に示される試験結果から有効量を決定することができるであろう。一般に、有効な日量は、0.01mg/kg〜50mg/kg体重、より好ましくは0.1mg/kg〜10mg/kg体重であろうと考えられる。必要な用量を2、3、4またはそれより多いサブ用量として、一日の間に適切な間隔を置いて投与することが適切であり得る。前記サブ用量は、例えば、単位剤形当たり1〜1000mg、特に、5〜200mgの有効成分を含有する単位剤形として製剤化され得る。
正確な投与量および投与頻度は、当業者に周知のように、使用する式(I)の特定の化合物、治療される特定の病態、治療される病態の重症度、特定の患者の年齢、体重および全身的な身体状態、ならびに個体が摂取している可能性のある他の薬剤に応じて決まる。さらに、有効量は、治療される対象の応答に応じて、かつ/または本発明の化合物を処方する医師の評価に応じて、減少または増加させ得ることは明らかである。したがって、上記の有効量の範囲は指針に過ぎず、本発明の範囲または使用を、いかなる程度であれ限定することは意図されていない。
化合物の調製
式(I)の化合物は、スキーム1に従って調製される。
スキーム1(1の調製が例として表示されている):
Figure 2016518457
スキーム1におけるタイプAの化合物は、塩基(たとえば、トリエチルアミン)の有無にかかわらず、温熱条件下、極性溶媒、たとえばエタノール中で、アミンを用いて官能化され得る。Bのアルデヒド基は、極性溶媒(例えば、メタノール)中で、NaBH4のような還元剤によりアルコールに変換され得る。タイプCの化合物における塩素は、水素雰囲気下、塩基性条件で、Pd/Cを使用して除去し得る。次いで、標準光延条件下でアルコール基を官能化して、ピリドン最終生成物を与える。
中間体AおよびBの調製は、文献(Bioorganic and Medicinal Chemistry 11,2003,p4161;J.Heterocyclic Chem.,20,41(1983);Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters 13(2003)p217)に記述されている。
Bの調製
Figure 2016518457

A(10.0g、52.08mmol)をエタノール(100mL)に加え、次いでn−ブチルアミン(3.81g、52.08mmol)およびトリエチルアミン(5.27g、52.08mmol)を、その溶液に加えた。混合物を8時間加熱還流した。溶液を0℃に到達させ、固体を濾過により分離してエタノールで洗浄し、次いで真空下で乾燥してB(10g)を与えた。
LC−MS m/z=229(M+H);1.20分
H NMR(400MHz,d−クロロホルム)δ ppm 0.95(t,3H),1.31−1.42(m,2H),1.53−1.65(m,2H),3.40−3.50(m,2H),5.11(br.s.,2H),9.22(br.s.,1H),10.07(s,1H)
Cの調製
Figure 2016518457

0℃のメタノール中のB(8.0g、35mmol)の混合物に、NaBH(4g、105.73mmol)を少量ずつ加えた。混合物を室温で30分間撹拌した。混合物を、0℃の飽和NaHCO(100mL)およびHO(100mL)でゆっくり処理し、次いで室温で10分間撹拌した。沈殿を濾過により分離し、水(50mL)および酢酸エチル:メチルt−ブチルエーテル(1:5)で洗浄した。濾液を酢酸エチル(2×200mL)で抽出した。まとめた有機層を塩水で洗浄し、乾燥し(NaSO)、固体を濾過により除去し、濾液の溶媒を減圧除去した。残渣を、酢酸エチル:メチルt−ブチルエーテル(1:5)で処理した。沈殿を濾過によって分離し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した。沈殿を合わせて乾燥し(真空、50℃、30分)、Cを与えた。
LC−MS m/z=231(M+H),0.90分
H NMR(400MHz,DMSO−d)δ ppm 0.90(t,3H),1.31(m,2H),1.50(m,2H),3.28(m,2H),4.4(m,2H),4.92(m,1H),6.29(br.s.,2H),6.55(m,1H)
Dの調製
Figure 2016518457

