JP6348845B2 - プレニルオキシキノリンカルボン酸誘導体 - Google Patents
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Description
本発明の第1の態様は、以下の一般式(I)で示される4,8−ジヒドロキシキノリン-2-カルボン酸(キサンツレン酸)の誘導体(本明細書では、以下「プレニルオキシキノリンカルボン酸誘導体」と略称する)及びその塩である。
本発明の第2の態様は、体重増加抑制剤である。本発明の体重増加抑制剤は、脱共役作用を有する第1態様のプレニルオキシキノリンカルボン酸誘導体又はその塩を含むことを特徴とする。
本発明の第3の態様は、免疫抑制剤である。本発明の免疫抑制剤は、免疫抑制作用を有する前記第1態様のプレニルオキシキノリンカルボン酸誘導体又はその塩を含むことを特徴とする。好ましくは、上記一般式(I)において、R1がH又はジメチルアリル基を表し、R2がC1〜C10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基(ただし、R1がHのときのC3〜C4のアルキル基を除く)、又はC5若しくはC10のプレニル基を表し、R3及びR4がジメチルアリル基若しくはゲラニル基、又はイソペンチル基を表す化合物又はその塩を含むことを特徴とする。具体的には、例えば、上記式(II)〜(VI)及び(VIII)〜(XII)で示される化合物である。
実施例で使用した図1に示す10種類のプレニルオキシキノリンカルボン酸誘導体をそれぞれ化学合成した。
(1)で調製した62 mgのMHQCを6 mLのN,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、225 mgのK2CO3を加え、室温にて攪拌した。20分後に0.120 mLの1-ブロモ-3-メチル-2-ブテンを加え、室温にて撹拌した。12時間後、反応液を30 mLの0.5 M HClに注ぎ、30 mLの酢酸エチルで3回抽出を行った。抽出した酢酸エチル層を全て合わせて、30 mLの水、30 mLの飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィに付し、ヘキサン-酢酸エチル(9:1)で溶出した画分より65 mgのPpc1を得た。
7 mgの3-methylbut-2-enyl 8-hydroxy-4-methoxyquinoline-2-carboxylateを1 mLのN,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、34 mgのK2CO3を加え、室温にて攪拌した。15分後に0.020 mLの1-ブロモ-3-メチルブタンを加え、室温にて撹拌した。30分後に60℃に加熱して、さらに攪拌を続けた。1時間後、反応液を5 mLの0.5 M HClに注ぎ、5 mLの酢酸エチルで3回抽出を行った。抽出した酢酸エチル層を全て合わせて、10 mLの水、10 mLの飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィに付し、ヘキサン-酢酸エチル(9:1)で溶出した画分より6 mgのPpc1-r1を得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) ・・7.75 (1H, dd, J = 8.5, 1.2 Hz), ・7.60 (1H, s), 7.49 (1H, dd, J= 8.5, 7.9 Hz), 7.08 (1H, dd, J = 7.9, 1.2 Hz), 5.55-5.61 (1H, m), 4.94 (2H, d, J = 7.8 Hz), 4.22 (2H, t, J= 6.8 Hz), 4.11 (3H, s), 1.92-2.01 (3H, m), 1.80 (3H, s), 1.79 (3H, s), 1.04 (6H, d, J = 7.0 Hz).
EIMS ・m/z (rel. int) ・357 [M]+ (1), 300 (26), 288 (6), 246 (21), 232 (100), 219 (14).
10 mgのMHQC を1 mLのN,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、40 mgのNaHCO3を加え、室温にて攪拌した。15分後に0.040 mLの1-ブロモ-3-メチルブタンを加え、室温にて撹拌した。6時間後に60℃に加熱して、さらに攪拌を続けた。3時間後、反応液を5 mLの0.5 M HClに注ぎ、5 mLの酢酸エチルで3回抽出を行った。抽出した酢酸エチル層を全て合わせて、10 mLの水、10 mLの飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去した。その残渣を1 mLのN,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、23 mgのK2CO3を加え、室温にて攪拌した。15分後に0.020 mLの1-ブロモ-3-メチル-2-ブテンを加え、室温にて撹拌した。3時間後、反応液を5 mLの0.5 M HClに注ぎ、5 mLの酢酸エチルで3回抽出を行った。抽出した酢酸エチル層を全て合わせて、10 mLの水、10 mLの飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィに付し、ヘキサン-酢酸エチル(19:1)で溶出した画分より3 mgのPpc1-r2を得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) ・・7.76 (1H, dd, J = 8.2, 0.9 Hz), ・7.59 (1H, s), 7.49 (1H, t, J= 8.2 Hz), 7.08 (1H, dd, J = 8.2, 0.9 Hz), 5.67-5.73 (1H, m), 4.80 (2H, d, J= 6.9 Hz), 4.46 (2H, t, J = 7.0 Hz), 4.11 (3H, s), 1.81 (3H, s), 1.78 (3H, s), 1.76-1.90 (3H, m), 1.00 (6H, d, J = 7.2 Hz).
