JP3811726B2 - １，２，３−トリアゾール及びイミダゾール化合物並びにそれらの抗腫瘍用途 - Google Patents
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Description
本出願は、1989年5月19日に出願された逐次番号第07/355,744号の一部係属出願及び1992年9月11日に出願された逐次番号第07/944,009号の一部係属出願であって現在放棄された1991年1月3日に出願された逐次番号第07/637,145号の係属出願であるもの、並びに1992年6月8日に出願された逐次番号第07/894,891号の一部係属出願である（これらの全ての内容を、引用により本明細書中に取り込む。）。
発明の背景
癌治療のための新規の且つ有効な化学療法剤の開発は、細胞毒性、腫瘍細胞増殖、浸潤(invasion)及び転移を含む様々な要因を考慮する必要がある。慣用の抗癌剤は、典型的には、それらの細胞毒性単独に基づいて同定されてきた。なぜなら、悪性過程の維持及び運転に要求されるシグナル経路(signaling pathway)が知られていなかったからである。これらの経路は、シグナル変換(signal transduction)の言葉で目下明らかにされつつある。
シグナル変換は、細胞膜を通しての細胞環境からの化学シグナルの工程であり、そして少なくとも3つの別個の機構:燐酸化、イオン・チャンネルの活性化、及びグアニン・ヌクレオチド結合タンパク質中間体を介してのエフェクター酵素の活性化、を通して生ずることができる。
悪性挙動に対する選択されたシグナル変換経路の関係は、分子生物学の技術を使用して証明されてきた。3つの異なるグアニン・ヌクレオチド-結合タンパク質-結合レセプタが、正常な受容細胞にトランスフェクトされており、そして特異的リガンド活性化に対し悪性挙動が生じている。
腫瘍形成及びリガンド-特異的病巣形成は、セロトニン1cレセプタがNIH-3T3細胞内に入れられ、そしてレセプタ特異的リガンドにより刺激されるときに、見られた。Julius, et al., Sciene, 244:1057-1062(1989)。トランスフェクトされた5HT1cレセプタのセロトニン刺激は、カルシウムの移動をもたらし、これはシグナル経路のレセプタ活性化と腫瘍形成の生物学的機能との間の提案された関連を導く。
同様の結果が、アドレナリン作用性のアルファ-1BレセプタがNIH-3T3及びRat-1細胞中に入れられたときに見られた。Allen, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:11354-11358(1991)。この実験においては、トランスフェクトされたレセプタのカテコールアミン刺激が、病巣形成、そして培養における増加された細胞増殖、並びにヌード・マウスにおける腫瘍形成挙動を作りだした。Allen他は、さらに、二次的にカルシウムの内部放出及び流入を引き起こすことができる全イノシトール・ホスフェートの生産とトランスフェクトされたレセプタとの機能的結合を証明し、これはこれらのシグナル変換経路と悪性応答とに間の関連を示唆している。
最後に、奇数のムスカリン・レセプタのNIH-3T3細胞へのトランスフェクションが、内部カルシウム放出及び取り込み、アラキドン酸放出、及びイノシトール・ホスフェート生成を刺激することが示された。Bonner et al., Neuron, 1:403-410(1988), Gutkid, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88:4703-4703(1991), Conklin, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 85:8698-8702(1988)、及びFelder, et al., J. Pharmachol. Exp. Ther., 255:1140-1147(1990)を参照のこと。さらに、m1、m3、及びm5サブタイプ・ムスカリン・レセプタのリガンド活性化は、インビトロにおける腫瘍形成性病巣形成をもたらした。
アラキドン酸カスケードの生成物と悪性腫瘍の生成又は阻害との関係も頒布されている。プロストグランジンは、悪性腫瘍の開始及び促進に含意されている。Honn, et al., Prostaglandins 21:833-864(1981)。これらの実験においては、ホルボール・エステル(phorbol esters)がPGE2及びPGF2aの生産を刺激し、これは、シクロオキシゲナーゼ阻害剤、インドメタシンによる治療により選択的に阻害されることができる。動物モデルにおけるプロスタグランシン合成の薬理学的操作は、癌進行の阻害を導き、そしてヒト試験のための起動力(impetus)であった。
特異的経路、例えば、アラキドン酸放出又はカルシウム流入に向けられた医薬阻害は、癌治療、そして潜在的には癌予防への新たなアプローチを提供する。化合物(1)は、コクシジウム抑制薬(coccidiostat)として元来設計され（米国特許第4,590,201号）、そしてその後卵巣癌の腹膜癌症の治療における特定用途の癌治療剤として開発された（米国特許第5,132,315号及びKohn, et al., J. Natl. Cancer Inst., 82:54-60(1990)）。最近の研究は、化合物(1)が、カルシウム流入、アラキドン酸の放出及びイノシトール・ホスフェートの生成を含む選択されたシグナル変換経路の新規の阻害剤であることを示した。Kohn, et al. Cancer Res., 52:3208-3212(1992)及びFelder, et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 257:967-971(1991)。
化合物(2)は、レセプタ-仲介カルシウム侵入(receptor-mediatedcalcium entry(RMCE))について選択性をもつ他の剤である。この化合物は、血小板、内皮細胞及び好中球におけるRMCEを阻害し、そしてパッチ・クランプ下の心臓平滑筋細胞における電圧ゲートL-タイプ・カルシウム・チャンネルを遮断する。Merritt, et al., Biochem. J. 271:515-522(1990)。同様に、化合物(1)は、L-及びT-タイプ電圧ゲート・カルシウム・チャンネルを阻害することが示された。Hupe, et al., J. Biol. Chem., 266:10136-10142(1991)。しかしながら、いずれも研究も悪性細胞に対するそれらのそれぞれの剤の効果を評価していなかった。
シグナル事件は、細胞機能においてあまりに主要なものであるために、シグナル-エフェクターのカップリングを妨害するいずれかの剤が正常細胞及び組織並びに悪性及び転移細胞及び組織に対する均一な毒性をもつはずである。しかしながら、ヌード・マウスが化合物(1)の経口投与を受けたとき、結合組織、粘膜表面、及び骨髄を含む正常組織に対する毒性は全く観察されなかった。Hupe, et al. J. Cell. Physiol., 144:457-466(1990)及びKohn, et al., Cancer Research, 52:3208-3212(1992)。これは、悪性細胞が、それに化合物(1)及び関連剤への選択的感受性を付与する、特定の第二のメッセンジャー経路に対するより高い状態の依存性をもつことを示唆している。
発明の要約
本発明の下にある1つの発見は、特定細胞シグナル機構と癌細胞成長及び転移との間の一致(concordance)である。特定の化合物が悪性過程の維持及び運転に必要なシグナル変換を阻害することが目下発見されている。これらの化合物は、固形癌及び関連疾患状態のインイボにおける治療にも有効である。本発明は、哺乳類における悪性固形主要の浸潤及び転移を阻害するこれらの化合物の使用のための方法を提供する。本発明は、さらに、異常型の(aberrant)シグナル変換経路を含む疾患を治療するために関連化合物を使用するための方法を提供する。本発明において使用される化合物の幾つかは、新規であり、そして本発明の他の態様を構成する。
【図面の簡単な説明】
図1は、オートクライン運動性因子(autocrine motility factor(AMF))-刺激化学走性に対する以下の表Aの化合物(1)による投与量依存性阻害を示している。化合物(1)(0.03-10μg/ml)は、投与量依存のやり方でAMF-刺激腫瘍細胞運動性を阻害した。運動性の僅かな阻害が8時間めでの前インキュベーション時間により見られた;しかしながら、最適阻害は(1)による一夜の治療を必要とした(5R)（○）24時間;A2058（■）24時間;（□）48時間）。(1)(1μg/ml及びPT(0.1μg/ml)の両方の組み合わせによる細胞治療が、いずれかの薬物単独（データを示さず。）よりも運動性のより大きな阻害をもたらさなかった。
図2は、(1)にいよるラミニン(laminin)-刺激OVCAR3運動性の阻害を示している。OVCAR3は、進行性卵巣癌をもつ患者の悪性腹水から得られた腫瘍細胞系である。
図3は、組織培養プラスチックへの腫瘍細胞の癒着に対する(1)による投与量依存性阻害を示している。運動性により見られるように、癒着の阻害は、5R（○）及びA2058（■）のための薬物に一夜晒された後に最大であった。化合物(1)も、マトリックス成分、ラミニン及びフィブロネクチン(fibronectin)への細胞癒着性を減少させた（データを示さず。）。細胞の広がりは、顕著には、減少されなかった。
図4は、(1)による[3H]チミジン取り込みの投与量依存性阻害を示している。細胞:A2058（■）、5R（○）、MDA-231ヒト胸癌（▲）、及びOVCAR3ヒト卵巣癌（◆）。データは、未処理対照のパーセントとして標識チミジンの細胞取り込みについて表された。
図5は、(1)による腫瘍細胞増殖の投与量依存性阻害を示している。細胞:A2058（■）、5R（○）、MDA-231（▲）、及びOVCAR3（◆）。
図6は、A2058ヒト・メラノーマ及びOVCAR3ヒト卵巣癌細胞系のソフト寒天コロニー形成に対する(1)の効果の評価を示している。コロニー形成の定量。
図7は、全イノシトール・ホスフェートのAMF-刺激生成に対する(1)の効果を示している。
図8は、カルバコール(carbachol)-刺激CHOm5細胞におけるイノシトール・ホスフェート生成に対する(1)の効果を示している。
図9は、カルバコール-刺激CHOm5細胞からのアラキドン酸放出に対する(1)の効果を示している。
図10Aは、(1)及び関連化合物によるアラキドン酸放出の投与量依存性阻害を示している。
図10Bは、選択された化合物についてのアラキドン酸放出についてのIC50濃度を示している。
図11Aは、化合物(1)、(3)、(9)、(15)、及び(25)による45Ca2+流入の投与量依存性阻害を示している。
図11Bは、45Ca2+流入についてのIC50濃度を示している。示されていないが表A-D中に列記された化合物は400μMを超えるIC50を投影した。
図12は、(1)によるCHOm5細胞におけるカルバコール-刺激45Ca2+流入の阻害を示している。IC50＝935±18nM。
図13は、(1)によるCHOm5細胞におけるカルシウム・イオン透過担体(ionophore)A23187-刺激45Ca2+流入の阻害を示している(IC50=359±11nM)。
図14は、ヒト結腸癌腫による実験的肺転移が(1)による腫瘍細胞治療により数及びサイズにおいて減少されたことを示している。
図15は、(1)の50mg/kg/日による処理後の転移ヒト卵巣癌腫を担持するヌード・マウスの増加された生存を示している。
図16は、ヒト癌異種移植片を担持するヌード・マウスへの(1)の経口投与の評価を示している。A.マウス当たり2部位において接種された群当たり10マウスのコホート(chhort)において逐次的に測定されたA2058ヒト・メラノーマ腫瘍の平均腫瘍マス（長さx[幅]2）。この実験は、n=3の代表であり、10マウス/2連接種を担持する群である。腫瘍不含部位をバイアスを防ぐため腫瘍マスの平均において接種しなかった。B.化合物(1)の処理は、ヌード・マウスにおけるOVCAR3異種移植片の進行を阻害する。この実験は、n=3の代表であり、10マウス/群である。化合物(1)、100mg/kg又は媒質を、100μlアリコットにおいて胃管栄養法により投与した。全体重を、大きな腹膜内マス及び悪性腹水を担持するこれらの動物のための腫瘍負荷の代用物(surrogate)マーカーとして使用した。
図17は、(1)による治療が実験的転移を防ぐことを示している。5R細胞による肺転移の数は、接種前、接種後の(1)による治療により、及び前及び後の連続的な日々の治療により、統計的に有意に阻害された。
図18は、患者第2番における3結腸癌転移の3の抑制及び後退を示している。
図19は、I期臨床試験に登録された4患者についての(1)のピーク/定常レベルを示している。
図20は、増殖の阻害についての投与量応答結果及びIC50濃度を示している。化合物を、実施例において記載する単層成長検定においてテストした。A．(1)及び(3)によるものであるが化合物(8)-(26)によらない増殖の投与量依存阻害（化合物(9)、(15)及び(17)により図中に表した。）。B．増殖の阻害についてのIC50濃度。示されていないが表H中に列記された化合物は、400μMを上回るIC50値を投影した。
図21は、アラキドン酸放出の阻害とカルシウム取り込みとの間の直接関係(A)並びにカルシウム流入阻害と増殖との直接関係(B)を証明している。
好ましい態様の説明
以下の略号を本明細書中で使用する：CHO、チャイニーズ・ハムスター卵巣細胞;Gタンパク質、グアニン・ヌクレオチド結合タンパク質;HEPES、4-（2-ヒドロキシエチル）-1-ピペラジンエタンスルホン酸;CHOm5、ムスカリン・アセチルコリンm5レセプタのための遺伝子によりトランスフェクトされ、且つこれを安定して発現するチャイニーズ・ハムスター卵巣細胞;PBS、燐酸塩バッファー生理食塩水;AMF、オートクライン運動性因子;PT、百日咳(pertussis)毒素;HPLC、高速液体クロマトグラフィー;RMCE、レセプタ-仲介カルシウム侵入;DMSO、ジメチル・スルホキシド;PEG-400、ポリ（エチレン・グリコール）-400;DMEM、Dulbecco's修飾Eagle's培地;IMEM、不完全修飾Eagle's培地;BSA、ウシ血清アルブミン;EDTA、エチレンジアミン・テトラ酢酸;fcs、ウシ胎児血清;PI、ホスファチジル・イノシトール;qod、一日毎。
本明細書中で使用するとき、用語”アルキル”とは、直鎖又は分枝鎖であることができる飽和炭化水素基（例えば、エチル、イソプロピル、ｔ-アミル、又は2,5-ジメチルヘキシル）をいう。好ましいアルキル基は、1〜6炭素原子を含むものである。本明細書及びクレーム中の数字レンジのすべては、それらの上限及び下限を含むと意図される。
用語”アルコキシ”とは、他の炭化水素基と共有結合することができる酸素置換基をも担持する先に記載したようなアルキル基（例えば、例えば、メトキシ、エトキシ、フェノキシ及びt-ブトキシ）をいう。
用語”芳香族基”とは、不飽和の多部位をもち、そして一緒に融合され又は共有結合された単一又は複数の環であることができる部分をいう。この芳香族環は、それぞれ、複素原子を含むことができ、例えば、フェニル、ナフチル、ビフェニル、チエニル、ピリジル及びキノキサールイルである。芳香族部分は、場合によりハロゲン原子、又は他の基、例えば、ニトロ、カルボキシル、アルコキシ等により置換されてもよい。
用語”アルコキシアルキル”とは、アルキル基に直接的に付着されたアルコキシ基をいう。
用語”疎水性基”とは、分子の水溶解性を低下させる基をいう。好ましい疎水性基は、少なくとも3炭素原子を含む基である。
用語”固形腫瘍(solid tumor)”とは、白血病を除くいずれかの悪性腫瘍をいう。
用語”置換された”とは、付着された追加の部分、例えば、ハロゲン原子、及び基、例えば、ニトロ、カルボキシル、アルコキシ等を含む部分をもつ基をいう。
用語”有効量”とは、所望の生物学的応答を明示するのに十分な量をいう。所望の応答とは、腫瘍成長又はシグナル変換の阻害であることができる。
1つの態様においては、本発明は、以下の式(I)又は(II)の化合物を使用して哺乳類における悪性固形腫瘍の浸潤、転移及び増殖を阻害する方法を提供する。
z−(CH2)p−Ar1 (I)
及び
Ar1基は、典型的には疎水性基である。この群のための疎水性基の例は、フェニル、トリオキサアダマンチル、アントラセニル、アントラキノンイル、ナフチル、及びフェナントリルである。この群における基は置換されてもよい。さらにAr1は-Ar2-X-Ar3であることができる。
Ar2及びAr3は、典型的には芳香族基であり、そして同一又は異なってもよい。芳香族基の例は、フェニル、置換フェニル、ナフチル、及び置換ナフチルである。
記号Xは、結合基を表し、そしてO、S、SO2、CO、CHCN、直鎖アルキル、アルコキシ、及びアルコキシアルキルであることができる。
基Zは、窒素含有複素環を表す。この群のための窒素含有複素環の例は、イミダゾール、1,2,3-トリアゾールイル、1,2,4-トリアゾールイル、ピラジニル、プリニル、ピリミジニル、1,2,3-トリアゾロ-｛4,5-d｝-ピリミジニル、及びそれらの置換アナログである。
