JP2016519119A - Rac1の移入をモジュレートし、肺線維症を処置するための方法。 - Google Patents

Rac1の移入をモジュレートし、肺線維症を処置するための方法。 Download PDF

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Abstract

本発明は、線維症を処置する方法、および細胞中のミトコンドリアのペルオキシド生成をモジュレートする方法、および、細胞のミトコンドリア中へのRacIの移入をモジュレートする方法であって、該細胞と、有効量のゲラニルゲラニルピロリン酸(GGPP)シンターゼ阻害剤またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグとを接触させる工程を含む、方法を提供する。一実施形態において、本発明は、線維症(例えば、肺線維症)の処置をそれを必要としている動物(例えば、哺乳動物、例えば、ヒト)において行う方法であって、該動物に有効量のゲラニルゲラニルピロリン酸(GGPP)シンターゼ阻害剤またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグ(例えば、本明細書に記載のような式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグ)を投与する工程を含む、方法を提供する。

Description

発明の優先権
本出願は、2013年4月25日に出願された米国仮出願第61/816057号に対する優先権を主張する。この仮出願の内容の全体は本明細書中に参考として援用される。
政府支援の記述
本発明は、米国国立衛生研究所により与えられた5R01ES015981−08の下で政府支援とともに行われた。政府は本発明において特定の権利を有する。
重要かつ典型的な種類の肺線維症は石綿への曝露の後に起こり、これは間質性肺炎およびそれに続くコラーゲン沈着をもたらす。曝露を制限するために厳しい規制によるコントロールが敷かれているが、130万人超の就業者が危険なレベルの石綿に毎年曝露され続けている(Attfield, M. D.ら、(MMWRから再刊行、第53巻、627〜632頁、2004年)、Jama−Journal of the American Medical Association、2004年、292巻、795〜796頁;およびGuidotti, T. L.ら、American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine、2004年、170巻、691〜715頁)。
肺線維症の発達は、肺組織の異常なリモデリングをもたらす複雑なプロセスである。肺線維症の間の肺リモデリングのモデュレーションはあまり理解されておらず、疾患発達を予防する有効な治療の選択肢は生まれていない。このように、異常なリモデリングを制御する機序(複数可)を理解することは、治療のための有望な標的を提供し得る。
を含む活性酸素種(ROS)の発生は、細胞外マトリックス沈着をモジュレートすることによって、組織傷害および結果として生じる線維症において決定的な役割を果たす(Murthy, S.ら、J. Biol. Chem、2010年、285巻、25062〜25073頁;およびHe, C.ら、J. Biol. Chem、2011年、286巻、15597〜15607頁)。ROSの生成は、肺胞マクロファージによる石綿繊維の非効率的な食作用によって増強される(Mossman, B. T.ら、Environmental Health Perspectives、1989年、81巻、91〜94頁)。肺線維症を有する患者から得た肺胞マクロファージは、高レベルのHを生成し、肺線維症の状況において肺胞マクロファージにおいて発生するHの主要な源はミトコンドリアである(He, C.ら、J. Biol. Chem、2011年、286巻、15597〜15607頁)ことが示されてきた。ミトコンドリアの酸化ストレスを抑制すること、またはカタラーゼを投与することは、マウスにおける肺線維症の発達を減弱させるため、Hの発生は、肺傷害における線維化応答に決定的である(He, C.ら、J. Biol. Chem、2011年、286巻、15597〜15607頁;およびMurthy, S.ら、American Journal of Physiology−Lung Cellular and Molecular Physiology、2009年、297巻、L846〜L855頁。Rac1は、グアノシン5’−三リン酸(GTP)−結合タンパク質のRhoファミリーのメンバーである。Rac1は、いくつかの細胞機能、例えば、マクロファージにおけるアクチン重合および移動、細胞接着、ならびに食作用を制御し、これらは全て石綿繊維を貪食するのに必要とされるプロセスである(Hall, A. B.ら、Immunity、2006年、24巻、305〜316頁;Roberts, A. W.ら、Immunity、1999年、10巻、183〜196頁;およびWells, C. M.ら、J. Cell Sci.、2004年、117巻、1259〜1268頁)。Rho GTP−結合タンパク質、例えば、Rac1におけるC末端システイン残基は、ゲラニルゲラニル化によって修飾することができる。この翻訳後修飾は、Rac1活性化、および他のタンパク質との相互作用のために重要である(Zeng, P. Y.ら、Oncogene、2003年、22巻、1124〜1134頁)。
Rac1は、石綿症を有する患者から得た肺胞マクロファージにおいて活性であることが最近示された(Osborn−Heaford, H. L.ら、J. Biol. Chem.、2012年、287巻、3301〜3312頁)。この報告によってまた、肺胞マクロファージのミトコンドリアにおけるRac1活性化が肺において活性酸素種(ROS)、例えば、ペルオキシドを増加させること、およびRac1を欠損しているマウスが野性型マウスに対してより少ないROSおよび線維症の減少を示すことが示された。Rac1の活性は、これに関して、Rac1のC末端システイン残基に依存することが示された。米国特許第7,268,124号および国際出願第WO2014/008407号は、GGPPシンターゼ阻害剤としての活性を有すると報告される化合物について記載している。
線維症、例えば、肺線維症を処置するのに有用である化合物および方法が現在必要とされている。
米国特許第7,268,124号明細書 国際公開第2014/008407号
Attfield, M. D.ら、(MMWRから再刊行、第53巻、627〜632頁、2004年)、Jama−Journal of the American Medical Association、2004年、292巻、795〜796頁 Guidotti, T. L.ら、American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine、2004年、170巻、691〜715頁 Murthy, S.ら、J. Biol. Chem、2010年、285巻、25062〜25073頁 He, C.ら、J. Biol. Chem、2011年、286巻、15597〜15607頁 Mossman, B. T.ら、Environmental Health Perspectives、1989年、81巻、91〜94頁 Murthy, S.ら、American Journal of Physiology−Lung Cellular and Molecular Physiology、2009年、297巻、L846〜L855頁 Hall, A. B.ら、Immunity、2006年、24巻、305〜316頁 Roberts, A. W.ら、Immunity、1999年、10巻、183〜196頁 Wells, C. M.ら、J. Cell Sci.、2004年、117巻、1259〜1268頁 Zeng, P. Y.ら、Oncogene、2003年、22巻、1124〜1134頁 Osborn−Heaford, H. L.ら、J. Biol. Chem.、2012年、287巻、3301〜3312頁
本発明は、線維症(例えば、肺線維症)を処置するのに有用な方法、および細胞中のミトコンドリアのペルオキシド生成をモジュレートする方法、および細胞、特にマクロファージのミトコンドリア中へのRac1の移入をモジュレートする方法を提供する。
一実施形態において、本発明は、線維症(例えば、肺線維症)の処置をそれを必要としている動物(例えば、哺乳動物、例えば、ヒト)において行う方法であって、該動物に有効量のゲラニルゲラニルピロリン酸(GGPP)シンターゼ阻害剤またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグ(例えば、本明細書に記載のような式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグ)を投与する工程を含む、方法を提供する。
一実施形態において、本発明は、動物(例えば、哺乳動物、例えば、ヒト)において線維症(例えば、肺線維症)を処置する方法であって、この動物に式I、式IIもしくは式III
[式中、
は、鎖において1つまたは複数のアリール環を任意選択で含み、かつ1つまたは複数のハロ、トリフルオロメチル、−OR、−P(=O)(OR、または−NRで任意選択で置換されている、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、
は、鎖において1つまたは複数のアリール環を任意選択で含み、かつ1つまたは複数のハロ、トリフルオロメチル、−OR、−P(=O)(OR、または−NRで任意選択で置換されている、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、
各R、R、R、およびRは、独立に、OHまたは(C〜C)アルコキシであり、
各Rは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、
各RおよびRは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRおよびRは、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
、R、R、RまたはRの任意のアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、−NR、または−S(O)NRで任意選択で置換されており、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルであり、
Xは、(C〜C)アルキルであり、
Yは、(C〜C)アルキルであり、
は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、−NR、または−S(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、−NRa1b1、または−S(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
は、H、または飽和もしくは不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であって、鎖において1つもしくは複数のアリールもしくはヘテロアリール環を任意選択で含む(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、−NR、または−S(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、−NRa1b1、または−S(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
各R、R10、R11、およびR12は、独立に、OHまたは(C〜C)アルコキシであり、
13は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、−NR、または−S(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、−NRa1b1、アリール、ヘテロアリール、または−S(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
14は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、−NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、−NRa1b1、アリール、ヘテロアリール、または−S(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
15は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、−NR、または−S(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、−NRa1b1、または−S(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
16は、H、または飽和もしくは不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であって、鎖において1つもしくは複数のアリールもしくはヘテロアリール環を任意選択で含む(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、−NR、または−S(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、−NRa1b1、または−S(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
各Ra1およびRb1は、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRa1およびRb1は、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
各Rc1およびRd1は、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRc1およびRd1は、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
各RおよびRは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRおよびRは、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
各RおよびRは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRおよびRは、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
a1、Rb1、Rc1、Rd1、R、R、RまたはRの任意のアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、−NR、または−S(O)NRで任意選択で置換されており、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]、
の化合物またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグを投与する工程を含む、方法を提供する。
一実施形態において、本発明は、動物(例えば、哺乳動物、例えば、ヒト)において線維症(例えば、肺線維症)を処置する方法であって、この動物に式I
[式中、
は、鎖において1つまたは複数のアリール環を任意選択で含み、かつ1つまたは複数のハロ、トリフルオロメチル、−OR、−P(=O)(OR、または−NRで任意選択で置換されている、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、
は、鎖において1つまたは複数のアリール環を任意選択で含み、かつ1つまたは複数のハロ、トリフルオロメチル、−OR、−P(=O)(OR、または−NRで任意選択で置換されている、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、
各R、R、R、およびRは、独立に、OHまたは(C〜C)アルコキシであり、
各Rは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、
各RおよびRは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRおよびRは、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
任意のアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、−NR、または−S(O)NRで任意選択で置換されており、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]
の化合物またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグを投与する工程を含む、方法を提供する。
本発明はまた、細胞におけるミトコンドリアのペルオキシド生成をモジュレートする方法であって、該細胞と、式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグとを接触させる工程を含む、方法を提供する。
本発明はまた、細胞のミトコンドリア中へのRac1の移入をモジュレートする方法であって、該細胞と、本明細書に記載のような式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグとを接触させる工程を含む、方法を提供する。
本発明はまた、細胞におけるミトコンドリアのペルオキシド生成をモジュレートする方法であって、該細胞と、本明細書に記載のような式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグとを接触させる工程を含む、方法を提供する。
本発明はまた、細胞のミトコンドリア中へのRac1の移入をモジュレートする方法であって、該細胞と、本明細書に記載のような式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグとを接触させる工程を含む、方法を提供する。
本発明はまた、線維症の予防的処置または治療的処置のための、本明細書に記載のような式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグを提供する。
本発明はまた、ミトコンドリアのペルオキシド生成をモジュレートするための、本明細書に記載のような式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグを提供する。
本発明はまた、細胞のミトコンドリア中へのRac1の移入をモジュレートするための、本明細書に記載のような式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグを提供する。
本発明はまた、動物(例えば、哺乳動物、例えば、ヒト)において線維症を処置するのに有用な医薬を調製するための、本明細書に記載のような式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグの使用を提供する。
本発明はまた、ミトコンドリアのペルオキシド生成をモジュレートするのに有用な医薬を調製するための、本明細書に記載のような式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグの使用を提供する。
本発明はまた、細胞のミトコンドリア中へのRac1の移入をモジュレートするのに有用な医薬を調製するための、本明細書に記載のような式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグの使用を提供する。
本発明はまた、線維症の予防的処置または治療的処置のための、本明細書に記載のような式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグを提供する。
本発明はまた、ミトコンドリアのペルオキシド生成をモジュレートするための、本明細書に記載のような式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグを提供する。
