JP2020533399A - 新規低分子化合物 - Google Patents

Abstract

本発明は、新規化合物6-クロロ-3-(2,4-ジクロロ-5-メトキシフェニル)-2-メルカプト-7-メトキシキナゾリン-4(3H)-オン、およびその誘導体を使用する、神経変性疾患、脳損傷、および特定の非神経障害を含むがこれらに限定されない、ミトコンドリア機能不全に関連するがんおよび他の疾患の処置のための組成物および方法に関する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2017年9月13日に出願された米国仮特許出願第62/558,323号に対する優先権を主張し、この出願は参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。

発明の背景
ミトコンドリアは、細胞エネルギー生産、酸化還元バランス、細胞Ca²⁺濃度の緩衝化、および重要な生合成経路の実施といった、多数の基本的な生理学的プロセスを保証するために必須である真核細胞中における象徴的な細胞小器官である(Wallace 2005)。それらはまた、がんおよび神経変性疾患などの主要な疾患状態において決定的な経路であるアポトーシス経路に参加することによって細胞の運命を左右する(Hedskog et al. 2012)。細胞内のミトコンドリアの形状、体積、数および分布は厳密に制御される(Cahill et al. 2006)。これらのパラメータは、特に神経筋系において、ミトコンドリア機能に決定的に影響を与え、そこでは、ミトコンドリアは、高い局所エネルギー需要を恐らく満たすために、戦略的細胞内分布を採用する。従って、健康なミトコンドリア集団の維持は、細胞および生物の健康にとって不可欠である。これを達成するために、細胞は、損傷したミトコンドリアを除去するために、またはそれらを再生するために、品質管理の複雑なシステムを伴うメカニズムを発達させた。これらのプロセスに欠陥があると、損傷したミトコンドリアが蓄積され、最終的に疾患状態をもたらし得る(Pickrell and Youle 2015)、(Rugarli and Langer 2012)。

ミトコンドリア機能不全は多くの方法で細胞機能に影響を与え得る(Stepien et al. 2017)、(Pieczenik and Neustadt 2007)。第一に、細胞の発電所として、ミトコンドリアは、ATPの重要な供給源を提供する。ミトコンドリア機能不全は、細胞エネルギー不足および細胞活力の維持低下をもたらすだろう。第二に、ミトコンドリアは、酸化的リン酸化に関与する電子伝達系を有する。このプロセスは活性酸素種(ROS)を生成し、これは基本条件下でいくつかのシグナル伝達機能を提供し得るが、不完全なミトコンドリアは電子伝達プロセスにおいて非能率的であり、ROS生成を増加させ、これは、全ての必須の高分子（タンパク質、核酸、脂質など）に損傷を与え得る。そのような酸化的損傷は、疾患、特に加齢性疾患に広範囲に関連付けられている(Kauppila et al. 2017)。第三に、ミトコンドリアは、細胞内カルシウム恒常性の維持における重要な細胞小器官である(Paillusson et al. 2016)。それらは、細胞内貯蔵、特にERから放出されたカルシウム、または興奮に起因するカルシウムを取り込む。機能不全ミトコンドリアは、細胞内カルシウム恒常性を変化させ、多くの疾患状態に関連付けられたERストレスなどの状態を引き起こし得る(Malhotra and Kaufman 2011)。さらに、ミトコンドリアカルシウムは、TCA回路および電子伝達系における特定の酵素の活性に不可欠である(Glancy and Balaban 2012)。従って、ミトコンドリアカルシウム恒常性の変化は、ミトコンドリアのエネルギー不足に至り得る。最後に、細胞寿命および細胞死のゲートキーパーとして、ミトコンドリアは、アポトーシス細胞死および壊死性細胞死の両方を調節する(Galluzzi et al. 2016)。従って、最も極端には、これらの経路に関与する妨害は、時期尚早に細胞死を誘発し、変性疾患を引き起こし得る。逆に、適切な細胞死の欠如は、不適切な組織増殖およびがんの発生をもたらし得、これは、しばしば、ミトコンドリア代謝の変化によって特徴付けられる。

従って、そのうちの多くが緊急の満たされていない医学的必要性を示す多数の主要なヒト疾患が、ミトコンドリア機能不全に関連していることは、驚くことではない。これらは、がん(Wallace 2012)ならびに神経変性疾患、例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病、およびALS(de Moura et al. 2010)、(Lleonart et al. 2017)、(Ganguly et al. 2017)から、脳損傷、例えば、脳卒中、発作、神経因性疼痛、外傷性脳損傷、脊髄損傷、動脈瘤、クモ膜下出血(Dawson and Dawson 2017)、(Areti et al. 2016)、(Sui et al. 2013)、(Zsurka and Kunz 2015)、(Cahill et al. 2006)、(Hiebert et al. 2015)、(Arun et al. 2016)、ならびに特定の非神経障害、例えば、敗血症、急性腎傷害、心腎症候群、心虚血再灌流障害、肺動脈高血圧症、慢性閉塞性肺疾患、および血管収縮(Stepien et al. 2017)、(Lesnefsky et al. 2017)、(Emma et al. 2016)、(Lerner et al. 2016)、(Sutendra and Michelakis 2014)、(Ratliff et al. 2016)に及ぶ。しかし、不完全なミトコンドリアが多様な疾患状態に至る正確なメカニズムは依然として不明であり、多くの壊滅的でまん延する疾患を処置するために新規のミトコンドリア薬が開発され得るかどうかは、今後の課題である。

ミトコンドリア機能不全に関連する疾患を処置または予防するための組成物を本明細書に開示する。組成物は、CPT-2008（即ち、6-クロロ-3-(2,4-ジクロロ-5-メトキシフェニル)-2-メルカプト-7-メトキシキナゾリン-4(3H)-オン）、その薬学的に許容される塩、またはその誘導体を含む。

ミトコンドリア機能不全に関連する疾患を予防または処置するための方法を本明細書にさらに開示する。方法は、有効量のCPT-2008、または有効量のCPT-2008もしくはその誘導体を含有する組成物を、その必要がある対象（例えば、ヒトまたは他の哺乳動物）へ投与する工程を含む。

本開示の局面は、添付の特許請求の範囲および以下の例示的な態様を含むが、これらに限定されない。
1．式Iに従う化合物：

またはその薬学的に許容される塩。
2．ミトコンドリア機能不全に関連する疾患または状態を処置するための薬学的組成物であって、式Iに従う態様1記載の化合物、その薬学的に許容される塩、またはその誘導体と、薬学的に許容される担体とを含む、薬学的組成物。
3．ミトコンドリア機能不全に関連する疾患または状態を処置するための方法であって、その必要がある対象への有効量の態様1記載の化合物または有効量の態様2記載の組成物を含む、方法。
4．有効量が治療有効量である、態様3記載の方法。
5．有効量が予防有効量である、態様3記載の方法。
6．疾患ががんである、態様3記載の方法。
7．がんが、T急性リンパ芽球性白血病(T-ALL)、小細胞肺がん(SCLC)、非小細胞肺がん(NSCL)、神経膠芽腫、結腸直腸がん、乳がん、または卵巣がんである、態様6記載の方法。
8．疾患が神経変性疾患である、態様3記載の方法。
9．神経変性疾患が、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、またはハンチントン病である、態様8記載の方法。
10．状態が脳状態である、態様3記載の方法。
11．脳状態が、脳卒中、発作、神経因性疼痛、外傷性脳損傷、脊髄損傷、動脈瘤、またはクモ膜下出血である、態様10記載の方法。
12．疾患または状態が非神経障害である、態様3記載の方法。
13．非神経障害が、敗血症、急性腎傷害、心腎症候群、心虚血再灌流障害、肺動脈高血圧症、慢性閉塞性肺疾患、または血管収縮である、態様14記載の方法。
14．状態が、ミトコンドリア機能不全によって引き起こされるヒトの加齢である、態様3記載の方法。

