JP2018123135A - アミノグリコシドおよび遺伝性障害の処置におけるその使用 - Google Patents

アミノグリコシドおよび遺伝性障害の処置におけるその使用 Download PDF

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Abstract

【課題】中途終止コドン突然変異及び／又はタンパク質切断表現型に伴うものである遺伝子疾患を治療するための医薬組成物の提供。
【解決手段】下記に例示されるアミノグリコシド化合物を含む医薬組成物。

【選択図】なし

Description

本発明は、そのいくつかの実施形態において、新しいクラスのアミノグリコシドに関連し、より具体的には、しかし、限定ではなく、遺伝性障害の処置に対する改善された効力を有する新規なアミノグリコシドに関連する。
多くのヒトの遺伝子疾患はナンセンス突然変異に起因し、そこでは３種類の終止コドン（ＵＡＡ、ＵＡＧまたはＵＧＡ）の１つがアミノ酸をコードするコドンと置換し、翻訳の中途終了をもたらし、結局、末端切断された不活性タンパク質に至る。現在、何百ものそのようなナンセンス突然変異が知られており、そして、いくつかは嚢胞性線維症（ＣＦ）、デュシェンヌ（Ｄｕｃｈｅｎｎｅ）型筋ジストロフィー（ＤＭＤ）、毛細血管拡張性運動失調、ハーラー（Ｈｕｒｌｅｒ）症候群、血友病Ａ、血友病Ｂ、テイ−サックス（Ｔａｙ−Ｓａｃｈｓ）病などの疾患を含む致命的疾患の特定の症例を説明することが示された［１、２］。それらの疾病の多くについては、有効な治療は現在のところなく、そして、遺伝子治療が遺伝子疾患の可能な解決法のように見えるが、この技術がヒトで使用されることができる前に、まだ多くの重大な障害を解決する必要がある。
特定のアミノグリコシド類は、リボソームをリードスルー（読み過ごし）終止コドンの突然変異に誘導し、ｍＲＮＡ分子の一部から全長タンパク質を生成するそれらの能力のために、いくつかの遺伝子疾患の治療で治療的価値を有することが示されている。
典型的には、アミノグリコシド類は、致命的な感染症の治療のために一般に使われている非常に強力な広範囲スペクトルを有する抗生物質である。パロモマイシンのようなアミノグリコシド抗生物質の作用の機構は、原核生物のリボソームとの相互作用を伴ない、特に１６ＳリボソームＲＮＡの解読Ａ−領域と結合することを伴ない、それはタンパク質翻訳阻害および翻訳の正確性への妨害をもたらすことが受け入れられている。



細菌のリボソーム構造の決定のいくつかの業績は、細菌のＡ−部位のオリゴヌクレオチドモデルの結晶およびＮＭＲ構造とともに、原核生物細胞での解読メカニズムを理解するために、およびアミノグリコシド類がどのようにして遺伝暗号の有害な読み誤りをもたらすかについて理解するために役立つ情報を提供した。これらの研究および他の研究は、非同系統のｍＲＮＡ−ｔＲＮＡ複合体に対するＡ−部位の親和性は、アミノグリコシド結合により増大し、リボソームが非系統および同系統の複合体を効率的に区別するのを妨げているという仮説を起こした。
真核生物でのアミノグリコシド類による停止抑制の強化は、タンパク質合成中に翻訳の正確性を妨害する原核生物におけるアミノグリコシドの活性に類似したメカニズムで起こると考えられる。すなわち、ある特定のアミノグリコシド類のリボソームＡ−部位への結合は、恐らく放出因子を挿入する代わりに、ほぼ同系統のｍＲＮＡ−ｔＲＮＡ複合体を安定させる細胞構造変化を引き起こす。アミノグリコシド類は、顕著に異なる効率でいろいろな終止コドンを抑制（ＵＧＡ＞ＵＡＧ＞ＵＡＡ）し、その抑制効果は、終止コドンのすぐ下流の４番目のヌクレオチドの同一性のみならず、終止コドン付近のローカル配列コンテキストにさらに依存する（Ｃ＞Ｕ＞Ａ≧グラム）ことが示された。
効果的なリードスルー薬物の望ましい特徴は経口投与であること、および細菌に対してはほとんど効果がないか、全く効果を有しないことである。リードスルー薬物の抗菌活性は、特に胃腸（ＧＩ）生物相に関して、ＧＩ生物相平衡の逆転に起因する副作用および耐性の発現により、抗生物質の不必要な使用として望ましくない。この点で、上述の制限に加えて、臨床アミノグリコシド類の大多数は、細菌のリボソームに対して非常に選択的であり、ヒト細胞の細胞質リボソームに対しては著しい影響を及ぼさない。
上述の制限を回避する努力において、生物薬物工業は、現在、ナンセンスリードスルー活性のための大きな化学ライブラリーをスクリーニングすることによって新しい終止突然変異抑制薬物を求めようとしている。このアプローチを使って、非アミノグリコシド化合物である３−［５−（２−フルオロフェニル）−１，２，４−オキサジアゾール−３−イル］安息香酸（ＰＴＣ１２４）が発見された。ＰＴＣ１２４が抗菌活性と報告された毒性とを有しないという事実は、リボソームに及ぼすその作用メカニズムがアミノグリコシド類のそれとは異なることを示唆する。
アミノグリコシド類が哺乳動物細胞の中途ナンセンス突然変異を抑制することができたという事実は、１９８５年にＢｕｒｋｅおよびＭｏｇｇによって最初に実証され、彼らはまた、これらの薬物の遺伝子疾患治療における治療の可能性に注目した。研究された最初の遺伝子疾患は、嚢胞性線維症（ＣＦ）であり、コーカサス人集団で最も優勢な常染色体劣性疾患であり、それは２，５００人の新生児あたり１人に影響を及ぼす。ＣＦは、嚢胞性線維性膜コンダクタンス制御因子（ＣＦＴＲ）タンパク質における突然変異に起因する。現在では、ＣＦＴＲ遺伝子に１，０００を超えるＣＦをもたらす異なる突然変異が確認されたが、その突然変異の５〜１０％は、中途終止コドンである。中部・東部ヨーロッパのユダヤ人において、Ｗ１２８２Ｘ突然変異および他のナンセンス突然変異は、すべてのＣＦＴＲ変異体対立遺伝子の６４％を占める。
ＣＦＴＲ終止突然変異のアミノグリコシド媒介抑制についての最初の実験は、ＣＦＴＲ遺伝子で見られる中途終止突然変異がゲンタマイシンファミリーおよびジェネティシン（Ｇ−４１８）のメンバーによって、気管支の上皮細胞株で全長の機能性ＣＦＴＲの出現により測定されるように抑制されることができることを証明した。




ヒトＣＦＴＲ−Ｇ５４２Ｘ組み換え遺伝子を保有するＣＦＴＲ−／−トランスジェニックマウス変異体からの腸組織の抑制実験は、ゲンタマイシンおよびより効果の少ないトブラマイシンでの処置マウスの腺にヒトＣＦＴＲタンパク質が出現したことを証明した。最も重要なことに、二重盲検・偽薬対照・交差試験を使用する臨床研究は、ゲンタマイシンが罹患患者で終止突然変異を抑制することができることを示し、そしてゲンタマイシン治療は、ＣＦＴＲ終止突然変異を保有する１９人の患者の群で鼻粘膜を通過する膜コンダクタンスを改善した。インビトロの系の培養細胞株または動物モデルで試験されたアミノグリコシド類の治療可能性についての他の遺伝子疾患は、ＤＭＤ、Ｈｕｒｌｅｒ症候群、尿崩症、腎症性シスチン蓄積症、色素性網膜炎、および毛細血管拡張性運動失調を含む。
しかしながら、アミノグリコシドの医薬としての使用における主な限界のうちの１つは、典型的には腎臓（腎毒性）および耳に関連する（内耳神経毒性）病気で発現する哺乳動物に対するそれらの高い毒性である。この毒性の原因は、異なる要因とメカニズム（例えばリン脂質に対する相互作用、ホスホリパーゼの阻害およびフリーラジカルの形成）との組み合わせに起因すると推定される。細菌のリボソームに対しては選択的であると考えられたが、大部分のアミノグリコシド類は、また、真核生物のＡ−部位とも結合するが、それは細菌のＡ−部位に対するよりも低い親和性である。哺乳動物細胞での翻訳の阻害は、また、これらの薬物の高い毒性に関して可能性のある原因のうちの１つでもある。それらの細胞毒性を増している別の因子は、１２ＳのｒＲＮＡのＡ−部位のミトコンドリアリボソームへのそれらの結合であり、その配列は細菌のＡ−部位に非常に類似している。
多くの研究が、アミノグリコシド類と関連した毒性を理解し軽減する方法を提供するために試みられたが、それはフリーラジカル濃度を低下させるために抗酸化剤を使用すること、同様にアミノグリコシド類がリン脂質と相互作用する能力を低下させるためのポリ−Ｌ−アスパラギン酸塩およびダプトマイシンを使用することを含む。アミノグリコシド類の取り込みの際のメガリン（特に腎臓近位尿細管および内耳で豊富であるマルチリガンドのエンドサイトーシス受容体）の役割が、最近、証明された。メガリンへのアミノグリコシドの結合と競合するアゴニストの投与はまた、アミノグリコシドの取り込みおよび毒性の減少をもたらした。さらに、アミノグリコシドが投与される投与計画および／または方法を変えることが、毒性を減らす手段として検討されてきた。
アミノグリコシドの毒性を減らす広範囲な努力にもかかわらず、投与計画の変更以外に、殆どの結果は、終止突然変異を抑制するためのアミノグリコシド類の投与に関する標準的な臨床実務および手順へと成熟していなかった。例えば、臨床試験でのゲンタマイシンの弱毒性用量の使用が、インビトロ系と比較してインビボ系実験で得られた減少したリードスルー効率を恐らく引き起こした。アミノグリコシドであるジェネティシン（登録商標）（Ｇ−４１８硫酸塩）は、インビトロでの翻訳−転写系において最良の終止抑制活性を示したが、それが非常に低い濃度でさえ致命的であるので、治療剤としてのその使用が可能でないことを明らかにした。例えば、ヒト繊維芽細胞に対するＧ−４１８のＬＤ５０は、ゲンタマイシン、ネオマイシンおよびカナマイシンの２．５〜５．０ｍｇ／ｍｌと比較して、０．０４ｍｇ／ｍｌである。
若干のアミノグリコシド系薬物（例えばＧ−４１８およびゲンタマイシンなど）への真核生物リボソームの増加した感受性は魅力的であるが、真核生物リボソームとのそれらの相互作用に関する十分な構造データの不足のために、今日まで合理的に説明することができなかった。Ｇ−４１８は、非常に低い濃度でさえ非常に有毒であるので、現在、ゲンタマイシンは様々な動物モデルおよび臨床試験で試験される唯一のアミノグリコシドである。培養細胞のそれらの比較的より低い毒性により、アミカシンおよびパロモマイシンが、終止突然変異抑制治療用ゲンタマイシンの代替品を代表することができることをいくつかの研究は示したが、これらのアミノグリコシド類による臨床試験はまだ報告されていない。
現在まで、ほとんど全ての抑制実験は、臨床的に、市販品のアミノグリコシド類を用いて実施されているが、終止コドンリードスルー誘因としてそれらの活性を最適化させる努力は何もされてこなかった。現在では、限られた数のアミノグリコシド類（ゲンタマイシン、アミカシンおよびトブラマイシンを含む）のみが、ヒトの体内投与用の抗生物質として臨床的に使用されている。これらのうち、トブラマイシンは終止突然変異抑制活性を持たず、ゲンタマイシンが動物モデルおよび臨床試験で終止突然変異抑制活性に関して試験された唯一のアミノグリコシドである。近年、ネアミン誘導体の１群が脊髄筋萎縮症（ＳＰＡ）患者に由来する線維芽細胞でＳＭＮタンパク質のリードスルーを促進することが示された；しかしながら、これらの化合物は抗生物質として当初設計され、これらの誘導体のリードスルー活性のさらなる改善のためには、何らの結論も引き出されなかった。
国際公開第２００７／１１３８４１号（これは、本発明者らの一部によるものであり、全体を本明細書中、出典明示により援用する）は一群のパロモマイシン由来のアミノグリコシドを教示している。これらは、哺乳動物における低い細胞毒性と、低い抗菌活性とを発揮しながらも、高い中途終止停止コドン（ｐｒｅｍａｔｕｒｅ ｓｔｏｐ−ｃｏｄｏｎ）突然変異読み過ごし活性を示すように特に設計されたものであり、したがって、遺伝性疾患の処置において使用することができるものである。この一群のパロモマイシン由来アミノグリコシドは、読み過ごし活性の向上ならびに毒性および抗菌活性の低下をもたらすパロマミンコアのある種の操作を導入することによって設計された。そのような操作がパロマミンコアのいくつかの位置に対してなされた。
国際公開第２００７／１１３８４１号に記載されているパロマミンコアの１つのそのような操作は、アミノグリコシドコアの６’位におけるヒドロキシル基の有益な役割を明らかにすることである（例えば、下記のＮＢ３０およびＮＢ５４を参照のこと）。

国際公開第２００７／１１３８４１号において明確化され、かつ、立証されているパロマミンコアの別の操作は、１つ以上の単糖成分を、あるいは、オリゴ糖成分をアミノグリコシドコアの３’位、５位および／または６位に導入することである。この操作は、本明細書中上記で示される例示的な化合物ＮＢ３０および化合物ＮＢ５４において“環ＩＩＩ”として反映されている。
国際公開第２００７／１１３８４１号において明確化され、かつ、立証されているパロマミンコアのさらなる操作は、（Ｓ）−４−アミノ−２−ヒドロキシブチリル（ＡＨＢ）成分をパロマミンコアの１位において導入することである。この操作は、本明細書中上記で示される例示的な化合物ＮＢ５４において反映されている。ＡＨＢ成分のそのような導入は、強化された読み過ごし活性および低下した毒性を提供することが立証されている。
国際公開第２００７／１１３８４１号に記載されているパロマミンコアのさらなる操作は、６’位の水素をアルキル（例えば、メチル置換基など）によって置換することである。この操作は化合物ＮＢ３０および化合物ＮＢ５４の誘導体（それぞれ、ＮＢ７４およびＮＢ８４として示される）において例示されている。
追加の背景技術としては、Ｎｕｄｅｌｍａｎ，Ｉ．，ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｏｒｇ Ｍｅｄ Ｃｈｅｍ Ｌｅｔｔ，２００６．１６（２４）：ｐ．６３１０−５；Ｈｏｂｂｉｅ，Ｓ．Ｎ．，ｅｔ ａｌ．，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ，２００７．３５（１８）：ｐ．６０８６−９３；Ｋｏｎｄｏ，Ｊ．，ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍｂｉｏｃｈｅｍ，２００７．８（１４）：ｐ．１７００−９；Ｒｅｂｉｂｏ−Ｓａｂｂａｈ，Ａ．，ｅｔ ａｌ．，Ｈｕｍ Ｇｅｎｅｔ，２００７．１２２（３−４）：ｐ．３７３−８１；Ａｚｉｍｏｖ，Ｒ．，ｅｔ ａｌ．，Ａｍ Ｊ Ｐｈｙｓｉｏｌ Ｒｅｎａｌ Ｐｈｙｓｉｏｌ，２００８．２９５（３）：ｐ．Ｆ６３３−４１；Ｈａｉｎｒｉｃｈｓｏｎ，Ｍ．，ｅｔ ａｌ．，Ｏｒｇ Ｂｉｏｍｏｌ Ｃｈｅｍ，２００８．６（２）：ｐ．２２７−３９；Ｈｏｂｂｉｅ，Ｓ．Ｎ．，ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ Ｕ Ｓ Ａ，２００８．１０５（５２）：ｐ．２０８８８−９３；Ｈｏｂｂｉｅ，Ｓ．Ｎ．，ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ Ｕ Ｓ Ａ，２００８．１０５（９）：ｐ．３２４４−９；Ｎｕｄｅｌｍａｎ，Ｉ．，ｅｔ ａｌ．，Ａｄｖ．Ｓｙｎｔｈ．Ｃａｔａｌ．，２００８．３５０：ｐ．１６８２−１６８８；Ｎｕｄｅｌｍａｎ，Ｉ．，ｅｔ ａｌ．，Ｊ Ｍｅｄ Ｃｈｅｍ，２００９．５２（９）：ｐ．２８３６−４５；Ｖｅｎｋａｔａｒａｍａｎ，Ｎ．，ｅｔ ａｌ．，ＰＬｏＳ Ｂｉｏｌ，２００９．７（４）：ｐ．ｅ９５；Ｂｒｅｎｄｅｌ，Ｃ．，ｅｔ ａｌ．，Ｊ Ｍｏｌ Ｍｅｄ（Ｂｅｒｌ），２０１０．８９（４）：ｐ．３８９−９８；Ｇｏｌｄｍａｎｎ，Ｔ．，ｅｔ ａｌ．，Ｉｎｖｅｓｔ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ Ｖｉｓ Ｓｃｉ，２０１０．５１（１２）：ｐ．６６７１−８０；Ｍａｌｉｋ，Ｖ．，ｅｔ ａｌ．，Ｔｈｅｒ Ａｄｖ Ｎｅｕｒｏｌ Ｄｉｓｏｒｄ，２０１０．３（６）：ｐ．３７９−８９；Ｎｕｄｅｌｍａｎ，Ｉ．，ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｏｒｇ Ｍｅｄ Ｃｈｅｍ，２０１０．１８（１１）：ｐ．３７３５−４６；Ｗａｒｃｈｏｌ，Ｍ．Ｅ．，Ｃｕｒｒ Ｏｐｉｎ Ｏｔｏｌａｒｙｎｇｏｌ Ｈｅａｄ Ｎｅｃｋ Ｓｕｒｇ，２０１０．１８（５）：ｐ．４５４−８；Ｌｏｐｅｚ−Ｎｏｖｏａ，Ｊ．Ｍ．，ｅｔ ａｌ．，Ｋｉｄｎｅｙ Ｉｎｔ，２０１１．７９（１）：ｐ．３３−４５；Ｒｏｗｅ，Ｓ．Ｍ．，ｅｔ ａｌ．，Ｊ Ｍｏｌ Ｍｅｄ（Ｂｅｒｌ），２０１１．８９（１１）：ｐ．１１４９−６１；ａｎｄ Ｖｅｃｓｌｅｒ，Ｍ．，ｅｔ ａｌ．，ＰＬｏＳ Ｏｎｅ，２０１１．６（６）：ｐ．ｅ２０７３３が挙げられる。
本発明は、哺乳動物細胞における低い毒性と、低い抗菌活性とを発揮しながらも、高い中途終止停止コドン突然変異読み過ごし活性を示すことによって遺伝性疾患（例えば、嚢胞性線維症など）の処置において有益に使用することができる新しいクラスのプソイド三糖（ｐｓｅｕｄｏ−ｔｒｉｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）アミノグリコシドに関連する。今回開示されたアミノグリコシドは、アルキルが環ＩＩＩ上の５”位において付加される、パロモマイシンの環Ｉ、環ＩＩおよび環ＩＩＩに基づくコア構造を特徴とする。
したがって、本発明のいくつかの実施形態の一局面によれば、下記の一般式Ｉを有する化合物またはその医薬的に許容され得る塩が提供される：
［式中、
Ｒ１は、アルキル、シクロアルキルおよびアリールからなる群から選択される；
Ｒ２は水素または（Ｓ）−４−アミノ−２−ヒドロキシブチリル（ＡＨＢ）である；
Ｒ３は、水素、アルキル、シクロアルキルおよびアリールからなる群から選択される；
かつ、
６’位および５”位のそれぞれの立体配置は独立してＲ−配置またはＳ−配置である］。
本発明のいくつかの実施形態によれば、Ｒ１はアルキルである。
本発明のいくつかの実施形態によれば、アルキルはメチルである。
本発明のいくつかの実施形態によれば、Ｒ２およびＲ３はそれぞれが水素である。
本発明のいくつかの実施形態によれば、Ｒ２はＡＨＢであり、Ｒ３は水素である。
本発明のいくつかの実施形態によれば、Ｒ２は水素であり、Ｒ３はアルキルである。
本発明のいくつかの実施形態によれば、Ｒ２はＡＨＢであり、Ｒ３はアルキルである。
本発明のいくつかの実施形態によれば、アルキルはメチルである。
本発明のいくつかの実施形態によれば、本明細書中に示される化合物は、化合物ＮＢ１１８、ＮＢ１１９、ＮＢ１２２、ＮＢ１２３、ＮＢ１２４、ＮＢ１２５、ＮＢ１２７およびＮＢ１２８からなる群から選択される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、本明細書中に示される化合物は、原核生物におけるＩＣ５０翻訳阻害に対する真核生物におけるＩＣ５０翻訳阻害の比率が１５未満であることを特徴とする。本発明のいくつかの実施形態によれば、この比率は１未満である。
本発明のいくつかの実施形態によれば、本明細書中に示される化合物は、２００μＭを超えるグラム陰性菌におけるＭＩＣと、２０μＭを超えるグラム陽性菌におけるＭＩＣとを具備する。
本発明のいくつかの実施形態の別の局面によれば、本明細書中に示される化合物のいずれか１つと、医薬的に許容される担体とを含む医薬組成物が提供される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、医薬組成物は包装材に詰められ、かつ、包装材の中または表面において、遺伝性障害処置における使用について印刷された形で識別される。
本発明のいくつかの実施形態の別の局面によれば、遺伝性障害を処置するための方法であって、その必要性のある対象に、治療有効量の本明細書中に示される化合物のいずれか１つを投与することによって行われる方法が提供される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、本明細書中に示される化合物は、遺伝性障害の処置において使用されるためのものである。
本発明のいくつかの実施形態の別の局面によれば、遺伝性障害を処置するための医薬品の製造における、本明細書中に示される化合物のいずれか１つの使用が提供される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、遺伝性障害は、中途終止コドン突然変異および／またはタンパク質切断表現型に伴うものである。
本発明のいくつかの実施形態によれば、遺伝性障害は、嚢胞性線維症（ＣＦ）、デュシェンヌ型筋ジストロフィー（ＤＭＤ）、毛細血管拡張性運動失調症、ハーラー症候群、血友病Ａ、血友病Ｂ、アッシャー症候群およびテイ・サックス病からなる群から選択される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、遺伝性障害は嚢胞性線維症である。
本発明のいくつかの実施形態の別の局面によれば、本明細書中に示される化合物の調製方法であって、
（ａ）一般式ＩＩ：
（式中、
Ｒ１は、アルキル、シクロアルキルおよびアリールからなる群から選択される；
Ｒ４は水素または供与体アミノ保護基である；
Ｒ５は、Ｒ４が水素であるならば、供与体アミノ保護基であるか、または、Ｒ４が供与体アミノ保護基であるならば、水素である；
ＨＰｄのそれぞれが供与体ヒドロキシル保護基である；かつ
Ｌは脱離基である）
を有する供与体化合物を提供すること；
（ｂ）供与体化合物を、下記の一般式ＩＩＩ：
（式中、
点線はＲ−配置またはＳ−配置を示す；
Ｒ３は、水素、アルキル、シクロアルキルおよびアリールからなる群から選択される；
Ｒ６は受容体アミノ保護基または（Ｓ）−４−アジド−２−Ｏ−アセチル−１−ブチリルである；
ＨＰａは受容体ヒドロキシル保護基である；かつ
ＡＰａは受容体アミノ保護基である）
を有する受容体化合物とカップリングさせること；および
（ｃ）アミノ保護基およびヒドロキシル保護基のそれぞれを除去し、それにより、上記化合物を得ること
を含む方法が提供される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、脱離基はトリクロロアセトイミダートである。
本発明のいくつかの実施形態によれば、供与体ヒドロキシル保護基はＯ−ベンゾイルであり、供与体アミノ保護基はアジドである。
本発明のいくつかの実施形態によれば、受容体ヒドロキシル保護基はＯ−アセチルであり、受容体アミノ保護基はアジドである。
別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的用語および／または科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載される方法および材料と類似または同等である方法および材料を本発明の実施または試験において使用することができるが、例示的な方法および／または材料が下記に記載される。矛盾する場合には、定義を含めて、本特許明細書が優先する。加えて、材料、方法および実施例は例示にすぎず、限定であることは意図されない。
本明細書では本発明のいくつかの実施形態を単に例示し添付の図面を参照して説明する。特に詳細に図面を参照して、示されている詳細が例示として本発明の実施形態を例示考察することだけを目的としていることを強調するものである。この点について、図面について行う説明によって、本発明の実施形態を実施する方法は当業者には明らかになるであろう。
図１Ａ〜図１Ｃは本発明のいくつかの実施形態によるＣ５−ジアステレオマーエステル（Ｒ，Ｘ）−２７および（Ｓ，Ｘ）−２８を製造するための合成経路（“ａ”は、ＤＣＣ、４−ＤＭＡＰ、ＣＳＡ、ＤＣＭ、室温を表す）（図１Ａ）；（Ｒ，Ｘ）−２７および（Ｓ，Ｘ）−２８の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（スペクトルにおいて、（Ｒ，Ｘ）−２７および（Ｓ，Ｘ）−２８の特定プロトン間における化学シフトの差（Δδ）が強調されている）（図１Ｂ）；およびセクター則による主成分アルコール化合物９の（Ｘによって表される）５−炭素における絶対配置の割り当て（図１Ｃ）を表わす。
図２Ａ〜図２Ｆは終止コドン読み過ごしアッセイの結果を示しており、様々な遺伝性疾患（括弧内）を表す一連のナンセンス突然変異状況構築物において、従来報告されているＮＢ３０（白丸によって表示される）によって、本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物のＮＢ１１８（黒三角によって表示される）およびＮＢ１１９（白三角によって表示される）によって、および対照薬物としてのゲンタマイシン（黒四角によって表示される）によって誘導されるインビトロ終止コドン抑制レベルの比較グラフを示し、Ｒ３Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図２Ａに示され、Ｒ２４５Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図２Ｂに示され、Ｇ５４２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図２Ｃに示され、Ｗ１２８２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図２Ｄに示され、Ｑ７０Ｘ（ＨＳ）構築物に関する結果が図２Ｅに示され、Ｒ３３８１Ｘ（ＤＭＤ）構築物に関する結果が図２Ｆに示される。
