JP2023139105A - ミエリン形成を促進する化合物および方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】希突起膠細胞(oligodendrocyte)の生成を強化する方法を提供する。【解決手段】方法は、OPCにおけるコレステロール生合成経路のΔ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化するおよび/または誘発する薬剤を、希突起膠細胞前駆体細胞(oligodendrocyte precursor cell)(OPC)に投与することを含む。【選択図】図1-1
Description
関連出願
[0001]本出願は、2016年7月27日に出願された米国特許仮出願第62/367,416号、および2017年1月30日に出願された同第62/452,204号の優先権を主張するものであり、これらの発明の主題は、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれるものとする。
[0001]本出願は、2016年7月27日に出願された米国特許仮出願第62/367,416号、および2017年1月30日に出願された同第62/452,204号の優先権を主張するものであり、これらの発明の主題は、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれるものとする。
政府財政支援
[0002]本発明は、国立衛生研究所によって授与された助成金番号R01NS095280を受けて政府支援で行った。合衆国政府は本発明に対して特定の権利を有する。
[0002]本発明は、国立衛生研究所によって授与された助成金番号R01NS095280を受けて政府支援で行った。合衆国政府は本発明に対して特定の権利を有する。
[0003]多発性硬化症(MS)は、中枢神経系(CNS)ミエリンの変質によって特徴付けられる複雑な神経疾患である。この絶縁物質は、その大部分が脂質(70%脂質、30%タンパク質)によって構成され、軸索を保護し、かつ軸索性電気インパルスを加速する跳躍性伝導を可能にする。慢性MSにおける軸索のミエリン脱落は、軸索変性および神経細胞死をもたらす場合があるが、より具体的には、MSが、ミエリンを生成しかつ維持する高度に分化したCNS細胞である希突起膠細胞(oligodendrocyte)を破壊する。
[0004]未成熟希突起膠細胞である希突起膠細胞前駆体(PDGFRα+、NG2-プロテオグリカン+)は、発生中の脳の腹側領域において、共通のグリアプロジェニターから生成され、活発に移動しかつ増殖し、CNSに集合し、最終的にミエリン形成前希突起膠細胞(O4+)へ分化する。この成熟段階では、希突起膠細胞は、軸索に沿ってミエリン鞘の標的化および伸長の両方を行うか、消滅する。しかし、内因性の希突起膠細胞前駆体または移植細胞のいずれかによってミエリン形成および/または再ミエリン形成が強化されるという仮説についてはそれほど研究されていない。
[0005]内因性希突起膠細胞プロジェニターの成熟中に、分化を誘発しかつ/または生存を促進すると、新規の希突起膠細胞の生成および内因性のミエリン形成および/または再ミエリン形成を刺激しかつ強化することができる。したがって、新規の希突起膠細胞の生成を強化することができる化合物および治療的方法が必要とされている。
[0006]本明細書で述べる実施形態は、全体的に、希突起膠細胞前駆体細胞の分化、増殖および/または成熟を誘発、促進、および/または調節することによって、希突起膠細胞の生成を強化するための薬剤、化合物、および方法、ならびにミエリン形成または再ミエリン形成が対象にとって有益な場合に、対象における疾患または障害を処置するための方法に関する。
[0007]希突起膠細胞プロジェニター細胞(OPC)におけるコレステロール生合成経路のΔ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化しかつ/または誘発すると、希突起膠細胞生成を誘発できることが見い出された。Δ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積の強化および/または誘発は、Δ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を阻害するおよび/またはΔ8,9-不飽和ステロール中間体が基質である、OPCにおけるコレステロール生合成経路内の酵素を調節および/または阻害すること、ならびにΔ8,9-不飽和ス
テロール中間体をOPCに直接的におよび/または間接的に投与することによって得ることができる。Δ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化しかつ/または誘発すると、OPCの分化、生存、増殖および/または成熟を促進し、かつミエリン形成または再ミエリン形成が対象にとって有益な場合に、対象における疾患および/または障害を処置することができる。
テロール中間体をOPCに直接的におよび/または間接的に投与することによって得ることができる。Δ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化しかつ/または誘発すると、OPCの分化、生存、増殖および/または成熟を促進し、かつミエリン形成または再ミエリン形成が対象にとって有益な場合に、対象における疾患および/または障害を処置することができる。
[0008]いくつかの実施形態において、OPCにおけるコレステロール生合成経路のΔ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化するおよび/または誘発する薬剤は、OPCの分化、増殖および/または成熟、ならびに希突起膠細胞の生成を促進するおよび/または誘発するために効果的な量で、対象および/またはOPCに投与することができる。1つの例において、薬剤としては、OPCのコレステロール生合成経路における1つまたは複数のステロール中間体の酵素媒介性合成を阻害する、および/またはΔ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を促進する、少なくとも1つの化合物があり得る。
[0009]いくつかの実施形態において、化合物は、OPCの、ラノステロールからコレステロールへの、例えばラノステロールおよび/またはラソステロール間のコレステロール生合成経路のうちの1つまたは複数の酵素媒介性変換ステップを調節しおよび/または阻害し、希突起膠細胞生成を促進するおよび/または誘発することができる。例えば、化合物は、コレステロール生合成経路におけるステロール中間体の、CYP51、ステロール14-レダクターゼ、および/またはEBP酵素媒介性合成を阻害することができる。さらに別の実施形態において、化合物は、ラノステロールの4,4-ジメチルコレスタ-8(9),14,24-トリエン-3β-オールへの、4,4-ジメチルコレスタ-8(9),14,24-トリエン-3β-オールのザイモステノールへの、および/またはザイモステノールのラソステロールへの酵素媒介性変換を調節しかつ/または阻害し、希突起膠細胞生成を強化することができる。
[0010]いくつかの実施形態において、化合物は、ラノステロールからデヒドロラソステロールまたはラソステロールへのコレステロール生合成経路のうちの1つまたは複数の酵素媒介性変換ステップを調節するおよび/または阻害することができる。
[0011]いくつかの実施形態において、本明細書で述べる方法において使用する化合物は、エモパミル結合タンパク質(EBP)イソメラーゼ酵素活性の阻害を通して、ザイモステノールのラソステロールへの酵素媒介性変換を阻害することができる。あるいは、本明細書で述べる方法において使用する化合物は、コレステロール生合成経路におけるステロールC14レダクターゼ酵素活性またはCYP51酵素活性を阻害することができる。
[0012]いくつかの実施形態において、化合物は、ビホナゾール、クロトリマゾール、ミコナゾール、ブトコナゾール、ケトコナゾール、フルベストラント、アモロルフィン、イフェンプロジル、ジプラシドン、Tasin-1、タモキシフェン、ベンズトロピン、クレマスチン、トランス-U50488、EPZ005687、ラロキシフェン、ヒドロキシジン、ベサミコール、L-745,870、TMB-8、シス-N-シクロヘキシル-N-エチル-3-(3-クロロ-4-シクロヘキシルフェニル)プロパ-2-エニルアミン、pフルオロヘキサヒドロ-シラジフェニドール、プラモキシン、トレミフェン、およびこれらの組合せからなる群から選択される。
[0013]別の実施形態において、化合物としては、OPCのコレステロール生合成経路における1つまたは複数のステロール中間体を合成する酵素の発現を阻害するsiRNAなどの干渉RNAまたはCRISPR/Casヌクレアーゼがあり得る。例えば、干渉RNA CRISPR/Casヌクレアーゼは、CYP51、ステロール14-レダクターゼ、および/またはEBP酵素の発現を阻害することができる。
[0014]別の実施形態において、薬剤は、OPCにおけるコレステロール生合成経路のうちの少なくとも1つのΔ8,9-不飽和ステロール中間体またはその誘導体であって、OPCからの希突起膠細胞の生成を強化するΔ8,9-不飽和ステロール中間体またはその誘導体を含むことができる。Δ8,9-不飽和ステロール中間体としては、ラノステロール、14-デヒドロザイモステノール、FF-MAS、MAS-412、ザイモステロール、ザイモステノールおよびこれらの誘導体のうちの少なくとも1つがあり得る。
[0015]いくつかの実施形態において、本明細書で述べる化合物を使用し、それを必要とする対象における神経変性疾患および障害を処置することができる。いくつかの実施形態において、神経変性疾患または障害は、ミエリン関連障害である。ミエリン関連疾患または障害としては、対象の神経細胞、例えば、CNSニューロンにおけるミエリン発育不全形成またはミエリン脱落と関連する疾患、障害または損傷がある。ミエリン関連疾患および障害の例は、多発性硬化症(MS)、視神経脊髄炎(NMO)、進行性多巣性白質脳症(PML)、脳脊髄炎(EPL)、橋中心ミエリン崩壊症(CPM)、副腎白質ジストロフィー、アレキサンダー疾患、ペリツェウスメルツバッハー疾患(PMD)、白質消失疾患、ウォラー変性、視神経炎、横断性脊髄炎、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、ハンチントン疾患、アルツハイマー疾患、パーキンソン疾患、脊髄損傷、外傷性脳損傷、放射線後損傷、化学療法の神経学的合併症、脳卒中、急性虚血性視神経症、ビタミンE欠乏症、単独性ビタミンE欠乏症症候群、バッセンコーンツバイク症候群、マルキアファーバビニャーミ症候群、異染性白質ジストロフィー、三叉神経痛、急性散在性脳炎、ギランバレー症候群、シャルコーマリートゥース疾患、ベル麻痺、および統合失調症などの精神的健康障害である。
[0032]便宜上、明細書、実施例、および添付の特許請求の範囲で用いられる特定の用語をここにまとめる。別段の定義がない限り、本明細書において使用されるすべての技術および科学用語は、本出願が属する技術分野の当業者に通常理解されるものと同じ意味を有する。
[0033]冠詞「a」および「an」は、冠詞の文法上の目的語のうちの1つまたは1超(すなわち、少なくとも1つ)を指すために本明細書において使用される。例として、「an element」は、1つのエレメントまたは1つを超えるエレメントを意味する。
[0034]「含む(comprise)」、「含む(comprising)」、「含む(include)」、「含む(including)」、「有する(have)」、および「有する(having)」という用語は、包含的なオープンセンスで使用され、追加の要素を含んでいてもよいことを意味する。本明細書において使用される「などの(such as)」、「例えば(e.g.)」という用語は非限定的であり、かつ例示目的のためのものにすぎない。「含む(including)」および「これらに限定されないが、~を含む(including but not limited to)」は、区別せずに使用される。
[0035]本明細書において使用される「または」という用語は、文脈上明らかに別の意味を示さない限り、「および/または」を意味すると理解されたい。
[0036]本明細書において使用される「約」または「およそ」という用語は、言及される量、レベル、値、数、頻度、百分率、寸法、サイズ、量、重量または長さに対して、15%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%または1%ほど異なる量、レベル、値、数、頻度、百分率、寸法、サイズ、量、重量または長さを指す。1つの実施形態において、「約」または「およそ」という用語は、言及される量、レベル、値、数、頻度、百分率、寸法、サイズ、量、重量または長さに関して±15%、±10%、±9%、±8%、±7%、±6%、±5%、±4%、±3%、±2%、または±1%の量、レベル、値、数、頻度、百分率、寸法、サイズ、量、重量または長さの範囲を指す。
[0036]本明細書において使用される「約」または「およそ」という用語は、言及される量、レベル、値、数、頻度、百分率、寸法、サイズ、量、重量または長さに対して、15%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%または1%ほど異なる量、レベル、値、数、頻度、百分率、寸法、サイズ、量、重量または長さを指す。1つの実施形態において、「約」または「およそ」という用語は、言及される量、レベル、値、数、頻度、百分率、寸法、サイズ、量、重量または長さに関して±15%、±10%、±9%、±8%、±7%、±6%、±5%、±4%、±3%、±2%、または±1%の量、レベル、値、数、頻度、百分率、寸法、サイズ、量、重量または長さの範囲を指す。
[0037]本出願の化合物のいくつかの構造は、不斉(キラル)炭素または硫黄原子を含むことに留意されたい。したがって、そのような非対称性から生じる異性体は、特に指示がない限り本明細書において含まれると理解されたい。このような異性体は、古典的な分離
技術によって、かつ立体化学的に制御された合成によって、実質的に純粋な形態で得ることができる。本出願の化合物は、立体異性体の形態で存在していてもよく、したがって、個々の立体異性体としてまたは混合物として生成することができる。
技術によって、かつ立体化学的に制御された合成によって、実質的に純粋な形態で得ることができる。本出願の化合物は、立体異性体の形態で存在していてもよく、したがって、個々の立体異性体としてまたは混合物として生成することができる。
[0038]「異性」という用語は、同一の分子式を有するが、それらの原子の結合の性質もしくは配列、または空間におけるその原子の配置が異なる化合物を意味する。空間においてそれらの原子の配置が異なる異性体は、「立体異性体」と称する。互いの鏡像ではない立体異性体は、「ジアステレオ異性体」と称し、重ね合わせることができない鏡像である立体異性体は、「鏡像異性体」またはときに光学異性体と称する。同一ではない4個の置換基に結合した炭素原子は、「キラル中心」と称し、一方、異なる3個または4個の置換基に結合した硫黄、例えば、スルホキシドまたはスルフィンイミドは、同様に「キラル中心」と称する。
[0039]「キラル異性体」という用語は、少なくとも1つのキラル中心を有する化合物を意味する。それは、逆のキラリティーの2つの鏡像異性体の形態を有し、かつ個々の鏡像異性体としてまたは鏡像異性体の混合物としてのいずれかで存在していてもよい。逆のキラリティーの個々の鏡像異性体の形態を等量で含む混合物は、「ラセミ混合物」と称する。1つを超えるキラル中心を有する化合物は、2n-1個の鏡像異性体対を有し、式中、nはキラル中心の数である。1つを超えるキラル中心を有する化合物は、個々のジアステレオマーとして、または「ジアステレオマー混合物」と称するジアステレオマーの混合物としてのいずれかで存在していてもよい。1つのキラル中心が存在するときに、立体異性体は、そのキラル中心の絶対配置(RまたはS)によって特徴付けられてもよい。あるいは、1つまたは複数のキラル中心が存在するときに、立体異性体は、(+)または(-)として特徴付けられてもよい。絶対配置は、キラル中心に結合した置換基の空間における配置を指す。検討中のキラル中心へ結合した置換基は、Cahn、IngoldおよびPrelogの配列規則に従ってランク付けされる(Cahnら、Angew.Chem.Inter.Edit.1966年、5、385頁;訂正511頁;Cahnら、Angew.Chem.1966、78、413頁;CahnおよびIngold、JChem.Soc.1951(London)、612頁;Cahnら、Experientia 1956年、12、81頁;Cahn、J.、Chem.Educ.1964年、41、116頁)。
[0040]「幾何異性体」という用語は、その存在が二重結合の周囲の妨害された回転に起因するジアステレオマーを意味する。これらの配置は、その名称で、接頭辞のシスおよびトランス、またはZおよびEによって区別され、これらの接頭辞は、基が、Cahn-Ingold-Prelog規則に従って、分子の二重結合の同側または反対側にあることを示す。さらに、本出願で検討される構造体および他の化合物としては、そのすべてのアトロプ異性体がある。
[0041]「アトロプ異性体」という用語は、あるタイプの立体異性体であり、その中で、2種類の異性体の原子は、空間において異なって配列されている。アトロプ異性体は、その存在が、中心結合の周囲の大きな基の回転が妨害されることによって引き起こされる制限された回転に起因する。このようなアトロプ異性体は、典型的には混合物として存在するが、クロマトグラフィー技術における近年の進歩の結果、選択する場合、2つのアトロプ異性体混合物を分離することが可能になった。
[0042]「結晶多形」または「多形」または「結晶形態」という用語は、化合物(またはその塩もしくは溶媒和物)が、そのすべてが同じ元素組成を有する異なる結晶充填配置に結晶化できる結晶構造を意味する。異なる結晶形態は、通常異なるX線回折パターン、赤外線スペクトル、融点、密度硬度、結晶形状、光学的および電気的特性、安定性ならびに
溶解度を有する。再結晶化溶媒、結晶化速度、貯蔵温度、および他の因子が、1つの結晶形態を優位にする場合がある。化合物の結晶多形は、異なる条件下で結晶化することによって調製することができる。
溶解度を有する。再結晶化溶媒、結晶化速度、貯蔵温度、および他の因子が、1つの結晶形態を優位にする場合がある。化合物の結晶多形は、異なる条件下で結晶化することによって調製することができる。
[0043]「誘導体」という用語は、共通のコア構造を有し、かつ本明細書において述べるような様々な基で置換された化合物を指す。
[0044]「バイオアイソスター」という用語は、原子のまたは原子群の、他の広範に類似した原子または原子群との交換より生じる化合物を指す。バイオアイソステリックな置換えの目的は、親化合物と類似する生物学的特性を有する新規の化合物を生成することである。バイオアイソステリックな置換えは、物理化学にまたは位相幾何学に基づいていてもよい。カルボン酸バイオアイソスターの例としては、アシルスルホンイミド、テトラゾール、スルホネート、およびホスホネートがある。例えば、PataniおよびLaVoie、Chem.Rev.96、3147~3176頁(1996年)を参照のこと。
[0044]「バイオアイソスター」という用語は、原子のまたは原子群の、他の広範に類似した原子または原子群との交換より生じる化合物を指す。バイオアイソステリックな置換えの目的は、親化合物と類似する生物学的特性を有する新規の化合物を生成することである。バイオアイソステリックな置換えは、物理化学にまたは位相幾何学に基づいていてもよい。カルボン酸バイオアイソスターの例としては、アシルスルホンイミド、テトラゾール、スルホネート、およびホスホネートがある。例えば、PataniおよびLaVoie、Chem.Rev.96、3147~3176頁(1996年)を参照のこと。
[0045]「非経口投与」および「非経口的に投与する」という句は、当技術分野において認識されている用語であり、かつ経腸投与および局所投与、例えば注射以外の投与様式を含み、かつ限定するものではないが、静脈内、筋肉内、胸膜内、血管内、心膜内、動脈内、鞘内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、被膜下、くも膜下、髄腔内および幹内(intrastemal)の注射および点滴を含む。
[0046]「処置する」という用語は、当技術分野において認識されており、かつ対象における疾患、障害または状態を阻害すること、例えば、その進行を妨げること;かつ疾患、障害または状態を軽減すること、例えば、疾患、障害および/または状態の退行をもたらすことを含む。疾患または状態を処置することは、たとえ根本的な病態生理が影響を受けなくても、特定の疾患または状態のうちの少なくとも1つの症状を改善することを含む。
[0047]「防止する」という用語は、当技術分野において認識されており、かつ疾患、障害および/または状態に罹りやすい場合があるが、まだそれを呈すると診断されていない疾患、障害または状態が対象において発生するのを停止することを含む。疾患と関連する状態を防止することは、疾患が診断された後であるが、状態が診断される前に状態が発生するのを停止することを含む。
[0048]「医薬組成物」という用語は、対象に投与するために好適な形態の、開示された薬剤を含む配合剤を指す。好ましい実施形態において、医薬組成物は、バルクでまたは単位剤型で存在する。単位剤型は、様々な形態のうちのいずれかであり、例えば、カプセル剤、IVバッグ、錠剤、単一ポンプのエアロゾル吸入器(single pump on
an aerosolinhaler)、またはバイアルを含む。組成物の単位用量中の活性成分(例えば、開示された化合物またはその塩の配合剤)の量は、効果的な量であり、かつ関与する特定の処置に従って変化する。当業者であれば、患者の年齢および状態によって投薬量に所定の変更を行うことがときとして必要であることを理解するであろう。投薬量もまた、投与経路に依存することになる。様々な経路が検討され、経口、経肺、直腸、非経口、経皮、皮下、静脈内、筋肉内、腹腔内、鼻腔内、吸入などが含まれる。本明細書において述べる化合物の局所または経皮投与のための剤型としては、粉末剤、噴霧剤、軟膏剤、ペースト剤、クリーム剤、ローション剤、ゲル剤、液剤、パッチ剤、霧状化化合物、および吸入剤がある。好ましい実施形態において、活性化合物は、薬学的に許容される担体と、かつ必要とされる任意の保存料、緩衝液、または噴射剤と、滅菌条件下で混合される。
an aerosolinhaler)、またはバイアルを含む。組成物の単位用量中の活性成分(例えば、開示された化合物またはその塩の配合剤)の量は、効果的な量であり、かつ関与する特定の処置に従って変化する。当業者であれば、患者の年齢および状態によって投薬量に所定の変更を行うことがときとして必要であることを理解するであろう。投薬量もまた、投与経路に依存することになる。様々な経路が検討され、経口、経肺、直腸、非経口、経皮、皮下、静脈内、筋肉内、腹腔内、鼻腔内、吸入などが含まれる。本明細書において述べる化合物の局所または経皮投与のための剤型としては、粉末剤、噴霧剤、軟膏剤、ペースト剤、クリーム剤、ローション剤、ゲル剤、液剤、パッチ剤、霧状化化合物、および吸入剤がある。好ましい実施形態において、活性化合物は、薬学的に許容される担体と、かつ必要とされる任意の保存料、緩衝液、または噴射剤と、滅菌条件下で混合される。
[0049]「フラッシュドーズ(flash dose)」という用語は、剤型を急速に分散する化合物配合剤を指す。
[0050]「即時放出」という用語は、比較的短い時間での、一般的に最大約60分での剤型からの化合物の放出として定義される。「調節放出」という用語は、遅延放出、持続放出、およびパルス放出を含むと定義される。「パルス放出」という用語は、剤型からの薬物の一連の放出として定義される。「徐放」または「持続放出」という用語は、剤型からの化合物の長時間にわたる連続的な放出として定義される。
[0050]「即時放出」という用語は、比較的短い時間での、一般的に最大約60分での剤型からの化合物の放出として定義される。「調節放出」という用語は、遅延放出、持続放出、およびパルス放出を含むと定義される。「パルス放出」という用語は、剤型からの薬物の一連の放出として定義される。「徐放」または「持続放出」という用語は、剤型からの化合物の長時間にわたる連続的な放出として定義される。
[0051]「薬学的に許容される」という句は、当技術分野において認識されている。特定の実施形態において、その用語は、健全な医学的判断の範囲内で、ヒトおよび動物の組織との接触における使用に好適であり、過剰な毒性、刺激、アレルギー反応、または他の問題もしくは合併症を伴わず、妥当な利点/リスク比率に見合った、組成物、ポリマーおよび別の材料および/または剤型を含む。
[0052]「薬学的に許容される担体」という句は、当技術分野において認識されており、例えば、薬学的に許容される材料、組成物、または液体もしくは固体フィラー、希釈剤、賦形剤、溶媒、もしくは任意の対象組成物を一方の臓器もしくは身体の一部から他方の臓器もしくは身体の一部へ送達または輸送することに関与する封入材料などのビヒクルが含まれる。各担体は、対象組成物の他の成分に適合し、かつ患者に対して有害ではないという意味で「許容され」なければならない。特定の実施形態において、薬学的に許容される担体は、非発熱性である。薬学的に許容される担体として役割を果たし得る材料のいくつかの例としては、(1)ラクトース、グルコースおよびスクロースなどの糖;(2)トウモロコシデンプンおよびジャガイモデンプンなどのデンプン;(3)セルロース、およびカルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロースおよび酢酸セルロースなどのその誘導体;(4)トラガカント末;(5)モルト;(6)ゼラチン;(7)タルク;(8)ココアバターおよび坐剤ワックスなどの賦形剤;(9)落花生油、綿実油、ヒマワリ油、ゴマ油、オリーブ油、コーン油およびダイズ油などの油;(10)プロピレングリコールなどのグリコール;(11)グリセリン、ソルビトール、マンニトールおよびポリエチレングリコールなどのポリオール;(12)オレイン酸エチルおよびラウリン酸エチルなどのエステル;(13)寒天;(14)水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムなどの緩衝剤;(15)アルギン酸;(16)発熱因子不含水;(17)等張生理食塩水;(18)リンゲル溶液;(19)エチルアルコール;(20)リン酸緩衝液;および(21)医薬配合剤で用いられる他の非毒性適合物質がある。
[0053]本出願の化合物は、さらに塩を形成することができる。これらの形態のすべてがまた、本明細書において検討される。
[0054]化合物の「薬学的に許容される塩」は、薬学的に許容され、かつ親化合物の所望の薬理学的活性を有する塩を意味する。例えば、塩は、酸付加物塩とすることができる。酸付加物塩の1つの実施形態は、塩酸塩である。薬学的に許容される塩は、従来の化学的方法によって、塩基性または酸性部分を含む親化合物から合成することができる。一般的に、そのような塩は、これらの化合物の遊離酸または遊離塩基形態を、化学量論量の適切な塩基または酸と、水中でまたは有機溶媒中で、または2つの混合物中で反応させることによって調製することができ;一般的に、エーテル、酢酸エチル、エタノール、イソプロパノール、またはアセトニトリルのような非水性媒体が好ましい。塩のリストは、Remington’s Pharmaceutical Sciences、第18版(Mack Publishing Company、1990年)で見い出される。
[0054]化合物の「薬学的に許容される塩」は、薬学的に許容され、かつ親化合物の所望の薬理学的活性を有する塩を意味する。例えば、塩は、酸付加物塩とすることができる。酸付加物塩の1つの実施形態は、塩酸塩である。薬学的に許容される塩は、従来の化学的方法によって、塩基性または酸性部分を含む親化合物から合成することができる。一般的に、そのような塩は、これらの化合物の遊離酸または遊離塩基形態を、化学量論量の適切な塩基または酸と、水中でまたは有機溶媒中で、または2つの混合物中で反応させることによって調製することができ;一般的に、エーテル、酢酸エチル、エタノール、イソプロパノール、またはアセトニトリルのような非水性媒体が好ましい。塩のリストは、Remington’s Pharmaceutical Sciences、第18版(Mack Publishing Company、1990年)で見い出される。
[0055]本明細書で述べる化合物はまた、エステル、例えば、薬学的に許容されるエステルとして調製することができる。例えば、化合物中のカルボン酸官能基は、その対応するエステル、例えば、メチル、エチル、または他のエステルへ変換することができる。また、化合物中のアルコール基を、その対応するエステル、例えば、アセテート、プロピオネート、または他のエステルへ変換することができる。
[0056]本明細書で述べる化合物はまた、プロドラッグ、例えば、薬学的に許容されるプロドラッグとして調製することができる。「プロ-ドラッグ」および「プロドラッグ」という用語は、本明細書において区別せずに使用され、in vivoで活性親薬物を放出する任意の化合物を指す。プロドラッグは、医薬品の多くの所望の品質(例えば、溶解度、バイオアベイラビリティ、製造など)を強化することが既知であるため、化合物はプロドラッグの形態で送達することができる。したがって、本明細書で述べる化合物は、ここで主張される化合物のプロドラッグ、それを送達する方法、およびそれを含む組成物を含むことを意図する。「プロドラッグ」は、そのようなプロドラッグを対象に投与したときに、in vivoで活性親薬物を放出する任意の共有結合された担体を含むことを意図する。プロドラッグは、修飾が、所定の操作またはin vivoのいずれかで切断され、親化合物になるような方法で、化合物に存在する官能基を修飾することによって調製される。プロドラッグとしては、ヒドロキシ、アミノ、スルフヒドリル、カルボキシ、またはカルボニル基が、in vivoで切断され、遊離ヒドロキシル、遊離アミノ、遊離スルフヒドリル、遊離カルボキシまたは遊離カルボニル基をそれぞれ形成し得る任意の基に結合された化合物がある。
[0057]プロドラッグの例としては、これらに限定されるものではないが、式Iの化合物中のヒドロキシ官能基のエステル(例えば、アセテート、ジアルキルアミノアセテート、ホルメート、ホスフェート、スルフェート、およびベンゾエート誘導体)およびカルバメート(例えば、N,N-ジメチルアミノカルボニル)、カルボキシル官能基のエステル基(例えば、エチルエステル、モルホリノエタノールエステル)、アミノ官能基のN-アシル誘導体(例えば、N-アセチル)N-マンニッヒ塩基、シッフ塩基およびエナミノン、ケトンおよびアルデヒド官能基のオキシム、アセタール、ケタールおよびエノールエステルなどがある。Bundegaard、H.「Design of Prodrugs」1~92頁、Elesevier、NewYork-Oxford(1985年)を参照のこと。
[0058]「保護基」という用語は、分子の反応性基へ結合するときに、その反応性をマスクし、減少させまたは防ぐ原子集団を指す。保護基の例は、Green and Wuts、Protective Groups in Organic Chemistryy、(Wiley、第2版 1991年);HarrisonおよびHarrisonら、Compendium of Synthetic Organic Methods、1~8巻(John WileyおよびSons、1971~1996年);およびKocienski、Protecting Groups、(Verlag、第3版 2003年)で見い出すことができる。
[0059]「アミン保護基」という用語は、アミン、アミド、または他の窒素含有部分を、特定の化学反応の条件に対して実質的に不活性である異なる化学基へ変換する官能基を意味することを意図する。アミン保護基は、好ましくは、良好な収率で、分子の他の官能基に影響を与えない条件下で、容易にかつ選択的に除去される。アミン保護基の例としては、これらに限定されるものではないが、ホルミル、アセチル、ベンジル、t-ブチルジメチルシリル、t-ブチルジフェニルシリル、t-ブチルオキシカルボニル(Boc)、p-メトキシベンジル、メトキシメチル、トシル、トリフルオロアセチル、トリメチルシリル(TMS)、フルオレニル-メチルオキシカルボニル、2-トリメチルシリル-エチオキシカルボニル(ethyoxycarbonyl)、1-メチル-1-(4-ビフェニリル)エトキシカルボニル、アリルオキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニル(CBZ)、2-トリメチルシリル-エタンスルホニル(SES)、トリチルおよび置換トリチル基、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル(FMOC)、ニトロ-ベラトリルオキシカルボニル(NVOC)などがある。当業者であれば、他の好適なアミン保護基を同定することができる。
[0060]代表的なヒドロキシ保護基としては、ベンジルなどのヒドロキシ基がアシル化またはアルキル化のいずれかをされたもの、およびトリチルエーテル、ならびにアルキルエーテル、テトラヒドロピラニルエーテル、トリアルキルシリルエーテルおよびアリルエーテルがある。
[0061]さらに、本明細書において述べる化合物の塩は、水和または非水和(無水)のいずれかの形態でまたは他の溶媒分子との溶媒和物として存在することができる。水和物の非限定的な例としては、一水和物、二水和物などがある。溶媒和物の非限定的な例としては、エタノール溶媒和物、アセトン溶媒和物などがある。
[0062]「溶媒和物」という用語は、化学量論量のまたは非化学量論量のいずれかの溶媒を含む溶媒付加形態を意味する。いくつかの化合物は、結晶質固体状態中に一定のモル比の溶媒分子を捕捉し、こうして、溶媒和物を形成する傾向を有する。溶媒が水である場合、形成される溶媒和物は水和物であり、溶媒がアルコールであるとき、形成される溶媒和物はアルコレートである。水和物は、1つまたは複数の水分子の、物質のうちの1つとの組合せによって形成され、その中で水はH2Oとしてその分子状態を保持しており、そのような組合せが1つまたは複数の水和物を形成することができる。
[0063]本明細書で述べる化合物、塩およびプロドラッグは、いくつかの互変異性体形態で存在することができ、エノールおよびイミン形態、ならびにケトおよびエナミン形態、ならびに幾何異性体、ならびにこれらの混合物を含む。互変異性体は、溶液中に互変異性体セットの混合物として存在する。固体形態では、通常、1つの互変異性体が優位を占める。1つの互変異性体が記載される場合があっても、本出願は、本発明の化合物のすべての互変異性体を含む。互変異性体は、平衡状態で存在し、かつ一方の異性体形態から他方の異性体形態へ容易に変換される2つ以上の構造異性体のうちの1つである。この反応によって、水素原子が形式上移動し、同時に隣接する共役二重結合の転移が起こる。互変異性化が可能な溶液において、互変異性体の化学的平衡状態が達成されるはずである。互変異性体の正確な比率は、いくつかの因子に依存し、その因子としては、温度、溶媒、およびpHがある。互変異性化によって相互交換可能である互変異性体の概念は、互変異性と称される。
[0064]可能である様々なタイプの互変異性のうち、2つが一般的に観察される。ケト-エノール互変異性では、電子および水素原子の同時シフトが起こる。
[0065]互変異性化は、塩基:1.脱プロトン化;2.非局在化陰イオンの形成(例えば、エノレート);3.異なる位置の陰イオンでのプロトン化;酸:1.プロトン化;2.非局在化陽イオンの形成;3.陽イオンに近接した異なる位置での脱プロトン化によって触媒することができる。
[0065]互変異性化は、塩基:1.脱プロトン化;2.非局在化陰イオンの形成(例えば、エノレート);3.異なる位置の陰イオンでのプロトン化;酸:1.プロトン化;2.非局在化陽イオンの形成;3.陽イオンに近接した異なる位置での脱プロトン化によって触媒することができる。
[0066]「類似体」という用語は、他の化学的化合物と構造的に類似しているが、組成がわずかに異なる化学的化合物を指す(1つの原子が異なる元素の原子で置き換えられた、または特定の官能基の存在下の、または一方の官能基が他方の官能基で置き換えられた場合)。したがって、類似体は、参照化合物に対して、機能および外観の点で類似しているまたはこれらに相当するが、構造または起源の点ではそうではない化合物である。
[0067]本明細書において使用される「希突起膠細胞前駆体細胞」(oligodendrocyte precursor cell)または「OPC」という用語は、新規の希突起膠細胞を生成することができる神経プロジェニター細胞を指す。希突起膠細胞前駆体細胞は、多数の表面抗原の発現によって同定することができる。例えば、血小板由来成長因子アルファ受容体サブユニット(PDGFRα)、NG2コンドロイチン硫酸プロテオグリカン、およびガングリオシドGD3として既知の表面抗原を通常使用し、希突起膠細胞前駆体細胞を同定する。
[0068]未成熟希突起膠細胞前駆体は、発生中の脳の腹側領域で、共通のグリアプロジェニターから生成される。未成熟細胞は活発に移動し、増殖し、CNSに集合し、ミエリン形成前希突起膠細胞(O4+)へ最終的に分化する。希突起膠細胞前駆体の分化および成熟は、複数のプロセスの延長、細胞体サイズの増加、およびミエリンの形成によって特徴付けられる。
[0069]対象の方法によって処置される「患者」、「対象」、または「宿主」は、ヒトまたは哺乳動物、魚類、鳥類、爬虫類、または両生類などの非ヒト動物のいずれかを意味していてもよい。したがって、本明細書において開示される方法の対象は、ヒト、非ヒト霊長類、ウマ、ブタ、ウサギ、イヌ、ヒツジ、ヤギ、ウシ、ネコ、モルモットまたは齧歯動物とすることができる。その用語は特定の年齢または性別を示さない。したがって、雄であっても雌であっても、成体および新生仔対象ならびに胎仔が含まれることを意図する。1つの態様において、対象は哺乳動物である。患者は、疾患または障害に罹患している対象を指す。
[0070]「予防的」または「治療的」処置という用語は、当技術分野において認識されており、かつ対象組成物のうちの1つまたは複数の宿主への投与を含む。望ましくない状態の臨床的兆候(例えば、これらに限定されないが、ミエリン形成撹乱、ミエリン欠損、ミエリン損失および無効なミエリン修復などの宿主動物の疾患または他の望ましくない状態)の前に投与する場合、処置は予防的である、すなわち、望ましくない状態の発症に対して宿主を保護するが、望ましくない状態の兆候の後に投与する場合、処置は治療的である(すなわち、その現存する望ましくない状態または副作用を低減する、改善する、または安定化させることを意図する)。
[0071]「治療剤」、「薬物」、「医薬」および「生物活性物質」という用語は、当技術分野において認識されており、かつ患者または対象において局所的にまたは全身的に作用し、疾患または状態を処置する、生物学的、生理学的、または薬理学的活性物質である分子および他の薬剤を含む。その用語としては、限定するものではないが、これらの薬学的に許容される塩およびプロドラッグを含む。このような薬剤は、酸性、塩基性、または塩であってもよく;これらは、水素結合することができる中性分子、極性分子、または分子複合体であってもよく;これらは、患者または対象に投与したときに、生物学的に活性化されるエーテル、エステル、アミドなどの形態のプロドラッグであってもよい。
[0072]「治療有効量」または「薬学的に効果的な量」という句は、当技術分野において認識されている用語である。特定の実施形態において、その用語は、任意の内科的治療に適用可能な妥当な利点/リスク比率でいくつかの所望の効果を生成する治療剤の量を指す。特定の実施形態において、その用語は、特定の治療レジメンの標的を削除、減少または維持するために必要なまたは十分な量を指す。効果的な量は、治療される疾患または状態、投与される特定の標的化構築物、対象のサイズまたは疾患もしくは状態の重症度などの因子によって変更してもよい。当業者であれば、過度の実験を必要とすることなく、特定の化合物の有効量を経験的に決定してもよい。特定の実施形態において、in vivoで使用するための治療剤の治療有効量は、おそらく多数の因子に依存することになり、ポリマーの化学的および物理的特性の一部に依存するであろう薬剤のポリマーマトリックスからの放出速度;薬剤本体;投与の様式および方法;ならびに薬剤に加えてポリマーマトリックスに組み込まれた任意の他の材料が含まれる。
[0073]「ED50」という用語は、当技術分野において認識されている。特定の実施形
態において、ED50は、その最大応答または効果の50%をもたらす薬物の用量、あるいは、試験対象または製剤のあらかじめ決定された応答を50%でもたらす用量を意味する。「LD50」という用語は、当技術分野において認識されている。特定の実施形態において、LD50は、試験対象の50%で致死的である薬物の用量を意味する。「治療インデックス」という用語は当技術分野において認識されている用語であり、LD50/ED50として定義される薬物の治療インデックスを指す。
態において、ED50は、その最大応答または効果の50%をもたらす薬物の用量、あるいは、試験対象または製剤のあらかじめ決定された応答を50%でもたらす用量を意味する。「LD50」という用語は、当技術分野において認識されている。特定の実施形態において、LD50は、試験対象の50%で致死的である薬物の用量を意味する。「治療インデックス」という用語は当技術分野において認識されている用語であり、LD50/ED50として定義される薬物の治療インデックスを指す。
[0074]「IC50」または「50%最大阻害濃度」という用語は、生物学的プロセス、またはタンパク質、サブユニット、細胞小器官、リボヌクレオタンパク質などを含むプロセスの構成成分を50%阻害するために必要とされる物質(例えば、化合物または薬物)の濃度を指すことを意図する。
[0075]任意の化学的化合物に関しては、本出願は、本発明の化合物において出現する原子のすべての同位体を含むことを意図する。同位体としては、同じ原子番号であるが異なる質量数を有する原子のものがある。一般的な例として、かつ限定するものではないが、水素の同位体としては、トリチウムおよびジューテリウムがあり、炭素の同位体としては、C-13およびC-14がある。
[0076]置換基への結合が、環内の2個の原子を連結する結合を横切るように示されるときに、そのような置換基は、環内の任意の原子に結合することができる。置換基が、そのような置換基が所与の式の化合物の残りの部分にそれを介して結合する原子を示すことなく列挙されるとき、そのような置換基は、そのような置換基における任意の原子を介して結合することができる。置換基および/または可変基の組合せが許容されるが、そのような組合せが安定な化合物をもたらす場合に限る。
[0077]原子または化学的部分に続いて下付き文字の数値範囲(例えば、C1~6)があるときに、その範囲ならびにすべての中間範囲内の各数字を包含することを意味する。例えば、「C1~6アルキル」は、1、2、3、4、5、6、1~6、1~5、1~4、1~3、1~2、2~6、2~5、2~4、2~3、3~6、3~5、3~4、4~6、4~5、および5~6個の炭素を有するアルキル基を含むことを意味する。
[0078]「アルキル」という用語は、分岐鎖(例えば、イソプロピル、tert-ブチル、イソブチル)と直鎖(例えば、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、デシル)の両方、ならびにシクロアルキル(例えば、脂環式)基(例えば、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル)、アルキル置換シクロアルキル基、およびシクロアルキル置換アルキル基を含むことを意図する。このような脂肪族炭化水素基は、特定数の炭素原子を有する。例えば、C1~6アルキルは、C1、C2、C3、C4、C5、およびC6アルキル基を含むことを意図する。本明細書において使用される「低級アルキル」は、炭素鎖の骨格中に1~6個の炭素原子を有するアルキル基を指す。「アルキル」は、1つまたは複数の炭化水素骨格の炭素原子に代わって酸素、窒素、硫黄またはリン原子を有するアルキル基をさらに含む。特定の実施形態において、直鎖または分岐鎖アルキルは、その骨格内に6個以下、例えば4個以下の炭素原子を有する(例えば、直鎖に関してはC1~C6、分岐鎖に関してはC3~C6)。同様に、特定のシクロアルキルは、環構造中に5個または6個の炭素など、その環構造中に、3~8個の炭素原子を有する。
[0079]「アルケニル」という用語は、エテニル、n-プロペニル、イソプロペニル、n-ブテニル、イソブテニル、オクテニル、デセニル、テトラデセニル、ヘキサデセニル、エイコセニル、テトラコセニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロオクテニルなどの、少なくとも1つの二重結合を含む、2~約24個の炭素原子の直鎖状、分岐状
または環状の炭化水素基を指す。全体的に、この場合もやはり必要とされるわけではないが、アルケニル基は、2~約18個の炭素原子、より詳細には2~12個の炭素原子を含むことができる。「低級アルケニル」という用語は、2~6個の炭素原子のアルケニル基指し、かつ「シクロアルケニル」という特定の用語は、好ましくは5~8個の炭素原子を有する環状アルケニル基を意図する。「置換アルケニル」という用語は、1つまたは複数の置換基で置換されたアルケニルを指し、かつ「ヘテロ原子含有アルケニル」および「ヘテロアルケニル」という用語は、少なくとも1つの炭素原子がヘテロ原子で置き換えられたアルケニルまたはヘテロシクロアルケニル(例えば、ヘテロシクロヘキセニル)を指す。特に指示がない限り、「アルケニル」および「低級アルケニル」という用語は、直鎖状、分岐状、環状、非置換、置換、および/またはヘテロ原子含有のアルケニルおよび低級アルケニルをそれぞれ含む。
