JP2017527542A - 化学療法誘発末梢神経障害(cipn)の予防および/または治療のためのcxcr2アンタゴニストの使用 - Google Patents

化学療法誘発末梢神経障害(cipn)の予防および/または治療のためのcxcr2アンタゴニストの使用 Download PDF

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Abstract

本発明は、化学療法誘発末梢神経障害(CIPN)の予防および/または治療のためのCXCR2アンタゴニストの使用に関する。

Description

発明の背景
技術分野
本発明は、化学療法誘発末梢神経障害(CIPN)の予防および/または治療のCXCR2アンタゴニストの使用に関する。
背景技術
CIPNは、化学療法処置レジメンを受けている患者が被る末梢神経系への損傷と定義される。CIPNは、白金化合物(例えば、オキサリプラチン)、タキサン、ビンカアルカロイド、サリドマイド、およびより新規な薬剤、例えばボルテゾミブを含む多くの化学療法薬の優勢な主要用量制限副作用である[Balayssac, Expert Opin. Drug Saf., 10, 407-417, 2011)]。これは末梢器官神経毒性および神経障害は患者の生活の質に大きな影響を持ち、有効な療法の中断を要することがあるので、多くの多様な癌において処置の大きな制限となる。
オキサリプラチンは、重篤な急性および慢性末梢神経障害を引き起こすことが知られている[Cassidy and Misset, Semin. Oncol., 29, 11-20 (2002); Extra, Semin. Oncol., 25, 13-22 (1998); Pasetto, Crit. Rev. Oncol. Hematol., 59, 159-168 (2006);およびQuasthoff and Hartung, J. Neurol., 249, 9-17 (2002)]。オキサリプラチンは、反復処置後の後期でラット坐骨神経の線維の変性を生じ[Kawashiri, Eur. J. Pain, 15, 344 (2011)]、オキサリプラチンによる慢性処置は、マウスモデルにおける後根神経節(DRG)ニューロンの萎縮および有髄線維の軸策損傷を誘発する[Renn, Mol. Pain, 7, 29 (2011); Cavaletti, Eur. J. Cancer, 37, 2457 (2001)] 。オキサリプラチンモデルでは、齧歯類の感覚終点の早期変性が見られ、それぞれ冷アセトン刺激およびフォンフライ式(von Frey)フィラメントを用い、温度(Neuropharmacology, 79 (2014) 432-443; Pain, 101 (2003) 65-77)および機械的刺激(Neuropharmacology, 79 (2014) 432-443; Brain Research, 784(1998)154-162)に対する感受性の増大がもたらされる。
例えば、オキサリプラチンを含む処置レジメン(例えば、2週間ごとに85mg/m)は、運動関与のない対称性軸策型感覚遠位一次神経障害へと進行する患者の95%に即時「低温」感受性一過性感覚異常および四肢筋痙攣をもたらす[Argyriou, Cancer Treatment Reviews, 43, 368-377 (2008)]。
DRG内のオキサリプラチン取り込みと白金蓄積およびその感覚ニューロンは、オキサリプラチンの神経毒性の主要な決定因子である(Jong, J.Pharmacol. Exp. Ther., 338(2):537-47 (2011)。加えて、炎症カスケードの活性化は、損傷を受けたニューロン環境への免疫細胞の浸潤により、CIPNの誘発および進行に役割を果たす[Wang, Cytokine, 59, 3-9 (2012)]。
炎症誘発性ケモカイン受容体CXCR2は感覚ニューロンで発現され、そのリガンドは、ニューロンの興奮を支配するナトリウム流およびカリウム流の増加の調節に関連付けられている[Wang, Mol. Pain, 24, 38 (2008); Yang, Mol. Pain, 5, 26 (2009)]。末梢ニューロン損傷では、齧歯類におけるCXCR2+炎症誘発性分泌免疫細胞の動員もまた、一部の急性および持続性疼痛状態に関与し、これがCXCR2拮抗作用により遮断されることが知られている[Manjavachi, Eur. J. Pain, 14, 23-31 (2010); Kiguchi, J. Pharmacol. Exp. Ther., 340, 577-587 (2012); Stadtmann & Zarbock, Front. Immunol., 3, 263 (2012)]。CXCR2リガンドは、侵害受容プロセシングに関与するTRPv1チャネル[Dong, Neurosci. Bull., 28, 155-164 (2012)]の機能を調節し、感覚ニューロンにおけるカルシウム流入および疼痛を媒介するペプチドカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)の放出を刺激する(Qin, J. Neurosci. Res., 82, 51-62 (2005)ことが示されている。ヒト末梢神経外植片およびシュワン細胞培養物は、IL−8などのCXCR2炎症誘発性サイトカインを発現[Ozaki, NeuroReport, 19, 31-35 (2008)]および分泌[Rutkowski, J. Neuroimmunol., 101, 47-60 (1999)]し、このサイトカインは、糖尿病性およびアルコール性神経障害ならびに長さ依存的小線維神経障害[AboElAsar, Cytokine, 59, 86-93 (2012)]; (Michalowska-Wender, Folia Neuropathol., 45, 78-81 (2007); Uceyler, Neurology, 74, 1806 (2010)]において有意に上昇している。ニューロンCXCR2受容体系はまた、ニューロンの連絡を支配する再髄鞘形成[Veenstra & Ransohoff, J. Neuroimmunol., 246, 1-9 (2012)]およびシナプスの可塑性(Xiong, J. Neurosci. Res., 71, 600-607 (2003)のプロセスを調節することも知られている。
CXCR2受容体およびそのリガンドはまた結腸直腸癌でもアップレギュレートされ、化学耐性 [Acharyya, Cell, 150, 165-178 (2012)]、腫瘍増殖、血管形成、癌細胞増殖および腫瘍微小環境への好中球動員[Verbeke, Cytokine & Growth Factor Review, 22, 345-358 (2012)]に関連付けられている。
現在のところ、CIPNの予防および/または治療のために承認された治療選択肢は無い。
第1の側面によれば、本発明は、CIPNの予防および/または治療において使用するためのCXCR2アンタゴニストを提供する。
第2の側面によれば、本発明は、必要とするヒトにおけるCIPNの予防および/または治療のための方法であって、CXCR2アンタゴニストを投与することを含んでなる方法を提供する。
第3の側面によれば、本発明は、CIPNの予防および/または治療のための薬剤の製造におけるCXCR2アンタゴニストの使用を提供する。
図1は、ラットにおける慢性絞扼神経損傷(chronic constriction injury)(CCI)後の足逃避閾値(paw withdrawal threshold)(PWT)への影響を示すグラフである。 図2は、マウスにおける慢性絞扼神経損傷後のPWTへの影響を示すグラフである。 図3は、ラットにおける慢性絞扼神経損傷後の坐骨神経のmRNAレベルへの影響を示す一連のグラフである。 図4は、マウスにおける慢性絞扼神経損傷後の坐骨神経のmRNAレベルへの影響を示す一連のグラフである。 図5は、ラットにおける1回(単回)のオキサリプラチン注射後のPWTへの影響を示すグラフである。 図6は、マウスにおける1回のオキサリプラチン注射後のPWTへの影響を示すグラフである。 図7は、ラットにおける1回のオキサリプラチン注射後の左坐骨神経のmRNAレベルへの影響を示す一連のグラフである。 図8は、マウスにおける1回のオキサリプラチン注射後の左坐骨神経におけるmRNAレベルへの影響を示す一連のグラフである。 図9は、化学療法誘発神経障害のラットモデルにおける式(A)の化合物による予防的処置後のPWTへの影響を示すグラフである。 図10は、式(A)の化合物またはそのビヒクルによる処置後のラットにおける坐骨神経の、オキサリプラチンにより低減された神経伝導速度への影響を示すグラフである。 図11は、式(A)の化合物またはそのビヒクルによる処置後のラットの体重への影響を示すグラフである。 図12は、オキサリプラチン処置ラットにおける式(A)の化合物による処置後の坐骨神経のミエリン鞘の厚さへの影響を示す一連の3枚の光学顕微鏡写真である。 図13は、オキサリプラチン処置ラットにおける式(A)の化合物による処置後の坐骨神経のミエリン鞘の厚さへの影響を示す棒グラフである。
発明の具体的説明
これまでに、CXCR2の調節が末梢神経障害、特に、CIPNに対する有効な予防および/または治療選択肢を提供するという開示は無かった。本明細書に記載の機序証明臨床試験プロトコールは、CXCR2の強力かつ選択的アンタゴニストがCIPNに対する有効な治療選択肢となり得るというヒトでのエビデンスを提供すると思われる。この機序証明臨床試験は、オキサリプラチンを含む化学療法処置レジメンのサイクルを着手しようとする結腸直腸癌患者において実施されるべきである。CXCR2アンタゴニストによる処置は、化学療法サイクル中およびその前後に間欠的に投与される。このレジメンは、最も高いオキサリプラチンの全身暴露とともに最も高いCXCR2阻害を保証する。この試験では、化学療法の各サイクルの前、サイクル中およびサイクル後の様々な関連エンドポイントを測定する。プライマリーエンドポイントは、神経生理学的追跡技術を用いた末梢神経興奮性の測定である。結節軸策電位依存性ナトリウムチャネル(nodal axonal voltage-gated sodium channels)の機能不全により引き起こされるとされている[Krishnan, Muscle Nerve, 32, 51-60 (2005)]、オキサリプラチンを含む処置レジメンにより引き起こされる知覚神経興奮性(SE)の急激な増加は、確立されている神経生理学的神経伝導速度マーカーよりも早期に検出可能であり、オキサリプラチン誘発末梢神経障害の発生および重篤度を予測することが示唆されている[Park, Brain, 132, 10, 2712-23 (2009)]。5回目のオキサリプラチン前のSEのベースラインからの15%の上昇は、12回目のオキサリプラチン処置の終了までに中等度〜重度の神経毒性を有する症例の80%の検出を可能とした。
さらに、機序証明臨床試験プロトコールは、オキサリプラチンサイクルの過程で、知覚神経興奮性の変化に関連する患者転帰情報を得ることにより、強力かつ選択的なCXCR2アンタゴニストがCIPNの予防および/または治療に有効であるというエビデンスを提供するように設計されている。
加えて、CXCR2アンタゴニストの前臨床試験は、オキサリプラチンの抗増殖性作用に対してCXCR2阻害の有害な影響は無いことを証明している[Ning, Mol. Cancer Ther., 11, 1353-1364 (2012)]。機序証明試験は、癌関連のエンドポイントに対するオキサリプラチンを含む処置レジメンの有効性も監視する。
よって、第1の側面によれば、本発明は、CIPNの予防および/または治療において使用するためのCXCR2アンタゴニストを提供する。
本明細書で使用する場合、CXCR2アンタゴニストという用語は、CXCR2受容体におけるアゴニスト介在性応答を阻害する化合物を意味する。
本明細書で使用する場合、予防という用語は、神経損傷および/または結果的な神経機能不全(神経生理学的追跡技術により測定される)完全に停止させること、または神経損傷の進行および/または神経機能の変化を緩徐化することを意味する。予防は、a)化学療法薬による健康な神経に対する損傷が起こらない、または損傷が実質的に起こらない状態;b)損傷を受けた神経(例えば、化学療法の初期サイクルにより引き起こされる)が化学療法薬によりさらに損傷を受けない、または損傷を実質的に受けない状況;およびc)神経への損傷(化学療法の初期サイクルの累積的作用により引き起こされる)が化学療法の以前のいずれのサイクルに比べても低減される状況を包含すると認識される。
本明細書で使用する場合、治療(処置)という用語は、神経損傷および/または結果的な神経機能不全(神経生理学的追跡技術により測定される)が修復または逆転されて神経機能の改善に至り、それにより神経障害の症状を軽減するCIPNの逆転または部分的逆転を意味する。
CIPNは、神経障害の中でも独特である。糖尿病性神経障害およびアルコール性神経障害などの他のほとんどの神経障害では、神経因性症状は発作/神経損傷が起こった後のある時点で経験される。化学療法を受けている患者における神経障害の発生の尤度、特に、オキサリプラチン化学療法により受ける神経障害の高い罹患率[Decision Resorces LLC, Kantar Health, Oncology Analyser, Intrinsiq Database; De Gramont, J. Clin. Oncol., 18, 2938-2947 (2000)]は、化学療法薬が投与される前または投与と同時にCXCR2アンタゴニストを投与することは、神経障害発生の急性発症を予防する、および慢性持続性神経因性病態の確立を予防する可能性を持つ。機序証明臨床試験は、この予防的側面を神経興奮性尺度の調節のエビデンスおよびそれらの示唆される、患者転帰への予測翻訳を介して評価する。1つの実施形態では、本発明は、CIPNの予防において使用するためのCXCR2アンタゴニストを提供する。
上述のように、例えば、白金化合物(例えば、オキサリプラチン)、タキサン、ビンカアルカロイド、サリドマイドおよびボルテゾミブなど、多くの化学療法薬がCIPNを引き起こすことが知られている。1つの実施形態では、CIPNは、白金含有化学療法薬を含んでなる化学療法により引き起こされる。1つの実施形態では、CIPNは、オキサリプラチンを含んでなる化学療法により引き起こされる。1つの実施形態では、CIPNは、白金含有化学療法薬により引き起こされる。さらなる実施形態では、CIPNは、オキサリプラチンにより引き起こされる。
本発明とともに使用するためのCXCR2アンタゴニストの適性は、標準的な製薬実務に従い、その効力、選択性、吸収、代謝、薬物動態学、毒性などの評価によって決定することができる。
CXCR2アンタゴニストの効力は、以下の実験の節に記載されるアッセイa)、b)、c)およびd)などの容易に利用可能なアッセイ方法を用いて決定され得る。
アッセイa)は、組換え発現されたヒトCXCR2受容体に対するヒト内因性アゴニストIL−8の、放射性標識された結合を測定する。アッセイb)は、受容体自体の下流でリポーター遺伝子構築物を介して測定される組換え発現されたヒトCXCR2受容体に対する機能活性を測定する。アッセイc)は、受容体自体の下流でリポーター遺伝子構築物を介して測定される組換え発現されたヒトCXCR2受容体に対する機能活性を測定する。アッセイd)は、受容体自体の下流でフローサイトメトリーセルソーティングプロトコールにより測定される全血中の天然発現ヒトCXCR2に対する細胞機能活性を測定する。各アッセイでは、アゴニストにより媒介されるエンドポイントの阻害がアンタゴニスト効力を決定付ける。あるアンタゴニストに関して、効力は使用するアッセイによって異なり得る。しかしながら、熟練の薬理学者であれば、効力を決定する際に異なるアッセイからの結果を容易に比較することができる。
1つの実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、CXCR2受容体結合アッセイで測定した場合にCXCR2受容体に対するpIC50値が7.0以上である。さらなる実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、受容体結合アッセイで測定した場合にCXCR2受容体に対するpIC50値が7.8以上である。
1つの実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、アッセイa)で測定した場合にCXCR2受容体に対するpIC50値が7.0以上である。さらなる実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、アッセイa)で測定した場合にCXCR2受容体に対するpIC50値が7.8以上である。
1つの実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、アッセイb)で測定した場合にCXCR2受容体に対するpA2値が8.0以上である。さらなる実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、アッセイb)で測定した場合にCXCR2受容体に対するpA2値が8.2以上である。
1つの実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、アッセイc)で測定した場合にCXCR2受容体に対するpIC50値が8.0以上である。さらなる実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、アッセイc)で測定した場合にCXCR2受容体に対するpIC50値が8.8以上である。
1つの実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、アッセイd)で測定した場合にCXCR2受容体に対するpIC50値は5.0以上である。さらなる実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、アッセイd)で測定した場合にCXCR2受容体に対するpIC50値が5.4以上である。
CXCR1受容体と比較したCXCR2受容体におけるCXCR2アンタゴニストの選択性は、アッセイa)およびe)を用いて決定され得る。選択性比は、当業者により、関連する特定の受容体の対応するIC50値の比によって容易に決定され得る。1つの実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、CXCR2に対する選択性がCXCR1の29倍以上である。さらなる実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、CXCR2に対する選択性がCXCR1の50倍以上である。1つの実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、CXCR2に対する選択性がCXCR1の100倍以上である。
経口バイオアベイラビリティは、経口投与された薬物の、体循へ到達する特性を意味する。薬物の経口バイオアベイラビリティを決定する因子は、溶解度、膜透過性、代謝安定性およびおそらくは能動輸送体の関与である。一般に、スクリーニングカスケードでは、まず、潜在的負担を特定するためのin vitro試験を使用し、次いで、経口バイオアベイラビリティを決定するためのin vivo評価へ進む。
溶解、すなわち、消化管(GIT)の水性内容物により薬物の可溶化は、GITを模倣する適当なpHで行うin vitro溶解度試験から予測することができる。1つの実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、10μg/mlの最小溶解度を有する。溶解度は、Adv. Drug Deliv. Rev., 23, 3-25 (1997)に記載されているものなどの当技術分野で公知の標準的手順によって決定することができる。
膜透過性は、化合物が生体膜を通過する割合を意味する。親油性は、これを予測する上で重要な特性であり、有機溶媒およびバッファーを用いるin vitro Log D7.4測定により定義される。1つの実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、−2〜+4、より好ましくは、−1〜+3のLog D7.4を有する。Log D7.4は、J. Pharm. Pharmacol. , 42:144 (1990)に記載されているものなどの当技術分野で公知の標準的手順によって決定され得る。
代謝安定性は、吸収および排泄過程でのGITまたは肝臓の化合物代謝能を取り扱う。ミクロソーム、肝細胞などのアッセイ系は、代謝負担の予測指標である。1つの実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、アッセイ系において低〜中等度の肝除去に見合う代謝安定性を示す。アッセイ系およびデータ操作の例は、Curr. Opin. Drug Disc. Devel., 4, 36-44 (2001); Drug Met. Disp., 28,1518-1523 (2000)に記載されている。
上記過程の相互作用のために、薬物がヒトにおいて潜在的に経口利用可能であるというさらなる評価は、前臨床種における。絶対的バイオアベイラビリティは、これらの試験で、その化合物を経口および静脈経路によって投与することにより決定される。動物における経口バイオアベイラビリティの評価の例は、Drug Met. Disp., 29, 82-87 (2001); J. Med Chem., 40, 827-829 (1997); Drug Met. Disp., 27, 221-226 (1999)に見出すことができる。
本発明とともに使用するのに好適なCXCR2アンタゴニストは、欧州特許公報EP1 558 259 B1およびEP2 009 992 B1に開示されている。これらの公報の内容、特に、特許請求の範囲の治療上有効な化合物の一般式およびそこに例示されている化合物は、引用することにより本明細書の開示の一部とされる。
1つの実施形態では、本発明とともに使用するためのCXCR2アンタゴニストは、
式(A)
の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(ピペラジン−1−イルスルホニル)フェニル)−3−(2−クロロ−3−フルオロフェニル)尿素;
式(B)
の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(ピペリジン−3−イルスルホニル)フェニル)−3−(3−フルオロ−2−メチルフェニル)尿素;
式(C)
の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((R)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素;
式(D)
の1−(4−クロロ−3−((1,4−ジメチルピペリジン−4−イル)スルホニル)−2−ヒドロキシフェニル)−3−(2−クロロ−3−フルオロフェニル)尿素;
式(E)
の(R)−1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−((4−メチルテトラヒドロ−2H−ピラン−4−イル)スルホニル)フェニル)−3−(2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)尿素;
式(F)
の(R)−1−(3−(tert−ブチルスルホニル)−4−シアノ−2−ヒドロキシフェニル)−3−(2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素;
式(G)
の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−((トランス−3−(ピロリジン−1−イル)シクロブチル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素;
式(H)
の1−(4−クロロ−3−((トランス−3−(ジメチルアミノ)シクロブチル)スルホニル)−2−ヒドロキシフェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素;
式(I)
の(R)−1−(4−クロロ−3−((1,1−ジフルオロエチル)スルホニル)−2−ヒドロキシフェニル)−3−(2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素;
式(J)
の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((S)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素;
式(K)
の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((S)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)尿素;および
式(L)
の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((R)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)尿素;またはその薬学的に許容可能な塩からなる群から選択される。
式(A)の化合物は、欧州特許EP1 558 259 B1、実施例1に記載の方法に従って製造され得る。
式(B)の化合物は、欧州特許EP2 009 992 B1、実施例1に記載の方法に従って製造され得る。
式(C)、(D)、(E)、(F)、(G)、(H)、(I)、(J)、(K)および(L)の化合物は、下記の方法に従って製造され得る。製造に関してはまた国際特許出願PCT/EP2015/061618も参照。
さらなる実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、式(A)の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(ピペラジン−1−イルスルホニル)フェニル)−3−(2−クロロ−3−フルオロフェニル)尿素またはその薬学的に許容可能な塩である。
さらなる実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、式(B)の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(ピペリジン−3−イルスルホニル)フェニル)−3−(3−フルオロ−2−メチルフェニル)尿素またはその薬学的に許容可能な塩である。
さらなる実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、式(C)の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((R)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素または薬学的に許容可能な塩である。
さらなる実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、式(J)の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((S)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素またはその薬学的に許容可能な塩である。
CXCR2アンタゴニストは、単独で投与することもできるが、一般には、意図される投与経路および標準的な製薬実務に対して選択される好適な製薬賦形剤、希釈剤または担体との混合物として投与される。
CXCR2アンタゴニストは、必ずというわけではないが通常、適当な経路によって患者に投与する前に医薬組成物へと処方される。よって、別の側面では、本発明は、a)CXCR2アンタゴニストと、b)CIPNの予防および/または治療において使用するための1以上の薬学的に許容可能な賦形剤とを含んでなる医薬組成物を提供する。