図３Ａ〜図３Ｆは終止コドン読み過ごしアッセイの結果を示しており、様々な遺伝性疾患（括弧内）を表す一連のナンセンス突然変異状況構築物において、従来報告されているＮＢ５４（黒丸によって表示される）によって、本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物のＮＢ１２２（黒三角によって表示される）およびＮＢ１２３（白三角によって表示される）によって、および対照薬物としてのゲンタマイシン（黒四角によって表示される）によって誘導されるインビトロ終止コドン抑制レベルの比較グラフを示し、Ｒ３Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図３Ａに示され、Ｒ２４５Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図３Ｂに示され、Ｇ５４２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図３Ｃに示され、Ｗ１２８２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図３Ｄに示され、Ｑ７０Ｘ（ＨＳ）構築物に関する結果が図３Ｅに示され、Ｒ３３８１Ｘ（ＤＭＤ）構築物に関する結果が図３Ｆに示される。
図４Ａ〜図４Ｄは、従来報告されているＮＢ５４（黒丸によって表示される）によって、本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物のＮＢ１２２（黒三角によって表示される）およびＮＢ１２３（白三角によって表示される）によって、および対照薬物としてのゲンタマイシン（黒四角によって表示される）によって達成されるＰＣＤＨ１５−Ｒ３Ｘナンセンス突然変異のエクスビボ抑制（図４Ａ）、ＰＣＤＨ１５−Ｒ２４５Ｘナンセンス突然変異のエクスビボ抑制（図４Ｂ）、ＩＤＵＡ−Ｑ７０Ｘナンセンス突然変異のエクスビボ抑制（図４Ｃ）およびＣＦＴＲ−Ｗ１２８２Ｘナンセンス突然変異のエクスビボ抑制（図４Ｄ）を示す。
図５Ａ〜図５Ｄは、本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物のＮＢ１２４（黒丸によって表示される）、ＮＢ１２５（白丸によって表示される）、ＮＢ１２７（黒三角によって表示される）およびＮＢ１２８（白三角によって表示される）によって、従来報告されているＮＢ７４（白菱形によって表示される）およびＮＢ８４（黒菱形によって表示される）によって、ならびに、対照薬物としてのゲンタマイシン（黒四角によって表示される）およびＧ４１８（白四角によって表示される）によって達成される、ＣＦＴＲ−Ｇ５４２Ｘ（図５Ａおよび図５Ｃ）、ＣＦＴＲ−Ｗ１２８２Ｘ（図５Ｂおよび図５Ｄ）のインビトロ中途終止コドン突然変異抑制アッセイの結果の比較プロットを示す。
図６Ａ〜図６Ｆは終止コドン読み過ごしアッセイの結果を示しており、様々な遺伝性疾患（括弧内）を表す一連のナンセンス突然変異状況構築物において、本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物のＮＢ１２４（黒丸によって表示される）およびＮＢ１２５（白丸によって表示される）によって、従来報告されているＮＢ７４（白菱形によって表示される）によって、および対照薬物としてのゲンタマイシン（黒四角によって表示される）によって誘導されるインビトロ終止コドン読み過ごしレベルの比較グラフを示し、Ｒ３Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図６Ａに示され、Ｒ２４５Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図６Ｂに示され、Ｇ５４２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図６Ｃに示され、Ｗ１２８２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図６Ｄに示され、Ｑ７０Ｘ（ＨＳ）構築物に関する結果が図６Ｅに示され、Ｒ３３８１Ｘ（ＤＭＤ）構築物に関する結果が図６Ｆに示されている。
図７Ａ〜図７Ｆは終止コドン読み過ごしアッセイの結果を示しており、様々な遺伝性疾患（括弧内）を表す一連のナンセンス突然変異状況構築物において、従来報告されているＮＢ８４（黒菱形によって表示される）によって、本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物のＮＢ１２７（黒三角によって表示される）およびＮＢ１２８（白三角によって表示される）によって、および対照薬物としてのＧ４１８（白四角によって表示される）およびゲンタマイシン（黒四角によって表示される）によって誘導されるインビトロ終止コドン抑制レベルの比較グラフを示し、Ｒ３Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図７Ａに示され、Ｒ２４５Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図７Ｂに示され、Ｇ５４２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図７Ｃに示され、Ｗ１２８２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図７Ｄに示され、Ｑ７０Ｘ（ＨＳ）構築物に関する結果が図７Ｅに示され、Ｒ３３８１Ｘ（ＤＭＤ）構築物に関する結果が図７Ｆに示されている。
図８Ａ〜図８Ｄは、本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物のＮＢ１２４（黒丸によって表示される）、ＮＢ１２５（白丸によって表示される）、ＮＢ１２７（黒三角によって表示される）、およびＮＢ１２８（白三角によって表示される）によって、従来報告されているＮＢ７４（白菱形によって表示される）およびＮＢ８４（黒菱形によって表示される）によって、ならびに、対照薬物のゲンタマイシン（黒四角によって表示される）およびＧ４１８（白四角によって表示される）によって達成される、構築物ＣＦＴＲ−Ｇ５４２Ｘ（図８Ａおよび図８Ｃ）、構築物ＣＦＴＲ−Ｗ１２８２Ｘ（図８Ｂおよび図８Ｄ）について行われたエクスビボ中途終止コドン突然変異抑制アッセイの結果の比較プロットを示す。
図９Ａ〜図９Ｅは終止コドン読み過ごしアッセイの結果を示しており、様々な遺伝性疾患（括弧内）を表す一連のナンセンス突然変異状況構築物において、本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物のＮＢ１２４（黒丸によって表示される）およびＮＢ１２５（白丸によって表示される）によって、従来報告されているＮＢ７４（黒菱形によって表示される）によって、ならびに、対照薬物のゲンタマイシン（黒四角によって表示される）およびＧ４１８（白四角によって表示される）によって誘導されるエクスビボ終止コドン抑制レベルの比較グラフを示し、Ｒ３Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図９Ａに示され、Ｒ２４５Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図９Ｂに示され、Ｑ７０Ｘ（ＨＳ）構築物に関する結果が図９Ｃに示され、Ｗ１２８２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図９Ｄに示され、Ｇ５４２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図９Ｅに示されている。
図１０Ａ〜図１０Ｅは終止コドン読み過ごしアッセイの結果を示しており、様々な遺伝性疾患（括弧内）を表す一連のナンセンス突然変異状況構築物において、本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物のＮＢ１２７（黒四角によって表示される）およびＮＢ１２８（白三角によって表示される）によって、従来報告されているＮＢ８４（黒菱形によって表示される）によって、ならびに、対照薬物のゲンタマイシン（黒四角によって表示される）およびＧ４１８（白四角によって表示される）によって誘導されるエクスビボ終止コドン抑制レベルの比較グラフを示し、Ｒ３Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図１０Ａに示され、Ｒ２４５Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図１０Ｂに示され、Ｑ７０Ｘ（ＨＳ）構築物に関する結果が図１０Ｃに示され、Ｗ１２８２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図１０Ｄに示され、Ｇ５４２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図１０Ｅに示されている。
図１１Ａ〜図１１Ｄは、本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物のＮＢ１１８（図１１Ａ）、ＮＢ１１９（図１１Ｂ）、ＮＢ１２２（図１１Ｃ）およびＮＢ１２３（図１１Ｄ）について測定された原核生物系（黒丸によって表示される）および真核生物系（白丸によって表示される）におけるインビトロ翻訳阻害の半対数プロットを示す。
図１２Ａ〜図１２Ｄは、ゲンタマイシン（白四角によって表示される）について、および本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物のＮＢ１１８（白丸によって表示される）、ＮＢ１１９（黒丸によって表示される）、ＮＢ１２２（白三角によって表示される）およびＮＢ１２３（黒三角によって表示される）について、ＨＥＫ−２９３細胞（図１２Ａおよび図１２Ｃ）およびヒト包皮線維芽細胞（ＨＦＦ細胞）（図１２Ｂおよび図１２Ｄ）における試験化合物濃度に対するエクスビボ細胞生存性の百分率の半対数プロットを示す。
図１３Ａ〜図１３Ｂは、一連の公知化合物および本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物について認められるような、真核生物系におけるインビトロでの読み過ごし活性と、タンパク質翻訳阻害との間における可能な相関を特定するための散乱プロットを示しており、タンパク質合成の増大する阻害（より低いＩＣ５０）には、読み過ごし活性の増大が伴っている：これに対して、図１３Ａは、６つの異なるナンセンス突然変異（Ｗ１２８２Ｘ、Ｑ７０Ｘ、Ｒ３Ｘ、Ｒ２４５Ｘ、Ｇ５４２ＸおよびＲ３３８１Ｘ）を使用する、試験アミノグリコシドの１．４μＭの濃度におけるインビトロ読み過ごし活性に対する真核生物での翻訳阻害（Ｘ軸に示される）の半対数プロットであり、図１Ｂは、図１３Ａに示される同じデータの線形プロットである。
本発明は、そのいくつかの実施形態において、新しいクラスのアミノグリコシドに関連し、より具体的には、しかし、限定ではなく、遺伝性障害の処置に対する改善された効力を有する新規なアミノグリコシドに関連する。
特に、本発明は、そのいくつかの実施形態において、アミノグリコシド類の新規なクラスに関し、それは、例えば、遺伝子疾患の治療において有益に使用されうる。具体的には、本発明は、パロモマイシン由来の化合物の新規なクラスに関し、それらは高い中途終止−コドン突然変異のリードスルー活性を示し、一方で哺乳動物細胞において低毒性を発揮する。したがって、本発明はこれらの化合物を含む医薬組成物および嚢胞性線維症（ＣＦ）などの遺伝子疾患の治療におけるそれらの使用に関する。本発明は、さらにこれらの化合物を製造する方法に関する。
本発明の原理および操作は、図面および付随する説明を参照してより良く理解されることができる。
本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その適用において、下記の説明に示される細部、または、実施例によって例示される細部に限定されないことを理解しなければならない。本発明は他の実施形態が可能であり、あるいは、様々な方法で実施、または、実行される。また、本明細書中において用いられる表現法および用語法は説明のためであって、限定として見なされるべきでないことを理解しなければならない。
上記で検討したように、パロマミンの構造に対するいくつかの構造上の操作は、哺乳動物細胞における低毒性を発揮しながらも、改善された中途終止コドン突然変異読み過ごし活性を発揮することが示されている合成アミノグリコシドをもたらしている。これらの構造上の操作に従うことにより、臨床用アミノグリコシドであるパロモマイシンのプソイド三糖誘導体としての例示的な化合物ＮＢ３０およびＮＢ５４の開発に至っている。ＮＢ３０において明らかにされる構造上の概念により、著しく低下した細胞毒性が、ゲンタマイシンおよびパロモマイシンとの比較で示され、また、ＰＣＤＨ１５遺伝子のナンセンス突然変異（１型アッシャー症候群（ＵＳＨ１）の根本的原因）の用量依存的抑制が促進されたが、その抑制効力はゲンタマイシンおよびパロモマイシンの抑制効力と比較して顕著に低かった。ＮＢ５４は、第二世代概念の構造として開発されたものであり、著しく低下した細胞毒性、蝸牛毒性および急性毒性を示したが、ゲンタマイシンおよびパロモマイシンの読み過ごし効率よりも実質的に大きい読み過ごし効率を有する。
そのようなアミノグリコシドの構造活性相関関係をさらに解明している間、それらの治療効果を遺伝性障害との関連でさらに改善する試みにおいて、本発明者らは数多くのさらなる修飾をパロマミン構造の様々な位置で調べており、そして、驚くべきことに、リボサミン環（環ＩＩＩ）における５”側鎖の水素をメチル基により置換することによって、得られたアミノグリコシドは、著しく低下した細胞毒性を示し、一方で、同時に、ゲンタマイシンの読み過ごし活性と比較したときでさえ、病因となるナンセンス突然変異の実質的により高い読み過ごし活性を示すことを見出している。したがって、本発明者らは、遺伝的突然変異から生じる疾患と闘うことができる実現性のある薬物候補物を構成するファルマコフォアにおける別の重要な位置を特定している。
何らかの特定の理論にとらわれるわけではないが、ある修飾をリボサミン環（環ＩＩＩ）に導入することにより、以前の概念の構造（例えば、上記化合物ＮＢ３０およびＮＢ５４を参照のこと）における環Ｉおよび環ＩＩの既に十分に確立された影響が保たれ、一方で、著しい抑制活性および低下した毒性を有する新しい構造モチーフが導入されることが示唆される。
本発明を実行に移している間に、本発明者らは、側鎖の（Ｓ）−５”−メチル基がリボサミン環（環ＩＩＩ）に対して導入されたアミノグリコシド（例えば、ＮＢ３０、ＮＢ５４、ＮＢ７４およびＮＢ８４）の調製に成功しており、それにより、新しい一群のアミノグリコシドを作製している。本発明者らは、これらの新しく設計された化合物が、例えば、ゲンタマイシンと比較した場合、著しく低下した細胞毒性を示し、一方で、同時に、病因となるナンセンス突然変異の実質的により高い読み過ごし活性を示すことを明らかにしている。また、（Ｓ）−５”−メチル基の設置は、細胞毒性に対し著しい影響を与えることはないが、得られた構造体の終止コドン読み過ごし活性および真核生物リボソームに対する特異性を、以前に報告された構造体の場合と比較して大幅に高めることも認められた。
メチル基をリボサミン環のＣ５”位に設置することにより、新しいステレオジェン中心が生じるので、本発明者らは、規定された絶対配置を有する両方のＣ５”−ジアステレオマーを調製し、それらの生物学的特性を比較している。
したがって、新しいファルマコフォア点、すなわち、（Ｓ）−５”−メチル基が、抑制活性に著しく影響し、かつ、細胞毒性に対する著しい影響を何ら有しないリボサミン環（環ＩＩＩ）の有用な構造要素として発見されている。
この新しいファルマコフォア点は、例えば、国際公開第２００７／１１３８４１号において発見および開示される４つの以前の点に今回加えられる５番目の点である。スキーム１は、これまでに発見された５つすべてのファルマコフォア点を有するパロマミンコアを示す（これらのファルマコフォア点がそれらの発見順に従ってｉからｉｖまでの数字で示される）。具体的には、“ｉ”によって表されるファルマコフォア点は、ヒドロキシル基の６’位における提供を示す；“ｉｉ”によって表されるファルマコフォア点は、ＡＨＢ基のＮ１位における提供を示す；ファルマコフォア点“ｉｉｉ”は、第２の糖類環に結合する第３の糖類成分（環ＩＩＩ）の提供を示す；“ｉｖ”は６’位の修飾の提供である（これは低級アルキルとしてスキーム１において例示される）；本明細書中に開示されるファルマコフォア点は“ｖ”によって表され、５”位の修飾の提供を示す（これは低級アルキルとしてスキーム１において例示される）。
したがって、本発明のいくつかの実施形態の一局面によれば、下記の一般式Ｉを有する化合物またはその医薬的に許容され得る塩が提供される：
［式中、
Ｒ１は、アルキル、シクロアルキルおよびアリールからなる群から選択され、好ましくはアルキルである；
Ｒ２は水素または（Ｓ）−４−アミノ−２−ヒドロキシブチリル（ＡＨＢ）である；
Ｒ３は、水素、アルキル、シクロアルキルまたはアリールからなる群から選択され、好ましくは水素またはアルキルである；
かつ、
６’位および５”位のそれぞれの立体配置は独立してＲ−配置またはＳ−配置である］。
環ＩＩ上のＯ５位における環ＩＩＩの位置が最適な結果を示すことが示されているが、環ＩＩＩについての他の位置も考えられることが本明細書中では留意される（例えば、環ＩＩ上のＯ６位、ならびに、環Ｉ上の３’位および４’位など）。
本明細書中で使用される用語「ヒドロキシル」または「ヒドロキシ」は−ＯＨ基を示す。
本明細書中で使用される用語「アミン」は−ＮＲ’Ｒ’’基を記載し、ここでＲ’およびＲ’’のそれぞれは独立して水素、アルキル、シクロアルキル、ヘテロ脂環式環、アリール、またはヘテロアリールであり、これらの用語は本明細書中で定義される。
本明細書中で使用される用語「アルキル」は、直鎖基および分岐鎖基を含む脂肪族炭化水素を記載する。アルキル基は１個〜２０個の炭素原子、または１個〜１０個の炭素原子を有することができ、分岐されても分岐されなくてもよい。本発明のいくつかの実施形態によれば、アルキルは１〜４個の炭素原子を有する低級アルキル（すなわち、メチル、エチル、プロピルおよびブチル）である。
用語「シクロアルキル」は、３個以上の炭素原子を含有する、すべてが炭素の単環式環または縮合環（すなわち、隣接する一対の炭素原子を共有する環）の分岐型または非分岐型の基であって、環の１つ以上が完全共役のπ電子系を有さず、さらには置換され得るか、または非置換であり得るものを示す。例示的なシクロアルキル基には、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルまたはシクロドデシルが含まれる。
数値範囲、例えば「１個〜１０個」が本明細書で述べられる場合は常に、それは基（この場合はアルキル基）が１個の炭素原子、２個の炭素原子、３個の炭素原子などの１０個までの炭素原子を含むということを意味する。いくつかの実施形態では、アルキルは１〜６個または１〜４個の炭素原子を有する低級アルキルである。アルキルは置換または非置換でありうる。置換されている場合、置換基は、例えば、アルキル（分岐されたアルキルを形成する）、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ハロ、ヒドロキシ、アルコキシ、およびヒドロキシアルキルであることができ、これらの用語は本明細書中下記で定義される。本明細書中で使用される用語「アルキル」はまた、飽和または不飽和の炭化水素を包含するので、この用語はアルケニルおよびアルキニルをさらに包含する。
用語「アルケニル」は、本明細書中に定義されるように、少なくとも２つの炭素原子と少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を有する不飽和なアルキル、例えばアリル、ビニル、３−ブテニル、２−ブテニル、２−ヘキセニルおよびｉ−プロペニルを記載する。アルケニルは、本明細書において上記に記載されるような１つ以上の置換基によって置換されていても置換されていなくてもよい。
用語「アルキニル」は、本明細書中に定義されるように、少なくとも２つの炭素原子と少なくとも１つの炭素−炭素三重結合からなる不飽和アルキルを示す。アルキニルは、本明細書において上記に記載されるような１つ以上の置換基によって置換されていても置換されていなくてもよい。
用語「アリール」は、完全共役のπ電子系を有する、すべてが炭素の単環基または縮合多環（すなわち、隣接炭素原子対を共有する環）基を示す。アリール基は、本明細書において上記に記載されるような１つ以上の置換基によって置換されていても置換されていなくてもよい。
用語「ヘテロアリール」は、例えば、窒素、酸素およびイオウなどの１個または複数個の原子を環（１つまたは複数）に有し、さらには完全共役のπ電子系を有する単環基または縮合環（すなわち、隣接炭素原子対を共有する環）基を記載する。ヘテロアリール基の非限定的な例には、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピリミジン、キノリン、イソキノリンおよびプリンが含まれる。ヘテロアリール基は、本明細書において上記に記載されるような１つ以上の置換基によって置換されていても置換されていなくてもよい。代表的な例は、チアジアゾール、ピリジン、ピロール、オキサゾール、インドール、プリンなどである。
用語「複素脂環式」は、本明細書中で使用される場合、窒素、酸素および硫黄などの１つ以上の原子を環（複数可）に有する単環式環基または縮合環基を表す。環はまた、１つ以上の二重結合を有し得る。しかしながら、環は完全共役のπ電子系を有しない。複素脂環式は置換され得るか、または非置換であり得る。置換された複素脂環式は１つ以上の置換基を有してもよく、したがって、それぞれの置換基は独立して、例えば、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリールおよび複素脂環式であり得る。代表的な例として、モルホリン、ピペリジン、ピペラジン、テトラヒドロフランおよびテトラヒドロピランなどが挙げられる。
用語「ハライド」は、本明細書中で使用される場合、ハロ原子のアニオン、すなわち、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−およびＩ−を示す。
用語「ハロ」は、置換基としてのＦ原子、Ｃｌ原子、Ｂｒ原子およびＩ原子を表す。
用語「アルコキシ」は、Ｒ’−Ｏ−アニオン（式中、Ｒ’は本明細書中上記で定義される通りである）を示す。
用語「ヒドロキシアルキル」は、本明細書中で使用される場合、１つのヒドロキシル基により置換されたアルキル基を示し、例えば、ヒドロキシメチル、２−ヒドロキシエチルおよび４−ヒドロキシペンチルを示す。
用語「アルコキシアルキル」は、本明細書中で使用される場合、１つのアルコキシ基により置換されたアルキル基を示し、例えば、メトキシメチル、２−メトキシエチル、４−エトキシブチル、ｎ−プロポキシエチルおよびｔ−ブトキシエチルを示す。
成分（Ｓ）−４−アミノ−２−ヒドロキシブチリルはまた、本明細書中ではＡＨＢとして示される。本発明のいくつかの実施形態によれば、ＡＨＢ成分の代替として、α−ヒドロキシ−β−アミノプロピオニル（ＡＨＰ）成分が可能である。これらのいわゆる側鎖または随意的成分は、標的部位へのアミノグリコシド修飾酵素の接近を阻止すると考えられる。そのうえ、ＡＨＢまたはＡＨＰは、ホスホジエステルに結合し、かつ、１６Ｓ ｒＲＮＡのＡ部位のグアノシンのフーグスティン塩基面に結合する１，３−または１，２−ヒドロキシルアミン成分を含有する。本発明のいくつかの実施形態によれば、いずれかの立体化学を示す、低級アルキルに沿ったカルボニル（複数可）、ヒドロキシル（複数可）およびアミノ（複数可）の組合せを伴う他の成分が、ＡＨＢおよび／またはＡＨＰに代わる随意的な置換基として考えられることが本明細書中では留意される。例えば、２−アミノ−３−ヒドロキシブタノイル、３−アミノ−２−ヒドロキシペンタノイルおよび５−アミノ−３−ヒドロキシヘキサノイルなど。