室温で、HO(5mL)に溶解したNaOH(1.6g、40mmol)の溶液を、エタノール(150mL)に溶解したC(5.8g、21.37mmol、純度85%)の溶液に加えた。10% Pd/C(0.6g)をこれに加えた。フラスコを密閉し、水素ガスに15時間曝露した。水素ガスを除去し、窒素に置き換え、触媒を濾過により除去し、濾液の溶媒を減圧除去した。酢酸エチルを加え、混合物をHO、食塩水で洗浄し、乾燥した(NaSO)。固体を濾過により除去し、濾液の溶媒を減圧除去した。残渣をメチルtーブチルエーテルで洗浄した。沈殿を濾過により分離し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した。固体を集め、乾燥(真空、50℃、30分)してDを与えた。
LC−MS m/z=197(M+H);3.21分
H NMR(400MHz,DMSO−d)δ ppm 0.90(t,J=7.4Hz,3H),1.24−1.41(m,2H),1.41−1.59(m,2H),3.23−3.34(m,2H),4.21(br.s.,2H),4.85(br.s.,1H),5.87(s,2H),6.19(t,J=5.3Hz,1H),7.50(s,1H)
化合物1の調製
Figure 2016518457

雰囲気下、0℃で、無水THF(10mL)中D(0.5g、2.29mmol、純度90%)、2−ヒドロキシピリジン(0.326g、3.43mmol)およびトリブチルホスフィン(1.34g、6.62mmol)の混合物に、DIAD(1.3g、6.429mmol)を加えた。混合物を室温で終夜撹拌し、次いで3時間還流した。混合物を真空下で蒸発させた。残渣を、石油エーエル:メチルt−ブチルエーテル(1:1)で処理した。混合物を減圧下で蒸発させた。メチルt−ブチルエーテルを加えた。混合物を、0℃で20分間撹拌した。沈殿を濾過により分離し、メチルt−ブチルエーテルで洗浄した。固体を集め、乾燥(真空、50℃、30分)して1を与えた。
Figure 2016518457
Figure 2016518457
Figure 2016518457
分析方法。以下の方法を使用して、LC−MSにより、全ての化合物を特性化した:
Figure 2016518457
式(I)の化合物の生物学的活性
生物学的アッセイの説明
TLR7およびTLR8活性の評価
化合物がヒトTLR7および/またはTLR8を活性化する能力を、TLR7またはTLR8発現ベクターおよびNFκB−lucレポーター構築物を一過的にトランスフェクトしたHEK293細胞を使用して、細胞レポーターアッセイで評価した。
簡潔に述べると、HEK293細胞を、培養培地(10%FCSおよび2mMグルタミンが補充されたDMEM)中で成長させた。15cm皿内での細胞のトランスフェクションについては、細胞をトリプシン−EDTAで剥離し、CMV−TLR7またはTLR8プラスミド(1700ng)と、NFκB−lucプラスミド(850ng)と、トランスフェクション試薬との混合物をトランスフェクトし、加湿した5%CO雰囲気中37℃で48時間インキュベートした。次に、トランスフェクトした細胞をPBS中で洗浄し、トリプシン−EDTAで剥離し、1.25×10個の細胞/mLの密度で培地に再懸濁させた。次に、40マイクロリットルの細胞を、100%DMSO中200nLの化合物が既に存在する、384ウェルプレートの各ウェル中に分注した。37℃、5%COで6時間インキュベートした後、15μLのSteady Lite Plus基質(Perkin Elmer)を各ウェルに添加し、ViewLux ultraHTSマイクロプレートイメージャー(Perkin Elmer)で読み取りを実施してルシフェラーゼ活性を求めた。4重に実施した測定値から用量反応曲線を作成した。最低有効濃度(LEC)値を、アッセイの標準偏差より少なくとも2倍高い効果を誘発する濃度として定義し、各化合物について求めた。
384ウェルプレート中で、CMV−TLR7構築物のみをトランスフェクトした、ウェル当たり40μLの細胞(1.25×10個の細胞/mL)とともに、同様の希釈系列の化合物を使用して、化合物の毒性を並行して求めた。37℃、5%COで6時間インキュベートした後に、ウェル当たり15μLのATP lite(Perkin Elmer)を添加し、ViewLux ultraHTSマイクロプレートイメージャー(Perkin Elmer)で読み取ることによって、細胞生存率を測定した。データをCC50として報告した。
並行して、NFκB−lucレポーター構築物のみをトランスフェクトした、1ウェル当たり40μLの細胞(1.25×10個の細胞/mL)とともに、同様の希釈系列の化合物(100%DMSO中、200nLの化合物)を使用した。37℃、5%COで6時間インキュベートした後、15μlのSteady Lite Plus基質(Perkin Elmer)を各ウェルに添加し、ViewLux ultraHTSマイクロプレートイメージャー(Perkin Elmer)で読み取りを実施して、ルシフェラーゼ活性を求めた。カウンタースクリーンデータをLECとして報告した。
ISREプロモーター配列の活性化
PBMCからの調整培地によるインターフェロン刺激応答配列(ISRE)の活性化を測定することにより、化合物のIFN−I誘導能力も評価した。配列GAAACTGAAACTのISRE配列はSTAT1−STAT2−IRF9転写因子に対する応答性が高く、それはIFN−Iがその受容体IFNAR(Clontech、PT3372−5W)に結合すると活性化される。Clontech製のプラスミドpISRE−Luc(ref.631913)は、このISRE配列を5コピーと、その後にホタルルシフェラーゼORFを含有する。pISRE−Lucを安定トランスフェクトしたHEK293細胞株(HEK−ISREluc)を、調整PBMC細胞培養培地のプロファイルに合うように樹立した。
簡潔に述べると、標準的なFicoll遠心分離プロトコルを使用して、少なくとも2供与体の軟膜からPBMCを調製した。単離したPBMCを、10%ヒトAB血清が補充されたRPMI培地に再懸濁させ、2×10個の細胞/ウェルを、化合物を含有する384ウェルプレート中に分注した(全体積70μL)。終夜インキュベートした後、30μL中5×10個のHEK−ISREluc細胞/ウェルを含有する(前日に播種した)384ウェルプレートに、上清10μLを移した。24時間インキュベートした後、40μL/ウェルのSteady Lite Plus基質(Perkin Elmer)を使用してルシフェラーゼ活性をアッセイすることによって、ISRE配列の活性化を測定し、ViewLux ultraHTSマイクロプレートイメージャー(Perkin Elmer)で測定した。HEK−ISREluc細胞に対する各化合物の刺激活性をLEC値として報告したが、これを、PBMCに適用するとアッセイの標準偏差を少なくとも2倍上回るルシフェラーゼ活性が得られる、化合物濃度と定義した。ここで、LECは、規定量のPBMC培養培地の移入に対するISRE活性化の程度を示す。組み換えインターフェロンα−2a(Roferon−A)を標準対照化合物として使用した。
式(I)の化合物の生物学的活性全ての化合物が>24uMのCC50を示した。
Figure 2016518457

