JP4847320B2

JP4847320B2 - 統合失調症の記憶・学習機能障害治療薬のｉｎｖｉｖｏスクリーニング方法

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Publication number: JP4847320B2
Application number: JP2006510283A
Authority: JP
Inventors: 健夫石山
Original assignee: Sumitomo Dainippon Pharma Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Pharma Co Ltd
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2025-02-16
Also published as: US20090176800A1; WO2005080976A1; US8835438B2; EP2357474A1; EP1726952A4; EP1726952A1; US20070160537A1; US20140356292A1; JPWO2005080976A1

Description

本発明は、統合失調症における記憶・学習機能障害を改善する治療薬をｉｎｖｉｖｏにおいてスクリーニングする方法に関するものである。

グルタミン酸は、中枢神経系において最も一般的な興奮性の神経伝達物質であり、その受容体はＮＭＤＡ型、ａ−ａｍｉｎｏ−３−ｈｙｄｒｏｘｙ−５−ｍｅｔｈｙｌ−４−ｉｓｏｘａｚｏｌｅｐｒｏｐｉｏｎｉｃ（ＡＭＰＡ）型、ｋａｉｎａｔｅ型、代謝調節型（ｍｅｔａｂｏｔｒｏｐｉｃｔｙｐｅ）に大別することができる。ＮＭＤＡ型受容体は、記憶・学習機能の電気生理学的な基礎過程である長期増強（ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍｐｏｔｅｎｔｉａｔｉｏｎ：ＬＴＰ）の成立において、重要な役割を果たすことが明らかとなっている（Ｓｃｉｅｎｃｅ２８５：１８７０−１８７４（１９９９））。動物レベルにおいては、受動的回避反応、放射状迷路、ＴまたはＹ字迷路、水迷路、場所または物体認識、ａｕｔｏｓｈａｐｉｎｇｌｅａｒｎｉｎｇｔａｓｋ、レバー押し課題など様々な記憶学習課題において、ＮＭＤＡ受容体拮抗薬が記憶・学習障害を引き起こすことがわかっている（ＢｒａｉｎＲｅｓＲｅｖ４１：２６８−２８７（２００３））。人においては、同じくＮＭＤＡ受容体拮抗薬であるＰＣＰやｋｅｔａｍｉｎｅなどが、認知障害を引き起こすことが報告されている（Ｐｓｙｃｈｏｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ１６９：２１５−２３３（２００３））。すなわち、ＮＭＤＡ型受容体が記憶・学習過程に重要な役割を果たすことは、電気生理学的レベル、動物、人レベルにおいて一致した所見である。
ＮＭＤＡ型受容体機能の低下は、統合失調症の発症機序メカニズムとして最も有力な仮説となっている。本仮説は以下の４点から形成される。（ｉ）ＮＭＤＡ受容体拮抗薬であるＰＣＰおよびｋｅｔａｍｉｎｅが、健常人において認知障害、陽性・陰性症状を含めて統合失調症の主要な症状を引き起こすこと、統合失調症患者においては症状の増悪を引き起こすこと（ＡｍＪＰｓｙｃｈｉａｔｒｙ１５８：１３６７−１３７７（２００１）、Ｐｓｙｃｈｏｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ１６９：２１５−２３３（２００３））、（ｉｉ）ＮＭＤＡ受容体機能を亢進することで知られるｇｌｙｃｉｎｅ、Ｄ−ｓｅｒｉｎｅそしてＤ−ｃｙｃｌｏｓｅｒｉｎｅが、統合失調症患者における抗精神病薬の薬効を増強し、陰性症状や認知機能障害を改善する臨床報告があること（ＡｍＪＰｓｙｃｈｉａｔｒｙ１５８：１３６７−１３７７（２００１）、Ｐｓｙｃｈｏｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ１６９：２１５−２３３（２００３））。（ｉｉｉ）グルタミン酸自体の量やＮＭＤＡ拮抗作用を持つ内在性物質Ｎ−ａｃｅｔｙｌ−ａｓｐａｒｔｙｌｇｌｕｔａｍａｔｅ（ＮＡＡＧ）の量の変動が統合失調症患者で見られること（ＡｍＪＰｓｙｃｈｉａｔｒｙ１５８：１３６７−１３７７（２００１））、ＮＭＤＡ型受容体サブユニットやＮＭＤＡ受容体関連蛋白のｍＲＮＡや蛋白の量の変化が統合失調症患者に見られること（ＡｍＪＰｓｙｃｈｉａｔｒｙ１５７：１８１１−１８２３（２０００）、ＡｍＪＰｓｙｃｈｉａｔｒｙ１６０：１１００−１１０９（２００３）、ＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＮｅｕｒｏｓｃｉｅｎｃｅＰｒｏｇｒａｍＮｏ．