本発明の医薬組成物は、本発明の化合物が分配されたバルク形態で製造および包装され、次いで、患者に与えてよい(例えば、散剤およびシロップ)。あるいは、本発明の医薬組成物は、投与形として製造および包装されてもよく、この場合、物理的に分離した各投与形は本発明の化合物を含有する。よって、別の側面において、本発明は、本発明の医薬組成物を含んでなる投与形を提供する。約65〜80kgの体重を有する平均的なヒト対象では、分離した各投与形は一般に5mg〜100mgの本発明の化合物を含有する。当業者は、小児および高齢者など、体重がこの範囲外にある対象に必要な用量レベルを容易に決定することができる。
本発明の組成物は一般に、所望の投与経路により患者に投与するために適合した投与形へと処方される。例えば、投与形には、(1)錠剤、カプセル剤、カプレット剤、丸剤、トローチ剤、散剤、シロップ、エリキシル剤、懸濁液、溶液、エマルション、サシェ剤およびカシェ剤などの経口投与に適合したもの;(2)無菌溶液、懸濁液、インプラントおよび再構成用粉末などの非経口投与に適合したもの;(3)経皮パッチなどの経皮投与に適合したもの;(4)坐剤、膣坐剤およびフォームなどの直腸および膣投与に適合したもの;(5)ドライパウダー、エアゾール、懸濁液および溶液(スプレーおよび滴剤)などの吸入および鼻腔内に適合したもの;(6)クリーム、軟膏、ローション、溶液、ペースト、滴剤、スプレー、フォームおよびゲルなどの局所投与に適合したもの;(7)滴剤、軟膏、スプレー、懸濁液およびインサートなどの眼投与に適合したもの;(8)トローチ剤、パッチ、スプレー、滴剤、チューンガムおよび錠剤などの頬側および舌下投与に適合したものが含まれる。1つの実施形態では、投与形は経口投与に適する。1つの実施形態では、組成物は経口投与に適合している。
本明細書で使用する場合、用語「薬学的に許容可能な賦形剤」は、CXCR2アンタゴニストと感知できるほどには反応もしなければ、CXCR2アンタゴニストの治療活性に望ましくない影響をもたらさない物質を意味する。薬学的に許容可能な賦形剤は、選択された特定の投与形によって異なる。加えて、薬学的に許容可能な賦形剤は、組成物において役立ち得る特定の機能に関して選択することができる。例えば、特定の薬学的に許容可能な賦形剤は、均質な投与形の製造を助けるそれらの能力に関して選択することができる。特定の薬学的に許容可能な賦形剤は、安定な投与形の製造を助けるそれらの能力に関して選択することができる。特定の薬学的に許容可能な賦形剤は、ひと度患者に投与されると、ある器官または身体部分から別の器官または身体部分への、本発明の1または複数の化合物の運搬または輸送を助けるそれらの能力に関して選択することができる。特定の薬学的に許容可能な賦形剤は、患者のコンプライアンスを高めるそれらの能力に関して選択することができる。特定の薬学的に許容可能な賦形剤は、その病態を治療するために適当な速度でのCXCR2アンタゴニストの放出を助けるそれらの能力に関して選択することができる。
経口投与に適合した組成物とともに使用するための薬学的に許容可能な賦形剤としては、希釈剤および増量剤(例えば、ラクトース、スクロース、デキストロース、マンニトール、ソルビトール、コーンスターチ、ジャガイモデンプン、アルファー化デンプン、セルロース、微晶質セルロース、硫酸カルシウム、および第二リン酸カルシウム);結合剤(例えば、デンプン、コーンスターチ、ジャガイモデンプン、アルファー化デンプン、ゼラチン、アラビアガム、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸、トラガカントガム、グアーガム、ポビドン、セルロースおよびヒドロキシプロピルメチルセルロース);崩壊剤(例えば、デンプン、クロスポビドン、グリコール酸ナトリウムデンプン、クロスカルメロース、アルギン酸およびカルボキシメチルセルロースナトリウム);滑沢剤(例えば、ステアリン酸、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、およびドデシル硫酸ナトリウム);流動促進剤(例えば、タルクおよびコロイド二酸化ケイ素);造粒剤;コーティング剤;湿潤剤;溶媒;補助溶媒;沈殿防止剤;乳化剤;甘味剤;香味剤;矯味剤;着色剤;固化防止剤;保湿剤;キレート剤;可塑剤;増粘剤;速度変更剤;酸化防止剤;保存剤;安定剤;界面活性剤;および緩衝剤が含まれる。当業者は、特定の薬学的に許容可能な賦形剤が2つ以上の機能を果たす場合があり、どの程度の賦形剤が処方物中に存在するかおよび他のどんな成分が処方物中に存在するかによって、別の機能を果たす場合があることを認識するであろう。1つの実施形態では、錠剤、カプセル剤、カプレット剤および丸剤などの経口投与に適合した投与形は、本発明の化合物の即放出、遅延放出、改変放出、持続放出、パルス放出または制御放出のために処方され得る。
当業者は、CXCR2アンタゴニストとともに使用するための適当な量の薬学的に許容可能な賦形剤を決定することを可能とする当技術分野の知識および技能をもっている。加えて、薬学的に許容可能な賦形剤を記載し、薬学的に許容可能な賦形剤を選択するのに有用であり得る、当業者に利用可能ないくつかの資料がある。例として、Remington's Pharmaceutical Sciences (Mack Publishing Company)、The Handbook of Pharmaceutical Additives (Gower Publishing Limited)、およびThe Handbook of Pharmaceutical Excipients (the American Pharmaceutical Association and the Pharmaceutical Press)が挙げられる。本発明の医薬組成物は、当業者に公知の技術および方法を用いて製造することができる。当技術分野で慣用される方法のいくつかがRemington's Pharmaceutical Sciences (Mack Publishing Company)に記載されている。
以下の処方例は単に例示であり、本発明の範囲を限定するものではない。
本発明によれば、CXCR2アンタゴニストは、化学療法薬の投与により引き起こされるCIPNを予防および/または治療する。よって、CXCR2アンタゴニストは、化学療法薬と併用投与され得る。本発明の1つの実施形態では、CIPNの予防および/または治療のためのCXCR2アンタゴニストは、1種以上の一次化学療法薬と組み合わせ、活性薬剤は、以下のリスト:白金化合物(例えば、オキサリプラチン)、タキサン、ビンカアルカロイド、サリドマイドおよびボルテゾミブから選択される。さらなる実施形態では、一次化学療法薬はオキサリプラチンである。
多くの場合、化学療法薬は、難治性集団の治療を含め、効果的な服薬遵守抗癌治療のための治療選択肢を増やす付加的薬剤(例えば、他の化学療法薬、血管新生阻害剤、制吐剤)と併用投与される。本発明のさらなる実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、a)一次化学療法薬、およびb)ベバシズマブ、イリノテカン、カペシタビン、セツキシマブ、パニツムマブ、レゴラフェニブおよびZiv−アフリバーセプトからなる群から選択される付加的薬剤とともに投与される。
活性薬剤の組合せが投与される場合、それらは同時に、個別に、または逐次に投与され得る。1つの実施形態では、CXCR2アンタゴニストは、化学療法薬が投与される前または同時に投与される。
本発明は以下のさらなる側面に基礎を提供すると認識される。第1の側面に関して以上に明示された実施形態はこれらの側面に拡張される:
必要とするヒトにおいてCIPNを予防および/または治療するための方法であって、CXCR2アンタゴニストを投与することを含んでなる方法;
CIPNの予防および/または治療のための薬剤の製造におけるCXCR2アンタゴニストの使用;
CXCR2アンタゴニストと上記に定義される付加的活性薬剤とを含んでなるCIPNのための予防および/または治療のための医薬の組合せ;
必要とするヒトにおいてCIPNを予防および/または治療するための方法であって、CXCR2アンタゴニストと上記に定義される付加的活性薬剤とを含んでなる医薬の組合せを投与することを含んでなる方法;
CXCR2アンタゴニストと上記に定義される付加的活性薬剤とを含んでなる、患者におけるCIPNの予防および/または治療のための薬剤の製造のための医薬の組合せの使用;
a)CXCR2アンタゴニストを含んでなる第1の医薬組成物;b)上記に定義される付加的活性薬剤を含んでなる第2の組成物;およびc)第1および第2の組成物のための容器を含んでなる、CIPNの予防および/または治療のためのキット;ならびに
a)CXCR2アンタゴニストを含んでなる第1の医薬組成物;b)上記に定義される付加的活性薬剤を含んでなる第2の組成物;およびc)第1および第2の組成物のための容器を含んでなる、CIPNの予防および/または治療のための薬剤の製造におけるキットの使用。
a)CXCR2およびCXCR1に関する受容体結合アッセイ
比活性2000Ci/mmolの[125I]IL−8(ヒト組換え、IM249)をAmersham Corp.、アーリントンハイツ、ILから入手した。他の全ての化学薬品は分析グレードのものであった。高レベルの組換えヒトCXCR1およびCXCR2受容体は、本アッセイを実施するために必要とされる程度まで、本明細書の開示の一部とされるHolmes, et al., Science, 1991, 253, 1278に記載されるようにチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞で個々に発現させた。チャイニーズハムスター卵巣膜を、ホモジナイゼーションバッファーを1mM MgSO、0.5mM EDTA(エチレンジアミン四酢酸)、1mM PMSF(α−トルエン−スルホニルフルオリド)、2.5mg/Lロイペプチンおよび0.1mg/mlアプロチニンを含有する40mM Tris−HCL pH7.5に替えたこと以外は、本アッセイを実施するために必要とされる程度まで、本明細書の開示の一部とされるHaour, et al., J. Biol. Chem., 249 pp 2195-2205 (1974)に従って調製した。膜タンパク質濃度は、Bio−Rad試薬を用い、標品としてウシ血清アルブミンを用いて測定した。総ての結合アッセイは、96ウェルマイクロプレート(オプティプレート96、Packard)形式にて、コムギ麦芽凝集素ビーズを用いるシンチレーション近接アッセイ(SPAアッセイ)を用いて実施した。CHO−CXCR2およびCHO−CXCR1膜を、アッセイ前に、結合バッファー;25mM NaCl、1mM MgSO、0.1mM EDTAを含有する20mM Bis Trisプロパン、pH8中、4℃で30分間、ビーズとともにプレインキュベートした。化合物を100%DMSOで終濃度(最終1nM〜1000nMおよび5%DMSO)まで希釈した。アッセイは、結合バッファー、コムギ麦芽凝集素ビーズ、種々の濃度の化合物、5%DMSO、0.04%CHAP、0.0025%BSAおよび0.225nM[125I]IL−8で前処理した膜を含有する0.1ml反応バッファー中で行った。96ウェルプレートを振盪プラットフォーム上で1時間インキュベートした。インキュベーションの終了時に、これらのプレートを2000RPMで5分間回転させ、Top Countカウンターで計数した。
このアッセイでは、>5のpIC50値を示す化合物が活性と見なされる。
式(A)の化合物は、CXCR2受容体に対しては7.8のpIC50値およびCXCR1受容体に対しては5.5の値を示す。このアッセイで測定した場合に、従って、式(A)の化合物はCXCR2に対してCXCR1の188倍の選択性がある。
式(B)の化合物は、CXCR2受容体に対して7.9のpIC50値、CXCR1受容体に対して6.0の値を示す。従って、このアッセイで測定した場合に、式(B)の化合物は、CXCR2に対してCXCR1の78倍の選択性がある。
b)カルシウム動員アッセイ
CXCR2およびGαl6を安定発現するCHO−K1細胞を、5%COインキュベーターにて37℃で維持しながら、DMEM/F12(HAMの)1:1、w/10%FCS(熱失活)、w/2mM L−グルタミン、w/0.4mg/ml G418中で、80%コンフルエンシーまで増殖させた。アッセイを行う24時間前に細胞を採取し、96ウェルの黒色壁、透明底のプレート(Packard View)に播種し(ウェル当たり40,000細胞)、COインキュベーターに戻した。アッセイ当日、化合物を100%DMSOで所望のアッセイ濃度の300倍に連続希釈した。増殖培地を細胞から吸引し、100μLのロード培地(Earlの塩 w/Lグルタミン、0.1%BSA(Seriologicals Corp.からのBovunlinar CohenフラクションV)、4uMフロ−4−アセトキシメチルエステル蛍光指示色素(フロ−4AM、Molecular Probes)および2.5mMプロベネシドを含むEMEM)に置き換え、COインキュベーターにて37℃で1時間インキュベートした。ロード培地を吸引し、Earlの塩 w/L−グルタミン、0.1%ゼラチンおよび2.5mMプロベネシドを含む100μLのEMEMbに置き換え、さらに10分間インキュベートした。DMSO中300倍の連続希釈化合物(3μL)を、297マイクロリットルのKRH(120mM NaCl、4.6mM KCl、1.03mM KHPO、25mM NaHCO、1.0mM CaCl、1.1mM MgCl、11mMグルコース、20mM HEPES(pH7.4)) w/2.5mMプロベネシドおよび0.1%ゼラチン(この時点では3倍の化合物)の入った96ウェルプレートに移した。細胞から培地を吸引し、細胞をKRH w/2.5mMプロベネシド、w/0.1%ゼラチンで3回洗浄した。0.1%ゼラチンを含むKRH(100μL) w/2.5mMプロベネシドをウェルに加えた後、KRH w/2.5mMプロベネシドおよび0.1%ゼラチン中、50μLの3倍化合物をウェルに加え、COインキュベーターにて37℃で10分間インキュベートした。これらのプレートを、従前に記載されたように[Sarau et al., Mol. Pharmacol., Sep., 56(3), 657-63 (1999)]、分析のためにFLIPR(Fluorometric Imaging Plate Reader、Molecular Devices、サニーヴェール、カリフォルニア州)に置いた。CXCR2に関する、1.0nM lL−8により誘導される最大ヒトIL−8誘導性Ca2+動員のパーセント、すなわちEC80濃度を各濃度の化合物で決定し、lC50を1.0nM IL−8により誘導される最大応答の50%を阻害する化合物の濃度として計算した。
このアッセイで測定した場合、式(A)の化合物は、CXCR2受容体に対して8.4のpA2値を示す。
このアッセイで測定した場合、式(B)の化合物は、CXCR2受容体に対して8.2のpA2値を示す。
c)CXCR2 Tangoアッセイ
このアッセイでは、TEVプロテアーゼ部位およびGal4−VP16転写因子に連結された組換えヒトCXCR2を含む安定細胞株(Invitrogen)において、リガンドにより誘導される受容体CXCR2の活性化を測定する。受容体に対するリガンドの結合は、受容体へのアレスチンタンパク質(プロテアーゼタグを有する)の動員をもたらし、つながれていた転写因子の放出を誘発する。転写因子は核に入り、リポーター遺伝子の転写を活性化する。CXCR2の活性化を阻害する化合物の能力を、リポーター遺伝子の活性を測定することにより間接的に評価する。
低温保存細胞のバイアルを液体窒素から取り出し、水浴中37℃で穏やかに振盪しながら37℃で急速解凍した。細胞内容物を回収し、アッセイ培地に約200,000細胞/mlの密度で再懸濁させた。総ての試験化合物をDMSO中に10mMの濃度で溶解させた後、10点用量応答曲線を作成するために、Echo(Labcyte)濃度応答プログラム(50nl/ウェル)を用い、384ウェルアッセイプレート(Greiner 781090)中に連続希釈した。無細胞対照、非刺激対照および陽性対照を、総てのアッセイのプレートでDMSO濃度が一定であったことを確認するための50nl/ウェルの純粋DMSOとともにロードした。Multi−drop Combi(Thermo)を標準カセットとともに用い、化合物含有アッセイプレートの無細胞対照ウェルには50μlのアッセイ培地を加え;非刺激対照ウェル(ウェル当たり約10,000細胞)にはhCXCL1(CXCR2リガンド)不含の細胞懸濁液50μlを加え;アッセイプレートの残りのウェルには80nM hCXCL1を含む細胞懸濁液50μl(ウェル当たり約10,000細胞)を加えた。これらの細胞を37℃/5%COで一晩インキュベートした。Multi−drop Combi(Thermo)をスモールチューブカセットとともに用い、10μlの6倍基質混合物(LiveBLAzer(商標)−FRET B/G基質(CCF4−AM)カタログ番号K1096、Invitrogen,Inc.から)を各ウェルに加え、プレートを暗所、室温で2時間インキュベートした。次に、プレートを、EnVisionにて、1つの励起チャネル(409nm)と2つの発光チャネル(460nmおよび530nm)を用いて読み取った。
バックグラウンドを差し引いた青色発光値を、バックグラウンドを差し引いた緑色発光値で割ることにより、各ウェルについて青色/緑色発光比(460nm/530nm)を計算した。用量応答曲線はシグモイド用量応答モデルに基づいた。各プレートについて、総ての比のデータを、陽性対照(hCXCL1)の最大発光比と陰性対照(DMSO)の最小発光比に基づいて正規化した。
このアッセイで測定した場合、式(A)の化合物は、CXCR2受容体に対して9.2のpIC50を示した。
このアッセイで測定した場合、式(B)の化合物は、CXCR2受容体に対して8.8のpIC50を示した。
このアッセイで測定した場合、式(C)の化合物は、CXCR2受容体に対して9.0のpIC50を示した。
このアッセイで測定した場合、式(D)の化合物は、CXCR2受容体に対して8.9のpIC50を示した。
このアッセイで測定した場合、式(E)の化合物は、CXCR2受容体に対して8.8のpIC50を示した。
このアッセイで測定した場合、式(F)の化合物は、CXCR2受容体に対して9.7のpIC50を示した。
このアッセイで測定した場合、式(G)の化合物は、CXCR2受容体に対して9.0のpIC50を示した。
このアッセイで測定した場合、式(H)の化合物は、CXCR2受容体に対して9.0のpIC50を示した。
このアッセイで測定した場合、式(I)の化合物は、CXCR2受容体に対して9.4のpIC50を示した。
このアッセイで測定した場合、式(J)の化合物は、CXCR2受容体に対して9.0のpIC50を示した。
d)ヒト全血アッセイ
バージョンi)
ヒト血液は、健常な同意成人から、訓練を受けた医療専門家により、225μlの0.25MEDTAを含有する10mlシリンジで静脈穿刺して7mlの血液を満たすことによって得た(CXCL1刺激中37℃で維持)。
試験化合物を100%DMSOに10mMの濃度となるように溶かし、1.2%DMSOでアッセイ濃度の12倍となるように希釈した(DMSO終濃度0.1%)。
アッセイ: 100μlの全血を、10μlの1.2%DMSO(アッセイ濃度0.1%)または1.2%DMSOに溶かした化合物10μl(アッセイ濃度範囲0.1μM〜10μM)を含有するアッセイチューブまたは96ウェルU底透明プレートに加えた後、37℃で10分間インキュベートし、その後、DPBS中0.1%BSA(陰性対照)10μlまたはDPBS中0.1%BSAに溶かした120nM CXCL1(GROα、Prepro Tech,Inc)10μl(アッセイ濃度は、CXCL1のEC80である10nM)を加え、37℃でさらに10分間、穏やかに振盪しながらインキュベートし、その後、氷上に置き、250μlのCellFixまたは250μlの3.7% v/vパラホルムアルデヒド(BD Biosciences)を加えることによりアッセイを終了させた。1分後、50μlの固定血液を、10μlの抗CD11b−FITC(Beckman Coulter)および5μlの抗ヒトCD16−PE(DakoCytomation)を含有するチューブに加え、穏やかに混合し、全サンプルを500μlの冷DPBSに加えた。LSRフローサイトメーター(Becton−Dickinson)またはFACS Canto IIを用いて分析する前に、細胞を4℃にて10分間、核酸染色剤であるLDS−751(Moleculer Probes)10μlで染色し、サイトメーター閾値の設定を、赤血球を排除するようにする。分析はCell QuestソフトウエアまたはFACsdivaを用いて行った。好中球集団は、一連のゲート設定、すなわち、側方散布図と前方散布図における総ての顆粒球に対する最初のゲート設定、次いで、顆粒球集団(CD16好中球、CD16好酸球)内のCD16+(PE蛍光)細胞に対するゲート設定により決定した。各サンプルの好中球集団の平均FITC蛍光は本発明者らのCXCR2活性化に関するバイオマーカーであるCD11b含量と直接関連するので、これを評価した。
各サンプルの平均蛍光を決定した。陽性対照は、10nM CXCL1(阻害剤無し)で刺激したサンプルの蛍光値と定義される。陰性対照は、ビヒクル処置サンプル(CXCL1無し、阻害剤無し)の蛍光値として定義される。平均陰性対照値を、各サンプルから差し引いた。次に、総てのサンプルを平均陽性対照に対して正規化した。
アッセイのこのバージョンで測定した場合、式(A)の化合物は、CXCR2受容体に対して5.7のpIC50を示した。
アッセイのこのバージョンで測定した場合、式(B)の化合物は、CXCR2受容体に対して6.4のpIC50を示した。
アッセイのこのバージョンで測定した場合、式(D)の化合物は、CXCR2受容体に対して5.4のpIC50を示した。
バージョンii)
同意成人から静脈穿刺により血液を抜き取り、抗凝固ヘパリン(10μL/mL血液)を含有するSterilinチューブに注いだ。総ての試験化合物を4mMとなるようにDMSOに溶かし、10点用量応答曲線を提供するためにプレートにおいて1:3で連続希釈した。次に、化合物を−PBS[リン酸緩衝生理食塩水(塩化カルシウムおよび塩化マグネシウム不含)]で100倍希釈し、その後、1μLを、FXを用いて96U底Costarプレートに分注した。これは、血液を添加した後に、最終DMSO濃度を0.25%に引き下げるために、化合物については10uMの最終アッセイ濃度でスクリーニングされるように行った。
10μLの血液を、マルチチャネルピペットを用いて化合物プレートに移し、穏やかにタップして、37℃で15分間インキュベートした。15分後、刺激剤GROαを0.1%BSA(ウシ血清アルブミン)−PBSで100nMに希釈し、終濃度33nMとなるように5μLをプレート全体に分注した。プレートを穏やかにタップして、37℃でさらに15分間インキュベートした。このプレートを氷上に1分間置いた後、BioLegend(所在:Cambridge Bioscience、Munro House、Trafalgar Way、Bar Hill、Cambridge、UK)およびから購入したCD11b−FITC(40ug/mL)、BD Pharmingen(所在:The Danby Building、Edmund Halley Road、Oxford Science Park、Oxford、UK)から購入したCD16−PE(原液濃度100試験、原液2mL容量を1:5希釈する)からなる10μLの抗体カクテルを加えた。プレートを暗所、氷上に1時間置いた。次に、細胞を、200μL/ウェルの1倍FACS(Flow Activated Cell Sorting)溶解溶液(Becton and Dickinson−BD)を用い、暗所、氷上で20分間固定した。プレートを1600rpmで5分間遠心分離し、200μLの氷冷PBSに再懸濁させた。この工程を2回繰り返し、フローサイトメトリー分析のために最終工程でプレートを、50μLの氷冷−PBSを用いて再懸濁させた。
サンプルを、HyperCytサンプリング装置(IntelliCyt)を流速2μL/秒で用いるBecton and Dickinson(BD)−Acurri C6フローサイトメーターに流した。CD11bのアップレギュレーションは、好中球でモニタリングし、側方散乱とCD16発現の両方の組合せを用いて特定した。
アッセイのこのバージョンで測定した場合、式(J)の化合物は、CXCR2受容体に対して7.4のpIC50を示した。
アッセイのこのバージョンで測定した場合、式(D)の化合物は、CXCR2受容体に対して5.8のpIC50を示した。この値は、このアッセイのバージョンii)で測定した場合に式Dの化合物で得られた5.4のpIC50と同等であり、従って、アッセイd)のバージョンi)とii)からの結果は比較できるものである。
e)GPCRアレスチンアッセイ
本発明の特定の化合物はまた、DiscoveRX Corporation(42501 Albrae Street、フリーモント、CA 94538、米国)により、CXCR2およびCXCR1を含む受容体パネルに対するそれらの活性を決定するためのそれらのGPCRアレスチンアッセイでも試験された。
PathHunter CHO細胞株は、標準的手順に従って冷凍原株から拡大培養した。細胞を白色壁384ウェルマイクロプレートに総容量20μLで播種し、試験前に適当な時間、37℃でインキュベートした。
これらの細胞をアンタゴニストとともにプレインキュベートした後、EC80濃度でアゴニスト刺激を行った。アッセイバッファー中、5倍サンプルを作製するためにサンプル原液の中間希釈を行った。5μLの5倍サンプルを細胞に加え、37℃または室温で30分間インキュベートした。ビヒクル濃度は1%であった。アッセイバッファー中6倍EC80アゴニスト5μLを細胞に加え、37℃または室温で90分または180分間インキュベートした。
アッセイシグナルを12.5または15μL(50% v/v)のPathHunter検出試薬カクテルの1回の添加により生成した後、室温で1時間インキュベートした。マイクロプレートを、シグナル精製後に、化学発光シグナル検出のためのPerkinElmer Envision(商標)装置を用いて読み取った。
化合物活性を、CBISデータ分析スーツ(ChemInnovation、CA)を用いて分析した。阻害パーセンテージを、下式:阻害率%=100%×(1−(試験サンプルの平均RLU−ビヒクル対照の平均RLU)/(EC80対照の平均RLU−ビヒクル対照の平均RLU))を用いて計算した。
このアッセイで測定した場合、式(J)の化合物は、CXCR2受容体に対しては8.3、CXCR1受容体に対しては5.4のpIC50値を示した。このアッセイで測定した場合、式(J)の化合物は、CXCR2に対してCXCR1の730倍の選択性がある。
このアッセイで測定した場合、式(D)の化合物は、CXCR2受容体に対しては7.0、CXCR1受容体に対しては5.6のpIC50値を示した。このアッセイで測定した場合、式(D)の化合物は、CXCR2に対してCXCR1の29倍の選択性がある。
f)結腸直腸癌細胞株増殖アッセイにおけるオキサリプラチンおよび式(A)の化合物の効果
細胞増殖アッセイ: 細胞を96ウェルプレート(Costar)に異なる細胞密度で播種した:HCT116、ウェル当たり500細胞;Caco−2、ウェル当たり1000細胞。培地の総容量はウェル当たり90μlであった。細胞を37℃および5%COインキュベーターで24時間インキュベートした。
オキサリプラチンおよび式(A)の化合物濃度系をDPBSでさらに希釈した。HCT116細胞株実験におけるオキサリプラチンの終濃度は、500μMから3倍希釈で15濃度と1つの対照であった。Caco−2細胞株実験におけるオキサリプラチンの終濃度は、55.5μMから3倍希釈で9濃度と1つの対照であった。式(A)の化合物の終濃度は8.5μMであった。
5μLのオキサリプラチンを5μlのビヒクルまたは式(A)の化合物とともに培地に加え、37℃および5%COインキュベーターでさらに72時間インキュベートした。細胞増殖速度は、製造者の説明書に従い、100μlのCellTiter−Glo(商標)(Promega)を加えることにより測定した。10分のインキュベーション後、細胞溶解液をオプティプレート−384ウェルに移し、BioTek Synergy(商標)4ハイブリッドマイクロプレートリーダーにより、Gen5ソフトウエアを用いて発光を記録した。総てのデータ点は5反復で生成した。3回の独立した実験を行った。
データ分析: pIC50値は、シグモイド濃度応答(変動傾斜)を用い、ソフトウエアGraphPad Prism 5により計算した。総てのデータを、3回の独立した実験から決定された平均±平均の標準誤差として表した。
