JP2018510184A - 肺線維症、低酸素症、ならびに結合組織病および自己免疫疾患を治療するためのアルデヒド化合物 - Google Patents

Abstract

本開示は、哺乳動物における肺線維症、低酸素症、ならびに結合組織病および自己免疫疾患（例えば、強皮症、ループス、関節炎および関連状態）を治療するための特定のアルデヒド化合物の使用に関する。

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１５年３月３０日に出願された米国仮出願番号第６２／１４０,４１８号、２０１５年６月２３日に出願された米国仮出願番号第６２／１８３，３９９号、２０１５年１１月６日に出願された米国仮出願番号第６２／２５２，４００号に基づく優先権を主張する（出典明示によりその全体として本明細書の一部を構成する）。

分野
本明細書では、哺乳動物における肺線維症、低酸素症、ならびに強皮症、ループス、関節炎および関連状態のような結合組織病および自己免疫疾患（connective tissue and autoimmune disease）などの疾患の治療に使用するためのアルデヒド化合物が提供される。

特発性肺線維症（ＩＰＦ）は、肺において慢性、進行性および不可逆性の線維症を引き起こす致命的な肺疾患である。それは、肺実質の閉塞およびその後の肺機能障害をもたらす肺胞損傷および過度の線維組織産生を特徴とする（非特許文献１を参照）。現在、世界中で約５００万人がＩＰＦの影響を受けており、米国では１２８,０００人の患者が診断時点から約２.５年の中央生存期間を有する（非特許文献２を参照）。ＩＰＦの治療用に２種類の抗線維症薬、ピルフェニドンとニンテダブニが承認されているが、この重症疾患では治療選択肢がまだ限定されている（非特許文献３を参照）。

ＩＰＦ患者においては、体（または組織または細胞）は酸素が欠乏しているため、低酸素血症および低酸素症が生じる。低酸素症の臨床症状の１つは、現在まで利用可能な薬剤がない労作時息切れである（非特許文献４を参照；非特許文献５もまた参照）。

Wilson, M. S. and T. A. Wynn (2009). "Pulmonary fibrosis: pathogenesis, etiology and regulation." Mucosal Immunol 2(2): 103-121 Raghu, G., D. Weycker, J. Edelsberg, W. Z. Bradford and G. Oster (2006). "Incidence and prevalence of idiopathic pulmonary fibrosis." Am J Respir Crit Care Med 174(7): 810-816 Harari, S. and A. Caminati (2015). "Idiopathic pulmonary fibrosis: from clinical trials to real-life experiences." Eur Respir Rev 24(137): 420-427 Baddini Martinez, J. A., T. Y. Martinez, F. P. Lovetro Galhardo and C. A. de Castro Pereira (2002). "Dyspnea scales as a measure of health-related quality of life in patients with idiopathic pulmonary fibrosis." Med Sci Monit 8(6): CR405-410 Parshall, M. B., R. M. Schwartzstein, L. Adams, R. B. Banzett, H. L. Manning, J. Bourbeau, P. M. Calverley, A. G. Gift, A. Harver, S. C. Lareau, D. A. Mahler, P. M. Meek, D. E. O'Donnell and D. American Thoracic Society Committee on (2012). "An official American Thoracic Society statement: update on the mechanisms, assessment, and management of dyspnea." Am J Respir Crit Care Med 185(4): 435-452

低酸素血症および／または低酸素症に起因する酸素欠乏は、次に、重篤な臓器損傷を引き起こすことがあり、死さえも引き起こすがある。したがって、上記の疾患または状態の治療に有用な薬物が、なおも、かなり必要とされている。

概要
特発性肺線維症（ＩＰＦ）のような肺における酸素拡散の低下をもたらす肺疾患を包含する多くの状態において、または高度上昇（すなわち、肺胞の酸素利用能の低下）に伴って、ヘモグロビンの酸素負荷は損なわれる。本明細書において提供および／または記載される化合物は、ヘモグロビン酸素親和性を増大させ、肺が酸素を血流へ運ぶ能力を失う低酸素状態または疾患（例えば、ＩＰＦおよび肺損傷）の下での酸素摂取量を改善し、細胞および組織への酸素の送達を増大させる。

さらに、十分に確立したマウスＩＰＦモデル（Degryse, A. L. and W. E. Lawson (2011). “Progress toward improving animal models for idiopathic pulmonary fibrosis.” Am J Med Sci 341(6): 444-449；Moore, B. B., W. E. Lawson, T. D. Oury, T. H. Sisson, K. Raghavendran and C. M. Hogaboam (2013). “Animal models of fibrotic lung disease.” Am J Respir Cell Mol Biol 49(2): 167-179を参照）において、出願人は、(Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−ニコチノイルピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド（化合物１）が、ブレオマイシンによって誘発される肺線維症に関連する低酸素血症を寛解させる能力を研究し、予想外に、化合物１が低酸素血症を有意に改善するだけではなく、肺炎症および肺線維症を軽減することも見出した。

如何なる理論にも縛られるものではないが、化合物１は、シッフ塩基を介してヘモグロビン（Ｈｂ）アルファ鎖のＮ末端バリンに共有結合および可逆的結合し、Ｈｂ−酸素（Ｈｂ−Ｏ₂）親和性をアロステリックに調節すると考えられる。如何なる理論にも縛られるものではないが、化合物１は、酸素平衡曲線における濃度依存性の左シフトを誘発し、続いて、Ｈｂ−Ｏ₂親和性および動脈酸素負荷の増加を引き起こすと考えられる。したがって、Ｈｂ−Ｏ₂親和性を増加させる化合物は、低酸素素症の治療に加えて、肺線維症に関連する炎症を含む肺線維症の治療、ならびに強皮症、ループス、関節リウマチ、多発性筋炎および皮膚筋炎などの結合組織病および自己免疫疾患の治療に有用であり得る。

したがって、第１の態様において、本明細書では、肺線維症の治療を必要とする患者において肺線維症を治療する方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。第１の態様の一の実施態様において、肺線維症（pulmonary fibrosis）は、肺線維症（lung fibrosis）である。他の実施態様において、肺線維症（pulmonary fibrosis）は肺線維症（lung fibrosis）である。さらに別の実施態様において、肺線維症は、線維化縦隔炎である。

第１の態様の第２の実施態様において、肺線維症は、特発性であり、例えば、ＩＰＦである。

第１の態様の第３の実施態様において、肺線維症は、例えば特定の化学療法薬（例えば、メトトレキサートおよびシクロホスファミド）、心臓薬（例えば、アミオダロンおよびプロプラノロール）および抗生物質（例えば、ニトロフラントインおよびスルファサラジン）を包含する特定の医薬の使用によって引き起こされる。第１の態様の第４の実施態様において、肺線維症は、環境汚染物質および職業性汚染物質（例えばアスベスト、シリカおよび硬質金属粉塵が挙げられる）への吸入暴露によって引き起こされる。第１の態様の第５の実施態様において、肺線維症は、例えば全身性エリテマトーデス、関節リウマチおよび強皮症などが挙げられる結合組織病によって引き起こされる。第１の態様の第６の実施態様において、肺線維症は、炎症性疾患（例えばサルコイドーシスが挙げられる）によって引き起こされる。第１の態様の第７の実施態様において、肺線維症は、細菌感染症またはウイルス感染症（例えば結核および肺炎が挙げられる）によって引き起こされる。

別の態様において、本明細書では、肺線維症に関連する炎症の治療を必要とする患者において肺線維症に関連する炎症を治療する方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。この態様の一の実施態様において、肺線維症は特発性であり、例えば、ＩＰＦである。

さらに別の態様において、本明細書は、本明細書では、患者において低酸素症を治療する方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。この態様の一の実施態様において、患者は当該治療を必要としており、患者はＩＰＦに罹患している。

さらに別の態様において、本明細書では、低酸素症患者において動脈血の酸素飽和度を増加させる方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。この態様の一の実施態様において、患者は当該治療を必要としている。

さらに別の態様において、本明細書では、低酸素症患者の組織または細胞への酸素送達を改善する方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。この態様の一の実施態様において、患者は当該治療を必要としており、ＩＰＦに罹患している。この態様の別の実施態様において、患者は、高地に暴露されているか、または暴露される予定である。この態様のさらに別の実施態様において、患者は、高地低酸素症に罹患している。この態様のさらに別の実施態様において、低酸素症患者は、水中潜水していたか、水中潜水する予定である。この態様のさらに別の実施態様において、患者は、ディープまたはシャローウォーターブラックアウト（deep or shallow water blackout）に罹患している。

さらに別の態様において、本明細書では、肺に蓄積した体液にアシドーシスを有する患者の肺における酸素摂取量を増加させる方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。この態様の一の実施態様において、患者は当該治療を必要としている。

さらに別の態様において、本明細書では、低酸素症患者の組織または細胞において乳酸蓄積を減少させる方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。この態様の一の実施態様において、患者は当該治療を必要としている。

さらに別の態様において、本明細書では、低酸素症患者の動脈血のアシドーシスを減少させる方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。この態様の一の実施態様において、患者は当該治療を必要としている。

上記態様の一の実施態様において、低酸素症は、急性低酸素症である。別の実施態様において、低酸素症は慢性低酸素症である。

上記態様の一の実施態様において、低酸素症は、肺における酸素摂取量の減少によって引き起こされる。一の実施態様において、低酸素症は、急性呼吸窮迫症候群（ＡＲＤＳ）、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、肺気腫、気管支炎、肺水腫、肺の嚢胞性線維腫、喘息、肺炎、リウマチ性肺疾患、急性肺損傷（例えば、多臓器不全症候群（ＭＯＤＳ）、人工呼吸器関連肺損傷、煙吸入誘発肺損傷または肺への化学熱傷もしくは熱傷によって引き起こされる）またはＩＰＤのような肺疾患によって引き起こされる。一の実施態様において、低酸素症は、肺癌によって引き起こされる。一の実施態様において、低酸素症は、肺静脈血栓塞栓症、心不全、肺高血圧またはうっ血性心不全によって引き起こされる。一の実施態様において、低酸素症は、睡眠時呼吸障害、例えば、閉塞性睡眠時無呼吸および中枢性睡眠時無呼吸によって引き起こされる。一の実施態様において、低酸素症は、高山病によって引き起こされる。いくつかの実施態様において、低酸素症は、ＩＰＦによって引き起こされる。

一の実施態様において、ＡＲＤＳは、少なくとも部分的には、嘔吐物を肺へ吸い込むこと（誤嚥）、化学物質の吸入、肺移植、肺炎、敗血症性ショック（例えば、全身の感染から）および外傷の１つまたはそれ以上から生じる。

理論に縛られることなく、赤血球（ＲＢＣ）数を減少させる治療を受けている患者の、本明細書に記載の化合物とＲＢＣを増加させるための組成物または治療計画との共治療（co-treatment）は、症状、例えば、低酸素症の改善をもたらすと考えられる。例えば、癌患者は、肺毒性および／またはＲＢＣ減少をもたらす放射線または化学療法によって治療され得る。一の実施態様において、本明細書に記載の化合物による患者の治療は、患者の赤血球を増加させるための組成物または治療計画と組み合わせて行われる。一の実施態様において、癌治療は、非限定的な例としてエトポシド、シクロホスファミド、クロラムブシル、ブスルファンおよびブレオマイシンが挙げられる、肺毒性を誘発する化学療法薬である。

一の実施態様において、低酸素症は、８０ｍｍＨｇ未満、好ましくは６０ｍｍＨｇ未満、より好ましくは４０ｍｍＨｇ未満、さらにより好ましくは２０ｍｍＨｇ未満の酸素分圧によって特徴付けられる。

一の実施態様において、本明細書で提供される方法は、さらに、抗生物質のような抗感染薬、抗炎症薬、ピルフェニドンまたはニンテダニブのような抗線維症薬、抗酸化剤、鎮静剤、および界面活性剤のような肺から流体を除去するのを助ける薬剤の１つ以上を投与することを含む。

さらに別の態様において、本明細書では、本明細書に記載の化合物を含む薬学的に許容される組成物が提供される。一の実施態様において、薬学的に許容される組成物は、少なくとも１種類の薬学的に許容される賦形剤を含む。一の実施態様において、薬学的に許容される賦形剤の少なくとも１種類は、担体または希釈剤である。一の実施態様において、注射用組成物は、さらに、水およびｐＨ調整剤を含む。