本発明はまた、細胞のミトコンドリア中へのRac1の移入をモジュレートするための、本明細書に記載のような式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグを提供する。
本発明はまた、動物(例えば、哺乳動物、例えば、ヒト)において線維症を処置するのに有用な医薬を調製するための、本明細書に記載のような式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグの使用を提供する。
本発明はまた、ミトコンドリアのペルオキシド生成をモジュレートするのに有用な医薬を調製するための、本明細書に記載のような式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグの使用を提供する。
本発明はまた、細胞のミトコンドリア中へのRac1の移入をモジュレートするのに有用な医薬を調製するための、本明細書に記載のような式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグの使用を提供する。
マクロファージをDGBP(10mM)の存在下または非存在下で培養し、次いで、クリソタイル石綿(10μg/cm)に曝露させた。H発生を、pHPAアッセイによって決定した。n=3;p<0.05。
マクロファージをDGBP(10mM)の存在下または非存在下で培養し、次いで、クリソタイル石綿(10μg/cm)に曝露させた。ミトコンドリアを単離し、H発生をpHPAアッセイによって決定した。n=3;全ての他の群に対してp<0.05、およびクリソタイル+ビヒクルに対して**p<0.05。
マクロファージを、空またはFlag−Rac1でトランスフェクトした。次いで、細胞をDGBPの存在下または非存在下で示した濃度にて培養した。翌日、細胞をクリソタイル石綿(10μg/cm)に1時間曝露させた。(A)ミトコンドリアを単離し、免疫ブロット分析を、Flag−Rac1について行った。(B)全細胞溶解物を単離し、Rap1Aについての免疫ブロット分析を行った。
DGBPは、肺の酸化ストレスを阻害する。WTマウスを、クリソタイル石綿(100μg、i.t.)に曝露させた。浸透圧皮下ポンプによって水またはDGBPを投与した。21日後にマウスを安楽死させ、グルタチオンアッセイのために肺を取り出した。条件毎にn=6。p<0.05。
DGBPは、石綿により誘発される肺線維症を減弱させる。WTマウスを、クリソタイル石綿(100μg、i.t.)に曝露させた。皮下浸透圧ポンプによって水またはDGBPを投与した。21日後にマウスを安楽死させ、線維症をヒドロキシプロリンアッセイによって決定した。条件毎にn=3。p<0.05。
DGBPは、ブレオマイシンにより誘発される肺線維症を減弱させる。WTマウスを、ブレオマイシン2.0U/kg、i.tに曝露させた。浸透圧皮下ポンプによって水またはDGBPを投与した。21日後にマウスを安楽死させ、線維症をヒドロキシプロリンアッセイによって決定した。条件毎にn=3。p<0.05。
IPF患者からの肺胞マクロファージは、酸化ストレスおよびRac1活性を増加させた。(A)正常な対象(n=5)およびIPF患者(n=7)。H活性は、pHPAアッセイによって測定した。p<0.05、正常対IPFのミトコンドリア。(B)正常な対象(n=3)およびIPF患者(n=4)。ミトコンドリアを単離し、Rac1についての免疫ブロット分析を行った。VDACに対して標準化したミトコンドリアのRac1免疫ブロットのデンシトメトリー。正常対IPFには、有意差はない。(C)正常な対象(n=5)およびIPF患者(n=7)。全細胞溶解物を単離し、Rac1についての免疫ブロットを行った。代表的な免疫ブロットを示す。(D)正常な対象(n=8)およびIPF患者(n=6)。Rac1活性を、G−LISAによって測定した。p<0.05
ジゲラニルビスホスホネートは、Rac1のミトコンドリア移入およびミトコンドリアのH生成を減弱させる。(A)イソプレノイド経路の概略的なフローダイヤグラム。(B)ジゲラニルビスホスホネート(DGBP)の化学構造。(C)DGBPは、GGPPシンターゼを阻害する。(D)マクロファージを空またはFlag−Rac1(WT)でトランスフェクトした。細胞を水またはDGBPと共に一晩培養し、クリソタイル(10μg/cm)に90分間曝露させた。免疫ブロット分析を、単離したミトコンドリアにおいてFlagまたはVDACについて行った。(E)マクロファージを、(A)におけるようにトランスフェクトした。Rap1Aについての免疫ブロット分析を、単離した細胞質において行った。(F)マクロファージ(n=5)をDGBPの存在下または非存在下で一晩培養し、クリソタイル(10μg/cm)に90分間曝露させた。Hを測定した。これを、nモル/10細胞で表す。全ての他の条件に対してP<0.0001。
(A)DGBPは、酸化ストレス、およびブレオマイシンにより誘発される肺線維症の発達を抑制する。C57Bl/6マウスに、食塩水(n=6)またはブレオマイシン(1.3(n=6)もしくは2.0(n=4)U/kg)を気管内投与した。肺胞マクロファージを、21日後に単離した。ミトコンドリアを単離し、HをpHPAアッセイによって測定した。これを、pモル/mgで表す。食塩水に対してp<0.0001、1.3U/kgに対して**p。(B)ビヒクル(水)またはDGBPを含有する浸透圧ポンプを、皮下に埋め込んだ。DGBPを、0.2mg/kg/日で投与した。食塩水またはブレオマイシン(2.0U/kg)を、気管内に投与した。肺胞マクロファージは、21日後に得た。免疫ブロット分析を、単離したミトコンドリア中のRac1について、および細胞質中のRap1Aについて行った。(C)グルタチオンアッセイのために肺を摘出し、ホモジナイズした。ジスルフィド形態の総GSHを、%GSSGとして表した。p<0.032、水(n=6)対DGBP(n=7)。(D)BAL液中の活性TGF−βを、ELISAによって測定した。p<0.0002、水(n=7)対DGBP(n=7)。(E)および(F)肺を摘出し、マッソン三色染色のために処理した。顕微鏡写真は、(E)15の水および(F)15のDGBPの代表である。(G)ヒドロキシプロリンアッセイのために肺をホモジナイズした。これをmg/gで表す。p<0.0125、水(n=7)対DGBP(n=8)。
DGBPは、ブレオマイシンにより誘発される肺線維症の進行を減弱させる。(A)実験計画の略図。C57Bl/6マウスに、ブレオマイシン(2.0U/kg)を気管内に投与した。水またはDGBPを含有する浸透圧ポンプを、7日後に皮下に埋め込んだ。DGBPを、0.2mg/kg/日で送達した。マウスはブレオマイシンの21日後に安楽死させた。肺を取り出し、マッソン三色染色のために処理した。顕微鏡写真は、(B)8匹の水で処置した動物および(C)11匹のDGBPで処置した動物の代表である。(D)ヒドロキシプロリンアッセイのために肺をホモジナイズした。p<0.05、水(n=8)対DGBP(n=11)。
DGBPは、酸化ストレス、およびクリソタイルにより誘発される肺線維症の発達を抑制する。C57Bl/6WTマウスに、水またはDGBPを含有する浸透圧ポンプを皮下に埋め込んだ。マウスを、食塩水またはクリソタイル(100μg/50ml、NS)に気管内曝露させた。21日後、(A)肺胞マクロファージを、BALによって単離した。Rac1についての免疫ブロット分析を、単離したミトコンドリアにおいて行った。(B)肺を摘出し、グルタチオンアッセイのために5−スルホサリチル酸中でホモジナイズした。ジスルフィド型における総GSHは、%GSSGとして表した。p<0.0210、水(n=5)対DGBP(n=4)。肺を取り出し、マッソン三色染色のために処理した。顕微鏡写真は、(C)水(n=8)および(D)DGBP(n=6)の代表である。(E)肺を抽出し、ヒドロキシプロリンアッセイのためにホモジナイズした。p<0.0253、水(n=7)対DGBP(n=6)。(F)THP−1、(G)MLE−12、および(H)HLF−1細胞を、DGBP(10μM)の存在下または非存在下で一晩培養した。細胞を、クリソタイル(10μg/cm)に1時間曝露させた。H生成を、単離したミトコンドリアにおいてpHPAアッセイによって測定した。(F)p<0.0001、クリソタイル対全ての他の条件;(G)p<0.0001、クリソタイル(160〜200分)対クリソタイル+DGBP(160〜200分);(H)p<0.0001、対照対クリソタイル(160〜200分);**p<0.0001、クリソタイル対クリソタイル+DGBP(120〜200分)。全ての条件についてn=3。 同上
そうではないと記載しない限り、下記の定義を使用する。ハロは、フルオロ、クロロ、ブロモ、またはヨードである。アルキル、アルコキシなどは、直鎖状および分岐状の基の両方を表すが、個々のラジカル、例えば、プロピルへの言及は、直鎖ラジカルのみを包含し、分岐鎖異性体、例えば、イソプロピルについては具体的に言及する。アリールは、約9〜10個の環原子を有するフェニルラジカルまたはオルト縮合二環式炭素環ラジカルであって、少なくとも1つの環が芳香族である二環式炭素環ラジカルを表す。
ヘテロアリールは、炭素、ならびにそれぞれが非ペルオキシド酸素、硫黄、およびN(X)(Xは存在しない、またはH、O、(C〜C)アルキル、フェニルもしくはベンジルである)からなる群から選択される1〜4個のヘテロ原子からなる、5個または6個の環原子を含有する単環式芳香族環のラジカルと、それぞれが非ペルオキシド酸素、硫黄、およびN(X)からなる群から選択される1〜4個のヘテロ原子を含む約8〜10個の環原子のオルト縮合二環式複素環のラジカルであって、少なくとも1個のヘテロ原子を含む少なくとも1つの環が芳香族である二環式複素環のラジカルとを包含する。
本明細書において使用する場合、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖、および鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖は、それぞれ、1)このアリールまたはヘテロアリールの1個の原子に結合しているアルキル鎖の1つのポーション、およびこのアリールまたはヘテロアリールの異なる原子に結合しているアルキル鎖の別のポーションを有するように、鎖内にアリールまたはヘテロアリールを有するアルキル鎖、ならびに2)このアリールまたはヘテロアリールで終結しているアルキル鎖を含む。
本発明の一実施形態において、Rの鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖は、このアリールまたはヘテロアリールの1個の原子に結合しているアルキル鎖の1つのポーション、およびこのアリールまたはヘテロアリールの異なる原子に結合しているアルキル鎖の別のポーションを有するように、鎖内にアリールまたはヘテロアリールを含む。
「アミノ酸」という用語は、D型またはL型の天然アミノ酸の残基(例えば、Ala、Arg、Asn、Asp、Cys、Glu、Gln、Gly、His、Hyl、Hyp、Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Pro、Ser、Thr、Trp、Tyr、およびVal)、ならびに非天然アミノ酸(例えば、ホスホセリン、ホスホトレオニン、ホスホチロシン、ヒドロキシプロリン、ガンマ−カルボキシグルタメート;馬尿酸、オクタヒドロインドール−2−カルボン酸、スタチン(statine)、1,2,3,4,−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸、ペニシラミン、オルニチン、シトルリン(citruline)、α−メチル−アラニン、パラ−ベンゾイルフェニルアラニン、フェニルグリシン、プロパルギルグリシン、サルコシン、およびtert−ブチルグリシン)を含む。アミノ酸は、カルボキシ末端、アミノ末端を介して、または任意の他の好都合な結合のポイントを介して、例えば、システインの硫黄などを介して式Iの化合物の残部に連結することができる。本発明の一実施形態において、アミノ酸が式Iの化合物中のリンに連結しているとき、アミノ酸は、アミノ末端またはアミノ酸の別の窒素を介して連結している。
線維症は典型的には、反応プロセス、例えば、器官または組織の正常な発達の一環ではない傷害に対する応答の間の過剰な線維性結合組織の形成に関与する。この用語は、例えば、肺線維症ならびに肝臓(すなわち、肝線維症)および他の組織の線維症を含む。
「処置する」、「処置」または「処置すること」という用語は、これが疾患または状態に関する範囲で、疾患もしくは状態が起こることを予防すること、疾患もしくは状態を阻害すること、疾患もしくは状態を除去すること、および/または疾患もしくは状態の1つもしくは複数の症状を軽減することを含む。
「プロドラッグ」という用語は、当技術分野でよく理解され、in vivoで(例えば、動物、例えば、哺乳動物において)薬学的に活性な化合物に変換される化合物を含む。例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences、1980年、第16巻、Mack Publishing Company、Easton、Pennsylvania、61頁および424頁を参照されたい。特に、リン含有化合物(例えば、ホスホネート)のプロドラッグ形態を調製するのに適したいくつかの基は公知である。例えば、Galmarini CMら、International Journal of Cancer、2003年、107巻(1号)、149〜154頁;Wagner, C. R.ら、Medicinal Research Reviews、2000年、20巻、417〜51頁;McGuigan, C.ら、Antiviral Research、1992年、17巻、311〜321頁;およびChapman, H.ら、Nucleosides, Nucleotides & Nucleic Acids、2001年、20巻、1085〜1090頁およびWiemerら、Bioorg. Med. Chem.、2008年、16巻(7号)、3652〜3660頁を参照されたい。本発明は、適切なin vivoの加水分解性基から調製したホスホネートプロドラッグ類似体を含む。
細胞を接触させる工程が関与する方法として、in vitroで接触させる工程およびin vivoで接触させる工程(例えば、動物、例えば、ヒトを含む哺乳動物中の細胞)が挙げられる。
キラル中心を有する式Iの化合物は、光学活性な形態およびラセミ体で存在し、光学活性な形態およびラセミ体で単離され得ることを当業者は認識する。例えば、式Iの化合物における1個または両方のリン原子がキラル中心であることが可能である。いくつかの化合物は、多型を示し得る。式Iの化合物は、本明細書に記載されている有用な特性を有する本発明の化合物の任意のラセミ体、光学活性な形態、多形形態、もしくは立体異性体の形態、またはこれらの混合物を包含することができ、どのように光学活性な形態を調製するか(例えば、再結晶化技術によるラセミ体の分割によって、光学活性な出発材料からの合成によって、キラル合成によって、またはキラル固定相を使用したクロマトグラフィー分離によって)、および当技術分野で周知である標準的な試験を使用してどのように酵素阻害活性を決定するかについては当技術分野で周知であることを理解すべきである。
ラジカル、置換基、および範囲について下記で一覧表示する特定の値および好ましい値は、例示のみのためである。これらはラジカルおよび置換基について規定される範囲内の他の規定される値または他の値を除外しない。特定の値は、その化合物が本発明の方法において有用である式I、IIおよびIIIならびに全てのサブ式(例えば、式IIa、IIIa)についての値である。1つまたは複数の値は、合わせられ得る。
具体的には、(C〜C)アルキルは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソ−ブチル、sec−ブチル、ペンチル、3−ペンチル、またはヘキシルでよく、(C〜C)アルコキシは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソ−ブトキシ、sec−ブトキシ、ペントキシ、3−ペントキシ、またはヘキシルオキシでよく、(C〜C)アルコキシカルボニルは、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、イソプロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ペントキシカルボニル、またはヘキシルオキシカルボニルでよく、(C〜C)アルカノイルオキシは、アセトキシ、プロパノイルオキシ、ブタノイルオキシ、イソブタノイルオキシ、ペンタノイルオキシ、またはヘキサノイルオキシでよく、アリールは、フェニル、インデニル、またはナフチルでよい。ヘテロアリールは、フリル、イミダゾリル、トリアゾリル、トリアジニル、オキサゾイル、イソキサゾイル、チアゾリル、イソチアゾイル、ピラゾリル、ピロリル、ピラジニル、テトラゾリル、ピリジル(もしくはそのN−オキシド)、チエニル、ピリミジニル(もしくはそのN−オキシド)、インドリル、イソキノリル(もしくはそのN−オキシド)またはキノリル(もしくはそのN−オキシド)でよい。
についての特定の値は、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である。
についての別の特定の値は、不飽和(C〜C20)アルキル鎖である。
についての別の特定の値は、鎖において1つまたは複数のアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である。
についての別の特定の値は、1つまたは複数のハロ、トリフルオロメチル、ORまたはNRで置換されている飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である。
についての別の特定の値は、式
[式中、nは、0、1、2、または3であり、−−−−−で示される各結合は、独立に、存在するかまたは存在しないかのいずれかである]のものである。
nについての特定の値は、0である。
nについての別の特定の値は、1である。
nについての別の特定の値は、2である。
nについての別の特定の値は、3である。
についての別の特定の値は、式
[式中、
nは、0、1、2、または3であり、
およびRは、それらが結合している原子と一緒になって、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、または4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されているアリール環を形成し、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである。
についての別の特定の値は、式
[式中、
nは、0、1、または2であり、
およびRは、それらが結合している原子と一緒になって、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、または4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されているアリール環を形成し、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである。
についての別の特定の値は、式
[式中、
nは、0または1であり、
およびRは、それらが結合している原子と一緒になって、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、または4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されているアリール環を形成し、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである。
についての別の特定の値は、式
[式中、
およびRは、それらが結合している原子と一緒になって、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、または4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されているアリール環を形成し、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである。
