JP4589122B2 - ホスホジエステラーゼ１０ａ阻害剤 - Google Patents

Description

本発明は、ピラゾロ［１，５−ａ］ピリジン誘導体を有効成分とするホスホジエステラーゼ１０Ａ阻害剤並びに、該ホスホジエステラーゼ１０Ａ阻害剤を有効成分とするパーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病及び統合失調症の治療薬に関するものである。

［特許文献１］ 特開２００１−１６１３７９公報
［特許文献２］ 特開２０００−２２４９９２公報
［特許文献３］ ＷＯ ０１／２４７８１パンフレット
［特許文献４］ 特開昭５２−１３４８７０号公報
［特許文献５］ 特開平２−１３１４２４号公報
［非特許文献１］ Ｆｕｊｉｓｈｉｇｅ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２７４：１８４３８−４５，１９９９．
［非特許文献２］ Ｓｃｏｔｔ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，９６：７０７１−６．１９９９；Ｆｕｊｉｓｈｉｇｅ ｅｔ ａｌ．，Ｅｕｒ．Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，２６６：１１１８−２７，１９９９．
［非特許文献３］ Ｆｕｊｉｍｏｔｏ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｉｍｍｕｎｏｌ．，９５：３５−４２，１９９９．
［非特許文献４］ Ｓｏｕｎｅｓｓ ｅｔ ａｌ．，Ｂｒｉｔ．Ｊ．Ｐｊａｒｍａｃｏｌ．，１１：１０８１−８，１９９４；Ｍｕｒａｓｈｉｍａ ｅｔ ａｌ．，Ｊｐｎ．Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．Ｔｈｅｒ．，２６：４１−５，１９９８；Ｋｉｓｈｉ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃ．Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．，３６：６５−７０，２０００．
ホスホジエステラーゼ（以下、ＰＤＥ（ｐｈｏｓｐｈｏｄｉｅｄｔｅｒａｓｅ）と略称することがある）は、細胞内の様々な反応に重要な役割を果たすｃｙｃｌｉｃ ＡＭＰ（ｃＡＭＰ）及びｃｙｃｌｉｃ ＧＭＰ（ｃＧＭＰ）を分解する酵素である。ｃＡＭＰおよびｃＧＭＰは細胞外からの種々の刺激により、ａｄｅｎｙｌｙｌ ｃｙｃｌａｓｅとｇｕａｎｙｌｙｌ ｃｙｃｌａｓｅによりＡＴＰおよびＧＴＰから生成され、ＰＤＥにより５’−ＡＭＰと５’−ＧＭＰに分解される。現在までに、ＰＤＥは１〜１１までのタイプが見つかっており、タイプ毎にｃＡＭＰを特異的に分解するか、ｃＧＭＰを特異的に分解するか或いは両方を分解するかが決まっている。各ＰＤＥのタイプの組織分布には差がみられ、臓器の種類により、異なるタイプのＰＤＥにより細胞反応がコントロールされていると考えられている。
ＰＤＥ阻害剤はこれまでに数多くのものが開発されてきているが、主としてＰＤＥ３（心不全治療薬），ＰＤＥ４（喘息・ＣＯＰＤ治療薬など）及びＰＤＥ５（男性性機能障害治療薬）に関するものが応用されている。
１９９９年にヒト、マウス、ラットで新しいＰＤＥとしてＰＤＥ１０Ａの存在がそれぞれ報告された。ＰＤＥ１０は細胞内のｃＡＭＰ及びｃＧＭＰの濃度の調節に関わっており、ヒトでは脳、精巣、甲状腺などに主として存在する。脳では特に線状体を構成している被殻や尾状核に発現する（［非特許文献１］）。ＰＤＥ１０Ａはマウス及びラットでも脳、精巣に高発現している（［非特許文献２］）。
ＰＤＥ１０Ａのヒト遺伝子を単離し、ＰＤＥ１０Ａの各種ＰＤＥ阻害剤の感受性特性を評価した結果、ジピリダモール（ｄｉｐｙｒｉｄａｍｏｌｅ）がＰＤＥ１０Ａを阻害したとの開示（［特許文献１］［特許文献２］）があるが、疾患への応用については具体的な開示はない。
しかし、ＰＤＥ１０Ａモジュレーター（ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）として、ミノサイクリン（ｍｉｎｏｃｙｃｌｉｎｅ）をハンチントン病患者に試用して有効であったという１例報告がある（［特許文献３］）のみである。
一方、下記一般式（１）で示されるピラゾロ［１，５−ａ］ピリジン誘導体は公知（［特許文献４］）である。中でも３−イソブチリル−２−イソプロピルピラゾロ［１，５−ａ］ピリジンは一般名イブジラスト（Ｉｂｕｄｉｌａｓｔ）として知られ、イブジラストは脳循環改善剤、気管支喘息治療剤及びアレルギー性結膜炎治療剤として広く用いられている。イブジラストの作用としては、プロスタサイクリン（ＰＧＩ２）の脳血管平滑筋弛緩作用増強作用、血小板凝集抑制作用の増強、気道収縮抑制作用、ロイコトリエン遊離抑制作用、ＰＤＥ阻害作用のほか、記憶障害改善作用（［特許文献５］）や多発性硬化症に対する作用（［非特許文献３］）を有することも知られている。
これまでに見出されている種々の作用効果のうち、イブジラストのＰＤＥ阻害作用とはＰＤＥ３、４及び５に関するもの（［非特許文献４］）であり、イブジラストがＰＤＥ１０を阻害することは全く知られていなかった。