一の実施態様において、薬学的に許容される組成物は非経口用組成物である。一の実施態様において、薬学的に許容される組成物は注射用組成物である。

他の態様および実施形態が本明細書において提供される。

図１Ａ（表１）は、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物１の効果の概要を示す。 図１Ｂは、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物１の効果を図示する。 図１Ｃは、全血における化合物１のボーア効果を図示する。 図１Ｄ（表２）は、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物２の効果の概要を示す。 図１Ｅは、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物２の効果を図示する。 図１Ｆは、全血における化合物２のボーア効果を図示する。 図１Ｇ（表３）は、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物３の効果の概要を示す。 図１Ｈは、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物３の効果を図示する。 図１Ｉは、全血における化合物３のボーア効果を図示する。 図１Ｊ（表４）は、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物４の効果の概要を示す。 図１Ｋは、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物４の効果を図示する。 図１Ｌは、全血における化合物４のボーア効果を図示する。 図１Ｍ（表５）は、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物５の効果の概要を示す。 図１Ｎは、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物５の効果を図示する。 図１Ｏは、全血における化合物５のボーア効果を図示する。 図１Ｐ（表６）は、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物６の効果の概要を示す。 図１Ｑは、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物６の効果を図示する。 図１Ｒは、全血における化合物６のボーア効果を図示する。 図１Ｓ（表７）は、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物７の効果の概要を示す。 図１Ｔは、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物７の効果を図示する。 図１Ｕは、全血における化合物７のボーア効果を図示する。 図１Ｖ（表８）は、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物８の効果の概要を示す。 図１Ｗは、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物８の効果を図示する。 図１Ｘは、全血における化合物８のボーア効果を図示する。 図１Ｙ（表９）は、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物９の効果の概要を示す。 図１Ｚは、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物９の効果を図示する。 図１ＡＡは、全血における化合物９のボーア効果を図示する。 図１ＡＢ（表１０）は、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物１０の効果の概要を示す。 図１ＡＣは、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物１０の効果を図示する。 図１ＡＤ（表１１）は、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物１１の効果の概要を示す。 図１ＡＥは、全血におけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物１１の効果を図示する。 図１ＡＦは、全血における化合物１１のボーア効果を図示する。 図１ＡＧおよび１ＡＨは、活性化好中球における酸化的バーストに対する化合物１の効果を示す。 図１ＡＩ、１ＡＪおよび１ＡＫは、マクロファージによるＴＮＦ−ａおよびＩＬ−６の産生に対する化合物１の効果を示す。 図２Ａは、健康なマウスにおけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物１の効果を図示する。 図２Ｂおよび２Ｃは、それぞれ、低酸素負荷中のＰａＯ₂およびＳａＯ₂に対する化合物１の効果を図示する。 図２Ｄおよび２Ｅは、それぞれ、低酸素負荷中のアシドーシスおよび血中乳酸塩（blood lactate）に対する化合物１の効果を図示する。 図２Ｆおよび２Ｇは、それぞれ、低酸素負荷中の血圧および心拍数に対する化合物１の効果を図示する。 図２Ｈおよび２Ｉは、それぞれ、低酸素負荷中の組織低酸素および生存に対する化合物１の効果を図示する。 図３Ａは、ＬＰＳ誘発ＡＬＩを有するマウスにおけるＨｂ Ｏ₂親和性に対する化合物１の効果を図示する。 図３Ｂ、３Ｃ、３Ｄおよび３Ｅは、ＬＰＳの気管内投与によって誘発された炎症に対する化合物１の効果を図示する。 図３Ｆは、ＬＰＳ誘発ＡＬＩを有するマウスにおける末梢動脈Ｏ₂飽和に対する化合物１の効果を図示する。 図３Ｇは、ＬＰＳ誘発ＡＬＩを有するマウスにおける生存に対する化合物１の効果を図示する。 図４Ａ（表１２）は、マウスにおける化合物１のＰＫの概要を示す。 図４Ｂは、ブレオマイシン誘発線維症を有するマウスにおける化合物１のＰＤ効果を図示する。 図４Ｃおよび４Ｄは、ブレオマイシン誘発線維症を有するマウスにおけるＯ₂飽和に対する化合物１の効果を図示する。 図４Ｅは、ブレオマイシン誘発線維症を有するマウスにおける白血球浸潤に対する化合物１の効果を図示する。 図４Ｆは、ブレオマイシン誘発線維症を有するマウスにおけるコラーゲン沈着に対する化合物１の効果を図示する。 図４Ｇは、ブレオマイシン誘発線維症を有するマウスの肺重量に対する化合物１の効果を図示する。 図４Ｈおよび４Ｉは、ブレオマイシン誘発線維症治療マウスにおける線維症に対する化合物１の効果を図示する。 図５は、遊離塩基形態ＩＩのＸＲＰＤプロファイルおよび意図されるインデックスを示す。

表１〜１２は、図１Ａ（表１）、図１Ｄ（表２）、図１Ｇ（表３）、図１Ｊ（表４）、図１Ｍ（表５）、図１Ｐ（表６）、図１Ｓ（表７）、図１Ｖ（表８）、図１Ｙ（表９）、図１ＡＢ（表１０）、図１ＡＤ（表１１）および図４Ａ（表１２）に含まれる。

定義：
本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、単数形「a」、「an」および「the」は、文脈上他に明確に指示されない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。

本明細書で使用する場合、用語「低酸素素症」は、酸素不足をいう。本明細書で使用される場合、低酸素症には、低酸素血症（低血中酸素）、および細胞または１つ以上の組織／器官における低酸素が含まれる。

本明細書で使用される場合、用語「〜を含むこと」または「〜を含む」は、組成物および方法が列挙された要素を含むが、他の要素を排除しないことを意味することを意図する。組成物および方法を定義するために使用される場合、「本質的に〜からなる」とは、記載された目的のための組み合わせに対する本質的に重要な他の要素を排除することを意味する。したがって、本質的に本明細書で定義される要素からなる組成物またはプロセスは、本明細書で提供される態様および実施態様の基本的かつ新規な特徴に実質的に影響を与えない他の物質またはステップを除外しない。「からなる」とは、他の成分の微量元素よりも多いものおよび実質的な方法ステップを除外することを意味する。これらの移行用語（transition terms）の各々によって定義される実施態様は、本開示の範囲内にある。

他に示さない限り、本明細書および特許請求の範囲で使用される成分の量、反応条件などを表すすべての数字は、すべての場合において「約」という用語によって修飾されるものとして理解されるべきである。したがって、反対のことが示されない限り、以下の明細書および特許請求の範囲に示される数値パラメータは近似値である。各数値パラメータは、少なくとも、報告された有効数字の数を考慮して、通常の丸め技法（rounding techniques）を適用することによって、解釈されるべきである。範囲を含む、温度、時間、量および濃度などの数字表示の前に使用される場合の用語「約」は、（＋）または（−）１０％、５％または１％変化し得る近似を示す。

「患者」とは、哺乳動物、好ましくはヒトをいう。

用語「薬学的に許容される」とは、インビボで、好ましくはヒト投与について、一般的に安全であり、非毒性であることをいう。

用語「薬学的に許容される塩」とは、薬学的に許容される塩をいう。本明細書に記載の化合物は、薬学的に許容される塩として投与され得る。

用語「塩」とは、酸と塩基との間で形成されるイオン性化合物をいう。本明細書で提供される化合物が酸性官能基を含有する場合、かかる塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩およびアンモニウム塩が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書において使用される場合、アンモニウム塩は、プロトン化窒素塩基およびアルキル化窒素塩基を含有する塩を包含する。薬学的に許容される塩において有用な代表的かつ非限定的なカチオンとしては、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＮＨ₄、Ｃａ、Ｂａ、イミダゾリウム、および天然起源アミノ酸に基づくアンモニウムカチオンが挙げられる。本明細書で用いられる化合物が塩基性官能基を含有する場合、かかる塩としては、カルボン酸およびスルホン酸のような有機酸、ならびにハロゲン化水素酸、硫酸およびリン酸などのような鉱酸の塩が挙げられるが、これらに限定されない。薬学的に許容される塩に有用な代表的かつ非限定的なアニオンとしては、シュウ酸塩、マレイン酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、塩化物、硫酸塩、重硫酸塩、一塩基性、二塩基性および三塩基性リン酸塩、メシレートおよびトシレートなどが挙げられる。

本明細書で使用される場合、用語「治療する」、「治療すること」または「治療」は、疾患もしくは状態またはその１つ以上の症状を緩和すること（alleviating）、軽減すること（abating）または寛解すること（ameliorating）、さらなる症状を予防すること、症状の根底にある代謝の原因を寛解または予防すること、疾患または状態を阻害すること、例えば、疾患または状態の発症を阻止または抑制すること、疾患または状態を軽減すること（relieving）、疾患または状態の退行を引き起こすこと、疾患または状態によって引き起こされた状態を軽減すること（relieving）、または疾患または状態の症状を抑制することを包含し、予防を含むことが意図される。これらの用語は、また、疾患または状態を軽減すること（relieving）、例えば、臨床症状の退行を引き起こすことも含まれる。これらの用語は、さらに、治療的利益および／または予防的利益を達成することを含む。治療的利益とは、治療される基礎疾患の根絶または寛解を意味する。また、治療上の利益は、個体が依然として基礎疾患に罹患しているにも関わらず、個体において改善が観察されるような基礎疾患に関連する生理学的症状のうち１つ以上の根絶または改善によって達成される。予防的利益のために、組成物は、特定の疾患を発症するリスクのある個体に、またはこの病気の診断がされていないにもかかわらず、疾患の生理学的症状の１つ以上を報告する個体に投与される。

「予防すること」または「予防」という用語は、疾患または障害を獲得するリスクの低下（すなわち、疾患に曝露され得るか、または疾患の素因があるが、疾患の症状をまだ経験していないかまたは示していない対象体において該疾患の臨床症状のうち少なくとも１つを発症させない）をいう。これらの用語は、さらに、例えばそのような疾患または障害に罹患する危険性のある対象体において、臨床症状を発症しないようにすることにより、疾患または障害の発症を実質的に回避することを含む。

用語「治療有効量」とは、本明細書に記載の化合物または組成物による状態または障害の治療に有効な量をいう。いくつかの実施態様において、本明細書に記載の化合物、組成物または剤形のいずれかの有効量は、低酸素状態または低酸素関連状態を治療するため、またはその必要がある患者におけるその負の効果の１つ以上を減少させるために使用される量である。他の実施態様では、本明細書に記載の化合物の有効量は、ＩＰＦ中の線維症および／または炎症を治療するため、またはその必要がある患者におけるその負の効果の１つ以上を減少させるために使用される量である。

「低酸素関連症状」は、患者における低酸素症に寄与するか、または低酸素症に起因する任意の疾患または状態である。例示的な低酸素関連症状が本明細書に記載される。

本明細書で使用する場合、「プロドラッグ」は、投与後、少なくとも１つの特性に関して代謝されるか、さもなければ活性なまたはより活性な形態に変換される化合物である。プロドラッグを製造するためには、薬学的に活性な化合物を化学的に修飾して、それをあまり活性ではないようにするかまたは不活性にすることができるが、化学修飾は、化合物の活性な形態が代謝プロセスまたは他の生物学的プロセスによって生成されるようなものである。プロドラッグは、薬物に対して、変化した代謝安定性または輸送特性、より少ない副作用またはより低い毒性を有し得る。例えば、Nogrady, 1985, Medicinal Chemistry A Biochemical Approach, Oxford University Press, New York, pages 388-392を参照。プロドラッグは、薬物ではない化合物を用いて調製することもできる。

本明細書で用いる場合、「ヘモグロビンＡ」は、成体ヘモグロビン、または正常な成体に見られる主要なヘモグロビン型であるα２β２をいう。理論に縛られることなく、本明細書に記載の方法および化合物によって治療される低酸素血症性肺疾患または高度による低酸素症（altitudinal hypoxia）および関連疾患は、少なくとも部分的に、ヘモグロビンＡ酸素親和性の増加によって治療されると考えられる。

本明細書で用いる場合、「ヘモグロビンＳ」は、鎌状赤血球症の患者に見られる最も一般的な異常なヘモグロビン型をいう。ヘモグロビンＳは、単一のアミノ酸置換（すなわち、グロビンベータ鎖の６番目の位置のグルタミンと置き換えられたバリン）によってのみヘモグロビンＡと異なる。理論に縛られることなく、本明細書に記載の方法および化合物による鎌状赤血球症の治療は、少なくとも部分的に、ヘモグロビンＳ酸素親和性の増加によるものであると考えられる。

化合物：
以下のものが提供される：

式：
で示される化合物またはその立体異性体またはその各々の薬学的に許容される塩または上記のものの各々の薬学的に許容される溶媒和物。

下記式：
で示される化合物またはその立体異性体、またはその各々の薬学的に許容される塩、または上記のものの各々の薬学的に許容される溶媒和物。

下記式：
で示される化合物またはその立体異性体、またはその各々の薬学的に許容される塩、または上記のものの各々の薬学的に許容される溶媒和物。

式６および８〜９で示される化合物は、ＷＯ２０１４／１５０２６８に記載されている手順を改変するなど、当業者に周知の手順の変法に従って調製することができる。

下記式：
で示される化合物またはその薬学的に許容される塩または上記のものの各々の薬学的に許容される溶媒和物もまた提供される。

式１０で示される化合物は、ＵＳ２０１３／０１９０３１５に記載されている手順を改変するなど、当業者に周知の手順の変法に従って調製することができる。

下記式：
で示される化合物またはその薬学的に許容される塩もしくは多形体が提供される。

いくつかの実施態様において、化合物５の多形体は、化合物５の遊離塩基の結晶性非溶媒和物（crystalline ansolvate）を含む。いくつかの実施態様において、化合物５の遊離塩基の結晶性非溶媒和物は結晶性無水形態を含む。

いくつかの実施態様において、化合物５の遊離塩基の結晶性非溶媒和物は、示差走査熱量測定によって測定された（９７±２）℃の吸熱ピークによって特徴付けられる形態ＩＩを含む。別の実施態様において、結晶性化合物５の遊離塩基の結晶性形態ＩＩは、示差走査熱量測定によって測定された（９７±２）℃の吸熱ピークよりも低い温度での熱事象の実質的な欠如によって特徴付けられる。別の実施態様において、結晶性化合物５の遊離塩基の結晶性形態ＩＩは、粉末Ｘ線回折ピーク（１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°または２３.９２°２θのうち１つ以上におけるＣｕ Ｋα線）によって特徴付けられる。別の実施態様において、結晶性化合物５の遊離塩基の結晶性形態ＩＩは、図５と実質的に同様の粉末Ｘ線回折ピーク（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられる。

