JP5946454B2 - ニューロトロフィン受容体のアゴニストおよび医薬としてのその使用 - Google Patents

ニューロトロフィン受容体のアゴニストおよび医薬としてのその使用 Download PDF

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Description

この出願は、2010年8月31日に出願された米国仮出願第61/378,823号(この全体は、参考として本明細書に援用される)の先の出願日の利益を主張する。
発明の分野
本発明は、神経障害、精神障害および加齢の治療分野に適用される。詳細には、本発明は、ニューロトロフィン(神経成長因子(NGF)または脳由来成長因子(BDNF))受容体の小分子アゴニストの神経保護効果、およびこれらのアゴニストの医薬としての使用に関する。
加齢、神経障害および精神障害は、神経細胞の死滅および損傷の原因となる。神経系に対する頻繁な関連性のある傷害は、数ある中でも神経変性、虚血、炎症、免疫応答、外傷および癌に起因し得る。これらの結果として、神経細胞は数分もしくは数時間以内に死滅するか、損なわれた状態でこの初期傷害を生き延び、その損なわれた状態が神経変性を活性化して結局は同様に細胞死に至る。
基礎的運動技能を可能にし、感知する点での神経系の重要性にかんがみて、神経系を保護するための治療の武器を発見することへの関心が存在する。
神経保護は、神経系、その細胞、構造および機能の保持、回復、治癒または再生に主眼が置かれている(非特許文献1)。神経保護の目的は、神経系への原傷害の影響を予防するもしくは最小にすること、または軸索、ニューロン、シナプスおよび樹状突起傷害の原因となる内因性もしくは外因性侵害性プロセスの結果を予防するもしくは最小にすることである。
一般に、処置戦略は、単一の提案損傷因子の修飾に基づくことが多い。このような処置は、非常に限定された動物モデルでは有益であることを証明できるが、遺伝学的に多岐にわたる集団におけるより様々な損傷重症度を伴うより複雑なヒト障害で意図した効果を生ずることを立証する可能性は低い(非特許文献2)。重要なことに、ニューロン死の推定メカニズム、例えば酸化ストレス、ミトコンドリア機能不全、タンパク質凝集、アポトーシスおよび炎症、は複雑でもあり多様でもあるので(非特許文献3)、多発損傷メカニズムに対して多くの潜在的効果を持つ単一の化合物が望ましい。
次のクラスを含む幾つかの神経保護薬(neuroprotective drug)が調査されている:抗炎症薬、N−メチルD−アスパラギン酸塩(NMDA)アンタゴニスト、α−アミノ−3−ヒドロキシ−5−メチル−4−イソオキサゾールプロピオン酸(AMPA)アンタゴニスト、デキサナビノール、ナトリウムチャネル遮断薬、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン(TRH)、成長因子、糖質コルチコイド、カフェイノール、オピオイドアンタゴニスト、アポトーシス阻害剤、フリーラジカルトラッパー/スカベンジャー、エリスロポエチン、カルシウムチャネル遮断薬、硫酸マグネシウム、およびスタチン。
二次的な生化学的傷害および細胞死を制限するこれらの薬物の能力は、期待外れであった(非特許文献2)。
ニューロトロフィンは、末梢および中枢神経系の発生および維持を調節する成長因子である(LewinおよびBarde、1996)。神経成長因子(NGF)は、ニューロトロフィンファミリーの最初に発見され、最も良く特性づけされているメンバーであり、このファミリーには他の構造的に関連のあるタンパク質、例えば脳由来神経栄養因子(BDNF)が含まれる。神経成長因子(NGF)は、ニューロンの生存、分化および成長に非常に重要な役割を果たす(Levi−Montalcini、1987)と共にチロシンキナーゼ受容体TrkAおよびp75受容体という2つの異なる細胞受容体に結合する(Chao、2003)、ニューロトロフィンファミリーからのホモ二量体である。NGF−TrkA結合は、該受容体の固有チロシンキナーゼを活性化し、それに起因してTrkAおよび付随するシグナル伝達パートナーがリン酸化され、その結果、細胞生存または分化の促進が活性化される(KaplanおよびMiller、2000)。p75受容体は、腫瘍壊死因子受容体スーパーファミリーのメンバーである。細胞環境およびリガンドのタイプに依存して、p75は、生存促進シグナルの伝達因子としての役割を果たすこともあり、アポトーシス促進シグナルの伝達因子としての役割を果たすこともあり、または分化促進シグナルの伝達因子としての役割を果たすこともある(Barker、1998;Rabizadehら、1999;Zaccaroら、2001;SaragoviおよびZaccaro、2002)。したがって、代謝経路に依存して、TrkA受容体またはp75受容体のいずれかへの結合がシグナルを誘発し得、該シグナルは、考えられる細胞タイプに依存して曖昧に分化および/または細胞生存に結びつけられる。ニューロトロフィンは、2つの主要シグナル伝達経路、すなわち、ホスファチジルイノシトール3−キナーゼ(PI3K)−AKT経路およびマイトジェン活性化プロテインキナーゼ(MAPK)−MEK経路(両方の経路がアポトーシスの阻害に関与する)によって作用する。神経栄養因子が成熟ニューロンに対して、特に損傷および変性細胞に対して作用することも公知である(Lindvallら、1994;TuszynskiおよびGage、1995;Lykissasら、2007;Songら、2009)。
幾つかの疾患のための治療薬としてのNGFの可能性が幾人かの研究者によって示されている。かかる疾患としては、神経変性障害、神経炎症および一定のタイプの癌、多発性硬化症、視神経脊髄炎、筋委縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、アルツハイマー病、フリードライヒ運動失調症、ハンティングトン病、レヴィ小体を伴う認知症、脊髄性筋委縮症、大うつ病性障害、統合失調症、緑内障または末梢神経障害(糖尿病性神経障害またはAIDS神経障害)が挙げられる(Longoら、2007;Schulte−Herbrueggen、2007;Shi、2007;Hellveg、2008;Shoval、2005;Apfel、2002;Anand、2004)。NGFは、CNS炎症中、CNS特権の維持に寄与する有意な免疫調節特性を有する(VillosladaおよびGenain、2004)。マーモセットにおいて実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)中にNGFは、持続注入により脳室内投与されたとき、臨床症状の発症を阻害することができた。これは、どうやら、CNS浸潤減少をもたらす免疫抑制性微小環境をNGFがCNS内で誘導できるためのようであった(Villosladaら、2000)。NGFは、ニューロンおよび乏突起膠細胞内でのその神経保護特性に加えて、自己免疫脱髄中に免疫抑制を誘導するという所見により、MSのようなCNS炎症性疾患の処置の非常によい候補になっている。しかし、NGFは、血液脳関門(BBB)を横断できない(PodusloおよびCurran、1996)ため、ならびにその短い半減期およびその副作用(Apfel、2002)のため、理想的な候補薬ではない。NGFアゴニスト活性を有し、より良好な薬物動態を有し、副作用がより少ない小分子の探索に大きな努力がはらわれてきた。この目的を達するために、種々のアプローチが試みられてきた(PodusloおよびCurran、1996;Longoら、1997;Maliartchoukら、2000a;Maliartchoukら、2000b;PeleshokおよびSaragovi、2006)。
Vajda FJ. Neuroprotection and neurodegenerative disease. J Clin Neurosci.(2002)Jan;9(1):4〜8 Faden AI, Stoica B. Neuroprotection: challenges and opportunities. Arch Neurol.(2007)Jun;64(6):794〜800 Youdim MB, Buccafusco JJ. Multi−functional drugs for various CNS targets in the treatment of neurodegenerative disorders. Trends Pharmacol Sci.(2005)Jan;26(1):27〜35
然るが故に、好ましくは多くの潜在的効果を有するがNGFの前記欠点のない、神経保護特性を有する薬、特にNGFミメティクスが必要とされ続けている。本発明者は、当該技術分野において開示されているものとは異なる化合物のファミリーを開発した。本発明の化合物のファミリーは、ニューロトロフィン(NGF、BDNF)のペプチドミメティクス、ならびにTrkA、TrkBおよびp75特異的受容体のアゴニストである。本発明の化合物の一部は、例として、細胞生存をNGF自体よりいっそう高度に促進する。本発明の化合物は、ニューロトロフィンのペプチドミメティクスと考えられ、すべてがN−アルキルグリシン三量体構造を共有する。
本発明は、下の一般式I〜Vのペプドイド化合物ならびにそれらの薬学的に許容され得る塩およびプロドラッグの、ニューロトロフィン受容体、特に神経成長因子(NGF)受容体および脳由来神経栄養因子(BDNF)受容体、のアゴニストとしての使用に関する。
本発明において有用な化合物は、これまで報告されていない。したがって、本発明の1つの態様は、式I〜Vの新規化合物ならびにそれらの薬学的に許容され得る塩およびプロドラッグに関する。
本発明のもう1つの態様は、式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に許容され得る塩およびプロドラッグの、NGF受容体のアゴニストとしての使用に関する。本発明のもう1つの態様は、式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に許容され得る塩およびプロドラッグの、BDNF受容体のアゴニストとしての使用に関する。
本発明のさらなる態様は、式I〜Vの任意の式の化合物またはそれらの薬学的に許容され得る塩もしくはプロドラッグの、医薬としての使用に関する。本発明の1つの態様において、前記医薬は、神経細胞の死滅または神経細胞の損傷の予防または処置に使用するためのものである。本発明の1つの態様において、前記医薬は、神経保護に使用するためのものである。本発明の1つの態様において、前記医薬は、神経細胞の再生に使用するためのものである。本発明の1つの態様において、前記医薬は、神経増強に使用するためのものである。本発明の1つの態様において、前記医薬は、神経疾患または精神疾患の予防または処置に使用するためのものである。本発明の1つの態様において、前記医薬は、神経疾患、優先的に神経変性障害(例えば、筋委縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、アルツハイマー病、フリードライヒ運動失調症、ハンティングトン病、レヴィ小体を伴う認知症および脊髄性筋委縮症)、神経炎症(例えば、多発性硬化症または視神経脊髄炎)、大うつ病性障害、統合失調症、緑内障、末梢神経障害(例えば、糖尿病性神経障害またはAIDS神経障害)、および癌(例えば、膠芽腫、星状細胞腫、髄芽種(meduloblastoma)、神経鞘腫、神経芽腫、髄膜腫、大腸癌、膵臓癌、乳癌、前立腺癌、白血病、急性リンパ性白血病、骨肉腫、肝細胞癌、卵巣癌腫、肺腺癌および食道癌腫)から成る群より選択される疾患の予防または処置に使用するためのものである。
本発明のさらなる態様は、多発性硬化症を処置するための医薬として使用するための、式I〜Vの任意の化合物またはその薬学的に許容され得る塩もしくはプロドラッグを提供することである。
本発明のさらなる態様は、神経再生薬である医薬として使用するための、式I〜Vの任意の化合物またはその薬学的に許容され得る塩もしくはプロドラッグを提供することである。
本発明のさらなる態様は、免疫修飾薬である医薬として使用するための、式I〜Vの任意の化合物またはその薬学的に許容され得る塩もしくはプロドラッグを提供することである。
本発明のさらなる態様は、神経保護効果と免疫修飾効果を併せ持つ医薬として使用するための、式I〜Vの任意の化合物またはその薬学的に許容され得る塩もしくはプロドラッグを提供することである。
本発明のさらなる態様は、治療有効量の式I〜Vの任意の式の少なくとも1つの化合物またはその薬学的に許容され得る塩もしくはプロドラッグと、薬学的に受容可能な担体とを含む、医薬組成物を提供することである。
本発明のさらなる態様は、神経細胞の死滅または神経細胞の損傷を予防または処置するための医薬の製造における、式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグの使用を提供することである。
本発明のさらなる態様は、神経保護をもたらすための医薬の製造における、式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグの使用を提供することである。
本発明のさらなる態様は、神経細胞の再生のための医薬の製造における、式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグの使用を提供することである。
本発明のさらなる態様は、神経疾患または精神疾患を予防または処置するための医薬の製造における、式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグの使用を提供することである。
本発明のさらなる態様は、神経疾患、優先的に神経変性障害(例えば、筋委縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、アルツハイマー病、フリードライヒ運動失調症、ハンティングトン病、レヴィ小体を伴う認知症および脊髄性筋委縮症)、神経炎症(例えば、多発性硬化症または視神経脊髄炎)、大うつ病性障害、統合失調症、緑内障、末梢神経障害(例えば、糖尿病性神経障害またはAIDS神経障害)、および癌(例えば、膠芽腫、星状細胞腫、髄芽種(meduloblastoma)、神経鞘腫、神経芽腫、髄膜腫、大腸癌、膵臓癌、乳癌、前立腺癌、白血病、急性リンパ性白血病、骨肉腫、肝細胞癌、卵巣癌腫、肺腺癌および食道癌腫)から成る群より選択される疾患を予防または処置するための医薬の製造における、式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグの使用を提供することである。
本発明のさらなる態様は、多発性硬化症を予防または処置するための医薬の製造における、式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグの使用を提供することである。
本発明のさらなる態様は、神経再生薬の製造における、式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグの使用を提供することである。
本発明のさらなる態様は、免疫修飾薬の製造における、式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグの使用を提供することである。
本発明のさらなる態様は、神経保護効果と免疫修飾効果を併せ持つ医薬の製造における、式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグの使用を提供することである。
本発明のさらなる態様は、神経亢進薬(neuroenhancing drug)の製造における、式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグの使用を提供することである。
本発明のさらなる態様は、神経細胞の死滅または神経細胞の損傷を予防または処置するための方法を提供することであり、この方法は、前記予防または処置を必要とする被験体に、有効量の式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグ、あるいは式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグを含む有効量の医薬組成物を投与することを含む。
本発明のさらなる態様は、神経保護をもたらすための方法を提供することであり、この方法は、神経保護を必要とする被験体に、有効量の式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグ、あるいは式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグを含む有効量の医薬組成物を投与することを含む。
本発明のさらなる態様は、免疫修飾をもたらすための方法を提供することであり、この方法は、免疫修飾を必要とする被験体に、有効量の式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグ、あるいは式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグを含む有効量の医薬組成物を投与することを含む。
本発明のさらなる態様は、神経細胞を再生するための方法を提供することであり、この方法は、神経細胞の再生を必要とする被験体に、有効量の式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグ、あるいは式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグを含む有効量の医薬組成物を投与することを含む。
本発明のさらなる態様は、神経疾患、優先的に神経変性障害(例えば、筋委縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、アルツハイマー病、フリードライヒ運動失調症、ハンティングトン病、レヴィ小体を伴う認知症および脊髄性筋委縮症)、神経炎症(例えば、多発性硬化症または視神経脊髄炎)、大うつ病性障害、統合失調症、緑内障、末梢神経障害(例えば、糖尿病性神経障害またはAIDS神経障害)、および癌(例えば、膠芽腫、星状細胞腫、髄芽種(meduloblastoma)、神経鞘腫、神経芽腫、髄膜腫、大腸癌、膵臓癌、乳癌、前立腺癌、白血病、急性リンパ性白血病、骨肉腫、肝細胞癌、卵巣癌腫、肺腺癌および食道癌腫)から成る群より選択される疾患を予防または処置するための方法を提供することであり、この方法は、前記予防または処置を必要とする被験体に、有効量の式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグ、あるいは式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグを含む有効量の医薬組成物を投与することを含む。
本発明のさらなる態様は、多発性硬化症、アルツハイマー病、パーキンソン病または緑内障を予防または処置するための方法を提供することであり、この方法は、前記予防または処置を必要とする被験体に、有効量の式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグ、あるいは式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグを含む有効量の医薬組成物を投与することを含む。
本発明のさらなる態様は、ニューロトロフィンまたはニューロトロフィン受容体の活性に対する刺激に応答する疾患をその刺激が欠如している哺乳動物において処置する方法を提供することであり、この方法は、有効量の式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に許容され得る塩もしくはプロドラッグを投与することを含む。
本発明のさらなる態様は、ニューロトロフィンまたはニューロトロフィン受容体の活性を刺激することに使用するための、式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に許容され得る塩もしくはプロドラッグを提供することである。
本発明のさらなる態様は、ニューロトロフィン受容体活性に対する刺激を必要とする被験体においてニューロトロフィン受容体活性を刺激する方法を提供することであり、この方法は、式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に許容され得る塩もしくはプロドラッグを前記被験体に投与することを含む。1つの実施形態において、前記ニューロトロフィン受容体は、TrkA受容体、TrkB受容体またはp75受容体である。
本発明のさらなる態様は、神経成長因子または神経成長因子受容体の活性に対する刺激に応答する疾患をその刺激が欠如している哺乳動物において処置する方法を提供することであり、この方法は、有効量の式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に許容され得る塩もしくはプロドラッグを投与することを含む。
本発明のさらなる態様は、神経成長因子または神経成長因子受容体の活性を刺激することに使用するための、式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に許容され得る塩もしくはプロドラッグを提供することである。
本発明のさらなる態様は、神経成長因子受容体活性に対する刺激を必要とする被験体において神経成長因子受容体活性を刺激する方法を提供することであり、この方法は、式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に許容され得る塩もしくはプロドラッグを前記被験体に投与することを含む。1つの実施形態において、前記神経成長因子受容体は、TrkA受容体またはp75受容体である。
本発明のさらなる態様は、脳由来神経栄養因子または脳由来神経栄養因子受容体の活性に対する刺激に応答する疾患をその刺激が欠如している哺乳動物において処置する方法を提供することであり、この方法は、有効量の式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に許容され得る塩もしくはプロドラッグを投与することを含む。