本明細書中では、ＡＨＢを指す場合は常に、本明細書中に記載されるような同等の基（例えば、ＡＨＰ）もまた包含されることは言うまでもない。
本明細書中で使用される場合、表現「成分」は、化学反応を受けて、今度は別の分子実体に共有結合により結合する化学的実体（例えば、分子または基など）の一部、好ましくは主要部を表す。
本発明のいくつかの実施形態によれば、Ｒ１はアルキルである。
いくつかの実施形態によれば、Ｒ１は、本明細書中で定義されるような低級アルキルであり、これには、メチル、エチル、プロピル、ブチルおよびイソプロピルが含まれるが、これらに限定されない。本発明の他の実施形態によれば、Ｒ１はメチルである。
代替において、Ｒ１はシクロアルキルであり、これには、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルが含まれるが、これらに限定されない。
さらなる代替において、Ｒ１はアリールであり、例えば、置換または非置換フェニルなどである。非限定的な例には、フェニルおよびトルエンが含まれる。
本発明のいくつかの実施形態において、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにアルキルであり、Ｒ２およびＲ３はそれぞれが水素である。スキーム１（上記参照）に示されるファルマコフォア点に関して、これらの化合物は第５（ｖ）の点を有しており、第２（ｉｉ）の点および第４（ｉｖ）の点を有しない。これらの化合物は、遺伝性障害の処置における使用のために考慮される以前から知られている化合物および薬物と比較して、優れた薬理学的プロフィールを示す。すなわち、これらの化合物は、下記の実施例の節において明らかにされるように、毒性がより低く、中途終止コドン突然変異を読み過ごすことにおいてより効率的である。
水素をＲ２位およびＲ３位に呈する例示的なアミノグリコシド化合物には、下記の化合物が含まれる：
これらは、環ＩＩＩの５”位におけるキラル中心の立体配置が互いに異なる。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにシクロアルキルであり、Ｒ２およびＲ３はそれぞれが水素である。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにアリールであり、Ｒ２およびＲ３はそれぞれが水素である。
本発明のいくつかの実施形態において、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにアルキルであり、Ｒ２はＡＨＢであり、Ｒ３は水素原子である。スキーム１（上記参照）に示されるファルマコフォア点に関して、第５（ｖ）の点を有すること以外に、これらの化合物は第２（ｉｉ）の点を有しており、第４（ｉｖ）の点を有しない。これらの化合物は、遺伝性障害の処置における使用のために考慮される以前から知られている化合物および薬物と比較して、優れた薬理学的プロフィールを示す。すなわち、これらの化合物は、下記の実施例の節において明らかにされるように、毒性がより低く、中途終止コドン突然変異を読み過ごすことにおいてより効率的である。
ＡＨＢ成分をＲ２位に有し、かつ、水素をＲ３に有する例示的なアミノグリコシド化合物には、下記の化合物が含まれる：
これらは、環ＩＩＩの５”位におけるキラル中心の立体配置が互いに異なる。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにシクロアルキルであり、Ｒ２はＡＨＢであり、Ｒ３は水素原子である。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにアリールであり、Ｒ２はＡＨＢであり、Ｒ３は水素原子である。
本発明のいくつかの実施形態において、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにアルキルであり、Ｒ２は水素であり、Ｒ３はアルキルである。スキーム１（上記参照）に示されるファルマコフォア点に関して、第５（ｖ）の点を有すること以外に、これらの化合物は第２（ｉｉ）の点を有しておらず、第４（ｉｖ）の点を有する。これらの化合物は、遺伝性障害の処置における使用のために考慮される以前から知られている化合物および薬物と比較して、優れた薬理学的プロフィールを示す。すなわち、これらの化合物は、下記の実施例の節において明らかにされるように、毒性がより低く、中途終止コドン突然変異を読み過ごすことにおいてより効率的である。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにシクロアルキルであり、Ｒ２は水素であり、Ｒ３はアルキルである。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにアリールであり、Ｒ２は水素であり、Ｒ３はアルキルである。
本発明のいくつかの実施形態によれば、Ｒ３がアルキルである上記実施形態のいずれにおいても、Ｒ３は、本明細書中で定義されるように低級アルキルである。これらの実施形態によれば、Ｒ３はメチルである。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにアルキルであり、Ｒ２は水素であり、Ｒ３はシクロアルキルである。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにシクロアルキルであり、Ｒ２は水素であり、Ｒ３はシクロアルキルである。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにアリールであり、Ｒ２は水素であり、Ｒ３はシクロアルキルである。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにアルキルであり、Ｒ２は水素であり、Ｒ３はアリールである。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにシクロアルキルであり、Ｒ２は水素であり、Ｒ３はアリールである。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにアリールであり、Ｒ２は水素であり、Ｒ３はアリールである。
水素をＲ２位に呈し、かつ、アルキルをＲ３位に呈する例示的なアミノグリコシド化合物には、下記の化合物が含まれる：
これらは、環ＩＩＩの５”位におけるキラル中心の立体配置が互いに異なる。
本発明のいくつかの実施形態において、Ｒ２はＡＨＢであり、Ｒ３はアルキルである。スキーム１（上記参照）に示されるファルマコフォア点に関して、これらの化合物は５つすべての点を有する；これらの化合物は、下記の実施例の節において明らかにされるように、より低い細胞毒性およびより大きい読み過ごし効力の点で、以前から知られている化合物および薬物と比較して、最も優れた薬理学的プロフィールを示す。
Ｒ２がＡＨＢであり、かつ、Ｒ３がアルキルである例示的なアミノグリコシド化合物には、下記の化合物が含まれる：
これらは、環ＩＩＩの５”位におけるキラル中心の立体配置が互いに異なる。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにシクロアルキルであり、Ｒ２はＡＨＢであり、Ｒ３はアルキルである。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにアリールであり、Ｒ２はＡＨＢであり、Ｒ３はアルキルである。
本発明のいくつかの実施形態によれば、Ｒ３がアルキルである上記実施形態のいずれにおいても、Ｒ３は、本明細書中で定義されるように低級アルキルである。これらの実施形態によれば、Ｒ３はメチルである。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにアルキルであり、Ｒ２はＡＨＢであり、Ｒ３はシクロアルキルである。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにシクロアルキルであり、Ｒ２はＡＨＢであり、Ｒ３はシクロアルキルである。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにアリールであり、Ｒ２はＡＨＢであり、Ｒ３はシクロアルキルである。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにアルキルであり、Ｒ２はＡＨＢであり、Ｒ３はアリールである。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにシクロアルキルであり、Ｒ２はＡＨＢであり、Ｒ３はアリールである。
場合により、Ｒ１は、本明細書中に記載されるようにアリールであり、Ｒ２はＡＨＢであり、Ｒ３はアリールである。
合成アミノグリコシドが、中途終止コドン突然変異によって引き起こされる遺伝性疾患を処置するための薬物候補物を構成し（読み過ごし活性を示し）、同時に、低い細胞毒性を示すか、または、細胞毒性を全く示さないことが可能であることを定量的に予測し、かつ、評価するための方法について探索している間に、原核生物の翻訳系（これはある程度、ミトコンドリアの翻訳系に類似しているか、または似ている）と比較して、真核生物の細胞質の翻訳系（すなわち、真核生物の細胞質リボソーム）に対する化合物の大きい選択性が予測尺度として使用され得ることが見出された。この選択性を定量化するために容易に使用することができる数値が、真核生物における翻訳阻害を原核生物における翻訳阻害に対して相関させる比率ＩＣ５０ Ｅｕｋ／ＩＣ５０ Ｐｒｏである（本明細書中下記の表３を参照のこと）。下記の実施例の節において明らかにされるように、どのような所与のアミノグリコシド化合物（例えば、本発明のいくつかの実施形態による化合物など）であれ、翻訳を原核生物において阻害することを上回る、翻訳を真核生物において阻害することに対する所与のアミノグリコシド化合物の顕著な選択性が、中途終止コドン突然変異に伴う遺伝性障害を処置するための薬物候補物としてのその有効性および安全性を予測するために使用され得る。
それにもかかわらず、選択性を示すＩＣ５０ Ｅｕｋ／ＩＣ５０ Ｐｒｏの比率は、薬物候補物をこの一群のアミノグリコシドから選択するための十分な判断基準でないことが本明細書中では留意される；翻訳阻害の機構もまた考慮しなければならない。例えば、アミノグリコシドＮＢ３３（これは元化合物パロマミンの二量体である）は、低いと見なされ、したがって、良好な読み過ごし薬物候補物についての予測性を有する約２の比率値を示すことが見出された。しかしながら、ＮＢ３３は読み過ごし活性を本質的に示さない。ＮＢ３３は、ＲＮＡの細胞質Ａ部位と、ＮＢ３３との間における複合体の結晶において示されるように［ＣｈｅｍＢｉｏＣｈｅｍ、２００７、８（１４）、１６１７頁］、翻訳機構を異なる阻害様式で阻害することが想定される。
何らかの特定の理論にとらわれる訳ではないが、上記検討からの１つの可能な結論は、アミノグリコシドが中途終止コドン突然変異読み過ごし薬物候補物の所望される形質を示すためには、１）薬物候補物は、原核生物リボソームおよび真核生物リボソームの両方を、アミノアシル−ｔＲＮＡ結合部位に結合し、デコーディング時の立体配座を安定化する同じ結合機構によって阻害しなければならないか、または、タンパク質翻訳プロセスを、校正プロセスの忠実性を妨げることによって阻害しなければならないことであり、そして、２）真核生物に有利であるＩＣ５０ Ｅｕｋ／ＩＣ５０ Ｐｒｏの比率はまた、原核生物リボソームに対する化合物の特異性における著しい低下、言い換えれば、高まったＩＣ５０ Ｐｒｏ値を伴うべきであることである。この要件についての代表的な一例がＧ４１８である；そのＩＣ５０ Ｅｕｋ／ＩＣ５０ Ｐｒｏ比率は２２５であり、これはゲンタマイシンのＩＣ５０ Ｅｕｋ／ＩＣ５０ Ｐｒｏ比率に対して著しく低いが、それでもなお、Ｇ４１８は、相対的に非常に低いＩＣ５０ Ｐｒｏ値によって示されるように高毒性である。
したがって、本発明のいくつかの実施形態によれば、本明細書中に示される化合物は、原核生物におけるＩＣ５０翻訳阻害に対する真核生物におけるＩＣ５０翻訳阻害の比率が、１５〜１の間における任意の中間の値を含めて、１５未満、１０未満、５未満または１未満であることを特徴とする。
本明細書中下記において明らかにされるように、本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物を調製し、試験している間に、原核生物の細胞質のタンパク質合成の増大した阻害もまた、増大した読み過ごし活性に伴うことが認められている。表３に示されるデータは、スキーム１に示されるファルマコフォアの様々な点の系統的付加により、細胞質リボソームに対する化合物の特異性が徐々に増大し、かつ、原核生物リボソームに対するそれらの特異性が徐々に低下することを示す。
様々なアミノグリコシドが原核生物に対して選択的であると予測することは妥当であると思われる。これは、様々なアミノグリコシドが、他の原核生物に対して活性であるために、ストレプトミセス属および他の種（例えば、サッカロポリスポラ・エリトラエア（Ｓａｃｃｈａｒｏｐｏｌｙｓｐｏｒａ ｅｒｙｔｈｒａｅａ）種など）における天然の選択によって開発されているからである。それにもかかわらず、本発明のいくつかの実施形態による化合物は、原核生物翻訳系（リボソーム）に対する真核生物翻訳系（リボソーム）の逆になった選択性を示す。
したがって、本発明のいくつかの実施形態によれば、本明細書中に示される化合物は、原核生物におけるＩＣ５０翻訳阻害に対する真核生物におけるＩＣ５０翻訳阻害の比率が１５未満であり、１未満であることを特徴とする。
本明細書中上記で検討したように、有望なアミノグリコシド化合物は、本発明のいくつかの実施形態によれば、顕著な抗菌活性を有しないもの、または、抗菌活性を何ら有しないものである。そのような非活性はまた、この化合物の哺乳動物に対する細胞毒性が低いか、または全くないことについて予測するものである。調製され、抗菌活性またはその欠如について試験された例示的な化合物によって示される結果を、本明細書中下記の表１および表２に示す。
したがって、本発明のいくつかの実施形態によれば、本明細書中に示される化合物は、２００μＭ超、３００μＭ超、５００μＭ超、７００μＭ超または１０００μＭ超であるグラム陰性菌におけるＭＩＣ値、同様にまた、２０μＭ超、４０μＭ超、８０μＭ超または１００μＭ超であるグラム陽性菌におけるＭＩＣ値を特徴とする。
本実施形態は、さらに本明細書に記載された化合物の任意のエナンチオマー、ジアステレオマー、プロドラッグ、溶媒和物、水和物、および／または医薬的に許容される塩類を包含する。
本明細書中で使用される場合、用語「エナンチオマー」は、互いの完全な反転／反射（鏡像）によるのみでその対応物に関して重ね合わせられる化合物の立体異性体を指す。エナンチオマーは、それらが右手および左手のように互いを指すので、「掌性」を持つと言われている。エナンチオマーは、全生物系などの、掌性を単独で有する環境に存在する場合を除き、同一の化学的および物理的性質を有する。本発明の実施形態の関連において、化合物は１つ以上のキラル中心を示す場合があり（ただし、この場合、キラル中心のそれぞれがＲ−配置またはＳ−配置および任意の組合せを示す）、したがって、本発明のいくつかの実施形態による化合物は、どのようなキラル中心であれ、Ｒ−配置またはＳ−配置を示すそれらのキラル中心を有することができる。
用語「ジアステレオマー」は、本明細書中で使用される場合、互いにエナンチオマーでない立体異性体を示す。化合物の２つ以上の立体異性体が、異なる立体配置を等価な（関連した）立体中心のすべてではなく、その１つ以上において有し、互いの鏡像ではないとき、ジアステレオ異性が生じる。２つのジアステレオ異性体が、ただ１つだけの立体中心において互いに異なるとき、それらはエピマーである。それぞれの立体中心（キラル中心）が２つの異なる立体配置を生じさせ、したがって、２つの異なる立体異性体を生じさせる。本発明の関連において、本発明の様々な実施形態が、立体配置の任意の組合せで、すなわち、任意のジアステレオマーで存在する、多数のキラル中心を有する化合物を包含する。
用語「プロドラッグ」は、インビボで活性化合物（活性な親薬物）に変換される薬物を指す。プロドラッグは、親薬物の投与を促進するのに典型的に役立つ。それらは、例えば、経口投与によって生物学的に利用可能であるが、親薬物はそうではない。プロドラッグは、医薬組成物で親薬物と比較して改善された溶解度を有することができる。プロドラッグはまた、インビボで活性化合物の徐放を達成するためにもしばしば用いられる。制限されることなく、プロドラッグの例としては、１つ以上のカルボン酸部分を有し、エステル（「プロドラッグ」）として投与される本発明の化合物が挙げられるであろう。そのようなプロドラッグは、インビボで加水分解され、それによって遊離した化合物（親薬物）を提供する。選択されたエステルは、プロドラッグの溶解度特性および加水分解率の両方に影響を及ぼす可能性がある。
用語「溶媒和物」は、可変化学量論（例えば、ジ、トリ、テトラ、ペンタ、ヘキサなど）の複合体を指し、それは溶質（本発明の化合物）および溶媒によって形成され、それによって溶媒は溶質の生物学的活性を妨げない。適切な溶媒は、例えば、エタノール、酢酸などを含む。
用語「水和物」は、上記で定義されたように、溶媒和物を指し、溶媒は水である。
用語「医薬的に許容される塩」は、親化合物およびその対イオンの荷電種を指し、それは親化合物の溶解度特性を改変するために、および／または親化合物による生物体への任意の大きな刺激を減少させるために典型的に用いられ、一方で、投与された化合物の生物学的活性および特性を維持する。非限定的な医薬的に許容される塩の例としては、ヒドロキシルアニオン（Ｏ−）およびカチオン（非制限的に例えばアンモニウム、ナトリウム、カリウムなど）が挙げられる。非限定的な医薬的に許容される塩の別の一例がアンモニウムカチオンおよびその酸付加塩であろう。酸付加塩の例には、塩酸付加塩、硫酸付加塩（硫酸塩）、酢酸付加塩、アスコルビン酸付加塩、ベンゼンスルホン酸付加塩、ショウノウスルホン酸付加塩、クエン酸付加塩、マレイン酸付加塩、メタンスルホン酸付加塩、ナフタレンスルホン酸付加塩、シュウ酸付加塩、リン酸付加塩、コハク酸付加塩、硫酸付加塩、酒石酸付加塩およびトルエンスルホン酸付加塩が含まれるが、これらに限定されない。
本発明のいくつかの実施形態によれば、酸付加塩は硫酸塩である。
さらに本発明によれば、本明細書に記載される化合物を製造する方法が提供される。
本明細書で記載される合成経路は、受容体と供与体との間の反応を含み、それにより用語「受容体」は、本明細書ではパロマミンに由来する骨格の構造を記載するために使われ、それはＣ５、Ｃ６およびＣ３’などの位置で少なくとも１個の、好ましくは選択的に選ばれた利用可能な（保護されていない）ヒドロキシル基を有し、それはグリコシル化反応の間は反応性であって、グリコシルを受け入れることができ、そして、用語「供与体」は、本明細書ではグリコシルを記載するために使用される。本発明のいくつかの実施形態によれば、受容体上の位置はＣ５位である。
本明細書中で使用される場合、用語「グリコシル」は、単糖類のヘミアセタール官能基からヒドロキシル基を除去することによって、および低級オリゴ糖類の拡張によって得られる化学基を指す。
用語「単糖」は、本明細書中で使用され、また、この技術分野で広く知られているように、加水分解によってそれ以上分解され得ない糖類分子１個だけからなる糖の単純な形態を示す。単糖の最も一般的な例には、グルコース（デキストロース）、フルクトース、ガラクトースおよびリボースが含まれる。単糖はその炭水化物の炭素原子の数に従って分類することができる：すなわち、３個の炭素原子を有するトリオース、例えば、グリセロアルデヒドおよびジヒドロキシアセトンなど；４個の炭素原子を有するテトロース、例えば、エリトロース、トレオースおよびエリトルロースなど；５個の炭素原子を有するペントース、例えば、アラビノース、リキソース、リボース、キシロース、リブロースおよびキシルロースなど；６個の炭素原子を有するヘキソース、例えば、アロース、アルトロース、ガラクトース、グルコース、グロース、イドース、マンノース、タロース、フルクトース、プシコース、ソルボースおよびタガトースなど；７個の炭素原子を有するヘプトース、例えば、マンノヘプツロース、セドヘプツロースなど；８個の炭素原子を有するオクトース、例えば、２−ケト−３−デオキシ−マンノ−オクトナートなど；９個の炭素原子を有するノノース、例えば、シアロースなど；ならびに、１０個の炭素原子を有するデコース。単糖は、スクロース（一般的な糖）のようなオリゴ糖および他の多糖類（例えば、セルロースおよびデンプンなど）の基本構成要素である。
本明細書中で使用される場合、用語「オリゴ糖類」は、２つ以上の単糖類単位（これらは本明細書で定義されている）を含む化合物を指す。本発明のいくつかの実施形態によれば、オリゴ糖類は、２〜６個の単糖類を含む。あるいは、オリゴ糖類は２〜４個の単糖類を含み、さらには、オリゴ糖類は２つの単糖類単位を有する二糖類部分である。
供与体および受容体は、本発明のいくつかの実施形態による望ましい化合物を形成するために設計される。以下は、本発明のこの態様のいくつかの実施形態を記載し、本明細書に記載される化合物の例示的な部分集合を製造する例示的な方法を提示する。本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物を製造する詳細な方法は、以下の実施例の節に与えられる。
本発明のいくつかの実施形態の化合物の合成は、一般に、（ｉ）パロマミン骨格に存在する選択された位置で１個以上のヒドロキシルおよびアミンの選択的な保護によって受容体化合物を製造し、そして、１つまたは２つの位置を未保護のままとし、したがって上記で定義したように供与体（グリコシル）化合物を自由に受け入れることができるようにすること；（ｉｉ）グリコシルに存在する選択された位置で１個以上のヒドロキシルおよびアミンの選択的な保護によって供与体化合物を製造し、１つの位置を未保護のままにし、したがって上記で定義したように受容体化合物と自由に結合できるようにすること；（ｉｉｉ）供与体と受容体をカップリング反応に供すること；および（ｉｖ）全ての保護基を除去し、それにより所望の化合物を得ることを含む。
本明細書中で使用される場合、用語「保護基」は、特定の官能性をブロックまたは保護し、一方で化合物上の他の官能基を反応させる一般的に使用される置換基を指す。例えば、「アミノ保護基」は、化合物中のアミン官能性をブロックまたは保護する、アミノ基に結合した置換基を指す。適切なアミノ保護基は、アジ化物（アジド）、Ｎ−フタルイミド、Ｎ−アセチル、Ｎ−トリフルオロアセチル、Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル（ＢＯＣ）、Ｎ−ベンジルオキシカルボニル（ＣＢｚ）およびＮ−９−フルオレニルメチレンオキシカルボニル（Ｆｍｏｃ）を含む。同様に、「ヒドロキシル保護基」は、ヒドロキシル官能基をブロックまたは保護するヒドロキシル基の置換基を指す。適切な保護基は、イソプロピリデンケタールおよびシクロヘキサノンジメチルケタール（２つの隣接したヒドロキシル基との１，３−ジオキサンを形成する）、４−メトキシ−１−メチルベンゼン（２つの隣接したヒドロキシル基との１，３−ジオキサンを形成する）、Ｏ−アセチル、Ｏ−クロロアセチル、Ｏ−ベンゾイルおよびＯ−シリルを含む。保護基の一般的な記載およびそれらの使用については、Ｔ．Ｗ．Ｇｒｅｅｎｅ，Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９１を参照されたい。
いくつかの実施形態によれば、アミノ保護基には、アジド（Ｎ３−）基および／またはＮ−フタルイミド基が含まれ、ヒドロキシル保護基には、Ｏ−アセチル（ＡｃＯ−）、Ｏ−ベンゾイル（ＢｚＯ−）および／またはＯ−クロロアセチルが含まれる。本明細書中では、適用可能であるとき、「保護基」は化合物上の１つの反応性官能基を保護することができるか、または、例えば、２つの隣接する官能基（例えば、イソプロピリデンケタールによって一度に保護され得る２つのヒドロキシル基）の場合などにおいて、２つ以上の官能基を同時に保護することができる成分を示すものとする。
