JP2023515081A - 腎損傷を治療するための組成物および方法 - Google Patents
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Abstract
腎障害、疾患、および/または損傷を防止または治療するための方法は、被験体および/または腎臓に治療的有効量の15-PGDH阻害剤を投与することを含む。【選択図】図1C
Description
関連出願
本出願は、2020年2月21日に出願された米国仮出願第62/979,813号の優先権を主張し、その内容はその全体として参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2020年2月21日に出願された米国仮出願第62/979,813号の優先権を主張し、その内容はその全体として参照により本明細書に組み込まれる。
急性腎障害(AKI)は、高い罹患率および死亡率と関連する重要な臨床的問題である(毎年170万人の死亡)。相当な努力が、様々な作用物質および動物モデルを使用した、AKIについての予防戦略の開発に向けられてきた。予防戦略の進歩にもかかわらず、AKIに対する特定の治療は未だ開発されていない。
AKIの主原因は腎虚血再灌流障害(IRI)による低酸素および酸化ストレスである。腎血流(RBF)の一過性低減期間中、不十分な酸素供給は、腎髄質外層におけるエネルギー障害(ATP枯渇)を引き起こす可能性があり、急性尿細管壊死(ATN)およびアポトーシスによる尿細管上皮細胞の損傷および死という結果になる。再灌流後の酸素-フリーラジカルによる炎症は、虚血性AKIの拡張相につながる。低酸素に対する抵抗性および酸化ストレスの低減が虚血性AKIの治療標的となる。
本明細書で記載される実施形態は腎障害、疾患、および/または損傷を防止する、治療する、または、その重症度を低減させる組成物および方法に関する。腎損傷前および/または後での15-PGDH阻害剤の被験体への投与は腎血管拡張を誘導し、低酸素に対する抵抗性を増強させることができ、腎損傷に対する予防および防止効果が得られることが見出された。これらの利点は15-PGDH阻害剤のたった1回の投与の予防的使用と関連する可能性がある。15-PGDH阻害剤の腎損傷を有する、またはそのリスクがある被験体への投与により、腎血行動態が改善し、酸化ストレスの誘導が減少し、炎症の誘導が低減され、腎傷害の複数のマーカーが減衰され、腎機能が保存された。その上、造影剤の投与前および/または後での15-PGDH阻害剤の投与は、造影剤誘発性急性腎障害(CIAKI)を防止および/または治療することが見出された。したがって、いくつかの実施形態では、15-PDGH活性を阻害する組成物および方法は、その必要のある被験体および/または被験体の腎臓において、腎障害、疾患、および/または損傷を防止、治療し、またはその重症度を低減させるために使用することができる。
治療することができる腎障害、疾患、および/または損傷の例としては、下記が挙げられる:腎臓への降圧損傷;高血圧性腎疾患;糖尿病性腎疾患および糖尿病性腎症;血管炎および自己免疫疾患由来の腎疾患、例えば、限定はされないが、エリテマトーデス、多発動脈炎、ウェゲナー肉芽腫症、および混合性結合組織病;虚血性腎損傷;急性腎不全;慢性腎不全;糸球体腎炎;ネフローゼ症候群;急性尿細管壊死;腎硬化症;糸球体硬化症(gomerulosclerosis);微小変化群;特発性膜性腎症;膜性増殖性糸球体腎炎;ベルジェ病;メサンギウム増殖性糸球体腎炎;慢性糸球体腎炎;巣状糸球体硬化症;シェーグレン症候群の腎臓に対する作用;強皮症の腎臓に対する作用;間質性腎炎;ならびに腎移植後の、腎提供者、移植レシピエント、および/または移植腎に対する腎損傷。
他の実施形態では、15-PGDH阻害剤は腎虚血再灌流障害(IRI)と関連する急性腎障害(AKI)を防止または治療することができる。
いくつかの実施形態では、被験体に投与される15-PGDH阻害剤の量は、被験体の内在性腎臓PGE2レベルを誘導するのに有効な量とすることができる。
他の実施形態では、被験体に投与される15-PGDH阻害剤の量は、腎血管拡張を誘導する、低酸素に対する抵抗性を増強させる、腎血行動態を改善する、腎臓酸化ストレスを減少させる、腎臓炎症を低減させる、および、腎機能を保存するのに有効な量とすることができる。
他の実施形態では、被験体に投与される15-PGDH阻害剤の量は、マロンジアルデヒド(MDA)およびNGALレベルを低減させる、髄質尿細管傷害を減衰させる、髄質急性尿細管壊死(ATN)およびアポトーシスを低減させる、高移動度群ボックス1(HMGB1)および炎症性サイトカインの誘導を低減させる、腎細動脈を調節する血管平滑筋細胞における腎臓EP4 PGE2受容体およびA2Aアデノシン受容体を誘導する、腎臓cAMP、AMP、およびアデノシンレベルを増加させる、および/またはクレアチニンおよびKIM-1の誘導を阻害するのに有効な量である。
他の実施形態では、15-PGDH阻害剤は、腎損傷前に被験体に投与することができる。例えば、15-PGDH阻害剤は、腎障害、疾患、および/または損傷前、約1分~約72時間、約10分~約48時間、または約30分~約36時間の範囲で投与することができる。
他の実施形態では、15-PGDH阻害剤は、腎障害、疾患、および/または損傷前、約2時間未満、約8時間未満、約24時間未満、および約26時間未満から選択される時間に投与することができる。
いくつかの実施形態では、腎障害、疾患、および/または損傷は、被験体における臓器移植、例えば腎移植と関連する。
他の実施形態では、腎障害、疾患、および/または損傷は、心臓血管手術または敗血症と関連する。
いくつかの実施形態では、腎障害、疾患、および/または損傷は造影剤誘発性急性腎障害(CIAKI)である。
いくつかの実施形態では、15-PGDH阻害剤は下記式(V)を有する化合物:
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ、
式中、
nは0-2であり
X6は独立して、NまたはCRcであり
R1、R6、R7、およびRcは同じか、または異なり、各々独立して水素または、下記から選択される置換もしくは非置換基であり: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環原子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、アシルオキシ、C2-C24アルコキシカルボニル、C6-C20アリールオキシカルボニル、C2-C24アルキルカルボナト、C6-C20アリールカルボナト、カルボキシ、カルボキシラト、カルバモイル、C1-C24アルキル-カルバモイル、アリールカルバモイル、チオカルバモイル、カルバミド、シアノ、イソシアノ、シアナト、イソシアナト、イソチオシアナト、アジド、ホルミル、チオホルミル、アミノ、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、ヒドロキシルで置換されたC2-C24アルキルアミド、C6-C20アリールアミド、イミノ、アルキルイミノ、アリールイミノ、ニトロ、ニトロソ、スルホ、スルホナト、C1-C24アルキルスルファニル、アリールスルファニル、C1-C24アルキルスルフィニル、C5-C20アリールスルフィニル、C1-C24アルキルスルホニル、C5-C20アリールスルホニル、スルホンアミド、ホスホノ、ホスホナト、ホスフィナト、ホスホ、ホスフィノ、ポリアルキルエーテル、リン酸、およびリン酸エステル、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ、ここで、R6およびR7は連結されて、環または多環を形成してもよく、環は置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルであり;ならびに
U1はN、C-R2、またはC-NR3R4であり、R2は、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、O(CO)R’、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R1およびR2は連結されて、環または多環を形成してもよく、R3およびR4は同じか、または異なり、各々、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R3またはR4は存在しなくてもよい。
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ、
式中、
nは0-2であり
X6は独立して、NまたはCRcであり
R1、R6、R7、およびRcは同じか、または異なり、各々独立して水素または、下記から選択される置換もしくは非置換基であり: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環原子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、アシルオキシ、C2-C24アルコキシカルボニル、C6-C20アリールオキシカルボニル、C2-C24アルキルカルボナト、C6-C20アリールカルボナト、カルボキシ、カルボキシラト、カルバモイル、C1-C24アルキル-カルバモイル、アリールカルバモイル、チオカルバモイル、カルバミド、シアノ、イソシアノ、シアナト、イソシアナト、イソチオシアナト、アジド、ホルミル、チオホルミル、アミノ、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、ヒドロキシルで置換されたC2-C24アルキルアミド、C6-C20アリールアミド、イミノ、アルキルイミノ、アリールイミノ、ニトロ、ニトロソ、スルホ、スルホナト、C1-C24アルキルスルファニル、アリールスルファニル、C1-C24アルキルスルフィニル、C5-C20アリールスルフィニル、C1-C24アルキルスルホニル、C5-C20アリールスルホニル、スルホンアミド、ホスホノ、ホスホナト、ホスフィナト、ホスホ、ホスフィノ、ポリアルキルエーテル、リン酸、およびリン酸エステル、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ、ここで、R6およびR7は連結されて、環または多環を形成してもよく、環は置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルであり;ならびに
U1はN、C-R2、またはC-NR3R4であり、R2は、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、O(CO)R’、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R1およびR2は連結されて、環または多環を形成してもよく、R3およびR4は同じか、または異なり、各々、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R3またはR4は存在しなくてもよい。
いくつかの実施形態では、15-PGDH阻害剤は組換え15-PGDHの酵素活性を、約5nM~約10nMの組換え15-PGDH濃度で、1μM未満のIC50で、好ましくは250nM未満のIC50で、より好ましくは50nM未満のIC50で、より好ましくは10nM未満のIC50で、より好ましくは5nM未満のIC50で阻害することができる。
下記用語は当業者により、よく理解されると考えられるが、下記定義は現在開示されている対象物の説明を促進するために明記される。
本明細書では、この説明および特許請求の範囲において使用される動詞「を含む」およびその活用形はその非限定的意味で使用され、その単語に続くアイテムが含まれるが、具体的に言及されていないアイテムは排除されないことを意味する。本発明は適当に、特許請求の範囲で記載されるステップ、要素、および/または試薬「を含む」、「から構成される」、または「から本質的に構成される」ことができる。
特許請求の範囲は、いずれかの任意的な要素を排除するように作成することができることにさらに注意すべきである。そのようなものとして、この陳述は、請求要素の列挙に関連して「だけ」、「のみ」などの排他的用語の使用、または「否定的」限定の使用のための先行詞として機能することが意図される。
「薬学的に許容される」という用語は、ヒトおよび動物の組織と接触して使用するのに好適で、過度の毒性、刺激作用、アレルギー応答、などがなく、合理的なリスク・ベネフィット比に見合っており、正当な医学的判断の範囲内のそれらの使用目的に有効であることを意味する。
「薬学的に許容される塩」という用語は、塩基として機能する活性化合物を、無機もしくは有機酸と反応させ、塩、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、メタンスルホン酸、カンファースルホン酸、シュウ酸、マレイン酸、コハク酸、クエン酸、ギ酸、臭化水素酸、安息香酸、酒石酸、フマル酸、サリチル酸、マンデル酸、炭酸、などの塩を形成させることにより得られるものを含む。当業者であればさらに、酸付加塩が、化合物の適切な無機もしくは有機酸との、多くの公知の方法のいずれかを介した反応により調製され得ることを認識するであろう。「薬学的に許容される塩」という用語はまた、酸として機能する活性化合物を無機もしくは有機塩基と反応させ、塩、例えば、エチレンジアミン、N-メチル-グルカミン、リジン、アルギニン、オルニチン、コリン、N,N’-ジベンジルエチレンジアミン、クロロプロカイン、ジエタノールアミン、プロカイン、N-ベンジルフェネチルアミン、ジエチルアミン、ピペラジン、トリス-(ヒドロキシメチル)-アミノメタン、水酸化テトラメチルアンモニウム、トリエチルアミン、ジベンジルアミン、エフェナミン、デヒドロアビエチルアミン、N-エチルピペリジン、ベンジルアミン、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、塩基性アミノ酸、などの塩を形成させることにより得られるものを含む。無機もしくは金属塩の非限定的な例としては、リチウム、ナトリウム、カルシウム、カリウム、マグネシウム塩などが挙げられる。
加えて、本明細書で記載される化合物の塩は、水和もしくは未水和(無水)形態で、または他の溶媒分子を有する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、などが挙げられる。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、などが挙げられる。
「溶媒和物」という用語は、化学量論もしく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、固定モル比の溶媒分子を結晶固体状態でトラップし、よって、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場合、形成される溶媒和物はアルコラートである。水和物は1つ以上の水の分子の物質の1つとの組み合わせにより形成され、その中で、水はその分子状態をH2Oとして保持し、そのような組み合わせは1つ以上の水和物を形成することができる。
本明細書で記載される化合物および塩は、エノールおよびイミン型、ならびにケトおよびエナミン型を含むいくつかの互変異性型、ならびに、幾何異性体、およびそれらの混合物で存在することができる。互変異性体は溶液中で設定される互変異性体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つの互変異性体について記載され得たとしても、本出願は本化合物の全ての互変異性体を含む。互変異性体は平衡状態で存在し、1つの異性体型からもう一方の異性体型に容易に変換される2つ以上の構造異性体の1つである。この反応により、水素原子のホルマール移動が得られ、その後、隣接する共役二重結合の切換えが続く。互変異性が可能な溶液では、互変異性体の化学平衡が達成される。互変異性体の正確な比率はいくつかの因子、例えば温度、溶媒、およびpHに依存する。互変異性化により相互変換可能な互変異性体の概念は互変異性と呼ばれる。
可能な様々な型の互変異性のうち、2つが普通に観察される。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。
互変異性化は下記により触媒することができる:塩基:1.脱プロトン化;2.非局在化アニオン(例えば、エノラート)の形成;3.アニオンの異なる位置でのプロトン化;酸:1.プロトン化;2.非局在化カチオンの形成;3.カチオンに隣接する異なる位置での脱プロトン化。
下記用語は、本明細書では、別記されない限り、下記意味を有する:
「アミノ」は、-NH2ラジカルを示す。
「シアノ」は、-CNラジカルを示す。
「ハロ」または「ハロゲン」は、ブロモ、クロロ、フルオロまたはヨードラジカルを示す。
「ヒドロキシ」または「ヒドロキシル」は、-OHラジカルを示す。
「イミノ」は、=NH置換基を示す。
「ニトロ」は、-NO2ラジカルを示す。
「オキソ」は、=O置換基を示す。
「チオキソ」は、=S置換基を示す。
「アミノ」は、-NH2ラジカルを示す。
「シアノ」は、-CNラジカルを示す。
「ハロ」または「ハロゲン」は、ブロモ、クロロ、フルオロまたはヨードラジカルを示す。
「ヒドロキシ」または「ヒドロキシル」は、-OHラジカルを示す。
「イミノ」は、=NH置換基を示す。
「ニトロ」は、-NO2ラジカルを示す。
「オキソ」は、=O置換基を示す。
「チオキソ」は、=S置換基を示す。
「アルキル」または「アルキル基」は、1~12個の炭素原子を有し、分子の残りに単結合により結合される完全飽和、直鎖もしくは分枝炭化水素鎖ラジカルを示す。1~12の任意の数の炭素原子を含むアルキルが含まれる。12までの炭素原子を含むアルキルはC1-C12アルキルであり、10までの炭素原子を含むアルキルはC1-C10アルキルであり、6までの炭素原子を含むアルキルはC1-C6アルキルであり、5までの炭素原子を含むアルキルはC1-C5アルキルである。C1-C5アルキルは、C5アルキル、C4アルキル、C3アルキル、C2アルキルおよびC1アルキル(すなわち、メチル)を含む。C1-C6アルキルは、C1-C5アルキルについて以上で記載される全ての部分を含むが、C6アルキルもまた含む。C1-C10アルキルは、C1-C5アルキルおよびC1-C6アルキルについて以上で記載される全ての部分を含むが、C7、C8、C9およびC10アルキルもまた含む。同様に、C1-C12アルキルは、前記部分を全て含むが、C11およびC12アルキルもまた含む。C1-C12アルキルの非限定的な例としては、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、sec-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、sec-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、t-アミル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、およびn-ドデシルが挙げられる。明細書において特に別記されない限り、アルキル基は任意で置換され得る。
「アルキレン」または「アルキレン鎖」は、1~12個の炭素原子を有する、完全飽和、直鎖もしくは分枝二価炭化水素鎖ラジカルを示す。C1-C12アルキレンの非限定的な例としては、メチレン、エチレン、プロピレン、n-ブチレン、エテニレン、プロペニレン、n-ブテニレン、プロピニレン、n-ブチニレン、などが挙げられる。アルキレン鎖は単結合を介して分子の残りに、および、単結合を介してラジカル基に結合される。アルキレン鎖の分子の残りおよびラジカル基への結合点は、鎖内の1つの炭素または任意の2つの炭素を介することができる。明細書において特に別記されない限り、アルキレン鎖は任意で置換され得る。
「アルケニル」または「アルケニル基」は、2~12個の炭素原子を有し、かつ、1つ以上の炭素-炭素二重結合を有する直鎖もしくは分枝炭化水素鎖ラジカルを示す。各アルケニル基は分子の残りに単結合により結合される。2~12の任意の数の炭素原子を含むアルケニル基が含まれる。12までの炭素原子を含むアルケニル基はC2-C12アルケニルであり、10までの炭素原子を含むアルケニルはC2-C10アルケニルであり、6までの炭素原子を含むアルケニル基はC2-C6アルケニルであり、5までの炭素原子を含むアルケニルはC2-C5アルケニルである。C2-C5アルケニルはC5アルケニル、C4アルケニル、C3アルケニル、およびC2アルケニルを含む。C2-C6アルケニルはC2-C5アルケニルについて以上で記載される全ての部分を含むが、C6アルケニルもまた含む。C2-C10アルケニルはC2-C5アルケニルおよびC2-C6アルケニルについて以上で記載される全ての部分を含むが、C7、C8、C9およびC10アルケニルもまた含む。同様に、C2-C12アルケニルは前記部分を全て含むが、C11およびC12アルケニルもまた含む。C2-C12アルケニルの非限定的な例としては、エテニル(ビニル)、1-プロペニル、2-プロペニル(アリル)、イソ-プロペニル、2-メチル-1-プロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、3-ブテニル、1-ペンテニル、2-ペンテニル、3-ペンテニル、4-ペンテニル、1-ヘキセニル、2-ヘキセニル、3-ヘキセニル、4-ヘキセニル、5-ヘキセニル、1-ヘプテニル、2-ヘプテニル、3-ヘプテニル、4-ヘプテニル、5-ヘプテニル、6-ヘプテニル、1-オクテニル、2-オクテニル、3-オクテニル、4-オクテニル、5-オクテニル、6-オクテニル、7-オクテニル、1-ノネニル、2-ノネニル、3-ノネニル、4-ノネニル、5-ノネニル、6-ノネニル、7-ノネニル、8-ノネニル、1-デセニル、2-デセニル、3-デセニル、4-デセニル、5-デセニル、6-デセニル、7-デセニル、8-デセニル、9-デセニル、1-ウンデセニル、2-ウンデセニル、3-ウンデセニル、4-ウンデセニル、5-ウンデセニル、6-ウンデセニル、7-ウンデセニル、8-ウンデセニル、9-ウンデセニル、10-ウンデセニル、1-ドデセニル、2-ドデセニル、3-ドデセニル、4-ドデセニル、5-ドデセニル、6-ドデセニル、7-ドデセニル、8-ドデセニル、9-ドデセニル、10-ドデセニル、および11-ドデセニルが挙げられる。明細書において特に別記されない限り、アルキル基は任意で置換され得る。
「アルケニレン」または「アルケニレン鎖」は、2~12個の炭素原子を有し、かつ、1つ以上の炭素-炭素二重結合を有する直鎖もしくは分枝二価炭化水素鎖ラジカルを示す。C2-C12アルケニレンの非限定的な例としては、エテン、プロペン、ブテン、などが挙げられる。アルケニレン鎖は単結合を介して分子の残りに、および、単結合を介してラジカル基に結合される。アルケニレン鎖の分子の残りおよびラジカル基への結合点は、鎖内の1つの炭素または任意の2つの炭素を介することができる。明細書において特に別記されない限り、アルケニレン鎖は任意で置換され得る。
「アルキニル」または「アルキニル基」は、2~12個の炭素原子を有し、かつ、1つ以上の炭素-炭素三重結合を有する直鎖もしくは分枝炭化水素鎖ラジカルを示す。各アルキニル基は分子の残りに単結合により結合される。2~12の任意の数の炭素原子を含むアルキニル基が含まれる。12までの炭素原子を含むアルキニル基はC2-C12アルキニルであり、10までの炭素原子を含むアルキニルはC2-C10アルキニルであり、6までの炭素原子を含むアルキニル基はC2-C6アルキニルであり、5までの炭素原子を含むアルキニルはC2-C5アルキニルである。C2-C5アルキニルは、C5アルキニル、C4アルキニル、C3アルキニル、およびC2アルキニルを含む。C2-C6アルキニルは、C2-C5アルキニルについて以上で記載される全ての部分を含むが、C6アルキニルもまた含む。C2-C10アルキニルは、C2-C5アルキニルおよびC2-C6アルキニルについて以上で記載される全ての部分を含むが、C7、C8、C9およびC10アルキニルもまた含む。同様に、C2-C12アルキニルは、前記部分を全て含むが、C11およびC12アルキニルもまた含む。C2-C12アルケニルの非限定的な例としては、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニルなどが挙げられる。明細書において特に別記されない限り、アルキル基は任意で置換され得る。
「アルキニレン」または「アルキニレン鎖」は、2~12個の炭素原子を有し、かつ、1つ以上の炭素-炭素三重結合を有する直鎖もしくは分枝二価炭化水素鎖ラジカルを示す。C2-C12アルキニレンの非限定的な例としては、エチニレン、プロパルギレンなどが挙げられる。アルキニレン鎖は単結合を介して分子の残りに、および、単結合を介してラジカル基に結合される。アルキニレン鎖の分子の残りおよびラジカル基への結合点は、鎖内の1つの炭素または任意の2つの炭素を介することができる。明細書において特に別記されない限り、アルキニレン鎖は任意で置換され得る。
「アルコキシ」は、式-ORaのラジカルを示し、Raは1~12個の炭素原子を含む、以上で規定されるアルキル、アルケニルまたはアルキニルラジカルである。明細書において特に別記されない限り、アルコキシ基は任意で置換され得る。
「アルキルアミノ」は、式-NHRaまたは-NRaRaのラジカルを示し、各Raは、独立して、1~12個の炭素原子を含む、以上で規定されるアルキル、アルケニルまたはアルキニルラジカルである。明細書において特に別記されない限り、アルキルアミノ基は任意で置換され得る。
「アルキルカルボニル」は、-C(=O)Ra部分を示し、Raは以上で規定されるアルキル、アルケニルまたはアルキニルラジカルである。アルキルカルボニルの非限定的な例はメチルカルボニル(「アセタール」)部分である。アルキルカルボニル基はまた、「Cw-Czアシル」と呼ぶことができ、wおよびzは、以上で規定されるRaにおける炭素の数の範囲を示す。例えば、「C1-C10アシル」は、以上で規定されるアルキルカルボニル基を示し、Raは以上で規定されるC1-C10アルキル、C2-C10アルケニル、またはC2-C10アルキニルラジカルである。明細書において特に別記されない限り、アルキルカルボニル基は任意で置換され得る。
「アリール」は、水素、6~18個の炭素原子および少なくとも1つの芳香環を含む炭化水素環系ラジカルを示す。この発明の目的のために、アリールラジカルは、単環、二環、三環または四環系とすることができ、縮合または架橋環系を含むことができる。アリールラジカルとしては、フェニル(ベンゼン)、アセアントリレン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アントラセン、アズレン、クリセン、フルオランテン、フルオレン、as-インダセン、s-インダセン、インダン、インデン、ナフタレン、フェナレン、フェナントレン、プレイアデン、ピレン、およびトリフェニレンから誘導されるアリールラジカルが挙げられるが、それらに限定されない。明細書において特に別記されない限り、「アリール」という用語は、任意で置換されたアリールラジカルを含むことが意味される。
「アラルキル」または「アリールアルキル」は、式-Rb-Rcのラジカルを示し、Rbは以上で規定されるアルキレン基であり、Rcは以上で規定される1つ以上のアリールラジカルである。アラルキルラジカルとしては、ベンジル、ジフェニルメチルなどが挙げられるが、それらに限定されない。明細書において特に別記されない限り、アラルキル基は任意で置換され得る。
「アラルケニル」または「アリールアルケニル」は、式-Rb-Rcのラジカルを示し、Rbは以上で規定されるアルケニレン基であり、Rcは以上で規定される1つ以上のアリールラジカルである。明細書において特に別記されない限り、アラルケニル基は任意で置換され得る。
「アラルキニル」または「アリールアルキニル」は、式-Rb-Rcのラジカルを示し、Rbは以上で規定されるアルキニレン基であり、Rcは以上で規定される1つ以上のアリールラジカルである。明細書において特に別記されない限り、アラルキニル基は任意で置換され得る。
「カルボシクリル」、「環状炭素」または「炭素環」は、環構造を示し、環を形成する原子は各々、炭素である。環状炭素は環内に3~20個の炭素原子を含むことができる。環状炭素はアリールおよびシクロアルキルを含む。シクロアルケニルおよびシクロアルキニルは本明細書で規定される通りである。明細書において特に別記されない限り、カルボシクリル基は任意で置換され得る。
「シクロアルキル」は、炭素および水素原子のみから構成される、安定な非芳香族単環または多環完全飽和炭化水素ラジカルを示し、3~20個の炭素原子、好ましくは3~10個の炭素原子を有し、分子の残りに単結合により結合される縮合、架橋、またはスパイラル環系を含むことができる。単環シクロアルキルラジカルとしては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、およびシクロオクチルが挙げられる。多環シクロアルキルラジカルとしては、例えば、アダマンチル、ノルボルニル、デカリニル、7,7-ジメチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタニル、などが挙げられる。明細書において特に別記されない限り、シクロアルキル基は任意で置換され得る。
「シクロアルケニル」は、炭素および水素原子のみから構成され、1つ以上の炭素-炭素二重結合を有する安定な非芳香族単環または多環炭化水素ラジカルを示し、3~20個の炭素原子、好ましくは3~10個の炭素原子を有し、分子の残りに単結合により結合される縮合、架橋、またはスパイラル環系を含むことができる。単環シクロアルケニルラジカルとしては、例えば、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロヘプテニル、シクロオクテニル(cycloctenyl)、などが挙げられる。多環シクロアルケニルラジカルとしては、例えば、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エニルなどが挙げられる。明細書において特に別記されない限り、シクロアルケニル基は任意で置換され得る。
「シクロアルキニル」は、炭素および水素原子のみから構成され、1つ以上の炭素-炭素三重結合を有する安定な非芳香族単環または多環炭化水素ラジカルを示し、3~20個の炭素原子、好ましくは3~10個の炭素原子を有し、分子の残りに単結合により結合される縮合、架橋、またはスパイラル環系を含むことができる。単環シクロアルキニルラジカルとしては、例えば、シクロヘプチニル、シクロオクチニル、などが挙げられる。明細書において特に別記されない限り、シクロアルキニル基は任意で置換され得る。
「シクロアルキルアルキル」は、式-Rb-Rdのラジカルを示し、Rbは以上で規定されるアルキレン、アルケニレン、またはアルキニレン基であり、Rdは以上で規定されるシクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニルラジカルである。明細書において特に別記されない限り、シクロアルキルアルキル基は任意で置換され得る。
「ハロアルキル」は、以上で規定される1つ以上のハロラジカルにより置換された、以上で規定されるアルキルラジカルを示し、例えば、トリフルオロメチル、ジフルオロメチル、トリクロロメチル、2,2,2-トリフルオロエチル、1,2-ジフルオロエチル、3-ブロモ-2-フルオロプロピル、1,2-ジブロモエチル、などである。明細書において特に別記されない限り、ハロアルキル基は任意で置換され得る。
「ハロアルケニル」は、以上で規定される1つ以上のハロラジカルにより置換された、以上で規定されるアルケニルラジカルを示し、例えば、1-フルオロプロペニル、1,1-ジフルオロブテニル、などである。明細書において特に別記されない限り、ハロアルケニル基は任意で置換され得る。
「ハロアルキニル」は、以上で規定される1つ以上のハロラジカルにより置換された、以上で規定されるアルキニルラジカルを示し、例えば、1-フルオロプロピニル、1-フルオロブチニル、などである。明細書において特に別記されない限り、ハロアルキニル基は任意で置換され得る。
「ヘテロシクリル」、「複素式環」または「複素環」は、2~12個の炭素原子および1~6個の、窒素、酸素および硫黄からなる群より選択されるヘテロ原子から構成される、安定な3~20員非芳香族、部分芳香族、または芳香環ラジカルを示す。ヘテロシクリルまたは複素環は以下で規定されるヘテロアリールを含む。明細書において特に別記されない限り、ヘテロシクリルラジカルは、単環、二環、三環または四環系とすることができ、縮合、架橋、およびスパイラル環系を含むことができ;ヘテロシクリルラジカル中の窒素、炭素または硫黄原子は任意で酸化させることができ;窒素原子は任意で四級化させることができ;ヘテロシクリルラジカルは部分または完全飽和させることができる。そのようなヘテロシクリルラジカルの例としては、アジリジニル、オキセタニル(oextanyl)、ジオキソラニル、チエニル[1,3]ジチアニル、デカヒドロイソキノリル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、イソチアゾリジニル、イソキサゾリジニル、モルホリニル、オクタヒドロインドリル、オクタヒドロイソインドリル、2-オキソピペラジニル、2-オキソピペリジニル、2-オキソピロリジニル、オキサゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、4-ピペリドニル、ピロリジニル、ピラゾリジニル、キヌクリジニル、チアゾリジニル、テトラヒドロフリル、トリチアニル、テトラヒドロピラニル、チオモルホリニル、チアモルホリニル、1-オキソ-チオモルホリニル、1,1-ジオキソ-チオモルホリニル、ピリジン-オン、などが挙げられるが、それらに限定されない。単結合によるヘテロシクリル、複素式環、または複素環の分子の残りへの結合点は環員原子を介し、これは炭素または窒素とすることができる。明細書において特に別記されない限り、ヘテロシクリル基は任意で置換され得る。
「ヘテロシクリルアルキル」は、式-Rb-Reのラジカルを示し、Rbは以上で規定されるアルキレン基であり、Reは以上で規定されるヘテロシクリルラジカルである。明細書において特に別記されない限り、ヘテロシクリルアルキル基は任意で置換され得る。
「ヘテロシクリルアルケニル」は、式-Rb-Reのラジカルを示し、Rbは以上で規定されるアルケニレン基であり、Reは以上で規定されるヘテロシクリルラジカルである。明細書において特に別記されない限り、ヘテロシクリルアルケニル基は任意で置換され得る。
「ヘテロシクリルアルキニル」は、式-Rb-Reのラジカルを示し、Rbは以上で規定されるアルキニレン基であり、Reは以上で規定されるヘテロシクリルラジカルである。明細書において特に別記されない限り、ヘテロシクリルアルキニル基は任意で置換され得る。
「N-ヘテロシクリル」は、少なくとも1つの窒素を含む、以上で規定されるヘテロシクリルラジカルを示し、ヘテロシクリルラジカルの分子の残りへの結合点はヘテロシクリルラジカルにおける窒素原子を介する。明細書において特に別記されない限り、N-ヘテロシクリル基は任意で置換され得る。
「ヘテロアリール」は、環員として1~13個の炭素原子および1~6個の、窒素、酸素および硫黄からなる群より選択されるヘテロ原子を有する、5~20員環系ラジカルを示す。この発明の目的のために、ヘテロアリールラジカルは、単環、二環、三環または四環系とすることができ、縮合または架橋環系を含むことができ、ヘテロ原子環員を含む少なくとも1つの環は芳香族である。ヘテロアリールラジカル中の窒素、炭素または硫黄原子は任意で酸化させることができ、窒素原子は任意で四級化させることができる。例としては、アゼピニル、アクリジニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンズインドリル、ベンゾジオキサゾリル、ベンゾフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾ[b][1,4]ジオキセピニル、1,4-ベンゾジオキサニル、ベンゾナフトフラニル、ベンゾキサゾリル、ベンゾジオキサゾリル、ベンゾジオキシニル、ベンゾピラニル、ベンゾピラノニル、ベンゾフラニル、ベンゾフラノニル、ベンゾチエニル(ベンゾチオフェニル)、ベンゾトリアゾリル、ベンゾ[4,6]イミダゾ[1,2-a]ピリジニル、カルバゾリル、シノリニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、フラニル、フラノニル、イソチアゾリル、イミダゾリル、インダゾリル、インドリル、インダゾリル、イソインドリル、インドリニル、イソインドリニル、イソキノリル、インドリジニル、イソキサゾリル、ナフチリジニル、オキサジアゾリル、2-オキソアゼピニル、オキサゾリル、オキシラニル、1-オキシドピリジニル、1-オキシドピリミジニル、1-オキシドピラジニル、1-オキシドピリダジニル、1-フェニル-1H-ピロリル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタラジニル、プテリジニル、プリニル、ピロリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラゾロピリジン、キナゾリニル、キノキサリニル、キノリニル、キヌクリジニル、イソキノリニル、テトラヒドロキノリニル、チアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、トリアジニル、およびチオフェニル(すなわち、チエニル)が挙げられるが、それらに限定されない。明細書において特に別記されない限り、ヘテロアリール基は任意で置換され得る。
「N-ヘテロアリール」は、少なくとも1つの窒素を含む以上で規定されるヘテロアリールラジカルを示し、ヘテロアリールラジカルの分子の残りへの結合点はヘテロアリールラジカルにおける窒素原子を介する。明細書において特に別記されない限り、N-ヘテロアリール基は任意で置換され得る。
