JP6313479B2 - 有機セレン化合物の組成物およびその使用方法 - Google Patents

有機セレン化合物の組成物およびその使用方法 Download PDF

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Description

本出願は、有機セレン化合物および化合物の組成物、並びに種々の生体経路において、ミトコンドリア機能を向上させ、疾患を治療し、特定の種類の動物細胞およびヒト細胞における特定の過程を阻害または向上させるためのこれらの使用方法に関する。
セレン（Ｓｅ）は、複製、甲状腺ホルモン代謝、ＤＮＡ合成、並びに酸化損傷および感染からの保護のような多くの生体過程に重要な役割を果たす必須微量元素である。セレンは、グルタチオンペルオキシダーゼ（ＧＰｘ）、チオレドキシンレダクターゼおよびあるメチオニンスルホキシドレダクターゼ等の種々のセレン依存性酵素の触媒部位に組み込まれる。これらのセレノ酵素は、代謝活性、免疫機能、抗酸化防御、細胞内酸化還元制御およびミトコンドリア機能の制御に寄与する。
ミトコンドリア（「ＭＴ」）として知られる細胞小器官は、高等生物の細胞での主なエネルギー源である。ミトコンドリアは、様々な細胞の呼吸過程、酸化過程および代謝過程の直接的および間接的な生化学的制御を行う。これらは、電子伝達鎖（ＥＴＣ）活性を含み、この活性によって、酸化リン酸化を行い、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）の形態で代謝エネルギーを生成し、また、細胞内のカルシウムホメオスタシスでの中心的なミトコンドリアの役割の元となる。ミトコンドリアの呼吸は、ミトコンドリア膜内で起こり、電子伝達系を介した電子の流れによって達成され、４種類の複合体（複合体Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ）を含み、ＡＴＰ合成のための部位（ＡＴＰシンターゼ）として機能するさらなる複合体（複合体Ｖ）を含む。任意の複合体の活性不全または活性低下は、電子の流れを乱し、ミトコンドリア呼吸機能不全を引き起こすことがある（例えば、Ｓｃｈｉｌｄｇｅｎら、Ｅｘｐ Ｈｅｍａｔｏｌ ２０１１；３９：６６６−６７５１０、１１；Ａｒｔｈｕｒら、Ｍｏｌ Ｎｅｕｒｏｄｅｇｅｎｅｒ ２００９；４：３７を参照）。
細胞死、反応性酸素種の生成、酸化によるＤＮＡ損傷の増加、オートファジーの増加、およびミトコンドリアの膜電位の消失を引き起こすミトコンドリア機能不全は、糖尿病、肥満、アルツハイマー病を含む加齢に関連する神経変性、卒中、インスリン抵抗性およびアテローム硬化症といった状態に関係がある。セレンの無機形態である亜セレン酸ナトリウムは、特定の状況でミトコンドリア機能に影響を与えることが示されている。Ｍｅｈｔａらは、ミトコンドリア生合成のマーカーＰＧＣ１ａが虚血性脳組織で増加し、虚血および再循環の後に、亜セレン酸ナトリウムがＰＧＣ１ａをさらに増加させることを示した（Ｍｅｈｔａら、ＢＭＣ Ｎｅｕｒｏｓｃｉｅｎｃｅ ２０１２ １３：７９）。Ｔｉｒｏｓｈらは、中程度の用量ではなく、高用量の亜セレン酸ナトリウムが、ハプテンにより誘発される直腸組織の炎症に起因する誘発されるミトコンドリア機能不全を防ぐことを示した（Ｔｉｒｏｓｈら、Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ２００７ ２３：８７８）。これらの結果は、無機セレンが、損傷を受けた細胞でのミトコンドリア機能に影響を与え得ることを示唆している。しかし、複数の研究から、亜セレン酸ナトリウムは、他の形態のセレンよりもバイオアベイラビリティが低く、有効性に疑問があることがわかっている（Ｒｉｄｅｒら、Ｊ Ａｎｉｍ Ｐｈｙｓｉｏｌ Ａｎｉｍ Ｎｕｔｒ（Ｂｅｒｌ）２０１０ ９４（１）：９９−１１０）。
それに加え、この文献の結果は、異なる化学形態のセレンが、異なる生体活性を有することを示す。例えば、セレノゾリジンは、セレノメチオニンよりも、肺腫瘍の数を減らすのに効果的であった（Ｐｏｅｒｓｃｈｋｅら、Ｊ Ｂｉｏｃｈｅｍ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ ２０１２ ２６：３４４）。Ｂａｒｇｅｒらは、マウスに異なるセレン源（例えば、セレンメチオニン、亜セレン酸ナトリウムおよびセレン化酵母）を与えると、遺伝子発現およびミトコンドリアの構造および機能の特定の機能的経路に異なる影響を及ぼすことを示した（Ｂａｒｇｅｒら、Ｇｅｎｅｓ ａｎｄ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ２０１２ ７：１５５）。
別個の化学形態のセレンの生体活性およびアベイラビリティが明らかに異なるため、セレンの化学形態を特定し、生体過程に対するこれらの効果を特性決定する必要がある。生体過程に対するこれらの効果を特性決定することで、ミトコンドリア機能不全に関連する疾患のような疾患を予防するか、または戦うための顕著な生体過程の医学的な制御をもたらすことができる。ミトコンドリア機能不全に関連する疾患は、１以上の動物細胞またはヒト細胞におけるミトコンドリア機能不全を低減するか、またはミトコンドリア機能を上方制御する特定の化学形態のセレンを投与することによって予防されるか、または処理されてもよい。生体活性の変動に対する１つの説明は、異なる形態のセレンが、分子レベルで異なる経路に対して異なる影響を有することであろう。
Ｅｘｐ Ｈｅｍａｔｏｌ ２０１１；３９：６６６−６７５１０，１１； Ｍｏｌ Ｎｅｕｒｏｄｅｇｅｎｅｒ ２００９；４：３７ ＢＭＣ Ｎｅｕｒｏｓｃｉｅｎｃｅ ２０１２ １３：７９ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ２００７ ２３：８７８ Ｊ Ａｎｉｍ Ｐｈｙｓｉｏｌ Ａｎｉｍ Ｎｕｔｒ（Ｂｅｒｌ）２０１０ ９４（１）：９９−１１０）。 Ｊ Ｂｉｏｃｈｅｍ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ ２０１２ ２６：３４４ Ｇｅｎｅｓ ａｎｄ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ２０１２ ７：１５５
本出願は、有機セレン化合物、組成物、並びに該化合物および組成物を使用する方法に関する。該化合物は、５’−メチルセレノアデノシン（「化合物Ｃ」）、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン（「化合物Ｄ」）、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン（「化合物Ｅ」）、式Ｉの化合物、式ＩＩの化合物、および式ＩＩＩの化合物、並びにこれらの組み合わせを含む。本明細書に記載されるように、組成物およびこれらの組み合わせは、組織特異的な様式および組織に適した様式で、ミトコンドリア機能を向上させ、ミトコンドリア機能不全を治療し、アルツハイマー病を治療し、糖代謝を調整するのに有用である。
本出願の一態様において、異なる化学形態の有機セレンは、生物学的に活性であると特定される。本明細書に記載されるセレン含有化合物は、セレン化酵母から得ることができるか、または本明細書に記載されるように化学的に合成することができる。セレン化酵母は、多くのセレンおよび硫黄化合物を含有するが、セレン化酵母中の全てのセレン化合物が生体過程に影響を与えるわけではない。これに加え、セレン化酵母中のセレンと硫黄化合物の混合物は、互いに阻害性であることが示されているか、または生体過程に悪影響を与えることが示されている。
本出願の別の態様は、本明細書に記載される生物学的に活性なセレン化合物の類似体または誘導体を提供する。セレン含有化合物の類似体および／または誘導体は、合成によって調製することができる。ある実施形態において、類似体は、安定性が増加し、酸化しにくく、半減期が延び、および／またはこの化合物が特定の組織を標的とする。
本出願の別の態様において、異なる化学形態のセレンは、異なる組織特異性を有することが示されている（例えば、ある化合物は、神経細胞には活性であるが、肝細胞には活性ではない）。これに加え、同じセレン含有組成物は、ある細胞種において転写活性化因子を活性化し得るが、異なる細胞種の同じ転写活性化因子を不活性化する。異なるセレン含有化合物およびこれらの組み合わせのこれらの異なる活性および組織特異性は、驚くべきことであり、予測することができない。
本出願の一態様は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式ＩＩの化合物、および式（ＩＩＩ）の化合物、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含有する組成物を提供する。更なる実施形態において、これらの化合物の１以上は、単離および／または精製されていてもよい。
他の実施形態において、組成物は、５’−メチルチオアデノシン、Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチル−システインまたはグルタミルセレノシステインの１以上を含有しなくてもよい。これらの化合物の１以上が組成物に不必要な場合があるか、または組成物中の他の化合物に対して阻害性の場合があるからである。
本出願の別の態様は、本明細書に記載される組成物を用い、ミトコンドリア機能を向上させ、ミトコンドリア機能不全を治療し、アルツハイマー病を治療し、および／または糖代謝を調整する方法を提供する。
いくつかの実施形態において、アルツハイマー病を治療するための方法は、有効量の組成物を被検体に投与することを含み、該組成物は、５’−メチルセレノアデノシン若しくは式（Ｉ）の化合物、またはこれらの混合物を含む。他の実施形態において、これらの化合物の１以上は、単離および／または精製されていてもよい。
さらに他の実施形態において、アルツハイマー病を治療するための方法は、有効量の組成物を被検体に投与することを含み、該組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、および式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含有する。本発明のいくつかの実施形態において、これらの化合物の１以上は、単離および／または精製されていてもよい。
他の実施形態において、１以上の神経細胞でのＢアミロイド蓄積を阻害するための方法は、有効量の組成物を１以上の神経細胞に投与することを含み、該組成物が、５’−メチルセレノアデノシンおよび式（Ｉ）の化合物、並びにこれらの混合物からなる群から選択される化合物を含有し、前記有効量が、前記組成物で処理されていない神経細胞と比較して、１以上の神経細胞でのＢアミロイド蓄積を阻害する。更なる実施形態において、これらの化合物の１以上は、単離および／または精製されていてもよい。
別の実施形態において、１以上の神経細胞でのＢアミロイド蓄積を阻害するための方法は、有効量の組成物を１以上の神経細胞に投与することを含み、該組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、および式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含有し、前記有効量が、前記組成物で処理されていない神経細胞と比較して、神経細胞でのＢアミロイド蓄積を阻害する。更なる実施形態において、これらの化合物の１以上は、単離および／または精製されていてもよい。
いくつかの実施形態において、１以上の神経細胞においてｔａｕリン酸化を阻害するための方法は、有効量の組成物を１以上の神経細胞に投与することを含み、該組成物が、５’−メチルセレノアデノシンおよび式（Ｉ）の化合物、並びにこれらの混合物からなる群から選択される化合物を含有し、前記有効量が、前記組成物で処理されていない神経細胞と比較して、１以上の神経細胞においてｔａｕリン酸化を阻害する。更なる実施形態において、これらの化合物の１以上は、単離および／または精製されていてもよい。
他の実施形態において、１以上の神経細胞においてｔａｕリン酸化を阻害するための方法は、有効量の組成物を１以上の神経細胞に投与することを含み、該組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、および式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含有し、前記有効量が、前記組成物で処理されていない神経細胞と比較して、神経細胞においてｔａｕリン酸化を阻害する。更なる実施形態において、１以上の化合物は、単離および／または精製されていてもよい。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシン若しくは式（Ｉ）の化合物またはこれらのセレノグリコシドを含む。更に他の実施形態において、組成物は、組成物中の活性化合物に対する組成物中での潜在的な阻害効果に起因して、グルタミルセレノシステイン、メチオニンまたはセレノメチオニンを含まなくてもよい。
ある実施形態において、被検体に投与される有効量は、１日あたり２００マイクログラム以下である。いくつかの実施形態において、本発明の組成物は、被検体に１日に１回投与される。
別の態様において、骨格筋細胞および神経細胞、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される１つ以上の細胞においてミトコンドリア機能を向上させるための方法は、有効量の組成物を前記１以上の細胞に投与することを含み、該組成物が、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、および式（ＩＩＩ）の化合物、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含有し、前記有効量が、前記組成物で処理されていない細胞と比較して、ミトコンドリア機能を向上させる。更なる実施形態において、１以上の化合物は、単離および／または精製されていてもよい。
他の実施形態において、１以上の肝細胞においてミトコンドリア機能を向上させるための方法は、有効量の組成物を前記１以上の肝細胞に投与することを含み、該組成物が、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、および式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含有し、前記有効量が、前記組成物で処理されていない細胞と比較して、ミトコンドリア機能を向上させる。更なる実施形態において、１以上の化合物は、単離および／または精製されていてもよい。
別の態様において、肝細胞および骨格筋細胞、並びにこれらの混合物からなる群から選択される１以上の細胞において糖代謝を調整する方法は、有効量の組成物を前記１以上の細胞に投与することを含み、該組成物が、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、および式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含有し、前記有効量が、前記組成物で処理されていない細胞と比較して、糖代謝を調整する。更なる実施形態において、１以上の化合物は、単離および／または精製されていてもよい。
いくつかの実施形態において、１以上の肝細胞においてグルコース−６−ホスファターゼ複合体の発現を減少させる方法は、有効量の組成物を前記１以上の細胞に投与することを含み、該組成物が、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、および式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含み、前記有効量が、前記組成物で処理されていない細胞と比較して、グルコース−６−ホスファターゼ複合体の発現を阻害する。更なる実施形態において、１以上の化合物は、単離および／または精製されていてもよい。
本記載に組み込まれ、本記載の一部を構成する添付の図面は、本発明のいくつかの態様を示し、本記載と共に、本発明の原理を説明するのに役立つ。図面の簡単な説明は、以下の通りである。
ＨＥＫ２９３Ｔ腎細胞を５’−メチルセレノアデノシン（「化合物Ｃ」）で処理すると、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン（「化合物Ｄ」）で処理した場合とは異なり、ミトコンドリア（「ＭＴ」）電位（蛍光）が向上することを示す。画像は、蛍光顕微鏡で、同じ露光時間および倍率で撮影したものである。 化合物Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）およびＤ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）で処理したときの骨格筋Ｃ２Ｃ１２細胞内のミトコンドリア（「ＭＴ」）電位の向上を示す。硫黄類似体Ｈ（５’−メチルチオアデノシン）およびＩ（Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）は、全ての濃度でミトコンドリア電位を減少させた。 化合物Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）、およびＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）またはこれらの組み合わせで６時間および２４時間処理されたＩＭＲ−３２ヒト神経細胞におけるミトコンドリア（「ＭＴ」）電位の一時的な増加を示す。これらの硫黄類似体Ｈ（５’−メチルチオアデノシン）、Ｉ（Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）、Ｊ（γ−グルタミル−メチル−システイン）およびこれらの組み合わせも、ミトコンドリア機能の一時的な増加を示した。データは、染色した細胞核の蛍光強度によって正規化した。＊は、コントロールに対するＰ値を示す。 Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）およびＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）またはこれらの硫黄類似体Ｈ（５’−メチルチオアデノシン））、Ｉ（Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）、Ｊ（γ−グルタミル−メチル−システイン）の繰り返し処理が、ＩＭＲ−３２神経細胞においてミトコンドリア（ＭＴ）電位を向上させたことを示す。細胞を化合物で１回、４８時間（ｈｒ）処理した（上部の図）か、または化合物を用いて２回、合計４８時間処理した（下部の図）。データは、染色した細胞核の蛍光強度によって正規化した。 ヒトＩＭＲ−３２神経細胞の７２時間にわたる生存性（ＯＤ４９０ｎｍによって示される）に対し、化合物Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）およびＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）またはこれらの組み合わせの毒性の影響がないことを示す。対照的に、硫黄類似体Ｈ（５’−メチルチオアデノシン））、Ｉ（Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）、Ｊ（γ−グルタミル−メチル−システイン）およびこれらの組み合わせは、７２時間で生存性のわずかな低下を示した。結果は、平均±ｓｅｍで示される；ｎ＝８。 １０マイクロモル濃度のカルシウムによってストレスを受けたラット皮質細胞における化合物ＤおよびＥによるミトコンドリア機能の回復を示す。この図は、正常なミトコンドリアの呼吸チャート（上の線）を示し、最終的なＯＣＲは、グラフの線の末端とＸ軸との間の測定された距離である。下の線は、１０マイクロモル濃度のカルシウムによるミトコンドリアの呼吸の阻害を示す。中央部にある２つの線は、化合物ＣまたはＤと１０マイクロモル濃度のカルシウムが存在する状態でのミトコンドリアの呼吸を表す。 Ｈ（５’−メチルチオアデノシン））、Ｉ（Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）およびＪ（γ−グルタミル−メチル−システイン）の組み合わせと比較して、セレン化合物Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）およびＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）（各化合物１５０ｐｐｂ）の組み合わせで６時間および２４時間処理されたＡＭＬ−１２マウス肝細胞におけるミトコンドリア（ＭＴ）電位の顕著な増加を示す。データは、染色した細胞核の蛍光強度によって正規化した。棒グラフに示されるＰ値は、ＣＤＥ群とコントロールまたはＨＩＪ群を比較することによって決定された。 ＡＭＬ−１２マウス肝細胞におけるミトコンドリア脱共役タンパク質２（Ｕｃｐ２）の優先的な発現と、化合物Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）およびＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）（各化合物１５０ｐｐｂ）の組み合わせによる、その発現の下方制御を示す。（Ａ）正常なＡＭＬ−１２細胞におけるミトコンドリア脱共役タンパク質１（Ｕｃｐｌ）およびＵｃｐ２の相対的な発現（水ビヒクルで６時間処理した後）。棒グラフに示されるようにｎ＝４。（Ｂ）Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）およびＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）の組み合わせがＵｃｐ１発現に及ぼす影響なし。（Ｃ）Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）およびＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）の組み合わせによって下方制御されたＵｃｐ２発現。データは、それぞれの棒グラフに示されているサンプル数の平均±ｓｅｍとして表される。棒グラフの異なる文字（ａ対ｂ）は、群間の有意差を意味する（Ｐ＜０．０５）。 ＡＭＬ−１２マウス肝細胞の生存性（ＯＤ４９０ｎｍによって示される）に対する、化合物Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）、Ｅ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）およびこれらの組み合わせまたはこれらの硫黄類似体Ｈ（５’−メチルチオアデノシン））、Ｉ（Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）、Ｊ（γ−グルタミル−メチル−システイン）およびこれらの組み合わせの毒性の影響がないことを示す。 Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）およびＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）（各化合物１５０ｐｐｂ）化合物の組み合わせで処理した後の、ヒトＩＭＲ−３２神経細胞のＵｃｐ２、Ｕｃｐ３およびプレセニリン（ＰＳＥＮ）発現の下方制御を示す。（Ａ）６時間および２４時間でのＵｃｐ２ ｍＲＮＡ発現。（Ｂ）６時間および２４時間でのＵｃｐ３ ｍＲＮＡ発現。（Ｃ）６時間および２４時間でのビヒクル（水）で処理されたヒトＩＭＲ−３２神経細胞での相対的なＰＳＥＮおよびＰＳＥＮ２ ｍＲＮＡレベル。（Ｄ）６時間および２４時間でのＣ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）、Ｅ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）の組み合わせ（各化合物１５０ｐｐｂ）、またはＨ（５’−メチルチオアデノシン）、Ｉ（Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）およびＪ（γ−グルタミル−メチル−システイン）の組み合わせ（各化合物１５０ｐｐｂ）で処理されたヒトＩＭＲ−３２神経細胞でのアクチンβ（ＡＣＴＢ）ｍＲＮＡレベルの量によって正規化した後のＰＳＥＮ ｍＲＮＡ発現。（Ｅ）６時間および２４時間でのＣ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）およびＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）の組み合わせ、またはＨ（５’−メチルチオアデノシン））、Ｉ（Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）およびＪ（γ−グルタミル−メチル−システイン）の組み合わせで処理されたヒトＩＭＲ−３２神経細胞での（ＡＣＴＢ）ｍＲＮＡレベルによって正規化した後のＰＳＥＮ２発現。データは、群あたり３〜４サンプルの平均±ｓｅｍとして表される。棒グラフ中の異なるアルファベットの文字（ａ対ｂ）および異なる数字（１対２）は、群間の有意差を意味する（Ｐ＜０．０５）。 ウエスタンブロットおよびリアルタイムポリメラーゼ連鎖反応（「ＲＴ−ＰＣＲ」）分析によって決定される場合、ガンマセクレターゼ複合体ＰＳＥＮおよびニカストリンが、化合物Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）の標的であったことを示す。（Ａ）６時間および２４時間での１５０ｐｐｂの化合物Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）またはＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）で処理されたヒトＩＭＲ−３２神経細胞における種々のタンパク質（アルツハイマー病（ＡＤ）のプラーク生成の鍵）のウエスタンブロット分析の写真。（Ｂ−Ｃ）上のウエスタンブロット（列挙した化合物で処理後２４時間、右側の図）の定量分析。（Ｂ）ＰＳＥＮおよび（Ｃ）ニカストリンタンパク質レベル。データは、３個のサンプルの平均±ｓｅｍとして表される。（Ｄ−Ｇ）（Ｄ、Ｆ）６時間および（Ｅ、Ｇ）２４時間、ビヒクル（コントロール）および列挙した化合物で処理されたヒトＩＭＲ−３２神経細胞における（Ｄ−Ｅ）ＰＳＥＮおよび（Ｆ−Ｇ）ニカストリン発現の定量ＲＴ−ＰＣＲ分析。データは、４個のサンプルの平均±ｓｅｍとして表される。棒グラフ中の異なる文字（ａ対ｂ、ａ対ｃまたはｂ対ｃ）は、群間の有意差を意味する（Ｐ＜０．０５）。文字「ａ，ｂ」は、ａまたはｂからの有意差がないことを示す。 ウエスタンブロットおよびＲＴ−ＰＣＲ分析によって決定される場合、化合物Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）がＴａｕリン酸化の新規阻害剤であり、グリコーゲンシンターゼキナーゼ３β（「ＧＳＫ３ｂ」）下方制御剤であることを示す。（Ａ）６時間および２４時間での１５０ｐｐｂの化合物Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）またはＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）で処理されたヒトＩＭＲ−３２神経細胞における種々のタンパク質（アルツハイマー病（ＡＤ）のプラーク生成の鍵）のウエスタンブロット分析の写真。（Ｂ−Ｅ）（Ｂ）位置３９６のセリン残基でのリン酸化されたＴａｕ（「ｐＴａｕ Ｓ３９６」）および（Ｃ）位置４００のセリン残基、位置４０３のトレオニン残基、位置４０４のセリン残基でのリン酸化されたＴａｕ（「ｐＴａｕ Ｓ４００／Ｔ４０３／Ｓ４０４」）、（Ｄ）全Ｔａｕ、および（Ｅ）上のウエスタンブロットにおいて、全Ｔａｕタンパク質レベルあたり、組み合わせたｐＴａｕＳ３９６およびｐＴａｕ Ｓ４００／Ｔ４０３／Ｓ４０４（２４時間処理後、右側の図）の定量分析。データは、３サンプルの平均±ｓｅｍとして表される。（Ｆ）水ビヒクル（コントロール）または化合物で２４時間処理されたＩＭＲ−３２細胞における上のウエスタンブロットのＧＳＫ３ｂタンパク質レベルの定量分析。データは、３サンプルの平均±ｓｅｍとして表される。（Ｇ−Ｈ）水ビヒクル（コントロール）または列挙された化合物で２４時間処理されたヒトＩＭＲ−３２神経細胞におけるＧＳＫ３ｂ ｍＲＮＡ発現の定量ＲＴ−ＰＣＲ分析。（Ｇ）６時間および（Ｈ）２４時間。データは、４サンプルの平均±ｓｅｍとして表される。棒グラフ中の異なる文字（ａ対ｂ、ａ対ｃまたはｂ対ｃ）は、群間の有意差を意味する（Ｐ＜０．０５）。文字「ａ，ｂ」または「ｂ，ｃ」は、ａまたはｂまたはｃからの有意差がないことを示す。 化合物Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）およびＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）（各化合物１５０ｐｐｂ）の組み合わせによる、ヒトＩＭＲ−３２神経細胞においてＦＯＸＯリン酸化の減少およびＰＧＣ１ａタンパク質発現の増加を示す。 化合物Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）またはＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）、各化合物１５０ｐｐｂで処理されたＩＭＲ−３２神経細胞におけるトレオニン２８でリン酸化された、リン酸化フォークヘッドボックスタンパク質０４（「ｐＦＯＸ０４ Ｔ２８」）、フォークヘッドボックスタンパク質０４（「ＦＯＸ０４」）、トレオニン３０８でリン酸化されたマウス胸腺腫ウイルス癌遺伝子ホモログ１（「ｐＡｋｔＴ３０８」）、セリン４７１でリン酸化されたマウス胸腺腫ウイルス癌遺伝子ホモログ１（「ｐＡｋｔＳ４７１」）、Ａｋｔ、およびペルオキシソーム増殖剤活性化受容体ガンマコアクチベーター１アルファ（「ＰＧＣ１ａ」）を含む、種々の他のシグナル伝達分子のウエスタンブロット分析を示す。（Ａ）ウエスタンブロットの写真。（Ｂ−Ｃ）（Ｂ）６時間および（Ｃ）２４時間、列挙した化合物で処理されたＡＭＬ−１２の上のウエスタンブロットにおける位置２８のトレオニンでリン酸化されたフォークヘッドボックスタンパク質０４（ｐＦＯＸＯ４ Ｔ２８）の定量分析。データは、３サンプルの平均±ｓｅｍとして表される。棒グラフ中の異なる文字（ａ対ｂ）は、２つの群間の有意差を意味する（Ｐ＜０．０５）。文字「ａ，ｂ」は、ａまたはｂからの有意差がないことを示す。 Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）およびＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）（１５０ｐｐｂでの各化合物）の組み合わせで６時間処理されたマウス肝臓ＡＭＬ−１２細胞におけるＦＯＸＯ、ＰＤＫ１、ＡＫＴ、Ｇｓｋ３ａ／ｂ、４ＥＢＰ１、Ｅｌｆ２ｂεおよびＰＧＣ１ａを含む種々の他のシグナル伝達分子のウエスタンブロット分析を示す。（Ａ）ウエスタンブロットの写真。（Ｂ−Ｃ）上のウエスタンブロットで示されるＡＭＬ−１２細胞における（Ｂ）Ｔ３２でリン酸化されたＦＯＸＯ３および（Ｃ）Ｔ２８でリン酸化されたＦＯＸＯ４の定量分析。データは、３サンプルの平均±ｓｅｍとして表される。棒グラフ中の異なる文字（ａ対ｂ）は、２つの群間の有意差を意味する（Ｐ＜０．０５）。 ビヒクル（水、コントロール）または化合物Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）またはＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）、それぞれ１５０ｐｐｂで６時間および２４時間処理されたマウス肝臓ＡＭＬ−１２細胞における種々の列挙された分子のウエスタンブロット分析を示す。 個々の化合物によってではなく、化合物Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）およびＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン）の組み合わせによって顕著に下方制御されるマウス肝臓ＡＭＬ−１２細胞におけるグルコース−６−ホスファターゼ触媒サブユニット（「Ｇ６ｐｃ」）発現を示す。細胞は、ビヒクル（コントロール）、個々のセレン化合物（１５０パーツパービリオン（ｐｐｂ）またはＣＤＥの組み合わせ（各化合物１５０ｐｐｂ）およびこれらそれぞれの硫黄類似体で４８時間処理され、次いで、定量ＲＴ−ＰＣＲによる。データは、棒グラフ中、４サンプルの平均±ｓｅｍとして表される。 肝細胞におけるＧ６ｐｃ発現の制御における化合物ＣＤＥの組み合わせの模式図を示す。 ヒトＧＳＫ３Ｂ、ＰＳＥＮおよびニカストリン遺伝子のプロモーター領域におけるＦＯＸＯ結合モチーフの結果および神経細胞におけるプラークおよび濃縮体形成において重要なメディエーターの制御に対する化合物Ｃの影響の模式図を示す。図（Ａ）は、ヒトＧＳＫ３Ｂプロモーターの５個のＦＯＸＯ１／３／４結合モチーフの位置を示す。図（Ｂ）は、ヒトＰＳＥＮプロモーターの２個のＦＯＸＯ１／３／４結合モチーフの位置を示す。図（Ｃ）は、ヒトニカストリン（ＮＣＳＴＮ）プロモーターのＦＯＸＯ１／３／４結合モチーフの位置を示す。図（Ｄ）は、神経細胞のプラークおよび濃縮体形成において重要なメディエーターの制御に対する化合物Ｃの影響の模式図を示す。
（定義）
本明細書で使用される場合、「投与」および「投与する」という用語は、薬物、プロドラッグまたは他の薬剤または治療的処置（例えば、本出願の組成物）を被検体（例えば、被検体またはｉｎ ｖｉｖｏ、ｉｎ ｖｉｔｒｏまたはｅｘ ｖｉｖｏの細胞、組織および臓器）に与える作業を指す。ヒトの身体への例示的な投与経路は、目（眼）、口（口腔）、皮膚（局所または経皮）、鼻（鼻腔）、肺（吸入薬）、口粘膜（頬）、耳、結腸、膣、注射（例えば、静脈内、皮下、腫瘍内、腹腔内など）などによるものであってもよい。
「アルキル」という用語は、１〜２４個の炭素原子を含む分枝鎖または非分枝鎖の飽和炭化水素基を指す。本発明の好ましい「アルキル」基は、１〜１６個の炭素原子を含み、即ち、Ｃ１−１６アルキルである。アルキル基の例としては、限定されないが、メチル、エチル、プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ブチル、ｉｓｏ−ブチル、第二級ブチル、第三級ブチル、ペンチル、ｉｓｏ−ペンチル、ｎｅｏ−ペンチル、ヘキシル、ｉｓｏ−ヘキシル、３−メチルペンチル、２，３−ジメチルブチル、ｎｅｏ−ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシルおよびヘキサデシルが挙げられる。最も好ましいのは、「低級アルキル」であり、１〜６個の炭素原子を含むアルキル基を指し、更に好ましくは、１〜４個の炭素原子を含むアルキル基を指す。アルキル基は、場合により、アシル基、アミノ基、アミド基、アジド基、カルボキシル基、アルキル基、アリール基、ハロ基、グアニジニル基、オキソ基、スルファニル基、スルフェニル基、スルホニル基、ヘテロシクリル基またはヒドロキシル基で置換されていてもよい。
「アルカリ金属」という用語は、金属塩を指し、限定されないが、適切なアルカリ金属（１ａ族）塩、アルカリ土類金属（ＩＩａ族）塩および他の生理学的に許容され得る金属が挙げられる。このような塩は、アルミニウム、カルシウム、リチウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウムおよび亜鉛から得ることができる。
「アルケニル」という用語は、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を含む直鎖または分枝鎖の炭素鎖を指す。例示的な実施形態において、「アルケニル」は、２、３、４、５、６、７、８、９または１０個の炭素原子を含む炭化水素を指し、すなわち、Ｃ１−１０アルケニルである。アルケニル基の例としては、限定されないが、エテン、プロペン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネンおよびデセンが挙げられる。アルケニル基は、場合により、アミノ基、アルキル基、ハロ基またはヒドロキシル基で置換されていてもよい。
「アミド」という用語は、Ｃ−アミド基（例えば、−ＣＯＮＲ’Ｒ’’）またはＮアミド基（例えば、Ｎ−Ｒ’ＣＯＲ’’）のいずれかを指し、この定義で使用されるＲ’およびＲ’’は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、炭素環、ヘテロ環、アリールまたはアラルキルである。「スルホアミド」基は、−ＮＲ’−ＳＯ２−Ｒ’’を含む。最も好ましくは、Ｒ’およびＲ’’は、水素、アルキル、アリールまたはアラルキルである。
「アルキニル」という用語は、少なくとも１つの炭素−炭素三重結合を含む直鎖または分枝鎖の炭素鎖を指す。例示的な実施形態において、「アルキニル」は、２、３、４、５、６、７、８、９または１０個の炭素原子を含む炭化水素を指し、すなわち、Ｃ２−１０アルキニルである。アルキニル基の例としては、限定されないが、エチン、プロピン、ブチン、ペンチン、ヘキシン、ヘプチン、オクチン、ノニンおよびデシンが挙げられる。アルキニル基は、場合により、アミノ基、アルキル基、ハロ基またはヒドロキシル基で置換されていてもよい。
「アリール」という用語は、１個、２個または３個の環を含み、このような環が、鎖状の様式で互いに接続していてもよく、または融合していてもよい芳香族系炭素環を指す。「融合した」という用語は、第１の環と共通する（すなわち、共有する）２個の隣接原子を有することによって第２の環が存在する（すなわち、接続するか、または形成される）ことを意味する。「融合する」という用語は、「縮合する」という用語と同義である。「アリール」という用語は、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、テトラリン、インダン、インデンおよびビフェニルのような芳香族基を包含する。アリール基は、場合により、アミノ基、アルキル基、ハロ基、ヒドロキシル基、炭素環基、ヘテロ環基または別のアリール基で置換されていてもよい。
