JP2024513969A - Poh誘導体を含む医薬組成物 - Google Patents
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Abstract
本発明は、哺乳動物の炎症を治療する方法を提供する。方法は、リノール酸とコンジュゲートしたペリリルアルコール(POH)を含む治療有効量の組成物を哺乳動物に送達することを含む。本発明はまた、哺乳動物のUV曝露による損傷を治療または予防する方法を提供する。【選択図】図25A
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2021年4月16日に出願された米国特許出願第63/175,901号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2021年4月16日に出願された米国特許出願第63/175,901号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、ペリリルアルコール(POH)誘導体に関する。本発明はさらに、窒素置換基が治療剤であり得るPOHカルバメートなどのPOH誘導体、およびエステル官能基が脂肪酸であり得るPOHエステルを使用する、炎症を治療し、UV曝露による損傷を治療または予防する方法に関する。
中枢神経系(CNS)癌の最も一般的な形態である悪性グリオーマは、現在、本質的に不治であると考えられている。様々な悪性グリオーマの中でも、退形成星細胞腫(グレードIII)および多形性膠芽腫(GBM;グレードIV)は、その急速な成長および現在利用可能な治療への耐性のために、特に予後不良である。悪性グリオーマに対する現在の標準治療は、手術、電離放射線および化学療法からなる。医学の最近の進歩にもかかわらず、過去50年間、悪性グリオーマの予後の有意な改善は見られていない。Wen et al.Malignant gliomas in adults.New England J Med.359:492-507,2008.Stupp et al.Radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide for glioblastoma.New England J Med.352:987-996,2005.
様々なタイプの化学療法剤に対する悪性グリオーマを含む腫瘍の不十分な応答は、内因性の薬物耐性に起因することが多い。さらに、当初は良好に応答する腫瘍の耐性獲得および望ましくない副作用は、化学療法剤を使用する長期治療を頻?に妨害する、他の問題である。したがって、これらの問題を克服するために、化学療法剤の様々な類似体が調製されてきた。類似体は、少なくとも2つの既存の治療剤のハイブリッド分子である新規な治療剤を含む。例えば、シスプラチンは、細胞毒性コドラッグを有するPt-(II)複合体とコンジュゲートされているか、または生物活性シャトル成分、例えばポルフィリン、胆汁酸、ホルモン、または細胞内の膜貫通輸送もしくは薬物蓄積を促進するモジュレータとコンジュゲートされている。テルペンアルコールでエステル化した(6-アミノメチルニコチネート)ジクロロジプラチナム(II)複合体を、ヒト腫瘍細胞株のパネルで試験した。これらの複合体中のテルペニル部分は、膜貫通シャトル機能を果たし、様々な腫瘍細胞株へのこれらの抱合体の取り込みの速度および程度を増加させるように見えた。Schobert et al.Monoterpenes as Drug Shuttles:Cytotoxic(6-minomethylnicotinate)dichlorodiplatinum(II)Complexes with Potential to Overcome Cisplatin Resistance.J.Med.Chem.2007,50,1288-1293.
天然に存在するモノテルペンであるPOHは、CNS癌、乳癌、膵臓癌、肺癌、黒色腫および結腸癌を含む様々な癌に対して有効な薬剤であることが示唆されている。Gould,M.Cancer chemoprevention and therapy by monoterpenes.Environ Health Perspect.1997 6月;105(付録4):977-979.ペリリルアルコールおよびレチノイドの両方を含有するハイブリッド分子を調製して、アポトーシス誘導活性を増加させた。Das et al.Design and synthesis of potential new apoptosis agents:hybrid compounds containing perillyl alcohol and new constrained retinoids.Tetrahedron Letters 2010,51,1462-1466.
他の治療剤とコンジュゲートしたペリリルアルコールを含むペリリルアルコール誘導体を調製し、悪性グリオーマなどの癌、ならびにパーキンソン病およびアルツハイマー病などの他の脳障害の治療に、この材料を使用する必要性が依然としてある。ペリリルアルコール誘導体は、単独で、または放射線、標準化学療法、および手術を含む他の治療方法と組み合わせて投与され得る。投与はまた、肺送達のための鼻腔内、経口、経口-気管、および経皮を含む様々な経路を介してもよい。炎症、特に皮膚炎症の治療において、およびUV曝露による損傷を治療または予防するために、他の治療剤とコンジュゲートしたペリリルアルコールを含むペリリルアルコール誘導体を使用する必要がある。
様々なタイプの化学療法剤に対する悪性グリオーマを含む腫瘍の不十分な応答は、内因性の薬物耐性に起因することが多い。さらに、当初は良好に応答する腫瘍の耐性獲得および望ましくない副作用は、化学療法剤を使用する長期治療を頻?に妨害する、他の問題である。したがって、これらの問題を克服するために、化学療法剤の様々な類似体が調製されてきた。類似体は、少なくとも2つの既存の治療剤のハイブリッド分子である新規な治療剤を含む。例えば、シスプラチンは、細胞毒性コドラッグを有するPt-(II)複合体とコンジュゲートされているか、または生物活性シャトル成分、例えばポルフィリン、胆汁酸、ホルモン、または細胞内の膜貫通輸送もしくは薬物蓄積を促進するモジュレータとコンジュゲートされている。テルペンアルコールでエステル化した(6-アミノメチルニコチネート)ジクロロジプラチナム(II)複合体を、ヒト腫瘍細胞株のパネルで試験した。これらの複合体中のテルペニル部分は、膜貫通シャトル機能を果たし、様々な腫瘍細胞株へのこれらの抱合体の取り込みの速度および程度を増加させるように見えた。Schobert et al.Monoterpenes as Drug Shuttles:Cytotoxic(6-minomethylnicotinate)dichlorodiplatinum(II)Complexes with Potential to Overcome Cisplatin Resistance.J.Med.Chem.2007,50,1288-1293.
天然に存在するモノテルペンであるPOHは、CNS癌、乳癌、膵臓癌、肺癌、黒色腫および結腸癌を含む様々な癌に対して有効な薬剤であることが示唆されている。Gould,M.Cancer chemoprevention and therapy by monoterpenes.Environ Health Perspect.1997 6月;105(付録4):977-979.ペリリルアルコールおよびレチノイドの両方を含有するハイブリッド分子を調製して、アポトーシス誘導活性を増加させた。Das et al.Design and synthesis of potential new apoptosis agents:hybrid compounds containing perillyl alcohol and new constrained retinoids.Tetrahedron Letters 2010,51,1462-1466.
他の治療剤とコンジュゲートしたペリリルアルコールを含むペリリルアルコール誘導体を調製し、悪性グリオーマなどの癌、ならびにパーキンソン病およびアルツハイマー病などの他の脳障害の治療に、この材料を使用する必要性が依然としてある。ペリリルアルコール誘導体は、単独で、または放射線、標準化学療法、および手術を含む他の治療方法と組み合わせて投与され得る。投与はまた、肺送達のための鼻腔内、経口、経口-気管、および経皮を含む様々な経路を介してもよい。炎症、特に皮膚炎症の治療において、およびUV曝露による損傷を治療または予防するために、他の治療剤とコンジュゲートしたペリリルアルコールを含むペリリルアルコール誘導体を使用する必要がある。
Wen et al.Malignant gliomas in adults.New England J Med.359:492-507,2008.
Stupp et al.Radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide for glioblastoma.New England J Med.352:987-996,2005.
Schobert et al.Monoterpenes as Drug Shuttles:Cytotoxic(6-minomethylnicotinate)dichlorodiplatinum(II)Complexes with Potential to Overcome Cisplatin Resistance.J.Med.Chem.2007,50,1288-1293.
Gould,M.Cancer chemoprevention and therapy by monoterpenes.Environ Health Perspect.1997 June;105(Suppl 4):977-979.
Das et al.Design and synthesis of potential new apoptosis agents:hybrid compounds containing perillyl alcohol and new constrained retinoids.Tetrahedron Letters 2010,51,1462-1466.
本発明は、POH誘導体を含む医薬組成物を提供し、POH誘導体は、POHカルバメートおよびPOHエステルからなる群から選択される。
ペリリルアルコールカルバメートは、化学療法剤などの治療剤とコンジュゲートしたペリリルアルコールであり得る。本発明において使用され得る化学療法剤としては、DNAアルキル化剤、トポイソメラーゼ阻害剤、小胞体ストレス誘導剤、白金化合物、代謝拮抗剤、酵素阻害剤、受容体拮抗剤などが挙げられる。ある特定の実施形態において、治療剤は、ジメチルセレコキシブ(DMC)、テモゾロミド(TMZ)またはロリプラムである。ペリリルアルコールカルバメートは、4-(ビス-N,N’-4-イソプロペニルシクロヘキサ-1-エニルメチルオキシカルボニル[5-(2,5-ジメチルフェニル)-3-トリフルオロメチルピラゾール-1-イル]ベンゼンスルホンアミド、4-(3-シクロペンチルオキシ-4-メトキシフェニル)-2-オキソ-ピロリジン-1-カルボン酸4-イソプロペニルシクロヘキサ-1-エニルメチルエステル、および3-メチル4-オキソ-3,4-ジヒドロイミダゾ[5,1-d][1,2,3,5]テトラジン-8-カルボニル)カルバミン酸-4-イソプロペニルシクロヘキサ-1-エニルメチルエステルであり得る。
POHエステルは、アルキル;アルケニル;アルキニル;シクロアルキル;シクロアルケニル;シクロアルキル;ヘテロシクリルアルキル;アリール;ヘテロアリールからなる群から選択される炭化水素とコンジュゲートしたペリリルアルコールであってもよい。特定の実施形態では、炭化水素は、1つ以上の脱水部位を有する脂肪酸であり得る。特定の実施形態では、脂肪酸は、リノール酸またはパルミチン酸であり得る。特定の実施形態では、脂肪酸はリノール酸であり得、POH-リノレオイルエステルはNEO400としても知られている。言い換えれば、NEO400は、リノール酸とコンジュゲートしたペリリルアルコール(「POH-LA抱合体」)である。
本発明の医薬組成物は、放射線の前、最中または後に投与され得る。医薬組成物は、化学療法剤の投与前、投与中または投与後に投与され得る。医薬組成物は、抗炎症剤の投与前、投与中または投与後に投与され得る。医薬組成物の投与経路には、吸入、鼻腔内、経口、局所、経皮、静脈内、皮下または筋肉内投与が含まれる。
本発明はさらに、哺乳動物に治療有効量のペリリルアルコールカルバメートまたはペリリルアルコールエステルを送達する工程を含む、哺乳動物の疾患を治療する方法を提供する。方法は、哺乳動物を放射線で治療する工程をさらに含み得、かつ/または化学療法剤を哺乳動物に送達する工程をさらに含み得、かつ/または抗炎症剤を哺乳動物に送達する工程をさらに含み得る。治療される疾患は、膠芽腫および黒色腫などの神経系の腫瘍を含む癌であり得る。ペリリルアルコールカルバメートの投与経路には、吸入、鼻腔内、経口、局所、経皮、静脈内、皮下または筋肉内投与が含まれる。
本発明はまた、クロロギ酸ペリリルの第1の反応物を、ジメチルセレコキシブ(DMC)、テモゾロミド(TMZ)またはロリプラムであり得る第2の反応物と反応させる工程を含む、POHカルバメートの製造方法を提供する。第2の反応物がジメチルセレコキシブである場合、反応は、アセトンおよび炭酸カリウムの触媒の存在下で行われ得る。第2の反応物がロリプラムである場合、反応は、テトラヒドロフランおよびn-ブチルリチウムの触媒の存在下で行われ得る。クロロギ酸ペリリルは、ペリリルアルコールをホスゲンと反応させることによって調製することもできる。
本発明は、モノテルペンまたはセスキテルペンの誘導体、例えばペリリルアルコール誘導体を提供する。本発明はまた、モノテルペンまたはセスキテルペンの誘導体、例えばペリリルアルコール誘導体を含む医薬組成物を提供する。例えば、ペリリルアルコール誘導体は、ペリリルアルコールカルバメートであってもよい。ペリリルアルコール誘導体は、化学療法剤などの治療剤とコンジュゲートしたペリリルアルコールであり得る。モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は医薬組成物に製剤化され得、ここで、モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、約0.01%(w/w)~約100%(w/w)、約0.1%(w/w)~約80%(w/w)、約1%(w/w)~約70%(w/w)、約10%(w/w)~約60%(w/w)、または約0.1%(w/w)~約20%(w/w)の範囲の量で存在する。本組成物は、癌などの疾患を治療するために、単独で投与することができ、または放射線もしくは別の薬剤(例えば、化学療法剤)と同時投与することができる。治療は連続的であり得、モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、他の薬剤の投与の前または後に投与される。例えば、癌患者を放射線または化学療法に対して感作するために、ペリリルアルコールカルバメートが使用され得る。あるいは、薬剤を同時に投与してもよい。投与経路は変化してもよく、吸入、鼻腔内、経口、経皮、静脈内、皮下または筋肉内注射が含まれ得る。本発明はまた、治療有効量のモノテルペン(またはセスキテルペン)の誘導体を患者に送達する工程を含む、癌などの疾患を治療する方法を提供する。
本発明の組成物は、モノテルペン(またはセスキテルペン)の1つ以上のタイプの誘導体を含有し得る。モノテルペンには、2つのイソプレン単位からなるテルペンが含まれる。モノテルペンは、直鎖(非環式)であってもよく、または環を含有してもよい。モノテルペノイドの誘導体も本発明に包含される。モノテルペノイドは、生化学的修飾、例えばモノテルペンの酸化または再配列によって生成され得る。モノテルペンおよびモノテルペノイドの例としては、ペリリルアルコール(S(-))および(R(+))、オシメン、ミルセン、ゲラニオール、シトラール、シトロネロール、シトロネラール、リナロール、ピネン、テルピネオール、テルピネン、リモネン、テルピネン、フェランドレン、テルピノレン、テルピネン-4-オール(またはティーツリー油)、ピネン、テルピネオール、テルピネン;テルペノイド、例えばメントール、チモールおよびカルバクロールなどの単環式テルペンから誘導されるp-シメン;二環式モノテルペノイド、例えばカンフル、ボルネオールおよびユーカリプトールが挙げられる。