本発明のさらなる態様は、脳由来神経栄養因子または脳由来神経栄養因子受容体の活性を刺激することに使用するための、式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に許容され得る塩もしくはプロドラッグを提供することである。
本発明のさらなる態様は、脳由来神経栄養因子受容体活性に対する刺激を必要とする被験体において脳由来神経栄養因子受容体活性を刺激する方法を提供することであり、この方法は、式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に許容され得る塩もしくはプロドラッグを前記被験体に投与することを含む。1つの実施形態において、前記神経成長因子受容体は、TrkB受容体またはp75受容体である。
本発明のさらなる態様は、有効量の式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグと薬学的に受容可能な担体とを混合することを含む、医薬組成物の調製方法を提供することである。
本発明の追加の実施形態および利点を後に続く説明の中である程度述べることとし、その説明から本発明の追加の実施形態および利点が出てくるであろうし、または本発明の実施によって本発明の追加の実施形態および利点を知ることができる。本発明の実施形態および利点は、特に添付の請求項で指摘する要素および組み合わせによって実現され、達成されるであろう。
上記の発明の概要および下記の発明を実施するための形態は、両方とも、単に例示的および説明的なものであり、請求項記載の本発明を制限するものではないことを理解すべきである。
例えば、本発明は、以下の項目を提供する:
(項目1)
式I:

を有する化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグであって、ここで、
は、ハロゲンもしくはトリフルオロメチルで置換され、かつさらに、ハロゲン、C 1〜6 アルキル、(C 1〜6 )アルコキシおよびハロ(C 1〜6 )アルキルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基で場合により置換されているフェニルであり;または
は、ピロリジン−1−イルであり;
は、2−オキソ−ピロリジン−1−イルメチルまたはスルファモイルフェニルであり;そして
は、プロピル、1−メチルエチル、ブチル、2−メチルプロピル、ペンチル、1−メチルブチル、2−メチルブチル、ヘキシル、4−メチルペンチル、3−メチルペンチル、2−メチルペンチルおよび1−メチルペンチルから選択される、
化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグ。
(項目2)
が2−メチルプロピルであり、式II:

を有し、ここで、R およびR が項目1において定義したとおりである、項目1に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグ。
(項目3)
が、フルオロフェニルであり、およびR が、項目1において定義したとおりである、項目1または2に記載の化合物。
(項目4)
が、2−フルオロフェニルである、項目3に記載の化合物。
(項目5)
が、ピロリジン−1−イルである、項目1または2に記載の化合物。
(項目6)
が、2−オキソ−ピロリジン−1−イルメチルである、項目1〜5のいずれか一項に記載の化合物。
(項目7)
が、スルファモイルフェニルである、項目1〜5のいずれか一項に記載の化合物。
(項目8)
が、4−スルファモイルフェニルである、項目7に記載の化合物。
(項目9)
式III:

を有する、項目2に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグ。
(項目10)
式IV:

を有する、項目2に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグ。
(項目11)
式V:

を有する、項目2に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグ。
(項目12)
医薬として使用するための、項目1〜11のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグ。
(項目13)
神経細胞の死滅または神経細胞の損傷の予防または処置に有用な医薬として使用するための、項目12に記載の化合物。
(項目14)
上記医薬が、神経保護薬である、項目12に記載の化合物。
(項目15)
上記医薬が、神経細胞の再生に有用である、項目12に記載の化合物。
(項目16)
上記医薬が、神経亢進薬である、項目12に記載の化合物。
(項目17)
上記医薬が、神経疾患または精神疾患の予防または処置に有用である、項目12に記載の化合物。
(項目18)
上記医薬が、神経疾患、優先的に神経変性障害、例えば筋委縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、アルツハイマー病、フリードライヒ運動失調症、ハンティングトン病、レヴィ小体を伴う認知症、脊髄性筋委縮症;神経炎症、例えば多発性硬化症または視神経脊髄炎;大うつ病性障害;統合失調症;緑内障;末梢神経障害、例えば糖尿病性神経障害またはAIDS神経障害;ならびに癌、例えば膠芽腫、星状細胞腫、髄芽種(meduloblastoma)、神経鞘腫、神経芽腫、髄膜腫、大腸癌、膵臓癌、乳癌、前立腺癌、白血病、急性リンパ性白血病、骨肉腫、肝細胞癌、卵巣癌腫、肺腺癌および食道癌腫から選択される疾患の予防または処置に有用である、項目12に記載の化合物。
(項目19)
上記医薬が、多発性硬化症の処置に有用である、項目12に記載の化合物。
(項目20)
上記医薬が、アルツハイマー病の処置に有用である、項目12に記載の化合物。
(項目21)
上記医薬が、パーキンソン病の処置に有用である、項目12に記載の化合物。
(項目22)
上記医薬が、緑内障の処置に有用である、項目12に記載の化合物。
(項目23)
上記医薬が、神経再生薬である、項目12に記載の化合物。
(項目24)
上記医薬が、免疫修飾薬である、項目12に記載の化合物。
(項目25)
上記医薬が、神経保護効果と免疫修飾効果を併せ持つ、項目12に記載の化合物。
(項目26)
治療有効量の項目1〜12のいずれか一項に記載の少なくとも1つの化合物と薬学的に受容可能な担体とを含む医薬組成物。
(項目27)
神経細胞の死滅または神経細胞の損傷の予防または処置のための医薬の製造における活性成分としての項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物の使用。
(項目28)
神経保護用医薬の製造における活性成分としての、項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物の使用。
(項目29)
神経細胞の再生のための医薬の製造における活性成分としての、項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物の使用。
(項目30)
神経疾患または精神疾患の予防または処置のための医薬の製造における活性成分としての、項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物の使用。
(項目31)
神経疾患、優先的に神経変性障害、例えば筋委縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、アルツハイマー病、フリードライヒ運動失調症、ハンティングトン病、レヴィ小体を伴う認知症および脊髄性筋委縮症;神経炎症、例えば多発性硬化症または視神経脊髄炎;大うつ病性障害;統合失調症;緑内障;末梢神経障害、例えば糖尿病性神経障害またはAIDS神経障害;ならびに癌、例えば膠芽腫、星状細胞腫、髄芽種(meduloblastoma)、神経鞘腫、神経芽腫、髄膜腫、大腸癌、膵臓癌、乳癌、前立腺癌、白血病、急性リンパ性白血病、骨肉腫、肝細胞癌、卵巣癌腫、肺腺癌および食道癌腫から選択される疾患の予防または処置のための医薬の製造における活性成分としての項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物の使用。
(項目32)
上記疾患が多発性硬化症である、項目31に記載の使用。
(項目33)
上記疾患がアルツハイマー病である、項目31に記載の使用。
(項目34)
上記疾患がパーキンソン病である、項目31に記載の使用。
(項目35)
上記疾患が緑内障である、項目31に記載の使用。
(項目36)
神経再生薬の製造における活性成分としての、項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物の使用。
(項目37)
免疫修飾薬の製造における活性成分としての、項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物の使用。
(項目38)
神経保護効果と免疫修飾効果を併せ持つ医薬の製造における活性成分としての、項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物の使用。
(項目39)
神経亢進薬の製造における活性成分としての、項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物の使用。
(項目40)
神経細胞の死滅または神経細胞の損傷の予防または処置の方法であって、該予防または処置を必要とする被験体に有効量の項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物または有効量の項目26に記載の医薬組成物を投与することを含む方法。
(項目41)
神経保護の方法であって、神経保護を必要とする被験体に有効量の項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物または有効量の項目26に記載の医薬組成物を投与することを含む方法。
(項目42)
神経保護を必要とする被験体に有効量の項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物または有効量の項目26に記載の医薬組成物を投与することを含み、さらに免疫修飾を含む、項目41に記載の神経保護の方法。
(項目43)
神経細胞を再生させる方法であって、該再生を必要とする被験体に有効量の項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物または有効量の項目26に記載の医薬組成物を投与することを含む方法。
(項目44)
神経疾患、優先的に神経変性障害、例えば筋委縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、アルツハイマー病、フリードライヒ運動失調症、ハンティングトン病、レヴィ小体を伴う認知症および脊髄性筋委縮症;神経炎症、例えば多発性硬化症または視神経脊髄炎;大うつ病性障害;統合失調症;緑内障;末梢神経障害、例えば糖尿病性神経障害またはAIDS神経障害;ならびに癌、例えば膠芽腫、星状細胞腫、髄芽種(meduloblastoma)、神経鞘腫、神経芽腫、髄膜腫、大腸癌、膵臓癌、乳癌、前立腺癌、白血病、急性リンパ性白血病、骨肉腫、肝細胞癌、卵巣癌腫、肺腺癌および食道癌腫から選択される疾患の予防または処置方法であって、該予防または処置を必要とする被験体に有効量の項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物または有効量の項目26に記載の医薬組成物を投与することを含む方法。
(項目45)
上記疾患が、多発性硬化症である、項目44に記載の方法。
(項目46)
上記疾患が、アルツハイマー病である、項目44に記載の方法。
(項目47)
上記疾患が、パーキンソン病である、項目44に記載の方法。
(項目48)
上記疾患が、緑内障である、項目44に記載の方法。
(項目49)
有効量の項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグを投与することを含む、神経成長因子または神経成長因子受容体の活性に対する刺激に応答する疾患を、該刺激が欠如している哺乳動物において処置する方法。
(項目50)
神経成長因子または神経成長因子受容体の活性を刺激することに使用するための、項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグ。
(項目51)
項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグを投与することを含む、神経成長因子受容体活性に対する刺激を必要とする被験体において神経成長因子受容体活性を刺激する方法。
(項目52)
上記神経成長因子受容体が、TrkA受容体またはp75受容体である、項目51に記載の方法。
(項目53)
有効量の項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグを投与することを含む、ニューロトロフィン因子またはニューロトロフィン因子受容体の活性に対する刺激に応答する疾患を、該刺激が欠如している哺乳動物において処置する方法。
(項目54)
ニューロトロフィン因子またはニューロトロフィン因子受容体の活性を刺激することに使用するための、項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグ。
(項目55)
項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグを投与することを含む、ニューロトロフィン因子受容体活性に対する刺激を必要とする被験体においてニューロトロフィン因子受容体活性を刺激する方法。
(項目56)
有効量の項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグを投与することを含む、脳由来神経栄養因子または脳由来神経栄養因子受容体の活性に対する刺激に応答する疾患を、該刺激が欠如している哺乳動物において処置する方法。
(項目57)
脳由来神経栄養因子または脳由来神経栄養因子受容体の活性を刺激することに使用するための、項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグ。
(項目58)
項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグを投与することを含む、脳由来神経栄養因子受容体活性に対する刺激を必要とする被験体において脳由来神経栄養因子受容体活性を刺激する方法。
(項目59)
上記脳由来神経栄養因子受容体が、TrkB受容体またはp75受容体である、項目58に記載の方法。
(項目60)
有効量の項目1〜12のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグと薬学的に受容可能な担体とを混合することを含む、医薬組成物の調製方法。
図1は、PC12細胞系での用量応答分化アッセイにおけるG79、G80およびG81に関する実施例2の結果の図示である。図1Aは、G79の存在下で分化したPC12細胞の画像の図示である。図1Bは、G80の存在下で分化したPC12細胞の画像の図示である。図1Cは、G81の存在下で分化したPC12細胞の画像の図示である。図1Dは、用量応答分化アッセイにおける分化細胞数を示す。図1Eは、NGF誘導分化を基準にして算出された分化細胞の百分率を示す。データは、各二重反復での少なくとも3回の実験の平均±SEMである。 図1は、PC12細胞系での用量応答分化アッセイにおけるG79、G80およびG81に関する実施例2の結果の図示である。図1Aは、G79の存在下で分化したPC12細胞の画像の図示である。図1Bは、G80の存在下で分化したPC12細胞の画像の図示である。図1Cは、G81の存在下で分化したPC12細胞の画像の図示である。図1Dは、用量応答分化アッセイにおける分化細胞数を示す。図1Eは、NGF誘導分化を基準にして算出された分化細胞の百分率を示す。データは、各二重反復での少なくとも3回の実験の平均±SEMである。 図1は、PC12細胞系での用量応答分化アッセイにおけるG79、G80およびG81に関する実施例2の結果の図示である。図1Aは、G79の存在下で分化したPC12細胞の画像の図示である。図1Bは、G80の存在下で分化したPC12細胞の画像の図示である。図1Cは、G81の存在下で分化したPC12細胞の画像の図示である。図1Dは、用量応答分化アッセイにおける分化細胞数を示す。図1Eは、NGF誘導分化を基準にして算出された分化細胞の百分率を示す。データは、各二重反復での少なくとも3回の実験の平均±SEMである。 図1は、PC12細胞系での用量応答分化アッセイにおけるG79、G80およびG81に関する実施例2の結果の図示である。図1Aは、G79の存在下で分化したPC12細胞の画像の図示である。図1Bは、G80の存在下で分化したPC12細胞の画像の図示である。図1Cは、G81の存在下で分化したPC12細胞の画像の図示である。図1Dは、用量応答分化アッセイにおける分化細胞数を示す。図1Eは、NGF誘導分化を基準にして算出された分化細胞の百分率を示す。データは、各二重反復での少なくとも3回の実験の平均±SEMである。 図1は、PC12細胞系での用量応答分化アッセイにおけるG79、G80およびG81に関する実施例2の結果の図示である。図1Aは、G79の存在下で分化したPC12細胞の画像の図示である。図1Bは、G80の存在下で分化したPC12細胞の画像の図示である。図1Cは、G81の存在下で分化したPC12細胞の画像の図示である。図1Dは、用量応答分化アッセイにおける分化細胞数を示す。図1Eは、NGF誘導分化を基準にして算出された分化細胞の百分率を示す。データは、各二重反復での少なくとも3回の実験の平均±SEMである。 図2は、RN22細胞生存の促進におけるG79、G80およびG81の効果を示す。各二重反復での3回の実験の平均±S.E.の図示である。ストレス対照に対して、p<0.05、**p<0.01(ANOVA)。 図3は、分泌促進活性アッセイ(図3A)、相乗的活性アッセイ(図3B)、TrkA活性化アッセイ(図3C)、LY294002の存在下でのシグナル伝達阻害アッセイ(図3D)、およびPD98059の存在下でのシグナル伝達阻害アッセイ(図3E)におけるG79、G80およびG81の効果の図示である。図3F〜3Jは、図3A〜3Eに図示されている効果を、それぞれ、NGF誘導分化を基準にして算出された分化細胞の百分率として示す。 図3は、分泌促進活性アッセイ(図3A)、相乗的活性アッセイ(図3B)、TrkA活性化アッセイ(図3C)、LY294002の存在下でのシグナル伝達阻害アッセイ(図3D)、およびPD98059の存在下でのシグナル伝達阻害アッセイ(図3E)におけるG79、G80およびG81の効果の図示である。図3F〜3Jは、図3A〜3Eに図示されている効果を、それぞれ、NGF誘導分化を基準にして算出された分化細胞の百分率として示す。 図3は、分泌促進活性アッセイ(図3A)、相乗的活性アッセイ(図3B)、TrkA活性化アッセイ(図3C)、LY294002の存在下でのシグナル伝達阻害アッセイ(図3D)、およびPD98059の存在下でのシグナル伝達阻害アッセイ(図3E)におけるG79、G80およびG81の効果の図示である。図3F〜3Jは、図3A〜3Eに図示されている効果を、それぞれ、NGF誘導分化を基準にして算出された分化細胞の百分率として示す。 図3は、分泌促進活性アッセイ(図3A)、相乗的活性アッセイ(図3B)、TrkA活性化アッセイ(図3C)、LY294002の存在下でのシグナル伝達阻害アッセイ(図3D)、およびPD98059の存在下でのシグナル伝達阻害アッセイ(図3E)におけるG79、G80およびG81の効果の図示である。図3F〜3Jは、図3A〜3Eに図示されている効果を、それぞれ、NGF誘導分化を基準にして算出された分化細胞の百分率として示す。 図4は、緑内障モデルにおけるG79の結果の図示である。図4Aは、対照、プラセボ、200μg/mL NGF、200μg/mL G79および400μg/mL G79についての網膜神経節細胞の計数値を示す。図4Bは、対照、プラセボ、200μg/mL NGF、200μg/mL G79および400μg/mL G79での処置後の網膜切片を示す。図4Cは、対照、プラセボ、200μg/mL G79、チモロール、および200μg/mL G79とチモロールについての網膜神経節細胞の計数値を示す。 図4は、緑内障モデルにおけるG79の結果の図示である。図4Aは、対照、プラセボ、200μg/mL NGF、200μg/mL G79および400μg/mL G79についての網膜神経節細胞の計数値を示す。図4Bは、対照、プラセボ、200μg/mL NGF、200μg/mL G79および400μg/mL G79での処置後の網膜切片を示す。図4Cは、対照、プラセボ、200μg/mL G79、チモロール、および200μg/mL G79とチモロールについての網膜神経節細胞の計数値を示す。 図5は、パーキンソン病モデル(図5A)および酸化ストレスモデル(図5B)におけるG79、G80およびG81の結果の図示である。 図6は、100ng/mLのG79で処置したPC12細胞のウエスタンブロット分析の結果の蛍光体画像の図示である。 図7は、受容体チロシンキナーゼ(RTK)のリン酸化によって活性化される細胞内経路を示す。 図8は、Luminex技術により試験した、リンタンパク質ATF−2、HSP−27、JNKおよびSTAT−1の活性化レベルに対するG79およびBDNFの効果の図示である。 図9は、実施例13のサイトメトリー結合アッセイにおけるG79の効果の図示である。図9Aは、PC12(NGF/G79−FITC)での競合アッセイにおける平均チャネル蛍光(MCF)を示している。図9Bは、抗TrkA抗体を伴うPC12での競合アッセイ(NGF/G79−FITC)におけるMCFを示す。図9Cは、抗p76抗体を伴うPC12での競合アッセイ(NGF/G79−FITC)におけるMCFを示す。図9Dは、SH−SY5Yでの競合アッセイ(BDNF/G79−FITC)におけるMCFを示す。 図10は、筋委縮性側索硬化症(ALS)のin vitroモデルにおけるG79、G80およびG81の結果の図示である。 図11は、MSのin vivoモデルにおける予防的適用でのG79、ガンボグアミド(gambogic amide)およびキサリプロデンについての、G79またはガンボグアミドの腹腔内注射後(図11A)およびキサリプロデンの経口投与後(図11B)の結果を示す。 図12は、MSのin vivoモデルにおける治癒的適用でのG79、ガンボグアミドおよびキサリプロデンについての経口投与後の結果を示す。 図13は、48時間にわたる酵素iNOSの導入におけるG79の効果の結果の図示である。 図14は、神経炎症のin vitroモデルにおけるG79の結果の図示である。図14Aは、小脳の器官型培養(organitypic culture)でのTNFαの生産を示し、図14Bは、器官型小脳培養でのIL−1βの生産を示す。