「シクロアルキル」という用語は、単環の飽和または部分的に飽和の炭素環を指し、環原子の数は、所定の範囲の数によって示される。例示的な実施形態において、「シクロアルキル」は、３〜１２個の環原子を含む上に定義されるような炭素環を指す（すなわち、Ｃ３−１２シクロアルキル）。本明細書で使用される場合、シクロアルキルは、単環の環構造、架橋した環構造、スピロ環構造、融合した環構造、二環の環構造および三環の環構造を包含する。シクロアルキル基の例としては、限定されないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロペンテニル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、シクロヘプチル、シクロヘプテニル、ノルボルニル、デカリン、アダマンチルおよびシクロオクチルが挙げられる。シクロアルキル基は、場合により、アミノ基、アルキル基、ハロ基またはヒドロキシル基で置換されていてもよい。
「アラルキル」という用語は、アリール置換されたアルキル残基を指す。好ましいアラルキル基は、１〜６個の炭素原子を含むアルキル基に接続したアリール基を有する「低級アラルキル」基である。このような基の例としては、ベンジル、ジフェニルメチル、トリフェニルメチル、フェニルエチルおよびジフェニルエチルが挙げられる。ベンジルおよびフェニルメチルという用語は、相互に置き換え可能である。
「アリールオキシ」という用語は、上に定義されるアリール基に酸素原子に接続した基を指す。アリールオキシ基は、場合により、ハロ基、ヒドロキシル基またはアルキル基で置換されていてもよい。このような基の例としては、フェノキシ、４−クロロ−３−エチルフェノキシ、４−クロロ−３−メチルフェノキシ、３−クロロ−４−エチルフェノキシ、３，４−ジクロロフェノキシ、４−メチルフェノキシ、３−トリフルオロメトキシフェノキシ、３−トリフルオロメチルフェノキシ、４−フルオロフェノキシ、３，４−ジメチルフェノキシ、５−ブロモ−２−フルオロフェノキシ、４−ブロモ−３−フルオロフェノキシ、４−フルオロ−３−メチルフェノキシ、５，６，７，８−テトラヒドロナフチルオキシ、３−イソプロピルフェノキシ、３−シクロプロピルフェノキシ、３−エチルフェノキシ、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ、３−ペンタフルオロエチルフェノキシおよび３−（１，１，２，２−テトラフルオロエトキシ）フェノキシが挙げられる。
「アルコキシ」という用語は、アルキル基またはシクロアルキル基で置換されたオキシ含有基を指す。例としては、限定されないが、メトキシ、エトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシおよびシクロヘキシルオキシが挙げられる。最も好ましいのは、１〜６個の炭素原子を含む「低級アルコキシ」基である。このような基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、イソプロポキシ基およびｔｅｒｔ−ブトキシ基が挙げられる。
「アラルコキシ」という用語は、他の基に対して酸素原子を介して接続した、オキシを含有するアラルキル基を指す。「低級アラルコキシ」基は、上述のような低級アルコキシ基に接続したフェニル基である。このような基の例としては、ベンジルオキシ、１−フェニルエトキシ、３−トリフルオロメトキシベンジルオキシ、３−トリフルオロメチルベンジルオキシ、３，５−ジフルオロベンジルオキシ、３−ブロモベンジルオキシ、４−プロピルベンジルオキシ、２−フルオロ−３−トリフルオロメチルベンジルオキシおよび２−フェニルエトキシが挙げられる。
「アシル」という用語は、−Ｃ（＝Ｏ）Ｒを指し、この定義で使用されるＲは、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、炭素環、ヘテロ環、アリールまたはアラルキルである。最も好ましくは、Ｒは、水素、アルキル、アリールまたはアラルキルである。
「カルボキシル」という用語は、−Ｒ’Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ’’を指し、この定義で使用されるＲ’およびＲ’’は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、炭素環、ヘテロ環、ヘテロシクロアルキル、アリール、エーテルまたはアラルキルであるか、またはＲ’は、さらに、共有結合であってもよい。「カルボキシル」は、カルボン酸およびカルボン酸エステルの両方を含む。「カルボン酸」という用語は、Ｒ’’が水素であるカルボキシル基または塩を指す。このような酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、２−メチルプロピオン酸、オキシラン−カルボン酸およびシクロプロパンカルボン酸が挙げられる。「カルボン酸エステル」または「エステル」という用語は、Ｒ’’がアルキル、アルケニル、アルキニル、炭素環、ヘテロ環、アリールまたはアラルキルであるカルボキシル基を指す。カルボン酸の例としては、限定されないが、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シクロプロパンカルボン酸、シクロブタンカルボン酸、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロヘプタンカルボン酸、シクロオクタンカルボン酸またはシクロノナンカルボン酸が挙げられる。
「カルボニル」という用語は、Ｃ＝Ｏ残基を指し、「オキソ」基としても知られる。
「ヘテロ環」または「ヘテロシクリル」または「ヘテロ環式環」という用語は、３〜１２個または５〜６個の炭素原子を含む、場合により置換された飽和または不飽和の芳香族または非芳香族の環状炭化水素を指し、環原子の少なくとも１つは、Ｏ、Ｎ、Ｓ、ＰまたはＳｅである。例えば、ある実施形態において、ヘテロシクリルからの環Ｎ原子は、−Ｃ（Ｏ）に結合してアミド、カルバメートまたはウレアを形成する原子である。例示的な実施形態において、「ヘテロシクリル」は、４個、５個または６個の環原子を含む上述のような環状炭化水素を指す（すなわち、Ｃ４−６ヘテロシクリル）。ヘテロ環基の例としては、限定されないが、アジリジン、オキシラン、チイラン、アゼチジン、オキセタン、チエタン、ピロリジン、イミダゾール、テトラヒドロフラン、ピラン、チオピラン、チオモルホリン、チオモルホリン Ｓ−オキシド、オキサゾリン、テトラヒドロチオフェン、ピペリジン、テトラヒドロピラン、チアン、イミダゾリジン、オキソジオキソレニル、オキサゾリジン、チアゾリジン、ジオキソラン、ジチオラン、ピペラジン、オキサジン、ジチアン、ジオキサン、ピリジニル、フラニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ピローリル、チエニル、１，２，３−トリアゾリル、１，２，４−トリアゾリル、インドリル、イミダゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、ピリミジニル、オキサゾリル、トリアジニルおよびテトラゾリルが挙げられる。例示的なヘテロ環としては、ベンズイミダゾール、ジヒドロチオフェン、ジオキシン、ジオキサン、ジオキソラン、ジチアン、ジチアジン、ジチアゾール、ジチオラン、フラン、インドール、３−Ｈ インダゾール、３−Ｈ−インドール、インドリジン、イソインドール、イソチアゾール、イソオキサゾール、モルホリン、オキサゾール、オキサジアゾール、オキサチアゾール、オキサチアゾリジン、オキサジン、オキサジアジン、ピペラジン、ピペリジン、プリン、ピラン、ピラジン、ピラゾール、ピリジン、ピリミジン、ピリミジン、ピリダジン、ピロール、ピロリジン、テトラヒドロフラン、テトラジン、チアジアジン、チアジアゾール、チアトリアゾール、チアジン、チアゾール、チオフェン、トリアジンおよびトリアゾールが挙げられる。ヘテロ環は、場合により、アミノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロ基、ヒドロキシル基、炭素環基、チオ基、他のヘテロ環基またはアリール基で置換されていてもよい。
「ヘテロアリール」という用語は、環状炭化水素を指し、環原子の少なくとも１つがＯ、Ｎ、Ｓ、ＰまたはＳｅであり、環は、環原子が共有する非局在化したπ電子（芳香族性）によって特徴付けられ、環原子の数は、所定の範囲の数によって示される。本明細書に定義されるヘテロアリール部分は、Ｃ、Ｎ、Ｓ、ＰまたはＳｅの結合手を有する。例えば、ある実施形態において、ヘテロアリールからの環Ｎ原子は、−Ｃ（Ｏ）に結合してアミド、カルバメートまたはウレアを形成する原子である。例示的な実施形態において、「ヘテロアリール」は、５個または６個の環原子を含む上述のような環状炭化水素を指す（すなわち、Ｃ５−６ヘテロアリール）。ヘテロアリール基の例としては、限定されないが、ピロール、フラン、チエン、オキサゾール、チアゾール、イソオキサゾール、イソチアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピリダジンおよびトリアジンが挙げられる。
「ヒドロキシ」または「ヒドロキシル」という用語は、置換基−ＯＨを指す。
「オキソ」という用語は、置換基＝Ｏを指す。
「ニトロ」という用語は、ＮＯ２を指す。
「アジド」という用語は、Ｎ３を指す。
「硫黄類似体」という用語は、１個以上のセレン原子が、それぞれ１個以上の硫黄原子と置き換わった目的の化合物の類似体を指す。
「スルファニル」という用語は、−ＳＲ’を指し、この定義で使用されるＲ’は、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、炭素環、ヘテロ環、アリールまたはアラルキルである。「スルフェニル」という用語は、−ＳＯＲ’を指し、この定義で使用されるＲ’は、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、炭素環、ヘテロ環、アリールまたはアラルキルである。
「スルホニル」という用語は、−ＳＯＲ’を指し、Ｒ’は、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、炭素環、ヘテロ環、アリールまたはアラルキルを指す。
「ケトン」という用語は、カルボニル炭素が２個の他の炭素原子に結合した少なくとも１個のカルボニル基を含む部分を指す。例示的な実施形態において、「ケトン」は、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個または１０個の炭素原子を含む上述のカルボニル含有部分を指す（すなわち、Ｃ３−１０ケトン）。ケトン基の例としては、限定されないが、アセトン、ブタノン、ペンタノン、ヘキサノン、ヘプタノン、オクタノン、ノナノン、デカノン、シクロブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、シクロノナノンおよびシクロデカノンが挙げられる。
「アミノ」という用語は、式Ｎ−Ｒ’Ｒ’’の一級、二級または三級のアミノ基を指し、この定義で使用されるＲ’およびＲ’’は、独立して、水素、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アリール、カルボキシル、シクロアルキル、ヘテロ環または他のアミノ（ヒドラジンの場合）であるか、またはＲ’およびＲ’’と、これらが接続する窒素原子とが、４〜８原子を含む環を形成する。従って、「アミノ」という用語は、非置換、一置換（例えば、モノアルキルアミノまたはモノアリールアミノ）および二置換（例えば、ジアルキルアミノまたはアラルキルアミノ）アミノ基を含む。アミノ基としては、−ＮＨ２、メチルアミノ、エチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、メチル−エチルアミノ、ピロリジン−１−イルまたはピペリジノ、モルホリノなどが挙げられる。環を形成する他の例示的な「アミノ」基としては、ピローリル、イミダゾリル、ピラゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、インドリジニル、イミダゾリル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、プリニル、キノリジニルが挙げられる。環を含有するアミノ基は、場合により、別のアミノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロ基またはヒドロキシル基で置換されていてもよい。
「アミン」という用語は、式−ＮＲ’Ｒ’’の一級、二級または三級のアミノ基を指し、この定義で使用されるＲ’およびＲ’’は、独立して、水素、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アリール、カルボキシル、シクロアルキル、ヘテロ環または他のアミノ（ヒドラジドの場合）であるか、またはＲ’およびＲ’’と、これらが接続する窒素原子とが、４〜８原子を含む環を形成する。従って、「アミノ」という用語は、本明細書で使用される場合、非置換、一置換（例えば、モノアルキルアミノまたはモノアリールアミノ）および二置換（例えば、ジアルキルアミノまたはアラルキルアミノ）アミノ基を含む。アミノ基としては、−ＮＨ２、メチルアミノ、エチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、メチル−エチルアミノ、ピロリジン−１−イルまたはピペリジノ、モルホリノなどが挙げられる。環を形成する他の例示的な「アミノ」基としては、ピローリル、イミダゾリル、ピラゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、インドリジニル、イミダゾリル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、プリニル、キノリジニルが挙げられる。環を含有するアミノ基は、場合により、別のアミノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロ基またはヒドロキシル基で置換されていてもよい。
「アルコール」という用語は、「ヒドロキシ」を指すか、または「ヒドロキシル」は、置換基−ＯＨを指す。
「アミノアルコール」という用語は、アルコール基およびアミン基の両方を含む官能基を指す。本明細書で使用される場合、「アミノアルコール」は、カルボン酸基の代わりにアルコールに結合した炭素を含む、上に定義されるようなアミノ酸も指す。例示的な実施形態において、「アミノアルコール」という用語は、アルコールが結合する炭素に隣接する炭素にアミンが結合している、上に定義されるようなアミノアルコールを指す。例示的な実施形態において、「アミノアルコール」は、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個または１２個の炭素原子を含む、上述のアミンおよびアルコールを含有する部分を指す（すなわち、Ｃ１−１２アミノアルコール）。アミノアルコールの例としては、限定されないが、エタノールアミン、ヘプタミノール、イソエタリン、ノルエピネフリン、プロパノールアミン、スフィンゴシン、メタノールアミン、２−アミノ−４−メルカプトブタン−１−オール、２−アミノ−４−（メチルチオ）ブタン−１−オール、システイノール、フェニルグリシノール、プロリノール、２−アミノ−３−フェニル−１−プロパノール、２−アミノ−１−プロパノール、シクロヘキシルグリシノール、４−ヒドロキシ−プロリノール、ロイシノール、ｔｅｒｔ−ロイシノール、フェニルアラニノール、ａ−フェニルグリシノール、２−ピロリジンメタノール、チロシノール、バリノール、セリノール、２−ジメチルアミノエタノール、ヒスチジノール、イソロイシノール、ロイシノール、メチオニノール、１−メチル−２−ピロリジンメタノール、スレオニノール、トリプトファノール、アラニノール、アルギニノール、グリシノール、グルタミノール、４−アミノ−５−ヒドロキシペンタンアミド、４−アミノ−５−ヒドロキシペンタン酸、３−アミノ−４−ヒドロキシブタン酸、リシノール、３−アミノ−４−ヒドロキシブタンアミドおよび４−ヒドロキシ−プロリノールが挙げられる。
「アミノ酸」という用語は、カルボキシレート基に直接隣接する炭素原子に結合したカルボン酸およびアミンを含む基を指し、天然アミノ酸および合成アミノ酸の両方を含む。アミノ酸の例としては、限定されないが、アルギニン、ヒスチジン、リジン、アスパラギン酸、グルタミン酸、セリン、トレオニン、アスパラギン、グルタミン、システイン、セレノシステイン、グリシン、プロリン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファンが挙げられる。カルボキシルは、Ｈ、塩、エステル、アルキルまたはアラルキルで置換される。アミノ基は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、カルボキシル、シクロアルキル、アラルキルまたはヘテロシクリルで置換される。
「エーテル」という用語は、基−Ｒ’−Ｏ−Ｒ’’を指し、この定義で使用されるＲ’およびＲ’’は、独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、炭素環、ヘテロ環、アリールまたはアラルキルであり、Ｒ’は更に、炭素に接続した共有結合であってもよい。
「ハロゲン」という用語は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を指す。
「ハロゲン化物」という用語は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子に結合した原子を含む官能基を指す。本明細書に開示される例示的な実施形態は、「ハロゲン化アルキル」基、「ハロゲン化アルケニル」基、「ハロゲン化アルキニル」基、「ハロゲン化シクロアルキル」基、「ハロゲン化ヘテロシクリル」基または「ハロゲン化ヘテロアリール」基を含んでいてもよい。例示的な実施形態において、「ハロゲン化アルキル」は、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個または１０個の炭素原子を含む炭素−ハロゲン結合を含む部分を指す（すなわち、ハロゲン化Ｃ１−１０アルキル）。ハロゲン化アルキル基の例としては、限定されないが、フルオロメチル基、フルオロエチル基、クロロメチル基、クロロエチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、ヨードメチル基およびヨードエチル基が挙げられる。特に示されていない限り、本明細書で言及される任意の炭素含有基は、１つ以上の炭素−ハロゲン結合を含んでいてもよい。非限定例として、Ｃｉアルキル基は、限定されないが、メチル、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、クロロメチル、ジクロロメチル、トリクロロメチル、ブロモメチル、ジブロモメチル、トリブロモメチル、ヨードメチル、ジヨードメチル、トリヨードメチル、クロロフルオロメチル、ジクロロフルオロメチルおよびジフルオロクロロメチルであってもよい。
本明細書に記載される化合物において、ヘテロ原子は、複数の異なる価数を有することができる。非限定例として、Ｓ、ＳｅおよびＮは、中性であってもよく、または陽性電荷を保持していてもよく、Ｏは、中性であってもよく、または陽性または陰性の電荷を保持していてもよい。
ある実施形態において、式（Ｉ）、（ＩＩ）または（ＩＩＩ）の化合物は、示されている化合物のジアステレオマーおよびエナンチオマーを包含する。エナンチオマーは、互いに鏡像であり、重ね合わせることができない分子部分の対の１つであると定義される。ジアステレオマーまたはジアステレオ異性体は、エナンチオマー以外の立体異性体であると定義される。ジアステレオマーまたはジアステレオ異性体は、鏡像と関連しない立体異性体である。ジアステレオ異性体は、物理特性の違いによって特徴付けられる。
本明細書で示される「化合物Ｃ（ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｃ）」または「化合物Ｃ（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｃ）」という用語は、５’−メチルセレノアデノシンを指し、（２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ）−２−（６−アミノ−９Ｈ−プリン−９−イル）−５−（（メチルセラニル）メチル）テトラヒドロフラン−３，４−ジオール、ＣＡＳ登録番号５１３５−４０−０としても知られ、その任意の医薬的に許容され得る塩を含む。
本明細書で示される「化合物Ｄ（ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｄ）」または「化合物Ｄ（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｄ）」は、５’−セレノアデノシルホモシステイン；（２Ｒ）−２−アミノ−４−（（（（２Ｓ，３Ｓ，５Ｒ）−５−（６−アミノ−９Ｈ−プリン−９−イル）−３，４−ジヒドロキシテトラヒドロフラン−２−イル）メチル）セラニル）ブタン酸、ＣＡＳ登録番号４０５３−９１−２を指し、その任意の医薬的に許容され得る塩を含む。
本明細書で示される「化合物Ｅ（ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｅ）」または「化合物Ｅ（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｅ）」は、γ−グルタミル−メチルセレノ−システインまたはγ−Ｌ−グルタミル−Ｓｅ−メチル−Ｌ−システインを指し、Ｎ５−（１−カルボキシ−２−（メチルセラニル）エチル）−Ｌ−グルタミンまたはその任意の医薬的に許容され得る塩としても知られる。
本明細書で示される「化合物Ｈ（ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｈ）」または「化合物Ｈ（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｈ）」という用語は、５’−メチルチオアデノシン；５’−Ｓ−メチル−５’−チオアデノシン、ＣＡＳ登録番号２４５７−８０−９またはその任意の医薬的に許容され得る塩を指す。
本明細書で示される「化合物Ｉ（ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｉ）」または「化合物Ｉ（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｉ）」は、Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステインを指し、（Ｓ）−５’−（Ｓ）−（３−アミノ−３−カルボキシプロピル）−５’−チオアデノシン、ＣＡＳ登録番号９７９−９２−０またはその任意の医薬的に許容され得る塩としても知られる。
本明細書で示される「化合物Ｊ（ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｊ）」または「化合物Ｊ（Ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｊ）」は、γ−Ｌ−グルタミル−メチル−Ｌ−システインを指し、γ−グルタミル−メチル−システインまたはその任意の医薬的に許容され得る塩としても知られる。
「化合物ＣＤＥ」という用語は、化合物Ｃ、化合物Ｄおよび化合物Ｅまたはこれらの医薬的に許容され得る塩の混合物を指す。
「化合物ＨＩＪ」という用語は、化合物Ｈ、化合物Ｉおよび化合物Ｊまたはこれらの医薬的に許容され得る塩の混合物を指す。
「類似体」および「誘導体」という用語は、相互に置き換え可能であり、所与の分子の少なくとも１つの位置の天然または非天然の改質を指す。例えば、所与の化合物または分子の誘導体は、官能基または原子の付加、官能基または原子の除去、または異なる官能基または原子への官能基または原子の変更のいずれかによって改質される（限定されないが、同位体を含む）。
「〜を含む」という用語は、包括的である組成物、化合物、製剤または方法を指し、さらなる要素または方法工程を除外しない。
「〜からなる」という用語は、任意のさらなる要素または方法工程の存在を除外する、化合物、組成物、製剤または方法を指す。
「〜から本質的になる」という用語は、組成物、化合物、製剤または方法の特徴に重大な影響を与えないさらなる要素または方法工程を含む組成物、化合物、製剤または方法を指す。
「化合物」という用語は、身体の機能の疾患、疾病、病気または障害を処理または予防するために使用可能な任意の１つ以上の化学部分、医薬、薬物などを指す。化合物は、既知の処理化合物および潜在的な処理化合物の両方を含む。化合物は、本出願のスクリーニング方法を用いてスクリーニングすることによって処理薬であると決定することができる。「既知の処理化合物」は、（例えば、動物実験またはヒトへの投与を伴う事前実験によって）このような処理に効果的であることが示されている処理化合物を指す。言い換えると、既知の処理化合物は、疾患（例えば、神経変性疾患）の処理に有効な化合物に限定されない。
「組成物」という用語は、１つ以上の化合物の組み合わせを指し、ｉｎ ｖｉｔｒｏ、ｉｎ ｖｉｖｏまたはｅｘ ｖｉｖｏでの診断的な使用または処理的な使用に特に適した組成物にする別の薬剤、例えば、限定されないが、担体薬剤を含むか、または含まない（例えば、担体、不活性物質または活性物質を含む１つ以上のセレン含有化合物）。
「要素」という用語は、化合物または組成物の構成部分を指す。例えば、組成物の要素は、化合物、担体、組成物中に存在する任意の他の薬剤を含んでいてもよい。
「有効な量」という用語は、有益な結果または望ましい結果をもたらすのに十分な組成物または化合物の量を指す。有効な量は、１つ以上の用途または投薬で投与されてもよく、または特定の製剤または投与経路に限定することを意図していない。
「水和物」という用語は、Ｈ−ＯＨ結合が分かれていない分子形態の水と会合する本明細書に開示される化合物を指し、例えば、式Ｒ×Ｈ２Ｏによって表されてもよく、Ｒは、本明細書に開示される化合物である。所与の化合物は、例えば、一水和物（Ｒ×Ｈ２Ｏ）、二水和物（Ｒ２×Ｈ２Ｏ）、三水和物（Ｒ３×Ｈ２Ｏ）などを含め、一より大きな水和物を形成していてもよい。
「阻害性」または「拮抗性」という用語は、別の化合物の作用または機能を低減させるか、制限するか、またはブロックする化合物の特性を指す。
「単離される」という用語は、混合物中の少なくとも１つの他の材料から、またはその材料と天然で関係がある材料からの材料の分離を指す。例えば、合成によって合成された化合物は、出発物質または中間体から分離される。
「ミトコンドリア電位」という用語は、膜を通過する陽電荷の正味の移動によって維持される、内部ミトコンドリア膜を通過する電圧差を指す。
「調整する」という用語は、化合物の既知の状態または所定の状態からの状態（例えば、活性または量）の変化を指す。
「任意要素の」または「場合により」は、その後に記載される事象または状況が起こってもよく、または起こらなくてもよい状況を指し、この記載は、この事象または状況が起こる場合と、起こらない場合を含む。「場合により」は、記載される状態が存在する実施形態と、記載される状態が存在しない実施形態を含む。例えば、「場合により置換されたフェニル」は、フェニルが置換されていてもよく、または置換されていなくてもよく、この記載が、置換されていないフェニルと置換が存在するフェニルの両方を含むことを意味する。「場合により」は、記載される状態が存在する実施形態と、記載される状態が存在しない実施形態を含む。
「有機セレン」または「有機セレン化合物」は、セレンが硫黄と置き換わった任意の有機化合物を指す。従って、有機セレンは、酵母によって生合成される任意のこのような化合物を指していてもよく、または、化学合成された遊離有機セレノ化合物を指していてもよい。後者の例は、遊離セレノメチオニンである。ある場合には、有機セレン化合物は、セレノ代謝物も含む。
「患者」または「被検体」という用語は、相互に置き換え可能に用いられ、動物界の任意のメンバーを指す。好ましくは、被検体は哺乳動物であり、例えば、ヒト、家庭用哺乳動物または家畜哺乳動物である。
「医薬的に許容され得る」という句は、過度な毒性、刺激、アレルギー反応、または他の問題または合併症を引き起こさず、合理的な便益／リスク比に見合った、ヒトおよび動物の組織と接触させて使用するのに適した、堅実な医学的判断の範囲内にある化合物、材料、組成物および／または投薬形態を指す。
「医薬的に許容され得る担体」という句は、セレン含有化合物または類似体または誘導体を、被検体の身体のある臓器または部分から身体の別の臓器または部分へと運ぶか、または輸送するのに関与する、医薬的に許容され得る材料、組成物またはビヒクル、例えば、液体または固体のフィラー、希釈剤、賦形剤、溶媒またはカプセル化材料を指す。それぞれの担体は、製剤の他の成分と適合性であり、患者に害を与えないという観点で「許容され得る」ものでなければならない。医薬的に許容され得る担体として働き得る材料のいくつかの例としては、以下のものが挙げられる。（１）糖類、例えば、ラクトース、グルコースおよびショ糖；（２）デンプン類、例えば、トウモロコシデンプンおよびジャガイモデンプン；（３）セルロースおよびその誘導体、例えば、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、エチルセルロースおよび酢酸セルロース；（４）粉末トラガカント；（５）麦芽；（６）ゼラチン；（７）タルク；（８）賦形剤、例えば、ココアバターおよび坐剤用ワックス；（９）油類、例えば、ピーナッツ油、綿実油、ベニバナ油、ゴマ油、オリーブ油、トウモロコシ油および大豆油；（１０）グリコール類、例えば、プロピレングリコール；（１１）ポリオール類、例えば、グリセリン、ソルビトール、マンニトールおよびポリエチレングリコール；（１２）エステル類、例えば、オレイン酸エチルおよびラウリン酸エチル；（１３）寒天；（１４）緩衝剤類、例えば、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウム；（１５）アルギン酸；（１６）パイロジェンフリー水；（１７）等張性食塩水；（１８）Ｒｉｎｇｅｒ溶液；（１９）エチルアルコール；（２０）リン酸緩衝溶液；および（２１）医薬製剤で使用される他の非毒性の適合性の物質。
「プロドラッグ」という用語は、薬理学的に活性な薬剤、またはさらに典型的には、代謝変換によって薬理学的に活性な薬剤に変換される不活性な化合物を指す。上のいずれかの式の化合物のプロドラッグは、上のいずれかの式の化合物中に存在する官能基を、修飾がｉｎ ｖｉｖｏで開裂して親化合物を放出し得るような様式で修飾することによって調製される。ｉｎ ｖｉｖｏで、プロドラッグは、生理学的条件で容易に化学変化を受け（例えば、天然に存在する酵素によって加水分解されるか、または作用を受け）、薬理学的に活性な薬剤を遊離する。プロドラッグは、ヒドロキシ基、アミノ基またはカルボキシ基が、ｉｎ ｖｉｖｏで開裂してそれぞれ遊離ヒドロキシル基、アミノ基またはカルボキシ基を再生し得る任意の基に結合した、上のいずれかの式の化合物を含む。プロドラッグの例としては、限定されないが、上のいずれかの式の化合物のエステル類（例えば、アセテート、ホルメートおよびベンゾエート誘導体）、または生理学的ｐＨになるか、または酵素作用によって活性な親薬物に変換される任意の他の誘導体を含む。適切なプロドラッグ誘導体を選択し、調製するための従来の手順は、当該技術分野で記載されている（例えば、Ｂｕｎｄｇａａｒｄ．Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｐｒｏｄｒｕｇｓ．Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、１９８５を参照）。
「精製される」または「精製する」または「実質的に精製される」という用語は、組成物から、組成物の１０％以下（例えば、１０％、９％、８％、７％、６％、５％，４％、３％、２％、１％またはもっと少ない）が活性化合物または医薬的に許容され得る担体ではない程度まで、合成中に生成する不活性な阻害性要素、未反応の化合物または代替的な化合物（例えば、汚染物質）のような要素を除去することを指す。
「塩」という用語は、遊離塩基の酸付加塩またはさらなる塩を含んでいてもよい。好ましくは、塩は、医薬的に許容され得る。医薬的に許容され得る酸付加塩を生成するために使用可能な酸の例としては、限定されないが、非毒性の無機酸（例えば、硝酸、リン酸、硫酸または臭化水素酸、ヨウ化水素酸、フッ化水素酸、リン）から誘導される塩、および非毒性の有機酸（例えば、脂肪族モノカルボン酸およびジカルボン酸、フェニル置換されたアルカン酸、ヒドロキシルアルカン酸、アルカン二酸、芳香族酸、脂肪族および芳香族のスルホン酸、および酢酸、マレイン酸、コハク酸またはクエン酸）から誘導される塩が挙げられる。このような塩の非限定例としては、ナパジシル酸塩、ベシル酸塩、硫酸塩、ピロ硫酸塩、重硫酸塩、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、硝酸塩、リン酸塩、一水素リン酸塩、二水素リン酸塩、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、トリフルオロ酢酸塩、プロピオン酸塩、カプリル酸塩、イソ酪酸塩、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、マンデル酸塩、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、フタル酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、トルエンスルホン酸塩、フェニル酢酸塩、クエン酸塩、乳酸塩、マレイン酸塩、酒石酸塩、メタンスルホン酸塩などが挙げられる。また、アルギン酸塩など、およびグルコン酸塩、ガラクツロン酸塩のようなアミノ酸塩も想定される（例えば、Ｂｅｒｇｅら、「Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓａｌｔｓ」、Ｊ．Ｐｈａｒｍａ．Ｓｃｉ １９７７；６６：１を参照）。
「医薬的に許容され得る塩」という用語には、限定されないが、当業者によく知られている塩、例えば、本発明の化合物のモノ塩（ｍｏｎｏ−ｓａｌｔｓ）（例えば、アルカリ金属およびアンモニウムの塩）およびポリ塩（ｐｏｌｙ ｓａｌｔ）（例えば、ジ塩またはトリ塩（ｄｉ− ｏｒ ｔｒｉ−ｓａｌｔ））が含まれる。本開示の化合物の医薬的に許容され得る塩は、例えば、交換可能な基、例えば、−ＯＨ、−ＮＨ−または−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）−の水素が、医薬的に許容され得るカチオン（例えば、ナトリウムイオン、カリウムイオンまたはアンモニウムイオン）と置き換わったものであり、例えば、適切な塩基との反応によって、本明細書に開示される対応する化合物から簡便に調製することができる。化合物が、安定な非毒性の酸塩または塩基性塩を生成するために十分に塩基性または酸性である場合には、塩としての化合物の投与が適切な場合がある。医薬的に許容され得る塩の例は、生理学的に許容され得るアニオンを生成する酸を用いて作られる有機酸付加塩、例えば、トシル酸塩、メタンスルホン酸塩、酢酸塩、クエン酸塩、マロン酸塩、酒石酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩、アスコルビン酸塩、α−ケトグルタル酸塩およびα−グリセロリン酸塩である。塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、炭酸水素塩および炭酸塩を含む適切な無機塩も生成してもよい。医薬的に許容され得る塩は、例えば、十分に塩基性の化合物（例えば、アミン）と、生理学的に許容され得るアニオンを与える適切な酸とを反応させることによって、当該技術分野でよく知られた標準的な手順を用いて得られてもよい。カルボン酸のアルカリ金属（例えば、ナトリウム、カリウムまたはリチウム）またはアルカリ土類金属（例えば、カルシウム）の塩を作成することもできる。
「セレンを豊富に含む酵母」および「セレン化酵母」という用語は、無機セレン塩を含有する培地中で培養された任意の酵母（例えば、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）を指す。本出願は、使用するセレン塩によって制限されない。実際に、限定されないが、亜セレン酸ナトリウム、セレン酸ナトリウム、亜セレン酸コバルトまたはセレン酸コバルトを含む種々のセレン塩が、本出願において有用であることが想定される。このような酵母調製物中のセレン含有化合物は、セレノメチオニンであり、ポリペプチド／タンパク質に組み込まれた形態で存在するだろう。このような調製物中にセレノメチオニンの形態で存在する細胞内セレンの合計量は、さまざまであるが、１０〜１００％、２０〜６０％、５０〜７５％、６０〜７５％であってもよい。セレン酵母調製物中の残りの有機セレンは、主に、セレノメチオニン生合成のための経路の中間体を構成する。これらとしては、限定されないが、セレノシステイン、セレノシスタチオニン、セレノホモシステインおよびセレノ−アデノシルセレノメチオニンが挙げられる。最終生成物中の残留無機セレン塩の量は、一般的にきわめて低い（例えば、２％未満）。
ある部分と組み合わせた「置換され」という用語は、その部分の任意の許容され得る位置の部分でその部分に接続するさらなる置換基を指す。特に示されていない限り、部分は、炭素、窒素、酸素、硫黄または任意の他の許容され得る原子を介して結合していてもよい。置換基の例としては、限定されないが、アミン、アルコール、チオール、エーテル、アルケン、アルキン、エポキシド、アジリジン、オキシラン、アゼチジン、ジヒドロフラン、ピロリジン、ピラン、ピペリジン、アルデヒド、ケトン、エステル、カルボン酸、カルボキシレート、イミン、イミド、アジド、アゾ基、エンアミン、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニル、ハロゲン化アルキニル、ハロゲン化アリール、ホスフィン、ホスフィンオキシド、ホスフィナイト、ホスホナイト、ホスファイト、ホスホネート、ホスフェート、サルフェート、スルホキシド、スルホニル基、スルホキシル基、スルホネート、ニトレート、ニトライト、ニトリル、ニトロ基、ニトロソ基、シアネート、チオシアネート、イソチオシアネート、カーボネート、ハロゲン化アシル、ペルオキシド、ヒドロペルオキシド、ヘミアセタール、ヘミケタール、アセタール、ケタール、オルトエステル、オルト炭酸エステル、ジスルフィド、スルホン酸、スルホン酸、チオン、チアール、ホスホジエステル、ボロン酸、ボロン酸エステルおよびボロン酸およびボロン酸エステルが挙げられる。