別の実施態様において、結晶性化合物５の遊離塩基の結晶性形態ＩＩは、１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°および２３.９２°２θ（各々、±０.２°２θ）から選択される少なくとも１つの粉末Ｘ線回折ピーク（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられる。別の実施態様において、結晶性化合物５の遊離塩基の結晶性形態ＩＩは、１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°および２３.９２°２θ（各々、±０.２°２θ）から選択される少なくとも２つの粉末Ｘ線回折ピーク（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられる。別の実施態様において、結晶性化合物５の遊離塩基の結晶性形態ＩＩは、１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°および２３.９２°２θ（各々、±０.２°２θ）から選択される少なくとも３つの粉末Ｘ線回折ピーク（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられる。

別の実施態様において、形態ＩＩは、下記の表Ａに示される１、２、３、４またはそれ以上のピークによって特徴付けられる。

いくつかの実施態様において、化合物６および８〜１０は、本明細書において提供される方法に有用である。本明細書において提供される方法に有用な他の化合物は、３−クロロ−２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド、２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド（化合物５）、および図およびそれに記載の表に含まれる他のもの、またはその薬学的に許容される塩である。本明細書に開示されている方法に使用され得るさらなる化合物。さらなる化合物および本明細書において提供される化合物の調製方法は、米国特許出願公開第２０１４／０２７５１５２号、第２０１４／０２７１５９１号、第２０１４／０２７４９６１号、第２０１５／００５７２５１号、第２０１４／０２７５１７６号および第２０１４／０２７５１８１；国際公開第ＷＯ２０１５／０３１２８５号および第ＷＯ２０１５／０３１２８４号；ならびに米国特許第８,９５２,１７１号（第１欄〜第１４欄）に記載されており、各々、出典明示によりその全体として本明細書の一部を構成する。２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)−ベンズアルデヒド（化合物５）の多形体（このような多形体の調製方法を含む）は、米国特許出願公開第２０１５／０２２５３６６号（例えば、実施例１５、２０および２１を参照）および国際公開第ＷＯ２０１５／１２０１３３号（例えば、実施例１５、２０および２１を参照）に開示されており、各々、出典明示によりその全体として本明細書の一部を構成する。特に、１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°および２３.９２°２θ（各々、±０.２°２θ）から選択される少なくとも１つの粉末Ｘ線回折ピーク（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられ、好ましくは、１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°および２３.９２°２θ（各々、±０.２°２θ）から選択される少なくとも２つの粉末Ｘ線回折ピーク（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられ、より好ましくは、１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°および２３.９２°２θ（各々、±０.２°２θ）から選択される少なくとも３つの粉末Ｘ線回折ピークs（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられる、化合物５の遊離塩基の結晶性形態ＩＩ。

別の態様において、本明細書では、肺疾患に罹患している患者における低酸素症の治療方法であって、該治療を必要としている対象体に、本明細書で提供される化合物の治療有効量またはその薬学的に許容される組成物を投与することを含む、方法が提供される。一の実施態様において、化合物は、化合物６、８、９または１０である。一の実施態様において、化合物は、２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド（化合物５）である。一の実施態様において、化合物は、１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°および２３.９２°２θ（各々、±０.２°２θ）から選択される少なくとも２つの粉末Ｘ線回折ピーク（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられる結晶性形態ＩＩである。一の実施態様において、肺疾患は特発性肺線維症である。

別の態様において、本明細書で提供される化合物、またはその薬学的に許容される組成物は、肺疾患に罹患している患者における低酸素症の治療に用いるためのものである。一の実施態様において、化合物は、化合物６、８、９または１０である。一の実施態様において、化合物は２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド（化合物５）である。一の実施態様において、化合物は、１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°および２３.９２°２θ（各々、±０.２°２θ）から選択される少なくとも２つの粉末Ｘ線回折ピーク（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられる結晶性形態ＩＩである。一の実施態様において、肺疾患は特発性肺線維症である。

別の態様において、本明細書では、特発性肺疾患に罹患している患者における特発性肺疾患の治療方法であって、該治療を必要とする対象体に、本明細書で提供される化合物の治療有効量またはその薬学的に許容される組成物を投与することを含む、方法が提供される。一の実施態様において、化合物は、化合物６、８、９または１０である。一の実施態様において、化合物は、２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド（化合物５）である。一の実施態様において、化合物は、１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°および２３.９２°２θ（各々、±０.２°２θ）から選択される少なくとも２つの粉末Ｘ線回折ピーク（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられる結晶性形態ＩＩである。

別の態様において、本明細書で提供される化合物またはその薬学的に許容される組成物は、特発性肺疾患に罹患している患者における特発性肺疾患の治療に用いるためのものである。一の実施態様において、化合物は、化合物６、８、９または１０である。一の実施態様において、化合物は、２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド（化合物５）である。

別の態様において、本明細書では、特発性肺疾患に罹患している患者における線維症の治療方法であって、該治療を必要とする対象体に、本明細書で提供される化合物の治療有効量またはその薬学的に許容される組成物を投与することを含む、方法が提供される。一の実施態様において、化合物は、化合物６、８、９または１０である。一の実施態様において、化合物は、２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド（化合物５）である。一の実施態様において、化合物は、１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°および２３.９２°２θ（各々、±０.２°２θ）から選択される少なくとも２つの粉末Ｘ線回折ピーク（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられる結晶性形態ＩＩである。

別の態様において、本明細書で提供される化合物またはその薬学的に許容される組成物は、特発性肺疾患に罹患している患者における線維症の治療に用いるためのものである。一の実施態様において、化合物は、化合物６、８、９または１０である。一の実施態様において、化合物は、２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド（化合物５)である。一の実施態様において、化合物は、１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°および２３.９２°２θ（各々、±０.２°２θ）から選択される少なくとも２つの粉末Ｘ線回折ピーク（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられる結晶性形態ＩＩである。

別の態様において、本明細書では、患者におけるヘモグロビンＳの酸素親和性を増加させる方法であって、該増加を必要とする対象体に、本明細書で提供される化合物の治療有効量またはその薬学的に許容される組成物を投与することを含む、方法が提供される。一の実施態様において、化合物は、化合物６、８、９または１０である。一の実施態様において、化合物は、２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド（化合物５）である。一の実施態様において、化合物は、１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°および２３.９２°２θ（各々、±０.２°２θ）から選択される少なくとも２つの粉末Ｘ線回折ピーク（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられる結晶性形態ＩＩである。

別の態様において、本明細書で提供される化合物またはその薬学的に許容される組成物は、患者におけるヘモグロビンＳの酸素親和性の増加に用いるためのものである。一の実施態様において、化合物は、化合物６、８、９または１０である。一の実施態様において、化合物は、２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド（化合物５）である。一の実施態様において、化合物は、１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°および２３.９２°２θ（各々、±０.２°２θ）から選択される少なくとも２つの粉末Ｘ線回折ピーク（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられる結晶性形態ＩＩである。

別の態様において、本明細書では、患者における鎌状赤血球貧血または急性呼吸窮迫症候群（ＡＲＤＳ）に関連する酸素欠乏症の治療方法であって、該治療を必要とする患者に、本明細書における化合物の治療有効量またはその薬学的に許容される組成物を投与することを含む、方法が提供される。一の実施態様において、化合物は、化合物６、８、９または１０である。一の実施態様において、化合物は、２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド（化合物５）である。一の実施態様において、化合物は、１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°および２３.９２°２θ（各々、±０.２°２θ）から選択される少なくとも２つの粉末Ｘ線回折ピーク（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられる結晶性形態ＩＩである。

別の態様において、本明細書で提供される化合物またはその薬学的に許容される組成物は、患者における鎌状赤血球貧血または急性呼吸窮迫症候群（ＡＲＤＳ）に関連する酸素欠乏症の治療に用いるためのものである。一の実施態様において、化合物は、化合物６、８、９または１０である。一の実施態様において、化合物は、２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド（化合物５）である。一の実施態様において、化合物は、１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°および２３.９２°２θ（各々、±０.２°２θ）から選択される少なくとも２つの粉末Ｘ線回折ピーク（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられる結晶性形態ＩＩである。

一の実施態様において、該患者に、ＡＲＤＳの治療に一般的に使用される少なくとも１種類の薬剤もまた投与される。一の実施態様において、この少なくとも１種類の薬剤は、神経筋遮断薬である。いくつかの実施態様において、神経筋遮断薬は、パンクロニウム、ベクロニウム、ロクロニウム、サクシニルコリンまたはシサトラクリウムである。

一の態様において、本明細書に記載の化合物は、プロドラグ部分を包含する。好ましくは、該プロドラグ部分は、活性部分に、少なくとも２倍高い、より好ましくは４倍高い溶解度および／または生物学的利用能を与え、より好ましくはインビボで加水分解される。代表的なプロドラッグ部分は、米国特許出願公開第２０１４／０２７４９６１号および第２０１５／００５７２５１号に記載されている（各々、出典明示によりその全体として本明細書の一部を構成する）。

医薬組成物：
さらなる態様において、本明細書に記載の化合物（好ましくは、化合物５、６、８〜１０）および少なくとも薬学的に許容される賦形剤を含む、医薬組成物が提供される。一般的に、本開示の化合物は、同様の有用性を提供する薬剤について許容される投与様式のいずれかによって治療有効量が投与される。本開示の化合物の治療有効量は、約１００ｍｇ／日、２００ｍｇ／日、３００ｍｇ／日、４００ｍｇ／日、５００ｍｇ／日、５５０ｍｇ／日、６００ｍｇ／日、６５０ｍｇ／日、７００ｍｇ／日、７５０ｍｇ／日、８００ｍｇ／日、８５０ｍｇ／日、９００ｍｇ／日、９５０ｍｇ／日または１ｇ／日からの範囲であり得る。好ましくは、約４００ｍｇ／日、５００ｍｇ／日、５５０ｍｇ／日、６００ｍｇ／日、６５０ｍｇ／日、７００ｍｇ／日、７５０ｍｇ／日、８００ｍｇ／日または８５０ｍｇ／日からである。本開示の化合物の治療有効量はまた、約５００〜１０００ｍｇ／日、または６００〜９００ｍｇ／日の範囲であり得る。本開示の化合物、すなわち有効成分の実際の量は、治療される疾患の重篤度、患者の年齢および相対的な健康状態、利用される化合物の効力、投与の経路および形態、ならびに他の要因などの多くの因子に依存する。かかる組成物は、異なる投与経路のために製剤化することができる。静脈内、動脈内、筋肉内、腹腔内、皮内、経皮（percutaneous）、経皮（transdermal）、経口、肺、直腸、鼻、膣、舌、頭蓋内および皮下経路を含む経路を使用することができる。本明細書に記載の化合物のいずれかを投与するのに適した剤形としては、錠剤、カプセル剤、丸剤、散剤、エアゾール剤、坐剤、非経口製剤、ならびに、懸濁剤、液剤（solutions）および乳剤を包含する液剤（liquids）が挙げられる。好ましい実施態様において、当該組成物は、例えば注射に適しており、限定されないが、静脈内、動脈内、筋肉内、腹腔内、皮内、頭蓋内および皮下（subcutaneous）経路に適している。持続放出剤形は、例えば、経皮パッチ形態で使用することもできる。全ての剤形は、当技術分野において標準的な方法を用いて調製することができる。（例えば、Remington's Pharmaceutical Sciences, 16^th ed., A. Oslo editor, Easton PA. 1980を参照）。

薬学的に許容される賦形剤は、無毒性であり、投与を補助し、本明細書に開示される化合物の治療効果に悪影響を及ぼさない。かかる賦形剤は、固体、液体、半固体、またはエアゾール組成物の場合には、一般的に当業者に利用可能な気体賦形剤であり得る。本明細書に記載の態様および実施態様における医薬組成物は、当技術分野で知られている方法を用いて慣用手段によって調製される。

本明細書に記載の組成物は、医薬製剤において一般に用いられるビヒクルおよび賦形剤のいずれか、例えば、タルク、アラビアガム、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、カカオバター、水性もしくは非水性溶媒、油、パラフィン誘導体、グリコールなどと組み合わせて使用することができる。着色料およびフレーバー剤もまた、製剤、特に経口投与用製剤に添加され得る。液剤、懸濁剤および乳剤などは、水、または生理学的に適合する有機溶媒、例えばエタノール、１,２−プロピレングリコール、ポリグリコール、ジメチルスルホキシド、脂肪アルコール、トリグリセリド、およびグリセリンの部分エステルなどを使用して調製することができる。

固体の医薬賦形剤としては、デンプン、セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、タルク、グルコース、ラクトース、シュークロース、ゼラチン、麦芽、米、小麦粉、白亜（chalk）、シリカゲル、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ナトリウム、モノステアリン酸グリセロール、塩化ナトリウム、乾燥脱脂粉乳などが挙げられる。液体および半固体賦形剤は、グリセロール、プロピレングリコール、水、エタノール、および石油起源、動物起源、植物起源または合成起源の油、例えば落花生油、ダイズ油、鉱油、ゴマ油などを包含する種々の油から選択され得る。

