JP5350219B2 - Nos阻害活性を有する1,5および3,6−置換インドール化合物 - Google Patents
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Description
R1は、H、置換されていてもよいC1−6アルキル、置換されていてもよいC1−4アルカリール、置換されていてもよいC1−4アルク複素環または置換されていてもよいC2−9複素環であり、R2およびR3のそれぞれは、独立に、H、Hal、置換されていてもよいC1−6アルキル、置換されていてもよいC6−10アリール、置換されていてもよいC1−6アルカリール、置換されていてもよいC2−9複素環または置換されていてもよいC1−4アルク複素環であり、R4は、H、R4AC(NH)NH(CH2)r4またはR4ANHC(S)NH(CH2)r4であり、r4は0から2の整数であり、R4Aは、置換されていてもよいC1−6アルキル、置換されていてもよいC6−10アリール、置換されていてもよいC1−4アルカリール、置換されていてもよいC2−9複素環、置換されていてもよいC1−4アルク複素環、置換されていてもよいC1−6チオアルコキシ、置換されていてもよいC1−4チオアルカリール、置換されていてもよいアリーロイル、置換されていてもよいC1−4チオアルク複素環または置換されていてもよいアミノであり、R5はHまたはR5AC(NH)NH(CH2)r5またはR5ANHC(S)NH(CH2)r5であり、r5は0から2の整数であり、R5Aは、置換されていてもよいC1−6アルキル、置換されていてもよいC6−10アリール、置換されていてもよいC1−4アルカリール、置換されていてもよいC2−9複素環、置換されていてもよいC1−4アルク複素環、置換されていてもよいC1−6チオアルコキシ、置換されていてもよいC1−4チオアルカリール、置換されていてもよいアリーロイル、置換されていてもよいC1−4チオアルク複素環または置換されていてもよいアミノであり、R4およびR5の一方はHであり、ただし両方がHであることはなく、R4がHである場合はR1はHであり、R5がHの場合はR3はHである。
本明細書で互換的に使用される「アシル」または「アルカノイル」という用語は、本明細書で定義の親分子の基にカルボニル基を介して結合した、本明細書で定義のアルキル基または水素を表し、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ブタノイルなどで例示される。例示的な未置換アシル基は炭素2から7個を含む。
本発明の化合物は、当技術分野で確立されたものと類似の方法、例えば図式1〜12で示した反応順序によって製造できる。
本発明は、単独で、または別の治療物質との併用での治療方法における使用を含む本発明の化合物の全ての使用、NOS活性を阻害する組成物でのその使用、診断アッセイでのその使用、および研究ツールとしてのその使用を特徴とする。
少量のニトログリセリン、NO放出剤が深刻な頭痛を引き起こすというアシアノ・ソブレロ(Asciano Sobrero)による1847年の最初の所見は、片頭痛の一酸化窒素仮説(Olesen et al., Cephalagia 15:94-100, 1995)につながる。片頭痛の治療で臨床的に使用されるスマトリプタンなどのセロトニン作動性5HT1D/1B作働薬は、片頭痛発作中の、滑沢脳および皺脳における皮質伝播性鬱病、NOの広範囲の放出につながるプロセスを防止することが知られている。実際、スマトリプタンは、ラットにニトログリセリンを注入した後の人工的に強化された皮質NOレベルを改変することが示されている(Read et al., Brain Res. 847:1-8, 1999;ibid, 870(1-2):44-53, 2000)。片頭痛のヒト無作為化二重盲検臨床試験では、L−NG塩酸メチルアルギニン(L−NMMA、NOS阻害剤)の単独静脈投与後に67%の応答率が認められた。この効果は単純な血管収縮に起因するものではない。なぜなら、中大脳動脈の経頭蓋ドップラー測定速度には効果は認められなかったからである(Lassen et al., Lancet 349:401-402, 1997)。NO捕捉剤ヒドロキシコバラミンを使用する非盲検試験では、片頭痛発作頻度の50%の減少が患者の53%に認められ、片頭痛発作の総継続時間の減少も認められた(van der Kuy et al., Cephalgia 22(7):513-519, 2002)。
臨床試験は、75%もの患者が片頭痛発作中に皮膚異痛(過度の皮膚感度)を発現し、片頭痛中のその発現はトリプタン5HT1B/1D作働薬の抗片頭痛作用にとって有害であることを示している(Burstein et al., Ann. Neurol. 47:614-624, 2000; Burstein et al., Brain, 123:1703-1709, 2000)。スマトリプタンなどのトリプタンの早期投与は片頭痛疼痛を止めることができるが、遅延したスマトリプタンの介入は片頭痛疼痛を止めることはできず、または異痛を既に伴った片頭痛患者の過度の皮膚感度を逆転させることはできない(Burstein et al., Ann. Neurol. DOI: 10.1002/ana.10785, 2003; Burstein and Jakubowski, Ann. Neurol., 55:27-36, 2004)。末梢性感作および中枢性感作の発現は、片頭痛の臨床的発現と相関する。片頭痛患者では、頭痛の開始後5から20分で拍動痛が起き、一方、皮膚異痛は20から120分の間に開始する(Burstein et al., Brain, 123:1703-1709, 2000)。ラットでは、髄膜侵害受容器の実験的に引き起こした末梢性感作は、炎症液(I.S.)を硬膜に適用した後5〜20分以内に生じ(Levy and Strassman, J. Physiol., 538:483-493, 2002)、一方、三叉神経血管の神経細胞の中枢性感作は、I.S.投与後20から120分の間に起こる(Burstein et al., J. Neurophysiol. 79:964-982, 1998)。中枢性感作の発現に対するスマトリプタンのような抗片頭痛トリプタンの早期または遅延投与の並列効果は、ラットで示されている(Burstein and Jakubowski、上記参照)。したがって、遅延ではなく早期のスマトリプタンは、中枢三叉神経血管神経細胞に見られるI.S.誘発の自発性興奮の長期的な増大を防ぐ(片頭痛疼痛強度の臨床的相関)。さらに、ラットにおけるスマトリプタンの遅延介入は、眼窩周囲皮膚の力学的刺激に対するI.S.誘発の神経感度を防止せず、または熱に対する閾値を下げなかった(眼窩周囲領域に力学的および熱的異痛を有する患者の臨床的相関)。対照的に、早期のスマトリプタンはI.S.が熱的および力学的過敏の両方を誘発することを防ぐ。中枢性感作の発現後、スマトリプタンの遅延介入は、硬膜の受容野の拡大を逆転し、硬膜の嵌入に対する感度を増大させるが(かがむことによって悪化した拍動痛の臨床的相関)、早期介入はその発現を防止する。