本発明の1つの態様は、式I〜Vの化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグの、ニューロトロフィン受容体のアゴニスト、ならびに特に、神経成長因子(NGF)受容体および脳由来神経栄養因子(BDNF)受容体のアゴニストとしての使用に基づく。この特性にかんがみて、式I〜Vの化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグは、ニューロトロフィン受容体、および特に、神経成長因子もしくは神経成長因子受容体、または脳由来神経栄養因子もしくは脳由来神経栄養因子受容体に対する刺激に応答する疾患の予防または処置に有用である。
式I〜Vの任意の式の化合物は、PC12細胞の分化を誘導することおよびRN22細胞の細胞生存を促進することにより良好なNGF様活性を「in vitro」で示し、したがって、神経保護特性を有する。
本発明のこの態様において有用な化合物は、式Iによって表される化合物:
(式中、
は、ハロゲンもしくはトリフルオロメチルで置換され、かつさらに、ハロゲン、C1〜6アルキル、(C1〜6)アルコキシおよびハロ(C1〜6)アルキルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基で場合により置換されているフェニルであり;または
は、ピロリジン−1−イルであり;
は、2−オキソ−ピロリジン−1−イルメチルまたはスルファモイルフェニルであり;および
は、プロピル、1−メチルエチル、ブチル、2−メチルプロピル、ペンチル、1−メチルブチル、2−メチルブチル、ヘキシル、4−メチルペンチル、3−メチルペンチル、2−メチルペンチルおよび1−メチルペンチルから選択される)
ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグである。
1つの実施形態での本発明において有用な化合物は、Rがフルオロフェニルである式Iの化合物である。1つの実施形態において、前記フルオロフェニル基は、2−フルオロフェニル、3−フルオロフェニルまたは4−フルオロフェニルである。好ましくはRは、2−フルオロフェニルである。1つの実施形態において、前記フルオロフェニル基は、ハロゲン、C1〜6アルキル、(C1〜6)アルコキシおよびハロ(C1〜6)アルキルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基;好ましくは、ハロゲン、C1〜4アルキル、(C1〜4)アルコキシおよびハロ(C1〜4)アルキルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基;さらに好ましくは、ハロゲン、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、メトキシ、エトキシ、フルオロメチルおよびトリフルオロメチルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基で、さらに置換されている。
1つの実施形態での本発明において有用な化合物は、Rがクロロフェニルである式Iの化合物である。1つの実施形態において、前記クロロフェニル基は、2−クロロフェニル、3−クロロフェニルまたは4−クロロフェニルである。1つの実施形態において、Rは、2−クロロフェニルである。1つの実施形態において、前記クロロフェニル基は、ハロゲン、C1〜6アルキル、(C1〜6)アルコキシおよびハロ(C1〜6)アルキルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基;好ましくは、ハロゲン、C1〜4アルキル、(C1〜4)アルコキシおよびハロ(C1〜4)アルキルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基;さらに好ましくは、ハロゲン、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、メトキシ、エトキシ、フルオロメチルおよびトリフルオロメチルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基で、さらに置換されている。
1つの実施形態での本発明において有用な化合物は、Rがブロモフェニルである式Iの化合物である。1つの実施形態において、前記ブロモフェニル基は、2−ブロモフェニル、3−ブロモフェニルまたは4−ブロモフェニルである。1つの実施形態において、Rは、2−ブロモフェニルである。1つの実施形態において、前記ブロモフェニル基は、ハロゲン、C1〜6アルキル、(C1〜6)アルコキシおよびハロ(C1〜6)アルキルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基;好ましくは、ハロゲン、C1〜4アルキル、(C1〜4)アルコキシおよびハロ(C1〜4)アルキルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基;さらに好ましくは、ハロゲン、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、メトキシ、エトキシ、フルオロメチルおよびトリフルオロメチルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基で、さらに置換されている。
1つの実施形態での本発明において有用な化合物は、Rがヨードフェニルである式Iの化合物である。1つの実施形態において、前記ヨードフェニル基は、2−ヨードフェニル、3−ヨードフェニルまたは4−ヨードフェニルである。1つの実施形態において、Rは、2−ヨードフェニルである。1つの実施形態において、前記ヨードフェニル基は、ハロゲン、C1〜6アルキル、(C1〜6)アルコキシおよびハロ(C1〜6)アルキルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基;好ましくは、ハロゲン、C1〜4アルキル、(C1〜4)アルコキシおよびハロ(C1〜4)アルキルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基;さらに好ましくは、ハロゲン、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、メトキシ、エトキシ、フルオロメチルおよびトリフルオロメチルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基で、さらに置換されている。
1つの実施形態での本発明において有用な化合物は、Rがトリフルオロメチルフェニルである式Iの化合物である。1つの実施形態において、前記トリフルオロメチルフェニル基は、2−トリフルオロメチルフェニル、3−トリフルオロメチルフェニルまたは4−トリフルオロメチルフェニルである。有用な化合物としては、Rが2−トリフルオロメチルフェニルであるものが挙げられる。1つの実施形態において、前記トリフルオロメチルフェニル基は、ハロゲン、C1〜6アルキル、(C1〜6)アルコキシおよびハロ(C1〜6)アルキルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基;好ましくは、ハロゲン、C1〜4アルキル、(C1〜4)アルコキシおよびハロ(C1〜4)アルキルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基;さらに好ましくは、ハロゲン、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、メトキシ、エトキシ、フルオロメチルおよびトリフルオロメチルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基で、さらに置換されている。
1つの実施形態での本発明において有用な化合物は、Rがピロリジン−1−イルである式Iの化合物である。
1つの実施形態での本発明において有用な化合物は、Rが2−オキソ−ピロリジン−1イル−メチルである式Iの化合物である。
1つの実施形態での本発明において有用な化合物は、Rがスルファモイルフェニルである式Iの化合物である。1つの実施形態において、前記スルファモイルフェニル基は、2−スルファモイルフェニル、3−スルファモイルフェニルまたは4−スルファモイルフェニルである。好ましくは、Rは、4−スルファモイルエチルである。
1つの実施形態での本発明において有用な化合物は、式IIを有する、Rが2−メチルプロピルである式Iの化合物:
(式中、RおよびRは、式Iについて上で定義したとおりである)
ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグである。
1つの実施形態での本発明において有用な化合物は、Rが、下記のような2−フルオロフェニルまたはピロリジン−1−イルであり、Rが、下記のような2−オキソ−ピロリジン−1−イルメチルまたは4−スルファモイルフェニルである式I〜IIの化合物、ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグである:
本発明により好ましい化合物は、下記の式III〜Vのいずれかによって表される式Iの化合物、ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグである:
式III:
[N−(2−(2’−フルオロフェニル)エチル)グリシル]−[N−(2−メチルプロピル)グリシル]−N−[3−(2’−オキソピロリジニル)プロピル]グリシンアミド(G79);
式IV:
[N−(2−(2’−フルオロフェニル)エチル)グリシル]−[N−(2−メチルプロピル)グリシル]−N−[2−(4’−スルファモイルフェニル)エチル]グリシンアミド(G80);および
式V:
[N−(2−(1−ピロリジニル)エチル)グリシル]−[N−(2−メチルプロピル)グリシル]−N−[2−(4’−スルファモイルフェニル)エチル]グリシンアミド(G81)、ならびに
これらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグ。
1つの実施形態において、式Iの化合物は、式IIIの化合物、またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグである。
1つの実施形態において、式Iの化合物は、式IVの化合物、またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグである。
1つの実施形態において、式Iの化合物は、式Vの化合物、またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグである。
有用なハロゲン基としては、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素が挙げられる。
有用なアルキル基は、直鎖および分岐C1〜6アルキル基、さらに好ましくは直鎖C1〜4アルキル基および分岐鎖C1〜4アルキル基から選択される。典型的なC1〜6アルキル基としては、数ある中でも、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、イソブチル、3−ペンチル、ヘキシルが挙げられる。
有用なハロ(C1〜6)アルキル基としては、1個以上のフッ素、塩素、臭素またはヨウ素原子によって置換されている任意の上述のC1〜6アルキル基(例えば、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、1,1−ジフルオロエチルおよびトリクロロメチル基)が挙げられる。好ましくは、前記ハロ(C1〜6)アルキル基は、トリフルオロメチルである。
有用なC1〜6アルコキシ基としては、上述のC1〜6アルキル基の1つによって置換されている酸素(例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、tert−ブトキシ、イソブトキシ、sec−ブトキシおよびペンチルオキシ)が挙げられる。
式III〜Vの化合物は、ストレス誘導後にPC12細胞における分化およびRN22細胞の生存を誘導することが判明した。式III〜Vの化合物の作用メカニズムを調査した。それに応じて、培養でNGFと共に式III〜Vの化合物の効果を試験した。前記化合物がリガンドとして働くか、またはNGFによって誘導される経路に干渉するならば、該化合物は、NGFの活性を阻害することができる。そうではなく、前記化合物が相加効果を生じさせるならば、該化合物は、平行メカニズムによって働くことができる。結果として、本発明者らは、G79、G80およびG81が、NGFとの併用で相加的効果を生じさせないことを発見した。前記化合物のみでの処置を併用処置と比較した場合、分化細胞数に大差はない。これは、式III〜Vの化合物がNGF経路と同じ経路で作用することを意味する。NGF神経栄養性応答の低減は、NGFの部分アゴニストのプロフィールに対応する。
式III〜Vの化合物の細胞表面への結合をより良く理解するために、細胞外ドメインにおけるNGFに対するTrkAの結合部位を遮断する抗体抗TrkAの存在下で、PC12細胞をNGFまたはこれらの化合物で処置した。したがって、ペプチドミメティクスが、前記結合部位を活性化することによってそれらの活性を発揮するならば、この抗体の存在はそれらの活性を妨げることとなる。そうではなく、NGF経路に対する活性が維持されるならば、それは、ニューロトロフィンペプチドミメティクスが、TrkAの結合部位とは異なる該分子の他の箇所でTrkAを活性化することによってそれらの活性を発揮することを示すこととなる。結果は、培養物に抗体抗TrkAを加えることによりNGF神経栄養活性は低減されたが、前記化合物のみでの処置または抗体と併用での前記化合物での処置の間の分化率に殆ど差がなかったことを示す。これは、前記化合物の活性が、TrkA受容体の細胞外部分への結合によって媒介されないことを示唆し得る。しかし、この結果は、式III〜Vの化合物が、TrkAの細胞内部分にまたは細胞内シグナル伝達経路の他のメンバーに結合することを除外するものではない。G79がニューロトロフィン受容体への結合についてNGFおよびBDNFと競合することも判明した。この効果は、実験に用いた細胞系の細胞表面ではるかに高度に発現されるp75受容体に対する競合に起因し得る。
式III〜Vの化合物が、分泌促進剤として作用して、NGF合成のアップレギュレーションによりそれらの効果を誘導し得る可能性も考慮した。抗体抗NGFと共にNGFで処理することによりPC12細胞の分化の低減が誘導されるが、同抗体の存在下でG79、G80およびG81によって誘導される分化率は、該化合物のみでの処理と比較して差がないことが判明した。このため、G79、G80およびG81は、分泌促進剤として作用しない。
式III〜Vの化合物の作用メカニズムを研究するために、これらの分子の神経栄養活性が、2つの主なTrkAシグナル伝達経路であるAKTおよびERK活性化に依存するかどうかを調査した。阻害剤LY294002およびPD98059と併用でのNGFによる処置がNGFのみでの処置と比較してPC12細胞における分化率を低減させるように、前記阻害剤と併用でのG79、G80およびG81による分化率もこれらの化合物のみでの処置と比較して低減されることが判明した。
結論として、本発明のNGF様小分子は、NGF合成を活性化せずに分化を誘導する。前記小分子はまた、TrkAの細胞外部分に結合することなく、PI3K/AKTおよびMAPK/ERK TrkA経路の活性化によって作用する。
ニューロトロフィン経路を活性化する式III〜Vの化合物の能力を、Luminexアッセイと共に、Pi3KおよびMAPキナーゼ経路の阻害剤の存在下での分化アッセイで試験した。結果によると、化合物G79、G80およびG81は、ニューロトロフィン経路を活性化する。例えば、HSP−27などの熱ショックタンパク質を種々の薬剤および神経栄養因子によって活性化することができる(Liu H.ら、J Neurochem.、86、1553−1563、2003;Yuan Yら、Eur.J.Pharmacol.586、100−105、2008;O’Reilly AMら、Mol Neurobiol、42、124−132、2010)。行った試験により、HSP−27は、NGFと同様に、G79 in vitro刺激後に有意に活性化されることが証明される。
神経変性疾患のin vivoおよびin vitroモデルを用いて式III〜Vの化合物の効果も試験した。PD、ALSおよび神経炎症のin vitroモデルにおいてG79の神経保護効果を証明した。また、G79は、MSと緑内障両方の動物モデルにおいて、EAEに罹患した動物の臨床スコアを向上させ、緑内障の眼内のRGCの細胞死を低減させる有益な効果を示した。式III〜Vの化合物の血液脳関門(BBB)の貫通も試験した。これらの結果によると、G79は、能動輸送によるBBBのより良好な貫通を示し、これは、G80およびG81より良好なG79のプロフィールの説明となる。この輸送形態は、受動輸送と比較して、薬物のより特異的な送達および脳内での耐久性を保証する。
最後に、これらの結果は、ニューロトロフィン様分子が神経変性疾患の処置のためのニューロトロフィン自体の有益効果を保持し、さらには強化する、脳へのニューロトロフィンの送達の問題を克服する良好な治療戦略を提供できることを示す。
用語「プロドラッグ」は、本明細書において用いる場合、個体に投与されたときに式I〜Vの任意の式の化合物またはそれらの薬学的に受容可能な塩を直接または間接的に該個体に供給することができる、式I〜Vの任意の式の化合物から誘導される任意の化合物、例えば、そのエステル、アミド、リン酸塩などを含む。好ましくは、前記誘導体は、個体に投与されたときに式I〜Vの任意の式の化合物のバイオアベイラビリティーを増加させる、または式I〜Vの任意の式の化合物の生体区画内での放出を促進する化合物である。前記誘導体の種類は、それを個体に投与できるのであれば、およびそれが式I〜Vの任意の式の化合物を個体の生体区画内に供給するのであれば、重要ではない。前記プロドラッグの調製は、当業者に公知の従来の方法によって行うことができる。好適なプロドラッグ誘導体の選択および調製についての従来の手順は、例えば、Design of Prodrugs、H.Bundgaard編、Elsevier(1985)に記載されている。式I〜Vの任意の式の化合物のプロドラッグの一例は、リポソームへのそれらの封入であり得る。この手順により、ペプトイドを適切なリポソーム前駆体(レシチンのようなリン脂質と、コレステロールと、水の組み合わせ)で処理して封入することができる。ペプトイドの親油性に依存して、化合物は、リポソームの親油性部分にまたは水性の内部に保持されることとなる。治療用ポリマーに関しては、末端カルボキサミドの位置選択的加水分解後に作られる共有結合によって、ペプトイドをポリマーに付けることができるだろう。この加水分解は、アミノまたはヒドロキシルと縮合され得る遊離カルボン酸を、ポリマーの活性化基にする。
用語「薬学的に受容可能な」は、化合物または化合物の組み合わせが、製剤の他の成分と十分に相溶性であり、業界基準によって許容され得るレベル以下では患者に有害でないことを意味する。
治療的使用のために、式I〜Vの任意の式の化合物の塩は、その対イオンが薬学的に受容可能なものである。
用語「塩」は、本明細書において用いる場合、式I〜Vの任意の式の化合物が形成できる任意の安定した塩を含むことを意図したものである。薬学的に受容可能な塩が好ましい。医薬的に許容され得ない塩は、薬理活性を有する化合物の調製に有用であり得る中間体を指すので、医薬的に許容され得ない塩も本発明の範囲に包含される。
塩は、式I〜Vの任意の式の化合物の塩基形態を、無機酸、例えば塩酸または臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸およびこれらに類する酸;または有機酸、例えば酢酸、プロピオン酸、ヒドロキシ酢酸、乳酸、ピルビン酸、シュウ酸(すなわち、エタン二酸)、マロン酸、コハク酸(すなわち、ブタン二酸)、マレイン酸、フマル酸、リンゴ酸(すなわち、ヒドロキシブタン二酸)、酒石酸、クエン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、シクラミン酸、サリチル酸、p−アミノサリチル酸、パモ酸およびこれらに類する酸などのような、適切な酸で処理することによって簡便に得ることができる。
薬学的に受容可能な塩は、式I〜Vの任意の式の化合物の塩基形態を、例えば塩酸、臭化水素酸およびこれらに類するもの、硫酸、硝酸、リン酸ならびにこれらに類するものをはじめとする無機酸;または例えば酢酸、プロピオン酸、ヒドロキシ酢酸、2−ヒドロキシプロパン酸、2−オキソプロパン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、リンゴ酸、酒石酸、2−ヒドロキシ−1,2,3−プロパン−トリカルボン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、4−メチルベンゼン−スルホン酸、シクロヘキサンスルファミン酸、2−ヒドロキシ安息香酸、4−アミノ−2−ヒドロキシ安息香酸およびこれらに類する酸のような、薬学的に受容可能な適切な酸で処理することによって得ることができる。