記号pは、0から4までの整数を表す。
特定の好ましい態様においては、本法は、式(I)の化合物であって、Ar1が-Ar2-X-Ar3であり、Ar2及びAr3が両方置換されたフェニルであり、そしてZが置換又は非置換のイミダゾールイル、1,2,3-トリアゾールイル、又は1,2,3-トリアゾロ-｛4,5-d｝-ピリミジニルであるものを使用する。
さらに好ましい態様においては、本法は、式(I)の化合物であって、Ar1が-Ar2-X-Ar3であり、Ar2及びAr3が両方置換されたフェニルであり、そしてZが置換又は非置換のイミダゾールイル、1,2,3-トリアゾールイルであり、XがCOであり、そしてpが1であるものを使用する。
そして、さらに好ましい態様においては、本法は、式(I)の化合物であって、Ar1が-Ar2-X-Ar3であり、Ar2が2,6-ジクロロフェニルであり、Ar3が4-クロロフェニルであり、XがCOであり、Zが5-アミノ-4-カルボキシアミド-1,2,3-トリアゾールイルであり、そしてpが1であるものを使用する。
好ましい態様の他の群においては、本法は、式(II)の化合物であって、Ar1が-Ar2-X-Ar3であり、Ar2及びAr3が両方置換されたフェニルであり、そしてZが置換又は非置換のイミダゾールイル、1,2,3-トリアゾールイル、又は1,2,3-トリアゾロ-｛4,5-d｝-ピリミジニルであるものを使用する。
この群内のさらに好ましい態様は、式(II)の化合物であって、Ar2及びAr3が両方置換されたフェニルであり、XがCO、アルキル、アルコキシ、又はアルコキシアルキルであり、Zが置換又は非置換のイミダゾールイル又は1,2,3-トリアゾールイルであり、そしてｐが0から2,までの整数であるものを使用する方法である。
この群内のそしてさらに好ましい態様においては、本法は、式(II)の化合物であって、Ar2及びAr3が両方置換されたフェニルであり、Xがアルコキシであり、Zが置換又は非置換のイミダゾールイル又は1,2,3-トリアゾールイルであり、そしてpが1であるものを使用する。
この群内の最も好ましい態様においては、本法は、2つの式(II)の化合物のいずれかを使用する。第一の化合物においては、Ar2及びAr3が両方2,4-ジクロロフェニルであり、XがOCH2であり、Zがイミダゾールイルであり、そしてpが1である。第二の化合物においては、Ar2及びAr3が両方4-メトキシフェニルであり、XがO(CH2)3であり、Zがイミダゾールイルであり、そしてpが1である。
本発明の他の態様は、彼らの疾患が異常型のシグナル変換経路に関連する患者における疾患の治療方法にある。この方法においては、この治療は、患者に以下の式(III)の化合物の有効量を投与することを含む。
Y−(CH2)p−Ar11−X−Ar12 (III)
Ar11及びAr12基は、それぞれ芳香族部分であり、そして同一又は異なってもよい。これらの群のための芳香族部分の例は、フェニル及びナフチルであってさらに置換されてもよい。
X基は、結合基であり、これはO、S、SO2、CO、CHCN、直鎖アルキル、アルコキシ、又はアルコキシアルキルである。
記号Yは、様々な構造を表す。これらの構造の幾つかは以下の式(IV)により表される：
｛式中、R1が水素、-CONH2、-CONH R5、-CO2H、-CO2R5、又は-SO2NH2であり;R2が水素又は-NHCOC6H5であり;そしてR5が1から6までの炭素原子の低級アルキルである。｝。R1のための好ましい基は、水素、-CONH2、-CONH R5及び-CO2Hである。特に好ましいのは、-CONH2及び-CO2Hである。
Yのための他の構造は、以下の式(V)の基である：
｛式中、R3が水素、-CONH2、-CONH R5、-CN、-CONHNH2、-C(=NH)NH2、-CONHOH、-CO2H、-CO2R5又は-SO2NH2であり;R4が水素、-NH2、-NH R5、-N(R5)2、-NHCOR5-NHCHO、-NHC(=NH)R5、-NHCH(=NH)、NHCONH2又は-NHC(=NH)NH2であり;そしてR5が1から6までの炭素原子の低級アルキルである。｝。R3のための好ましい基は、水素、-CONH2及び-CONH R5である。特に好ましいのは、-CONH2である。R4のための好ましい基は、-NH2及び-NH R5である。
Yのためのさらに他の構造は、1,2,4-トリアゾールイル、ピラジニル、プリニル、ピリミジニル、1,2,3-トリアゾロ-｛4,5-d｝-ピリミジニル、及びそれらの置換アナログである。
式（III）の化合物の中で最も好ましいものは、Ar11が2,6-ジクロロフェニルであり、Ar12が4-クロロフェニルであり、XがCOであり、pが1であり、そしてYが式(V)の基（ここで、R3が-CONH2であり、そしてR4が-NH2である。）である構造である。
本発明のさらに他の態様は、彼らの疾患が異常型のシグナル変換経路に関連する患者における疾患の治療方法にある。この方法においては、患者に以下の式(VI)の化合物の有効量を投与することを含む。
｛式中、Ar21及びAr22基は、同一又は異なってもよく、そしてフェニル、ナフチル、又はそれらの置換アナログのいずれかであり;Xが、O、S、SO2、CO、CHCN、直鎖アルキル、アルコキシ、及びアルコキシアルキルであり;Zが、イミダゾールイル、1,2,3-トリアゾールイル、1,2,4-トリアゾールイル、ピラジニル、プリニル、ピリミジニル、1,2,3-トリアゾロ-｛4,5-d｝-ピリミジニル、又はそれらの置換アナログであり;そしてpが0から4までの整数である。｝。
特定の好ましい態様においては、Ar21及びAr22が両方置換されたフェニルであり;XがCO、アルキル、アルコキシ、又はアルコキシアルキルであり;Zがイミダゾールイル、1,2,3-トリアゾールイル、又はそれらの置換アラノグであり;そしてpが0から2までの整数である。
この群内の最も好ましい態様においては、本法は、2つの式(IV)の化合物のいずれかを使用する。第一の化合物においては、Ar21及びAr22が両方2,4-ジクロロフェニルであり、XがOCH2であり、Zがイミダゾールイルであり、そしてpが1である。第二の化合物においては、Ar21及びAr22が両方4-メトキシフェニルであり、XがO（CH2）3であり、Zがイミダゾールイルであり、そしてpが1である。
本発明のさらなる態様は、患者に以下の式(VII)の化合物の有効量を投与することによる、異常型のシグナル変換経路に関連する疾患の治療方法にある。
z−(CH2)p−Ar31 （VII）
｛式中、Ar31がフェニル、トリオキサアダマンチル、アントラセニル、アントラキノンイル、ナフオル、及びフェナントリル、又はそれらのアナログであり;Zがイミダゾールイル、1,2,3-トリアゾールイル、1,2,4-トリアゾールイル、ピラジニル、プリニル、ピリミジニル、1,2,3-トリアゾロ-｛4,5-d｝-ピリミジニル、又はそれらの置換アナログであり;そしてpが0から4までの整数である。｝。
本発明のさらなる態様は、異常型のシグナル変換経路に関連する疾患の治療方法に有用な新規の化合物にある。1つの態様においては、これらの新規の化合物は、以下の式(III)により表される。
Y−(CH2)p−Ar11−X−Ar12 (III)
Ar11及びAr12基は、それぞれ芳香族部分であり、そして同一又は異なってもよい。これらの群のための芳香族部分の例は、フェニル及びナフチルであってさらに置換されてもよい。
X基は、結合基であり、これはO、S、SO2、CO、CHCN、直鎖アルキル、アルコキシ、又はアルコキシアルキルである。
記号Yは、様々な構造を表す。これらの構造の幾つかは以下の式（IV）により表される:
｛式中、R1が水素、-CONH2、-CONH R5、-CO2H、-CO2R5、又は-SO2NH2であり;R2が水素又は-NHCOC6H5であり;そしてR5が1から6までの炭素原子の低級アルキルである。｝。R1のための好ましい基は、水素、-CONH2、-CONH R5及び-CO2Hである。特に好ましいのは、-CONH2及び-CO2Hである。
Yのための他の構造は、以下の式(V)の基である:
｛式中、R3が水素、-CONH2、-CONH R5、-CN、-CONHNH2、-C(=NH)NH2、-CONHOH、-CO2H、-CO2R5又は-SO2NH2であり;R4が水素、-NH2、-NH R5、-N(R5)2、-NHCOR5-NHCHO、-NHC(=NH)R5、-NHCH(=NH)、NHCONH2又は-NHC(=NH)NH2であり;そしてR5が1から6までの炭素原子の低級アルキルである。｝。R3のための好ましい基は、水素、-CONH2及び-CONH R5である。特に好ましい基は、-CONH2である。R4のための好ましい基は、-NH2及び-NH R5である。
Yのためのさらに他の構造は、1,2,4-トリアゾールイル、ピラジニル、プリニル、ピリミジニル、1,2,3-トリアゾロ-｛4,5-d｝-ピリミジニル、及びそれらの置換アナログである。
式(III)の化合物の中で最も好ましいものは、Ar11が2,6-ジクロロフェニルであり、Ar12が4-クロロフェニルであり、XがCOであり、pが1であり、そしてYが式(V)の基（ここで、R3が-CONH2であり、そしてR4が-NH2である。）である構造である。
好ましい態様の他の群においては、異常型のシグナル変換に関連する疾患の治療に有用な新規の化合物は、以下の式(VII)により表される
z−（CH2）p−Ar31 (VII)
｛式中、Ar31がフェニル、トリオキサアダマンチル、アントラセニル、アントラキノンイル、ナフチル、及びフェナントリル、又はそれらのアナログであり;Zがイミダゾールイル、1,2,3-トリアゾールイル、1,2,4-トリアゾールイル、ピラジニル、プリニル、ピリミジニル、1,2,3-トリアゾロ-｛4,5-d｝-ピリミジニル、又はそれらの置換アナログであり;そしてpが0から4までの整数である。｝。
特に好ましいものは、式(VII)の化合物であって、Ar31がフェニル又は置換フェニルであり、そしてZがイミダゾールイル又は1,2,3-トリアゾールイル、及びそれらの置換アナログであるものである。
本発明において使用される化合物は、商業的に入手可能か又は慣用の合成技術を使用して合成されることができる。テストした新規化合物への一般的な合成経路を以下に提供する。特定の条件は、当業者に知られている。以下の表は、本発明の開発において評価された化合物の例を提供する。
化合物(1)は、米国特許第4,590,201号中に記載された方法により合成されることができる。
化合物(2)は、Merritt, et al., Biochem.J., 271:515-522(1990)中に記載された方法により合成されることができる。
化合物(3)-(5)は、適当な無水物（蟻酸酢酸無水物、無水酢酸、又は無水安息香酸）により式(1)の化合物を処理することにより合成されることができる。
化合物(6)は、そのカルボキシアミドをカルボン酸に加水分解するのに十分な酸により式(1)の化合物を処理することにより合成されることができる。
化合物(7)は、化合物(26)をその対応するベンジル・ハライド誘導体に変換し、その後そのハライドを塩基の存在中イミダゾールと反応させるとにより合成されることができる。
化合物(8)は、4-メチルベンゾフェノンから出発して合成されることができる。N-ブロモスクシンイミドによる4-メチルベンゾフェノンの処理は、4-ブロモメチルベンゾフェノンを提供し、これを、エタノール中のアジ化ナトリウムを使用してその対応アジドに変換する。得られたアジドの2-シアノアセトアミドのアニオンによる処理が化合物(8)を提供する。
化合物(11)-(13)は、それらの対応する3-ハロ-ベンジルブロマイドから出発して合成されることができる。ブロマイドのアジドへの変換は、エタノール中のアジ化ナトリウムを使用して行われることができる。生成物はその得られた3-ハロベンジル・アジドを2-シアノアセトアミドのアニオンにより処理することによりその後得られる。
化合物(14)は、3-インドベンジルアミンから出発して得られることができる。このアミンを、2,4,6-トリフェニルピリリウム誘導体を形成し、そしてその後そのピリリウム種をアジ化ナトリウムを使用して置換することにより、その対応するアジドへ変換することができる。このアジドを上記のように処理し、化合物(14)を提供することができる。
化合物(15)及び(16)は、それぞれ、3,5-ジクロロベンズアミド及び3,5-ジフルオロベンズアミドから合成されることができる。この場合には、このベンズアミドを3,5-ジハロベンジルアミンに還元し、化合物(14)のために使用して階段を使用する。
化合物(26)、化合物(1)の合成における中間体を、3,5-ジクロロベンジル・アルコールから出発して数段階において合成することができる。アルコールをt-ブチルジメチルシリル・エーテルとして保護し、次にn-ブチルリチウムその後クロロベンゾイル・クロライドにより処理して、4-（t-ブチルジメチルシリルオキシメチル）-2,4',6-トリクロロベンゾフェノンを製造する。シリル保護基の除去が化合物(26)を提供する。
本発明において使用される化合物は、いずれかの好適なやり方で、好ましくは医薬として許容される担体と共に投与されることができる。当業者は、動物に本発明の関連する上記化合物を投与する好適な方法が利用できることを、そして1経路が特定の化合物を投与するために使用されることができるけれども、特定の経路が他の経路よりもより速く且つより有効な反応を提供することができることを、理解するであろう。医薬として許容される担体も、当業者によく知られている。担体の選択は、特定の化合物により、並びにその組成物を投与するために使用される特定の方法により部分的に決定されることができる。したがって、本発明の医薬組成物の多種多様な好適な配合がある。
経口投与に好適な配合品は、(a)液体溶液、例えば、希釈剤、例えば、水又はPEG 400中に溶解された有効量の化合物;(b)カプセル、袋（sachets）又は錠剤であってそれぞれが固形物、粒状物又はゼラチンとして所定量の活性成分を含むもの;(c)適当な液体中の懸濁液;及び(d)好適なエマルジョン、から成ることができる。錠剤の形態は、1以上の、ラクトース、シュクロース、マニトール、ソルビトール、燐酸カルシウム、コーン・スターチ、馬鈴薯澱粉、トラガント、微晶質セルロース、アカシア、ゼラチン、コロイド状二酸化珪素、ナトリウム・クロスカメロース(croscarmellose sodium)、タルク、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、及び他の賦形剤、着色剤、増量剤、バインダー、希釈剤、バッファー剤、湿潤剤、保存剤、芳香剤、染料、崩壊剤、及び医薬として許容される担体を含むことができる。ロゼンジ(lozenge)形態は、香りにおける活性成分、普通にはシュクロース及びアカシア又はトラガントを含んで成ることができ、並びに不活性基材、例えば、ゼラチン及びグリセリン又はシュクロース及びアカシアのエマルジョン、ゲル等の中に活性成分を含む錠剤(pastilles)は、その活性成分に加えて、公知な担体を含む。
単独又は他の好適な成分との組み合わせにおける活性成分は、吸気介して投与されるエアロゾル配合品に作られることができる。これらのエアロゾル配合品は、圧縮可能高圧ガス(propellants)、例えば、ジクロロジフルオロメタン、プロパン、窒素等の中に入れられることができる。直腸投与に好適な配合品は、例えば、座剤ベースと共に活性成分から成る座剤を含む。好適な座剤ベースは、天然の又は合成トリグリセリド又はパラフィン炭化水素を含む。さらに、ベース、例えば、例えば、液体トリグリセリド、ポリエチレン・グリコール、及びパラフィン炭化水素と活性成分との組み合わせから成るゼラチン直腸カプセルを使用することもできる。
例えば、例えば、静脈内、筋肉内、皮膚内、腹膜内、及び皮下経路による非経口投与に好適な配合品は、水性及び非水性の、等張性無菌注射溶液であって抗酸化剤、バッファー、静菌剤、及びその配合品に所定の受容体の血液との等張性を与える溶質を含むことができるもの、並びに水性及び非水性の、無菌懸濁液であって懸濁剤、可溶化剤、増粘剤、安定剤、及び保存剤を含むことができるものを含む。この配合品は、単位投与又は多投与のシールされた容器、例えば、アンプル及びバイアル内に提示されることができ、そして使用直前の注射のために、滅菌液体担体、例えば、水の添加だけを必要とする凍結乾燥条件において保存されることができる。即座の注射溶液及び懸濁液を、先に記載した種類の滅菌粉末、粒状物、及び錠剤から調製することができる。
本発明に関連して、動物、特にヒトに投与される投与量は、妥当な時間枠内で治療的応答を発揮するのに十分なものでなければならない。この投与量は、使用される特定化合物の強さ及び動物の状態、並びに治療されるべき動物の体重又は表面積により決定されるであろう。また、投与量のサイズは、特定動物における特定化合物の投与に付随するかもしれないいずれかの有害な副作用の存在、性質、及び程度により決定されるであろう。癌治療の治療又は予防において投与されるべき活性成分の有効量の決定においては、内科医は、循環血漿レベル、毒性、及び腫瘍成長阻害、並びに癌進行の証拠を評価することが必要である。