モノテルペンは、炭素骨格の構造によって区別され得、非環式モノテルペン(例えば、ミルセン、(Z)-および(E)-オシメン、リナロール、ゲラニオール、ネロール、シトロネロール、ミルセノール、ゲラニアル、シトラールa、ネラル、シトラールb、シトロネラールなど)、単環式モノテルペン(例えば、リモネン、テルピネン、フェランドレン、テルピノレン、メントール、カルベオールなど)、二環式モノテルペン(例えば、ピネン、ミルテノール、ミルテナール、ベルバノール、ベルバノン、ピノカルベオール、カレン、サビネン、カンフェン、ツエンなど)および三環式モノテルペン(例えばトリシクレン)に分類され得る。Encyclopedia of Chemical Technology,Fourth Edition,Volume 23、834-835ページを参照されたい。
本発明のセスキテルペンには、3つのイソプレン単位からなるテルペンが含まれる。セスキテルペンは、直鎖(非環式)であってもよく、または環を含有してもよい。セスキテルペノイドの誘導体も本発明に包含される。セスキテルペノイドは、生化学的修飾、例えばセスキテルペンの酸化または再配列によって生成され得る。セスキテルペンの例としては、ファルネソール、ファルネサル、ファルネシル酸およびネロリドールが挙げられる。
モノテルペン(またはセスキテルペン)の誘導体には、モノテルペン(またはセスキテルペン)のカルバメート、エステル、エーテル、アルコールおよびアルデヒドが含まれるが、これらに限定されない。モノテルペン(またはセスキテルペン)アルコールは、カルバメート、エステル、エーテル、アルデヒドまたは酸へと誘導体化され得る。
カルバメートは、酸素および窒素に隣接するカルボニル基に基づく官能基
を共有する化学化合物のクラスを指す。R1、R2およびR3は、置換されてもよい、アルキル、アリールなどの基であり得る。窒素および酸素上のR基は、環を形成し得る。R1-OHは、モノテルペン、例えばPOHであり得る。R2-N-R3部分は治療剤であり得る。
カルバメートは、イソシアネートとアルコールとを反応させることによって、またはクロロホルメートとアミンとを反応させることによって合成され得る。カルバメートは、ホスゲンまたはホスゲン等価物を利用する反応によって合成され得る。例えば、カルバメートは、ホスゲンガス、ジホスゲンまたは固体ホスゲン前駆体、例えばトリホスゲンを2つのアミンまたは1つのアミンおよびアルコールと反応させることによって合成することができる。カルバメート(ウレタンとしても知られる)は、尿素中間体とアルコールとの反応から製造することもできる。炭酸ジメチルおよび炭酸ジフェニルも、カルバメートを製造するために使用される。あるいは、カルバメートは、アルコールおよび/またはアミン前駆体と、エステル置換ジアリールカーボネート、例えばビスメチルサリチルカーボネート(BMSC)との反応によって合成されてもよい。米国特許公開第20100113819号。
カルバメートは、以下のアプローチによって合成され得る。
適切な反応溶媒としては、限定されないが、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、ジクロロエタン、アセトンおよびジイソプロピルエーテルが挙げられる。反応は、約-70℃~約80℃、または約-65℃~約50℃の範囲の温度で行われてもよい。クロロギ酸ペリリルの基質R-NH2に対するモル比は、約1:1~約2:1、約1:1~約1.5:1、約2:1~約1:1、または約1.05:1~約1.1:1の範囲であり得る。適切な塩基としては、有機塩基、例えばトリエチルアミン、炭酸カリウム、N,N’-ジイソプロピルエチルアミン、ブチルリチウムおよびカリウム-t-ブトキシドが挙げられるが、これらに限定されない。
あるいは、カルバメートは、以下のアプローチによって合成され得る。
適切な反応溶媒としては、限定されないが、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トルエン、ジイソプロピルエーテル、およびテトラヒドロフランが挙げられる。反応は、約25℃~約110℃、または約30℃~約80℃の範囲の温度、または約50℃で行われてもよい。ペリリルアルコールの基質R-N=C=Oに対するモル比は、約1:1~約2:1、約1:1~約1.5:1、約2:1~約1:1、または約1.05:1~約1.1:1の範囲であり得る。
本発明のモノテルペン(またはセスキテルペン)アルコールのエステルは、無機酸または有機酸から誘導することができる。無機酸には、リン酸、硫酸、および硝酸が含まれるが、これらに限定されない。有機酸としては、カルボン酸、例えば、安息香酸、脂肪酸、酢酸およびプロピオン酸、ならびに少なくとも1つのカルボン酸官能基を有する任意の治療剤が挙げられるが、これらに限定されない。モノテルペン(またはセスキテルペン)アルコールのエステルの例としては、カルボン酸エステル(例えば、ベンゾエートエステル、脂肪酸エステル(例えば、パルミテートエステル、リノレートエステル、ステアレートエステル、ブチリルエステルおよびオレエートエステル)、アセテート、プロピオネート(またはプロパノエート)およびホルメート)、ホスフェート、サルフェートおよびカルバメート(例えば、N,N-ジメチルアミノカルボニル)が挙げられるが、これらに限定されない。ウィキペディア-エステルURL:http://en.wikipedia.org/wiki/Esterから検索。
本発明で使用され得るモノテルペンの具体例は、ペリリルアルコール(一般にPOHと略される)である。ペリリルアルコールの誘導体には、ペリリルアルコールカルバメート、ペリリルアルコールエステル、ペリリックアルデヒド(perillic aldehyde)、ジヒドロペリル酸、ペリル酸、ペリリックアルデヒド(perillic aldehyde)誘導体、ジヒドロペリル酸エステルおよびペリル酸エステルが含まれる。ペリリルアルコールの誘導体はまた、その酸化性および求核性/求電子性の付加誘導体を含み得る。米国特許公開第20090031455号。米国特許第6,133,324号および第3,957,856号。ペリリルアルコールの誘導体の多くの例は、化学文献に報告されている(付録A:CAS Scifinder検索出力ファイル、2010年1月25日検索を参照されたい)。
特定の実施形態では、POHカルバメートは、クロロギ酸ペリリルの第1の反応物を、ジメチルセレコキシブ(DMC)、テモゾロミド(TMZ)およびロリプラムなどの第2の反応物と反応させる工程を含むプロセスによって合成される。反応は、テトラヒドロフラン、およびn-ブチルリチウムなどの塩基の存在下で行われ得る。クロロギ酸ペリリルは、POHをホスゲンと反応させることによって作製され得る。例えば、カルバメート結合を介してテモゾロミドとコンジュゲートしたPOHは、テモゾロミドを塩化オキサリルと反応させ、続いてペリリルアルコールと反応させることによって合成され得る。反応は、1,2-ジクロロエタンの存在下で行うことができる。
本発明によって包含されるPOHカルバメートは、4-(ビス-N,N’-4-イソプロペニルシクロヘキサ-1-エニルメチルオキシカルボニル[5-(2,5-ジメチルフェニル)-3-トリフルオロメチルピラゾール-1-イル]ベンゼンスルホンアミド、4-(3-シクロペンチルオキシ-4-メトキシフェニル)-2-オキソ-ピロリジン-1-カルボン酸4-イソプロペニルシクロヘキサ-1-エニルメチルエステル、および(3-メチル4-オキソ-3,4-ジヒドロイミダゾ[5,1-d][1,2,3,5]テトラジン-8-カルボニル)カルバミン酸-4-イソプロペニルシクロヘキサ-1-エニルメチルエステルを含むが、これらに限定されない。これらの化合物を生成する化学反応の詳細は、以下の実施例に記載されている。
特定の実施形態では、ペリリルアルコール誘導体は、ペリリルアルコール脂肪酸エステル、例えばPOHのパルミトイルエステルおよびPOHのリノレオイルエステルであってもよく、その化学構造を以下に示す。
モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、治療剤とコンジュゲートしたモノテルペン(またはセスキテルペン)であり得る。本発明に包含されるモノテルペン(またはセスキテルペン)抱合体は、化学的連結基を介して治療剤に共有結合したモノテルペン(またはセスキテルペン)を有する分子である。モノテルペン(またはセスキテルペン)抱合体中のモノテルペン(またはセスキテルペン)対治療剤のモル比は、1:1、1:2、1:3、1:4、2:1、3:1、4:1、または任意の他の適切なモル比であり得る。モノテルペン(またはセスキテルペン)および治療剤は、カルバメート、エステル、エーテル結合、または任意の他の適切な化学官能基を介して共有結合していてもよい。モノテルペン(またはセスキテルペン)と治療剤がカルバメート結合を介してコンジュゲートしている場合、治療剤は、少なくとも1つのカルボン酸官能基を有する任意の薬剤、または少なくとも1つのアミン官能基を有する任意の薬剤であり得る。特定の例では、ペリリルアルコール抱合体は、化学的連結基を介して化学療法剤に共有結合したペリリルアルコールである。
本発明によれば、モノテルペン(またはセスキテルペン)とコンジュゲートされ得る治療剤としては、化学療法剤、CNS障害(限定されないが、アルツハイマー病、パーキンソン病、多発性硬化症、注意欠陥多動性障害またはADHD、精神障害、心理学的障害、精神病およびうつ病などの原発性変性神経障害を含む)の治療のための治療剤、免疫療法剤、血管新生阻害剤および降圧剤が挙げられるが、これらに限定されない。モノテルペンまたはセスキテルペンとコンジュゲートし得る抗癌剤は、癌細胞または対象に対する以下の効果の1つ以上を有し得る:細胞死;細胞増殖の減少;細胞数の減少;細胞増殖の阻害;アポトーシス;ネクローシス;有糸分裂破滅(mitotic catastrophe);細胞周期停止;細胞サイズの減少;細胞分裂の減少;細胞生存率の低下;細胞代謝の低下;細胞損傷または細胞毒性のマーカー;腫瘍収縮など、細胞損傷または細胞毒性の間接的指標;対象の生存率の改善;または望ましくない、不要な、もしくは異常な細胞増殖に関連するマーカーの消失。米国特許公開第20080275057号。モノテルペン(またはセスキテルペン)と少なくとも1つの治療剤との混合物および/または共製剤も本発明に包含される。
化学療法剤には、DNAアルキル化剤、トポイソメラーゼ阻害剤、小胞体ストレス誘導剤、白金化合物、代謝拮抗剤、ビンカルカロイド、タキサン、エポチロン、酵素阻害剤、受容体拮抗剤、チロシンキナーゼ阻害剤、ホウ素放射線増感剤(すなわち、ベルケード)、および化学療法併用療法が含まれるが、これらに限定されない。
DNAアルキル化剤の非限定的な例は、ナイトロジェンマスタード、例えばシクロホスファミド(イホスファミド、トロフォスファミド)、クロラムブシル(メルファラン、プレドニムスチン)、ベンダムスチン、ウラムスチンおよびエストラムスチン;ニトロソ尿素、例えばカルムスチン(BCNU)、ロムスチン(セムスチン)、フォテムスチン、ニムスチン、ラニムスチンおよびストレプトゾシン;アルキルスルホネート、例えばブスルファン(マンノスルファン、トレオスルファン);アジリジン、例えばカルボコン、トリアジコン、トリエチレンメラミン;ヒドラジン(プロカルバジン);トリアゼン、例えばダカルバジンおよびテモゾロミド(TMZ);アルトレタミンおよびミトブロニトールである。
トポイソメラーゼI阻害剤の非限定的な例としては、Pommier Y.(2006)Nat.Rev.Cancer 6(10):789-802および米国特許公開第200510250854号に記載されている、SN-38、APC、NPC、カンポテシン、トポテカン、エキサテカンメシレート、9-ニトロカンプトテシン、9-アミノカンプトテシン、ルルトテカン、ルビテカン、シラテカン、ギマテカン、ジフロモテカン、エキサテカン、BN-80927、DX-8951fおよびMAG-CPTを含むカンポテシン誘導体;Li et al.(2000)Biochemistry 39(24):7107-7116およびGatto et al.(1996)Cancer Res.15(12):2795-2800に記載されている、ベルベルルビンおよびコラリンを含むプロトベルベリンアルカロイドおよびその誘導体;Makhey et al.(2003)Bioorg.Med.Chem.11(8):1809-1820に記載される、ベンゾ[i]フェナントリジン、ニチジン、およびファガロニンを含むフェナントロリン誘導体;Xu(1998)Biochemistry 37(10):3558-3566に記載される、テルベンズイミダゾールおよびその誘導体;ならびにFoglesong et al.(1992)Cancer Chemother.Pharmacol.30(2):123-]25、Crow et al.(1994)J.Med.Chem.37(19):31913194、およびCrespi et al.(1986)Biochem.Biophys.Res.Commun.136(2):521-8に記載される、ドキソルビシン、ダウノルビシンおよびミトキサントロンを含むアントラサイクリン誘導体が挙げられる。トポイソメラーゼII阻害剤には、エトポシドおよびテニポシドが含まれるが、これらに限定されない。二重トポイソメラーゼIおよびII阻害剤としては、限定されないが、サイントピン(Saintopin)および他のナフテセンジオン、DACAおよび他のアクリジン-4-カルボキサミド、イントプリシン(Intoplicine)および他のベンゾピリドインドール、TAS-I03および他の7H-インデノ[2,1-c]キノリン-7-オン、ピラゾロアクリジン、XR 11576および他のベンゾフェナジン、XR 5944および他の二量体化合物、7-オキソ-7H-ジベンズ[f,ij]イソキノリンおよび7-オキソ-7H-ベンゾ[e]ピリミジン、ならびにDenny and Baguley(2003)Curr.Top.Med.Chem.3(3):339-353に記載されているアントラセニル-アミノ酸抱合体が挙げられる。いくつかの薬剤は、トポイソメラーゼIIを阻害し、DNAインターカレーション活性を有する、アントラサイクリン(アクラルビシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン、アムルビシン、ピラルビシン、バルルビシン、ゾルビシン)およびアントラセンジオン(ミトキサントロンおよびピキサントロン)などであるが、これらに限定されない。
小胞体ストレス誘導剤の例としては、ジメチル-セレコキシブ(DMC)、ネルフィナビル、セレコキシブおよびホウ素放射線増感剤(すなわち、ベルケード(ボルテゾミブ))が挙げられるが、これらに限定されない。
白金系化合物は、DNAアルキル化剤のサブクラスである。そのような薬剤の非限定的な例としては、シスプラチン、ネダプラチン、オキサリプラチン、トリプラチンテトラニトレート、サトラプラチン、アロプラチン、ロバプラチン、およびJM-216が挙げられる(McKeage et al.(1997)J.Clin.Oncol.201:1232-1237、および一般には、Series Basic and Clinical Oncologyの、CHEMOTHERAPY FOR GYNECOLOGICAL NEOPLASM,CURRENT THERAPY AND NOVEL APPROACHES、Angioli et al.Eds.,2004を参照)。
「FOLFOX」は、結腸直腸癌を治療するために使用される併用療法の一種の略語である。それには、5-FU、オキサリプラチンおよびロイコボリンが含まれる。この治療に関する情報は、国立がん研究所のウェブサイトで入手可能である(cancer.gov、最終アクセス日は2008年1月16日)。
「FOLFOX/BV」は、結腸直腸癌を治療するために使用される併用療法の一種の略語である。この療法には、5-FU、オキサリプラチン、ロイコボリンおよびベバシズマブが含まれる。さらに、「XELOX/BV」は、結腸直腸癌を治療するために使用される別の併用療法であり、これには、オキサリプラチンおよびベバシズマブと組み合わせたカペシタビン(ゼローダ)として知られる5-FUへのプロドラッグが含まれる。これらの治療に関する情報は、国立がん研究所のウェブサイトcancer.gov、または23から、National Comprehensive Cancer Networkのウェブサイトnccn.orgで入手可能である(最終アクセス日は2008年5月27日)。
代謝拮抗剤の非限定的な例としては、葉酸系、すなわちジヒドロフォレートレダクターゼ阻害剤、例えばアミノプテリン、メトトレキサートおよびペメトレキセド;チミジレートシンターゼ阻害剤、例えばラルチトレキセド、ペメトレキセド;プリン系、すなわちアデノシンデアミナーゼ阻害剤、例えばペントスタチン、チオプリン、例えばチオグアニンおよびメルカプトプリン、ハロゲン化/リボヌクレオチドレダクターゼ阻害剤、例えばクラドリビン、クロファラビン、フルダラビン、またはグアニン/グアノシン:チオプリン、例えばチオグアニン;またはピリミジン系、すなわちシトシン/シチジン:低メチル化剤、例えばアザシチジンおよびデシタビン、DNAポリメラーゼ阻害剤、例えばシタラビン、リボヌクレオチドレダクターゼ阻害剤、例えばゲムシタビン、またはチミン/チミジレート:チミジレートシンターゼ阻害剤、例えばフルオロウラシル(5-FU)が挙げられる。5-FUの等価物としては、そのプロドラッグ、類似体および誘導体、例えばPapamicheal(1999)The Oncologist 4:478-487に記載されている、5’-デオキシ-5-フルオロウリジン(ドキシフルロジン)、l-テトラヒドロフラニル-5-フルオロウラシル(フロラフール)、カペシタビン(ゼローダ)、S-I(テガフールと、2つのモジュレータ、5-クロロ-2,4-ジヒドロキシピリジンおよびカリウムオキソネートとからなるMBMS-247616)、ラリチトレキセド(トムデックス)、ノラトレキセド(Thymitaq、AG337)、LY231514およびZD9331などが挙げられる。