EIMS ・m/z (rel. int) ・357 [M]+ (10), 328 (4), 289 (100), 219 (61), 201 (17), 173 (24).
40 mgのMHQCを1 mLのN,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、153 mgのNaHCO3を加え、室温にて攪拌した。30分後に0.040 mLの1-ブロモ-3-メチル-2-ブテンを加え、室温にて撹拌した。15時間後、反応液を5 mLの0.5 M HClに注ぎ、5 mLの酢酸エチルで3回抽出を行った。抽出した酢酸エチル層を全て合わせて、10 mLの水、10 mLの飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィに付し、クロロホルム-メタノール(19:1)で溶出した画分より33 mgの 3-methylbut-2-enyl 8-hydroxy-4-methoxyquinoline-2-carboxylateを得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) ・・7.76 (1H, dd, J = 8.1, 1.1 Hz), ・7.60 (1H, s), 7.48 (1H, t, J= 8.1 Hz), 7.08 (1H, dd, J = 8.1, 1.1 Hz), 5.67-5.73 (1H, m), 5.55-5.61 (1H, m), 5.08-5.14 (1H, m), 4.95 (2H, d, J = 7.7 Hz), 4.85 (2H, d, J = 6.3 Hz), 4.11 (3H, s), 2.04-2.20 (4H, m), 1.80 (3H, s), 1.78 (6H, s), 1.65 (3H, s), 1.61 (3H, s).
EIMS ・m/z (rel. int) ・423 [M]+ (1), 354 (29), 287 (21), 219 (100).
62 mgのMHQCを6 mLのN,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、225 mgのK2CO3を加え、室温にて攪拌した。20分後に0.120 mLの1-ブロモ-3-メチル-2-ブテンを加え、室温にて撹拌した。12時間後、反応液を30 mLの0.5 M HClに注ぎ、30 mLの酢酸エチルで3回抽出を行った。抽出した酢酸エチル層を全て合わせて、30 mLの水、30 mLの飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィに付し、ヘキサン-酢酸エチル(19:1)で溶出した画分より8 mgのPpc1-r4を得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) ・・・7.59 (1H, s), 7.27 (1H, d, J = 8.1 Hz), 6.98 (1H, d, J= 8.1 Hz), 5.67-5.73 (1H, m), 5.55-5.61 (1H, m), 5.31-5.35 (1H, m), 4.94 (2H, d, J = 7.3 Hz), 4.76 (2H, d, J = 6.9 Hz), 4.05 (3H, s), 3.89 (2H, d, J = 7.2 Hz), 1.80 (6H, s), 1.78 (3H, s), 1.77 (3H, s), 1.75 (3H, s), 1.74 (3H, s).
EIMS ・m/z (rel. int) ・423 [M]+ (3), 355 (26), 287 (100), 219 (62).
50 mgのキサンツレン酸を1 mLの塩化チオニルに懸濁させ、100℃で攪拌した。10時間後、室温に戻し、溶媒を減圧留去した。残渣を2 mLのエタノールに溶かし、100℃で攪拌した。24時間後、室温に戻し、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィに付し、ヘキサン-酢酸エチル(4:1)で溶出した画分より27 mgのethyl 4-ethoxy-8-hydroxyquinoline-2-carboxylateを得た。
1H-NMR (400 MHz, acetone-d6) ・・7.79 (1H, dd, J = 8.2, 1.1 Hz), ・7.55 (1H, s), 7.54 (1H, dd, J = 8.2, 7.9 Hz), 7.25 (1H, dd, J = 7.9, 1.1 Hz), 5.67-5.73 (1H, m), 5.48-5.54 (1H, m), 4.90 (2H, d, J = 7.2 Hz), 4.86 (2H, d, J = 7.0 Hz), 4.41 (2H, q, J = 7.1 Hz), 1.82 (3H, s), 1.80 (3H, s), 1.79 (6H, s), 1.57 (3H, t, J= 7.1 Hz).