一の実施態様において、本明細書では、本明細書で提供される化合物の有効量を含む薬物デポー剤またはパッチ剤のような持続放出製剤が提供される。別の実施態様において、該パッチ剤は、さらに、α−トコフェロールの存在下、アラビアガムまたはヒドロキシプロピルセルロースを別々にまたは合わせて含む。好ましくは、該ヒドロキシプロピルセルロースは、１０,０００〜１００,０００の平均分子量を有する。より好ましい実施態様において、該ヒドロキシプロピルセルロースは、５,０００〜５０,０００の平均分子量を有する。

本明細書に開示の化合物および医薬組成物は、単独で、または他の化合物と組み合わせて使用され得る。別の薬剤と投与される場合、共投与は、両者の薬理学的効果が同時に患者に現れるいずれの方法であってもよい。かくして、共投与は、本明細書に開示される化合物および他の薬剤の両方の投与のために、単一の医薬組成物、同じ剤形、または同じ投与経路さえも使用する必要はないか、または２つの薬剤が正確に同時に投与されることを必要としない。しかしながら、共投与は、好都合には、実質的に同時に、同じ剤形および同じ投与経路によって行うことができる。かかる投与は、本開示に従って、１つ以上の医薬組成物において別々にまたは同時に活性成分を送達することによって最も有利に行われる。

一の態様において、本明細書に記載の化合物または医薬組成物は、ＲＢＣ数を増加させる薬剤と共投与され得る。一の実施態様において、該薬剤は、輸血である。
好ましい実施態様において、該薬剤は、赤血球生成促進剤である。

有用性
一の態様において、本明細書に記載の化合物は、低酸素症に関連する状態の治療に用いられる。別の態様において、本明細書に記載の化合物は、該状態（低酸素症）に関連する１つ以上の症状の治療に用いられる。さらなる態様において、本明細書に記載の化合物は、短期間から長期間の酸素供給が必要な健康な対象体に使用される。さらなる態様において、本明細書に記載の化合物は、低酸素血症として現れ、酸素供給を必要とする疾患の治療に使用される。さらなる態様において、本明細書に記載の化合物は、低酸素血症として現れないが、組織へのＯ₂送達の増加が有益となり得る疾患の治療に用いられる。

一の実施態様において、本明細書では、患者における急性呼吸窮迫症候群（ＡＲＤＳ）を治療する方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。「急性呼吸窮迫症候群」とは、この疾患は、十分な酸素が肺や血液に到達するのを妨げる、生命を脅かす肺状態をいう。ＡＲＤＳはまた、非心原性肺水腫、透過性亢進型肺水腫、肺硬直（stiff lung）、ショック肺または急性肺損傷とも称される。ＡＲＤＳは、肺への重大な損傷によって引き起こされる可能性がある。いくつかの一般的な原因としては、嘔吐物を肺へ吸い込むこと（誤嚥）、化学物質の吸入、肺移植、肺炎、敗血症性ショック（全身の感染）および外傷が挙げられるが、これらに限定されない。一の実施態様において、本明細書では、患者における肺癌に関連する低酸素症の治療方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。

別の実施態様において、本明細書では、癌治療をしている患者におけるＲＢＣ数の減少に関連する低酸素症の治療方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。一の実施態様において、患者は、化学療法を用いて癌治療を受ける。一の実施態様において、患者は、放射線療法を用いて癌治療を受ける。一の実施態様において、該方法は、さらに、患者を、ＲＢＣ数を増加させる薬剤で治療することを含む。ＲＢＣ数を増加させるための薬剤は、当技術分野で公知であり、輸血または赤血球生成促進剤を含む。一の実施態様において、赤血球生成促進剤は、エリスロポエチン、エポエチンアルファ、エポエチンベータ、ダルベポエチンアルファまたはメトキシポリエチレングリコール−エポエチンベータである。好ましい実施態様において、赤血球生成促進剤は、エポエチンアルファまたはダルベポエチンアルファである。

さらに別の実施態様において、本明細書では、患者におけるＣＯＰＤに関連する低酸素症の治療方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。「ＣＯＰＤ」とは、肺機能を低下させ、肺および血液中に入る酸素量を減少させる進行性肺疾患をいう。ＣＯＰＤは、肺気腫および慢性気管支炎を包含する。ＣＯＰＤの最も一般的な原因としては、タバコの喫煙および受動喫煙が挙げられる。

一の実施態様において、ＣＯＰＤの治療に一般的に使用される少なくとも１つの薬剤が患者に共投与される。一の実施態様において、この少なくとも１つの薬剤は、全身投与コルチコステロイド、局所投与コルチコステロイド、ゾレア、βアドレナリン作用性気管支拡張薬、抗ヒスタミン、または抗マスト細胞脱顆粒剤である。

さらに別の実施態様において、本明細書では、患者における肺水腫に関連する低酸素症の治療方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。

さらに別の実施態様において、本明細書では、患者における肺の嚢胞性線維腫に関連する低酸素症の治療方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。

さらに別の実施態様において、本明細書では、患者における喘息に関連する低酸素症の治療方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。

一の実施態様において、喘息の治療に一般的に使用される少なくとも１つの薬剤が患者に共投与される。一の実施態様において、この少なくとも１つの薬剤は、全身投与コルチコステロイド、局所投与コルチコステロイド、ゾレア、βアドレナリン作用性気管支拡張薬、抗ヒスタミン、または抗マスト細胞脱顆粒剤である。

さらに別の実施態様において、本明細書では、患者における肺炎に関連する低酸素症の治療方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。

さらに別の実施態様において、本明細書では、患者におけるリウマチ性肺疾患に関連する低酸素症の治療方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。

さらに別の実施態様において、本明細書では、患者における急性肺損傷に関連する低酸素症の治療方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。

さらに別の実施態様において、本明細書では、患者における特発性肺線維症（ＩＰＦ）に関連する低酸素症の治療方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。低酸素血症に加えて、ＩＰＦの病態は、白血病によって産生される活性酸素種（ＲＯＳ）によって引き起こされる炎症および肺損傷、ならびに線維症を含む。一の実施態様において、抗炎症性化合物が共投与される。一の実施態様において、抗線維症薬剤が患者に共投与される。一の実施態様において、抗線維症薬剤は、ピルフェニドン、ニンテナビブ、レシチン化スーパーオキシドジスムターゼおよび全身コルチコステロイドからなる群から選択される。

さらに別の実施態様において、本明細書では、患者における睡眠時無呼吸に関連する低酸素症の治療方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。

さらに別の実施態様において、本明細書では、患者における高山病に関連する低酸素症の治療方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。

さらに別の実施態様において、本明細書では、患者におけるディープまたはシャローウォーターブラックアウトに関連する低酸素症の治療方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。

さらに別の実施態様において、本明細書では、低酸素症に関連する症状または状態の治療方法が提供される。一の実施態様において、本明細書では、低酸素症患者において動脈血飽和度を増加させる方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。別の実施態様において、本明細書では、低酸素症患者の組織への酸素送達を改善する方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。別の実施態様において、本明細書では、低酸素症患者の組織における乳酸蓄積を減少させる方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。別の実施態様において、本明細書では、低酸素症患者の動脈血のアシドーシスを減少させる方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。一の実施態様において、低酸素症は急性である。一の実施態様において、低酸素症は慢性である。

特定の態様において、本明細書で提供される化合物、組成物および方法は、様々な血管炎症状態を治療するために使用されることが意図されている。この方法は、本明細書で提供または利用される化合物または組成物の炎症抑制有効量を投与することを含む。いくつかの実施態様において、該炎症状態は、冠動脈疾患、脳虚血および末梢動脈疾患に関連する。いくつかの実施態様において、治療される炎症状態は、自己免疫疾患、例えば、限定されないが、エリテマトーデス、多発性硬化症、関節リウマチ、眼炎症およびクローン病に関連する。他の実施態様において、該状態は、急性または慢性の炎症状態、例えばアレルギー、喘息、過敏性腸症候群、潰瘍性大腸炎および乾癬に関連するものである。他の実施態様において、該状態は、体の全身炎症、例えば敗血症、グラム陽性もしくはグラム陰性ショックである。他の実施態様において、該状態は、この状態は、炎症性症状またはアレルギー性症状を示す急性白血病／リンパ腫などの悪性腫瘍である。他の実施態様において、該状態は、ＩＰＦに関連する炎症性状態である。

さらに別の態様において、本明細書で提供される組成物は、患者における肺線維症の治療であって、本明細書に記載の化合物の治療有効量を該患者に投与することを含む方法である治療において使用される。いくつかの実施態様において、肺線維症は、例えば特定の化学療法薬（例えば、メトトレキサートおよびシクロホスファミド）、心臓薬（例えば、アミオダロンおよびプロプラノロール）および抗生物質（例えば、ニトロフラントインおよびスルファサラジン）を包含する、特定の医薬によって引き起こされる。いくつかの実施態様において、肺線維症は、例えばアスベスト、シリカおよび硬質金属粉塵を包含する、環境汚染物質および職業性汚染物質への吸入暴露によって引き起こされる。いくつかの実施態様において、肺線維症は、例えば全身性エリテマトーデス、関節リウマチおよび強皮症を包含する、結合組織病によって引き起こされる。いくつかの実施態様において、肺線維症は、例えばサルコイドーシスを包含する、炎症性疾患によって引き起こされる。いくつかの実施態様において、肺線維症は、例えば結核および肺炎を包含する、細菌感染症またはウイルス感染症によって引き起こされる。一の実施態様において、当該化合物は化合物５である。

さらに別の態様において、本明細書で提供される組成物は、肺線維症、特に患者におけるＩＰＦに関連する線維症の治療であって、本明細書に記載の化合物の治療有効量を該患者に投与することを含む方法である治療において使用される。一の実施態様において、当該化合物は化合物５である。

さらに別の態様において、本明細書では、患者における特発性肺線維症（ＩＰＦ）の治療方法であって、該患者に、本明細書に記載の化合物の治療有効量を投与することを含む、方法が提供される。一の実施態様において、当該化合物は化合物５である。

いくつかの態様において、本明細書で提供される化合物および組成物は、例えば、限定されないが、肺気腫の予防するために予防的に投与され得る。

いくつかの態様において、本明細書で提供される化合物および組成物は、例えば、限定されないが、高地低酸素症、またはディープまたはシャローウォーターブラックアウトを予防するために予防的に投与され得る。

いくつかの態様において、本明細書では、例えば炎症を示す高いＣ反応性タンパク質（ＣＲＰ）レベルを有することに起因する、ＣＲＰを低下させる必要がある患者におけるＣＲＰを低下させる方法が提供される。該方法は、本明細書で提供または利用される化合物または組成物の有効量を投与することを含む。

略語：
Ｈｂ ヘモグロビン
ＯＥＣ 酸素平衡曲線
ＰＯ₂ 酸素分圧
Ｈｂ Ｏ₂ 酸素と結合したヘモグロビン
ＬＰＳ リポ多糖
ＦｉＯ₂ 吸入酸素分画
ＰＫ 薬物動態学
ＰＤ 薬物動力学
ＢＡＬＦ 気管支肺胞洗浄液
ＡＬＩ 急性肺損傷
ＡＲＤＳ 急性呼吸窮迫症候群

合成例
２,６−ジヒドロキシベンズアルデヒドの製造
（ＩＮＴ−１）
３０００ｍＬ３口丸底フラスコにＡｌＣｌ₃（２４０ｇ、１.８０ｍｏｌ、３.００当量）のジクロロメタン（１２００ｍＬ）中溶液を入れた。０℃にて、該反応混合物に２,６−ジメトキシベンズアルデヒド（１００ｇ、６０１.７８ｍｍｏｌ、１.００当量）のジクロロメタン（８００ｍｌ）中溶液を滴下した。得られた溶液を室温で一夜撹拌し、次いで、希ＨＣｌ（２Ｍ）２００ｍＬでクエンチした。得られた溶液をジクロロメタン（２×２００ｍＬ）で抽出した。合わせた有機層を真空濃縮した。残留物を、溶離液として酢酸エチル／石油エーテル（１：２００〜１：５０）を用いてシリカゲルカラムに適用して、２,６−ジヒドロキシベンズアルデヒド４０ｇ（４８％）を黄色の固体として得た。
¹HNMR (300MHz, DMSO-d₆) δ 11.25(s, 2H), 10.25(s, 1H), 7.36(m, 1H), 6.36 (d, J=8.4Hz 2H); MS (ESI) m/z 139 [M+H]⁺。

実施例１（化合物６）
(Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(６−メトキシニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒドの合成

工程１：
５０ｍＬ丸底フラスコに６−メトキシピリジン−３−カルボン酸（６１３ｍｇ、４.０ｍｍｏｌ、１.００当量）、ジクロロメタン（２０ｍＬ）、(２Ｓ)−ピペラジン−２−イルメタノール（４６１ｍｇ、４.０ｍｍｏｌ、１.００当量）、ＤＩＥＡ（１.０３ｇ、８.０ｍｍｏｌ、２.００当量）およびＨＡＴＵ（１.６７ｇ、４.３９ｍｍｏｌ、１.１０当量）の溶液を入れた。得られた溶液を室温で２時間撹拌した。濃縮後、残留物をＥＡ １００ｍＬで抽出し、ブライン（３×３０ｍＬ）で洗浄した。有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、真空濃縮した。残留物をシリカゲルカラムで精製し、酢酸エチル／石油エーテル（１：２）で溶離した。これにより、[(２Ｓ)−１−[(６−メトキシピリジン−３−イル)カルボニル]ピペラジン−２−イル]メタノール５５０ｍｇ（５５％）を白色固体として得た。

