JP6082488B1 - カルボキシル基により酸性になったpak1遮断剤のエステル体の調製および癌やその他のpak1依存性疾患治療への応用 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)カルボキシル基により酸性になったPAK1遮断剤と、アルコールとを反応させる工程
(b)上記(a)で得られた反応物と、水溶性の1,2,3−トリアゾール誘導体とを反応させる工程を含むことを特徴とする上記化合物、あるいはこの化合物の薬学的に許容される塩の製造方法である。
(a)カルボキシル基により酸性になったPAK1遮断剤と、アルコールとを反応させる工程
(b)上記(a)で得られた反応物と、水溶性の1,2,3−トリアゾール誘導体とを反応させる工程
アルテピリンC(ARC)の1,2,3-methylene-Triazolylエステル(AzoARCあるいはPRC-15A)の調製:
<ステップa>
化合物1(アルテピリンC 161mg(536μmol))のプロパルギルアルコール(6ml)溶液に0℃でEDC(100μl(567μmol))とDMAP(17mg(139μmol))を加えた。室温で反応液をTLCで追跡しながら約1日かけて原料が消えるまで撹拌した。撹拌を止め、反応液を減圧留去し、残渣をフラッシュカラムクロマトグラフィーで精製(n−ヘキサン:酢酸エチル=3:1)して化合物2(100mg(295μmol))を収率55%、淡黄色固体の状態で得た。
化合物2(52mg(154μmol))のt−BuOH:水(2:1)の混合溶液4mlに対して、L−アスコルビン酸ナトリウム(6mg(30.3μmol))と硫酸銅無水物(4mg(25.1μmol))を室温で加えた。この反応液に0.5Mの2−アジドアニソール(310μl(155μmol))を加え、42℃で超音波を照射しながら原料が消えるまで7時間撹拌した。これを酢酸エチル20mlで3回抽出し、抽出液を水、飽和食塩水で順次洗浄し芒硝で脱水後にエバポレーターで減圧留去して残渣を得た。残渣をフラッシュカラムクロマトグラフィーで精製(n−ヘキサン:酢酸エチル=3:1)して化合物3(52mg(107μmol))を収率69%、淡黄色固体の状態で得た。
コーヒー酸(CA)の1,2,3-methylene-Triazolylエステル(AzoCAあるいはPRC-15C)の調製:
<ステップc>
化合物4(コーヒー酸 382mg(2.12mmol))のDMF(3ml)溶液に対して、0℃でEDC塩酸塩(423mg(2.21mmol))とDMAP(72mg(589μmol))を加えた。この反応液にプロパルギルアルコール(400μl(6.87mmol))を滴下し、室温で17時間撹拌した。0.5Mの塩酸20mlでクエンチした後、n−ヘキサン−酢酸エチル(1:1)の混合溶媒で抽出を行い、抽出液を水、飽和食塩水で順次洗浄し芒硝で脱水後にエバポレーターで減圧留去して残渣を得た。残渣をフラッシュカラムクロマトグラフィーで精製(n−ヘキサン:酢酸エチル=1:1)して化合物5(143mg(655μmol))を収率31%、乳白色固体の状態で得た。
化合物5(130mg(595μmol))のTHF:水(1:1)の混合溶液4mlに対して、L−アスコルビン酸ナトリウム(61mg(308μmol))と硫酸銅無水物(17mg(107μmol))を室温で加えた.この反応液に0.5Mの2−アジドアニソール(1.20ml(600μmol))を加え、原料が消えるまで5時間撹拌した。これを酢酸エチル20mlで3回抽出し、抽出液を水、飽和食塩水で順次洗浄し芒硝で脱水後にエバポレーターで減圧留去して、化合物6(185mg(504μmol))を収率85%、乳白色固体の状態で得た。
ケトロラックの1,2,3-methylene-Triazolyl エステル(AzoKetoあるいはPRC-15 K)の調製:
<ステップe>