EIMS ・m/z (rel. int) ・369 [M]+ (2), 300 (28), 272 (2), 233 (100), 205 (7).
61 mgのキサンツレン酸 (Aldrich, Cat.No. D120804)を6 mLのN,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、400 mgのK2CO3を加え、室温にて攪拌した。30分後に0.137mLの1-ブロモ-3-メチル-2-ブテンを加え、室温にて撹拌した。30分後に40℃に加熱して、さらに攪拌を続けた。12時間後、反応液を30 mLの1M HClに注ぎ、30 mLの酢酸エチルで3回抽出を行った。抽出した酢酸エチル層を全て合わせて、30 mLの水、30 mLの飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥して溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィに付し、ヘキサン-酢酸エチル(4:1)で溶出した画分より50 mgのXA-r3を得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) ・・7.79 (1H, d, J = 8.2 Hz), ・7.60 (1H, s), 7.46 (1H, t, J= 8.2 Hz), 7.07 (1H, d, J = 8.2 Hz), 5.68-5.74 (1H, m), 5.55-5.63 (2H, m), 4.95 (2H, d, J = 7.2 Hz), 4.77-4.83 (4H, m), 1.84 (3H, s), 1.81 (3H, s), 1.80 (6H, s), 1.78 (6H, s).
EIMS ・m/z (rel. int) ・409 [M]+ (2), 340 (11), 272 (28), 205 (100).
100 mgのキサンツレン酸を10 mLのN,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、508 mgのK2CO3を加え、0℃にて攪拌した。20分後に0.226 mLの1-ブロモ-3-メチル-2-ブテンを加え、0℃にて撹拌した。4時間後、反応液を60 mLの0.5 M HClに注ぎ、60 mLの酢酸エチルで3回抽出を行った。抽出した酢酸エチル層を全て合わせて、60 mLの水、60 mLの飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィに付し、ヘキサン-酢酸エチル(3:2)で溶出した画分より19 mgの3-methylbut-2-enyl 4-hydroxy-8-(3-methylbut-2-enyloxy)quinoline-2-carboxylateを得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) ・・7.78 (1H, d, J = 7.9 Hz), ・7.58 (1H, s), 7.48 (1H, t, J = 7.9 Hz), 7.08 (1H, d, J = 7.9 Hz), 5.67-5.73 (1H, m), 5.53-5.60 (1H, m), 4.95 (2H, d, J= 7.6 Hz), 4.81 (2H, d, J = 7.0 Hz), 4.26 (2H, t, J = 6.9 Hz), 1.96 (2H, quint, J = 6.9 Hz), 1.80 (3H, s), 1.79 (3H, s), 1.75 (6H, s), 1.50-1.59 (2H, m), 1.41-1.50 (2H, m), 0.97 (3H, t, J = 7.1 Hz).
EIMS ・m/z (rel. int) ・411 [M]+ (3), 342 (36), 275 (100), 205 (37).
8 mgの3-methylbut-2-enyl 4-hydroxy-8-(3-methylbut-2-enyloxy)quinoline- 2-carboxylateを1 mLのN,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、31 mgのK2CO3を加え、室温にて攪拌した。20分後に0.020 mLのゲラニルブロミドを加え、室温にて撹拌した。2時間後、反応液を5 mLの0.5 M HClに注ぎ、5 mLの酢酸エチルで3回抽出を行った。抽出した酢酸エチル層を全て合わせて、10 mLの水、10 mLの飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィに付し、ヘキサン-酢酸エチル(17:3)で溶出した画分より7 mgのXA-r4を得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) ・・7.79 (1H, d, J = 8.3 Hz), ・7.59 (1H, s), 7.46 (1H, t, J= 8.3 Hz), 7.07 (1H, d, J = 8.3 Hz), 5.68-5.74 (1H, m), 5.54-5.64 (2H, m), 5.08-5.14 (1H, m), 4.95 (2H, d, J = 7.4 Hz), 4.83 (2H, d, J = 6.8 Hz), 4.80 (2H, d, J = 6.7 Hz), 2.09-2.21 (4H, m), 1.81 (3H, s), 1.80 (3H, s), 1.78 (6H, s), 1.71 (3H, s), 1.68 (3H, s), 1.61 (3H, s).
EIMS ・m/z (rel. int) ・477 [M]+ (1), 408 (3), 341 (7), 273 (38), 205 (100).
