JP2016530270A - スクリーニング方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、がんの治療における使用のための新規化合物の同定のためのスクリーニング方法を開示する。【選択図】なし

Description

本発明は、がんの治療に有用な化合物を同定するためのスクリーニング方法、及び本発明の方法によって同定される化合物に関する。
FoxM1は、フォークヘッドファミリーに属する転写因子である。FoxM1はまた、Trident(マウスの場合)、HFH−11(ヒトの場合)、WIN又はINS−1(ラットの場合)、MPP−2(ヒトcDNAの一部)又はFKHL−16として文献中で知られている。フォークヘッドファミリーは、フォークヘッド又はウィングドヘリックスドメインと呼ばれる保存されたDNA結合ドメインによって定義される多数の転写因子を含む。FOXM1遺伝子は、保存されたフォークヘッドDNA結合ドメインとのホモログのための縮重プライマーを用いたcDNAライブラリーをスクリーニングすることによりクローニングされた(W. Korver, J. Roose, H. Clevers, Nucleic Acids Res. 25 (1997) 1715-1719)。FoxM1遺伝子は、その最も緊密に関連するフォークヘッドメンバーのうちの五つ、すなわちFoxA3(HNF−3γ)、FoxC1(fkh−1)、FoxF2(FREAC−2)、FoxK1(ILF)及びFoxN2(HTLF)と、DNA結合ドメインにおいて45%の同一性を示すフォークヘッド転写因子ファミリーのメンバーをコードすることが判明した。FoxM1のC末端領域は、221アミノ酸のオープンリーディングフレームをコードする、MPP−2と呼ばれるヒトcDNAの一部との相同性(76%同一)を有することが見出された。MPP−2は、MPM−2反応性リン酸化タンパク質−2の略で、ホスホセリンープロリンに依存的にリン酸化される有糸分裂タンパク質上のエピトープに特異的に結合するMPM−2モノクローナル抗体を用いたリンパ芽球由来のcDNAライブラリーをスクリーニングした後に同定された。FoxM1は、コンセンサス部位TAAACAを通じてインビトロでDNAと結合する。このモチーフは、フォークヘッドファミリーの他のメンバーによって認識されるコア配列を共有する。特に、交互の向きでのこのようなモチーフの反復はしばしば、FoxM1のために選択された結合配列内において特徴付けられた。
ヒトFoxM1遺伝子は、12p13−3染色体バンド(テロメア位置)上で約25kbに及ぶ10−エクソン構造である(W. Korver, J. Roose, H. Clevers, Nucleic Acids Res. 25 (1997) 1715-1719)。エクソンVa及びエクソンVIIIaという二つのエクソンはそれぞれ、エクソンA1(又はラットエクソン6)及びエクソンA2とも呼ばれ、選択的にスプライシングされる(H. Ye, T.F. Kelly, U. Samadani, L. Lim, S. Rubio, D.G. Overdier, K.A. Roebuck, R.H. Costa, Mol. Cell Biol. 17 (1997) 1626-1641)。エクソンVaは、DNA結合ドメインのC末端部分内に15アミノ酸挿入をコードし、他のフォークヘッド転写因子ファミリーメンバーには見られないものである。エクソンVIIaは、タンパク質のC末端内に38アミノ酸挿入を有する。ヒトFoxM1におけるエクソンVa及びエクソンVIIaのディファレンシャルスプライシングは、転写物の三つのクラス、すなわち、両方の選択的エクソンを含むクラスA、選択的エクソンを含まないクラスB、エクソンVaのみが保持されるクラスCを生じさせる(H. Ye, T.F. Kelly, U. Samadani, L. Lim, S. Rubio, D.G. Overdier, K.A. Roebuck, R.H. Costa, Mol. Cell Biol. 17 (1997) 1626-1641)。C末端トランス活性化ドメインにおけるエクソンVIIaの挿入が原因でFoxM1Aが転写的に不活性であるのに対し、FoxM1B及びFoxM1Cは何れも転写的に活性である。FoxM1Aにおけるトランス活性化ドメインのこの混乱は、転写不活性化につながるだけでなく、この変異体は、機能的トランス活性化ドメインが存在しない状態で正常なDNA結合活性を保持していることから、ドミナントネガティブ変異体としての作用をも生じさせられるかもしれない (H. Ye, T.F. Kelly, U. Samadani, L. Lim, S. Rubio, D.G. Overdier, K.A. Roebuck, R.H. Costa, Mol. Cell Biol. 17 (1997) 1626-1641)。
FoxM1は、神経、胃腸及び生殖器起源のものを含む幅広い範囲の腫瘍タイプにおいて過剰発現される(Bektas et al., supra; Nakamura et al., 2004, Oncogene 23: 2385-400; Pilarsky et al., 2004, Neoplasia .Q: 744-50; Liu et al., 2006, Cancer Res 66: 3593-602参照)。FoxM1のこの発現パターンは、細胞周期の進行に必要な遺伝子をトランス活性化するFoxM1の能力に起因する(Wang et al.,2002, Proc Nat. Acad Sci US A 99:16881-6)。ヒトの基底細胞癌に見られるFoxM1Bの増大した核染色は、FoxM1が、ヒトのがんにおける細胞増殖に必要であることを示す(Teh et al., 2002, Cancer Res. 62: 4773-80)。しかし、腫瘍進行の確立又は助長及び疾患管理におけるFoxM1の詳細な役割は完全には解明されていない。
EP 2 298 896は、FoxM1Bタンパク質の発現を阻害するsiRNA分子、及び腫瘍増殖阻害のためのsiRNA分子の使用を開示している。
国際公開第2011/127297号は、乳がんの治療のためのFoxM1阻害剤とハーセプチンを含む組成物を開示している。該阻害剤は、例えば、FoxM1特異的siRNA、又はチオストレプトン等のチアゾール抗生物質である。
本発明が解決しようとする問題点は、がんの治療のための新規化合物を提供することであった。
第一の態様において、本発明は、がんの予防又は治療における使用のためのFoxM1遺伝子(スプライシングモディファイヤー)の選択的スプライシングを誘導する化合物であって、転写的に不活性なFoxM1変異体を誘導する化合物を提供する。
特定の実施態様において、転写的に不活性なFoxM1変異体はFoxM1Aである。
特定の実施態様において、FoxM1遺伝子は、ヒトFoxM1遺伝子である。
特定の実施態様において、がんは、肝臓、前立腺、脳、乳房、肺、結腸、膵臓、皮膚、子宮頸部、卵巣、口、血液及び神経系のがんから成る群より選択される。
特定の実施態様において、がんの予防又は治療における使用のためのFoxM1スプライシングモディファイヤーは式I:
(I)
[上式中、Rは、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキルから選択され、この三つの置換基はすべて、C1−7アルキル、C1−7アルコキシ、C1−7ハロアルコキシ、C1−7ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、NOで置換されていてもよく;
は、ヘテロシクロアルキル、NR’R’’で置換されていてもよいC1−7アルコキシ、又はヒドロキシ、NR’R’’−C1−7アルキル、ヒドロキシ−C1−7アルキル、C3−8シクロプロピル、ヘテロシクロアルキル、C1−7アルコキシ−C1−7アルキル、ヒドロキシ−C1−7アルコキシ−C1−7アルキル、ハロゲン又はアザスピロシクロアルキル、アザビシクロアルキル、NR‘R’‘で置換されていてもよいC2−7アルキニルで置換されていてもよいヘテロシクロアルキル、又はC1−7アルキルで置換されていてもよいヘテロアリールであり;