「治療すること」、「治療する」または「治療」という用語は、その目的が、望ましくない生理学的状態、障害または疾患を遅らせること（例えば、その発症を減らすか、または延期させること）、または例えば、部分的または全体的な回復、またはパラメータ、値または機能の低下または異常に達した結果または異常になるであろう結果の阻害のような、有益な結果または望ましい結果を得ることである、治療的な処置を指す。有益な結果または望ましい結果としては、限定されないが、その状態、症状または疾患の実際の臨床的な症状の迅速な現象、または向上または改善につながるかどうかにかかわらず、症状の緩和；状態、障害または疾患の発症の程度または進行力または発症率の減少；その状態、症状または疾患の状況の安定化（すなわち、悪化しない）；その状態、症状または疾患の発生を遅らせるか、または進行を遅らせること；その状態、症状または疾患の状況の軽減；および回復（部分的または全体的）が挙げられる。
「遺伝子発現を特異的に検出することができる試薬」という用語は、本明細書で詳細に記載される種々の遺伝子の発現を検出することができるか、または検出するのに十分な試薬を指す。適切な試薬の例としては、限定されないが、ｍＲＮＡまたはｃＤＮＡを特異的にハイブリダイズすることができる核酸プローブ、および抗体（例えば、モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体）が挙げられる。
「毒性」という用語は、毒性物質を投与する前の細胞または組織と比較して、同じ被検体、細胞または組織に対する任意の悪い影響または有害な影響を指す。
（化合物および組成物）
本出願の一態様は、５’−メチルセレノアデノシン（「化合物Ｃ」）、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン（「化合物Ｄ」）、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン（「化合物Ｅ」）およびこれらの類似体に関する。ある実施形態は、式Ｉ、式ＩＩ、および／または式ＩＩＩの化合物およびこれらの組み合わせを含む組成物を含む。
ある実施形態において、式（Ｉ）の化合物：またはその医薬的に許容され得る塩、水和物若しくはプロドラッグを含む組成物が提供される。
式中、
Ｒ１は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルであるか；または、Ｒ１とＲ２を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ２は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択されるか；またはＲ１とＲ２を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ３は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、シクロアルキル、カルボキシルまたはＣ−アミドであるか；またはＲ３、Ｒ４と、これらが接続する原子を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ４は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、シクロアルキル、カルボキシルまたはＣ−アミドであるか；またはＲ３、Ｒ４と、これらが接続する原子を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ５は、オキソ、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ＯＲ’であるか、または存在せず；Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルから選択され；
Ｒ６は、オキソ、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ＯＲ’であるか、または存在せず；Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルから選択され；
Ｒ７は、Ｈ、アルキル、アルケニル、アルキニル、ケトン、アミノアルコール、アミノ酸、ＯＲ’、Ｓｅ−Ｒ’、Ｓ−Ｒ’であり、Ｒ’は、Ｈ、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択され；Ｒ８は、水素、アジド、アルキル、アルケニル、アルキニルである。
さらなる実施形態において、式（Ｉ）のこれらの化合物の１つ以上は、単離および／または精製されていてもよい。
ある実施形態において、式（Ｉ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含む組成物が提供され、ここで、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ８は、それぞれＨであり；Ｒ２は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’またはＣ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択され；Ｒ５およびＲ６は、それぞれ存在せず；Ｒ７は、アルキルまたはアミノ酸である。
ある実施形態において、式（Ｉ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含む組成物が提供され、ここで、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ８は、それぞれＨであり；Ｒ２は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択され；Ｒ５およびＲ６は、それぞれ存在せず；Ｒ７は、アルキルまたはアミノ酸であり；但し、５’−セレノアデノシルメチオニン、デヒドロキシ ５’−メチルセレノアデノシン、エチルセレノアデノシン、セレノ（ヒドロキシル）−セレノフェン（３’−デオキシ−アデノシン）、アリルセレノアデノシルホモシステイン、セレノ−アデノシルホモシステイン、セレノ−ヒドロキシアデノシルホモシステイン、セレノアデノシン、セレノ−アデノシル−Ｓｅ（メチル）−セレノキシド、アデノシル−ヒドロキシセレノキシド、エチルセレノアデノシン、セレノ−（ヒドロキシ）−セレノフェン−（３’−デスオキシ−アデノシン）、アデノシル−ヒドロキシセレノキシドおよびセレノ−アデノシル−Ｓｅ（メチル）−セレノキシドは、それぞれ組成物から除外されていてもよい。
具体的な態様において、５’−メチルセレノアデノシン（「化合物Ｃ」）である式（Ｉ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含む組成物が提供される。
ある実施形態において、組成物は、式（Ｉ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含み、但し、５’−セレノアデノシルメチオニン、デヒドロキシ ５’−メチルセレノアデノシン、エチルセレノアデノシン、セレノ（ヒドロキシル）−セレノフェン−（３’−デオキシ−アデノシン）、アリルセレノアデノシルホモシステイン、セレノ−アデノシルホモシステイン、セレノ−ヒドロキシアデノシルホモシステイン、セレノアデノシン、セレノ−アデノシル−Ｓｅ（メチル）−セレノキシド、アデノシル−ヒドロキシセレノキシド、エチルセレノアデノシン、セレノ−（ヒドロキシ）−セレノフェン−（３’−デスオキシ−アデノシン）、アデノシル−ヒドロキシセレノキシドおよびセレノ−アデノシル−Ｓｅ（メチル）−セレノキシドは、それぞれ組成物から除外されていてもよい。
ある実施形態において、式（ＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物若しくはプロドラッグを含む組成物が提供される。
式中、
Ｒ１は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルであるか；または、Ｒ１とＲ２を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ２は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択されるか；またはＲ１とＲ２を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ３は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、シクロアルキル、カルボキシルまたはＣ−アミドであるか；またはＲ３、Ｒ４と、これらが接続する原子を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ４は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、シクロアルキル、カルボキシルまたはＣ−アミドであるか；またはＲ３、Ｒ４と、これらが接続する原子を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ５は、オキソ、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ＯＲ’であるか、または存在せず；Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルから選択され；
Ｒ６は、オキソ、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ＯＲ’であるか、または存在せず；Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルから選択され；
Ｒ８は、水素、アジド、アルキル、アルケニル、アルキニルであり；
Ｒ９は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルであるか；またはＲ９とＲ１０を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ１０は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択されるか；またはＲ９とＲ１０を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ１１は、ＯＨ、ＯＲ、アルコキシ、アラルコキシまたはアミノであり、Ｒは、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリルまたは医薬的に許容され得る塩または分子内塩から選択される。
さらなる実施形態において、式（ＩＩ）のこれらの化合物の１つ以上は、単離および／または精製されていてもよい。
ある実施形態において、式（ＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含む組成物が提供され、ここで、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ８およびＲ９は、それぞれＨであり；Ｒ２は、Ｈ、アシル、アルキル、カルボキシル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’またはＣ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択され；Ｒ５およびＲ６は、存在せず；Ｒ１０は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択され；Ｒ１１は、ＯＨ、ＯＲ、アルコキシ、アラルコキシまたはアミノであり、Ｒは、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリルまたは医薬的に許容され得る塩または分子内塩から選択される。
ある実施形態において、式（ＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含む組成物が提供され、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は、上に定義される通りであり；Ｒ１１は、ＯＨまたはＯＲであり、Ｒは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓｅｃ−ブチルまたはｔｅｒｔ−ブチルから選択される。
具体的な態様において、５’−セレノアデノシルホモシステイン（「化合物Ｄ」）またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグである式（ＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含む組成物が提供される。
ある実施形態において、組成物は、式（ＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含み、但し、５’−セレノアデノシルメチオニン、アリルセレノアデノシルホモシステイン、セレノ−アデノシルホモシステインおよびセレノ−ヒドロキシアデノシルホモシステインは、それぞれ組成物から除外されていてもよい。
ある実施形態において、式（ＩＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物若しくはプロドラッグを含む組成物が提供される。
式中、
Ｒ１は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルであるか；または、Ｒ１とＲ２を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ２は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択されるか；またはＲ１とＲ２を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ３は、ＯＨ、ＯＲ、アルコキシ、アラルコキシまたはアミノであり、Ｒは、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリルまたは医薬的に許容され得る塩または分子内塩から選択され；
Ｒ４は、Ｈ、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリルまたは医薬的に許容され得る塩または分子内塩であり；
Ｒ５は、オキソ、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ＯＲ’であるか、または存在せず；Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルから選択され；
Ｒ６は、オキソ、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ＯＲ’であるか、または存在せず；Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルから選択され；
Ｒ７は、Ｈ、アルキル、アルケニル、アルキニル、ケトン、ＯＲ’、Ｓｅ−Ｒ’、Ｓ−Ｒ’であり、Ｒ’は、Ｈ、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択される。
更なる実施形態において、式（ＩＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含む組成物が提供され、ここで、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれＨであり；
Ｒ３は、ＯＨ、ＯＲ、アルコキシ、アラルコキシまたはアミノであり、Ｒは、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリルまたは医薬的に許容され得る塩または分子内塩から選択され；
Ｒ４は、Ｈ、または医薬的に許容され得る塩または分子内塩であり；
Ｒ５およびＲ６は、存在せず；
Ｒ７は、アルキル、アルケニルまたはアルキニルである。
更なる実施形態において、式（ＩＩＩ）のこれらの化合物の１つ以上は、単離および／または精製されていてもよい。
ある実施形態において、式（ＩＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物若しくはプロドラッグを含む組成物が提供され、ここで、Ｒ１およびＲ２は、それぞれＨであり；Ｒ３は、ＯＨまたはＯＲであり、Ｒは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓｅｃ−ブチルまたはｔｅｒｔ−ブチルから選択され；Ｒ４はＨであり；Ｒ５およびＲ６は、存在せず；Ｒ７は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｉｓｏ−ブチル、ｓｅｃ−ブチルまたはｔｅｒｔ−ブチルであるアルキルである。
ある実施形態において、式ＩＩＩの化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物若しくはプロドラッグを含む組成物が提供され、ここで、Ｒ１およびＲ２は、それぞれＨであり；Ｒ３は、ＯＨまたはＯＲであり、Ｒは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓｅｃ−ブチルまたはｔｅｒｔ−ブチルから選択され；Ｒ４はＨであり；Ｒ５およびＲ６は、存在せず；Ｒ７はメチルである。
具体的な態様において、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン（「化合物Ｅ」）またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグである式（ＩＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含む組成物が提供される。
ある実施形態において、組成物は、式（ＩＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含み、但し、γ−グルタモイルセレノシステイン−γ−グルタモイルシステイン、γ−グルタモイルシステイン−２，３−ＤＨＰ−セレノシステイン、ジ−γ−グルタモイルセレノシステイン、セレノグルタチオン−γ−グルタモイルシステイン、γ−グルタモイルセレノシステイン−γ−グルタモイルシステイン、γ−グルタモイルシステイン−２，３−ＤＨＰ−セレノシステイン、ジ−γ−グルタモイルセレノシステインおよびセレノグルタチオン−γ−グルタモイルシステインは、それぞれ組成物から除外されていてもよい。
ある実施形態において、式（Ｉ）、（ＩＩ）および／または（ＩＩＩ）の１つ以上に係る１つ以上の化合物を含む組成物が提供され、セレン毒性を最低限にし、不活性化合物または阻害性化合物を除去し、および／または組成物の処理指数を最大限にするために、以下のそれぞれの化合物が、組成物から除外され、除外される化合物は、γ−グルタモイルセレノシステイン−γ−グルタモイルシステイン、γ−グルタモイルシステイン−２，３−ＤＨＰ−セレノシステイン、ジ−γ−グルタモイルセレノシステイン、セレノグルタチオン−γ−グルタモイルシステイン、γ−グルタモイルセレノシステイン−γ−グルタモイルシステイン、γ−グルタモイルシステイン−２，３−ＤＨＰ−セレノシステイン、ジ−γ−グルタモイルセレノシステイン、セレノグルタチオン−γ−グルタモイルシステイン、デヒドロキシ ５’−メチルセレノアデノシン、エチルセレノアデノシン、セレノ（ヒドロキシル）−セレノフェン−（３’−デオキシ−アデノシン）、アリルセレノアデノシルホモシステイン、セレノ−アデノシルホモシステイン、セレノ−ヒドロキシアデノシルホモシステイン、セレノアデノシン、セレノ−アデノシル−Ｓｅ（メチル）−セレノキシド、アデノシル−ヒドロキシセレノキシド、エチルセレノアデノシン、セレノ−（ヒドロキシ）−セレノフェン−（３’−デスオキシ−アデノシン）、アデノシル−ヒドロキシセレノキシドおよびセレノ−アデノシル−Ｓｅ（メチル）−セレノキシドである。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるいずれかの化合物は、半減期を延ばし、化合物が酸化するのを防ぎ、その化合物がある組織を標的とし、および／またはその化合物が血液脳関門を通過することができるように、プロドラッグを用いて改質されていてもよい。
いくつかの実施形態において、プロドラッグは、セレノグリコシドを含む。グリコシドは、単糖、二糖およびオリゴ糖を含む。糖類は、リボース、グルコース、ガラクトースまたはマンノースを含んでいてもよい。例えば、セレン部分に接合したガラクトースは、この化合物に肝臓を標的とする能力を与える。
他の実施形態において、プロドラッグは、セレナゾリジンを含む。これらの化合物は、化合物の徐放性を与える。
さらに他の実施形態において、プロドラッグは、ＣまたはＥのようなビタミンに対する本明細書に記載されるような有機セレン化合物の接合を含む。これらのプロドラッグ接合体は、改良された保護効果を有する。
さらに他の実施形態において、プロドラッグは、チトクロムＰ４５０活性化されたプロドラッグである。例えば、環状ホスフェートまたはホスホネート。特に、ヌクレオシドは、これらの分子を用いて改質され、この化合物は肝臓を標的とする。例示的なプロドラッグとしては、ＨｅｐＤｉｒｅｃｔプロドラッグが挙げられる。他の実施形態のチトクロムＰ４５０活性化されたプロドラッグは、バイオアベイラビリティを改良し、Ｈｕｔｔｕｎｅｎら、Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２００８ １５：２３４６に記載される。
いくつかの実施形態において、式（Ｉ）、式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）のいずれかの化合物は、セレンの酸化を低減するように改質することができる。いくつかの実施形態において、化合物は、セレン原子間の接続を介してダイマーを形成することができる。
いくつかの実施形態において、式（Ｉ）、式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）のいずれかの化合物は、組織を標的とする薬剤または化合物の半減期を長くするための他の薬剤への接続によって改質することができる。いくつかの実施形態において、組織を標的とする薬剤としては、組織特異的な抗原に結合する特異的な抗体、トランスフェリン受容体または本明細書に記載されるようなプロドラッグが挙げられる。
他の実施形態において、組成物を脳に運び、他の組織を標的とするために、化合物を、ポリマー担体またはナノ粒子担体に接続するか、またはこれらと合わせてもよい。このようなポリマー担体としては、限定されないが、ポリエチレングリコール、ポリラクチド、ポリグリコリド、ポリオルトエステル、ポリビニルピロリドンおよびポリビニルアルコールが挙げられる。微小球およびリポソームは、ポリ二乳酸グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ）の微小球を含む。他のナノ粒子としては、リン脂質、キトサン、乳酸およびデキストランが挙げられる。
脂質プロドラッグも、本発明の化合物と共に使用するのに適している。非限定例として、特定の脂質プロドラッグが、Ｈｏｓｔｅｔｌｅｒら（１９９７ Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｐｈａｒｍ．５３：１８１５−１８２２）およびＨｏｓｔｅｔｌｅｒら、１９９６ Ａｎｔｉｖｉｒａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ３１：５９−６７）に記載され、両者ともその全体が参考として本明細書に組み込まれる。適切なプロドラッグ技術のさらなる例は、ＷＯ ９０／００５５５号；ＷＯ ９６／３９８３１号；ＷＯ ０３／０９５６６５ Ａ２号；米国特許第５，４１１，９４７号；第５，４６３，０９２号；第６，３１２，６６２号；第６，７１６，８２５号；および米国出願公開第２００３／０２２９２２５号および２００３／０２２５２７７号に記載され、それぞれ、その全体が参考として本明細書に組み込まれる。このようなプロドラッグは、それぞれが、その全体が参考として本明細書に組み込まれるＥｒｉｏｎら（２００４ Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２６：５１５４−５１６３；Ｅｒｉｏｎら、Ａｍ．Ｓｏｃ．Ｐｈａｒｍ．＆ Ｅｘｐｅｒ．Ｔｈｅｒ．ＤＯＩ：１０．１１２４／ｊｅｐｔ．１０４．７５９０３（２００４）；ＷＯ ０１／１８０１３ Ａ１号；米国特許第６，７５２，９８１号）に記載されるように、薬物化合物が患者の特定の組織（例えば、肝臓）を標的とする能力も保有していてもよい。非限定例として、本発明の化合物と共に使用するのに適した他のプロドラッグは、ＷＯ ０３／０９０６９０号；米国特許第６，９０３，０８１号；米国特許出願第２００５／０１７１０６０Ａ１号；米国特許出願第２００２／０００４５９４Ａ１号；およびＨａｒｒｉｓら（２００２ Ａｎｔｉｖｉｒａｌ Ｃｈｅｍ ＆ Ｃｈｅｍｏ．１２：２９３−３００；Ｋｎａｇｇｓら、２０００ Ｂｉｏｏｒｇａｎｉｃ ＆ Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔｅｒｓ １０：２０７５−２０７８）に記載され、それぞれ、その全体が参考として本明細書に組み込まれる。
ある実施形態において、それぞれが式（Ｉ）の１つ以上の化合物を含む組成物が提供される。ある態様において、それぞれが式（Ｉ）の１つ以上の化合物を含む組成物は、５’−メチルセレノアデノシンまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグ；および５’−セレノアデノシルホモシステインまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含む。
ある実施形態において、式（Ｉ）および式（ＩＩＩ）それぞれの１つ以上の化合物を含む組成物が提供される。ある態様において、式（Ｉ）および式（ＩＩＩ）それぞれの１つ以上の化合物を含む組成物は、５’−メチルセレノアデノシンまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグ；５’−セレノアデノシルホモシステインまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグ；およびγ−グルタミル−メチルセレノ−システインまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含む。
ある実施形態において、式（Ｉ）および式（ＩＩＩ）それぞれの１つ以上の化合物を含む組成物は、５’−メチルセレノアデノシンまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグ；およびγ−グルタミル−メチルセレノ−システインまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含む。
ある実施形態において、式（ＩＩ）および式（ＩＩＩ）それぞれの１つ以上の化合物を含む組成物が提供される。ある態様において、式（ＩＩ）および式（ＩＩＩ）それぞれの１つ以上の化合物を含む組成物は、５’−セレノアデノシルホモシステインまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグ；およびγ−グルタミル−メチルセレノ−システインまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含む。
別の態様によれば、本発明は、医薬組成物を提供し、医薬組成物は、処理に有効な量の本発明の１つ以上の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、エステルまたはプロドラッグを、医薬的に許容され得る希釈剤または担体と共に含む。医薬的に許容され得る担体としては、以下が挙げられる。（１）糖類、例えば、ラクトース、グルコースおよびショ糖；（２）デンプン類、例えば、トウモロコシデンプンおよびジャガイモデンプン；（３）セルロースおよびその誘導体、例えば、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、エチルセルロースおよび酢酸セルロース；（４）粉末トラガカント；（５）麦芽；（６）ゼラチン；（７）タルク；（８）賦形剤、例えば、ココアバターおよび坐剤用ワックス；（９）油類、例えば、ピーナッツ油、綿実油、ベニバナ油、ゴマ油、オリーブ油、トウモロコシ油および大豆油；（１０）グリコール類、例えば、プロピレングリコール；（１１）ポリオール類、例えば、グリセリン、ソルビトール、マンニトールおよびポリエチレングリコール；（１２）エステル類、例えば、オレイン酸エチルおよびラウリン酸エチル；（１３）寒天；（１４）緩衝剤類、例えば、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウム；（１５）アルギン酸；（１６）パイロジェンフリー水；（１７）等張性食塩水；（１８）Ｒｉｎｇｅｒ溶液；（１９）エチルアルコール；（２０）リン酸緩衝溶液；および（２１）医薬製剤で使用される他の非毒性の適合性の物質。
組成物は、特に、経口、直腸、経皮、皮下、静脈内、筋肉内または鼻腔内の投与を含め、任意の投与経路のために配合されてもよい。組成物は、例えば、錠剤、カプセル、カプレット、溶液、懸濁物、分散物、シロップ、スプレー剤、ゲル、坐剤、パッチ剤およびエマルションのような任意の従来の形態で配合されてもよい。
医学分野でよく知られているように、ある任意の被検体のための投薬量は、患者の大きさ、身体の表面積、年齢、投与される特定の化合物、性別、投与時間および投与経路、全体的な健康、同時に投与される他の薬物との相互作用を含め、多くの因子に依存して変わってもよい。処理によって変えられることが求められる標的に依存して、医薬組成物は、全身的または局所的に配合され、投与されてもよい。製剤および投与のための技術は、「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」（Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ、Ｅａｓｔｏｎ Ｐａ．の最新版の中に見出されるだろう。適切な経路は、例えば、経口投与または経粘膜投与；および筋肉内投与、皮下投与、骨髄内投与、髄腔内投与、心室内投与、静脈内投与、腹腔内投与または鼻腔内投与を含む非経口送達を含んでいてもよい。
本出願で使用するのに適した医薬組成物は、意図した目的を達成するのに有効な量で活性成分（例えば、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物、式ＩＩの化合物、式ＩＩＩの化合物、およびこれらの組み合わせ）を含む組成物を含む。例えば、好ましい実施形態において、有効な量の医薬組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物、式ＩＩの化合物、式ＩＩＩの化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される所定量の化合物を含む。有効な量の決定は、特に、本明細書に与えられる開示内容の観点で、当業者の能力の範囲内に十分に入る。
２％以下の無機セレンを含有するセレン化酵母は、一般的に、多くのセレン含有要素を含む。セレン化酵母の典型的な水抽出物の主なセレン要素は、セレノタンパク質およびセレノメチオニンである。分子量が１０００キロダルトン（「Ｋｄａ」）未満の他の低分子量要素が特定され、単離され、精製される。セレン化酵母またはその水抽出物中に存在する要素および化合物のいくつかは、望ましい生体活性を有さず、またはこのようなセレン化酵母から単離されたときに、ミトコンドリア機能に対する阻害生体活性を有する場合さえある。グルタミルセレノシステインのような化合物、および５’−メチルチオアデノシン、Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステインおよびγ−グルタミル−メチル−システインのような硫黄含有化合物は、不活性であるか、または、ある場合には、本明細書に記載され、示されるように阻害性である。
ある種のセレン含有化合物も、合成によって調製され、精製され、生体活性アッセイでスクリーニングされている。スクリーニングのための濃度範囲としては、約１５〜約５００パーツパービリオンが挙げられる。本明細書に記載される組成物について、生体活性は、１５ｐｐｂでさえ検出することができる。いくつかの実施形態において、生体活性アッセイは、ミトコンドリア電位アッセイである。このような酵母から得られたとき、セレン化酵母またはその水抽出物中に見出される全ての要素および化合物が生体活性を有するわけではなく、望ましい生体活性を阻害するものもある。
いくつかの実施形態において、合成によって作られたセレン含有化合物は、水抽出物中に存在するものとは異なる比率で組成物に配合される。例えば、典型的な水抽出物は、γ−グルタミル−メチルセレノ−システインと５’−メチルセレノアデノシンまたはＳｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステインの比率が７対１であろう。いくつかの実施形態において、合成によって作られた化合物を含む組成物は、それぞれのセレン含有化合物を等量含んでいてもよく、例えば、γ−グルタミル−メチルセレノ−システインと５’−メチルセレノアデノシンとＳｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステインの比率が少なくとも１：１：１であってもよい。他の実施形態において、組成物は、少なくとも２種類の要素を５：１〜１：１の比率で含んでいてもよい。
５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせを含む１つ以上の化合物を含む組成物を、生理的食塩水のような医薬的に許容され得る担体中、被検体（例えば、患者）に静脈内投与してもよい。化合物を細胞内送達するための標準的な方法を使用してもよい（例えば、リポソームを介した送達）。このような方法は、当業者によく知られている。
セレンを含む組成物は、静脈内投与および非経口投与（例えば、静脈内、皮下、筋肉内および腹腔内）に有用である。注射のために、本出願のセレンを含む組成物（例えば、医薬組成物）は、水溶液に配合されてもよく、好ましくは、生理学的に適合性のバッファー、例えば、Ｈａｎｋｓ溶液、Ｒｉｎｇｅｒ溶液または生理緩衝化食塩水に配合されてもよい。組織または細胞に投与するために、浸透する特定の障壁に適した浸透剤が製剤に使用される。このような浸透剤は、当該技術分野で一般的に知られている。
５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせを含む組成物を、日々の消費のために栄養ドリンクまたは食物（例えば、ＥＮＳＵＲＥ、ＰＯＷＥＲＢＡＲなど）、マルチビタミン、栄養製品、食品などに加えてもよい。
他の実施形態において、本出願の組成物は、経口投与に適した投薬量で、当該技術分野でよく知られている医薬的に許容され得る担体を用い、配合することができる。このような担体によって、経口のため、または治療される患者によって鼻から摂取するために、医薬組成物を錠剤、丸薬、カプセル、液体、ゲル、シロップ、スラリー、懸濁物などとして配合することができる。
本出願のある実施形態において、セレンを含む組成物および／または製剤のみが被検体に投与されてもよく、または他の形態のセレン、薬物、低分子と組み合わせて、または賦形剤または他の医薬的に許容され得る担体と混合した医薬組成物で投与されてもよい。いくつかの実施形態において、毒性を最低限にするために、組成物は、１種類以上のアミノ酸またはセレノアミノ酸、例えば、メチオニン、システインまたはセレノシステインを含んでいてもよい。本出願の一実施形態において、医薬的に許容され得る担体は、医薬的に不活性である。本出願の別の実施形態において、セレンを含む組成物が、単独で、ミトコンドリア機能不全に関連する疾患または状態のリスクがあるか、またはこれらを患っている個々の被検体に投与されてもよい。
（本化合物および組成物を使用する方法）
本明細書に記載されるように、本化合物およびこれらの組み合わせは、組織特異的な様式および組織に適した様式で、ミトコンドリア機能を向上させ、ミトコンドリア機能不全を治療し、アルツハイマー病を治療し、糖代謝を調整するのに有用である。
（Ａ．ミトコンドリア機能および機能不全）
ミトコンドリアは、高等生物の細胞での主なエネルギーを生成する細胞小器官である。ミトコンドリアは、さまざまな細胞の呼吸過程、酸化過程および代謝過程の直接的および間接的な生化学的制御を行う。これらは、電子伝達鎖（ＥＴＣ）活性を含み、この活性によって、酸化リン酸化を行い、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）の形態で代謝エネルギーを生成し、また、細胞内のカルシウムホメオスタシスでの中心的なミトコンドリアの役割の元にもなる。
成長する細胞中のエネルギー生成におけるこれらの役割に加え、ミトコンドリア（または少なくともミトコンドリア要素）は、アポトーシスとしても知られるプログラムされた細胞死（ＰＣＳ）に関与する（例えば、Ｎｅｗｍｅｙｅｒら、Ｃｅｌｌ １９９４、７９：３５３−３６４；Ｌｉｕら、Ｃｅｌｌ １９９６、８６：１４７−１５７を参照）。アポトーシスは、神経系の正常な成長のために必要であり、免疫系の適切な機能発揮のために必要である。さらに、ある種の疾患状態は、不十分なレベルまたは過剰なレベルのアポトーシスに関係があると考えられる（例えば、後者の場合、それぞれ、癌および自己免疫疾患および脳卒中による損傷およびアルツハイマー病における神経変性）。アポトーシスにおけるミトコンドリアの役割が示されている（例えば、ＧｒｅｅｎおよびＲｅｅｄ、Ｓｃｉｅｎｃｅ、１９９８、２８１：１３０９−１３１２；Ｇｒｅｅｎ、Ｃｅｌｌ、１９９８、９４：６９５−６９８；およびＫｒｏｍｅｒ、Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、１９９７、３：６１４−６２０を参照）。