本発明の実施においては、化合物を、例えば、静脈内注入により、経口的に、典型的には、腹膜内に、膀胱内に又はクモ膜下腔内に、リンパ腫、白血病、及びすべての固形腫瘍の治療のために、投与することができる。化合物を、癌の局所的(local and topical)治療のための好適な媒質中で適用することができるであろう。腫瘍、例えば、基底細胞癌腫及びカポジ肉腫は本明細書中で教示される剤の局所投与により治療されることができるであろう。このような細胞が増殖する特定部位に達することを意図されたやり方で本組成物を投与することにより腫瘍再発の防止は、最も有利なことであろう。例えば、腹膜内投与は、腹膜癌腫症を引き起こすことが知られている腫瘍を治療する手段であるであろう。移動性細胞癌腫の膀胱内治療及び菌状息肉腫(mycosis fungoides)の局所的治療は、部位指定治療のさらなる例である。全身的投与は、連続注入、ボーラス非経口的治療により行うことができ、又は移植された遅延性放出貯蔵物から放出されることができる。本法が細胞毒性剤及び生物学的応答調節剤を含むいずれかの慣用の治療による癌の治療を補うとができる。開示された方法は、浸潤性癌腫に対するその場からの転移又は転移癌腫に対する浸潤を防止するための治療手段としていずれかの悪性腫瘍において使用されることができる。
経口投与のために、本発明の方法の化合物は、平均的患者において6グラム/日に近似する3000mg/m2までの体表面積までの割合において投与されることができる。これは、単一又は分割投与を介して行われることができる。静脈内投与のためには、このような化合物は、約2500mg/m2/日までの速度において投与されることができる。膀胱内投与のためには、このような化合物は、約2500mg/m2/日までの速度において投与されることができる。吸気/エアロゾル投与のための投与量は、約2500mg/m2/日までであることができる。脳又は脊髄液へのリザーバー投与のための投与量は、約2500mg/m2/日までであることができる。遅延性放出腹膜内又は皮下投与のためには、投与量は、ボーラスにおいて約10g/日までであることができる。クモ膜下腔投与のためには、投与量は、約2000mg/m2/日までであることができる。
本明細書中に教示した方法は、悪性腫瘍の治療における使用に限定されない。病的症状、例えば、子宮内膜症(endometriosis)、乾癬(psoriasis)、及び湿疹(eczema)であって疾患細胞の局所的拡散から生じたものも、有利に治療されることができる。さらに、潜在的な異常型シグナル変換/増殖の疾患は、コラーゲン血管炎(collagenvasculitides)（すなわち、全身性紅斑性狼瘡及びリウマチ様関節炎）、神経学的疾患（すなわち、痴呆及び神経伝導疾患）、輸送の疾患（すなわち、嚢胞性繊維症）、剤の毒性効果（すなわち、シスプラチン-関連神経障害）、及び細胞機能障害（すなわち、骨髄機能障害症候群）を含むことができる。
以下の実施例は、本発明の化合物の効果を評価するために使用したインビトロ及びインビボ検定並びに結果を説明する。さらに実施例は、シグナル変換と腫瘍浸潤及び転移との間の一致を確立する。
実施例
材料
化合物(1)（上記表A）は、Developmental Therapeutics Program of the National Cancer Instituteにより粉末として供給された。20mg/mLの保存溶液をDMSO又はPEG-400中で調製し、そしてアリコットを-70℃において保存した。使用のために、10μg/mL溶液を媒質(DMEM)中で毎日調製し、そして逐次的な希釈を必要なときに行った。化合物(2)は、SmithKline Beecham Pharmaceuticals, The Frythe, Welwyn, Herts, UKにより提供された。化合物(9)、(10)、及び(16)-(24)を、Aldrich Chemical Co. (Milwaukee, Wisconsin, USA)から購入した。
放射標識試薬を、商業的源から購入した:[3H]イノシトール（比活性105mCi/mg）及び[3H]チミジン（比活性102mCi/mg）を、Amersham(Arlington Heights, Illinois, USA)から購入し、そして[3H]アラキドン酸をDupont/New England Nuclear(Baston, Massachusetts, USA)から購入した。Fura-2を、Molecular Probes(Portland, Oregon, USA)から購入した。Dowexアニオン交換樹脂1-X8、ホルメート形態を、Bio-Rad(Rockville Center, New York, USA)から得た。運動性チャンバー及びヌクレオポア・フィルター（8μ、ポリビニルピロリドン不含）を、Neuro Probe, Inc.(Cabin John, Maryland, USA)から得た。IV型コラーゲン及びラミニンを、Collaborative Research(Bedfoed, Maine, USA)から得た。低イノシトール(2.7nM)を含むフェノール・レッド不含IMEMを、NIH培地ユニットから得た。他の試薬は、いずれも、商業的源からの試薬グレード又はHPLCグレードであった(Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri, USA及びAldrich, Milwaukee, Wisconsin, USA)。
細胞系を、American Type Culture Collection,(Rockville, Maryland, USA)から得た、但し、以下に列記するものを除く:
MCF-7mdr+ヒト胸癌系。アドリアマイシン耐性は、Dr. Ken Cowan(Division of Cancer Treatment, National Cancer Institute, Bethesda, Maryland, USA)により寄付された;
A2058は、メラノーマをもつ患者の脳転移から得られた（Todaro, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77:5258-5262(1980)を参照のこと。）;
5R、活性化Ha-ras遺伝子によりトランスフェクトされたラット胚繊維芽細胞が、遺伝子操作された。Pozzatti, et al., Science, 232:223-227(1986)を参照のこと。
CHOm5、m5ムスカリン・レセプタによりトランスフェクトされたチャイネーズ卵巣細胞は、Dr. Christan C. Felder(Laboratory of Cell Biology, National Institute of Mental Health, Bethesda, Maryland, USA)により提供された。オートクライン運動性因子は、米国特許第5,132,315号中に記載されたように、A2058細胞から調製された。
方法及び結果
A． インビトロにおけるテスト
実施例1
細胞運動性
本実施例は、腫瘍細胞運動性に対する化合物(1)の効果について記載する。運動性(motility)、又は移動(locoomotion)のこの性質は、転移過程の必須の部分である。腫瘍細胞運動性に対する化合物(1)の効果を腫瘍細胞を化合物と共にインキュベートし、そしてその後、媒質処理対照と比較して細胞移動をモニタリングすることにより評価した。
細胞運動性検定は記載されている。Stracke et al., Biochem. Biophys. Res. Comm., 146:399-345(1987)を参照のこと。集密下カルチャー内に維持されたA2058ヒト・メラノーマ系からの細胞を、トリプシン-EDTAにより収穫し、そして室温において1時間回復に供した。5R H-ras形質転換（二倍体）ラット胚繊維芽細胞系からの細胞を、2価カチオンを含まないPBS中の2mM EDTAにより収穫した。細胞を0.1% BSAを含む血清不含培地中に懸濁させた。このDMEM/0.1% BSAをすべてのその後の検定のための対照として使用した。この検定を8μNucleopore, IV型コラーゲン・コート・フィルターをもつ48-well化学走性チャンバーを使用して3連において行った。このチャンバーを37℃において4時間インキュベートし、染色し、そしてその細胞ペレットがその表面から拭われることができるように元の細胞側を上にしてガラス・スラド上に置いた。この孔を通して移動した細胞をガラスと膜との間にトラップし、そして膜をレーザー濃度計により定量することができた。
化合物(1)を様々な時間にわたり細胞と共に前インキュベートし、検定の開始において添加し、又はその後添加した。さらに化合物(1)は、この運動性検定の間じゅう存在するように残った。細胞をAMFに対するそれらの運動性応答について検定した。AMFは5R ras-トランスフェエクト・ラット胚繊維芽細胞及びA2058ヒト・メラノーマ細胞をランダムに刺激し、そしてその運動を方向付けた。この運動性は、百日咳毒素(PT)、公知のGタンパク質機能調節因子による細胞処理(PT, 2時間0.5μg/ml)により顕著に阻害される。トリパン・ブルー(trypan blue)排除により測定される細胞活性は、96%を超える平均値をもった。化合物(1)の様々な濃度に晒された細胞を対照に対してそれらのAMFに対する応答についてテストした。（濃度計ユニットにおける）パーセント刺激運動性を以下のように定義する：
（AMF刺激-対照）compound 1/（AMF刺激-対照）untreated
化合物(1)とのA2058又は5Rのいずれかとの前インキュベーションの間に観察された結果を図1中に示す。一夜の前インキュベーションは、55%までの刺激運動性における再現可能な投与量依存性減少を作り出した。48時間への露出時間の増加は、AMF-刺激運動性のさらなる阻害をもたらさなかった。2つのヒト胸癌細胞計SKBR及びMDA-231のAMF刺激に対する運動応答も、化合物(1)への露出一夜後阻害されなかった（データを示さず。）。
化合物(1)により阻害された細胞運動性の可逆性をそのインキュベーション培地からその化合物を除去することにより測定した。これ故、A2058メラノーマ細胞を24時間標準培地(DMEM/10% FCS)中で培養し、生理食塩水により２回洗浄し、そして24時間化合物(1)有り(+)又は無し(-)のDMEM/10% FCSにより培養した。次に細胞を洗浄し、そしてその処理を反対にした。得られた細胞を”処理”（-/+、インキュベーション及び洗浄段階後に細胞応答をテストするための対照としてのラン）、”洗浄”（+/-、可逆性を評価するためのラン）、及び”対照”として分類した。対照細胞を洗浄し、そしてそれぞれの変化点において標準培地単独により飼養した。表Eは、化合物(1)の2つの濃度における対照細胞運動性のパーセントとして表された結果を提供する。この結果が示すように、化合物(1)の効果は、その培養基からの化合物の除去により反転されることができた。
ラミニンに対する応答における腫瘍細胞運動性に対する化合物(1)の効果も測定した。ラミニンは、基底膜の重要な成分であり、そしてインビトロにおける腫瘍細胞の転移を刺激する。ラミニン-刺激細胞転移を先に記載したように行った。但し、ラミニン(100μg/ml)をAMFの代わりに使用し、そして高力視野（400倍）当たりの転移細胞の数を肉眼計数により測定した。OVCAR3細胞を運動性検定に先立って18時間化合物(1)(1μg/ml)と共に又は伴わずに前インンキュベートした。
図2中に示す結果は、化合物(1)が対照誘引物質(attractant)（0.1% BSAを含む培地）に応答する自発的運動性とラミニンにより刺激される運動性の両方を阻害したことを証明している。化合物(1)は、IV型コラーゲン刺激によるA2058及びOVCAR3細胞の運動性をも阻害した（データを示さず。）。
実施例2
細胞癒着
本実施例は、腫瘍細胞癒着に対する化合物(1)の効果について説明する。2つの細胞系をこの効果を測定するために調査した。運動性と同様に、腫瘍細胞の癒着特性は、それらの転移拡散の腫瘍部分である。
癒着検定を支持体として組織培養プラスチック・ペトリ皿を使用して開発した。細胞運動性検定におけるものと同様に処理された細胞のアリコットを上記皿上に3連においてプレートし、そして37℃において90分間インキュベートした。僅かな癒着又は非癒着である細胞をPBSにより穏やかに洗い落とした。残った細胞をDiff QuikTM(Baxter Scientific Products, McGaw Park, Illinois, USA)により染色した。癒着をレーザー濃度計を使用して定量し、そして値を対照癒着のパーセンテージとして計算した。
A2058又は5Rのいずれかを化合物(1)により処理したとき、細胞癒着の投与量依存阻害を観察した。細胞を癒着検定に先立って2〜48時間の期間にわたり化合物(1)(0.03-10μg/ml)と共に前インキュベートした。さらに、化合物(1)をこの検定の間じゅう存在して残った。2〜4時間の前インキュベーション時間は、癒着のほんの少量の投与量に依存する阻害をもたらした。癒着の最大阻害が化合物(1)へ細胞を一夜晒した後に観察された。これらの結果を図3中に示す。また、化合物(1)は、マトリックス成分、ラミニン及びフィブロネクチンへの細胞癒着を減少させた（データを示さず。）。しかしながら、細胞拡散は顕著には減少されなかった。
細胞運動性と同様に、細胞癒着に対する化合物(1)の効果は可逆的である。A2058及び5R細胞を細胞運動性の可逆性をテストするために先のように処理した。その後、得られた”処理”細胞(-/+)、”洗浄”細胞(+/-)、及び”対照”細胞を本癒着検定に供した。テストした2つの濃度についての結果を表F中に示す。
実施例3
細胞成長-増殖及びコロニー形成
本実施例は、細胞増殖及びコロニー形成の両方を含む腫瘍細胞成長に対する選択された化合物の効果を説明する。様々な腫瘍細胞系の成長に対する化合物(1)の効果を示す。さらに選択された化合物をA2058細胞系の増殖及びコロニー形成に対するそれらの効果について評価した。
増殖:2つの独立した方法を細胞増殖に対する様々な化合物の効果を測定するために使用した。第一の方法は、[3H]チミジン標識付けを使用し、そしてA2058、5R、OVCAR3、及びMDA-231細胞を使用して行われた。チミジン代謝に対する化合物(1)の潜在効果が未知であるので、コロニー形成検定をも使用した。この検定は、クリスタル・バイオレット核染色を使用した。
このチミジン取り込み検定のために、15,000細胞の開始アリコットを96wellプレート中にプレートした、細胞を集密下まで成長させ、血清飢餓とし、次に血清含有培地により飼養し、それに化合物(1)の増分投与量（0-10μg/ml）を添加した。トリクロロ酢酸を添加し、非取り込み、[3H]チミジンを沈降させた。除去後、氷冷エタノール/ジエチル・エーテルを添加し、細胞核酸を沈降させた。残渣を0.2M NaOHにより可溶化し、そして[3H]チミジン取り込みを液体シンチレーション・カウンティングにより計算した。チミジン取り込みの阻害は、標識されたチミジンの未処理対照細胞取り込みのパーセンテージとして計算された。図4が示すように、de novo DNA合成が、腫瘍細胞系のすべてにおいて阻害された。最大阻害(80%)が5R細胞により見つかった。
コロニー形成検定のために、well当たり50,000細胞のアリコット（24wellプレート）をテスト化合物の増加投与量(0-10μg/ml)又は媒質対照の存在中標準的な組織培養条件下で増殖させた。96時間後、細胞を穏やかにPBSにより洗浄し、固定し、そして20%メタノール中の0.5%クリスタル・バイオレット核染色により染色した。過剰の染料を水道水により除去し、そして結合した染料を等容量溶液の0.1Nクエン酸ナトリウム(pH4.2)及び無水エタノールにより溶出させた。溶出したクリスタル・バイオレット染料の吸光度(O.D.)を540nmにおいて測定した。化合物(1)による腫瘍細胞増殖の投与量依存阻害の結果を図5中に示す、ここで、データは、それぞれの細胞タイプについての未処理対照細胞増殖のパーセントとして表される。阻害の程度は細胞のタイプにより変化し、そしてA2058細胞系について最大(76%)であった。
さらに、化合物(1)は、活性癌遺伝子、例えば、H-rasを活性化したT-24ヒト膀胱癌を担持する系を含む様々なヒト腫瘍及び培養におけるげっ歯類細胞系の増殖を阻害した。1つの研究においては、細胞を、連続的に20μMの化合物(1)に晒し、そして成長阻害を測定した。第二の研究においては、懸濁液中でのみ成長する細胞系を24wellプレート内にプレートし(50,000細胞/well)、そして化合物(1)の増加濃度によりインキュベートした。培養において24時間後、細胞を収穫し、遠心分離し、小容量中に再懸濁させた。残った細胞の数及びそれらの活性を、血球計を使用して測定した。5-10μg/mlの濃度において>80%阻害を示した細胞計を表G中に記す。
A2058ヒト・メラノーマ細胞を細胞増殖に対する化合物(1)及び(3)-(25)の効果についてテストするために使用した。細胞を96時間テスト化合物(10μM)の存在中で培養し、固定し、そして先に記載したようにクリスタル・バイオレットにより染色した。成長阻害をそれぞれの化合物について（媒質としてDMSO又はPEG-400のいずれかを使用して）対照成長のパーセントとして測定した。それぞれの実験を最小3回の走らせ、そしてそれぞれの化合物についての結果の平均を表H中及び図20A及び20B中に提供する。