「ヘテロアリールアルキル」は、式-Rb-Rfのラジカルを示し、Rbは以上で規定されるアルキレン鎖であり、Rfは以上で規定されるヘテロアリールラジカルである。明細書において特に別記されない限り、ヘテロアリールアルキル基は任意で置換され得る。
「ヘテロアリールアルケニル」は、式-Rb-Rfのラジカルを示し、Rbは以上で規定されるアルケニレン鎖であり、Rfは以上で規定されるヘテロアリールラジカルである。明細書において特に別記されない限り、ヘテロアリールアルケニル基は任意で置換され得る。
「ヘテロアリールアルキニル」は、式-Rb-Rfのラジカルを示し、Rbは以上で規定されるアルキニレン鎖であり、Rfは以上で規定されるヘテロアリールラジカルである。明細書において特に別記されない限り、ヘテロアリールアルキニル基は任意で置換され得る。
「チオアルキル」は、式-SRaのラジカルを示し、Raは以上で規定され、1~12個の炭素原子を含むアルキル、アルケニル、またはアルキニルラジカルである。明細書において特に別記されない限り、チオアルキル基は任意で置換され得る。
「置換された」という用語は、本明細書では、少なくとも1つの水素原子が、限定はされないが、下記などの非水素原子への結合に取って代われた、上記基(例えば、アルキル、アルキレン、アルケニル、アルケニレン、アルキニル、アルキニレン、アルコキシ、アルキルアミノ、アルキルカルボニル、チオアルキル、アリール、アラルキル、カルボシクリル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ヘテロシクリル、N-ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、N-ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヘテロアリールアルケニル、ヘテロアリールアルキニル、など)のいずれかを意味する:F、Cl、Br、およびIなどのハロゲン原子;ヒドロキシル基、アルコキシ基、およびエステル基などの基内の酸素原子;チオール基、チオアルキル基、スルホン基、スルホニル基、およびスルホキシド基などの基内の硫黄原子;アミン、アミド、アルキルアミン、ジアルキルアミン、アリールアミン、アルキルアリールアミン、ジアリールアミン、N-オキシド、イミド、およびエナミンなどの基内の窒素原子;トリアルキルシリル基、ジアルキルアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基、およびトリアリールシリル基などの基内のケイ素原子;ならびに様々な他の基内の他のヘテロ原子。「置換された」はまた、1つ以上の水素原子が、下記などのヘテロ原子へのより高い次数の結合(例えば、二重または三重結合)に取って代られた上記基のいずれかを意味する:オキソ、カルボニル、カルボキシル、およびエステル基における酸素;ならびにイミン、オキシム、ヒドラゾン、およびニトリルなどの基内の窒素。例えば、「置換された」は、1つ以上の水素原子が-NRgRh、-NRgC(=O)Rh、-NRgC(=O)NRgRh、-NRgC(=O)ORh、-NRgSO2Rh、-OC(=O)NRgRh、-ORg、-SRg、-SORg、-SO2Rg、-OSO2Rg、-SO2ORg、=NSO2Rg、および-SO2NRgRhと置き換えられた上記基のいずれかを含む。「置換された」はまた、1つ以上の水素原子が-C(=O)Rg、-C(=O)ORg、-C(=O)NRgRh、-CH2SO2Rg、-CH2SO2NRgRhと置き換えられた上記基のいずれかを意味する。前記では、RgおよびRhは同じか、または異なり、独立して水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルアミノ、チオアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、ヘテロシクリル、N-ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、N-ヘテロアリールおよび/またはヘテロアリールアルキルである。「置換された」はさらに、1つ以上の水素原子がアミノ、シアノ、ヒドロキシル、イミノ、ニトロ、オキソ、チオキソ、ハロ、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルアミノ、チオアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、ヘテロシクリル、N-ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、N-ヘテロアリールおよび/またはヘテロアリールアルキル基への結合に取って代られた上記基のいずれかを意味する。加えて、前記置換基の各々はまた、任意で、上記置換基の1つ以上で置換させることができる。
本明細書では、記号
「
」
(以後、「結合点結合」と呼ぶことができる)は、2つの化学実体間の結合点である結合を示し、その1つは結合点結合に結合されるものとして表され、他方は結合点結合に結合されるものとして表されない。例えば、
「
」
は、化学実体「A」は別の化学実体に結合点結合を介して結合されることを示す。さらに、表されていない化学実体への特定の結合点が推論により特定することができる。例えば、化合物
(式中、Xは
「
」
である)は、結合点結合は、Xがフッ素に対してオルト位でフェニル環に付着されているものとして表される結合であることを暗示する。
「
」
(以後、「結合点結合」と呼ぶことができる)は、2つの化学実体間の結合点である結合を示し、その1つは結合点結合に結合されるものとして表され、他方は結合点結合に結合されるものとして表されない。例えば、
「
」
は、化学実体「A」は別の化学実体に結合点結合を介して結合されることを示す。さらに、表されていない化学実体への特定の結合点が推論により特定することができる。例えば、化合物
(式中、Xは
「
」
である)は、結合点結合は、Xがフッ素に対してオルト位でフェニル環に付着されているものとして表される結合であることを暗示する。
「非経口投与」および「非経口投与される」という句は当該技術分野において承認されている用語であり、腸内および局所投与以外の投与様式、例えば注射を含み、静脈内、筋肉内、胸膜内、血管内、心膜内、動脈内、くも膜下腔内、関節内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、嚢下、くも膜下、脊髄内ならびに胸骨内(intrastemal)注射および注入が挙げられるが、それらに限定されない。
「治療する」という用語は当該技術分野において承認されており、被験体において疾患、障害または病状を阻害する、例えば、その進行を妨害すること;ならびに、疾患、障害または病状を軽減する、例えば、疾患、障害および/または病状の退縮を引き起こすことを含む。疾患または病状を治療することは、たとえ、根底にある病態生理が影響されないとしても、特定の疾患または病状の少なくとも1つの症状を寛解させることを含む。
「防止する」という用語は当該技術分野において承認されており、疾患、障害または病状が、疾患、障害および/または病状にかかりやすい可能性があるが、まだ、そうだと診断されていない被験体において起こらないように阻止することを含む。疾患に関連する病状を防止することは、疾患が診断された後であるが、その病状が診断される前に、その病状が起こらないように阻止することを含む。
対象方法により治療される「患者」、「被験体」、または「宿主」は、ヒトまたは非ヒト動物、例えば、哺乳類、魚、鳥、爬虫類、または両生類のいずれかを意味することができる。よって、本明細書で開示される方法の被験体はヒト、非ヒト霊長類、ウマ、ブタ、ウサギ、イヌ、ヒツジ、ヤギ、雌ウシ、ネコ、モルモットまたは齧歯類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。よって、成体および新生仔被験体、ならびに胎仔が、雄か雌かに関係なく、包含されることが意図される。1つの態様では、被験体は哺乳類である。患者は、疾患または障害に苦しむ被験体を示す。
用語「予防的」または「治療的」処置は当該技術分野において承認されており、宿主への1つ以上の対象組成物の投与を含む。望まれない病状(例えば、宿主動物の疾患または他の望まれない状態)の臨床症状前に投与される場合、処置は予防的であり、すなわち、それは宿主を望まれない病状の発症に対して防護し、一方、望まれない病状の徴候後に投与される場合、処置は治療的である(すなわち、既存の望まれない病状またはその副作用を軽減、寛解、または安定化させることが意図される)。
用語「治療薬」、「薬物」、「薬剤」および「生理活性物質」は当該技術分野において承認されており、疾患または病状を治療するように患者または被験体において局所的に、または全身的に作用する生物学的に、生理的に、または薬理学的に活性な物質である分子および他の作用物質を含む。その用語は、限定はされないが、その薬学的に許容される塩およびプロドラッグを含む。そのような作用物質は酸性、塩基性、または塩であってもよく;それらは水素結合できる中性分子、極性分子、または分子複合体であってもよく;それらは患者または被験体に投与されると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。
「治療的有効量」または「薬学的有効量」という句は当該技術分野において承認されている用語である。ある一定の実施形態では、その用語は、いずれの医学的処置にも適用可能な合理的なリスク・ベネフィット比でいくらかの所望の効果を生成させる治療薬の量を示す。ある一定の実施形態では、その用語は、特定の治療レジメンの標的を排除、低減または維持するのに必要な、または十分な量を示す。有効量は治療される疾患または病状、投与される特定の標的コンストラクト、被験体のサイズまたは疾患または病状の重症度などの因子に依存して変動し得る。当業者は、過度の実験を必要とせずに特定の化合物の有効量を経験的に決定することができる。ある一定の実施形態では、インビボ使用のための治療薬の治療的有効量はおそらく、下記を含む多くの因子に依存するであろう:ポリマーマトリクスからの作用物質の放出速度(それは、一部、ポリマーの化学および物理的特性に依存する);作用物質のアイデンティティ;投与様式および方法;および作用物質に加えてポリマーマトリクスに組み入れられる任意の他の材料。
「ED50」という用語は当該技術分野において承認されている。ある一定の実施形態では、ED50は、その最大応答または効果の50%を生成させる薬物の用量、あるいは、被験体または調製物の50%において所定の応答を生成させる用量を意味する。「LD50」という用語は当該技術分野において承認されている。ある一定の実施形態では、LD50は、被験体の50%において致死的となる薬物の用量を意味する。「治療指数」という用語は、当該技術分野において承認されている用語であり、LD50/ED50として規定される薬物の治療指数を示す。
用語「IC50」、または「50%阻害濃度」は、生物学的プロセス、またはプロセス成分、例えば、タンパク質、サブユニット、小器官、リボヌクレオタンパク質、などの50%阻害に必要とされる物質(例えば、化合物または薬物)の濃度を示すことが意図される。
「任意的な」または「任意で」は、その後に記載される状況が起きても、起こらなくてもよいことを意味し、そのため、その記載は、状況が起きる場合、および起きない場合を含む。例えば、「任意で置換された」という句は、一定の原子上に非水素置換基が存在してもしなくてもよいことを意味し、よって、その記載は、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を含む。
記載を通して、組成物が特定の成分を有する、含有する、または含むものとして記載される場合、組成物はまた、列挙された成分から本質的に構成される、またはこれから構成されることが企図される。同様に、方法またはプロセスが特定のプロセスステップを有する、含有する、または含むとして記載される場合、プロセスはまた、列挙されたプロセスステップから本質的に構成される、またはこれから構成される。さらに、本明細書で記載される組成物および方法が動作可能なままである限り、ステップの順序またはある一定の動作を実施するための順序は重要でないことが理解されるべきである。その上、2つ以上のステップまたは動作は同時に実施することができる。
本明細書で使用される全てのパーセンテージおよび比率は、別記されない限り、重量による。
「遺伝子発現」または「タンパク質発現」という用語は、試料中に存在する遺伝子転写物またはタンパク質の量に関する任意の情報、ならびに遺伝子またはタンパク質が生成される、または蓄積する、または分解される速度についての情報を含む(例えば、レポーター遺伝子データ、核流出実験からのデータ、パルスチェイスデータなど)。ある一定の種類のデータは遺伝子およびタンパク質発現の両方に関連すると考えられる。例えば、細胞内のタンパク質レベルは、タンパク質のレベル、ならびに転写のレベルを反映し、そのようなデータは「遺伝子またはタンパク質発現情報」という句に含まれることが意図される。そのような情報は、1細胞あたりの量、制御遺伝子またはタンパク質に対する量の形態で、無単位測定値、などで与えることができ;「情報」という用語は表現の任意の特定の意味に制限されず、相対的な情報を提供する任意の表現を意味することが意図される。「発現レベル」という用語は、データが遺伝子転写物蓄積またはタンパク質蓄積またはタンパク質合成速度、などに関連するかどうかに関係なく、遺伝子またはタンパク質発現データにおいて反映される、またはそこから誘導できる量を示す。
「健康な」および「正常な」という用語は本明細書で同じ意味で使用され、疾患病状のない(少なくとも検出限界まで)被験体または特定の細胞もしくは組織を示す。
「核酸」という用語は、デオキシリボ核酸(DNA)、適切な場合には、リボ核酸(RNA)などのポリヌクレオチドを示す。その用語はまた、ヌクレオチド類似体から作られたRNAまたはDNAのいずれかの類似体、ならびに、記載される実施形態に適用できる場合、一本鎖(例えば、センスまたはアンチセンス)および二本鎖ポリヌクレオチドを含むと理解されるべきである。いくつかの実施形態では、「核酸」は、阻害核酸を示す。阻害核酸化合物のいくつかのカテゴリは、アンチセンス核酸、RNAiコンストラクト、および触媒核酸コンストラクトを含む。核酸のそのようなカテゴリは当技術分野でよく知られている。
本明細書で記載される実施形態は腎障害、疾患、および/または損傷を防止する、治療する、または、その重症度を低減させる組成物および方法に関する。腎損傷前および/または後の15-PGDH阻害剤の被験体への投与は腎血管拡張を誘導し、低酸素に対する抵抗性を増強させることができ、腎損傷に対する予防および防止効果が得られることが見出された。これらの利点は15-PGDH阻害剤のたった1回の投与の予防的使用と関連する可能性がある。15-PGDH阻害剤の腎損傷を有する、またはそのリスクがある被験体への投与により、腎血行動態が改善し、酸化ストレスの誘導が減少し、炎症の誘導が低減され、腎傷害の複数のマーカーが減衰され、腎機能が保存された。その上、造影剤の投与前および/または後での15-PGDH阻害剤の投与は、造影剤誘発性急性腎障害(CIAKI)を防止および/または治療することが見出された。便宜的に、腎損傷を有する被験体において内在性腎臓PGE2を生成させるための全身的な15-PGDH阻害剤の投与は、PGE1またはPGE2の全身投与よりも、腎損傷の治療において大きな有効性を示した。
したがって、いくつかの実施形態では、15-PDGH活性を阻害する組成物および方法は、その必要のある被験体または被験体の腎臓において、腎障害、疾患、および/または損傷を防止、治療し、またはその重症度を低減させるために使用することができる。治療することができる腎障害、疾患、および/または損傷の例としては、下記が挙げられる:腎臓への降圧損傷;高血圧性腎疾患;糖尿病性腎疾患および糖尿病性腎症;血管炎および自己免疫疾患由来の腎疾患、例えば、限定はされないが、エリテマトーデス、多発動脈炎、ウェゲナー肉芽腫症、および混合性結合組織病;虚血性腎損傷;急性腎不全;慢性腎不全;糸球体腎炎;ネフローゼ症候群;急性尿細管壊死;腎硬化症;糸球体硬化症(gomerulosclerosis);微小変化群;特発性膜性腎症;膜性増殖性糸球体腎炎;ベルジェ病;メサンギウム増殖性糸球体腎炎;慢性糸球体腎炎;巣状糸球体硬化症;シェーグレン症候群の腎臓に対する作用;強皮症の腎臓に対する作用;間質性腎炎;ならびに腎移植後の、腎提供者、移植レシピエント、および/または移植腎に対する腎損傷。
ある一定の実施形態では、被験体は急性腎障害ネットワーク(AKIN)判断基準またはRisk/Injury/Failure/Loss/ESRD(RIFLE)判断基準に基づき急性腎障害(AKI)を有すると同定された。
別の実施形態では、被験体は、健康健常対照者と比べて、血清クレアチニン、血漿クレアチニン、尿クレアチニン、または血中尿素窒素(BUN)の上昇したレベルを有すると同定された。
別の実施形態では、被験体は、健康健常対照者と比べて、血清もしくは尿好中球ゼラチナーゼ関連リポカリン、血清もしくは尿インターロイキン-18、血清もしくは尿シスタチンC、または尿KIM-1の上昇したレベルを有すると同定された。
いくつかの実施形態では、腎障害、疾患、および/または損傷は急性腎障害である。他の実施形態では、腎障害、疾患、および/または損傷は虚血性急性腎障害である。1つの実施形態では、被験体は低減した有効動脈体積を有すると同定されたヒトである。1つの実施形態では、被験体は、血管内容積枯渇(例えば、出血、胃腸損失、腎損失、皮膚および粘膜損失、ネフローゼ症候群、硬変、または毛細管漏出による)を有すると同定された。1つの実施形態では、被験体は、低減された心拍出量(例えば、心原性ショック、心膜疾患、うっ血性心不全、心臓弁膜症、肺疾患、または敗血症による)を有すると同定された。1つの実施形態では、被験体は、全身性血管拡張(例えば、硬変、アナフィラキシー、または敗血症により引き起こされる)を有すると同定された。1つの実施形態では、被験体は、腎血管収縮(例えば、早期敗血症、肝腎症候群、急性高カルシウム血症、薬物、または放射線造影剤により引き起こされる)を有すると同定された。
いくつかの実施形態では、腎障害、疾患、および/または損傷は腎毒性腎損傷である。1つの実施形態では、ヒト被験体はネフロトキシンに曝露された。例えば、ネフロトキシンは、抗生物質(例えば、アミノグリコシド)、化学療法薬(例えば、シスプラチン)、カルシニューリン阻害剤、アンホテリシンB、およびX線撮影造影剤、例えば、ヨウ素化造影剤(例えば、イオジキサノールまたはイオビトリドール)からなる群より選択される腎毒性薬物である可能性がある。別の例では、ネフロトキシンは違法薬物または重金属とすることができる。
ある一定の実施形態では、被験体は外傷性損傷または圧挫損傷を受けた。
ある一定の実施形態では、被験体は、臓器移植手術(例えば、腎移植手術または心臓移植手術)を受ける、または受けた。
ある一定の実施形態では、被験体は低灌流を伴う外科手術を受ける、または受けた。
ある一定の実施形態では、被験体は心胸郭手術または血管手術を受ける、または受けた。
ある一定の実施形態では、被験体は、膀胱の正常な排尿を妨害する薬物療法(例えば、抗コリン薬)を受ける、または受けた。
ある一定の実施形態では、被験体は、良性前立腺肥大または癌(例えば、前立腺癌、卵巣癌、または結腸直腸癌)を有する。
ある一定の実施形態では、被験体は腎結石を有する。
ある一定の実施形態では、被験体は閉塞尿路カテーテルを有する。
ある一定の実施形態では、被験体は結晶尿を引き起こす、またはこれにつながる薬物、ミオグロビン尿を引き起こす、またはこれにつながる薬物、または膀胱炎を引き起こす、またはこれにつながる薬物を服用した。
本明細書で記載される他の実施形態は、被験体において腎臓を損傷から保護する方法に関する。方法は、被験体に有効量の15-PGDH阻害剤を投与し、被験体の腎臓を損傷から保護することを含む。いくつかの実施形態では、被験体は、虚血または腎毒性発作に曝露された、または曝露される。いくつかの実施形態では、ヒト被験体は酸化的傷害(例えば、フリーラジカル、例えば、反応性酸素または窒素種による)に曝露された。
一層さらなる実施形態は、臓器移植、例えば、腎移植中、ヒト被験体の腎臓を腎損傷から保護するための方法に関する。方法は、腎移植ドナー、腎移植レシピエント、および/または移植腎に、有効量の15-PGDH阻害剤を投与し、移植ドナー、移植レシピエント、および/または移植腎を損傷から保護することを含む。ある一定の実施形態では、方法はさらに、腎移植前および/または後(例えば、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、24、48、72、96、168時間、または1週、2週、3週もしくは1ヶ月)に、ヒト被験体に1つ以上の用量の15-PGDH阻害剤を投与することを含む。15-PGDH阻害剤の投与は他の非腎臓臓器移植中、ヒト被験体の腎臓を腎損傷から保護することができることが認識されるであろう。
いくつかの実施形態では、腎障害、疾患、および/または損傷を防止する、治療する、またはその重症度を低減させる際に使用される可能性のある15-PGDH阻害剤は、推定阻害剤化合物が15-PGDHを発現する細胞に適用され、次いで、15-PGDH活性に対する機能的効果が決定されるアッセイを使用して同定することができる。可能性がある阻害剤を用いて処置される15-PGDHを含む試料またはアッセイが阻害剤なしの対照試料と比較され、効果の程度が調査される。対照試料(モジュレーターで処置されていない)には100%の相対15-PGDH活性値が割り当てられる。対照に対する15-PGDH活性値が約80%、任意で50%または25%、10%、5%または1%となると、15-PGDHの阻害が達成される。
15-PGDH阻害剤として試験した作用物質は任意の化学小分子または化合物とすることができる。典型的には、試験化合物は化学小分子、天然産物、またはペプチドである。アッセイは、アッセイステップを自動化し、任意の好都合な起源由来の化合物をアッセイに提供することにより大きな化学ライブラリーをスクリーニングするように設計され、それらは典型的には、同時に(例えば、ロボットアッセイにおけるマイクロタイタープレート上でのマイクロタイターフォーマットで)実施される。
いくつかの実施形態では、15-PGDH阻害剤は下記式(I):
を有する化合物、またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ;
式中、
nは0-2であり;
Y1、Y2、およびR1は同じか、または異なり、独立して水素または、下記から選択される置換もしくは非置換基であり: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環原子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、アシルオキシ、C2-C24アルコキシカルボニル、C6-C20アリールオキシカルボニル、C2-C24アルキルカルボナト、C6-C20アリールカルボナト、カルボキシ、カルボキシラト、カルバモイル、C1-C24アルキル-カルバモイル、アリールカルバモイル、チオカルバモイル、カルバミド、シアノ、イソシアノ、シアナト、イソシアナト、イソチオシアナト、アジド、ホルミル、チオホルミル、アミノ、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、C6-C20アリールアミド、イミノ、アルキルイミノ、アリールイミノ、ニトロ、ニトロソ、スルホ、スルホナト、C1-C24アルキルスルファニル、アリールスルファニル、C1-C24アルキルスルフィニル、C5-C20アリールスルフィニル、C1-C24アルキルスルホニル、C5-C20アリールスルホニル、スルホンアミド、ホスホノ、ホスホナト、ホスフィナト、ホスホ、ホスフィノ、ポリアルキルエーテル、リン酸、およびリン酸エステル、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ、ここで、Y1およびY2は連結されて、環または多環を形成してもよく、環は置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルであり;
U1はN、C-R2、またはC-NR3R4であり、R2は、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、O(CO)R’、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R1およびR2は連結されて、環または多環を形成してもよく、R3およびR4は同じか、または異なり、各々、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R3またはR4は存在しなくてもよく;
X1およびX2は独立してNまたはCであり、X1および/またはX2がNである場合、Y1および/またはY2はそれぞれ、存在せず;ならびに
Z1はO、S、CRaRbまたはNRaであり、RaおよびRbは独立してHまたはC1-8アルキルであり、これは直鎖、分枝、または環状であり、非置換であり、または置換されている。
を有する化合物、またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ;
式中、
nは0-2であり;
Y1、Y2、およびR1は同じか、または異なり、独立して水素または、下記から選択される置換もしくは非置換基であり: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環原子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、アシルオキシ、C2-C24アルコキシカルボニル、C6-C20アリールオキシカルボニル、C2-C24アルキルカルボナト、C6-C20アリールカルボナト、カルボキシ、カルボキシラト、カルバモイル、C1-C24アルキル-カルバモイル、アリールカルバモイル、チオカルバモイル、カルバミド、シアノ、イソシアノ、シアナト、イソシアナト、イソチオシアナト、アジド、ホルミル、チオホルミル、アミノ、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、C6-C20アリールアミド、イミノ、アルキルイミノ、アリールイミノ、ニトロ、ニトロソ、スルホ、スルホナト、C1-C24アルキルスルファニル、アリールスルファニル、C1-C24アルキルスルフィニル、C5-C20アリールスルフィニル、C1-C24アルキルスルホニル、C5-C20アリールスルホニル、スルホンアミド、ホスホノ、ホスホナト、ホスフィナト、ホスホ、ホスフィノ、ポリアルキルエーテル、リン酸、およびリン酸エステル、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ、ここで、Y1およびY2は連結されて、環または多環を形成してもよく、環は置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルであり;
U1はN、C-R2、またはC-NR3R4であり、R2は、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、O(CO)R’、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R1およびR2は連結されて、環または多環を形成してもよく、R3およびR4は同じか、または異なり、各々、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R3またはR4は存在しなくてもよく;
X1およびX2は独立してNまたはCであり、X1および/またはX2がNである場合、Y1および/またはY2はそれぞれ、存在せず;ならびに
Z1はO、S、CRaRbまたはNRaであり、RaおよびRbは独立してHまたはC1-8アルキルであり、これは直鎖、分枝、または環状であり、非置換であり、または置換されている。
他の実施形態では、15-PGDH阻害剤は下記式(II):
を有する化合物またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ;
式中、
nは0-2であり
X4、X5、X6、およびX7は独立してNまたはCRcであり;
R1、R6、R7、およびRcは同じか、または異なり、独立して水素または、下記から選択される置換もしくは非置換基であり: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環原子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、アシルオキシ、C2-C24アルコキシカルボニル、C6-C20アリールオキシカルボニル、C2-C24アルキルカルボナト、C6-C20アリールカルボナト、カルボキシ、カルボキシラト、カルバモイル、C1-C24アルキル-カルバモイル、アリールカルバモイル、チオカルバモイル、カルバミド、シアノ、イソシアノ、シアナト、イソシアナト、イソチオシアナト、アジド、ホルミル、チオホルミル、アミノ、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、ヒドロキシルで置換されたC2-C24アルキルアミド、C6-C20アリールアミド、イミノ、アルキルイミノ、アリールイミノ、ニトロ、ニトロソ、スルホ、スルホナト、C1-C24アルキルスルファニル、アリールスルファニル、C1-C24アルキルスルフィニル、C5-C20アリールスルフィニル、C1-C24アルキルスルホニル、C5-C20アリールスルホニル、スルホンアミド、ホスホノ、ホスホナト、ホスフィナト、ホスホ、ホスフィノ、ポリアルキルエーテル、リン酸、およびリン酸エステル、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ、ここで、R6およびR7は連結されて、環または多環を形成してもよく、環は置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルであり;
U1はN、C-R2、またはC-NR3R4であり、R2は、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、O(CO)R’、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R1およびR2は連結されて、環または多環を形成してもよく、R3およびR4は同じか、または異なり、各々、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R3またはR4は存在しなくてもよく;ならびに
Z1はO、S、CRaRbまたはNRaであり、RaおよびRbは独立してHまたはC1-8アルキルであり、これは直鎖、分枝、または環状であり、非置換であり、または置換されている。
を有する化合物またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ;
式中、
nは0-2であり
X4、X5、X6、およびX7は独立してNまたはCRcであり;
R1、R6、R7、およびRcは同じか、または異なり、独立して水素または、下記から選択される置換もしくは非置換基であり: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環原子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、アシルオキシ、C2-C24アルコキシカルボニル、C6-C20アリールオキシカルボニル、C2-C24アルキルカルボナト、C6-C20アリールカルボナト、カルボキシ、カルボキシラト、カルバモイル、C1-C24アルキル-カルバモイル、アリールカルバモイル、チオカルバモイル、カルバミド、シアノ、イソシアノ、シアナト、イソシアナト、イソチオシアナト、アジド、ホルミル、チオホルミル、アミノ、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、ヒドロキシルで置換されたC2-C24アルキルアミド、C6-C20アリールアミド、イミノ、アルキルイミノ、アリールイミノ、ニトロ、ニトロソ、スルホ、スルホナト、C1-C24アルキルスルファニル、アリールスルファニル、C1-C24アルキルスルフィニル、C5-C20アリールスルフィニル、C1-C24アルキルスルホニル、C5-C20アリールスルホニル、スルホンアミド、ホスホノ、ホスホナト、ホスフィナト、ホスホ、ホスフィノ、ポリアルキルエーテル、リン酸、およびリン酸エステル、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ、ここで、R6およびR7は連結されて、環または多環を形成してもよく、環は置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルであり;
U1はN、C-R2、またはC-NR3R4であり、R2は、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、O(CO)R’、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R1およびR2は連結されて、環または多環を形成してもよく、R3およびR4は同じか、または異なり、各々、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R3またはR4は存在しなくてもよく;ならびに
Z1はO、S、CRaRbまたはNRaであり、RaおよびRbは独立してHまたはC1-8アルキルであり、これは直鎖、分枝、または環状であり、非置換であり、または置換されている。
さらに他の実施形態では、15-PGDH阻害剤は下記式(III)または(IV):
を有する化合物またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ;
式中、
nは0-2であり
X6は独立してNまたはCRcであり;
R1、R6、R7、およびRcは同じか、または異なり、独立して水素または、下記から選択される置換もしくは非置換基であり: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環原子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、アシルオキシ、C2-C24アルコキシカルボニル、C6-C20アリールオキシカルボニル、C2-C24アルキルカルボナト、C6-C20アリールカルボナト、カルボキシ、カルボキシラト、カルバモイル、C1-C24アルキル-カルバモイル、アリールカルバモイル、チオカルバモイル、カルバミド、シアノ、イソシアノ、シアナト、イソシアナト、イソチオシアナト、アジド、ホルミル、チオホルミル、アミノ、C1-C24アルキルアミノ、ヒドロキシルで置換されたC2-C24アルキルアミド、C5-C20アリールアミノ、C2-C24アルキルアミド、C6-C20アリールアミド、イミノ、アルキルイミノ、アリールイミノ、ニトロ、ニトロソ、スルホ、スルホナト、C1-C24アルキルスルファニル、アリールスルファニル、C1-C24アルキルスルフィニル、C5-C20アリールスルフィニル、C1-C24アルキルスルホニル、C5-C20アリールスルホニル、スルホンアミド、ホスホノ、ホスホナト、ホスフィナト、ホスホ、ホスフィノ、ポリアルキルエーテル、リン酸、およびリン酸エステル、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ、ここで、R6およびR7は連結されて、環または多環を形成してもよく、環は置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルであり;
U1はN、C-R2、またはC-NR3R4であり、R2は、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、O(CO)R’、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R1およびR2は連結されて、環または多環を形成してもよく、R3およびR4は同じか、または異なり、各々、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R3またはR4は存在しなくてもよく;
Z1はO、S、CRaRbまたはNRaであり、RaおよびRbは独立してHまたはC1-8アルキルであり、これは直鎖、分枝、または環状であり、非置換であり、または置換されている。
を有する化合物またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ;
式中、
nは0-2であり
X6は独立してNまたはCRcであり;
R1、R6、R7、およびRcは同じか、または異なり、独立して水素または、下記から選択される置換もしくは非置換基であり: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環原子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、アシルオキシ、C2-C24アルコキシカルボニル、C6-C20アリールオキシカルボニル、C2-C24アルキルカルボナト、C6-C20アリールカルボナト、カルボキシ、カルボキシラト、カルバモイル、C1-C24アルキル-カルバモイル、アリールカルバモイル、チオカルバモイル、カルバミド、シアノ、イソシアノ、シアナト、イソシアナト、イソチオシアナト、アジド、ホルミル、チオホルミル、アミノ、C1-C24アルキルアミノ、ヒドロキシルで置換されたC2-C24アルキルアミド、C5-C20アリールアミノ、C2-C24アルキルアミド、C6-C20アリールアミド、イミノ、アルキルイミノ、アリールイミノ、ニトロ、ニトロソ、スルホ、スルホナト、C1-C24アルキルスルファニル、アリールスルファニル、C1-C24アルキルスルフィニル、C5-C20アリールスルフィニル、C1-C24アルキルスルホニル、C5-C20アリールスルホニル、スルホンアミド、ホスホノ、ホスホナト、ホスフィナト、ホスホ、ホスフィノ、ポリアルキルエーテル、リン酸、およびリン酸エステル、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ、ここで、R6およびR7は連結されて、環または多環を形成してもよく、環は置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルであり;