したがって、本明細書で示される一般式Ｉを有する化合物を製造する方法が提供される。該方法は、適切に保護された受容体化合物と適切に保護された供与体化合物とを製造して、これらの２つの化合物を互いにカップリングさせて、その後、生成する化合物からすべての保護基を除去することにより実施される。
供与体化合物は、その１”位に脱離基（これはＬによって表される）、および５”位にアルキル、シクロアルキルまたはアリール（これはＲ１によって表される）を有する一般式ＩＩによって表すことができる保護された単糖である：
（式中、
Ｒ１は、アルキル、シクロアルキルおよびアリールからなる群から選択される；
Ｒ４は水素または供与体アミノ保護基である；
Ｒ５は、Ｒ４が水素であるならば、供与体アミノ保護基であるか、または、Ｒ４が供与体アミノ保護基であるならば、水素である；かつ
ＨＰｄのそれぞれが供与体ヒドロキシル保護基である）。
本明細書中では、５”位におけるキラル中心の絶対的立体配置が、Ｒ−配置およびＳ−配置の両方の選択肢を（ジアステレオマーである）２つの個々の分離可能な供与体として、または、そのラセミ混合物として与えるＲ４およびＲ５の正体によって決定されるものとする。Ｒ−供与体化合物およびＳ−供与体化合物のそれぞれを得るための詳細な方法、ならびに、それらの絶対的立体配置を割り当て方法が下記の実施例の節において示される。
本明細書中で使用される場合、「脱離基」なる表現は、有機分子からの脱離が化学反応中に容易に行われ、一方で、脱離が、そのときの脱離する原子、基または成分の相対的な安定性によって促進される、化学変化を起こしやすい原子、基または化学的成分を表す。典型的には、強酸の共役塩基である基はどれも、脱離基として作用することができる。したがって、本発明の実施形態による好適な脱離基の代表的な例には、限定されないが、トリクロロアセトイミダート、アセテート、トシラート、トリフラート、スルホナート、アジド、ハライド、ヒドロキシ、チオヒドロキシ、アルコキシ、シアナート、チオシアナート、ニトロおよびシアノが含まれる。
本発明のいくつかの実施形態によれば、脱離基はトリクロロアセトイミダートであり、これは受容体とのカップリング反応における最も満足すべき結果を与えたが、他の脱離基も考えられる。
本発明のいくつかの実施形態によれば、供与体ヒドロキシル保護基のそれぞれがＯ−ベンゾイルであり、Ｒ４またはＲ５のどちらかにおける供与体アミノ保護基がアジドであるが、他の保護基も考えられる。
供与体化合物の構造により、本発明のいくつかの実施形態による生じた化合物における環ＩＩＩの絶対構造、すなわち、５”位の立体配置と、その位置におけるアルキルのタイプとが決まる。本発明のいくつかの実施形態による化合物を与えるために好適である例示的な供与体化合物には、化合物（Ｓ）−１７および化合物（Ｒ）−１８が含まれ、それらの調製が本明細書中下記のスキーム２に例示される。
受容体は、いくつかの実施形態によれば、一般式ＩＩＩを有する：
（式中、
点線はＲ−配置またはＳ−配置を示す；
Ｒ３は、水素、アルキル、シクロアルキルおよびアリールからなる群から選択される；
Ｒ６は受容体アミノ保護基または（Ｓ）−４−アジド−２−Ｏ−アセチル−１−ブチリル（ＡＨＢの保護形態）である；
ＨＰａは受容体ヒドロキシル保護基である；かつ
ＡＰａは受容体アミノ保護基である）。
本発明のいくつかの実施形態によれば、受容体ヒドロキシル保護基はＯ−アセチルであり、供与体アミノ保護基はアジドであるが、他の保護基も考えられる。
本明細書中では、上記で提供される例示的な実施形態はＡＨＢの保護された形態を示すが、他の有用な成分（例えば、本明細書中上記で示されるようなＡＨＰなど）が代わりに使用されることがあるので、ＡＨＢ成分の使用に限定することを意味するものではないものとする。それらの場合において、この過程は、ＡＨＢの代わりに使用される成分の反応基がそれに応じて保護される受容体化合物を使用することによって改変されることになる。
受容体化合物の構造により、本発明のいくつかの実施形態による生じた化合物における環Ｉおよび環ＩＩの絶対構造、すなわち、６’位の立体配置と、存在するときにはその位置におけるアルキルのタイプと、Ｎ１位でのアミノ基における置換基とが決まる。本発明のいくつかの実施形態による化合物を与えるために好適である例示的な受容体化合物には、化合物１９、２０、２１９および２２０が含まれ、それらの調製が本明細書中下記のスキーム３およびスキーム４に例示される。
したがって、上記過程は下記によって行われる：
（ａ）目的供与体化合物および目的受容体化合物の両方を提供すること；
（ｂ）上記受容体化合物を上記供与体化合物にカップリングすること（これはまた、グリコシル化反応として示される）；および
（ｃ）続いて、保護基のそれぞれを除くことにより、目的化合物を得ること。
例えば、例示的な化合物ＮＢ１１８を、化合物（Ｓ）−２１（これは、受容体化合物１９を供与体化合物（Ｓ）−１７によりグリコシル化すること（カップリングすること）によって得られる）を脱保護することによって得ることができる。対応して、例示的な化合物ＮＢ１１９は、受容体化合物１９を供与体化合物（Ｒ）−１８とカップリングすることの生成物である化合物（Ｒ）−２２を脱保護することによって得られる。
同様に、例示的な化合物ＮＢ１２２は、受容体化合物２０と供与体化合物（Ｓ）−１７との間におけるカップリング生成物である化合物（Ｓ）−２３を脱保護することによって得られる。対応して、例示的な化合物ＮＢ１２３は、受容体化合物２０を供与体化合物（Ｒ）−１８とカップリングすることの生成物である化合物（Ｒ）−２４を脱保護することによって得られる。
例示的な化合物ＮＢ１２４は、受容体化合物２１９と供与体化合物（Ｓ）−１７との間におけるカップリング生成物である化合物（Ｓ）−２２１を脱保護することによって得られる。対応して、例示的な化合物ＮＢ１２５は、受容体化合物２１９を供与体化合物（Ｒ）−１８とカップリングすることの生成物である化合物（Ｒ）−２２２を脱保護することによって得られる。
例示的な化合物ＮＢ１２７は、受容体化合物２２０と供与体化合物（Ｓ）−１７との間におけるカップリング生成物である化合物（Ｓ）−２２３を脱保護することによって得られる。対応して、例示的な化合物ＮＢ１２８は、受容体化合物２２０を供与体化合物（Ｒ）−１８とカップリングすることの生成物である化合物（Ｒ）−２２４を脱保護することによって得られる。
後続の実施例の部分で証明されるように、本明細書で示される化合物は、切断変異抑制活性、すなわち中途終止コドン突然変異のリードスルーを誘発する能力を有するように設計され、そして実際にそれが示された。そのような活性は、これらの化合物を遺伝子疾患、特に切断変異により特徴づけられる疾患の治療のための治療的に活性な薬物としての使用に適した化合物とする。
このように、本発明の別の態様によれば、遺伝子疾患を治療する方法が提供される。その方法は、本発明のこの態様にしたがって、それを必要とする被験体に、一般式Ｉを有する治療上有効量の１つ以上の本明細書で示される化合物を投与することにより実施される。
本明細書中で使用される場合、用語「治療（処置）」は、病態の進行を止めるか、実質的に阻害するか、遅らせるか、または後退させるか、病態の臨床的または感覚的な徴候を実質的に改善するか、または病態の臨床的または感覚的な徴候の出現を実質的に防止することを含む。
本明細書中で使用される場合、用語「治療有効量」は、治療されている病態の徴候の１つ以上をある程度まで取り除いてくれる、投与された高分子の量を言う。
用語「遺伝子疾患（遺伝性障害）」は、本明細書中で使用される場合、両親からしばしば継承される１つ以上の欠陥遺伝子に起因し、欠陥のある劣性遺伝子の２人の健康なキャリアが子供をつくる場合あるいは欠陥遺伝子が優性である場合に予想外に出現しうる慢性疾患を指す。遺伝子疾患は、異なる遺伝様式で現れ、それは遺伝子の１つの変異したコピーだけが子孫が影響を受けるのに必要である常染色体優性様式、および遺伝子の２つのコピーが子孫が影響を受けるのに変異される必要がある常染色体劣性様式を含むことができる。
いくつかの実施形態によれば、遺伝子疾患は、その不適切な翻訳をもたらす切断変異を有する遺伝子を含む。不適切な翻訳は、必須タンパク質の合成の減少または中止を引き起こす。
そのような遺伝子疾患の例示として、非制限的には、嚢胞性線維症（ＣＦ）、デュシェンヌ型筋ジストロフィー（ＤＭＤ）、毛細血管拡張性運動失調、ハーラー症候群、血友病Ａ、血友病Ｂ、アッシャー症候群およびテイ−サックス病が挙げられる。
したがって、遺伝子疾患を治療するための医薬の製造において、本明細書で示される一般式Ｉを有する化合物の使用が提供される。
本明細書で記載された方法および使用のいずれにおいても、本明細書に記載される化合物は、それ自身で利用されうるし、または医薬組成物の一部を形成することができ、さらに医薬的に許容される担体を含む。
このように、さらに本発明によれば、活性成分としての本明細書で記載の新規化合物のいずれかおよび医薬的に許容される担体を含む医薬組成物が提供される。
本明細書中で使用される「医薬組成物」は、本明細書中に示される化合物と、他の化学的成分（例えば、医薬的に許容されかつ好適な担体および賦形剤）との調製物を示す。医薬組成物の目的は、生物体に対する化合物の投与を容易にすることである。
以降、用語「医薬的に許容される担体」は、生物体に対する著しい刺激を生じさせず、かつ、投与された化合物の生物学的活性および生物学的性質を阻害しない担体または希釈剤を示す。担体の非限定的な例には、プロピレングリコール、生理食塩水、エマルジョン、および有機溶媒と水の混合物、ならびに固体の担体（例えば、粉末状の担体）およびガス状の担体がある。
本明細書中において、用語「賦形剤」は、化合物の投与をさらに容易にするために医薬組成物に添加される不活性な物質を示す。賦形剤の非限定的な例には、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、様々な糖およびタイプのデンプン、セルロース誘導体、ゼラチン、植物油およびポリエチレングリコールが含まれる。
薬物の配合および投与のための様々な技術が「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」（Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．、Ｅａｓｔｏｎ、ＰＡ、最新版）（これは参考として本明細書中に組み込まれる）に見出され得る。
本発明の医薬組成物は、この分野で十分に知られている様々な方法によって、例えば、混合、溶解、造粒、糖衣錠作製、研和、乳化、カプセル化、包括化または凍結乾燥の従来の方法によって製造することができる。
本発明に従って使用するための医薬組成物は、本明細書中に示される化合物を医薬として使用可能な製剤にする加工を容易にする賦形剤および補助剤を含む一つ以上の医薬的に許容される担体を使用して従来のように配合されてもよい。適切な配合は選択された投与経路に依存する。
いくつかの実施形態によれば、投与は経口的に達成される。経口投与の場合、本明細書中に示される化合物は、化合物を、この分野で十分に知られている薬学的に許容される担体と組み合わせることによって容易に配合することができる。そのような担体により、本明細書中に示される化合物は、患者によって経口摂取される錠剤、ピル、糖衣錠、カプセル、液剤、ゲル、シロップ、スラリー剤、懸濁物などとして配合することが可能になる。経口使用される薬学的調製物は、錠剤または糖衣錠コアを得るために、固体の賦形剤を使用し、得られた混合物を場合により粉砕し、そして所望する場合には好適な補助剤を添加した後、顆粒の混合物を加工して作製することができる。好適な賦形剤は、具体的には、ラクトース、スクロース、マンニトールまたはソルビトールを含む糖などの充填剤；セルロース調製物、例えば、トウモロコシデンプン、コムギデンプン、コメデンプン、ジャガイモデンプン、ゼラチン、トラガカントゴム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ナトリウムカルボメチルセルロースなど；および／またはポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）などの生理学的に許容されるポリマーである。所望する場合には、架橋型ポリビニルピロリドン、寒天、またはアルギン酸もしくはその塩（アルギン酸ナトリウムなど）などの崩壊剤を加えることができる。
経口使用され得る医薬組成物には、ゼラチンから作製されたプッシュ・フィット型カプセル、ならびにゼラチンおよび可塑剤（グリセロールまたはソルビトールなど）から作製された軟密閉カプセルが含まれる。プッシュ・フィット型カプセルは、充填剤（ラクトースなど）、結合剤（デンプンなど）、滑剤（タルクまたはステアリン酸マグネシウムなど）および場合により安定化剤と混合された活性成分を含有し得る。軟カプセルでは、本明細書中に示される化合物を好適な液体（脂肪油、流動パラフィンまたは液状のポリエチレングリコールなど）に溶解または懸濁させることができる。さらに、安定化剤を加えることができる。経口投与される配合物はすべて、選ばれた投与経路に好適な投薬形態でなければならない。
注射の場合、本明細書中に示される化合物は、水溶液において、好ましくは生理学的に適合し得る、緩衝液（例えば、ハンクス溶液、リンゲル溶液、または生理学的な食塩水緩衝液など）であって、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールの如き有機溶媒を含むまたは含まない緩衝液において配合することができる。
経粘膜投与の場合、浸透剤が配合において使用される。そのような浸透剤はこの分野では一般に知られている。
糖衣錠コアには、好適なコーティングが施される。この目的のために、高濃度の糖溶液を使用することができ、この場合、糖溶液は、場合により、アラビアゴム、タルク、ポリビニルピロリドン、カルボポールゲル、ポリエチレングリコール、二酸化チタン、ラッカー溶液および好適な有機溶媒または溶媒混合物を含有し得る。色素または顔料が、活性なアミノグリコシド化合物の量を明らかにするために、または活性なアミノグリコシド化合物の量の種々の組合せを特徴づけるために、錠剤または糖衣錠コーティングに添加され得る。
口内投与の場合、組成物は、従来の様式で配合された錠剤またはトローチの形態を取ることができる。
吸入による投与の場合、本明細書中に示される化合物は、好適な噴射剤（例えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタンまたは二酸化炭素）の使用により加圧パックまたはネブライザーからのエアロゾルスプレー提示物（典型的には、粉末状の担体、液状の担体、および／またはガス状の担体を含む）の形態で都合よく送達される。加圧されたエアロゾルの場合、投薬量単位は、計量された量を送達するためのバルブを提供することによって決定され得る。吸入器または吹き入れ器で使用される、例えば、ゼラチン製のカプセルおよびカートリッジで、本明細書中に示される化合物と好適な粉末基剤（ラクトースまたはデンプンなど）との粉末混合物を含有するカプセルおよびカートリッジを配合することができる。
本明細書中に示される化合物は非経口投与、例えばボーラス注射または連続点滴のために配合されることができる。注射のための配合は、単位用量形態（例えばアンプルまたは多用量コンテナ）で提供されることができ、これらには所望により保存剤が添加されている。組成物は懸濁物、溶液または油性もしくは水性ビヒクル中のエマルジョンであることができ、懸濁剤、安定化剤および／または分散剤の如き配合剤を含むことができる。
非経口投与される医薬組成物には、水溶性形態における化合物調製物の水溶液が含まれる。さらに、本明細書中に示される化合物の懸濁物を、適切なオイル状の注射用懸濁物およびエマルジョン（例えば、油中水型、水中油型、または油エマルジョン中の油中水型）として調製することができる。好適な親油性の溶媒またはビヒクルには、脂肪油（ゴマ油など）、または合成脂肪酸エステル（オレイン酸エチルなど）、トリグリセリドまたはリポソームが含まれる。水性の注射用懸濁物は、懸濁物の粘度を増大させる物質、例えば、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、ソルビトールまたはデキストランなどを含有し得る。場合により、懸濁物はまた、高濃度の溶液の調製を可能にするために本明細書中に示される化合物の溶解性を増大させる好適な安定化剤または薬剤を含有し得る。
あるいは、本明細書中に示される化合物は、使用前に好適なビヒクル（例えば、滅菌されたパイロジェン非含有水）を用いて構成される粉末形態にする。
本明細書中に示される化合物はまた、例えば、カカオ脂または他のグリセリドなどの従来の座薬基剤を使用して、座薬または停留浣腸剤などの直腸用組成物に配合することができる。
本明細書中に記載される医薬組成物はまた、固相またはゲル相の好適な担体または賦形剤を含むことができる。そのような担体または賦形剤の例には、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、様々な糖、デンプン、セルロース誘導体、ゼラチンおよびポリマー（例えば、ポリエチレングリコールなど）が含まれるが、これらに限定されない。
本発明に関連した使用のために好適な医薬組成物には、活性成分が、意図された目的を達成するために効果的な量で含有される組成物が含まれる。より具体的には、治療効果がある量は、処置されている被験体の疾患の症状を防止、軽減または改善するために、あるいは、処置されている被験体の生存を延ばすために効果的な本明細書中に示される化合物の量を意味する。
治療効果がある量の決定は十分に当業者の範囲内であり、特に本願明細書で与えられる詳細な開示に鑑みればそうである。
本実施形態の方法に使用される本明細書中に示される化合物に対して、治療的に有効な量または用量は最初に動物における活性アッセイから推定されることができる。例えば、活性アッセイによって測定されるような変異抑制レベルを含む循環濃度範囲（例えば切断変異の実質的なリードスルーを達成する試験化合物の濃度）を達成するために、用量は動物モデルで配合されることができ、かかる情報は人間に有用な用量をより正確に決定するために使用されることができる。
本明細書中に示される化合物の毒性および治療効力は、実験動物における標準的な薬学的手法によって、例えば対象化合物についてＥＣ５０（最大効果の５０％が観察される化合物の濃度）およびＬＤ５０（試験された動物の５０％の死を生ずる致死量）を測定することによって明らかにすることができる。これらの活性アッセイおよび動物研究から得られたデータは、ヒトへの使用のための投薬量範囲を定める際に使用することができる。
投薬量は、用いられる投薬形態物および利用される投与経路に依存して変化し得る。正確な配合、投与経路および投薬量は、患者の状態を考慮して個々の医師によって選ぶことができる（例えば、Ｆｉｎｇｌ他、１９７５、「Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ」（第１章、１頁）を参照のこと）。
投薬量および投薬間隔を、望ましい効果を維持するために十分である本明細書中に示される化合物の血漿中レベル（これは最小有効濃度（ＭＥＣ）と呼ばれる）を提供するために個々に調節することができる。ＭＥＣはそれぞれの調製物について変化するが、インビトロデータ（例えば、切断変異、すなわち変異コドンのリードスルーを有する遺伝子全体の発現の５０％〜９０％を達成するために必要な化合物の濃度）から推定することができる。ＭＥＣを達成するために必要な投薬量は個々の特性および投与経路に依存する。ＨＰＬＣアッセイまたはバイオアッセイを使用して、血漿中濃度を求めることができる。
投薬間隔もまた、ＭＥＣ値を使用して決定することができる。調製物は、時間の１０％〜９０％について、好ましくは３０％〜９０％の間、最も好ましくは５０％〜９０％の間、ＭＥＣを越える血漿中レベルを維持する治療法を使用して投与されなければならない。
処置される慢性状態の重篤度および応答性に依存して、投薬は上述の徐放性組成物の単回投与であることも可能であり、処置の経過が、数日から数週間まで、あるいは、定期的な処置の間に十分な改善が達成されるまで、または、定期的な処置の間に疾患状態の実質的な縮小が達成されるまで続く。
投与される組成物の量は、当然のことではあるが、処置されている被験体、苦痛の重篤度、投与様式、主治医の判断などに依存する。本発明の組成物は、所望される場合には、活性成分を含有する１つまたは複数の単位用量形態を含有し得るパックまたはディスペンサーデバイス（例えば、ＦＤＡ（食品医薬品局）承認キットなど）で提供され得る。パックは、例えば、金属箔またはプラスチック箔を含むことができ、例えば、ブリスターパックまたは（吸入用の）加圧容器などである。パックまたはディスペンサーデバイスには、投与のための説明書が添付され得る。パックまたはディスペンサーにはまた、医薬品の製造、使用または販売を規制する政府当局により定められた形式で容器に付けられた通知が伴うことがあり、この場合、そのような通知は、組成物の形態またはヒトもしくは動物への投与の当局による承認を反映する。そのような通知は、例えば、処方薬物についての米国食品医薬品局により承認されたラベル書きであり得るか、または承認された製品添付文書であり得る。適合し得る医薬用担体に配合された本実施形態による化合物を含む組成物はまた、本明細書において上記に詳述されるように、適応される状態の処置または診断をするために、調製され、適切な容器に入れられ、かつ表示され得る。
従って、いくつかの実施形態において、医薬組成物は、本明細書で規定されたように、包装材で包装されて、遺伝子疾患の治療で使用するために、包装材料中にまたは包装材料上に印刷されて識別される。
本明細書において記載される組成物、方法および使用のいずれにおいても、化合物は遺伝子疾患の治療に有用な他の薬剤と組み合わせて利用されることができる。
本明細書中に示される化合物、または、本明細書中に示される化合物を含有する医薬組成物は、当然、慢性のものである遺伝性障害を処置することに主に向けられるので、処置されている対象の全生涯にわたって投与されることが予想される。したがって、本化合物を含有する医薬組成物の投与様式は、投与、好ましくは自己投与による投与について容易かつ快適なものとなるべきであり、また、患者の安寧および生涯の経過にもたらす犠牲を最小限にとどめるものとするべきである。
本明細書中に示される化合物、または、本明細書中に示される化合物を含有する医薬組成物の反復的かつ周期的な投与は、例えば、毎日、すなわち、１日あたり１回行われることが可能であり、より好ましくは、投与は、毎週、すなわち、１週間あたり１回行われ、より好ましくは、投与は、毎月、すなわち、１ヶ月あたり１回行われ、最も好ましくは、投与は、数ヶ月毎に（例えば、１．５ヶ月毎に、２ヶ月毎に、３ヶ月毎に、４ヶ月毎に、５ヶ月毎に、または、さらには６ヶ月毎に）１回行われる。
本明細書中上記で検討したように、現在知られているアミノグリコシドを切断突然変異読み過ごし薬剤として使用するための制限のいくつかには、それらが主として抗菌性である（主として抗菌剤として使用される）という事実が関連している。どのような抗菌剤であれ、抗菌剤の長期使用はあまり保証されておらず、また、命を脅かすことさえある。これは、抗菌剤が腸の微生物叢を変化させ、このことが他の医学的状態（例えば、炎症性腸疾患の再燃など）を誘発または悪化させることがあり、また、微生物の一部の病理学的菌株における抵抗性の出現を誘発することがあるからである。
いくつかの実施形態において、本明細書中に示される化合物は抗菌活性を実質的に有しない。「抗菌活性がない」とは、特定の菌株についてのその最小阻害濃度（ＭＩＣ）が、この菌株に関して抗生物質であると見なされる化合物の濃度よりもはるかに大きいことを意味する。さらに、これらの化合物のＭＩＣは、切断突然変異抑制活性を発揮するために要求される濃度よりも著しく大きい。
実質的に非殺菌性であるので、本明細書中に示される化合物は上記の有害作用を発揮せず、したがって、標的とされない良性の微生物および／または有益な微生物を含有し得る吸収経路を介して投与され得、したがって、それらの保存が要求されることさえあり得る。本明細書中に示される化合物のこの重要な特徴により、これらの化合物は、慢性状態に対する特に効果的な薬剤となる。これは、本明細書中に示される化合物が、抗菌剤に関連した有害な蓄積的作用を誘発することなく反復的かつ生涯にわたって投与されることが可能であり、また、さらには、経口投与または直腸投与により、すなわち、ＧＩ管を介して投与されることが可能であるからである（このことは、慢性障害を処置することに向けられる薬物にとって非常に有用かつ重要な特徴である）。