ビンカルカロイドの例としては、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンフルニン、ビンデシンおよびビノレルビンが挙げられるが、これらに限定されない。
タキサンの例としては、ドセタキセル、ラロタキセル、オルタタキセル、パクリタキセルおよびテセタキセルが挙げられるが、これらに限定されない。エポチロンの例は、イアベピロン(iabepilone)である。
酵素阻害剤の例としては、ファルネシルトランスフェラーゼ阻害剤(チピファルニブ);CDK阻害剤(アルボシジブ、セレシクリブ);プロテアソーム阻害剤(ボルテゾミブ);ホスホジエステラーゼ阻害剤(アナグレリド;ロリプラム);IMPデヒドロゲナーゼ阻害剤(チアゾフリン);リポキシゲナーゼ阻害剤(マソプロコール)が挙げられるが、これらに限定されない。受容体拮抗剤の例としては、ERA(アトラセンタン);レチノイドX受容体(ベキサロテン);および性ステロイド(テストラクトン)が挙げられるが、これらに限定されない。
チロシンキナーゼ阻害剤の例には、ErbBに対する阻害剤:HER1/EGFR(エルロチニブ、ゲフィチニブ、ラパチニブ、バンデタニブ、スニチニブ、ネラチニブ);HER2/neu(ラパチニブ、ネラチニブ);RTKクラスIII:C-kit(アキシチニブ、スニチニブ、ソラフェニブ)、FLT3(レスタウルチニブ)、PDGFR(アキシチニブ、スニチニブ、ソラフェニブ);およびVEGFR(バンデタニブ、セマキサニブ、セジラニブ、アキシチニブ、ソラフェニブ);bcr-abl(イマチニブ、ニロチニブ、ダサチニブ);Src(ボスチニブ)およびヤヌスキナーゼ2(レスタウルチニブ)が含まれるが、これらに限定されない。
「ラパチニブ」(Tykerb(登録商標))は、EGFRおよびerbB-2の二重阻害剤である。ラパチニブは、トラスツズマブ、カペシタビン、レトロゾール、パクリタキセルおよびFOLFIRI(イリノテカン、5-フルオロウラシルおよびロイコボリン)との併用に加えて、抗癌単独療法としていくつかの臨床試験で調査されている。現在、転移性乳癌、頭頸部癌、肺癌、胃癌、腎癌および膀胱癌の経口治療の第III相試験中である。
ラパチニブの化学的等価物は、チロシンキナーゼ阻害剤(TKI)、あるいはHER-1阻害剤またはHER-2阻害剤である小分子または化合物である。いくつかのTKIは、有効な抗腫瘍活性を有することが見出されており、承認されているか、または臨床試験中である。そのような例としては、限定されないが、ザクティマ(ZD6474)、イレッサ(ゲフィチニブ)、メシル酸イマチニブ(STI571;グリベック)、エルロチニブ(OSI-1774;タルセバ)、カネルチニブ(CI 1033)、セマキシニブ(SU5416)、バタラニブ(PTK787/ZK222584)、ソラフェニブ(BAY43-9006)、スーテント(SUI 1248)およびレフルトモミド(SU10l)が挙げられる。
PTK/ZKは、全てのVEGF受容体(VEGFR)、血小板由来増殖因子(PDGF)受容体、c-KITおよびc-Fmsを標的とする広範な特異性を有するチロシンキナーゼ阻害剤である。Drevs(2003)Idrugs 6(8):787-794。PTK/ZKは、VEGFR-1(Flt-1)、VEGFR-2(KDR/Flk-1)およびVEGFR-3(Flt-4)を含むVEGFを結合する全ての公知の受容体の活性を阻害することによって、血管形成およびリンパ管形成を遮断する標的化薬物である。PTK/ZKの化学名は、1-[4-クロロアニリノ]-4-[4-ピリジルメチル]フタラジンスクシネート、または1-フタラジンアミン、N-(4-クロロフェニル)-4-(4-ピリジニルメチル)-ブタンジオエート(1:1)である。PTK/TKの異名および類似体は、バタラニブ、CGP79787D、PTK787/ZK 222584、CGP-79787、DE-00268、PTK-787、PTK787A、VEGFR-TK阻害剤、ZK 222584およびZKとして知られている。
モノテルペンまたはセスキテルペンとコンジュゲートすることができる化学療法剤としては、アムサクリン、トラベクチン、レチノイド(アリトレチノイン、トレチノイン)、三酸化ヒ素、アスパラギン枯渇剤(depleter)アスパラギナーゼ/ペガスパルガーゼ)、セレコキシブ、デメコルシン、エレスクロモール、エルサミトルシン、エトグルシド、ロニダミン、ルカントン、ミトグアゾン、ミトタン、オブリメルセン、テムシロリムス、およびボリノスタットも挙げることができる。
モノテルペンまたはセスキテルペン誘導体は、血管新生阻害剤とコンジュゲートされ得る。血管新生阻害剤の例としては、限定されないが、アンジオスタチン、アンジオザイム、アンチトロンビンIII、AG3340、VEGF阻害剤、バチマスタット、ベバシズマブ(アバスチン)、BMS-275291、CAI、2C3、HuMV833カンスタチン、カプトプリル、カルボキシアミドトリアゾール、軟骨由来阻害剤(CDI)、CC-5013、6-O-(クロロアセチル-カルボニル)-フマギロール、COL-3、コンブレタスタチン、コンブレタスタチンA4ホスフェート、ダルテパリン、EMD 121974(シレンギチド)、エンドスタチン、エルロチニブ、ゲフィチニブ(イレッサ)、ゲニステイン、ハロフギノン臭化水素酸塩、Id1、Id3、IM862、メシル酸イマチニブ、IMC-IC11誘導性タンパク質10、インターフェロン-α、インターロイキン12、ラベンデュスチンA、LY317615またはAE-941、マリマスタット、ムスピン、酢酸メドロキシプレプロゲステロン、Meth-1、Meth-2、2-メトキシエストラジオール(2-ME)、ネオバスタット、オテオポンチン切断産物(oteopontin cleaved product)、PEX、色素上皮増殖因子(PEGF)、血小板因子4、プロラクチン断片、増殖関連タンパク質(PRP)、PTK787/ZK 222584、ZD6474、組換えヒト血小板因子4(rPF4)、レスチン、スクアラミン、SU5416、SU6668、SU11248スラミン、タキソール、テコガラン、サリドマイド、トロンボスポンジン、TNP-470、トロポニン-l、バソスタチン、VEG1、VEGF-TrapおよびZD6474が挙げられる。
血管新生阻害剤の非限定的な例には、チロシンキナーゼ阻害剤、例えばチロシンキナーゼ受容体Flt-1(VEGFR1)およびFlk-1/KDR(VEGFR2)の阻害剤、表皮由来、線維芽細胞由来、または血小板由来の増殖因子の阻害剤、MMP(マトリックスメタロプロテアーゼ)阻害剤、インテグリン遮断薬、ペントサンポリ硫酸、アンジオテンシンII拮抗剤、シクロオキシゲナーゼ阻害剤(アスピリンおよびイブプロフェンなどの非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)、ならびにセレコキシブおよびロフェコキシブなどの選択的シクロオキシゲナーゼ-2阻害剤を含む)、およびステロイド性抗炎症薬(例えば、コルチコステロイド、ミネラルコルチコイド、デキサメタゾン、プレドニゾン、プレドニゾロン、メチルプレド、ベタメタゾン)も含まれる。
血管形成を調節または阻害し、モノテルペンまたはセスキテルペンとコンジュゲートされ得る他の治療剤としては、凝固および線溶系を調節または阻害する薬剤が挙げられ、限定されないが、ヘパリン、低分子量ヘパリンおよびカルボキシペプチダーゼU阻害剤(活性トロンビン活性化可能線溶阻害剤[TAFIa]の阻害剤としても知られる)を含む。米国特許公開第20090328239号。米国特許第7,638,549号。
降圧剤の非限定的な例としては、アンジオテンシン変換酵素阻害剤(例えば、カプトプリル、エナラプリル、デラプリルなど)、アンジオテンシンII拮抗剤(例えば、カンデサルタンシレキセチル、カンデサルタン、ロサルタン(またはコザール)、ロサルタンカリウム、エプロサルタン、バルサルタン(またはディオバン)、テルミサルタン、イルベサルタン、タソサルタン、オルメサルタン、オルメサルタンメドキソミルなど)、カルシウム拮抗剤(例えば、マニジピン、ニフェジピン、アムロジピン(またはアムロジン)、エホニジピン、ニカルジピンなど)、利尿薬、レニン阻害剤(例えば、アリスキレンなど)、アルドステロン拮抗剤(例えば、スピロノラクトン、エプレレノンなど)、β遮断薬(例えば、メトプロロール(またはトポロール)、アテノロール、プロプラノロール、カルベジロール、ピンドロールなど)、血管拡張薬(例えば、ナイトレート、可溶性グアニル酸シクラーゼ刺激薬または活性化薬、プロスタサイクリンなど)、アンジオテンシンワクチン、クロニジンなどが挙げられる。米国特許公開第20100113780号。
モノテルペン(またはセスキテルペン)とコンジュゲートされ得る他の治療剤としては、セルトラリン(ゾロフト)、トピラマート(トパマックス)、デュロキセチン(サインバルタ)、スマトリプタン(イミトレックス)、プレガバリン(リリカ)、ラモトリギン(ラミクタール)、バラシクロビル(バルトレックス)、タンスルホシン(フロマックス)、ジドブジン(コンビビル)、ラミブジン(コンビビル)、エファビレンツ(サスティバ)、アバカビル(エプジコム)、ロピナビル(カレトラ)、ピオグリタゾン(アクトス)、デスロラチジン(クラリネックス)、セチリジン(ジルテック)、ペントプラゾール(プロトニックス)、ランソプラゾール(プレバシド)、レベプラゾール(アシフェックス)、モキシフロキサシン(アベロックス)、メロキシカム(モービック)、ドルゾラミド(トラスポット)、ジクロフェナク(ボルタレン)、エンラプリル(バソテック)、モンテルカスト(シングレア)、シルデナフィル(バイアグラ)、カルベジロール(コレグ)、ラミプリル(デリックス)が挙げられる。
表1は、モノテルペン(またはセスキテルペン)とコンジュゲートすることができる医薬品を列挙しており、医薬品の構造およびコンジュゲーションのための好ましい誘導体を含む。
モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体の純度は、ガスクロマトグラフィー(GC)または高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によってアッセイすることができる。モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体の純度をアッセイし、不純物の存在を決定するための他の技術には、核磁気共鳴(NMR)分光法、質量分析(MS)、GC-MS、赤外分光法(IR)、および薄層クロマトグラフィー(TLC)が含まれるが、これらに限定されない。キラル純度は、キラルGCまたは旋光の測定によって評価することができる。
モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体の純度は、ガスクロマトグラフィー(GC)または高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によってアッセイすることができる。モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体の純度をアッセイし、不純物の存在を決定するための他の技術には、核磁気共鳴(NMR)分光法、質量分析(MS)、GC-MS、赤外分光法(IR)、および薄層クロマトグラフィー(TLC)が含まれるが、これらに限定されない。キラル純度は、キラルGCまたは旋光の測定によって評価することができる。
モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、結晶化などの方法によって、または誘導体の固有の物理化学的特性(例えば、溶解度または極性)に従って不純物からモノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体を分離することによって精製することができる。したがって、モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、当技術分野で公知の適切な分離技術、例えば分取クロマトグラフィー、(分別)蒸留、または(分別)結晶化によってモノテルペン(またはセスキテルペン)から分離することができる。
本発明はまた、モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体を使用して、癌または他の神経系障害などの疾患を治療する方法を提供する。モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、単独で、または放射線、手術もしくは化学療法剤と組み合わせて投与され得る。モノテルペンまたはセスキテルペン誘導体はまた、抗ウイルス剤、抗炎症剤または抗生物質と同時投与され得る。薬剤は、同時または順次に投与され得る。モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、他の活性薬剤の投与前、投与中または投与後に投与することができる。
モノテルペンまたはセスキテルペン誘導体は、放射線療法と組み合わせて使用され得る。一実施形態では、本発明は、悪性グリオーマ細胞などの腫瘍細胞を放射線で治療する方法であって、細胞を有効量のモノテルペン誘導体、例えばペリリルアルコールカルバメートで治療し、次いで放射線に曝露する方法を提供する。モノテルペン誘導体治療は、放射線照射の前、最中および/または後であり得る。例えば、モノテルペンまたはセスキテルペン誘導体は、放射線療法の開始の1週間前から連続的に投与され、放射線療法の完了後2週間継続され得る。米国特許第5,587,402号および第5,602,184号。
一実施形態では、本発明は、悪性グリオーマ細胞などの腫瘍細胞を化学療法で治療する方法であって、細胞を有効量のモノテルペン誘導体、例えばペリリルアルコールカルバメートで治療し、次いで化学療法に曝露する方法を提供する。モノテルペン誘導体治療は、化学療法の前、最中および/または後であり得る。
モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、神経系癌、例えば悪性グリオーマ(例えば、星細胞腫、退形成星細胞腫、多形性膠芽腫)、網膜芽細胞腫、毛様細胞性星細胞腫(グレードI)、髄膜腫、転移性脳腫瘍、神経芽細胞腫、下垂体腺腫、頭蓋底髄膜腫、および頭蓋底癌の治療に使用され得る。本明細書で使用される場合、「神経系腫瘍」という用語は、対象が神経系細胞の悪性増殖を有する状態を指す。
本発明のモノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体によって治療することができる癌には、肺癌、耳、鼻および咽喉癌、白血病、結腸癌、黒色腫、膵臓癌、乳癌、前立腺癌、乳癌、造血器腫瘍、卵巣癌、基底細胞癌、胆道癌膀胱癌;骨癌;乳癌;子宮頸癌;絨毛癌;結腸直腸癌;結合組織癌;消化器系の癌;子宮内膜癌;食道癌;眼の癌;頭頸部癌;胃癌;上皮内新生物;腎臓癌;喉頭癌;急性骨髄性白血病、急性リンパ性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ性白血病を含む白血病;肝臓癌;ホジキンリンパ腫および非ホジキンリンパ腫を含むリンパ腫;骨髄腫;線維腫、神経芽細胞腫;口腔癌(例えば、唇、舌、口、および咽頭);卵巣癌;膵臓癌;前立腺癌;網膜芽細胞腫;横紋筋肉腫;直腸癌;腎臓癌;呼吸器系の癌;肉腫;皮膚癌;胃癌;精巣癌;甲状腺癌;子宮癌;泌尿器系の癌、ならびに他の癌腫および肉腫が含まれるが、これらに限定されない。米国特許第7,601,355号。
本発明の組成物は、皮膚疾患および障害の予防および治療においてそれらの活性を示すことが実証されている。いくつかの実施形態では、これらの組成物は、UV照射によって引き起こされる皮膚損傷を予防および治療することが実証されている。UV照射によって引き起こされる皮膚損傷は、萎縮、色素変化、しわ、および悪性腫瘍からなる群から選択され得る。悪性腫瘍は皮膚癌であり得る。皮膚癌の最も一般的な3つのタイプは、基底細胞癌、扁平上皮癌、および悪性黒色腫である。D’Orazio,J.,et al.,Int.J.Mol.Sci.,2013 Jun 7;14(6):12222-48.