多数の態様が開示されるが、本発明のさらに他の態様が、本発明の例示的な態様を表示および記載する下記の詳細な説明から当業者に明らかとなるであろう。認識されるように、本発明は様々な明白な局面において改変可能であり、全てが本発明の精神および範囲から逸脱しない。従って、図面および詳細な説明は、その性質において例示的なものとみなされ、限定的とはみなされない。

CPT-2008の化学合成のための経路を示す。 CPT-2008の化学構造を示す。 Molt-4 T-ALLモデルにおけるCPT-2008の効能を示す。 Jurkat T細胞白血病モデルにおけるCPT-2008の効能を示す。 NCI-H82 SCLCモデルにおけるCPT-2008の効能を示す。 U118MG神経膠芽腫モデルにおけるCPT-2008の効能を示す。 T98G神経膠芽腫モデルにおけるCPT-2008の効能を示す。 NCI-H446 SCLCモデルにおけるCPT-2008の効能を示す。 MCF7乳がんモデルにおけるCPT-2008の効能を示す。 HCT-116結腸直腸がんモデルにおけるCPT-2008の効能を示す。 A549 NSCLCモデルにおけるCPT-2008の効能を示す。 NCI-H1299 NSCLCモデルにおけるCPT-2008の効能を示す。 A2780卵巣がんモデルにおけるCPT-2008の効能を示す。 ヒトGBM細胞中のミトコンドリアカルシウムに対するCPT-2008の効果を示す。DMSOビヒクル(対照)またはDMSO中のCPT-2008で処理されたGBM細胞を、ミトコンドリアカルシウム(mito-Ca²⁺)レベルをプローブするためにRhod-2AMで染色した。CPT-2008はmito-Ca²⁺を上昇させた。 ヒトGBM細胞中のミトコンドリアROSに対するCPT-2008の効果を示す。DMSOビヒクル(対照)またはDMSO中のCPT-2008で処理されたGBM細胞を、ミトコンドリアROSレベルをプローブするためにMito-SOXで染色した。CPT-2008はミトコンドリアROSレベルを有意に上昇させた。 GBM細胞中のミトコンドリア形態に対するCPT-2008の効果を示す。DMSO(対照)またはDMSO中のCPT-2008で処理されたGBM細胞を、ミトコンドリア形態を明らかにするためにTOM-20について免疫染色した。CPT-2008はミトコンドリアサイズ減少を誘導したことに注意されたい。 ヒトGBM細胞中のミトコンドリア膜電位に対するCPT-2008の効果を示す。DMSOビヒクルまたはDMSO中のCPT-2008で処理されたGBM細胞を、ミトコンドリア膜電位をプローブするためにTMRMで染色した。CPT-2008はミトコンドリア膜電位を劇的に低下させた。 ヒトGBM細胞の自己再生を阻害することにおけるCPT-2008の効果を示す。対照：DMSOビヒクルで処理された細胞；CPT-2008：20 uM CPT-2008で処理された細胞。DMSO処理GBM細胞は、がん幹細胞自己再生を示すニューロスフェアを形成したが、CPT-2008処理細胞はそのような能力を失ったことに注意されたい。 図19Aは、ビヒクルまたはエダラボンで処置されたラット（上部パネル）ならびにCPT-2008で処置されたラット（下部パネル）中の脳組織梗塞のレベルを示す。図19Bは、エダラボンまたはCPT-2008で処理されたラットについての脳組織梗塞領域を示す。一元配置ANOVA事後Dunnett検定によってビヒクルに対して*P<0.05、**P<0.01、***P<0.001。 CPT-2008の投与後のパクリタキセル処置マウス中の足逃避閾値(PWT)測定を示す。独立t検定によってビヒクル群に対して* p<0.05、** p<0.01。 図21Aは、Sprague-Dawleyラットへの経口投与および静脈内投与後のCPT-2008血漿濃度を示す。図21Bは、Sprague-Dawleyラットへの経口投与および静脈内投与後のCPT-2008脳中濃度を示す。

発明の詳細な説明
I．発明の分野
本発明は、概して、ミトコンドリア機能不全に関連する疾患を処置する組成物および方法に関する。特に、本発明は、ミトコンドリア活性酸素種(ROS)生成、電子伝達系活性、ミトコンドリア形態、またはミトコンドリア活性を変化させるために、CPT-2008またはその誘導体を使用して、がん、神経変性疾患（パーキンソン病、アルツハイマー病、ALS、ハンチントン病を含む）、脳損傷（脳卒中、発作、神経因性疼痛、外傷性脳損傷、脊髄損傷、動脈瘤、クモ膜下出血を含む）、および特定の非神経障害（敗血症、急性腎傷害、心腎症候群、心虚血再灌流障害、肺動脈高血圧症、慢性閉塞性肺疾患、血管収縮を含む）を処置する方法に関する。

II．定義
本明細書において使用される場合、「CPT-2008」は、6-クロロ-3-(2,4-ジクロロ-5-メトキシフェニル)-2-メルカプト-7-メトキシキナゾリン-4(3H)-オン、即ち、C₁₆H₁₁Cl₃N₂O₃Sの式および式I：

に従う構造を有する化合物を指す。

本明細書において使用される場合、用語「処置」は、疾患、病理学的状態、または障害を治療、改善、安定化、または予防することを意図しての患者の医学的管理を指す。この用語は、積極的治療、即ち、疾患、病理学的状態、または障害の改善へ特異的に向けられた処置を含み、また、原因治療、即ち、関連する疾患、病理学的状態、または障害の原因の除去に向けられた処置も含む。さらに、この用語は、緩和療法、即ち、疾患、病理学的状態、または障害の治療ではなく症状の軽減のために設計された処置；予防的処置、即ち、関連する疾患、病理学的状態、または障害の発症の最小化または部分的もしくは完全な阻害に向けられた処置；および、支持療法、即ち、関連する疾患、病理学的状態、または障害の改善に向けられた別の特異的療法を補うために用いられる処置を含む。様々な局面において、この用語は、哺乳動物（例えば、ヒト）を含む対象の任意の処置を包含し、かつ、：(i)疾患の素因があり得るがそれを有するとはまだ診断されてない対象において疾患が生じるのを予防すること；(ii)疾患を抑制すること、即ち、その発症を抑えること；または(iii)疾患を軽減すること、即ち、疾患の後退を引き起こすことを含む。一局面において、対象は、哺乳動物、例えば、霊長動物であり、さらなる局面において、対象はヒトである。用語「対象」はまた、飼育動物（例えば、ネコ、イヌなど）、家畜（例えば、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギなど）、および実験動物（例えば、マウス、ウサギ、ラット、モルモット、ショウジョウバエなど）を含む。

本明細書において使用される場合、用語「予防する」または「予防」は、特に事前の行動によって、何かが起こることを排除する、回避する、除去する、妨害する、遮る、または妨げることを指す。「低減」、「阻害」、または「予防」が本明細書において使用される場合、特に示されない限り、他の2つの単語の使用もまた明示的に開示されていることが、理解される。

本明細書において使用される場合、用語「診断された」は、当業者、例えば医師によって身体検査へ供され、本明細書に開示される化合物、組成物、または方法によって診断または処置され得る状態を有すると分かったことを意味する。