化合物7((R,S)−ケトロラック(ラセミ体:50/50)、202mg(794μmol))のDMF(3ml)溶液に対して、0℃でEDC塩酸塩(156mg(813μmol))とDMAP(60mg(491μmol))を加えた。この反応液にプロパルギルアルコール(200μl(3.43mmol))を滴下し、室温で5時間撹拌した。0.5Mの塩酸20mlでクエンチした後、n−ヘキサン−酢酸エチル(1:1)の混合溶媒で抽出を行い、抽出液を水、飽和食塩水で順次洗浄し芒硝で脱水後にエバポレーターで減圧留去して残渣を得た。残渣をフラッシュカラムクロマトグラフィーで精製(n−ヘキサン:酢酸エチル=1:1)して化合物8(147mg(501μmol))を収率63%、淡黄色オイル状で得た。
化合物8(190mg(648μmol))のTHF:水(1:1)の混合溶液4mlに対して、L−アスコルビン酸ナトリウム(65mg(328μmol))と硫酸銅無水物(21mg(131μmol))を室温で加えた。この反応液に0.5Mの2−アジドアニソール(1.20ml(600μmol))を加え、原料が消えるまで5時間撹拌した。これを酢酸エチル20mlで3回抽出し、抽出液を水、飽和食塩水で順次洗浄し硫酸マグネシウムで脱水後にエバポレーターで減圧留去して、残渣をフラッシュカラムクロマトグラフィーで精製(n−ヘキサン:酢酸エチル=3:1)して化合物9(191mg(432μmol))を収率85%、うすい褐色のオイル状で得た。
CDDO(TP151)(オレアノール酸の2-cyano誘導体)の1,2,3-Triazolyl エステルの調製:
上記製造例において、最初のステップ(a、cおよびe)で、原料(CDDO(TP151))をプロパルギルアルコールで処理し、次に生成物であるプロパギルエステルを2−アジドアニソールと無水硫酸銅(II)で処理し(b、dおよびf)、CDDO(TP151)のトリアゾリルエステルを得る。
Mimosine-Phe-Pheの1,2,3-Triazolylエステル(AzoMFFあるいはPRC-15M)の調製:
上記製造例において、最初のステップ(a、cおよびe)で、原料(Mimosine-Phe-Phe)をプロパルギルアルコールで処理し、次に生成物であるプロパギルエステルを2−アジドアニソールと無水硫酸銅(II)で処理し(b、dおよびf)、Mimosine-Phe-Pheのトリアゾリルエステルを得る。
Crocetin monoesterの1,2,3-Triazolylエステル(AzoCroあるいはPRC-15R) の調製:
上記製造例において、最初のステップ(a、cおよびe)で、原料(Crocetin monoester)をプロパルギルアルコールで処理し、次に生成物であるプロパギルエステルを2−アジドアニソールと無水硫酸銅(II)で処理し(b、dおよびf)、Crocetin monoesterのトリアゾリルエステルを得る。
CX-4945の1,2,3-Triazolyl エステル(AzoCXあるいはPRC-15X)の調製:
上記製造例において、最初のステップ(a、cおよびe)で、原料(CX-4945)をプロパルギルアルコールで処理し、次に生成物であるプロパギルエステルを2−アジドアニソールと無水硫酸銅(II)で処理し(b、dおよびf)、CX-4945のトリアゾリルエステルを得る。
カプトプリルの1,2,3-Triazolyl エステル(AzoCapあるいはPRC-15CP)の調製:
上記製造例において、最初のステップ(a、cおよびe)で、原料(カプトプリル)をプロパルギルアルコールで処理し、次に生成物であるプロパギルエステルを2−アジドアニソールと無水硫酸銅(II)で処理し(b、dおよびf)、カプトプリルのトリアゾリルエステルを得る。
薬理/生理作用測定:
<抗癌作用の測定>
A.細胞株:ヒト由来のNSC(Non-Small Cell)肺癌 細胞(A549株)、K−RAS遺伝子に発癌性の変異を有し、その増殖や転移にPAK1及びCOX−2を必須とする。
B.継代培養 (あるいは前培養): 96wellプレート上で行う。
C.細胞培養液:10%fetal bovine serum(FBS)を含むD−MEM
D.阻害剤(検体)のストック液:通常、DMSO溶液を使用する。細胞培養中の検体の最終DMSO濃度は、細胞増殖に影響を与えないよう1%あるいはそれ以下に調整する。