Caco−2およびHCT116の両細胞株の基本増殖に対する式(A)の化合物単独(8.5μM)の効果を、3回の独立した実験から決定された一元配置ANOVA(GraphPad Prism 5)により分析した。確立されているオキサリプラチンの生物学的効果との関連で式(A)の化合物単独の効果の適切な統計評価を可能とするために、これらの分析にオキサリプラチン濃度応答曲線の全体およびビヒクル対照の両方から生成した総てのデータを含めた。
結果: オキサリプラチンは、Caco−2およびHCT116の両細胞株において、それぞれpIC50値5.923±0.047および6.049±0.016で、細胞増殖に対する濃度依存的阻害を示した。8.5μM濃度の式(A)の化合物の存在下で、これらオキサリプラチンの細胞増殖能の阻害は、それぞれpIC50値5.95±0.07および6.05±0.02で、影響を受けなかった。
Caco−2およびHCT116細胞株では、それぞれ2.7±2.1%および8.9±0.7%で、式(A)の化合物単独による基本増殖の有意な低下は見られなかった。加えて、これらの効果は各オキサリプラチン濃度応答曲線に見られる生物学的に関連のある統計的差異に満たなかった。従って、式(A)の化合物(8.5μM)単独は、これら2つの細胞株の基本細胞増殖に対して効果を持たなかった。
g)慢性絞扼神経損傷齧歯類(chronic constriction injury rodents)における前臨床遺伝子発現
神経因性疼痛の慢性絞扼神経損傷(CCI)モデルは、4か所の結紮(ligature)による坐骨神経の片側的な軽い結紮を含む。この結果、末梢の炎症細胞の動員ならびに脊髄の小膠細胞および星状細胞の活性化によって部分的に引き起こされる痛覚過敏、アロディニアおよび自発痛(異所性発火)が生じる。このモデルは、臨床で見られる神経因性疼痛の症状および病因の一部を模擬すると考えられている(Bennett and Xie, Pain 1988 33(1):87-107 (1988); Field et al., Pain 83(2):303-11 (1999)。齧歯類における感覚終点の初期変化はCCIモデルで見られており、それぞれ冷アセトン刺激およびフォンフライ式フィラメントを用いて温度 (Neuropharmacology, 79 (2014) 432-443; Pain, 101 (2003) 65-77)および機械的刺激(Neuropharmacology, 79 (2014) 432-443; Brain Research, 784(1998)154-162)に対する感受性の増強をもたらした。
雄のSprague Dawleyラット(ハーラン、UK.200〜250グラム)は、標準的なケージングおよび実験室条件下、4群で、12/12明暗周期、食物(5CR4、Purina)および水(テストボックスに設置している間を除く)に自由に接近させて飼育した。到着日から環境エンリッチメントを図り、自体損傷を防ぐ助けとするために月曜(キャッスル)、水曜(ハウス)および金曜(チューブ)に変更を行った。雄のC57BL6マウス(ハーラン、UK.6〜7週齢)は、標準的なケージングおよび実験室条件および環境エンリッチメント下、5群で、12/12明暗周期、食物(5CR4、Purina)および水(テストボックスに設置している間を除く)に自由に接近させて飼育した。
行動パート:
ベースライン試験: ベースライン逃避閾値を決定するために、手術前に総ての動物に機械的アロディニアの行動試験を行った。ラット試験のため、フォンフライ式ヘアを用いた刺激に対する最後の2つ(3つのうち)のベースライン足逃避閾値(PWT)の平均をベースラインとした。マウス試験では、ベースラインデータは別の2日(−1日目と0日目)に収集した。
手術手順: 酸素と混合したイソフルラン麻酔下(3:1、1L/分)、左後脚の中大腿部を剃毛し、メスで皮膚に切開部を設けた。大腿二頭筋層を鋭利なはさみで最初の切開を入れ、次に鈍ばさみで広げることによって裂開させた。総坐骨神経を露出させ、坐骨神経を1mm間隔で、3か所(マウスの場合)または4か所(ラットの場合)、プロレン(マウスの場合)またはクロミックガット(SMI)(ラットの場合)で軽く結紮した。次に、神経を筋肉層下に戻し、術創を吸収性の縫合糸(Vicryl)で閉じた。偽手術動物には、神経を結紮せずに同じ手順を施した。
行動試験は、手術3日後に開始し、3日目と7日目に機械的応答閾値を取得した。CCI術処置後1日目、3日目および7日目に、DRGおよび坐骨神経から組織を採取した。1日目および3日目の組織採取と3日目の行動評価には、外科術を施した動物の別の群を使用した。組織は総て、適当なサイズの、ラベルを貼ったチューブにいれ、液体窒素中に入れることにより急速凍結させた。
静的機械的(触覚)アロディニア:
ラット: 動物を、底を上げた0.5cm格子のメッシュ底のプラットフォームに入れ、プレキシガラス容器を逆さにして動物にかぶせて置いた。試験は、最初15〜20分の順応/馴化期間の後に行った。逃避閾値の測定は、較正済み(力;g)フォンフライ式モノフィラメント(Touch−Test Sensory Evaluator;Scientific Marketing Associates)を、後脚の足底表面にフィラメントを軽く屈曲させるのに十分な力でおよそ8秒間適用して達成した。逃避閾値は、Dixonのアップダウン法[Dixon, Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol., 20, 441-62 (1980); Chaplan et al., J. Neurosci. Methods, Jul, 53(1), 55-63 (1994)]を用い、刺激強度を増減して評価することにより決定した。刺激からの即時の素早い逃避応答(または肢振り)のみを、陽性応答を表すと見なした。
マウス: 静的機械的アロディニアは、較正済み(力;g)フォンフライ式モノフィラメント(Touch−Test Sensory Evaluator;Scientific Marketing Associates)を後脚の足底表面に適用して逃避閾値を測定することにより評価した。動物を、試験前30〜40分間、底を上げた金属メッシュ上の個別パースペックスボックスに入れた。段階的フォンフライ式ヘアシリーズ(0.07、0.16、0.4、0.6および1g)を順に、1秒オン、1秒オフで10回繰り返すプロトコールで適用した。各ヘアは足の腹側表面の中央に、垂直に、それが軽く屈曲するまで適用した。10回のうち5回の応答を誘導するように動物の後ろ足に適用された力がPWTとして記録される。刺激からの即時の素早い逃避応答(または肢振り)のみを、陽性応答を表すと見なした。PWTは、術後、機械的アロディニアの発生をモニタリングするために、連続2日(−1日目と0日目)に評価し、3日目と7日目に再評価した。
統計分析: 行動データは、「処置」を対象間効果および「日」を対象内効果とし、通例の2元配置ANOVAを用いてGraphpad Prismにより分析した。ボンフェローニ法を用いて事後分析を行った。<0.05のp値を統計的に有意であると見なした。
mRNA発現: 触覚行動エンドポイントに従い、NPY(ニューロペプチドY)、CXCR2、およびその同族リガンドCXCL1の発現レベルに対するCCIの効果を評価するためにQuant Studio Open Arrayを用いた。
ラットおよびマウスの坐骨神経を切り出し、液体窒素中で急速凍結させた。これらの組織は、CXCR2およびCXCL1のRNA分析のために処理するまで−80℃で凍結保存するか、またはドライアイス上で保存した。ActB、GAPDH、HPRT1およびMAPK6を内部アッセイ対照および標品として用い、NPYをCCIの対照として用いた。
以下の遺伝子を、TaqMan(商標)Q−PCRを用いて測定した。アッセイを用いて、前増幅プールを作製した。
全RNA単離: 各組織サンプルについて、製造者の説明書に従い、Roche MagnaLyser上のGreen Beadチューブ(Roche)内のMagNA Pure LC溶解バッファー(Roche)中で組織をホモジナイズすることにより1つのRNAサンプルを調製し、製造者の手引き書の説明に従ってRoche MagnaPure RNA単離システム(Roche)を用い、全RNA単離を行った。サンプルを50μLアリコート中に溶出させ、必要とされるまで−80℃で保存した。
RNA定量および完全性の評価: 各全RNAサンプルを、製造者の手引き書に従い、LifeTechnologies Qubitにて定量した。全RNAサンプルの代表的サンプルの完全性を、製造者の手引き書に従い、Agilent 2100 Bioanalyserにて、Agilent Picoキット(Agilent Technologies)を用いて評価した。RNAは、RIN(RNA integrity number)が6以上であった場合に許容可能な品質と見なした。
第1鎖cDNA合成: 第1鎖cDNAは、Superscript Viloキット(Life Technologies)を用い、各全RNA50ngから合成した。各RNAをRNアーゼ不含水で11μLとし、各RNAサンプルに14μLのマスターミックスを加えた。
マスターミックスは下記表に基づいて構成した:
これらのサンプルをDNAサーモサイクラー中で、25℃で10分間、42℃で60分間、次いで、85℃で5分間インキュベートした。合成後、cDNAを使用のための準備まで−20℃で保存した。
前増幅: Taqmanアッセイ(Life Technologies)の前増幅プールを、10μLの各20倍アッセイ(合計16アッセイ:4つの目的遺伝子(ラット)、4つのハウスキーパー(ラット)、4つの目的遺伝子(マウス)および4つのハウスキーパー(マウス))を一緒に混合し、0.2倍希釈する(840μL TEバッファー(Life Technologies)を加えることによる)ことで作製した。
各25μLのcDNAを下記のものとのインキュベーションにより増幅した:
下記のサイクル条件を使用した:
前増幅産物を使用のための準備まで−20℃で保存し、その後、TaqMan Open Arrayに流す前に0.1倍TE(pH8.0)で1:10希釈した。
TaqMan(商標)リアルタイム定量的PCR: QuantStudioオープンアレイをLifeTechnologiesガイドラインに従って設定および実施した。2倍TaqMan(商標)OpenArray(商標)リアルタイムPCRマスターミックス(Life Technologies;カタログ:4462164)を混合し、下記の成分を合わせた:
1.2μLの各前増幅cDNAを3.8μLのOpen Arrayマスターミックスと混合し、Accufill(商標)システムによりOpen Arrayに分注するためのAccufill384ウェルプレートに入れた。Open Array Sample Trackerソフトウエアを用いてサンプルの追跡を行った。Open ArrayはQuantStudio上で実施し、QuantStudioで分析および品質管理を行い、得られたファイルをデータ分析のためにArrayStudioにエクスポートした。
QuantStudio Open Arrayによるマウスおよびラットの坐骨神経におけるCXCR2、CXCL1およびNPY発現の評価: ArrayStudioにおける分析: QuantStudio.txtファイルにOpenArrayバーコードで注釈を付け、Target Name値が空欄の列を総て削除し、ArrayStudioのための形式となるまでソートした。個々のOpen Array.txtファイルをArray Studioにアップロードした。「逆転写無し」、「鋳型対照無し」および「水ブランク」データも調べたが、最終的な分析からは除いた。主成分分析(PCA)を4つのハウスキーピング遺伝子について行った。外れ値データは最初のPCA実行から除いた。ハウスキーピング遺伝子の共分散の効果に関して補正を行った後、このモデルを用いて各遺伝子および処置の平均log2(存在量)を評価した。分析の全直線モデルおよび分析因子を選択し、実行した。これにより、正規化データのサマリー表、除いた外れ値のサマリー表、各遺伝子の係数およびその遺伝子が正規化により改善されたかどうかを示すP値が作成された。生物学的複製サンプルが一緒にクラスター化されていたかどうかを確認するために、これらのデータを3元主成分分析により分析した。各時点での異なる処置間での異なる値の倍率を出すために、これらのデータを各モデルおよび種内で1元ANOVAにより分析した。平均差異がゼロを含まないベイズ事後確率を計算した。0.95を越える確率を、平均差異がゼロとは有意に異なったことを示すと見なした。CCIモデルでは、組織など同側および反対側のサンプルを比較した。
結果: 組織発現で見た場合、CCIを含むラットおよびマウス試験間の群でベースライン足逃避閾値(PWT)に差は無かった。
CCIは、ラット(図1)およびマウス(図2)の両方で、PWTの有意な低下により反映される、顕著な機械的アロディニア表現型を誘発した。ラットでは、CCI群のPWTは、術後3日目と7日目に、ベースライン値およびこれらの時点での偽手術群と比較した場合に有意に低下していた(図1)。(値は平均±SEMである。**P<0.01は、同時点での偽手術群と比較した場合の有意性を示す、2元ANOVA。ベースライン:n=20/群;3日目:n=15/群;7日目:n=10/群)。同様に、マウスも、慢性絞扼神経損傷後に機械的アロディニアを生じた。CCI群のPWTは、術後3日目と7日目に有意に低下していた(図2)。(値は平均±SEMである。***P<0.001は、同時点での偽手術群と比較した場合の有意性を示す、2元ANOVA。−1日目:偽手術群はn=20、CCI群はn=21;0日目:偽手術群はn=20、CCI群はn=10;3日目:偽手術群はn=15、CCI群はn=16;7日目:偽手術群はn=10、CCI群はn=11)。
図3(ラット)および図4(マウス)から、ラットおよびマウスの両方で、偽手術処置動物と比較した場合の変化倍率の統計的に有意な増加を証拠とするように、CCI誘発後1日目に坐骨神経のCCI部位(同側;ipsi)において、CXCR2およびCXCL1の発現プロファイルが有意に上昇していたことが見て取られる。感覚神経ペプチドであるニューロペプチド−Y(NPY)の発現プロファイルは、ラットで、偽手術処置動物と比較した場合に、CCI誘発後3日目に坐骨神経のCCI部位(同側;ipsi)において唯一有意に上昇していた。図3から、偽手術処置動物または反対側組織と比較して、CXCR2およびそのリガンドCXCL1 mRNAは、CCI術後の初期段階の同側坐骨神経で有意に増加しており、7日目までに弱まったことが見て取れる。ニューロペプチド−Y(NPY)mRNAは、7日目に偽手術動物および反対側組織と比較して統計的に異なっていた。値は平均値として示される。#は、ベイズの事後確率>0.95により評価される、各時点n=5/群での、同時点でのCCIおよび偽手術ラット間の有意な差を示し、は同時点の反対側と同側坐骨神経の間の有意な差を示す。ipsi=同側;contra=反対側。図4(マウス)から、偽手術動物または反対側組織と比較して、CXCR2、およびそのリガンドCXCL1 mRNAは、CCI術後の初期段階の同側坐骨神経で有意に増加しており、7日目までに弱まったことが見て取れる。ニューロペプチド−Y(NPY)mRNAは、測定が行われたいずれの時点でも偽手術動物または反対側組織と比較して統計的に異なっていなかった。値は平均値として示される。#は、ベイズの事後確率>0.95により評価される、各時点n=5での、同時点でのCCIおよび偽手術マウス間の有意な差を示し、は同時点の反対側と同側坐骨神経の間の有意な差を示す。ipsi=同側;contra=反対側。
要約: 両齧歯類種におけるCCI手順は、ロバストな機械的アロディニアの発生を引き起こした。両種において、CXCR2およびCXCL1 mRNA発現の増強は、機械的アロディニアの時間的評価の早期に明白であった。また、ラットにおいて感覚ニューロペプチドY発現の変化も見られた。ラットにおけるこのプロファイルは、CCIモデルにおけるCXCR2系および感覚ニューロペプチドの既知の感受性と一致すると思われ、この方法論をオキサリプラチンモデルにおけるこれらのタンパク質の検出に使用することを可能とする。
h)オキサリプラチン誘発急性感覚傷害齧歯類における前臨床遺伝子発現
成体雄Sprague−Dawleyラット(230〜300g)を、パースペックスケージにて3〜5個体の群で、一定の温度および湿度(温度:21±1℃、明:暗周期12:12時間)の制御された環境下、食物および水を自由に摂らせて飼育した。成体雄C57 BL6マウス(21〜30g)を、パースペックスケージにて3〜5個体の群で、一定の温度および湿度(温度:21±1℃、明:暗周期12:12時間)の制御された環境下、食物および水を自由に摂らせて飼育した。これらの動物は、試験開始前に少なくとも1週間、移動から回復される。
ベースライン試験: ベースライン逃避閾値を決定するために、注射前に総ての動物に機械的アロディニアの行動試験を行った。フォンフライ式ヘアを用いた刺激に対するベースラインPWTを最後の2日(−1日目と0日目)に取得した。
神経障害誘発: 5%デキストロース中、オキサリプラチンの2mg/ml溶液を作製した。ラットでは、0日目に一用量のオキサリプラチン12mg/kgを6ml/kgの容量で腹腔内経路を介して投与した。ビヒクル対照群には、5%デキストロース溶液6ml/kgをipで施した。マウスでは、0日目に一用量のオキサリプラチン15mg/kgを7.5ml/kgの容量で腹腔内経路を介して投与した。ビヒクル対照群には、5%デキストロース溶液7.5ml/kgをipで施した。
行動パート:
機械的アロディニアの発生は、一用量のビヒクルまたはオキサリプラチンのいずれかの投与後にPWTを測定することにより決定した。PWTは、連続2日(−1日目と0日目)決定し、その後、1日目、3日目および/または7日目に再評価した。
ラット: 動物を、試験前少なくとも40分間、底を上げた金属メッシュ上の個別パースペックスボックスに入れた。最低力(約1g)のフィラメントから始め、各フィラメントを足の腹側表面の中央に、垂直に、軽く屈曲するまで6秒間適用した。刺激時に動物が足を逃避したか、または引き上げた場合には、試験したもののすぐ下の力でヘアを使用した。応答が観察されなければ、すぐ上の力でヘアを試験した。信頼性のある応答(5回の試行のうち3回が陽性)を誘導するのに必要であった最小の力をPWTの値として記録した。
マウス: 動物を、試験前30〜40分間、底を上げた金属メッシュ上の個別パースペックスボックスに入れた。段階的フォンフライ式ヘアシリーズ(0.07、0.16、0.4、0.6および1g)を順に、1秒オン、1秒オフで10回繰り返すプロトコールで適用した。各ヘアは足の腹側表面の中央に、垂直に、それが軽く屈曲するまで適用した。10回のうち5回の応答を誘導するように動物の後ろ足に適用された力をPWTとして記録した。
組織のサンプリング: 試験の終了時に、動物をイソフルラン+酸素からなる混合ガスで麻酔し、断頭により屠殺した。各側から坐骨神経セグメントを外科的に摘出し、分析用天秤で秤量して記録した。各側からの坐骨神経を個別に2ml Corningバイアルに入れた。組織を液体窒素中で急速凍結させた後、−80℃で保存した。
統計分析: 行動データは、「処置」を対象間効果および「日」を対象内効果とし、通例の2元配置ANOVAを用いてGraphpad Prismにより分析した。ボンフェローニ法を用いて事後分析を行った。<0.05のp値を統計的に有意であると見なした。
遺伝子発現パート: ラットおよびマウスの坐骨神経を切り出し、液体窒素中で急速凍結させた。これらの組織は、CXCR2およびCXCL1のRNA分析のために処理するまで−80℃で凍結保存するか、またはドライアイス上で保存した。ActB、GAPDH、HPRT1およびMAPK6を内部アッセイ対照および標品として用い、NPYをオキサリプラチン誘発損傷の対照として用いた。
以下の遺伝子を、TaqMan(商標)Q−PCRを用いて測定した。アッセイを用いて、前増幅プールを作製した。
全RNA単離: 各組織サンプルについて、製造者の説明書に従い、Roche MagnaLyser上のGreen Beadチューブ(Roche)内のMagNA Pure LC溶解バッファー(Roche)中で組織をホモジナイズすることにより1つのRNAサンプルを調製し、製造者の説明に従ってRoche MagnaPure RNA単離システム(Roche)を用い、全RNA単離を行った。サンプルを50μLアリコート中に溶出させ、必要とされるまで−80℃で保存した。
RNA定量および完全性の評価: 各全RNAサンプルを、製造者の説明書に従い、LifeTechnologies Qubitにて定量した。全RNAサンプルの代表的サンプルの完全性を、製造者の説明書に従い、Agilent 2100 Bioanalyserにて、Agilent Picoキット(Agilent Technologies)を用いて評価した。RNAは、RINが6以上であった場合に許容可能な品質と見なした。
第1鎖cDNA合成: 第1鎖cDNAは、Superscript Viloキット(Life Technologies)を用い、各全RNA50ngから合成した。各RNAをRNアーゼ不含水で11μLとし、各RNAサンプルに14μLのマスターミックスを加えた。マスターミックスは下記表に基づいて構成した:
これらのサンプルをDNAサーモサイクラー中で、25℃で10分間、42℃で60分間、次いで、85℃で5分間インキュベートした。合成後、cDNAを使用のための準備まで−20℃で保存した。
前増幅: Taqmanアッセイ(Life Technologies)の前増幅プールを、10μLの各20倍アッセイ[合計16アッセイ:4つの目的遺伝子(ラット)、4つのハウスキーパー(ラット)]を一緒に混合し、0.2倍希釈する[840μL TEバッファー(Life Technologies)を加えることによる)]ことで作製した。各25μLのcDNAを下記のものとのインキュベーションにより増幅した:
下記のサイクル条件を使用した:
前増幅産物を使用のための準備まで−20℃で保存し、その後、TaqMan Open Arrayに流す前に0.1倍TE(pH8.0)で1:10希釈した。
TaqMan(商標)リアルタイム定量的PCR: QuantStudioオープンアレイをLifeTechnologiesガイドラインに従って設定および実施した。2倍TaqMan(商標)OpenArray(商標)リアルタイムPCRマスターミックス(Life Technologies;カタログ:4462164)を混合し、下記の成分を合わせた:
1.2μLの各前増幅cDNAを3.8μLのOpen Arrayマスターミックスと混合し、Accufill(商標)システムによりOpen Arrayに分注するためのAccufill384ウェルプレートに入れた。Open Array Sample Trackerソフトウエアを用いてサンプルの追跡を行った。Open ArrayはQuantStudio上で実施し、QuantStudioで分析および品質管理を行い、得られたファイルをデータ分析のためにArrayStudioにエクスポートした。
QuantStudio Open Arrayによるラットの坐骨神経におけるCXCR2、CXCL1、NPY、およびCGRP発現の評価
ArrayStudioにおける分析: QuantStudio.txtファイルにOpenArrayバーコードで注釈を付け、Target Name値が空欄の列を総て削除し、ArrayStudioのための形式となるまでソートした。個々のOpen Array.txtファイルをArray Studioにアップロードした。「逆転写無し」、「鋳型対照無し」および「水ブランク」データも調べたが、最終的な分析からは除いた。主成分分析(PCA)を4つのハウスキーピング遺伝子について行った。外れ値データは最初のPCA実行から除いた。ハウスキーピング遺伝子の共分散の効果に関して補正を行った後、このモデルを用いて各遺伝子および処置の平均log2(存在量)を評価した。分析の全直線モデルおよび分析因子を選択し、実行した。これにより、正規化データのサマリー表、除いた外れ値のサマリー表、各遺伝子の係数およびその遺伝子が正規化により改善されたかどうかを示すP値が作成された。生物学的複製サンプルが一緒にクラスター化されていたかどうかを確認するために、これらのデータを3元主成分分析により分析した。各時点での異なる処置間での異なる値の倍率を出すために、これらのデータを各モデルおよび種内で1元ANOVAにより分析した。平均差異がゼロを含まないベイズ事後確率を計算した。平均差異がゼロを含まないベイズ事後確率を計算した。確率が0.95を越えれば、平均差異がゼロとは有意に異なることを意味する。各組織を別々に比較した。
結果: オキサリプラチンを含むラットおよびマウス試験間の群でベースラインPWTに差は無かった。図5(ラット)および図6(マウス)から見て取れるように、オキサリプラチン処置は、両齧歯類種において、Day1日目からのPWTの有意な低下により表されるように顕著な機械的アロディニアを引き起こし、これは7日目まで維持された。図5では、ラットが一用量のオキサリプラチンの後に機械的アロディニアを発症したことが見て取れる。オキサリプラチン群のPWTは1日目、3日目および7日目で有意に低下していた。値は平均±SEMである。P<0.05、***P<0.001は、同時点でのビヒクル群と比較した場合の有意性を示す、2元ANOVA。−2日目、−1日目、0日目:n=20/群;1日目:n=5/群;3日目:n=15/群;7日目:n=10/群。図6では、マウスが一用量のオキサリプラチンの後に機械的アロディニアを発症したことが見て取れる。オキサリプラチン群のPWTは1日目、3日目および7日目で有意に低下していた。値は平均±SEMである。P<0.05、**P<0.01、***P<0.001は、同時点でのビヒクル群と比較した場合の有意性を示す、2元ANOVA。−2日目、−1日目、0日目:n=20/群;1日目:n=5/群;3日目:n=15/群;7日目:n=10/群。
図7(ラット)および図8(マウス)から見て取れるように、オキサリプラチン処置後のCXCR2およびNPY mRNAの発現プロファイルは、ラット左坐骨神経においてオキサリプラチン処置後1日目で有意に上昇していたが、マウスでは明らかでなかった。左坐骨神経におけるオキサリプラチン処置後のCXCL1 mRNAの発現プロファイルは、両種でオキサリプラチン処置後に統計的に異ならなかった。図7から、左坐骨神経で、CXCR2およびそのリガンドCXCL1 mRNAは、NPY mRNAと同様に、オキサリプラチン注射後早い段階で(1日目)高い増加を示したことが見て取れる。値は平均値として示される。#は、ベイズの事後確率>0.95により評価される、各時点n=10での、同時点のオキサリプラチンおよびビヒクル群間の有意な差を示す。図8から、左坐骨神経で、CXCR2またはそのリガンドCXCL1 mRNAもNPY mRNAもオキサリプラチン注射後7日以内に有意性を持った増加を示さなかったことが見て取れる。値は平均値として示される。#は、ベイズの事後確率>0.95により評価される、各時点n=10での、同時点のオキサリプラチンおよびビヒクル群間の有意な差を示す。
要約: ラットおよびマウスは両方とも、単回のオキサリプラチン投与後にロバストな機械的アロディニアを発症した。しかしながら、CXCR2およびNPY mRNA発現における初期の統計的に有意な変化(左坐骨神経で増加)はラットでのみ明らかであった。従って、オキサリプラチン誘発機械的アロディニアに対するCXCR2受容体の薬理学的阻害の効果を探索する可能性を持つ主要種としてラットを選択した。
i)オキサリプラチン誘発急性感覚損傷ラットに対する前臨床CXCR2アンタゴニストの効果
動物: 60個体の成体雄Sprague−Dawleyラット(Charles River、UK.230〜300g)をこの試験に用いた。動物をパースペックスケージにて3〜5個体の群で、一定の温度および湿度(温度:21±1℃、明:暗周期12:12時間)の制御された環境下、食物および水を自由に摂らせて飼育した。それらは、試験開始前に少なくとも1週間、移動から回復させた。