逆に、前記塩形態をアルカリでの処理により遊離塩基形態に転化させることができる。
本発明のために、用語「医薬組成物」は、完全にまたは一部分その治療効果(例えば、薬効)の原因であると考えられる活性化合物として本発明の化合物の少なくとも1つまたはそれらの組み合わせを含む、および賦形剤または担体などとして少なくとも1つの薬学的に受容可能な非活性成分を場合によりさらに含むことがある、任意の組成物を意味する。
用語「予防すること」は、かかる用語が適用される疾患、障害もしくは状態が、または疾患、障害もしくは状態に随伴する1つ以上の症状が生じないようにすること、存在しないようにすること、あるいはかかる用語が適用される疾患、障害もしくは状態の、または疾患、障害もしくは状態に随伴する1つ以上の症状の発症または再発を遅延させることを指す。「予防すること」を直ぐ上で定義したが、用語「予防」は、予防する行為を指す。
用語「処置すること」は、本明細書において用いる場合、かかる用語が適用される障害もしくは状態を、またはかかる障害もしくは状態の1つ以上の症状を逆転すること、緩和すること、あるいはかかる用語が適用される障害もしくは状態を、またはかかる障害もしくは状態の1つ以上の症状の進行を抑制することを指す。「処置すること」を直ぐ上で定義したが、用語「処置」は、処置する行為を指す。
用語「被験体」は、動物、特に、哺乳動物、例えばイヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ヒツジ、ガチョウおよびヒトを意味する。特に好ましい被験体は、両方の性別のヒトを含めて、哺乳動物である。
式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグの「有効量」は、1日あたり0.01mgから50g、1日あたり0.02mgから40g、1日あたり0.05mgから30g、1日あたり0.1mgから20g、1日あたり0.2mgから10g、1日あたり0.5mgから5g、1日あたり1mgから3g、1日あたり2mgから2g、1日あたり1mgから1.5g、1日あたり10mgから1g、1日あたり10mgから500mgの範囲であり得る。
神経細胞には、脳、脊髄、視神経、網膜および末梢神経節の任意の領域からの細胞が含まれる。ニューロンには、海馬、小脳、脊髄、皮質(例えば、運動または体性感覚皮質)、線条、基底前脳(コリン作動性ニューロン)、腹側中脳(黒質の細胞)、および青斑(中枢神経系の神経アドレナリン(neuroadrenaline)細胞)をはじめとする、胚、胎児または成体神経組織におけるものが含まれる。
本発明は、神経細胞の死滅または神経細胞の損傷の予防または処置のための医薬の製造における活性成分としての、式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグの使用も包含する。言い換えると、本発明は、神経細胞の死滅または神経細胞の損傷の予防または処置に使用するための、式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグに関する。同様に、本発明は神経保護の方法に関し、この方法は、神経保護を必要とする被験体に有効量の式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグを投与することを含む。
本発明の1つの実施形態において、式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグは、化学物質、例えば酸化ストレス状態、毒性物質、感染性生物、放射線、外傷性傷害、低酸素、虚血、異常ミスフォールドタンパク質、興奮毒、フリーラジカル、小胞体ストレス因子、ミトコンドリアストレス因子(電子伝達系の阻害因子を含むが、これに限定されない)、ゴルジ体アンタゴニスト、軸索傷害または喪失、脱髄、炎症、病的ニューロンバースト(痙攣)から選択される(しかしこれらに限定されない)、神経細胞の死滅または神経細胞の損傷に関連した1つ以上の、好ましくは2つ以上の病的または有害な状態の予防または処置に使用することができる。また好ましくは、本発明の使用および方法は、原因に関係なく、神経細胞の死滅または神経細胞の損傷の予防または処置に関する。
用語「神経保護」、「神経保護の」または「神経保護効果」は、ニューロンおよび膠細胞をはじめとする神経細胞の死もしくは傷害を予防するもしくは低減させる能力、または例えば脳、中枢神経系もしくは末梢神経系に対して病的または有害な状態であった後、神経細胞を救助する、蘇生させるもしくは復活させる能力を指す。したがって、この神経保護効果は、ニューロン機能を維持または回復させるニューロン細胞に授けられている能力を含む。この神経保護効果は、ニューロン細胞の細胞膜を安定させ、またはニューロン細胞機能の正常化に役立つ。この神経保護効果は、ニューロン細胞の生存度または機能の喪失を予防する。この神経保護効果は、細胞死をもたらすニューロンの漸進的劣化の抑制を含む。この神経保護効果は、ストレスからのニューロンの任意の検出可能な保護を指す。神経保護には、神経細胞の再生、すなわち、疾患または外傷後の神経細胞集団の再成長が含まれる。
現在、神経および精神疾患の大部分には、「疾患修飾薬」と呼ばれる、該疾患の経過を停止させるまたは向上させることを目的とした特定の処置剤がない。これは、かかる疾患に一般的であるが疾患の経過を変化させない対症療法と対照をなす。神経保護薬は、脳疾患の処置のための疾患修飾薬(DMD)である。
然るが故に、1つの実施形態において、本発明は、神経細胞の再生のための医薬の製造における活性成分としての、式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグの使用に関する。言い換えると、本発明は、神経細胞の再生に使用するための、式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグに関する。同様に、本発明は、神経細胞を再生させる方法に関し、この方法は、神経細胞の再生を必要とする被験体に有効量の式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグを投与することを含む。
例えば、ニューロン死の遅延または予防を測定することによって、例えば、大脳皮質培養物におけるストレス後のアポトーシスニューロン数の低減などにより、神経保護を直接判定することができる。例えば、かかるストレス後の神経系の組織または器官の損傷または機能喪失の重症度または程度を測定することによって、例えば、中大脳動脈閉塞(MCAO)または再灌流傷害後の脳梗塞のサイズの減少を測定することなどによって、神経保護を直接判定することもできる。また、神経保護は、磁気共鳴画像診断法(脳容積の測定、トラクトグラフィー、分光法によるN−アセチル−アスパラギン酸塩レベルの測定、光コヒーレントトモグラフィー(optic coherent tomography))によって同定することができる。あるいは、ニューロンの保護についての1つ以上の生物学的メカニズムの活性化の検出(Keap1/Nrf2経路の活性化の検出を含むがこれに限定されない)または1つ以上のフェーズ2酵素(ヘムオキシゲナーゼ−1(HO−1)を含むがこれに限定されない)の誘導の検出によって、神経保護を間接的に判定することができる。ニューロン保護の検出および測定方法を下の実施例で提供するが、他のかかる方法は当該技術分野において公知である。
本発明における式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩および/またはプロドラッグを利用する様々な使用および方法は、急性投与、すなわち損傷から数分乃至はおよそ数時間以内に行われるもの、または慢性神経もしくは精神疾患に好適な慢性投与を含む。
神経保護についてのまたは神経細胞の死滅もしくは損傷の予防もしくは処置についての様々な使用および方法に関する本発明の1つの実施形態では、式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグを神経疾患または精神疾患を有する被験体に投与する。
神経疾患は、脳、脊髄、脳神経、末梢神経、神経根、自律神経系、神経筋接合部および筋肉の障害を含む、中枢および末梢神経系の障害である。
本発明による予防および/または処置の対象であり得る中枢および末梢神経系の疾患としては、透明中隔欠損、酸リパーゼ疾患、酸マルターゼ欠損、後天性てんかん性失語症、急性散在性脳脊髄炎、アディー瞳孔、アディー症候群、副腎白質ジストロフィー、脳梁欠損症、失認、アイカルディ症候群、アイカルディ−ゴーシェ症候群、AIDS−神経合併症、アレキサンダー病、アルパーズ病、交叉性片麻痺、アルツハイマー病、筋委縮性側索硬化症、無脳症、動脈瘤、アンジェルマン症候群、血管腫症、無酸素症、抗リン脂質症候群、失語症、失行、クモ膜嚢胞、クモ膜炎、アーノルド−キアリ奇形、動静脈奇形、アスペルガー症候群、運動失調症、毛細血管拡張性運動失調症、運動失調症および小脳または脊髄小脳変性症、心房細動および脳卒中、注意欠陥・多動性障害(ADHD)、自閉症、自律神経機能不全、背部痛、バース症候群、バッテン病、ベッカー型筋強直症、ベーチェット病、ベル麻痺、良性本態性眼瞼痙攣、良性限局性筋萎縮症、良性頭蓋内圧亢進、ベルンハルト・ロート症候群、ビンスワンガー病、眼瞼痙攣、ブロッホ−サルズバーガー症候群、腕神経叢分娩時損傷腕神経叢損傷、ブラッドバリー−エグルストン症候群、脳および脊髄腫瘍、脳動脈瘤、脳梗塞、脳虚血、脳損傷、ブラウン−セカール症候群、球脊髄性筋萎縮症、CADASIL、カナヴァン病、手根管症候群、カウザルギー、海綿腫、海綿状血管腫、海綿状奇形、中心性頚髄症候群、中心性脊髄症候群、中枢痛症候群、橋中心髄鞘崩壊、頭部障害、セラミダーゼ欠損症、小脳変性症、小脳形成不全、脳動脈瘤、脳動脈硬化症、脳萎縮、脳性脚気、脳海綿状奇形、脳性巨人症、脳低酸素症、脳性麻痺、脳・眼・顔・骨格症候群、シャルコ−マリー−トゥース病、キアリ奇形、コレステロールエステル貯蔵病、舞踏病、有棘赤血球舞踏病、慢性炎症性脱髄性多発ニューロパチー(CIDP)、慢性起立性調節障害、慢性疼痛、コケイン症候群II型、コフィン−ローリー症候群、COFS、コルポセファリー、昏睡、複合性局所疼痛症候群、先天性両側顔面神経麻痺、先天性筋無力症、先天性ミオパチー、先天性海綿状血管奇形、大脳皮質基底核変性症、頭蓋動脈炎、頭蓋縫合早期癒合症、クロイツフェルト・ヤコブ病、蓄積外傷疾患、クッシング症候群、巨細胞封入体病、サイトメガロウイルス感染症、ダンシングアイズ・ダンシングフィート症候群(Dancing Eyes−Dancing Feet Syndrome)、ダンディー−ウォーカー症候群、ドーソン病、ドゥ・モルシェ症候群、パーキンソン病に対する深部脳刺激、デジュリン−クルンプケ(Dejerine−Klumpke)麻痺、認知症、多発梗塞性認知症、意味性認知症、皮質下認知症、レヴィ小体を伴う認知症、歯状核小脳性運動失調症(Dentate Cerebellar Ataxia)、歯状核赤核委縮症、皮膚筋炎、発達性協調運動障害、デビック症候群、糖尿病性神経障害、びまん性硬化症、ドラベ症候群、自律神経異常症、書字障害、難読症、嚥下障害、統合運動障害、ミオクローヌス性小脳性協働収縮異常症、進行性小脳性協働収縮異常症、ジストニア、早期乳児てんかん性脳症、トルコ鞍空洞症候群、脳炎、嗜眠性脳炎、脳瘤、脳症;頭蓋内石灰化および慢性脳脊髄液リンパ球増多を伴う家族性乳児脳症;クリー脳炎;Pseudo−TORCH症候群;偽性トキソプラズマ症候群(Pseudotoxoplasmosis syndrome)、脳三叉神経領域血管腫症、てんかん、てんかん性片麻痺、エルプ−デュセンヌおよびデジュリン−クルンプケ麻痺、エルプ麻痺、本態性振戦、橋外髄鞘崩壊症、ファブリ病、ファール症候群、失神、家族性自律神経障害、家族性血管腫、家族性特発性基底核石灰化症、家族性周期性四肢麻痺、家族性痙性対麻痺、ファーバー病、熱性痙攣、線維筋性異形成症、フィッシャー症候群、ぐにゃぐにゃ乳児症候群、下垂足、フリードライヒ運動失調症、前頭側頭型認知症、ガングリオシドーシス、ゴーシェ病、ゲルストマン症候群、ゲルストマン−シュトロイスラー−シェインカー病、巨大軸索ニューロパチー、巨細胞性動脈炎、巨細胞性封入体病、グロボイド細胞白質ジストロフィー、舌咽神経痛、グリコーゲン蓄積症、ギラン−バレー症候群、ハラーフォルデン−シュパッツ病、頭部損傷、頭痛、持続性片側片頭痛、片側顔面攣縮、交代性片麻痺、遺伝性神経障害、遺伝性対麻痺、遺伝性多発神経炎性運動失調症、帯状ヘルペス、耳帯状ヘルペス、平山症候群、ホームズ−アディー症候群、全前脳胞症、HTLV−1関連脊髄症、ヒューズ症候群、ハンティングトン病、水無脳症、水頭症、正常圧水頭症、水脊髄症、高コルチゾール症、過眠症、筋緊張亢進、筋緊張低下、低酸素症、免疫介在性脳脊髄炎、封入体筋炎、色素失調症、乳児筋緊張低下、乳児神経軸索ジストロフィー、乳児フィタン酸蓄積症、乳児レフサム病、乳児痙攣、炎症性筋疾患、後頭孔脳脱出症、腸性脂肪異栄養症、頭蓋内嚢胞、頭蓋内圧亢進、アイザック症候群、ジュベール症候群、カーンズ−セイヤー症候群、ケネディ病、キンスブルン症候群、クライネ−レヴィン症候群、クリッペル−フェイユ症候群、クリッペル−トレノネー症候群(KTS)、クリューヴァー−ビューシー症候群、コルサコフ健忘症候群、クラッベ病、クーゲルベルク−ヴェランダー病、クールー、ランバート−イートン筋無力症症候群、ランドー−クレフナー症候群、外側大腿皮神経絞扼、延髄外側症候群、学習障害、リー病、レノックス−ガストー症候群、レッシュ−ナイハン症候群、白質ジストロフィー、レヴァイン−クリチュリー症候群、レヴィ小体認知症、脂質蓄積症、脂質蛋白症、滑脳症、閉じ込め症候群、ルー・ゲーリック病、狼瘡−神経学的後遺症、ライム病−神経学的合併症、マシャド−ジェセフ病、巨大頭蓋症、巨脳症、メルカーソン−ローゼンタール症候群、髄膜炎、髄膜炎と脳炎、メンケス病、異常感画成大腿痛、異染性白質ジストロフィー、小頭症、片頭痛、ミラー・フィッシャー症候群、軽度認知障害、ミニ脳卒中、ミトコンドリアミオパチー、メービウス症候群、単肢筋萎縮症、運動ニューロン疾患、もやもや病、ムコ脂質症、ムコ多糖症、多巣性運動神経障害、多発梗塞性認知症、多発性硬化症、多系統萎縮症;起立性低血圧を伴う多系統萎縮症;筋ジストロフィー、先天性筋無力症、重力筋無力症、髄鞘崩壊性広汎性硬化症、乳児のミオクローヌス脳症、ミオクローヌス、ミオパチー、先天性ミオパチー、甲状腺中毒性ミオパチー、筋強直症、先天性筋強直症、ナルコレプシー、神経有棘赤血球症、脳内鉄蓄積を伴う神経変性、神経線維腫症、神経弛緩薬性悪性症候群、AIDSの神経学的合併症、ライム病の神経学的合併症、サイトメガロウイルス感染症の神経学的結果、ポンぺ病の神経症状、狼瘡の神経学的後遺症、視神経脊髄炎、神経性筋強直症、神経元セロイドリポフスチン沈着症、ニューロン遊走障害、遺伝性ニューロパチー、神経サルコイドーシス、神経毒性、海綿状母斑、ニーマン−ピック病、正常圧水頭症、後頭神経痛、大田原症候群、オリーブ橋小脳萎縮症、オプソクローヌスミオクローヌス、起立性低血圧、オサリバン−マクラウド症候群、過用症候群、慢性疼痛、パントテン酸キナーゼ関連神経変性症、傍腫瘍性症候群、錯感覚、パーキンソン病、発作性舞踏アテトーゼ、発作性片側頭痛、パリー−ロンベルク、ペリツェウス−メルツバッハ病、ペナ・ショケイア症候群II型、神経周囲嚢胞、周期性四肢麻痺、末梢性ニューロパチー、脳室周囲白質軟化症、遷延性植物状態、広汎性発達障害、フィタン酸蓄積症、ピック病、神経圧迫(Pinched Nerve)、梨状筋症候群、下垂体腫瘍、多発性筋炎、ポンぺ病、孔脳症、ヘルペス後神経痛、感染後脳脊髄炎、ポリオ後症候群、体位性低血圧、起立性頻拍症候群、体位性頻脈症候群、原発性歯状核萎縮、原発性側索硬化症、原発性進行性失語症、プリオン病、進行性顔面片側萎縮、進行性歩行性運動失調症、進行性多巣性白質脳症、進行性硬化性灰白質ジストロフィー、進行性核上性麻痺、相貌失認、偽性脳腫瘍、ラムゼイ・ハント症候群I(以前はミオクローヌス性小脳性共同運動障害、進行性小脳性共同運動障害、歯状核赤核変性症またはラムゼイ・ハント小脳症候群として公知)、ラムゼイ・ハント症候群II(以前は耳帯状ヘルペスとして公知)、ラムッセン脳炎、反射性交換神経性ジストロフィー症候群、レフスム病、乳児レフスム病、反復性運動障害、反復性ストレス損傷、下肢静止不能症候群、レトロウイルス関連脊髄症、レット症候群、ライ症候群、リウマチ性脳炎、ライリー−デイ症候群、仙骨神経根嚢胞、聖ヴァイタス舞踏、唾液腺病、サンドホフ病、シルダー病、裂脳症、ザイテルベルガー病、発作性障害、意味性認知症、意味性認知症、眼中隔異形成、乳児重症ミオクローヌスてんかん(SMEI)、揺さぶられっ子症候群、帯状疱疹、シャイ−ドレーガー症候群、シェーグレン症候群、睡眠時無呼吸症、睡眠病、ソトス症候群、痙縮、二分脊椎、脊髄梗塞、脊髄損傷、脊髄腫瘍、脊髄性筋萎縮症、脊髄小脳萎縮症、脊髄小脳変性症、スティール−レチャードソン−オルシェウスキィ症候群、全身硬直症候群、線条体黒質変性症、脳卒中、スタージ−ウェーバー症候群、亜急性硬化性全脳炎、皮質下動脈硬化症性脳症、SUNCT頭痛、嚥下障害、シデナム舞踏病、失神、梅毒性脊髄硬化症、脊髄水空洞症、脊髄空洞症、全身性エリテマトーデス、脊髄ろう、遅発性ジスキネジー、ターロヴ嚢胞、テイ−サックス病、側頭動脈炎、係留脊髄症候群、トムゼン筋緊張症、胸郭出口症候群、甲状腺中毒性ミオパチー、疼痛性チック、トッド麻痺、トゥレット症候群、一過性脳虚血発作、伝播性海綿状脳症、横断性脊髄炎、外傷性脳損傷、振戦、三叉神経痛、熱帯性痙性不全対麻痺、トロイアー症候群、結節性硬化症、血管拡張性腫瘍(Vascular Erectile Tumor);中枢および末梢神経系の血管炎症候群;フォン・エコノモ病、フォン・ヒッペル−リンダウ病(VHL)、フォン・レックリングハウゼン病、ワインベルク症候群、ウェルトニッヒ−ホフマン病、ウェウニッケ−コルサコフ脳症、ウェスト症候群、むち打ち、ウイップル病、ウイリアムズ症候群、ウイルソン病、ウォルマン病、X染色体性球脊髄性筋萎縮症、ツェルウェーガー症候群、視神経炎、慢性疲労症候群、線維筋痛症(fibromialgia);精神疾患、例えば気分障害、大うつ病、双極性症候群、精神病(psycosis)、統合失調症(eschizophrenia)、強迫性障害など;中毒性または薬物乱用疾患、例えばアルコール中毒および薬物乱用;脳症、例えば肝性脳症が挙げられるが、臨床像の知識は進歩するのでこれらに限定されない。
本発明による予防および/または処置の対象であり得る精神障害は、アメリカ精神医学会(American Psychiatric Association)により出版されたDiagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders、第4版(DSM−IV)に列記されているものを含み、小児と成人の両方についてのすべての精神健康障害を包含する。特に、精神障害としては、急性ストレス障害;詳細不明の適応障害;不安を伴う適応障害;抑うつ気分を伴う適応障害;行為の障害を伴う適応障害;不安と抑うつ気分の混合を伴う適応障害;情動と行為の混合した障害を伴う適応障害;パニック障害の病歴のない広場恐怖症;神経性食欲不振症;反社会性人格障害;一般身体疾患による不安障害;特定不能の不安障害;回避性人格障害;特定不能の双極性障害;1番最近のエピソードが抑うつエピソードであり、完全寛解にある、双極性障害I型;1番最近のエピソードが抑うつエピソードであり、部分寛解にある、双極性障害I型;1番最近のエピソードが抑うつエピソードである、軽度の双極性障害I型;1番最近のエピソードが抑うつエピソードである、中等度の双極性障害I型;1番最近のエピソードが抑うつエピソードであり、精神病的特徴を伴う、重度の双極性障害I型;1番最近のエピソードが抑うつエピソードであり、精神病的特徴を伴わない、重度の双極性障害I型;1番最近のエピソードが躁病エピソードである、詳細不明の双極性障害I型;1番最近のエピソードが躁病エピソードであり、完全寛解にある、双極性障害I型;1番最近のエピソードが躁病エピソードである、部分寛解にある、双極性障害I型;1番最近のエピソードが躁病エピソードであり、軽度の双極性障害I型;1番最近のエピソードが抑うつである、中等度の双極性障害I型;1番最近のエピソードが躁病エピソードであり、精神病的特徴を伴う、重度の双極性障害I型;1番最近のエピソードが躁病エピソードであり、精神病的特徴を伴わない、重度の双極性障害I型;1番最近のエピソードが混合エピソードである、詳細不明の双極性障害I型;1番最近のエピソードが混合エピソードであり、完全寛解にある、双極性障害I型;1番最近のエピソードが混合エピソードであり、部分寛解にある、双極性障害I型;1番最近のエピソードが混合エピソードである、軽度の双極性障害I型;1番最近のエピソードが抑うつである、中等度の双極性障害I型;1番最近のエピソードが混合エピソードであり、精神病的特徴を伴う、重度の双極性障害I型;1番最近のエピソードが混合エピソードであり、精神病的特徴を伴わない、重度の双極性障害I型;1番最近のエピソードが混合エピソードである、詳細不明の双極性障害I型;1番最近のエピソードが特定されていない双極性障害I型;1番最近のエピソードが軽躁病エピソードである、双極性障害I型;単一の躁病エピソードがあり、完全寛解にある双極性障害I型;単一の躁病エピソードがあり、部分寛解にある双極性障害I型;単一の躁病エピソードがある、軽度の双極性障害I型;単一の躁病エピソードがある、中等度の双極性障害I型;単一の躁病エピソードがあり、精神病的特徴を伴う、重度の双極性障害I型;単一の躁病エピソードがあり、精神病的特徴を伴わない、重度の双極性障害I型;単一の躁病エピソードがある、特定されていない双極性障害I型;双極性障害II型;身体醜形障害;境界性人格障害;呼吸関連睡眠障害;短期精神病性障害;神経性過食症;概日リズム睡眠障害;転換性障害;気分循環障害;妄想性障害;依存性人格障害;離人症性障害;特定不能の抑うつ障害;解離性健忘;特定不能の解離性障害;解離性遁走;解離性同一性障害;性交困難症;特定不能の睡眠異常;別の障害に関連した睡眠異常;気分変調性障害;特定不能の摂食障害;露出症;身体疾患による女性性交疼痛症;身体疾患による女性性的欲求低下障害;女性オルガズム障害;女性性的興奮障害;フェティシズム;窃触症;青年または成人の性同一性障害;小児の性同一性障害;特定不能の性同一性障害;全般性不安障害;演技性人格障害;性的欲求低下障害;心気症;特定不能の衝動調節障害;別の障害に関連した不眠症;間欠性爆発性障害;窃盗癖;完全寛解にある、再発性大うつ病性障害;部分寛解にある、再発性大うつ病性障害;再発性で軽度の大うつ病性障害;再発性で中等度の大うつ病性障害;精神病的特徴を伴う、再発性で、重度の大うつ病性障害;精神病的特徴を伴わない、再発性で、重度の大うつ病性障害;再発性の、詳細不明の大うつ病性障害;単一のエピソードがあり、完全寛解にある大うつ病性障害;単一のエピソードがあり、部分寛解にある大うつ病性障害;単一のエピソードがある、軽度の大うつ病性障害;単一のエピソードがある、中等度の大うつ病性障害;単一のエピソードがあり、精神病的特徴を伴う、重度の大うつ病性障害;単一のエピソードがあり、精神病的特徴を伴わない、重度の大うつ病性障害;単一のエピソードがある、詳細不明の大うつ病性障害;身体疾患による男性性交疼痛症;男性勃起障害;身体疾患による男性勃起障害;身体疾患による男性性的欲求低下障害;男性オルガズム障害;身体疾患による気分障害;自己愛性人格障害;ナルコレプシー;悪夢障害;強迫性障害;強迫性人格障害;身体疾患による他の女性性機能不全;身体疾患による他の男性性機能不全;精神的要因と身体疾患の両方に関連した疼痛障害;精神病的特徴を伴う疼痛障害;広場恐怖症を伴うパニック障害;広場恐怖症を伴わないパニック障害;妄想性人格障害;特定不能の性的倒錯;特定不能脳睡眠時随伴症;病的賭博;小児性愛;特定不能の人格障害;外傷後ストレス障害;早漏;原発性過眠症;原発性不眠症; 妄想を伴う、身体疾患による精神病性障害;幻覚を伴う、身体疾患による精神病性障害;特定不能の精神病的障害;放火癖;分裂感情障害;分裂性人格障害;緊張病型統合失調症;破瓜型統合失調症;妄想型統合失調症;残遺型統合失調症;鑑別不能型統合失調症;統合失調症様障害;統合失調症型人格障害;性嫌悪障害;特定不能の性障害;特定不能の性機能不全;性的マゾヒズム;性的サディズム;共有精神病性障害;身体疾患による、過眠症型睡眠障害;身体疾患による、不眠症型睡眠障害;身体疾患による、混合型睡眠障害;身体疾患による、睡眠時随伴症型睡眠障害;睡眠時驚愕症;睡眠時遊行障害;社会恐怖;身体化障害;特定不能の身体表現性障害;特定の恐怖;服装倒錯フェティシズム;トリコシロマニー;鑑別不能型身体表現性障害;膣痙;および窃視症から選択される障害が挙げられる。