U1はN、C-R2、またはC-NR3R4であり、R2は、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、O(CO)R’、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R1およびR2は連結されて、環または多環を形成してもよく、R3およびR4は同じか、または異なり、各々、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R3またはR4は存在しなくてもよく;
Z1はO、S、CRaRbまたはNRaであり、RaおよびRbは独立してHまたはC1-8アルキルであり、これは直鎖、分枝、または環状であり、非置換であり、または置換されている。
いくつかの実施形態では、R1は、分枝、直鎖、または環状アルキル、
(式中、n2=0-6であり、Xは下記のいずれかである:CFyHz(y+z=3)、CClyHz(y+z=3)、OH、OAc、OMe、R71、OR72、CN、N(R73)2、
(n3=0-5、m=1-5)、および
(n4=0-5)
からなる群より選択される。
(式中、n2=0-6であり、Xは下記のいずれかである:CFyHz(y+z=3)、CClyHz(y+z=3)、OH、OAc、OMe、R71、OR72、CN、N(R73)2、
(n3=0-5、m=1-5)、および
(n4=0-5)
からなる群より選択される。
他の実施形態では、R6およびR7は各々独立して、下記の1つとすることができ:
各R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、R72、R73、およびR74は同じか、または異なり、独立して下記からなる群より選択される:水素、置換もしくは非置換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、5-6環原子を含むヘテロシクロアルケニル(式中、環原子の1-3個は独立して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)、5-14個の環原子を含むヘテロアリールまたはヘテロシクリル(式中、環原子の1-6個は独立してN、NH、N(C1-C3アルキル)、O、およびSから選択される)、C6-C24アルカリル、C6-C24アラルキル、ハロ、シリル、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、ヒドロキシルで置換された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)、スルファンアミド(sulfanamido)(-SO2N(R)2、式中、Rは独立してH、アルキル、アリールまたはヘテロアリールである)、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」とも呼ばれる)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも呼ばれる)、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は独立してH、アリール(arlyl)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(-[(CH2)nO]m)、リン酸、リン酸エステル[-OP(O)(OR)2、式中、R=H、メチルまたは他のアルキル]、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ、またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物。
各R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、R72、R73、およびR74は同じか、または異なり、独立して下記からなる群より選択される:水素、置換もしくは非置換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、5-6環原子を含むヘテロシクロアルケニル(式中、環原子の1-3個は独立して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)、5-14個の環原子を含むヘテロアリールまたはヘテロシクリル(式中、環原子の1-6個は独立してN、NH、N(C1-C3アルキル)、O、およびSから選択される)、C6-C24アルカリル、C6-C24アラルキル、ハロ、シリル、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、ヒドロキシルで置換された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)、スルファンアミド(sulfanamido)(-SO2N(R)2、式中、Rは独立してH、アルキル、アリールまたはヘテロアリールである)、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」とも呼ばれる)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも呼ばれる)、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は独立してH、アリール(arlyl)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(-[(CH2)nO]m)、リン酸、リン酸エステル[-OP(O)(OR)2、式中、R=H、メチルまたは他のアルキル]、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ、またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物。
さらに他の実施形態では、R6およびR7は独立して、水溶解度を改善する基とすることができ、例えば、リン酸エステル(-OPO3H2)、リン酸エステル(-OPO3H2)に連結されたフェニル環、1つ以上のメトキシエトキシ基で置換されたフェニル環、またはモルホリン、またはそのような基で置換されたアリールもしくはヘテロアリール環である。
他の実施形態では、15-PGDH阻害剤は下記式(V):
を有する化合物またはその薬学的に許容される塩、互変異性体(tatomer)、もしくは溶媒和物を含むことができ;
式中、
nは0-2であり
X6は独立してNまたはCRcであり
R1、R6、R7、およびRcは同じか、または異なり、各々独立して水素または、下記から選択される置換もしくは非置換基であり: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環原子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、アシルオキシ、C2-C24アルコキシカルボニル、C6-C20アリールオキシカルボニル、C2-C24アルキルカルボナト、C6-C20アリールカルボナト、カルボキシ、カルボキシラト、カルバモイル、C1-C24アルキル-カルバモイル、アリールカルバモイル、チオカルバモイル、カルバミド、シアノ、イソシアノ、シアナト、イソシアナト、イソチオシアナト、アジド、ホルミル、チオホルミル、アミノ、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、ヒドロキシルで置換されたC2-C24アルキルアミド、C6-C20アリールアミド、イミノ、アルキルイミノ、アリールイミノ、ニトロ、ニトロソ、スルホ、スルホナト、C1-C24アルキルスルファニル、アリールスルファニル、C1-C24アルキルスルフィニル、C5-C20アリールスルフィニル、C1-C24アルキルスルホニル、C5-C20アリールスルホニル、スルホンアミド、ホスホノ、ホスホナト、ホスフィナト、ホスホ、ホスフィノ、ポリアルキルエーテル、リン酸、およびリン酸エステル、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ、ここで、R6およびR7は連結されて、環または多環を形成してもよく、環は置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルであり;ならびに
U1はN、C-R2、またはC-NR3R4であり、R2は、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、O(CO)R’、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R1およびR2は連結されて、環または多環を形成してもよく、R3およびR4は同じか、または異なり、各々、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R3またはR4は存在しなくてもよい。
を有する化合物またはその薬学的に許容される塩、互変異性体(tatomer)、もしくは溶媒和物を含むことができ;
式中、
nは0-2であり
X6は独立してNまたはCRcであり
R1、R6、R7、およびRcは同じか、または異なり、各々独立して水素または、下記から選択される置換もしくは非置換基であり: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環原子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、アシルオキシ、C2-C24アルコキシカルボニル、C6-C20アリールオキシカルボニル、C2-C24アルキルカルボナト、C6-C20アリールカルボナト、カルボキシ、カルボキシラト、カルバモイル、C1-C24アルキル-カルバモイル、アリールカルバモイル、チオカルバモイル、カルバミド、シアノ、イソシアノ、シアナト、イソシアナト、イソチオシアナト、アジド、ホルミル、チオホルミル、アミノ、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、ヒドロキシルで置換されたC2-C24アルキルアミド、C6-C20アリールアミド、イミノ、アルキルイミノ、アリールイミノ、ニトロ、ニトロソ、スルホ、スルホナト、C1-C24アルキルスルファニル、アリールスルファニル、C1-C24アルキルスルフィニル、C5-C20アリールスルフィニル、C1-C24アルキルスルホニル、C5-C20アリールスルホニル、スルホンアミド、ホスホノ、ホスホナト、ホスフィナト、ホスホ、ホスフィノ、ポリアルキルエーテル、リン酸、およびリン酸エステル、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ、ここで、R6およびR7は連結されて、環または多環を形成してもよく、環は置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルであり;ならびに
U1はN、C-R2、またはC-NR3R4であり、R2は、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、O(CO)R’、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R1およびR2は連結されて、環または多環を形成してもよく、R3およびR4は同じか、または異なり、各々、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R3またはR4は存在しなくてもよい。
いくつかの実施形態では、R1は、分枝、直鎖、または環状アルキル、
(式中、n2=0-6であり、Xは下記のいずれかである:CFyHz(y+z=3)、CClyHz(y+z=3)、OH、OAc、OMe、R71、OR72、CN、N(R73)2、
(n3=0-5、m=1-5)、および
(n4=0-5)
からなる群より選択される。
(式中、n2=0-6であり、Xは下記のいずれかである:CFyHz(y+z=3)、CClyHz(y+z=3)、OH、OAc、OMe、R71、OR72、CN、N(R73)2、
(n3=0-5、m=1-5)、および
(n4=0-5)
からなる群より選択される。
他の実施形態では、R6およびR7は各々独立して、下記の1つとすることができ:
各R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、R72、R73、およびR74は同じか、または異なり、独立して下記からなる群より選択される:水素、置換もしくは非置換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、5-6環原子を含むヘテロシクロアルケニル(式中、環原子の1-3個は独立して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)、5-14個の環原子を含むヘテロアリールまたはヘテロシクリル(式中、環原子の1-6個は独立してN、NH、N(C1-C3アルキル)、O、およびSから選択される)、C6-C24アルカリル、C6-C24アラルキル、ハロ、シリル、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、ヒドロキシルで置換された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)、スルファンアミド(sulfanamido)(-SO2N(R)2、式中、Rは独立してH、アルキル、アリールまたはヘテロアリールである)、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」とも呼ばれる)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも呼ばれる)、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は独立してH、アリール(arlyl)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(-[(CH2)nO]m)、リン酸、リン酸エステル[-OP(O)(OR)2、式中、R=H、メチルまたは他のアルキル]、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ、またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物。
各R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、R72、R73、およびR74は同じか、または異なり、独立して下記からなる群より選択される:水素、置換もしくは非置換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、5-6環原子を含むヘテロシクロアルケニル(式中、環原子の1-3個は独立して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)、5-14個の環原子を含むヘテロアリールまたはヘテロシクリル(式中、環原子の1-6個は独立してN、NH、N(C1-C3アルキル)、O、およびSから選択される)、C6-C24アルカリル、C6-C24アラルキル、ハロ、シリル、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、ヒドロキシルで置換された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)、スルファンアミド(sulfanamido)(-SO2N(R)2、式中、Rは独立してH、アルキル、アリールまたはヘテロアリールである)、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」とも呼ばれる)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも呼ばれる)、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は独立してH、アリール(arlyl)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(-[(CH2)nO]m)、リン酸、リン酸エステル[-OP(O)(OR)2、式中、R=H、メチルまたは他のアルキル]、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ、またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物。
さらに他の実施形態では、R6およびR7は独立して、水溶解度を改善する基とすることができ、例えば、リン酸エステル(-OPO3H2)、リン酸エステル(-OPO3H2)に連結されたフェニル環、1つ以上のメトキシエトキシ基で置換されたフェニル環、またはモルホリン、またはそのような基で置換されたアリールもしくはヘテロアリール環である。
他の実施形態では、15-PGDH阻害剤は式(IA)の構造:
を有する化合物またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ、式中:
R1はアルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、アルキレン-シクロアルキル、アルキレン-アルコキシ、ヘテロシクリル、またはアルキレン-ヘテロシクリルであり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6はヘテロシクリルまたはヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換され;
R7はアルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-C(O)NR5-アルキルであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換され;
R3はオキソ、-OH、-O-アルキレン-OH、-O-アルキレン-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(アルキレン-OH)、-N(R5)(アルキレン-O-アルキル)、アルキル、-アルキレン-OH、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(アルキレン-OH)、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり、シクロアルキルおよびヘテロシクリルは各々任意で、R10で置換され;
R4はオキソ、ハロゲン、-CN、-N(R5)2、-OH、-O-アルキレン-OH、-S(O)m-アルキル、-C(O)-アルキル、-C(O)-シクロアルキル、アルキル、-アルキレン-O-アルキル、アルコキシ、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、または任意で、R8で置換された-アルキレン-アリールであり;
各R5は独立して、H、アルキル、任意で、-OHで置換された-アルキレン-OH、-アルキレン-NH2、-アルキレン-N(R9)2、-アルキレン-O-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-NH2、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、-アルキレン-COOH、または-S(O)m-アルキルであり;
あるいは、2つのR5は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ、複素環は任意で、R8で置換され;
R8はハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
R9はHもしくはアルキルであり、または2つのR9は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S(O)t、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ;
R10は-OH、ハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
XはNまたはCHであり;
mは0、1、または2であり;
nは0、1、または2であり;ならびに
tは0、1、または2である。
を有する化合物またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ、式中:
R1はアルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、アルキレン-シクロアルキル、アルキレン-アルコキシ、ヘテロシクリル、またはアルキレン-ヘテロシクリルであり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6はヘテロシクリルまたはヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換され;
R7はアルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-C(O)NR5-アルキルであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換され;
R3はオキソ、-OH、-O-アルキレン-OH、-O-アルキレン-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(アルキレン-OH)、-N(R5)(アルキレン-O-アルキル)、アルキル、-アルキレン-OH、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(アルキレン-OH)、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり、シクロアルキルおよびヘテロシクリルは各々任意で、R10で置換され;
R4はオキソ、ハロゲン、-CN、-N(R5)2、-OH、-O-アルキレン-OH、-S(O)m-アルキル、-C(O)-アルキル、-C(O)-シクロアルキル、アルキル、-アルキレン-O-アルキル、アルコキシ、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、または任意で、R8で置換された-アルキレン-アリールであり;
各R5は独立して、H、アルキル、任意で、-OHで置換された-アルキレン-OH、-アルキレン-NH2、-アルキレン-N(R9)2、-アルキレン-O-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-NH2、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、-アルキレン-COOH、または-S(O)m-アルキルであり;
あるいは、2つのR5は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ、複素環は任意で、R8で置換され;
R8はハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
R9はHもしくはアルキルであり、または2つのR9は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S(O)t、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ;
R10は-OH、ハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
XはNまたはCHであり;
mは0、1、または2であり;
nは0、1、または2であり;ならびに
tは0、1、または2である。
いくつかの実施形態では、15-PGDH阻害剤は式(IIA)の構造:
を有する化合物またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ、式中:
R1はアルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、アルキレン-シクロアルキル、アルキレン-アルコキシ、ヘテロシクリル、またはアルキレン-ヘテロシクリルであり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6はヘテロシクリルまたはヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換され;R7はアルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-C(O)NR5-アルキルであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換され;
R3はオキソ、-OH、-O-アルキレン-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(アルキレン-OH)、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(アルキレン-OH)、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり;
R4はオキソ、ハロゲン、-CN、-N(R5)2、-OH、-O-アルキレン-OH、-S(O)m-アルキル、-C(O)-アルキル、-C(O)-シクロアルキル、アルキル、アルコキシ、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、または任意で、R8で置換された-アルキレン-アリールであり;
各R5は独立して、H、アルキル、任意で、-OHで置換された-アルキレン-OH、-アルキレン-NH2、-アルキレン-N(R9)2、-アルキレン-O-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-NH2、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、-アルキレン-COOH、または-S(O)m-アルキルであり;
あるいは、2つのR5は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ、複素環は任意で、R8で置換され;
R8はハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
R9はHもしくはアルキルであり、または2つのR9は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S(O)t、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ;
XはNまたはCHであり;
mは0、1、または2であり;
nは0、1、または2であり;ならびに
tは0、1、または2である。
を有する化合物またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ、式中:
R1はアルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、アルキレン-シクロアルキル、アルキレン-アルコキシ、ヘテロシクリル、またはアルキレン-ヘテロシクリルであり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6はヘテロシクリルまたはヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換され;R7はアルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-C(O)NR5-アルキルであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換され;
R3はオキソ、-OH、-O-アルキレン-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(アルキレン-OH)、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(アルキレン-OH)、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり;
R4はオキソ、ハロゲン、-CN、-N(R5)2、-OH、-O-アルキレン-OH、-S(O)m-アルキル、-C(O)-アルキル、-C(O)-シクロアルキル、アルキル、アルコキシ、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、または任意で、R8で置換された-アルキレン-アリールであり;
各R5は独立して、H、アルキル、任意で、-OHで置換された-アルキレン-OH、-アルキレン-NH2、-アルキレン-N(R9)2、-アルキレン-O-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-NH2、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、-アルキレン-COOH、または-S(O)m-アルキルであり;
あるいは、2つのR5は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ、複素環は任意で、R8で置換され;
R8はハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
R9はHもしくはアルキルであり、または2つのR9は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S(O)t、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ;
XはNまたはCHであり;
mは0、1、または2であり;
nは0、1、または2であり;ならびに
tは0、1、または2である。
いくつかの実施形態では、R1はC1-C6アルキル、C1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、-(C1-C6アルキレン)-(3~6員シクロアルキル)、-(C1-C6アルキレン)-(C1-C6アルコキシ)、3~6員ヘテロシクリル、または-(C1-C6アルキレン)-(3~6員ヘテロシクリル)である。
他の実施形態では、R1はシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、-(CH2)p-シクロプロピル、-(CH2)p-シクロブチル、-(CH2)p-シクロペンチル、または-(CH2)p-シクロヘキシルであり;pは1、2、または3である。
さらに他の実施形態では、R2は-NH2である。
いくつかの実施形態では、R6は5~6員ヘテロシクリルまたは5~10員ヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換される。
他の実施形態では、R6は任意で、1つ以上のR3で置換された5~6員ヘテロアリールである。
さらに他の実施形態では、R6は任意で、1つ以上のR3で置換された8~10員二環式ヘテロアリールである。
いくつかの実施形態では、R7はC1-C6アルキル、C1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、6~10員アリール、3~6員ヘテロシクリル、5~10員ヘテロアリール、-C(O)(C1-C6アルキル)、-C(O)O(C1-C6アルキル)、または-C(O)NR5(C1-C6アルキル)であり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。
他の実施形態では、R7はC1-C6アルキル、C1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、フェニル、3~6員ヘテロシクリル、または5~10員ヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。
さらに他の実施形態では、R7はC1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、フェニル、5~10員ヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。
いくつかの実施形態では、R3は-O-(C1-C6アルキレン)-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(C1-C6アルキレン-OH)、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(C1-C6アルキレン-OH)、-C(O)(C1-C6アルキル)、-C(O)O(C1-C6アルキル)、または-S(O)m(C1-C6アルキル)である。
他の実施形態では、R3は-(C1-C3アルキル)OH、-NH2、-N(C1-C3アルキル)2、-NHCH2CH2OH、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2OH、N(CH2CH2OH)2、-NHCH2CH(CH2OH)2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH(CH2OH)2、-NHCH2CH2OCH2CH2OH、-NHCH2CH2OCH2CH2NH2、-NHCH2CH2NH2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2NH2、-NHCH2CH2NH(C1-C3アルキル)、-NHCH2CH2N(C1-C3アルキル)2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2NH(C1-C3アルキル)、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2N(C1-C3アルキル)2、-NHSO2CH3、-N(C1-C3アルキル)SO2CH3、-OCH2CH2OH、-OCH2CH2NH2、-OCH2CH2NH(C1-C3アルキル)、または-OCH2CH2N(C1-C3アルキル)2である。
他の実施形態では、R3は-NH2、-N(C1-C3アルキル)2、-NHCH2CH2OH、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2OH、N(CH2CH2OH)2、-NHCH2CH(CH2OH)2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH(CH2OH)2、-NHCH2CH2OCH2CH2OH、-NHCH2CH2OCH2CH2NH2、-NHCH2CH2NH2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2NH2、-NHCH2CH2NH(C1-C3アルキル)、-NHCH2CH2N(C1-C3アルキル)2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2NH(C1-C3アルキル)、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2N(C1-C3アルキル)2、-NHSO2CH3、-N(C1-C3アルキル)SO2CH3、-OCH2CH2OH、-OCH2CH2NH2、-OCH2CH2NH(C1-C3アルキル)、または-OCH2CH2N(C1-C3アルキル)2である。
さらに他の実施形態では、R3は-NHCH2CH2OHまたは-N(CH3)CH2CH2OHである。
いくつかの実施形態では、R4はハロゲン、-CN、-N(R5)2、-OH、-O-(C1-C6アルキレン)-OH、-S(O)m(C1-C6アルキル)、-C(O)(C1-C6アルキル)、-C(O)-(3~6員シクロアルキル)、C1-C6アルキル、C1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、または3~6員ヘテロシクリルである。
いくつかの実施形態では、nは1である。
他の実施形態では、化合物は式(IIIA)の構造:
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を有し、式中:
R1は3~6員シクロアルキル、-(C1-C6アルキレン)-(3~6員シクロアルキル)、3~6員ヘテロシクリル、または-(C1-C6アルキレン)-(3~6員ヘテロシクリル)であり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6はヘテロシクリルまたはヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換され;
R7はアルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-C(O)NR5-アルキルであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換され;
R3はオキソ、-OH、-O-アルキレン-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(アルキレン-OH)、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(アルキレン-OH)、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり、