ミトコンドリアに関連する疾患（例えば、機能不全のミトコンドリアによって引き起こされる）も、遊離ラジカルの酸化以外の機構によって、ミトコンドリア膜の電気化学電位の消失に関係があると思われ、膜透過性遷移は、ミトコンドリア遺伝子、遺伝子産物または関連する下流のメディエーター分子、および／またはミトコンドリア外の遺伝子、遺伝子産物または関連する下流のメディエーターの直接的または間接的な影響から生じてもよく、または他の既知の原因または未知の原因から生じてもよい。従って、ミトコンドリア電位の消失は、変性疾患および加齢に関連する疾患／状態（例えば、癌、心血管疾患および心不全、２型糖尿病、アルツハイマー病およびパーキンソン病、脂肪肝疾患、白内障、骨粗鬆症、筋消耗、睡眠障害および炎症性疾患、例えば、乾癬、関節炎および大腸炎）を含む、変化したミトコンドリア機能と関係する疾患の進行における重要な事象な場合がある。本明細書に記載される方法は、被検体中の細胞がストレスを受けた状態または疾患状態であるか否かにかかわらず、ミトコンドリア機能を向上させるのに有用である。
本明細書に開示される化合物および組成物は、ミトコンドリア機能に対する影響に関し、組織特異性を示す。
実施形態は、有効な量の組成物を細胞に投与することを含み、この組成物が、５’−メチルセレノアデノシン、式Ｉの化合物、およびこれらの混合物からなる群から選択される化合物を含み、前記有効な量が、この組成物で処理されていない細胞と比較して、ミトコンドリア機能を向上させる、１つ以上の腎細胞においてミトコンドリア機能を向上させる方法および使用を含む。さらなる実施形態において、１つ以上の化合物は、単離および／または精製されていてもよい。いくつかの実施形態において、組成物は、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、グルタミルセレノシステイン、式ＩＩＩの化合物、５’−メチルチオアデノシンまたはＳ−アデノシル−Ｌ−ホモシステインのうち１つ以上が除外されていてもよい。
いくつかの実施形態において、本出願は、５’−メチルセレノアデノシン、式Ｉの化合物およびこれらの化合物からなる群から選択される化合物を含む組成物の使用を提供し、前記有効な量は、腎細胞においてミトコンドリア機能を向上させる。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシンおよび／または式Ｉの化合物からなる群から選択される化合物を含む。いくつかの実施形態において、腎細胞においてミトコンドリア機能を向上させるための組成物は、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、メチルチオアデノシンまたはＳ−アデノシル−Ｌ−ホモシステインの１つ以上を含まなくてもよい。
本出願の実施形態は、有効な量の組成物を細胞に投与することを含み、この組成物が、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物、式ＩＩの化合物、式ＩＩＩの化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含み、前記有効な量が、この組成物で処理されていない細胞と比較して、ミトコンドリア機能を向上させる、骨格筋細胞、神経細胞、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される１つ以上の細胞においてミトコンドリア機能を向上させる方法または使用を含む。さらなる実施形態において、１つ以上の化合物は、単離および／または精製されていてもよい。
いくつかの実施形態において、本出願は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物、式ＩＩの化合物、式ＩＩＩの化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含む組成物の使用を提供し、前記有効な量は、骨格筋細胞、神経細胞、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される１つ以上の細胞においてミトコンドリア機能を向上させる。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、式Ｉの化合物、式ＩＩの化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含む。いくつかの実施形態において、筋細胞においてミトコンドリア機能を向上させるための組成物は、メチルチオアデノシンまたはＳ−アデノシル−Ｌ−ホモシステインの１つ以上を含まなくてもよい。本出願の範囲を限定することを意味しないが、メチルチオアデノシンまたはＳ−アデノシル−Ｌ−ホモシステインは、骨格筋細胞においてミトコンドリア機能に対し、毒性の影響を示す。
一般的に使用されるセレンサプリメント（例えば、セレンを豊富に含む酵母）中の特定の硫黄含有分子の存在は、ある場合には、ミトコンドリア活性を阻害する場合があり、時間経過に伴い、前糖尿病状態になる場合がある。文献において、成人で発生する糖尿病は、数年間にわたってミトコンドリア活性が徐々に低下することに関係があることが十分に示されている。このことは、１日に消化される糖の７５〜８０％を使用すると概算される骨格筋の場合には、特に重要である。筋肉ミトコンドリアが糖を効率的に燃焼させる能力の中程度の低下（例えば、２０％の阻害）でさえ、時間経過に伴い、重篤な健康上の問題を引き起こす場合がある。化合物Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステインに応答して骨格筋細胞で示されるミトコンドリア活性の２倍の刺激は、例えば、前糖尿病または糖尿病の被検体の筋肉組織におけるミトコンドリア低下を避けるか、または遅らせるための様式をあらわしていてもよい。
いくつかの実施形態において、神経細胞においてミトコンドリア機能を向上させるための組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物、式ＩＩの化合物、式ＩＩＩの化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含む。さらなる実施形態において、１つ以上の化合物は、単離および／または精製されていてもよい。いくつかの実施形態において、神経細胞においてミトコンドリア機能を向上させるための組成物は、セレノメチオニンまたはグルタミルセレノシステインの１つ以上を含まなくてもよい。
いくつかの実施形態において、神経細胞においてミトコンドリア機能を向上させるための組成物は、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステインおよび／または式ＩＩの化合物からなる群から選択される化合物、および５’−メチルセレノアデノシン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物、式ＩＩＩの化合物およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種類の他のセレン化合物を含む。
いくつかの実施形態において、神経細胞においてミトコンドリア機能を向上させるための組成物は、５’−メチルチオアデノシン、Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチル−システイン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含む組成物を含む。いくつかの実施形態において、神経細胞を標的とする組成物は、神経細胞においてミトコンドリア活性を向上させる１つ以上の硫黄類似体を含有していてもよい。
他の実施形態は、有効な量の組成物を細胞に投与することを含み、この組成物が、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物および式ＩＩＩの化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含み、前記有効な量が、この組成物で処理されていない細胞と比較して、ミトコンドリア機能を向上させる、１つ以上の肝細胞においてミトコンドリア機能を向上させる方法および使用を含む。さらなる実施形態において、１つ以上の化合物は、単離および／または精製されていてもよい。
いくつかの実施形態において、本出願は、肝細胞においてミトコンドリア機能を向上させるために、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物および式ＩＩＩの化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含む組成物の使用を提供する。
いくつかの実施形態において、１つ以上の肝細胞においてミトコンドリア機能を向上させるための組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物、式ＩＩの化合物、式ＩＩＩの化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含み、肝細胞においてミトコンドリア機能を向上させる。いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルチオアデノシン、Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、グルタミル−メチル−システイン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される１つ以上の化合物が除外されていてもよい。
いくつかの実施形態において、ミトコンドリア機能の向上は、組成物で処理されていない細胞と比較して、約５０％の増加〜５００％の増加の範囲である。この応答の大きさは、細胞の種類、特定の化合物および細胞と接触する時間に依存して変わる。いくつかの実施形態において、ミトコンドリア機能に対する効果は、セレン化合物の１つ以上の硫黄類似体で処理した同じ細胞と比較して、約−６６％〜＋２００％である。ある種の細胞の場合には、硫黄類似体は、ミトコンドリア活性に対し、測定可能な影響を有さず、他の場合には、硫黄類似体は、阻害性であり、さらに他の場合には、硫黄類似体は、刺激性である。
いくつかの実施形態において、１つ以上の化合物は、脱共役タンパク質の発現に対し、組織特異的な影響を有する。ミトコンドリア（ＭＴ）中の脱共役タンパク質（ＵＣＰ）は、熱発生およびミトコンドリアの電位または一体性の維持にとって重要である。ＵＣＰ２の消失は短い寿命で起こり、ＭＴ中の反応性酸素種（ＲＯＳ）の生成量が増えることが示されている（例えば、Ａｎｄｒｅｗｓら、Ａｍ Ｊ Ｐｈｙｓｉｏｌ Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌ Ｍｅｔａｂ、２００９．２９６（４）：ｐ．Ｅ６２１−７；、Ａｎｄｒｅｗｓら、Ｃｕｒｒ Ａｇｉｎｇ Ｓｃｉ、２０１０．３（２）：ｐ．１０２−１２）。しかし、ＵＣＰは、ミトコンドリア中の電子伝達を脱共役させるため、細胞中の糖からのＡＴＰ産生を減らす正味の結果を有する。ミトコンドリアＡＴＰの産生は、膵臓β細胞によるグルコース刺激インスリン分泌（ＧＳＩＳ）にとって重要であることがよく知られている。実際に、あるＵＣＰ（特に、ＵＣＰ２）の阻害は、インスリンの分泌および作用の両方に良い影響を与えることによって、食事によって誘発される糖尿病を回復させることが示されている（Ｄｅ Ｓｏｕｚａら、ＦＡＳＥＢ Ｊ、２００７、２１（４）：１１５３−１ １６３）。
いくつかの実施形態において、神経細胞においてＵｃｐ２および／またはＵｃｐ３の遺伝子発現を下方制御する方法または使用は、有効な量の組成物を細胞に投与することを含み、この組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物、式ＩＩの化合物、式ＩＩＩの化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含み、前記有効な量が、この組成物で処理されていない細胞と比較して、神経細胞においてＵｃｐ２および／またはＵｃｐ３の遺伝子発現を下方制御する。さらなる実施形態において、１つ以上の化合物は、単離および／または精製されていてもよい。
いくつかの実施形態において、本出願は、神経細胞においてＵｃｐ２および／またはＵｃｐ３の遺伝子発現を下方制御するための、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物、式ＩＩの化合物、式ＩＩＩの化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含む組成物の使用を提供する。
他の実施形態において、肝細胞においてＵｃｐ２の遺伝子発現を下方制御する方法または使用は、有効な量の組成物を細胞に投与することを含み、この組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物、式ＩＩの化合物、式ＩＩＩの化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも３種類の化合物を含み、前記有効な量が、この組成物で処理されていない細胞と比較して、肝細胞においてＵｃｐ２の遺伝子発現を下方制御する。さらなる実施形態において、１つ以上の化合物は、単離および／または精製されていてもよい。
いくつかの実施形態において、本出願は、肝細胞においてＵｃｐ２および／またはＵｃｐ３の遺伝子発現を下方制御するための、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物、式ＩＩＩの化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含む組成物の使用を提供する。
細胞において遺伝子発現を決定する方法は、当業者に知られており、プローブを用いたハイブリダイゼーションを含み、例えば、アレイまたはＰＣＲ法による。遺伝子発現を決定するためのアレイおよび／またはプライマーは、市販されている。プライマーは、Ｕｃｐ１、Ｕｃｐ２および／またはＵｃｐ３のための例示的な配列を用いて容易に設計することができる。Ｕｃｐ１のための例示的な配列は、ＮＭ＿０２１８３３／ｇＩ１９４７３３７３６で見出され、Ｕｃｐ２は、ＮＭ＿００３３５５／ｇＩ１３２５９５４０で見出され、Ｕｃｐ３について、ＮＭ＿００３３５６／ｇＩ ２１５２７３３４９で見出される。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるような化合物および組成物の有効な量は、細胞に対して毒性であることなく、ミトコンドリア機能を向上させるのに有効な量である。ミトコンドリア機能の向上は、本明細書に記載される組成物によって処理された被検体から採取したサンプルについての多くのアッセイを用いて決定することができる。選択される有効な量は、腎細胞、マウスの骨格筋細胞、ヒト神経細胞またはマウス肝細胞を含む例示的ないずれかの細胞について、毒性を示さない。
医学分野でよく知られているように、任意の被検体のための投薬量は、患者の大きさ、身体の表面積、年齢、投与される特定の化合物、性別、投与時間および投与経路、全体的な健康、同時に投与される他の薬物との相互作用を含め、多くの因子に依存して変わってもよい。
いくつかの実施形態において、１つ以上の腎細胞、神経細胞、肝細胞または骨格筋細胞においてミトコンドリア機能を向上させるために被検体に投与する組成物の有効な量は、１種類の望ましい生体活性のあるセレン含有化合物または望ましい生体活性を有する複数のセレン含有化合物を少なくとも１日あたり約５ｕｇ以上、または８００ｕｇ以下である。望ましい生体活性を有する複数のセレン含有化合物が存在する場合、組成物の有効な量は、組成物中の望ましい生体活性を有する全てのセレン含有化合物の合計である。
いくつかの実施形態において、被検体に投与するための有効な量は、約５ｕｇ〜約８００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約７００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約６００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約５００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約４００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約３００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約２００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約１００ｕｇおよびその間のすべての数であり、または５ｕｇ〜５０ｕｇおよびその間のすべての数である。
本明細書に記載される望ましい生体活性を有するセレン含有化合物を含む組成物の実施形態において、被検体に投与するための有効な量は、好ましくは、１日あたり２００ｕｇ以下であるか、または１日あたり５０ｕｇ以下である。いくつかの実施形態において、投薬量は、その効能に依存して調節されてもよく、またはセレン中毒症の任意の明らかな徴候（例えば、ニンニク臭い息、抜け毛または剥がれやすい爪）が、被検体で観察される。
いくつかの実施形態において、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも２種類以上の化合物を含む組成物において、これらの化合物は、組成物中に等しい比率で存在する。他の実施形態において、望ましい生体活性を有するあるセレン含有化合物と別のセレン含有化合物の比率は、約４：１〜１：１であってもよい。
いくつかの実施形態において、血液中で元素セレンの定常状態を達成するために、少なくとも１日に１回、所定時間、投薬量が投与される。いくつかの実施形態において、投薬量は、少なくとも６０日間または９０日間、毎日投与される。いくつかの実施形態において、被検体が疾患または障害の症状を経験している間、投薬量を投与する。いくつかの実施形態において、被検体は、ミトコンドリアに関連する障害のリスクが増加する年齢、例えば、少なくとも４０歳である。
本出願の方法は、被検体（例えば、ミトコンドリア機能不全に関連する状態を有する被検体）を（例えば、予防的または治療的に）治療する際の使用を見出す。本出願の範囲を限定することを意味しないが、３種類の合成有機セレン化合物が、単独で、または種々の組み合わせで、多様な細胞種（すなわち、腎細胞、骨格筋細胞、神経細胞および肝細胞）におけるミトコンドリア活性を顕著に上げる能力を有するという証拠が提示されている。機構的に、ＵＣＰの調整は、この増加の１つの説明を与えると思われ、本願発明者らは、ミトコンドリア機能および生合成にとって重要な他のタンパク質の発現も、これらの化合物によって望ましい影響を受け得ることの証拠を以下に提示する。しかし、作用機序にかかわらず、これらの化合物が、組織を超えた様式でミトコンドリア活性を刺激することができるという事実は、多様な疾患、例えば、アルツハイマー病（ＡＤ）および２型糖尿病（Ｔ２ＤＭ）の発生および進行を表面上軽減するという点に特に価値があり得ることを意味する。
５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物、式ＩＩの化合物、式ＩＩＩの化合物、およびこれらの組み合わせを含む化合物の１つ以上を含む組成物は、本明細書に記載されるような多くの様式で被検体（例えば、患者）に投与することができる。
骨格筋に送達するための実施形態において、本明細書に記載されるような組成物を、ゲル、パッチ剤またはクリームの形態で局所的に塗布することができる。
他の実施形態において、脳への送達は、リポソームまたは抗体を有するＰＬＧＡ球、トランスフェリン受容体またはプロドラッグを標的化剤として用いることによって標的化することができる。
他の実施形態において、肝臓への送達は、ＨｅｐＤｉｒｅｃｔまたはセレノグリコシドを含む本明細書に記載されるような標的化されたプロドラッグを用いることによって標的化することができる。
従って、本出願のある実施形態において、セレンを含む組成物および／または製剤のみが被検体に投与されてもよく、または他の形態のセレン、薬物、低分子と組み合わせて、または賦形剤または他の医薬的に許容され得る担体と混合した医薬組成物で投与されてもよい。
本出願の別の実施形態において、本明細書に記載される有機セレン化合物を含む組成物が、単独で、ミトコンドリア機能不全に関連する疾患または状態のリスクがあるか、またはこれらを患っている個々の被検体に投与されてもよい。このような疾患としては、糖尿病性腎疾患、アルツハイマー病およびＩＩ型糖尿病が挙げられる。
（Ｂ．アルツハイマー病）
アルツハイマー病（「ＡＤ」）は、米国（「ＵＳＡ」）で６番目の死因であり、認知症の最も一般的な形態である。現在、この疾患は、ＵＳＡにおいて６５歳以上の５１０万人が罹患していると概算される。ＡＤは、組織病理学的に、Ａβプラーク（Ｋｕｍａｒら、２０００を参照）と、微小管に関連するｔａｕタンパク質の過剰にリン酸化された形態で構成されるＮＦＴ（Ｄｕｎｃｋｌｅｙら、２００５年１０月１９日にオンラインで公開された、公開された特許出願２０１１１００３８８８９ Ａ１号の１５５−１６３段落を参照）という２つの特徴的な病変によって特徴付けられる。ＡβおよびＮＦＴが、両方ともアルツハイマー病の病因における重大な組み合わせであり、これらが個々に作用し、これらが合わさって、罹患した個体において認知障害および神経欠損を最大にするという豊富な証拠がこの文献中に存在する。アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）の突然変異が、１００％の浸透でＡＤを誘発し、家族性ＡＤ（ＦＡＤ）に関連するＡＰＰの変異であるプレセニリン−１（ＰＳＥＮ）およびプレセニリン−２（ＰＳＥＮ−２）が、アミロイドβの生成度およびＡβの凝集度を高める。
さらに、ＡＰＰを過剰に発現するマウス（ＡＰＰ−Ｔｇ）は、ＮＦＴを形成することなく、または神経欠損を患うことなく、Ａβ沈着および記憶不全を示す。アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）が、βセクレターゼおよびｙ−セクレターゼと呼ばれる２つの酵素によって異常に処理されるとプラークを生成し、βアミロイドの３９〜４２アミノ酸ペプチドが生成する。γ−セクレターゼ酵素は、実際に、プレセニリン−１（ＰＳＥＮ）およびプレセニリン−２（ＰＳＥＮ−２）を２つの鍵要素として組み込んだ多酵素複合体である。
Ａβの蓄積は、ＡＤモデルの記憶消失と関係があり、ＡＰＰ発現の減少は、この消失を回復させる（Ｋｕｍａｒら、Ｐｅｐｔｉｄｅｓ ２１：１７６９ ２０００を参照）。従って、（遺伝子レベルまたはタンパク質レベルのいずれかの）ＡＰＰ発現の減少は、記憶の消失を伴うＡＤのような加齢に依存する障害または神経変性障害と闘うための手法として医師に理解されている。
ＰＳＥＮ、ＰＳＥＮ−２、ニカストリン（γ−セクレターゼ複合体におけるタンパク質輸送を制御する）の調整または阻害は、ＡＤ治療研究の重要な目標であり、いくつかの特筆すべき成功が公開されている。例えば、ヒトニューロンにおいてＰＳＥＮ活性を調整する高度に特異的な阻害剤は、Ａβ生成に影響を与えるだけではなく、Ｎｏｔｃｈシグナル伝達経路にも影響を与えた（Ｓｅｉｆｆｅｒｔら、Ｊ Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２７５：３４０８６ ２０００を参照）。これは、神経突起の形態の変化を伴い、γセクレターゼのＰＳＥＮ−１活性の制御は、ＡＤの神経突起の病理に対し、臨床的に有益な影響を有することを示した（Ｆｉｇｕｅｒｏａら、Ｎｅｕｒｏｂｉｏｌｏｇｙ Ｄｉｓ．９：４９ ２００２を参照）。さらに、ＰＳＥＮの下方制御は、Ａβタンパク質の分泌を減らすことが示され（Ｌｕｏら、Ａｃｔａ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．Ｓｉｎ．２５：１６１３ ２００４を参照）、ＳＡＭＰ８マウス中のＰＳＥＮの阻害は、顕著に記憶を改良することがわかった（Ｋｕｍａｒら、Ｊ．Ｅｘｐ．Ｂｉｏｌ．２１２：４９４ ２００９を参照）。
従って、Αβは、ニューロンに対して毒性であり、神経細胞の死に寄与し、その前駆体、ＡＰＰまたはＡＰＰを処理する酵素複合体のレベル／活性を調整することによって、Ａβレベルを脳内で変えることができる。医師は、ＡＰＰ発現を阻害することができる薬剤および／またはＡＰＰをＡβに処理する薬剤（例えば、Βまたはγセクレターゼ）が、ＡＤ治療のための治療標的であることを即座に理解し、認識する。
本明細書に開示されるようなセレン含有化合物および組成物は、Ｂアミロイドの処理およびｔａｕリン酸化に関与する遺伝子の遺伝子発現を行う。これに加え、このような化合物および組成物は、転写活性化因子に関連する遺伝子の遺伝子発現に関し、組織特異性を示す。
いくつかの実施形態において、１つ以上の神経細胞でのΒアミロイド蓄積を阻害するための方法または使用は、有効な量の組成物を１つ以上の神経細胞に投与することを含み、この組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、式（Ｉ）の化合物、およびこれらの混合物からなる群から選択される化合物を含み、前記有効な量は、この組成物で処理されていない神経細胞と比較して、神経細胞でのΒアミロイド蓄積を阻害する。
いくつかの実施形態において、１つ以上の神経細胞でのΒアミロイド蓄積を阻害するための方法または使用は、有効な量の組成物を１つ以上の神経細胞に投与することを含み、この組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物および式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含み、前記有効な量は、この組成物で処理されていない神経細胞と比較して、神経細胞でのＢアミロイド蓄積を阻害する。さらなる実施形態において、１つ以上の化合物は、単離および／または精製されていてもよい。
いくつかの実施形態において、本出願は、神経細胞でのΒアミロイド蓄積を阻害するために、５’−メチルセレノアデノシン、式（Ｉ）の化合物からなる群から選択される化合物、または５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物および式（ＩＩＩ）の化合物、５’−メチルセレノアデノシン、式Ｉの化合物およびこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含む組成物の使用を提供する。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、式（Ｉ）の化合物およびこれらの混合物からなる群から選択される化合物を含み、神経細胞におけるプレセニリン１（ＰＳＥＮ）およびニカストリンの発現を阻害する。いくつかの実施形態において、神経細胞は、ＩＭＲ ３２細胞である。ＩＭＲ ３２細胞は、アルツハイマー病のモデルであるヒト神経細胞である（Ｎｅｉｌｌら、Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉｅｎｃｅ Ｒｅｓ．１９９４ ３９：４８２）。いくつかの実施形態において、神経細胞において遺伝子発現を阻害するための組成物は、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステインまたはメチルチオアデノシンの１つ以上を含まなくてもよい。
いくつかの実施形態において、本出願は、神経細胞におけるプレセニリン１およびニカストリンの発現を阻害するために、５’−メチルセレノアデノシン、式（Ｉ）の化合物からなる群から選択される化合物、または５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物および式（ＩＩＩ）の化合物、５’−メチルセレノアデノシン、式Ｉの化合物およびこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含む組成物の使用を提供する。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含み、神経細胞におけるニカストリンおよびプレセニリン１の発現を阻害する。いくつかの実施形態において、神経細胞において遺伝子発現を阻害するための組成物は、セレノメチオニンまたはグルタミルセレノシステインの１つ以上を含まなくてもよい。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシンおよび／または式（Ｉ）の化合物、およびＳｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種類の他のセレン化合物を含む。さらなる実施形態において、１つ以上の化合物は、単離および／または精製されていてもよい。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも３種類の化合物を含み、神経細胞における遺伝子発現を阻害する。
いくつかの実施形態において、１つ以上の神経細胞においてｔａｕリン酸化を阻害するための方法または使用は、有効な量の組成物を１つ以上の神経細胞に投与することを含み、この組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、式（Ｉ）の化合物、およびこれらの混合物からなる群から選択される化合物を含み、前記有効な量は、この組成物で処理されていない神経細胞と比較して、神経細胞においてｔａｕリン酸化を阻害する。
いくつかの実施形態において、１つ以上の神経細胞においてｔａｕリン酸化を阻害するための方法または使用は、有効な量の組成物を１つ以上の神経細胞に投与することを含み、この組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、および式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含み、前記有効な量は、この組成物で処理されていない神経細胞と比較して、神経細胞においてｔａｕリン酸化を阻害する。さらなる実施形態において、１つ以上の化合物は、単離および／または精製されていてもよい。
いくつかの実施形態において、本出願は、神経細胞においてｔａｕリン酸化を阻害するために、５’−メチルセレノアデノシン、式（Ｉ）の化合物からなる群から選択される化合物、または５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物および式（ＩＩＩ）の化合物、５’−メチルセレノアデノシン、式Ｉの化合物およびこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含む組成物の使用を提供する。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシンおよび／または式Ｉの化合物からなる群から選択される化合物を含み、神経細胞においてＧｓｋ３Ｂの発現を阻害する。いくつかの実施形態において、神経細胞においてＧｓｋ３Ｂ遺伝子発現を阻害するための組成物は、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステインまたはメチルチオアデノシンの１つ以上を含んでいなくてもよい。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物、式ＩＩの化合物、式ＩＩＩの化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含み、神経細胞においてｔａｕリン酸化を阻害する。いくつかの実施形態において、神経細胞においてｔａｕリン酸化を阻害するための組成物は、メチオニンまたは他の硫黄含有化合物の１つ以上を含んでいなくてもよい。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシンおよび／または式（Ｉ）の化合物、およびＳｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種類の他のセレン化合物を含む。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物、式ＩＩＩの化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも２種類の化合物を含み、神経細胞においてｔａｕリン酸化を阻害する。
いくつかの実施形態において、組成物は、γ−グルタミル−メチルセレノ−システインおよび／または式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される化合物を含み、神経細胞において全ｔａｕリン酸化を阻害する。いくつかの実施形態において、神経細胞において全ｔａｕを阻害するための組成物は、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステインまたはメチルチオアデノシンの１つ以上を含んでいなくてもよい。
いくつかの実施形態において、１つ以上の神経細胞においてＦＯＸＯリン酸化を阻害するための方法および使用は、有効な量の組成物を１つ以上の神経細胞に投与することを含み、この組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含み、前記有効な量は、この組成物で処理されていない細胞と比較して、ＦＯＸＯリン酸化を阻害する。さらなる実施形態において、１つ以上の化合物は、単離および／または精製されていてもよい。
いくつかの実施形態において、本出願は、神経細胞においてＦＯＸＯリン酸化を阻害するために、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含む組成物の使用を提供する。
いくつかの実施形態において、１つ以上の肝細胞においてＦＯＸＯリン酸化を向上させつつ、１つ以上の神経細胞においてＦＯＸＯリン酸化を阻害するための方法または使用は、有効な量の組成物を肝細胞および神経細胞に投与することを含み、この組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも３種類の化合物を含み、前記有効な量は、この組成物で処理されていない細胞と比較して、神経細胞においてＦＯＸＯリン酸化を減少させ、肝細胞においてＦＯＸＯリン酸化を増加させる。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含み、神経細胞においてＦＯＸＯ３および／またはＦＯＸＯ４のリン酸化を阻害する。いくつかの実施形態において、神経細胞においてＦＯＸＯ３および／またはＦＯＸＯ４のリン酸化を阻害するための組成物は、メチオニンまたはセレノメチオニンを含まなくてもよい。いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシンおよび／または式（Ｉ）の化合物、およびＳｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種類の他のセレン化合物を含む。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも３種類の化合物を含み、神経細胞においてＦＯＸＯ３およびＦＯＸＯ４のリン酸化を阻害する。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含み、神経細胞においてＰＧＣ１ａの発現を向上する。いくつかの実施形態において、神経細胞においてＰＧＣ１ａの発現を向上するための組成物は、メチオニンまたはセレノメチオニンを含んでいなくてもよい。
いくつかの実施形態において、本出願は、神経細胞においてＰＧＣ１ａの発現を阻害するために、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含む組成物の使用を提供する。
いくつかの実施形態において、１つ以上の神経細胞においてＰＧＣ１ａの発現を増加させる方法または使用は、有効な量の組成物を１つ以上の神経細胞に投与することを含み、この組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物および式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含み、前記有効な量は、この組成物で処理されていない細胞と比較して、ＰＧＣ１ａの発現を増加させる。
いくつかの実施形態において、１つ以上の神経細胞においてＰＧＣ１ａの発現を増加させ、１つ以上の肝細胞においてＰＧＣ１ａの発現に影響を与えない方法または使用は、有効な量の組成物を肝細胞および神経細胞に投与することを含み、この組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含み、前記有効な量は、この組成物で処理されていない細胞と比較して、１つ以上の神経細胞においてＰＧＣ１ａの発現を増加させ、１つ以上の肝細胞においてＰＧＣ１ａの発現に影響を与えない。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシンおよび／または式Ｉの化合物からなる群から選択される化合物、およびＳｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式ＩＩの化合物、式ＩＩＩの化合物およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種類の他のセレン化合物を含む。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも３種類の化合物を含み、神経細胞においてＰＧＣ１の発現を向上させる。
いくつかの実施形態において、ＰＧＣ１ａ発現の向上、ＦＯＸＯリン酸化の減少、ＰＳＥＮの減少、ニカストリンの減少、Ｇｓｋ３ｂの減少は、それぞれ、この組成物で処理されていない同じ種類の細胞と比較して、約５０％の増加または減少から、５００％の増加または減少までの範囲である。この応答の大きさは、細胞の種類、特定の化合物および細胞と接触する時間に依存して変わる。