についての別の特定の値は、ORまたはNRで末端置換されている飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、Rは、アリールであり、各RおよびRは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、任意のアリールは、1つまたは複数のカルボキシまたはS(O)NRで任意選択で置換されており、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである。
についての別の特定の値は、式
[式中、
nは、0、1、2、または3であり、
−−−−−で示される各結合は、独立に、存在するかまたは存在しないかのいずれかであり、Rは、フェニルまたはナフチルであり、かつ1つまたは複数のカルボキシまたはS(O)NRで任意選択で置換されており、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである。
についての特定の値は、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である。
についての別の特定の値は、不飽和(C〜C20)アルキル鎖である。
についての別の特定の値は、鎖において1つまたは複数のアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である。
についての別の特定の値は、1つまたは複数のハロ、トリフルオロメチル、ORまたはNRで置換されている飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である。
についての別の特定の値は、式
[式中、
nは、0、1、2、または3であり、−−−−−で示される各結合は、独立に、存在するかまたは存在しないかのいずれかである]のものである。
についての別の特定の値は、式
[式中、
nは、0、1、2、または3であり、
およびRは、それらが結合している原子と一緒になって、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、または4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されているアリール環を形成し、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである。
についての別の特定の値は、式
[式中、
nは、0、1、または2であり、
およびRは、それらが結合している原子と一緒になって、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、または4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されているアリール環を形成し、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである。
についての別の特定の値は、式
[式中、
nは、0または1であり、
およびRは、それらが結合している原子と一緒になって、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、または4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されているアリール環を形成し、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである。
についての別の特定の値は、式
[式中、
およびRは、それらが結合している原子と一緒になって、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、または4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されているアリール環を形成し、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである。
についての別の特定の値は、ORまたはNRで末端置換されている飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、Rは、アリールであり、各RおよびRは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、任意のアリールは、1つまたは複数のカルボキシまたはS(O)NRで任意選択で置換されており、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである。
についての別の特定の値は、式
[式中、
nは、0、1、2、または3であり、
−−−−−で示される各結合は、独立に、存在するかまたは存在しないかのいずれかであり、Rは、フェニルまたはナフチルであり、かつ1つまたは複数のカルボキシまたはS(O)NRで任意選択で置換されており、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである。
、R、R、およびRのそれぞれについての特定の値は、OHである。
各R、R、R、およびRについての別の特定の値は、(C〜C)アルコキシである。
特定の化合物は、化合物のプロドラッグであって、各R、R、R、およびRがOHであるプロドラッグである。
別の特定の化合物は、プロドラッグであって、R、R、R、およびRの1つまたは複数は、R、R、R、およびRの該1つまたは複数がOHである対応する化合物を提供するようにin vivoで切断される基であるプロドラッグである。
、R、R、および/またはRについての別の特定の値は、ピバロイルオキシメチルオキシ、s−アシル−2−チオエチルオキシ、またはアミノ酸である。
本発明の一実施形態において、式Iの化合物は、ジゲラニルビスホスホネート、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグである。
本発明の一実施形態において、式Iの化合物は、((6E,11E)−2,6,12,16−テトラメチルヘプタデカ−2,6,11,15−テトラエン−9,9−ジイル)ジホスホン酸、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグである。
本発明の一実施形態において、式Iの化合物は、
テトラメチル(E)−1,1−ビス(4,8−ジメチル−ノナ−3,7−ジエニル)−1,1−ビスホスホネート、
テトラエチル4,8−ジメチル−3,7−ノナジエニル−1,1−ビスホスホネート(6)、
テトラエチル(2E,6E)−1−(3−メチル−ブタ−2−エニル)−3,7,11−トリメチル−ドデカ−2,6,10−トリエニル−1,1−ビスホスホネート(11)、
1−(3,7−ジメチル−オクタ−2,6−ジエニル)−4,8−ジメチル−ノナ−3,7−ジエニル−1,1−ビスホスホン酸、四ナトリウム塩(12)、
テトラピバロイルオキシメチル(E)−1,1−ビス(4,8−ジメチル−ノナ−3,7−ジエニル)−1,1−ビスホスホネート(13)、または
(2E,6E)−1−(3−メチル−ブタ−2−エニル)−3,7,11−トリメチル−ドデカ−2,6,10−トリエン−1,1−ビスホスホネート(14)、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグである。
また提供するのは、本発明の方法において使用するための式IIaまたは式IIIa、
[式中、
は、H、または飽和もしくは不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であって、鎖において1つもしくは複数のアリールもしくはヘテロアリール環を任意選択で含む(C〜C20)アルキル鎖であり、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
は、H、または飽和もしくは不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であって、鎖において1つもしくは複数のアリールもしくはヘテロアリール環を任意選択で含む(C〜C20)アルキル鎖であり、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
各R、R10、R11、およびR12は、独立に、OHまたは(C〜C)アルコキシであり、
13は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
14は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
15は、H、または飽和もしくは不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であって、鎖において1つもしくは複数のアリールもしくはヘテロアリール環を任意選択で含む(C〜C20)アルキル鎖であり、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
16は、H、または飽和もしくは不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であって、鎖において1つもしくは複数のアリールもしくはヘテロアリール環を任意選択で含む(C〜C20)アルキル鎖であり、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
各Ra1およびRb1は、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRa1およびRb1は、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
各Rc1およびRd1は、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRc1およびRd1は、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
各RおよびRは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRおよびRは、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
各RおよびRは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRおよびRは、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
a1、Rb1、Rc1、Rd1、R、R、RまたはRの任意のアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]
の化合物またはその塩である。
特定の化合物は、式IIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグである。
特定の化合物は、式IIaの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグである。
Xについての特定の値は、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、mは、1〜2の整数である。
Xについての別の特定の値は、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、mは、1である。
Xについての別の特定の値は、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、mは、2である。
Xについての別の特定の値は、−(CH−または−(CHCH(CH)(CH−であり、mは、1〜2の整数である。
Xについての別の特定の値は、−(CH)−または−(CHCH(CH)(CH−であり、mは、1〜2の整数である。
Xについての別の特定の値は、−(CH)−または
である。
についての特定の値は、不飽和(C〜C20)アルキル鎖である。
についての別の特定の値は、不飽和(C〜C15)アルキル鎖である。
についての別の特定の値は、
である。
についての別の特定の値は、鎖において1つまたは複数のアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である。
についての別の特定の値は、
である。
についての別の特定の値は、鎖においてヘテロアリール環を含む不飽和(C〜C20)アルキル鎖である。
についての別の特定の値は、鎖においてヘテロアリール環を含む不飽和(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、ヘテロアリール環は、インドリルである。
についての別の特定の値は、
である。
についての別の特定の値は、飽和または不飽和の(C〜C15)アルキル鎖である。
についての別の特定の値は、飽和または不飽和の(C〜C10)アルキル鎖である。
についての別の特定の値は、メチルまたは
である。
についての特定の値は、Hまたはメチルである。
についての別の特定の値は、メチルである。
13についての特定の値は、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である。
13についての別の特定の値は、
である。
13についての別の特定の値は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である。
13についての別の特定の値は、
である。
13についての別の特定の値は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を含む飽和(C〜C)アルキル鎖であり、ここで、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、アリール、ヘテロアリール、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されている。
13についての別の特定の値は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C)アルキル鎖であり、ここで、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、アリール、ヘテロアリール、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されている。
13についての別の特定の値は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C15)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C15)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、−NR、または−S(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、−NRa1b1、アリール、ヘテロアリール、または−S(O)NRc1d1で任意選択で置換されている。
13についての別の特定の値は、
である。
13についての別の特定の値は、
である。
本発明の特定の化合物は、式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグである。
本発明の特定の化合物は、式IIIaの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグである。
Yについての特定の値は、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、nは、1〜2の整数である。
Yについての別の特定の値は、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、nは、1である。
Yについての別の特定の値は、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、nは、2である。
Yについての別の特定の値は、−(CH)−である。
14についての特定の値は、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されている飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である。
14についての別の特定の値は、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されている不飽和(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されている。
14についての別の特定の値は、不飽和(C〜C20)アルキル鎖である、
14についての別の特定の値は、
である。
14についての別の特定の値は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を含む飽和(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されている。
14についての別の特定の値は、
である。
14についての別の特定の値は、飽和(C〜C20)アルキル鎖である。
14についての別の特定の値は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を含む不飽和(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されている。
14についての別の特定の値は、
である。
14についての別の特定の値は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、アリール、ヘテロアリール、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されている。
14についての別の特定の値は、
である。
15についての特定の値は、不飽和(C〜C20)アルキル鎖である。
15についての別の特定の値は、鎖において1つまたは複数のアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である。
15についての別の特定の値は、
である。
15についての別の特定の値は、鎖においてヘテロアリール環を含む不飽和(C〜C20)アルキル鎖である。
15についての別の特定の値は、鎖においてヘテロアリール環を含む不飽和(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、ヘテロアリール環は、インドリルである。
15についての別の特定の値は、
である。
15についての別の特定の値は、不飽和(C〜C20)アルキル鎖である。
15についての別の特定の値は、
である。
15についての別の特定の値は、メチルである。
16についての特定の値は、Hまたはメチルである。
16についての別の特定の値は、メチルである。
16についての別の特定の値は、不飽和(C〜C20)アルキル鎖である。
16についての別の特定の値は、
である。
特定の化合物は、R、R10、R11およびR12がそれぞれOHである化合物である。
特定の化合物は、R、R10、R11およびR12がそれぞれ(NaO)Oである化合物である。
特定の化合物は、R、R10、R11およびR12がそれぞれアルコキシである化合物である。
特定の化合物は、R、R10、R11およびR12がそれぞれエトキシである化合物である。
特定の化合物は、
またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグである。
特定の化合物は、
またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグである。
本発明はまた、E1〜E13と標識される下記の実施形態を提供する。
E1:一実施形態は、式II
[式中、
Xが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、
mが、1〜2の整数であり、
が、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1〜3つのハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されており、
が、Hまたはメチルであり、
各R、R10、R11、およびR12が、独立に、OH、または(C〜C)アルコキシであり、
