JP5110536B2 - 筋萎縮性側索硬化症治療薬 - Google Patents

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Description

本発明は、筋萎縮性側索硬化症の治療薬に関する。
筋萎縮性側索硬化症(以下、ALS)は、有効な治療法確立が強く希求されている致死的神経変性疾患の代表で、日本においては厚生労働省の特定難病疾患に指定されている。ALSの有病率は10万人口当たり約3人から5人とされ、現在日本では約4,000から5,000人の患者がいると考えられている。尚かつ、本疾患は働き盛りである中年以降に発症する。従って、ALSの新規治療法の開発は、極めて重要である。
歴史的には、ALSは1869年にCharcotとJoffroyにより記載された一つの疾患単位である(非特許文献1)。主に上位運動ニューロンと下位運動ニューロンの両者が障害される進行性の原因不明の疾患であり呼吸筋麻痺により死亡する運動ニューロン疾患として位置づけられる(非特許文献2)。この疾患が初めて記載されて以来、約130年経過した現在尚、その有効な治療法は確立していない。治療剤として神経栄養因子、神経保護効果、カスパーゼ抑制、銅キレート作用、グルタミン酸抑制作用、抗酸化剤等に基づいた薬剤の効果についての検討がなされている。しかし、現在、ALS治療薬として販売されているのは、グルタミン酸受容体のアゴニストとしてグルタミン酸抑制作用のあるリルゾールのみである(特許文献1)。
抗酸化剤、すなわちフリーラジカルスカベンジャーであるビタミンE及びキサンチンオキシダーゼ阻害剤であるアロプリノールが、ALS患者由来の脳脊髄液の神経毒をin vitroで阻害することが知られている(非特許文献3)。
ALSのうち約5から10%は家族性筋萎縮性側索硬化症(以下、FALS)である(非特許文献4、5)。ALSの病因解明の一つの糸口として、1993年にFALSのうち約20%に、銅・亜鉛スーパーオキシドジスムターゼ(copper/zinc superoxide dismutase;SOD1)遺伝子に異常を持つ家系が存在することが報告された(非特許文献2、6、7)。この発見に基づいて、ヒト変異SOD1遺伝子を高発現するトランスジェニックマウスが遺伝子工学的に開発されている(非特許文献8)。このトランスジェニックマウスは、ヒトALSと同様に運動ニューロン障害による運動麻痺症状を呈し、やがて四肢麻痺、最終的には呼吸筋麻痺を惹起させ瀕死状態に陥り死亡する。尚かつ病理学的にもヒトと同様の運動ニューロン障害の病理組織像を示す。従って、このトランスジェニックマウスはヒトALS動物モデルとして有用である。最近、HSP(heat shock protein)誘導作用を有するヒドロキシルアミン誘導体である、アリモクロモル(arimoclomol)が、このSOD1(G93A)Tgマウスにおいて運動ニューロン退縮と延命作用を有し、ALSに有効であることが報告された(非特許文献9)。
特許第2713384号公報 Charcot JM & Joffroy A.Arch Physiol(Paris)1869;2:744−760 Katoら.Neurodegeneration:The Molecular Pathology of Dementia and Movement Disorders.ISN Neuropath Press,2003:pp350−368 Neuroreport,Vol7,No.12,p1970−1972,12,August,1996 Hudson AJ.Brain 1981;104:217−247 Juneja Tら.Neurology 1997;48:55−57 Deng HXら.Science 1993;261:1047−1051 Rosen DRら.Nature 1993;362:59−62 Gurney ME ら.Science 1994;264:1772−1775 Nature Medicine,10:402−405,2004
しかしながら、リルゾールのALSに対する治療効果は十分とはいえず、またビタミンEやアロプリノール等の抗酸化剤はALSの治療に有効とはいえない。また、アリモクロモルの治療効果についてもその有効性は十分とはいえない。
従って、さらに新たなALS治療薬の開発が望まれている。
かかる実状において、本発明者は、ヒト変異SOD1過剰発現トランスジェニックマウスを使用し、種々の薬物についてのALS治療作用を検討してきたところ、全く意外にも、キサンチン脱水素酵素阻害作用を有しかつプリンサルベージ回路の基質とならない化合物が、アロプリノールと比較して顕著に優れたALS治療作用を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、キサンチン脱水素酵素阻害作用を有しかつプリンサルベージ回路の基質とならない化合物を含有するALS治療薬を提供するものである。
また、本発明は、キサンチン脱水素酵素阻害作用を有しかつプリンサルベージ回路の基質とならない化合物の、ALS治療薬製造のための使用を提供するものである。
さらに、本発明は、キサンチン脱水素酵素阻害作用を有しかつプリンサルベージ回路の基質とならない化合物の有効量を投与することを特徴とするALSの予防又は治療方法を提供するものである。
本発明によれば、キサンチン脱水素酵素阻害作用を有する前記化合物を投与することにより、ALSの発症防止、進行の遅延及び延命作用が得られ、ALSの治療が可能となる。
また、本発明の前記化合物のALS治療効果は、同じキサンチン脱水素酵素阻害剤であるアロプリノールに比べて顕著に強力である。また、アリモクロモルのALS治療効果は、本発明の化合物とその作用機序が異なることから、投与方法が異なり、非特許文献9によれば、10mg/kgの腹腔内投与で有効とされているのに対し、本発明の前記化合物は、5mg/kgの経口投与でも有効であり、アリモクロモルに比べても極めて強力なALS治療効果を有することは明らかである。
プラセボ投与実験群における各G1H−G93Aトランスジェニックマウスの臨床症候学的評価を示す図である。縦軸は臨床症候学ステージの度数を表し、横軸は生後日数を示す。 発症前化合物(a)投与治療実験群における各G1H−G93Aトランスジェニックマウスの臨床症候学的評価を示す図である。縦軸は臨床症候学ステージの度数を表し、横軸は生後日数を示す。 発症後化合物(a)投与治療実験群における各G1H−G93Aトランスジェニックマウスの臨床症候学的評価を示す図である。縦軸は臨床症候学ステージの度数を表し、横軸は生後日数を示す。 発症前化合物(b)投与治療実験群における各G1H−G93Aトランスジェニックマウスの臨床症候学的評価を示す図である。縦軸は臨床症候学ステージの度数を表し、横軸は生後日数を示す。 発症前化合物(c)投与治療実験群における各G1H−G93Aトランスジェニックマウスの臨床症候学的評価を示す図である。縦軸は臨床症候学ステージの度数を表し、横軸は生後日数を示す。 プラセボ投与実験群と発症前化合物(a)投与治療実験群の発症日におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を示す図である。縦軸は発症確率を表し、横軸は生後日数を示す。 プラセボ投与実験群と発症前化合物(a)投与治療実験群の生存期間におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を示す図である。縦軸は生存確率を表し、横軸は生後日数を示す。 プラセボ投与実験群と発症前化合物(a)投与治療実験群の病悩期間におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を示す図である。縦軸は生存確率を表し、横軸は病悩期間の日数を示す。 プラセボ投与実験群と発症後化合物(a)投与治療実験群の生存期間におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を示す図である。縦軸は生存確率を表し、横軸は生後日数を示す。 プラセボ投与実験群と発症後化合物(a)投与治療実験群の病悩期間におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を示す図である。縦軸は生存確率を表し、横軸は病悩期間の日数を示す。 プラセボ投与実験群と発症前化合物(b)投与治療実験群の発症日におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を示す図である。縦軸は発症確率を表し、横軸は生後日数を示す。 プラセボ投与実験群と発症前化合物(b)投与治療実験群の生存期間におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を示す図である。縦軸は生存確率を表し、横軸は生後日数を示す。 プラセボ投与実験群と発症前化合物(b)投与治療実験群の病悩期間におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を示す図である。縦軸は生存確率を表し、横軸は病悩期間の日数を示す。 プラセボ投与実験群と発症前化合物(c)投与治療実験群の発症日におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を示す図である。縦軸は発症確率を表し、横軸は生後日数を示す。 プラセボ投与実験群と発症前化合物(c)投与治療実験群の生存期間におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を示す図である。縦軸は生存確率を表し、横軸は生後日数を示す。 