は、ハロゲン、C1−7アルキルであり;
R`及びR``は、水素、C1−7アルキル、ヒドロキシ−C1−7アルキルから独立して選択される]
の化合物である。
特定の実施態様において、がんの予防又は治療における使用のためのFoxM1スプライシングモディファイヤーは、式(I)の化合物であり、式中、Rは、アリール又はヘテロアリールであり、何れの置換基もC1−7アルキル、C1−7ハロアルキル、ハロゲン、C1−7アルコキシ、NR’R’’で置換されていてもよく、Rは、ヘテロアリール又はヘテロシクロアルキルであり、何れの置換基もC1−7アルキル、ヒドロキシ−C1−7アルキル、ハロ−C1−7アルキルで置換されていてもよく、Rは、C1−7アルキルである。
特定の実施態様において、本発明は式(I)の化合物に関し、式中:
は、フェニル、イミダゾ[1,2−a]ピラジニル、ピラゾロ[1,5−a]ピラジニル、イミダゾ[1,2−a]ピリジニル、1,3−ベンゾオキサゾリル、インダゾリルである。
特定の実施態様において、がんの予防又は治療における使用のためのFoxM1スプライシングモディファイヤーは、式(I)の化合物であり、式中、Rは、ピペリジニル、モルホリニル、ピペラジニル、ピリジニル、1,2,3,6−テトラヒドロピリジニル、ピロリジニルである。
本発明は、がんの予防又は治療用医薬の調製のための、本発明の化合物の使用を更に提供する。
更なる態様では、本発明は、本発明の化合物を含む薬学的製剤を提供する。
更なる態様では、本発明は、本発明の化合物の有効量を、それを必要としている対象に投与することを含む、がんの予防又は治療のための方法を提供する。
更なる態様では、本発明は、がんの予防又は治療のための化合物のスクリーニング方法であって:
a)FoxM1遺伝子を発現している増殖細胞を試験化合物と接触させること、
b)工程a)の細胞中の、FoxM1の変異体FoxM1Aを測定すること
を含み、コントロールと比較したFoxM1A変異体のレベルの増加が、がんの予防又は治療のための化合物であることを示唆している方法を提供する。
更なる態様では、本発明は、がんの予防又は治療のための化合物のスクリーニング方法であって:
a)FoxM1遺伝子を発現している増殖細胞を試験化合物と接触させること、
b)工程a)の細胞中の、FoxM1の変異体FoxM1B及び/又は変異体FoxM1Cを測定すること
を含み、コントロールと比較した変異体FoxM1B及び/又は変異体FoxM1Cのレベルの低下が、がんの予防又は治療のための化合物であることを示唆している方法を提供する。
本発明の方法の特定の実施態様において、細胞は、線維芽細胞である。
本発明の方法の特定の実施態様において、FoxM1の変異体はRNAのレベルで測定される。
本発明の方法の特定の実施態様において、FoxM1の変異体はタンパク質のレベルで測定される。
線維芽細胞におけるFoxM1のFoxM1Aへの選択的スプライシングの誘導。ヒト線維芽細胞を、異なる用量の化合物1−4とともに24時間インキュベートし、FoxM1A RNA(エクソンA2を含む)及びFoxM1B/C(エクソンA2を含まない)mRNA発現の変化をRT−qPCRにより評価した。用量反応曲線をヒルの結合方程式にフィットさせ、EC50を推定した。図1A:FoxM1A mRNAのアップレギュレーション;図1B:FoxM1B/C mRNAのダウンレギュレーション;図1C:FoxM1AアップレギュレーションのEC50値とFoxM1B/CダウンレギュレーションのEC50値の相関関係。データは、4つの独立した観測値の平均値±SEMを表す。 化合物による増殖停止及び細胞死の誘導。線維芽細胞におけるFoxM1のFoxM1Aへの選択的スプライシング。ヒト線維芽細胞を、異なる用量の化合物1−4とともに5日間(120時間)インキュベートし、細胞インピーダンス(セルインデックス)の変化をオンラインで評価した。データは、各ウェルの開始値に対して正規化した後のデルタセルインデックスとして表す。72、96及び120時間の時点(矢印参照)のデータを定量化のために平均した。図2A:化合物2の用量増加に伴う線維芽細胞の増殖曲線。相対的に低い用量は増殖を明らかに鈍化させ、>1μMの用量は、細胞に対して毒性であったことに注目されたい;図2B:無処理コントロールの%として表した、化合物1−4によるセルインデックスの用量依存的低下。75%のカットオフ値(EC75%、破線)は、増殖及び細胞生存に対する有意な影響が観察された濃度を定義した。データは、4つの独立した観測値の平均値±SEMを表す。 FoxM1Aへの選択的スプライシングの誘導は、線維芽細胞におけるセルインデックスに対する影響と相関する。FoxM1変異体のアップレギュレーション又はダウンレギュレーションのEC50値は、図1及び2で得られたセルインデックスのEC75%と相関していた。図3A:EC75%(セルインデックス)とEC50(FoxM1B/C)の相関;図3B:EC75%(セルインデックス)とEC50(FoxM1A)の相関。データは、4つの独立した観測値の平均値±SEMを表す。 FoxM1Aタンパク質のアップレギュレーションは筋芽細胞における細胞傷害性と相関する。ヒト筋芽細胞を、増殖条件下(血清の存在下)で5日間、化合物3(0.1、1及び10μM)で処理し、全タンパク質抽出物をSDS PAGEにより、FoxM1A及びアクチンタンパク質レベルについてはウスタンブロットにより分析した。図4A:化合物3(0.1、1及び10μM)での処理なし(コントロール)又は処理ありの試料からの、FoxM1A及びアクチンのウェスタンブロット;図4B:アクチンのタンパク質レベル(細胞数の代わり);図4C:FoxM1Aのタンパク質レベル;図4D:FoxM1A/アクチン比。データは、3つの独立した観測値の平均値±SEMを表す。統計的比較は、一方向ANOVAに続いてダネットのポストホックテストにより実施した。,p<0.05、**,p<0.01、***,p<0.001。 FoxM1Aタンパク質に変化なし。また、非増殖の筋芽細胞における細胞傷害性なし。ヒト筋芽細胞を、分化条件下(血清の非存在下)で5日間、化合物3(0.1、1及び10μM)で処理し、全タンパク質抽出物をSDS PAGEにより、FoxM1A及びアクチンタンパク質レベルについてはウスタンブロットにより分析した。図5A:化合物3(0.1、1及び10μM)での処理なし(コントロール)又は処理ありの試料からの、FoxM1A及びアクチンのウェスタンブロット。FoxM1Aタンパク質が検出不能であることに注目;図5B:アクチンのタンパク質レベル。データは、3つの独立した観測値の平均値±SEMを表す。統計的比較は、一方向ANOVAに続いてダネットのポストホックテストにより実施した。 FoxM1Aタンパク質のアップレギュレーションは乳がん細胞における細胞傷害性と相関する。ヒトBT474乳がん細胞を、増殖条件下(血清の存在下)で1日又は2日間、10μMの化合物2で処理し、全タンパク質抽出物をSDS PAGEにより、FoxM1A及びアクチンタンパク質レベルについてはウスタンブロットにより分析した。図6A:化合物2(10μM)での処理なし(コントロール)又は1日(薄い灰色)若しくは2日(濃い灰色)間の処理ありの試料からの、FoxM1A及びアクチンのウェスタンブロット;図6B:アクチンのタンパク質レベル(細胞数の代わり);図6C:FoxM1Aのタンパク質レベル;D:FoxM1A/アクチン比。データは、3つの独立した観測値の平均値±SEMを表す。統計的比較は、一方向ANOVAに続いてダネットのポストホックテストにより実施した。,p<0.05、***,p<0.001。
用語「FoxM1ポリペプチド」は、本明細書において、任意の動物(例えば、ヒトを含む哺乳動物種)由来の天然FoxM1ポリペプチド及びFoxM1変異体を指すために用いられる。ヒトFoxM1Aポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号1に示され、ヒトFoxM1Bのアミノ酸配列は、配列番号2に示され、またFoxM1Cポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号3に示される。