本明細書中上記で検討したように、いくつかの実施形態によれば、本明細書中に示される化合物は、原核生物細胞の翻訳系と比較して真核生物の細胞翻訳系に対して選択的である。すなわち、本明細書中に示される化合物は、原核生物細胞（例えば、細菌の細胞など）におけるそれらの活性と比較した場合、より高い活性を真核生物細胞（例えば、哺乳動物（ヒト）の細胞など）において示す。何らかの特定の理論にとらわれる訳ではないが、本明細書中に示される化合物は、リボソームが遺伝子の翻訳に関与している間に１６ＳリボソームＲＮＡのＡ部位に結合することによって作用することが知られているので、原核生物のリボソームのＡ部位、ならびに、その原核生物対応物質に似ているミトコンドリアのリボソームのＡ部位と比較して、真核生物のリボソームのＡ部位に対するより高い親和性を有するか、または、そうではない場合には、真核生物のＡ部位に対して選択的であることが想定される。
本明細書中で使用される用語「約」は、±１０％を示す。
用語「含む／備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、およびそれらの同根語は、「含むが、それらに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｂｕｔ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」ことを意味する。
用語「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」は、「含み、それらに限定される（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａｎｄ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」ことを意味する。
表現「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」は、さらなる成分、工程および／または部分が、主張される組成物、方法または構造の基本的かつ新規な特徴を実質的に変化させない場合にだけ、組成物、方法または構造がさらなる成分、工程および／または部分を含み得ることを意味する。
本明細書中で使用される場合、単数形態（「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」）は、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、複数の参照物を包含する。例えば、用語「化合物（ａ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）」または用語「少なくとも１つの化合物」は、その混合物を含めて、複数の化合物を包含し得る。本開示を通して、本発明の様々な態様が範囲形式で提示され得る。範囲形式での記載は単に便宜上および簡潔化のためであり、本発明の範囲に対する柔軟性のない限定として解釈すべきでないことを理解しなければならない。従って、範囲の記載は、具体的に開示された可能なすべての部分範囲、ならびに、その範囲に含まれる個々の数値を有すると見なさなければならない。例えば、１〜６などの範囲の記載は、具体的に開示された部分範囲（例えば、１〜３、１〜４、１〜５、２〜４、２〜６、３〜６など）、ならびに、その範囲に含まれる個々の数値（例えば、１、２、３、４、５および６）を有すると見なさなければならない。このことは、範囲の広さにかかわらず、適用される。
数値範囲が本明細書中で示される場合には常に、示された範囲に含まれる任意の言及された数字（分数または整数）を含むことが意味される。第１の示された数字および第２の示された数字「の範囲である／の間の範囲」という表現、および、第１の示された数字「から」第２の示された数「まで及ぶ／までの範囲」という表現は、交換可能に使用され、第１の示された数字と、第２の示された数字と、その間のすべての分数および整数とを含むことが意味される。
本明細書中で使用される用語「方法（ｍｅｔｈｏｄ）」は、所与の課題を達成するための様式、手段、技術および手順を示し、これには、化学、薬理学、生物学、生化学および医学の技術分野の実施者に知られているそのような様式、手段、技術および手順、または、知られている様式、手段、技術および手順から、化学、薬理学、生物学、生化学および医学の技術分野の実施者によって容易に開発されるそのような様式、手段、技術および手順が含まれるが、それらに限定されない。
本出願から成熟する特許の存続期間の期間中には、多くの関連する５”−アルキル基を有するアミノグリコシド類が開発されることが予想され、この用語の範囲は、すべてのそのような新しい技術を先験的に包含することが意図される。
明確にするため別個の実施形態の文脈で説明されている本発明の特定の特徴が、単一の実施形態に組み合わせて提供されることもできることは分かるであろう。逆に、簡潔にするため単一の実施形態で説明されている本発明の各種の特徴は別個にまたは適切なサブコンビネーションで、あるいは本発明の他の記載される実施形態において好適なように提供することもできる。種々の実施形態の文脈において記載される特定の特徴は、その実施形態がそれらの要素なしに動作不能である場合を除いては、それらの実施形態の不可欠な特徴であると見なされるべきではない。
本明細書中上記に描かれるような、および、下記の請求項の節において特許請求されるような本発明の様々な実施形態および態様のそれぞれは、実験的裏付けが下記の実施例において見出される。
次に下記の実施例が参照されるが、下記の実施例は、上記の説明と一緒に、本発明を非限定様式で例示する。
実施例１
化学合成
合成手順：
ＮＢ１１８、ＮＢ１１９、ＮＢ１２２、ＮＢ１２３、ＮＢ１２４、ＮＢ１２５、ＮＢ１２７およびＮＢ１２８の各化合物を、既に確立された立体化学により（Ｓ）−５−メチルおよび（Ｒ）−５−メチルを有する２つの個々の化合物（化合物（Ｓ）−１７および化合物（Ｒ）−１８）として環ＩＩＩの構築を伴う一般的手順に従って、かつ、それらをグリコシル化反応のための供与体として使用して合成した。これらの供与体は、下記のスキーム２に例示されるように既知のチオグリコシド化合物７から容易に得ることができた（スキーム２において、“ａ”は、１，１−ジメトキシプロパン、ＣＳＡ、アセトン、室温を表す；“ｂ”は、Ｄｅｓｓ−Ｍａｒｔｉｎペルヨージナン（ＤＭＰ）、ＤＣＭ、室温を表す；“ｃ”は、ＭｅＭｇＢｒ、ＴＨＦ、−３０℃を表す；“ｄ”は、ＴｓＣｌ、Ｐｙ、４−ＤＭＡＰ、室温を表す；“ｅ”は、ＮａＮ３、ＨＭＰＡ、ＤＭＦ、７０℃を表す；“ｆ”は、酢酸／水（８：２）、還流を表す；“ｇ”は、ＢｚＣｌ、Ｐｙ、４−ＤＭＡＰ、室温を表す；“ｈ”は、ＮＢＳ、アセトン／水（８：２）、−３０℃を表す；“Ｉ”は、ＣＣｌ３ＣＮ、ＤＢＵ、ＤＣＭ、０℃を表す）。
Ｃ２−ヒドロキシルおよびＣ３−ヒドロキシルのイソプロピリデンによる選択的保護（２，２−ジメトキシプロパン／アセトン、ＣＳＡ）の後、残っている第一級アルコールの酸化を、Ｄｅｓｓ−Ｍａｒｔｉｎペルヨージナン（ＤＭＰ、ジクロロメタン）を使用して行って、アルデヒド化合物８を２工程について７０％の単離収率で得た。化合物８をＭｅＭｇＢｒにより処理して、対応する第二級アルコールを８８％の単離収率でＣ５−ジアステレオマーの混合物（４：１の比率）として得た。この混合物をフラッシュカラムクロマトグラフィーによって分離し、主成分ジアステレオマーを、別々にＣ５位での絶対的立体化学の割り当てに供した（下記参照）。本研究では、主成分ジアステレオマーおよび少量成分ジアステレオマーが（Ｒ）−配置および（Ｓ）−配置をそれぞれ示すことが立証された（化合物（Ｒ）−９および化合物（Ｓ）−１０）。
スキーム２におけるその後の工程をそれぞれのジアステレオマーに対して別々に行った。第二級アルコールのトシル化（ＴｓＣｌ、ピリジン、４−ＤＭＡＰ）の後、対応するトシラート（化合物（Ｒ）−１１および化合物（Ｓ）−１２）のＮａＮ３によるＳＮ２置換（ＤＭＦ、ＨＭＰＡ）を行って、反転した配置を有するアジドの化合物（Ｓ）−１３および化合物（Ｒ）−１４を得た。イソプロピリデンケタールの酢酸水溶液による加水分解、その後、生じた第二級アルコールのベンゾイル化を行って、ベンゾアートの化合物（Ｓ）−１５および化合物（Ｒ）−１６を得た。プソイド三糖のＮＢ３０およびＮＢ５４の組立てに関する初期の研究では、所望されるＣ５受容体はグリコシル化反応において反応性がより小さく、トリクロロアセトイミダート型供与体が満足すべき結果を与えたことが明らかにされている。
ただし、供与体としてのチオグリコシド型供与体（例えば、（Ｓ）−１５および（Ｒ）−１６など）（上記のスキーム２を参照のこと）を使用するグリコシル化反応は、Ｎ−ヨードスクシンイミド（ＮＩＳ）およびトリフルオロメタンスルホン酸（ＨＯＴｆ）、または、ＮＩＳおよびトリフル酸銀（ＡｇＯＴｆ）を含む様々なグリコシル化試薬の存在下で行われ得るものとする。
したがって、チオグリコシドの化合物（Ｓ）−１５および（Ｒ）−１６は、対応するトリクロロアセトイミダートの化合物（Ｓ）−１７および（Ｒ）−１８に、２つの連続する工程で、すなわち、アセトン水溶液中でのＮＢＳによる加水分解、および、生じたヘミアセタールのＤＢＵ存在下でのＣＣｌ３ＣＮによる処理で変換された。供与体の化合物（Ｓ）−１７および（Ｒ）−１８を、さらに精製することなくグリコシル化反応において使用した。
例示的なプソイド三糖の化合物ＮＢ１１８、ＮＢ１１９、ＮＢ１２２およびＮＢ１２３の合成を、下記のスキーム３に例示されるように、本質的には同じ化学的転換を使用することによって、以前の報告（国際公開第２００７／１１３８４１号）に示されるような対応する選択的に保護されたプソイド二糖受容体の化合物１９および２０と、供与体の化合物（Ｓ）−１７および（Ｒ）−１８とから達成した（スキーム３において、“ａ”は、ＢＦ３・Ｅｔ２Ｏ、ＤＣＭ、４Å ＭＳ、−２０℃を表す；“ｂ”は、ＭｅＮＨ２−ＥｔＯＨ、室温を表す；“ｃ”は、ＰＭｅ３、ＮａＯＨ、ＴＨＦ、室温を表す）。
ルイス酸（ＢＦ３・Ｅｔ２Ｏ／ＤＣＭ）により促進されるグリコシル化により、保護されたプソイド三糖化合物２１〜２４を、排他的に新たに生じたグリコシド結合におけるベータ−アノマーとして、７９％〜８５％の単離収率で得た。その後、２つの逐次的脱保護工程、すなわち、すべてのエステル保護を除くためのメチルアミンによる処理、および、アジドを対応するアミンに変換するためのＳｔａｕｄｉｎｇｅｒ反応（Ｍｅ３Ｐ、ＴＨＦ／ＮａＯＨ）により、標的化合物のＮＢ１１８、ＮＢ１１９、ＮＢ１２２およびＮＢ１２３を２工程について７９％〜８２％の単離収率で得た。
すべての例示的化合物の構造、すなわち、ＮＢ１１８、ＮＢ１１９、ＮＢ１２２、ＮＢ１２３、ＮＢ１２４、ＮＢ１２５、ＮＢ１２７およびＮＢ１２８の構造を、質量スペクトル分析と一緒に、２Ｄ １Ｈ−１３Ｃ ＨＭＱＣおよびＨＭＢＣ、２Ｄ ＣＯＳＹ、ならびに、１Ｄ選択的ＴＯＣＳＹの各実験を含む、１Ｄ−ＮＭＲおよび２Ｄ−ＮＭＲの様々な技術の組合せによって確認した（ＥＳＭを参照のこと）。
図１Ａ〜図１Ｃは下記のものを表す：Ｃ５−ジアステレオマーエステル（Ｒ，Ｘ）−２７および（Ｓ，Ｘ）−２８の合成計画、試薬ならびに条件（条件において、“ａ”は、ＤＣＣ、４−ＤＭＡＰ、ＣＳＡ、ＤＣＭ、室温を表す）（図１Ａ）；（Ｒ，Ｘ）−２７および（Ｓ，Ｘ）−２８の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル（スペクトルにおいて、（Ｒ，Ｘ）−２７および（Ｓ，Ｘ）−２８の特定プロトン間における化学シフトの差（Δδ）が強調されている）（図１Ｂ）；およびセクター則による主成分アルコール化合物９の（Ｘによって表される）５−炭素における絶対配置の割り当て（図１Ｃ）。
化合物９および１０（スキーム２を参照のこと）における側鎖Ｃ５−アルコールにおける立体化学の割り当てについて、主生成物の化合物９を、以前に報告された手順に従って、既知の絶対的立体化学を有する（Ｒ）−２−メトキシ−２（１−ナフチル）プロパン酸（Ｒ）−ＭαＮＰおよび（Ｓ）−ＭαＮＰとの（ＤＣＣ、４−ＤＭＡＰ、ＣＳＡを使用する）カップリングに別個に供して、対応するエステル（Ｒ，Ｘ）−ＭαＮＰ−２７および（Ｓ，Ｘ）−ＭαＮＰ−２８を得た（図１Ａを参照のこと）。その後、（Ｘによって表される）Ｃ５位の絶対配置を、１Ｈ−ＮＭＲ異方性法を使用することによって決定した（図１Ｂ〜図１Ｃ）：化学シフトの差［Δδ＝δ（Ｒ，Ｘ）−δ（Ｓ，Ｘ）］がＨ−３（−０．１５）およびＨ−４（−０．３０）については負であり、一方で、Ｈ−６（＋０．２８）についての化学シフトの差は正であった。その後、セクター則に従った（Ｒ，Ｘ）−ＭαＮＰ−２７および（Ｓ，Ｘ）−ＭαＮＰ−２８の各構造の配置（図１Ｃを参照のこと；ＯＭαＮＰおよびＨ−５は前方および後方にそれぞれ位置し、一方で、Δδ正部分はＭαＮＰ面の右側であり、Δδ負部分は左側である）により、化合物９におけるＣ５のＲ−配置（Ｘ＝Ｒ）が確認された。
類似する合成手順および合成の基本原理に従って、プソイド三糖のＮＢ１２４、ＮＢ１２５、ＮＢ１２７およびＮＢ１２８の合成を、下記のスキーム３に例示されるのと本質的には同じ化学的転換を使用することによって、以前に報告された（国際公開第２００７／１１３８４１号）対応する選択的に保護されたプソイド二糖受容体化合物２１９および２２０と、供与体化合物（Ｓ）−１７および（Ｒ）−１８とから達成した（下記のスキーム４を参照のこと）（スキーム４において、“ａ”は、ＢＦ３・Ｅｔ２Ｏ、ＤＣＭ、４Å ＭＳ、−２０℃を表す；“ｂ”は、ＭｅＮＨ２−ＥｔＯＨ、室温を表す；“ｃ”は、ＰＭｅ３、ＮａＯＨ、ＴＨＦ、室温を表す）。
材料および方法：
反応を全てアルゴン雰囲気下で実施し、特に明記しない限り、無水溶媒を使用した。
化学薬品は全て、特に明記しない限り、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｆｌｕｋａなどの一般の販売業者から得た。
反応をシリカゲル６０Ｆ２５４（０．２５ｍｍ、Ｍｅｒｃｋ）でのＴＬＣによってモニターし、スポットを、（ＮＨ４）Ｍｏ７Ｏ２４・４Ｈ２Ｏ（１２０グラム）および（ＮＨ４）２Ｃｅ（ＮＯ３）６（５グラム）を１０％Ｈ２ＳＯ４（８００ｍｌ）中に含有する黄色溶液による炭化によって可視化した。
カラムクロマトグラフィーをシリカゲル６０（７０〜２３０メッシュ）で行った。
１Ｄ−および２Ｄ−ＮＭＲスペクトルを、Ｂｒｕｋｅｒ Ａｖａｎｃｅ（商標）５００分光計で常法により記録した。
質量スペクトル分析を、Ｂｒｕｋｅｒ Ｄａｌｔｏｎｉｘ Ａｐｅｘ３質量分析計で電子スプレーイオン化（ＥＳＩ）のもとで、または、ＴＳＱ−７０Ｂ質量分析計（Ｆｉｎｎｉｇａｎ Ｍａｔ）によって行った。
すべての生物学的試験において、すべての試験されたアミノグリコシドはそれらの硫酸塩形態であった。報告された濃度は各アミノグリコシドの遊離アミン形態の濃度を示す。
４−メチルフェニル・２，３−Ｏ−１−メチルエチリデン−１−チオ−β−Ｄ−リボペントジアルド−１，４−フラノシド（化合物８）の調製：
アセトン（５００ｍｌ）中の４−メチルフェニル・１−チオ−β−Ｄ−リボフラノシド（化合物７、２５グラム、０．０９７ｍｏｌ）および１，１−ジメトキシプロパン（２２．３ｍｌ、０．３９ｍｏｌ）の混合物を室温で約５分間撹拌し、その後、触媒量のＣＳＡ（１．０グラム）と、ＭｇＳＯ４（５．０グラム）とを加えた。反応の進行をＴＬＣによってモニターした。ＴＬＣは完了を５時間後に示した。反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、所望される２，３−イソプロピリデン誘導体を８２％の収率で得た（２３．５グラム）。
上記工程の生成物（２２グラム、０．０７４ｍｏｌ）をジクロロメタン（５００ｍｌ）中室温で撹拌し、これにＤｅｓｓ−Ｍａｒｔｉｎペルヨージナン（ＤＭＰ、３４．６グラム、０．０８２ｍｏｌ）およびＭｇＳＯ４（５．０グラム）を加えた。反応の進行をＴＬＣによってモニターした。ＴＬＣは完了を８時間後に示した。反応混合物をエーテルにより希釈し、飽和ＮａＨＣＯ３、Ｎａ２Ｓ２Ｏ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、化合物８を得た（１８．０グラム、８５％の収率）。
４−メチルフェニル・６−デオキシ−２，３−Ｏ−１−メチルエチリデン−１−チオ−β−Ｄ−アロフラノシド（化合物（Ｒ）−９）および４−メチルフェニル・６−デオキシ−２，３−Ｏ−１−メチルエチリデン−１−チオ−α−Ｌ−タロフラノシド（化合物（Ｓ）−１０）の調製：
アルデヒド化合物８（１７グラム、０．０５７ｍｏｌ）をＴＨＦ（２００ｍｌ）において−３０℃で３０分間撹拌し、これに、ＭｅＭｇＢｒの溶液（ＴＨＦ／トルエンにおける１．４Ｍ、２３５ｍｌ、０．１７１ｍｏｌ）を注射器により滴下した。反応混合物を同じ温度で２時間撹拌し、進行をＴＬＣによってモニターした。完了後、反応混合物を飽和ＮＨ４Ｃｌにより停止処理し、酢酸エチルにより抽出した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮した。粗生成物をカラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）によって精製して、比率が４：１の２つのＣ５−ジアステレオマーを８８％の収率で得た：主生成物の化合物（５Ｒ）−９（１３グラム、Ｒｆ＝０．３８（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン、１：４））および少量生成物の化合物（５Ｓ）−１０（３グラム、Ｒｆ＝０．４８（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン、１：４））。Ｃ５位の絶対配置を、下記の１Ｈ−ＮＭＲ異方性法を使用することによって決定した。
Ｃ５位の絶対配置を割り当てるためのエステル、化合物（Ｒ，Ｘ）−２７および化合物（Ｓ，Ｘ）−２８の調製：
（Ｒ）−２−メトキシ−２（１−ナフチル）プロパン酸［（Ｒ）−ＭαＮＰ］または（Ｓ）−ＭαＮＰ（０．０７グラム、０．０００３ｍｏｌ）、４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ、０．０５グラム、０．０００４ｍｏｌ）、１０−ショウノウスルホン酸（ＣＳＡ、０．０２５グラム）および１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ、０．２４０グラム、０．００１６ｍｏｌ）の混合物をＣＨ２Ｃｌ２（３０ｍｌ）中０℃で撹拌した。上記から得られる主成分アルコール９（０．１グラム、０．０００３ｍｏｌ）をＣＨ２Ｃｌ２（５ｍｌ）に溶解し、上記の撹拌溶液にゆっくり加え、反応液を室温で一晩放置した。混合物をＥｔＯＡｃにより希釈し、１％ＨＣｌ溶液、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、所望されるエステルの化合物（Ｒ，Ｘ）−２７（０．１３５グラム、８０％）または化合物（Ｓ，Ｘ）−２８（０．１３８グラム、８０％）を得た。
４−メチルフェニル・６−デオキシ−５−Ｏ−トシル−２，３−Ｏ−１−メチルエチリデン−１−チオ−β−Ｄ−アロフラノシド（化合物（Ｒ）−１１）の調製：
ピリジン（２００ｍｌ）中の化合物（Ｒ）−９（１３グラム、０．０４１ｍｏｌ）の０℃での撹拌溶液に、トシルクロリド（１５．６グラム、０．０８２ｍｏｌ）および４−ＤＭＡＰ（１グラム）を加えた。反応温度を室温に上げ、進行をＴＬＣによってモニターした。完了後（３６時間後）、反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、１％ＨＣｌ水溶液、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により順次洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、化合物（Ｒ）−１１（１６．０グラム）を８２％の収率で得た。
４−メチルフェニル・６−デオキシ−５−Ｏ−トシル−２，３−Ｏ−１−メチルエチリデン−１−チオ−α−Ｌ−アロフラノシド（化合物（Ｓ）−１２）の調製：
ピリジン（２００ｍｌ）中の化合物（Ｓ）−１０（１０グラム、０．０３２ｍｏｌ）の０℃での撹拌溶液に、トシルクロリド（１５．６グラム、０．０８２ｍｏｌ）および４−ＤＭＡＰ（１グラム）を加えた。反応温度を室温に上げ、進行をＴＬＣによってモニターした。完了後（３６時間後）、反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、１％ＨＣｌ水溶液、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により順次洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、化合物（Ｓ）−１２（１４．０グラム）を８８％の収率で得た。
４−メチルフェニル・５−アジド−５，６−ジデオキシ−２，３−Ｏ−１−メチルエチリデン−１−チオ−α−Ｌ−タロフラノシド（化合物（Ｓ）−１３）の調製：
ＤＭＦ（２５０ｍｌ）中の化合物（Ｒ）−１１（１５グラム、０．０３２ｍｏｌ）の撹拌溶液に、室温でＮａＮ３（１０グラム、０．１５ｍｏｌ）およびＨＭＰＡ（１５ｍｌ）を加えた。反応温度を７０℃に上げ、進行をＴＬＣによってモニターした。完了後（１０時間後）、反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、１％ＨＣｌ水溶液、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により順次洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、化合物（Ｓ）−１３（６グラム）を５５％の収率で得た。
４−メチルフェニル・５−アジド−５，６−ジデオキシ−２，３−Ｏ−１−メチルエチリデン−１−チオ−β−Ｄ−アロフラノシド（化合物（Ｒ）−１４）の調製：
ＤＭＦ（２５０ｍｌ）中の化合物（Ｓ）−１２（１３グラム、０．０２８ｍｏｌ）の撹拌溶液に、室温でＮａＮ３（１０グラム、０．１５ｍｏｌ）およびＨＭＰＡ（１３ｍｌ）を加えた。反応温度を７０℃に上げ、進行をＴＬＣによってモニターした。完了後（１０時間後）、反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、１％ＨＣｌ水溶液、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により順次洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、化合物（Ｒ）−１４（９グラム）を９７％の収率で得た。
４−メチルフェニル・５−アジド−５，６−ジデオキシ−２，３−Ｏ−ジベンゾイル−１−チオ−α−Ｌ−タロフラノシド（化合物（Ｓ）−１５）の調製：
化合物（Ｓ）−１３（６グラム、０．０１８ｍｏｌ）を酢酸−水の混合物（１００ｍｌ、８：２）において７０℃で一晩撹拌した。反応の進行をＴＬＣによってモニターし、完了後、反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、所望されるイソプロピリデン脱保護生成物（５グラム）を９６％の収率で得た。
上記工程の生成物をピリジン（２００ｍｌ）中０℃で撹拌し、これに、ＢｚＣｌ（７．１４グラム、０．０５１ｍｏｌ）および４−ＤＭＡＰ（１グラム）をゆっくり加えた。反応温度を室温に上げ、一晩撹拌した。反応の進行をＴＬＣによってモニターし、完了後、反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、１％ＨＣｌ溶液、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、化合物（Ｓ）−１５（８．０グラム）を９４％の収率で得た。
４−メチルフェニル・５−アジド−５，６−ジデオキシ−２，３−Ｏ−ジベンゾイル−１−チオ−β−Ｄ−アロフラノシド（化合物（Ｒ）−１６）の調製：
化合物（Ｒ）−１４（８グラム、０．０２３ｍｏｌ）を酢酸−水の混合物（１００ｍｌ、８：２）において７０℃で一晩撹拌した。反応の進行をＴＬＣによってモニターし、完了後、反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、所望されるイソプロピリデン脱保護生成物（６．５グラム）を９２％の収率で得た。