13が、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されている]
の化合物の群またはその塩を提供する。
E2。一実施形態は、式II
[式中、
Xが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、
mが、1〜2の整数であり、
が、1〜3つのハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されている飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、
が、Hまたはメチルであり、
各R、R10、R11、およびR12が、独立に、OH、または(C〜C)アルコキシであり、
13が、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されている]
の化合物の群またはその塩を提供する。
E3:一実施形態は、式II
[式中、
Xが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、
mが、1〜2の整数であり、
が、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、
が、Hまたはメチルであり、
各R、R10、R11、およびR12が、独立に、OH、または(C〜C)アルコキシであり、
13が、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である]
の化合物の群またはその塩を提供する。
E4:一実施形態は、式II
[式中、
Xが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、
mが、1〜2の整数であり、
が、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、
が、Hまたはメチルであり、
各R、R10、R11、およびR12が、独立に、OH、または(C〜C)アルコキシであり、
13が、飽和もしくは不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である]
の化合物の群またはその塩を提供する。
E5:一実施形態は、式II
[式中、
Xが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、
mが、1〜2の整数であり、
が、飽和または不飽和の(C〜C15)アルキル鎖であり、
が、Hまたはメチルであり、
各R、R10、R11、およびR12が、独立に、OH、または(C〜C)アルコキシであり、
13が、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である]
の化合物の群またはその塩を提供する。
E6:一実施形態は、式II
[式中、
Xが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、
mが、1〜2の整数であり、
が、飽和または不飽和の(C〜C10)アルキル鎖であり、
が、Hまたはメチルであり、
各R、R10、R11、およびR12が、独立に、OH、または(C〜C)アルコキシであり、
13が、飽和もまたは不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である]
の化合物の群またはその塩を提供する。
E7:一実施形態は、式II
[式中、
Xが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、
mが、1〜2の整数であり、
が、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、
が、メチルであり、
各R、R10、R11、およびR12が、独立に、OH、または(C〜C)アルコキシであり、
13が、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは2つの(C〜C)アルキル、ハロ、トリフルオロメチル、またはトリフルオロメトキシで任意選択で置換されている]
の化合物の群またはその塩を提供する。
E8:一実施形態は、式II
[式中、
Xが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、
mが、1〜2の整数であり、
が、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、
が、Hまたはメチルであり、
各R、R10、R11、およびR12が、独立に、OH、または(C〜C)アルコキシであり、
13が、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されている]
の化合物の群またはその塩を提供する。
E9:一実施形態は、式II
[式中、
Xが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、
mが、1〜2の整数であり、
が、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されており、
が、Hまたはメチルであり、
各R、R10、R11、およびR12が、独立に、OH、または(C〜C)アルコキシであり、
13が、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である]
の化合物の群またはその塩を提供する。
E10:一実施形態は、式III
[式中、
Yが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、
nが、1〜2の整数であり、
各R、R10、R11、およびR12が、独立に、OH、または(C〜C)アルコキシであり、
14が、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されており、
15が、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されており、
16が、Hまたはメチルである]
の化合物の群またはその塩を提供する。
E11:一実施形態は、式III
[式中、
Yが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、
nが、1〜2の整数であり、
各R、R10、R11、およびR12が、独立に、OH、または(C〜C)アルコキシであり、
14が、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されており、
15が、H、または飽和もしくは不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であって、1つもしくは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、もしくはS(O)NHで任意選択で置換されている(C〜C20)アルキル鎖であり、
16が、Hまたはメチルである]
の化合物の群またはその塩を提供する。
E12:一実施形態は、式III
[式中、
Yが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、
nが、1〜2の整数であり、
各R、R10、R11、およびR12が、独立に、OH、または(C〜C)アルコキシであり、
14が、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、またはS(O)NHで任意選択で置換されており、
15が、H、または飽和もしくは不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であって、1つもしくは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NH、もしくはS(O)NHで任意選択で置換されている(C〜C20)アルキル鎖であり、
16が、Hまたはメチルである]
の化合物の群またはその塩を提供する。
E13:任意のアリールが、フェニルであり、ここで、任意のヘテロアリールが、5〜6個の環原子を含み、この内、1〜4個は、N、O、およびSから選択されるヘテロ原子であり、これらのいずれかは、1つまたは2つの(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、ハロ、トリフルオロメチル、またはトリフルオロメトキシで任意選択で置換されていてもよい、実施形態E1〜E12のいずれか。
本発明はまた、式II[式中、Rが、1つまたは複数のヘテロアリール環を含み、かつ鎖において1つまたは複数のアリール環を任意選択で含む、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されている]の化合物を提供する。
本発明はまた、式I[式中、Rが、−(C〜C20)アルキル−Zであり、ここで、(C〜C20)アルキルは、飽和または不飽和であり、かつ1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、Zは、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つまたは4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されているヘテロアリールである]の化合物を提供する。
についての特定の値は、フリル、イミダゾリル、トリアゾリル、トリアジニル、オキサゾイル、イソキサゾイル、チアゾリル、イソチアゾイル、ピラゾリル、ピロリル、ピラジニル、テトラゾリル、ピリジル(もしくはそのN−オキシド)、チエニル、ピリミジニル(もしくはそのN−オキシド)、インドリル、イソキノリル(もしくはそのN−オキシド)またはキノリル(もしくはそのN−オキシド)である。
についての別の特定の値は、フリル、イミダゾリル、トリアゾリル、トリアジニル、オキサゾイル、イソキサゾイル、チアゾリル、イソチアゾイル、ピラゾリル、ピロリル、ピラジニル、テトラゾリル、チエニル、ピリミジニル(もしくはそのN−オキシド)、インドリル、イソキノリル(もしくはそのN−オキシド)またはキノリル(もしくはそのN−オキシド)である。
についての別の特定の値は、フリル、トリアゾリル、トリアジニル、オキサゾイル、イソキサゾイル、チアゾリル、イソチアゾイル、ピラゾリル、ピロリル、ピラジニル、テトラゾリル、チエニル、ピリミジニル(もしくはそのN−オキシド)、インドリル、イソキノリル(もしくはそのN−オキシド)またはキノリル(もしくはそのN−オキシド)である。
についての別の特定の値は、インドリルである。
化合物が安定的な無毒性の酸または塩基塩を形成するために十分に塩基性または酸性である場合において、塩としての化合物の投与は適当であり得る。薬学的に許容される塩の例は、生理学的に許容されるアニオンを形成する酸、例えば、トシレート、メタンスルホネート、アセテート、シトレート、マロネート、タルタレート、スクシネート、ベンゾエート、アスコルベート、α−ケトグルタレート、およびα−グリセロホスフェートと共に形成される有機酸付加塩である。塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、炭酸水素塩、および炭酸塩を含む適切な無機塩も形成し得る。
薬学的に許容される塩は、当技術分野で周知の標準的な手順を使用して、例えば、十分に塩基性の化合物、例えば、アミンと、生理学的に許容されるアニオンを与える適切な酸とを反応させることによって得てもよい。カルボン酸のアルカリ金属(例えば、ナトリウム、カリウムもしくはリチウム)塩またはアルカリ土類金属(例えば、カルシウム)塩もまた作製することができる。
式Iの化合物は、医薬組成物として製剤化し、選択した投与経路に適合された種々の形態で、すなわち、経口または非経口で、静脈内、筋内、局所的または皮下経路によって、哺乳動物宿主、例えば、ヒト患者に投与することができる。
このように、本化合物は、薬学的に許容されるビヒクル、例えば、不活性な希釈剤または吸収できる食用に適した担体と組み合わせて、全身的に、例えば、経口的に投与され得る。これらは硬質もしくは軟質シェルゼラチンカプセルに封入されてもよいし、錠剤に圧縮されてもよいし、または患者の食事の食物に直接組み込まれてもよい。経口の治療上の投与のために、活性化合物は、1種または複数の賦形剤と合わせ、摂取可能な錠剤、バッカル錠剤、トローチ剤、カプセル剤、エリキシル剤、懸濁剤、シロップ剤、ウエハ剤などの形態で使用され得る。このような組成物および調製物は、少なくとも0.1%の活性化合物を含有するべきである。組成物および調製物の百分率は、当然ながら変化し得、好都合には所与の単位剤形の重量の約2〜約60%の間であり得る。このような治療的に有用な組成物中の活性化合物の量は、有効投与量レベルが得られるようなものである。
錠剤、トローチ剤、丸剤、カプセル剤などはまた、下記を含有し得る。結合剤、例えば、トラガカントガム、アカシア、トウモロコシデンプンまたはゼラチン;賦形剤、例えば、リン酸二カルシウム;崩壊剤、例えば、トウモロコシデンプン、バレイショデンプン、アルギン酸など;滑沢剤、例えば、ステアリン酸マグネシウム;および甘味剤、例えば、スクロース、フルクトース、ラクトースもしくはアスパルテームまたは香味剤、例えば、ペパーミント、冬緑油、もしくはサクランボ香料を加え得る。単位剤形がカプセル剤であるとき、これは上記のタイプの材料に加えて、液体担体、例えば、植物性油またはポリエチレングリコールを含有し得る。様々な他の材料は、コーティングとして、または固体単位剤形の物理的形態をその他の方法で修飾するために存在し得る。例えば、錠剤、丸剤、またはカプセル剤は、ゼラチン、ワックス、シェラックまたは糖などでコーティングされ得る。シロップ剤またはエリキシル剤は、活性化合物、甘味剤としてスクロースまたはフルクトース、保存剤としてメチルおよびプロピルパラベン、色素および香料、例えば、サクランボまたはオレンジフレーバーを含有し得る。当然ながら、任意の単位剤形の調製において使用される任意の材料は、用いられる量で薬学的に許容され実質的に無毒性であるべきである。さらに、活性化合物は、持続放出調製物および装置中に組み込まれ得る。
活性化合物はまた、注入または注射によって静脈内または腹腔内に投与され得る。活性化合物またはその塩の溶液剤は、水中で無毒性の界面活性剤と任意選択で混合して調製することができる。分散剤はまた、グリセロール、液体ポリエチレングリコール、トリアセチン、およびこれらの混合物中で、ならびに油中で調製することができる。貯蔵および使用の通常の条件下で、これらの調製物は、微生物の増殖を防止する保存剤を含有する。
注射または注入に適した医薬品剤形は、任意選択でリポソームに封入されている無菌の注射用または注入用の溶液剤または分散剤の即時調製のために適合された活性成分を含む、無菌水溶液または分散剤または無菌散剤を含むことができる。全ての場合において、最終の剤形は、製造および貯蔵の条件下で無菌、液体および安定的であるべきである。液体担体またはビヒクルは、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングリコールなど)、植物性油、無毒性グリセリルエステル、および適切なこれらの混合物を含む溶媒または液体分散媒であり得る。適切な流動性は、例えば、リポソームの形成によって、分散剤の場合は必要とされる粒径の維持によって、または界面活性剤の使用によって維持することができる。微生物の作用の防止は、様々な抗菌剤および抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなどによって実現することができる。多くの場合において、等張剤、例えば、糖、緩衝剤または塩化ナトリウムを含むことが好ましい。注射用組成物の延長した吸収は、吸収を遅延させる薬剤、例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンの組成物中で使用することによって実現することができる。
無菌注射用溶液剤は、必要に応じて様々な上記で列挙した他の成分と共に、適当な溶媒中に必要とされる量の活性化合物を組み込み、それに続き濾過滅菌することによって調製される。無菌注射用溶液剤の調製のための無菌粉末の場合、好ましい調製方法は真空乾燥および凍結乾燥技術であり、これによって従前に無菌濾過した溶液中に存在する活性成分および任意のさらなる所望の成分の粉末が生じる。
局所投与のために、本化合物は、すなわち、液体であるとき、純粋な形態で適用され得る。しかし、固体または液体であり得る皮膚科学的に許容される担体と組み合わせて、これらを皮膚に組成物または製剤として投与することが一般に望ましい。
有用な固体担体として、微粉化した固体、例えば、タルク、粘土、微結晶性セルロース、シリカ、アルミナなどが挙げられる。有用な液体担体は、水、アルコールまたはグリコールまたは水−アルコール/グリコールブレンドを含み、ここでは本化合物は、任意選択で無毒性の界面活性剤の補助を伴って有効なレベルで溶解または分散させることができる。補助薬、例えば、芳香剤およびさらなる抗微生物剤を加えて、所与の使用のために特性を最適化することができる。結果として生じた液体組成物は、吸収パッドから塗布してもよいし、包帯および他の包帯材に含浸させるように使用してもよいし、またはポンプタイプもしくはエアロゾル噴霧器を使用して患部に噴霧してもよい。
増粘剤、例えば、合成ポリマー、脂肪酸、脂肪酸塩およびエステル、脂肪アルコール、改変セルロースまたは改変鉱物材料はまた、液体担体と共に用いて使用者の皮膚への直接的な塗布のための塗り広げられるペースト剤、ゲル剤、軟膏剤、ソープなどを形成させることもできる。
式Iの化合物を皮膚へ送達するために使用することができる有用な皮膚科学的組成物の例は、当技術分野において公知である。例えば、Jacquetら(米国特許第4,608,392号)、Geria(米国特許第4,992,478号)、Smithら(米国特許第4,559,157号)およびWortzman(米国特許第4,820,508号)を参照されたい。
式Iの化合物はまた、吸入によって投与することもできる。肺内または経鼻投与に適した製剤は典型的には、例えば、0.1〜500ミクロンの範囲、例えば、0.5、1、30、35などの粒径を有し、これは肺胞嚢に達するように、鼻道を通る急速な吸入によって、または口を通る吸入によって投与される。適切な製剤として、活性成分の水性または油性の溶液剤が挙げられる。エアロゾルまたは乾燥粉末の投与に適した製剤は、慣用的な方法を使用して調製され得る。式Iの化合物は、ネブライザー、加圧式定量吸入器(pMDI)、または乾燥粉末吸入器(DPI)を使用したエアロゾル送達のために製剤化することができる。ネブライザーの非限定的例として、適応型エアロゾル送達技術を利用するネブライザーを含む噴霧式、ジェット、超音波、加圧式、振動多孔板、または同等のネブライザーが挙げられる。
式Iの化合物の有用な投与量は、動物モデルにおけるこれらのin vitroでの活性、およびin vivoでの活性を比較することによって決定することができる。マウス、および他の動物における有効投与量のヒトへの外挿のための方法は、当技術分野において公知である。例えば、米国特許第4,938,949号を参照されたい。
処置における使用のために必要とされる化合物、またはその活性塩もしくは誘導体の量は、選択した特定の塩によるだけでなく、投与経路、処置する状態の性質、ならびに患者の年齢および状態によって変化し、最終的には担当の医師または臨床医の考え次第である。
所望の用量は、好都合には、単回用量で、または適当な間隔で投与される分割用量として、例えば、1日当たり2つ、3つ、4つもしくはそれ超の部分用量として提示され得る。部分用量自体が、例えば、いくつかの別個のゆるく間隔を空けた投与にさらに分割され得る。
式I、式IIおよび式IIIの化合物は、その両方が参照によりその全体が本明細書に組み込まれている米国特許第7,268,124号および国際出願第WO2014/008407号に記載されているものを含む、標準的な合成技術を使用して調製することができる。
ペルオキシド生成をモジュレートする本発明の化合物の能力は、当技術分野において周知の薬理学的モデルを使用して決定することができる。例えば、Osborn−Heaford, H. L.ら、J. Biol. Chem.、2012年、287巻、3301〜3312頁を参照されたい。
肺のマクロファージのミトコンドリア中へのRac1の移入をモジュレートする本発明の化合物の能力は、当技術分野において周知の薬理学的モデルを使用して決定することができる。例えば、Osborn−Heaford, H. L.ら、J. Biol. Chem.、2012年、287巻、3301〜3312頁を参照されたい。