式(A)の化合物を、湿式造粒とその後の1%メチルセルロース(MC)中での音波処理により、0.5mg/ml、2mg/mlおよび5mg/ml懸濁液(それぞれ5mg/kg、20mg/kgおよび50mg/kg投与を目的とする)として調製した。処方物は毎週調製し、4℃にて光から保護して保存した。投与容量は10ml/kgであった。化合物は投与期間中、絶えず撹拌した。メチルセルロース(Sigma)水で1%(水100ml当たり1g)とし、完全に溶解するまでスターラー上に置いた。ビヒクル処置動物には1%MCを10ml/kg p.oで、b.i.d.にて投与した。
オキサリプラチン(Tocris bioscience)は、5%デキストロース(Baxter)中で音波処理を行うことにより、2mg/ml溶液(12mg/kgを目的とする)として調製した。処方物は投与の当日に新たに調製した。投与容量は6ml/kgであった。
試験スキーム: 試験スキームを表1に示す。オキサリプラチンは0日目に1回注射し、3用量の式(A)の化合物を−1日目〜6日目に毎日2回与えた。PWTは−2日目、−1日目、0日目、3日目および7日目に試験した。
下記の5群を試験した。
化学療法誘発神経障害の誘発: 一用量のオキサリプラチン12mg/kgを6ml/kgの容量で腹膜内(i.p.)注射した。オキサリプラチンは、使用前に2mg/mlとなるように5%デキストロースに溶かした。顕著な機械的アロディニアを特徴とする神経因性疼痛の発生は、逃避応答(PWT、下記参照)を惹起するために後ろ足に適用する段階的フォンフライ式ヘアシリーズを用いてモニタリングした。ビヒクル対照群には、5%デキストロース溶液6ml/kgをi.p.で施した。動物には試験する順序と同じ順序で注射を行った。
動物を、試験前少なくとも40分間、底を上げた金属メッシュ上の個別パースペックスボックスに入れた。最低力(約1g)のフィラメントから始め、各フィラメントを足の腹側表面の中央に、垂直に、軽く屈曲するまで6秒間適用した。刺激時に動物が足を逃避したか、または引き上げた場合には、試験したもののすぐ下の力でヘアを使用した。応答が観察されなければ、すぐ上の力でヘアを試験した。信頼性のある応答(5回の試行のうち3回が陽性)を誘導するのに必要であった最小の力をPWTの値として記録した。PWTは、一用量のビヒクルまたはオキサリプラチンのいずれかの投与の後に、機械的アロディニアの発生をモニタリングするために、連続3日(−2日目、−1日目および0日目)に評価し、3日目と7日目に再評価した。−2日目と−1日目はオキサリプラチン投与前のベースラインと見なされ、0日目はオキサリプラチン注射当日に行った測定であった。
統計分析: 行動データは、「処置」を対象間効果および「日」を対象内効果とし、2元反復測定ANOVAにより分析した。ボンフェローニ法を用いて事後分析を行った。<0.05のp値を統計的に有意であると見なした。事後分析は計画的対比比較[InVivoStat; Clark et al., J. Psychopharmacology, 26(8) 1136-1142 (2012)]を用いて行った。
結果: オキサリプラチンの注射は機械的アロディニアの発生をもたらし、これはPWTのフォンフライ評価を用いて測定された。オキサリプラチンに先立つ式(A)の化合物による予防的処置(−1日目に開始)は、オキサリプラチン誘発機械的アロディニアの発生の回避をもたらした。これはオキサリプラチン(Oxalipatin)処置後3日目には総ての用量レベルで、およびオキサリプラチン処置後7日目では20および50mg/kgのbid poで明らかであった。図9が示すように、オキサリプラチンのボーラス注射は、顕著な機械的アロディニアの発生をもたらした。PWTは、3日目および7日目でVeh/Veh群と比較して有意に低下した。式(A)の化合物の予防的投与は、オキサリプラチン処置により確立された機械的アロディニアを抑制し、PWTはOxa/Veh群と比較して有意に増加した。値は平均±SEMである。P<0.05、**P<0.01および***P<0.001は、Oxa/Veh群と比較した場合の有意性を示し、++p<0.01および+++p<0.001は、Oxa/Veh群と比較した場合の有意性を示す、2元ANOVA。Oxa=オキサリプラチン;Veh=ビヒクル;5、20および50mpk=mg/kgとしてのbid poでの式(A)の化合物の用量レベル。
要約: オキサリプラチンの単回のボーラス注射は、ラットにおいて機械的アロディニアの発生をもたらした。式(A)の化合物による予防的処置は、機械的アロディニアの発生を弱めた。3日目に、式(A)の化合物の3種類総ての用量レベル(5、20および50mg/kg p.o.b.i.d)が、オキサリプラチンおよびビヒクル群と比較して機械的アロディニアを軽減した。7日目まで、20および50mg/kg p.o.b.i.dで式(A)の化合物のみを受容した動物において機械的アロディニアのロバストな軽減がなお提示されていた。
j)反復投与オキサリプラチンによる誘発される感覚損傷ラットに対する前臨床CXCR2アンタゴニストの効果
化学療法処置がヒトおよび齧歯類における神経の伝導能に有意な低下を引き起こすことは十分に確認されている[Renn et al., Mol. Pain, 26;7:29, (2011)]。従って、オキサリプラチンにより誘発される行動過敏に関する検討を評価するために、ヒトが被る化学療法誘発末梢神経障害の神経生理学的性質におけるCXCR2機構の関与をさらに探るため、坐骨神経の電気生理学的(eletrophysiological)研究を行った。
雄Sprague−Dawleyラット(109〜167g、約5週齢)を、ケージにて3個体の群で、一定の温度および湿度(温度:25±3℃、明:暗周期12:12時間)の制御された環境下、食物(25g/ラット/日のLabDiet 5053)および水を自由に摂らせて飼育した。
化合物の調製: 式(A)の化合物は、1%メチルセルロース(MC)(w/v)で2mg/mL懸濁液として調製した。MC(Sigma カタログ番号423238)を水で1%(w/v)(水100mL当たり1g)とし、完全に溶解するまでスターラー上に置いた。処方物は、6〜8日ごとに毎回400〜700mL中に調製し、光から保護して4℃で保存した。20mg/kg p.o.用量を得るために使用した投与容量は10mL/kgであった。ビヒクル処置動物には、1%MC w/v 10mL/kg p.o.をb.i.d.で投与した。
オキサリプラチン(Selleckchem)を5%グルコース(Sigma Aldrich)溶液に加え、溶解するまで30分間音波処理を施した。毎回の注射の前に新鮮な溶液を調製した。対照ビヒクル動物は5% w/vグルクロース(Gluclose)5ml/kgで処置した。グルコース(Sigma Aldrich カタログ番号G7021)をmilli−Q水で5%(w/v)(水100mL当たり5g)とし、完全に溶解するまでスターラー上に置いた。それを無菌0.2μmフィルター(Thermo scientific カタログ番号595−4520)を用いて濾過し、室温で保存した。
Sprague Dawleyラットを用いた処置レジメン: 雄Sprague Dawleyラットに、式(A)の化合物(20mg/kg p.o. b.i.d.)またはそのビヒクル(1%メチセルロース(methycellulose)10ml/kg p.o. b.i.d.)を、0日目に開始して4週間(28日)毎日投与した。各日に、投与は午前中に1回行い、その後、およそ8時間後の番に2回目の投与を行った。1日目の24時間後に式(A)の化合物による前処置を開始し、動物にオキサリプラチン(4mg/kg i.p.)またはそのビヒクル(グルコース溶液5%w/v:1ml/kg i.p.)のいずれかを短時間の3%イソフルラン(Abbott)麻酔下で投与した。このオキサリプラチンまたはそのビヒクルによる処置を、4週間、週に2回(1、3、8、10、15,17、22、24日目)、式(A)の化合物またはビヒクルによる午前中の前処置の90分後に繰り返した。
よって、ラットは以下の群に無作為に割り付けた:
体重追跡: ラットの体重を4週間、週に2回、1、3、9、11、16、18、23、および25日目に測定した。5週目の体重値は、伝導速度試験を行った際に29、30および31日目からの群のそれぞれに関するデータを合わせたものである。これらの試験を実施する科学者には、総てのデータ分析が完了するまで動物が受けていた処置を伏せた。
データは、Graphpad Prismソフトウエアを用いて分析した。これらのデータは平均値±SEMとして表した。パラメーターにおける差異の統計的有意性は、2元配置ANOVAと、その後のダネット検定で決定した。<0.05のp値を統計的に有意であると見なした。
坐骨神経伝導速度の測定: 神経伝導速度は、式(A)の化合物またはそのビヒクルによる4週間処置後の29日目〜31日目の間に右坐骨神経で測定した。処置群はこれらの日のそれぞれに秤量し、これらの試験を実施する科学者には、総てのデータ分析が完了するまで動物が受けていた処置を伏せた。伝導速度の測定後、ラットの左坐骨神経を組織学的研究のために採取した(方法については下記参照)。
ラットを抱水クロラール(350mg/kg、3.5mL/kg、i.p.)で麻酔した。外科的深度の麻酔に達したところで、坐骨切痕および右後肢の足関節の上の筋肉を注意深く露出させた。右坐骨神経を注意深く特定し、Jamieson et al., Br. J. Cancer, 88(12):1942-7 (2003)に記載されているように、第二指と第三指の間に置いた電極から活動電位を記録し、坐骨切痕および足関節の白金ワイヤ電極を介して神経を刺激する(5V、0.5秒、単一波パルス)ことにより、伝導速度を測定した。坐骨切痕と足関節の間の長さを測定した。
活動電位は、CED 1902 mk IV プログラマブル増幅器/フィルターおよびDS2A−MK.II Isolated Stimulator−Constant Voltage(Cambridge Electronic Design Limited)を備えたCED Micro1401−3科学デジタルデータレコーダーを用いて記録し、データはウインドウズソフトウエア用CED Signal−バージョン6(Cambridge Electronic Design Limited)により分析した。
神経伝導速度は、坐骨切痕と足関節の間の長さを刺激部位における潜時の間の鎖[潜時(坐骨切痕)−潜時(足関節)]で割った商として計算した。
データは、Graphpad Prismソフトウエアを用いて分析した。これらのデータは平均値±SEMとして表した。パラメーターにおける差異の統計的有意性は、2元配置ANOVAと、その後のテューキー検定で決定した。<0.05のp値を統計的に有意であると見なした。
坐骨神経の組織学的評価: 伝導速度の測定後、ラットの左坐骨神経を組織学的研究のために採取した。これらの試験を実施する科学者には、総てのデータ分析が完了するまで動物が受けていた処置を伏せた。
左坐骨神経(遠位端)の1cmセグメントの位置を特定し、注意深く切り出した。神経を4%パラホルムアルデヒド(Sigma Aldrich カタログ番号:P6148)中で一晩、次いで、0.2%グリシン(Sigma Aldrich カタログ番号:15527)で一晩固定した。リン酸緩衝生理食塩水[リン酸第一ナトリウム(Sigma Aldrich カタログ番号:04270);リン酸第二ナトリウム(Sigma Aldrich カタログ番号:30427);塩化ナトリウム(BDH カタログ番号:7647−14−5)]で洗浄した後、坐骨神経を2%四酸化オスミウム中で2時間、後固定した。30%から70%エタノールまで脱水した後、神経サンプルをパラフィンワックスに包埋し、神経を2μm厚の切片とし(Leicaミクロトームを使用)、スライド(Superior Maerienfeld)に載せ、58℃で風乾した。次に、これらの切片を100%キシレン(BDH; CAS No 1330−20−7)に浸漬し、その後、100%から70%エタノールまで(Merck;CAS no:64−17−5)、次いで100%Milli−Q水で再水和させた。次に、神経を1%トルイジンブルーで染色し、水および75%エタノールで洗浄した後、そのスライドにカバーガラスを載せた。一番鮮明で完全な神経切片を分析用に選択した。画像は自動直立複合顕微鏡(Leica DM 6000B)を用いて取得した。坐骨神経の神経線維(ミエリン鞘を含む)の内部領域および全域の断面積を、Di Cesare Mannelli et al., J. Pain, 14(12): 1585-600 (2013)に記載されているように、IN Cell Analyzer 6000(GE Healthcare)を用いて自動測定した。次に、神経のミエリン鞘の厚さの尺度として、坐骨神経の神経線維の全面積に対する内部面積の比を計算した。
データは、Graphpad Prismソフトウエアを用いて分析した。これらのデータは平均値±SEMとして表した。パラメーターにおける差異の統計的有意性は、2元配置ANOVAと、その後のテューキー検定で決定した。<0.05のp値を統計的に有意であると見なした。
結果: 慢性ラットCIPNモデルを用い、体重、伝導速度および坐骨神経のミエリン鞘の厚さを調べた。神経伝導速度は、29日目、30日目および31日目に測定した。29、30または31日目の間で各処置群の伝導速度に差は見られなかった。オキサリプラチン処置ラットは、坐骨切痕と足関節の間に、ビヒクル処置対照(40.28±1.30m/秒)(p<0.05)と比較して、有意に低い伝導速度(35.99±0.59m/秒)を示した。式(A)の化合物処置は、ラットにおいてオキサリプラチンにより誘発される伝導速度の低下を有意に予防した(40.83±1.45m/秒)(p<0.05)(図10)。Veh/Oxa処置群と式(A)の化合物/Oxa処置群の間で体重に有意な差は無かった(図11)。坐骨神経のミエリン鞘の厚さに対する式(A)の化合物の効果を、組織学的染色を用いて検討した。総ての群からの神経線維の代表的な横断面を図12に示す。神経のミエリン鞘の厚さを定量した。図13から、オキサリプラチン処置ラットは、ビヒクル対照(0.13±0.01)(p<0.001)と比較して、神経線維の全面積に対する内部面積のより高い比(0.23±0.02)により示されるように、ミエリン鞘の有意な薄化を示した。オキサリプラチン処置ラットへの式(A)の化合物の経口投与は、神経線維の全面積に対する内部面積のより低い比(0.17±0.01)(p<0.05)により示されるように、Veh/Oxa処置と比較して坐骨神経のミエリン鞘の厚さの増大を示した。よって、式(A)の化合物による予防的処置は、オキサリプラチン処置により誘発される坐骨神経伝導速度の障害を抑制した。図10:値は平均±SEMである。P<0.05はVeh/Veh群と比較した場合のVeh/Oxaの有意性を示し、#p<0.05はVeh/Oxa群と比較した場合の式(A)の化合物/Oxaの有意性を示す、一元配置ANOVA。Veh/Veh、n=13;Veh/Oxa、n=12;式(A)の化合物/Oxa、n=12。図11では、式(A)の化合物がオキサリプラチンにより誘発される体重変化に影響を及ぼさなかったことが示される。2週間時点から、ビヒクル/ビヒクル処置群とビヒクル/オキサリプラチン処置群の間で体重に有意な差が見られた。体重は週に2回、4週間測定した。5週目の体重値は、伝導速度試験を行った際に29、30および31日目からの群のそれぞれに関するデータを合わせたものである。試験したどの時点においても、ビヒクル/オキサリプラチン処置群と式(A)の化合物/オキサリプラチン処置群の間で有意な差は見られなかった。値は平均±SEMである。***p<0.001はVeh/Oxaと比較した場合のVeh/Vehの有意性を示し、###p<0.001は化合物D/Oxa処置ラットと比較した場合のVeh/Vehの有意性を示す;2元配置ANOVAとその後のダネット検定、n=13(Veh/Veh)、n=12(Veh/Oxa)、n=12(化合物D/Oxa)。図12および13は、式(A)の化合物がオキサリプラチンによる坐骨神経のミエリンの厚さの低下を予防したことを示す。図12は、光学顕微鏡を用いて40倍で取得した各群からの画像を示す。図13は、神経線維のミエリン鞘の厚さをグラフで示す。坐骨神経の全神経線維(ミエリン鞘を含む)の総断面積に対する内部神経線維の断面積の比を評価した。オキサリプラチンは、ラットにおいて坐骨神経のミエリン鞘の厚さを低下させ、その影響は式(A)の化合物処置により逆転された。値は平均±SEMである。***p<0.001はビヒクル/ビヒクル群と比較した場合のVeh/Oxaの有意性を示し、p<0.05はVeh/Oxa処置ラットと比較した場合の化合物D/Oxaの有意性を示す;一元配置ANOVAとその後のテューキー検定、n=12(Veh/Veh)、n=12(Veh/Oxa)、n=12(式(A)の化合物/Oxa)。
要約: オキサリプラチンは、神経伝導速度および神経ミエリン鞘の厚さの低下により評価されるように、ラットにおいて末梢神経障害を誘発した。式(A)の化合物による前処置は、オキサリプラチン処置ラットにおいて坐骨神経伝導速度の低下を予防したが、オキサリプラチン処置により誘発される体重低下には影響を及ぼさなかった。式(A)の化合物はまた、オキサリプラチンにより誘発される坐骨神経のミエリン鞘における変化も改善した。
これらの試験の結果は、式(A)の化合物はラットにおいてオキサリプラチンにより誘発される、機械的刺激に対する過敏性の行動的特徴の変化、坐骨神経のミエリンの状態および神経伝導速度の低下を予防することを示す。これらは患者における化学療法誘発性の末梢神経障害に特徴的である。
k)機序証明臨床試験
ヒト患者のCIPNの治療における式(A)の化合物の効果をさらに証明するために、機序証明臨床試験を実施することが意図される。可能性のある試験計画は次の通りである。
臨床試験計画は、オキサリプラチンを含む化学療法処置を開始する予定の結腸直腸癌患者における二重盲検、プラセボ対照並行群間、機序証明試験である。
このプロジェクトの概要は、おそらく、被験体が2週間ごとの抗癌化学療法のために診療施設に行くことを含む。各オキサリプラチン投与前にその診療施設の手順に従って慣例の臨床検査が実施される。被験者はオキサリプラチンiv注入の2日前に式(A)の化合物の服用を開始するように指示される。最初の6回のオキサリプラチン注入の間に、適格な被験者は、7日間、1日1回、午前中に式(A)の化合物(x錠x mgまたはプラセボ)を服用するように指示される。式(A)の化合物の投与計画は、オキサリプラチンの全身ピーク中にCXCR2アンタゴニストの最大効果を達成するように設計される。この最初の試験では、間欠的投与が治療効力を最大にし、オキサリプラチンとの長期併用投与によるいずれの副作用の可能性も最小にする。6回目のサイクルの終了後、被験者は式(A)の化合物またはプラセボでの処置を止め、臨床上適当であれば化学療法レジメンを続ける。
最初の7回の化学療法サイクル中、その間は診療施設で、評価は安全性、忍容性および薬物動態学を含む。臨床評価および神経興奮性プロファイルに関する主要電気生理学的測定は、ベースライン時とサイクル1、3、5、6および7のオキサリプラチン注入後24〜48時間の間に行う。診療施設への総ての訪問は、NCI−CTCv4および総神経障害スコアおよびサブセット[TNSc; Cavaletti G F. B., J. Peripher. Nerv. Syst., Sep., 12(3), 210-5 (2007); Cornblath DR, Neurology, 53(8), 1660 (1999)]を使用する臨床評価を含む。腫瘍学的尺度は標準治療に従ってモニタリングする。
主要尺度には、以下のものが含まれる:
・化学療法サイクル1の投与前と最後の式(A)の化合物/プラセボ投与の後に続く化学療法サイクルの前との間の差として評価される感覚興奮性(超興奮性%)の変化。式(A)の化合物の安全性:有害事象、臨床徴候、安全性検査所見およびバイタルサインのモニタリング。
・式(A)の化合物のPK。
式(D)の化合物: 1−(4−クロロ−3−((1,4−ジメチルピペリジン−4−イル)スルホニル)−2−ヒドロキシフェニル)−3−(2−クロロ−3−フルオロフェニル)尿素,トリフルオロ酢酸塩
1,4−ジオキサン(10mL)および水(1mL)中、6−アミノ−3−クロロ−2−[(1,4−ジメチル−4−ピペリジニル)スルホニル]フェノール,二塩酸塩(中間体D1)(0.30g)の溶液に、NaHCO(0.193g)を加えた。この混合物を室温で10分間撹拌した。次に、2−クロロ−1−フルオロ−3−イソシアナトベンゼン(0.131g)を加えた。さらに10分間、撹拌を続けた。その後、反応混合物を水(50mL)で希釈し、EA(2×50mL)で抽出した。次に、この溶液をブラインで洗浄し、無水NaSOで乾燥させ、MDAPにより精製し、標題生成物(130mg)を得た。
中間体D1: 6−アミノ−3−クロロ−2−((1,4−ジメチルピペリジン−4−イル)スルホニル)フェノール,二塩酸塩
工程1: −78℃で、テトラヒドロフラン(THF)(25mL)中、4−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)ピペリジン−1−カルボン酸tert−ブチル(0.35g)(中間体D2)の溶液に、n−ブチルリチウム(0.383mL、シクロヘキサン中2.0M)を加えた。この混合物を−78℃で1時間撹拌した。次に、MeI(0.048mL)を加えた。撹拌を−78℃で4時間続けた。その後、この反応物をNHCl水溶液で急冷し、EA(2×50mL)で抽出した。次に、この溶液をブラインで洗浄し、無水NaSOで乾燥させ、濃縮し、4−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)−4−メチルピペリジン−1−カルボン酸tert−ブチル(0.4g)を得た。
工程2: ジクロロメタン(DCM)(20mL)中、4−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)−4−メチルピペリジン−1−カルボン酸tert−ブチル(0.35g)の溶液に、TFA(0.572mL)を加えた。この混合物を室温で一晩撹拌した。得られた溶液を真空濃縮し、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((4−メチルピペリジン−4−イル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール,トリフルオロ酢酸塩(0.35g)を得た。
工程3: N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)(10mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((4−メチルピペリジン−4−イル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール,トリフルオロ酢酸塩(0.35g)の溶液に、AcOH(0.054mL)およびホルムアルデヒド(0.788mL)を加えた。次に、この反応混合物を0℃に冷却し、10分間撹拌した。その後、トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム(0.6g)を少量ずつ加えた。反応の完了後、この混合物をNaHCO水溶液(20mL)で急冷し、EA(2×50mL)で抽出した。次に、この溶液をブラインで洗浄し、無水NaSOで乾燥させ、濃縮し、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((1,4−ジメチルピペリジン−4−イル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(0.3g)を得た。
工程4: 1,4−ジオキサン(10mL)および水(10mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((1,4−ジメチルピペリジン−4−イル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(0.3g)の溶液に、HCl(0.640mL、水中37%)を加えた。この混合物を120℃で3時間加熱した。その後、得られた溶液を真空濃縮して標題生成物(0.3g)を得、これをそれ以上精製せずに次の工程で使用した。
中間体D2: 4−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)ピペリジン−1−カルボン酸tert−ブチル
工程1: DCM(100mL)中、4−ヒドロキシピペリジン−1−カルボン酸tert−ブチル(10.0g)の溶液に、TEA(13.9mL)を加え、次いで、氷浴中でMsCl(4.7mL)を加えた。この混合物を室温で4時間撹拌した。水(100mL)を加えた。有機層を分離し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、濃縮し、4−((メチルスルホニル)オキシ)ピペリジン−1−カルボン酸tert−ブチル(13.9g)を白色固体として得た。MS(ES+) m/z 302 (MNa+)。
工程2: DMF(100mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−チオール酸ナトリウム(12.0g)および4−((メチルスルホニル)オキシ)ピペリジン−1−カルボン酸tert−ブチル(13.9g)の溶液に、炭酸カリウム(6.3g)を加えた。この混合物を80℃で2時間撹拌した。EA(200mL)を加えた。有機相をブライン(4×200mL)で洗浄した。合わせた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、濃縮し、4−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)チオ)ピペリジン−1−カルボン酸tert−ブチル(19.3g)を黄色油状物として得た。MS(ES+) m/z 369 (M-t-Bu+H+H+)。
工程3: DCM(50mL)中、4−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)チオ)ピペリジン−1−カルボン酸tert−ブチル(19.3g)の溶液に、0℃でmCPBA(20.4g)を加えた。室温で一晩撹拌した後、混合物をNaHCO水溶液およびNa水溶液で急冷し、次いで、EA(2×150mL)で抽出した。合わせた有機層を洗浄し、乾燥させ、濃縮した。粗物質をメタノール/HO中での再結晶化により精製し、4−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)ピペリジン−1−カルボン酸tert−ブチル(14.0g)を得た。MS(ES+) m/z 479 (MNa+)。
式(E)の化合物: (R)−1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−((4−メチルテトラヒドロ−2H−ピラン−4−イル)スルホニル)フェニル)−3−(2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)尿素
ピリジン(5mL)中、6−アミノ−3−クロロ−2−((4−メチルテトラヒドロ−2H−ピラン−4−イル)スルホニル)フェノール,塩酸塩(50mg)(中間体E1)の溶液に、新鮮な(R)−1−クロロ−5−イソシアナトシクロペント−1−エン(中間体E2、トルエン中0.03M、5mL)を加え、得られた混合物を室温で一晩撹拌した。この混合物をエタノール(5mL)で急冷し、減圧下で濃縮した。残渣をMDAP(塩基性条件)で精製し、標題化合物(34mg)を得た; 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ ppm 10.36 (br. s., 1H), 8.39 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 8.20 (s, 1H), 7.35 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.13 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 5.96-6.02 (m, 1H), 4.69-4.80 (m, 1H), 3.84 (dd, J = 11.7, 4.4 Hz, 2H), 3.49 (t, J = 11.2 Hz, 2H), 2.22-2.46 (m, 3H), 2.04 (td, J = 12.5, 5.1 Hz, 2H), 1.61-1.74 (m, 1H), 1.58-1.61 (m, 1H), 1.54-1.58 (m, 1H), 1.50 (s, 3H); MS(ES+) m/z 449 (MH+)。
