JP2020526505A - 脂肪酸誘導体およびこれらの使用 - Google Patents

脂肪酸誘導体およびこれらの使用 Download PDF

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Abstract

本開示は、脂肪酸誘導体、この脂肪酸誘導体を含む医薬組成物、および例えば、対象において、炎症、慢性のかゆみ、慢性疼痛、自己免疫障害、アテローム性動脈硬化症、皮膚障害、関節炎、神経変性障害、または精神疾患障害を処置するためにこの脂肪酸誘導体を使用する方法に関する。一部の実施形態では、開示された脂肪酸誘導体は、安定性、活性、および対象への送達の容易さを最大化しつつ、対応する内在性生理活性化合物の作用を維持するように設計された不安定な内在性生理活性化合物の誘導体である。

Description

関連出願
本特許出願は、２０１７年７月７日に出願された米国仮出願第６２／５２９，８４６号への優先権を主張し、当該出願は、その全体が本明細書において参考として援用される。
本開示は、例えば、対象において、炎症、かゆみ、疼痛、自己免疫、および／またはアテローム性動脈硬化症を処置するための脂肪酸誘導体およびこれらの使用の方法に関する。
生物学的プロセス、例えば、炎症、かゆみ、疼痛、自己免疫、バリア機能障害、変性、およびアテローム性動脈硬化症などは、部分的に患者の処置および評価との関連において、医学的分野に対して進行中の問題を提示している。これらの疾患および状態に対する処置は利用可能であるが、これらは、実証された必要性が不足していることが多い。したがって、これらの疾患または状態の１つまたは複数を有する対象を処置する方法において使用することができる新規薬剤に対する必要性が存在する。
本開示は、例えば、対象において、炎症、かゆみ、疼痛、自己免疫、アテローム性動脈硬化症、および／または皮膚障害を処置するための、脂肪酸誘導体、脂肪酸誘導体を含む医薬組成物、および脂肪酸誘導体を使用する方法に関する。
一部の実施形態では、開示された脂肪酸誘導体は、安定性、活性、および対象への送達の容易さを最大化しつつ、対応する内在性生理活性化合物の作用を維持するように設計された不安定な内在性生理活性化合物の誘導体である。
一部の実施形態では、脂肪酸誘導体は、
による構造を有する化合物、またはその立体異性体、互変異性体、もしくは薬学的に許容される塩である（式中、Ｘは１〜１６個の炭素の長さの脂肪族であり、Ｚは、１〜１６個の炭素の長さの脂肪族であるか、または存在せず、Ｙは、
のいずれか１つから選択され、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は、独立して、水素または低級アルキルであり、Ｒ４は、低級アルキル、ヒドロキシル、カルボキシル、またはアミンであり、Ｒ５は、水素、低級アルキル、またはハロゲン化物であり、Ｒ６はヒドロキシルまたは置換チオールであり、各Ｒ７は、独立して水素もしくはフッ化物であるか、または存在しせず、隣接する炭素がアルキンを形成する）。一部の実施形態では、ＸおよびＺは、独立して、アルキニル、または置換もしくは非置換のアルケニルである。一部の実施形態では、ＸおよびＺは、独立して、低級アルケニルであり、１つまたは複数のフルオロアルケンまたはジフルオロアルケン（difluoroalkenle）部分を含む。
一部の実施形態では、開示された脂肪酸誘導体を使用して、対象において疾患または状態を処置する方法が提供される。本方法は、疾患もしくは状態を有する、または有する疑いのある対象に、開示された脂肪酸誘導体を含む医薬組成物の治療有効量を投与することを含む。本方法を適用することができる例示的疾患または状態として、炎症、慢性のかゆみ、慢性疼痛、自己免疫障害、アテローム性動脈硬化症、皮膚障害、関節炎、神経変性障害、または精神疾患障害を挙げることができる。
一部の実施形態では、対象からの生物学的試料中の開示された脂肪酸誘導体のレベルを測定することにより、対象において疾患または状態を診断する方法が提供される。本方法は、対象から生物学的試料を得ること、生物学的試料中の、本明細書に提供されている化合物１〜１６のいずれか１つのレベルを測定すること、正常な対照と比較して、生物学的試料中に化合物レベルの上昇が検出された場合、疾患または状態を有する対象であるとこの対象を診断することを含む。本方法を適用することができる例示的疾患または状態として、炎症、慢性のかゆみ、慢性疼痛、自己免疫障害、およびアテローム性動脈硬化症が挙げられる。
医薬組成物の実施形態もまた提供され、これは、本明細書中に開示されている脂肪酸誘導体と、薬学的に許容される担体とを含む。医薬組成物は、例えば、局所的、非経口、または経口投与用に製剤化することができる。
本開示の前述および他の特徴および利点は、添付の図に対する言及と共に進行するいくつかの実施形態の以下の詳細な説明からより明らかとなる。
図１は、遊離ヒドロキシ−エポキシ−およびケト−エポキシ−オクタデセノエートが乾癬の皮膚病変（特にかゆい皮膚）において上昇していることを示している。乾癬病変および対照のヒト皮膚中の遊離ヒドロキシ−エポキシ−およびケト−エポキシ−オクタデセノエートの濃度が示されている。アッセイした化合物は、１１−ヒドロキシ（Ｈ）−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（Ｅ）−オクタデセノエート（１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ、化合物１）、１１−ヒドロキシ（Ｈ）−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（Ｅ）−オクタデセノエート（１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ、化合物３）、１１−ケト（Ｋ）−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（Ｅ）−オクタデセノエート（１１Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡ、化合物４）、９−ヒドロキシ（Ｈ）−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（Ｅ）−オクタデセノエート（９Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ、化合物５）、９−ケト（Ｋ）−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（Ｅ）−オクタデセノエート（９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ、化合物６）、および１３−ヒドロキシ（Ｈ）−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（Ｅ）−オクタデセノエート（１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ、化合物７）である。Ｋｒｕｓｋａｌ−Ｗａｌｌｉｓ試験を使用して統計分析を実施した。対照の皮膚、乾癬病変（かゆみなし）、および乾癬病変（かゆみあり）に対してそれぞれＮ＝７、３、および５である。 図２Ａ〜図２Ｄは、成体ラットの後根神経節（ＤＲＧ）ニューロンからのカルシトニン遺伝子関連ペプチド（ＣＧＲＰ）放出の部位選択的増大（盲検分析）である。成体ＤＲＧニューロン培養物から測定したｅｘ ｖｉｖｏ ＣＧＲＰの放出。アッセイした化合物は以下を含んだ：１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物１）、１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物３）、１１Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物４）、９Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物５）、９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物６）、１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物７）、１１−ケト（Ｋ）−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（Ｅ）−オクタデセノエート（１１Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ、化合物２）、および１３−ケト（Ｋ）−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（Ｅ）−オクタデセノエート（１３Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡ、化合物８）。濃度１μＭで、プロスタグランジンＥ２（ＰＧＥ２）、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（図２Ａおよび２Ｃ）および１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（図２Ｂおよび２Ｃ）は、低ｐＨ誘発性とカプサイシン誘発性ＣＧＲＰの両方の放出を有意に増大した。１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（図２Ａおよび２Ｃ）は、低ｐＨ誘発性ＣＧＲＰ放出を有意に増大したが、カプサイシン誘発性放出には何の作用もなかった。（図２Ｄ）。これらの２つの脂質に特有の、共有された３−ヒドロキシ−Ｚ−ペンテニル−Ｅ−エポキシド部分は、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡおよび１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡの作用を媒介する、提案されたファーマコフォアである。＊は、Ｔｕｋｅｙ’ｓ ｐｏｓｔ ｈｏｃ試験を用いたＡＮＯＶＡを使用して、ｐ＜０．０５を示す。ＣＧＲＰはカルシトニン遺伝子関連ペプチドである。 図３Ａおよび図３Ｂは、開示された脂肪酸誘導体の後足皮内注射後の疼痛関連挙動の応答である（盲検分析）。（図３Ａ）１１−ヒドロキシ−１２，１３−エポキシ−オクタデセノエートおよびＰＧＥ２は、ビヒクル対照と比較して、Ｃ線維引き込み潜伏応答時間を低減させた。（図３Ｂ）ＰＧＥ２は以下のＡδ線維刺激後の引き込み応答の割合を増加させた。ビヒクル、１１−ヒドロキシ−１２，１３−エポキシ−オクタデセノエート、およびＰＧＥ２に対してそれぞれＮ＝１２、１１、１０である。 図４Ａ〜図４Ｃは、開示された脂肪酸誘導体の皮内注射後のかゆみに関連するひっかき応答である（盲検分析）。（図４Ａ）開示された脂肪酸誘導体の皮内注射（１００μｇ）は、９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ、および９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡプラス１３Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡ（それぞれ１００μｇ）の混合物に対するひっかき応答の増加を示したが、単独での１３Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡに対する応答は示さなかった。ビヒクル、９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ、１３Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡおよび混合物に対してそれぞれＮ＝８、７、６、８である。（図４Ｂ）９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡにより誘発されたひっかき応答は、統計的にビヒクルより大きくなり、１０〜１５分の時点で最大に到達し、その後徐々に低下した。（図４Ｃ）ヒスタミン（５０μｇ）により誘発されたひっかき応答は、５分以内でビヒクルより有意に大きくなり、５〜１０分の時点で最大に到達し、その後急激に低下した。ヒスタミンおよび対照に対してＮ＝６である。 図５Ａ〜図５Ｄは、臨床的疼痛の減少と相関する血漿１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡの食事誘発性の低減である。図５Ａは、１２週間の食事によるＬＡの低下が、日常的な慢性頭痛を有する患者（ｎ＝４４）における１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ、１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡおよび全ヒドロキシ−エポキシ−オクタデセノエートの血漿中濃度を低減させたことを示している。図５Ｂ〜５Ｄは、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡの食事誘発性減少が、１日当たりの頭痛時間（ｎ＝４０）、１カ月当たりの頭痛日（ｎ＝４４）、および頭痛インパクト（ｎ＝４４）の低減と相関したことを示している。グラフは、各アウトカムおよびベースラインでの脂肪酸誘導体濃度を制御したＰｏｉｓｓｏｎ退縮モデルに基づく、１２週での頭痛アウトカム（ｙ軸）と脂肪酸誘導体濃度（ｘ軸）との対比を含む。図５Ａの破線は、定量化の限界を示す。図５Ｂ〜５Ｄの９５％信頼区間はグレイシェーディングで示されている。 図６は、ネズミの後根神経節感覚ニューロンにおける、開示された内在性脂肪酸誘導体およびこれらの安定した類似体に対するＣａ２＋応答である（盲検分析）。内在性脂質および安定したその類似体（１μＭ）は、１５の化合物の盲検スクリーニングにおいて、マウス後根神経節感覚ニューロン内でのＣａ２＋トランジエントを誘発する（７２〜２７３個の細胞／化合物）。アッセイした化合物は以下を含む：１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物７）、２，２ＤＭ−１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物５３）、１３−メチル−１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物５６）、２，２ＤＭ−１３−メチル−１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物５５）、１３Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物８）、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物１）、２，２ＤＭ−１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物１７）、１１−メチル−１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物２６）、１１Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物２）、９Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物５）、９−メチル−９Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物４６）、１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物３）、および１１−メチル−１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物３６）。ＰＧＥ２、ポジティブコントロール（９１９個の細胞）。 図７Ａおよび図７Ｂは、三叉神経感覚ニューロン内での開示された内在性脂肪酸誘導体に対するＣａ２＋応答である（盲検分析）。（図７Ａ）１１−ヒドロキシエポキシドおよび１１−ケト−エポキシドは、４つの化合物の盲検スクリーニングにおいて、マウス三叉神経の感覚ニューロン内で濃度依存性Ｃａ２＋トランジエントを誘発する。濃度−応答曲線は、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡおよび１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡに応答した細胞数の増加を例示している（図７Ｂ）。 図８は、開示された脂肪酸誘導体の皮内注射後のかゆみに関連したひっかき応答である（盲検分析）。開示された脂肪酸誘導体（１００μｇ）の皮内注射は、野生型および肥満細胞ノックアウトマウスの両方において９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡに対するひっかき応答の増加を示した。１群当たりＮ＝５〜８である。 図９は、ヒトＴＨＰ−１細胞における盲検のＡｐｏＡ１コレステロール排出スクリーニングである。９−ヒドロキシ−オクタデカジエン酸は増加し、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡおよび１１Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（５０μＭ）はアポリポタンパク質Ａ１（ＡｐｏＡ１）媒介性単球コレステロール排出を阻害した。 図１０は、新たに単離したヒトＰＢＭＣにおける盲検のＡｐｏＡ１コレステロール排出スクリーニングである。１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡおよび１１Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（５０μＭ）は、ＡｐｏＡ１媒介性単球コレステロール排出を阻害した。 図１１Ａ〜図１１Ｄは、ヒトＰＢＭＣサイトカイン分泌物（ＥＬＩＳＡで測定）に対する１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡおよび１１Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡの作用である（１００μＭ）（盲検分析）。１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡおよび１１Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡとのインキュベーションは、未処理のリポ多糖（ＬＰＳ）誘発性（図１１Ａ）および未処理の（図１１Ｂ）腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）−アルファ分泌を阻害するが、インターロイキン（ＩＬ）−１に対する作用はない（図１１Ｃおよび１１Ｄ）。 図１２Ａおよび図１２Ｂは、エステル化条件下でのインキュベーションに続く１３−ヒドロキシ−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１１Ｅ）−オクタデセン酸のＬＣ−ＭＳ分析から得た、保持時間および質量スペクトルである。 同上。 図１３Ａ〜図１３Ｃは、エステル化条件下でのインキュベーション前（図１３Ｃ）およびインキュベーション後（図１３Ａおよび１３Ｂ）に続く９，１０，１３−トリヒドロキシ−（１１Ｅ）−オクタデセン酸のＬＣ−ＭＳ分析から得た保持時間および質量スペクトルである。 同上。 同上。 図１４Ａおよび図１４Ｂは、エステル化条件下でのインキュベーションに続く２，２−ジメチル−１３−ヒドロキシ−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１１Ｅ）−オクタデセン酸のＬＣ−ＭＳ分析から得た保持時間および質量スペクトルである。 同上。 図１５は、エステル化条件下でのインキュベーションに続く４−ヒドロキシ−ＤＨＡおよび４−ヒドロキシ−ＤＨＡラクトンのＬＣ−ＭＳ分析から得た保持時間および質量スペクトルである。 図１６は、エステル化条件下でのインキュベーションに続く２−メチル−４−ヒドロキシ−ＤＨＡおよび２−メチル−４−ヒドロキシ−ＤＨＡラクトンのＬＣ−ＭＳ分析から得た保持時間および質量スペクトルである。 図１７は、エステル化条件下でのインキュベーションに続く２，２−ジメチル−４−ヒドロキシ−ＤＨＡのＬＣ−ＭＳ分析から得た保持時間および質量スペクトルである。 図１８は、内在性脂質および新規の化合物が主要なネズミ感覚ニューロンを活性化していることを示している。ｙ軸は、内在性伝達物質、安定した類似体およびこれらの提案されたファーマコフォアを含有する小分子に応答するネズミ後根神経節感覚ニューロンのパーセンテージを示している。すべての化合物は、応答を塩化カリウム（ＫＣＬ）に対して正規化させて、１μＭで試験した。誤差棒は標準誤差を表す。≧５匹のマウスからの≧３００個のＫＣｌ陽性細胞を各化合物に対して試験した。 図１９Ａ〜図１９Ｄは、リノール酸の酸化誘導体の２，２−ジメチルの安定した類似体および標識した遊離酸の局所投与を介した、皮膚の遊離酸およびエステル化脂質のプールの選択的操作である。酸化リノール酸の２，２−ジメチル誘導体［２，２−ジメチル−１３−ヒドロキシ−９，１０−エポキシ−オクタデセノエート］のマウス皮膚への局所投与は、エステル化脂質への実質的取込みなしに、遊離酸プール中で独占的に２，２−ジメチル−１３，９，１０−トリヒドロキシ−オクタデセノエート（octadecenaote）誘導体を選択的に増加させた。これは、遊離酸プール中の２，２−ジメチル−１３，９，１０−トリヒドロキシ−リノレート（図１９Ａ）と、脂質プール中の合計（遊離プラスエステル化）（図１９Ｂ）との対比に対する同等のピーク面積により証明される。対照的に、１３−ヒドロキシ−９，１０−エポキシ−オクタデセノエートのｄ５標識した遊離酸の局所投与は、遊離プール（図１９Ｃ）と比較して、全プール中（図１９Ｄ）のそのｄ５−１３，９，１０−トリヒドロキシ−オクタデセノエート誘導体の主要な増加をもたらした。 同上。
本開示は、炎症、侵害受容性／掻痒受容性増感作用、上皮バリア統合性、リポタンパク質機能およびアテローム性動脈硬化症のｉｎ ｖｉｔｒｏおよびｉｎ ｖｉｖｏモデルにおいて活性があることが示されている脂肪酸誘導体のファミリーに関する。したがって、開示化合物は複数の高度に利用された細胞過程を調節する。特定された脂肪酸誘導体のいくつかは内在的に存在する。特定された内在性化合物の機能的な部分を共有し、安定性、活性、および対象への送達の容易さを最大化しつつ、対応する内在性生理活性化合物の作用を維持または拮抗するように修飾された追加の誘導体もまた提供される。
Ｉ．用語
以下の用語および略語の説明は、本開示をより良く説明し、本開示の実施において当業者を先導するように提供される。本明細書で使用される場合、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、文脈が明らかに他を指示しない限り、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」を意味し、単数形「ａ」または「ａｎ」または「ｔｈｅ」は複数についての言及を含む。「または」という用語は、文脈が明らかに他を示唆しない限り、述べられている代替の要素の単一の要素または２つもしくはそれよりも多くの要素の組合せを指す。
他に説明されていない限り、本明細書で使用されているすべての技術用語および科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者により共通して理解されている意味と同じ意味を有する。本明細書に記載されているものと類似または同等の方法および物質を本開示の実施もしくは試験で使用することができるが、適切な方法および物質が以下に記載されている。物質、方法、および実施例はほんの例示であり、限定することを意図しない。本開示の他の特徴は以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明らかである。
開示された方法の一部のステップが好都合な提示に対して特定の、連続的な順序で記載されているが、特定の順序付けが以下に記載の特定の言語で要求されない限り、この記載方式は再編成を包含することを理解すべきである。例えば、逐次的に記載されているステップはある場合には、再編成されたり、または並行的に実施されたりしてもよい。さらに、記載は時には、開示された方法を記載するのに「もたらす」および「提供する」などの用語を使用する。これらの用語は実施される実際のステップを高レベルに抽象化したものである。これらの用語に対応する実際のステップは特定の実施に応じて変動し、当業者には容易に認識される。
他に指摘されていない限り、明細書または特許請求の範囲に使用されているような構成成分、分子量、パーセンテージ、温度、時間などの量を表現するすべての数は、「約」という用語で修飾されていると理解されている。したがって、暗示的または明示的に他に指摘されていない限り、記載されている数値パラメーターは、標準的試験条件／方法下で探究されている所望の特性および／または検出限界に依存し得る近似値である。実施形態を、考察された従来の技術から直接的および明示的に区別する場合、実施形態の数は、単語「約」が列挙されていない限り、近似値ではない。さらに、本明細書で列挙されたすべての代替形態が同等物であるとは限らない。
本明細書で開示されている化合物の実施形態は、化学的コンジュゲートが異なる立体異性形態で存在できるように、１つまたは複数の非対称的要素、例えば、立体中心、ステレオジェニック軸、例えば、不斉炭素原子などを含有することができる。これらの化合物の実施形態は、例えば、ラセミ体または光学活性な形態であることができる。２つまたはそれよりも多くの非対称的要素を有する化合物実施形態に対して、これらの化合物実施形態はさらにジアステレオマーの混合物であることができる。不斉中心を有する化合物実施形態に対して、文脈が明確に他を指摘してもいないし、異性体を除外する表現の記述が提供されてもいない限り、純粋な形態およびその混合物のすべての光学異性は、対応する一般式により包含される。これらの状況では、単一のエナンチオマー、すなわち、光学活性形態は、当業者に公知の方法により、例えば、不斉合成、光学的に純粋な前駆体からの合成、またはラセミ体の分割などにより得ることができる。ラセミ体の分割はまた、例えば、従来の方法、例えば、分割剤の存在下での結晶化、または、例えば、キラルＨＰＬＣカラムを使用したクロマトグラフィーなどにより達成することができる。すべての異性体の形態は、これらを得るために使用される方法に関わらず、本明細書で想定される。
投与：対象に、薬剤、例えば、開示された脂肪酸誘導体を、任意の有効な経路により提供または付与すること。投与の例示的経路として、これらに限定されないが、経口、注射（例えば、皮下、筋肉内、皮内、腹腔内、および静脈内）、舌下、直腸、経皮的（例えば、局所的）、鼻腔内、経膣、および吸入経路などが挙げられる。
化合物の「投与」および化合物を「投与する」ことは、本明細書に記載されているような化合物、化合物のプロドラッグ、または医薬組成物を提供することを意味すると理解されるべきである。化合物または組成物は別の人間により対象（例えば、静脈内に）に投与することもできるし、または対象（例えば、錠剤）により自己投与することもできる。
アルキル：飽和した炭素鎖を有する炭化水素基。鎖は、環式、分枝または非分枝であってよい。アルキル基の例として、制限なしで、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルおよびデシルが挙げられる。低級アルキルという用語は、１〜１０個の炭素原子を含む鎖を意味する。アルケニルおよびアルキニルという用語は、それぞれ１つまたは複数の二重結合または三重結合を含有する炭素鎖を有する炭化水素基を指す。