太陽スペクトルの一部は、約290~3,000ナノメートル(nm)の範囲の電磁エネルギーの波長を含む。この範囲は、種々の領域、すなわち、(1)紫外線領域(290~400nm)、(2)可視領域(400~760nm)、および(3)近赤外線領域(>760nm)に区分することができる。さらに、紫外線領域は、任意にUVA、UVBおよびUVC帯域と呼ばれる3つの帯域に区分されている。
太陽スペクトルの一部は、約290~3,000ナノメートル(nm)の範囲の電磁エネルギーの波長を含む。この範囲は、種々の領域、すなわち、(1)紫外線領域(290~400nm)、(2)可視領域(400~760nm)、および(3)近赤外線領域(>760nm)に区分することができる。さらに、紫外線領域は、任意にUVA、UVBおよびUVC帯域と呼ばれる3つの帯域に区分されている。
UVB帯域は、290nm~320nmに及ぶ。これは日焼けの主な原因であり、皮膚の色素沈着反応を刺激するのに最も有効でもある。太陽からのUVC放射(200~280nm)は地球の表面に到達しないが、殺菌灯や高圧および低圧水銀アーク灯などの人工的な供給源から、この範囲の放射に遭遇する可能性がある。しかしながら、本発明の目的では、UVC放射を防ぐための保護は、一般に、すなわち、UVAおよびUVB放射線によってもたらされる危険性と対比して大きな関心事ではない。320~400nmに及ぶUVA帯域も、色素沈着反応を引き起こし得る。UVA放射も日焼けを引き起こす可能性があるが、その能力はUVB放射よりも低い。
しかしながら、UVA放射曝露の量は増加している。これは、ほとんどの日焼け止め剤がUVB放射のみを効果的に遮断するという事実に起因する。上述のように、UVB放射は、UVA放射線よりも色素沈着反応および熱傷反応を引き起こす能力が高い。したがって、人はUVB放射を遮断する日焼け止め剤を使用している場合、日焼け/熱傷の即時の影響が現れないので、長期間日差しの下に留まる傾向がある。問題は、UVAがさらに皮膚に浸透しており、すぐに明らかな影響を引き起こすわけではないが、長期の損傷を引き起こしていることである。近年、UVB放射と同様に、UVA放射が皮膚に有害であることが十分に実証されている。実際、最新のデータは、これらの波長(AおよびB)を含む日射が、現在、毎年の全新規癌の30~40%を占める皮膚癌の寄与原因であることを明らかにしている。米国だけでも、50万件の皮膚癌が今年新たに報告され、その数は今後も増加し続けると予想される。UVA放射は、UVB放射によって損傷を受けた細胞を修復する酵素を阻害することによって皮膚癌を促進することが示されている。UVA放射はまた、UVB放射よりも皮膚に深く浸透し、血管の変化および皮膚の早発老化を引き起こすので、UVB光線によって生じる損傷を増大させる(例えば、Hurwitz、Sidney、「The Sun and Sunscreen Protection:Recommendations for Children」、Dermatol Surg.Oncol;14:6(1988年6月)p.657を参照されたい)。したがって、日焼け止め剤の目標は、最小限の副作用でUVAおよびUVB両方の放射からユーザを保護することであるべきである。この目的は、現在入手可能な日焼け止め製品の使用では十分に達成されていない。
局所用日焼け止め製品は、2つの広いカテゴリー、すなわち有機および無機(物理的)日焼け止めに分類することができる。
市販の日焼け止め製品は、約3~約26%の1つ以上のUV吸収性化学物質を含有する。薄膜として、すなわち約10~15μmの厚さで皮膚の表面に塗布されると、これらの化学物質はフィルタとして作用し、表皮の細胞へのUV放射の透過を減少させる。これらの日焼け止め剤は、典型的には、クリーム、油、ローション、アルコールまたはゲルビヒクルで塗布され、可視光吸収性化学物質を含まないため、通常無色である。
図21A~図21Dは、12-0-テトラデカノイルホルボール-13-アセテートのアセトン溶液(asTPA)(asTPA)を7日間連続して、対照群を除く全てのSKH-1ヘアレスマウスの背部に毎日皮膚塗布することによる皮膚炎症の誘導を示す。この目的のために、イソフルランの吸入によって動物を麻酔し、100μLのasTPA(20μgのTPAに相当)を塗布した。TPAが蒸発するとすぐに、マウスをケージに戻した。その後、毎日新たに調製した10mg/kgのPOH-LA抱合体でマウスを処置した。POH-LA抱合体をグリセロール:エタノール(90:10)中に製剤化し、対照動物にはグリセロール:エタノールビヒクルのみを投与した。50μLのPOH-LA抱合体製剤またはビヒクルを、3日間の前処置期間にわたってマウスの臀部側面にかけた。これらの3日後、POH-LA抱合体製剤およびビヒクルの継続した塗布と共に、asTPAを7日間塗布した。マウスを10日間の最後に撮影した。図21Aおよび図21Bでは、TPAを、グリセロール:エタノールビヒクルのみで使用したが、図21Cおよび図21Dでは、TPAをPOH-LA抱合体製剤と共に使用した。
図22A~図22Eは、UV誘導性皮膚炎症および損傷の予防を示す。対象マウスに短波長UVランプ(VWR、Radnor、PA)を照射した。このランプのピークスペクトル出力は約310nmであり、260nm未満で検出可能なエネルギーはなく、260~280nm(UV-C)で約0.6%、280~320nm(UV-B)で72.7%、320~400nm(UV-A)で26.7%であった。照射当たりのUV-Bの放射線量は、UVモニターで確認される通り、第1週目では54mJ/cm2、第2週目では72mJ/cm2、第3週目では90mJ/cm2、残りの週では108mJ/cm2に設定した。
SKH-1ヘアレスマウスを、毎日新たに調製した10mg/kgのPOH-LA抱合体で処置した。POH-LA抱合体をグリセロール:エタノール(90:10)中に製剤化し、対照動物にはグリセロール:エタノールビヒクルのみ、または市販の日焼け止め(Well&Good Sun Protection Wipes SPF 15)を投与した。追加の試験群を、グリセロール:エタノールビヒクル中に製剤化されたPOH、またはグリセロール:エタノールビヒクル中に製剤化されたリノール酸で処置した。50μLの各製剤を、UV光に曝露した面積1cm2の領域にかけた。マウスを、UV光への曝露後にそれぞれの製剤で処置した。図22Aでは、マウスを日焼け止めで処置した。図22Bでは、マウスをPOHで処置した。図22Cでは、マウスをリノール酸で処置した。図22Dでは、マウスをPOH-LA抱合体で処置した。図22Dでは、マウスをグリセロール:エタノールビヒクルのみで処置した。POH-LA抱合体、POHまたはリノール酸溶液を皮膚表面に穏やかに広げ、風乾させた。日焼け止めのマウスは、日焼け止めタオレットで曝露領域を穏やかに拭いた。この曝露および処置を最大10週間続けた。実験期間を通して、動物を写真撮影し、体重を測定した。実験期間の終わりに、マウスを写真撮影し、安楽死させた後、皮膚および採血した。血液を炎症のマーカーについて分析し、皮膚の曝露領域からDNAを回収し、DNA損傷のマーカーについて分析した。
図23は、UVBランプ(310nm)の照射による太陽光のシミュレーションを示す。光毒性試験チャンバ内で照射を行い、約310nmのスペクトル出力を提供するUV-Bランプを取り付けた。UVRの供給源は、短波長UVランプ(VWR、Radnor、PA)であった。このランプのピークスペクトル出力は約310nmであり、260nm未満で検出可能なエネルギーはなく、260~280nm(UV-C)で約0.6%、280~320nm(UV-B)で72.7%、320~400nm(UV-A)で26.7%であった。照射当たりのUV-Bの放射線量は、UVモニターで確認される通り、第1週目では54mJ/cm2、第2週目では72mJ/cm2、第3週目では90mJ/cm2、残りの週では108mJ/cm2に設定した。各照射事象は10分の長さであった。
POH-LA抱合体、リノール酸、POH、およびリノール酸とPOHとの付加的組み合わせを、最終濃度10nMになるようにそれぞれ50μLでグリセロール:エタノール(90:10vol/vol)に懸濁し、治療のためにUV-B曝露後の各SKH-1ヘアレスマウスに塗布した。日焼け止めのマウスは、日焼け止めタオレットで曝露領域を穏やかに拭いた。図23Aは、照射前のマウスを示す。図23Bでは、マウスをグリセロール:エタノールビヒクルのみで処置した。図23Cでは、マウスをPOHで処置した。図23Dでは、マウスをリノール酸で処置した。図23Eでは、マウスをリノール酸とPOHの混合物で処置した。図23Fでは、マウスをPOH-LA抱合体で処置した。図23Gでは、マウスを日焼け止めで処置した。UV-B曝露組織へPOH-LA抱合体を塗布すると、未処置対照(B)、またはPOH-LA抱合体の個々の成分を単独で(POH-CおよびLA-D)、混合して(E)、または日焼け止めと共に(G)塗布した場合と比較して、観察可能な皮膚損傷の量が制限される。POH-LA抱合体(F)を除く全ての曝露および処置群では、曝露および処置後の5週間で皮膚は乾燥した発赤皮膚を呈し、多くは損傷を伴った。リノール酸、POH、およびリノール酸-POHの混合物は全て損傷を示した。一方で、POH-LA抱合体の曝露および処置マウスの皮膚は、曝露されない対照マウスの皮膚と同じように見えた。
リノール酸-POH混合物のマウスを、残りの、したがって写真の異なる背景と比較して連続的に試験した。しかしながら、乾燥して赤くなった皮膚は、この群でもはっきりと観察される。
図24A~図24Dは、UVBランプ(310nm)の照射による太陽光のシミュレーションを示す。光毒性試験チャンバ内で照射を行い、約310nmのスペクトル出力を提供するUV-Bランプを取り付けた。UVRの供給源は、短波長UVランプ(VWR、Radnor、PA)であった。このランプのピークスペクトル出力は約310nmであり、260nm未満で検出可能なエネルギーはなく、260~280nm(UV-C)で約0.6%、280~320nm(UV-B)で72.7%、320~400nm(UV-A)で26.7%であった。照射当たりのUV-Bの放射線量は、UVモニターで確認される通り、第1週目では54mJ/cm2、第2週目では72mJ/cm2、第3週目では90mJ/cm2に設定した。
POH-LA抱合体(図24A)、リノール酸(図24B)、POH(図24C)、およびリノール酸とPOHとの付加的組み合わせ(図24D)を、最終濃度10nMになるようにそれぞれ50μLでグリセロール:エタノール(90:10vol/vol)に懸濁し、治療のためにUV-B曝露後の各マウスに塗布した。UV-B曝露組織へPOH-LA抱合体を塗布すると、POH-LA抱合体の個々の成分の単独または混合物と比較して、観察可能な皮膚損傷の量が制限される。POH-LA抱合体を除く全ての曝露および処置群では、曝露および処置後の3週間で皮膚は乾燥した発赤皮膚を呈し、多くは損傷を伴った。リノール酸、POH、およびリノール酸-POHの混合物は全て損傷を示した。一方、曝露および処置されたマウスのPOH-LA抱合体の皮膚は損傷を示さなかった。
本発明はまた、限定されないが、アルツハイマー病、パーキンソン病、心理学的障害、精神病およびうつ病などの原発性変性神経障害を含むCNS障害を治療する方法を提供する。治療は、モノテルペンまたはセスキテルペン誘導体を単独で、またはパーキンソン病、アルツハイマー病、もしくは心理学的障害の治療に使用される現在の薬物と組み合わせて使用することからなり得る。
本発明はまた、免疫調節療法応答を改善する方法を提供し、それは、免疫調節治療の前または間に、細胞を有効量のモノテルペンまたはセスキテルペン誘導体、例えばペリリルアルコールカルバメートに曝露する工程を含む。好ましい免疫調節剤は、インターロイキン、リンホカイン、モノカイン、インターフェロンおよびケモカインなどのサイトカインである。
本組成物は、限定されないが、鼻腔内、経口、経皮、眼、腹腔内、吸入、静脈内、ICV、大槽内注射または注入、皮下、インプラント、膣、舌下、尿道(例えば、尿道坐剤)、皮下、筋肉内、静脈内、直腸、舌下、粘膜、眼、脊髄、髄腔内、関節内、動脈内、くも膜下、気管支およびリンパ投与を含む、当技術分野で公知の任意の方法によって投与され得る。局所製剤は、ゲル、軟膏、クリーム、エアロゾル、発泡体などの形態であり得る。鼻腔内製剤は、スプレーとして、または液滴で送達することができる。経皮製剤は、経皮パッチまたはイオン導入を介して投与され得る。吸入製剤は、ネブライザーまたは同様の装置を用いて送達することができる。組成物はまた、錠剤、丸剤、カプセル、半固体、粉末、持続放出製剤、溶液、懸濁液、エリキシル、エアロゾル、または任意の他の適切な組成物の形態をとることができる。
図25A~図25Cは、POH-LA抱合体処置したUV曝露、およびPOH-LA抱合体処置しないUV曝露後のサイトカインレベルの変化を示す。非曝露対照マウス(図示せず)と比較すると、IL-1β(図25A)、IL-6(図25B)およびTNF-α(図25C)の血清レベルは、処置された、および処置されない両方の、全ての光曝露群で有意に増加した。IL-1βについては、POH-LA抱合体は最低の血清レベルの増加(6.4±2.5pg/mL)をもたらしたが、未処置動物は最高の増加(10.4±3.1pg/mL)を有し、リノール酸およびPOH処置動物の両方が中間レベル(8.3±2.1pg/mLおよび8.5±3.0pg/mL)を示した。これらの3つの群間の差は、いずれも有意ではなかった。IL-6レベルは、未処置群(24.6±3.2pg/mL)と比較してPOH-LA抱合体処置動物において有意に低いままであったが(iv群、15.2±4.1pg/mL)、中間レベルが、リノール酸群(18.3±3.4pg/mL)およびPOH処置群(17.9±2.8pg/mL)の両方において観察された。同様に、TNF-αレベルは、リノール酸群(126.9±14.6pg/mL)および未処置(157.7±22.8pg/mL)と比較してPOH-LA抱合体で有意に低かったが(72.6±22.8pg/mL)、POH群動物は中間レベル(103.2±18.0pg/mL)を有していた。
図26Aおよび図26Bは、POH-LA抱合体処置したUV曝露、およびPOH-LA抱合体処置しないUV曝露後に生じるDNA損傷を示す。動物を安楽死させた後、皮膚組織を動物の背部から採取し、ホルマリンで固定し、分析のために処理した。紫外線(UV)光の吸収は、DNA損傷の2つの主要な型、シクロブタンピリミジン二量体(CPD)およびピリミジン(6-4)ピリミジン光生成物(6-4PP)をもたらす。UV曝露マウス皮膚抽出DNAと比較するためのUV DNA損傷標準を使用した。標準DNAおよび試料DNAの両方を最初に熱変性させ、その後96ウェルDNA高結合プレートに吸着させる。試料または標準中に存在する6-4PP(図26A)およびCPD(図26B)を、抗6-4PPまたはCPD抗体、続いてHRPコンジュゲート二次抗体でプローブする。未知試料中の6-4PPまたはCPD含有量は、1,000~1.56ng/mlの所定のCPD-DNA標準から調製された標準曲線と比較することによって決定される。明らかなように、POH-LA抱合体処置マウスではDNA損傷が少なかった。皮膚は、重要なバリア、感覚および免疫機能を有し、生物の健康および完全性に寄与する。生物全体を脅かす広範な皮膚損傷は、即時かつ効果的な治療を必要とする。創傷治癒は自然な応答であるが、熱傷および糖尿病などの重篤な状態ではこのプロセスが不十分であり、効果的な治療が達成できない。表皮幹細胞(EPSC)は多能性細胞型であり、機能性表皮の形成および分化に専念している。
POH-LA抱合体は、細胞タンパク質の活性化を増強することが示されている。さらに、POH-LA抱合体は、幹細胞活性化を介して皮膚再生を刺激することが示されている。
アクチビンは、増殖因子および分化因子のトランスフォーミング増殖因子-βファミリーのメンバーである。アクチビンの生物学的活性は、アクチビンを捕捉し、したがってそれらの生物学的活性を阻害する、分泌糖タンパク質フォリスタチンによって調節される。フォリスタチンは、皮膚創傷におけるケラチノサイト増殖を制御する。最も重要なことに、ケラチノサイトにおけるアクチビンの活性化の制限が創傷治癒プロセスに有益であることが示されている。図27A~図27Cは、POH-LA抱合体(図27A)、POH、(図27B)およびリノール酸(図27C)でのフォリスタチンの活性化による皮膚の染色を示す。
α6β4インテグリンは、ヘミデスモソームの成分であり、基底膜のラミニン322(以前はラミニン5と呼ばれていた)を結合する。上皮細胞におけるα6β4インテグリンは、ヘミデスモソームの形成を介して皮膚組織を強化および安定化するのに不可欠な役割を果たす。図27D~図27Fは、POH-LA抱合体(図27D)、POH(図27E)およびリノール酸(図27F)でのα6β4インテグリンの活性化による皮膚の染色を示す。
Yap1は、表皮幹細胞の増殖および組織拡大の重要なモジュレータである。α-カテニンは、14-3-3およびPP2Aホスファターゼとの相互作用を調節することによって、Yap1活性およびリン酸化を制御する。これは、表皮幹細胞の増殖能の決定因子としての、および哺乳動物皮膚における「クラウドコントロール」分子回路の重要なエフェクターとしてのYap1の同定を助ける。図27G~図27Iは、POH-LA抱合体(図27G)、POH(図27H)およびリノール酸(図27I)でのYap1の活性化による皮膚の染色を示す。
POH-LA抱合体は、細胞タンパク質の活性化を増強することが示されている。さらに、POH-LA抱合体は、幹細胞活性化を介して皮膚再生を刺激することが示されている。
このような医薬組成物を調製するために、1つ以上のモノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体を、従来の医薬配合技術に従って、薬学的に許容される担体、アジュバントおよび/または賦形剤と混合することができる。本発明の組成物に使用することができる薬学的に許容される担体は、標準的な薬学的担体、例えばリン酸緩衝生理食塩水、水、およびエマルジョン、例えば油/水エマルジョンまたは水/油エマルジョン、および様々な種類の湿潤剤のいずれかを包含する。組成物は、固体医薬賦形剤、例えばデンプン、セルロース、タルク、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、麦芽、米、小麦粉、チョーク、シリカゲル、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ナトリウム、モノステアリン酸グリセロール、塩化ナトリウム、乾燥スキムミルク等をさらに含有することができる。液体および半固体賦形剤は、グリセロール、プロピレングリコール、水、エタノール、および多様な油(石油、動物、植物または合成起源のもの、例えばピーナッツ油、大豆油、鉱油、ゴマ油などを含む)から選択され得る。特に注射液用の液体担体としては、水、生理食塩水、水性デキストロース、およびグリコールが挙げられる。担体、安定剤およびアジュバントの例については、E.W.Martin編集のRemington’s Pharmaceutical Sciences(Mack Publishing Company、第18版、1990)を参照されたい。組成物はまた、安定剤および保存剤を含むことができる。
本明細書で使用される場合、「治療有効量」という用語は、特定の障害または疾患を治療するか、あるいは障害または疾患を治療する薬理学的応答を得るのに十分な量である。最も有効な投与手段および投与量を決定する方法は、療法に使用される組成物、療法の目的、治療される標的細胞、および治療される対象によって異なり得る。治療投与量は、一般に、安全性および有効性を最適化するために滴定され得る。治療する医師によって選択される用量レベルおよびパターンで、単回投与または複数回投与を行うことができる。適切な用量製剤および薬剤を投与する方法は、当業者によって容易に決定することができる。例えば、組成物は、約0.01mg/kg~約200mg/kg、約0.1mg/kg~約100mg/kg、または約0.5mg/kg~約50mg/kgで投与される。本明細書に記載される化合物が別の薬剤または療法と同時投与される場合、有効量は、薬剤が単独で使用される場合よりも少なくてもよい。
経皮製剤は、セルロース媒体、例えばメチルセルロースまたはヒドロキシエチルセルロースなどのチキソトロピーまたはゼラチン状担体に活性剤を組み込むことによって調製され得、次いで、得られた製剤は、使用者の皮膚と皮膚して固定されるように適合された経皮デバイスに包装される。組成物がゲルの形態である場合、組成物は、患者の膜、例えば、肩または上腕および/または上部胴体の皮膚、好ましくは無傷で清潔で乾燥した皮膚に擦り付けられ、患者の血清へのモノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体の送達に十分な期間にわたってその上に維持され得る。ゲル形態の本発明の組成物は、チューブ、サシェ、計量ポンプに含まれていてもよい。そのようなチューブまたはサシェは、組成物の1つの単位用量または2つ以上の単位用量を含み得る。計量ポンプは、組成物の1回の計量用量を分配することが可能であり得る。
本発明はまた、鼻腔内投与のための上記の組成物を提供する。したがって、組成物は、透過促進剤をさらに含むことができる。Southall et al.Developments in Nasal Drug Delivery、2000。モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、液体形態、例えば溶液、エマルジョン、懸濁液、滴剤で、または固体形態、例えば粉末、ゲル、もしくは軟膏で鼻腔内投与され得る。鼻腔内薬剤を送達するための装置は、当技術分野において周知である。経鼻薬物送達は、これらに限定されないが、鼻腔内吸入器、鼻腔内スプレー装置、アトマイザー、鼻腔スプレーボトル、単位用量容器、ポンプ、滴下器、スクイーズボトル、ネブライザー、定量吸入器(MDI)、加圧式吸入器、注入器(insufflator)、および双方向装置を含む装置を使用して行うことができる。経鼻送達装置は、正確な有効投与量を鼻腔に投与するために計量することができる。経鼻送達装置は、単一の単位送達用または複数の単位送達用であり得る。特定の例では、Kurve Technology(Bethell、Washington)のViaNase Electronic Atomizerを本発明で使用することができる(http://www.kurvetech.com)。本発明の化合物はまた、チューブ、カテーテル、シリンジ、パックテイル(packtail)、綿球、鼻部タンポンまたは粘膜下注入によって送達され得る。米国特許公開第20090326275号、第20090291894号、第20090281522号および第20090317377号。
モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、標準的な手順を使用してエアロゾルとして製剤化することができる。モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、溶媒の有無にかかわらず製剤化され得、担体の有無にかかわらず製剤化され得る。製剤は、溶液であってもよく、または1つ以上の界面活性剤を含む水性エマルジョンであってもよい。例えば、エアロゾルスプレーは、適切な噴射剤、例えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、炭化水素、圧縮空気、窒素、二酸化炭素、または他の適切なガスを含む加圧容器から生成され得る。投与量単位は、計量された量を送達するための弁を提供することによって決定することができる。ポンプスプレーディスペンサは、計量された用量または特定の粒子もしくは液滴サイズを有する用量を分配することができる。本明細書で使用される場合、「エアロゾル」という用語は、気体中の微細な固体粒子または液体溶液の液滴の懸濁液を指す。具体的には、エアロゾルは、MDI、ネブライザーまたはミスト噴霧器などの任意の適切な装置で生成され得るような、モノテルペン(またはセスキテルペン)の液滴のガス媒介性懸濁液を含む。エアロゾルはまた、空気または他のキャリアガス中に懸濁された本発明の組成物の乾燥粉末組成物を含む。Gonda(1990)Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems 6:273-313。Raeburn et al.,(1992)Pharmacol.Toxicol.Methods 27:143-159.
モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、鼻腔注入器(insufflator)によって送達されるミクロスフェアなどの形態の粉末として鼻腔に送達され得る。モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、固体表面、例えば担体に吸収され得る。粉末またはミクロスフェアは、乾燥した、空気を必要としない形態で投与され得る。粉末またはミクロスフェアは、注入器(insufflator)の容器に貯蔵されてもよい。あるいは、粉末またはミクロスフェアは、ゼラチンカプセルなどのカプセル、または経鼻投与に適合した他の単回投与単位に充填されてもよい。
モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、鼻腔注入器(insufflator)によって送達されるミクロスフェアなどの形態の粉末として鼻腔に送達され得る。モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、固体表面、例えば担体に吸収され得る。粉末またはミクロスフェアは、乾燥した、空気を必要としない形態で投与され得る。粉末またはミクロスフェアは、注入器(insufflator)の容器に貯蔵されてもよい。あるいは、粉末またはミクロスフェアは、ゼラチンカプセルなどのカプセル、または経鼻投与に適合した他の単回投与単位に充填されてもよい。
医薬組成物は、例えば、ゲル、軟膏、鼻エマルジョン、ローション、クリーム、鼻部タンポン、スポイト、または生体接着性ストリップの形態で、鼻腔内に組成物を直接配置することによって鼻腔に送達することができる。特定の実施形態では、例えば吸収を促進するために、鼻腔内での医薬組成物の滞留時間を延長することが望ましい場合がある。したがって、医薬組成物は、任意選択的に、生体接着性ポリマー、ガム(例えば、キサンタンガム)、キトサン(例えば、高度に精製されたカチオン性多糖)、ペクチン(または、鼻粘膜に適用されるとゲルのように増粘するか、もしくは乳化する任意の炭水化物)、ミクロスフェア(例えば、デンプン、アルブミン、デキストラン、シクロデキストリン)、ゼラチン、リポソーム、カルボマー、ポリビニルアルコール、アルギネート、アカシア、キトサンおよび/またはセルロース(例えば、メチルまたはプロピル;ヒドロキシルまたはカルボキシ;カルボキシメチルまたはヒドロキシプロピル)と共に製剤化され得る。
精製されたモノテルペン(またはセスキテルペン)を含有する組成物は、気道、すなわち肺への経口吸入によって投与することができる。
吸入可能な薬剤用の典型的な送達システムには、ネブライザー吸入器、乾燥粉末吸入器(DPI)、および定量吸入器(MDI)が含まれる。
ネブライザー装置は、液体の形態の治療薬をミストとして噴霧させる高速空気流を生成する。治療剤は、適切なサイズの粒子の溶液または懸濁液などの液体形態で製剤化される。一実施形態では、粒子は微粒子化される。「微粒子化された」という用語は、約90%以上の粒子の直径が約10μm未満である、と定義される。適切なネブライザー装置は、例えばPARI GmbH(Starnberg、ドイツ)によって市販されている。他のネブライザー装置としては、Respimat(Boehringer Ingelheim)ならびに、例えば米国特許第7,568,480号および第6,123,068号、および国際公開第97/12687号に開示されているものが挙げられる。モノテルペン(またはセスキテルペン)は、ネブライザー装置で使用するために、水溶液または液体懸濁液として製剤化することができる。
DPI装置は、典型的には、吸気中に患者の気流中に分散させることができる自由流動性粉末の形態の治療剤を投与する。本発明では、外部エネルギー源を使用するDPI装置も使用することができる。自由流動性粉末を達成するために、治療剤を適切な賦形剤(例えば、ラクトース)と共に製剤化することができる。乾燥粉末製剤は、例えば、約1μm~100μmの粒径を有する乾燥ラクトースをモノテルペン(またはセスキテルペン)の微粒子化粒子と組み合わせ、乾燥ブレンドすることによって作製することができる。あるいは、モノテルペンは、賦形剤なしで製剤化することができる。製剤は、乾燥粉末ディスペンサに、または乾燥粉末送達装置で使用するための吸入カートリッジもしくはカプセルに装填される。市販されているDPI装置の例としては、Diskhaler(GlaxoSmithKline、Research Triangle Park、N.C.)(例えば、米国特許第5,035,237号明細書を参照);Diskus(GlaxoSmithKline)(例えば、米国特許第6,378,519号を参照);Turbuhaler(AstraZeneca、Wilmington、Del.)(例えば、米国特許第4,524,769号を参照);およびRotahaler(GlaxoSmithKline)(例えば、米国特許第4,353,365号を参照)が挙げられる。適切なDPI装置のさらなる例は、米国特許第5,415,162号、第5,239,993号、および第5,715,810号、ならびにその中の参考文献に記載されている。
MDI装置は、典型的には、圧縮された推進剤ガスを使用して測定された量の治療剤を放出する。MDI投与のための製剤は、液化推進剤中に活性成分の溶液または懸濁液を含む。推進剤の例としては、ヒドロフルオロアルカン(HFA)、例えば1,1,1,2-テトラフルオロエタン(HFA 134a)および1,1,1,2,3,3,3-ヘプタフルオロ-n-プロパン(HFA 227)、ならびにクロロフルオロカーボン、例えばCCl3Fが挙げられる。MDI投与用のHFA製剤のさらなる成分としては、共溶媒、例えばエタノール、ペンタン、水;および界面活性剤、例えばソルビタントリオレエート、オレイン酸、レシチンおよびグリセリンが挙げられる。(例えば、米国特許第5,225,183号、欧州特許第0717987号、および国際公開第92/22286号を参照されたい。)。製剤は、MDI装置の一部を形成するエアロゾルキャニスタに装填される。HFA推進剤と共に使用するために特に開発されたMDI装置の例は、米国特許第6,006,745号および第6,143,227号に提供されている。適切な製剤を調製するプロセスおよび吸入投薬に適した装置の例については、米国特許第6,268,533号、第5,983,956号、第5,874,063号および第6,221,398号、ならびに国際公開第99/53901号、国際公開第00/61108号、国際公開第99/55319号および国際公開第00/30614号を参照されたい。
モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、吸入による送達のためにリポソームまたはマイクロカプセルに封入され得る。リポソームは、脂質二重層膜と水性内部とから構成されるベシクルである。脂質膜はリン脂質から作製することができ、その例としてホスファチジルコリン、例えばレシチンおよびリゾレシチン;酸性リン脂質、例えばホスファチジルセリンおよびホスファチジルグリセロール;ならびにスフィンゴリン脂質、例えばホスファチジルエタノールアミンおよびスフィンゴミエリンが挙げられる。あるいは、コレステロールを加えてもよい。マイクロカプセルは、コーティング材料でコーティングされた粒子である。例えば、コーティング材料は、フィルム形成ポリマー、疎水性可塑剤、表面活性化剤または/および潤滑窒素含有ポリマーの混合物からなってもよい。米国特許第6,313,176号および第7,563,768号。
モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体はまた、単独で、または乳癌もしくは黒色腫などの限局性癌の治療のための局所適用を介して他の化学療法剤と組み合わせて使用され得る。モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体はまた、鎮痛薬の経皮送達のために麻酔薬または鎮痛薬と組み合わせて使用され得る。
本発明はまた、眼投与のための上記の組成物を提供する。したがって、組成物は、透過促進剤をさらに含むことができる。眼投与のために、本明細書に記載の組成物は、溶液、エマルジョン、懸濁液などとして製剤化することができる。化合物を眼に投与するのに適した様々なビヒクルは当技術分野で公知である。具体的な非限定例は、米国特許第6,261,547号、6,197,934号;6,056,950号;5,800,807号;5,776,445号;5,698,219号;5,521,222号;5,403,841号;5,077,033号;4,882,150号;および4,738,851号に記載されている。
モノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体は、上記疾患を治療するために、短期間または長期間、単独で、または他の薬物と組み合わせて投与することができる。本組成物は、哺乳動物、好ましくはヒトに投与することができる。哺乳動物としては、限定されないが、マウス、ラット、ウサギ、サル、ウシ、ヒツジ、ブタ、イヌ、ネコ、家畜、スポーツ動物、ペット、ウマおよび霊長類が挙げられる。
本発明はまた、インビトロ、エクスビボまたはインビボで細胞の増殖を阻害する方法であって、癌細胞などの細胞を有効量の本明細書に記載のモノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体と接触させる方法を提供する。
過剰増殖性細胞または組織などの病理学的細胞または組織は、細胞または組織を有効量の本発明の組成物と接触させることによって治療することができる。癌細胞などの細胞は、原発性癌細胞であり得るか、または組織バンク、例えばAmerican Type Culture Collection(ATCC)から入手可能な培養細胞であり得る。病理学的細胞は、全身性癌、グリオーマ、髄膜腫、下垂体腺腫、または全身性癌、肺癌、前立腺癌、乳癌、造血器腫瘍もしくは卵巣癌からのCNS転移の細胞であり得る。細胞は、脊椎動物、好ましくは哺乳動物、より好ましくはヒト由来であり得る。米国特許公開第2004/0087651号。Balassiano et al.(2002)Intern.J.Mol.Med.10:785-788。Thorne,et al.(2004)Neuroscience 127:481-496。Fernandes,et al.(2005)Oncology Reports 13:943-947。Da Fonseca,et al.(2008)Surgical Neurology 70:259267。Da Fonseca,et al.(2008)Arch.Immunol.Ther.Exp.56:267-276。Hashizume,et al.(2008)Neuroncology 10:112-120.
本組成物のインビトロ有効性は、当技術分野で周知の方法を使用して決定することができる。例えば、本発明のモノテルペン(またはセスキテルペン)および/または治療剤の細胞毒性は、MTT[3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロミド]細胞毒性アッセイによって試験することができる。MTTアッセイは、分光分析的に読み取ることができる青色のホルマザン産物へと代謝されるMTT、テトラゾリウム塩の、代謝的に活性な細胞による取り込みの原理に基づいている。J.of Immunological Methods 65:55 63,1983。本発明のモノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体および/または治療剤の細胞毒性は、コロニー形成アッセイによって調査することができる。VEGF分泌およびIL-8分泌の阻害についての機能的アッセイをELISAによって行うことができる。本発明のモノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体および/または治療剤による細胞周期遮断は、標準的なヨウ化プロピジウム(PI)染色およびフローサイトメトリーによって調査することができる。浸潤阻害は、ボイデンチャンバによって調査することができる。このアッセイでは、再構成基底膜、マトリゲルの層が走化性フィルタ上にコーティングされ、ボイデンチャンバ内の細胞の移動に対するバリアとして作用する。浸潤能を有する細胞のみがマトリゲルバリアを通過することができる。他のアッセイには、細胞生存率アッセイ、アポトーシスアッセイおよび形態学的アッセイが含まれるが、これらに限定されない。
本組成物のインビトロ有効性は、当技術分野で周知の方法を使用して決定することができる。例えば、本発明のモノテルペン(またはセスキテルペン)および/または治療剤の細胞毒性は、MTT[3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロミド]細胞毒性アッセイによって試験することができる。MTTアッセイは、分光分析的に読み取ることができる青色のホルマザン産物へと代謝されるMTT、テトラゾリウム塩の、代謝的に活性な細胞による取り込みの原理に基づいている。J.of Immunological Methods 65:55 63,1983。本発明のモノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体および/または治療剤の細胞毒性は、コロニー形成アッセイによって調査することができる。VEGF分泌およびIL-8分泌の阻害についての機能的アッセイをELISAによって行うことができる。本発明のモノテルペン(またはセスキテルペン)誘導体および/または治療剤による細胞周期遮断は、標準的なヨウ化プロピジウム(PI)染色およびフローサイトメトリーによって調査することができる。浸潤阻害は、ボイデンチャンバによって調査することができる。このアッセイでは、再構成基底膜、マトリゲルの層が走化性フィルタ上にコーティングされ、ボイデンチャンバ内の細胞の移動に対するバリアとして作用する。浸潤能を有する細胞のみがマトリゲルバリアを通過することができる。他のアッセイには、細胞生存率アッセイ、アポトーシスアッセイおよび形態学的アッセイが含まれるが、これらに限定されない。
以下は本発明の実施例であり、限定として解釈されるべきではない。
[実施例]
[実施例1]
ジメチルセレコキシブビスPOHカルバメート(4-(ビス-N,N’-4-イソプロペニルシクロヘキサ-1-エニルメチルオキシカルボニル[5-(2,5-ジメチルフェニル)-3-トリフルオロメチルピラゾール-1-イル]ベンゼンスルホンアミド)
反応スキームは以下の通りである。
ホスゲン(トルエン中20%、13ml、26.2mmol)を、温度を10℃~15℃に維持しながら、乾燥トルエン(30mL)中のペリリルアルコール(2.0グラム、13.1mmol)および炭酸カリウム(5.4グラム、39.1mmol)の混合物に30分間にわたって添加した。反応混合物を室温まで温め、N2下で8.0時間撹拌した。反応混合物を水(30mL)でクエンチし、有機層を分離した。水層をトルエン(20mL)で抽出し、合わせた有機層を水(50mL×2)、ブライン(15%、30mL)で洗浄し、硫酸ナトリウム(20グラム)で乾燥させた。濾過した有機層を真空下で濃縮して、クロロギ酸ペリリルを油状物として得た。重量:2.5グラム;収率:89%。1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ 1.5(m,1H),1.7(s,3H),1.8(m,1H),2.0(m,1H),2.2(m,4H),4.7(dd,4H);5.87(m,1H).
