JP5941159B2 - 聴覚系における塩素イオン共輸送体nkcc1の調節による耳鳴の治療 - Google Patents

聴覚系における塩素イオン共輸送体nkcc1の調節による耳鳴の治療 Download PDF

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Description

発明の詳細な説明
本発明は、耳鳴の治療に関する。より正確には、本発明は、耳鳴の治療に使用するための、塩素イオン共輸送体NKCC1を調節する化合物(塩素イオン共輸送体モジュレータ)に関する。さらに、本発明は、このような塩素イオン共輸送体モジュレータを活性剤として含有する医薬組成物、このような塩素イオン共輸送体モジュレータを投与することによる耳鳴の治療方法、および塩素イオン共輸送体を調節可能な化合物を同定ならびにキャラクタリゼーションするためのスクリーニング方法に関する。
〔背景技術〕
10人のうち1人の成人が耳鳴、すなわち、外部の聴覚刺激によらない音を感知している。さらに、少なくとも100人に1人の成人が、耳鳴によって睡眠、リラックス、または集中力に対して深刻な影響を受け、また疲労、苛立ち、不安、絶望、失望、または憂鬱な気分になっている。効果が証明された薬物はこれまでないため、耳鳴治療には、満たされていない大きな医療的需要が残されている。多くの試みが行われ、耳鳴の病態を明らかにし、薬理学的治療法および他の治療法を同定したにもかかわらず、これまで、どの試みも治療効果を約束できるほどのものではなかった(Langguth et al., 2009)。
耳鳴は聴覚経路の異なる部分におけるニューロン活動の変化によって起こる、ということが現在まで提唱されてきた(Langguth et al., 2009)。この仮説によると、抑制性の減少および/または興奮性の増大が、聴覚系における興奮性−抑制性の不均衡を生み出す。この不均衡が、聴覚経路において神経系の興奮性亢進を引き起こし、幻聴が聞こえるようになると考えられる。この点において、例えば、騒音への過剰な暴露または聴覚毒性のある薬物によって引き起こされる蝸牛機能障害が、中枢性聴覚構造への導入血液拍出量の減少および中枢性聴覚構造における抑制性の減少につながり、その結果、自発的な興奮頻度が増加することが実験的に示されている(Eggermont and Roberts, 2004)。
これに関連し、中枢性聴覚構造における抑制性のこのような喪失を防ぐ候補メカニズムとして、聴覚経路の代表的な抑制性神経伝達物質であるγ−アミノ酪酸(GABA)によって仲介される抑制性の下方制御が提唱されてきた(Bauer and Brozoski, 2007)。同様に、GABA作動性薬剤の投与も聴覚系の抑制性を高め、耳鳴知覚を和らげると期待されていた。
このような理由から、動物モデルまたは臨床試験における耳鳴治療剤として、様々なGABA作動性薬剤の可能性が試されてきた。より正確には、ベンゾジアゼピンなどのGABA受容体リガンド、バクロフェンなどのGABA受容体リガンド、バルプロエートなどのGABAトランスアミナーゼ阻害剤、またはガバペンチンなどのGABA類似体が、その耳鳴治療効果について試されてきた。
しかしながら、バクロフェン(Westerberg et al., 1996)またはガバペンチン(Piccirillo et al., 2007)を用いた研究では、何の効果も示されなかった。バルプロエートを用いた実験に基づく証明は矛盾しており、耳鳴を和らげる報告と耳鳴を誘発する報告とがなされている(Menkes and Larson, 1998)。Brozoski et al., 2007は、騒音外傷によって誘発される慢性耳鳴の動物モデルにおいて、別のGABAトランスアミナーゼ阻害剤であるビガバトリンを試験した。耳鳴の行動相関はビガバトリン治療によって可逆的に抑制されるが、これはビガバトリンによる中枢聴覚経路への効果によることが著者らによって説明された。様々なベンゾジアゼピンを用いた臨床試験が行われたが、決定的なものはなかった(Dobie 2004、Langguth et al., 2009)。また、クロナゼパムとガバペンチンとを組み合わせて投与することによって耳鳴の制御に成功したという研究もあるが、ランダム化デザインも対照デザインも行われていない(Shulman et al., 2002)。
GABAをベースとした仮説と同様の論理により、別の代表的な抑制性神経伝達物質であるグリシンによって仲介される抑制性が、耳鳴治療におけるターゲットとして提案されてきた。これに関し、国際公開公報WO2009/080268号において、蝸牛におけるグリシン受容体の存在が開示され、耳鳴治療のためのグリシン作動体の局所投与が教示されている。しかしながら、このようなアプローチが成功していることを証明するデータはこれまで示されていない。しかしながら、グリシンはNMDA受容体のグルタメートとの共作動体であるため、反対の作用である興奮作用も有している可能性がある。
以上から、GABA作動性および/またはグリシン作動性薬剤を用いた効果的な耳鳴治療の臨床的証拠は、提案されている作用メカニズム同様、むしろ混乱を招くものであり、まだ知られていない様々な要因に依存している可能性があることは明白である。
したがって、耳鳴治療に効果のある新規な化合物を得るためには、この分野では、上述した聴覚系の興奮性−抑制性の不均衡の基礎をなすメカニズムをより良く理解することが必要である。
中枢神経系は聴覚系に比べ、はるかに解明が進んでいるが、その中枢神経系において、GABA受容体およびグリシン受容体を介したシナプス電流の強さおよび極性は、これらの受容体が浸透できるイオン(特に、塩素イオンおよび炭酸水素イオン)の膜内外濃度勾配を変更することによって制御可能であることが知られている。例えば、中枢神経系のニューロン内の塩素イオン濃度は通常非常に低い。それゆえ、塩素イオン濃度の小さな変化が膜内外勾配に大きな影響を与えることが考えられ、GABAまたはグリシン受容体チャネルを流れるイオン電流がいかに中枢神経系の膜電位を変更するのか、ということに重大な影響を与えている(De Koninck, 2007)。
さらに、中枢神経系における細胞の塩素イオンホメオスタシスは、他の分子成分の間で、カチオン−塩素イオン共輸送体(CCC)およびCl−HCO 交換体によって維持されることが知られている(De Koninck, 2007)。哺乳類のCCCファミリーは、Slc12al−9遺伝子によってコードされた9つのファミリーメンバーからなる(Blaesse et al., 2009)。機能面から考えると、CCCはNa−K−2Cl共輸送体(NKCC、アイソフォームNKCC1、およびNKCC2)、Na−Cl共輸送体(NCC)、およびK−Cl共輸送体(KCC、アイソフォームKCC1−4)の3つのカテゴリーに分類される。中枢神経系のニューロンに対する2つの優勢なCCCのうち、NKCC1は通常塩素イオンの取り込みを仲介し、KCC2は通常塩素イオンを排出する(De Koninck, 2007)。結局、共輸送体は両者とも、Na−K−ATPaseによって構築された勾配に依存し、それぞれKおよびNa勾配を用いてClイオンを排出または導入している( Payne et al., 2003)。
NKCC1は体中に広く分布している。NKCC1はナトリウム、カリウム、および塩素イオンを細胞に輸送する。また、NKCC1は、星状膠細胞、乏突起膠細胞、およびシュワン細胞上に発現しており、神経系の全体にわたって見出されている(Lenart et al., 2004)。別のアイソフォームであるNKCC2は、尿からナトリウム、カリウム、および塩素イオンを抽出する腎臓において主に見出される(Haas, 1994)。細胞からのおよび細胞へのCl輸送の調節は、細胞内の体積と、少なくとも2つのイオン共輸送体によって調節されるGABA応答性ニューロンの興奮性の維持に重要な役割を担っている:Clの流入はCl流入を仲介するNKCC1およびCl流出を仲介するKCC1またはKCC2によって仲介されている(Kahle et al., 2005)。細胞内外の電解質ホメオスタシスの維持は、一般的な機能(例えば、細胞体積の適切な維持)、特化した細胞機能(例えば、ニューロン興奮性の制御)、および包括的な機能(例えば、血圧の調節)など必須の生理的プロセスにおいて幅広い範囲で求められる。このホメオスタシスは、イオンチャネル、共輸送体、交換体、および膜内外電解質流動を行うポンプによって細胞膜を通してNa、K、およびClを調節移動させて行う(Kahle, et al., 2005)。細胞における細胞内体積を細胞外張度の変化に応じて維持する優勢なメカニズムが細胞内のCl濃度を上げたり下げたりし、それによって膜内外水分流動が最小限に抑えられる。細胞内のCl濃度は、Clの取り込みと排出とのバランスを変化させることによって調節される。Clの取り込みの主な仲介物質はNKCC1であり、Clの排出の主な仲介物質はKCC1である。これら共輸送体はどちらも細胞外張度によって調節されており、高張の場合は、NKCC1が活性化されKCC1が抑制され、低張の場合は、高張の場合と反対の効果を持つ(Kahle et al., 2005)。
上述したように、中枢神経系のニューロンにおける細胞内Cl濃度は通常条件下において低く保たれており、ニューロンにおけるCl逆転電位(ECl)は静止電位と略同一かそれ以下である。GABAまたはグリシンがそれぞれGABAチャネルまたはグリシンチャネルをゲートするときはいつでも、EClがさらにマイナスであるか、あるいは静止電位と同程度であるかに応じて、過分極する塩素イオン流入を介して、あるいは抑制性を切り替えることによって、通常は抑制性を生じさせる(Payne et al., 2003)。しかしながら、Clホメオスタシスの崩壊が細胞内のClレベルを上昇させた場合、静止電位の方がEClよりマイナスになることもある。その場合、GABAまたはグリシンチャネルの開くことによって抑制性が殆どまたは全くなくなり、最終的には、正味の脱分極、興奮効果を伴う細胞からのCl流出を引き起こす。
これに関連し、BDNFに誘発されたtrkBの活性化が、海馬の脳切片におけるKCC2の発現を下方制御し、塩素イオン依存性の即効性GABA作動性抑制を妨げることが示された(Rivera et al., 2002)。脊髄の後角においても同様の観察がなされた(Coull et al., 2005)。より正確には、病理学的条件下において、BDNFの分泌がKCC2の発現を下方制御し、それによって中枢神経系の細胞の塩素イオン排出量が減少することが示されている。したがって、Clが、細胞内で蓄積しEClを変化させ、それによって中枢神経系の細胞の抑制性を減少させる(Rivera et al., 2002、De Koninck, 2007)。このような状況でアニオンの流れが逆行し、グリシンだけでなくGABAも脱分極していき、実質的に細胞の興奮性が増長すると考えられる。さらに、NKCC1の上方制御がKCC2の下方制御と相乗的に作用することも知られている(De Koninck, 2007)。最近では、Ser940の脱リン酸化がプロテインホスファターゼ1によって仲介されたときにKCC2の機能の喪失(例えば、グルタメートレベルの上昇に起因する)が観察されたため、KCC2の機能がSer940のリン酸化に依存している可能性が考えられている(Lee et al. (2011)の刊行物)。それゆえ、KCC2の下方制御の土台となるメカニズムは、Ser940のリン酸化反応状態に基づいている可能性がある。
最近では、GABA受容体チャネルだけでなくグリシン受容体も、生理的条件下において、ClだけでなくHCO によっても運ばれるかなりの電流を伝達することが示された(Asiedu et al., 2010)。したがって、Cl排出能力の減少は、特に細胞質カルボニックアンヒドラーゼを備えた中枢神経系のニューロンにおいて、チャネルを介したHCO の流出の脱分極を助ける。この酵素は、チャネルを仲介した正味の流出が起こっている間に細胞内のHCO−を迅速に再び満たすことができるため、HCO 依存性が減少し、その結果、進行中のニューロンネットワーク活動の間にGABA作動性またはグリシン作動性の興奮が起こる。したがって、カルボニックヒドラーゼを阻害すると、HCO を介した興奮性GABA作動性および/またはグリシン作動性の電流が減少することが示唆される。
上述したすべての発見が、中枢神経系のニューロン細胞に適用できる。しかしながら、神経細胞から発達した中枢神経系のニューロン細胞が、聴覚系においてプラコードから発達したニューロン細胞とは、発達、構造、および挙動において異なっていることはよく知られている。例えば、海馬のニューロンは1つの神経突起と複数の樹状突起とを有する多極性細胞であり、一方、蝸牛のニューロンは双極性、すなわち、1つの神経突起と1つの樹状突起とを有する。また、CNSニューロンには、GABA−グリシン作動性介在ニューロンから抑制性が直接的に入力され、一方で、末梢における聴覚ニューロンには、軸索樹状突起間の神経末端を介して求心性末梢ニューロンへフィードバックする脳幹においてシナプスのネットワーク(上オリーブ複合体)を通じて抑制性が間接的に入力される。それゆえ、上述した中枢神経系における発見の全てを聴覚系に当てはめられるわけではない。聴覚系は、そのメカニズムに関する研究がはるかに少ない。
したがって、上述した中枢神経系に関する発見が、聴覚系の興奮性−抑制性の不均衡の土台になっていると仮定することはできない。実際、蝸牛におけるいかなる興奮性−抑制性の不均衡も、そのバランスの興奮性側および/または抑制性側への崩壊状態によって引き起こされると考えられる。また、それらは、無数のメカニズム(興奮性および/または抑制性のチャネル発現への変更、チャネルの伝導度、シナプスの強さと結合性、または、静止状態の膜電位を記録するイオン勾配、膜抵抗、もしくはカギとなるイオンの逆転電位の崩壊が挙げられる)によって引き起こされることも考えられる。
聴覚系に関しては、生存促進性であり再生促進性であるニューロトロフィンBDNFが、通常の聴覚の発達および成人のニューロンの生存にとって必要な聴覚保護剤であることが知られているだけである(Meltser et al., 2010)。さらに、聴覚外傷を誘引する耳鳴を経験させたラットの螺旋神経節ニューロンにおいて、BDNFの発現が顕著に上昇したことが報告されている(Tan et al., 2007)。これは、下丘におけるBDNFおよびGABAの発現の増大に伴って起きる。しかしながら、これによって耳の外皮におけるBDNFの発現が顕著に減少する。
一方で、欧州特許第1843757号には、急性耳鳴が起こっている間、すなわち、3か月未満の間継続する耳鳴の間に、脳由来の神経成長因子である「BDNF」の発現が増大することが開示されている。さらに、欧州特許第1843757号には、GABA受容体作用物質の投与によって、蝸牛ニューロンにおけるBDNFの発現が顕著に減少し、急性耳鳴の症状が緩和されたことが開示されている。しかしながらBDNFの効果(すなわち、BDNFシグナル伝達カスケード上における)は、BDNF受容体trkBなどの特定の受容体を介したものであるため、GABA受容体作用物質とtrkBのBDNFシグナル伝達カスケード上流とが相互作用していることが示唆されてきた。
さらに、KCC2、KCC3、およびKCC4の発現は、蝸牛(Yang et al., 2008)、蝸牛神経核(Vale et al., 2005)、および外側上オリーブ(Balakrishnan et al., 2003)において確認されている。動物を用いた研究では、蝸牛のKCC3およびKCC4の破壊が難聴を引き起こすことがわかった。これに関し、このような破壊は、いくつかの要因のうち、蝸牛管内電位を維持するために必須の蝸牛のカリウム循環が妨げられた結果であるとの仮説がある。KCC2が、螺旋神経節ニューロンの脱分極または過分極を切り替えている可能性、またGABAの機能において重要な役割を担っている可能性も示唆されてきた(Yang et al., 2008)。NKCC1も同様に動物の蝸牛に局在化しており、経上皮のKの輸送および蝸牛管内電位の維持においてこの共輸送体が非常に重要な役割を担っているということが示されてきており、またNKCC1を欠いたマウスは、完全に難聴になってしまうことが分かっている(Flagella et al., 1999)。