ＦＯＸＯ３およびＦＯＸＯ４のリン酸化およびＰＧＣ１ａの発現に対し、本出願の化合物および組成物が及ぼす影響は、組織特異性を示す。本出願を限定することを意味しないが、神経細胞において、ＦＯＸＯ３およびＦＯＸＯ４のリン酸化の阻害によって、ＦＯＸＯが核に入り、転写を活性化させる。ＰＧＣ１ａも、糖新生を含む細胞中のエネルギー代謝を制御する転写活性化因子である。ＦＯＸＯおよびＰＧＣ１ａは、グルコース−６−ホスファターゼ（Ｇ６ｐｃ）のような遺伝子の転写活性化に寄与する。糖新生の向上は、糖を生成し、エネルギー蓄積を維持する能力を神経細胞に与えるだろう。
上述のように、Ａβおよびリン酸化ｔａｕの生成は、アルツハイマー病の病因に顕著に寄与する。本明細書に提示された結果は、本明細書に記載される化合物および組成物が、プレセニリン１およびニカストリンの遺伝子発現に影響を与えるという証拠を与える。これら２種類の酵素は、Ａβの生成に関与することが示されている。これに加え、ｔａｕおよび／または全ｔａｕのリン酸化の阻害は、本明細書に記載される化合物および組成物も、ＮＦＴの産生に影響を与えるという証拠である。これに加え、ミトコンドリア機能の向上、ＦＯＸＯ活性化の向上、ＰＧＣ１ａの遺伝子発現の増加に対する化合物の影響は、神経細胞に、向上したミトコンドリア機能を与え、この機能は、酸化ストレスを最低限にすることによって、アルツハイマー病を処理するようにも働くだろう。以前の研究は、セレンを豊富に含む酵母を摂取し、通常の食事またはセレン不足の食事を摂取しなかったＡｐｐトランスジェニックマウスは、Ｂアミロイドプラークの産生を減少させることが示されている（Ｌｏｖｅｌｌら、Ｆｒｅｅ Ｒａｄ．Ｂｉｏｌ．Ｍｅｄ．４６：１５２７ ２００９）。
細胞において遺伝子発現を決定する方法は、当業者に知られており、プローブを用いたハイブリダイゼーションを含み、例えば、アレイまたはＰＣＲ法による。遺伝子発現を決定するためのアレイおよび／またはプライマーは、市販されている。プライマーは、ＰＳＥＮ １、ＰＳＥＮ ２、ニカストリンおよびＧｓｋ３ｂのための例示的な配列を用いて容易に設計することができる。ＰＳＥＮ １のための例示的な配列は、ＮＭ＿００００２１／ ＮＭ＿００７３１８で見出され、ＰＳＥＮ２は、ＮＭ＿０００４４７／ＮＭ＿０１２４８６で見出され、ニカストリンは、ＮＭ＿０１５３３１で見出され、Ｕｃｐ３について、ＮＭ＿００２０９３で見出される。
いくつかの実施形態において、アルツハイマー病を処理する方法または使用は、５’−メチルセレノアデノシン、式（Ｉ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含む有効な量の組成物を被検体に投与することを含む。いくつかの実施形態において、アルツハイマー病を処理するための組成物は、メチルチオアデノシンまたはＳ−アデノシル−Ｌ−ホモシステインの１つ以上を含んでいなくてもよい。
いくつかの実施形態において、アルツハイマー病を処理する方法または使用は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式ＩＩの化合物、式ＩＩＩの化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を投与することを含む。いくつかの実施形態において、アルツハイマー病を処理するための組成物は、メチオニンまたはセレノメチオニンを含んでいなくてもよい。
いくつかの実施形態において、本出願は、アルツハイマー病を処理するために、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含む組成物の使用を提供する。
いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシンおよび／または式（Ｉ）の化合物、およびＳｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種類の他のセレン化合物を含む。さらなる実施形態において、１つ以上の化合物は、単離および／または精製されていてもよい。
いくつかの実施形態において、アルツハイマー病を処理する方法または使用は、肝臓において糖代謝に悪影響を引き起こすことなく、アルツハイマー病の症状を処理する組成物を選択することをさらに含む。いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシンおよび／または式（Ｉ）の化合物を含む。いくつかの実施形態において、組成物は、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（ＩＩ）の化合物または式（ＩＩＩ）の化合物の１つ以上が除外されていてもよい。いくつかの実施形態において、組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも３種類の化合物を含む。いくつかの実施形態において、組成物は、Ｈ（５’−メチルチオアデノシン）、Ｉ（Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）またはＪ（γ−グルタミル−メチル−システイン）の１つ以上が除外される。
いくつかの実施形態において、組成物は、アルツハイマー病を処理するために、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも３種類の化合物を含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるような化合物および組成物の有効な量は、細胞に対して毒性であることなく、アルツハイマー病を処理するのに有効な量である。選択される有効な量は、腎細胞、マウスの骨格筋細胞、ヒト神経細胞またはマウス肝細胞を含む例示的ないずれの細胞について、毒性を示さない。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるような化合物および組成物の有効な量は、細胞に対して毒性であることなく、アルツハイマー病の症状を軽減し、および／または本明細書に記載されるような遺伝子発現を調整するのに有効な量である。神経細胞における遺伝子発現の制御は、本明細書に記載される組成物によって処理された被検体から採取したサンプルについての多くのアッセイを用い、本明細書に記載されるように決定することができる。
医学分野でよく知られているように、任意の被検体のための投薬量は、患者の大きさ、身体の表面積、年齢、投与される特定の化合物、性別、投与時間および投与経路、全体的な健康、同時に投与される他の薬物との相互作用を含め、多くの因子に依存して変わってもよい。
いくつかの実施形態において、神経細胞においてアルツハイマー病を処理し、Ｂアミロイドの処理および／またはｔａｕリン酸化を阻害するための組成物の有効な量は、１種類の望ましい生体活性のあるセレン含有化合物または望ましい生体活性を有する複数のセレン含有化合物を少なくとも１日あたり約５ｕｇ以上、または８００ｕｇ以下である。望ましい生体活性を有する複数のセレン含有化合物が存在する場合、組成物の有効な量は、被検体に投与される組成物中の全ての化合物の合計である。
いくつかの実施形態において、被検体に投与するための１日の有効な量は、約５ｕｇ〜約８００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約７００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約６００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約５００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約４００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約３００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約２００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約１００ｕｇおよびその間のすべての数であり、または５ｕｇ〜５０ｕｇおよびその間のすべての数である。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載される望ましい生体活性のあるセレン含有化合物を含む、被検体に投与される組成物の有効な量は、好ましくは、１日あたり２００ｕｇ以下であるか、または１日あたり５０ｕｇ以下である。いくつかの実施形態において、投薬量は、その効能またはセレン中毒症の任意の明らかな徴候（例えば、ニンニク臭い息、抜け毛または剥がれやすい爪）が、被検体で観察されるかどうかに依存して調節されてもよい。
いくつかの実施形態において、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される２種類以上の化合物を含む組成物において、これらの化合物は、組成物中に等しい比率で存在する。他の実施形態において、ある化合物と別の化合物の比率は、約４：１〜１：１であってもよい。
いくつかの実施形態において、血液中で原子状セレンの定常状態を達成するために、少なくとも１日に１回、所定時間、投薬量が投与される。いくつかの実施形態において、投薬量は、少なくとも６０日間または９０日間、毎日投与される。いくつかの実施形態において、被検体が疾患または障害の症状を経験している間、投薬量を投与する。いくつかの実施形態において、被検体は、ミトコンドリアに関連する障害のリスクが増加する年齢、例えば、少なくとも４０歳である。
本出願の方法は、被検体（例えば、アルツハイマー病、Ｂアミロイドの処理、ｔａｕリン酸化、プレセニリン１、ニカストリン、ＰＧＣ１ａの遺伝子発現、ｔａｕおよびＦＯＸＯ３およびＦＯＸＯ４のリン酸化に関連する状態を有する被検体）を（例えば、予防的または処理的に）処理する際の使用を見出す。５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせを含む化合物の１つ以上を含む組成物を、生理的食塩水のような医薬的に許容され得る担体中、被検体（例えば、患者）に静脈内投与してもよい。化合物を細胞内送達するための標準的な方法を使用してもよい（例えば、リポソームを介した送達）。このような方法は、当業者によく知られている。セレンを含む組成物は、静脈内投与および非経口投与（例えば、静脈内、皮下、筋肉内および腹腔内）に有用である。
いくつかの実施形態において、本発明の組成物は、血液脳関門を通過するように配合される。本発明の組成物を、脳への送達に適したインプラント材料（例えば、生分解性ポリマーインプラント、例えば、エチレンコ酢酸ビニル）と合わせてもよい。他の種類の標的化は、インスリン受容体およびトランスフェリン受容体のような受容体が介在する伝達を含んでいてもよい。本明細書に記載されるような組成物も含むリポソームまたは微小球に、これらの受容体を組み込むことができる。他の実施形態において、脳への送達は、リポソームまたは抗体を有するＰＬＧＡ球、トランスフェリン受容体またはプロドラッグを標的化剤として用いることによって標的化することができる。
従って、本出願のある実施形態において、セレンを含む組成物および／または製剤のみが被検体に投与されてもよく、または他の形態のセレン、薬物、低分子と組み合わせて、または賦形剤または他の医薬的に許容され得る担体と混合した医薬組成物で投与されてもよい。本出願の一実施形態において、医薬的に許容され得る担体は、医薬的に不活性である。本出願の別の実施形態において、セレンを含む組成物が、単独で、Ｂアミロイドの処理またはｔａｕリン酸化に関連する疾患または状態のリスクがあるか、またはこれらを患っている個々の被検体に投与されてもよい。５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせを含む組成物を、日々の消費のために栄養ドリンクまたは食物（例えば、ＥＮＳＵＲＥ、ＰＯＷＥＲＢＡＲなど）、マルチビタミン、栄養製品、食品などに加えてもよい。
（糖代謝）
非インスリン依存性（ＩＩ型）糖尿病（ＤＭ）は、膵臓のβ細胞機能に起因するインスリン分泌の不足と合わせ、骨格筋、肝臓および脂肪におけるインスリン抵抗性を特徴とする疾患である。インスリン抵抗性は、ＩＩ型糖尿病の中心的な特徴である。例えば、ＩＩ型糖尿病の大多数がインスリン抵抗性であることが知られている。同様に、ＩＩ型糖尿病の子孫におけるインスリン抵抗性は、後にこの疾患が進行する最も良い予測因子である（例えば、Ｗａｒｒａｍら、Ａｎｎ Ｉｎｔｅｒｎ Ｍｅｄ．１１３：９０９ １９９０を参照）。インスリン抵抗性を減少させる介入も、糖尿病の進行を防ぐ。最適なミトコンドリア機能は、膵臓β細胞からの正常な糖によって刺激されるインスリン分泌のために必要である。
骨格筋および肝臓は、糖ホメオスタシスの管理において、２つの鍵となるインスリン応答性の臓器である。これらの臓器のインスリン抵抗性の状態への移行は、ＩＩ型糖尿病患者でみられる糖代謝の変化のほとんどを占める（例えば、ＬｏｗｅｌｌおよびＳｈｕｌｍａｎ、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２１ ：３０７ ２００５を参照）。これら２つの臓器の中で、インスリン抵抗性の進行から生じる結果という観点で、骨格筋の方が重要である。骨格筋が、１日に消化した糖の８０〜９０％を処理するか、または代謝するからである（例えば、ＤｅＦｒｏｎｚｏら、１９８５を参照）。
ゲノムワイド発現分析によって、ミトコンドリア酸化リン酸化（ＯＸＰＨＯＳ）遺伝子は、健康なコントロールと比較したとき、前糖尿病および糖尿病の個体において発現の減少を示し、これらの遺伝子は、多くの場合に、転写コアクチベーター増殖因子活性化受容体ガンマアクチベーター１−αの標的である（ＰＧＣｌ−α、例えば、Ｍｏｏｔｈａら、２００３を参照）ことが示されている。これらの研究において、ＯＸＰＨＯＳ遺伝子について、発現の典型的な減少は中程度である（約２０％）が、非常に一貫性があり、試験した遺伝子の８９％は、正常な糖耐能を有する個体と比較して、糖耐能の不全またはＩＩ型糖尿病のいずれかを有する個体において、発現の低下を示す。
筋肉中のＯＸＰＨＯＳ活性を高める薬物または薬剤は、２型糖尿病の価値ある処理薬として存在することが、当該技術分野において一般的に理解され、認識されている。この仮説を補強するために、ミトコンドリアの活性および数を増加させ、ＯＸＰＨＯＳ遺伝子発現を促進するため、有酸素運動が、糖尿病を処理するための最良の非薬理学的介入であることが長い間知られている。
肝臓において、活性化した状態またはリン酸化していない状態のＦＯＸＯは、核の中に留まり、グルコース−６−ホスファターゼのためのプロモーター領域に結合し、ＰＧＣ−１ａのような他の因子と共に、グルコース−６−ホスファターゼの転写が増え、これによって、糖産生速度が大きくなる。グルコース−６−ホスファターゼは、糖新生およびグリコーゲン分解の最後の工程を触媒し、肝臓から糖を放出する。従って、このことは、特に、糖尿病被検体において、糖ホメオスタシスの制御に重要である。
通常、ＦＯＸＯリン酸化のプロセスは、ＡＫＴと呼ばれる別のキナーゼ酵素（プロテインキナーゼＢ）によって直接的に制御される。ＡＫＴは、ＦＯＸＯをリン酸化し、これを核から移動し、それによって、グルコース−６−ホスファターゼの転写速度が低下し、糖産生が減少する。ＡＫＴ自体は、小さな分子カスケード反応によって上方制御され、細胞表面でその受容体に対するインスリン結合を伴って開始する。これにより、ホスファチジルイノシトール ３−キナーゼ（ＰＩ３Ｋ）およびホスホイノシチド依存性プロテインキナーゼ１（ＰＤＫ１）の２種類の他のキナーゼ酵素が関与する一連の事象が開始する。全体的な経路は、インスリン／ＰＩ３Ｋ／ＰＤＫ１／Ａｋｔ経路として知られ、インスリンシグナル伝達を介し、糖ホメオスタシスを制御する作業を有する。ＦＯＸＯコントロールの観点で、ＰＤＫ１は、Ａｋｔをリン酸化し、活性化し、ＦＯＸＯをリン酸化し、不活性化する。
いくつかの実施形態において、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物、式ＩＩの化合物、式ＩＩＩの化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも３種類の化合物を含む組成物を投与することを含む、１つ以上の肝細胞においてＦＯＸＯ３および／またはＦＯＸＯ４リン酸化を増加させるための方法または使用が提供される。
いくつかの実施形態において、肝細胞、骨格筋細胞およびこれらの組み合わせからなる群から選択される１つ以上の細胞において糖代謝を調整する方法は、有効な量の組成物を１つ以上の細胞に投与することを含み、この組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物および式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含み、前記有効な量は、この組成物で処理されていない細胞と比較して、肝細胞または筋細胞において糖代謝を変える。いくつかの実施形態において、組成物は、Ｈ（５’−メチルチオアデノシン））、Ｉ（Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）、および／またはＪ（γ−グルタミル−メチル−システイン）の１つ以上が除外されていてもよい。
本出願のいくつかの実施形態において、肝細胞または筋細胞において糖代謝を調整するために、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物および式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含む組成物のための使用が提供される。
いくつかの実施形態において、ＩＩ型糖尿病を処理する方法は、有効な量の組成物を被検体に投与することを含み、この組成物は、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物および式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含み、前記有効な量は、この組成物で処理されていない細胞と比較して、肝細胞または筋細胞において糖代謝を変える。いくつかの実施形態において、組成物は、Ｈ（５’−メチルチオアデノシン））、Ｉ（Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）、および／またはＪ（γ−グルタミル−メチル−システイン）の１つ以上が除外されていてもよい。
本出願のいくつかの実施形態において、被検体において糖尿病を処理するために、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物および式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含む使用が提供される。
いくつかの実施形態において、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式Ｉの化合物、式ＩＩの化合物、式ＩＩＩの化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも３種類の化合物を含む組成物を投与することを含む、１つ以上の肝細胞においてＧ６ｐｃの発現を阻害するための方法または使用が提供される。いくつかの実施形態において、組成物は、Ｈ（５’−メチルチオアデノシン））、Ｉ（Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）、および／またはＪ（γ−グルタミル−メチル−システイン）の１つ以上が除外されていてもよい。
本出願のいくつかの実施形態において、グルコース−６−ホスファターゼを阻害するために、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物および式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含む組成物のための使用が提供される。
いくつかの実施形態において、ＦＯＸＯリン酸化の増加、またはＧ６ｐｃの減少は、それぞれ、この組成物で処理されていない同じ種類の細胞と比較して、約５０％の増加または減少から、５００％の増加または減少までの範囲である。この応答の大きさは、細胞の種類、特定の化合物および細胞と接触する時間に依存して変わる。
セレン含有化合物は、肝細胞における遺伝子発現にさまざまな影響を及ぼす。本明細書に記載されるような肝細胞に対する化合物および組成物の影響とは対照的に、同じ組成物または同様の組成物が、反対の様式で神経細胞に影響を与えることがある。例えば、本明細書に記載される組成物は、神経細胞においてＦＯＸＯ３および／またはＦＯＸＯ４リン酸化を減少させる。ＰＧＣ１ａの発現が増加し、神経細胞において糖新生が増加する。対照的に、同じ化合物または組成物が、肝細胞においてＦＯＸＯ３および／またはＦＯＸＯ４リン酸化を増加させ、ＰＧＣ１ａの発現は変わらない。
神経ＩＭＲ−３２細胞の観点で記載されるように、ＰＧＣ１ａは、ＭＴ生合成および炭水化物代謝の重要な遺伝子である。肝細胞において、ＦＯＸＯと共に作用し、糖新生に関与する遺伝子の転写が起こるが、ＦＯＸＯが存在しない核ではこれは起こり得ない。本願発明者らは、ＰＧＣ１ａタンパク質発現を試験し、定量分析によるＣＤＥ処理の組み合わせの後、肝細胞においてＰＧＣタンパク質レベルの顕著な変化は観察されなかった。しかし、ＣＤＥに応答してＦＯＸＯリン酸化に対して示された強い効果に起因して、核から除外されることはほぼ確実であり、従って、糖新生の過程を開始するのにＦＯＸＯが必要なため、ＰＧＣ１ａのレベルは、重要性が低くなる。概して、これらの結果は、ＣＤＥの組み合わせが、上に記載される重要なＦＯＸＯがないと、ＰＩ３ｋ／ＰＤＫｌ／ＡＫＴシグナル伝達およびいくつかの他のＡＫＴの直接的または間接的な下流のシグナル伝達分子に影響を与えなかったことを示唆する。言い換えると、ＣＤＥの組み合わせは、ＦＯＸＯを選択的に不活性化し、この作用は、肝細胞におけるＰＩ３Ｋ／ＰＤＫ１／ＡＫＴシグナル伝達から独立しているようである。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるような化合物および組成物の有効な量は、細胞に対して毒性であることなく、肝細胞においてＧ６ｐｃの発現を阻害し、糖代謝を調整し、またはＦＯＸＯリン酸化を増加させるのに有効な量である。肝細胞における遺伝子発現は、本明細書に記載される組成物によって処理された被検体から採取したサンプルについての多くのアッセイを用いて決定することができる。選択される有効な量は、腎細胞、マウスの骨格筋細胞、ヒト神経細胞またはマウス肝細胞を含む例示的ないずれかの細胞について、毒性を示さない。
医学分野でよく知られているように、任意の被検体のための投薬量は、患者の大きさ、身体の表面積、年齢、投与される特定の化合物、性別、投与時間および投与経路、全体的な健康、同時に投与される他の薬物との相互作用を含め、多くの因子に依存して変わってもよい。
いくつかの実施形態において、肝細胞または骨格筋細胞においてＧ６ｐｃの発現を阻害するか、糖代謝を調整するか、ＩＩ型糖尿病を処理するか、またはＦＯＸＯリン酸化を増加させるために被検体に投与する本発明のセレン含有組成物の有効な量は、本発明の１種類の望ましい生体活性のあるセレン含有化合物または本発明の望ましい生体活性を有する複数のセレン含有化合物を１日あたり約５ｕｇ以上、または８００ｕｇ以下である。望ましい生体活性を有する複数のセレン含有化合物が存在する場合、被検体に投与される組成物の有効な量は、組成物中の望ましい生体活性を有する全てのセレン含有化合物の合計量である。
いくつかの実施形態において、本発明の望ましい生体活性のあるセレン含有化合物を被検体に投与するための有効な量は、約５ｕｇ〜約８００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約７００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約６００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約５００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約４００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約３００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約２００ｕｇおよびその間のすべての数であり、５ｕｇ〜約１００ｕｇおよびその間のすべての数であり、または５ｕｇ〜５０ｕｇである。
本発明のいくつかの実施形態において、本明細書に記載されるような化合物を含む組成物は、好ましくは、１日あたり２００ｕｇ以下であるか、または１日あたり５０ｕｇ以下である。いくつかの実施形態において、投薬量は、その効能に依存して調節されてもよく、またはセレン中毒症の任意の明らかな徴候（例えば、ニンニク臭い息、抜け毛または剥がれやすい爪）が、被検体で観察される。
いくつかの実施形態において、５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（ＩＩ）の化合物、式（ＩＩＩ）の化合物、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される２種類以上の化合物を含む組成物において、これらの化合物は、組成物中に等しい比率で存在する。他の実施形態において、ある化合物と別の化合物の比率は、約４：１〜１：１であってもよい。
いくつかの実施形態において、血液中で原子状セレンの定常状態を達成するために、少なくとも１日に１回、所定時間、投薬量が投与される。いくつかの実施形態において、投薬量は、少なくとも６０日間または９０日間、毎日投与される。いくつかの実施形態において、被検体が疾患または障害の症状を経験している間、投薬量を投与する。いくつかの実施形態において、被検体は、ミトコンドリアに関連する障害のリスクが増加する年齢、例えば、少なくとも４０歳である。
他の実施形態において、肝臓への送達は、リポソームまたは抗体を有するＰＬＧＡ球を用いることによって、セレノグリコシドまたは肝臓を標的とするプロドラッグを調製することによって標的化することができる。
（本出願の他の実施形態）
ある実施形態において、式（Ｉ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物若しくはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供される。
式中、
Ｒ１は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルであるか；または、Ｒ１とＲ２を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ２は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択されるか；またはＲ１とＲ２を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ３は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、シクロアルキル、カルボキシルまたはＣ−アミドであるか；またはＲ３、Ｒ４と、これらが接続する原子を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ４は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、シクロアルキル、カルボキシルまたはＣ−アミドであるか；またはＲ３、Ｒ４と、これらが接続する原子を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ５は、オキソ、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ＯＲ’であるか、または存在せず；Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルから選択され；
Ｒ６は、オキソ、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ＯＲ’であるか、または存在せず；Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルから選択され；
Ｒ７は、Ｈ、アルキル、アルケニル、アルキニル、ケトン、アミノアルコール、アミノ酸、ＯＲ’、Ｓｅ−Ｒ’、Ｓ−Ｒ’であり、Ｒ’は、Ｈ、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択され；Ｒ８は、水素、アジド、アルキル、アルケニル、アルキニルである。
さらなる実施形態において、式（Ｉ）のこれらの化合物の１つ以上は、単離および／または精製されていてもよい。
ある実施形態において、式（Ｉ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供され、ここで、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ８は、それぞれＨであり；Ｒ２は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’またはＣ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択され；Ｒ５およびＲ６は、それぞれ存在せず；Ｒ７は、アルキルまたはアミノ酸である。
ある実施形態において、式（Ｉ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供され、ここで、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４およびＲ８は、それぞれＨであり；Ｒ２は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択され；Ｒ５およびＲ６は、それぞれ存在せず；Ｒ７は、アルキルまたはアミノ酸であり；但し、５’−セレノアデノシルメチオニン、デヒドロキシ ５’−メチルセレノアデノシン、エチルセレノアデノシン、セレノ（ヒドロキシル）−セレノフェン（３’−デオキシ−アデノシン）、アリルセレノアデノシルホモシステイン、セレノ−アデノシルホモシステイン、セレノ−ヒドロキシアデノシルホモシステイン、セレノアデノシン、セレノ−アデノシル−Ｓｅ（メチル）−セレノキシド、アデノシル−ヒドロキシセレノキシド、エチルセレノアデノシン、セレノ−（ヒドロキシ）−セレノフェン−（３’−デスオキシ−アデノシン）、アデノシル−ヒドロキシセレノキシドおよびセレノ−アデノシル−Ｓｅ（メチル）−セレノキシドは、それぞれ組成物から除外されていてもよい。
具体的な態様において、５’−メチルセレノアデノシン（「化合物Ｃ」）である式（Ｉ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供される。
ある実施形態において、組成物は、式（Ｉ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなり、但し、５’−セレノアデノシルメチオニン、デヒドロキシ ５’−メチルセレノアデノシン、エチルセレノアデノシン、セレノ（ヒドロキシル）−セレノフェン−（３’−デオキシ−アデノシン）、アリルセレノアデノシルホモシステイン、セレノ−アデノシルホモシステイン、セレノ−ヒドロキシアデノシルホモシステイン、セレノアデノシン、セレノ−アデノシル−Ｓｅ（メチル）−セレノキシド、アデノシル−ヒドロキシセレノキシド、エチルセレノアデノシン、セレノ−（ヒドロキシ）−セレノフェン−（３’−デスオキシ−アデノシン）、アデノシル−ヒドロキシセレノキシドおよびセレノ−アデノシル−Ｓｅ（メチル）−セレノキシドは、それぞれ組成物から除外されていてもよい。
ある実施形態において、式（ＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物若しくはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供される。
式中、
Ｒ１は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルであるか；または、Ｒ１とＲ２を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ２は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択されるか；またはＲ１とＲ２を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ３は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、シクロアルキル、カルボキシルまたはＣ−アミドであるか；またはＲ３、Ｒ４と、これらが接続する原子を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ４は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、シクロアルキル、カルボキシルまたはＣ−アミドであるか；またはＲ３、Ｒ４と、これらが接続する原子を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ５は、オキソ、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ＯＲ’であるか、または存在せず；Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルから選択され；
Ｒ６は、オキソ、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ＯＲ’であるか、または存在せず；Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルから選択され；
Ｒ８は、水素、アジド、アルキル、アルケニル、アルキニルであり；
Ｒ９は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルであるか；またはＲ９とＲ１０を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ１０は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択されるか；またはＲ９とＲ１０を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ１１は、ＯＨ、ＯＲ、アルコキシ、アラルコキシまたはアミノであり、Ｒは、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリルまたは医薬的に許容され得る塩または分子内塩から選択される。
さらなる実施形態において、式（ＩＩ）のこれらの化合物の１つ以上は、単離および／または精製されていてもよい。
ある実施形態において、式（ＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供され、ここで、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ８およびＲ９は、それぞれＨであり；Ｒ２は、Ｈ、アシル、アルキル、カルボキシル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’またはＣ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択され；Ｒ５およびＲ６は、存在せず；Ｒ１０は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択され；Ｒ１１は、ＯＨ、ＯＲ、アルコキシ、アラルコキシまたはアミノであり、Ｒは、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリルまたは医薬的に許容され得る塩または分子内塩から選択される。
ある実施形態において、式（ＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供され、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は、上に定義される通りであり；Ｒ１１は、ＯＨまたはＯＲであり、Ｒは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓｅｃ−ブチルまたはｔｅｒｔ−ブチルから選択される。
具体的な態様において、５’−セレノアデノシルホモシステイン（「化合物Ｄ」）またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグである式（ＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供される。
ある実施形態において、組成物は、式（ＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなり、但し、５’−セレノアデノシルメチオニン、アリルセレノアデノシルホモシステイン、セレノ−アデノシルホモシステインおよびセレノ−ヒドロキシアデノシルホモシステインは、それぞれ組成物から除外されていてもよい。
ある実施形態において、式（ＩＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物若しくはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供される。
式中、
Ｒ１は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルであるか；または、Ｒ１とＲ２を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ２は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択されるか；またはＲ１とＲ２を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環式環を形成し；