プラセボ投与実験群と発症前化合物(c)投与治療実験群の病悩期間におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を示す図である。縦軸は生存確率を表し、横軸は病悩期間の日数を示す。 発症後化合物(c)投与治療実験群における各G1H−G93Aトランスジェニックマウスの臨床症候学的評価を示す図である。縦軸は臨床症候学ステージの度数を表し、横軸は生後日数を示す。 プラセボ投与実験群と発症後化合物(c)投与治療実験群の生存期間におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を示す図である。縦軸は生存確率を表し、横軸は生後日数を示す。 プラセボ投与実験群と発症後化合物(c)投与治療実験群の病脳期間におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を示す図である。縦軸は生存確率を表し、横軸は病脳期間の日数を示す。 アロプリノール投与治療実験群における各G1H−G93Aトランスジェニックマウスの臨床症候学的評価を示す図である。縦軸は臨床症候学ステージの度数を表し、横軸は生後日数を示す。 プラセボ投与実験群と発症前アロプリノール投与治療実験群の発症確率におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を示す図である。縦軸は発症確率を表し、横軸は生後日数を示す。 プラセボ投与実験群と発症前アロプリノール投与治療実験群の生存確率におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を示す図である。縦軸は生存確率を表し、横軸は生後日数を示す。 プラセボ投与実験群と発症前アロプリノール投与治療実験群の病悩期間におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を示す図である。縦軸は生存確率を表し、横軸は病悩期間の日数を示す。
本発明のALS治療薬の有効成分である、キサンチン脱水素酵素阻害作用を有しかつプリンサルベージ回路の基質とならない化合物としては、当該作用を有する限り、その化学構造には影響されない。従って、従来既知の化合物を用いることができる。
例えば、フェニル−イミダゾール構造、フェニル−チアゾール構造、フェニル−トリアゾール構造、ピリジル−トリアゾール構造等の2つの芳香環と芳香族複素環とを有する構造を有するキサンチン脱水素酵素阻害剤等が挙げられる。本発明において、ALS治療薬としてより好ましい化合物は、次の式(1)、(2)又は(3)で表される化合物又はその塩である。
Figure 0005110536
(式中、Rは水素原子、ハロゲン原子又はアミノ基を示し;
はカルボキシル基又はC1−4アルコキシカルボニル基を示し;
はハロゲン、ヒドロキシ、C1−4アルコキシ、カルボキシ、C1−4アルコキシカルボニル及びアシルオキシから選ばれる1〜2個の置換基を有していてもよいC4−6アルキル基、C3−6シクロアルキル基又はC3−6シクロアルキル−C1−4アルキル基を示し;
は、ハロゲン、シアノ及びフェニルから選ばれる1〜2個の置換基を有していてもよいピリジル基;又はシアノ、ニトロ、C1−4アルコキシ、N−C1−4アルキルピペラジノ、C1−4アルキルチオ、フェニルチオ及びC1−4アルキルアミノから選ばれる1〜2個の置換基を有していてもよいフェニル基を示し;
はシアノ、C1−4アルキル、ハロゲン、C1−4アルコキシ及びC1−4アルキルチオから選ばれる置換基を有していてもよいピリジル基を示し;
は水素原子、又はピバロイルオキシ−C1−4アルキル基を示し;
はカルボキシル基、C1−6アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、又はモノ−もしくはジ−C1−6アルキルアミノカルボニル基を示し;
は水素原子、C1−6アルキル基又はフェニル基を示し;
は水素原子又はC1−10アルキル基を示す。)
これらの化合物は、前記のように2つの芳香環と芳香族複素環の構造の共通構造を有している。
これら式(1)、(2)及び(3)で表される化合物は、特許第3220987号公報、特許第3600832号公報、特開2005−41802号公報、特開平6−293746号公報、特開2002−105067号公報等に記載されており、優れたキサンチン脱水素酵素阻害作用を有することが知られている。しかし、これらの化合物がALS治療作用を有することは全く知られていない。
式(1)中、Rで示されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。Rとしては水素原子が特に好ましい。
で示されるC1−4アルコキシカルボニル基としては、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基等が挙げられる。Rとしては、カルボキシル基が特に好ましい。
で示されるC4−6アルキル基としては、直鎖又は分岐鎖のC4−6アルキル基が挙げられ、例えばn−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基(2,2−ジメチルプロピル)基、n−ヘキシル基等が挙げられるが、このうちネオペンチル基が特に好ましい。Rで示されるC3−6シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。また、C3−6シクロアルキル−C1−4アルキル基としては、シクロプロピルメチル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロペンチルエチル基、シクロキシルエチル基等が挙げられる。Rとしては、C4−6アルキル基がより好ましく、分岐鎖C4−6アルキル基がさらに好ましく、ネオペンチル基が特に好ましい。
で示されるC4−6アルキル基、C3−6シクロアルキル基又はC3−6シクロアルキル−C1−4アルキル基には、ハロゲン、ヒドロキシ、C1−4アルコキシ、カルボキシ、C1−4アルコキシカルボニル及びアシルオキシから選ばれる1〜2個の置換基が置換していてもよい。ここでハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素が挙げられる。C1−4アルコキシとしてはメトキシ、エトキシ等が挙げられる。C1−4アルコキシカルボニルとしてはメトキシカルボニル、エトキシカルボニル等が挙げられる。またアシルオキシとしてはアセトキシ、プロピオニルオキシ等が挙げられる。
式(1)の化合物のうち、より好ましい化合物は、Rが水素原子であり、Rがカルボキシル基であり、RがC4−6アルキル基である化合物である。式(1)の化合物のうち、最も好ましい化合物は、Rが水素原子であり、Rがカルボキシル基であり、Rがネオペンチル基(2,2−ジメチルプロピル)である化合物(1−(3−シアノ−4−(2,2−ジメチルプロポキシ)フェニル)−1H−ピラゾール−4−カルボン酸)である。
式(2)中、Rで示されるピリジル基は、ハロゲン、シアノ及びフェニルから選ばれる1又は2個の置換基を有していてもよい。ここで、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
で示されるフェニル基は、シアノ、ニトロ、C1−4アルコキシ、N−C1−4アルキルピペラジノ、C1−4アルキルチオ、フェニルチオ及びC1−4アルキルアミノから選ばれる1〜2個の置換基を有していてもよい。ここでC1−4アルコキシとしてはメトキシ、エトキシ等が挙げられる。N−C1−4アルキルピペラジノとしてはN−メチルピペラジノ、N−エチルピペラジノ等が挙げられる。C1−4アルキルチオとしてはメチルチオ、エチルチオ等が挙げられる。C1−4アルキルアミノとしては、メチルアミノ、エチルアミノ、イソプロピルアミノ等が挙げられる。
のうち、シアノピリジル基が好ましく、特に2−シアノピリジン−4−イル基が好ましい。
で示されるピリジル基は、シアノ基、ハロゲン原子、C1−6アルコキシ基及びC1−6アルキルチオ基から選ばれる1又は2個の置換基を有していてもよい。ここで、ハロゲン原子、C1−6アルコキシ基、C1−6アルキルチオ基の例としては、前記Rの場合と同じものが挙げられる。Rとしては、ピリジル基が好ましく、特にピリジン−4−イル基が好ましい。
で示されるピバロイルオキシ−C1−4アルキル基としては、ピバロイルオキシメチル基、ピバロイルオキシエチル基等が挙げられる。Rとしては水素原子が好ましい。
式(2)の化合物のうち、より好ましい化合物はRがシアノピリジル基であり、Rがピリジル基であり、Rが水素原子である化合物である。式(2)の化合物のうち、最も好ましい化合物は、Rが2−シアノピリジン−4−イル基であり、Rがピリジン−4−イル基であり、Rが水素原子である化合物(4−(5−ピリジン−4−イル−1H−[1,2,4]トリアゾール−3−イル)ピリジン−2−カルボニトリル)である。
式(3)中で、Rで示されるC1−6アルコキシカルボニル基としてはメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、イソプロピルオキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基等が挙げられる。モノ−もしくはジ−C1−6アルキルアミノカルボニル基としては、メチルアミノカルボニル基、エチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、ジエチルアミノカルボニル基等が挙げられる。Rのうち、カルボキシル基又はC1−6アルコキシカルボニル基がより好ましく、カルボキシル基が特に好ましい。