本明細書において使用される場合、句「障害の処置の必要があると同定された」および同様の句は、障害の処置についての必要性に基づく対象の選択を指す。例えば、対象は、当業者による早期診断に基づいて、障害（例えば、アルツハイマー病に関連する障害）の処置の必要性を有すると同定され、その後、障害の処置へ供され得る。同定は、一局面において、診断をする人とは異なる人によって行われ得ることが意図される。さらなる局面において、投与は、続いて投与を行った人によって行われ得ることも意図される。

本明細書において使用される場合、用語「投与する」および「投与」は、対象へ薬学的調製物を提供する任意の方法を指す。そのような方法は当業者に周知であり、経口投与、経皮投与、吸入による投与、鼻腔内投与、局所投与、膣内投与、眼投与、耳内投与、脳内投与、直腸投与、舌下投与、頬側投与、ならびに静脈内投与、動脈内投与、筋内投与、および皮下投与などの注射を含む、非経口投与を含むが、これらに限定されない。投与は連続的または断続的であり得る。様々な局面において、調製物は治療的に投与され得；即ち、既存の疾患または状態を処置するために投与され得る。さらなる様々な局面において、調製物は、予防的に投与され得；即ち、疾患または状態の予防のために投与され得る。

用語「接触させる」は、本明細書において使用される場合、開示される化合物が直接的に（即ち、標的自体と相互作用することによって）または間接的に（即ち、標的の活性が依存する別の分子、補因子、因子、もしくはタンパク質と相互作用することによって）標的（例えば、受容体、転写因子、細胞など）の活性に影響を与えることができるような方法で、該化合物および細胞、標的受容体、または他の生物学的存在を一緒にすることを指す。

本明細書において使用される場合、用語「有効量」および「有効な量」は、所望の結果を達成するかまたは望ましくない状態に対して効果を有するために十分である量を指す。例えば、「治療有効量」は、所望の治療結果を達成するかまたは望ましくない症状に対して効果を有するために十分であるが、有害な副作用を引き起こすためには一般に不十分である量を指す。任意の特定の患者についての具体的な治療有効用量レベルは、処置される障害、および障害の重症度；用いられる具体的な組成物；患者の年齢、体重、全体的な健康、性別および食事；投与時期；投与経路；用いられる具体的な化合物の排出速度；処置の期間；用いられる具体的な化合物と併用してまたは同時に使用される薬物、ならびに医学の技術分野において周知の同様の因子を含む様々な因子に依存する。例えば、所望の治療効果を達成するために必要なレベルよりも低いレベルで化合物の用量を開始し、所望の効果が達成されるまで投薬量を徐々に増加させることは、当技術分野の技能内にある。必要に応じて、有効な日用量は、投与の目的のために複数の用量に分割することができる。従って、単回投与組成物は、日用量を作るための量またはその約数を含有することができる。投薬量は、何らかの禁忌の場合には個々の医師によって調節され得る。投薬量は変動し得、1日当たり1または複数の用量投与で、1日または数日間、投与され得る。所与のクラスの医薬品の適切な投薬量についての手引きは文献において見出され得る。さらなる様々な局面において、調製物は、「予防有効量」；即ち、疾患または状態の予防に有効な量で、投与され得る。

「薬学的に許容される賦形剤または担体」は、本発明の組成物中に任意で含まれ得、患者に対して有意に有害な毒物学的効果を引き起こさない、賦形剤を指す。「薬学的に許容される塩」としては、アミノ酸塩、無機酸で調製される塩、例えば、塩化物、硫酸塩、リン酸塩、二リン酸塩、臭化物、および硝酸塩、または前述のいずれかの対応する無機酸形態から調製される塩、例えば、塩酸塩など、または有機酸で調製される塩、例えば、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、酒石酸塩、コハク酸塩、エチルコハク酸塩、クエン酸塩、酢酸塩、乳酸塩、メタンスルホン酸塩、安息香酸塩、アスコビル酸塩、パラ-トルエンスルホン酸塩、パルミチン酸塩、サリチル酸塩およびステアリン酸塩、ならびにエストレート、グルセプト酸塩およびラクトビオン酸塩が挙げられるが、これらに限定されない。同様に、薬学的に許容される陽イオンを含有する塩は、ナトリウム、カリウム、カルシウム、アルミニウム、リチウム、およびアンモニウム（置換アンモニウムを含む）を含むが、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、用語「置換された」は、有機化合物の全ての許容可能な置換基を含むように意図される。広い局面において、許容可能な置換基としては、有機化合物の、非環式および環式、分岐および非分岐、炭素環式および複素環式、ならびに芳香族および非芳香族置換基が挙げられる。許容可能な置換基は、適切な有機化合物について1つまたは複数であり得、同じまたは異なり得る。本開示の目的について、窒素などのヘテロ原子は、ヘテロ原子の原子価を満たす本明細書に記載される有機化合物の水素置換基および／または任意の許容可能な置換基を有することができる。本開示は、いかなる方法によっても有機化合物の許容可能な置換基により限定されるようには意図されない。また、用語「置換」または「で置換された」は、そのような置換が、置換される原子および置換基の許容される原子価に従い、置換が、安定した化合物、例えば、転位、環化、脱離などのような変形を自然に受けない化合物をもたらすという暗黙の条件を含む。ある局面において、それとは反対のことが明示的に示されない限り、個々の置換基は、さらに置換されてもよい（即ち、さらに置換されても置換されなくてもよい）ことがまた意図される。

本明細書において使用される場合、用語「誘導体」および「類似体」は、親化合物（例えば、本明細書に開示される化合物）の構造に由来する構造を有する化合物を指し、その構造は、本明細書に開示される構造と十分に類似しており、その類似性に基づいて、特許請求される化合物と同じまたは同様の活性および有用性を示すか、または、前駆体として、特許請求される化合物と同じまたは同様の活性および有用性を誘導することが当業者によって予想される。

本明細書において、範囲は、「約」ある特定の値からかつ／または「約」別の特定の値までと表され得る。そのような範囲が表される場合、さらなる局面は、一方の特定の値からかつ／または他方の特定の値までを含む。同様に、値が先行語「約」の使用によって近似値として表される場合、特定の値はさらなる局面を形成することが理解されるだろう。範囲の各々の終点が、他方の終点と関連して、および他方の終点と独立しての両方で、重要であることがさらに理解されるだろう。本発明に開示される多くの値があり、各値はまた、その値自体に加えて、「約」その特定の値として本発明に開示されていることも理解される。例えば、値「10」が開示されている場合、「約10」も開示されている。2つの特定の単位間の各単位も開示されていることもまた理解される。例えば、10および15が開示されている場合、11、12、13、および14も開示されている。

明細書および結びの特許請求の範囲における、組成物中の特定の要素または成分の重量部への参照は、重量部が表される組成物または物品中の要素または成分と任意の他の要素または成分との重量関係を示す。従って、2重量部の成分Xおよび5重量部の成分Yを含有する化合物中において、XおよびYは、2:5の重量比で存在し、追加の成分が化合物中に含有されるかどうかにかかわらず、そのような比で存在する。

成分の重量パーセント(wt. %)は、それとは反対のことが特に示されない限り、成分が含まれる製剤または組成物の総重量に基づく。

本明細書において使用される場合、用語「任意の」または「任意で」は、続いて記載される事象または状況が生じても生じなくてもよいこと、ならびに記載が該事象または状況が生じる場合および生じない場合を含むことを意味する。