カルボニックアンヒドラーゼは、蝸牛の螺旋神経節細胞だけでなく有毛細胞にも局在化しており(Okamura et al., 1996)、少なくともラットの聴覚脳幹ニューロンの発達させることが報告されている(Backus et al., 1998)。これに関連して、Anderson et al.による国際公開公報WO2007/012064号には、カルボニックアンヒドラーゼ阻害剤と利尿薬ゾニサミドとを単独で、もしくは耳鳴を含む聴覚障害の治療のための他の化合物と組み合わせて使用することが記載されている。ゾニサミドの投与は、1)セロトニンおよびドーパミンの送達を高めることによって、および、2)ナトリウムおよびカルシウムチャネルをブロックすることによって、ノルエピネフリン−エピネフリン再吸収阻害剤の薬理学を補うものであるため、治療法として教示されている。
国際公開公報WO03/100075号は、耳鳴を含む内耳の病気を治療するためのClC−K/barttinチャネルの機能を変化させる物質の使用を教示している。ClC−K/barttinチャネルは電圧作動型であり、線条周辺細胞から内リンパへのカリウム分泌に重要な役割を担っており、内リンパ電位の維持に寄与していることが報告されている(Lang et al., 2008)。しかしながら、耳鳴への効果が期待された、国際公開公報WO03/100075号に開示された物質のメカニズムは開示されていなかった。
さらに、内リンパ水腫またはメニエール病の治療用として、それぞれループ利尿剤またはカルボニックアンヒドラーゼ阻害剤の使用がそれぞれ知られている。どちらも、細胞体積を減らし、耳の液圧を和らげるとされている。例えば、米国特許公開公報第2003/229333号では、利尿剤(チアジド、トリアムテレン、およびカルボニックアンヒドラーゼ阻害剤が挙げられるが、これらに限定されない)などの薬剤を内耳へ運ぶ徐放性薬物送達デバイスが記載されている。
この目的は、利尿によって内耳液体体積を減らすことにある。利尿薬は蝸牛管内電位を下げるため、聴神経の炎症をも和らげ、耳鳴を治療できるとされてきた(Risey et al., 1995)。ループ利尿剤フロセミドは、可逆的であり、全ての患者に対してというわけではないが、実際に耳鳴を抑える働きがあることが示され、また、その効果は、中枢性の耳鳴よりもむしろ蝸牛の耳鳴に対してのみ報告がなされている(Risey et al., 1995)。しかしながら、同時に、高用量でフロセミドが投与されると、場合によっては不可逆的に、一時的な耳鳴および失聴を引き起こすことも知られている。フロセミドは、多くの酵素または輸送体システム(K−Cl交換、Na−K−Cl共輸送、カルボニックアンヒドラーゼ、Cl/HCO -交換、およびいくつかのGABA受容体)に影響を及ぼしたり抑制したりするため、作用の位置および耳鳴に対する具体的な効果を同定するのが難しい(Saley, 2002)。フロセミドの主な効果は、細胞に塩素イオンが加えられている場合にCl排出を抑制できることであるが、もしニューロンがClを激減させている場合、主な効果はClの取り込みを抑制することである(Saley, 2002)。耳鳴および聴力機能障害は、カルボニックアンヒドラーゼ阻害剤アセタゾールアミドの副作用としてこれまでにも報告されている。
国際公開公報WO2010/085352号には、耳鳴などのGABA受容体に関連する病気、障害、および症状を治療するためのブメタニド、フロセミド、ピレタニド、アゾセミド、およびトルセミド類似体が開示されている。Brozoski et al., 2007およびNKCC1の破壊が難聴を引き起こすという既知の事実とを参照し、発明者らは、GABA作動性システムおよび/またはNKCC1をターゲットとする治療が耳鳴治療に役立つ可能性があると結論付けた。開示されているものは、NKCC1および/またはGABAに拮抗する化合物である。特に、国際公開公報WO2010/085352号は、GABAの放出の増加と続く中枢神経系における興奮性および抑制性のバランスを回復させる抑制性シグナリングの増加とを引き起こすα4GABA変異体に特化した拮抗物質を開示している。好ましい実施形態においては、利尿効果などを有するブメタニドなどの化合物がNKCC1に作用することを防ぐため、これら化合物を薬品化学の方法によって非利尿性とされる。このように、国際公開公報WO2010/085352号の発明者らはNKCC1に関し、矛盾するアプローチを開示している。Brozoski et al., 2007を参照すると、国際公開公報WO2010/085352号の発明者らは、中枢聴覚経路における慢性の耳鳴を治療しようとしているのであり、急性または亜急性の耳鳴および蝸牛における耳鳴を治療することが目的ではない。耳鳴治療に対するこれら化合物の効果を示す実験データは提供されていない。
すなわち、上述した先行技術の要約からわかるように、一般的に、聴覚系のメカニズム、特に耳鳴を引き起こすメカニズムは極めて複雑であり、答えの出ていない疑問および観察結果が多数あり、まだよく理解されていない。
よって、上述した聴覚系の興奮性−抑制性の不均衡に対する正確なメカニズムをより良く理解することができれば、大きな突破口になるだろう。このことが、早急に必要とされる、耳鳴の治療のための新規で効果的な化合物につながるだろう。
したがって、本発明の目的は、興奮性−抑制性の不均衡を防ぐのに好適である、それゆえ特定の標的とする耳鳴の治療に用いるのに好適である新規な化合物を提供することである。さらに、本発明は、耳鳴の治療のための新規な医薬組成物および新規な方法を提供することを目的としている。
本発明の目的は、ある好ましい実施形態においては、耳鳴の治療に用いるための、塩素イオン共輸送体NKCC1を調節する化合物によって解決される。特に、当該目的は、NKCC1拮抗物質によってNKCC1を調節し、NKCC1がKCC2の活性および/または発現を上方制御することによって解決される。
さらに好ましい実施形態では、本発明の目的が、本発明に係る塩素イオン共輸送体NKCC1を調節する化合物を活性剤として含有する医薬組成物によって解決される。
また、本発明の目的は、好ましい実施形態において、治療に効果的な量の、本発明に係る塩素イオン共輸送体NKCC1または医薬組成物を投与する工程を含む耳鳴の治療方法によって解決される。
さらなる実施形態において、本発明は塩素イオン輸送体NKCC1を調節することができる化合物を同定およびキャラクタリゼーションするためのスクリーニング方法に関する。
本発明において行われた実験の結果、塩素イオン共輸送体NKCC1を調節する化合物が耳鳴の治療または予防に好適であることが分かった。
特に、聴覚系における塩素イオンホメオスタシスの障害と耳鳴知覚との間に相関があることがわかった。より正確には、病理的に変質したKCC2の発現/活性と、耳鳴として認識される異常な聴覚神経伝達との間に相関があることが実験によって証明された。
この点について、本発明の発明者らは、聴覚系に対する損傷、例えば、聴覚外傷から、内有毛細胞および螺旋神経節ニューロンなどの聴覚系内における塩素イオン共輸送体KCC2の有意な下方制御が起こること(実施例1)、および、その現象が耳鳴の存在に特有であること(実施例2)を発見した。
さらに、塩素イオン共輸送体NKCC1を調節することによって細胞内の塩素イオンレベルを調節する化合物の使用が、耳鳴を抑えること(実施例3)、および、KCC2の活性および/または発現の増加に効果的であることが示された。
したがって、聴覚系の知覚神経構造における塩素イオン共輸送体KCC2の発現の変調による塩素イオンホメオスタシスの変調によって耳鳴が引き起こされることが実験によって証明された。このことから、KCC2の下方制御は失聴には繋がらないが、耳鳴を引き起こすということが結論付けられる。また、NKCC1の拮抗作用が病態生理学的メカニズムを妨げることも示された。したがって、NKCC1拮抗物質として働く化合物は急性または慢性の耳鳴治療または予防に用いてもよい。NKCC1拮抗作用は塩素イオン共輸送体NKCC1の発現および/または活性を減らしてもよく、聴覚系の知覚神経構造において当該発現および/または活性を減らすことが好ましく、蝸牛の有毛細胞、螺旋神経節ニューロン、または聴覚経路に沿ったその他の神経系細胞において発現および/または活性を減らすことがさらに好ましい。当該拮抗作用は例えば、NKCC1発現(転写および/または翻訳レベル)の下方制御または、例えば競合的または非競合的にNKCC1塩素イオン取り込み活性をブロックすることによって引き起こされることがある。本発明のNKCC1拮抗化合物は、聴覚系における病態生理学的細胞の細胞内の塩素イオンレベルを調節、好ましくは減らすことができる。後述に示すように、NKCC1の活性/発現を調節する化合物が細胞内の塩素イオンレベルを下げるのに用いられ、それが最終的に耳鳴の予防または治療に繋がる。
本発明の化合物によって、聴覚系の興奮性−抑制性バランスが再構築され、耳鳴の幻聴現象がなくなる。共輸送体KCC2の下方制御は細胞内の塩素アニオンの蓄積によって引き起こされる。これは、これまでの理論にとらわれずに考えると、膜内外塩素イオン勾配を崩壊させ、細胞の過分極性抑制を減少させる可能性があり、実際に、ほとんどの場合、アニオン流動は転換され、(グリシン同様に)GABAも減少し、実質的に細胞の興奮性を高める(de Koninck, 2007)。これが興奮性−抑制性の不均衡を引き起こす。KCC2の下方制御がNKCC1の上方制御と協働して起こるため、NKCC1も耳鳴を引き起こす興奮性−抑制性の不均衡に関与している。したがって、拮抗モードによってNKCC1塩素イオン輸送を調節する化合物は、KCC2の発現および/または活性を上方制御することになり、本発明に係る急性もしくは慢性の耳鳴治療または予防に用いても良い。好ましくは、当該化合物は聴覚系における知覚神経構造のNKCC1共輸送体を調節し、さらに好ましくは、蝸牛の有毛細胞、螺旋神経節ニューロン、または聴覚経路に沿った他の神経系細胞のNKCC1共輸送体を調節する。
KCC2活性および/または発現の「上方制御」または「増加」は、本明細書で用いられる場合、計測技術に内在する誤差限界より大きい、計測可能な性質における数量的変化を広く指し、好ましくは非病理学的レベルの少なくとも60%までの増加、より好ましくは少なくとも80%までの増加、最も好ましくは非病理学的レベルの90%までもしくは100%の増加(すなわち、KCC2活性および/または発現の完全な回復)を指す。特に、KCC2活性および/または発現の「上方制御」または「増加」という用語は、本明細書で用いられる場合、その転写および/または翻訳を高めることによってKCC2の発現を高め、それによって、細胞で計測されるKCC2活性が増加することを広く指す。あるいは、KCC2タンパク質の活性、すなわち、その共輸送体活性を高めることによって(例えば、Ser940の脱リン酸化を防ぐことによって)細胞のCl−ホメオスタシスを維持するKCC2タンパク質の活性を指す。
本発明において、用語「聴覚系の知覚神経構造」は、蝸牛、螺旋神経節ニューロン、聴神経、菱形体、蝸牛の細胞核、上オリーブ核、外側絨帯、下丘、視床、および聴覚の外皮を含む聴覚経路を指す。「聴覚系の知覚神経構造」は、聴覚経路への体性知覚のニューロンおよび神経経路も含む。これは、頭頸部の不均衡、または顎関節、顎、もしくは眼球外筋肉の障害などの病的逸脱が、症状として耳鳴を引き起こすためである。また、用語「上方制御」は、活性の上方制御(例えば、発現レベルの上方制御、または活性の上方制御もしくは増加を引き起こす他の現象などによって起こり得る)を含むことが意図される。
したがって、第一の局面において、本発明は急性または慢性の耳鳴の治療または予防に用いるための、塩素イオン共輸送体NKCC1を調節する化合物に関する。好ましくは、このような化合物が聴覚系における知覚神経構造の塩素イオン共輸送体NKCC1を調節し、さらに好ましくは、蝸牛の有毛細胞、螺旋神経節ニューロン、または聴覚経路に沿った他の神経系細胞の塩素イオン共輸送体NKCC1を調節する。より詳細には、本発明のNKCC1拮抗化合物は、さらに、内有毛細胞および螺旋神経節ニューロンにおける塩素イオン共輸送体KCC2の下方制御を相殺することによって、部分的に、もしくは完全に、聴覚系に対する損傷から引き起こされるKCC2の病態生理学的な下方制御(耳鳴を引き起こす)を回復させる。
より詳細には、化合物調節共輸送体NKCC1は、細胞内の塩素イオンレベルを減少させ、好ましくは聴覚系における知覚神経構造の塩素イオンレベルを減少させ、さらに好ましくは蝸牛の有毛細胞、螺旋神経節ニューロン、または聴覚経路に沿った他の神経系細胞の塩素イオンレベルを減少させる。塩素イオン共輸送体NKCC1を調節する化合物は、好ましくは細胞内の塩素イオンレベルを減少させてもよく、それによってKCC2の活性および/または発現を増加させることとなる。好ましくは聴覚系における知覚神経構造のKCC2の活性および/または発現を増加させ、さらに好ましくは蝸牛の有毛細胞、螺旋神経節ニューロン、または聴覚経路に沿った他の神経系細胞のKCC2の活性および/または発現を増加させる。ここで、塩素イオン共輸送体NKCC1を調節する化合物は、特に塩素イオン共輸送体KCC2の発現または活性を増加させてもよく、好ましくは聴覚系における知覚神経構造の発現または活性を増加させてもよく、さらに好ましくは、蝸牛の有毛細胞、螺旋神経節ニューロン、または聴覚経路に沿った他の神経系細胞の塩素イオン共輸送体KCC2の発現または活性を増加させてもよい。
好ましくは、塩素イオン共輸送体NKCC1の発現および/または活性を減少させる化合物は、KCC2と全く結合しない。NKCC1拮抗化合物は、いくつかの例では、KCC2に対して(少し)拮抗する効果があってもよいが、KCC2と直接的な相互作用のない(すなわち、KCC2と全く結合しない)化合物を用いることがさらに好ましく、KCC2の発現および/または活性を増加させる拮抗方法において直接的にKCC2と相互作用することがそれよりさらに好ましい。それによって、本発明のNKCC1拮抗化合物がKCC2に対し作動する(すなわち、相互的な)効果を示すことが好ましい。
好ましくは、耳鳴の治療および/または予防に用いられる塩素イオン共輸送体NKCC1の発現および/または活性を減少させるNKCC1拮抗化合物は、スルホンアミド(例えば、アセタゾールアミド、アゾセミド、ブメタニド、クロルタリドン、クロパミド、フロセミド、ヒドロクロロチアジド(HCT、HCTZ、HZT)、インダパミド、メフルシド、メトラゾン、ピレタニド、トリパミド キシパミド、ジクロルフェナミド(DCP)、ドルゾラミド、エトキスゾラミド、スルチアム、およびゾニサミド、ならびにそれらの類似体)を含む群より選ばれる。あるいは、塩素イオン共輸送体NKCC1の発現および/または活性を減少させる化合物は、チアジドおよびチアジド様利尿薬(例えば、ベンドロフルメチアジド、ベンズチアジド、クロロチアジド、ヒドロクロロチアジド、ヒドロフルメチアジド、メチルクロチアジド、ポリチアジド、トリクロロ−メチアジド、クロルタリドン、インダパミド、メトラゾン、およびキネサゾン、ならびにそれらの類似体など)の類より選ばれる。あるいは、塩素イオン共輸送体NKCC1の発現および/または活性を減少させる化合物は、スルホニル尿素(トルセミドなど)またはフェノキシ酢酸誘導体(エタクリン酸など)またはムゾリミンを含む群より選ばれる。
「類似体」は、本明細書で用いられる場合、親化合物における1つ以上の化学分子部分の修飾または置換を広く指し、親化合物の誘導体、位置異性体、およびプロドラッグを包含してもよい。
ブメタニド、フロセミド、ピレタニド、アゾセミド、およびトルセミド、またはそれらの類似体などのループ利尿剤が好ましい。これらの名称は強力な利尿効果に由来している。ループ利尿剤は、ヘンレ係蹄の太い上行脚におけるNaCl共輸送体(例えば、NKCC1)の拮抗物質であり、Cl結合サイトと競争することによってナトリウムおよび塩素イオンの再吸収を阻害する働きをする(Russell, 2000も参照)。利尿薬、特にループ利尿剤は細胞内の塩素イオンレベルを減少させるカルボニックアンヒドラーゼ阻害剤として作用してもよい。その限りにおいて、カルボニックアンヒドラーゼ阻害剤としては、アセタゾマリド、ジクロルフェナミド、ドルゾラミド、ブリンゾラミド、およびメタゾラミドからなる群より選ばれる利尿薬が好ましい。