で示されるC1−6アルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基等が挙げられる。RとしてはC1−6アルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
のC1−6アルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基(2−メチルプロピル基)、t−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、オクチル基等が挙げられる。Rとしては、C1−8アルキル基が好ましく、C2−6アルキル基がより好ましく、イソブチル基(2−メチルプロピル基)が特に好ましい。
式(3)の化合物のうち、Rがカルボキシル基、Rがメチル基、Rがイソブチル基である化合物(2−[3−シアノ−4−(2−メチルプロポキシ)フェニル]−4−メチル−5−チアゾールカルボン酸)が特に好ましい。
式(1)、(2)又は(3)で表される化合物の塩としては、薬学的に許容される塩が挙げられる。例えば、カルボキシル基における金属(ナトリウム、カリウム、カルシウム等)塩、有機酸塩基(ジエタノールアミン、トリメチルアミン)との塩が挙げられる。またアミノ基における酸付加塩、例えば塩酸塩、硫酸塩等の鉱酸塩、酢酸塩、クエン酸塩等の有機酸塩が挙げられる。また、式(1)、(2)又は(3)の化合物には、水和物等の溶媒和物が含まれる。また、これらの化合物には、光学異性体も含まれる。
キサンチン脱水素酵素阻害作用を有しかつプリンサルベージ回路の基質とならない化合物、特に式(1)、(2)及び(3)の化合物は、後述の実施例に示すように、優れたALSの発症防止作用、ALS症状の進行遅延作用及びALSによる死亡に対する延命作用を有し、ALS治療薬として有用である。そして、その作用はキサンチン脱水素酵素阻害作用を有し、プリンサルベージ回路の基質になるアロプリノールに比べて顕著に強力である。また、式(2)及び(3)の化合物は、既に尿酸生成阻害剤として開発が進んでおり、安全性も高いことが知られている。ALSの発症は、突然に、持っている物を落としたり、足がもつれたり、ろれつが回らなくなるなどの初期症状で気づかれることがある。ALSの基本的症状は、筋肉の線維束性収縮症状、筋萎縮・筋力低下症状、球麻痺症状、錐体路症状である。筋肉の線維束性収縮症状は筋肉のピクツキとして認められる。筋萎縮・筋力低下症状に関しては、多くの場合、上肢や下肢の遠位部の筋萎縮・筋力低下から始まり、やがて両肢の近位部筋の障害に及ぶ。初期は握力低下(持っている物を落とす等)、足底の挙上困難(足首が上がらない等)であるが、やがて上肢挙上困難や歩行障害(足のもつれ・転倒等)を来たし、日常生活動作が困難・不可能になり、寝たきり状態となる。寝たきり状態になるとさらに筋肉を動かさなくなり、二次的な筋肉の廃用萎縮を来たし、筋萎縮・筋力低下を加速する。球麻痺症状とは咽喉頭筋・舌・咬筋・顔面筋等の筋萎縮・筋力低下徴候によるもので、発声・発語障害に基づく言語障害(言葉の不明瞭性等)や嚥下困難をきたす。やがて経口摂取困難状態になる。錐体路症状に関しては、四肢において筋肉の緊張が強くなり、つっぱって動かし難い等の異常筋緊張亢進を伴う運動麻痺(痙性麻痺)を生ずる。ALSではそれぞれの症状の程度と進展は様々であるが、予後はきわめて不良で、病期の進行は比較的速く、最終的には呼吸筋麻痺による呼吸不全を来たし、人工呼吸器を用いなければ通常2−3年で死亡する。現在では気管切開後の人工呼吸器使用による呼吸管理により、生命そのものの延命は可能となった。しかし、患者の“生活の質(Quality of Life,QOL)”の高度の低下、経済的な保障不安、在宅療養での介護者(マンパワー)の不足等の問題要素があり、患者のみならず家族全員・全体に重大な社会的障害と苦痛を与える。しかも、患者の意識は最後まで正常で、一般に知能も障害されないため、患者は常に死の恐怖と向き合わなければならない過酷な状況となる。本発明の治療薬を用いることにより、ALSにおけるこれらの臨床症状が改善され、人工呼吸器装着までの期間を延長でき、患者の”QOL“を維持できる期間が長くなることが期待される。
本発明の医薬の投与経路は特に限定されず、経口的又は非経口的に投与することができる。非経口投与としては髄腔内、静脈内、動脈内、筋肉内、皮下又は皮内等への注射、吸入、直腸内、鼻腔内投与及び点鼻、点耳、点眼、外用投与等が挙げられる。
本発明の医薬としては、有効成分である前記化合物をそのまま患者に投与してもよいが、好ましくは、有効成分と薬学的に許容し得る添加物とを含む医薬組成物の形態の製剤として投与すべきである。薬学的に許容し得る添加物としては、例えば、賦形剤、崩壊剤ないし崩壊補助剤、結合剤、滑沢剤、コーティング剤、色素、希釈剤、基剤、溶解剤ないし溶解補助剤、等張化剤、pH調節剤、安定化剤、噴射剤、及び粘着剤等を用いることができる。
経口投与に適する製剤の例としては、例えば、錠剤、カプセル剤、散剤、細粒剤、顆粒剤、液剤、又はシロップ剤等を挙げることができ、非経口投与に適する製剤としては、例えば、注射剤、点滴剤、坐剤、吸入剤、点鼻剤、点耳剤、点眼剤、又は外用剤(貼付、軟膏、クリーム、ゲル、ローション、スプレーなどを含む)などを挙げることができる。
経口投与に適する製剤には、添加物として、例えば、ブドウ糖、乳糖、D−マンニトール、デンプン、又は結晶セルロース等の賦形剤;カルボキシメチルセルロース、デンプン、又はカルボキシメチルセルロースカルシウム等の崩壊剤又は崩壊補助剤;ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、又はゼラチン等の結合剤;ステアリン酸マグネシウム又はタルク等の滑沢剤;ヒドロキシプロピルメチルセルロース、白糖、ポリエチレングリコール又は酸化チタン等のコーティング剤;ワセリン、流動パラフィン、ポリエチレングリコール、ゼラチン、カオリン、グリセリン、精製水、又はハードファット等の基剤を用いることができる。注射、点滴用、点鼻剤、点耳剤又は点眼剤に適する製剤には、注射用蒸留水、生理食塩水、プロピレングリコール等の水性あるいは用時溶解型注射剤を構成し得る溶解剤又は溶解補助剤;ブドウ糖、塩化ナトリウム、D−マンニトール、グリセリン等の等張化剤;無機酸、有機酸、無機塩基又は有機塩基等のpH調節剤等の製剤用添加物を用いることができる。坐剤に適する製剤には、例えば、ポリエチレングリコール、ラノリン、カカオ脂、脂肪酸トリグリセリド等の基剤、及び必要に応じて非イオン界面活性剤のような界面活性剤等の添加物を用いることができる。
軟膏剤に適する製剤には、通常使用される基剤、安定剤、湿潤剤、保存剤等が必要に応じて用いられる。基剤としては、流動パラフィン、白色ワセリン、サラシミツロウ、オクチルドデシルアルコール、パラフィン等が挙げられる。保存剤としては、パラオキシ安息香酸メチル、パラオキシ安息香酸エチル、パラオキシ安息香酸プロピル等が挙げられる。
貼付剤に適する製剤としては、通常の支持体に前記軟膏、クリーム、ゲル、ペースト等を常法により塗布したものが挙げられる。支持体としては、綿、スフ、化学繊維からなる織布、不織布や軟質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリウレタン等のフィルムあるいは発泡体シートが適当である。
本発明の医薬の投与量は、疾患の進行状況又は症状の程度、患者の年齢や体重などの諸条件に応じて適宜選択可能である。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
I.材料及び方法
1.薬剤
以下の4種類のキサンチン脱水素酵素阻害剤を用いた。
すなわち、1−[3−シアノ−4−(2,2−ジメチルプロポキシ)フェニル]−1H−ピラゾール−4−カルボン酸(化合物(a))と、4−(5−ピリジン−4−イル−1H−[1,2,4]トリアゾール−3−イル)ピリジン−2−カルボニトリル(化合物(b))と2−[3−シアノ−4−(2−メチルプロポキシ)フェニル]−4−メチル−5−チアゾールカルボン酸(化合物(c))とアロプリノールの4種類を用いた。
1)化合物(a)の濃度調整と投与量・投与方法は次の要領で行った。基剤として、0.5%メチルセルロースを作製する。化合物(a)5mgを瑪瑙製の乳鉢にてすりつぶした後、少量の0.5%メチルセルロースを加え、完全に懸濁させる。その後、徐々に少量の0.5%メチルセルロースを加え、最終的に10mLの0.5%メチルセルロースに化合物(a)5mgを懸濁させる。以上の方法により、5mg化合物(a)・0.5%メチルセルロース10mL(5mg/10mL)を作製し、化合物(a)をマウス体重1kg当たり5mg(5mg/kg)を1日1回経口的に投与した。
2)化合物(b)の濃度調整と投与量・投与方法は化合物(a)と同様にして行った。この方法により、5mg化合物(b)・0.5%メチルセルロース10mL(5mg/10mL)を作製し、化合物(b)をマウス体重1kg当たり5mg(5mg/kg)を1日1回経口的に投与した。
3)化合物(c)の濃度調整と投与量・投与方法は化合物(a)と同様にして行った。この方法により、5mg化合物(c)・0.5%メチルセルロース10mL(5mg/10mL)を作製し、化合物(c)をマウス体重1kg当たり5mg(5mg/kg)を1日1回経口的に投与した。
4)アロプリノールの濃度調整と投与量の投与方法は化合物(a)と同様にして行った。この方法により、5mgアロプリノール・0.5%メチルセルロース10mL(5mg/10mL)を作製し、アロプリノールをマウス体重1kg当たり5mg(5mg/kg)を1日1回経口的に投与した。