III．新しい医薬およびその組成物
CPT-2008と、1つまたは複数の薬学的に許容される担体または他の賦形剤とを含有する薬学的組成物を本明細書に提供する。薬学的組成物は、薬学および薬物送達の技術分野において周知の方法のいずれかによって調製することができる。一般に、組成物を調製する方法は、活性成分と1つまたは複数の副成分を含有する担体とを合わせるステップを含む。薬学的組成物は、活性成分を液体担体または微粉化固体担体または両方と一様にかつ密接に合わせ、次いで、必要に応じて、生成物を所望の製剤へ成形することによって、典型的に調製される。組成物は、好都合には、単位投薬形態に調製および／または包装され得る。

薬学的組成物は、無菌注射可能な水性または油性の溶液および懸濁液の形態であり得る。無菌注射可能な調製物は、水、リンゲル液、および等張食塩水、ならびに許容される溶媒、例えば1,3-ブタンジオールを含む無毒の非経口的に許容されるビヒクルを使用して製剤化され得る。さらに、無菌固定油が、溶媒または懸濁媒として従来用いられている。この目的について、合成モノまたはジグリセリドを含む任意の無刺激性固定油が用いられ得る。さらに、オレイン酸などの脂肪酸が注射剤の調製において利用される。

水性懸濁液は、水性懸濁液の製造に適した賦形剤と混合された活性成分を含有する。そのような賦形剤としては、懸濁化剤、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、オレアジノ-プロピルメチルセルロース（oleagino-propylmethylcellulose）、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、トラガカントゴムおよびアカシアゴム；分散剤または湿潤剤、例えば、レシチン、ポリオキシエチレンステアレート、およびポリエチレンソルビタンモノオレエート；ならびに保存剤、例えば、エチル、n-プロピル、およびp-ヒドロキシベンゾエートが挙げられるが、これらに限定されない。

油性懸濁液は、植物油、例えば、落花生油、オリーブ油、ゴマ油もしくはヤシ油中に、または鉱油、例えば流動パラフィン中に活性成分を懸濁化することによって製剤化することができる。油性懸濁液は、増粘剤、例えば、蜜ろう、固形パラフィンまたはセチルアルコールを含有することができる。これらの組成物は、アスコルビン酸などの抗酸化剤の添加によって保存することができる。

分散性散剤および顆粒剤（水の添加による水性懸濁液の調製に好適）は、分散剤、湿潤剤、懸濁化剤、またはそれらの組み合わせと混合された活性成分を含有することができる。追加の賦形剤も存在することができる。

本発明の薬学的組成物はまた、水中油型乳剤の形態であり得る。油相は、植物油、例えばオリーブ油もしくは落花生油、または鉱油、例えば流動パラフィン、またはこれらの混合物であり得る。好適な乳化剤は、天然のゴム、例えば、アカシアゴムまたはトラガカントゴム；天然のリン脂質、例えば、大豆レシチン；脂肪酸および無水ヘキシトールから誘導されるエステルまたは部分エステル、例えば、ソルビタンモノオレエート；ならびに該部分エステルとエチレンオキシドとの縮合生成物、例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエートであり得る。

CPT-2008を含有する薬学的組成物はまた、経口使用に適した形態であってもよい。経口投与に好適な組成物としては、錠剤、トローチ剤、ロゼンジ剤、水性もしくは油性懸濁液、分散性散剤もしくは顆粒剤、乳剤、硬もしくは軟カプセル剤、シロップ剤、エリキシル剤、液剤、口腔パッチ、経口ゲル剤、チューインガム、チュアブル錠、発泡散剤、および発泡錠が挙げられるが、これらに限定されない。経口投与用の組成物は、当業者に公知の任意の方法に従って製剤化することができる。そのような組成物は、薬学的に上品で味のよい調製物を提供するために、甘味剤、矯味矯臭剤、着色剤、抗酸化剤、および保存剤より選択される1つまたは複数の薬剤を含有することができる。

錠剤は、一般に、不活性希釈剤、例えば、セルロース、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、グルコース、マンニトール、ソルビトール、ラクトース、リン酸カルシウム、およびリン酸ナトリウム；造粒剤および崩壊剤、例えば、トウモロコシデンプンおよびアルギン酸；結合剤、例えば、ポリビニルピロリドン(PVP)、セルロース、ポリエチレングリコール(PEG)、デンプン、ゼラチン、およびアカシア；ならびに潤滑剤、例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、およびタルクを含む、無毒の薬学的に許容される賦形剤と混合された活性成分を含有する。錠剤は、コーティングされなくてもよく、または、胃腸管中における崩壊および吸収を遅らせ、それによって長期間にわたって持続的作用を提供するために公知の技術によって、経腸的にもしくは他の方法で、コーティングされてもよい。例えば、モノステアリン酸グリセリルまたはジステアリン酸グリセリルなどの時間遅延材料を用いることができる。錠剤はまた、制御放出用の浸透圧ポンプ組成物を形成するために公知の技術に従って半透膜および任意のポリマーオスモジェント（polymeric osmogent）でコーティングすることができる。

経口投与用の組成物は、硬ゼラチンカプセル剤（ここで、活性成分は、不活性固体希釈剤（例えば、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、もしくはカオリン）と混合される）として、または軟ゼラチンカプセル剤（ここで、活性成分は、水もしくは油媒体（例えば、落花生油、流動パラフィン、もしくはオリーブ油）と混合される）として、製剤化することができる。

CPT-2008の経皮送達はイオン導入パッチなどによって達成することができる。化合物はまた、薬物の直腸投与用の坐剤の形態で投与することができる。これらの組成物は、通常の温度では固体であるが直腸温度では液体であり従って直腸で溶けて薬物を放出する好適な非刺激性賦形剤と薬物を混合することによって調製することができる。そのような材料としては、カカオ脂およびポリエチレングリコールが挙げられる。

いくつかの態様において、薬学的組成物は、CPT-2008および1つまたは複数の追加の活性薬剤を含む。いくつかの態様において、CPT-2008および神経疾患の処置用の1つまたは複数の追加の活性薬剤を含有する薬学的組成物を提供する。そのような活性薬剤の例としては、コリンエステラーゼ阻害剤（例えば、ドネペジル、ドネペジル／メマンチン、ガランタミン、リバスチグミン、タクリンなど）、α-7ニコチン受容体調節剤（例えば、α-7アゴニスト、例えば、エンセニクリンおよびAPN1125）、セロトニン調節剤（例えば、イダロピルジン、RVT-101、シタロプラム、エスシタロプラム、フルオキセチン、フルボキサミン、パロキセチン、セルトラリンなど）、NMDA調節剤（例えば、NMDA受容体拮抗薬、例えば、メマンチン）、Aβ標的療法（例えば、ピオグリタゾン、ベガセスタット、アトルバスタチン、シンバスタチン、エタゾレート、トラミプロサートなど）、ApoE-標的療法（例えば、レチノイドX受容体アゴニスト）、tau-標的療法（例えば、メチルチオニニウム、ロイコ-メチルチオニニウムなど）、ならびに抗炎症薬（例えば、NSAID、例えば、アパゾン、ジクロフェナク、イブプロフェン、インドメタシン、ケトプロフェン、ナブメトン、ナプロキセン、ピロキシカム、またはスリンダク）が挙げられるが、これらに限定されない。

いくつかの態様において、CPT-2008およびがんの処置用の1つまたは複数の追加の活性薬剤を含有する薬学的組成物を提供する。そのような活性薬剤の例としては、血管新生阻害剤（例えば、ベバシズマブ、ラニビズマブなど）、免疫チェックポイント阻害剤（例えば、CTLA-4抗体、OX40抗体、PD-L1抗体、PD1抗体、またはBY55抗体）、アントラサイクリン類（例えば、ドキソルビシン、ダウノルビシンなど）、プラチン類（例えば、シスプラチン、オキサリプラチン、カルボプラチンなど）、代謝拮抗薬（例えば、5-フルオロウラシル、メトトレキサートなど）、キナーゼ阻害剤（例えば、エルロチニブ、ゲフィチニブなど）、ヌクレオシド類似体（例えば、ゲムシタビン、シタラビンなど）、ならびにタキサン類（例えば、パクリタキセル、ドセタキセルなど）が挙げられるが、これらに限定されない。