R4はオキソ、ハロゲン、-CN、-N(R5)2、-OH、-O-アルキレン-OH、-S(O)m-アルキル、-C(O)-アルキル、-C(O)-シクロアルキル、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、または任意で、R8で置換された-アルキレン-アリールであり;
各R5は独立して、H、アルキル、任意で、-OHで置換された-アルキレン-OH、-アルキレン-NH2、-アルキレン-N(R9)2、-アルキレン-O-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-NH2、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、-アルキレン-COOH、または-S(O)m-アルキルであり;
あるいは、2つのR5は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ、複素環は任意で、R8で置換され;
R8はハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
R9はHもしくはアルキルであり、または2つのR9は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S(O)t、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ;
XはNまたはCHであり;
mは0、1、または2であり;ならびに
tは0、1、または2である。
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を有し、式中:
R1は3~6員シクロアルキル、-(C1-C6アルキレン)-(3~6員シクロアルキル)、3~6員ヘテロシクリル、または-(C1-C6アルキレン)-(3~6員ヘテロシクリル)であり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6はヘテロシクリルまたはヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換され;
R7はアルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-C(O)NR5-アルキルであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換され;
R3はオキソ、-OH、-O-アルキレン-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(アルキレン-OH)、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(アルキレン-OH)、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり、
R4はオキソ、ハロゲン、-CN、-N(R5)2、-OH、-O-アルキレン-OH、-S(O)m-アルキル、-C(O)-アルキル、-C(O)-シクロアルキル、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、または任意で、R8で置換された-アルキレン-アリールであり;
各R5は独立して、H、アルキル、任意で、-OHで置換された-アルキレン-OH、-アルキレン-NH2、-アルキレン-N(R9)2、-アルキレン-O-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-NH2、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、-アルキレン-COOH、または-S(O)m-アルキルであり;
あるいは、2つのR5は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ、複素環は任意で、R8で置換され;
R8はハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
R9はHもしくはアルキルであり、または2つのR9は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S(O)t、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ;
XはNまたはCHであり;
mは0、1、または2であり;ならびに
tは0、1、または2である。
いくつかの実施形態では、R1は3~5員シクロアルキルまたは-(C1-C6アルキレン)-(3~5員シクロアルキル)である。
他の実施形態では、R1はシクロブチルである。
さらに他の実施形態では、R1は二環式4~6員シクロアルキルである。
いくつかの実施形態では、R7はC1-C6アルキル、C1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、6~10員アリール、3~6員ヘテロシクリル、5~10員ヘテロアリール、-C(O)(C1-C6アルキル)、-C(O)O(C1-C6アルキル)、または-C(O)NR5(C1-C6アルキル)であり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。
他の実施形態では、R7はC1-C4アルキル、C1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、フェニル、3~6員ヘテロシクリル、または5~10員ヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。他の実施形態では、R7はC1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、フェニル、3~6員ヘテロシクリル、または5~10員ヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。
他の実施形態では、R7はC1-C3アルキル、C1-C3ハロアルキル、3員シクロアルキル、フェニル、4員ヘテロシクリル、または5~6員ヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。他の実施形態では、R7はC1-C3ハロアルキル、3員シクロアルキル、フェニル、4員ヘテロシクリル、または5~6員ヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。
他の実施形態では、R7は-CF3、イソプロピル、シクロプロピル、フェニル、ピリジル、ピラゾール、またはトリアゾールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。他の実施形態では、R7は-CF3、シクロプロピル、フェニル、ピリジル、ピラゾール、またはトリアゾールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。
いくつかの実施形態では、R3は-O-(C1-C6アルキレン)-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(C1-C6アルキレン-OH)、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(C1-C6アルキレン-OH)、-C(O)(C1-C6アルキル)、-C(O)O(C1-C6アルキル)、または-S(O)m(C1-C6アルキル)である。
他の実施形態では、R3は-NH2、-N(C1-C3アルキル)2、-NHCH2CH2OH、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2OH、N(CH2CH2OH)2、-NHCH2CH(CH2OH)2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH(CH2OH)2、-NHCH2CH2OCH2CH2OH、-NHCH2CH2OCH2CH2NH2、-NHCH2CH2NH2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2NH2、-NHCH2CH2NH(C1-C3アルキル)、-NHCH2CH2N(C1-C3アルキル)2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2NH(C1-C3アルキル)、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2N(C1-C3アルキル)2、-NHSO2CH3、-N(C1-C3アルキル)SO2CH3、-OCH2CH2OH、-OCH2CH2NH2、-OCH2CH2NH(C1-C3アルキル)、または-OCH2CH2N(C1-C3アルキル)2である。
さらに他の実施形態では、R3は-NHCH2CH2OHまたは-N(CH3)CH2CH2OHである。
いくつかの実施形態では、理論により制限されないが、出願人は驚いたことに、かつ、予想外に、R7位の置換基は、hERG活性、例えばhERG阻害(IC50)、遮断、および排出比を改善するように改変させることができることを発見した。例えば、いくつかの実施形態では、ある一定の6~10員アリール(例えば、任意で置換されたフェニル)および5~10員ヘテロアリール(例えば、任意で置換されたピリジル、ピラゾール、およびトリアゾール)は有益なhERG特性を有することが観察された。いくつかの実施形態では、ある一定のC1-C6ハロアルキル(例えば、-CF3)は改善されたhERG阻害(IC50)を示したが、半減期および溶解度も改善した。
他の実施形態では、化合物は式(IVA)の構造:
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を有し、式中:
R1はシクロアルキル、アルキレン-シクロアルキル、アルキレン-アルコキシ、ヘテロシクリル、またはアルキレン-ヘテロシクリルであり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6はヘテロシクリルまたはヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換され;
R7はC1-C6ハロアルキル、アリールまたはヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換され;
R3はオキソ、-OH、-O-アルキレン-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(アルキレン-OH)、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(アルキレン-OH)、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり;
各R5は独立して、H、アルキル、任意で、-OHで置換された-アルキレン-OH、-アルキレン-NH2、-アルキレン-N(R9)2、-アルキレン-O-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-NH2、-C(O)-アルキル、-アルキレン-COOH、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり;
あるいは、2つのR5は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ、複素環は任意で、R8で置換され;
R4はハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
XはNまたはCHであり;ならびに
mは0、1、または2である。
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を有し、式中:
R1はシクロアルキル、アルキレン-シクロアルキル、アルキレン-アルコキシ、ヘテロシクリル、またはアルキレン-ヘテロシクリルであり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6はヘテロシクリルまたはヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換され;
R7はC1-C6ハロアルキル、アリールまたはヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換され;
R3はオキソ、-OH、-O-アルキレン-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(アルキレン-OH)、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(アルキレン-OH)、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり;
各R5は独立して、H、アルキル、任意で、-OHで置換された-アルキレン-OH、-アルキレン-NH2、-アルキレン-N(R9)2、-アルキレン-O-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-NH2、-C(O)-アルキル、-アルキレン-COOH、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり;
あるいは、2つのR5は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ、複素環は任意で、R8で置換され;
R4はハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
XはNまたはCHであり;ならびに
mは0、1、または2である。
いくつかの実施形態では、R7は-CF3、ピリジル、ピラゾール、フェニル、またはトリアゾールであり、その各々は任意で、R4で置換される。
他の実施形態では、R7は-CF3、ピリジル、フルオロフェニル、または任意で、ハロゲンまたはメチルで置換されたトリアゾールである。
さらに他の実施形態では、R7は-CF3である。
他の実施形態では、R6は任意で、1つ以上のR3で置換された8~10員二環式ヘテロアリールである。
いくつかの実施形態では、理論により制限されないが、出願人は驚いたことに、かつ、予想外に、R7位の3~6員シクロアルキルはPDGH活性を維持しながら溶解度を改善することができることを発見した。
他の実施形態では、化合物は式(VA)の構造:
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を有し、式中:
R1はシクロアルキル、-アルキレン-シクロアルキル、-アルキレン-アルコキシ、ヘテロシクリル、または-アルキレン-ヘテロシクリルであり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6はヘテロシクリルまたはヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換され;
R7は任意で、1つ以上のR4で置換された3~6員シクロアルキルであり;
R3はオキソ、-OH、-O-アルキレン-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(アルキレン-OH)、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(アルキレン-OH)、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり;
R4はハロゲン、-CN、-NH2、-OH、またはC1-C3アルキルであり;
各R5は独立して、H、アルキル、任意で、-OHで置換された-アルキレン-OH、-アルキレン-NH2、-アルキレン-N(R9)2、-アルキレン-O-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-NH2、-C(O)-アルキル、-アルキレン-COOH、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり;
あるいは、2つのR5は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ、複素環は任意で、R8で置換され;
R8はハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
XはNまたはCHであり;
mは0、1、または2である。
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を有し、式中:
R1はシクロアルキル、-アルキレン-シクロアルキル、-アルキレン-アルコキシ、ヘテロシクリル、または-アルキレン-ヘテロシクリルであり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6はヘテロシクリルまたはヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換され;
R7は任意で、1つ以上のR4で置換された3~6員シクロアルキルであり;
R3はオキソ、-OH、-O-アルキレン-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(アルキレン-OH)、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(アルキレン-OH)、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり;
R4はハロゲン、-CN、-NH2、-OH、またはC1-C3アルキルであり;
各R5は独立して、H、アルキル、任意で、-OHで置換された-アルキレン-OH、-アルキレン-NH2、-アルキレン-N(R9)2、-アルキレン-O-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-NH2、-C(O)-アルキル、-アルキレン-COOH、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり;
あるいは、2つのR5は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ、複素環は任意で、R8で置換され;
R8はハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
XはNまたはCHであり;
mは0、1、または2である。
いくつかの実施形態では、R7はシクロプロピルである。
他の実施形態では、R1は3~6員シクロアルキル、-(C1-C6アルキレン)-(3~6員シクロアルキル)、-(C1-C6アルキレン)-(C1-C6アルコキシ)、3~6員ヘテロシクリル、または-(C1-C6アルキレン)-(3~6員ヘテロシクリル)である。
いくつかの実施形態では、R1はシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、-(CH2)p-シクロプロピル、-(CH2)p-シクロブチル、-(CH2)p-シクロペンチル、または-(CH2)p-シクロヘキシルであり;pは1、2、または3である。
いくつかの実施形態では、R3は-O-(C1-C6アルキレン)-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(C1-C6アルキレン-OH)、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(C1-C6アルキレン-OH)、-C(O)(C1-C6アルキル)、-C(O)O(C1-C6アルキル)、または-S(O)m(C1-C6アルキル)である。
いくつかの実施形態では、R3は-NH2、-N(C1-C3アルキル)2、-NHCH2CH2OH、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2OH、N(CH2CH2OH)2、-NHCH2CH(CH2OH)2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH(CH2OH)2、-NHCH2CH2OCH2CH2OH、-NHCH2CH2OCH2CH2NH2、-NHCH2CH2NH2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2NH2、-NHCH2CH2NH(C1-C3アルキル)、-NHCH2CH2N(C1-C3アルキル)2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2NH(C1-C3アルキル)、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2N(C1-C3アルキル)2、-NHSO2CH3、-N(C1-C3アルキル)SO2CH3、-OCH2CH2OH、-OCH2CH2NH2、-OCH2CH2NH(C1-C3アルキル)、または-OCH2CH2N(C1-C3アルキル)2である。
他の実施形態では、R3は-NHCH2CH2OHまたは-N(CH3)CH2CH2OHである。
いくつかの実施形態では、理論により制限されないが、出願人は驚いたことに、かつ、予想外に、R6位はある一定のR3基で置換することができ、溶解度および活性が改善されることを発見した。
他の実施形態では、化合物は式(VIA)の構造:
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を有し、式中:
R1はシクロアルキル、-アルキレン-シクロアルキル、-アルキレン-アルコキシ、ヘテロシクリル、または-アルキレン-ヘテロシクリルであり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6はヘテロシクリルまたはヘテロアリールであり、その各々は1つ以上のR3で置換され;
R7はハロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-C(O)NR5-アルキルであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換され;
R3は-O-(C1-C6アルキレン)-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(C1-C6アルキレン-OH)、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(C1-C6アルキレン-OH)、-C(O)(C1-C6アルキル)、-C(O)O(C1-C6アルキル)、または-S(O)m(C1-C6アルキル)であり;
R4はオキソ、ハロゲン、-CN、-N(R5)2、-OH、-O-アルキレン-OH、-S(O)m-アルキル、-C(O)-アルキル、-C(O)-シクロアルキル、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、または任意で、R8で置換された-アルキレン-アリールであり;
各R5は独立して、H、C1-C6アルキル、任意で、-OHで置換された-(C1-C6アルキレン)-OH、-アルキレン-NH2、-アルキレン-N(R9)2、-アルキレン-O-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-NH2、-C(O)(C1-C6アルキル)、-C(O)O(C1-C6アルキル)、アルキレン-COOH、または-S(O)m(C1-C6アルキル)であり;
あるいは、2つのR5は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ、複素環は任意で、R8で置換され;
R8はハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
XはNまたはCHであり;
mは0、1、または2である。
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を有し、式中:
R1はシクロアルキル、-アルキレン-シクロアルキル、-アルキレン-アルコキシ、ヘテロシクリル、または-アルキレン-ヘテロシクリルであり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6はヘテロシクリルまたはヘテロアリールであり、その各々は1つ以上のR3で置換され;
R7はハロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-C(O)NR5-アルキルであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換され;
R3は-O-(C1-C6アルキレン)-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(C1-C6アルキレン-OH)、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(C1-C6アルキレン-OH)、-C(O)(C1-C6アルキル)、-C(O)O(C1-C6アルキル)、または-S(O)m(C1-C6アルキル)であり;
R4はオキソ、ハロゲン、-CN、-N(R5)2、-OH、-O-アルキレン-OH、-S(O)m-アルキル、-C(O)-アルキル、-C(O)-シクロアルキル、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、または任意で、R8で置換された-アルキレン-アリールであり;
各R5は独立して、H、C1-C6アルキル、任意で、-OHで置換された-(C1-C6アルキレン)-OH、-アルキレン-NH2、-アルキレン-N(R9)2、-アルキレン-O-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-NH2、-C(O)(C1-C6アルキル)、-C(O)O(C1-C6アルキル)、アルキレン-COOH、または-S(O)m(C1-C6アルキル)であり;
あるいは、2つのR5は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ、複素環は任意で、R8で置換され;
R8はハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
XはNまたはCHであり;
mは0、1、または2である。
いくつかの実施形態では、R3は-O-(C1-C6アルキレン)-N(R5)2、-N(R5)2または-N(R5)(C1-C6アルキレン-OH)である。
他の実施形態では、R5はH、C1-C6アルキル、-(C1-C6アルキレン)-OH、または-S(O)2(C1-C3アルキル)である。
いくつかの実施形態では、R3は-NH2、-N(C1-C3アルキル)2、-NHCH2CH2OH、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2OH、N(CH2CH2OH)2、-NHCH2CH(CH2OH)2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH(CH2OH)2、-NHCH2CH2OCH2CH2OH、-NHCH2CH2OCH2CH2NH2、-NHCH2CH2NH2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2NH2、-NHCH2CH2NH(C1-C3アルキル)、-NHCH2CH2N(C1-C3アルキル)2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2NH(C1-C3アルキル)、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2N(C1-C3アルキル)2、-NHSO2CH3、-N(C1-C3アルキル)SO2CH3、-OCH2CH2OH、-OCH2CH2NH2、-OCH2CH2NH(C1-C3アルキル)、または-OCH2CH2N(C1-C3アルキル)2である。
他の実施形態では、R3は-NHCH2CH2OHまたは-N(CH3)CH2CH2OHである。
さらに他の実施形態では、R3は-NHCH2CH2OHである。
いくつかの実施形態では、R6は5~6員ヘテロシクリルまたは5~10員ヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換される。
他の実施形態では、R6は任意で、1つ以上のR3で置換された5~6員ヘテロアリールである。
いくつかの実施形態では、R6はフラン、チオフェン、ピロール、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール(isooxazole)、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、またはピラジンであり、各々任意で、1つ以上のR3で置換される。
他の実施形態では、R6はチアゾール、イミダゾール、オキサゾール、ピリジン、またはピリミジンである。
いくつかの実施形態では、R6は任意で、1つ以上のR3で置換された8~10員二環式ヘテロアリールである。
他の実施形態では、R6はモルホリン、ピリジン-オン、またはピペリジンから選択される、任意で、1つ以上のR3で置換された5~6員ヘテロシクリルである。
いくつかの実施形態では、R7はC1-C3ハロアルキル、3員シクロアルキル、フェニル、4員ヘテロシクリル、または5~6員ヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。
他の実施形態では、R7は-CF3、シクロプロピル、フェニル、ピラゾール(pyrzole)、ピリジル、またはトリアゾールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。
いくつかの実施形態では、化合物は式(VIIA)の構造:
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を有し、式中:
R1はシクロアルキル、アルキレン-シクロアルキル、アルキレン-アルコキシ、ヘテロシクリル、またはアルキレン-ヘテロシクリルであり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6は縮合二環式ヘテロシクリルまたは縮合二環式ヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換され;
R7はアルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-C(O)NR5-アルキルであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換され;
R3はオキソ、-OH、-O-アルキレン-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(アルキレン-OH)、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、-C(O)N(R5)2、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり;
R4はオキソ、ハロゲン、-CN、-N(R5)2、-OH、-O-アルキレン-OH、-S(O)m-アルキル、-C(O)-アルキル、-C(O)-シクロアルキル、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、または任意で、R8で置換された-アルキレン-アリールであり;
各R5は独立して、H、アルキル、任意で、-OHで置換された-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-NH2、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり;
あるいは、2つのR5は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ、複素環は任意で、R8で置換され;
R8はハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
XはNまたはCHであり;ならびに
mは0、1、または2である。
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を有し、式中:
R1はシクロアルキル、アルキレン-シクロアルキル、アルキレン-アルコキシ、ヘテロシクリル、またはアルキレン-ヘテロシクリルであり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6は縮合二環式ヘテロシクリルまたは縮合二環式ヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換され;
R7はアルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-C(O)NR5-アルキルであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換され;
R3はオキソ、-OH、-O-アルキレン-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(アルキレン-OH)、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、-C(O)N(R5)2、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり;
R4はオキソ、ハロゲン、-CN、-N(R5)2、-OH、-O-アルキレン-OH、-S(O)m-アルキル、-C(O)-アルキル、-C(O)-シクロアルキル、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、または任意で、R8で置換された-アルキレン-アリールであり;
各R5は独立して、H、アルキル、任意で、-OHで置換された-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-NH2、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり;
あるいは、2つのR5は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ、複素環は任意で、R8で置換され;
R8はハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
XはNまたはCHであり;ならびに
mは0、1、または2である。
いくつかの実施形態では、R6は8~10員縮合二環式ヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換される。
いくつかの実施形態では、R7はC1-C6アルキル、C1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、6~10員アリール、3~6員ヘテロシクリル、5~10員ヘテロアリール、-C(O)(C1-C6アルキル)、-C(O)O(C1-C6アルキル)、または-C(O)NR5(C1-C6アルキル)であり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。
他の実施形態では、R7はC1-C4アルキル、C1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、フェニル、3~6員ヘテロシクリル、または5~10員ヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。他の実施形態では、R7はC1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、フェニル、3~6員ヘテロシクリル、または5~10員ヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。
さらに他の実施形態では、R7はC1-C3アルキル、C1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、フェニル、3~6員ヘテロシクリル、または5~6員ヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。
他の実施形態では、R7はC1-C3アルキル、C1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、フェニル、ピラゾール、ピリジル、またはトリアゾールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。他の実施形態では、R7はC1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、フェニル、ピラゾール、ピリジル、またはトリアゾールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。
他の実施形態では、R7は-CF3、イソプロピル、シクロプロピル、フェニル、ピリジル、またはトリアゾールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。他の実施形態では、R7は-CF3、シクロプロピル、フェニル、ピリジル、またはトリアゾールであり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。
いくつかの実施形態では、R1はC1-C6アルキル、C1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、-(C1-C6アルキレン)-(3~6員シクロアルキル)、-(C1-C6アルキレン)-(C1-C6アルコキシ)、3~6員ヘテロシクリル、または-(C1-C6アルキレン)-(3~6員ヘテロシクリル)である。