７５４．４．（２００３））、（ｉｖ）統合失調症発症関連遺伝子として最近見つかった一連の遺伝子（Ｎｅｕｒｅｇｕｌｉｎ１、Ｇ７２、ｄｙｓｂｉｎｄｉｎ、ｃａｌｃｉｎｅｕｒｉｎ）がＮＭＤＡ受容体の機能を修飾しうる遺伝子であること（ＰｒｏｃＮａｔｌＡｃａｄＳｃｉＵＳＡ９９：１３３６５−１３３６７（２００２）、Ｎｅｕｒｏｎ４０：８８１−８８４（２００３））。以上の事実から、ＮＭＤＡ型受容体拮抗薬によって引き起こされる機能障害は、統合失調症における機能障害を反映するモデルであると一般的に考えられている。
統合失調症は、注意・記憶・学習・実行機能などの種々の認知機能障害を伴うが、それらのうち、特にある種の記憶機能が選択的かつ重篤に冒されているとする報告が見られる。すなわち、記憶は、手続き記憶（ｐｒｏｃｅｄｕｒａｌｍｅｍｏｒｙ）と宣言的記憶（ｄｅｃｌａｒａｔｉｖｅｍｅｍｏｒｙ）とに大別でき、宣言的記憶はさらに短期・作動記憶（ｓｈｏｒｔ−ｔｅｒｍｍｅｍｏｒｙ／ｗｏｒｋｉｎｇｍｅｍｏｒｙ）と長期・参照記憶（ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍｍｅｍｏｒｙ／ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｍｅｍｏｒｙ）とに分類することができるが、統合失調症においては、作動記憶・参照記憶の双方を含めた宣言的記憶が選択的に冒され、さらにそのうち参照記憶の障害が最も重篤であるとする報告がなされている。最近、このような参照記憶障害を含む認知機能障害が、統合失調症患者の社会日常的・職業的能力やｑｕａｌｉｔｙｏｆｌｉｆｅの最も重要な予測因子であることが報告された。そして、現在では、認知機能障害が統合失調症における中核症状として位置付けられている（Ｐｓｙｃｈｏｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ１６９：２１３−２１４（２００３）、ＰｒｏｃＮａｔｌＡｃａｄＳｃｉＵＳＡ９６：１３５９１−１３５９３（１９９９）、Ｐｓｙｃｈｏｎｅｕｒｏｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌｏｇｙ２８：２７−３８（２００３）、ＰｓｙｃｈｉａｔＣｌｉｎＮＡｍ２６：２５−４０（２００３））。このような中、統合失調症の種々の認知障害に対する既存の抗精神病薬の作用に関して多くの臨床試験がなされつつあり（Ｐｓｙｃｈｏｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ１６２：１１−１７（２００２）、Ｐｓｙｃｈｏｎｅｕｒｏｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌｏｇｙ２８：２７−３８（２００３）、ＰｓｙｃｈｉａｔＣｌｉｎＮＡｍ２６：２５−４０（２００３））、定型抗精神病薬ｈａｌｏｐｅｒｉｄｏｌが無効である一方、非定型抗精神病薬の一部が有効である証拠が提出されつつある（Ｊ．ＣｌｉｎＰｓｙｃｈｉａｔｒｙ６５：３６１−３７２、Ｐｓｙｃｈｏｎｅｕｒｏｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌｏｇｙ２８：２７−３８（２００３）、ＰｓｙｃｈｉａｔＣｌｉｎＮＡｍ２６：２５−４０（２００３））。しかしながら、これら既存薬の薬効は不十分であるため、統合失調症の認知機能障害の治療薬の開発が重要であることが議論されている（Ｓｃｉｅｎｃｅ２９９：３５０−３５１（２００３））。
一方、一般的に人疾患の治療薬の研究開発においては、スクリーニングに適した動物モデルの開発が必須である。そのような動物モデルにおいては、症状の類似性（ｆａｃｅｖａｌｉｄｉｔｙ）、症状の発症機序の類似性（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｖａｌｉｄｉｔｙ）、臨床の薬効の予見性（ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｖａｌｉｄｉｔｙ）、さらにはスクリーニングに適した簡便性が問われる。しかしながら、このような点を満たした統合失調症の認知障害の動物モデルは、未だ極めて限られている状態であると考えられる。