NOは、末梢神経系(Aley et al., J. Neurosci. 1:7008-7014, 1998)および中枢神経系(Meller and Gebhart, Pain 52:127-136, 1993)における感覚伝達に寄与している。かなりの実験的証拠により、末梢からの長時間の侵害受容入力によって生じた中枢性感作がCNS神経細胞の興奮性を増大させ、NOS活性化およびNO合成の増大によって引き起こされる、またはNOS活性化およびNO合成の増大と関連していることが示されている(Bendtsen, Cephalagia 20:486-508, 2000; Woolf and Salter, Science 288:1765-1769, 2000)。NO供与体、ニトログリセリンの実験的注入が患者の頭痛を誘発することが示されている。二重盲検試験では、慢性緊張型頭痛を有し、L−NMMA(NOS阻害剤)を受けている患者は頭痛強度がかなり減少した(Ashina and Bendtsen, J. Headache Pain 2:21-24, 2001; Ashina et al., Lancet 243(9149):287-9, 1999)。したがって、本発明のNOS阻害剤は慢性緊張型頭痛の治療に有用であり得る。
ヒトにおいて、NOは皮内注射で疼痛を引き起こすことから(Holthusen and Arndt, Neurosci. Lett. 165:71-74, 1994)、疼痛におけるNOの直接関与が示唆される。さらに、NOS阻害剤は正常状態下の侵害受容伝達に殆どまたは全く効果がない(Meller and Gebhart, Pain 52:127-136, 1993)。NOは、末梢、脊髄および脊柱上レベルでの侵害受容情報の伝達および調節に関与している(Duarte et al., Eur. J. Pharmacol. 217:225-227, 1992; Haley et al., Neuroscience 31:251-258, 1992)。CNSの病変または機能障害は、中枢性疼痛として知られる慢性疼痛症状の発現につながることがあり、自発的な疼痛、痛覚過敏、ならびに力学的および冷感異痛を含む(Pagni, Textbook of Pain, Churchill Livingstone, Edinburgh, 1989, pp. 634-655; Tasker In: The Management of Pain, pp. 264-283, J.J. Bonica (Ed.), Lea and Febiger, Philadelphia, PA, 1990; Casey, Pain and Central Nervous System Disease: The Central Pain Syndromes, pp. 1-11 K.L. Casey (Ed.), Raven Press, New York, 1991)。NOS阻害剤7−NIおよびL−NAMEの全身投与(腹腔内投与)は、脊髄損傷を有するラットの慢性異痛様症状を緩和することが示されている(Hao and Xu, Pain 66:313-319, 1996)。7−NIの作用は著しい鎮静作用を伴わず、L−アルギニン(NO前駆体)によって逆転された。熱痛覚過敏の維持は腰部脊髄の一酸化窒素によって媒介されると思われ、L−NAMEのような一酸化窒素合成酵素阻害剤または可溶性グアニル酸シクラーゼ阻害剤メチレンブルーの鞘内投与によって遮断できる(Neuroscience 50(1):7-10, 1992)。したがって、本発明のNOS阻害剤は、慢性または神経障害性疼痛の治療に有用となり得る。
内因性ポリアミン代謝産物アグマチンは、NOS阻害剤およびN−メチル−D−アスパルテート(NMDA)チャネル拮抗薬の両方であるアルギニンの代謝産物である。アグマチンは、神経障害性疼痛の髄神経結紮(SNL)モデル、ならびに糖尿病性神経障害のストレプトゾトシンモデルの両方に有効である(Karadag et al., Neurosci. Lett. 339(1):88-90, 2003)。したがって、例えば、式Iの化合物などのNOS阻害活性を有する化合物、NOS阻害剤とNMDA拮抗薬との組合せは、糖尿病性神経障害およびその他の神経障害性疼痛状態の治療に有用なはずである。
公知の薬理学的ツールであるLPSは、静脈内投与した場合、多くの組織において炎症を誘発し、脳の領域全てにおいてNFκBを活性化する。それはまた、線条体に局所的に注射した場合、炎症誘発性遺伝子を活性化する(Stern et al., J. Neuroimmunology, 109:245-260, 2000)。最近、NMDA受容体拮抗薬MK801および脳選択的nNOS阻害剤7−NIはいずれも、脳におけるNFκB活性化を減少させることから、神経炎症におけるグルタミン酸およびNO経路に対して明らかな役割を示すことが示されている(Glezer et al., Neuropharmacology 45(8):1120-1129, 2003)。したがって、本発明の化合物を単独で、またはNMDA拮抗薬と組み合わせて投与すると、神経炎症から生じる疾患を治療するのに有効なはずである。