クロロギ酸ペリリル(0.11グラム、0.55mmol)を、乾燥アセトン(10mL)中のジメチルセレコキシブ(0.2グラム、0.50mmol)および炭酸カリウム(0.13グラム、1.0mmol)の混合物に、5分間にわたってN2下でゆっくり添加した。反応混合物を加熱還流し、3時間維持した。TLC分析によりジメチルセレコキシブ(>60%)の存在が示されたので、さらに1.0当量のクロロギ酸ペリリルを添加し、さらに5時間還流した。反応混合物を冷却し、アセトンを真空下で濃縮して残渣を得た。
[実施例1]
ジメチルセレコキシブビスPOHカルバメート(4-(ビス-N,N’-4-イソプロペニルシクロヘキサ-1-エニルメチルオキシカルボニル[5-(2,5-ジメチルフェニル)-3-トリフルオロメチルピラゾール-1-イル]ベンゼンスルホンアミド)
反応スキームは以下の通りである。
クロロギ酸ペリリル(0.11グラム、0.55mmol)を、乾燥アセトン(10mL)中のジメチルセレコキシブ(0.2グラム、0.50mmol)および炭酸カリウム(0.13グラム、1.0mmol)の混合物に、5分間にわたってN2下でゆっくり添加した。反応混合物を加熱還流し、3時間維持した。TLC分析によりジメチルセレコキシブ(>60%)の存在が示されたので、さらに1.0当量のクロロギ酸ペリリルを添加し、さらに5時間還流した。反応混合物を冷却し、アセトンを真空下で濃縮して残渣を得た。
得られた残渣を水(15mL)に懸濁し、酢酸エチル(3×15mL)で抽出した。合わせた有機層を水(20mL)、引き続いてブライン(15%、20mL)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させた。濾過した有機層を真空下で濃縮して残渣を得て、これをカラムクロマトグラフィー[カラム寸法:直径1.5cm、高さ10cm、シリカ230-400メッシュ]によって精製し、ヘキサン(100mL)、引き続いてヘキサン/酢酸エチル(95:5,100mL)の混合物で溶出した。ヘキサン/酢酸エチル留分を合わせ、真空下で濃縮してゴム状の塊を得た。
生成物POHカルバメートは、120mgの重量および31%の収率を示した。1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ 0.9(m,2H),1.4(m,2H),1.7(m,7H*),1.95(m,8H*),2.1(m,4H),2.3(s,3H),4.4(d,2H),4.7(dd,2H),5.6(br d,2H),6.6(s,1H),7.0(br s,1H),7.12(d,1H),7.19(d,1H),7.4(d,2H),7.85(d,2H);MS,m/e:751.8(M+3%),574.3(100%),530.5(45%),396(6%).*N.B.NMR積分で差し引いた推定不純物からさらに2Hオーバーラップ。
[実施例2]
ジメチルセレコキシブビスPOHカルバメート(POH-DMC)のインビトロ細胞毒性試験
細胞をジメチル-セレコキシブ(DMC)単独で処理した後、最初の細胞毒性アッセイを行った。図1は、DMC単独でヒト悪性グリオーマ細胞U87、A172およびU251に対して行われたMTT細胞毒性アッセイの結果を示す。
ジメチルセレコキシブビスPOHカルバメート(POH-DMC)のインビトロ細胞毒性試験
細胞をジメチル-セレコキシブ(DMC)単独で処理した後、最初の細胞毒性アッセイを行った。図1は、DMC単独でヒト悪性グリオーマ細胞U87、A172およびU251に対して行われたMTT細胞毒性アッセイの結果を示す。
次いで、U87、A172およびU251細胞を、(例えば、実施例1の方法によって合成された)ジメチルセレコキシブビスPOHカルバメート(POH-DMC)で処理し、MTT細胞毒性アッセイを実施した(図2)。結果は、POHカルバメートPOH-DMCがDMC単独よりもはるかに良好な細胞毒性を示したことを示唆している。
[実施例3]
テモゾロミドPOHカルバメート(3-メチル4-オキソ-3,4-ジヒドロイミダゾ[5,1-d][1,2,3,5]テトラジン-8-カルボニル)-カルバミン酸-4-イソプロペニルシクロヘキサ-1-エニルメチルエステル)の合成
反応スキームは以下の通りである。
塩化オキサリル(0.13グラム、1.0mmol)を1,2-ジクロロエタン(10mL)中のテモゾロミド(OChem Incorporation、0.1グラム、0.5mmol)の混合物に、温度をN2下で10℃に維持しながら、2分間にわたってゆっくり添加した。反応混合物を室温まで温め、次いで3時間加熱還流した。余剰の塩化オキサリルおよび1,2-ジクロロエタンを真空化での濃縮によって除去した。得られた残渣を1,2-ジクロロエタン(15mL)に再溶解し、反応混合物をN2下で10℃まで冷却した。1,2-ジクロロエタン(3mL)中のペリリルアルコール(0.086グラム、0.56mmol)の溶液を5分間にわたって添加した。反応混合物を室温まで温め、14時間撹拌した。1,2-ジクロロエタンを真空下で濃縮して残渣を得、これをヘキサンで研和した。得られた黄色固体を濾過し、ヘキサンで洗浄した。重量:170mg;収率:89% 1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ 1.4-2.2(m,10H),4.06(s,3H),4.6-4.8(m,4H),5.88(br s,1H),8.42(s,1H),9.31(br s,1H);MS、分子イオンピークは観察されなかった。m/e:314(100%)、286.5(17%)、136(12%)。
テモゾロミドPOHカルバメート(3-メチル4-オキソ-3,4-ジヒドロイミダゾ[5,1-d][1,2,3,5]テトラジン-8-カルボニル)-カルバミン酸-4-イソプロペニルシクロヘキサ-1-エニルメチルエステル)の合成
反応スキームは以下の通りである。
あるいは、以下の手順に従って、テモゾロミドPOHカルバメートを合成した。1,2-ジクロロエタン(10mL)中のテモゾロミド(OChem Incorporation、0.1グラム、0.5mmol)の混合物に塩化オキサリル(0.13グラム、1.0mmol)を、N2下で温度を10℃に維持しながら2分間にわたってゆっくり添加した。反応混合物を室温まで温め、次いで3時間加熱還流した。余剰の塩化オキサリルおよび1,2-ジクロロエタンを真空化での濃縮によって除去した。得られた残渣を1,2-ジクロロエタン(15mL)に再溶解し、反応混合物をN2下で10℃まで冷却した。1,2-ジクロロエタン(3mL)中のペリリルアルコール(0.086グラム、0.56mmol)の溶液を5分間にわたって添加した。反応混合物を室温まで温め、14時間撹拌した。1,2-ジクロロエタンを真空下で濃縮して残渣を得、これを短いシリカプラグカラム(カラム寸法:直径2cm、高さ3cm、230~400メッシュのシリカ)によって精製し、ヘキサン/酢酸エチル(1:1,100mL)の混合物で溶出した。ヘキサン/酢酸エチル留分を合わせ、真空下で濃縮して白色固体残渣を得、これをヘプタンを用いて研和し、濾過して白色固体を得た。重量:170mg;収率:89%。1H-NMR(400MHz,CDCl3):1.4-2.2(m,10H),4.06(s,3H),4.6-4.8(m,4H),5.88(br s,1H),8.42(s,1H),9.31(br s,1H);MS、分子イオンピークは観察されなかった。m/e:314(100%)、286.5(17%)、136(12%)。
[実施例4]
テモゾロミドPOHカルバメート(POH-TMZ)のインビトロ細胞毒性試験
細胞を、悪性グリオーマの治療において使用される標準的なアルキル化剤であるテモゾロミド(TMZ)単独で処理した後、最初の細胞毒性アッセイを行った。図3は、TMZ単独でヒト悪性グリオーマ細胞U87、A172およびU251に対して行われたMTT細胞毒性アッセイの結果を示す。TMZの濃度を増加させると、試験した細胞株に対する細胞毒性は最小であった。
テモゾロミドPOHカルバメート(POH-TMZ)のインビトロ細胞毒性試験
細胞を、悪性グリオーマの治療において使用される標準的なアルキル化剤であるテモゾロミド(TMZ)単独で処理した後、最初の細胞毒性アッセイを行った。図3は、TMZ単独でヒト悪性グリオーマ細胞U87、A172およびU251に対して行われたMTT細胞毒性アッセイの結果を示す。TMZの濃度を増加させると、試験した細胞株に対する細胞毒性は最小であった。
次いで、TMZ耐性グリオーマ細胞株U87、A172およびU251細胞を、(例えば、実施例3の方法によって合成された)テモゾロミドPOHカルバメート(POH-TMZ)で処理した。MTTアッセイの結果(図4)は、POHカルバメートPOH-TMZが、TMZ単独と比較して、様々なヒトグリオーマ細胞の死滅率の実質的な上昇を示したことを示した。
[実施例5]
ロリプラムPOHカルバメート(4-(3-シクロペンチルオキシ-4-メトキシフェニル)-2-オキソピロリジン-1-カルボン酸4-イソプロペニルシクロヘキサ-1-エニルメチルエステル)の合成
反応スキームは以下の通りである。
ホスゲン(トルエン中20%、13ml、26.2mmol)を、温度を10℃~15℃に維持しながら、乾燥トルエン(30mL)中のペリリルアルコール(2.0グラム、13.1mmol)および炭酸カリウム(5.4グラム、39.1mmol)の混合物に30分間にわたって添加した。反応混合物を室温まで温め、N2下で8.0時間撹拌した。反応混合物を水(30mL)でクエンチし、有機層が分離された。水層をトルエン(20mL)で抽出し、合わせた有機層を水(50mL×2)、ブライン(15%、30mL)で洗浄し、硫酸ナトリウム(20グラム)で乾燥させた。濾過した有機層を真空下で濃縮して、クロロギ酸ペリリルを油状物として得た。重量:2.5グラム;収率:89%。1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ 1.5(m,1H),1.7(s,3H),1.8(m,1H),2.0(m,1H),2.2(m,4H),4.7(dd,4H);5.87(m,1H).
ブチルリチウム(2.5M、0.18mL、0.45mmol)を、乾燥THF中のロリプラム(GL synthesis,Inc.、0.1グラム、0.36mmol)の溶液に、N2下、-72℃で5分間にわたって添加した。反応混合物を-72℃で1.0時間撹拌した後、温度を-72℃に維持しながらクロロギ酸ペリリル(4mLのTHFに溶解)を15分間にわたって添加した。反応混合物を2.5時間撹拌し、飽和塩化アンモニウム(5mL)でクエンチした。反応混合物を室温まで温め、酢酸エチル(2×15mL)で抽出した。合わせた有機層を水(15mL)、ブライン(15%、15mL)で洗浄し、次いで硫酸ナトリウム上で乾燥させた。濾過した有機層を濃縮して油状物を得て、これをカラムクロマトグラフィー[カラム寸法:直径1.5cm、高さ10cm、シリカ230-400メッシュ]によって精製し、8%酢酸エチル/ヘキサン(100mL)、引き続いて12%酢酸エチル/ヘキサン(100mL)の混合物で溶出した。12%酢酸エチル/ヘキサン留分を合わせ、真空下で濃縮してゴム状固体を得た。重量:142mg;収率:86%。1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ 1.5(m,1H),1.6(m,2H),1.7(s,3H),1.9(m,6H),2.2(m,5H),2.7(m,1H),2.9(m,1H),3.5(m,1H),3.7(m,1H),3.8(s,3H),4.2(m,1H),4.7(m,6H),5.8(br s,1H),6.8(m,3H);MS,m/e:452.1(M+1 53%),274.1(100%),206.0(55%).
[実施例6]
ロリプラムPOHカルバメート(POH-ロリプラム)のインビトロ細胞毒性試験
(例えば、実施例5の方法によって合成された)ロリプラムPOHカルバメート(POH-ロリプラム)の細胞毒性を、グリオーマ細胞における分化およびアポトーシスを誘導するIV型ホスホジエステラーゼであるロリプラムと比較するために、A172、U87、U251およびLN229ヒトグリオーマ細胞をPOH-ロリプラムまたはロリプラムのいずれかで48時間処理した。MTTアッセイの結果を図5~8に示す。POH-ロリプラムは、いくつかの異なるヒトグリオーマ細胞型のそれぞれについて、ロリプラム単独と比較して、実質的により高い死滅率を示した。図5は、A-172細胞に対して、ロリプラムおよびPOH-ロリプラムの濃度を増加させるMTTアッセイを示す。ロリプラム単独では、約1000uM(1mM)のIC50を示す。POH-ロリプラムの存在下では、IC50は50uMという低い濃度で達成される。図6は、U-87細胞を用いた、ロリプラムの濃度を増加させるMTTアッセイを示す。IC50は、1000uMでは果たされない。一方、IC50は、POH-ロリプラムを用いて180uMで達成される。図7は、U251細胞に対するロリプラム単独のIC50が170uMで達成されることを示す。プラトー細胞毒性は60%に達する。POH-ロリプラムは50uMでIC50を達成し、100uMでほぼ100%の細胞毒性を有する。図8は、LN229細胞に対するロリプラム単独のIC50が100uMでさえ達成されないことを示す。一方、POH-ロリプラムのIC50は100uMで達成され、10uMでほぼ100%の細胞毒性を有する。
ロリプラムPOHカルバメート(4-(3-シクロペンチルオキシ-4-メトキシフェニル)-2-オキソピロリジン-1-カルボン酸4-イソプロペニルシクロヘキサ-1-エニルメチルエステル)の合成
反応スキームは以下の通りである。
ブチルリチウム(2.5M、0.18mL、0.45mmol)を、乾燥THF中のロリプラム(GL synthesis,Inc.、0.1グラム、0.36mmol)の溶液に、N2下、-72℃で5分間にわたって添加した。反応混合物を-72℃で1.0時間撹拌した後、温度を-72℃に維持しながらクロロギ酸ペリリル(4mLのTHFに溶解)を15分間にわたって添加した。反応混合物を2.5時間撹拌し、飽和塩化アンモニウム(5mL)でクエンチした。反応混合物を室温まで温め、酢酸エチル(2×15mL)で抽出した。合わせた有機層を水(15mL)、ブライン(15%、15mL)で洗浄し、次いで硫酸ナトリウム上で乾燥させた。濾過した有機層を濃縮して油状物を得て、これをカラムクロマトグラフィー[カラム寸法:直径1.5cm、高さ10cm、シリカ230-400メッシュ]によって精製し、8%酢酸エチル/ヘキサン(100mL)、引き続いて12%酢酸エチル/ヘキサン(100mL)の混合物で溶出した。12%酢酸エチル/ヘキサン留分を合わせ、真空下で濃縮してゴム状固体を得た。重量:142mg;収率:86%。1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ 1.5(m,1H),1.6(m,2H),1.7(s,3H),1.9(m,6H),2.2(m,5H),2.7(m,1H),2.9(m,1H),3.5(m,1H),3.7(m,1H),3.8(s,3H),4.2(m,1H),4.7(m,6H),5.8(br s,1H),6.8(m,3H);MS,m/e:452.1(M+1 53%),274.1(100%),206.0(55%).