IV．ミトコンドリア疾患および状態の処置方法
CPT-2008およびその組成物は、ミトコンドリア機能不全に関連する疾患および状態を処置するために有用である。そのような疾患としては、がん、神経変性疾患、脳状態、および非神経障害が挙げられるが、これらに限定されない。

いくつかの態様において、疾患または状態が神経変性疾患である方法を提供する。神経変性疾患の例としては、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、およびハンチントン病が挙げられるが、これらに限定されない。

いくつかの態様において、疾患または状態が脳状態である方法を提供する。脳状態の例としては、脳卒中、発作、神経因性疼痛、外傷性脳損傷、脊髄損傷、動脈瘤、およびクモ膜下出血が挙げられるが、これらに限定されない。

いくつかの態様において、疾患または状態が非神経障害である方法を提供する。非神経障害の例としては、敗血症、急性腎傷害、心腎症候群、心虚血再灌流障害、肺動脈高血圧症、慢性閉塞性肺疾患、および血管収縮が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの態様において、状態は、ミトコンドリア機能不全によって引き起こされるヒトの加齢である。

例えば、がんを有する個体において、例えば、がんを処置するために、がん細胞増殖を減少させるための方法および組成物をさらに提供する。がんは、無秩序な細胞増殖を伴う疾患の群を意味する。がんにおいて、細胞は、無制限に、増殖し、即ち、分裂し、悪性腫瘍を形成し、近くの身体各部へ浸潤する。がんはまた、転移し得、即ち、リンパ系または血流を通してより遠くの身体各部へ広がり得る。処置は、がんもしくはその症状を完全にもしくは部分的に予防する点で予防的であり得、かつ／または、がんおよび／もしくはがんに起因する有害効果についての部分的もしくは完全な治癒の点で治療的であり得る。

がんの処置は、(a)がんの素因があり得るがそれを有するとはまだ診断されてない対象においてがんが生じるのを予防すること；(b)がんを抑制すること、即ち、その発症を抑えること；または(c)がんを軽減すること、即ち、がんの後退を引き起こすことを含むことができる。治療剤は、がんの発症前、発症中または発症後に投与され得る。進行中のがんの処置は、特に関心が高く、ここで、処置は、患者の望まれない臨床症状を安定または低減させる。そのような処置は、望ましくは、罹患組織における完全な機能喪失の前に行われる。本療法は、望ましくは、がんの症候性段階中に、場合によっては、がんの症候性段階後に、投与される。用語「個体」、「対象」、「ホスト」、および「患者」は、本明細書において交換可能に使用され、診断、処置、または療法が望まれる任意の哺乳動物対象、特にヒトを指す。場合によっては、本方法および組成物は、がんの増殖を低減、例えば、阻害する。場合によっては、本方法および組成物は、がんの転移を低減、例えば、阻害する。

いくつかの態様において、がんはNotch関連がんであり得；即ち、がんは、活性Notchシグナリングに関連し、即ち、活性Notchシグナリングに少なくとも部分的に起因する。「Notch」は、短距離細胞間相互作用を通して多数の細胞運命決定に影響を与える進化的に保存された1回膜貫通受容体を意味する(Artavanis-Tsakonas and Muskavitch 2010)。Notchタンパク質（線虫（C. elegans）においてはcLIN-12およびcGLP-1、ショウジョウバエ（Drosophila）においてはNotch、哺乳動物においてはNotch1-4）は、リガンド結合のための29〜36個の上皮成長因子(EGF)リピートを有する細胞外ドメイン（NECD）、膜貫通ドメイン、および転写活性を有する細胞内ドメイン（NICD）からなる。「活性Notchシグナリング」は、Notchタンパク質ががん細胞中において活性であることを意味し、例えば、それは、活性化Notch、または構成的に活性なNotchであり、例えば、Notchタンパク質は、Notchタンパク質またはそのドメインが常に活性であるように変異されている。Notch関連がんの例としては、血液悪性腫瘍、例えば、急性リンパ芽球性白血病(T-ALL)；乳腺腫瘍、例えば、乳がん；脳腫瘍、例えば、多形性神経膠芽腫(GBM)；肺がん；および腸がんが挙げられる(Artavanis-Tsakonas and Muskavitch 2010)。構成的に活性なNotchをもたらすNotch突然変異を、がん細胞中において、例えば、腫瘍生検標本または細胞塗抹標本中において検出することによって、がんはNotch関連がんと容易に同定され得る。構成的に活性なNotchシグナリングを生じさせる多くの突然変異が同定されており、これらは、例えば、当技術分野において公知の染色体スプレッドまたはPCRによって検出され得る。あるいは、非がん細胞と比較して、Notchシグナリングの下流エフェクターのアップレギュレートされた活性、例えば、非標準Notchシグナリングタンパク質のアップレギュレートされた活性、例えば、上昇したPINK1発現、上昇したmTORC2シグナリング（増加したAktリン酸化）、および上昇した呼吸鎖複合体アセンブリを検出することによって、がんはNotch関連がんと同定され得る。

Notchタンパク質は、標準経路および非標準経路によって細胞活性を調節する。標準Notch経路シグナリングにおいて、Notchリガンド（3つのモチーフ：DSL(Delta, Serrate, LAG-2)、DOS(DeltaおよびOSM-11様)およびEGFリピートを含む膜貫通タンパク質）は、隣接する細胞からのNotch細胞外ドメインのEGFリピートへ結合する。リガンド-Notch相互作用は、α-セクレターゼ/メタロプロテアーゼファミリー(ADAM10/Kuzmanian, ADAM17/TACE)のメンバーがNotchの細胞外ドメインを切断することを可能にし、γ-セクレターゼ（プレセニリン(PS)、ニカストリン(NCT)、Aph-1、Pen-2などから構成されるマルチサブユニットプロテアーゼ複合体）によるNotchの細胞内ドメインの連続的細胞質切断がもたらされる。遊離した細胞内ドメインは核へ移行し、ここで、そのRAMドメインを介してDNA結合転写因子CSL（脊椎動物においては「CBF1/RBPjk」、ショウジョウバエにおいては「Suppressor of Hairless」、線虫においては「Lag-1」）と相互作用し、CSL、Mastermind様タンパク質（脊椎動物においては「MAML1」、ショウジョウバエにおいては「Mastermind」、線虫においては「Lag-3」）および他の補因子（例えばCBP/p300）についてのコアクチベーターとして作用し、Notch標的遺伝子を転写活性化する(Kopan and Ilagan 2009)。遊離細胞内ドメインNotchの非存在下で、CSLは配列特異的リプレッサーとして機能する。従って、標準Notchシグナリングを媒介する遺伝子（即ち、「標準Notchシグナリング遺伝子」）は、γ-セクレターゼ複合体のポリペプチドをコードする遺伝子、CSL（脊椎動物においては「CBF1/RBPjk」、ショウジョウバエにおいては「Suppressor of Hairless」、線虫においては「Lag-1」）、Mastermind様タンパク質（脊椎動物においては「MAML1」、ショウジョウバエにおいては「Mastermind」、線虫においては「Lag-3」）をコードする遺伝子、およびCBP/p300遺伝子を含むと考えられる。