他の実施形態では、R1はシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、-(CH2)p-シクロプロピル、-(CH2)p-シクロブチル、-(CH2)p-シクロペンチル、または-(CH2)p-シクロヘキシルであり;pは1、2、または3である。
いくつかの実施形態では、R3は-O-(C1-C6アルキレン)-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(C1-C6アルキレン-OH)、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(C1-C6アルキレン-OH)、-C(O)(C1-C6アルキル)、-C(O)O(C1-C6アルキル)、または-S(O)m(C1-C6アルキル)である。
他の実施形態では、R3は-NH2、-N(C1-C3アルキル)2、-NHCH2CH2OH、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2OH、N(CH2CH2OH)2、-NHCH2CH(CH2OH)2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH(CH2OH)2、-NHCH2CH2OCH2CH2OH、-NHCH2CH2OCH2CH2NH2、-NHCH2CH2NH2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2NH2、-NHCH2CH2NH(C1-C3アルキル)、-NHCH2CH2N(C1-C3アルキル)2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2NH(C1-C3アルキル)、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2N(C1-C3アルキル)2、-NHSO2CH3、-N(C1-C3アルキル)SO2CH3、-OCH2CH2OH、-OCH2CH2NH2、-OCH2CH2NH(C1-C3アルキル)、または-OCH2CH2N(C1-C3アルキル)2である。
いくつかの実施形態では、R3は-NHCH2CH2OHまたは-N(CH3)CH2CH2OHである。
他の実施形態では、R4はハロゲン、-CN、-N(R5)2、-OH、-O-(C1-C6アルキレン)-OH、-S(O)m(C1-C6アルキル)、-C(O)(C1-C6アルキル)、-C(O)-(3~6員シクロアルキル)、C1-C6アルキル、C1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、または3~6員ヘテロシクリルである。
いくつかの実施形態では、化合物は式(VIIIA)の構造:
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を有し、式中:
R1はシクロブチルまたは-(C1-C4アルキレン)-(C1-C3アルコキシ)であり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6はヘテロシクリルまたはヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換され;
R7は-CF3、イソプロピル、
であり;
R3はオキソ、-OH、-O-アルキレン-OH、-O-アルキレン-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(アルキレン-OH)、-N(R5)(アルキレン-O-アルキル)、アルキル、-アルキレン-OH、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(アルキレン-OH)、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり、シクロアルキルおよびヘテロシクリルは各々任意で、R10で置換され;
R4はC1-C3アルキルであり;
各R5は独立して、H、アルキル、任意で、-OHで置換された-アルキレン-OH、-アルキレン-NH2、-アルキレン-N(R9)2、-アルキレン-O-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-NH2、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、-アルキレン-COOH、または-S(O)m-アルキルであり;
あるいは、2つのR5は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ、複素環は任意で、R8で置換され;
R8はハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
R9はHもしくはアルキルであり、または2つのR9は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S(O)t、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ;
R10は-OH、ハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
XはNまたはCHであり;
mは0、1、または2であり;
pは0または1であり;ならびに
tは0、1、または2である。
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を有し、式中:
R1はシクロブチルまたは-(C1-C4アルキレン)-(C1-C3アルコキシ)であり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6はヘテロシクリルまたはヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換され;
R7は-CF3、イソプロピル、
であり;
R3はオキソ、-OH、-O-アルキレン-OH、-O-アルキレン-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(アルキレン-OH)、-N(R5)(アルキレン-O-アルキル)、アルキル、-アルキレン-OH、ハロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(アルキレン-OH)、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、または-S(O)m-アルキルであり、シクロアルキルおよびヘテロシクリルは各々任意で、R10で置換され;
R4はC1-C3アルキルであり;
各R5は独立して、H、アルキル、任意で、-OHで置換された-アルキレン-OH、-アルキレン-NH2、-アルキレン-N(R9)2、-アルキレン-O-アルキレン-OH、-アルキレン-O-アルキレン-NH2、-C(O)-アルキル、-C(O)O-アルキル、-アルキレン-COOH、または-S(O)m-アルキルであり;
あるいは、2つのR5は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ、複素環は任意で、R8で置換され;
R8はハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
R9はHもしくはアルキルであり、または2つのR9は、それらに結合されているN原子と一緒に任意で、O、S(O)t、またはNから選択される追加のヘテロ原子を含む4~7員複素環を形成することができ;
R10は-OH、ハロゲン、アルキル、またはアルコキシであり;
XはNまたはCHであり;
mは0、1、または2であり;
pは0または1であり;ならびに
tは0、1、または2である。
さらに他の実施形態では、R2は-NH2である。
いくつかの実施形態では、R6は5~6員ヘテロシクリルまたは5~10員ヘテロアリールであり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換される。
他の実施形態では、R6は任意で、1つ以上のR3で置換された5~6員ヘテロアリールである。
さらに他の実施形態では、R6は任意で、1つ以上のR3で置換された8~10員二環式ヘテロアリールである。
いくつかの実施形態では、R3は-O-(C1-C6アルキレン)-N(R5)2、-N(R5)2、-N(R5)(C1-C6アルキレン-OH)、-C(O)N(R5)2、-C(O)N(R5)(C1-C6アルキレン-OH)、-C(O)(C1-C6アルキル)、-C(O)O(C1-C6アルキル)、または-S(O)m(C1-C6アルキル)である。
他の実施形態では、R3は-(C1-C3アルキル)OH、-NH2、-N(C1-C3アルキル)2、-NHCH2CH2OH、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2OH、N(CH2CH2OH)2、-NHCH2CH(CH2OH)2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH(CH2OH)2、-NHCH2CH2OCH2CH2OH、-NHCH2CH2OCH2CH2NH2、-NHCH2CH2NH2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2NH2、-NHCH2CH2NH(C1-C3アルキル)、-NHCH2CH2N(C1-C3アルキル)2、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2NH(C1-C3アルキル)、-N(C1-C3アルキル)CH2CH2N(C1-C3アルキル)2、-NHSO2CH3、-N(C1-C3アルキル)SO2CH3、-OCH2CH2OH、-OCH2CH2NH2、-OCH2CH2NH(C1-C3アルキル)、または-OCH2CH2N(C1-C3アルキル)2である。
さらに他の実施形態では、R3は-NHCH2CH2OHまたは-N(CH3)CH2CH2OHである。
いくつかの実施形態では、R4はハロゲン、-CN、-N(R5)2、-OH、-O-(C1-C6アルキレン)-OH、-S(O)m(C1-C6アルキル)、-C(O)(C1-C6アルキル)、-C(O)-(3~6員シクロアルキル)、C1-C6アルキル、C1-C6ハロアルキル、3~6員シクロアルキル、または3~6員ヘテロシクリルである。
いくつかの実施形態では、nは1である。
いくつかの実施形態では、化合物は式(IXA)の構造:
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を有し、式中:
R1はシクロブチルまたは-(C1-C4アルキレン)-(C1-C3アルコキシ)であり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6は
であり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換され;
R7は-CF3、イソプロピル、シクロプロピル、シクロブチル、
であり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換され;
R3は-NH2、-NH(C1-C3アルキル)、-NH(C1-C4アルキレン)-OH、またはC1-C3アルキルであり;
R4はC1-C3アルキルであり;ならびに
XはNまたはCHである。
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を有し、式中:
R1はシクロブチルまたは-(C1-C4アルキレン)-(C1-C3アルコキシ)であり;
R2は-NH2、CN、または-NHC(O)アルキルであり;
R6は
であり、その各々は任意で、1つ以上のR3で置換され;
R7は-CF3、イソプロピル、シクロプロピル、シクロブチル、
であり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換され;
R3は-NH2、-NH(C1-C3アルキル)、-NH(C1-C4アルキレン)-OH、またはC1-C3アルキルであり;
R4はC1-C3アルキルであり;ならびに
XはNまたはCHである。
式(IXA)のいくつかの実施形態では、R1はシクロブチルである。式(IXA)のいくつかの実施形態では、R1は-(C1-C4アルキレン)-(C1-C3アルコキシ)である。式(IXA)のいくつかの実施形態では、R1-(C1-C4アルキレン)-(C1-C3アルコキシ)は-(C2-C3アルキレン)-(C1アルコキシ)である。
式(IXA)のいくつかの実施形態では、R2は-NH2である。
式(IXA)のいくつかの実施形態では、R3は-NH2である。式(IXA)のいくつかの実施形態では、R3は-NH(C1-C3アルキル)である。式(IXA)のいくつかの実施形態では、R3は-NH(C1-C4アルキレン)-OH(例えば、-NH(C2-C4アルキレン)-OH)である。式(IXA)のいくつかの実施形態では、R3はC1-C3アルキル(例えば、メチルまたはエチル)である。
式(IXA)のいくつかの実施形態では、R7は-CF3、イソプロピル、シクロプロピル、またはシクロブチルである。式(IXA)のいくつかの実施形態では、R7はイソプロピルである。式(VII)のいくつかの実施形態では、R7は
であり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。いくつかの実施形態では、各R4は独立して、メチルまたはエチルから選択される。
であり、その各々は任意で、1つ以上のR4で置換される。いくつかの実施形態では、各R4は独立して、メチルまたはエチルから選択される。
式(IXA)のいくつかの実施形態では、Xは-CHである。
式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(IA)、(IIA)、(IIIA)、(IVA)、(VA)、(VIA)、(VIIA)、(VIIIA)、および(IXA)を有する化合物の例は米国特許出願公開第2015/0072998号、2017/0165241号、2017/0173028号、2018/0118756号、WO2018/218251号、およびWO2020/106998号において記載され、それらは全て、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
他の実施形態では、15-PGDH阻害剤は、式(IB)または(IIB)の少なくとも1つを有する化合物、またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ:
式中、X1はNまたはCR4であり;
X2はS、S=O、S(=O)2、またはC=Oであり;
X3はCR8であり、化合物は10個の環原子を有する多環式ヘテロアリールを形成し、または存在せず、化合物は9個の環原子を有する多環式ヘテロアリールを形成し;
X4はN、NH、またはCR7であり;
X5はN、C=O、またはCR16であり、X4がCR7であり、またはX3が存在しない場合X5はNであり、X5がC=Oである場合X4はNHであり、X4がNであり、かつ、X3がCR8である場合X5はCR16であり;
R1、R2、R3、R4、R9、R10、およびR16は同じか、または異なり、独立して下記からなる群より選択され:水素、置換もしくは非置換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、5-7個の環原子を含むヘテロシクロアルケニル(式中、環原子の1-3個は独立して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)、5-14個の環原子を含むヘテロアリールまたはヘテロシクリル(式中、環原子の1-6個は独立してN、NH、N(C1-C3アルキル)、O、およびSから選択される)、C6-C24アルカリル、C6-C24アラルキル、ハロ、シリル、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)、スルファンアミド(sulfanamido)(-SO2N(R)2、式中、Rは独立してH、アルキル、アリールまたはヘテロアリールである)、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」とも呼ばれる)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも呼ばれる)、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は独立してH、アリー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(-[(CH2)nO]m)、リン酸、リン酸エステル[-OP(O)(OR)2、式中、R=H、メチルまたは他のアルキル]、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ;
R7およびR8は同じか、または異なり、各々独立して、H、置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルからなる群より選択され、R7またはR8の少なくとも1つはHではない。
式中、X1はNまたはCR4であり;
X2はS、S=O、S(=O)2、またはC=Oであり;
X3はCR8であり、化合物は10個の環原子を有する多環式ヘテロアリールを形成し、または存在せず、化合物は9個の環原子を有する多環式ヘテロアリールを形成し;
X4はN、NH、またはCR7であり;
X5はN、C=O、またはCR16であり、X4がCR7であり、またはX3が存在しない場合X5はNであり、X5がC=Oである場合X4はNHであり、X4がNであり、かつ、X3がCR8である場合X5はCR16であり;
R1、R2、R3、R4、R9、R10、およびR16は同じか、または異なり、独立して下記からなる群より選択され:水素、置換もしくは非置換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、5-7個の環原子を含むヘテロシクロアルケニル(式中、環原子の1-3個は独立して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)、5-14個の環原子を含むヘテロアリールまたはヘテロシクリル(式中、環原子の1-6個は独立してN、NH、N(C1-C3アルキル)、O、およびSから選択される)、C6-C24アルカリル、C6-C24アラルキル、ハロ、シリル、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)、スルファンアミド(sulfanamido)(-SO2N(R)2、式中、Rは独立してH、アルキル、アリールまたはヘテロアリールである)、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」とも呼ばれる)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも呼ばれる)、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は独立してH、アリー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(-[(CH2)nO]m)、リン酸、リン酸エステル[-OP(O)(OR)2、式中、R=H、メチルまたは他のアルキル]、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ;
R7およびR8は同じか、または異なり、各々独立して、H、置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルからなる群より選択され、R7またはR8の少なくとも1つはHではない。
いくつかの実施形態では、R2またはR3の少なくとも1つはHではなく、R9またはR10の少なくとも1つはHではない。
いくつかの実施形態では、15-PGDH阻害剤は下記式の少なくとも1つ:
を有する化合物、またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ;
式中、X2はS、S=O、S(=O)2、またはC=Oであり;
X6はCl、Br、またはFであり、かつy+z=3であり;
R1、R2、R3、R5、R6、およびR14は同じか、または異なり、独立して下記からなる群より選択され:水素、置換もしくは非置換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、5-7個の環原子を含むヘテロシクロアルケニル(式中、環原子の1-3個は独立して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)、5-14個の環原子を含むヘテロアリールまたはヘテロシクリル(式中、環原子の1-6個は独立してN、NH、N(C1-C3アルキル)、O、およびSから選択される)、C6-C24アルカリル、C6-C24アラルキル、ハロ、シリル、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)、スルファンアミド(sulfanamido)(-SO2N(R)2、式中、Rは独立してH、アルキル、アリールまたはヘテロアリールである)、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」とも呼ばれる)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも呼ばれる)、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は独立してH、アリー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(-[(CH2)nO]m)、リン酸、リン酸エステル[-OP(O)(OR)2、式中、R=H、メチルまたは他のアルキル]、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ;R5およびR6は連結されて、環または多環を形成してもよく、環は置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルであり、n1は0-4であり、各R14は同じか、または、異なる。
を有する化合物、またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ;
式中、X2はS、S=O、S(=O)2、またはC=Oであり;
X6はCl、Br、またはFであり、かつy+z=3であり;
R1、R2、R3、R5、R6、およびR14は同じか、または異なり、独立して下記からなる群より選択され:水素、置換もしくは非置換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、5-7個の環原子を含むヘテロシクロアルケニル(式中、環原子の1-3個は独立して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)、5-14個の環原子を含むヘテロアリールまたはヘテロシクリル(式中、環原子の1-6個は独立してN、NH、N(C1-C3アルキル)、O、およびSから選択される)、C6-C24アルカリル、C6-C24アラルキル、ハロ、シリル、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)、スルファンアミド(sulfanamido)(-SO2N(R)2、式中、Rは独立してH、アルキル、アリールまたはヘテロアリールである)、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」とも呼ばれる)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも呼ばれる)、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は独立してH、アリー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(-[(CH2)nO]m)、リン酸、リン酸エステル[-OP(O)(OR)2、式中、R=H、メチルまたは他のアルキル]、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ;R5およびR6は連結されて、環または多環を形成してもよく、環は置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルであり、n1は0-4であり、各R14は同じか、または、異なる。
他の実施形態では、15-PGDH阻害剤は下記式の少なくとも1つ:
を有する化合物、またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ;
式中、X7はS、S=O、S(=O)2、またはC=Oであり;
R7およびR8は同じか、または異なり、各々独立してH、置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルからなる群より選択され、R7またはR8の少なくとも1つはHではなく;
R9、R10、R11、R12、R13、およびR15は同じか、または異なり、独立して下記からなる群より選択され:水素、置換もしくは非置換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、5-7個の環原子を含むヘテロシクロアルケニル(式中、環原子の1-3個は独立して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)、5-14個の環原子を含むヘテロアリールまたはヘテロシクリル(式中、環原子の1-6個は独立してN、NH、N(C1-C3アルキル)、O、およびSから選択される)、C6-C24アルカリル、C6-C24アラルキル、ハロ、シリル、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)、スルファンアミド(sulfanamido)(-SO2N(R)2、式中、Rは独立してH、アルキル、アリールまたはヘテロアリールである)、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」とも呼ばれる)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも呼ばれる)、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は独立してH、アリー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(-[(CH2)nO]m)、リン酸、リン酸エステル[-OP(O)(OR)2、式中、R=H、メチルまたは他のアルキル]、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ;R12およびR13は連結されて、環または多環を形成してもよく、環は置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルであり、n2は0-4であり、各R15は同じか、または、異なる。
を有する化合物、またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができ;
式中、X7はS、S=O、S(=O)2、またはC=Oであり;
R7およびR8は同じか、または異なり、各々独立してH、置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルからなる群より選択され、R7またはR8の少なくとも1つはHではなく;
R9、R10、R11、R12、R13、およびR15は同じか、または異なり、独立して下記からなる群より選択され:水素、置換もしくは非置換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、5-7個の環原子を含むヘテロシクロアルケニル(式中、環原子の1-3個は独立して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)、5-14個の環原子を含むヘテロアリールまたはヘテロシクリル(式中、環原子の1-6個は独立してN、NH、N(C1-C3アルキル)、O、およびSから選択される)、C6-C24アルカリル、C6-C24アラルキル、ハロ、シリル、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)、スルファンアミド(sulfanamido)(-SO2N(R)2、式中、Rは独立してH、アルキル、アリールまたはヘテロアリールである)、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」とも呼ばれる)、アリールスルファニル(-S-アリール;「アリールチオ」とも呼ばれる)、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は独立してH、アリー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(-[(CH2)nO]m)、リン酸、リン酸エステル[-OP(O)(OR)2、式中、R=H、メチルまたは他のアルキル]、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ;R12およびR13は連結されて、環または多環を形成してもよく、環は置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルであり、n2は0-4であり、各R15は同じか、または、異なる。
式(IB)、(IBa)、(IBb)、(IBc)、(IBd)、(IBe)、(IIB)、(IIBa)、(IIBb)、(IIBc)、(IIBd)、(IBe)、または(IIBf)を有する15-PGDH阻害剤の例は下記化合物、またはその薬学的に許容される塩、互変異性体、もしくは溶媒和物を含むことができる:
。
。
15-PGDH阻害剤のさらに他の例はWO2018/145080号(参照によりその全体が組み込まれる)に記載される化合物を含む。
ある一定の実施形態では、ia)2.5μM濃度で、15-PGDHルシフェラーゼ融合コンストラクトを発現するVaco503レポーター細胞株を、70(100の値がベースラインと比較してレポーター出力の倍加を示すスケールを使用)を超えるルシフェラーゼ出力レベルまで刺激する;iia)2.5μM濃度で、15-PGDHルシフェラーゼ融合コンストラクトを発現するV9mレポーター細胞株を、75を超えるルシフェラーゼ出力レベルまで刺激する;iiia)7.5μM濃度で、15-PGDHルシフェラーゼ融合コンストラクトを発現するLS174Tレポーター細胞株を、70を超えるルシフェラーゼ出力レベルまで刺激する;ならびにiva)7.5μM濃度で、TK-ウミシイタケルシフェラーゼレポーターを発現する陰性対照V9m細胞株を、20を超えるレベルまで活性化しない;ならびにva)組換え15-PGDHタンパク質の酵素活性を1μM未満のIC50で阻害することができる15-PGDH阻害剤が選択され得る。
他の実施形態では、15-PGDH阻害剤はib)2.5μM濃度で、15-PGDHルシフェラーゼ融合コンストラクトを発現するVaco503レポーター細胞株を刺激し、ルシフェラーゼ出力を増加させる;iib)2.5μM濃度で、15-PGDHルシフェラーゼ融合コンストラクトを発現するV9mレポーター細胞株を刺激し、ルシフェラーゼ出力を増加させる;iiib)7.5μM濃度で、15-PGDHルシフェラーゼ融合コンストラクトを発現するLS174Tレポーター細胞株を刺激し、ルシフェラーゼ出力を増加させる;ivb)7.5μM濃度で、TK-ウミシイタケルシフェラーゼレポーターを発現する陰性対照V9m細胞株をバックグラウンドより20%を超えるルシフェラーゼレベルまで活性化しない;ならびにvb)組換え15-PGDHタンパク質の酵素活性を1μM未満のIC50で阻害することができる。
他の実施形態では、15-PGDH阻害剤は組換え15-PGDHの酵素活性を、約5nM~約10nMの組換え15-PGDH濃度で、1μM未満のIC50で、好ましくは250nM未満のIC50で、より好ましくは50nM未満のIC50で、より好ましくは10nM未満のIC50で、より好ましくは5nM未満のIC50で、阻害することができる。
他の15-PGDH阻害剤が本明細書で記載される方法で使用され得ることが認識されるであろう。これらの他の15-PGDH阻害剤は公知の15-PGDH阻害剤を含むことができ、例えば、下記が挙げられる:米国特許出願公開第2006/0034786号および米国特許第7,705,041号で記載される、式(I)および(II)のテトラゾール化合物、式(I)の2-アルキリデンアミノオキシアセトアミド化合物、式(VI)および(VII)の複素環化合物、ならびに式(III)のピラゾール化合物;米国特許出願公開第2007/0071699号で記載される式(I)のベンジリデン-1,3-チアゾリジン化合物;米国特許出願公開第2007/0078175号で記載されるフェニルフリルメチルチアゾリジン-2,4-ジオンおよびフェニルチエニルメチルチアゾリジン-2,4-ジオン化合物;米国特許出願公開第2011/0269954号で記載されるチアゾリデンジオン誘導体;米国特許第7,294,641号で記載されるフェニルフラン、フェニルチオフェン、またはフェニルピラゾール化合物、米国特許第4,725,676号で記載される5-(3,5-二置換フェニルアゾ)-2-ヒドロキシベンゼン-酢酸および塩およびラクトン、ならびに米国特許第4,889,846号で記載されるアゾ化合物。
15-PGDH阻害剤のさらに他の例は下記刊行物で記載される:Seo SY et al. Effect of 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase inhibitor on wound healing. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 2015;97:35-41. doi: 10.1016/j.plefa.2015.03.005. PubMed PMID: 25899574; Piao YL et al. Wound healing effects of new 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase inhibitors. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 2014;91(6):325-32. doi: 10.1016/j.plefa.2014.09.011. PubMed PMID: 25458900; Choi D et al. Control of the intracellular levels of prostaglandin E(2) through inhibition of the 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase for wound healing. Bioorg Med Chem. 2013;21(15):4477-84. doi: 10.1016/j.bmc.2013.05.049. PubMed PMID: 23791868; Wu Y et al. Synthesis and biological evaluation of novel thiazolidinedione analogues as 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase inhibitors. J Med Chem. 2011;54(14):5260-4. Epub 2011/06/10. doi: 10.1021/jm200390u. PubMed PMID: 21650226; Duveau DY et al. Structure-activity relationship studies and biological characterization of human NAD(+)-dependent 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase inhibitors. Bioorg Med Chem Lett. 2014;24(2):630-5. doi: 10.1016/j.bmcl.2013.11.081. PubMed PMID: 24360556; PMCID: PMC3970110; Duveau DY et al. Discovery of two small molecule inhibitors, ML387 and ML388, of human NAD+-dependent 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase. Probe Reports from the NIH Molecular Libraries Program. Bethesda (MD)2010; Wu Y et al. Synthesis and SAR of thiazolidinedione derivatives as 15-PGDH inhibitors. Bioorg Med Chem. 2010;18(4):1428-33. doi: 10.1016/j.bmc.2010.01.016. PubMed PMID: 20122835; Wu Y et al. Synthesis and biological evaluation of novel thiazolidinedione analogues as 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase inhibitors. J Med Chem. 2011;54(14):5260-4. Epub 2011/06/10. doi: 10.1021/jm200390u. PubMed PMID: 21650226; Jadhav A et al. Potent and selective inhibitors of NAD+-dependent 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase (HPGD). Probe Reports from the NIH Molecular Libraries Program. Bethesda (MD)2010; Niesen FH et al. High-affinity inhibitors of human NAD-dependent 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase: mechanisms of inhibition and structure-activity relationships. PLoS One. 2010;5(11):e13719. Epub 2010/11/13. doi: 10.1371/journal.pone.0013719. PubMed PMID: 21072165; PMCID: 2970562; Michelet, J. et al. Composition comprising at least one 15-PGDH inhibitor. US20080206320 A1, 2008;およびRozot, R et al. Care/makeup compositions comprising a 2-alkylideneaminooxyacetamide compound for stimulating the growth of the hair or eyelashes and/or slowing loss thereof. US7396525 B2, 2008。