すなわち、先に挙げた諸条件を満たす統合失調症の動物モデルとしては、ＰＣＰによるｐｒｅｐｕｌｓｅｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎまたはｓｏｃｉａｌｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎの障害モデルを挙げることができる（ＰｒｏｇＮｅｕｒｏｐｓｙｃｈｏｐｈａｒｍａｃｏｌＢｉｏｌＰｓｙｃｈｉａｔｙ２７：１０７１−１０７９（２００３））。これらのモデルは定型抗精神病薬ではなく非定型抗精神病薬の薬効を選択的に検出でき、統合失調症における薬剤の臨床効果を一部反映した結果を示すことが知られている。しかしながら、これらは、前者が統合失調症における情報処理機能（ｓｅｎｓｏｒｉｍｏｔｏｒｇａｔｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎ）の異常、後者が統合失調症の社会的引きこもりなどの陰性症状を反映するものと考えられる。従って、上記してきたとおり、（１）統合失調症における最も重篤な認知機能障害である参照記憶障害を反映し（「症状の類似性」）、（２）統合失調症の最も有力なＮＭＤＡ受容体機能低下を伴い（「発症機序の類似性」）、（３）定型薬よりも非定型薬において優れた薬効を見出すことができる（「臨床効果の予見性」）ような、簡便な薬効評価モデルは、統合失調症の中核症状である認知障害治療薬の研究開発において、極めて有用であると考えられるものの、これら諸条件を満たす動物モデルは今日に到るまで知られていなかった。
動物において、参照記憶を調べるためには、訓練と、その一定時間後に実施されるテストの双方から成立する種々の課題を用いることができる。動物は、訓練において、例えば電撃ショックなどの回避反応（受動的・能動的回避反応）、水面下の目に見えないプラットフォームに泳いで到達する行動（水迷路課題）、迷路課題をこなして餌を取ったり、電撃ショックを避けたりする行動（放射状迷路課題、ＹｏｒＴ字迷路課題）、新規な場所または物体を認識して探索する行動、餌を取るためにレバーを押す行動、などを学習し、その記憶を獲得する。動物は、一定時間後、全く同じ実験環境下に戻され、獲得した記憶を想起することを試される。参照記憶課題においては、動物は訓練時に特定の順序で提示される特定の環境・刺激を全て記憶するのであり、訓練時の記憶獲得の成否をテスト時に正しく判断するためには、訓練とテストを全く同様な環境・刺激下で実施する必要性がある。特に、エタノールやＮＭＤＡ型受容体拮抗薬などは、参照記憶課題の訓練時にのみ投与し、テスト時に投与しないことによって、記憶の想起異常を示すことがあることが報告されている（ＢｒａｉｎＲｅｓ７０６：２２７−２３２（１９９６）、ＰｈａｒｍｃｏｌＢｉｏｃｈｅｍＢｅｈａｖ６９：５８５−５９３（２００１））。このような場合、動物はこれら薬剤の投与によって引き起こされた脳内環境に依存した参照記憶を獲得しているのであり、事実、これら薬剤の訓練・テスト時双方における投与により、獲得記憶が正しく想起されることがわかっている。このような現象は、一般的にｓｔａｔｅ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｙと呼ばれている。参照記憶機能の評価においては、ｓｔａｔｅ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｙに対する配慮が必要となる場合があり、それによって人為的な記憶機能の評価ミスを避ける必要性がある。ＮＭＤＡ型受容体拮抗薬などの記憶・学習機能障害誘発薬によるｓｔａｔｅ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｙの効果を避けて、参照記憶・学習機能を評価するためには、上述したように、訓練・テスト双方において記憶・学習機能障害誘発薬の投与を実施する方法がある。また、この代替法として、訓練・テストを含む期間慢性的に記憶・学習機能障害誘発薬を投与する方法を用いることができることは容易に推測できる。さらには、記憶・学習機能障害誘発薬を投与する代わりに、遺伝子改変の技術を用いて、参照記憶課題の訓練・テストを含む期間、慢性的な機能異常を発現せしめる方法を用いることも可能である。例えば、ＮＭＤＡ型受容体機能を慢性的に低下させた動物モデルの具体的な例として、ＮＭＤＡ型受容体サブタイプＮＲ１のｋｎｏｃｋｄｏｗｎやＮＲ２Ａサブタイプのｋｎｏｃｋｏｕｔ動物が既に作成されている（Ｃｅｌｌ９８：４２７−４３６（１９９９）、ＪＮｅｕｒｏｓｃｉ２１：７５０−７５７（２００１））。