中間体E1: 6−アミノ−3−クロロ−2−((4−メチルテトラヒドロ−2H−ピラン−4−イル)スルホニル)フェノール,塩酸塩
工程1: DCM(200mL)中、テトラヒドロ−2H−ピラン−4−オール(10.0g)の溶液に、TEA(12.9g)および塩化メタンスルホニル(11.3g)を加えた。この混合物を0℃で1時間撹拌した後、HOで洗浄した。有機層をNaSOで乾燥させ、濃縮し、メタンスルホン酸テトラヒドロ−2H−ピラン−4−イル(15.5g)を得た。
工程2: アセトニトリル(5mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−チオール(18.0g)およびCsCO(12.1g)の溶液に、メタンスルホン酸テトラヒドロ−2H−ピラン−4−イル(14.8g)を加えた。この混合物を90℃で16時間撹拌した。室温まで冷却した後、この混合物を濃縮した。残渣をEA(100mL)とHO(100mL)の間で分液した。有機層を乾燥させ、濃縮し、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((テトラヒドロ−2H−ピラン−4−イル)チオ)ベンゾ[d]オキサゾール(24.0g)を得た。MS(ES+) m/z 326 (MH+)。
工程3: DCM(1000mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((テトラヒドロ−2H−ピラン−4−イル)チオ)ベンゾ[d]オキサゾール(24.0g)の溶液に、mCPBA(31.8g)を加えた。この混合物を15℃で2時間撹拌した後、NaSO水溶液で急冷した。pHを約7に調整した。有機層を乾燥させ、濃縮し、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((テトラヒドロ−2H−ピラン−4−イル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(18.0g)を得た。
工程4: THF(50mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((テトラヒドロ−2H−ピラン−4−イル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(5.0g)の溶液に、−78℃、窒素雰囲気下、BuLi(ヘキサン中2.5M、6.2mL)を加えた。この混合物を−78℃で45分間撹拌した。MeI(2.2g)を加えた。この反応混合物を−78℃で1時間撹拌した後、NHCl水溶液で急冷した。有機層を乾燥させ、濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィーにより精製し、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((4−メチルテトラヒドロ−2H−ピラン−4−イル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(4.8g)を得た。MS(ES+) m/z 372 (MH+)。
工程5: 1,4−ジオキサン(10mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((4−メチルテトラヒドロ−2H−ピラン−4−イル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(1.0g)の溶液に、HCl水溶液(37%、10mL)を加えた。110℃で4時間還流させた後、この混合物を濃縮し、標題化合物(1.0g)を灰色の固体として得た。MS(ES+) m/z 306 (MH+)。
中間体E2:(R)−1−クロロ−5−イソシアナトシクロペント−1−エン
工程1: メタノール(10mL)中、シクロペント−2−エノン(1.2g)の溶液に、過酸化水素溶液(30%、0.5g)を加えた。得られた混合物を室温で一晩撹拌した。冷水(30mL)を加え、得られた混合物を飽和NaHCOで中和した。水層をDCM(2×100mL)で抽出した。合わせた有機層をNaSOで乾燥させ、濾過し、真空濃縮し、6−オキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−オン(1.3g)を黄色油状物として得た。
工程2: メタノール(10mL)および水(3mL)中、6−オキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−オン(25g)の溶液に、塩化セリウム(III)七水和物(95g)を加えた。得られた混合物を70℃で1時間撹拌した。冷水(30mL)を加え、得られた混合物を飽和NaHCO溶液で中和した。水層をDCM(2×100mL)で抽出した。合わせた有機層をNaSOで乾燥させ、濾過し、真空濃縮し、2−クロロシクロペント−2−エノン(29g)を黄色油状物として得た。
工程3: メタノール(20mL)中、2−クロロシクロペント−2−エノン(600mg)の溶液に、塩化セリウム(III)七水和物(1918mg)およびNaBH(195mg)を加えた。得られた混合物を室温で1時間撹拌した。冷水(30mL)を加え、得られた混合物を飽和NaHCO溶液で中和した。水層をDCM(2×100mL)で抽出した。合わせた有機層をNaSOで乾燥させ、濾過し、真空濃縮し、2−クロロシクロペント−2−エノール(400mg)を黄色油状物として得た。
工程4: THF(200mL)中、2−クロロシクロペント−2−エノール(20.0g)およびイソインドリン−1,3−ジオン(37.2g)の溶液に、0℃で、PhP(66.4g)およびDIAD(49.2mL)を加えた。この混合物を室温で一晩撹拌した。溶媒を真空で除去し、残渣をカラムクロマトグラフィー(PE:EA=10:1で溶出)により精製し、2−(2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)イソインドリン−1,3−ジオン(18.0g)を黄色固体として得た。MS(ES+) m/z 248 (MH+)。
工程5: 2−(2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)イソインドリン−1,3−ジオン(14g)をSFCにより精製し、(R)−2−(2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)イソインドリン−1,3−ジオン(5.0g)を白色固体としておよび(S)−2−(2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)イソインドリン−1,3−ジオン(5.5g)を黄色油状物として得た。(R)−2−(2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)イソインドリン−1,3−ジオン:キラルHPLC(カラム:AD−H(2504.6mm、5um);移動相:MeOH/CO=15%;流速:3.0ml/分;温度:40℃):t=2.54分、ee%=100%; 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 7.74-7.98 (m, 4H), 6.04 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 5.32 (dd, J = 9.3, 1.9 Hz, 1H), 2.77 (ddd, J = 9.4, 8.0, 3.0 Hz, 1H), 2.41-2.62 (m, 2H), 2.22-2.39 (m, 1H);(S)−2−(2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)イソインドリン−1,3−ジオン:キラルHPLC(カラム:AD−H(2504.6mm、5um);移動相:MeOH/CO=15%;流速:3.0ml/分;温度:40℃):t=3.04分、ee%=100%;1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 7.32-8.36 (m, 4H), 6.03 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 5.31 (dd, J = 9.3, 1.8 Hz, 1H), 2.77 (ddd, J = 9.4, 8.0, 3.0 Hz, 1H), 2.40-2.64 (m, 2H), 2.32 (ddd, J = 14.2, 8.7, 3.8 Hz, 1H)。
工程6: エタノール(100mL)中、(R)−2−(2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)イソインドリン−1,3−ジオン(3.5g)の溶液に、ヒドラジン.HO(0.7mL)を加えた。3時間還流させた後、この反応混合物を室温まで冷却した。沈澱を濾過し、EtOH(10mL)ですすいだ。濾液を濃縮して溶媒の半分を除去した。この溶液にエーテル中HCl(1M、20mL)を加え、濃縮し、(R)−2−クロロシクロペント−2−エナミンを塩酸塩として得た(2.0g)。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ ppm 8.53 (s, 3H), 6.22 (s, 1H), 4.19 (d, J = 5.8 Hz, 1H), 2.49-2.54 (m, 1H), 2.26-2.45 (m, 2H), 1.90-2.04 (m, 1H)。
工程7: トルエン(15mL)中、(R)−2−クロロシクロペント−2−エナミン塩酸塩(600mg)の溶液に、炭酸ビス(トリクロロメチル)(694mg)を加えた。この混合物を120℃で4時間撹拌した。次に、この混合物を室温まで冷却し、(R)−1−クロロ−5−イソシアナトシクロペント−1−エンのトルエン溶液を得た。この溶液は毎回新たに合成するべきである。
式(F)の化合物:(R)−1−(3−(tert−ブチルスルホニル)−4−シアノ−2−ヒドロキシフェニル)−3−(2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素
ピリジン(20mL)中、4−アミノ−2−(tert−ブチルスルホニル)−3−ヒドロキシベンゾニトリル(中間体F1、450mg)の溶液に、新鮮な、トルエン(20mL)中、(R)−5−イソシアナト−1−メチルシクロペント−1−エン(中間体F2、327mg)を加えた。この反応混合物を室温で一晩撹拌した。この混合物を水(5mL)で急冷し、濃縮した。残渣をMDAP(酸性条件)で精製し、(R)−1−(3−(tert−ブチルスルホニル)−4−シアノ−2−ヒドロキシフェニル)−3−(2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素(120mg)を得た。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ ppm 10.13 (br. s., 1H), 8.51-8.64 (m, 2H), 7.60 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 7.34 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 5.52 (s, 1H), 4.54 (d, J = 6.8 Hz, 1H), 2.11-2.37 (m, 3H), 1.66 (s, 3H), 1.46-1.60 (m, 1H), 1.30-1.46 (m, 9H); MS(ES+) m/z 378 (MH+)。
中間体F1: 4−アミノ−2−(tert−ブチルスルホニル)−3−ヒドロキシベンゾニトリル
工程1: 反応はマイクロ波合成のために5バッチ(各600mg)で行った後、精製のために合わせた: NMP(4mL)中、2−(tert−ブチル)−7−(tert−ブチルスルホニル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール(中間体(Intermeduate)F3、0.6g)とシアン化銅(I)(1.6g)の混合物をマイクロ波内、180℃で90分間撹拌した。冷却後、5バッチを合わせ、EA(100mL)および水(100mL)で希釈した。濾過後、有機層を分離し、洗浄し、乾燥させ、濾過し、濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィー(PE:EA=1:0から7:3で溶出)により精製し、2−(tert−ブチル)−7−(tertブチルスルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール−6−カルボニトリル(1.0g)を得た。MS(ES+) m/z 321 (MH+)。
工程2: エタノール(25mL)および水(25mL)中、2−(tert−ブチル)−7−(tert−ブチルスルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール−6−カルボニトリル(1.0g)の溶液に、水酸化ナトリウム(0.3g)を加えた。得られた混合物を60℃で1時間撹拌した後、減圧下で濃縮した。残渣を水(50mL)で希釈し、クエン酸水溶液でpH=6に酸性化し、EA(2×50mL)で抽出した。合わせた有機層を洗浄し、乾燥させ、濾過し、濃縮し、N−(3−(tert−ブチルスルホニル)−4−シアノ−2−ヒドロキシフェニル)ピバルアミド(1.1g)を得た。MS(ES+) m/z 361 (MH+)。
工程3: THF(30mL)中、N−(3−(tert−ブチルスルホニル)−4−シアノ−2−ヒドロキシフェニル)ピバルアミド(1.2g)の溶液に、DMAP(0.04g)およびBocO(1.6mL)を加えた。この混合物を60℃で2時間撹拌した。この混合物にヒドラジン.HO(1.6mL)を加えた。得られた混合物を室温で一晩撹拌し、水(50mL)で希釈し、EA(2×100mL)で抽出した。合わせた有機層を洗浄し、乾燥させ、濾過し、濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィー(PE:EA=1:0から7:3で溶出)により精製し、(3−(tert−ブチルスルホニル)−4−シアノ−2−ヒドロキシフェニル)カルバミン酸tert−ブチル(1.2g)を得た。MS(ES+) m/z 355 (MH+)。
工程4: DCM(25mL)中、(3−(tert−ブチルスルホニル)−4−シアノ−2−ヒドロキシフェニル)カルバミン酸tert−ブチル(1.2g)の溶液に、TFA(2.6mL)を加えた。得られた混合物を室温で一晩撹拌した。DCMを除去した。残渣をNaHCO水溶液で塩基性とし(pH=8)、EA(2×50mL)で抽出した。合わせた有機層を洗浄し、乾燥させ、濾過し、濃縮し、標題化合物(0.8g)を得た。MS(ES+) m/z 255 (MH+)。
中間体F2:(R)−5−イソシアナト−1−メチルシクロペント−1−エン
工程1: ベンゼン(500mL)中、2−メチルシクロペンタン−1,3−ジオン(27.0g)、2−メチルプロパン−1−オール(62.5g)およびTsOH(4.6g)の溶液を一晩、加熱還流した。溶媒を真空で除去し、残渣を真空下で蒸留し、3−イソブトキシ−2−メチルシクロペント−2−エノン(34.5g)を黄色油状物として得た。1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 3.92 (d, J = 6.6 Hz, 2H), 2.53-2.70 (m, 2H), 2.32-2.52 (m, 2H), 2.04 (dp, J = 13.3, 6.7 Hz, 1H), 1.64 (t, J = 1.5 Hz, 3H), 1.01 (d, J = 6.7 Hz, 6H); MS(ES+) m/z 169 (MH+)。
工程2: DCM(300mL)中、3−イソブトキシ−2−メチルシクロペント−2−エノン(34.5g)の溶液に、0℃でDIBAL−H(ヘキサン中1M、250mL)を滴下した。この反応混合物をこの温度で90分間撹拌した。この反応物を水で急冷した後、DCM(200mL)とHCl溶液(1M、100mL)で分液した。水層をDCM(2×200mL)で抽出した。合わせた有機層を飽和重炭酸ナトリウム溶液(100mL)、ブライン(200mL)で洗浄し、NaSOで乾燥させ、濾過し、真空濃縮し、2−メチルシクロペント−2−エノールと2−メチルシクロペント−2−エノンの混合物(27.0g)を黄色油状物として得た。
工程3: ジエチルエーテル(200mL)中、2−メチルシクロペント−2−エノール(27.0g)と酸化マンガン(IV)(5.0g)の混合物を室温で一晩撹拌した。この混合物を濾過し、濾液を真空濃縮した。残渣を真空蒸留し、2−メチルシクロペント−2−エノン(16.5g)を無色の油状物として得た。
工程4: 無水THF(20mL)中、(R)−1−メチル−3,3−ジフェニルヘキサヒドロピロロ[1,2−c][1,3,2]オキサザボラン(トルエン中1M、31.8mL)の溶液に、2−メチルシクロペント−2−エノン(15.3g)およびBH(THF中1M、111mL)を注意深く加えた。この混合物を1時間撹拌した。メタノール(150ml)を加え、得られた混合物をブラインで希釈した。水層をDCM(2×200mL)で抽出した。合わせた有機層をNaSOで乾燥させ、濾過し、真空濃縮し、(S)−2−メチルシクロペント−2−エノール(未知のee%、16.0g)を黄色油状物として得た。
工程5: THF(240mL)中、(S)−2−メチルシクロペント−2−エノール(16.0g)およびイソインドリン−1,3−ジオン(36.0g)の溶液に、N下でトリフェニルホスフィン(77.0g)を加えた。この混合物を0℃まで冷却した。アゾジカルボン酸ジイソプロピル(63.4mL)をこの混合物に滴下した。30分間撹拌した後、この混合物を0℃で一晩撹拌した。溶媒を除去し、残渣をカラムクロマトグラフィー(PE:EA=10:1で溶出)により精製して粗生成物を得、これをSFCにより精製し、(R)−2−(2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)イソインドリン−1,3−ジオン(10.6g、>98%ee)を白色固体として得た。キラルHPLC(カラム:AD−H、4.6250mm、5μm、MeOH/CO=10%、カラム温度:40℃、CO流速:2.7mL/分):t=2.17分、ee%:>98%;1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ ppm 7.83 (dd, J = 5.4, 3.1 Hz, 2H), 7.76-7.61 (m, 2H), 5.68 (s, 1H), 5.21 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 2.69 (dd, J = 5.7, 3.5 Hz, 1H), 2.42-2.30 (m, 2H), 2.22-2.12 (m, 1H), 1.61 (s, 3H); MS (ES+) m/z 228 (MH+)。
工程6: エタノール(150mL)中、(R)−2−(2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)イソインドリン−1,3−ジオン(10.7g)の溶液に、ヒドラジン.HO(3.0mL)を加えた。3時間還流させた後、この反応混合物を室温まで冷却した。沈澱を濾過し、濾過ケーキをEtOH(10mL)ですすいだ。この濾液にジオキサン中HCl(4M、5mL)を加え、この混合物を濃縮した。得られた残渣を水に溶かした後、凍結乾燥させ、塩酸塩としての(R)−2−メチルシクロペント−2−エナミン(6.3g)を褐色固体として得、これを精製せずに次の工程で使用した。
工程7: トルエン(30mL)中、(R)−2−メチルシクロペント−2−エナミン塩酸塩(420mg)の溶液に、トリホスゲン(560mg)を加えた。得られた混合物を110℃で6時間撹拌した。次に、この混合物を室温まで冷却し、(R)−5−イソシアナト−1−メチルシクロペント−1−エンのトルエン溶液を得た。この溶液は毎回新たに合成するべきである。
工程8: DCM(3mL)および飽和NaHCO水溶液(3mL)中、(R)−2−メチルシクロペント−2−エナミン塩酸塩(23mg)の溶液に、0℃で炭酸ビス(トリクロロメチル)(18mg)を加えた。この混合物を0℃から25℃まで2時間撹拌した。得られた二層を分離し、水層をDCM(60mL)で抽出した。合わせた有機層をブライン(15mL)で洗浄し、NaSOで乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮し、(R)−5−イソシアナト−1−メチルシクロペント−1−エン(20mg)を白色固体として得、これをそれ以上精製せずにそのまま次の工程で使用した。MS(ES+) m/z 141(MH+)(M:水酸化アンモニウムによる尿素誘導体)。
中間体F3: 2−(tert−ブチル)−7−(tert−ブチルスルホニル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール
工程1: DMF(30mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−チオール(3.0g)の溶液に、2−ヨードプロパン(2.1g)を加えた。この混合物を100℃で2時間撹拌した。冷却後、溶媒を除去した。残渣をカラムクロマトグラフィーにより精製し、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−(イソプロピルチオ)ベンゾ[d]オキサゾール(3.5g)を得た。
工程2: DCM(40mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−(イソプロピルチオ)ベンゾ[d]オキサゾール(3.5g)の溶液に、15℃で、mCPBA(5.3g)を加えた。この混合物を15℃で48時間撹拌した後、飽和NaSO溶液で急冷した。有機層をNaSOで乾燥させ、濾過し、濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィーにより精製し、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−(イソプロピルスルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(3.6g)を得た。MS(ES+) m/z 316 (MH+)。
工程3: THF(10mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−(イソプロピルスルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(3.0g)の溶液に、LiHMDS(THF中1M、31.7mL)を加えた。この混合物を−78℃で10分間撹拌した後、ヨードメタン(6.74g)を加えた。この混合物を−78℃で10分間撹拌した後、NHCl水溶液およびHCl水溶液(10%)で急冷した。この混合物をEAで抽出した。有機層をブラインで洗浄し、NaSOで乾燥させ、濃縮した。粗生成物をカラムクロマトグラフィーにより精製し、2−(tert−ブチル)−7−(tert−ブチルスルホニル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール(F3、2.8g)を得た。MS(ES+) m/z 330 (MH+)。
式(G)の化合物: 1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−((トランス−3−(ピロリジン−1−イル)シクロブチル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素,トリフルオロ酢酸塩
ピリジン(5mL)中、6−アミノ−3−クロロ−2−((トランス−3−(ピロリジン−1−イル)シクロブチル)スルホニル)フェノール(中間体G1、80mg)の溶液に、トルエン(5mL)中、(R)−5−イソシアナト−1−メチルシクロペント−1−エン(中間体F2、74mg)溶液を加えた。この混合物を室温で一晩撹拌した。この混合物を濃縮し、得られた残渣をDMF(8mL)に再溶解させ、MDAPにより精製し、トリフルオロ酢酸塩としての1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−((トランス−3−(ピロリジン−1−イル)シクロブチル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素を(21mg)白色固体として得た。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ ppm 10.44 (br. s., 2H), 8.28 (br. s., 1H), 8.18 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.13 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.10 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 5.52 (s, 1H), 4.49-4.62 (m, 2H), 4.02 (quin, J = 7.5 Hz, 1H), 2.82-3.23 (m, 2H), 2.64-2.80 (m, 5H), 2.11-2.36 (m, 3H), 1.80-2.08 (m, 4H), 1.67 (s, 3H), 1.45-1.64 (m, 1H); MS(ES+) m/z 454 (MH+)。
中間体G1: 6−アミノ−3−クロロ−2−(((1r,3r)−3−(ピロリジン−1−イル)シクロブチル)スルホニル)フェノール
工程1: DCM(30mL)中、シス−3−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)シクロブタノール(中間体G2、3.0g)の溶液に、0℃、窒素雰囲気下で、TEA(2.6g)および塩化メタンスルホニル(1.2g)を加えた。得られた混合物をこの温度で30分間撹拌した。この混合物を NaHCO水溶液で急冷し、DCM(2×30mL)で抽出した。合わせた有機相を洗浄し、乾燥させ、濃縮し、メタンスルホン酸シス−3−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)シクロブチル(2.6g)を得た。MS(ES+) m/z 422 (MH+)。
工程2: DMF(30mL)中、メタンスルホン酸シス−3−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)シクロブチル(2.4g)の溶液に、炭酸カリウム(1.6g)およびピロリジン(0.5g)を加えた。この混合物を80℃で一晩撹拌した。水(20mL)を加えた。粗生成物をEA(3×80mL)で抽出した。合わせた有機相をブラインで洗浄し、濾過し、濃縮して粗生成物を得、これをカラムクロマトグラフィー(PE:EA=2:1で溶出)により精製し、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((トランス−3−(ピロリジン−1−イル)シクロブチル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(2.0g)を得た。MS(ES+) m/z 397 (MH+)。
工程3: 2−(Tert−ブチル)−6−クロロ−7−((トランス−3−(ピロリジン−1−イル)シクロブチル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(2.0g)をジオキサン(50mL)および水(50mL)中HClに溶かした。この反応混合物を120℃で一晩撹拌した。溶媒を除去して粗生成物(1.5g)を得、これを出発材料として2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((トランス−3−(ピロリジン−1−イル)シクロブチル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(1.3g)を用いた同じ反応の別のバッチと合わせた。この混合物を分取HPLCにより精製し、標題化合物(614mg)を得た。MS(ES+) m/z 331 (MH+)。