コロニー形成:化合物(1)をA2058及びOVCAR3細胞系の両方においてコロニー形成の阻害について3濃度において評価した。コロニー数を3連において測定し、そしてパーセントを提供するためにそれぞれ24wellプレート上で走らせた媒質対照と比較した。結果を図6中に示す。60細胞を超えるコロニーを相対比下100倍においてカウントした。図6に示すように、A2058細胞を0.2μMと同様の低い濃度における化合物(1)に晒したとき、有意な阻害効果が見られた。OVCAR3系は、2.0μMの(1)において>70%阻害を示した。第二の研究においては、選択された化合物をソフト寒天中のA2058細胞系の濃度非依存性成長に対するそれらの効果について評価した。パーセント阻害をテスト化合物の3つの対数モル濃度を含む3連実験にわたり測定した。結果を表H中に提供する。
B． シグナル変換
様々なシグナル変換経路を、特定の経路と腫瘍促進及び発展の過程との間の一致を確立するための努力において調査した。レセプタ-仲介物質トランスメンブラン・シグナリングは、エフェクター酵素、例えば、（イノシトール・ホスフェートを作るための）ホスホリパーゼC及び（アラキドン酸を放出するための）ホスホリパーゼA2を使用する。これらの同一レセプタ及び他の膜結合レセプタは、キナーゼ酵素を直接的に活性化し、又は膜を横切るイオン束を刺激することができる。ホスファチジル・イノシトール代謝、アラキドン酸放出、及びCa2+流入に対する選択された化合物の効果をここで調査した。
実施例4
ホスファチジル・イノシトール(PI)代謝
本実施例は、（オートクライン運動性因子により刺激された）A2058細胞又は（カルバコールにより刺激された）CHOm5細胞のいずれかからのホスファチジル・イノシトールの生成及び放出に対する化合物(1)の効果について説明する。
A2058細胞を化合物(1)(1.0μg/ml)と共に24時間インキュベートし、次に血清不含、低イノシトールIMEM(LI-IMEM)中の[3H]イノシトールにより一夜標識した。細胞を次に収穫し、懸濁させ、そして10mM LiClを含むLI-IMEM中で30分間インキュベートした。代謝検定をAMF又は血清不含培地対照のいずれかを100,000細胞のアリコットに添加することにより開始した。このアリコットを37℃において15及び120分間インキュベートし、次に氷冷PBSにより2回洗浄し、そしてクロロホルム:メタノール(1:2)により抽出した。全イノシトール・ホスフェートを蟻酸アンモニウム1.0M/蟻酸0.1Mバッファーにより溶出したDowexアニオン交換カラム・クロマトグラフィーを使用して取り出した。全イノシトール・ホスフェート及び非取り込み全細胞内[3H]イノシトールをリガンド・シンチレーション・カウンティングにより定量した。データを全非取り込み[3H]イノシトールに対する全イノシトール・ホスフェートの比として表す。図7に示すように、化合物(1)は、AMF-刺激ホスファチジル・イノシトール加水分解を有意に阻害した。阻害の程度は、同一投与量における運動性の阻害と類似している(45%)。さらに、化合物(1)は、処理された非刺激細胞に対する適当な効果を全くもたなかった。
第二検定は、ムスカリン・アセチルコリン・レセプタのm5サブタイプによりトランスフェクトされ、そしてそれを安定的に発現したCHO細胞を使用した。CHOm5細胞を、[3H]イノシトール(0.5μCi/well)と共に18〜24時間インキュベートした。化合物を添加する前に、細胞を、20mM HEPES及び10mM塩化リチウムを補った250μLの血清不含培地により洗浄した。テスト化合物を、250μLの最終容量中で添加し、そしてその反応を27℃において15分間進行させた。反応を、1M KOH、18mM Na2B4O7、3.8mM EDTA及び7.6mM NaOHを含む250μLの氷冷溶液の添加により終了させた。終了溶液を、直ちに、7.5%HClを含む250μLの溶液の添加により中和した。放出されたイノシトール・ホスフェートをアニオン交換クロマトグラフィーにより分離した。
10μMを超える濃度において、化合物(1)は、部分的に、イノシトール・ホスフェートのカルバコール刺激生成を阻害した（図8）。
実施例5
アラキドン酸放出
本実施例は、カルバコール刺激CHOm5細胞からのアラキドン酸の放出に対する選択された化合物の効果を説明する。カルバコールは、ムスカリン拮抗物質であり、これは、ムスカリン・レセプターにおいて、トランスフェクトされたCHO細胞がホスホリパーゼA2の活性化を刺激し、アラキドン酸の放出及び代謝をもたらす。また、アラキドン酸、プロスタグランジン及びリューコトリエンの下流代謝は第二メッセンジャーである。
CHOm5細胞からのアラキドン酸放出に対する化合物(1)の効果を標識されたアラキドン酸との異性体平衡に対しその細胞をインキュベートし、次にその細胞を2回、20mM HEPES及び0.2%ウシ血清アルブミン（脂肪酸）を補った血清不含培地により2回洗浄し、非取り込み標識アラキドン酸をトラップし、そして次にカルバコール(100μM)と増加濃度の(1)とを同時に添加することにより測定した。15分後、反応を、そのインキュベーション培地を除去し、それを次に10,000xgにおいて遠心分離することにより終了させ、非癒着細胞のいずれをも取り除いた。上澄のアリコットを、液体シンチレーション分光光度計内で放出された[3H]アラキドン酸（図9参照）をカウントし、そして化合物(1)についてのIC50を測定した(IC50=5.2±0.8nM)。
化合物(1)及び(3)-(6)は、アラキドン酸のカルバコール刺激放出を阻害した（表1、図10）。図11は、アラキドン酸放出の50%阻害を達成するのに必要な選択されたテスト化合物の濃度を示している。図示されないが表1中に列記された化合物は、250μMを超えるIC50値を投影した。
実施例6
Ca 2+ 流入
本例は、CHOm5細胞又はA2058細胞のいずれかへのカルシウム流入に対する選択された化合物の効果を説明する。
カルシウム流入は、2つの方法を使用して測定された。第一の方法は、45Ca2+の使用を含む、一方、第二の方法は、蛍光細胞内カルシウム・キレート剤、Fura-2を使用した。Fura-2を使用する方法は、半定量的であり、そして動態分析及びスクリーニングのために好ましく、一方、45Ca2+法は、定量的である。
単層カルチャー内のCHOm5細胞を血清含有培地によらず洗浄し、そして45Ca2+及び所定のバッファー（0.1mM MgCl2及び1.0mM CaCl2を含むE2培地）の存在中カルバコール又は（Molecular Probes, Eugene, Oregon, USAからの）カルシウム・イオン透過担体A23187のいずれかと共にインキュベートした。5分間のインキュベーション後、放射性バッファーをLaCl3、カルシウム流入の拮抗剤を含む培地により速く且つ繰り返し洗浄した。細胞単層を可溶化し、そしてカルシウムの取り込みをシンチレーション・カウンティングにより測定した。結果を図12及び13中に示す。
さらに、ガラス・カバースリップに癒着したCHOm5細胞及びA2058-1F5ヒト・メラノーマ細胞であって癒着を促進するためにコラーゲン又はポリ-Lリジンにより前コートされたものに、上記蛍光細胞剤カルシウム・キレート剤、fura-2AMをロードした。このキレート剤は、それがfura-2に加水分解される細胞を通過し、このfura-2は、細胞内にトラップさる。過剰のfura-2AMを細胞から洗い流す。細胞を、既知量のカルシウム及びマグネシウムを含む血清不含E2培地中で研究する。細胞を、灌流装置内で化合物(1)及び(2)を含むか又は含まないカルバコール(10μM)による、そして適当な媒質対照(DMSO又はPEG-400)による処理に供する。このリガンドは、カルシウムの細胞内放出及び細胞外カルシウムの流入を刺激することが知られている。放射光を、Fura-2の蛍光比が細胞内カルシウム濃度と正比例しながら、340及び380nmにおいて励起後510nmにおいて測定した。
化合物(1)及び(3)-(6)は、カルバコール刺激45Ca2+取り込みを阻害することが見つかった（表I参照）。同様に、これらの化合物によるA2058細胞の処理もレセプタ作用カルシウム束を阻害した（表I）。化合物(8)であって化合物(1)と類似するが芳香族環上にクロロ置換基を欠くものは、細胞内カルシウムにおける刺激変化を阻害することに失敗した。図11A及び11Bは、投与量応答結果及びレセプタ作用45Ca2+流入の阻害についてのIC50値を提供する。略語CTL及びCCは、それぞれ、対照及びカルバコール刺激カルシウム流入値である。
C． インビトロにおけるテスト
癌治療への新たなアプローチとしてのシグナル変換の阻害の使用は、インビトロにおいて行われるものがインビボにおける効果に翻訳されることを必要とする。テストを、ビンビトロにおける腫瘍細胞の処理、その後の宿主（マウス）へのテスト化合物の注射（マウス）、腹膜内注射及び腫瘍細胞担持宿主（マウス及びヒト）の経口治療を含む、マウス及びヒトにおけるテスト化合物の効果について評価するために、開発した。
実施例7
テスト化合物による腫瘍細胞の前インキュベーション
本実施例は、腫瘍細胞が最初にインビトロにおいて化合物と共にインキュベートされ、そしてその後ヌード・マウスの尾静脈中に注射されたとき、実験的肺転移の進行に対する選択された化合物の効果について説明する。本実施例においては、5R ras-トランスフェクト・ラット胚繊維芽細胞系及びHT-29ヒト結腸癌細胞系の両方について評価した。
5R ras-トランスフェクト・ラット繊維芽細胞系は、インキュベーション2-3週間後融合性の(confluent)肺転移を形成する。実験的転移検定のために、5R細胞をテスト化合物(1-10μM)により一夜培養において処理した。培養後、細胞を収穫し、洗浄し、そして生後6週間のヌード・マウスの尾静脈内に注射した。10日後、マウスを無痛に屠殺し、そして肺を取り出し、そしてBouin's溶液中で固定した。可視肺転移をカウントした。化合物(1)は、95%程肺コロニー化を阻害することが見つかった。しかしながら、脱ハロゲン化された化合物(8)は、たった14%のコロニー化阻害を作り出した。
また、化合物(1)をHT-29ヒト結腸癌細胞に対する効果についてテストした。HT-29腫瘍細胞を化合物(1)、10μg/ml、又はDMSO媒質(0.05%)と、24時間インキュベートした。収穫及び洗浄後、100万細胞をヌード・マウスの側生尾静脈中に注射した。動物を28日目に無痛に屠殺し、その肺を膨らませ、そして固定し、そして肺転移の数を次にカウントした。転移のサイズについての観察を行った。図14中に示すように、(1)によるHT-29細胞の前処理は、96%の肺コロニー化阻害、及びサイズにおける顕著な減少をもたらした。
実施例8
マウスの腹膜内注射
本実施例は、ヌード・マウスの生存に対する化合物(1)の効果について説明する。マウスに、OVCAR3ヒト卵巣癌細胞を腹膜内に注射し、3週間後、(1)の腹膜内注射を行った。
OVCAR3ヒト卵巣癌動物モデルは、腹膜癌腫症のIII-IV段階の卵巣癌の臨床提示を正確に真似た。未処理のOVCAR3腫瘍は、ヌード・マウスに対し致死性である。
生後6週間のヌード・マウスに3.4 x 107のOVCAR3ヒト卵巣癌細胞を腹膜内に接種した。3週間の期間後、すべての動物はOVCAR3腹水のためにひどく膨らんだ腹をもった。（それぞれの4匹の）2群の動物を腹水の相対的な重症度のために対とし、そして治療を開始した。化合物(1)、60% DMSO中50mg/kg/日（200μLアリコット）又は媒質単独を、毎日の腹膜内注射を介して投与した。治療開始からの総生存率を研究の目的とした。相対的な生存改善を、平均治療群生存率を平均対照群生存率により除したものとして計算した。図15中に示すように、総生存率は、7.25±4.4日から16.0±2.5日まで延長され、220%の増加であった。
実施例9
テスト化合物の経口投与（マウス）
本実施例は、マウスに経口投与され、その後に、2つの隣接部位におけるA2058のマウスへの皮下接種、OVCAR3制帽の腹膜内注射、又は5R細胞による尾静脈接種のいずれかが行われた後の、化合物(1)の抗腫瘍効果を説明する。
化合物(1)の抗腫瘍効果を、2つの隣接部位において106A2058細胞を皮下接種された10ヌード・マウスの群についてテストした。測定可能な腫瘍を14日間以内に観察した。腫瘍導入後3日目に、PEG-400中に希釈された化合物(1)、又はPEG-400媒質単独を、胃管栄養法により投与した。動物を毒性、挙動、及び腫瘍の程度について毎日モニターした。A2058腫瘍マスの重量及び2方向測定値を1週間当たり3回測定した。腫瘍兆候における有意な成長休止並びに顕著な遅れが見られた（図16A）。(1)により治療された動物からの腫瘍中の顕著な壊死が、検死試料の組織学的評価において見られた。化合物(1)投与の35日間にわたり又は主要臓器の検死及び組織学的検査において著しい毒性は観察されなかった。
類似のテストにおいては、化合物(1)を、30百万OVCAR3細胞を腹膜内に接種されたヌード・マウスの治療について評価した。化合物(1)の毎日の経口投与（100mg/kg、又はPEG-400媒質）を接種3日後に開始した。統計的に有意な差が、時間に対する、腹水、全体の体腫瘍負荷の標識としての体重、及び検死における腹水の容量の発達において、見られた（図16Bをも参照のこと。）。検死試料の組織学は、化合物(1)が腫瘍壊死を引き起こし、そして肺ミクロ転移を阻害したことを示した。
最後に、化合物(1)を、実験的転移の形成及び成長の防止における効果についてテストした。化合物(1)又はPEG-400媒質のヌード・マウスへの経口投与を5日間行った。6日目に、未処理5R細胞(104)を尾静脈接種により動物内に導入した。次に動物を4群にランダムに分けた。媒質のみを受け入れた2群の動物をその後媒質(PEG/PEG)又は(1)(PEG/(1))のいずれかにより治療した。(1)により治療された他の2群を同様に、媒質((1)/PEG)又は(1)((1)/(1))のいずれかにより接種後処理した。治療を10日間続け、その後、肺を取り出し、そして肺転移をカウントした。5R細胞のための繊維肉腫の組織学的確認が観察された。図17に示すように、腫瘍細胞注射に先立って与えられた化合物(1)は、(1)が腫瘍細胞接種後にだけ投与されたとき、又は連続的に投与されたときと同様に有効に、転移コロニー化を防止した。治療の間又は検死においては毒性は記されなかった。
実施例10
テスト化合物の経口投与（ヒト）
本実施例は、FDA認可I期臨床試験における7患者に経口投与されたときの腫瘍成長及び転移に対する化合物(1)の効果について説明する。
固形腫瘍転移をもつ7患者はFDA認可I期臨床試験の下で化合物(1)の経口投与を介しての治療を経験している。表Jは、この治療に応答した患者についてのデータを提供している。PT#は、患者番号である。応答は、生成物の2方向測定値の合計である。測定無しは、病気が評価されるけれどもそれが測定できないことを意味する。患者の血液中の薬物濃度は、十分に、インビトロにおいてシグナル変換を阻害し、そしてインビボにおいて及び動物内において腫瘍成長を阻害するレンジ内にある。
第一患者においては、2つのメラノーマ肺転移からの2つについての成長速度の有意な阻害がX-線測定により観察された。
転移病変#1:成長速度の79%阻害（cm2/日）
転移病変#2:成長速度の59%阻害（cm2/日）
第二患者は、3結腸癌転移の3の抑制及び後退をもった（図18参照）。
さらに、今日までヒトにおける副作用は、いずれの骨髄機能低下を示さず（白血球カウントにおける減少は全くなく）、いずれの肝臓又は腎臓の機能の異常性を示さず、神経学的毒性、髪の毛の抜け又は電解質不均衡を全く示していない。さらに、血液細胞組成の異常性は、化合物(1)が経口投与されたとき、今日までヒトにおいて全く見つかっていない。標準的な細胞毒性化学療法を使用する副作用は、典型的には、胃腸壁細胞剥離、白血球カウントの低下、赤血球カウントの低下、血小板カウントの低下、髪の毛の損失、腎臓及び肝臓の機能変化、及び神経症を含む。最新治療プロトコール下のこれらの副作用のずべての非存在は、新規部位における(1)の作用機構、すなわち、シグナル変換の遮断と矛盾しない。
実施例11
化合物(1)の循環血漿濃度の測定本実施例は、化合物の投与後の時間にわたり達成される血液血漿中の化合物(1)のレベルを説明する。また、本実施例は、ヒトにおける治療応答を提供するために十分なレベルの(1)が利用されることができるということを証明する。
ネズミのデータ:ヌード・マウスのコーホートをA2058細胞により接種し、そして100mg/kg/日及び250mg/kg/1日毎の速度において化合物(1)により処理した。これらの動物を(1)の経口投与後18時間目に始まる4日間間隔において無痛に殺した。血漿を回収し、HPLCによる評価まで凍結した。血漿サンプルを10%トリクロロ酢酸により沈降させ、そして塩化メチレンにより抽出した。有機抽出物を窒素流下で蒸発乾固し、再構築し、そおして0.1M酢酸アンモニウム(pH 6.5)中の70%メタノールのイソクラティック(isocratic)溶出液を使用したC-18分析用カラム上のHPLCによりクロマトグラフィーにかけた。本法の低レベルの感度は、20ng/mLである。血漿中の化合物(1)のレベルは、100mg/kg/日コーホートにおいて1-5μg/mL、そして250mg/kg/1日毎の群において5-10μg/mLのレンジにあった。これらの血漿レベルは、上記レンジ内において、シグナル変換の阻害において生物学的に重要であると決定される。