脂肪族：実質的に炭化水素ベースの化合物、またはその基（例えば、ヘキサン基に対してＣ６Ｈ１３）であり、その環式バージョンを含めた、アルカン、アルケン、アルキンを含み、直鎖および分枝鎖の配置、ならびにすべての立体および位置異性体もまたさらに含む。他に明示的に述べられていない限り、脂肪族基は１〜２５個の炭素原子；例えば、１〜１５個、１〜１０個、１〜６個、または１〜４個の炭素原子を含有する。「低級脂肪族」という用語は、１〜１０個の炭素原子を含有する脂肪族基を指す。脂肪族鎖は置換もしくは非置換であってよい。明示的に「非置換脂肪族」と呼ばれていない限り、脂肪族基は非置換、または置換のいずれかであることができる。脂肪族基は、１つまたは複数の置換基（脂肪族鎖内の各メチレン炭素に対して２つの置換基まで、または脂肪族鎖内の−Ｃ＝Ｃ−二重結合の各炭素に対して１つの置換基まで、または末端メチン基の炭素に対して１つの置換基まで）で置換されていてもよい。例示的置換基として、これらに限定されないが、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロゲン化アルケニル、アルコキシ、アルキルアミノ、アルキルチオ、アシル、アルデヒド、アミド、アミノ、アミノアルキル、アリール、アリールアルキル、カルボキシル、シアノ、シクロアルキル、ジアルキルアミノ、ハロ、ハロ脂肪族、ヘテロ脂肪族、ヘテロアリール、ヘテロシクロ脂肪族、ヒドロキシル、オキソ、スルホンアミド、スルフヒドリル、チオアルコキシ、または他の官能基が挙げられる。
アミンまたはアミノ：式−ＮＲＲ’の基（式中、ＲおよびＲ’は、独立して、水素またはアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニル、またはヘテロシクロアルキル基であることができる）。例えば、「アルキルアミノ」または「アルキル化アミノ」は−ＮＲＲ’（式中、ＲまたはＲ’の少なくとも１つはアルキルである）を指す。
アミノアルキル：少なくとも１つの水素原子がアミノ基で置き換えられている、上で定義されたようなアルキル基（例えば、−ＣＨ２−ＮＨ２）である。
アリール：単環（例えば、フェニル）または多重縮合環（例えば、ナフチルまたはアントリル）を有する一価の不飽和の芳香族炭素環式基であり、必要に応じて非置換であるか、または置換されていることができる。ヘテロアリール基は、芳香族基の環内に少なくとも１個のヘテロ原子が組み込まれている芳香族基である。ヘテロ原子の例として、これらに限定されないが、窒素、酸素、硫黄、およびリンが挙げられる。ヘテロアリールとして、これらに限定されないが、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピロリル、ピラゾリル、イミダゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアジアゾリル、オキサジアゾリル、チオフェニル、フラニル、キノリニル、イソキノリニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、キノキサリニルなどが挙げられる。アリールまたはヘテロアリール基は、これらに限定されない、アルキル、アルキニル、アルケニル、アリール、ハロゲン化物、ニトロ、アミノ、エステル、ケトン、アルデヒド、ヒドロキシ、カルボン酸、またはアルコキシを含む１つもしくは複数の基で置換されていることができるか、またはアリールもしくはヘテロアリール基は非置換であることができる。
アテローム性動脈硬化症：時間の経過による、血管の進行性狭小化および硬化。アテローム性動脈硬化症は、コレステロールを含有する黄色がかったプラーク（アテローム）、類脂質の物質および脂肪貪食細胞の堆積物が、大きなサイズおよび中間サイズの動脈の内膜および内側の媒体内に形成される、動脈硬化症の一般的形態である。アテローム性動脈硬化症の処置は、例えば、動脈硬化性病変の存在および／または疾患の機能的徴候により測定されるようなアテローム性動脈硬化症の進行を逆転または減速させること、例えば、徴候（例えば、末梢毛細血管の再充填など）、症状（例えば、胸痛および間欠性跛行など）、または検査による証拠（例えば、ＥＫＧ、血管造影、または他の画像化技術により得たものなど）により測定されるような心血管機能の改善を含む。「アテローム性動脈硬化症を診断すること」は、対象がアテローム性動脈硬化症を有するかどうか判定すること、対象においてアテローム性動脈硬化症の予後を判定すること、および／または対象に投与された治療レジメンが対象においてアテローム性動脈硬化症を処置もしくは予防するのに有効であるかどうか判定することを示す。
いくつかの実施形態では、本明細書で開示されている脂肪酸誘導体は、対象においてアテローム性動脈硬化症を処置または予防するのに使用することができる。
自己免疫障害：免疫系が内在性抗原に対する免疫応答（例えば、Ｂ細胞またはＴ細胞応答）を生成し、結果として組織に損傷を生じる障害。例えば、関節リウマチは、自己免疫障害であり、中でも橋本甲状腺炎、悪性貧血、アジソン病、Ｉ型糖尿病、全身性エリテマトーデス、皮膚筋炎、シェーグレン症候群、皮膚筋炎、エリテマトーデス、多発性硬化症、重症筋無力症、ライター症候群、およびグレーヴス病がある。
いくつかの実施形態では、本明細書で開示されている脂肪酸誘導体は、対象において自己免疫性障害を処置または予防するために使用することができる。
カルボキシル：−ＣＯＯ−または−ＣＯＯＨの基。カルボキシル基はカルボン酸を形成することができる。
対照：実験的試料との比較のために使用される試料または標準物質。一部の実施形態では、対照は健康な患者から得た試料である。他の実施形態では、対照は、疾患または状態、例えば、炎症、かゆみ、疼痛、自己免疫、および／またはアテローム性動脈硬化症などと診断された患者から得た試料である。一部の実施形態では、対照は、疾患または状態（例えば、炎症、かゆみ、疼痛、自己免疫、および／またはアテローム性動脈硬化症など）と診断された患者から得た試料であり、この場合、患者は本明細書で開示されているような脂肪酸誘導体を用いた処置を受けたことがない。さらなる他の実施形態では、対照は過去の対照または標準的基準値もしくは値の範囲である（例えば、以前に試験した対照試料、例えば、既知の予後もしくはアウトカムを有する患者の群など、またはベースラインまたは正常値を表す試料の群である）。
低減または減少させる：何かの品質、量、または強度を減少させること；例えば、疾患または状態の徴候または症状における減少。１つの例では、療法は、療法が存在しない場合の応答と比較して、疾患または状態の徴候または症状を減少させる。特定の例では、療法は、療法が存在しない場合と比較して、疾患または状態の徴候または症状を減少させる、例えば、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、または少なくとも９０％減少させる。
誘導体：誘導体は、親化合物からの化学構造が異なる分子であり、例えば、ホモログ（化学構造における増加が異なる、例えば、アルキル鎖の長さの差異など）、分子断片、１つまたは複数の官能基が異なる構造、イオン化の変化などである。一部の例では、誘導体は、生体系内での送達に対して、所望の特性、例えば、安定性、溶解度、および／または適性などを付与することを意図する、非天然の（または非生物学的に誘導された）変化形を含有する内在性化合物に、構造的に類似する、または関係する（例えば、官能基を共有する）。誘導体は必ずしも親化合物から合成されるわけではない。構造誘導体は、多くの場合、Remington（The Science and Practice of Pharmacology、第１９版（１９９５年）、第２８章）において開示されたような技術を用いて、定量的構造活性関係（ＱＳＡＲ）を使用して見出される。
診断：その徴候、症状および様々な試験の結果により疾患を特定するプロセス。そのプロセスを介して到達した結論もまた「診断」と呼ばれる。一般的に実施される試験の形態は血液試験、医学画像、尿検査、および生検を含む。
ヒドロキシル：式−ＯＨで表される基。
炎症：組織への損傷が生じた場合、損傷に対する身体の応答は普通炎症である。例えば、損傷は、外傷、血液供給の欠如、出血、自己免疫性攻撃、移植した外部組織または感染が原因となり得る。この身体による全身性応答は、免疫系の多くの構成成分（例えば、ＩＬ−１およびＴＮＦ）の放出、損傷部位への細胞の誘引、流体放出による組織の膨潤および他のプロセスを含む。炎症は、当技術分野で周知の多くの方法により、例えば、白血球の数、多形核球好中球（ＰＭＮ）の数など、ＰＭＮ活性化の程度の測定、例えば、腸管促進性化学発光、または存在するサイトカインの量の測定などにより測定することができる。
炎症は急性または慢性のいずれかに分類することができる。急性炎症は有害な刺激に対する身体の最初の応答であり、血漿および白血球の、血液から損傷した組織への運動増加により達成される。続いて起こる生化学的事象は、損傷した組織内の局所的血管系システム、免疫系、および様々な細胞を巻き込んで、炎症性応答を増殖させ、成熟させる。慢性炎症として公知の長期炎症は、炎症部位に存在する細胞の種類の進行性シフトをもたらし、炎症過程からの同時に起こる組織の破壊および治癒を特徴とする。慢性炎症の例は炎症性関節炎である。
いくつかの実施形態では、本明細書で開示されている脂肪酸誘導体は、対象において、炎症を処置するまたは予防するために使用することができる。
かゆみ：掻痒症としても公知のかゆみは、対象が患部をひっかく原因となる皮膚のピリピリ感または刺激である。かゆみは、全身にわたりまたは１つの場所のみに生じ得る。かゆみはヒスタミン依存性であっても、または独立したものであってよい。
かゆみは、１次疾患に罹患した、炎症性の皮膚を襲うかゆみ（例えば、炎症性、感染性、自己免疫障害、リンパ腫または薬物反応などに罹患した皮膚）、１次疾患に罹患していない、非炎症性皮膚を襲うかゆみ（例えば、神経性または精神的起源に関連したかゆみなど）、または２次的ひっかき病変に伴うかゆみ（これらのひっかき病変は最初のかゆみに応答して患者により引き起こされ、皮膚の擦りむき、かさぶた、丘疹、こぶおよび結節性痒疹などの慢性的な２次的ひっかき病変を含む）に分類することができる。
かゆみは、大部分の炎症性皮膚障害（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、接触性皮膚炎、じんま疹、薬物反応、類天疱瘡、疱疹状皮膚炎）、寄生虫症または感染症（例えば疥癬、真菌症、水痘）、虫刺され、ならびに皮膚Ｔ細胞リンパ腫の最も一般的な症状である。
慢性のかゆみとは、少なくとも６週間存在し、特にアトピー性皮膚炎、乾癬、および腎臓または肝疾患などの状態で広まっているかゆみの感覚である。
いくつかの実施形態では、本明細書で開示されている脂肪酸誘導体は、対象においてかゆみ（例えば、慢性のかゆみなど）を処置または予防するために使用することができる。
部分：部分とは、分子の断片、またはコンジュゲートの一部分である。
疼痛：実際のまたは潜在的な組織損傷に伴う、またはこのような損傷として記載される不快な感覚および情緒的な経験。哺乳動物が経験する疼痛は、２つの主要なカテゴリー：急性疼痛（または侵害受容性）と慢性疼痛に分割することができ、慢性疼痛は、慢性炎症性疼痛および慢性神経障害性疼痛に分割することができる。急性疼痛は組織傷害を引き起こす刺激に対する応答であり、組織損傷を最小化するために、刺激から離れるためのシグナルである。他方では、慢性疼痛は、生物学的機能を発揮せず、組織損傷（炎症性疼痛）により、または神経系、例えば、脱髄（神経障害性疼痛）などへの損傷により引き起こされる炎症の結果発症する。慢性疼痛は一般的に刺激から独立した、持続性疼痛または無害な刺激により誘発される異常な疼痛知覚を特徴とする。疼痛の非限定的例として、術後痛、組織損傷に伴う疼痛、炎症による疼痛、感染症による疼痛（帯状疱疹）、神経障害性状態による疼痛、および骨格筋肉の状態による疼痛が挙げられる。
いくつかの実施形態では、本明細書で開示されている脂肪酸誘導体は、対象において疼痛（例えば慢性疼痛など）を処置または予防するために使用することができる。
薬学的に許容される：対象に対して著しい有害な毒物学的作用を生じることなく、対象に取り入れることができる物質。「薬学的に許容される形態」という用語は、任意の薬学的に許容される誘導体または変化形、例えば、立体異性体、立体異性体混合物、エナンチオマー、溶媒和物、水和物、同形体、多形、擬形、中性形態、塩形態、およびプロドラッグ薬剤などを意味する。
薬学的に許容される担体：本開示に有用な薬学的に許容される担体（ビヒクル）は従来のものである。Remington: The Science and Practice of Pharmacy、The University of the Sciences in Philadelphia、Lippincott編、Williams, & Wilkins、Philadelphia、PA、第２１版（２００５年）は、１つまたは複数の治療用組成物および追加の薬剤の医薬品送達に対して適切な組成物および製剤について記載している。一般的に、担体の性質は、利用する特定の投与モードに依存することになる。例えば、非経口製剤は普通、薬学的および生理学的に許容される流体、例えば、水、生理的食塩水、平衡塩類溶液、水性ブドウ糖、グリセロールなどをビヒクルとして含む注射用流体を含む。一部の例では、薬学的に許容される担体は、対象への投与（例えば、非経口、筋肉内、または皮下注射による）に対して適切なように滅菌であってよい。生物学的に中性の担体に加えて、投与される医薬組成物は、微量な無毒性補助物質、例えば、湿潤化剤または乳化剤、保存剤、およびｐＨ緩衝剤など、例えば酢酸ナトリウムまたはモノラウリン酸ソルビタンなどを含有することができる。一部の例では、薬学的に許容される担体は非自然発生または合成の担体である。担体はまた、予め選択した治療用の用量の活性剤を有する単位剤形、例えば、丸剤、バイアル、ビン、またはシリンジなどに製剤化することができる。
薬学的に許容される塩：薬物として使用することができる化合物の生物学的に適合性のある塩であり、当技術分野で周知の様々な有機および無機対イオンから誘導される塩であり、単なる例示として、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、テトラアルキルアンモニウムなどを含み、分子が塩基性官能基を含有する場合には、有機酸または無機酸の塩、例えば、塩酸塩、臭化水素酸塩、酒石酸塩、メシル酸塩、酢酸塩、マレイン酸塩、シュウ酸塩などである。薬学的に許容される酸付加塩は、遊離塩基の生物学的有効性を保持するような塩であるが、生物学的にも他の点でも有害ではない酸のパートナー、例えば、無機酸、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸など、ならびに有機酸、例えば、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、シュウ酸、マレイン酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、ベンゼンスルホン酸（ベシル酸塩）、ケイヒ酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、サリチル酸などにより形成される。薬学的に許容される塩基付加塩として、無機塩基から誘導されるもの、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、アルミニウム塩などが挙げられる。例示的塩はアンモニウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム、およびマグネシウム塩である。薬学的に許容される有機の無毒性塩基から誘導される塩として、これらに限定されないが、第１級、第２級、および第３級アミン、天然の置換アミンを含む置換アミン、環状アミンおよび塩基性イオン交換樹脂の塩、例えば、イソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、エタノールアミン、２−ジメチルアミノエタノール、２−ジエチルアミノエタノール、ジシクロヘキシルアミン、リシン、アルギニン、ヒスチジン、カフェイン、プロカイン、ヒドラバミン、コリン、ベタイン、エチレンジアミン、グルコサミン、メチルグルカミン、テオブロミン、プリン、ピペラジン、ピペリジン、Ｎ−エチルピペリジン、ポリアミン樹脂の塩などが挙げられる。例示的な有機塩基は、イソプロピルアミン、ジエチルアミン、エタノールアミン、トリメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、コリン、およびカフェインである。（例えば、参照により本明細書に組み込まれる、S. M. Bergeら、「Pharmaceutical Salts」、J. Pharm. Sci.、１９７７年；６６巻：１〜１９頁を参照されたい）。
皮膚障害：皮膚の疾患または状態、例えば、炎症性、増殖性の感覚、皮膚バリア機能障害疾患または状態など。皮膚障害の非限定的例として、アトピー性皮膚炎、脂漏性皮膚炎、ざ瘡、酒さ、魚鱗癬、紅皮症、脱毛症、しわ、乾燥皮膚／水バリア機能、必須脂肪酸欠損症、尋常性白斑、脂腺嚢胞、毛巣嚢胞、肥厚性瘢痕／ケロイド、脂漏性の角化上皮症、および光線性角化上皮症が挙げられる。
立体異性体：同じ分子式および結合原子配列を有するが、空間における原子の三次元の方向性のみが異なる異性体。互いにミラーイメージではない立体異性体は、「ジアステレオマー」と呼ばれ、互いに重ね合わせることができないミラーイメージのものは「エナンチオマー」と呼ばれる。化合物が不斉中心を有する場合、例えば、炭素原子が４つの異なる基と結合している場合、一対のエナンチオマーが可能である。エナンチオマーはその不斉中心の絶対配置を特徴とすることができ、ＣａｈｎおよびＰｒｅｌｏｇのＲ−およびＳ−配列の法則により、または分子が偏光の平面を回転する方式により記載され、右旋性または左旋性（すなわち、それぞれ（＋）または（−）異性体）と指定される。キラル化合物は、個々のエナンチオマーまたはその混合物のいずれかとして存在することができる。等しい割合のエナンチオマーを含有する混合物は「ラセミ混合物」と呼ばれる。Ｅ／Ｚ異性体は二重結合の立体配置が異なる異性体である。Ｅ異性体（「反対」に対するドイツ語の単語エントゲーゲンに由来）は二重結合においてｔｒａｎｓ−配置を有し、この配置の中で優先権の最も高い２つの基は二重結合の反対側にある。Ｚ異性体（「一緒に」に対するドイツ語の単語ツザメンに由来）は二重結合においてｃｉｓ−配置を有し、この配置の中で優先権の最も高い２つの基は二重結合の同じ側にある。
対象：生きている多細胞脊椎動物である生物、すなわち、ヒトおよびヒト以外の哺乳動物を含むカテゴリー。
置換された、または置換：分子またはＲ基の水素原子の、１つまたは複数の追加のＲ基による置き換え。他に定義されない限り、「必要に応じて置換されている」または「必要に応じた置換基」という用語は、本明細書で使用される場合、１、２、３、４つまたはそれよりも多くの基、好ましくは１、２または３つ、より好ましくは１または２つの基でさらに置換されていてもいなくてもよい基を指す。置換基は、例えば、Ｃ１〜６アルキル、Ｃ２〜６アルケニル、Ｃ２〜６フルオロアルケニル、Ｃ２〜６ジフルオロアルケニル、Ｃ２〜６アルキニル、Ｃ３〜８シクロアルキル、ヒドロキシル、オキソ、Ｃ１〜６アルコキシ、アリールオキシ、Ｃ１〜６アルコキシアリール、ハロ、Ｃ１〜６アルキルハロ（例えば、ＣＦ３およびＣＨＦ２など）、Ｃ１〜６アルコキシハロ（例えば、ＯＣＦ３およびＯＣＨＦ２など）、カルボキシル、エステル、シアノ、ニトロ、アミノ、置換アミノ、二置換アミノ、アシル、ケトン、アミド、アミノアシル、置換アミド、二置換アミド、チオール、アルキルチオ、チオキソ、スルフェート、スルホネート、スルフィニル、置換スルフィニル、スルホニル、置換スルホニル、スルホニルアミド、置換スルホンアミド、二置換スルホンアミド、アリール、ａｒＣ１〜６アルキル、ヘテロシクリルおよびヘテロアリールから選択することができ、各アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールおよびヘテロシクリルおよびこれらを含有する基は、さらに必要に応じて置換されていてもよい。Ｎ−ヘテロ環の場合の必要に応じた置換基は、これらに限定されないがＣ１〜６アルキルすなわちＮ−Ｃ１〜３アルキル、より好ましくはメチル特にＮ−メチルもまた含むことができる。
互変異性体：プロトンおよび電子の位置のみが異なる有機化合物の構造異性体であり、水素原子の移動により相互変換可能である。互変異性体は普通、平衡状態で一緒に存在する。
治療有効量：対象または所与のパーセンテージの対象に有益な、または治療的作用を提供するのに十分な量。治療有効量の治療剤は、多くの異なる方式、例えば、疾患または状態（例えば、アテローム性動脈硬化症など）の減少についてアッセイすることにより決定することができる。治療有効量はまた、様々なｉｎ ｖｉｔｒｏ、ｉｎ ｖｉｖｏまたはｉｎ ｓｉｔｕアッセイを介して決定することができる。治療剤は、処置の過程の間、単回用量、またはいくつかの用量を、例えば毎日投与することができる。しかし、の有効量は、適用される原料、処置を受ける対象、処置を受ける状態の重症度および種類、ならびに投与方式に依存し得る。
チオール：−ＳＨ基。置換チオールは、水素が以下で置き換えられているチオール基、例えば、Ｃ１〜６アルキル基（「−Ｓ（Ｃ１〜６アルキル）」）、アリール（「−Ｓ（アリール）」）、またはアラルキル（「−Ｓ（アルキル）（アリール）」）などである。
処置する、または処置：疾患または状態に関して、これらのいずれかの用語は、（１）疾患または状態を予防すること、例えば、疾患または状態に曝露され得るまたはこれらに罹りやすい可能性があるが、未だ疾患または状態を経験しても、症状を示してもいない対象において、疾患または状態の臨床症候を発症しないようにすること、（２）疾患または状態を阻害すること、例えば、疾患もしくは状態またはその臨床症候の発症を止めること、あるいは（３）疾患または状態を軽減すること、例えば、疾患もしくは状態またはその臨床症候の退縮を引き起こすことを含む。
ＩＩ．脂肪酸誘導体
脂肪酸誘導体の実施形態が開示される。本明細書で考察されたように、この開示された脂肪酸誘導体は、炎症、かゆみ、疼痛、自己免疫障害、およびアテローム性動脈硬化症を含めた複数の疾患および状態を処置するための有用性を有する。いくつかの実施形態では、開示された脂肪酸誘導体は、炎症、かゆみ、疼痛、自己免疫障害、および／またはアテローム性動脈硬化症を処置するために利用された以前の薬剤よりも、ヒト患者において、より高い活性、より低い毒性、より少ない副作用、より大きな安定性、より長い半減期、またはこれらの組合せを有する。有利なことに、開示された脂肪酸誘導体のある特定の実施形態は、血液脳障壁を横断することが可能である。
ある特定の実施形態では、脂肪酸誘導体は、式Ｉによる構造を有する化合物またはその立体異性体、互変異性体、もしくは薬学的に許容される塩である：
式Ｉでは、Ｘは１〜１６個の炭素の長さの脂肪族（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、または１６のいずれか１つ）、Ｚは１〜１６個の炭素の長さの脂肪族（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、または１６のいずれか１つ）であるか、または存在せず、Ｙは、
のいずれか１つから選択され、Ｒ１は水素または低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）であり、Ｒ２は水素または低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）であり、Ｒ３は水素または低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）であり、Ｒ４は低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）、ヒドロキシル、カルボキシル、またはアミンであり、Ｒ５は水素、低級アルキル、またはハロゲン化物であり、Ｒ６はヒドロキシルまたは置換チオールであり、各Ｒ７は、独立して、水素もしくはフッ化物であるか、または存在せず、隣接する炭素はアルキンを形成する。Ｙは、上記に示されている方向、または反対の方向に向けて、式Ｉに挿入することによって、式Ｉの化合物を生成することができる。
式Ｉの一部の実施形態では、Ｙは、
のいずれか１つから選択され、Ｒ１は水素または低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）であり、Ｒ２は水素または低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）であり、Ｒ３は水素または低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）であり、Ｒ４は低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）、ヒドロキシル、カルボキシル、またはアミンであり、Ｒ５は水素、低級アルキル、またはハロゲン化物であり、Ｒ６はヒドロキシルまたは置換チオールであり、各Ｒ７は、独立して水素またはフッ化物である。Ｙは、上記に示されている方向、または反対の方向に向けて、式Ｉに挿入することによって、式Ｉの化合物を生成することができる。
式Ｉの一部の実施形態では、ＸおよびＺは、独立して、１〜１０、４〜８、２〜６、５〜１０、４〜１２、または１０〜１６個の炭素の長さうちの１つから選択される。一部の実施形態では、Ｚは１〜１０個の炭素の長さであり、Ｘは１〜１０個の炭素の長さである。一部の実施形態では、Ｚは存在しない。式Ｉの一部の実施形態では、Ｘは４〜８個の炭素の長さから選択され、Ｚは１〜６個の炭素の長さから選択される。式Ｉの一部の実施形態では、Ｘは６個の炭素の長さであり、および／またはＺは４個の炭素の長さである。式Ｉの一部の実施形態では、ＸおよびＺは一緒になって、８〜１４個の炭素の長さである。式Ｉの一部の実施形態では、ＸおよびＺは一緒になって、７〜１２個の炭素の長さである。式Ｉの一部の実施形態では、ＸおよびＺは一緒になって、１０個の炭素の長さである。いくつかの実施形態では、ＸおよびＺは、独立して、アルキルまたはアルケニル、またはハロゲン化アルケニル、特にフルオロアルケニルまたはジフルオロアルケニルである。一部の実施形態では、ＸおよびＺは、独立して、１つまたは複数のフルオロアルケンまたはジフルオロアルケン部分を含む。
式Ｉの一部の実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、および／またはＲ４はメチルである。式Ｉの一部の実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はメチルである。式Ｉの一部の実施形態では、Ｒ５は水素である。式Ｉの一部の実施形態では、Ｒ６はヒドロキシルである。式Ｉの一部の実施形態では、Ｒ６はシステインまたはグルタチオンである。式（Ｉ）の一部の実施形態では、Ｒ１は水素であり、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はメチルであり、Ｒ５は水素であり、Ｒ６はヒドロキシルである。式（Ｉ）の一部の実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はメチルであり、Ｒ５は水素であり、Ｒ６はヒドロキシルである。
ある特定の実施形態では、脂肪酸誘導体は、式ＩＩ〜ＸＶＩＩのいずれか１つによる構造を有する化合物、またはその立体異性体、互変異性体、もしくは薬学的に許容される塩である：