または環状の炭化水素基を指す。全体的に、この場合もやはり必要とされるわけではないが、アルケニル基は、2~約18個の炭素原子、より詳細には2~12個の炭素原子を含むことができる。「低級アルケニル」という用語は、2~6個の炭素原子のアルケニル基指し、かつ「シクロアルケニル」という特定の用語は、好ましくは5~8個の炭素原子を有する環状アルケニル基を意図する。「置換アルケニル」という用語は、1つまたは複数の置換基で置換されたアルケニルを指し、かつ「ヘテロ原子含有アルケニル」および「ヘテロアルケニル」という用語は、少なくとも1つの炭素原子がヘテロ原子で置き換えられたアルケニルまたはヘテロシクロアルケニル(例えば、ヘテロシクロヘキセニル)を指す。特に指示がない限り、「アルケニル」および「低級アルケニル」という用語は、直鎖状、分岐状、環状、非置換、置換、および/またはヘテロ原子含有のアルケニルおよび低級アルケニルをそれぞれ含む。
[0080]「アルキニル」という用語は、エチニル、n-プロピニルなどの少なくとも1つの三重結合を含む2~24個の炭素原子の直鎖状または分岐状の炭化水素基を指す。全体的に、この場合もやはり必要とされるわけではないが、アルキニル基は、2~約18個の炭素原子を含むことができ、より詳細には2~12個の炭素原子を含むことができる。「低級アルキニル」という用語は、2~6個の炭素原子のアルキニル基を意図する。「置換アルキニル」という用語は、1つまたは複数の置換基で置換されたアルキニルを指し、かつ「ヘテロ原子含有アルキニル」および「ヘテロアルキニル」という用語は、少なくとも1つの炭素原子がヘテロ原子で置き換えられたアルキニルを指す。特に指示がない限り、「アルキニル」および「低級アルキニル」という用語は、直鎖状、分岐状、非置換、置換、および/またはヘテロ原子含有のアルキニルおよび低級アルキニルをそれぞれ含む。
[0081]「アルキル」、「アルケニル」、および「アルキニル」という用語は、ジラジカルである、すなわち2つの結合点を有する部分を含むことを意図する。そのようなアルキル部分、すなわちジラジカルの非限定的な例は、--CH2CH2--、すなわち、各末端の炭素原子を介して残りの分子に共有結合されるC2アルキル基である。
[0082]「アルコキシ」という用語は、単一の末端エーテル結合を通して結合されるアルキル基を指す;すなわち、「アルコキシ」基は、--O-アルキルとして表されていてもよく、式中、アルキルは上記で定義されたとおりである。「低級アルコキシ」基は、1~6個の炭素原子を含むアルコキシ基を意図し、かつ例えば、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、t-ブチルオキシなどを含む。本明細書において「C1~C6アルコキシ」または「低級アルコキシ」として同定された好ましい置換基は、1~3個の炭素原子を含み、特に好ましいそのような置換基は、1個または2個の炭素原子を含む(すなわち、メトキシおよびエトキシ)。
[0083]「アリール」という用語は、単一の芳香環、または(異なる芳香環が、メチレンまたはエチレン部分などの共通の基に結合するように)一緒に縮合した、直接的に結合した、もしくは間接的に結合した複数の芳香環を含む芳香族置換基を指す。アリール基は、5~20個の炭素原子を含むことができ、特に好ましいアリール基は、5~14個の炭素原子を含むことができる。アリール基の例としては、ベンゼン、フェニル、ピロール、フラン、チオフェン、チアゾール、イソチアゾール、イミダゾール、トリアゾール、テトラゾール、ピラゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジン、およびピリミジンなどがある。さらに、「アリール」という用語は、多環式アリール基、例えば、三環式、二環式、例えば、ナフタレン、ベンズオキサゾール、ベンゾジオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチオフェン、メチレンジオキシフェニル、キノリン、イソキノリン、ナフトリジン(napthridine)、インドール、ベンゾフラン、プリン、ベンゾフラン、デアザプリン、またはインドリジンを含む。環構造中にヘテロ原子を有するこれらのアリール基はまた、「アリール複素環」、「
複素環」、「ヘテロアリール」または「ヘテロ芳香族」と称してもよい。芳香環は、1つまたは複数の環の位置において、例えば、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシレート、アルキルカルボニル、アルキルアミノカルボニル、アラルキルアミノカルボニル、アルケニルアミノカルボニル、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アラルキルカルボニル、アルケニルカルボニル、アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、アルキルチオカルボニル、ホスフェート、ホスホナト、ホスフィナト、シアノ、アミノ(アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、およびアルキルアリールアミノを含む)、アシルアミノ(アルキルカルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、カルバモイルおよびウレイドを含む)、アミジノ、イミノ、スルフヒドリル、アルキルチオ、アリールチオ、チオカルボキシレート、スルフェート、アルキルスルフィニル、スルホナト、スルファモイル、スルホンアミド、ニトロ、トリフルオロメチル、シアノ、アジド、ヘテロシクリル、アルキルアリール、または芳香族もしくはヘテロ芳香族部分などの上述のような置換基で置換することができる。アリール基をまた、芳香族ではない脂環式環または複素環で縮合または橋掛けし、その結果、多環式系(例えば、テトラリン、メチレンジオキシフェニル)を形成することができる。特に指示がない限り、「アリール」という用語は、非置換、置換、および/またはヘテロ原子含有の芳香族置換基を含む。
複素環」、「ヘテロアリール」または「ヘテロ芳香族」と称してもよい。芳香環は、1つまたは複数の環の位置において、例えば、ハロゲン、ヒドロキシル、アルコキシ、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシレート、アルキルカルボニル、アルキルアミノカルボニル、アラルキルアミノカルボニル、アルケニルアミノカルボニル、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アラルキルカルボニル、アルケニルカルボニル、アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、アルキルチオカルボニル、ホスフェート、ホスホナト、ホスフィナト、シアノ、アミノ(アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、およびアルキルアリールアミノを含む)、アシルアミノ(アルキルカルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、カルバモイルおよびウレイドを含む)、アミジノ、イミノ、スルフヒドリル、アルキルチオ、アリールチオ、チオカルボキシレート、スルフェート、アルキルスルフィニル、スルホナト、スルファモイル、スルホンアミド、ニトロ、トリフルオロメチル、シアノ、アジド、ヘテロシクリル、アルキルアリール、または芳香族もしくはヘテロ芳香族部分などの上述のような置換基で置換することができる。アリール基をまた、芳香族ではない脂環式環または複素環で縮合または橋掛けし、その結果、多環式系(例えば、テトラリン、メチレンジオキシフェニル)を形成することができる。特に指示がない限り、「アリール」という用語は、非置換、置換、および/またはヘテロ原子含有の芳香族置換基を含む。
[0084]「アルカリル」という用語は、アルキル置換基を有するアリール基を指し、「アラルキル」という用語は、アリール置換基を有するアルキル基を指し、ここで、「アリール」および「アルキル」は、上記で定義されたとおりである。例示的なアラルキル基は、6~24個の炭素原子を含み、特に好ましいアラルキル基は、6~16個の炭素原子を含む。アラルキル基の例としては、限定するものではないが、ベンジル、2-フェニル-エチル、3-フェニル-プロピル、4-フェニル-ブチル、5-フェニル-ペンチル、4-フェニルシクロヘキシル、4-ベンジルシクロヘキシル、4-フェニルシクロヘキシルメチル、4-ベンジルシクロヘキシルメチルなどがある。アルカリル基としては、例えば、p-メチルフェニル、2,4-ジメチルフェニル、p-シクロヘキシルフェニル、2,7-ジメチルナフチル、7-シクロオクチルナフチル、3-エチル-シクロペンタ-1,4-ジエンなどがある。
[0085]「ヘテロシクリル」または「複素環式基」という用語は、1つまたは複数のヘテロ原子を含む、閉環構造、例えば3~10員または4~7員環構造を含む。「ヘテロ原子」は、炭素または水素以外の任意の元素の原子を含む。ヘテロ原子の例としては、窒素、酸素、硫黄およびリンがある。
[0086]ヘテロシクリル基は、飽和または不飽和とすることができ、かつピロリジン、オキソラン、チオラン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、ラクトン、アゼチジノンおよびピロリジノンなどのラクタム、スルタム、およびスルトンを含む。ピロールおよびフランなどの複素環式基は、芳香族特性を有することができる。これらとしては、キノリンおよびイソキノリンなどの縮合環構造がある。複素環式基の別の例としては、ピリジンおよびプリンがある。複素環は1つまたは複数の位置において、例えば、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシレート、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、アルキルチオカルボニル、アルコキシル、ホスフェート、ホスホナト、ホスフィナト、シアノ、アミノ(アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、およびアルキルアリールアミノを含む)、アシルアミノ(アルキルカルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、カルバモイルおよびウレイドを含む)、アミジノ、イミノ、スルフヒドリル、アルキルチオ、アリールチオ、チオカルボキシレート、スルフェート、スルホナト、スルファモイル、スルホンアミド、ニトロ、トリフルオロメチル、シアノ、アジド、ヘテロシクリル、または芳香族もしくはヘテロ芳香族部分などの上述のような置換基で置換することができる。複素環式基はまた、1つまたは複数の構成成分原子において、例えば、低級アルキル、低級アルケニル、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、低級アルキルアミノ、低級アルキルカルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、--CF3、または--CNなどで置換することができる。
[0087]「ハロ」または「ハロゲン」という用語は、フルオロ、クロロ、ブロモ、およびヨードを指す。「対イオン」は、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、水酸化物、アセテート、およびスルフェートなどの小さな負電荷種を表すために使用される。
[0088]「置換アルキル」、「置換アリール」などにあるような「置換」という用語は、前述の定義のうちのいくつかで示唆されるように、アルキル、アリール、または別の部分において、炭素(または他の)原子に結合した少なくとも1つの水素原子が、1つまたは複数の非水素置換基で置き換えられることを意味する。そのような置換基の例としては、限定するものではないが:ハロ、ヒドロキシル、シリル、スルフヒドリル、C1~C24アルコキシ、C2~C24アルケニルオキシ、C2~C24アルキニルオキシ、C5~C20アリールオキシ、アシル(C2~C24アルキルカルボニル(-CO-アルキル)およびC6~C20アリールカルボニル(-CO-アリール)を含む)、アシルオキシ(-O-アシル)、C2~C24アルコキシカルボニル(-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールオキシカルボニル(-(CO)-O-アリール)、C2~C24アルキルカルボナト(-O-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールカルボナト(-O-(CO)-O-アリール)、カルボキシ(-COOH)、カルボキシラト(-COO-)、カルバモイル(-(CO)-NH2)、モノ-(C1~C24アルキル)置換カルバモイル(-(CO)-NH(C1~C24アルキル))、ジ-(C1~C4アルキル)置換カルバモイル(-(CO)--N(C1~C24アルキル)2)、モノ置換アリールカルバモイル(-(CO)-NH-アリール)、チオカルバモイル(-(CS)-NH2)、カルバミド(-NH-(CO)-NH2)、シアノ(-CN)、イソシアノ(-N+C-)、シアナト(-O--CN)、イソシアナト(-ON+C-)、イソチオシアナト(-S-CN)、アジド(-N=N+=N-)、ホルミル(-(CO)--H)、チオホルミル(-(CS)-H)、アミノ(-NH2)、モノ-およびジ-(C1~C24アルキル)置換アミノ、モノ-およびジ-(C5~C20アリール)置換アミノ、C2~C24アルキルアミド(-NH-(CO)-アルキル)、C6~C20アリールアミド(-NH-(CO)-アリール)、イミノ(-CR=NH、式中、R=水素、C1~C24アルキル、C5~C20アリール、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキルなど)、アルキルイミノ(--CR=N(アルキル)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリルなど)、アリールイミノ(-CR=N(アリール)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリルなど)、ニトロ(-NO2)、ニトロソ(-NO)、スルホ(-SO2-OH)、スルホナト(-SO2-O-)、C1~C24アルキルスルファニル(-S-アルキル;「アルキルチオ」とも称される)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも称される)、C1~C24アルキルスルフィニル(--(SO)-アルキル)、C5~C20アリールスルフィニル(-(SO)-アリール)、C1~C24アルキルスルホニル(-SO2-アルキル)、C5~C20アリールスルホニル(-SO2-アリール)、ホスホノ(-P(O)(OH)2)、ホスホナト(-P(O)(O-)2)、ホスフィナト(-P(O)(O-))、ホスホ(-PO2)、およびホスフィノ(-PH2);およびヒドロカルビル部分C1~C24アルキル、C2~C24アルケニル、C2~C24アルキニル、C5~C20アリール、C6~C24アルカリル、およびC6~C24アラルキルなどの官能基がある。
[0089]さらに、前述の官能基は、特定の基が認められる場合、1つまたは複数の追加の官能基でまたは上記で特に列挙されたものなどの1つまたは複数のヒドロカルビル部分で
さらに置換してもよい。同様に、上述のヒドロカルビル部分は、1つまたは複数の官能基または特に列挙されたものなどの追加のヒドロカルビル部分でさらに置換してもよい。
さらに置換してもよい。同様に、上述のヒドロカルビル部分は、1つまたは複数の官能基または特に列挙されたものなどの追加のヒドロカルビル部分でさらに置換してもよい。
[0090]「置換」という用語が、可能な置換基のリストの前に出現するときに、それは、その用語がその基のすべてのメンバーに適用されることを意図する。例えば、「置換アルキル、アルケニル、およびアリール」という句は、「置換アルキル、置換アルケニル、および置換アリール」として判断されたい。同様に、「ヘテロ原子含有」という用語が、可能なヘテロ原子含有基のリストの前に出現するときに、それは、その用語がその基のすべてのメンバーに適用されることを意図する。例えば、「ヘテロ原子含有アルキル、アルケニル、およびアリール」という句は、「ヘテロ原子含有アルキル、置換アルケニル、および置換アリール」として判断されたい。
[0091]「任意の」または「任意選択で」は、その後述べられる状況が起きても起きなくてもよいことを意味し、したがって、記載には、状況が起きた場合およびそれが起きなかった場合が含まれる。例えば、「任意選択で置換された」という句は、非水素置換基が所与の原子に存在しても存在しなくてもよいことを意味し、したがって、記載には、非水素置換基が存在する構造および非水素置換基が存在しない構造が含まれる。
[0092]「安定な化合物」および「安定な構造」という用語は、単離、および必要に応じて反応混合物からの精製、および有効な治療剤への配合の中、残存するのに十分に頑強である化合物を示すことを意味する。
[0093]「遊離化合物」という用語は、非結合状態にある化合物を述べるために本明細書において使用される。
[0094]全体にわたって、記載において、組成物が、特定の構成成分を有する(having)、含む(including)、または含む(comprising)として述べられる場合、組成物はまた、列挙された構成成分から実質的になる、またはこれらからなることが考慮される。同様に、方法またはプロセスが特定の方法ステップを有する(having)、含む(including)、または含む(comprising)として述べられる場合、プロセスはまた、列挙されたプロセシングステップから実質的になる、またはこれらからなる。さらに、本明細書で述べる組成物および方法が操作可能なままである限りは、ステップの順序または特定の作用を実施するための順序は、重要ではないことを理解されたい。さらに、2つ以上のステップまたは作用は、同時に実施することができる。
[0094]全体にわたって、記載において、組成物が、特定の構成成分を有する(having)、含む(including)、または含む(comprising)として述べられる場合、組成物はまた、列挙された構成成分から実質的になる、またはこれらからなることが考慮される。同様に、方法またはプロセスが特定の方法ステップを有する(having)、含む(including)、または含む(comprising)として述べられる場合、プロセスはまた、列挙されたプロセシングステップから実質的になる、またはこれらからなる。さらに、本明細書で述べる組成物および方法が操作可能なままである限りは、ステップの順序または特定の作用を実施するための順序は、重要ではないことを理解されたい。さらに、2つ以上のステップまたは作用は、同時に実施することができる。
[0095]「ジンクフィンガーDNA結合タンパク質」(または結合ドメイン)は、その構造が亜鉛イオンの配位を通して安定化された結合ドメイン内のアミノ酸配列の領域である1つまたは複数のジンクフィンガーを通して、配列特異的様式で、DNAへ結合したタンパク質、またはさらに大きいタンパク質内のドメインである。ジンクフィンガーDNA結合タンパク質という用語は、ジンクフィンガータンパク質またはZFPと省略されることが多い。
[0096]「TALE DNA結合ドメイン」または「TALE」は、1つまたは複数のTALE反復ドメイン/単位を含むポリペプチドである。反復ドメインは、TALEの、その同族標的DNA配列への結合に関与する。単一の「反復単位」(「反復」とも称される)は、典型的には、33~35個のアミノ酸長であり、かつ天然発生的TALEタンパク質内の他のTALE反復配列と、少なくともいくつかの配列相同性を示す。
[0097]ジンクフィンガーおよびTALE結合ドメインは、「遺伝子操作」し、例えば、天然発生的なジンクフィンガーまたはTALEタンパク質の認識ヘリックス領域の遺伝子
操作(1つまたは複数のアミノ酸を変化させる)を介して所定のヌクレオチド配列に結合することができる。したがって、遺伝子操作されたDNA結合タンパク質(ジンクフィンガーまたはTALE)は、非天然発生的であるタンパク質である。DNA結合タンパク質を遺伝子操作するための方法の非限定的な例は、設計および選択である。設計されたDNA結合タンパク質は、自然には存在しないタンパク質であり、その設計/組成は主に合理的基準から生じる。設計のための合理的基準としては、置換規則ならびに現存するZFPおよび/またはTALE設計および結合データの情報を保存しているデータベース内の情報をプロセシングするためのコンピュータ化アルゴリズムの適用がある。例えば、米国特許第6,140,081号;同第6,453,242号;同第6,534,261号および同第8,585,526号を参照のこと;また、国際公開第98/53058号;国際公開第98/53059号;国際公開第98/53060号;国際公開第02/016536号および国際公開第03/016496号を参照のこと。
操作(1つまたは複数のアミノ酸を変化させる)を介して所定のヌクレオチド配列に結合することができる。したがって、遺伝子操作されたDNA結合タンパク質(ジンクフィンガーまたはTALE)は、非天然発生的であるタンパク質である。DNA結合タンパク質を遺伝子操作するための方法の非限定的な例は、設計および選択である。設計されたDNA結合タンパク質は、自然には存在しないタンパク質であり、その設計/組成は主に合理的基準から生じる。設計のための合理的基準としては、置換規則ならびに現存するZFPおよび/またはTALE設計および結合データの情報を保存しているデータベース内の情報をプロセシングするためのコンピュータ化アルゴリズムの適用がある。例えば、米国特許第6,140,081号;同第6,453,242号;同第6,534,261号および同第8,585,526号を参照のこと;また、国際公開第98/53058号;国際公開第98/53059号;国際公開第98/53060号;国際公開第02/016536号および国際公開第03/016496号を参照のこと。
[0098]「選択された」ジンクフィンガータンパク質またはTALEは、その産生が、ファージディスプレイ、相互作用トラップまたはハイブリッド選択などの実験的方法から主に生じる、自然では認められないタンパク質である。例えば、米国特許第5,789,538号;同第5,925,523号;同第6,007,988号;同第6,013,453号;同第6,200,759号;同第8,586,526号;国際公開第95/19431号;国際公開第96/06166号;国際公開第98/53057号;国際公開第98/54311号;国際公開第00/27878号;国際公開第01/60970号、国際公開第01/88197号、国際公開第02/099084号を参照のこと。
[0099]一般的に、「CRISPR」(クラスター化され、規則的に間隔が空いている短い回文の繰り返し(Clustered Regularly Interspaced
Short Palindromic Repeats))は、SPIDR(スペーサー散在型直接反復(SPacer Interspersed Direct Repeats))としても知られ、特定の細菌性種に対して通常特異的であるDNA遺伝子座のファミリーを指す。CRISPR遺伝子座は、大腸菌(E.coli)(Ishinoら(1987年)J.Bacteriol.、169:5429~5433頁;およびNakataら、J.Bacteriol.(1989年)171:3553~3556頁)および関連遺伝子で認識された散在型短鎖配列反復(SSR)の異なるクラスを含む。類似の散在SSRは、ハロフェラックス・メディテラネイ(Haloferax mediterranei)、化膿レンサ球菌(Streptococcus pyogenes)、アナベナ属(Anabaena)、およびヒト結核菌(Mycobacterium tuberculosis)で同定されている(Groenenら(1993年)Mol.Microbiol.、10:1057~1065頁;Hoeら(1999年)Emerg.Infect.Dis.、5:254~263頁;Masepohlら(1996年)Biochim.Biophys.Acta 1307:26~30頁;およびMojicaら(1995年)Mol.Microbiol.、17:85~93頁を参照のこと)。CRISPR遺伝子座は、典型的には、反復構造が他のSSRと異なり、これは短鎖規則的間隔反復(SRSR)と称されている(Janssenら(2002年)OMICS J.Integ.Biol.、6:23~33頁;およびMojicaら(2000年)Mol.Microbiol.、36:244~246)。一般的に、反復は、実質的に一定の長さを有する特有の媒介配列によって規則的に空間が空いたクラスターで生じる短鎖エレメントである(Mojicaら(2000年)、上記を参照のこと)。反復配列は、株間で高度に保存されるが、散在型反復の数およびスペーサー領域の配列は、典型的には株間で異なる(van Embdenら、J.Bacteriol.(2002年)182:2393~2401頁)。CRISPR遺伝子座は、40種類を超える原核生物で同定されており、これらに限定されないが、アエロピュルム属(Aeropyrum)、ピュロバクルム属(Pyrobaculum)、スルフォロブス属(Sulfolobus)、アルカエオグロブス属(Archaeoglobus)、ハロアオーキュラ属(Halocarcula)、メタノバクテリウム属(Methanobacteriumn)、メタノコックス属(Methanococcus)、メタノサルキナ属(Methanosarcina)、メタノピュルス属(Methanopyrus)、ピュロコックス属(Pyrococcus)、ピクロフィルス属(Picrophilus)、テルモプラズマ属(Thernioplasnia)、コリネバクテリウム属(Corynebacterium)、マイコバクテリウム属(Mycobacterium)、ストレプトマイセス属(Streptomyces)、アクウィフェクス属(Aquifrx)、ポルフィロモナス属(Porphyromonas)、クロロビウム属(Chlorobium)、テルムス属(Thermus)、バシラス属(Bacillus)、リステリア属(Listeria)、ブドウ球菌属(Staphylococcus)、クロストリジウム属(Clostridium)、サーモアナエロバクター属(Thermoanaerobacter)、マイコプラズマ属(Mycoplasma)、フソバクテリウム属(Fusobacterium)、アゾアルカス属(Azarcus)、クロモバクテリウム属(Chromobacterium)、ナイセリア属(Neisseria)、ニトロソモナス属(Nitrosomonas)、デスルフォビブリオ属(Desulfovibrio)、ジオバクター属(Geobacter)、ミロコッカス属(Myrococcus)、カンピロバクター属(Campylobacter)、ウォリネラ属(Wolinella)、アシネトバクター属(Acinetobacter)、エルウィニア属(Erwinia)、エシェリキア属(Escherichia)、レジオネラ属(Legionella)、メチロコッカス属(Methylococcus)、パスツレラ属(Pasteurella)、フォトバクテリウム属(Photobacterium)、サルモネラ属(Salmonella)、キサントモナス属(Xanthomonas)、エルシニア属(Yersinia)、トレポネーマ属(Treponema)、およびテルモトガ属(Thermotoga)を含む。
Short Palindromic Repeats))は、SPIDR(スペーサー散在型直接反復(SPacer Interspersed Direct Repeats))としても知られ、特定の細菌性種に対して通常特異的であるDNA遺伝子座のファミリーを指す。CRISPR遺伝子座は、大腸菌(E.coli)(Ishinoら(1987年)J.Bacteriol.、169:5429~5433頁;およびNakataら、J.Bacteriol.(1989年)171:3553~3556頁)および関連遺伝子で認識された散在型短鎖配列反復(SSR)の異なるクラスを含む。類似の散在SSRは、ハロフェラックス・メディテラネイ(Haloferax mediterranei)、化膿レンサ球菌(Streptococcus pyogenes)、アナベナ属(Anabaena)、およびヒト結核菌(Mycobacterium tuberculosis)で同定されている(Groenenら(1993年)Mol.Microbiol.、10:1057~1065頁;Hoeら(1999年)Emerg.Infect.Dis.、5:254~263頁;Masepohlら(1996年)Biochim.Biophys.Acta 1307:26~30頁;およびMojicaら(1995年)Mol.Microbiol.、17:85~93頁を参照のこと)。CRISPR遺伝子座は、典型的には、反復構造が他のSSRと異なり、これは短鎖規則的間隔反復(SRSR)と称されている(Janssenら(2002年)OMICS J.Integ.Biol.、6:23~33頁;およびMojicaら(2000年)Mol.Microbiol.、36:244~246)。一般的に、反復は、実質的に一定の長さを有する特有の媒介配列によって規則的に空間が空いたクラスターで生じる短鎖エレメントである(Mojicaら(2000年)、上記を参照のこと)。反復配列は、株間で高度に保存されるが、散在型反復の数およびスペーサー領域の配列は、典型的には株間で異なる(van Embdenら、J.Bacteriol.(2002年)182:2393~2401頁)。CRISPR遺伝子座は、40種類を超える原核生物で同定されており、これらに限定されないが、アエロピュルム属(Aeropyrum)、ピュロバクルム属(Pyrobaculum)、スルフォロブス属(Sulfolobus)、アルカエオグロブス属(Archaeoglobus)、ハロアオーキュラ属(Halocarcula)、メタノバクテリウム属(Methanobacteriumn)、メタノコックス属(Methanococcus)、メタノサルキナ属(Methanosarcina)、メタノピュルス属(Methanopyrus)、ピュロコックス属(Pyrococcus)、ピクロフィルス属(Picrophilus)、テルモプラズマ属(Thernioplasnia)、コリネバクテリウム属(Corynebacterium)、マイコバクテリウム属(Mycobacterium)、ストレプトマイセス属(Streptomyces)、アクウィフェクス属(Aquifrx)、ポルフィロモナス属(Porphyromonas)、クロロビウム属(Chlorobium)、テルムス属(Thermus)、バシラス属(Bacillus)、リステリア属(Listeria)、ブドウ球菌属(Staphylococcus)、クロストリジウム属(Clostridium)、サーモアナエロバクター属(Thermoanaerobacter)、マイコプラズマ属(Mycoplasma)、フソバクテリウム属(Fusobacterium)、アゾアルカス属(Azarcus)、クロモバクテリウム属(Chromobacterium)、ナイセリア属(Neisseria)、ニトロソモナス属(Nitrosomonas)、デスルフォビブリオ属(Desulfovibrio)、ジオバクター属(Geobacter)、ミロコッカス属(Myrococcus)、カンピロバクター属(Campylobacter)、ウォリネラ属(Wolinella)、アシネトバクター属(Acinetobacter)、エルウィニア属(Erwinia)、エシェリキア属(Escherichia)、レジオネラ属(Legionella)、メチロコッカス属(Methylococcus)、パスツレラ属(Pasteurella)、フォトバクテリウム属(Photobacterium)、サルモネラ属(Salmonella)、キサントモナス属(Xanthomonas)、エルシニア属(Yersinia)、トレポネーマ属(Treponema)、およびテルモトガ属(Thermotoga)を含む。
[00100]「CRISPRシステム」は、集合的に、CRISPR関連(「Cas」)遺
伝子の活性の発現または指示に関与する転写産物および他のエレメントを指し、Cas遺伝子をコードする配列、tracr(トランス活性化CRISPR)配列(例えば、tracrRNAまたは活性部分tracrRNA)、tracr-mate配列(内因性CRISPRシステムの文脈において「直接反復」およびtracrRNA加工部分直接反復を包含する)、ガイド配列(内因性CRISPRシステムの文脈において「spacer」とも称される)、または他の配列およびCRISPR遺伝子座からの転写産物を含む。いくつかの実施形態において、CRISPRシステムのうちの1つまたは複数のエレメントは、クラス1タイプIまたはタイプIII CRISPRシステムに由来する。いくつかの実施形態において、CRISPRシステムのうちの1つまたは複数のエレメントは、クラス2タイプIIまたはタイプV CRISPRシステムに由来する。いくつかの実施形態において、CRISPRシステムのうちの1つまたは複数のエレメントは、化膿レンサ球菌(Streptococcus pyogenes)などの内因性CRISPRシステムを含む特定の生物に由来する。一般的に、CRISPRシステムは、標的配列の位置においてCRISPR複合体の形成を促進するエレメントによって特徴付けられる(内因性CRISPRシステムの文脈においてプロトスペーサーとも称される)。CRISPR複合体の形成の文脈において、「標的配列」は、標的配列とガイド配列との間のハイブリダイゼーションがCRISPR複合体の形成を促進する場合には、ガイド配列が相補性を有するように設計された配列を指す。ハイブリダイゼーションをもたらしかつCRISPR複合体の形成を促進する十分な相補性が存在するという条件で、完全相補性は必ずしも必要ではない。標的配列は、DNAまたはRNAポリヌクレオチドなどの任意のポリヌクレオチドを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、標的配列は、細胞の核または細胞質に位置する。標的配列を含む標的遺伝子座へ遺伝子組み換えするために使用してもよい配列または鋳型は、「編集鋳型」または「編集ポリヌクレオチド」または「編集配列」と称される。本発明の態様において、外因性鋳型ポリヌクレオチドは、編集鋳型と称してもよい。本発明の態様において遺伝子組換えは、相同的組換えである。
伝子の活性の発現または指示に関与する転写産物および他のエレメントを指し、Cas遺伝子をコードする配列、tracr(トランス活性化CRISPR)配列(例えば、tracrRNAまたは活性部分tracrRNA)、tracr-mate配列(内因性CRISPRシステムの文脈において「直接反復」およびtracrRNA加工部分直接反復を包含する)、ガイド配列(内因性CRISPRシステムの文脈において「spacer」とも称される)、または他の配列およびCRISPR遺伝子座からの転写産物を含む。いくつかの実施形態において、CRISPRシステムのうちの1つまたは複数のエレメントは、クラス1タイプIまたはタイプIII CRISPRシステムに由来する。いくつかの実施形態において、CRISPRシステムのうちの1つまたは複数のエレメントは、クラス2タイプIIまたはタイプV CRISPRシステムに由来する。いくつかの実施形態において、CRISPRシステムのうちの1つまたは複数のエレメントは、化膿レンサ球菌(Streptococcus pyogenes)などの内因性CRISPRシステムを含む特定の生物に由来する。一般的に、CRISPRシステムは、標的配列の位置においてCRISPR複合体の形成を促進するエレメントによって特徴付けられる(内因性CRISPRシステムの文脈においてプロトスペーサーとも称される)。CRISPR複合体の形成の文脈において、「標的配列」は、標的配列とガイド配列との間のハイブリダイゼーションがCRISPR複合体の形成を促進する場合には、ガイド配列が相補性を有するように設計された配列を指す。ハイブリダイゼーションをもたらしかつCRISPR複合体の形成を促進する十分な相補性が存在するという条件で、完全相補性は必ずしも必要ではない。標的配列は、DNAまたはRNAポリヌクレオチドなどの任意のポリヌクレオチドを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、標的配列は、細胞の核または細胞質に位置する。標的配列を含む標的遺伝子座へ遺伝子組み換えするために使用してもよい配列または鋳型は、「編集鋳型」または「編集ポリヌクレオチド」または「編集配列」と称される。本発明の態様において、外因性鋳型ポリヌクレオチドは、編集鋳型と称してもよい。本発明の態様において遺伝子組換えは、相同的組換えである。
[00101]「NgAgo」は、遺伝子サイレンシングに関与すると考えられている原核生
物のアルゴノートタンパク質である。NgAgoは、古細菌ナトロノバクテリウム・グレゴリー(Natronobacterium gregoryi)に由来する(例えば、Gaoら(2016年)Nature Biotechnology 34、768~773頁を参照のこと)。「NgAgo系」は、必要とされる構成成分のすべてであり、その系としては、例えば、NgAgo酵素を切断するための短鎖ストランドガイドDNAを含む。
物のアルゴノートタンパク質である。NgAgoは、古細菌ナトロノバクテリウム・グレゴリー(Natronobacterium gregoryi)に由来する(例えば、Gaoら(2016年)Nature Biotechnology 34、768~773頁を参照のこと)。「NgAgo系」は、必要とされる構成成分のすべてであり、その系としては、例えば、NgAgo酵素を切断するための短鎖ストランドガイドDNAを含む。
[00102]「小分子」という用語は、当技術分野において認識されている用語である。特
定の実施形態において、この用語は、約2000amu未満、または約1000amu未満、さらに約500amu未満の分子量を有する分子を指す。
定の実施形態において、この用語は、約2000amu未満、または約1000amu未満、さらに約500amu未満の分子量を有する分子を指す。
[00103]本明細書において使用されるすべての百分率および比率は、別段指示がない限
り、重量による。
[00104]本明細書で述べる実施形態は、全体的に、希突起膠細胞前駆体細胞の分化、増
殖および/または成熟を誘発、促進、および/または調節することによって、希突起膠細胞の生成を強化するための薬剤、化合物、および方法、ならびにミエリン形成または再ミエリン形成が対象にとって有益な場合に、対象における疾患または障害を処置するための方法に関する。
り、重量による。
[00104]本明細書で述べる実施形態は、全体的に、希突起膠細胞前駆体細胞の分化、増
殖および/または成熟を誘発、促進、および/または調節することによって、希突起膠細胞の生成を強化するための薬剤、化合物、および方法、ならびにミエリン形成または再ミエリン形成が対象にとって有益な場合に、対象における疾患または障害を処置するための方法に関する。
[00105]希突起膠細胞プロジェニター細胞(OPC)におけるコレステロール生合成経
路のΔ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化しかつ/または誘発すると、希突起膠細胞生成を誘発できることが見出された。Δ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積の強化および/または誘発は、Δ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を阻害するおよび/またはΔ8,9-不飽和ステロール中間体が基質である、OPCにおけるコレステロール生合成経路内の酵素を調節および/または阻害すること、ならびにΔ8,9-不飽和ステロール中間体をOPCに直接的におよび/または間接的に投与することによって得ることができる。Δ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化しかつ/または誘発すると、OPCの分化、生存、増殖および/または成熟を促進し、かつミエリン形成または再ミエリン形成が対象にとって有益な場合に、対象における疾患および/または障害を処置することができる。
路のΔ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化しかつ/または誘発すると、希突起膠細胞生成を誘発できることが見出された。Δ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積の強化および/または誘発は、Δ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を阻害するおよび/またはΔ8,9-不飽和ステロール中間体が基質である、OPCにおけるコレステロール生合成経路内の酵素を調節および/または阻害すること、ならびにΔ8,9-不飽和ステロール中間体をOPCに直接的におよび/または間接的に投与することによって得ることができる。Δ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化しかつ/または誘発すると、OPCの分化、生存、増殖および/または成熟を促進し、かつミエリン形成または再ミエリン形成が対象にとって有益な場合に、対象における疾患および/または障害を処置することができる。
[00106]いくつかの実施形態において、OPCにおけるコレステロール生合成経路のΔ
8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化するおよび/または誘発する薬剤は、OPCの分化、増殖および/または成熟、ならびに希突起膠細胞の生成を促進するおよび/または誘発するために効果的な量で、対象および/またはOPCに投与することができる。1つの例において、薬剤としては、OPCのコレステロール生合成経路における1つまたは複数のステロール中間体の酵素媒介性合成を阻害する、および/またはΔ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を促進する、少なくとも1つの化合物があり得る。
8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化するおよび/または誘発する薬剤は、OPCの分化、増殖および/または成熟、ならびに希突起膠細胞の生成を促進するおよび/または誘発するために効果的な量で、対象および/またはOPCに投与することができる。1つの例において、薬剤としては、OPCのコレステロール生合成経路における1つまたは複数のステロール中間体の酵素媒介性合成を阻害する、および/またはΔ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を促進する、少なくとも1つの化合物があり得る。
[00107]いくつかの実施形態において、化合物は、OPCの、ラノステロールからコレ
ステロールへの、例えばラノステロールおよび/またはラソステロール間のコレステロール生合成経路のうちの1つまたは複数の酵素媒介性変換ステップを調節しおよび/または阻害し、希突起膠細胞生成を促進するおよび/または誘発することができる。例えば、化合物は、コレステロール生合成経路におけるステロール中間体の、CYP51、ステロール14-レダクターゼ、および/またはEBP酵素媒介性合成を阻害することができる。さらに別の実施形態において、化合物は、ラノステロールの4,4-ジメチルコレスタ-
8(9),14,24-トリエン-3β-オールへの、4,4-ジメチルコレスタ-8(9),14,24-トリエン-3β-オールのザイモステノールへの、および/またはザイモステノールのラソステロールへの酵素媒介性変換を調節しかつ/または阻害し、希突起膠細胞生成を強化することができる。
ステロールへの、例えばラノステロールおよび/またはラソステロール間のコレステロール生合成経路のうちの1つまたは複数の酵素媒介性変換ステップを調節しおよび/または阻害し、希突起膠細胞生成を促進するおよび/または誘発することができる。例えば、化合物は、コレステロール生合成経路におけるステロール中間体の、CYP51、ステロール14-レダクターゼ、および/またはEBP酵素媒介性合成を阻害することができる。さらに別の実施形態において、化合物は、ラノステロールの4,4-ジメチルコレスタ-
8(9),14,24-トリエン-3β-オールへの、4,4-ジメチルコレスタ-8(9),14,24-トリエン-3β-オールのザイモステノールへの、および/またはザイモステノールのラソステロールへの酵素媒介性変換を調節しかつ/または阻害し、希突起膠細胞生成を強化することができる。
[00108]いくつかの実施形態において、化合物は、ラノステロールからデヒドロラソス
テロールまたはラソステロールへのコレステロール生合成経路のうちの1つまたは複数の酵素媒介性変換ステップを調節するおよび/または阻害することができる。
テロールまたはラソステロールへのコレステロール生合成経路のうちの1つまたは複数の酵素媒介性変換ステップを調節するおよび/または阻害することができる。
[00109]いくつかの実施形態において、本明細書で述べる方法において使用する化合物