ヒトのデータ:図19は、I期臨床試験に関連する4患者についてのピーク/定常状態のレベルを示す。患者#1の血液中の化合物(1)の濃度は1-2μg/mLであった。一方、他の3患者のものは、>3μg/mL(7μM)であった。これらの濃度は、十分に、インビトロにおいてシグナル変換を阻害し、そして動物において腫瘍成長を阻害するレンジ内にあった。図19に示すようなネズミ血漿レベル及びヒト血漿レベルの評価は、ネズミ及びヒトのデータの等価性を証明している。
D． 相関研究
実施例12
本実施例は、レセプタ刺激アラキドン酸放出とカルシウム流入に対する選択された化合物のもつ効果間の相関を提供する。また、本実施例は、腫瘍細胞成長の関数としてのカルシウム流入の関係について説明し、そしてさらに、シグナル変換と腫瘍成長との間の相関を提供する。
他は、ムスカリン・レセプタ作用カルシウム流入がムスカリン・レセプタ誘導アラキドン酸放出に必要であったことを示唆した(Felder, et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 255:1140-1147(1990))。化合物(1)及び≦240μMのIC50レベルをもつものは、アラキドン酸放出及びカルシウム流入に対する効果の有意な等価性を証明した（図21A参照、線型回帰係数r2=0.993）。それぞれの化合物の有効濃度は、アラキドン酸放出についてよりもカルシウム流入阻害についてより低く、これは、レセプタ刺激カルシウム流入とアラキドン酸放出とを結びつける。さらなる関係が、化合物のカルシウム流入及び成長阻害についてのIC50値が評価されたときに発見された（図21B、線型回帰係数r2=0.991)。これらのデータは、カルシウム流入の阻害が増殖及びコロニー形成の阻害に原因として関係することを強く示唆している。
シグナル変換と腫瘍成長との相関は、化合物(1)及び(3)-(26)について証明された。表Kは、代表的な化合物についての幾つかの検定の結果を示す。化合物(1)は、生物学的及び生物化学的な検定について阻害的であった。化合物(3)-(7)は、テストされたすべての系について同様に阻害的であった。反対に、化合物(8)（(1)の脱ハロゲン化アナログ）は、テスト検定のいずれをも阻害しなかった。また、化合物(9)-(26)は、テスト検定のいずれにおいてもいずれかの有意な阻害を提供することに失敗した。
本発明をこれまで記載してきたが、多くの方法でこれと同じことを変化させることができることは明らかであろう。このような変更は、本発明の本質及び範囲から外れるものと認められてはならず、当業者に明らかであろうがこのような変更のすべてが以下のクレームの範囲内に含まれることを意図されている。
発明の背景
癌治療のための新規の且つ有効な化学療法剤の開発は、細胞毒性、腫瘍細胞増殖、浸潤(invasion)及び転移を含む様々な要因を考慮する必要がある。慣用の抗癌剤は、典型的には、それらの細胞毒性単独に基づいて同定されてきた。なぜなら、悪性過程の維持及び運転に要求されるシグナル経路(signaling pathway)が知られていなかったからである。これらの経路は、シグナル変換(signal transduction)の言葉で目下明らかにされつつある。
シグナル変換は、細胞膜を通しての細胞環境からの化学シグナルの工程であり、そして少なくとも3つの別個の機構:燐酸化、イオン・チャンネルの活性化、及びグアニン・ヌクレオチド結合タンパク質中間体を介してのエフェクター酵素の活性化、を通して生ずることができる。
悪性挙動に対する選択されたシグナル変換経路の関係は、分子生物学の技術を使用して証明されてきた。3つの異なるグアニン・ヌクレオチド-結合タンパク質-結合レセプタが、正常な受容細胞にトランスフェクトされており、そして特異的リガンド活性化に対し悪性挙動が生じている。
腫瘍形成及びリガンド-特異的病巣形成は、セロトニン1cレセプタがNIH-3T3細胞内に入れられ、そしてレセプタ特異的リガンドにより刺激されるときに、見られた。Julius, et al., Sciene, 244:1057-1062(1989)。トランスフェクトされた5HT1cレセプタのセロトニン刺激は、カルシウムの移動をもたらし、これはシグナル経路のレセプタ活性化と腫瘍形成の生物学的機能との間の提案された関連を導く。
同様の結果が、アドレナリン作用性のアルファ-1BレセプタがNIH-3T3及びRat-1細胞中に入れられたときに見られた。Allen, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:11354-11358(1991)。この実験においては、トランスフェクトされたレセプタのカテコールアミン刺激が、病巣形成、そして培養における増加された細胞増殖、並びにヌード・マウスにおける腫瘍形成挙動を作りだした。Allen他は、さらに、二次的にカルシウムの内部放出及び流入を引き起こすことができる全イノシトール・ホスフェートの生産とトランスフェクトされたレセプタとの機能的結合を証明し、これはこれらのシグナル変換経路と悪性応答とに間の関連を示唆している。
最後に、奇数のムスカリン・レセプタのNIH-3T3細胞へのトランスフェクションが、内部カルシウム放出及び取り込み、アラキドン酸放出、及びイノシトール・ホスフェート生成を刺激することが示された。Bonner et al., Neuron, 1:403-410(1988), Gutkid, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88:4703-4703(1991), Conklin, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 85:8698-8702(1988)、及びFelder, et al., J. Pharmachol. Exp. Ther., 255:1140-1147(1990)を参照のこと。さらに、m1、m3、及びm5サブタイプ・ムスカリン・レセプタのリガンド活性化は、インビトロにおける腫瘍形成性病巣形成をもたらした。
アラキドン酸カスケードの生成物と悪性腫瘍の生成又は阻害との関係も頒布されている。プロストグランジンは、悪性腫瘍の開始及び促進に含意されている。Honn, et al., Prostaglandins 21:833-864(1981)。これらの実験においては、ホルボール・エステル(phorbol esters)がPGE2及びPGF2aの生産を刺激し、これは、シクロオキシゲナーゼ阻害剤、インドメタシンによる治療により選択的に阻害されることができる。動物モデルにおけるプロスタグランシン合成の薬理学的操作は、癌進行の阻害を導き、そしてヒト試験のための起動力(impetus)であった。
特異的経路、例えば、アラキドン酸放出又はカルシウム流入に向けられた医薬阻害は、癌治療、そして潜在的には癌予防への新たなアプローチを提供する。化合物(1)は、コクシジウム抑制薬(coccidiostat)として元来設計され（米国特許第4,590,201号）、そしてその後卵巣癌の腹膜癌症の治療における特定用途の癌治療剤として開発された（米国特許第5,132,315号及びKohn, et al., J. Natl. Cancer Inst., 82:54-60(1990)）。最近の研究は、化合物(1)が、カルシウム流入、アラキドン酸の放出及びイノシトール・ホスフェートの生成を含む選択されたシグナル変換経路の新規の阻害剤であることを示した。Kohn, et al. Cancer Res., 52:3208-3212(1992)及びFelder, et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 257:967-971(1991)。
シグナル事件は、細胞機能においてあまりに主要なものであるために、シグナル-エフェクターのカップリングを妨害するいずれかの剤が正常細胞及び組織並びに悪性及び転移細胞及び組織に対する均一な毒性をもつはずである。しかしながら、ヌード・マウスが化合物(1)の経口投与を受けたとき、結合組織、粘膜表面、及び骨髄を含む正常組織に対する毒性は全く観察されなかった。Hupe, et al. J. Cell. Physiol., 144:457-466(1990)及びKohn, et al., Cancer Research, 52:3208-3212(1992)。これは、悪性細胞が、それに化合物(1)及び関連剤への選択的感受性を付与する、特定の第二のメッセンジャー経路に対するより高い状態の依存性をもつことを示唆している。
発明の要約
本発明の下にある1つの発見は、特定細胞シグナル機構と癌細胞成長及び転移との間の一致(concordance)である。特定の化合物が悪性過程の維持及び運転に必要なシグナル変換を阻害することが目下発見されている。これらの化合物は、固形癌及び関連疾患状態のインイボにおける治療にも有効である。本発明は、哺乳類における悪性固形主要の浸潤及び転移を阻害するこれらの化合物の使用のための方法を提供する。本発明は、さらに、異常型の(aberrant)シグナル変換経路を含む疾患を治療するために関連化合物を使用するための方法を提供する。本発明において使用される化合物の幾つかは、新規であり、そして本発明の他の態様を構成する。
【図面の簡単な説明】
図1は、オートクライン運動性因子(autocrine motility factor(AMF))-刺激化学走性に対する以下の表Aの化合物(1)による投与量依存性阻害を示している。化合物(1)(0.03-10μg/ml)は、投与量依存のやり方でAMF-刺激腫瘍細胞運動性を阻害した。運動性の僅かな阻害が8時間めでの前インキュベーション時間により見られた;しかしながら、最適阻害は(1)による一夜の治療を必要とした(5R)（○）24時間;A2058（■）24時間;（□）48時間）。(1)(1μg/ml及びPT(0.1μg/ml)の両方の組み合わせによる細胞治療が、いずれかの薬物単独（データを示さず。）よりも運動性のより大きな阻害をもたらさなかった。
図2は、(1)にいよるラミニン(laminin)-刺激OVCAR3運動性の阻害を示している。OVCAR3は、進行性卵巣癌をもつ患者の悪性腹水から得られた腫瘍細胞系である。
図3は、組織培養プラスチックへの腫瘍細胞の癒着に対する(1)による投与量依存性阻害を示している。運動性により見られるように、癒着の阻害は、5R（○）及びA2058（■）のための薬物に一夜晒された後に最大であった。化合物(1)も、マトリックス成分、ラミニン及びフィブロネクチン(fibronectin)への細胞癒着性を減少させた（データを示さず。）。細胞の広がりは、顕著には、減少されなかった。
図4は、(1)による[3H]チミジン取り込みの投与量依存性阻害を示している。細胞:A2058（■）、5R（○）、MDA-231ヒト胸癌（▲）、及びOVCAR3ヒト卵巣癌（◆）。データは、未処理対照のパーセントとして標識チミジンの細胞取り込みについて表された。
図5は、(1)による腫瘍細胞増殖の投与量依存性阻害を示している。細胞:A2058（■）、5R（○）、MDA-231（▲）、及びOVCAR3（◆）。
図6は、A2058ヒト・メラノーマ及びOVCAR3ヒト卵巣癌細胞系のソフト寒天コロニー形成に対する(1)の効果の評価を示している。コロニー形成の定量。
図7は、全イノシトール・ホスフェートのAMF-刺激生成に対する(1)の効果を示している。
図8は、カルバコール(carbachol)-刺激CHOm5細胞におけるイノシトール・ホスフェート生成に対する(1)の効果を示している。
図9は、カルバコール-刺激CHOm5細胞からのアラキドン酸放出に対する(1)の効果を示している。
図10Aは、(1)及び関連化合物によるアラキドン酸放出の投与量依存性阻害を示している。
図10Bは、選択された化合物についてのアラキドン酸放出についてのIC50濃度を示している。
図11Aは、化合物(1)、(3)、(9)、(15)、及び(25)による45Ca2+流入の投与量依存性阻害を示している。
図11Bは、45Ca2+流入についてのIC50濃度を示している。示されていないが表A-D中に列記された化合物は400μMを超えるIC50を投影した。
図12は、(1)によるCHOm5細胞におけるカルバコール-刺激45Ca2+流入の阻害を示している。IC50＝935±18nM。
図13は、(1)によるCHOm5細胞におけるカルシウム・イオン透過担体(ionophore)A23187-刺激45Ca2+流入の阻害を示している(IC50=359±11nM)。
図14は、ヒト結腸癌腫による実験的肺転移が(1)による腫瘍細胞治療により数及びサイズにおいて減少されたことを示している。
図15は、(1)の50mg/kg/日による処理後の転移ヒト卵巣癌腫を担持するヌード・マウスの増加された生存を示している。
図16は、ヒト癌異種移植片を担持するヌード・マウスへの(1)の経口投与の評価を示している。A.マウス当たり2部位において接種された群当たり10マウスのコホート(chhort)において逐次的に測定されたA2058ヒト・メラノーマ腫瘍の平均腫瘍マス（長さx[幅]2）。この実験は、n=3の代表であり、10マウス/2連接種を担持する群である。腫瘍不含部位をバイアスを防ぐため腫瘍マスの平均において接種しなかった。B.化合物(1)の処理は、ヌード・マウスにおけるOVCAR3異種移植片の進行を阻害する。この実験は、n=3の代表であり、10マウス/群である。化合物(1)、100mg/kg又は媒質を、100μlアリコットにおいて胃管栄養法により投与した。全体重を、大きな腹膜内マス及び悪性腹水を担持するこれらの動物のための腫瘍負荷の代用物(surrogate)マーカーとして使用した。
図17は、(1)による治療が実験的転移を防ぐことを示している。5R細胞による肺転移の数は、接種前、接種後の(1)による治療により、及び前及び後の連続的な日々の治療により、統計的に有意に阻害された。
図18は、患者第2番における3結腸癌転移の3の抑制及び後退を示している。
図19は、I期臨床試験に登録された4患者についての(1)のピーク/定常レベルを示している。
図20は、増殖の阻害についての投与量応答結果及びIC50濃度を示している。化合物を、実施例において記載する単層成長検定においてテストした。A．(1)及び(3)によるものであるが化合物(8)-(26)によらない増殖の投与量依存阻害（化合物(9)、(15)及び(17)により図中に表した。）。B．増殖の阻害についてのIC50濃度。示されていないが表H中に列記された化合物は、400μMを上回るIC50値を投影した。
図21は、アラキドン酸放出の阻害とカルシウム取り込みとの間の直接関係(A)並びにカルシウム流入阻害と増殖との直接関係(B)を証明している。
好ましい態様の説明
以下の略号を本明細書中で使用する：CHO、チャイニーズ・ハムスター卵巣細胞;Gタンパク質、グアニン・ヌクレオチド結合タンパク質;HEPES、4-（2-ヒドロキシエチル）-1-ピペラジンエタンスルホン酸;CHOm5、ムスカリン・アセチルコリンm5レセプタのための遺伝子によりトランスフェクトされ、且つこれを安定して発現するチャイニーズ・ハムスター卵巣細胞;PBS、燐酸塩バッファー生理食塩水;AMF、オートクライン運動性因子;PT、百日咳(pertussis)毒素;HPLC、高速液体クロマトグラフィー;RMCE、レセプタ-仲介カルシウム侵入;DMSO、ジメチル・スルホキシド;PEG-400、ポリ（エチレン・グリコール）-400;DMEM、Dulbecco's修飾Eagle's培地;IMEM、不完全修飾Eagle's培地;BSA、ウシ血清アルブミン;EDTA、エチレンジアミン・テトラ酢酸;fcs、ウシ胎児血清;PI、ホスファチジル・イノシトール;qod、一日毎。
本明細書中で使用するとき、用語”アルキル”とは、直鎖又は分枝鎖であることができる飽和炭化水素基（例えば、エチル、イソプロピル、ｔ-アミル、又は2,5-ジメチルヘキシル）をいう。好ましいアルキル基は、1〜6炭素原子を含むものである。本明細書及びクレーム中の数字レンジのすべては、それらの上限及び下限を含むと意図される。
用語”アルコキシ”とは、他の炭化水素基と共有結合することができる酸素置換基をも担持する先に記載したようなアルキル基（例えば、例えば、メトキシ、エトキシ、フェノキシ及びt-ブトキシ）をいう。
用語”芳香族基”とは、不飽和の多部位をもち、そして一緒に融合され又は共有結合された単一又は複数の環であることができる部分をいう。この芳香族環は、それぞれ、複素原子を含むことができ、例えば、フェニル、ナフチル、ビフェニル、チエニル、ピリジル及びキノキサールイルである。芳香族部分は、場合によりハロゲン原子、又は他の基、例えば、ニトロ、カルボキシル、アルコキシ等により置換されてもよい。
用語”アルコキシアルキル”とは、アルキル基に直接的に付着されたアルコキシ基をいう。
用語”疎水性基”とは、分子の水溶解性を低下させる基をいう。好ましい疎水性基は、少なくとも3炭素原子を含む基である。
用語”固形腫瘍(solid tumor)”とは、白血病を除くいずれかの悪性腫瘍をいう。
用語”置換された”とは、付着された追加の部分、例えば、ハロゲン原子、及び基、例えば、ニトロ、カルボキシル、アルコキシ等を含む部分をもつ基をいう。
