JP3060373B2 - ロタマーゼ酵素活性の阻害剤 - Google Patents

ロタマーゼ酵素活性の阻害剤

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、イムノフィリンタ
ンパク質と関連する酵素活性の阻害剤、特に、ペプチジ
ル−プロリルイソメラーゼまたはロタマーゼ酵素活性の
阻害剤としてFKBP型のイムノフィリンに対する親和
性を有する神経栄養性(neurotrophic ) ピペコリン酸誘
導体化合物を使用する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】イムノフィリンという用語は主要な免疫
抑制剤、シクロスポリンA(CsA)、FK506およ
びラパマイシンに対する受容体として機能する多くのタ
ンパク質を意味する。イムノフィリンの公知群はシクロ
フィリン、およびFK506結合タンパク質、例えばF
KBPである。シクロスポリンAはシクロフィリンに結
合し、FK506およびラパマイシンはFKBPに結合
する。これらのイムノフィリン−薬剤複合体は種々の細
胞間信号変換系、特に免疫系および神経系と相互作用す
る。
【0003】イムノフィリンはペプチジル−プロリルイ
ソメラーゼ(PPIアーゼ)またはロタマーゼ酵素活性
を有することが知られている。ロタマーゼ活性はイムノ
フィリンタンパク質のシスおよびトランス異性体の相互
変換の触媒作用の役目を果たすものであると決められて
いる。
【0004】イムノフィリンは免疫組織において最初に
発見され、そして研究された。イムノフィリンのロタマ
ーゼ活性の阻害はT細胞の増殖の阻害を導き、それによ
り免疫抑制剤、例えばシクロスポリンA、FK506お
よびラパマイシンにより示される免疫抑制作用を引き起
こすことが当業者により当初推定された。さらに研究さ
れ、ロタマーゼ活性の阻害は、本質的に、そしてそれ自
体では、免疫抑制剤活性に対して十分ではないことが示
されている(Schreiber 等, Science, 1990, vol. 250,
pp. 556-559)。また、免疫抑制は免疫抑制剤とイムノ
フィリンとの複合体の形成に由来する。イムノフィリン
−薬剤複合体は作用のそれらの様式として第3のタンパ
ク質の標的と相互作用することが示されている(Schrei
ber 等,Cell, 1991,vol. 66, pp. 807-815)。FKB
P−FK506およびFKBP−CsAの場合、薬剤−
イムノフィリン複合体はT細胞増殖を導く信号を伝達す
るT細胞受容体阻害性の酵素カルシニューリンに結合す
る。同様に、ラパマイシンとFKBPとの複合体はRA
FT1/FRAPタンパク質と相互作用し、そしてIL
−2受容体からの信号伝達を阻害する。
【0005】イムノフィリンは中枢神経系に高濃度で存
在することが見出されている。イムノフィリンは免疫系
に比べ中枢神経系に10−50倍豊富に存在する。神経
組織内でイムノフィリンは酸化窒素合成、神経伝達物質
放出およびニューロン突起伸長に影響を及ぼすようであ
る。
【0006】酸化窒素は体内で種々の役割を果たしてい
る。脳において酸化窒素は神経伝達物質であると考えら
れている。それはアルギニンから、アルギニンのグアニ
ジノ基を酸化して酸化窒素とシトルリンを形成する酸化
窒素シンターゼにより形成される。グルタメート受容体
のN−メチル−d−アスパルテート(NMDA)サブタ
イプの刺激は酸化窒素シンターゼを急速かつ顕著に活性
化し、そしてcGMP形成を刺激する。アルギニン誘導
体、例えばニトロアルギニンでの酸化窒素シンターゼの
阻害はcGMPレベルにおけるグルタメート誘導増加を
ブロックする。酸化窒素シンターゼはカルシウム−カル
モジュリン要求酵素であり、そしてN−メチル−d−ア
スパルテート受容体は、グルタメート刺激により開口さ
れてカルシウムが細胞中に急送され、そして酸化窒素シ
ンターゼを活性化するカルシウムチャンネルを有するの
で、N−メチル−d−アスパルテート受容体活性化は酸
化窒素シンターゼ活性を刺激する。
【0007】グルタメートは生理学的神経伝達物質であ
る。しかしながら、過剰に放出されると、グルタメート
はN−メチル−d−アスパルテート受容体を介して神経
毒性を誘引する。大脳皮質ニューロン培養体のグルタメ
ートまたはN−メチル−d−アスパルテートでの処理は
90%までのニューロンを殺し、そしてこれらの作用は
N−メチル−d−アスパルテート拮抗薬剤によりブロッ
クされる。このN−メチル−d−アスパルテート神経毒
性は血管発作(拍動)を伴う神経障害の主因であると考
えられている。従って、大脳血管閉塞を伴うグルタメー
トの大量放出があり、そして数多くのN−メチル−d−
アスパルテート拮抗剤は発作障害をブロックする。酸化
窒素シンターゼのリン酸化はその触媒活性を阻害する。
酸化窒素シンターゼリン酸化を高めることにより、FK
506は酸化窒素形成を機能的に阻害し得、そしてその
ためにグルタメート神経毒性をブロックする。実際、低
濃度のFK506およびシクロスポリンAは両方とも皮
質培養体においてN−メチル−d−アスパルテート神経
毒性をブロックする。ラパマイシンはFK506の治療
効果を逆にするので、FKBPの仲介機能は明らかであ
る。免疫抑制剤として既に市販されているFK506は
おそらく発作患者に臨床的に使用され得る。
【0008】FK506はまた成長関連プロテイン−4
3(GAP43)のリン酸化を増大する。GAP43は
ニューロン突起伸長に包含され、そしてそのリン酸化は
この活性を高めるように思われる。従って、FK50
6、ラパマイシンおよびシクロスポリンのニューロン突
起伸長における作用はPC12細胞を用いて試験され
た。PC12細胞は神経成長因子(NGF)により刺激
される際に軸索を伸ばす神経様細胞の連続系である。
【0009】驚くべきことに、ピコモル濃度の免疫抑制
剤、例えばFK506およびラパマイシンがPC12細
胞および知覚神経、すなわち後根ガングリオン(神経
節)細胞(DRG)における軸索の成長を刺激すること
が見出されている(Lyons 等,Proc. of Natl. Acad. Sc
i., 1994, vol. 91, pp. 3191-3195 )。全身の動物実
験において、FK506は顔面神経損傷の後に神経再生
を刺激することが見出され、そして座骨神経機能障害を
有する動物における機能回復を結果的に導く。
【0010】より詳しくは、FKBPに対する高い親和
性を有する薬剤が強力なロタマーゼ阻害剤であり、そし
て優れた神経栄養作用を示すことが見出されている。Sn
yder等, 「イムノフィリンおよび神経系」,Nature Med
icine, Volume 1, No. 1, January 1995, 32-37 。これ
らの発見は種々の末梢ニューロパシー(神経障害)の処
置や中枢神経系(CNS)のニューロン再成長の増加に
おける免疫抑制剤の使用を示唆する。神経変性障害、例
えばアルツハイマー病、パーキンソン病および筋萎縮側
索硬化(ALS)が該障害において影響を受けたニュー
ロンの特定の集合に特異的な神経栄養基質の損失または
減少した利用可能性に起因して生じ得ることが研究によ
り示されている。
【0011】中枢神経系における特定のニューロン集合
体に影響を及ぼすいくつかの神経栄養因子は同定されて
いる。例えば、アルツハイマー病は神経成長因子(NG
F)の減少または損失に起因することが推定されてい
る。このため、アルツハイマー病患者を外因性神経成長
因子またはその他の神経栄養タンパク質、例えば脳誘導
成長因子、グリア誘導神経因子、毛様体神経栄養因子お
よび変性性ニューロン集合体の残存を増加するためのニ
ューロトロピン−3で治療することが提案されている。
【0012】種々の神経学的疾病状態におけるこれらの
タンパク質の臨床への適用は、神経系の標的への、大き
いタンパク質の移送および生体利用可能性の難しさによ
り妨げられている。一方、神経栄養活性を有する免疫抑
制剤は比較的小さく、そして優れた生体利用可能性およ
び特異性を示す。しかしながら、長期にわたり投与され
ると、免疫抑制剤は、腎毒性、例えば糸球体濾過の損傷
および不可逆的な間隙性線維症(Kopp等, 1991, J. Am.
Soc. Nephrol. 1:162);神経学的欠損、例えば不随意
の震えまたは非特異的大脳アンギナ、例として非局在の
頭痛(De Greon等, 1987, N. Engl. J. Med. 317:86
1);および血管系の高血圧やそれに起因する合併症(K
ahan 等, 1989, N. Engl. J. Med. 321:1725 )等を含
む多くの非常に危険な副作用を示す。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、軸索の成長
を増加し、そして種々の神経病理学的状態においてニュ
ーロン成長および再生を促進し、その場合、ニューロン
修復は物理的損傷や疾病状態、例えば糖尿病による末梢
神経損傷、中枢神経系(脊髄および脳)への物理的損
傷、発作を伴う脳損傷を包含して促進され得るための、
そしてパーキンソン病、アルツハイマー病および筋萎縮
側索硬化を包含する神経変性に関連する神経学的障害の
治療のための、非常に有効である小分子FKBPロタマ
ーゼ阻害剤を含有する、非免疫抑制性ピペコリン酸誘導
体化合物を提供する。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明はFKBR型のイ
ムノフィリンに対する親和性を有する神経栄養性ピペコ
リン酸誘導体化合物をイムノフィリンタンパク質と関係
がある酵素活性の阻害剤、特にペプチジル−プロリルイ
ソメラーゼまたはロタマーゼ酵素活性の阻害剤として使
用する方法に関するものである。
【0015】本発明の好ましい態様は、FKBP型イム
ノフィリンに対する親和性を有するピペコリン酸誘導体
の有効量を動物に投与し、損傷した末梢神経の成長を刺
激するか、またはニューロン再生を促進することからな
り、前記FKBP型イムノフィリンはロタマーゼ活性を
示し、そして前記ピペコリン酸誘導体は前記イムノフィ
リンのロタマーゼ活性を阻害する、動物における神経学
的障害を治療する方法である。
【0016】本発明のもう一つの好ましい態様は、FK
BP型イムノフィリンに対する親和性を有するピペコリ
ン酸誘導体の有効量を神経栄養成長因子、脳誘導成長因
子、グリア誘導成長因子、毛様体神経栄養因子およびニ
ューロトロピン−3からなる群から選択される神経栄養
因子の有効量と組み合わせて動物に投与し、損傷した末
梢神経の成長を刺激するか、またはニューロン再生を促
進することからなり、前記FKBP型イムノフィリンは
ロタマーゼ活性を示し、そして前記ピペコリン酸誘導体
は前記イムノフィリンのロタマーゼ活性を阻害する、動
物における神経学的障害を治療する方法である。
【0017】本発明のもう一つの好ましい態様は、FK
BP型イムノフィリンに対する親和性を有するピペコリ
ン酸誘導体化合物の有効量を損傷した末梢神経に投与
し、損傷した末梢神経の成長を刺激または促進すること
からなり、前記FKBP型イムノフィリンはロタマーゼ
活性を示し、そして前記ピペコリン酸誘導体は前記イム
ノフィリンのロタマーゼ活性を阻害する、損傷した末梢
神経の成長を刺激する方法である。
【0018】本発明のもう一つの好ましい態様は、FK
BP型イムノフィリンに対する親和性を有するピペコリ
ン酸誘導体化合物の有効量を損傷した末梢神経に投与
し、損傷した末梢神経の成長を刺激することからなり、
前記FKBP型イムノフィリンはロタマーゼ活性を示
し、そして前記ピペコリン酸誘導体は前記イムノフィリ
ンのロタマーゼ活性を阻害する、損傷した末梢神経の成
長を刺激する方法である。
【0019】本発明のもう一つの好ましい態様は、FK
BP型イムノフィリンに対する親和性を有するピペコリ
ン酸誘導体化合物の有効量を動物に投与し、ニューロン
再生を促進することからなり、前記FKBP型イムノフ
ィリンはロタマーゼ活性を示し、そして前記ピペコリン
酸誘導体は前記イムノフィリンのロタマーゼ活性を阻害
する、動物におけるニューロン再生および成長を促進す
る方法である。
【0020】本発明の別の好ましい態様は、FKBP型
イムノフィリンに対する親和性を有するピペコリン酸誘
導体の有効量を動物に投与し、神経変性を防止すること
からなり、前記FKBP型イムノフィリンはロタマーゼ
活性を示し、そして前記ピペコリン酸誘導体は前記イム
ノフィリンのロタマーゼ活性を阻害する、動物における
神経変性を防止する方法である。
【0021】本発明の新規な神経栄養性ピペコリン酸誘
導体化合物はFK506結合性タンパク質、例えばFK
BP−12に対する親和性を有する。本発明の神経栄養
化合物がFKBPに結合されると、それらはプロリル−
ペプチジルシス−トランスイソメラーゼ活性または前記
結合タンパク質のロタマーゼ活性を阻害し、そして予期
されなかったことに軸索(neurite) の成長を刺激するこ
とが見出された。
【0022】本発明の化合物は無機または有機酸および
塩基から誘導される塩の形態で使用され得る。そのよう
な酸塩には以下のものが包含される:酢酸塩、アジピン
酸塩、アルギン酸塩、アスパラギン酸塩、安息香酸塩、
ベンゼンスルホン酸塩、ビスルフェート酪酸塩、クエン
酸塩、ショウノウ酸塩、ショウノウスルホン酸塩、シク
ロペンタンプロピオン酸塩、ジグルコン酸塩、ドデシル
硫酸塩、エタンスルホン酸塩、フマル酸塩、グルコヘプ
タン酸塩、グリセロリン酸塩、ヘミススルフェートヘプ
