JP2023544226A - 糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤の抗癌効果を判断するためのマーカー - Google Patents
糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤の抗癌効果を判断するためのマーカー Download PDFInfo
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Abstract
本発明は糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤の抗癌効果を判断するためのマーカーに関する。具体的に、本発明は、腫瘍の予防及び/又は治療に用いられる組成物又は製剤の調製に応用することを特徴とする糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤の使用に関する。本発明で、酸化的リン酸化経路の阻害剤は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節、NNMT遺伝子の低発現又は未発現、DNAメチル化酵素の高発現、UHRF1の高発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化がある腫瘍に対して優れた治療効果を備えると発見される。【選択図】なし
Description
本発明は、薬物の技術分野に関し、特に糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤の抗癌効果を判断するためのマーカーに関する。
糸粒体は真核細胞に遍在しており、細胞の生命活動にエネルギーを、細胞増殖にも他の必要な中間産物を供給する。糸粒体は、細胞内のエネルギー工場及び原料源として、腫瘍細胞の腫瘍形成にも不可欠な細胞小器官となる。そのため、糸粒体の機能を抑えると、腫瘍の発生と成長を有効的に控えられ、患者の腫瘍を弱められ、患者の寿命を延ばされるようになる。
酸化的リン酸化経路(Oxidative Phospholytion, OXPHOS)は、糸粒体の最も重要な経路の1つとしてトリカルボン酸回路や脂肪酸化等の経路に由来するNADHやFADH等でATPを合成する。糸粒体の酸化的リン酸化経路にはそれぞれ複合体I、II、III、IV及びVという5つのタンパク質複合体を組成する90以上のタンパク質がある。電子伝達鎖とも呼ばれた前者の4つのタンパク質複合体(複合体I、II、III、IV)は、電子供与体NADH及びFADHから電子を得て酸素に伝える。電子伝達の過程では、水素イオンが糸粒体の内膜の内側から糸粒体の内膜と外膜の間の膜間腔に送られると、内膜の内側と外側において水素イオン勾配及び電位差を形成するようになる。糸粒体の膜電位に蓄えられたエネルギーは、酸化的リン酸化経路の複合体Vを駆動すると、ATPを生じるようになる。幹細胞特性を有する高悪性度の癌細胞がこの経路に極めて依存して生きるため、この経路を抑えるとそのような癌細胞を有効的に殺されて関連する悪性癌の再発問題を解決できるようになる。このような腫瘍エネルギー代謝薬は、新世代の抗癌剤の研究開発の重要な傾向となる。
近年、糸粒体の酸化的リン酸化経路を有効的に標的にするいくつかの小分子は、発見されている。これらの小分子は、様々な腫瘍モデルや臨床実験において明らかな抗癌効果を遂げ、特に一部の再発性又は転移性の悪性癌に対してより良好な抗癌効果を達成すると、不満足な臨床需要に効果的な技術的解決策を提供できるようになる。たとえば、「Nature」に掲載された研究は、膵臓癌の再発を引き起こす腫瘍細胞が酸化的リン酸化経路の阻害剤Oligomycinに非常に敏感であり、且つこのような阻害剤が腫瘍細胞を有効的に殺し、腫瘍の再発を阻止できると発見している。それについては、Viale, A., Pettazzoni, P., Lyssiotis, C. et al. Oncogene ablation-resistant pancreatic cancer cells depend on mitochondrial function. Nature 514, 628-632 (2014)を参照できる。その上、「Nature」に掲載された別の研究は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤Gboxinが脳腫瘍等の様々な腫瘍に対して優れた殺傷効果を備え、腫瘍の成長を有効的に抑えると発見している。それについては、Shi, Y., Lim, S.K., Liang, Q. et al. Gboxin is an oxidative phosphorylation inhibitor that targets glioblastoma. Nature 567, 341-346 (2019) を参照できる。「Nature Medicine」に掲載された研究は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤IACS-010759が脳腫瘍及び急性骨髄性白血病に対して良好な抑制効果を有すると発見している。それについては、Molina, J.R., Sun, Y., Protopopova, M. et al. An inhibitor of oxidative phosphorylation exploits cancer vulnerability. Nat Med 24, 1036-1046 (2018) を参照できる。
その上、様々な研究及び臨床例により、各種類の抗腫瘍薬物がすべての腫瘍に有効であるというわけではないことが分かる。例えば、一部の腫瘍細胞が特定の抗腫瘍薬に敏感に反応せずに、特定の抗腫瘍薬は、無反応の腫瘍細胞又は腫瘍患者に作用すると、より良い治療効果を果たさないだけでなく、治療時間を遅れさせるため、腫瘍患者に大きな悪影響を及ぼす。特に、今まで糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に類同する新規抗癌薬物の特有の腫瘍マーカーについてのことはほとんど知られていない。
しかし、現在、関連する腫瘍細胞が酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感であるという原理は依然として不明となり、酸化的リン酸化経路に関連する腫瘍マーカーは報告されていない。関連する腫瘍マーカーの発見は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に類同する特定の抗腫瘍薬に対して正確な投薬管理を提供できると、癌患者の正確な治療を遂げ、癌患者の臨床治療効果を大幅に改善し、且つそのような特定の抗癌薬に適合しない患者に対して投薬して治療時間を遅らせることを免れるようになる。そのため、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に類同する抗腫瘍薬の使用を有効的に案内できるバイオマーカーを開発するのは、急務となり、そのような薬物の投薬を精密に導き、治療効果を著しく改善するようにする。
本発明は、腫瘍の精密な治療を行うように糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルにより糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するかどうかを判断するマーカーを提供することを目的とする。糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節、NNMT遺伝子の低発現又は未発現、DNAメチル化酵素の高発現、UHRF1の高発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化がある腫瘍に対して著しく優れた治療効果を備える。
本発明の第1態様は、組成物又は製剤の調製するように糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤についての使用を提供し、且つ前記組成物又は前記製剤は、腫瘍の予防及び/又は治療に用いられる。
別の好ましい例で、前記腫瘍はヒト由来の腫瘍である。
別の好ましい例で、前記腫瘍はヒトの腫瘍である。
別の好ましい例で、前記腫瘍は糸粒体の酸化的リン酸化経路が上方調節にされる腫瘍を含む。
別の好ましい例で、前記の糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節は、某細胞(例えば、腫瘍細胞)の糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性を同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)の糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性よりも大きくすることを指す。
別の好ましい例で、前記の糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節は、糸粒体の酸化的リン酸化経路における高発現又は高活性を含む。
別の好ましい例で、前記の糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節は、某細胞(例えば、腫瘍細胞)の糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性H1と同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)の糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性H0との間の比率(H1/H0)が>1.0となり、好ましくは≧1.2又は≧1.5となり、より好ましくは≧2、≧3、≧5、≧8、≧10、≧15、≧20、≧30又は≧50となることを指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、糸粒体の酸化的リン酸化経路における正常発現又は活性正常の細胞(類同な腫瘍細胞)を指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、類同な細胞、それでも糸粒体の酸化的リン酸化経路における正常発現又は活性正常の細胞を指す。
別の好ましい例で、前記正常細胞は糸粒体の酸化的リン酸化経路における正常発現又は活性正常の正常な組織細胞(例えば、腫瘍細胞由来細胞、腫瘍隣接細胞又は癌化膀胱組織細胞)を指す。
別の好ましい例で、前記腫瘍はNNMT遺伝子が低発現又は未発現される腫瘍を含む。
別の好ましい例で、前記NNMT遺伝子はヒト由来のNNMT遺伝子である。
別の好ましい例で、前記NNMT遺伝子はヒトのNNMT遺伝子である。
別の好ましい例で、前記腫瘍はDNAメチル化酵素が高発現される腫瘍を含む。
別の好ましい例で、前記DNAメチル化酵素は、DNMT1、DNMT3a、DNMT3b又はそれらの組合せから選択される。
別の好ましい例で、前記腫瘍はDNMT1が高発現される腫瘍を含む。
別の好ましい例で、前記腫瘍はDNMT3aが高発現される腫瘍を含む。
別の好ましい例で、前記腫瘍はDNMT3bが高発現される腫瘍を含む。
別の好ましい例で、前記腫瘍はUHRF1が高発現される腫瘍を含む。
別の好ましい例で、前記腫瘍はNNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化がある腫瘍を含む。
別の好ましい例で、前記腫瘍はNNMT遺伝子のヌクレオチド部位が高メチル化される腫瘍を含む。
別の好ましい例で、前記腫瘍はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位が高メチル化される腫瘍を含む。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子を低発現又は未発現する腫瘍は、当該腫瘍から抽出された1μgのタンパク質に、より好ましくは5μg、10μg、100μg又は1000μgのタンパク質にNNMTタンパク質をNNMT抗体で検出できない腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子を低発現又は未発現する腫瘍は、腫瘍細胞のNNMT遺伝子の発現量が同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のNNMT遺伝子の発現量よりも小さくなる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子を低発現又は未発現する腫瘍は、腫瘍細胞のNNMT遺伝子の発現量E1と同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のNNMT遺伝子の発現量E0との間の比率(E1/E0)が<1.0となる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子の低発現又は未発現は、某細胞(例えば、腫瘍細胞)のNNMT遺伝子の発現量E1と同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のNNMT遺伝子の発現量E0との間の比率(E1/E0)が≦1.0となり、好ましくは≦0.7となり、より好ましくは≦0.6、≦0.5、≦0.4、≦0.3、≦0.2、≦0.1、≦0.05、≦0.01、≦0.005、≦0.001、≦0.0001、≦0.00001、≦0.000001又は≦0.0000001となることを指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、NNMT遺伝子を正常に発現する細胞(類同な腫瘍細胞)を指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、類同な細胞、それでもNNMT遺伝子を正常に発現する細胞を指す。
別の好ましい例で、前記の正常細胞はNNMT遺伝子を正常に発現する正常な組織細胞(例えば、腫瘍細胞由来細胞、腫瘍隣接細胞又は癌化膀胱組織細胞)を指す。
別の好ましい例で、E0はNNMT遺伝子を正常に発現する細胞のNNMT遺伝子の発現量である。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子を正常に発現する細胞は糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対して非感受性である細胞を含む。
別の好ましい例で、前記のDNAメチル化酵素を高発現する腫瘍は、当該腫瘍から抽出された20μgのタンパク質に、より好ましくは5μg、1μg、0.2μg、0.05μg又は0.01μgのタンパク質にDNAメチル化酵素をDNAメチル化酵素抗体で検出できる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記のDNAメチル化酵素を高発現する腫瘍は、腫瘍細胞のDNAメチル化酵素の発現量が同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のDNAメチル化酵素の発現量よりも大きくなる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記のDNAメチル化酵素を高発現する腫瘍は、腫瘍細胞のDNAメチル化酵素の発現量A1と同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のDNAメチル化酵素の発現量A0との間の比率(A1/A0)が>1.0となり、好ましくは≧1.2又は≧1.5となり、より好ましくは≧2、≧3、≧5、≧8、≧10、≧15、≧20、≧30又は≧50となる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、DNAメチル化酵素を正常に発現する細胞(類同な腫瘍細胞)を指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、類同な細胞、それでもDNAメチル化酵素を正常に発現する細胞を指す。
別の好ましい例で、前記の正常細胞はDNAメチル化酵素を正常に発現する正常な組織細胞(例えば、腫瘍細胞由来細胞、腫瘍隣接細胞又は癌化膀胱組織細胞)を指す。
別の好ましい例で、A0はDNAメチル化酵素を正常に発現する細胞のDNAメチル化酵素の発現量である。
別の好ましい例で、前記のDNAメチル化酵素を正常に発現する細胞は糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対して非感受性である細胞を含む。
別の好ましい例で、前記のDNMT1を高発現する腫瘍は、当該腫瘍から抽出された20μgのタンパク質に、より好ましくは5μg、1μg、0.2μg、0.05μg又は0.01μgのタンパク質にDNMT1タンパク質をDNMT1抗体で検出できる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記のDNMT1を高発現する腫瘍は、腫瘍細胞のDNMT1の発現量が同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のDNMT1の発現量よりも大きくなる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記のDNMT1を高発現する腫瘍は、腫瘍細胞のDNMT1の発現量B1と同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のDNMT1の発現量B0との間の比率(B1/B0)が>1.0となり、好ましくは≧1.2又は≧1.5となり、より好ましくは≧2、≧3、≧5、≧8、≧10、≧15、≧20、≧30又は≧50となる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、DNMT1を正常に発現する細胞(類同な腫瘍細胞)を指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、類同な細胞、それでもDNMT1を正常に発現する細胞を指す。
別の好ましい例で、前記正常細胞はDNMT1を正常に発現する正常な組織細胞(例えば、腫瘍細胞由来細胞、腫瘍隣接細胞又は癌化膀胱組織細胞)を指す。
別の好ましい例で、B0はDNMT1を正常に発現する細胞のDNMT1の発現量である。
別の好ましい例で、前記のDNMT1を正常に発現する細胞は糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対して非感受性である細胞を含む。
別の好ましい例で、前記のDNMT3aを高発現する腫瘍は、当該腫瘍から抽出された20μgのタンパク質に、より好ましく5μg、1μg、0.2μg、0.05μg又は0.01μgのタンパク質にDNMT3aタンパク質をDNMT3a抗体で検出できる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記のDNMT3aを高発現する腫瘍は、腫瘍細胞のDNMT3aの発現量が同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のDNMT3aの発現量よりも大きくなる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記のDNMT3aを高発現する腫瘍は、腫瘍細胞のDNMT3aの発現量C1と同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のDNMT3aの発現量C0との間の比率(C1/C0)が>1.0となり、好ましくは≧1.2又は≧1.5となり、より好ましくは≧2、≧3、≧5、≧8、≧10、≧15、≧20、≧30又は≧50となる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、DNMT3aを正常に発現する細胞(類同な腫瘍細胞)を指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、類同な細胞、それでもDNMT3aを正常に発現する細胞を指す。
別の好ましい例で、前記正常細胞はDNMT3aを正常に発現する正常な組織細胞(例えば、腫瘍細胞由来細胞、腫瘍隣接細胞又は癌化膀胱組織細胞)を指す。
別の好ましい例で、C0はDNMT3aを正常に発現する細胞のDNMT3aの発現量である。
別の好ましい例で、前記のDNMT3aを正常に発現する細胞は糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対して非感受性である細胞を含む。
別の好ましい例で、前記のDNMT3bを高発現する腫瘍は、当該腫瘍から抽出された20μgのタンパク質に、より好ましくは5μg、1μg、0.2μg、0.05μg又は0.01μgのタンパク質にDNMT3bタンパク質をDNMT3b抗体で検出できる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記のDNMT3bを高発現する腫瘍は、腫瘍細胞のDNMT3bの発現量が同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のDNMT3bの発現量よりも大きくなる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記のDNMT3bを高発現する腫瘍は、腫瘍細胞のDNMT3bの発現量D1と同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のDNMT3bの発現量D0との間の比率(D1/D0)が>1.0となり、好ましくは≧1.2又は≧1.5となり、より好ましくは≧2、≧3、≧5、≧8、≧10、≧15、≧20、≧30又は≧50となる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、DNMT3bを正常に発現する細胞(類同な腫瘍細胞)を指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、類同な細胞、それでもDNMT3bを正常に発現する細胞を指す。
別の好ましい例で、前記正常細胞はDNMT3bを正常に発現する正常な組織細胞(例えば、腫瘍細胞由来細胞、腫瘍隣接細胞又は癌化膀胱組織細胞)を指す。
別の好ましい例で、D0はDNMT3bを正常に発現する細胞のDNMT3bの発現量である。
別の好ましい例で、前記のDNMT3bを正常に発現する細胞は糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対して非感受性である細胞を含む。
別の好ましい例で、前記のUHRF1を高発現する腫瘍は、当該腫瘍から抽出された20μgのタンパク質に、より好ましくは5μg、1μg、0.2μg、0.05μg又は0.01μgのタンパク質にUHRF1タンパク質をUHRF1抗体で検出できる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記のUHRF1を高発現する腫瘍は、腫瘍細胞のUHRF1の発現量が同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のUHRF1の発現量よりも大きくなる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記のUHRF1を高発現する腫瘍は、腫瘍細胞のUHRF1の発現量F1と同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のUHRF1の発現量F0との間の比率(F1/F0)が>1.0となり、好ましくは≧1.2又は≧1.5となり、より好ましくは≧2、≧3、≧5、≧8、≧10、≧15、≧20、≧30又は≧50となる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、UHRF1を正常に発現する細胞(類同な腫瘍細胞)を指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、類同な細胞、それでもUHRF1を正常に発現する細胞を指す。
別の好ましい例で、前記正常細胞はUHRF1を正常に発現する正常な組織細胞(例えば、腫瘍細胞由来細胞、腫瘍隣接細胞又は癌化膀胱組織細胞)を指す。
別の好ましい例で、F0はUHRF1を正常に発現する細胞のUHRF1の発現量である。
別の好ましい例で、前記のUHRF1を正常に発現する細胞は糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対して非感受性である細胞を含む。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化は、某細胞(例えば、腫瘍細胞)のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルを同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルよりも大きくすることを指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化は、某細胞(例えば、腫瘍細胞)のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルL1と同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルL0との間の比率(L1/L0)が>1.0となり、好ましくは≧1.2又は≧1.5となり、より好ましくは≧2、≧3、≧5、≧8、≧10、≧15、≧20、≧30又は≧50となることを指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化は、某細胞(例えば、腫瘍細胞)のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルが≧1%となり、好ましくは≧3%、≧5%、≧10%、≧15%又は≧20%となり、より好ましくは≧25%、≧30%、≧40%又は≧50%となることを指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化が正常なレベルとなる細胞(類同な腫瘍細胞)を指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、類同な細胞、それでもNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化が正常なレベルとなる細胞を指す。
別の好ましい例で、前記正常細胞はNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化が正常なレベルとなる正常な組織細胞(例えば、腫瘍細胞由来細胞、腫瘍隣接細胞又は癌化膀胱組織細胞)を指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化が正常なレベルとなる細胞は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対して非感受性である細胞を含む。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化は、某細胞(例えば、腫瘍細胞)のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル(M%)が≧3%且つM1%以下となり、ここでM1が3~100の任意の正の整数であることを指す。