Ｒ３は、ＯＨ、ＯＲ、アルコキシ、アラルコキシまたはアミノであり、Ｒは、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリルまたは医薬的に許容され得る塩または分子内塩から選択され；
Ｒ４は、Ｈ、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリルまたは医薬的に許容され得る塩または分子内塩であり；
Ｒ５は、オキソ、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ＯＲ’であるか、または存在せず；Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルから選択され；
Ｒ６は、オキソ、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ＯＲ’であるか、または存在せず；Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルから選択され；
Ｒ７は、Ｈ、アルキル、アルケニル、アルキニル、ケトン、ＯＲ’、Ｓｅ−Ｒ’、Ｓ−Ｒ’であり、Ｒ’は、Ｈ、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択される。
ある実施形態において、式（ＩＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供され、ここで、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれＨであり；
Ｒ３は、ＯＨ、ＯＲ、アルコキシ、アラルコキシまたはアミノであり、Ｒは、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリルまたは医薬的に許容され得る塩または分子内塩から選択され；
Ｒ４は、Ｈ、または医薬的に許容され得る塩または分子内塩であり；
Ｒ５およびＲ６は、存在せず；
Ｒ７は、アルキル、アルケニルまたはアルキニルである。
さらなる実施形態において、式（ＩＩＩ）のこれらの化合物の１つ以上は、単離および／または精製されていてもよい。
ある実施形態において、式（ＩＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供され、ここで、Ｒ１およびＲ２は、それぞれＨであり；Ｒ３は、ＯＨまたはＯＲであり、Ｒは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓｅｃ−ブチルまたはｔｅｒｔ−ブチルから選択され；Ｒ４はＨであり；Ｒ５およびＲ６は、存在せず；Ｒ７は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｉｓｏ−ブチル、ｓｅｃ−ブチルまたはｔｅｒｔ−ブチルであるアルキルである。
ある実施形態において、式ＩＩＩの化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供され、ここで、Ｒ１およびＲ２は、それぞれＨであり；Ｒ３は、ＯＨまたはＯＲであり、Ｒは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓｅｃ−ブチルまたはｔｅｒｔ−ブチルから選択され；Ｒ４はＨであり；Ｒ５およびＲ６は、存在せず；Ｒ７はメチルである。
具体的な態様において、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン（「化合物Ｅ」）またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグである式（ＩＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供される。
ある実施形態において、式（ＩＩＩ）の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供され、但し、γ−グルタモイルセレノシステイン−γ−グルタモイルシステイン、γ−グルタモイルシステイン−２，３−ＤＨＰ−セレノシステイン、ジ−γ−グルタモイルセレノシステイン、セレノグルタチオン−γ−グルタモイルシステイン、γ−グルタモイルセレノシステイン−γ−グルタモイルシステイン、γ−グルタモイルシステイン−２，３−ＤＨＰ−セレノシステイン、ジ−γ−グルタモイルセレノシステインおよびセレノグルタチオン−γ−グルタモイルシステインは、それぞれ組成物から除外されていてもよい。
ある実施形態において、式（Ｉ）、（ＩＩ）および／または（ＩＩＩ）の１つ以上に係る１つ以上の化合物から本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供され、セレン毒性を最低限にし、不活性化合物または阻害性化合物を除去し、および／または組成物の処理指数を最大限にするために、以下のそれぞれの化合物が、組成物から除外され、除外される化合物は、γ−グルタモイルセレノシステイン−γ−グルタモイルシステイン、γ−グルタモイルシステイン−２，３−ＤＨＰ−セレノシステイン、ジ−γ−グルタモイルセレノシステイン、セレノグルタチオン−γ−グルタモイルシステイン、γ−グルタモイルセレノシステイン−γ−グルタモイルシステイン、γ−グルタモイルシステイン−２，３−ＤＨＰ−セレノシステイン、ジ−γ−グルタモイルセレノシステイン、セレノグルタチオン−γ−グルタモイルシステイン、デヒドロキシ ５’−メチルセレノアデノシン、エチルセレノアデノシン、セレノ（ヒドロキシル）−セレノフェン−（３’−デオキシ−アデノシン）、アリルセレノアデノシルホモシステイン、セレノ−アデノシルホモシステイン、セレノ−ヒドロキシアデノシルホモシステイン、セレノアデノシン、セレノ−アデノシル−Ｓｅ（メチル）−セレノキシド、アデノシル−ヒドロキシセレノキシド、エチルセレノアデノシン、セレノ−（ヒドロキシ）−セレノフェン−（３’−デスオキシ−アデノシン）、アデノシル−ヒドロキシセレノキシドおよびセレノ−アデノシル−Ｓｅ（メチル）−セレノキシドである。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されるいずれかの化合物は、半減期を延ばし、化合物が酸化するのを防ぎ、その化合物がある組織を標的とし、その化合物が本明細書に記載されるような血液脳関門を通過することができるように改質されていてもよい。
ある実施形態において、それぞれが式（Ｉ）の１つ以上の化合物から本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供される。ある態様において、それぞれが式（Ｉ）の１つ以上の化合物を含む組成物は、５’−メチルセレノアデノシンまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグ；および５’−セレノアデノシルホモシステインまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含む。
ある実施形態において、式（Ｉ）および式（ＩＩＩ）それぞれの１つ以上の化合物から本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供される。ある態様において、式（Ｉ）および式（ＩＩＩ）それぞれの１つ以上の化合物を含む組成物は、５’−メチルセレノアデノシンまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグ；５’−セレノアデノシルホモシステインまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグ；およびγ−グルタミル−メチルセレノ−システインまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含む。
ある実施形態において、式（Ｉ）および式（ＩＩＩ）それぞれの１つ以上の化合物から本質的になるか、またはこれらからなる組成物は、５’−メチルセレノアデノシンまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグ；およびγ−グルタミル−メチルセレノ−システインまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含む。
ある実施形態において、式（ＩＩ）および式（ＩＩＩ）それぞれの１つ以上の化合物から本質的になるか、またはこれらからなる組成物が提供される。ある態様において、式（ＩＩ）および式（ＩＩＩ）それぞれの１つ以上の化合物を含む組成物は、５’−セレノアデノシルホモシステインまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグ；およびγ−グルタミル−メチルセレノ−システインまたはその医薬的に許容され得る塩、水和物またはプロドラッグを含む。
別の態様によれば、本発明は、医薬組成物を提供し、医薬組成物は、医薬的に許容され得る希釈剤または担体と共に、処理に有効な量の本発明の１つ以上の化合物またはその医薬的に許容され得る塩、エステルまたはプロドラッグから本質的になるか、またはこれらからなる。医薬的に許容され得る担体としては、以下が挙げられる。（１）糖類、例えば、ラクトース、グルコースおよびショ糖；（２）デンプン類、例えば、トウモロコシデンプンおよびジャガイモデンプン；（３）セルロースおよびその誘導体、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロースおよび酢酸セルロース；（４）粉末トラガカント；（５）麦芽；（６）ゼラチン；（７）タルク；（８）賦形剤、例えば、ココアバターおよび坐剤用ワックス；（９）油類、例えば、ピーナッツ油、綿実油、ベニバナ油、ゴマ油、オリーブ油、トウモロコシ油および大豆油；（１０）グリコール類、例えば、プロピレングリコール；（１１）ポリオール類、例えば、グリセリン、ソルビトール、マンニトールおよびポリエチレングリコール；（１２）エステル類、例えば、オレイン酸エチルおよびラウリン酸エチル；（１３）寒天；（１４）緩衝剤類、例えば、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウム；（１５）アルギン酸；（１６）パイロジェンフリー水；（１７）等張性食塩水；（１８）Ｒｉｎｇｅｒ溶液；（１９）エチルアルコール；（２０）リン酸緩衝溶液；および（２１）医薬製剤で使用される他の非毒性の適合性の物質。
組成物は、本明細書に記載されるような任意の投与経路のために配合されてもよい。
（実施例１）
（５’−メチルセレノアデノシン（「Ｃ」）の合成および特性決定）
合成スキームおよび方法論は、以下であった。
マグネチックスターラーを取り付け、２０ｍＬの無水エチルアルコールが入った２００ｍＬ丸底フラスコに水素化ホウ素ナトリウム（２２７ｍｇ、６．０ｍＭ、Ａｒ下）を入れ、氷冷却浴に置く。冷却し、攪拌しつつ、Ａｒ流下、シリンジからジメチルジセレニド（１９０ｕＬ、３７６ｍｇ、２．０ｍＭ）を加える。黄色がかった溶液に変色した後、固体の５’−クロロ−５’−デオキシアデノシン（１、１４３ｇ、４．０ｍＭ）を加える。５−Ｃｌ−Ａｄｅは、エチルアルコールに非常に難溶性である。１００ｍＬより多いエチルアルコールを加え、沈殿を溶解させた。その後に混合物の攪拌を室温で４日間続けた。ＭＳを使用し、変換を監視した。５日後に約７５％の変換が達成された。溶媒を蒸発させ、生成物３．２２ｇ（ＳＭを約２０％含む）を集め、逆相（Ｃ−８）分取クロマトグラフィーによって精製し、１．１ｇの純粋な生成物を得て、その分子量を質量分光計によって確認した。
（実施例２）
（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン（「Ｄ」）の合成および特性決定）
合成スキームおよび方法論は、以下であった。
（５’−クロロ−５’−デオキシアデノシン（６３９−６２））
オーブンで乾燥した２Ｌの４ッ口フラスコに滴下漏斗、スターラー、気体入口／出口および温度計を取り付け、これに８９Ｇ（０．３６６ｍｏｌｅ、１ｅｑ．）のアデノシン、５９．３ＭＬ（５８Ｇ、１．８３３ｍｏｌｅ、２ｅｑ．）の無水ピリジンおよび１Ｌの無水アセトニトリルを入れる。反応物のセットを氷／塩浴に入れる。攪拌を開始し、溶液の温度を３℃未満まで下げたときに、塩化チオニルの非常にゆっくりとした添加を開始する（強く発熱する）。反応混合物の温度は、塩化チオニル添加中および４時間より長い間、５℃未満に保つ必要がある（このとき、溶液は黄色であり、底部に白色から黄色の沈殿がある）。次いで、反応物を周囲温度で一晩放置する。次の朝、多量の沈殿を、焼結ガラスフィルタを用いて濾別し、このフィルタを体積１００ＭＬの乾燥アセトニトリルで３回洗浄し、その間に沈殿の色は白色に変化する。次いで、濡れた沈殿を、８００ＭＬのメタノールと１６０ＭＬの水の混合物が入った上述の２Ｌの反応フラスコに戻し、機械攪拌し、水浴で冷却しつつ、このフラスコに８０ＭＬの濃水酸化アンモニウム溶液を滴下する。混合物を周囲温度で４５分間攪拌し、生成する白色沈殿を、減圧濾過によって溶液から分離する。減圧ロータリーエバポレーターを用い、濾液を乾燥するまで濃縮し、その間に沈殿を約５６０ＭＬの熱水から結晶化させ、氷水浴中で冷却し、１回目の集めた結晶を濾別し、凍結乾燥させる。次いで、１回目の濾液のロータリーエバポレーションから得られた固体の結晶化において、この濾液を溶媒として使用し、２回目の生成物を得て、これも凍結乾燥させる（２日間）。減圧デシケーター中、五酸化リンの上で、両方の結晶を最終的に２日間乾燥させる。８４Ｇの白色結晶（収率８０．５％）を得る。ＭＳ（２８６−Ｍ＋Ｈ）、ｍｐ．１８７℃。
（セレノアデノシルホモシステイン（６５５−４０））
２Ｌの３ッ口フラスコに温度計、大きな冷却フィンガー（出口にバブルメーターを備える）、アンモニア気体入口（フラスコの底部に達する）および磁気攪拌棒を取り付け、これに９．８０６Ｇ（５０ｍＭ、１ｅｑ．）のＬ−セレノメチオニンを投入し、ＣＯ２−アセトン冷却浴を備える２．５Ｌデュワー容器に入れる。Ａｒ０をこのフラスコに流した後に、アセトン浴および冷却フィンガーに固体ＣＯ２を加える。フラスコ内の温度が−３５℃未満まで下がったときに、無水アンモニア（気体）の流れを開始し、液体アンモニアの液面が体積８００ＭＬに達したときに、気体の流れを止める。このときに、溶液の青色から紫色の着色が約３０秒間続くようになるまで、十分に攪拌した溶液に金属ナトリウムの小片を加える。４５分以内に合計２．６４５Ｇ（１１５ｍＭ、２．３ｅｑ．）のナトリウムを加える。攪拌および冷却を３０分より長く維持する。このときに、すべての要素は溶液の状態になっている。１４．８５６Ｇ（５２ｍＭ、１．０４ｅｑ．）の無水５’−クロロ−５’−デオキシアデノシンを一度に加え、攪拌し、非常にゆっくりとＡｒ０を流しつつ、反応混合物を一晩放置する。次の朝（すべてのアンモニアがなくなっている場合には）、フラスコ中に存在する白色固体に３５０ＭＬの無水メタノールを加える。このフラスコを油浴に入れ、環流凝縮器を設置し、Ａｒ０気体の流れを維持し、その後、油浴を２４時間かけて５０℃まで加熱する。このとき、この溶液１ＭＬを、数滴の０．１Ｎ ＨＣｌを用いてｐＨ３．５まで酸性化し、質量分光計を用い、基質の存在についてサンプルを分析する。基質が５％未満の場合には、１Ｎ ＨＣｌを用い、混合物をｐＨ３．５まで酸性化し、塩から濾過し、減圧ロータリーエバポレーターを用いて乾燥するまで濃縮し、未精製生成物を水−エタノール混合物から結晶化によって精製することができる。１５．９８Ｇ（収率７４％）の１回目の集めたセレノアデノシルホモシステイン結晶は、約９５％できれいであり、さらに精製することなく、生物学的試験に使用することができる。
（実施例３）
（γ−グルタミル−メチルセレノ−システインの合成および特性決定）
合成スキームおよび方法論は、以下であった。
（Ｎ−Ｂｏｃ−（Ｏ−ｔＢｕ）−Ｌ−Ｇｌｕ−ＯＳｕ（６５５−９０）の合成）
Ｎ−Ｂｏｃ−（Ｏ−ｔＢｕ）−Ｌ−Ｇｌｕ−ＯＨ（３０３ｍｇ、１．０Ｍｍｏｌ）、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（１２１ｍｇ、１．０５Ｍｍｏｌ）およびジシクロヘキシルカルボジイミド（２２７ｍｇ、１．１Ｍｍｏｌ）を１５ｍＬの無水エチルエーテルに懸濁／溶解し、この反応混合物にシリンジから１０ｕＬのジメチルエチルベンジルアミンを加えた。周囲温度（２２℃）での攪拌を４８時間維持した。この混合物を濾過し、沈殿を１０ｍＬのエチルエーテルで１０回洗浄した。濾液を濃縮し、高減圧下で乾燥させ、白色結晶生成物を得た（５７０ｍｇ、収率約９０％）。ＭＳ（Ｍ＋Ｎａ＋）＝４２３．１７。
（Ｎ−Ｂｏｃ−（Ｏ−ｔＢｕ）−Ｌ−Ｇｌｕ−ＭｅＳｅ−Ｃｙｓ−ＯＨ（６５５−９０）の合成）
６ｍＬの１，４−ジオキサンと２ｍＬの水の混合物に、Ｎ−Ｂｏｃ−（Ｏ−ｔＢｕ）−Ｌ−Ｇｌｕ−ＯＳｕ（５７０ｍｇ、０．９Ｍｍｏｌ）、メチルセレノシステイン（１７５ｍｇ、０．８Ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン（１５２ｍｇ、２０９μＬ、１．５Ｍｍｏｌ）を加えた。反応混合物の磁気攪拌を１００時間維持した。その後、１．２１Ｎ ＨＣｌ（１．６５ｍＬ）を加え、反応後の混合物を２０ｍＬのエチルエーテルで３回抽出し、抽出物を、減圧ロータリーエバポレーターを用いて乾燥するまで濃縮し、６４９ｍｇのワックス状生成物を得て、これを分取ＨＰＬＣにかけた。２８３ｍｇの生成物を集めた（収率７５．６％）。質量スペクトルから生成物の分子量を確認し、その中に１個のＳｅ原子が存在することを確認した。Ｃ１８Ｈ３２Ｎ２Ｏ７ＳｅのＭｓ計算値＝４６８．４２；実測値４６９．２４ ｍ／ｅ（Ｍ＋Ｈ＋）および４９１．２４ ｍ／ｅ（Ｍ＋Ｎａ＋）。
（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン（６５５−９２）の合成）
２８３ｍｇ（０．６Ｍｍｏｌ）のＮ−Ｂｏｃ−（Ｏ−ｔＢｕ）−Ｌ−Ｇｌｕ−ＭｅＳｅ−Ｃｙｓ−ＯＨ、２ｍＬのチオアニソールおよび５ｍＬのトリフルオロ酢酸の混合物を、油浴中、磁気攪拌しつつ６３℃で６時間加熱し、周囲温度（２２℃）で一晩放置した。この後、激しく攪拌したエチルエーテル（２０ｍＬ）に、この反応混合物を加えた（滴下した）。生成した沈殿を２０ｍＬのエチルエーテルで２回洗浄し、１３８．３ｍｇのクリーム状の沈殿を得て、次いで、これを分取ＨＰＬＣによって精製した。
（実施例４）
ミトコンドリア機能、細胞の生存および遺伝子発現に対する影響について、これらの合成有機セレン化合物を単独で、または細胞培養物と組み合わせて試験した。試験した細胞は、肝細胞、腎細胞、神経細胞および骨格筋を含んでいた。
（材料および方法）
（細胞株およびＡＴ化合物）
ヒト胚腎臓ＨＥＫ２９３Ｔ細胞は、寛大にも、Ｑｉｕｔａｎｇ Ｌｉ博士（ルイビル大学）から寄贈された。マウス骨格筋筋芽細胞Ｃ２Ｃ１２細胞株は、Ｘｉａｏ博士（ケンタッキー大学）から寄贈された。ヒト神経芽細胞ＩＭＲ−３２細胞およびマウス肝細胞株ＡＭＬ−１２は、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＣＣ、マナサス、バージニア）から購入した。これらすべての細胞を、ＡＴＣＣが推奨する培地中で増幅した。
化合物Ｃ（５’−メチルセレノアデノシン）、Ｄ（Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン））およびＥ（γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン））およびこれらの硫黄類似体Ｈ（５’−メチルチオアデノシン））、Ｉ（Ｓ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン）およびＪ（γ−グルタミル−メチル−システイン）は、２％未満の無機セレンを含むセレン化酵母の個々の化合物として特定され、合成されたか、または（入手可能な場合）商業的な供給源から得た。試験した全ての化合物の純度は、質量分光計によって決定される場合、９９％以上であると確認された。
（ＨＥＫ２９３Ｔ細胞におけるミトコンドリア電位の蛍光分析）
８チャンバーガラススライド（１×１０４細胞／チャンバー）中、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞を２４時間培養し、次いで、種々の濃度の化合物またはそのそれぞれの硫黄類似体（滅菌水で溶解したもの）で４．５時間処理した。これらの化合物で処理された細胞をＰＢＳで２回洗浄し、Ｍｉｔｏｔｒａｃｋｅｒ Ｏｒａｎｇｅ蛍光染料（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）と共に３７℃で３０分間インキュベートし、次いで、製造業者のプロトコルに従って、新しいＰＢＳと交換した。次いで、これらの生きた細胞の蛍光シグナル（ミトコンドリア電位）を、Ｚｅｉｓｓ Ａｘｉｏ Ｖｅｒｔ．Ａ１蛍光顕微鏡（ソーンウッド、ＮＹ）を用いて記録した。各処理群において少なくとも３個のサンプルをこの蛍光顕微鏡で分析した。
（Ｃ２Ｃ１２、ＩＭＲ−３２およびＡＭＬ−１２細胞におけるミトコンドリア電位の定量分析）
Ｃ２Ｃ１２細胞について、同数の細胞（１×１０４）をＣｏｒｎｉｎｇ ９６ウェルの透明底および褐色壁の細胞培養プレート（ＶＷＲ）に接種し、１０％ＦＢＳ ＤＭＥＭ培地で２４時間培養し、次いで、ビヒクル（滅菌水）、化合物ＣおよびＤおよびこれらの硫黄類似体で２４時間および４８時間処理した。これらのビヒクルまたは化合物で処理された細胞をＰＢＳで２回洗浄し、Ｍｉｔｏｔｒａｃｋｅｒ Ｏｒａｎｇｅ蛍光染料と共に３７℃で３０分間インキュベートし、次いで、ＰＢＳと交換した。これらの生きた細胞のＭｉｔｏｔｒａｃｋｅｒ Ｏｒａｎｇｅ蛍光強度（ミトコンドリア電位）をＢｉｏ−ＴｅＫ Ｓｙｎｅｒｇｙ ＨＴ Ｍｕｌｔｉ−Ｍｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅ Ｒｅａｄｅｒ（ウィヌースキー、ＶＴ）によって決定した。上の分析について、各処理あたり８個のサンプルを試験し、データを、８個のサンプルの平均±ｓｅｍとしてあらわす。
ＡＭＬ−１２肝細胞について、細胞を、１×インスリン／トランスフェリン／セレン（ＩＴＳ、Ｓｉｇｍａ）を追加した１０％ ＦＢＳ Ｄｕｌｂｅｃｃｏ改質イーグル培地およびＨａｍのＦ１２培地（１：１）（ＤＭＥＭ／Ｆ１２）の培地で増幅させた。次いで、同数の細胞（１×１０４細胞／ウェル）をＣｏｒｎｉｎｇ ９６ウェルの透明底および褐色壁の細胞培養プレート（ＶＷＲ、ラドナー、ＰＡ）に接種し、ＩＴＳを含まない１０％ ＦＢＳ ＤＭＥＭ／Ｆ１２培地中、２４時間培養し、次いで、種々の化合物または化合物の組み合わせの処理を６時間、２４時間および４８時間行った。生きた細胞のミトコンドリア電位を、上述のＭｉｔｏｔｒａｃｋｅｒ ｏｒａｎｇｅ染料を用いた蛍光強度の定量分析によって決定した。これに加え、上のように処理した細胞も、Ｈｏｅｃｈｓｔ３３３４２染料（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ、グランドアイランド、ＮＹ）と共にインキュベートし、製造業者のプロトコルに従って細胞核を染色した。Ｈｏｅｃｈｓｔ３３３４２染料によって染色した細胞核の蛍光強度も、蛍光マイクロプレートリーダーによって決定した。生きた細胞の細胞あたりのミトコンドリア電位は、それぞれのウェルにおいて、Ｍｉｔｏｔｒａｃｋｅｒ ｏｒａｎｇｅ染料の蛍光強度をＨｏｅｃｈｓｔ３３３４２染料の蛍光強度に対して正規化することによって得られた。上の分析について、各処理あたり８個のサンプルを試験し、データを、８個のサンプルの平均±ｓｅｍとしてあらわす。
ＡＭＬ−１２細胞に対する上の試験と同様に、生きたＩＭＲ−３２細胞における細胞あたりのミトコンドリア電位を、以下のように改変し、Ｂｉｏ−ＴｅＫ Ｓｙｎｅｒｇｙ ＨＴ Ｍｕｌｔｉ−Ｍｏｄｅ蛍光マイクロプレートリーダーを用いて決定した。培養皿へのＩＭＲ−３２細胞の接続を改良するために、細胞培養プレートを０．１％ ゼラチン（Ｓｉｇｍａ、セントルイス、ＭＯ）であらかじめコーティングした。上述の試験のために、９６ウェルあたり２×１０４個の細胞を、ゼラチンコーティングした９６ウェルプレートに接種した。細胞の脱落を減らすために、ビヒクルまたは化合物の処理の後、Ｍｉｔｏｔｒａｃｋｅｒ ｏｒａｎｇｅおよびＨｏｅｃｈｓｔ３３３４２蛍光染料（培地で希釈した）を各ウェルに直接加えた。染料でインキュベートした後、マイクロプレートリーダーでの蛍光の定量分析のために、細胞培地を注意深く１×ＰＢＳと交換した。上の分析について、各処理あたり８個のサンプルを試験し、実験を少なくとも５回繰り返した。データを、８個のサンプルの平均±ｓｅｍとしてあらわす。
（細胞生存性アッセイ）
培養した細胞中の細胞生存性を、製造業者のプロトコルに従って、ＰｒｏｍｅｇａのＣｅｌｌＴｉｔｅｒ９６（登録商標）ＡＱｕｅｏｕｓ Ｏｎｅ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｃｅｌｌ Ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ Ａｓｓａｙキットを用いて決定した。簡単に言うと、同数のＣ２Ｃ１２（１×１０４細胞／ウェル）、ＡＭＬ−１２（１×１０４細胞／ウェル）およびＩＭＲ−３２（２×１０４細胞／ウェル）を、９６ウェルの透明プレート（ＶＷＲ）に接種し、ビヒクルまたは化合物で２４時間、２８時間および／または７２時間処理した。次いで、培養した細胞をＡＱｕｅｏｕｓ Ｏｎｅ溶液（１００ｕｌ／ウェルあたり）と共に３７℃で１時間インキュベートし、それぞれのサンプルにおいて、ＯＤ４９０の吸光度をＢｉｏ−Ｔｅｋマイクロプレートリーダーによって決定した。培養した細胞の細胞生存性を、培養した細胞のＯＤ４９０ｎｍから、プレーン培地（細胞を摂取していない）のＯＤ４９０ｎｍを引き算することによって決定した。上述の分析のために、各処理あたり８個のサンプルを試験した。データを、８個のサンプルの平均±ｓｅｍとしてあらわす。
（ＲＮＡの単離およびリアルタイムＰＣＲ分析）
ゼラチンコーティングされた６ウェル（６．５×１０５細胞／ウェル）または２４ウェル（１．３×１０５細胞／ウェル）プレートにヒトＩＭＲ−３２細胞を接種し、一方、コーティングされていない６ウェル（３．３３×１０５細胞／ウェル）または２４ウェル（６．７×１０４細胞／ウェル）プレートにマウス肝臓ＡＭＬ−１２細胞を培養した。ビヒクル（コントロール）または種々の化合物で細胞を６時間、２４時間または４８時間処理した。これらの細胞の合計ＲＮＡは、製造業者のプロトコルに従って、Ｔｒｉｚｏｌ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）を用い、次いで、ＤＮａｓｅ Ｉと共にインキュベートし、任意の潜在的な混入したゲノムＤＮＡを除去した。次いで、Ａｐｐｌｉｅｄ−ＢｉｏｓｃｉｅｎｃｅのＲＴキットおよびあらかじめ設計されたＴａｑｍａｎプローブ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）を用い、すでに記載されたように（Ｌａｎら、ＥＭＢＯ Ｊ ２００３）、ＲＮＡサンプルにリアルタイムＰＣＲ分析を行った。それぞれの処理群において、３〜６個のサンプルを分析した。それぞれのサンプルにおいて、Ａｃｔｉｎ Ｂ（Ａｃｔｂ）またはグリセルアルデヒドホスフェートデヒドロゲナーゼ（Ｇａｐｄｈ）のレベルによってデータを正規化し、３〜６個のサンプルの平均±ｓｅｍとしてあらわす。
（タンパク質の調製およびウエスタンブロット分析）
ＩＭＲ−３２およびＡＭＬ１２細胞を６ウェルプレートに接種し、次いで、上述のように、ビヒクルおよび種々の化合物で６時間および２４時間処理した。処理の後、細胞を氷冷したＰＢＳで洗浄し、完全なプロテイナーゼおよびホスファターゼ阻害剤（Ｔｈｅｍｏ−Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、ウォルサム、ＭＡ）を含む氷冷したＲＩＰＡバッファーに、氷の上で３０分間溶解した。セルスクレーパーおよび移動ピペットを用いて細胞溶解物を集め、次いで、１２０００ｇ、４℃で３０分間遠心分離処理し、ＤＮＡペレットを除去し、タンパク質抽出物を得た。これらの細胞溶解物の上澄み中のタンパク質レベルを、製造業者のプロトコルに従って、Ｐｉｅｒｃｅ Ｍｉｃｒｏ−ＢＣＡタンパク質アッセイキット（Ｔｈｅｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ−Ｐｉｅｃｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｒｏｃｋｆｏｒｄ、ＩＬ）を用いて決定した。
ウエスタンブロット分析のために、ビヒクルおよび化合物で処理した細胞からの全タンパク質５μｇにＳＤＳ−ＰＡＧＥゲル分離を行い、次いで、すでに記載されたように（Ｒｅｄｄｙ、Ｌｉｕら、２００８ Ｓｃｉｅｎｃｅ）、ＰＶＤＦ膜に移した。５％（ｗ／ｖ）のウシ血清アルブミン（Ｓｉｇｍａ、セントルイス、ＭＯ）を含むリン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）で膜をブロックし、特定の一次抗体と共にインキュベートし、その後、ＨＲＰに接合した抗−マウスまたは抗−ウサギ二次抗体（１：５０００希釈、Ｃｅｌｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｉｎｃ．）と共にインキュベートした。Ｇ６ＰＣ（Ｓａｎｔａ Ｃｒｕｚ）、Ａｃｔｂ（Ｌｉ−ＣＯＲ、リンカーン、ネブラスカ）、Ｅｌｆ２ｂεおよびｐＥｌｆ２ｂε（Ａｂｅａｍ、ケンブリッジ、ＭＡ）以外の全ての一次抗体は、Ｃｅｌｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｉｎｃ．から購入した。膜ブロットの上の陽性シグナルを、Ａｍｅｒｓｈａｍ’ｓ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｗｅｓｔｅｒｎ Ｂｌｏｔｔｉｎｇ Ｐｒｉｍｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｒｅａｇｅｎｔｓ（ＧＥ ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ Ｌｉｆｅｓｃｉｅｎｃｅ、ピッツバーグ、ＰＡ）を用いて検出した。膜ブロットの上のこれらの発光シグナルの画像を、ＬＩ−ＣＯＲ Ｏｄｙｓｓｅｙ Ｆｃ Ｉｍａｇｅシステム（リンカーン、ネブラスカ）を用いて捕捉した。同じ膜ブロットに筋を入れ、ＧＥ ＷＢ ＥＣＬ−プライム−検出プロトコル（ＧＥ ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ Ｌｉｆｅｓｃｉｅｎｃｅ、Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ、ＰＡ）に記載されるように、別の抗体で再びブロット処理した。ウエスタンブロットのタンパク質のバンド密度を、Ｌｉ−ＣＯＲ Ｉｍａｇｅ ｓｔｕｄｉｏソフトウエアまたはＮＩＨ ＩｍａｇｅＪソフトウエアを用いて決定し、次いで、それぞれのサンプルにおいて、Ａｃｔｂレベルによって正規化した。それぞれの群あたり、データを３個のサンプルの平均±ｓｅｍとしてあらわす。
（統計分析）
適用可能な場合、スチューデントのｔ検定を行い、２群間の統計差を決定した。０．０５未満のＰ値は、有意であるとした。
（結果および考察：ミトコンドリア機能）
化合物ＣまたはＤが培養したヒト腎細胞内のミトコンドリア（「ＭＴ」）電位を向上させることができるか否かを試験するために、ＨＥＫ２９３Ｔ細胞を３７．５ｐｐｂおよび７５ｐｐｂの化合物ＣまたはＤで処理した。これらの量は、ＳｅａＨｏｒｓｅアッセイを用いた研究に基づき、有効な用量は、１００〜１５０ｐｐｂであることがわかった。化合物Ｃおよびその硫黄類似体ＨをＨＥＫ２９３Ｔ細胞と共に４．５時間（ｈｒ）インキュベートし、顕微鏡で蛍光分析を行った。図１に示されるように、低用量（３７．５ｐｂｂ）での化合物Ｃは、ＭＴ電位を向上させ、一方、高用量（７５ｐｂｂ）の化合物Ｃで４．５ｈｒ処理した腎細胞のＭＴ電位に対する影響はほとんどなかった。対照的に、化合物Ｄは、全ての試験した用量で、ＭＴ電位に影響を与えなかった（図１）。
本願発明者らの結果は、明らかに、化合物Ｃが腎細胞においてＭＴ電位を向上させ、一方、化合物Ｄは効果的ではなかったことを示す。化合物ＣおよびＤの両方にセレンが存在し、硫黄類似体ＨおよびＪは、それぞれ、ミトコンドリア活性を刺激することができないことがわかっていることを考慮すると、腎細胞における化合物Ｃの刺激効果は、セレンと、この有機セレン化合物中のセレン周囲の分子構造とを合わせた効果に起因するものであると結論付けなければならない。刺激活性は、セレニウムの効果のみに起因するものではない。
腎細胞においてミトコンドリア活性を増加させることができることの重要性は、特に糖尿病被検体において非常に顕著な健康上の利点を有するだろう。非常に最近の研究（Ｓｈａｒｍａら、Ｊ ＡＭ Ｓｏｃ Ｎｅｐｈｒｏｌ、２０１３：１９０１−１２）は、糖尿病の集団からの尿のメタボローム分析から、糖尿病性腎疾患が、ミトコンドリア機能の低下と明確に関係があることを結論付けた。糖尿病性腎疾患（ＤＫＤ）は、末期の腎疾患の主な原因であり、この著者らは、ミトコンドリア機能を回復させるか、または増加させる処理手法が、ＤＫＤを軽減し得るか、または阻止することさえあると結論付けた。さらに興味深いのは、この著者らが、これらの症例で、ミトコンドリア機能不全を、ＰＧＣ１ａと呼ばれる転写コアクチベーターの発現の現象と関連付けているという事実である。後に述べるように、ＰＧＣ１ａは、本出願に記載される合成セレン化合物の標的である。
（ミトコンドリア電位が、マウスＣ２Ｃ１２細胞において、化合物ＣおよびＤによって向上した）
化合物ＣおよびＤが、骨格筋細胞においてＭＴ電位に影響を与えるか否かを試験するために、Ｃ２Ｃ１２細胞を、ビヒクル（水、コントロール）または種々の濃度のセレンおよび硫黄化合物で処理し、次いで、ＭＴ電位の定量分析を行った。図２に示されるように、ＭＴ電位は、硫黄類似体で２４時間処理した後、（コントロールと比較した場合に）Ｃ２Ｃ１２細胞において低下しており、骨格筋細胞において、硫黄化合物が、ある程度のＭＴ毒性を示したことを示している。対照的に、セレン化合物ＣおよびＤは、ＭＴ電位を顕著に向上させた（図２）。
この結果の２つの態様は、特に驚くべきことであり、予測できないことである。第１に、腎細胞では不活性であった化合物Ｄは、筋細胞においてミトコンドリア活性を刺激するのに非常に効果的であった（最も効果的な用量でコントロールレベルの２倍のものもある）。さらに、低い方の用量（３７．５ｐｐｂおよび７５ｐｐｂ、図２）では、腎細胞で唯一の効果的な試験化合物であった（上述のように）化合物Ｃよりも強力であることがわかった。
第２に、ＣおよびＤの硫黄類似体は、単に効果がないと言うよりは、ビヒクルで処理したコントロール細胞と比較して、ミトコンドリア活性に対して阻害性であった（ある場合には、２／３まで減少）。この効果は、過去には報告されていないが、セレンを豊富に含む酵母調製物を用いたいくつかの研究が、これらの補助物質を摂取した被検体において、なぜ糖尿病抑制（ｐｒｏ−ｄｉａｂｅｔｉｃ）効果が報告されるのかを説明するのに役立つだろう。セレン濃縮工程中に酵母に通常存在する硫黄含有分子である硫黄をセレンと置き換えるが、最終的な調製物において、硫黄含有分子は常に優勢である（硫黄は大きな元素であり、任意の成長工程または発酵工程から完全に除去することができない）。従って、セレンを豊富に含む酵母に特定の硫黄含有分子が存在することで、ある場合には、ミトコンドリア活性を阻害する場合があり、時間経過に伴って、糖尿病抑制（ｐｒｏ−ｄｉａｂｅｔｉｃ）状態になる場合がある。この文献には、成人で発症する糖尿病は、数年間にわたってミトコンドリア活性が徐々に低下することに関係があることが十分に示されている。このことは、１日に消化される糖の７５〜８０％を使用すると概算される骨格筋の場合には、特に重要である。筋肉ミトコンドリアが糖を効率的に燃焼させる能力の中程度の低下でさえ、時間経過に伴い、重篤な健康上の問題を引き起こす場合がある。化合物Ｄに応答してＣ２Ｃ１２筋細胞で示されるミトコンドリア活性の２倍の刺激は、例えば、前糖尿病または糖尿病の被検体の筋肉組織におけるミトコンドリア低下を避けるか、または遅らせるための様式をあらわしていてもよい。
化合物ＣおよびＤによって観察されるＭＴ電位の増加が、単に生存可能な細胞の数の増加によって生じているか否かを観察するために、本願発明者らは、細胞生存性アッセイを行った。化合物ＣおよびＤは、これらの化合物を同じ用量で用いて２４時間および４８時間処理した後、Ｃ２Ｃ１２細胞の細胞生存性に影響を与えないことがわかった（データは示していない）。概して、本願発明者らの結果は、化合物ＣおよびＤが、細胞生存に悪い影響は有していないが、Ｃ２Ｃ１２細胞においてＭＴ電位を一時的に向上させることができることを示唆している。
（ＭＴ電位は、ＩＭＲ−３２細胞において、化合物Ｃ、ＤおよびＲによって一時的に向上した）
神経細胞において、セレン化合物がＭＴ機能を調整することができるか否かを観察するために、ヒトＩＭＲ３２細胞を種々の化合物で６時間、２４時間および４８時間処理し、次いで、ミトコンドリア電位アッセイを行った。図３（上部の図）に示されるように、化合物ＤまたはＥ、またはこれら両者の組み合わせで６時間処理すると、コントロール正常細胞（水ビヒクル処理）と比較して、ＭＴ電位を顕著に向上させ、一方、ＭＴ電位が上昇する傾向は、化合物Ｃで処理されたＩＭＲ−３２細胞でも観察された。ＭＴ電位の増加は、化合物ＨまたはＩまたはＪで処理された細胞でも観察された（コントロールと比較した場合、図３の上部の図）。しかし、ＭＴ電位の向上は、化合物ＤまたはＥまたはＤＥの組み合わせで処理された細胞において、それぞれの硫黄類似体よりも顕著であった（図３の上部の図）。
化合物の処理から２４時間後、全てのセレン化合物で処理された細胞においてＭＴ電位の顕著な増加が観察された（コントロールと比較した場合）。一般的に、ＭＴ電位の向上は、セレン化合物Ｃ、Ｄ、ＥまたはＣＤＥの組み合わせで処理された細胞の方が、これらの硫黄類似体Ｈ、Ｉ、ＪまたはＨＩＪの組み合わせで処理された細胞よりも顕著であった。ある場合には、２４時間の時点で、ＩとＪの組み合わせが最も高いミトコンドリア応答を誘発したことを注記しておくべきである。しかし、４８時間では、全ての試験した群の中で、ＭＴ電位の顕著な変化はなかった。概して、これらの結果は、セレン化合物Ｃ、Ｄ、Ｅまたはこれらの化合物の組み合わせが、ＩＭＲ−３２細胞においてＭＴ電位を一時的に向上させることができることを示唆しており、これらのセレン化合物の効果は、これらの硫黄類似体よりも明らかである。