統合失調症の記憶・学習機能障害治療薬をスクリーニングする方法を提供する。より詳しくは、既存の治療薬の臨床効果の予見性を備えた、簡便な統合失調症の動物モデルとして、ＮＭＤＡ型受容体機能低下による参照記憶障害モデルを提供する。
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、訓練およびテスト時双方においてＮＭＤＡ型受容体機能低下を引き起こした動物における参照記憶障害が、定型抗精神病薬ではなく非定型抗精神病薬によって特異的に改善しうることを見出し、本評価系が、非常に簡便な、再現性の高い評価系であることを確認し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
〔１〕試験化合物が、統合失調症における記憶・学習機能障害を改善する可能性があるか否かを予測するｉｎｖｉｖｏスクリーニング方法であって、統合失調症の動物モデルとしてグルタミン酸Ｎ−ｍｅｔｈｙｌ−Ｄ−ａｓｐａｒｔａｔｅ（ＮＭＤＡ）型受容体機能低下を有するモデルを利用し、参照記憶課題を用い、記憶・学習機能を評価する工程を含む方法。
〔２〕参照記憶課題が、受動的回避反応課題（ｐａｓｓｉｖｅａｖｏｉｄａｎｃｅｔａｓｋ）、能動的回避反応課題（ａｃｔｉｖｅａｖｏｉｄａｎｃｅｔａｓｋ）、水迷路課題（ｗａｔｅｒｍａｚｅｔａｓｋ）、放射状迷路課題（ｒａｄｉａｌｍａｚｅｔａｓｋ）、ＴｏｒＹ字迷路課題（ＴｏｒＹｍａｚｅ）、場所認識課題（ｐｌａｃｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｔａｓｋ）、物体認識課題（ｏｂｊｅｃｔｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｔａｓｋ）、ａｕｔｏｓｈａｐｉｎｇｌｅａｒｎｉｎｇｔａｓｋ、レバー押し課題（ｌｅｖｅｒ−ｐｒｅｓｓｉｎｇｔａｓｋ）である上記１記載の方法。
〔３〕参照記憶課題が、訓練とテストの２つのセッションから構成され、訓練において、上記２に記載したいずれかの課題を学習させ、その記憶を獲得（ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）せしめ、訓練の一定時間ののちにテストを実施し、テスト時における記憶の維持（ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）・想起（ｒｅｔｒｉｅｖａｌ）能力を定量化する課題である、上記１記載の方法。
〔４〕ＮＭＤＡ型受容体機能低下モデルが、ＮＭＤＡ型受容体拮抗作用を有する化合物、例えばＭＫ−８０１、ｐｈｅｎｃｙｃｌｉｄｉｎｅ（ＰＣＰ）、ｋｅｔａｍｉｎｅ、あるいはこれらの誘導体を用い、これらを参照記憶課題の訓練時とテスト時双方において動物に投与する、あるいは訓練・テストを含む期間において慢性的に動物に投与することによって作製されるモデルである、上記１記載の方法。
〔５〕ＮＭＤＡ型受容体機能低下モデルが、ＮＭＤＡ型受容体の構成蛋白、あるいは関連蛋白の遺伝子の変異、過剰発現あるいは欠失を有することによって、参照記憶課題の訓練時とテスト時双方においてＮＭＤＡ型受容体機能低下を伴う動物モデルである、上記１記載の方法。
〔６〕上記１〜５記載のスクリーニング方法を用いて選択される物質を有効成分として含む統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
〔７〕上記１〜５記載のスクリーニング方法を用いて選択されるセロトニン５−ＨＴ１Ａ拮抗剤を有効成分として含む統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
〔８〕上記１〜５記載のスクリーニング方法を用いて選択されるアセチルコリン合成酵素阻害剤を有効成分として含む統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
〔９〕アリセプトを有効成分として含む統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
〔１０〕ケチアピンを有効成分として含む統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
〔１１〕ケチアピンを一日投与量として５−２７０ｍｇ含む上記１０記載の統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
〔１２〕ケチアピンを一日投与量として１５−９０ｍｇ含む上記１０記載の統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
〔１３〕クロザピンを有効成分として含む統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
〔１４〕クロザピンを一日投与量として０．２−３４．５ｍｇ含む上記１３記載の統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
〔１５〕クロザピンを一日投与量として０．７−１１．５ｍｇ含む上記１３記載の統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
〔１６〕一般式〔Ｉ〕