脳虚血におけるNOの役割は、虚血過程の進展の段階、およびNOを産生する細胞区画に応じて、保護的または破壊的となり得る(Dalkara et al., Brain Pathology 4:49, 1994)。eNOSにより産生されたNOは患部への血流を改善する血管拡張剤として作用することによって有益と思われるが(Huang et al., J.Cereb. Blood Flow Metab. 16:981, 1996)、nNOSにより産生されたNOは虚血半影の初期の代謝の悪化の一因となり、より大きな梗塞につながる(Hara et al., J. Cereb. Blood Flow Metab. 16:605, 1996)。虚血およびその後の再灌流中に生じる代謝異常は、中枢神経系の一部を含むいくつかの細胞型のiNOSを活性化するいくつかのサイトカインの発現および放出につながる。NOはiNOSによって細胞毒性のレベルで産生することがあり、iNOSのレベル上昇は境界域における進行性組織損傷の一因となり、より大きな梗塞につながる(Parmentier et al., Br. J. Pharmacol. 127:546, 1999)。i−NOSの阻害は、ラットの脳虚血損傷を改善することが示されている(Am. J. Physiol. 268:R286, 1995)。
脳損傷および認知機能障害は依然として、冠動脈バイパス手術(CABG)を受けた患者の主要な合併症である(Roch et al., N. Eng. J. Med. 335:1857-1864, 1996; Shaw et al., Q. J. Med. 58:59-68, 1986)。手術後のこの脳障害は、術前の脳の微小塞栓症による虚血の結果である。NMDA拮抗薬、レマセミドの無作為化臨床試験では、患者は障害の減少に加えて、学習能力において全体としてかなりの術後改善を示した(Arrowsmith et al., Stroke 29:2357-2362, 1998)。グルタミン酸の過剰放出およびカルシウム流入によって生じた興奮毒性が関与するとすれば、本発明の化合物またはNMDA拮抗薬などの神経保護剤は、単独で、または組み合わせて、CABG後の神経学的転帰を向上させる有益な作用を有し得る。
HIV−1感染は認知症を引き起こすことがある。HIV外膜タンパク質gp−120は、低ピコモルレベルで皮質初代培養の神経細胞を死滅させ、外部のグルタミン酸およびカルシウムを必要とする(Dawson et al., 90(8):3256-3259, 1993)。この毒性は、本発明の化合物を単独で、または例えばNMDA拮抗薬などの別の治療剤と組み合わせて投与することにより弱毒化できる。
心原性ショック(CS)は、NOレベル上昇および炎症性サイトカインと一致する急性心筋梗塞を有する患者の死亡の主要原因である。高レベルのNOおよび過酸化亜硝酸は、心筋の収縮性の直接阻害、心筋におけるミトコンドリア呼吸の抑制、グルコース代謝の変化、カテコールアミン応答の低下、および全身血管拡張の誘発を含む多くの作用を有する(Hochman, Circulation 107:2998, 2003)。持続性のショックを有する11人の患者における臨床試験では、NOS阻害剤であるL−NMMAの投与によって、尿排出量増加および血圧上昇ならびに30日までの生存率72%を生じた(Cotter et al., Circulation 101:1258-1361, 2000)。患者30人の無作為化臨床試験では、L−NAMEが患者の死亡率を67%から27%に減少させたことが報告された(Cotter et al., Eur. Heart. J. 24(14):1287-95, 2003)。同様に、本発明の化合物を単独で、または別の治療剤と組み合わせて投与することは、心原性ショックの治療に有用となり得る。
強制水泳試験(FST)のラットとマウスの最近の研究は、NOS阻害剤がマウスにおいて抗鬱作用を有し(Harkin et al. Eur. J. Pharm. 372:207-213, 1999)、それらの効果がセロトニン依存性機序によって媒介されている(Harkin et al., Neuropharmacology 44(5):616-623, 1993)ことを示している。7−NIはラットプラスメイズ試験における抗不安効果を示し(Yildiz et al., Pharmacology, Biochemistry and Behavior 65:199-202, 2000)、一方、選択的nNOS阻害剤TRIMは、明暗区画試験における鬱病および不安のFSTモデルの両方において有効である(Volke et al., Behavioral Brain Research 140(1-2):141-7, 2003)。本発明の化合物を罹患個体に単独で、または例えば抗鬱剤などの治療剤と組み合わせて投与することは、不安または鬱病の治療に有用となり得る。
高血圧自然発症(SHR)ラットおよびナポリ低興奮性(NHE)ラットの環境刺激に対する非選択的注意(NSA)を注意欠陥多動性障害(ADHD)の動物モデルとして使用した(Aspide et al., Behav. Brain Res. 95(1):23-33, 1998)。これらの遺伝子操作された動物は、正常動物で認められるよりも短時間の立ち上がりエピソードの増大を示す。L−NAMEを10mg/kgで単独注射すると、立ち上がり時間が増大した。同様に、より神経選択的な7−NINAを使用することにより、迅速な投与(腹腔内)後に立ち上がり時間の増大が認められ、一方、遅い放出の単回放出用量または遅い多数回放出用量(DMSOの皮下投与)は反対の作用につながった。したがって、本発明の化合物の投与はADHDの治療に有用となり得る。
フェンシクリジン(PCP)は、精神病を有する患者に認められるものと矛盾のないヒトおよび哺乳動物における挙動副作用を引き起こす非競合的NMDAチャネル遮断薬である。精神病の2つの動物モデルでは、nNOS選択的阻害剤、AR−R17477は、聴覚応答驚愕のプレパルス抑制におけるPCP誘発の運動量の増加およびPCP誘発の欠損に拮抗した(Johansson et al., Pharmacol. Toxicol. 84(5):226-33, 1999)。これらの結果は、精神病におけるnNOSの関与を示唆する。したがって、罹患した個体に対する本発明の化合物の投与は、この疾患もしくは障害または関連の疾患もしくは障害の治療に有用となり得る。