タン酸塩、ヘキサン酸塩、塩化水素塩、臭化水素塩、ヨ
ウ化水素塩、2−ヒドロキシエタンスルホン酸塩、乳酸
塩、マレイン酸塩、メタンスルホン酸塩、2−ナフタレ
ンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、シュウ酸塩、パモエー
ト(パルミチン酸塩)、ペクチン酸塩、プロピオン酸
塩、コハク酸塩、タルタル酸塩、チオシアン酸塩、トシ
レートおよびウンデカン酸塩。塩基塩はアンモニウム
塩、アルカリ金属塩、例えばナトリウムおよびカリウム
塩、アルカリ土類金属塩、例えばカルシウム塩およびマ
グネシウム塩、有機塩基との塩、例えばジシクロヘキシ
ルアミン塩、N−メチル−D−グルカミン、およびアミ
ノ酸例えばアルギニン、リジン等との塩を包含する。ま
た、塩基性窒素含有基はそのような試薬、例えば低級ア
ルキルハロゲン化物例えば塩化、臭化およびヨウ化メチ
ル、エチル、プロピルおよびブチル;ジアルキルスルフ
ェート、例としてジメチル、ジエチル、ジブチルおよび
ジアミルスルフェート、長鎖ハロゲン化物、例えば塩
化、臭化およびヨウ化デシル、ラウリル、ミリスチルお
よびステアリル、アルアルキルハロゲン化物例として臭
化ベンジルおよびフェンエチル等で四級化されていても
よい。水もしくは油溶性または分散性生成物がそれによ
り得られる。
【0023】本発明の神経栄養化合物は患者に周期的に
投与され、神経学的障害に治療を施すか、またはニュー
ロン再生および成長を刺激することが望ましいその他の
理由、例えば神経変性に関連する種々の末梢神経病的お
よび神経学的障害に治療を施すことができる。本発明の
化合物は種々の哺乳類の神経学的障害の治療のために、
ヒト以外の哺乳動物に投与されてもよい。
【0024】本発明の新規化合物はロタマーゼ活性の強
力な阻害剤であり、そして非常に高度の神経栄養活性を
有する。この活性は損傷したニューロンの刺激、ニュー
ロン再生の促進、神経変性の防止、およびニューロン変
性や末梢神経病と関連することが知られている様々な神
経学的障害の治療に有用である。治療され得る神経学的
障害には以下のものが包含されるが、それらに限定され
るものではない:三叉神経痛、舌咽神経痛、ベル麻痺、
重症筋無力症、筋ジストロフィー、筋萎縮側索硬化、進
行性筋萎縮、進行性球状遺伝性筋萎縮、ヘルニア様破壊
または脱出インバータブラエ(invertabrae) 椎間板症候
群、頸部脊椎症、叢障害(plexus disorders)、胸部出口
破損症候群、末梢ニューロパシー例えば鉛、ダプソン、
マダニ、ポルフィリア(porphyria) またはギャン−バレ
ー症候群により引き起こされる疾病、アルツハイマー病
およびパーキンソン病。
【0025】上記の目的のために、本発明の化合物は経
口で、非経口で、吸入スプレーにより、局部的に、直腸
に、経鼻で、経頬で、経膣で、または慣用の非毒性の薬
学的に許容され得る担体、助剤およびビヒクルを含有す
る投与配合剤中の移入レザバーを介して投与され得る。
本明細書において使用されるような非経口という用語は
皮下、静脈内、筋肉内、腹膜腔内、脊髄内、心室内(脳
室内)、胸骨内および頭蓋内注射または注入(輸液)法
を包含する。
【0026】中枢神経系標的として治療を有効にするた
めに、イムノフィリン−薬剤複合体は末端で投与された
場合に血液脳関門を容易に通過すべきである。血液脳関
門を通過できない本発明の化合物は心室内(脳室内)経
路により有効に投与され得る。
【0027】薬剤組成物は、例えば滅菌注入水性または
油性懸濁液として、滅菌注入製剤の形態であってよい。
この懸濁液は適当な分散剤または水和剤および懸濁剤を
用いて当業界では公知の技術に従って製剤化され得る。
滅菌注入製剤はまた、非毒性で非経口(注射)に適合し
得る希釈剤または溶剤中の滅菌注入液または懸濁液、例
えば1,3−ブタンジオール中の溶液であってよい。使
用され得る適用可能なビヒクルおよび溶剤は水、リンガ
ー液および等張塩化ナトリウム液である。さらに、滅菌
固定油が溶剤または懸濁媒体として通常使用される。こ
の目的のために、合成モノ−またはジグリセリド等のあ
らゆる非刺激性の固定油が使用され得る。脂肪酸、例え
ばオレイン酸およびそのグリセリド誘導体は、注入可能
なオリーブ油またはヒマシ油、特にそれらのポリオキシ
エチル化体の製造における用途を見出す。これらの油溶
液または懸濁液はまた、長鎖アルコール希釈剤または分
散剤を含有し得る。
【0028】化合物はカプセルまたは錠剤の形態で、例
えば水性懸濁液または水溶液として経口投与され得る。
経口用の錠剤の場合、慣用の担体はラクトースおよびコ
ーンスターチを包含する。滑剤、例えばステアリン酸マ
グネシウムもまた典型的に添加される。カプセル形態で
の経口投与のために、有用な希釈剤はラクトースおよび
乾燥コーンスターチを包含する。水性懸濁液が経口用途
に要求される場合、活性成分は乳化剤および懸濁剤と組
合せられる。所望するならば、ある種の甘味料および/
または香味料および/または着色料が添加され得る。
【0029】本発明の化合物はまた、薬剤の直腸投与の
ために坐剤の形態で投与され得る。これらの組成物は、
室温で固体であるが、直腸温度で液体であり、そのため
直腸内で融解して薬剤を放出するであろう適当な非刺激
性の賦形剤と薬剤とを混合することにより製造され得
る。そのような物質はココアバター、密蝋およびポリエ
チレングリコールを包含する。
【0030】本発明の化合物はまた、特に治療が行われ
る病気が眼、皮膚またはより下部の腸管の神経学的障害
等の局部適用により容易に接近し得る領域または器官を
包含する場合には、局部に投与されてもよい。適当な局
部製剤は上記領域の各々のために容易に調製される。
【0031】眼への使用のために、上記化合物は等張p
H調整滅菌生理食塩水中の微小化懸濁液として、または
好ましくは防腐薬例えば塩化ベンジルアルコニウムを含
み、もしくは含まずに等張pH調整滅菌生理食塩水中の
溶液として製剤化され得る。また、眼への使用のため
に、上記化合物は軟膏例えばワセリン中に製剤化されて
もよい。
【0032】皮膚への局部的適用のために、上記化合物
は該化合物を懸濁または溶解されてその中に含有する適
当な軟膏、例えば以下の1種またはそれ以上の混合物中
に製剤化され得る:鉱油、流動ワセリン、白色ワセリ
ン、プロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオ
キシプロピレン化合物、乳化ワックスおよび水。また、
上記化合物は例えば以下の1種またはそれ以上の混合
物:鉱油、ソルビタンモノステアレート、ポリソルベー
ト60、セチルエステルワックス、セテアリールアルコ
ール、2−オクチルドデカノール、ベンジルアルコール
および水中に懸濁または溶解されて活性化合物を含有す
る適当なローションまたはクリームに製剤化されてもよ
い。
【0033】より下部の腸管に対する局部適用は直腸坐
剤製剤(上記参照)または適当な浣腸製剤で行われ得
る。
【0034】上記有効化合物約0.1mgないし約10
000mgのオーダーでの投与レベルが上記状態の処置
に有用であり、約0.1mgないし約1000mgのレ
ベルが好ましい。単一投与形態を製造するために担体物
質と組合せられ得る有効成分の量は処置される主体およ
び投与の特定の様式に応じて変化するであろう。
【0035】しかしながら、特定の患者に対する特定の
投与レベルは使用される特定化合物の活性、年齢、体
重、全般的な健康状態、性別、食事、投与時間、排泄の
頻度、薬剤の併用、処置される特定の疾病の程度および
投与の形態等の種々の因子に依存するであろう。
【0036】上記化合物はその他の神経栄養薬剤、例え
ば神経栄養成長因子(NGF)、グリア誘導神経因子、
脳誘導神経因子、毛様体神経栄養因子およびニューロト
ロピン−3と共に投与され得る。その他の神経栄養薬剤
の投与レベルは上記の因子および薬剤併用の神経栄養作
用に依存するであろう。
【0037】
【発明の実施の形態】
方法および操作 座骨神経挫傷 本実施例は通常の末梢神経における高レベルのFKBP
を示し、そしてこれらが神経挫傷に続いて増加すること
を示す。FKBPがGAP−43の作用におけるニュー
ロン突起伸長に生理学的に関連しているならば、末梢神
経においてFKBPの実質的レベルを予測し得る。従っ
て、我々はラット座骨神経、ならびに2日齢の幼ラット
から単離された成長円錐体における〔 3H〕FK−50
6結合性を測定し、そして大脳皮質および種々の末梢組
織の値と比較した。
【0038】〔 3H〕FK−506オートラジオグラフ
ィーは、解凍および風乾後、50mM Hepes、2
mg/mlウシ血清アルブミン、5%エタノールおよび
0.02%ツイーン20(pH7.4)からなる緩衝液
中で1時間予備培養した未固定切片上で記載されるよう
に行われた。切片を次に1nM〔 3H〕FK−506
(86.5Ci/ミリモル;デュポン−NEN,マサチ
ューセッツ州ボストン)に予備培養緩衝液中室温で1時
間曝露した。非特異的結合は1μM FK−506の添
加により決定された。保温の後、スライドを氷冷予備培
養緩衝液中で4×5分間洗浄し、そして風乾した。放射
標識切片を次にトリチウム感受性フィルムまたはコダッ
クNTB−2エマルジョンを被覆したカバースリップに
並列した。
【0039】
【表1】 座骨神経および成長円錐体への〔 3H〕FK−506の結合性 (A)座骨神経における〔 3H〕FK−506の結合性 ──────────────────────────────── 組織 Bmax (pmol/mgタンパク質) ──────────────────────────────── 成熟ラット 座骨神経 22.1 大脳皮質 38.0 胸腺 9.5 脾臓 8.0 新生ラット 前脳 25.5 成長円錐体 10.2 ──────────────────────────────── (B)座骨神経挫傷後の〔 3H〕FK−506の結合性 ──────────────────────────────── タンパク質 Bmax Bmax fmol/5mm切片 pmol/mg ──────────────────────────────── 未処理 31.8± 2.1 21.2±1.4 挫傷7日目 136.5±15.7* 40.1±2.0* 3H〕FK−506の結合性は方法の項に記載したよ
うに評価された。表1(A)において実験は3回反復さ
れ、10%未満の変動だった。表1(B)において、値
は平均値±S.E.M.(n=3)て表される。* P<
0.05個々の平均値に対するスチューデントt試験。
【0040】試験された全ての組織の中で、座骨神経結
合レベルが最高であり、大脳皮質のものより幾分高く、
そしてリンパ球と結合したFKBPを含有する胸腺およ
び脾臓におけるレベルより約10倍高い。表1(A)参
照。神経再生におけるFKBPの役割に対する証拠は、
我々が成熟ラットの座骨神経を挫傷させ、そして神経挫
傷部から5mm離れた基部において7日後に〔 3H〕F
K−506の結合性を測定した実験に由来する。
【0041】スプラーグ−ダウレイ(Sprague-Dawley)ラ
ット(175−200g)をロムプン(12mk/k
g)ケタミン(30mg/kg)の混合物で麻痺させ
た。無菌法を用いて、顔面神経を宝石商摂子でもって茎
乳突孔からその出口に向け遠位に2mmの箇所で2×3
0秒間圧搾した(この操作を本明細書で、挫傷とも記載
する)。同様の操作が大腿部中央のレベルにある座骨神
経を圧搾するために使用された。
【0042】挫傷部の基部側における全体の結合性が4
組、対照の値と比較された。全タンパク質は基部側断片
において実質的に増加しており、タンパク質mgあたり
の〔3H〕FK−506結合性は基部断片において2倍
程度である。
【0043】顔面神経挫傷 この例は顔面神経損傷がFKBPおよびGAP−43の
同時発現を増加することを示す。顔面神経挫傷に続い
て、GAP−43のmRNAレベルは顔面神経核におい
て増加する。in situ ハイブリダイゼーションを用い
て、我々は顔面神経挫傷に続いてFKBP、GAP−4
3およびカルシニューリンのmRNAレベルを測定し
た。
【0044】ラットは150−200ml氷冷リン酸緩
衝液(PBS)(0.1M,pH7.4)で心臓を通す
ように灌流された。組織を除去し、そしてすぐにイソペ
ンタン(−80℃)中に凍結させた。低温切片(厚さ1
8μm)を切断し、そしてゼラチン被覆スライド上に載
せて解凍した。
【0045】in situ ハイブリダイゼーションは
35S〕dATPで末端標識されたアンチセンスオリゴ
ヌクレオチドプローブを用いて上記のように行われた。
FKBPに対し、Maki等,(1990) Proc. Natl. Acad. S
ci. USA 87, 5440-5443 およびStandaert, R. F.等,(1
990) Nature 346, 671-674(これらの文献は参照により
本明細書に編入される)に開示されたクローン化cDN
Aの以下の領域:70−114,214−258,44
1−485に相補的な3種のオリゴヌクレオチドが使用
された。GAP−43に対し、Rosenthal, A. 等,(198
7) EMBO J. 6, 3641-3646 (該文献は参照により本明細
書に編入される)に開示されたクローン化cDNAのヌ
クレオチド961−1008,1081−1128,1
201−1248に相補的な3種のアンチセンスオリゴ
ヌクレオチドが使用された。カルシニューリンAαに対
し、Ito 等,(1989) Biochem. Biophys. Res. Commun.