｛式中、Ｚは式

（式中、Ｂはカルボニルまたはスルホニルを表す。Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４は各々独立して水素原子あるいは低級アルキルを表す。ただし、Ｒ^１とＲ^２あるいはＲ^１とＲ^３が一緒になって炭化水素環を、またはＲ^１とＲ^３が一緒になって芳香族炭化水素環を形成してもよい。当該炭化水素環は低級アルキレンまたは酸素原子で架橋されてもよい。当該低級アルキレンおよび炭化水素環は少なくとも１つのアルキルで置換されてもよい。ｎは０または１を表す。）を表す。Ｄは式
―（ＣＨ_２）_ｐ−Ａ−（ＣＨ_２）_ｑ―
（式中、Ａは低級アルキレンまたは酸素原子で架橋されてもよい炭化水素環を表す。当該低級アルキレンおよび炭化水素環は少なくとも１つのアルキルで置換されてもよい。ｐ、ｑは各々０、１または２を表す。）を表す。ＧはＮ、ＣＨあるいはＣＯＨを、−Ａｒは芳香族複素環基、芳香族炭化水素基、ベンゾイル、フェノキシあるいはフェニルチオを表すか、またはＧは炭素原子を、−Ａｒはビフェニルメチリデンを表す。当該芳香族複素環基、芳香族炭化水素基、ベンゾイル、フェノキシ、フェニルチオおよびビフェニルメチリデンは少なくとも１つの低級アルキル、低級アルコキシまたはハロゲン原子で置換されてもよい。｝で表されるイミド誘導体またはその酸付加塩を有効成分として含む統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
〔１７〕Ａｒが二環性の芳香族複素環基、ナフチル、ベンゾイル、フェノキシあるいはフェニルチオであり、ＧがＮ、ＣＨあるいはＣＯＨであるかまたは−Ａｒがビフェニルメチリデンであり、Ｇが炭素原子である（当該二環性の芳香族複素環基、ナフチル、ベンゾイル、フェノキシ、フェニルチオおよびビフェニルメチリデンは少なくとも１つの低級アルキル、低級アルコキシまたはハロゲン原子で置換されてもよい。）上記１６記載のイミド誘導体またはその酸付加塩を有効成分として含む統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
〔１８〕Ａｒがベンゼン環と縮環した芳香族複素環基、ナフチル、ベンゾイル、フェノキシまたはフェニルチオ（当該ベンゼン環と縮環した芳香族複素環基、ナフチル、ベンゾイル、フェノキシおよびフェニルチオは少なくとも１つの低級アルキル、低級アルコキシまたはハロゲン原子により置換されてもよい。）であり、ＧがＮ、ＣＨまたはＣＯＨである上記１６記載のイミド誘導体またはその酸付加塩を有効成分として含む統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
〔１９〕Ｚが式

（式中、−Ｌ−は単結合または二重結合を表す。Ｅは低級アルキルで置換されてもよい低級アルキレンまたは酸素原子を表す。Ｒ^５は水素原子または低級アルキルを表す。Ｂは上記１４記載の意味を表す。）、
式

（式中、−Ｌ−、Ｅ、Ｒ^５およびＢは前記の意味を表す。）、式

（式中、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１１、Ｒ^１２、Ｒ^１３、Ｒ^１４、Ｒ^１５は各々水素原子または低級アルキルを、またはＲ^６、Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１１、Ｒ^１２、Ｒ^１３、Ｒ^１４、Ｒ^１５で隣接するふたつが結合して二重結合を表す。Ｂは前記の意味を表す。）、
式

（式中、Ｒ^１６、Ｒ^１７は各々独立して水素原子または低級アルキルを表すかまたはＲ^１６、Ｒ^１７は一緒になって飽和炭化水素環を表す。Ｒ^５およびＢは前記の意味を表す。）、または式

（Ｂは前記の意味を表す。）である上記１６記載のイミド誘導体またはその酸付加塩を有効成分として含む統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
〔２０〕一般式［１］で表される化合物がｌｕｒａｓｉｄｏｎｅ

であるイミド誘導体又はその酸付加塩を有効成分として含む統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
〔２１〕一般式（２）

［Ｚは二価の硫黄、イミノ、低級アルキルイミノを表し、
Ｒ_１１は水素、炭素数１から５のアルキルを表し、
Ｒ_１２は水素、炭素数１から５のアルキル、フェニル、Ｒ_１５置換フェニル、炭素数１から５のアミノアルキルを表し、炭素数２から８の低級アルキルアミノアルキル、低級アルキルアミノ、アミノ、低級アルキルアミノを表し、又は、
Ｒ_１１、Ｒ_１２はＮと一緒になって、１−ピロリジジニル、ピペリジノ、モルホリノ、チオモルホリノ、１−ピペラジニル、４−低級アルキル−１−ピペラジニル、４−（ヒドロキシ低級アルキル）−１−ピペラジニル又は４−（低級アルコキシ低級アルキル）−１−ピペラジニルを表していてもよい。
Ｒ_１３、Ｒ_１４およびＲ_１５は、水素、ハロゲン、水酸基、トリフルオロメチル、低級アルキル、低級アルコキシ、低級アルキルチオを表す］
で表される化合物又はその酸付加塩を有効成分として含む統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
本発明によって、定型抗精神病薬ｈａｌｏｐｅｒｉｄｏｌではなく非定型抗精神病薬の一部に特異的な記憶・学習改善作用を見出すための具体的な方法が示された。この結果は、臨床上ｈａｌｏｐｅｒｉｄｏｌに認知機能障害改善作用がないこと、非定型抗精神病薬に認知機能障害改善作用が存在することと合致するものである。その結果、統合失調症の認知機能障害の治療薬をスクリーニングする方法、ならびに具体的な治療剤を提供することが可能となった。実際、ｒｉｓｐｅｒｉｄｏｎｅ、ｃｌｏｚａｐｉｎｅやｑｕｅｔｉａｐｉｎｅに加え、現在開発中の新規統合失調症薬候補であるｌｕｒａｓｉｄｏｎｅ、ノルアドレナリンα２受容体拮抗薬１−（２−ｐｙｒｉｍｉｄｙｌ）ｐｉｐｅｒａｚｉｎｅｄｉｈｙｆｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ（以後１−ＰＰと略す）およびセロトニン５−ＨＴ１Ａ受容体拮抗薬に薬効を認め、新たな統合失調症の認知障害改善薬の候補を提供することができた。また、ｃｌｏｚａｐｉｎｅ、ｑｕｅｔｉａｐｉｎｅによる記憶・学習改善作用は、抗精神病作用の用量より１０倍以上低い容量で見られることから、異なる作用機序が推測された。さらに、薬剤が獲得改善した参照記憶課題の想起は、ＮＭＤＡ型受容体機能低下の状態に依存（ｓｔａｔｅ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）して起こることが示されたため、薬剤の参照記憶障害改善作用の評価の新規な、具体的な方法として、訓練・テスト双方を含む期間、ＮＭＤＡ型受容体機能低下を起こす方法が有用であることが示された。