別の好ましい例で、M1は5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、80、85、90、95又は100である。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子領域をメチル化するヌクレオチドの数とNNMT遺伝子領域の全てのヌクレオチドの数との間の比率を指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子プロモーター領域のヌクレオチド部位のメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、NNMT遺伝子プロモーター領域のヌクレオチド配列は配列番号1に示される。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の後ろ499bpまでの領域のヌクレオチド部位のメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の後ろ499bpまでの領域は、配列番号1に示されたヌクレオチド配列の951~2500位である。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の前193bpまでの領域のヌクレオチド部位のメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の前193bpまでの領域は、配列番号1に示されたヌクレオチド配列の951~1808位である。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子の転写開始部位の前840bpから転写開始部位の前469bpまでの領域のヌクレオチド部位のメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、NNMT遺伝子の転写開始部位の前840bpから転写開始部位の前469bpまでの領域は、配列番号1に示されたヌクレオチド配列の1161~1532位である。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルは、ヒト第11染色体の114165695位と114165730位と114165769位と114165804位と114165938位と114166050位と114166066位の何れか2つの間の領域内(これらの2つの部位自体を含む)のヌクレオチド部位のメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルは、ヒト第11染色体の114165695位と114165730位と114165769位と114165804位と114165938位と114166050位と114166066位のうちの1つ以上(例えば、2、3、4、5、6又は7)部位のヌクレオチドのメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルは、ヒト第11染色体の114165695位、ヒト第11染色体の114165730位、ヒト第11染色体の114165769位、ヒト第11染色体の114165804位、ヒト第11染色体の114165938位、ヒト第11染色体の114166050位、ヒト第11染色体の114166066位又はこれらの組合せから選択された部位のヌクレオチドのメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルは、配列番号1のヌクレオチド配列の部位の第1161位と第1196位と第1235位と第1270位と第1404位と第1516位と第1532位の何れか2つの間の領域内(これらの2つの部位自体を含む)のヌクレオチド部位のメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルは、配列番号1のヌクレオチド配列の部位の第1161位と第1196位と第1235位と第1270位と第1404位と第1516位と第1532位のうちの1つ以上(例えば、2、3、4、5、6又は7)部位のヌクレオチドのメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、配列番号1のヌクレオチド配列の部位の第1161位、第1196位、第1235位、第1270位、第1404位、第1516位、第1532位又はこれらの組合せから選択された部位のヌクレオチドのメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化は、某細胞(例えば、腫瘍細胞)のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルを同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルよりも大きくすることを指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化は、某細胞(例えば、腫瘍細胞)のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルW1と同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルW0との間の比率(W1/W0)が>1.0となり、好ましくは≧1.2又は≧1.5となり、より好ましくは≧2、≧3、≧5、≧8、≧10、≧15、≧20、≧30又は≧50となることを指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化は、某細胞(例えば、腫瘍細胞)のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルが≧1%となり、好ましくは≧3%、≧5%、≧10%、≧15%又は≧20%となり、それからより好ましくは≧25%、≧30%、≧40%又は≧50%となることを指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、NNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化が正常なレベルとなる細胞(類同な腫瘍細胞)を指す。
別の好ましい例で、前記同一の細胞は、類同な細胞、それでもNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化が正常なレベルとなる細胞を指す。
別の好ましい例で、前記正常細胞は、NNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化が正常なレベルとなる正常な組織細胞(例えば、腫瘍細胞由来細胞、腫瘍隣接細胞又は癌化膀胱組織細胞)を指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化が正常なレベルとなる細胞は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対して非感受性である細胞を含む。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化は、某細胞(例えば、腫瘍細胞)のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベル(M%)が≧3%且つM2%以下となり、ここでM2が3~100の任意の正の整数であることを指す。
別の好ましい例で、M2は5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、80、85、90、95又は100である。
別の好ましい例で、前記のCpG部位のメチル化レベルは、遺伝子領域をメチル化するCpGヌクレオチドの数と当該遺伝子領域の全てのヌクレオチドの数との間の比率を指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子領域をメチル化するCpGヌクレオチドの数とNNMT遺伝子領域の全てのヌクレオチドの数との間の比率を指す。
別の好ましい例で、前記のCpG部位のメチル化レベルは、遺伝子領域をメチル化するCpGヌクレオチドの数と当該遺伝子領域の全てのCpGヌクレオチドの数との間の比率を指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子領域をメチル化するCpGヌクレオチドの数とNNMT遺伝子領域の全てのCpGヌクレオチドの数との間の比率を指す。
別の好ましい例で、前記のDNACpG部位のメチル化レベルは、某領域DNAをメチル化するCpG部位の数と当該領域DNAの全てのCpG部位の数との間の比率を指す。
別の好ましい例で、前記のDNACpG部位のメチル化レベルは、某領域DNAをメチル化するCpGヌクレオチドの数と当該領域DNAの全てのヌクレオチドの数との間の比率を指す。
別の好ましい例で、前記のDNACpG部位のメチル化レベルは、某領域DNAをメチル化するCpGヌクレオチドの数と当該領域DNAの全てのCpGヌクレオチドの数との間の比率を指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子領域DNAをメチル化するCpG部位の数とNNMT遺伝子領域DNAの全てのCpG部位の数との間の比率を指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子領域DNAをメチル化するCpGヌクレオチドの数とNNMT遺伝子領域DNAの全てのCpGヌクレオチドの数との間の比率を指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子プロモーター領域のDNA CpG部位のメチル化レベルを指す。
別の好ましい例で、NNMT遺伝子プロモーター領域のヌクレオチド配列は配列番号1に示される。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の後ろ499bpまでの領域のDNA CpG部位のメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の後ろ499bpまでの領域は、配列番号1に示されたヌクレオチド配列の951~2500位である。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の前193bpまでの領域のDNA CpG部位のメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の前193bpまでの領域は、配列番号1に示されたヌクレオチド配列の951~1808位である。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子の転写開始部位の前840bpから転写開始部位の前469bpまでの領域のDNA CpG部位のメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、NNMT遺伝子の転写開始部位の前840bpから転写開始部位の前469bpまでの領域は、配列番号1に示されたヌクレオチド配列の1161~1532位である。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、ヒト第11染色体の114165695位と114165730位と114165769位と114165804位と114165938位と114166050位と114166066位の何れか2つの間の領域内(これらの2つの部位自体を含む)のDNA CpG部位のメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、ヒト第11染色体の114165695位と114165730位と114165769位と114165804位と114165938位と114166050位と114166066位のうちの1つ以上(例えば、2、3、4、5、6又は7)部位のメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、ヒト第11染色体の114165695位、ヒト第11染色体の114165730位、ヒト第11染色体の114165769位、ヒト第11染色体の114165804位、ヒト第11染色体の114165938位、ヒト第11染色体の114166050位、ヒト第11染色体の114166066位又はこれらの組合せから選択された部位のメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、配列番号1ヌクレオチド配列の部位の第1161位と第1196位と第1235位と第1270位と第1404位と第1516位と第1532位の何れか2つの間の領域内(これらの2つの部位自体を含む)のDNA CpG部位のメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、配列番号1ヌクレオチド配列の部位の第1161位と第1196位と第1235位と第1270位と第1404位と第1516位と第1532位のうちの1つ以上(例えば、2、3、4、5、6又は7)部位のメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、配列番号1配列の部位の第1161位、第1196位、第1235位、第1270位、第1404位、第1516位、第1532位又はこれらの組合せから選択された部位のメチル化レベルを含む。
別の好ましい例で、前記腫瘍は、肺癌、腎臓癌、乳癌、結腸癌、直腸癌、結腸直腸癌、リンパ腫、白血病、膵臓癌、脳腫瘍、肝臓癌、前立腺癌、黒色癌腫又はこれらの組合せから選択される。
別の好ましい例で、前記肺癌は、非小細胞肺癌、小細胞肺癌、転移性肺癌又はこれらの組合せから選択される。
別の好ましい例で、前記結腸癌は結腸腺癌を含む。
別の好ましい例で、前記直腸癌は直腸腺癌を含む。
別の好ましい例で、前記結腸直腸癌は結腸直腸腺癌を含む。
別の好ましい例で、前記リンパ腫は、B細胞リンパ腫、T細胞リンパ腫、皮膚T細胞リンパ腫、大細胞リンパ腫、組織球性リンパ腫又はこれらの組合せから選択される。
別の好ましい例で、前記リンパ腫は、びまん性大細胞型Bリンパ腫を含む。
別の好ましい例で、前記脳腫瘍は、膠芽細胞腫、神経膠細胞腫又はこれらの組合せから選択される。
別の好ましい例で、前記膠芽細胞腫は多形性膠芽細胞腫を含む。
別の好ましい例で、前記脳腫瘍は、髄芽細胞腫を含む。
別の好ましい例で、前記腎臓癌は、腎臓透明細胞腺癌、転移性腎細胞癌又はこれらの組合せから選択される。
別の好ましい例で、前記腎臓癌の癌細胞は、腎臓癌Wilms細胞を含む。
別の好ましい例で、前記白血病は、Tリンパ球性白血病、骨髄性白血病又はこれらの組合せから選択される。
別の好ましい例で、前記Tリンパ球性白血病は急性Tリンパ球性白血病を含む。
別の好ましい例で、前記骨髄性白血病は急性骨髄性白血病を含む。
別の好ましい例で、前記骨髄性白血病はAML急性骨髄性白血病を含む。
別の好ましい例で、前記骨髄性白血病はM4級AML急性骨髄性白血病を含む。
別の好ましい例で、前記骨髄性白血病はFAB M4級AML急性骨髄性白血病を含む。
別の好ましい例で、前記発現は、タンパク質発現及び/又はmRNA発現を含む。
別の好ましい例で、前記前立腺癌は転移性前立腺癌から選択される。
別の好ましい例で、前記転移性前立腺癌は、脳への転移性前立腺癌、骨への転移性前立腺癌又はこれらの組合せから選択される。
別の好ましい例で、前記乳癌は、乳管癌、転移性乳癌又はこれらの組合せから選択される。
別の好ましい例で、前記乳管癌は原発性乳管癌を含む。
別の好ましい例で、前記乳管癌は3級原発性乳管癌を含む。
別の好ましい例で、前記膵臓癌は肝臓への転移性膵臓癌を含む。
別の好ましい例で、前記の糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤は、式Iの化合物、その光学異性体又はラセミ体、その溶媒和物、又はその薬学的に許容される塩を含み;
ここで、R1、R2、R3、R4、R6、R7、R8及びR9は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C12アルキル基、置換又は非置換のC3-C12シクロアルキル基、置換又は非置換の3-12員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C12アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C12アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C12アリール基、又は置換又は非置換の5-12員ヘテロアリール基を表し;
R5は、空位、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C12アルキル基、置換又は非置換のC3-C12シクロアルキル基、置換又は非置換の3-12員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C12アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C12アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C12アリール基、又は置換又は非置換の5-12員ヘテロアリール基を表し;
前記の任意の「置換」は、原子団上の1つ以上(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)の水素原子が、C1-C8アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C8ハロゲン化アルキル基(例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C8アルコキシ基、C1-C8アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C8ハロゲン化アルコキシ基、C1-C8ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C12アリール基、5-10員ヘテロアリール基、メタンスルホニル基及びスルホニル基から選択される置換基によって置換されることを指し;
前記のヘテロシクロアルキル基及びヘテロアリール基の複素環上には、それぞれ独立して、N、O及びSから選択される1つ~4つ(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)のヘテロ原子がある。
R5は、空位、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C12アルキル基、置換又は非置換のC3-C12シクロアルキル基、置換又は非置換の3-12員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C12アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C12アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C12アリール基、又は置換又は非置換の5-12員ヘテロアリール基を表し;
前記のヘテロシクロアルキル基及びヘテロアリール基の複素環上には、それぞれ独立して、N、O及びSから選択される1つ~4つ(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)のヘテロ原子がある。
別の好ましい例で、R5は空位であり、
は二重結合である。
別の好ましい例で、R5は空位ではなく、
は一重結合である。
別の好ましい例で、R5は空位ではなく、且つ
は二重結合であり、その上、R5に結合したN原子はN+である。
別の好ましい例で、R5は空位、水素原子又はC1-C3アルキル基である。
別の好ましい例で、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8及びR9は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C10アルキル基、置換又は非置換のC3-C10シクロアルキル基、置換又は非置換の3-10員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C10アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C10アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C10アリール基、又は置換又は非置換の5-10員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8及びR9は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C8アルキル基、置換又は非置換のC3-C8シクロアルキル基、置換又は非置換の3-8員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C8アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C8アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C8アリール基、又は置換又は非置換の5-8員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8及びR9は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C6アルキル基、置換又は非置換のC5-C8シクロアルキル基、置換又は非置換の5-8員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C6アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C6アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C8アリール基、又は置換又は非置換の5-8員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8及びR9は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C4アルキル基、置換又は非置換のC3-C8シクロアルキル基、置換又は非置換の3-8員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C4アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C4アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C8アリール基、又は置換又は非置換の5-8員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8及びR9は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C4アルキル基、置換又は非置換のC5-C8シクロアルキル基、置換又は非置換の5-8員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C4アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C4アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C8アリール基、又は置換又は非置換の5-8員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8及びR9は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C4アルキル基、置換又は非置換のC5-C8シクロアルキル基、置換又は非置換の5-8員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C4アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C4アルキルチオール基、置換又は非置換のC6アリール基、置換又は非置換のC7アリール基、置換又は非置換のC8アリール基、又は置換又は非置換の5-8(5、6、7、8)員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、R1、R2、R3、R4、R7及びR8は、それぞれ独立して水素原子を表す。
別の好ましい例で、R5は、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基を表す。
別の好ましい例で、R6は、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基、トリフルオロメチル基-フェニル基-を表す。
別の好ましい例で、トリフルオロメチル基-フェニル基-は、単置換されたトリフルオロメチル基-フェニル基-である。
別の好ましい例で、トリフルオロメチル基-フェニル基-には、トリフルオロメチル基がベンゼン環のオルト位、メタ位又はパラ位において置換される。
別の好ましい例で、トリフルオロメチル基-フェニル基-は、
である。
別の好ましい例で、R6は、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、非置換のフェニル基又は置換のフェニル基を表す。
別の好ましい例で、置換のフェニル基は、フェニル基の1つ以上(例えば、2、3又は4)の水素原子がトリフルオロメチル基で置換されるものを指す。
別の好ましい例で、置換のフェニル基は、フェニル基の1つ以上(例えば、2、3又は4)の水素原子がトリフルオロメチル基で置換されるものを指す。
別の好ましい例で、置換のフェニル基は、フェニル基の1つの水素原子がトリフルオロメチル基で置換されるものを指す。
別の好ましい例で、置換のフェニル基は、フェニル基のオルト位、メタ位又はパラ位にある1つの水素原子がトリフルオロメチル基で置換されるものを指す。
別の好ましい例で、R6は、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基又は
を表し;
ここで、R10、R11、R12、R13及びR14は、それぞれ独立して、水素原子、C1-C8アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C8ハロゲン化アルキル基(例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C8アルコキシ基、C1-C8アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C8ハロゲン化アルコキシ基、C1-C8ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C12アリール基又は5-10員ヘテロアリール基を表す。
ここで、R10、R11、R12、R13及びR14は、それぞれ独立して、水素原子、C1-C8アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C8ハロゲン化アルキル基(例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C8アルコキシ基、C1-C8アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C8ハロゲン化アルコキシ基、C1-C8ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C12アリール基又は5-10員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、R10、R11、R12、R13及びR14は、それぞれ独立して、水素原子、C1-C6アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C6ハロゲン化アルキル基 (例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C6アルコキシ基、C1-C6アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C6ハロゲン化アルコキシ基、C1-C6ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C10アリール基又は5-8員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、R10、R11、R12、R13及びR14は、それぞれ独立して、水素原子、C1-C4アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C4ハロゲン化アルキル基 (例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C4アルコキシ基、C1-C6アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C4ハロゲン化アルコキシ基、C1-C4ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C10アリール基又は5-8員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、R10、R11、R12、R13及びR14は、それぞれ独立して、水素原子、又はC1-C4ハロゲン化アルキル基(例えば、トリフルオロメチル基)を表す。
別の好ましい例で、R10、R11、R12、R13及びR14は、それぞれ独立して、水素原子、又はトリフルオロメチル基を表す。
別の好ましい例で、R10、R11、R12、R13及びR14は、それぞれ独立して、水素原子を表す。
別の好ましい例で、R13はトリフルオロメチル基を表す。
別の好ましい例で、Z1は
を表す。
別の好ましい例で、Z1は
を表す。
別の好ましい例で、R9は置換又は非置換のシクロヘキシル基を表す。
別の好ましい例で、前記置換のシクロヘキシル基はシクロヘキシル基の1つ以上(例えば、2つ、3つ又は4つ)水素原子がそれぞれ独立してC1~C4のアルキル基で置換されるものを指す。
別の好ましい例で、前記置換のシクロヘキシル基はシクロヘキシル基の1つ以上(例えば、2つ、3つ又は4つ)水素原子がそれぞれ独立してメチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基で置換されるものを指す。
別の好ましい例で、前記置換のシクロヘキシル基はシクロヘキシル基の1位並びに4位の水素原子がそれぞれ独立してC1~C4のアルキル基で置換されるものを指す。
別の好ましい例で、前記置換のシクロヘキシル基はシクロヘキシル基の1位並びに4位の水素原子がそれぞれ独立してメチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基で置換されるものを指す。
別の好ましい例で、R9は1-プロピル基-4-メチル基-シクロヘキシル基-を表す。
別の好ましい例で、R9は1-イソプロピル基-4-メチル基-シクロヘキシル基-を表す。
別の好ましい例では、R9は
を表す。