40 mgのMHQCを1 mLのN,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、162 mgのNaHCO3を加え、室温にて攪拌した。30分後に0.040 mLのゲラニルブロミドを加え、室温にて撹拌した。13時間後、反応液を5 mLの0.5 M HClに注ぎ、5 mLの酢酸エチルで3回抽出を行った。抽出した酢酸エチル層を全て合わせて、10 mLの水、10 mLの飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥して溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィに付し、クロロホルム-メタノール(19:1)で溶出した画分より29 mgの (E)-3,7-dimethylocta-2,6-dienyl 8-hydroxy-4- methoxyquinoline-2-carboxylate を得た。
EIMS m/z (rel. int) 423 [M]+ (2), 355 (10), 286 (38), 219 (100).
実施例1で合成した各プレニルオキシキノリンカルボン酸誘導体の脱共役作用について検証した。
脱共役作用の測定は、ミトコンドリアの呼吸状態の一つで、呼吸基質であるアデノシン2リン酸(ADP)が存在しない状態4(state 4)において、プレニルオキシキノリンカルボン酸誘導体を添加したときの酸素消費量の増加分として測定した。
マウス(ICR、メス、体重30g、日本クレア株式会社)の肝臓を摘出後、ショ糖緩衝液(0.25M ショ糖、10mM Tris-HCl pH 7.4)で灌流した後、9倍量(v/w)のショ糖緩衝液を加えてホモゲナイズし、80Gで10分間遠心を行った。遠心上清を回収後、700Gで5分間再度遠心をした。さらに、その遠心上精を回収した後、5,000Gで5分間再び遠心をした。遠心後に得られた沈殿を回収し、ショ糖緩衝液で2回洗浄して、ミトコンドリア画分とした。
ミトコンドリア画分を、ミトコンドリアタンパク質が0.9mg/mLとなるように、100 μMのパルミトイル-L-カルニチン塩酸塩(Sigma-Aldrich;P1645)、及び脂肪酸不含ウシ血清アルブミン(BSA)を0.3%(w/v)含む酸素消費緩衝液(225mM マンニトール、75mM ショ糖、10mM KCl、20mM Tris-HCl、0.1mM EDTA、3mM KH2PO4、pH7.4)(Rasmussen H. & Ogata E., 1966, Biochemistry, 5:733-745;St-Pierre J, et al., 2002, J. Biol. Chem., 277:44784-44790参照)に懸濁した。懸濁液100μLに実施例1で合成した各プレニルオキシキノリンカルボン酸誘導体を20μM添加した。ヒドロキシキノリン誘導体は、DMSOに溶解した後、DMSOの終濃度が5%(v/v)となるように添加した。懸濁液100μLの酸素濃度を酸素電極MT200 Respirometer Cell (Strathkelvin Instruments Limited)を用いて30℃にて測定した。本測定においては、パルミトイル-L-カルニチンを脂肪酸のβ酸化経由のミトコンドリア呼吸鎖への水素の供給源として用いた(St-Pierre J, et al., 2002, J. Biol. Chem., 277:44784-44790参照)。
図2に結果を示す。この図が示すように、Ppc1、Ppc1-r4、XA-r2、XA-r3、XA-r4は、ミトコンドリアにおける酸素消費促進作用が高く、強い脱共役作用を有していることが明らかとなった。すなわち、これらのプレニルオキシキノリンカルボン酸誘導体は脱共役剤として作用し得る。以降の実施例では、前記脱共役活性が観察されたプレニルオキシキノリンカルボン酸誘導体のうちPpc1及びXA-r3を用いて各効果を検証した。
実施例2で脱共役作用を確認したプレニルオキシキノリンカルボン酸誘導体Ppc1及びXA-r3について、添加濃度における脱共役作用の経時的変化について検証した。
脱共役作用は、実施例2と同様にプレニルオキシキノリンカルボン酸誘導体(ここではPpc1又はXA-r3)を添加したときのミトコンドリアの酸素消費量の増加分として測定した。
図3に結果を示す。AはPpc1、BはXA-r3の結果である。この図が示すようにPpc1及びXA-r3ともに、ADP添加前のstate 4の状態で、化合物の濃度依存的に酸素消費の増大、すなわち脱共役活性の増加が観察できる。一方、ADP添加後のstate 3の状態では、酸素消費の促進がどの化合物の濃度でも同等に観察でき、ミトコンドリアにおけるATP合成にはほとんど影響を与えないことが示唆された。