式（ＩＩ）〜（ＣＩＩ）では、存在する場合、Ｒ１は水素または低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）であり、Ｒ２は水素または低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）であり、Ｒ３は水素または低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）であり、Ｒ４は低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）、ヒドロキシル、カルボキシル、またはアミンであり、Ｒ５は水素、低級アルキル、またはハロゲン化物であり、Ｒ６はヒドロキシルまたは置換チオールであり、各Ｒ７は、独立して、水素またはフッ化物であるか、もしくは存在せず、隣接する炭素はアルキンを形成し、各Ｒ８は、独立して水素またはフッ化物であり、各Ｒ９は、独立して水素または重水素である。１，４ｃｉｓ、ｃｉｓ−ペンタジエンの部分の水素に対する、フッ化物または重水素による置換は、さらなる酵素的酸化に対して不十分なこれら基質を生成し、よって、安定性を増強する。
式（ＩＩ）〜（ＣＩＩ）のいずれか１つの一部の実施形態では、存在する場合、Ｒ１は水素または低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）であり、Ｒ２は水素または低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）であり、Ｒ３は水素または低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）であり、Ｒ４は低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）、ヒドロキシル、カルボキシル、またはアミンであり、Ｒ５は水素、低級アルキル、またはハロゲン化物であり、Ｒ６はヒドロキシルまたは置換チオールであり、各Ｒ７は、独立して水素またはフッ化物であり、隣接する炭素はアルケンを形成し、各Ｒ８は、独立して水素またはフッ化物であり、各Ｒ９は、独立して水素または重水素である。１，４ｃｉｓ、ｃｉｓ−ペンタジエンの部分の水素に対する、フッ化物または重水素による置換は、さらなる酵素的酸化に対して不十分なこれらの基質を生成し、よって、安定性を増強する。
式（ＩＩ）〜（ＣＩＩ）のいずれか１つの一部の実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、および／またはＲ４はメチルである。式（ＩＩ）〜（ＣＩＩ）のいずれか１つの一部の実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はメチルである。式（ＩＩ）〜（ＣＩＩ）のいずれか１つの一部の実施形態では、Ｒ５は水素である。式（ＩＩ）〜（ＸＶＩＩ）の一部の実施形態では、Ｒ６はヒドロキシルである。式（ＩＩ）〜（ＸＶＩＩ）のいずれか１つの一部の実施形態では、Ｒ６はシステインまたはグルタチオンである。式（ＩＩ）〜（ＣＩＩ）のいずれか１つの一部の実施形態では、Ｒ１は水素であり、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はメチルであり、Ｒ５は水素であり、Ｒ６はヒドロキシルである。式（ＩＩ）〜（ＣＩＩ）のいずれか１つの一部の実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４はメチルであり、Ｒ５は水素であり、Ｒ６はヒドロキシルである。
式（Ｉ）の範囲内に入る本開示の例示的な化合物構造は、これらに限定されないが、以下を含む：
カルボキシル基を含有する本明細書で開示されている化合物のいずれか（例えば、化合物１〜３３０）は、カルボキシル基の代わりにメチルエステル基を用いて調製することができる。さらに、アルケニル基を含有する本明細書で開示されている化合物のいずれかは、任意の炭素−炭素二重結合の炭素上の水素の代わりに置換されたフッ化物を用いて調製することができる。
ある特定の実施形態では、脂肪酸誘導体は、式（ＣＩＩＩ）〜（ＣＸ）のいずれか１つによる構造を有する化合物またはその立体異性体、互変異性体、もしくは薬学的に許容される塩：
である。
式（ＣＩＩＩ）〜（ＣＸ）は、化合物１〜１６の推定上の活性部位を包含し、したがって、化合物１〜１６の内在性標的の活性をモジュレートすると考えられる。式（ＣＩＩＩ）〜（ＣＸ）では、Ｒ５は水素、低級アルキル、またはハロゲン化物であり、各Ｒ７は、独立して、水素もしくはフッ化物であるか、または存在せず、隣接する炭素はアルキンを形成し、Ｒ１０およびＲ１１は、独立して脂肪族である。
式（ＣＩＩＩ）〜（ＣＸ）の一部の実施形態では、Ｒ１０およびＲ１１は、独立して、置換もしくは非置換の低級アルキル、置換もしくは非置換の低級ヘテロアルキル、置換もしくは非置換の低級アルケニル（例えば、ハロゲン化アルケニル、例えばフルオロアルケニルもしくはジフルオロアルケニルなど）、置換もしくは非置換の低級ヘテロアルケニル、置換もしくは非置換の低級アルキニル、置換もしくは非置換の低級ヘテロアルキニル、置換もしくは非置換のアリール、または置換もしくは非置換のヘテロアリールである。
式（ＣＩＩＩ）〜（ＣＸ）のいずれか１つの一部の実施形態では、Ｒ５は水素である。式（ＣＩＩＩ）〜（ＣＸ）のいずれか１つの一部の実施形態では、Ｒ１０はメチルである。式（ＣＩＩＩ）〜（ＣＸ）のいずれか１つの一部の実施形態では、Ｒ１１はメチルである。式（ＣＩＩＩ）〜（ＣＸ）のいずれか１つの一部の実施形態では、Ｒ５は水素であり、Ｒ１０はメチルであり、Ｒ１１はメチルである。
式（ＣＩＩＩ）〜（ＣＸ）の範囲内に入る本開示の例示的化合物構造は、これらに限定されないが、以下を含む：
式（Ｉ）〜（ＣＸ）による化合物（例えば、化合物１〜３３０など）は、本明細書に提供されている合成法（実施例を参照されたい）で必要に応じて補充した従来の方法により合成することができる。当業者であれば、化合物は、互変異性、立体配座異性、幾何異性、および／または光学異性の現象を示し得ることを認識している。例えば、ある特定の開示化合物は、１つまたは複数のキラル中心および／または二重結合を含むことができ、その結果、立体異性体、例えば、二重結合異性体（すなわち、幾何異性体）、エナンチオマー、ジアステレオマー、およびこれらの混合物、例えば、ラセミ混合物などとして存在することができる。別の例として、ある特定の開示化合物は、エノール形、ケト形、およびこれらの混合物を含めたいくつかの互変異性形態で存在することができる。明細書および特許請求の範囲内の様々な化合物名称、式および化合物の図は、可能な互変異性体、配座異性体、光学異性体、または幾何異性体の形態のうちの１つのみを表し得るので、開示化合物は、本明細書に記載されている化合物の任意の互変異性体、配座異性体、光学異性体、および／または幾何異性体形態、ならびにこれらの様々な異なる異性体形態の混合物を包含することを理解されたい。
追加の化合物実施形態
ある特定の実施形態では、脂肪酸誘導体は、酸化脂肪酸のエステル化を減少させる、本明細書に記載されているような２，２−ジメチルを有する酸化脂肪酸である。いくつかの実施形態では、２，２−ジメチル修飾された酸化脂肪酸の実施形態は、対応する未修飾の酸化脂肪酸化合物と比較して、生理的条件下で（例えば、血中、またはリン酸緩衝生理食塩水中で）増加した半減期を有する。一部の実施形態では、２，２−ジメチル修飾された酸化脂肪酸化合物またはその立体異性体、互変異性体、もしくは薬学的に許容される塩は、式ＣＸＩによる構造を有する：
式ＣＸＩでは、Ｘは、１０〜２５個の炭素の長さ（例えば、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、または２５個の炭素の長さのいずれか１つ）の脂肪族であり、１つまたは複数のエポキシ、ヒドロキシル、またはカルボニル置換またはこれらの組合せを含み、Ｒ１は水素または低級アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、またはブチルなど）であり、各Ｒ２は、独立してメチルまたは水素である。式ＣＸＩの一部の実施形態では、Ｘは置換または非置換のアルキル、置換または非置換のヘテロアルキル、置換または非置換のアルケニル、置換または非置換のヘテロアルケニル、置換または非置換のアルキニル、置換または非置換のヘテロアルキニル、置換または非置換のアリール、または置換もしくは非置換のヘテロアリールである。いくつかの実施形態では、Ｘはアルキルもしくはアルケニル、またはハロゲン化アルケニル、特にフルオロアルケニルまたはジフルオロアルケニルである。一部の実施形態では、Ｘは１つまたは複数のフルオロアルケンまたはジフルオロアルケン部分を含む。一部の実施形態では、Ｘはアルキルまたはアルケニルである。一部の実施形態では、Ｘは、１つまたは複数のビスアリル性重水素置換、例えば、Ｘはジュウテリオビスアリルアルケニルまたはジジュウテリオビスアリルアルケニルを含む。一部の実施形態では、各Ｒ２はメチルである。一部の実施形態では、各Ｒ２は水素である。一部の実施形態では、各Ｒ２はメチルであり、化合物はリノール酸の酸化誘導体である。一部の実施形態では、式ＣＸＩの化合物は、脂肪酸の酸化感受性部位またはさらなる変換により酸素感受性となる部位、例えば、ビス−アリル性の位置において、水素の１つまたは複数の重水素置換を含む。
ＩＩＩ．医薬組成物
本開示はまた、本明細書で開示されているような少なくとも１つの脂肪酸誘導体、またはその立体異性体、互変異性体、もしくは薬学的に許容される塩を含む医薬組成物を含む。一部の実施形態では、脂肪酸誘導体は、構造１〜３３０のいずれか１つによる化合物である。医薬組成物の一部の実施形態は、少なくとも１つの脂肪酸誘導体と、選択した分子に加えて、少なくとも１つのさらなる薬学的に許容される添加物、例えば、薬学的に許容される担体、増粘剤、希釈剤、緩衝剤、保存剤、界面活性剤とを含む。有用な薬学的に許容される担体および賦形剤は当技術分野で公知である。
１つまたは複数の脂肪酸誘導体を含む医薬組成物は、例えば、投与モードおよび／またはイメージする場所に応じて様々な方式で製剤化することができる。非経口製剤は、薬学的および生理学的に許容される流体ビヒクルである注射用流体、例えば、水、生理的食塩水、他の平衡塩類溶液、水性ブドウ糖、グリセロールなどを含むことができる。賦形剤は、例えば、非イオン性可溶化剤、例えば、Ｃｒｅｍｏｐｈｏｒ（登録商標）ポリエトキシ化洗剤など、またはタンパク質、例えば、ヒト血清アルブミンまたは血漿調製物などを含むことができる。所望する場合、投与される医薬組成物はまた、無毒性補助物質、例えば、湿潤化剤または乳化剤、保存剤、およびｐＨ緩衝剤など、例えば、酢酸ナトリウムまたはモノラウリン酸ソルビタンなどを含有することもできる。
医薬組成物の形態は、選択された投与モードにより決定される。開示された医薬組成物の実施形態は、例えば、経口、口腔内頬側、全身性、経鼻、注射、経皮、直腸、経膣など、または吸入もしくは吹送法による投与に対して適切な形態を含めた、ほぼあらゆる投与モードに対して適切な形態をとることができる。一般的に、開示された医薬組成物の実施形態は、非経口的に（例えば、静脈内、動脈内、皮下、筋肉内、または腹腔内注射により）、髄腔内、または経口的に投与されることになる。
有用な注射用調製物として、水性または油性のビヒクル中の活性化合物（複数可）の滅菌の懸濁液、溶液または乳剤が挙げられる。組成物はまた、配合剤、例えば、懸濁化剤、安定化剤および／または分散剤などを含有することができる。注射用の製剤は、単位剤形、例えば、アンプルまたは複数回用量容器内に入れて提示することができ、添加した保存剤を含有することができる。組成物は、油性または水性ビヒクル中の懸濁液、溶液または乳剤のような形態をとることができ、製剤化剤、例えば、懸濁化剤、安定化剤および／または分散剤などを含有することができる。例えば、非経口投与は、ボーラス注射または連続注入により行うことができる。代わりに、脂肪酸誘導体は、使用前に、適切なビヒクル、例えば滅菌水を用いた再構成のための粉末形態であってもよい。
全身性製剤として、注射、例えば、皮下、静脈内、筋肉内、髄腔内または腹腔内注射による投与に対して設計されたもの、ならびに経皮的、経粘膜的、経口または肺投与に対して設計されたものが挙げられる。
経口製剤は液体（例えば、シロップ剤、液剤または懸濁剤）、または固体（例えば、粉末、錠剤、またはカプセル剤）であってよい。経口製剤は、内皮バリアを横断するための標的リガンドとカップリングすることができる。一部の脂肪酸誘導体製剤は、例えば、脂肪酸誘導体粉末を形成するために二糖でスプレー乾燥することにより、乾燥させることができる。薬学的に許容される賦形剤、例えば、結合剤（例えば、アルファ化トウモロコシデンプン、ポリビニルピロリドンまたはヒドロキシプロピルメチルセルロース）；充填剤（例えば、ラクトース、マンニトール、微結晶性セルロースまたはリン酸水素カルシウム）；滑沢剤（例えば、ステアリン酸マグネシウム、タルクまたはシリカ）；崩壊剤（例えば、ジャガイモデンプンまたはデンプングリコール酸ナトリウム）；または湿潤剤（例えば、ラウリル硫酸ナトリウム）を用いて、従来の手段により調製した固体組成物。錠剤は、当技術分野で周知の方法により、例えば、糖、フィルムまたは腸溶コーティングを用いてコーティングすることができる。このような剤形を調製する実際の方法は公知であるか、または当業者には明らかである。
経口投与用の液体調製物は、例えば、エリキシル剤、液剤、シロップ剤または懸濁剤の形態をとることができる。このような液体調製物は、薬学的に許容される添加物、例えば、懸濁剤（例えば、ソルビトールシロップ剤、セルロース誘導体または水素添加された食用脂肪）；乳化剤（例えば、レシチンまたはアカシア）；非水性ビヒクル（例えば、アーモンド油、油性エステル、エチルアルコール、Ｃｒｅｍｏｐｈｏｒ（登録商標）洗剤、または分画された植物油）；および保存剤（例えば、メチルまたはプロピル−ｐ−ヒドロキシベンゾエートまたはソルビン酸）を用いた従来の手段により調製することができる。調製物はまた、適切であれば、緩衝塩、保存剤、香味剤、着色剤、および甘味剤を含有することもできる。経口投与のための調製物は、周知の通り、蛍光体の制御放出性が得られるように適切に製剤化することができる。
本明細書に記載されているような脂肪酸誘導体を含む医薬組成物のある特定の実施形態は、正確な用量の個々の投与に対して適切な単位剤形に製剤化することができる。医薬組成物は、所望する場合、脂肪酸誘導体を含有する１つまたは複数の単位剤形を含有し得るパックまたはディスペンサーデバイスの中に提示されてもよい。パックは、例えば、金属またはプラスチックホイル、例えば、ブリスター包装などを含むことができる。パックまたはディスペンサーデバイスは、投与のための指示を付随することができる。投与される脂肪酸誘導体の量は、処置を受けている対象、標的（例えば、腫瘍のサイズ、場所、および特徴）、および投与方式に少なくとも部分的に依存することになり、当業者には公知である。これらの結合体の中で、投与される製剤は、処置を受けている対象に薬物の治療有効用量を提供するのに有効な量での本明細書で開示されている脂肪酸誘導体の量を含有することになる。
ＩＶ．方法
追加の実施形態では、開示された脂肪酸誘導体を使用して、対象において疾患または状態を処置する方法が提供される。本方法は、開示された脂肪酸誘導体を含む医薬組成物の治療有効量を、疾患もしくは状態を有する、または有する疑いがある対象に投与することを含む。本方法を適用することができる例示的な疾患または状態として、炎症、慢性のかゆみ、慢性疼痛、自己免疫障害、アテローム性動脈硬化症、皮膚障害、神経変性障害、精神疾患障害、および関節炎が挙げられる。追加の実施形態では、開示された脂肪酸誘導体は、皮膚に適用される任意の組成物、例えば、化粧品またはパーソナルケアの目的、または防虫剤のための組成物中で使用することができる。
医薬組成物は、任意の適切な経路により、例えば、局所的、非経口的、または経口的に投与することができる。対象は、哺乳動物例えば、ヒトまたはヒト以外の哺乳動物などであってよい。ある特定の実施例では、対象はヒトである。
脂肪酸誘導体は、単一のボーラス送達で、連続的な送達（例えば、連続的な静脈内の送達）を介して長期間にわたり、または繰り返される投与プロトコル（例えば、１時間ごとの、毎日、毎週、または隔週ごとに繰り返される投与プロトコル）により対象に投与することができる。脂肪酸誘導体の治療有効量は、疾患または状態に伴う１つまたは複数の症状または検出可能な状態を緩和するために臨床的に有意な結果をもたらす長期処置レジメンの範囲内で繰り返される用量として提供することができる。この状況において有効な用量の判定は通常、ヒト治験に引き続き行われる動物モデル実験に基づき、対象における標的とされる疾患症状または状態の発症または重症度を有意に減少させる投与プロトコルにより導かれる。この関連で適切なモデルとして、例えば、ネズミ、ラット、トリ、ブタ、ネコ、ヒト以外の霊長類、および他の一般に認められた、当技術分野で公知の動物モデル対象が挙げられる。代わりに、有効な用量は、ｉｎ ｖｉｔｒｏモデルを使用して決定することもできる。このようなモデルを使用すれば、化合物の治療有効量（例えば、所望の免疫応答を誘発するまたは標的とされる疾患の１つまたは複数の症状を緩和するのに有効な量）を投与するのに適当な濃度および用量を決定するために必要とされるのは通常の計算および調節のみである。代替の実施形態では、脂肪酸誘導体の有効量または有効用量は、治療用または診断用のいずれかの目的に対して、本明細書で記載されているように、処置を受けている疾患または状態と相関する１つまたは複数の選択された生物学的活性を単に阻害するまたは増強することができる。
脂肪酸誘導体の実際の用量は、要素、例えば、対象の疾患の徴候および特定の状態（例えば、対象の年齢、大きさ、フィットネス、症状の範囲、感受性要素など）、時間および投与経路、並行的に投与される他の薬物または処置、ならびに対象において所望の活性または生物学的応答を導き出すための脂肪酸誘導体の特定の薬理などにより変動することになる。投与レジメンは、最適な治療応答が得られるように調整することができる。治療有効量はまた、臨床用語で言うところの治療上有益な効果が脂肪酸誘導体の任意の有毒性または有害な副作用を上回る量である。本開示の方法および製剤内での脂肪酸誘導体の治療有効量に対する非限定的な範囲は、０．０１ｍｇ／ｋｇ体重〜５ｇ／ｋｇ体重、例えば、１０ｍｇ／ｋｇ〜５ｇ／ｋｇ体重、または１ｇ／ｋｇ〜５ｇ／ｋｇ体重などの範囲内であってよい。一部の実施形態では、脂肪酸誘導体は、０．１〜１００μＭまたは１〜５０００μｇ／ｍＬの血清脂肪酸誘導体濃度をもたらすのに有効な量で投与することができる。
用量は、標的部位（例えば、全身循環）で所望の濃度を維持するように主治医が変化させることができる。送達モード、例えば、経口、静脈内、または局所的送達に基づき、より高いまたはより低い濃度を選択することができる。用量はまた、投与される製剤の放出速度、例えば、肺内スプレーと粉末との対比、持続放出経口製剤と注射用微粒子または経皮送達製剤との対比などに基づき調整することができる。
一部の実施形態では、開示された脂肪酸誘導体は、対象においてかゆみ（例えば、慢性のかゆみなど）を処置するための有用性を有する。このような実施形態では、脂肪酸誘導体の治療有効量を投与することは、対象においてかゆみ（例えば、慢性のかゆみなど）に伴う少なくとも１つの徴候または症状を回復させる。例えば、脂肪酸誘導体は、炎症性皮膚、例えば、炎症性皮膚障害（例えばアトピー性皮膚炎、乾癬、接触性皮膚炎、じんま疹、薬物反応物、類天疱瘡、疱疹状皮膚炎）に罹患した皮膚など、寄生虫症または感染症（例えば疥癬、真菌症、水痘）、自己免疫障害、リンパ腫（例えば、皮膚Ｔ細胞リンパ腫））に伴うかゆみ（例えば、慢性のかゆみなど）、ならびに１次疾患に罹患していない、非炎症性の皮膚に作用するかゆみ（例えば、神経性のまたは精神的起源に関連するかゆみなど）、または２次的ひっかき病変に伴うかゆみ（最初のかゆみに応答して患者により引き起こされたひっかき病変であり、皮膚の擦りむき、かさぶた、丘疹、こぶおよび結節性痒疹などの慢性の２次的ひっかき病変を含む）を減少させるために使用することができる。一部の実施形態では、かゆみの処置のための、開示された脂肪酸誘導体の治療有効量の対象への投与は、処置しなかった場合と比較して、対象においてかゆみを、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、またはさらに１００％減少させることができる。かゆみを処置するための、開示された脂肪酸誘導体の活性は、動物モデルにおいて、例えば、関連する脂肪酸誘導体と組み合わせたヒスタミン注射または対照に応答するマウスのかゆみ活動を評価することによって確認することができる（例えば、以下の実施例１を参照されたい）。
一部の実施形態では、開示された脂肪酸誘導体は、対象において疼痛（例えば、慢性疼痛など）を処置するための有用性を有する。このような実施形態では、脂肪酸誘導体の治療有効量を投与することは、対象において疼痛（例えば、慢性疼痛など）に伴う少なくとも１つの徴候または症状を回復させる。例えば、脂肪酸誘導体は、炎症に伴う疼痛（組織損傷により引き起こされる炎症、炎症性疼痛を含む）、または神経系への損傷による疼痛、例えば、脱髄など（神経障害性疼痛）、術後痛、組織損傷に伴う疼痛、感染症に由来する疼痛（帯状疱疹）、神経障害性状態に由来する疼痛、および骨格筋肉の状態に由来する疼痛を減少させるために使用することができる。一部の実施形態では、疼痛の処置のための、開示された脂肪酸誘導体の治療有効量の対象への投与は、処置しなかった場合と比較して、対象において疼痛を、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、またはさらに１００％減少させることができる。疼痛を処置するための、開示された脂肪酸誘導体の活性は、動物モデルにおいて、例えば、関連する脂肪酸誘導体と組み合わせたＰＧＥ２注射または対照に応答するマウスの疼痛反応を評価することによって確認することができる（例えば、以下の実施例１を参照されたい）。
一部の実施形態では、開示された脂肪酸誘導体は、対象においてアテローム性動脈硬化症を処置するための有用性を有する。このような実施形態では、脂肪酸誘導体の治療有効量を投与することは、対象において、アテローム性動脈硬化症に伴う少なくとも１つの徴候または症状を回復させる。例えば、脂肪酸誘導体の治療有効量の対象への投与は、アテローム性動脈硬化症の進行を逆転または減速させるために、例えば、動脈硬化性病変および／または疾患の機能的徴候、例えば、徴候（例えば、末梢性の毛細血管再充満など）、症状（例えば、胸痛および間欠性跛行など）、または検査による証拠（例えば、ＥＫＧ、血管造影、または他の画像化技術により得たものなど）の存在により測定される、心血管機能の改善などのために使用することができる。一部の実施形態では、脂肪酸誘導体の治療有効量の投与は、対象においてコレステロール流動を増加させる。一部の実施形態では、脂肪酸誘導体の治療有効量の投与は、対象において、例えば、ＬＤＬコレステロールのベースラインレベルと比較して、ＬＤＬコレステロールのレベルを減少させる。一部の実施形態では、アテローム性動脈硬化症の処置のための、開示された脂肪酸誘導体の治療有効量の対象への投与は、処置しなかった場合と比較して、対象において、アテローム性動脈硬化症を少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、またはさらに１００％減少させることができる。１つの実施例では、アテローム性動脈硬化症を処置するための、開示された脂肪酸誘導体の活性は、関連する対照と比較して、脂肪酸誘導体と組み合わせたＡｐｏＡ１により誘発されたコレステロール流動の増加を検出することによって示すことができる（例えば、以下の実施例１４を参照されたい）。
一部の実施形態では、開示された脂肪酸誘導体は、対象において自己免疫障害を処置するための有用性を有する。このような実施形態では、脂肪酸誘導体の治療有効量を投与することは、対象において自己免疫障害に伴う少なくとも１つの徴候または症状を回復させる。例えば、脂肪酸誘導体の治療有効量の対象への投与は、中でも、関節リウマチ、橋本甲状腺炎、悪性貧血、アジソン病、Ｉ型糖尿病、全身性エリテマトーデス、皮膚筋炎、シェーグレン症候群、皮膚筋炎、エリテマトーデス、多発性硬化症、重症筋無力症、ライター症候群、またはグレーヴス病の症状を処置する、予防する、および／または回復させるために使用することができる。一部の実施形態では、自己免疫障害の処置のための、開示された脂肪酸誘導体の治療有効量の対象への投与は、処置しなかった場合と比較して、対象において、自己免疫障害を少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、またはさらに１００％減少させることができる。
一部の実施形態では、開示された脂肪酸誘導体は、対象において関節炎（例えば、変形性関節症など）を処置するための有用性を有する。このような実施形態では、脂肪酸誘導体の治療有効量を投与することは、対象において、関節炎に伴う少なくとも１つの徴候または症状を回復させ、例えば、臀部、膝、下部腰椎および頸椎、指の近位および遠位指節間関節、第１手根中手関節、および／または足の第１足根中足関節における疼痛および／または膨潤を減少させる。例えば、脂肪酸誘導体の治療有効量の対象への投与は、関節炎の症状を処置する、予防する、および／または回復させるために使用することができる。一部の実施形態では、関節炎の処置のための、開示された脂肪酸誘導体の治療有効量の対象への投与は、処置しなかった場合と比較して、対象において、関節炎を少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、またはさらに１００％減少させることができる。
一部の実施形態では、開示された脂肪酸誘導体は、対象において神経変性障害を処置するための有用性を有する。このような実施形態では、脂肪酸誘導体の治療有効量を投与することは、対象において、神経変性障害に伴う少なくとも１つの徴候または症状を回復させる。例えば、脂肪酸誘導体の治療有効量の対象への投与は、アルツハイマー病、血管性認知症、パーキンソン病、ハンチントン病、多発性硬化症、または筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）の症状を処置する、予防する、および／または回復させるために使用することができる。一部の実施形態では、神経変性障害の処置のための、開示された脂肪酸誘導体の治療有効量の対象への投与は、処置しなかった場合と比較して、対象において、神経変性障害を少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、またはさらに１００％減少させることができる。
一部の実施形態では、開示された脂肪酸誘導体は、対象において精神疾患障害を処置するための有用性を有する。このような実施形態では、脂肪酸誘導体の治療有効量を投与することは、対象において精神疾患障害に伴う少なくとも１つの徴候または症状を回復させる。例えば、脂肪酸誘導体の治療有効量の対象への投与は、うつ病、不安、および／または精神病の症状を処置する、予防する、および／または回復させるために使用することができる。一部の実施形態では、精神疾患障害の処置のための、開示された脂肪酸誘導体の治療有効量の対象への投与は、処置しなかった場合と比較して、対象において、神経変性障害を少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、またはさらに１００％減少させることができる。