ここで、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23及びR24は、それぞれ独立して、水素原子、C1-C8アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C8ハロゲン化アルキル基 (例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C8アルコキシ基、C1-C8アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C8ハロゲン化アルコキシ基、C1-C8ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C12アリール基又は5-10員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23及びR24は、それぞれ独立して、水素原子、C1-C6アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C6ハロゲン化アルキル基 (例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C6アルコキシ基、C1-C6アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C6ハロゲン化アルコキシ基、C1-C6ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C10アリール基又は5-8員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23及びR24は、それぞれ独立して、水素原子、C1-C4アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C4ハロゲン化アルキル基(例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C4アルコキシ基、C1-C6アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C4ハロゲン化アルコキシ基、C1-C4ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C10アリール基又は5-10員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23及びR24は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基を表す。
別の好ましい例で、プロピル基はイソプロピル基である。
別の好ましい例で、R9は
を表し、
ここで、R16、R17、R18、R19、R20、R22、R23及びR24は、以上のように定義されている。
ここで、R16、R17、R18、R19、R20、R22、R23及びR24は、以上のように定義されている。
別の好ましい例で、R9は
を表す。
別の好ましい例で、前記のヘテロシクロアルキル基及びヘテロアリール基の複素環上には、それぞれ独立して、N、O及びSから選択される1つ~4つ(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)のヘテロ原子がある。
別の好ましい例で、R5が無となる場合、式I中の化合物の構造は、次の式I-1に示され、
Z1は
であり;
ここで、R1、R2、R3、R4、R6、R7、R8、R9及びZ1は、以上のように定義されている。
ここで、R1、R2、R3、R4、R6、R7、R8、R9及びZ1は、以上のように定義されている。
別の好ましい例で、R5が空位ではない場合、式I中の化合物の構造は、次の式I-2に示され、
ここで、R1、R2、R3、R4、R6、R7、R8、R9及びZ1は、以上のように定義されている。
別の好ましい例で、式I中の化合物の構造は、次の式I-3に示され、
ここで、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及び
は、以上のように定義されている。
別の好ましい例で、前記の糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤は、式IIの化合物、その光学異性体又はラセミ体、その溶媒和物、又はその薬学的に許容される塩を含み;
ここで、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35及びR36は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C12アルキル基、置換又は非置換のC3-C12シクロアルキル基、置換又は非置換の3-12員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C12アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C12アルキルチオール基、置換又は非置換のC1-C12ハロゲン化アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C12ハロゲン化アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C12アリール基、又は置換又は非置換の5-12員ヘテロアリール基を表し;
Z2及びZ3は、それぞれ独立して、置換又は非置換のC6-C12アリーレン基、又は置換又は非置換の3-12員ヘテロアリーレン基を表し;
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11又は12を表し;
前記の任意の「置換」は、原子団上の1つ以上(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)の水素原子が、C1-C8アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C8ハロゲン化アルキル基(例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C8アルコキシ基、C1-C8アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C8ハロゲン化アルコキシ基、C1-C8ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C12アリール基、5-10員ヘテロアリール基、メタンスルホニル基及びスルホニル基から選択される置換基によって置換されることを指し;
前記のヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール基、アリーレン基及びテロアリーレン基の複素環上には、それぞれ独立して、N、O及びSから選択される1つ~4つ(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)のヘテロ原子がある。
Z2及びZ3は、それぞれ独立して、置換又は非置換のC6-C12アリーレン基、又は置換又は非置換の3-12員ヘテロアリーレン基を表し;
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11又は12を表し;
前記の任意の「置換」は、原子団上の1つ以上(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)の水素原子が、C1-C8アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C8ハロゲン化アルキル基(例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C8アルコキシ基、C1-C8アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C8ハロゲン化アルコキシ基、C1-C8ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C12アリール基、5-10員ヘテロアリール基、メタンスルホニル基及びスルホニル基から選択される置換基によって置換されることを指し;
前記のヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール基、アリーレン基及びテロアリーレン基の複素環上には、それぞれ独立して、N、O及びSから選択される1つ~4つ(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)のヘテロ原子がある。
別の好ましい例で、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35及びR36は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C10アルキル基、置換又は非置換のC3-C10シクロアルキル基、置換又は非置換の3-10員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C10アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C10アルキルチオール基、置換又は非置換のC1-C10ハロゲン化アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C10ハロゲン化アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C10アリール基、又は置換又は非置換の5-10員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35及びR36は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C8アルキル基、置換又は非置換のC3-C10シクロアルキル基、置換又は非置換の3-10員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C8アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C8アルキルチオール基、置換又は非置換のC1-C8ハロゲン化アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C8ハロゲン化アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C10アリール基、又は置換又は非置換の5-10員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35及びR36は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C6アルキル基、置換又は非置換のC3-C10シクロアルキル基、置換又は非置換の3-10員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C6アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C6アルキルチオール基、置換又は非置換のC1-C6ハロゲン化アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C6ハロゲン化アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C10アリール基、又は置換又は非置換の5-10員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35及びR36は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C4アルキル基、置換又は非置換のC3-C8シクロアルキル基、置換又は非置換の3-8員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C4アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C4アルキルチオール基、置換又は非置換のC1-C4ハロゲン化アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C4ハロゲン化アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C8アリール基、又は置換又は非置換の5-8員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35及びR36は、それぞれ独立して、水素原子を表す。
別の好ましい例で、R27は置換又は非置換のC1-C4ハロゲン化アルコキシル基又は置換又は非置換のC1-C4ハロゲン化アルキルチオール基を表す。
別の好ましい例で、R27は、置換又は非置換のC1-C3ハロゲン化アルコキシル基又は置換又は非置換のC1-C3ハロゲン化アルキルチオール基を表す。
別の好ましい例で、R27は、置換又は非置換のC1-C2ハロゲン化アルコキシル基又は置換又は非置換のC1-C2ハロゲン化アルキルチオール基を表す。
別の好ましい例で、R27は、トリフルオロメチル-O-又はトリフルオロメチル-S-を表す。
別の好ましい例で、R33は、置換又は非置換の3-10(例えば、5、6、7、8、9、10)員ヘテロシクロアルキル基を表す。
別の好ましい例で、前記ヘテロシクロアルキル基は完全飽和したヘテロシクロアルキル基である。
別の好ましい例で、R33は、置換又は非置換のヘキサヒドロ・ピリジン基を表す。
別の好ましい例で、R33は、置換又は非置換のヘキサヒドロ・ピリジン基を表し、且つ前記置換は、ヘキサヒドロ・ピリジン基の1つ以上(例えば、2つ、3つ、4つ、5つ又は6つ)水素原子がそれぞれ独立してメチルスルホニル基又はスルホニル基で置換されることを指す。
別の好ましい例で、R33は、
を表し;
ここで、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45及びR46は、それぞれ独立して、水素原子、C1-C4アルキル基、C3-C6シクロアルキル基、メチルスルホニル基又はスルホニル基を表す。
ここで、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45及びR46は、それぞれ独立して、水素原子、C1-C4アルキル基、C3-C6シクロアルキル基、メチルスルホニル基又はスルホニル基を表す。
別の好ましい例で、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45及びR46は、それぞれ独立して、水素原子を表す。
別の好ましい例で、R42は、メチルスルホニル基又はスルホニル基を表す。
別の好ましい例で、nは0、1、2、3、4、5、6、7又は8を表す。
別の好ましい例で、nは1を表す。
別の好ましい例で、Z2及びZ3は、それぞれ独立して、置換又は非置換のC6-C10アリーレン基、又は置換又は非置換の3-10員ヘテロアリーレン基を表す。
別の好ましい例で、Z2及びZ3は、それぞれ独立して、置換又は非置換のC6-C8アリーレン基、又は置換又は非置換の3-8員ヘテロアリーレン基を表す。
別の好ましい例で、Z2及びZ3は、それぞれ独立して、置換又は非置換のC6-C8アリーレン基、又は置換又は非置換の3-7員ヘテロアリーレン基を表す。
別の好ましい例で、Z2及びZ3は、それぞれ独立して、置換又は非置換のC6アリーレン基、置換又は非置換のC7アリーレン基、又は置換又は非置換のC8アリーレン基、もしくは置換又は非置換の3員ヘテロアリーレン基、置換又は非置換の4員ヘテロアリーレン基、置換又は非置換の5員ヘテロアリーレン基、置換又は非置換の6員ヘテロアリーレン基、置換又は非置換の7員ヘテロアリーレン基、置換又は非置換の8員ヘテロアリーレン基、置換又は非置換の9員ヘテロアリーレン基、又は置換又は非置換の10員ヘテロアリーレン基を表す。
別の好ましい例で、Z2及びZ3は、それぞれ独立して、フェニレン基、置換又は非置換のオキサジアゾリル基、又は置換又は非置換のトリアゾリル基を表す。
別の好ましい例で、Z2は、置換又は非置換のオキサジアゾリル基を表す。
別の好ましい例で、前記オキサジアゾリル基は1,2,4-オキサジアゾリル基である。
別の好ましい例で、前記トリアゾリル基は1H-1,2,4-トリアゾリル基である。
別の好ましい例で、Z2及びZ3は、それぞれ独立して、
を表し;
ここで、R47は、水素原子、C1-C8アルキル基又はC3-C8シクロアルキル基を表す。
ここで、R47は、水素原子、C1-C8アルキル基又はC3-C8シクロアルキル基を表す。
別の好ましい例で、R47は、水素原子、C1-C8アルキル基又はC3-C8シクロアルキル基を表す。
別の好ましい例で、R47は、水素原子、C1-C6アルキル基又はC3-C8シクロアルキル基を表す。
別の好ましい例で、R47は、水素原子、C1-C4アルキル基又はC3-C8シクロアルキル基を表す。
別の好ましい例で、R47は、水素原子、C1-C2アルキル基又はC3-C8シクロアルキル基を表す。
別の好ましい例で、R47は、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基を表す。
別の好ましい例で、Z2は、
を表す。
別の好ましい例で、Z3は、
を表し、ここで、R47は以上のように定義される。
前記のヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール基、アリーレン基及びテロアリーレン基の複素環上には、それぞれ独立して、N、O及びSから選択される1つ~4つ(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)のヘテロ原子がある。
別の好ましい例で、式II中の化合物は、次の式II-1に示された構造を有し、
ここで、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R47及びnは、以上のように定義される。
別の好ましい例で、前記の糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤は、式IIIの化合物、その光学異性体又はラセミ体、その溶媒和物、又はその薬学的に許容される塩を含み;
ここで、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、R74、R75、R76、R77、R78、R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87、R88、R89、R90及びR91は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基-(C1-C12アルキル基)-、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C12アルキル基、置換又は非置換のC3-C12シクロアルキル基、置換又は非置換の3-12員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C12アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C12アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C12アリール基、又は置換又は非置換の5-12員ヘテロアリール基を表し;
前記の任意の「置換」は、原子団上の1つ以上(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)の水素原子が、C1-C8アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C8ハロゲン化アルキル基 (例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C8アルコキシ基、C1-C8アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C8ハロゲン化アルコキシ基、C1-C8ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C12アリール基、5-10員ヘテロアリール基、メタンスルホニル基及びスルホニル基から選択される置換基によって置換されることを指し;
前記のヘテロシクロアルキル基及びヘテロアリール基の複素環上には、それぞれ独立して、N、O及びSから選択される1つ~4つ(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)のヘテロ原子がある。
前記の任意の「置換」は、原子団上の1つ以上(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)の水素原子が、C1-C8アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C8ハロゲン化アルキル基 (例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C8アルコキシ基、C1-C8アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C8ハロゲン化アルコキシ基、C1-C8ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C12アリール基、5-10員ヘテロアリール基、メタンスルホニル基及びスルホニル基から選択される置換基によって置換されることを指し;
前記のヘテロシクロアルキル基及びヘテロアリール基の複素環上には、それぞれ独立して、N、O及びSから選択される1つ~4つ(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)のヘテロ原子がある。
別の好ましい例で、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、R74、R75、R76、R77、R78、R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87、R88、R89、R90及びR91は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基-(C1-C10アルキル基)-、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C10アルキル基、置換又は非置換のC3-C10シクロアルキル基、置換又は非置換の3-10員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C10アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C10アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C10アリール基、又は置換又は非置換の5-10員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、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、R74、R75、R76、R77、R78、R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87、R88、R89、R90及びR91は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基-(C1-C8アルキル基)-、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C8アルキル基、置換又は非置換のC3-C8シクロアルキル基、置換又は非置換の3-8員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C8アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C8アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C10アリール基、又は置換又は非置換の5-10員ヘテロアリール基を表す。
別の好ましい例で、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、R74、R75、R76、R77、R78、R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87、R88、R89、R90及びR91は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ヒドロキシル基-(C1-C6アルキル基)-、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C6アルキル基、置換又は非置換のC1-C6アルコキシル基、又は置換又は非置換のC1-C6アルキルチオール基を表す。
別の好ましい例で、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、R74、R75、R76、R77、R78、R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87、R88、R89、R90及びR91は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ヒドロキシル基-(C1-C4アルキル基)-、置換又は非置換のC1-C4アルキル基、置換又は非置換のC1-C4アルコキシル基、又は置換又は非置換のC1-C4アルキルチオール基を表す。
別の好ましい例で、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、R74、R75、R76、R77、R78、R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87、R88、R89、R90及びR91は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヒドロキシル基-プロピル基-、メルカプト基-プロピル基-、ヒドロキシル基、又はメルカプト基を表す。
別の好ましい例で、ヒドロキシル基-プロピル基-はモノヒドロキシル基-プロピル基-である。
別の好ましい例で、ヒドロキシル基-プロピル基-は
である。
別の好ましい例で、メルカプト基-プロピル基-はモノメルカプト基-プロピル基-である。
別の好ましい例で、メルカプト基-プロピル基-は
である。
別の好ましい例で、前記の任意の「置換」は、原子団上の1つ以上(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)の水素原子が、C1-C6アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C6ハロゲン化アルキル基 (例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C6アルコキシ基、C1-C6アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C6ハロゲン化アルコキシ基、C1-C6ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C10アリール基、5-10員ヘテロアリール基、メタンスルホニル基及びスルホニル基から選択される置換基によって置換されることを指す。
別の好ましい例で、前記の任意の「置換」は、原子団上の1つ以上(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)の水素原子が、C1-C4アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C4ハロゲン化アルキル基 (例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C4アルコキシ基、C1-C4アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C4ハロゲン化アルコキシ基、C1-C4ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C10アリール基、5-10員ヘテロアリール基、メタンスルホニル基及びスルホニル基から選択される置換基によって置換されることを指す。
別の好ましい例で、前記のヘテロシクロアルキル基及びヘテロアリール基の複素環上には、それぞれ独立して、N、O及びSから選択される1つ~4つ(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)のヘテロ原子がある。
別の好ましい例で、前記の糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤は、
から選択される。
別の好ましい例で、前記の糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤は、
から選択される。
別の好ましい例で、前記組成物は薬物の組成物である。
別の好ましい例で、前記組成物又は製剤は薬学的に許容される担体を更に含む。
別の好ましい例で、前記発現はmRNA発現又はタンパク質発現である。
別の好ましい例で、前記組成物又は製剤の形態は固体、液体または半固体である。
別の好ましい例で、前記組成物又は製剤の類型は経口剤、外用剤又は注射用製剤である。
別の好ましい例で、前記組成物又は製剤の類型は錠剤、注射剤、輸液剤、軟膏剤、ゲル剤、溶液剤、丸剤又は被膜剤である。
本発明の第2態様は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するかどうかを判断するマーカーを提供し、前記マーカーは、糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルを備える。
本発明は、検出キットを製造するために前記マーカー(その発現レベル、又は活性又はメチル化レベル)又はその検出試剤の使用を提供する。前記検出キットは、粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するかどうかを判断するために用いられる。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子プロモーター領域のDNA CpG部位のメチル化レベルを指す。
別の好ましい例で、腫瘍患者の腫瘍細胞において、糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節、NNMT遺伝子の低発現又は未発現、DNAメチル化酵素の高発現、UHRF1の高発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化になると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するようになる。