は、エモパミル結合タンパク質(EBP)イソメラーゼ酵素活性の阻害を通して、ザイモステノールのラソステロールへの酵素媒介性変換を阻害することができる。あるいは、本明細書で述べる方法において使用する化合物は、コレステロール生合成経路におけるステロールC14レダクターゼ酵素活性またはCYP51酵素活性を阻害することができる。
は、エモパミル結合タンパク質(EBP)イソメラーゼ酵素活性の阻害を通して、ザイモステノールのラソステロールへの酵素媒介性変換を阻害することができる。あるいは、本明細書で述べる方法において使用する化合物は、コレステロール生合成経路におけるステロールC14レダクターゼ酵素活性またはCYP51酵素活性を阻害することができる。
[00110]コレステロール生合成経路の調節および/または阻害を介したOPCの分化に
よって希突起膠細胞生成を強化することができる化合物は、スクリーニングされた化合物が投与されたOPCにおけるコレステロールおよび上流代謝産物のレベルを測定することによって同定することができる。いくつかの実施形態において、コレステロール生合成経路の調節および/または阻害を介したOPCの分化を強化できる化合物は、哺乳動物対象において高い効力と低い毒性の両方を有し、かつ希突起膠細胞前駆体の分化を促進することができる化合物を選択する傾向があるハイスループット小分子スクリーニング(HTS)を使用して同定することができる。本明細書において使用される「小分子」という用語は、生体膜を通過しかつ細胞内プロセスを調節し得る低分子量(例えば<550kDa)の生物学的活性有機化合物を指す。
よって希突起膠細胞生成を強化することができる化合物は、スクリーニングされた化合物が投与されたOPCにおけるコレステロールおよび上流代謝産物のレベルを測定することによって同定することができる。いくつかの実施形態において、コレステロール生合成経路の調節および/または阻害を介したOPCの分化を強化できる化合物は、哺乳動物対象において高い効力と低い毒性の両方を有し、かつ希突起膠細胞前駆体の分化を促進することができる化合物を選択する傾向があるハイスループット小分子スクリーニング(HTS)を使用して同定することができる。本明細書において使用される「小分子」という用語は、生体膜を通過しかつ細胞内プロセスを調節し得る低分子量(例えば<550kDa)の生物学的活性有機化合物を指す。
[00111]HTSには、小型薬物様有機化合物(250~550kDa)を添加し、細胞
を播種し、96または384ウェルプレートでインキュベートする、一次スクリーニングを含むことができる。次いで、細胞を、希突起膠細胞前駆体の形態学的変化に関して視覚的にスクリーニングすることができる。二次スクリーニングにおいて、選択された化合物によって誘発された分化および増殖を、蛍光顕微鏡によってさらに検証することができる。次いでさらに、選択された化合物に反応した希突起膠細胞前駆体増殖および成熟は、例えば、免疫細胞化学およびウエスタンブロットによって判定されるようなミエリンタンパク質発現を誘発することによって評価できる。一次および二次スクリーニングに使用することができるアッセイの例は、Najmら、Nat Methods.2011年9月25日;8(11):957~62頁;Baiら Neurosci Bull.2013年4月;29(2):239~50頁;Yangら Dev Biol.2011年2月1日;350(1):127~38頁;、およびChoら Curr Neuropharmacol.2007年3月;5(1):19~33頁に記載されている。
を播種し、96または384ウェルプレートでインキュベートする、一次スクリーニングを含むことができる。次いで、細胞を、希突起膠細胞前駆体の形態学的変化に関して視覚的にスクリーニングすることができる。二次スクリーニングにおいて、選択された化合物によって誘発された分化および増殖を、蛍光顕微鏡によってさらに検証することができる。次いでさらに、選択された化合物に反応した希突起膠細胞前駆体増殖および成熟は、例えば、免疫細胞化学およびウエスタンブロットによって判定されるようなミエリンタンパク質発現を誘発することによって評価できる。一次および二次スクリーニングに使用することができるアッセイの例は、Najmら、Nat Methods.2011年9月25日;8(11):957~62頁;Baiら Neurosci Bull.2013年4月;29(2):239~50頁;Yangら Dev Biol.2011年2月1日;350(1):127~38頁;、およびChoら Curr Neuropharmacol.2007年3月;5(1):19~33頁に記載されている。
[00112]化合物は、さらにGCMSアッセイを使用してスクリーニングし、コレステロ
ール、およびスクアレン、スクアレンエポキシド、ラノステロール、FF-MAS、T-MAS、他の減数分裂活性化ステロール、ザイモステロール、ザイモステノール、ラソステロール、デヒドロラソステロールデヒドロデスモステロール、デスモステロール、7-DHC、8-DHCなどを含む、コレステロールまでの途中の中間体のレベルをモニターすることができる。このようなアッセイはとりわけ、Koradeら J.Med.Chem.、2016年 59(3)、1102~1115頁に記載されている。簡潔には、細胞を様々な分子で処置し、次いで、メタノールまたはクロロホルムなどの有機溶媒を使用して溶解し、親油性代謝産物を抽出することができる。BTMSAまたは同等のシリル化試薬を使用してシリル化した後、サンプルをGC-MSへ注入し、積分したピーク強度
を、真のステロール参照標準と比較することによってステロール存在量を測定する。
ール、およびスクアレン、スクアレンエポキシド、ラノステロール、FF-MAS、T-MAS、他の減数分裂活性化ステロール、ザイモステロール、ザイモステノール、ラソステロール、デヒドロラソステロールデヒドロデスモステロール、デスモステロール、7-DHC、8-DHCなどを含む、コレステロールまでの途中の中間体のレベルをモニターすることができる。このようなアッセイはとりわけ、Koradeら J.Med.Chem.、2016年 59(3)、1102~1115頁に記載されている。簡潔には、細胞を様々な分子で処置し、次いで、メタノールまたはクロロホルムなどの有機溶媒を使用して溶解し、親油性代謝産物を抽出することができる。BTMSAまたは同等のシリル化試薬を使用してシリル化した後、サンプルをGC-MSへ注入し、積分したピーク強度
を、真のステロール参照標準と比較することによってステロール存在量を測定する。
[00113]いくつかの実施形態において、化合物は、哺乳動物(例えば、ラットおよびマ
ウス)の脳のミエリン形成を評価する脳切片アッセイを使用してさらにスクリーニングすることができる。このようなアッセイは、例えば、Baiら Neurosci Bull.2013年4月;29(2):239~50頁、Yangら Dev Biol.2011年2月1日;350(1):127~38頁、およびChoら Curr Neuropharmacol.2007年3月;5(1):19~33頁に記載されている。
ウス)の脳のミエリン形成を評価する脳切片アッセイを使用してさらにスクリーニングすることができる。このようなアッセイは、例えば、Baiら Neurosci Bull.2013年4月;29(2):239~50頁、Yangら Dev Biol.2011年2月1日;350(1):127~38頁、およびChoら Curr Neuropharmacol.2007年3月;5(1):19~33頁に記載されている。
[00114]別の実施形態において、化合物は、多発性硬化症のMOG35-55誘発慢性
実験的自己免疫脳脊髄炎(EAE)齧歯動物モデルにおける再ミエリン形成および臨床的重症度の減少を評価するin vivoでのアッセイを使用してスクリーニングすることができる。
実験的自己免疫脳脊髄炎(EAE)齧歯動物モデルにおける再ミエリン形成および臨床的重症度の減少を評価するin vivoでのアッセイを使用してスクリーニングすることができる。
[00115]別の実施形態において、化合物は、リゾレシチン誘発ミエリン局所脱落マウス
モデルにおけるin vivoでのミエリン形成を評価するアッセイを使用してスクリーニングすることができる。このようなアッセイは、例えば、Miら,Sら、Ann Neurol 65、304~325頁(2009年)に記載されている。
モデルにおけるin vivoでのミエリン形成を評価するアッセイを使用してスクリーニングすることができる。このようなアッセイは、例えば、Miら,Sら、Ann Neurol 65、304~325頁(2009年)に記載されている。
[00116]特定の実施形態において、OPCの分化を強化することができる同定された化
合物は、OPCのコレステロール生合成経路における1つまたは複数のステロール中間体の酵素媒介性合成を調節するおよび/または阻害することができる(例えば図15を参照のこと)。いくつかの実施形態において、化合物は、希突起膠細胞前駆体細胞の分化、増殖および/または成熟を促進および/または誘発するために効果的な量で、OPCのコレステロール生合成経路における1つまたは複数のステロール中間体の酵素媒介性合成を調節するおよび/または阻害することができる。例えば、化合物は、OPCのコレステロール生合成経路における1つまたは複数のステロール中間体の酵素媒介性合成を、未処置のOPCまたは対象のコレステロール生合成経路における1つまたは複数のステロール中間体の酵素媒介性合成の量と比較した場合に、少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%阻害することができる。
合物は、OPCのコレステロール生合成経路における1つまたは複数のステロール中間体の酵素媒介性合成を調節するおよび/または阻害することができる(例えば図15を参照のこと)。いくつかの実施形態において、化合物は、希突起膠細胞前駆体細胞の分化、増殖および/または成熟を促進および/または誘発するために効果的な量で、OPCのコレステロール生合成経路における1つまたは複数のステロール中間体の酵素媒介性合成を調節するおよび/または阻害することができる。例えば、化合物は、OPCのコレステロール生合成経路における1つまたは複数のステロール中間体の酵素媒介性合成を、未処置のOPCまたは対象のコレステロール生合成経路における1つまたは複数のステロール中間体の酵素媒介性合成の量と比較した場合に、少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%阻害することができる。
[00117]ステロール中間体であるラノステロールの上流ステップでコレステロール生合
成を阻害すると、OPCの分化に対する効果はほとんどないかまったくないことが示されている。したがって、いくつかの実施形態において、OPC HTSおよびGCMSによって同定された化合物としては、希突起膠細胞前駆体細胞の分化、増殖および/または成熟を促進するおよび/または誘発するために効果的な量で、ラノステロールからコレステロールまでのおよび/またはラノステロールとラソステロールとの間のコレステロール生合成経路の1つまたは複数の酵素媒介性変換ステップを調節および/または阻害することができる化合物があり得る。例えば、化合物は、ラノステロールからコレステロールまでおよび/またはラノステロールとラソステロールとの間のコレステロール生合成経路の1つまたは複数の酵素媒介性変換ステップを、未処置のOPCまたは対象のラノステロールからコレステロールまでのコレステロール生合成経路における1つまたは複数のステロール中間体の酵素媒介性合成の量と比較した場合に、少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%阻害することができる。
成を阻害すると、OPCの分化に対する効果はほとんどないかまったくないことが示されている。したがって、いくつかの実施形態において、OPC HTSおよびGCMSによって同定された化合物としては、希突起膠細胞前駆体細胞の分化、増殖および/または成熟を促進するおよび/または誘発するために効果的な量で、ラノステロールからコレステロールまでのおよび/またはラノステロールとラソステロールとの間のコレステロール生合成経路の1つまたは複数の酵素媒介性変換ステップを調節および/または阻害することができる化合物があり得る。例えば、化合物は、ラノステロールからコレステロールまでおよび/またはラノステロールとラソステロールとの間のコレステロール生合成経路の1つまたは複数の酵素媒介性変換ステップを、未処置のOPCまたは対象のラノステロールからコレステロールまでのコレステロール生合成経路における1つまたは複数のステロール中間体の酵素媒介性合成の量と比較した場合に、少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%阻害することができる。
[00118]特定の実施形態において、OPC HTSスクリーニングおよびGCMSによ
って同定された化合物としては、希突起膠細胞前駆体細胞の分化、増殖および/または成熟を促進および/または誘発するために効果的な量で、コレステロール生合成経路におけ
るラノステロールのFF-MASへの、FF-MASのT-MASへの、ザイモステノールのラソステロールへの、T-MASのザイモステロールへの、ザイモステロールのデヒドロラソステロールへの、および/またはデスモステロールのコレステロールへの酵素媒介性変換を調節および/または阻害することができる化合物があり得る。例えば、化合物は、コレステロール生合成経路における、ラノステロールのFF-MASへの、FF-MASのT-MASへの、ザイモステノールのラソステロールへの、T-MASのザイモステロールへの、ザイモステロールのデヒドロラソステロールへの、および/またはデスモステロールのコレステロールへの酵素媒介性変換を、未処置のOPCまたは対象におけるラノステロールのFF-MASへの、FF-MASのT-MASへの、ザイモステノールのラソステロールへの、T-MASのザイモステロールへの、ザイモステロールのデヒドロラソステロールへの、および/またはデスモステロールのコレステロールへの酵素媒介性変換の量と比較した場合に、少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%阻害することができる。コレステロール生合成経路における、ラノステロールのFF-MASへの、FF-MASのT-MASへの、ザイモステノールのラソステロールへの、T-MASのザイモステロールへの、ザイモステロールのデヒドロラソステロールへの、および/またはデスモステロールのコレステロールへの酵素媒介性変換を阻害することができる化合物の例としては、ケトコナゾール、2-メチルケトコナゾール、アモロルフィン、AY9944、EPZ005687、タモキシフェン、ベンズトロピン、ベキサロテン、クレマスチン、FR171456、シス-N-シクロヘキシル-N-エチル-3-(3-クロロ-4-シクロヘキシルフェニル)プロパ-2-エニルアミンおよびイフェンプロジルがある。
って同定された化合物としては、希突起膠細胞前駆体細胞の分化、増殖および/または成熟を促進および/または誘発するために効果的な量で、コレステロール生合成経路におけ
るラノステロールのFF-MASへの、FF-MASのT-MASへの、ザイモステノールのラソステロールへの、T-MASのザイモステロールへの、ザイモステロールのデヒドロラソステロールへの、および/またはデスモステロールのコレステロールへの酵素媒介性変換を調節および/または阻害することができる化合物があり得る。例えば、化合物は、コレステロール生合成経路における、ラノステロールのFF-MASへの、FF-MASのT-MASへの、ザイモステノールのラソステロールへの、T-MASのザイモステロールへの、ザイモステロールのデヒドロラソステロールへの、および/またはデスモステロールのコレステロールへの酵素媒介性変換を、未処置のOPCまたは対象におけるラノステロールのFF-MASへの、FF-MASのT-MASへの、ザイモステノールのラソステロールへの、T-MASのザイモステロールへの、ザイモステロールのデヒドロラソステロールへの、および/またはデスモステロールのコレステロールへの酵素媒介性変換の量と比較した場合に、少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%阻害することができる。コレステロール生合成経路における、ラノステロールのFF-MASへの、FF-MASのT-MASへの、ザイモステノールのラソステロールへの、T-MASのザイモステロールへの、ザイモステロールのデヒドロラソステロールへの、および/またはデスモステロールのコレステロールへの酵素媒介性変換を阻害することができる化合物の例としては、ケトコナゾール、2-メチルケトコナゾール、アモロルフィン、AY9944、EPZ005687、タモキシフェン、ベンズトロピン、ベキサロテン、クレマスチン、FR171456、シス-N-シクロヘキシル-N-エチル-3-(3-クロロ-4-シクロヘキシルフェニル)プロパ-2-エニルアミンおよびイフェンプロジルがある。
[00119]いくつかの実施形態において、化合物は、ザイモステノールのラソステロール
への酵素(例えば、エモパミル結合タンパク質)媒介性変換を調節および/または阻害することができる。エモパミル結合タンパク質(EBP、Δ8Δ7イソメラーゼ、3-ベータ-ヒドロキシステロイド-デルタ(8),デルタ(7)-イソメラーゼ、CDPX2、CHO2、CPX、またはCPXDとも称される)は、コレステロールの産生における最終ステップのうちの1つを担う酵素である。特に、それはザイモステノールをラソステロールへ変換し、次いで、他の酵素がラソステロールを修飾し、コレステロールを産生する(例えば、図15を参照のこと)。したがって、いくつかの実施形態において、OPCのコレステロール生合成経路におけるザイモステノールのラソステロールへのEBP媒介性変換を阻害することができる化合物は、希突起膠細胞前駆体細胞の分化、増殖および/または成熟を促進するおよび/または誘発することができる。例えば、化合物は、コレステロール生合成経路におけるザイモステノールのラソステロールへのEBP媒介性酵素変換を、未処置のOPCまたは対象における、デスモステロールのコレステロールへのEBP媒介性変換の量と比較した場合に、少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%阻害することができる。
への酵素(例えば、エモパミル結合タンパク質)媒介性変換を調節および/または阻害することができる。エモパミル結合タンパク質(EBP、Δ8Δ7イソメラーゼ、3-ベータ-ヒドロキシステロイド-デルタ(8),デルタ(7)-イソメラーゼ、CDPX2、CHO2、CPX、またはCPXDとも称される)は、コレステロールの産生における最終ステップのうちの1つを担う酵素である。特に、それはザイモステノールをラソステロールへ変換し、次いで、他の酵素がラソステロールを修飾し、コレステロールを産生する(例えば、図15を参照のこと)。したがって、いくつかの実施形態において、OPCのコレステロール生合成経路におけるザイモステノールのラソステロールへのEBP媒介性変換を阻害することができる化合物は、希突起膠細胞前駆体細胞の分化、増殖および/または成熟を促進するおよび/または誘発することができる。例えば、化合物は、コレステロール生合成経路におけるザイモステノールのラソステロールへのEBP媒介性酵素変換を、未処置のOPCまたは対象における、デスモステロールのコレステロールへのEBP媒介性変換の量と比較した場合に、少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%阻害することができる。
[00120]いくつかの実施形態において、本明細書で述べる方法において使用されるEB
P阻害化合物は式(I)を有することができる
P阻害化合物は式(I)を有することができる
(式中、(a)X1は、置換または非置換アリール、ヘテロアリール、シクリルまたはヘテロシクリルであり;
(b)Y1は、置換または非置換C1~C6直鎖状または分岐状アルキルであり;
(c)Z1は、CR’R”、NR’またはOR’であり;かつ
(d)R’、R”、R1、R2、R3、またはR4はそれぞれ独立に、水素、置換または非置換C1~C24アルキル、C2~C24アルケニル、C2~C24アルキニル、C3~C20アリール、ヘテロアリール、5~6個の環原子(ここで、1~3個の環原子は、独立に、N、NH、N(C1~C6アルキル)、NC(O)(C1~C6アルキル)、O、およびSから選択される)を含むヘテロシクロアルケニル、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキル、ハロ、-Si(C1~C3アルキル)3、ヒドロキシル、スルフヒドリル、C1~C24アルコキシ、C2~C24アルケニルオキシ、C2~C24アルキニルオキシ、C5~C20アリールオキシ、アシル(C2~C24アルキルカルボニル(--CO-アルキル)およびC6~C20アリールカルボニル(-CO-アリール)を含む)、アシルオキシ(-O-アシル)、C2~C24アルコキシカルボニル(-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールオキシカルボニル(-(CO)-O-アリール)、C2~C24アルキルカルボナト(-O-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールカルボナト(-O-(CO)-O-アリール)、カルボキシ(-COOH)、カルボキシラト(-COO-)、カルバモイル(-(CO)-NH2)、C1~C24アルキル-カルバモイル(-(CO)-NH(C1~C24アルキル))、アリールカルバモイル(-(CO)-NH-アリール)、チオカルバモイル(-(CS)-NH2)、カルバミド(-NH-(CO)-NH2)、シアノ(-CN)、イソシアノ(-N+C-)、シアナト(-O-CN)、イソシアナト(-O-N+=C-)、イソチオシアナト(-S-CN)、アジド(-N=N+=N-)、ホルミル(--(CO)--H)、チオホルミル(--(CS)--H)、アミノ(--NH2)、C1~C24アルキルアミノ、C5~C20アリールアミノ、C2~C24アルキルアミド(-NH-(CO)-アルキル)、C6~C20アリールアミド(-NH-(CO)-アリール)、イミノ(-CR=NH、式中、Rは、水素、C1~C24アルキル、C5~C20アリール、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキルなどである)、アルキルイミノ(-CR=N(アルキル)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリル、アラルキルなど)、アリールイミノ(-CR=N(アリール)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリルなど)、ニトロ(-NO2)、ニトロソ(-NO)、スルホ(-SO2-OH)、スルホナト(-SO2-O-)、C1~C24アルキルスルファニル(-S-アルキル;「アルキルチオ」とも称される)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも称される)、C1~C24アルキルスルフィニル(-(SO)-アルキル)、C5~C20アリールスルフィニル(-(SO)-アリール)、C1~C24アルキルスルホニル(-SO2-アルキル)、C5~C20アリールスルホニル(-SO2-アリール)、スルホンアミド(-SO2-NH2、-SO2NY2(式中、Yは、独立に、H、アリルまたはアルキルである)、ホスホノ(-P(O)(OH)2)、ホスホナト(-P(O)(O-)2)、ホスフィナト(-P(O)(O-))、ホスホ(-PO2)、ホスフィノ(--PH2)、ポリアルキルエーテル、ホスフェート、ホスフェートエステル、アミノ酸または生理学的pHで陽または負電荷を有することが予想される別の部分を組み込んだ
基、これらの組合せからなる群から選択され、かつここで、R’およびR”は、結合し、環式または多環式環を形成してもよく、ここで、環は、置換または非置換アリール、置換または非置換ヘテロアリール、置換または非置換シクロアルキル、および置換または非置換ヘテロシクリルである)。
(b)Y1は、置換または非置換C1~C6直鎖状または分岐状アルキルであり;
(c)Z1は、CR’R”、NR’またはOR’であり;かつ
(d)R’、R”、R1、R2、R3、またはR4はそれぞれ独立に、水素、置換または非置換C1~C24アルキル、C2~C24アルケニル、C2~C24アルキニル、C3~C20アリール、ヘテロアリール、5~6個の環原子(ここで、1~3個の環原子は、独立に、N、NH、N(C1~C6アルキル)、NC(O)(C1~C6アルキル)、O、およびSから選択される)を含むヘテロシクロアルケニル、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキル、ハロ、-Si(C1~C3アルキル)3、ヒドロキシル、スルフヒドリル、C1~C24アルコキシ、C2~C24アルケニルオキシ、C2~C24アルキニルオキシ、C5~C20アリールオキシ、アシル(C2~C24アルキルカルボニル(--CO-アルキル)およびC6~C20アリールカルボニル(-CO-アリール)を含む)、アシルオキシ(-O-アシル)、C2~C24アルコキシカルボニル(-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールオキシカルボニル(-(CO)-O-アリール)、C2~C24アルキルカルボナト(-O-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールカルボナト(-O-(CO)-O-アリール)、カルボキシ(-COOH)、カルボキシラト(-COO-)、カルバモイル(-(CO)-NH2)、C1~C24アルキル-カルバモイル(-(CO)-NH(C1~C24アルキル))、アリールカルバモイル(-(CO)-NH-アリール)、チオカルバモイル(-(CS)-NH2)、カルバミド(-NH-(CO)-NH2)、シアノ(-CN)、イソシアノ(-N+C-)、シアナト(-O-CN)、イソシアナト(-O-N+=C-)、イソチオシアナト(-S-CN)、アジド(-N=N+=N-)、ホルミル(--(CO)--H)、チオホルミル(--(CS)--H)、アミノ(--NH2)、C1~C24アルキルアミノ、C5~C20アリールアミノ、C2~C24アルキルアミド(-NH-(CO)-アルキル)、C6~C20アリールアミド(-NH-(CO)-アリール)、イミノ(-CR=NH、式中、Rは、水素、C1~C24アルキル、C5~C20アリール、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキルなどである)、アルキルイミノ(-CR=N(アルキル)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリル、アラルキルなど)、アリールイミノ(-CR=N(アリール)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリルなど)、ニトロ(-NO2)、ニトロソ(-NO)、スルホ(-SO2-OH)、スルホナト(-SO2-O-)、C1~C24アルキルスルファニル(-S-アルキル;「アルキルチオ」とも称される)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも称される)、C1~C24アルキルスルフィニル(-(SO)-アルキル)、C5~C20アリールスルフィニル(-(SO)-アリール)、C1~C24アルキルスルホニル(-SO2-アルキル)、C5~C20アリールスルホニル(-SO2-アリール)、スルホンアミド(-SO2-NH2、-SO2NY2(式中、Yは、独立に、H、アリルまたはアルキルである)、ホスホノ(-P(O)(OH)2)、ホスホナト(-P(O)(O-)2)、ホスフィナト(-P(O)(O-))、ホスホ(-PO2)、ホスフィノ(--PH2)、ポリアルキルエーテル、ホスフェート、ホスフェートエステル、アミノ酸または生理学的pHで陽または負電荷を有することが予想される別の部分を組み込んだ
基、これらの組合せからなる群から選択され、かつここで、R’およびR”は、結合し、環式または多環式環を形成してもよく、ここで、環は、置換または非置換アリール、置換または非置換ヘテロアリール、置換または非置換シクロアルキル、および置換または非置換ヘテロシクリルである)。
[00121]いくつかの実施形態において、式(I)を有する化合物としては、式(II)
を有する化合物があり得る
を有する化合物があり得る
(式中、(a)Y1は、置換または非置換C1~C6直鎖状または分岐状アルキルであり;
(b)Z1は、CR’R”、NR’またはOR’であり;
(c)R’、R”、R1、R2、R3、R4およびR5は、それぞれ独立に、水素、置換または非置換C1~C24アルキル、C2~C24アルケニル、C2~C24アルキニル、C3~C20アリール、ヘテロアリール、5~6個の環原子(ここで、1~3個の環原子は、独立にN、NH、N(C1~C6アルキル)、NC(O)(C1~C6アルキル)、O、およびSから選択される)を含むヘテロシクロアルケニル、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキル、ハロ、-Si(C1~C3アルキル)3、ヒドロキシル、スルフヒドリル、C1~C24アルコキシ、C2~C24アルケニルオキシ、C2~C24アルキニルオキシ、C5~C20アリールオキシ、アシル(C2~C24アルキルカルボニル(--CO-アルキル)およびC6~C20アリールカルボニル(-CO-アリール)を含む)、アシルオキシ(-O-アシル)、C2~C24アルコキシカルボニル(-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールオキシカルボニル(-(CO)-O-アリール)、C2~C24アルキルカルボナト(-O-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールカルボナト(-O-(CO)-O-アリール)、カルボキシ(-COOH)、カルボキシラト(-COO-)、カルバモイル(-(CO)-NH2)、C1~C24アルキル-カルバモイル(-(CO)-NH(C1~C24アルキル))、アリールカルバモイル(-(CO)-NH-アリール)、チオカルバモイル(-(CS)-NH2)、カルバミド(-NH-(CO)-NH2)、シアノ(-CN)、イソシアノ(-N+C-)、シアナト(-O-CN)、イソシアナト(-O-N+=C-)、イソチオシアナト(-S-CN)、アジド(-N=N+=N-)、ホルミル(--(CO)--H)、チオホルミル(--(CS)--H)、アミノ(--NH2)、C1~C24アルキルアミノ、C5~C20アリールアミノ、C2~C24アルキルアミド(-NH-(CO)-アルキル)、C6~C20アリールアミド(-NH-(CO)-アリール)、イミノ(-CR=NH、式中、Rは、水素、C1~C24アルキル、C5~C20アリール、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキルなどである)、アルキルイミノ(-CR=N(アルキル)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリル、アラルキルなど)、アリールイミノ(-CR=N(アリール)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリルなど)、ニトロ(-NO2)、ニトロソ(-NO)、スルホ(-SO2-OH)、スルホナト(-SO2-O-)、C1~C24アルキルスルファニル(-S-アルキル;「アルキルチオ」とも称される)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも称される)、C1~C24アルキルスルフィニル(-(SO)-アルキル)、C
5~C20アリールスルフィニル(-(SO)-アリール)、C1~C24アルキルスルホニル(-SO2-アルキル)、C5~C20アリールスルホニル(-SO2-アリール)、スルホンアミド(-SO2-NH2、-SO2NY2(式中、Yは、独立に、H、アリルまたはアルキルである)、ホスホノ(-P(O)(OH)2)、ホスホナト(-P(O)(O-)2)、ホスフィナト(-P(O)(O-))、ホスホ(-PO2)、ホスフィノ(--PH2)、ポリアルキルエーテル、ホスフェート、ホスフェートエステル、アミノ酸または生理学的pHで陽または負電荷を有することが予想される別の部分を組み込んだ基、これらの組合せからなる群から選択され、かつここで、R’およびR”は、結合し、環式または多環式環を形成してもよく、ここで、環は、置換または非置換アリール、置換または非置換ヘテロアリール、置換または非置換シクロアルキル、および置換または非置換ヘテロシクリルであり;かつ
(d)ここで、nは1~5である)。
(b)Z1は、CR’R”、NR’またはOR’であり;
(c)R’、R”、R1、R2、R3、R4およびR5は、それぞれ独立に、水素、置換または非置換C1~C24アルキル、C2~C24アルケニル、C2~C24アルキニル、C3~C20アリール、ヘテロアリール、5~6個の環原子(ここで、1~3個の環原子は、独立にN、NH、N(C1~C6アルキル)、NC(O)(C1~C6アルキル)、O、およびSから選択される)を含むヘテロシクロアルケニル、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキル、ハロ、-Si(C1~C3アルキル)3、ヒドロキシル、スルフヒドリル、C1~C24アルコキシ、C2~C24アルケニルオキシ、C2~C24アルキニルオキシ、C5~C20アリールオキシ、アシル(C2~C24アルキルカルボニル(--CO-アルキル)およびC6~C20アリールカルボニル(-CO-アリール)を含む)、アシルオキシ(-O-アシル)、C2~C24アルコキシカルボニル(-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールオキシカルボニル(-(CO)-O-アリール)、C2~C24アルキルカルボナト(-O-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールカルボナト(-O-(CO)-O-アリール)、カルボキシ(-COOH)、カルボキシラト(-COO-)、カルバモイル(-(CO)-NH2)、C1~C24アルキル-カルバモイル(-(CO)-NH(C1~C24アルキル))、アリールカルバモイル(-(CO)-NH-アリール)、チオカルバモイル(-(CS)-NH2)、カルバミド(-NH-(CO)-NH2)、シアノ(-CN)、イソシアノ(-N+C-)、シアナト(-O-CN)、イソシアナト(-O-N+=C-)、イソチオシアナト(-S-CN)、アジド(-N=N+=N-)、ホルミル(--(CO)--H)、チオホルミル(--(CS)--H)、アミノ(--NH2)、C1~C24アルキルアミノ、C5~C20アリールアミノ、C2~C24アルキルアミド(-NH-(CO)-アルキル)、C6~C20アリールアミド(-NH-(CO)-アリール)、イミノ(-CR=NH、式中、Rは、水素、C1~C24アルキル、C5~C20アリール、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキルなどである)、アルキルイミノ(-CR=N(アルキル)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリル、アラルキルなど)、アリールイミノ(-CR=N(アリール)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリルなど)、ニトロ(-NO2)、ニトロソ(-NO)、スルホ(-SO2-OH)、スルホナト(-SO2-O-)、C1~C24アルキルスルファニル(-S-アルキル;「アルキルチオ」とも称される)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも称される)、C1~C24アルキルスルフィニル(-(SO)-アルキル)、C
5~C20アリールスルフィニル(-(SO)-アリール)、C1~C24アルキルスルホニル(-SO2-アルキル)、C5~C20アリールスルホニル(-SO2-アリール)、スルホンアミド(-SO2-NH2、-SO2NY2(式中、Yは、独立に、H、アリルまたはアルキルである)、ホスホノ(-P(O)(OH)2)、ホスホナト(-P(O)(O-)2)、ホスフィナト(-P(O)(O-))、ホスホ(-PO2)、ホスフィノ(--PH2)、ポリアルキルエーテル、ホスフェート、ホスフェートエステル、アミノ酸または生理学的pHで陽または負電荷を有することが予想される別の部分を組み込んだ基、これらの組合せからなる群から選択され、かつここで、R’およびR”は、結合し、環式または多環式環を形成してもよく、ここで、環は、置換または非置換アリール、置換または非置換ヘテロアリール、置換または非置換シクロアルキル、および置換または非置換ヘテロシクリルであり;かつ
(d)ここで、nは1~5である)。
[00122]別の実施形態において、式(I)を有する化合物としては、式(IIIa)を
有する化合物があり得る
有する化合物があり得る
(式中、(a)Y1は、置換または非置換C1~C6直鎖状または分岐状アルキルであり;
(b)Z2およびZ3は、それぞれ独立に、NR’または(CHR’)n1からなる群から選択され、ここで、Z2またはZ3のいずれかがNR’であり;
(c)R’、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7は、それぞれ独立に、水素、酸素、置換または非置換C1~C24アルキル、C2~C24アルケニル、C2~C24アルキニル、C3~C20アリール、ヘテロアリール、5~6個の環原子(ここで、1~3個の環原子は、独立に、N、NH、N(C1~C6アルキル)、NC(O)(C1~C6アルキル)、O、およびSから選択される)を含むヘテロシクロアルケニル、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキル、ハロ、-Si(C1~C3アルキル)3、ヒドロキシル、スルフヒドリル、C1~C24アルコキシ、C2~C24アルケニルオキシ、C2~C24アルキニルオキシ、C5~C20アリールオキシ、アシル(C2~C24アルキルカルボニル(--CO-アルキル)およびC6~C20アリールカルボニル(-CO-アリール)を含む)、アシルオキシ(-O-アシル)、C2~C24アルコキシカルボニル(-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールオキシカルボニル(-(CO)-O-アリール)、C2~C24アルキルカルボナト(-O-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールカルボナト(-O-(CO)-O-アリール)、カルボキシ(-COOH)、カルボキシラト(-COO-)、カルバモイル(-(CO)-NH2)、C1~C24アルキル-カルバモイル(-(CO)-NH(C1~C24アルキル))、アリールカルバモイル(-(CO)-NH-アリール)、チオカルバモイル(-(CS)-NH2)、カルバミド(-NH-(CO)-NH2)、シアノ(-CN)、イソシアノ(-N+C-)、シアナト(-O-CN)、イソシアナト(-O-N+=C-)、イソチオシアナト(-S-CN)、アジド(-N=N+=N-)、ホルミル(--(CO)--H)、チオホルミル(--(CS)--H)、アミノ(--NH2)、C1~C24アルキルアミノ、C5~C20アリールアミノ、C2~C24アルキルアミド(-NH-(CO)-アルキル)、C6~C20アリールアミド(-NH-(CO)-アリール)、イ
ミノ(-CR=NH、式中、Rは、水素、C1~C24アルキル、C5~C20アリール、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキルなどである)、アルキルイミノ(-CR=N(アルキル)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリル、アラルキルなど)、アリールイミノ(-CR=N(アリール)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリルなど)、ニトロ(-NO2)、ニトロソ(-NO)、スルホ(-SO2-OH)、スルホナト(-SO2-O-)、C1~C24アルキルスルファニル(-S-アルキル;「アルキルチオ」とも称される)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも称される)、C1~C24アルキルスルフィニル(-(SO)-アルキル)、C5~C20アリールスルフィニル(-(SO)-アリール)、C1~C24アルキルスルホニル(-SO2-アルキル)、C5~C20アリールスルホニル(-SO2-アリール)、スルホンアミド(-SO2-NH2、-SO2NY2(式中、Yは、独立に、H、アリルまたはアルキルである)、ホスホノ(-P(O)(OH)2)、ホスホナト(-P(O)(O-)2)、ホスフィナト(-P(O)(O-))、ホスホ(-PO2)、ホスフィノ(--PH2)、ポリアルキルエーテル、ホスフェート、ホスフェートエステル、アミノ酸または生理学的pHで陽または負電荷を有することが予想される別の部分を組み込んだ基、これらの組合せからなる群から選択され;
(d)ここで、nは1~5であり、かつn1は1~4であり;かつ
(e)破線は、各存在で独立に、二重結合または単結合となる)。
(b)Z2およびZ3は、それぞれ独立に、NR’または(CHR’)n1からなる群から選択され、ここで、Z2またはZ3のいずれかがNR’であり;
(c)R’、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7は、それぞれ独立に、水素、酸素、置換または非置換C1~C24アルキル、C2~C24アルケニル、C2~C24アルキニル、C3~C20アリール、ヘテロアリール、5~6個の環原子(ここで、1~3個の環原子は、独立に、N、NH、N(C1~C6アルキル)、NC(O)(C1~C6アルキル)、O、およびSから選択される)を含むヘテロシクロアルケニル、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキル、ハロ、-Si(C1~C3アルキル)3、ヒドロキシル、スルフヒドリル、C1~C24アルコキシ、C2~C24アルケニルオキシ、C2~C24アルキニルオキシ、C5~C20アリールオキシ、アシル(C2~C24アルキルカルボニル(--CO-アルキル)およびC6~C20アリールカルボニル(-CO-アリール)を含む)、アシルオキシ(-O-アシル)、C2~C24アルコキシカルボニル(-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールオキシカルボニル(-(CO)-O-アリール)、C2~C24アルキルカルボナト(-O-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールカルボナト(-O-(CO)-O-アリール)、カルボキシ(-COOH)、カルボキシラト(-COO-)、カルバモイル(-(CO)-NH2)、C1~C24アルキル-カルバモイル(-(CO)-NH(C1~C24アルキル))、アリールカルバモイル(-(CO)-NH-アリール)、チオカルバモイル(-(CS)-NH2)、カルバミド(-NH-(CO)-NH2)、シアノ(-CN)、イソシアノ(-N+C-)、シアナト(-O-CN)、イソシアナト(-O-N+=C-)、イソチオシアナト(-S-CN)、アジド(-N=N+=N-)、ホルミル(--(CO)--H)、チオホルミル(--(CS)--H)、アミノ(--NH2)、C1~C24アルキルアミノ、C5~C20アリールアミノ、C2~C24アルキルアミド(-NH-(CO)-アルキル)、C6~C20アリールアミド(-NH-(CO)-アリール)、イ
ミノ(-CR=NH、式中、Rは、水素、C1~C24アルキル、C5~C20アリール、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキルなどである)、アルキルイミノ(-CR=N(アルキル)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリル、アラルキルなど)、アリールイミノ(-CR=N(アリール)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリルなど)、ニトロ(-NO2)、ニトロソ(-NO)、スルホ(-SO2-OH)、スルホナト(-SO2-O-)、C1~C24アルキルスルファニル(-S-アルキル;「アルキルチオ」とも称される)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも称される)、C1~C24アルキルスルフィニル(-(SO)-アルキル)、C5~C20アリールスルフィニル(-(SO)-アリール)、C1~C24アルキルスルホニル(-SO2-アルキル)、C5~C20アリールスルホニル(-SO2-アリール)、スルホンアミド(-SO2-NH2、-SO2NY2(式中、Yは、独立に、H、アリルまたはアルキルである)、ホスホノ(-P(O)(OH)2)、ホスホナト(-P(O)(O-)2)、ホスフィナト(-P(O)(O-))、ホスホ(-PO2)、ホスフィノ(--PH2)、ポリアルキルエーテル、ホスフェート、ホスフェートエステル、アミノ酸または生理学的pHで陽または負電荷を有することが予想される別の部分を組み込んだ基、これらの組合せからなる群から選択され;
(d)ここで、nは1~5であり、かつn1は1~4であり;かつ
(e)破線は、各存在で独立に、二重結合または単結合となる)。