5)プラセボとしては、基剤である0.5%メチルセルロースのみをマウス体重1kg当たり10mL(10mL/kg)、すなわち、薬剤投与マウスの基剤と等容量を1日1回経口投与した。
6)経口投与の方法は、プラスチックシリンジにて正確に容量を測量し、プラスチックシリンジに直接マウス用胃ゾンデをつなげ、経口・経食道的に確実に投与した。
2.実験動物
実験動物には、G93A点変異のヒト変異SOD1遺伝子を高コピー数(20−40コピー)過剰発現させた雄トランスジェニックマウスB6SJL−TgN[SOD1−G93A]1Gur(G1H−G93Aトランスジェニックマウス,JR2726;Hemizygote)(Gurney MEら.Science,264,1772−1775,1994)をJackson Laboratory(Bar Harbor,米国)から購入し、使用した。同時に、その雄の野生型同腹仔マウスB6SJL−TgN[SOD1−G93A]1Gur(Wild−type)もJackson Laboratoryから購入し、使用した。
3.マウスの臨床症候学的評価
マウスは毎日臨床症候学的評価を行った。臨床症候学的評価は、Jackson Laboratoryから到着1週間後から施行した。マウスの臨床症候学的評価は、次に示した基準にて行った。ステージ0度=野生型同腹仔と同一俊敏性の行動をとれる。ステージ1度=俊敏性の欠如、小刻みなふるえ(jittering)、尻尾挙上不全(limp tail)、筋力低下を伴う緩徐歩行のいずれか一つ以上の臨床症状を呈す。ステージ2度=一側あるいは両側の後肢不完全麻痺を呈するが、前肢は正常。ステージ3度=両側後肢高度麻痺を呈するが、前肢はほぼ正常。ステージ4度=一側あるいは両側の前肢不完全麻痺を呈し、かつ両側後肢高度麻痺を呈する。ステージ5度=高度四肢麻痺を呈しているか、もしくは瀕死状態。発症日、生存期間及び病悩期間については日数を持って表示した。病悩期間の日数表示については、1日間(1病日間)とは発症(臨床症候学的評価のステージ1度を持って発症したとする)より24時間以内に相当し、2日間(2病日間)とは発症より24時間を過ぎてから48時間以内に相当するものとし、以下同様にして、発症後の病悩日数を決定した。
4.マウスの運動負荷試験
生後70日目より5日目ごとに、以下の5種類の運動負荷試験を施行し、各運動負荷試験における運動能力を評価した。すなわち、運動負荷試験施行日は、生後70日、75日、80日、85日・・・と5日目ごとであり、生存期間中は運動負荷試験を施行し、死後の評価は以下の5種類の各運動負荷試験の定義に基づいた。
1)伸展反射試験
正常のマウスは、尾を持って空中に持ち上げると、両後肢の伸展反射が認められる。
マウスの伸展反射試験の評価は、次に示した基準にて行った。スコアー0=両後肢の伸展反射が認められる。スコアー1=どちらか一方の後肢の伸展反射が認められるのみで、反対側の後肢の伸展反射は認められない。スコアー2=両後肢の伸展反射が認められない。死後の伸展反射試験評価はスコアー2と定義する。
2)傾斜面角度試験
傾斜面角度試験に用いた装置は、木製のボードを水平面より、それぞれ45度、65度、80度の各角度に固定可能な装置である。各角度に傾けた木製ボードの上に頭を上方に向けてマウスを置き、下方に落ちることなく、そのポジションを5秒間維持させる。マウスの傾斜面角度試験の評価方法は、45度、65度、80度の各角度(A度)において、下方に落ちることないポジションを維持できた秒数(T秒:5秒以下)を測定した後、角度(A度)と維持できた秒数(T秒)との掛けた数値の総和:Σ(AxT)を算定する。正常のマウスは、各角度に傾けた木製ボード上でそのポジションを5秒間維持可能であるので、Σ(AxT)=80×5+65×5+45×5=950の値となる。マウスの傾斜面角度試験の評価は、次に示した基準にて行った。スコアー0=950。スコアー1=550を超え950未満。スコアー2=225を超え550以下。スコアー3=225以下。死後の傾斜面角度試験評価はスコアー3と定義する。
3)フットプリント試験
マウスの両後肢を黒インク瓶の中に浸し、その後に白い紙の上を歩かせる。歩行後のマウスの両後肢のフットプリントを解析する。マウスのフットプリント試験の評価は、次に示した基準にて行った。スコアー0=両後肢の歩幅がそれぞれ6cmを超え、且つ両後肢を引きずった所見を認めない。スコアー1=両後肢を引きずった所見を認めないが、両後肢の歩幅がそれぞれ6cmを超えない。スコアー2=一側の後肢を引きずった所見を認める。スコアー3=両後肢を引きずった所見を認める。スコアー4=歩行ができない状態。死後のフットプリント試験評価はスコアー4と定める。
4)ロタロッド試験
ロタロッド試験に用いた装置(Rota Rod Treadmill 7600型、Ugobasile社、ミラノ、イタリア)は、直径3.6cmの回転軸であり、1分間にこの回転軸が16回転(1回転:3.75秒)するように設定してある。マウスをこの条件設定で作動させているロタロッド試験装置の回転軸上に置き、この回転軸から落下するまでの時間を測定する。ただし、60秒を超える時間に達したときは、ロタロッド試験を中止する。マウスのロタロッド試験の評価は、次に示した基準にて行った。スコアー0=60秒を超える。スコアー1=30秒を超え60秒以下。スコアー2=4秒を超え30秒以下。スコアー3=4秒以下。死後のロタロッド試験評価はスコアー3と定める。
5)ビームバランス試験
ビームバランス試験に用いた装置は、直径1.5cmの木製の円柱(梁:ビーム)を水平に保ち、30cmの距離にそれぞれ足場となるプラットホームを設置したものである。マウスを一方のプラットホーム上に置き、30cmの長さのビームを渡りきり反対側のプラットホームに達する時間を測定する。マウスのビームバランス試験の評価は、次に示した基準にて行った。スコアー0=10秒以下。スコアー1=10秒を超え15秒以下。スコアー2=15秒を超えるか、あるいは落下する。死後のビームバランス試験評価はスコアー2と定める。
5.プラセボ・薬剤投与方法による実験デザイン
プラセボ投与と化合物(a)、化合物(b)、化合物(c)及びアロプリノール投与方法とにより、7群に分けて実験を行った。すなわち、プラセボ投与実験群、発症前化合物(a)投与治療実験群、発症後化合物(a)投与治療実験群、発症前化合物(b)投与治療実験、発症前化合物(c)投与治療実験、発症後化合物(c)投与治療実験、発症前アロプリノール投与治療群の7群である。各群の詳細については以下に述べる。
1)プラセボ投与実験群:
G1H−G93Aトランスジェニックマウス10匹と野生型同腹仔マウス10匹とを使用した。両者ともに生後80日よりプラセボとして0.5%メチルセルロース(10mL/kg)を経口的に投与した。経口投与期間は、G1H−G93Aトランスジェニックマウスにおいて運動麻痺が発症し、四肢麻痺及び瀕死状態に至るまで、連日投与した。野生型同腹仔マウス10匹は、プラセボである0.5%メチルセルロース(10mL/kg)を連日経口投与した。0.5%メチルセルロース(10mL/kg)を経口投与した野生型同腹仔マウス10匹は正常対照群として使用した。
2)化合物(a)投与治療実験群
(1)発症前化合物(a)投与治療実験群:
G1H−G93Aトランスジェニックマウス10匹を使用した。生後80日より5mg/kgの化合物(a)を連日経口に投与した。投与期間はそれぞれのG1H−G93Aトランスジェニックマウスが四肢麻痺を呈し瀕死状態に至るまでの期間である。
(2)発症後化合物(a)投与治療実験群:
G1H−G93Aトランスジェニックマウス10匹を使用した。臨床症候学的評価のステージ1度(=俊敏性の欠如、小刻みなふるえ(jittering)、尻尾挙上不全(limp tail)、緩徐歩行のいずれか一つ以上の臨床症状を呈す)を持って発症したと捉え、この時点を含む日より5mg/kgの化合物(a)を連日経口に投与した。投与期間はそれぞれのG1H−G93Aトランスジェニックマウスが四肢麻痺を呈し瀕死状態に至るまでの期間である。
3)化合物(b)投与治療実験群
(1)発症前化合物(b)投与治療実験群:
G1H−G93Aトランスジェニックマウス10匹を使用した。生後80日より5mg/kgの化合物(b)を連日経口に投与した。投与期間はそれぞれのG1H−G93Aトランスジェニックマウスが四肢麻痺を呈し瀕死状態に至るまでの期間である。
4)化合物(c)投与治療実験群
(1)発症前化合物(c)投与治療実験群:
G1H−G93Aトランスジェニックマウス10匹を使用した。生後80日より5mg/kgの化合物(c)を連日経口に投与した。投与期間はそれぞれのG1H−G93Aトランスジェニックマウスが四肢麻痺を呈し瀕死状態に至るまでの期間である。
(2)発症後化合物(c)投与治療実験群:
G1H−G93Aトランスジェニックマウス10匹を使用した。臨床症候学的評価のステージ1度(=俊敏性の欠如、小刻みなふるえ(jittering)、尻尾挙上不全(limp tail)、緩徐歩行のいずれか一つ以上の臨床症状を呈す)を持って発症したと捉え、この時点を含む日より5mg/kgの化合物(c)を連日経口に投与した。投与期間はそれぞれのG1H−G93Aトランスジェニックマウスが四肢麻痺を呈し瀕死状態に至るまでの期間である。
5)アロプリノール投与治療実験群
(1)発症前アロプリノール投与治療実験群:
G1H−G93Aトランスジェニックマウス10匹を使用した。生後80日より5mg/kgのアロプリノールを連日経口に投与した。投与期間はそれぞれのG1H−G93Aトランスジェニックマウスが四肢麻痺を呈し瀕死状態に至るまでの期間である。
6.病理組織学的検索