工程２：
窒素の不活性雰囲気でパージし、維持した２５ｍＬ丸底フラスコに、０℃で撹拌しながら、[(２Ｓ)−１−[(６−メトキシピリジン−３−イル)カルボニル]ピペラジン−２−イル]メタノール（４２０ｍｇ、１.６８ｍｍｏｌ、１.００当量）、テトラヒドロフラン（１０ｍＬ）および２,６−ジヒドロキシ−ベンズアルデヒド（２７８ｍｇ、２.０２ｍｍｏｌ、１.２０当量）の溶液を入れ、ＰＰｈ₃（５２９ｍｇ、２.０２ｍｍｏｌ、１.２０当量）およびＤＴＡＤ（４６５ｍｇ、２.０２ｍｍｏｌ、１.２０当量）を順次添加した。得られた溶液を室温で１６時間撹拌した。濃縮後、残留物をシリカゲルカラムによって精製し、酢酸エチル／石油エーテル（１：１）で溶離して、粗生成物（１３０ｍｇ）を得、さらに、分取ＴＬＣによって精製し、ＤＣＭ／ＥＡ（２：１）で溶離した。これにより、２−ヒドロキシ−６−[[(２Ｓ)−１−[(６−メトキシピリジン−３−イル)カルボニル]ピペラジン−２−イル]メトキシ]ベンズアルデヒド８６.１ｍｇ（１４％）を黄色固体として得た。
LC-MS (ESI) m/z: C₂₀H₂₂N₂O₅の計算値: 370.15; 測定値: 371[M+H] ⁺。Rt: 1.88分。¹H NMR (300 MHz, CDCl₃): δ 11.98 (s, 1H), 10.29 (s, 1H), 8.30 (s, 1H), 7.75 (d, J =8.7 Hz, 1H), 7.42 (t, J =8.4 Hz, 1H), 6.86 (d, J =8.7 Hz, 1H), 6.57 (d, J =8.1 Hz, 1H), 6.42 (d, J =7.2 Hz, 1H), 5.05 (brs, 1H), 4.39-4.33 (m, 1H), 4.23-4.21 (m, 1H), 4.09-4.06 (m, 4H), 3.17-3.14 (m, 1H), 2.00-1.57 (m, 6H)。

実施例２（化合物８）
(Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(２−メトキシイソニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒドの合成

工程１：
５０ｍＬ丸底フラスコに２−メトキシイソニコチン酸（１.００ｇ、６.５ｍｍｏｌ、１.００当量）、ジクロロメタン（１５ｍＬ）、(２Ｓ)−ピペラジン−２−イルメタノール（８２７ｍｇ、７.２ｍｍｏｌ、１.１当量）、ＤＩＥＡ（１.７ｇ、１３.０ｍｍｏｌ、２.００当量）およびＨＡＴＵ（３.７０ｇ、９.７５ｍｍｏｌ、１.５０当量）の溶液を入れた。得られた溶液を室温で２時間撹拌した。濃縮後、残留物をＥＡ １００ｍＬに溶解し、ブライン（３×３０ｍＬ）で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、真空濃縮した。残留物をシリカゲルカラムによって精製し、ジクロロメタン／メタノール（１５：１）で溶離した。これにより、(Ｓ)−(２−(ヒドロキシメチル)ピペラジン−１−イル)(２−メトキシピリジン−４−イル)メタノン８００ｍｇ（５０％）を淡黄色固体として得た。

工程２：
窒素の不活性雰囲気でパージし、維持した２５ｍＬ丸底フラスコに、０℃で撹拌しながら、(Ｓ)−(２−(ヒドロキシメチル)ピペラジン−１−イル)(２−メトキシピリジン−４−イル)メタノン（３００ｍｇ、１.２ｍｍｏｌ、１.００当量）および２,６−ジヒドロキシベンズアルデヒド（４９７ｍｇ、３.６ｍｍｏｌ、３.０当量）のトルエン（１０ｍＬ）中溶液を入れた。上記溶液にＰＰｈ₃（９４３.２ｍｇ、３.６ｍｍｏｌ、３.０当量）を添加し、次いで、ＤＴＡＤ（８２８ｍｇ、３.６ｍｍｏｌ、３.０当量）を添加した。得られた溶液を室温で１６時間撹拌した。濃縮後、残留物を以下の条件で分取ＨＰＬＣによって精製した。
カラム：Ｗａｔｅｒｓ ＸＢｒｉｄｇｅ Ｃ１８ １９＊１５０ ｍｍ、５μｍ；移動相：Ｈ₂Ｏ（１０ｍＭ ＮＨ₄ＨＣＯ₃＋０.０５％アンモニアの緩衝液である）およびＣＨ₃ＣＮを５分間で１５％〜４５％アセトニトリルの勾配で、次いで５分間で４５％〜７５％；流速：１５ｍＬ／分；検出器ＵＶ波長：２５４ｎｍ。これにより、(Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(２−メトキシイソニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド１２９ｍｇ（２９％）を淡黄色固体として得た。LC-MS (ESI) m/z: C₂₀H₂₂N₂O₅の計算値: 370.15; 測定値: 371[M+H] ⁺。 Rt: 1.82分。¹H NMR (300 MHz, CDCl₃): δ 12.00 (s, 1H), 10.34 (br. s, 1H), 8.25 (d, J =5.1 Hz 1H), 7.42 (br. s, 1H), 6.84 (d, J =4.8 Hz, 1H), 6.71 (s, 1H), 6.60 (d, J=8.4 Hz, 1H), 6.46 (br. s, 1H), 5.31 (br. s, 1H), 4.33-4.22 (m, 2H), 3.98 (s, 3H), 3.58 (br. s, 1H), 3.12 (br. s, 1H), 1.94-1.57 (m, 6H)。

実施例３（化合物９）
(Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(２−メチルイソニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒドの合成

工程１：
５０ｍＬ丸底フラスコに２−メチルピリジン−４−カルボン酸（５４８ｍｇ、４.００ｍｍｏｌ、１.００当量）、(２Ｓ)−ピペラジン−２−イルメタノール（４６０ｍｇ、３.９９ｍｍｏｌ、１.００当量）、ＤＩＥＡ（１.２９ｇ、９.９８ｍｍｏｌ、２.５０当量）およびＨＡＴＵ（１.６７ｇ、４.３９ｍｍｏｌ、１.１０当量）のジクロロメタン（２０ｍＬ）中溶液を入れた。得られた溶液を室温で３０分間撹拌した。濃縮後、残留物をＥＡ ２００ｍＬに溶解した。次いで、ブライン（３×２０ｍＬ）で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、真空濃縮して、残留物を得た。該粗物をシリカゲルカラムによって精製し、ジクロロメタン／メタノール（１０：１）で溶離した。これにより、４２６ｍｇ（４６％、９７％ ee）of [(２Ｓ)−１−[(２−メチルピリジン−４−イル)カルボニル]−ピペラジン−２−イル]メタノールを黄色固体として得た。

工程２：
窒素の不活性雰囲気でパージし、維持した１００ｍＬ丸底フラスコに、０℃で撹拌しながら、[(２Ｓ)−１−[(２−メチルピリジン−４−イル)カルボニル]ピペラジン−２−イル]メタノール（４２６ｍｇ、１.８２ｍｍｏｌ、１.００当量）および２,６−ジヒドロキシベンズアルデヒド（７５３ｍｇ、５.４５ｍｍｏｌ、３.００当量）のトルエン（３０ｍＬ）中溶液を入れた。０℃にて、上記溶液にＰＰｈ₃（１.４３ｇ、５.４５ｍｍｏｌ、３.００当量）を添加し、次いで、ＤＴＡＤ（１.２５ｇ、５.４３ｍｍｏｌ、３.００当量）を添加した。得られた溶液を室温で１６時間撹拌した。濃縮後、残留物をシリカゲルカラムによって精製し、ジクロロメタン／酢酸エチル（１：１）で溶離して、粗生成物を得、以下の条件で分取ＨＰＬＣによって精製した。
カラム：Ｗａｔｅｒｓ ＸＢｒｉｄｇｅ Ｃ１８ １９＊１５０ ｍｍ、５μｍ；移動相：Ｈ₂Ｏ（１０ｍＭ ＮＨ₄ＨＣＯ₃＋０.０５％アンモニアの緩衝液である）およびＣＨ₃ＣＮを８分間で４２％〜４６％アセトニトリルの勾配；流速：２０ｍＬ／分；検出器ＵＶ波長：２５４ｎｍ。これにより、２−ヒドロキシ−６−[[(２Ｓ)−１−[(２−メチルピリジン−４−イル)カルボニル]ピペラジン−２−イル]メトキシ]ベンズアルデヒド９０.６ｍｇ（１４％）を淡黄色固体として得た。LC-MS (ESI) m/z: C20H22N2O4の計算値: 354; 測定値: 355[M+H] ⁺。Rt: 1.00分。¹H NMR (300 MHz, CDCl₃): δ 11.99 (s, 1H), 10.34 (s, 1H), 8.58 (d, J=5.1 Hz, 1H), 7.43-7.40 (m, 1H), 7.12 (s, 1H), 7.05 (d, J=4.8 Hz, 1H), 6.59 (d, J=8.7 Hz, 1H), 6.48 (br., 1H), 5.34 (br., 1H), 4.38-4.05 (m, 2H), 3.55 (br., 1H), 3.10 (br., 1H), 2.61 (s, 3H), 1.96-1.64 (m, 6H)。

実施例４（化合物１０）
２−ヒドロキシ−６−((３−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒドの合成

工程１：
３−クロロピラジン−２−カルボン酸（２.９７ｇ、１８.７３ｍｍｏｌ、１当量）をテトラヒドロフラン（７５ｍＬ）に溶解した。該溶液を氷浴中にて撹拌し、トリエチルアミン（５.２ｍＬ、３７.５ｍｍｏｌ、２当量）を添加し、次いで、クロロギ酸メチル（１.７４ｍＬ、２２.５ｍｍｏｌ、１.２当量）を滴下した。３０分後、反応物を濾過し、固体をさらなるテトラヒドロフラン（１０ｍＬ）ですすいだ。テトラヒドロフラン溶液を氷浴中にて撹拌し、水素化ホウ素ナトリウム（１.４ｇ、３７.５ｍｍｏｌ、２当量）の水（３ｍＬ）中懸濁液を添加した。１時間後、反応物に塩化アンモニウム飽和水溶液（１００ｍＬ）を添加し、該混合物を酢酸エチル（２×１００ｍＬ）で抽出した。合わせた有機相を塩化ナトリウム飽和水溶液（２５ｍＬ）で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。濾過および蒸発の後、残留物をシリカゲルクロマトグラフィー（５〜７０％酢酸エチル／ヘキサン）によって精製して、(３−クロロピラジン−２−イル)メタノール（０.８４ｇ、３１％）をかすかに着色した油状物として得た。

工程２：
(３−クロロピラジン−２−イル)メタノール（０.６ｇ、４.１５ｍｍｏｌ、１当量）を１,４−ジオキサン（１６ｍＬ）および水（５ｍＬ）に溶解した。該溶液および反応容器をＮ₂ガス流でパージした。１−イソプロピル−５−(４,４,５,５−テトラメチル−１,３,２−ジオキサボロラン−２−イル)−１Ｈ−ピラゾール（１.０８ｇ、４.５７ｍｍｏｌ、１.１当量）、[１,１'−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム (ＩＩ)（０.３ｇ、０.４１ｍｍｏｌ、０.１当量）および炭酸カリウム（０.５７ｇ、４.１５ｍｍｏｌ、１当量）を添加し、反応物をヒートブロック中にて１００℃で撹拌した。１時間後、反応はＴＬＣ（３５％酢酸エチル／ヘキサン）によって完了したと判断された。反応混合物を２５℃に冷却し、酢酸エチル（１００ｍＬ）および重炭酸ナトリウム飽和水溶液（１００ｍＬ）の混合物に溶解した。相を分取し、水相を酢酸エチル（５０ｍＬ）でもう１度抽出した。合わせた有機相を塩化ナトリウム飽和水溶液（５０ｍＬ）で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。濾過および蒸発の後、残留物をシリカゲルクロマトグラフィー（５〜７０％酢酸エチル／ヘキサン）によって精製して、(３−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピラジン−２−イル)メタノール（０.５３ｇ、５９％）を淡黄色油状物として得た。

工程３：
(３−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピラジン−２−イル)メタノール（０.３０８ｇ、１.４１ｍｍｏｌ、１当量）をジクロロメタン（４ｍｌ）に溶解し、氷浴中にて撹拌した。塩化チオニル（２.０５ｍＬ、２８.２ｍｍｏｌ、２０当量）をゆっくりと添加し、該反応混合物を２時間かけて２０℃まで撹拌した。次いで、反応物を蒸発させて残留物を得、トルエン（２０ｍＬ）に再溶解し、蒸発乾固させた。蒸発、溶解および蒸発のサイクルをさらに２回繰り返した。得られた５−(３−(クロロメチル)ピラジン−２−イル)−１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−１−イウムクロライド残留物を直接次工程で使用した。