本発明によれば、耳鳴の治療および/または予防のための、NKCC1拮抗効果を有するブメタニドまたはその類似体の使用が好ましい。特に、下記式Iで表される化合物が好ましい。
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ここで、R1、R2、R3、およびR4は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルケニル、アルケニル、シクロアルケニル、アルコキシ、カルボキシ、アルキルハロ、アリール、アリールオキシ、アルカリールオキシ(alkaryloxy)、アルカリール(alkaryl)、アルキルアミノ(ジ)アルキル、またはアルキルヘテロシクロアルキルであり、
R5およびR6は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシル、カルボキシ、アミノ、置換アミノ、アルキル、アルキレン、またはハロである。
R1、R2、R3、および/またはR4において、置換基として生体適合ポリマーを選んでもよい。そのような生体適合ポリマーは、式Iで表される化合物として適切な他の群の何れかにおいて、式Iと、(リンカー部分を通じて、もしくはリンカー部分なしで)共有結合によって結合されていてもよい。
「アルケニル」は、本明細書で用いられる場合、1つ以上の二重結合をしており、2〜20の炭素原子を含む直鎖状または分岐状鎖の炭化水素を広く指す。アルケニル基の例としては、プロペニル、ブテニル、およびペンテニルなどが挙げられる。「シクロアルケニル」または「環式アルケニル」は、本明細書で用いられる場合、ヘテロ原子を含まない炭素環を指し、単環式、二環式、および三環式の飽和炭素環、ならびに縮合環系が挙げられる。シクロアルケニル基の例としては、シクロプロペニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロペンタジエニル、およびシクロヘキサジエニルなどが挙げられる。そのようなアルケニル基およびシクロアルケニル基は、本明細書中に記載したように任意で置換されていてもよい。
「アルキル」は、本明細書で用いられる場合、直鎖状または分岐状鎖の飽和炭化水素ラジカルを広く指す。また、「アルキル」は、環式(すなわち、シクロアルキル)アルキル基も広く指す。アルキル基としては、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、およびn−オクチルなどの直鎖状アルキル基、ならびにイソプロピル、tert−ブチル、イソアミル、ネオペンチル、およびイソアミルなどの分岐状アルキル基などが挙げられるが、これらに限定されない。「シクロアルキル」または「環式アルキル」は、本明細書で用いられる場合、ヘテロ原子を含まない炭素環を指し、単環式、二環式、および三環式の飽和炭素環、ならびに縮合環系が挙げられる。シクロアルキルの例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、およびシクロヘプチルなどが挙げられる。シクロアルキルは置換されていてもいなくてもよく、環式アルキル基としては、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、およびシクロヘプチルなどが挙げられる。そのようなアルキル基は、本明細書中に記載されているように任意で置換されていてもよい。
「アルキルハロ」は、ハロゲン(例えば、フルオロ、クロロ、ブロモ、およびヨード)と結合した、直鎖状または分岐状鎖の、飽和または部分的に不飽和の炭化水素を広く指す。
「アルカリール」は、本明細書で用いられる場合、アリール基と結合した直鎖状または分岐状鎖の飽和炭化水素ラジカルを広く指す。アルカリール基の例としては、ベンジル、4−クロロベンジル、メチルベンジル、ジメチルベンジル、エチルフェニル、およびプロピル−(4−ニトロフェニル)などが挙げられるが、これらに限定されない。そのようなアルカリール基は本明細書中に記載されているように任意で置換されていてもよい。
「アリール」または「Ar」は、本明細書で用いられる場合、芳香族基または1つ以上が任意に置換された芳香族基に縮合した任意に置換された芳香族基を広く指し、任意に置換された適切な置換基とは、低級アルコキシ、低級アルキルスルファニル、低級アルキルスルフェニル、低級アルキルスルホニル、オキソ、ヒドロキシ、メルカプト、任意にアルキルで置換されたアミノ、カルボキシ、任意にアルキルに置換されたカルバモイル、任意にアルキルに置換されたアミノスルホニル、アシル、アロイル、ヘテロアロイル、アシルオキシ、アロイルオキシ、ヘテロアロイルオキシ、アルコキシカルボニル、ニトロ、シアノ、ハロゲン、または低級パーフルオロアルキルが挙げられるが、これらに限定されず、また、多置換度も許容される。アリールの例としては、フェニル、2−ナフチル、および1−ナフチルなどが挙げられるが、これらに限定されない。
「アルコキシ」は、本明細書で単独でまたは別の基の一部として用いられる場合、本明細書中で定義しているように、オキシ基を介して親分子に付加されたアルキル基を広く指す。いくつかの実施形態において、アルキル基は、1つ以上のヘテロ原子(例えば、O、S、またはN)が割り込んでいてもよい。アルコキシの例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、2−プロポキシ、ブトキシ、tert−ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、およびエチルオキシエチルなどが挙げられるが、これらに限定されない。
「アルカリールオキシ」または「オキシアルカリール」は、本明細書で用いられる場合、−O−アルキル−アリールの基を広く指し、ここでArはアリールである。例としては、ベンジルオキシ、オキシベンジル、2−ナフチルオキシ、およびオキシ−2−ナフチルが挙げられるが、これらに限定されない。
「アルカリールオキシアルキル」または「アルキルオキシアルカリール」は、本明細書で用いられる場合、−アルキル−O−アルキル-アリールの基を広く指し、ここでArはアリールである。例としては、ベンジルオキシエチルが挙げられるが、これに限定されない。
「アリールオキシ」は、本明細書で用いられる場合、−ArOの基を広く指し、ここでArはアリールもしくはヘテロアリールである。例としては、フェノキシ、ベンジルオキシ、および2−ナフチルオキシが挙げられるが、これらに限定されない。
「生体適合ポリマー」は、本明細書で用いられる場合、実質的に無毒性であり実質的な免疫反応、クロット、その他有害な作用をもたらさないポリマー部分を広く指す。本発明のいくつか実施形態において、ポリアルキレングリコールは、本明細書で用いられる場合、ポリアルキレングリコールが、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリブチレングリコールなどの直鎖状または分岐状ポリアルキレングリコールを指し、さらにポリアルキレングリコールのモノアルキルエーテルも包含する生体適合ポリマーである。本発明のいくつかの実施形態において、ポリアルキレングリコールポリマーは、ポリエチレングリコール部分(PEG)、ポリプロピレングリコール部分、またはポリブチレングリコール部分などの低級アルキルポリアルキレングリコール部分である。PEGは、式−HO(CH2CH2O)nHで表され、ここでnは、約1〜約4000以上であり得る。いくつかの実施形態において、nは1〜100であり、他の実施形態においては、nは5〜30である。PEG部分は直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよい。さらに他の実施形態では、PEGはヒドロキシル、アルキル、アリール、アシル、またはエステルなどの基と結合することができる。いくつかの実施形態において、PEGは、メトキシ−PEG(またはmPEG)などのアルコキシPEGであってもよく、ここで1つの末端は比較的不活性のアルコキシ基であり、もう一方の末端はヒドロキシル基である。
「カルボキシ」は、本明細書で用いられる場合、−COOH基を広く指す。
「シクロアルキル」は、本明細書で用いられる場合、ヘテロ原子を含まない炭素環を指し、単環式、二環式、および三環式の飽和炭素環、ならびに縮合環系を包含する。シクロアルキルの例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、およびシクロヘキシルなどが挙げられる。シクロアルキルは、置換されていてもよいし、置換されていなくてもよい。
「ハロ」は、本明細書で用いられる場合、ブロモ、クロロ、フルオロ、またはヨードを広く指す。また、用語「ハロゲン化物」は、本明細書で用いられる場合、臭化物、塩化物、フッ化物、またはヨウ化物を広く指す。
「ヒドロキシ」は、本明細書で用いられる場合、−OH基を広く指す。
「ヘテロアリール」は、本明細書で用いられる場合、少なくとも1つの原子がヘテロ原子(例えば、O、S、またはN)からなり、残りの原子が炭素である、芳香族の五または六員環を指す。五員環は2つの二重結合を有し、六員環は3つの二重結合を有する。ヘテロアリール基は、(縮合または非縮合の)単環式または二環式であり得る。単環式のヘテロアリール基の例としては、フラニル、チオフェン−イル、ピロリル、オキサゾリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、イソキサゾリル、イソチアゾリル、オキサジアゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、ピリジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、およびトリアジニルなどが挙げられる。二環式のヘテロアリール基の例としては、インドリジニル、インドリル、イソインドリル、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェン−イル、インダゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、プリニル、キノリニル、イソキノリニル、シンノリニル、フタラジニル、キナゾリニル、キノキサリニル、ナフチリジニル、およびプテリジニルなどが挙げられる。ヘテロアリール基は、置換されていてもよいし、置換されていなくてもよい。
「ヘテロシクロアルキル」は、本明細書で用いられる場合、環の炭素原子のうち少なくとも1つがヘテロ原子(例えば、O、S、またはN)に置換されているシクロアルキル基を指す。ヘテロシクロアルキル基は(縮合または非縮合の)単環式または二環式であり得る。単環式のヘテロシクロアルキル基の例としては、アゼチジニル、ピロリジニル、ピペリジニル、ホモピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、1−オキソチオモルホリニル、1,1−ジオキソチオモルホリニル、テトラヒドロオキサゾリル、テトラヒドロイソキサゾリル、テトラヒドロイミダゾリル、テトラヒドロピラゾリル、テトラヒドロチアゾリジニル、テトラヒドロイソチアゾリジニル、テトラヒドロピリミジニル、テトラヒドロピリダジニル、および4−ピペラドニルなどが挙げられる。二環式の非縮合ヘテロシクロアルキル基の例としては、キヌクリジニル、アダマンチル、および2−アゾビシクロ[3.2.1]オクチルなどが挙げられる。縮合ヘテロシクロアルキル基の例としては、別のシクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル基と縮合した、上記単環式ヘテロシクロアルキル基の何れもが挙げられる。ヘテロシクロアルキル基は、置換されていてもよいし、置換されていなくてもよい。
「置換」は、本明細書で用いられる場合、当業者に公知の置換基によって置き換えられた基の1つ以上の水素原子を置き換えることを広く指し、後述するように安定した化合物になる。好適な置換基としては、例えば、アルキル、アシル、アルケニル、アルキニルシクロアルキル、アリールアルカリール、ヒドロキシル、チオアルコキシ、アリールオキシ、アシル、アミノ、アミド、カルボキシ、カルボキシアルキル、チオカルボキシアルキル、カルボキシアリール、チオカルボキシアリール、ハロ、オキソ、メルカプト、スルフィニル、スルホニル、スルホンアミド、アミジノ、カルバモイル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、ジアルキルアミノアルキル、カルボキシル酸、カルボキサミド、ハロアルキル、ジハロアルキル、トリハロアルキル、トリハロアルコキシ、アルキルチオ、アラルキル、アルキルスルホニル、アリールチオ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、グアニジノ、ウレイド、およびニトロなどが挙げられるが、これらに限定されない。置換は、意図した目的のために安定した化合物をつくるような組み合わせである限り認められる。例えば、置換は、得られる化合物が反応混合物から有用な純度を得るための単離に耐えられ、治療剤もしくは診断剤、または試薬への調合に対して十分な耐久性があれば認められる。
本明細書中に開示されているNKCC1拮抗化合物は、例えば式Iによれば、例えば、異性体、互変異性体、双極性イオン、鏡像異性体、ジアステレオマー、ラセミ酸、またはそれらの立体化学混合物として提供される。これらは、典型的には、例えば、医薬的に許容可能な塩、溶媒和物、水和物、またはそれらの組み合わせとして提供され、典型的には、医薬的に許容可能な担体、賦形剤、または希釈剤と組み合わせた医薬組成物として調合される。
「医薬的に許容可能な塩」は、本明細書で用いられる場合、医薬品として使用または調合でき、特定の化合物の遊離酸および遊離塩基の生物学的効果を維持し、生物学的にまたは他の点で有害でない、化合物の塩の形態を広く指す。本明細書に記載の化合物の医薬的に許容可能な塩は、医薬品として使用または調合でき、特定の化合物の遊離酸および遊離塩基の生物学的効果を維持し、生物学的にまたは他の点で有害でない、化合物の塩の形態を包含する。このような塩の例は、Wermuth and Stahl, (Eds.) (2002) Handbook of Pharmaceutical Salts: Properties, Selection, and Use, Wiley-Verlag Helvetica Acta, Zurich(その全体が援用によって本明細書に組み込まれる)に記載されている。このような塩としては、例えば、遊離酸および遊離塩基のアルカリ金属塩および付加塩が挙げられる。医薬的に許容可能な塩としては、例えば、硫酸塩、ピロ硫酸塩、硫酸水素塩、亜硫酸水素塩、リン酸塩、リン酸一水素塩、リン酸二水素塩、メタリン酸塩、ピロリン酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物、酢酸塩、プロピオン酸塩、デカン酸塩、カプリル酸塩、アクリル酸塩、ギ酸塩、イソ酪酸塩、カプロン酸塩、ヘプタン酸塩、プロピオン酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、スベリン酸塩、セバシン酸塩、フマル酸塩、マレイン酸塩、ブチン−1,4−ジオエート、ヘキシン−1,6−ジオエート、安息香酸塩、クロロ安息香酸塩、メチル安息香酸塩、ジニトロ安息香酸塩、ヒドロキシ安息香酸塩、メトキシ安息香酸塩、フタル酸塩、キシレンスルホン酸塩、フェニル酢酸塩、フェニルプロピオン酸塩、フェニル酪酸塩、クエン酸塩、乳酸塩、γーヒドロキシ酪酸塩、グリコール酸塩、酒石酸塩、メタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩、プロパンスルホン酸塩、トルエンスルホン酸塩、ナフタレン−1−スルホン酸塩、ナフタレン−2−スルホン酸塩、およびマンデル酸塩が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、医薬的に許容可能な塩として、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩、トリアルキルアリールアンモニウム塩、およびテトラアルキルアンモニウム塩が挙げられる。