一部の実施形態では、開示された脂肪酸誘導体は、対象において皮膚障害を処置するための有用性を有する。このような実施形態では、脂肪酸誘導体の治療有効量を投与することは、対象において皮膚障害に伴う少なくとも１つの徴候または症状を回復させる。例えば、脂肪酸誘導体の治療有効量の対象への投与は、アトピー性皮膚炎、脂漏性皮膚炎、ざ瘡、酒さ、魚鱗癬、紅皮症、脱毛症、しわ、乾燥皮膚／水バリア機能、必須脂肪酸欠損症、尋常性白斑、脂腺嚢胞、毛巣嚢胞、肥厚性瘢痕／ケロイド、脂漏性の角化上皮症、および光線性角化上皮症の症状を処置する、予防する、および／または回復させるために使用することができる。一部の実施形態では、脂肪酸誘導体の治療有効量の対象への投与は、水バリア機能障害または表皮性水分蒸散の増加を伴う状態、例えば、魚鱗癬、湿疹／アトピー性皮膚炎、乾癬、および／または乾燥皮膚などの症状を処置する、予防する、および／または回復させるために使用することができる。例えば、リノール酸の酸化誘導体であり、２−メチルまたは２，２−ジメチルを有し、リノール酸の酸化誘導体（例えば、化合物３１〜３６、３８〜４３、または６６〜７２のいずれか１つなど）である開示化合物を含む医薬組成物は、水バリア機能障害または表皮性水分蒸散の増加を伴う状態を処置する、予防する、および／または回復させるために、対象に局所的に適用することができる。一部の実施形態では、皮膚障害の処置のための、開示された脂肪酸誘導体の治療有効量の対象への投与は、処置しなかった場合と比較して、対象において神経変性障害を少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、またはさらに１００％減少させることができる。
追加の実施形態では、例えば、対象、例えば、他の健康な対象、あるいは疾患もしくは状態を有する疑いのある、またはリスクがある対象などが、疾患もしくは状態を有する、または将来、疾患もしくは状態を恐らく発症する可能性を判定するために、対象において疾患または状態を診断するための方法が提供される。本方法は、対応する対照と比較して（例えば、疾患もしくは状態を有さない対象、または疾患もしくは状態を発症するリスクのない対象における化合物のレベルなど）、化合物のレベルの変化（例えば、レベルの上昇、例えば少なくとも２倍の増加など）が生物学的試料において検出された場合、対象からの生物学的試料中の、化合物１〜１６のいずれか１つのレベルを測定すること、および疾患もしくは状態を有する、または疾患もしくは状態を発症するリスクがある対象であるとこの対象を診断することを含む。いくつかの実施形態では、疾患または状態は、炎症、慢性のかゆみ、慢性疼痛、自己免疫障害、皮膚障害、およびアテローム性動脈硬化症の１つから選択される。一部の実施形態では、対象からの生物学的試料中の、化合物１〜１６のいずれか１つの測定されたレベルは、疾患または状態を予防するまたは対処するための標的とする治療介入またはアドバイスを導くために使用することができる。例えば、化合物１〜１６のいずれか１つにおける特定された増加を有する対象には、化合物のレベルを減少させる食事による治療介入、例えば、多価不飽和脂肪酸を減らした食事を摂取させることができる。
一部の実施形態では、例えば、対象、例えば、他の健康な対象、あるいは炎症障害を有する疑いのある、またはリスクがある対象などが、炎症障害を有するまたは将来炎症障害を恐らく発症する可能性を判定するために、炎症を評価するための方法が本明細書で提供される。本方法は、対応する対照と比較して（例えば、健康な対象における化合物の対応するレベル）、化合物のレベルの上昇（例えば、レベルの上昇、例えば少なくとも２倍の増加など）が生物学的試料において検出された場合、対象からの生物学的試料中の、化合物１〜１６のいずれか１つのレベルを測定すること、および炎症障害を有する、または炎症障害のリスクがある対象であるとこの対象を診断することを含む。
一部の実施形態では、例えば、対象、例えば、他の健康な対象、あるいは慢性のかゆみを有する疑いのある、またはリスクがある対象などが、慢性のかゆみを有する、または将来慢性のかゆみを恐らく発症する可能性を判定するために、慢性のかゆみを評価するための方法が本明細書で提供される。本方法は、対応する対照と比較して（例えば、健康な対象における化合物の対応するレベル）、化合物のレベルの上昇（例えば、レベルの上昇、例えば少なくとも２倍の増加など）が生物学的試料において検出された場合、対象からの生物学的試料中の、化合物１〜１６のいずれか１つのレベルを測定すること、および慢性のかゆみを有するまたは慢性のかゆみのリスクがある対象であるとこの対象を診断することを含む。
一部の実施形態では、例えば、対象、例えば、他の健康な対象、あるいは慢性疼痛を有する疑いのある、またはリスクがある対象などが、慢性疼痛を有する、または将来、慢性疼痛を恐らく発症する可能性を判定するために、慢性疼痛を評価するための方法が本明細書で提供される。本方法は、対応する対照と比較して（例えば、健康な対象における化合物の対応するレベル）、化合物のレベルの上昇（例えば、レベルの上昇、例えば少なくとも２倍の増加など）が生物学的試料において検出された場合、対象からの生物学的試料中の、化合物１〜１６のいずれか１つのレベルを測定すること、および慢性疼痛を有する、または慢性疼痛のリスクがある対象であるとこの対象を診断することを含む。
一部の実施形態では、例えば、対象、例えば、他の健康な対象、あるいは自己免疫障害を有する疑いのある、またはリスクがある対象などが、自己免疫障害を有する、または将来、自己免疫障害を恐らく発症する可能性を判定するために、自己免疫を評価するための方法が本明細書で提供される。本方法は、対応する対照と比較して（例えば、健康な対象における化合物の対応するレベル）、化合物のレベルの上昇（例えば、レベルの上昇、例えば少なくとも２倍の増加など）が生物学的試料において検出された場合、対象からの生物学的試料中の、化合物１〜１６のいずれか１つのレベルを測定すること、および自己免疫障害を有するまたは自己免疫障害のリスクがある対象であるとこの対象を診断することを含む。
一部の実施形態では、例えば、対象、例えば、他の健康な対象、あるいはアテローム性動脈硬化症を有する疑いのある、またはリスクがある対象などが、アテローム性動脈硬化症を有する、または将来、アテローム性動脈硬化症を恐らく発症する可能性を判定するために、アテローム性動脈硬化症を評価するための方法が本明細書で提供される。本方法は、対応する対照と比較して（例えば、健康な対象における化合物の対応するレベル）、化合物のレベルの上昇（例えば、レベルの上昇、例えば少なくとも２倍の増加など）が生物学的試料において検出された場合、対象からの生物学的試料中の、化合物１〜１６のいずれか１つのレベルを測定すること、およびアテローム性動脈硬化症を有するまたはアテローム性動脈硬化症のリスクがある対象であるとこの対象を診断することを含む。一部の実施例では、対象は、コレステロールまたはトリ−グリセリドレベルの上昇、Ｃ反応性タンパク質レベルの上昇、糖尿病、または高血圧を有し得る。よって、本明細書で開示されている方法は、疾患の以前からの臨床的疑いを確定するために使用することができる。
一部の実施例では、生物学的試料は評価のために対象から得たものである。生物学的試料は、任意の関連する生物学的試料、例えば、これらに限定されないが、対象から得た血清、血液、血漿、尿、精製された細胞（例えば、血液細胞、例えば、白血球、Ｂ細胞、Ｔ細胞、または単核細胞など）、唾液、生検または組織（例えば、皮膚など）試料、例えば、血管、脂肪細胞、心臓組織、神経組織を含めた試料であってよく、これらは疾患または状態（例えば、炎症、慢性のかゆみ、慢性疼痛、自己免疫障害、およびアテローム性動脈硬化症など）の対象のリスクを予測するために使用される。
Ｖ．実施例
以下の実施例は、ある特定の実施形態の特定の特徴を例示するために提供されているが、特許請求の範囲は、これらの例示された特徴に限定されるべきではない。
（実施例１）
疼痛およびかゆみの新規伝達物質を発見するために使用される系統的手法
慢性疼痛およびかゆみは、個人的苦痛、能力障害および社会的出費の一般的な源である。現在の処置は、多くの場合、部分的または一時的な軽減を提供するのみで、実質的な副作用を有する。疼痛およびかゆみの根底にある新規内在性伝達物質および機序の発見が、標的とされる、有効な、より安全な治療介入の開発を促進するために必要とされる。
最も大きな感覚性器官として、皮膚は微細環境を感知することができる皮膚の神経終末により豊富に神経支配されている。リノール酸（ＬＡ、１８：２ｎ−６）は、これが皮膚内で最も豊富な多価不飽和脂肪酸であることは間違いないが、経表皮水分蒸散を予防する外側のろう状表皮性バリアを形成するために食事において少量（エネルギーの約０．５％）が必要とされるため、「必須脂肪酸」として公知である。かゆみおよび疼痛は皮膚の炎症性状態の一般的な所見であり、ＬＡは生理活性の脂質伝達物質への変換のための内在性基質であるため、ＬＡ誘導される伝達物質は皮膚のかゆみおよび疼痛をモジュレートするために独特に配置され得る。
食事におけるＬＡの増加は、皮膚を含む多くの組織において用量依存性方式で周知のＬＡ誘導体を増加させることがラットにおいて以前に示された。ヒトでは、低ＬＡの食事の治療介入は頭痛を低減し、疼痛緩和と相関する循環ＬＡを減少させ、これは、ＬＡ誘導性脂質伝達物質が、感覚性シグナル伝達の一因であり得ることを示唆している。しかし、感覚を媒介またはモジュレートしているＬＡの特定の誘導体およびこれらの生合成およびシグナル伝達に関与している分子経路は、完全に理解されていない。
皮膚に豊富に含まれる新規のＬＡ誘導性オータコイドが疼痛およびかゆみの起源においてある役割を果たし得ることが仮定された。ラットおよびヒトにおいて、系統立てた、並進的アプローチを以下に適用することによって、この仮説を調査した：
（１）組織特異的な前駆体の存在量および生合成遺伝子の遺伝子発現プロファイルに基づく新規の脂質伝達物質を予測すること；
（２）全化学合成により、予測された化合物を合成すること；
（３）本物の標準物質および液体クロマトグラフィータンデム質量分析法（ＬＣ−ＭＳ／ＭＳ）を使用して、ラットおよびヒト組織においてこれらの伝達物質を特定および定量化すること；
（４）これらの化合物のレベルが食事および慢性の炎症性状態により変更できるか決定すること、ならびに
（５）盲検されたｅｘ ｖｉｖｏ感覚ニューロン培養物およびｉｎ ｖｉｖｏ挙動試験を使用して、これら新規脂質の疼痛および掻痒性活性を調査すること。生合成遺伝子およびこれらの発現を特定するためのこのアプローチおよび文献の系統的見直しにより、炎症性皮膚障害、掻痒症および侵害受容を調節することができる新規ＬＡ誘導性脂質伝達物質を特定した。
結果
前駆体の存在量および生合成の遺伝子発現プロファイルに基づき伝達物質を予測する
新規脂質伝達物質の予測を導くために、組織の前駆体脂肪酸組成物および遺伝子発現プロファイルを使用した。ＬＡは、ラットの皮膚および坐骨神経において最も豊富な多価不飽和脂肪酸であることが観察され、それぞれ全脂肪酸の２７．４％および２４．６％をしめた。知覚神経節および脊髄には、ＬＡは、極めて豊富には存在しなかった。
１，４−ｃｉｓ、ｃｉｓ−ペンタジエン系を含有する多価不飽和脂肪酸の過酸化が可能な酵素をコードするＡＬＯＸ１２ＢおよびＡＬＯＸ１５Ｂ遺伝子は、ヒト皮膚において十分発現された。ＡＬＯＸ１５Ｂではなく、ＡＬＯＸ１２Ｂはラット皮膚においても十分発現した。ＡＬＯＸ１５Ｂはヒト脛骨神経および後根神経節（ＤＲＧ）にかなり十分に発現したが、侵害受容性回路を含むラット神経組織（すなわち、坐骨神経、ＤＲＧおよび脊髄後角）ではあまり発現しない、または存在しなかった。特異的なヒドロキシ−およびケト−エポキシド誘導体を形成する脂肪酸ヒドロペルオキシドの異性化が可能な酵素をコードするＡＬＯＸＥ３遺伝子もまた、ラットおよびヒト皮膚において十分に発現するが、末梢神経、知覚神経節および背索ではあまり発現しない、または存在しなかった。脂肪酸ヒドロペルオキシドの異性化が可能な別の酵素をコードするＣＹＰ２Ｓ１遺伝子は、ラット皮膚および特に坐骨神経で十分に発現したが、ヒト痛覚回路組織ではあまり発現しない、または存在しなかった。これらの遺伝子発現および前駆体脂肪酸データは一緒になって、新規脂質伝達物質を予測するためのテンプレートを形成する。
ヒドロキシ−エポキシ−およびケト−エポキシ−オクタデセノエートの組織特異的な分布
高レベルのＬＡおよび上記に述べた生合成酵素をコードしている遺伝子の中程度から高い発現に基づき、２つの新規１１−ヒドロキシ−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート：
１１−ヒドロキシ（Ｈ）−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（Ｅ）−オクタデセノエート（１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ）
１１−ヒドロキシ（Ｈ）−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（Ｅ）−オクタデセノエート（１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ）
および２つの新規の１１−ケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート：
１１−ケト（Ｋ）−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（Ｅ）−オクタデセノエート（１１Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ）
１１−ケト（Ｋ）−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（Ｅ）−オクタデセノエート（１１Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡ）
および以前に特定した４つの９−または１３−ヒドロキシ−またはケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート：
９−ヒドロキシ（Ｈ）−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（Ｅ）−オクタデセノエート（９Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ）
１３−ヒドロキシ（Ｈ）−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（Ｅ）−オクタデセノエート（１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ）
９−ケト（Ｋ）−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（Ｅ）−オクタデセノエート（９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ）
１３−ケト（Ｋ）−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（Ｅ）−オクタデセノエート（１３Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡ）
が、ヒトおよびラット皮膚において豊富であることが予測された。これらの化合物は以下の通りである：
本物の標準物質（材料および方法ならびに以下の実施例を参照されたい）として使用するためのこれら８つのＬＡ誘導体の全化学合成後、超高速液体クロマトグラフィー直列質量分析法（ＵＰＬＣ−ＭＳ／ＭＳ）を使用して、ラットおよびヒト組織内のこれら伝達物質を定量した。８つの伝達物質のうちの５つは、ラット皮膚に存在することが判明したが、いずれもラット後角には検出されず、これは予測的モデルと一致する組織特異性を示している。すべての８つの伝達物質をヒト皮膚内で検出された。これら８つの伝達物質のうちの７つは、特徴的な保持時間において本物の標準物質およびヒト皮膚抽出物のイオンスペクトルをマッチングさせることにより確認した。
炎症性乾癬のヒト皮膚における遊離伝達物質レベルの上昇
乾癬病変は、病変のない乾癬皮膚と比較して、リパーゼ−媒介性放出（ＰＬＡ２Ｇ２Ａ、ＰＬＡ２Ｇ２Ｆ）、酵素的過酸化（ＡＬＯＸ１２Ｂ）、およびヒドロペルオキシド異性化（ＣＹＰ２Ｓ１）に対する遺伝子コーディングのより高い発現を示した。よって、エステル化した、予め形成された脂質の局所的生合成と放出の両方の増加は、潜在的に、乾癬病変において観察されたヒドロキシ−エポキシ−およびケト−エポキシ−オクタデセノエートの濃度増加に寄与している可能性がある。
ヒトの乾癬の皮膚病変および非乾癬の対照皮膚において、これらの伝達物質を、非エステル化（遊離の）と全部の（遊離ものとエステル化の合計）脂質画分の両方において測定した。全脂質画分において、乾癬の皮膚病変と対照皮膚との間に有意な差異はなかった。しかし、伝達物質のうちの６つ（１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ、１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ、１１Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡ、９Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ、９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡおよび１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ）は、対照皮膚と比較して、乾癬の皮膚病変中で遊離酸（生理活性プール）として著しく上昇していた。遊離の１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡおよび９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡの濃度は、対照皮膚と比較して、乾癬の病変において、それぞれ＞６倍、および＞３０倍高かった。最も高い濃度は、かゆみを報告した乾癬患者の病変で観察された（図１）。
各伝達物質の生化学的状態へのさらなる洞察を得るために、遊離酸濃度を全伝達物質濃度で割り、生物学的に利用可能な遊離酸として存在する各伝達物質のパーセントを決定した。遊離酸としてのパーセントは、伝達物質により著しく異なった。対照ヒト皮膚では、遊離酸としてのパーセントは、１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡに対して０．０５％、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡに対して４４．４％の範囲であった。乾癬の皮膚病変では、遊離酸としてのパーセントは１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ、１１Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ；９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ；および１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡに対して、対照皮膚より有意に高かった。これらの知見は、慢性の表皮性炎症において、エステル化した脂質からの酵素合成および／または遊離酸の放出の増加がみられるという仮説を支持している。
血清における伝達物質濃度は、皮膚または乾癬の状態と相関しなかった
循環血液から得た測定値が皮膚炎症の代用マーカーを提供することができるかどうか決定するため、次に、乾癬患者および非乾癬対照からの血清中のこれらの伝達物質を定量化した。皮膚とは異なり、これら８つの伝達物質の血清中濃度は疾患状態により異なることはなかった。
新規ＬＡ誘導体は、部位選択的方式でラット感覚ニューロンを刺激する
これらの伝達物質がＤＲＧニューロンを増感させるかどうか決定するため、ＰＧＥ２がポジティブコントロールとしての役目を果たす、成体ラットのＤＲＧ ｅｘ ｖｉｖｏカルシトニン遺伝子関連ペプチド（ＣＧＲＰ）放出アッセイで各伝達物質を試験した。濃度１μＭ、中性ｐＨで、ＰＧＥ２も、他の試験した化合物のいずれもＣＧＲＰ放出を直接刺激することはなかった。しかし、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡおよび１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡは、低ｐＨ誘発性とカプサイシン誘発性ＣＧＲＰ放出の両方を有意に増大した。１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡは低ｐＨ誘発性ＣＧＲＰ放出を有意に増大したが、カプサイシン誘発性放出に対しては作用がなかった。９Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡも、試験したケト−エポキシ−オクタデセノエートのいずれも、低ｐＨ誘発性またはカプサイシン誘発性ＣＧＲＰ放出を増大させなかった（図２Ａ〜２Ｃ）。これらの観察は、オクタデセノエート誘発性増感作用は部位選択的であることを示し、炭素１１のヒドロキシル基と隣接するエポキシド基の両方を含有する化合物に対して最も強力な作用が観察された。これら２つの化合物は３−ヒドロキシ−Ｚ−ペンテニル−Ｅ−エポキシド部分を共有し、この下位構造は侵害受容器増感作用を媒介している可能なファーマコフォアとして特定される（図２Ｄ）。
新規伝達物質の皮内注射は、げっ歯類において疼痛およびかゆみに関連する挙動を引き起こす
次に、単離した感覚ニューロンからの誘発性ＣＧＲＰ放出の増大により測定されたような、増感作用を生じた伝達物質の皮内注射に対する挙動応答をアッセイした。疼痛反応について試験する第１の伝達物質として１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡを選択した。これは、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡが炎症性のヒト皮膚において遊離酸として豊富に存在し、ラット感覚ニューロンにおいてカプサイシンおよびｐＨ刺激性ＣＧＲＰ放出を増大したからである。
これらの実験のため、ＬＡ誘導体の作用をビヒクルおよび従来の炎症性伝達物質、ＰＧＥ２（ポジティブコントロールとして機能する）と比較した。注射後、Ｃ線維の引き込み潜伏時間が、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡおよびＰＧＥ２に対して、それぞれ２８％（ｐ＝０．０３）および４６％（ｐ＝０．００１）低減したことが観察され、これは侵害受容性過敏症を示している（図３）。１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡではなく、ＰＧＥ２の皮内注射はまた、Ａδ線維を励起させるように調整したレーザーによる刺激に続いて、引き込み応答の割合を有意に増強した。
次に、これら８つの伝達物質のかゆみに対する作用を調査するため、マウスモデルを利用して、首筋への皮内注射後、最初の３０分間にわたりかゆみに関連したひっかき発作を定量した。１群当たりｎ＝３を用いた全８つの伝達物質の予備検査において、２つの伝達物質、９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡおよび１３Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡが、ビヒクルと比較して、ひっかき発作を増加させるようにみえた。１群当たりｎ＝６〜８というより大きな試料サイズを用いて、９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡがかゆみに関連したひっかき行動を誘発させたが、１３Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡは誘発させなかったことが観察された（ｐ＝０．００１）（図４Ａ）。合わせると、９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡプラス１３Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡもまた、ビヒクルと比較してひっかき行動を有意に増加させたが（ｐ＝０．００２）、９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ単独で同程度が観察された。９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡにより誘発されたひっかき応答は、ヒスタミンに対して観察されたものより遅く開始し、よりゆっくりと減少した。
一緒にすると、これらの結果は、９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡはかゆみを伴う乾癬の病変皮膚において独占的に上昇したことを示し（図２Ｂ）、これらの挙動知見は、９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡが新規のかゆみ伝達物質に相当し得ることを示唆している。
新規伝達物質は、食事性ＬＡにより調節され、血漿レベルの低減は臨床的疼痛減少と相関する
次に、食事におけるこれらの前駆体ＬＡの量を低下させることにより、これらの伝達物質を低減することができるかどうか決定するために、日常的な激しい慢性頭痛を有する患者において、１２週間のＬＡ低下食事を試験した、終了した無作為抽出ヒト治験からの血漿試料を使用した。これら８つの伝達物質のうちの５つは血漿中に存在したことが観察された（図５）。２つの伝達物質、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡおよび１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡは、ＬＡ低下食事性治療介入により有意に低減した。４つのヒドロキシ−エポキシド−オクタデセノエートの合計は４１％減少した（ｐ＜０．００１）（図５Ａ）。さらに、これらの伝達物質のうちの１つ（１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ）における食事誘発性減少は、１日当たりの頭痛時間および１カ月当たりの頭痛日の低減と密接に相関したが、その他は相関しなかったことが観察された（図５Ｂおよび５Ｃ）。１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡにおける各標準偏差低減は、１日当たりの頭痛時間および１カ月当たりの頭痛日のそれぞれ２５％および１１％の低減を伴った（両方ともｐ＜０．００１）。１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡにおける減少はまた、全体的頭痛インパクトおよび身体機能の改善と相関する傾向にあり（図５Ｄ）、しかし心理的苦痛には関係していなかった。
考察