好ましくは、NGFまたは他のニューロトロフィンが、TrkA、TrkBおよび/またはp75経路のいずれかによる細胞分化および細胞生存に対するそれらの改善された効果のため、in vivoまたはin vitroいずれかで有効であることが当該技術分野の現状で立証されている疾患の処置に、式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグを使用することができる。したがって、神経変性障害、例えば筋委縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、アルツハイマー病、フリードライヒ運動失調症、ハンティングトン病、レヴィ小体を伴う認知症、脊髄性筋委縮症;神経炎症、例えば多発性硬化症および視神経脊髄炎;大うつ病性障害;統合失調症;緑内障;または末梢神経障害、例えば糖尿病性もしくはAIDS神経障害の中から選択される神経疾患の処置に、本発明に包含される化合物を使用することができる。さらに、NGF細胞分化活性を修飾することおよび細胞増殖を停止させることによる癌の処置に、本発明の化合物を指示することもできる。NGFが、TrkAおよび/またはp75経路のいずれかによる細胞分化および細胞生存に対するそれらの改善された効果のため、in vivoまたはin vitroいずれかで有効であることが当該技術分野の現状で立証されている癌タイプには、以下のものを挙げることができる:膠芽腫、星状細胞腫、髄芽種、神経鞘腫、神経芽種、髄膜腫、大腸癌、膵臓癌、乳癌、前立腺癌、白血病、急性リンパ性白血病、骨肉腫、肝細胞癌、卵巣癌腫、肺腺癌または食道癌腫。
本発明の1つの実施形態における神経保護のまたは神経細胞の死滅もしくは損傷の予防または処置の様々な使用および方法では、式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグを健常被験体、好ましくは18歳より高齢の健常被験体、さらに好ましくは45歳より高齢の健常被験体、さらにいっそう好ましくは55、60、65、70、75、80、85、90、95または100歳より高齢の健常被験体に投与する。
用語「健常被験体」は、その普通の意味はもちろん、神経疾患または精神疾患以外の1つ以上の病的状態に罹患していることがある被験体も含むことを意図したものである。
式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグの神経保護特性は、結果として、ニューロン細胞死または傷害に起因する神経系機能の様々な障害の部分的なまたは完全な予防または処置を有する。したがって、本発明は、さらに、神経疾患または精神疾患の予防または処置のための医薬の製造における活性成分としての、式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグの使用に関する。言い換えると、本発明は、神経疾患または精神疾患の予防または処置に使用するための、式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグにも関する。同様に、本発明は、神経疾患または精神疾患の予防または処置方法も関し、この方法は、前記予防または処置を必要とする被験体に、有効量の式I〜Vの任意の式の化合物またはその薬学的に受容可能な塩もしくはプロドラッグを投与することを含む。前記神経疾患または精神疾患は、上に列記したもののいずれか1つであり得る。
好ましくは、前記神経疾患または精神疾患は、神経変性障害、炎症および一定のタイプの癌、多発性硬化症、視神経脊髄炎、筋委縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、アルツハイマー病、フリードライヒ運動失調症、ハンティングトン病、レヴィ小体を伴う認知症、脊髄性筋委縮症、大うつ病性障害、統合失調症、緑内障または末梢神経障害(糖尿病性もしくはAIDS神経障害)から選択される。
本発明のもう1つの目的は、神経亢進薬としての式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグの使用、または神経亢進薬を製造するための使用である。
神経亢進薬としては、学習および記憶、注意力、気分、コミュニケーションスキルならびに性行為を改善するものが挙げられる。神経亢進薬の例は、長期シナプス増強(LTP)もしくは長期抑圧(LTD)、カルシウムチャネルの修飾、またはcAMP応答配列結合(CREB)タンパク質を標的にするものである。cAMPは、サイクリックアデノシン一リン酸(cyclic adenosine monophosphate)の頭文字である。神経亢進薬の特定の例は、ホスホジエステラーゼ阻害剤、例えばロリプラム;ドネペジル;NMDAグルタミン酸受容体のアゴニスト、例えばD−シクロセリン;アンパカイン;モダフィニル;メチルフェニデートである。
本発明の医薬組成物を、その所期の目的を達成する任意の手段によって投与することができる。例えば、投与は、経口、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、腹腔内、経皮、経鼻、経粘膜、直腸または頬側経路であり得る。1つの実施形態では、本組成物を経口投与する。
式I〜Vの任意の式の化合物ならびにそれらの薬学的に受容可能な塩およびプロドラッグを投与のために様々な剤型に製剤することができる。適切な組成物として、全身投与薬に通常用いられるすべての組成物、例えば、任意の固体組成物(例えば、錠剤、カプセル、顆粒など)または液体組成物(例えば、溶液、懸濁液、エマルジョンなど)を挙げることができる。式I〜Vの任意の式の化合物の医薬組成物を調製するために、活性成分としての有効量の式I〜Vの任意の式の化合物(場合により塩形態もしくはプロドラッグのもの)を、薬学的に受容可能な担体と併せて均質混合物にすることができ、この担体は、投与に望まれる調製物の形態に依存して様々な形態をとることができる。経口投与、直腸投与、経皮投与、髄腔内投与、静脈内投与または非経口注射による投与に特に好適な単位剤形のこれらの医薬組成物が望ましい。例えば、経口剤形の組成物を調製する際、任意の通例の製薬用媒体、例えば、経口液体調製物、例えば懸濁液、シロップ、エリキシル、エマルジョンおよび溶液、の場合には水、グリコール、油、アルコールおよびこれらに類するもの;または粉末、ピル、カプセルおよび錠剤の場合には固体担体、例えばデンプン、糖、カオリン、滑沢剤、結合剤、崩壊剤およびこれらに類するもの、などを用いることができる。投与の容易さのため、錠剤およびカプセルが最も有利な経口投薬単位形の代表であり、この場合は明らかに固体製薬用担体が用いられる。非経口組成物については、通常、担体は、少なくとも大部分、滅菌水を含むが、例えば可溶性を補助するために他の成分を含むこともある。例えば、担体が食塩液、グルコース溶液または食塩液とグルコース溶液の混合物を含む注射用溶液を調製することができる。注射用懸濁液を調製することもでき、この場合は適切な液体担体、懸濁化剤およびこれらに類するものを用いることができる。使用直前に液体形調製物に変換することを意図したものである固体形調製物も含まれる。経皮投与に好適な組成物の場合、担体は、皮膚に対する有意な有害効果を誘導しない任意の種類の小率の好適な添加剤と場合によっては併せて、浸透増進剤もしくは好適な湿潤剤または両方を場合によっては含む。薬物投与のための種々の剤型およびそれらの調製についての総説は、書籍「Tratado de Farmacia Galenica」、de C. Fauli i Trillo、第10版、1993、Luzan 5,S.A.de Edicionesにおいて見つけることができる。
投与の容易さおよび剤形の均一性のため単位剤形の上述の医薬組成物を製剤することが特に有利である。本明細書において用いる場合の単位剤形は、必要な製薬用担体と共同で所望の治療効果を生じさせるように計算された所定量の活性成分を各単位が含む、単位投薬物として好適な物理的に別個の単位を指す。かかる単位剤形の例は、錠剤(割線入り錠剤またはコーティング錠を含む)、カプセル、ピル、坐剤、粉末パケット、ウエハース、注射用溶液または懸濁液およびこれらに類するもの、ならびにこれらの分離された多数のものである。
単位剤形を含めて本発明による組成物は、約0.1%から70%、または約0.5%から50%、または約1%から25%、または約5%から20%の範囲である量の活性成分を含有することができ、残部は担体を含み、前述の百分率は、その組成物または剤形の総重量に対するw/wである。
投与すべき式I〜Vの任意の式の化合物、その薬学的に受容可能な塩またはプロドラッグの用量は、個々の症例に依存し、また慣例によるとおり至適効果のために個々の症例の状態に適応させなければならない。したがって、前記用量は、もちろん、治療または予防のために各場合に用いられる化合物の投与頻度ならびに作用の効力および継続時間に依存するが、疾患および症状の性質および重症度、ならびに処置を受ける被験体の性別、年齢、体重、併用投薬物および個々の応答性にも、ならびにその治療が急性であるか、予防的であるかにも依存する。用量を体重の関数で適応させてもよいし、または周期的適用に適応させてもよい。日用量を1日1回投与してもよいし、または倍数量、例えば1日2回、1日3回もしくは1日4回で投与してもよい。
化合物の合成
本開示にかんがみて当業者に公知の方法を用いて本発明の化合物を調製することができる。例えば、本発明の化合物をMasipら、2005に記載されているように調製することができる。
化合物の試験
実施例において説明する試験に加えて、本発明の化合物をアルツハイマー病in vitroモデルについては次のように試験することができる:ヒト神経芽腫細胞系SH−SY5Yを使用して、アルツハイマー病における被験化合物の神経保護効果を研究する。前記細胞を異なる濃度(20ng/mL、100ng/mL、2μg/mL、20μg/mLおよび50μg/mL)の被験化合物と被験化合物(100ng/mL)とで3時間、前処置する。その後、アミロイドベータフィブリル(100μM)を添加し、24時間インキュベートする。生存細胞数を翌日、3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラゾリウムブロミド(MTT)アッセイによって判定する。
本発明の化合物によるTrkA、IκBαおよびSAPK/JNKリン酸化の誘導を次のように試験することができる:TrkAの活性化は、NGF応答性ニューロンおよびPC12細胞の分化および生存につながるシグナル伝達カスケードにおける最初の事象である(GreeneおよびTischler、1976;Chao、2003;HuangおよびReichardt、2003)。NGF様ペプトイドの神経栄養活性が、TrkA受容体との相互作用によって媒介されるかどうかを評価するために、PC12細胞においてTrkAリン酸化を誘導するそれらの能力を分析することができる。PC12細胞分化に対して有効であった濃度範囲でペプトイドの活性を試験することができる。
ウエスタンブロット分析:サブコンフルエントな細胞を、2%FBSおよび1%HSを含有する培地で一晩成長させ、指示された時点で100ng/mLのNGFまたはNGF様小化学物質で刺激する。その後、細胞を冷リン酸緩衝食塩水(PBS)で洗浄し、SDSサンプルバッファー(β−メルカプトエタノールおよび2mM PMSFを含有)中で短時間、超音波処理する。溶解産物(200μgの全タンパク質)をSDS−PAGEで分離し、ニトロセルロース(Whatman、ドイツ国Dassel)に転写する。TBSTバッファー(10mM Tris pH7.5;150mM NaCl/0.2% Tween 20)中5%脱脂乳でのブロッキング後、抗p−TrkA(Tyr490)抗体(1:1000)、抗TrkA抗体(1:1000)、抗p−IκBα(Ser32/36)(5A5)マウス抗体(1/1000)、抗IκBα(L35A5)マウス抗体(1:1000)、抗p−SAPK/JNK(Thr183/Try185)抗体(1:1000)または抗SAPK/JNK抗体(1/1000)(これらのすべてがCell Signalingからのものである)で一晩、4℃でブロットをプローブし、その後、HRPコンジュゲートIgG(Jackson ImmunoResearch)と共に1時間、室温(RT)でインキュベートする。増強化学発光(ECL)系(GE Healthcare Bio−Sciences、ニュージャージー州ピスカタウェイ)を使用して、リン酸化された化学種の検出を行う。
本発明の化合物がp75を活性化するかどうかを調査するために、PC12およびRN22細胞系においてNF−κB経路(Bonizzi G、Karin M.、2004)およびSAPK/JNK経路(細胞死)の活性化を分析することができる。RN22細胞は、高レベルのp75受容体メッセージおよびタンパク質を発現するが、TrkA発現は検出不能である(Gentryら、2000)。NF−κBは、ホモまたはヘテロ二量体から成る二量体形態で転写調節因子として機能的に活性であり、基本型NF−κB二量体はp65およびp50サブユニットから成る。NF−κBの活性化は、主として、IκBタンパク質(NF−κB二量体に結合している阻害性タンパク質の1ファミリー)の分解によって発生する。活性化刺激に応答して、前記阻害性タンパク質はリン酸化され、これにより該阻害性タンパク質は、ユビキチン化およびその後の分解の標的になる。前記阻害性ファミリーのメンバーの1つ、IκBαは、大部分のNF−κB活性化因子に応答して分解される(Ghoshら、1998)。NGFおよび異なる選択ペプトイドに応答してのNF−κB活性化を検査するために、NGFおよびペプトイドで様々な時間にわたって処置したRN22およびPC12細胞からの全細胞抽出物のウエスタンブロットを、抗体抗ホスホ−IκBαでプローブする。
幾つかのニューロン系において、JNK活性化は、プログラム細胞死の誘導と因果的に結び付けられている(Bhakarら、2003)。培養では、p75によるNGFシグナル伝達がNF−KbとJNKの両方の活性化をもたらし、その結果、最終的にプログラム細胞死となった(Yoonら、1998)。RN22細胞におけるJNKの活性を検査するために、抗体抗−ホスホ−SAPK/JNKを用いてウエスタンブロットを行って、この経路の活性化を評価することができる。
実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)におけるニューロトロフィンペプチドミメティクス(例えば、NGFミメティックペプトイド)の効果は、次のように評価することができる:
動物、実験的自己免疫性脳脊髄炎導入、および処置。実験は、バルセロナ大学動物実験委員会(University of Barcelona Committee on Animal Care)により承認された。以前に記載された(Palaciosら、2007)ように、不完全フロイントアジュバント(IFA)中の50μgの結核菌(Mycobacterium tuberculosis)(H37Ra株;Difco、ミシガン州デトロイト)で乳化させた300μgのミエリン乏突起細胞糖タンパク質(MOG)ペプチド35−55(Spikem、フィレンツェ)を用いて、Harlanからの雌C57BL/6マウス(8〜12週齢)の両後足の肉趾に免疫処置を施す。免疫処置時および2日後にマウスに百日咳毒素(Pertussis toxin)(Sigma)(500ng)を腹腔内注射する。マウスを計量し、盲検観察者が毎日、疾患の臨床徴候について点検する。EAEの疾患重症度を次の尺度によって評価する:0=正常;0.5=軽度のだらりとした尾;1=だらりとした尾;2=後肢の軽度の不全対麻痺(parapesis)、不安定歩行;3=中等度の不全対麻痺(parapesis)、随意運動まだ可能;4=対麻痺または四肢不全麻痺;5=瀕死状態。臨床研究について示すデータは、指示された動物数で行った2回の独立した実験(Morenoら、2006)の代表である。
5%DMSOを伴う水で被験化合物を調製する。免疫処置後に開始して毎日腹腔内注射により被験化合物(25、50および100mg/kg)またはプラセボ(水+5%DMSO)でマウスを処置する。この研究の終了時、マウスに麻酔をし、0.1Mリン酸バッファー(pH7.6)中4%のパラホルムアルデヒドで心臓内灌流を施す。脳、脊髄および脾臓を切開し、固定するか、使用するまで冷凍する。この研究に含めたすべてのマウスから血清を採取し、トランスアミナーゼレベルを測定する。
ニューロトロフィンペプチドミメティクス(例えば、NGF様ペプトイド)の「in vivo」での効果を評価するために、MSの動物モデルにおいてニューロトロフィンペプチドミメティクス(例えば、NGFミメティックペプトイド)の効果を研究することができる。MOG35−55ペプチドでの免疫処置を施したC57BL/6マウスを異なる化合物濃度の被験化合物で第0日から第25日まで毎日腹腔内処置する。CNSおよび末梢炎症における本発明の化合物の効果は、次のように試験することができる。
リアルタイム定量的ポリメラーゼ連鎖反応。死亡時に得たマウスからの脳および脊髄をRNA溶解バッファー中で均質化する。RNeasy Mini Kit(Qiagen、カリフォルニア州Chatwworth)単離システムを使用して全RNAを抽出し、これはRNase−Free DNase Set(Quiagen)を使用するDNase処理を含む。Reverse Transcription System(High Capacity cDNA Archive Kit;Applied Biosystems、カリフォルニア州フォスターシティー)を使用して、全RNA(35μg)を逆転写する。リアルタイム反応を25℃で10分間、続いて37℃で2時間行い、最終的に4℃で保存する。プライマーおよび標的特異的蛍光標識TaqManプローブは、Applied Biosystems(TaqMan Gene Expression assay)から購入することができる。例えば、TaqMan Universal Master Mix(Applied Biosystems)を使用することができる。0.9μMの各プライマーと0.25μMのプローブと20ngの相補的DNAを使用して、DNA Engine Opticon 2 Real−Time System(MJ Research、マサチューセッツ州ウォータータウン)で相補的DNAの増幅を行う。反応条件は、50℃で最初の2分、続いて95℃で10分および40サイクルの95℃で15秒+60℃で1分。各サンプルを三重反復で実行し、各プレートの異なるウェルで標的および内在性対照を増幅する。試験した遺伝子の発現をハウスキーピング遺伝子18rRNAのレベルを基準にして定量する(Palaciosら、2008)。
免疫組織化学。脳および脊髄のパラホルムアルデヒド固定、パラフィン包埋切片を用いて組織学的評価を行う。切片(10μm厚)をヘマトキシリンおよびLuxol Fast Blueで染色して、炎症および脱髄を評価する。炎症および脱髄についての半定量的組織学的評価を行い、次の尺度を用いて盲検的に採点する:0=正常;1=1から3/切片 極微の脱髄を伴う血管周囲カフ;2=中等度脱髄を伴う3から10の血管周囲カフ/切片;3=広範にわたる血管周囲カフ、大きいコンフルエントな病変を伴う広範囲脱髄(Villosladaら、2001)。