163, 1492-1497(該文献は参照により本明細書に編入さ
れる)に開示されたヌクレオチド1363−1410お
よび1711−1758に相補的なアンチセンスオリゴ
ヌクレオチドが、そしてカルシニューリンAβに対し、
Kuno, T.等,(1989) Biochem. Biophys. Res. Commun.
165, 1352-1358(該文献は参照により本明細書に編入さ
れる)に開示されたヌクレオチド1339−1386お
よび1569−1616が使用された。切片を解凍し、
そして乾燥させ、次にPBS中の4%の新たに解重合し
たパラホルムアルデヒド中に5分間固定した。PBS中
で2回すすいだ後、切片を0.1Mトリエタノールアミ
ン、0.5%NaCl(pH8.0)中の0.25%無
水酢酸でアセチル化し、次に規格アルコール中で水分除
去を行い、クロロホルム中で5分間脱脂し、95%エタ
ノールに再び水和させ、そして風乾した。ハイブリダイ
ゼーションは50%脱イオン化ホルムアルデヒド、10
%硫酸デキストラン、4×SSC、1×デンハルツ溶
液、20mMリン酸緩衝液、0.1mg/mlサケ精子
DNA、0.1mg/ml酵母トランスファーRNA、
10mMジチオトレイトール、2.0%ベータメルカプ
トエタノール(BMD)、1.0mM EDTAおよび
標識プローブ(2000000dpm/切片)を含有す
る緩衝液中37℃で一晩行われた。ハイブリダイゼーシ
ョンに続き、切片を1×SSC、1.0%BME中室温
で15分間すすぎ、次に55℃で10分間2回風乾し、
そしてフィルム上に置くか、またはコダックNTB−2
エマルジョン中に浸漬した。
【0046】FKBPおよびGAP−43発現の顕著な
増加が観察され、カルシニューリン発現に変化は見られ
なかった。顔面神経挫傷後24時間以内では、FKBP
発現は1−2週間明らかなピークレベルで増加し、mR
NA濃度は3週間で実質的に消失する。より高倍率下で
の実験は、FKBPmRNAに対する銀粒子の増加した
レベルがニューロン細胞体に限られていることを示す
(図2)。切断した顔面核のノーザンブロット分析は、
FKBP特異的mRNAの増加したレベルを確認する。
GAP−43mRNAはFKBPのものと近似する時間
経過を辿る。一方、カルシニューリン発現における変化
は試験したあらゆる時点で検出されない。
【0047】切断顔面核からの全細胞RNAが単離され
た。10または20μgの全RNAの試料が1%アガロ
ース、2.0%ホルムアルデヒドゲルで電気泳動され、
そしてナイロン膜に10nM NaOH中で移し取られ
た。ランダムプライムにより1×109 cpm/ugの
比活性まで〔35S〕dCTPで標識されたFKBPに対
するcDNAプローブを、50%ホルムアミド、2×S
SPE、7%SDS、0.5%Blottoおよび10
0ug/mlサケ精子DNAからなる緩衝液中42℃で
一晩バイブリッド形成させた。ブロットを室温で20分
間洗浄し、そして0.15×SSC、0.15%SDS
中65℃で2×15分間洗浄し、次いで48096時間
フィルムに曝露した。
【0048】非損傷側に、対照領域に比べ銀粒のわずか
な増加が観察される。これは反対側のニューロンもまた
軸索切断に応答するという発見と一致する。顔面神経挫
傷に続いて、ラットは顔面神経麻痺を示したが、これは
神経再生の完了と一致する3週間で機能回復するひげ動
作の欠失により明らかである。我々のラットの中に我々
はまた、3週間で機能の回復を伴う神経挫傷の後のひげ
動作の欠失を観察した。従って、GAP−43およびF
KBPの高められた発現の時間経過は神経再生の過程と
相互に関連する
【0049】座骨神経再生 この例は座骨神経再生と関連するFKBPおよびGAP
−43における変化を示す。座骨神経損傷に続いて、G
AP−43mRNAレベルは脊髄運動ニューロンおよび
後根ガングリオンニューロン細胞の両方において高めら
れる。座骨神経挫傷に供したラットにおいて、我々はL
−4,5(図3)および後根ガングリオンニューロン細
胞にGAP−43発現(図4)の報告された増加と一致
する運動ニューロンにおけるFKBPに対するmRNA
レベルでの顕著な増加を観察した。高倍率で、我々はニ
ューロン細胞体に局在化したFKMBmRNA銀粒を観
察した(図3)。我々はFKBPに選択的に結合する条
件下で〔 3H〕FK−506結合性のオートラジオグラ
フィーによるFKBPタンパク質レベルを追跡した。高
められたFKBPは後根ガングリオンにおいて一次知覚
ニューロンにおいて検出され、一方、座骨神経挫傷に続
いて運動ニューロン細胞に増加はないことが明らかであ
る。
【0050】増加FKBP発現の再生選択性との関連は
リシンでの実験によりさらに支持される。末梢神経に注
入された場合、リシンは関連神経再生なしに破壊される
細胞体中に戻される。我々はリシン(RCA60,シグ
マ,ミズーリ州セントルイス)0.5ugを、Streitお
よびKreutzbnerg の方法に従って0.5ulPBSおよ
び0.1%ファストグリーン中、その他の実験において
圧搾が行われたのと顔面神経の同じ部位に注射した(Str
eit 等, (1988) J. Comp. Neurol. 268, 248-263) 。
【0051】我々はリシン処理後2、4および7日目に
FKBPmRNAに対するin situハイブリダイゼーシ
ョン局在化試験を行った(図5)。FKBPmRNAに
おける増加がリシン処理後に観察されない。リシン処理
の後にも神経挫傷の後にもグリオーシスが起こる。リシ
ン処理に続いてFKBPmRNAの増加がないのは、顔
面核におけるFKBPmRNAの選択的ニューロン局在
化と一致する。
【0052】座骨神経におけるFKBP移送 この例はFKBPが座骨神経において急速に移送される
されることを示す。FKBPmRNAの増加にもかかわ
らず、座骨神経挫傷に続いて運動ニューロンにおいてF
KBPタンパク質が増加しないことは、該タンパク質が
細胞体から出て神経突起中に急速に移送されることを示
唆する。このことは、FKBPmRNAが低レベルのF
KBPタンパク質を含有する小脳のグラニュール細胞に
集中し、FKBPタンパク質レベルがグラニュール細胞
から生じる平行繊維と結合した小脳の分子層に高度に集
中しているという初期の観察と適合する。FKBPの可
能な移送を試験するために、我々は座骨神経を圧搾し、
そして7日後、圧搾部の10および20mmの基部側の
位置を結紮した。結紮6時間後、我々は〔 3H〕FK−
506結合性を結紮部位の3mm領域において追跡した
(図6)。
【0053】軸索移送試験のために、古典的結紮法がTe
tzlaff等の方法に続いて使用された。座骨神経挫傷1週
間後、2種の集合結紮部(510縫合)が最初の圧搾部
位から10mmの位置にある最も遠位の結紮から約10
mm離れた神経上に置かれた。6時間後、神経5−3m
m部分が基部側、遠位側、および図5に示される集合結
紮部の間の領域から集められた。神経部分が、50mM
トリスHCl,pH7.4 10容量中にホモジネート
することにより〔 3H〕FK−506結合性アッセイの
ために調製された。ホモジネートを15000×g4℃
で20分間遠心分離し、そして上清を集め、クマーシー
ブルー染料結合性アッセイ(パース)を用いて全タンパ
ク質濃度を評価した。〔 3H〕FK−506結合性は、
50mMトリスHCl,pH7.4,2mg/mlウシ
血清アルブミン,250pM〔 3H〕FK−506およ
び種々の濃度の非標識FK−506からなるアッセイ緩
衝液最終容量0.4ml中に全可溶性タンパク質2ug
を含有する一部に対し、記載されるように(4)行われ
た。25℃で60分間保温した後、0.35mlをLH
−20セファデックス(ファルマシアLKB)の0.8
mlカラム上に載せ、そしてアッセイ緩衝液0.4ml
で洗浄した。溶離液は集められ、そしてシンチレーショ
ンカウンターで計測した。
【0054】結果は図5に示される。〔 3H〕FK−5
06結合性レベルは挫傷部から結紮まで20cmの基部
側において最高であり、その他の部位においてほぼ4倍
のレベルであった。部位A−Dにおける〔 3H〕FK−
506結合性レベルに基づいて、我々はFKBPに対す
る前方への移送の速度を計算した。日あたり240mm
の速度はニューロンタンパク質に対して最速移送速度を
示すGAP−43に対する移送速度と実質的に同じであ
る。
【0055】神経挫傷に続きFKBPの蓄積を可視化す
るために、我々は座骨神経の圧搾の部位をマークするた
めに緩い結紮を行い、そしてFKBPmRNAに対する
in situ ハイブリダイゼーションおよび〔 3H〕FK−
506結合性に対するオートラジオグラフィーを行った
(図7)。ほとんどのFKBPmRNAおよび〔 3H〕
FK−506結合性は挫傷部に近い基部側に蓄積する。
これらのレベルは対照の非挫傷座骨神経におけるよりも
かなり高い。高倍率でのin situ ハイブリダイゼーショ
ンおよびオートラジオグラフィー調製物の試験はニュー
ロン繊維に結合した銀粒子を表す。同定を我々が正確に
決定し得ない細胞に局在した銀粒子もあるが、それらは
シュワン細胞、マクロファージまたは繊維芽細胞である
かもしれない。
【0056】PC12細胞中のFKBP この例はPC12細胞がFKBPを含有し、そしてFK
BPレベルが神経成長因子により高められることを示
す。我々は、基礎麻酔条件下〔 3H〕FK−506の細
胞への結合性を追跡し、そして神経成長因子(NGF)
で処理することによりFKBPの存在に対してPC12
細胞を試験した。
【0057】PC12細胞中のFKBPレベルは
3H〕FK−506結合性曲線のスカッチャード分析
から得られた。培養体が培養ウエルから掻き取られ、そ
して50mMトリスHCl,pH7.4,1mM ED
TA,100μg/mlフェニルメチルスルホニルフル
オリドの10容量中にホモジネートし、そして4℃、4
0000×gで20分間遠心分離した。タンパク質は標
準としてウシ血清アルブミンを用いるクーマシーブルー
染料結合アッセイにより決定された。250pM
3H〕ジヒドロFK−506(86.5Ci/ミリモ
ル,デュポン/NEN)の結合性が50mMトリスHC
l,pH7.4,2mg/mlBSAおよび種々の濃度
の非標識FK−506を含有するアッセイ緩衝液最終容
量0.4ml中に可溶性タンパク質5μgを含有する試
料に対して評価された。25℃で60分間保温した後、
0.35mlをアッセイ緩衝液で予め平衡化したLH−
20セファデックス(ファルマシアLKB)の0.8m
lカラム上に載せた。カラムをさらにアッセイ緩衝液
0.4mlで洗浄し、溶離液を集め、フォーミュラ96
3(デュポン/NEN)と混合し、そしてベックマンシ
ンチレーションカウンターで計測した。結合した全体の
3H〕FK−506から1μMの非標識FK−506
の存在下で得られる結合性を差し引くことにより特異的
結合性が決定された。
【0058】結果は図8に示されている。〔 3H〕FK
−506は未処理PC12細胞ホモジネートに飽和状に
結合する。典型的な試験において、約1000cpmが
結合し、1μM FK506の存在下での非特異的結合
性が約150cpmである。〔 3H〕FK−506結合
性の50%阻害は結合部位が真正のFKBPに相当する
ことを示す1−2nM FK506で生じる。〔 3H〕
FK−506結合性はNGF処理に続いて顕著に増加す
る。顕著な増加は10−15時間で現れる。結合性は2
0時間で3倍になり、そして中程度の増加が100時間
目に現れる。
【0059】PC12細胞中の増加した軸索伸長 この例はFK−506およびラパマイシンがPC12細
胞中で軸索伸長を増加することを示す。PC12細胞は
10%熱不活性化ウマ血清および5%熱不活性化ウシ胎
児血清を補足したダルベッコの変性イーグル培地(DM
EM)中37℃で5%CO2 に維持された。NGFにお
ける分化のために、ラット脚コラーゲンを5μg/cm
2 で被覆した35mm培養ウエル中に1×105 で細胞
を置き、そして2%ウマ胎児血清、NGFおよび/また
はFK506もしくはラパマイシンを補足したDMEM
に培地を代える前に付着させた。軸索成長の定量のため
に、ランダム写真が作成され(ウエルあたり3−4)、
そして突起形成ニューロンが5μmより大きい突起に対
して計測された。実験条件は写真撮影者および細胞計測
者により知らされなかった。4回の別々の試験が示され
た各々のデータ点に対して二重に行われた。軸索が同定