線維症を処置する本発明の化合物の能力は、薬理学的モデル、例えば、当技術分野において周知である総肺ヒドロキシプロリンレベルを使用して決定することができる。例えば、Osborn−Heaford, H. L.ら、J. Biol. Chem、2012年、287巻、3301〜3312頁;Horan, G. S.ら、American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine、2008年、177巻、56〜65頁;およびSisson, T. H.ら、Human Gene Therapy、1999年、10巻、2315〜2323頁を参照されたい。
本発明を以下の非限定的実施例によって例示する。
(実施例1)
Rac1は、肺線維症を有する患者由来の肺胞マクロファージのミトコンドリア中に局在化しており、ミトコンドリアへの移入はRac1のC末端システイン(cys−189)を必要とし、これはゲラニルゲラニル化によって翻訳後修飾され得る。マクロファージ中におけるRac1の条件的欠失を伴う石綿に曝露させたマウスは、酸化ストレスの減少を示し、肺線維症の発達から有意に保護された。ゲラニルゲラニルピロリン酸(GGPP)シンターゼ阻害剤であるジゲラニルビスホスホネート(DGBP)を利用して、Rac1ゲラニルゲラニル化の阻害がミトコンドリアのHを低減させるかどうかを決定した。
クリソタイル石綿に曝露されたマクロファージでは、H発生が有意に増加し、DGBPで処置されたマクロファージでは、Hが対照レベルに対して顕著に低減した(図1)。従前のデータは、ミトコンドリアがマクロファージ中のHレベルの上昇のために決定的であることを示唆したため、ミトコンドリアのH発生に対するDGBPの効果を決定した。DGBPは、石綿により誘発されるミトコンドリアのH発生を対照レベル未満に抑制した(図2)。
DGBPの効果をRac1と関連付けさせるために、マクロファージをDGBPの存在下または非存在下でクリソタイル石綿に曝露させ、ミトコンドリアへのRac1移入を決定した。DGBPは、ミトコンドリアへのRac1移入を用量依存的様式で阻害し(図3A)、これはゲラニルゲラニル化の阻害の後に続いた(図3B)。
in vivoでの酸化ストレスに対するDGBPの生物学的関連性を決定するために、WTマウスを石綿(100μg、i.t.)に曝露させた。マウスを、皮下浸透圧ポンプを利用した投与によってビヒクルまたはDGBPで処置した。21日後、マウスを安楽死させ、肺の酸化ストレスをGSHアッセイによって決定した。DGBPを投与されたマウスでは、ビヒクルを投与されたマウスと比較して、肺の酸化ストレスが有意に低減した(図4)。
ミトコンドリアが媒介する肺の酸化ストレスは肺線維症に関連付けされているため、肺線維症の発達に対するDGBPの効果を調査した。DGBPを投与した石綿曝露WTマウスおよびブレオマイシン曝露WTマウスは、ビヒクルを投与されたマウスと比較して有意により少ない肺線維症を有する(図5および6)。結果は、Rac1のミトコンドリアへの移入は、ゲラニルゲラニル化を必要とし、肺線維症の間の肺胞マクロファージ中のミトコンドリアのH生成をモジュレートすることを示す。DGBPによるRac1ゲラニルゲラニル化の阻害は、肺線維症の発達および/または進行を停止させる有望な治療様式を提供する。
(実施例2)
ミトコンドリアへのRac1移入、肺の酸化ストレス、および線維化応答の進行に対するジゲラニルビスホスホネート(DGBP)のin vivoの評価
方法
材料。ブレオマイシンは、University of Iowa Hospital and Clinicsの病院保管品から得た。クリソタイルは、College of Public Health. University of Iowa、Iowa City、IAから提供された。p−ヒドロキシルフェニル酢酸(pHPA)、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)、α−ケトグルタレートおよびNADPHは、Sigma Chemical Company(St.Louis、MO)から購入した。
ヒト対象。Human Subjects Review Board of the University of Iowa Carver College of Medicineは、正常なボランティアおよび石綿症を有する患者から肺胞マクロファージを得るプロトコールを承認した。正常なボランティアは、下記の判定基準を満たさなければならなかった。(1)18歳〜55歳の間の年齢;(2)心肺疾患または他の慢性疾患の病歴なし;(3)処方箋なしまたは経口避妊薬を除く非処方箋薬;(4)感染症の最近または現在のエビデンスなし;ならびに(5)生涯の非喫煙者。肺胞マクロファージはまた、石綿症を有する患者から得た。IPFを有する患者は、下記の判定基準を満たさなければならなかった。(1)FVCおよびDLCO、少なくとも50%が予想される;(2)現在の非喫煙者;(3)感染症の最近または現在のエビデンスなし;ならびに(4)肺機能試験において限定的な生理機能、および胸部コンピューター断層撮影法において間質性線維症のエビデンス。対象にアトロピン(0.6mg)および局所麻酔を筋内投与した後、気管支肺胞洗浄を伴うファイバー気管支鏡検査を行った。肺の3つの部分セグメントを、5つの20ml分量の生理食塩水で洗浄し、それぞれの最初の一定分量を廃棄した。肺胞マクロファージの百分率は、ライト−ギムザ染色によって決定した。これは、90〜98%で変化した。
マウス。野性型C57Bl/6マウスは、Jackson Laboratories(Bar Habor、Maine)からのものであった。University of Iowa Institutional Animal Care and Use Committeeは、全てのプロトコールを承認した。平衡化の後、ビヒクル(水)またはDGBP(0.2mg/kg/日)を含有する浸透圧ポンプ(Alzet、Cupertino、CA)を、従前に記載されたように皮下に埋め込んだ(Erickson, J.R.ら、A dynamic pathway for calcium−independent activation of CaMKII by methionine oxidation、Cell、2008年、133巻(3号):462〜74頁)。ブレオマイシン(2.0U/kg)またはクリソタイル(100μg/cm)を気管内に投与した。マウスを安楽死させ、従前に記載されたように線維症を決定した(Osborn−Heaford, H.L.ら、Mitochondrial Rac1 GTPase Import and Electron Transfer from Cytochrome c Are Required for Pulmonary Fibrosis、The Journal of biological chemistry、2012年、287巻(5号):3301〜12頁、He, C.ら、Accelerated Development of Pulmonary Fibrosis via Cu,Zn−superoxide Dismutase−induced Alternative Activation of Macrophages、J Biol Chem、2013年、288巻(28号):20745〜57頁)。
細胞培養。THP−1、MLE−12、およびHLF−1細胞株は、American Type Culture Collection(Manassas、VA)から得た。細胞は、ウシ胎仔血清およびペニシリン/ストレプトマイシンを補充したRPMI−1640、Hites、またはF−12K培地中で維持した。全ての実験は、0.5%血清を補充した培地で行った。
ジゲラニルビスホスホネート(DGBP)の合成
DGBPは、従前に記載されたように合成した(Shull, L.W.、Wiemer, A.J.、Hohl, R.J.およびWiemer, D.F.、Synthesis and biological activity of isoprenoid bisphosphonates、Bioorg Med Chem、2006年、14巻(12号):4130〜4136頁、Shull, L.W.a.W., D.F.、Copper−mediated displacements of allylic THP ethers on a bisphosphonate template、J Org Chem、2005年、690巻(10号):2521〜2530頁)。
発生の決定。細胞外H生成は、従前に記載されたように蛍光分析により決定した(He, C.ら、Mitochondrial Cu,Zn−Superoxide Dismutase Mediates Pulmonary Fibrosis by Augmenting H Generation、J Biol Chem、2011年、286巻(17号):15597〜607頁)。手短に言えば、細胞を、6.5mMのグルコース、1mMのHEPES、6mMの炭酸水素ナトリウム、1.6mMのpHPA、および0.95μg/mlのHRPを補充したフェノールレッド非含有ハンクス平衡塩類溶液中でインキュベートした。pHPA−二量体の蛍光を、320nmの励起および400nmの発光で分光蛍光光度計を使用して測定した。ミトコンドリアのHを、6.5mMのグルコース、1mMのHEPES、6mMの炭酸水素ナトリウム、1.6mMのpHPA、0.95μg/mlのHRPおよび5mMのα−ケトグルタレートを補充したフェノールレッド非含有ハンクス平衡塩類溶液にミトコンドリアを再懸濁させることによって測定した。
ミトコンドリアの単離。ミトコンドリアを、従前に記載されているように単離した(He, C.ら、Mitochondrial Cu,Zn−Superoxide Dismutase Mediates Pulmonary Fibrosis by Augmenting H2O2 Generation、J Biol Chem、2011年、286巻(17号):15597〜607頁)。
ヒドロキシプロリンアッセイ。肺組織を安定的な重量まで乾燥させ、6NのHClで120℃にて24時間酸加水分解した。肺の乾重量に標準化したヒドロキシプロリン濃度は、従前に記載されたように決定した(Osborn−Heaford, H.L.ら、Mitochondrial Rac1 GTPase Import and Electron Transfer from Cytochrome c Are Required for Pulmonary Fibrosis、The Journal of biological chemistry、2012年、287巻(5号):3301〜12頁)。
チオール決定。肺における還元型および酸化型グルタチオンを、従前に記載されているように決定した(He, C.ら、Mitochondrial Cu,Zn−Superoxide Dismutase Mediates Pulmonary Fibrosis by Augmenting H2O2 Generation、J Biol Chem、2011年、286巻(17号):15597〜607頁)。
免疫ブロット分析。全細胞溶解物および細胞成分画分をSDS−PAGEによって分離し、PVDF膜に移した。指定した抗体、それに続くHRPに架橋した適当な二次抗体を用いてこの膜に対して免疫ブロット分析を行った。
ELISA。BAL液中の活性TGF−βを、製造元の指示に従ってELISA(R&D、Minneapolis、MN)によって測定した。
統計解析。統計比較は、対応のない両側t検定または一元配置ANOVA、それに続く行列を比較するためのチューキー事後検定を使用して行った。図中の値は、平均および標準誤差として表し、p<0.05は有意であると考えた。
結果
IPF患者に由来する肺胞マクロファージは、ミトコンドリアの酸化ストレスの増加およびRac1活性化を示す。IPFを有する患者の肺は、オキシダント/抗オキシダントの不均衡を有することが研究によって示される(Kliment, C.R.およびT.D. Oury、Oxidative stress, extracellular matrix targets, and idiopathic pulmonary fibrosis、Free radical biology & medicine、2010年、49巻(5号):707〜17頁、Psathakis, K.ら、Exhaled markers of oxidative stress in idiopathic pulmonary fibrosis、Eur J Clin Invest、2006年、36巻(5号):362〜7頁、Rahman, I.ら、Systemic and pulmonary oxidative stress in idiopathic pulmonary fibrosis、Free radical biology & medicine、1999年、27巻(1〜2号):60〜8頁)。マクロファージ中のミトコンドリアに由来するROS生成は肺線維症の一因となるため(He, C.ら、Mitochondrial Cu,Zn−Superoxide Dismutase Mediates Pulmonary Fibrosis by Augmenting H2O2 Generation、J Biol Chem、2011年、286巻(17号):15597〜607頁、Murthy, S.ら、Modulation of reactive oxygen species by Rac1 or catalase prevents asbestos−induced pulmonary fibrosis、Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol、2009年、297巻(5号):L846〜55頁、Osborn−Heaford, H.L.ら、Mitochondrial Rac1 GTPase Import and Electron Transfer from Cytochrome c Are Required for Pulmonary Fibrosis、The Journal of biological chemistry、2012年、287巻(5号):3301〜12頁、Murthy, S.ら、Rac1−mediated Mitochondrial H2O2 Generation Regulates MMP−9 Gene Expression in Macrophages via Inhibition of SP−1 and AP−1、J Biol Chem、2010年、285巻(32号):25062〜73頁、He, C.ら、Accelerated Development of Pulmonary Fibrosis via Cu,Zn−superoxide Dismutase−induced Alternative Activation of Macrophages、J Biol Chem、2013年、288巻(28号):20745〜5頁、Jain, M.ら、Mitochondrial reactive oxygen species regulate transforming growth factor−beta signaling、J Biol Chem、2013年、288巻(2号):770〜7頁)、IPF患者由来の肺胞マクロファージ中でのミトコンドリアのH生成を評価した。IPF患者由来の単離したミトコンドリアは、正常な対象と比較して有意により高いHレベルを示した(図7A)。Rac1は、ミトコンドリアの膜間腔へのその局在化によって、ミトコンドリアのHレベルに対して直接の効果を有するため(Osborn−Heaford, H.L.ら、Mitochondrial Rac1 GTPase Import and Electron Transfer from Cytochrome c Are Required for Pulmonary Fibrosis、The Journal of biological chemistry、2012年、287巻(5号):3301〜12頁)、ミトコンドリア中のRac1の局在化において差異が存在したかどうかを決定した。免疫ブロット分析は、正常な対象およびIPF患者のミトコンドリア中のRac1において有意差を示さなかった(図7B)。免疫ブロット分析のデンシトメトリーは、ミトコンドリアのRac1含量における有意差を示さなかった。全細胞Rac1発現はまた、正常な対象およびIPF患者において同様であった(図7C)。ミトコンドリアのRac1含量はRac1活性と必ずしも相関せず、Rac1は、少なくとも部分的に、ミトコンドリアのH発生を媒介するため(Osborn−Heaford, H.L.ら、Mitochondrial Rac1 GTPase Import and Electron Transfer from Cytochrome c Are Required for Pulmonary Fibrosis、The Journal of biological chemistry、2012年、287巻(5号):3301〜12頁、Murthy, S.ら、Rac1−mediated Mitochondrial H2O2 Generation Regulates MMP−9 Gene Expression in Macrophages via Inhibition of SP−1 and AP−1、J Biol Chem、2010年、285巻(32号):25062〜73頁)、患者および正常な対象由来の肺胞マクロファージのミトコンドリアにおけるRac1活性を測定した。IPFのミトコンドリアにおけるRac1活性は、正常な対象と比較して有意により高かった(図7D)。これらの結果は、Rac1が媒介する肺胞マクロファージの酸化ストレスが肺線維症と関連していることを示唆する(Heaford,H.L.ら、Murthy,S.ら)。
DGBPによるRac1のゲラニルゲラニル化の障害は、ミトコンドリアへのRac1移入およびミトコンドリアのH発生を減弱させる。Rac1を含むRho GTPアーゼのC末端システインは、活性化、他のタンパク質との相互作用、およびミトコンドリアへの移入のために必要とされる転写後修飾であるゲラニルゲラニル化を受けることが公知である(Osborn−Heaford, H.L.ら、Mitochondrial Rac1 GTPase Import and Electron Transfer from Cytochrome c Are Required for Pulmonary Fibrosis、The Journal of biological chemistry、2012年、287巻(5号):3301〜12頁、Zeng, P.Y.ら、Role for RhoB and PRK in the suppression of epithelial cell transformation by farnesyltransferase inhibitors、Oncogene、2003年、22巻(8号):1124〜34頁)。ゲラニルゲラニル化は、ゲラニルゲラニル部分をGTPアーゼに移すゲラニルゲラニルトランスフェラーゼ(GGT)によって触媒される(図8A)。従前のデータは、マクロファージミトコンドリア中にRac1が存在しないことが線維症の発達を減弱させることを示すため、本発明者らは、GGPPシンターゼの強力な阻害剤であるジゲラニルビスホスホネート(DGBP)を合成した(図8B)。DGBPは、従前に記載されたように合成した(Shull, L.W.、Wiemer, A.J.、Hohl, R.J.およびWiemer, D.F.、Synthesis and biological activity of isoprenoid bisphosphonates、Bioorg Med Chem、2006年、14巻(12号):4130〜4136頁、Shull, L.W.a.W., D.F.、Copper−mediated displacements of allylic THP ethers on a bisphosphonate template、J Organ Chem、2005年、690巻(10号):2521〜2530頁)。これは、ピロリン酸を模倣し、かつGGPPへのファルネシル二リン酸の変換を触媒する酵素であるGGPPシンターゼの活性部位に結合する2つの極性基を含有する(図8C)。