上記工程の生成物をピリジン（２００ｍｌ）中０℃で撹拌し、これに、ＢｚＣｌ（７．１４グラム、０．０５１ｍｏｌ）および４−ＤＭＡＰ（１グラム）をゆっくり加えた。反応温度を室温に上げ、一晩撹拌した。反応の進行をＴＬＣによってモニターし、完了後、反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、１％ＨＣｌ溶液、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、化合物（Ｒ）−１６（９．５グラム）を９３％の収率で得た。
Ｌ−タロフラノース，５−アジド−５，６−ジデオキシ−２，３−ジベンゾアート・１−（２，２，２−トリクロロエタンイミダート）（化合物（Ｓ）−１７）の調製：
化合物（Ｓ）−１５（８グラム、０．０１６ｍｏｌ）をアセトン−水の混合物（１００ｍｌ、９：１）中−３０℃で１０分間撹拌し、これに、Ｎ−ブロモスクシンイミド（９．１６グラム、０．０５１ｍｏｌ）をゆっくり加えた。反応混合物を同じ温度で撹拌し、進行をＴＬＣによってモニターした。完了後（３時間後）、反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、飽和ＮａＨＣＯ３、飽和Ｎａ２Ｓ２Ｏ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮して、６．３グラムの対応するヘミアセタールを得た。このヘミアセタールをジクロロメタン（４０ｍｌ）およびトリクロロアセトニトリル（５ｍｌ）の混合物において０℃で１０分間撹拌し、これに、触媒量のＤＢＵ（０．３ｍｌ）を加えた。反応混合物を同じ温度で撹拌し、進行をＴＬＣによってモニターした。完了後（３時間後）、反応混合物をＤＣＭにより希釈し、飽和ＮＨ４Ｃｌにより洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮して、化合物（Ｓ）−１７（９グラム）を得た。この粗生成物を、精製することなくグリコシル化反応のためにそのまま使用した。
Ｄ−アロフラノース，５−アジド−５，６−ジデオキシ−２，３−ジベンゾアート・１−（２，２，２−トリクロロエタンイミダート）（化合物（Ｒ）−１８）の調製：
化合物（Ｒ）−１６（９グラム、０．０１８ｍｏｌ）をアセトン−水の混合物（１００ｍｌ、９：１）中−３０℃で１０分間撹拌し、これに、Ｎ−ブロモスクシンイミド（９．０グラム、０．０５０ｍｏｌ）をゆっくり加えた。反応混合物を同じ温度で撹拌し、進行をＴＬＣによってモニターした。完了後（３時間後）、反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、飽和ＮａＨＣＯ３、飽和Ｎａ２Ｓ２Ｏ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮して、６．５グラムの対応するヘミアセタールを得た。このヘミアセタールをジクロロメタン（５０ｍｌ）およびトリクロロアセトニトリル（６ｍｌ）の混合物において０℃で１０分間撹拌し、これに、触媒量のＤＢＵ（０．３ｍｌ）を加えた。反応混合物を同じ温度で撹拌し、進行をＴＬＣによってモニターした。完了後（３時間後）、反応混合物をＤＣＭにより希釈し、飽和ＮＨ４Ｃｌにより洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮して、化合物（Ｒ）−１８（９グラム）を得た。この粗生成物を、精製することなくグリコシル化反応のためにそのまま使用した。
５−Ｏ−（５−アジド−５，６−ジデオキシ−２，３−Ｏ−ジベンゾイル−α−Ｌ−タロフラノシル）−３’，４’，６’，６−テトラ−Ｏ−アセチル−２’，１，３−トリアジドパロマミン（化合物（Ｓ）−２１）の調製：
無水ＣＨ２Ｃｌ２（１５ｍｌ）を、粉末化された火炎乾燥の４Åモレキュラーシーブ（２．０グラム）に加え、その後、受容体化合物１９（０．７５グラム、０．００１３ｍｏｌ）および供与体化合物（Ｓ）−１７（２．１グラム、０．００３９ｍｏｌ）を加えた。反応混合物を室温で１０分間撹拌し、その後、−２０℃に冷却した。触媒量のＢＦ３−Ｅｔ２Ｏ（０．１ｍｌ）を加え、混合物を−１５℃で撹拌し、反応の進行をＴＬＣによってモニターした。ＴＬＣは完了を６０分後に示した。反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、化合物（Ｓ）−２１（１．０グラム）を８０％の収率で得た。
５−Ｏ−（５−アジド−５，６−ジデオキシ−２，３−Ｏ−ジベンゾイル−β−Ｄ−アロフラノシル）−３’，４’，６’，６−テトラ−Ｏ−アセチル−２’，１，３−トリアジドパロマミン（化合物（Ｒ）−２２）の調製：
無水ＣＨ２Ｃｌ２（１５ｍｌ）を、粉末化された火炎乾燥の４Åモレキュラーシーブ（２．０グラム）に加え、その後、受容体化合物１９（０．７５グラム、０．００１３ｍｏｌ）および供与体化合物（Ｒ）−１８（２．１グラム、０．００３９ｍｏｌ）を加えた。反応混合物を室温で１０分間撹拌し、その後、−２０℃に冷却した。触媒量のＢＦ３−Ｅｔ２Ｏ（０．１ｍｌ）を加え、混合物を−１５℃で撹拌し、反応の進行をＴＬＣによってモニターした。ＴＬＣは完了を６０分後に示した。反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、化合物（Ｒ）−２２（１．０２グラム）を８２％の収率で得た。
５−Ｏ−（５−アジド−５，６−ジデオキシ−２，３−Ｏ−ジベンゾイル−α−Ｌ−タロフラノシル）−３’，４’，６’，６−テトラ−Ｏ−アセチル−２’，３−ジアジド−１−Ｎ−［（Ｓ）−４−アジド−２−Ｏ−アセチル−ブタノイル］パロマミン（化合物（Ｓ）−２３）の調製：
無水ＣＨ２Ｃｌ２（１５ｍｌ）を、粉末化された火炎乾燥の４Åモレキュラーシーブ（２．０グラム）に加え、その後、受容体化合物２０（１．０グラム、０．００１４ｍｏｌ）および供与体化合物（Ｓ）−１７（２．２グラム、０．００４２ｍｏｌ）を加えた。反応混合物を室温で１０分間撹拌し、その後、−２０℃に冷却した。触媒量のＢＦ３−Ｅｔ２Ｏ（０．１ｍｌ）を加え、混合物を−１５℃で撹拌し、反応の進行をＴＬＣによってモニターした。ＴＬＣは完了を６０分後に示した。反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、化合物（Ｓ）−２３（１．１９グラム）を７９％の収率で得た。
５−Ｏ−（５−アジド−５，６−ジデオキシ−２，３−Ｏ−ジベンゾイル−β−Ｄ−アロフラノシル）−３’，４’，６’，６−テトラ−Ｏ−アセチル−２’，３−ジアジド−１−Ｎ−［（Ｓ）−４−アジド−２−Ｏ−アセチル−ブタノイル］パロマミン（化合物（Ｒ）−２４）の調製：
無水ＣＨ２Ｃｌ２（１５ｍｌ）を、粉末化された火炎乾燥の４Åモレキュラーシーブ（２．０グラム）に加え、その後、受容体化合物２０（１．０グラム、０．００１４ｍｏｌ）および供与体化合物（Ｒ）−１８（２．２グラム、０．００４２ｍｏｌ）を加えた。反応混合物を室温で１０分間撹拌し、その後、−２０℃に冷却した。触媒量のＢＦ３−Ｅｔ２Ｏ（０．１ｍｌ）を加え、混合物を−１５℃で撹拌し、反応の進行をＴＬＣによってモニターした。ＴＬＣは完了を６０分後に示した。反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、化合物（Ｒ）−２４（１．２７グラム）を８９％の収率で得た。
５−Ｏ−（５−アミノ−５，６−ジデオキシ−α−Ｌ−タロフラノシル）パロマミン（ＮＢ１１８）の調製：
グリコシル化生成物の化合物（Ｓ）−２１（１．０グラム、０．００１ｍｏｌ）をＭｅＮＨ２の溶液（ＥｔＯＨ中３３％の溶液、５０ｍｌ）により処理し、反応の進行をＴＬＣ（ＥｔＯＡｃ／ＭｅＯＨ、８５：１５）によってモニターした。ＴＬＣは完了を８時間後に示した。反応混合物を濃縮乾固させ、残渣をＴＨＦ（５ｍｌ）およびＮａＯＨ水溶液（１ｍＭ、５．０ｍｌ）の混合物に溶解した。混合物を室温で１０分間撹拌し、その後、ＰＭｅ３（ＴＨＦ中１Ｍの溶液、５．０ｍｌ、５．０ｍｍｏｌ）を加えた。反応の進行をＴＬＣ［ＣＨ２Ｃｌ２／ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＭｅＮＨ２（ＥｔＯＨにおける３３％溶液）、１０：１５：６：１５］によってモニターした。ＴＬＣは完了を１時間後に示した。生成物をシリカゲルの短いカラムでのカラムクロマトグラフィーによって精製した。カラムを下記の溶媒により洗浄した：ＴＨＦ（８００ｍｌ）、ＣＨ２Ｃｌ２（８００ｍｌ）、ＥｔＯＨ（２００ｍｌ）およびＭｅＯＨ（４００ｍｌ）。その後、生成物を２０％ＭｅＮＨ２（ＥｔＯＨにおける３３％溶液）／８０％ＭｅＯＨの混合物により溶出した。生成物を含有する分画物を一緒にし、濃縮乾固させた。残渣を少量の水に再溶解し、再び濃縮し（２回〜３回反復）、遊離アミン形態のＮＢ１１８を得た。
上記生成物をＡｍｂｅｒｌｉｔｅ ＣＧ５０（ＮＨ４ ＋型）の短いカラムに通すことによって、分析的に純粋な生成物を得た。カラムを最初、ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ（３：２）の混合物により洗浄し、その後、生成物をＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＮＨ４ＯＨ（８０：１０：１０）の混合物により溶出して、ＮＢ１１８を得た（０．４０５グラム、８２％の収率）。
貯蔵および生物学的試験用に、化合物をその硫酸塩形態に変換した：遊離塩基を水に溶解し、ｐＨをＨ２ＳＯ４（０．１Ｎ）でおよそ７．０に調節し、凍結乾燥した。［α］Ｄ ２０＝＋３８．４（ｃ＝０．２、ＭｅＯＨ）。
５−Ｏ−（５−アミノ−５，６−ジデオキシ−β−Ｄ−アロフラノシル）パロマミン（ＮＢ１１９）の調製：
グリコシル化生成物の化合物（Ｒ）−２２（１．０グラム、０．００１ｍｏｌ）をＭｅＮＨ２の溶液（ＥｔＯＨ中３３％の溶液、５０ｍｌ）により処理し、反応の進行をＴＬＣ（ＥｔＯＡｃ／ＭｅＯＨ、８５：１５）によってモニターした。ＴＬＣは完了を８時間後に示した。反応混合物を濃縮乾固させ、残渣をＴＨＦ（５ｍｌ）およびＮａＯＨ水溶液（１ｍＭ、５．０ｍｌ）の混合物に溶解した。混合物を室温で１０分間撹拌し、その後、ＰＭｅ３（ＴＨＦ中１Ｍの溶液、５．０ｍｌ、５．０ｍｍｏｌ）を加えた。反応の進行をＴＬＣ［ＣＨ２Ｃｌ２／ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＭｅＮＨ２（ＥｔＯＨにおける３３％溶液）、１０：１５：６：１５］によってモニターした。ＴＬＣは完了を１時間後に示した。生成物をシリカゲルの短いカラムでのカラムクロマトグラフィーによって精製した。カラムを下記の溶媒により洗浄した：ＴＨＦ（８００ｍｌ）、ＣＨ２Ｃｌ２（８００ｍｌ）、ＥｔＯＨ（２００ｍｌ）およびＭｅＯＨ（４００ｍｌ）。その後、生成物を２０％ＭｅＮＨ２（ＥｔＯＨにおける３３％溶液）／８０％ＭｅＯＨの混合物により溶出した。生成物を含有する分画物を一緒にし、濃縮乾固させた。残渣を少量の水に再溶解し、再び濃縮し（２回〜３回反復）、遊離アミン形態のＮＢ１１９（ＮＢ１１９としても言及する）を得た。
上記生成物をＡｍｂｅｒｌｉｔｅ ＣＧ５０（ＮＨ４ ＋型）の短いカラムに通すことによって、分析的に純粋な生成物を得た。カラムを最初、ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ（３：２）の混合物により洗浄し、その後、生成物をＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＮＨ４ＯＨ（８０：１０：１０）の混合物により溶出して、ＮＢ１１９を得た（０．３９８グラム、８０％の収率）。
貯蔵および生物学的試験用に、化合物をその硫酸塩形態に変換した：遊離塩基を水に溶解し、ｐＨをＨ２ＳＯ４（０．１Ｎ）でおよそ７．０に調節し、凍結乾燥した。［α］Ｄ ２０＝＋３７．０（ｃ＝０．２、ＭｅＯＨ）。
５−Ｏ−（５−アミノ−５，６−ジデオキシ−α−Ｌ−タロフラノシル）−１−Ｎ−［（Ｓ）−４−アミノ−２−ヒドロキシ−ブタノイル］パロマミン（ＮＢ１２２）の調製：
グリコシル化生成物の化合物（Ｓ）−２３（１．１グラム、０．００１ｍｏｌ）をＭｅＮＨ２の溶液（ＥｔＯＨ中３３％の溶液、５０ｍｌ）により処理し、反応の進行をＴＬＣ（ＥｔＯＡｃ／ＭｅＯＨ、８５：１５）によってモニターした。ＴＬＣは完了を８時間後に示した。反応混合物を濃縮乾固させ、残渣をＴＨＦ（５ｍｌ）およびＮａＯＨ水溶液（１ｍＭ、５．０ｍｌ）の混合物に溶解した。混合物を室温で１０分間撹拌し、その後、ＰＭｅ３（ＴＨＦ中１Ｍの溶液、５．０ｍｌ、５．０ｍｍｏｌ）を加えた。反応の進行をＴＬＣ［ＣＨ２Ｃｌ２／ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＭｅＮＨ２（ＥｔＯＨにおける３３％溶液）、１０：１５：６：１５］によってモニターした。ＴＬＣは完了を１時間後に示した。生成物をシリカゲルの短いカラムでのカラムクロマトグラフィーによって精製した。カラムを下記の溶媒により洗浄した：ＴＨＦ（８００ｍｌ）、ＣＨ２Ｃｌ２（８００ｍｌ）、ＥｔＯＨ（２００ｍｌ）およびＭｅＯＨ（４００ｍｌ）。その後、生成物を２０％ＭｅＮＨ２（ＥｔＯＨにおける３３％溶液）／８０％ＭｅＯＨの混合物により溶出した。生成物を含有する分画物を一緒にし、濃縮乾固させた。残渣を少量の水に再溶解し、再び濃縮し（２回〜３回反復）、遊離アミン形態のＮＢ１２２を得た。
上記生成物をＡｍｂｅｒｌｉｔｅ ＣＧ５０（ＮＨ４ ＋型）の短いカラムに通すことによって、分析的に純粋な生成物を得た。カラムを最初、ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ（３：２）の混合物により洗浄し、その後、生成物をＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＮＨ４ＯＨ（８０：１０：１０）の混合物により溶出して、ＮＢ１２２を得た（０．４５０グラム、７９％の収率）。
貯蔵および生物学的試験用に、化合物をその硫酸塩形態に変換した：遊離塩基を水に溶解し、ｐＨをＨ２ＳＯ４（０．１Ｎ）でおよそ７．０に調節し、凍結乾燥した。［α］Ｄ ２０＝＋３５．４（ｃ＝０．２、Ｈ２Ｏ）。
５−Ｏ−（５−アミノ−５，６−ジデオキシ−β−Ｄ−アロフラノシル）−１−Ｎ−［（Ｓ）−４−アミノ−２−ヒドロキシ−ブタノイル］パロマミン（ＮＢ１２３）の調製：
グリコシル化生成物の化合物（Ｒ）−２４（１．２グラム、０．００１１ｍｏｌ）をＭｅＮＨ２の溶液（ＥｔＯＨ中３３％の溶液、５０ｍｌ）により処理し、反応の進行をＴＬＣ（ＥｔＯＡｃ／ＭｅＯＨ、８５：１５）によってモニターした。ＴＬＣは完了を８時間後に示した。反応混合物を濃縮乾固させ、残渣をＴＨＦ（５ｍｌ）およびＮａＯＨ水溶液（１ｍＭ、５．０ｍｌ）の混合物に溶解した。混合物を室温で１０分間撹拌し、その後、ＰＭｅ３（ＴＨＦ中１Ｍの溶液、５．０ｍｌ、５．０ｍｍｏｌ）を加えた。反応の進行をＴＬＣ［ＣＨ２Ｃｌ２／ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＭｅＮＨ２（ＥｔＯＨにおける３３％溶液）、１０：１５：６：１５］によってモニターした。ＴＬＣは完了を１時間後に示した。生成物をシリカゲルの短いカラムでのカラムクロマトグラフィーによって精製した。カラムを下記の溶媒により洗浄した：ＴＨＦ（８００ｍｌ）、ＣＨ２Ｃｌ２（８００ｍｌ）、ＥｔＯＨ（２００ｍｌ）およびＭｅＯＨ（４００ｍｌ）。その後、生成物を２０％ＭｅＮＨ２（ＥｔＯＨにおける３３％溶液）／８０％ＭｅＯＨの混合物により溶出した。生成物を含有する分画物を一緒にし、濃縮乾固させた。残渣を少量の水に再溶解し、再び濃縮し（２回〜３回反復）、遊離アミン形態のＮＢ１２３を得た。
上記生成物をＡｍｂｅｒｌｉｔｅ ＣＧ５０（ＮＨ４ ＋型）の短いカラムに通すことによって、分析的に純粋な生成物を得た。カラムを最初、ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ（３：２）の混合物により洗浄し、その後、生成物をＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＮＨ４ＯＨ（８０：１０：１０）の混合物により溶出して、ＮＢ１２３を得た（０．５１０グラム、８２％の収率）。
貯蔵および生物学的試験用に、化合物をその硫酸塩形態に変換した：遊離塩基を水に溶解し、ｐＨをＨ２ＳＯ４（０．１Ｎ）でおよそ７．０に調節し、凍結乾燥した。［α］Ｄ ２０＝＋３２．２（ｃ＝０．２、Ｈ２Ｏ）。
６’−（Ｒ）−メチル−５−Ｏ−（５−アジド−５，６−ジデオキシ−２，３−Ｏ−ジベンゾイル−α−Ｌ−タロフラノシル）−３’，４’，６’，６−テトラ−Ｏ−アセチル−２’，１，３−トリアジドパロマミン（化合物（Ｓ）−２２１）の調製：
無水ＣＨ２Ｃｌ２（１５ｍｌ）を、粉末化された火炎乾燥の４Åモレキュラーシーブ（２．０グラム）に加え、その後、受容体化合物２１９（０．９グラム、０．００１５ｍｏｌ）および供与体化合物（Ｓ）−１７（２．０グラム、０．００３７ｍｏｌ）を加えた。反応混合物を室温で１０分間撹拌し、その後、−２０℃に冷却した。触媒量のＢＦ３−Ｅｔ２Ｏ（０．１ｍｌ）を加え、混合物を−１５℃で撹拌し、反応の進行をＴＬＣによってモニターした。ＴＬＣは完了を１２０分後に示した。反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、化合物（Ｓ）−２２１（１．１グラム）を７５％の収率で得た。
６’−（Ｒ）−メチル−５−Ｏ−（５−アジド−５，６−ジデオキシ−２，３−Ｏ−ジベンゾイル−β−Ｄ−アロフラノシル）−３’，４’，６’，６−テトラ−Ｏ−アセチル−２’，１，３−トリアジドパロマミン（化合物（Ｒ）−２２２）の調製：
無水ＣＨ２Ｃｌ２（１５ｍｌ）を、粉末化された火炎乾燥の４Åモレキュラーシーブ（２．０グラム）に加え、その後、受容体化合物２１９（１．０グラム、０．００１７ｍｏｌ）および供与体化合物（Ｒ）−１８（２．２グラム、０．００４ｍｏｌ）を加えた。反応混合物を室温で１０分間撹拌し、その後、−２０℃に冷却した。触媒量のＢＦ３−Ｅｔ２Ｏ（０．１ｍｌ）を加え、混合物を−１５℃で撹拌し、反応の進行をＴＬＣによってモニターした。ＴＬＣは完了を１２０分後に示した。反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、化合物（Ｒ）−２２２（１．２グラム）を７５％の収率で得た。
６’−（Ｒ）−メチル−５−Ｏ−（５−アジド−５，６−ジデオキシ−２，３−Ｏ−ジベンゾイル−α−Ｌ−タロフラノシル）−３’，４’，６’，６−テトラ−Ｏ−アセチル−２’，３−ジアジド−１−Ｎ−［（Ｓ）−４−アジド−２−Ｏ−アセチル−ブタノイル］パロマミン（化合物（Ｓ）−２２３）の調製：
無水ＣＨ２Ｃｌ２（１５ｍｌ）を、粉末化された火炎乾燥の４Åモレキュラーシーブ（２．０グラム）に加え、その後、受容体化合物２２０（１．０グラム、０．００１４ｍｏｌ）および供与体化合物（Ｓ）−１７（２．５グラム、０．００４６ｍｏｌ）を加えた。反応混合物を室温で１０分間撹拌し、その後、−２０℃に冷却した。触媒量のＢＦ３−Ｅｔ２Ｏ（０．１ｍｌ）を加え、混合物を−１５℃で撹拌し、反応の進行をＴＬＣによってモニターした。ＴＬＣは完了を６０分後に示した。反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、化合物（Ｓ）−２２３（１．１グラム）を７３％の収率で得た。
６’−（Ｒ）−メチル−５−Ｏ−（５−アジド−５，６−ジデオキシ−２，３−Ｏ−ジベンゾイル−β−Ｄ−アロフラノシル）−３’，４’，６’，６−テトラ−Ｏ−アセチル−２’，３−ジアジド−１−Ｎ−［（Ｓ）−４−アジド−２−Ｏ−アセチル−ブタノイル］パロマミン（化合物（Ｒ）−２２４）の調製：
無水ＣＨ２Ｃｌ２（１５ｍｌ）を、粉末化された火炎乾燥の４Åモレキュラーシーブ（２．０グラム）に加え、その後、受容体化合物２２０（１．０グラム、０．００１４ｍｏｌ）および供与体化合物（Ｒ）−１８（２．５グラム、０．００４６ｍｏｌ）を加えた。反応混合物を室温で１０分間撹拌し、その後、−２０℃に冷却した。触媒量のＢＦ３−Ｅｔ２Ｏ（０．１ｍｌ）を加え、混合物を−１５℃で撹拌し、反応の進行をＴＬＣによってモニターした。ＴＬＣは完了を９０分後に示した。反応混合物を酢酸エチルにより希釈し、飽和ＮａＨＣＯ３および食塩水により洗浄した。一緒にした有機層をＭｇＳＯ４で乾燥し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ＥｔＯＡｃ／ヘキサン）に供して、化合物（Ｒ）−２２４（１．１５グラム）を７６％の収率で得た。
６’−（Ｒ）−メチル−５−Ｏ−（５−アミノ−５，６−ジデオキシ−α−Ｌ−タロフラノシル）パロマミン（ＮＢ１２４）の調製：
グリコシル化生成物の化合物（Ｓ）−２２１（１．０グラム、０．００１ｍｏｌ）をＭｅＮＨ２の溶液（ＥｔＯＨ中３３％の溶液、５０ｍｌ）により処理し、反応の進行をＴＬＣ（ＥｔＯＡｃ／ＭｅＯＨ、８５：１５）によってモニターした。ＴＬＣは完了を８時間後に示した。反応混合物を濃縮乾固させ、残渣をＴＨＦ（５ｍｌ）およびＮａＯＨ水溶液（１ｍＭ、５．０ｍｌ）の混合物に溶解した。混合物を室温で１０分間撹拌し、その後、ＰＭｅ３（ＴＨＦ中１Ｍの溶液、５．０ｍｌ、５．０ｍｍｏｌ）を加えた。反応の進行をＴＬＣ［ＣＨ２Ｃｌ２／ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＭｅＮＨ２（ＥｔＯＨにおける３３％溶液）、１０：１５：６：１５］によってモニターした。ＴＬＣは完了を１時間後に示した。生成物をシリカゲルの短いカラムでのカラムクロマトグラフィーによって精製した。カラムを下記の溶媒により洗浄した：ＴＨＦ（８００ｍｌ）、ＣＨ２Ｃｌ２（８００ｍｌ）、ＥｔＯＨ（２００ｍｌ）およびＭｅＯＨ（４００ｍｌ）。その後、生成物を２０％ＭｅＮＨ２（ＥｔＯＨにおける３３％溶液）／８０％ＭｅＯＨの混合物により溶出した。生成物を含有する分画物を一緒にし、濃縮乾固させた。残渣を少量の水に再溶解し、再び濃縮し（２回〜３回反復）、遊離アミン形態のＮＢ１２４を得た。
上記生成物をＡｍｂｅｒｌｉｔｅ ＣＧ５０（ＮＨ４ ＋型）の短いカラムに通すことによって、分析的に純粋な生成物を得た。カラムを最初、ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ（３：２）の混合物により洗浄し、その後、生成物をＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＮＨ４ＯＨ（８０：１０：１０）の混合物により溶出して、ＮＢ１２４を得た（０．４００グラム、７９％の収率）。
貯蔵および生物学的試験用に、化合物をその硫酸塩形態に変換した：遊離塩基を水に溶解し、ｐＨをＨ２ＳＯ４（０．１Ｎ）でおよそ７．０に調節し、凍結乾燥した。
６’−（Ｒ）−メチル−５−Ｏ−（５−アミノ−５，６−ジデオキシ−β−Ｄ−アロフラノシル）パロマミン（ＮＢ１２５）の調製：
グリコシル化生成物の化合物（Ｒ）−２２２（１．０グラム、０．００１ｍｏｌ）をＭｅＮＨ２の溶液（ＥｔＯＨ中３３％の溶液、５０ｍｌ）により処理し、反応の進行をＴＬＣ（ＥｔＯＡｃ／ＭｅＯＨ、８５：１５）によってモニターした。ＴＬＣは完了を８時間後に示した。反応混合物を濃縮乾固させ、残渣をＴＨＦ（５ｍｌ）およびＮａＯＨ水溶液（１ｍＭ、５．０ｍｌ）の混合物に溶解した。混合物を室温で１０分間撹拌し、その後、ＰＭｅ３（ＴＨＦ中１Ｍの溶液、５．０ｍｌ、５．０ｍｍｏｌ）を加えた。反応の進行をＴＬＣ［ＣＨ２Ｃｌ２／ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＭｅＮＨ２（ＥｔＯＨにおける３３％溶液）、１０：１５：６：１５］によってモニターした。ＴＬＣは完了を１時間後に示した。生成物をシリカゲルの短いカラムでのカラムクロマトグラフィーによって精製した。カラムを下記の溶媒により洗浄した：ＴＨＦ（８００ｍｌ）、ＣＨ２Ｃｌ２（８００ｍｌ）、ＥｔＯＨ（２００ｍｌ）およびＭｅＯＨ（４００ｍｌ）。その後、生成物を２０％ＭｅＮＨ２（ＥｔＯＨにおける３３％溶液）／８０％ＭｅＯＨの混合物により溶出した。生成物を含有する分画物を一緒にし、濃縮乾固させた。残渣を少量の水に再溶解し、再び濃縮し（２回〜３回反復）、遊離アミン形態のＮＢ１２５を得た。
上記生成物をＡｍｂｅｒｌｉｔｅ ＣＧ５０（ＮＨ４ ＋型）の短いカラムに通すことによって、分析的に純粋な生成物を得た。カラムを最初、ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ（３：２）の混合物により洗浄し、その後、生成物をＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＮＨ４ＯＨ（８０：１０：１０）の混合物により溶出して、ＮＢ１２５を得た（０．３９８グラム、７９％の収率）。