三つのFoxM1変異体のヌクレオチド配列は、配列番号4(FoxM1A)、配列番号5(FoxM1B)及び配列番号6(FoxM1C)に示される。
用語「FoxM1遺伝子のスプライシングを修飾する化合物」は、本明細書において、転写的に不活性な形態(特にFoxM1A)が生成されるようにFoxM1スプライシングを修飾することにより、及び転写的に活性なFoxM1変異体(特にFoxM1B及びFoxM1C)の生成を抑制することにより、FoxM1ポリペプチドの転写的に不活性な形態の生成に、特にFoxM1A変異体の生成につながる化合物を指すために使用される。
用語「化合物」は、本明細書において、本発明のアッセイに関連して記載する「試験化合物」又は「薬物候補化合物」の文脈で使用される。そのため、こうした化合物は、合成的に若しくは天然起源から得られる有機又は無機化合物を含む。該化合物は、比較的低い分子量により特徴付けられる無機化合物又は有機化合物、例えば、ポリヌクレオチド、脂質又はホルモン類似体を含む。他の生体高分子有機試験化合物は、約2個から約40個のアミノ酸を含むペプチド及び約40個から約500個のアミノ酸を含むより大きなポリペプチド、例えば、抗体又は抗体コンジュゲートを含む。
生体物質中のポリペプチドの検出及び/又は測定のための方法は、当技術分野では周知であり、ウェスタンブロッティング、フローサイトメトリー、ELISA又はRIA、又は様々なプロテオミクス手法を含むがこれらに限定されない。ポリペプチドを測定する方法の一例は、ELISAである。この種のタンパク質定量は、特異抗原を捕捉可能な抗体及び捕捉された抗原を検出可能な二次抗体に基づく。前述のアッセイは、Harlow, E.及びLane, D. Antibodies: A Laboratory Manual, (1988), Cold Spring Harbor Laboratory Pressに記載されている。
生体物質中のRNAの検出及び/又は測定のための方法は当技術分野では周知であり、ノーザンブロッティング、RNAプロテクションアッセイ、RT PCRを含むがこれらに限定されない。好適な方法は、Michael R. Green、Joseph SambrookによるMolecular Cloning: A Laboratory Manual(第四版) Peter MacCallum (c) 2012, 2,028 pp, ISBN 978-1-936113-42-2に記載されている。
用語「本発明の化合物」は、FoxM1遺伝子のスプライシングを修飾する化合物、特に式(I)の化合物並びにその立体異性体、互変異性体、溶媒和物及び塩(例えば、薬学的に許容される塩)を指す。
用語「薬学的に許容される塩」は、生物学的に又はそれ以外の理由で望ましくないものではない塩を指す。薬学的に許容される塩は、酸付加塩及び塩基付加塩の両方を含む。
用語「薬学的に許容される酸付加塩」は、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、炭酸、リン酸等の無機酸、並びに有機酸の脂肪族酸、環状脂肪族、芳香族、芳香脂肪族、複素環式、カルボン酸及びスルホン酸のクラスから選択される有機酸、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、グルコン酸、乳酸、ピルビン酸、シュウ酸、リンゴ酸、マレイン酸、マロン(maloneic)酸、コハク酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、アスパラギン酸、アスコルビン酸、グルタミン酸、アンスラニル酸、安息香酸、ケイ皮酸、マンデル酸、エンボン酸(embonic acid)、フェニル酢酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸及びサリチル酸で形成された塩で、薬学的に許容されるものを指す。
用語「薬学的に許容される塩基付加塩」は、有機又は無機塩基で形成された塩で薬学的に許容されるものを指す。許容される無機塩基の例は、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、鉄塩、亜鉛塩、銅塩、マンガン塩及びアルミニウム塩を含む。薬学的に許容される有機非毒性塩基から誘導される塩は、第一級、第二級及び第三級アミン、天然の置換アミン、環状アミン及び塩基性イオン交換樹脂を含む置換アミン類(イソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、エタノールアミン、2−ジエチルアミノエタノール、トリメタミン、ジシクロヘキシルアミン、リシン、アルギニン、ヒスチジン、カフェイン、プロカイン、ヒドラバミン(hydrabamine)、コリン、ベタイン、エチレンジアミン、グルコサミン、メチルグルカミン、テオブロミン、プリン類、ピペリジン(piperizine)、ピペリジン、N−エチルピペリジン及びポリアミン樹脂類等)の塩を含む。
用語「アルコキシ」は、R’がアルキル基である式−O−R’の基を指す。アルコキシ部分の例は、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ及びtert−ブトキシを含む。
用語「アルコキシアルキル」は、アルキル基の少なくとも一つの水素原子がアルコキシ基で置換されているアルキル基を指す。例示的なアルコキシアルキル基は、2−メトキシエチル、3−メトキシプロピル、1−メチル−2−メトキシエチル、1−(2−メトキシエチル)−3−メトキシプロピル及び1−(2−メトキシエチル)−3−メトキシプロピルを含む。
用語「アルキル」は、1から12個の炭素原子から成る、一価直鎖状又は分枝鎖状飽和炭化水素基を指す。特定の実施態様では、アルキルは、1から7個の炭素原子を有し、更に特定の実施態様では1から4個の炭素原子を有する。アルキルの例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソ−ブチル、sec−ブチル又はtert−ブチルを含む。
用語「アルキニル」は、一つ、二つ又は三つの三重結合を含む2から7個の炭素原子から成る、一価直鎖状又は分枝鎖状飽和炭化水素基を指す。特定の実施態様では、アルキニルは、一つ又は二つの三重結合を含む2から4個の炭素原子を有する。アルキニルの例は、エチニル、プロピニル、プロパ−2−イニル、イソプロピニル、n−ブチニル及びイソ−ブチニルを含む。
用語「アリール」は、6から10個の炭素環原子を含む、一価芳香族炭素環式の単環又は二環系を指す。アリール部分の例は、フェニル及びナフチルを含む。
用語「シクロアルキル」は、3から10個の環炭素原子から成る、一価飽和単環式又は二環式炭化水素基を指す。特定の実施態様において、シクロアルキルは、3から8個の環炭素原子から成る、一価飽和単環式炭化水素基を指す。二環式とは、一又は複数の炭素原子を共有する二つの飽和炭素環から成ることを意味する。特定のシクロアルキル基は単環式である。単環式シクロアルキルの例は、シクロプロピル、シクロブタニル、シクロペンチル、シクロヘキシル又はシクロヘプチルである。二環式シクロアルキルの例は、ビシクロ[2.2.1]ヘプタニル又はビシクロ[2.2.2]オクタニルである。
用語「ハロアルコキシ」は、アルコキシ基の少なくとも一つの水素原子が、同じか異なるハロゲン原子、特にフルオロ原子(fluoro atom)で置換されているアルコキシ基を指す。ハロアルコキシの例は、モノフルオロ−、ジフルオロ−又はトリフルオロ−メトキシ、−エトキシ又は−プロポキシ、例えば3,3,3−トリフルオロプロポキシ、2−フルオロエトキシ、2,2,2−トリフルオロエトキシ、フルオロメトキシ又はトリフルオロメトキシを含む。用語「ペルハロアルコキシ」は、アルコキシ基のすべての水素原子が、同じか異なるハロゲン原子で置換されているアルコキシ基を指す。