され、そして写真あたり約100細胞から計測した。従
って、1200−1600細胞からの軸索がデータ点あ
たり計測された。
【0060】観察されるように、NGFは1ng/ml
で最高刺激の1/2、そして約50−100ng/ml
で最高増加を示して、軸索成長を強力に刺激する(図
9,10)。FK506(100nM)はNGFへの感
受性を高めることによりNGFの効果を著しく増加させ
る。従って、FK506は最高の成長を引き出すのに必
要とされるNGF濃度を20−50倍減らす。FK50
6の不在下での最高成長の1/2が5ng/mlNGF
で生じ、そしてFK506の存在下では0.1ng/m
lNGFで生じる。NGFの最高濃度(10−100n
g/ml)では、FK506は追加の軸索成長を生じな
い。
【0061】FK506はその神経栄養効果において極
めて強力である。最高以下の濃度のNGF(1ng/m
l)の存在下、1nMのFK506が50ng/mlN
GFで観察されたのと同じ最大成長を生じる(図1
1)。FK506の最大効果の1/2が約100pMで
得られる。NGFの不在下、FK506は軸索成長を引
き出さない(図10)。
【0062】ラパマイシンは、カルシニューリンを介し
て作用すると考えられず、その他のリン酸化カスケード
に影響を与え得る強力な免疫抑制剤である。FKBPで
FK506拮抗剤としておそらく作用することにより、
FKBPおよびカルシニューリンを介して生じるFK5
06の作用をラパマイシンは強力にブロックする。ラパ
マイシン(1μM)はFK506の神経栄養作用をブロ
ックしない。実際、ラパマイシンはそれ自身神経栄養性
であり、1nMで高い軸索成長を付与する。ラハマイシ
ンおよびFK506は異なる機構を介して作用するよう
に考えられる。従って、ラパマイシンは突起の数ならび
にそれらの長さを増し、FK506は主に軸索の長さを
増す。さらに、FK506およびラパマイシンの効果は
付加的であるように考えられる。
【0063】後根ガングリオン この例は、FK506が感覚ガングリオンに対して神経
栄養性であることを示す。我々は16日目の胚状態のラ
ットからの後根ガングリオンの一次培養体へのFK50
6の作用を試験した。
【0064】E16段階の胚を妊娠スプラーグ−ダウレ
イラットから取りだし、そして後根ガングリオンを摘出
する。全体のガングリオン外植片をコラーゲン被覆35
mm皿(ファルコン)中、N2培地(ダルベッコ変性イ
ーグル培地とハムF12培地との1:1混合物,プロゲ
ステロン,セレニウム,インシュリン,プトレスシン,
グルコース,およびペニシリン−ストレプトマイシンを
補足)を用いて15%CO2 環境中37℃で培養した。
感覚ガングリオンは種々の濃度のNGFおよび/または
FK506またはラパマイシンまたは抗NGF抗体で処
理された。ガングリオンはオリンパスIMT−2倒立顕
微鏡を用いて相コントラストの下、2−3日毎に観察さ
れ、そして軸索長さの測定が行われた。各ガングリオン
の軸索領域は4つの象限に分割され、そして各象限にお
ける最大軸索の長さがアイピースマイクロメーターを用
いてミクロン単位で計測された。これらの測定の平均を
ガングリオンに対する軸索長さとして採用した。
【0065】〔 3H〕FK506オートラジオグラフィ
ーに対し、後根ガングリオン培養体をコラーゲン5μg
/cm2 で被覆したチャンバースライド上で増殖させ
た。培養体を0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH
7.4)中の氷冷した4%の新たに解重合したパラホル
ムアルデヒドでスライド上に1時間固定し、次いでリン
酸緩衝液で2回洗浄した。固定された培養体はスライド
を50mM Hepes、2mg/mlウシ血清アルブ
ミン、および0.02%ツイーン20(pH7.4)か
らなる緩衝液中で予備培養することにより〔 3H〕FK
−506で標識された。次いで、1nM〔 3H〕FK5
06を含有する同一アッセイ緩衝液中で培養した。非特
異的結合は1μM非標識FK506を添加することによ
り決定された。スライドを次に乾燥前に4×5分すす
ぎ、そして次にトリチウム感受性フィルムに並列した。
【0066】〔 3H〕FK506結合部位のオートラジ
オグラフィーは、これらのガングリオンにおいてFKB
P結合銀粒子の実質的なレベルを示す(図12)。1μ
M非標識FK506では、オートラジオグラフの粒子は
結合の特異性を示していなかった。以前に報告されたよ
うに、NGF(100ng/ml)はガングリオン突起
の数および長さを著しく増やす(図13)。FK506
(1μM)は単独で同様の神経栄養効果を生じるが、1
nMという低濃度のFK506が成長におけるかなりの
増加を生じる。FK506拮抗剤として作用するラパマ
イシン(1μM)はFK506(1μM)の効果をブロ
ックし、従ってFK506の作用はFKBPの特徴的な
薬剤特異性を示す。
【0067】添加されるNGFの不在下で、FK506
はPC12細胞における軸索成長を刺激しないことか
ら、感覚ガングリオンにおいてFK506は単独で神経
栄養性である。ガングリオンにおけるシュワン細胞はN
GFを製造し得、そしてシュワン細胞によるNGFの製
造はタンパク質リン酸化反応により制御される。FK5
06単独の作用が内因性NGFの効力を包含するのかを
確認するために、我々はNGFに対する抗体の影響を調
べた(図13)。抗NGFはFK506(1μM)の神
経栄養効果を著しく減じた。我々が添加したNGFの存
在下または不在下で抗NGFに曝露した細胞中で毒性の
形態学的証拠を観察しなかったように、抗NGFは毒性
作用を示さない。
【0068】FK506は軸索成長の刺激に極めて効力
がある。1pMという低濃度のFK506が検出し得る
増加を生じる。0.1ないし10nM FK506で徐
々に増加する成長が生じ(データは示していない)、最
大の成長は1μMのFK506を必要とする。
【0069】軸索成長の時間経過はNGFおよびFK5
06の全ての濃度で同様である。いくらかの成長が1日
目に現れ、成長は約5−6日でプラトーに達し始めてい
る。
【0070】FK506の効果は低濃度のラパマイシ
ン、FKBPでのFK506公知拮抗剤により逆にされ
るので、FK506神経栄養効果は感覚ガングリオンに
おけるFKBP(FK506結合性タンパク質)を包含
する。ラパマイシンPC12細胞においてFK506効
果をブロックしないことは、ラパマイシンの別々の刺激
効果をおそらく反映している。PC12細胞における軸
索成長のラパマイシン刺激に対する機構は直ちに明らか
とはならない。その免疫抑制作用はFK506のものと
は異なる機構を包含すると考えられる。ラパマイシンは
S6リボソームサブユニットをリン酸化するS6キナー
ゼを阻害し得る。ラパマイシンはまたホスファチジルイ
ノシトール−3−キナーゼを阻害する。
【0071】プロテインキナーゼC(PKC)仲介リン
酸化はニューロン再生の間の突起成長に関連している。
その他の証拠はニューロン突起伸長におけるPKCの阻
害効果を示唆する。
【0072】GAP−43は軸索に高度に集中した主な
カルシニューリン基質であり、そしてそのリン酸化はF
KBPにより制御される。低レベルのGAP−43を有
するPC12細胞系が通常の軸索成長を示すので、GA
P−43は軸索伸長に直接包含され得ない。しかしなが
ら、リン酸化GAP−43のレベルは軸索がそれらの標
的に近づく際に増加されるので、GAP−43およびそ
のリン酸化は標的化軸索に包含され得る。GAP−43
のリン酸化はまた、軸索伸長を制御するCa2+の移動に
影響を及ぼし得る。リン酸化GAP−43はホスファチ
ジルイノシトールビスホスフェート形成を阻害し、イノ
シトール1,4,5−トリホスフェートおよび会合した
Ca2+放出のレベルを消失させる。さらに、GAP−4
3のリン酸化はCa2+を結合するのに利用し得る生成遊
離カルモジュリンを有するカルモジュリンに対する親和
性を低下する。
【0073】イムノフィリンは、軸索成長を制御するC
2+に影響を与えるカルシニューリン以外の部位に作用
し得る。FKBPはCa2+放出チャンネルであるリアノ
ジン受容体に結合する。骨格筋の筋小胞体において、F
K506はリアノジン受容体からFKBPを解離して、
Ca2+誘導Ca2+放出機構を促進する。さらに、FK5
06はFKBP25ステロイド受容体およびその他の未
同定標的、例えばFKBP13に関連するものを包含す
るその他の部位に作用する。従って、その他の有効な機
構は軸索伸長においていくつかの役割を果たし得る。
【0074】イムノフィリンの非免疫抑制性および免疫
抑制性リガンドはPC12細胞において軸索成長を刺激
する 本試験において、我々はPC12細胞および無傷ニワト
リ感覚ガングリオンにおいて軸索伸長の際のイムノフィ
リンのリガンド数の影響を詳細に調べた。我々は、非免
疫抑制性および免疫抑制性リガンドがPC12細胞およ
び感覚ガングリオンの両方での軸索成長の増加において
極めて有効であることを報告する。
【0075】我々の初期の研究において、我々は神経成
長因子(NGF)の効力を約10倍に高めることにより
免疫抑制剤がPC12細胞における軸索成長を刺激する
ことを見出した(Lyons等, 1994) 。添加されるNGFの
不在下で、神経栄養効果は観察されない。本試験におい
て、我々は免疫抑制剤FK506およびラパマイシンの
0.1−100ng/mlのNGFの存在下でのPC1
2軸索成長への効果を評価した。
【0076】添加されるNGFの不在下で、いずれの薬
剤も軸索成長を刺激しない。0.1ng/mlのNGF
単独では、50ng/mlで明白である最大効果の約1
5%のみの軸索伸長におけるわずかな増加を生じる(図
14)。ラパマイシンはその他の薬剤に比べより大きい
範囲まで、0.1−0.5ng/mlNGFで3−4倍
の刺激でもって軸索成長を刺激する。ラパマイシンによ
り誘導される増加の範囲はより高濃度のNGFで減少
し、そして5−50ng/mlNGFでは統計学的に有
意ではない。FK506はまた、より低いNGF濃度で
最も明らかな効果を有し、かつ0.5ng/mlNGF
で明らかな軸索成長の最大2.5倍増加を有し、神経栄
養性である。
【0077】構造においてシクロスポリンA、FK50
6およびラパマイシンに関連する免疫抑制薬剤の3種の
主要な構造群がある。FK506およびシクロスポリン
Aは別々のイムノフィリンタンパク質に結合するけれど
も、それらは両方カルシニューリンを阻害することによ
り免疫抑制剤として作用する。ラパマイシンは非常に高
い親和性でFKBP−12に結合するが、薬剤−イムノ
フィリン複合体はカルシニューリンに結合しない。ま
た、免疫抑制作用は最近同定され、そしてクローン化さ
れたタンパク質で、RAFT−1(ラパマイシンおよび
FK506標的)と表記されるもの、およびFRAPと
表記されるもの(Sabatini およびSynder,1994; Brown
等, 1994; Chen等, 1994) に結合するラパマイシン−F
KBP−12複合体に起因する。ラパマイシンはFKB
P−12に強力に結合するが、カルシニューリンを阻害
しないので、それはFK506に対する拮抗剤として作
用し得る。ラパマイシンの非免疫抑制性誘導体が存在す
る。これらの1種であるWAY−124466、ラパマ
イシンのトリエン誘導体はFKBP−12に対して高い
親和性で結合し、そしてロタマーゼ活性を阻害するが、
免疫抑制作用を欠いている。シクロスポリンAは大環状
ウンデカペプチドである。アラニンの6位にメチル基を
単に付加すると、カルシニューリンを阻害せず、免疫抑
制作用を欠く薬剤を生じるが、それはシクロスポリンA
と同じ範囲までシクロフィリンのロタマーゼ活性を阻害
する(Me CsA ref)。
【0078】免疫抑制活性が神経栄養作用に必要とされ
るか否かを確認するために、我々はFK506、ラパマ
イシンおよびシクロスポリンAの神経栄養作用を非免疫
抑制剤WAY−124466と比較し、PC12細胞上
で広範囲の濃度を評価する(図15,16)。全ての試
験は0.5ng/mlNGFの存在下に行われた。前に
観察されたように、FK506は非常に強力に軸索伸長
を刺激し、最大刺激の1/2が0.5nMで、そして最
大効果が5−100nMである。
【0079】ラパマイシンは調べられた最も有効な薬剤
であり、そして最大レベルの軸索伸長を生じる。反復さ
れた実験において、最大伸長の50%が約0.2−0.