用語”有効量”とは、所望の生物学的応答を明示するのに十分な量をいう。所望の応答とは、腫瘍成長又はシグナル変換の阻害であることができる。
1つの態様においては、本発明は、以下の式(I)又は(II)の化合物を使用して哺乳類における悪性固形腫瘍の浸潤、転移及び増殖を阻害する方法を提供する。
z−(CH2)p−Ar1 (I)
及び
Ar2及びAr3は、典型的には芳香族基であり、そして同一又は異なってもよい。芳香族基の例は、フェニル、置換フェニル、ナフチル、及び置換ナフチルである。
記号Xは、結合基を表し、そしてO、S、SO2、CO、CHCN、直鎖アルキル、アルコキシ、及びアルコキシアルキルであることができる。
基Zは、窒素含有複素環を表す。この群のための窒素含有複素環の例は、イミダゾール、1,2,3-トリアゾールイル、1,2,4-トリアゾールイル、ピラジニル、プリニル、ピリミジニル、1,2,3-トリアゾロ-｛4,5-d｝-ピリミジニル、及びそれらの置換アナログである。
記号pは、0から4までの整数を表す。
特定の好ましい態様においては、本法は、式(I)の化合物であって、Ar1が-Ar2-X-Ar3であり、Ar2及びAr3が両方置換されたフェニルであり、そしてZが置換又は非置換のイミダゾールイル、1,2,3-トリアゾールイル、又は1,2,3-トリアゾロ-｛4,5-d｝-ピリミジニルであるものを使用する。
さらに好ましい態様においては、本法は、式(I)の化合物であって、Ar1が-Ar2-X-Ar3であり、Ar2及びAr3が両方置換されたフェニルであり、そしてZが置換又は非置換のイミダゾールイル、1,2,3-トリアゾールイルであり、XがCOであり、そしてpが1であるものを使用する。
そして、さらに好ましい態様においては、本法は、式(I)の化合物であって、Ar1が-Ar2-X-Ar3であり、Ar2が2,6-ジクロロフェニルであり、Ar3が4-クロロフェニルであり、XがCOであり、Zが5-アミノ-4-カルボキシアミド-1,2,3-トリアゾールイルであり、そしてpが1であるものを使用する。
好ましい態様の他の群においては、本法は、式(II)の化合物であって、Ar1が-Ar2-X-Ar3であり、Ar2及びAr3が両方置換されたフェニルであり、そしてZが置換又は非置換のイミダゾールイル、1,2,3-トリアゾールイル、又は1,2,3-トリアゾロ-｛4,5-d｝-ピリミジニルであるものを使用する。
この群内のさらに好ましい態様は、式(II)の化合物であって、Ar2及びAr3が両方置換されたフェニルであり、XがCO、アルキル、アルコキシ、又はアルコキシアルキルであり、Zが置換又は非置換のイミダゾールイル又は1,2,3-トリアゾールイルであり、そしてｐが0から2,までの整数であるものを使用する方法である。
この群内のそしてさらに好ましい態様においては、本法は、式(II)の化合物であって、Ar2及びAr3が両方置換されたフェニルであり、Xがアルコキシであり、Zが置換又は非置換のイミダゾールイル又は1,2,3-トリアゾールイルであり、そしてpが1であるものを使用する。
この群内の最も好ましい態様においては、本法は、2つの式(II)の化合物のいずれかを使用する。第一の化合物においては、Ar2及びAr3が両方2,4-ジクロロフェニルであり、XがOCH2であり、Zがイミダゾールイルであり、そしてpが1である。第二の化合物においては、Ar2及びAr3が両方4-メトキシフェニルであり、XがO(CH2)3であり、Zがイミダゾールイルであり、そしてpが1である。
本発明の他の態様は、彼らの疾患が異常型のシグナル変換経路に関連する患者における疾患の治療方法にある。この方法においては、この治療は、患者に以下の式(III)の化合物の有効量を投与することを含む。
Y−(CH2)p−Ar11−X−Ar12 (III)
Ar11及びAr12基は、それぞれ芳香族部分であり、そして同一又は異なってもよい。これらの群のための芳香族部分の例は、フェニル及びナフチルであってさらに置換されてもよい。
X基は、結合基であり、これはO、S、SO2、CO、CHCN、直鎖アルキル、アルコキシ、又はアルコキシアルキルである。
記号Yは、様々な構造を表す。これらの構造の幾つかは以下の式(IV)により表される：
Yのための他の構造は、以下の式(V)の基である：
Yのためのさらに他の構造は、1,2,4-トリアゾールイル、ピラジニル、プリニル、ピリミジニル、1,2,3-トリアゾロ-｛4,5-d｝-ピリミジニル、及びそれらの置換アナログである。
式（III）の化合物の中で最も好ましいものは、Ar11が2,6-ジクロロフェニルであり、Ar12が4-クロロフェニルであり、XがCOであり、pが1であり、そしてYが式(V)の基（ここで、R3が-CONH2であり、そしてR4が-NH2である。）である構造である。
本発明のさらに他の態様は、彼らの疾患が異常型のシグナル変換経路に関連する患者における疾患の治療方法にある。この方法においては、患者に以下の式(VI)の化合物の有効量を投与することを含む。
特定の好ましい態様においては、Ar21及びAr22が両方置換されたフェニルであり;XがCO、アルキル、アルコキシ、又はアルコキシアルキルであり;Zがイミダゾールイル、1,2,3-トリアゾールイル、又はそれらの置換アラノグであり;そしてpが0から2までの整数である。
この群内の最も好ましい態様においては、本法は、2つの式(IV)の化合物のいずれかを使用する。第一の化合物においては、Ar21及びAr22が両方2,4-ジクロロフェニルであり、XがOCH2であり、Zがイミダゾールイルであり、そしてpが1である。第二の化合物においては、Ar21及びAr22が両方4-メトキシフェニルであり、XがO（CH2）3であり、Zがイミダゾールイルであり、そしてpが1である。
本発明のさらなる態様は、患者に以下の式(VII)の化合物の有効量を投与することによる、異常型のシグナル変換経路に関連する疾患の治療方法にある。
z−(CH2)p−Ar31 （VII）
｛式中、Ar31がフェニル、トリオキサアダマンチル、アントラセニル、アントラキノンイル、ナフオル、及びフェナントリル、又はそれらのアナログであり;Zがイミダゾールイル、1,2,3-トリアゾールイル、1,2,4-トリアゾールイル、ピラジニル、プリニル、ピリミジニル、1,2,3-トリアゾロ-｛4,5-d｝-ピリミジニル、又はそれらの置換アナログであり;そしてpが0から4までの整数である。｝。
本発明のさらなる態様は、異常型のシグナル変換経路に関連する疾患の治療方法に有用な新規の化合物にある。1つの態様においては、これらの新規の化合物は、以下の式(III)により表される。
Y−(CH2)p−Ar11−X−Ar12 (III)
Ar11及びAr12基は、それぞれ芳香族部分であり、そして同一又は異なってもよい。これらの群のための芳香族部分の例は、フェニル及びナフチルであってさらに置換されてもよい。
X基は、結合基であり、これはO、S、SO2、CO、CHCN、直鎖アルキル、アルコキシ、又はアルコキシアルキルである。
記号Yは、様々な構造を表す。これらの構造の幾つかは以下の式（IV）により表される:
Yのための他の構造は、以下の式(V)の基である:
Yのためのさらに他の構造は、1,2,4-トリアゾールイル、ピラジニル、プリニル、ピリミジニル、1,2,3-トリアゾロ-｛4,5-d｝-ピリミジニル、及びそれらの置換アナログである。
式(III)の化合物の中で最も好ましいものは、Ar11が2,6-ジクロロフェニルであり、Ar12が4-クロロフェニルであり、XがCOであり、pが1であり、そしてYが式(V)の基（ここで、R3が-CONH2であり、そしてR4が-NH2である。）である構造である。
好ましい態様の他の群においては、異常型のシグナル変換に関連する疾患の治療に有用な新規の化合物は、以下の式(VII)により表される
z−（CH2）p−Ar31 (VII)
｛式中、Ar31がフェニル、トリオキサアダマンチル、アントラセニル、アントラキノンイル、ナフチル、及びフェナントリル、又はそれらのアナログであり;Zがイミダゾールイル、1,2,3-トリアゾールイル、1,2,4-トリアゾールイル、ピラジニル、プリニル、ピリミジニル、1,2,3-トリアゾロ-｛4,5-d｝-ピリミジニル、又はそれらの置換アナログであり;そしてpが0から4までの整数である。｝。
特に好ましいものは、式(VII)の化合物であって、Ar31がフェニル又は置換フェニルであり、そしてZがイミダゾールイル又は1,2,3-トリアゾールイル、及びそれらの置換アナログであるものである。
本発明において使用される化合物は、商業的に入手可能か又は慣用の合成技術を使用して合成されることができる。テストした新規化合物への一般的な合成経路を以下に提供する。特定の条件は、当業者に知られている。以下の表は、本発明の開発において評価された化合物の例を提供する。
化合物(2)は、Merritt, et al., Biochem.J., 271:515-522(1990)中に記載された方法により合成されることができる。
化合物(3)-(5)は、適当な無水物（蟻酸酢酸無水物、無水酢酸、又は無水安息香酸）により式(1)の化合物を処理することにより合成されることができる。
化合物(6)は、そのカルボキシアミドをカルボン酸に加水分解するのに十分な酸により式(1)の化合物を処理することにより合成されることができる。
化合物(7)は、化合物(26)をその対応するベンジル・ハライド誘導体に変換し、その後そのハライドを塩基の存在中イミダゾールと反応させるとにより合成されることができる。
化合物(8)は、4-メチルベンゾフェノンから出発して合成されることができる。N-ブロモスクシンイミドによる4-メチルベンゾフェノンの処理は、4-ブロモメチルベンゾフェノンを提供し、これを、エタノール中のアジ化ナトリウムを使用してその対応アジドに変換する。得られたアジドの2-シアノアセトアミドのアニオンによる処理が化合物(8)を提供する。
化合物(11)-(13)は、それらの対応する3-ハロ-ベンジルブロマイドから出発して合成されることができる。ブロマイドのアジドへの変換は、エタノール中のアジ化ナトリウムを使用して行われることができる。生成物はその得られた3-ハロベンジル・アジドを2-シアノアセトアミドのアニオンにより処理することによりその後得られる。
化合物(14)は、3-インドベンジルアミンから出発して得られることができる。このアミンを、2,4,6-トリフェニルピリリウム誘導体を形成し、そしてその後そのピリリウム種をアジ化ナトリウムを使用して置換することにより、その対応するアジドへ変換することができる。このアジドを上記のように処理し、化合物(14)を提供することができる。
化合物(15)及び(16)は、それぞれ、3,5-ジクロロベンズアミド及び3,5-ジフルオロベンズアミドから合成されることができる。この場合には、このベンズアミドを3,5-ジハロベンジルアミンに還元し、化合物(14)のために使用して階段を使用する。
化合物(26)、化合物(1)の合成における中間体を、3,5-ジクロロベンジル・アルコールから出発して数段階において合成することができる。アルコールをt-ブチルジメチルシリル・エーテルとして保護し、次にn-ブチルリチウムその後クロロベンゾイル・クロライドにより処理して、4-（t-ブチルジメチルシリルオキシメチル）-2,4',6-トリクロロベンゾフェノンを製造する。シリル保護基の除去が化合物(26)を提供する。
本発明において使用される化合物は、いずれかの好適なやり方で、好ましくは医薬として許容される担体と共に投与されることができる。当業者は、動物に本発明の関連する上記化合物を投与する好適な方法が利用できることを、そして1経路が特定の化合物を投与するために使用されることができるけれども、特定の経路が他の経路よりもより速く且つより有効な反応を提供することができることを、理解するであろう。医薬として許容される担体も、当業者によく知られている。担体の選択は、特定の化合物により、並びにその組成物を投与するために使用される特定の方法により部分的に決定されることができる。したがって、本発明の医薬組成物の多種多様な好適な配合がある。
経口投与に好適な配合品は、(a)液体溶液、例えば、希釈剤、例えば、水又はPEG 400中に溶解された有効量の化合物;(b)カプセル、袋（sachets）又は錠剤であってそれぞれが固形物、粒状物又はゼラチンとして所定量の活性成分を含むもの;(c)適当な液体中の懸濁液;及び(d)好適なエマルジョン、から成ることができる。錠剤の形態は、1以上の、ラクトース、シュクロース、マニトール、ソルビトール、燐酸カルシウム、コーン・スターチ、馬鈴薯澱粉、トラガント、微晶質セルロース、アカシア、ゼラチン、コロイド状二酸化珪素、ナトリウム・クロスカメロース(croscarmellose sodium)、タルク、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、及び他の賦形剤、着色剤、増量剤、バインダー、希釈剤、バッファー剤、湿潤剤、保存剤、芳香剤、染料、崩壊剤、及び医薬として許容される担体を含むことができる。ロゼンジ(lozenge)形態は、香りにおける活性成分、普通にはシュクロース及びアカシア又はトラガントを含んで成ることができ、並びに不活性基材、例えば、ゼラチン及びグリセリン又はシュクロース及びアカシアのエマルジョン、ゲル等の中に活性成分を含む錠剤(pastilles)は、その活性成分に加えて、公知な担体を含む。
単独又は他の好適な成分との組み合わせにおける活性成分は、吸気介して投与されるエアロゾル配合品に作られることができる。これらのエアロゾル配合品は、圧縮可能高圧ガス(propellants)、例えば、ジクロロジフルオロメタン、プロパン、窒素等の中に入れられることができる。直腸投与に好適な配合品は、例えば、座剤ベースと共に活性成分から成る座剤を含む。好適な座剤ベースは、天然の又は合成トリグリセリド又はパラフィン炭化水素を含む。さらに、ベース、例えば、例えば、液体トリグリセリド、ポリエチレン・グリコール、及びパラフィン炭化水素と活性成分との組み合わせから成るゼラチン直腸カプセルを使用することもできる。
例えば、例えば、静脈内、筋肉内、皮膚内、腹膜内、及び皮下経路による非経口投与に好適な配合品は、水性及び非水性の、等張性無菌注射溶液であって抗酸化剤、バッファー、静菌剤、及びその配合品に所定の受容体の血液との等張性を与える溶質を含むことができるもの、並びに水性及び非水性の、無菌懸濁液であって懸濁剤、可溶化剤、増粘剤、安定剤、及び保存剤を含むことができるものを含む。この配合品は、単位投与又は多投与のシールされた容器、例えば、アンプル及びバイアル内に提示されることができ、そして使用直前の注射のために、滅菌液体担体、例えば、水の添加だけを必要とする凍結乾燥条件において保存されることができる。即座の注射溶液及び懸濁液を、先に記載した種類の滅菌粉末、粒状物、及び錠剤から調製することができる。
本発明に関連して、動物、特にヒトに投与される投与量は、妥当な時間枠内で治療的応答を発揮するのに十分なものでなければならない。この投与量は、使用される特定化合物の強さ及び動物の状態、並びに治療されるべき動物の体重又は表面積により決定されるであろう。また、投与量のサイズは、特定動物における特定化合物の投与に付随するかもしれないいずれかの有害な副作用の存在、性質、及び程度により決定されるであろう。癌治療の治療又は予防において投与されるべき活性成分の有効量の決定においては、内科医は、循環血漿レベル、毒性、及び腫瘍成長阻害、並びに癌進行の証拠を評価することが必要である。
本発明の実施においては、化合物を、例えば、静脈内注入により、経口的に、典型的には、腹膜内に、膀胱内に又はクモ膜下腔内に、リンパ腫、白血病、及びすべての固形腫瘍の治療のために、投与することができる。化合物を、癌の局所的(local and topical)治療のための好適な媒質中で適用することができるであろう。腫瘍、例えば、基底細胞癌腫及びカポジ肉腫は本明細書中で教示される剤の局所投与により治療されることができるであろう。このような細胞が増殖する特定部位に達することを意図されたやり方で本組成物を投与することにより腫瘍再発の防止は、最も有利なことであろう。例えば、腹膜内投与は、腹膜癌腫症を引き起こすことが知られている腫瘍を治療する手段であるであろう。移動性細胞癌腫の膀胱内治療及び菌状息肉腫(mycosis fungoides)の局所的治療は、部位指定治療のさらなる例である。全身的投与は、連続注入、ボーラス非経口的治療により行うことができ、又は移植された遅延性放出貯蔵物から放出されることができる。本法が細胞毒性剤及び生物学的応答調節剤を含むいずれかの慣用の治療による癌の治療を補うとができる。開示された方法は、浸潤性癌腫に対するその場からの転移又は転移癌腫に対する浸潤を防止するための治療手段としていずれかの悪性腫瘍において使用されることができる。
経口投与のために、本発明の方法の化合物は、平均的患者において6グラム/日に近似する3000mg/m2までの体表面積までの割合において投与されることができる。これは、単一又は分割投与を介して行われることができる。静脈内投与のためには、このような化合物は、約2500mg/m2/日までの速度において投与されることができる。膀胱内投与のためには、このような化合物は、約2500mg/m2/日までの速度において投与されることができる。吸気/エアロゾル投与のための投与量は、約2500mg/m2/日までであることができる。脳又は脊髄液へのリザーバー投与のための投与量は、約2500mg/m2/日までであることができる。遅延性放出腹膜内又は皮下投与のためには、投与量は、ボーラスにおいて約10g/日までであることができる。クモ膜下腔投与のためには、投与量は、約2000mg/m2/日までであることができる。