「水和物」は、本明細書で用いられる場合、溶媒が水である場合の化合物を広く指す。「溶媒和物」は、本明細書で用いられる場合、このような化合物の生物学的効果を維持するある特定の化合物、例えば、1つ以上の溶媒分子と化合物との物理的会合から得られる化合物、の医薬的に許容可能な溶媒和物の形態を広く指す。溶媒和物としては、例えば、水、1−プロパノール、2−プロパノール、エタノール、メタノール、DMSO、エチルアセテート、酢酸、またはエタノールアミンと組み合わせた本発明の化合物が挙げられるが、これらに限定されない。
塩素イオン共輸送体NKCC1の発現および/または活性を減少させる化合物は、KCC2との親和性が低いこと(10−7未満、好ましくは10−6M未満、より好ましくは10−5M未満)、または少なくともNKCC1との親和性の方がKCC2との親和性よりもずっと高いこと(少なくとも2桁、好ましくは少なくとも4桁、より好ましくは少なくとも5桁、および最も好ましくは少なくとも6桁より多い結合定数(少なくとも10−9、好ましくは10−10より大きい))、またはKCC2とは全く結合しないことが好ましい。特に、NKCC1拮抗化合物はKCC2に対していかなる拮抗効果も有するべきではない。より好ましくは、NKCC1拮抗化合物はKCC2に対し、作動(すなわち、相互的な)効果を有するべきである。塩素イオン共輸送体NKCC1の発現および/または活性を減少させる化合物は、ブメタニドまたはその誘導体もしくは類似体であることが、NKCC1と特異的に拮抗するため好ましい。対照的に、例えば、フロセミドはNKCC1およびKCCをほぼ等しい効能でブロックするため、フロセミドは細胞内の塩素イオンレベルに対しては反対の効果を同時に発揮でき、一方ブタメニドはKCC2よりもNKCC1に対してずっと高い親和性を示す(Blaesse et al., 2009)。したがって、本発明によれば、KCC2に対する拮抗効果が弱い化合物、さらに好ましくはKCC2に対する作動効果を発揮することによってその活性および/または発現を増加させる(同時に、NKCC1の発現および/または活性を減少させる)化合物が好ましい。
上記化合物の何れの誘導体または類似体も、薬品化学アプローチ(例えば、親油性の増加または利尿効果の減少を用いる)によって得てもよい。例えば、耳鳴治療のためのNKKC1拮抗物質として使用される利尿薬の類似体、例えば、ブメタニド、フロセミド、ピレタニド、アゾセミド、およびトルセミドの類似体、特に式Iで表される類似体は、通常、例えば、ブメタニド、フロセミド、ピレタニド、アゾセミド、およびトルセミド自体よりも利尿効果が弱い。
NKCC1拮抗物質として作用し、耳鳴の治療および/または予防のために有用な、このような既知の利尿剤の類似体は、式II〜VII、または、それらの医薬的に許容可能な塩、溶媒和物、互変異性体、もしくは水和物によって定義され、
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ここで、
R1は、存在しないか、H、O、またはSであり;
R2は、存在しないか、H、または、R1がOもしくはSの場合、R2は置換または無置換の、水素、アルキル、アラルキル、アリール、アルキルアミノジアルキル、アルキルカルボニルアミノジアルキル、アルキルオキシカルボニルアルキル、アルキルカルボニルオキシアルキル、アルキルアルデヒド、アルキルケトアルキル、アルキルアミド、アルカリールアミド、アリールアミド、アルキルアンモニウム基、アルキルカルボキシル酸、アルキルヘテロアリール、アルキルヒドロキシ、生体適合ポリマー(アルキルオキシ(ポリアルキルオキシ)アルキルヒドロキシル、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレングリコールエステル(PEGエステル)、およびポリエチレングリコールエーテル(PEGエーテル)など)、メチルオキシアルキル、メチルオキシアルカリール、メチルチオアルキル、およびメチルチオアルカリールからなる群より選ばれ、R1が存在しない場合は、R2は、置換または無置換の、水素、N,N−ジアルキルアミノ、N,N−ジアルカリールアミノ、N,N−ジアリールアミノ、N−アルキル−N−アルカリールアミノ、N−アルキル−N−アリールアミノ、およびN−アルカリール−N−アリールアミノからなる群より選ばれ;
R3は、置換または無置換の、アリール、ハロ、ヒドロキシ、アルコキシ、およびアリールオキシからなる群より選ばれ;
R4およびR5は、それぞれ独立して、水素、アルキルアミノジアルキル、カルボニルアルキル、カルボニルアルカリール、カルボニルアリール、およびそれらの塩(ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩、トリアルキルアリールアンモニウム塩、およびテトラアルキルアンモニウム塩など)からなる群より選ばれ、
以下の条件が好ましい:R1がOであり且つR2、R4およびR5がHである場合は、式IIのR3はフェニルオキシではなく、より詳細には、いくつかの実施形態において、式IIの化合物はブメタニドではない;R1がOであり且つR2、R4およびR5がHである場合、式IVのR3はClではなく、より詳細には、いくつかの実施形態において、式IVの化合物はフロセミドではない;R1がOであり、R3がClであり且つR4およびR5がHである場合、式IVのR2はメチルではなく、より詳細には、いくつかの実施形態において、式IVの化合物はフロセミドメチルエステルではない;R1がOであり且つR2、R4およびR5がHである場合、式VIのR3はフェニルオキシであり、より詳細には、いくつかの実施形態において、式VIの化合物はピレタニドである。
本発明における好ましい実施形態では、式IIの化合物は、ブメタニド、ブメタニドアルデヒド、ブメタニドメチルエステル、ブメタニドシアノメチルエステル、ブメタニドエチルエステル、ブメタニドイソアミルエステル、ブメタニドオクチルエステル、ブメタニドベンジルエステル、ブメタニドジベンジルアミド、ブメタニドジエチルアミド、ブメタニドモルフォリノエチルエステル、ブメタニド−3−(ジメチルアミノプロピル)エステル、ブメタニド−N,N−ジエチルグリコールアミドエステル、ブメタニド−N,N−ジメチルグリコールアミドエステル、ブメタニドピバキセチルエステル、ブメタニドプロパキセチルエステル、ブメタニドメトキシ(ポリエチレンオキシ)n−1−エチルエステル、ブメタニドベンジルトリメチルアンモニウム塩、およびブメタニドセチルトリメチルアンモニウム塩であり得る。特定の実施形態において、上記化合物はブメタニドではない。
あるいは、式IIの化合物は、ブメタニド[−(C=O)−SH]チオ酸、ブメタニド−S−メチルチオエステル、ブメタニド−S−シアノメチルチオエステル、ブメタニド−S−エチルチオエステル、ブメタニド−S−イソアミルチオエステル、ブメタニド−S−オクチルチオエステル、ブメタニド−S−ベンジルチオエステル、ブメタニド−S−(モルフォリノエチル)チオエステル、ブメタニド−S−[3−(ジメチルアミノプロピル)]チオエステル、ブメタニド−S−(N,N−ジエチルグリコールアミド)チオエステル、ブメタニド−S−(N,N−ジメチルグリコールアミド)チオエステル、ブメタニド−S−ピバキセチルチオエステル、ブメタニド−S−プロパキセチルチオエステル、ブメタニド−S−[メトキシ(ポリエチレンオキシ)n−1−エチル]チオエステル、ブメタニド[−(C=O)−S]ベンジルトリメチル−アンモニウムチオ酸塩、およびブメタニド[−(C=O)−S]セチルトリメチルアンモニウムチオ酸塩であり得る。
本発明のいくつかの実施形態において、式IIIの化合物は、準安定ブメタニド[−(C=S)−OH]チオ酸、ブメタニド−O−メチルチオエステル、ブメタニド−O−シアノメチルチオエステル、ブメタニド−O−エチルチオエステル、ブメタニド−O−イソアミルチオエステル、ブメタニド−O−オクチルチオエステル、ブメタニド−O−ベンジルチオエステル、ブメタニド−O−(モルフォリノエチル)チオエステル、ブメタニド−O−[3−(ジメチルアミノプロピル)]チオエステル、ブメタニド−O−(N,N−ジエチルグリコールアミド)チオエステル、ブメタニド、O−(N,N−ジメチルグリコールアミド)チオエステル、ブメタニド−O−ピバキセチルチオエステル、ブメタニド−O−プロパキセチルチオエステル、ブメタニド−O−[メトキシ(ポリエチレンオキシ)n−1−エチル]チオエステル、ブメタニド[−(C=S)−O]ベンジルトリメチル−アンモニウムチオ酸塩、およびブメタニド[−(C=S)−O]セチルトリメチルアンモニウムチオ酸塩であり得る。
本発明のいくつかの実施形態において、式IIIの化合物は、ブメタニドチオアルデヒド、ブメタニド[−(C=S)−SH]ジチオ酸、ブメタニドメチルジチオエステル、ブメタニドシアノメチルジチオエステル、ブメタニドエチルジチオエステル、ブメタニドイソアミルジチオエステル、ブメタニドオクチルジチオエステル、ブメタニドベンジルジチオエステル、ブメタニドジベンジルチオアミド、ブメタニドジエチルチオアミド、ブメタニドモルホリノエチルジチオエステル、ブメタニド−3−(ジメチルアミノプロピル)ジチオエステル、ブメタニド−N,N−ジエチルグリコールアミドジチオエステル、ブメタニド−N,N−ジメチルグリコールアミドジチオエステル、ブメタニドピバキセチルジチオエステル、ブメタニドプロパキセチルジチオエステル、ブメタニドメトキシ(ポリエチレンオキシ)n−1−エチルジチオエステル、ブメタニドベンジルトリメチルアンモニウムジチオ酸塩、およびブメタニドセチルトリメチルアンモニウムジチオ酸塩であり得る。
本発明の他の実施形態において、式IVの化合物は、フロセミド、フロセミドアルデヒド、フロセミドメチルエステル、フロセミドシアノメチルエステル、フロセミドエチルエステル、フロセミドイソアミルエステル、フロセミドオクチルエステル、フロセミドベンジルエステル、フロセミドモルフォリノエチルエステル、フロセミド−3−(ジメチルアミノプロピル)エステル、フロセミド−N,N−ジエチルグリコールアミドエステル、フロセミド−N,N−ジメチルグリコールアミドエステル、フロセミドピバキセチルエステル、フロセミドプロパキセチルエステル、フロセミドメトキシ(ポリエチレンオキシ)n−1−エチルエステル、フロセミドベンジルトリメチルアンモニウム酸塩、およびフロセミドセチルトリメチルアンモニウム酸塩であり得る。特定の実施形態において、上記化合物はフロセミドではない。本発明のさらなる実施形態において、式IVの化合物は、フロセミド[−(C=O)−SH]チオ酸、フロセミド−S−メチルチオエステル、フロセミド−S−シアノメチルチオエステル、フロセミド−S−エチルチオエステル、フロセミド−S−イソアミルチオエステル、フロセミド−S−オクチルチオエステル、フロセミド−S−ベンジルチオエステル、フロセミド−S−(モルフォリノエチル)チオエステル、フロセミド−S−[3−(ジメチルアミノプロピル)]チオエステル、フロセミド−S−(N,N−ジエチルグリコールアミド)チオエステル、フロセミド−S−(N,N−ジメチルグリコールアミド)チオエステル、フロセミド−S−ピバキセチルチオエステル、フロセミド−S−プロパキセチルチオエステル、フロセミド−S−[メトキシ(ポリエチレンオキシ)n−1−エチル]チオエステル、フロセミド[−(C=O)−S]ベンジルトリメチルアンモニウムチオ酸塩、およびフロセミド[−(C=O)−S]セチルトリメチルアンモニウムチオ酸塩であり得る。
本発明の他の実施形態において、式Vの化合物は、準安定フロセミド[−(C=S)−OH]チオ酸、フロセミド−O−メチルチオエステル、フロセミド−O−シアノメチルチオエステル、フロセミド−O−エチルチオエステル、フロセミド−O−イソアミルチオエステル、フロセミド−O−オクチルチオエステル、フロセミド−O−ベンジルチオエステル、フロセミド−O−(モルフォリノエチル)チオエステル、フロセミド−O−[3−(ジメチルアミノプロピル)]チオエステル、フロセミド−O−(N,N−ジエチルグリコールアミド)チオエステル、フロセミド−O−(N,N−ジメチルグリコールアミド)チオエステル、フロセミド−O−ピバキセチルチオエステル、フロセミド−O−プロパキセチルチオエステル、フロセミド−O−[メトキシ(ポリエチレンオキシ)n−1−エチル]チオエステル、フロセミド[−(C=S)−O]ベンジルトリメチルアンモニウムチオ酸塩、およびフロセミド[−(C=S)−O]セチルトリメチルアンモニウムチオ酸塩であり得る。
本発明のさらなる実施形態において、式Vの化合物は、フロセミドチオアルデヒド、フロセミド[−(C=S)−SH]ジチオ酸、フロセミドメチルジチオエステル、フロセミドシアノメチルジチオエステル、フロセミドエチルジチオエステル、フロセミドイソアミルジチオエステル、フロセミドオクチルジチオエステル、フロセミドベンジルジチオエステル、フロセミドジベンジルチオアミド、フロセミドジエチルチオアミド、フロセミドモルホリノエチルジチオエステル、フロセミド−3−(ジメチルアミノ[rho]ロピル)ジチオエステル、フロセミド−N,N−ジエチルグリコールアミドジチオエステル、フロセミド−N,N−ジメチルグリコールアミドジチオエステル、フロセミドピバキセチルジチオエステル、フロセミドプロパキセチルジチオエステル、フロセミドメトキシ(ポリエチレンオキシ)n−1−エチルジチオエステル、フロセミドベンジルトリメチルアンモニウムジチオ酸塩、およびフロセミドセチルトリメチルアンモニウムジチオ酸塩であり得る。
本発明のまたさらなる実施形態において、式VIの化合物は、ピレタニド、ピレタニドアルデヒド ピレタニドメチルエステル、ピレタニドシアノメチルエステル、ピレタニドエチルエステル、ピレタニドイソアミルエステル、ピレタニドオクチルエステル、ピレタニドベンジルエステル、ピレタニドジベンジルアミド、ピレタニドジエチルアミド、ピレタニドモルフォリノエチルエステル、ピレタニド−3−(ジメチルアミノプロピル)エステル、ピレタニド−N,N−ジエチルグリコールアミドエステル、ピレタニドジメチルグリコールアミドエステル、ピレタニドピバキセチルエステル、ピレタニドプロパキセチルエステル、ピレタニドメトキシ(ポリエチレンオキシ)n−1−エチルエステル、ピレタニドベンジルトリメチルアンモニウム塩、およびピレタニドセチルトリメチルアンモニウム塩であり得る。特定の実施形態においては、上記化合物はピレチニドではない。
本発明のいくつかの実施形態において、式VIの化合物は、ピレタニド[−(C=O)−SH]チオ酸、ピレタニド−S−メチルチオエステル、ピレタニド−S−シアノメチルチオエステル、ピレタニド−S−エチルチオエステル、ピレタニド−S−イソアミルチオエステル、ピレタニドS−オクチルチオエステル、ピレタニド−S−ベンジルチオエステル、ピレタニド−S−(モルフォリノエチル)チオエステル、ピレタニド−S−[3−(ジメチルアミノプロピル)]チオエステル、ピレタニド−S−(N,N−ジエチルグリコールアミド)チオエステル、ピレタニド−S−(N,N−ジメチルグリコールアミド)チオエステル、ピレタニド−S−ピバキセチル チオエステル、ピレタニド−S−プロパキセチルチオエステル、ピレタニド−S−[メトキシ(ポリエチレンオキシ)n−1−エチル]チオエステル、ピレタニド[−(C=O)−S]ベンジルトリメチルアンモニウムチオ酸塩、およびピレタニド[−(C=O)−S]セチルトリメチルアンモニウムチオ酸塩であり得る。
本発明のさらなる実施形態において、式VIIの化合物は、準安定ピレタニド[−(C=S)−OH]チオ酸、ピレタニド−O−メチルチオエステル、ピレタニド−O−シアノメチルチオエステル、ピレタニド−O−エチルチオエステル、ピレタニド−O−イソアミルチオエステル、ピレタニド−O−オクチルチオエステル、ピレタニド−O−ベンジルチオエステル、ピレタニド−O−(モルフォリノエチル)チオエステル、ピレタニド−O−[3−(ジメチルアミノプロピル)]チオエステル、ピレタニド−O−(N,N−ジエチルグリコールアミド)チオエステル、ピレタニド、O−(N,N−ジメチルグリコールアミド)チオエステル、ピレタニド−O−ピバキセチルチオエステル、ピレタニド−O−プロパキセチルチオエステル、ピレタニド−O−[メトキシ(ポリエチレンオキシ)n−1−エチル]チオエステル、ピレタニド[−(C=S)−O]ベンジルトリメチルアンモニウムチオ酸塩、およびピレタニド[−(C=S)−O]セチルトリメチルアンモニウムチオ酸塩であり得る。