[00123]さらに別の実施形態において、式(I)を有する化合物としては、式(III
b)を有する化合物があり得る
b)を有する化合物があり得る
(式中、(a);R1、R2、R3、R4、R5、R8、およびR9は、それぞれ独立に、水素、置換または非置換C1~C24アルキル、C2~C24アルケニル、C2~C24アルキニル、C3~C20アリール、ヘテロアリール、5~6個の環原子(ここで、1~3個の環原子は、独立に、N、NH、N(C1~C6アルキル)、NC(O)(C1~C6アルキル)、O、およびSから選択される)を含むヘテロシクロアルケニル、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキル、ハロ、-Si(C1~C3アルキル)3、ヒドロキシル、スルフヒドリル、C1~C24アルコキシ、C2~C24アルケニルオキシ、C2~C24アルキニルオキシ、C5~C20アリールオキシ、アシル(C2~C24アルキルカルボニル(--CO-アルキル)およびC6~C20アリールカルボニル(-CO-アリール)を含む)、アシルオキシ(-O-アシル)、C2~C24アルコキシカルボニル(-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールオキシカルボニル(-(CO)-O-アリール)、C2~C24アルキルカルボナト(-O-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールカルボナト(-O-(CO)-O-アリール)、カルボキシ(-COOH)、カルボキシラト(-COO-)、カルバモイル(-(CO)-NH2)、C1~C24アルキル-カルバモイル(-(CO)-NH(C1~C24アルキル))、アリールカルバモイル(-(CO)-NH-アリール)、チオカルバモイル(-(CS)-NH2)、カルバミド(-NH-(CO)-NH2)、シアノ(-CN)、イソシアノ(-N+C-)、シアナト(-O-CN)、イソシアナト(-O-N+=C-)、イソチオシアナト(-S-CN)、アジド(-N=N+=N-)、ホルミル(--(CO
)--H)、チオホルミル(--(CS)--H)、アミノ(--NH2)、C1~C24アルキルアミノ、C5~C20アリールアミノ、C2~C24アルキルアミド(-NH-(CO)-アルキル)、C6~C20アリールアミド(-NH-(CO)-アリール)、イミノ(-CR=NH、式中、Rは、水素、C1~C24アルキル、C5~C20アリール、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキルなどである)、アルキルイミノ(-CR=N(アルキル)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリル、アラルキルなど)、アリールイミノ(-CR=N(アリール)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリルなど)、ニトロ(-NO2)、ニトロソ(-NO)、スルホ(-SO2-OH)、スルホナト(-SO2-O-)、C1~C24アルキルスルファニル(-S-アルキル;「アルキルチオ」とも称される)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも称される)、C1~C24アルキルスルフィニル(-(SO)-アルキル)、C5~C20アリールスルフィニル(-(SO)-アリール)、C1~C24アルキルスルホニル(-SO2-アルキル)、C5~C20アリールスルホニル(-SO2-アリール)、スルホンアミド(-SO2-NH2、-SO2NY2(式中、Yは、独立にH、アリルまたはアルキルである)、ホスホノ(-P(O)(OH)2)、ホスホナト(-P(O)(O-)2)、ホスフィナト(-P(O)(O-))、ホスホ(-PO2)、ホスフィノ(--PH2)、ポリアルキルエーテル、ホスフェート、ホスフェートエステル、アミノ酸または生理学的pHで陽または負電荷を有することが予想される別の部分を組み込んだ基、これらの組合せからなる群から選択され;かつ
(b)nは、1~5であり、かつmは1~3である)。
)--H)、チオホルミル(--(CS)--H)、アミノ(--NH2)、C1~C24アルキルアミノ、C5~C20アリールアミノ、C2~C24アルキルアミド(-NH-(CO)-アルキル)、C6~C20アリールアミド(-NH-(CO)-アリール)、イミノ(-CR=NH、式中、Rは、水素、C1~C24アルキル、C5~C20アリール、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキルなどである)、アルキルイミノ(-CR=N(アルキル)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリル、アラルキルなど)、アリールイミノ(-CR=N(アリール)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリルなど)、ニトロ(-NO2)、ニトロソ(-NO)、スルホ(-SO2-OH)、スルホナト(-SO2-O-)、C1~C24アルキルスルファニル(-S-アルキル;「アルキルチオ」とも称される)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも称される)、C1~C24アルキルスルフィニル(-(SO)-アルキル)、C5~C20アリールスルフィニル(-(SO)-アリール)、C1~C24アルキルスルホニル(-SO2-アルキル)、C5~C20アリールスルホニル(-SO2-アリール)、スルホンアミド(-SO2-NH2、-SO2NY2(式中、Yは、独立にH、アリルまたはアルキルである)、ホスホノ(-P(O)(OH)2)、ホスホナト(-P(O)(O-)2)、ホスフィナト(-P(O)(O-))、ホスホ(-PO2)、ホスフィノ(--PH2)、ポリアルキルエーテル、ホスフェート、ホスフェートエステル、アミノ酸または生理学的pHで陽または負電荷を有することが予想される別の部分を組み込んだ基、これらの組合せからなる群から選択され;かつ
(b)nは、1~5であり、かつmは1~3である)。
[00124]式(I)の化合物の例は、以下の式を有する。
[00125]式(I)を有する化合物の別の実施形態としては、式(IVa)を有する化合
物がある
物がある
(式中、(a);R1、R2、R3、R4、R5、およびR10は、それぞれ独立に、水素、置換または非置換C1~C24アルキル、C2~C24アルケニル、C2~C24アルキニル、C3~C20アリール、ヘテロアリール、5~6個の環原子(ここで、1~3個の環原子は、独立に、N、NH、N(C1~C6アルキル)、NC(O)(C1~C6アルキル)、O、およびSから選択される)を含むヘテロシクロアルケニル、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキル、ハロ、-Si(C1~C3アルキル)3、ヒド
ロキシル、スルフヒドリル、C1~C24アルコキシ、C2~C24アルケニルオキシ、C2~C24アルキニルオキシ、C5~C20アリールオキシ、アシル(C2~C24アルキルカルボニル(--CO-アルキル)およびC6~C20アリールカルボニル(-CO-アリール)を含む)、アシルオキシ(-O-アシル)、C2~C24アルコキシカルボニル(-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールオキシカルボニル(-(CO)-O-アリール)、C2~C24アルキルカルボナト(-O-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールカルボナト(-O-(CO)-O-アリール)、カルボキシ(-COOH)、カルボキシラト(-COO-)、カルバモイル(-(CO)-NH2)、C1~C24アルキル-カルバモイル(-(CO)-NH(C1~C24アルキル))、アリールカルバモイル(-(CO)-NH-アリール)、チオカルバモイル(-(CS)-NH2)、カルバミド(-NH-(CO)-NH2)、シアノ(-CN)、イソシアノ(-N+C-)、シアナト(-O-CN)、イソシアナト(-O-N+=C-)、イソチオシアナト(-S-CN)、アジド(-N=N+=N-)、ホルミル(--(CO)--H)、チオホルミル(--(CS)--H)、アミノ(--NH2)、C1~C24アルキルアミノ、C5~C20アリールアミノ、C2~C24アルキルアミド(-NH-(CO)-アルキル)、C6~C20アリールアミド(-NH-(CO)-アリール)、イミノ(-CR=NH、式中、Rは、水素、C1~C24アルキル、C5~C20アリール、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキルなどである)、アルキルイミノ(-CR=N(アルキル)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリル、アラルキルなど)、アリールイミノ(-CR=N(アリール)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリルなど)、ニトロ(-NO2)、ニトロソ(-NO)、スルホ(-SO2-OH)、スルホナト(-SO2-O-)、C1~C24アルキルスルファニル(-S-アルキル;「アルキルチオ」とも称される)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも称される)、C1~C24アルキルスルフィニル(-(SO)-アルキル)、C5~C20アリールスルフィニル(-(SO)-アリール)、C1~C24アルキルスルホニル(-SO2-アルキル)、C5~C20アリールスルホニル(-SO2-アリール)、スルホンアミド(-SO2-NH2、-SO2NY2(式中、Yは、独立にH、アリルまたはアルキルである)、ホスホノ(-P(O)(OH)2)、ホスホナト(-P(O)(O-)2)、ホスフィナト(-P(O)(O-))、ホスホ(-PO2)、ホスフィノ(--PH2)、ポリアルキルエーテル、ホスフェート、ホスフェートエステル、アミノ酸または生理学的pHで陽または負電荷を有することが予想される別の部分を組み込んだ基、これらの組合せからなる群から選択され;かつ
(b)nは、1~5であり、かつmは1~3である)。
ロキシル、スルフヒドリル、C1~C24アルコキシ、C2~C24アルケニルオキシ、C2~C24アルキニルオキシ、C5~C20アリールオキシ、アシル(C2~C24アルキルカルボニル(--CO-アルキル)およびC6~C20アリールカルボニル(-CO-アリール)を含む)、アシルオキシ(-O-アシル)、C2~C24アルコキシカルボニル(-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールオキシカルボニル(-(CO)-O-アリール)、C2~C24アルキルカルボナト(-O-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールカルボナト(-O-(CO)-O-アリール)、カルボキシ(-COOH)、カルボキシラト(-COO-)、カルバモイル(-(CO)-NH2)、C1~C24アルキル-カルバモイル(-(CO)-NH(C1~C24アルキル))、アリールカルバモイル(-(CO)-NH-アリール)、チオカルバモイル(-(CS)-NH2)、カルバミド(-NH-(CO)-NH2)、シアノ(-CN)、イソシアノ(-N+C-)、シアナト(-O-CN)、イソシアナト(-O-N+=C-)、イソチオシアナト(-S-CN)、アジド(-N=N+=N-)、ホルミル(--(CO)--H)、チオホルミル(--(CS)--H)、アミノ(--NH2)、C1~C24アルキルアミノ、C5~C20アリールアミノ、C2~C24アルキルアミド(-NH-(CO)-アルキル)、C6~C20アリールアミド(-NH-(CO)-アリール)、イミノ(-CR=NH、式中、Rは、水素、C1~C24アルキル、C5~C20アリール、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキルなどである)、アルキルイミノ(-CR=N(アルキル)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリル、アラルキルなど)、アリールイミノ(-CR=N(アリール)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリルなど)、ニトロ(-NO2)、ニトロソ(-NO)、スルホ(-SO2-OH)、スルホナト(-SO2-O-)、C1~C24アルキルスルファニル(-S-アルキル;「アルキルチオ」とも称される)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも称される)、C1~C24アルキルスルフィニル(-(SO)-アルキル)、C5~C20アリールスルフィニル(-(SO)-アリール)、C1~C24アルキルスルホニル(-SO2-アルキル)、C5~C20アリールスルホニル(-SO2-アリール)、スルホンアミド(-SO2-NH2、-SO2NY2(式中、Yは、独立にH、アリルまたはアルキルである)、ホスホノ(-P(O)(OH)2)、ホスホナト(-P(O)(O-)2)、ホスフィナト(-P(O)(O-))、ホスホ(-PO2)、ホスフィノ(--PH2)、ポリアルキルエーテル、ホスフェート、ホスフェートエステル、アミノ酸または生理学的pHで陽または負電荷を有することが予想される別の部分を組み込んだ基、これらの組合せからなる群から選択され;かつ
(b)nは、1~5であり、かつmは1~3である)。
[00126]式(I)を有する化合物のさらに別の実施形態としては、式(IVb)を有す
る化合物がある
る化合物がある
(式中、(a);R2、R3、R4、R5、およびR10は、それぞれ独立に、水素、置換または非置換C1~C24アルキル、C2~C24アルケニル、C2~C24アルキニル、C3~C20アリール、ヘテロアリール、5~6個の環原子(ここで、1~3個の環原子は、独立に、N、NH、N(C1~C6アルキル)、NC(O)(C1~C6アルキ
ル)、O、およびSから選択される)を含むヘテロシクロアルケニル、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキル、ハロ、-Si(C1~C3アルキル)3、ヒドロキシル、スルフヒドリル、C1~C24アルコキシ、C2~C24アルケニルオキシ、C2~C24アルキニルオキシ、C5~C20アリールオキシ、アシル(C2~C24アルキルカルボニル(--CO-アルキル)およびC6~C20アリールカルボニル(-CO-アリール)を含む)、アシルオキシ(-O-アシル)、C2~C24アルコキシカルボニル(-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールオキシカルボニル(-(CO)-O-アリール)、C2~C24アルキルカルボナト(-O-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールカルボナト(-O-(CO)-O-アリール)、カルボキシ(-COOH)、カルボキシラト(-COO-)、カルバモイル(-(CO)-NH2)、C1~C24アルキル-カルバモイル(-(CO)-NH(C1~C24アルキル))、アリールカルバモイル(-(CO)-NH-アリール)、チオカルバモイル(-(CS)-NH2)、カルバミド(-NH-(CO)-NH2)、シアノ(-CN)、イソシアノ(-N+C-)、シアナト(-O-CN)、イソシアナト(-O-N+=C-)、イソチオシアナト(-S-CN)、アジド(-N=N+=N-)、ホルミル(--(CO)--H)、チオホルミル(--(CS)--H)、アミノ(--NH2)、C1~C24アルキルアミノ、C5~C20アリールアミノ、C2~C24アルキルアミド(-NH-(CO)-アルキル)、C6~C20アリールアミド(-NH-(CO)-アリール)、イミノ(-CR=NH、式中、Rは、水素、C1~C24アルキル、C5~C20アリール、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキルなどである)、アルキルイミノ(-CR=N(アルキル)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリル、アラルキルなど)、アリールイミノ(-CR=N(アリール)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリルなど)、ニトロ(-NO2)、ニトロソ(-NO)、スルホ(-SO2-OH)、スルホナト(-SO2-O-)、C1~C24アルキルスルファニル(-S-アルキル;「アルキルチオ」とも称される)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも称される)、C1~C24アルキルスルフィニル(-(SO)-アルキル)、C5~C20アリールスルフィニル(-(SO)-アリール)、C1~C24アルキルスルホニル(-SO2-アルキル)、C5~C20アリールスルホニル(-SO2-アリール)、スルホンアミド(-SO2-NH2、-SO2NY2(式中、Yは、独立にH、アリルまたはアルキルである)、ホスホノ(-P(O)(OH)2)、ホスホナト(-P(O)(O-)2)、ホスフィナト(-P(O)(O-))、ホスホ(-PO2)、ホスフィノ(--PH2)、ポリアルキルエーテル、ホスフェート、ホスフェートエステル、アミノ酸または生理学的pHで陽または負電荷を有することが予想される別の部分を組み込んだ基、これらの組合せからなる群から選択され;かつ
(b)nは、1~5であり、かつmは1~3である)。
ル)、O、およびSから選択される)を含むヘテロシクロアルケニル、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキル、ハロ、-Si(C1~C3アルキル)3、ヒドロキシル、スルフヒドリル、C1~C24アルコキシ、C2~C24アルケニルオキシ、C2~C24アルキニルオキシ、C5~C20アリールオキシ、アシル(C2~C24アルキルカルボニル(--CO-アルキル)およびC6~C20アリールカルボニル(-CO-アリール)を含む)、アシルオキシ(-O-アシル)、C2~C24アルコキシカルボニル(-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールオキシカルボニル(-(CO)-O-アリール)、C2~C24アルキルカルボナト(-O-(CO)-O-アルキル)、C6~C20アリールカルボナト(-O-(CO)-O-アリール)、カルボキシ(-COOH)、カルボキシラト(-COO-)、カルバモイル(-(CO)-NH2)、C1~C24アルキル-カルバモイル(-(CO)-NH(C1~C24アルキル))、アリールカルバモイル(-(CO)-NH-アリール)、チオカルバモイル(-(CS)-NH2)、カルバミド(-NH-(CO)-NH2)、シアノ(-CN)、イソシアノ(-N+C-)、シアナト(-O-CN)、イソシアナト(-O-N+=C-)、イソチオシアナト(-S-CN)、アジド(-N=N+=N-)、ホルミル(--(CO)--H)、チオホルミル(--(CS)--H)、アミノ(--NH2)、C1~C24アルキルアミノ、C5~C20アリールアミノ、C2~C24アルキルアミド(-NH-(CO)-アルキル)、C6~C20アリールアミド(-NH-(CO)-アリール)、イミノ(-CR=NH、式中、Rは、水素、C1~C24アルキル、C5~C20アリール、C6~C24アルカリル、C6~C24アラルキルなどである)、アルキルイミノ(-CR=N(アルキル)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリル、アラルキルなど)、アリールイミノ(-CR=N(アリール)、式中、R=水素、アルキル、アリール、アルカリルなど)、ニトロ(-NO2)、ニトロソ(-NO)、スルホ(-SO2-OH)、スルホナト(-SO2-O-)、C1~C24アルキルスルファニル(-S-アルキル;「アルキルチオ」とも称される)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも称される)、C1~C24アルキルスルフィニル(-(SO)-アルキル)、C5~C20アリールスルフィニル(-(SO)-アリール)、C1~C24アルキルスルホニル(-SO2-アルキル)、C5~C20アリールスルホニル(-SO2-アリール)、スルホンアミド(-SO2-NH2、-SO2NY2(式中、Yは、独立にH、アリルまたはアルキルである)、ホスホノ(-P(O)(OH)2)、ホスホナト(-P(O)(O-)2)、ホスフィナト(-P(O)(O-))、ホスホ(-PO2)、ホスフィノ(--PH2)、ポリアルキルエーテル、ホスフェート、ホスフェートエステル、アミノ酸または生理学的pHで陽または負電荷を有することが予想される別の部分を組み込んだ基、これらの組合せからなる群から選択され;かつ
(b)nは、1~5であり、かつmは1~3である)。
[00127]式(I)の化合物の例は、以下の式を有する。
[00128]いくつかの態様において、本明細書で述べる方法において使用するためにOP
Cスクリーニングおよび/またはGCMSによって同定されたEBP阻害化合物としては
、EPZ005687、タモキシフェン、ベンズトロピン、クレマスチン、およびイフェンプロジルがあり得る。
Cスクリーニングおよび/またはGCMSによって同定されたEBP阻害化合物としては
、EPZ005687、タモキシフェン、ベンズトロピン、クレマスチン、およびイフェンプロジルがあり得る。
[00129]本明細書で述べる方法において使用するためのEBP阻害化合物の追加の例と
しては、
しては、
ヒドロキシジン、p-フルオロヘキサヒドロ-シラジフェニドール、エンクロミフェン、ラロキシフェン、ナフォキシジン、レボルメロキシフェン、クロミフェン、トレミフェン、ラロキシフェン、バゼドキシフェン、ラソフォキシフェン、ペルフェナジン、フルフェナジン、トリフルオペラジン、プロクロルペラジン、ヒドラジン、トリパラノール、ドロロキシフェン、イドキシフェン、ミクスプロキシフェン(mixproxifene)(TAT59)、クロザピン、プラモキシン、TMB-8、ベサミコール、ジフェニドール類似体、L-745,870、7-ケト-コレステロール、および7-ヒドロキシ-コレステロールがあり得る。
[00130]別の実施形態において、本明細書で述べる方法において使用するためのEBP
阻害化合物としては、ベンゼン誘導体化合物があり得る。本明細書で述べる方法において使用するためのベンゼン誘導体としては、例えば、米国特許第5,354,781号に記載のものがあり、その発明の主題は、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれるものとする。このようなベンゼン誘導体化合物は、一般式:
阻害化合物としては、ベンゼン誘導体化合物があり得る。本明細書で述べる方法において使用するためのベンゼン誘導体としては、例えば、米国特許第5,354,781号に記載のものがあり、その発明の主題は、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれるものとする。このようなベンゼン誘導体化合物は、一般式:
(式中、R1は、水素またはハロゲン原子であり;
R2は、シクロヘキシルまたはフェニルであり;
R3は、(C3~C6)シクロアルキルであり;
R4は、水素、(C1~C6)アルキルまたは(C3~C6)シクロアルキルであり;
Aは、-CO-CH2-、-CH(CI)-CH2-、-CH(OH)-CH2-、-CH2-CH2-、-CH=CH-および-C≡C-である)
、またはその薬学的塩を有することができる。
R2は、シクロヘキシルまたはフェニルであり;
R3は、(C3~C6)シクロアルキルであり;
R4は、水素、(C1~C6)アルキルまたは(C3~C6)シクロアルキルであり;
Aは、-CO-CH2-、-CH(CI)-CH2-、-CH(OH)-CH2-、-CH2-CH2-、-CH=CH-および-C≡C-である)
、またはその薬学的塩を有することができる。
[00131]いくつかの実施形態において、ベンゼン誘導体としては、式
(シス-N-シクロヘキシル-N-エチル-3-(3-クロロ-4-シクロヘキシルフェニル)プロパ-2-エニルアミン)、ならびに類似体、誘導体およびその薬学的塩を有する小分子があり得る。
[00132]いくつかの実施形態において、本明細書で述べる方法において使用するための
EBP阻害化合物としては、式:
EBP阻害化合物としては、式:
を有する化合物のシスおよびトランス異性体があり得る。
[00133]特定の実施形態において、本明細書で述べる方法において使用するためのEB
P阻害化合物としては、式:
[00133]特定の実施形態において、本明細書で述べる方法において使用するためのEB
P阻害化合物としては、式:
を有する化合物のシス異性体があり得る。
[00134]本明細書で述べる方法において使用するためのEBP阻害化合物としてはまた
、
[00134]本明細書で述べる方法において使用するためのEBP阻害化合物としてはまた
、
およびその類似体があり得る。
[00135]Tasin-1類似体の例としては、式:
[00135]Tasin-1類似体の例としては、式:
を有する化合物があり得る。
[00136]本明細書で述べる方法において使用するための別のEBP阻害化合物としては
、ピリジルエタノール(フェニルエチル)アミン誘導体があり得る。本明細書で述べる方法において使用するためのピリジルエタノール(フェニルエチル)アミン誘導体としては、例えば、米国特許第7,560,474B2号に記載のものがあり、その発明の主題は、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれるものとする。このような化合物は、一般式(I):
[00136]本明細書で述べる方法において使用するための別のEBP阻害化合物としては
、ピリジルエタノール(フェニルエチル)アミン誘導体があり得る。本明細書で述べる方法において使用するためのピリジルエタノール(フェニルエチル)アミン誘導体としては、例えば、米国特許第7,560,474B2号に記載のものがあり、その発明の主題は、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれるものとする。このような化合物は、一般式(I):
(式中、nは、1~4の整数であり、R1は、水素原子、ヒドロキシル基または低級C1~6アルコキシ基であり、R2は、水素原子または直鎖状または分岐状低級C1~6アルキル基であり、Xは、水素、フッ素、塩素、臭素、ヒドロキシル基、トリフルオロメチル基、3,4-ジ-Cl,2,4-ジ-Clまたは低級C1~6アルコキシ基である)、その鏡像異性体、ジアステレオ異性体もしくはラセミ化合物、またはこれらの生理学的に許容される酸付加物塩を有することができる。
[00137]ピリジルエタノール(フェニルエチル)アミン誘導体の例としては:
式IIの1-(3-ピリジル)-2-(N-(2-フェニルエチル)-Nプロピルアミノ)エタノールおよび二臭化水素酸塩:
式IIの1-(3-ピリジル)-2-(N-(2-フェニルエチル)-Nプロピルアミノ)エタノールおよび二臭化水素酸塩:
式IIIの1-(3-ピリジル)-2-(N-(2-(3,4ジクロロフェニル)エチル)-N-メチルアミノ)エタノールおよび二臭化水素酸塩:
式IVの1-(3-ピリジル)-2-(N-(2-(3,4ジクロロフェニル)エチル)-N-プロピルアミノ)エタノールおよび二臭化水素酸塩:
および
式Vの1-(4-ピリジル)-2-(N-(2-(3,4ジクロロフェニル)エチル)-N-メチルアミノ)エタノールおよび二臭化水素酸塩:
式Vの1-(4-ピリジル)-2-(N-(2-(3,4ジクロロフェニル)エチル)-N-メチルアミノ)エタノールおよび二臭化水素酸塩:
がある。
[00138]本明細書で述べる方法において使用するためのEBP阻害化合物の追加の例と
しては、以下の式を有する化合物があり得る
[00138]本明細書で述べる方法において使用するためのEBP阻害化合物の追加の例と
しては、以下の式を有する化合物があり得る
(式中、Rは、ベンジル、(5-ヨードフラン-2イル)メチル、3-クロロベンジル、(フラン-3-イル)メチル、ペンタ-4-エン-1イル、2,4-ジクロロベンジル、および2,3-ジクロロベンジルから選択される);
(式中、Rは、メチル、ベンジルおよびペンタ-4-エン-1イルから選択される);および
。
[00139]本明細書で述べる方法において使用するための追加のEBP阻害剤としては、
以下の式を有する化合物があり得る
[00139]本明細書で述べる方法において使用するための追加のEBP阻害剤としては、
以下の式を有する化合物があり得る
。
[00140]本明細書で述べる方法において使用するためのEBP阻害化合物の別の例とし
ては、米国特許第6,489,481B1号に記載のものがあり得、その発明の主題は、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれるものとする。
[00140]本明細書で述べる方法において使用するためのEBP阻害化合物の別の例とし
ては、米国特許第6,489,481B1号に記載のものがあり得、その発明の主題は、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれるものとする。
[00141]特定の実施形態において、本明細書で述べる方法において使用するための化合
物としては、EBPおよびステロールC14レダクターゼを調節および/または阻害することができる化合物(DHCR14、ANG1;DHCR14A;NET47;デルタ(14)-ステロールレダクターゼとしても知られている)、コレステロール生合成中にステロール中間体のザイモステノールへの還元を触媒する酵素があり得る。EBPおよびステロールC14レダクターゼの両方を調節および/または阻害することができる化合物の例としては:
物としては、EBPおよびステロールC14レダクターゼを調節および/または阻害することができる化合物(DHCR14、ANG1;DHCR14A;NET47;デルタ(14)-ステロールレダクターゼとしても知られている)、コレステロール生合成中にステロール中間体のザイモステノールへの還元を触媒する酵素があり得る。EBPおよびステロールC14レダクターゼの両方を調節および/または阻害することができる化合物の例としては:
およびこれらの類似体がある。
[00142]本明細書で述べる方法において使用するための追加の化合物であって、ステロ
ールC14レダクターゼを調節および/または阻害することができる化合物としては、ジプラシドン、イフェンプロジル、2-メチルケトコナゾールおよびAY9944がある。
[00142]本明細書で述べる方法において使用するための追加の化合物であって、ステロ
ールC14レダクターゼを調節および/または阻害することができる化合物としては、ジプラシドン、イフェンプロジル、2-メチルケトコナゾールおよびAY9944がある。
[00143]本明細書で述べる方法において使用するためのステロールC14レダクターゼ
阻害剤としてはまた、エンゴサク(Corydalis Turtschaninowii Besser)抽出物誘導体があり得る。例示的なエンゴサク(Corydalis
Turtschaninowii Besser)は、米国特許第6,255,317B1号に記載されており、その発明の主題は、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれるものとし、一般式:
阻害剤としてはまた、エンゴサク(Corydalis Turtschaninowii Besser)抽出物誘導体があり得る。例示的なエンゴサク(Corydalis
Turtschaninowii Besser)は、米国特許第6,255,317B1号に記載されており、その発明の主題は、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれるものとし、一般式:
(式中、R1およびR2は、互いに同じであっても異なっていてもよく、ヒドロキシル基もしくは1~4個の炭素原子を有するアルコキシ基を表し、またはR1およびR2の両方がメチレンジオキシ基を表し;R3は、水素原子を表し;R4およびR5は、互いに同じであっても異なっていてもよく、ヒドロキシル基、ヒドロキシエチルアミノ基または1~4個の炭素原子を有するアルコキシ基を表し;R6は、水素原子、1~8個の炭素原子を有するアルキル基、3~8個の炭素原子を有するアルケニル基、1~7個の炭素原子を有
するシクロアルキルアルキル基、1~4個の炭素原子を有するハロアルキル基、エトキシカルボニル基、エトキシカルボニルメチル基、ヒドロキシカルボニルメチル基、1エトキシカルボニルエチル基、または2-バレノラクトニル(2-valerolactonyl)基を表し;かつZは、ハロゲン原子を表す)を有する。
するシクロアルキルアルキル基、1~4個の炭素原子を有するハロアルキル基、エトキシカルボニル基、エトキシカルボニルメチル基、ヒドロキシカルボニルメチル基、1エトキシカルボニルエチル基、または2-バレノラクトニル(2-valerolactonyl)基を表し;かつZは、ハロゲン原子を表す)を有する。
[00144]本明細書で述べる方法において使用するためのステロールC14レダクターゼ
阻害剤としてはまた、5,6-ジヒドロジベンゼノ[a,g]キノリジニウム誘導体およびその塩があり得る。このような化合物は、米国特許第6,030,979号に記載されており、その発明の主題は、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれるものとし、一般式:
阻害剤としてはまた、5,6-ジヒドロジベンゼノ[a,g]キノリジニウム誘導体およびその塩があり得る。このような化合物は、米国特許第6,030,979号に記載されており、その発明の主題は、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれるものとし、一般式:
(式中、R1およびR2は、互いに同じであっても異なっていてもよく、ヒドロキシル基もしくは1~4個の炭素を有するアルコキシ基を表し、またはR1およびR2は、一緒になって、メチレンジオキシ基を表し;R3は、ヒドロキシル基または1~4個の炭素を有するアルコキシ基を表し;R4は、水素原子、1~8個の炭素を有するアルキル基、または3~8個の炭素を有するアルケニル基を表し;Xは、無機酸イオン、有機酸イオンまたはハロゲン化物、より詳細には、ニトレート、スルフェート、アセテート、タータレート、マレエート、スクシネート、シトレート、フマレート、アスパルテート、サリシレート、グリセレート、アスコルベート、フッ化物、塩化物、ヨウ化物または臭化物を表し;Zは、5~12個の炭素を有するアルキル基、または4~6個の炭素を有するアルケニル基、N-ベンゾトリアゾリル基、キノリニル基、フリル基、置換フリル基、または式
によって表される基(式中、Z1、Z2、Z3、Z4、およびZ5は、互いに同じであっても異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン、1~5個の炭素を有するアルキル基、トリフルオロメチル基、フェニル基、置換フェニル基、ニトロ基、1~4個の炭素を有するアルコキシ基、メチレンジオキシ基、トリフルオロ-メトキシ基、ヒドロキシル基、ベンジルオキシ基、フェノキシ基、ビニル基、ベンゼンスルホニルメチル基またはメトキシカルボニル基を表す)を表し;かつAおよびBは、互いに同じであっても異なっていてもよく、炭素または窒素を表す)を有する。
[00145]特定の実施形態において、本明細書で述べる方法において使用するための化合
物としては、コレステロール生合成中にラノステロールの4,4-ジメチルコレスタ-8(9),14,24-トリエン-3β-オールへの変換を触媒する酵素であるCYP51
(またはラノステロール14α-メチル基分解酵素)を調節および/または阻害することができる化合物があり得る。CYP51を調節および/または阻害することができる化合物の例としては、(LK-935)
物としては、コレステロール生合成中にラノステロールの4,4-ジメチルコレスタ-8(9),14,24-トリエン-3β-オールへの変換を触媒する酵素であるCYP51
(またはラノステロール14α-メチル基分解酵素)を調節および/または阻害することができる化合物があり得る。CYP51を調節および/または阻害することができる化合物の例としては、(LK-935)
などの非イミダゾールCYP51阻害剤、および一般式
(式中、R1は、1~3個の炭素原子を有するアルキル基を表し;かつR2は、水素、(3,4)-ジCL、(3,4)-ジF、(3,4)-ジOMe、(3,4)-ジOH、4-NO2、4-CF3、または3-CF3を表す)を有する類似体がある。追加のCYP51阻害剤としては、ケトコナゾールおよびその誘導体、エコナゾール、イソコナゾール、ビホナゾール、クロトリマゾール、ミコナゾール、ブトコナゾール、酢酸メドロキシプロゲステロンおよびフルベストラントがあり得る。
[00146]特定の実施形態において、本明細書で述べる方法において使用するための小分
子化合物としては、CYP51からEBPに及ぶコレステロール生合成酵素の狭い治療域を阻害することによってステロール中間体レベルを上昇させることができ、また希突起膠細胞およびミエリンの形成を強化することができるものとして同定された化合物がある。CYP51からEBPに及ぶコレステロール生合成酵素を阻害することによってステロール中間体レベルを上昇させることも、ミエリン形成を強化することもできる化合物の例としては、CYP51阻害剤のビホナゾール、クロトリマゾール、ミコナゾール、ブトコナゾール、ケトコナゾール、フルベストラント;ステロール14-レダクターゼ(TM7SF2/LBR)阻害剤のアモロルフィン、イフェンプロジル、およびジプラシドン;ならびにEBP阻害剤のTasin-1、タモキシフェン、ベンズトロピン、クレマスチン、トランス-U50488、EPZ005687、ラロキシフェン、ヒドロキシジン、ベサミコール、L-745,870、TMB-8、シス-N-シクロヘキシル-N-エチル-3-(3-クロロ-4-シクロヘキシルフェニル)プロパ-2-エニルアミン、pフルオロヘキサヒドロ-シラジフェニドール、プラモキシン、およびトレミフェンがある(図14を参照のこと)。
子化合物としては、CYP51からEBPに及ぶコレステロール生合成酵素の狭い治療域を阻害することによってステロール中間体レベルを上昇させることができ、また希突起膠細胞およびミエリンの形成を強化することができるものとして同定された化合物がある。CYP51からEBPに及ぶコレステロール生合成酵素を阻害することによってステロール中間体レベルを上昇させることも、ミエリン形成を強化することもできる化合物の例としては、CYP51阻害剤のビホナゾール、クロトリマゾール、ミコナゾール、ブトコナゾール、ケトコナゾール、フルベストラント;ステロール14-レダクターゼ(TM7SF2/LBR)阻害剤のアモロルフィン、イフェンプロジル、およびジプラシドン;ならびにEBP阻害剤のTasin-1、タモキシフェン、ベンズトロピン、クレマスチン、トランス-U50488、EPZ005687、ラロキシフェン、ヒドロキシジン、ベサミコール、L-745,870、TMB-8、シス-N-シクロヘキシル-N-エチル-3-(3-クロロ-4-シクロヘキシルフェニル)プロパ-2-エニルアミン、pフルオロヘキサヒドロ-シラジフェニドール、プラモキシン、およびトレミフェンがある(図14を参照のこと)。
[00147]いくつかの実施形態において、本明細書で述べる方法において使用するための
化合物としては、NAD(P)依存的ステロイド脱水素酵素様(NSDHLまたは3β-ヒドロキシステロイド脱水素酵素/C4脱炭酸酵素としても知られている)を調節および/または阻害することができる化合物があり得る。NSDHLは、コレステロール経路中
にあり、ラノステロールシンターゼに遠位にあり、ステロール前駆体のC-4脱メチル化プロセスを伴う4α-カルボキシステロール中間体のNAD+依存的酸化的脱カルボキシル化を触媒し、対応する3-ケト、C-4脱炭酸化産生物質を産生する。特定の実施形態において、本明細書で述べる方法において使用するためのNSDHL阻害化合物としては、式
化合物としては、NAD(P)依存的ステロイド脱水素酵素様(NSDHLまたは3β-ヒドロキシステロイド脱水素酵素/C4脱炭酸酵素としても知られている)を調節および/または阻害することができる化合物があり得る。NSDHLは、コレステロール経路中
にあり、ラノステロールシンターゼに遠位にあり、ステロール前駆体のC-4脱メチル化プロセスを伴う4α-カルボキシステロール中間体のNAD+依存的酸化的脱カルボキシル化を触媒し、対応する3-ケト、C-4脱炭酸化産生物質を産生する。特定の実施形態において、本明細書で述べる方法において使用するためのNSDHL阻害化合物としては、式
を有する化合物(FR171456)、ならびにその類似体、誘導体およびこれらの薬学的塩があり得る。
[00148]いくつかの実施形態において、本明細書で述べる方法において使用するための
化合物としては、コレステロール生合成中にステロール中間体のデルタ-24二重結合の還元を触媒する酵素であるDHCR24(24-デヒドロコレステロールレダクターゼ)を調節および/または阻害することができる化合物がある。例えば、本明細書で述べる方法において使用するための化合物としては、希突起膠細胞前駆体細胞の分化、増殖および/または成熟を促進するおよび/または誘発するために効果的な量で、コレステロール生合成経路におけるデスモステロールのコレステロールへのDHCR24媒介性変換を阻害することができる化合物がある。例えば、化合物は、コレステロール生合成経路におけるデスモステロールのコレステロールへのDHCR24媒介性変換を、未処置のOPCまたは対象におけるデスモステロールのコレステロールへのDHCR24媒介性変換の量と比較した場合に、少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%阻害することができる。
[00148]いくつかの実施形態において、本明細書で述べる方法において使用するための
化合物としては、コレステロール生合成中にステロール中間体のデルタ-24二重結合の還元を触媒する酵素であるDHCR24(24-デヒドロコレステロールレダクターゼ)を調節および/または阻害することができる化合物がある。例えば、本明細書で述べる方法において使用するための化合物としては、希突起膠細胞前駆体細胞の分化、増殖および/または成熟を促進するおよび/または誘発するために効果的な量で、コレステロール生合成経路におけるデスモステロールのコレステロールへのDHCR24媒介性変換を阻害することができる化合物がある。例えば、化合物は、コレステロール生合成経路におけるデスモステロールのコレステロールへのDHCR24媒介性変換を、未処置のOPCまたは対象におけるデスモステロールのコレステロールへのDHCR24媒介性変換の量と比較した場合に、少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%阻害することができる。
[00149]本明細書で述べる化合物は、当業者に既知の標準的な合成技術を使用してまた
は本明細書において述べる方法と組み合わせた当技術分野で既知の方法を使用して合成してもよい。さらに、溶媒、温度および本明細書において提示される他の反応条件を、当業者の慣行および知識に従って変更してもよい。
は本明細書において述べる方法と組み合わせた当技術分野で既知の方法を使用して合成してもよい。さらに、溶媒、温度および本明細書において提示される他の反応条件を、当業者の慣行および知識に従って変更してもよい。
[00150]本明細書で述べる化合物を合成するために使用する出発材料は、Aldric
h Chemical Co.(Milwaukee、Wis.)、Sigma Chemical Co.(St.Louis、Mo.)などの市販の供給源から得ることができる、または出発材料は、合成することができる。本明細書において述べる化合物、および異なる置換基を有する他の関連化合物は、例えば、March,ADVANCED ORGANIC CHEMISTRY 第4版、(Wiley 1992年);Carey
and Sundberg、ADVANCED ORGANIC CHEMISTRY
第4版、AおよびB巻(Plenum 2000年、2001年)、およびGreen
and Wuts、PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS 第3版、(Wiley 1999年)に記載されているような、当業者に既知の技術および材料を使用して合成することができる(これらすべてが、これらの全体を参照することにより組み込まれるものとする)。
h Chemical Co.(Milwaukee、Wis.)、Sigma Chemical Co.(St.Louis、Mo.)などの市販の供給源から得ることができる、または出発材料は、合成することができる。本明細書において述べる化合物、および異なる置換基を有する他の関連化合物は、例えば、March,ADVANCED ORGANIC CHEMISTRY 第4版、(Wiley 1992年);Carey
and Sundberg、ADVANCED ORGANIC CHEMISTRY
第4版、AおよびB巻(Plenum 2000年、2001年)、およびGreen
and Wuts、PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS 第3版、(Wiley 1999年)に記載されているような、当業者に既知の技術および材料を使用して合成することができる(これらすべてが、これらの全体を参照することにより組み込まれるものとする)。