別の好ましい例で、腫瘍患者の腫瘍細胞において、糸粒体の酸化的リン酸化経路の下方調節、NNMT遺伝子の高発現、DNAメチル化酵素の低発現、UHRF1の低発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の低メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の低メチル化になると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適しないようになる。
別の好ましい例で、粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するのは、腫瘍患者の腫瘍が糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対して敏感であることを意味する。
別の好ましい例で、粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適しないのは、腫瘍患者の腫瘍が糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対して非感受性であることをする。
別の好ましい例で、前記DNAメチル化酵素は、DNMT1、DNMT3a、DNMT3b又はそれらの組合せから選択される。
別の好ましい例で、前記の糸粒体の酸化的リン酸化経路が上方調節される腫瘍は、本発明の第1態様に記載される様な腫瘍である。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子を低発現又は未発現する腫瘍は、本発明の第1態様に記載される様な腫瘍である。
別の好ましい例で、前記のDNAメチル化酵素(例えば、DNMT1)を高発現する腫瘍は、本発明の第1態様に記載される様な腫瘍である。
別の好ましい例で、前記のUHRF1を高発現する腫瘍は、本発明の第1態様に記載される様な腫瘍である。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位を高メチル化する腫瘍は、本発明の第1態様に記載される様な腫瘍である。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位を高メチル化する腫瘍は、本発明の第1態様に記載される様な腫瘍である。
別の好ましい例で、前記の糸粒体の酸化的リン酸化経路の下方調節は、某細胞(例えば、腫瘍細胞)の糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性H1と同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)の糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性H0との間の比率(H1/H0)が<1.0となり、好ましくは≦0.7となり、より好ましくは≦0.6、≦0.5、≦0.4、≦0.3、≦0.2、≦0.1、≦0.05、≦0.01、≦0.005、≦0.001、≦0.0001、≦0.00001、≦0.000001又は≦0.0000001となることを指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子の高発現は、某細胞(例えば、腫瘍細胞)のNNMT遺伝子の発現量E1と同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のNNMT遺伝子の発現量E0との間の比率(E1/E0)が>1.0となり、好ましくは≧1.2又は≧1.5となり、より好ましくは≧2、≧3、≧5、≧8、≧10、≧15、≧20、≧30又は≧50となることを指す。
別の好ましい例で、前記のDNAメチル化酵素の低発現の腫瘍は、腫瘍細胞のDNAメチル化酵素の発現量A1と同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のDNAメチル化酵素の発現量A0との間の比率(A1/A0)が<1.0となり、好ましくは≦0.7となり、より好ましくは≦0.6、≦0.5、≦0.4、≦0.3、≦0.2、≦0.1、≦0.05、≦0.01、≦0.005、≦0.001、≦0.0001、≦0.00001、≦0.000001又は≦0.0000001となる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記のUHRF1の低発現の腫瘍は、腫瘍細胞のUHRF1の発現量F1と同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のUHRF1の発現量F0との間の比率(F1/F0)が<1.0となり、好ましくは≦0.7となり、より好ましくは≦0.6、≦0.5、≦0.4、≦0.3、≦0.2、≦0.1、≦0.05、≦0.01、≦0.005、≦0.001、≦0.0001、≦0.00001、≦0.000001又は≦0.0000001となる腫瘍を指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位の低メチル化は、某細胞(例えば、腫瘍細胞)のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルL1と同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルL0との間の比率(L1/L0)が<1.0となり、好ましくは≦0.7となり、より好ましくは≦0.6、≦0.5、≦0.4、≦0.3、≦0.2、≦0.1、≦0.05、≦0.01、≦0.005、≦0.001、≦0.0001、≦0.00001、≦0.000001又は≦0.0000001となることを指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の低メチル化は、某細胞(例えば、腫瘍細胞)のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルW1と同一の細胞又は正常細胞(例えば、癌化膀胱組織細胞)中のNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルW0との間の比率(W1/W0)が<1.0となり、好ましくは≦0.7となり、より好ましくは≦0.6、≦0.5、≦0.4、≦0.3、≦0.2、≦0.1、≦0.05、≦0.01、≦0.005、≦0.001、≦0.0001、≦0.00001、≦0.000001又は≦0.0000001となることを指す。
本発明の第3態様は、検出キットを提供し、前記検出キットは、
(i)糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルを検出するために用いられる検出試剤を備える。
(i)糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルを検出するために用いられる検出試剤を備える。
別の好ましい例で、前記検出キットの検出試料は腫瘍細胞を含む。
別の好ましい例で、NNMT遺伝子発現は当該遺伝子のmRNA発現又はタンパク質発現を指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子プロモーター領域のDNA CpG部位のメチル化レベルを指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の後ろ499bpまでの領域のDNA CpG部位のメチル化レベルを指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の前193bpまでの領域のDNA CpG部位のメチル化レベルを指す。
別の好ましい例で、前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子の転写開始部位の前840bpから転写開始部位の前469bpまでの領域のDNA CpG部位のメチル化レベルを指す。
本発明の第4態様は、随伴検出キットを製造するために本発明の第3態様に記載の検出キットの使用を提供する。前記随伴検出キットは、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するかどうかを判断するために用いられる。
別の好ましい例で、前記随伴検出キットは取扱説明書又はラベルを更に備える。
別の好ましい例で、前記取扱説明書又はラベルには、腫瘍患者の腫瘍細胞において、糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節、NNMT遺伝子の低発現又は未発現、DNAメチル化酵素の高発現、UHRF1の高発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化になると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するようになるという内容を記載する。
別の好ましい例で、前記取扱説明書又はラベルには、腫瘍患者の腫瘍細胞において、糸粒体の酸化的リン酸化経路の下方調節、NNMT遺伝子の高発現、DNAメチル化酵素の低発現、UHRF1の低発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の低メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の低メチル化になると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適しないようになるという内容を記載する。
本発明の第5態様は、医療キットを提供する。前記医療キットは、
(i)糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルを検出するために用いられる検出試剤と、
(ii)糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤とを備える。
(i)糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルを検出するために用いられる検出試剤と、
(ii)糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤とを備える。
別の好ましい例で、前記医療キットは取扱説明書又はラベルを更に備える。
別の好ましい例で、前記取扱説明書又はラベルには、腫瘍患者の腫瘍細胞において、糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節、NNMT遺伝子の低発現又は未発現、DNAメチル化酵素の高発現、UHRF1の高発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化になると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するようになるという内容を記載する。
別の好ましい例で、前記取扱説明書又はラベルには、腫瘍患者の腫瘍細胞において、糸粒体の酸化的リン酸化経路の下方調節、NNMT遺伝子の高発現、DNAメチル化酵素の低発現、UHRF1の低発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の低メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の低メチル化になると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適しないようになるという内容を記載する。
本発明の第6態様は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤を治療対象に投薬するように腫瘍の予防及び/又は治療の方法を提供する。
別の好ましい例で、前記対象の腫瘍はNNMT遺伝子が低発現又は未発現される腫瘍を含む。
別の好ましい例で、前記対象の腫瘍はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位が高メチル化される腫瘍を含む。
別の好ましい例で、前記対象は、ヒト及びヒト以外の哺乳類動物(例えば、げっ歯類、兎、猿、家畜、犬、猫)である。
本発明の第7態様は、装置又はシステムを提供する。前記装置又はシステムは、
(i)糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルを検出するために用いられる検出モジュールと、
(ii)出力モジュールとを備える。
(i)糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルを検出するために用いられる検出モジュールと、
(ii)出力モジュールとを備える。
前記出力モジュールは、
腫瘍患者の腫瘍細胞において、糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節、NNMT遺伝子の低発現又は未発現、DNAメチル化酵素の高発現、UHRF1の高発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化になると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するようになるという情報、及び/又は
腫瘍患者の腫瘍細胞において、糸粒体の酸化的リン酸化経路の下方調節、NNMT遺伝子の高発現、DNAメチル化酵素の低発現、UHRF1の低発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の低メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の低メチル化になると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適しないようになるという情報を出力する。
腫瘍患者の腫瘍細胞において、糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節、NNMT遺伝子の低発現又は未発現、DNAメチル化酵素の高発現、UHRF1の高発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化になると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するようになるという情報、及び/又は
腫瘍患者の腫瘍細胞において、糸粒体の酸化的リン酸化経路の下方調節、NNMT遺伝子の高発現、DNAメチル化酵素の低発現、UHRF1の低発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の低メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の低メチル化になると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適しないようになるという情報を出力する。
別の好ましい例で、前記装置は、遺伝子検出器又はタンパク質検出器を備える。
別の好ましい例で、前記装置又はシステムは試料供給モジュールを更に備える。
別の好ましい例で、前記試料供給モジュールは腫瘍細胞抽出物を供給するために用いられる。
別の好ましい例で、前記装置又はシステムは、データ処理モジュールを更に備える。
別の好ましい例で、前記データ処理モジュールは、糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルを処理してそれらの数値範囲を得る。
別の好ましい例で、前記データ処理モジュールは、NNMT遺伝子の発現量及び/又はNNMT遺伝子プロモーター領域のDNA CpG部位のメチル化レベルを処理してそれらの数値範囲を得る。
別の好ましい例で、前記データ処理モジュールは、NNMT遺伝子の発現量及び/又はNNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の後ろ499bpまでの領域のDNA CpG部位のメチル化レベルを処理してそれらの数値範囲を得る。
別の好ましい例で、前記データ処理モジュールは、NNMT遺伝子の発現量及び/又はNNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の前193bpまでの領域のDNA CpG部位のメチル化レベルを処理してそれらの数値範囲を得る。
別の好ましい例で、前記データ処理モジュールは、NNMT遺伝子の発現量及び/又はNNMT遺伝子の転写開始部位の前840bpから転写開始部位の前469bpまでの領域のDNA CpG部位のメチル化レベルを処理してそれらの数値範囲を得る。
本発明の範囲内において本発明の上記の技術的特徴を次の具体的な技術的特徴(例えば、実施例)と組み合わせると、新しい又は好ましい技術的解決策を構成するようになることを理解すべきである。全文の大きさに限りがあるから、ここでは繰り返しない。
本発明者は、長期的かつ深い研究を行った結果として、糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節、NNMT遺伝子の低発現(又は未発現)、DNAメチル化酵素の高発現、UHRF1の高発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化がある腫瘍細胞に対して糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が明らかな阻害効果を備えることを初めて予期せず見出した。糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル及び/又はNNMT遺伝子プロモーター領域のDNA CpG部位のメチル化レベルは、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するかどうかを判断するマーカーとしての機能を果たす。発明者は、これに基づいて本発明を成し遂げる。
用語
本明細書で使われたように、「含む」、「備える」及び「有する」という用語は、互換的に使用される可能性があり、且つ閉鎖された定義に、半閉鎖され及び開放された定義も有する。言い換えれば、前記用語は「...によって構成する」、「基本的に... よって構成する」という意味を含む。本明細書で使われたように、「DNA CpG部位の高いメチル化レベル」と「DNA CpG部位の高メチル化」と「DNA CpG部位のメチル化レベルが高い」は互いに互換的に使用される可能性がある。
本明細書で使われたように、「含む」、「備える」及び「有する」という用語は、互換的に使用される可能性があり、且つ閉鎖された定義に、半閉鎖され及び開放された定義も有する。言い換えれば、前記用語は「...によって構成する」、「基本的に... よって構成する」という意味を含む。本明細書で使われたように、「DNA CpG部位の高いメチル化レベル」と「DNA CpG部位の高メチル化」と「DNA CpG部位のメチル化レベルが高い」は互いに互換的に使用される可能性がある。
本明細書で使われたように、「DNA CpG部位の低いメチル化レベル」と「DNA CpG部位の低メチル化」と「DNA CpG部位のメチル化レベルが低い」は互換的に使用される可能性がある。
本明細書で使われたように、「IC50」及び「IC50」という用語は、互換的に使用される可能性があり、半阻害濃度(50% inhibiting concentration)を表し、即ち50%の阻害効果を達成する時の阻害剤の濃度を意味する。
本明細書で使われたように、「DNA CpG部位のメチル化」と「CpGヌクレオチドのメチル化」と「CpGのメチル化」は互換的に使用される可能性がある。
本明細書で使われたように、「Oligomycin A」は「Oligomycin」と略称できる。
本明細書で使われたように、「P/S」という用語は、関連する培地にペニシリン(Penicillin)及びストレプトマイシン(Streptomycin)を加えることを指す。
本明細書で使われたように、「某細胞」という用語は、単一細胞(例えば、単一の癌細胞)又は複数の類同な細胞を含む一群の細胞(例えば、腫瘍組織)を指す。
本明細書で使われたように、「粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適する」は、腫瘍患者の腫瘍が糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対して敏感であることなどを意味する。
本明細書で使われたように、「粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適しない」は、腫瘍患者の腫瘍が糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対して非感受性であることなどを意味する。
本明細書で使われたように、「糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベル」は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性とNNMT遺伝子の発現量とDNAメチル化酵素の発現量とUHRF1の発現量とNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルとNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルのうちの一種又は多種を指す。
本明細書で使われたように、「糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節、NNMT遺伝子の低発現又は未発現、DNAメチル化酵素の高発現、UHRF1の高発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化」は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節とNNMT遺伝子の低発現又は未発現とDNAメチル化酵素の高発現とUHRF1の高発現とNNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化とNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化のうちの一種又は多種を指す。
本明細書で使われたように、「糸粒体の酸化的リン酸化経路の下方調節、NNMT遺伝子の高発現、DNAメチル化酵素の低発現、UHRF1の低発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の低メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の低メチル化」は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の下方調節とNNMT遺伝子の高発現とDNAメチル化酵素の低発現とUHRF1の低発現とNNMT遺伝子のヌクレオチド部位の低メチル化とNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の低メチル化のうちの一種又は多種を指す。
本明細書で使われたように、「NNMT」という用語の英語名はNicotinamide N-Methyltransferaseである。
本明細書で使われたように、「bp」という用語はbase pairを指し、塩基対を意味する。
本明細書で使われたように、「SST」という用語は、転写開始部位を指す。
本明細書で使われたように、「Chr11」という用語は、GCF_000001405.25(GRCh37.p13)というヒトゲノムバージョンに従って定義されたヒト第11染色体を指す。
本明細書で使われたように、「ヒト第11染色体」という用語は、GCF_000001405.25(GRCh37.p13)というヒトゲノムバージョンに従って定義されたヒト第11染色体を指す。
本明細書で使われたように、「転写開始部位の前」及び「転写開始部位の後ろ」という用語は転写開始部位の自身を含まない。
本明細書で使われたように、「ヒト第11染色体の114165695位」はヒト第11染色体の第114165695位にあるヌクレオチドを指し;「ヒト第11染色体の114165730位」はヒト第11染色体の第114165730位にあるヌクレオチドを指し;「ヒト第11染色体の114165769位」はヒト第11染色体の第114165769位にあるヌクレオチドを指し;「ヒト第11染色体の114165804位」はヒト第11染色体の第114165804位にあるヌクレオチドを指し;「ヒト第11染色体の114165938位」はヒト第11染色体の第114165938位にあるヌクレオチドを指し;「ヒト第11染色体の114166050位」はヒト第11染色体の第114166050位にあるヌクレオチドを指し;「ヒト第11染色体の114166066位」はヒト第11染色体の第114166066位にあるヌクレオチドを指す。
本明細書で使われたように、「S-アデノシルメチオニン」という用語は、S-adenosyl methionineであり、SAMと略称する。
本明細書で使われたように、遺伝子発現は、当該遺伝子のタンパク質発現及び/又は当該遺伝子のmRNA発現等を含む。
本明細書で使われたように、「DNMT3a」という用語は、DNAメチルトランスフェラーゼ3a(DNA methyltransferase 3a)を指す。
本明細書で使われたように、「DNMT3b」という用語は、DNAメチルトランスフェラーゼ3b(DNA methyltransferase 3b)を指す。
本明細書で使われたように、「DNMT1」という用語は、DNAメチルトランスフェラーゼ1(DNA methyltransferase1)を指す。
本明細書で使われたように、「UHRF1」という用語は、PHD及びリングフィンガードメインを含むユビキチン系類似のタウタンパク質1を指す。
当業者が化学的に安定な化合物を製造するために本発明の化合物上の置換基及び置換形態を選択でき、且つ当該技術分野に既存の技術と以下に記載の方法で前記化合物を合成できることを理解すべきである。一つ以上(複数)の置換基によって置換された場合は、これらの置換基が安定な構造を生成する限り、同じ炭素上又は異なる炭素上に位置できることを理解すべきである。
本明細書で使われたように、「置換」又は「置換された」という用語は、原子団上の水素原子が非水素原子基で置換されるが、それらの結合価を満たす必要があり、且つ置換により化学的に安定な化合物、即ち、環化や脱離などの変換を自発的に行われない化合物を生成することを指す。
本明細書で使われたように、「R1」、「R1」及び「R1」は同じ意味を有し、互換的に使用される可能性があり、他の類同な定義も同じ意味を有する。
本明細書で使われたように、
は原子団の結合部位を表す。
本明細書で使われたように、「アルキル基」という用語は、炭素原子のみを含む直鎖(即ち、分枝無し)、又は分枝飽和の炭化水素基、又は直鎖と分枝鎖との組合せの原子団を指す。アルキル基の前に炭素数で限定されること(例えば、C1-C6アルキル基)は、前記アルキル基が1つ~6つの炭素原子を有することを指し、例えば、C1-C4アルキル基は、1つ~4つの炭素原子を含むアルキル基を指す。これらのアルキル基の代表例は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、又は類同な原子団を含むが、これらに限定されない。
本発明において、「ハロゲン原子」は、F、Cl、Br又はIを指す。
本発明において、「ハロゲン化」は、ハロゲン原子で置き換えられることを指す。
本明細書で使われたように、「ハロゲン化アルキル基」という用語は、アルキル基の1つ以上(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)の水素原子がハロゲン原子で置換されるものを指す。前記のアルキル基及びハロゲン原子は上記で定義される通りである。アルキル基の前に炭素数で限定されること(例えば、C1-C8ハロゲン化アルキル基)は、前記アルキル基が1つ~8つの炭素原子を有することを指し、例えば、C1-C6ハロゲン化アルキル基は、1つ~6つの炭素原子を含むハロゲン化アルキル基を指す。これらのハロゲン化アルキル基の代表例は、-CF3、-CHF2、モノフッ化イソプロピル基、ジフッ化ブチル基又は類同な原子団を含むが、これらに限定されない。
本明細書で使われたように、「シクロアルキル基」という用語は、飽和又は部分的に飽和した単環、二環又は多環(縮合環、架橋環又はスピロ環)の環状アルキル基を指す。環状アルキル基の前に炭素数で限定されること(例えば、C3-C12)は、前記環状アルキル基が3つ~12個の環上炭素原子を有することを指し、例えば、C3-C8シクロアルキル基は、3つ~8つの環上炭素原子を有する飽和又は部分的に飽和したモノシクロアルキル基又はジシクロアルキル基を指し、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロアミル基、シクロヘプチル基又は類同な原子団を含む。
本明細書で使われたように、「ハロゲン化シクロアルキル基」という用語は、シクロアルキル基の1つ以上(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)の水素原子がハロゲン原子で置換されるものを指す。前記のシクロアルキル基及びハロゲン原子は上記で定義される通りである。シクロアルキル基の前に炭素数で限定されること(例えば、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基)は、前記シクロアルキル基が3つ~8つの環上炭素原子を有することを指し、例えば、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基は、3つ~8つの環上炭素原子を含むハロゲン化シクロアルキル基を指す。これらのハロゲン化シクロアルキル基の代表例は、モノフッ化シクロプロピル基、モノ塩素化シクロブチル基、モノフッ化シクロアミル基、ジフッ化シクロヘプチル基又は類同な原子団を含むが、これらに限定されない。