Claims (6)

  1. 式(I)の化合物
    Figure 2016518457

    またはその薬学的に許容される塩、溶媒和物もしくは多形体
    [式中、
    は、アリール、ハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、カルボン酸、カルボン酸エステル、カルボン酸アミド、アシルスルホンアミド、C1〜3アルキル、C3〜6シクロアルキル、スルホン、スルホキシド、スルホンアミド、複素環またはニトリルから独立に選択される1つまたは複数の置換基で任意選択的に置換されたC1〜6アルキルであり;
    、R、R、およびRは、水素、ハロゲン、C1〜3アルキル、C1〜3アルコキシ、C3〜6シクロアルキル、アリール、CFまたは複素環から独立に選択される;
    または、式中
    がRと融合して環構造を形成するか、
    がRと融合して環構造を形成するか、または
    がRと融合して環構造を形成する]。
  2. はn−ブチルであり、R、R、R、およびRは水素である、請求項1に記載の式(I)の化合物。
  3. はn−ブチルであり、RがRと融合して環構造を形成するか、RがRと融合して環構造を形成するか、またはRがRと融合して環構造を形成する、請求項1に記載の式(I)の化合物。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の式(I)の化合物またはその薬学的に許容される塩、溶媒和物もしくは多形体を、1つまたは複数の薬学的に許容される賦形剤、希釈剤または担体とともに含む医薬組成物。
  5. 医薬として使用される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の式(I)の化合物、またはその薬学的に許容される塩、溶媒和物もしくは多形体、または請求項4に記載の医薬組成物。
  6. TLR7および/またはTLR8の調節が関与する疾患の治療に使用するための、請求項1〜3のいずれか1項に記載の式(I)の化合物またはその薬学的に許容される塩、溶媒和物もしくは多形体、または請求項4に記載の医薬組成物。
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