[00151]別の実施形態において、OPCにおけるコレステロール生合成経路のΔ8,9
-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化するおよび/または誘発する少なくとも1つの薬剤としては、組織またはそれを必要とする対象の細胞におけるEBP、C14レダクターゼ、またはCYP51発現などのコレステロール生合成経路内の酵素の発現を減少させるまたは阻害する薬剤があり得る。「発現」は、遺伝子から遺伝子産物(典型的には、任意選択で翻訳後に修飾されたタンパク質、または機能的/構造的RNA)を産生するまでの情報の全体的な流れを意味する。
-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化するおよび/または誘発する少なくとも1つの薬剤としては、組織またはそれを必要とする対象の細胞におけるEBP、C14レダクターゼ、またはCYP51発現などのコレステロール生合成経路内の酵素の発現を減少させるまたは阻害する薬剤があり得る。「発現」は、遺伝子から遺伝子産物(典型的には、任意選択で翻訳後に修飾されたタンパク質、または機能的/構造的RNA)を産生するまでの情報の全体的な流れを意味する。
[00152]いくつかの実施形態において、薬剤としては、細胞中のEBP、C14レダク
ターゼの発現またはCYP51発現を阻害するまたは低下させるRNAi構築物があり得る。RNAi構築物は、標的遺伝子の発現を特異的にブロックすることができる二本鎖ストランドRNAを含む。「RNA干渉」または「RNAi」は、植物および虫で観察された現象へ最初に適用された用語であり、ここでは、二本鎖ストランドRNA(dsRNA)が特異的なかつ転写後の様式で遺伝子発現をブロックする。
ターゼの発現またはCYP51発現を阻害するまたは低下させるRNAi構築物があり得る。RNAi構築物は、標的遺伝子の発現を特異的にブロックすることができる二本鎖ストランドRNAを含む。「RNA干渉」または「RNAi」は、植物および虫で観察された現象へ最初に適用された用語であり、ここでは、二本鎖ストランドRNA(dsRNA)が特異的なかつ転写後の様式で遺伝子発現をブロックする。
[00153]本明細書において使用される「dsRNA」という用語は、siRNA分子、
または二本鎖ストランドの特徴を含み、かつ細胞においてsiRNAに加工することができる、ヘアピンRNA部分などの他のRNA分子を指す。
または二本鎖ストランドの特徴を含み、かつ細胞においてsiRNAに加工することができる、ヘアピンRNA部分などの他のRNA分子を指す。
[00154]「機能の損失」という用語は、それが対象RNAi法によって阻害される遺伝
子を指す場合に、RNAi構築物の非存在下でのレベルと比較して、遺伝子発現レベルが減少することを指す。
子を指す場合に、RNAi構築物の非存在下でのレベルと比較して、遺伝子発現レベルが減少することを指す。
[00155]本明細書において使用される「RNAiを媒介する」という句は、どのRNA
がRNAiプロセスによって分解されるべきかを識別する能力を指し(示し)、例えば、分解が、配列非依存的dsRNA応答、例えば、PKR応答によってよりはむしろ、配列特異的様式によって生じる。
がRNAiプロセスによって分解されるべきかを識別する能力を指し(示し)、例えば、分解が、配列非依存的dsRNA応答、例えば、PKR応答によってよりはむしろ、配列特異的様式によって生じる。
[00156]本明細書において使用される「RNAi構築物」という用語は、本明細書を通
して使用される総称であり、低分子干渉RNA(siRNA)、ヘアピンRNA、およびin vivoで切断し、siRNAを形成することができる他のRNA種を含む。本明細書におけるRNAi構築物としてはまた、細胞でdsRNAまたはヘアピンRNAを形成する転写産物、および/またはin vivoでsiRNAを産生することができる転写産物をもたらすことができる発現ベクター(RNAi発現ベクターとも称される)がある。
して使用される総称であり、低分子干渉RNA(siRNA)、ヘアピンRNA、およびin vivoで切断し、siRNAを形成することができる他のRNA種を含む。本明細書におけるRNAi構築物としてはまた、細胞でdsRNAまたはヘアピンRNAを形成する転写産物、および/またはin vivoでsiRNAを産生することができる転写産物をもたらすことができる発現ベクター(RNAi発現ベクターとも称される)がある。
[00157]「RNAi発現ベクター」(本明細書において「dsRNAコードプラスミド
」とも称される)は、構築物が発現される細胞のsiRNA部分を産生するRNAを発現する(転写する)ために使用される複製可能な核酸構築物を指す。このようなベクターとしては、(1)(2)へ操作可能に結合された、遺伝子発現において制御的役割を有する遺伝的エレメント、例えば、プロモーター、オペレーター、またはエンハンサー、(2)転写され、二本鎖ストランドRNA(細胞でアニールし、siRNAを形成する2本のRNA部分、またはsiRNA加工することができる単一のヘアピンRNA)を産生する「コード」配列、および(3)適切な転写開始および終止配列のアセンブリを含む転写単位がある。
」とも称される)は、構築物が発現される細胞のsiRNA部分を産生するRNAを発現する(転写する)ために使用される複製可能な核酸構築物を指す。このようなベクターとしては、(1)(2)へ操作可能に結合された、遺伝子発現において制御的役割を有する遺伝的エレメント、例えば、プロモーター、オペレーター、またはエンハンサー、(2)転写され、二本鎖ストランドRNA(細胞でアニールし、siRNAを形成する2本のRNA部分、またはsiRNA加工することができる単一のヘアピンRNA)を産生する「コード」配列、および(3)適切な転写開始および終止配列のアセンブリを含む転写単位がある。
[00158]プロモーターおよび他の制御エレメントの選択は、一般的に、OPCなどの目
的とする宿主細胞によって変わる。一般的に、組換えDNA技術に有用な発現ベクターは、「プラスミド」の形態であることが多く、環状二本鎖ストランドDNAループを指し、そのベクター形態では染色体へ結合しない。本明細書において、プラスミドは最も一般的に使用されるベクターの形態であるために、「プラスミド」および「ベクター」は、区別せずに使用される。しかし、本出願は、同等の機能を果たし、ここに、この後、当技術分野で既知となる発現ベクターの他の形態についてを述べる。
的とする宿主細胞によって変わる。一般的に、組換えDNA技術に有用な発現ベクターは、「プラスミド」の形態であることが多く、環状二本鎖ストランドDNAループを指し、そのベクター形態では染色体へ結合しない。本明細書において、プラスミドは最も一般的に使用されるベクターの形態であるために、「プラスミド」および「ベクター」は、区別せずに使用される。しかし、本出願は、同等の機能を果たし、ここに、この後、当技術分野で既知となる発現ベクターの他の形態についてを述べる。
[00159]RNAi構築物は、阻害する遺伝子(すなわち、「標的」遺伝子)に関するm
RNA転写産物の少なくとも一部のヌクレオチド配列へ、細胞の生理学的条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列を含む。二本鎖ストランドRNAは、RNAiを媒介する能力を有する天然RNAと十分に類似していることのみを必要とする。したがって、本実施形態は、遺伝的突然変異、株多型または進化的分岐に起因して予測され得る配列変動を許容する。標的配列とRNAi構築物配列との間の許容されるヌクレオチドミスマッチの数は、5塩基対中1個以下、または10塩基対中1個以下、または20塩基対中1個以下、または50塩基対中1個以下である。siRNA二本鎖の中心におけるミスマッチは、最も重大であり、かつ標的RNAの切断を実質的に無効にし得る。対照的に、標的RNAに相補的であるsiRNAストランドの3’末端におけるヌクレオチドは、標的認識の特異性の著しい一因とはならない。
RNA転写産物の少なくとも一部のヌクレオチド配列へ、細胞の生理学的条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列を含む。二本鎖ストランドRNAは、RNAiを媒介する能力を有する天然RNAと十分に類似していることのみを必要とする。したがって、本実施形態は、遺伝的突然変異、株多型または進化的分岐に起因して予測され得る配列変動を許容する。標的配列とRNAi構築物配列との間の許容されるヌクレオチドミスマッチの数は、5塩基対中1個以下、または10塩基対中1個以下、または20塩基対中1個以下、または50塩基対中1個以下である。siRNA二本鎖の中心におけるミスマッチは、最も重大であり、かつ標的RNAの切断を実質的に無効にし得る。対照的に、標的RNAに相補的であるsiRNAストランドの3’末端におけるヌクレオチドは、標的認識の特異性の著しい一因とはならない。
[00160]配列同一性は、配列比較および当技術分野で既知のアラインメントアルゴリズ
ムによって最適化し、例えば、デフォルトパラメーターを使用したBESTFITソフトウェアプログラム(例えば、University of Wisconsin Genetic Computing Group)で行われるようにSmith-Watermanアルゴリズムによってヌクレオチド配列間のパーセントの差を計算してもよい。阻害性RNAと標的遺伝子の一部との間の90%超の配列同一性、またはさらに100%の配列同一性が好ましい。あるいは、RNAの二本鎖領域は、標的遺伝子転写産物の一部とハイブリダイズすることができるヌクレオチド配列として機能的に定義してもよい。
ムによって最適化し、例えば、デフォルトパラメーターを使用したBESTFITソフトウェアプログラム(例えば、University of Wisconsin Genetic Computing Group)で行われるようにSmith-Watermanアルゴリズムによってヌクレオチド配列間のパーセントの差を計算してもよい。阻害性RNAと標的遺伝子の一部との間の90%超の配列同一性、またはさらに100%の配列同一性が好ましい。あるいは、RNAの二本鎖領域は、標的遺伝子転写産物の一部とハイブリダイズすることができるヌクレオチド配列として機能的に定義してもよい。
[00161]RNAi構築物の産生は、化学的合成方法によってまたは組換え核酸技術によ
って行うことができる。処置された細胞の内因性RNAポリメラーゼは、in vivoでの転写を媒介していてもよい、またはクローン化RNAポリメラーゼは、in vitroでの転写のために使用することができる。RNAi構築物は、例えば、細胞ヌクレアーゼに対する感受性が低下するように、バイオアベイラビリティが改善するように、配合剤特性が改善するように、および/または他の薬物動態特性が変化するように、ホスフェート-糖骨格またはヌクレオシドのいずれかの修飾を含んでいてもよい。例えば、天然RNAのホスホジエステル結合は、窒素または硫黄ヘテロ原子のうちの少なくとも1つを含むように修飾されていてもよい。RNA構造における修飾は、特異的な遺伝的阻害を可能にし、同時にdsRNAに対する一般的な応答を回避するように調整してもよい。同様に、塩基は、アデノシンデアミナーゼの活性をブロックするように修飾されていてもよい。RNAi構築物は、酵素的にまたは部分的に/全体的に有機合成することによって産生してもよく、修飾されたリボヌクレオチドは、in vitroでの酵素または有機合成によって導入することができる。
って行うことができる。処置された細胞の内因性RNAポリメラーゼは、in vivoでの転写を媒介していてもよい、またはクローン化RNAポリメラーゼは、in vitroでの転写のために使用することができる。RNAi構築物は、例えば、細胞ヌクレアーゼに対する感受性が低下するように、バイオアベイラビリティが改善するように、配合剤特性が改善するように、および/または他の薬物動態特性が変化するように、ホスフェート-糖骨格またはヌクレオシドのいずれかの修飾を含んでいてもよい。例えば、天然RNAのホスホジエステル結合は、窒素または硫黄ヘテロ原子のうちの少なくとも1つを含むように修飾されていてもよい。RNA構造における修飾は、特異的な遺伝的阻害を可能にし、同時にdsRNAに対する一般的な応答を回避するように調整してもよい。同様に、塩基は、アデノシンデアミナーゼの活性をブロックするように修飾されていてもよい。RNAi構築物は、酵素的にまたは部分的に/全体的に有機合成することによって産生してもよく、修飾されたリボヌクレオチドは、in vitroでの酵素または有機合成によって導入することができる。
[00162]化学的にRNA分子を修飾する方法は、RNAi構築物を修飾するために適応
することができる(例えば、Nucleic Acids Res,25:776~780頁;J Mol Recog 7:89~98頁;Nucleic Acids Res 23:2661~2668頁;Antisense Nucleic Acid Drug Dev 7:55~61頁を参照のこと)。例示にすぎないが、RNAi構築物の骨格は、ホスホロチオエート、ホスホロアミデート、ホスホジチオエート(phosphodithioate)、キメラメチルホスホネート-ホスホジエステル、ペプチド核酸、5-プロピニル-ピリミジン含有オリゴマーまたは糖修飾で修飾することができる(例えば、2’-置換リボヌクレオシド、a-配置)。
することができる(例えば、Nucleic Acids Res,25:776~780頁;J Mol Recog 7:89~98頁;Nucleic Acids Res 23:2661~2668頁;Antisense Nucleic Acid Drug Dev 7:55~61頁を参照のこと)。例示にすぎないが、RNAi構築物の骨格は、ホスホロチオエート、ホスホロアミデート、ホスホジチオエート(phosphodithioate)、キメラメチルホスホネート-ホスホジエステル、ペプチド核酸、5-プロピニル-ピリミジン含有オリゴマーまたは糖修飾で修飾することができる(例えば、2’-置換リボヌクレオシド、a-配置)。
[00163]二本鎖ストランドの構造は、単一の自己相補的RNAストランドまたは2本の
相補的RNAストランドによって形成されていてもよい。RNA二本鎖形成は、細胞の内側または外側のいずれかで開始されてもよい。RNAは、1細胞あたり少なくとも1個のコピーを送達することを可能にする量で導入されてもよい。二本鎖ストランド物質の用量が高いほど(例えば、1細胞あたり少なくとも5、10、100、500または1000個のコピー)、より効果的な阻害が得られ得るが、用量が低いほど、特定の適用にも有用であり得る。阻害は、RNAの二本鎖領域に対応するヌクレオチド配列が遺伝的阻害の標的であるという点において、配列特異的である。
相補的RNAストランドによって形成されていてもよい。RNA二本鎖形成は、細胞の内側または外側のいずれかで開始されてもよい。RNAは、1細胞あたり少なくとも1個のコピーを送達することを可能にする量で導入されてもよい。二本鎖ストランド物質の用量が高いほど(例えば、1細胞あたり少なくとも5、10、100、500または1000個のコピー)、より効果的な阻害が得られ得るが、用量が低いほど、特定の適用にも有用であり得る。阻害は、RNAの二本鎖領域に対応するヌクレオチド配列が遺伝的阻害の標的であるという点において、配列特異的である。
[00164]特定の実施形態において、対象RNAi構築物は、「低分子干渉RNA」また
は「siRNA」である。これらの核酸は、およそ19~30個のヌクレオチド長、さらにより好ましくは21~23個のヌクレオチド長であり、例えば、長さの点で、より長い二本鎖ストランドRNAのヌクレアーゼ「ダイシング」によって生じる断片に対応する。siRNAは、ヌクレアーゼ複合体をまとめ、特異的配列を対にすることによって複合体を標的mRNAへとガイドすると理解される。結果的に、標的mRNAは、タンパク質複合体中のヌクレアーゼによって分解される。特定の実施形態において、21-23ヌクレオチドsiRNA分子は、3’ヒドロキシル基を含む。
は「siRNA」である。これらの核酸は、およそ19~30個のヌクレオチド長、さらにより好ましくは21~23個のヌクレオチド長であり、例えば、長さの点で、より長い二本鎖ストランドRNAのヌクレアーゼ「ダイシング」によって生じる断片に対応する。siRNAは、ヌクレアーゼ複合体をまとめ、特異的配列を対にすることによって複合体を標的mRNAへとガイドすると理解される。結果的に、標的mRNAは、タンパク質複合体中のヌクレアーゼによって分解される。特定の実施形態において、21-23ヌクレオチドsiRNA分子は、3’ヒドロキシル基を含む。
[00165]本明細書で述べるsiRNA分子は、当業者に既知の多くの技術を使用して得
ることができる。例えば、siRNAは、当技術分野で既知の方法を使用して、化学的に合成すること、または遺伝子組換えで産生することができる。例えば、短いセンスおよびアンチセンスRNAオリゴマーを合成し、アニールし、2-ヌクレオチドオーバーハングを各末端に有する二本鎖ストランドRNA構造を形成することができる(Proc Natl Acad Sci USA、98:9742~9747頁;EMBO J、20:6877~88頁)。次いで、これらの二本鎖ストランドのsiRNA構造は、受動的取り込みまたは以下に述べるような選択肢の送達系のいずれかによって細胞へ直接的に導入することができる。
ることができる。例えば、siRNAは、当技術分野で既知の方法を使用して、化学的に合成すること、または遺伝子組換えで産生することができる。例えば、短いセンスおよびアンチセンスRNAオリゴマーを合成し、アニールし、2-ヌクレオチドオーバーハングを各末端に有する二本鎖ストランドRNA構造を形成することができる(Proc Natl Acad Sci USA、98:9742~9747頁;EMBO J、20:6877~88頁)。次いで、これらの二本鎖ストランドのsiRNA構造は、受動的取り込みまたは以下に述べるような選択肢の送達系のいずれかによって細胞へ直接的に導入することができる。
[00166]特定の実施形態において、siRNA構築物は、より長い二本鎖ストランドR
NAをプロセシングすることによって、例えば、酵素ダイサーの存在下で生成することができる。1つの実施形態において、キイロショウジョウバエ属(Drosophila)がin vitro系で使用される。この実施形態では、dsRNAを、キイロショウジョウバエ属(Drosophila)胚由来の可溶性抽出物と合わせ、その結果、組合せを産生する。組合せは、dsRNAが約21~約23ヌクレオチドのRNA分子へ加工される条件下で維持する。
NAをプロセシングすることによって、例えば、酵素ダイサーの存在下で生成することができる。1つの実施形態において、キイロショウジョウバエ属(Drosophila)がin vitro系で使用される。この実施形態では、dsRNAを、キイロショウジョウバエ属(Drosophila)胚由来の可溶性抽出物と合わせ、その結果、組合せを産生する。組合せは、dsRNAが約21~約23ヌクレオチドのRNA分子へ加工される条件下で維持する。
[00167]siRNA分子は、当業者に既知の多くの技術を使用して精製することができ
る。例えば、ゲル電気泳動を使用し、siRNAを精製することができる。あるいは、非変性カラムクロマトグラフィーなどの非変性法を使用し、siRNAを精製することができる。さらに、クロマトグラフィー(例えば、サイズ排除クロマトグラフィー)、グリセロール勾配遠心分離、抗体を用いたアフィニティー精製を使用し、siRNAを精製することができる。
る。例えば、ゲル電気泳動を使用し、siRNAを精製することができる。あるいは、非変性カラムクロマトグラフィーなどの非変性法を使用し、siRNAを精製することができる。さらに、クロマトグラフィー(例えば、サイズ排除クロマトグラフィー)、グリセロール勾配遠心分離、抗体を用いたアフィニティー精製を使用し、siRNAを精製することができる。
[00168]特定の実施形態において、RNAi構築物は、ヘアピン構造(ヘアピンRNA
と呼ばれる)の形態である。ヘアピンRNAは、外因的に合成することができる、またはin vivoでRNAポリメラーゼIIIプロモーターから転写することによって形成することができる。哺乳動物細胞において遺伝子サイレンシングを行うためのそのようなヘアピンRNAの作製および使用の例は、例えば、Genes Dev、2002年、16:948~58頁;Nature、2002年、418:38~9頁;RNA、2002年、8:842~50頁;およびProc Natl Acad Sci、2002年、99:6047~52頁に記載されている。好ましくは、そのようなヘアピンRNAは、細胞中でまたは動物中で遺伝子操作し、所望の遺伝子を連続的にかつ安定に抑制することを確実にする。siRNAは、細胞中のヘアピンRNAをプロセシングすることによって生成できることは当技術分野で既知である。
と呼ばれる)の形態である。ヘアピンRNAは、外因的に合成することができる、またはin vivoでRNAポリメラーゼIIIプロモーターから転写することによって形成することができる。哺乳動物細胞において遺伝子サイレンシングを行うためのそのようなヘアピンRNAの作製および使用の例は、例えば、Genes Dev、2002年、16:948~58頁;Nature、2002年、418:38~9頁;RNA、2002年、8:842~50頁;およびProc Natl Acad Sci、2002年、99:6047~52頁に記載されている。好ましくは、そのようなヘアピンRNAは、細胞中でまたは動物中で遺伝子操作し、所望の遺伝子を連続的にかつ安定に抑制することを確実にする。siRNAは、細胞中のヘアピンRNAをプロセシングすることによって生成できることは当技術分野で既知である。
[00169]さらに別の実施形態において、プラスミドを使用し、二本鎖ストランドRNA
を、例えば、転写産物として送達する。そのような実施形態において、プラスミドは、RNAi構築物のセンスおよびアンチセンスストランドのそれぞれに関する「コード配列」を含むように設計される。コード配列は、例えば、逆位プロモーターによって隣接した同じ配列とすることができ、または個別のプロモーターの転写コントロール下でそれぞれ2個の個別の配列とすることができる。コード配列が転写された後に、相補的RNAが塩基対を転写し、二本鎖ストランドRNAを形成する。
を、例えば、転写産物として送達する。そのような実施形態において、プラスミドは、RNAi構築物のセンスおよびアンチセンスストランドのそれぞれに関する「コード配列」を含むように設計される。コード配列は、例えば、逆位プロモーターによって隣接した同じ配列とすることができ、または個別のプロモーターの転写コントロール下でそれぞれ2個の個別の配列とすることができる。コード配列が転写された後に、相補的RNAが塩基対を転写し、二本鎖ストランドRNAを形成する。
[00170]PCT出願国際公開第01/77350号では、真核細胞において同じ導入遺
伝子のセンスおよびアンチセンスRNA転写産物の両方を得るための、導入遺伝子の二方向性転写用のベクターの例が記載されている。したがって、特定の実施形態は、以下の特有の特性を有する組換えベクターを提供する。その組換えベクターは、対向方向で配列された2つの重複転写単位を有し、かつ目的のRNAi構築物に対して導入遺伝子が隣接したウイルス性レプリコンを含み、ここで2つの重複転写単位は、宿主細胞の同じ導入遺伝子断片からセンスおよびアンチセンスRNA転写の両方をもたらす。
伝子のセンスおよびアンチセンスRNA転写産物の両方を得るための、導入遺伝子の二方向性転写用のベクターの例が記載されている。したがって、特定の実施形態は、以下の特有の特性を有する組換えベクターを提供する。その組換えベクターは、対向方向で配列された2つの重複転写単位を有し、かつ目的のRNAi構築物に対して導入遺伝子が隣接したウイルス性レプリコンを含み、ここで2つの重複転写単位は、宿主細胞の同じ導入遺伝子断片からセンスおよびアンチセンスRNA転写の両方をもたらす。
[00171]いくつかの実施形態において、レンチウイルスベクターを使用して、ショート
ヘアピンRNA(shRNA)などのsiRNAを長期発現し、がん細胞中のRPTPの発現をノックダウンすることができる。遺伝子療法のためのレンチウイルスベクターの使用についていくつかの安全性の問題が存在するが、自己不活性化レンチウイルスベクターは、容易に哺乳動物細胞に対してトランスフェクションを起こすので、遺伝子療法のための優れた候補と考えられる。
ヘアピンRNA(shRNA)などのsiRNAを長期発現し、がん細胞中のRPTPの発現をノックダウンすることができる。遺伝子療法のためのレンチウイルスベクターの使用についていくつかの安全性の問題が存在するが、自己不活性化レンチウイルスベクターは、容易に哺乳動物細胞に対してトランスフェクションを起こすので、遺伝子療法のための優れた候補と考えられる。
[00172]例として、AKR1A1発現のショートヘアピンRNA(shRNA)の下方
制御は、OligoEngeneソフトウェア(OligoEngine、Seattle、WA)を使用して作製し、siRNAの標的として配列を同定することができる。オリゴ配列は、アニールし、線形化pSUPER RNAiベクター(OligoEngine、Seattle、WA)へライゲーションし、大腸菌(E.Coli)株DH5α細胞へ形質転換することができる。陽性クローンを選択した後に、プラスミドを、カルシウム沈殿によって293T細胞中へトランスフェクションすることができる。次いで、shRNAを含む収集したウイルス上澄みを使用し、哺乳動物細胞に感染させて、EBP、C14レダクターゼ、またはCYP51酵素を下方制御することができる。
制御は、OligoEngeneソフトウェア(OligoEngine、Seattle、WA)を使用して作製し、siRNAの標的として配列を同定することができる。オリゴ配列は、アニールし、線形化pSUPER RNAiベクター(OligoEngine、Seattle、WA)へライゲーションし、大腸菌(E.Coli)株DH5α細胞へ形質転換することができる。陽性クローンを選択した後に、プラスミドを、カルシウム沈殿によって293T細胞中へトランスフェクションすることができる。次いで、shRNAを含む収集したウイルス上澄みを使用し、哺乳動物細胞に感染させて、EBP、C14レダクターゼ、またはCYP51酵素を下方制御することができる。
[00173]別の実施形態において、EBP、C14レダクターゼ、またはCYP51阻害
剤は、アンチセンスオリゴヌクレオチドを含むことができる。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、特定のタンパク質をコードするmRNAのコードストランド(センスストランド)に対して相補的(またはアンチセンス)である比較的短い核酸である。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、典型的には、RNAベースであるが、これらはまた、DNAベースとすることもできる。さらに、アンチセンスオリゴヌクレオチドは修飾され、その安定性が高められていることが多い。
剤は、アンチセンスオリゴヌクレオチドを含むことができる。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、特定のタンパク質をコードするmRNAのコードストランド(センスストランド)に対して相補的(またはアンチセンス)である比較的短い核酸である。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、典型的には、RNAベースであるが、これらはまた、DNAベースとすることもできる。さらに、アンチセンスオリゴヌクレオチドは修飾され、その安定性が高められていることが多い。
[00174]これらの比較的短いオリゴヌクレオチドがmRNAへ結合すると、二本鎖スト
ランドRNAの伸展が誘発され、内因性RNA分解酵素によってメッセージの分解が誘発されると考えられている。さらに、時にはオリゴヌクレオチドは、メッセージのプロモー
ター付近に結合するよう特別に設計され、かつこれらの状況下で、アンチセンスオリゴヌクレオチドが、メッセージの翻訳にさらに干渉する。アンチセンスオリゴヌクレオチド機能による特異的メカニズムにもかかわらず、それを細胞または組織に投与すると、特定のタンパク質をコードするmRNAの分解を可能にする。したがって、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、特定のタンパク質(例えば、EBP、C14レダクターゼ、またはCYP51)の発現および/または活性を低下させる。
ランドRNAの伸展が誘発され、内因性RNA分解酵素によってメッセージの分解が誘発されると考えられている。さらに、時にはオリゴヌクレオチドは、メッセージのプロモー
ター付近に結合するよう特別に設計され、かつこれらの状況下で、アンチセンスオリゴヌクレオチドが、メッセージの翻訳にさらに干渉する。アンチセンスオリゴヌクレオチド機能による特異的メカニズムにもかかわらず、それを細胞または組織に投与すると、特定のタンパク質をコードするmRNAの分解を可能にする。したがって、アンチセンスオリゴヌクレオチドは、特定のタンパク質(例えば、EBP、C14レダクターゼ、またはCYP51)の発現および/または活性を低下させる。
[00175]オリゴヌクレオチドは、一本鎖ストランドまたは二本鎖ストランドの、DNA
またはRNAまたはこれらのキメラ混合物もしくは誘導体もしくは修飾された変形物とすることができる。オリゴヌクレオチドを、塩基部分、糖部分、またはホスフェート骨格で修飾し、例えば、分子の安定性、ハイブリダイゼーションなどを改善することができる。オリゴヌクレオチドとしては、ペプチド(例えば、宿主細胞受容体を標的化するための)、または細胞膜(例えば、Proc Natl Acad Sci 86:6553~6556頁;Proc Natl Acad Sci 84:648~652頁;1988年12月15日に発表されたPCT出願国際公開第88/09810号を参照のこと)または血液脳関門(例えば、1988年4月25日に発表されたPCT出願国際公開第89/10134号を参照のこと)を超える輸送を促進する薬剤、ハイブリダイゼーション誘発切断薬剤(例えば、BioTechniques 6:958~976頁を参照のこと)またはインターカレート薬剤(例えば、Pharm Res 5:539~549頁を参照のこと)などの他の付属のグループがあり得る。この目的を達成するために、オリゴヌクレオチドは、他の分子とコンジュゲートまたは結合してもよい。
またはRNAまたはこれらのキメラ混合物もしくは誘導体もしくは修飾された変形物とすることができる。オリゴヌクレオチドを、塩基部分、糖部分、またはホスフェート骨格で修飾し、例えば、分子の安定性、ハイブリダイゼーションなどを改善することができる。オリゴヌクレオチドとしては、ペプチド(例えば、宿主細胞受容体を標的化するための)、または細胞膜(例えば、Proc Natl Acad Sci 86:6553~6556頁;Proc Natl Acad Sci 84:648~652頁;1988年12月15日に発表されたPCT出願国際公開第88/09810号を参照のこと)または血液脳関門(例えば、1988年4月25日に発表されたPCT出願国際公開第89/10134号を参照のこと)を超える輸送を促進する薬剤、ハイブリダイゼーション誘発切断薬剤(例えば、BioTechniques 6:958~976頁を参照のこと)またはインターカレート薬剤(例えば、Pharm Res 5:539~549頁を参照のこと)などの他の付属のグループがあり得る。この目的を達成するために、オリゴヌクレオチドは、他の分子とコンジュゲートまたは結合してもよい。
[00176]本明細書で述べるオリゴヌクレオチドは、当技術分野で既知の標準的な方法に
よって、例えば、自動DNAシンセサイザー(Biosearch、Applied Biosystemsなどから入手可能なものなど)を使用することによって合成してもよい。例として、ホスホロチオエートオリゴヌクレオチドは、Steinらの方法によって合成してもよく(Nucl.Acids Res.16:3209頁)、メチルホスホネートオリゴヌクレオチドは、調節多孔ガラスポリマー支持体を使用することによって調製することができる(Proc Natl Acad Sci85:7448~7451頁)。
よって、例えば、自動DNAシンセサイザー(Biosearch、Applied Biosystemsなどから入手可能なものなど)を使用することによって合成してもよい。例として、ホスホロチオエートオリゴヌクレオチドは、Steinらの方法によって合成してもよく(Nucl.Acids Res.16:3209頁)、メチルホスホネートオリゴヌクレオチドは、調節多孔ガラスポリマー支持体を使用することによって調製することができる(Proc Natl Acad Sci85:7448~7451頁)。
[00177]適切なオリゴヌクレオチドの選択は、当業者によって行うことができる。特定
のタンパク質をコードする核酸配列が与えられると、当業者であれば、タンパク質に結合するアンチセンスオリゴヌクレオチドを設計し、かつin vitroでまたはin vivo系でこれらのオリゴヌクレオチドを試験し、これらが特定のタンパク質をコードするmRNAに結合し、分解を媒介することを確認することができる。特定のタンパク質に特異的に結合し、分解を媒介するアンチセンスオリゴヌクレオチドを設計するために、オリゴヌクレオチドによって認識される配列は、その特定のタンパク質に特有であるまたは実質的に特有であることが重要である。例えば、タンパク質にわたって頻繁に繰り返される配列は、特定のメッセージを特異的に認識し、分解するオリゴヌクレオチドを設計するための理想的な選択肢にすることはできない。当業者であればオリゴヌクレオチドを設計し、そのオリゴヌクレオチドの配列を、公的に利用可能なデータベースに寄託された核酸配列と比較し、配列が特定のタンパク質に特異的または実質的に特異的であることを確認することができる。
のタンパク質をコードする核酸配列が与えられると、当業者であれば、タンパク質に結合するアンチセンスオリゴヌクレオチドを設計し、かつin vitroでまたはin vivo系でこれらのオリゴヌクレオチドを試験し、これらが特定のタンパク質をコードするmRNAに結合し、分解を媒介することを確認することができる。特定のタンパク質に特異的に結合し、分解を媒介するアンチセンスオリゴヌクレオチドを設計するために、オリゴヌクレオチドによって認識される配列は、その特定のタンパク質に特有であるまたは実質的に特有であることが重要である。例えば、タンパク質にわたって頻繁に繰り返される配列は、特定のメッセージを特異的に認識し、分解するオリゴヌクレオチドを設計するための理想的な選択肢にすることはできない。当業者であればオリゴヌクレオチドを設計し、そのオリゴヌクレオチドの配列を、公的に利用可能なデータベースに寄託された核酸配列と比較し、配列が特定のタンパク質に特異的または実質的に特異的であることを確認することができる。
[00178]多くの方法が、アンチセンスDNAまたはRNAを細胞へ送達するために開発
されてきた。例えば、アンチセンス分子は組織部位に直接注射することができ、または所望の細胞を標的とするように設計された修飾アンチセンス分子(例えば、標的細胞表面上に発現する受容体または抗原に特異的に結合するペプチドまたは抗体に連結されたアンチセンス)は、全身的に投与することができる。
されてきた。例えば、アンチセンス分子は組織部位に直接注射することができ、または所望の細胞を標的とするように設計された修飾アンチセンス分子(例えば、標的細胞表面上に発現する受容体または抗原に特異的に結合するペプチドまたは抗体に連結されたアンチセンス)は、全身的に投与することができる。
[00179]しかし、特定の場合において、内因性mRNAの翻訳を抑制するのに十分な細
胞内濃度のアンチセンスオリゴヌクレオチドを達成することは困難な場合がある。したがって、別のアプローチでは、アンチセンスオリゴヌクレオチドが強力なpolIIIまたはpolIIプロモーターのコントロール下に置かれた組換えDNA構築物を利用する。例えば、ベクターをin vivoで導入し、それが細胞によって取り込まれ、アンチセンスRNAの転写を指示するようにすることができる。このようなベクターは、それを転写し、所望のアンチセンスRNAを生成することができる限りは、エピソームのままとすることができる、または染色体に取り込まれるようにすることができる。このようなベクターは、当技術分野で標準的な組換えDNAの工学的方法によって構築することができる。ベクターは、プラスミド、ウイルス、または哺乳動物細胞における複製および発現のために使用される、当技術分野で既知の他のものとすることができる。
胞内濃度のアンチセンスオリゴヌクレオチドを達成することは困難な場合がある。したがって、別のアプローチでは、アンチセンスオリゴヌクレオチドが強力なpolIIIまたはpolIIプロモーターのコントロール下に置かれた組換えDNA構築物を利用する。例えば、ベクターをin vivoで導入し、それが細胞によって取り込まれ、アンチセンスRNAの転写を指示するようにすることができる。このようなベクターは、それを転写し、所望のアンチセンスRNAを生成することができる限りは、エピソームのままとすることができる、または染色体に取り込まれるようにすることができる。このようなベクターは、当技術分野で標準的な組換えDNAの工学的方法によって構築することができる。ベクターは、プラスミド、ウイルス、または哺乳動物細胞における複製および発現のために使用される、当技術分野で既知の他のものとすることができる。
[00180]アンチセンスRNAをコードする配列の発現は、哺乳動物、好ましくはヒト細
胞で作用するための当技術分野で既知のプロモーターによるものとすることができる。このようなプロモーターは、誘導可能なものであっても、または構成的なものであってもよい。このようなプロモーターとしては、これらに限定されるものではないが:SV40初期プロモーター領域(Nature 290:304~310頁)、ラウス肉腫ウイルスの3’長い末端反復に含まれるプロモーター(Cell 22:787~797頁)、ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター(Proc Natl Acad Sci 78:1441~1445頁)、メタロチオネイン遺伝子の制御配列(Nature 296:39~42頁)などがある。あるタイプのプラスミド、コスミド、YACまたはウイルスベクターを使用し、組織部位へ直接導入することができる組換えDNA構築物を調製することができる。あるいは、投与を別の経路によって(例えば、全身的に)達成してもよい場合、ウイルスベクターを使用し、所望の組織を選択的に感染させることができる。
胞で作用するための当技術分野で既知のプロモーターによるものとすることができる。このようなプロモーターは、誘導可能なものであっても、または構成的なものであってもよい。このようなプロモーターとしては、これらに限定されるものではないが:SV40初期プロモーター領域(Nature 290:304~310頁)、ラウス肉腫ウイルスの3’長い末端反復に含まれるプロモーター(Cell 22:787~797頁)、ヘルペスチミジンキナーゼプロモーター(Proc Natl Acad Sci 78:1441~1445頁)、メタロチオネイン遺伝子の制御配列(Nature 296:39~42頁)などがある。あるタイプのプラスミド、コスミド、YACまたはウイルスベクターを使用し、組織部位へ直接導入することができる組換えDNA構築物を調製することができる。あるいは、投与を別の経路によって(例えば、全身的に)達成してもよい場合、ウイルスベクターを使用し、所望の組織を選択的に感染させることができる。
[00181]いくつかの実施形態において、OPC細胞のコレステロール生合成経路におけ
る1つまたは複数のステロール中間体を合成する酵素の内因的発現は、ヌクレアーゼを使用し、酵素またはその遺伝的制御エレメントをコードする遺伝子を編集する(例えば、突然変異させる)ことを通して、OPCにおいて減少させることができる。ヌクレアーゼおよび本明細書で述べる方法において使用するための関連システムとしては、これらに限定されるものではないが、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、TALEエフェクター(TALEN)、CRISPR/CasシステムまたはNgAgoシステムがあり得る。いくつかの実施形態において、EBP、C14レダクターゼ、および/もしくはCYP51酵素、またはこれらの遺伝的制御エレメントをコードする内因性遺伝子は、CRISPR/Cas9ガイドRNAを使用して編集することができる。特定の態様において、ヌクレアーゼとしては、クラス2CRISPR/Casシステムがあり得る。例えば、クラス2CRISPR/Casシステムとしては、タイプII Cas9系CRISPRシステムまたはタイプV Cpf1系CRISPRシステムがあり得る。
る1つまたは複数のステロール中間体を合成する酵素の内因的発現は、ヌクレアーゼを使用し、酵素またはその遺伝的制御エレメントをコードする遺伝子を編集する(例えば、突然変異させる)ことを通して、OPCにおいて減少させることができる。ヌクレアーゼおよび本明細書で述べる方法において使用するための関連システムとしては、これらに限定されるものではないが、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、TALEエフェクター(TALEN)、CRISPR/CasシステムまたはNgAgoシステムがあり得る。いくつかの実施形態において、EBP、C14レダクターゼ、および/もしくはCYP51酵素、またはこれらの遺伝的制御エレメントをコードする内因性遺伝子は、CRISPR/Cas9ガイドRNAを使用して編集することができる。特定の態様において、ヌクレアーゼとしては、クラス2CRISPR/Casシステムがあり得る。例えば、クラス2CRISPR/Casシステムとしては、タイプII Cas9系CRISPRシステムまたはタイプV Cpf1系CRISPRシステムがあり得る。
[00182]さらなる実施形態において、OPCにおけるコレステロール生合成経路のΔ8
,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化するおよび/または誘発する薬剤は、OPCにおけるコレステロール生合成経路のうちの少なくとも1つのΔ8,9-不飽和ステロール中間体またはその誘導体であって、OPCからの希突起膠細胞の生成を強化するΔ8,9-不飽和ステロール中間体またはその誘導体を含むことができる。いくつかの実施形態において、Δ8,9-不飽和ステロール中間体としては、ラノステロール、14-デヒドロザイモステノール、FF-MAS、MAS-412、ザイモステロール、ザイモステノールおよびこれらの誘導体のうちの少なくとも1つがある。
,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化するおよび/または誘発する薬剤は、OPCにおけるコレステロール生合成経路のうちの少なくとも1つのΔ8,9-不飽和ステロール中間体またはその誘導体であって、OPCからの希突起膠細胞の生成を強化するΔ8,9-不飽和ステロール中間体またはその誘導体を含むことができる。いくつかの実施形態において、Δ8,9-不飽和ステロール中間体としては、ラノステロール、14-デヒドロザイモステノール、FF-MAS、MAS-412、ザイモステロール、ザイモステノールおよびこれらの誘導体のうちの少なくとも1つがある。
[00183]本明細書において述べるOPCにおけるコレステロール生合成経路のΔ8,9
-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化するおよび/または誘発する薬剤は、医薬組成物の形態で提供して、かつ投与してin vivoでの希突起膠細胞前駆体の分化および/または成熟を促進することができる。医薬組成物は、本発明の希突起膠細胞前駆体の分化および/または成熟化合物の有益な効果を感じることができる任意の対象に投与することができる。そのような動物のうち最も主要なものは、ヒトであるが、本発明はそのように限定することを意図しない。
-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化するおよび/または誘発する薬剤は、医薬組成物の形態で提供して、かつ投与してin vivoでの希突起膠細胞前駆体の分化および/または成熟を促進することができる。医薬組成物は、本発明の希突起膠細胞前駆体の分化および/または成熟化合物の有益な効果を感じることができる任意の対象に投与することができる。そのような動物のうち最も主要なものは、ヒトであるが、本発明はそのように限定することを意図しない。
[00184]本発明の方法において使用するための医薬組成物は、好ましくは、治療有効量
の化合物またはその塩を、0.01~1,000mg/kg対象体重の範囲の、より好ましくは約10~100mg/kg患者体重の範囲の投薬量で有する。
の化合物またはその塩を、0.01~1,000mg/kg対象体重の範囲の、より好ましくは約10~100mg/kg患者体重の範囲の投薬量で有する。
[00185]全体的な投薬量は、対象の健康全般、対象の病態、状態の重症度、改善の所見
、および配合剤、および選択された薬剤の投与経路を含むいくつかの因子に依存する治療有効量であろう。治療有効量の決定は、当業者の能力の範囲内である。正確な配合剤、投与経路および投薬量は、個々の医師により、対象の状態を考慮して選択することができる。
、および配合剤、および選択された薬剤の投与経路を含むいくつかの因子に依存する治療有効量であろう。治療有効量の決定は、当業者の能力の範囲内である。正確な配合剤、投与経路および投薬量は、個々の医師により、対象の状態を考慮して選択することができる。