本明細書中に教示した方法は、悪性腫瘍の治療における使用に限定されない。病的症状、例えば、子宮内膜症(endometriosis)、乾癬(psoriasis)、及び湿疹(eczema)であって疾患細胞の局所的拡散から生じたものも、有利に治療されることができる。さらに、潜在的な異常型シグナル変換/増殖の疾患は、コラーゲン血管炎(collagenvasculitides)（すなわち、全身性紅斑性狼瘡及びリウマチ様関節炎）、神経学的疾患（すなわち、痴呆及び神経伝導疾患）、輸送の疾患（すなわち、嚢胞性繊維症）、剤の毒性効果（すなわち、シスプラチン-関連神経障害）、及び細胞機能障害（すなわち、骨髄機能障害症候群）を含むことができる。
以下の実施例は、本発明の化合物の効果を評価するために使用したインビトロ及びインビボ検定並びに結果を説明する。さらに実施例は、シグナル変換と腫瘍浸潤及び転移との間の一致を確立する。
実施例
材料
化合物(1)（上記表A）は、Developmental Therapeutics Program of the National Cancer Instituteにより粉末として供給された。20mg/mLの保存溶液をDMSO又はPEG-400中で調製し、そしてアリコットを-70℃において保存した。使用のために、10μg/mL溶液を媒質(DMEM)中で毎日調製し、そして逐次的な希釈を必要なときに行った。化合物(2)は、SmithKline Beecham Pharmaceuticals, The Frythe, Welwyn, Herts, UKにより提供された。化合物(9)、(10)、及び(16)-(24)を、Aldrich Chemical Co. (Milwaukee, Wisconsin, USA)から購入した。
放射標識試薬を、商業的源から購入した:[3H]イノシトール（比活性105mCi/mg）及び[3H]チミジン（比活性102mCi/mg）を、Amersham(Arlington Heights, Illinois, USA)から購入し、そして[3H]アラキドン酸をDupont/New England Nuclear(Baston, Massachusetts, USA)から購入した。Fura-2を、Molecular Probes(Portland, Oregon, USA)から購入した。Dowexアニオン交換樹脂1-X8、ホルメート形態を、Bio-Rad(Rockville Center, New York, USA)から得た。運動性チャンバー及びヌクレオポア・フィルター（8μ、ポリビニルピロリドン不含）を、Neuro Probe, Inc.(Cabin John, Maryland, USA)から得た。IV型コラーゲン及びラミニンを、Collaborative Research(Bedfoed, Maine, USA)から得た。低イノシトール(2.7nM)を含むフェノール・レッド不含IMEMを、NIH培地ユニットから得た。他の試薬は、いずれも、商業的源からの試薬グレード又はHPLCグレードであった(Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri, USA及びAldrich, Milwaukee, Wisconsin, USA)。
細胞系を、American Type Culture Collection,(Rockville, Maryland, USA)から得た、但し、以下に列記するものを除く:
MCF-7mdr+ヒト胸癌系。アドリアマイシン耐性は、Dr. Ken Cowan(Division of Cancer Treatment, National Cancer Institute, Bethesda, Maryland, USA)により寄付された;
A2058は、メラノーマをもつ患者の脳転移から得られた（Todaro, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77:5258-5262(1980)を参照のこと。）;
5R、活性化Ha-ras遺伝子によりトランスフェクトされたラット胚繊維芽細胞が、遺伝子操作された。Pozzatti, et al., Science, 232:223-227(1986)を参照のこと。
CHOm5、m5ムスカリン・レセプタによりトランスフェクトされたチャイネーズ卵巣細胞は、Dr. Christan C. Felder(Laboratory of Cell Biology, National Institute of Mental Health, Bethesda, Maryland, USA)により提供された。オートクライン運動性因子は、米国特許第5,132,315号中に記載されたように、A2058細胞から調製された。
方法及び結果
A． インビトロにおけるテスト
実施例1
細胞運動性
本実施例は、腫瘍細胞運動性に対する化合物(1)の効果について記載する。運動性(motility)、又は移動(locoomotion)のこの性質は、転移過程の必須の部分である。腫瘍細胞運動性に対する化合物(1)の効果を腫瘍細胞を化合物と共にインキュベートし、そしてその後、媒質処理対照と比較して細胞移動をモニタリングすることにより評価した。
細胞運動性検定は記載されている。Stracke et al., Biochem. Biophys. Res. Comm., 146:399-345(1987)を参照のこと。集密下カルチャー内に維持されたA2058ヒト・メラノーマ系からの細胞を、トリプシン-EDTAにより収穫し、そして室温において1時間回復に供した。5R H-ras形質転換（二倍体）ラット胚繊維芽細胞系からの細胞を、2価カチオンを含まないPBS中の2mM EDTAにより収穫した。細胞を0.1% BSAを含む血清不含培地中に懸濁させた。このDMEM/0.1% BSAをすべてのその後の検定のための対照として使用した。この検定を8μNucleopore, IV型コラーゲン・コート・フィルターをもつ48-well化学走性チャンバーを使用して3連において行った。このチャンバーを37℃において4時間インキュベートし、染色し、そしてその細胞ペレットがその表面から拭われることができるように元の細胞側を上にしてガラス・スラド上に置いた。この孔を通して移動した細胞をガラスと膜との間にトラップし、そして膜をレーザー濃度計により定量することができた。
化合物(1)を様々な時間にわたり細胞と共に前インキュベートし、検定の開始において添加し、又はその後添加した。さらに化合物(1)は、この運動性検定の間じゅう存在するように残った。細胞をAMFに対するそれらの運動性応答について検定した。AMFは5R ras-トランスフェエクト・ラット胚繊維芽細胞及びA2058ヒト・メラノーマ細胞をランダムに刺激し、そしてその運動を方向付けた。この運動性は、百日咳毒素(PT)、公知のGタンパク質機能調節因子による細胞処理(PT, 2時間0.5μg/ml)により顕著に阻害される。トリパン・ブルー(trypan blue)排除により測定される細胞活性は、96%を超える平均値をもった。化合物(1)の様々な濃度に晒された細胞を対照に対してそれらのAMFに対する応答についてテストした。（濃度計ユニットにおける）パーセント刺激運動性を以下のように定義する：
（AMF刺激-対照）compound 1/（AMF刺激-対照）untreated
化合物(1)とのA2058又は5Rのいずれかとの前インキュベーションの間に観察された結果を図1中に示す。一夜の前インキュベーションは、55%までの刺激運動性における再現可能な投与量依存性減少を作り出した。48時間への露出時間の増加は、AMF-刺激運動性のさらなる阻害をもたらさなかった。2つのヒト胸癌細胞計SKBR及びMDA-231のAMF刺激に対する運動応答も、化合物(1)への露出一夜後阻害されなかった（データを示さず。）。
化合物(1)により阻害された細胞運動性の可逆性をそのインキュベーション培地からその化合物を除去することにより測定した。これ故、A2058メラノーマ細胞を24時間標準培地(DMEM/10% FCS)中で培養し、生理食塩水により２回洗浄し、そして24時間化合物(1)有り(+)又は無し(-)のDMEM/10% FCSにより培養した。次に細胞を洗浄し、そしてその処理を反対にした。得られた細胞を”処理”（-/+、インキュベーション及び洗浄段階後に細胞応答をテストするための対照としてのラン）、”洗浄”（+/-、可逆性を評価するためのラン）、及び”対照”として分類した。対照細胞を洗浄し、そしてそれぞれの変化点において標準培地単独により飼養した。表Eは、化合物(1)の2つの濃度における対照細胞運動性のパーセントとして表された結果を提供する。この結果が示すように、化合物(1)の効果は、その培養基からの化合物の除去により反転されることができた。
図2中に示す結果は、化合物(1)が対照誘引物質(attractant)（0.1% BSAを含む培地）に応答する自発的運動性とラミニンにより刺激される運動性の両方を阻害したことを証明している。化合物(1)は、IV型コラーゲン刺激によるA2058及びOVCAR3細胞の運動性をも阻害した（データを示さず。）。
実施例2
細胞癒着
本実施例は、腫瘍細胞癒着に対する化合物(1)の効果について説明する。2つの細胞系をこの効果を測定するために調査した。運動性と同様に、腫瘍細胞の癒着特性は、それらの転移拡散の腫瘍部分である。
癒着検定を支持体として組織培養プラスチック・ペトリ皿を使用して開発した。細胞運動性検定におけるものと同様に処理された細胞のアリコットを上記皿上に3連においてプレートし、そして37℃において90分間インキュベートした。僅かな癒着又は非癒着である細胞をPBSにより穏やかに洗い落とした。残った細胞をDiff QuikTM(Baxter Scientific Products, McGaw Park, Illinois, USA)により染色した。癒着をレーザー濃度計を使用して定量し、そして値を対照癒着のパーセンテージとして計算した。
A2058又は5Rのいずれかを化合物(1)により処理したとき、細胞癒着の投与量依存阻害を観察した。細胞を癒着検定に先立って2〜48時間の期間にわたり化合物(1)(0.03-10μg/ml)と共に前インキュベートした。さらに、化合物(1)をこの検定の間じゅう存在して残った。2〜4時間の前インキュベーション時間は、癒着のほんの少量の投与量に依存する阻害をもたらした。癒着の最大阻害が化合物(1)へ細胞を一夜晒した後に観察された。これらの結果を図3中に示す。また、化合物(1)は、マトリックス成分、ラミニン及びフィブロネクチンへの細胞癒着を減少させた（データを示さず。）。しかしながら、細胞拡散は顕著には減少されなかった。
細胞運動性と同様に、細胞癒着に対する化合物(1)の効果は可逆的である。A2058及び5R細胞を細胞運動性の可逆性をテストするために先のように処理した。その後、得られた”処理”細胞(-/+)、”洗浄”細胞(+/-)、及び”対照”細胞を本癒着検定に供した。テストした2つの濃度についての結果を表F中に示す。
細胞成長-増殖及びコロニー形成
本実施例は、細胞増殖及びコロニー形成の両方を含む腫瘍細胞成長に対する選択された化合物の効果を説明する。様々な腫瘍細胞系の成長に対する化合物(1)の効果を示す。さらに選択された化合物をA2058細胞系の増殖及びコロニー形成に対するそれらの効果について評価した。
増殖:2つの独立した方法を細胞増殖に対する様々な化合物の効果を測定するために使用した。第一の方法は、[3H]チミジン標識付けを使用し、そしてA2058、5R、OVCAR3、及びMDA-231細胞を使用して行われた。チミジン代謝に対する化合物(1)の潜在効果が未知であるので、コロニー形成検定をも使用した。この検定は、クリスタル・バイオレット核染色を使用した。
このチミジン取り込み検定のために、15,000細胞の開始アリコットを96wellプレート中にプレートした、細胞を集密下まで成長させ、血清飢餓とし、次に血清含有培地により飼養し、それに化合物(1)の増分投与量（0-10μg/ml）を添加した。トリクロロ酢酸を添加し、非取り込み、[3H]チミジンを沈降させた。除去後、氷冷エタノール/ジエチル・エーテルを添加し、細胞核酸を沈降させた。残渣を0.2M NaOHにより可溶化し、そして[3H]チミジン取り込みを液体シンチレーション・カウンティングにより計算した。チミジン取り込みの阻害は、標識されたチミジンの未処理対照細胞取り込みのパーセンテージとして計算された。図4が示すように、de novo DNA合成が、腫瘍細胞系のすべてにおいて阻害された。最大阻害(80%)が5R細胞により見つかった。
コロニー形成検定のために、well当たり50,000細胞のアリコット（24wellプレート）をテスト化合物の増加投与量(0-10μg/ml)又は媒質対照の存在中標準的な組織培養条件下で増殖させた。96時間後、細胞を穏やかにPBSにより洗浄し、固定し、そして20%メタノール中の0.5%クリスタル・バイオレット核染色により染色した。過剰の染料を水道水により除去し、そして結合した染料を等容量溶液の0.1Nクエン酸ナトリウム(pH4.2)及び無水エタノールにより溶出させた。溶出したクリスタル・バイオレット染料の吸光度(O.D.)を540nmにおいて測定した。化合物(1)による腫瘍細胞増殖の投与量依存阻害の結果を図5中に示す、ここで、データは、それぞれの細胞タイプについての未処理対照細胞増殖のパーセントとして表される。阻害の程度は細胞のタイプにより変化し、そしてA2058細胞系について最大(76%)であった。
さらに、化合物(1)は、活性癌遺伝子、例えば、H-rasを活性化したT-24ヒト膀胱癌を担持する系を含む様々なヒト腫瘍及び培養におけるげっ歯類細胞系の増殖を阻害した。1つの研究においては、細胞を、連続的に20μMの化合物(1)に晒し、そして成長阻害を測定した。第二の研究においては、懸濁液中でのみ成長する細胞系を24wellプレート内にプレートし(50,000細胞/well)、そして化合物(1)の増加濃度によりインキュベートした。培養において24時間後、細胞を収穫し、遠心分離し、小容量中に再懸濁させた。残った細胞の数及びそれらの活性を、血球計を使用して測定した。5-10μg/mlの濃度において>80%阻害を示した細胞計を表G中に記す。
コロニー形成:化合物(1)をA2058及びOVCAR3細胞系の両方においてコロニー形成の阻害について3濃度において評価した。コロニー数を3連において測定し、そしてパーセントを提供するためにそれぞれ24wellプレート上で走らせた媒質対照と比較した。結果を図6中に示す。60細胞を超えるコロニーを相対比下100倍においてカウントした。図6に示すように、A2058細胞を0.2μMと同様の低い濃度における化合物(1)に晒したとき、有意な阻害効果が見られた。OVCAR3系は、2.0μMの(1)において>70%阻害を示した。第二の研究においては、選択された化合物をソフト寒天中のA2058細胞系の濃度非依存性成長に対するそれらの効果について評価した。パーセント阻害をテスト化合物の3つの対数モル濃度を含む3連実験にわたり測定した。結果を表H中に提供する。
様々なシグナル変換経路を、特定の経路と腫瘍促進及び発展の過程との間の一致を確立するための努力において調査した。レセプタ-仲介物質トランスメンブラン・シグナリングは、エフェクター酵素、例えば、（イノシトール・ホスフェートを作るための）ホスホリパーゼC及び（アラキドン酸を放出するための）ホスホリパーゼA2を使用する。これらの同一レセプタ及び他の膜結合レセプタは、キナーゼ酵素を直接的に活性化し、又は膜を横切るイオン束を刺激することができる。ホスファチジル・イノシトール代謝、アラキドン酸放出、及びCa2+流入に対する選択された化合物の効果をここで調査した。
実施例4
ホスファチジル・イノシトール(PI)代謝
本実施例は、（オートクライン運動性因子により刺激された）A2058細胞又は（カルバコールにより刺激された）CHOm5細胞のいずれかからのホスファチジル・イノシトールの生成及び放出に対する化合物(1)の効果について説明する。
A2058細胞を化合物(1)(1.0μg/ml)と共に24時間インキュベートし、次に血清不含、低イノシトールIMEM(LI-IMEM)中の[3H]イノシトールにより一夜標識した。細胞を次に収穫し、懸濁させ、そして10mM LiClを含むLI-IMEM中で30分間インキュベートした。代謝検定をAMF又は血清不含培地対照のいずれかを100,000細胞のアリコットに添加することにより開始した。このアリコットを37℃において15及び120分間インキュベートし、次に氷冷PBSにより2回洗浄し、そしてクロロホルム:メタノール(1:2)により抽出した。全イノシトール・ホスフェートを蟻酸アンモニウム1.0M/蟻酸0.1Mバッファーにより溶出したDowexアニオン交換カラム・クロマトグラフィーを使用して取り出した。全イノシトール・ホスフェート及び非取り込み全細胞内[3H]イノシトールをリガンド・シンチレーション・カウンティングにより定量した。データを全非取り込み[3H]イノシトールに対する全イノシトール・ホスフェートの比として表す。図7に示すように、化合物(1)は、AMF-刺激ホスファチジル・イノシトール加水分解を有意に阻害した。阻害の程度は、同一投与量における運動性の阻害と類似している(45%)。さらに、化合物(1)は、処理された非刺激細胞に対する適当な効果を全くもたなかった。