「アルコキシ基」という用語は、R-O-原子団を指し、ここでRはアルキル基を指す。アルキル基は上記で定義される通りである。アルコキシ基の前に炭素数で限定されること(例えば、C1-C8アルコキシ基)は、前記アルコキシ基中のアルキル基が1つ~8つの炭素原子を有することを指す。これらのアルコキシ基の代表例は、メトキシ基、エトキシル基、N-プロポキシ基、イソプロポキシ基、t-ブトキシ基又は類同な原子団を含むが、これらに限定されない。
本明細書で使われたように、「アルキルチオール基」という用語は、R-S-原子団を指し、ここでRはアルキル基を指す。アルキル基は上記で定義される通りである。アルキルチオール基の前に炭素数で限定されること(例えば、C1-C8アルコキシ基)は、前記アルキルチオール基中のアルキル基が1つ~8つの炭素原子を有することを指す。これらのアルキルチオール基の代表例は、メチルチオ基、エチルチオ基、N-プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、t-ブチルチオール基又は類同な原子団を含むが、これらに限定されない。
「シクロアルコキシ基」という用語は、R-O-原子団を指し、ここでRはシクロアルキル基を指す。シクロアルキル基は上記で定義される通りである。シクロアルコキシ基の前に炭素数で限定されること(例えば、C3-C8シクロアルコキシ基)は、前記シクロアルコキシ基中のシクロアルキル基が3つ~8つの炭素原子を有することを指す。これらのシクロアルコキシ基の代表例は、シクロプロポキシ基、シクロブトキシ基又は類同な原子団を含むが、これらに限定されない。
「シクロアルキルチオール基」という用語は、R-S-原子団を指し、ここでRはシクロアルキル基を指す。シクロアルキル基は上記で定義される通りである。シクロアルキルチオール基の前に炭素数で限定されること(例えば、C3-C8シクロアルコキシ基)は、前記シクロアルキルチオール基中のシクロアルキル基が3つ~8つの炭素原子を有することを指す。これらのシクロアルキルチオール基の代表例は、シクロプロピルチオ基、シクロブチルチオール基又は類同な原子団を含むが、これらに限定されない。
本明細書で使われたように、「ハロゲン化アルコキシ基」という用語は、ハロゲン化アルキル基-O-を指す。前記ハロゲン化アルキル基は上記で定義される通りである。例えば、C1-C6ハロゲン化アルコキシ基は、1つ~6つの炭素原子を有するハロゲン化アルコキシ基を指す。これらのハロゲン化アルコキシ基の代表例は、モノフッ化メトキシ基、モノフッ化エトキシル基、ジフッ化ブトキシ基又は類同な原子団を含むが、これらに限定されない。
本明細書で使われたように、「ハロゲン化アルキルチオール基」という用語は、ハロゲン化アルキル基-S-を指す。前記ハロゲン化アルキル基は上記で定義される通りである。例えば、C1-C6ハロゲン化アルキルチオール基は、1つ~6つの炭素原子を有するハロゲン化アルキルチオール基を指す。これらのハロゲン化アルキルチオール基の代表例は、モノフッ化メチルチオ基、モノフッ化エチルチオ基、ジフッ化ブチルチオール基又は類同な原子団を含むが、これらに限定されない。
「ヘテロシクロアルキル基」という用語は、完全飽和又は部分不飽和の環状原子団(3~7員単環、7~11員二環又は8~16員三環を含むが、これらに限定されない)を指し、ここで少なくとも1つのヘテロ原子は少なくとも1つの炭素原子を有する環に存在する。ヘテロシクロアルキル基を前に限定する員数は、ヘテロシクロアルキル基の環原子の数を指す。例えば、3-16員ヘテロシクロアルキル基は、3つ~16個の環原子を有するヘテロシクロアルキル基を指す。ヘテロ原子を有する各複素環には1つ以上の(例えば、1つ、2つ、3つ又は4つ)ヘテロ原子が存在する可能性があり、それらのヘテロ原子は、それぞれ独立して、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子から選択され、ここで、窒素原子又は硫黄原子は酸化される可能性があり、窒素原子も四級化される可能性がある。ヘテロシクロアルキル基は、環又は環系分子の任意のヘテロ原子又は炭素原子の残基に結合する可能性がある。これらのヘテロシクロアルキル基の代表例は、アゼチジニル基やオキセタン基やテトラヒドロフラニル基やピペリジニル基やピペラジニル基や4-ピペリジノン基やテトラヒドロピラニル基等を含むが、これらに限定されない。多環ヘテロシクロアルキル基は、スピロ環、縮合環及び架橋環の複素環基を含む。関連するスピロ環、縮合環及び架橋環のヘテロシクロアルキル基は、随意に単結合で他の原子団と連結するか、環上の任意の二つ以上の原子を介して他のシクロアルキル環及び複素環と更に縮環する。
「アリール基」という用語は、共役π電子系を有する全炭素単環式又は縮合多環式(隣接する一対の炭素原子を共有する環)の原子団を指し、芳香族環状炭化水素化合物の原子団である。アリール基の前に炭素数で限定されること(例えば、C6-C12アリール基)は、前記アリール基が6つ~12個の環上炭素原子を有することを指す。これらのアリール基の代表例は、フェニル基やナフトイル基等を含むが、これらに限定されない。
「アリーレン基」という用語は、アリール基が水素原子を失って形成された原子団を指す。前記アリール基は上記で定義される通りである。アリーレン基の前に炭素数で限定されること(例えば、C6-C12アリーレン基)は、前記アリーレン基が6つ~12個の環上炭素原子を有することを指す。これらのアリーレン基の代表例は、フェニレン基やナフチレン基等を含むが、これらに限定されない。
「ヘテロアリール基」という用語は、一つ以上(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)のヘテロ原子を有する芳香族複素環系の原子団を指す。当該原子団は、単環(単環式)、又は縮合され又は共有結合された多環(二環式、三環式又は多環式)となり、且つヘテロ原子を含む各複素環が酸素原子、硫黄原子及び窒素原子からそれぞれ独立して選択された一つ以上 (例えば、1つ、2つ、3つ又は4つ)のヘテロ原子を有する可能性がある。ヘテロアリール基を前に限定する員数は、ヘテロアリール基の環原子の数を指す。例えば、5-12員ヘテロアリール基は、5つ~12個の環原子を有するヘテロアリール基を指す。これらのヘテロアリール基の代表例は、ピロリル基やピラゾール基やイミダゾール基やオキサゾール基やイソオキサゾール基やチアゾール基やイソチアゾール基やフラン基やピリジン基やピラジン基やピリミジン基やピラジン基やトリアゾール基やテトラゾリル基等を含むが、これらに限定されない。
「ヘテロアリーレン基」という用語は、ヘテロアリール基が水素原子を失って形成された原子団を指す。前記ヘテロアリール基は上記で定義される通りである。ヘテロアリーレン基の前に炭素数で限定されること(例えば、C6-C12ヘテロアリーレン基)は、前記ヘテロアリーレン基が6つ~12個の環上炭素原子を有することを指す。これらのヘテロアリーレン基の代表例は、ピロリジル基やピラゾール-イル基やイミミダゾリル基やトリアゾリル基やオキサジアゾリル基やオキサゾリル基等を含むが、これらに限定されない。
本明細書で使われたように、「メタンスルホニル」という用語は、単独又は他の置換基の一部として
を示す。
本明細書で、全ての置換基は、「置換していた」と明示的に記載されない限り、置換していないものを意味する。「置換」という用語は、特定の置換基が特定の原子団上において1つ以上の水素原子を置換することを指す。特定の置換基は、上記に説明された置換基、又は各実施例に現れる置換基である。好ましくは、任意の「置換」は、原子団上の1つ以上(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)の水素原子が、C1-C8アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C8ハロゲン化アルキル基 (例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C8アルコキシ基、C1-C8アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C8ハロゲン化アルコキシ基、C1-C8ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C12アリール基、5-10員ヘテロアリール基、メタンスルホニル基及びスルホニル基から選択される置換基によって置換されることを指す。特に明記されていない限り、任意に置換を行う原子団は、当該原子団の任意の置換可能な部位に特定の群から選択される置換基を備える可能性があり、且つ前記置換基は各部位に同一となるか異なる可能性がある。
本発明において、「予防」は、疾患、及び/又はそれに伴う症状の発症を予防するか、対象を保護して罹病を防ぐ方法を指す。
本発明に記載の「治療」は、疾患の進行を遅延させて終結させるか、疾患を排除することを意味するが、100%の抑制、排除及び逆転を必要としない。幾つかの実施形態では、本発明に記載の糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が存在しない場合に観察されるレベルに比べて、本発明に記載の糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤の作用下で関連疾患(例えば、腫瘍)及びそれらの合併症を少なくとも約10%、30%、50%、80%、又は100%などで軽減、阻害及び/又は逆転するようになる。
糸粒体の酸化的リン酸化経路
糸粒体の酸化的リン酸化経路(Oxidative Phosphorylation, OXPHOS)は、糸粒体の最も重要な経路の1つとして、トリカルボン酸回路や脂肪酸化等の経路に由来するNADHやFADH等でATPを合成する。糸粒体の酸化的リン酸化経路にはそれぞれ複合体I、II、III、IV及びVという5つのタンパク質複合体を組成する90以上のタンパク質がある。電子伝達鎖とも呼ばれた前者の4つのタンパク質複合体(複合体I、II、III、IV)は、電子供与体NADH及びFADHから電子を得って酸素に伝える。電子伝達の過程では、水素イオンが糸粒体の内膜の内側から糸粒体の内膜と外膜の間の膜間腔に送られると、内膜の内側と外側において水素イオン勾配及び電位差を形成するようになる。糸粒体の膜電位に蓄えられたエネルギーは、酸化的リン酸化経路の複合体Vを駆動すると、ATPを生じるようになる。研究によると、糸粒体の酸化的リン酸化経路は細胞増殖に非常に重要であり、癌症や免疫関連疾患や神経変性疾患などの多くの疾患に関連する。糸粒体の酸化的リン酸化経路に対する阻害は、癌症や免疫関連疾患や神経変性疾患等の治療に応用される。特に、幹細胞特性を有する高悪性度の癌細胞がこの経路に極めて頼って生きるため、この経路を抑えるとそのような癌細胞を有効的に殺されて関連する悪性癌の再発問題を解決できるようになる。
糸粒体の酸化的リン酸化経路(Oxidative Phosphorylation, OXPHOS)は、糸粒体の最も重要な経路の1つとして、トリカルボン酸回路や脂肪酸化等の経路に由来するNADHやFADH等でATPを合成する。糸粒体の酸化的リン酸化経路にはそれぞれ複合体I、II、III、IV及びVという5つのタンパク質複合体を組成する90以上のタンパク質がある。電子伝達鎖とも呼ばれた前者の4つのタンパク質複合体(複合体I、II、III、IV)は、電子供与体NADH及びFADHから電子を得って酸素に伝える。電子伝達の過程では、水素イオンが糸粒体の内膜の内側から糸粒体の内膜と外膜の間の膜間腔に送られると、内膜の内側と外側において水素イオン勾配及び電位差を形成するようになる。糸粒体の膜電位に蓄えられたエネルギーは、酸化的リン酸化経路の複合体Vを駆動すると、ATPを生じるようになる。研究によると、糸粒体の酸化的リン酸化経路は細胞増殖に非常に重要であり、癌症や免疫関連疾患や神経変性疾患などの多くの疾患に関連する。糸粒体の酸化的リン酸化経路に対する阻害は、癌症や免疫関連疾患や神経変性疾患等の治療に応用される。特に、幹細胞特性を有する高悪性度の癌細胞がこの経路に極めて頼って生きるため、この経路を抑えるとそのような癌細胞を有効的に殺されて関連する悪性癌の再発問題を解決できるようになる。
NNMT遺伝子
本発明において、NNMTの英語名はNicotinamide N-Methyltransferaseである。データベースが異なれば、NNMT遺伝子の識別番号も異なる。例えば、HGNC: 7861; Entrez Gene: 4837; Ensembl: ENSG00000166741; OMIM: 600008; UniProtKB: P40261。
本発明において、NNMTの英語名はNicotinamide N-Methyltransferaseである。データベースが異なれば、NNMT遺伝子の識別番号も異なる。例えば、HGNC: 7861; Entrez Gene: 4837; Ensembl: ENSG00000166741; OMIM: 600008; UniProtKB: P40261。
GCF_000001405.25(GRCh37.p13)というヒトゲノムバージョンによると、NNMT遺伝子領域は、ヒト第11染色体の第114,128,528位のbpから第114,184,258位のbpまでに位置し、全長が55,731bpとなるDNA配列である。当該領域はNNMT遺伝子プロモーター領域、NNMT遺伝子エクソン領域及びNNMT遺伝子イントロン領域を含み、且つNNMT遺伝子転写開始部位は第114,166,535位のbpである。
NNMT遺伝子プロモーター領域は、ヒト第11染色体の第114,164,535位のbpから第114,167,034位のbpまでのヌクレオチド配列、即ちNNMT遺伝子の転写開始部位の前2000bp(太字部分)から転写開始部位自身及び後ろ499bp(下線部分)までの配列である。NNMT遺伝子プロモーター領域は、全長が2500bpとなり、そのヌクレオチド配列が次の配列番号1に示される。
配列番号1
TATCCAAGAGCTATCAGCACTCCCATGTTTATTGTAGCACTGTTCACAATAGCCAAGATTTGGAAGTACTCTAAGTGTCCATTAGCAGATGAATGGATAAAGACAATGTGGTAATACACATAATGGAGTACTATTCAGTCATAAAGAAGAATTAGATCCTGTCATTTGCAATAACATGGATGGAACTGGAGGTCATAATGTTGAGTGAAATAAACCAGGCACAGAAAGACAAACTTTGCATGTTCTCACTTATTTATGGGAGCTAAAAACTAAAATAACTGAACTCACAGAGATAGAGAGTAGAAGGATGGTTACGAGAGGATGGGAAGGGTAGCGAGGTGGGTAGGGGGGATGTGGGGATCATTAATGGGTATAAAAAATAGTTAGAGGCCAGGCGCAGTGGCTCACGCCTGTAATCCCAGCACTTTGGGAGGCCGAGGTAGGCGGAACACCTGAGGAGTTCAAGACCAGCCTGGCCAATATGATGAAACCCCGTCTCTACTAAAAATACAAAAATTAGCTGGGCGTGATGGTGTGCACCTGTAGTCCCAGCTGCTTGGGAGGCTGAGGCAGGAGAATCGCTGGAACCCAAGAGGTGAAGGTTGCAGTGAGCTGAGATCGCGTCACTGCACTCCAGCCTGGGTGACAGAGTGAGACTCCACATCAAAAAAAAAAAAAAAAAGTTAGAAAGATTGAATAAGACCTAATATTTGCTAGCACAACAGGGTGAATATAGTAAAAAATAATTTATTTGTACCTTCAAAAATAACTAGACAAGTATAATTGGGTTGTTTGTAACACACAAAAAATAAGTACTTGAAGTGGTGGATACCCCATTTACCCTGATGTGATTATTTTGTATTGCAGGCCTCTATCAGAATATCTCATGTAACCCATAAATATATACACCTACTCTGTACCCACAAAAAGTTTTTAAAAAGAAAAATAAATAGCAACCGAAAAAAAAAGAGAGGGAGAAAAGAAAAAAGAAAAAAAAATCAAGTGCCTGGCTGGGTAGAATAAATTCTAAGGCCACAATGTTACTGACCATGGGTTTTTTGGCTCTCAGTGTATAGAAATTGACACAAGGCCAATAGTCTTCCCAAACATGCTTTACTGGAACTTACGCCCTGGCATAAGGGCCACAACAAAAGAGAGAGCGAATTCTCTGGCTTGCTGACTCCTTGGAAAAAACCGGTAGGGATTTTTTTATTAGGCAAAGCACAGGAATTGACGTCAGAGGCAGGATGTGCTGCTGGGCAAAGCATACGAGAAGTGGGGTATGCAGGTCAGCATTACTTGGTTGCAATGGTTATCTTGAGGAATGGGCCAACTGGTGGTCTGGCCAGTGGCAACAAGGCTGTAAATCAATTATTCAGCATTCCTTCCCAAGGTGGGACACCCGGCAACATTGTTTATCTCCTAAGGCCAGTTCCTGGAATTAAGTGAAAGGATGACTAATGGACATGTTGTCAGTGAGGTAGTGGTGTGGGTTTTGTGACCAGTGGGAATGCACGAAAGAATGCTTTAGCGGGGAGTGAGCTGAAGCCAAGCCCCATCCCTACTCTGTCTCAAAGTGAGTTCAGAAAAGGGGATTTAAAGAATTCTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTGAGACAGAGTCTTGCTCTGTCGCCCAGGCTGGAGTGCAGTGGCGCCATCTTGGCTCACTGCAAGCTCCGCCCCCCGGGTTCATGCCATTCTCCTGCCTCAGCCTCCCAAGTAGCTGGGACTGCAGGTGCCTACCACCAAGCCCAGCTAATTTTTTGTATTTTTTTTTTAGTAGAGACGGGGTTTCACCATGTTAGCCAGGATGGTCTCGATCTCCTGACCTCGTGATCTGCCCGCCTTAGCCTCCCAAAGTGCTGGGATTACAGGCATGAGCCTCCGCCCCCGGCCTTAAATAATTCTTAAAGGAAGTAAAGTTAACTTTGAAAGAACTATCAGGATTTGGATTGACTGAAAGGAGTGGGGAAGCTTAGGGAGGAGGTGCTTGCCAGACACTGGGTCATGGCAGTGGTCGGTGAAGCTGCAGTTGCCTAGGGCAGGGATGGAGAGAGAGTCTGGGCATGAGGAGAGGGTCTCGGGATGTTTGGCTGGACTAGATTTTACAGAAAGCCTTATCCAGGCTTTTAAAATTACTCTTTCCAGACTTCATCTGAGACTCCTTCTTCAGCCAACATTCCTTAGCCCTGAATACATTTCCTATCCTCATCTTTCCCTTCTTTTTTTTCCTTTCTTTTACATGTTTAAATTTAAACCATTCTTCGTGACCCCTTTTCTTGGGAGATTCATGGCAAGAACGAGAAGAATGATGGTGCTTGTTAGGGGATGTCCTGTCTCTCTGAACTTTGGGGTCCTATGCATTAAATAATTTTCCTGACGAGCTCAAGTGCTCCCTCTGGTCTACAATCCCTGGCGGCTGGCCTTCATCCCTTGGGCAAGCATTGCATACAGCTCATGGCCCTCCCTCTACCATACCC。
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本発明において、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の後ろ499bpまでの領域は、配列番号1に示されたヌクレオチド配列の951-2500位である。
本発明において、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の前193bpまでの領域は、配列番号1に示されたヌクレオチド配列の951-1808位である。
本発明において、NNMT遺伝子の転写開始部位の前840bpから転写開始部位の前469bpまでの領域は、配列番号1に示されたヌクレオチド配列の1161-1532位である。
本発明において、ヒト第11染色体の114165695位、114165730位、114165769位、114165804位、114165938位、114166050位及び114166066位に対応する配列番号1のヌクレオチド配列の部位は、それぞれ表1に示される。
DNAメチル化(DNA methylation)
DNAメチル化(DNA methylation)は、DNA配列を変更せずに遺伝子発現を変えるDNAの化学修飾の形式である。多くの研究によると、DNAメチル化は、クロマチン構造、DNA形態、DNA安定性及びDNAとタンパク質との相互作用様式を変化させ、遺伝子発現を調節する可能性がある。
DNAメチル化(DNA methylation)は、DNA配列を変更せずに遺伝子発現を変えるDNAの化学修飾の形式である。多くの研究によると、DNAメチル化は、クロマチン構造、DNA形態、DNA安定性及びDNAとタンパク質との相互作用様式を変化させ、遺伝子発現を調節する可能性がある。
DNAメチル化は、最初に発見もされ、最も深く研究もされた後成的遺伝の調節機製の1つである。広義のDNAメチル化は、DNA配列上の特定の塩基が、DNAメチルトランスフェラーゼ1(DNA methyltransferase1)の触媒作用下でS-アデノシルメチオニン(S-adenosyl methionine)をメチル供与体として共有結合を介して一つのメチル基を獲得するという化学修飾プロセスを指す。このDNAメチル化の修飾は、シトシンのC-5位やアデニンのN-6位やグアニンのN-7位等の部位に生じる可能性がある。一般的な研究にかかるDNAメチル化は、主にCpGジヌクレオチド中のシトシン上の第5位の炭素原子がメチル化されるプロセスを指す。その生成物は5-メチルシトシン(5-mC)と呼ばれ、植物や動物などの真核生物のDNAメチル化の主な形態となる。DNAメチル化は、比較的安定した修飾状態として、DNAメチルトランスフェラーゼの作用下でDNA複製プロセスにつれて新生の世代DNAに遺伝できるため、重要な後成的遺伝の調節機製となる。
DNAメチル化反応は2つの類型に分けられる。第1類は、2本の非メチル化鎖を有するDNAがメチル化され、デノボメチル化(denovo methylation)と呼ばれる。第2類は、1本のメチル化鎖を有する二鎖DNAに他の非メチル化鎖をメチル化し、維持メチル化(maintenance methylation)と呼ばれる。
典型的に、DNAメチル化はDNACpG部位のメチル化である。CpGジヌクレオチドはヒトゲノムに非常に不均一に分布し、ゲノムにあるいくつかのセグメントにはCpGが通常の確率以上に保たれる。主に遺伝子のプロモーター(promotor)及びエクソン領域に位置するCpG部位の濃縮領域(CpGアイランドとも呼ばれる)、 CpGジヌクレオチドを濃縮する一部の領域であり、その中に遺伝子のプロモーターの60%以上がCpGアイランドを含む。ここで、CpGはシトシン(C)-リン酸(p)-グアニン(G)の略語である。
細胞内遺伝子発現は、シグナル伝達経路、転写因子及び後成的遺伝修飾による様々な調節を受ける。DNAメチル化修飾は、後成的遺伝修飾が遺伝子発現を調節するための重要な方法である。特定の遺伝子領域におけるDNAメチル化レベルは、何時も当該遺伝子の発現レベルに影響を与える。後成的遺伝修飾のDNAメチル化修飾は、シグナル伝達経路や転写因子による遺伝子発現の調節に比べて、遺伝子発現に対する影響がもっと安定しており、且つ細胞外環境の影響を受けにくくなる。DNAメチル化修飾は、既存の技術で容易に検出できるため、理想的なバイオマーカーとなる。
糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤及びその使用
本発明は、腫瘍の予防及び/又は治療に用いられる糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤を提供する。
本発明は、腫瘍の予防及び/又は治療に用いられる糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤を提供する。
本発明の好ましい例で、前記の糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤は、式I、式II及び/又は式IIIの化合物、その光学異性体又はラセミ体、その溶媒和物、又はその薬学的に許容される塩を含む。
具体的に、本発明の前記の式I、式II及び/又は式IIIの化合物は、本発明の第1第1態様に記載の通りである。
本明細書で使われたように、「本発明の式Iの化合物」と「式Iの化合物」は、互換的に使用される可能性があり、式Iを備える化合物、又はその光学異性体又はラセミ体、その溶媒和物、又はその薬学的に許容される塩を指す。この用語は、上記成分の混合物も含むことを理解すべきである。
本明細書で使われたように、「本発明の式IIの化合物」と「式IIの化合物」は、互換的に使用される可能性があり、式IIを備える化合物、又はその光学異性体又はラセミ体、その溶媒和物、又はその薬学的に許容される塩を指す。この用語は、上記成分の混合物も含むことを理解すべきである。
本明細書で使われたように、「本発明の式IIIの化合物」と「式IIIの化合物」は、互換的に使用される可能性があり、式IIIを備える化合物、又はその光学異性体又はラセミ体、その溶媒和物、又はその薬学的に許容される塩を指す。この用語は、上記成分の混合物も含むことを理解すべきである。
「薬学的に許容される塩」という用語は、本発明の化合物と酸又は塩基によって形成される且つ薬物として使用に適する塩を指す。薬学的に許容される塩は無機塩と有機塩を含む。好ましい塩の一種は、本発明の化合物と酸によって形成された塩であり、この種の塩の形成に適する酸は、塩酸や臭化水素酸やフッ化水素酸やヨウ化水素酸や硫酸や硝酸やリン酸等の無機酸、ギ酸や酢酸やプロピオン酸やシュウ酸やマロン酸やコハク酸やフマル酸やマレイン酸や乳酸やリンゴ酸や酒石酸やクエン酸やピクリン酸やメタンスルホン酸やベンゼンスルホン酸やベンゼンスルホン酸等の有機酸、及びアスパラギン酸やグルタミン酸等の酸性アミノ酸を含が、これらに限定されない。好ましい塩の他の種は、本発明の化合物と塩基によって形成された金属塩であり、この種の塩の形成に適する塩基は、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムや炭酸ナトリウムや重炭酸ナトリウムやリン酸ナトリウム等の無機塩基、及びアンモニアやトリエチルアミンやジエチルアミン等の有機塩基を含むが、これらに限定されない。
本発明は、式Iに示されたような化合物をそれらの薬学的に許容される塩に常法で変換する可能性がある。例えば、対応する酸の溶液を上記化合物の溶液に加えて、全部の塩類化後溶媒を除去すると、本発明の化合物の対応する塩を獲得できるようになる。
代表例として、前記の糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤は
から選択される。
本発明の研究によると、本発明の化合物は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節、NNMT遺伝子の低発現(又は未発現)、DNAメチル化酵素の高発現、UHRF1の高発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化がある腫瘍細胞に対してより明らかな阻害効果を備える。糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節、NNMT遺伝子の低発現(又は未発現)、DNAメチル化酵素の高発現、UHRF1の高発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化がある腫瘍細胞は、本発明の糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対して敏感である。
癌症
本発明の研究によると、本発明に記載の糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤は腫瘍の予防及び/又は治療に用いられる。
本発明の研究によると、本発明に記載の糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤は腫瘍の予防及び/又は治療に用いられる。
本発明において、「腫瘍」、「癌症」、「癌」及び「腫瘤」は互換的に使用される可能性がある。
本発明の好ましい例で、本発明に記載の「腫瘍」は、糸粒体の酸化的リン酸化経路が上方調節される腫瘍を含む。代表例として、本発明に記載の糸粒体の酸化的リン酸化経路が上方調節される腫瘍は、本発明の第1態様に記載される通りである。
本発明の好ましい例で、本発明に記載の「腫瘍」は、NNMT遺伝子が低発現又は未発現される腫瘍を含む。代表例として、本発明に記載のNNMT遺伝子を低発現又は未発現する腫瘍は、本発明の第1態様に記載される通りである。
本発明の好ましい例で、本発明に記載の「腫瘍」は、DNAメチル化酵素が高発現される腫瘍を含む。代表例として、本発明に記載のDNAメチル化酵素を高発現する腫瘍は、本発明の第1態様に記載される通りである。
本発明に記載のDNAメチル化酵素は、DNMT1、DNMT3a、DNMT3b又はそれらの組合せを含むが、これらに限定されない。好ましくは、本発明に記載のDNAメチル化酵素はDNMT1を含む。
本発明の好ましい例で、本発明に記載の「腫瘍」は、DNMT1が高発現される腫瘍を含む。代表例として、本発明に記載のDNMT1を高発現する腫瘍は、本発明の第1態様に記載される通りである。
本発明の好ましい例で、本発明に記載の「腫瘍」は、DNMT3aが高発現される腫瘍を含む。代表例として、本発明に記載のDNMT3aを高発現する腫瘍は、本発明の第1態様に記載される通りである。
本発明の好ましい例で、本発明に記載の「腫瘍」は、DNMT3bが高発現される腫瘍を含む。代表例として、本発明に記載のDNMT3bを高発現する腫瘍は、本発明の第1態様に記載される通りである。