脳および脊髄の10μmパラフィン包埋切片を用いて、前に記載された(Villosladaら、2001)ように免疫組織化学的手順を行う。一次抗体をMCA500(Serotecからのラット抗マウスCD3)については1/1000およびMCA1107(Serotecからのラット抗マウスCD4)については1/500の濃度で添加する。切片を一次抗体なしでインキュベートすることにより、または免疫反応を生じさせなかった対応するアイソタイプ対照を使用することにより、免疫反応の特異性を判定する。
増殖アッセイ。細胞増殖における被験化合物の効果のin vitro評価のために、免疫処置を施していないナイーブC57BL/6マウスから脾細胞を採取する。脾細胞増殖アッセイを、以前に記載された(Martinez−Foreroら、2008)ように行う。
末梢免疫応答における被験化合物の効果を評価するために、ナイーブマウスの脾細胞内の免疫抗原(MOG)に対する増殖応答、ならびにプラセボおよび処置マウスからの脾臓細胞内のサイトカインのプロフィールを評価する。インターロイキン2(IL2)、インターフェロンγ(IFNγ)、腫瘍壊死因子α(TNFα)、誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)およびインターロイキン10(IL10)の遺伝子発現をプラセボおよび処置マウスからの脾細胞での実験終了時に定量的逆転写酵素PCRによって調査することができる。
統計解析。EAEスコアを比較するために両側マン−ホイットニーU検定、疾患発生率を比較するためにカイ2検定、およびEAE発症日の差のためにカプラン−マイヤー曲線を用いて、統計解析を行うことができる。0.05未満のp値は有意差を示すと考える。SPSS 16.0統計プログラム(SPSS、イリノイ州シカゴ)を使用して統計的評価を行う。
以下の実施例は、本発明の化合物、組成物および方法を例証するものであるが、限定するものではない。臨床治療の際に通常遭遇する、および本開示にかんがみて当業者には明らかである、様々な条件およびパラメーターの好適な変更および適応は、本発明の精神および範囲内である。
実施例1
コンビナトリアルケミストリーによるNGFアゴニストの設計
概略。溶媒、アミンおよび他の試薬を商品供給業者から購入し、さらに精製せずに使用した。マイクロ波照射下で行う反応は、ジムロート冷却器を装着した100mL丸底フラスコで行った。このフラスコをCEM Model Discover装置の単一モードキャビティに導入した。NMRスペクトルをVarian Inova 500装置(H NMR、500MHz;13C NMR、125MHz)でおよびUnity 300装置(H NMR、300MHz;13C NMR、75MHz)で記録した。適切な場合には、化合物のHおよび13C NMRピークの割り当てをgDQCOSYおよびgHSQC実験によって確認した。異なる配座異性体の存在が非常に複雑なスペクトルをもたらす;下に与える吸収は、サンプル中に存在する主配座異性体を指す。RP−HPLC分析は、Hewlett Packard Series 1100(UV検出器1315A)モジュラーシステムを用い、逆相Kromasil 100 C8(25×0.46cm、5μm)カラムを使用し、移動相としてCHCN−バッファーギ酸アンモニウム(20mM、pH=5.0)混合物を1mL/分で用い、220nmでモニターすることによって行った。半分取RP−HPLCは、Waters(米国マサチューセッツ州ミルフォード)システムで行った。高分解能質量スペクトル(HRMS−FAB)は、IQAC−Instituto de Quimica Avanzada de Cataluna−(スペイン)で行った。
個々のペプトイドの合成。in vitroおよびin vivoアッセイのための個々のペプトイドG79、G80およびG81の合成は、Zuckermannグループによって報告された基礎手順(Zuckermannら、1992)に従って、しかし多少変更して、行った。
フルオレニルメトキシカルボニル(Fmoc)保護RinkアミドリンカーAM RAMを担持している1%架橋ポリスチレン(polysterene)樹脂(0.79mmol/g、Rapp Polymer;ドイツ国)を用いて合成を行った。マグネティックスターラーを備えている100mL丸底フラスコに50mL DMF中の4gの樹脂の懸濁液を入れた。その懸濁液を5分間、20℃で撹拌し、ポリエチレン多孔質プラックを備えている60mLポリプロピレン製シリンジによる濾過によって溶媒を除去した。その後、樹脂を再び反応フラスコに移した。
1.Fmoc脱保護。DMF中20%ピペリジンの60mLの溶液を、前記樹脂が入っている丸底フラスコに添加した。その混合物を5分間、60℃および150Wでマイクロ波により活性化しながら反応させた。樹脂を60mLシリンジで排液し、40mL DMFで洗浄した。この処理を二重反復で行った。その後、樹脂を濾過し、DMF(3×40mL)、iPrOH(3×40mL)、およびCHCl(3×40mL)で洗浄した。最後に、その樹脂を2分間排液し、反応フラスコに移した。TNBS試験(陽性の場合は赤色)を用いることによって脱保護をモニターした。
2.第一のアシル化。50mLのDMF中の5当量のブロモ酢酸(2.2g、15.8mmol)および5当量のN,N−ジイソプロピルカルボジイミド(2.5mL、15.8mmol)の溶液で前記樹脂を処理した。マイクロ波照射(5分、60℃、150W)しながらアシル化反応を行った。その後、シリンジを使用して樹脂を濾過し、40mLのDMFで洗浄した。反応を二重反復で行った。その後、樹脂を濾過し、DMF(3×40mL)、iPrOH(3×40mL)、およびCHCl(3×40mL)で洗浄した。次に、その樹脂を2分間排液し、第一級アミンの不在をTNBS試験によって評価した。
3.第一のアミノ化カップリング。50mL DMF中の前記アシル化樹脂の懸濁液を最終化合物に応じて好適な第一級アミン[5当量(2.2mL、15.8mmol)の2.2mL 1−(3−アミノプロピル)−2−ピロリジノン、または5当量(3.2g、15.8mmol)の4−(2−アミノエチル)ベンゼンスルホンアミド]で処理した。マイクロ波照射(7分、80℃、150W)しながら反応を行った。反応を二重重複で行い、処理と処理の間にシリンジにより樹脂を洗浄し、排液した。最後に、樹脂を2分間排液し、フラスコに移した。アミンの組み込みをクロラニル試験(第二級アミンは緑色)によって確認した。
4.第二および第三のアシル化工程。これらの工程は、第一のアシル化工程と同様に行った。この場合、反応を完了させるのに2回のアシル化処理で十分であった。
5.第二および第三のアミノ化カップリング工程。これらの工程は、第一のアミノ化工程と同様に行ったが、対応する第一級アミンを使用した。したがって、5当量(1.8mL、15.8mmol)の2−メチル−1−プロパンアミンを第二のアミノ化カップリングに使用した。第三のアミノ化カップリングには、5当量(2.0mL、15.8mmol)の2−(2−フルオロフェニル)エタンアミンまたは5当量(2.0mL、15.8mmol)の2−(1−ピロリジニル)エタンアミンを、対応するペプトイドの組成に応じて使用した。
6.切断。前記樹脂を排液した後、それを4アリコートに分け、それぞれのものを20mLの切断カクテル(60:40:2(v/v/v) TFA/CHCl/HO)で処理した。それらの混合物を30分間、20℃で撹拌し、ポリエチレン多孔質プラックを備えている10mLポリプロピレン製シリンジによって濾過した。濾液を250mLフラスコに収集し、溶媒を減圧下で除去した。最後に、各ペプトイドの場合に得られた黄色油残留物をHO/ACN混合物に再び溶解し、凍結乾燥させて、1.25〜1.80gの期待粗製ペプトイドをHPLCにより85%より高い純度で得た。
7.精製および化学的特性づけ。Water PrePack(登録商標)−C18(47×300mm、15〜20μm)カラムを使用し、0.1%TFAを含有するCHCN/HO混合物を移動相として用い、60mL/分の流量を用いて、半分取HPLCによって化合物を精製した。最終化合物をHPLCにより98%以上の純度で得た。得た量は、10.64mgのG79(純度99%;HPLC)、7.55mgのG80(純度99%;HPLC)、および12.68mgのG81(純度99%;HPLC)であった。
[N−(2−(2’−フルオロフェニル)エチル)グリシル]−[N−(2−メチルプロピル)グリシル]−N−[3−(2’−オキソピロリジニル)プロピル]グリシンアミド(G79)。化学式:C2538FN;分子量491.5987。
[N−(2−(2’−フルオロフェニル)エチル)グリシル]−[N−(2−メチルプロピル)グリシル]−N−[2−(4’−スルファモイルフェニル)エチル]グリシンアミド(G80)。化学式:C2636FNS;分子量549.658。
[N−(2−(1−ピロリジニル)エチル)グリシル]−[N−(2−メチルプロピル)グリシル]−N−[2−(4’−スルファモイルフェニル)エチル]グリシンアミド(G81)。化学式:C2440S;分子量524.6766。
実施例2
PC12細胞系における用量応答分化アッセイ
細胞培養:2.5%ウシ胎児血清(FBS)、15%のウマ血清(HS)および1%ペニシリン/ストレプトマイシンを補足したハムF12培地中でPC12培養物のストックを維持した。細胞培養を5%CO、37℃で維持した。
PC12細胞の分化を、異なる試験濃度(2−20−100ng/mLおよび2−20−50μg/mL)のすべての被験化合物(G79、G80およびG81)で該細胞を処置することによって評価した。先ず、細胞をコラーゲン被覆24ウェルプレートにプレーティングし、培地中の2.5%FBSで脱分化させる。72時間後、被験化合物を添加し、NGF(Sigma Aldrich;100ng/mL)を分化の陽性対照として添加する。長さが2細胞体より大きいニューライト突起を有する分化細胞の数を3日処置後に計数する。100の細胞を有するランダムに選択した3視野に関して細胞計数を行う。
化合物G79、G80およびG81は、PC12細胞の分化を誘導する(図1A〜1D)。NGF陽性対照は、100細胞の視野内の16.1±1.9の細胞の分化を誘導する。G79は、対照PC12未処理細胞と比較して、用量依存的様式(2−20−100ng/mLおよび2−20μg/mL)で有意に分化を誘導する。最もよく効く濃度は、20μg/mLである(細胞数:11.3±2.68)。50μg/mLでは分化細胞数が減少する。
G80は、PC12細胞において非常に長いニューライトで良好な分化を誘導する。最もよく効く濃度は、20ng/mLである。G81は、対照PC12未処理細胞と比較して、100ng/mLまで用量依存的様式で有意に分化を誘導し、100ng/mLが最もよく効く濃度である(細胞数:9.2±3.9)。より高い濃度については分化細胞数が減少する。NGF誘導分化を基準にして分化細胞の百分率を計算する(図1E)。
実施例3
生存アッセイ
G79、G80およびG81ニューロトロフィンペプチドミメティクスは細胞生存を促進する。
細胞培養。10%FBSおよび1%ペニシリン/ストレプトマイシンを伴うダルベッコ変性イーグル培地(DMEM)でラットシュワン細胞腫(schwannome)細胞系RN22を培養した。細胞培養を5%CO、37℃で維持した。
RN22を、血清を伴わない培地中30,000細胞/ウェルの濃度で、24ウェルプレートにプレーティングした。24時間後、被験化合物G79、G80およびG81を異なる濃度(1−10−50ng/mLおよび1−10μg/mL)で添加し、NGFを生存の陽性対照として使用した。次いで細胞を2時間インキュベートした。150μg/mLの最終濃度で硫酸銅(CuSO4)を用いて酸化ストレスを誘導した。一晩のインキュベーションの後、MTT(Sigma Aldrich)添加後に吸光度を読み取ることにより、細胞生存度を判定した。
NGF誘導分化を基準にして生存細胞の百分率を計算した(図2)。G79は、試験したすべての濃度(1−10−50ng/mLおよび1−10μg/mL)で細胞生存度を増加させ、10ng/mLが最もよく効く濃度であった(無ストレス対照に対する%として、98.11%の細胞生存度)。G80は、試験したすべての濃度(1−10−50ng/mLおよび1−10μg/mL)で細胞生存度を増加させ、50ng/mLが最もよく効く濃度であった(無ストレス対照に対する%として、99.86%の細胞生存度)。G81は、試験したすべての濃度(1−10−50ng/mLおよび1−10μg/mL)で細胞生存度を増加させ、50ng/mLが最もよく効く濃度であった(無ストレス対照に対する%として、101.86%の細胞生存度)。
実施例4
分泌促進活性アッセイ;
G79、G80およびG81はNGF分泌を誘導しない。
被験化合物(G79、G80およびG81)が分泌促進剤として作用して、NGFの合成により神経栄養活性を誘導するかどうかを評価するために、2.5%FBSのみが入っているコラーゲン被覆24ウェルプレートにPC12細胞をプレーティングし、72時間後、被験化合物(100ng/mLのそれぞれのもの)と抗体抗NGF(1μg/mL、AbCam)とで細胞を処置した。3日の処置後に分化を評価した。100の細胞を有するランダムに選択した3視野に関して細胞計数を行った。
G79、G80またはG81と抗体抗NGFとでの処置は、被験化合物のみによって誘導される分化と同様にPC12の分化を誘導する(図3A)。NGFによる分化細胞数は、抗NGF抗体の添加によって減少される(12.8±6.3対20.7±7.1)が、分化細胞数は、被験化合物のみでの処置と本化合物および抗NGF抗体での処置とを比較して、全く同様の結果になる。各視野について分化細胞数を得たG79/抗NGF処置は、G79のみでの処置についての11.5±2.8に対して18.8±4.9という結果になり;G80/抗NGFについては、G80のみでの処置についての15.1±6.3に対して14.1±1.8であり;G81/抗NGFについては、14.1±3.3に対して15.5±4.1である。NGF誘導分化を基準にして分化細胞の百分率を計算する(図3F)。
実施例5
相乗的活性アッセイ
G79、G80およびG81はNGFと相乗的活性を有さない。
小分子G79、G80およびG81が、NGFの最大活性に干渉するかどうか、または相加的効果をもたらすかどうかを評価するために、2.5%FBSが入っているコラーゲン被覆24ウェルプレートにPC12細胞をプレーティングし、72時間後、該小化学物質(100ng/mLのそれぞれのもの)と100ng/mLの濃度のNGFとを併用して処置した。同じ実験で、対照として、PC12細胞を前記小分子のみまたはNGFのみで処置した。3日の処置後に分化細胞数を評価した。100の細胞を有するランダムに選択した3視野に関して細胞計数を行った。
結果を図3Bに示す。G79、G80またはG81分子とNGFとでの処置はNGFの活性を減少させ、結果として、この併用処置NGF/G79−G80−G81で分化細胞数は減少した。この実験ではNGF分化細胞の数が20±7.1という結果になるが、処置NGF/G79によって得られる分化細胞の数は、11.3±2.6という結果になる。処置NGF/G80では、得られる分化細胞の数が13±5.9である。処置NGF/G81では、得られる分化細胞の数が13.3±3.8である。総合すると、これらの結果により、G79、G80またはG81がNGFと相加的、相乗的または拮抗的効果を有し得ることはあり得ない。NGF誘導分化を基準にして分化細胞の百分率を計算する(図3G)。
実施例6
受容体活性化アッセイ
G79、G80およびG81が、TrkAの細胞外部分(結合部位)への結合によって作用することができ、チロシンキナーゼ受容体を活性化することができるという仮説を、該小化学物質とチロシンキナーゼ阻害剤である抗体抗TrkAまたはK252aとを併用してPC12細胞を処置することによって試験した。このために、2.5%FBSが入っているコラーゲン被覆24ウェルプレートにPC12細胞をプレーティングし、72時間後、前記小分子のみと共に、または抗TrkA抗体(AbCam、1:2000)もしくはK252aと併用で前記小分子と共にインキュベートした。NGF(100ng/mL)を対照として使用し、単独でまたは抗TrkA抗体もしくはK252aと併用で添加した。3日の処置後に分化細胞数を評価した。100の細胞を有するランダムに選択した3視野に関して細胞計数を行った。結果を図3Cに示す。
G79、G80またはG81分子と抗体抗TrkAとでの処置は、PC12細胞の分化を阻害しなかった。NGFによる分化細胞数は、抗TrkAの添加によって減少される(12.8±6.3対20.7±7.1)が、分化細胞数は同様の結果となる。G79/抗TrkA処置は、PC12細胞の分化を誘導した:G79のみでの処置についての11.5±2.8に対して19.6±8.1;G80/抗TrkAについては、G80のみでの処置についての15.1±6.3に対して14.6±4.1であり;G81/抗TrkAについては、14.1±3.3に対して16.5±5.9である。NGF誘導分化を基準にして分化細胞の百分率を計算する(図3H)。
実施例7
シグナル伝達阻害アッセイ
G79、G80およびG81はNGF分化経路を活性化する。
G79、G80およびG81によって誘導される伝達経路がAKTおよびERK活性化を含むかどうかを評価するために、PC12細胞を、PI3K(AKTの上流活性化因子)の阻害剤であるLY294002、およびMAPKキナーゼ(ERKの上流活性化因子)の阻害剤であるPD98059の存在下で、被験化合物で処置した。このために、2.5%FBSが入っているコラーゲン被覆24ウェルプレートにPC12細胞をプレーティングし、72時間後、前記小分子をLY294002(Sigma Aldrich、10μM)またはPD98059(Sigma Aldrich、50μM)と併用して細胞を処理した。NGF(100ng/mL)を対照として使用し、単独でまたは前記阻害剤と併用で添加した。
G79、G80またはG81がTrkAシグナル伝達経路を修飾するかどうかを評価するために、AKTおよびERK経路の阻害剤を使用した。NGF+LY294002での処置(図3D)は、NGFのみと比較して分化細胞数を減少させた(6.8±2.7対20.7±7.1)。同じように、G79+LY294002での処置は、G79のみと比較して分化細胞数を減少させた(5.28±2.54対11.5±2.8)。G80+LY294002での処置は、G80のみと比較して分化細胞数を減少させた(8.5±2.6対15.1±6.3)。G81+LY294002での処置は、G81のみと比較して分化細胞数を減少させた(6.6±4.02対14.1±3.3)。NGF誘導分化を基準にして分化細胞の百分率を計算する(図3I)。
NGF+PD98059での処置(図3E)は、NGFのみと比較して分化細胞数を減少させた(2.1±1.9対20.7±7.1)。同じように、G79+PD98059での処置は、G79のみと比較して分化細胞数を減少させた(3.1±1.06対11.5±2.8)。G80+PD98059での処置は、G80のみと比較して分化細胞数を減少させた(4±2.3対15.1±6.3)。G81+PD98059での処置は、G81のみと比較して分化細胞数を減少させた(1.6±1.1対14.1±3.3)。NGF誘導分化を基準にして分化細胞の百分率を計算する(図3J)。
実施例8
結合アッセイ
被験化合物G79、G80およびG81のTrkAまたはp75受容体による結合を細胞ベースの競合ELISAによって試験することができる。先ず、PC12細胞を96ウェルプレート(Fisher Scientific)に接種し、85〜90%のコンフルエンシーになるまでインキュベートする。被験化合物のTrkA受容体への結合を試験するために、PC12表面で発現されるp75受容体を、該受容体の細胞外ドメインを結合するブロッキング抗体抗p75(AbCam)の結合によって阻害する。一定濃度のそれぞれ1つの前記小分子を競合因子として伴うまたは伴わない、異なる漸増濃度(0.01−0.1−1nM)のNGFと共に、45分間、細胞をインキュベートする。冷PBSでの1回の洗浄の後、細胞を15分間、PFA 4%で固定する。その後、細胞をPBSで洗浄し、抗体抗NGF(1μg/mL)と共に1時間、室温でインキュベートする。細胞をPBSで2回すすぎ、二次抗体抗NGFと共に1時間、室温でインキュベートする(1:500;DyLight 488コンジュゲート抗体、Jackson ImmunoResearch)。細胞を洗浄し、分光光度計によって488nmで蛍光を読み取る。
実施例9
緑内障モデル
G79は緑内障の動物モデルのニューロン死を予防する。
12匹のSprague Dawleyラット(4月齢)をイソブタンで麻酔し、右眼の強膜上静脈に高張食塩液注射をした。眼圧(IOP)を手術前に測定し、TonoLabを使用して7週間、週1回、モニターした。緑内障誘導1週間後に結膜(conjunctive)への局所適用によるG79での処置を開始した。2つの異なる実験を行った。
第一の実験では、G79を生理溶液に2つの異なる濃度(200μg/mLおよび400μg/mL)で溶解し、使用した。NGFを陽性対照とし使用し(200μg/mL)、前記すべての分子を溶解するために使用した生理溶液をプラセボとして施した。ラットを4群に分けた(各群にラット3匹):緑内障−G79 200μg/mL;緑内障−G79 400μg/mL;緑内障−NGF;緑内障−プラセボ。緑内障を有さない対照として左眼を使用した。両方の実験において、緑内障誘導の7週間後に麻酔薬の過剰投与によってラットを屠殺し、ラットの眼を採取し、4%のPFAで固定した。それらの眼をパラフィンに含め、組織学的研究(ヘマトキシリン−エオシン染色)に使用するために20μm切片に切断した。各眼についての異なる10視野に関して網膜神経節細胞(RGC)数の細胞計数をランダムに行った。