本発明は、試験化合物が、統合失調症における記憶・学習機能障害を改善する可能性があるか否かを予測するｉｎｖｉｖｏスクリーニング方法であって、統合失調症の動物モデルとしてＮＭＤＡ型受容体機能低下を有するモデルを利用し、参照記憶課題を用い、記憶・学習機能を評価する、の工程を含む方法を提供する。
参照記憶課題は、受動的回避反応課題、能動的回避反応課題、水迷路課題、放射状迷路課題、ＴｏｒＹ字迷路課題、場所認識課題、物体認識課題、ａｕｔｏｓｈａｐｉｎｇｌｅａｒｎｉｎｇｔａｓｋ、レバー押し課題を用いることができる。
参照記憶課題とは、訓練とテストの２つのセッションから構成され、訓練においてある課題を学習させ、その記憶を獲得せしめ、訓練の一定時間ののちにテストを実施し、テスト時における記憶の維持・想起能力を定量化する課題である。
ＮＭＤＡ型受容体機能低下モデルとしては、ＮＭＤＡ型受容体拮抗作用を有する化合物、例えばＭＫ−８０１、ＰＣＰ、ｋｅｔａｍｉｎｅ、あるいはこれらの誘導体を用い、これらを参照記憶課題の訓練時とテスト時双方において動物に投与する、あるいは訓練・テストを含む期間において慢性的に動物に投与することによって作成されるモデルを用いることができる。
あるいは、ＮＭＤＡ型受容体機能低下モデルとして、ＮＭＤＡ型受容体の構成蛋白、あるいは関連蛋白の遺伝子の変異、過剰発現あるいは欠失を有することによって、参照記憶課題の訓練時とテスト時双方においてＮＭＤＡ型受容体機能低下を伴う動物モデルを使用することもできる。
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。