本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、その必要のある被験体(例えば、ヒト被験体)において、腎障害、疾患、および/または損傷を治療、防止する、またはその症状もしくは重症度を低減させるために使用することができる。15-PGDH阻害剤はまた、その必要のある被験体において慢性腎臓疾患の発症を防止するのに有用である。ある一定の実施形態では、15-PGDH阻害剤は、急性腎障害を引き起こす可能性がある、または引き起こす発作後に、その必要のある被験体において慢性腎臓疾患の発症を防止するのに有用である。加えて、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、その必要のある被験体において腎臓を急性もしくは慢性腎損傷から保護するための方法において使用することができる。さらに、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、少なくとも一部は薬物もしくは化学薬品の使用に起因する腎機能不全もしくは腎不全を有する患者を治療するための方法において使用することができる。
急性腎障害は一般に、発作の型に基づき2つの主要カテゴリに分けられる。第1のカテゴリは虚血性急性腎障害(あるいは、腎臓低灌流と呼ばれる)であり、第2のカテゴリは腎毒性急性腎障害である。前者は障害された血流(腎臓低灌流)および腎臓への酸素送達に起因し;一方、後者は腎臓への毒性発作に起因する。発作のこれらのカテゴリのどちらも、急性尿細管壊死(ATN)と呼ばれる二次性病状につながる可能性がある。
虚血性急性腎障害の最も一般的な原因は、血管内容積枯渇、心拍出量の低減、全身性血管拡張、および腎血管収縮である。血管内容積枯渇は下記により引き起こされる可能性がある:出血(例えば、外科手術、分娩後、または外傷の後);胃腸損失(例えば、下痢、嘔吐、経鼻胃損失);腎損失(例えば、利尿薬、浸透圧利尿、尿崩症により引き起こされる);皮膚および粘膜損失(例えば、火傷、高熱);ネフローゼ症候群;硬変;または毛細管漏出。心拍出量の低減は、心原性ショック、心膜疾患(例えば、拘束性、収縮性、タンポナーデ)、うっ血性心不全、心臓弁膜症、肺疾患(例えば、肺高血圧、肺塞栓症)、または敗血症によるものである可能性がある。全身性血管拡張は、硬変、アナフィラキシー、または敗血症の結果である可能性がある。最後に、腎血管収縮は早期敗血症、肝腎症候群、急性高カルシウム血症、薬物関連(例えば、ノルエピネフリン、バソプレシン、非ステロイド性抗炎症薬、アンジオテンシン-変換酵素阻害剤、カルシニューリン阻害剤)、または放射線造影剤の使用により引き起こされる可能性がある。本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、虚血性急性腎障害の上記原因のいずれかにより引き起こされる急性腎障害または任意の他の腎損傷を治療し、またはその症状もしくは重症度を低減させるために使用することができる。加えて、本明細書で記載されるその15-PGDH阻害剤は、虚血性急性腎障害の上記原因への曝露後の急性腎障害または任意の他の腎損傷の発症を防止するために使用することができる。
腎毒性急性腎障害はしばしば、腎毒性薬などのネフロトキシンへの曝露と関連する。腎毒性薬の例としては、抗生物質(例えば、アミノグリコシド、例えば、ゲンタマイシン)、化学療法薬(例えば、シスプラチン)、カルシニューリン阻害剤(例えば、タクロリムス、シクロスポリン)、セファロスポリン、例えば、セファロリジン、シクロスポリン、駆除剤(例えば、パラコート)、環境汚染物質(例えば、トリクロロエチレン、ジクロロアセチレン)、アンホテリシンB、ピューロマイシン、アミノヌクレオシド(PAN)、X線撮影造影剤(例えば、アセトリゾ酸、ジアトリゾ酸、ヨーダミド、イオグリシン酸、イオタラム酸、イオキシタラム酸、メトリゾ酸、メトリザミド、イオヘキソール、イオパミドール、イオペントール、イオプロミド、イオジキサノール、イオビトリドール、およびイオベルソール)、非ステロイド性抗炎症剤、抗レトロウイルス剤、免疫抑制剤、腫瘍薬、またはACE阻害剤が挙げられる。ネフロトキシンは、例えば、外傷性損傷、圧挫損傷、違法薬物、鎮痛薬乱用、銃撃創傷、または重金属であり得る。本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、腎毒性急性腎障害の上記原因のいずれかにより引き起こされる急性腎障害または任意の他の腎損傷を治療する、またはその症状もしくは重症度を低減させるために使用することができる。加えて、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、腎毒性急性腎障害の上記原因への曝露後の、急性腎障害または任意の他の腎損傷の発症を防止するために使用することができる。
ある一定の実施形態では、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、虚血またはネフロトキシン/腎毒性薬などの発作への曝露後のATNの発症を防止するために使用することができる。ある一定の実施形態では、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、虚血またはネフロトキシン/腎毒性薬への曝露後のATNを治療する、またはその症状もしくは重症度を低減させるために使用することができる。
ある一定の実施形態では、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、虚血またはネフロトキシン/腎毒性薬への曝露後の糸球体濾過の低下を防止するために使用することができる。いくつかの実施形態では、15-PGDH阻害剤は、虚血またはネフロトキシン/腎毒性薬への曝露後の尿細管上皮損傷および/または壊死を防止するために使用することができる。いくつかの実施形態では、15-PGDH阻害剤は、毛細血管透過性を減少させ、血管緊張を改善し、および/または内皮細胞の炎症を低減させるために使用することができる。他の実施形態では、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、虚血またはネフロトキシン/腎毒性薬への曝露後の腎臓内の血流を回復させるために使用することができる。さらなる実施形態では、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、慢性腎不全を防止するために使用することができる。
本明細書で記載される15-PGDH阻害剤はまた、低灌流を伴う外科手術に起因する急性腎障害を治療または防止するために使用することができる。ある一定の具体的な実施形態では、外科手術は、心臓手術、主要血管手術、大外傷、または銃創の治療と関連する外科手術の1つである。1つの実施形態では、心臓手術は冠動脈バイパス術(CABG)である。別の実施形態では、心臓手術は弁手術である。
いくつかの実施形態では、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、腎移植または心臓移植などの臓器移植後の急性腎障害を治療または防止するために使用することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、低減した有効動脈体積および腎臓低灌流後の急性腎障害を治療または防止するために使用することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、膀胱の正常な排尿を妨害する薬物療法(例えば、抗コリン薬)を受けている被験体において急性腎障害を治療または防止するために使用することができる。ある一定の実施形態では、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、閉塞尿路カテーテルを有する被験体において急性腎障害を治療または防止するために使用することができる。いくつかの実施形態では、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、結晶尿を引き起こす薬物を服用している被験体において急性腎障害を治療または防止するために使用することができる。いくつかの実施形態では、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、ミオグロビン尿を引き起こす、またはこれにつながる薬物を服用している被験体において急性腎障害を治療または防止するために使用することができる。いくつかの実施形態では、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、膀胱炎を引き起こす、またはこれにつながる薬物を服用している被験体において急性腎障害を治療または防止するために使用することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、良性前立腺肥大または前立腺癌を有する被験体において急性腎障害を治療または防止するために使用することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、腎結石を有する被験体において急性腎障害を治療または防止するために使用することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、腹部悪性腫瘍(例えば、卵巣癌、結腸直腸癌)を有する被験体において急性腎障害を治療または防止するために使用することができる。
ある一定の実施形態では、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、敗血症が急性腎障害を引き起こさない、または急性腎障害という結果にならない、急性腎障害を治療または防止するために使用することができる。
急性腎障害は典型的には、最初の発作(例えば、虚血またはネフロトキシン発作)後時間~数日以内に起こる。よって、本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は、発作前、または発作(例えば、本明細書で記載される外科手術またはネフロトキシン発作)後1時間~30日以内(例えば、0.5時間、1時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、11時間、12時間、13時間、14時間、15時間、16時間、17時間、18時間、19時間、20時間、21時間、22時間、23時間、1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、15日、20日、25日、28日、または30日)に投与することができる。
被験体は、例えば、Risk Injury Failure Loss(RIFLE)判断基準または急性腎障害ネットワーク判断基準(Bagshaw et al., Nephrol. Dial. Transplant., 23 (5):1569-1574 (2008); Lopes et al., Clin. Kidney J., 6(1):8-14 (2013))に基づき、急性腎障害を有する、またはこれを発症するリスクを有すると決定することができる。
ある一定の実施形態では、この開示の方法は、健康健常対照者と比べて、下記の1つ以上のレベルを測定して決定すること:血清、血漿もしくは尿クレアチニンまたは血中尿素窒素(BUN);血清もしくは尿好中球ゼラチナーゼ関連リポカリン(NGAL)、血清もしくは尿インターロイキン-18(IL-18)、血清もしくは尿シスタチンC、または尿KIM-1のレベルを測定することを含み、被験体が、急性腎障害を有するか、または、それを発症するリスクを有するかを評価する。
15-PGDH阻害剤の有効性は様々な動物モデルにおいて評価することができる。急性腎障害についての動物モデルとしては、例えば、Heyman et al., Contrin. Nephrol., 169:286-296 (2011); Heyman et al., Exp. Opin. Drug Disc., 4(6): 629-641 (2009); Morishita et al., Ren. Fail., 33(10):1013-1018 (2011); Wei Q et al., Am. J. Physiol. Renal Physiol., 303(11):F1487-94 (2012)において開示されているものが挙げられる。
治療の有効性は、下記を含む多くの使用可能な診断ツールにより測定することができる:身体検査、血液検査、全身血圧および毛細血管圧の測定、タンパク尿(例えば、アルブミン尿)、顕微鏡的および肉眼的血尿、血清クレアチニンレベルの評価、糸球体濾過率の評価、腎生検の組織学的評価、尿中アルブミンクレアチニン比、アルブミン排せつ率、クレアチニンクリアランス速度、24-時間尿タンパク質分泌、および腎臓画像診断(例えば、MRI、超音波)。
いくつかの実施形態では、被験体に投与される15-PGDH阻害剤の量は、被験体の内在性腎臓PGE2レベルを誘導するのに有効な量とすることができる。
他の実施形態では、被験体に投与される15-PGDH阻害剤の量は、腎血管拡張を誘導する、低酸素に対する抵抗性を増強させる、腎血行動態を改善する、腎臓酸化ストレスを減少させる、腎臓炎症を低減させる、および、腎機能を保存するのに有効な量とすることができる。
他の実施形態では、被験体に投与される15-PGDH阻害剤の量は、マロンジアルデヒド(MDA)およびNGALレベルを低減させる、髄質尿細管傷害を減衰させる、髄質急性尿細管壊死(ATN)およびアポトーシスを低減させる、高移動度群ボックス1(HMGB1)および炎症性サイトカインの誘導を低減させる、腎細動脈を調節する血管平滑筋細胞における腎臓EP4 PGE2受容体およびA2Aアデノシン受容体を誘導する、腎臓cAMP、AMP、およびアデノシンレベルを増加させる、および/またはクレアチニンおよびKIM-1の誘導を阻害するのに有効な量である。
いくつかの実施形態では、医薬組成物は非経口もしくは経口剤形に製剤化することができる。経口投与用の固体剤形は、賦形剤を、必要に応じて、バインダ、崩壊剤、潤滑剤、着色剤、および/または香味剤と一緒に、15-PGDH阻害剤に添加し、得られた混合物を錠剤、糖衣錠、顆粒、粉末またはカプセルの形態に成形することにより製造することができる。組成物中に添加することができる添加物は当技術分野において普通のものであってもよい。例えば、賦形剤の例としては、ラクトース、スクロース、塩化ナトリウム、グルコース、デンプン、炭酸カルシウム、カオリン、微結晶セルロース、ケイ酸塩などが挙げられる。例示的なバインダとしては、水、エタノール、プロパノール、甘いシロップ、スクロース溶液、デンプン溶液、ゼラチン溶液、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルデンプン、メチルセルロース、エチルセルロース、シェラック、ホスホン酸カルシウムおよびポリピロリドンが挙げられる。崩壊剤の例としては、乾燥デンプン、アルギン酸ナトリウム(sodium arginate)、寒天粉末、重炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ステアリン酸モノグリセリドおよびラクトースが挙げられる。さらに、精製タルク、ステアレート、ホウ酸ナトリウム、およびポリエチレングリコールが、潤滑剤として使用され得;ならびに、スクロース、橙皮、クエン酸、酒石酸が、香味剤として使用され得る。いくつかの実施形態では、医薬組成物は、吸入を介して投与されるエアロゾル製剤(例えば、それらは噴霧することができる)にすることができる。
本明細書で記載される15-PGDH阻害剤は香味剤、緩衝剤、安定化剤、などと組み合わせることができ、従来の方法にしたがい、溶液、シロップまたはエリキシル剤などの経口液体剤形に組み入れることができる。緩衝剤の1つの例はクエン酸ナトリウムとすることができる。安定化剤の例としては、トラガント、アラビアゴムおよびゼラチンが挙げられる。
いくつかの実施形態では、15-PGDH阻害剤は、それにpH調整剤、緩衝剤、安定化剤、弛緩薬、局所麻酔薬を添加することにより、例えば、皮下、筋肉内または静脈内経路のための、注射剤形に組み入れることができる。pH調整剤および緩衝剤の例としては、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウムおよびリン酸ナトリウムが挙げられる。安定化剤の例としては、ピロ亜硫酸ナトリウム、EDTA、チオグリコール酸およびチオ乳酸が挙げられる。局所麻酔薬はプロカインHCl、リドカインHClなどとすることができる。弛緩薬は塩化ナトリウム、グルコースなどとすることができる。
他の実施形態では、15-PGDH阻害剤は、従来の方法にしたがい、それに、当技術分野で知られている薬学的に許容される担体、例えば、ポリエチレングリコール、ラノリン、カカオバターまたは脂肪酸トリグリセリドを、必要に応じて、Tweenなどの界面活性剤と一緒に添加することにより、坐薬に組み入れることができる。
医薬組成物は上記のように様々な剤形に製剤化し、次いで、経口、吸入、経皮、皮下、静脈内または筋肉内経路を含む様々な経路を介して投与することができる。投与量は薬学的または治療的有効量とすることができる。
15-PGDH阻害剤の治療的に有効な投与量は様々な実施形態で、様々な量で存在し得る。例えば、いくつかの実施形態では、15-PGDH阻害剤の治療的有効量は、約10-1000mg(例えば、約20mg-1,000mg、30mg-1,000mg、40mg-1,000mg、50mg-1,000mg、60mg-1,000mg、70mg-1,000mg、80mg-1,000mg、90mg-1,000mg、約10-900mg、10-800mg、10-700mg、10-600mg、10-500mg、100-1000mg、100-900mg、100-800mg、100-700mg、100-600mg、100-500mg、100-400mg、100-300mg、200-1000mg、200-900mg、200-800mg、200-700mg、200-600mg、200-500mg、200-400mg、300-1000mg、300-900mg、300-800mg、300-700mg、300-600mg、300-500mg、400mg-1,000mg、500mg-1,000mg、100mg-900mg、200mg-800mg、300mg-700mg、400mg-700mg、および500mg-600mg)の範囲の量であり得る。いくつかの実施形態では、15-PGDH阻害剤は、約10mg、50mg、100mg、150mg、200mg、250mg、300mg、350mg、400mg、450mg、500mg、550mg、600mg、650mg、700mg、750mg、800mg以上の量で存在する。いくつかの実施形態では、15-PGDH阻害剤は約1000mg、950mg、900mg、850mg、800mg、750mg、700mg、650mg、600mg、550mg、500mg、450mg、400mg、350mg、300mg、250mg、200mg、150mg、または100mg以下の量で存在する。
他の実施形態では、治療的に有効な投与量は、例えば、約0.001mg/kg体重~500mg/kg体重、例えば、約0.001mg/kg体重~400mg/kg体重、約0.001mg/kg体重~300mg/kg体重、約0.001mg/kg体重~200mg/kg体重、約0.001mg/kg体重~100mg/kg体重、約0.001mg/kg体重~90mg/kg体重、約0.001mg/kg体重~80mg/kg体重、約0.001mg/kg体重~70mg/kg体重、約0.001mg/kg体重~60mg/kg体重、約0.001mg/kg体重~50mg/kg体重、約0.001mg/kg体重~40mg/kg体重、約0.001mg/kg体重~30mg/kg体重、約0.001mg/kg体重~25mg/kg体重、約0.001mg/kg体重~20mg/kg体重、約0.001mg/kg体重~15mg/kg体重、約0.001mg/kg体重~10mg/kg体重とすることができる。
さらに他の実施形態では、治療的に有効な投与量は、例えば、約0.0001mg/kg体重~0.1mg/kg体重、例えば約0.0001mg/kg体重~0.09mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.08mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.07mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.06mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.05mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~約0.04mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.03mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.02mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.019mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.018mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.017mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.016mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.015mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.014mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.013mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.012mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.011mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.01mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.009mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.008mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.007mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.006mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.005mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.004mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.003mg/kg体重、約0.0001mg/kg体重~0.002mg/kg体重とすることができる。いくつかの実施形態では、治療的に有効な用量は、0.0001mg/kg体重、0.0002mg/kg体重、0.0003mg/kg体重、0.0004mg/kg体重、0.0005mg/kg体重、0.0006mg/kg体重、0.0007mg/kg体重、0.0008mg/kg体重、0.0009mg/kg体重、0.001mg/kg体重、0.002mg/kg体重、0.003mg/kg体重、0.004mg/kg体重、0.005mg/kg体重、0.006mg/kg体重、0.007mg/kg体重、0.008mg/kg体重、0.009mg/kg体重、0.01mg/kg体重、0.02mg/kg体重、0.03mg/kg体重、0.04mg/kg体重、0.05mg/kg体重、0.06mg/kg体重、0.07mg/kg体重、0.08mg/kg体重、0.09mg/kg体重、または0.1mg/kg体重とすることができる。特定の個体のための有効な用量は、時間と共に、その個体の必要に応じて変化させる(例えば、増加または減少させる)ことができる。
いくつかの実施形態では、治療的に有効な投与量は10μg/kg/日、50μg/kg/日、100μg/kg/日、250μg/kg/日、500μg/kg/日、1000μg/kg/日以上の投与量とすることができる。様々な実施形態では、15-PGDH阻害剤またはその医薬塩の量は患者に0.01μg/kg~10μg/kg;0.1μg/kg~5μg/kg;0.1μg/kg~1000μg/kg;0.1μg/kg~900μg/kg;0.1μg/kg~900μg/kg;0.1μg/kg~800μg/kg;0.1μg/kg~700μg/kg;0.1μg/kg~600μg/kg;0.1μg/kg~500μg/kg;または0.1μg/kg~400μg/kgの投与量を提供するのに十分である。
様々な実施形態は異なる投与計画を含み得る。いくつかの実施形態では、15-PGDH阻害剤は持続注入を介して投与することができる。いくつかの実施形態では、持続注入は静脈内である。他の実施形態では、持続注入は皮下である。単一被験体のための投与計画は一定間隔である必要はなく、時間と共に、被験体の要求によって変化させることができる。
1つの態様では、有効量の15-PGDH阻害剤を含む医薬組成物は少なくとも2回投与される。別の態様では、医薬組成物は少なくとも5回投与される。さらに別の態様では、医薬組成物は少なくとも10回投与される。当業者であれば、治療される特定の疾患または障害またはどのように被験体が前治療に応答したかに基づき、どのくらいの頻度で組成物を投与すべきかを決定することができる。当業者はまた、腎損傷が起きる時に対していつ治療を投与するか、例えば、前後、または両方を決定することができる。
1つの実施形態では、被験体は腎損傷前に15-PGDH阻害剤で治療される。1つの態様では、被験体は損傷前少なくとも数日、または腎損傷前数分にできるだけ近くに開始して治療することができる。例えば、15-PGDH阻害剤療法は虚血性再灌流障害前約2時間、8時間、24時間、または26時間に始めることができる。当業者であれば、15-PGDH阻害剤は様々な時間に、腎損傷前約2、8、24、または26時間ちょうどでなく投与することができることを認識するであろう。1つの態様では、腎損傷前に治療するための時間の範囲は約1.0分~約72時間とすることができる。別の態様では、腎損傷前に治療するための時間の範囲は、約10分~約48時間とすることができる。別の態様では、腎損傷イベント前に治療するための時間の範囲は、約30分~約24時間とすることができる。
1つの実施形態では、被験体は腎損傷イベント後または以上で記載される前後両方で15-PGDH阻害剤で治療される。1つの態様では、被験体は腎損傷の直後に開始して、例えば、腎損傷数分後に治療することができる。例えば、15-PGDH阻害剤療法は虚血性再灌流障害後約30分、2時間、8時間、24時間、または48時間に開始することができる。当業者であれば、15-PGDH阻害剤は同様にうまく、様々な時間に投与することができることを認識するであろう。
実施例1
この実施例では、我々はSW033291、15-PGDHの強力な小分子阻害剤を、腎臓における効果について調査し、SW033291は内在性腎臓PGE2を増加させる、腎血管拡張を媒介する、および虚血性急性腎障害(AKI)に対して腎臓保護を与える際に強力なインビボ活性を示すことを証明した。
この実施例では、我々はSW033291、15-PGDHの強力な小分子阻害剤を、腎臓における効果について調査し、SW033291は内在性腎臓PGE2を増加させる、腎血管拡張を媒介する、および虚血性急性腎障害(AKI)に対して腎臓保護を与える際に強力なインビボ活性を示すことを証明した。
材料および方法
動物
雄C57/BL6マウス(10wk)をOrient Bioから購入した。動物の世話およびこれに関連する実験手順はInje大学の動物実験委員会により認可された(プロトコルno.2016-010)。
動物
雄C57/BL6マウス(10wk)をOrient Bioから購入した。動物の世話およびこれに関連する実験手順はInje大学の動物実験委員会により認可された(プロトコルno.2016-010)。
腎臓IRIの誘導
簡単に言うと、マウスをイソフルランで気化器を用いて麻酔し、両側腎動脈を30分間クランプした(2、49)。阻血時間後、クランプを解放し血液再灌流を誘導した。SW033291(5mg/kg、Cayman、Ann Arbor、MI)、インドメタシン(5mg/kg、Sigma-Aldrich)、またはビヒクル[10%エタノール、5%クレモフォールEL、および85%D5W(5%デキストロースを含む水)]を3回、AKI前1時間、直後、後12時間に腹腔内投与した。血清および腎組織を腎臓IRI24時間後に収集した。これらの用量レベルのSW033291およびインドメタシンは、我々の前の公表された研究では、C57/BL6マウスにおいて生物学的に有効と証明された。追加の対照薬として、セレコキシブ(100mg/kg、Pfizer)、選択的COX-2阻害剤もまた、2回、腎臓IRI前2時間および後12時間に経口投与した。加えて、EP4受容体アンタゴニスト、ONO-AE3-208(10mg/kg、Cayman)を3回の投与のために、SW033291と同時に、または、同じスケジュールで個々に投与した。
簡単に言うと、マウスをイソフルランで気化器を用いて麻酔し、両側腎動脈を30分間クランプした(2、49)。阻血時間後、クランプを解放し血液再灌流を誘導した。SW033291(5mg/kg、Cayman、Ann Arbor、MI)、インドメタシン(5mg/kg、Sigma-Aldrich)、またはビヒクル[10%エタノール、5%クレモフォールEL、および85%D5W(5%デキストロースを含む水)]を3回、AKI前1時間、直後、後12時間に腹腔内投与した。血清および腎組織を腎臓IRI24時間後に収集した。これらの用量レベルのSW033291およびインドメタシンは、我々の前の公表された研究では、C57/BL6マウスにおいて生物学的に有効と証明された。追加の対照薬として、セレコキシブ(100mg/kg、Pfizer)、選択的COX-2阻害剤もまた、2回、腎臓IRI前2時間および後12時間に経口投与した。加えて、EP4受容体アンタゴニスト、ONO-AE3-208(10mg/kg、Cayman)を3回の投与のために、SW033291と同時に、または、同じスケジュールで個々に投与した。
PGE2レベルおよび腎機能の測定
24時間の再灌流後、腎組織(約20mg)を、インドメタシン(10μg/mL)を含む冷PBS中でホモジナイズし、次いで10分間12,000rpmで遠心分離した。上清のタンパク質濃度をBCAアッセイ(ThermoFisher Scientific、Rockford、IL)により決定した。PGE2レベルをPGE2 ELISAキット(R&D Systems、Minneapolis、MN)を使用して3通りで測定した。PGE2レベルを、ナノグラムのPGE2/ミリグラムのタンパク質として表した。腎機能を、24時間の再灌流後に、血中尿素窒素の血清レベル(BUN;Abcam)、血清クレアチニン(Agilent6410LC-MS/MS、Agilent、SantaClara、CA)、リポカリン-2(R&D Systems)、および腎損傷分子-1(KIM-1;R&D Systems)を決定することにより評価した。血清クレアチニンの測定はHPLCによった。血清クレアチニンを、Agilent1200シリーズHPLCシステム(Agilent)と結合させたAgilent 6410 LC-MS/MSシステムを使用して評価した。血清クレアチニンのための試料調製は、50μLの血清試料をクレアチニン-d3を内部標準として含んだ(5μg/mL)100μLのアセトニトリルと混合するというものとした。混合物を激しくボルテックスした後13,000rpmで10分間遠心分離し、次いで、1μLの上清をLC-MS/MSシステムに注入した。クロマトグラフィー分離を、Hypersil GOLD C18カラム(150×2.1mm、3μm、Thermo Scientific)上で、0.1%ギ酸溶液およびアセトニトリル[70:30(vol/vol)]の移動相を使用して実施した。流速は0.2mL/分とした。エレクトロスプレーイオン化を陽イオンモードで実施した。キャピラリー電圧を4,000Vに設定した。噴霧ガスとしての窒素を15psiに設定し、乾燥ガス温度を300℃に設定し、流速は6L/分とした。特定の前駆体/生成遷移を使用する多段反応モニタリングモードを定量化のために使用した。イオンの検出を、クレアチニンについてはm/z114.1→44.1、および、クレアチニン-d3については117.1→77.1をモニタリングすることにより実施した。衝突エネルギーは、クレアチニンおよびクレアチニン-d3について、それぞれ、10および15eVであった。全ての分析物についてのピーク面積をAgilent Mass Hunter分析ソフトウェア(バージョンB.01.04)を使用して自動的に積分した。
24時間の再灌流後、腎組織(約20mg)を、インドメタシン(10μg/mL)を含む冷PBS中でホモジナイズし、次いで10分間12,000rpmで遠心分離した。上清のタンパク質濃度をBCAアッセイ(ThermoFisher Scientific、Rockford、IL)により決定した。PGE2レベルをPGE2 ELISAキット(R&D Systems、Minneapolis、MN)を使用して3通りで測定した。PGE2レベルを、ナノグラムのPGE2/ミリグラムのタンパク質として表した。腎機能を、24時間の再灌流後に、血中尿素窒素の血清レベル(BUN;Abcam)、血清クレアチニン(Agilent6410LC-MS/MS、Agilent、SantaClara、CA)、リポカリン-2(R&D Systems)、および腎損傷分子-1(KIM-1;R&D Systems)を決定することにより評価した。血清クレアチニンの測定はHPLCによった。血清クレアチニンを、Agilent1200シリーズHPLCシステム(Agilent)と結合させたAgilent 6410 LC-MS/MSシステムを使用して評価した。血清クレアチニンのための試料調製は、50μLの血清試料をクレアチニン-d3を内部標準として含んだ(5μg/mL)100μLのアセトニトリルと混合するというものとした。混合物を激しくボルテックスした後13,000rpmで10分間遠心分離し、次いで、1μLの上清をLC-MS/MSシステムに注入した。クロマトグラフィー分離を、Hypersil GOLD C18カラム(150×2.1mm、3μm、Thermo Scientific)上で、0.1%ギ酸溶液およびアセトニトリル[70:30(vol/vol)]の移動相を使用して実施した。流速は0.2mL/分とした。エレクトロスプレーイオン化を陽イオンモードで実施した。キャピラリー電圧を4,000Vに設定した。噴霧ガスとしての窒素を15psiに設定し、乾燥ガス温度を300℃に設定し、流速は6L/分とした。特定の前駆体/生成遷移を使用する多段反応モニタリングモードを定量化のために使用した。イオンの検出を、クレアチニンについてはm/z114.1→44.1、および、クレアチニン-d3については117.1→77.1をモニタリングすることにより実施した。衝突エネルギーは、クレアチニンおよびクレアチニン-d3について、それぞれ、10および15eVであった。全ての分析物についてのピーク面積をAgilent Mass Hunter分析ソフトウェア(バージョンB.01.04)を使用して自動的に積分した。
壊死性およびアポトーシス細胞死アッセイ