工程４：
２−ヒドロキシ−６−(メトキシメトキシ)ベンズアルデヒド（０.１５ｇ、０.８２３ｍｍｏｌ、１当量）をＮ,Ｎ−ジメチルホルムアミド（５ｍＬ）に溶解した。５−(３−(クロロメチル)ピラジン−２−イル)−１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−１−イウムクロライド（０.２４７ｇ、０.９０５ｍｍｏｌ、１.１当量）および炭酸カリウム（０.４５ｇ、３.３ｍｍｏｌ、４当量）を添加し、反応物をヒートブロック中にて６０℃で２時間撹拌した。反応物を冷却し、酢酸エチル（１００ｍＬ）および水（５０ｍＬ）の混合物中に注いだ。相を分取し、水相をさらに酢酸エチル（２×５０ｍＬ）で抽出した。合わせた有機相を水（２５ｍＬ）、塩化ナトリウム飽和水溶液（２５ｍＬ）で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。濃縮後、残留物をシリカゲルクロマトグラフィー（５〜８０％酢酸エチル／ヘキサン）によって精製して、２−((３−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピラジン−２−イル)メトキシ)−６−(メトキシメトキシ)ベンズアルデヒド（０.２２ｇ、７０％）をオフホワイト色の固体として得た。

工程５：
２−((３−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピラジン−２−イル)メトキシ)−６−(メトキシメトキシ)−ベンズアルデヒド（０.２２ｇ、０.５７５ｍｍｏｌ、１当量）を乾燥ＴＨＦ（３ｍＬ）に溶解した。次いで、該反応物に濃ＨＣｌ（０.１９ｍＬ、２.３ｍｍｏｌ、４当量）をゆっくりと添加した。３時間後、反応は、ＴＬＣ（シリカゲル、５０％酢酸エチル／ヘキサン）によって決定されたように完全であり、酢酸エチル（５０ｍＬ）および重炭酸ナトリウム水溶液（２５ｍＬ）中に注いだ。相を分取し、水相をさらに酢酸エチル（２×３０ｍＬ）で抽出した。合わせた有機相を塩化ナトリウム飽和水溶液（２０ｍＬ）で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。濾過および蒸発の後、粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー（５〜７０％酢酸エチル／ヘキサン）によって精製し、水／アセトニトリルから凍結乾燥させた後、２−ヒドロキシ−６−((３−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド（０.１２７ｇ、６５％）をオフホワイト色の固体として得た。¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 11.94 (s, 1H), 10.23 (dd, J = 0.59, 1.33 Hz, 1H), 8.74 (d, J = 2.41 Hz, 1H), 8.66 (d, J = 2.41 Hz, 1H), 7.61 (dd, J = 0.41, 1.90 Hz, 1H), 7.38 (t, J = 8.40 Hz, 1H), 6.56 (dt, J = 0.64, 8.50 Hz, 1H), 6.46 (d, J = 1.91 Hz, 1H), 6.40 (dd, J = 0.69, 8.30 Hz, 1H), 5.26 (s, 2H), 4.68 (hept, J = 6.67 Hz, 1H), 1.48 (d, J = 6.61 Hz, 6H)。¹³C NMR (101 MHz, CDCl₃) δ 194.01, 163.71, 160.87, 149.32, 144.06, 143.43, 138.46, 138.25, 110.85, 107.81, 102.18, 69.25, 51.14, 22.83。MS (ESI) m/z 339 [M+H]⁺。

生物学的実施例
実施例１
化合物の特徴付け
本明細書に記載の代表的な化合物を、ヘモキシメトリー（hemoximetry）を用いてヘモグロビン酸素親和性を増加させる能力について試験した。血液（２０％または４０％Ｈｃｔ）を種々の濃度の化合物と共にインキュベートし、次いで、ヘモキシメトリーを行った。化合物で処理した血液の酸素平衡曲線を、Ｈｅｍｏｘ Ａｎａｌｙｚｅｒを用いて、Ｈｅｍｏｘ緩衝液中、３７℃でＯ₂平衡試料の脱酸素化によって得た。血液試料をヘモキシメーター試料チャンバーに移し、最初に圧縮空気で飽和させ、次いで、純窒素で脱酸素した。等吸収点（５７０ｎｍ）およびデオキシＨｂ（５６０ｎｍ）に対応する波長における吸光度を試料Ｏ₂分圧（ｐＯ₂）の関数として記録した。脱酸素化の間、ｐＯ₂およびパーセントＯ₂飽和度値を収集して、ＯＥＣおよびｐ５０値（ＨｂがＯ₂で５０％飽和したＯ₂の分圧）を得た。ｐ５０値は、非線形回帰分析を使用して計算した。本明細書に記載の化合物は、図１Ｂ、１Ｅ、１Ｈ、ＩＫ、１Ｎ、１Ｑ、１Ｔ、１Ｗ、１Ｚ、１ＡＣおよび１ＡＥに見られるようにヘモグロビン酸素親和性を用量依存的に増加させた。

ボーア（Ｂｏｈｒ）効果：組織への酸素送達は、血液のｐＨの変化（ボーア効果）および赤血球中の２,３−ジホスホグリセリン酸の濃度の増加を介して、ヘモグロビン−Ｏ₂親和性の減少によって媒介された。ＡＲＤＳまたは急性肺損傷などの病的状態によって引き起こされる低酸素症に関して、呼吸性アシドーシスは、血液のｐＨの低下をもたらし、それによってヘモグロビン−Ｏ₂親和性を減少させ、酸素摂取を減少させる可能性がある。本明細書に記載の化合物は、図１Ｃ、１Ｆ、１Ｉ、１Ｌ、１Ｏ、１Ｒ、１Ｕ、１Ｘ、１ＡＡおよび１ＡＦに見られるような、酸性（低ｐＨ）条件下での酸素親和性を高めた。

活性化された白血球から放出される反応性酸素種（ＲＯＳ）は、ＩＰＦを有する患者の肺損傷および線維性変化を引き起こす。驚くべきことに、本明細書に記載の化合物１は、好中球およびマクロファージを含有するインビトロ実験系において、抗酸化活性（図１ＡＧおよび１ＡＨ）および抗炎症活性（図１ＡＩ、１ＡＪおよび１ＡＫ）を示した。前述のアルデヒド化合物、５−ヒドロキシメチル−２−フルフラール（５−ＨＭＦ）は、この活性を示さない（図１ＡＧおよび１ＡＨ）。かくして、本明細書に記載の化合物はまた、患者における炎症の有害作用を阻害する方法を提供し得る。全身性炎症性サイトカイン（腫瘍壊死αおよびインターロイキン−６）の減少はまた、ヘモグロビン−Ｏ₂親和性の増加による低酸素血症の緩和の有益な効果を補う広い抗炎症効果を発揮する可能性を有する。

実施例２
低酸素症マウスモデルに対する耐性
この研究は、低酸素状態の間に健康なマウスの肺におけるＯ₂輸送に及ぼすＨｂ Ｏ₂親和性の増加の効果を評価するために行った。これに関して、Ｈｂ Ｏ₂親和性を増加させる化合物１の効果は、極度の低酸素状態に曝された健康なマウス（肺損傷なし）において研究された。この動物モデルでは、マウスを低酸素状態に曝すことにより、肺における取り込みに利用可能なＯ₂の量が減少し、Ｏ₂の分圧（ｐＯ₂）が正常値よりも低下する肺疾患に関連する肺低酸素血症の前臨床モデルが提供される。この動物モデルはまた、低下したＯ₂分圧の環境（例えば高地でのＯ₂分圧）への曝露の状態を模倣する。

研究：
雄性Ｃ５７ＢＬマウスに、無傷の微小血管床を直接的に視覚化するための背面の皮下脂肪ウィンドーチャンバー（dorsal skinfold window chamber）を取り付けた（Yalcin & Cabrales 2012）。該ウィンドーチャンバーを移植した後、動脈（頸動脈）カテーテル移植（ＰＥ５０チュービング）の２回目の手術を受ける前に、動物を少なくとも２日間回復させたままにした。回収の２日後、マウスに化合物１（７０または１４０ｍｇ／ｋｇ）またはビヒクルのみを経口投与し、Ｈｂ Ｏ₂親和性をヘモキシメトリーによって決定した。投与２時間後に、意識のあるマウスを、縦スリットを備えた拘束チューブに入れ、そこから突き出たウィンドーチャンバーが観察のための顕微鏡ステージを提供した。この構成では、管内へのガス流速（０.２Ｌ／分）が綿フィルター障壁によって拡散される。酸素正常状態（２１％Ｏ₂）のベースライン測定は、マウスを拘束して１時間以内に完了した。次いで、Ｏ₂濃度を１５、１０および５％に低下させることによって、動物を段階的低酸素状態に曝した。動物を各低酸素レベルで３０分間保持した。測定前に各々新しい低酸素レベルで１５分間馴化させた。低酸素状態の間、全身および微小血管の血行動態、血液ガス、血中乳酸塩、Ｏ₂の組織分圧（ＰＯ₂）、組織低酸素および低酸素に対する耐性の変化を評価した。各時点で、適切な収縮期血圧（ＢＰ）を有するマウスを生存数としてカウントし、重度の低血圧（ＢＰ≦６０ｍｍＨｇ）マウスを非生存としてカウントし、安楽死させた。

全身パラメータの測定：
頸動脈カテーテルからＭＡＰ（平均動脈圧）および心拍数（ＨＲ）を連続的に記録した。Ｈｃｔは、ヘパリン処理した毛細管チューブに採取した遠心分離動脈血試料から測定した。動脈血をヘパリン処理したガラス毛細管（５０μＬ）に集め、直ちにＰＯ₂、ＰＣＯ₂、塩基過剰およびｐＨについて分析した。動脈Ｈｂ飽和度は、ＣＯ−Ｏｘｉｍｅｔｅｒを用いて測定した。

血中酸素平衡曲線：
Ｈｅｍｏｘ Ａｎａｌｙｚｅｒ（TCS Scientific Corporation, New Hope, PA）を用いて、３７℃でＨｅｍｏｘ緩衝液中でのＯ₂平衡試料の脱酸素化によってマウス血液の酸素平衡曲線を得た。血液試料をヘモキシメーター試料チャンバーに移し、最初に圧縮空気で飽和させ、次いで、純窒素で脱酸素した。等吸収点（５７０ｎｍ）およびデオキシＨｂ（５６０ｎｍ）に対応する波長における吸光度を、試料Ｏ₂分圧（ｐＯ₂）の関数として記録した。脱酸素化の間、ｐＯ₂およびパーセントＯ₂飽和度値を収集して、ＯＥＣおよびｐ５０値（ＨｂがＯ₂で５０％飽和したＯ₂の分圧）を得た。ｐ５０値は、非線形回帰分析を使用して計算した。

微小血管組織ＰＯ₂：
高分解能非侵襲性微小血管ＰＯ₂測定は、リン光消光顕微鏡法（phosphorescence quenching microscopy）（ＰＱＭ）を用いて行った。組織ＰＯ₂は、機能性毛細血管の間の領域で測定した（Yalcin & Cabrales 2012）。微小循環中のＨｂ Ｏ₂飽和度は、測定されたＯ₂平衡曲線を用いて計算される。

組織低酸素領域：
組織低酸素は、生存組織の低酸素ゾーンに結合したピモニダゾールについての免疫組織化学染色により研究した。マウスに、低酸素マーカーＨｙｐｏｘｙｐｒｏｂｅ−１（ピモニダゾール４０ｍｇ／ｋｇ）およびＰＢＳ（全容量１００μＬ）で希釈した５ｍｇ／ｋｇ Ｈｏｅｃｈｓｔ ３３３４２のボーラス腹腔内注射（ＩＰ）注射を施した。当該研究の最後に、マウスを安楽死させ、組織を組織学的に抽出した。切片を、ピモニダゾールに対するモノクローナル抗体で染色する。ピモニダゾール抗体染色部位およびヘキスト（Ｈｏｅｃｈｓｔ）の画像を記録した。結果は、ピモニダゾールとヘキスト（Ｈｏｅｃｈｓｔ）の共局在化による総細胞面積に対するピモニダゾール染色面積の比として報告される。

分析および結果：
ＰＫ／ＰＤ分析：
化合物１ ７０ｍｇ／ｋｇまたは１４０ｍｇ／ｋｇを投与したマウスからの血液の薬物動態分析により、計算された化合物１ Ｈｂ占有率がそれぞれ約３０および６０％であることが判明した。％Ｈｂ占有率＝１００×[化合物１の血中濃度（ｍＭ）]／[(Ｈｃｔ／１００)×５ｍＭ]。ヘモキシメトリーを用いて、投与マウスからの全血における化合物１のＰＤ効果を決定した。化合物１（青色および赤色の線）またはビヒクルのみ（黒色の線）を投与したマウスから得られた全血の代表的な酸素平衡曲線（ＯＥＣ）を図２Ａに示す。ＯＥＣの左シフトは、対照（ビヒクルのみ）と比較して化合物１の用量依存的なＨｂ Ｏ₂親和性の増加を示す。

動脈血Ｏ₂飽和度の変化：
図２Ｃは、低酸素時のＰａＯ₂の変化（図２Ｂ）に対するＳａＯ₂の変化を示す。動脈血Ｏ₂分圧（ＰａＯ₂）は、低酸素レベルの増加とともに減少した。全ての動物は同じレベルの低酸素に曝されていたので、ＰａＯ₂は化合物１処置マウスおよび対照マウスにおいて同じであった（図２Ｂ）。動脈血酸素飽和度（ＳａＯ₂）は低酸素の増加とともに減少した。しかしながら、化合物１は、低酸素時に対照と比べてＳａＯ₂を用量依存的に増加させ、化合物１が低酸素中にＯ₂摂取を増加させることを示した（図２Ｃ）。