DGBPがミトコンドリアへのRac1移入を阻害するかどうかを決定するために、本発明者らは、空対照または野性型Rac1発現ベクター(pRK−Flag−Rac1)をトランスフェクトさせた細胞においてマクロファージをビヒクル(水)またはDGBPに曝露させた。クリソタイルは、Flag−Rac1を発現している細胞において、および1mMのDGBPとともにインキュベートした細胞においてミトコンドリアへのRac1の局在化を誘導した(図8D)。対照的に、Rac1は、10mMのDGBPとともにインキュベートした細胞においてクリソタイル曝露の存在下または非存在下でミトコンドリアには存在しなかった。DGBPが、ゲラニルゲラニル化の阻害に続いてRac1移入を低減させるかどうかを確認するために、非ゲラニルゲラニル化タンパク質のみを認識し、かつGGPPレベルの低減を示すRap1Aについての免疫ブロット分析を行った(Weivoda, M.M.およびR.J. Hohl、The effects of direct inhibition of geranylgeranyl pyrophosphate synthase on osteoblast differentiation、J Cell Biochem、2011年、112巻(6号):1506〜13頁、Wasko, B.M.、A. DudakovicおよびR.J. Hohl、Bisphosphonates induce autophagy by depleting geranylgeranyl diphosphate、J Pharmacol Exp Ther、2011年、337巻(2号):540〜6頁)。10mMのDGBPは、Rap1Aゲラニルゲラニル化を障害することが見出された(図8E)。DGBPがHレベルを変化させるかどうかを検査するために、細胞を上記と同様にDGBP(10mM)で処置した。クリソタイルはHレベルを有意に増加させた一方、DGBPは、クリソタイルの存在下および非存在下の両方でHを対照レベルに減少させた(図8F)。全体として、結果は、GGPPシンターゼ活性を変化させることによるゲラニルゲラニル化の阻害が、マクロファージ中のミトコンドリアへのRac1移入および酸化ストレスを抑制する有効な方法であることを示す。
ブレオマイシンにより誘導される酸化ストレスは、DGBPによって減弱される。in vivoでのDGBPの効果を決定するために、ブレオマイシンに曝露させたマウスを利用し、DGBPが酸化ストレスおよび線維症をモジュレートするかどうかを調査した。ブレオマイシン曝露が、マクロファージ中のミトコンドリアの酸化ストレスを増加させるかどうかを最初に評価した。WTマウスを、食塩水または1.3U/kgまたは2.0U/kgの用量のブレオマイシンに曝露させた。21日後、気管支肺胞洗浄(BAL)を行って肺胞マクロファージを得て、ミトコンドリアを単離した。食塩水と比較して、ブレオマイシンに曝露させたマウスから得た肺胞マクロファージにおいて、Hレベルは有意に上昇した。さらに、2.0U/kgのブレオマイシンは、より低い用量と比較して劇的により多くのミトコンドリアのHを誘導した(図9A)。
ブレオマイシンは、in vivoで肺胞マクロファージ中のミトコンドリアの酸化ストレスを増加させたため、ブレオマイシンがミトコンドリアへのRac1移入をモジュレートするかどうかを次に評価した。ビヒクル(水)またはDGBPを含有する浸透圧ポンプを、WTマウスの皮下に埋め込んだ。DGBPを、0.2mg/kg/日の用量で送達した。翌日、マウスを食塩水またはブレオマイシンに曝露させ、21日後にBALを行って肺胞マクロファージを得た。ミトコンドリアを単離してRac1局在化を調査した。ブレオマイシンは、食塩水に曝露させた対照と比較してRac1のミトコンドリア局在化を増加させた一方、DGBPで処置したマウスは、ミトコンドリアに中の免疫反応性Rac1の有意な低減を示した(図9B)。DGBPがin vivoでゲラニルゲラニル化を障害するかどうかを決定するための、免疫ブロット分析は、非ゲラニルゲラニル化Rap1AがDGBPで処置されたマウスから得たBAL細胞において増加することを示したが、このことはこれが有効であったことを示す。これらのデータは、ブレオマイシンがミトコンドリアへのRac1移入を誘導し、このプロセスは、ゲラニルゲラニル化によって媒介されることを示す。
ブレオマイシンは、肺胞マクロファージ中でのミトコンドリアへのRac1移入およびHレベルを増加させるため、ミトコンドリアのHが肺線維症の状況において全肺の酸化ストレスを変化させるかどうかを調査した。WTマウスを、ビヒクルまたはDGBPの存在下で上記のように曝露させた。21日後、肺を切除し、ホモジナイズしてジスルフィド型、すなわち酸化型における総GSHの百分率を決定した。ビヒクルを投与されたマウスの肺は、DGBPを投与されたマウスの肺より有意に高い酸化されたGSH(GSSG%)を有した(図9C)。全体として、これらのデータは、ブレオマイシンに曝露させたマウス由来の肺胞マクロファージが、肺実質における酸化ストレスの増加を媒介するミトコンドリアのHを増加させたことを示す。さらに、これらのデータは、ミトコンドリアのRac1が、Rac1ゲラニルゲラニル化の障害によって減弱するため、酸化ストレスについて部分的に責任があることを示す。
肺線維症は、DGBPによって有意に抑制される。ミトコンドリアの酸化ストレスを肺線維症の発達と関連付ける従前のデータに基づいて(He, C.ら、Mitochondrial Cu,Zn−Superoxide Dismutase Mediates Pulmonary Fibrosis by Augmenting H2O2 Generation、J Biol Chem、2011年、286巻(17号):15597〜607頁、Osborn−Heaford, H.L.ら、Mitochondrial Rac1 GTPase Import and Electron Transfer from Cytochrome c Are Required for Pulmonary Fibrosis、The Journal of biological chemistry、2012年、287巻(5号):3301〜12頁、Murthy, S.ら、Rac1−mediated Mitochondrial H2O2 Generation Regulates MMP−9 Gene Expression in Macrophages via Inhibition of SP−1 and AP−1、J Biol Chem、2010年、285巻(32号):25062〜73頁、He, C.ら、Accelerated Development of Pulmonary Fibrosis via Cu,Zn−superoxide Dismutase−induced Alternative Activation of Macrophages、J Biol Chem、2013年、288巻(28号):20745〜57頁)、DGBP処置がブレオマイシンにより誘導される肺傷害に対する線維化応答を制限するかどうかを決定した。BAL液中の、線維化促進サイトカインである活性形態のTGF−βを測定した。ビヒクルまたはDGBPを0.2mg/kg/日で投与しながら、マウスをブレオマイシンに曝露させた。ビヒクルで処置したマウスは、DGBPを投与したマウスよりBAL液中で5倍超活性であるTGF−βを示した(図9D)。これらのデータは、肺の酸化ストレスの低減が、線維化促進環境の発達を制限することを示唆する。
線維症の発達について調査するために、肺を取り出し、固定し、マッソン三色染色を行い、コラーゲン沈着を可視化した。ブレオマイシン処置は、ビヒクルを投与された動物において広範な肺の構造上の破壊および大量のコラーゲン沈着をもたらした(図9E)。対照的に、DGBPで処置したマウスの肺は、正常な肺構造を示した(図9F)。組織学的観察を、ヒドロキシプロリンアッセイによって生化学的に確認した。DGBPで処置したマウスは、ビヒクルを与えられたマウスと比較して、ブレオマイシン曝露の後で有意により少ないヒドロキシプロリンを示した(図9G)。まとめると、これらのデータは、ゲラニルゲラニル化の障害が肺の酸化ストレスおよび肺線維症を減弱させることを示し、肺傷害に対する線維化応答を制限する新規な治療標的を示唆する。
DGBPによるGGPPシンターゼの阻害は、線維症の進行を停止させる。ゲラニルゲラニル化を障害することによって肺線維症の発達および/または進行を停止させる治療的可能性をさらに調査するために、マウスをブレオマイシンに曝露させ、ブレオマイシンの7日後に肺傷害が存在したため(データは示さず)、ブレオマイシン曝露の7日後に浸透圧ポンプを設置した(図10A)。ブレオマイシンの21日後に、肺を切除し、マッソン三色染色のために処理して線維症の程度を決定した。ビヒクルを投与されたマウスにおけるブレオマイシン曝露は、広範な肺の破壊およびコラーゲン沈着をもたらした(図10B)。対照的に、ブレオマイシンの7日後にDGBPで処置したマウスの肺は、コラーゲン沈着の小さなパッチを示したが、ビヒクルを投与されたマウスと比較して有意により少ないコラーゲンが存在した(図10C)。この組織学的知見を確認するために、ヒドロキシプロリン含量を、肺において測定した。DGBPで処置したマウスは、ビヒクルを投与したマウスの肺と比較して有意により少ないヒドロキシプロリンを有することを見出された(図10D)。全体として、これらの観察は、Rac1が媒介するミトコンドリアの酸化ストレスが肺線維症と関連付けられていることを示唆する。さらに、Rac1のミトコンドリアへの移入および酸化ストレスのために必要とされるRac1のゲラニルゲラニル化の障害は、イソプレニル化経路が肺傷害の後の肺線維症のための新規な標的であることを示唆する。
Rac1のゲラニルゲラニル化は、クリソタイルにより誘発される肺線維症のために必要とされる。Rac1のゲラニルゲラニル化が他の形態の肺線維症と関連するかどうかを決定するために、クリソタイルにより誘発される肺線維症のモジュレートにおけるDGBPの役割を試験した。ビヒクルまたはDGBPを送達する皮下浸透圧ポンプを有するWTマウスを、従前に記載されたように、クリソタイルに曝露させた(He, C.ら、Mitochondrial Cu,Zn−Superoxide Dismutase Mediates Pulmonary Fibrosis by Augmenting H2O2 Generation、J Biol Chem、2011年、286巻(17号):15597〜607頁、Osborn−Heaford, H.L.ら、Mitochondrial Rac1 GTPase Import and Electron Transfer from Cytochrome c Are Required for Pulmonary Fibrosis、The Journal of biological chemistry、2012年、287巻(5号):3301〜12頁、Murthy, S.ら、Rac1−mediated Mitochondrial H2O2 Generation Regulates MMP−9 Gene Expression in Macrophages via Inhibition of SP−1 and AP−1、J Biol Chem、2010年、285巻(32号):25062〜73頁)。DGBPがBAL細胞においてミトコンドリアのRac1局在化を変化させるかどうかを最初に決定した。肺胞マクロファージは、クリソタイル曝露の21日後にBALによって得た。クリソタイルに曝露させたマウスから単離したミトコンドリアは、食塩水で処置したマウスより多いミトコンドリア中のRac1含量を有した一方、ミトコンドリアのRac1含量は、DGBPで処置されたマウスにおいて対照レベルと同様であった(図11A)。肺の酸化ストレスもまた評価した。ビヒクルを投与されたマウスは、DGBPで処置されたマウスより、2.5倍多くの肺における酸化されたGSH(GSSG%)を示した(図11B)。
DGBPは、クリソタイル曝露後の肺線維症の発達からマウスを保護した。マウスの肺線維症からの保護におけるDGBPの効果をさらに評価するために、ビヒクルまたはDGBPを含有する浸透圧ポンプをWTマウスに埋め込み、マウスをクリソタイルに曝露させた。21日後にマウスを安楽死させ、肺を取り出し、マッソン三色染色のために処理した。ビヒクルを投与されたマウスは、肺実質において有意な構造上の変化および大量のコラーゲン沈着を有した(図11C)。DGBPを投与されたマウスの肺は、本質的に正常であった(図11D)。この組織学的知見を、ヒドロキシプロリンアッセイによって確認した(図11E)。全体として、これらの観察は、酸化ストレスを制御するためだけでなく、肺傷害に対する線維化応答のためにも、ミトコンドリアのRac1が決定的であることを示唆する。さらに、肺傷害の後の線維性表現型の発達を制限するためのDGBPの使用は、治療的に新規である。
DGBPは、肺胞マクロファージ中の酸化ストレスを変化させるのに特異的である。DGBPの全身的送達は、複数の細胞型に影響を与え得、多数の細胞、例えば、肺胞マクロファージ、肺胞の上皮細胞および線維芽細胞が、肺線維症において重要であるため、DGBPが他の細胞型においてミトコンドリアの酸化ストレスをモジュレートするかどうかを調査した。THP−1、MLE−12、およびHLF−1細胞をDGBPの存在下または非存在下で一晩培養し、次いで、クリソタイルに1時間曝露させた。ミトコンドリアを単離して、H発生を測定した。クリソタイルは、THP−1のミトコンドリア中のHを時間依存的様式で増加させた一方、DGBPは、全ての時点においてクリソタイルにより誘導されるHを有意に低減させた(図11F)。対照的に、クリソタイルは、MLE−12細胞中のミトコンドリアのHを変化させなかったが、DGBPは、クリソタイルに曝露した細胞中のH発生を増加させた(図11G)。THP−1細胞と同様に、クリソタイルは、HLF−1細胞中のミトコンドリアのHレベルを増加させた一方、DGBPは、クリソタイルの存在下または非存在下でHを増加させた(図11H)。DGBPはマウスにおいて肺の酸化ストレスを低減させたため、これらのデータは、肺胞の上皮細胞または線維芽細胞よりむしろマクロファージにおけるゲラニルゲラニル化の障害が、DGBP処置の主要な効果であることを示す。さらに、これらのデータは、マクロファージに由来するミトコンドリアのROSが、肺の酸化ストレス、および肺線維症の発達の媒介において決定的な役割を果たしていることを示唆する。
考察
肺線維症は、発生率が増加している破壊的威力のある肺疾患である。特に、IPFは厳しい予後を有し、その進行を停止させる現在の治療様式はまだ得られていないため、支持療法が処置の主要な手段である。本明細書に記載されている研究は、肺傷害に対する線維化応答に決定的である肺胞マクロファージ中のミトコンドリアの酸化ストレスのモジュレーションに焦点を合わせることによって肺線維症の発達および進行を抑制するという目的を有する。治療標的としてイソプレノイド経路を撹乱することによって、ゲラニルゲラニル化を阻害することで、Rac1が媒介する酸化ストレス、および肺線維症の進行が減弱されることが見出された。
イソプレノイド経路は、複数の状態における薬物療法のための標的である。スタチンは米国において最も広範に処方される薬物であり、HMG−CoAをメバロネートに変換する律速酵素である3−ヒドロキシ−3−メチルグルタリル(HMG)−CoAレダクターゼを阻害するために使用される。スタチンは、高コレステロール血症の管理、および脳卒中の予防において明らかに重要である。イソプレノイド経路はまた、骨粗鬆症の処置のために撹乱される。ビスホスホネートは骨塩に吸着し、ジメチルアリルピロリン酸およびゲラニルピロリン酸とのイソペンチルピロリン酸の連続的縮合によってファルネシル二リン酸を合成するファルネシル二リン酸シンターゼの阻害によって骨吸収を低減させる。スタチンによるS. aureus敗血症を含む感染性疾患の処置は、宿主細胞侵入を防止することが公知であり、イソプレノイド生成物は、細胞壁ペプチドグリカンの形成のために必要である。イソプレノイド経路を撹乱する薬剤は、がんのために治療上使用されてきた。RasおよびRho GTPアーゼは、細胞成長および増殖のために不可欠であることが示されてきたため、Rasタンパク質のファルネシル化を触媒するファルネシルトランスフェラーゼ(FTase)、およびRho GTPアーゼの脂質翻訳後修飾の最終ステップを触媒するゲラニルゲラニルトランスフェラーゼ(geranylgeranyltranferase)I(GGTase I)が研究されてきた。イソプレノイド経路は肺線維症のための処置戦略として標的とされてこなかったと考えられる。実際は、スタチンは、喫煙者における間質性肺異常の増加と関連付けられる。本明細書において記載されている研究は、GGPPへのファルネシル二リン酸の変換を触媒する酵素であるGGPPシンターゼの阻害が、肺胞マクロファージにおけるRac1イソプレニル化を遮断することによって、ブレオマイシン誘導性およびクリソタイル誘導性の肺線維症を抑制することを示す。
DGBPは、GGPPシンターゼの活性部位に結合するその2つの極性基でピロリン酸を模倣することによってGGPPシンターゼを阻害する。疎水性鎖は、GGPPが放出される部位において酵素の内部に結合している。GGTaseの欠損は、マクロファージにおいて炎症誘発性遺伝子発現を誘導することが示されており、Rac1の大部分は形質膜に局在化していたが、これはGGTaseの不活性化、およびしたがってゲラニルゲラニル化は、Rho GTPアーゼの活性化をもたらすことを示唆する。これらの結果は、GGPPの低減がGGTによるRac1のゲラニルゲラニル化を制限することを示す。DGBPは、他のRasおよびRho GTPアーゼのイソプレニル化を制限する可能性を有するが、研究において使用される濃度および用量では、これはin vitroまたはin vivoでの明らかな毒性と関連しない。全体として、これらの研究は、イソプレノイド経路が、ゲラニルゲラニル化を障害して肺線維症の発達および/または進行を減弱させるための新規な標的であることを示す。
従前の研究は、クリソタイルへの曝露後の肺線維症の発達におけるRac1活性化の重要性を示してきた。しかし、この研究は、ミトコンドリアのRac1活性がIPF患者から得た肺胞マクロファージにおいて増加することを明らかにする。Rac1のC末端システイン(Cys189)は、活性化およびミトコンドリア中への移入のためにゲラニルゲラニル化されなければならない。クリソタイルは、細胞膜およびサイトゾルにおけるRac1活性を減少させる一方、マクロファージ中のミトコンドリアにおける活性を増加させることが発見されてきた(データは示さず)。ミトコンドリアのRac1含量は、IPF患者および正常な対象において同様であることが見出されたが、Rac1のミトコンドリアの活性は、劇的に異なり、これはRac1がミトコンドリアにおいて優先的に活性化されていることを示唆する。
酸化ストレスは、複数の器官系においてTGF−β活性化およびSmadシグナル伝達と最近関連付けされてきた。酸化ストレスの低減は、限定されたTGF−β活性化、およびマトリックスのリモデリングの減弱をもたらすため、この関連付けは重要である。さらに、ミトコンドリアの酸化ストレスは、TGF−βが媒介するSmadシグナル伝達と直接関連し、これは線維性リモデリングをもたらす。本明細書に記載されている結果は、in vivoでのDGBP処置がBAL液中の活性TGF−βのレベルを有意に制限し、GSHの酸化を減少させることを示し、これは肺実質におけるより少ない酸化ストレスを示す。本研究からの観察は、ミトコンドリアの酸化ストレスとTGF−βレベルとの間の関連付けを支持するが、これは線維性表現型を抑制する新規な治療剤をさらに提供する。
IPF患者の肺は、オキシダント/抗オキシダントの不均衡を有すると考えられる。IPFの肺胞マクロファージは、上昇したミトコンドリアのHレベルを有し、in vivoでのDGBPによるミトコンドリアへのRac1移入の変化は、肺の酸化ストレスを減少させることが見出された。マクロファージにおけるROSの主要な源は、炎症性および線維性状態のミトコンドリアであり、ミトコンドリアへのRac1移入は、チトクロムcからRac1への電子移動を促進することによって、これらの状態において少なくとも部分的に、ミトコンドリアのHレベルを制御する。マクロファージ中のミトコンドリアのROSの阻害、またはRac1の条件的欠失は、肺線維症の発達を有意に減弱させ、傷害の後の異常な肺の修復におけるマクロファージの重要性に脚光を当てる。本明細書に記載されている研究は、DGBPがマクロファージ中のHレベルを低減させた一方、DGBPが肺胞の上皮細胞および線維芽細胞中のHレベルを増加させたことを示す。複数の研究によって、肺胞上皮および線維芽細胞は、肺線維症の発達の誘導において決定的な役割を有することが示されてきた。しかし、本明細書における知見は、肺胞マクロファージに由来する酸化ストレスが線維性表現型の発生と関連付けされており、イソプレノイド経路におけるGGPPシンターゼの阻害は、線維症の進行を減弱させることができることを示す。まとめると、これらの結果は、肺線維症を媒介する機序を明らかにし、イソプレノイド経路を標的とすることによって線維性表現型の進行を抑制する新規な治療を提供する。