Notchはまた非標準経路を通してシグナル伝達し得る。非標準Notchシグナリングは、CSL非依存性であり、リガンド依存性または非依存性のいずれかであり得る(Kopan and Ilagan 2009)。いくつかの遺伝子が非標準Notch機能によって影響されるが、大抵の場合、非標準Notchシグナリングのメディエーターは不明である。非標準Notch機能の最もよく研究されかつ保存された効果は、Wnt/β-カテニンシグナリングの調節である。この非標準Notchシグナリング経路において、Notchは、必須のWntシグナリング成分である活性β-カテニンに結合し、そのレベルを力価測定する(Takebe et al. 2011)。従って、活性β-カテニン活性は、非標準Notchシグナルの有用な読み出しとして役立ち得る。他の研究された非標準Notchシグナリング経路は、NF-κBを通したシグナリング、JNK経路を通したシグナリング、ならびにHES1およびMCKを通したシグナリングを含む(Andersen et al. 2012)。

最近になって、mTORC2、Akt、およびミトコンドリア発達または機能を促進するタンパク質、例えば、PINK1、ミトコンドリア呼吸鎖複合体タンパク質、ミトコンドリア分裂タンパク質、ならびにミトコンドリアバイオジェネシスタンパク質が、非標準Notchシグナリングを媒介することが分かった(Lee et al. 2013)。例えば、ミトコンドリア呼吸鎖複合体Iのポリペプチド（例えば、75 kDサブユニット、ND-75）、ミトコンドリア分裂タンパク質ダイナミン1様タンパク質(Drp1)、およびミトコンドリアバイオジェネシスタンパク質ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γコアクチベーター1α(PGC-1α)。重要なことには、非標準Notchシグナリング経路におけるこれらの遺伝子の多くは、ミトコンドリア機能を調節するタンパク質をコードする(Lee et al. 2013)。実施例に開示されるように、CPT-2008は、Notch促進がん細胞増殖、例えば、T-ALL(Molt-4、Jurkat細胞株)および神経膠芽腫(T98G、U118MG細胞株)の増殖を標的化することにおいて有効である。

神経発達および機能の重要な調節因子として、Notchシグナリングは、脳の発達、機能、および維持の多くの局面に深く関与する。無秩序なNotchシグナリングは、脳腫瘍、脳卒中、神経変性、神経因性疼痛、外傷性脳損傷、うつ病、および神経精神障害の病因に結び付けられている(Mathieu et al., 2013; Zhang et al., 2018; Alfred and Vaccari, 2018)。Notchシグナリングのアウトカムが非常に状況依存的であるという事実は、非標準Notch機能が例外というよりむしろ標準であり得ることを示唆している。標準Notchシグナリングの効率的な阻害は、望ましくないオンターゲット効果に主に起因して、臨床使用においてあまりにも有毒であることが分かったという事実は(Andersson and Lendahl, 2014)、Notchシグナリングを調節するための方法を標準経路を超えて拡大することが、治療選択肢の利用可能な範囲を増大させることを示唆している。従って、非標準経路を通して異常なNotch活性化を阻害することによって、CPT-2008は、広範囲の脳疾患および状態に対して治療的価値があることが予想される。

いくつかの態様において、T急性リンパ芽球性白血病(T-ALL)、小細胞肺がん(SCLC)、非小細胞肺がん(NSCL)、神経膠芽腫、結腸直腸がん、乳がん、および／または卵巣がんの処置方法を提供する。

CPT-2008は、本明細書に提供される方法において任意の好適な用量で投与され得る。一般に、CPT-2008は、対象の体重1キログラム当たり約0.1ミリグラムから約1000ミリグラムまでの範囲の用量（即ち、約0.1〜1000 mg/kg）で投与される。CPT-2008の用量は、例えば、約0.1〜1000 mg/kg、または約1〜500 mg/kg、または約25〜250 mg/kg、または約50〜125 mg/kgであり得る。CPT-2008の用量は、約0.1〜1 mg/kg、または約1〜50 mg/kg、または約50〜100 mg/kg、または約100〜150 mg/kg、または約150〜200 mg/kg、または約200〜250 mg/kg、または約250〜300 mg/kg、または約350〜400 mg/kg、または約450〜500 mg/kg、または約500〜550 mg/kg、または約550〜600 mg/kg、または約600〜650 mg/kg、または約650〜700 mg/kg、または約700〜750 mg/kg、または約750〜800 mg/kg、または約800〜850 mg/kg、または約850〜900 mg/kg、または約900〜950 mg/kg、または約950〜1000 mg/kgであり得る。CPT-2008の用量は、約1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、85、90、95、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950または1000 mg/kgであり得る。CPT-2008は、上述の組成物のいずれかを含んで、好適なビヒクルを使用して、経口的に、局所的に、非経口的に、静脈内に、腹腔内に、筋肉内に、病巣内に、鼻腔内に、皮下に、または髄腔内に、投与することができる。あるいは、CPT-2008は、坐剤を介して、または徐放デバイス、例えば、ミニ浸透圧ポンプの埋め込みを介して投与することができる。

投薬量は、患者の要件、処置される疾患または状態の重症度、および投与される特定の製剤に依存して変動し得る。患者へ投与される用量は、患者において有利な治療反応をもたらすために十分であるべきである。用量のサイズはまた、特定の患者において薬物の投与に伴う有害な副作用の存在、性質および程度によって決定される。特定の状況についての適切な投薬量の決定は、典型的な実施者の技能内にある。総投薬量は、分割し、疾患または状態を処置するために適した期間にわたって少しずつ投与することができる。

CPT-2008の投与は、特定の障害の性質、その重症度および患者の全体的な状態に依存して変動するだろう期間の間、行うことができる。投与は、例えば、1時間毎、2時間毎、3時間毎、4時間毎、6時間毎、8時間毎、または12時間毎を含む1日2回、またはその任意の間にある間隔で、行うことができる。投与は、1日1回、または36時間もしくは48時間毎に1回、または1ヵ月もしくは数ヵ月毎に1回、行うことができる。処置後、患者は、患者の状態の変化および障害の症状の軽減についてモニターされ得る。CPT-2008の投薬量は、患者が特定の投薬量レベルに対して有意に反応しない場合に増加させることができ、または用量は、症状の軽減が観察される場合もしくは受け入れがたい副作用が特定の投薬量で見られる場合に、減少させることができる。投薬レジメンは、2つ以上の異なる間隔セットからなり得る。例えば、投薬レジメンの第1部分は、毎日複数回、毎日、1日置きに、または2日置きに、対象へ投与され得る。投薬レジメンは、1日置きに、2日置きに、毎週、隔週、または毎月、対象に投薬することから始めることができる。投薬レジメンの第1部分は、例えば、最長30日間、例えば、7、14、21、または30日間、行うことができる。毎週、14日毎に、または毎月投与される異なる間隔投与を伴う投薬レジメンに続く第2部分が任意で続き得、4週間から2年間またはそれ以上まで、例えば、4、6、8、12、16、26、32、40、52、63、68、78、または104週間、継続し得る。あるいは、症状が緩和されるかまたは全体的に改善する場合、投薬量は最大量よりも低い量で維持または保持され得る。状態または症状が悪化する場合、改善が見られるまで第1の投薬レジメンが再開され得、そして第2の投薬レジメンが再び実施され得る。このサイクルは必要に応じて複数回繰り返すことができる。

V．実施例
下記の実施例は、ここに特許請求される化合物、組成物、物品、装置および／または方法を作製および評価する方法の完全な開示および説明を当業者に提供するために示され、純粋に本発明を例示するように意図され、本発明者らが本発明者らの発明とみなす範囲を限定するようには意図されない。しかし、当業者は、本開示を考慮して、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、開示される具体的な態様において多くの変更が行われ、依然として同様または類似の結果を得ることができることを認識するべきである。