[00186]本発明は、対象における希突起膠細胞前駆体の分化および/または増殖を促進
することによって、対象における疾患を処置する方法を提供する。方法は、本発明による治療有効量の医薬化合物を、それを必要とする対象に投与することを含む。上述のように、化合物のうちの1つまたは複数は、1つまたは複数の非毒性の薬学的に許容される担体および/または希釈剤および/またはアジュバント、ならびに必要に応じて他の活性成分を伴って投与することができる。
することによって、対象における疾患を処置する方法を提供する。方法は、本発明による治療有効量の医薬化合物を、それを必要とする対象に投与することを含む。上述のように、化合物のうちの1つまたは複数は、1つまたは複数の非毒性の薬学的に許容される担体および/または希釈剤および/またはアジュバント、ならびに必要に応じて他の活性成分を伴って投与することができる。
[00187]本発明の方法において使用される「治療有効量」の化合物およびその塩は、投
与様式、対象の年齢および体重、ならびに処置する対象の状態に依存して変化し、最終的に当業者によって決定されることになる。「治療有効量」という用語は、例えば、神経変性疾患(例えば多発性硬化症)を有する対象の処置に効果的な量(用量)を指す。
与様式、対象の年齢および体重、ならびに処置する対象の状態に依存して変化し、最終的に当業者によって決定されることになる。「治療有効量」という用語は、例えば、神経変性疾患(例えば多発性硬化症)を有する対象の処置に効果的な量(用量)を指す。
[00188]特定の実施形態において、本明細書で述べる化合物は、未処置のCNSニュー
ロンまたは対象におけるミエリンタンパク質レベルと比較した場合に、ミエリンタンパク質(例えば、MBP)の量を少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、110%、120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、350%、400%、450%、500%、550%、600%、650%、700%、750%、800%、850%、900%、950%、または1000%増加させることによって、対象におけるCNSニューロンのミエリン形成を促進するために効果的な量で投与してもよい。
ロンまたは対象におけるミエリンタンパク質レベルと比較した場合に、ミエリンタンパク質(例えば、MBP)の量を少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、110%、120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、350%、400%、450%、500%、550%、600%、650%、700%、750%、800%、850%、900%、950%、または1000%増加させることによって、対象におけるCNSニューロンのミエリン形成を促進するために効果的な量で投与してもよい。
[00189]別の実施形態において、本明細書で述べる化合物は、未処置のCNSニューロ
ンまたは対象における生存ニューロン数と比較した場合に、生存ニューロンの数を少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、110%、120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、350%、400%、450%、500%、550%、600%、650%、700%、750%、800%、850%、900%、950%、または1000%増加させることによって、対象におけるCNSニューロンの生存を促進するために効果的な量で投与してもよい。
ンまたは対象における生存ニューロン数と比較した場合に、生存ニューロンの数を少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、110%、120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、350%、400%、450%、500%、550%、600%、650%、700%、750%、800%、850%、900%、950%、または1000%増加させることによって、対象におけるCNSニューロンの生存を促進するために効果的な量で投与してもよい。
[00190]いくつかの実施形態において、本明細書で述べる化合物は、未処置のOPCま
たは対象におけるOPC生成量と比較した場合に、OPC生成量を少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、110%、120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、350%、400%、450%、500%、550%、600%、650%、700%、750%、800%、850%、900%、950%、または1000%増加させることによって、対象の中枢神経系におけるOPCの生成を強化するのに効果的な量で投与してもよい。
たは対象におけるOPC生成量と比較した場合に、OPC生成量を少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、110%、120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、350%、400%、450%、500%、550%、600%、650%、700%、750%、800%、850%、900%、950%、または1000%増加させることによって、対象の中枢神経系におけるOPCの生成を強化するのに効果的な量で投与してもよい。
[00191]いくつかの実施形態において、本明細書で述べる化合物は、未処置のOPCま
たは対象におけるOPC分化の量と比較した場合に、OPC分化の量を少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、110%、120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、350%、400%、450%、500%、550%、600%、650%、700%、750%、800%、850%、900%、950%、または1000%増加させることによって、対象の中枢神経系における内因性希突起膠細胞前駆体細胞(OPC)分化を誘発するために効果的な量で投与してもよい。
たは対象におけるOPC分化の量と比較した場合に、OPC分化の量を少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、110%、120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、350%、400%、450%、500%、550%、600%、650%、700%、750%、800%、850%、900%、950%、または1000%増加させることによって、対象の中枢神経系における内因性希突起膠細胞前駆体細胞(OPC)分化を誘発するために効果的な量で投与してもよい。
[00192]いくつかの実施形態において、本明細書で述べる化合物は、未処置のOPCま
たは対象におけるコレステロールおよび/または1つまたは複数のステロール中間体合成の量と比較した場合に、OPCにおけるコレステロールおよび/または1つまたは複数のステロール中間体合成の量を少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%低下させることによって、対象のOPC細胞におけるコレステロール生合成経路を調節するために効果的な量で投与してもよい。
たは対象におけるコレステロールおよび/または1つまたは複数のステロール中間体合成の量と比較した場合に、OPCにおけるコレステロールおよび/または1つまたは複数のステロール中間体合成の量を少なくとも5%、10%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または99%低下させることによって、対象のOPC細胞におけるコレステロール生合成経路を調節するために効果的な量で投与してもよい。
[00193]本明細書において使用される「処置する(treating)」または処置(
treatment)」は、重症度および/または症状の頻度の減少、症状および/または基本的な原因の消失、症状および/またはこれらの基本的な原因の発生の予防、ならびに疾患の改善または矯正を指す。このような処置は、疾患が完全に改善することを必要としない。例えば、本発明の希突起膠細胞前駆体分化化合物を投与することによる、神経変性疾患を呈する対象の処置は、疾患を阻害することまたは退行をもたらすことを包含することができる。さらに、そのような処置は、当業者に既知の神経変性疾患のための他の従来の処置とともに使用することができる。
treatment)」は、重症度および/または症状の頻度の減少、症状および/または基本的な原因の消失、症状および/またはこれらの基本的な原因の発生の予防、ならびに疾患の改善または矯正を指す。このような処置は、疾患が完全に改善することを必要としない。例えば、本発明の希突起膠細胞前駆体分化化合物を投与することによる、神経変性疾患を呈する対象の処置は、疾患を阻害することまたは退行をもたらすことを包含することができる。さらに、そのような処置は、当業者に既知の神経変性疾患のための他の従来の処置とともに使用することができる。
[00194]本発明の医薬組成物は、その意図する目的を達成する任意の手段によって対象
に投与することができる。例えば、投与は、非経口、皮下、静脈内、関節内、鞘内、筋肉内、腹腔内、または皮内注射によって、または経皮、経頬、経舌、眼球経路によって、または吸入を介して行うことができる。あるいは、または同時に、投与は、経口経路によって行うことができる。
に投与することができる。例えば、投与は、非経口、皮下、静脈内、関節内、鞘内、筋肉内、腹腔内、または皮内注射によって、または経皮、経頬、経舌、眼球経路によって、または吸入を介して行うことができる。あるいは、または同時に、投与は、経口経路によって行うことができる。
[00195]上記(および他の)の投与様式における使用のための医薬化合物の配合剤は、
当技術分野で既知であり、かつ例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences(第18版)、A.Gennaro編、1990年、Mack Publishing Company、Easton、Pa.(例えば、M.J.Rathbone編、Oral Mucosal Drug Delivery、Drugs and the Pharmaceutical Sciences Series、Marcel Dekker,Inc.、N.Y.、U.S.A.、1996年;M.J.Rathboneら編、Modified-Release Drug Delivery Technology、Drugs and the Pharmaceutical Sciences Series、Marcel Dekker,Inc.、N.Y.、U.S.A.、2003年;Ghoshら編、Drug Delivery to the Oral Cavity、Drugs and the Pharmaceutical Sciences Series、Marcel Dekker,Inc.,N.Y.、U.S.A.、2005;およびMathiowitzら編、Bioadhesive Drug Delivery Systems、Drugs and the Pharmaceutical Sciences Series、Marcel Dekker,Inc.、N.Y.、U.S.A.、1999も参照のこと)に記載されている。本発明の化合物は、薬学的に許容される非毒性賦形剤および担体を含む医薬組成物中に配合することができる。賦形剤は、医薬配合剤に存在する活性成分または成分以外の全構成成分である。本発明において有用である好適な賦形剤および担体は、安全かつ効果的であると考えられ、かつ望ましくない生物学的副作用を、または他の医薬との望ましくない相互作用をもたらすことなく個体へ投与してもよい材料から構成される。好適な賦形剤および担体は、薬剤のバイオアベイラビリティおよび性能に影響を与えることはないであろう材料から構成されるものである。本明細書において全体的に使用される「賦形剤」としては、これらに限定するものではないが、界面活性剤、乳化剤、エマルション、安定化剤、皮膚軟化剤、緩衝液、溶媒、色素、香味料、結合剤、フィラー、滑沢剤、および保存料がある。好適な賦形剤としては、「Handbook of Pharmaceutical Excipients」、第4版、Pharmaceutical Press、2003年などの当技術分野で一般的に既知のものがある。
当技術分野で既知であり、かつ例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences(第18版)、A.Gennaro編、1990年、Mack Publishing Company、Easton、Pa.(例えば、M.J.Rathbone編、Oral Mucosal Drug Delivery、Drugs and the Pharmaceutical Sciences Series、Marcel Dekker,Inc.、N.Y.、U.S.A.、1996年;M.J.Rathboneら編、Modified-Release Drug Delivery Technology、Drugs and the Pharmaceutical Sciences Series、Marcel Dekker,Inc.、N.Y.、U.S.A.、2003年;Ghoshら編、Drug Delivery to the Oral Cavity、Drugs and the Pharmaceutical Sciences Series、Marcel Dekker,Inc.,N.Y.、U.S.A.、2005;およびMathiowitzら編、Bioadhesive Drug Delivery Systems、Drugs and the Pharmaceutical Sciences Series、Marcel Dekker,Inc.、N.Y.、U.S.A.、1999も参照のこと)に記載されている。本発明の化合物は、薬学的に許容される非毒性賦形剤および担体を含む医薬組成物中に配合することができる。賦形剤は、医薬配合剤に存在する活性成分または成分以外の全構成成分である。本発明において有用である好適な賦形剤および担体は、安全かつ効果的であると考えられ、かつ望ましくない生物学的副作用を、または他の医薬との望ましくない相互作用をもたらすことなく個体へ投与してもよい材料から構成される。好適な賦形剤および担体は、薬剤のバイオアベイラビリティおよび性能に影響を与えることはないであろう材料から構成されるものである。本明細書において全体的に使用される「賦形剤」としては、これらに限定するものではないが、界面活性剤、乳化剤、エマルション、安定化剤、皮膚軟化剤、緩衝液、溶媒、色素、香味料、結合剤、フィラー、滑沢剤、および保存料がある。好適な賦形剤としては、「Handbook of Pharmaceutical Excipients」、第4版、Pharmaceutical Press、2003年などの当技術分野で一般的に既知のものがある。
[00196]化合物は、神経変性疾患および障害を処置するために対象に投与することがで
きる。神経変性疾患は、本発明の方法によって処置することが考慮される場合に、これらに限定するものではないが遺伝性の遺伝子異常、脳卒中、熱性ストレス、頭部および脊髄外傷(鈍的または感染性病状)、および/または脳内で生じる出血に起因する場合がある。
きる。神経変性疾患は、本発明の方法によって処置することが考慮される場合に、これらに限定するものではないが遺伝性の遺伝子異常、脳卒中、熱性ストレス、頭部および脊髄外傷(鈍的または感染性病状)、および/または脳内で生じる出血に起因する場合がある。
[00197]本発明のいくつかの態様による処置が考慮される神経変性疾患としては、ミエ
リン関連障害があり得る。ミエリン障害としては、任意の疾患、状態(例えば、外傷性の脊髄損傷および脳梗塞から生じるもの)、またはミエリン脱落、不十分なミエリン形成および再ミエリン形成と関連する障害、または対象におけるミエリン発育不全形成があり得る。本明細書において使用されるミエリン関連障害は、ミエリン形成関連障害または様々な神経毒性傷害から生じるミエリン脱落に起因する。本明細書において使用される「ミエリン脱落」は、脱髄の作用、または神経を絶縁するミエリン鞘の損失を指し、かついくつかの神経変性自己免疫疾患の象徴であり、多発性硬化症、横断性脊髄炎、慢性炎症性脱髄多発神経障害、およびギランバレー症候群を含む。白質ジストロフィーは、CNS白質内でのミエリン鞘の異常形成、破壊、および/または異常代謝回転を引き起こす遺伝性酵素欠損によって生じる。後天的ミエリン障害も遺伝的ミエリン障害も予後不良を共有し、重度障害をもたらす。したがって、本発明のいくつかの実施形態は、対象における神経変性自己免疫疾患を処置するための方法を含み得る。ニューロンの再ミエリン形成には希突起膠細胞が必要とされる。本明細書において使用される「再ミエリン形成」という用語は、ミエリン産生細胞を置き換えるまたはその機能を回復させることによって神経のミエリン鞘を再生成することを指す。
リン関連障害があり得る。ミエリン障害としては、任意の疾患、状態(例えば、外傷性の脊髄損傷および脳梗塞から生じるもの)、またはミエリン脱落、不十分なミエリン形成および再ミエリン形成と関連する障害、または対象におけるミエリン発育不全形成があり得る。本明細書において使用されるミエリン関連障害は、ミエリン形成関連障害または様々な神経毒性傷害から生じるミエリン脱落に起因する。本明細書において使用される「ミエリン脱落」は、脱髄の作用、または神経を絶縁するミエリン鞘の損失を指し、かついくつかの神経変性自己免疫疾患の象徴であり、多発性硬化症、横断性脊髄炎、慢性炎症性脱髄多発神経障害、およびギランバレー症候群を含む。白質ジストロフィーは、CNS白質内でのミエリン鞘の異常形成、破壊、および/または異常代謝回転を引き起こす遺伝性酵素欠損によって生じる。後天的ミエリン障害も遺伝的ミエリン障害も予後不良を共有し、重度障害をもたらす。したがって、本発明のいくつかの実施形態は、対象における神経変性自己免疫疾患を処置するための方法を含み得る。ニューロンの再ミエリン形成には希突起膠細胞が必要とされる。本明細書において使用される「再ミエリン形成」という用語は、ミエリン産生細胞を置き換えるまたはその機能を回復させることによって神経のミエリン鞘を再生成することを指す。
[00198]本発明の方法によって処置してもまたは改善してもよいミエリン関連疾患また
は障害としては、対象の脳細胞、例えばCNSニューロンにおけるミエリン発育不全形成またはミエリン脱落に関連する、疾患、障害または損傷がある。このような疾患としては、これらに限定されるものではないが、ニューロンを囲むミエリンが、不存在である、不完全である、適切に形成されていない、または劣化している疾患および障害がある。このような疾患としては、これらに限定されないが、多発性硬化症(MS)、視神経脊髄炎(NMO)、進行性多巣性白質脳症(PML)、脳脊髄炎(EPL)、橋中心ミエリン崩壊症(CPM)、副腎白質ジストロフィー、アレキサンダー疾患、ペリツェウスメルツバッハー疾患(PMD)、白質消失疾患、ウォラー変性、視神経炎、横断性脊髄炎、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、ハンチントン疾患、アルツハイマー疾患、パーキンソン疾患、脊髄損傷、外傷性脳損傷、放射線後損傷、化学療法の神経学的合併症、脳卒中、急性虚血性視神経症、ビタミンE欠乏症、単独性ビタミンE欠乏症症候群、バッセンコーンツバイク症候群、マルキアファーバビニャーミ症候群、異染性白質ジストロフィー、三叉神経痛、急性散在性脳炎、ギランバレー症候群、シャルコーマリートゥース疾患、ベル麻痺、および統合失調症などの精神的健康障害がある。
は障害としては、対象の脳細胞、例えばCNSニューロンにおけるミエリン発育不全形成またはミエリン脱落に関連する、疾患、障害または損傷がある。このような疾患としては、これらに限定されるものではないが、ニューロンを囲むミエリンが、不存在である、不完全である、適切に形成されていない、または劣化している疾患および障害がある。このような疾患としては、これらに限定されないが、多発性硬化症(MS)、視神経脊髄炎(NMO)、進行性多巣性白質脳症(PML)、脳脊髄炎(EPL)、橋中心ミエリン崩壊症(CPM)、副腎白質ジストロフィー、アレキサンダー疾患、ペリツェウスメルツバッハー疾患(PMD)、白質消失疾患、ウォラー変性、視神経炎、横断性脊髄炎、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、ハンチントン疾患、アルツハイマー疾患、パーキンソン疾患、脊髄損傷、外傷性脳損傷、放射線後損傷、化学療法の神経学的合併症、脳卒中、急性虚血性視神経症、ビタミンE欠乏症、単独性ビタミンE欠乏症症候群、バッセンコーンツバイク症候群、マルキアファーバビニャーミ症候群、異染性白質ジストロフィー、三叉神経痛、急性散在性脳炎、ギランバレー症候群、シャルコーマリートゥース疾患、ベル麻痺、および統合失調症などの精神的健康障害がある。
[00199]いくつかの実施形態において、本発明の方法によって処置してもまたは改善し
てもよいミエリン関連疾患または障害としては、白質ジストロフィーがある。白質ジストロフィーは、あるグループの進行性代謝性遺伝的疾患であり、脳、脊髄に影響を与え、かつ末梢神経に影響を与えることが多い。各タイプの白質ジストロフィーが、脳のミエリン鞘の異常発生または破壊をもたらす特定の遺伝子の異常によって生じる。各タイプの白質ジストロフィーが、ミエリン鞘の異なる部分に影響を与え、様々な神経学的問題をもたらす。本発明の方法によって処置してもまたは改善してもよい例示的な白質ジストロフィーとしては、これらに限定されるものではないが、成人発症型常染色体優性白質ジストロフィー(ADLD)、エカルディグティエール症候群、アレキサンダー疾患、CADASIL、カナバン疾患、CARASIL、脳腱黄色腫症、小児運動失調および大脳髄鞘低形成(CACH)/白質消失疾患(VWMD)、ファブリー疾患、フコシドーシス、GM1ガングリオシドーシス、クラッベ疾患、L-2-ヒドロキシグルタル酸尿症、皮質下嚢胞を有する大頭型白質脳症、異染性白質ジストロフィー、多発性のスルファターゼ欠損症、ペリツェウスメルツバッハー疾患(PMD)、PolIII-関連白質ジストロフィー、レフサム疾患、サラ疾患(遊離シアル酸貯蔵疾患)、シェーングレンラルソン症候群、X連鎖副腎白質ジストロフィー、およびツェルウェーガー症候群スペクトラム障害がある。
てもよいミエリン関連疾患または障害としては、白質ジストロフィーがある。白質ジストロフィーは、あるグループの進行性代謝性遺伝的疾患であり、脳、脊髄に影響を与え、かつ末梢神経に影響を与えることが多い。各タイプの白質ジストロフィーが、脳のミエリン鞘の異常発生または破壊をもたらす特定の遺伝子の異常によって生じる。各タイプの白質ジストロフィーが、ミエリン鞘の異なる部分に影響を与え、様々な神経学的問題をもたらす。本発明の方法によって処置してもまたは改善してもよい例示的な白質ジストロフィーとしては、これらに限定されるものではないが、成人発症型常染色体優性白質ジストロフィー(ADLD)、エカルディグティエール症候群、アレキサンダー疾患、CADASIL、カナバン疾患、CARASIL、脳腱黄色腫症、小児運動失調および大脳髄鞘低形成(CACH)/白質消失疾患(VWMD)、ファブリー疾患、フコシドーシス、GM1ガングリオシドーシス、クラッベ疾患、L-2-ヒドロキシグルタル酸尿症、皮質下嚢胞を有する大頭型白質脳症、異染性白質ジストロフィー、多発性のスルファターゼ欠損症、ペリツェウスメルツバッハー疾患(PMD)、PolIII-関連白質ジストロフィー、レフサム疾患、サラ疾患(遊離シアル酸貯蔵疾患)、シェーングレンラルソン症候群、X連鎖副腎白質ジストロフィー、およびツェルウェーガー症候群スペクトラム障害がある。
[00200]本発明の方法によって処置してもまたは改善してもよいミエリン関連疾患また
は障害としては、ミエリン欠損によって特徴付けられる疾患または障害がある。中枢神経系における不十分なミエリン形成は、広範囲の神経学的障害に関与している。これらの中の1つは、脳室周囲白質軟化を呈する小児における前脳ミエリン形成の先天性欠損が、神経学的病態の一因となる脳性麻痺の形態である(Goldmanら、2008年)。Goldman、S.A.、Schanz、S.、およびWindrem、M.S.(2008年)。Stem cell-based strategies for treating pediatric disorders of myelin.Hum Mol Genet.17、R76~83頁。年代スペクトルのもう一端で(At the other end of the age spectrum)、ミエリン損失および無効な修復は、老化と関連する認知機能の低下の一因となる場合がある(Kohamaら、2011年)。Kohama、S.G.、Rosene、D.L.、およびSherman、L.S.(2011年)Age(Dordr)。Age-related changes in human and non-human primate white matter:from myelination disturbances to cognitive decline。したがって、ミエリン形成および/または再ミエリン形成を強化する効果的な化合物および方法は、MSにおけるかつ広範囲の神経学的障害における疾患の進行および回復機能を食い止める点で実質的な治療的利点を有し得ることが検討される。
は障害としては、ミエリン欠損によって特徴付けられる疾患または障害がある。中枢神経系における不十分なミエリン形成は、広範囲の神経学的障害に関与している。これらの中の1つは、脳室周囲白質軟化を呈する小児における前脳ミエリン形成の先天性欠損が、神経学的病態の一因となる脳性麻痺の形態である(Goldmanら、2008年)。Goldman、S.A.、Schanz、S.、およびWindrem、M.S.(2008年)。Stem cell-based strategies for treating pediatric disorders of myelin.Hum Mol Genet.17、R76~83頁。年代スペクトルのもう一端で(At the other end of the age spectrum)、ミエリン損失および無効な修復は、老化と関連する認知機能の低下の一因となる場合がある(Kohamaら、2011年)。Kohama、S.G.、Rosene、D.L.、およびSherman、L.S.(2011年)Age(Dordr)。Age-related changes in human and non-human primate white matter:from myelination disturbances to cognitive decline。したがって、ミエリン形成および/または再ミエリン形成を強化する効果的な化合物および方法は、MSにおけるかつ広範囲の神経学的障害における疾患の進行および回復機能を食い止める点で実質的な治療的利点を有し得ることが検討される。
[00201]いくつかの実施形態において、本発明の化合物は、ミエリン関連障害を呈さな
い、および/または呈する疑いがない対象に投与して、ミエリン依存的プロセスを強化するまたは促進することができる。いくつかの実施形態において、本明細書で述べる化合物
を対象に投与し、CNSニューロンのミエリン形成を促進して、ミエリン依存的プロセスであることが既知である認知健常対象における認知を強化することができる。特定の実施形態において、本明細書で述べる化合物は、認知的強化(向知性)剤と組み合わせて投与することができる。例示的な薬剤としては、任意の薬物、サプリメント、または認知機能、特に、健常個体における実行機能、記憶、創造力、または意欲を改善する他の物質がある。非限定的な例としては、ラセタム(例えば、ピラセタム、オキシラセタム、およびアニラセタム)、栄養補助食品(例えば、オトメアゼナ(bacopa monnieri)、チョウセンニンジン(panax ginseng)、ギンコビローバ(ginko biloba)、およびGABA)、刺激薬(例えば、アンフェタミン医薬品、メチルフェニデート、ユージェロイック、キサンチン、およびニコチン)、L-テアニン、トルカポン、レボドパ、アトモキセチン、およびデシプラミンがある。
い、および/または呈する疑いがない対象に投与して、ミエリン依存的プロセスを強化するまたは促進することができる。いくつかの実施形態において、本明細書で述べる化合物
を対象に投与し、CNSニューロンのミエリン形成を促進して、ミエリン依存的プロセスであることが既知である認知健常対象における認知を強化することができる。特定の実施形態において、本明細書で述べる化合物は、認知的強化(向知性)剤と組み合わせて投与することができる。例示的な薬剤としては、任意の薬物、サプリメント、または認知機能、特に、健常個体における実行機能、記憶、創造力、または意欲を改善する他の物質がある。非限定的な例としては、ラセタム(例えば、ピラセタム、オキシラセタム、およびアニラセタム)、栄養補助食品(例えば、オトメアゼナ(bacopa monnieri)、チョウセンニンジン(panax ginseng)、ギンコビローバ(ginko biloba)、およびGABA)、刺激薬(例えば、アンフェタミン医薬品、メチルフェニデート、ユージェロイック、キサンチン、およびニコチン)、L-テアニン、トルカポン、レボドパ、アトモキセチン、およびデシプラミンがある。
[00202]本発明の1つの特定の態様では、対象における多発性硬化症の処置が検討され
る。その方法は、治療有効量の、上述の1つまたは複数の希突起膠細胞分化促進化合物を対象に投与することを含む。
る。その方法は、治療有効量の、上述の1つまたは複数の希突起膠細胞分化促進化合物を対象に投与することを含む。
[00203]多発性硬化症(MS)は、最も一般的な脱髄疾患である。多発性硬化症におい
て、身体がミエリンを修復できないと、神経損傷がもたらされ、多発性硬化症関連症状が引き起こされ、かつ能力障害が増加されると考えられている。MSにおいて観察されるミエリン脱落は、必ずしも永続的とは限らず、かつ再ミエリン形成が、疾患の初期段階で立証されてきた。本発明の方法は、対象における希突起膠細胞前駆体細胞の分化を促進することができ、したがって内因性の再ミエリン形成を引き起こすことが考えられる。
て、身体がミエリンを修復できないと、神経損傷がもたらされ、多発性硬化症関連症状が引き起こされ、かつ能力障害が増加されると考えられている。MSにおいて観察されるミエリン脱落は、必ずしも永続的とは限らず、かつ再ミエリン形成が、疾患の初期段階で立証されてきた。本発明の方法は、対象における希突起膠細胞前駆体細胞の分化を促進することができ、したがって内因性の再ミエリン形成を引き起こすことが考えられる。
[00204]本発明の別の特定の態様では、対象におけるミエリンの損失(ミエリン脱落)
に起因する遺伝的ミエリン障害の処置が検討される。方法は、上述のOPCにおけるコレステロール生合成経路のΔ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化するおよび/または誘発する治療有効量の1つまたは複数の薬剤を対象に投与することを含む。特定の実施形態において、遺伝的ミエリン障害は、これらに限定されないが、ペリツェウスメルツバッハー疾患(PMD)などの白質ジストロフィーである。
に起因する遺伝的ミエリン障害の処置が検討される。方法は、上述のOPCにおけるコレステロール生合成経路のΔ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化するおよび/または誘発する治療有効量の1つまたは複数の薬剤を対象に投与することを含む。特定の実施形態において、遺伝的ミエリン障害は、これらに限定されないが、ペリツェウスメルツバッハー疾患(PMD)などの白質ジストロフィーである。
[00205]神経変性疾患または障害に罹患した対象を処置するための別の戦略は、治療有
効量の本明細書で述べる化合物を、治療有効量の追加の希突起膠細胞分化および/または増殖誘発剤および/または抗神経変性疾患剤とともに投与することである。抗神経変性疾患剤の例としては、L-ドパ、コリンエステラーゼ阻害剤、抗コリン作動薬、ドーパミン作動薬、ステロイド、ならびにインターフェロン、モノクローナル抗体、および酢酸グラチラマーを含む免疫調節薬がある。
効量の本明細書で述べる化合物を、治療有効量の追加の希突起膠細胞分化および/または増殖誘発剤および/または抗神経変性疾患剤とともに投与することである。抗神経変性疾患剤の例としては、L-ドパ、コリンエステラーゼ阻害剤、抗コリン作動薬、ドーパミン作動薬、ステロイド、ならびにインターフェロン、モノクローナル抗体、および酢酸グラチラマーを含む免疫調節薬がある。
[00206]したがって、本発明のさらなる態様において、本明細書で述べる希突起膠細胞
前駆体の分化および/または増殖誘発化合物は、組合せ療法の一部として、神経変性およびミエリン関連障害を処置するための補助療法とともに投与することができる。
前駆体の分化および/または増殖誘発化合物は、組合せ療法の一部として、神経変性およびミエリン関連障害を処置するための補助療法とともに投与することができる。
[00207]「組合せ療法」という句は、本明細書で述べる希突起膠細胞前駆体分化誘発化
合物、およびこれらの治療剤の共同作用から有益な効果を提供することを意図する特定の治療レジメンの一部としての治療剤の投与を包含する。組合せとして投与するときに、希突起膠細胞前駆体分化誘発化合物および治療剤は、個別の組成物として配合することができる。典型的な組合せでのこれらの治療剤の投与は、規定の期間(通常は、選択した組合せによって、分、時間、日または週)にわたって行われる。
合物、およびこれらの治療剤の共同作用から有益な効果を提供することを意図する特定の治療レジメンの一部としての治療剤の投与を包含する。組合せとして投与するときに、希突起膠細胞前駆体分化誘発化合物および治療剤は、個別の組成物として配合することができる。典型的な組合せでのこれらの治療剤の投与は、規定の期間(通常は、選択した組合せによって、分、時間、日または週)にわたって行われる。
[00208]「組合せ療法」は、連続的様式でのこれらの治療剤の投与、すなわち、各治療
剤を異なる時間で投与すること、ならびに実質的に同時的様式でのこれらの治療剤、また
は治療剤のうちの少なくとも2つの投与を包含することを意図する。実質的同時投与は、例えば、固定比率の各治療剤を有する単一のカプセル剤、または治療剤ごとの、複数の単一のカプセル剤を対象に投与することによって達成することができる。各治療剤の連続的または実質的な同時投与は、任意の適切な経路によって達成することができ、これらに限定されないが、経口経路、静脈内経路、筋肉内経路、および粘膜組織を通した直接吸収を含む。治療剤は、同じ経路によってまたは異なる経路によって投与することができる。例えば、選択された組合せの第1の治療剤は、静脈内注射によって投与してもよく、同時に組合せのもう一方の治療剤を経口で投与してもよい。あるいは、例えばすべての治療剤を経口で投与してもよい、またはすべての治療剤を静脈内注射によって投与してもよい。治療剤を投与する順序は、かろうじて重要ではない。「組合せ療法」も、他の生物学的活性成分(これらに限定されないが、第2のおよび異なる治療剤など)および非薬物療法(例えば手術)とさらに組み合わせた、上述のような治療剤の投与を包含することができる。
剤を異なる時間で投与すること、ならびに実質的に同時的様式でのこれらの治療剤、また
は治療剤のうちの少なくとも2つの投与を包含することを意図する。実質的同時投与は、例えば、固定比率の各治療剤を有する単一のカプセル剤、または治療剤ごとの、複数の単一のカプセル剤を対象に投与することによって達成することができる。各治療剤の連続的または実質的な同時投与は、任意の適切な経路によって達成することができ、これらに限定されないが、経口経路、静脈内経路、筋肉内経路、および粘膜組織を通した直接吸収を含む。治療剤は、同じ経路によってまたは異なる経路によって投与することができる。例えば、選択された組合せの第1の治療剤は、静脈内注射によって投与してもよく、同時に組合せのもう一方の治療剤を経口で投与してもよい。あるいは、例えばすべての治療剤を経口で投与してもよい、またはすべての治療剤を静脈内注射によって投与してもよい。治療剤を投与する順序は、かろうじて重要ではない。「組合せ療法」も、他の生物学的活性成分(これらに限定されないが、第2のおよび異なる治療剤など)および非薬物療法(例えば手術)とさらに組み合わせた、上述のような治療剤の投与を包含することができる。
[00209]本発明の別の態様において、本明細書で述べる希突起膠細胞分化および/また
は増殖誘発化合物との組合せ療法で投与される治療剤としては、これらに限定されないが、免疫療法剤などの少なくとも1つの抗神経変性薬剤があり得る。
は増殖誘発化合物との組合せ療法で投与される治療剤としては、これらに限定されないが、免疫療法剤などの少なくとも1つの抗神経変性薬剤があり得る。
[00210]本発明の方法において使用するための免疫療法剤としては、疾患の免疫構成成
分および/または再発寛解型多発性硬化症における急性発作中の根拠となる急性炎症性応答を標的とする治療法があり得る。例としては、これらに限定されるものではないがインターフェロンベータ-laおよびベータ-lb(それぞれAvonexおよびBetaseron)、ナタリズマブ(Copaxone)ナタリズマブ(Tysabri)、酢酸グラチラマー(Copaxone)またはミトキサントロンなどの免疫調節薬がある。
分および/または再発寛解型多発性硬化症における急性発作中の根拠となる急性炎症性応答を標的とする治療法があり得る。例としては、これらに限定されるものではないがインターフェロンベータ-laおよびベータ-lb(それぞれAvonexおよびBetaseron)、ナタリズマブ(Copaxone)ナタリズマブ(Tysabri)、酢酸グラチラマー(Copaxone)またはミトキサントロンなどの免疫調節薬がある。
[00211]本発明は、以下の実施例によってさらに例示され、この実施例は特許請求の範
囲を限定することを意図しない。
囲を限定することを意図しない。
[00212]この実施例では、ミエリン再生は、CNSにおける豊富な幹細胞母集団であり
、新規のミエリン形成希突起膠細胞の主要供給源である希突起膠細胞プロジェニター細胞(OPC)によって媒介されることを示す。中枢神経系(CNS)におけるミエリン産生希突起膠細胞の損失が、多発性硬化症および多様な遺伝的疾患を含む多数の神経疾患の根底にある。本発明者らは、ハイスループット化学スクリーニングアプローチを使用して、希突起膠細胞形成を刺激することによってOPCからミエリン形成を促進する、かつin
vivoで再ミエリン形成を機能的に強化する小分子を同定した。ここでは、本発明者らは、広範囲なこれらのミエリン形成促進分子(pro-myelinating molecules)が、それらの標準的な標的を通してではなく、コレステロール生合成経路内の狭い範囲の酵素であるCYP51、ステロール14-レダクターゼ、およびEBPを直接的に阻害することによって機能することを実証する。本発明者らは、これらの酵素を化学的または遺伝的に阻害すると、Δ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積がもたらされ、これをOPCへ独立に供給するときに、新規の希突起膠細胞の形成が強化されたことを見い出した。機能的研究によって、CYP51、ステロール14-レダクターゼ、およびEBPの小分子阻害剤が、in vitroでのヒト脳組織およびin vivoでのマウス脳組織におけるΔ8,9-不飽和ステロールの蓄積を誘発することが示された。同じ用量で、これらの分子はまた、リゾレシチン誘発ミエリン局所脱落マウスモデルにおいてin vivoでのミエリン形成の速度を強化する。まとめると、本発明者らの結果より、既知のほとんどの、希突起膠細胞形成の小分子エンハンサーに関する統一された作用メカニズム、および最適なミエリン再形成療法の開発に関する主要な特定の標的が提供される。
、新規のミエリン形成希突起膠細胞の主要供給源である希突起膠細胞プロジェニター細胞(OPC)によって媒介されることを示す。中枢神経系(CNS)におけるミエリン産生希突起膠細胞の損失が、多発性硬化症および多様な遺伝的疾患を含む多数の神経疾患の根底にある。本発明者らは、ハイスループット化学スクリーニングアプローチを使用して、希突起膠細胞形成を刺激することによってOPCからミエリン形成を促進する、かつin
vivoで再ミエリン形成を機能的に強化する小分子を同定した。ここでは、本発明者らは、広範囲なこれらのミエリン形成促進分子(pro-myelinating molecules)が、それらの標準的な標的を通してではなく、コレステロール生合成経路内の狭い範囲の酵素であるCYP51、ステロール14-レダクターゼ、およびEBPを直接的に阻害することによって機能することを実証する。本発明者らは、これらの酵素を化学的または遺伝的に阻害すると、Δ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積がもたらされ、これをOPCへ独立に供給するときに、新規の希突起膠細胞の形成が強化されたことを見い出した。機能的研究によって、CYP51、ステロール14-レダクターゼ、およびEBPの小分子阻害剤が、in vitroでのヒト脳組織およびin vivoでのマウス脳組織におけるΔ8,9-不飽和ステロールの蓄積を誘発することが示された。同じ用量で、これらの分子はまた、リゾレシチン誘発ミエリン局所脱落マウスモデルにおいてin vivoでのミエリン形成の速度を強化する。まとめると、本発明者らの結果より、既知のほとんどの、希突起膠細胞形成の小分子エンハンサーに関する統一された作用メカニズム、および最適なミエリン再形成療法の開発に関する主要な特定の標的が提供される。
方法
[00213]非統計的方法を使用し、サンプルサイズをあらかじめ決定した。
小分子
[00214]小分子の同一性および純度をLC/MSによって証明してから使用した。以下
の化合物:ケトコナゾール、ミコナゾール、クロトリマゾール、フルコナゾール、フルベストラント、イフェンプロジル、ベンズトロピン、リオチロニン、ベキサロテン、タモキシフェン、オスペミフェン、GSK343、トランス-U50488およびコレステロールを固形物としてSigma-Aldrichから購入した。以下の化合物:クレマスチン、AY9944、YM53601およびRo-48-8071を固形物としてCayman Chemicalsから購入した。以下の化合物:R-トランス-ケトコナゾール、およびS-トランス-ケトコナゾールを、固形物としてJanssen Pharmaceuticalsから入手した。メバスタチンを、固形物としてSelleck Chemicalsから購入した。以下の化合物:ビホナゾール、ブトコナゾール、アモロルフィン、トレミフェン、EPZ005687、EPZ6438、UNC1999、ヒドロキシジン、ジプラシドン、p-フルオロヘキサヒドロ-シラ-ジフェニドール(図ではSigma H127と省略した)、ベサミコール、ラロキシフェン、L-745,870、TMB-8、プラモキシン、バレスプラジブ、タンシノン-I、レボフロキサシン、ナテグリニド、アビラテロン、アロプリノール、デトミジン、リバスチグミン、ベータカロテン、BEZ-235、スコポラミン、およびホマトロピンを、10mM DMSO溶液として、Selleck Chemicalsから購入した。ピレンゼピンおよびテレンゼピンを、10mM DMSO溶液としてSigma-Aldrichから購入した。コレステロール生合成中間体:ラノステロール、ザイモステロール、ザイモステノール、ラソステロール、デスモステロール、7-デヒドロデスモステロールおよびT-MASを、固形物としてAvanti Polar Lipidsから購入した。14-デヒドロザイモステノール(コレスタ-8,14-ジエン-β-オール)は、Franz Bracher、Ludwig-Maximilians University of Munichより提供された。イミダゾール124、TASIN-1、およびMGI39を報告されたとおりに合成した。
[00213]非統計的方法を使用し、サンプルサイズをあらかじめ決定した。
小分子
[00214]小分子の同一性および純度をLC/MSによって証明してから使用した。以下
の化合物:ケトコナゾール、ミコナゾール、クロトリマゾール、フルコナゾール、フルベストラント、イフェンプロジル、ベンズトロピン、リオチロニン、ベキサロテン、タモキシフェン、オスペミフェン、GSK343、トランス-U50488およびコレステロールを固形物としてSigma-Aldrichから購入した。以下の化合物:クレマスチン、AY9944、YM53601およびRo-48-8071を固形物としてCayman Chemicalsから購入した。以下の化合物:R-トランス-ケトコナゾール、およびS-トランス-ケトコナゾールを、固形物としてJanssen Pharmaceuticalsから入手した。メバスタチンを、固形物としてSelleck Chemicalsから購入した。以下の化合物:ビホナゾール、ブトコナゾール、アモロルフィン、トレミフェン、EPZ005687、EPZ6438、UNC1999、ヒドロキシジン、ジプラシドン、p-フルオロヘキサヒドロ-シラ-ジフェニドール(図ではSigma H127と省略した)、ベサミコール、ラロキシフェン、L-745,870、TMB-8、プラモキシン、バレスプラジブ、タンシノン-I、レボフロキサシン、ナテグリニド、アビラテロン、アロプリノール、デトミジン、リバスチグミン、ベータカロテン、BEZ-235、スコポラミン、およびホマトロピンを、10mM DMSO溶液として、Selleck Chemicalsから購入した。ピレンゼピンおよびテレンゼピンを、10mM DMSO溶液としてSigma-Aldrichから購入した。コレステロール生合成中間体:ラノステロール、ザイモステロール、ザイモステノール、ラソステロール、デスモステロール、7-デヒドロデスモステロールおよびT-MASを、固形物としてAvanti Polar Lipidsから購入した。14-デヒドロザイモステノール(コレスタ-8,14-ジエン-β-オール)は、Franz Bracher、Ludwig-Maximilians University of Munichより提供された。イミダゾール124、TASIN-1、およびMGI39を報告されたとおりに合成した。