4nMで現れ、最大効果が約10−100nMで現れ
る。ラパマイシンでの最大軸索伸長は50ng/mlN
GFの最大効果に匹敵する。WAY124466はまた
神経栄養性であるが、ラパマイシンに比べより低い最大
効果を生じる。WAY−124466での1/2最大刺
激は約10nMで生じ、そして最大効果が100−10
00nMで生じる。従って、ラパマイシンはWAY−1
24466より約100倍強力であり、FKBP−12
への結合において40倍高い効力に類似する(表2)。
【0080】シクロスポリンAは軸索成長の刺激におい
てFK506またはラパマイシンに比べ実質的により低
い効力であり、ロタマーゼ活性の阻害において実質的に
より低い効力に相当する。シクロスポリンAでの軸索成
長の50%最大刺激は50nMで明白であり、100n
Mで最大効果であり、そしてより高濃度のシクロスポリ
ンAでは軸索成長が減少する。シクロスポリンAでの最
大刺激は50ng/mlNGFの効果の約60%であ
る。
【0081】突起伸長の一般的なパターンは種々のイム
ノフィリンリガンドおよびNGFと類似している。最大
効果の50%を誘導する濃度,NGF(1−5ng/m
l)では、細胞の40−50%が少なくとも細胞体と同
じ程度まで伸長し、15%がより突起を細胞体の長さの
3−5倍まで伸ばす。パターンは試験された種々の薬剤
とかなり類似している。ラパマイシンおよびWAY12
4466はFK506に比べ細胞あたり、より多い数の
突起を生じる傾向がある。シクロスポリンAは数または
突起に関し中間である傾向にある。
【0082】イムノフィリンの非免疫抑制性および免疫
抑制性リガンドによりニワトリ後根ガングリオンに誘導
された神経伸長 我々の以前の研究において、我々はラット後根ガングリ
オンの外植片において免疫抑制薬剤の神経栄養効果を観
察し、1ピコモルという低い濃度のFK506で観察さ
れた神経成長において顕著に増加することを見出した(L
yons等, 1994)。ラットガングリオンにおいて、神経栄
養効果はNGFの不在下でさえもFK506でもって観
察された。本試験において、我々は神経成長の研究に使
用するのにより容易であるニワトリ後根ガングリオンの
外植片を用いた。添加されるNGFの不在下、我々はイ
ムノフィリンリガンド薬剤の最小の効果を観察した。ニ
ワトリ細胞はPC12細胞に比べNGFに対してより感
受性であり、その結果、我々は軸索最小成長を生じるた
め、そしてイムノフィリンリガンドの神経栄養作用を示
すために0.1ng/mlNGFを用いる(図18,1
9)。
【0083】後根ガングリオンは妊娠10日目のニワト
リ胚から取り出された。全体のガングリオン外植片を、
2mMグルタミンと10%ウシ胎児血清を補足し、そし
て10μMシトシンβ−Dアラビノフラノシド(Ara
C)を含有するリーボビッツL15+グルコース培地を
有する薄層マトリゲルコート12ウエルプレート上、3
7℃で5%CO2 含有環境において培養した。24時間
後、DRGは種々の濃度の神経成長因子、イムノフィリ
ンリガンドまたはNGF+薬剤で処理された。薬剤処理
48時間後、ガングリオンは相コントラストまたはホフ
マンモジュレーションコントラストの下でツァイス・ア
キシオバート倒立顕微鏡を用いて可視化された。外植片
の顕微鏡写真が作成され、そして軸索成長が定量され
た。DRG直径より長い軸索が陽性として、各実験条件
あたり計量された軸索の全数により計測された。4種の
DRGのうち3種がウエルあたり培養され、そして各処
理は二重に行われた。
【0084】ガングリオンでの神経成長の刺激における
種々のイムノフィリンリガンドの相対効力はPC12細
胞におけるそれらの相対効力に類似している。従って、
ラパマイシンは1nMのEC50でもって最大効力の薬剤
であり、WAY−124466に比べ10倍強力であ
り、FK506は1−2nMのEC50を示す。
【0085】突起の数、その長さおよび分岐の最大増加
はイムノフィリンリガンドおよびNGFの最大に有効な
濃度(100ng/ml)で全く同様である。種々の薬
剤の徐々に増加する濃度でもって、突起のより多い数、
より広範囲の分岐および個々の突起のより長い長さを観
察する。
【0086】我々は組換えFKBP−12への 3H−F
K506結合の阻害を試験することによりFKBP−1
2への結合における薬剤の効力を評価した。FKBP−
12に対する薬剤の親和性と軸索成長の刺激およびロタ
マーゼ活性阻害の効力との間に顕著な類似点がある。明
らかに、神経成長の刺激はカルシニューリン阻害に関係
しない。カルシニューリン阻害は免疫抑制活性と十分に
適合し、WAY−124466は免疫抑制性ではなく、
そしてカルシニューリンを阻害しない。ラパマイシンは
強力な免疫抑制剤であるが、ラパマイシン−FKBP−
12複合体はRAFT−1に結合して免疫抑制性過程を
開始する(Sabatini およびSnyder, 1994; Snyderおよび
Sabatini, 1995) 。結果を表2にまとめて示す。
【0087】
【表2】 カルシニューリンにはないロタマーゼのイムノフィリンリガンド神経栄養性類似 阻害 〔 3H〕−FK506 カルシニューリン薬剤 FKBP12(IC50 阻害 FK506 0.6nM あり ラパマイシン 0.5nM なし WAY−124466 10.0nM なし シクロスポリンA なし あり (CsA) (表2つづき) ロタマーゼ軸索成長薬剤 (Ki) (ED50 FK506 0.4nM 0.5nM ラパマイシン 0.2nM 0.5nM WAY−124466 12.0nM 10nM シクロスポリンA 20nM 50nM (CsA)
【0088】我々はニワトリ後根ガングリオン外植片培
養体における軸索成長を促進するための非免疫抑制性イ
ムノフィリンリガンドの活性を比較した(表3)。これ
らの化合物の各々はカルシニューリンを阻害することが
できないが、イムノフィリンFKBP−12と相互作用
して表3に挙げた種々の阻害定数でもってロタマーゼ活
性を阻害する。DRGにおける軸索成長を促進するため
のこれらの化合物の能力はFKBP−12のロタマーゼ
活性を阻害する能力と高い相関関係にある。
【0089】
【表3】 カルシニューリンにはないロタマーゼのイムノフィリンリガンド神経栄養性類似 阻害 〔 3H〕−FK506 カルシニューリン薬剤 FKBP12(IC50 阻害 実施例12 8μM なし 実施例13 4μM なし (表3つづき) ロタマーゼ軸索成長薬剤 (Ki) (ED50 実施例12 250nM 300nM 実施例13 25nM 80nM
【0090】イムノフィリンへの結合、ロタマーゼ活性
の阻害および軸索成長の刺激における薬剤の効力の間の
非常に密接な相関関係は、ロタマーゼ活性の阻害が薬剤
の神経栄養作用に関連することを意味する。軸索成長の
刺激およびイムノフィリンへの結合における薬剤の顕著
に高い効力は、あらゆるその他の標的が神経栄養作用を
説明し得ることと非常に異なるものにしている。ロタマ
ーゼ以外のイムノフィリンの生物学的活性が薬剤の影響
を受けて神経栄養作用を仲介し得るものと予想される。
しかしながら、そのような活性は未だ報告されていな
い。
【0091】薬剤の非常に高い効力とロタマーゼ阻害と
神経栄養作用との間の緊密な相関関係のために、我々は
ロタマーゼ阻害が神経栄養効果にほぼ包含されると結論
する。多くのタンパク質がコラーゲン(Steinmann等, 19
91) およびトランスフェリン(Lodish およびKing, 199
1) 等のイムノフィリンのロタマーゼ活性に対する基質
として報告されいている。天然の細胞間カルシウムチャ
ンネルであるリアノジン受容体およびIP−3受容体の
最近高度に精製された調製物がFKBP−12との複合
体に存在することが報告されている。これらの複合体か
らFKBP−12の解離はカルシウムチャンネルに「漏
れ(leaky) 」を引き起こす(Cameron等, 1995) 。カルシ
ウム流(フラックス)は軸索伸長に関連し、その結果、
IP−3受容体およびリアノジン受容体は薬剤の神経栄
養作用に関連するであろう。薬剤はIP−3受容体また
はリアノジン受容体としてFKBP−12と同じ部位に
結合するので、該薬剤はFKBP−12からのチャンネ
ル(流れ)を置き換えると推定せざるを得ない。シクロ
スポリンにおけるこれらのカルシウムチャンネル(流
れ)の間の相互関係は報告されておらず、その結果、こ
のモデルはシクロスポリンAの神経栄養作用を説明しな
い。
【0092】ここで研究された薬剤の神経栄養作用は極
端に低い濃度で証明されており、これは神経栄養タンパ
ク質、例えば脳誘導成長因子、ニューロトロピン−3お
よび神経栄養成長因子のものに匹敵し得る効力であるこ
とを示す。
【0093】
【実施例】以下の実施例は本発明の好ましい態様の説明
であり、そしてそれにより本発明を制限するものではな
い。全てのポリマー分子量は平均分子量である。全ての
%は特記しない限り最終的伝達系または調製された配合
剤の重量%に基づいており、そして全量は100重量%
に等しい。
【0094】本発明の目的のために使用され得る例示さ
れるピペコリン酸誘導体化合物は以下のものを包含す
る。
【0095】実施例1
【化1】 本実施例のピペコリン酸誘導体化合物はOcain 等, Bioc
hemical and Biophysical Research Communications, V
ol. 192, No. 3, 1993に開示されている。該化合物はWy
eth-AyerstでPhil Hughes 博士によって4−フェニル−
1,2,4−トリアゾリン−3,5−ジオンとラパマイ
シンとの反応により合成された。
【0096】実施例2
【化2】 このピペコリン酸誘導体化合物はCharkraborty等, Chem
istry and Biology, March 1995, 2: 157-161 に開示さ
れている。
【0097】実施例3−5
【化3】 実施例のピペコリン酸誘導体化合物はIkeda 等, J. Am.
Chem. Soc. 1994, 116, 4143-4144に開示されており、
該文献は参照により本明細書に編入される。
【0098】実施例6−9 実施例のピペコリン酸誘導体化合物はWang等, Bioorgan
ic and Medicinal Chemistry Letters, Vol. 4, No. 9,
pp. 1161-1166, 1994、特に化合物2a−2dに開示さ
れており、該文献は参照により本明細書に編入される。
【0099】実施例10
【化4】 本実施例のピペコリン酸誘導体,化合物10はBirkensh
aw等, Bioorganic andMedicinal Chemistry Letters, V
ol. 4, No. 21, pp. 2501-2506, 1994 に開示されてお
り、該文献は参照により本明細書に編入される。
【0100】実施例11−21 実施例のピペコリン酸誘導体化合物はHolt等, J. Am. C
hem. Soc. 1993, 115,9925-9938、特に化合物4−14
に開示されており、該文献は参照により本明細書に編入
される。
【0101】実施例22−30 実施例のピペコリン酸誘導体化合物はCaffery 等, Bioo
rganic and MedicinalChemistry Letters, Vol. 4, No.
21, pp. 2507-2510, 1994 に開示されており、該文献
は参照により本明細書に編入される。
【0102】実施例31
【化5】 本実施例のピペコリン酸誘導体,化合物31はTeague
等, Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters, Vo
l. 3, No. 10, pp. 1947-1950, 1993 に開示されてお
り、該文献は参照により本明細書に編入される。
【0103】実施例32−34 実施例のピペコリン酸誘導体化合物はYamashita 等, Bi
oorganic and Medicinal Chemistry Letters, Vol. 4,
No. 2, pp. 325-328, 1994、特に化合物11、12およ
び19に開示されており、該文献は参照により本明細書
に編入される。
【0104】実施例35−55 実施例のピペコリン酸誘導体化合物はHolt等, Bioorgan
ic and Medicinal Chemistry Letters, Vol. 4, No. 2,
pp. 315-320, 1994、特に化合物3−21および23−
24に開示されており、該文献は参照により本明細書に
編入される。
【0105】実施例56−68 実施例のピペコリン酸誘導体化合物はHolt等, Bioorgan
ic and Medicinal Chemistry Letters, Vol. 3, No. 1
0, pp. 1977-1980, 1993 、特に化合物3−15に開示
されており、該文献は参照により本明細書に編入され
る。
【0106】実施例69−83 本発明の実施例化合物はHauske等, J. Med. Chem. 199
2, 35, 4284-4296 、特に化合物6、9−10、21−
24、26、28、31−32および52−55に開示
されており、該文献は参照により本明細書に編入され
る。
【0107】実施例84
【化6】 本実施例のピペコリン酸誘導体はTeague等, Bioorganic
and Medicinal Chemistry Letters, Vol. 4, No. 13,
pp. 1581-1584, 1994 に開示されており、該文献は参照
により本明細書に編入される。
【0108】実施例85−88 実施例のピペコリン酸誘導体化合物はStocks等, Bioorg
anic and Medicinal Chemistry Letters, Vol. 4, No.