用語「ハロアルキル」は、アルキル基の少なくとも一つの水素原子が、同じか異なるハロゲン原子、特にフッ素原子で置換されているアルキル基を指す。ハロアルキルの例は、モノフルオロ−、ジフルオロ−又はトリフルオロ−メチル、−エチル又は−プロピル、例えば3,3,3−トリフルオロプロピル、2−フルオロエチル、2,2,2−トリフルオロエチル、フルオロメチル又はトリフルオロメチルを含む。用語「ペルハロアルキル」は、アルキル基のすべての水素原子が、同じか異なるハロゲン原子で置換されているアルキル基を指す。
用語「ヘテロアリール」は、N、O及びSから選ばれる1、2、3又は4個のヘテロ原子を含み、残りの環原子が炭素である5から12個の環原子から成る、一価芳香族複素環式の単環又は二環系を指す。ヘテロアリール部分の例は、ピラゾロ[1,5−a]ピラジニル、ピロリル、フラニル、チエニル、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、トリアゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、テトラゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピラゾリル、ピリダジニル、ピリミジニル、トリアジニル、アゼピニル、ジアゼピニル、イソオキサゾリル、ベンゾフラニル、イソチアゾリル、ベンゾチエニル、インドリル、イソインドリル、イソベンゾフラニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾイソオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾオキサジアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾトリアゾリル、プリニル、キノリニル、イソキノリニル、キナゾリニル又はキノキサリニルを含む。
用語「ヘテロシクロアルキル」は、N、O及びSから選択される1、2又は3個の環ヘテロ原子を含み、残りの環原子が炭素である3から9個の環原子から成る、一価の飽和又は部分不飽和の単環又は二環系を指す。特定の実施態様では、ヘテロシクロアルキルは、N、O、及びSから選択される1、2又は3個の環ヘテロ原子を含み、残りの環原子が炭素である4から7個の環原子から成る、一価飽和単環式環系である。単環式飽和ヘテロシクロアルキルの例は、アジリジニル、オキシラニル、アゼチジニル、オキセタニル、ピロリジニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロ−チエニル、ピラゾリジニル、イミダゾリジニル、オキサゾリジニル、イソオキサゾリジニル、チアゾリジニル、ピペリジニル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル、ピペラジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、1,1−ジオキソ−チオモルホリン−4−イル、アゼパニル、ジアゼパニル、ホモピペラジニル又はオキサゼパニルである。二環式飽和ヘテロシクロアルキルの例は、8−アザ−ビシクロ[3.2.1]オクチル、キヌクリジニル、8−オキサ−3−アザ−ビシクロ[3.2.1]オクチル、9−アザ−ビシクロ[3.3.1]ノニル、3−オキサ−9−アザ−ビシクロ[3.3.1]ノニル又は3−チア−9−アザ−ビシクロ[3.3.1]ノニルである。部分不飽和ヘテロシクロアルキルの例は、ジヒドロフリル、イミダゾリニル、ジヒドロ−オキサゾリル、テトラヒドロ−ピリジニル又はジヒドロピラニルである。
用語「ヒドロキシアルキル」は、アルキル基の少なくとも一つの水素原子がヒドロキシ基で置換されているアルキル基を指す。ヒドロキシアルキルの例は、ヒドロキシメチル、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシプロピル、3−ヒドロキシプロピル、1−(ヒドロキシメチル)−2−メチルプロピル、2−ヒドロキシブチル、3−ヒドロキシブチル、4−ヒドロキシブチル、2,3−ジヒドロキシプロピル、2−ヒドロキシ−1−ヒドロキシメチルエチル、2,3−ジヒドロキシブチル、3,4−ジヒドロキシブチル又は2−(ヒドロキシメチル)−3−ヒドロキシプロピルを含む。
「任意選択の(optional)」又は「任意選択的に(optionally)」という用語は、続いて記載される事象又は状況が生じ得るが生じる必要がないこと、また、その記載が、事象又は状況が生じる場合と生じない場合の両方を含むことを意味する。
用語「置換されている(substituted)」とは、特定の基が、一又は複数の置換基を有することを言う。任意の基が複数の置換基を有することができ、且つ種々の可能な置換基が提供される場合、置換基は独立して選択され、同じである必要はない。用語「無置換の(unsubstituted)」は、特定の基が置換基を有さないことを意味する。用語「置換されていてもよい(optionally substituted)」は、特定の基が、無置換であるか、又は可能な置換基の群から独立して選択される一又は複数の置換基で置換されていることを意味する。置換基の数を示す場合、用語「一又は複数の」は、一つの置換基から可能な限りの数の置換まで、すなわち、置換基による水素1個の置換からすべての水素の置換までを意味する。
薬学的組成物及び投与
別の実施態様は、本発明の化合物及び治療上不活性な担体、希釈剤若しくは賦形剤を含有する薬学的組成物又は医薬、並びにそのような組成物及び医薬を調製するための、本発明の化合物の使用方法を提供する。一実施例では、式Iの化合物は、周囲温度で、適切なpH及び所望の純度で、生理学的に許容される担体、すなわち、用いる用量及び濃度でレシピエントに対して非毒性の担体と混合することによりガレヌス(galenical)投与形態に製剤化されうる。製剤のpHは主に、特定の用途及び化合物の濃度に依存するが、好ましくは約3から約8までの範囲である。一実施例では、式Iの化合物は、酢酸緩衝液中pH5で製剤化される。別の実施態様において、式Iの化合物は無菌である。該化合物は、例えば、固体又は非晶質組成物として、凍結乾燥製剤として、又は水溶液として保存されてもよい。
組成物は、医療実施基準(good medical practice)にかなう方式で製剤化され、用量化され、投与される。この観点において考慮すべき要因は、治療される特定の疾患、治療される特定の哺乳動物、個々の患者の臨床状態、疾患の原因、薬剤送達部位、投与方法、投与日程及び医療従事者が知る他の要因を包含する。投与される化合物の「有効量」は、このような考慮事項によって決まり、FoxM1遺伝子スプライシングの修飾をするために必要な最小量である。例えば、このような量は、正常な細胞又は哺乳動物全体に毒性である量より少ないであろう。
本発明の化合物は、経口、局所(口腔及び舌下を含む)、直腸内、膣内、経皮、非経口、皮下、腹腔内、肺内、皮内、髄腔内及び硬膜外及び鼻腔内、並びに、必要に応じて局所治療、病巣内投与を含む任意の適切な方法により投与されうる。非経口注入は、筋肉内、静脈内、動脈内、腹腔内又は皮下投与を含む。
本発明の化合物は、例えば、錠剤、粉末、カプセル、溶液、分散液、懸濁液、シロップ、スプレー、坐薬、ジェル、乳液、パッチ等の任意の簡便な投与形態で投与され得る。このような組成物は、薬学的調製物における一般的な成分、例えば、希釈剤、担体、pH調整剤、甘味料、増量剤及び追加の活性剤を含有しうる。