[実施例6]
ロリプラムPOHカルバメート(POH-ロリプラム)のインビトロ細胞毒性試験
(例えば、実施例5の方法によって合成された)ロリプラムPOHカルバメート(POH-ロリプラム)の細胞毒性を、グリオーマ細胞における分化およびアポトーシスを誘導するIV型ホスホジエステラーゼであるロリプラムと比較するために、A172、U87、U251およびLN229ヒトグリオーマ細胞をPOH-ロリプラムまたはロリプラムのいずれかで48時間処理した。MTTアッセイの結果を図5~8に示す。POH-ロリプラムは、いくつかの異なるヒトグリオーマ細胞型のそれぞれについて、ロリプラム単独と比較して、実質的により高い死滅率を示した。図5は、A-172細胞に対して、ロリプラムおよびPOH-ロリプラムの濃度を増加させるMTTアッセイを示す。ロリプラム単独では、約1000uM(1mM)のIC50を示す。POH-ロリプラムの存在下では、IC50は50uMという低い濃度で達成される。図6は、U-87細胞を用いた、ロリプラムの濃度を増加させるMTTアッセイを示す。IC50は、1000uMでは果たされない。一方、IC50は、POH-ロリプラムを用いて180uMで達成される。図7は、U251細胞に対するロリプラム単独のIC50が170uMで達成されることを示す。プラトー細胞毒性は60%に達する。POH-ロリプラムは50uMでIC50を達成し、100uMでほぼ100%の細胞毒性を有する。図8は、LN229細胞に対するロリプラム単独のIC50が100uMでさえ達成されないことを示す。一方、POH-ロリプラムのIC50は100uMで達成され、10uMでほぼ100%の細胞毒性を有する。
[実施例7]
POH脂肪酸誘導体によるインビボ腫瘍成長阻害
ブチリル-POHによる腫瘍成長の阻害をヌードマウス皮下グリオーマモデルにおいて試験した。マウスにU-87グリオーマ細胞(500,000細胞/注射)を注射し、2週間にわたって触知可能な結節を形成させた。触知可能な結節が形成されたら、マウスを、図9Aおよび図9Bに示されるような様々な化合物のQチップ(1cc/適用/日)による局所適用により8週間にわたって処置した。図9Aは、ブチリル-POH、98.5%を超える純度を有する精製(S)-ペリリルアルコール(「精製POH」)、Sigma chemicalsから購入したPOH、またはリン酸緩衝生理食塩水(PBS;陰性対照)で処置したヌードマウスの皮下U-87グリオーマの画像を示す。図9Bは、経時的な平均腫瘍成長を示す(合計60日の期間)。ブチリル-POHは、腫瘍成長の最大の阻害を実証し、次いで精製POHおよびSigma POHが続いた。
POH脂肪酸誘導体によるインビボ腫瘍成長阻害
ブチリル-POHによる腫瘍成長の阻害をヌードマウス皮下グリオーマモデルにおいて試験した。マウスにU-87グリオーマ細胞(500,000細胞/注射)を注射し、2週間にわたって触知可能な結節を形成させた。触知可能な結節が形成されたら、マウスを、図9Aおよび図9Bに示されるような様々な化合物のQチップ(1cc/適用/日)による局所適用により8週間にわたって処置した。図9Aは、ブチリル-POH、98.5%を超える純度を有する精製(S)-ペリリルアルコール(「精製POH」)、Sigma chemicalsから購入したPOH、またはリン酸緩衝生理食塩水(PBS;陰性対照)で処置したヌードマウスの皮下U-87グリオーマの画像を示す。図9Bは、経時的な平均腫瘍成長を示す(合計60日の期間)。ブチリル-POHは、腫瘍成長の最大の阻害を実証し、次いで精製POHおよびSigma POHが続いた。
[実施例8]
テモゾロミド(TMZ)およびテモゾロミドPOHカルバメート(POH-TMZ)の、TMZ感受性および耐性グリオーマ細胞に対するインビトロ細胞毒性試験
細胞をTMZ単独、POH単独、およびTMZ-POH抱合体で処置した後、コロニー形成アッセイを行った。コロニー形成アッセイは、Chen TC,et al.Green tea epigallocatechin gallate enhances therapeutic efficacy of temozolomide in orthotopic mouse glioblastoma models.Cancer Lett.2011 Mar 28;302(2):100-8に記載されているように行った。図10は、TMZまたはTMZ-POHを用いて、TMZ感受性(U251)およびTMZ耐性(U251TR)U251細胞に対して行われたコロニー形成アッセイの結果を示す。TMZは、TMZ感受性U251細胞に対する細胞毒性を示したが、TMZ耐性U251細胞に対する細胞毒性は極小であった。TMZ-POHは、TMZ感受性U251細胞およびTMZ耐性U251細胞の両方に対して細胞毒性を示した。
テモゾロミド(TMZ)およびテモゾロミドPOHカルバメート(POH-TMZ)の、TMZ感受性および耐性グリオーマ細胞に対するインビトロ細胞毒性試験
細胞をTMZ単独、POH単独、およびTMZ-POH抱合体で処置した後、コロニー形成アッセイを行った。コロニー形成アッセイは、Chen TC,et al.Green tea epigallocatechin gallate enhances therapeutic efficacy of temozolomide in orthotopic mouse glioblastoma models.Cancer Lett.2011 Mar 28;302(2):100-8に記載されているように行った。図10は、TMZまたはTMZ-POHを用いて、TMZ感受性(U251)およびTMZ耐性(U251TR)U251細胞に対して行われたコロニー形成アッセイの結果を示す。TMZは、TMZ感受性U251細胞に対する細胞毒性を示したが、TMZ耐性U251細胞に対する細胞毒性は極小であった。TMZ-POHは、TMZ感受性U251細胞およびTMZ耐性U251細胞の両方に対して細胞毒性を示した。
図11は、POHを用いて、TMZ感受性(U251)およびTMZ耐性(U251TR)U251細胞に対して行われたコロニー形成アッセイの結果を示す。POHは、TMZ感受性U251細胞およびTMZ耐性U251細胞の両方に対して細胞毒性を示した。POH-TMZ(図10)は、コロニー形成アッセイにおいてPOH単独(図11)と比較して、実質的により大きい効力を示した。
[実施例9]
U251細胞、U251TR細胞、および正常アストロサイトに対するテモゾロミドPOHカルバメート(POH-TMZ)のインビトロ細胞毒性試験
細胞をTMZ-POH抱合体で処理した後、MTT細胞毒性アッセイを行った。MTT細胞毒性アッセイは、Chen TC,et al.Green tea epigallocatechin gallate enhances therapeutic efficacy of temozolomide in orthotopic mouse glioblastoma models.Cancer Lett.2011 Mar 28;302(2):100-8に記載されているように行った。図12は、TMZ感受性細胞(U251)、TMZ耐性細胞(U251TR)および正常アストロサイトに対して行われたMTT細胞毒性アッセイの結果を示す。TMZ-POHは、TMZ感受性U251細胞およびTMZ耐性U251細胞の両方に対して細胞毒性を示したが、正常アストロサイトには示さなかった。
U251細胞、U251TR細胞、および正常アストロサイトに対するテモゾロミドPOHカルバメート(POH-TMZ)のインビトロ細胞毒性試験
細胞をTMZ-POH抱合体で処理した後、MTT細胞毒性アッセイを行った。MTT細胞毒性アッセイは、Chen TC,et al.Green tea epigallocatechin gallate enhances therapeutic efficacy of temozolomide in orthotopic mouse glioblastoma models.Cancer Lett.2011 Mar 28;302(2):100-8に記載されているように行った。図12は、TMZ感受性細胞(U251)、TMZ耐性細胞(U251TR)および正常アストロサイトに対して行われたMTT細胞毒性アッセイの結果を示す。TMZ-POHは、TMZ感受性U251細胞およびTMZ耐性U251細胞の両方に対して細胞毒性を示したが、正常アストロサイトには示さなかった。
[実施例10]
BEC、TuBEC、および正常アストロサイトに対するテモゾロミドPOHカルバメート(POH-TMZ)のインビトロ細胞毒性試験
細胞をTMZ-POH抱合体で処理した後、MTT細胞毒性アッセイを行った。MTT細胞毒性アッセイは、Chen TC,et al.Green tea epigallocatechin gallate enhances therapeutic efficacy of temozolomide in orthotopic mouse glioblastoma models.Cancer Lett.2011 Mar 28;302(2):100-8に記載されているように行った。図13は、正常なアストロサイト、脳内皮細胞(BEC;コンフルエントおよびサブコンフルエント)および腫瘍脳内皮細胞(TuBEC)に対して行われたMTT細胞毒性アッセイの結果を示す。TMZ-POHは、正常なアストロサイト、コンフルエントなBECまたはTuBECに対して有意な細胞毒性を誘導しなかった。サブコンフルエントなBECにおいて、高濃度のTMZ-POHで軽度から中程度の細胞毒性が実証された。
BEC、TuBEC、および正常アストロサイトに対するテモゾロミドPOHカルバメート(POH-TMZ)のインビトロ細胞毒性試験
細胞をTMZ-POH抱合体で処理した後、MTT細胞毒性アッセイを行った。MTT細胞毒性アッセイは、Chen TC,et al.Green tea epigallocatechin gallate enhances therapeutic efficacy of temozolomide in orthotopic mouse glioblastoma models.Cancer Lett.2011 Mar 28;302(2):100-8に記載されているように行った。図13は、正常なアストロサイト、脳内皮細胞(BEC;コンフルエントおよびサブコンフルエント)および腫瘍脳内皮細胞(TuBEC)に対して行われたMTT細胞毒性アッセイの結果を示す。TMZ-POHは、正常なアストロサイト、コンフルエントなBECまたはTuBECに対して有意な細胞毒性を誘導しなかった。サブコンフルエントなBECにおいて、高濃度のTMZ-POHで軽度から中程度の細胞毒性が実証された。
[実施例11]
テモゾロミド(TMZ)およびテモゾロミドPOHカルバメート(POH-TMZ)の、USC-04グリオーマ癌幹細胞に対するインビトロ細胞毒性試験
細胞をTMZ単独、POH単独、またはTMZ-POH抱合体で処理した後、MTT細胞毒性アッセイを行った。MTT細胞毒性アッセイは、Chen TC,et al.Green tea epigallocatechin gallate enhances therapeutic efficacy of temozolomide in orthotopic mouse glioblastoma models.Cancer Lett.2011 Mar 28;302(2):100-8に記載されているように行った。図14は、USC-04グリオーマ癌幹細胞に対して行われたMTT細胞毒性アッセイの結果を示す。TMZは、濃度の増加(0~400uM)で有意な細胞毒性を誘導しなかった。TMZ-POHは、150uMでIC50の細胞毒性の証明を示した。図15は、POHで処理されたUSC-04グリオーマ癌幹細胞に対して行われたMTT細胞毒性アッセイの結果を示す。POHは、濃度の増加(0~2mM)でUSC-04に対する細胞毒性を示した。
テモゾロミド(TMZ)およびテモゾロミドPOHカルバメート(POH-TMZ)の、USC-04グリオーマ癌幹細胞に対するインビトロ細胞毒性試験
細胞をTMZ単独、POH単独、またはTMZ-POH抱合体で処理した後、MTT細胞毒性アッセイを行った。MTT細胞毒性アッセイは、Chen TC,et al.Green tea epigallocatechin gallate enhances therapeutic efficacy of temozolomide in orthotopic mouse glioblastoma models.Cancer Lett.2011 Mar 28;302(2):100-8に記載されているように行った。図14は、USC-04グリオーマ癌幹細胞に対して行われたMTT細胞毒性アッセイの結果を示す。TMZは、濃度の増加(0~400uM)で有意な細胞毒性を誘導しなかった。TMZ-POHは、150uMでIC50の細胞毒性の証明を示した。図15は、POHで処理されたUSC-04グリオーマ癌幹細胞に対して行われたMTT細胞毒性アッセイの結果を示す。POHは、濃度の増加(0~2mM)でUSC-04に対する細胞毒性を示した。
[実施例12]
テモゾロミド(TMZ)およびテモゾロミドPOHカルバメート(POH-TMZ)の、USC-02グリオーマ癌幹細胞に対するインビトロ細胞毒性試験
細胞をTMZ単独、POH単独、またはTMZ-POH抱合体で処理した後、MTT細胞毒性アッセイを行った。MTT細胞毒性アッセイは、Chen TC,et al.Green tea epigallocatechin gallate enhances therapeutic efficacy of temozolomide in orthotopic mouse glioblastoma models.Cancer Lett.2011 Mar 28;302(2):100-8に記載されているように行った。図16は、USC-02グリオーマ癌幹細胞に対して行われたMTT細胞毒性アッセイの結果を示す。TMZは、濃度の増加(0~400uM)で有意な細胞毒性を誘導しなかった。TMZ-POHは、60uMでIC50の細胞毒性の証明を示した。図17は、POHで処理されたUSC-02グリオーマ癌幹細胞に対して行われたMTT細胞毒性アッセイの結果を示す。POHは、濃度の増加(0~2mM)でUSC-02に対する細胞毒性を示した。
テモゾロミド(TMZ)およびテモゾロミドPOHカルバメート(POH-TMZ)の、USC-02グリオーマ癌幹細胞に対するインビトロ細胞毒性試験
細胞をTMZ単独、POH単独、またはTMZ-POH抱合体で処理した後、MTT細胞毒性アッセイを行った。MTT細胞毒性アッセイは、Chen TC,et al.Green tea epigallocatechin gallate enhances therapeutic efficacy of temozolomide in orthotopic mouse glioblastoma models.Cancer Lett.2011 Mar 28;302(2):100-8に記載されているように行った。図16は、USC-02グリオーマ癌幹細胞に対して行われたMTT細胞毒性アッセイの結果を示す。TMZは、濃度の増加(0~400uM)で有意な細胞毒性を誘導しなかった。TMZ-POHは、60uMでIC50の細胞毒性の証明を示した。図17は、POHで処理されたUSC-02グリオーマ癌幹細胞に対して行われたMTT細胞毒性アッセイの結果を示す。POHは、濃度の増加(0~2mM)でUSC-02に対する細胞毒性を示した。
[実施例13]
TMZ感受性および耐性グリオーマ細胞に対するテモゾロミドPOHカルバメート(POH-TMZ)によるERストレスのインビトロ試験
TMZ感受性および耐性グリオーマ細胞をTMZ-POH抱合体で18時間処理した後、ウエスタンブロットを行った。図18は、TMZ-POHがTMZ感受性およびTMZ耐性U251グリオーマ細胞においてERストレス(ERS)を誘導することを実証する、ウエスタンブロットを示す。アポトーシス促進性タンパク質CHOPの活性化は、60uMという低い濃度のTMZ-POHで示された。
TMZ感受性および耐性グリオーマ細胞に対するテモゾロミドPOHカルバメート(POH-TMZ)によるERストレスのインビトロ試験
TMZ感受性および耐性グリオーマ細胞をTMZ-POH抱合体で18時間処理した後、ウエスタンブロットを行った。図18は、TMZ-POHがTMZ感受性およびTMZ耐性U251グリオーマ細胞においてERストレス(ERS)を誘導することを実証する、ウエスタンブロットを示す。アポトーシス促進性タンパク質CHOPの活性化は、60uMという低い濃度のTMZ-POHで示された。
[実施例14]
POH-リノール酸抱合体の抗炎症効果のマウス試験
マウスの第1の群を、グリセロール:エタノール(90:10)混合物のビヒクル中の、50マイクロリットル(μL)のPOHとリノール酸との抱合体(例えば、POHのリノレオイルエステル)の溶液で前処理した。POH-リノール酸抱合体溶液をマウスの臀部側面に3日間塗布した。マウスの第2の対照群をグリセロール:エタノール(90:10)ビヒクルのみで処置した。
POH-リノール酸抱合体の抗炎症効果のマウス試験
マウスの第1の群を、グリセロール:エタノール(90:10)混合物のビヒクル中の、50マイクロリットル(μL)のPOHとリノール酸との抱合体(例えば、POHのリノレオイルエステル)の溶液で前処理した。POH-リノール酸抱合体溶液をマウスの臀部側面に3日間塗布した。マウスの第2の対照群をグリセロール:エタノール(90:10)ビヒクルのみで処置した。
前処理の後、(既知の刺激物質である)12-0-テトラデカノイルホルボール-13-アセテートのアセトン溶液(asTPA)をマウスの背中に7日間にわたって毎日皮膚塗布することによって、第1および第2のマウス群に皮膚炎症を誘発した。さらなる対照群にはasTPAを塗布しなかった。asTPAの塗布を容易にするために、マウスをイソフルオランの吸入によって麻酔した。次いで、100マイクロリットルのasTPA(20マイクログラム(μg)のTPAに相当する)をマウスの皮膚に塗布した。asTPAが蒸発したら、マウスをケージに戻した。
マウスの第1および第2の群がasTPAの塗布に供された7日間の期間中、第1の群は、POH-リノール酸抱合体およびビヒクル溶液の処置を受け続け、第2の群は、ビヒクルの処置を受け続けた。7日間の期間の最後に、マウスを撮影した。
図19Aは、asTPAおよびビヒクルを受けたが、POH-リノール酸抱合体処置を受けなかった第2の群の第1のマウスの写真である。図19Bは、同様にasTPAおよびビヒクルを受けたが、POH-リノール酸抱合体処置を受けなかった第2の群の第2のマウスの写真である。図19Aおよび図19Bが示すように、asTPAが塗布されたマウスの右臀部の皮膚の領域(それぞれ1902、1904)は、炎症を起こし、乾燥しているように見える。図20Aは、asTPAと、POH-リノール抱合体/ビヒクル処置とを合わせて受けた第1の群の第1のマウスの写真である。図20Bは、同様にasTPAと、POH-リノール抱合体/ビヒクル処置とを合わせて受けた第1の群の第2のマウスの写真である。図20Aおよび図20Bが示すように、asTPAが塗布されたマウスの右臀部における皮膚の領域(それぞれ2002、2004)は、炎症または剥離を示さない。塗布部位および周囲領域で皮膚は比較的滑らかであり、ビヒクル単独と比較して、POH-リノール酸抱合体/ビヒクル組み合わせ処置の有効性の証拠を提供する。