第二検定は、ムスカリン・アセチルコリン・レセプタのm5サブタイプによりトランスフェクトされ、そしてそれを安定的に発現したCHO細胞を使用した。CHOm5細胞を、[3H]イノシトール(0.5μCi/well)と共に18〜24時間インキュベートした。化合物を添加する前に、細胞を、20mM HEPES及び10mM塩化リチウムを補った250μLの血清不含培地により洗浄した。テスト化合物を、250μLの最終容量中で添加し、そしてその反応を27℃において15分間進行させた。反応を、1M KOH、18mM Na2B4O7、3.8mM EDTA及び7.6mM NaOHを含む250μLの氷冷溶液の添加により終了させた。終了溶液を、直ちに、7.5%HClを含む250μLの溶液の添加により中和した。放出されたイノシトール・ホスフェートをアニオン交換クロマトグラフィーにより分離した。
10μMを超える濃度において、化合物(1)は、部分的に、イノシトール・ホスフェートのカルバコール刺激生成を阻害した（図8）。
実施例5
アラキドン酸放出
本実施例は、カルバコール刺激CHOm5細胞からのアラキドン酸の放出に対する選択された化合物の効果を説明する。カルバコールは、ムスカリン拮抗物質であり、これは、ムスカリン・レセプターにおいて、トランスフェクトされたCHO細胞がホスホリパーゼA2の活性化を刺激し、アラキドン酸の放出及び代謝をもたらす。また、アラキドン酸、プロスタグランジン及びリューコトリエンの下流代謝は第二メッセンジャーである。
CHOm5細胞からのアラキドン酸放出に対する化合物(1)の効果を標識されたアラキドン酸との異性体平衡に対しその細胞をインキュベートし、次にその細胞を2回、20mM HEPES及び0.2%ウシ血清アルブミン（脂肪酸）を補った血清不含培地により2回洗浄し、非取り込み標識アラキドン酸をトラップし、そして次にカルバコール(100μM)と増加濃度の(1)とを同時に添加することにより測定した。15分後、反応を、そのインキュベーション培地を除去し、それを次に10,000xgにおいて遠心分離することにより終了させ、非癒着細胞のいずれをも取り除いた。上澄のアリコットを、液体シンチレーション分光光度計内で放出された[3H]アラキドン酸（図9参照）をカウントし、そして化合物(1)についてのIC50を測定した(IC50=5.2±0.8nM)。
化合物(1)及び(3)-(6)は、アラキドン酸のカルバコール刺激放出を阻害した（表1、図10）。図11は、アラキドン酸放出の50%阻害を達成するのに必要な選択されたテスト化合物の濃度を示している。図示されないが表1中に列記された化合物は、250μMを超えるIC50値を投影した。
実施例6
Ca 2+ 流入
本例は、CHOm5細胞又はA2058細胞のいずれかへのカルシウム流入に対する選択された化合物の効果を説明する。
カルシウム流入は、2つの方法を使用して測定された。第一の方法は、45Ca2+の使用を含む、一方、第二の方法は、蛍光細胞内カルシウム・キレート剤、Fura-2を使用した。Fura-2を使用する方法は、半定量的であり、そして動態分析及びスクリーニングのために好ましく、一方、45Ca2+法は、定量的である。
単層カルチャー内のCHOm5細胞を血清含有培地によらず洗浄し、そして45Ca2+及び所定のバッファー（0.1mM MgCl2及び1.0mM CaCl2を含むE2培地）の存在中カルバコール又は（Molecular Probes, Eugene, Oregon, USAからの）カルシウム・イオン透過担体A23187のいずれかと共にインキュベートした。5分間のインキュベーション後、放射性バッファーをLaCl3、カルシウム流入の拮抗剤を含む培地により速く且つ繰り返し洗浄した。細胞単層を可溶化し、そしてカルシウムの取り込みをシンチレーション・カウンティングにより測定した。結果を図12及び13中に示す。
さらに、ガラス・カバースリップに癒着したCHOm5細胞及びA2058-1F5ヒト・メラノーマ細胞であって癒着を促進するためにコラーゲン又はポリ-Lリジンにより前コートされたものに、上記蛍光細胞剤カルシウム・キレート剤、fura-2AMをロードした。このキレート剤は、それがfura-2に加水分解される細胞を通過し、このfura-2は、細胞内にトラップさる。過剰のfura-2AMを細胞から洗い流す。細胞を、既知量のカルシウム及びマグネシウムを含む血清不含E2培地中で研究する。細胞を、灌流装置内で化合物(1)及び(2)を含むか又は含まないカルバコール(10μM)による、そして適当な媒質対照(DMSO又はPEG-400)による処理に供する。このリガンドは、カルシウムの細胞内放出及び細胞外カルシウムの流入を刺激することが知られている。放射光を、Fura-2の蛍光比が細胞内カルシウム濃度と正比例しながら、340及び380nmにおいて励起後510nmにおいて測定した。
化合物(1)及び(3)-(6)は、カルバコール刺激45Ca2+取り込みを阻害することが見つかった（表I参照）。同様に、これらの化合物によるA2058細胞の処理もレセプタ作用カルシウム束を阻害した（表I）。化合物(8)であって化合物(1)と類似するが芳香族環上にクロロ置換基を欠くものは、細胞内カルシウムにおける刺激変化を阻害することに失敗した。図11A及び11Bは、投与量応答結果及びレセプタ作用45Ca2+流入の阻害についてのIC50値を提供する。略語CTL及びCCは、それぞれ、対照及びカルバコール刺激カルシウム流入値である。
癌治療への新たなアプローチとしてのシグナル変換の阻害の使用は、インビトロにおいて行われるものがインビボにおける効果に翻訳されることを必要とする。テストを、ビンビトロにおける腫瘍細胞の処理、その後の宿主（マウス）へのテスト化合物の注射（マウス）、腹膜内注射及び腫瘍細胞担持宿主（マウス及びヒト）の経口治療を含む、マウス及びヒトにおけるテスト化合物の効果について評価するために、開発した。
実施例7
テスト化合物による腫瘍細胞の前インキュベーション
本実施例は、腫瘍細胞が最初にインビトロにおいて化合物と共にインキュベートされ、そしてその後ヌード・マウスの尾静脈中に注射されたとき、実験的肺転移の進行に対する選択された化合物の効果について説明する。本実施例においては、5R ras-トランスフェクト・ラット胚繊維芽細胞系及びHT-29ヒト結腸癌細胞系の両方について評価した。
5R ras-トランスフェクト・ラット繊維芽細胞系は、インキュベーション2-3週間後融合性の(confluent)肺転移を形成する。実験的転移検定のために、5R細胞をテスト化合物(1-10μM)により一夜培養において処理した。培養後、細胞を収穫し、洗浄し、そして生後6週間のヌード・マウスの尾静脈内に注射した。10日後、マウスを無痛に屠殺し、そして肺を取り出し、そしてBouin's溶液中で固定した。可視肺転移をカウントした。化合物(1)は、95%程肺コロニー化を阻害することが見つかった。しかしながら、脱ハロゲン化された化合物(8)は、たった14%のコロニー化阻害を作り出した。
また、化合物(1)をHT-29ヒト結腸癌細胞に対する効果についてテストした。HT-29腫瘍細胞を化合物(1)、10μg/ml、又はDMSO媒質(0.05%)と、24時間インキュベートした。収穫及び洗浄後、100万細胞をヌード・マウスの側生尾静脈中に注射した。動物を28日目に無痛に屠殺し、その肺を膨らませ、そして固定し、そして肺転移の数を次にカウントした。転移のサイズについての観察を行った。図14中に示すように、(1)によるHT-29細胞の前処理は、96%の肺コロニー化阻害、及びサイズにおける顕著な減少をもたらした。
実施例8
マウスの腹膜内注射
本実施例は、ヌード・マウスの生存に対する化合物(1)の効果について説明する。マウスに、OVCAR3ヒト卵巣癌細胞を腹膜内に注射し、3週間後、(1)の腹膜内注射を行った。
OVCAR3ヒト卵巣癌動物モデルは、腹膜癌腫症のIII-IV段階の卵巣癌の臨床提示を正確に真似た。未処理のOVCAR3腫瘍は、ヌード・マウスに対し致死性である。
生後6週間のヌード・マウスに3.4 x 107のOVCAR3ヒト卵巣癌細胞を腹膜内に接種した。3週間の期間後、すべての動物はOVCAR3腹水のためにひどく膨らんだ腹をもった。（それぞれの4匹の）2群の動物を腹水の相対的な重症度のために対とし、そして治療を開始した。化合物(1)、60% DMSO中50mg/kg/日（200μLアリコット）又は媒質単独を、毎日の腹膜内注射を介して投与した。治療開始からの総生存率を研究の目的とした。相対的な生存改善を、平均治療群生存率を平均対照群生存率により除したものとして計算した。図15中に示すように、総生存率は、7.25±4.4日から16.0±2.5日まで延長され、220%の増加であった。
実施例9
テスト化合物の経口投与（マウス）
本実施例は、マウスに経口投与され、その後に、2つの隣接部位におけるA2058のマウスへの皮下接種、OVCAR3制帽の腹膜内注射、又は5R細胞による尾静脈接種のいずれかが行われた後の、化合物(1)の抗腫瘍効果を説明する。
化合物(1)の抗腫瘍効果を、2つの隣接部位において106A2058細胞を皮下接種された10ヌード・マウスの群についてテストした。測定可能な腫瘍を14日間以内に観察した。腫瘍導入後3日目に、PEG-400中に希釈された化合物(1)、又はPEG-400媒質単独を、胃管栄養法により投与した。動物を毒性、挙動、及び腫瘍の程度について毎日モニターした。A2058腫瘍マスの重量及び2方向測定値を1週間当たり3回測定した。腫瘍兆候における有意な成長休止並びに顕著な遅れが見られた（図16A）。(1)により治療された動物からの腫瘍中の顕著な壊死が、検死試料の組織学的評価において見られた。化合物(1)投与の35日間にわたり又は主要臓器の検死及び組織学的検査において著しい毒性は観察されなかった。
類似のテストにおいては、化合物(1)を、30百万OVCAR3細胞を腹膜内に接種されたヌード・マウスの治療について評価した。化合物(1)の毎日の経口投与（100mg/kg、又はPEG-400媒質）を接種3日後に開始した。統計的に有意な差が、時間に対する、腹水、全体の体腫瘍負荷の標識としての体重、及び検死における腹水の容量の発達において、見られた（図16Bをも参照のこと。）。検死試料の組織学は、化合物(1)が腫瘍壊死を引き起こし、そして肺ミクロ転移を阻害したことを示した。
最後に、化合物(1)を、実験的転移の形成及び成長の防止における効果についてテストした。化合物(1)又はPEG-400媒質のヌード・マウスへの経口投与を5日間行った。6日目に、未処理5R細胞(104)を尾静脈接種により動物内に導入した。次に動物を4群にランダムに分けた。媒質のみを受け入れた2群の動物をその後媒質(PEG/PEG)又は(1)(PEG/(1))のいずれかにより治療した。(1)により治療された他の2群を同様に、媒質((1)/PEG)又は(1)((1)/(1))のいずれかにより接種後処理した。治療を10日間続け、その後、肺を取り出し、そして肺転移をカウントした。5R細胞のための繊維肉腫の組織学的確認が観察された。図17に示すように、腫瘍細胞注射に先立って与えられた化合物(1)は、(1)が腫瘍細胞接種後にだけ投与されたとき、又は連続的に投与されたときと同様に有効に、転移コロニー化を防止した。治療の間又は検死においては毒性は記されなかった。
実施例10
テスト化合物の経口投与（ヒト）
本実施例は、FDA認可I期臨床試験における7患者に経口投与されたときの腫瘍成長及び転移に対する化合物(1)の効果について説明する。
固形腫瘍転移をもつ7患者はFDA認可I期臨床試験の下で化合物(1)の経口投与を介しての治療を経験している。表Jは、この治療に応答した患者についてのデータを提供している。PT#は、患者番号である。応答は、生成物の2方向測定値の合計である。測定無しは、病気が評価されるけれどもそれが測定できないことを意味する。患者の血液中の薬物濃度は、十分に、インビトロにおいてシグナル変換を阻害し、そしてインビボにおいて及び動物内において腫瘍成長を阻害するレンジ内にある。
転移病変#1:成長速度の79%阻害（cm2/日）
転移病変#2:成長速度の59%阻害（cm2/日）
第二患者は、3結腸癌転移の3の抑制及び後退をもった（図18参照）。
さらに、今日までヒトにおける副作用は、いずれの骨髄機能低下を示さず（白血球カウントにおける減少は全くなく）、いずれの肝臓又は腎臓の機能の異常性を示さず、神経学的毒性、髪の毛の抜け又は電解質不均衡を全く示していない。さらに、血液細胞組成の異常性は、化合物(1)が経口投与されたとき、今日までヒトにおいて全く見つかっていない。標準的な細胞毒性化学療法を使用する副作用は、典型的には、胃腸壁細胞剥離、白血球カウントの低下、赤血球カウントの低下、血小板カウントの低下、髪の毛の損失、腎臓及び肝臓の機能変化、及び神経症を含む。最新治療プロトコール下のこれらの副作用のずべての非存在は、新規部位における(1)の作用機構、すなわち、シグナル変換の遮断と矛盾しない。
実施例11
化合物(1)の循環血漿濃度の測定本実施例は、化合物の投与後の時間にわたり達成される血液血漿中の化合物(1)のレベルを説明する。また、本実施例は、ヒトにおける治療応答を提供するために十分なレベルの(1)が利用されることができるということを証明する。
ネズミのデータ:ヌード・マウスのコーホートをA2058細胞により接種し、そして100mg/kg/日及び250mg/kg/1日毎の速度において化合物(1)により処理した。これらの動物を(1)の経口投与後18時間目に始まる4日間間隔において無痛に殺した。血漿を回収し、HPLCによる評価まで凍結した。血漿サンプルを10%トリクロロ酢酸により沈降させ、そして塩化メチレンにより抽出した。有機抽出物を窒素流下で蒸発乾固し、再構築し、そおして0.1M酢酸アンモニウム(pH 6.5)中の70%メタノールのイソクラティック(isocratic)溶出液を使用したC-18分析用カラム上のHPLCによりクロマトグラフィーにかけた。本法の低レベルの感度は、20ng/mLである。血漿中の化合物(1)のレベルは、100mg/kg/日コーホートにおいて1-5μg/mL、そして250mg/kg/1日毎の群において5-10μg/mLのレンジにあった。これらの血漿レベルは、上記レンジ内において、シグナル変換の阻害において生物学的に重要であると決定される。
ヒトのデータ:図19は、I期臨床試験に関連する4患者についてのピーク/定常状態のレベルを示す。患者#1の血液中の化合物(1)の濃度は1-2μg/mLであった。一方、他の3患者のものは、>3μg/mL(7μM)であった。これらの濃度は、十分に、インビトロにおいてシグナル変換を阻害し、そして動物において腫瘍成長を阻害するレンジ内にあった。図19に示すようなネズミ血漿レベル及びヒト血漿レベルの評価は、ネズミ及びヒトのデータの等価性を証明している。
D． 相関研究
実施例12
本実施例は、レセプタ刺激アラキドン酸放出とカルシウム流入に対する選択された化合物のもつ効果間の相関を提供する。また、本実施例は、腫瘍細胞成長の関数としてのカルシウム流入の関係について説明し、そしてさらに、シグナル変換と腫瘍成長との間の相関を提供する。
他は、ムスカリン・レセプタ作用カルシウム流入がムスカリン・レセプタ誘導アラキドン酸放出に必要であったことを示唆した(Felder, et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 255:1140-1147(1990))。化合物(1)及び≦240μMのIC50レベルをもつものは、アラキドン酸放出及びカルシウム流入に対する効果の有意な等価性を証明した（図21A参照、線型回帰係数r2=0.993）。それぞれの化合物の有効濃度は、アラキドン酸放出についてよりもカルシウム流入阻害についてより低く、これは、レセプタ刺激カルシウム流入とアラキドン酸放出とを結びつける。さらなる関係が、化合物のカルシウム流入及び成長阻害についてのIC50値が評価されたときに発見された（図21B、線型回帰係数r2=0.991)。これらのデータは、カルシウム流入の阻害が増殖及びコロニー形成の阻害に原因として関係することを強く示唆している。
シグナル変換と腫瘍成長との相関は、化合物(1)及び(3)-(26)について証明された。表Kは、代表的な化合物についての幾つかの検定の結果を示す。化合物(1)は、生物学的及び生物化学的な検定について阻害的であった。化合物(3)-(7)は、テストされたすべての系について同様に阻害的であった。反対に、化合物(8)（(1)の脱ハロゲン化アナログ）は、テスト検定のいずれをも阻害しなかった。また、化合物(9)-(26)は、テスト検定のいずれにおいてもいずれかの有意な阻害を提供することに失敗した。
Claims (3)
- 下記の構造式Ａ又はＢ：
で示される化合物。 - 請求項１に記載の化合物を含んで成る、哺乳類における悪性固形腫瘍の浸潤及び転移の阻害剤。
- 請求項１に記載の化合物を含んで成る、アラキドン酸放出又はカルシウム流入阻害剤。
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