実験に供するマウスは、マウス体重1kg当たり1mLのペントバルビタールナトリウムの腹腔内注射にて、麻酔を施行する。完全に麻酔下にあることを確認した後、開腹・開胸を行い、左心室・大動脈経由にて、37℃の生理的食塩水の灌流にて全身臓器の血液を完全に除去する。全身臓器血液の完全除去は、胸部・腹部の大動脈、腸間膜動脈、肝臓、腎臓、胃・小腸・大腸表面の小動脈の血液の完全除去を直視下にて確認後、さらに50mLの37℃生理的食塩水の灌流を施行する。その後直ちに、4%パラホルムアルデヒド・0.1Mカコジル酸緩衝液にて灌流固定した後、脊髄を取り出し18時間4%パラホルムアルデヒド・0.1Mカコジル酸緩衝液にて再固定する。脊髄組織固定後、脊髄組織を検索するために、脊髄組織の各髄節部位を切り出す。検索した脊髄髄節組織は、脊髄の各部位の長さを考慮して、頸髄2部位(上部頸髄、下部頸髄)、胸髄3部位(上部胸髄、中部胸髄、下部胸髄)、腰髄2部位(上部腰髄、下部腰髄)を切り出し、合計7カ所を切り出し部位とした。切り出した各脊髄髄節組織はそれぞれパラフィン包埋し、パラフィンブロックを作製した後、ミクロトームにて5μm厚のパラフィン切片とする。パラフィン切片にはヘマトキシリン染色を施し、その後にエオシン染色をも行い、ヘマトキシリン・エオシン染色切片とする。
定量的解析には、各脊髄髄節パラフィンブロックから、5μm厚のパラフィン切片を連続25枚作製し、1枚目、7枚目,13枚目,19枚目,25枚目を選抜して、ヘマトキシリン・エオシン染色を施した。すなわち、25μm間隔をあけて、1枚ごとのパラフィン切片を選び、一つの脊髄髄節パラフィンブロックから、5枚のヘマトキシリン・エオシン染色を作製した。従って、頸髄全体では2部位10枚のヘマトキシリン・エオシン染色、胸髄全体では3部位15枚のヘマトキシリン・エオシン染色、腰髄全体では2部位10枚のヘマトキシリン・エオシン染色を作製した。
前角運動ニューロンの数を算定するために、すべてのヘマトキシリン・エオシン染色切片について、顕微鏡用3CCDデジタルカラーカメラシステム(FX380:オリンパス社、東京、日本)の装着された光学顕微鏡(BX41:オリンパス社、東京、日本)にて観察した後、各脊髄髄節組織のヘマトキシリン・エオシン染色切片の脊髄前角領域(Rexed分類におけるVII,VIII,IXに相当する領域)を撮影し、撮影された画像を画像解析・ファイリングソフトウエア(FLVFS−LS Ver.1.12:オリンパス社、東京、日本)にて解析した。脊髄前角運動ニューロン(脊髄前角細胞)の定義については、ヘマトキシリン・エオシン染色切片上にて、明確な核小体を持つ核を有し、かつ直径が25μm以上の細胞体を含む細胞を脊髄前角細胞とした(Klivenyi Pら.Nature Med 1999;5:347−351、Kong J & Xu Z.J Neurosci 1998;18:3241−3250、Stephens Bら.Neuropathol Appl Neurobiol 2001;27:352−361)。この定義に基づいて、各ヘマトキシリン・エオシン染色切片につき、脊髄前角細胞数を算定した。一匹のマウスの頸髄、胸髄、腰髄のそれぞれの脊髄前角細胞数は、5枚のヘマトキシリン・エオシン染色切片の脊髄前角細胞数をすべて合計した全脊髄前角細胞数として算定した。すなわち、頸髄脊髄前角細胞数は、頸髄2部位10枚のヘマトキシリン・エオシン染色切片の脊髄前角細胞数をすべて合計した全脊髄前角細胞数を測定した後、5切片当たりの脊髄前角細胞数として算定した。胸髄脊髄前角細胞数は、胸髄3部位15枚のヘマトキシリン・エオシン染色切片の脊髄前角細胞数をすべて合計した全脊髄前角細胞数を測定した後、5切片当たりの脊髄前角細胞数として算定した。腰髄脊髄前角細胞数は、腰髄2部位10枚のヘマトキシリン・エオシン染色切片の脊髄前角細胞数をすべて合計した全脊髄前角細胞数を測定した後、5切片当たりの脊髄前角細胞数として算定した。
7.統計解析法
臨床症候学的評価の結果については、発症日、生存期間(四肢麻痺を呈し瀕死状態に至るまでの日数)、病悩期間(発症日を含め、四肢麻痺を呈し瀕死状態に至るまでの日数)、臨床症候学的評価の各ステージ度数の期間の各データ値は平均値±標準偏差で表示した。運動負荷試験の結果については、伸展反射試験、傾斜面角度試験、フットプリント試験、ロタロッド試験、ビームバランス試験の各運動負荷試験の各スコアー値を平均値±標準偏差で表示した。病理組織学的検索結果については、算定した脊髄前角細胞数を平均値±標準偏差で表示した。
すべての統計解析はマッキントッシュソフトウエアのStatview(Ver.5.0,SAS Institute Inc.,カリフォルニア、米国)を用いて実施した。有意差検定にはMann−WhitneyのU検定とKaplan−Meier法のLogrank検定とを用い、危険率P<0.05を持って統計的有意差があると判定した。
II.結果
1.プラセボ・薬剤投与の各実験群の臨床症候学的評価の結果
1)プラセボ投与実験群:
プラセボ投与実験群におけるG1H−G93Aトランスジェニックマウスの発症日は、99.9±2.4日、生存期間は、119.7±3.3日、病悩期間20.8±2.3日であった(表1A、2A,3A、4A)。プラセボ投与実験群におけるマウスの臨床症候学的評価の各ステージ度数の期間は、それぞれステージ1度=6.6±0.7日、ステージ2度=5.4±0.8日、ステージ3度=4.3±0.8日、ステージ4度=2.8±0.6日、ステージ5度=1.7±0.5日であった(表1B、2B、3B, 4B)(図1)。プラセボ投与実験群の正常対照群である野生型同腹仔マウスでは、10匹全例臨床症候学的評価のステージは全経過を通じて0度であった。
2)発症前化合物(a)投与治療実験群:
発症前化合物(a)投与治療実験群におけるG1H−G93Aトランスジェニックマウスの発症日は、113.0±4.8日、生存期間は、136.9±3.8日、病悩期間24.9±3.1日であった(表1A)。発症前化合物(a)投与治療実験群におけるマウスの臨床症候学的評価の各ステージ度数の期間は、それぞれステージ1度=7.5±0.7日、ステージ2度=6.6±1.2日、ステージ3度=5.4±1.1日、ステージ4度=3.6±0.7日、ステージ5度=1.8±0.4日であった(表1B)(図2)。
3)発症後化合物(a)投与治療実験群:
発症後化合物(a)投与治療実験群におけるG1H−G93Aトランスジェニックマウスの発症日は、99.8±2.4日、生存期間は、122.7±2.1日、病悩期間23.9±1.7日であった(表2A)。発症後化合物(a)投与治療実験群におけるマウスの臨床症候学的評価の各ステージ度数の期間は、それぞれステージ1度=7.3±0.7日、ステージ2度=6.0±0.7日、ステージ3度=5.3±0.9日、ステージ4度=3.5±0.5日、ステージ5度=1.8±0.4日であった(表2B)(図3)。
4)発症前化合物(b)投与治療実験群:
発症前化合物(b)投与治療実験群における発症日は、111.6±3.7日、生存期間は、134.9±3.4日、病悩期間24.3±3.4日であった(表3A)。発症前化合物(b)投与治療実験群におけるマウスの臨床症候学的評価の各ステージ度数の期間は、それぞれステージ1度=7.4±0.7日、ステージ2度=6.4±1.2日、ステージ3度=5.3±1.2日、ステージ4度=3.5±0.5日、ステージ5度=1.7±0.5日であった(表3B)(図4)。
5)発症前化合物(c)投与治療実験群:
発症前化合物(c)投与治療実験群におけるG1H−G93Aトランスジェニックマウスの発症日は、112.0±4.6日、生存期間は、136.4±3.3日、病悩期間25.4±3.2日であった(表4A)。発症前化合物(c)投与治療実験群におけるマウスの臨床症候学的評価の各ステージ度数の期間は、それぞれステージ1度=7.5±0.9日、ステージ2度=6.7±1.2日、ステージ3度=5.4±1.1日、ステージ4度=3.9±1.1日、ステージ5度=1.9±0.3日であった(表4B)(図5)。
6)発症後化合物(c)投与治療実験群:
発症後化合物(c)投与治療実験群におけるG1H−G93Aトランスジェニックマウスの発症日は、100.7±4.3日、生存期間は、123.9±3.2日、病悩期間24.2±3.2日であった(表5A)。発症後化合物(c)投与治療実験群におけるマウスの臨床症候学的評価の各ステージ度数の期間は、それぞれステージ1度=7.6±1.2日、ステージ2度=6.2±0.8日、ステージ3度=5.4±1.1日、ステージ4度=3.5±0.5日、ステージ5度=1.5±0.5日であった(表5B)(図17)。
7)発症前アロプリノール投与治療実験群:
発症前アロプリノール投与治療実験群におけるG1H−G93Aトランスジェニックマウスの発症日は、102.2±4.4日、生存期間は、122.2±1.3日、病悩期間21.0±3.6日であった(表6A)。発症前アロプリノール投与治療実験群におけるマウスの臨床症候学的評価の各ステージ度数の期間は、それぞれステージ1度=6.8±1.1日、ステージ2度=5.4±1.3日、ステージ3度=4.4±1.2日、ステージ4度=2.9±0.7日、ステージ5度=1.5±0.5日であった(表6B)(図20)。
2.薬剤の有効性の臨床症候学的解析結果
1)発症前化合物(a)投与治療の臨床症候学的有効性:
G1H−G93Aトランスジェニックマウスに、生後80日より5mg/kgの化合物(a)を連日経口に投与することにより、プラセボ投与群より、発症日を有意に遅延させる発症遅延効果(P<0.001、Mann−Whitney U検定)、生存期間を有意に延長させる生存期間延長効果(P<0.001、Mann−Whitney U検定)、病悩期間を有意に延長させる病悩期間延長効果(P<0.01、Mann−Whitney U検定)を認めた(表1A)。さらに、プラセボ投与群と比較した発症前化合物(a)投与治療群の発症日(図6)、生存期間(図7)、病悩期間(図8)における各項目におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を施行したところ、各項目においてそれぞれ有意差を持って延長していた。すなわち、発症前化合物(a)投与によって、発症遅延効果、生存期間延長効果、病悩期間延長効果の各効果の明らかな有効性を認めた。臨床症候学的評価の各ステージ度数の期間に関して、発症前化合物(a)投与群はプラセボ投与群と比して、ステージ1度(P<0.05、Mann−Whitney U検定)、ステージ2度(P<0.05、Mann−Whitney U検定)、ステージ3度(P<0.05、Mann−Whitney U検定)、ステージ4度(P<0.05、Mann−Whitney U検定)の各項目においてそれぞれ有意差を持って延長していた(表1B)。
Figure 0005110536
2)発症後化合物(a)投与の臨床症候学的有効性:
G1H−G93Aトランスジェニックマウスに、発症日より5mg/kgの化合物(a)を連日経口に投与することにより、プラセボ投与群より、病悩期間を有意に延長させる病悩期間延長効果(P<0.05、Mann−Whitney U検定)を認めたことにより、生存期間を有意に延長させる生存期間延長効果(P<0.005、Mann−Whitney U検定)をも示した(表2A)。加えて、プラセボ投与群と比較した発症後化合物(a)投与群の生存期間(図9)と病悩期間(図10)の2項目におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を施行したところ、両項目においてそれぞれ有意差を持って延長していた。すなわち、発症後化合物(a)投与によって、病悩期間延長効果に基づく生存期間延長効果の明らかな有効性を認めた。臨床症候学的評価の各ステージ度数の期間に関して、発症後化合物(a)投与群はプラセボ投与群と比して、ステージ3度(P<0.05、Mann−Whitney U検定)とステージ4度(P<0.05、Mann−Whitney U検定)の両項目においてそれぞれ有意差を持って延長していた(表2B)。
Figure 0005110536
3)発症前化合物(b)投与治療の臨床症候学的有効性:
G1H−G93Aトランスジェニックマウスに、生後80日より5mg/kgの化合物(b)を連日経口に投与することにより、プラセボ投与群より、発症日を有意に遅延させる発症遅延効果(P<0.001、Mann−Whitney U検定)、生存期間を有意に延長させる生存期間延長効果(P<0.001、Mann−Whitney U検定)、病悩期間を有意に延長させる病悩期間延長効果(P<0.01、Mann−Whitney U検定)を認めた(表3A)。さらに、プラセボ投与群と比較した発症前化合物(b)投与群の発症日(図11)、生存期間(図12)、病悩期間(図13)における各項目におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を施行したところ、各項目においてそれぞれ有意差を持って延長していた。すなわち、発症前化合物(b)投与によって、発症遅延効果、生存期間延長効果、病悩期間延長効果の各効果の明らかな有効性を認めた。臨床症候学的評価の各ステージ度数の期間に関して、発症前化合物(b)投与群はプラセボ投与群と比して、ステージ1度(P<0.05、Mann−Whitney U検定)、ステージ2度(P<0.05、Mann−Whitney U検定)、ステージ3度(P<0.05、Mann−Whitney U検定)、ステージ4度(P<0.05、Mann−Whitney U検定)の各項目においてそれぞれ有意差を持って延長していた(表3B)。
Figure 0005110536
4)発症前化合物(c)投与治療の臨床症候学的有効性:
G1H−G93Aトランスジェニックマウスに、生後80日より5mg/kgの化合物(c)を連日経口に投与することにより、プラセボ投与群より、発症日を有意に遅延させる発症遅延効果(P<0.001、Mann−Whitney U検定)、生存期間を有意に延長させる生存期間延長効果(P<0.001、Mann−Whitney U検定)、病悩期間を有意に延長させる病悩期間延長効果(P<0.01、Mann−Whitney U検定)を認めた(表4A)。さらに、プラセボ投与群と比較した発症前化合物(c)投与治療群の発症日(図14)、生存期間(図15)、病悩期間(図16)における各項目におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を施行したところ、各項目においてそれぞれ有意差を持って延長していた。すなわち、発症前化合物(c)投与によって、発症遅延効果、生存期間延長効果、病悩期間延長効果の各効果の明らかな有効性を認めた。臨床症候学的評価の各ステージ度数の期間に関して、発症前化合物(c)投与群はプラセボ投与群と比して、ステージ1度(P<0.05、Mann−Whitney U検定)、ステージ2度(P<0.05、Mann−Whitney U検定)、ステージ3度(P<0.05、Mann−Whitney U検定)、ステージ4度(P<0.05、Mann−Whitney U検定)の各項目においてそれぞれ有意差を持って延長していた(表4B)。
Figure 0005110536
5)発症後化合物(c)投与の臨床症候学的有効性:
G1H−G93Aトランスジェニックマウスに、発症日より5mg/kgの化合物(c)を連日経口に投与することにより、プラセボ投与群より、病悩期間を有意に延長させる病悩期間延長効果(P<0.05、Mann−Whitney U検定)を認めたことにより、生存期間を有意に延長させる生存期間延長効果(P<0.05、Mann−Whitney U検定)をも示した(表5A)。加えて、プラセボ投与群と比較した発症後化合物(c)投与群の生存期間(図18)と病悩期間(図19)の2項目におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を施行したところ、両項目においてそれぞれ有意差を持って延長していた。すなわち、発症後化合物(c)投与によって、病悩期間延長効果に基づく生存期間延長効果の明らかな有効性を認めた。臨床症候学的評価の各ステージ度数の期間に関して、発症後化合物(c)投与群はプラセボ投与群と比して、ステージ3度(P<0.05、Mann−Whitney U検定)とステージ4度(P<0.05、Mann−Whitney U検定)の両項目においてそれぞれ有意差を持って延長していた(表5B)。
Figure 0005110536
6)発症前アロプリノール投与治療の臨床症候学的有効性:
G1H−G93Aトランスジェニックマウスに、生後80日より5mg/kgのアロプリノを連日経口に投与することにより、プラセボ投与群より、発症日を有意に遅延させる発症遅延効果(P>0.05、Mann−Whitney U検定)、生存期間を有意に延長させる生存期間延長(P>0.05、Mann−Whitney U検定)、病脳期間を有意に延長させる病悩期間延長効果(P>0.05、Mann−Whitney U検定)を認めなかった(表6A)。さらに、プラセボ投与群と比較したアロプリノール投与治療群の発症日(図21)、生存期間(図22)、病脳期間(図23)における各項目におけるKaplan−Meier法のLogrank検定を施行したところ、各項目においてそれぞれ有意な延長を認めなかった。すなわち、発症前アロプリノール投与によって、発症遅延効果、生存期間延長効果、病脳期間延長効果の各効果の明らかな有効性を認めなかった。臨床症候学的評価の各ステージ度数の期間に関して、発症前アプリノール投与群はプラセボ投与群と比して、ステージ1度(P>0.05、Mann−Whitney U検定)、ステージ2度(P>0.05、Mann−Whitney U検定)、ステージ3度(P>0.05、Mann−Whitney U検定)、ステージ4度(P>0.05、Mann−Whitney U検定)、ステージ5度(P>0.05、Mann−Whitney U検定)の各項目においてそれぞれ有意差を認めなかった(表6B)。
Figure 0005110536
3.プラセボ・薬剤投与の各実験群の運動負荷試験の結果
1)プラセボ投与実験群:
プラセボ投与実験群の正常対照群である野生型同腹仔マウスでは、伸展反射試験、傾斜面角度試験、フットプリント試験、ロタロッド試験、ビームバランス試験の各運動負荷試験において、それぞれのスコアーは全経過を通じて10匹全例スコアー=0であった。
プラセボ投与実験群におけるG1H−G93Aトランスジェニックマウスの各運動負荷試験の評価に関しては、以下の如くである。すなわち、伸展反射試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日ではスコアー=0.0±0.0、100日ではスコアー=0.4±0.5、105日ではスコアー=1.0±0.0、110日ではスコアー=1.4±0.5、115日ではスコアー=1.9±0.3、120日以降140日まではスコアー=2.0±0.0であった(表7〜表9)。傾斜面角度試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日、100日ではスコアー=0.0±0.0、105日ではスコアー=0.2±0.4、110日ではスコアー=1.0±0.8、115日ではスコアー=2.3±0.5、120日以降140日まではスコアー=3.0±0.0であった(表10〜表12)。フットプリント試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日ではスコアー=0.0±0.0、100日ではスコアー=0.4±0.5、105日ではスコアー=1.4±0.5、110日ではスコアー=2.3±0.5、115日ではスコアー=3.3±0.5、120日以降140日まではスコアー=4.0±0.0であった(表13〜表15)。ロタロッド試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日ではスコアー=0.0±0.0、100日ではスコアー=0.7±0.8、105日ではスコアー=2.1±0.9、110日以降140日まではスコアー=3.0±0.0であった(表16〜表18)。ビームバランス試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日ではスコアー=0.0±0.0、100日ではスコアー=0.4±0.5、105日ではスコアー=1.4±0.5、110日以降140日まではスコアー=2.0±0.0であった(表19〜表21)。