[実施例15]
POH-リノール酸抱合体の抗炎症効果のマウス試験(代替プロトコル)
抗炎症剤としてのPOH-リノール酸の有効性を試験するための代替プロトコルでは、15匹のマウスを5つの群(i)~(v)に分け、各群は3匹のマウスを含む。群(iii)~(v)は前処理を受け、一方、群(i)および(ii)は陰性対照群および陽性対照群である。群(iii)は、10mg//kgのリノール酸の前処理を受け、群(iv)は、10mg/kgのPOHの前処理を受け、群(v)は、10mg/kgのリノール酸とPOHとの抱合体(例えば、POHのリノレオイルエステル)の前処理を受ける。全ての前処理は3日間続く。
POH-リノール酸抱合体の抗炎症効果のマウス試験(代替プロトコル)
抗炎症剤としてのPOH-リノール酸の有効性を試験するための代替プロトコルでは、15匹のマウスを5つの群(i)~(v)に分け、各群は3匹のマウスを含む。群(iii)~(v)は前処理を受け、一方、群(i)および(ii)は陰性対照群および陽性対照群である。群(iii)は、10mg//kgのリノール酸の前処理を受け、群(iv)は、10mg/kgのPOHの前処理を受け、群(v)は、10mg/kgのリノール酸とPOHとの抱合体(例えば、POHのリノレオイルエステル)の前処理を受ける。全ての前処理は3日間続く。
皮膚炎症は、群(ii)、(iii)、(iv)および(v)のマウスの背部にTPAのアセトン溶液(asTPA)を7日間連続して毎日皮膚塗布することによって誘発される。asTPAの塗布は、皮膚露出開口を特徴とする適応デバイスに、100マイクロリットル(μL)のasTPA(20マイクログラム(μg)のTPAに相当)が塗布されることになる、群(ii)~(v)のマウスを拘束することによって進行する。
7日間のasTPA塗布期間中、群(iii)、(iv)および(v)に与えられる処置が継続されるであろう。
マウスの群は、どれが処置されているかを知らない2人の別々の人物による二重盲検様式で観察される。背側皮膚炎症の範囲および程度を評価して、皮膚炎症の全体的な巨視的スコアを計算する。
スコアリングシステムが実施される。0から12の巨視的スコアは、観察された炎症の程度の指標として評価される。スコア0は皮膚炎症がないことを示し、スコア1~3はわずかな炎症を示し、スコア4~6は中程度の炎症を示し、スコア7~9は有意な炎症を示し、スコア10~12は重度の炎症を示す。皮膚標本を固定し、パラフィン包埋後に古典的な病理学的方法による組織病理学的分析のために保存剤に保存する。
さらに、最後の皮膚処置の4時間後に各マウスから血液試料を採取した。抗凝固剤としてクエン酸塩を含むチューブに心臓穿刺により約0.5mLの血液を採取し、1500gで15分間遠心分離して血清を採取した。血清をエッペンドルフチューブに等分し、サイトカイン分析のための調製物として-80℃で保存した。次いで、血清試料を解凍し、その後、3つの炎症促進性サイトカイン、IL-1、IL-6およびTNFを、Bio-Plex技術を使用するBio-Radマウス3-Plex-Aパネルキットで同時にアッセイした。
図25A~図25Cは、POH-LA抱合体処置したUV曝露、およびPOH-LA抱合体処置しないUV曝露後のサイトカインレベルの変化を示す。非曝露対照マウス(図示せず)と比較すると、IL-1β(図25A)、IL-6(図25B)およびTNF-α(図25C)の血清レベルは、処置された、および処置されない両方の、全ての光曝露群で有意に増加した。IL-1βについては、POH-LA抱合体は最低の血清レベルの増加(6.4±2.5pg/mL)をもたらしたが、未処置動物は最高の増加(10.4±3.1pg/mL)を有し、リノール酸およびPOH処置動物の両方が中間レベル(8.3±2.1pg/mLおよび8.5±3.0pg/mL)を示した。これらの3つの群間の差は、いずれも有意ではなかった。IL-6レベルは、未処置群(24.6±3.2pg/mL)と比較してPOH-LA抱合体処置動物において有意に低いままであったが(iv群、15.2±4.1pg/mL)、中間レベルが、リノール酸群(18.3±3.4pg/mL)およびPOH処置群(17.9±2.8pg/mL)の両方において観察された。同様に、TNF-αレベルは、リノール酸群(126.9±14.6pg/mL)および未処置(157.7±22.8pg/mL)と比較してPOH-LA抱合体で有意に低かったが(72.6±22.8pg/mL)、POH群動物は中間レベル(103.2±18.0pg/mL)を有していた。
[実施例16]
免疫適格SKH-1 EliteヘアレスマウスにおけるPOH-LA抱合体の局所適用による、化学的に誘導された皮膚炎症および損傷を予防するためのマウス試験
この実施例は、TPAのアセトン溶液(asTPA)を7日間連続して、対照群を除く全てのマウスの背部に毎日皮膚塗布することによる皮膚炎症の誘導を示す。この目的のために、イソフルランの吸入によって動物を麻酔し、100μLのasTPA(20μgのTPAに相当)を塗布した。TPAが蒸発するとすぐに、マウスをケージに戻した。その後、毎日新たに調製した10mg/kgのPOH-LA抱合体でマウスを処置した。POH-LA抱合体をグリセロール:エタノール(90:10)中に製剤化し、対照動物にはグリセロール:エタノールビヒクルのみを投与した。50μLのPOH-LA抱合体製剤またはビヒクルを、3日間の前処置期間にわたってマウスの臀部側面にかけた。これらの3日後、POH-LA抱合体製剤およびビヒクルの継続した塗布と共に、asTPAを7日間塗布した。マウスを10日間の最後に撮影した。
免疫適格SKH-1 EliteヘアレスマウスにおけるPOH-LA抱合体の局所適用による、化学的に誘導された皮膚炎症および損傷を予防するためのマウス試験
この実施例は、TPAのアセトン溶液(asTPA)を7日間連続して、対照群を除く全てのマウスの背部に毎日皮膚塗布することによる皮膚炎症の誘導を示す。この目的のために、イソフルランの吸入によって動物を麻酔し、100μLのasTPA(20μgのTPAに相当)を塗布した。TPAが蒸発するとすぐに、マウスをケージに戻した。その後、毎日新たに調製した10mg/kgのPOH-LA抱合体でマウスを処置した。POH-LA抱合体をグリセロール:エタノール(90:10)中に製剤化し、対照動物にはグリセロール:エタノールビヒクルのみを投与した。50μLのPOH-LA抱合体製剤またはビヒクルを、3日間の前処置期間にわたってマウスの臀部側面にかけた。これらの3日後、POH-LA抱合体製剤およびビヒクルの継続した塗布と共に、asTPAを7日間塗布した。マウスを10日間の最後に撮影した。
[実施例17]
免疫適格SKH-1 EliteヘアレスマウスにおけるPOH-LA抱合体の局所適用によって、UV誘導性皮膚炎症および損傷を予防するためのマウス試験
対象マウスに短波長UVランプ(VWR、Radnor、PA)を照射した。このランプのピークスペクトル出力は約310nmであり、260nm未満で検出可能なエネルギーはなく、260~280nm(UV-C)で約0.6%、280~320nm(UV-B)で72.7%、320~400nm(UV-A)で26.7%であった。照射当たりのUV-Bの放射線量は、UVモニターで確認される通り、第1週目では54mJ/cm2、第2週目では72mJ/cm2、第3週目では90mJ/cm2、残りの週では108mJ/cm2に設定した。
免疫適格SKH-1 EliteヘアレスマウスにおけるPOH-LA抱合体の局所適用によって、UV誘導性皮膚炎症および損傷を予防するためのマウス試験
対象マウスに短波長UVランプ(VWR、Radnor、PA)を照射した。このランプのピークスペクトル出力は約310nmであり、260nm未満で検出可能なエネルギーはなく、260~280nm(UV-C)で約0.6%、280~320nm(UV-B)で72.7%、320~400nm(UV-A)で26.7%であった。照射当たりのUV-Bの放射線量は、UVモニターで確認される通り、第1週目では54mJ/cm2、第2週目では72mJ/cm2、第3週目では90mJ/cm2、残りの週では108mJ/cm2に設定した。
毎日新たに調製した10mg/kgのPOH-LA抱合体でマウスを処置した。POH-LA抱合体をグリセロール:エタノール(90:10)中に製剤化し、対照動物にはグリセロール:エタノールビヒクルのみ、または市販の日焼け止めを投与した。追加の試験群を、グリセロール:エタノールビヒクル中に製剤化されたPOH、またはグリセロール:エタノールビヒクル中に製剤化されたリノール酸で処置した。50μLの各製剤を、UV光に曝露した面積1cm2の領域にかけた。POH-LA抱合体、POHまたはリノール酸溶液を皮膚表面に穏やかに広げ、風乾させた。日焼け止めのマウスは、日焼け止めタオレットで曝露領域を穏やかに拭いた。この曝露および処置を最大10週間続けた。実験期間を通して、動物を写真撮影し、体重を測定した。実験期間の終わりに、マウスを写真撮影し、安楽死させた後、皮膚および採血した。血液を炎症のマーカーについて分析し、皮膚の曝露領域からDNAを回収し、DNA損傷のマーカーについて分析した。
[実施例18]
POH-LA抱合体の使用による皮膚損傷の予防の、その成分の単独、および一緒の使用に対する分析
この実施例は、約310nmのスペクトル出力を提供するUV-Bランプを取り付けた光毒性試験チャンバ内でUVBランプ(310nm)を照射することによる、太陽光のシミュレーションを示している。UVRの供給源は、短波長UVランプ(VWR、Radnor、PA)であった。このランプのピークスペクトル出力は約310nmであり、260nm未満で検出可能なエネルギーはなく、260~280nm(UV-C)で約0.6%、280~320nm(UV-B)で72.7%、320~400nm(UV-A)で26.7%であった。照射当たりのUV-Bの放射線量は、UVモニターで確認される通り、第1週目では54mJ/cm2、第2週目では72mJ/cm2、第3週目では90mJ/cm2、残りの週では108mJ/cm2に設定した。
POH-LA抱合体の使用による皮膚損傷の予防の、その成分の単独、および一緒の使用に対する分析
この実施例は、約310nmのスペクトル出力を提供するUV-Bランプを取り付けた光毒性試験チャンバ内でUVBランプ(310nm)を照射することによる、太陽光のシミュレーションを示している。UVRの供給源は、短波長UVランプ(VWR、Radnor、PA)であった。このランプのピークスペクトル出力は約310nmであり、260nm未満で検出可能なエネルギーはなく、260~280nm(UV-C)で約0.6%、280~320nm(UV-B)で72.7%、320~400nm(UV-A)で26.7%であった。照射当たりのUV-Bの放射線量は、UVモニターで確認される通り、第1週目では54mJ/cm2、第2週目では72mJ/cm2、第3週目では90mJ/cm2、残りの週では108mJ/cm2に設定した。
POH-LA抱合体、リノール酸、POH、およびリノール酸とPOHとの付加的組み合わせを、最終濃度10nMになるようにそれぞれ50μLでグリセロール:エタノール(90:10vol/vol)に懸濁し、治療のためにUV-B曝露後の各マウスに塗布した。UV-B曝露組織へPOH-LA抱合体を塗布すると、未処置対照(A)、未処置対照(B)、またはPOH-LA抱合体の個々の成分の単独(POH-CおよびLA-D)、混合物(E)、もしくは日焼け止めとの併用(G)と比較して、観察可能な皮膚損傷の量が制限される。POH-LA抱合体(F)を除く全ての曝露および処置群では、曝露および処置後の5週間で皮膚は乾燥した発赤皮膚を呈し、多くは損傷を伴った。リノール酸、POH、およびリノール酸-POHの混合物は全て損傷を示した。一方で、POH-LA抱合体の曝露および処置マウスの皮膚は、曝露されない対照マウスの皮膚と同じように見えた。
リノール酸-POH混合物のマウスを、残りの、したがって写真の異なる背景と比較して連続的に試験した。しかしながら、乾燥して赤くなった皮膚は、この群でもはっきりと観察される。
[実施例19]
POH-LA抱合体の使用による皮膚損傷の予防の、その成分の単独、および一緒の使用に対する分析
この実施例は、約310nmのスペクトル出力を提供するUV-Bランプを取り付けた光毒性試験チャンバ内でUVBランプ(310nm)を照射することによる、太陽光のシミュレーションを示している。UVRの供給源は、短波長UVランプ(VWR、Radnor、PA)であった。このランプのピークスペクトル出力は約310nmであり、260nm未満で検出可能なエネルギーはなく、260~280nm(UV-C)で約0.6%、280~320nm(UV-B)で72.7%、320~400nm(UV-A)で26.7%であった。照射当たりのUV-Bの放射線量は、UVモニターで確認される通り、第1週目では54mJ/cm2、第2週目では72mJ/cm2、第3週目では90mJ/cm2に設定した。
POH-LA抱合体の使用による皮膚損傷の予防の、その成分の単独、および一緒の使用に対する分析
この実施例は、約310nmのスペクトル出力を提供するUV-Bランプを取り付けた光毒性試験チャンバ内でUVBランプ(310nm)を照射することによる、太陽光のシミュレーションを示している。UVRの供給源は、短波長UVランプ(VWR、Radnor、PA)であった。このランプのピークスペクトル出力は約310nmであり、260nm未満で検出可能なエネルギーはなく、260~280nm(UV-C)で約0.6%、280~320nm(UV-B)で72.7%、320~400nm(UV-A)で26.7%であった。照射当たりのUV-Bの放射線量は、UVモニターで確認される通り、第1週目では54mJ/cm2、第2週目では72mJ/cm2、第3週目では90mJ/cm2に設定した。
POH-LA抱合体、リノール酸、POH、およびリノール酸とPOHとの付加的組み合わせを、最終濃度10nMになるようにそれぞれ50μLでグリセロール:エタノール(90:10vol/vol)に懸濁し、治療のためにUV-B曝露後の各マウスに塗布した。UV-B曝露組織へPOH-LA抱合体を塗布すると、POH-LA抱合体の個々の成分の単独または混合物と比較して、観察可能な皮膚損傷の量が制限される。POH-LA抱合体を除く全ての曝露および処置群では、曝露および処置後の3週間で皮膚は乾燥した発赤皮膚を呈し、多くは損傷を伴った。リノール酸、POH、およびリノール酸-POHの混合物は全て損傷を示した。一方、曝露および処置されたマウスのPOH-LA抱合体の皮膚は損傷を示さなかった。
[実施例20]
POH-LA抱合体の使用によるDNA損傷の予防の、その成分の使用に対する分析
この実施例は、UVBランプ(310nm)の照射による太陽光のシミュレーションを示す。光毒性試験チャンバ内で照射を行い、約310nmのスペクトル出力を提供するUV-Bランプを取り付けた。UVRの供給源は、短波長UVランプ(VWR、Radnor、PA)であった。このランプのピークスペクトル出力は約310nmであり、260nm未満で検出可能なエネルギーはなく、260~280nm(UV-C)で約0.6%、280~320nm(UV-B)で72.7%、320~400nm(UV-A)で26.7%であった。照射当たりのUV-Bの放射線量は、UVモニターで確認される通り、第1週目では54mJ/cm2、第2週目では72mJ/cm2、第3週目では90mJ/cm2に設定した。
POH-LA抱合体の使用によるDNA損傷の予防の、その成分の使用に対する分析
この実施例は、UVBランプ(310nm)の照射による太陽光のシミュレーションを示す。光毒性試験チャンバ内で照射を行い、約310nmのスペクトル出力を提供するUV-Bランプを取り付けた。UVRの供給源は、短波長UVランプ(VWR、Radnor、PA)であった。このランプのピークスペクトル出力は約310nmであり、260nm未満で検出可能なエネルギーはなく、260~280nm(UV-C)で約0.6%、280~320nm(UV-B)で72.7%、320~400nm(UV-A)で26.7%であった。照射当たりのUV-Bの放射線量は、UVモニターで確認される通り、第1週目では54mJ/cm2、第2週目では72mJ/cm2、第3週目では90mJ/cm2に設定した。
図26Aおよび図26Bは、POH-LA抱合体処置したUV曝露、およびPOH-LA抱合体処置しないUV曝露後に生じるDNA損傷を示す。動物を安楽死させた後、皮膚組織を動物の背部から採取し、ホルマリンで固定し、分析のために処理した。紫外線(UV)光の吸収は、DNA損傷の2つの主要な型、シクロブタンピリミジン二量体(CPD)およびピリミジン(6-4)ピリミジン光生成物(6-4PP)をもたらす。UV曝露マウス皮膚抽出DNAと比較するためのUV DNA損傷標準を使用した。標準DNAおよび試料DNAの両方を最初に熱変性させ、その後96ウェルDNA高結合プレートに吸着させる。試料または標準中に存在する6-4PP(図26A)およびCPD(図26B)を、抗6-4PPまたはCPD抗体、続いてHRPコンジュゲート二次抗体でプローブする。未知試料中の6-4PPまたはCPD含有量は、1,000~1.56ng/mlの所定のCPD-DNA標準から調製された標準曲線と比較することによって決定される。明らかなように、POH-LA抱合体処置マウスではDNA損傷が少なかった。
本発明の範囲は、上記で具体的に示され説明されたものによって限定されない。当業者は、材料、構成、構造および寸法の図示された例に対する適切な代替物があることを認識するであろう。特許および様々な刊行物を含む多数の参考文献が、本発明の説明において引用され、議論される。そのような参考文献の引用および議論は、単に本発明の説明を明確にするために提供されており、いかなる参考文献も本明細書に記載の本発明の先行技術であることを認めるものではない。本明細書で引用および議論される全ての参考文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本明細書に記載されているものの変形、修正、および他の実施は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく当業者に想起されるであろう。本発明の特定の実施形態を示し説明したが、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく変更および修正を行うことができることは当業者には明らかであろう。前述の説明および添付の図面に記載された事項は、例示としてのみ提供され、限定として提供されるものではない。
Claims (3)
- 哺乳動物におけるUV曝露による損傷を治療または予防する方法であって、リノール酸とコンジュゲートしたペリリルアルコール(POH)を含む組成物の治療有効量を、UV曝露の前、最中また後に前記哺乳動物に送達することを含む、方法。
- 前記UV曝露がUV-Bである、請求項1に記載の方法。
- 前記組成物が局所的に適用される、請求項1に記載の方法。
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