いくつかの実施形態において、式VIIの化合物は、ピレタニドチオアルデヒド、ピレタニド[−(C=S)−SH]ジチオ酸、ピレタニドメチルジチオエステル、ピレタニドシアノメチルジチオエステル、ピレタニドエチルジチオエステル、ピレタニドイソアミルジチオエステル、ピレタニドオクチルジチオエステル、ピレタニドベンジルジチオエステル、ピレタニドジベンジルチオアミド、ピレタニドジエチルチオアミド、ピレタニドモルホリノエチルジチオエステル、ピレタニド−3−(ジメチルアミノプロピル)ジチオエステル、ピレタニド−N,N−ジエチルグリコールアミドジチオエステル、ピレタニド−N,N−ジメチルグリコールアミドジチオエステル、ピレタニドピバキセチルジチオエステル、ピレタニドプロパキセチルジチオエステル、ピレタニドメトキシ(ポリエチレンオキシ)n−1−エチルジチオエステル、ピレタニドベンジルトリメチルアンモニウムジチオ酸塩、およびピレタニドセチルトリメチルアンモニウムジチオ酸塩であり得る。
あるいは、式VIIIで表される化合物、またはそれらの医薬的に許容可能な塩、溶媒化合物、互変異性体、もしくは水和物が、耳鳴の治療および/または予防に使用されることが開示され:
Figure 0005941159
ここで、
R3、R4およびR5は、上記で定義されたものであり;
R6は、非置換または置換の、アルキルオキシカルボニルアルキル、アルキルアミノカルボニルアルキル、アルキルアミノジアルキル、アルキルヒドロキシ、生体適合ポリマー(アルキルオキシ(ポリアルキルオキシ)アルキルヒドロキシル、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレングリコールエステル(PEGエステル)、およびポリエチレングリコールエーテル(PEGエーテル)など)、メチルオキシアルキル、メチルオキシアルカリール、メチルチオアルキル、およびメチルチオアルカリールからなる群より選択され、
いくつかの実施形態において、R4、R5およびR6がHである場合、式VIIIのR3はClではなく、より具体的には、いくつかの実施形態において、式VIIIの化合物はアゾセミドではないことが好ましい。
ある実施形態において、式VIIIの化合物は、テトラゾリル置換アゾセミド(メトキシメチルテトラゾリル置換アゾセミド、メチルチオメチルテトラゾリル置換アゾセミド、およびN−mPEG350−テトラゾリル置換アゾセミドなど)、アゾセミドベンジルトリメチルアンモニウム塩および/またはアゾセミドセチルトリメチルアンモニウム塩であり得る。
式IXに係る、耳鳴の治療および/または予防に使用するための他の化合物、または、それらの医薬的に許容可能な塩、溶媒化合物、互変異性体、もしくは水和物:
Figure 0005941159
ここで、
R7が存在しない、または、非置換もしくは置換の、水素、アルキルオキシカルボニルアルキル、アルキルアミノカルボニルアルキル、アルキルアミノジアルキル、アルキルヒドロキシ、生体適合ポリマー(アルキルオキシ(ポリアルキルオキシ)アルキルヒドロキシル、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレングリコールエステル(PEGエステル)およびポリエチレングリコールエーテル(PEGエーテル)など)、メチルオキシアルキル、メチルオキシアルカリール、メチルチオアルキル、およびメチルチオアルカリールからなる群より選ばれ;
は、臭化物、塩化物、フッ化物、ヨウ化物、またはアニオン部分(メシレートまたはトシラートなど)などのハロゲン化合物であるか;あるいは、Xは存在せず、化合物は「分子内」または双性イオン性の塩を形成する(R7がHである)、
いくつかの実施形態において、R7は常に存在しており、Xは常に存在していないことが好ましい。より具体的には、いくつかの実施形態において、式IXの化合物はトルセミドではない。
いくつかの実施形態において、式IXの化合物は、ピリジン置換トルセミド第四級アンモニウム塩またはそれに対応する分子内塩(双性イオン)であり得る。例として、メトキシメチルピリジニウムトルセミド塩、メチルチオメチルピリジニウムトルセミド塩、およびN−mPEG350−ピリジニウムトルセミド塩が挙げられるが、これらに限定されない。
置換基R1〜R7の定義は、上記式Iにおいて定義されたものに以下の定義を加える。
用語「アミノ」は、本明細書で用いられる場合、1つまたは両方の水素原子がアルキルもしくはアリールまたは任意で置換されているアルキルもしくはアリールに任意で置き換えられていてもよい、−NH2を指す。
「アルキルチオ」または「チオアルキル」は、本明細書において単独でまたは別の基の一部として用いられる場合、硫黄部分を通じて親分子部分に付加したアルキル基(本明細書に定義のとおり)を指す。アルキルチオの代表的な例としては、メチルチオ、チオメチルエチルチオ、チオエチル、n−プロピルチオ、チオ−n−プロピル、イソプロピルチオ、チオ−イソプロピル、n−ブチルチオ、およびチオ−n−ブチルなどが挙げられるが、これらに限定されない。
「アリールチオ」または「チオアリール」は、本明細書で用いられる場合、−ArS基を指し、ここで、Arはアリールである。例としては、フェニルチオ、チオフェニル、2−ナフチルチオ、およびチオ−2−ナフチルが挙げられるが、これらに限定されない。
「アルカリールチオ」または「チオアルカリール」は、本明細書で用いられる場合、−S−アルキル−アリール基を指し、ここで、Arはアリールである。例としては、ベンジルチオ、チオベンジル、2−ナフチルチオおよび、チオ−2−ナフチルが挙げられるが、これらに限定されない。
用語「第四級アンモニウム」は、本明細書で用いられる場合、「オニウム」状態で窒素上に正電荷を有する窒素への4つの結合を有する化学構造、すなわち、「R4N」または「第四級窒素」を指し、ここで、Rはアルキルまたはアリールなどの有機置換基である。用語「第四級アンモニウム塩」は、本明細書で用いられる場合、第四級アンモニウムカチオンとアニオンとの会合を指す。
あるいは、塩素イオン共輸送体NKCC1の発現および/または活性を減少させる化合物も、共輸送体のSPAK自己リン酸化および基質リン酸化を介した、プロテインキナーゼ阻害薬スタウロスポリンおよびK252aなどの非利尿性化合物、または、スルフヒドリル薬剤N−エチルマレイミド(NEM)、およびジアミドから選択されることが好ましい(Gagnon et al., 2006)。
別の実施形態において、NKCC1拮抗化合物は(i)塩素イオン共輸送体NKCC1の発現および/または活性を減少させ、(ii)さらに塩素イオン共輸送体KCC2の発現および/または活性レベルが増加するよう(KCC2作動)にKCC2を調節する、NKCC1拮抗化合物も同様に開示される。このような化合物は、聴覚系の知覚神経構造に作用することが好ましく、蝸牛の有毛細胞、螺旋神経節ニューロン、神経節周囲のグリア細胞(SGC)または聴覚経路に沿ったその他のグリア細胞もしくは神経系細胞に作用することがさらに好ましい。NKCC1拮抗およびKCC2作動の双方の効果を発揮する化合物は、CCC−相互作用タンパク質(CIP1)、プロテインホスファターゼPP1、NEM(N−エチルマレイミド)およびスタウロスポリンからなる群より選択されることが好ましい。
細胞内の塩素イオンレベルは、(i)CCC(カチオン塩素イオン共輸送体)−相互作用タンパク質(CIP1)または(ii)全長CIP1のNKCC1拮抗特性およびKCC2作動特性を示し、それによってNKCC1を阻害し、KCC2を相互的に活性化させる(i)由来のペプチド(長さが一般的に10〜50アミノ酸)を投与することによって減少させてもよい(Wenz et al., 2009)。さらに、プロテインホスファターゼPP1はNKCC1を不活性化し、KCC2を活性化することが知られている。NEM(N−エチルマレイミド)およびスタウロスポリンにも同様の相乗効果が報告されており、これらも本発明の範囲に含まれるものである。
抗体のフラグメント(例えば、Fab,F(ab),二重特異性抗体、SC、F、および低分子化抗体)を認識し、NKCC1に結合してその活性をブロックまたは減少させる、拮抗性のNKCC1抗体または拮抗性のNKCC1エピトープも同様に、本発明の範囲内として用いることができる。また、抗体はヒト化型で提供されてもよい。
発現レベルを減少させるNKCC1拮抗化合物については、NKCC1は、siRNAまたはshRNAによって、具体的にはNKCC1 mRNAのセグメントに結合することによって抑制されてもよい。siRNAは、典型的には、NKCC1 mRNAの領域と相補性のある21〜23ヌクレオチドの長さを有する。NKCC1 mRNAの標的領域を特異的に認識するリボザイムも同様に、NKCC1発現レベルを拮抗させるために用いられてもよい。さらに、このような化合物は、NKCC1 mRNAに結合してその翻訳をブロックするアンチセンスRNA(例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド)であってもよい。あるいは、NKCC1の発現レベルは、聴覚系の関連する細胞内におけるNKCC1遺伝子の転写に直接作用する化合物によって減少させてもよい。このような化合物は、例えばプロモーター活性をブロックすること、または、NKCC1遺伝子が転写するために必要とする転写因子をブロックすることによって、例えばNKCC1遺伝子の制御領域に干渉してもよい。
好ましくは、細胞を例えば細胞死に至らしめ得る潜在的な悪影響を避けるために、NKCC1に対する効果に起因してKCC2の上方制御に間接的に効果を示し得るNKCC1拮抗化合物は何れも、健康な細胞におけるKCC2の生理学的レベルを超える過剰発現または過活性を生じさせるべきではない。
本発明の好ましい実施形態において、塩素イオン共輸送体NKCC1を調節する化合物は、聴覚機能(すなわち、聴力)に干渉しないか、臨床的に重大でないように、および/または可逆的にのみ干渉する。Clは様々な生理学的および病態生理学的プロセスに関連する主要な生体イオンの1つであるため、耳鳴を和らげるための塩素イオンレベルの調節はどのようなものであれ潜在的に聴覚系、特に蝸牛のイオンのホメオスタシスに干渉する可能性がある。また、蝸牛内での塩素イオンレベルの変化は、NaまたはKレベルの変化を誘発する可能性がある。本発明に係る化合物の選択および投薬は、上記化合物の投与が内リンパの電位および聴力機能に影響を与えることがないよう選択されることが好ましい。
第2の局面において、本発明は、本発明に係る塩素イオン共輸送体NKCC1を調節する化合物を活性剤として含む医薬組成物に関する。このような医薬組成物は様々な剤形で処方されてもよい。本発明の医薬組成物を調製するにあたっては、少なくとも1つの化合物またはその医薬的に許容可能な塩を有効成分として、医薬製剤分野における当業者に公知の技術に基づいて、適切な担体および添加剤とよく混合する。The Science And Practice of Pharmacy. 20th Edition. (Gennaro, A. R., Chief Editor), Philadelphia College of Pharmacy and Science, 2000の全体が参照によって組み込まれる。
本発明に係るこのような医薬組成物は、典型的には、本明細書に開示される活性剤と共存できる賦形剤である「担体材料」を含有しており、標的とする耳構造および放出特性は、医薬的調合物が耳へ投与されることを許容できる。
このような担体材料としては、例えば、結合剤、懸濁剤、崩壊剤、充填剤、界面活性剤、可溶化剤、安定剤、潤滑剤、湿潤剤、および希釈剤などが挙げられる。耳に適合する薬学的担体材料」としては、アカシア、ゼラチン、コロイド状二酸化ケイ素、グリセロリン酸カルシウム、乳酸カルシウム、マルトデキストリン、グリセリン、ケイ酸マグネシウム、ポリビニルピロリドン(PVP)、コレステロール、コレステロールエステル、カゼインナトリウム、ダイズレシチン、タウロコール酸、ホスファチジルコリン、塩化ナトリウム、リン酸三カルシウム、リン酸二カリウム、セルロース、セルロース複合体、糖類 ステアロイル乳酸ナトリウム、カラギナン、モノグリセリド、ジグリセリド、アルファ化デンプンなどが挙げられるが、これらに限定されない。
用語「希釈剤」は、本明細書に開示する活性剤を、送達に先立って希釈するために用いられ、標的とする耳構造に適合する化学化合物を指す。
「分散剤」および/または「粘度調整剤」は、液状の媒体を介して、本明細書に開示する活性剤の拡散と同質性を制御する材料である。拡散促進剤/分散剤としては、親水性ポリマー、電解質、Tween60または80、PEG、ポリビニルピロリドン(PVP;市場ではプラスドンとして知られている)、炭水化物をベースとした分散剤(例えば、ヒドロキシプロピルセルロース(例えば、HPC、CPC−SL、およびHPC−L)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(例えば、HPMC K100、HPMC K4M、HPMC K15M、およびHPMC K100M)、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、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フタレート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートステアレート(HPMCAS)、非晶質セルロースなど)、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、トリエタノールアミン、ポリビニルアルコール(PVA)、ビニルピロリドン/酢酸ビニル共重合体(S630)、酸化エチレンおよびホルムアルデヒドとあわせた4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−フェノールポリマー(チロキサポールとしても知られる)、ポロキサマ(例えば、酸化エチレンと酸化プロピレンとのブロック共重合体である、Pluronics F68、F88、およびF108)、ならびにポロキサミン(例えば、酸化プロピレンと酸化エチレンをエチレンジアミドに逐次付加したことによって得られる四官能性のブロック共重合体であり、ポロキサミン908としても知られるTetronic908(BASF社,ニュージャージー州パーシッパニー))、ポリビニルピロリドンKi 2、ポリビニルピロリドンKi 7、ポリビニルピロリドンK25、またはポリビニルピロリドンK30、ポリビニルピロリドン/酢酸ビニル共重合体(S−630)、ポリエチレングリコール(例えば、ポリエチレングリコールは、約300〜約6000、または約3350〜4000、または約7000〜約5400の分子量を有する)、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、ポリソルベート−80、アルギン酸ナトリウム、ガム(例えば、トラガカントガム、アカシアガム、グアーガム、キサンタン(キサンタンガムが挙げられる)など)、糖類、セルロース化合物(例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウムなど)、ポリソルベート−80、アルギン酸ナトリウム、ポリエトキシル化されたソルビタンモノラウレート、ポリエトキシル化されたソルビタンモノラウレート、ポビドン、カルボマー、ポリビニルアルコール(PVA)、アルギン酸塩、キトサン、およびそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。セルロースまたはトリエチルセルロースのなど可塑剤もまた分散剤として用いられる。本明細書に開示される活性剤のリポソーム分散および自己乳化型分散に有用な任意の分散剤としては、ジミリストイルホスファチジルコリン、卵由来の天然ホスファチジルコリン、卵由来の天然ホスファチジルグリセロール、コレステロールおよびイソプロピルミリステートである。アニオン性で非硫酸型のグリコサミノグリカンもまた好ましい。特に、二糖類のポリマーであり、自身がD−グルクロン酸とD−N−アセチルグルコサミンとで構成されており、β−1,4グリコシド結合およびβ−1,3グリコシド結合が交互に行われることによって連結している、ヒアルロン酸塩/ヒアルロン酸も同様に使うことができる。ヒアルロン酸塩/ヒアルロン酸の分子量は50.000〜5.000.000Daであることが好ましい。