典型的な製剤は、本発明の化合物と担体又は賦形剤とを混合することにより調製される。適切な担体及び賦形剤は当業者に周知であり、例えば、 Ansel, Howard C., et al., Ansel’s Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems. Philadelphia: Lippincott, Williams & Wilkins, 2004; Gennaro, Alfonso R., et al. Remington: The Science and Practice of Pharmacy. Philadelphia: Lippincott, Williams & Wilkins, 2000; 及びRowe, Raymond C. Handbook of Pharmaceutical Excipients. Chicago, Pharmaceutical Press, 2005に詳細な記載がある。製剤はまた、薬剤(すなわち、本発明の化合物又はその薬学的組成物)を見栄え良く提供するため又は薬学的製品(すなわち、医薬)の製造を補助するための一又は複数の緩衝液、安定化剤、界面活性剤、湿潤剤、平滑剤、乳化剤、懸濁化剤、保存料、酸化防止剤、不透明化剤、流動促進剤、加工助剤、着色料、甘味料、香料、香味料、希釈剤及びその他既知の添加剤も含みうる。
適切な経口投与形態の一例は、約90mgから30mgの無水ラクトース、約5から40mgのクロスカルメロースナトリウム、約5から30mgのポリビニルピロリドン(PVP)K30及び約1から10mgのステアリン酸マグネシウムを配合した本発明の化合物を約25mg、50mg、100mg、250mg又は500mg含有する錠剤である。粉末成分は最初に混ぜ合わせ、次にPVPの溶液と混合する。得られた組成物は、乾燥させ、顆粒化し、ステアリン酸マグネシウムと混合し、一般的な装置を使用して錠剤の形態に圧縮することができる。エアロゾル製剤の一例は、例えばリン酸緩衝液等の適切な緩衝液中に例えば5から400mgの本発明の化合物を溶解させ、必要に応じて等張化剤(tonicifier)、例えば塩化ナトリウム等の塩を添加することによって調製されうる。この溶液を、不純物及び混入物を除去するために、例えば0.2ミクロンのフィルターを用いて濾過してもよい。
したがって、ある実施態様は、式Iの化合物又はその立体異性体若しくは薬学的に許容される塩を含む薬学的組成物を含む。更なる実施態様は、薬学的に許容される担体又は賦形剤と共に式Iの化合物又はその立体異性体若しくは薬学的に許容される塩を含む薬学的組成物を含む。
別の実施態様は、過剰増殖性疾患の治療における使用のための式Iの化合物を含む薬学的組成物を含む。別の実施態様は、がんの治療における使用のための式Iの化合物を含む薬学的組成物を含む。
特定の実施態様では、本発明の化合物によって治療されるがんは、白血病、急性骨髄性白血病、結腸がん、胃がん、黄斑変性、急性単球白血病、乳がん、肝細胞癌、錐体杆体変性、胞巣状軟部肉腫、骨髄腫、皮膚黒色腫、前立腺炎、膵炎、膵臓がん、網膜炎、腺癌、咽頭扁桃炎、腺様嚢胞癌、白内障、網膜変性、消化管間質腫瘍、ウェグナー肉芽腫症、肉腫、筋障害、前立腺腺癌、ホジキンリンパ腫、卵巣がん、非ホジキンリンパ腫、多発性骨髄腫、慢性骨髄性白血病、急性リンパ芽球性白血病、腎細胞癌、移行上皮癌、結腸直腸がん、慢性リンパ球性白血病、未分化大細胞型リンパ腫、腎臓がん、乳がん、子宮頸がんである。
特定の態様において、本発明に従って予防及び/又は治療されるがんは、基底細胞癌、杯細胞異形成又は悪性神経膠腫、肝臓、乳房、肺、前立腺、子宮頸部、子宮、結腸、膵臓、腎臓、胃、膀胱、卵巣又は脳のがんである。
特定の態様において、本発明に従って予防及び/又は治療されるがんは、限定されないが、頭頚部、眼、口、喉、食道、食道、胸部、骨、肺、腎臓、結腸、直腸又は他の胃腸管の器官、胃、脾臓、骨格筋、皮下組織、前立腺、乳房、卵巣、睾丸又は他の生殖器、皮膚、甲状腺、血液、リンパ節、腎臓、肝臓、膵臓及び脳又は中枢神経系のがんを含む。
本発明に従って予防及び/又は治療されうるがんの具体例は、限定されないが、次のものを含む:腎がん、腎臓がん、多形神経膠芽腫、転移性乳がん、乳癌;乳房肉腫;神経線維腫;神経線維腫症;小児腫瘍;神経芽細胞腫;悪性黒色腫;上皮の癌;白血病(例えば、限定されないが、急性白血病、急性リンパ球性白血病、急性骨髄球性白血病(例えば、骨髄芽球性、前骨髄球性、骨髄単球性、単球性、赤白血病及び骨髄異形成症候群)、慢性白血病(例えば、限定されないが、慢性骨髄球性(顆粒球性)白血病、慢性リンパ球性白血病、ヘアリー細胞白血病));真性多血症;リンパ腫(例えば、限定されないが、ホジキン病、非ホジキン病);多発性骨髄腫(例えば、限定されないが、くすぶり型多発性骨髄腫、非分泌性骨髄腫、骨硬化症骨髄腫、形質細胞白血病、孤立性形質細胞腫及び髄外性形質細胞腫);ワルデンシュトレーム型マクログロブリン血症;意義不明の単クローン性免疫グロブリン血症;良性単クローングロブリン血症;H鎖病;骨がん及び結合組織肉腫(例えば、限定されないが、骨肉腫、骨髄腫骨疾患、多発性骨髄腫、コレステリン腫誘導性骨肉腫、骨のページェット病、骨肉腫、軟骨肉腫、ユーイング肉腫、悪性巨細胞腫、骨線維肉腫、脊索腫、骨膜肉腫、軟組織肉腫、血管肉腫(血管内皮腫)、線維肉腫、カポシ肉腫、平滑筋肉腫、脂肪肉腫、リンパ管肉腫、神経鞘種、横紋筋肉腫及び滑膜肉腫);脳腫瘍(例えば、限定されないが、神経膠腫、星状細胞腫、脳幹神経膠腫、上衣腫、乏突起神経膠腫、非グリア腫瘍、聴神経腫、頭蓋咽頭腫、髄芽腫、髄膜腫、松果体細胞腫、松果体芽細胞腫及び原発性脳リンパ腫);乳がん(例えば、限定されないが、腺癌、小葉(小細胞)癌、乳管内癌、髄様乳がん、粘液性乳がん、管状乳がん、乳頭状乳がん、ページェット病(若年性ページェット病を含む)及び炎症性乳がん);副腎がん(例えば、限定されないが、クロム親和性細胞腫及び副腎皮質癌);甲状腺がん(例えば、限定されないが、乳頭状又は濾胞性甲状腺がん、甲状腺髄様がん及び甲状腺未分化がん);膵臓がん(例えば、限定されないが、インスリノーマ、ガストリノーマ、グルカゴノーマ、ビポーマ、ソマトスタチン分泌腫瘍及びカルチノイド又は膵島細胞腫瘍);下垂体がん(例えば、限定されないが、クッシング病、プロラクチン分泌腫瘍、先端巨大症及び尿崩症);眼のがん(例えば、限定ないが、眼内黒色腫(例えば、虹彩黒色腫、脈絡膜悪性黒色腫及び毛様体黒色腫)及び網膜芽細胞腫);膣がん(例えば、扁平上皮癌、腺癌及び黒色腫);外陰がん(例えば、扁平上皮癌、黒色腫、腺癌、基底細胞癌、肉腫及びページェット病);子宮頸がん(例えば、限定されないが、扁平上皮癌及び腺癌);子宮がん(例えば、限定されないが、子宮内膜癌及び子宮肉腫);卵巣がん(例えば、限定されないが、卵巣上皮癌、境界腫瘍、胚細胞腫瘍及び間質腫瘍);子宮頸癌;食道がん(例えば、限定されないが、扁平上皮がん、腺癌、腺様嚢胞癌、粘表皮癌、腺扁平上皮癌、肉腫、黒色腫、形質細胞腫、いぼ状癌及び燕麦細胞(小細胞)癌);胃がん(例えば、限定されないが、腺癌、菌状(ポリープ状)、潰瘍性、表在拡大型、びまん性拡大型、悪性リンパ腫、脂肪肉腫、線維肉腫及び癌肉腫);結腸がん;KRAS変異型結腸直腸がん;結腸癌;直腸がん;肝臓がん(例えば、限定されないが、肝細胞癌及び肝芽細胞腫)、胆嚢がん(例えば、腺癌);胆管癌(例えば、限定されないが、乳頭状、結節状及びびまん性);肺がん(例えば、KRAS変異型非小細胞肺がん、非小細胞肺がん、扁平上皮癌(類表皮癌)、腺癌、大細胞癌及び小細胞肺がん);肺癌;精巣がん(例えば、限定されないが、生殖細胞腫瘍、精上皮腫、未分化、古典的(定型)、精母細胞、非精上皮腫、胎生期癌、奇形癌、絨毛癌(卵黄嚢腫瘍))、前立腺がん(例えば、限定されないが、アンドロゲン非依存性前立腺がん、アンドロゲン依存性前立腺がん、腺癌、平滑筋肉腫及び横紋筋肉腫);陰茎(penal)がん;口腔がん(例えば、限定されないが、扁平上皮癌);基底がん;唾液腺がん(例えば、限定されないが、腺癌、粘表皮癌及び腺様嚢胞癌);咽頭がん(例えば、限定されないが、扁平上皮がん及びいぼ状がん);皮膚がん(例えば、限定されないが、基底細胞癌、扁平上皮癌及び黒色腫、表在拡大型黒色腫、結節性黒色腫、悪性黒子型黒色腫、末端黒子型黒色腫);腎臓がん(例えば、限定されないが、腎細胞がん、腺癌、グラヴィッツ腫瘍、線維肉腫、移行上皮がん(腎盂及び/又は子宮));腎癌;ウィルムス腫瘍;膀胱がん(例えば、限定されないが、移行上皮癌;扁平上皮がん、腺癌、癌肉腫)。更に、がんは、粘液肉腫、骨原性肉腫、内皮肉腫、リンパ管内皮細胞肉腫、中皮腫、滑膜腫、血管芽細胞腫、上皮癌、嚢胞腺癌、気管支原性癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳頭癌及び乳頭腺癌を含む。
