JP5629682B2 - 2−メチレン−(17z)−17(20)−デヒドロ−19,21−ジノル−ビタミンd類似物質 - Google Patents
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Description
デス−A,B−23,24−ジノルコラン−8β,22−ジオール(2)。火力乾燥した1000mL二口フラスコに、エルゴカルシフェロール1(5g、12.6mmol)、ピリジン(5mL)、および無水MeOH(400mL)を入れた。この溶液を、アルゴン雰囲気下、−78℃まで冷却した。この溶液を、深い青色になり、この色が維持されるまで、O3で泡立てた(約1時間)。この溶液を、青色が消えるまで、O2で処理した(15分)。次いで、NaBH4(1.5g、39.7mmol)を添加した。15分後、第2の量のNaBH4(1.5g、39.7mmol)を添加し、反応物を室温まで加温した。次いで、第3の量のNaBH4(1.5g、39.7mmol)を添加し、反応物を一晩撹拌した。水(50mL)を加えることによって、反応物をクエンチした。メタノールを減圧下で蒸発させ、残渣を酢酸エチルに溶解した。有機相を、1N HCl水溶液(100mL)、飽和NaHCO3溶液(100mL)、およびブライン(100mL)で洗浄した。有機相を乾燥し(Na2SO4)、濾過し、蒸発させた。シリカゲルクロマトグラフィー(25% 酢酸エチル/ヘキサン)によって精製して、ジオール2を白色固体として2.18g(10.3mmol、81%)得た。Mp 110〜111℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:0.96(3H,s),1.03(3H,d,J=6.6Hz),3.38(1H,dd,J=10.5,6.7Hz),3.64(1H,dd,J=10.5,3.2Hz),4.09(1H,m);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:69.2,67.8,52.9,52.4,41.8,40.2,38.2,33.6,26.6,22.6,17.4,16.6,13.6;MS m/z(相対強度):212(M+,2),194(M+−H2O,15),179(M+−H2O−CH3,18),125(43),111(100);C13H22O[M−H2O]+として算出した正確な質量は194.1671,測定値は194.1665である。
(i)O3,C5H5N,MeOH,NaBH4,81%.(ii)TsCl,C5H5N,98%.(iii)TESOTf,2,6−ルチジン,CH2Cl2,86%.(iv)NaHCO3,DMSO,76%(v)t−BuOK,t−BuOH,O2,71%.(vi)mCPBA,CH2Cl2,62%.(vii)MeOH:H2O(9:1),NaOH,83%.(viii)PDC,CH2Cl2,89%(ix)10,t−BuOK,C6H6,59%(x)MeLi,ジエチルエーテル,0℃ 69%;MeLi,ジエチルエーテル −78℃,60%(xi)TBAF,THF,82%(xii)PDC,CH2Cl2,76%;TESOTf,2,6−ルチジン,CH2Cl2,68%(xiii)15,PhLi,THF,37%(xiv)TBAF,THF,70%.