A.検体の抗癌作用(厳密には、癌細胞の生存率や増殖を阻害する効果)を測定するために、一般に広く使用されているMTT法は、トリアゾール環を含む化合物の抗癌作用を正確に測定するには不向きである。その主な理由は、検体であるトリアゾール環誘導体が(トリアゾール環誘導体である)MTT試薬と同様、細胞内でミトコンドリアの還元酵素により、紫色の色素を形成するため、MTT法による色素測定を著しく妨害するからである。従って、MTT法の代わりに、より古典的な「トリパンブルー染色」法を使用して、染色されない(生きた)細胞の数を直接、ヘモサイトメーターで測定しなければならない。この染色法では死んだ細胞のみが染色される。
B.具体的には、A549細胞(2x104cells/well)を上記の培地で24時間前培養したのち、細胞を適当な濃度の検体を含む培地で、更に72〜96時間培養する。次に細胞を「アクターゼ」と呼ばれるプロテアーゼでプレートから引き剥し、トリパンブルーで染色し、染色されない細胞の数を顕微鏡下、hemocytometer上で数える。
A.細胞株:マウス由来のメラノーマ(B16F10)
B.細胞培養液:10%fetal bovine serum(FBS)および1%penicillin/streptomycin(10,000 U/mL and 100μg/mL)を含むD−MEM
C.継代培養 (あるいは前培養): 96wellプレート上で行う。
D.細胞培養液:10%fetal bovine serum(FBS)を含むD−MEM
E.阻害剤(検体)のストック液:通常、DMSO溶液を使用する。細胞培養中の検体の最終DMSO濃度は、細胞増殖に影響を与えないよう1%あるいはそれ以下に調整する。
F.細胞の生存率および増殖の測定:トリパンブルー染色による(非特許文献4)。
B16F10細胞(5x104cells/well)を上記の培地で24時間前培養したのち、メラニン合成刺激ホルモンα−MSH(100nM)と(適当に希釈した)検体を含む培地で、更に48−72時間培養する。次に、培地を除き、細胞を1N NaOH(100μl)で溶かし、90℃で一時間加熱した後、メラニン含量をフォトメーター(波長405nmの吸収)で、測定する。
B16F10細胞(2x104cells/well)を上記の培地で24時間前培養したのち、メラニン合成刺激ホルモンα−MSH(100nM)と(適当に希釈した)検体を含む培地で、更に72時間培養する。細胞を冷たい燐酸緩衝液で洗浄したのち、1%Triton−X(500μl/well)を含む燐酸緩衝液(pH6.8)で溶解する。次にプレートを−80℃で30分間冷凍した後、解凍した細胞溶液に(チロシナーゼの基質である)1% L−DOPA(100μl)を加え、37℃で2時間反応させたのち、フォトメーターで490nmの吸収を測定して、チロシナーゼ活性を算出する。
A.細胞株:ヒト毛乳頭細胞(HFDPCs)
B.継代培養 (あるいは前培養): 96wellプレート上で行う。
C.継代培養液:1%fetal calf serum(FSC)、1%BPE、0.5% Cyp、0.5%ITTを含むpapilla cell growth medium (PCGM)。
HFDPCs(1x104cell/mL)を、10%FBS含むD−MEMで懸濁後、その200μl(2,000cells/well)をコラーゲンでコーチングした96wellプレート上に移し、37℃で、72時間培養する。次に、培地を除き、適当な濃度に希釈した検体を含むDMEM(200μl)で、細胞を更に96時間培養する。次に細胞を「アクターゼ」と呼ばれるプロテアーゼでプレートから引き剥し、トリパンブルーで染色し、染色されない細胞の数を顕微鏡下、hemocytometer上で数える。
A.細胞株:ヒト由来のNSC(Non-Small Cell)肺癌細胞(A549株)
B.継代培養 (あるいは前培養):96wellプレート上で行う。
C.細胞培養液:10%fetal bovine serum(FBS)を含むD−MEM
D.阻害剤 (検体) のストック液:通常、DMSO溶液を使用する。細胞培養中の検体の最終DMSO濃度は、細胞増殖に影響を与えないよう1%あるいはそれ以下に調整する。