12, pp. 1457-1460, 1994 、特に化合物2、15−17
に開示されており、該文献は参照により本明細書に編入
される。
【0109】スキーム1
【化7】
【0110】スキーム2
【化8】
【0111】スキーム3
【化9】
【0112】スキーム4
【化10】
【化11】
【化12】
【0113】スキーム5
【化13】
【0114】スキーム6
【化14】
【化15】
【0115】スキーム7
【化16】
【化17】
【化18】
【0116】スキーム8
【化19】
【化20】
【化21】
【化22】
【0117】スキーム9
【化23】
【0118】本発明は上記のように、同じものが多くの
方法で変更され得ることが明らかである。そのような変
更は本発明の精神および範囲から逸脱しないものとみな
され、そしてそのような全ての変更が本発明の特許請求
の範囲内に包含されるものと意図される。
【図面の簡単な説明】
【図1】神経挫傷後の顔面核におけるFKBP−12お
よびGAP−43の発現を示す生物の形態を表す写真。
FKBP−12(左側)およびGAP−43(右側)に
対する顔面核におけるmRNAの発現の時間経過を比較
するin situ ハイブリダイゼーション。右側顔面核は挫
傷と同じ側であり、そして左側は未操作の対照である
(図1B)。未処理対照へのFKBP−12(左側)に
対する、および顔面神経挫傷後7日目のカルシニューリ
ンAα,βに対する(右側)in situ ハイブリダイゼー
ション。実験は少なくとも3回反復され、同じ結果が得
られた。
【図2】神経挫傷に続く顔面運動ニューロンに対するF
KBP−12の局在性を示す生物の形態を表す写真。挫
傷後7日目の顔面核の運動ニューロン(図2A)におけ
る、および対照顔面核の運動ニューロン(図2B)にお
けるFKBP−12に対するin situ ハイブリダイゼー
ションの明視野顕微鏡写真。
【図3】座骨神経挫傷後の腰部脊髄運動ニューロンにお
けるFKBP−12mRNAの上昇制御を示す生物の形
態を表す写真。右側座骨神経の挫傷後7日目のFKBP
−12に対するin situ ハイブリダイゼーション。上の
図(図3A)は下側腰部脊髄の前角(矢印で示す)にお
ける運動ニューロンの応答を示す。対応する運動ニュー
ロンプールの明視野顕微鏡写真は下の図に示されてい
る:(図3B)神経挫傷とは反対側である左側,(図3
C)神経挫傷と同じ側である右側。この実験は3回反復
され、同じ結果が得られた。
【図4】座骨神経挫傷後1および6週目の後根ガングリ
オンにおけるFKBPおよびFKBP−12mRNAの
誘導を示す生物の形態を表す写真。FKBPin situ ハ
イブリダイゼーションに対して処理された座骨神経挫傷
と同じ側のL4後根ガングリオンを介する切片の暗視野
顕微鏡写真は左側の図であり、そして〔 3H〕FK50
6オートラジオグラフィーに対するものは右側の図であ
る。これらの結果は各々の時間に対して3回反復され
た。
【図5】右側顔面神経のリシン損傷を示す生物の形態を
表す写真。ニッスル染色(下側の図,図5A)は顔面神
経へのリシン注入後7日目のグリア増殖を伴う右側顔面
核における運動ニューロンの広範囲に及ぶ変性を示す。
顔面神経/核のリシン損傷後7日目のFKBPmRNA
に対するin situ ハイブリダイゼーションは上側の図
(図5B)に示されている。この実験は3回反復され、
同じ結果が得られた。
【図6】挫傷後7日目の座骨神経の断片における
3H〕FK506結合性を示す図面。図面は採取した
神経の3mm断片を示す:くびれ部は方法に記載したよ
うに6時間の採取時間、7日目に適用した結紮位置を示
す。遠位の結紮部は最初の挫傷部位から10mm離れて
いる。FKBPの前方への移動は124mm/日であ
る。データは平均値±S.E.M.(n=3)である。
【図7】座骨神経におけるFKBPの移動を示す生物の
形態を表す写真。FKBP−12in situ ハイブリダイ
ゼーションに対して(図7A,図7B)、および
3H〕FK506オートラジオグラフィーに対して
(図7C,7D)に対して処理された、対照(未処理)
座骨神経および7日目座骨神経挫傷部位を介する切片の
暗視野顕微鏡写真。矢印は神経挫傷の観測を示す。この
実験は3回反復され、同じ結果が得られた。
【図8】NGF(50ng/ml)の存在下または不在
下で維持されたPC細胞における〔 3H〕FK506結
合のレベルを示すグラフ。各々の時間に対してn=3。
バーはS.E.M.を表す。
【図9】PC12細胞における軸索伸長の免疫抑制が介
在した増加を示す生物の形態を表す写真。NGFの存在
下、FK506またはラパマイシンを添加または添加せ
ずに、48時間増殖した培養体のホフマンコントラスト
顕微鏡写真(64)。図9A:1.0ng/mlNGF
中で増殖したPC−12細胞。図9B:50ng/ml
NGF。図9C:1.0ng/mlNGFおよび100
nM FK506。図9D:1.0ng/mlNGFお
よび100nMラパマイシン。倍率200倍。
【図10】PC−12細胞中での軸索増殖へのFK50
6の影響を示すグラフ。培養体は100nM FK50
6の存在下または不在下に種々の濃度のNGFと処理さ
れ、そして軸索伸長は48時間目に測定された。増殖は
方法の項に記載したように、5μmより大きい軸索成長
を有する細胞を数えることにより定量化した。n=4の
別々の実験が各時間に対して行われ、そして誤差バーは
SEMを表す。
【図11】PC−12細胞中での軸索増殖のFK506
有効性に対する濃度応答関係を示すグラフ。細胞は1n
g/mlNGFおよび種々の濃度のFK506でもって
48時間処理された。軸索増殖応答は図10および方法
の項に記載されるように計測された。n=4の別々の実
験が各データ点に対して行われた。* p<0.001ス
チューデントt試験。
【図12】後根ガングリオン外植片培養体上の〔 3H〕
FK506オートラジオグラフィーを示す生物の形態を
表す写真。100ng/NGFでの培養26日後、広範
囲の突起は豊富なFKBP結合銀粒を示す。オートラジ
オグラフィーの粒は1μmの非標識FK506で消失さ
れる。
【図13】異なる基質で増殖させた後根ガングリオンの
相コントラスト顕微鏡写真である生物の形態を表す写
真。図13A:NGF100ng/ml,図13B:F
K506 1μM,図13C:FK506 1μMおよ
び抗NGF抗体,図13D:成長因子の添加なし,図1
3E:FK506 1pM,図13F:FK506 1
μMおよびラパマイシン1μM。スケールバーは205
μmである。NGFは豊富な軸索増殖を生じ(図13
A)、また1μM FK506も同様である(図13
B)。FK506の効果は1pMまで濃度を減少させる
ことにより実質的に低下される(図13E)。しかしな
がら、1pM FK506での軸索増殖はその不在下
(図13D)に比べ多い。FK506効果はまた、培養
体における非ニューロン細胞により生じるNGFの効果
を消失させるための抗NGF抗体を添加することにより
消失される。NGF(100ng/ml)(図13A)
または1μM FK506(図13B)に応答して大き
い神経繊維束を生じる豊富な軸索は白く見え、一方、小
さい神経繊維束または個別の軸索は黒く見える。非ニュ
ーロン細胞、シュワン細胞およびいくつかの繊維芽細胞
は1μM FK506(図13B)に比べ1pM fk
506(図13E)または抗NGF抗体(図13C)の
場合、はっきりしている。培養体中に非ニューロン細胞
により産生されるNGFは成長因子が添加されない培養
体中に見られる限定された軸索増殖を生じる(図13
D)。白く見える多数の屈折非ニューロン細胞は少数の
軸索を暗くする傾向がある(図13D)。ラパマイシン
はFK506の存在下で軸索増殖を完全に阻害する(図
13F)。顕微鏡写真は各実験条件からの12−30の
ガングリオンの代表例である。全ての実験群間の相違は
高度の再現性があった。
【図14】PC−12細胞におけるNGF仲介軸索伸長
へのFK506およびラパマイシンの影響を示すグラ
フ。PC12細胞(継代60)は種々の濃度のNGF単
独または100nM FK506、100nMラパマイ
シンまたは100nM Way124466の存在下で
処理された。軸索増殖は96時間後に陽性を示す細胞の
直径より大きい突起部を有する細胞でもって計測した。
n=3の別々の実験が各時間に対して行われ、そして誤
差バーはS.E.M.を表す。
【図15】ピコモル濃度の(A)FK506および
(B)ラパマイシンとWAY−124466はPC12
細胞中でNGF(0.5ng/ml)により誘導された
軸索伸長を強化することを示すグラフ。より少ない継代
のPC12細胞は種々の濃度のFK506(□)、ラパ
マイシン(●)またはWAY−124466(○)の存
在下に0.5ng/mlNGFと共に4日間処理され
た。軸索伸長は図14において上記したように定量され
た。0.5ng/mlNGF(Lと表記)および50n
g/mlNGF(Hと表記)の存在下での軸索産生のレ
ベルが比較のために示されている。
【図16】イムノフィリンリガンド+0.5ng/ml
NGF自身または50ng/mlNGFで処理されたP
C12細胞の顕微鏡写真である生物の形態を表す写真。
【図17】イムノフィリンリガンド+0.5ng/ml
NGF自身または50ng/mlNGFで処理されたP
C12細胞の顕微鏡写真である生物の形態を表す写真。
【図18】イムノフィリンリガンドはニワトリ感覚ガン
グリオンにおいて最大軸索伸長を生じるために必要なN
GFの量を減少することを示す生物の形態を表す写真。
全体の後根ガングリオン外植片は9−10日齢のニワト
リ胚から単離され、そしてL15培地と高グルコース
を、10μM Ara C ペニシリンおよびストレプ
トマイシンを補足した10%ウシ胎児血清と共に含有す
るマトリゲル被覆12ウエル皿中に5%CO2 雰囲気下
37℃で培養された。感覚ガングリオンは1ng/ml
NGF、1ng/ml NGF+100nM FK5
06または100ng/ml NGFと48時間処理さ
れ、そしてニューロン突起が計測され、そして写真撮影
された。
【図19】FK506、ラパマイシンおよびWAY−1
24466が感覚ガングリオンにおいてNGF依存軸索
産生を強化することを示すグラフ。ニワトリDRGの外
植片は図18において上記したように培養された。FK
506、ラパマイシンおよびWAY−124466(各
々100nMプラスまたはマイナス0.1ng/mlN
GF)がDRG外植片培養体に添加された。48時間目
に、軸索増殖が定量され、そして培養体が写真撮影され
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI A61P 25/02 A61P 25/28 25/28 43/00 111 43/00 111 C07D 211/60 // A61K 38/00 491/04 C07D 211/60 A61K 31/71 491/04 37/02 (73)特許権者 596061409 ジョン ホプキンス ユニバーシティ スクール オブ メディシン Johns Hopkins Univ ersity School of M edicine アメリカ合衆国 メリーランド 21205 バルチモア スイート 72−100 イ ースト モニュメント 2024 (72)発明者 ジョセフ ピー.スタイナー アメリカ合衆国 メリーランド 21074 ハンプステッド シュガー メープル ストリート 988 (72)発明者 ソロモン シンダー アメリカ合衆国 メリーランド 21205 −2185 バルチモア ウルフ ストリー ト 725 (72)発明者 グレゴリー エス.ハミルトン アメリカ合衆国 メリーランド 21228 ケイトンズビル フレデリック ロー ド 6501 (56)参考文献 Proc.Natl.Acad.Sc i.USA,91(8),3191−5 (1994) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (74)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 神経修復が助長されることができる神経
    病理学的状態において、神経成長および再生を促進する
    薬剤の製造において使用するためのものであって、非免
    疫抑制性であるイムノフィリンリガンド。
  2. 【請求項2】 神経学的障害を治療する薬剤の製造にお
    いて使用するためのものであって、非免疫抑制性である
    イムノフィリンリガンド。
  3. 【請求項3】 神経変性から神経を保護する薬剤の製造
    において使用するためのものであって、非免疫抑制性で
    あるイムノフィリンリガンド。
  4. 【請求項4】 イムノフィリンリガンドを、神経栄養成
    長因子、脳誘導成長因子、グリア誘導成長因子、毛様体
    神経栄養因子およびニューロトロピン−3からなる群か
    ら選択される神経栄養因子の有効量と組み合わせて使用
    する請求項1、2または3のうちのいずれか1項記載の
    使用のためのイムノフィリンリガンド。
  5. 【請求項5】 神経病理学的状態、神経変性または神経
    学的障害は、物理的損傷または疾病状態による末梢ニュ
    ーロパシー、脳への物理的損傷、脊髄への物理的損傷、
    脳損傷と関連する発作および神経変性に関連する神経学
    的障害を含む請求項1、2、3または4のうちのいずれ
    か1項記載の使用のためのイムノフィリンリガンド。
  6. 【請求項6】 神経学的障害がアルツハイマー病、パー
    キンソン病および筋萎縮側索硬化からなる群から選択さ
    れる請求項5記載の使用のためのイムノフィリンリガン
    ド。
  7. 【請求項7】 イムノフィリンリガンドがWay−12
    4,666である請求項1、2、3または4のうちのい
    ずれか1項記載の使用のためのイムノフィリンリガン
    ド。
  8. 【請求項8】 イムノフィリンリガンドがRap−Pa
    である請求項1、2、3または4のうちのいずれか1項
    記載の使用のためのイムノフィリンリガンド。
  9. 【請求項9】 イムノフィリンリガンドがSLB−50
    6である請求項1、2、3または4のうちのいずれか1
    項記載の使用のためのイムノフィリンリガンド。
  10. 【請求項10】 イムノフィリンリガンドが以下の化合
    物: 次式 【化1】 [式中、nは1、2または3を表す。]で表される化合
    物、 4−(4−メトキシフェニル)ブチル(2S)−1−
    [2−(3,4,5−トリメトキシフェニル)アセチ
    ル]ヘキサヒドロ−2−ピリジンカルボキシレート、 4−(4−メトキシフェニル)ブチル(2S)−1−
    [2−(3,4,5−トリメトキシフェニル)アクリロ