本実施例は、げっ歯類およびヒトにおいて、疼痛およびかゆみの内在性脂質伝達物質新規ファミリーを発見および特徴付ける学際的な、並進的アプローチを提供する。予測されたように、有意な濃度の１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ、１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ、１１Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ、および１１Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡがヒト皮膚において測定された。これは、任意の種におけるこれら４つの化合物のいずれかの最初の実証であると考えられている。とりわけ、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡは、炎症性の乾癬のヒト皮膚において上昇し、ｅｘ ｖｉｖｏＣＧＲＰ放出アッセイで、主要な求心性神経後根神経節ニューロンを増感させ、ラットにおいてＣ線維媒介性疼痛に関連した過敏症を誘発させた。さらに、血漿１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡは、ヒトにおいて頭痛頻度およびインパクトと相関し、食事においてその食事性前駆体（ＬＡ）の量を低下させることにより減少した。全体として、これらの知見は、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡが、食事および炎症によりモジュレートされる疼痛の伝達物質であり得ることを示唆している。１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡは、３−ヒドロキシ−Ｚ−ペンテニル−Ｅ−エポキシド部分を１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡと共有するが、これもまた炎症性ヒト皮膚において上昇し、ラット感覚ニューロンを増感させ、これもまた炎症に関連する主要な求心性神経増感作用の一因となり得ることを示唆している。
新規の内在性ＬＡ−誘導体を特定することに加えて、知見は、以前に特定したヒドロキシ−およびケト−エポキシ−オクタデセノエートのヒト皮膚における存在を確定し、これらの潜在的なバイオアクションへの新規の洞察を提供する。１２−Ｒ−リポキシゲナーゼ（ＡＬＯＸ１２Ｂ）、１５−リポキシゲナーゼ−２（ＡＬＯＸ１５Ｂ）、およびヒドロペルオキシド−イソメラーゼ−ｅ−リポキシゲナーゼ（lipoxygnease）−３（ＡＬＯＸＥ３）に対する遺伝子コーディングは皮膚内で高発現であった。２つの特定の酵素、１２−Ｒ−リポキシゲナーゼおよびｅ−リポキシゲナーゼ−３の連続した作用は、アシル−セラミド中でエステル化したＬＡを酸化させて、１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（１３−（Ｒ）ヒドロキシ−９（Ｒ），１０（Ｒ）−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１１Ｅ）−オクタデセノエートの特定の立体異性体および／またはそのトリヒドロキシＬＡ誘導体を形成することが以前示唆され、これがひいては、角層細胞脂質エンベロープの形成において決定的役割を果たすことが提案されている。機能的水バリアを形成するためにこれらの特定のＬＡ誘導体に対する必要性が提案されたことにより、皮膚乾燥、肥厚および落屑を含めた「必須脂肪酸欠損症」の臨床所見を予防するために少量の食事性ＬＡが必要とされるという機序を説明することができる。過去の知見と一致して、げっ歯類およびヒトの皮膚において、比較的高濃度の１３Ｈ−９−Ｅ−ＬＡがそこで観察された。ヒト皮膚では、１３Ｈ−９−Ｅ−ＬＡはエステル化脂質プール中にほとんど独占的に（平均＞９９．５％）発見され、これは、表皮性角層細胞脂質エンベロープ形成におけるその提案された役割と一致する。加えて、遊離１３Ｈ−９−Ｅ−ＬＡの濃度は、対照ヒト皮膚と比較して、乾癬の皮膚病変において９倍高いことがここで初めて報告されている。遊離１３Ｈ−９−Ｅ−ＬＡが、低ｐＨ環境において感覚ニューロンＣＧＲＰ放出を増大させたという発見と一緒に、乾癬の皮膚中のより高レベルのこの遊離酸は、潜在的に、皮膚の炎症に付随する過敏症の一因となり得ることを示唆している。
新規内在性起痒物質としての９−ケト−１２，１３−エポキシ−オクタデセノエートの特定
本発明の実施例の別の発見は、慢性かゆみを報告した乾癬患者の炎症性のヒト皮膚において上昇したが、かゆみ感覚を特徴としない病変では上昇しなかった内在性起痒物質としての９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡの特定である。９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡは、ヒト血漿中に以前に検出され、副腎ステロイド産生を刺激することが報告されたが、これは、９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡが、生物活性を有することを示している。１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡと同じ様に、対照ヒト皮膚において、９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡの大部分（＞９９％）はエステル化脂質画分中に発見されたことが観察された。対照皮膚と比較して、乾癬の皮膚病変の遊離脂肪酸脂質プールにおけるこの伝達物質の顕著に高い（＞３０倍）濃度は、９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡが皮膚炎症におけるシグナル伝達分子として作用することができることを示唆している。これと一致して、遊離９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡのマウス真皮への注射は、かゆみに関連したひっかき行動を引き起こしたことが観察された。９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡは、げっ歯類かゆみモデルにおいてひっかき行動を誘発することが報告された唯一の第４の脂質伝達物質であると考えられている。独占的に遊離酸として存在すると考えられている、他の公知の脂質起痒物質（ロイコトリエンＢ４、トロンボキサンＡ２、ヒドロペルオキシ−エイコサテトラエン酸）とは異なり、９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡの大部分は、エステル化した皮膚脂質中に予め形成されて貯蔵されている。エステル化した脂質中のこの蓄積は、予め形成された９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡを、リパーゼにより、掻痒症を直接的に刺激するよう放出させて、新規の生合成に対する必要性を未然になくすことができることを示唆している。この関連で、ＰＬＡＧ２ＡおよびＰＬＡＧ２Ｆの高い発現が、関連するリパーゼ機能を機能させることができるラット皮膚、および特に炎症性ヒト皮膚において検出された。
ヒドロキシ−エポキシ−オクタデセノエートおよび慢性頭痛の食事による調節
ラットにおいて、食事性ＬＡを制御された変数として増加させることにより、皮膚を含めた、特発性疼痛症候群に関連する組織中のＬＡの存在量およびその周知の酸化ＬＡ誘導体（例えばヒドロキシ−オクタデカジエノエート（ＨＯＤＥ）、エポキシ−オクタデセノエート、ジヒドロキシ−オクタデセノエート）を顕著に増加させたことが以前に実証された。さらに、激しい慢性頭痛を有する患者において、ＬＡを低下させた食事性治療介入は、頭痛を低減させ、循環ＬＡ中の低減は臨床的疼痛減少を伴い、ＬＡまたはそのオータコイド誘導体が潜在的にヒトにおける疼痛の一因となる得ることを示唆している。本発明の研究では、循環１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡにおける食事誘発性減少が臨床的疼痛の減少と密接に相関するという発見は、ＬＡの高摂取が、部分的にヒドロキシ−およびケト−エポキシ−オクタデセノエートの組織レベルを増加させることにより、慢性疼痛またはかゆみを発症する生化学的感受性に貢献し得る可能性を高める。
現在の報告は、疼痛およびかゆみの脂質伝達物質の成長する分野に新規伝達物質を紹介するものである。本分野における研究の大部分は、より長い鎖（≧２０個の炭素）多価不飽和脂肪酸から誘導される伝達物質、特にアラキドン酸（ＡＡ）から誘導されるものに集中している。ＬＡは、皮膚およびある特定の上皮の組織内でＡＡおよび他の多価不飽和脂肪酸よりずっと豊富であり、また、酸化された伝達物質への酵素的変換に対する基質でもあることから、ＬＡ誘導性伝達物質は、これら組織内で侵害受容性および掻痒受容性応答を調節するために独特に配置される。Hargreavesおよび共同研究者（Patwardhanら、The Journal of clinical investigation １２０巻、１６１７頁、２０１０年；Patwardhanら、P.N.A.S. 、１０６巻、１８８２０頁、２００９年）は、末梢性と中枢神経系侵害受容性応答の両方において９−ＨＯＤＥ、１３−ＨＯＤＥおよび他の周知のＬＡ誘導体を以前関係づけた。ｉｎ ｖｉｖｏでの皮膚の炎症性応答は、多くの脂質および非脂質伝達物質における低ｐＨおよび同時発生的上昇を特徴とし、これらは一緒になって炎症に伴う過敏症に関わる（HanおよびSimon、Science signaling ４巻、er３、２０１１年； SunおよびChen、J dental research、９５巻、１３５頁、２０１６年）。これらの状態において、９−ＨＯＤＥおよび１３−ＨＯＤＥは潜在的に、チトクロムｐ４５０エポキシゲナーゼまたはリポキシゲナーゼにより変換されて、９Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ、１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡおよび他の生理活性のＬＡ−誘導性伝達物質を形成することができる。
材料および方法
臨床試料調製物、げっ歯類挙動試験、ｅｘ ｖｉｖｏのＣＧＲＰ放出アッセイ、およびすべての検査分析は、臨床データおよび処置群に対して盲検された研究者により実施された。
データ分析
正常に分配されたデータは、平均値±標準誤差として表現され、図の凡例に記載されているように複数の比較に対して補正された、スチューデントのｔ検定（２群）または片側ＡＮＯＶＡ（複数の群）を使用して比較した。正常に分配されなかったデータは、平均および四分位数範囲として表現され、図の凡例に記載されているように複数の比較に対して補正された、Ｗｉｌｃｏｘｏｎランク合計試験（２群）およびＫｒｕｓｋａｌ−Ｗａｌｌｉｓ試験（複数群）を使用して比較した。ｐ＜０．０５は、複数の比較に対して調節された場合、意義を有すると考えられる。
ラット組織収集
この研究で分析したラット組織は、国立衛生研究所および臨床センター（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｄｅｎｔａｌ ａｎｄ Ｃｒａｎｉｏｆａｃｉａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｔｈｅ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ、ＮＩＨ）の動物実験委員会（ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ Ａｎｉｍａｌ Ｃａｒｅ ａｎｄ Ｕｓｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅｓ）により承認されたプロトコル下で得た。雄のスプラーグドーリーラットを対で飼育し、げっ歯類ＮＩＨ−３１Ｍの修正した調合法の固形飼料（Ｚｉｅｇｌｅｒ）および水を自由に摂取できるようにしておいた。後足、坐骨神経、ＤＲＧ、ＴＧおよび後角組織を得るため、ラットをイソフルランによる麻酔下におき、斬首して、組織を直ちに分析した。メスを使用して後足の足底表面のセクションを収集した。坐骨切痕の末端すぐ上から出発して、坐骨神経三枝分岐のすぐ上に広がる坐骨神経を切断した。椎弓切除術後、Ｌ４およびＬ５ ＤＲＧを取り出した。シリンジおよび生理食塩水を使用して水圧の力により、脊柱から脊髄を取り出し、左および右の背側４分の１を単離した。組織をドライアイス上で直ちに凍結し、処理するまで−８０℃で貯蔵した。ラットＤＲＧおよび坐骨神経ＲＮＡ−Ｓｅｑデータは、ＳＲＡデータベースのプロジェクトＰＲＪＮＡ３１３２０２下で入手可能である。
ラット痛覚回路組織の前駆体脂肪酸分析
組織脂肪酸を以前に記載されている通り分析した（１１）。簡単に説明すると、試料を解凍し、秤量し、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）／メタノール中でホモジナイズし、Folchら（Ramsdenら、Molecular pain １２巻、２０１６年）の方法により脂肪酸抽出した。ＢＨＴをメタノールに加えて、この処置中脂質酸化を減少させた。内部標準メチルトリコサノエート（２３：０）を各試料に加えた。これに続いて１４％ＢＦ３／メタノールでメチル化した。窒素流を用いてヘキサン抽出物を少量に濃縮し、ＧＣ分析のためマイクロバイアルに移した。脂肪酸メチルエステルを、水素炎イオン化検出器（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ、Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ、ＣＡ）および石英ガラスキャピラリーカラム（ＤＢ−ＦＦＡＰ、１５ｍ×０．１００ｍｍ ｉ．ｄ．×０．１０μｍのフィルム厚、Ｊ＆Ｗ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｆｏｌｓｏｍ、ＣＡ）を備えたＨＰ−７８９０Ａ気体クロマトグラフィーで分析した。検出器およびインジェクター温度を２５０℃にセットした。オーブン温度プログラムは、１５０℃で０．２５分間から開始し、１０℃／分の速度で２００℃に増加させ、次いで３．５℃／分の速度で、２２５℃で０．５分間、最後に４０℃／分の速度で２４５℃に増加させて、最終的に１５分間保持した。５０ｃｍ／秒の直線的速度で、キャリアガスとして水素を使用した。１０〜２４個の炭素および０〜６の二重結合を含有する、特注の混合した、３０の構成成分、定量的メチルエステル標準物質を、保持時間の割り当てのため、および正確な定量化（Ｎｕ Ｃｈｅｋ Ｐｒｅｐ ４６２、Ｅｌｙｓｉａｎ、ＭＮ）を確実にするために使用した。脂肪酸データを全ピーク面積の％として表現し、これは定量的標準物質混合物により実証されたように、５％の範囲内で重量％に対応した。内部標準を使用して、組織脂肪酸濃度を計算した。
ヒト痛覚回路組織の遺伝子発現
ＲＮＡ−Ｓｅｑ分析のための組織の収集およびＲＮＡ精製
混合した性別の４人の異なる正常な器官ドナーから得た、４つのヒトＬ３ ＤＲＧをＡｎａｂｉｏｓ（Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ、ＣＡ）から購入した。３つのヒト延髄後角試料を錐体交叉のレベルで収集し、後角の灰色の物質を、Goswamiら（Molecular pain １０巻、４４頁、２０１４年）に記載されているようなＮＩＭＨ Ｈｕｍａｎ Ｂｒａｉｎ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｒｅからの収集手順の一部として解剖により新鮮な組織から単離した。ラットおよびヒト試料はＦａｓｔｐｒｅｐ ２４ホモジナイザー（ＭＰ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌｓ、Ｓａｎｔａ Ａｎａ、ＣＡ）を使用して、またはＰｏｌｙｔｒｏｎホモジナイザー（ＩＫＡ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＮＣ）を使用して、Ｑｉａｚｏｌ試薬（Ｑｉａｇｅｎ Ｉｎｃ、Ｖａｌｅｎｃｉａ ＣＡ）中でホモジナイズし、ＤＮａｓｅ分解を用いたＲＮｅａｓｙ Ｍｉｎｉ ｋｉｔ（Ｑｉａｇｅｎ Ｉｎｃ、Ｖａｌｅｎｃｉａ ＣＡ）を使用して精製した。Ａｇｉｌｅｎｔ Ｂｉｏａｎａｌｙｚｅｒ（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、ＣＡ）を使用したゲル電気泳動後、ＲＮＡ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｎｕｍｂｅｒ（ＲＩＮ）を評価した。ラット組織に対して、８．５より上のＲＩＮを有する試料の配列を決定した。ヒトＤＲＧに対して、７より上のＲＩＮを有する試料の配列を決定した。他のヒト試料に対して、起こり得る最も高いＲＩＮを得た。この実験に含まれた最も低い試料は５．５であった。
ＲＮＡ−Ｓｅｑカウント数データのアライメントおよび定量化
ラットデータをＳＴＡＲ（バージョン２．４．２ａ）（Dobinら（Bioinformatics ２９巻、１５頁、２０１３年）およびｒｎ６ ｇｅｎｏｍｅ ｂｕｉｌｄ（Ｅｎｓｅｍｂｌ）によりアライメントを行った。この分析から生成したＢａｍファイルをＱｏＲＴｓ（バージョン０．３．１８）（HartleyおよびMullikin、BMC bioinformatics １６巻、２２４頁、２０１５年）を使用して定量化し、未加工の読取りカウント数およびＦＰＫＭ（Ｆｒａｇｍｅｎｔｓ Ｐｅｒ Ｋｉｌｏｂａｓｅ ｏｆ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔ ｐｅｒ Ｍｉｌｌｉｏｎ ｍａｐｐｅｄ ｒｅａｄｓ）に変換した。ＧＴＥｘ貯蔵から８つの高品質試料（ＲＩＮに基づく）を選択することによって、ヒト皮膚（脚下部）および脛骨神経からのデータを入手した。コンソーシアム（Consortium、Nature genetics ４５巻、５８０頁、２０１３年）を介して入手可能なデータファイルからＲＰＫＭ値を直接取り出した。乾癬の皮膚試料はＳＲＡデータベース（ＰＲＪＮＡ２３６５４７）（Swindell ら、Genome medicine ７巻、８６頁、２０１５年）から入手した。ＭＡＧＩＣパイプライン（Zhang ら、Genome biology １６巻、１３３頁、２０１５年）およびＲｅｆｓｅｑおよびＡｃｅｖｉｅｗ注釈に基づき２０１６年３月に構築したゲノム標的（Thierry-MiegおよびThierry-Mieg、Genome biology ７巻 補遺１、Ｓ１２ １頁、２００６年）を使用して、ＳＲＡから得たデータ、および他のヒトデータのアライメントを行い、定量化した。ＭＡＧＩＣアライメントのためのゲノムの標的ファイルは、要求すれば入手可能である。遺伝子カウント数の定量化および正規化をＭＡＧＩＣで実施し、ｓＦＰＫＭで報告した。
ヒドロキシ−エポキシ−およびケト−エポキシ−オクタデセノエートの全化学合成
各化合物は、全化学合成により実施した。フラッシュクロマトグラフィーおよび／または順相ＨＰＬＣを介して合成した化合物を精製した。ＮＭＲ分析は、各化学構造と一致する化学シフトおよび結合定数を示した。ヒドロキシ−エポキシ−またはケト−エポキシ−オクタデセノエートを、重水素化クロロホルム中で、プロトンＮＭＲにより、これらの遊離酸またはメチルエステルとして、示されている通り分析した。
ＬＣ−ＭＳ／ＭＳを用いたヒドロキシ−およびケト−エポキシド−オクタデセノエートの特定および定量化
全合成により調製した本物の標準物質を、ＵＰＬＣ−ＭＳ／ＭＳを使用して、ヒトおよびラット組織中でこれら８つの内在性化合物を特定および定量化するために使用した。簡単に説明すると、Ｓｔｒａｔａ Ｘ カートリッジ（３３ｕ、２００ｍｇ／６ｍＬ、Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ、ＰＡ）を使用して、生物学的マトリクスからのオキシリピンの固相抽出（ＳＰＥ）を実施した。カートリッジを６ｍＬのメタノールで調整し、これに続いて６ｍＬの水で調整し、その後試料を抽出した。試料を６ｍＬの１０％メタノールで洗浄した。オキシリピンを、６ｍＬのメタノールと共に、１０μＬのメタノール中３０％グリセロールを含有するガラス管へと溶出した。溶出液を窒素流下で蒸発乾固させ、４０μＬのメタノールを用いて再構成し、アリコート（１０μＬ）をＬＣ／ＭＳ／ＭＳシステムに注入した。Ｑｔｒａｐ ５５００（ＡＢ ＳＣＩＥＸ、ＵＳＡ）を連結したＵＰＬＣ（Ｓｈｉｍａｄｚｕ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｃｏｌｕｍｂｉａ、ＭＤ）を定性分析および定量分析に使用した。簡単に説明すると、（Ａ）１２ｍＭ酢酸アンモニウム溶液および酢酸（１００：０．０２ｖ／ｖ）および（Ｂ）１２ｍＭ酢酸アンモニウムからなり、アセトニトリル／水／酢酸（９０：１０：０．０２、ｖ／ｖ／ｖ）で構成されたＺｏｒＢＡＸ ＲＲＨＤ ＥｃｌｉｐｓｅプラスＣ１８カラム（１００ｍｍ×４ｍｍ；１．８μｍ）（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ、ＣＡ）で分離を実施した。流速は０．５ｍＬ／分であった。カラムオーブン温度は３０℃にセットした。溶出勾配条件は以下の通り：２５〜４０％Ｂ、０〜２．０分間、４０〜４６％Ｂ、２〜８分間、４６〜５７％Ｂ、８〜９分間、５７〜６６％Ｂ、９〜２０分間、６６〜７６％Ｂ、２０〜２２分間、７６〜１００％Ｂ、２２〜２７分間、１００％Ｂを２７〜３３分間、１００〜２５％Ｂを３３．１〜３５分間保持した。９０秒の保持時間ウィンドウを用いて、各分析物に対してＭＲＭデータを獲得する、スケジュールされたマルチ反応モニタリング（ｓＭＲＭ）を使用して、質量分析器をエレクトロスプレーネガティブイオン化で作動する。ソースパラメーターを以下の通りセットした：イオンスプレー電圧、−４５００Ｖ；ネブライザー気体（ＧＳ１）、６５ｐｓｉ；ターボ−気体（ＧＳ２）、７０ｐｓｉ；およびターボイオンスプレー源温度（ＴＥＭ）、５００℃。ＭＲＭを使用して、分析物を定量化した。合成した標準物質において２つまたは３つの異性体のピークを有するヒドロキシ−エポキシ−オクタデセノエートおよびケト−エポキシ−オクタデセノエートに対して、アナリスト１．６．２から生成したその関連ピーク面積の構成成分／ピーク面積ＩＳの合計ピーク面積比により、分析物／ピーク面積ＩＳと濃度との全ピーク面積比率の最も良いフィットをＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌでプロットすることにより、定量化を実施し、方程式ｙ＝ａｘ＋ｂにフィットさせた。増強された製品イオンスキャンモードを、スキャンスピード１０００Ｄａ／秒で使用することによって、ＭＳ／ＭＳスペクトルを得た。衝突エネルギー拡散１０、衝突エネルギー３５Ｖを使用して、衝突で誘発された解離（ＣＩＤ）を実施した。アナリストソフトウエア（バージョン１．６．２、ＡＢ Ｓｃｉｅｘ）を使用してデータ加工を実施した。８つの予測された内在性化合物のうちの７つの特定は、全イオンモードを使用して、乾癬の皮膚試料からの内在性ＬＡ誘導体のＭＳ／ＭＳスペクトルおよび保持時間を、合成材料とマッチングさせることにより確認された。
試料収集物を用いたヒト実験
乾癬および対照参加者からの皮膚生検および血清収集物
乾癬および心血管代謝性疾患の進行中のＮＩＨ観察実験に（ＮＣＴ０１７７８５６９）登録した８人の連続した乾癬参加者および７人の非乾癬対照が実験（年齢２６〜８２才の範囲）に含まれた。実験手順はＮａｔｉｏｎａｌ Ｈｅａｒｔ， Ｌｕｎｇ ａｎｄ Ｂｌｏｏｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｂｏａｒｄにより承認された。すべての参加者は、登録前に文書によるインフォームドコンセントを提出した。簡単に説明すると、乾癬の診断を確認し、Ｐｓｏｒｉａｓｉｓ Ａｒｅａ Ｓｅｖｅｒｉｔｙ Ｉｎｄｅｘ（ＰＡＳＩ）を使用して皮膚科医により定量化した。自己申告による質問書を使用して、実質的なかゆみの存在または不在を記録した。引き続いて、対応する対照を集めて、乾癬参加者として同じ試験を受けさせた。すべての参加者は、生検２週間前にいかなる全身性抗乾癬処置または局所的療法も受けてはいない。ベースラインにおいて、４ｍｍのパンチ生検を局所麻酔下で、乾癬プラークおよび影響を受けない皮膚から得た。生検部位は、活性のあるプラークに基づき選択し、対象間で変えた。しかし、罹患していないおよび対照皮膚の生検は主として臀部からのものだった。同じ参加者からの全血を血清分離体チューブに収集し、遠心分離し、分析まで−２０℃で直ちに貯蔵した。
日常的な慢性頭痛（ＣＤＨ）治験
ＣＤＨ治験は、ＣＤＨを有する集団において、ｎ−３脂肪酸を同時発生的に増加させて（Ｈ３−Ｌ６治療介入）、または増加させないで、低リノール酸の食事（Ｌ６治療介入）の臨床的および生化学的作用を試験するように設計された、無作為抽出による、１２週間の治験であった。治験は、２００９年４月から２０１１年１１月まで、Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ ａｔ Ｃｈａｐｅｌ Ｈｉｌｌ（ＵＮＣ）において行われた。治験手順は、ＵＮＣ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｂｏａｒｄにより承認され、治験プロトコル、食事用組成物、および主要な臨床的および一部の生化学的知見は以前に記述されたものであった（Ramsdenら、Trials １２巻、９７頁、２０１１年； MacIntoshら、The British journal of nutrition １１０巻、５５９号、２８頁、２０１３年）。簡単に説明すると、少なくとも３カ月の間、１日当たり＞４時間および１カ月当たり＞１５日の頭痛および＞２年の頭痛病歴を有するというＣＤＨ基準を満たす成人を集めて、参加してもらった。４週間の事前治療介入段階の間、参加者らは、通常のケアおよび習慣的な食事を継続し、毎日の頭痛ダイアリーに頭痛の特徴を記録した。導入段階の完了時に、参加者を２種の実験食事のうちの１種に無作為抽出し、これを１２週間続けた。植物油および他の豊富なＬＡ源の消費を制限し、これらを植物油および単不飽和および飽和脂肪が豊富な食物で置き換えることにより、実験食事においてＬＡを減少させた。血漿をベースラインおよび１２週間の食事段階の終局において収集した。Ｈ３−Ｌ６治療介入は、急性疼痛薬物の使用を減少させながら、頭痛頻度および重症度における顕著な減少を生じ、生活の質および機能を向上させたことが以前に報告された（Ramsdenら、Pain １５４巻、２４４１頁、２０１３年；Ramsdenら、Pain １５６巻、５８７頁、２０１５年）。１つまたは複数のファミリーのｎ−６またはｎ−３−誘導性脂質オータコイドにおける食事誘発性変化が、恐らくこれらの臨床的メリットに貢献した。しかし、これらの作用に関与した特定の機序は未知である。本発明の実験では、治療介入前および治療介入後の血漿試料を使用して、（１）ウィルコクソンのマッチトペア符号順位検定を使用して、実験の食事がＬＡのヒドロキシ−およびケト−エポキシド誘導体の血漿レベルを変化させたかどうか、および（２）各アウトカムおよび伝達物質のベースライン値に対して調節された退縮モデルを使用して、伝達物質濃度の変化が臨床的疼痛減少と相関するかどうかを調査した。
ＬＣ−ＭＳ／ＭＳ分析のための固体組織の調製
固体組織（ヒト皮膚、ラット後足、ラット後角）を、氷上のＦａｓｔＰｒｅｐ Ｌｙｓｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘチューブ（ＭＰ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌｓ、ＵＳＡ；皮膚および後足用Ｌｙｓｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ａ、後角用Ｌｙｓｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｄ）に移し、少なくとも８倍大きな容量の、０．０２％のＢＨＴおよび０．０２％のＥＤＴＡを含む氷冷メタノールを各チューブ（ｖ／ｖ）に直ちに加えた。既知の量の内部標準を各試料に加え、ＦａｓｔＰｒｅｐ−２４ホモジナイザー（ＭＰ Ｂｉｏ）を使用して試料をホモジナイズした。組織ホモジネートを１時間−８０℃に移して、タンパク質を沈殿させた。ホモジネートを４℃で１０分間、１７０００ｇで遠心分離し、上清を新規試験管に移した。上清の半分は、ＳＰＥ精製およびＬＣ−ＭＳ／ＭＳ分析まで−８０℃で貯蔵した。全脂質プールの分析を可能にするため、上清の他の半分を、６０℃で、３０分間、穏やかな振盪させながら、２．６％炭酸ナトリウム（重量による）でけん化した。次いで、酢酸を使用して、溶液を中和し（ｐＨ５〜７）、−８０℃で終夜貯蔵した。ＳＰＥおよびＬＣ−ＭＳ−ＭＳ分析による精製の直前に、脂質抽出物（遊離およびけん化されたものの合計）を９倍大きな容量の氷冷した水に加えた。