本明細書において引用した全ての公開資料、特許、および特許文献は、参照により個々が組み込まれているかのように、本明細書において参照により組み込まれている。様々な具体的な好ましい実施形態および技術に言及しながら本発明を記載してきた。しかし、本発明の精神および範囲内に留まりながら多くの変形および改変を行い得ることを理解すべきである。

Claims (125)

  1. 線維症の処置をそれを必要としている動物において行う方法であって、該動物に有効量のゲラニルゲラニルピロリン酸(GGPP)シンターゼ阻害剤またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグを投与する工程を含む、方法。
  2. 前記線維症が、肺線維症である、請求項1に記載の方法。
  3. 前記動物に有効量の式I、式IIもしくは式III:
    [式中、
    は、鎖において1つまたは複数のアリール環を任意選択で含み、かつ1つまたは複数のハロ、トリフルオロメチル、−OR、−P(=O)(OR、または−NRで任意選択で置換されている、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、
    は、鎖において1つまたは複数のアリール環を任意選択で含み、かつ1つまたは複数のハロ、トリフルオロメチル、−OR、−P(=O)(OR、または−NRで任意選択で置換されている、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、
    各R、R、R、およびRは、独立に、OHまたは(C〜C)アルコキシであり、
    各Rは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、
    各RおよびRは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRおよびRは、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
    、R、R、RまたはRの任意のアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルであり、
    Xは、(C〜C)アルキルであり、
    Yは、(C〜C)アルキルであり、
    は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
    は、H、または飽和もしくは不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であって、鎖において1つもしくは複数のアリールもしくはヘテロアリール環を任意選択で含む(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
    各R、R10、R11、およびR12は、独立に、OHまたは(C〜C)アルコキシであり、
    13は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、アリール、ヘテロアリール、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
    14は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、アリール、ヘテロアリール、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
    15は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
    16は、H、または飽和もしくは不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であって、鎖において1つもしくは複数のアリールもしくはヘテロアリール環を任意選択で含む(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
    各Ra1およびRb1は、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRa1およびRb1は、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
    各Rc1およびRd1は、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRc1およびRd1は、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
    各RおよびRは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRおよびRは、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
    各RおよびRは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRおよびRは、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
    a1、Rb1、Rc1、Rd1、R、R、RまたはRの任意のアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]、
    の化合物またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグを投与する工程を含む、請求項1または請求項2に記載の方法。
  4. 線維症の処置をそれを必要としている動物において行う方法であって、該動物に有効量の式I、式IIもしくは式III:
    [式中、
    は、鎖において1つまたは複数のアリール環を任意選択で含み、かつ1つまたは複数のハロ、トリフルオロメチル、−OR、−P(=O)(OR、または−NRで任意選択で置換されている、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、
    は、鎖において1つまたは複数のアリール環を任意選択で含み、かつ1つまたは複数のハロ、トリフルオロメチル、−OR、−P(=O)(OR、または−NRで任意選択で置換されている、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、
    各R、R、R、およびRは、独立に、OHまたは(C〜C)アルコキシであり、
    各Rは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、
    各RおよびRは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRおよびRは、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
    、R、R、RまたはRの任意のアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルであり、
    Xは、(C〜C)アルキルであり、
    Yは、(C〜C)アルキルであり、
    は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
    は、H、または飽和もしくは不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であって、鎖において1つもしくは複数のアリールもしくはヘテロアリール環を任意選択で含む(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
    各R、R10、R11、およびR12は、独立に、OHまたは(C〜C)アルコキシであり、
    13は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、アリール、ヘテロアリール、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
    14は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、アリール、ヘテロアリール、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
    15は、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
    16は、H、または飽和もしくは不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であって、鎖において1つもしくは複数のアリールもしくはヘテロアリール環を任意選択で含む(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルは、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されており、
    各Ra1およびRb1は、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRa1およびRb1は、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
    各Rc1およびRd1は、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRc1およびRd1は、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
    各RおよびRは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRおよびRは、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
    各RおよびRは、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、あるいはRおよびRは、これらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、またはチオモルホリノ環を形成し、
    a1、Rb1、Rc1、Rd1、R、R、RまたはRの任意のアリールは、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]、
    の化合物またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグを投与する工程を含む、方法。
  5. 前記動物に式I:
    の化合物またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグを投与する工程を含む、請求項3または請求項4に記載の方法。
  6. 細胞においてミトコンドリアのペルオキシド生成をモジュレートする方法であって、該細胞と、請求項4に記載の式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグとを接触させる工程を含む、方法。
  7. 細胞においてミトコンドリアのペルオキシド生成をモジュレートする方法であって、該細胞と、請求項4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もしくはプロドラッグとを接触させる工程を含む、方法。
  8. 細胞のミトコンドリア中へのRac1の移入をモジュレートする方法であって、該細胞と、請求項4に記載の式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグとを接触させる工程を含む、方法。
  9. 細胞のミトコンドリア中へのRac1の移入をモジュレートする方法であって、該細胞と、請求項4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もしくはプロドラッグとを接触させる工程を含む、方法。
  10. 前記線維症が、肺線維症である、請求項4に記載の方法。
  11. が、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から10のいずれか一項に記載の方法。
  12. が、不飽和(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から10のいずれか一項に記載の方法。
  13. が、鎖において1つまたは複数のアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から10のいずれか一項に記載の化合物。
  14. が、1つまたは複数のハロ、トリフルオロメチル、ORまたはNRで置換されている飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から10のいずれか一項に記載の方法。
  15. が、式
    [式中、nは、0、1、2、または3であり、−−−−−で示される各結合は、独立に、存在し、または存在しない]のものである、請求項3から10のいずれか一項に記載の方法。
  16. −−−−−で示される各結合が存在する、請求項15に記載の方法。
  17. nが、0である、請求項15または請求項16に記載の方法。
  18. nが、1である、請求項15または請求項16に記載の方法。
  19. nが、2である、請求項15または請求項16に記載の方法。
  20. nが、3である、請求項15または請求項16に記載の方法。
  21. が、式
    [式中、
    nは、0、1、2、または3であり、
    およびRは、それらが結合している原子と一緒になって、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、または4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されているアリール環を形成し、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである、請求項3から10のいずれか一項に記載の方法。
  22. が、式
    [式中、
    nは、0、1、または2であり、
    およびRは、それらが結合している原子と一緒になって、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、または4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されているアリール環を形成し、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである、請求項3から10のいずれか一項に記載の方法。
  23. が、式
    [式中、
    nは、0または1であり、
    およびRは、それらが結合している原子と一緒になって、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、または4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されているアリール環を形成し、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである、請求項3から10のいずれか一項に記載の方法。
  24. が、式
    [式中、
    およびRは、それらが結合している原子と一緒になって、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、または4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されているアリール環を形成し、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである、請求項3から10のいずれか一項に記載の方法。
  25. が、ORまたはNRで末端置換されている飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、Rが、アリールであり、各RおよびRが、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、任意のアリールが、1つまたは複数のカルボキシまたはS(O)NRで任意選択で置換されており、各RおよびRが、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである、請求項3から10のいずれか一項に記載の方法。
  26. が、式
    [式中、
    nは、0、1、2、または3であり、
    −−−−−で示される各結合は、独立に、存在するかまたは存在しないかのいずれかであり、Rは、フェニルまたはナフチルであり、かつ1つまたは複数のカルボキシまたはS(O)NRで任意選択で置換されており、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである、請求項25に記載の方法。
  27. −−−−−で示される各結合が、存在する、請求項26に記載の方法。
  28. が、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から27のいずれか一項に記載の方法。
  29. が、不飽和(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から27のいずれか一項に記載の方法。
  30. が、鎖において1つまたは複数のアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から27のいずれか一項に記載の方法。
  31. が、1つまたは複数のハロ、トリフルオロメチル、ORまたはNRで置換されている飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から27のいずれか一項に記載の化合物。
  32. が、式
    [式中、nは、0、1、2、または3であり、−−−−−で示される各結合は、独立に、存在し、または存在しない]のものである、請求項3から27のいずれか一項に記載の方法。
  33. −−−−−で示される各結合が存在する、請求項32に記載の方法。
  34. nが、0である、請求項32または請求項33に記載の方法。
  35. nが、1である、請求項32または請求項33に記載の方法。
  36. nが、2である、請求項32または請求項33に記載の方法。
  37. nが、3である、請求項32または請求項33に記載の方法。
  38. が、式
    [式中、
    nは、0、1、2、または3であり、
    およびRは、それらが結合している原子と一緒になって、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、または4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されているアリール環を形成し、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである、請求項3から27のいずれか一項に記載の方法。
  39. が、式
    [式中、
    nは、0、1、または2であり、
    およびRは、それらが結合している原子と一緒になって、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、または4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されているアリール環を形成し、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである、請求項3から27のいずれか一項に記載の方法。
  40. が、式
    [式中、
    nは、0または1であり、