「可溶化剤」は、トリアセチン、クエン酸トリエチル、オレイン酸エチル、カプリル酸エチル、硫酸ラウリルナトリウム、ドクサートナトリウム、ビタミンE TPGS、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、N−ヒドロキシエチルピロリドン、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルシクロデキストリン、エタノール、n−ブタノール、イソプロピルアルコール、コレステロール、胆汁酸塩、ポリエチレングリコール200−600、グリコフロール、トランスクトール、プロピレングリコール、およびジメチルイソソルビドなどの、耳が許容できる(ear-acceptable)化合物を指す。
「安定剤」とは、標的とする耳構造の環境に適合する、酸化防止剤、バッファ、酸、防腐剤などの化合物を指す。安定剤は(1)注射器やガラス瓶などの容器、または送達系と賦形剤との適合性を向上させること、(2)組成物の成分の安定性を向上させること、または(3)製剤の安定性を向上させること、の何れか1つを担う薬剤を含むが、これらに限定されない。
「界面活性剤」は、ラウリル硫酸ナトリウム、ドキュセートナトリウム、Tween60または80、トリアセチン、ビタミンE TPGS、ソルビタンモノオレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート、ポリソルベート、ポロキサマ、胆汁酸塩、モノステアリン酸グリセリン、酸化エチレンと酸化プロピレンとの共重合体(例えばPluronic(BASF))などの、耳が許容できる化合物を指す。他の界面活性剤としては、ポリオキシエチレン脂肪酸グリセリドと植物油(例えば、ポリオキシエチレン(60)硬化ヒマシ油);ポリオキシエチレンアルキルエーテルとアルキルフェニルエーテル(例えば、オクトキシノール10、オクトキシノール40)が挙げられる。いくつかの実施形態において、界面活性剤は物理安定度の向上またはその他の目的のために含まれる。
上記組成物は、合成または天然由来のポリマー(好ましくは生体適合性)を好適に含んでいてもよい。これらのポリマーは、放出制御ポリマーを含んでいてもよい。上記組成物がゲルとして提供される場合、ゲルを形成するポリマーは、例えば、ヒアルロン酸/ヒアルロン酸塩、レシチンゲル、(ポリ)アラニン誘導体、プルロニック、ポリ(エチレングリコール)、ポロキサマ、キトサン、キシログルカン、コラーゲン、フィブリン、ポリエステル、ポリ(ラクチド)、ポリ(グリコリド)またはそれらの共重合体PLGA、スクロース酢酸イソ酪酸エステル、およびグリセロールモノオレートであることが好ましい。他の成分は担体(例えば、液状製剤、水中油製剤、油中水製剤用の水)であってよい。さらに、上記医薬品は増粘剤または減粘剤を含んでもよい。上記製剤はミクロスフェア、ミクロ粒子、リポソーム、ナノカプセル、ナノスフェア、またはナノ粒子をベースとしてもよい。
好ましくは、上記医薬組成物は、全身投与(例えば、経口投与、筋肉経路または静脈経路によって)されるが、耳に対する局所的な投与に適している投与形態で提供されることが好ましい。上記医薬組成物は、耳に対する局所的な投与に適している形態、特に中耳と内耳との接点である正円窓または卵円窓への投与に適している形態であることがさらに好ましい。耳鳴が発症している間は聴覚系におけるKCC2の発現が減少し、内有毛細胞、聴神経、螺旋神経節ニューロンまたはその周辺および中央の突起部が主に影響を受けるため、好ましくは内耳の正円窓への局所投与が特に適している。いくつかの実施形態において、送達系は、鼓膜を貫通し、耳の正円窓膜に直接アクセスすることが可能な注射器および針の装置を備える。いくつかの実施形態において、本明細書に開示する組成物0.2〜0.5ccsを中耳に注入し、正円窓膜および/または卵円窓に行き渡るように拡散させる。いくつかの実施形態において、上記組成物は、穿刺、外耳道鼓膜弁によって、または通気管を介して中耳に送達される。本明細書に開示する組成物はまた、例えば、あぶみ骨底板の切開などによって内耳に直接投与してもよく、開窓によって蝸牛に投与してもよい。本明細書に開示する組成物はまた、例えば、前庭器官(例えば、半規管または前庭)に投与してもよい。
耳に対する局所投与が適している投与形態には、作用部位を標的として物質を投与できるという利点があり、少量の作用物質で治療を成功させられる。このため、治療を受ける患者の体の患部以外の部分にかかるストレスが減り、副作用が大幅に減少する。
本発明に係るこのような医薬組成物は、マイクロカテーテル(例えば患者へ移植されることによる)、マイクロメーターシステム、(マイクロ)ガーゼ、または鼓室内投与、人工内耳、ポンプ装置、薬物注入ポンプ、もしくは注射、灌流などによる蝸牛内への送達によって、局所的に投与されてもよい。
局所投与の際、上記医薬組成物は液状、半液状、粘質状で提供される。好ましくは、上記医薬組成物はゲルとして提供され、特にヒドロゲルをベースとした担体マトリックス、クリーム、顔料、泡、または軟膏と共に提供されることが好ましい。したがって、上記医薬組成物は、例えばヒドロゲル、その場で形成する(in situ forming)スポンジ材料、化学線硬化ゲル、または熱可逆性ゲルの形態で提供されてもよい。一実施形態において、上記組成物は放出制御製剤として提供されてもよい。
ゲル様製剤は、例えばものを飲み込むなどして耳管が開放された場合にも、中耳の正円窓膜または卵円窓膜上のそれぞれに上記組成物が確実にとどまるようにするため好ましい。ゲルは単相または二相の系を包含する。単相ゲルは、分散した高分子と液体との間に明確な境界が存在しないよう、液体中に均一に分布する有機高分子で構成されている。いくつかの単相ゲルは合成高分子(例えば、カルボマー)または天然ガム(例えば、トラガカントゴム)から調製される。いくつかの実施形態において、単相ゲルは一般的に水性であるが、アルコールおよび油を用いても作製される。二相ゲルは細かい離散分子のネットワークで構成される。ゲルはまた、疎水性のものと親水性のものとに分類することができる。ある実施形態において、疎水性ゲルの基剤は、コロイドシリカでゲル状にしたポリエチレンまたは脂肪油を含む液体パラフィン、またはアルミニウムもしくは亜鉛石鹸からなる。一方、疎水性ゲルの基剤は、通常、水、グリセロール、または適切なゲル化剤(例えば、トラガカントガム、デンプン、セルロース誘導体、カルボキシビニルポリマー、およびケイ酸アルミニウムマグネシウム)を用いてゲル状にしたプロピレングリコールからなる。ある実施形態において、本明細書に開示する組成物のレオロジーは、偽塑性、可塑性、揺変性、または拡張性である。いくつかの実施形態において、本明細書に開示される、耳が許容できる高粘度製剤は、室温では液状ではない。ある実施形態において、当該高粘度製剤は、室温と体温との間の相転移を特徴とする。いくつかの実施形態において、当該相転移は、体温よりも1℃、2℃、3℃、4℃、6℃、8℃、または10℃低い温度で発生する。
本発明に係る医薬組成物は、NKCC1の活性および/または発現を調節する(特にNKCC1の活性および/または発現を拮抗することによる)化合物を、活性剤として含むことが好ましい。このNKCC1に対する拮抗作用によって、本発明に係る医薬組成物は、好ましくはKCC2の活性および/または発現を増加させる。このKCC2の活性および、または発現の増加は、本発明のNKCC1拮抗化合物による間接的な効果である。
好ましい一実施形態において、本発明に係る医薬組成物は、追加的な活性剤として、GABA作動性作用物質および/またはグリシン作用薬をさらに含む。このような場合、本発明に係る、塩素イオン共輸送体NKCC1を調節する化合物が、1つ以上のGABA作動性剤および/または1つ以上のグリシン作用薬とともに、急性または慢性の耳鳴治療または防止に用いられる。このような組み合わせは、併用療法(上記NKCC1拮抗物質とその他の活性剤を別個に投与すること)、または本明細書において医薬組成物として用いられている単一の製剤として調製されてもよい。薬剤が別個に調製される場合、それらの薬剤は治療情報リーフレットともにキットとして提供されてもよい。併用療法の薬剤の投与は同時に行われてもよいが、時間差治療プロトコル(staggered treatment protocol)に規定されるような、連続した投与が好ましい。GABAおよび/またはグリシン作用物質と、本発明に係るNKCC1拮抗化合物との同時投与は、拮抗物質が作用薬の興奮性作用をブロックするため、治療において相乗効果をもたらす。
本発明の医薬組成物に用いられる、または、このような併用療法に用いられるGABA作動性作用物質またはグリシン作用薬は、ミダゾラム、ジアゼパム、フルラゼパム、オキサゼパム、ニトラゼパム、フルニトラゼパム、クロナゼパム、トリアゾラム、クロバザムおよびブロチゾラム、バクロフェン、γ−ビニルGABA、γ−アセチレンGABA、プロガビド、ムスシモール、イボテン、バルプロ酸ナトリウムまたはテトラヒドロイソキサゾロピリジン(THIP)からなる群より選択されることが好ましい。
別の局面において、本発明は、治療に効果的な量の、本発明に係る塩素イオン共輸送体NKCC1を調節する化合物または本発明に係る医薬組成物を含む、急性または慢性、好ましくは慢性の耳鳴の治療または予防方法に関する。好ましくは、本発明に係る急性または慢性の耳鳴の治療または予防方法は、耳鳴を和らげるためにNKCC1に拮抗することによって聴覚系の知覚神経構造における細胞内の塩素イオンレベルを減少させる化合物を、全身的にまたは局所的に、投与することに関する。このような効果を得るためには、開示された拮抗化合物は、蝸牛の有毛細胞、螺旋神経節ニューロン、神経節周囲のグリア細胞(SGC)、または聴覚経路に沿った他のグリア細胞もしくは神経系細胞における塩素イオン共輸送体NKCC1の機能または発現を調節してもよい。これらの化合物の二次的、間接的効果として、NKCC1の活性または発現の阻害が、KCC2の活性および発現の上方制御をもたらすことが好ましい。
好ましい実施形態において、上記治療方法は全身投与または耳への局所投与を含む。本発明の化合物は、最終的には、明確な作用メカニズムに依存した他の化合物(例えば、上記にて説明したGABA作動性化合物またはグリシン作動性化合物)と組み合わせて投与されてもよい。
本発明の別の局面は、塩素イオン共輸送体(例えば、NKCC1またはKCC2)を調節することができる化合物、好ましくはNKCC1の活性および/または発現に拮抗することによってKCC2の発現および/または活性を増加させることができる化合物を同定およびキャラクタリゼーションするためのスクリーニング方法に関する。本発明に使用できる化合物を同定するためのスクリーニング方法は、NKCC1の活性の下方制御/喪失を判定するによって、好ましくはKCC2の発現および/または活性の増加を判定することによって行われてもよい。例えばKCC2の発現/活性に対する試験化合物の阻害可能性を判定するようなアッセイは、インジケーター分子(例えば、放射性のインジケーターイオン(例えば、86Rb、Cs))の選択を含んでもよい。インジケーターは放射性標識に基づいていてもよいが、チャネルを介して輸送されたカチオンが、そのようなカチオンと結合した蛍光標識によって検知され得ることが好ましい。このような蛍光標識はBTC−AM染料であってもよく、それによってカチオンと蛍光標識との会合が検知可能な蛍光変化を生じてもよい。このようなBTC−AM染料に結合し得るカチオンは、例えばTlであってもよい。その後、このようなインジケーターは(例えば上記カチオンの)(細胞内および/または細胞外への)流量、通常は細胞内への流量を測るために用いられ得る。カチオン性のインジケーターは、塩素イオン共輸送タンパク質によって、Clと共に細胞膜を横切って共輸送されるように選択されるべきである。(例えばKCC2などの)双方向輸送能の輸送体活性を測定する場合、輸送方向は既存のイオンの勾配に左右される。外部からカチオンを細胞懸濁液に添加することで、例えばKCC2については、通常は(細胞への)流入がそのようなアッセイ様式によって測定される。
したがって、本発明は、(a)1つ以上の塩素イオン輸送体を安定して発現する細胞を用意する工程、(b)試験化合物を当該細胞に添加する工程、(c)輸送体カチオンを添加する工程、および(d)細胞膜を横切る当該カチオンの輸送を測定する工程、によって、1つ以上の塩素イオン輸送体を調節することができる化合物を同定およびキャラクタリゼーションするためのスクリーニング方法に関する。
このようなアッセイに用いられる細胞は、ヒト細胞株(例えば、HEK293細胞)であってよく、好ましくは、組み換えヒトKCC2および/またはNKCC1を異種的に(in a heterologous way)安定して発現するものであってよい。
これについて、細胞を典型的にプレートに播き、インジケーターを当該細胞にロードする。その後、当該細胞を、例えばアッセイバッファ(例えば、HEPESバッファ)で洗浄し、FLIPR(蛍光イメージングプレートリーダー)などの測定装置に載せてもよい。その後、スクリーニングした試験候補化合物を上記細胞にロードし、短時間(例えば、1〜10分間)インキュベートした後、例えばアッセイバッファにおいて、通常溶解しているカチオンを添加することによってデータ取得を開始する。カチオンとしてTlを含む塩として、TlNO3を用いてもよい。
カチオンの輸送の読み出しは、例えば蛍光シグナルを(例えば、FLIPR装置によって)測定することで行われる。このような条件下では、蛍光発光シグナルは、典型的には1〜10分間計測される。輸送(例えば、Tl輸送)の初速度は、典型的には、カチオン添加後の最初の30秒、好ましくは最初の10秒以内の蛍光シグナルの直線的増加の分析から演繹する。輸送初速度(例えば、相対的Tl)について測定したシグナルに基づき、コントロールのパーセンテージとして算出することによって、データ分析を行ってもよい。典型的には、測定結果は、大きな増加で始まり、段々と遅くなる増加の相に続き、平衡状態相で典型的に終わる曲線となる。チャネル輸送体活性の算出は、カチオンの輸送の初速度(シグナル増加の最初の直線の相)によって確実に測定されてもよい。(試験候補化合物の添加がない方法のセットアップと比較して)試験候補化合物の添加による輸送体活性の違いを判定してよく(カチオンチャネル輸送の初期速度がより早いか遅いか)、化合物がポジティブなモジュレータまたは阻害モジュレータとして分類されるかどうか結論づけてもよい。上記モジュレータの濃度依存性も同様に評価してもよい。
好ましい実施形態において、スクリーニングアッセイは、共輸送体活性によって上記スクリーニング方法に干渉する可能性のある特定のチャネルをブロックすることで行ってもよい。もし、例えばKCC2活性を避けるのであれば、上記アッセイは例えばKCC2活性を(特に)ブロックすることによって行われてもよい。KCC2阻害剤(例えば、フロセミドまたはアルカン酸DIOA)をアッセイ系に添加することによってKCC2活性のブロックが達成されてもよい。
したがって、本発明のスクリーニング方法は、(i)1つ以上の輸送体を異種発現する細胞を提供する工程、(ii)輸送体カチオンに結合する蛍光色素をさらに添加する工程、(iii)カチオンの輸送の初速度を測定する工程、および(iv)別の輸送体の輸送体活性への干渉をブロックする(例えば、当該別の輸送体の阻害剤を添加することによる)工程:のうちの1つ以上の工程を追加的に含んでもよい。
好ましい一実施形態において、本発明のスクリーニング方法は、候補化合物が、1つ以上の塩素イオン共輸送体の活性および/または発現を調節することによって、細胞における細胞内塩素イオンレベルを調節することができ、ひいては耳鳴の予防および治療に有用であるかどうかを決定する工程を含む。