マウスOPCの調製
[00215]OPCに対する小分子および遺伝的処置の効果を厳密に評価するために、すべ
ての処置を胚盤葉上層幹細胞から誘導されたOPCの2つのバッチでアッセイし、主要な結果を、マウス一次OPCを使用して確認した。OPCを、2つの個別のEpiSC株であるEpiSC5(OPC-5OPCをもたらす)および129O1(OPC-1 OPCをもたらす)から生成した。特に注記されていない限り、OPC-5細胞の結果は、図1~4に示し、同時にOPC-1の結果は図5~11に示す。
[00215]OPCに対する小分子および遺伝的処置の効果を厳密に評価するために、すべ
ての処置を胚盤葉上層幹細胞から誘導されたOPCの2つのバッチでアッセイし、主要な結果を、マウス一次OPCを使用して確認した。OPCを、2つの個別のEpiSC株であるEpiSC5(OPC-5OPCをもたらす)および129O1(OPC-1 OPCをもたらす)から生成した。特に注記されていない限り、OPC-5細胞の結果は、図1~4に示し、同時にOPC-1の結果は図5~11に示す。
[00216]EpiSCから誘導されたOPCを、in vitroでの分化手順および前
述の培養条件を使用して得た。すべてのin vitroスクリーニング実験にわたって均一性を確実にするために、EpiSCから誘導されたOPCを、蛍光活性化細胞ソーティングによって、5継代で、コンジュゲートCD140a-APC(eBioscience、17-1401;1:80)およびNG2-AF488(Millipore、AB5320A4;1:100)抗体を用いて純度について選別した。選別されたOPCのバッチを拡大させ、分割して凍結した。OPCを、成長条件中にて解凍し1回継代してから、さらなるアッセイに使用した。培養物を定期的に試験し、マイコプラズマ不含であることを示した。
述の培養条件を使用して得た。すべてのin vitroスクリーニング実験にわたって均一性を確実にするために、EpiSCから誘導されたOPCを、蛍光活性化細胞ソーティングによって、5継代で、コンジュゲートCD140a-APC(eBioscience、17-1401;1:80)およびNG2-AF488(Millipore、AB5320A4;1:100)抗体を用いて純度について選別した。選別されたOPCのバッチを拡大させ、分割して凍結した。OPCを、成長条件中にて解凍し1回継代してから、さらなるアッセイに使用した。培養物を定期的に試験し、マイコプラズマ不含であることを示した。
[00217]マウス一次OPCを得るために、出生2日後の麻酔した仔マウスから脳全体を
氷上に取り出した。脳を冷却DMEM/F12に入れ、皮質を単離し、髄膜を除去した。皮質を手動で刻み、Tumor Dissociationキット(Miltenyi)
を用いて加工し、37℃で10分間インキュベートした。細胞懸濁液を、70μMフィルターに通してろ過し、200×g、室温で4分間遠心分離した。細胞をDMEM/F12で洗浄し、再び遠心分離し、N2Max、B27(ThermoFisher)、20ng/mL FGF、および20ng/mL PDGFが補充されたDMEM/F12を含むポリオルニチンおよびラミニン処理フラスコに蒔いた。処置前に小分子を1回のパッセージに供した。培地を48時間ごとに交換した。
氷上に取り出した。脳を冷却DMEM/F12に入れ、皮質を単離し、髄膜を除去した。皮質を手動で刻み、Tumor Dissociationキット(Miltenyi)
を用いて加工し、37℃で10分間インキュベートした。細胞懸濁液を、70μMフィルターに通してろ過し、200×g、室温で4分間遠心分離した。細胞をDMEM/F12で洗浄し、再び遠心分離し、N2Max、B27(ThermoFisher)、20ng/mL FGF、および20ng/mL PDGFが補充されたDMEM/F12を含むポリオルニチンおよびラミニン処理フラスコに蒔いた。処置前に小分子を1回のパッセージに供した。培地を48時間ごとに交換した。
OPCのIn vitro表現型スクリーニング
[00218]EpiSCから誘導されたOPCを成長培地(N2-MAX(R&D Sys
tems)、B-27(ThermoFisher)、GlutaMax(Gibco)、FGF2(10μg/mL、R&D systems、233-FB-025)およびPDGF-AA(10μg/mL、R&D systems、233-AA-050)が補充されたDMEM/F12)を含むポリオルニチン(PO)およびラミニン被覆フラスコ中で、成長させ、拡大させてから、採取して、蒔いた。細胞を、ラミニン(Sigma、L2020;15μg/ml)で被覆されたポリ-D-リジン96ウェルCellCarrierプレート(PerkinElmer)上に、マルチチャネルピペットを使用して播種した。実験用に、分化培地(N2-MAXおよびB-27が補充されたDMEM/F12)中の800,000細胞/mLの原液を調製し、氷上で2時間保管した。次いで、1ウェルあたり細胞40,000個を分化培地に播種し、30分間付着させてから、薬物を添加した。ステロールを除くすべての分子の用量反応試験用に、ジメチルスルホキシド(DMSO)中の1000×の化合物原液を、0.1μLソリッドピンマルチブロットレプリケーター(V&P Scientific;VP409)を有するアッセイプレートへ添加し、1×の最終的な一次スクリーニング濃度を得た。ステロールを、エタノール溶液(0.2%最終エタノール濃度)として細胞に添加した。陽性対照ウェル(ケトコナゾール、2.5μM)およびDMSOビヒクル対照を各アッセイプレートに含めた。細胞を標準的な条件下(37℃、5%CO2)で3日間インキュベートし、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)中の4%パラホルムアルデヒド(PFA)で20分間固定した。固定したプレートを、PBS(1ウェルあたり200μL)で2回洗浄し、0.1%Triton X-100で透過処理し、PBS中の10%(v/v)ロバ血清で40分間ブロックした。次いで、細胞を、MBP抗体(Abcam、ab7349;1:200)を用い、4℃で16時間標識し、続いてAlexa Fluorコンジュゲート二次抗体(1:500)を用いて45分間検出した。核を、DAPI染色(Sigma;1μg/ml)によって可視化した。洗浄ステップ中に、PBSを、マルチチャネルピペットを使用して添加し、96ウェル吸引マニホールドを備えたBiotek EL406ウォッシャーディスペンサー(Biotek)を使用して吸引を行った。
[00218]EpiSCから誘導されたOPCを成長培地(N2-MAX(R&D Sys
tems)、B-27(ThermoFisher)、GlutaMax(Gibco)、FGF2(10μg/mL、R&D systems、233-FB-025)およびPDGF-AA(10μg/mL、R&D systems、233-AA-050)が補充されたDMEM/F12)を含むポリオルニチン(PO)およびラミニン被覆フラスコ中で、成長させ、拡大させてから、採取して、蒔いた。細胞を、ラミニン(Sigma、L2020;15μg/ml)で被覆されたポリ-D-リジン96ウェルCellCarrierプレート(PerkinElmer)上に、マルチチャネルピペットを使用して播種した。実験用に、分化培地(N2-MAXおよびB-27が補充されたDMEM/F12)中の800,000細胞/mLの原液を調製し、氷上で2時間保管した。次いで、1ウェルあたり細胞40,000個を分化培地に播種し、30分間付着させてから、薬物を添加した。ステロールを除くすべての分子の用量反応試験用に、ジメチルスルホキシド(DMSO)中の1000×の化合物原液を、0.1μLソリッドピンマルチブロットレプリケーター(V&P Scientific;VP409)を有するアッセイプレートへ添加し、1×の最終的な一次スクリーニング濃度を得た。ステロールを、エタノール溶液(0.2%最終エタノール濃度)として細胞に添加した。陽性対照ウェル(ケトコナゾール、2.5μM)およびDMSOビヒクル対照を各アッセイプレートに含めた。細胞を標準的な条件下(37℃、5%CO2)で3日間インキュベートし、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)中の4%パラホルムアルデヒド(PFA)で20分間固定した。固定したプレートを、PBS(1ウェルあたり200μL)で2回洗浄し、0.1%Triton X-100で透過処理し、PBS中の10%(v/v)ロバ血清で40分間ブロックした。次いで、細胞を、MBP抗体(Abcam、ab7349;1:200)を用い、4℃で16時間標識し、続いてAlexa Fluorコンジュゲート二次抗体(1:500)を用いて45分間検出した。核を、DAPI染色(Sigma;1μg/ml)によって可視化した。洗浄ステップ中に、PBSを、マルチチャネルピペットを使用して添加し、96ウェル吸引マニホールドを備えたBiotek EL406ウォッシャーディスペンサー(Biotek)を使用して吸引を行った。
ハイコンテンツ画像化および分析
[00219]プレートを、Operettaハイコンテンツ画像化および分析システム(P
erkinElmer)で画像化し、一連の6フィールドを各ウェルから捕捉し、1ウェルあたり平均1200個の細胞をスコア化した。分析(PerkinElmer Harmony and Columbusソフトウェア)を、DAPIによって染色された無傷核;すなわち、表面積が300μm2より大きいトレースされた核を同定することによって開始した。次いで、各トレースされた核領域を、50%拡大し、成熟ミエリンタンパク質(MBP)染色と相互参照し、希突起膠細胞核を同定し、これより希突起膠細胞の百分率を計算した。いくつかの実験において、MBP+希突起膠細胞の全プロセス長を前述のように計算した。
[00219]プレートを、Operettaハイコンテンツ画像化および分析システム(P
erkinElmer)で画像化し、一連の6フィールドを各ウェルから捕捉し、1ウェルあたり平均1200個の細胞をスコア化した。分析(PerkinElmer Harmony and Columbusソフトウェア)を、DAPIによって染色された無傷核;すなわち、表面積が300μm2より大きいトレースされた核を同定することによって開始した。次いで、各トレースされた核領域を、50%拡大し、成熟ミエリンタンパク質(MBP)染色と相互参照し、希突起膠細胞核を同定し、これより希突起膠細胞の百分率を計算した。いくつかの実験において、MBP+希突起膠細胞の全プロセス長を前述のように計算した。
3,000個の生物活性小分子種類のハイスループットスクリーニング
[00220]EpiSCから誘導されたOPCをポリオルニチンおよびラミニン被覆フラス
コ中で成長させ、拡大させてから、採取して蒔いた。細胞を、ポリ-D-リジン/ラミニ
ン(Sigma、L2020;4μg/ml)被覆滅菌、384ウェル、CellCarrier ultraプレート(PerkinElmer)中に、ノギン(R&D Systems;100ng/ml)、ニューロトロフィン3(R&D Systems;10ng/ml)、cAMP(Sigma;50μM)、およびIGF-1(R&D Systems;100ng/ml))が補充された分化培地中に含めて、5μL分注カセット(Biotek)を備えたBiotek EL406マイクロプレートウォッシャーディスペンサー(Biotek)を使用して分注し、最終密度を1ウェルあたり細胞12,500個とし、45分間付着させてから、薬物を添加した。ジメチルスルホキシド(DMSO)中の3mMの生物活性化合物ライブラリーの原液を、Abgeneストレージ384ウェルプレート(ThermoFisher Scientific;AB1055)中で調製した。これらをアッセイプレートへ、Janus自動ワークステーション(PerkinElmer)に取り付けられた50nLソリッドピンツールを使用して添加し、最終スクリーニング濃度を2μMとした。細胞を、37℃で1時間インキュベートし、次いでT3(Sigma;40ng/ml)を、陰性対照を除くすべてのウェルへ添加し、陰性対照には、FGF(20ng/ml)を代わりに添加した。陰性対照およびT3単独を各アッセイプレート中に入れた。96ウェルOPCアッセイ手順と同様に、37℃で72時間インキュベートした後、細胞を固定し、洗浄し、染色したが、すべての洗浄ステップは、96ウェル吸引マニホールドを備えたBiotek EL406マイクロプレートウォッシャーディスペンサー(Biotek)を使用して行った。細胞をDAPI(Sigma;1μg/ml)およびMBP抗体(Abcam、ab7349;1:100)で染色した。プレートを、Operettaハイコンテンツ画像化および分析システム(PerkinElmer)で画像化し、一連の4フィールドを各ウェルから捕捉し、1ウェルあたり平均700個の細胞をスコア化した。上記のハイコンテンツ画像化および分析のように、分析を行った。一次スクリーニング用のすべてのプレートを加工し、同時に分析し、変動を最小限にした。DMSO対照ウェルに対して核数が20%超で減少した分子を検討から除外し、同じプレート内のDMSO対照に対するMBP+希突起膠細胞の百分率における最大増加倍数に基づいてヒット化合物を判定した。さらなる実験用にリードヒット化合物を選択するときに、イミダゾール抗真菌剤およびクレマスチンを含む、前回のスクリーニングで得られた分子を除外した。
[00220]EpiSCから誘導されたOPCをポリオルニチンおよびラミニン被覆フラス
コ中で成長させ、拡大させてから、採取して蒔いた。細胞を、ポリ-D-リジン/ラミニ
ン(Sigma、L2020;4μg/ml)被覆滅菌、384ウェル、CellCarrier ultraプレート(PerkinElmer)中に、ノギン(R&D Systems;100ng/ml)、ニューロトロフィン3(R&D Systems;10ng/ml)、cAMP(Sigma;50μM)、およびIGF-1(R&D Systems;100ng/ml))が補充された分化培地中に含めて、5μL分注カセット(Biotek)を備えたBiotek EL406マイクロプレートウォッシャーディスペンサー(Biotek)を使用して分注し、最終密度を1ウェルあたり細胞12,500個とし、45分間付着させてから、薬物を添加した。ジメチルスルホキシド(DMSO)中の3mMの生物活性化合物ライブラリーの原液を、Abgeneストレージ384ウェルプレート(ThermoFisher Scientific;AB1055)中で調製した。これらをアッセイプレートへ、Janus自動ワークステーション(PerkinElmer)に取り付けられた50nLソリッドピンツールを使用して添加し、最終スクリーニング濃度を2μMとした。細胞を、37℃で1時間インキュベートし、次いでT3(Sigma;40ng/ml)を、陰性対照を除くすべてのウェルへ添加し、陰性対照には、FGF(20ng/ml)を代わりに添加した。陰性対照およびT3単独を各アッセイプレート中に入れた。96ウェルOPCアッセイ手順と同様に、37℃で72時間インキュベートした後、細胞を固定し、洗浄し、染色したが、すべての洗浄ステップは、96ウェル吸引マニホールドを備えたBiotek EL406マイクロプレートウォッシャーディスペンサー(Biotek)を使用して行った。細胞をDAPI(Sigma;1μg/ml)およびMBP抗体(Abcam、ab7349;1:100)で染色した。プレートを、Operettaハイコンテンツ画像化および分析システム(PerkinElmer)で画像化し、一連の4フィールドを各ウェルから捕捉し、1ウェルあたり平均700個の細胞をスコア化した。上記のハイコンテンツ画像化および分析のように、分析を行った。一次スクリーニング用のすべてのプレートを加工し、同時に分析し、変動を最小限にした。DMSO対照ウェルに対して核数が20%超で減少した分子を検討から除外し、同じプレート内のDMSO対照に対するMBP+希突起膠細胞の百分率における最大増加倍数に基づいてヒット化合物を判定した。さらなる実験用にリードヒット化合物を選択するときに、イミダゾール抗真菌剤およびクレマスチンを含む、前回のスクリーニングで得られた分子を除外した。
GC/MSベースのステロールプロファイリング
[00221]EpiSCから誘導されたOPCを、1ウェルあたり細胞百万個で、分化培地
を含むPDLおよびラミニン被覆6ウェルプレートに蒔いた。24時間後、細胞を、Accutaseを用いて分離し、生理食塩水ですすぎ、細胞ペレットを凍結した。ステロール分析用に、細胞を、メタノール(Sigma-Aldrich)中に30分間かき混ぜながら溶解し、細胞残屑を、10,000rpm、15分間の遠心分離によって除去した。コレステロール-d7標準(25,26,26,26,27,27,27-2H7-コレステロール、Cambridge Isotope Laboratories)を添加してから、窒素気流下で乾燥し、ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド/トリメチルクロロシラン55μlで誘導体化し、トリメチルシリル誘導体を形成した。60℃で20分間の誘導体化に続いて、6890ガスクロマトグラフィーシステムおよびHP-5MSキャピラリーカラム(60m×0.25μm×0.25mm)を備えた、Agilent5973ネットワーク質量選択検出器を使用して、1μlをガスクロマトグラフィー/質量分析法によって分析した。サンプルをスプリットレスモードで注入し、電子衝突電離を使用して分析した。イオン断片ピークを積分し、ステロール存在量を計算し、定量化はコレステロール-d7との比較で行った。以下のm/zイオン断片:コレステロール-d7(465)、FF-Mas(482)、コレステロール(368)、ザイモステノール(458)、ザイモステロール(456)、デスモステロール(456、343)、7-デヒドロコレステロール(456、325)、ラノステロール(393)、ラソステロール(458)、14-デヒドロザイモステノール(456)を使用し、各代謝産物を定量化した。異なる濃度のステロール標準を注入し、かつ固定量のコレステロール-D7を維持することによって、検量線を作成した。ヒト神経膠腫細胞株GBM528はJeremy Rich(Cleveland Clinic)から寄贈された。皮質類器官を前述のように作製した。
[00221]EpiSCから誘導されたOPCを、1ウェルあたり細胞百万個で、分化培地
を含むPDLおよびラミニン被覆6ウェルプレートに蒔いた。24時間後、細胞を、Accutaseを用いて分離し、生理食塩水ですすぎ、細胞ペレットを凍結した。ステロール分析用に、細胞を、メタノール(Sigma-Aldrich)中に30分間かき混ぜながら溶解し、細胞残屑を、10,000rpm、15分間の遠心分離によって除去した。コレステロール-d7標準(25,26,26,26,27,27,27-2H7-コレステロール、Cambridge Isotope Laboratories)を添加してから、窒素気流下で乾燥し、ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド/トリメチルクロロシラン55μlで誘導体化し、トリメチルシリル誘導体を形成した。60℃で20分間の誘導体化に続いて、6890ガスクロマトグラフィーシステムおよびHP-5MSキャピラリーカラム(60m×0.25μm×0.25mm)を備えた、Agilent5973ネットワーク質量選択検出器を使用して、1μlをガスクロマトグラフィー/質量分析法によって分析した。サンプルをスプリットレスモードで注入し、電子衝突電離を使用して分析した。イオン断片ピークを積分し、ステロール存在量を計算し、定量化はコレステロール-d7との比較で行った。以下のm/zイオン断片:コレステロール-d7(465)、FF-Mas(482)、コレステロール(368)、ザイモステノール(458)、ザイモステロール(456)、デスモステロール(456、343)、7-デヒドロコレステロール(456、325)、ラノステロール(393)、ラソステロール(458)、14-デヒドロザイモステノール(456)を使用し、各代謝産物を定量化した。異なる濃度のステロール標準を注入し、かつ固定量のコレステロール-D7を維持することによって、検量線を作成した。ヒト神経膠腫細胞株GBM528はJeremy Rich(Cleveland Clinic)から寄贈された。皮質類器官を前述のように作製した。
CYP51酵素アッセイ
[00222]CYP51酵素活性を、報告された方法に以下のわずかな変更を加えて使用し
、測定した。ラットCYP51(Cypex、Inc.)を酵素として使用し;反応体積は500μlであり;反応時間は30分であり;ラノステロール濃度50μMであり;かつ反応は、イソプロパノール500μlでクエンチした。最終的に、各反応/イソプロパノール混合物15μlを、APCIイオン源をポジティブイオンモードで使用し、Shimadzu UFLC-20AD HPLCおよび40℃のPhenomenex Kinetix C18XB50×2.1×2.6カラムを備えた、SCIEX Triple Quad 6500 LC-MS/MSシステムに注入した。
[00222]CYP51酵素活性を、報告された方法に以下のわずかな変更を加えて使用し
、測定した。ラットCYP51(Cypex、Inc.)を酵素として使用し;反応体積は500μlであり;反応時間は30分であり;ラノステロール濃度50μMであり;かつ反応は、イソプロパノール500μlでクエンチした。最終的に、各反応/イソプロパノール混合物15μlを、APCIイオン源をポジティブイオンモードで使用し、Shimadzu UFLC-20AD HPLCおよび40℃のPhenomenex Kinetix C18XB50×2.1×2.6カラムを備えた、SCIEX Triple Quad 6500 LC-MS/MSシステムに注入した。
EBP酵素アッセイ
[00223]EBP酵素活性を、報告された方法に以下のわずかな変更を加えて使用し、測
定した。活性EBPはマウスミクロソームから得、阻害剤を添加し、ザイモステノールを添加し、最終濃度を、最終反応体積500μl中の25μMとし、かつ反応物を37℃で2時間インキュベートした。ステロールをヘキサン3×1mlを使用して抽出し、コレステロール-d7を添加し、定量化ができるようにし、プールした有機物を乾燥し(Na2SO4)、窒素ガス下で蒸発させた。次いで、サンプルをシリル化し、上述のようなGC/MSを使用して分析した。
[00223]EBP酵素活性を、報告された方法に以下のわずかな変更を加えて使用し、測
定した。活性EBPはマウスミクロソームから得、阻害剤を添加し、ザイモステノールを添加し、最終濃度を、最終反応体積500μl中の25μMとし、かつ反応物を37℃で2時間インキュベートした。ステロールをヘキサン3×1mlを使用して抽出し、コレステロール-d7を添加し、定量化ができるようにし、プールした有機物を乾燥し(Na2SO4)、窒素ガス下で蒸発させた。次いで、サンプルをシリル化し、上述のようなGC/MSを使用して分析した。
siRNA処置
[00224]細胞透過性siRNAを、4つの個々のマウスCYP51標的化siRNAま
たは非標的化対照(Accell siRNAs、Dharmacon)のプールとして得た。分化分析用に、細胞を96ウェルプレートに蒔き(上述のように)、分化培地で希釈したRNA分解酵素不含水中に懸濁した1μMプールsiRNAで処置した(上述のように)。ステロール分析用に、細胞を、6ウェルプレートに1ウェルあたり細胞300,000個で、PDGF(R&D Systems、20ng/ml)、ニューロトロフィン3(R&D Systems;10ng/ml)、cAMP(Sigma;50μM)、IGF-1(R&D Systems;100ng/ml)、ノギン(R&D Systems;100ng/ml)が補充された標準分化培地に蒔いた。24時間目に、1μM siRNAを培地へ添加した。細胞を、成長因子を48時間ごとに補充しながら、siRNA含有培地でさらに3日間成長させてから、採取し、プロセシングして、上述のようにGC/MS分析を行った。
[00224]細胞透過性siRNAを、4つの個々のマウスCYP51標的化siRNAま
たは非標的化対照(Accell siRNAs、Dharmacon)のプールとして得た。分化分析用に、細胞を96ウェルプレートに蒔き(上述のように)、分化培地で希釈したRNA分解酵素不含水中に懸濁した1μMプールsiRNAで処置した(上述のように)。ステロール分析用に、細胞を、6ウェルプレートに1ウェルあたり細胞300,000個で、PDGF(R&D Systems、20ng/ml)、ニューロトロフィン3(R&D Systems;10ng/ml)、cAMP(Sigma;50μM)、IGF-1(R&D Systems;100ng/ml)、ノギン(R&D Systems;100ng/ml)が補充された標準分化培地に蒔いた。24時間目に、1μM siRNAを培地へ添加した。細胞を、成長因子を48時間ごとに補充しながら、siRNA含有培地でさらに3日間成長させてから、採取し、プロセシングして、上述のようにGC/MS分析を行った。
ミエリン局所脱落、薬物処置および組織学的分析
[00225]脊髄後索におけるミエリン局所脱落を、1%LPC溶液を注射することによっ
て誘発した。12週齢のC57BL/6雌マウスを、イソフルレンを使用して麻酔し、T10椎弓切除を行った。1%LPC1μlを、後索へ15μl/時間の速度で注入した。4日目に、動物を処置群に割り付けてから処置した(外科的合併症のために動物2匹を除外した)。椎弓切除してから4日目と11日目との間に、動物に、ビヒクルまたは薬物のいずれかの腹腔内注射を毎日行った。薬物をDMSOまたはコーン油に溶解し、次いで、注射用滅菌生理食塩水で希釈し、最終用量がタモキシフェンに関しては2mg/kgおよびイフェンプロジルに関しては10mg/kgとなるようにした。この実験を盲検様式で行った:化合物をコード化し、実験を行う研究者に、各動物に投与された処置が知られないことを確実にした。椎弓切除してから12日後にすべての動物を安楽死させた(1群あたりn=4~6)。マウスを、ケタミン/キシラジン齧歯動物カクテルを使用して麻酔し、次いで4%PFA、2%グルタルアルデヒド、および0.1Mカコジル酸ナトリウムを用いた経心腔的灌流によって安楽死させた。サンプルをオスミウム化(osmicated)し、酢酸ウラニルで全体的に染色し、EMbed 812、Epon-812置換物に包埋した(EMS)。1μmの断片を切り取り、トルイジンブルーで染色し、光顕微鏡(Leica DM5500B)で可視化した。単位面積あたりのミエリン化軸索の数を各病変部の中央部における断片から計数し、次いで各処置群を平均化した。マンホイットニー統計分析を行い、統計的有意性を評価した。
[00225]脊髄後索におけるミエリン局所脱落を、1%LPC溶液を注射することによっ
て誘発した。12週齢のC57BL/6雌マウスを、イソフルレンを使用して麻酔し、T10椎弓切除を行った。1%LPC1μlを、後索へ15μl/時間の速度で注入した。4日目に、動物を処置群に割り付けてから処置した(外科的合併症のために動物2匹を除外した)。椎弓切除してから4日目と11日目との間に、動物に、ビヒクルまたは薬物のいずれかの腹腔内注射を毎日行った。薬物をDMSOまたはコーン油に溶解し、次いで、注射用滅菌生理食塩水で希釈し、最終用量がタモキシフェンに関しては2mg/kgおよびイフェンプロジルに関しては10mg/kgとなるようにした。この実験を盲検様式で行った:化合物をコード化し、実験を行う研究者に、各動物に投与された処置が知られないことを確実にした。椎弓切除してから12日後にすべての動物を安楽死させた(1群あたりn=4~6)。マウスを、ケタミン/キシラジン齧歯動物カクテルを使用して麻酔し、次いで4%PFA、2%グルタルアルデヒド、および0.1Mカコジル酸ナトリウムを用いた経心腔的灌流によって安楽死させた。サンプルをオスミウム化(osmicated)し、酢酸ウラニルで全体的に染色し、EMbed 812、Epon-812置換物に包埋した(EMS)。1μmの断片を切り取り、トルイジンブルーで染色し、光顕微鏡(Leica DM5500B)で可視化した。単位面積あたりのミエリン化軸索の数を各病変部の中央部における断片から計数し、次いで各処置群を平均化した。マンホイットニー統計分析を行い、統計的有意性を評価した。
マウス脳ステロールレベルの分析
[00226]10~12週齢の雄C57BL/6マウスに、滅菌生理食塩水中の、コーン油
(タモキシフェン)またはDMSO(イフェンプロジル、ミコナゾール)に溶解した2mg/kgタモキシフェン、10mg/kgイフェンプロジル、または10mg/kgミコナゾールを3日間毎日注射した。マウスをイソフルレンで麻酔し、リン酸緩衝生理食塩水で灌流し、脳から血液を除去した。脳を収集し、液体窒素を使用して急速冷凍した。サンプルを、粉砕し、組織50~100ミリグラムを収集して、さらなるプロセシングを行った。変更したフォルチプロトコールを使用して、ステロールを抽出した。簡潔には、サンプルを、2:1クロロホルム/メタノール混合物中に再懸濁し、ホモジネートした。細胞残屑を遠心分離によって4000gで10分間除去した。溶液を空気下で乾燥し、ヘキサン中にコレステロール-D7標準とともに再懸濁し、再び乾燥した。脂質を、ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド70μlで誘導体化し;2μlを注入し、上述のようにGC/MSによって分析した。
[00226]10~12週齢の雄C57BL/6マウスに、滅菌生理食塩水中の、コーン油
(タモキシフェン)またはDMSO(イフェンプロジル、ミコナゾール)に溶解した2mg/kgタモキシフェン、10mg/kgイフェンプロジル、または10mg/kgミコナゾールを3日間毎日注射した。マウスをイソフルレンで麻酔し、リン酸緩衝生理食塩水で灌流し、脳から血液を除去した。脳を収集し、液体窒素を使用して急速冷凍した。サンプルを、粉砕し、組織50~100ミリグラムを収集して、さらなるプロセシングを行った。変更したフォルチプロトコールを使用して、ステロールを抽出した。簡潔には、サンプルを、2:1クロロホルム/メタノール混合物中に再懸濁し、ホモジネートした。細胞残屑を遠心分離によって4000gで10分間除去した。溶液を空気下で乾燥し、ヘキサン中にコレステロール-D7標準とともに再懸濁し、再び乾燥した。脂質を、ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド70μlで誘導体化し;2μlを注入し、上述のようにGC/MSによって分析した。
エストロゲン依存的細胞増殖アッセイ
[00227]エストロゲン依存的細胞増殖を、わずかな変更を加えて前述のように測定した
。エストロゲン不含培地(10%活性炭処理済みウシ胎児血清が補充されたフェノールレッド不含RPMI)中で5日間成長させた後、細胞を、96ウェルプレート中に2,500細胞/ウェルで播種した。3×の薬物含有培地を、3連のウェルへ添加した日の後に、細胞を、標準的な5%CO2湿潤インキュベーターで、37℃でさらに5日間成長させた。LabarcaおよびPaigenの方法の適応を使用して1ウェルあたりの全DNAを測定した。この時点で、培地を除去し、細胞を0.25×PBSで1回洗浄し、蒸留水100ulを添加した。プレートを凍結し、解凍し、細胞溶解を高め、2M NaCl、1mM EDTA、10mMトリスHCl pH7.4中の10μg/ml Hoechst33258(Sigma-Aldrich、St.Louis、MO.)200μlを添加した。室温で2時間インキュベートした後、プレートを、360nmでの励起および460nmでの放出を用いた、SpectraMax i3蛍光プレートリーダー(Molecular Devices、Sunnyvale、CA)で読み取った。すべての値を、精製サケ試験DNA由来の標準曲線を使用して1ウェルあたりのマイクログラムDNAへ変換した。
[00227]エストロゲン依存的細胞増殖を、わずかな変更を加えて前述のように測定した
。エストロゲン不含培地(10%活性炭処理済みウシ胎児血清が補充されたフェノールレッド不含RPMI)中で5日間成長させた後、細胞を、96ウェルプレート中に2,500細胞/ウェルで播種した。3×の薬物含有培地を、3連のウェルへ添加した日の後に、細胞を、標準的な5%CO2湿潤インキュベーターで、37℃でさらに5日間成長させた。LabarcaおよびPaigenの方法の適応を使用して1ウェルあたりの全DNAを測定した。この時点で、培地を除去し、細胞を0.25×PBSで1回洗浄し、蒸留水100ulを添加した。プレートを凍結し、解凍し、細胞溶解を高め、2M NaCl、1mM EDTA、10mMトリスHCl pH7.4中の10μg/ml Hoechst33258(Sigma-Aldrich、St.Louis、MO.)200μlを添加した。室温で2時間インキュベートした後、プレートを、360nmでの励起および460nmでの放出を用いた、SpectraMax i3蛍光プレートリーダー(Molecular Devices、Sunnyvale、CA)で読み取った。すべての値を、精製サケ試験DNA由来の標準曲線を使用して1ウェルあたりのマイクログラムDNAへ変換した。
希突起膠細胞形成およびエレクトロスパンマイクロファイバー上での画像
[00228]Mimetex整列スキャフォールド(マイクロファイバープレート、AMS
BIO、AMS.TECL-006-1X、エレクトロスパンポリ-L-ラクチドスキャフォールド、2μM繊維直径の細胞クラウン挿入物)を含む12ウェルプレートを前述のように調製した。簡潔には、挿入物を70%エタノールで滅菌し、PBSで洗浄してから、ポリオルニチンおよびラミニンで被覆した。ラミニン被覆後、100,000細胞/mLのEpiSCから誘導されたOPCを分化培地に蒔いた。24時間後、培地を、小分子処置を含む新鮮な培地に置き換えた。培地を、新鮮な化合物を含有する培地で48時間ごとに合計14日間置き換えた。プレートを4%PFAで固定し、0.1%Triton X-100で透過処理し、PBS中の10%(v/v)ロバ血清で60分間ブロックした。プレートをMBP(Abcam、ab7349;1:100)およびDAPI染色(Sigma;5μg/ml)用に染色した。染色後、挿入物を、新規の12ウェルプレート中に移し、PBS2mLで覆ってから、Operettaハイコンテンツ画像化および分析システムで画像化した。プレートをOperettaハイコンテンツ画像化および分析システム(PerkinElmer)で画像化し、一連の8フィールドを各ウェルから捕捉し、1ウェルあたり平均45,000個の細胞をスコア化した。分析(PerkinElmer HarmonyおよびColumbusソフトウェア)より、DAPIによって染色された無傷核が同定され、1ウェルあたり1細胞あたりのMBPシグナル強度が計算された。マイクロファイバー挿入物追跡画像を、20×Dry/NA 0.40対物レンズを備えたLeica DMi8を使用して撮影した。マイクロファイバープレート挿入物を、Flouromount-G(SouthernBiotech)を使用して設置し、部分的に硬化してからカバースリップを添加し、挿入リングを除去した。共焦点画像を、40×油浸/NA1.30対物レンズを備えたLeica SP8共焦点走査型顕微鏡で得た。0.336μm z-ステップの共焦点スタックを1024×1024で撮影した。各フルオロフォアを連続的に励起し、すべてのコントラストおよび輝度の変化を画像間に一貫して適用した。
[00228]Mimetex整列スキャフォールド(マイクロファイバープレート、AMS
BIO、AMS.TECL-006-1X、エレクトロスパンポリ-L-ラクチドスキャフォールド、2μM繊維直径の細胞クラウン挿入物)を含む12ウェルプレートを前述のように調製した。簡潔には、挿入物を70%エタノールで滅菌し、PBSで洗浄してから、ポリオルニチンおよびラミニンで被覆した。ラミニン被覆後、100,000細胞/mLのEpiSCから誘導されたOPCを分化培地に蒔いた。24時間後、培地を、小分子処置を含む新鮮な培地に置き換えた。培地を、新鮮な化合物を含有する培地で48時間ごとに合計14日間置き換えた。プレートを4%PFAで固定し、0.1%Triton X-100で透過処理し、PBS中の10%(v/v)ロバ血清で60分間ブロックした。プレートをMBP(Abcam、ab7349;1:100)およびDAPI染色(Sigma;5μg/ml)用に染色した。染色後、挿入物を、新規の12ウェルプレート中に移し、PBS2mLで覆ってから、Operettaハイコンテンツ画像化および分析システムで画像化した。プレートをOperettaハイコンテンツ画像化および分析システム(PerkinElmer)で画像化し、一連の8フィールドを各ウェルから捕捉し、1ウェルあたり平均45,000個の細胞をスコア化した。分析(PerkinElmer HarmonyおよびColumbusソフトウェア)より、DAPIによって染色された無傷核が同定され、1ウェルあたり1細胞あたりのMBPシグナル強度が計算された。マイクロファイバー挿入物追跡画像を、20×Dry/NA 0.40対物レンズを備えたLeica DMi8を使用して撮影した。マイクロファイバープレート挿入物を、Flouromount-G(SouthernBiotech)を使用して設置し、部分的に硬化してからカバースリップを添加し、挿入リングを除去した。共焦点画像を、40×油浸/NA1.30対物レンズを備えたLeica SP8共焦点走査型顕微鏡で得た。0.336μm z-ステップの共焦点スタックを1024×1024で撮影した。各フルオロフォアを連続的に励起し、すべてのコントラストおよび輝度の変化を画像間に一貫して適用した。
CYP51qPCR
[00229]細胞を、1ウェル当たり細胞500,000個で、6ウェルプレートに蒔き、
上述のように、PDGF、ニューロトロフィン3、cAMP、IGF-1、およびノギンが補充された標準分化培地で4日間成長させた。24時間目に、細胞を1μM siRNAで処置した。成長因子を48時間ごとに添加した。siRNA処置をしてから3日後、RNAを、RNeasyミニキット(Qiagen)を用いて単離し、cDNAをHigh-Capacity RNA-to-cDNA(商標)キット(Applied Biosystems)を使用して作製した。アクチンB(Thermo-Fisher、Taqman、Mm02619580_g1)およびCYP51(Thermo-Fisher、Taqman、Mm00490968_m1)用のエクソンスパニングプライマーを使用して、定量リアルタイムPCR(Applied Biosystems、7300リアルタイムPCRシステム)により相対的なRNAレベルを検出した。サイクル時間および外れ値を、Applied Biosystemsの7300システム配列検出ソフトウェアバージョン1.4を使用して計算した。
[00229]細胞を、1ウェル当たり細胞500,000個で、6ウェルプレートに蒔き、
上述のように、PDGF、ニューロトロフィン3、cAMP、IGF-1、およびノギンが補充された標準分化培地で4日間成長させた。24時間目に、細胞を1μM siRNAで処置した。成長因子を48時間ごとに添加した。siRNA処置をしてから3日後、RNAを、RNeasyミニキット(Qiagen)を用いて単離し、cDNAをHigh-Capacity RNA-to-cDNA(商標)キット(Applied Biosystems)を使用して作製した。アクチンB(Thermo-Fisher、Taqman、Mm02619580_g1)およびCYP51(Thermo-Fisher、Taqman、Mm00490968_m1)用のエクソンスパニングプライマーを使用して、定量リアルタイムPCR(Applied Biosystems、7300リアルタイムPCRシステム)により相対的なRNAレベルを検出した。サイクル時間および外れ値を、Applied Biosystemsの7300システム配列検出ソフトウェアバージョン1.4を使用して計算した。
ムスカリン受容体拮抗アッセイ
[00230]GeneBLAzerM1-NFAT-blaCHO-K1細胞(またはM3
-またはM5-NFAT-blaCHO-K1細胞)(ThermoFisher)を、アッセイ培地(DMEM、10%透析FBS、25mM HEPES pH7.3、0.1mM NEAA)中に解凍した。10,000細胞/ウェルを384ウェルTC処置アッセイプレートに添加し、37℃で16~24時間インキュベートした。抗ムスカリン分子の10×の原液4μlをプレートへ添加し、30分インキュベートした。10×の対照作動薬カルバコール4μlを、あらかじめ決定されたEC80濃度で抗ムスカリン分子を含むウェルへ添加した。プレートを5時間インキュベートし、1μM基質+溶液D添加液8μlを各ウェルへ添加し、プレートを室温で2時間インキュベートしてから、蛍光プレートリーダーで読み取った。
[00230]GeneBLAzerM1-NFAT-blaCHO-K1細胞(またはM3
-またはM5-NFAT-blaCHO-K1細胞)(ThermoFisher)を、アッセイ培地(DMEM、10%透析FBS、25mM HEPES pH7.3、0.1mM NEAA)中に解凍した。10,000細胞/ウェルを384ウェルTC処置アッセイプレートに添加し、37℃で16~24時間インキュベートした。抗ムスカリン分子の10×の原液4μlをプレートへ添加し、30分インキュベートした。10×の対照作動薬カルバコール4μlを、あらかじめ決定されたEC80濃度で抗ムスカリン分子を含むウェルへ添加した。プレートを5時間インキュベートし、1μM基質+溶液D添加液8μlを各ウェルへ添加し、プレートを室温で2時間インキュベートしてから、蛍光プレートリーダーで読み取った。
結果
[00231]ハイスループット表現型スクリーニングが、新規の希突起膠細胞のOPCから
の生成を強化する小分子を同定するための有望な経路として出現した。複数のグループが、ミエリン脱落の動物モデルにおける機能的利点を示すスクリーニングヒット化合物を同定してきた。しかし、これらの発見をヒトへ移行することは、希突起膠細胞形成の強化においてこれらの分子の機能的標的の知識がなかったことにより妨げられてきた。以前に、本発明者らはマウス多能性幹細胞から誘導されたOPCを使用し、新規のマウスおよびヒト希突起膠細胞の生成を刺激し、かつマウス疾患モデルにおける再ミエリン形成を強化するヒット化合物の頑強なクラスとして構造的に多様なイミダゾール抗真菌剤薬物を同定した。イミダゾール抗真菌剤は、真菌と哺乳動物の両方の細胞におけるステロール生合成に必須の酵素である、ステロール14-α-メチル基分解酵素(CYP51)を阻害することによって、酵母におけるそれらの効果を媒介することは既知である。しかし、OPCにおけるイミダゾール抗真菌剤薬物の作用のメカニズムは依然として未定義のままである。
[00231]ハイスループット表現型スクリーニングが、新規の希突起膠細胞のOPCから
の生成を強化する小分子を同定するための有望な経路として出現した。複数のグループが、ミエリン脱落の動物モデルにおける機能的利点を示すスクリーニングヒット化合物を同定してきた。しかし、これらの発見をヒトへ移行することは、希突起膠細胞形成の強化においてこれらの分子の機能的標的の知識がなかったことにより妨げられてきた。以前に、本発明者らはマウス多能性幹細胞から誘導されたOPCを使用し、新規のマウスおよびヒト希突起膠細胞の生成を刺激し、かつマウス疾患モデルにおける再ミエリン形成を強化するヒット化合物の頑強なクラスとして構造的に多様なイミダゾール抗真菌剤薬物を同定した。イミダゾール抗真菌剤は、真菌と哺乳動物の両方の細胞におけるステロール生合成に必須の酵素である、ステロール14-α-メチル基分解酵素(CYP51)を阻害することによって、酵母におけるそれらの効果を媒介することは既知である。しかし、OPCにおけるイミダゾール抗真菌剤薬物の作用のメカニズムは依然として未定義のままである。
[00232]CYP51阻害が、OPCからの希突起膠細胞の生成の促進におけるイミダゾ
ール抗真菌剤薬物の効果を担っているかを試験するために、本発明者らは、哺乳動物CYP51阻害に関して広範囲の効力を有する9種類のアゾール含有分子のコレクションを集めた(図1A)。本発明者らは、質量分析ベースの生化学的アッセイを使用し、300~700nMの範囲にある同様のIC50値を有する、FDA承認されたイミダゾール抗真菌剤(ミコナゾール、クロトリマゾール、およびケトコナゾール)が、in vitroで齧歯動物のCYP51の明らかな阻害を示すことを確認した(図1B)。抗真菌活性がないことが既知の3種類のケトコナゾールの近接した類似体:すなわち、ケトコナゾールのR-トランスおよびS-トランスジアステレオマーならびに切断類似体のイミダゾール124は、哺乳動物CYP51の阻害に著しく効果的ではなかった(図1A、B)。さらに、本発明者らは、酵母CYP51を選択的に標的化するトリアゾール抗真菌剤のフルコナゾールは、哺乳動物CYP51をin vitroで阻害しないことを確認した(図1B)。本発明者らのパネルにおける各分子に関して、in vitroでの哺乳動物CYP51の阻害に関する効力は、マウス胚盤葉上層幹細胞から誘導されたOPCからの成熟ミエリン塩基性タンパク質陽性(MBP+)希突起膠細胞の強化された形成に匹敵する(図1C、D)。これらの発見は、イミダゾール抗真菌剤がそれらの標準的な標的であるCYP51によって作用し、希突起膠細胞形成を強化することを示唆する。