    およびRは、それらが結合している原子と一緒になって、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、または4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されているアリール環を形成し、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである、請求項3から27のいずれか一項に記載の方法。
  41. が、式
    [式中、
    およびRは、それらが結合している原子と一緒になって、1つまたは複数(例えば、1つ、2つ、3つ、または4つ)の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されているアリール環を形成し、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである、請求項3から27のいずれか一項に記載の方法。
  42. が、ORまたはNRで末端置換されている飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、Rが、アリールであり、各RおよびRが、独立に、H、(C〜C)アルキル、またはアリールであり、任意のアリールが、1つまたは複数のカルボキシまたはS(O)NRで任意選択で置換されており、各RおよびRが、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである、請求項3から27のいずれか一項に記載の方法。
  43. が、式
    [式中、
    nは、0、1、2、または3であり、
    −−−−−で示される各結合は、独立に、存在するかまたは存在しないかのいずれかであり、Rは、フェニルまたはナフチルであり、かつ1つまたは複数のカルボキシまたはS(O)NRで任意選択で置換されており、ここで、各RおよびRは、独立に、Hまたは(C〜C)アルキルである]のものである、請求項42に記載の方法。
  44. −−−−−で示される各結合が、存在する、請求項43に記載の方法。
  45. 各R、R、R、およびRが、OHである、請求項3から44のいずれか一項に記載の方法。
  46. 各R、R、R、およびRが、(C〜C)アルコキシである、請求項3から44のいずれか一項に記載の方法。
  47. 各R、R、R、およびRがOHである化合物のプロドラッグを投与する、請求項3から44のいずれか一項に記載の方法。
  48. 、R、R、およびRの1つまたは複数が、R、R、R、およびRの該1つまたは複数がOHである対応する化合物を提供するようにin vivoで切断される基である、請求項47に記載の方法。
  49. 、R、R、およびRの1つまたは複数が、ピバロイルオキシメチルオキシ、s−アシル−2−チオエチルオキシ、またはアミノ酸である、請求項48に記載の方法。
  50. 前記化合物が、
    テトラメチル(E)−1,1−ビス(4,8−ジメチル−ノナ−3,7−ジエニル)−1,1−ビスホスホネート、
    テトラエチル4,8−ジメチル−3,7−ノナジエニル−1,1−ビスホスホネート、
    テトラエチル(2E,6E)−1−(3−メチル−ブタ−2−エニル)−3,7,11−トリメチル−ドデカ−2,6,10−トリエニル−1,1−ビスホスホネート、
    1−(3,7−ジメチル−オクタ−2,6−ジエニル)−4,8−ジメチル−ノナ−3,7−ジエニル−1,1−ビスホスホン酸、四ナトリウム塩、
    テトラピバロイルオキシメチル(E)−1,1−ビス(4,8−ジメチル−ノナ−3,7−ジエニル)−1,1−ビスホスホネート、または
    (2E,6E)−1−(3−メチル−ブタ−2−エニル)−3,7,11−トリメチル−ドデカ−2,6,10−トリエン−1,1−ビスホスホネート、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグである、請求項3または請求項4に記載の方法。
  51. 式IIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグである、請求項3または請求項4に記載の化合物。
  52. Xが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、mが、1〜2の整数である、請求項3から4または請求項51のいずれか一項に記載の化合物。
  53. Xが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、mが、1である、請求項3から4または請求項51のいずれか一項に記載の化合物。
  54. Xが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、mが、2である、請求項3から4または請求項51のいずれか一項に記載の化合物。
  55. Xが、−(CH−または−(CHCH(CH)(CH−であり、mが、1〜2の整数である、請求項3から4または請求項51のいずれか一項に記載の化合物。
  56. Xが、−(CH)−または−(CHCH(CH)(CH−である、請求項3から4または請求項51のいずれか一項に記載の化合物。
  57. Xが、−(CH)−または
    である、請求項3から4または請求項51のいずれか一項に記載の化合物。
  58. が、不飽和(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から4または請求項51から57のいずれか一項に記載の化合物。
  59. が、不飽和(C〜C15)アルキル鎖である、請求項3から4または請求項51から57のいずれか一項に記載の化合物。
  60. が、
    である、請求項3から4または請求項51から57のいずれか一項に記載の化合物。
  61. が、鎖において1つまたは複数のアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から4または請求項51から57のいずれか一項に記載の化合物。
  62. が、
    である、請求項3から4または請求項51から57のいずれか一項に記載の化合物。
  63. が、鎖においてヘテロアリール環を含む不飽和(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から4または請求項51から57のいずれか一項に記載の化合物。
  64. 前記ヘテロアリール環が、インドリルである、請求項63に記載の化合物。
  65. が、
    である、請求項3から4または請求項51から57のいずれか一項に記載の化合物。
  66. が、飽和または不飽和の(C〜C15)アルキル鎖である、請求項3から4または請求項51から57のいずれか一項に記載の化合物。
  67. が、飽和または不飽和の(C〜C10)アルキル鎖である、請求項3から4または請求項51から57のいずれか一項に記載の化合物。
  68. が、メチルまたは
    である、請求項3から4または請求項51から57のいずれか一項に記載の化合物。
  69. が、Hまたはメチルである、請求項3から4または請求項51から68のいずれか一項に記載の化合物。
  70. が、メチルである、請求項3から4または請求項51から68のいずれか一項に記載の化合物。
  71. 13が、飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から4または請求項51から70のいずれかに記載の化合物。
  72. 13が、
    である、請求項3から4または請求項51から70のいずれかに記載の化合物。
  73. 13が、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から4または請求項51から70のいずれかに記載の化合物。
  74. 13が、
    である、請求項3から4または請求項51から70のいずれかに記載の化合物。
  75. 13が、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C)アルキル鎖であり、ここで、任意のアリールまたはヘテロアリールが、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、アリール、ヘテロアリール、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されている、請求項3から4または請求項51から70のいずれかに記載の化合物。
  76. 13が、
    である、請求項3から4または請求項51から70のいずれかに記載の化合物。
  77. 13が、
    である、請求項3から4または請求項51から70のいずれかに記載の化合物。
  78. 式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグである、請求項3または請求項4に記載の化合物。
  79. Yが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、nが、1〜2の整数である、請求項3から4または78のいずれか一項に記載の化合物。
  80. Yが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、nが、1である、請求項3から4または78のいずれか一項に記載の化合物。
  81. Yが、−(CH−または−(CHCH(CH)−であり、nが、2である、請求項3から4または78のいずれか一項に記載の化合物。
  82. Yが、−(CH)−である、請求項3から4または78のいずれか一項に記載の化合物。
  83. 14が、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されている飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から4または78から82のいずれか一項に記載の化合物。
  84. 14が、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されている不飽和(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、任意のアリールまたはヘテロアリールが、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されている、請求項3から4または78から82のいずれか一項に記載の化合物。
  85. 14が、不飽和(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から4または78から82のいずれか一項に記載の化合物。
  86. 14が、
    である、請求項3から4または78から82のいずれか一項に記載の化合物。
  87. 14が、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を含む飽和(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルが、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールが、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されている、請求項3から4または78から82のいずれか一項に記載の化合物。
  88. 14が、
    である、請求項3から4または78から82のいずれか一項に記載の化合物。
  89. 14が、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を任意選択で含む飽和(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルが、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールが、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、アリール、ヘテロアリール、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されている、請求項3から4または78から82のいずれか一項に記載の化合物。
  90. 14が、
    である、請求項3から4または78から82のいずれか一項に記載の化合物。
  91. 14が、飽和(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から4または78から82のいずれか一項に記載の化合物。
  92. 14が、鎖において1つまたは複数のアリールまたはヘテロアリール環を含む不飽和(C〜C20)アルキル鎖であり、ここで、(C〜C20)アルキルが、1つまたは複数のハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、NR、またはS(O)NRで任意選択で置換されており、任意のアリールまたはヘテロアリールが、1つまたは複数の(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、(C〜C)アルカノイル、(C〜C)アルカノイルオキシ、(C〜C)アルコキシカルボニル、ハロ、シアノ、ニトロ、カルボキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、NRa1b1、またはS(O)NRc1d1で任意選択で置換されている、請求項3から4または78から82のいずれか一項に記載の化合物。
  93. 14が、
    である、請求項3から4または78から82のいずれか一項に記載の化合物。
  94. 15が、不飽和(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から4または78から93のいずれか一項に記載の化合物。
  95. 15が、鎖において1つまたは複数のアリール環を含む飽和または不飽和の(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から4または78から93のいずれか一項に記載の化合物。
  96. 15が、
    である、請求項3から4または78から93のいずれか一項に記載の化合物。
  97. 15が、鎖においてヘテロアリール環を含む不飽和(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から4または78から93のいずれか一項に記載の化合物。
  98. 前記ヘテロアリール環が、インドリルである、請求項97に記載の化合物。
  99. 15が、
    である、請求項3から4または78から93のいずれか一項に記載の化合物。
  100. 15が、不飽和(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から4または78から93のいずれか一項に記載の化合物。
  101. 15が、
    である、請求項3から4または78から93のいずれか一項に記載の化合物。
  102. 15が、メチルである、請求項3から4または78から93のいずれか一項に記載の化合物。
  103. 16が、Hまたはメチルである、請求項3から4または78から102のいずれか一項に記載の化合物。
  104. 16が、メチルである、請求項3から4または78から102のいずれか一項に記載の化合物。
  105. 16が、不飽和(C〜C20)アルキル鎖である、請求項3から4または78から102のいずれか一項に記載の化合物。
  106. 16が、
    である、請求項3から4または78から102のいずれか一項に記載の化合物。
  107. 、R10、R11およびR12が、それぞれOHである、請求項3から4または51から106のいずれか一項に記載の化合物。
  108. 、R10、R11およびR12が、それぞれ(NaO)Oである、請求項3から4または51から106のいずれか一項に記載の化合物。
  109. 、R10、R11およびR12が、それぞれアルコキシである、請求項3から4または51から106のいずれか一項に記載の化合物。
  110. 、R10、R11およびR12が、それぞれエトキシである、請求項3から4または51から106のいずれか一項に記載の化合物。
  111. 前記化合物が、
    またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグである、請求項3または4に記載の方法。
  112. 前記式Iの化合物、またはその前記薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグが、ジゲラニルビスホスホネート、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグである、請求項3から10のいずれか一項に記載の方法。
  113. 前記化合物が、吸入によって投与される、請求項1から111のいずれか一項に記載の方法。
  114. 線維症の予防的処置または治療的処置のための、請求項4または11から111のいずれか一項に記載の式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグ。
  115. ミトコンドリアのペルオキシド生成をモジュレートするための、請求項4または11から111のいずれか一項に記載の式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグ。
  116. 細胞のミトコンドリア中へのRac1の移入をモジュレートするための、請求項4または11から111のいずれか一項に記載の式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグ。
  117. 動物において線維症を処置するのに有用な医薬を調製するための、請求項4または11から111のいずれか一項に記載の式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグの使用。
  118. ミトコンドリアのペルオキシド生成をモジュレートするのに有用な医薬を調製するための、請求項4または11から111のいずれか一項に記載の式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグの使用。
  119. 細胞のミトコンドリア中へのRac1の移入をモジュレートするのに有用な医薬を調製するための、請求項4または11から111のいずれか一項に記載の式I、式IIもしくは式IIIの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグの使用。
  120. 線維症の予防的処置または治療的処置のための、請求項4または11から50のいずれか一項に記載の式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグ。
  121. ミトコンドリアのペルオキシド生成をモジュレートするための、請求項4または11から50のいずれか一項に記載の式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグ。
  122. 細胞のミトコンドリア中へのRac1の移入をモジュレートするための、請求項4または11から50のいずれか一項に記載の式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグ。
  123. 動物において線維症を処置するのに有用な医薬を調製するための、請求項4または11から50のいずれか一項に記載の式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグの使用。
  124. ミトコンドリアのペルオキシド生成をモジュレートするのに有用な医薬を調製するための、請求項4または11から50のいずれか一項に記載の式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグの使用。
  125. 細胞のミトコンドリア中へのRac1の移入をモジュレートするのに有用な医薬を調製するための、請求項4または11から50のいずれか一項に記載の式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくはプロドラッグの使用。
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