2−位にメチレン基を導入すること、炭素原子17と20との間の二重結合、典型的には側鎖の21位(C−21)に位置しているメチル基を、水素原子と置き換えること、および17位(C−17)にZ配置で接続する側鎖は、1α,25−ジヒドロキシビタミンD3と比較して、全長組み換えラットビタミンD受容体に対するVit II Zの結合にほとんど影響を及ぼさなかった。化合物Vit II Zは、標準物質1,25−(OH)2D3と比較して、核内ビタミンD受容体に対してほぼ同じ親和性で結合した(図1)。これらの結果から、化合物Vit II Zは、同等の生体活性を有するであろうと予想し得る。しかし、驚くべきことに、化合物Vit II Zは、固有の生体活性を有し、極めて選択的な類似物質である。
(ビタミンD受容体の結合)
(試験物質)
(タンパク質源)
全長組み換えラット受容体が、E.coli BL21(DE3)Codon Plus RIL細胞で発現され、2種類の異なるカラムクロマトグラフィーシステムを用いて均一になるように精製した。第1の系は、このタンパク質に対し、C−末端ヒスチジンタグを利用するニッケル親和性樹脂であった。この樹脂から溶出したタンパク質を、イオン交換クロマトグラフィー(S−Sepharose Fast Flow)を用いてさらに精製した。精製したタンパク質を等分し、液体窒素で迅速に凍結し、使用するまで−80℃で保存した。結合アッセイで使用するために、このタンパク質を、0.1% Chaps洗浄剤を含むTEDK50(50mM Tris、1.5mM EDTA、pH7.4、5mM DTT、150mM KCl)で希釈した。受容体タンパク質及びリガンド濃度は、受容体に結合する添加された放射能標識されたリガンドが20%を超えないように最適化された。
標識されていないリガンドを、エタノールに溶解し、UV分光光度法を用いて濃度を決定した(1,25(OH)2D3:モル吸光係数=18,200及びλmax=265nm;類似物質:モル吸光係数=42,000及びλmax=252nm)。放射能標識されたリガンド(3H−1,25(OH)2D3、約159Ci/mmole)を、最終濃度が1nMになるようにエタノールに添加した。
放射能標識されたリガンド及び標識されていないリガンドを、最終エタノール濃度が10%以下になるように希釈したタンパク質100mclに添加し、混合して、結合を平衡状態にするため、氷上で一晩インキュベーションした。次の日に、ヒドロキシルアパタイトスラリー(50%)100mclをそれぞれの管に添加し、10分間隔で30分間混合した。ヒドロキシルアパタイトを、遠心分離によって収集し、次いで、0.5% Titron X−100を含有するTris−EDTAバッファ(50mM Tris、1.5mM EDTA、pH7.4)で3回洗浄した。最後の洗浄が終わったら、Biosafe IIシンチレーションカクテル4mlを含有するシンチレーションバイアルにペレットを移し、混合して、シンチレーションカウンターに置いた。放射能標識されたリガンドのみを含む管から、全結合を決定した。
(試験物質)
(試験薬物)
試験薬物を、エタノールに溶解し、UV分光光度法を用いて濃度を決定した。細胞培養物中に存在する最終エタノール濃度(≦0.2)を変えずに、さまざまな薬物濃度を試験することができるように、段階希釈物を調製した。
ヒト前骨髄球性白血病(HL60)細胞を、10%胎児ウシ血清を含有するRPMI−1640培地で成長させた。この細胞を、5%CO2存在下、37℃でインキュベーションした。
HL60細胞を、1.2×105細胞/mlで播種した。播種してから18時間後、2ッ組の細胞を、薬物で処理した。4日後、細胞を採集し、ニトロブルーテトラゾリウム還元アッセイを行った(Collins et al.、1979;J.Exp.Med.149:969−974)。分化した細胞の割合は、合計200細胞を計数し、細胞内に黒〜青色のホルマザンの沈殿を含む数を記録することによって決定した。単球細胞への分化の検証を、食作用活性を測定することによって決定した(データは示されていない)。
転写活性を、ルシフェラーゼレポーター遺伝子の上流の24−ヒドロキシラーゼ(24Ohase)遺伝子プロモーターで安定にトランスフェクトされたROS 17/2.8(骨)細胞で測定された(Arbour et al.、1998)。細胞に、さまざまな投与量を与えた。投与の16時間後、細胞を採集し、ルシフェラーゼ活性を、照度計を用いて測定した。