貯蔵および生物学的試験用に、化合物をその硫酸塩形態に変換した：遊離塩基を水に溶解し、ｐＨをＨ２ＳＯ４（０．１Ｎ）でおよそ７．０に調節し、凍結乾燥した。
６’−（Ｒ）−メチル−５−Ｏ−（５−アミノ−５，６−ジデオキシ−α−Ｌ−タロフラノシル）−１−Ｎ−［（Ｓ）−４−アミノ−２−ヒドロキシ−ブタノイル］パロマミン（ＮＢ１２７）の調製：
グリコシル化生成物の化合物（Ｓ）−２２３（１．０５グラム、０．００１ｍｏｌ）をＭｅＮＨ２の溶液（ＥｔＯＨ中３３％の溶液、５０ｍｌ）により処理し、反応の進行をＴＬＣ（ＥｔＯＡｃ／ＭｅＯＨ、８５：１５）によってモニターした。ＴＬＣは完了を８時間後に示した。反応混合物を濃縮乾固させ、残渣をＴＨＦ（５ｍｌ）およびＮａＯＨ水溶液（１ｍＭ、５．０ｍｌ）の混合物に溶解した。混合物を室温で１０分間撹拌し、その後、ＰＭｅ３（ＴＨＦ中１Ｍの溶液、５．０ｍｌ、５．０ｍｍｏｌ）を加えた。反応の進行をＴＬＣ［ＣＨ２Ｃｌ２／ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＭｅＮＨ２（ＥｔＯＨにおける３３％溶液）、１０：１５：６：１５］によってモニターした。ＴＬＣは完了を１時間後に示した。生成物をシリカゲルの短いカラムでのカラムクロマトグラフィーによって精製した。カラムを下記の溶媒により洗浄した：ＴＨＦ（８００ｍｌ）、ＣＨ２Ｃｌ２（８００ｍｌ）、ＥｔＯＨ（２００ｍｌ）およびＭｅＯＨ（４００ｍｌ）。その後、生成物を２０％ＭｅＮＨ２（ＥｔＯＨにおける３３％溶液）／８０％ＭｅＯＨの混合物により溶出した。生成物を含有する分画物を一緒にし、濃縮乾固させた。残渣を少量の水に再溶解し、再び濃縮し（２回〜３回反復）、遊離アミン形態のＮＢ１２７を得た。
上記生成物をＡｍｂｅｒｌｉｔｅ ＣＧ５０（ＮＨ４ ＋型）の短いカラムに通すことによって、分析的に純粋な生成物を得た。カラムを最初、ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ（３：２）の混合物により洗浄し、その後、生成物をＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＮＨ４ＯＨ（８０：１０：１０）の混合物により溶出して、ＮＢ１２７を得た（０．４８０グラム、８６％の収率）。
貯蔵および生物学的試験用に、化合物をその硫酸塩形態に変換した：遊離塩基を水に溶解し、ｐＨをＨ２ＳＯ４（０．１Ｎ）でおよそ７．０に調節し、凍結乾燥した。
６’−（Ｒ）−メチル−５−Ｏ−（５−アミノ−５，６−ジデオキシ−β−Ｄ−アロフラノシル）−１−Ｎ−［（Ｓ）−４−アミノ−２−ヒドロキシ−ブタノイル］パロマミン（ＮＢ１２８）の調製：
グリコシル化生成物の化合物（Ｒ）−２２４（１．１２グラム、０．００１ｍｏｌ）をＭｅＮＨ２の溶液（ＥｔＯＨ中３３％の溶液、５０ｍｌ）により処理し、反応の進行をＴＬＣ（ＥｔＯＡｃ／ＭｅＯＨ、８５：１５）によってモニターした。ＴＬＣは完了を８時間後に示した。反応混合物を濃縮乾固させ、残渣をＴＨＦ（５ｍｌ）およびＮａＯＨ水溶液（１ｍＭ、５．０ｍｌ）の混合物に溶解した。混合物を室温で１０分間撹拌し、その後、ＰＭｅ３（ＴＨＦ中１Ｍの溶液、５．０ｍｌ、５．０ｍｍｏｌ）を加えた。反応の進行をＴＬＣ［ＣＨ２Ｃｌ２／ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＭｅＮＨ２（ＥｔＯＨにおける３３％溶液）、１０：１５：６：１５］によってモニターした。ＴＬＣは完了を１時間後に示した。生成物をシリカゲルの短いカラムでのカラムクロマトグラフィーによって精製した。カラムを下記の溶媒により洗浄した：ＴＨＦ（８００ｍｌ）、ＣＨ２Ｃｌ２（８００ｍｌ）、ＥｔＯＨ（２００ｍｌ）およびＭｅＯＨ（４００ｍｌ）。その後、生成物を２０％ＭｅＮＨ２（ＥｔＯＨにおける３３％溶液）／８０％ＭｅＯＨの混合物により溶出した。生成物を含有する分画物を一緒にし、濃縮乾固させた。残渣を少量の水に再溶解し、再び濃縮し（２回〜３回反復）、遊離アミン形態のＮＢ１２８を得た。
上記生成物をＡｍｂｅｒｌｉｔｅ ＣＧ５０（ＮＨ４ ＋型）の短いカラムに通すことによって、分析的に純粋な生成物を得た。カラムを最初、ＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ（３：２）の混合物により洗浄し、その後、生成物をＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＮＨ４ＯＨ（８０：１０：１０）の混合物により溶出して、ＮＢ１２８を得た（０．５００グラム、８４％の収率）。
貯蔵および生物学的試験用に、化合物をその硫酸塩形態に変換した：遊離塩基を水に溶解し、ｐＨをＨ２ＳＯ４（０．１Ｎ）でおよそ７．０に調節し、凍結乾燥した。
実施例２
終止コドン読み過ごし
本明細書中上記で示されたように、アミノグリコシド誘導による読み過ごしの効率は、（ｉ）終止コドンの正体（ＵＧＡ＞ＵＡＧ＞ＵＡＡ）、（ｉｉ）終止コドンのすぐ下流側の最初のヌクレオチドの正体（Ｃ＞Ｕ＞Ａ≧Ｇ）、および、（ｉｉｉ）終止コドンの周りの局所的な配列状況に大きく左右される。したがって、設計された構造の構造活性相関関係に関する広範な理解をもたらそうという試みにおいて、中途終止コドンの周りの異なる配列状況を含む様々な構築物を使用した。これらの例示的な配列は、ＵＳＨ１、ＣＦ、ＨＳおよびＤＭＤの根底にあるＰＣＤＨ１５遺伝子、ＣＦＴＲ遺伝子、ＩＤＵＡ遺伝子およびジストロフィン遺伝子にそれぞれ由来した。選ばれたこれらの疾患の広く認められるナンセンス突然変異は、本明細書中下記で示されるように、ＵＳＨ１についてはＲ３ＸおよびＲ２４５Ｘ、ＣＦについてはＧ５４２ＸおよびＷ１２８２Ｘ、ＨＳについてはＱ７０Ｘ、およびＤＭＤについてはＲ３３８１Ｘであった。
読み過ごしアッセイ：
試験されたナンセンス突然変異または対応する野生型（ｗｔ）コドンと、４から６個の上流側および下流側の隣接コドンとを含む、ＰＣＤＨ１５、ＣＦＴＲ、ジストロフィンおよびＩＤＵＡのｃＤＮＡに由来するＤＮＡフラグメントを、相補的オリゴヌクレオチドの下記の対をアニーリングすることによって作製した：
フラグメントを、ｐ２Ｌｕｃプラスミドのポリリンカーの中に読み枠を合わせて、ＢａｍＨＩ制限部位とＳａｃＩ制限部位との間（ｐ．Ｒ３Ｘおよびｐ．Ｒ２４５Ｘ）、または、ＳａｌＩ制限部位とＳａｃＩ制限部位との間（残りすべて）でのどちらかで挿入した。
インビトロ読み過ごしアッセイのために、得られたプラスミドに、試験アミノグリコシドを添加して、ＴＮＴ Ｒｅｔｉｃｕｌｏｃｙｔｅ Ｌｙｓａｔｅ Ｑｕｉｃｋ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ／Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍを使用して転写し、翻訳した。ルシフェラーゼ活性を、Ｄｕａｌ Ｌｕｃｉｆｅｒａｓｅ Ｒｅｐｏｒｔｅｒ Ａｓｓａｙ Ｓｙｓｔｅｍ（Ｐｒｏｍｅｇａ（商標））を使用して３０℃での９０分のインキュベーションの後で求めた。
エクスビボ読み過ごしアッセイのために、Ｒ３Ｘ、Ｒ２４５Ｘ、Ｑ７０ＸおよびＷ１２８２Ｘ突然変異を有する各構築物を、Ｌｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ ２０００（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）を用いてＨＥＫ−２９３細胞にトランスフェクションし、試験化合物の添加をトランスフェクションの６時間後に行った。細胞を試験アミノグリコシドとの１６時間のインキュベーションの後で集めた。終止コドン読み過ごしを以前の記載のように計算した（Ｇｒｅｎｔｚｍａｎｎ，Ｇ．ら、ＲＮＡ、１９９８、４、４７９頁を参照のこと）。
読み過ごし結果：
最初に、読み過ごし能に対するキラルなＣ５”−メチル基の影響を、本明細書中上記で記載されるような二重ルシフェラーゼレポーターアッセイシステムを使用することによってプソイド三糖のＮＢ１１８およびＮＢ１１９に対して評価した。簡単に記載すると、ＤＮＡフラグメントを、ｐ２ｌｕｃベクターのＢａｍＨＩ制限部位とＳａｃＩ制限部位との間にクローン化し、得られた構築物を、ＴＮＴ迅速共役転写／翻訳システムを使用して転写し、翻訳した。翻訳産物の量を、二重ルシフェラーゼレポーターアッセイシステムを使用して評価し、抑制レベルを計算するために使用した。少なくとも３回の独立した実験の平均を表す結果を図２Ａ〜図２Ｆにまとめる。
図２Ａ〜図２Ｆは終止コドン読み過ごしアッセイの結果を示しており、様々な遺伝性疾患（括弧内）を表す一連のナンセンス突然変異状況構築物において、ＮＢ３０（白丸によって表示される）、ＮＢ１１８（黒三角によって表示される）、ＮＢ１１９（白三角によって表示される）および対照薬物ゲンタマイシン（黒四角によって表示される）によって誘導されるインビトロ終止コドン抑制レベルの比較グラフを示し、Ｒ３Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図２Ａに示され、Ｒ２４５Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図２Ｂに示され、Ｇ５４２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図２Ｃに示され、Ｗ１２８２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図２Ｄに示され、Ｑ７０Ｘ（ＨＳ）構築物に関する結果が図２Ｅに示され、Ｒ３３８１Ｘ（ＤＭＤ）構築物に関する結果が図２Ｆに示される。
図２Ａ〜図２Ｆにおいて認められ得るように、試験されたすべての突然変異において、ＮＢ３０における、ＮＢ１１８でのような（Ｓ）−５”−メチル基の設置は、そのインビトロ読み過ごし活性を劇的に増大させ、これに対して、ＮＢ１１９でのような（Ｒ）−５”−メチル基の設置による増大は比較的小さい。加えて、試験されたすべての突然変異において（ただし、Ｇ５４２Ｘを除く。図２Ｃを参照のこと）、ＮＢ１１８の読み過ごし活性は、臨床薬物ゲンタマイシンの読み過ごし活性よりも顕著に良好であった。
同じ効力増強（これは（Ｓ）−５”−メチル基の付加に起因すると考えられる）をＮＢ５４の場合において詳しく調べた。Ｃ５”位の立体化学の影響を評価するために、両方のＣ５”−ジアステレオマーを合成した（すなわち、ＮＢ１２２およびＮＢ１２３）。プソイド三糖（ＮＢ５４、ＮＢ１２２、ＮＢ１２３）および対照薬物ゲンタマイシンの比較インビトロ抑制試験を、ＮＢ３０、ＮＢ５４およびＮＢ１１８の各化合物について本明細書中上記で記載したのと同じ実験条件のもとで行った。観察されたデータ（少なくとも３回の独立して実験の平均）を図３Ａ〜図３Ｆに示す。
図３Ａ〜図３Ｆは終止コドン読み過ごしアッセイの結果を示しており、様々な遺伝性疾患（括弧内）を表す一連のナンセンス突然変異状況構築物において、ＮＢ５４（黒丸によって表示される）、ＮＢ１２２（黒三角によって表示される）、ＮＢ１２３（白三角によって表示される）および対照薬物ゲンタマイシン（黒四角によって表示される）によって誘導されるインビトロ終止コドン抑制レベルの比較グラフを示し、Ｒ３Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図３Ａに示され、Ｒ２４５Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図３Ｂに示され、Ｇ５４２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図３Ｃに示され、Ｗ１２８２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図３Ｄに示され、Ｑ７０Ｘ（ＨＳ）構築物に関する結果が図３Ｅに示され、Ｒ３３８１Ｘ（ＤＭＤ）構築物に関する結果が図３Ｆに示される。
図３Ａ〜図３Ｆにおいて認められ得るように、読み過ごしの効力は、試験された種々の構築物および化合物の間で実質的に異なっており、アミノグリコシド上に導入された修飾のタイプに対する読み過ごし有効性の明白な依存性は何ら認められない。それにもかかわらず、試験されたすべての突然変異において（ただし、Ｒ３ＸおよびＱ７０Ｘを除く。図３Ａおよび図３Ｅを参照のこと）、ＮＢ１２２は最高レベルの読み過ごしを誘導し、ＮＢ１２３、ＮＢ５４およびゲンタマイシンが続いた。ＵＧＡＣのテトラコドン配列（Ｒ３Ｘ）はＵＧＡＡおよびＵＧＡＧよりも最良の翻訳読み過ごしを示し、ＵＡＧＣテトラコドンは効率が最も小さく、これらは以前の観察結果と一致していた。
ＮＢ１２２およびＮＢ１２３の読み過ごし能をさらに評価するために、それらの活性を、ＵＳＨ１のＰＣＤＨ１５−Ｒ３ＸおよびＰＣＤＨ１５−Ｒ２４５Ｘナンセンス突然変異、ＨＳのＩＤＵＡ−Ｑ７０Ｘナンセンス突然変異、ならびに、ＣＦのＣＦＴＲ−Ｗ１２８２Ｘナンセンス突然変異を有する４つの異なる二重ルシフェラーゼレポータープラスミドを使用して培養哺乳動物細胞においてアッセイした。これらのレポーター構築物は、インビトロ研究について本明細書中上記で示したのと同じものであり、単一レポーター分析または直接のタンパク質解析の利点を上回る、正常配列とナンセンス含有配列との間でのｍＲＮＡレベルの違いについて制御するための明白な利点を有する。
構築物をヒト胚性腎臓細胞株（ＨＥＫ−２９３）にトランスフェクションし、様々な濃度のＮＢ１２２、ＮＢ１２３、ＮＢ５４および対照薬物ゲンタマイシンとインキュベーションした。結果を図４Ａ〜図４Ｄに示す。
図４Ａ〜図４Ｄは、ＮＢ５４（黒丸によって表示される）、ＮＢ１２２（黒三角によって表示される）、ＮＢ１２３（白三角によって表示される）および対照薬物ゲンタマイシン（黒四角によって表示される）によって達成されるＰＣＤＨ１５−Ｒ３Ｘナンセンス突然変異のエクスビボ抑制（図４Ａ）、ＰＣＤＨ１５−Ｒ２４５Ｘナンセンス突然変異のエクスビボ抑制（図４Ｂ）、ＩＤＵＡ−Ｑ７０Ｘナンセンス突然変異のエクスビボ抑制（図４Ｃ）およびＣＦＴＲ−Ｗ１２８２Ｘナンセンス突然変異のエクスビボ抑制（図４Ｄ）を示す。
本明細書中上記で記載されるように、Ｒ３Ｘ突然変異、Ｒ２４５Ｘ突然変異、Ｑ７０Ｘ突然変異およびＷ１２８２Ｘ突然変異を有するｐ２ｌｕｃプラスミドの各構築物を、リポフェクタミン２０００を使用してＨＥＫ−２９３細胞にトランスフェクションし、試験化合物をトランスフェクションの６時間後に加えた。細胞を１６時間のインキュベーションの後で集め、ルシフェラーゼ活性を、二重ルシフェラーゼレポーターアッセイシステム（Ｐｒｏｍｅｇａ（商標））を使用して求めた。終止コドン読み過ごしを以前の記載のように計算した。結果は少なくとも３回の独立した実験の平均である。
図４Ａ〜図４Ｆにおいて認められ得るように、試験された突然変異のすべてにおいて、アミノグリコシド誘導による読み過ごしの認められた効力は、ＮＢ１２２≧ＮＢ１２３＞ＮＢ５４＞ゲンタマイシンの順であった。ＮＢ１２２およびＮＢ１２３についてのこの傾向は、ＮＢ１２２およびＮＢ１２３間における効力差のギャップがたとえ、無細胞抽出物における同じ突然変異の抑制について認められるギャップより小さかったとしても、同じ終止突然変異のインビトロでの抑制について認められる傾向と類似していた（図３Ａ〜図３Ｆを参照のこと）。
Ｒ３ＸおよびＱ７０ＸにおけるＮＢ５４の読み過ごし効力を上回る、ＮＢ１２２およびＮＢ１２３の両方について認められる顕著に高い読み過ごし効力（図４Ａおよび図４Ｃを参照のこと）は、インビトロにおける同じ突然変異の読み過ごし効力（図３Ａおよび図３Ｅ）に対してかなり異なっていた。このデータは、ＮＢ１２２およびＮＢ１２３の両方の細胞透過性が、５”−メチル基の存在のために、ＮＢ５４の細胞透過性を上回ってより良好であることを示し得る。
（Ｒ）−６’−メチル基とＮ１−ＡＨＢを含む１つの分子に組み入れる上記ファルマコフォア点のいくつかの組合せにより、既知化合物のＮＢ８４が得られ、Ｎ１−ＡＨＢが（Ｓ）−５”−メチル基および（Ｒ）−５”−メチル基を伴う場合は、本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物、すなわち、ＮＢ１２２およびＮＢ１２３が得られた。これらすべての例示的な化合物は、元の構造よりも著しく改善された読み過ごし活性を示し、一方で、生じた新規な構造体の細胞毒性はあまり変化しなかったことが示されている。本研究の目的の１つが、上記構成要素のさらなる組合せを試験することであった。そのようなものとして、（Ｒ）−６’−メチル基を１つの分子の中に（Ｓ）−５”−メチル基または（Ｒ）−５”−メチル基のどちらかと組み合わせること。その目的のために、例示的な化合物ＮＢ１２４および化合物ＮＢ１２５が調製され、試験されている。後者の２つのキラルなメチル基をＮ１−ＡＨＢ基と組み合わせることにより、２つの例示的な化合物ＮＢ１２７および化合物ＮＢ１２８が得られた。
前回のシリーズと同様、読み過ごし能に対する２つのキラルなメチル基の影響を、本明細書中上記で記載されるような二重ルシフェラーゼレポーターアッセイシステムを使用することによってプソイド三糖のＮＢ１２４［（Ｒ）−６’，（Ｓ）−５”］およびＮＢ１２５［（Ｒ）−６’，（Ｒ）−５”］に対してインビトロで評価した。結果を図５Ａ〜図５Ｂおよび図６Ａ〜図６Ｆに示す。
図５Ａ〜図５Ｄは、本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物のＮＢ１２４（黒丸によって表示される）、ＮＢ１２５（白丸によって表示される）、ＮＢ１２７（黒三角によって表示される）、ＮＢ１２８（白三角によって表示される）、ＮＢ７４（白菱形によって表示される）、ＮＢ８４（黒菱形によって表示される）、ならびに、対照薬物のゲンタマイシン（黒四角によって表示される）およびＧ４１８（白四角によって表示される）によって達成される、ＣＦＴＲ−Ｇ５４２Ｘ（図５Ａおよび図５Ｃ）、ＣＦＴＲ−Ｗ１２８２Ｘ（図５Ｂおよび図５Ｄ）のインビトロ中途終止コドン突然変異抑制アッセイの結果の比較プロットを示す。
図６Ａ〜図６Ｆは終止コドン読み過ごしアッセイの結果を示しており、様々な遺伝性疾患（括弧内）を表す一連のナンセンス突然変異状況構築物において、ＮＢ１２４（黒丸によって表示される）、ＮＢ１２５（白丸によって表示される）、ＮＢ７４（白菱形によって表示される）および対照薬物ゲンタマイシン（黒四角によって表示される）によって誘導されるインビトロ終止コドン読み過ごしレベルの比較グラフを示し、Ｒ３Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図６Ａに示され、Ｒ２４５Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図６Ｂに示され、Ｇ５４２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図６Ｃに示され、Ｗ１２８２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図６Ｄに示され、Ｑ７０Ｘ（ＨＳ）構築物に関する結果が図６Ｅに示され、Ｒ３３８１Ｘ（ＤＭＤ）構築物に関する結果が図６Ｆに示されている。
図５Ａ〜図５Ｂおよび図６Ａ〜図６Ｆにおいて認められ得るように、ＮＢ１２４を得るための、既知化合物ＮＢ７４の構造における（Ｓ）−５”−メチル基の付加は、そのインビトロ読み過ごし活性を著しく増大させ、これに対して、（化合物１２５における）（Ｒ）−５”−メチル基の付加による増大は比較的小さい。加えて、試験されたすべての突然変異において、ＮＢ１２４の読み過ごし活性が、臨床薬物ゲンタマイシンの読み過ごし活性と比較して顕著に改善されていた。したがって、化合物１２４における（Ｒ）−６’−メチルおよび（Ｓ）−５”−メチルの２つのメチル基は、ＮＢ３０、ＮＢ７４およびＮＢ１１８との比較において、読み過ごし活性を高めるために相加的または相乗的に働いている。ＮＢ３０をＮＢ７４に変換し、これをＮＢ１２４に変換すること（すなわち、最初の（Ｒ）−６’−メチル基をＮＢ３０上に付加してＮＢ７４を得、その後、（Ｓ）−５”−メチル基をＮＢ７４上にさらに付加してＮＢ１２４を得ること）、または、ＮＢ３０をＮＢ１１８に変換し、これをＮＢ１２４に変換すること（すなわち、最初の（Ｓ）−５”−メチル基をＮＢ３０上に付加してＮＢ１１８を得、その後、（Ｒ）−６’−メチル基をＮＢ１１８上にさらに付加してＮＢ１２４を得ること）はどちらも、相加的に作用することにより、生じた構造体で観察される活性を段階的に増大させている。
興味深いことに、類似する相加的効果はまた、図５Ｃ〜図５Ｄおよび図７Ａ〜図７Ｆに示されるように、ＮＢ１２４およびＮＢ１２５における上記の２つのメチル基を、Ｎ１−ＡＨＢ基と組み合わせて化合物１２７および１２８をそれぞれ得たときに認められた。
図７Ａ〜図７Ｆは終止コドン読み過ごしアッセイの結果を示しており、様々な遺伝性疾患（括弧内）を表す一連のナンセンス突然変異状況構築物において、ＮＢ８４（黒菱形によって表示される）、ＮＢ１２７（黒三角によって表示される）、ＮＢ１２８（白三角によって表示される）、Ｇ４１８（白四角によって表示される）およびゲンタマイシン（黒四角によって表示される）によって誘導されるインビトロ終止コドン抑制レベルの比較グラフを示し、Ｒ３Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図７Ａに示され、Ｒ２４５Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図７Ｂに示され、Ｇ５４２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図７Ｃに示され、Ｗ１２８２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図７Ｄに示され、Ｑ７０Ｘ（ＨＳ）構築物に関する結果が図７Ｅに示され、Ｒ３３８１Ｘ（ＤＭＤ）構築物に関する結果が図７Ｆに示されている。
図５Ｃ〜図５Ｄおよび図７Ａ〜図７Ｆにおいて認められ得るように、（Ｓ）−５”−メチル基を含有するＮＢ１２７は、（Ｒ）−５”−メチル基を含有するＮＢ１２８よりも顕著に強力である。加えて、ＮＢ１２７およびＮＢ１２８はともに、ＡＨＢ成分をＮ１位に有しない対応する対応物質（すなわち、ＮＢ１２４およびＮＢ１２５）、ならびに、（Ｒ）−６’−メチルおよびＮ１−ＡＨＢのみを含有する化合物ＮＢ８４よりも顕著に強い読み過ごし誘導剤である。
ただし、本明細書では、試験されたいくつかの突然変異状況、例えば、Ｇ５４２Ｘ、Ｗ１２８２ＸおよびＱ７０Ｘにおいて、ＮＢ１２７は、Ｇ４１８の活性と類似する活性、または、それよりも大きい活性を示したこと、さらに、今までに行われたインビトロ試験のすべてにおいて、Ｇ４１８は最強の読み過ごし誘導剤と見なされることが示されている。ＮＢ１２７はＧ４１６活性を越えることができ、一方で、Ｇ４１８の場合より細胞毒性ははるかに低いという観察結果（表２を参照のこと）により、本発明のいくつかの実施形態による化合物によってもたらされる利点が明らかにされる。
観察されたインビトロ活性データはさらに、図８〜図１０に示されるエクスビボ比較活性試験によって裏付けられる。
図８Ａ〜図８Ｄは、ＮＢ１２４（黒丸によって表示される）、ＮＢ１２５（白丸によって表示される）、ＮＢ１２７（黒三角によって表示される）、ＮＢ１２８（白三角によって表示される）、ＮＢ７４（白菱形によって表示される）、ＮＢ８４（黒菱形によって表示される）、ならびに、対照薬物のゲンタマイシン（黒四角によって表示される）およびＧ４１８（白四角によって表示される）によって達成される、構築物ＣＦＴＲ−Ｇ５４２Ｘ（図８Ａおよび図８Ｃ）、構築物ＣＦＴＲ−Ｗ１２８２Ｘ（図８Ｂおよび図８Ｄ）について行われたエクスビボ中途終止コドン突然変異抑制アッセイの結果の比較プロットを示す。
図９Ａ〜図９Ｅは終止コドン読み過ごしアッセイの結果を示しており、様々な遺伝性疾患（括弧内）を表す一連のナンセンス突然変異状況構築物において、ＮＢ１２４（黒丸によって表示される）、ＮＢ１２５（白丸によって表示される）、ＮＢ７４（黒菱形によって表示される）、ならびに、対照薬物のゲンタマイシン（黒四角によって表示される）およびＧ４１８（白四角によって表示される）によって誘導されるエクスビボ終止コドン抑制レベルの比較グラフを示し、Ｒ３Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図９Ａに示され、Ｒ２４５Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図９Ｂに示され、Ｑ７０Ｘ（ＨＳ）構築物に関する結果が図９Ｃに示され、Ｗ１２８２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図９Ｄに示され、Ｇ５４２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図９Ｅに示されている。