ＬＣ−ＭＳ−ＭＳ分析のための血漿および血清の調製
２００μＬの血漿または血清を、０．０２％のＢＨＴおよび０．０２％のＥＤＴＡを含む、５００μＬの氷冷メタノールに移し、−８０℃に移して、タンパク質を沈殿させた（上に記載されている通り）。次いで、上に記載されているように、既知の量の内部標準を加え、試料を遠心分離し、上清を収集した。次いで、上に記載されているように、上清を９倍大きな容量の氷冷した水に加え、ＳＰＥで精製し、ＬＣ−ＭＳ／ＭＳで分析した。
ｅｘ ｖｉｖｏ感覚ニューロン増感作用アッセイ（ＣＧＲＰ放出アッセイ）
放出実験に対して、作業は、Ａｎｉｍａｌ Ｃａｒｅ ａｎｄ Ｕｓｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ａｔ Ｉｎｄｉａｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ、ＩＮにより承認された。成体ラット感覚ニューロン培養物を以前に記載されている通り調製した（Burkey、Hingtgenおよび Vasko、Methods in molecular medicine ９９巻、１８９頁、２００４年；Kelleyら、PloS one ９巻、ｅ１０６４８５頁、２０１４年）。１０％ウマ血清、２ｍＭグルタミン、１００μｇ／ｍｌのｎｏｒｍｏｃｉｎ（商標）、５０μｇ／ｍｌのペニシリン、５０μｇ／ｍｌのストレプトマイシン、５０μＭ ５−フルオロ−２’−デオキシウリジン（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、１５０μＭウリジン、および３０ｎｇ／ｍｌのＮＧＦ（Ｈａｒｌａｎ Ｂｉｏｐｒｏｄｕｃｔｓ ｆｏｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｉｎｃ． Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ、ＩＮ）を補充したＦ−１２培地（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ、Ｃａｒｌｓｂａｄ、ＣＡ）内で、３％ＣＯ２中、３７℃で細胞を１０〜１２日間維持した。放出実験当日、培養物をＨＥＰＥＳ緩衝液（２５ｍＭ ＨＥＰＥＳ、１３５ｍＭ ＮａＣｌ、３．５ｍＭ ＫＣｌ、２．５ｍＭ ＣａＣｌ２、１ｍＭ ＭｇＣｌ２、３．３ｍＭ Ｄ−グルコース、および０．１％ウシ血清アルブミン）、ｐＨ７．４で洗浄し、３７℃で維持した。次いで、薬物の不在下でまたは存在下で、培養物を０．４ｍｌの同じ緩衝液と共にインキュベートした。細胞をＨＥＰＥＳ緩衝液に単独で１０分間曝露し、次いで、伝達物質の存在下で、緩衝液に１０分間曝露して、化合物が放出を刺激したかどうか確定することによって、基本的放出を決定した。次いで、伝達物質の不在下または存在下で、３０ｎＭカプサイシンを含有する緩衝液またはｐＨを６．０に調節した緩衝液に培養物を曝露した。次いで、１０分間のインキュベーションのため、薬物を含まないＨＥＰＥＳ緩衝液に細胞を再曝露して、基本的放出を再確立した。各インキュベーション後、以前に記載されている通り、緩衝液を除去して、ラジオイムノアッセイを使用してＣＧＲＰの量を測定した（Chenら、Peptides １７巻、３１頁、１９９６年）。各放出実験の終わりに、培養物を０．１Ｍ ＨＣｌに１０分間曝露することによって、細胞を低浸透圧で溶解し、アリコートを採取して、ラジオイムノアッセイを使用して培養物中の全ＣＧＲＰ含有量を測定した。炎症性の伝達物質への曝露によっても、ＣＧＲＰの全含有量は有意に変化しなかった。放出データは、別個の収穫物からの３回の独立した実験により、ｆｍｏｌ／ウェルの細胞／１０分として提示される。Ｔｕｋｅｙ’ｓ ｐｏｓｔ ｈｏｃ試験を用いたＡＮＯＶＡを使用して統計分析を実施した。
げっ歯類挙動アッセイ
掻痒受容性（かゆみ）挙動
ＬＡのヒドロキシ−およびケト−エポキシド誘導体（１００μｇ）またはヒスタミン（５０μｇ）を雌のマウス（Ｊａｃｋｓｏｎ ＬａｂｏｒａｔｏｒｙからＣ５７ＢＬ／６Ｊ）の首筋に皮内注射した。ＬＡ誘導体（９−ケト−１２，１３−エポキシ−（１０Ｅ）−オクタデセノエートまたは１３−ケト−９，１０−エポキシ−（１１Ｅ）−オクタデセノエート）を独立して、および組み合わせて（９−ケト−１２，１３−エポキシ−（１０Ｅ）−オクタデセノエートプラス１３−ケト−９，１０−エポキシ−（１１Ｅ）−オクタデセノエート（それぞれ１００μｇ））注射した。以前に記載されている通り、掻痒受容性挙動は、３０分間にわたり評価したひっかき発作の回数として定量化した（MishraおよびHoon、Science ３４０巻、９６８頁、２０１３年）。
侵害受容性（疼痛）挙動
１１−ヒドロキシ−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（９Ｚ）−オクタデセノエート（３０μｇ）を雄のスプラーグドーリーラットの後足に皮内注射した。すべての試験に対して、注射前、ベースライン測定を行った。Ａ−デルタおよびＣ線維媒介性後足の引き込み応答を以前に記載されている通り測定した（Mitchellら、Pain １５５巻、７３３頁、２０１４年）。簡単に説明すると、足の足底表面への１００ｍｓレーザーパルスによる刺激により、急速な引き込み応答を生じる。レーザーパルスは、赤外線ダイオードレーザー（ＬＡＳＳ−１０Ｍ；Ｌａｓｍｅｄ、Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｖｉｅｗ、ＣＡ、ＵＳＡ）により送達し、０．５ｍｍ直径において３５００ｍＡに較正し、１ｃｍの距離から送達し、足の自発的な引き込みにより刺激を停止させて、後足の足底表面への遅い温度傾斜の送達により、Ｃ線維媒介性応答を測定した。およそ１０秒の引き込み潜伏時間（１０００ｍＡ、１３ｃｍ距離）をもたらすようにレーザー刺激を調節した。
（実施例２）
１１−ヒドロキシ−および１１−ケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート
本実施例は、例示的な１１−ヒドロキシおよび１１−ケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート化合物の生成を例示している。以下は、例示的な反応プロセスを例示している：
メチル９−ヒドロキシノナノエート（１ｇ）のジクロロメタン（８ｍｌ）中溶液に、０℃で、デス−マーチンペルヨージナン（１．７当量；３．８３ｇ）を加えた。１０分後、氷浴を除去し、反応を２時間まで進行させた（ＴＬＣにより、出発材料が残留しなくなるまで）。反応物を２００ｍｌの１０％酢酸エチル／ヘキサンで希釈し、これを直ちにシリカゲルに注入した。同じ溶媒を用いた溶出により、収率９０％（８９０ｍｇ）で生成物アルデヒドを生成した。
２．４４ｇの（ホルミルメチル）トリフェニルホスホニウム塩化物の１２ｍｌのトルエン中溶液を、トリエチルアミン（１．１当量；１．１１ｍｌ）で処置し、１時間撹拌し、次いで、アルデヒド（８９０ｍｇ；４．７８ｍｍｏｌ）のトルエン中溶液を加え、反応物を８０℃で２時間撹拌した。次いで、混合物を、セライトを介して濾過し、シリカゲル（１５％酢酸エチル／ヘキサン）上で精製して、６０８ｍｇのエナール生成物を生成した。
ヘプチン（１．５当量；０．５６２ｍｌ）の５ｍｌのＴＨＦ中冷却（−７８℃）溶液に、エナール（６０８ｍｇ；２．８７ｍｍｏｌ）の２ｍｌのＴＨＦ中溶液を滴下添加した。−７８℃で１〜２時間撹拌後、ＴＬＣは反応の完了を示したので、これをエーテルで希釈し、ｐＨ７になるまで、１Ｍ ＨＣｌで洗浄し、次いで水で洗浄し、次いでブラインで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、次いで、生成物をシリカゲル上で精製して（２０〜３０％酢酸エチル／ヘキサンで溶出）、５０３ｍｇ（５７％を生成した）のヒドロキシエン−インを生成した。
ヒドロキシエン−イン（２５０ｍｇ；０．８１２ｍｍｏｌ）のジクロロメタン中冷却溶液に、７７％ｍ−ＣＰＢＡ（１．５当量；２７２ｍｇ）を加えた。１０分後、氷浴を除去し、ＴＬＣが完了を示すまで（およそ３時間）反応を進行した。反応物を、飽和チオ硫酸ナトリウムに注ぎ入れ、層を分離し、次いで、有機層を１０％炭酸水素ナトリウムで洗浄し、次いでこれを硫酸ナトリウムで乾燥させた。シリカゲル上での精製（１５〜２０％エーテル／ヘキサン溶出）により１６６ｍｇ（６３％）のエポキシアルキンを生成した。
５ｍｌのエタノールを含有する、気体バルーン装置を備えた、２口の１００ｍｌのＲＢＦ内に、Ｎｉ（ＯＡｃ）２四水和物（１２．５％ｍｏｌ；１５．９ｍｇ）を加えた。大気を真空でパージし、水素を３×充填し直し、次いで、完全に溶解するまで、水素雰囲気下で撹拌させておいた。固体水素化ホウ素ナトリウム（１２．５％ｍｏｌ；２．４２ｍｇ）を加え、大気を再度真空／水素でパージし、黒色の混合物を水素雰囲気下で４５分間撹拌した。次いで、エチレンジアミン（２５％ｍｏｌ；８．５μｌ）を加え、大気をもう１回真空／水素でパージし、反応物を４５分間撹拌した。エポキシアルキン（１６６ｍｇ）を１ｍｌのエタノールに溶解し、シリンジを介して混合物に加えた。大気を真空／水素でパージし、反応を終夜進行させた。次いで、反応物をエーテルで希釈し、水の中に注ぎ入れた。層を分離し、水性の層をエーテルで４×再抽出し、次いで有機層を合わせ、ブラインで洗浄し、次いで硫酸ナトリウムで乾燥させた。シリカゲル上での蒸発および精製（１５〜２０％エーテル／ヘキサン）により、１５５ｍｇのエポキシアルケン生成物を生成した。０．５Ｍ（水性）Ｋ２ＣＯ３を用いた、メタノール中でのエステルの加水分解により、遊離酸：１１−ヒドロキシ−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１２Ｚ）−オクタデセン酸（１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ）を得た：1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 5.63 (tt, J=7.46, 11.39 Hz, 1H), 5.26-5.52 (m, 1H), 4.66 (dd, J=2.84, 8.69 Hz)および4.28 (ddd, J=0.91, 5.35, 8.74 Hz, 1H), 3.01 (dt, J=2.38, 5.58 Hz, 1H), 2.92 (dt, J=2.38, 5.67 Hz, 1H), 2.74-2.82 (m, 1H), 2.34 (t, J=7.41 Hz, 2H), 1.97-2.24 (m, 2H), 1.46-1.69 (m, 5H), 1.22-1.46 (m, 16H), 0.88 (t, J=6.77 Hz, 3H)
メチル−１１−ヒドロキシ−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１２Ｚ）−オクタデセノエート（７５ｍｇ）の７ｍｌのジクロロメタン中溶液に、０℃で、デス−マーチンペルヨージナン（１．７当量；１６６ｍｇ）を加えた。２０分後、ＴＬＣは反応の完了を示したので、反応物を５％エーテル／ヘキサンで希釈し、シリカゲル上で直ちに精製して、７０ｍｇのエノンを生成した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.26 (td, J=7.30, 11.57 Hz, 1H), 6.13-6.18 (m, 1H), 3.66 (s, 3H), 3.20 (d, J=1.65 Hz, 1H), 2.99-3.04 (m, 1H), 2.64 (q, J=7.44 Hz, 2H), 2.20-2.34 (m, 2H), 1.53-1.67 (m, 5H), 1.22-1.49 (m, 16H), 0.87 (br t, J=6.86 Hz, 3H).
２０ｍｇのエノンの３ｍｌのＴＨＦ中溶液に、０℃で、ＭｅＭｇＣｌ（３．０Ｍ、１．３当量；２７μｌ）を加えた。反応物を室温に到達させ、出発材料の大半が消費されるまで撹拌した。これをエーテルで希釈し、素早く１Ｍ ＨＣｌ（ｐＨ６〜７まで）で洗浄し、これに続いて水、次いでブラインで洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥させ、シリカゲル上で精製して（２０〜３０％のエーテル／ヘキサン）、１５ｍｇのヒドロキシメチルエポキシドを生成した：1H NMR (400 MHz, メタノール-d4) δ 5.31-5.48 (m, 2H), 3.64 (s, 3H), 3.02 (dt, J=2.20, 5.58 Hz, 1H), 2.72-2.80 (m, 1H), 2.76 (d, J=2.20 Hz, 1H), 2.30 (q, J=6.83 Hz, 4H), 1.50-1.62 (m, 4H), 1.27-1.48 (m, 18H), 1.18-1.27 (m, 1H), 0.90 (t, J=6.86 Hz, 3H).
（実施例３）
１１−ヒドロキシ−および１１−ケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート
本実施例は、例示的な１１−ヒドロキシおよび１１−ケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート化合物の生成を例示する。以下は、例示的な反応物プロセスを例示している：
メチル９−デシノエート（１ｇ；５．４９ｍｍｏｌ）の８ｍｌのＴＨＦ中溶液に、ｎ−ＢｕＬｉ（２．５Ｍ；１．１当量；２．４１ｍｌ）を滴下添加した。反応物を０℃で４５分間撹拌し、次いでこれを−７８℃まで冷却し、２−Ｅ−オクテナール（０．９当量；７３５μｌ）の１．５ｍｌのＴＨＦ中溶液を加えた。室温に温めながら、反応を２〜３時間進行させた（ＴＬＣが完了を示すまで）。次いで、これをエーテルで希釈し、１Ｍ ＨＣｌ（ｐＨ６〜７まで）で洗浄し、次いで水、これに続いてブラインで洗浄した。これを硫酸ナトリウムで乾燥させ、シリカゲル上で精製して（５〜１０％酢酸エチル／ヘキサンで溶出した）、１．１６ｇ（６８％）を生成した。
ヒドロキシエン−イン（６５０ｍｇ）の１０ｍｌのジクロロメタン中溶液に０℃で７７％ｍ−ＣＰＢＡ（１．５当量；６９９ｍｇ）を加えた。１０分後、氷浴を除去し、完了するまで反応を進行させた。前の通りワークアップは、これに続いて精製（１５〜３０％エーテル／ヘキサン）により、エポキシ−アルキン生成物、６２７ｍｇ（５９％）を生成した。
実施例１のように、半水素化およびエステル加水分解を行い、１２３ｍｇの１１−ヒドロキシ−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（９Ｚ）−オクタデセン酸（１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ）を生成した。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 5.59 (td, J=7.48, 11.02 Hz, 1H), 5.26-5.50 (m, 1H), 4.62-4.67および4.25 (tdd, J=1.37, 5.51, 8.58 Hz, 1H), 4.12-4.19 (m, 1H), 3.02 (dt, J=2.20, 5.49 Hz, 1H), 2.88-2.95 (m, 1H), 2.76-2.81 (m, 1H), 2.32 (dt, J=1.37, 7.46 Hz, 2H), 1.98-2.21 (m, 2H), 1.22-1.68 (m, 18H), 0.82-0.93 (m, 3H).
実施例１のように、ケト−エポキシドをアルコールから誘導した。メチル１１−ケト−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（９Ｚ）−オクタデセノエート（１１Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡメチルエステル）：1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.19-6.29 (m, 1H), 6.11-6.18 (m, 1H), 3.65 (s, 3H), 3.19 (d, J=1.83 Hz, 1H), 3.01 (dt, J=2.20, 5.49 Hz, 1H), 2.56-2.68 (m, 2H), 2.28 (t, J=7.51 Hz, 2H), 1.36-1.70 (m, 9H), 1.23-1.35 (m, 11H), 0.84-0.92 (m, 3H).
実施例１に記載されているように、ヒドロキシメチル誘導体をケトンから調製した：1H NMR (400 MHz, メタノール-d4) δ 5.33-5.47 (m, 2H), 4.85 (s, 2H), 3.64 (s, 3H), 3.02 (dt, J=2.01, 5.49 Hz, 1H), 2.76 (d, J=1.65 Hz, 1H), 2.26-2.34 (m, 4H), 1.45-1.64 (m, 5H), 1.28-1.45 (m, 16H), 0.85-0.97 (m, 3H).
（実施例４）
１３−ヒドロキシ−および１３−ケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート
本実施例は、例示的な１３−ヒドロキシ−および１３−ケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート化合物の生成を例示する。以下は例示的な反応物プロセスを例示する：
実施例１に記載されている同じ手順に従い、エナールを調製した（４００ｍｇ）。これを、ホスホネート（３当量；１．２５ｇ）と無水ＬｉＣｌ（３当量；２３７ｍｇ）の１２ｍｌのＴＨＦ中混合物にゆっくりと加えた。次いでトリエチルアミン（３．３当量；８７６μｌ）を加え、反応物を３〜４時間反応させ（ＴＬＣが完了を示すまで）。反応物をエーテルで希釈し、水、次いでブラインで洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶出するための１０〜１５％エーテル／ヘキサンを使用したシリカゲル上で精製した。３７１ｍｇ（６４％）のジエノンが存在した。これを、順相ＨＰＬＣ（９６０／４０ヘプタン／ＭＴＢＥ、２７５ｎｍ）でさらに精製して、３４８ｍｇの白色の固体を生成した。
ジエノン（３４８ｍｇ）を１３ｍｌのジクロロメタンに溶解し、０℃に冷却し、次いで７７％ｍ−ＣＰＢＡ（１．５当量；３７４ｍｇ）を加えた。１５分後、氷浴を除去し、完了する（３時間）まで、反応を進行させた。これをジクロロメタンで希釈し、飽和チオ硫酸ナトリウム、次いで１０％炭酸水素ナトリウム、次いで水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥させ、シリカゲル上で精製して（１５〜３０％エーテル／ヘキサン）、２２６ｍｇ（６２％）の白色の固体：１３−ケト−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１１Ｅ）−オクタデセン酸（１３Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡ）を生成した：1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.47-6.54 (m, 1H), 6.34-6.43 (m, 1H), 3.20 (dd, J=1.83, 6.86 Hz, 1H), 2.89 (dt, J=2.01, 5.58 Hz, 1H), 2.41-2.60 (m, 2H), 2.25-2.37 (m, 2H), 1.56-1.71 (m, 4H), 1.40-1.53 (m, 2H), 1.11-1.38 (m, 12H), 0.82-0.94 (m, 3H).
実施例１のように、ヒドロキシメチル誘導体をケトンから調製した：1H NMR (400 MHz, メタノール-d4) δ 5.98 (d, J=15.74 Hz, 1H), 5.35 (dd, J=7.96, 15.65 Hz, 1H), 3.64 (s, 2H), 3.14 (dd, J=2.20, 7.87 Hz, 2H), 2.83 (dt, J=2.20, 5.58 Hz, 2H), 2.31 (t, J=7.41 Hz, 2H), 1.42-1.62 (m, 7H), 1.25-1.39 (m, 12H), 1.22-1.25 (m, 3H), 0.89 (t, J=6.95 Hz, 3H).
メタノールとボレート緩衝液（ｐＨ８．５）の１：１混合物中、０℃での、ケトンの水素化ホウ素ナトリウム還元からヒドロキシル化合物を生成し、これに続いて、希釈炭酸カリウムを用いた、メタノール中でのエステル加水分解により、１３−ヒドロキシ−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１１Ｅ）−メチル−オクタデセノエート（１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡメチルエステル）を生成した：1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 5.91 (dd, J=6.40, 15.55 Hz, 1H), 5.40 (dd, J=7.87, 15.55 Hz, 1H), 3.90-4.17 (m, 1H), 3.65 (s, 3H), 3.08 (dd, J=2.10, 7.78 Hz, 1H), 2.80 (dt, J=2.01, 5.58 Hz, 1H), 2.29 (t, J=7.50 Hz, 2H), 1.69 (br. s., 1H), 1.48-1.63 (m,6H), 1.24-1.45 (m, 13H), 0.87 (t, J=6.59 Hz, 3H)
（実施例５）
９−ヒドロキシ−および９−ケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート
この実施例は、例示的な９−ヒドロキシ−および９−ケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート化合物の生成を例示する。以下は、例示的な反応プロセスを例示している：
９−ケト−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１０Ｅ）−メチル−オクタデセノエート（９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡメチルエステル）は、Sayreら、J. Org. Chem. ２００７年、７２巻、９４７１〜９４８０頁により公開された以下の類似の手順で、Sayreにより公開されたように、エナール（ウィティッヒ反応前）の代わりにウィティッヒ反応で生成されたジエノンにエポキシドを取り込むように修正を加えながら調製した。ヒドロキシ化合物を実施例３のように生成した：９−ヒドロキシ−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１０Ｅ）−オクタデセン酸（９Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ）：1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 5.91 (dd, J=6.22, 15.55 Hz, 1H), 5.41 (dd, J=7.87, 15.55 Hz, 1H), 4.12 (quin, J=5.95 Hz, 1H), 3.04-3.16 (m, 1H), 2.82 (dt, J=1.92, 5.54 Hz, 1H), 2.33 (t, J=7.50 Hz, 2H), 1.49-1.64 (m, 5H), 1.27-1.47 (m, 11H), 1.09-1.27 (m, 3H), 0.79-0.93 (m, 3H).
ヒドロキシメチル誘導体を実施例１のようにケトンから調製した：1H NMR (400 MHz, メタノール-d4) δ 5.97 (d, J=15.74 Hz, 1H), 5.35 (dd, J=8.05, 15.74 Hz, 1H), 3.64 (s, 3H), 3.14 (dd, J=2.01, 8.05 Hz, 1H), 2.84 (dt, J=2.01, 5.58 Hz, 1H), 2.30 (t, J=7.41 Hz, 2H), 1.38-1.63 (m, 9H), 1.28-1.37 (m, 13H), 1.18-1.27 (m, 4H), 0.86-0.96 (m, 3H).
（実施例６）
２，２−ジメチル−１３−ヒドロキシ−および２，２−ジメチル−１３−ケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート
本実施例は、例示的な２，２−ジメチル−１３−ヒドロキシ−および２，２−ジメチル−１３−ケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート化合物の生成を例示する。以下は、例示的な反応プロセスを例示している：
イソ酪酸メチル（２ｇ；１９．６０ｍｍｏｌ）の２５ｍｌのＴＨＦ中溶液に、−７８℃で、リチウムジイソプロピルアミド（２．０Ｍ、１．２当量；１１．７７ｍｌ）を滴下添加した。３０分後、７−ブロモ−１−ヘプテン（１．２当量；４．１４ｇ）の５ｍｌのＴＨＦ中溶液をゆっくりと加えた。反応物を室温で１〜２時間撹拌し（ＴＬＣが完了を示すまで）、次いでこれをエーテルで希釈し、１Ｍ ＨＣｌで洗浄し、次いで水、および最後にブラインで洗浄した。これを硫酸ナトリウムで乾燥させ、シリカゲル上で精製して（５％酢酸エチル／ヘキサン）、３．２５ｇ（８７％）を生成した。
０．５Ｍ ９−ＢＢＮのＴＨＦ（１当量；２０ｍｌ）中撹拌溶液に、２，２−ジメチルメチルノネノエート（２ｇ；１０．１０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ中溶液を加えた。溶液を２時間撹拌し、次いでこれを０℃に冷却し、６ｍｌのエタノールを加え、これに続いて２．２ｍｌの６Ｎ ＮａＯＨおよび３．４ｍｌの３０％過酸化水素を加えた。反応物を５０℃に加熱し、１時間撹拌し、次いで室温に冷却し、酢酸エチルで希釈し、水、次いでブラインで洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥させ、シリカゲル上で精製して、１．６１ｇ（７６％）を生成した。
合成の残りは、実施例３の通り行った。
２，２−ジメチル−１３−ヒドロキシ−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１１Ｅ）−オクタデセノエート：1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 5.88-5.97 (m, 1H), 5.41 (dddd, J=1.01, 3.09, 7.88, 15.57 Hz, 1H), 4.05-4.20 (m, 1H), 3.06-3.13 (m, 1H), 2.79-2.86 (m, 1H), 2.04 (s, 1H), 1.33-1.61 (m, 10H), 1.20-1.32 (m, 9H), 1.18 (s, 5H), 0.81-0.96 (m, 3H).