5週間、高眼圧を誘導したラットの眼内に高張液を注射した。NGF(200μM/mL)、G79(200−400μM/mL)またはプラセボの点眼剤でラットを5週間、毎日、処置した。緑内障を有し、プラセボ(食塩水)で処置したラットは、対照と比較して網膜神経節細胞数の有意な減少を有する。対照的に、NGF滴剤で処置したラットならびにG79で処置したラットは、神経節細胞の有意な保護を有する(図4A)。これらの結果は、G79処置が網膜神経節細胞(RGC)に対して神経保護を発揮することを示唆している。
第二の実験では、200μg/mLの濃度のG79を使用した。この第二の実験の目的は、眼圧を低下させることによって効く緑内障の最も一般的な治療薬であるチモロールとG79の有効性の比較であった。またこの実験では、G79とチモロールでの組み合わせ処置(combinatory treatment)を行った。各群にラット4匹を有する4群にラットを分けた:緑内障−G79(200μg/mL)(n=4);緑内障−チモロール(n=4);緑内障−G79/チモロール(n=4);緑内障−プラセボ(n=4)。緑内障を有さない対照として左眼を使用した。緑内障のIOPのための現行治療薬、すなわちチモロール、とG79を比較した結果を図4Cに示す。IOP誘導は、RGC数を有意に低減させ、この低減は、対照眼(C)(p<0.0001)と比較しておよびすべてのタイプの試験処置(p<0.0001)と比較して有意であった。この併用処置は、RGCの保護に相加的効果を発揮しなかった(**GL/チモロール+G79対対照(Ctr)p=0.02;§GL/チモロール対GL/チモロール+G79 p=0.003)。
実施例10
パーキンソン病in vitroモデル(MPPストレス)
G79、G80およびG81はパーキンソン病のin vitroモデルにおいてニューロン死を予防する。
細胞培養:10%FBS、2nM L−グルタミンおよび1%ペニシリン/ストレプトマイシンを補足した、50%ハムF12培地および50%EMEM培地での培養で、ヒト神経芽腫細胞系SH−SY5Yを維持した。37℃で95%空気およびCOの加湿雰囲気で細胞培養を維持した。
ヒト神経芽腫細胞系SH−SY5Yを使用して、パーキンソン病における前記小分子の神経保護効果を研究した。レチノイン酸でのニューロン表現型への分化後、SH−SY5Y細胞を、3時間、異なる濃度(20ng/mL、100ng/mL、2μg/mL、20μg/mLおよび50μg/mL)の被験化合物でまたは陽性対照としてのBDNF(20ng/mL)で前処置した。その後、1−メチル−4−フェニル−1,2,3,6−テトラヒドロピリジン(MPTP)(100μM)を添加し、24時間インキュベートした。翌日、3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラゾリウムブロミド(MTT)アッセイによって生存細胞数を判定した。
酸化ストレスによりニューロンを傷害するMPTPに、ヒト神経芽腫細胞系SH−SY5Yを曝露した。細胞を5週間、毎日、BDNF、G79、G80、G81またはプラセボで処置した。プラセボ(食塩水)で処置した細胞は、対照と比較して細胞の有意な喪失を有する。対照的に、G79で前処置した細胞ばかりでなくBDNFで前処置した細胞も、ニューロン細胞の有意な保護を有する(図5A)。
実施例11
ヒト細胞系SH−SY5Yにおける酸化ストレス
ヒト神経芽腫細胞系SH−SY5Yを使用して、酸化ストレスにおける被験化合物G79、G80およびG81の神経保護効果を研究した。細胞を、3時間、異なる濃度(20ng/mL、100ng/mL、2μg/mL、20μg/mLおよび50μg/mL)の被験化合物でまたは陽性対照としてのBDNF(20ng/mL)で前処置した。その後、H(100μM)を添加し、24時間インキュベートした。生存細胞数をMTTアッセイによって判定した。SH−SY5Yニューロン細胞系に酸化ストレスを誘導するためにHを使用したとき、G79、G80およびG81の保護効果が見出され、G79の抗酸化効果はBDNFより強かった(図5B)。図5Bでは、BDNF細胞生存度を100%と見なした。Hストレスは、細胞生存度の百分率の減少を誘導した(無ストレス対照対Hストレス=100±2%対95.9±0.5%)。G80およびG81と比較して、G79は、20ng/mLの濃度で、より良好な保護を発揮するものである(BDNF対G79=100±2.6対107.4±5.8)。
実施例12
ウエスタンブロット分析およびLuminexシグナル伝達アッセイ
G79はニューロトロフィン経路を活性化する
ウエスタンブロット分析:ニューロトロフィン受容体TrkAおよびTrkB活性化(リン酸化(phosphorilation))を次のようにウエスタンブロットによって評価した:24ウェルプレートで成長しているPC12細胞を低血清培地(0.5%FBS)で処置して基底レベルのリン酸化(phosphorilation)を低減した。24時間後、PC12細胞をG79(100ng/mL)で処置し、その後、回収し、5−15−30−60分の時点で300μLの氷冷溶解バッファー(Sigma Aldrich)に溶解した。超音波処理後、細胞破壊片を遠心分離(14000rpm、10分間)によって除去し、同量の上清(30〜35μg/ウェル)を加え、10%ポリアクリルアミドゲル電気泳動法(PAGE)によって分離し、その後、PVDF膜にエレクトロブロットした。膜を5%脱脂乳によってブロックし、その後、逐次的に一次抗体[ホスホ−TrkA、Tyr490(Cell Signaling)またはホスホ−TrkB、Tyr515(NovusBiological)]1:1000と共に一晩、そして二次抗体1:2000と共に1時間、室温でインキュベートした。ブロットを化学発光システム(Amersham)によって可視化のために処理し、Kodakフィルムに露出してフルオログラフィー像を可視化した。図6に示すように、両方の受容体が5分後には既にリン酸化(phosphorilated)されていた。
Luminexシグナル伝達アッセイ:10−Plex MAPK/SAPK Signaling Kit−Phosphoprotein(Millipore)を使用し、ヒト神経芽腫細胞系SH−SY5Yを使用して、Luminexシグナル伝達アッセイを行った。この細胞系は、TrkB受容体を発現し、MAPK/SAPKシグナル伝達経路は典型的にチロシンキナーゼ受容体によって活性化される。前記キットに含まれているリンタンパク質は、次のとおりである:ERK/MAPキナーゼ(Thr185/Tyr187);STAT−1(Tyr701);JNK(Thr183/Tyr185);MEK−1(Ser212);ATF−2(Thr69/71);p53(Ser15);HSP27(Ser78);c−Jun(Ser73);p38(Thr180/Tyr182)、p70 S6キナーゼ(Thr412);IkBα(Ser32)(Milliporeから購入)。
細胞を増殖させ、その後、24ウェルプレートに接種した(30,000細胞/ウェル)。24時間後、細胞を、2つの異なる濃度のNGF受容体アゴニストG79:100ng/mLおよび20μg/mLで処置した。培地にG79を添加した後、細胞を前記キットの溶解バッファー中に次の時点で収集した:30分、1時間、2時間、および6時間。この要領でアッセイを行って、処置細胞と陰性対照として使用した未処理細胞(未刺激SH−SY5Y細胞)とを比較することにより時間効果と用量効果の両方を評価した。文献にて公知の最もよく効く濃度である濃度20ng/mLで、陽性対照としてBDNFを使用した。Luminexプレート内のウェルに各サンプルを二重反復で添加した。すべてのサンプルを添加した後、Luminexキットに含まれているリン酸化(phosphorilation)の特異的陽性および陰性対照を添加した。バックグラウンド対照としてアッセイバッファーも二重反復で添加した。
図7は、受容体チロシンキナーゼ(RTK)のリン酸化(phosphorilation)によって活性化される細胞内経路を示す。円の中に活性化される因子があり、一方、灰色の円の中に被験因子がある。SY−SY5Y細胞系についての幾つかの経路のリン酸化(phosphorilation)におけるその効果を、LuminexからのxMAPアッセイを用いて評価した。図8は、Luminex技術によって試験したリンタンパク質の活性化レベルを示す。活性化レベルを中央値蛍光強度(MFI)として表す。Luminex技術によって試験すると、ATF−2、HSP−27、JNKおよびSTAT−1は、未刺激対照と比較して修飾され、有意にリンが活性化される結果となった。図8は、異なる時点でのG79処置とBDNF処置両方についてのMFIのグラフを示す。
ATF−2は、G79処置(20μg/mL)後6時間の時点で、未刺激対照と比較して有意に活性化された(p<0.05)。BDNF対照は、処置後2時間の時点で有意なATF−2活性化を示す(§p<0.05)。HSP−27は、(20μg/mLと100ng/mLの両方での)G79処置後1時間の時点で、未刺激対照と比較して有意に活性化された(p<0.05)。BDNFは、HSP−27を活性化しない。JNKは、20μg/mLと100ng/mLの両方での)G79処置後6時間の時点で、未刺激対照と比較して有意に活性化された(および§p<0.05)。BDNF対照は、処置後2時間の時点で有意なJNK活性化を示した(
p<0.05)。STAT−1は、G79処置後6時間の時点で、未刺激対照と比較して有意に活性化された(p<0.05)。BDNFは、STAT−1を活性化しなかった。
実施例13
サイトメトリー結合アッセイ
G79は、ニューロトロフィン受容体への結合についてNGFおよびBDNFと競合する
TrkA受容体(PC12細胞)およびTrkB受容体(SH−SY5Y)へのG79の結合を評価するために、本発明者らは、フローサイトメトリーによる競合結合アッセイを行った。p75とTrkA間の結合競合を評価するために、TrkA受容体とp75受容体の両方を発現するPC12細胞を通常の増殖培地で培養した。トリプシン溶液によって細胞を剥離させた後、200,000細胞/ウェルを後続のインキュベーション用のチューブに添加した。1本のチューブには対照未処理細胞が入っている。他のチューブにおいて、異なる濃度のNGF(0−10−20−50−100ng/mL)と共に細胞を45分間プレインキュベートした。このNGFは、TrkA受容体とp75受容体の両方を直接結合することができ、それによって、G79の潜在的結合がそれらの受容体について競合する場合には、G79の潜在的結合を遮断することができる。その後、細胞を洗浄することなく、G79のFITC蛍光コンジュゲート(100ng/mL)を添加し、次いで細胞を1時間インキュベートした。サンプルをサイトメーター(FCAScan)で読み取った。
両方の受容体に対する結合を別々に検出するために、細胞の(NGFインキュベーション前に)遮断抗体との事前のインキュベーションを行った。細胞を遮断抗体抗p75(1:100;Chemicon Int.)と共に1時間プレインキュベートして、TrkAに対する結合を検出した、または細胞を遮断抗体抗TrkA(1:200;AbCam)と共にプレインキュベートして、p75に対する結合を検出した。SH−SY5Y細胞系を用いて同じ実験プロトコルを繰り返して、これらの細胞へのTrkBおよびp75との結合を検出した。この場合、BDNFをTrkBおよびp75に対する結合についての競合因子として使用した。G79−FITC結合によって生成される細胞表面蛍光の測度である平均チャネル蛍光(MCF)としてすべての結果を表す。
図9Aは、シグナル(MCF)が漸増濃度のNGFの存在下で減少することを示し、これは、G79が同じNGF−受容体に対する結合について競合することを意味する。p75に対する結合を評価するために、細胞を抗TrkA抗体とプレインキュベートし、シグナル(MCF)が依然として減少することが判明した。これは、G79がp75受容体に結合できたことを示す(図9B)。TrkAに対する結合を評価するための抗体抗p75とのプレインキュベーションは、シグナル(MCF)を変化させなかった。これは、G79がTrkAへの結合についてNGFと競合しないようであることを意味する(図9C)。しかし、この結果は、はるかに多いp75の存在(1細胞あたり〜75000受容体)に比べて、細胞表面の非常に少量のTrkAの存在による影響を受けた可能性があった。同様に、G79のTrkBへの結合を、SH−SY5Y細胞系を使用して評価した(図9D)。この場合、シグナル(MCF)は、漸増濃度のBDNFの存在下で減少した。これは、G79がその受容体の一方に関してBDNFと競合することを示す。
実施例14
筋委縮性側索硬化症(ALS)のIn vitroモデル
G79、G80およびG81はALSのin vitroモデルにおいて神経保護性である
細胞培養:10%熱不活化FBSおよび1%ペニシリン/ストレプトマイシンを補足したDMEM(Gibco)でマウス運動ニューロン様細胞NCS−34を培養した。37℃で95%空気およびCOの加湿雰囲気で細胞培養を維持した。
運動ニューロンにおける栄養不足ストレスは、以前にMasahito T.ら、J.Neuropathol.Exp.Neurol.65(8):816−825(2006)に記載されているように行った。ALSに対する栄養ストレス状態の影響を評価するために、血清枯渇を用いてアポトーシスの存在を調査した。NSC−34細胞を24ウェルのポリリシン処理プレートに30,000細胞/ウェルで接種し、24時間、DMEM+10%FBS中で、様々な用量のG79、G80およびG81(20ng/mL、100ng/mL、2μg/mL、20μg/mL、50μg/mL)、およびG−CSF(2μg/mL)またはBDNF(20ng/mL)(G−CSFおよびBDNFの両方を陽性対照として使用した)と共にプレインキュベートした(Masahito T.ら、同書;Elliot J.L.、Neurobiology of Disease 6:310−320(1999))。その後、培地を除去し、FBSを伴わない新たなDMEMで置換した。48時間後、前に説明したとおりのMTTアッセイによって細胞生存度をアッセイした。
図10に示すように、G79、G80およびG81は、血清枯渇で攻撃された運動ニューロンに対して神経保護を発揮した。ストレスなしの対照に対する百分率として細胞生存度を表す。G79は、100ng/mLの濃度で最高神経保護効果を示し、ストレス対照と比較して細胞生存度が有意に増加した(98.11±6.14%対69.64±10.12%;p=0.02)。G79も、両方の陽性対照、G−CSFおよびBDNF、と比較して、有意ではないにせよ細胞生存度増加を示した(G−CSF細胞生存度:76.50±8.3%;BDNF細胞生存度:80.62±5.2)。
実施例15
実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)モデル
G79は多発性硬化症(MS)の動物モデルを改善する
予防的試験(疾患の誘導時に治療を開始する)および治癒的試験(動物が疾患に既に罹患しているときに治療を開始する)を行うことにより、MS、実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)、の動物モデルにおいてG79の効果を試験した。Palaciosら、2007に以前に記載されたように、不完全フロイントアジュバント(IFA)中の50μgの結核菌(H37Ra株;Difco、ミシガン州デトロイト)で乳化させた300μgのミエリン乏突起細胞糖タンパク質(MOG)ペプチド35−55(Spikem、フィレンツェ)を用いて、Harlanからの雌C57BL/6マウス(8〜12週齢)の両後足の肉趾に免疫処置を施した。免疫処置時および2日後にマウスに百日咳毒素(Sigma)(500ng)を腹腔内注射した。マウスを計量し、盲検観察者が毎日、疾患の臨床徴候について点検した。EAE疾患重症度を次の尺度によって30日間評価した:0=正常;0.5=軽度のだらりとした尾;1=だらりとした尾;2=後肢の軽度の不全対麻痺、不安定歩行;3=中等度の不全対麻痺、随意運動まだ可能;4=対麻痺または四肢不全麻痺;5=瀕死状態。この研究の終了時にマウスに麻酔をし、0.1Mリン酸バッファー(pH7.6)中4%のパラホルムアルデヒドで心臓内灌流を施した。脳、脊髄および脾臓を切開し、固定するか、使用するまで冷凍した。この研究に含めたすべてのマウスから血清も採取した。この手順は、バルセロナ大学動物実験委員会により承認された。
ニューロトロフィン経路を標的にする他の薬物(ガンボグアミドおよびキサリプロデン)と比較して、またはMSの処置用のファーストライン療法の1つ、すなわちグラチラマー酢酸塩、と比較する、G79の予防的効果と治癒的効果の両方を評価するための2つの異なる実験を行った。
予防的試験については、10匹のマウスを40mg/kgの濃度のG79の腹腔内注射で処置し、10匹のマウスを100mg/kgの濃度のG79の腹腔内注射で処置し、10匹のマウスを2mg/kgの濃度のガンボグアミドの腹腔内注射で処置し、10匹のマウスを10mg/kgの濃度のキサリプロデンの経口投与で処置した。ガンボグアミドとキサリプロデンの両方を異なる百分率のDMSOで希釈したので、5匹のマウスをプラセボ(生理溶液+1%DMSO)の腹腔内注射で処置し、残りの5匹のマウスを経口プラセボ(生理溶液+2.5%DMSO)でそれぞれ処置した。これらの処置を免疫処置日後に開始して毎日行った。
治癒的試験については、ストレスがマウスの臨床スコアの発現に深刻な影響を及ぼし得るので、経口投与と腹腔内注射間の不一致を低減させるためにすべての処置を腹腔内処置によって行った。この研究のために、8匹のマウスを40mg/kgの濃度のG79で処置し、8匹のマウスを100mg/kgの濃度のG79で処置し、8匹のマウスを2mg/kgの濃度のガンボグアミドで処置し、8匹のマウスを10mg/kgの濃度のキサリプロデンで処置し、8匹のマウスを5mg/kgの濃度のグラチラマー酢酸塩で処置し、8匹のマウスをプラセボ(生理溶液+2.5%DMSO)で処置した。これらの処置を、スコア2での臨床スコアの増加後(このスコアでの第2日の後)に開始して毎日行った。
図11Aおよび図11Bは、MSのin vivoモデルにおけるG79の予防的適用(疾患誘導の当日に治療開始)の結果を示す。これらの図形は、EAEに罹患させ、免疫処置日から異なる薬物で処置したマウスの臨床スコアを示す。図11Aにおいて、G79で処置したマウスは、有意ではないが疾患存在の遅延を示す。特に、100mg/kgの濃度は、疾患の遅延に、より有効であった。G79 100mg/kgで処置したマウスの、第30日の最終臨床スコアは、プラセボで処置したマウスと比較しても低かった。
図12は、治癒的試験の結果を示す。100mg/kgの用量のG79は、臨床スコアの改善に最高の治療効果を示す。特にG79は、第16日と第23日の間で、プラセボと比較して臨床スコアを有意に低下させた(第16日:G79スコア 2.8±1.2対プラセボスコア 4±0.7、p=0.01;第19日:G79スコア 1.75±1対プラセボスコア 3.3±0.5、p=0.003;G79スコア 1.6±0.8対プラセボスコア 2.8±0.8、p=0.02)。G79 100mg/kgは、他の被験処置剤(ガンボグアミド、キサリプロデン、グラチラマー酢酸塩)と比較しても良好な治療効果を発揮した。
実施例16
神経炎症in vitroモデル
G79は神経炎症のin vitroモデルにおいて神経炎症を低減させる
脳炎症は、多くの神経疾患に共通のプロセスであり、これはMSの症例で顕著である。脳炎症におけるG79の効果を評価するために、神経炎症のin vitroモデルにおいて、内毒素で攻撃した器官型小脳培養物を用いて、G79の効果を試験した。先ず、一酸化窒素を生産して炎症を促進する酵素iNOSの誘導におけるG79の効果を試験した。図13に示すように、G79は、iNOSの発現を減少させた。G79で前処置したサンプルは、LPSでの攻撃の24時間後、プラセボ未処置サンプルと比較してiNOSの発現の減少を示した。
炎症促進性サイトカインの放出におけるG79の効果に関しては、LPSで攻撃した器官型小脳培養物からの上清中のTNFαおよびIL−1βのレベルを試験した。図14Aは、小脳器官型培養物中のTNFαの生産を示す。TNFαの生産は、G79で前処置した器官型培養物では6および12時間の時点でプラセボと比較して低減された。図14Bは、小脳器官型培養物におけるIL−1βの生産を示す。G79での前処置は、IL−1βの放出に影響を及ぼさなかった。
小脳器官型スライス培養での神経炎症のin vitroモデル:新生仔マウス(生後8日(P8))を麻酔剤腹腔内注射後に断頭し、全脳を無菌的に除去した。脳の残部から小脳を分離し、金属製ビブラトームプレートに載せた。小脳をそのプレートの表面に取り付けたら、ビブラトームを使用して400μm矢状切片を切り取った。その後、器官型培養培地(アール塩、25%ハンクス緩衝塩類溶液、25%不活化ウマ血清、5mg/mL グルコース、0.25mM L−グルタミンおよび25μg/mL ペニシリン/ストレプトマイシンを伴う50%基礎培地中、5%CO)が入っている細胞培養プレートに、プラスチック製パスツールピペットで、それらのスライスを移した。各スライスを分離および単離した後に、0.4μmの細孔を有する30mm培養プレートインサート(Millipore)および1mLの完全培養培地が収容されている6ウェルプレートにそれらの小脳スライスを移し(各ウェルに3スライス)、少なくとも2時間の37℃および5%COでのインキュベーションによってプレコンディショニングし、インサートの下の各ウェルに添加した。それらの6ウェルプレートを37℃、5%CO下で保持し、2日毎に培地の半量を置換した。かかる条件での1週間の培養後、すべての実験を行った。
1週間の器官型小脳培養後、各ウェルの培地を新たな培地で置換し、G79(100ng/mL)またはプラセボ(生理溶液)をウェルに添加し、1時間インキュベーション状態で保持した。その後、リポ多糖類(LPS)(15μg/mL)を添加し、インキュベーション状態で保持した。スライスおよび器官型培養培地を0時間、1時間、3時間、6時間、12時間、24時間および48時間という異なる時点で回収した。各時点について、対照の未処置スライス、LPS/プラセボ処置スライスおよびLPS/G79処置スライスを得た。RNA抽出のためにスライスを3回の異なる実験で収集した。このために、スライスをRNA Lysis Buffer(Qiagen)に直接回収し、同バッファー中、−20℃で凍結させた。他の3回の異なる実験では、免疫蛍光のためにスライスを回収し、4%パラホルムアルデヒド(PFA)中で45分間、室温で固定した。すべての実験において、器官型培養培地を収集し、ELISAアッセイのために−20℃で保存した。