特定の実施態様では、本発明に従って予防及び/又は治療されうるがんは、次のものを含む:小児固形腫瘍、ユーイング肉腫、ウィルムス腫瘍、神経芽細胞腫、神経線維腫、上皮の癌、悪性黒色腫、子宮頸癌、結腸癌、肺癌、腎性癌、乳癌、乳房肉腫、転移性乳がん、HIV関連カポシ肉腫、前立腺がん、アンドロゲン非依存性前立腺がん、アンドロゲン依存性前立腺がん、神経線維腫症、肺がん、非小細胞肺がん、KRAS変異型非小細胞肺がん、悪性黒色腫、黒色腫、結腸がん、KRAS変異型結腸直腸がん、多形神経膠芽腫、腎がん、腎臓がん、膀胱がん、卵巣がん、肝細胞癌、甲状腺癌、横紋筋肉腫、急性骨髄性白血病及び多発性骨髄腫。
特定の実施態様において、本発明に従って予防及び/又は治療されるがん及び疾患で関連するものは、乳癌、肺癌、胃癌、食道癌、結腸直腸癌、肝癌、卵巣癌、莢膜細胞腫、男性胚細胞腫、子宮頸癌、子宮内膜癌、子宮内膜過形成、子宮内膜症、線維肉腫、絨毛癌、頭頚部がん、鼻咽頭癌、咽頭癌、肝芽細胞腫、カポシ肉腫、黒色腫、皮膚癌、血管腫、海綿状血管腫、血管芽細胞腫、膵臓癌、網膜芽細胞腫、星状細胞腫、膠芽細胞腫、シュワン腫、乏突起神経膠腫、髄芽腫、神経芽細胞腫、横紋筋肉腫、骨原性肉腫、平滑筋肉腫、尿路癌、甲状腺癌、ウィルムス腫瘍、腎細胞癌、前立腺癌、母斑症(phakomatoses)に関連する異常な血管増殖、浮腫(例えば、脳腫瘍に関連するもの)又はメイグス症候群である。特定の実施態様では、がんは、星状細胞腫、乏突起神経膠腫、乏突起神経膠腫要素と星状細胞腫要素との混合型、上衣腫、髄膜腫、下垂体腺腫、原始神経外胚葉性腫瘍、髄芽腫、原発性中枢神経系(CNS)リンパ腫又はCNS胚細胞腫瘍である。
特定の実施態様では、本発明に従って治療されるがんは、聴神経腫、未分化星状細胞腫、及び多形神経膠芽腫又は髄膜腫である。
他の特定の実施態様では、本発明に従って治療されるがんは、脳幹神経膠腫、頭蓋咽頭腫、上衣腫、若年性毛様細胞性星状細胞腫、髄芽腫、視神経膠腫、原始神経外胚葉性腫瘍又は横紋筋肉腫様腫瘍である。
化合物3の調製
工程A:アセトン(200mL)中1H−ピラゾール−3,5−ジカルボン酸ジエチル(10.0g、47mmol)及びクロロアセトン(3.76mL、47mmol)の溶液に、炭酸カリウム(7.2g、52mmol)を添加した。30℃で6時間加熱後、混合物を濃縮し、揮発性物質を除去した。残留物をEtOAcに取り、水で洗浄した。有機物をMgSO4上で乾燥させ、濃縮して1−(2−オキソプロピル)−1H−ピラゾール−3,5−ジカルボン酸ジエチルを明褐色の固体として得、それを次の工程でそのまま使用した。MS m/z 269.1 [M+H]+
工程B:酢酸(300mL)中1−(2−オキソプロピル)−1H−ピラゾール−3,5−ジカルボン酸ジエチル(〜47mmol)の溶液に、酢酸アンモニウム(72g、940mmol)を添加した。48時間還流後、混合物を最小体積まで濃縮し、水で希釈した。沈殿物を濾過し、水とMeCNで洗浄し、4−ヒドロキシ−6−メチルピラゾロ[1,5−a]ピラジン−2−カルボン酸エチルを褐色の固体として得た(6.7g、64%)。MS m/z 222.1 [M+H]+
工程C:POCl3(80mL)中4−ヒドロキシ−6−メチルピラゾロ[1,5−a]ピラジン−2−カルボン酸エチル(7.18g、32.5mmol)の混合物を15時間還流した。暗色混合物を濃縮し、MeCNで洗浄し、4−クロロ−6−メチルピラゾロ[1,5−a]ピラジン−2−カルボン酸エチル(5.197g)をオフホワイトの固体として得た。濾液を濃縮し、クロマトグラフィーにかけて更に1.42gの生成物(6.617g、85%)を得た。 MS m/z 240.1 [M+H]+, 242.1 [M+2+H]+
工程D:DMF(100mL)中4−クロロ−6−メチルピラゾロ[1,5−a]ピラジン−2−カルボン酸エチル(5.197g、21.7mmol)、MeB(OH)2(3.90g、65.1mmol)、K2CO3(14.8g、107.5mmol)及びPd(PPh3)2Cl2(456mg、0.65mmol)の混合物を脱気し、N2下で15時間加熱した。混合物をロータリーエバポレーターで濃縮し、DMFの大部分を除去し、水で洗浄した。残留物を、クロマトグラフィー(CH2Cl2中2%−5%MeOH)にかけ、4,6−ジメチルピラゾロ[1,5−a]ピラジン−2−カルボン酸エチルを黄色固体として得た(3.90g、82%)。MS m/z 220.1 [M+H]+; 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6): δ 8.54 (1H, s), 7.49 (1H, s), 4.36 (2H, q, J=7.2 Hz), 2.70 (3H, s), 2.42 (3H, s), 1.34 (3H, t, J = 7.2Hz)
工程E:−78℃の、THF(50mL)中酢酸t−ブチル(1.63mL、12.1mmol)の溶液に、LDA(1.5M、0.97mL、14.5mmol)を添加した。0.5時間後、該溶液を、−30℃の、THF(100mL)中4,6−ジメチルピラゾロ[1,5−a]ピラジン−2−カルボン酸エチル(1.33g、6.07mmol)の溶液にカニューレ挿入した。1時間後、該混合物を、飽和NH4Clでクエンチし、pHを5−6に調整し、EtOAcで抽出した。合わせた有機物を乾燥させ、濃縮した。残留物を、クロマトグラフィー(2%−4%MeOH/CH2Cl2)にかけ、t−ブチル 3−(4,6−ジメチルピラゾロ[1,5−a]ピラジン−2−イル)−3−オキソプロパノアートを黄色油として得た(1.696g、97%)。MS m/z 290.2 [M+H]+; 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6): δ 8.57 (1H, s), 7.50 (1H, s), 4.02 (2H, s), 2.70 (3H, s), 2.43 (3H, s), 1.38 (9H, s)
工程F:EtOH(30mmol)中t−ブチル 3−(4,6−ジメチルピラゾロ[1,5−a]ピラジン−2−イル)−3−オキソプロパノアート(4.86g、16.8mmol)の溶液を蓋をした管の中で120℃で加熱した。1時間後、該溶液を室温まで冷却し、揮発性物質を除去し、エチル 3−(4,6−ジメチルピラゾロ[1,5−a]ピラジン−2−イル)−3−オキソプロパノアートを黄色固体として得た(4.44g、98%)。MS m/z 262.2 [M+H]+
工程G:2−アミノ−5−フルオロ−ピリジン(134mg、1.2mmol)、エチル 3−(4,6−ジメチルピラゾロ[1,5−a]ピラジン−2−イル)−3−オキソプロパノアート(261mg、1.0mmol)及びPPT(12.6mg、0.05mmol)の混合物を130℃で加熱した。8時間後、該混合物を室温まで冷却し、クロマトグラフィーにかけ、2−(4,6−ジメチルピラゾロ[1,5−a]ピラジン−2−イル)−7−フルオロ−4H−ピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オンを黄色固体として得た(220mg、71%)。MS m/z 310.2 [M+H]+; 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6): δ 8.97-8.95 (1H, m), 8.55 (1H, s), 8.16-8.12 (1H, m), 7.87-7.85 (1H, m), 7.56 (1H, s), 7.03 (1H, s), 2.73, (3H, s), 2.43 (3H, s)