雄の離乳期Sprague−Dawleyラットを、Diet 11(0.47% Ca)食餌+AEK油の状態に1週間置き、次いで、Diet 11(0.02% Ca)+AEK油の状態に3週間置いた。次いで、このラットは、0.47% Caを含む食餌に1週間変更し、次いで、0.02% Caを含有する食餌に2週間変更した。0.02% カルシウムの食餌の最後の週に、投与量の投与を開始した。約24時間の間隔をあけて、4回連続して腹腔内投与を行った。最後の投与から24時間後、切断された頸部から血液を採集し、血清カルシウム濃度を、骨のカルシウム動員の測定値として測定した。反転腸管法を用いて腸のカルシウム移動を分析するために、最初の腸10cmも採集した。
生物学的知見のまとめ。この化合物は、天然のホルモンとほぼ同じ親和性でVDRに結合するが、1,25(OH)2D3と比較して、約25倍以上の細胞分化活性を示し、約10倍以上のin vitroでの遺伝子転写活性を示す。この化合物は、in vivoで、天然ホルモンと比較して、ほぼ同じか、または等しいカルシウム動員の活性及び腸のカルシウム移動活性を示し、このことにより、この化合物は、癌、腎性骨ジストロフィー、自己免疫疾患、皮膚の状態又は乾癬のような疾患を治療する潜在的に価値のある薬剤である。この化合物は、1,25(OH)2D3と比較して、in vitroでの効力が顕著に大きいが、この天然ホルモンと比較して、in vivoでは、同様のカルシウム移動活性およびカルシウム動員活性を示す。顕著により高い細胞分化活性および転写活性の効力、及び血中カルシウム量を上げる組織活性に対する同様の効力のため、この化合物は、上述の天然ホルモンよりも安全性の範囲が大きいと考えられる。Vit II Zは、上に列挙した疾患の治療に有用なだけではなく、上に列挙した疾患の予防にも有用であろう。
Vit II Z(Ki=2x10−10M)は、全長組み換えラットビタミンD受容体に対する結合について、[3H]−1,25−(OH)2−D3と競合する能力に関し、天然ホルモンである1α,25−ジヒドロキシビタミンD3(Ki=4x10−11M)とほぼ同じ活性を有する(図1)。Vit II Zは、1α,25−ジヒドロキシビタミンD3(EC50=2x10−9M)と比較して、HL−60の細胞分化を促進する能力(有効性又は効力)において、約25倍以上の活性を示す(EC50=8x10−11M)(図2を参照)。また、化合物Vit II Z(EC50=3x10−11M)は、1α,25−ジヒドロキシビタミンD3(EC50=2x10−10M)よりも、骨細胞における転写活性が約10倍以上大きい(図3を参照)。これらの結果は、Vit II Zが、細胞分化、遺伝子転写を引き起こし、細胞成長を抑制するという直接的な細胞活性を有しているため、乾癬に極めて有効である可能性を示唆している。また、これらのデータは、Vit II Zが、抗癌剤として、特に、白血病、結腸癌、乳癌、皮膚癌、前立腺癌に対して顕著な活性を有する可能性を示しており、さらに、乾燥肌(皮膚の水分が失われること)、過度な皮膚のたるみ(不十分な皮膚の堅さ)、不十分な皮脂分泌、しわのような皮膚の状態に対して顕著な活性を有する可能性を示している。また、Vit II Zは、二次的な副甲状腺機能亢進症を抑制することに非常に活性があると予想されるであろう。
Claims (18)
- X3が水素である、請求項1に記載の化合物。
- X1が水素である、請求項1に記載の化合物。
- X1、X2、X3がすべてt−ブチルジメチルシリルである、請求項1に記載の化合物。
- 請求項1又は5に記載の化合物の少なくとも一つの有効量を、医薬的に許容される賦形剤とともに含有する、医薬組成物。
- 前記有効量が、前記組成物1gあたり0.01μg〜1000μgを含む、請求項6に記載の医薬組成物。
- 前記化合物の投与方法が、経口投与、非経口投与、経皮投与、直腸投与、経鼻投与、舌下投与からなる群より選択される、請求項8〜14の何れか1項に記載の医薬組成物。
- 前記化合物の投与方法が局所投与である、請求項8又は12に記載の医薬組成物。
- 前記化合物が、0.01μg/日〜1000μg/日の用量で包含される、請求項8〜14の何れか1項に記載の医薬組成物。
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