2)発症前化合物(a)投与治療実験群:
発症前化合物(a)投与治療実験群におけるG1H−G93Aトランスジェニックマウスの各運動負荷試験の評価に関しては、以下の如くである。すなわち、伸展反射試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日、100日、105日ではスコアー=0.0±0.0、110日ではスコアー=0.1±0.3、115日ではスコアー=0.5±0.5、120日ではスコアー=0.9±0.7、125日ではスコアー=1.5±0.5、130日ではスコアー=1.9±0.3、135日及び140日まではスコアー=2.0±0.0であった(表7)。傾斜面角度試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日、100日、105日、110日ではスコアー=0.0±0.0、115日ではスコアー=0.1±0.3、120日ではスコアー=0.4±0.5、125日ではスコアー=1.1±0.9、130日ではスコアー=2.1±0.9、135日ではスコアー=2.7±0.5、140日ではスコアー=3.0±0.0であった(表10)。フットプリント試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日、100日、105日ではスコアー=0.0±0.0、110日ではスコアー=0.1±0.3、115日ではスコアー=0.6±0.7、120日ではスコアー=1.8±0.9、125日ではスコアー=2.8±0.4、130日ではスコアー=3.4±0.5、135日ではスコアー=3.9±0.3、140日ではスコアー=4.0±0.0であった(表13)。ロタロッド試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日、100日、105日ではスコアー=0.0±0.0、110日ではスコアー=0.3±0.7、115日ではスコアー=1.2±1.3、120日ではスコアー=2.2±0.9、125日ではスコアー=2.7±0.5、130日以降140日まではスコアー=3.0±0.0であった(表16)。ビームバランス試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日、100日、105日ではスコアー=0.0±0.0、110日ではスコアー=0.1±0.3、115日ではスコアー=0.7±0.8、120日ではスコアー=1.2±0.9、125日ではスコアー=1.7±0.5、130日以降140日まではスコアー=2.0±0.0であった(表19)。
3)発症前化合物(b)投与治療実験群:
発症前化合物(b)投与治療実験群におけるG1H−G93Aトランスジェニックマウスの各運動負荷試験の評価に関しては、以下の如くである。すなわち、伸展反射試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日、100日、105日ではスコアー=0.0±0.0、110日ではスコアー=0.1±0.3、115日ではスコアー=0.5±0.5、120日ではスコアー=1.3±0.5、125日ではスコアー=1.8±0.4、130日以降140日まではスコアー=2.0±0.0であった(表8)。傾斜面角度試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日、100日、105日、110日ではスコアー=0.0±0.0、115日ではスコアー=0.1±0.3、120日ではスコアー=0.6±0.7、125日ではスコアー=1.4±0.7、130日ではスコアー=2.3±0.7、135日ではスコアー=2.9±0.3、140日ではスコアー=3.0±0.0であった(表11)。フットプリント試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日、100日、105日ではスコアー=0.0±0.0、110日ではスコアー=0.1±0.3、115日ではスコアー=0.6±0.7、120日ではスコアー=1.8±1.0、125日ではスコアー=2.8±0.4、130日ではスコアー=3.4±0.5、135日ではスコアー=3.9±0.3、140日ではスコアー=4.0±0.0であった(表14)。ロタロッド試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日、100日、105日ではスコアー=0.0±0.0、110日ではスコアー=0.5±0.7、115日ではスコアー=1.3±1.1、120日ではスコアー=2.5±0.5、125日以降140日まではスコアー=3.0±0.0であった(表17)。ビームバランス試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日、100日、105日ではスコアー=0.0±0.0、110日ではスコアー=0.1±0.3、115日ではスコアー=0.6±0.7、120日ではスコアー=1.5±0.5、125日以降140日まではスコアー=2.0±0.0であった(表20)。
4)発症前化合物(c)投与治療実験群:
発症前化合物(c)投与治療実験群におけるG1H−G93Aトランスジェニックマウスの各運動負荷試験の評価に関しては、以下の如くである。すなわち、伸展反射試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日、100日、105日ではスコアー=0.0±0.0、110日ではスコアー=0.1±0.3、115日ではスコアー=0.5±0.5、120日ではスコアー=1.1±0.6、125日ではスコアー=1.7±0.5、130日以降140日まではスコアー=2.0±0.0であった(表9)。傾斜面角度試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日、100日、105日、110日ではスコアー=0.0±0.0、115日ではスコアー=0.1±0.3、120日ではスコアー=0.8±0.6、125日ではスコアー=1.2±0.8、130日ではスコアー=2.3±0.7、135日ではスコアー=2.9±0.3、140日ではスコアー=3.0±0.0であった(表12)。フットプリント試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日、100日、105日ではスコアー=0.0±0.0、110日ではスコアー=0.1±0.3、115日ではスコアー=0.7±0.8、120日ではスコアー=1.6±1.0、125日ではスコアー=2.7±0.5、130日ではスコアー=3.3±0.5、135日ではスコアー=3.9±0.3、140日ではスコアー=4.0±0.0であった(表15)。ロタロッド試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日、100日、105日ではスコアー=0.0±0.0、110日ではスコアー=0.4±0.8、115日ではスコアー=1.3±1.3、120日ではスコアー=2.5±0.5、125日以降140日まではスコアー=3.0±0.0であった(表18)。ビームバランス試験のスコアーは、生後70日、75日、80日、85日、90日、95日、100日、105日ではスコアー=0.0±0.0、110日ではスコアー=0.1±0.3、115日ではスコアー=0.7±0.8、120日ではスコアー=1.4±0.7、125日以降140日まではスコアー=2.0±0.0であった(表21)。
4.薬剤の有効性の運動負荷試験の解析結果
1)発症前化合物(a)投与治療の運動負荷試験における有効性:
G1H−G93Aトランスジェニックマウスに、生後80日より5mg/kgの化合物(a)を連日経口に投与することにより、伸展反射試験に関しては、プラセボ投与群に比べて、105日、110日、115日、120日において、有意な有効効果(P<0.005、Mann−Whitney U検定)を示した(表7)。傾斜面角度試験に関しては、プラセボ投与群に比べて、110日、115日、120日、125日、130日において、有意な有効効果(P<0.05、Mann−Whitney U検定)を示した(表10)。フットプリント試験に関しては、プラセボ投与群に比べて、105日、110日、115日、120日、125日、130日において、有意な有効効果(P<0.05、Mann−Whitney U検定)を示した(表13)。ロタロッド試験に関しては、プラセボ投与群に比べて、105日、110日、115日において、有意な有効効果(P<0.005、Mann−Whitney U検定)を示した(表16)。ビームバランス試験に関しては、プラセボ投与群に比べて、105日、110日、115日において、有意な有効効果(P<0.005、Mann−Whitney U検定)を示した(表19)。