ール抗真菌剤薬物の効果を担っているかを試験するために、本発明者らは、哺乳動物CYP51阻害に関して広範囲の効力を有する9種類のアゾール含有分子のコレクションを集めた(図1A)。本発明者らは、質量分析ベースの生化学的アッセイを使用し、300~700nMの範囲にある同様のIC50値を有する、FDA承認されたイミダゾール抗真菌剤(ミコナゾール、クロトリマゾール、およびケトコナゾール)が、in vitroで齧歯動物のCYP51の明らかな阻害を示すことを確認した(図1B)。抗真菌活性がないことが既知の3種類のケトコナゾールの近接した類似体:すなわち、ケトコナゾールのR-トランスおよびS-トランスジアステレオマーならびに切断類似体のイミダゾール124は、哺乳動物CYP51の阻害に著しく効果的ではなかった(図1A、B)。さらに、本発明者らは、酵母CYP51を選択的に標的化するトリアゾール抗真菌剤のフルコナゾールは、哺乳動物CYP51をin vitroで阻害しないことを確認した(図1B)。本発明者らのパネルにおける各分子に関して、in vitroでの哺乳動物CYP51の阻害に関する効力は、マウス胚盤葉上層幹細胞から誘導されたOPCからの成熟ミエリン塩基性タンパク質陽性(MBP+)希突起膠細胞の強化された形成に匹敵する(図1C、D)。これらの発見は、イミダゾール抗真菌剤がそれらの標準的な標的であるCYP51によって作用し、希突起膠細胞形成を強化することを示唆する。
[00233]CYP51は、哺乳動物細胞におけるコレステロールの生合成で機能すること
が既知であるため、本発明者らは、OPCにおけるCYP51の機能阻害を、ガスクロマトグラフィー/質量分析法(GC/MS)を使用して評価し、細胞ステロールレベルを測定した。マウスOPCを各アゾール含有分子で24時間処置し、この時点で、これらをGC/MSによる分析用に溶解し、ラノステロール、CYP51基質のレベル、ならびに下流コレステロールレベルを定量化した。5種類の活性イミダゾール抗真菌剤でそれぞれ処置した後のみに、ラノステロールはOPCにおいて蓄積し、本発明者らの生化学的アッセイにおけるCYP51の機能に対するこれらの分子の効果を反映する(図1B、E、図5A)。特に、潜在的な細胞供給源またはアッセイの人為的な影響を除外するために、本発明者らは、マウス胚盤葉上層幹細胞から誘導されたOPCの独立に単離された第二のバッチを使用して、希突起膠細胞形成ステロールレベルに対する小分子のすべての効果を確認した(拡張データ図1b~d;OPC誘導の詳細に関する方法を参照のこと)。さらに、希突起膠細胞形成およびラノステロールレベルに対するアゾール分子の効果を、一次マウスOPCを使用して(図5E、F)、全プロセス長を測定する直交画像定量アプローチを使用して(図1G)、かつ希突起膠細胞形成の第2のマーカーとしてPLP1を使用して(図1H)確認した。ケトコナゾールに関しては、ラノステロールの蓄積に関する用量反応は、強化された希突起膠細胞形成に関する用量反応に酷似していた(図1F、1C;図5I、5Bを匹敵されたい)。これらの構造的多様性に富むアゾール含有小分子のうち、CYP51阻害と希突起膠細胞の強化された形成との間の密接な相関は、CYP51がOPCにおける適切な標的であることを示唆する。
が既知であるため、本発明者らは、OPCにおけるCYP51の機能阻害を、ガスクロマトグラフィー/質量分析法(GC/MS)を使用して評価し、細胞ステロールレベルを測定した。マウスOPCを各アゾール含有分子で24時間処置し、この時点で、これらをGC/MSによる分析用に溶解し、ラノステロール、CYP51基質のレベル、ならびに下流コレステロールレベルを定量化した。5種類の活性イミダゾール抗真菌剤でそれぞれ処置した後のみに、ラノステロールはOPCにおいて蓄積し、本発明者らの生化学的アッセイにおけるCYP51の機能に対するこれらの分子の効果を反映する(図1B、E、図5A)。特に、潜在的な細胞供給源またはアッセイの人為的な影響を除外するために、本発明者らは、マウス胚盤葉上層幹細胞から誘導されたOPCの独立に単離された第二のバッチを使用して、希突起膠細胞形成ステロールレベルに対する小分子のすべての効果を確認した(拡張データ図1b~d;OPC誘導の詳細に関する方法を参照のこと)。さらに、希突起膠細胞形成およびラノステロールレベルに対するアゾール分子の効果を、一次マウスOPCを使用して(図5E、F)、全プロセス長を測定する直交画像定量アプローチを使用して(図1G)、かつ希突起膠細胞形成の第2のマーカーとしてPLP1を使用して(図1H)確認した。ケトコナゾールに関しては、ラノステロールの蓄積に関する用量反応は、強化された希突起膠細胞形成に関する用量反応に酷似していた(図1F、1C;図5I、5Bを匹敵されたい)。これらの構造的多様性に富むアゾール含有小分子のうち、CYP51阻害と希突起膠細胞の強化された形成との間の密接な相関は、CYP51がOPCにおける適切な標的であることを示唆する。
[00234]次に、本発明者らは、遺伝子操作および代謝産物補充を使用し、希突起膠細胞
の形成におけるCYP51の役割を独立に確認した。本発明者らは、細胞透過性siRNA試薬を使用し、OPCにおけるCYP51転写レベルを80%激減させた(図1G)。CYP51を抑制すると、ラノステロールの著しい蓄積およびMBP+希突起膠細胞の強
化された形成が生じたが、この効果は、ケトコナゾール処置で確認されたものよりも小さく、おそらく、siRNA処置の低速な動態および不完全な標的抑制に起因する(図1H、I、図5J;図5K、Lにおける独立のOPCバッチで確認される)。さらに、本発明者らは、OPCを、精製ラノステロールで直接処置し、用量反応様式でMBP+希突起膠細胞の強化された形成を観察した(図1J、図5M、図5Nで確認された)。この発見は、ステロール中間体の蓄積が、OPCからの希突起膠細胞形成を強化する直接的な役割を果たし得ることを示唆する。
の形成におけるCYP51の役割を独立に確認した。本発明者らは、細胞透過性siRNA試薬を使用し、OPCにおけるCYP51転写レベルを80%激減させた(図1G)。CYP51を抑制すると、ラノステロールの著しい蓄積およびMBP+希突起膠細胞の強
化された形成が生じたが、この効果は、ケトコナゾール処置で確認されたものよりも小さく、おそらく、siRNA処置の低速な動態および不完全な標的抑制に起因する(図1H、I、図5J;図5K、Lにおける独立のOPCバッチで確認される)。さらに、本発明者らは、OPCを、精製ラノステロールで直接処置し、用量反応様式でMBP+希突起膠細胞の強化された形成を観察した(図1J、図5M、図5Nで確認された)。この発見は、ステロール中間体の蓄積が、OPCからの希突起膠細胞形成を強化する直接的な役割を果たし得ることを示唆する。
[00235]CYP51阻害は、希突起膠細胞の形成を誘発するのに十分であるために、本
発明者らは、化学遺伝学的アプローチを使用し、コレステロール生合成における他のステップを変更すると、同様の効果があるかを試験した。コレステロール生合成は、長く複雑に制御された経路であり、多くの高品質な小分子プローブおよび承認薬が利用可能である(図2A、図6)。本発明者らは、コレステロール生合成経路にわたる8種類の酵素の選択的小分子阻害剤を収集し、OPCにおける希突起膠細胞生成およびステロールレベルに対するこれらの影響を評価した。本発明者らは、ステロール代謝酵素を選択的に標的化する阻害剤は、OPCにおける予想される上流ステロール中間体の蓄積をもたらすことを確認し、かつ本発明者らは、すべてのプローブに関して、経路の最終産物であるデスモステロールおよびコレステロールのうちの1つまたは両方のレベルの減少を確認した(図7A~D)。本発明者らは、OPCの希突起膠細胞へ分化に対する、これらの8種類の経路阻害剤のそれぞれの効果を評価した。CYP51(ケトコナゾール)、ステロール14-レダクターゼ(アモロルフィン)、およびEBP(TASIN-1)を標的化する分子のみが、MBP+希突起膠細胞の形成を強化したが、残りの5種類の経路酵素阻害剤は効果がなかった(図2B、図7E、拡張データ図3fで確認され、図7G、Hの一次OPCで検証された)。処置によって、3日間のアッセイ中に全細胞数に対して最小限の効果が与えられた(図7E)。アモロルフィンおよびTASIN-1は、100nM未満の用量で効果的であり、14-デヒドロザイモステノールおよびザイモステノールを蓄積する効力を有し、希突起膠細胞形成を強化する効力を反映した(図2C、図7I)。OPCを14-デヒドロザイモステノールおよびザイモステノールで直接的に処置すると、MBP+希突起膠細胞の形成が強化されたが、コレステロール自体を含む、EBPの下流ステップと関連する残りのステロールは、効果がなかった(図2D、図7J、K)。全体的に、この化学遺伝学的分析によって、CYP51からEBPに及ぶ限られた治療域内のコレステロール生合成経路を阻害することは、希突起膠細胞の形成を強化するために十分であることが示唆される。本発明者らがコレステロールおよびデスモステロールレベルを枯渇させるとして確認したスタチン薬物および様々な別の経路の阻害剤が、OPCの分化を調節しなかったことから、この効果のメカニズムは、ステロールレベルの単純な減少によって媒介されるのではない(図2B、図7A、B)。特に、CYP51とEBPとの間のステップを阻害した後に蓄積するステロール中間体は、Δ8,9不飽和の存在によって統一され、希突起膠細胞形成を強化するためのそれらの機能的効果に関する化学的根拠を示唆する(図6)。
発明者らは、化学遺伝学的アプローチを使用し、コレステロール生合成における他のステップを変更すると、同様の効果があるかを試験した。コレステロール生合成は、長く複雑に制御された経路であり、多くの高品質な小分子プローブおよび承認薬が利用可能である(図2A、図6)。本発明者らは、コレステロール生合成経路にわたる8種類の酵素の選択的小分子阻害剤を収集し、OPCにおける希突起膠細胞生成およびステロールレベルに対するこれらの影響を評価した。本発明者らは、ステロール代謝酵素を選択的に標的化する阻害剤は、OPCにおける予想される上流ステロール中間体の蓄積をもたらすことを確認し、かつ本発明者らは、すべてのプローブに関して、経路の最終産物であるデスモステロールおよびコレステロールのうちの1つまたは両方のレベルの減少を確認した(図7A~D)。本発明者らは、OPCの希突起膠細胞へ分化に対する、これらの8種類の経路阻害剤のそれぞれの効果を評価した。CYP51(ケトコナゾール)、ステロール14-レダクターゼ(アモロルフィン)、およびEBP(TASIN-1)を標的化する分子のみが、MBP+希突起膠細胞の形成を強化したが、残りの5種類の経路酵素阻害剤は効果がなかった(図2B、図7E、拡張データ図3fで確認され、図7G、Hの一次OPCで検証された)。処置によって、3日間のアッセイ中に全細胞数に対して最小限の効果が与えられた(図7E)。アモロルフィンおよびTASIN-1は、100nM未満の用量で効果的であり、14-デヒドロザイモステノールおよびザイモステノールを蓄積する効力を有し、希突起膠細胞形成を強化する効力を反映した(図2C、図7I)。OPCを14-デヒドロザイモステノールおよびザイモステノールで直接的に処置すると、MBP+希突起膠細胞の形成が強化されたが、コレステロール自体を含む、EBPの下流ステップと関連する残りのステロールは、効果がなかった(図2D、図7J、K)。全体的に、この化学遺伝学的分析によって、CYP51からEBPに及ぶ限られた治療域内のコレステロール生合成経路を阻害することは、希突起膠細胞の形成を強化するために十分であることが示唆される。本発明者らがコレステロールおよびデスモステロールレベルを枯渇させるとして確認したスタチン薬物および様々な別の経路の阻害剤が、OPCの分化を調節しなかったことから、この効果のメカニズムは、ステロールレベルの単純な減少によって媒介されるのではない(図2B、図7A、B)。特に、CYP51とEBPとの間のステップを阻害した後に蓄積するステロール中間体は、Δ8,9不飽和の存在によって統一され、希突起膠細胞形成を強化するためのそれらの機能的効果に関する化学的根拠を示唆する(図6)。
[00236]並行して、本発明者らは、3,000種類超の生物活性小分子および承認され
た薬物にわたる2μMの均一な用量でのスクリーニングを達成した(図8A)。このライブラリーは、あらかじめスクリーニングされた多くの承認薬、ならびに広範囲の未承認候補薬物、および注釈の豊富な化学的プローブを含む。本発明者らのヒット化合物のうち、本発明者らは、9種類のイミダゾール抗真菌剤、ならびにOPCの分化を強化するとして、クレマスチンを含むすでに注釈されている他の分子を得た(拡張データ表1)。本発明者らはまた、既知の標的を用いて、識別可能なカテゴリーへ容易に分類できない多数の確認されたヒット化合物を同定した(拡張データ表1)。OPCの分化を調節することがまだ報告されていない分子のうち、本発明者らの首位のヒット化合物は、ヒストンメチルトランスフェラーゼEZH2阻害剤であるEPZ005687であった。EPZ005687は、本発明者らのマウス胚盤葉上層幹細胞から誘導されたOPCとマウス一次OPCの両方における希突起膠細胞形成を強化した(図8B~F)。驚くべきことに、本発明者らは、3種類の構造類似体EZH2阻害剤は、OPCの分化に対する効果を有さないことを検証し、EPZ005687が、EZH2を超える特異的なオフターゲット効果を有することが示唆された(図8C、D、F)。本発明者らは、本発明者らのGC/MSベースのステロールプロファイリングアッセイで、これらの4種類のEZH2阻害剤の効果を検討し、EPZ005687がOPCにおいて、ザイモステロールおよびザイモステノールの蓄積を独自にもたらし、EBP阻害を示すことを見い出した(図8G~I)。これらの4種類の密接に関連したEZH2阻害剤のうち、モルホリン環およびインダゾール環の存在と関連する構造的な差が、EPZ005687単独で、OPCにおけるEBPを阻害することおよび希突起膠細胞の形成を強化することを可能にすると思われる。
た薬物にわたる2μMの均一な用量でのスクリーニングを達成した(図8A)。このライブラリーは、あらかじめスクリーニングされた多くの承認薬、ならびに広範囲の未承認候補薬物、および注釈の豊富な化学的プローブを含む。本発明者らのヒット化合物のうち、本発明者らは、9種類のイミダゾール抗真菌剤、ならびにOPCの分化を強化するとして、クレマスチンを含むすでに注釈されている他の分子を得た(拡張データ表1)。本発明者らはまた、既知の標的を用いて、識別可能なカテゴリーへ容易に分類できない多数の確認されたヒット化合物を同定した(拡張データ表1)。OPCの分化を調節することがまだ報告されていない分子のうち、本発明者らの首位のヒット化合物は、ヒストンメチルトランスフェラーゼEZH2阻害剤であるEPZ005687であった。EPZ005687は、本発明者らのマウス胚盤葉上層幹細胞から誘導されたOPCとマウス一次OPCの両方における希突起膠細胞形成を強化した(図8B~F)。驚くべきことに、本発明者らは、3種類の構造類似体EZH2阻害剤は、OPCの分化に対する効果を有さないことを検証し、EPZ005687が、EZH2を超える特異的なオフターゲット効果を有することが示唆された(図8C、D、F)。本発明者らは、本発明者らのGC/MSベースのステロールプロファイリングアッセイで、これらの4種類のEZH2阻害剤の効果を検討し、EPZ005687がOPCにおいて、ザイモステロールおよびザイモステノールの蓄積を独自にもたらし、EBP阻害を示すことを見い出した(図8G~I)。これらの4種類の密接に関連したEZH2阻害剤のうち、モルホリン環およびインダゾール環の存在と関連する構造的な差が、EPZ005687単独で、OPCにおけるEBPを阻害することおよび希突起膠細胞の形成を強化することを可能にすると思われる。
[00237]本発明者らは、EPZ005687の後に確認された上位10種類のヒット化
合物(イミダゾール抗真菌剤およびすでに公表されているスクリーニングで同定された他の分子を除く)をさらに検討し、10種類すべてが、スクリーニング用量で、ステロール
プロファイルの変化を誘発したことを見出した(図3A~B、図9A~B)。7種類の分子がEBPを阻害し、2種類の分子がステロール14-レダクターゼ活性を阻害し、かつ1種類の分子(フルベストラント)がCYP51を標的化した(図9C~D)。これらの分子のうちの4種類:ジプラシドン、イフェンプロジル、ヒドロキシジン、およびラロキシフェンが、CNSから誘導された細胞におけるステロール14-レダクターゼまたはEBP活性を調節することはすでに示されている。本発明者らがスクリーニング用量でOPCの希突起膠細胞への分化に影響を与えないことを独立に確認した10種類のライブラリー分子のうち、どれも8,9-不飽和ステロール中間体のレベルを強化しなかった(図3A~B、図9A~B)。これらのデータは、ステロール合成の調節は、ハイスループットスクリーニングによって同定された小分子の中では、希突起膠細胞の形成を強化するための主要な作用メカニズムであると思われることを示す。
合物(イミダゾール抗真菌剤およびすでに公表されているスクリーニングで同定された他の分子を除く)をさらに検討し、10種類すべてが、スクリーニング用量で、ステロール
プロファイルの変化を誘発したことを見出した(図3A~B、図9A~B)。7種類の分子がEBPを阻害し、2種類の分子がステロール14-レダクターゼ活性を阻害し、かつ1種類の分子(フルベストラント)がCYP51を標的化した(図9C~D)。これらの分子のうちの4種類:ジプラシドン、イフェンプロジル、ヒドロキシジン、およびラロキシフェンが、CNSから誘導された細胞におけるステロール14-レダクターゼまたはEBP活性を調節することはすでに示されている。本発明者らがスクリーニング用量でOPCの希突起膠細胞への分化に影響を与えないことを独立に確認した10種類のライブラリー分子のうち、どれも8,9-不飽和ステロール中間体のレベルを強化しなかった(図3A~B、図9A~B)。これらのデータは、ステロール合成の調節は、ハイスループットスクリーニングによって同定された小分子の中では、希突起膠細胞の形成を強化するための主要な作用メカニズムであると思われることを示す。
[00238]本発明者らの上位のスクリーニングヒット化合物の範囲内でのコレステロール
経路調節薬の出現頻度を考慮して、本発明者らは、任意のすでに報告済みの再ミエリン形成のエンハンサーもまた、ステロール中間体の蓄積を誘発するかどうかを評価した。本発明者らは、様々な標準的な標的:ベンズトロピン(ムスカリン受容体)、クレマスチン(H1受容体およびムスカリン受容体)、タモキシフェン(エストロゲン受容体)、U50488(κ-オピオイド受容体)、ベキサロテン(RXR)、およびリオチロニン(甲状腺ホルモン受容体)にわたって、OPCの分化を誘発することが報告されている分子のコレクションを集めた。本発明者らは、各分子が希突起膠細胞形成のほぼ最大の上方制御を示す用量を同定し、次いで本発明者らのGC/MSステロールプロファイリングアッセイで各分子を評価した(図9E~G)。ベンズトロピン、クレマスチン、タモキシフェン、およびU50488は、ザイモステノールおよびザイモステロールの蓄積ならびに基本的なステロールレベルの減少を誘発し、EBPの阻害を示した(図3C~D、図9H)。タモキシフェンは、細胞培養モデルにおいて、かつ化学療法を受けているがん患者において、EBPを阻害することが生化学的アッセイにおいてすでに示されている。対照的に、リオチロニンおよびベキサロテンは、ステロールレベルに対して最小の効果を示し、転写因子機能のレギュレーターとしてのそれらの既知の機能と一致し、希突起膠細胞形成を強化するすべてではないが多くの処置が、ステロール中間体の蓄積をもたらすことが確認された。
経路調節薬の出現頻度を考慮して、本発明者らは、任意のすでに報告済みの再ミエリン形成のエンハンサーもまた、ステロール中間体の蓄積を誘発するかどうかを評価した。本発明者らは、様々な標準的な標的:ベンズトロピン(ムスカリン受容体)、クレマスチン(H1受容体およびムスカリン受容体)、タモキシフェン(エストロゲン受容体)、U50488(κ-オピオイド受容体)、ベキサロテン(RXR)、およびリオチロニン(甲状腺ホルモン受容体)にわたって、OPCの分化を誘発することが報告されている分子のコレクションを集めた。本発明者らは、各分子が希突起膠細胞形成のほぼ最大の上方制御を示す用量を同定し、次いで本発明者らのGC/MSステロールプロファイリングアッセイで各分子を評価した(図9E~G)。ベンズトロピン、クレマスチン、タモキシフェン、およびU50488は、ザイモステノールおよびザイモステロールの蓄積ならびに基本的なステロールレベルの減少を誘発し、EBPの阻害を示した(図3C~D、図9H)。タモキシフェンは、細胞培養モデルにおいて、かつ化学療法を受けているがん患者において、EBPを阻害することが生化学的アッセイにおいてすでに示されている。対照的に、リオチロニンおよびベキサロテンは、ステロールレベルに対して最小の効果を示し、転写因子機能のレギュレーターとしてのそれらの既知の機能と一致し、希突起膠細胞形成を強化するすべてではないが多くの処置が、ステロール中間体の蓄積をもたらすことが確認された。
[00239]クレマスチン、タモキシフェン、または他の小分子で処置した後のOPCにお
けるEBP阻害は、EBPの直接的な標的化に起因することになる、またはその標準的なタンパク質標的を阻害する各分子の下流の結果を反映することになる。本発明者らは、EBP酵素活性のGC/MSベースの生化学的アッセイを使用して、in vitroでのEBPの直接的な阻害を評価した。本発明者らは、選択的EBP阻害剤TASIN-1による、ならびにベンズトロピン、クレマスチン、タモキシフェン、およびU50488、およびより強力な細胞EBP阻害剤による明らかな阻害がより大きな規模の阻害を示すことを観察した(図3E)。本発明者らはまた、この生化学的アッセイにおいてEBP酵素活性を直接的に阻害するとして、本発明者らの生物活性スクリーニングで同定された2種類の分子、EPZ005687およびヒドロキシジンに注釈を付け、希突起膠細胞形成の多くのエンハンサーがOPCにおいてEBPを直接的に標的化することを示唆した。
けるEBP阻害は、EBPの直接的な標的化に起因することになる、またはその標準的なタンパク質標的を阻害する各分子の下流の結果を反映することになる。本発明者らは、EBP酵素活性のGC/MSベースの生化学的アッセイを使用して、in vitroでのEBPの直接的な阻害を評価した。本発明者らは、選択的EBP阻害剤TASIN-1による、ならびにベンズトロピン、クレマスチン、タモキシフェン、およびU50488、およびより強力な細胞EBP阻害剤による明らかな阻害がより大きな規模の阻害を示すことを観察した(図3E)。本発明者らはまた、この生化学的アッセイにおいてEBP酵素活性を直接的に阻害するとして、本発明者らの生物活性スクリーニングで同定された2種類の分子、EPZ005687およびヒドロキシジンに注釈を付け、希突起膠細胞形成の多くのエンハンサーがOPCにおいてEBPを直接的に標的化することを示唆した。
[00240]本発明者らは、ムスカリン受容体拮抗薬および選択的エストロゲン受容体調節
薬(SERM)が、これらの機能的標的としてのEBPに対し作用することにより、OPCにおいて強化された希突起膠細胞形成を媒介するという追加の証拠を探索した。クレマスチンおよびベンズトロピンは、OPCの希突起膠細胞への分化のインデューサーとして検証されてきたが、先行研究によって、多くの他のムスカリン受容体拮抗薬は、この機能的特性を共有していないことが示唆された。本発明者らの生物活性スクリーニングデータを使用して、本発明者らは、様々なアイソフォーム選択性を有する4種類のムスカリン受
容体拮抗薬を選択し、4種類すべてがMBP+希突起膠細胞生成を2μMで強化しないことを独立に確認した(図10A~C)。しかし、独立の細胞活性アッセイも2μMで行い、これらの4種類の分子およびクレマスチンが、ムスカリン受容体M1、M3、およびM5アイソフォームの同等でほぼ完全な阻害を示し、ムスカリン受容体をOPCにおける機能的標的とすることはできないことが示唆された(図10D)。8,9-不飽和ステロール蓄積を強化しかつEBP酵素活性を直接的に阻害するクレマスチンおよびベンズトロピンとは対照的に、希突起膠細胞形成を強化しないムスカリン受容体拮抗薬に関する細胞ステロールレベルをプロファイリングすると、OPCにおけるザイモステノールまたは他のステロール中間体への効果はなく、かつEBPを阻害しないことが酵素活性アッセイで観察されたことが明らかになった(図3E、図10E~F)。これらの発見によって、EBPを阻害するムスカリン受容体拮抗薬のみが希突起膠細胞の形成を強化することができることが示唆される。
薬(SERM)が、これらの機能的標的としてのEBPに対し作用することにより、OPCにおいて強化された希突起膠細胞形成を媒介するという追加の証拠を探索した。クレマスチンおよびベンズトロピンは、OPCの希突起膠細胞への分化のインデューサーとして検証されてきたが、先行研究によって、多くの他のムスカリン受容体拮抗薬は、この機能的特性を共有していないことが示唆された。本発明者らの生物活性スクリーニングデータを使用して、本発明者らは、様々なアイソフォーム選択性を有する4種類のムスカリン受
容体拮抗薬を選択し、4種類すべてがMBP+希突起膠細胞生成を2μMで強化しないことを独立に確認した(図10A~C)。しかし、独立の細胞活性アッセイも2μMで行い、これらの4種類の分子およびクレマスチンが、ムスカリン受容体M1、M3、およびM5アイソフォームの同等でほぼ完全な阻害を示し、ムスカリン受容体をOPCにおける機能的標的とすることはできないことが示唆された(図10D)。8,9-不飽和ステロール蓄積を強化しかつEBP酵素活性を直接的に阻害するクレマスチンおよびベンズトロピンとは対照的に、希突起膠細胞形成を強化しないムスカリン受容体拮抗薬に関する細胞ステロールレベルをプロファイリングすると、OPCにおけるザイモステノールまたは他のステロール中間体への効果はなく、かつEBPを阻害しないことが酵素活性アッセイで観察されたことが明らかになった(図3E、図10E~F)。これらの発見によって、EBPを阻害するムスカリン受容体拮抗薬のみが希突起膠細胞の形成を強化することができることが示唆される。
[00241]OPCにおけるEBPを阻害するための能力によってまた、選択的エストロゲ
ン受容体調節薬(SERM)間での希突起膠細胞の強化された形成が予測される。多数のSERMが、他の細胞タイプにおいてEBPを強力に標的化することが示されており、タモキシフェンおよびトレミフェンのようなSERMの第三級アミン官能性が、生理学的pHでプロトン化されるときに、EBPのステロールC8陽イオン様遷移状態を模倣すると考えられた。本発明者らは、トレミフェンが、広範な用量範囲にわたってEBPを阻害し、かつMBP+希突起膠細胞生成を強化したことを確認した(図10G~L)。オスペミフェンも、トレミフェンの第三級アミン官能性が第一級アルコールで置換されていることを除いて、トレミフェンと構造的に同一である、FDA承認されたSERMである。この変化は、オスペミフェンが、生理学的pHで正荷電を有することを妨害し、かつEBP阻害性活性を消去するはずである。実際に、オスペミフェンは、OPCにおけるEBPを阻害せず、かつMBP+希突起膠細胞への分化を強化しなかった(図10G~L)。特に、トレミフェンおよびオスペミフェンは、独立のエストロゲン依存的細胞増殖アッセイにおいて同等な抗エストロゲン効果が実証され、構造的にほぼ同一のSERMのうち、EBPを阻害できること、およびエストロゲン受容体を調節しないことが、強化された希突起膠細胞形成を予測することを示唆する(図10L)。
ン受容体調節薬(SERM)間での希突起膠細胞の強化された形成が予測される。多数のSERMが、他の細胞タイプにおいてEBPを強力に標的化することが示されており、タモキシフェンおよびトレミフェンのようなSERMの第三級アミン官能性が、生理学的pHでプロトン化されるときに、EBPのステロールC8陽イオン様遷移状態を模倣すると考えられた。本発明者らは、トレミフェンが、広範な用量範囲にわたってEBPを阻害し、かつMBP+希突起膠細胞生成を強化したことを確認した(図10G~L)。オスペミフェンも、トレミフェンの第三級アミン官能性が第一級アルコールで置換されていることを除いて、トレミフェンと構造的に同一である、FDA承認されたSERMである。この変化は、オスペミフェンが、生理学的pHで正荷電を有することを妨害し、かつEBP阻害性活性を消去するはずである。実際に、オスペミフェンは、OPCにおけるEBPを阻害せず、かつMBP+希突起膠細胞への分化を強化しなかった(図10G~L)。特に、トレミフェンおよびオスペミフェンは、独立のエストロゲン依存的細胞増殖アッセイにおいて同等な抗エストロゲン効果が実証され、構造的にほぼ同一のSERMのうち、EBPを阻害できること、およびエストロゲン受容体を調節しないことが、強化された希突起膠細胞形成を予測することを示唆する(図10L)。
[00242]本発明者らの結果は、ステロール調節が、希突起膠細胞形成を強化する多くの
(すべてではないが)化合物の共有された機能であることを示唆するために、本発明者らは、小分子の組合せに関する効力を試験し、相加効果または非相加効果を示した。甲状腺ホルモン作動薬であるリオチロニンの、様々なステロール調節OPC分化誘発処置との組合せは、希突起膠細胞形成に対して相加効果をもたらし、これらの分子が、おそらく甲状腺ホルモン受容体シグナル伝達以外のメカニズムによって機能し、希突起膠細胞生成を強化することを示した(図11A、B)。対照的に、最大有効用量のケトコナゾールの、すでに報告済みの4つのOPC分化エンハンサー(ベンズトロピン、クレマスチン、タモキシフェン、およびU50488)のうちのいずれかとの組合せは、ケトコナゾール単独で確認されるレベルを超えて分化を強化しなかった(図3F、図11C)。この非相加効果は、希突起膠細胞形成の誘発に関する一般的なメカニズムとしての8,9-不飽和ステロール蓄積を共有するこれらの分子と一致する。ケトコナゾールを用いてCYP51における経路の流れを阻害することによって、EBP阻害剤は、さらなるステロール蓄積をもはやもたらすことができなくなる、または希突起膠細胞形成をもはや強化することができなくなる。
(すべてではないが)化合物の共有された機能であることを示唆するために、本発明者らは、小分子の組合せに関する効力を試験し、相加効果または非相加効果を示した。甲状腺ホルモン作動薬であるリオチロニンの、様々なステロール調節OPC分化誘発処置との組合せは、希突起膠細胞形成に対して相加効果をもたらし、これらの分子が、おそらく甲状腺ホルモン受容体シグナル伝達以外のメカニズムによって機能し、希突起膠細胞生成を強化することを示した(図11A、B)。対照的に、最大有効用量のケトコナゾールの、すでに報告済みの4つのOPC分化エンハンサー(ベンズトロピン、クレマスチン、タモキシフェン、およびU50488)のうちのいずれかとの組合せは、ケトコナゾール単独で確認されるレベルを超えて分化を強化しなかった(図3F、図11C)。この非相加効果は、希突起膠細胞形成の誘発に関する一般的なメカニズムとしての8,9-不飽和ステロール蓄積を共有するこれらの分子と一致する。ケトコナゾールを用いてCYP51における経路の流れを阻害することによって、EBP阻害剤は、さらなるステロール蓄積をもはやもたらすことができなくなる、または希突起膠細胞形成をもはや強化することができなくなる。
[00243]本発明者らのin vitroでのOPCアッセイは、希突起膠細胞への初期
分化事象のモデルにすぎないため、次に、本発明者らは、ステロール経路を調節しても、その後の希突起膠細胞成熟およびミエリン形成をin vitroでおよびin vivoで強化するかどうかを試験した。本発明者らは、OPCをエレクトロスパンマイクロフ
ァイバー上で14日間培養し、軸索様基質に沿って追跡しかつそれを包む希突起膠細胞の能力に対するステロール経路調節薬の効果を評価した。OPCにおけるステロール中間体を蓄積するケトコナゾール(CYP51)、アモロルフィン(ステロール14-レダクターゼ)、およびTASIN-1(EBP)のそれぞれの機能が、マイクロファイバーに沿って追跡しかつそれを包むMBP+希突起膠細胞を有意に強化した(図12A~C)。経路における上流または下流の他の酵素を阻害すると、希突起膠細胞成熟およびマイクロファイバーを鞘で覆うこと(ensheathment)への効果は認められなかった。(図12A~B)。
分化事象のモデルにすぎないため、次に、本発明者らは、ステロール経路を調節しても、その後の希突起膠細胞成熟およびミエリン形成をin vitroでおよびin vivoで強化するかどうかを試験した。本発明者らは、OPCをエレクトロスパンマイクロフ
ァイバー上で14日間培養し、軸索様基質に沿って追跡しかつそれを包む希突起膠細胞の能力に対するステロール経路調節薬の効果を評価した。OPCにおけるステロール中間体を蓄積するケトコナゾール(CYP51)、アモロルフィン(ステロール14-レダクターゼ)、およびTASIN-1(EBP)のそれぞれの機能が、マイクロファイバーに沿って追跡しかつそれを包むMBP+希突起膠細胞を有意に強化した(図12A~C)。経路における上流または下流の他の酵素を阻害すると、希突起膠細胞成熟およびマイクロファイバーを鞘で覆うこと(ensheathment)への効果は認められなかった。(図12A~B)。
[00244]以前に本発明者らは、CYP51を標的とするイミダゾール抗真菌剤ミコナゾ
ールは、ミエリン脱落のマウスモデルにおいてマウス血液脳関門に浸透し、再ミエリン形成を強化することを確立した。他のステロール経路酵素を阻害しても、in vivoでの再ミエリン形成を強化することがあるかどうかを評価するために、本発明者らは1つの阻害剤のステロール14-レダクターゼ(イフェンプロジル)および1つの阻害剤のEBP(タモキシフェン)を選択して、さらに評価した。イフェンプロジルとタモキシフェンの両方が、マウス血液脳関門を横断することは既知である。本発明者らは最初にGC/MSベースのステロールプロファイリングを使用し、CNSにおけるin vivoでの標的への関与を試験した。ミコナゾール(1kg(体重)あたり10mg)、イフェンプロジル(1kgあたり10mg)、およびタモキシフェン(1kgあたり2mg)は、腹腔内投薬してから3日後の野生型成体マウスの脳において、8,9-不飽和ステロールの有意な蓄積をそれぞれ誘発した(図4A)。これらのデータは、ステロール調節薬であるミコナゾール、イフェンプロジル、およびタモキシフェンが、マウスCNSにおけるCYP51、ステロール14-レダクターゼ、およびEBPにそれぞれ機能的に関与できることを実証する。
ールは、ミエリン脱落のマウスモデルにおいてマウス血液脳関門に浸透し、再ミエリン形成を強化することを確立した。他のステロール経路酵素を阻害しても、in vivoでの再ミエリン形成を強化することがあるかどうかを評価するために、本発明者らは1つの阻害剤のステロール14-レダクターゼ(イフェンプロジル)および1つの阻害剤のEBP(タモキシフェン)を選択して、さらに評価した。イフェンプロジルとタモキシフェンの両方が、マウス血液脳関門を横断することは既知である。本発明者らは最初にGC/MSベースのステロールプロファイリングを使用し、CNSにおけるin vivoでの標的への関与を試験した。ミコナゾール(1kg(体重)あたり10mg)、イフェンプロジル(1kgあたり10mg)、およびタモキシフェン(1kgあたり2mg)は、腹腔内投薬してから3日後の野生型成体マウスの脳において、8,9-不飽和ステロールの有意な蓄積をそれぞれ誘発した(図4A)。これらのデータは、ステロール調節薬であるミコナゾール、イフェンプロジル、およびタモキシフェンが、マウスCNSにおけるCYP51、ステロール14-レダクターゼ、およびEBPにそれぞれ機能的に関与できることを実証する。
[00245]本発明者らは、リゾレシチン注射を使用して成体脊髄の後索白質におけるミエ
リン脱落の病巣病変部を生成する十分に確立されたマウスモデルを使用して、ミコナゾールの再ミエリン形成に対する陽性効果をすでに実証している。他の8,9-不飽和ステロールが蓄積すると、in vivoでの再ミエリン形成を強化するかどうかを試験するために、本発明者らは、病変マウスをイフェンプロジル(1kgあたり10mg)またはタモキシフェン(1kgあたり2mg)を用い、毎日腹腔内注射することによって処置した。処置は病変から4日後に開始し、8日後に再ミエリン形成に対する効果を、組織学的に定量化した(図4B)。ビヒクル処置動物では、薄いミエリン鞘によって特徴付けられるまばらに分布されたミエリン再形成軸索のプロファイルが、主に病変部の周辺で検出され(図4C)、同時に超微細構造分析によって、非ミエリン化軸索またはミエリンで単一に包まれた軸索が明らかにされた(図4D)。対照的に、イフェンプロジルまたはタモキシフェンで処置してから8日後、再ミエリン形成は、病変部にわたって広がった(図4C)。病変部の中枢と末梢の両方の領域において、軸索の大部分が薄いミエリン鞘によって囲まれた(図4D)。軸索の直径に明らかな差はないことは、非ミエリン化軸索とミエリン化軸索との間で明らかであり、かつ小さい径と大きい径の両方の軸索が両方の処置で等しいミエリン化を示した。まとめると、これらのデータは、CYP51、ステロール14-レダクターゼ、およびEBPの小分子阻害剤は、マウスにおける再ミエリン形成を有意に強化できることを示す。
リン脱落の病巣病変部を生成する十分に確立されたマウスモデルを使用して、ミコナゾールの再ミエリン形成に対する陽性効果をすでに実証している。他の8,9-不飽和ステロールが蓄積すると、in vivoでの再ミエリン形成を強化するかどうかを試験するために、本発明者らは、病変マウスをイフェンプロジル(1kgあたり10mg)またはタモキシフェン(1kgあたり2mg)を用い、毎日腹腔内注射することによって処置した。処置は病変から4日後に開始し、8日後に再ミエリン形成に対する効果を、組織学的に定量化した(図4B)。ビヒクル処置動物では、薄いミエリン鞘によって特徴付けられるまばらに分布されたミエリン再形成軸索のプロファイルが、主に病変部の周辺で検出され(図4C)、同時に超微細構造分析によって、非ミエリン化軸索またはミエリンで単一に包まれた軸索が明らかにされた(図4D)。対照的に、イフェンプロジルまたはタモキシフェンで処置してから8日後、再ミエリン形成は、病変部にわたって広がった(図4C)。病変部の中枢と末梢の両方の領域において、軸索の大部分が薄いミエリン鞘によって囲まれた(図4D)。軸索の直径に明らかな差はないことは、非ミエリン化軸索とミエリン化軸索との間で明らかであり、かつ小さい径と大きい径の両方の軸索が両方の処置で等しいミエリン化を示した。まとめると、これらのデータは、CYP51、ステロール14-レダクターゼ、およびEBPの小分子阻害剤は、マウスにおける再ミエリン形成を有意に強化できることを示す。
[00246]最終的に、本発明者らはまた、ミコナゾール、イフェンプロジル、およびタモ
キシフェンのステロール調節活性は、ネズミ細胞に限定されず、ヒト細胞および組織にまで拡大されることを確立した。本発明者らは、ヒト神経膠腫細胞株におけるステロールプロファイリングを行い、これらの分子が予想されるステロール中間体の蓄積をもたらすことを確立した(図13A)。同様に、ミコナゾールおよびイフェンプロジルは、ヒト誘発多能性幹細胞から誘導された皮質のスフェロイド内に8,9-不飽和ステロール蓄積をも
たらし、さらにこれらの分子が同様に、マウスおよびヒト細胞ならびにCNS組織におけるステロール合成経路に関与することを確認した(図13B)。
キシフェンのステロール調節活性は、ネズミ細胞に限定されず、ヒト細胞および組織にまで拡大されることを確立した。本発明者らは、ヒト神経膠腫細胞株におけるステロールプロファイリングを行い、これらの分子が予想されるステロール中間体の蓄積をもたらすことを確立した(図13A)。同様に、ミコナゾールおよびイフェンプロジルは、ヒト誘発多能性幹細胞から誘導された皮質のスフェロイド内に8,9-不飽和ステロール蓄積をも
たらし、さらにこれらの分子が同様に、マウスおよびヒト細胞ならびにCNS組織におけるステロール合成経路に関与することを確認した(図13B)。
[00247]複数のグループが希突起膠細胞形成の小分子エンハンサーを同定してきたが、
これらの発見を、白質疾患を呈する患者に対して臨床応用するための重要なハードルは、OPCにおけるこれらの分子の機能的標的の理解が不完全なことである。ここでは、本発明者らは、再ミエリン形成の多くの小分子エンハンサーによって共有される主要なメカニズムを、コレステロール生合成酵素CYP51からEBPに及ぶ狭い治療域を阻害することによるステロール中間体レベルの上昇と定義する。すべてにおいて、本発明者らは、ミエリン形成も強化しかつステロール中間体レベルも上昇させるような広範囲にわたる標準的な標的を有する24個の小分子を特徴付けた(図14)。CYP51とEBPとの間のステップを阻害するが、希突起膠細胞形成を強化する点で効果がない分子はまだ同定されていない。これらの分子のうちのいくつかは、マウスCNS細胞においてかつヒト患者において、8,9-不飽和ステロールレベルを上昇させることがすでに示されている。8,9-不飽和ステロールのOPCへの供給は、希突起膠細胞の形成を強化するために十分であったが、コレステロールレベルの枯渇には効果がなく、ステロール中間体の蓄積は、OPCからの希突起膠細胞形成を促進する陽性の役割を果たすことを示唆した。特に、8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積は、他の細胞状態遷移で観察され、かつ膜のステロール組成が変化すると、膜構造およびシグナル伝達が撹乱される場合がある。さらに、他の研究室は、ステロール中間体レベルを強化するとして本明細書において注釈した複数の分子が、MS様疾患を呈するマウスにおいて麻痺を反転させことを独立に示しており、in
vivoでステロールレベルを変化させると、機能的なミエリンを再生できることを示唆している。最終的に、本発明者らの研究は、OPCにおけるステロール環境を調節すると、希突起膠細胞の形成を強化することができ、かつ新規の治療標的、これらの標的の強力な阻害剤、および代謝産物に基づいたバイオマーカーを提示し、最適なミエリン再形成療法の開発を加速することを実証する。
これらの発見を、白質疾患を呈する患者に対して臨床応用するための重要なハードルは、OPCにおけるこれらの分子の機能的標的の理解が不完全なことである。ここでは、本発明者らは、再ミエリン形成の多くの小分子エンハンサーによって共有される主要なメカニズムを、コレステロール生合成酵素CYP51からEBPに及ぶ狭い治療域を阻害することによるステロール中間体レベルの上昇と定義する。すべてにおいて、本発明者らは、ミエリン形成も強化しかつステロール中間体レベルも上昇させるような広範囲にわたる標準的な標的を有する24個の小分子を特徴付けた(図14)。CYP51とEBPとの間のステップを阻害するが、希突起膠細胞形成を強化する点で効果がない分子はまだ同定されていない。これらの分子のうちのいくつかは、マウスCNS細胞においてかつヒト患者において、8,9-不飽和ステロールレベルを上昇させることがすでに示されている。8,9-不飽和ステロールのOPCへの供給は、希突起膠細胞の形成を強化するために十分であったが、コレステロールレベルの枯渇には効果がなく、ステロール中間体の蓄積は、OPCからの希突起膠細胞形成を促進する陽性の役割を果たすことを示唆した。特に、8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積は、他の細胞状態遷移で観察され、かつ膜のステロール組成が変化すると、膜構造およびシグナル伝達が撹乱される場合がある。さらに、他の研究室は、ステロール中間体レベルを強化するとして本明細書において注釈した複数の分子が、MS様疾患を呈するマウスにおいて麻痺を反転させことを独立に示しており、in
vivoでステロールレベルを変化させると、機能的なミエリンを再生できることを示唆している。最終的に、本発明者らの研究は、OPCにおけるステロール環境を調節すると、希突起膠細胞の形成を強化することができ、かつ新規の治療標的、これらの標的の強力な阻害剤、および代謝産物に基づいたバイオマーカーを提示し、最適なミエリン再形成療法の開発を加速することを実証する。
[00248]本明細書で述べる方法は、様々な方法で行い、当技術分野で周知のその様々な
改良および変更を伴っていてもよいことを理解されたい。作用様式として述べられたどの理論も、本発明を任意の様式で限定すると解釈されるべきではないが、本発明の方法をさらに十分に理解することができるように示されることも理解されたい。
改良および変更を伴っていてもよいことを理解されたい。作用様式として述べられたどの理論も、本発明を任意の様式で限定すると解釈されるべきではないが、本発明の方法をさらに十分に理解することができるように示されることも理解されたい。
[00249]上記明細書で述べられたすべての文献および特許は、参照することにより本明
細書に組み込まれるものとする。
細書に組み込まれるものとする。
Claims (1)
- 希突起膠細胞(oligodendrocyte)の生成を強化する方法であって、OPCにおけるコレステロール生合成経路のΔ8,9-不飽和ステロール中間体の蓄積を強化するおよび/または誘発する薬剤を、希突起膠細胞前駆体細胞(oligodendrocyte precursor cell)(OPC)に投与することを含む方法。
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