頭部外傷を有する患者の神経学的障害の機序は、卒中の機序と近似し、過剰なグルタミン酸放出による興奮毒性カルシウム流入、ミトコンドリア機能障害および炎症による酸化的ストレスおよびフリーラジカル生成に関連する(Drug & Market Development 9(3):60-63, 1998)。7−NIおよび3−ブロモ−7−ニトロインダゾールなどの一酸化窒素合成酵素阻害剤で処理した動物は、実験的外傷性脳傷害(TBI)後の神経障害において改善を示した(Mesenge et al., J. Neurotrauma 13:209-14, 1996)。したがって、罹患した個体に対する本発明の化合物の投与は、頭部外傷損傷の神経学的障害の治療にも有用となり得る。
低体温心停止(HCA)は、脳が血流遮断中の損傷に敏感な心臓手術中の虚血性障害から保護するために使用される技術である。種々の神経保護剤がHCA中の補助剤として使用され、HCA中に一酸化窒素の産生を減少させることは神経学的機能の改善につながると予想される。これは、グルタメート興奮毒性がHCA誘発の神経学的損傷で役割を果たしていること(Redmond et al., J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 107:776-87, 1994; Redmond et al., Ann. Thorac. Surg. 59:579-84, 1995)およびNOがグルタメート興奮毒性を媒介すること(Dawson and Snyder, J. Neurosci. 14:5147-59, 1994)を示す以前の研究に基づいている。2時間のHCAを18℃で受けた32匹のイヌの試験では、神経細胞のNOS阻害剤は、脳のNO産生を減少させ、神経細胞の壊死を著しく減少させ、対照と比較して優れた神経学的機能につながることが示されている(Tseng et al., Ann. Thorac. Surg. 67:65-71, 1999)。本発明の化合物の投与は、心臓手術中の虚血性障害から患者を保護することにも有用となり得る。
ミトコンドリア機能障害、グルタミン酸興奮毒性およびフリーラジカル誘発酸化的損傷は、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病(PD)、アルツハイマー病(AD)およびハンチントン病(HD)を含む多くの神経変性疾患の根本的な発症機序と思われ(Schulz et al., Mol. Cell. Biochem. 174(1-2):193-197, 1997; Beal, Ann. Neurol. 38:357-366, 1995)、NOはこれらの機序の主要な伝達物質である。例えば、ダウソン(Dawson)らは、PNAS 88(14):6368-6371, 1991において、7−NIおよびL−NAMEのようなNOS阻害剤は、N−メチル−D−アスパルテートおよび関連の興奮性アミノ酸によって誘発された神経毒性を妨げることを示した。
研究は、NOが、1−メチル−4−フェニル−1,2,3,6−テトラヒドロピリジン(MPTP)神経毒性、パーキンソン病の一般に使用される動物用モデルで重要な役割を果たすことも示している(Matthews et al., Neurobiology of Disease 4:114-121, 1997)。MPTPはMAO−BによってMPP+に変換され、ドーパミントランスポーターによってドーパミン含有神経細胞のミトコンドリアに迅速に取り込まれ、その後のnNOSの活性化は神経細胞死につながる。nNOS遺伝子を欠くが、eNOS遺伝子は欠いていない変異マウスは、線条体へのMPP+注射後、黒質の病変を減少させた。霊長類動物の試験では、7−NIは、MPTP負荷後、非特異的阻害剤、L−NAME(T.S. Smith et. al. Neuroreport 1994, 5, 2598-2600)のように強い神経防護作用および抗パーキンソン作用を発揮する(Hantraye et al., Nature Med. 2:1017-1021, 1996)。
ADの病理は、活性化した小膠細胞および星状細胞が浸潤したβアミロイド斑に関連している。培養ラット小膠細胞をβアミロイドに曝露すると、特にγインターフェロンの存在下で一酸化窒素が小膠細胞から顕著に放出される(Goodwin et al., Brain Research 692(1-2):207-14, 1995)。皮質神経細胞培養物では、一酸化窒素合成酵素阻害剤での処理は、ヒトβアミロイドによって誘発された毒性に対する神経保護を提供する(Resink et al., Neurosci. Abstr. 21:1010, 1995)。神経変性障害の興奮毒性のグルタミン酸仮説と矛盾することなく、弱いNMDA拮抗薬、アマンタジンは、PD患者の平均余命を増大させる(Uitti et al., Neurology 46(6):1551-6, 1996)。血管性認知症またはアルツハイマー型認知症を有する患者の予備プラセボ対照試験では、NMDA拮抗薬、メマンチンは、臨床的な変化の全般的印象の改善および老人患者スコアのための行動評点スケール(Winblad and Poritis, Int. J. Geriatr. Psychiatry 14:135-46, 1999)に関連している。
筋萎縮性側索硬化症(ALS)は、選択的運動神経細胞死を特徴とする致死的な神経変性疾患である。累積しつつある証拠から、ALSの発症機序が、グルタミン酸輸送体を介したグルタミン酸のクリアランスが不十分であることが示唆され、Ca2+浸透性AMPA受容体の脊髄運動神経細胞における特異的な分布が、グルタミン酸誘発神経毒性の存在を示す。nNOS免疫活性の増大がALS患者の脊髄(Sasaki et al., Acta Neuropathol. (Berl) 101(4):351-7, 2001)およびグリア細胞(Anneser et al., Exp. Neurol. 171(2):418-21, 2001)に見られ、これはNOがALSの発症機序の重要な要因であることを意味している。