本発明の課題は、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病又は統合失調症の予防や治療に有用性が期待されるＰＤＥ１０Ａ阻害剤を見出すことにある。
本発明者らは、パーキンソン病・ハンチントン病・アルツハイマー病・統合失調症などに効果があると期待される化合物を見出すべく、研究を重ねた結果、ピラゾロピリジン骨格を有する一連の化合物の中にＰＤＥ１０Ａ阻害作用を有する化合物を見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、一般式（１）

［式中、Ｒ^１及びＲ^２は、各々独立して水素原子又は炭素数１〜４の低級アルキル基、Ｒ^３は水素原子、炭素数１〜４の低級アルキル基又は炭素数１〜３の低級アルコキシ基を表す。］で示されるピラゾロ［１，５−ａ］ピリジン誘導体を有効成分とすることを特徴とするホスホジエステラーゼ１０Ａ阻害剤、並びに上記ホスホジエステラーゼ１０Ａ阻害剤を有効成分とするパーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病及び統合失調症の治療薬に関するものである。

以下に本発明を詳細に説明する。
前記一般式（１）で示されるピラゾロ［１，５−ａ］ピリジン誘導体は公知である。中でも一般名イブジラスト（Ｉｂｕｄｉｌａｓｔ、３−イソブチリル−２−イソプロピルピラゾロ［１，５−ａ］ピリジン）は脳循環改善剤、気管支喘息治療剤及びアレルギー性結膜炎治療剤として広く用いられている。
前記一般式（１）における炭素数１〜４の低級アルキル基とは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒ−ブチルであり、好ましくはイソプロピルである。炭素数１〜３の低級アルコキシ基とは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシである。
前記一般式（１）で表される本発明化合物は、ｃＡＭＰやｃＧＭＰを基質としてＰＤＥ阻害作用を測定した結果、ＰＤＥ１０Ａに対し最も強い阻害活性を示した。
パーキンソン病は線状体へのドーパミン供給が減少することが原因で起こることが知られる。ドーパミンは線状体（被殻、尾状核）に存在するドーパミン・レセプターＤ１及びＤ２を介して、線状体のｃＡＭＰ濃度の調節を行っていると考えられている。従って、これらの部位に特異的に存在するＰＤＥ１０Ａの阻害剤は新規なパーキンソン病治療薬として期待できる。
また、ハンチントン病は線状体が変性・萎縮する疾患で、遺伝子内にＣＡＧリピートの異常伸張が見られ、細胞の生存維持に必須と考えられるＣＲＥＢ依存性転写反応が阻害されることによる機序が考えられている。したがって、線状体でのｃＡＭＰ濃度を上昇させるＰＤＥ１０Ａ阻害剤は新規なハンチントン病治療薬として期待できる。
アルツハイマー病は神経細胞へのベータアミロイドの沈着、神経原線維変化、神経細胞消失、アセチルコリンなどの神経伝達物質の異常減少が見られ、高度な痴呆に陥る脳の変性疾患である。ｃＧＭＰは脳内でのグルタミン酸、アセチルコリン等の神経伝達物質放出促進、神経突起伸展促進、神経細胞の生存維持促進、ベータアミロイドによる神経細胞死を抑制することが知られており、脳内でのｃＧＭＰ上昇はアルツハイマー病などの脳の変性進行を改善する可能性がある。よって脳内でｃＧＭＰ濃度を上昇させる可能性のあるＰＤＥ１０Ａ阻害剤は新規なアルツハイマー病の治療薬として期待できる。
統合失調症を引き起こす原因は主に神経伝達物質であるグルタミン酸、セロトニン、ドーパミンを介する指令のバランスが崩れることによると考えられている。特に線状体でのドーパミンの過剰放出は統合失調症の病因として最も有力な仮説である。ｃＧＭＰは線状体でのグルタミン酸の放出を促進するセカンドメッセンジャーとして知られており、ｃＧＭＰ上昇は線状体での神経伝達物質を介する指令のバランスを調節する可能性がある。よって線状体でのｃＧＭＰ濃度を上昇させる可能性のあるＰＤＥ１０Ａ阻害剤は新規な統合失調症の治療薬として期待できる。
以上のことから、前記一般式（１）で示されるピラゾロ［１，５−ａ］ピリジン誘導体は、優れたＰＤＥ１０Ａ阻害作用を示すことから、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病又は統合失調症の予防、治療に有効である。