数（例えば、量、温度など）に関して正確さを保証するために努力したが、いくらかの誤差および偏差が考えられるべきである。別段の指示がない限り、部は重量部であり、温度は℃で示されるかまたは周囲温度であり、圧力は大気圧またはほぼ大気圧である。

実施例1：CPT-2008の合成
CPT-2008を作製するためにコンバージェント合成アプローチを取り、ここで、下記に記載されるように、2つの断片(化合物3および化合物5)を別々に作製し、そして組み合わせて最終生成物(図1)を作製した。最終生成物は、C₁₆H₁₁Cl₃N₂O₃Sの式、417.69 g/モルの分子量、ならびにHPLCおよびLCMS/¹H NMRによって決定される場合に95%を超える純度を有した。

CPT-2008の化学合成は以下のステップを伴った。

化合物2の調製。CHCl₃ (600 mL)中の化合物1 (50 g, 276 mmol)の溶液へ、氷浴中においてSO₂Cl₂ (26 mL, 331 mmol)を添加し、還流下で4時間撹拌した。反応混合物を濃縮し、粗生成物が得られ、これをPE/EA = 1:1 (200 mL)でのトリチュレーションによって精製し、所望の生成物が白色固体(36 g, 61%収率)として得られた。

化合物3の調製。水(400 mL)中のNaOH (13.4 g, 0.334 mmol)の溶液中の化合物2 (26 g, 167 mmol)の混合物を、室温で一晩撹拌し、この後、TLCによって完全な反応を観察した。反応物を2N HClで酸性化し、濾過し、水で洗浄し、乾燥させ、所望の生成物が白色固体(30 g, 90%収率)として得られた。

化合物5の調製。ジオキサン(300 mL)中の化合物4 (28.7 g, 149 mmol)の溶液へ、チオホスゲン(19.5 mL, 253 mmol)を添加し、混合物を還流下で2時間撹拌した。TLCによって完全な反応を観察し、反応混合物を濃縮し、粗生成物が黄色固体(35 g, 100%収率)として得られた。

CPT-2008の調製。2-プロパノール(500 mL)中の化合物5 (35 g, 149 mmol)および化合物3 (30 g, 149 mmol)の混合物へ、NaOMe (402 mg, 7.4 mmol)を添加し、混合物を還流下で一晩撹拌した。反応物を濃縮し、結果として生じた残渣をDCM (200 mL)中に懸濁し、濾過した。濾過ケーキをDCM (50 mL)で洗浄し、生成物が白色固体(2ステップにわたって21.5 g, 34%収率)として得られた。

実施例2．細胞培養物中のCPT-2008の抗腫瘍活性
(a)試薬および材料
CellTiter-Glo Luminescent Cell Viability Assay KitをPromegaから得た。RPMI 1640をInvitrogenから得た。ウシ胎仔血清(FBS)をCorningから得た。L-グルタミンをInvitrogenから得た。100Xペニシリン-ストレプトマイシンをHyCloneから得た。0.05%トリプシン-EDTA (T-E)をInvitrogenから得た。DPBSをCorningから得た。DMSOをSigmaから得た。黒色384ウェルプレートをGreinerから得た。96ウェルV底プレートをAxygenから得た。

(b)実験手順
細胞播種(第「-1」日)：8種の接着細胞株の細胞密度を、供給業者の推奨情報に従って調節した。50μLの細胞を4個の384ウェルプレートに播種し、端のウェルに50μLのDPBSを添加した。

化合物調製(第0日)：全ての試験化合物を、DMSO中に溶解し、窒素キャビネット中に保存した。試験化合物のストック濃度は120 mMであった。参照化合物のストック濃度は10 mMであった。参照化合物パクリタキセルを、DMSOで希釈し、400μMストック溶液を提供した。

試験化合物での細胞処理(第0日)：試験化合物(DMSO中125 nL)を、ECHOリキッドハンドリングシステム(Labcyte Inc.)を使用してウェルへ添加し、3倍で系列希釈し、最大濃度300μMで各系列において10用量を提供した。試験化合物を含まない等体積のDMSOを、ウェルプレート中の対照行へ移した。

細胞播種(第0日)：2種の浮遊細胞株の細胞密度を、供給業者の推奨情報に従って調節した。50μLの細胞を384ウェルプレートに播種した。端のウェルに50μLのDPBSを添加した。

上述の手順を使用して、参照化合物パクリタキセルについての最高濃度は1μMであり、ウェルプレートにわたるDMSO濃度は0.25% (v/v)であった。

アッセイ(第3日)：細胞を化合物で72時間処理した後、プレートを室温でおよそ30分間平衡化した。25μLのCellTiter Glo試薬を各ウェルへ添加し、ENVISION蛍光プレートリーダー(PerkinElmer)を使用して10分後に各ウェル中の発光を測定した。

(c)データ解析法
計算式：阻害% = (最大値-サンプル値)/最大値*100

曲線を、シグモイド用量反応(可変勾配)モデルを用いるPrismによってフィッティングし、4パラメータロジスティックモデルまたはシグモイド用量反応モデルによって作成した。Y=最小応答+(最大応答-最小応答)/(1+10^((logEC50-x)*ヒル勾配))

(d)結果
CPT-2008は複数のがん細胞モデルにおいて強力な抗腫瘍活性を示す
CPT-2008の抗腫瘍活性を評価するために、72時間のインキュベーション後、様々なヒトがん細胞株において化合物の増殖阻害効果を測定した。アッセイにおいて、全ての細胞株が、最初の細胞平板培養中、接着/混合細胞の生存可能性は90%よりも大きく、浮遊細胞の生存可能性は85%よりも大きいという基準を満たした。このアッセイ中の細胞プレートの全てが変動係数(CV)＜10%という基準を満たした。パクリタキセル参照化合物について記録されたデータは、過去の公表データと一致した。

細胞株は以下のがんモデルを含んだ：T-ALL (T急性リンパ芽球性白血病)モデル(Molt-4)、T細胞白血病(Jurkat)、小細胞肺がん(SCLC: NCH-H82およびNCI-H446)、非小細胞肺がん(NSCLC: NCI-H1299およびA549)、神経膠芽腫(T98GおよびU118MG)、乳がん(MCF7)、卵巣がん(A2780)、ならびに結腸直腸がん(HCT116)。CPT-2008は、NCI-H82、NCI-H446、Jurkat、およびA2780がん細胞株においてnM範囲内のIC50を示した。他の細胞株において、それは低μM範囲内のIC50を示した。これらの結果は、CPT-2008がヒトがん細胞培養モデルにおいて強力な抗腫瘍活性を有することを示している。