工程H:DMA(1.0mL)中2−(4,6−ジメチルピラゾロ[1,5−a]ピラジン−2−イル)−7−フルオロ−4H−ピリド[1,2−a]ピリミジン−4−オン(309mg、1.0mmol)及びピペラジン(1.1mL、10mmol)を120℃で加熱した。15時間後、揮発性物質を除去し、残留物をMeCNで洗浄し、表題化合物を黄色固体として得た(313mg、80%)。M.P.254-256℃; MS m/z 390.4 [M+H]+; 1H NMR (500 MHz, DMSO-d6): δ 8.55 (1H, s), 8.27 (1H, d, J = 2.7 Hz), 8.12 (1H, dd, J = 2.8 Hz, 9.7 Hz), 7.71 (1H, d, J = 9.7 Hz), 7.54 (1H, s), 6.95 (1H, s), 3.25 (4H, m), 2.72 (3H, s), 2.51 (4H, m, obscured by DMSO-d6), 2.43 (3H, s), 2.25 (3H, s)
本明細書で開示される更なる化合物は、適切な出発物質、試薬及び反応条件を代わりに使うことにより、上記の例に従って調製されうる。
国際公開第2013/119916号は、FoxM1スプライシング修飾によるがんの予防又は治療のために使用されうる更なる化合物を開示している。国際公開第2013/119916号は、参照により本明細書に含まれる。
用語「M.P.」は「融点(C)」、用語「MS」は「質量分析ピーク m/z [M+H]+, [M+2+H]+, [M-H]- 又は [M+2-H]-」、用語「D」は、「分解/分解された」を表す。
実施例1:化合物がFoxM1のFoxM1Aへの選択的スプライシングを誘導する
FoxM1のスプライシングの効果を調べるため、用量反応範囲の(in dose response)化合物1−4を用いてヒト線維芽細胞を24時間処理し、Δ9エクソンを含む(FoxM1A)か又は含まない(FoxM1B/C)mRNAの存在をRT−qPCRにより解析した。得られた用量反応曲線は、ヒルの結合方程式にフィットさせた。図1Aは、全化合物がエクソン9を含むFoxM1A mRNAの発現を増加させたことを示し、化合物1、2、3及び4のEC50値はそれぞれ0.246、0.016、1.210及び0.068μMと算出された。それに応じて、エクソン9(Δ9バージョン)を欠くFoxM1B/Cアイソフォーム)のmRNAは低下し、化合物1、2、3及び4のEC50値はそれぞれ0.724、0.014、3.541及び0.104μMであった。FoxM1AのアップレギュレーションとFoxM1B/Cのダウンレギュレーションに関するEC50値の相関分析は、同一線からの明らかなずれがない見事な線形相関(r=0.992)を明らかにした(図1C)。データは、FoxM1AのアップレギュレーションとFoxM1B/Cのダウンレギュレーションとの密接且つ直接的な関数関係を示す。
実施例2:FoxM1Aへの選択的スプライシングが細胞傷害性を誘導する
細胞増殖及び生存に対する変異FoxM1発現の効果を調査するため、xCELLigenceプラットフォームで用量反応範囲の化合物1−4を用いてヒト線維芽細胞を120時間処理し、増殖速度及び細胞死をオンラインでモニターした。図2Aに示す通り、化合物2は、5日間で用量0.1及び0.3μMで増殖に穏やかな効果を及ぼしたのに対し、1μMの用量では強い毒性を誘導した。低下するセルインデックスの定量測定値を、増殖の減速と細胞死の誘導のための読み出しとして定義するために、無処理コントロールに対してセルインデックスを75%に低下させた化合物の濃度である、75%のカットオフ値が予測された(ED75%)。72、96及び120時間でのセルインデックスの定量は、全化合物が、高用量でED75%に達したことを明らかにした(図2B)。データは、FoxM1のFoxM1Aへの選択的スプライシングの誘導が増殖の減速及び細胞死を誘導したことを示す。
実施例3:FoxM1の選択的スプライシングが細胞傷害性に相関する
セルインデックスの低下に関するED75%の、FoxM1B/C低下に関するEC50との相関関係は見事な線形相関を示した(r=0.963)。したがって、〜10倍の活性の変化は、ED75%を達成するためには、FoxM1B/C低下に関するEC50を10倍上回る濃度が必要であることを示した(図3A)。同様に、セルインデックスの低下についてのED75%もFoxM1A誘導に関するEC50と相関があり、見事な線形相関(r=0.951)及び10から15倍の活性の変化を示すが、ED75%に達するためには、FoxM1Aの誘導に関するEC50を10倍から15倍上回る濃度が必要であることを示した(図3B)。データは、FoxM1B/CからFoxM1AへのFoxM1のスプライシングの>90の変化が、細胞増殖及び生存の測定値としてのセルインデックスの有意な低下を誘導するために必要であることを示す。
実施例4:FoxM1Aタンパク質の増加が細胞傷害性と相関する
FoxM1のFoxM1Aへの選択的スプライシングがタンパク質レベル及び細胞死の有意な変化をもたらすのかどうかを評価するために、ヒト初代筋芽細胞を増殖条件下で処理してFoxM1発現を調節し、その結果を評価した。増殖条件下では、FoxM1Aがウェスタンブロットにより検出可能であったが、低濃度であった(図4A)。10μMまでの用量の化合物3での処理は、細胞数の直接マーカーであるアクチンのタンパク質レベルを強力に低下させたが、FoxM1Aのタンパク質レベルは増加させた(図4A)。タンパク質レベルの定量分析は、アクチンがコントロールと比較して6倍低下しており(図4B)、これに対しFoxM1Aレベルは、同じ試料中で5倍近く増加した(図4C)。アクチンに正規化した場合、FoxM1Aタンパク質レベルは、最も高い用量で30倍増加した(図4D)。データは、増殖している筋芽細胞においては、FoxM1Aへの選択的スプライシングがFoxM1Aタンパク質を増加させ、細胞死を誘導すること示す。
実施例5:非増殖条件ではFoxM1Aタンパク質に変化なし
FoxM1のFoxM1Aへの選択的スプライシングが増殖していない細胞中にも存在するかどうかを評価するために、同一のヒト初代筋芽細胞を分化させ、非増殖条件下でもFOXM1の発現が存在し、同様に調節されうるかどうかを調査した。分化条件下では、FoxM1Aは、ウェスタンブロットにより検出不可能であった(図5A)。10μMまでの用量の化合物3での処理は、細胞数のマーカーであるアクチンのタンパク質レベルの低下を全く示さなかった(図5A)。タンパク質レベルの定量分析は、アクチンがコントロールと比較して変化しなかったことを示し(図5B)、一方、アクチンに正規化したFoxM1Aレベルは検出不可能であった。データは、FoxM1A発現が増殖細胞に限られ、FoxM1Aへの選択的スプライシングは増殖していない細胞における細胞死を誘導しないことを示す。
実施例6:FoxM1Aタンパク質の増加が乳がん細胞における細胞傷害性を誘導する
FoxM1のFoxM1Aへの選択的スプライシングによるFoxM1Aタンパク質の増加ががん条件において細胞死を誘導するかどうかを評価するため、ヒト乳がん細胞(BT474)を処理してFoxM1発現を調節し、FoxM1Aタンパク質レベルを処理の1日目及び2日目に評価した。コントロール条件下での1日目及び2日目には、FoxM1Aがウェスタンブロットにより検出可能であったが、低濃度であった(図6A)。10μMの化合物2での処理は、1日目はアクチンタンパク質をわずかに減少させたことを除いてFoxM1Aタンパク質に対し何の効果も及ぼさなかったが、2日目には、同時に起こるFoxM1Aタンパク質レベルの増加とともにアクチンタンパク質を強力に減少させた(図6A)。タンパク質レベルの定量分析は、アクチンが、10μMでの化合物2での処理により1日目に18%、2日目には90%超低減されたことを示した(図6B)一方、FoxM1Aレベルは同じ試料において3倍近く増加した(図6C)。アクチンに正規化した場合、FoxM1Aタンパク質レベルは、10μMの化合物2での処理により28倍増加した(図6D)。データは、乳がん細胞においては、FoxM1Aへの選択的スプライシングがFoxM1Aタンパク質を増加させ、細胞死を誘導すること示す。
方法
リアルタイム定量PCRを用いたFoxM1スプライスバリアントの発現レベルのモニタリング