壊死を評価するために、5-μm-厚のパラフィン切片をヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。個々のスライドの尿細管損傷をスコアリングシステムに従い病理学者により盲検様式で半定量的にスコア化した。スコアリングシステムは下記の通りとした:0、傷害なし;1、斑状の単離された単細胞壊死;2、尿細管壊死<25%;3、尿細管壊死25-50%;および4、尿細管壊死>50%。アポトーシスの頻度を分析するために、5-μm-厚のパラフィン切片を、製造者のプロトコルに従いTUNELアッセイ(Millipore、Temecula、CA)に供した。TUNEL-陽性細胞を髄質外層における少なくとも5つの別個の視野(64拡大率)でカウントし、アポトーシス指数(%、アポトーシス細胞数/細胞総数)を、GENASISソフトウェアを用いて計算した。
壊死を評価するために、5-μm-厚のパラフィン切片をヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。個々のスライドの尿細管損傷をスコアリングシステムに従い病理学者により盲検様式で半定量的にスコア化した。スコアリングシステムは下記の通りとした:0、傷害なし;1、斑状の単離された単細胞壊死;2、尿細管壊死<25%;3、尿細管壊死25-50%;および4、尿細管壊死>50%。アポトーシスの頻度を分析するために、5-μm-厚のパラフィン切片を、製造者のプロトコルに従いTUNELアッセイ(Millipore、Temecula、CA)に供した。TUNEL-陽性細胞を髄質外層における少なくとも5つの別個の視野(64拡大率)でカウントし、アポトーシス指数(%、アポトーシス細胞数/細胞総数)を、GENASISソフトウェアを用いて計算した。
炎症性サイトカインレベルの測定
炎症性サイトカインmRNAおよびタンパク質レベルをリアルタイムPCRおよびELISAにより測定した。腎組織および血清を24時間の再灌流後収穫した。全RNAを凍結腎組織から、TRIzol試薬(ThermoFisher Scientific)を使用して、製造者のプロトコルに従い抽出した。RNAをcDNAに、オリゴ-dTプライマーを使用して変換した。IL-17、TNF-a、およびIL-1b mRNAレベルをリアルタイムPCRにより決定した。血清IL-17(R&D Systems)、TNF-α(R&D Systems)、およびIL-1β(R&D Systems)を、市販のELISAキットを使用して、製造者の指示に従い測定した。
炎症性サイトカインmRNAおよびタンパク質レベルをリアルタイムPCRおよびELISAにより測定した。腎組織および血清を24時間の再灌流後収穫した。全RNAを凍結腎組織から、TRIzol試薬(ThermoFisher Scientific)を使用して、製造者のプロトコルに従い抽出した。RNAをcDNAに、オリゴ-dTプライマーを使用して変換した。IL-17、TNF-a、およびIL-1b mRNAレベルをリアルタイムPCRにより決定した。血清IL-17(R&D Systems)、TNF-α(R&D Systems)、およびIL-1β(R&D Systems)を、市販のELISAキットを使用して、製造者の指示に従い測定した。
腎血管拡張の評価
髄質外層の細動脈内面積を、α-平滑筋アクチン(α-SMA)-染色切片を用いて決定した。腎臓を灌流なしで、吸入イソフルラン麻酔下で除去し、水平に3片に分け、10%ホルマリン中で直ちに固定し、次いでパラフィンに包埋した。髄質外層におけるα-SMA-陽性血管の内面積を、ImageJを使用して測定した。結果は髄質外層内の腎動脈の平均面積として表される。RBFのための代替物として、我々は非侵襲的レーザードプラ流速計測(PeriFlux System5000、Perimed)を使用して、フラックスを測定し、レーザー-ドプラプローブを腎臓表面上の定位置に置き、腎皮質測定結果を記録した。腎臓-ドプラフラックス(RDF)を、腎臓IRI前(ビヒクル、インドメタシン、およびSW033291の投与後1時間)、中、および後24時間に測定した。相対的増加は各試験についてのベースラインからピークまでのRDFのパーセント増加を表す。
髄質外層の細動脈内面積を、α-平滑筋アクチン(α-SMA)-染色切片を用いて決定した。腎臓を灌流なしで、吸入イソフルラン麻酔下で除去し、水平に3片に分け、10%ホルマリン中で直ちに固定し、次いでパラフィンに包埋した。髄質外層におけるα-SMA-陽性血管の内面積を、ImageJを使用して測定した。結果は髄質外層内の腎動脈の平均面積として表される。RBFのための代替物として、我々は非侵襲的レーザードプラ流速計測(PeriFlux System5000、Perimed)を使用して、フラックスを測定し、レーザー-ドプラプローブを腎臓表面上の定位置に置き、腎皮質測定結果を記録した。腎臓-ドプラフラックス(RDF)を、腎臓IRI前(ビヒクル、インドメタシン、およびSW033291の投与後1時間)、中、および後24時間に測定した。相対的増加は各試験についてのベースラインからピークまでのRDFのパーセント増加を表す。
cAMP、AMP、およびアデノシンレベルの測定
24時間の再灌流後、腎組織を収穫し、10体積の0.1M HCl中でホモジナイズし、10分間12,000rpmで遠心分離した。腎組織および血清中のcAMPレベルを、cAMP Complete ELISAキット(Enzo Life Science、Farmingdale、NY)を使用して測定した。腎組織中のAMPおよびアデノシンをAgilent 6410 LC-MS/MSにより評価した。血清アデノシンをアッセイキット(Abnova、Walnut、CA)を使用して測定した。
24時間の再灌流後、腎組織を収穫し、10体積の0.1M HCl中でホモジナイズし、10分間12,000rpmで遠心分離した。腎組織および血清中のcAMPレベルを、cAMP Complete ELISAキット(Enzo Life Science、Farmingdale、NY)を使用して測定した。腎組織中のAMPおよびアデノシンをAgilent 6410 LC-MS/MSにより評価した。血清アデノシンをアッセイキット(Abnova、Walnut、CA)を使用して測定した。
PGE2およびアデノシン受容体の評価
PGE2受容体(EP1、EP2、EP3、およびEP4)ならびにアデノシンA2A受容体mRNAレベルをリアルタイムPCRにより決定した。それらのタンパク質レベルを、ウエスタンブロットアッセイおよび免疫蛍光法分析により決定した。
PGE2受容体(EP1、EP2、EP3、およびEP4)ならびにアデノシンA2A受容体mRNAレベルをリアルタイムPCRにより決定した。それらのタンパク質レベルを、ウエスタンブロットアッセイおよび免疫蛍光法分析により決定した。
活性酸素種レベルの測定
活性酸素種(ROS)レベルをマロンジアルデヒド(MDA)、腎臓ライセートにおける脂質過酸化の最終生成物の測定により決定した。遊離MDAはチオバルビツール酸(TBA)と95℃で反応し、MDA-TBA付加物を生成し、これは比色測定により532nmの波長で定量可能である。MDAレベルを腎臓ライセートにおいて脂質過酸化(MDA)アッセイキット(Abcam、Cambridge、UK)を使用して測定した。結果を総タンパク質レベルに対して較正し、μM MDA/gタンパク質として表した。
活性酸素種(ROS)レベルをマロンジアルデヒド(MDA)、腎臓ライセートにおける脂質過酸化の最終生成物の測定により決定した。遊離MDAはチオバルビツール酸(TBA)と95℃で反応し、MDA-TBA付加物を生成し、これは比色測定により532nmの波長で定量可能である。MDAレベルを腎臓ライセートにおいて脂質過酸化(MDA)アッセイキット(Abcam、Cambridge、UK)を使用して測定した。結果を総タンパク質レベルに対して較正し、μM MDA/gタンパク質として表した。
統計解析
統計解析を、一元配置ANOVA、続いて、3つ以上の実験群が比較される場合ボンフェローニポストホックテストを用いて実施した。データは、2群分析のためのスチューデントt検定を使用して、平均±SEとして提示される。P<0.05の値が統計学的有意性を示すと考えた。
統計解析を、一元配置ANOVA、続いて、3つ以上の実験群が比較される場合ボンフェローニポストホックテストを用いて実施した。データは、2群分析のためのスチューデントt検定を使用して、平均±SEとして提示される。P<0.05の値が統計学的有意性を示すと考えた。
結果
15-PGDH阻害は虚血性AKIを有するマウスにおける腎機能障害を寛解させる
内在性PGE2レベルはCOX-1および/またはCOX-2を阻害するNSAIDを用いてPGE2合成をブロックすることにより減少するが、15-PGDHを阻害することによりPGE2分解をブロックすることにより増加する(図1A)。SW033291はサブナノモルIC50値を有する、15-PGDHの強力で特定的な化学阻害剤である(図1B)。マウスのSW033291を用いた処置により、腎臓PGE2において2.5または5mg/kgのSW033291の腹腔内注射後3時間に用量依存的増加が誘導され(図1C)、5mg/kgのSW033291では1時間に、内在性腎臓PGE2を3倍にするピークが見られた(図1D)。IRIからの保護に対する15-PGDHの阻害の効果を調べるために、マウスを30分のIRIに供し、3回のSW033291(IRI-SW033291)対ビヒクル(IRI-ビヒクル)、対インドメタシン(IRI-インドメタシン)、または対セレコキシブ(IRI-セレコキシブ)を投与した。治療を腎臓IRI前1時間、直後、および後12時間に開始して投与した(図1E)(セレコキシブ投与は腎臓IRI前2時間および後12時間に実施したことを除く)。IRI-ビヒクルマウスは、BUN、クレアチニン、好中球ゼラチナーゼ関連リポカリン(NGAL)、およびKIM-1の増加により示されるように、重篤な虚血性AKIを示した(図1、F-I)。しかしながら、IRI-SW033291は腎臓をIRIから著しく保護し、IRI-ビヒクルマウスと比べてBUN、クレアチニン、NGAL、およびKIM-1を著しく低減させた(図1、F-I)。対照的に、インドメタシンまたはセレコキシブのいずれかの投与による内在性PGE2産生の阻害は、インドメタシン処置群のBUNの増加(図1F)ならびにセレコキシブ処置群におけるBUNおよびクレアチニンの増加により反映されるように、IRIを著しく悪化させた。要約すると、腎機能障害が、COX-1およびCOX-2をインドメタシンにより、またはCOX-2のみをセレコキシブにより阻害することにより悪化したことに比べて、15-PGDHの阻害は内在性腎臓PGE2レベルを増加させ、虚血性AKIから腎機能障害を寛解させた。
15-PGDH阻害は虚血性AKIを有するマウスにおける腎機能障害を寛解させる
内在性PGE2レベルはCOX-1および/またはCOX-2を阻害するNSAIDを用いてPGE2合成をブロックすることにより減少するが、15-PGDHを阻害することによりPGE2分解をブロックすることにより増加する(図1A)。SW033291はサブナノモルIC50値を有する、15-PGDHの強力で特定的な化学阻害剤である(図1B)。マウスのSW033291を用いた処置により、腎臓PGE2において2.5または5mg/kgのSW033291の腹腔内注射後3時間に用量依存的増加が誘導され(図1C)、5mg/kgのSW033291では1時間に、内在性腎臓PGE2を3倍にするピークが見られた(図1D)。IRIからの保護に対する15-PGDHの阻害の効果を調べるために、マウスを30分のIRIに供し、3回のSW033291(IRI-SW033291)対ビヒクル(IRI-ビヒクル)、対インドメタシン(IRI-インドメタシン)、または対セレコキシブ(IRI-セレコキシブ)を投与した。治療を腎臓IRI前1時間、直後、および後12時間に開始して投与した(図1E)(セレコキシブ投与は腎臓IRI前2時間および後12時間に実施したことを除く)。IRI-ビヒクルマウスは、BUN、クレアチニン、好中球ゼラチナーゼ関連リポカリン(NGAL)、およびKIM-1の増加により示されるように、重篤な虚血性AKIを示した(図1、F-I)。しかしながら、IRI-SW033291は腎臓をIRIから著しく保護し、IRI-ビヒクルマウスと比べてBUN、クレアチニン、NGAL、およびKIM-1を著しく低減させた(図1、F-I)。対照的に、インドメタシンまたはセレコキシブのいずれかの投与による内在性PGE2産生の阻害は、インドメタシン処置群のBUNの増加(図1F)ならびにセレコキシブ処置群におけるBUNおよびクレアチニンの増加により反映されるように、IRIを著しく悪化させた。要約すると、腎機能障害が、COX-1およびCOX-2をインドメタシンにより、またはCOX-2のみをセレコキシブにより阻害することにより悪化したことに比べて、15-PGDHの阻害は内在性腎臓PGE2レベルを増加させ、虚血性AKIから腎機能障害を寛解させた。
15-PGDH阻害は虚血性AKIを有するマウスにおいて腎臓壊死およびアポトーシスを減衰させる
腎臓IRI中、尿細管上皮細胞は損傷、アポトーシス、および急性尿細管壊死を受ける。髄質外層において持続する虚血後うっ血は、低酸素の悪化により腎損傷をさらに悪化させる。肉眼所見により、IRI-ビヒクルマウスはシャムマウスと比べて、髄質外層において増加した組織うっ血を示した。このうっ血はSW033291による処置により寛解されたが、インドメタシンによる処置により悪化した(図2A)。IRI-ビヒクルの病理組織学的評価により、尿細管拡張、広範な尿細管壊死、およびアポトーシスを伴う急性尿細管傷害の特徴が明らかになった(図2、B-E)。対照的に、SW033291処置は腎損傷を著しく軽減させ、組織学的腎損傷スコアおよびTUNEL-陽性アポトーシス細胞の数を低減させた(図2、CおよびE)。加えて、高移動度群ボックス1(HMGB1)はIRI後腎傷害を促進し、炎症性サイトカインを誘導する。同様に、IRI-ビヒクルマウスと比べて、SW033291処置はHMGB1レベルを低減させ(図3、GおよびH)、IL-17、TNF-α、およびIL-1β(タンパク質のみ)の誘導をブロックした(図3、A-F)。SW033291の効果と対照的に、IRIマウスのインドメタシンによる処置は、HMGB1を増加させた(図3、GおよびH)。要約すると、予防的SW0333291はAKIから保護し、髄質外層における尿細管傷害、ATN、アポトーシス、HMGB1、およびIRI後腎傷害を促進する下流炎症性サイトカインを低減させる。
腎臓IRI中、尿細管上皮細胞は損傷、アポトーシス、および急性尿細管壊死を受ける。髄質外層において持続する虚血後うっ血は、低酸素の悪化により腎損傷をさらに悪化させる。肉眼所見により、IRI-ビヒクルマウスはシャムマウスと比べて、髄質外層において増加した組織うっ血を示した。このうっ血はSW033291による処置により寛解されたが、インドメタシンによる処置により悪化した(図2A)。IRI-ビヒクルの病理組織学的評価により、尿細管拡張、広範な尿細管壊死、およびアポトーシスを伴う急性尿細管傷害の特徴が明らかになった(図2、B-E)。対照的に、SW033291処置は腎損傷を著しく軽減させ、組織学的腎損傷スコアおよびTUNEL-陽性アポトーシス細胞の数を低減させた(図2、CおよびE)。加えて、高移動度群ボックス1(HMGB1)はIRI後腎傷害を促進し、炎症性サイトカインを誘導する。同様に、IRI-ビヒクルマウスと比べて、SW033291処置はHMGB1レベルを低減させ(図3、GおよびH)、IL-17、TNF-α、およびIL-1β(タンパク質のみ)の誘導をブロックした(図3、A-F)。SW033291の効果と対照的に、IRIマウスのインドメタシンによる処置は、HMGB1を増加させた(図3、GおよびH)。要約すると、予防的SW0333291はAKIから保護し、髄質外層における尿細管傷害、ATN、アポトーシス、HMGB1、およびIRI後腎傷害を促進する下流炎症性サイトカインを低減させる。
15-PGDH阻害はPGE2/EP4受容体およびアデノシン/A2A受容体シグナル経路の誘導と同時に髄質外層における腎血管拡張を誘導する
図1-3において示される15-PGDH阻害剤の腎臓保護効果のメカニズムを調べるために、我々は、RBFを推測するための代替物として腎皮質ドプラフラックスの測定を使用して、腎血行動態に対する15-PGDHの阻害の効果を調べた。SW033291は、第1の注射後1時間以内に、推測RBFをベースラインより上に増加させ、AKIが開始する直前の上昇したRBFを反映した(図4、AおよびB)。これらの利点は、24時間の研究過程を通して持続した。よって、IRI後24時間に、ビヒクル処置マウスは、RDF-推測RBFのほぼ40%の減少を証明し(対シャムマウス)(図4、AおよびB)、一方、著しい対照をなして、マウスのSW033291による処置は、この時点でRDF-推測RBFを完全に保存した(図4、AおよびB)。24時間での皮質RDF-推測RBFのSW033291増加は、IRI後24時間でのSW033291処置マウスの髄質外層における著しく増加した腎細動脈面積の所見に匹敵した(IRI後-ビヒクル処置マウスおよびシャムマウスの両方と比べて;図4、CおよびD)。再び、対照的に、インドメタシンまたはセレコキシブ投与はどちらも、RDFを低減させた(図4、AおよびB)。要約すると、これらの所見により、SW033291はPGE2媒介血管拡張メカニズムを介してRBFを増加させたことが示唆される。
図1-3において示される15-PGDH阻害剤の腎臓保護効果のメカニズムを調べるために、我々は、RBFを推測するための代替物として腎皮質ドプラフラックスの測定を使用して、腎血行動態に対する15-PGDHの阻害の効果を調べた。SW033291は、第1の注射後1時間以内に、推測RBFをベースラインより上に増加させ、AKIが開始する直前の上昇したRBFを反映した(図4、AおよびB)。これらの利点は、24時間の研究過程を通して持続した。よって、IRI後24時間に、ビヒクル処置マウスは、RDF-推測RBFのほぼ40%の減少を証明し(対シャムマウス)(図4、AおよびB)、一方、著しい対照をなして、マウスのSW033291による処置は、この時点でRDF-推測RBFを完全に保存した(図4、AおよびB)。24時間での皮質RDF-推測RBFのSW033291増加は、IRI後24時間でのSW033291処置マウスの髄質外層における著しく増加した腎細動脈面積の所見に匹敵した(IRI後-ビヒクル処置マウスおよびシャムマウスの両方と比べて;図4、CおよびD)。再び、対照的に、インドメタシンまたはセレコキシブ投与はどちらも、RDFを低減させた(図4、AおよびB)。要約すると、これらの所見により、SW033291はPGE2媒介血管拡張メカニズムを介してRBFを増加させたことが示唆される。
PGE2はEP2およびEP4受容体を介するシグナル伝達、腎臓輸入細動脈における血管拡張を誘導するとよく特徴づけられた経路によりcAMPレベルを誘導する。よって、我々は、SW033291後1時間でのPGE2および増加したRDFの同時誘導を、おそらくこの確立された生物学を反映するものと解釈した(図1Dおよび4B)。この生物学はさらに我々を刺激し、cAMPをIRI後24時間でのRDF-推測RBFの持続的なSW033291誘導増加についての潜在的下流メカニズムとして調査した。IRI後24時間に、ビヒクルおよびインドメタシン処置マウスはどちらも、シャムマウスと比べて、低減した腎臓cAMPを示した(図5A)。しかしながら、RDF-推測増加RBFと並行して、24時間でのcAMPレベルもまた、IRI-SW033291処置マウスでは、シャムマウスを超えて増加した(図5A)。その上、IRI後24時間に、SW033291処置マウスはまた、cAMP分解生成物AMPの増加したレベルを示した(図5B)。さらに、追加の血管拡張分子、アデノシンもまた、IRI後24時間に腎臓中で減少し、cAMPのように、この減少もまた、SW033291で処置したマウスにおいて反転した(図5C)。増加したアデノシンは、さらに、IRI後24時間に、SW033391処置マウスの血清中で検出可能であった(図5D)。その上、24時間に、SW0332391はまた、アデノシンA2A受容体を誘導し(シャムおよびIRIマウスの両方と比べて)(図5、EおよびF)、免疫組織化学は、上方制御されたアデノシンA2A受容体を腎細動脈の収縮または拡張を直接調節するα-SMA-陽性血管平滑筋細胞の膜に局在化させる(図5G)。
IRI後24時間時点での、SW033291誘導シグナル伝達イベントと相関する可能性のあるPGE2シグナル経路の上流要素を調べるために、我々はPGE2受容体の発現に対するSW0332391の同時効果を探した。興味深いことに、我々は、IRI後24時間に、SW033291で処置したマウスは、mRNAおよびタンパク質レベルの両方で、著しく増加したEP4受容体発現を有し、EP4受容体タンパク質は、ビヒクル処置マウスに対して、SW033291処置マウスにおいて2倍超の高さであったことを見出した(図6、D-F)(シャムおよびビヒクル処置IRIマウスの両方と比べて)。対照的に、インドメタシンはEP4受容体mRNAレベルを低減させ(図6、D-F)、その上、EP1受容体mRNAレベル、血管収縮に関与することが知られている受容体を増加させた(図6A)。SW033291およびインドメタシンはEP2およびEP3受容体のレベルに何の効果を有さなかった(図6、BおよびC)。SW033291により誘導されたEP4受容体は腎臓細動脈の収縮または拡張を直接調節するα-SMA-陽性血管平滑筋細胞の膜に局在化された(図6G)。
SW033291効果の媒介におけるEP4受容体の機能的役割を調べるために、我々は、3投与スケジュールのSW033291が、EP4受容体アンタゴニスト、ONO-AE3-208と一緒に共投与されたIRIマウスの実験を実施した。ONO-AE3-208の共投与はBUN、血清クレアチニン、および血清Kim-1のIRI誘導増加の反転、ならびに、RDF-推測RBFにおけるIRI誘導減少の反転に対するSW033291の有益な効果を実質的にブロックした(図6、H-L)。
概観すると、15-PGDH阻害による腎血管拡張の誘導は、薬物の投与後1時間での増加したPGE2レベルとよく相関し、24時間には、cAMP、AMP、アデノシン、ならびにアデノシンA2AおよびEP4受容体を誘導する下流メディエータの誘導とよく相関し、EP4およびA2A受容体の両方の誘導は、血管平滑筋細胞に標的化され、EP4機能は薬物活性に必要とされた。
単回15-PGDH阻害剤投与による前処置は腎機能障害を軽減する
AKI直前対直後に投与されるSW033291の寄与を調べるために、我々は、IRI前1時間に与えたSW033291の単回投与(Pre)対IRIの直後に与えた2投与(Post)対IRI前1時間、直後、および後12時間に与えた我々の標準3投与レジメン(Pre+Post)の投与の効果を比較した(図7A)。驚いたことに、BUN、クレアチニン、NGAL、およびKIM-1により評価すると、IRI-SW033291(Pre)はAKIの寛解に、IRI-SW033291(Pre+Post)と同じくらい有効であった(図7、B-E)が、IRI-SW033291(Pre)は、IRI-SW033291(Pre+Post)に対して、RDF-推測RBFの低減からの幾分少ない保護を提供した(図7F)。IRI-SW033291(Post)は、薬物による同時前処置がない場合、AKIの寛解には不十分であった。これらの所見により、IRI前に投与されるSW033291の単回投与は、AKIの誘導からの予防を提供することができることが示唆される。
AKI直前対直後に投与されるSW033291の寄与を調べるために、我々は、IRI前1時間に与えたSW033291の単回投与(Pre)対IRIの直後に与えた2投与(Post)対IRI前1時間、直後、および後12時間に与えた我々の標準3投与レジメン(Pre+Post)の投与の効果を比較した(図7A)。驚いたことに、BUN、クレアチニン、NGAL、およびKIM-1により評価すると、IRI-SW033291(Pre)はAKIの寛解に、IRI-SW033291(Pre+Post)と同じくらい有効であった(図7、B-E)が、IRI-SW033291(Pre)は、IRI-SW033291(Pre+Post)に対して、RDF-推測RBFの低減からの幾分少ない保護を提供した(図7F)。IRI-SW033291(Post)は、薬物による同時前処置がない場合、AKIの寛解には不十分であった。これらの所見により、IRI前に投与されるSW033291の単回投与は、AKIの誘導からの予防を提供することができることが示唆される。
単回15-PGDH阻害剤投与による前処置はAKI誘導酸化ストレスを減衰させ、腎臓PGE2の損傷誘導増加をブロックする
MDA、酸化ストレスのマーカーはビヒクル処置マウスの腎臓IRI直後に増加し始め、2時間にベースラインより48%上でピークとなった。SW033291の単回IRI前投与はこの増加を鈍らせ、たった14%まで低減させた(図8A)。IRI-SW033291(Pre)マウスはまた、NGAL、KIM-1、およびクレアチニンの誘導から、顕著な保護を示した(図8、B-D)。ビヒクル処置マウスでは、IRIは腎臓PGE2の2つのピーク、IRI直後ピーク+IRI後14時間ピークを誘導した(図8E)。興味深いことに、SW033291の単回IRI前投与はIRI直前に初期PGE2ピークを誘導し、次いで、PGE2のその後のIRI後ピークの両方を実質的にブロックするのに十分となった(図8E)。その上、SW033291の単回前処置投与はまた、24時間に腎臓および血清PGE2レベルの両方を著しく減少させた(図8、EおよびF)。さらに、SW033291による前処置は、EP4およびA2A受容体両方のIRI前レベルを増加させた(図8、GおよびH)。概観すると、IRI前の予防的15-PGDH阻害剤の投与による内在性PGE2の誘導はEP4およびA2A受容体を増加させ、血管拡張を誘導し、IRI後酸化ストレスを減衰させ、よって、腎損傷の複数のマーカーを低減させる。
MDA、酸化ストレスのマーカーはビヒクル処置マウスの腎臓IRI直後に増加し始め、2時間にベースラインより48%上でピークとなった。SW033291の単回IRI前投与はこの増加を鈍らせ、たった14%まで低減させた(図8A)。IRI-SW033291(Pre)マウスはまた、NGAL、KIM-1、およびクレアチニンの誘導から、顕著な保護を示した(図8、B-D)。ビヒクル処置マウスでは、IRIは腎臓PGE2の2つのピーク、IRI直後ピーク+IRI後14時間ピークを誘導した(図8E)。興味深いことに、SW033291の単回IRI前投与はIRI直前に初期PGE2ピークを誘導し、次いで、PGE2のその後のIRI後ピークの両方を実質的にブロックするのに十分となった(図8E)。その上、SW033291の単回前処置投与はまた、24時間に腎臓および血清PGE2レベルの両方を著しく減少させた(図8、EおよびF)。さらに、SW033291による前処置は、EP4およびA2A受容体両方のIRI前レベルを増加させた(図8、GおよびH)。概観すると、IRI前の予防的15-PGDH阻害剤の投与による内在性PGE2の誘導はEP4およびA2A受容体を増加させ、血管拡張を誘導し、IRI後酸化ストレスを減衰させ、よって、腎損傷の複数のマーカーを低減させる。
この実施例では、我々は、15-PGDH阻害剤(SW033291)による前処置は腎臓を虚血性AKIの古典的損傷特徴の誘導から著しく保護したことを示した。特に、我々は、SW033291の投与により、腎血行動態が改善し(図4)、酸化ストレスの誘導が減少し(図8A)、炎症の誘導が低減され(図3)、腎傷害の複数のマーカーが減衰され、腎機能が保存された(図1および2)ことを証明した。これらの利点はまた、SW033291の単回IRI前投与の予防的使用と関連し、これはNGAL、KIM-1、およびクレアチニンの誘導からの顕著な保護を示した(図7、C-E)。腎損傷の防止におけるSW033291の活性はPGE2の調節による的中効果である可能性があり、というのも、SW033291の有効性はEP4シグナル伝達をONO-AE3-208により阻害することによりブロックされたからであり、インドメタシン、COXアンタゴニスト、およびセレコキシブによる処置として、COX-2アンタゴニストはSW033291と反対に作用し、腎損傷をさらに悪化させた(図1、2、および6、H-L)。
PGE2は腎血行動態および炎症を調節することが知られているが、インビボでのその迅速分解が治療応用の障害となっていた。我々のデータにより、SW033291の単回投与を用いた前処置はPGE2を誘導することができ、虚血性AKIからの腎傷害を低減させることができる(図7)ことが証明される。特定的には、虚血性IRI前の15-PGDHの阻害および内在性PGE2の増加は腎臓において、腎血管拡張およびRBFの増加を介して保護効果を提供し、酸素送達能力が増強され、低酸素に対する抵抗性が増加すると予測される。これらの結果により、PGE2の腎臓保護効果は、一部、その増加のタイミングに関連することが示唆される。RBFは血管拡張-血管収縮バランスにより決定され、PGE2およびアデノシンはどちらも重要な内在性血管作動性メディエータとして作用する。PGE2は腎臓において血管拡張効果を働かせ、術後早期でのNSAIDの使用は内在性腎臓PGE2の合成の抑制由来の低減したRBFによる腎機能障害と関連する。
我々の所見は、ほとんどの血管において、PGE2の血管拡張効果はEP4受容体により媒介され(Gasへの結合を介する)、直接、アデニレートシクラーゼおよびcAMP生成を活性化することができるという観察結果と一致している。我々の結果はまた、アデノシンおよびそのA2A受容体の、腎血管拡張の重要な調節因子および虚血性AKIからの保護のメディエータとしての役割と一致している。よって、SW033291によるcAMPの誘導は、おそらく、腎臓PGE2の誘導およびEP4受容体の活性化の直接的な結果である。
我々の結果は、PGE2/EP4およびアデノシン/A2A受容体のPGE2依存増加+cAMP/AMPの誘導による腎血管拡張における15-PGDH阻害の役割を支持する(図9)。最も重大なことには、我々の結果により、IRI前での15-PGDH阻害による腎臓PGE2の増強は腎血管拡張を誘導し、これは、我々が示唆するように、低酸素に対する抵抗性を増強させ、虚血性AKIに対する予防という結果になることが証明される。15-PGDHの阻害は、腎臓移植、ショック、および心臓血管手術を含む様々な臨床設定において、虚血性AKIに対する予防のための新規薬理学的アプローチを提供することができる。
実施例2
この実施例では、我々は、造影剤誘発性急性腎障害(CIAKI)マウスモデルにおける15-PGDH阻害剤が、造影剤(CM)による腎臓悪化および組織学的傷害に対して、ならびに、腎尿細管細胞をインビトロで培養することによる直接尿細管細胞毒性に対して保護効果を有するかどうかを分析した。加えて、我々は、腎臓内血行動態および腎血流(RBF)の変化をメカニズムとして、ならびに、PGE2に関連する受容体の役割を調査した。
この実施例では、我々は、造影剤誘発性急性腎障害(CIAKI)マウスモデルにおける15-PGDH阻害剤が、造影剤(CM)による腎臓悪化および組織学的傷害に対して、ならびに、腎尿細管細胞をインビトロで培養することによる直接尿細管細胞毒性に対して保護効果を有するかどうかを分析した。加えて、我々は、腎臓内血行動態および腎血流(RBF)の変化をメカニズムとして、ならびに、PGE2に関連する受容体の役割を調査した。
材料および方法
マウスおよび試薬
雌C57/BL6マウス(年齢、10週;体重、20-25g)をOrient Bio Inc.(Daejeon、大韓民国)から購入した。実験前に、全てのマウスを標準ケージにおいて個々に収容し、Inje大学、大韓民国の医学部の動物ケア施設において特定病原体除去条件下で順化させた。動物の世話およびこれに関連する実験手順はInje大学の動物実験委員会により認可された(プロトコルno.2018-019)。
マウスおよび試薬
雌C57/BL6マウス(年齢、10週;体重、20-25g)をOrient Bio Inc.(Daejeon、大韓民国)から購入した。実験前に、全てのマウスを標準ケージにおいて個々に収容し、Inje大学、大韓民国の医学部の動物ケア施設において特定病原体除去条件下で順化させた。動物の世話およびこれに関連する実験手順はInje大学の動物実験委員会により認可された(プロトコルno.2018-019)。
CIAKIの誘導
粘度および浸透圧の観点から2つの異なる放射性ヨウ素を各群につき5匹のマウスに静脈内投与した。10グラムのヨウ素/体重(gI/kg)の各CMを、26ゲージシリンジにより、尾静脈を介して注射した。Cr、NGAL、およびKIM-1などの腎損傷の機能評価の分析のための血液試料を投与後48時間に採取した(図10(A、B))。
粘度および浸透圧の観点から2つの異なる放射性ヨウ素を各群につき5匹のマウスに静脈内投与した。10グラムのヨウ素/体重(gI/kg)の各CMを、26ゲージシリンジにより、尾静脈を介して注射した。Cr、NGAL、およびKIM-1などの腎損傷の機能評価の分析のための血液試料を投与後48時間に採取した(図10(A、B))。
薬物投与を用いた各群の研究設計
雌マウスに10gI/kgのビジパーク(イオジキサノール)を、尾静脈を介して注射した。SW033291(5mg/kg;Cayman、AnnArbor、MI、USA)、PGE1(20mg/kg;Cayman)、もしくはPGE2(5mg/kg;Sigma-Aldrich、St.Louis、MO、USA)またはビヒクル(10%、エタノール;5%、クレモフォールEL;および85%、デキストロース5%を含む水)をイオジキサノール注射前1時間、直後、ならびに後8、16、および24時間に腹腔内投与した(図11(C))。EP4の阻害のために、マウスを皮下注射により14日間、0.2mg/kg/日のONO-AE3-208で処置した。血清および腎組織を、イオジキサノール注射後48時間に収集した。
雌マウスに10gI/kgのビジパーク(イオジキサノール)を、尾静脈を介して注射した。SW033291(5mg/kg;Cayman、AnnArbor、MI、USA)、PGE1(20mg/kg;Cayman)、もしくはPGE2(5mg/kg;Sigma-Aldrich、St.Louis、MO、USA)またはビヒクル(10%、エタノール;5%、クレモフォールEL;および85%、デキストロース5%を含む水)をイオジキサノール注射前1時間、直後、ならびに後8、16、および24時間に腹腔内投与した(図11(C))。EP4の阻害のために、マウスを皮下注射により14日間、0.2mg/kg/日のONO-AE3-208で処置した。血清および腎組織を、イオジキサノール注射後48時間に収集した。
PGE2レベルの測定
CIAKI実験設計の他に、我々は最初に、SW033291投与が、正常マウスにおける腎組織においてPGE2レベルを実際に増加させるかどうかを確認した。腎組織をSW033291注射後1時間に収穫し、インドメタシン(10μg/mL)を含む氷冷リン酸緩衝生理食塩水(PBS)中ですすぎ、液体窒素中で瞬間凍結させた。次に、20mgの腎組織を、インドメタシン(10μg/mL)を含む500mLの冷PBS中で、組織ホモジナイザーを使用してホモジナイズした。懸濁液を氷水浴中で、10秒の超音波処理および10秒の冷却のサイクルを使用して1分間超音波処理し、次いで、それらを10分間12,000rpmで遠心分離した。上清をPGE-2アッセイのため収集した。タンパク質濃度をビシンコニン酸アッセイ(Cat.#23225、Thermo Scientific)により決定した。上清中のPGE2レベルを、PGE2酵素結合免疫吸着測定法キット(R&D Systems、Minneapolis、MN、USA)を用いて三通りで測定した。PGE-2レベルを、ngのPGE2/mgタンパク質として表した。
CIAKI実験設計の他に、我々は最初に、SW033291投与が、正常マウスにおける腎組織においてPGE2レベルを実際に増加させるかどうかを確認した。腎組織をSW033291注射後1時間に収穫し、インドメタシン(10μg/mL)を含む氷冷リン酸緩衝生理食塩水(PBS)中ですすぎ、液体窒素中で瞬間凍結させた。次に、20mgの腎組織を、インドメタシン(10μg/mL)を含む500mLの冷PBS中で、組織ホモジナイザーを使用してホモジナイズした。懸濁液を氷水浴中で、10秒の超音波処理および10秒の冷却のサイクルを使用して1分間超音波処理し、次いで、それらを10分間12,000rpmで遠心分離した。上清をPGE-2アッセイのため収集した。タンパク質濃度をビシンコニン酸アッセイ(Cat.#23225、Thermo Scientific)により決定した。上清中のPGE2レベルを、PGE2酵素結合免疫吸着測定法キット(R&D Systems、Minneapolis、MN、USA)を用いて三通りで測定した。PGE-2レベルを、ngのPGE2/mgタンパク質として表した。
腎機能の評価
腎機能を、イオジキサノール注射後48時間に、クレアチニン(Arbor Assays、Ann Arbor、MI、USA)、NGAL(R&D Systems)、およびKIM-1(R&D Systems)の血清レベルを決定することにより評価した。
腎機能を、イオジキサノール注射後48時間に、クレアチニン(Arbor Assays、Ann Arbor、MI、USA)、NGAL(R&D Systems)、およびKIM-1(R&D Systems)の血清レベルを決定することにより評価した。
壊死性およびアポトーシス細胞死アッセイ