    イル]ヘキサヒドロ−2−ピリジンカルボキシレート、 4−(4−メトキシフェニル)ブチル(2S)−1−
    [2−(3,4,5−トリメトキシフェニル)プロパノ
    イル]ヘキサヒドロ−2−ピリジンカルボキシレート、 4−(4−メトキシフェニル)ブチル(2S)−1−
    [2−オキソ−(3,4,5−トリメトキシフェニル)
    アセチル]ヘキサヒドロ−2−ピリジンカルボキシレー
    ト、 次式 【化2】 で表される化合物、 3−シクロヘキシルプロピル(2S)−1−(3,3−
    ジメチル−2−オキソペンタノイル)ヘキサヒドロ−2
    −ピリジンカルボキシレート、 3−フェニルプロピル(2S)−1−(3,3−ジメチ
    ル−2−オキソペンタノイル)ヘキサヒドロ−2−ピリ
    ジンカルボキシレート、 3−(3,4,5−トリメトキシフェニル)プロピル
    (2S)−1−(3,3−ジメチル−2−オキソペンタ
    ノイル)ヘキサヒドロ−2−ピリジンカルボキシレー
    ト、 (1R)−2,2−ジメチル−1−フェネチル−3−ブ
    テニル(2S)−1−(3,3−ジメチル−2−オキソ
    ペンタノイル)ヘキサヒドロ−2−ピリジンカルボキシ
    レート、 (1R)−1,3−ジフェニルプロピル(2S)−1−
    (3,3−ジメチル−2−オキソペンタノイル)ヘキサ
    ヒドロ−2−ピリジンカルボキシレート、 (1R)−1−シクロヘキシル−3−フェニルプロピル
    (2S)−1−(3,3−ジメチル−2−オキソペンタ
    ノイル)ヘキサヒドロ−2−ピリジンカルボキシレー
    ト、 (1S)−1,3−ジフェニルプロピル(2S)−1−
    (3,3−ジメチル−2−オキソペンタノイル)ヘキサ
    ヒドロ−2−ピリジンカルボキシレート、 (1S)−1−シクロヘキシル−3−フェニルプロピル
    (2S)−1−(3,3−ジメチル−2−オキソペンタ
    ノイル)ヘキサヒドロ−2−ピリジンカルボキシレー
    ト、 (22aS)−15,15−ジメチルパーヒドロピリド
    [2,1−c][1,9,4]ジオキサザシクロノナデ
    シン−1,12,16,17−テトラオン、 (24aS)−17,17−ジメチルパーヒドロピリド
    [2,1−c][1,9,4]ジオキサザシクロヘニコ
    シン−1,14,18,19−テトラオン、 次式 【化3】 で表される化合物、 (3R,4R,23aS)−8−アリル−4,10−ジ
    メチル−3−[2−(3−ピリジル)エチル]−1,
    3,4,5,6,7,8,11,12,15,16,1
    7,18,20,21,22,23,23a−オクタデ
    カヒドロ−14H−ピリド[2,1−c][1,10,
    4]ジオキサザシクロイコシン−1,7,14,17,
    18−ペンタオン、 (3R,4R,24aS)−8−アリル−4,10−ジ
    メチル−3−[2−(3−ピリジル)エチル]−1,
    3,4,5,6,7,8,11,12,14,15,1
    6,17,18,19,21,22,23,24,24
    a−イコサヒドロピリド[2,1−c][1,11,
    4]ジオキサザシクロヘニコシン−1,7,14,1
    8,19−ペンタオン、 (3R,4R,25aS)−8−アリル−4,10−ジ
    メチル−3−[2−(3−ピリジル)エチル]−1,
    3,4,5,6,7,8,11,12,15,16,1
    7,18,19,20,22,23,24,25,25
    a−イコサヒドロ−14H−ピリド[2,1−c]
    [1,12,4]ジオキサザシクロドコシン−1,7,
    14,19,20−ペンタオン、 次式 【化4】 [式中、nは1,2または3を表す。]で表される化合
    物、 次式 【化5】 [式中、nは1,2または3を表す。]で表される化合
    物、 次式 【化6】 で表される化合物、 (1R)−1−(3−ベンゾイルフェニル)−3−フェ
    ニルプロピル(1R)−2−(3,3−ジメチル−2−
    オキソペンタノイル)ピペリジン−1−カルボキシレー
    ト、 (1R)−1−[3−(ジアリルカルバモイル)フェニ
    ル]−3−フェニルプロピル(1R)−2−(3,3−
    ジメチル−2−オキソペンタノイル)ピペリジン−1−
    カルボキシレート、 次式 【化7】 で表される化合物、 エチル1−(2−オキソ−3−フェニルプロパノイル)
    −2−ピペリジンカルボキシレート、 エチル1−ピルボイル−2−ピペリジンカルボキシレー
    ト、 エチル1−(2−オキソブタノイル)−2−ピペリジン
    カルボキシレート、 エチル1−(3−メチル−2−オキソブタノイル)−2
    −ピペリジンカルボキシレート、 エチル1−(4−メチル−2−オキソペンタノイル)−
    2−ピペリジンカルボキシレート、 エチル1−(3,3−ジメチル−2−オキソブタノイ
    ル)−2−ピペリジンカルボキシレート、 エチル1−(3,3−ジメチル−2−オキソペンタノイ
    ル)−2−ピペリジンカルボキシレート、 4−[2−(エチルオキシカルボニル)ピペリジノ]−
    2,2−ジメチル−3,4−ジオキソブチルアセテー
    ト、 エチル1−[2−(2−ヒドロキシテトラヒドロ−2H
    −2−ピラニル)−2−オキソアセチル]−2−ピペリ
    ジンカルボキシレート、 エチル1−[2−(2−メトキシテトラヒドロ−2H−
    2−ピラニル)−2−オキソアセチル]−2−ピペリジ
    ンカルボキシレート、 エチル1−[2−(1−ヒドロキシシクロヘキシル)−
    2−オキソアセチル]−2−ピペリジンカルボキシレー
    ト、 エチル1−[2−(1−メトキシシクロヘキシル)−2
    −オキソアセチル]−2−ピペリジンカルボキシレー
    ト、 エチル1−(2−シクロヘキシル−2−オキソアセチ
    ル)−2−ピペリジンカルボキシレート、 エチル1−(2−オキソ−2−ピペリジノアセチル)−
    2−ピペリジンカルボキシレート、 エチル1−[2−(3,4−ジヒドロ−2H−6−ピラ
    ニル)−2−オキソアセチル]−2−ピペリジンカルボ
    キシレート、 エチル1−(2−オキソ−2−フェニルアセチル)−2
    −ピペリジンカルボキシレート、 エチル1−(4−メチル−2−オキソ−1−チオキソペ
    ンチル)−2−ピペリジンカルボキシレート、 3−フェニルプロピル1−(2−ヒドロキシ−3,3−
    ジメチルペンタノイル)−2−ピペリジンカルボキシレ
    ート、 (1R)−1−フェニル−3−(3,4,5−トリメト
    キシフェニル)プロピル1−(3,3−ジメチルブタノ
    イル)−2−ピペリジンカルボキシレート、 (1R)−1,3−ジフェニルプロピル1−(ベンジル
    スルホニル)−2−ピペリジンカルボキシレート、 3−(3,4,5−トリメトキシフェニル)プロピル1
    −(ベンジルスルホニル)−2−ピペリジンカルボキシ
    レート、 1−(2−[(2R,3R,6S)−6−[(2S,3
    E,5E,7E,9S,11R)−2,13−ジメトキ
    シ−3,9,11−トリメチル−12−オキソ−3,
    5,7−トリデカトリエニル]−2−ヒドロキシ−3−
    メチルテトラヒドロ−2H−2−ピラニル]−2−オキ
    ソアセチル)−2−ピペリジンカルボン酸、メチル1−
    (2−[(2R,3R,6S)−6−[(2S,3E,
    5E,7E,9S,11R)−2,13−ジメトキシ−
    3,9,11−トリメチル−12−オキソ−3,5,7
    −トリデカトリエニル]−2−ヒドロキシ−3−メチル
    テトラヒドロ−2H−2−ピラニル]−2−オキソアセ
    チル)−2−ピペリジンカルボキシレート、 イソプロピル1−(2−[(2R,3R,6S)−6−
    [(2S,3E,5E,7E,9S,11R)−2,1
    3−ジメトキシ−3,9,11−トリメチル−12−オ
    キソ−3,5,7−トリデカトリエニル]−2−ヒドロ
    キシ−3−メチルテトラヒドロ−2H−2−ピラニル]
    −2−オキソアセチル)−2−ピペリジンカルボキシレ
    ート、 ベンジル1−(2−[(2R,3R,6S)−6−
    [(2S,3E,5E,7E,9S,11R)−2,1
    3−ジメトキシ−3,9,11−トリメチル−12−オ
    キソ−3,5,7−トリデカトリエニル]−2−ヒドロ
    キシ−3−メチルテトラヒドロ−2H−2−ピラニル]
    −2−オキソアセチル)−2−ピペリジンカルボキシレ
    ート、 1−フェニルエチル1−(2−[(2R,3R,6S)
    −6−[(2S,3E,5E,7E,9S,11R)−
    2,13−ジメトキシ−3,9,11−トリメチル−1
    2−オキソ−3,5,7−トリデカトリエニル]−2−
    ヒドロキシ−3−メチルテトラヒドロ−2H−2−ピラ
    ニル]−2−オキソアセチル)−2−ピペリジンカルボ
    キシレート、 (Z)−3−フェニル−2−プロペニル1−(2−
    [(2R,3R,6S)−6−[(2S,3E,5E,
    7E,9S,11R)−2,13−ジメトキシ−3,
    9,11−トリメチル−12−オキソ−3,5,7−ト
    リデカトリエニル]−2−ヒドロキシ−3−メチルテト
    ラヒドロ−2H−2−ピラニル]−2−オキソアセチ
    ル)−2−ピペリジンカルボキシレート、 3−(3,4−ジメトキシフェニル)プロピル1−(2
    −[(2R,3R,6S)−6−[(2S,3E,5
    E,7E,9S,11R)−2,13−ジメトキシ−
    3,9,11−トリメチル−12−オキソ−3,5,7
    −トリデカトリエニル]−2−ヒドロキシ−3−メチル
    テトラヒドロ−2H−2−ピラニル]−2−オキソアセ
    チル)−2−ピペリジンカルボキシレート、 N2−ベンジル−1−(2−[(2R,3R,6S)−
    6−[(2S,3E,5E,7E,9S,11R)−
    2,13−ジメトキシ−3,9,11−トリメチル−1
    2−オキソ−3,5,7−トリデカトリエニル]−2−
    ヒドロキシ−3−メチルテトラヒドロ−2H−2−ピラ
    ニル]−2−オキソアセチル)−2−ピペリジンカルボ
    キシレート、 N2−(3−フェニルプロピル)−1−(2−[(2
    R,3R,6S)−6−[(2S,3E,5E,7E,
    9S,11R)−2,13−ジメトキシ−3,9,11
    −トリメチル−12−オキソ−3,5,7−トリデカト
    リエニル]−2−ヒドロキシ−3−メチルテトラヒドロ
    −2H−2−ピラニル]−2−オキソアセチル)−2−
    ピペリジンカルボキシレート、 次式 【化8】 [式中、Rはメチル基(Me)またはベンジル基(B
    n)を表す。]で表される化合物、 次式 【化9】 で表される化合物、 次式 【化10】 で表される化合物、 次式 【化11】 [式中、nは2を表し、 R1は次式 【化12】 または 【化13】 で表される基を表し、そしてR2はフェニル−o−第三
    ブチル基を表す。]で表される化合物、 次式 【化14】 [式中、 R1がm−OCH3Phを表し、そしてR3がVal−o
    −第三ブチル基を表すか、 R1がm−OCH3Phを表し、そしてR3がLeu−o
    −第三ブチル基を表すか、 R1がm−OCH3Phを表し、そしてR3がIleu−
    o−第三ブチル基を表すか、 R1がm−OCH3Phを表し、そしてR3がヘキサヒド
    ロ−フェニル−o−第三ブチル基を表すか、 R1がm−OCH3Phを表し、そしてR3がアリルアラ
    ニン−o−第三ブチル基を表すか、またはR1がB−ナ
    フチル基を表し、そしてR3がVal−o−第三ブチル
    基を表す。]で表される化合物、 次式 【化15】 [式中、 R1がCH2(CO)−m−OCH3Phを表し、R4がC
    2Phを表し、そしてR5がOCH3を表すか、または
    1がCH2(CO)−B−ナフチル基を表し、R4がC
    2Phを表し、そしてR5がOCH3を表す。]で表さ
    れる化合物、 次式 【化16】 [式中、 R1がm−OCH3Phを表し、Xがトランス−CH=C
    Hを表し、R4がHを表し、そしてYがOC(o)Ph
    を表すか、 R1がOCH3Phを表し、Xがトランス−CH=CHを
    表し、R4がHを表し、そしてYがOC(o)CF3を表
    すか、 R1がm−OCH3Phを表し、そしてXがトランス−C
    H=CHIを表すか、 R1がm−OCH3Phを表し、Xがトランス−CH=C
    Hを表し、R4がHを表し、そしてYがOCH2CH=C
    2を表すか、またはR1がm−OCH3Phを表し、X
    がC=Oを表し、R4がHを表し、そしてYがPhを表
    す。]で表される化合物、 次式 【化17】 で表される化合物、 次式 【化18】 [式中、 R1がHを表し、R2がOMeを表し、そしてR3がCH2
    OMeを表すか、 R1がHを表し、R2がHを表し、そしてR3がHを表す
    か、またはR1がMeを表し、R2がHを表し、そしてR
    3がHを表す。]で表される化合物からなる群から選択
    されるピペコリン酸誘導体である請求項1、2、3また
    は4のうちのいずれか1項記載の使用のためのイムノフ
    ィリンリガンド。
  11. 【請求項11】 FKBP型イムノフィリンに対する親
    和性を有するピペコリン酸誘導体の有効量を動物に投与
    し、損傷した末梢神経の成長を刺激するかまたはニュー
    ロン再生を促進することからなり、前記FKBP型イム
    ノフィリンはロタマーゼ活性を示し、そして前記ピペコ
    リン酸誘導体は前記イムノフィリンのロタマーゼ活性を
    阻害し、そして前記ピペコリン酸誘導体は非免疫抑制性
    である、動物における神経学的障害を治療する医薬組成
    物。
  12. 【請求項12】 神経学的障害が物理的損傷または疾病
    状態による末梢ニューロパシー、脊髄への物理的損傷、
    脳損傷と関連する発作および神経変性に関連する神経学
    的障害からなる群から選択される請求項11記載の医薬
    組成物。
  13. 【請求項13】 神経学的障害がアルツハイマー病、パ
    ーキンソン病および筋萎縮側索硬化からなる群から選択
    される請求項12記載の医薬組成物。
  14. 【請求項14】 ピペコリン酸誘導体がWay−12
    4,666である請求項11記載の医薬組成物。
  15. 【請求項15】 ピペコリン酸誘導体がRap−Paで