中間体G2: シス−3−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)シクロブタノール
工程1: DMF(250mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−チオール(25.0g)の溶液に、4−ブロモブト−1−エン(16.8g)、次いで、KCO(21.4g)を加えた。得られた混合物を60℃で4時間撹拌した。冷却後、それを水(1L)に注ぎ、EA(2×200mL)で抽出した。合わせた有機層を水およびブラインで洗浄した。NaSOで乾燥させた後、有機層を濃縮し、7−(ブト−3−エン−1−イルチオ)−2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール(27.6g)を得た。MS(ES+) m/z 296 (MH+)。
工程2: 氷水で冷却した、DCM(400mL)中、7−(ブト−3−エン−1−イルチオ)−2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール(27.6g)の溶液にmCPBA(84.0g)を少量ずつ加えた。室温で一晩撹拌した後、NaHCO水溶液およびNa水溶液を加えた。この混合物をDCM(2×500mL)で抽出した。合わせた有機層を水およびブラインで洗浄し、NaSOで乾燥させ、濾過し、濃縮した。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(PE:EA=1:0から7:3で溶出)により精製し、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((2−(オキシラン−2−イル)エチル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(26.0g)を得た。
工程3: THF(200mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((2−(オキシラン−2−イル)エチル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(10.0g)の溶液に、−70℃で、臭化メチルマグネシウム(エーテル中3M、38.8mL)を加えた。この混合物をゆっくり温め、室温で一晩撹拌した。この反応混合物をNHCl水溶液に注ぎ、EA(2×200mL)で抽出した。合わせた有機層をブラインで洗浄し、NaSOで乾燥させ、濾過した。溶媒を除去した後、粗生成物をカラムクロマトグラフィー(PE:EA=4:1から3:2で溶出)により精製し、シス−3−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)シクロブタノール(7.2g)を得た。
式(H)の化合物: 1−(4−クロロ−3−((トランス−3−(ジメチルアミノ)シクロブチル)スルホニル)−2−ヒドロキシフェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素,トリフルオロ酢酸塩
ピリジン(5mL)中、6−アミノ−3−クロロ−2−((トランス−3−(ジメチルアミノ)シクロブチル)スルホニル)フェノール(中間体H1、100mg)の溶液に、新鮮な、トルエン(5mL)中、(R)−5−イソシアナト−1−メチルシクロペント−1−エン(中間体F2、40mg)を加えた。この反応混合物を室温で一晩撹拌した後、水(5mL)で急冷した。溶媒を除去した。残渣をMDAP(酸性条件)により精製し、1−(4−クロロ−3−((トランス−3−(ジメチルアミノ)シクロブチル)スルホニル)−2−ヒドロキシフェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素をトリフルオロ酢酸塩(40mg)として得た。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ ppm 10.46 (br. s., 1H), 8.32 (s, 1H), 8.16 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.06-7.17 (m, 2H), 5.52 (s, 1H), 4.50-4.58 (m, 1H), 4.40-4.50 (m, 1H), 3.98 (quin, J = 7.9 Hz, 1H), 2.62-2.82 (m, 10H), 2.11-2.36 (m, 3H), 1.67 (s, 3H), 1.49-1.59 (m, 1H); MS(ES+) m/z 428 (MH+)。
中間体H1: 6−アミノ−3−クロロ−2−((トランス−3−(ジメチルアミノ)シクロブチル)スルホニル)フェノール
工程1: 炭酸カリウム(262mg)を室温でDMF(3mL)中、メタンスルホン酸シス−3−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)シクロブチル(中間体H2;200mg)および塩酸ジメチルアミン(77mg)の溶液に加えた。この反応混合物を100℃で12時間撹拌した後、出発材料としてメタンスルホン酸シス−3−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)シクロブチル(200mg)を用いた同じ反応の別のバッチと合わせた。合わせた混合物をEA(50mL)で希釈した。有機相を水(2×20mL)およびブライン(20mL)で洗浄し、NaSOで乾燥させ、濃縮し、トランス−3−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)−N,N−ジメチルシクロブタンアミン(250mg)を褐色油状物として得た。MS(ES+) m/z 371 (MH+)。
工程2: HCl水溶液(35%、5mL)を、室温で、1,4−ジオキサン(10mL)および水(10mL)中、トランス−3−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)−N,N−ジメチルシクロブタンアミン(550mg)の溶液に加えた。この反応混合物を120℃で3時間撹拌した後、出発材料としてトランス−3−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)−N,N−ジメチルシクロブタンアミン(400mg)を用いた同じ反応の別のバッチと合わせた。合わせた混合物を濃縮した。残渣をMeOHに溶かした。NaHCO水溶液をpH=8まで加えた。この混合物を濃縮した。得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(DCM:MeOH=50:1で溶出)により精製し、標題化合物(220mg)を黒色油状物として得た。MS(ES+) m/z 305 (MH+)。
中間体H2: メタンスルホン酸シス−3−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)シクロブチル
DCM(20mL)中、シス−3−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)シクロブタノール(中間体G2、1.0g)およびN,N−ジエチルプロパン−2−アミン(0.9mL)の溶液に、0℃で、塩化メタンスルホニル(0.3mL)を加えた。この混合物を0℃で4時間撹拌した。次に、この反応混合物を水に注ぎ、DCM(2×50mL)で抽出した。合わせた有機相を洗浄し、乾燥させ、濃縮し、メタンスルホン酸シス−3−((2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−イル)スルホニル)シクロブチル(1.3g)を無色の固体として得た。MS(ES+) m/z 422 (MH+)。
式(I)の化合物: (R)−1−(4−クロロ−3−((1,1−ジフルオロエチル)スルホニル)−2−ヒドロキシフェニル)−3−(2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素
ピリジン(5mL)中、6−アミノ−3−クロロ−2−((1,1−ジフルオロエチル)スルホニル)フェノール(中間体I1、84mg)の溶液に、(R)−5−イソシアナト−1−メチルシクロペント−1−エン(中間体F2、トルエン中0.15M、4mL)を加えた。この反応混合物を室温で一晩撹拌した。この混合物を濃縮し、残渣をDMF(8mL)に溶かし、MDAPにより精製し、(R)−1−(4−クロロ−3−((1,1−ジフルオロエチル)スルホニル)−2−ヒドロキシフェニル)−3−(2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素(15mg)を白色固体として得た。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ ppm 10.53 (br. s., 1H), 8.28 (s, 1H), 8.26 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.17 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.07 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 5.52 (br. s., 1H), 4.44-4.62 (m, 1H), 2.23-2.36 (m, 2H), 2.16-2.23 (m, 1H), 2.09 (t, J = 19.2 Hz, 3H), 1.67 (s, 3H), 1.47-1.59 (m, 1H); MS(ES+) m/z 395 (MH+)。
中間体I1: 6−アミノ−3−クロロ−2−((1,1−ジフルオロエチル)スルホニル)フェノール
工程1: −78℃で撹拌したアセトニトリル(80mL)および水(80mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−チオール(6.0g)および水酸化カリウム(13.9g)の溶液に、ホスホン酸ジエチル(ブロモジフルオロメチル)(11.9g)を一度に加えた。この混合物を室温まで温め、30分間撹拌した。EA(200mL)を加えた。有機相を分離した。水相をEA(2×100mL)で抽出した。有機層を合わせ、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、濃縮し、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((ジフルオロメチル)チオ)ベンゾ[d]オキサゾール(7.2g)を無色の油状物として得た。MS(ES+) m/z 292 (MH+)。
工程2: 0℃で、DCM(200mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((ジフルオロメチル)チオ)ベンゾ[d]オキサゾール(7.2g)の溶液に、mCPBA(19.5g)を加え、2時間撹拌した。出発材料が完全に消費されなかったので、さらなるmCPBA(19.5g)を追加した。この混合物を室温で一晩撹拌した。次に、NaSO水溶液を加えた。有機相を分離し、飽和炭酸ナトリウム溶液およびブラインで洗浄した。得られた溶液を硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィー(PE:EA=1:0−2:3で溶出)により精製し、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((ジフルオロメチル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(3.2g)を白色固体として得た。MS(ES+) m/z 324 (MH+)。
工程3: THF(30mL)およびHMPA(27mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((ジフルオロメチル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(2.2g)およびヨードメタン(4.2mL)の溶液に、LDA(THF中2M、13.5mL)を加えた。この混合物を−50℃で30分間撹拌した。この混合物を飽和NHCl溶液および10%HClで中和した。EA(50mL)を加えた。有機層をブラインで洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、真空濃縮した。粗生成物を、出発材料として2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((ジフルオロメチル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(1.0g)を用いた同じ反応の別のバッチと合わせた。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(PE:EA=1:0−3:2で溶出)により精製し、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((1,1−ジフルオロエチル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(1.0g)を白色固体として得た。MS(ES+) m/z 338 (MH+)。
工程4: 1,4−ジオキサン(20mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((1,1−ジフルオロエチル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(1.0g)の溶液に、濃HCl溶液(20mL)を加えた。この混合物を110℃で4時間還流させた後、濃縮した。得られた残渣をEA(20mL)に溶かした。この溶液のpHをTEAで8に調整した。この混合物を濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィー(PE:EA=1:0から1:4で溶出)により精製し、標題化合物(1.0g)を淡褐色固体として得た。MS(ES+) m/z 272 (MH+)。
式(J)の化合物: 1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((S)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素
および式(C)の化合物: 1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((R)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素
ピリジン(20mL)中、6−アミノ−3−クロロ−2−((3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェノール(中間体JC1、3000mg)の溶液に、(R)−5−イソシアナト−1−メチルシクロペント−1−エン(中間体F2、2279mg)を加えた。得られた混合物を40℃で12時間撹拌した。冷水(30mL)を加え、水層をDCM(2×100mL)で抽出した。合わせた有機層をNaSOで乾燥させ、濾過し、濃縮し、1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−((3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素(4.1g)を暗色固体として得た。この化合物の一部(3.0g)を酸性条件下、SFCおよびMDAPにより精製し、純粋な2つの鏡像異性体:1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((S)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素(式(J)の化合物、666mg)および1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((R)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素(式(C)の化合物、626mg)を得た。
式(J)の化合物:HPLC(Chiralpak ICカラム(4.6250mm、5uM)、1:1 ACN/IPA(0.5%DEA含有)、CO流速:2.55mL/分;補助溶媒流速:0.45mL/分;背圧:120バール);t=16.9分;>93%ee;1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ ppm 10.53 (s, 1H), 8.36 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 8.17 (s, 1H), 7.14 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.05 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 5.51 (s, 1H), 4.49-4.63 (m, 1H), 4.33 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 3.76-3.89 (m, 2H), 3.61 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 2.68 (dt, J = 13.3, 7.9 Hz, 1H), 2.10-2.35 (m, 3H), 1.91-2.02 (m, 1H), 1.67 (s, 3H), 1.44-1.58 (m, 4H); MS(ES+) m/z 415 (MH+);
式(C)の化合物:HPLC(Chiralpak ICカラム(4.6250mm、5uM)、1:1 ACN/IPA(0.5%DEA含有)、CO流速:2.55mL/分;補助溶媒流速:0.45mL/分;背圧:120バール);t=14.3分;>99%ee; 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ ppm 10.52 (s, 1H), 8.36 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 8.17 (s, 1H), 7.14 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.05 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 5.51 (s, 1H), 4.49-4.61 (m, 1H), 4.33 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 3.75-3.91 (m, 2H), 3.61 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 2.68 (dt, J = 13.3, 7.9 Hz, 1H), 2.09-2.37 (m, 3H), 1.90-2.02 (m, 1H), 1.67 (s, 3H), 1.42-1.59 (m, 4H); MS(ES+) m/z 415 (MH+);
中間体JC1: 6−アミノ−3−クロロ−2−((3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェノール
工程1: 氷水で冷却した、DCM(100mL)中、テトラヒドロフラン−3−オール(5.0g)の溶液に、TEA(11.9mL)およびMsCl(4.9mL)を加えた。得られた反応混合物を0℃で3時間撹拌した後、NaHCO水溶液で急冷した。この混合物をEA(2×100mL)で抽出した。合わせた有機相を洗浄し、乾燥させ、濾過し、濃縮し、メタンスルホン酸テトラヒドロフラン−3−イル(6.2g)を得た。
工程2: DMF(100mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロベンゾ[d]オキサゾール−7−チオール酸ナトリウム(11.8g)の溶液に、メタンスルホン酸テトラヒドロフラン−3−イル(6.2g)およびKCO(7.7g)を加えた。得られた反応混合物を80℃で一晩撹拌した。冷却後、それを水(500mL)に注ぎ、EA(2×150mL)で抽出した。合わせた有機相を洗浄し、乾燥させ、濃縮し、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((テトラヒドロフラン−3−イル)チオ)ベンゾ[d]オキサゾール(11.4g)を得た。
工程3: 氷水で冷却した、DCM(200mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((テトラヒドロフラン−3−イル)チオ)ベンゾ[d]オキサゾール(7.4g)の溶液に、mCPBA(11.7g)を加えた。得られた混合物を室温で2日にわたって撹拌した後、NaHCO水溶液およびNa水溶液で急冷した。この混合物をEA(2×200mL)で抽出した。合わせた有機相を洗浄し、乾燥させ、濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィー(PE中0−40%EAで溶出)により精製し、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((テトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(4.3g)を得た。MS(ES+) m/z 344 (MH+)。
工程4: ドライアイス−エタノールで冷却した、THF(100mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((テトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(4.3g)およびMeI(2.0mL)の溶液に、LiHMDS(THF中1M、31.3mL)を加えた。得られた混合物をゆっくり温め、室温で30分間撹拌した。NHCl水溶液を加えた。この混合物をEA(2×150mL)で抽出した。合わせた有機相を洗浄し、乾燥させ、濃縮し、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(4.4g)を得た。MS(ES+) m/z 358 (MH+)。
工程5: 1,4−ジオキサン(150mL)中、2−(tert−ブチル)−6−クロロ−7−((3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)ベンゾ[d]オキサゾール(4.4g)の溶液に、HCl水溶液(37%、30.3mL)を加えた。この混合物を120℃で一晩還流させた後、濃縮した。残渣を水(100mL)に溶かした。溶液のpHをNaHCO水溶液で8に調整し、EAで抽出した。有機相を洗浄し、濃縮した。得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(PE中0−80%EAの勾配で溶出)により精製し、標題化合物(2.4g)を得た。MS(ES+) m/z 292 (MH+)。
式(K)の化合物: 1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((S)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)尿素および式(L)の化合物: 1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((R)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)尿素
ピリジン(20mL)中、6−アミノ−3−クロロ−2−((3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェノール(中間体JC1、600mg)の溶液に、新鮮な、トルエン(20mL)中、(R)−1−クロロ−5−イソシアナトシクロペント−1−エン(中間体E2、443mg)を加えた。この混合物を室温で一晩撹拌した。得られた溶液を水(5mL)で急冷し、濃縮した。残渣をMDAP(酸性条件)で精製し、1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−((3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)尿素(205mg)を得た。この化合物の一部(160mg)をキラル分離(AD−H(4.6250mm、5um)、補助溶媒MeOH、1%DEA)、次いで、MDAP(酸性条件)により精製し、1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((S)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)尿素および1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((R)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)尿素(式(K)の化合物および式(L)の化合物、それぞれ37mgおよび31mg)を紫色の固体として得た。
異性体1: HPLC(AD−Hカラム(4.6250mm、5uM)、IPA(0.1%DEAを含有)、CO流速:2.25mL/分;補助溶媒流速:0.75mL/分;背圧:149バール);t=4.7分;>99%ee;1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ ppm 10.49 (s, 1H), 8.37 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 8.25 (s, 1H), 7.38 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.16 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 5.99 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 4.73 (s, 1H), 4.34 (d, J = 10.1 Hz, 1H), 3.72-3.97 (m, 2H), 3.61 (d, J = 10.1 Hz, 1H), 2.67 (m, 1H), 2.18-2.47 (m, 3H), 1.84-2.04 (m, 1H), 1.57-1.78 (m, 1H), 1.49 (s, 3H); MS(ES+) m/z 435 (MH+)。
異性体2: HPLC(AD−Hカラム(4.6250mm、5uM)、IPA(0.1%DEAを含有)、CO流速:2.25mL/分;補助溶媒流速:0.75mL/分;背圧:149バール);t=5.5分;>93%ee;1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ ppm 10.49 (s, 1H), 8.37 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 8.24 (s, 1H), 7.37 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.16 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 5.99 (s, 1H), 4.73 (s, 1H), 4.34 (d, J = 10.1 Hz, 1H), 3.71-3.96 (m, 2H), 3.61 (d, J = 10.1 Hz, 1H), 2.62-2.78 (m, 1H), 2.19-2.44 (m, 3H), 1.84-2.06 (m, 1H), 1.56-1.78 (m, 1H), 1.49 (s, 3H); MS(ES+) m/z 435 (MH+)。