1cm当たり10000個の線維芽細胞を、様々な用量の化合物(0.01−10μM)で24時間処理した。RNA抽出を、Applied Biosystems(登録商標)のAmbion(登録商標)Cells−to−CTTMキットに記載の指示に従って実施した。RNA試料を、更なる解析まで−20℃で凍結させた。内部標準のGAPDHと一緒に、FoxM1A又はFoxM1B/Cの相対的発現レベルを、ワンステップ多重逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(RT−PCR)を用いて測定した。FoxM1A又はFoxM1B/Cの発現レベルの相対的定量にはTaqMan(登録商標)FAMプローブを使用し、ヒトGAPDHレベルの相対的定量にはTaqMan(登録商標)VICプローブを使用した。増幅法の忠実度を、定量PCRのΔΔCT相対的定量法を用いて決定した。
線維芽細胞の増殖及び毒性に対する効果のリアルタイムモニタリング
1cm当たり10000個の線維芽細胞を、様々な用量の化合物(0.1−10μM)を用いて、xCELLigence E プレート−16フォーマットで5日間処理した。プレートを、37℃、5%COのインキュベーター中に置かれたxCELLigence RTCA−DPインスツルメントに移し、すべてのウェルのバックグラウンドインピーダンス測定値を記録した。線維芽細胞をウェルに播種し、細胞の拡散及び安定化も促進するために約5時間インキュベートした。細胞が付着して広がるときの膜の下面を覆う金の微小電極のインピーダンスの変化を測定し、30分毎に120時間(5日間)にわたり記録した。インピーダンスを、セルインデックス(CI)と呼ばれる相対且つ無次元パラメーターにより表した。セルインデックス値=Zt−Zi/15[Ohm];式中、Zi=実験開始時の初期インピーダンス、及びZt=実験中の個々の時点(A.K. Bosserhoff, L. Ellmann, S. Kuphal.S: Melanoblasts in culture as an in vitro system to determine molecular changes in melanoma. 2011. Experimental Dermatology, 20, 435-440)。最初の6時間で得られた値は、処理に対する応答において細胞の付着能力の違いがある場合にそれが原因で観察される変動を考慮して、勾配計算から破棄された。
ヒト筋芽細胞又は乳がん細胞の培養及びウェスタンブロット分析
ヒト筋芽細胞はECACCから、BT474細胞はATCCから入手し、供給元のプロトコールに従って培養した。実験の目的のために、ヒト筋芽細胞を5日間培養し、様々な用量の化合物(0.1−10μM)で処理した。BT474細胞を最大2日間培養し、10μMの化合物で処理した。ウスタンブロット分析のため、5日間処理した筋芽細胞又は2日間処理したBT474細胞を、100mMジチオスレイトール含有の沸騰しているLaemmli緩衝液(Bio−Rad)に溶解した。SDS PAGEブロットは、ウサギ抗FoxM1抗体(Cell Signaling Technology、1:1000)、ヤギ抗アクチン(Santa Cruz Biotechnology、1:20000)及びAlexa680/800二次抗体(Molecular Probes、1:10000)でプローブした。Odysseyイメージングシステム(Licor Biosciences)で蛍光検出し、FoxM1A強度をアクチンに対して正規化した。データは、GraphPadソフトウェアを用いて分析された。

Claims (17)

  1. 転写的に不活性なFoxM1変異体を誘導する、がんの予防又は治療における使用のためのFoxM1遺伝子のスプライシングを修飾する化合物。
  2. 転写的に不活性なFoxM1変異体がFoxM1Aである、請求項1に記載の化合物。
  3. FoxM1遺伝子がヒトFoxM1遺伝子である、請求項1又は2に記載の化合物。
  4. がんが、肝臓、前立腺、脳、乳房、肺、結腸、膵臓、皮膚、子宮頸部、卵巣、口、血液及び神経系のがんから成る群より選択される、請求項1から3のいずれか一項に記載の化合物。
  5. 式I:
    (I)
    [上式中、Rは、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキルから選択され、この三つの置換基はすべて、C1−7アルキル、C1−7アルコキシ、C1−7ハロアルコキシ、C1−7ハロアルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、シアノ、NOで置換されていてもよく;
    は、ヘテロシクロアルキル、NR’R’’で置換されていてもよいC1−7アルコキシ、又はヒドロキシ、NR’R’’−C1−7アルキル、ヒドロキシ−C1−7アルキル、C3−8シクロプロピル、ヘテロシクロアルキル、C1−7アルコキシ−C1−7アルキル、ヒドロキシ−C1−7アルコキシ−C1−7アルキル、ハロゲン又はアザスピロシクロアルキル、アザビシクロアルキル、NR’R’’で置換されていてもよいC2−7アルキニルで置換されていてもよいヘテロシクロアルキル、又はC1−7アルキルで置換されていてもよいヘテロアリールであり;
    は、ハロゲン、C1−7アルキルであり;
    R`及びR``は、水素、C1−7アルキル、ヒドロキシ−C1−7アルキルから独立して選択される]
    を有する、請求項1から4のいずれか一項に記載の化合物。
  6. がアリール又はヘテロアリールであって、何れの置換基もC1−7アルキル、C1−7ハロアルキル、ハロゲン、C1−7アルコキシ、NR’R’’で置換されていてもよく、
    がヘテロアリール又はヘテロシクロアルキルであって、何れの置換基もC1−7アルキル、ヒドロキシ−C1−7アルキル、ハロ−C1−7アルキルで置換されていてもよく、
    がC1−7アルキルである、
    請求項5に記載の化合物。
  7. が、フェニル、イミダゾ[1,2−a]ピラジニル、ピラゾロ[1,5−a]ピラジニル、イミダゾ[1,2−a]ピリジニル、1,3−ベンゾオキサゾリル、インダゾリルである、
    請求項5又は6に記載の化合物。
  8. が、ピペリジニル、モルホリニル、ピペラジニル、ピリジニル、1,2,3,6−テトラヒドロピリジニル、ピロリジニルである、請求項5から7のいずれか一項に記載の化合物。
  9. がんの予防又は治療用医薬の調製のための、請求項1から8のいずれか一項に記載の化合物の使用。
  10. 請求項1から8のいずれか一項に記載の化合物を含む薬学的製剤。
  11. 請求項1から8のいずれか一項に記載の化合物の有効量を対象に投与することを含む、がんの予防又は治療のための方法。
  12. がんの予防又は治療のための化合物のスクリーニングの方法であって、
    c)FoxM1遺伝子を発現している増殖細胞を試験化合物と接触させること、
    d)工程a)の細胞中のFoxM1の変異体であるFoxM1Aを測定すること
    を含み、コントロールと比較したFoxM1A変異体のレベルの増加が、がんの予防又は治療のための化合物であることを示唆している方法。
  13. がんの予防又は治療のための化合物のスクリーニングの方法であって、
    c)FoxM1遺伝子を発現している増殖細胞を試験化合物と接触させること、
    d)工程a)の細胞中のFoxM1の変異体FoxM1B及び/又は変異体FoxM1Cを測定すること
    を含み、コントロールと比較した変異体FoxM1B及び/又は変異体FoxM1Cのレベルの低下が、がんの予防又は治療のための化合物であることを示唆している方法。
  14. 細胞が線維芽細胞である、請求項12又は13に記載の方法。
  15. FoxM1変異体がRNAレベルで測定される、請求項12から14のいずれか一項に記載の方法。
  16. FoxM1変異体がタンパク質レベルで測定される、請求項12又は15のいずれか一項に記載の方法。
  17. 上に記載の発明。
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