低酸素の間の血中乳酸塩と血液のｐＨの変化：
図２Ｄおよび２Ｅは、低酸素状態における血中乳酸塩および血液のｐＨの変化を示す。図２Ｄに示すように、アシドーシスを示す１０％および５％Ｏ₂低酸素の間、対照マウスにおいて、動脈血ｐＨは実質的に減少した。対照的に、化合物１を投与したマウスにおいて、低酸素状態の間、動脈血ｐＨは正常であり、化合物１がアシドーシスを減少させることを示した。これの裏付けとして、化合物１は、極度の低酸素（５％Ｏ₂）の間、対照と比較して乳酸塩レベルを低下させた（図２Ｅ）。したがって、Ｈｂ Ｏ₂親和性を増加させることにより、化合物１は、対照と比べた血中乳酸塩レベルの低下によって証明されるように、低酸素状態の間の組織へのＯ₂送達を改善した。

低酸素曝露の間の平均動脈圧（ＭＡＰ）および心拍数（ＨＲ）の変化：
図２Ｆおよび２Ｇは、低酸素への曝露の間の平均動脈圧（ＭＡＰ）および心拍数（ＨＲ）の変化を示す。低酸素状態の間、ＭＡＰおよび心拍数（ＨＲ）は対照マウスで減少したが、化合物１投与マウスは用量依存的に高い平均ＢＰ（図２Ｆ）およびＨＲ（図２Ｇ）を維持した。したがって、Ｈｂ Ｏ₂親和性の増加は、低酸素状態の間、組織へのＯ₂送達の増加をもたらし、低酸素状態に調整するのに必要な血圧およびＨＲの変化を系統的に最小化する。

組織低酸素および生存：
図２Ｈおよび２Ｉはそれぞれ、低酸素状態の間のマウスの組織低酸素および生存の程度を示す。図２Ｈに示されるように、化合物１は、極度の低酸素状態の間、対照と比べて、ピモニダゾールによって陽性に染色された低酸素組織を減少させた。さらに、極度の低酸素状態の間、適切な収縮期ＢＰを有するマウスを生存数としてカウントし、重度の低血圧（ＢＰ≦６０ｍｍＨｇ）のマウスを非生存としてカウントし、安楽死させた。図２Ｉに示すように、対照マウスはいずれも５％Ｏ₂低酸素への１時間暴露後に生存していたが、化合物１ ７０ｍｇ／ｋｇを投与したマウスの１６％および化合物１ １４０ｍｇ／ｋｇを投与したマウスの８３％は５％Ｏ₂低酸素への１.５時間暴露後に生存していた。これらのデータは、化合物１が極度の低酸素状態の間、マウスの組織酸素化および生存を改善したことを示す。

この研究は、ヘモグロビンのＯ₂親和性を増加させる化合物が動脈Ｏ₂飽和度を増加させ、低酸素状態の間の組織への酸素送達を改善することを示している。組織レベルでは、局所環境は、乳酸アシドーシスの減少、心血管機能の改善、そして最終的には生存によって測定されるように、改善された酸素化を導く効率的なＯ₂抽出を可能にする。

実施例３
急性肺損傷（ＡＬＩ）マウスモデル
この研究は、急性低酸素状態に対するＨｂ Ｏ₂親和性の増加の影響を評価するために実施した。これに関して、Ｈｂ Ｏ₂親和性を増加させる化合物１の効果を、極度の低酸素にさらされたリポ多糖誘発性急性肺損傷のマウスモデルにおいて研究した。この動物モデルは再現性があり、ヒトＡＬＩ／ＡＲＤＳの好中球炎症反応を捕らえる（Matute-bello, G., Frevert, C.W. & Martin, T.R., 2008. Animal models of acute lung injury）。低酸素負荷と組み合わせて、動物におけるＬＰＳ誘発性ＡＬＩは、ＡＬＩに関連する低酸素血症を減少させる可能性がある潜在的薬物の効果を調べるための前臨床モデルを提供する（Matute-bello et al. 同上）（Vuichard, D. et al., 2005. Hypoxia aggravates lipopolysaccharide-induced lung injury. Clinical and Experimental Immunology, 141(2), pp.248-260）。

研究：
成体の８〜１０週齢雄性Ｃ５７ＢＬ／６Ｊマウス（Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME）をイソフルランで麻酔し、直接気管内注射によってＰＢＳ １００μＬ中のＬＰＳ（Sigma, St. Louis, MO）１００μＬを注射した。２４時間後、低酸素チャンバーに配置する２時間前に経口強制飼養（oral gavage）によって、マウスに化合物１（ジメチルアセトアミド、ポリエチレングリコール４００（ＰＥＧ４００）および４０％キャビトロンをそれぞれ１：５：４の比で配合した７０または１４０ｍｇ／ｋｇ）またはビヒクルのみ（５μＬ／ｇ）を投与した。マウスを１０または５％Ｏ₂に４時間暴露した。酸素飽和度（ＳａＯ₂）を、低酸素曝露の間、ベースラインおよび時間ごとに、パルスオキシメーター（STARR Life Sciences, Oakmont, PA）を用いて測定した。低酸素暴露の間、マウスを連続的にモニターし、１５分毎に瀕死のチェックを行った。死亡までの時間を、瀕死状態になるまでの時間によって評価した。マウスは、仰臥位に置かれたときに自分自身を正すことができなかった場合、瀕死の状態にあると判断された。

低酸素チャンバー内で心臓穿刺により採血した。低酸素環境（Abaxis, Union City, CA）内でｉ−ＳＴＡＴポータブルアナライザーを使用して、血液ガスを測定した。残りの血液試料をヘモキシメトリーおよび薬物動態解析に使用した。試料採取のために、マウスをペントバルビタール過量で安楽死させた。生理食塩水９００μＬで気管支肺胞洗浄（ＢＡＬ）を行った。後眼窩穿刺により採血し、次いで、回転させて血漿を回収した。肺を除去し、急速冷凍した。さらなる研究まで、すべての試料を−８０℃で保存した。ＤｉｆｆＱｕｉｋでサイトスピンを染色した後、ＢＡＬ炎症細胞数および差異を手動で決定した。Ｐｉｅｒｃｅ ＢＣＡ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ａｓｓａｙ Ｋｉｔ（Thermo Scientific, Waltham, MA）を用いてＢＡＬタンパク質を測定した。

分析および結果
ＰＫ／ＰＤ分析：
化合物１ ７０ｍｇ／ｋｇまたは１４０ｍｇ／ｋｇを投与したマウスからの血液のＰＫ分析は、それぞれ、約１９％および２７％の化合物１ Ｈｂ占有率を示した。％Ｈｂ占有率＝１００×[化合物１の血中濃度（ｍＭ）]／[（Ｈｃｔ／１００）×５ｍＭ]。ヘモキシメトリーを使用して、上記のように投与したマウスからの全血における化合物１のＰＤ効果を決定した。化合物１（青色および赤色系）またはビヒクルのみ（黒色系）を投与したマウスから得られた全血の代表的な酸素平衡曲線（ＯＥＣ）を図３Ａに示す。ＯＥＣの左シフトは、対照（ビヒクルのみ）と比較して、化合物１の用量依存的なＨｂ Ｏ₂親和性の増加を示す。

ＬＰＳ誘発性肺損傷：
ＬＰＳ １００μｇでの処置は、無ＬＰＳ対照群と比較して、ＢＡＬＦにおける総細胞数の増加によって証明されるように、炎症を誘導した（図３Ｂ）。さらに、ＬＰＳ処置動物由来のＢＡＬＦは、ＬＰＳ誘発性肺損傷と一致する典型的な炎症マーカーである好中球（図３Ｃ）およびマクロファージ（図３Ｄ）を含有していた。しかしながら、ＬＰＳ処理群対（無ＬＰＳ）対照群のＢＡＬＦにおいて総タンパク質の大きな差異は観察されず（図３Ｅ）、急性肺損傷のこのモデルにおいて有意な肺胞毛細血管損傷がないことが確認された。化合物１は、炎症または肺損傷に対して有意な効果がなかった。

末梢動脈Ｏ₂飽和の変化：
ＭｏｕｓｅＯｘを用いて、低酸素状態の間、末梢動脈の酸素飽和度（ＳｐＯ₂）を測定した。低酸素状態の間、毎時間各群についてＳｐＯ₂を測定した。各群の低酸素曝露の４時間の間の平均ＳｐＯ₂を図３Ｆに示す。一般に、ＳｐＯ₂は、低酸素状態の間、すべての群で減少した。しかしながら、１０％および５％の低酸素の間、ＳｐＯ₂は対照（またはビヒクル）マウスと比較して化合物１投与マウスで高かった。例えば、５％Ｏ₂低酸素の間、７０ｍｇ／ｋｇまたは１４０ｍｇ／ｋｇの化合物１は、それぞれ、ＳｐＯ₂を対照値の２２％または３１％増加させた。したがって、化合物１は、低酸素の間、対照と比較してＳｐＯ₂を増加させ、化合物１が急性肺損傷の存在下、低酸素の間、Ｏ₂摂取を増加させることを示した。

生存：
曝露低酸素状態の間、マウスを連続的にモニターし、瀕死のチェックを１５分毎に行った。死亡までの時間は、瀕死状態になるまでの時間によって評価された。マウスは、仰臥位に置かれたときに自分自身を正すことができなかった場合、瀕死の状態にあると判断された。図３Ｇに示されるように、４時間の５％Ｏ₂低酸素曝露後に、対照マウスの４５％が生存していたが、７０ｍｇ／ｋｇ化合物１投与マウスの６０％および１４０ｍｇ／ｋｇ化合物１投与マウスの８６％が生き残った。したがって、化合物１は、極度の低酸素に曝されている間の急性肺損傷を有するマウスの生存を用量依存的に改善した。

この研究は、ヘモグロビンのＯ₂親和性を増加させる化合物が、肺損傷の存在下で低酸素状態の間にＯ₂取り込みおよび組織へのＯ₂送達を改善し、それにより、Ｏ₂送達を改善し、しばしば肺損傷をさらに悪化させる過剰Ｏ₂の必要性を最小化するための新しい治療戦略を提供する。

実施例４
ブレオマイシン誘発性低酸素血症および肺線維症マウスモデル
この研究は、増加したＨｂ Ｏ₂親和性がＩＰＦに関連する低酸素症を改善し得るかどうかを評価するために実施された。化合物１は、ブレオマイシン誘発性低酸素血症および線維症マウスモデルにおいて評価した。動物におけるブレオマイシン誘発性肺線維症は、ＩＰＦに関連する低酸素血症を低下させる可能性がある潜在的薬物の効果を調べるための前臨床モデルを提供する。この研究では、動脈の酸素飽和度（ＳａＯ₂）をモニタリングすることによって低酸素血症を判定し、組織病理学的評価ならびに気管支肺胞洗浄液（ＢＡＬＦ）中のコラーゲンおよび白血球濃度の測定によって肺線維症の重篤度を評価した。

研究：
４８匹の７〜８週齢Ｃ５７Ｂ／Ｌ６雄性マウスをSimonsen Laboratory, Gilroy, CAから得た。研究の開始前にマウスに耳のタグを付け、体重測定を行った。動物を４つの群に分け、各群に１２匹の動物を入れた。
全てのマウスの体重を研究の間毎日記録した。第２群、第３群および第４群の動物に、中咽頭経路を介して３Ｕ／ｋｇ硫酸ブレオマイシンＵＳＰ（Teva Pharmaceuticals）を７日間投与した（Walters, D. M. and S. R. Kleeberger (2008). “Mouse models of bleomycin-induced pulmonary fibrosis.” Curr Protoc Pharmacol Chapter 5: Unit 5 46.参照）。第１群の動物には中咽頭経路を介して生理食塩水を投与した。

化合物１（ジメチルアセトアミド：ポリエチレングリコール４００（ＰＥＧ４００）：４０％キャビトロンを１：５：４の比で配合）を、低用量（初日に５０ｍｇ／ｋｇ、続いて毎日４０ｍｇ／ｋｇ／日）または高用量（初日に１５０ｍｇ／ｋｇ、続いて毎日８５ｍｇ／ｋｇ）で、ブレオマイシン処置マウスに経口強制飼養により８日目から１５日目まで１日１回投与した。第１群の動物には、経口強制飼養によりビヒクルを投与した。投与量は２００μＬであった。１５日目に試験動物を最終投与の４時間後に屠殺した。

ヘモキシメトリーおよび薬物動態（ＰＫ）のための試料を、投薬レジメンの最後の投薬の４時間後に採取した。ハンクス平衡塩培地（ＨＢＳＳ）１ｍｌを用いて肺を洗浄することにより、動物の肺からＢＡＬ液を回収した。各動物から肺を採取し、計量した。次いで、それらを１０％ＮＢＦ約０.５ｍＬで膨張させ、その後の組織病理学的分析のためにホルマリン容器に固定した。