ここで再び、この実験で、顕著な細胞特異的な応答および化合物特異的な応答の証拠が存在し、これらの特異的なセレン化合物およびこれらの組み合わせに対する異なる細胞種の応答を強調する。さらに、筋細胞の場合にはミトコンドリア活性に対して阻害性であったが、硫黄化合物は、セレン化合物よりも一般的に低いレベルではあるが、ＩＭＲ−３２細胞のミトコンドリア活性を刺激した。この場合に示される一時的な効果または瞬間的な効果は、ミトコンドリア活性に対する効果を維持するために、これらの化合物またはこれらの組み合わせが、処理される被検体に繰り返し投与されなければならないことを示す。本質的には、１日に１回の投薬が必要であろう。
（ＭＴ電位は、ＩＭＲ−３２細胞において、合計４８時間のＤまたはＥによる繰り返しの処理によって向上した）
化合物Ｃ、ＤおよびＥについて、ＭＴ電位に対する上で観察した一時的な効果から、本願発明者らは、繰り返し処理を行えばＭＴ電位を向上させることができるのか否かを試験しようと考えた。従って、まず、ＩＭＲ−３２細胞を化合物Ｃ、ＤまたはＥで２４時間処理し、次いで、新しく調製した化合物Ｃ、ＤまたはＥを用い、２４時間、再び処理した。ネガティブコントロールとして、ＩＭＲ−３２細胞を、化合物Ｃ、ＤおよびＥを用いて４８時間、１回だけ処理した。次いで、ＭＴ電位アッセイをこれらの細胞について行った。予想されたように、化合物Ｃ、ＤまたはＥで４８時間、長期間にわたる１回の処理（連続的な４８時間の１回の処理）を行っても、ＩＭＲ−３２におけるＭＴ電位に影響を与えなかった（図４の上部の図）。しかし、化合物Ｄ（１５ｐｐｂおよび１５０ｐｐｂの両方で）および化合物Ｅ（１５０ｐｐｂの用量で）の処理を繰り返すと、ＭＴ電位が顕著に向上した（コントロールまたは硫黄類似体ＩまたはＪと比較した場合）。
（ＩＭＲ−３２細胞の細胞生存に対し、化合物Ｃ、Ｄ、Ｅの毒性の影響はない）
ＩＭＲ−３２細胞の生存に対するセレン化合物の毒性の影響があるか否かを試験するために、種々の化合物で２４時間、４８時間および７２時間処理した後の細胞について、細胞生存性アッセイを行った。図５に示されるように、全ての化合物について、試験した時間の処理は、ＩＭＲ−３２において生存可能な細胞の顕著な減少を引き起こさなかった。実際に、セレン化合物で４８時間および７２時間処理した後の細胞において、細胞生存性の小さいながらも顕著な増加があった（図５の中間および下部の図）。これらのデータは、セレン化合物がＩＭＲ−３２細胞の生存に対する毒性の影響を有さなかったことを示唆しており、その代わりに、神経細胞の生存に対し、小さいながら顕著な有益な効果を有していたことを示唆している。しかし、この実験で細胞生存性において観察された増加は、あまりにも小さすぎ、特定のセレン化合物またはこれらの類似体に応答してＩＭＲ−３２細胞株において観察されたＭＴ電位の増加を説明することができないことを注記しておくべきである。
（選択した合成セレン化合物が、ラットの脳から単離されたミトコンドリアに対し、ミトコンドリアの活性を増加または減少させる能力を示すための実験データ）
セレン化酵母から水溶性抽出物を得た。この水溶性抽出物は、調製物中に存在する全セレンの２５％までを占めている。本願発明者らは、腸管を通る経路において、これらのセレン種が、まずセレン化酵母から遊離／消化されると考えた。この抽出物中のセレン含有化合物を質量分光法によって特定した後、本願発明者らは、多くのセレン含有化合物およびペプチドを合成した。従って、この一連の合成および精製によって、さらなる試験のための９種類のセレン含有種の群を得た。このようにして作られた物質は少量であったため（数ミリグラムの量）、生きた動物での摂取試験を行うのは現実的ではないと思われた。本願発明者らは、ミトコンドリア生体エネルギーに対してこれらのセレン種が有する潜在的な効果に主に興味があったため、これらのセレン分子を、ミトコンドリアを用いて直接試験しようと決めた。
セレン濃度は、低（５０ｐｐｂ）、中（５００ｐｐｂ）および高（１ｐｐｍ）の範囲であり、これらを化合物の可能な範囲として最初に試験した。中間範囲でミトコンドリアに対する毒性を観察することができないことに基づき、本願発明者らは、主要評価項目としてミトコンドリア生体エネルギーを用い、化合物のスクリーニングを行うために５００ｐｐｂ（５ｕＭ）の濃度を選択した。３個一組でＳｅａｈｏｒｓｅ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓフラックスアナライザーに入れる前に、成熟ラットの脳からフィコール精製したミトコンドリアを、この９種類の化合物と共に３７℃で３０分間インキュベートした。本願発明者らは、ＡＴＰ合成（状態ＩＩＩ）、複合体Ｉ依存性（ＮＡＤＨによる）最大呼吸能（状態ＶＦＣＣＰ）および複合体ＩＩ（ＦＡＤＨによる）依存性最大呼吸能（状態ＶＳＵＣＣ）の３種類の呼吸状態において、ＯＣＲ（酸素消費速度）パラメータを測定した。
この結果は、水抽出物から誘導された異なるセレン化合物が、ミトコンドリア電位を増加させることができるという点で異なる活性を有することを示す。
化合物５：バリン−セレノメチオニン−アルギニン
化合物６：ロイシン−バリン−セレノメチオニン−アルギニン
化合物７：ロイシン−トレオニン−グリシン−セレノメチオニン−アラニン−フェニルアラニン−アルギニン
化合物８：セレノグルタチオンダイマー
化合物９：メチルセレノアデノシン
化合物１０：グルタミルセレノシステイン
化合物２５：ｐＨ６．０での酵母の水抽出物全体
化合物２８：酸化されたグルタチオン
化合物３０：グルタミルシステイン。
特に、化合物６および９は、ミトコンドリア電位を増加させ、一方、化合物７、１０および２５は、ミトコンドリア電位を阻害した。これらの結果は、セレン化酵母の水抽出物から誘導された化合物が、ミトコンドリア電位に対して非常に異なる効果を有し、生物学的過程に対する正の応答を誘発するもののみを選択するという観点で候補化合物を単離し、スクリーニングし、合成するように導かれることを示す。
（ラット脳から単離されたミトコンドリアにおいて、合成セレン化合物が、ストレスを受けたミトコンドリアを正常な活性まで回復させる能力を示すための実験データ）
以下の実施例は、酸素消費速度（すなわち、ＯＣＲ）として表された、ＳｅａＨｏｒｓｅ ｅｘｔｅｒｎａｌフラックスアナライザー（ミトコンドリアの呼吸速度を測定するための装置）で行った実験を記載する。本実験は、正常なラットの脳皮質から得たミトコンドリアを使用し、さらにセレン源で強化せずに通常の実験室の食事で維持した。図６は、正常なミトコンドリアの呼吸チャート（上の線）を示し、最終的なＯＣＲは、グラフの線の末端とＸ軸との間の測定された距離である。
同じミトコンドリア調製物の同じサンプルを、実際に、カルシウム（最終濃度が１０マイクロモル濃度）を加え、脱分極させることによってミトコンドリアにストレスを与えるか、損傷させたこと以外は、コントロールサンプルと同じ様式で処理した。示されるように（下の線）、ＯＣＲは、１，６７７から１，０６６ｐＭｏｌｅｓ／ｍｉｎ Ｏ２の値まで低下した。
再び、ラット脳皮質ミトコンドリアの同じサンプルを、それぞれカルシウム（１０μΜ）および１５０ｐｐｂの化合物ＤおよびＥを含む以外は、上述のようにインキュベートした。Ｃは試験しなかった。カルシウムでストレスを受け、化合物で処理されたミトコンドリアのＯＣＲは、コントロールのレベルに近い値まで回復した（すなわち、化合物Ｄの場合、１，５６４ｐＭｏｌｅｓ／ｍｉｎ Ｏ２、化合物Ｅの場合、１，５３１ｐＭｏｌｅｓ／ｍｉｎ Ｏ２）のは明らかである。
この結果およびラット脳ミトコンドリアを用いた繰り返し実験の結果に基づき、本願発明者らは、合成セレン化合物が、正常なミトコンドリアのミトコンドリア活性を増加させる能力を有する（例えば、さまざまな種類のストレスを受けていない細胞を用いたた実施例を参照）だけではなく、ストレスを受けたミトコンドリアまたは損傷したミトコンドリアの呼吸能を回復させることもできると結論付ける。
（マウス肝臓ＡＭＬ−１２細胞において、ＭＴ電位は、Ｃ、ＤおよびＥの組み合わせによって向上したが、個々の化合物によっては向上しなかった）
セレン化合物が、肝細胞においてＭＴ機能を制御することができるか否かを観察するために、マウスＡＭＬ−１２細胞を種々の化合物で６時間および２４時間処理し、次いで、ミトコンドリア電位アッセイを行った。図７に示されるように、１５０ｐｐｂの化合物Ｃ、ＤまたはＥまたは同じ濃度のこれらそれぞれの硫黄類似体を用いて別個に処理すると、コントロールの正常細胞（水ビヒクル処理）と比較したとき、ＭＴ電位に有意な影響を与えなかった。しかし、Ｃ、ＤおよびＥの組み合わせによって、ビヒクル群またはＨＩＪ処理群の両方と比較して、ＭＴ電位がきわめて顕著に増加した（図７）。従って、肝細胞において、ＭＴ電位の増加を誘発するには、化合物Ｃ、ＤおよびＥの特定の組み合わせが必要であり、一方、個々の化合物およびこれらの硫黄類似体は、なんら影響を有さない。この効果は、神経細胞で観察された結果とは全く異なっており、文献でいままでに示されたことはない。
（ＡＭＬ−１２細胞において、ＵＣＰ２発現は、化合物Ｃ、ＤおよびＥの組み合わせによって下方制御される）
ミトコンドリア活性を増加または減少させる能力を有する遺伝子の候補ファミリーの１つは、いわゆる脱共役タンパク質遺伝子（ＵＣＰ）である。ＣＤＥの組み合わせを用いた処理に応答して観察されるＭＴ電位の増加によって、ビヒクル、ＨＩＪおよびＣＤＥで処理されたＡＭＬ−１２細胞において、これらの遺伝子の異なる制御が存在するか否かを決定する。正常なＡＭＬ−１２細胞において、Ｕｃｐ２ ｍＲＮＡ発現レベルは、Ｕｃｐｌより４１６倍高く、一方、Ｕｃｐ３ ｍＲＮＡは、リアルタイムＲＴ−ＰＣＲによって検出されなかった（図８Ａ、Ｕｃｐ３データは示していない）。ＣＤＥ化合物を用いたＡＬ−１２細胞の処理は、Ｕｃｐ１発現に影響を与えなかった（図８Ｂ）。しかし、ＨＩＪではなくＣＤＥ化合物で処理した後に、ＡＭＬ−１２細胞においてＵｃｐ２ ｍＲＮＡ発現が顕著に減少した（図８Ｃ）。Ｕｃｐ２はＭＴ電位を阻害し得るため、Ｕｃｐ２発現の減少は、少なくとも部分的には、ＡＭＬ−１２細胞においてＣＤＥ化合物によって誘発されたＭＴ電位の増加の原因であろう。肥満患者は、一般的に、肝臓に高レベルのＵｃｐ２を含むため、ＣＤＥによるＵｃｐ２発現の減少は、ＣＤＥ化合物が肥満の処理にも有益であり得ることを示す。
（ＡＭＬ−１２細胞の生存に対するＣＤＥ化合物の毒性の影響はない）
ＡＭＬ−１２細胞の生存に対するセレン化合物の毒性の影響があるか否かを試験するために、種々の化合物で４８時間処理した後の細胞について、細胞生存性アッセイを行った。本願発明者らは、処理（１種類の化合物およびこれらの組み合わせの両方）をしないと、ＡＭＬ−１２細胞の細胞生存性が顕著に低下することを発見し（図９）、セレン化合物が、ＡＭＬ−１２細胞の生存性に対し、毒性の影響を有さなかったことを確認する。
（ＩＭＲ−３２細胞において化合物Ｃ、ＤおよびＥの組み合わせによるＵＣＰ２／３の下方制御）
すでに述べたように、Ｕｃｐ１、２および３のようなＵＣＰは、ＭＴ電位の制御にとって重要な遺伝子である。ＣＤＥに応答してＩＭＲ−３２細胞において観察されたＭＴ電位の増加（図３の上部の２つの図）から、組み合わせ処理に応答してこれら３種類の遺伝子の異なる発現が存在するか否かを試験しようと考えた。リアルタイムＲＴ−ＰＣＲ分析によって、Ｕｃｐ１ ｍＲＡは、正常なＩＭＲ−３２細胞では検出することができないことがわかった（データは示していない）。ＨＩＪではなくＣＤＥ化合物を用いてＩＭＲ−３２細胞を６時間処理すると、Ｕｃｐ２およびＵｃｐ３の発現が両方とも顕著に減少した（図１０Ａ−Ｂ）。２４時間処理すると、Ｕｃｐ２発現は、ＨＩＪおよびＣＤＥで処理された両群において顕著に減少し（図１０Ａ）、一方、Ｕｃｐ３発現の顕著な減少は、ＣＤＥで処理されたＩＭＲ−３２細胞に観察された（図１０Ｂ）。これらの結果は、Ｕｃｐ２／３の下方制御が、ＣＤＥ化合物に応答してＩＭＲ−３２細胞で観察されたＭＴ電位の増加の少なくとも１つの原因であり得ることを示唆している。
（考察）
従って、本願発明者らは、３種類の合成有機セレン化合物が、単独で、または種々の組み合わせで、多様な細胞種（すなわち、腎細胞、骨格筋細胞、神経細胞および肝細胞）におけるミトコンドリア活性を顕著に上げる能力を有するという証拠を提示した。機構的に、本願発明者らは、ＵＣＰの調整が、この増加の１つの説明を与えると考え、ミトコンドリア機能および生合成にとって重要な他のタンパク質の発現も、これらの化合物によって望ましい影響を受け得ることの証拠を提示する。しかし、作用機序にかかわらず、これらの化合物が、組織を超えた様式でミトコンドリア活性を刺激することができるという事実は、多様な疾患、例えば、アルツハイマー病（ＡＤ）および２型糖尿病（Ｔ２ＤＭ）の発症および進行を見かけ上軽減するという点に特に価値があり得ることを意味する。
アルツハイマー病の場合、ＡＤが、糖の取り込み不全、エネルギー代謝障害、ミトコンドリア機能不全、慢性酸化ストレスおよび脳内のＤＮＡ損傷に由来するという考えを支持する文献において、迅速な成長がある（ｄｅ ｌａ Ｍｏｎｔｅ ａｎｄ Ｗａｎｄｓ、２００８によってまとめられている）。例えば、多くの研究は、インスリン欠乏およびインスリン抵抗性には、ＡＤ変性に示される多くの影響が介在し得ると結論づけている。さらに、Ｔ２ＤＭによって、脳インスリン抵抗性、酸化ストレスおよび認知障害が引き起こされることがわかっている。脳インスリンおよびインスリン様成長因子（ＩＧＦ）シグナル伝達機構における広範囲の障害によって、ＡＤにおける多くの分子の影響、生化学的影響および組織病理学的影響を説明することができる。
Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ’ｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａによって公開されている、よく知られている統計は、ＡＤを患っている者の８０％がＴ２ＤＭも有することを述べている。これらの理由および他の理由から、多くの研究者は、ＡＤが、脳が選択的に関与し、１型および２型の糖尿病の両方に重複する分子特徴および生化学的特徴を有する糖尿病の一形態であるという事実を反映させるために、「３型糖尿病」という用語を用いる。
ＡＤと２型糖尿病の関係は、科学文献において非常に強固なものとなりつつあるが、これらの疾患とミトコンドリア機能不全との関係はいかなるものであろうか。Ｔ２ＤＭは、膵臓におけるインスリン分泌の不足と周囲組織（最も顕著には、肝臓および骨格筋）におけるインスリン抵抗性をあわせもち、長期間にわたるミトコンドリア呼吸機能が中程度に徐々に失われることによって引き起こされる（ＬｏｗｅｌｌおよびＳｈｕｌｍａｎ、２００５）。従って、多様な組織においてミトコンドリア機能を増加させることができる任意の薬剤は、ミトコンドリアの機能低下の由来を追跡する条件のための介入として非常に価値が高いだろう。
（アルツハイマー病の病因の結果および考察）
（ＩＭＲ−３２細胞における化合物Ｃ、ＤおよびＥの組み合わせによるＰＳＥＮの下方制御）
ＩＭＲ−３２細胞は、アルツハイマー病（ＡＤ）の病因を研究するためのｉｎ ｖｉｔｒｏモデル系に適していることが報告されている（Ｎｅｉｌｌら、Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉｅｎｃｅ Ｒｅｓ．１９９４ ３９：４８２）。ＡＤの鍵となる病理学的特徴の１つは、ニューロンの間に起こり、脳萎縮および細胞死に寄与するアミロイドプラークである。アミロイドプラークの生成に関与する機構は複雑であるが、主に、γ−セクレターゼと呼ばれる多酵素複合体と共に作用するβセクレターゼ（ＢＡＣＥ）と呼ばれる酵素の作用によるものである。概して、ＡＤにおいて、これらの酵素は、アミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）と呼ばれる脳タンパク質を異常に処理するように作用する。得られる生成物は、集まってプラークを形成する異常なアミロイドβペプチドである。
述べられているように、γ−セクレターゼ酵素は、実際に、プレセニリン−１（ＰＳＥＮ１またはＰＳＥＮ）、ニカストリン、ＡＰＨ−１（Ａｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｈａｒｙｎｘ Ｄｅｆｅｃｔｉｖｅ １）およびＰＥＮ２（プレセニリンエンハンサー２）の４つの既知のメンバーで構成されるマルチマー複合体である。ＰＳＥＮの他のパラログは、プレセニリン２またはＰＳＥＮ２である。４つの要素全てがγ−セクレターゼの正しい機能発揮にとって重要であるが、特に、パイプライン処理薬物のために２つの要素が注目されるようになっている。これらは、プレセニリン１およびニカストリンである。プレセニリン１は、γ−セクレターゼの実際の触媒成分であり、アミロイド前駆体タンパク質を物理的に開裂させる成分だからである。さらに、プレセニリン１のための遺伝子は、家族性ＡＤにおいて最も頻繁に変異する遺伝子である。ＰＳＥＮ２と比較して、ＰＳＥＮ１は、かなり豊富に存在し、機能的によりよく定義される。ニカストリンは、触媒的だからではなく、ＡＰＰに結合し、プレセニリンがＡＰＰを開裂することができる位置にＡＰＰを向かわせるため、興味深い。従って、ＰＳＥＮ１およびニカストリンは、γ−セクレターゼに注目するＡＤ介入のための最も大きな関心の対象である。
ＡＤは、いくつかの研究グループによって、加齢に伴い、ミトコンドリア機能が徐々に低下していくことに由来すると考えられることも注記しておくべきである。この観点で、ＡＤ疾患の過程において測定可能な第１の生理学的変化の１つが、脳細胞による糖の取り込みおよび利用の障害であることも注記することが興味深く、明らかに、これら両方の現象は、関係があるだろう。従って、本願発明者らは、化合物Ｃ、ＤおよびＥの組み合わせ（ＣＤＥ）で処理されたＩＭＲ３２細胞においてＰＳＥＮをコードする遺伝子の発現を、これらの硫黄類似体の組み合わせ（ＨＩＪ）と共に調べた。
本願発明者らは、ＰＳＥＮの発現が、正常なＩＭＲ３２細胞におけるＰＳＥＮ２と比べ、ほぼ８倍高いことを発見した（図１０Ｃ）。さらに重要なことに、ＰＳＥＮ１発現は、コントロールまたはＨＩＪ群と比較したとき、ＣＤＥで処理された細胞において顕著に減少した（図１０Ｄ）。対照的に、コントロール、ＨＩＪ群およびＣＤＥ群の中で、ＰＳＥＮ２発現に明らかな変化はなかった（図１０Ｅ）。これらの結果は、セレン化合物が、ＩＭＲ３２細胞においてＰＳＥＮ発現を選択的に下方制御させることができるが、ＰＳＥＮ２発現は選択的に下方制御させることはできず、アミロイドプラーク生成に対し、ＣＤＥ化合物の中にリード物質が存在し得ることを示唆している。
（ＩＭＲ−３２細胞においてγ−セクレターゼ複合体遺伝子ＰＳＥＮおよびニカストリンを標的とすることによる、ＡＤにおけるプラーク生成のためのＡＰＰの開裂を予防するためのリード化合物である化合物Ｃ）
上に示されるように（図１０Ｄ）、化合物ＣＤＥ混合物はＰＳＥＮ発現を阻害し、アミロイドβペプチドを生成するためのγ−セクレターゼ成分に対し、これら３種類の化合物の中に生物学的なリード物質が存在することを示している。この研究は、ＰＳＥＮ発現に限定したが、γ−セクレターゼが多酵素複合体であるため、別の重要な要素であるタンパク質ニカストリンが、この特定の実施例に含まれた。リード化合物を特定するために、ＩＭＲ−３２細胞を個々の化合物で処理し、ウエスタンブロットおよびＲＴ−ＰＣＲ分析を行った。
図１１Ａに示されるように、ＰＳＥＮおよびニカストリンは、ＰＥＮ２およびβ−セクレターゼのＢＡＳＥタンパク質とは異なり、化合物Ｃによって２４時間処理した後、ＩＭＲ−３２細胞中で弱められた。定量分析は、ＰＳＥＮおよびニカストリンタンパク質レベルがＣによってのみ顕著に減少し、一方、ＤおよびＥ化合物は、ニカストリンタンパク質発現を減少させる方向の傾向も誘発したことを示した（図１１Ｂ−Ｃ）。弱められたＰＳＥＮ発現と矛盾せずに、ＰＳＥＮ ｍＲＮＡ発現は、化合物Ｃによって、処理６時間の時点だけではなく、２４時間の時点でも顕著に減少した（図１１Ｄ−Ｅ）。同様に、化合物Ｃの処理も、６時間の処理後にＩＭＲ−３２細胞におけるニカストリンｍＲＮＡ発現を減少させる方向の傾向を生じさせ（図１１Ｆ）、もっと重要なことに、２４時間の処理後にＩＭＲ−３２細胞におけるニカストリンｍＲＮＡ発現が顕著に減少した（図１１Ｇ）。対照的に、化合物ＤおよびＥの処理は、ＩＭＲ−３２細胞におけるＰＳＥＮおよびニカストリンｍＲＮＡ発現を阻害せず、刺激した（図１１Ｅおよび１１Ｇ）。
概して、本願発明者らのデータは、化合物Ｃが、ｍＲＮＡおよびタンパク質の両方のレベルでＰＳＥＮおよびニカストリンの発現を阻害することができることを示唆していた。これらの結果は、化合物Ｃが、上述の３種類の候補物質の抗−ＡＤ化合物であり、ＡＤにおけるプラーク生成の原因となることが知られているγ−セクレターゼ複合体の要素（さらに具体的には、ＰＳＥＮおよびニカストリン）を標的とすることによってこれを達成することを示唆している。
（ＩＭＲ−３２細胞におけるＴａｕタンパク質の過剰なリン酸化に対する細胞特異的なＧＳＫ３ｂ下方制御剤である化合物Ｃ）
アミロイドプラーク以外のＡＤの第２の主な病理は、神経原線維濃縮体と呼ばれ、短縮してＮＦＴまたは濃縮体と呼ばれる。ＡＤにおける濃縮体形成は、Ｔａｕと呼ばれるタンパク質の過剰なリン酸化によって引き起こされ、このリン酸化は、ＤＹＲＫ１Ａ（二重特異性チロシンリン酸化によって制御されるキナーゼ１Ａ）および主にＧｓｋ３ｂ（グリコーゲンシンターゼキナーゼ３β）のようなキナーゼ酵素によって引き起こされることが十分に特性決定されている。セレン化合物Ｃ、ＤまたはＥが、ＡＤにおける濃縮体生成を減らすことに寄与する可能性があるか否かを探求するために、本願発明者らは、まず、ｐＴａｕ Ｓ３９６およびｐＴａｕＳ４００／Ｔ４０３／Ｓ４０４という２種類のＡＤバイオマーカーのリン酸化状態を観察し、ＩＭＲ１３２細胞中の全Ｔａｕタンパク質濃度を観察した。示された部位でのＴａｕのリン酸化は、Ｔａｕタンパク質の不安定化および最終的に起こる濃縮体の生成と関係がある。この目的のために、細胞を化合物Ｃ、ＤおよびＥで６時間および２４時間処理し、次いで、ウエスタンブロット分析を行った。
図１２Ａに示されるように、試験した全てのＴａｕタンパク質種のタンパク質レベルは、６時間の処理で影響を受けなかった。しかし、２４時間の処理の後、ＩＭＲ−３２細胞におけるｐＴａｕＳ３９６、ｐＴａｕＳ４００／Ｔ４０３／Ｓ４０４および／または全Ｔａｕのタンパク質レベルは、化合物Ｃおよび／またはＥによって顕著に下方制御された。定量分析は、化合物Ｃが全Ｔａｕタンパク質レベルに影響を与えないが、Ｓ４００／Ｔ４０３／Ｓ４０４でＴａｕのリン酸化を顕著に阻害したが、Ｓ３９６では阻害しなかったことを示した（図１２Ｂ−Ｃ）。化合物Ｄは、試験した全てのセリン／トレオニン残基でＴａｕリン酸化に対する効果を有さず、または全Ｔａｕタンパク質レベルに対する効果を有さず、一方、Ｓ３９６およびＳ４００／Ｔ４０３／Ｓ４０４でのＴａｕのリン酸化および全Ｔａｕタンパク質は、Ｅ化合物によって顕著に下方制御された（図１２Ｂ−Ｃ）。
全Ｔａｕタンパク質に対する、全ｐＴａｕＳ３９６およびｐＴａｕＳ４００／Ｔ４０３／Ｓ４０４の比率の分析は、化合物Ｅによって、試験した全てのセリン／トレオニン残基でのＴａｕリン酸化を減少させる傾向があったものの、化合物ＤでもＥでもなく、化合物Ｃのみが、ＩＭＲ−３２においてＴａｕタンパク質の全リン酸化を顕著に弱めることを示した（図１２Ｅ）。
概して、本願発明者らのデータは、化合物ＣがＴａｕリン酸化を顕著に阻害することができるが、ＩＭＲ３２細胞において全Ｔａｕタンパク質に影響を与えず、一方、化合物Ｄは、この工程になんら影響を有さないことを示した。化合物Ｅも、Ｔａｕリン酸化の制御において役割を果たし得るが、この化合物の影響は、ＩＭＲ−３２細胞における全Ｔａｕタンパク質の下方制御によるものであろう。Ｔａｕの過剰なリン酸化は、ＡＤにおける濃縮体生成の原因であるため、本願発明者らのデータは、Ｃが、ＡＤにおける濃縮体生成に起因するＴａｕ過剰リン酸化を阻害することを示唆している。
化合物ＣによるＴａｕリン酸化の下方制御が、Ｇｓｋ３およびＤＹＲＫ１Ａ（ＡＤにおけるＴａｕリン酸化のための２種類の鍵となるキナーゼ）に起因するか否かを観察するために、ウエスタンブロット分析を行い、これらのタンパク質レベルを調べた。図１２Ａに示されるように、Ｇｓｋ３ｂ、全Ｇｓｋ３ａおよびＤＹＲＫ１Ａタンパク質のリン酸化は、ＩＭＲ−３２細胞において、３種類のどの化合物によっても影響を受けなかった。しかし、Ｇｓｋ３ｂタンパク質レベルは、化合物ＤでもＥでもなく、化合物Ｃで２４時間処理した後に、ＩＭＲ−３２において目に見えて減少し、６時間では減少しなかった（図１２Ａ）。定量分析は、処理されたＩＭＲ−３２細胞において、化合物ＤでもＥでもなく、化合物ＣでＧｓｋ３ｂタンパク質レベルが統計学的に有意に減少した（コントロール細胞と比較した場合）（図１２Ｆ）。
Ｇｓｋ３ｂ発現が化合物Ｃによって阻害されることをさらに確認するために、定量ＲＴ−ＰＣＲを行い、そのｍＲＮＡレベルを調べた。図１２Ｇに示されるように、Ｇｓｋ３ｂ ｍＲＮＡレベルは、化合物Ｃで６時間処理した後、ＩＭＲ３２細胞において顕著に減少した。Ｇｓｋ３ｂ ｍＲＮＡ発現が減少する傾向も、化合物Ｃで２４時間処理した後、ＩＭＲ−３２細胞で観察された（図１２Ｈ）。対照的に、化合物ＤおよびＥで６時間処理しても、ＩＭＲ−３２細胞においてＧｓｋ３ｂ ｍＲＮＡ発現を有意に阻害しなかった（図１２Ｇ）。その代わりに、化合物ＤおよびＥで２４時間処理した後、ＩＭＲ−３２細胞においてＧｓｋ３ｂ ｍＲＮＡ発現が顕著に増加した（図１２Ｈ）。概して、これらのデータは、化合物Ｃが、ｍＲＮＡおよびタンパク質レベルの両方でＧｓｋ３ｂ発現を阻害することができ、化合物ＣによるＧｓｋ３ｂの下方制御は、上に示したＴａｕリン酸化の減少の原因であると思われる。
Ｇｓｋ３ｂ発現に対する化合物Ｃの阻害効果が神経細胞に特異的か否かを観察するために、本願発明者らは、マウス肝細胞でのタンパク質レベルを調べた。同時に、タンパク質抽出物を、上のＩＭＲ−３２細胞と同じ実験条件で肝細胞から調製した。Ｇｓｋ３ｂタンパク質レベルは、肝細胞において化合物Ｃによって影響を受けないことがわかった（図１６）。従って、Ｇｓｋ３ｂ発現の下方制御は、神経細胞に特異的である。肝細胞において化合物Ｃに対するＧｓｋ３ｂの応答がないことは、処理の観点から大きな価値があるだろう。このことは、肝臓の炭水化物代謝をひどく妨害するリスクを負わずに、化合物Ｃを神経組織の処理薬として使用可能であることを意味する。
概して、本願発明者らの結果は、化合物Ｃが神経細胞に特異的なＧｓｋ３ｂ下方制御剤であり、神経細胞におけるＴａｕリン酸化を阻害することができることを示唆しており、ＡＤにおける濃縮体生成に対して有益であろう。これらのデータは、化合物ＣがＡＤの分野で価値の高い処理薬であり得るというｉｎ ｖｉｖｏでの証拠をさらに与える。
（ＩＭＲ３２細胞において、ＣＤＥによるＦＯＸＯリン酸化の神経特異的な下方制御およびＰＧＣ１ａタンパク質の上方制御）
ＩＭＲ−３２細胞においてミトコンドリア活性に対するＣＤＥ化合物の影響が観察されたため、本願発明者らは、これらの化合物が、細胞の成長および代謝、ミトコンドリア機能およびエネルギーの原因となる鍵となる因子を制御することができるか否かを調べたいと考えた。ＦＯＸＯ（フォークヘッドボックス）タンパク質は、鍵となる核転写因子のファミリーであり、細胞増殖、分化および寿命に多様な役割を有する。これらのタンパク質は、細胞において鍵となる機能、例えば、糖新生（炭水化物物質以外からの糖産生）を部分的に制御する。これらの細胞核への入り込みは、リン酸化によって制御され、リン酸化されたＦＯＸＯは、核から除外され、一方、脱リン酸化されたＦＯＸＯが入り込むことができる。
ＰＧＣ１ａ（ペルオキシソーム増殖剤活性化受容体ガンマコアクチベーター１アルファ）は、エネルギー代謝に関与する遺伝子を制御する強力な転写活性化因子であり、ミトコンドリアの生合成および成長の主な制御因子でもある。ＰＧＣ１ａは、外部刺激（例えば、運動）と、ミトコンドリア生合成の制御に直接的な関連を与える。多様な転写因子と協働し、遺伝子を一緒に活性化することによって、多様な機能を発揮する。神経に特異的なミトコンドリア活性およびＡＤの進行という観点で、ＰＧＣ１ａ発現が、認知症の関数としてアルツハイマー病の脳で減少することを示すのも興味深い（Ｑｉｎら、２００９．Ａｒｃｈ Ｎｅｕｒｏｌ；６６：３５２−３６１）。
従って、本願発明者らは、ＣＤＥ化合物が、これらの強力なシグナル伝達因子の発現に影響を与え得るかを調べることに関心をもった。図１３に示されるように、Ｆｏｘｏ４およびＦｏｘｏ３のリン酸化は、ＣＤＥで６時間および２４時間処理した後、ＩＭＲ−３２細胞において下方制御され、一方、ＰＧＣ１ａタンパク質は、２４時間処理した後、ＩＭＲ−３２細胞において増加した。他の試験したシグナル伝達分子のタンパク質発現にほとんど影響はないか、または全く影響はなかった。ＰＧＣ１ａタンパク質の向上は、ＭＴ生合成を促進する場合があり、このことは、ＩＭＲ−３２細胞において、なぜＣＤＥの組み合わせによってＭＴ電位が向上するのかについて別の説明を与えるだろう（図３、上部および中央の図）。ＦＯＸＯ（例えば、Ｔ２８およびＳ１９３のＦｏｘｏ４）の脱リン酸化によって、ＦＯＸＯタンパク質を核に局在化することは十分に特性決定されている。この結果は、ＣＤＥ化合物の組み合わせが、核のＦＯＸＯ作用を向上させ得ることを強く示唆している。概して、本願発明者らのデータは、神経細胞において、ＣＤＥが１つ以上のＦｏｘｏアクチベーターであり、正のＰＧＣ１ａ制御因子であることを示唆している。
この結果は、神経細胞（例えば、脳）において、処理の観点から非常に重要であろう。核の中の特定のＦＯＸＯタンパク質およびＰＧＣ１ａの同時局在化によって、糖新生（糖産生）を強力に活性化することができることが、十分に確立されている。このような状況は、糖尿病被検体の肝臓では望ましくないが、糖の神経への取り込みが損なわれ、その結果、脳細胞で、その主な燃料源が枯渇する初期段階のＡＤにおいて、被検体の状況に非常に望ましいと考えられる。他の分子の炭素骨格から糖を産生する能力の向上は、このような状況で非常に有益であろう。
ＦＯＸＯおよびＰＧＣ１ａの観察される活性化（上述）が神経細胞に特異的か否かを試験するために、本願発明者らは、マウス肝臓ＡＭＬ−１２細胞において、これらのタンパク質レベルも調べた。同時に、肝細胞から、ＩＭＲ−３２細胞と同じ実験条件でタンパク質抽出物を調製した。しかし、後の章で記載される肝細胞で示される効果（図１５）は、ＩＭＲ−３２細胞について得られた効果と全く反対であり、ＣＤＥによるＦＯＸＯの脱リン酸化およびＰＧＣ１ａの上方制御は、組織ごとの現象であることを確かに示唆しており、神経細胞に限定されるだろう。
（神経に特異的なＦＯＸＯアクチベーターおよびＰＧＣ１ａ上方制御剤である化合物Ｃ）
上述のように、ＣＤＥ化合物は、合わさってＦＯＸＯの脱リン酸化を行い、ＰＧＣ１ａタンパク質発現を刺激した（図１３）。ＣＤＥ混合物中のどの化合物がこれらの効果を有するのかを特定するために、本願発明者らは、Ｃ、ＤおよびＥで処理されたＩＭＲ−３２細胞において、上述のタンパク質の発現を調べた。図１４Ａに示されるように、ｐＦＯＸＯ４レベルは、３種類全ての化合物で６時間処理した後のＩＭＲ−３２細胞において、劇的にに減少した。２４時間処理した後、ＣおよびＥで処理したＩＭＲ−３２細胞において、ｐＦＯＸ０４ Ｔ２８レベルの低下も観察されたが、Ｄで処理したＩＭＲ−３２細胞では観察されなかった。定量分析は、Ｃ、ＤおよびＥでの６時間処理と、ＣおよびＥによる２４時間処理によるＩＭＲ−３２細胞におけるｐＦｏｘｏ４の減少が統計学的に有意であることを示した（図１４Ｂ−Ｃ）。
ＣＤＥの組み合わせも、Ｃ、ＤまたはＥ個々の処理も、全ＦＯＸＯレベルをなんら変えなかった（図１３および１４）が、脱リン酸化することによってＦＯＸＯ作用の制御が変化したことを注記するのは重要である。ｐＡＫＴタンパク質レベルは、Ｃ、ＤまたはＥで処理した細胞において目に見えて減少しなかったため（図１４Ａ）、ＦＯＸＯリン酸化の減少は、ＡＫＴリン酸化の下方制御に起因するものではないと思われる。また、ｐＥｌｆ２ｂεＳ５３９タンパク質レベルも、Ｃ、ＤまたはＥによって影響を受けず、これらの化合物が、神経細胞におけるタンパク質の翻訳に影響を与えなかったようであることを示している（図１４Ａ）。対照的に、ＰＧＣ１ａタンパク質レベルは、３種類の全ての化合物で２４時間処理した後に顕著に上昇し（図１４Ａ、１４Ｄ）、ＩＭＲ−３２細胞において、なぜこれらの化合物によってＭＴ電位が上方制御されたかを説明し得る（図３の上部および中央の図）。概して、本願発明者らのデータは、化合物ＣおよびＥがＦＯＸＯアクチベーターであり、ＰＧＣ１ａ上方制御剤であり、一方、化合物ＤがＰＧＣ１ａ上方制御剤であり、ＦＯＸＯリン酸化の制御において、混合した効果を有することを示唆している。
（考察）
これらを全体的にみると、神経細胞における本願発明者らの結果から、化合物Ｃが、これらの細胞において有益な効果を誘発する望ましい薬剤となる。上に直接的に記載した結果は、３種類全ての化合物が、ＦＯＸＯの脱リン酸化およびＰＧＣ１ａの上方制御をもたらすことができることを示し、これらは神経細胞のエネルギーの観点から非常に望ましい効果であり、化合物Ｃは、これらのＦＯＸＯ／ＰＧＣ１ａ効果を誘発し、同時に、ＰＳＥＮおよびニカストリンのレベルを顕著に下げる（図１１）唯一の候補物質であることを改めて思い出すべきである。さらに、化合物Ｃは、ＩＭＲ−３２細胞においてホスホ−ＴａｕレベルおよびＧＳＫ３ｂレベルを減少させるという観点で望ましい応答を示す化合物であった（図１２）。
このように、化合物Ｃは、以下のように、神経細胞において有益な３つの効果を誘発するための化合物の選択肢であると思われる。（１）全体的なミトコンドリア電位を刺激し、ＰＧＣ１レベルを増加させ、ＦＯＸＯリン酸化を減少させ、核に入り込むことができることによる、ミトコンドリアの活性および機能に対する有益な影響、（２）ＰＳＥＮ１およびニカストリンの発現を減少させることによる、アミロイドの蓄積を減らすときに付随する効果、（３）Ｔａｕリン酸化の原因になると思われるリン酸化されたＴａｕおよび酵素（ＧＳＫ３ｂ）のレベルを減少させることによる、Ｔａｕ濃縮体生成の減少に付随する効果。
ここで再び、これらの効果の細胞特異性を試験するために、ＣＤＥで処理された肝臓ＡＭＬ−１２細胞の組み合わせからのタンパク質抽出物を同じ抗体で探索し、ＦＯＸＯリン酸化とＰＧＣ１ａレベルにおける違いを検出した。図１５および図１６に示され、後の章でさらに詳細に記載されるように、３種類それぞれの化合物にみられた効果は、ＩＭＲ−３２細胞の効果が肝臓では確実に観察されないことを確認した。実際に、直接的に反対の効果が示されており、すなわち、ＦＯＸＯリン酸化（核の除外）が増加し、ＰＧＣ１ａレベルは変化せず、ＧＳＫ３ｂレベルは変化しなかった。しかし、明確になるだろうが、特に、肝臓のグルコース放出を制御する必要がある糖尿病被検体の場合には、これらは、肝臓で起こってほしい種類の効果である。最も重要なことに、神経細胞とは全く異なり、肝臓ＡＭＬ−１２細胞は、個々の化合物を用いた処理に応答せず、その代わりに、Ｃ、Ｄ、Ｅ混合物にのみ応答することがわかった。ここで再び、これらの化合物の作用機序に関連し、非常に明確な細胞特異性および予測されない細胞応答を指摘しておく。
（結果および考察：肝細胞）
（個々の化合物またはこれらの硫黄類似体によってではなく、化合物ＣＤＥを組み合わせることによる、ＦＯＸＯリン酸化の肝細胞に特異的であり、ＰＤＫ１／ＡＫＴに非依存性の上方制御）
ＩＭＲ−３２神経細胞を用いる場合と同様に、セレン化合物（この場合には、ＣＤＥの組み合わせ）がＭＴ活性を向上させ、細胞エネルギー（ＵＣＰ２）において制御される鍵となる遺伝子の発現を調整するという観察結果から、本願発明者らは、このセレン化合物の組み合わせが、肝臓エネルギー代謝、インスリンシグナル伝達および細胞増殖に関与する他の重要な遺伝子に対して及ぼし得る影響を探そうと考えた。従って、ＣＤＥで処理されたＡＭＬ−１２細胞に対し、ウエスタンブロット分析を行った。
すでに記載したように、ＦＯＸＯは、肝臓での糖新生およびインスリン感受性のための主要なシグナル伝達分子である。ＦＯＸＯタンパク質の機能性が、リン酸化状態に支配されることが再び思い出されるだろう。ＦＯＸＯのリン酸化によって核から除外され、それによって、本質的に不活性化する。リン酸化によって、ＦＯＸＯタンパク質が核に入り込み、エネルギー代謝に関連するいくつかの鍵となる遺伝子の転写制御に関与することができる。図１５Ａに示されるように、ＦＯＸＯ３および４のリン酸化された形態（ｐＦＯＸＯ３およびｐＦＯＸＯ４タンパク質レベル）は、ＨＩＪではなく、ＣＤＥで６時間処理した後に、ＡＭＬ−１２細胞において顕著に上昇することがわかった。定量分析は、ＣＤＥで処理されたＡＭＬ−１２細胞において、ｐＦＯＸＯ３が約２．５倍に増加し、ｐＦＯＸＯ４が約３．２倍に増加したことを示した（図１５Ｂ−Ｃ）。ＦＯＸＯのリン酸化によって核から除外され、核の中のＦＯＸＯを不活性化するため、本願発明者らの結果は、ＣＤＥが肝細胞においてＦＯＸＯ不活性化剤として機能することを示唆している。ＦＯＸＯリン酸化の増加が、同時に同じ実験条件で行った分析において、ＣＤＥで処理されたＩＭＲ−３２神経細胞では観察されなかったため（上の図１３を参照）、本願発明者らは、ＣＤＥによるＦＯＸＯの不活性化が、肝細胞に特異的であると結論付けることができる。
概して、本願発明者らの結果は、ＣＤＥの組み合わせが、新規な肝細胞に特異的なＦＯＸＯ不活性化剤として機能することを示唆している。実際に、ＦＯＸＯタンパク質の著しく、非常に大きな活性化（脱リン酸化）は、ＩＭＲ−３２神経細胞において、セレン化合物Ｃ、ＤおよびＥの１種類または組み合わせに応答して起こった。従って、これらの特定の化合物の場合に存在するのは、神経細胞においてＦＯＸＯタンパク質を選択的に活性化し、肝細胞においてＦＯＸＯタンパク質を不活性化する能力である。この知見の全体的な重要性および新しさは、２型糖尿病およびアルツハイマー病で糖を取り扱うという観点で考えるときに明らかになる。