Httタンパク質の突然変異から生じるハンチントン病(HD)の発症機序は、興奮毒性、酸化的ストレスおよびアポトーシスに関連し、それらの全てにおいて過剰なNOは明らかな役割を有する(Peterson et al., Exp. Neurol. 157:1-18, 1999)。酸化的損傷は、エネルギー代謝異常の主要な結果の1つであり、興奮毒およびミトコンドリア阻害剤の注射後のHDモデルに存在する(A. Petersen et. al., Exp. Neurol. 157:1-18, 1999)。このミトコンドリア機能障害は、HDにおける選択的および進行性の神経細胞の欠損と関係がある(Brown et al., Ann. Neurol. 41:646-653, 1997)。NOはミトコンドリア呼吸鎖複合体IVを直接損なうこともある(Calabrese et al., Neurochem. Res. 25:1215-41, 2000)。線条体中型有棘神経細胞は、HDの運動機能障害発生の主要な標的であると思われる。これらの神経細胞のNMDA受容体の過剰リン酸化および活性化は、運動機能障害の発生におそらく関与している。NMDA拮抗薬であるアマンタジンが、HDの舞踏病状ジスキネジアを改善することが臨床的に示されている(Verhagen Metman et al., Neurology 59:694-699, 2002)。NMDA媒介神経毒性におけるnNOSの役割を考えると、nNOS阻害剤、特にnNOS/NMDAの混合を有するもの、またはnNOSおよびNMDA活性を有する薬物の組合せもHDの作用および/または進行を改善するのに有用であろう。例えば、ラットを7−ニトロインダゾールで前処理すると、マロネートの定位固定注射で誘発された線条体病変、ハンチントン病に似た状態につながる傷害を緩和する(Hobbs et. al., Ann. Rev. Pharm. Tox. 39:191-220, 1999)。ヒト変異型httエクソン1、116CAG反復配列を発現するHDのR6/1トランスジェニックマウスモデルでは、11、19および35週齢のマウスは、通常レベルのスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)で脂質過酸化の進行的増大を示し、11週齢は野生型(WT)マウスと同様であり、19週齢は最大レベルで、WTマウスで認められる脂質過酸化を超えて疾患の進行の初期段階に対応し、35週齢ではレベルはWTマウスで認められる脂質過酸化未満である(Perez-Sevriano et al., Brain Res. 951:36-42, 2002)。SOD活性の増大は神経保護の代償機構に起因し、35週齢の低レベルは機能不全の保護機構に対応する。SODのレベルに付随して、カルシウム依存性NOSのレベルはWTマウスおよびR6/1マウスの両方の11週齢のマウスについて同じであったが、WT対照マウスと比較して19週齢ではかなり増大し、35週齢では低下した。nNOS発現のレベルも19週齢の対照と比較して劇的に増大したが、35週齢では対照と比較してかなり低下した。疾患の進行中、eNOS発現のレベルに有意な差異は認められず、iNOSタンパク質も検出されなかった。さらなる体重減少、肢折りたたみ行動、ならびに水平および垂直運動で測定されるこの疾患の進行性の表現型発現は、NOS活性およびnNOS発現と矛盾しない。最後に、R6/2トランスジェニックHDマウスおよびWTマウスの両方へのL−NAME投与の作用は、10mg/kgの用量で対照と同様の折りたたみ行動のレベル改善を示し、これは500mg/kgの最大用量で悪化した(Deckel et al., Brain Res. 919 (1):70-81, 2001)。HDマウスの体重増加の改善も10mg/kgの用量で著しかったが、高用量レベルのL−NAMEでは対照と比較して低下した。これらの結果は、適切な用量の、例えば本発明の化合物などのNOS阻害剤の投与はHDの治療に有益であることを示す。
MSは、サイトカインおよびその他の炎症伝達物質が関与するCNSの炎症性脱髄疾患である。多くの研究により、NOおよびその反応性誘導体、過酸化亜硝酸がMSの発症機序に影響を与えることが示唆されている(Acar et al. J. Neurol. 250(5):588-92, 2003; Calabrese et al., Neurochem. Res. 28(9):1321-8, 2003)。実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)、MSのモデルでは、nNOSレベルがEAEラットの脊髄においてわずかに増大し、7−ニトロインダゾールでの治療はEAE麻痺の発症をかなり遅延させることにつながる(Shin, J. Vet. Sci. 2(3):195-9, 2001)。
メタンフェタミンは、イン・ビボでドーパミン神経末端を破壊することにより神経毒性である。メタンフェタミン誘発神経毒性はイン・ビトロ(Sheng et al., Ann. N.Y. Acad. Sci. 801:174-186, 1996)において、およびイン・ビボ動物モデル(Itzhak et al., Neuroreport 11(13):2943-6, 2000)においてNOS阻害剤で処理することによって弱毒化できる。同様に、nNOS選択的阻害剤、AR−17477ARはマウスにおいて5mg/kg(皮下投与)でマウスの脳の神経フィラメントタンパク質NF68のメタンフェタミン誘発の減少を防ぐことができ、線条体ドーパミンおよびホモバニリン酸(HVA)の減少を防ぐことができた(Sanchez et al., J. Neurochem. 85(2):515-524, 2003)。
薬物誘発の報酬および依存のプロセスの重要段階は、中脳辺縁系ドーパミン神経細胞からのドーパミン放出の調節である。コカインの慢性適用は、ドーパミンのシナプスレベルを制御する重要なタンパク質、ドーパミントランスポーター(DAT)の発現を変える。
研究から、動物が刺激剤を静脈内に確実に自己投与し、ドーパミンがそれらの増強効果において必須であることが明らかになっている。最近、NO含有神経細胞が線条体領域および腹側被蓋領域でドーパミンと共に共局在化することが示され、そのNOは刺激剤が引き起こしたドーパミン(DA)放出を調節できる。ドーパミンD1受容体拮抗薬の投与は、NOS活性のマーカーである線条体NADPHジアホラーゼ染色のレベルを低下させ、一方、D2拮抗薬は反対に作用する。NOSの基質であるL−アルギニンもDA放出の強力なモジュレーターである。また、多数のNO生成剤がDA流出を増大させ、イン・ビトロおよびイン・ビボの両方における再取込みを阻害する。L−NAMEは、自己投与量を減少させ、連続的コカイン注射間の反応間隔を増大させることによってコカインの増強を大幅に変えることが明らかになっている(Pudiak and Bozarth, Soc. Neurosci. Abs. 22:703, 1996)。これは、NOS阻害がコカイン中毒の治療に有用であり得ることを示している。