本発明の好ましい例で、本発明に記載の「腫瘍」は、UHRF1(PHD及びリングフィンガードメインを含むユビキチン系類似のタウタンパク質1)が高発現される腫瘍を含む。代表例として、本発明に記載のUHRF1を高発現する腫瘍は、本発明の第1態様に記載される通りである。
本発明の好ましい例で、本発明に記載の「腫瘍」は、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位が高メチル化される腫瘍を含む。代表例として、本発明に記載のNNMT遺伝子のヌクレオチド部位を高メチル化する腫瘍は、本発明の第1態様に記載される通りである。
本発明の好ましい例で、本発明に記載の「腫瘍」は、NNMT遺伝子領域DNA CpG部位が高メチル化される腫瘍を含む。代表例として、本発明に記載のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位を高メチル化する腫瘍は、本発明の第1態様に記載される通りである。
より詳細な例として、本発明に記載の腫瘍は、本発明の第1態様に記載される通りである。
本発明においては、様々な腫瘍細胞株に対応する代表的な腫瘍の類型を次に表2に示す。
マーカー
本発明は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するかどうかを判断するマーカーを提供し、前記マーカーは、糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルを備える。
本発明は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するかどうかを判断するマーカーを提供し、前記マーカーは、糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルを備える。
一つの実施状態で、糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル及び/又はNNMT遺伝子プロモーター領域のDNA CpG部位のメチル化レベルは、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するかどうかを判断するマーカーとしての機能を果たす。その方法は、
腫瘍患者の腫瘍細胞において、糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節、NNMT遺伝子の低発現又は未発現、DNAメチル化酵素の高発現、UHRF1の高発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化になると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適すること、及び/又は
腫瘍患者の腫瘍細胞において、糸粒体の酸化的リン酸化経路の下方調節、NNMT遺伝子の高発現、DNAメチル化酵素の低発現、UHRF1の低発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の低メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の低メチル化になると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適しないようになることを含むが、これらに限定されない。
腫瘍患者の腫瘍細胞において、糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節、NNMT遺伝子の低発現又は未発現、DNAメチル化酵素の高発現、UHRF1の高発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化になると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適すること、及び/又は
腫瘍患者の腫瘍細胞において、糸粒体の酸化的リン酸化経路の下方調節、NNMT遺伝子の高発現、DNAメチル化酵素の低発現、UHRF1の低発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の低メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の低メチル化になると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適しないようになることを含むが、これらに限定されない。
具体的に、本発明に記載の糸粒体の酸化的リン酸化経路を上方調節する腫瘍、NNMT遺伝子を低発現又は未発現する腫瘍、DNAメチル化酵素(例えば、DNMT1)を高発現する腫瘍、UHRF1を高発現する腫瘍、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位を高メチル化する腫瘍及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化がある腫瘍は、本発明の第1態様に記載される通りである。
具体的に、本発明に記載の糸粒体の酸化的リン酸化経路を下方調節する腫瘍、NNMT遺伝子を高発現する腫瘍、DNAメチル化酵素(例えば、DNMT1)を低発現する腫瘍、UHRF1を低発現する腫瘍、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位を低メチル化する腫瘍及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位を低メチル化する腫瘍は、本発明の第2態様に記載される通りである。
組成物又は製剤、活性成分の組合せ及び医療キット、並びに投薬方法
好ましくは、本発明に記載の組成物は薬物組成物であり、本発明に記載の組成物は薬学的に許容される担体を含む可能性がある。
好ましくは、本発明に記載の組成物は薬物組成物であり、本発明に記載の組成物は薬学的に許容される担体を含む可能性がある。
本明細書で使われたように、「薬学的に許容される担体」は、ヒト又は動物の利用に適する且つ純度が足りて毒性が十分に低くなる必要がある1つ以上の相容性の固体、半固体、液体及びゲル充填剤を指す。「相容性」は、それぞれ薬物組成物中の各成分と薬物の活性成分を混合し、且つそれらをお互いに混合すると、薬効が著しく低下しないようになることを指す。
本発明において、薬学的に許容される担体は、特に制限せず、当該分野で常用される材料から選択されるか、従来の方法で調製するか、市場から購入できることを理解すべきである。薬学的に許容される担体の一部は、繊維素及びその誘導体(例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチル・セルロース、カルボキシルメチル・セルロース・ナトリウム等)やゼラチンやタルクや固体潤滑剤(例えば、ステアリン酸、及びステアリン酸マグネシウム)や硫酸カルシウムや植物油(例えば、大豆油、ゴマ油、落花生油、オリーブ油等)や多価アルコール(例えば、プロピレン・グリコール、グリセリン、マンニトール、ソルビトール等)や乳化剤(例えば、トゥイーン)や湿潤剤(例えば、ラウリル硫酸ナトリウム)や緩衝剤やキレート剤や増粘剤やpH調整剤や浸透促進剤や着色料や香料や安定剤や酸化防止剤や防腐剤や静菌剤やヒートフリー原水等を含む。
本発明の好ましい例で、前記組成物又は製剤の形態は固体、液体または半固体である。
本発明の好ましい例で、前記組成物又は製剤の類型は経口剤、外用剤又は注射用製剤である。
それらの代表例として、前記組成物又は製剤の類型は錠剤、注射剤、輸液剤、軟膏剤、ゲル剤、溶液剤、丸剤又は被膜剤である。
薬物製剤は投薬方式と一致すべきである。本発明の薬剤も、他の相乗的治療用の薬剤(使用前、使用中、又は使用後)と共に用いられる。薬物の組成物又は製剤を使う場合は、安全かつ有効な量の薬物が治療対象(例えば、ヒト又は非ヒト哺乳動物)に投薬される。前記の安全かつ有効な量は、通常、少なくとも約体重の10μg/kg、大抵の場合、約体重の8mg/kg未満、好ましくは約体重の10μg/kg~約体重の1mg/kgである。勿論、具体的な投薬量は、投薬経路や患者の健康状態等の条件を考える必要があるが、これらの条件は熟練した医師が考えに入れられるものである。
本発明は、以下の主な有益な効果を有する。
本発明は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤等の薬物を精密に投薬するためのバイオマーカーを提供し、且つこれらのバイオマーカーが抗腫瘍薬に敏感な腫瘍患者を有効的に識別できると、その治療効果を改善し、抗腫瘍薬に非感受性な腫瘍を有する患者にこれらの薬物を投薬することを免れてこれらの薬物の精密な適用を遂げるようにする。
一連の研究をすると、本発明は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル及び/又はNNMT遺伝子プロモーター領域のDNA CpG部位のメチル化レベルは、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するかどうかを判断するマーカーとしての機能を果たすことを初めて予期せず見出す。
糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節、NNMT遺伝子の低発現又は未発現、DNAメチル化酵素の高発現、UHRF1の高発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化がある腫瘍は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に高く敏感であり、即ち、酸化的リン酸化経路の阻害剤は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節、NNMT遺伝子の低発現又は未発現、DNAメチル化酵素の高発現、UHRF1の高発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化がある腫瘍に対して優れた治療効果を備える。その上、DNA CpG部位のメチル化レベルの検出方法は、高い完備性、安定性及び信頼性を備えるため、分子マーカーの開発に適する。
本発明は、次に特定の実施例と相まってさらに説明される。これらの実施形態は、本発明の範囲を限定せずに本発明対する説明のみを目的とすることを理解すべきである。次の実施例で、具体的な条件を明示しない実験方法は、通常一般的な条件に従うか、製造業者の推奨事項に応ずる。特に明記されていない限り、百分比と割合は重量で計算される。
Oligomycin A、Gboxin、S-Gboxin及びIACS-010759は、いずれも糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤として知られている。
Oligomycin A化合物の構造式は次の通りである。
Gboxin化合物の構造式は次の通りである。
S-Gboxi化合物の構造式は次の通りである。
IACS-010759化合物の構造式は次の通りである。
DNMT3aは、DNAメチルトランスフェラーゼ3a、NCBI entrez gene:1788; Uniprotkb/Swiss-port: Q9Y6K1を指す。
DNMT3bは、DNAメチルトランスフェラーゼ3b、NCBI entrez gene:1789; Uniprotkb/Swiss-port: Q9UBC3を指す。
DNMT1は、DNAメチルトランスフェラーゼ1、NCBI entrez gene:1786; Uniprotkb/Swiss-port: P26358を指す。
UHRF1はPHD及びリングフィンガードメインを含むユビキチン系類似のタウタンパク質1、NCBI entrez gene:29128; Uniprotkb/Swiss-port:Q96T88を指す。
NNMT遺伝子の英語名はNicotinamide N-Methyltransferaseである。
NNMT遺伝子のプロモーター領域のヌクレオチド配列は配列番号1に示される。
NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の後ろ499bpまでの領域は、配列番号1に示されたヌクレオチド配列の951~2500位である。
NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の前193bpまでの領域は、配列番号1に示されたヌクレオチド配列の951~1808位である。
NNMT遺伝子の転写開始部位の前840bpから転写開始部位の前469bpまでの領域は、配列番号1に示されたヌクレオチド配列の1161~1532位である。
実施例1
実験的背景:細胞の所用の酸素が主に糸粒体の酸化的リン酸化経路によって消費されるため、糸粒体の酸素消費率(OCR)を分析すると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の活性を直接反映できるようになる。本実施例は、Seahorse XFe代謝分析装置を用いて、Oligomycin A、Gboxin、S-Gboxin及びIACS-010759という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤の存在及び非存在の条件でNCI-H82細胞の酸素消費状況を検出する。
実験的背景:細胞の所用の酸素が主に糸粒体の酸化的リン酸化経路によって消費されるため、糸粒体の酸素消費率(OCR)を分析すると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の活性を直接反映できるようになる。本実施例は、Seahorse XFe代謝分析装置を用いて、Oligomycin A、Gboxin、S-Gboxin及びIACS-010759という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤の存在及び非存在の条件でNCI-H82細胞の酸素消費状況を検出する。
実験方法及び結果:10%FBSを(P/Sを加える)の添加したRPMI1640培地でNCI-H82(ATCC由来、番号HTB-175)細胞を培養し、それぞれOligomycin A(1μM)、Gboxin(2μM)、S-Gboxin(5μM)及びIACS-010759(1μM)という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤を加え、且つ何れか糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が添加されない対照群を配置する場合、細胞内酸素消費量の検出は0.5時間以内に完了し、実験結果を図1に示す。
図1からわかったように、何れか糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が添加されない対照群に比べて、NCI-H82細胞にOligomycin A、Gboxin、S-Gboxin及びIACS-010759という小分子化合物を添加すると、その細胞の酸素消費を著しく抑えるようになるのは、これらの小分子が糸粒体の酸化的リン酸化経路を有効的に阻害できることを示す。
実施例2
様々な組織に由来する且つ遺伝子型が異なる細胞株を無作為に選択し、細胞活性検出試剤を用いてGboxin化合物という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対するその感受性を検出するが、結果は、細胞株の一部がGboxin化合物に敏感であり、IC50値が低くなり、細胞株の他の部分がGboxin化合物に敏感ではなく、IC50値が高くなると発見する。
様々な組織に由来する且つ遺伝子型が異なる細胞株を無作為に選択し、細胞活性検出試剤を用いてGboxin化合物という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対するその感受性を検出するが、結果は、細胞株の一部がGboxin化合物に敏感であり、IC50値が低くなり、細胞株の他の部分がGboxin化合物に敏感ではなく、IC50値が高くなると発見する。
実験的背景:Promega CellTiter-Gloキットで細胞活力を検出し、このキットは細胞内のATP含有量を直接測定することで、細胞の活性を反映する。本実験はGboxin化合物という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が様々な腫瘍細胞株の活性を抑えるIC50値を検出し、各腫瘍細胞株の名称、由来及び培養条件は次の通りである。
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株NCI-H82(ATCC、番号HTB-175);
10%ウシ胎児血清を有するMcCoy’s 5a培地+P/Sで培養された細胞株G-401(ATCC、番号CRL-1441);
10%ウシ胎児血清を有するLeibovitz’s L-15培地+P/Sで培養された細胞株MDA-MB-453(ATCC、番号HTB-131);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株WSU-DLCL2(DSMZ、番号ACC-575);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株SU-DHL-2(ATCC、番号CRL-2956);
20%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株OCI-AML-3(DSMZ、番号ACC-582);
10%ウシ胎児血清を有するLeibovitz’s L-15培地+P/Sで培養された細胞株SW48(ATCC、番号CCL-231);
10%ウシ胎児血清及び0.1mM NEAA を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株ATN-1(RIKEN、番号RBRC-RCB1440);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株HCC15(KCLB、番号70015);
10-20% 加熱不活性化ウシ胎児血清(HIFBS)を有する80-90%alpha-MEM培地+P/Sで培養された細胞株OCI-LY-19(DSMZ、番号ACC-528);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株22RV1(ATCC、番号CRL-2505);
10%ウシ胎児血清を有するDMEM培地+P/Sで培養された細胞株MIA PaCa-2(ATCC、番号CRL-1420);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株CCRF-CEM(ATCC、番号CCL-119);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株HH(ATCC、番号CRL-2105);
alpha-MEM培地(20%ウシ胎児血清を有する且つ10%体積割合が5637細胞株によって調整された培地)+P/Sで培養された細胞株OCI-AML-5(DSMZ、番号ACC-247);
10%ウシ胎児血清を有するMcCoy’s 5a培地+P/Sで培養された細胞株G-402(ATCC、番号CRL-1440);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株HCC1806(ATCC、番号CRL-2335);
10%ウシ胎児血清及び0.023 IU/mlヒト・インスリンを有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株BT-549(ATCC、番号HTB-122);
alpha-MEM培地(20%ウシ胎児血清を有する且つ20%体積割合が5637細胞株によって調整された培地)+P/Sで培養された細胞株OCI-AML-4(DSMZ、番号ACC-729);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株H9(ATCC、番号HTB-176);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株Jurkat,Clone E6-1(ATCC、番号TIB-152);
10%ウシ胎児血清を有するMcCoy’s 5a培地+P/Sで培養された細胞株G-361(ATCC、番号CRL-1424);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株U-937(ATCC、番号CRL-1593.2);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株SNU-398(ATCC、番号CRL-2233);
5%ウシ胎児血清を有するHITES培地+P/Sで培養された細胞株NCI-H1048(ATCC、番号CRL-5853);
10%ウシ胎児血清を有するDMEM培地+P/Sで培養された細胞株A-375(ATCC、番号CRL-1619);
10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株D283 Med(ATCC、番号HTB-185);
20%ウシ胎児血清を有するHam’s F12培地+P/Sで培養された細胞株GAK(JCRB、番号JCRB0180);
10%ウシ胎児血清を有するDMEM培地+P/Sで培養された細胞株CHL-1(ATCC、番号CRL-9446);
ウシ胎児血清無しのACL-4DMEM培地+P/Sで培養された細胞株NCI-H1155(ATCC、番号CRL-5818);
10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株LS 180(ATCC、番号CL-187);
10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株Daoy(ATCC、番号HTB-186);
10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株DU 145(ATCC、番号HTB-81);
20%加熱不活性化ウシ胎児血清(HIFBS)を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株AM-38(JCRB、番号IFO50492);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株HCC70(ATCC、番号CRL-2315);
10%ウシ胎児血清を有するDMEM培地+P/Sで培養された細胞株PANC-1(ATCC、番号CRL-1469);
10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株U-87 MG(ATCC、番号HTB-14);
20%ウシ胎児血清を有するIMDM培地+P/Sで培養された細胞株MJ(ATCC、番号CRL-8294);
10%ウシ胎児血清を有するDMEM培地+P/Sで培養された細胞株Gp2D(ECACC、番号95090714);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株SU.86.86(ATCC、番号CRL-1837);
5%ウシ胎児血清を有するHITES培地+P/Sで培養された細胞株NCI-H2081(ATCC、番号CRL-5920);
5%ウシ胎児血清を有するHITES培地+P/Sで培養された細胞株NCI-H1793(ATCC、番号CRL-5896);
10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株ACHN(ATCC、番号CRL-1611);
2mMGlutamine、1%NEAA、1mM Sodium Pyruvate(NaP)及び10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株U-251 MG(ECACC、番号9063001);
10%ウシ胎児血清を有するLeibovitz’s L-15培地+P/Sで培養された細胞株MDA-MB-231(ATCC、番号HTB-26);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株NCI-H196(ATCC、番号CRL-5823);
10%ウシ胎児血清を有するF-12K培地+P/Sで培養された細胞株PC-3(ATCC、番号CRL-1435);
20%ウシ胎児血清を有するIMDM培地+P/Sで培養された細胞株OCI-M1(DSMZ、番号ACC-529);
10%ウシ胎児血清を有するACL-4培地+P/Sで培養された細胞株NCI-H1651(ATCC、番号CRL-5884);
10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株C3A(ATCC、番号CRL-10741);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株SNU-449(ATCC、番号CRL-2234);
10%ウシ胎児血清を有するDMEM培地+P/Sで培養された細胞株GB-1(JCRB、番号IFO50489);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株769-P(ATCC、番号CRL-1933);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株COLO 320HSR(ATCC、番号CCL-220.1);
10%ウシ胎児血清を有するIMDM培地+P/Sで培養された細胞株CFPAC-1(ATCC、番号CRL-1918);
10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株SF126(JCRB、番号IFO50286);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株786-O(ATCC、番号CRL-1932)。
10%ウシ胎児血清を有するMcCoy’s 5a培地+P/Sで培養された細胞株G-401(ATCC、番号CRL-1441);
10%ウシ胎児血清を有するLeibovitz’s L-15培地+P/Sで培養された細胞株MDA-MB-453(ATCC、番号HTB-131);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株WSU-DLCL2(DSMZ、番号ACC-575);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株SU-DHL-2(ATCC、番号CRL-2956);
20%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株OCI-AML-3(DSMZ、番号ACC-582);
10%ウシ胎児血清を有するLeibovitz’s L-15培地+P/Sで培養された細胞株SW48(ATCC、番号CCL-231);
10%ウシ胎児血清及び0.1mM NEAA を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株ATN-1(RIKEN、番号RBRC-RCB1440);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株HCC15(KCLB、番号70015);
10-20% 加熱不活性化ウシ胎児血清(HIFBS)を有する80-90%alpha-MEM培地+P/Sで培養された細胞株OCI-LY-19(DSMZ、番号ACC-528);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株22RV1(ATCC、番号CRL-2505);
10%ウシ胎児血清を有するDMEM培地+P/Sで培養された細胞株MIA PaCa-2(ATCC、番号CRL-1420);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株CCRF-CEM(ATCC、番号CCL-119);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株HH(ATCC、番号CRL-2105);
alpha-MEM培地(20%ウシ胎児血清を有する且つ10%体積割合が5637細胞株によって調整された培地)+P/Sで培養された細胞株OCI-AML-5(DSMZ、番号ACC-247);
10%ウシ胎児血清を有するMcCoy’s 5a培地+P/Sで培養された細胞株G-402(ATCC、番号CRL-1440);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株HCC1806(ATCC、番号CRL-2335);
10%ウシ胎児血清及び0.023 IU/mlヒト・インスリンを有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株BT-549(ATCC、番号HTB-122);
alpha-MEM培地(20%ウシ胎児血清を有する且つ20%体積割合が5637細胞株によって調整された培地)+P/Sで培養された細胞株OCI-AML-4(DSMZ、番号ACC-729);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株H9(ATCC、番号HTB-176);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株Jurkat,Clone E6-1(ATCC、番号TIB-152);
10%ウシ胎児血清を有するMcCoy’s 5a培地+P/Sで培養された細胞株G-361(ATCC、番号CRL-1424);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株U-937(ATCC、番号CRL-1593.2);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株SNU-398(ATCC、番号CRL-2233);