2)発症前化合物(b)投与治療の運動負荷試験における有効性:
G1H−G93Aトランスジェニックマウスに、生後80日より5mg/kgの化合物(b)を連日経口に投与することにより、伸展反射試験に関しては、プラセボ投与群に比べて、105日、110日、115日、120日において、有意な有効効果(P<0.01、Mann−Whitney U検定)を示した(表8)。傾斜面角度試験に関しては、プラセボ投与群に比べて、110日、115日、120日、125日、130日において、有意な有効効果(P<0.05、Mann−Whitney U検定)を示した(表11)。フットプリント試験に関しては、プラセボ投与群に比べて、105日、110日、115日、120日、125日、130日において、有意な有効効果(P<0.05、Mann−Whitney U検定)を示した(表14)。ロタロッド試験に関しては、プラセボ投与群に比べて、105日、110日、115日において、有意な有効効果(P<0.001、Mann−Whitney U検定)を示した(表17)。ビームバランス試験に関しては、プラセボ投与群に比べて、105日、110日、115日において、有意な有効効果(P<0.001、Mann−Whitney U検定)を示した(表20)。
3)発症前化合物(c)投与治療の運動負荷試験における有効性:
G1H−G93Aトランスジェニックマウスに、生後80日より5mg/kgの化合物(c)を連日経口に投与することにより、伸展反射試験に関しては、プラセボ投与群に比べて、105日、110日、115日、120日において、有意な有効効果(P<0.005、Mann−Whitney U検定)を示した(表9)。傾斜面角度試験に関しては、プラセボ投与群に比べて、110日、115日、120日、125日、130日において、有意な有効効果(P<0.05、Mann−Whitney U検定)を示した(表12)。フットプリント試験に関しては、プラセボ投与群に比べて、105日、110日、115日、120日、125日、130日において、有意な有効効果(P<0.01、Mann−Whitney U検定)を示した(表15)。ロタロッド試験に関しては、プラセボ投与群に比べて、105日、110日、115日において、有意な有効効果(P<0.005、Mann−Whitney U検定)を示した(表18)。ビームバランス試験に関しては、プラセボ投与群に比べて、105日、110日、115日において、有意な有効効果(P<0.005、Mann−Whitney U検定)を示した(表21)。
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5.プラセボ・薬剤投与の各実験群の病理組織学的検索結果
1)プラセボ投与実験群:
プラセボ投与実験群におけるG1H−G93Aトランスジェニックマウスにおいては、頸髄における脊髄細胞数=4.3±3.5、胸髄における脊髄細胞数=2.5±4.3、腰髄における脊髄細胞数=3.7±2.4であった。(表22、23、24、25)。
2)発症前化合物(a)投与治療実験群:
発症前化合物(a)投与治療実験群におけるG1H−G93Aトランスジェニックマウスにおいては、頸髄における脊髄細胞数=3.3±3.1、胸髄における脊髄細胞数=1.6±2.1、腰髄における脊髄細胞数=3.7±3.3であった(表22)。
3)発症後化合物(a)投与治療実験群:
発症後化合物(a)投与治療実験群におけるG1H−G93Aトランスジェニックマウスにおいては、頸髄における脊髄細胞数=4.8±3.7、胸髄における脊髄細胞数=2.3±2.2、腰髄における脊髄細胞数=4.1±4.4であった(表23)。
4)発症前化合物(b)投与治療実験群:
発症前化合物(b)投与治療実験群におけるG1H−G93Aトランスジェニックマウスにおいては、頸髄における脊髄細胞数=4.6±2.0、胸髄における脊髄細胞数=1.9±1.7、腰髄における脊髄細胞数=5.3±2.7であった(表24)。
5)発症前化合物(c)投与治療実験群:
発症前化合物(c)投与治療実験群におけるG1H−G93Aトランスジェニックマウスにおいては、頸髄における脊髄細胞数=5.2±4.3、胸髄における脊髄細胞数=1.6±1.7、腰髄における脊髄細胞数=4.1±3.8あった(表25)。
6.薬剤投与治療による病理組織学的解析結果
1)発症前化合物(a)投与治療による病理組織学的解析結果:
G1H−G93Aトランスジェニックマウスに生後80日より5mg/kgの化合物(a)を連日経口に投与した治療実験群の終末病理組織像の脊髄前角細胞数とプラセボ投与実験群の終末病理組織像の脊髄前角細胞数との間には、頸髄、胸髄、腰髄において、それぞれ有意差は見られなかった(表22)(P>0.05、Mann−Whitney U検定)。
2)発症後化合物(a)投与治療による病理組織学的解析結果:
G1H−G93Aトランスジェニックマウスに発症日より5mg/kgの化合物(a)を連日経口に投与した治療実験群の終末病理組織像の脊髄前角細胞数とプラセボ投与実験群の終末病理組織像の脊髄前角細胞数との間には、頸髄、胸髄、腰髄において、それぞれ有意差は見られなかった(表23)(P>0.05、Mann−Whitney U検定)。
3)発症前化合物(b)投与治療による病理組織学的解析結果:
G1H−G93Aトランスジェニックマウスに生後80日より5mg/kgの化合物(b)を連日経口に投与した治療実験群の終末病理組織像の脊髄前角細胞数とプラセボ投与実験群の終末病理組織像の脊髄前角細胞数との間には、頸髄、胸髄、腰髄において、それぞれ有意差は見られなかった(表24)(P>0.05、Mann−Whitney U検定)。
4)発症前化合物(c)投与治療による病理組織学的解析結果:
G1H−G93Aトランスジェニックマウスに生後80日より5mg/kgの化合物(c)を連日経口に投与した治療実験群の終末病理組織像の脊髄前角細胞数とプラセボ投与実験群の終末病理組織像の脊髄前角細胞数との間には、頸髄、胸髄、腰髄において、それぞれ有意差は見られなかった(表25)(P>0.05、Mann−Whitney U検定)。
Figure 0005110536
Figure 0005110536
Figure 0005110536
Figure 0005110536

Claims (4)

  1. 次の一般式(1)、(2)又は(3)で表される化合物又はその塩を含有することを特徴とする筋萎縮性側索硬化症治療薬。
    Figure 0005110536
    (式中、R1は水素原子、ハロゲン原子又はアミノ基を示し;
    2はカルボキシル基又はC1-4アルコキシカルボニル基を示し;
    3はハロゲン、ヒドロキシ、C1-4アルコキシ、カルボキシ、C1-4アルコキシカルボニル及びアシルオキシから選ばれる1〜2個の置換基を有していてもよいC4-6アルキル基、C3-6シクロアルキル基又はC3-6シクロアルキル−C1-4アルキル基を示し;
    4は、ハロゲン、シアノ及びフェニルから選ばれる1〜2個の置換基を有していてもよいピリジル基;又はシアノ、ニトロ、C1-4アルコキシ、N−C1-4アルキルピペラジノ、C1-4アルキルチオ、フェニルチオ及びC1-4アルキルアミノから選ばれる1〜2個の置換基を有していてもよいフェニル基を示し;
    5はシアノ、C1-4アルキル、ハロゲン、C1-4アルコキシ及びC1-4アルキルチオから選ばれる置換基を有していてもよいピリジル基を示し;
    6は水素原子、又はピバロイルオキシ−C1-4アルキル基を示し;
    7はカルボキシル基、C1-6アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、又はモノ−もしくはジ−C1-6アルキルアミノカルボニル基を示し;
    8は水素原子、C1-6アルキル基又はフェニル基を示し;
    9は水素原子又はC1-10アルキル基を示す。)
  2. 式(1)中のR1が水素原子、ハロゲン原子又はアミノ基であり;R2がカルボキシル基又はC1-4アルコキシカルボニル基であり;R3がC4-6アルキル基、C3-6シクロアルキル基又はC3-6シクロアルキル−C1-4アルキル基であり;
    式(2)中のR4がシアノ、ハロゲン、C1-6アルコキシ及びC1-6アルキルチオから選ばれる1又は2個の置換基を有するピリジル基であり;R5がシアノ、ハロゲン、C1-6アルコキシ及びC1-6アルキルチオから選ばれる1又は2個の置換基を有していてもよいピリジル基であり;R6が水素原子であり;
    式(3)中のR7がカルボキシル基又はC1-6アルコキシカルボニル基であり;
    8が水素原子又はC1-6アルキル基であり;
    9がC1-8アルキル基である請求項記載の筋萎縮性側索硬化症治療薬。
  3. 式(1)中のR1が水素原子、R2がカルボキシル基、R3がC4-6アルキル基であり;式(2)中のR4がシアノピリジル基、R5がピリジル基、R6が水素原子であり;式(3)中のR7がカルボキシル基、R8がC1-6アルキル基であり、R9がC2-6アルキル基である請求項又は記載の筋萎縮性側索硬化症治療薬。
  4. 式(1)中のR1が水素原子、R2がカルボキシル基、R3がネオペンチル基であり;式(2)中のR4が2−シアノピリジン−4−イル基であり、R5がピリジン−4−イル基、R6が水素原子であり;式(3)中のR7がカルボキシル基、R8がメチル基、R9がイソブチル基である請求項1〜3のいずれか1項記載の筋萎縮性側索硬化症治療薬。
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