成長したおよび未成長の動物のオピオイド依存におけるNMDAおよびNO経路の両方の役割を支持する多くの証拠がある。硫酸モルヒネを注射した成長した齧歯類または新生仔齧歯類は、ナルトレキソンで促進後、離脱症状行動を発現する。ナルトレキソン誘発後の離脱症状は、7−NIまたはL−NAMEなどのNOS阻害剤の投与によって減少させることができる(Zhu and Barr, Psychopharmacology 150(3):325-336, 2000)。関連の研究では、よりnNOS選択的阻害剤である7−NIは、選択性の低い化合物より、咀嚼、流涎および生殖器への影響を含むモルヒネ誘発離脱症状を緩和した(Vaupel et al., Psychopharmacology (Berl.) 118(4):361-8, 1995)。
アルコール依存に影響を与える要因のうち、エタノールの作用に対する耐性は重要な構成要素である。というのは、それはアルコール飲料を過度に飲むことを促進するからである(Le and Kiianmaa, Psychopharmacology (Berl.) 94:479-483, 1988)。ラットの研究では、運動失調および低体温に対するエタノール耐性が迅速に発現し、脳エタノール濃度を変えることなく、7−NIのi.c.v.投与によって遮断できる(Wazlawik and Morato, Brain Res. Bull. 57(2):165-70, 2002)。その他の研究では、L−NAMEによるNOS阻害(Rezvani et al., Pharmacol. Biochem. Behav. 50:265-270, 1995)またはnNOSアンチセンスのi.c.v.注射(Naassila et. al., Pharmacol. Biochem. Behav. 67:629-36, 2000)は、これらの動物のエタノール消費を減少させた。
7−NIをカルバマゼピンなどの一定の抗痙攣剤と同時投与すると、回転棒試験成績を変えない濃度でラットにおける扁桃体キンドリングによる痙攣に対する相乗的な保護作用を示す(Borowicz et al., Epilepsia 41(9:112-8, 2000)。したがって、例えば本発明の化合物などのNOS阻害剤の単独、または例えば抗癲癇剤などの別の治療剤と組み合わせることのいずれかは、癲癇または同様の障害の治療に有用となり得る。本発明の組合せで有用な抗癲癇剤の例としては、カルバマゼピン、ガバペンチン、ラモトリジン、オキシカルバゼピン、フェニロイン、トピラメートおよびバルプロエートがある。
ストレプトゾトシン治療後の糖尿病ラットではNO副産物の尿排泄が増大し、NO合成の増大は糖尿病性糸球体過剰濾過に関連していることが示唆されている。神経型アイソフォームnNOSはヘンレのループおよび腎臓の緻密斑で発現され、7−NIを使用するこのアイソフォームの阻害は腎細動脈圧または腎血流に影響を及ぼすことなく糸球体濾過を減少させる(Sigmon et al., Gen. Pharmacol. 34(2):95-100, 2000)。非選択的NOS阻害剤L−NAMEおよびnNOS選択的7−NIのいずれも、糖尿病動物の腎の過剰濾過を正常化する(Ito et al., J. Lab Clin. Med. 138(3):177-185, 2001)。したがって、本発明の化合物の投与は糖尿病性腎症の治療に有用となり得る。
上記の製剤に加えて、1種または複数の本発明の化合物はその他の治療剤と併用できる。例えば、1種または複数の本発明の化合物は別のNOS阻害剤と組み合わせることができる。この目的に有用な例示的な阻害剤としては、米国特許第6,235,747号;米国特許出願第09/127,158、同第09/325,480号、同第09/403,177号、同第09/802,086号、同第09/826,132号、同第09/740,385号、同第09/381,887号、同第10/476,958号、同第10/483,140号、同第10/484,960号、同第10/678,369号、同第10/819,853号、同第10/938,891号;国際公開番号WO97/36871、WO98/24766、WO98/34919、WO99/10339、WO99/11620およびWO99/62883で記載されたものがあるが、これらに限定されるものではない。
神経傷害は、神経障害性疼痛として知られる異常な疼痛状態につながり得る。その臨床症状の一部としては、触覚異痛(通常無害の力学的刺激に対する侵害受容応答)、痛覚過敏(通常痛い刺激に対する増加した疼痛強度)および自発痛がある。ラットにおける髄神経結紮(SNL)は、ヒト患者にみられる臨床症状に類似した自発痛、異痛および痛覚過敏を生じる神経障害性疼痛の動物モデルである(Kim and Chung, Pain 50:355-363, 1992; Seltzer, Neurosciences 7:211-219, 1995)。
多くの抗鬱剤が神経障害性疼痛(McQuay et al., Pain 68:217-227, 1996)および片頭痛(Tomkins et al., Am. J. Med. 111:54-63, 2001)の治療に使用されており、これはセロトニン作動系またはノルアドレナリン作動系を介して作用する。NOはこれらの系の神経修飾物質として働く(Garthwaite and Boulton, Annu. Rev. Physiol. 57:683, 1995)。7−NIは、ニコチン酸アセチルコリン受容体作働薬DMPPによりNAトランスポーターを介してノルアドレナリン(NA)の放出を強化することが示されている(Kiss et al., Neuroscience Lett. 215:115-118, 1996)。パロキセチン、チアネプチンおよびイミプラミンなどの抗鬱剤の局所投与は海馬のNOレベルを低下させることが示されている(Wegener et al., Brain Res. 959:128-134, 2003)。NOは、抗鬱剤が疼痛および鬱病の治療に有効となる機序で重要であり、nNOS阻害剤と抗鬱剤との組合せ、例えば上記の組合せは、よりよい治療をもたらすと思われる。