次に本発明を実施例により具体的に説明するが、これらの例によって本発明が限定されるものではない。
＜実施例＞ イブジラストのＰＤＥ阻害作用
１）実験方法
各全長ＰＤＥ、すなわちＰＤＥ１Ａ３，ＰＤＥ２Ａ３，ＰＤＥ３Ａ，ＰＤＥ３Ｂ，ＰＤＥ４Ａ４，ＰＤＥ４Ｂ２，ＰＤＥ４Ｃ２，ＰＤＥ４Ｄ３，ＰＤＥ５Ａ１，ＰＤＥ５Ａ２，ＰＤＥ５Ａ３，ＰＤＥ７Ａ２，ＰＤＥ８Ａ１，ＰＤＥ９Ａ２，ＰＤＥ１０Ａ１，ＰＤＥ１１Ａ１のｃＤＮＡはヒト由来のＲＮＡよりそれぞれＲＴ−ＰＣＲを行い単離した。各単離したｃＤＮＡ断片をＧａｔｅｗａｙ ｓｙｓｔｅｍ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社製）及びＢａｃ−ｔｏ−Ｂａｃ（登録商標）Ｂａｃｕｌｏｖｉｒｕｓ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社製）で昆虫細胞Ｓｆ９に導入し、目的の各ＰＤＥタンパクを発現させた。これら組み換えＰＤＥ１Ａ３，ＰＤＥ２Ａ３，ＰＤＥ３Ａ，ＰＤＥ４Ａ４，ＰＤＥ４Ｂ２，ＰＤＥ４Ｃ２，ＰＤＥ４Ｄ３，ＰＤＥ５Ａ１，ＰＤＥ５Ａ２，ＰＤＥ５Ａ３，ＰＤＥ７Ａ２，ＰＤＥ８Ａ１，ＰＤＥ９Ａ２，ＰＤＥ１０Ａ１，ＰＤＥ１１Ａ１はこれらＰＤＥタンパクを高発現したＳｆ９細胞の培養上清もしくは細胞抽出液からそれぞれイオン交換クロマトグラフィーで精製した。組み換えＰＤＥ３ＢはＰＤＥ３Ｂタンパクを高発現したＳｆ９細胞をＲＩＰＡ ｂｕｆｆｅｒ［１５０ｍＭ ＮａＣｌ，１０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ８．３），０．１％ｐｒｏｔｅａｓｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ ｃｏｃｋｔａｉｌ（製品番号：Ｐ８８４９、Ｓｉｇｍａ社製）］で懸濁し、その全懸濁液を以下に示す実験に用いた。
イブジラストは４ｍＭ溶液を段階的に１５％ＤＭＳＯ溶液で４倍希釈し、１５ｎＭから４ｍＭまでの濃度のイブジラスト溶液を用意した（実験でのイブジラストの最終濃度は１．５ｎＭから４００μＭ）。これらイブジラスト溶液１０μｌを表１に示した濃度に緩衝液［４０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ７．４），１０ｍＭ ＭｇＣｌ_２］で希釈した［^３Ｈ］ｃＡＭＰもしくは［^３Ｈ］ｃＧＭＰ５０μｌ及び表１に示したｕｎｉｔ量の各ヒト由来組み換えＰＤＥタンパク４０μｌを９６穴プレートに添加し、３０℃で２０分間反応した。