Claims (25)

  1. CIPNの予防および/または治療において使用するための、CXCR2アンタゴニスト。
  2. CIPNの予防において使用するための、請求項1に記載のCXCR2アンタゴニスト。
  3. CIPNが白金含有化学療法薬により引き起こされる、請求項1または2に記載のCXCR2アンタゴニスト。
  4. CIPNがオキサリプラチンにより引き起こされる、請求項3に記載のCXCR2アンタゴニスト。
  5. CXCR2受容体結合アッセイで測定した場合にCXCR2受容体に対するpIC50値が7.0以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のCXCR2アンタゴニスト。
  6. アッセイa)で測定した場合にCXCR2受容体に対するpIC50値が7.0以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のCXCR2アンタゴニスト。
  7. アッセイb)で測定した場合にCXCR2受容体に対するpA2値が8.0以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のCXCR2アンタゴニスト。
  8. アッセイc)で測定した場合にCXCR2受容体に対するpIC50値が8.0以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のCXCR2アンタゴニスト。
  9. アッセイd)で測定した場合にCXCR2受容体に対するpIC50値が5.0以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のCXCR2アンタゴニスト。
  10. CXCR2に対する選択性がCXCR1の29倍以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のCXCR2アンタゴニスト。
  11. 溶解度が10μg/mlである、請求項1〜10のいずれか一項に記載のCXCR2アンタゴニスト。
  12. Log D7.4の膜透過性が−2〜+4である、請求項1〜11のいずれか一項に記載のCXCR2アンタゴニスト。
  13. アンタゴニストが、式(A)の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(ピペラジン−1−イルスルホニル)フェニル)−3−(2−クロロ−3−フルオロフェニル)尿素:

    式(B)の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(ピペリジン−3−イルスルホニル)フェニル)−3−(3−フルオロ−2−メチルフェニル)尿素:

    式(C)の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((R)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素:

    式(D)の1−(4−クロロ−3−((1,4−ジメチルピペリジン−4−イル)スルホニル)−2−ヒドロキシフェニル)−3−(2−クロロ−3−フルオロフェニル)尿素:

    式(E)の(R)−1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−((4−メチルテトラヒドロ−2H−ピラン−4−イル)スルホニル)フェニル)−3−(2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)尿素:

    式(F)の(R)−1−(3−(tert−ブチルスルホニル)−4−シアノ−2−ヒドロキシフェニル)−3−(2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素:

    式(G)の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−((トランス−3−(ピロリジン−1−イル)シクロブチル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素:

    式(H)の1−(4−クロロ−3−((トランス−3−(ジメチルアミノ)シクロブチル)スルホニル)−2−ヒドロキシフェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素:

    式(I)の(R)−1−(4−クロロ−3−((1,1−ジフルオロエチル)スルホニル)−2−ヒドロキシフェニル)−3−(2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素:

    式(J)の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((S)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素:

    式(K)の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((S)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)尿素:
    、および
    式(L)の1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((R)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−クロロシクロペント−2−エン−1−イル)尿素:

    またはその薬学的に許容可能な塩からなる群から選択される、請求項1〜4のいずれか一項に記載のCXCR2アンタゴニスト。
  14. 請求項13に記載の式(A)のCXCR2アンタゴニスト1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(ピペラジン−1−イルスルホニル)フェニル)−3−(2−クロロ−3−フルオロフェニル)尿素またはその薬学的に許容可能な塩:
  15. 請求項13に記載の式(B)のCXCR2アンタゴニスト1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(ピペリジン−3−イルスルホニル)フェニル)−3−(3−フルオロ−2−メチルフェニル)尿素またはその薬学的に許容可能な塩:
  16. 請求項13に記載の式(J)のCXCR2アンタゴニスト1−(4−クロロ−2−ヒドロキシ−3−(((S)−3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル)スルホニル)フェニル)−3−((R)−2−メチルシクロペント−2−エン−1−イル)尿素またはその薬学的に許容可能な塩:
  17. CIPNの予防および/または治療において使用するための、a)請求項1〜16のいずれか一項に記載のCXCR2アンタゴニストと、b)1以上の薬学的に許容可能な賦形剤とを含んでなる、医薬組成物。
  18. 経口投与に適した、請求項17に記載の医薬組成物。
  19. a)CXCR2アンタゴニストと、b)白金化合物(例えば、オキサリプラチン)、タキサン、ビンカアルカロイド、サリドマイドおよびボルテゾミブからなる群から選択される1種以上の一次化学療法薬とを含んでなる、組合せ。
  20. 一次化学療法薬がオキサリプラチンである、請求項19に記載の組合せ。
  21. CXCR2アンタゴニストが1種以上の一次化学療法薬の前または同時に投与される、請求項19または20に記載の組合せ。
  22. 必要とするヒトにおけるCIPNの予防および/または治療のための方法であって、CXCR2アンタゴニストを投与することを含んでなる、方法。
  23. CXCR2アンタゴニストが請求項1〜16のいずれか一項に記載されたものである、請求項22に記載の方法。
  24. CIPNの予防および/または治療のための薬剤の製造における、CXCR2アンタゴニストの使用。
  25. CXCR2アンタゴニストが請求項1〜16のいずれか一項に記載されたものである、請求項24に記載の使用。
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