ニトログリセリン(GTN)、NO供与体の投与は、正常な個体では即座に頭痛を引き起こし、片頭痛患者では4〜6時間の潜伏時間をおいて遅延した片頭痛発作につながる(Iversen et al., Pain 38:17-24, 1989)。片頭痛発作を有する患者では、頸動脈のCGRP(カルシトニン遺伝子関連ペプチド(Calcitonin Gene Related Peptide))、強力な血管拡張剤のレベルは、片頭痛発作の発症および消失と相関している(Durham, Curr Opin Investig Drugs 5(7):731-5, 2004)。スマトリプタン、5HT1B、5HT1Dおよび5HT1F受容体に親和性を有する抗片頭痛薬は、GTN誘発の即座の頭痛を低減し、同時に大脳動脈および脳外動脈を収縮させる(Iversen and Olesen, Cephalagia 13(Suppl 13):186, 1993)。抗片頭痛薬、リザトリプタンも片頭痛疼痛の低減後、CGRPの血漿レベルを低減する(Stepien et al., Neurol. Neurochir. Pol. 37(5):1013-23, 2003)。したがって、NOおよびCGRPのいずれも片頭痛の原因として示唆されている。セロトニン5HT1B/1D作働薬は、脳皮質切片においてNMDA受容体−誘起NOシグナル伝達を遮断することが示されている(Strosznajder et al., Cephalalgia 19(10):859, 1999)。これらの結果は、上記の組合せなど、本発明の化合物と選択的または非選択的5HT1B/1D/1F作働薬またはCGRP拮抗薬との組合せが、片頭痛の治療に有用であろうことを示唆する。
好ましくは、本発明の化合物は、ヒト対象にイン・ビボ投与に適した生体適合性の形態で投与するための医薬組成物に製剤される。したがって、別の態様では、本発明は、適切な希釈剤または担体と混合した本発明の化合物を含む医薬組成物を提供する。
溶離液:100%アセトニトリル(0.1%ジエチルアミン)
流量:300mL/分 定組成
波長:300nm。
溶離液:8%エタノール/92%ヘキサン(0.1%ジエチルアミン)
流量:5.6mL/分 定組成
波長:230nm。
本発明の化合物は、NOSの神経型アイソフォーム(nNOS)の選択的阻害を示すことが分かった。化合物は、当業者により、例えば本明細書の以下において実施例18で記載した方法を使用して、iNOSおよび/またはeNOSよりもnNOSを優先的に阻害するそれらの有効性について調べることができる。
組換えヒト誘導型NOS(iNOS)、ヒト内皮構成型NOS(eNOS)またはヒト神経構成型NOS(nNOS)をバキュロウイルス感染Sf9細胞(ALEXIS)で産生させた。放射計による方法で、NO合成酵素活性を[3H]L−アルギニンから[3H]L−シトルリンへの変換を測定することにより測定した。iNOSを測定するために、1mMのCaCl2、1mMのEDTA、1mMのジチオスレイトール、1μMのFMN、1μMのFAD、10μMのテトラヒドロバイオプテリン、120μMのNADPHおよび100nMのCaMを含有する100μLの100mMのHEPES(pH=7.4)に酵素10μLを加えた。eNOSまたはnNOSを測定するために、2.4mMのCaCl2、1mMのMgCl2、1mg/mLのBSA、1mMのEDTA、1mMのジチオスレイトール、1μMのFMN、1μMのFAD、10μMのテトラヒドロバイオプテリン、1mMのNADPHおよび1.2μMのCaMを含有する100μLの40mMのHEPES(pH=7.4)に酵素10μLを加えた。
神経障害性疼痛の治療での化合物107の効力を、各種方法で誘発された抗痛覚過敏および抗異痛活性を予測する標準動物モデルを使用して評価した。
神経障害性疼痛についてのチョンの髄神経結紮SNLモデルアッセイのための実験計画を図1に示す。キムらの報告(Kim and Chung, Pain 50: 355-363, 1992)で記載の方法に従って神経結紮傷害を行った。この技術は、触覚異痛、熱痛覚過敏および冒された肢の防護を含む神経障害性感覚異常の徴候を引き起こす。ラットはハロタンで麻酔し、L4からS2領域の脊柱を露出させた。L5およびL6脊髄神経を露出させ、注意深く分離し、DRGから遠位で4−0絹糸でしっかりと結紮した。恒常性の安定を確保した後、傷を縫合し、動物を個々のケージに戻した。L5/L6脊髄神経を結紮しなかった以外は同一に偽手術ラットを準備した。運動欠陥の徴候を示したラットはいずれも屠殺した。外科的介入後の回復期間後、ラットは痛みを伴う刺激および通常の痛みを伴わない刺激に対して強化された感受性を示す。
好ましい例と現在考えられているものを参照して本発明を記載したが、本発明が開示の例に限定されるものではないことは理解されよう。逆に言えば、本発明は、添付の請求項の本質および範囲内に含まれる様々な変形形態および同等の構成を包含するものである。
Claims (29)
- 下記式を有する化合物または該化合物の製薬上許容される塩。
R1は、H、置換されていてもよいC1−6アルキル、置換されていてもよいC1−4アルク複素環または置換されていてもよいC2−9複素環であり、
R 2 は、H、置換されていてもよいC1−6アルキル、置換されていてもよいC6−10アリールまたは置換されていてもよいC1−6アルカリールであり、
R 3 は、Hまたは置換されていてもよいC 2−9 複素環であり、
R4は、HまたはR4AC(NH)NH(CH2)r4 であり、r4は0から2の整数であり、R4A は、置換されていてもよいC2−9複素環または置換されているアミノであり、
R 5 はHまたはR5AC(NH)NH(CH2)r5 であり、r5は0から2の整数であり、R5A は、置換されていてもよいC2−9複素環であり、
R4およびR5の一方はHであり、ただし両方がHであることはなく、
R4がHである場合はR1はHであり、
R5がHの場合はR3はHである。] - R1がH、置換されていてもよいC1−6アルキルまたは置換されていてもよいC2−9複素環であり、