本発明のスクリーニング方法は、試験化合物の存在下および非存在下において塩素イオン輸送体遺伝子発現(例えば、KCC2)のアッセイを行う工程を含んでもよい。そのような遺伝子発現は、対応するRNAまたはタンパク質の検出によって測定されてもよいし、転写制御因子を含む適切なレポーターコンストラクト(通常、レポーター遺伝子と操作可能に連結されたこのような塩素イオン輸送体またはKCC2遺伝子と結合されている)の使用によって測定してもよい。KCC2のポジティブモジュレータは、例えば、Zhang et al., 2010において提示されているように、蛍光イメージングプレートリーダー(Fluorometric Imaging Plate Reader)を用いた蛍光に基づくタリウム輸送アッセイなどのハイスループットスクリーニングを行うことによって同定されてもよい。
〔図面の簡単な説明〕
図1は、耳鳴を引き起こす聴覚外傷(120dB、10kHz、2時間)が、ラットの内有毛細胞および螺旋神経節ニューロンにおけるKCC2の発現の減少につながることを示す。
A)蝸牛の中回転(midbasal turn)における螺旋神経節ニューロンのin situハイブリダイゼーション。曝露から14日後、騒音に曝露された動物(AT)のKCC2 mRNAの下方制御がはっきりと認められた(b)。偽曝露されたコントロール動物との比較は(a)に示されている。
B)KCC2のウェスタンブロット。第1レーンは、140kDaの明確なバンド(KCC2である)を有するポジティブコントロールとしての海馬組織を示す。第2レーンは曝露されていないコントロール動物の、曝露から7日後の蝸牛組織に対応し、第3レーンは騒音に曝露された動物の、曝露から7日後の蝸牛組織に対応している。騒音に曝露された動物(右レーン)において、コントロール動物と比べて、KCC2タンパク質の下方制御がはっきりと確認できる。
図2は、騒音外傷(10kHz、120dB、それぞれ1時間、1.5時間)から6日後または30日後の、ラットの蝸牛の中回転の内有毛細胞および螺旋神経節ニューロンにおけるKCC2の下方制御が、耳鳴の病態生理に特有なものであり、失聴には関係がないことを示す。
A)蝸牛の中回転における螺旋神経節ニューロンのin situハイブリダイゼーション。騒音外傷から6日後に、耳鳴行動を示さない動物(b)と比べて、耳鳴行動を示す動物のKCC2 mRNAの下方制御がはっきりと認められた(a)。騒音外傷から30日後の(c)および(d)においても、同様の状態が認められた。
B)ラットの蝸牛への騒音曝露または偽曝露から2週間後の内有毛細胞のリボンシナプスの数(コントロールに対する割合として)。APで処理した耳のうち、偽曝露された動物に比べ、騒音に曝露された耳の中回転(グラフの中央の棒)および基底回転(グラフの右の棒)において、リボンの有意な減少が認められた。一方、騒音に曝露され、NKCC1拮抗物質ブメタニドを投与された耳における減少数は、偽曝露動物と比べて有意ではなかった。しかし、騒音に曝露された耳のうち、APで処理された耳とブメタニドで処理された耳との間にはリボン数に有意な差が生じた。頂回転は内有毛細胞ほどの変化を示さなかった。頂回転は高周波の外傷にはほとんど影響を受けなかった。
図3は、NKCC1阻害剤ブメタニドを局所投与することで、騒音外傷に曝露されたラットの蝸牛におけるKCC2の下方制御が防止され、耳鳴との形態学的相関が和らげられることを示す。
A)騒音の曝露から2週間後(黒色の棒)、偽曝露後から2週間後(薄い灰色の棒)の蝸牛組織におけるKCC2発現およびAPまたはブメタニドによるラットの蝸牛に対する処理のリアルタイムPCR。人工外リンパ液(AP)で処理された偽曝露の蝸牛をコントロールとした(白色の棒)。18SrRNAおよびβ−アクチンをハウスキーピング遺伝子として用いた。騒音に曝露され、APで処理された動物において、統計的に有意なKCC2の下方制御が認められた。このようなKCC2の下方制御は、ブメタニドで処理された偽曝露動物または曝露動物には見られなかった。APで処理された騒音曝露動物とブメタニドで処理された騒音曝露動物との間にもまた、KCC2の発現に統計的に有意な差があった。
B)騒音曝露または偽曝露から2週間後のラットの蝸牛における内有毛細胞リボンシナプスの数。内有毛細胞(IHC)1つあたりのリボンの数が示されている。APで処理された耳のうち、騒音に曝露された耳の中回転(グラフ中央の棒)および基底回転(グラフ右の棒)には、偽曝露状態の動物と比べてリボン数の有意な減少が認められた。一方、ブメタニドを投与された、騒音に曝露された耳(黒色の棒)では、偽曝露動物(薄い灰色の棒)と比べて有意な減少は見られなかった。しかし、騒音に曝露された耳のうち、APで処理された耳(濃い灰色の棒)とブメタニドで治療された耳(黒色の棒)との間には有意な差があった。頂回転(左)は内有毛細胞ほどの変化を示さなかった。頂回転は高周波の外傷にほとんど影響を受けなかった。
〔実施例〕
<実施例1>
(目的)
ループ利尿薬フロセミドは耳鳴の(可逆性の)治療薬として提案されてきた。フロセミドは蝸牛内の電位を低下させることによって聴神経の炎症を和らげるとの仮定が立てられてきた(Risey et al., 1995)。しかしながら、同時に、フロセミドの副作用として耳鳴があることも知られている。本発明者らは、耳鳴に対する新規な薬物療法の開発の出発点を特定するために、耳鳴を誘発しやすい蝸牛への損傷後、蝸牛内の塩素イオン共輸送体の発現が変化するのかどうか、そして、もし変化するのであればどのように変化するのかを解明しようと努めた。
(材料および方法)
消音ブースにおいて、麻酔を投与した13匹のメスの成体ウィスターラットの耳内に、SPL強度120dB、周波数10kHzの音を2時間継続的に曝露した。この曝露はラットに耳鳴を誘発させやすい(例えば、Tan et al., 2007)。この聴覚刺激は、上記動物の頭の高さで出るように調整した。麻酔を投与した4匹のコントロール動物を、スピーカーを切った状態で消音ブースに同じ時間置いた。14日後、音に対する曝露または偽曝露を行った動物を殺した。蝸牛を採取し、2%パラホルムアルデヒド(PFA)、125mMスクロース(100mMのリン酸緩衝食塩水(PBS),pH7.4に溶解)に2時間浸漬することで固定した。これらの蝸牛はRapid Bone Decalcifier(Eurobio社,Les Ulis Cedex,フランス)中で脱灰したのち、25%スクロースを含むハンクス緩衝食塩水中で一晩インキュベートした。翌日、蝸牛をO.C.T.コンパウンド(Miles Laboratories,Elkhart,Ind.,社,アメリカ)に包埋した。使用前に、in situハイブリダイゼーションおよび免疫組織化学のために、組織サンプルを10μmの厚さにおいて凍結切片にし、SuperFrost(登録商標)/plus 顕微鏡スライドに載せて、−20℃で保管した。
免疫組織化学のために、スライドを室温で30分間乾燥させた。その後、スライドをPBS+0.1%トリトンを用いて3分間透過化処理し、PBSで洗浄して、1%BSA/PBSでブロッキングした。スライドを、0.5%BSA/PBSで希釈した一次抗体(KCC2 1:150、Upstate Biotechnology社,ハンブルク,ドイツ)と共に一晩インキュベートした。翌日、スライドをPBSで洗浄し、二次抗体(Cy3−抗ウサギ、Jackson Immuno Research社,サフォーク,イギリス)と共に1時間インキュベートした。スライドを再度洗浄し、DAPIを含むVectashield(Vector Laboratories社,バーリンゲーム,カリフォルニア州,アメリカ)に載せた。スライドを、オリンパスAX70顕微鏡を用いて観察した。
in situハイブリダイゼーションのために、スライドを、アルカリフォスファターゼと共役させた抗ジゴキシゲニンン抗体(1:750、Roche社,マンハイム,ドイツ)と共にインキュベートした。その後、ニトロブルーテトラゾリウム塩と5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリルリン酸ナトリウム(Sigma社,ミュンヘン,ドイツ)とを含む基質溶液中で切片を発色させた。切片を異なる時間枠で観察し、基質が発色生成物になる様子をモニターした。コントロールおよび曝露動物からの切片も同時に停止し、スライドに載せて、オリンパスAX70顕微鏡を用いて観察した。
ウェスタンブロット分析のために、XCell Sure Lock Mini CellおよびNuPage Novex 4−12% Bis−Tris Gel(Invitrogen社,カールスルーエ,ドイツ)を用いたSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(製造元の指示通りに用いた)によって、ラットの蝸牛および脳組織由来のタンパク質を分離させた。免疫ブロッティングのために、Xcell II Blot Module(Invitrogen社)を用いて、タンパク質(1レーンあたり40μg)をポリフッ化ビニリデン転写膜上に転写した。KCC2抗体(Blaesse et al., 2006;HG Nothwang氏およびE Friauf氏の御厚意により提供)を、適切な希釈液中、4℃で一晩プレインキュベートした。Enhanced Chemiluminescence Plus Western Blotting Detection Reagent(Amersham Biosciences社,フライブルク,ドイツ)を用いて、結合した抗体を可視化した。定量化のために、Cell^Fソフトウェア(Olympus社,ハンブルク,ドイツ)を用いて、濃度測定分析を行った。コントロールのバンドの強さと、曝露組織のバンドの強さを測定し、互いに比較した。
(結果)
耳鳴を誘発しやすい過度の騒音に曝露された動物は、曝露から14日後、明らかなKCC2の下方制御を示した(図1a)。免疫組織化学は、曝露されていないコントロール動物と比較して、内有毛細胞におけるKCC2タンパク質の発現が著しく減少したことを示した。また、in situハイブリダイゼーションによって、騒音に曝露された蝸牛の螺旋神経節ニューロンにおいて、曝露されていない蝸牛と比べると、明らかなKCC2 mRNAの下方制御が示された。ウェスタンブロット分析によって、図1bに示すように、騒音に曝露された動物の蝸牛組織におけるKCC2タンパク質が、コントロール動物と比較して、明確に下方制御(7.8倍現象)されることが示された。この実験の結果は、聴覚外傷などによる蝸牛への損傷に伴い、KCC2の発現が下方制御させることを初めて示すものであった。この実験の結果に対し、この下方制御が失聴に関連するのか、耳鳴に関連するのか、または両方に関連するのかについての解明が残る。したがって、さらなる解明を行うために、実施例2を設定した。
<実施例2>
(目的)
第2の実験のねらいは、最初の実験で認められたKCC2の下方制御が失聴の病態生理に関連するのか、耳鳴の病態生理に関連するのか、または両方の病態生理に関連するかどうかを分析することである。この下方制御は、フロセミドによる耳鳴の誘発が一般的に推測されているような蝸牛内電位の緩和(例えば、Risey et al., 1995)に関連することよりも、むしろフロセミドがKCC2に及ぼす公知の効果に関連することの示唆となり得るものである。この目的のため、Ruttiger et al., 2003に記載されている行動モデルを用いて、耳鳴を有する動物と耳鳴がない動物とを識別した。
(材料および方法)
36匹のメスの成体ウィスターラットを、一定の音が発生している際は液体給餌器に積極的にアクセスするよう条件付けチャンバ内で訓練を行った。無音の間は報酬を与えなかった。条件付けは、動物が無音の期間よりも音が存在する期間に報酬用の給餌器にアクセスするようになったところで完了した。
0日目、条件付けをされたラットに麻酔を投与し、消音ボックスにおいて、SPL強度120dB、周波数10kHzの音を、ラットの耳内に1時間(A群;n=18)または1.5時間(B群;n=18)継続的に曝露した。音響刺激は動物の頭の高さで出るように調整された。全ての動物を耳鳴行動に応じてグループ分した。A群においては、5匹が耳鳴の症状を示し、10匹が耳鳴の症状がなく、3匹が死亡した。一方、B群においては、5匹が耳鳴を発症し、12匹が耳鳴の症状がなく、1匹が死亡した。A群の動物を音響曝露または偽曝露から6日後に殺し、B群の動物を音響曝露または偽曝露から30日後に殺した。
組織の調製、免疫組織化学、およびin situハイブリダイゼーションを、実施例1に記載のものと同様に行った。
内有毛細胞のリボンシナプスの計数を行った。切片を、落射蛍光照明(倍率100×、NA=1.35)と電動Z軸とを装備したオリンパスAX70顕微鏡を用いて観察した。CCDカメラおよび画像ソフトウェアCell^F(OSIS GmbH社,ミュンスター,ドイツ)を用いて、画像を取得した。蝸牛の凍結切片上でオトフェルリンおよびCtBP2/RIBEYEの免疫陽性スポットの計数は、Z軸に沿った画像のスタック(Z軸スタック)において、IHCの核の全体およびそれを超える範囲を対象とし、距離8μmにわたって画像化することによって行った。通常Z軸スタックは1層あたり0.276μmの増分30層で構成されており、各層について、蛍光色素ごとの画像を取得した。Z軸スタックは、最隣接アルゴリズムを用いたCell^F’s RIDEモジュール(OSIS GmbH社,ミュンスター,ドイツ)を用いて3次元のデコンヴォルーションを行った。
(結果)
A群およびB群の何れにおいても、騒音曝露から6日後および30日後には、耳鳴の行動相関を示す動物において、耳鳴行動を示さない動物と比べて、KCC2の発現が著しく下方制御された(図2aに示されるとおり)。免疫組織化学は、耳鳴症状のない動物と比べて、耳鳴症状のある動物の内有毛細胞におけるKCC2タンパク質の発現が明らかに低下していることを示す。in situハイブリダイゼーションにおいてもまた、耳鳴症状のない蝸牛に比べて、耳鳴症状のある動物の螺旋神経節ニューロンにおけるKCC2 mRNAの下方制御が明らかになった。さらに、耳鳴症状のない動物に比べて、聴力に障害を受けた耳鳴症状を有する動物のIHCリボンは、中回転および基底回転において大幅に減少した(動物数n=4、二元ANOVAに関してp<0.001、試験後のスチューデントのt検定(両側検定)に関してp<0.02、何れもα=0.05)(図2b参照)。
結論として、実施例2から得られた結果は、騒音障害に伴う内有毛細胞および螺旋神経節ニューロンにおけるKCC2の下方制御は、失聴に何ら関連がなく、むしろ耳鳴の病理生態学に固有であることを初めて示した。この発見は、NKCC1およびKCC2に作用するフロセミドなどの利尿剤による耳鳴の誘発は、KCC2阻害の結果である可能性が高く、一方で上記利尿剤の反対の効果は、典型的には異なる濃度でのNKCC1拮抗によるものであることを示唆している。結果として、細胞内のClレベルを低下させるために、耳鳴治療の戦略は、NKCC1の下方制御からなる。
<実施例3>
(目的)
第3の実験のねらいは、耳鳴を誘発する騒音外傷を受けた後の蝸牛細胞内の塩素イオンレベルに対する薬理学的調節が耳鳴を抑制できるかどうかを分析することである。ブメタニドは、KCC2に比べてNKCC1に対してかなり高い親和性を有する(Payne et al., 2003)ため、本発明のこれまでの発見を鑑みると、NKCC1に対する阻害効果がKCC2に対するあらゆる(望ましくない)阻害効果よりも優位となることから、ブメタニドの投与によって細胞内のClレベルが低下することを考慮にいれるべきである。
(材料および方法)
20匹のメスの成体ウィスターラットに、これまでの実施例と同様に麻酔を投与した。まず、聴性脳幹反応(ABR)の測定を行った。実施例2と同様に、ラットに、消音ブースにおいて、SPL強度120dB、周波数10kHzの音を1.5時間継続的に曝露し(A群;n=10)、また同様の設定で偽曝露(B群;n=10)を行った。
騒音外傷後直ちに、動物に対し2通り、すなわち人工外リンパ液(AP)またはブメタニド(Sigma B3023, Lot 027Ko988)の何れかで処理した。APは、Guitton et al., 2003(140mM NaCl、4mM KCl、2mM CaCl、2mM MMgCl、10mM グルコース、10mM HEPES)に従って調製した。ブメタニド(300μM)は、50mgのブメタニド粉末を6.87mlのAPに希釈し、この20mMのストック溶液を1:66になるようにAP(ストック溶液を15.15μL、およびAPを984.85μL)に希釈して調製した。A群およびB群から5匹ずつ(計10匹)にAPを与え、A群およびB群から5匹ずつ(計10匹)にブメタニドを与えた。