（方法）
７週齢のＷｉｓｔａｒ系雄性ラットを使用した。試験化合物として、定型抗精神病薬であるｈａｌｏｐｅｒｉｄｏｌ、非定型抗精神病薬であるｃｌｏｚａｐｉｎｅ、ｑｕｅｔｉａｐｉｎｅ、ｒｉｓｐｅｒｉｄｏｎｅ、ｏｌａｎｚａｐｉｎｅ、ａｒｉｐｉｐｒａｚｏｌｅ、あるいは新規抗精抻病薬として開発中のｌｕｒａｓｉｄｏｎｅを０．５％ＭｅｔｈｙｌＣｅｌｌｕｌｏｓｅ（ＭＣ）にて懸濁して使用した。試験化合物として、セロトニン５−ＨＴ１Ａ受容体拮抗薬ＷＡＹ−１００６３５、ノルアドレナリンα２受容体拮抗１−ＰＰは生理食塩水（大塚製薬）に溶解した。ＮＭＤＡ型受容体拮抗薬として、ＭＫ−８０１ｈｙｄｒｏｇｅｎｍａｌｅａｔｅ（ＳＩＧＭＡ−ＡＬＤＲＩＣＨＭ−１０７）を生理食塩水（大塚製薬）に溶解した。試験化合物０．３−１０ｍｇ／ｋｇとその対照薬として０．５％ＭＣあるいは生理食塩水を受動回避反応課題における訓練の１時間前に経口投与、あるいは腹腔内投与し、ＭＫ−８０１０．０５ｍｇ／ｋｇまたはその対照薬として生理食塩水を訓練、およびテストの３０分前に皮下投与した。ＭＫ−８０１のｓｔａｔｅ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｙの評価においては、ＭＫ−８０１を訓練時に投与し、生理食塩水をテスト時に投与した。いずれも５ｍＬ／ｋｇの投与液量とした。
ステップ・スルー型受動的回避反応試験においては、実験装置として明暗実験箱、明暗箱を仕切るスライドドアとショックジェネレータとから構成される装置（小原医科産業株式会社製、ＰＡ−２０３０Ａ、ＰＡ−３００１Ａ）を利用し、以下のように実施した。すなわち、実験初日において、試験化合物およびＭＫ−８０１投与後、実験装置の明箱に、背を暗箱側に向けてラット入れ、その１０秒後に明暗箱の境界に設けてあるスライドドアを開けた。ラットが習性に従って暗箱に入った時点でスライドドアを素早く閉め、暗箱入室から３秒後に、０．５ｍＡ、３秒間の電気ショックを与えた。スライドドアを開けた直後からラットが暗箱に入室するまでの時間を移動潜時（ｓｔｅｐ−ｔｈｒｏｕｇｈｌａｔｅｎｃｙ）として測定した。３００秒を超えても暗室へ入室しない動物については、訓練を終了し、訓練不成立として以下の試験から除外した。実験２日目、訓練から約２４時間後にテストを行った。テストの３０分前には、ＭＫ−８０１あるいはその溶媒である生理食塩水の皮下投与を実施した。テスト時の操作は、電気ショックを与えない以外は訓練時と同様に実施した。テスト時の移動潜時（ｓｔｅｐ−ｔｈｒｏｕｇｈｌａｔｅｎｃｙ）は最長３００秒まで測定し、３００秒を超えたものについては３００秒とした。テスト時に３００秒を示した動物数を数え、各群ごとにその発生率を百分率（％ｏｆａｎｉｍａｌｓａｖｏｉｄｉｎｇと定義）にて計算した。％ｏｆａｎｉｍａｌｓａｖｏｉｄｉｎｇの統計解析においては、Ｂｏｎｆｅｒｒｏｎｉの補正付きχ^２検定を用いた。動物は一群１０−２５匹用い、データは百分率を示した。
（結果）
まず、ＭＫ−８０１を用いない状態で、薬剤を単独投与し、薬剤が受動的回避反応における記憶・学習障害を誘発する用量を決定し、その用量以下であって記憶・学習障害を誘発しない用量をＭＫ−８０１モデルにおける投与用量とした（表１）。
ＭＫ−８０１を訓練前に投与し、生理食塩液をテスト前に投与した動物は、訓練・テスト双方においてＭＫ−８０１を投与した動物と同程度のｓｔｅｐ−ｔｈｒｏｕｇｈｌａｔｅｎｃｙの低下を示した。すなわち、ＭＫ−８０１を訓練前のみ、あるいは訓練・テスト前に投与した場合の記憶障害は、想起障害ではなく、記憶の獲得障害であることがわかった。
次に、ＭＫ−８０１を訓練・テストの双方に投与した場合において見られる記憶障害に対する薬剤の作用を調べた。ＭＫ−８０１非投与群では、３００秒のｓｔｅｐ−ｔｈｒｏｕｇｈｌａｔｅｎｃｙを示す動物（％ｏｆａｎｉｍａｌｓａｖｏｉｄｉｎｇ）が全ての実験で７５−８０％見られた。これに対し、ＭＫ−８０１投与によって、％ｏｆａｎｉｍａｌｓａｖｏｉｄｉｎｇが全ての実験で０−５％となった。試験化合物の％ｏｆａｎｉｍａｌｓａｖｏｉｄｉｎｇに対する作用をまとめたのが表１である。表１のとおり、個々の薬剤の薬効強度に差を認めた。すなわち、定型抗精神病薬ｈａｌｏｐｅｒｉｄｏｌ、および非定型抗精神病薬ｏｌａｎｚａｐｉｎｅ、ａｒｉｐｉｐｒａｚｏｌｅにおいては薬効が認められなかったが、非定型抗精神病薬のｃｌｏｚａｐｉｎｅ、ｑｕｅｔｉａｐｉｎｅ、ｌｕｒａｓｉｄｏｎｅ、セロトニン５−ＨＴ１Ａ受容体拮抗薬ＷＡＹ−１００６３５、ノルアドレナリンα２受容体拮抗薬１−ＰＰにおいて顕著な改善活性を認めた。
興味深いことに、抗精神病作用を反映するラットメタアンフェタミン誘発運動亢進を５０％抑制する用量（ＥＤ５０，ｍｇ／ｋｇｐ．ｏ．）は、ｃｌｏｚａｐｉｎｅにおいて６５、ｑｕｅｔｉａｐｉｎｅにおいて約１００であることがわかっている。すなわち、ｃｌｏｚａｐｉｎｅ、およびｑｕｅｔｉａｐｉｎｅは、抗精神病作用ＥＤ５０のそれぞれ６５〜２１７倍、および１０倍低用量において記憶・学習障害改善作用を発揮することが示され、抗精神病作用とは異なる作用機序によって記憶・学習改善作用を示すことが明らかとなった。ｃｌｏｚａｐｉｎｅの抗精神病薬としての臨床での一日投与量を１５０−７５０ｍｇとすると、統合失調症における記憶・学習機能障害を改善するためには１５０／２１７−７５０／６５（即ち０．７−１１．５ｍｇ）を前後約３倍広げた投与量である０．２−３４．５ｍｇ、好ましくは０．７−１１．５ｍｇの投与量となる。一方。ｑｕｅｔｉａｐｉｎｅの抗精神病薬としての臨床での一日投与量を１５０−９００ｍｇとすると、統合失調症における記憶・学習機能障害を改善するためには１５０／１０−９００／１００（即ち１５−９０ｍｇ）を前後約３倍広げた投与量である５−２７０ｍｇ、好ましくは１５−９０ｍｇの投与量となる。
最後に、最も顕著な記憶障害改善作用を示したｌｕｒａｓｉｄｏｎｅおよび１−ＰＰについて、ＭＫ−８０１を訓練時にのみ投与した場合の記憶障害に対する作用を調べたところ、いずれにおいても薬効が認められなかった。この結果から、ｌｕｒａｓｉｄｏｎｅおよび１−ＰＰにより獲得促進された受動的回避反応の記憶は、ＭＫ−８０１投与の状態に依存（ｓｔａｔｅ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）していることが示された。