２，２−ジメチル−１３−ケト−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１１Ｅ）−メチル−オクタデセノエート：1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 6.63 (dd, J=6.59, 15.75 Hz, 1H), 6.50 (dd, J=6.96, 16.11 Hz, 1H), 6.34-6.41 (m, 1H), 3.64 (s, 3H), 3.37-3.46 (m, 1H), 3.18 (dd, J=1.83, 6.96 Hz, 1H), 2.84-2.92 (m, 1H), 2.51 (t, J=7.32 Hz, 2H), 2.38-2.45 (m, 1H), 2.22-2.33 (m, 1H), 1.53-1.63 (m, 4H), 1.38-1.50 (m, 4H), 1.16-1.37 (m, 11H), 1.14 (s, 6H), 0.87 (t, J=6.77 Hz, 3H)
２，２−ジメチル−１３−ヒドロキシ−１３−メチル−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１１Ｅ）−オクタデセノエート：1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 5.95 (d, J=15.74 Hz, 1H), 5.39 (br dd, J=7.78, 15.65 Hz, 1H), 3.64 (s, 3H), 3.39-3.63 (m, 1H), 3.09 (br d, J=7.78 Hz, 1H), 2.78-2.90 (m, 1H), 1.32-1.67 (m, 13H), 1.17-1.32 (m, 20H), 1.15 (s, 6H), 0.87 (br t, J=6.59 Hz, 5H)
（実施例７）
２，２−ジメチル−１１−ヒドロキシ−、メチル−２，２−ジメチル−１１−ケト−、およびメチル−２，２−ジメチル−１１−ヒドロキシ−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート
本実施例は、例示的な２，２−ジメチル−１１−ヒドロキシ−、メチル−２，２−ジメチル−１１−ケト−、およびメチル−２，２−ジメチル−１１−ヒドロキシ−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート化合物の生成を例示している。以下は例示的反応プロセスを例示している：
示された２，２−ジメチル−１１−ヒドロキシ−、メチル−２，２−ジメチル−１１−ケト−、およびメチル−２，２−ジメチル−１１−ヒドロキシ−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート化合物は、上記に示されている反応プロセスを考慮して修正を加えながら、実施例６および２に示されている通り調製することができる。
（実施例８）
２，２−ジメチル−１１−ヒドロキシ−、メチル−２，２−ジメチル−１１−ヒドロキシ−、メチル−２，２−ジメチル−１１−ケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート
本実施例は、例示的な２，２−ジメチル−１１−ヒドロキシ−、メチル−２，２−ジメチル−１１−ヒドロキシ−、メチル−２，２−ジメチル−１１−ケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート化合物の生成を例示する。以下は、例示的な反応プロセスを例示している：
示された２，２−ジメチル−１１−ヒドロキシ−、メチル−２，２−ジメチル−１１−ヒドロキシ−、メチル−２，２−ジメチル−１１−ケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート化合物は、上記および以下の記載に示されている反応プロセスを考慮して修正を加えながら、実施例６および３に示されている通り調製することができる。
２，２−ジメチル−１１−ヒドロキシ−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（９Ｚ）−オクタデセノエート：1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 5.54-5.83 (m, 1H), 5.40-5.54 (m, 1H), 5.16-5.40 (m, 1H), 4.66 (br dd, J=2.06, 8.74 Hz, 1H), 4.26 (dd, J=5.67, 8.51 Hz, 1H), 3.03 (br dd, J=2.97, 8.46 Hz, 1H), 2.87-2.98 (m, 1H), 2.80 (dd, J=2.24, 5.44 Hz, 1H), 1.97-2.20 (m, 2H), 1.47-1.59 (m, 3H), 1.20-1.45 (m, 14H), 1.18 (s, 4H), 0.79-0.96 (m, 3H).
メチル２，２−ジメチル−１１−ケト−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（９Ｚ）−オクタデセノエート：1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 6.20-6.29 (m, 1H), 6.13-6.18 (m, 1H), 3.64 (s, 3H), 3.20 (d, J=1.83 Hz, 1H), 3.00-3.06 (m, 1H), 2.63 (q, J=7.32 Hz, 2H), 2.36-2.48 (m, 1H), 1.53-1.67 (m, 2H), 1.37-1.50 (m, 6H), 1.17-1.35 (m, 11H), 1.14 (s, 6H), 0.83-0.94 (m, 3H).
メチル２，２−ジメチル−１１−ヒドロキシ−１１−メチル−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（９Ｚ）−オクタデセノエート：1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 5.60-5.76 (m, 1H), 5.44 (td, J=7.24, 12.05 Hz, 1H), 5.26-5.38 (m, 1H), 5.07-5.26 (m, 1H), 3.65 (s, 3H), 2.95-3.07 (m, 1H), 2.74-2.95 (m, 1H), 2.24-2.47 (m, 1H), 2.09-2.24 (m, 2H), 1.34-1.58 (m, 8H), 1.19-1.34 (m, 10H), 1.13-1.19 (m, 5H), 0.88 (br d, J=3.93 Hz, 3H).
（実施例９）
２，２−ジメチル−９−ヒドロキシ−、メチル−２，２−ジメチル−９−ケト−、メチル−２，２−ジメチル−９−ヒドロキシ−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート
本実施例は、例示的２，２−ジメチル−９−ヒドロキシ−、メチル−２，２−ジメチル−９−ケト−、メチル−２，２−ジメチル−９−ヒドロキシ−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート化合物の生成を例示する。以下は、例示的な反応プロセスを例示している：
示された２，２−ジメチル−９−ヒドロキシ−、メチル−２，２−ジメチル−９−ケト−、メチル−２，２−ジメチル−９−ヒドロキシ−ｔｒａｎｓ−エポキシ−オクタデセノエート化合物は、上記に示されている反応プロセスを考慮して修正を加えながら、実施例６および７に示されている通り調製することができる。
（実施例１０）
１，５−エポキシファーマコフォア
本実施例は、例示的１，５−エポキシファーマコフォア化合物の生成を例示する。以下は例示的な反応プロセスを例示している：
クロトンアルデヒド（１ｇ）の１５ｍｌのメタノール中溶液に、０℃で、３０％過酸化水素（＞３当量；６．５ｍｌ）、これに続いてＮａＨＣＯ３（１．２当量；１．４４ｇ）を加えた。１５分後、氷浴を除去し、反応物を２時間撹拌した。これをジクロロメタンで希釈し、ブラインで洗浄し、次いで、硫酸ナトリウムで乾燥させ、およそ８ｍｌに濃縮した。次いで、これを０℃に冷却し、１−（トリフェニルホスホラニリデン）−２−プロパノン（１．１当量；４．８５ｇ）の１５ｍｌのジクロロメタン中溶液を滴下添加した。反応物を室温に到達させ、４〜５時間撹拌した。次いで、これを水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。シリカゲル上で精製させて（５〜１５％酢酸エチル／ヘキサン）、２００ｍｇの１，５−エポキシ（ケト）ファーマコフォアを生成した：1H NMR (82 MHz, ) δ 6.20 - 5.66 (m, 1H), 2.94 - 2.41 (m, 1H), 1.82 (s, 3H), 1.10 - 0.9 (m, 3H).
０℃で、水素化ホウ素ナトリウム（１当量；７．５ｍｇ）を、ケトン（２５ｍｇ）の２ｍｌの１：１メタノール：ボレート緩衝液（ｐＨ８．５）中溶液に加えた。２０分後、反応を完了し、これを酢酸エチルで希釈し、飽和塩化アンモニウムで洗浄し、これに続いてブラインで洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥させた。１，５−エポキシ（ヒドロキシ）ファーマコフォアの収量は２５ｍｇであった。
ケトン（５５ｍｇ）の４ｍｌのＴＨＦ中溶液に、１Ｍ ＨＣｌ（８〜９滴）を加えた。これを終夜放置し、次いでこれを酢酸エチルで希釈し、水で洗浄し、これに続いてブラインで洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥させ、シリカゲル上で精製して、６３ｍｇのケト−ジヒドロキシ化合物を生成した：1H NMR (82 MHz, ) δ 6.62 (dd, J = 15.8, 7.8 Hz, 1H), 6.07 (d, J = 15.9 Hz, 1H), 4.25 (dd, J = 7.8, 4.4 Hz, 1H), 4.04 - 3.50 (m, 2H), 2.02 (d, J = 11.3 Hz, 4H), 1.07 (d, J = 6.1 Hz, 3H).
ケトジオールと同じ方法を使用して、トリヒドロキシ化合物を調製した。
（実施例１１）
１，３−エポキシファーマコフォア
本実施例は、例示的１，３−エポキシファーマコフォア化合物の生成を例示する。以下は、例示的な反応プロセスを例示している：
０．５Ｍプロピニルマグネシウム臭化物（１．２当量；６８ｍｌ）のＴＨＦ中溶液に、０℃で、クロトンアルデヒド（２ｇ）の２ｍｌのＴＨＦ中溶液をゆっくりと加えた。反応物を５時間にわたり室温まで到達させ、次いでこれをエーテルで希釈し、１Ｍ ＨＣｌ、これに続いて水で洗浄し、次いでブラインで洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥させ、シリカゲル上で精製して、３．１３ｇを生成した（＞９９％）。
０℃で、７７％ｍ−ＣＰＢＡ（１．３当量；８．２９ｇ）を、エン−イン（３．１３ｇ）の２５ｍｌのジクロロメタン中溶液に加えた。２０分後、氷浴を除去し、反応物を５時間撹拌した。これを、セライトを介して濾過し、次いで、飽和チオ硫酸ナトリウムで洗浄し、これに続いて飽和炭酸水素ナトリウムで洗浄し、次いで硫酸ナトリウムで乾燥させた。シリカゲル上での精製により、分離できない不純物が混入した３ｇの油を生成した。
１６ｍｌのエタノールを含有する気体バルーン装置を備えた２口、１００ｍｌ ＲＢＦ内に、Ｎｉ（ＯＡｃ）２四水和物（１２．５％ｍｏｌ；３８５ｍｇ）を加えた。大気を真空でパージし、水素（３×）を充填し直し、次いで、完全に溶解するまで、水素雰囲気下で撹拌した。固体水素化ホウ素ナトリウム（１２．５％ｍｏｌ；６１ｍｇ）を加え、大気を再度真空／水素でパージし、黒色の混合物を水素雰囲気下で４５分間撹拌した。次いで、エチレンジアミン（２５％ｍｏｌ；２０６ｍｌ）を加え、大気をもう１回真空／水素でパージし、反応物を４５分間撹拌した。エポキシアルキン（１．５６ｇ）を２ｍｌのエタノールに溶解し、シリンジを介して、混合物に加えた。大気を真空／水素でパージし、反応を終夜進行させた。次いで、反応物をエーテルで希釈し、水の中に注ぎ入れた。層を分離し、水性層をエーテル（４×）で再抽出し、次いで、有機層を合わせ、ブラインで洗浄し、次いで硫酸ナトリウムで乾燥させた。シリカゲル上での蒸発および精製により、８９４ｍｇ（５６％）の１，３−エポキシ（ヒドロキシ）ファーマコフォアを生成した：1H NMR (82 MHz, ) δ 5.07 (h, J = 5.4 Hz, 2H), 4.00-3.67 (m, J = 7.5, 3.8 Hz, 1H), 3.01 (s, 1H), 2.71 - 2.11 (m, 2H), 1.21 (d, J = 5.7 Hz, 3H), 0.81 (d, J = 5.2 Hz, 3H).
ヒドロキシエポキシド（１４２ｍｇ）を４ｍｌのジクロロメタンに溶解し、次いでデス−マーチンペルヨージナン（１．７当量；７８７ｍｇ）を加えた。３時間後、これを５％酢酸エチル／ヘキサンで希釈し、シリカゲルを介して濾過し、精製して、３９ｍｇ（２８％）の１，３−エポキシ（ケト）ファーマコフォアを生成した：1H NMR (82 MHz, ) δ 6.27 - 5.62 (m, 2H), 2.77 (d, J = 4.3 Hz, 2H), 1.76 (d, J = 5.9 Hz, 3H), 1.20 - 0.81 (m, 3H).
ヒドロキシエポキシド（６２ｍｇ）を２ｍｌのｔ−ブタノールに溶解し、次いで、１Ｍ ＬｉＯＨ（８ｍｌ）を加えた。反応物を終夜撹拌し、次いで、これを１Ｍ ＨＣｌ（ｐＨ３〜４）でクエンチし、水で希釈し、次いで、１ｇのＣ１８ ＳＰＥ（水、これに続いてメタノール）を介して溶出した。メタノール層を蒸発させ、シリカゲル上で粗原料の一部分を精製して、３ｍｇのトリオールファーマコフォアを生成した。
ケトジヒドロキシ化合物は、塩基性または酸性の加水分解のいずれかを使用して、ケトエポキシドから調製することができる。
（実施例１２）
７−ヒドロキシ−５，６−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（８Ｚ）−オクタデセン酸（７Ｈ−５Ｅ−ＳＡ）
本実施例は、例示的７−ヒドロキシ−５，６−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（８Ｚ）−オクタデセン酸化合物の生成を例示する。以下は例示的な反応プロセスを例示する：
（実施例１３）
９−ヒドロキシ−５，６−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（７Ｅ）−オクタデセン酸（９Ｈ−５Ｅ−ＳＡ）
本実施例は、例示的９−ヒドロキシ−５，６−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（７Ｅ）−オクタデセン酸化合物の生成を例示する。以下は、例示的な反応プロセスを例示している：
（実施例１４）
５−ヒドロキシ−８，９−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（６Ｅ）−オクタデセン酸（５Ｈ−８Ｅ−ＳＡ）
本実施例は、例示的５−ヒドロキシ−８，９−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（６Ｅ）−オクタデセン酸化合物の生成を例示する。以下は例示的な反応プロセスを例示している：
（実施例１５）
５−ヒドロキシ−８，９−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（６Ｅ）−オクタデセン酸（５Ｈ−８Ｅ−ＳＡ）
本実施例は、例示的５−ヒドロキシ−８，９−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（６Ｅ）−オクタデセン酸化合物の生成を例示する。以下は例示的な反応プロセスを例示している：
（実施例１６）
９−ヒドロキシ−５，６−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（７Ｅ，１１Ｚ）−エイコサジエン酸（９Ｈ−５Ｅ−ＭＡ）
本実施例は、例示的９−ヒドロキシ−５，６−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（７Ｅ，１１Ｚ）−エイコサジエン酸化合物の生成を例示する。以下は例示的な反応プロセスを例示している：
（実施例１７）
７−ヒドロキシ−５，６−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（８Ｚ，１１Ｚ）−エイコサジエン酸（７Ｈ−５Ｅ−ＭＡ）
本実施例は、例示的７−ヒドロキシ−５，６−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（８Ｚ，１１Ｚ）−エイコサジエン酸化合物の生成を例示する。以下は例示的な反応プロセスを例示している：
（実施例１８）
９−ヒドロキシ−５，６−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（７Ｅ，１１Ｚ，１４Ｚ）−エイコサトリエン酸（９Ｈ−５Ｅ−ＡＡ）
本実施例は、例示的な９−ヒドロキシ−５，６−ｔｒａｎｓ−エポキシ−エイコサトリエン酸化合物の生成を例示する。以下は例示的な反応プロセスを例示している：
（実施例１９）
７−ヒドロキシ−５，６−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（８Ｚ，１１Ｚ，１４Ｚ）−エイコサトリエン酸（７Ｈ−５Ｅ−ＡＡ）
本実施例は、例示的７−ヒドロキシ−５，６−ｔｒａｎｓ−エポキシ−エイコサトリエン酸化合物の生成を例示する。以下は例示的な反応プロセスを例示している：
（実施例２０）
２，２−ジメチル−５，６−エポキシド中間体の合成
本実施例は、２，２−ジメチル−５，６−エポキシド中間体の生成を例示する。以下は例示的な反応プロセスを例示している：
次いで、中間体は、以前に記載したように、各ＰＵＦＡ誘導体の合成に使用されている。
（実施例２１）
２，２−ジメチル−４−ヒドロキシ−ＤＨＡの合成
本実施例は、２，２−ジメチル−４−ヒドロキシ−ＤＨＡの生成を例示する。以下は例示的な反応プロセスを例示している：
４１７ｍｇのドコサヘキサエン酸の無水ジクロロメタン（７ｍｌ）中溶液に、０℃で、２，６−ルチジン、これに続いてヨウ素を加えた。反応物を室温で、窒素下で終夜撹拌した。これを酢酸エチルで希釈し、１０％チオ硫酸ナトリウムで洗浄し、これに続いて水で洗浄し、次いでブラインで洗浄した。これを硫酸ナトリウムで乾燥させ、次いでこれをフラッシュクロマトグラフィーで精製して、５７０ｍｇのヨードラクトンを生成した。
ヨードラクトンを無水トルエン（６ｍｌ）に溶解し、ＤＢＵを加えると、混合物は暗褐色のおよび粘性に変化した。これを窒素下で終夜撹拌した。これを酢酸エチルで希釈し、１Ｍ ＨＣｌで洗浄し、次いで水で洗浄し、次いでブラインで洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥させ、次いで、フラッシュクロマトグラフィーで精製して、３３０ｍｇの薄黄色の油を生成し、これは徐々に黒ずんだ。この材料をアルゴンでフラッシュし、−８０℃で貯蔵した。
ジメチル類似体を調製するため、８３ｍｇのラクトンを２ｍｌの無水ＴＨＦ中に溶解し、−７８℃に冷却し、次いでＬＤＡ（２当量の２Ｍ溶液）を加えた。３０分後、ヨウ化メチル（２当量）を加え、これを４５分間撹拌し、次いでこれを素早くエーテルで希釈し、１Ｍ ＨＣｌで洗浄し、次いで水で洗浄し、次いでブライン洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥させ、次いでフラッシュクロマトグラフィーで精製して、６１ｍｇの２−メチル類似体を生成した。一部分のこの材料（１９ｍｇ）を上記のように反応させて、精製後、１７ｍｇの２，２−ジメチル類似体を生成した。ＬＣ−ＭＳは、両方の類似体の識別情報を確認した。ＬＣ−ＭＳ（２−メチル−４−ＨＤＨＡラクトン）（ｍ／ｚ）３４１．２［Ｍ＋Ｈ］＋、３５８．２［Ｍ＋Ｈ２Ｏ］＋、３７９．２［Ｍ＋Ｋ］＋；ＬＣ−ＭＳ（２，２−ジメチル−４−ＨＤＨＡラクトン）（ｍ／ｚ）３５５．２［Ｍ＋Ｈ］＋、３７２．２［Ｍ＋Ｈ２Ｏ］＋、３９３．２［Ｍ＋Ｋ］＋。
（実施例２２）
脂肪酸誘導体によるニューロン活性のモジュレーション
本実施例は、開示された脂肪酸誘導体の実施形態によるニューロンにおけるモジュレーションＣａ＋応答を例示する。
ネズミ後根神経節感覚ニューロンを単離し、ｉｎ ｖｉｔｒｏで培養し、アッセイを以前に記載されている通り実施した（ＰＭＩＤ：２５２９７８３８）。脂肪酸誘導体（１μＭ）を培養されたニューロンに適用し、任意の生成したＣａ２＋応答を盲検方式で測定した。アッセイした化合物は、以下を含む：１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物７）、２，２ＤＭ−１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物５３）、１３−メチル−１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物５６）、２，２ＤＭ−１３−メチル−１３Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物５５）、１３Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物８）、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物１）、２，２ＤＭ−１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物１７）、１１−メチル−１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物２６）、１１Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物２）、９Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物５）、９−メチル−９Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物４６）、１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物３）、および１１−メチル−１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物３６）。結果は図６に示されている。
さらに、ネズミ三叉神経の感覚ニューロンを単離し、ｉｎ ｖｉｔｒｏで培養した。脂肪酸誘導体を培養したニューロンに適用し、生成した任意のＣａ２＋応答を盲検方式で測定した。アッセイした化合物は以下を含む：１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物１）、１１Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（化合物２）、１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物３）、および１１Ｋ−９，１０Ｅ−ＬＡ（化合物４）。結果は図７Ａに示されている。濃度応答曲線は、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡおよび１１Ｈ−９，１０Ｅ−ＬＡに応答する細胞の数の増加を例示している（図７Ｂ）。
（実施例２３）
脂肪酸誘導体によるかゆみ応答のモジュレーション
本実施例は開示された脂肪酸誘導体の実施形態による、かゆみ応答のモジュレーションを例示する。
脂肪酸誘導体９Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ（１００μｇ）を、盲検方式で、正常なマウスまたは肥満細胞ノックアウトマウスの首筋に皮内注射した（図８）。掻痒受容性挙動を、以前に記載されている通り、３０分間にわたり審査したひっかき発作の回数として定量化した（Mishra および Hoon、Science ３４０巻、９６８頁、２０１３年）。
（実施例２４）
脂肪酸誘導体によるコレステロール排出のモジュレーション
本実施例は、開示された脂肪酸誘導体の実施形態によるコレステロール排出のモジュレーションを例示する。
ヒトＴＨＰ−１細胞を、リノール酸またはいくつかの異なる脂肪酸誘導体（５０μＭ）の存在下で、盲検方式で、ＡｐｏＡ１とインキュベートし、以前に記載されている通り、生成したコレステロール排出を測定した（図９）（ＰＭＩＤ：２６８７９１３９）。リノール酸はコレステロール排出を増加させ、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡおよび１１Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ誘導体（５０μＭ）はＡｐｏＡ１媒介性単球コレステロール排出を阻害した。新たに単離したヒトＰＢＭＣを使用した同じコレステロール排出アッセイで、類似の結果が観察された（図１０）。
（実施例２５）
脂肪酸誘導体によるＰＢＭＣサイトカイン分泌のモジュレーション
本実施例は、開示された脂肪酸誘導体の実施形態によるＰＢＭＣサイトカイン分泌のモジュレーションを例示する。
新たに単離したヒトＰＢＭＣを、ＬＰＳと共に予備インキュベートした（図１１Ａおよび１１Ｃ）またはしなかった（図１１Ｂおよび１１Ｄ）。次いでフェルラ酸（「ＦＡ」、１００μＭ）および１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡ、１１Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡ、ＰＢＳと共に、またはＬＰＳ単独で２４時間インキュベートした（盲検）。次いで、酵素結合免疫吸着法を使用して、ＴＮＦ−アルファ（図１１Ａおよび１１Ｂ）またはＩＬ−ベータ（図１１Ｃおよび１１Ｄ）の中間濃度を測定した。結果は、１１Ｈ−１２，１３Ｅ−ＬＡおよび１１Ｋ−１２，１３Ｅ−ＬＡがＴＮＦ−アルファ分泌を減少させ、ＩＬ−ベータ分泌においては有意な変化はなかったことを示している。
（実施例２６）
２，２−ジメチル−４−ＨＤＨＡ−ｄ１０の合成