局所処理投与のために、耳の後ろの毛を除去し、耳後法で骨胞を露出させた。正円窓窩のちょうど上側の骨胞に、小さな穴を注意深く開けた(直径0.6〜1mm)。粘膜を切開し、正円窓周辺の領域の分泌液を注意深く乾燥させた。上記穴を通じて、小さなゲル泡ペレット(Gelita Tampon;Braun社,メルスンゲン,ドイツ)を正円窓窩に挿入した。ゲルローダーチップを備えた精密ピペットを用いてブメタニド溶液5〜8μlまたはAPを上記ゲル泡につけて、ゲルの下に気泡が入るのを避けた。外観検査では、正円窓窩が完全に充填され、ゲルで覆われていることが示された。耳骨胞の穴はその後筋肉組織で外から覆われ、傷口は手術用の糸(Vicryl,Johnson&Johnson社,ノルダーシュテト,ドイツ)で縫合された。手術後、ラットの覚醒時まで体温を制御し保温した。
ABR測定のために、麻酔薬としてドミトールのみを与えた。手術の15分前、フェンタニルを追加で皮下投与(s.c.)した。手術後、リマダイルを鎮痛剤として皮下投与した。動物を数時間睡眠状態に置いた後、ドミトールの効果は、皮下投与されたアンチセダンによって拮抗された。
Qiagen Rneasy Mini Kit(Qiagen社,ヒルデン,ドイツ)を用いて、全RNAを前述のとおり単離した(Tan et al., 2007)。簡潔に述べると、β−メルカプトエタノールと混合した溶解物バッファを用いて組織を溶解した。凍結融解の工程を3回行ったのち、サンプルを遠心分離し、上清を洗浄用バッファを用いたさらなる洗浄工程のために残した。RNAを、40μlのRNaseフリー水で溶離させた。Sensiscript RT Kit(Quiagen社)を用いて、全RNAを前述のとおりcDNAに転写した(Tan et al., 2007)。簡潔に述べると、50ngのRNAを、RNaseフリー水およびOligo dT15 Primerと共に、65℃で10分間インキュベートした。RNAsinおよびSensiscriptを添加したのち、酵素サンプルを37℃で1時間インキュベートした。リアルタイムPCR反応については、1ウェルあたり、12.5μlのサイバーグリーン(QuantiFast Sybr Green,Qiagen社)、1μlのPrimer Mix、7.5μlのddH2O、および4μlのcDNAを用いた。全てのサンプルは、ネガティブコントロール(cDNA非添加)と同様、用いた各プライマーについて、3回試験した。ハウスキーピング遺伝子として、18SrRNAおよびβ−アクチンを用いた。
免疫組織化学を上述のとおり行い、実験2と同様、内有毛細胞のリボンシナプスの計数を行った。
前述のとおり、麻酔を投与した動物においてABRを記録した(Knipper et al., 2000、Schimmang et al., 2003)。端的にいえば、動物の耳、頭頂部および背中の皮下に設置した銀線電極を用いて、フリーフィールドでのクリック音(100μs)および純音(3ms、1ms勾配)の音響刺激に対する電気脳幹反応を記録した。増幅後(100,000倍)、与えられた各音圧(5dB刻みでSPL0〜100dB)における反復回数64〜256の平均シグナルを求めた。閾値は、騒音レベルとは視覚的に明らかに異なる電位を発生させた最も低い音圧によって決定した。ABRの測定の時点は、それぞれ、騒音直前、偽外傷、処理直後、処理後1日、2日、7日、および15日とした。
(結果)
偽曝露された耳(B群)において、APまたはブメタニドのどちらで処理されたかにかかわらず、処理後15日経過した蝸牛組織サンプルからのKCC2のリアルタイムPCRに違いはみられなかった。しかしながら、騒音に曝露された耳(A群)において、偽曝露のみと比較して統計的に有意なKCC2の下方制御が、APで処理した耳においてみられた(スチューデントのt検定(両側検定)においてp<0.05)が、ブメタニドで処理した耳ではみられなかった。騒音に曝露され、ブメタニドで処理した耳におけるKCC2の発現は、偽曝露された耳におけるレベルと類似していたが、騒音に曝露され、APで処理した耳とは統計学的に有意に異なっていた(p<0.01)(図3a参照)。
驚くことに、内有毛細胞のリボンシナプスの計数を行った際にも同様の結果が認められた(図3b参照)。APで処理した耳のうち、騒音に曝露された耳の蝸牛の中回転および基底回転において、偽曝露動物と比べて有意なリボン数の減少がみられた(p<0.01)。反対に、騒音に曝露され、ブメタニドが投与された耳における減少は、偽曝露動物との比較において有意ではなかった。しかしながら、騒音に曝露されAPで処理した耳と、騒音に曝露されブメタニドで処理した耳とでは、リボンの数に有意な差があった(p<0.02)。頂回転の内有毛細胞は、高周波の外傷に対してほとんど影響を受けないため、頂回転ではそれほど大きな変化は示されなかった。
要約すると、これらの結果は、内有毛細胞における細胞内Cl濃度の薬理学的調節は実行可能であり、しかも、内有毛細胞におけるKCC2発現の上方制御は、NKCC1を阻害することによって達成することができることを、初めて示すものである。このような阻害は、NKCC1拮抗物質によって発揮されるが、NKCC1拮抗物質はKCC2活性または発現の増加に対しては直接的な効果を発揮しない。むしろ、当該効果は、NKCC1阻害によって仲介され、それによってKCC2活性または発現に影響を及ぼす(すなわち、増加)。NKCC1阻害剤ブメタニドの適用は内有毛細胞のリボンの喪失の低減という結果をもたらした。耳鳴の存在についてのバイオマーカーとして、この結果は、この治療戦略によって耳鳴の緩和および抑制が見込めることを示している。
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図1は、耳鳴を引き起こす聴覚外傷(120dB、10kHz、2時間)が、ラットの内有毛細胞および螺旋神経節ニューロンにおけるKCC2の発現の減少につながることを示す。A)蝸牛の中回転(midbasal turn)における螺旋神経節ニューロンのin situハイブリダイゼーション。曝露から14日後、騒音に曝露された動物(AT)のKCC2 mRNAの下方制御がはっきりと認められた(b)。偽曝露されたコントロール動物との比較は(a)に示されている。B)KCC2のウェスタンブロット。第1レーンは、140kDaの明確なバンド(KCC2である)を有するポジティブコントロールとしての海馬組織を示す。第2レーンは曝露されていないコントロール動物の、曝露から7日後の蝸牛組織に対応し、第3レーンは騒音に曝露された動物の、曝露から7日後の蝸牛組織に対応している。騒音に曝露された動物(右レーン)において、コントロール動物と比べて、KCC2タンパク質の下方制御がはっきりと確認できる。 図2は、騒音外傷(10kHz、120dB、それぞれ1時間、1.5時間)から6日後または30日後の、ラットの蝸牛の中回転の内有毛細胞および螺旋神経節ニューロンにおけるKCC2の下方制御が、耳鳴の病態生理に特有なものであり、失聴には関係がないことを示す。A)蝸牛の中回転における螺旋神経節ニューロンのin situハイブリダイゼーション。騒音外傷から6日後に、耳鳴行動を示さない動物(b)と比べて、耳鳴行動を示す動物のKCC2 mRNAの下方制御がはっきりと認められた(a)。騒音外傷から30日後の(c)および(d)においても、同様の状態が認められた。B)ラットの蝸牛への騒音曝露または偽曝露から2週間後の内有毛細胞のリボンシナプスの数(コントロールに対する割合として)。APで処理した耳のうち、偽曝露された動物に比べ、騒音に曝露された耳の中回転(グラフの中央の棒)および基底回転(グラフの右の棒)において、リボンの有意な減少が認められた。一方、騒音に曝露され、NKCC1拮抗物質ブメタニドを投与された耳における減少数は、偽曝露動物と比べて有意ではなかった。しかし、騒音に曝露された耳のうち、APで処理された耳とブメタニドで処理された耳との間にはリボン数に有意な差が生じた。頂回転は内有毛細胞ほどの変化を示さなかった。頂回転は高周波の外傷にはほとんど影響を受けなかった。 図3は、NKCC1阻害剤ブメタニドを局所投与することで、騒音外傷に曝露されたラットの蝸牛におけるKCC2の下方制御が防止され、耳鳴との形態学的相関が和らげられることを示す。
A)騒音の曝露から2週間後(黒色の棒)、偽曝露後から2週間後(薄い灰色の棒)の蝸牛組織におけるKCC2発現およびAPまたはブメタニドによるラットの蝸牛に対する処理のリアルタイムPCR。人工外リンパ液(AP)で処理された偽曝露の蝸牛をコントロールとした(白色の棒)。18SrRNAおよびβ−アクチンをハウスキーピング遺伝子として用いた。騒音に曝露され、APで処理された動物において、統計的に有意なKCC2の下方制御が認められた。このようなKCC2の下方制御は、ブメタニドで処理された偽曝露動物または曝露動物には見られなかった。APで処理された騒音曝露動物とブメタニドで処理された騒音曝露動物との間にもまた、KCC2の発現に統計的に有意な差があった。
B)騒音曝露または偽曝露から2週間後のラットの蝸牛における内有毛細胞リボンシナプスの数。内有毛細胞(IHC)1つあたりのリボンの数が示されている。APで処理された耳のうち、騒音に曝露された耳の中回転(グラフ中央の棒)および基底回転(グラフ右の棒)には、偽曝露状態の動物と比べてリボン数の有意な減少が認められた。一方、ブメタニドを投与された、騒音に曝露された耳(黒色の棒)では、偽曝露動物(薄い灰色の棒)と比べて有意な減少は見られなかった。しかし、騒音に曝露された耳のうち、APで処理された耳(濃い灰色の棒)とブメタニドで治療された耳(黒色の棒)との間には有意な差があった。頂回転(左)は内有毛細胞ほどの変化を示さなかった。頂回転は高周波の外傷にほとんど影響を受けなかった。

Claims (14)

  1. ブメタニドまたはその類似体を含有する、耳鳴の治療または予防に使用するための医薬組成物であって、
    上記ブメタニドまたはその類似体は、以下の群より選ばれる、医薬組成物;
    ブメタニド、ブメタニドアルデヒド、ブメタニドメチルエステル、ブメタニドシアノメチルエステル、ブメタニドエチルエステル、ブメタニドイソアミルエステル、ブメタニドオクチルエステル、ブメタニドベンジルエステル、ブメタニドジベンジルアミド、ブメタニドジエチルアミド、ブメタニドモルフォリノエチルエステル、ブメタニド−3−(ジメチルアミノプロピル)エステル、ブメタニド−N,N−ジエチルグリコールアミドエステル、ブメタニド−N,N−ジメチルグリコールアミドエステル、ブメタニドピバキセチルエステル、ブメタニドプロパキセチルエステル、ブメタニドメトキシ(ポリエチレンオキシ)n−1−エチルエステル、ブメタニドベンジルトリメチルアンモニウム塩およびブメタニドセチルトリメチルアンモニウム塩、ブメタニド[−(C=O)−SH]チオ酸、ブメタニド−S−メチルチオエステル、ブメタニド−S−シアノメチルチオエステル、ブメタニド−S−エチルチオエステル、ブメタニド−S−イソアミルチオエステル、ブメタニド−S−オクチルチオエステル、ブメタニド−S−ベンジルチオエステル、ブメタニド−S−(モルフォリノエチル)チオエステル、ブメタニド−S−[3−(ジメチルアミノプロピル)]チオエステル、ブメタニド−S−(N,N−ジエチルグリコールアミド)チオエステル、ブメタニド−S−(N,N−ジメチルグリコールアミド)チオエステル、ブメタニド−S−ピバキセチルチオエステル、ブメタニド−S−プロパキセチルチオエステル、ブメタニドS−[メトキシ(ポリエチレンオキシ)n−1−エチル]チオエステル、ブメタニド[−(C=O)−S−]ベンジルトリメチル−アンモニウムチオ酸塩およびブメタニド[−(C=O)−S−]セチルトリメチルアンモニウムチオ酸塩、準安定性ブメタニド[−(C=S)−OH]チオ酸、ブメタニド−O−メチルチオエステル、ブメタニド−O−シアノメチルチオエステル、ブメタニド−O−エチルチオエステル、ブメタニド−O−イソアミルチオエステル、ブメタニド−O−オクチルチオエステル、ブメタニド−O−ベンジルチオエステル、ブメタニド−O−(モルフォリノエチル)チオエステル、ブメタニド−O−[3−(ジメチルアミノプロピル)]チオエステル、ブメタニド−O−(N,N−ジエチルグリコールアミド)チオエステル、ブメタニド−O−(N,N−ジメチルグリコールアミド)チオエステル、ブメタニド−O−ピバキセチルチオエステル、ブメタニド−O−プロパキセチルチオエステル、ブメタニド−O−[メトキシ(ポリエチレンオキシ)n−1−エチル]チオエステル、ブメタニド[−(C=S)−O−]ベンジルトリメチル−アンモニウムチオ酸塩およびブメタニド[−(C=S)−O−]セチルトリメチルアンモニウムチオ酸塩、ブメタニドチオアルデヒド、ブメタニド[−(C=S)−SH]ジチオ酸、ブメタニドメチルジチオエステル、ブメタニドシアノメチルジチオエステル、ブメタニドエチルジチオエステル、ブメタニドイソアミルジチオエステル、ブメタニドオクチルジチオエステル、ブメタニドベンジルジチオエステル、ブメタニドジベンジルチオアミド、ブメタニドジエチルチオアミド、ブメタニドモルフォリノエチルジチオエステル、ブメタニド−3−(ジメチルアミノプロピル)ジチオエステル、ブメタニド−N,N−ジエチルグリコールアミドジチオエステル、ブメタニド−N,N−ジメチルグリコールアミドジチオエステル、ブメタニドピバキセチルジチオエステル、ブメタニドプロパキセチルジチオエステル、ブメタニドメトキシ(ポリエチレンオキシ)n−1−エチルジチオエステル、ブメタニドベンジルトリメチルアンモニウムジチオ酸塩およびブメタニドセチルトリメチルアンモニウムジチオ酸塩。
  2. 1つ以上のカルボニックアンヒドラーゼ阻害剤、特にはアセタゾラミド、ジクロルフェナミド、ドルゾラミド、ブリンゾラミド、および/またはメタゾラミドと組み合わせて用いられる、請求項1に記載の医薬組成物。
  3. 同時のまたは時間をずらした療法プロトコルにおける共治療プロトコルにおいて、1つ以上のGABA作動性作用物質および/または1つ以上のグリシン作用物質と組み合わせて用いられる、請求項1または2に記載の医薬組成物。
  4. 1つ以上のカルボニックアンヒドラーゼ阻害剤および/またはGABA作動性作用物質および/またはグリシン作用物質をさらに含有する、請求項1〜3の何れか一項に記載の医薬組成物。
  5. 液状、半液状、または粘質状の形態において提供される、請求項1〜4の何れか一項に記載の医薬組成物。
  6. ゲル様状態において提供される、請求項5に記載の医薬組成物。
  7. 生物分解性ポリマーを含有する、請求項1〜6の何れか一項に記載の医薬組成物。
  8. 上記生物分解性ポリマーは、ヒアルロン酸/ヒアルロン酸塩、レシチンゲル、(ポリ)アラニン誘導体、酸化エチレンおよび酸化プロピレンに基づくブロックコポリマー、ポリ(エチレングリコール)、ポロキサマ、キトサン、キシログルカン、コラーゲン、フィブリン、ポリエステル、ポリ(ラクチド)、ポリ(グリコリド)またはそれらの共重合体PLGA、スクロース酢酸イソ酪酸エステル、およびグリセロールモノオレートからなる群より選ばれる、請求項7に記載の医薬組成物。
  9. 上記耳鳴の治療または予防において、全身的または局所的に投与される、請求項1〜8の何れか一項に記載の医薬組成物。
  10. 上記耳鳴の治療または予防において、局所的に投与される、請求項9に記載の医薬組成物。
  11. 上記耳鳴の治療または予防において、中/内耳の境界面に投与される、請求項10に記載の医薬組成物。
  12. 上記耳鳴の治療または予防において、正円窓膜および/または卵円窓膜に投与される、請求項11に記載の医薬組成物。
  13. 上記耳鳴の治療または予防において、耳の上または中へ局所的に投与される、請求項10に記載の医薬組成物。
  14. カルボニックアンヒドラーゼ阻害剤および/またはGABA作動性作用物質および/またはグリシン作用物質と組み合わせて用いられる、請求項1〜13の何れか一項に記載の医薬組成物。
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