実施例１において、ＭＫ−８０１０．０５ｍｇ／ｋｇの代わりにＰＣＰＨＣｌ０．７５ｍｇ／ｋｇを用い、これを記憶・学習課題の訓練・テスト前双方において皮下投与して記憶・学習障害を引き起こし、試験化合物の記憶・学習障害改善作用を評価することができる。

実施例１、２において、ＭＫ−８０１やＰＣＰＨＣｌの代わりにｋｅｔａｍｉｎｅを用い、その他の実験条件を実施例１と全く同様にして試験化合物の記憶学習障害改善作用を評価することができる。

実施例１−３において、ＭＫ−８０１、ＰＣＰＨＣｌおよびｋｅｔａｍｉｎｅなどのＮＭＤＡ型受容体拮抗薬を訓練・テスト前双方において皮下投与する代わりに、これら薬剤をＡＬＺＥＴｏｓｍｏｔｉｃｐｕｍｐに注入し、これを動物の背側の皮下に埋め込むことにより、訓練、テスト時双方を含む期間慢性的な皮下投与を実施し、記憶・学習機能障害を引き起こすことが可能であり、これに対する試験化合物の記憶・学習機能障害改善作用を評価することができる。

上記実施例で示したＮＭＤＡ型受容体拮抗薬を使用する方法の代わりに、ＮＭＤＡ型受容体の構成蛋白、あるいは関連蛋白の遺伝子の変異、過剰発現あるいは欠失を有する動物を用いることができる。

実施例１−５において、受動的回避反応課題の代わりに、能動的回避反応課題、水迷路課題、放射状迷路課題、ＴｏｒＹ字迷路課題、場所認識課題、物体認識課題、ａｕｔｏｓｈａｐｉｎｇｌｅａｒｎｉｎｇｔａｓｋ、レバー押し課題のいずれかを用い、実施例１と全く同様の実験を行うことができる
表１は、ラット受動的回避反応におけるＭＫ−８０１誘発記憶学習障害に対する薬剤の作用を示したものである。
具体的には、ＮＭＤＡ型受容体拮抗薬であるＭＫ−８０１を訓練前・テスト前双方にて投与したラットを用いた受動的回避反応試験における、受動的回避反応獲得動物の百分率（テスト時に３００秒以上のｓｔｅｐ−ｔｈｒｏｕｇｈｌａｔｅｎｃｙを示した動物、すなわち、顕著な記憶維持を示した動物の百分率、％ｏｆａｎｉｍａｌｓａｖｏｉｄｉｎｇ）に対する、薬剤の作用を示したものである。
同様の受動的回避反応試験において、薬剤単独使用によって記憶・学習障害が生じる最低用量を表右端に与えた。
表の数値は％ｏｆａｎｉｍａｌｓａｖｏｉｄｉｎｇを示す。同様の受動的回避反応試験において、薬剤単独使用によって記憶・学習障害が生じる最低用量を表右端に与えた。

本発明により、統合失調症における記憶・学習機能障害を改善する治療薬をｉｎｖｉｖｏにおいてスクリーニングする方法を提供する。

Claims

下記式：

で示されるイミド誘導体又はその酸付加塩を有効成分として含有する統合失調症における記憶・学習機能障害治療剤。
該イミド誘導体またはその酸付加塩を0.3〜10mg/kgの投与単位用量で含有する請求項１に記載の記憶・学習機能障害治療剤。