最近はキナーゼ活性を、自己燐酸化されたキナーゼに対する抗体を使用して、免疫沈降ブロット(ウエスタン)で測定することが流行しているが、(厳密に言えば)PAK1の場合は、この方法を使っても、細胞内のキナーゼ活性を正確に測定できないし、全く信頼性がない。その理由は、細胞内で、PAK1を活性化する経路が幾多もあり、必ずしも自己燐酸化を経由するわけではないからである。そこで、癌細胞(A549株)内のPAK1キナーゼ活性は、最近我々が開発した“Macaroni−Western”(IP)ATP−Gloキナーゼ活性測定法と呼ばれる方法によって、定量される(非特許文献4)。概略すれば、肺癌細胞(2x105cells/mL)を6−wellプレート上で24時間前培養した後、(適当な濃度に希釈した)検体を含む培養液で、更に24時間処理する。次に細胞を破壊するために、50mM Tris−HCl(pH7.5)、150mM食塩および1% Triton−Xを含む緩衝液で処理する。PAK1を免液沈降(IP)するために、細胞上清をanti−PAK1 IgG(1:50希釈)およびprotein A−agaroseビーズと共に1〜2時間、氷室でロータリーミキサー(日進理化:東京都杉並区)を使用して間断なく撹拌する。遠心器で沈殿させたIP(PAK1)をATP−Gloキナーゼ活性測定法kit(Promega)、ATPおよびMBP(myelin basic protein)と共に37℃で1時間反応させた後、残ったATPレベルを定量するために、ATP−依存性のLuciferin−Luciferase反応で発生する蛍光を測定する(非特許文献4)。懸濁液を遠心後、上清を96−wellプレート上に移し、MTP−880Lab microplate reader(コロナ電気:茨城県ひたちなか市)にて蛍光を測定する。
(1)製造例1で調製したアルテピリンC(ARC)の1,2,3-methylene-Triazolylエステル
抗癌作用(IC50)=250nM(100倍ほど強化、詳しくは、表1を参照)。
抗メラニン合成作用(IC50)=250nM
育毛促進作用(ED)=20nM(ARCの活性を1000倍強化)
濃度1μMでPAK1活性を45%抑制
抗癌作用(IC50)=225nM(400倍以上強化、詳しくは、表1を参照)。
抗メラニン合成作用(IC50)=225nM
濃度1μMでPAK1活性を35%抑制
抗癌作用(IC50)=24nM(500倍以上強化、詳しくは、表1を参照)。
抗メラニン合成作用(IC50)=24nM
濃度70nMでPAK1活性を50%抑制
以 上
Claims (12)
- 請求項1記載の化合物、あるいはこの化合物の薬学的に許容される塩を含有することを特徴とする医薬。
- 請求項1記載の化合物、あるいはこの化合物の薬学的に許容される塩を含有することを特徴とするPAK1遮断剤。
- 請求項1記載の化合物、あるいはこの化合物の薬学的に許容される塩を含有することを特徴とするPAK1依存性疾患の治療剤。
- PAK1依存性疾患が、固形腫瘍、認知症、パーキンソン氏病、癲癇、炎症、感染症、糖尿病(2型)、高血圧、肥満症、鬱病、統合失調症、自閉症、頭痛、骨粗しょう症、過度の色素沈着および脱毛症から選ばれるものである請求項4記載のPAK1依存性疾患の治療剤。
- 固形腫瘍が、膵臓癌、大腸癌、肺癌、乳癌、前立腺癌、卵巣癌、子宮癌、悪性脳腫瘍、良性脳腫瘍および多発性骨髄腫から選ばれるものである請求項5記載のPAK1依存性疾患の治療剤。
- 請求項1記載の化合物、あるいはこの化合物の薬学的に許容される塩を含有することを特徴とする化学療法または放射線治療による癌細胞の耐性軽減剤。
- 請求項1記載の化合物、あるいはこの化合物の薬学的に許容される塩を含有することを特徴とする癌細胞の増殖・転移予防剤。
- 請求項1記載の化合物、あるいはこの化合物の薬学的に許容される塩を含有することを特徴とするPAK1依存性疾患の薬物療法による耐性軽減剤。
- 請求項1記載の化合物、あるいはこの化合物の薬学的に許容される塩を含有することを特徴とする化粧料。
- 美白用である請求項10記載の化粧料。
- 育毛用である請求項10記載の化粧料。
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