リアルタイム定量的ポリメラーゼ連鎖反応:前記LPS刺激実験から収集した器官型スライスをRNA溶解バッファーで均質化した。RNeasy Mini Kit(Qiagen、カリフォルニア州Chatwworth)単離システムを使用して全RNAを抽出し、これはRNase−Free DNase Set(Quiagen)を使用するDNase処理を含んだ。Reverse Transcription System(High Capacity cDNA Archive Kit;Applied Biosystems、カリフォルニア州フォスターシティー)を使用して、全RNA(35μg)を逆転写した。リアルタイム反応を25℃で10分間、続いて37℃で2時間行い、最終的に4℃で保存した。プライマーおよび標的特異的蛍光標識TaqManプローブは、Applied Biosystems(TaqMan Gene Expression assay)から購入した。iNOSの遺伝子用のプライマーを使用した。TaqMan Universal Master Mix(Applied Biosystems)を使用した。0.9μMの各プライマーと0.25μMのプローブと20ngの相補的DNAを使用して、DNA Engine Opticon 2 Real−Time System(MJ Research、マサチューセッツ州ウォータータウン)で相補的DNAの増幅を行った。反応条件は、次のとおりであった:50℃で最初の2分、続いて95℃で10分、そして40サイクルの95℃で15秒+60℃で1分。各サンプルを三重反復で実行し、各プレートの同じウェルで標的および内在性対照を増幅した。試験した遺伝子の発現をハウスキーピング遺伝子GAPDHのレベルを基準にして定量した。
ELISAアッセイ:小脳器官型培養培地からの上清を使用して、IL−1−βおよびTNF−αなどのサイトカイン生産をELISAによりアッセイした。IL−1−βについては、Quantikine Immunoassay IL−1−βキット(R&D System)を使用し、TNF−αについては、マウスTNF−α用ELISA Developmentキット(Peprotec)を使用した。すべてのELISAアッセイをその製造業者の指示書に従って行った。
実施例17
血液脳関門(BBB)を介した輸送
血液脳関門を横断する化合物G79、G80およびG81の能力を、2つのin vitroモデルを使用して試験した。受動輸送は、PAMPA(平行人工膜透過性アッセイ)モデルを使用して試験し、能動輸送は、BBECと星状細胞を共培養することによるBBBのin vitroモデルを使用して試験した。結果として、G79は、PAMPAモデルにおいて良好な横断能力を有する他の薬物、例えばプロパノロールおよびカルバマゼピンと比較して、PAMPAモデルにおいてBBBを横断できなかった(有効透過率(pe)プロパノロール=11.5;pe カルバマゼピン=10.3;pe G79=0×10−6cm/秒)。対照的に、BBBのin vitro細胞モデルでは、3分子すべてが、能動輸送によるBBBの中等度から高度の横断を提示した(pe G79=4.1;pe G80=2.8;pe G81=2.1×10−6cm/秒)。
平行人工膜透過性アッセイ(PAMPA)アッセイ:PAMPAを受動BBB透過性のin vitroモデルとして使用する。フィルター上に固定された人工膜をドナーおよびアクセプター区画の間に配置する。試験開始時、薬物をドナー区画に導入する。透過時間の後、UV分光法を用いてドナーおよびアクセプター区画内の薬物濃度を測定する。その結果、UV発色団を有する任意の化合物の透過性をこの方法によって判定することができる。
被験化合物ストック溶液をpH7.4の汎用バッファーで200倍希釈し、ドナーウェルに添加した。フィルター膜にドデカン中のPBLを被覆し、アクセプターウェルにpH7.4バッファーを充填した。アクセプターフィルタープレートをドナープレート上に注意深く載せて「サンドイッチ」(底部の被験化合物を有する水性ドナーと、中央部の人口脂質膜と、最上部の水性アクセプターとから成る)を作った。被験化合物は、ドナーウェルから脂質膜を通ってアクセプターウェルへと拡散した。この「サンドイッチ」を乱さずに18時間放置し、この間に透過が発生した。UVプレートリーダーを使用してアクセプター、ドナーおよび参照ウェル内の被験化合物の濃度を判定した。pION PSR4pソフトウェアを使用することにより、各化合物の有効透過率(Pe)を計算した。サンプルを三重反復で分析し、3回の実行の平均値を報告した。品質管理基準物質を各サンプルセットと共に実行して、その分析セットの一貫性をモニターした。
血液脳関門(BBB)を介した輸送の細胞in vitroモデル:血液脳内皮細胞(BBEC)と新生仔ラット星状細胞の共培養を用いることにより、細胞in vitroモデルを確立した。簡単に言うと、細胞共培養(0.33cmの表面積および0.4μmの孔径を有する、24ウェルのポリカーボネート製トランスウェル、Corning Costar)前に、プレートインサートの上面にIV型コラーゲンおよびフィブロネクチンを被覆した。次に、それらのインサートを裏返して大型ペトリ皿の中に置き、40μLの懸濁液(おおよそ45,000の星状細胞を含有)を各フィルターの底部に入れた。そのペトリ皿を1時間、インキュベーターの中に置き、40μLの新たなDMEM+Sを各フィルターの底部に15分毎に追加した。その後、インサートをプレートに戻し、37℃、5%COでインキュベートした。この時間の後、BBEC接種の2時間前に、125μg/mLのヘパリンを補足したDMEM+Sにより培地を置換した。2時間後、細胞をインサートに接種した(1フィルターあたり45,000細胞)。そのプレートをインキュベーター内で37℃、5%COでさらに3日間保持した。3日の共培養の後、cAMPおよびRO−21−1724を補足したDMEM+Sにより培地を置換し、37℃および5%COで保持した。培養第8日における経内皮電気抵抗(TEER)測定は、この系の輸送研究の準備が整っていることを示した。モデルの成熟度を検証するために、並行してin vitro関門の完全性マーカーとしてルシファーイエロー(LY)を用いて透過性アッセイを行った。透過性アッセイ中、サンプルを20μM濃度のLYと共にインキュベートして、アッセイ中の細胞単層の完全性を評価した。
オーム計Millicel ERSシステム(MERS 000 01、Millipore)を使用することによってTEERを判定した。TEER測定によって、8日の共培養による機能的にインタクトなin vitro BBBの形成が確認される。TEER値は、in vitro BBBの堅固さまたは完全性を表す。すべてのウェルについてのTEER値(平均±SD)が141±5.7オーム/cmであった。
Papp=(dQ/dt)*(1/A)*(1/C)(cm/秒) (1)
上の方程式(1)中、(dQ/dt)は、時間の関数でのアクセプター区画内に存在する化合物の量(nmol/秒)であり、Aは、インサートの表面積(cm)であり、およびCは、ドナー区画に適用した化合物の初期濃度(nmol/mL)である。
輸送研究中、化合物をLY(20μM)と共培養して、輸送アッセイ中の細胞膜の完全性を確実にした。
今、本発明を十分に説明したが、本発明またはその任意の実施形態の範囲に影響を及ぼすことなく、広いおよび等価の条件、製剤および他のパラメーター範囲内で本発明を行うことができることは、当業者には理解されるであろう。
本発明の他の実施形態は、本明細書の考慮および本明細書に開示する本発明の実施から当業者に明らかになるだろう。本明細書および実施例は単に例示的なものと見なされることを意図しており、後続の請求項によって本発明の真の範囲および精神を示す。
本明細書に引用するすべての特許および出版物は、それら全体が参照により本明細書に完全に援用されている。

Claims (72)

  1. II
    を有する化合物またはその薬学的に受容可能な塩あって、ここで、
    は、ハロゲンもしくはトリフルオロメチルで置換され、かつさらに、ハロゲン、C1〜6アルキル、(C1〜6)アルコキシおよびハロ(C1〜6)アルキルから成る群より選択される1つまたは2つの置換基で場合により置換されているフェニルであり;そして
    は、2−オキソ−ピロリジン−1−イルメチルまたはスルファモイルフェニルであ
    化合物またはその薬学的に受容可能な塩
  2. が、フルオロフェニルであ、請求項に記載の化合物。
  3. が、2−フルオロフェニルである、請求項に記載の化合物。
  4. が、2−オキソ−ピロリジン−1−イルメチルである、請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物。
  5. が、スルファモイルフェニルである、請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物。
  6. が、4−スルファモイルフェニルである、請求項に記載の化合物。
  7. 式III:

    を有する、請求項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩
  8. 式IV:


    を有する、請求項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩
  9. 医薬として使用するための、請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩含む組成物。
  10. 神経細胞の死滅または神経細胞の損傷の予防または処置に有用な医薬として使用するための、請求項に記載の組成物。
  11. 前記医薬が、神経保護薬である、請求項に記載の組成物。
  12. 前記医薬が、神経細胞の再生に有用である、請求項に記載の組成物。
  13. 前記医薬が、神経亢進薬である、請求項に記載の組成物。
  14. 前記医薬が、神経疾患または精神疾患の予防または処置に有用である、請求項に記載の組成物。
  15. 前記医薬が、神経疾患神経炎症大うつ病性障害、統合失調症、緑内障、末梢神経障害、およびら選択される疾患の予防または処置に有用である、請求項に記載の組成物。
  16. 前記医薬が、神経変性障害の疾患の予防または処置に有用である、請求項15に記載の組成物。
  17. 前記医薬が、筋委縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、アルツハイマー病、フリードライヒ運動失調症、ハンティングトン病、レヴィ小体を伴う認知症、および脊髄性筋委縮症から選択される疾患の予防または処置に有用である、請求項15に記載の組成物。
  18. 前記医薬が、多発性硬化症および視神経脊髄炎から選択される疾患の予防または処置に有用である、請求項15に記載の組成物。
  19. 前記医薬が、糖尿病性神経障害およびAIDS神経障害から選択される疾患の予防または処置に有用である、請求項15に記載の組成物。
  20. 前記医薬が、膠芽腫、星状細胞腫、髄芽種(meduloblastoma)、神経鞘腫、神経芽腫、髄膜腫、大腸癌、膵臓癌、乳癌、前立腺癌、白血病、急性リンパ性白血病、骨肉腫、肝細胞癌、卵巣癌腫、肺腺癌および食道癌腫から選択される疾患の予防または処置に有用である、請求項15に記載の組成物。
  21. 前記医薬が、多発性硬化症の処置に有用である、請求項18に記載の組成物。
  22. 前記医薬が、アルツハイマー病の処置に有用である、請求項17に記載の組成物。
  23. 前記医薬が、パーキンソン病の処置に有用である、請求項17に記載の組成物。
  24. 前記医薬が、緑内障の処置に有用である、請求項15に記載の組成物。
  25. 前記医薬が、神経再生薬である、請求項15に記載の組成物。
  26. 前記医薬が、免疫修飾薬である、請求項15に記載の組成物。
  27. 前記医薬が、神経保護効果と免疫修飾効果を併せ持つ、請求項15に記載の組成物。
  28. 治療有効量の請求項1〜のいずれか一項に記載の少なくとも1つの化合物と薬学的に受容可能な担体とを含む医薬組成物。
  29. 神経細胞の死滅または神経細胞の損傷の予防または処置のための医薬の製造における活性成分としての請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物の使用。
  30. 神経保護用医薬の製造における活性成分としての、請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物の使用。
  31. 神経細胞の再生のための医薬の製造における活性成分としての、請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物の使用。
  32. 神経疾患または精神疾患の予防または処置のための医薬の製造における活性成分としての、請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物の使用。
  33. 神経疾患神経炎症大うつ病性障害、統合失調症、緑内障、末梢神経障害、およびら選択される疾患の予防または処置のための医薬の製造における活性成分としての請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物の使用。
  34. 神経変性障害の疾患の予防または処置のための医薬の製造における活性成分としての請求項1〜8のいずれか一項に記載の化合物の使用。
  35. 筋委縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、アルツハイマー病、フリードライヒ運動失調症、ハンティングトン病、レヴィ小体を伴う認知症および脊髄性筋委縮症から選択される疾患の予防または処置のための医薬の製造における活性成分としての請求項1〜8のいずれか一項に記載の化合物の使用。
  36. 多発性硬化症および視神経脊髄炎から選択される疾患の予防または処置のための医薬の製造における活性成分としての請求項1〜8のいずれか一項に記載の化合物の使用。
  37. 糖尿病性神経障害およびAIDS神経障害から選択される疾患の予防または処置のための医薬の製造における活性成分としての請求項1〜8のいずれか一項に記載の化合物の使用。
  38. 膠芽腫、星状細胞腫、髄芽種(meduloblastoma)、神経鞘腫、神経芽腫、髄膜腫、大腸癌、膵臓癌、乳癌、前立腺癌、白血病、急性リンパ性白血病、骨肉腫、肝細胞癌、卵巣癌腫、肺腺癌および食道癌腫から選択される疾患の予防または処置のための医薬の製造における活性成分としての請求項1〜8のいずれか一項に記載の化合物の使用。
  39. 前記疾患が多発性硬化症である、請求項36に記載の使用。
  40. 前記疾患がアルツハイマー病である、請求項35に記載の使用。
  41. 前記疾患がパーキンソン病である、請求項35に記載の使用。
  42. 前記疾患が緑内障である、請求項33に記載の使用。
  43. 神経再生薬の製造における活性成分としての、請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物の使用。
  44. 免疫修飾薬の製造における活性成分としての、請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物の使用。
  45. 神経保護効果と免疫修飾効果を併せ持つ医薬の製造における活性成分としての、請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物の使用。
  46. 神経亢進薬の製造における活性成分としての、請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物の使用。
  47. 神経細胞の死滅または神経細胞の損傷の予防または処置のための組成物であって、有効量の請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物または有効量の請求項28に記載の医薬組成物を含む、組成物。
  48. 神経保護のための組成物であって、有効量の請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物または有効量の請求項28に記載の医薬組成物を含む、組成物。
  49. 前記神経保護が、さらに免疫修飾を含む、請求項48に記載の組成物。
  50. 神経細胞を再生させるための組成物であって、有効量の請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物または有効量の請求項28に記載の医薬組成物を含む、組成物。
  51. 神経疾患神経炎症大うつ病性障害、統合失調症、緑内障、末梢神経障害、およびら選択される疾患の予防または処置のための組成物であって、有効量の請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物または有効量の請求項28に記載の医薬組成物を含む、組成物。
  52. 神経変性障害の疾患の予防または処置のための組成物であって、有効量の請求項1〜8のいずれか一項に記載の化合物または有効量の請求項28に記載の医薬組成物を含む、組成物。
  53. 筋委縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、アルツハイマー病、フリードライヒ運動失調症、ハンティングトン病、レヴィ小体を伴う認知症および脊髄性筋委縮症から選択される疾患の予防または処置のための組成物であって、有効量の請求項1〜8のいずれか一項に記載の化合物または有効量の請求項28に記載の医薬組成物を含む、組成物。
  54. 多発性硬化症および視神経脊髄炎から選択される疾患の予防または処置のための組成物であって、有効量の請求項1〜8のいずれか一項に記載の化合物または有効量の請求項28に記載の医薬組成物を含む、組成物。
  55. 糖尿病性神経障害およびAIDS神経障害から選択される疾患の予防または処置のための組成物であって、有効量の請求項1〜8のいずれか一項に記載の化合物または有効量の請求項28に記載の医薬組成物を含む、組成物。
  56. 膠芽腫、星状細胞腫、髄芽種(meduloblastoma)、神経鞘腫、神経芽腫、髄膜腫、大腸癌、膵臓癌、乳癌、前立腺癌、白血病、急性リンパ性白血病、骨肉腫、肝細胞癌、卵巣癌腫、肺腺癌および食道癌腫から選択される疾患の予防または処置のための組成物であって、有効量の請求項1〜8のいずれか一項に記載の化合物または有効量の請求項28に記載の医薬組成物を含む、組成物。
  57. 前記疾患が、多発性硬化症である、請求項54に記載の組成物。
  58. 前記疾患が、アルツハイマー病である、請求項53に記載の組成物。
  59. 前記疾患が、パーキンソン病である、請求項53に記載の組成物。
  60. 前記疾患が、緑内障である、請求項51に記載の組成物。
  61. 有効量の請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩含む、神経成長因子または神経成長因子受容体の活性に対する刺激に応答する疾患を、該刺激が欠如している哺乳動物において処置するための組成物。
  62. 神経成長因子または神経成長因子受容体の活性を刺激することに使用するための、請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩含む組成物。
  63. 請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩含む、神経成長因子受容体活性を刺激するための組成物。
  64. 前記神経成長因子受容体が、TrkA受容体またはp75受容体である、請求項63に記載の組成物。
  65. 有効量の請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩含む、ニューロトロフィン因子またはニューロトロフィン因子受容体の活性に対する刺激に応答する疾患を、該刺激が欠如している哺乳動物において処置するための組成物。
  66. ニューロトロフィン因子またはニューロトロフィン因子受容体の活性を刺激することに使用するための、請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩含む組成物。
  67. 請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩含む、ニューロトロフィン因子受容体活性を刺激するための組成物。
  68. 有効量の請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩含む、脳由来神経栄養因子または脳由来神経栄養因子受容体の活性に対する刺激に応答する疾患を、該刺激が欠如している哺乳動物において処置するための組成物。
  69. 脳由来神経栄養因子または脳由来神経栄養因子受容体の活性を刺激することに使用するための、請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩含む組成物。
  70. 請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩含む、脳由来神経栄養因子受容体活性を刺激するための組成物。
  71. 前記脳由来神経栄養因子受容体が、TrkB受容体またはp75受容体である、請求項70に記載の組成物。
  72. 有効量の請求項1〜のいずれか一項に記載の化合物またはその薬学的に受容可能な塩薬学的に受容可能な担体とを混合することを含む、医薬組成物の調製方法。
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