簡単な背景として、活性化した状態またはリン酸化していない状態で、ＦＯＸＯは、核の中に留まり、グルコース−６−ホスファターゼのためのプロモーター領域に結合し、ＰＧＣ−１ａのような他の因子と共に、グルコース−６−ホスファターゼの転写が増え、これによって、糖産生速度が大きくなる。グルコース−６−ホスファターゼは、糖新生およびグリコーゲン分解の最後の工程を触媒し、肝臓から糖を放出する。従って、このことは、特に、糖尿病被検体において、糖ホメオスタシスの制御に重要である。通常、ＦＯＸＯリン酸化のプロセスは、ＡＫＴと呼ばれる別のキナーゼ酵素（プロテインキナーゼＢ）によって直接的に制御される。ＡＫＴは、ＦＯＸＯをリン酸化し、これを核から移動し、それによって、グルコース−６−ホスファターゼの転写速度が低下し、糖産生が減少する。ＡＫＴ自体は、小さな分子カスケード反応によって上方制御され、細胞表面でその受容体に対するインスリン結合を伴って開始する。これにより、ホスファチジルイノシトール ３−キナーゼ（ＰＩ３Ｋ）およびホスホイノシチド依存性プロテインキナーゼ１（ＰＤＫ１）の２種類の他のキナーゼ酵素が関与する一連の事象が開始する。全体的な経路は、インスリン／ＰＩ３Ｋ／ＰＤＫ１／Ａｋｔ経路として知られ、インスリンシグナル伝達を介し、糖ホメオスタシスを制御する作業を有する。ＦＯＸＯコントロールの観点で、ＰＤＫ１は、Ａｋｔをリン酸化し、活性化し、ＦＯＸＯをリン酸化し、不活性化する。
ＰＩ３Ｋ／ＰＤＫ１／ＡＫＴは、肝臓でのインスリンが介在する糖産生の制御のためのＦＯＸＯの上流の主要なシグナル伝達経路であるため、本願発明者らは、ＣＤＥによるＦＯＸＯリン酸化の向上が、肝細胞におけるＰＩ３Ｋ／Ｐｄｋ／Ａｋｔシグナル伝達経路の活性化に起因するか否かについて考えた。これを試験するために、本願発明者らは、ＣＤＥで処理された肝細胞におけるｐＰＤＫｌ、ｐＡＫＴ Ｔ３０８およびＳ４７３および全ＡＫＴのタンパク質レベルを調べた。驚くべきことに、ＣＤＥは、ＰＤＫ１、ＡＫＴまたは全ＡＫＴレベルのリン酸化に影響を与えなかった（図１５Ａ）。本願発明者らは、ＡＫＴによって直接的に制御されるｐＧＳｋ３ａおよびｐＧＳＫ３ｂという２種類の他の下流のシグナル伝達分子のレベルも調べ、これらのタンパク質レベルの変化は観察されず（図１５Ａ）、ＣＤＥで処理された細胞においてｐＡＫＴが変化しないことと一致している。インスリンによるタンパク質合成または翻訳のための鍵となるｐ４Ｅｂｐ（ＡＫＴ／ｍＴｏｒシグナル伝達の下流の分子標的）およびｐＥ１ｆ２ｂｅ Ｓ５３９（Ｇｓｋ３の下流の分子標的）のレベルも、影響を受けなかった（図１５Ａ）。このことは、ＣＤＥが、すでに記載したような肝細胞の増殖／生存に毒性の影響を有していなかったというさらなる直接的な分子の証拠を与える。
神経ＩＭＲ−３２細胞の観点で記載したように、ＰＧＣ１ａは、ＭＴ生合成および炭水化物の代謝にとって重要な遺伝子である。肝細胞において、ＦＯＸＯと共に作用し、糖新生に関与する遺伝子の転写が起こるが、ＦＯＸＯが存在しない核ではこれは起こり得ない。本願発明者らは、ＰＧＣ１ａタンパク質発現を試験し、定量分析によるＣＤＥ処理の組み合わせの後、肝細胞においてＰＧＣタンパク質レベルの顕著な変化は観察されなかった（図１５ＡおよびＤ）。しかし、ＣＤＥに応答してＦＯＸＯリン酸化に対して示された強い効果に起因して、核から除外されることはほぼ確実であり、従って、糖新生の過程を開始するのにＦＯＸＯが必要なため、ＰＧＣ１ａのレベルは、重要性が低くなる。概して、これらの結果は、ＣＤＥが、上に記載される重要なＦＯＸＯがないと、ＰＩ３ｋ／ＰＤＫｌ／ＡＫＴシグナル伝達およびいくつかの他のＡＫＴの直接的または間接的な下流のシグナル伝達分子に影響を与えなかったことを示唆する。言い換えると、ＣＤＥは、ＦＯＸＯを選択的に不活性化し、この作用は、肝細胞におけるＰＩ３Ｋ／ＰＤＫ１／ＡＫＴシグナル伝達から独立しているようである。
従って、本質的に、肝細胞におけるＣＤＥの作用機序は、インスリンによるＰＩ３ｋ／ＰＤＫｌ／ＡＫＴシグナル伝達経路とは完全に独立していてもよく、すなわち、インスリン非依存性であってもよい。このことの重要性は、肝臓のグルコース放出を制御するという観点で、インスリン抵抗性になる肝細胞の生理学的転帰を減らすため、代謝シグナル伝達経路の分野の当業者にはすぐに明らかになる。ＦＯＸＯ制御によって糖ホメオスタシスを制御可能にしつつ、インスリンシグナル伝達を迂回することは、一般的に、糖尿病処理の多くの処理可能性を広げ、外因性のインスリンの投与にはあまり依存しなくなる。
これに加え、肝臓での潜在的にＡＫＴ非依存性のＦＯＸＯ阻害剤を発見することの重要性は、もっと広い健康の観点から過小評価すべきではない。ＰＩ３ｋ／ＰＤＫ１／ＡＫＴ経路が、細胞の成長を促進し、多くの癌において構成的に活性である原型の経路であることは十分に確立されている。ＡＫＴは、活性化されると、ＦＯＸＯ不活性化による糖ホメオスタシスだけではなく、多様な細胞の過程で重要な役割を発揮する。これらの他の経路の中で主要なものは、癌の進行である。この観点で、ＡＫＴは、レトロウイルスＡＫＴ８を変換する際に癌遺伝子として元々特定されていることを示すことが興味深い。従って、ＡＫＴの鍵となる役割を発揮することができるが、ＡＫＴ非依存性の態様で機能を発揮する任意の化合物は、非常に新しく、価値が高い。
ここで再び、本願発明者らの観察結果から化合物の特異性を導くために、本願発明者らは、ＣＤＥの中の１種類の化合物が、肝細胞においてＦＯＸＯを不活性化する能力を有するか否かを決定したいと考え、同じ実験条件で、ＡＭＬ−１２細胞を個々の化合物で処理した。ウエスタンブロット分析は、ＦＯＸＯの不活性化（ｐＦＯＸＯの増加によって示される）が、６時間または２４時間の処理の後、個々の化合物で処理された肝細胞では観察されなかった（図１６）。本願発明者らは、多くの他のシグナル伝達分子も調べ、Ｃ、ＤまたはＥで６時間または２４時間処理した後、肝細胞においてＡＫＴ、Ｇｓｋ３ａ／ｂおよびＥｌｆ２ｂεのリン酸化の増加は観察されなかった（図１６）。示された唯一の効果は、６時間の処理の後にＡＭＬ−１２細胞においてｐＡＫＴおよびｐＥｌｆ２ｂε Ｓ５３９のレベルをわずかに下げると思われる化合物Ｅと共に発揮されなければならなかった（図１６）。しかし、化合物ＥによるＡＫＴの効果は、化合物Ｅが介在するＦＯＸＯのリン酸化（ＡＫＴのすぐ下流の標的）の減少が反映されなかったため、あまり重要ではない。このように、このことは、Ｅで処理された細胞において糖新生の顕著な変化を示さない。ＥＩＦ２ｂεの脱リン酸化は、ｍＲＮＡ／タンパク質翻訳のレベルの増加を示す場合があるが、このことは十分に探求されていない。しかし、これらのウエスタンブロットで試験された種のタンパク質発現は、これら３種類のセレン化合物のいずれかによって変化しないことは明らかである（図１６）。それにもかかわらず、本願発明者らの結果は、個々のセレン化合物Ｃ、ＤまたはＥが、単独で肝細胞におけるＦＯＸＯリン酸化を増加させなかったことを示唆している。従って、肝細胞でＦＯＸＯを不活性化するために、Ｃ、ＤおよびＥ化合物の相乗効果が存在する。
概して、本願発明者らの結果は、ＣＤＥが、個々の化合物ではなく、肝細胞に特異的な不活性化剤およびＰＩ３Ｋ／ＰＤＫ／ＡＫＴと独立したＦＯＸＯ不活性化剤として機能することを示唆している。
（化合物ＣＤＥセレン化合物で処理した後、ＡＭＬ−１２細胞において、糖産生のためのＦＯＸＯの下流の標的であるＧ６ｐｃの発現の下方制御）
上述のように、グルコース−６−ホスファターゼの触媒サブユニット（Ｇ６ＰＣ）は、特に肝臓での糖産生を向上させるＦＯＸＯのすぐ下流の標的である。ＣＤＥで処理された肝細胞においてｐＦＯＸＯ（不活性）のレベルの向上は、ＣＤＥが、肝細胞において糖産生を制御し、インスリン感受性を向上させることについて、ある役割を果たすことができることを示唆している。ＦＯＸＯリン酸化によって、セレン化合物の組み合わせＣＤＥが糖新生またはグリコーゲン分解を調整することができるという現実の証拠は、肝臓の環境におけるＧ６ＰＣの発現の減少からわかるだろう。この仮説を試験するために、本願発明者らは、定量ＲＴ−ＰＣＲ分析によって肝細胞におけるＧ６ｐｃを調べた。
図１７に示されるように、ＨＩＪ硫黄類似体の組み合わせではなく、ＣＤＥの組み合わせを用いたＡＭＬ−１２肝細胞の処理によって、肝細胞において、Ｇ６ｐｃの発現が非常に顕著に４５％減少した。これに加え、本願発明者らは、個々の化合物全てを用いて処理した後にＡＭＬ−１２細胞においてＧ６ｐｃの発現も調べ、Ｇ６ｐｃ発現の顕著な変化（増加または減少）は観察されなかった（図１７）。ウエスタンブロット分析によって決定される場合、ＦＯＸＯリン酸化レベルが変化しないことと一致する知見は、化合物Ｄ、Ｅで処理された肝細胞において示された（図１６）。ＣＤＥの組み合わせに応答するＧ６ｐｃ発現減少の効果は、異なる細胞のバッチを用いた３回の繰り返し実験で観察された（データは示していない）。
概して、本願発明者らの結果は、個々の化合物ではなく、ＣＤＥが、Ｇ６ｐｃ発現を顕著に弱めることができ、それによって、肝臓のグルコース放出を減らす新しい様式をあらわしている。本願発明者らの集合的な知見は、ＦＯＸＯリン酸化におけるＡＫＴ非依存性の増加が介在するこれらの化合物の作用機序をさらに指摘する。これらのデータは、ＣＤＥが、肥満被検体および２型糖尿病被検体における肝臓のグルコース放出を制御するための処理能力における顕著な可能性を有するというｉｎ ｖｉｔｒｏでの強固な証拠を与える。
（全体的な総括および考察）
本願発明者らは、化合物Ｄではなく、化合物Ｃが、腎細胞でのＭＴ電位を向上させ、化合物ＣおよびＤが、マウス骨格筋の筋芽細胞Ｃ２Ｃ１２細胞においてＭＴ電位を向上させたことを特定している。これらの結果は、化合物Ｃが、進行性の腎不全に対して有用な場合があり、腎臓および骨格筋におけるＭＴ機能の進行性の消失によって引き起こされるサルコペニアに対し、ＣおよびＤが有用な場合があることを示唆している。骨格筋の場合には、本願発明者らは、骨格筋が、１日に消化される糖の７５〜８０％を利用し、骨格筋におけるミトコンドリア機能不全が、Ｔ２ＤＭの鍵となる開始因子であると考えられるため、Ｔ２ＤＭの研究および制御の領域でＣおよびＤが潜在的に有用であることも予測する。
これに加え、ヒト神経ＩＭＲ−３２細胞を用いた本願発明者らの実験は、特に、これらの化合物の１つ（化合物Ｃ）が、ＡＤの病因に対して比類無きものであり得ることを示す。この結論は、以下の鍵となる知見に基づく。
（１）ＭＴ電位は、Ｃによって一時的に向上した（図３）。
（２）化合物Ｃによる神経細胞生存の向上（図５）。
（３）ＦＯＸＯリン酸化の神経細胞に特異的な下方制御（細胞代謝の鍵となる）およびＰＧＣ１ａの上方制御（ＭＴ生合成の鍵となる）（図１４ 対 図１６の肝細胞データ）。
（４）ＡＰＰ開裂のための発現を阻害するための、γ−セクレターゼ複合体遺伝子ＰＳＥＮおよびニカストリンの選択的な標的化（図１１）。
（５）ＡＤにおける濃縮体生成に対する、同様のＴａｕリン酸化の阻害（図１２）。
（６）神経細胞に特異的なＧＳＫ３ｂ。ここで再び、ＡＤ状況においてＴａｕリン酸化電位の低下、濃縮体生成の減少を示す（図１２ 対 図１６の肝細胞データ）。
本願発明者らは、新規の肝細胞に特異的でＰＩ３Ｋ／ＰＤＫ１／ＡＫＴに非依存性のＦＯＸＯ不活性化化合物の組み合わせ（ＣＤＥ）を特定した（すなわち、個々の化合物ではなく、ＣＤＥの組み合わせ）。この化合物の組み合わせは、ＦＯＸＯタンパク質の核の除外を開始、肝細胞におけるＧ６ｐｃ発現を劇的に下方制御する。本願発明者らは、この組み合わせが、代謝症候群、肥満およびＴ２ＤＭから生じる症状および病理の研究および軽減に特に有用であり得ることを予測する。本願発明者らの理由付けは、以下の知見に基づく。
（１）ＭＴ電位は、ＣＤＥの組み合わせのみによって肝細胞で顕著に向上し、任意の他の化合物またはその組み合わせによっては向上しない（図７）。
（２）肝細胞または神経細胞の生存に対する毒性の影響はなかった（図５、図９）。
（３）脱共役タンパク質２（Ｕｃｐ２）遺伝子は、ＣＤＥによって特異的に、顕著に下方制御され（図８）、特に、この観点で、最近の研究から、ＵＣＰ２発現の阻害は、インスリンの分泌および作用に影響を与えることによって、食事によって誘発される糖尿病を回復させることを注記する。
（４）肝細胞に特異的なＦＯＸＯは、ＣＤＥによって不活性化された（リン酸化された）（図１５ 対 図１３の神経細胞データ）。
（５）個々の化合物によるＦＯＸＯ不活性化に対する影響はないことが示された（図１６）。
（６）ＣＤＥによるＰＩ３Ｋ／ＰＤＫ／Ａｋｔシグナル伝達のリン酸化に対する影響はないことが示された（図１５）。このことは、ＣＤＥが、新規のＡＫＴ非依存性のＦＯＸＯ不活性化剤をあらわすことを示す。
（７）個々のいずれかの化合物によってではなく（図１７）、ＣＤＥによる、重要なＦＯＸＯ標的遺伝子Ｇ６ｐｃの顕著な下方制御（図１７）。肝臓のグルコース放出は、Ｇ６ｐｃ転写のＦＯＸＯが介在する活性化によって制御されることが再び思い出されるだろう。
上の実験データに基づき、本願発明者らは、ＣＤＥの組み合わせが、肝細胞において強力なＦＯＸＯ不活性化剤として特異的に作用し、Ｇ６ｐｃの発現を減少させ、肝臓のグルコース放出を下げると考える。さらに、本願発明者らは、この作用が、ＰＩ３Ｋ／ＰＤＫ／Ａｋｔシグナル伝達には依存しないことを示している。この過程がどのようにして進み得るかを図１８に示す。一方、通常、ＦＯＸＯリン酸化およびその後の取り込みまたは核からの除外は、インスリン／ＰＩ３Ｋ／ＰＤＫ１／ＡＫＴ経路によって支配され、本願発明者らは、化合物Ｃ、ＤおよびＥの特定の組み合わせによって、まだ特定されていないキナーゼ酵素によってＦＯＸＯをリン酸化することを示す。リン酸化されたＦＯＸＯは、核から除外され、Ｇ６ＰＣを転写によって活性化することができず、肝臓からのグルコース放出を減少させる。肝臓のグルコース放出の減少および関連する血中糖濃度の減少によって、インスリン節約効果が生じ、すなわち、高血糖に応答して膵臓にインスリンを分泌させる要求を減らした。
さらに低い血中糖レベルによって、周囲の組織におけるインスリン感受性の向上および膵臓のβ細胞におけるインスリンのさらに制御された放出の両方をもたらし得ることを予測することもきわめて合理的である。すなわち、膵臓によるインスリンの出力は、全体的に低い循環血中糖レベルに起因して、過剰負担になることはないだろう。本出願で行われ、提示される実験から、本願発明者らは、試験した全ての細胞種の成長または制御されない増殖および成長の開始をシグナル伝達し得る（すなわち、癌を引き起こす）経路の活性化に対する悪い影響を特定することができない。実際に、これらの化合物がＡＫＴシグナル伝達経路を（少なくとも肝臓で）迂回する能力によって、毒性の可能性を下げるという観点から、特に興味深くなる。
上に提示した知見に基づき、本願発明者らは、特に、ＡＤ病理（アミロイドプラークおよびＴａｕ濃縮体）の影響の軽減に対し、化合物Ｃの影響のためのもっともらしいモデルの仮説を立てることができると考える。図１９Ａ〜Ｃに示されるように、ＩＭＲ−３２細胞において発現が減少するか、または変えられた鍵となるＡＤに関連する遺伝子は、遺伝子プロモーター領域のＦＯＸＯ１、３または４のための結合モチーフ（部位）を有する。このことは、Ｇｓｋ３ｂ（図１９Ａ）、Ｐｓｅｎｌ（図１９Ｂ）およびニカストリン（図１９Ｃ）にあてはまる。このことは、核に局在化したＦＯＸＯタンパク質が、これらの遺伝子プロモーターに結合し、この遺伝子プロモーターからの転写を負に制御することができることを意味する。従って、この知識を用い、化合物ＣがＦＯＸＯタンパク質を脱リン酸化し、このタンパク質が核に入り込むことができる状況（図１９Ｄ）を可視化することはきわめて容易である。従って、活性なＦＯＸＯタンパク質は、上述の遺伝子のプロモーター領域に結合し、このプロモーター領域からの転写を阻害する。ＩＭＲ細胞においてＧＳＫ３ｂのレベルがもっと低いと（図１２）、Ｔａｕのリン酸化が減少し、その後、微小管の安定化が低下し、直接的な結果として濃縮体生成が減少するだろう。
同様に、ＰＳＥＮおよびニカストリンのプロモーター領域へのＦＯＸＯタンパク質の結合は、これらの遺伝子からの転写を阻害し、神経細胞で作られるこれらの重要なγ−セクレターゼ要素の量が少なくなる。この自然な暗示は、その結果として、異常なＡＰＰ処理のレベルを下げ、アミロイド−βペプチドの濃度を下げ、アミロイドプラークの負荷を下げるだろう。
本明細書で述べられる全ての刊行物および特許は、本明細書に参考として組み込まれる。本出願の記載されている方法および組成物の種々の改変および変形は、本出願の範囲および精神から逸脱することなく、当業者には明らかであろう。本出願を具体的な好ましい実施形態と組み合わせて記載したが、請求されている本出願が、このような具体的な実施形態に過度に限定されるべきではないことを理解すべきである。実際に、関連分野の当業者に明らかである本出願を行うための上述の態様の種々の改変は、以下の特許請求の範囲内であることが意図される。

Claims (10)

  1. 骨格筋細胞および神経細胞並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される１以上の細胞においてミトコンドリア機能を向上させるための医薬であって、
    ５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、式（Ｉ）の化合物、式（Ｉ）の化合物のセレノグリコシド、および式（ＩＩＩ）の化合物、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物を含有する組成物であり、前記１以上の細胞に有効量投与され、前記有効量が、前記組成物で処理されていない細胞と比較して、ミトコンドリア機能を向上させる量である、医薬。

    式中、
    Ｒ１は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、若しくはヘテロシクリルであるか；または、Ｒ１とＲ２を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環を形成し；
    Ｒ２は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、若しくはヘテロシクリルから選択されるか；またはＲ１とＲ２を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環を形成し；
    Ｒ３は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、シクロアルキル、カルボキシル、若しくはＣ−アミドであるか；またはＲ３、Ｒ４と、これらが接続する原子を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環を形成し；
    Ｒ４は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、シクロアルキル、カルボキシル、若しくはＣ−アミドであるか；またはＲ３、Ｒ４と、これらが接続する原子を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環を形成し；
    Ｒ５は、オキソ、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ＯＲ’であるか、または存在せず；Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルから選択され；
    Ｒ６は、オキソ、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ＯＲ’であるか、または存在せず；Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルから選択され；
    Ｒ７は、Ｈ、アルキル、アルケニル、アルキニル、ケトン、アミノアルコール、アミノ酸、ＯＲ’、Ｓｅ−Ｒ’、Ｓ−Ｒ’であり、Ｒ’は、Ｈ、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはヘテロシクリルから選択され；
    Ｒ８は、水素、アジド、アルキル、アルケニル、アルキニルである；

    式中、
    Ｒ１は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、若しくはヘテロシクリルであるか；または、Ｒ１とＲ２を合わせ、酸素若しくは窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環を形成し；
    Ｒ２は、Ｈ、アシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、カルボキシル、シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｒ’、Ｃ（Ｏ）ＯＲ’であり、Ｒ’は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、若しくはヘテロシクリルから選択されるか；またはＲ１とＲ２を合わせ、酸素または窒素から選択される少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜８個の環原子を含むヘテロ環を形成し；
    Ｒ３は、ＯＨ、ＯＲ、アルコキシ、アラルコキシ、またはアミノであり、Ｒは、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリル、または医薬的に許容され得る塩若しくは分子内塩から選択され；
    Ｒ４は、Ｈ、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリル、または医薬的に許容され得る塩若しくは分子内塩であり；
    Ｒ５は、オキソ、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ＯＲ’であるか、または存在せず；Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルから選択され；
    Ｒ６は、オキソ、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、ＯＲ’であるか、または存在せず；Ｒ’は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキルから選択され；
    Ｒ７は、Ｈ、アルキル、アルケニル、アルキニル、ケトン、ＯＲ’、Ｓｅ−Ｒ’、Ｓ−Ｒ’であり、Ｒ’は、Ｈ、アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、またはヘテロシクリルから選択される。
  2. 前記化合物が単離される、請求項１に記載の医薬。
  3. 前記化合物が精製される、請求項１に記載の医薬。
  4. 前記組成物が、５’−メチルセレノアデノシンを含有する、請求項１に記載の医薬。
  5. 前記組成物が、グルタミルセレノシステイン、メチオニンまたはセレノメチオニンの１以上を含有しない、請求項１に記載の医薬。
  6. 前記有効量が、１日あたり２００マイクログラム以下である、請求項１に記載の医薬。
  7. 前記組成物が１日に１回投与される、請求項１に記載の医薬。
  8. 前記化合物が、５’−メチルセレノアデノシンまたは式（Ｉ）の化合物のセレノグリコシドである、請求項１に記載の医薬。
  9. １以上の肝細胞においてミトコンドリア機能を向上させるための医薬であって、
    ５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、請求項１記載の式（Ｉ）の化合物、および請求項１記載の式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含有する組成物であり、前記１以上の細胞に有効量投与され、前記有効量が、前記組成物で処理されていない細胞と比較して、ミトコンドリア機能を向上させる量である、医薬。
  10. 肝細胞および骨格筋細胞並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される１以上の細胞において糖代謝を調整するための医薬であって、
    ５’−メチルセレノアデノシン、Ｓｅ−アデノシル−Ｌ−ホモシステイン、γ−グルタミル−メチルセレノ−システイン、請求項１記載の式（Ｉ）の化合物、および請求項１記載の式（ＩＩＩ）の化合物からなる群から選択される少なくとも３種類の異なる化合物を含有する組成物であり、前記１以上の細胞に有効量投与され、前記有効量が、前記組成物で処理されていない細胞と比較して、１以上の細胞において糖代謝を調整する量である、医薬。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6313479B2 (ja) 2014-03-14 2018-04-18 オールテック，インク． 有機セレン化合物の組成物およびその使用方法
CA2981138A1 (en) 2015-03-27 2016-10-06 The Research Foundation For The State University Of New York Methods and materials for reducing amyloid beta levels within a mammal
WO2017048252A1 (en) * 2015-09-15 2017-03-23 Alltech, Inc. Compositions of selenoorganic compounds and methods of use thereof
KR102054640B1 (ko) * 2015-09-24 2019-12-11 서울대학교산학협력단 아데노신 유도체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물
WO2017160678A1 (en) * 2016-03-14 2017-09-21 Mitogenetics, Llc Materials and methods for treating hypoxic conditions
US11014954B2 (en) 2017-05-19 2021-05-25 Alltech, Inc. Pharmaceutical agents, compositions, and methods relating thereto
KR20200075815A (ko) 2017-10-23 2020-06-26 에피트래커, 인코포레이티드 지방산 유사체 및 대사 증후군 관련 병태 치료에서의 그의 용도
WO2019093699A1 (ko) * 2017-11-09 2019-05-16 서울대학교 산학협력단 셀레노사마필린 a와 그 유도체, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 포함하는 암 예방 및 치료용 조성물
KR102083180B1 (ko) * 2017-11-09 2020-03-02 서울대학교산학협력단 셀레노사마필린 a와 그 유도체, 이의 제조방법, 및 이를 유효성분으로 포함하는 암 예방 및 치료용 조성물
CN108484690B (zh) * 2018-05-16 2021-04-30 新乡拓新药业股份有限公司 一种1,2,3-三-O-乙酰基-5-脱氧-β-D-核糖的制备方法
EP3796976A4 (en) 2018-05-23 2022-03-30 Epitracker, Inc. COMPOSITIONS AND METHODS FOR THE DIAGNOSIS AND TREATMENT OF CONDITIONS RELATED TO LONGEVITY AND QUALITY OF AGING
EP3908374A4 (en) * 2019-01-09 2022-12-28 Epitracker, Inc. COMPOSITIONS AND METHODS FOR THE DIAGNOSIS AND TREATMENT OF NEURODEGENERATIVE DISEASES
CN111543641A (zh) * 2020-04-27 2020-08-18 江苏惠利生物科技有限公司 一种提高l-硒-甲基硒代半胱氨酸稳定性以及生物利用率的方法
US20230277549A1 (en) * 2020-07-23 2023-09-07 Purdue Research Foundation Notch signaling inhibitors for treating obesity and metabolic disorders
CN116421618B (zh) * 2023-06-15 2023-09-29 暨南大学 Se@NADH的制备方法及其在脊髓损伤治疗中的应用

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5223263A (en) 1988-07-07 1993-06-29 Vical, Inc. Liponucleotide-containing liposomes
US5411947A (en) 1989-06-28 1995-05-02 Vestar, Inc. Method of converting a drug to an orally available form by covalently bonding a lipid to the drug
US5463092A (en) 1989-11-22 1995-10-31 Vestar, Inc. Lipid derivatives of phosphonacids for liposomal incorporation and method of use
US7517858B1 (en) 1995-06-07 2009-04-14 The Regents Of The University Of California Prodrugs of pharmaceuticals with improved bioavailability
US6312662B1 (en) 1998-03-06 2001-11-06 Metabasis Therapeutics, Inc. Prodrugs phosphorus-containing compounds
JP4979866B2 (ja) 1999-09-08 2012-07-18 リガンド・ファーマシューティカルズ・インコーポレイテッド 肝臓に特異的なドラッグデリバリーのためのプロドラッグ
KR20020073342A (ko) 1999-12-03 2002-09-23 더 리젠트 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아, 샌디에고 포스포네이트 화합물
US6903081B2 (en) 2000-03-31 2005-06-07 Purdue Research Foundation Phosphoramidates and methods therefor
WO2003091264A2 (en) 2002-04-26 2003-11-06 Gilead Sciences, Inc. Non nucleoside reverse transcriptase inhibitors
JP4332496B2 (ja) 2002-05-13 2009-09-16 メタバシス・セラピューティクス・インコーポレイテッド Ｐｍｅａおよびｐｍｐａ環生成合成
NZ536328A (en) 2002-05-13 2007-11-30 Metabasis Therapeutics Inc Novel phosphonic acid based prodrugs of PMEA and its analogues
PL214402B1 (pl) * 2003-08-11 2013-07-31 Tomasz Byrski Zastosowanie selenu albo jego zwiazku do otrzymywania srodka do obnizania odziedziczonego ryzyka zachorowania na raka piersi lub jajnika
WO2005023274A1 (en) 2003-09-05 2005-03-17 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Treatment and prevention of inflammatory disease and mitochondrial dysfunction with high dose selenium
US20060093684A1 (en) 2004-10-28 2006-05-04 Iwao Takeda Seleniferous composition for producing antioxidase in vivo
JP2006151965A (ja) 2004-10-28 2006-06-15 Mi Tec:Kk セレン含有組成物及びその製法
AU2005320387A1 (en) * 2004-12-31 2006-07-06 Seoul National University Industry Foundation Organoselenium containing compounds and their use
US20060198906A1 (en) 2005-03-07 2006-09-07 Sami Labs Limited Compositions and Method to Increase Serum Levels of HDL cholesterol and Lower the Risk of Cardiovascular Disease
US20070077238A1 (en) 2005-10-04 2007-04-05 Teo Alex Y Production of organic and inorganic selenium compounds by lactic acid bacteria
US20080004255A1 (en) 2005-10-14 2008-01-03 Alltech, Inc. Methods and compositions for altering cell function
US8865763B2 (en) 2005-10-14 2014-10-21 Alltech, Inc. Methods and compositions for altering cell function
JP4753683B2 (ja) 2005-10-14 2011-08-24 オルテック インコーポレイテッド 細胞機能を変化させるための方法および組成物
CA2524551C (en) * 2005-10-14 2014-12-16 Alltech, Inc. Use of selenium yeasts in the treatment of alzheimer's disease
CN101045048B (zh) * 2006-03-27 2011-05-18 中国科学院上海生命科学研究院 线粒体营养素组合物的应用
WO2007127273A2 (en) * 2006-04-24 2007-11-08 Alltech, Inc. Methods and compositions for altering cell function
US8796241B2 (en) * 2007-08-29 2014-08-05 Adam Lubin Therapy of tumors and infectious agents deficient in methylthioadenosine phosphorylase
WO2009026949A1 (en) * 2007-08-31 2009-03-05 Dsm Ip Assets B.V. 4-amidino benzylamines for cosmetic and/or dermatological use
EP2220208A4 (en) * 2007-11-23 2010-12-29 Rappaport Family Inst For Res USE OF HAPTOGLOBIN GENOTYPING IN THE DIAGNOSIS AND TREATMENT OF CARDIOVASCULAR DISEASE
CN101289495A (zh) * 2008-05-23 2008-10-22 浙江大学 含硒五肽化合物及其应用
US9636359B2 (en) * 2009-10-22 2017-05-02 The University Of Sydney Pharmaceutical composition for treating cancer comprising trypsinogen and/or chymotrypsinogen and an active agent selected from a selenium compound, a vanilloid compound and a cytoplasmic glycolysis reduction agent
JP5510302B2 (ja) * 2010-12-15 2014-06-04 トヨタ紡織株式会社 接続部材、その製造方法及び接続構造体
WO2012130609A1 (en) * 2011-04-01 2012-10-04 Iasomai Ab New combination comprising n-acetyl-l-cysteine and its use
WO2013151975A1 (en) 2012-04-02 2013-10-10 Northeastern University Compositions and methods for the inhibition of methyltransferases
NL2010222C2 (en) * 2013-02-01 2014-08-04 Conradus Ghosal Gho Composition and method for generating a desired cell type and/or tissue type from hair follicular stem cells.
CN114533753A (zh) 2013-03-15 2022-05-27 全技术公司 含硒组合物及其治疗和预防与线粒体功能障碍有关的疾病或病症的应用
JP6313479B2 (ja) 2014-03-14 2018-04-18 オールテック，インク． 有機セレン化合物の組成物およびその使用方法
US20160000136A1 (en) * 2014-07-02 2016-01-07 Hamilton Beach Brands, Inc. Juice Extractor
US20160090397A1 (en) 2014-09-30 2016-03-31 Northeastern University Se-Adenosyl-L-Selenohomocysteine Selenoxide As A Modulator Of Methyltransferase And Other Activities

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