CM注射後48時間に腎臓を収穫し、4%リン酸緩衝ホルマリン中で固定し、パラフィンに包埋した。壊死を評価するために、5mm厚のパラフィン切片をヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。尿細管損傷がシステムに従い、病理学者により半定量的にスコア化され、病理学者は髄質外層において少なくとも20の別個の視野(400×拡大率)を調査し、髄質外層は虚血傷害に対して最も感受性のゾーンである。スコアリングシステムは下記の通りとした:0、傷害なし;1、斑状の単離された単細胞壊死;2、尿細管壊死<25%;3、尿細管壊死25-50%;および4、尿細管壊死>50%。少なくとも20の連続高倍率視野/切片は、実験の詳細について盲目の2人の操作者によりスコア化された。アポトーシス頻度を分析するために、5mm厚のパラフィン切片を、製造者のプロトコルに従い、末端デオキシヌクレオチドトランスフェラーゼ媒介dUTPニック末端標識(TUNEL)アッセイ(Millipore、Temecula、CA、USA)に供した。4つの5mm厚のパラフィン切片をTUNEL反応混合物と共に37℃で1時間インキュベートし、続いて、西洋ワサビペルオキシダーゼ-コンジュゲート検出抗体と共にインキュベートした。シグナルをジアミノベンジジン(Sigma-Aldrich)を用いて可視化した。マイヤーヘマトキシリンで対比染色した後、TUNEL-陽性細胞を髄質外層において少なくとも5の別個の視野(640×拡大率)で計数し、アポトーシス指数(%、アポトーシス細胞の数/細胞の総数)を、GENASISソフトウェアを用いて計算した。
CM注射後48時間に腎臓を収穫し、4%リン酸緩衝ホルマリン中で固定し、パラフィンに包埋した。壊死を評価するために、5mm厚のパラフィン切片をヘマトキシリンおよびエオシンで染色した。尿細管損傷がシステムに従い、病理学者により半定量的にスコア化され、病理学者は髄質外層において少なくとも20の別個の視野(400×拡大率)を調査し、髄質外層は虚血傷害に対して最も感受性のゾーンである。スコアリングシステムは下記の通りとした:0、傷害なし;1、斑状の単離された単細胞壊死;2、尿細管壊死<25%;3、尿細管壊死25-50%;および4、尿細管壊死>50%。少なくとも20の連続高倍率視野/切片は、実験の詳細について盲目の2人の操作者によりスコア化された。アポトーシス頻度を分析するために、5mm厚のパラフィン切片を、製造者のプロトコルに従い、末端デオキシヌクレオチドトランスフェラーゼ媒介dUTPニック末端標識(TUNEL)アッセイ(Millipore、Temecula、CA、USA)に供した。4つの5mm厚のパラフィン切片をTUNEL反応混合物と共に37℃で1時間インキュベートし、続いて、西洋ワサビペルオキシダーゼ-コンジュゲート検出抗体と共にインキュベートした。シグナルをジアミノベンジジン(Sigma-Aldrich)を用いて可視化した。マイヤーヘマトキシリンで対比染色した後、TUNEL-陽性細胞を髄質外層において少なくとも5の別個の視野(640×拡大率)で計数し、アポトーシス指数(%、アポトーシス細胞の数/細胞の総数)を、GENASISソフトウェアを用いて計算した。
ヒト腎近位尿細管上皮細胞培養
ヒト腎近位尿細管上皮細胞(hRPTEC)をアメリカ合衆国培養細胞系統保存機関(#PCS-400-010TM、Manassas、VA、USA)から購入した。これらの細胞を、75cm2フラスコ内で、腎臓上皮細胞増殖キット(PCS-400-040TM、ATCCVR)が追加された腎臓上皮細胞基本培地(PCS-400-030TM、ATCCVR)において増殖させた。
ヒト腎近位尿細管上皮細胞(hRPTEC)をアメリカ合衆国培養細胞系統保存機関(#PCS-400-010TM、Manassas、VA、USA)から購入した。これらの細胞を、75cm2フラスコ内で、腎臓上皮細胞増殖キット(PCS-400-040TM、ATCCVR)が追加された腎臓上皮細胞基本培地(PCS-400-030TM、ATCCVR)において増殖させた。
細胞生存率アッセイ
臭化3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウム(MTT)アッセイを使用して、細胞生存率を評価した。hRPTECを96-ウェルプレートにおいて105細胞/mLの密度で培養し、次いで24時間インキュベートした。それらをSW033291(1μM)、PGE1(100ng/mL)、またはPGE2(100nM)で、ビジパーク(イオジキサノール、50mgI/mL)と同時に24時間処理した。次いで、10lM MTT(Sigma-Aldrich)を各ウェルに追加の4時間の間添加した。青色MTTホルマザン沈殿物を100mLのジメチルスルホキシドに溶解させた。540nmの吸光度を、マルチウェルプレートリーダーを用いて測定した。細胞生存率を未処理細胞のパーセンテージとして、6つの独立した実験の平均値±標準偏差として表した。
臭化3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウム(MTT)アッセイを使用して、細胞生存率を評価した。hRPTECを96-ウェルプレートにおいて105細胞/mLの密度で培養し、次いで24時間インキュベートした。それらをSW033291(1μM)、PGE1(100ng/mL)、またはPGE2(100nM)で、ビジパーク(イオジキサノール、50mgI/mL)と同時に24時間処理した。次いで、10lM MTT(Sigma-Aldrich)を各ウェルに追加の4時間の間添加した。青色MTTホルマザン沈殿物を100mLのジメチルスルホキシドに溶解させた。540nmの吸光度を、マルチウェルプレートリーダーを用いて測定した。細胞生存率を未処理細胞のパーセンテージとして、6つの独立した実験の平均値±標準偏差として表した。
フローサイトメトリーによるアポトーシスの分析
上記セクションで記載される処理後、hRPTECを1800rpmで10分間の遠心分離によりペレット化し、アネキシンVフルオレセインイソチオシアネートおよびヨウ化プロピジウムと共に、Apoptosis Detection KitI(#556547、BD Biosciences、San Jose、CA、USA)を使用して、製造者の指示に従いインキュベートした。次いで、定量化を、FACSCフローサイトメーターを使用し、Cell Questソフトウェア(BD Biosciences)を用いて実施した。
上記セクションで記載される処理後、hRPTECを1800rpmで10分間の遠心分離によりペレット化し、アネキシンVフルオレセインイソチオシアネートおよびヨウ化プロピジウムと共に、Apoptosis Detection KitI(#556547、BD Biosciences、San Jose、CA、USA)を使用して、製造者の指示に従いインキュベートした。次いで、定量化を、FACSCフローサイトメーターを使用し、Cell Questソフトウェア(BD Biosciences)を用いて実施した。
髄質外層における腎血管拡張の評価
CM注射後48時間に、腎組織を収穫し、4%リン酸緩衝ホルマリン中で固定し、パラフィンに包埋した。血管拡張を定量するために、髄質外層の細動脈内面積を、α-SMA-染色切片を用いて決定した。それらを1時間α-SMA抗体と共にインキュベートした。3,30-ジアミノ-ベンジジン(0.7g/錠剤;Sigma-Aldrich)を添加し、続いて、3回、PBSを用いて各々1分間洗浄した。マイヤーヘマトキシリンで対比染色した後、髄質外層(25×拡大率)におけるα-SMA-陽性血管の内面積を、ImageJソフトウェアを使用して測定した。結果を、各髄質外層切片における腎動脈の全ての平均面積として表した。
CM注射後48時間に、腎組織を収穫し、4%リン酸緩衝ホルマリン中で固定し、パラフィンに包埋した。血管拡張を定量するために、髄質外層の細動脈内面積を、α-SMA-染色切片を用いて決定した。それらを1時間α-SMA抗体と共にインキュベートした。3,30-ジアミノ-ベンジジン(0.7g/錠剤;Sigma-Aldrich)を添加し、続いて、3回、PBSを用いて各々1分間洗浄した。マイヤーヘマトキシリンで対比染色した後、髄質外層(25×拡大率)におけるα-SMA-陽性血管の内面積を、ImageJソフトウェアを使用して測定した。結果を、各髄質外層切片における腎動脈の全ての平均面積として表した。
腎血流(RBF)評価
総RBFを、非侵襲的レーザードプラ流速計測(PeriFlux System5000、Perimed AB、スウェーデン)を使用して腎ドプラフラックスを測定することにより評価した。レーザードプラプローブを腎臓表面に置き、腎臓フラックスを測定した。フラックスをCM投与後48時間に測定した。相対的増加は、各試験について、腎血流のベースラインからピークまでのパーセンテージ増加を表した。統計学的有意性をp<0.05と設定した。
総RBFを、非侵襲的レーザードプラ流速計測(PeriFlux System5000、Perimed AB、スウェーデン)を使用して腎ドプラフラックスを測定することにより評価した。レーザードプラプローブを腎臓表面に置き、腎臓フラックスを測定した。フラックスをCM投与後48時間に測定した。相対的増加は、各試験について、腎血流のベースラインからピークまでのパーセンテージ増加を表した。統計学的有意性をp<0.05と設定した。
アデノシン一リン酸(AMP)およびアデノシンレベルの測定
CM投与後48時間に、血清および腎組織を収穫した。血清および腎組織におけるアデノシンレベルを、高速液体クロマトグラフィーを用いて測定した。
CM投与後48時間に、血清および腎組織を収穫した。血清および腎組織におけるアデノシンレベルを、高速液体クロマトグラフィーを用いて測定した。
統計解析
結果を平均の平均±標準誤差として提示する。統計解析を、一元配置分散分析を用いて、続いて、3以上の実験群が比較される場合ボンフェローニ事後テストを用いて実施した。p<0.05の値は、統計学的有意性を示すと考えた。
結果を平均の平均±標準誤差として提示する。統計解析を、一元配置分散分析を用いて、続いて、3以上の実験群が比較される場合ボンフェローニ事後テストを用いて実施した。p<0.05の値は、統計学的有意性を示すと考えた。
結果
CIAKIがマウスにおいてビジパークVR(イオジキサノール)の静脈内注射により起こる
Xenetixおよびビジパークは同じヨウ素濃度を有するが、ビジパークは、Xenetixよりも比較的低い浸透圧および高い粘度を有する(図10(A))。正常対照と比べると、XenetixはCrのみの著しい増加を示し;NGALおよびKIM-1は著しい差を示さなかった。他方、ビジパークは、正常対照と比べると、3つ全ての腎傷害マーカー、Cr、NGALおよびKIM-1において上昇を示した(図10(C-E))。さらに、ビジパークは、正常対照よりも、腎損傷スコアおよびTUNELアッセイにより示される著しく高い壊死およびアポトーシスを示した(図12)。よって、ビジパーク、等浸透圧の高粘度剤は、マウスにおいてCIAKIをうまく誘導し、よって、我々はビジパークをCIAKIマウスモデルのための造影剤として選択するということができる。
CIAKIがマウスにおいてビジパークVR(イオジキサノール)の静脈内注射により起こる
Xenetixおよびビジパークは同じヨウ素濃度を有するが、ビジパークは、Xenetixよりも比較的低い浸透圧および高い粘度を有する(図10(A))。正常対照と比べると、XenetixはCrのみの著しい増加を示し;NGALおよびKIM-1は著しい差を示さなかった。他方、ビジパークは、正常対照と比べると、3つ全ての腎傷害マーカー、Cr、NGALおよびKIM-1において上昇を示した(図10(C-E))。さらに、ビジパークは、正常対照よりも、腎損傷スコアおよびTUNELアッセイにより示される著しく高い壊死およびアポトーシスを示した(図12)。よって、ビジパーク、等浸透圧の高粘度剤は、マウスにおいてCIAKIをうまく誘導し、よって、我々はビジパークをCIAKIマウスモデルのための造影剤として選択するということができる。
15-PGDH阻害剤はCIAKIマウスモデルにおいて腎機能障害を減衰させる
15-PGDH阻害剤(SW033291)の投与後1時間に測定した腎臓PGE2レベルは、ビヒクル投与された、正常、対照マウスと比べて平均3倍増加した(9.29±0.67ng/mg(正常)対29.71±2.79ng/mg(SW033291)、p<0.01;図11(A))。対照群と比べて、クレアチニン、好中球ゼラチナーゼ関連リポカリン(NGAL)、および腎損傷分子-1(KIM-1)レベルは、CM処置マウスにおいて著しく増加した(CM + ビヒクル;クレアチニン、62±0.02mg/dL[正常]対1.94±0.24mg/dL[イオジキサノール(10gI/kg)]、p<0.001;NGAL、63.55±8.88ng/mL[正常]対299.71±38.64ng/mL[イオジキサノール(10gI/kg)]、p<0.001;KIM-1、0.03±0.001ng/mL[正常]対1.41±0.41ng/mL[イオジキサノール(10gI/kg)]、p<0.001;図11(C-E))。
15-PGDH阻害剤(SW033291)の投与後1時間に測定した腎臓PGE2レベルは、ビヒクル投与された、正常、対照マウスと比べて平均3倍増加した(9.29±0.67ng/mg(正常)対29.71±2.79ng/mg(SW033291)、p<0.01;図11(A))。対照群と比べて、クレアチニン、好中球ゼラチナーゼ関連リポカリン(NGAL)、および腎損傷分子-1(KIM-1)レベルは、CM処置マウスにおいて著しく増加した(CM + ビヒクル;クレアチニン、62±0.02mg/dL[正常]対1.94±0.24mg/dL[イオジキサノール(10gI/kg)]、p<0.001;NGAL、63.55±8.88ng/mL[正常]対299.71±38.64ng/mL[イオジキサノール(10gI/kg)]、p<0.001;KIM-1、0.03±0.001ng/mL[正常]対1.41±0.41ng/mL[イオジキサノール(10gI/kg)]、p<0.001;図11(C-E))。
CIAKIマウスにおけるSW033291処置は、クレアチニン、NGAL、およびKIM-1のレベルの著しい低減につながった(クレアチニン、1.94±0.24mg/dL[CM + ビヒクル]対1.10±0.11mg/dL[CM + SW033291]、p<0.05;NGAL、299.71±38.64ng/mL[CM + ビヒクル]対140.41±25.52ng/mL[CM + SW033291]、p<0.001;KIM-1、1.41±0.41ng/mL[CM + ビヒクル]対0.43±0.30ng/mL[CM + SW033291]、p<0.05;図11(C-E))。加えて、PGE2で処置した群では、腎損傷バイオマーカーの低減はSW033291投与群と同様であった。しかしながら、PGE1は、CIAKIマウスにおいて、クレアチニンの血清レベルを減少させたが、NGALおよびKIM-1は減少させなかった。
15-PGDH阻害剤はCIAKIにおいて腎臓壊死およびアポトーシスを寛解させる
マウス腎臓の肉眼所見では、2つの群、CM + ビヒクルおよびCM + PGE1で処置されたものは、髄質外層領域において、正常群と比べて、顕著な血管のうっ血を示し(赤血球凝集および髄質充血)、一方、2つの他の群、CM + SW033291およびCM + PGE2で処置されたものは、うっ血がより少ない髄質外層領域を示した(図12A)。マウス腎臓の顕微鏡的所見では、CM + ビヒクルマウスは、正常腎組織と比べて、明確な尿細管拡張、壊死性細胞、および刷子縁の損失を示した(図3B)。SW033291投与群の顕微鏡的腎損傷スコアは、CM + ビヒクルマウスより著しく低かった(1.90±0.10(CM + ビヒクル)対0.53±0.16(CM + SW033291)、p<0.001;図12(B、C))。CM + PGE2群はまた、CM + ビヒクル群より著しく低いが、SW033291投与群より著しく高い腎損傷スコアを示した(0.53±0.16[CM + SW033291]対1.55±0.14[CM + PGE2]、p<0.001)。腎損傷スコアの低減なしがPGE1群において観察された(図12(B、C))。末端デオキシヌクレオチドトランスフェラーゼdUTPニック末端標識(TUNEL)染色により検出されたアポトーシスの頻度は正常マウスよりCIAKIマウスにおいて高く、SW033291の投与は、CMにより引き起こされるTUNEL-陽性細胞の割合を低減させた(46.77±4.77%[CM + ビヒクル]対24.01±2.90%[CM + SW033291]、p<0.001)。PGE1およびPGE2で処置したマウスもまた、CIAKIマウスと比べて著しく低いTUNEL-陽性細胞割合を示した(図12(D、E))。
マウス腎臓の肉眼所見では、2つの群、CM + ビヒクルおよびCM + PGE1で処置されたものは、髄質外層領域において、正常群と比べて、顕著な血管のうっ血を示し(赤血球凝集および髄質充血)、一方、2つの他の群、CM + SW033291およびCM + PGE2で処置されたものは、うっ血がより少ない髄質外層領域を示した(図12A)。マウス腎臓の顕微鏡的所見では、CM + ビヒクルマウスは、正常腎組織と比べて、明確な尿細管拡張、壊死性細胞、および刷子縁の損失を示した(図3B)。SW033291投与群の顕微鏡的腎損傷スコアは、CM + ビヒクルマウスより著しく低かった(1.90±0.10(CM + ビヒクル)対0.53±0.16(CM + SW033291)、p<0.001;図12(B、C))。CM + PGE2群はまた、CM + ビヒクル群より著しく低いが、SW033291投与群より著しく高い腎損傷スコアを示した(0.53±0.16[CM + SW033291]対1.55±0.14[CM + PGE2]、p<0.001)。腎損傷スコアの低減なしがPGE1群において観察された(図12(B、C))。末端デオキシヌクレオチドトランスフェラーゼdUTPニック末端標識(TUNEL)染色により検出されたアポトーシスの頻度は正常マウスよりCIAKIマウスにおいて高く、SW033291の投与は、CMにより引き起こされるTUNEL-陽性細胞の割合を低減させた(46.77±4.77%[CM + ビヒクル]対24.01±2.90%[CM + SW033291]、p<0.001)。PGE1およびPGE2で処置したマウスもまた、CIAKIマウスと比べて著しく低いTUNEL-陽性細胞割合を示した(図12(D、E))。
15-PGDH阻害剤はヒト腎近位尿細管上皮細胞をイオジキサノール誘導アポトーシスから保護する
我々はMTTアッセイを使用してhRPTECの生存率を評価した。これは正常対照群と比べてCM群において著しく低かった。しかしながら、SW033291処置は、CM + ビヒクル群と比べて細胞生存率を著しく増加させた(44.77±3.01[CM + ビヒクル]対70.87±1[CM + SW033291]、p<0.05)が、PGE1およびPGE2処置群はCM + ビヒクル群とは、細胞生存率において差を示さなかった(図13(A、B))。hRPTECのアポトーシス率もまた、正常群と比べてCM群において2.5倍超増加したが、SW033291を添加した場合、CMにより引き起こされるアポトーシス率は著しく減少した(25.78±2.17%[CM + ビヒクル]対10.06±0.85%[CM + SW033291]、p<0.001)。PGE2群はCM + ビヒクル群より低いアポトーシス率を有する傾向があった(25.78±2.17%[CM + ビヒクル]対19.43±1.38%[CM + PGE2]、p1/40.069)が、これは統計的に有意ではなかった。しかしながら、SW033291およびPGE2処置群を比べると、SW033291は著しく高い抗アポトーシス効果を有した(10.06±0.85%[CM + SW033291]対19.43±1.38[CM + PGE2]、p<0.05;図13C)。PGE1処置群とCM + ビヒクル群の間でアポトーシス率の差はなかった。
我々はMTTアッセイを使用してhRPTECの生存率を評価した。これは正常対照群と比べてCM群において著しく低かった。しかしながら、SW033291処置は、CM + ビヒクル群と比べて細胞生存率を著しく増加させた(44.77±3.01[CM + ビヒクル]対70.87±1[CM + SW033291]、p<0.05)が、PGE1およびPGE2処置群はCM + ビヒクル群とは、細胞生存率において差を示さなかった(図13(A、B))。hRPTECのアポトーシス率もまた、正常群と比べてCM群において2.5倍超増加したが、SW033291を添加した場合、CMにより引き起こされるアポトーシス率は著しく減少した(25.78±2.17%[CM + ビヒクル]対10.06±0.85%[CM + SW033291]、p<0.001)。PGE2群はCM + ビヒクル群より低いアポトーシス率を有する傾向があった(25.78±2.17%[CM + ビヒクル]対19.43±1.38%[CM + PGE2]、p1/40.069)が、これは統計的に有意ではなかった。しかしながら、SW033291およびPGE2処置群を比べると、SW033291は著しく高い抗アポトーシス効果を有した(10.06±0.85%[CM + SW033291]対19.43±1.38[CM + PGE2]、p<0.05;図13C)。PGE1処置群とCM + ビヒクル群の間でアポトーシス率の差はなかった。
15-PGDH阻害剤は、髄質外層においてPGE2受容体4-アデノシン一リン酸-アデノシン経路を介して腎血管拡張を誘導する
CIAKIマウスにおけるSW033291処置は、未処置CIAKIマウスと比べて、髄質外層において平均腎細動脈面積を著しく増加させた(683.63±111.11μm2[CM + ビヒクル]対1132.97±159.86μm2[CM + SW033291]、p<0.05;図14(A、B))。CIAKIマウスはRBFの減少を示したが、SW033291処置は、CM注射によるRBFの低減を著しく防止した(360.0±24.86[CM + ビヒクル]対635.2±11.10[CM + SW033291]、p<0.001;図14(C、D))。PGE2処置もまた、RBFのCM誘導低減から、RBFを著しく保存した(360.0±24.86[CM + ビヒクル]対541.4±22.65[CM + PGE2]、p1/40.001)が、PGE1はそうではなかった。腎組織におけるAMPおよびアデノシンのレベルは、シャムと比べてCIAKIマウスにおいて、全て著しく減少したが、これらの変化はSW033291処置マウスにより実質的に反転された(AMP、10.64±1.27ng/mL[CM + ビヒクル]対15.60±1.26ng/mL[CM + SW033291]、p<0.05;アデノシン、1.65±0.14ng/mL[CM + ビヒクル]対2.65±0.15ng/mL[CM + SW033291]、p<0.01;図14(E、F))。PGE2の投与もまた、CIAKIマウスと比べてAMPおよびアデノシンレベルを増加させた(図14(E、F))。
CIAKIマウスにおけるSW033291処置は、未処置CIAKIマウスと比べて、髄質外層において平均腎細動脈面積を著しく増加させた(683.63±111.11μm2[CM + ビヒクル]対1132.97±159.86μm2[CM + SW033291]、p<0.05;図14(A、B))。CIAKIマウスはRBFの減少を示したが、SW033291処置は、CM注射によるRBFの低減を著しく防止した(360.0±24.86[CM + ビヒクル]対635.2±11.10[CM + SW033291]、p<0.001;図14(C、D))。PGE2処置もまた、RBFのCM誘導低減から、RBFを著しく保存した(360.0±24.86[CM + ビヒクル]対541.4±22.65[CM + PGE2]、p1/40.001)が、PGE1はそうではなかった。腎組織におけるAMPおよびアデノシンのレベルは、シャムと比べてCIAKIマウスにおいて、全て著しく減少したが、これらの変化はSW033291処置マウスにより実質的に反転された(AMP、10.64±1.27ng/mL[CM + ビヒクル]対15.60±1.26ng/mL[CM + SW033291]、p<0.05;アデノシン、1.65±0.14ng/mL[CM + ビヒクル]対2.65±0.15ng/mL[CM + SW033291]、p<0.01;図14(E、F))。PGE2の投与もまた、CIAKIマウスと比べてAMPおよびアデノシンレベルを増加させた(図14(E、F))。
次に、我々はPGE2受容体(EP)発現を分析した。EP1はCM + ビヒクル群において増加したが、SW033291、PGE1、またはPGE2群では増加しなかった(図15(A))。群間でEP2の発現レベルに差はなかった(図15(B))。しかしながら、SW033291群は、CM群よりも著しく低いEP3発現を示した(1.10±0.03倍[CM + ビヒクル]対1.00±0.02倍[CM + SW033291]、p<0.05;図15(C))。EP4発現レベルはSW033291群においてのみ著しく増加した(1.09±0.02倍[CM + ビヒクル]対1.25±0.02倍[CM + SW033291]、p<0.01;図15(D))。EP4アンタゴニスト、ONO-AE3-208は、クレアチニン、NGAL、およびKIM-1の増加により示されるように、SW033291の腎保護効果を減衰させた(クレアチニン、0.50±0.10mg/dL[CM + SW033291]対1.51±0.31mg/dL[CM + ONO-AE3-208 + SW033291]、p<0.05;NGAL、140.41±25.52ng/mL[CM + SW033291]対229.85±27.12ng/mL[CM + ONO-AE3-208 + SW033291]、p<0.05;KIM-1、0.09±0.05ng/mL[CM + SW033291]対0.85±0.26ng/mL[CM + ONO-AE3-208 + SW033291]、p<0.05;図15(E-G))。その上、我々はRBFを評価し、ONO-AE3-208はCIAKIマウスにおけるSW033291処置によるRBFの増加をブロックした(図15(H))。
CIAKI動物モデルを確立するために、我々は従来のラットモデルを考慮し、水枯渇およびフロセミドを使用して、重篤な脱水を誘導し、次いでCMを投与し、CIAKIを達成したが;しかしながら、この方法はかなり複雑で、時間がかかり、最も重要なことには、臨床設定からかけ離れている。我々は特定的に、ラットよりもマウスを選択してCIAKI動物モデルを確立し、様々な浸透圧および粘度を有する多くの異なるCMを使用して、我々はCIAKIを誘導する適切なCMを見出すことを目指した。ビジパーク(イオジキサノール)、高粘度および等浸透圧を有するCMは著しい機能的および病理組織学的腎傷害を示した。この実施例により、高粘度を有するCMは、マウスにおいてそれだけで、脱水または他の薬物の使用なしでCIAKIを誘導することができることが示される。CM粘度はCIAKIの病態生理において重要な要素であり、CMが脱水状態で投与される場合、流体粘度は指数関数的に増加し、髄質尿細管および血管を通る流れが減少し、CMの尿細管細胞への接触期間を増加させ、よって腎尿細管毒性が増加する。
我々は、15-PGDH阻害剤、PGE1、またはPGE2を投与することにより、CIAKIに対する機能的および組織学的保護が可能かどうか分析した。バイオマーカー分析を使用して、腎臓の機能変化を検出し;15-PGDH阻害剤、PGE1、およびPGE2は全て、CIAKIモデルにおいて、血清クレアチニンレベルを低減させることにより、同様の効果を示した(図11C)。他方、NGALおよびKIM-1は様々な結果を示し;15-PGDH阻害剤およびPGE2を用いると、2つのマーカーの濃度は減少し、一方、PGE1はそれらを減少させなかった(図11(D、E))。クレアチニンは老廃物を排泄する腎臓の能力を反映するバイオマーカーであり、一方、NGALおよびKIM-1は、腎臓は尿細管損傷を受けたことを示唆する。そのため、我々は、PGE1、PGE2、および15-PGDH阻害剤は全て、排泄機能においてCMに対して保護効果を有するが、PGE2および15-PGDH阻害剤のみが尿細管毒性に対して保護効果を有すると仮定することができる。
組織学的腎損傷の程度を評価するために、我々は壊死を評価するために腎損傷スコアを、およびアポトーシスのためにTUNEL染色を使用した。15-PGDH阻害剤はCMによる腎組織の壊死およびアポトーシスの両方を効果的に阻害し、一方、PGE2はアポトーシスを阻害したが、壊死をうまく低減できなかった。PGE1はアポトーシスを減少させたが、壊死を増加させた(図12)。興味深いことに、15-PGDH阻害剤は、腎臓壊死の低減においてPGE2よりも大きな効果を示した。PGE2の推定される半減期は15秒未満であり、というのも、PGE2は15-PGDHにより迅速に分解されるからである。そのため、15-PGDHをブロックすることにより誘導された内因性PGE2のレベルの増加および半減期の延長(図11(A、B))は、短い半減期を有するPGE2を直接投与することよりも、腎損傷スコアを低減させるのに有効になるであろう。
我々はhRPTECを使用して細胞培養実験を実施し、CMは腎尿細管細胞に対して直接細胞毒性を有するか、15-PGDH阻害剤、PGE1、およびPGE2は保護効果を有するか決定した。CMは、他の前の研究により報告されるように、hRPTECに対し、細胞生存率の減少およびアポトーシスの増加を示した。しかしながら、CMのそのような有害な効果は15-PGDH阻害剤の投与により著しく反転され(図13);PGE1は細胞毒性に対して保護効果を有さず、PGE2は15-PGDH阻害剤よりずっと少ない最小効果のみを示した。そのため、CMに対する腎尿細管細胞への保護効果は、外因性PGE2を投与するよりもむしろ、15-PGDHを阻害して、内在性PGE2の異化反応をブロックすることにより、より良好に達成された。
CMは、多くの研究において、腎血流を減少させ、血管収縮を増加させる毒物としても知られている。我々の腎血行動態研究はまた、CMは明らかに腎血流を減少させたことを示した(図14)。しかしながら、腎血行動態に対するCMのこの劣化効果はPGE2または15-PGDH阻害剤の投与により明確に反転されたが、PGE1によっては反転されなかった。その上、15-PGDH阻害剤はCM群よりも腎血管拡張を増加させ、細動脈のサイズを測定することにより確認された。さらに、腎血管拡張を増加させる血管作動性物質の分析は、腎臓血管拡張に関与するアデノシンおよびその前駆体、AMPはどちらも、CM群よりも15-PGDH阻害剤またはPGE2投与群において増加したことを示した。よって、我々は、CMの腎血管収縮からのPGE2および15-PGDH阻害剤の保護効果は、アデノシンおよびAMPを増加させる(腎血管拡張を引き起こす)ことにより誘導されることを示唆することができる。
15-PGDH阻害剤の腎臓保護効果の背後のメカニズムを調査するために、我々はPGE2受容体の発現の変化を調査した。プロスタグランジンEP受容体の腎臓微小血管反応性への寄与に関する多くの研究によれば、EP1およびEP3は腎血管収縮応答を媒介し、一方、EP2およびEP4は血管拡張を媒介する。我々の結果は、15-PGDH阻害剤の血管拡張効果は減少したEP3発現および増加したEP4発現により媒介されるというこれらの観察結果と一致している。その上、ONO-AE3-208、EP4アンタゴニストは15-PGDH阻害剤の腎臓保護効果を明らかに相殺する。我々は、15-PGDH阻害剤はCMによるEP4を介した腎傷害に対する保護作用を最大化すると仮定することができる。
要約すると、CIAKIマウスモデルにおいて15-PGDH阻害剤、SW033291を、CM前後に投与すると、CIAKIに対して機能的および組織学的保護を有した。これは、血行動態および尿細管毒性効果の両方、CIAKIの2つの主なメカニズムに対して保護を提供することにより達成された。SW033291により誘導された腎臓内血管拡張および増加した腎血流はEP4を介したものであり、これは、AMPおよびアデノシンレベルの増加と強く関連した。CMの尿細管細胞毒性に対するSW033291の保護効果は、尿細管細胞アポトーシスを阻害することにより達成された。そのため、我々は、15-PGDH阻害剤はCIAKIに対する新規予防薬となり得ることを示唆し、臨床的意味のためにはさらなる研究が必要である。
発明の上記記載から、当業者であれば、改善、変更および改変を認識するであろう。当技術範囲内のそのような改善、変更および改変は添付の特許請求の範囲に包含されることが意図される。本出願において引用される参考文献、刊行物、および特許は全て、本明細書でその全体が参照により組み込まれる。
Claims (15)
- 腎障害、疾患、および/または損傷を防止または治療するための方法であって、
前記腎障害、疾患、および/または損傷を有する、またはそのリスクがある被験体および/または前記被験体の腎臓に、治療的有効量の15-PGDH阻害剤を投与すること
を含む、方法。 - 前記方法は下記の少なくとも1つを防止または治療する、請求項1に記載の方法:急性腎障害;腎臓への降圧損傷;高血圧性腎疾患;糖尿病性腎疾患;糖尿病性腎症;血管炎および自己免疫疾患由来の腎疾患;虚血性腎損傷;急性腎不全;慢性腎不全;糸球体腎炎;ネフローゼ症候群;急性尿細管壊死;腎硬化症;糸球体硬化症(gomerulosclerosis);微小変化群;特発性膜性腎症;膜性増殖性糸球体腎炎;ベルジェ病;メサンギウム増殖性糸球体腎炎;慢性糸球体腎炎;巣状糸球体硬化症;シェーグレン症候群の腎臓に対する作用;強皮症の腎臓に対する作用;間質性腎炎;ならびに腎提供者、移植レシピエント、および/または移植腎に対する腎移植後の腎損傷。
- 前記被験体に投与される15-PGDH阻害剤の量は、前記被験体の内在性腎臓PGE2レベルを誘導するのに有効な量である、請求項1に記載の方法。
- 前記被験体に投与される15-PGDH阻害剤の量は、腎血管拡張を誘導する、低酸素に対する抵抗性を増強させる、腎血行動態を改善する、腎臓酸化ストレスを減少させる、腎臓炎症を低減させる、および/または腎機能を保存するのに有効な量である、請求項1に記載の方法。
- 前記被験体に投与される15-PGDH阻害剤の量は、マロンジアルデヒド(MDA)およびNGALレベルを低減させる、髄質尿細管傷害を減衰させる、髄質急性尿細管壊死(ATN)およびアポトーシスを低減させる、高移動度群ボックス1(HMGB1)および炎症性サイトカインの誘導を低減させる、腎細動脈を調節する血管平滑筋細胞における腎臓EP4 PGE2受容体およびA2Aアデノシン受容体を誘導する、腎臓cAMP、AMP、およびアデノシンレベルを増加させる、および/またはクレアチニンおよびKIM-1の誘導を阻害するのに有効な量である、請求項1に記載の方法。
- 前記15-PGDH阻害剤は前記腎損傷前に投与される、請求項1に記載の方法。
- 前記15-PGDH阻害剤は前記腎損傷前約1分~約72時間の範囲で投与される、請求項6に記載の方法。
- 前記15-PGDH阻害剤は前記腎損傷前約10分~約48時間の範囲で投与される、請求項6に記載の方法。
- 前記15-PGDH阻害剤は前記腎損傷前約30分~約36時間の範囲で投与される、請求項6に記載の方法。
- 前記15-PGDH阻害剤は前記腎損傷前2時間、8時間、24時間、または26時間未満の時に投与される、請求項6に記載の方法。
- 前記腎損傷は、前記被験体における移植と関連する、請求項1に記載の方法。
- 前記移植は腎移植である、請求項11に記載の方法。
- 腎損傷は、心臓血管手術または敗血症と関連する、請求項1に記載の方法。
- 前記腎損傷は造影剤誘発性急性腎障害である、請求項1に記載の方法。
- 前記15-PGDH阻害剤は下記式(V):
またはその薬学的に許容される塩、互変異性体(tatomer)、もしくは溶媒和物を有し;
式中、
nは0-2であり
X6は独立してNまたはCRcであり
R1、R6、R7、およびRcは同じか、または異なり、各々独立して、水素または、下記から選択される置換もしくは非置換基であり: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環原子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、アシルオキシ、C2-C24アルコキシカルボニル、C6-C20アリールオキシカルボニル、C2-C24アルキルカルボナト、C6-C20アリールカルボナト、カルボキシ、カルボキシラト、カルバモイル、C1-C24アルキル-カルバモイル、アリールカルバモイル、チオカルバモイル、カルバミド、シアノ、イソシアノ、シアナト、イソシアナト、イソチオシアナト、アジド、ホルミル、チオホルミル、アミノ、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、ヒドロキシルで置換されたC2-C24アルキルアミド、C6-C20アリールアミド、イミノ、アルキルイミノ、アリールイミノ、ニトロ、ニトロソ、スルホ、スルホナト、C1-C24アルキルスルファニル、アリールスルファニル、C1-C24アルキルスルフィニル、C5-C20アリールスルフィニル、C1-C24アルキルスルホニル、C5-C20アリールスルホニル、スルホンアミド、ホスホノ、ホスホナト、ホスフィナト、ホスホ、ホスフィノ、ポリアルキルエーテル、リン酸、およびリン酸エステル、生理的pHで正電荷または負電荷を有することが予測されるアミノ酸または他の部分を組み入れた基、およびそれらの組み合わせ、ここで、R6およびR7は連結されて、環または多環を形成してもよく、前記環は置換もしくは非置換アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換シクロアルキル、および置換もしくは非置換ヘテロシクリルであり;ならびに
U1はN、C-R2、またはC-NR3R4であり、R2は、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、O(CO)R’、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R1およびR2は連結されて、環または多環を形成してもよく、R3およびR4は同じか、または異なり、各々、H、低級アルキル基、O、(CH2)n1OR’(式中、n1=1、2、または3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、(式中、X=H、F、Cl、Br、またはI)、CN、(C=O)-R’、(C=O)N(R’)2、COOR’(式中、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群より選択され、R3またはR4は存在しなくてもよい、
請求項1~14のいずれかに記載の方法。
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