分析および結果：
ＰＫ／ＰＤ：
ＰＫ：
化合物１の血中および血漿中濃度を、最後の投与の４時間後にＬＣ−ＭＳによって決定した。標準およびＱＣ血液試料の両方を３７℃で１時間プレインキュベートした。インキュベーション後、試料の状態と適合するように、標準およびＱＣ試料をすべて２倍容量の水で希釈した。プレインキュベーションなしで、血漿標準およびＱＣが進行していた。すべての試料について、血液または血漿試料１０μＬを、２ｍＬ９６ウェルプレート中のクエン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ３）２４０μＬと混合した。混合物を１０分間ボルテックスした。内部標準、アセトニトリル中２００ｎｇ／ｍＬの２−ヒドロキシ−６−((２−(１−(プロパン−２−イル−ｄ₇)−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド)５００μＬを全試料に加え、混合物を２０分間ボルテックスした。試料プレートを４０００ｒｐｍで１０分間遠心分離した。上清１０μＬを注入プレートに移し、水中５０％のアセトニトリル１９０μＬで希釈した後、ＬＣＭＳに注入した。化合物１および２−ヒドロキシ−６−((２−(１−（プロパン−２−イル−ｄ₇)−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒドを、Ｔｈｅｒｍｏ Ａｑｕａｓｉｌ Ｃ１８カラム（２.１×２０.５μｍ）。移動相勾配を、０.０−０.５分の移動相Ａ（水中０.１％ギ酸）および１５％移動相Ｂ（１００％アセトニトリル中０.１％ギ酸）の混合物でプログラムし、０.５−１.５分で９５％移動相Ｂに変え、１.５−１.８分で９５％移動相Ｂを保持した。１.９分で、移動相は１５％移動相Ｂに戻り、そこに１.９−２.５分で保持された。ｍ／ｚ ３４１→２０３生成物イオン（化合物１）のピーク面積を、ｍ／ｚ ３４５→１５９生成物イオンの２−ヒドロキシ−６−((２−(１−(プロパン−２−イル−ｄ₇)−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イ)メトキシ)ベンズアルデヒドのものに対して陽イオンモードで測定した。分析範囲は、血液試料で５０〜１０００００ｎｇ／ｍＬ、血漿試料で５０〜５０００ｎｇ／ｍＬであった。化合物１の低用量レジメンおよび高用量レジメンを有するブレオマイシン処置マウスは、それぞれ計算されたＨｂ占有率の１８.０％および３６.７％を達成した。平均血液／血漿濃度比は、ＲＢＣ／血漿比１０２：１に相当する２２：１であった。化合物１の高いＲＢＣ／血漿比は、赤血球への化合物１の優先的な分配を示した（表１２）。

ヘモグロビン占有率：
化合物１によるヘモグロビン占有率は、ＲＢＣ中の化合物１の濃度をＲＢＣ中のＨｂ濃度（５ｍＭ）で割ることによって計算した。ＲＢＣは、以下の式を使用して、全血および血漿濃度データから計算した：
ここで、Ｃ_b＝化合物１の血中濃度（μｇ／ｍＬ）
Ｃ_b＝化合物１化合物１の血漿中濃度（μｇ／ｍＬ）
Ｈｃｔ＝ヘマトクリット値（０.２１）

ヘモキシメトリーＰＤ
ヘモキシメトリー測定（ＰＤ分析）はＨｅｍｏｘ Ａｎａｌｙｚｅｒ（TCS Scientific Corporation, New Hope, PA）で行った。試料をヘモキシメーター試料チャンバーに移し、最初に圧縮空気で飽和させ、次いで、純窒素で脱酸素した。等吸収点（５７０ｎｍ）およびデオキシＨｂ（５６０ｎｍ）に対応する波長における吸光度を、試料Ｏ₂分圧（ｐＯ₂）の関数として記録した。脱酸素化の間、ｐＯ₂および％Ｏ₂飽和度値を収集して、ＯＥＣおよびｐ５０値（Ｈｂが５０％飽和したＯ₂の分圧）を得た。ｐ５０値は、非線形回帰分析を用いて計算される。図４Ｂに示すように、化合物１で処置したマウスは、用量応答様式でＯＥＣにおいて有意な左シフトを示し、より高いＨｂ−酸素結合親和性を示した。

動脈血液ガスと酸素飽和度：
低酸素症はＩＰＦの特徴であり、低酸素症の存在および重症度を評価するために酸素飽和度測定をしばしば臨床的に使用する。化合物１で処置したマウスにおける低酸素症に対する応答を、最初に動脈酸素飽和度（ＳａＯ₂）を測定することによって評価した。ブレオマイシンまたは生理食塩水滴下注入後７日目および１４日目に、全血ＧＥＭ ＯＰＬコ−オキシメーター（Instrumentation Laboratory, MA）を用いて動脈酸素飽和度（ＳａＯ₂）を測定するために、尾動脈からの動脈血５０μＬを使用した。尾動脈から血液１００μＬをさらに採取し、ｉ−ＳＴＡＴ Ｈａｎｄｈｅｌｄ Ｂｌｏｏｄ Ａｎａｌｙｚｅｒ（ABBOTT）を用いて動脈血液ガスを、ＣＧ４＋カートリッジを用いて測定した。各マウスについて、ＳａＯ₂および動脈酸素分圧（ｐＯ₂）を測定した。図４Ｃに示されるように、化合物１で処置した群はともに、７日目の化合物１処置の前にＳａＯ₂の減少を示し、その後、７日間連続の化合物１による処置（低用量：８日目５０ｍｇ／ｋｇ；９〜１５日目毎日４０ｍｇ／ｋｇ；高用量：８日目１５０ｍｇ／ｋｇ；９〜１５日目毎日８５ｍｇ／ｋｇ）の後に対照値に戻った。対照的に、ビヒクル処置マウスの動脈酸素化レベルは、試験中ずっと低下した（図４Ｃ）。動脈血液ガス（ＡＢＧ）も７日目および１４日目に分析した（図４Ｃ）。データは平均±ＳＥＭとして表す。７日目に、ブレオマイシン処置マウスにおいて、動脈酸素分圧（ｐＯ₂）が有意に低下し、肺ガス交換の障害を示した。ビヒクル処置したブレオマイシンマウスにおいて、ｐＯ₂は１４日目にさらに低下した。化合物１の処置は、ｐＯ₂の増加、またはｐＯ₂のさらなる低下の予防を示し、疾患の進行に有益な効果を示唆した（図４Ｄ）。まとめると、これらの知見は、化合物１処置が低酸素血症を有意に改善し、マウスの生理学的改善を導くことを示している。

ＢＡＬ液白血球分析：
このブレオマイシンモデルでは、マウスは広範囲の肺線維症および肺炎症を発症する；したがって、肺炎症細胞の表現型に対する化合物１の処置の効果を試験した。ＢＡＬ液を１,０００ｒｐｍ、４℃で５分間遠心分離した。ＢＡＬ細胞ペレットを１ｘＰｈａｒｍａｌｙｓｅ緩衝液（BD Bioscience）２ｍｌに懸濁してＲＢＣを溶解させた。ＰＢＳ＋２％ＦＢＳを加えて溶解反応を停止させ、細胞を再び遠心分離した。血球計およびトリパンブルー排除法を用いて細胞ペレット中の白血球を計数した。

化合物１による処置は、１５日目にＢＡＬ液中で回収された全炎症細胞の有意な減少により明らかなように、炎症の減少と関連した（^*、Ｐ＜０.０５；低用量：８日目５０ｍｇ／ｋｇ；９日目〜１５日目毎日４０ｍｇ／ｋｇ；高用量：８日目１５０ｍｇ／ｋｇ、９日目〜１５５日目毎日８５ｍｇ／ｋｇ）（図４Ｅ）。この知見は、化合物１の処置がこのモデルにおいて肺の炎症を減弱させることを示している。

ＢＡＬ液コラーゲン分析：
抗低酸素血症および抗炎症効果に加えて、化合物１処置は線維性病変の改善を示した。ブレオマイシンの単回投与をマウスに施すことにより、肺線維症を誘導した。製造者の指示（Biocolor Ltd, Carrick Fergus, UK）に従ってＳｉｒｃｏｌコラーゲン色素結合アッセイを用いて、ＢＡＬＦ上清中の全可溶性コラーゲンを定量することによって、コラーゲン含量を決定した。化合物１の処置は、肺におけるコラーゲンタンパク質の有意な減少をもたらした（^*、Ｐ＜０.０５；低用量：８日目５０ｍｇ／ｋｇ；９日目〜１５日目毎日４０ｍｇ／ｋｇ；高用量：８日目１５０ｍｇ／ｋｇ；９〜１５日目毎日８５ｍｇ／ｋｇ）（図４Ｆ）。これらの結果は、化合物１が、ブレオマイシンマウスモデルにおける肺線維症を減弱させることを示している。

肺重量測定：
肺を各動物から収穫し、１５日目に計量した。ビヒクル対照を投与したブレオマイシンマウスの肺は、化合物１処置マウスからの肺よりも有意に重く（^**、Ｐ＜０.０１）、処置動物における線維性疾患の減少を示唆する（図４Ｇ）。これらの結果は、化合物１が、ブレオマイシンマウスモデルにおける肺線維症を減弱させることを確認している。

組織病理学的分析：
病理組織学的分析は、Seventh Wave Laboratories, Chesterfield, MOで行った。肺試料を処理し、各マウスの全ての葉を１つのパラフィンブロックに包埋した。４つの主要葉の冠状切片をＭａｓｓｏｎのＴｒｉｃｈｒｏｍｅで染色した。各動物について、２０Ｘ対物レンズおよび１０Ｘまたは４０Ｘ接眼レンズ（２００Ｘまたは８００Ｘ）を使用して、連続した肺野をラスタパターンで検査した。改変Ａｓｈｃｒｏｆｔスコア（Hubner et al. 2008）を各フィールドについて記録した。線維性指数は、改変Ａｓｈｃｒｏｆｔフィールドスコアの合計を検査したフィールドの数で割ったものとして計算された。

１５日目のマウスからの肺切片をＭａｓｓｏｎのトリクロームで染色してコラーゲン沈着（青色）を視覚化した。ビヒクル処理されたブレオマイシン肺は線維性であり、広範なコラーゲン沈着、肺胞間隔膜の濃厚化、およびコラーゲンによる肺胞空間の喪失を有していた（図４Ｈ）。対照的に、化合物１処理肺（低用量：８日目５０ｍｇ／ｋｇ；９〜１５日目毎日４０ｍｇ／ｋｇ；高用量：８日目１５０ｍｇ／ｋｇ；９〜１５日目毎日８５ｍｇ／ｋｇ）はコラーゲン沈着の減少を示していた；多くの肺胞は、中隔線維症を示さず、ブレオマイシン暴露のない肺では実質に似ていた（図４Ｈ）。形態学的線維症を定量化するためのＡｓｈｃｒｏｆｔスコアリングを実施し、化合物１処置は全スコアを約５０％改善した（^**、Ｐ＜０.０１；図４Ｉ）。これらの結果は、化合物１がこのブレオマイシンマウスモデルにおいて肺線維症を阻害することを示唆している。

本明細書に記載の他の化合物は、上記と同様に評価することができることが理解されるべきである。

本開示は、本明細書において広くかつ一般的に記載されている。包括的な開示の範囲内となるより狭い種および亜属のグループの各々も、本発明の一部を形成する。さらに、本発明の特徴または態様がマーカッシュ群に関して記載されている場合、当業者は、本発明がマーカッシュ群のメンバーの任意の個々のメンバーまたはサブグループに関しても記載されることを認識するであろう。

Claims (10)

1. 肺疾患に罹患している患者における低酸素症の治療における使用のための、以下のものから選択される化合物：
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(６−メトキシニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(２−メトキシイソニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(２−メチルイソニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   ２−ヒドロキシ−６−((３−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   ２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−ニコチノイルピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   ３−クロロ−２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)−ベンズアルデヒド；
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((５−オキソ−１−フェニルピロリジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(６−メチルニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；または
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(２−メチルニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；または
   その薬学的に許容される塩。
2. 肺疾患が特発性肺線維症である、請求項１の使用のための化合物。
3. 化合物が２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒドである、請求項１または２の使用のための化合物。
4. ２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド５００〜１０００ｍｇ／日が治療に用いられる、請求項３の使用のための化合物。
5. ６００〜９００ｍｇ／日が単回投与として治療に用いられる、請求項３または４の使用のための化合物。
6. 化合物が、１３.３７°、１４.３７°、１９.９５°および２３.９２°２θ（各々、±０.２°２θ）から選択される少なくとも２つの粉末Ｘ線回折ピーク（Ｃｕ Ｋα線）によって特徴付けられる結晶性形態ＩＩである、請求項２の使用のための化合物。
7. 特発性肺疾患の治療における使用のための、以下のものから選択される化合物：
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(６−メトキシニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(２−メトキシイソニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(２−メチルイソニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   ２−ヒドロキシ−６−((３−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   ２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−ニコチノイルピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   ３−クロロ−２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)−ベンズアルデヒド；
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((５−オキソ−１−フェニルピロリジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(６−メチルニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；または
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(２−メチルニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；または
   その薬学的に許容される塩。
8. 特発性肺疾患に罹患している患者における線維症の治療における使用のための、以下のものから選択される化合物：
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(６−メトキシニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(２−メトキシイソニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(２−メチルイソニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   ２−ヒドロキシ−６−((３−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   ２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−ニコチノイルピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   ３−クロロ−２−ヒドロキシ−６−((２−(１−イソプロピル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル)ピリジン−３−イル)メトキシ)−ベンズアルデヒド；
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((５−オキソ−１−フェニルピロリジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(６−メチルニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；または
   (Ｓ)−２−ヒドロキシ−６−((１−(２−メチルニコチノイル)ピペラジン−２−イル)メトキシ)ベンズアルデヒド；または
   その薬学的に許容される塩。
9. 以下のものから選択される化合物：
   または
   またはその立体異性体、またはその各々の薬学的に許容される塩、または上記のものの各々の薬学的に許容される溶媒和物。
10. 請求項９の化合物、および少なくとも１種類の薬学的に許容される賦形剤を含む、医薬組成物。