CPT-2008はミトコンドリア機能に影響を与える
広範囲のがんモデルに対するCPT-2008の効能は、がん細胞増殖に必要とされる一般的な細胞機序を標的とする、その作用機序が独特であることを示唆している。がん細胞、特にがん幹細胞の維持におけるミトコンドリアの重要な役割を考慮して、ヒト神経膠芽腫(GBM)細胞中の多くのミトコンドリアのパラメータに対するCPT-2008の効果を次に示した。先ず、ミトコンドリアROSレベルに対するCPT-2008の効果を研究した。この目的のために、mito-SOX色素を使用した。Mito-SOXはミトコンドリアROSレベルを特異的にモニターすることができる。図15に示されるように、CPT-2008はGBM細胞中のミトコンドリアROSの有意な増加を引き起こした。ミトコンドリアの健康および活性を決定する主要因である、ミトコンドリア膜電位に対するCPT-2008の効果をまた、TRM色素を使用して測定した。図17に示されるように、CPT-2008は、GBM細胞中のミトコンドリア膜電位の劇的な減少を引き起こした。ミトコンドリアカルシウム恒常性に対するCPT-2008の効果をまた、ミトコンドリアカルシウムレベルを特異的にモニターする、Rhod-2AM色素を使用して測定した。図14に示されるように、CPT-2008はミトコンドリアカルシウムの増加を引き起こした。ミトコンドリア形態に対するCPT-2008の効果をまた、ミトコンドリア外膜マーカーTom20の免疫染色を使用して測定した。図16に示されるように、CPT-2008は、ミトコンドリアの劇的な断片化を引き起こし、対照細胞中の長い管状のミトコンドリアとは対照的に小さい円形のミトコンドリアを生じさせた。まとめると、これらの結果は、CPT-2008がミトコンドリア機能に影響を与えることを示している。最後に、GBM細胞の自己再生に対するCPT-2008の効果を試験した。図18に示されるように、CPT-2008は、培養下でニューロスフェアを形成する能力によって測定されるような、GBM細胞の自己再生を有意に阻害した。

実施例3．CPT-2008はインビボ脳卒中モデルにおいて、改善された保護効果を提供する
エダラボン（3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-オン）は、日本においては脳卒中およびALSの処置について、米国においてはALSの処置について認可された活性酸素種(ROS)スカベンジャーである。ラット中大脳動脈閉塞(MCOA)モデル中における脳損傷の予防についてのCPT-2008の効能を、エダラボンの効能と比較した。Sprague-Dawleyラットに、ビヒクル、エダラボン(6 mg/kg)、またはCPT-2008 (25-100 mg/kg)を投薬し、梗塞脳組織のレベルを評価した。この研究において、ラットは、1.5時間の中大脳動脈閉塞(MCAO)、続いて24時間の再灌流を受けた。再灌流から0時間および8時間後にCPT-2008を腹腔内に与え、行動欠陥および脳損傷を、それぞれ、LongaスコアスケールおよびTTC染色によって評価した。図19Aおよび図19Bに示されるように、CPT-2008での処置での壊死脳組織のレベル低下は、CPT-2008がエダラボンより優れていることを示している。CPT-2008の改善された利益は、部分的に、脳組織ミトコンドリア中におけるROS形成の防止に起因すると考えられる。

実施例4．CPT-2008は化学誘発神経因性疼痛モデルにおいて効能を示す
化学療法を受けているがん患者の推定30〜40%が、末梢性神経因性疼痛を経験し、これは、患者に処置を早期に停止させるかまたはより低用量を服用させる神経炎症誘発衰弱副作用である。神経因性疼痛の減少におけるCPT-2008の効果を、パクリタキセル処置ラットにおいて研究した。8日間のパクリタキセル処置後、Sprague-Dawleyラットをさらに数日間収容した。第22日に、16匹のラットを無作為に2つの群に分けた。一方の群にビヒクルを投与し、他方の群に腹腔内注射によってCPT-2008を100 mg/kgで投与した。疼痛（機械的アロディニア）試験対象を、Xieによって記載されたような足逃避試験(PWT)を使用して評価した（“Activation of notch signaling mediates the induction and maintenance of mechanical allodynia in a rat model of neuropathic pain.” Molecular Medicine Reports 12: 639-644, 2015）。ラットを、1.5時間、3時間、および4.5時間で試験化合物の投薬後の足逃避閾値について測定した。パクリタキセル処置動物へのCPT-2008の投与は、図20に示される閾値の増加によって示されるように、痛覚感受性を減少させた。

実施例5．CPT-2008薬物動態特性の研究
Sprague-DawleyラットにIVまたはPOによってCPT-2008を投与した。血液サンプル(約1 mL)を、投薬後5分、15分、30分、1時間、2時間、4時間、8時間、24時間で、二酸化炭素吸入による安楽死後に心臓穿刺を介して採取した。血液サンプルを、ヘパリンナトリウムを含有するチューブへ置き、4℃にて10分間3500 rpmで遠心分離し、サンプルから血漿を分離した。遠心分離後、結果として得られた血漿を、標識されたチューブへ移し、生物分析を待つ間、-80℃で凍結保存した。動物を二酸化炭素吸入によって安楽死させた後、各時点での各研究動物の脳を収集した。全組織を採取し、切除し、次いで1匹の動物当たり1つの組織当たり1本のチューブ中に置いた。組織サンプルをドライアイス上に置き、生物分析まで-80℃で保存した。

CPT-2008は、図21Aおよび図21Bに示されるように、脳血液関門を効率的に横切ることが分かった。ラットにおける、CPT-2008についての測定された血漿バイオアベイラビリティは94.5%であった。測定された脳バイオアベイラビリティは38.97%であり、脳血漿、大脳、小脳、および脳幹中において薬物が検出された。ビーグル犬において、様々な脳領域（左大脳、右大脳、小脳、および脳幹）中のCPT-2008の濃度は、1.5〜2μMに達し、これは、多くのがん細胞株中の化合物のEC₅₀値に近いかまたはこれを超えた。化合物はまた、ミクロソームおよび肝細胞中において優れた安定性を示した。例えば、測定された半減期は、ヒトミクロソーム中において約3.6時間であり、ヒト肝細胞中において約94.3時間(3.9日間)であった。

VI．参考文献

前述の発明は理解の明瞭さの目的のために例示および実施例によって幾分詳しく説明されたが、当業者は、添付の特許請求の範囲の範囲内で変更および改変が行われ得ることを認識するだろう。さらに、本明細書に提供される各参考文献は、各参考文献が参照により個々に組み入られるのと同程度に、参照によりその全体が組み入れられる。本出願と本明細書中に提供される参考文献との間に矛盾が存在する場合、本出願が優先するものとする。

Claims (14)

1. 式Iに従う化合物：
   

   

   またはその薬学的に許容される塩。
2. ミトコンドリア機能不全に関連する疾患または状態を処置するための薬学的組成物であって、式Iに従う請求項1記載の化合物、その薬学的に許容される塩、またはその誘導体と、薬学的に許容される担体とを含む、薬学的組成物。
3. ミトコンドリア機能不全に関連する疾患または状態を処置するための方法であって、その必要がある対象への有効量の請求項1記載の化合物または有効量の請求項2記載の組成物を含む、方法。
4. 有効量が治療有効量である、請求項3記載の方法。
5. 有効量が予防有効量である、請求項3記載の方法。
6. 疾患ががんである、請求項3記載の方法。
7. がんが、T急性リンパ芽球性白血病(T-ALL)、小細胞肺がん(SCLC)、非小細胞肺がん(NSCL)、神経膠芽腫、結腸直腸がん、乳がん、または卵巣がんである、請求項6記載の方法。
8. 疾患が神経変性疾患である、請求項3記載の方法。
9. 神経変性疾患が、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、またはハンチントン病である、請求項8記載の方法。
10. 状態が脳状態である、請求項3記載の方法。
11. 脳状態が、脳卒中、発作、神経因性疼痛、外傷性脳損傷、脊髄損傷、動脈瘤、またはクモ膜下出血である、請求項10記載の方法。
12. 疾患または状態が非神経障害である、請求項3記載の方法。
13. 非神経障害が、敗血症、急性腎傷害、心腎症候群、心虚血再灌流障害、肺動脈高血圧症、慢性閉塞性肺疾患、または血管収縮である、請求項14記載の方法。
14. 状態が、ミトコンドリア機能不全によって引き起こされるヒトの加齢である、請求項3記載の方法。

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