R 2 が、H、置換されていてもよいC1−6アルカリールまたは置換されていてもよいC6−10アリールであり、
R 3 が、Hまたは置換されていてもよいC 2−9 複素環であり、
R4が、HまたはR4AC(NH)NH(CH2) r4 であり、r4が0〜1の整数であり、R4Aが置換されていてもよいC2−9複素環または置換されているアミノであり、
R5がHまたはR5AC(NH)NH(CH2)r5であり、r5が0〜1の整数であり、R5Aが置換されていてもよいC2−9複素環である請求項1に記載の化合物。 - R1が、置換されていてもよいC1−4アルク複素環、置換されていてもよいC2−9複素環またはNRGRHで置換されたC1−6アルキルであり、RGおよびRHのそれぞれが独立に、水素;1〜6個の炭素原子のアルキル;3〜8個の炭素原子のシクロアルキル;アダマンチル;およびアルクシクロアルキルからなる群から選択され、アルクシクロアルキルのシクロアルキル基は3〜8個の炭素原子のものであり、アルキレン基は1〜10個の炭素原子のものである請求項5に記載の化合物。
- R2が、H、C1−6アルキル、置換されていてもよいC6−10アリールまたは置換されていてもよいC1−6アルカリールである請求項5に記載の化合物。
- 内皮型一酸化窒素合成酵素(eNOS)または誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)よりも神経型一酸化窒素合成酵素(nNOS)を選択的に阻害する、請求項1に記載の化合物。
- eNOSおよびiNOSの両方よりもnNOSを選択的に阻害する、請求項6に記載の化合物。
- 請求項1に記載の化合物および製薬上許容される賦形剤を含む医薬組成物。
- 請求項1に記載の化合物を含有する、一酸化窒素合成酵素(NOS)の作用によって引き起こされた哺乳動物の状態を治療または予防するための医薬。
- 請求項1に記載の化合物と、オピオイドとが組み合わされていることを特徴とする、一酸化窒素合成酵素(NOS)の作用によって引き起こされた哺乳動物の状態を治療または予防するための医薬。
- 前記オピオイドが、アルフェンタニル、ブトルファノール、ブプレノルフィン、デキストロモラミド、デゾシン、デキストロプロポキシフェン、コデイン、ジヒドロコデイン、ジフェノキシレート、エトルフィン、フェンタニル、ヒドロコドン、ヒドロモルホン、ケトベミドン、ロペラミド、レボルファノール、レボメサドン、メプタジノール、メサドン、モルヒネ、モルヒネ−6−グルクロニド、ナルブフィン、ナロキソン、オキシコドン、オキシモルホン、ペンタゾシン、ペチジン、ピリトラミド、プロポキシフェン、レミフェンタニル、スルフェンタニル、チリジンまたはトラマドールである請求項14に記載の医薬。
- 請求項1に記載の化合物と、抗鬱薬、抗癲癇薬、非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)、抗不整脈剤、GABA−B拮抗薬、α−2−アドレナリン受容体作働薬、N−メチル−D−アスパラギン酸拮抗薬、またはコレシストキニンB拮抗薬とが組み合わされていることを特徴とする、一酸化窒素合成酵素(NOS)の作用によって引き起こされた哺乳動物の状態を治療または予防するための医薬。
- 請求項1に記載の化合物と、セロトニン5HT1B/1D作働薬とが組み合わされていることを特徴とする、一酸化窒素合成酵素(NOS)の作用によって引き起こされた哺乳動物の状態を治療または予防するための医薬。
- 前記セロトニン5HT1B/1D作働薬が、エレトリプタン、フロバトリプタン、ナラトリプタン、リザトリプタン、スマトリプタン、ドニトリプタンまたはゾルミトリプタンである請求項17に記載の医薬。
- 請求項1に記載の化合物と、サブスタンスP拮抗薬、抗炎症性化合物、DHP感受性L型カルシウムチャネル拮抗薬、ω−コノトキシン感受性N型カルシウムチャネル拮抗薬、P/Q型カルシウムチャネル拮抗薬、アデノシンキナーゼ拮抗薬、アデノシン受容体A1作働薬、アデノシン受容体A2a拮抗薬、アデノシン受容体A3作働薬、アデノシンデアミナーゼ阻害剤、アデノシンヌクレオシド輸送阻害剤、バニロイドVR1受容体作働薬、カンナビノイドCB1/CB2作働薬、AMPA受容体拮抗薬、カイネート受容体拮抗薬、ナトリウムチャネル遮断薬、ニコチン酸アセチルコリン受容体作働薬、KATPカリウムチャネル開口剤、Kv1.4カリウムチャネル開口剤、Ca2+活性化カリウムチャネル開口剤、SKカリウムチャネル開口剤、BKカリウムチャネル開口剤、IKカリウムチャネル開口剤、KCNQ2/3カリウムチャネル開口剤、ムスカリンM3拮抗薬、ムスカリンM1作働薬、ムスカリンM2/M3部分作働薬/拮抗薬または抗酸化剤とが組み合わされていることを特徴とする、一酸化窒素合成酵素(NOS)の作用によって引き起こされた哺乳動物の状態を治療または予防するための医薬。
- 前記哺乳動物がヒトである、請求項13〜19のいずれかに記載の医薬。
- 前記状態が、片頭痛、異痛を伴う片頭痛、神経障害性疼痛、中枢性卒中後疼痛(CPSP)、慢性緊張型頭痛、慢性疼痛、急性脊髄損傷、糖尿病性神経障害、炎症性疾患、卒中、再潅流傷害、頭部外傷、心原性ショック、冠動脈バイパス術(CABG)関連神経損傷、低体温心停止(HCA)、AIDS関連認知症、神経毒性、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、ハンチントン病、多発性硬化症、メタンフェタミン誘発神経毒性、薬物中毒、モルヒネ/オピオイド誘発耐性、依存、痛覚過敏または離脱症状、エタノール耐性、依存または離脱症状、癲癇、不安、鬱病、注意欠陥多動性障害または精神病である請求項13〜19のいずれかに記載の医薬。
- 前記状態が、卒中、再潅流傷害、神経変性、頭部外傷、CABG、前兆を伴うおよび伴わない片頭痛、異痛を伴う片頭痛、慢性緊張型頭痛、神経障害性疼痛、中枢性卒中後疼痛(CPSP)、モルヒネ/オピオイド誘発痛覚過敏または慢性疼痛である請求項13〜19のいずれかに記載の医薬。
- 前記化合物が1,5−置換インドールであり、前記状態が中枢性卒中後疼痛(CPSP)である請求項13〜19のいずれかに記載の医薬。
- R2がHである、請求項1に記載の化合物。
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