その後６５℃で２分間反応させた後、１ｍｇ／ｍｌ ５’ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄａｓｅ（Ｃｒｏｔａｌｕｓ ａｔｒｏｘ ｖｅｎｏｍ，Ｓｉｇｍａ社製）２５μｌを添加し、３０℃で１０分間反応した。反応終了後、Ｄｏｗｅｘ溶液［３００ｍｇ／ｍｌ Ｄｏｗｅｘ １ｘ８−４００（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ社製），３３％ Ｅｔｈａｎｏｌ］２００μｌを添加し、４℃で２０分間振動混合した後ＭｉｃｒｏＳｃｉｎｔ ２０（Ｐａｃｋａｒｄ社製）２００μｌを添加し、シンチレーションカウンター（Ｔｏｐｃｏｕｎｔ，Ｐａｃｋａｒｄ社製）を用いて測定した。ＩＣ５０値の算出はＧｒａｐｈＰａｄ Ｐｒｉｓｍ ｖ３．０３（ＧｒａｐｈＰａｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ社製）を用いて行った。その結果を表２に示す。

２） 結果
表２に示すように、組み換えヒトＰＤＥを用いたｉｎ ｖｉｔｒｏの実験でイブジラストはＰＤＥ１０Ａ１に対して特に強い阻害作用を示すことが明らかとなった。

上述の結果、前記一般式（１）で表されるピラゾロ［１，５−ａ］ピリジン誘導体がＰＤＥ１０Ａを強く阻害することが明らかとなり、前記一般式（１）で表されるピラゾロ［１，５−ａ］ピリジン誘導体はホスホジエステラーゼ１０Ａ阻害剤として有用である。。
本発明のホスホジエステラーゼ１０Ａ阻害剤はパーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病及び統合失調症の予防、治療に有用である。

Claims (2)

1. 一般式（１）
   

   

   ［式中、Ｒ^１及びＲ^２は、各々独立して水素原子又は炭素数１〜４の低級アルキル基、Ｒ^３は水素原子、炭素数１〜４の低級アルキル基又は炭素数１〜３の低級アルコキシ基を表す。］で示されるピラゾロ［１，５−ａ］ピリジン誘導体を有効成分として含有することを特徴とするホスホジエステラーゼ１０Ａ阻害剤。
2. 前記一般式（１）で示される化合物が３−イソブチリル−２−イソプロピルピラゾロ［１，５−ａ］ピリジンである請求項１に記載のホスホジエステラーゼ１０Ａ阻害剤。