（実施例２７）
２，２−ジメチル−１４−ＨＤＨＡの合成
（実施例２８）
２，２−ジメチル−１６，１７−エポキシ−ＤＨＡの合成
（実施例２９）
２，２−ジメチル−７−ＨＤＨＡの合成
（実施例３０）
２，２−ジメチル−１７−ＨＤＨＡの合成
（実施例３１）
１１−ＯＨ−７，８−エポキシ−９，１０−デヒドロアドレン酸の合成
本実施例は、例示的１１−ヒドロキシおよび１１−ケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−９，１０−デヒドロドコサジエノエート化合物の生成を例示する。以下は例示的な反応プロセスを例示している：
（実施例３２）
９−ＯＨ−７，８−エポキシ−１０，１１−デヒドロアドレン酸の合成
本実施例は、例示的な９−ヒドロキシおよび９−ケト−ｔｒａｎｓ−エポキシ−１０，１１−デヒドロドコサジエノエート化合物の生成を例示する。以下は例示的な反応プロセスを例示している：
（実施例３３）
１３−ヒドロキシ−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−１１，１２−デヒドロ−オクタデセン酸の合成
（実施例３４）
９−ヒドロキシ−１２，１３−ｔｒａｎｓ−エポキシ−１０，１１−デヒドロ−オクタデセン酸の合成
２，２−ジメチル９−ヒドロキシメチルノナン酸を上に記載されている通り（実施例６）調製し、アルデヒドへと酸化し、次いで、ウィッティヒ条件下で反応させて、２，２−ジメチルリノール酸のメチルエステルを得る。これを、ｍ−ＣＰＢＡ、または他の非選択的なエポキシ化試薬で処理して、９，１０および１２，１３ ２，２−ジメチル−ＥｐＯＭＥの混合物を生成する。これらは、クロマトグラフィーにより分離し、１Ｈ ＮＭＲおよび質量分析で特徴付け、メチルエステル加水分解することができる。代わりに、これらの化合物は、これらの対応する２，２−ジメチル ジＨＯＭＥメチルエステルへと加水分解することができる。メチルエステルを以前の通り加水分解して、遊離酸を生成する。
（実施例３５）
１３−ヒドロキシ−９（Ｒ），１０（Ｒ）−エポキシ−オクタデカ−１１−エノエートの合成
本実施例は、化合物７の個々のジアステレオマーおよび関連する安定した類似体の調製のための例示的合成スキームを例示する。
次いで、ジアステレオマーはクロマトグラフィーで分離することができる。適切に修飾された出発材料を使用して、２，２−ジメチル類似体を調製することもできる。
（実施例３６）
１３−ヒドロキシ−９（Ｓ），１０（Ｓ）−エポキシ−オクタデカ−１１−エノエートの合成
本実施例は、化合物７の個々のジアステレオマーおよび関連する安定した類似体の調製のための例示的合成スキームを例示する。
次いで、ジアステレオマーは、クロマトグラフィーにより分離することができる。適切に修飾された出発材料を使用して、２，２−ジメチル類似体を調製することもできる。
（実施例３７）
９，１０，１３−トリヒドロキシ−オクタデカ−１１−エノエートの合成
本実施例は、化合物１３の個々のジアステレオマーおよび関連する安定した類似体の調製のための例示的プロセスを提供する。
Y. Kurashinaら、Tetrahedron ６２巻（２００６年）９４８３〜９４９６頁から採用した。２，２−ジメチル誘導体は、１３−メチル−１３−ヒドロキシおよび２，２−ジメチル−１３−メチル−１３−ヒドロキシ誘導体が可能なように、この方法論を使用して、適切に修飾された出発材料を使用して調製することもできる。
（実施例３８）
エステル化阻止のための２，２−ジメチル部分
本実施例は、酸化脂肪酸への２，２−ジメチル修飾の添加により提供されるエステル化に対する耐性を例示している。
ＬＣ−ＭＳ条件：Ａｇｉｌｅｎｔ １１００ ＬＣ
Ａ：１０ｍＭ ＮＨ４ＯＡｃ、ｐＨ７．４
Ｂ：アセトニトリル＋０．１％ギ酸
０〜１．５０分：５％Ｂ
１．５０〜２分：５〜９０％Ｂ
２〜１０分：９０％Ｂ
１０．０１〜１５分：５％Ｂ
ＤＡＤ１ ２５４ｎｍ
ＤＡＤ２ ２１５ｎｍ
Ａｇｉｌｅｎｔ Ｚｏｒｂａｘ ＸＤＢ−Ｃ１８ ５μｍ Ｃ１８ ５０×２．０ｍｍ
０．４ｍｌ／分
ＭＳパラメーター：エレクトロスプレーイオン化を用いた、Ａｇｉｌｅｎｔ ６１２０
乾燥用気体流：１１．０Ｌ／分
ネブライザー圧力：４０ｐｓｉｇ
乾燥用気体温度：３５０℃
ポジティブキャピラリー電圧：４０００Ｖ
ネガティブキャピラリー電圧：３０００Ｖ
およそ３０ｍｇのシリカゲルを２５ｍｇのグリセロールに加え、次いでそれをボルテックスして、混和物が自由流動性となるまで、すべてのシリカをグリセロールでコーティングした。５〜１０ｍｇの間のこの材料を遊離酸のエーテル中溶液に加え、これを素早くボルテックスした。３日間反応させておき、次いで濾過し、窒素下で蒸発させた。残渣をエタノールに再び溶解し、ポジティブモードとネガティブモードの両方でＬＣ−ＭＳにより分析した。これら条件下で反応させたいくつかの化合物に対する結果が図１２〜１７に示されている。
２，２−ジメチル類似体のいずれも、これらの条件下で、ＬＣ−ＭＳで検出可能なようにはエステル化されず、その一方で、内在性化合物のそれぞれは、４−ＨＤＨＡを除いて、高収率でエステル化され、これは、そのカルボキシレートのリチウム塩を使用したにもかかわらず、容易にラクトン化されることが判明した。安定した類似体２，２−ジメチル−４−ＨＤＨＡは、ラクトン化もしないし、リパーゼでエステル化もせず、よって２，２−ジメチル基からのエステル化に対する耐性をさらに確定した。
１３−ヒドロキシ−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１１Ｅ）−オクタデセン酸２−グリセリルエステル
グリセリルエステル生成物ＲＴ＝６．６１分、（ｍ／ｚ）４０４．３［Ｍ＋Ｈ２Ｏ］＋、４２５．２４［Ｍ＋Ｋ］＋３８５．３０［Ｍ−Ｈ］−
図１２は、エステル化条件下で反応させた１３−ヒドロキシ−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１１Ｅ）−オクタデセン酸に対するポジティブ（図１２Ａ）およびネガティブ（図１２Ｂ）ＬＣ−ＭＳモードに対する保持時間および質量スペクトルを示している。結果は、内在性酸化脂肪酸がエステル化したことを示している。
９，１０，１３−トリヒドロキシ−（１１Ｅ）−オクタデセン酸２−グリセリルエステル
グリセリルエステル生成物ＲＴ＝５．３４〜５．３５分、（ｍ／ｚ）４２７．２３［Ｍ＋Ｎａ］＋、４４３．２０［Ｍ＋Ｋ］＋４０３．２［Ｍ−Ｈ］−４４９［Ｍ−Ｈ＋ＨＣＯＯＨ］−
図１３は、エステル化条件下で反応させた９，１０，１３−トリヒドロキシ−（１１Ｅ）−オクタデセン酸に対するポジティブ（図１３Ａ）およびネガティブ（図１３Ｂ）ＬＣ−ＭＳモードに対する保持時間および質量スペクトルを示している。図１３Ｃは、未反応の遊離９，１０，１３−トリヒドロキシ−（１１Ｅ）−オクタデセン酸に対するネガティブＬＣ−ＭＳモードを示している（ＲＴ＝５．５３分、（ｍ／ｚ）３２９．２０［Ｍ−Ｈ］−）。結果は、内在性酸化脂肪酸がエステル化したことを示している。
２，２−ジメチル−１３−ヒドロキシ−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１１Ｅ）−オクタデセン酸
エステル化は観察されなかった。未反応の出発材料ＲＴ＝７．３９２分、（ｍ／ｚ）３５８．３０［Ｍ＋Ｈ２Ｏ］＋、３２３．３０［Ｍ＋Ｈ−ＨＯ］＋３３９．３０［Ｍ−Ｈ］−
図１４は、エステル化条件下で反応させた２，２−ジメチル−１３−ヒドロキシ−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１１Ｅ）−オクタデセン酸に対するポジティブ（図１４Ａ）およびネガティブ（図１４Ｂ）ＬＣ−ＭＳモードに対する保持時間および質量スペクトルを示している。結果は、２，２−ジメチル修飾された酸化脂肪酸がエステル化に耐性があることを示している。
２，２−ジメチル−１３−ヒドロキシ−９，１０−ｔｒａｎｓ−エポキシ−（１１Ｅ）−オクタデセン酸および２，２−ＤＭ−１３，９，１０トリオールを混合物として分析した。２，２−ジメチル−１３，９，１０トリオールを、ＲＴ＝６．５３７分、（ｍ／ｚ）３５７．２９［Ｍ−Ｈ］−で溶出した。結果は、２，２−ジメチル修飾された酸化脂肪酸トリオールがエステル化に耐性があることを示している。
４−ヒドロキシ−ＤＨＡおよび４−ヒドロキシ−ＤＨＡラクトン
図１５は、エステル化条件下で反応させた４−ヒドロキシ−ＤＨＡに対するポジティブＬＣ−ＭＳモードに対する保持時間および質量スペクトルを示している。結果は、酸化脂肪酸に対して急速に内部ラクトン化が起こることを示している。
４−ＨＤＨＡラクトンＲＴ＝８．７３分、（ｍ／ｚ）３２７．２３［Ｍ＋Ｈ］＋、３４４．３０［Ｍ＋ＮＨ４］＋
２−メチル−４−ヒドロキシ−ＤＨＡ
図１６は、エステル化条件下で反応させた２−メチル−４−ヒドロキシ−ＤＨＡに対するポジティブＬＣ−ＭＳモードに対する保持時間および質量スペクトルを示している。結果は、２−メチル脂肪酸類似体が、競合的ラクトン化によりグリセロールエステル化に耐性があることを示している（直接注入ＭＳ；（ｍ／ｚ）３４１．３０［Ｍ＋Ｈ］＋、３５８．３０［Ｍ＋Ｈ２Ｏ］＋、３７９．２［Ｍ＋Ｋ］＋）。
２，２−ジメチル−４−ヒドロキシ−ＤＨＡ
図１７は、エステル化条件下で反応させた２，２−ジメチル−４−ヒドロキシ−ＤＨＡに対するポジティブＬＣ−ＭＳモードに対する保持時間および質量スペクトルを示している。結果は、２，２−ジメチル４−ヒドロキシ−ＤＨＡ類似体が、内部ラクトン化を含めて、エステル化に耐性があることを示している。未反応の出発材料は、ＲＴ＝８．２３分、（ｍ／ｚ）３７１．３０［Ｍ−Ｈ］−で分析した。
４−ＨＤＨＡおよび類似体に対する３つの実験は、２−メチルおよび修飾なし（両方とも急速にラクトン化した）と比較して、２，２−ジメチル修飾のエステル化（ラクトン化を含む）の減少が増加したことを例示している。よって、２，２−ジメチル修飾は、内部ラクトン化を含めて、エステル化を阻止する働きをする。
（実施例３９）
リノール酸の酸化誘導体の類似体の局所投与を介した、皮膚遊離酸およびエステル化した脂質プールの選択的操作
本実施例は、リノール酸の酸化誘導体の類似体の局所投与を介した、皮膚遊離酸およびエステル化した脂質プールの選択的操作を例示している。
食事性リノール酸欠損症および／またはリノレートヒドロ過酸化および異性化に対する遺伝子コーディングの突然変異が、重度の表皮性バリア機能障害および経表皮水分蒸散を引き起こすという観察に基づき、皮膚のエステル化脂質プール内の特定の酸化リノール酸誘導体［１３−ヒドロキシ−９，１０−エポキシ−オクタデセノエート、１３，９，１０−トリヒドロキシ−オクタデセノエートおよびこれらの代謝性誘導体］が重大な水バリア構成成分であることが以前に提案された（例えば、Zhengら、J. Biol. Chem.、２８６巻（２７号）：２４０４６〜２４０５６頁、２００１年；Munoz-Garciaら、Biochim Biophys Acta、１８４１巻（３号）：４０１〜４０８頁、２０１４年；Nugterenら、Biochim Biophys Acta、８３４巻（３号）：４２９〜４３６頁、１９８５年を参照されたい）。遊離プール内のこれら生理活性の非エステル化脂質は、代わりに水バリア形成または修復を誘発する化学信号を提供することができる。よって、これら特定の酸化脂質を、遊離またはエステル化したプールのいずれかに標的送達することは、魚鱗癬、アトピー性皮膚炎／湿疹、乾癬、および皮膚および粘膜の他の炎症性またはハイパー増殖性状態を含めた、バリア機能障害を特徴とする状態に対して治療的意味を有することができる。本発明の実験の結果は、酸化脂質の遊離プールが、酸化リノール酸代謝産物の２，２−ジメチル類似体の局所投与の選択的標的となることができ、エステル化したプールが、遊離酸の局所投与の選択的標的となることができるという概念を立証している。
１３−ヒドロキシ−９，１０−エポキシ−オクタデセノエートおよび９，１０，１３−トリヒドロキシ−オクタデセノエートの類似体（「処置」）をマウスに局所的に適用した。手短に言えば、雄の、無毛のマウス（ＳＫｈ１−ｅ）に、３０μＬの処置（１０ｍｇ／ｍＬ）を、５日間の間毎日、肩と臀部の間の正中から１ｃｍに位置する、同じ右の背側のおよそ１．５×３．５ｃｍ領域に適用した。３つの処置群は１３−ヒドロキシ−９，１０−エポキシ−オクタデセノエート−ｄ５（１３−Ｈ−９，１０−エポキシ−ＬＡ−ｄ５）、２，２−ジメチル−１３−ヒドロキシ−９，１０−エポキシ−オクタデセノエート、および混合物を含有する２，２−ジメチル−１３−ヒドロキシ−９，１０−エポキシ−オクタデセノエートおよび２，２−ジメチル−９，１０，１３−トリヒドロキシ−オクタデセノエートであった。６日目に、処置領域内から皮膚試料（０．０２〜０．０５ｇ）を収集し、直ちに凍結した。
皮膚試料を７ｍｌのｃｋ５０ミックスＰｒｅｃｅｌｌｙｓ溶解チューブに加えた。ｃｒｙｏｌｙｓ（Ｂｅｒｔｉｎ Ｃｏｒｐ）に結合しているＰｒｅｃｅｌｌｙｓを用いて、８０００ｒｐｍで、１０秒の長さで６サイクル（サイクル間に２分間の休止）試料を振盪させた。既知の量のＬＴＢ４−ｄ４（Ｃａｙｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）を各粉砕した皮膚試料に加え、含有した（ＥＤＴＡおよびＢＨＴ）５００μｌの氷冷メタノールで溶解チューブから新規微小遠心管へと各試料を抽出した。皮膚のすべての可視の固体小片が確実に抽出されることに重点を置き、別の５００μｌのメタノール（ＢＨＴおよびＥＤＴＡを含有する）を元の溶解チューブに加えて試料の残りを抽出した。抽出物を−８０℃で２時間貯蔵し、遠心分離機で回転させて、タンパク質を沈殿させた。上清を収集し、半分を直ちに−８０℃の窒素気体下で貯蔵した。残りを炭酸ナトリウムで３０分間加水分解し（酢酸を使用して、反応を停止した）、次いで、Ｎ２下、−８０℃で貯蔵した。試料をカラムに充填し、カラムを洗浄するために１０％メタノールが使用されているＰｈｅｎｏｍｅｎｅｘ Ｓｔｒａｔａ Ｘカラムを使用して、すべての試料を固相抽出で精製した。試料を、ＢＨＴを含有するメタノールで溶出し、Ｎ２気体下で乾燥させ、ＧＣバイアルで再構成した。
ＬＣ−ＭＳ結果が図１９に示されている。エポキシドとして適用した化合物を、皮膚ｐＨへの推定されるエポキシド反応活性度により、これらの対応するトリヒドロキシ加水分解生成物として測定した。１３−Ｈ−９，１０−エポキシ−オクタデセノエート−ｄ５は、遊離プールの中よりも、全プールの中で４×大きな存在量で発見され、これは、局所的に適用された試料の大部分がエステル化（構造的に）脂質に組み込まれたことを示している。２，２−ジメチル−１３−Ｈ−９，１０−エポキシ−オクタデセノエートは、全プールと遊離プールの両方で、およそ等量で発見され、これは、エステル化が最小からゼロであったことを示している（図１９）。
内在性酸化リノール酸誘導体は、以下のいずれかにより、表皮性水バリアの形成において主要な役割を果たしていることが提案された：（１）バリアを形成するエステル化脂質の主要な構造的構成部分として作用すること；または（２）水バリア形成を誘発する化学信号を提供する不安定な、生理活性分子として作用すること（例えば、Zhengら、J. Biol. Chem.、２８６巻（２７号）：２４０４６〜２４０５６頁、２００１年；Munoz-Garciaら、Biochim Biophys Acta、１８４１巻（３号）：４０１〜４０８頁、２０１４年；Nugterenら、Biochim Biophys Acta、８３４巻（３号）：４２９〜４３６頁、１９８５年を参照されたい）。ここで、酸化リノール酸の２，２−ジメチル誘導体［２，２−ジメチル−１３−ヒドロキシ−９，１０−エポキシ−オクタデセノエート］の局所投与は、エステル化脂質へ実質的に取り込まれることなく、遊離酸プールにおいて独占的に２，２−ジメチル−１３，９，１０−トリヒドロキシ−リノレート誘導体を選択的に増加させることが実証されている。これは、遊離酸（図１９Ａ）プールと、全部の（遊離プラスエステル化の）脂質プール（図１９Ｂ）との対比において、２，２−ジメチル−１３，９，１０−トリヒドロキシ−リノレートに対して同等のピーク面積が存在することより証明される。対照的に、１３−ヒドロキシ−９，１０−エポキシ−オクタデセノエート（１３−Ｈ−９，１０−エポキシ−ＬＡ−ｄ５）のｄ５標識した遊離酸の局所投与は、遊離プール（図１９Ｃ）と比較して、全プール（図１９Ｄ）における１３，９，１０−トリヒドロキシ−リノレート−ｄ５（９，１０，１３−トリヒドロキシ−ＬＡ−ｄ５）誘導体の主要な増加をもたらした。総合的に、これらｉｎ ｖｉｖｏの知見は、以下を示す：（１）２，２−ジメチル部分の酸化脂肪酸への付加は、エステル化を阻止し、皮膚内の遊離酸プールの選択的操作を可能にする；および（２）水バリア形成において主要な構造的役割を果たすことが提案されている、特定の酸化されたリノール酸代謝産物［１３−ヒドロキシ−９，１０−エポキシ−オクタデセノエートおよび１３，９，１０−トリヒドロキシ−オクタデセノエート］は、これらの遊離酸の局所投与を介してエステル化した、構造的脂質プールを標的にすることができる。よって、遊離のおよびエステル化した脂質プールの両方を、合成した酸化された脂質またはこれらの安定した類似体の局所投与を介して選択的に変化させることができる。
記載されている方法または組成物の正確な詳細は、記載されている実施形態の趣旨から逸脱することなく、変化させても、または修正してもよいことは明らかである。発明者らは、すべてのこのような修正および変化形が、以下の特許請求の範囲の範囲および趣旨の中に入ることを主張する。

Claims (43)

  1. による構造を有する化合物、またはその立体異性体、互変異性体、もしくは薬学的に許容される塩（式中、
    Ｘは１〜１６個の炭素の長さの脂肪族であり
    Ｚは、１〜１６個の炭素の長さの脂肪族であるか、または存在せず、
    Ｙは、
    から選択され、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は、独立して水素または低級アルキルであり、
    Ｒ４は、低級アルキル、ヒドロキシル、カルボキシル、またはアミンであり、
    Ｒ５は、水素、低級アルキル、またはハロゲン化物であり、
    Ｒ６は、ヒドロキシルまたは置換されているチオールであり、
    各Ｒ７は、独立して、水素もしくはフッ化物であるか、または存在せず、隣接する炭素原子はアルキンを形成する）。
  2. Ｙが、
    のいずれか１つから選択され、各Ｒ７が独立して水素またはフッ化物である、請求項１に記載の化合物。
  3. Ｘが１〜１０個の炭素の長さである、先行する請求項のいずれか一項に記載の化合物。
  4. Ｘが６個の炭素の長さである、先行する請求項のいずれか一項に記載の化合物。
  5. Ｚが１〜１０個の炭素の長さである、先行する請求項のいずれか一項に記載の化合物。
  6. Ｚが４個の炭素の長さである、先行する請求項のいずれか一項に記載の化合物。
  7. ＸおよびＺが一緒になって、８〜１４個の炭素の長さである、先行する請求項のいずれか一項に記載の化合物。
  8. ＸおよびＺが一緒になって、１０個の炭素の長さである、先行する請求項のいずれか一項に記載の化合物。
  9. ＸおよびＺが、独立して、アルキル、置換アルケニル、または非置換アルケニルである、先行する請求項のいずれか一項に記載の化合物。
  10. ＸおよびＺが、独立して１つまたは複数のフルオロアルケン、ジフルオロアルケン、および／またはビス−アリル性重水素置換を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の化合物。
  11. 式（ＩＩ）〜（ＣＩＩ）のいずれか１つによる構造を有する、請求項１に記載の化合物（式中、存在する場合、
    Ｒ１は水素または低級アルキルであり、
    Ｒ２は水素または低級アルキルであり、
    Ｒ３は水素または低級アルキルであり、
    Ｒ４は、低級アルキル、ヒドロキシル、カルボキシル、またはアミンであり、
    Ｒ５は、水素、低級アルキル、またはハロゲン化物であり、
    Ｒ６はヒドロキシルまたは置換チオールであり、
    各Ｒ７は、独立して、水素もしくはフッ化物であるか、または存在せず、隣接する炭素はアルキンを形成し、
    各Ｒ８は、独立して、水素またはフッ化物であり、
    各Ｒ９は、独立して、水素または重水素である）。
  12. 各Ｒ７が独立して水素またはフッ化物である、請求項１１に記載の化合物。
  13. Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４が独立してメチルである、先行する請求項のいずれか一項に記載の化合物。
  14. Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４がメチルである、先行する請求項のいずれか一項に記載の化合物。
  15. Ｒ５が水素である、先行する請求項のいずれか一項に記載の化合物。
  16. Ｒ６がヒドロキシルである、先行する請求項のいずれか一項に記載の化合物。
  17. Ｒ６がシステインまたはグルタチオンである、請求項１から５のいずれか一項に記載の化合物。
  18. 化合物２、４、９〜１２、１６〜１８０、１８２〜１８３、１８５〜３３０のいずれか１つとして記載された構造を有する、先行する請求項のいずれか一項に記載の化合物。
  19. 化合物１、３、５〜８、１３、１５、１８１、または１８４のいずれかとして記載された構造を有さない、請求項１から１７のいずれか一項に記載の化合物。
  20. 化合物１〜１６のいずれか１つとして記載された構造を有さない、請求項１から１７のいずれか一項に記載の化合物。
  21. による構造を有する、化合物、またはその立体異性体、互変異性体、もしくは薬学的に許容される塩（式中、
    Ｘは、１０〜２５個の炭素の長さの脂肪族であり、１つまたは複数のエポキシ、ヒドロキシル、またはカルボニル置換を含み、
    Ｒ１は水素または低級アルキルであり、
    各Ｒ２は、独立して、メチルまたは水素である）。
  22. Ｘが、置換もしくは非置換のアルキル、置換もしくは非置換のヘテロアルキル、置換もしくは非置換のアルケニル、置換もしくは非置換のヘテロアルケニル、置換もしくは非置換のアルキニル、置換もしくは非置換のヘテロアルキニル、置換もしくは非置換のアリール、または置換もしくは非置換のヘテロアリールである、請求項２１に記載の化合物。
  23. 各Ｒ２がメチルである、請求項２１または請求項２２に記載の化合物。
  24. 各Ｒ２が水素である、請求項２１または請求項２２に記載の化合物。
  25. Ｘが１つまたは複数のビス−アリル性重水素置換を含む、請求項２１から２４のいずれか一項に記載の化合物。
  26. Ｘが１７個の炭素の長さである、請求項２１から２５のいずれか一項に記載の化合物。
  27. のうちの１つによる構造を有する、化合物、またはその立体異性体、互変異性体、もしくは薬学的に許容される塩（式中、
    Ｒ５は水素、低級アルキル、またはハロゲン化物であり、
    各Ｒ７は、独立して、水素もしくはフッ化物であるか、または存在せず、隣接する炭素はアルキンを形成し、
    Ｒ１０およびＲ１１は、独立して、脂肪族である）。
  28. 各Ｒ７が、独立して、水素またはフッ化物である、請求項２７に記載の化合物。
  29. Ｒ５が水素である、請求項２７または請求項２８に記載の化合物。
  30. Ｒ１０がメチルである、請求項２７から２９のいずれか一項に記載の化合物。
  31. Ｒ１０およびＲ１１が、独立して置換もしくは非置換の低級アルキル、置換もしくは非置換の低級ヘテロアルキル、置換もしくは非置換の低級アルケニル、置換もしくは非置換の低級ヘテロアルケニル、置換もしくは非置換の低級アルキニル、置換もしくは非置換の低級ヘテロアルキニル、置換もしくは非置換のアリール、または置換もしくは非置換のヘテロアリールである、請求項２７から３０のいずれか一項に記載の化合物。
  32. Ｒ１１がメチルである、請求項２７から３１のいずれか一項に記載の化合物。
  33. 化合物２６３〜２７０のいずれか１つとして記載された構造を有する、請求項２７から３２のいずれか一項に記載の化合物。
  34. 請求項１から３３のいずれか一項に記載の化合物と、薬学的に許容される担体とを含む、医薬組成物。
  35. 局所的、非経口、または経口投与用に製剤化される、請求項３４に記載の医薬組成物。
  36. 対象において疾患または状態を処置する方法であって、
    請求項３４または請求項３５に記載の医薬組成物の治療有効量を、前記疾患もしくは状態を有する、または有する疑いがある対象に投与することを含み、
    前記疾患または状態が、炎症、慢性のかゆみ、慢性疼痛、自己免疫障害、アテローム性動脈硬化症、皮膚障害、関節炎、神経変性障害、または精神疾患障害のうちの１つから選択される、方法。
  37. 前記医薬組成物が、前記対象の皮膚もしくは粘膜の、炎症、慢性疼痛、慢性のかゆみ、または皮膚障害の部位に局所的に投与される、請求項３６に記載の方法。
  38. 前記皮膚障害が水バリア機能障害または表皮性水分蒸散の増加を伴う状態である、請求項３７に記載の方法。
  39. 前記皮膚障害が魚鱗癬、湿疹、アトピー性皮膚炎、乾癬、および／または乾燥皮膚である、請求項３８に記載の方法。
  40. 前記医薬組成物中の前記化合物が２，２−ジメチルを含み、リノール酸の酸化誘導体である、請求項３６から３９のいずれか一項に記載の方法。
  41. 前記医薬組成物中の前記化合物が、化合物３１〜３６、３８〜４３、および６６〜７２のうちの１つまたは複数を含む、請求項３６から４０のいずれか一項に記載の方法。
  42. 対象において疾患または状態を診断する方法であって、
    前記対象から生物学的試料を得ることと、
    前記生物学的試料中の化合物１〜１６のいずれか１つのレベルを測定することと、
    正常な対照と比較して、前記化合物のいずれか１つのレベルの上昇が前記生物学的試料において検出された場合、前記疾患または状態を有する対象であると前記対象を診断することと
    を含み、前記疾患または状態が、炎症、慢性のかゆみ、慢性疼痛、自己免疫障害、アテローム性動脈硬化症、皮膚障害、関節炎、神経変性障害、または精神疾患障害のうちの１つから選択される、方法。
  43. 正常な対照と比較して、前記化合物のいずれか１つのレベルの上昇が前記生物学的試料において検出された場合、前記対象には、多価不飽和脂肪酸を減らした食事を摂取させることをさらに含む、請求項４２に記載の方法。
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