図１０Ａ〜図１０Ｅは終止コドン読み過ごしアッセイの結果を示しており、様々な遺伝性疾患（括弧内）を表す一連のナンセンス突然変異状況構築物において、ＮＢ１２７（黒三角によって表示される）、ＮＢ１２８（白三角によって表示される）、ＮＢ８４（黒菱形によって表示される）、ならびに、対照薬物のゲンタマイシン（黒四角によって表示される）およびＧ４１８（白四角によって表示される）によって誘導されるエクスビボ終止コドン抑制レベルの比較グラフを示し、Ｒ３Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図１０Ａに示され、Ｒ２４５Ｘ（ＵＳＨ１）構築物に関する結果が図１０Ｂに示され、Ｑ７０Ｘ（ＨＳ）構築物に関する結果が図１０Ｃに示され、Ｗ１２８２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図１０Ｄに示され、Ｇ５４２Ｘ（ＣＦ）構築物に関する結果が図１０Ｅに示されている。
図８〜図１０において認められ得るように、試験された突然変異のすべてにおいて、アミノグリコシド誘導による読み過ごしの観察された効力は、ＮＢ１２４＞ＮＢ１２５＞ＮＢ７４＞ゲンタマイシン、および、ＮＢ１２７≧ＮＢ１２８＞ＮＢ８４＞ゲンタマイシンの順であった。これらの傾向は、ＮＢ１２７とＮＢ１２８との間における効力差のギャップがたとえ、無細胞抽出物におけるインビトロでの同じ突然変異の抑制について認められるものよりも小さかったとしても、同じ終止突然変異のインビトロでの抑制について認められる傾向と類似している（図５〜図７を参照のこと）。
実施例３
細胞毒性対読み過ごし
試験化合物のそれぞれについての好適な細胞生存性を試験濃度で確実にするために、半数致死濃度値（ＬＣ５０値）をＨＥＫ−２９３細胞およびＨＦＦ細胞（ヒト包皮線維芽細胞）において測定することによって、細胞毒性をそれぞれの化合物について評価した。
細胞生存性の百分率を、同一プロトコルのもとではあるが、試験化合物の非存在下で成長させた培養物に対する、試験化合物の存在下で成長させた培養物における生細胞の数の比率として計算した。結果は少なくとも３回の独立した実験の平均を表す。
図１１Ａ〜図１１Ｄは、ＮＢ１１８（図１１Ａ）、ＮＢ１１９（図１１Ｂ）、ＮＢ１２２（図１１Ｃ）およびＮＢ１２３（図１１Ｄ）について測定された原核生物系（黒丸によって表示される）および真核生物系（白丸によって表示される）におけるインビトロ翻訳阻害の半対数プロットを示す。
図１２Ａ〜図１２Ｄは、ゲンタマイシン（白四角によって表示される）、ＮＢ１１８（白丸によって表示される）、ＮＢ１１９（黒丸によって表示される）、ＮＢ１２２（白三角によって表示される）およびＮＢ１２３（黒三角によって表示される）について、ＨＥＫ−２９３細胞（図１２Ａおよび図１２Ｃ）およびヒト包皮線維芽細胞（ＨＦＦ細胞）（図１２Ｂおよび図１２Ｄ）における試験化合物濃度に対するエクスビボ細胞生存性の百分率の半対数プロットを示す。
半数致死濃度（ＬＣ５０）の値を、ＧｒａＦｉｔ５ソフトウエアを使用して、濃度応答曲線を少なくとも３回の独立した実験のデータに合わせることから得た。
原核生物および真核生物での翻訳阻害を、本明細書中の上記要領で行われる活性ルシフェラーゼ検出を使用することによって共役転写／翻訳アッセイで定量化した。ＭＩＣ値を、それぞれの試験化合物の２つの異なる開始濃度（３８４μｇ／ｍＬおよび６１４４μｇ／ｍＬ）を用いて、二重微量希釈法を使用することによって求めた。実験のすべてを二連で行い、類似した結果を３回の異なる実験で得た。すべての生物学的試験において、すべての試験されたアミノグリコシドはそれらの硫酸塩形態であった。報告される濃度はそれぞれのアミノグリコシドの遊離アミン形態の濃度を示す。
表１は、ゲンタマイシン、パロモマイシン、以前に報告されたＮＢ３０およびＮＢ５４、ならびに、例示的な化合物ＮＢ１１８、ＮＢ１１９、ＮＢ１２２およびＮＢ１２３について得られる比較での細胞毒性アッセイ、真核生物および原核生物翻訳阻害アッセイ、ならびに、抗菌活性アッセイを示す。
表１における観察された細胞毒性データを、図２〜図４における読み過ごし活性データと比較することにより、（Ｓ）−５”−メチル基をＮＢ３０上に設置してＮＢ１１８を得ること、または、ＮＢ５４上に設置してＮＢ１２２を得ることのどちらも、細胞毒性にあまり影響を与えず（ＬＣ５０値が、ＨＥＫ−２９３においてそれぞれ、ＮＢ３０およびＮＢ１１８についてそれぞれ２１．４ｍＭおよび２３．５ｍＭであり、ＮＢ５４およびＮＢ１２２についてそれぞれ６．１ｍＭおよび１０．１ｍＭである）、一方で、（Ｓ）−５”−メチル基のそのような設置はどちらも、観察された終止コドン抑制活性を大幅に増大させること（ＮＢ３０＜ＮＢ１１８、および、ＮＢ５４＜ＮＢ１２２）が明らかにされている。ＨＥＫ−２９３細胞およびＨＦＦ細胞においてＮＢ１２２およびＮＢ５４の場合に認められる類似した細胞毒性（表１を参照のこと）は、培養細胞でのインビトロおよびエクスビボの両方における、ＮＢ５４の抑制活性を上回るＮＢ１２２の実質的に高められた抑制活性とともに、ＮＢ１２２が、抑制治療においてＮＢ５４よりも優れている１つの選択肢を表し得ることを示している。
図４における比較エクスビボ抑制データは、ＮＢ１２２の優先性がＮＢ１２３の優先性をほんの少ししか上回らないことを示し、一方で、表１における細胞毒性データは、ＮＢ１２３の細胞毒性プロフィールが、ＮＢ１２２の細胞毒性プロフィールよりもわずかに良好（ＨＥＫ−２９３細胞）から、著しく良好（ＨＦＦ細胞）であることを示している。したがって、ＮＢ１２３ジアステレオマーのインビボ成績はＮＢ１２２のインビボ成績よりも一層良好であるのではないかと主張されるかもしれない。加えて、ゲンタマイシンに関するつい最近の研究では、ただ１つの炭素原子における絶対配置の反転、すなわち、（Ｓ）−６’−ゲンタマイシンＣ２から（Ｒ）−６’−ゲンタマイシンＣ２への反転は、細胞培養および動物試験において求められるように、（Ｓ）−ジアステレオマーの細胞毒性および見かけの腎毒性との比較で、（Ｒ）−ジアステレオマーの細胞毒性および見かけの腎毒性を著しく低下させ、一方で、殺菌効力は影響されないことが明らかにされている。
これらの観察結果に基づくと、腎毒性および耳毒性（これらは、知られているアミノグリコシドの大きな欠点である）を含む、さらなる毒性試験により、この問題が申し分なく解決され、そして、ＮＢ１２２またはＮＢ１２３のいずれについても、ＮＢ５４およびゲンタマイシンの利点を凌ぐ利点が観察されたことを確認できることは明らかである。
さらに、ＮＢ１１８およびＮＢ１２２の高まった読み過ごし活性に対する（Ｓ）−５”−メチル基の影響は、真核生物で観察された翻訳阻害データによって裏付けられる（表１を参照のこと）。ＮＢ１２２が真核生物の翻訳を阻害する効力（半数阻害濃度値ＩＣ５０＝５．２μＭ）は、ＮＢ１１８の効力（ＩＣ５０＝１６．０μＭ）およびＮＢ５４の効力（ＩＣ５０＝２４．０μＭ）よりも大きく、これは、読み過ごし活性について認められる傾向と類似する傾向である：すなわち、ＮＢ１２２＞ＮＢ１１８＞ＮＢ５４（図２〜図４を参照のこと）。加えて、ＮＢ１１８およびＮＢ１２２のＩＣ５０値をそれらの元の構造体のＮＢ３０およびＮＢ５４のＩＣ５０値（それぞれ、３１μＭおよび２４μＭのＩＣ５０値）と比較することにより、ＮＢ１１８およびＮＢ１２２は、それらの元となったＮＢ３０およびＮＢ５４によりも真核生物のリボソームに対して１．９倍および４．６倍特異的であることが明らかにされ、このことは、ＮＢ１１８およびＮＢ１２２の高まった読み過ごし活性に対する（Ｓ）−５”−メチル基の認められた影響は、真核生物のリボソームに対するそれらの増大した特異性に伴うことを示している。
表２は、ゲンタマイシン、Ｇ４１８、以前に報告されたＮＢ７４およびＮＢ８４、ならびに、例示的な化合物ＮＢ１２４、化合物ＮＢ１２５、化合物ＮＢ１２７および化合物ＮＢ１２８について得られる、細胞毒性アッセイ、真核生物および原核生物での翻訳阻害アッセイ、ならびに、抗菌活性アッセイの比較結果を示す。
表２において認められ得るように、表２における観察された細胞毒性データを図８〜図１０に示される読み過ごし活性データと比較することにより、本発明のいくつかの実施形態による化合物、例えば、ＮＢ１２４、ＮＢ１２５、ＮＢ１２７およびＮＢ１２８は、以前に開示された化合物との比較では、ヒト包皮線維芽細胞（ＨＦＦ）におけるＮＢ１２８の細胞毒性を除き、ほぼ同じレベルの細胞毒性を示すことが明らかにされる。
加えて、以前に開示された化合物と同様に、ＮＢ１２４、ＮＢ１２５、ＮＢ１２７およびＮＢ１２８の新規な各化合物は、著しい抗菌活性をＥ．ｃｏｌｉおよびＢ．ｓｕｂｔｉｌｉｓの両方では示さない（上記の表２を参照のこと）。これらのデータは、標準的なアミノグリコシド系抗生物質との比較における原核生物のタンパク質合成のそれらの劇的に低下した阻害によってさらに裏付けられ（表２）、したがって、低下した原核生物の翻訳阻害を有するアミノグリコシドはまた、おそらくはミトコンドリアのタンパク質合成の低下した阻害のために細胞毒性がより小さいという一般的な傾向と一致している。
実施例４
抗菌活性
本発明の実施形態によるいくつかの例示的化合物について得られた抗菌活性アッセイの結果を本明細書中上記の表１および表２に示す。
ＮＢ３０、ＮＢ５４、ＮＢ７４およびＮＢ８４などの化合物がゲンタマイシンおよびパロモマイシンに対し約１／１０の強さの弱い原核生物翻訳阻害剤であり、また、さらに、グラム陰性菌およびグラム陽性菌の両方に対する殺菌活性をほとんど示さないことが以前に示されている。本実験では、本発明のいくつかの実施形態による化合物、例えば、ＮＢ１１８、ＮＢ１１９、ＮＢ１２２、ＮＢ１２３、ＮＢ１２４、ＮＢ１２５、ＮＢ１２７およびＮＢ１２８が、類似する性質を保持するかが明らかにされる。
したがって、例示的な化合物のＮＢ１１８、ＮＢ１１９、ＮＢ１２２、ＮＢ１２３、ＮＢ１２４、ＮＢ１２５、ＮＢ１２７およびＮＢ１２８を、原核生物でのそれらの抗翻訳活性と一緒に、グラム陰性菌（大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ））およびグラム陽性菌（枯草菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ））の両方に対する抗菌剤として調べた（表１および表２を参照のこと）。
表１および表２において認められ得るように、測定されたＩＣ５０値は、本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物が原核生物のリボソームを阻害する効力が、この組の化合物の観察された抗菌性データと一致して、パロモマイシンおよびゲンタマイシンの効力よりも著しく低いことを示す；ゲンタマイシンおよびパロモマイシンは、著しい抗菌活性をＥ．ｃｏｌｉおよびＢ．ｓｕｂｔｉｌｉｓの両方に対して示す一方で、本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物は大きな抗菌活性を有してはいない。
ＮＢ１１８、ＮＢ１１９、ＮＢ１２２、ＮＢ１２３、ＮＢ１２４、ＮＢ１２５、ＮＢ１２７およびＮＢ１２８に関する観察データは、ＮＢ３０、ＮＢ５４、ＮＢ７４およびＮＢ８４についての観察データと類似しており、また、原核生物の抗翻訳活性およびＭＩＣ値間のアミノグリコシドにおける以前に報告された相関をさらに裏付けている。すなわち、低下した原核生物の翻訳活性には、抗菌活性の低下が伴う。
そのうえ、ＮＢ１１８、ＮＢ１１９、ＮＢ１２２、ＮＢ１２３、ＮＢ１２４、ＮＢ１２５、ＮＢ１２７およびＮＢ１２８の場合と同様に、ＮＢ３０、ＮＢ５４、ＮＢ７４およびＮＢ８４では、それらの低下した原核生物リボソーム特異性と併せて、著しい抗菌活性を示すことができないことが引き続き認められることは、原核生物リボソームに対する特異性を低下させ、それにより、それらの抗菌活性を取り除くことによって、真核生物のミトコンドリアのタンパク質合成装置に対するそれらの作用が低下するかもしれず、したがって、ヒトに対するそれらの毒性影響を著しく低下させ得ることが示唆される。この見方は、哺乳動物のミトコンドリアのタンパク質合成装置が原核生物の装置と非常に類似しているという事実によって、また、アミノグリコシドにより誘導される毒性が、少なくとも部分的には、薬物により伝達されるミトコンドリアリボソームの機能不全に結びつけられ得るという事実によって裏付けられる。
観察された著しく増大した真核生物での抗翻訳活性（これは実際には、細胞質でのタンパク質合成の阻害のみを測定するだけであり、ミトコンドリアでのタンパク質合成の阻害を測定していない）は、（ゲンタマイシンおよびパロモマイシンの細胞毒性との比較では）ＮＢ１１８、ＮＢ１１９、ＮＢ１２２、ＮＢ１２３、ＮＢ１２４、ＮＢ１２５、ＮＢ１２７およびＮＢ１２８の各化合物の著しく低下した細胞毒性とともに、この考えをさらに裏付けている。
実施例５
真核生物対原核生物の選択性
本明細書中上記で検討したように、中途終止コドン突然変異によって引き起こされる遺伝性疾患を処置するために使用され得る相応の薬物候補物を構成するためには、アミノグリコシドは非毒性であり、かつ、真核生物の細胞質リボソームと相互作用するべきである。非毒性であるという長所は、抗菌活性の欠如によって確認することができ、このことは、当該薬物が原核生物の翻訳をより少ない程度に阻害することになり、したがって、当該薬物は十中八九、ミトコンドリアでの翻訳を阻害しないであろうことを意味する。アミノグリコシド（例えば、本明細書中に示される化合物など）における所望される特性のこの有益な組合せの存在は、真核生物対原核生物の選択的活性によって明らかにされ得る。
また、原核生物における翻訳阻害を上回る、真核生物における翻訳阻害に対するアミノグリコシド化合物の注目すべき選択性が、中途終止コドン突然変異に伴う遺伝性障害を処置するための薬物候補としてのその有効性および安全性を予測するために使用され得ることも言える。
表３では、真核生物および原核生物のリボソーム系を用いて行われた翻訳阻害アッセイにおける、一連の例示的な既知アミノグリコシドおよび例示的な今回開示されたアミノグリコシドについて得られた結果がまとめられ、比較されている。それぞれの化合物はまた、化合物が上記スキーム１に示される５つのファルマコフォア点の中から示すファルマコフォア点のタイプによって表される。表３において、ファルマコフォア点は、６’位のヒドロキシル基については“ｉ”によって表され、Ｎ１位のＡＨＢ基については“ｉｉ”によって表され、第３の糖類成分である“環ＩＩＩ”については“ｉｉｉ”によって表され、６’位のメチルについては“ｉｖ”によって表され、５”位のメチルについては“ｖ”によって表される。
行われたすべての生物学的実験において、すべての試験されたアミノグリコシドはそれらの硫酸塩形態であった。表３に報告される濃度はそれぞれのアミノグリコシドの遊離アミン形態の濃度を示す。原核生物および真核生物での翻訳阻害を、以前に記載されるような共役転写／翻訳アッセイで定量化した。最大半値濃度（ＩＣ５０）の値を、ＧｒａＦｉｔ５ソフトウエアを使用して、濃度応答曲線を少なくとも３回の独立した実験のデータに合わせることから得た。実験のすべてを二連で行い、類似した結果を３回の異なる実験で得た。
表３において認められ得るように、ＩＣ５０ Ｅｕｋ／ＩＣ５０ Ｐｒｏ比（原核生物における翻訳阻害に対する真核生物における翻訳阻害）における顕著な低下が認められ、約１１５の平均値（ＮＢ３０、ＮＢ５４、ＮＢ７４およびＮＢ８４の比率の平均）から、今回開示されたファルマコフォア点“ｖ”を付加したことについては約７の平均値（ＮＢ１１８、ＮＢ１１９、ＮＢ１２２およびＮＢ１２３の比率の平均）にまで低下し、今回開示されたファルマコフォア点“ｖ”および以前に開示されたファルマコフォア点“ｉｖ”を付加したことについては約１．６の平均値（ＮＢ１２４、ＮＢ１２５、ＮＢ１２７およびＮＢ１２８の比率の平均）にまで低下している。
本発明のいくつかの実施形態による例示的なアミノグリコシド化合物は、５つすべてのファルマコフォア点を示すものであり、５”位の立体配置にもかかわらず、最大の真核生物対原核生物の選択性もまた示すことを表３において明瞭に認めることができる。すなわち、これらの化合物は、ヒトにおける遺伝性障害を処置するための可能な薬物候補のリストにおいて上位に位置している。
実際、例示的な化合物ＮＢ１２４、化合物１２５、化合物ＮＢ１２７および化合物１２８を調製し、試験している間に、原核生物での細胞質タンパク質合成の増大した阻害は、増大した読み過ごし活性に伴うことが見出されている。表３におけるデータは、幅広いファルマコフォアの体系的展開により、新しく開発された化合物の細胞質リボソームに対する特異性を徐々に増大させることができ、かつ、原核生物リボソームに対するそれらの特異性を、５つすべてのファルマコフォア点が実行されるＮＢ１２７およびＮＢ１２８が原核生物の翻訳系（リボソーム）と比較して真核生物の翻訳系（リボソーム）に対する逆転した選択性を示すまで低下させ得たことを示す。
２つの観察結果が本明細書中では特筆される：
１）ゲンタマイシンおよびパロモマイシンのような標準的なアミノグリコシド系抗生物質は、真核生物のリボソームと比較して原核生物のリボソームに対して２２１４倍および１１８１倍選択性が高い一方で、Ｇ４１８におけるこの選択性は、とりわけ真核生物での翻訳のその比較的増大した阻害のために、わずか２２５倍まで低下する。真核生物での翻訳のこの強い阻害（ＩＣ５０ Ｅｕｋ＝２μＭ）は、Ｇ４１８の劇的に高い細胞毒性の主たる理由として、同様にまた、その非常に強い読み過ごし活性に対する主たる理由として考えられた。表３に示される結果は、真核生物での翻訳の高まった阻害が実際、その強い読み過ごし活性に対する裏付けである一方で、真核生物での翻訳の阻害はＧ４１８の唯一の毒性事象ではなく、真核生物細胞に対するＧ４１８のそれ以外の影響（複数可）がその毒性と相関することを示唆する。
表３に示されるデータによれば、本発明のいくつかの実施形態によるいくつかの化合物は、ＮＢ１２４、ＮＢ１２７およびＮＢ１２８を含めて、真核生物での翻訳の類似する阻害能またはより大きい阻害能を示し、一方で、細胞毒性はＧ４１８よりも顕著に低い。
２）ＩＣ５０ Ｅｕｋの値を、試験された標準アミノグリコシドおよび合成アミノグリコシドのすべてのインビトロ読み過ごし活性に対してプロットすることにより、これら２つのパラメータの間における密接な相関が認められている。すなわち、増大した阻害には、図１３Ａ〜図１３Ｂに例示されるように、増大した読み過ごし活性が伴う。
図１３Ａ〜図１３Ｂは、一連の公知化合物および本発明のいくつかの実施形態による例示的な化合物について認められるような、真核生物系におけるインビトロでの読み過ごし活性と、タンパク質翻訳阻害との間における可能な相関を特定するための散乱プロットを示しており、タンパク質合成の増大する阻害（より低いＩＣ５０）には、読み過ごし活性の増大が伴っている：これに対して、図１３Ａは、６つの異なるナンセンス突然変異（Ｗ１２８２Ｘ、Ｑ７０Ｘ、Ｒ３Ｘ、Ｒ２４５Ｘ、Ｇ５４２ＸおよびＲ３３８１Ｘ）を使用する、試験アミノグリコシドの１．４μＭの濃度におけるインビトロ読み過ごし活性に対する真核生物での翻訳阻害（Ｘ軸に示される）の半対数プロットであり、図１３Ｂは、図１３Ａに示される同じデータの線形プロットである。
ただし、読み過ごし活性が用量依存的であり、そして、終止コドンの正体、当該終止の下流側配列における４番目の塩基、および、当該終止コドンの周りの配列状況を含めて、様々な要因によっても影響されるので、図１３に示されるデータは、化合物のすべてが試験された１つの濃度（１．４μＭ）と、４つの異なる疾患モデルの６つの異なる構築物を表す一連の異なる構築物とを使用しながら集められたものとする。したがって、原核生物リボソームに対する増大する特異性および選択性により、化合物の所望される生物学的活性におけるその後の増大が、低下した毒性とともに引き起こされる。
本発明者らによって行われた別の観察では、２つのパロマミン成分がメチレン架橋により３’−酸素においてつながれる本質的にはパロマミンの二量体である以前に報告された化合物ＮＢ３３が含まれる。ＮＢ３３は真核生物リボソームに対して高特異的であり、タンパク質合成を１．１ｍＭのＩＣ５０ Ｅｕｋ値によって阻害し、これはＧ４１８（２．０ｍＭのＩＣ５０ Ｅｕｋ）のほぼ２倍である。しかしながら、ＮＢ３３は読み過ごし活性をほとんど有しておらず、このことは、その阻害機構が、読み過ごし活性を示す既知のアミノグリコシドおよび本発明のいくつかの実施形態による化合物の阻害機構とは異なることを示している。したがって、アミノグリコシドの阻害効力を単に増大しても、増大した読み過ごし活性は必ずしも付随しないことが結論された。そのような相関は、同じ機構を有する、すなわち、校正プロセスの忠実性を有する翻訳プロセスを阻害するそのようなアミノグリコシド化合物について考慮されるべきである。実際、ＮＢ３３と、ヒトＡ部位ｔＲＮＡオリゴヌクレオチドモデルとの相互作用に関する最近の研究では、ＮＢ３３が、非デコーディング時の立体配座においてＡ部位と結合し、それを安定化し、そのようなものとして、リボソーム転位段階を阻止することが明らかにされた。
本発明はその特定の実施態様によって説明してきたが、多くの別法、変更および変形があることは当業者には明らかであることは明白である。従って、本発明は、本願の請求項の精神と広い範囲の中に入るこのような別法、変更および変形すべてを包含するものである。
本明細書で挙げた刊行物、特許および特許出願はすべて、個々の刊行物、特許および特許出願が各々あたかも具体的にかつ個々に引用提示されているのと同程度に、全体を本明細書に援用するものである。さらに、本願で引用または確認したことは本発明の先行技術として利用できるという自白とみなすべきではない。節の見出しが使用されている程度まで、それらは必ずしも限定であると解釈されるべきではない。

Claims (11)

  1. 遺伝子疾患を治療するための医薬組成物であって、活性成分として、下記の一般式Ｉを有する化合物またはその医薬的に許容され得る塩、および前記遺伝子疾患の治療に有用な他の薬剤を含み、医薬的に許容される担体をさらに含むことを特徴とする医薬組成物：
    ［式中、
    Ｒ１は、アルキル、シクロアルキルおよびアリールからなる群から選択される；
    Ｒ２は水素または（Ｓ）−４−アミノ−２−ヒドロキシブチリル（ＡＨＢ）である；
    Ｒ３は、水素、アルキル、シクロアルキルおよびアリールからなる群から選択される；
    かつ、
    ６’位および５”位のそれぞれの立体配置は独立してＲ−配置またはＳ−配置である］。
  2. 前記遺伝子疾患は、中途終止コドン突然変異および／またはタンパク質切断表現型に伴うものである、請求項１に記載の医薬組成物。
  3. 前記遺伝性障害は、嚢胞性線維症（ＣＦ）、デュシェンヌ型筋ジストロフィー（ＤＭＤ）、毛細血管拡張性運動失調症、ハーラー症候群、血友病Ａ、血友病Ｂ、アッシャー症候群およびテイ・サックス病からなる群から選択される、請求項１または２に記載の医薬組成物。
  4. Ｒ１はアルキルである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  5. 前記アルキルはメチルである、請求項４に記載の医薬組成物。
  6. Ｒ２およびＲ３はそれぞれが水素である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  7. Ｒ２はＡＨＢであり、Ｒ３は水素である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  8. Ｒ２は水素であり、Ｒ３はアルキルである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  9. Ｒ２はＡＨＢであり、Ｒ３はアルキルである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  10. 前記アルキルはメチルである、請求項９に記載の医薬組成物。
  11. 以下のものからなる群から選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の医薬組成物。
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