5%ウシ胎児血清を有するHITES培地+P/Sで培養された細胞株NCI-H1048(ATCC、番号CRL-5853);
10%ウシ胎児血清を有するDMEM培地+P/Sで培養された細胞株A-375(ATCC、番号CRL-1619);
10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株D283 Med(ATCC、番号HTB-185);
20%ウシ胎児血清を有するHam’s F12培地+P/Sで培養された細胞株GAK(JCRB、番号JCRB0180);
10%ウシ胎児血清を有するDMEM培地+P/Sで培養された細胞株CHL-1(ATCC、番号CRL-9446);
ウシ胎児血清無しのACL-4DMEM培地+P/Sで培養された細胞株NCI-H1155(ATCC、番号CRL-5818);
10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株LS 180(ATCC、番号CL-187);
10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株Daoy(ATCC、番号HTB-186);
10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株DU 145(ATCC、番号HTB-81);
20%加熱不活性化ウシ胎児血清(HIFBS)を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株AM-38(JCRB、番号IFO50492);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株HCC70(ATCC、番号CRL-2315);
10%ウシ胎児血清を有するDMEM培地+P/Sで培養された細胞株PANC-1(ATCC、番号CRL-1469);
10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株U-87 MG(ATCC、番号HTB-14);
20%ウシ胎児血清を有するIMDM培地+P/Sで培養された細胞株MJ(ATCC、番号CRL-8294);
10%ウシ胎児血清を有するDMEM培地+P/Sで培養された細胞株Gp2D(ECACC、番号95090714);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株SU.86.86(ATCC、番号CRL-1837);
5%ウシ胎児血清を有するHITES培地+P/Sで培養された細胞株NCI-H2081(ATCC、番号CRL-5920);
5%ウシ胎児血清を有するHITES培地+P/Sで培養された細胞株NCI-H1793(ATCC、番号CRL-5896);
10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株ACHN(ATCC、番号CRL-1611);
2mMGlutamine、1%NEAA、1mM Sodium Pyruvate(NaP)及び10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株U-251 MG(ECACC、番号9063001);
10%ウシ胎児血清を有するLeibovitz’s L-15培地+P/Sで培養された細胞株MDA-MB-231(ATCC、番号HTB-26);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株NCI-H196(ATCC、番号CRL-5823);
10%ウシ胎児血清を有するF-12K培地+P/Sで培養された細胞株PC-3(ATCC、番号CRL-1435);
20%ウシ胎児血清を有するIMDM培地+P/Sで培養された細胞株OCI-M1(DSMZ、番号ACC-529);
10%ウシ胎児血清を有するACL-4培地+P/Sで培養された細胞株NCI-H1651(ATCC、番号CRL-5884);
10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株C3A(ATCC、番号CRL-10741);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株SNU-449(ATCC、番号CRL-2234);
10%ウシ胎児血清を有するDMEM培地+P/Sで培養された細胞株GB-1(JCRB、番号IFO50489);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株769-P(ATCC、番号CRL-1933);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株COLO 320HSR(ATCC、番号CCL-220.1);
10%ウシ胎児血清を有するIMDM培地+P/Sで培養された細胞株CFPAC-1(ATCC、番号CRL-1918);
10%ウシ胎児血清を有するEMEM培地+P/Sで培養された細胞株SF126(JCRB、番号IFO50286);
10%ウシ胎児血清を有するRPMI1640培地+P/Sで培養された細胞株786-O(ATCC、番号CRL-1932)。
実験方法及び結果:上記の様々な腫瘍細胞を培地(P/Sを加える)で培養し、3時間の継代培養後、段階希釈されたGboxin化合物を添加し、3~4日間培養後に半阻害濃度IC50を測定する。
実験結果を下記表3に示す。
表3からわかったように、様々な細胞に対してGboxin化合物という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤の感受性を検出することにより、NCI-H82(ヒト小細胞肺癌細胞)やG-401(ヒト腎臓癌Wilms細胞)やMDA-MB-453(乳癌細胞)やWSU-DLCL2(ヒトびまん性大細胞型Bリンパ腫細胞)やSW48(ヒト結腸腺癌細胞)等は、Gboxin(IC50が低い)に敏感であるが、GB-1(ヒト脳膠芽細胞腫細胞)やCFPAC-1(ヒト膵臓癌細胞)やSF126(ヒト脳腫瘍細胞)や786-O(腎臓透明細胞腺癌細胞)等は、Gboxin(IC50値が高い)に非感受性であると発見した。
実施例3
細胞活性検出試剤を用いては、実施例2に発見されたようにGboxin小分子という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である腫瘍細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、WSU-DLCL2、SW48)とそれに非感受性である腫瘍細胞株(GB-1、CFPAC-1、SF126、786-O)がOligomycin A及びIACS-010759という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対して感受性を備えるかどうかを検出する。
細胞活性検出試剤を用いては、実施例2に発見されたようにGboxin小分子という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である腫瘍細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、WSU-DLCL2、SW48)とそれに非感受性である腫瘍細胞株(GB-1、CFPAC-1、SF126、786-O)がOligomycin A及びIACS-010759という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対して感受性を備えるかどうかを検出する。
実験的背景:Promega CellTiter-Gloキットで細胞活力を検出し、このキットは細胞内のATP含有量を直接測定することで、細胞の活性を反映する。本実験はOligomycin A及びIACS-010759小分子という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が様々な腫瘍細胞株の活性を抑えるIC50値を検出する。
実験方法及び結果:上記の様々な腫瘍細胞を実施例2に記載の培地で培養し、3時間の継代培養後、それぞれ段階希釈法されたOligomycin A及びIACS-010759を添加し、3~4日間培養後にそれぞれ細胞に対するそれらの糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤の半阻害濃度IC50を測定する。
実験結果を下記表4に示す。
表4からわかったように、Gboxinという糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である腫瘍細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、WSU-DLCL2、SW48)はOligomycin A及びIACS-010759という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤にも敏感であるが(IC50が低い)、Gboxinに非感受性である腫瘍細胞株(GB-1、CFPAC-1、SF126、786-O) はOligomycin A及びIACS-010759にも非感受性である(IC50が高い)。
実施例4
Western Blot実験では、Gboxin及びOligomycin A等という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞(NCI-H82,G-401及びWSU-DLCL2)を作用した後、ATF4(転写活性化因子、Activating Transcription Factor 4)及びmTOR(ラパマイシン標的タンパク質)経路の活性変化を検出する。
Western Blot実験では、Gboxin及びOligomycin A等という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞(NCI-H82,G-401及びWSU-DLCL2)を作用した後、ATF4(転写活性化因子、Activating Transcription Factor 4)及びmTOR(ラパマイシン標的タンパク質)経路の活性変化を検出する。
実験的背景:糸粒体の酸化的リン酸化経路に対する阻害は、ATF4ストレス経路の活性化とmTOR経路の活性の低下を引き起こすが、mTOR経路の活性はリン酸化リボソームタンパク質S6(即ち、p-S6)の発現量によって反映される。ATF4の発現増加は、ATF4ストレス経路の活性化を示すが、p-S6タンパク質発現の低下はmTOR経路の活性が抑えられることを示す。
実験方法及び結果:NCI-H82、G-401及びWSU-DLCL2という腫瘍細胞は10%FBSを有する培地(P/Sを加える)で培養され、一晩継代培養後、図2に示された1μM及び3μMのGboxin並びに1μMのOligomycin Aを添加し、12時間処理した後、Western Blot実験でATF4及びp-S6タンパク質のタンパク質含有量を検出する。実験結果を図2に示す。
図2からわかったように、Gboxin及びOligomycin A等という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が細胞株(NCI-H82,G-401及びWSU-DLCL2)を作用した後、ATF4ストレス経路の上方調節になるが、p-S6タンパク質の低減によりmTOR経路の活性が抑えられるようになるのは、これらの細胞が、酸化的リン酸化経路の活性化の作用下で酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感であることを示す。
実施例5
Western Blot実験では、Gboxin及びOligomycin A等という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に非感受性である細胞(SF126、CFPAC-1及び786-O)を作用した後、ATF4及び経路の活性変化を検出する。
Western Blot実験では、Gboxin及びOligomycin A等という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に非感受性である細胞(SF126、CFPAC-1及び786-O)を作用した後、ATF4及び経路の活性変化を検出する。
実験的背景:糸粒体の酸化的リン酸化経路に対する阻害は、ATF4ストレス経路の活性化とmTOR経路の活性の低下を引き起こすが、mTOR経路の活性はリン酸化リボソームタンパク質S6(即ち、p-S6)の発現量によって反映される。ATF4の発現増加は、ATF4ストレス経路の活性化を示すが、p-S6タンパク質発現の低下はmTOR経路の活性が抑えられることを示す。
実験方法及び結果:SF126、CFPAC-1及び786-Oという腫瘍細胞は10%FBSを有する培地(P/Sを加える)で培養され、一晩継代培養後、図3に示された1μM及び3μMのGboxin並びに1μMのOligomycin Aを添加し、12時間処理した後、Western Blot実験でATF4及びp-S6タンパク質のタンパク質含有量を検出する。実験結果を図3に示す。
図3からわかったように、Gboxin及びOligomycin A等という糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が細胞(SF126、CFPAC-1及び786-O)を作用した後、ATF4ストレス経路及びmTOR経路の活性が明らかに変化しないのは、これらの細胞が酸化的リン酸化経路の阻害剤に非感受性であることを示す。
実施例6
生物情報学の方法では、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の遺伝子の転写及び発現を検出する。
生物情報学の方法では、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の遺伝子の転写及び発現を検出する。
実験的背景:細胞の活動及び特性は、当該細胞に発現される遺伝子によって決定され、全ゲノムの遺伝子転写配列決定により、某細胞の各遺伝子のmRNA転写レベルを精密に獲得する可能性があるため、すべての遺伝子のmRNA転写レベルを生物情報学で計算分析すると、遺伝子発現の近似程度に従って様々な細胞を分類できるようになる。
実験方法及び結果:糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)に対して全ゲノムのmRNA転写レベル配列決定を行うと、各細胞のmRNAトランスクリプトームの類似性を生物情報学の方法で計算分析する。
実験結果を図4に示し、PCはprincipal componentを指し、PC1は各遺伝子の発現情報を合わせて示された細胞間の差異程度を表す。
図4からわかったように、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)は、遺伝子の転写レベルで著しく異なる2種類の細胞である。
実施例7
生物情報学の方法では、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の差異発現遺伝子の機能を分析する。
生物情報学の方法では、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の差異発現遺伝子の機能を分析する。
実験的背景:細胞の活動及び特性は、当該細胞に発現される遺伝子によって決定され、複数の(又は複数の群)細胞間の差異発現遺伝子は、何時もこれらの細胞の異なる特性を決める。複数の(又は複数の群)細胞間の差異発現遺伝子のmRNA転写レベルを生物情報学の方法で分析すると、これらの細胞が持つ様々な特性を獲得できる。
実験方法及び結果:糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の間の差異発現遺伝子を生物情報学の方法で分析して獲得すると、これらの差異発現遺伝子に対して機能分析を行って2つの細胞群の間の機能区別を得る。実験結果を図5に示す。
図5からわかったように、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の間の差異発現遺伝子の上方調節は主に代謝関連経路(例えば、炭素代謝、ピルビン酸代謝、プロピオン酸代謝、グリオキシル酸及びジカルボン酸代謝)に集中するのは、2つの細胞群の間に細胞代謝の明らかな差異があるため、敏感な細胞中の関連する代謝経路が上方調節されることを示す。
実施例8
生物情報学の方法では、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の代謝経路における主要な差異を分析する。
生物情報学の方法では、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の代謝経路における主要な差異を分析する。
実験的背景:実施例7からわかったように、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)は代謝に関連する経路に明らかな差異がある。複数の代謝経路の活性(遺伝子発現)が細胞代謝を決めるため、これらの2つの細胞群の間の異なる代謝経路を深く分析することで、この両種の細胞間の代謝における違いをより深く理解できる。
実験方法及び結果:糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の間の差異発現遺伝子を生物情報学の方法で分析して獲得すると、細胞代謝に関与する差異遺伝子を選択し、これらの遺伝子の関与する代謝経路を分析して獲得する。実験結果を図6に示す。
図6からわかったように、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の間の差異発現の最も著しい代謝経路は、糸粒体の酸化的リン酸化経路(oxidative phosphorylation)であり、敏感な細胞で明らかに上方調節されるようになる。
実施例9
生物情報学の方法では、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の酸化的リン酸化経路タンパク質複合体における差異を分析する。
生物情報学の方法では、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の酸化的リン酸化経路タンパク質複合体における差異を分析する。
実験的背景:実施例8からわかったように、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)は、糸粒体の酸化的リン酸化経路に明らかな差異がある。酸化的リン酸化経路は、90を超えるタンパク質を含む5つのタンパク質複合体で構成されている。
実験方法及び結果:糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の間の差異発現遺伝子を生物情報学の方法で分析して獲得すると、酸化的リン酸化経路タンパク質複合体に関連する差異発現遺伝子を選択し、これらの遺伝子の関与する酸化的リン酸化経路タンパク質複合体を分析して獲得する。実験結果を図7に示す。
図7からわかったように、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の酸化的リン酸化経路における差異発現遺伝子は主に酸化的リン酸化経路タンパク質複合体I、III、IV及びVに集中し、これらのタンパク質は敏感な細胞で高発現される。
実施例10
ミトコンドリア膜電位差指示剤では、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)との間の膜電位差における可能な差異を分析する。
ミトコンドリア膜電位差指示剤では、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)との間の膜電位差における可能な差異を分析する。
実験的背景:ミトコンドリア膜電位差は、ミトコンドリアタンパク質輸送、自食作用、ATP合成及び他の重要なミトコンドリア機能を調節できる。糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)には、酸化的リン酸化経路における著しい差異があり、且つこれらの差異は、ミトコンドリア膜電位差にも反映する。
実験方法及び結果:正常な培養状態にある糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の電位差をミトコンドリア膜電位差指示剤TMRE(tetramethylrhodamine,ethyl ester)で検出する。実験結果を図8に示す。
図8からわかったように、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401及びWSU-DLCL2)の電位差は高くなるが、それに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の電位差は低くなると、二つの細胞群の間にミトコンドリア膜電位差における明らかな差異があるようになる。
実施例11
Seahorse細胞代謝分析装置では、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の酸素消費量における差異を分析する。
Seahorse細胞代謝分析装置では、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の酸素消費量における差異を分析する。
実験的背景:細胞の所用の酸素の90%以上が糸粒体の酸化的リン酸化経路によって消費されるため、細胞の酸化的リン酸化経路の活性はその酸素消費レベルと密接に関連する。糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)は、酸化的リン酸化経路のタンパク質発現に著しい差異があるため、タンパク質は敏感な細胞で高発現され、且つこれらの差異は、酸素消費にも反映する。
実験方法及び結果:正常な培養状態にある糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の糸粒体の酸素消費率(OCR)を標準手順に従ってSeahorse細胞代謝分析装置で検出する。実験結果を図9に示す。
図9からわかったように、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401及びWSU-DLCL2)の酸素消費レベルは、それに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)の酸素消費レベルよりも高くなる。
実施例12
トランスクリプトーム及び生物情報学の方法では、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)との間に発現が著しく異なる遺伝子を選別する。
トランスクリプトーム及び生物情報学の方法では、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)との間に発現が著しく異なる遺伝子を選別する。
実験的背景:精密な投薬は現代の医薬研究開発の傾向であり、且つバイオマーカーは精密な投薬に良い技術支持を提供する。優れたバイオマーカーは、薬物の反応群と非応答群を明確に区別する能力を備えるべきであり、且つ大部分のバイオマーカーは遺伝子又は特定の遺伝子群の発現である。
実験方法及び結果:糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)に対してトランスクリプトーム配列決定を行い、二つの細胞群に発現が著しく異なる遺伝子を生物情報学の方法で選別する。実験結果を図10に示す。
図10からわかったように、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)は遺伝子発現において大きい差異があり、且つ酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞中のNNMT遺伝子は低発現される。
実施例13
細胞の基準では、NNMT遺伝子の転写レベルが糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対する感受性を有するバイオマーカーとしての機能を果たす実行可能性を判断する。
細胞の基準では、NNMT遺伝子の転写レベルが糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対する感受性を有するバイオマーカーとしての機能を果たす実行可能性を判断する。
実験的背景:精密な投薬は現代の医薬研究開発の傾向であり、且つバイオマーカーは精密な投薬に良い技術支持を提供する。優れたバイオマーカーは、薬物の反応群と非応答群を明確に区別する能力を備えるべきであり、且つ対応する生物学的特徴に比例又は反比例する。
実験方法及び結果:実施例2により、様々な組織に由来する且つ遺伝子型が異なる57個の腫瘍細胞は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤(Gboxin)に対する感受性データを獲得する。これらの腫瘍細胞は、IC50値の大小に応じて、グループ1(IC50<1μM)、グループ2(1μM<IC50<3μM;)、グループ3(3μM<IC50<9μM)、グループ4(9μM<IC50<27μM)及びグループ5(27μM<IC50)という5つのグループに分けられる。各グループの腫瘍細胞全体の平均的なNNMT遺伝子転写レベルを測定し、且つ腫瘍細胞のNNMT遺伝子転写レベルと酸化的リン酸化阻害剤の感受性との相関を分析する。腫瘍細胞に対する酸化的リン酸化阻害剤(Gboxin)の阻害効果(IC50)とNNMT遺伝子転写レベルとの関係を図11に示す。
図11からわかったように、各細胞のNNMT遺伝子転写レベルは、Gboxinに対するその感受性と逆相関(IC50が小さいほど感受性が高い)する。これは、NNMT遺伝子転写レベルが糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対する腫瘍細胞の感受性と逆相関することを示し、即ち、細胞内のNNMT遺伝子転写レベルが低いほど、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対する腫瘍細胞の感受性が高い。
実施例14
糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞とそれに非感受性である細胞に対してmRNA及びタンパク質発現においてNNMT遺伝子の検証を行う。
糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞とそれに非感受性である細胞に対してmRNA及びタンパク質発現においてNNMT遺伝子の検証を行う。
実験的背景:細胞内の遺伝子は、通常タンパク質レベルでその機能を果たすため、本実験は、NNMT遺伝子のmRNA及びタンパク質レベルを検出する。
実験方法及び結果:糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株とそれに非感受性である細胞株にNNMTのmRNA及びNNMTタンパク質をRT-qPCR及びwestern blotで検出する。実験結果を図12に示す。
図12からわかったように、NNMT遺伝子のmRNA及びタンパク質は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞(NCI-H82、G-401、SW48及びWSU-DLCL2)で低発現されるが、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に非感受性である細胞(786-O、CFPAC-1及びSF126)で高発現される。
実施例15
実験方法及び結果:糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)に対しては、全ゲノムのトランスクリプトーム配列決定及びDNAメチル化配列決定を行うことで、非感受性な腫瘍細胞に比べて、敏感な細胞株に遺伝子を低発現するがそのプロモーター領域を高メチル化するという遺伝子(赤い点、Ddown-CpG_hyper、図13の左上)、並びに敏感な細胞株に遺伝子を高発現するがそのプロモーター領域を低メチル化するという遺伝子(濃い青色の点、DEG_up-CpG_hypo、図13の右下)を生物情報学の方法で見つける。
実験方法及び結果:糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)に対しては、全ゲノムのトランスクリプトーム配列決定及びDNAメチル化配列決定を行うことで、非感受性な腫瘍細胞に比べて、敏感な細胞株に遺伝子を低発現するがそのプロモーター領域を高メチル化するという遺伝子(赤い点、Ddown-CpG_hyper、図13の左上)、並びに敏感な細胞株に遺伝子を高発現するがそのプロモーター領域を低メチル化するという遺伝子(濃い青色の点、DEG_up-CpG_hypo、図13の右下)を生物情報学の方法で見つける。
図13に示された実験結果のように、図中のX軸は、敏感な細胞と非感受性な細胞との間(敏感な細胞/非感受性な細胞)の遺伝子転写発現量の比率を表し、図中のY軸は、敏感な細胞と非感受性な細胞との間(敏感な細胞/非感受性な細胞)の遺伝子プロモーター領域のCpGアイランドのメチル化レベルの比率を表す。
図13からわかったように、NNMT遺伝子のプロモーター領域は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)に高メチル化され、低発現されるが、それに非感受性である細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)に低メチル化され、高発現される。
実施例16
糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤(Oligomycin A、Gboxin等)に敏感である5例の腫瘍細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である4例の腫瘍細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)のNNMT遺伝子のプロモーター領域、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の後ろ499bpまでの領域及びNNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の前193bpまでの領域に対しては、亜硫酸水素塩での配列決定を行って関連する領域内のDNA CpG部位のメチル化レベルを検出する。ゲノムDNAを亜硫酸水素塩で処理して、メチル化されなくなったシトシンを脱アミノ化するが、メチル化されたシトシンが脱アミノ化されなくなるため、亜硫酸水素塩で処理された配列決定試料を処理された配列決定試料と比較することで、メチル化部位を発見するようになる。実験結果を図14、図15及び図16に示す。
糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤(Oligomycin A、Gboxin等)に敏感である5例の腫瘍細胞株(NCI-H82、G-401、MDA-MB-453、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である4例の腫瘍細胞株(786-O、CFPAC-1、GB-1及びSF126)のNNMT遺伝子のプロモーター領域、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の後ろ499bpまでの領域及びNNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の前193bpまでの領域に対しては、亜硫酸水素塩での配列決定を行って関連する領域内のDNA CpG部位のメチル化レベルを検出する。ゲノムDNAを亜硫酸水素塩で処理して、メチル化されなくなったシトシンを脱アミノ化するが、メチル化されたシトシンが脱アミノ化されなくなるため、亜硫酸水素塩で処理された配列決定試料を処理された配列決定試料と比較することで、メチル化部位を発見するようになる。実験結果を図14、図15及び図16に示す。
図14(NNMT遺伝子のプロモーター領域)、図15(NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の後ろ499bpまでの領域)及び図16(NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の前193bpまでの領域)に示されたように、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤は、NNMT遺伝子のプロモーター領域、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の後ろ499bpまでの領域及びNNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の前193bpまでの領域にDNA CpG部位が高メチル化される腫瘍細胞に対して強い阻害効果を備えるが、NNMT遺伝子のプロモーター領域、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の後ろ499bpまでの領域及びNNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の前193bpまでの領域にDNA CpG部位が低メチル化される腫瘍細胞に対して弱い阻害効果を備える。これは、NNMT遺伝子のプロモーター領域、NNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の後ろ499bpまでの領域及びNNMT遺伝子の転写開始部位の前1050bpから転写開始部位の前193bpまでの領域のDNA CpG部位のメチル化が糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対する感受性と正相関することを示す。
実施例17
糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である4例の腫瘍細胞株(NCI-H82、G-401、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である3例の腫瘍細胞株(786-O、CFPAC-1及びSF126)のNNMT遺伝子の転写開始部位の前840bp(ヒト第11染色体の第114165695位)から転写開始部位の前469bp(ヒト第11染色体の第114166066位)までの領域の特定のDNA CpG部位のメチル化を研究する。
糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である4例の腫瘍細胞株(NCI-H82、G-401、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である3例の腫瘍細胞株(786-O、CFPAC-1及びSF126)のNNMT遺伝子の転写開始部位の前840bp(ヒト第11染色体の第114165695位)から転写開始部位の前469bp(ヒト第11染色体の第114166066位)までの領域の特定のDNA CpG部位のメチル化を研究する。
先ず、ゲノムDNAを亜硫酸水素塩で処理して、メチル化されなくなったシトシンを脱アミノ化するが、メチル化されたシトシンが脱アミノ化されなくなるため、亜硫酸水素塩で処理された配列決定試料を処理された配列決定試料と比較することで、メチル化部位を発見するようになる。次に、この領域に対してPCR増幅及び配列決定分析をプライマーで行ってこのDNA領域内のCpG部位のメチル化レベルを検出する。
分析によると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である腫瘍細胞株(NCI-H82、G-401、SW48及びWSU-DLCL2)に7つのCpG部位(ヒト第11染色体の114165695位と114165730位と114165769位と114165804位と114165938位と114166050位と114166066位)がほとんどすべてメチル化されているが、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に非感受性である腫瘍細胞株(786-O、CFPAC-1及びSF126)にこれらの7つのCpG部位がすべてメチル化されないと発見する。関連する部位のメチル化状態を図17に示す。
ヒト第11染色体の114165695位と114165730位と114165769位と114165804位と114165938位と114166050位と114166066位に対応する配列番号1のヌクレオチド配列の部位は、それぞれ次に示される。
実施例18
酵素結合免疫の方法では、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である腫瘍細胞株とそれに非感受性である腫瘍細胞株のメチル化供与体S-アデノシルメチオニン(SAM)のレベルを検出する。
酵素結合免疫の方法では、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である腫瘍細胞株とそれに非感受性である腫瘍細胞株のメチル化供与体S-アデノシルメチオニン(SAM)のレベルを検出する。
実験方法及び結果:糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である腫瘍細胞株(NCI-H82、G-401、SW48及びWSU-DLCL2)とそれに非感受性である腫瘍細胞株(786-O、CFPAC-1及びSF126)のメチル化供与体SAMのレベルを酵素結合免疫の方法で検出する。実験結果を図18に示す。
図18からわかったように、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である腫瘍細胞株(NCI-H82、G-401、SW48及びWSU-DLCL2)のメチル化供与体SAMのレベルは、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に非感受性である腫瘍細胞株(786-O、CFPAC-1及びSF126)のメチル化供与体SAMのレベルよりも高くなる。
実施例19
細胞DNAのメチル化レベルは、DNMT3a、DNMT3b及びDNMT1というDNAメチル化酵素で維持され、且つDNMT3a及びDNMT3bはDNAに対してデノボメチル化を行うが、DNMT1はタンパク質UHRF1(PHD及びリングフィンガードメインを含むユビキチン系類似のタウタンパク質1)の助力でメチル化されたDNAを複製し維持する。本実施例は、腫瘍中のNNMT発現とDNMT1、UHRF1、DNMT3a及びDNMT3b発現との相関性を検出する。
細胞DNAのメチル化レベルは、DNMT3a、DNMT3b及びDNMT1というDNAメチル化酵素で維持され、且つDNMT3a及びDNMT3bはDNAに対してデノボメチル化を行うが、DNMT1はタンパク質UHRF1(PHD及びリングフィンガードメインを含むユビキチン系類似のタウタンパク質1)の助力でメチル化されたDNAを複製し維持する。本実施例は、腫瘍中のNNMT発現とDNMT1、UHRF1、DNMT3a及びDNMT3b発現との相関性を検出する。
実験方法及び結果:公開データベース(Cancer Cell Line Encyclopedia、CCLE、合計1019株の細胞)からさまざまな細胞中のNNMT遺伝子、DNMT1、UHRF1、DNMT3a及びDNMT3bの発現データを獲得し、次にこれらの細胞中のNNMT発現とDNMT1、UHRF1、DNMT3a及びDNMT3b発現との相関性、並びに各細胞のNNMT遺伝子の発現量とDNMT1、UHRF1、DNMT3a及びDNMT3bの発現量との相関性を生物情報学の方法で分析する。実験結果を図19に示す。
図19からわかったように、各細胞のNNMTの発現は、DNAメチル化酵素及びUHRF1の発現と逆相関する。
実施例20
細胞の基準で、DNMT1(DNA Methyltransferase1)遺伝子の転写レベルが糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対する感受性を有するバイオマーカーとしての機能を果たす実行可能性を判断する。
細胞の基準で、DNMT1(DNA Methyltransferase1)遺伝子の転写レベルが糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対する感受性を有するバイオマーカーとしての機能を果たす実行可能性を判断する。
実験方法及び結果:実施例2により、様々な組織に由来する且つ遺伝子型が異なる57個の腫瘍細胞は、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤(Gboxin)に対する感受性データを獲得する。これらの腫瘍細胞は、IC50値の大小に応じて、グループ1(IC50<1μM)、グループ2(1μM<IC50<3μM;)、グループ3(3μM<IC50<9μM)、グループ4(9μM<IC50<27μM)及びグループ5(27μM<IC50)という5つのグループに分けられる。
各グループの全部の細胞の平均的なDNMT1遺伝子転写mRNAレベルを測定し、各腫瘍細胞のDNMT1遺伝子転写レベルと酸化的リン酸化経路の阻害剤に対する感受性との相関性を分析する。実験結果を図20に示す。
図20からわかったように、DNMT1遺伝子転写レベルは、Gboxinに対するこれらの細胞の感受性と指数関数的に正相関(IC50が小さいほど感受性が高い)する。これは、DNMT1遺伝子転写レベルが糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対する細胞の感受性と正相関することを示し、即ち、腫瘍細胞のDNMT1遺伝子転写レベルが高いほど、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に対する腫瘍細胞の感受性が高い。
実施例21
関連する細胞のNNMT発現量は、酸化的リン酸化経路の阻害剤に対するその感受性と著しく逆相関するが、DNMT1遺伝子の発現量は酸化的リン酸化経路の阻害剤に対するその感受性と著しく正相関すると、酸化的リン酸化経路阻害剤に対する細胞の感受性におけるNNMT及びDNMT1の作用を更に検出する。
関連する細胞のNNMT発現量は、酸化的リン酸化経路の阻害剤に対するその感受性と著しく逆相関するが、DNMT1遺伝子の発現量は酸化的リン酸化経路の阻害剤に対するその感受性と著しく正相関すると、酸化的リン酸化経路阻害剤に対する細胞の感受性におけるNNMT及びDNMT1の作用を更に検出する。
実験方法及び結果:ウイルスベクターを介してNNMT遺伝子をNCI-H82細胞に導入してNCI-H82細胞にNNMTタンパク質を過剰発現させる。shRNA導入法によってNCI-H82細胞のDNMT1発現を下方調節し、且つ細胞内ATPを検出することでNNMTタンパク質の過剰発現及び/又はDNMT1の下方調節を検出した後、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤(Gboxin、Oligomycin A)に対する細胞の感受性は変化する。実験結果を図21及図22に示す。Vectorは、空のウイルスベクターを導入したNCI-H82細胞の対照群である。
図21及図22からわかったように、酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感であるNCI-H82細胞のNNMTタンパク質(図のov-NNMT)を単独に過剰発現するか、DNMT1遺伝子を標的とする2つの異なるshRNAを用いてNCI-H82細胞のDNMT1発現を下方調節する(図中、sh-DNMT1 #1はDNMT1遺伝子を標的とするshRNAであり、それに対応するDNA配列はGATCCGGCCCAATGAGACTGACATCAATT CAAGAGATTGATGTCAGTCTCATTGGGCTTTTTG(配列番号2)であり;sh-DNMT1 #1はDNMT1遺伝子を標的とする他のshRNAであり、それに対応するDNA配列はGATCCGGGATGAGTCCATCAAGGAAGATTCAAGAGATCTTCCTTGATGGACTCATCCTTTTTTG(配列番号3))と、NCI-H82細胞は、GboxinやOligomycin Aなどの糸粒体の酸化的リン酸化経路阻害剤に対する感受性が低下するようになる。NCI-H82細胞においてNNMTタンパク質を過剰発現すると同時にDNMT1発現を下方調節する(図中のov-NNMT/sh-DNMT1 #1及びov-NNMT/sh-DNMT1 #2)場合、GboxinやOligomycin Aなどの糸粒体の酸化的リン酸化経路阻害剤に対する感受性がより著しく低下するようになる。
ここで、Western Blot実験の検測結果は、正常NCI-H82(Vecto)と対照して過剰発現されたNNMTタンパク質のNCI-H82(ov-NNMT)のNNMTタンパク質含有量を図23に示す。Western Blot実験の検測結果は、正常NCI-H82(Vecto)と対照して両種のshRNAで下方調節された腫瘍細胞のDNMT1発現のNCI-H82(sh-DNMT1 #1又はsh-DNMT1 #2の-DNMT1)のDNMT1タンパク質含有量を図24に示す。
そのため、本実施例は、NCI-H82細胞のNNMTタンパク質を過剰発現し、且つNCI-H82細胞のDNMT1発現を下方調節することで、腫瘍細胞のNNMT発現量が酸化的リン酸化経路の阻害剤に対するその感受性と著しく逆相関するが、DNMT1遺伝子の発現量が酸化的リン酸化経路の阻害剤に対するその感受性と著しく正相関することを更に検証する。
実施例22
糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞が体内で酸化的リン酸化経路阻害剤に対する感受性を依然として維持するかどうかを検証するために、敏感な細胞(NCI-H82)及び非感受性な細胞(CFPAC-1)を接種したマウス皮下腫瘍に対する有効性をS-Gboxinで検出する。
糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤に敏感である細胞が体内で酸化的リン酸化経路阻害剤に対する感受性を依然として維持するかどうかを検証するために、敏感な細胞(NCI-H82)及び非感受性な細胞(CFPAC-1)を接種したマウス皮下腫瘍に対する有効性をS-Gboxinで検出する。
実験方法及び結果:5x106個のNCI-H82、NCI-H82-NNMTov(ウイルスベクターを介してNCI-H82細胞にNNMT遺伝子を導入してNCI-H82細胞にNNMTタンパク質を過剰発現させる)及びCFPAC-1腫瘍をヌードマウスの皮下に接種し、担癌マウスを設ける。各グループの担癌マウスの腹腔内に糸粒体の酸化的リン酸化経路阻害剤(化合物S-Gboxin)を10mg/kg /日の投薬量で注射し、これらの腫瘍に対するS-Gboxinの阻害効果を検出する。対照群には、同じ腹腔内注射で溶媒を与える。腫瘍体積算出方法は、腫瘍体積=1/2の長さ×幅である。実験結果を図25、図26及び図27に示す。
図25、図26及び図27からわかったように、化合物S-Gboxinは、敏感な細胞NCI-H82を接種したヌードマウスの皮下腫瘍を著しく抑えるが、NCI-H82-NNMTovを接種したヌードマウスの皮下腫瘍に対する阻害効果は、NCI-H82を接種したヌードマウスの皮下腫瘍に対する阻害効果よりも低下し、その上、化合物S-Gboxinは、非感受性な細胞CFPAC-1を接種したヌードマウスの皮下腫瘍を明らかに抑えない。これは、酸化的リン酸化経路の阻害剤がNNMT低発現の腫瘍に対してより強い阻害効果を有し、つまり、NNMT低発現の腫瘍が酸化的リン酸化経路の阻害剤に対する強い感受性を有し、NNMT高発現の腫瘍が酸化的リン酸化経路の阻害剤に対する弱い感受性を有することを示す。
本出願に参考文献として引用された上文に記載の全部の文献は、それぞれ参考文献として引用されるものを指す。その上、さらに、当業者が本文を読んだ後、本発明に対して様々な修正又は修正を行われ、且つこれによる等価な形態も本出願の請求項の範囲に入ることを理解すべきである。
Claims (17)
- 腫瘍の予防及び/又は治療に用いられる組成物又は製剤の調製に応用する
ことを特徴とする糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤の使用。 - 前記腫瘍は、NNMT遺伝子が低発現又は未発現される腫瘍、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位が高メチル化される腫瘍を含み、
前記発現は、タンパク質発現及び/又はmRNA発現を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の使用。 - 前記腫瘍は糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節を含み;
前記腫瘍はDNAメチル化酵素の高発現を含み;
前記腫瘍はUHRF1の高発現を含み;及び/又は
前記腫瘍はNNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化がある腫瘍を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の使用。 - 前記のNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルは、NNMT遺伝子プロモーター領域のDNA CpG部位のメチル化レベルを含む
ことを特徴とする請求項2に記載の使用。 - 前記DNAメチル化酵素は、DNMT1、DNMT3a、DNMT3b又はそれらの組合せから選択されることを特徴とする請求項3に記載の使用。
- 前記腫瘍は、肺癌、腎臓癌、乳癌、結腸癌、直腸癌、結腸直腸癌、リンパ腫、白血病、膵臓癌、脳腫瘍、肝臓癌、前立腺癌、黒色癌腫又はこれらの組合せから選択される
ことを特徴とする請求項1に記載の使用。 - 前記の糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤は、式Iの化合物、その光学異性体又はラセミ体、それらの溶媒和物、又はその薬学的に許容される塩を含み;
R5は、空位、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、置換又は非置換のC1-C12アルキル基、置換又は非置換のC3-C12シクロアルキル基、置換又は非置換の3-12員ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換のC1-C12アルコキシル基、置換又は非置換のC1-C12アルキルチオール基、置換又は非置換のC6-C12アリール基、又は置換又は非置換の5-12員ヘテロアリール基を表し;
R5が空位である場合、
Z1は
前記の任意の「置換」は、原子団上の1つ以上(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)の水素原子が、C1-C8アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C8ハロゲン化アルキル基 (例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C8アルコキシ基、C1-C8アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C8ハロゲン化アルコキシ基、C1-C8ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C12アリール基、5-10員ヘテロアリール基、メタンスルホニル基及びスルホニル基から選択される置換基によって置換されることを指し;
前記のヘテロシクロアルキル基及びヘテロアリール基の複素環上には、それぞれ独立して、N、O及びSから選択される1つ~4つ(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)のヘテロ原子があり;
又は、前記の糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤は、式IIの化合物、その光学異性体又はラセミ体、それらの溶媒和物、又はその薬学的に許容される塩を含み;
Z2及びZ3は、それぞれ独立して、置換又は非置換のC6-C12アリーレン基、又は置換又は非置換の3-12員ヘテロアリーレン基を表し;
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11又は12を表し;
前記の任意の「置換」は、原子団上の1つ以上(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)の水素原子が、C1-C8アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C8ハロゲン化アルキル基(例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C8アルコキシ基、C1-C8アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C8ハロゲン化アルコキシ基、C1-C8ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C12アリール基、5-10員ヘテロアリール基、メタンスルホニル基及びスルホニル基から選択される置換基によって置換されることを指し;
前記のヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール基、アリーレン基及びテロアリーレン基の複素環上には、それぞれ独立して、N、O及びSから選択される1つ~4つ(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)のヘテロ原子があり;
又は、前記の糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤は、式IIIの化合物、その光学異性体又はラセミ体、それらの溶媒和物、又は薬学的に許容される塩を含み;
前記の任意の「置換」は、原子団上の1つ以上(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)の水素原子が、C1-C8アルキル基、C3-C8シクロアルキル基、C1-C8ハロゲン化アルキル基(例えば、トリフルオロメチル基)、C3-C8ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、-CN、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、C1-C8アルコキシ基、C1-C8アルキルチオール基、C3-C8シクロアルコキシ基、C3-C8シクロアルキルチオール基、C1-C8ハロゲン化アルコキシ基、C1-C8ハロゲン化アルキルチオール基、C6-C12アリール基、5-10員ヘテロアリール基、メタンスルホニル基及びスルホニル基から選択される置換基によって置換されることを指し;
前記のヘテロシクロアルキル基及びヘテロアリール基の複素環上には、それぞれ独立して、N、O及びSから選択される1つ~4つ(好ましくは、1つ、2つ、3つ又は4つ)のヘテロ原子がある
ことを特徴とする請求項1に記載の使用。 - 前記の糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤は、
ことを特徴とする請求項1に記載の使用。 - 糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するかどうかを判断するマーカーであって、NNMT遺伝子及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルを備える
ことを特徴とするマーカー。 - 糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するかどうかを判断するマーカーであって、糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量及び/又はNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルを備える
ことを特徴とするマーカー。 - (i)NNMT遺伝子の発現量及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルを検出するために用いられる検出試剤を備えることを特徴とする検出キット。
- (i)糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量及び/又はNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルを検出するために用いられる検出試剤を備えることを特徴とする検出キット。
- 糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するかどうかを判断するために用いられる随伴検出キットの製造に応用する
ことを特徴とする請求項11又は12に記載の検出キットの使用。 - (i)NNMT遺伝子の発現及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルを検出するために用いられる検出試剤と、
(ii)糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤とを備える
ことを特徴とする医療キット。 - (i)糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量及び/又はNNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベルを検出するために用いられる検出試剤と、
(ii)糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤とを備える
ことを特徴とする医療キット。 - 糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤を治療対象に投薬する腫瘍の予防及び/又は治療の方法。
- (i)糸粒体の酸化的リン酸化経路の発現量又は活性、NNMT遺伝子の発現量、DNAメチル化酵素の発現量、UHRF1の発現量、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位のメチル化レベル及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位のメチル化レベルを検出するために用いられる検出モジュールと、
(ii)腫瘍患者の腫瘍細胞において、糸粒体の酸化的リン酸化経路の上方調節、NNMT遺伝子の低発現又は未発現、DNAメチル化酵素の高発現、UHRF1の高発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の高メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の高メチル化になると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適するようになるという情報、及び/又は
腫瘍患者の腫瘍細胞において、糸粒体の酸化的リン酸化経路の下方調節、NNMT遺伝子の高発現、DNAメチル化酵素の低発現、UHRF1の低発現、NNMT遺伝子のヌクレオチド部位の低メチル化、及び/又はNNMT遺伝子領域DNA CpG部位の低メチル化になると、糸粒体の酸化的リン酸化経路の阻害剤が腫瘍患者の予防及び/又は治療に適しないようになるという情報を出力する出力モジュールとを備える
ことを特徴とする装置又はシステム。
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