    ある請求項11記載の医薬組成物。
  16. 【請求項16】 ピペコリン酸誘導体がSLB−506
    である請求項11記載の医薬組成物。
  17. 【請求項17】 ピペコリン酸誘導体が請求項10にお
    いて定義されるものである請求項11記載の医薬組成
    物。
  18. 【請求項18】 FKBP型イムノフィリンに対する親
    和性を有するピペコリン酸誘導体の有効量を神経栄養成
    長因子、グリア誘導成長因子、毛様体神経栄養因子およ
    びニューロトロピン−3からなる群から選択される神経
    栄養因子の有効量と組み合わせて動物に投与し、損傷し
    た末梢神経の成長を刺激するかまたはニューロン再生を
    促進することからなり、前記FKBP型イムノフィリン
    はロタマーゼ活性を示し、そして前記ピペコリン酸誘導
    体は前記イムノフィリンのロタマーゼ活性を阻害し、そ
    して前記ピペコリン酸誘導体は非免疫抑制性である、動
    物における神経学的障害を治療する医薬組成物。
  19. 【請求項19】 神経学的障害が物理的損傷または疾病
    状態による末梢ニューロパシー、脊髄への物理的損傷、
    脳損傷と関連する発作および神経変性に関連する神経学
    的障害からなる群から選択される請求項18記載の医薬
    組成物。
  20. 【請求項20】 神経学的障害がアルツハイマー病、パ
    ーキンソン病および筋萎縮側索硬化からなる群から選択
    される請求項19記載の医薬組成物。
  21. 【請求項21】 ピペコリン酸誘導体がWay−12
    4,666である請求項18記載の医薬組成物。
  22. 【請求項22】 ピペコリン酸誘導体がRap−Paで
    ある請求項18記載の医薬組成物。
  23. 【請求項23】 ピペコリン酸誘導体がSLB−506
    である請求項18記載の医薬組成物。
  24. 【請求項24】 ピペコリン酸誘導体が請求項10にお
    いて定義されるものである請求項18記載の医薬組成
    物。
  25. 【請求項25】 FKBP型イムノフィリンに対する親
    和性を有するピペコリン酸誘導体の有効量を損傷した末
    梢神経に投与し、損傷した末梢神経の成長を刺激または
    促進することからなり、前記FKBP型イムノフィリン
    はロタマーゼ活性を示し、そして前記ピペコリン酸誘導
    体は前記イムノフィリンのロタマーゼ活性を阻害し、そ
    して前記ピペコリン酸誘導体は非免疫抑制性である、損
    傷した末梢神経の成長を刺激する医薬組成物。
  26. 【請求項26】 神経栄養成長因子、脳誘導成長因子、
    グリア誘導成長因子、毛様体神経栄養因子およびニュー
    ロトロピン−3からなる群から選択される神経栄養因子
    を投与し損傷した末梢神経の成長を刺激または促進する
    ことをさらに含む請求項25記載の医薬組成物。
  27. 【請求項27】 ピペコリン酸誘導体がWay−12
    4,666である請求項25記載の医薬組成物。
  28. 【請求項28】 ピペコリン酸誘導体がRap−Paで
    ある請求項25記載の医薬組成物。
  29. 【請求項29】 ピペコリン酸誘導体がSLB−506
    である請求項25記載の医薬組成物。
  30. 【請求項30】 ピペコリン酸誘導体が請求項10にお
    いて定義されるものである請求項25記載の医薬組成
    物。
  31. 【請求項31】 FKBP型イムノフィリンに対する親
    和性を有するピペコリン酸誘導体の有効量を動物に投与
    し、神経再生を促進することからなり、前記FKBP型
    イムノフィリンはロタマーゼ活性を示し、そして前記ピ
    ペコリン酸誘導体は前記イムノフィリンのロタマーゼ活
    性を阻害し、そして前記ピペコリン酸誘導体は非免疫抑
    制性である、動物における神経再生および成長を促進す
    る医薬組成物。
  32. 【請求項32】 神経栄養成長因子、脳誘導成長因子、
    グリア誘導成長因子およびニューロトロピン−3からな
    る群から選択される神経栄養因子の有効量を投与し神経
    再生を促進することをさらに含む請求項31記載の医薬
    組成物。
  33. 【請求項33】 ピペコリン酸誘導体がWay−12
    4,666である請求項31記載の医薬組成物。
  34. 【請求項34】 ピペコリン酸誘導体がRap−Paで
    ある請求項31記載の医薬組成物。
  35. 【請求項35】 ピペコリン酸誘導体がSLB−506
    である請求項31記載の医薬組成物。
  36. 【請求項36】 ピペコリン酸誘導体が請求項10にお
    いて定義されるものである請求項31記載の医薬組成
    物。
  37. 【請求項37】 FKBP型イムノフィリンに対する親
    和性を有するピペコリン酸誘導体の有効量を動物に投与
    し、神経変性を予防することからなり、前記FKBP型
    イムノフィリンはロタマーゼ活性を示し、そして前記ピ
    ペコリン酸誘導体は前記イムノフィリンのロタマーゼ活
    性を阻害し、そして前記ピペコリン酸誘導体は非免疫抑
    制性である、動物における神経変性を防止する医薬組成
    物。
  38. 【請求項38】 神経栄養成長因子、脳誘導成長因子、
    グリア誘導成長因子およびニューロトロピン−3からな
    る群から選択される神経栄養因子の有効量を投与し神経
    変性を予防することをさらに含む請求項37記載の医薬
    組成物。
  39. 【請求項39】 ピペコリン酸誘導体がWay−12
    4,666である請求項37記載の医薬組成物。
  40. 【請求項40】 ピペコリン酸誘導体がRap−Paで
    ある請求項37記載の医薬組成物。
  41. 【請求項41】 ピペコリン酸誘導体がSLB−506
    である請求項37記載の医薬組成物。
  42. 【請求項42】 ピペコリン酸誘導体が請求項10にお
    いて定義されるものである請求項37記載の医薬組成
    物。
  43. 【請求項43】 ピペコリン酸誘導体はFKBP型イム
    ノフィリンに対する親和性を有し、ピペコリン酸誘導体
    の有効量を動物に投与し、損傷した末梢神経の成長を刺
    激するかまたはニューロン再生を促進し、前記FKBP
    型イムノフィリンはロタマーゼ活性を示し、そして前記
    ピペコリン酸誘導体は前記イムノフィリンのロタマーゼ
    活性を阻害し、そして前記ピペコリン酸誘導体は非免疫
    抑制性である、動物における神経学的障害を治療する薬
    剤の製造における使用のためのピペコリン酸誘導体。
  44. 【請求項44】 神経学的障害が物理的損傷または疾病
    状態による末梢ニューロパシー、脊髄への物理的損傷、
    脳損傷と関連する発作および神経変性に関連する神経学
    的障害からなる群から選択される請求項43記載の使用
    のためのピペコリン酸誘導体。
  45. 【請求項45】 神経学的障害がアルツハイマー病、パ
    ーキンソン病および筋萎縮側索硬化からなる群から選択
    される請求項44記載の使用のためのピペコリン酸誘導
    体。
  46. 【請求項46】 ピペコリン酸誘導体がWay−12
    4,666である請求項43記載の使用のためのピペコ
    リン酸誘導体。
  47. 【請求項47】 ピペコリン酸誘導体がRap−Paで
    ある請求項43記載の使用のためのピペコリン酸誘導
    体。
  48. 【請求項48】 ピペコリン酸誘導体がSLB−506
    である請求項43記載の使用のためのピペコリン酸誘導
    体。
  49. 【請求項49】 ピペコリン酸誘導体が請求項10にお
    いて定義されたものである請求項43記載の使用のため
    のピペコリン酸誘導体。
  50. 【請求項50】 ピペコリン酸誘導体はFKBP型イム
    ノフィリンに対する親和性を有し、ピペコリン酸誘導体
    の有効量を神経栄養成長因子、グリア誘導成長因子、毛
    様体神経栄養因子およびニューロトロピン−3からなる
    群から選択される神経栄養因子の有効量と組み合わせて
    動物に投与し、損傷した末梢神経の成長を刺激するかま
    たはニューロン再生を促進し、前記FKBP型イムノフ
    ィリンはロタマーゼ活性を示し、そして前記ピペコリン
    酸誘導体は前記イムノフィリンのロタマーゼ活性を阻害
    し、そして前記ピペコリン酸誘導体は非免疫抑制性であ
    る、動物における神経学的障害を治療する薬剤の製造に
    おける使用のためのピペコリン酸誘導体。
  51. 【請求項51】 神経学的障害が物理的損傷または疾病
    状態による末梢ニューロパシー、脊髄への物理的損傷、
    脳損傷と関連する発作および神経変性に関連する神経学
    的障害からなる群から選択される請求項50記載の使用
    のためのピペコリン酸誘導体。
  52. 【請求項52】 神経学的障害がアルツハイマー病、パ
    ーキンソン病および筋萎縮側索硬化からなる群から選択
    される請求項51記載の使用のためのピペコリン酸誘導
    体。
  53. 【請求項53】 ピペコリン酸誘導体がWay−12
    4,666である請求項50記載の使用のためのピペコ
    リン酸誘導体。
  54. 【請求項54】 ピペコリン酸誘導体がRap−Paで
    ある請求項50記載の使用のためのピペコリン酸誘導
    体。
  55. 【請求項55】 ピペコリン酸誘導体がSLB−506
    である請求項50記載の使用のためのピペコリン酸誘導
    体。
  56. 【請求項56】 ピペコリン酸誘導体が請求項10にお
    いて定義されるものである請求項50記載の使用のため
    のピペコリン酸誘導体。
  57. 【請求項57】 ピペコリン酸誘導体はFKBP型イム
    ノフィリンに対する親和性を有し、ピペコリン酸誘導体
    の有効量を損傷した末梢神経に投与し、損傷した末梢神
    経の成長を刺激または促進することからなり、前記FK
    BP型イムノフィリンはロタマーゼ活性を示し、そして
    前記ピペコリン酸誘導体は前記イムノフィリンのロタマ
    ーゼ活性を阻害し、そして前記ピペコリン酸誘導体は非
    免疫抑制性である、損傷した末梢神経の成長を刺激する
    薬剤の製造における使用のためのピペコリン酸誘導体。
  58. 【請求項58】 神経栄養成長因子、脳誘導成長因子、
    グリア誘導成長因子、毛様体神経栄養因子およびニュー
    ロトロピン−3からなる群から選択される神経栄養因子
    を投与し損傷した末梢神経の成長を刺激または促進する
    ことをさらに含む請求項57記載の使用のためのピペコ
    リン酸誘導体。
  59. 【請求項59】 ピペコリン酸誘導体がWay−12
    4,666である請求項57記載の使用のためのピペコ
    リン酸誘導体。
  60. 【請求項60】 ピペコリン酸誘導体がRap−Paで
    ある請求項57記載の使用のためのピペコリン酸誘導
    体。
  61. 【請求項61】 ピペコリン酸誘導体がSLB−506
    である請求項57記載の使用のためのピペコリン酸誘導
    体。
  62. 【請求項62】 ピペコリン酸誘導体が請求項10にお
    いて定義されるものである請求項57記載の使用のため
    のピペコリン酸誘導体。
  63. 【請求項63】 ピペコリン酸誘導体はFKBP型イム
    ノフィリンに対する親和性を有し、ピペコリン酸誘導体
    の有効量を動物に投与し、神経再生を促進することから
    なり、前記FKBP型イムノフィリンはロタマーゼ活性
    を示し、そして前記ピペコリン酸誘導体は前記イムノフ
    ィリンのロタマーゼ活性を阻害し、そして前記ピペコリ
    ン酸誘導体は非免疫抑制性である、動物における神経再
    生および成長を促進する薬剤の製造における使用のため
    のピペコリン酸誘導体。
  64. 【請求項64】 神経栄養成長因子、脳誘導成長因子、
    グリア誘導成長因子およびニューロトロピン−3からな
    る群から選択される神経栄養因子の有効量を投与し神経
    再生を促進することをさらに含む請求項63記載の使用
    のためのピペコリン酸誘導体。
  65. 【請求項65】 ピペコリン酸誘導体がWay−12
    4,666である請求項63記載の使用のためのピペコ
    リン酸誘導体。
  66. 【請求項66】 ピペコリン酸誘導体がRap−Paで
    ある請求項63記載の使用のためのピペコリン酸誘導
    体。
  67. 【請求項67】 ピペコリン酸誘導体がSLB−506
    である請求項63記載の使用のためのピペコリン酸誘導
    体。
  68. 【請求項68】 ピペコリン酸誘導体が請求項10にお
    いて定義されるものである請求項63記載の使用のため
    のピペコリン酸誘導体。
  69. 【請求項69】 ピペコリン酸誘導体はFKBP型イム
    ノフィリンに対する親和性を有し、ピペコリン酸誘導体
    の有効量を動物に投与し、神経変性を予防することから
    なり、前記FKBP型イムノフィリンはロタマーゼ活性
    を示し、そして前記ピペコリン酸誘導体は前記イムノフ
    ィリンのロタマーゼ活性を阻害し、そして前記ピペコリ
    ン酸誘導体は非免疫抑制性である、動物における神経変
    性を予防する薬剤の製造における使用のためのピペコリ
    ン酸誘導体。
  70. 【請求項70】 神経栄養成長因子、脳誘導成長因子、
    グリア誘導成長因子およびニューロトロピン−3からな
    る群から選択される神経栄養因子の有効量を投与し神経
    変性を予防することをさらに含む請求項69記載の使用
    のためのピペコリン酸誘導体。
  71. 【請求項71】 ピペコリン酸誘導体がWay−12
    4,666である請求項69記載の使用のためのピペコ
    リン酸誘導体。
  72. 【請求項72】 ピペコリン酸誘導体がRap−Paで
    ある請求項69記載の使用のためのピペコリン酸誘導
    体。
  73. 【請求項73】 ピペコリン酸誘導体がSLB−506
    である請求項69記載の使用のためのピペコリン酸誘導
    体。
  74. 【請求項74】 ピペコリン酸誘導体が請求項10にお
    いて定義されるものである請求項69記載の使用のため
    のピペコリン酸誘導体。
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