Ppc1及びXA-r3の添加によるミトコンドリアでのATP合成の影響について検証した。
ATPの合成は、ミトコンドリアタンパク質が0.3mg/mLとなるように、100μMパルミトイル-L-カルニチン塩酸塩、及び0.3%(w/v)のBSAを含む酸素消費緩衝液(225mM マンニトール、75mM ショ糖、10mM KCl、20mM Tris-HCl、0.1mM EDTA、3mM KH2PO4、pH7.4)に懸濁したミトコンドリア画分を用いて観測した。この懸濁液100μLにPpc1又はXA-r3(DMSO溶液)を終濃度0μM、1μM、2μMおよび5μMになるように添加し、さらに400μMのADPを加えた。なお、コントロールとして、脱共役剤であるカルボニルシアニドm-クロロフェニルヒドラゾン(CCCP)のDMSO溶液を終濃度が1μMとなるようにミトコンドリアに添加した。いずれも、DMSOの終濃度が5%(v/v)となるようにした。
図4に結果を示す。AはPpc1、BはXA-r3の結果である。この図が示すようにPpc1及びXA-r3は共に、ミトコンドリアにおけるATP合成にほとんど影響を与えないことが明らかとなった。
実施例4とは逆に、Ppc1及びXA-r3の添加によるミトコンドリアでのATP分解の影響について検証した。
ATPの分解は、ミトコンドリアタンパク質が0.6mg/mLになるように、100μMパルミトイル-L-カルニチン塩酸塩、0.3%(w/v)BSA、1mM MgCl2、1mM KCN、及び2mM ATPを含むATPase緩衝液(225mM マンニトール、75mM ショ糖、10mM KCl、20mM Tris-HCl、0.1mM EDTA、3mM CH3COOK、pH7.4)に懸濁したミトコンドリア画分を用いて観測した。懸濁液200μLにPpc1又はXA-r3(DMSO溶液)を終濃度0μM、1μM、2μMおよび5μMとなるように添加した。コントロールには1μM CCCPを用いた。いずれも、DMSO終濃度が5%(v/v)となるようにした。30℃で10分反応後、400μLの6.9%過塩素酸を加えてATPの分解反応を停止し(Rigoulet M., et al., 1996,Eur.J.Biochem. 241: 280-285参照)、10,000Gで遠心後の上清中の無機リンをリンモリブデン酸法(Allen R.J., 1940, Biochem. J. 34:858-865参照)によって883nmの吸光度を測定し定量した。反応前に過塩素酸を加えた試料との濃度差をATP分解量とした。
図5に結果を示す。AはPpc1、BはXA-r3の結果である。この図が示すようにPpc1及びXA-r3は共に、ミトコンドリアにおけるATP分解にもほとんど影響を与えないことが明らかとなった。
Ppc1及びXA-r3の添加によるミトコンドリアの膜電位に与える影響について検証した。
ミトコンドリア分画を、ミトコンドリアタンパク質が0.3mg/mLになるように、100μMパルミトイル-L-カルニチン塩酸塩、0.3%(w/v)BSA、2.5μMサフラニンОを含む酸素消費緩衝液に懸濁した。その懸濁液を100μLずつ96穴のマイクロプレートに分注し、Ppc1又はXA-r3(DMSO溶液)を終濃度が0μM、1μM、2μM又は5μMとなるように添加した。コントロールには1μM CCCPを用いた。いずれも、DMSO溶液を終濃度が 5%(v/v)となるようにした。25℃で20分間反応後、励起光495nmによる蛍光を586nmで測定した(Votyakova T.V. & Reynolds I.J., 2001, J. Neurochemistry 79: 266-277)。蛍光強度は、Varioskan Flash(Thermo Fisher Scientific、Waltham)マイクロプレートリーダーを用いて測定した。なお、蛍光の測定は、マイクロプレートの上面より行った。
図6に結果を示す。AはPpc1、BはXA-r3の結果である。この図が示すようにPpc1及びXA-r3ともに、ミトコンドリアの膜電位をほとんど阻害しないことが明らかとなった。
Ppc1及びXA-r3による細胞毒性について検証した。
(1)網膜色素上皮(RPE)細胞の培養
ダルベッコ変法イーグル培地に栄養混合物としてF12 ハムを加えた培地(DMEM F-12 HAM、Sigma-Aldrich)に熱不活性化したFBS(Cansera International)を10%(v/v)に加えた培養液を用いて、水蒸気飽和、5% CO2存在下、37℃でRPE細胞の培養を行った。細胞増殖及び細胞毒性の測定には、1穴あたり6×103の細胞を播種し、16時間培養後に実験に用いた。
細胞増殖と細胞障害性は、乳酸脱水素酵素(LDH)活性により測定した(Decker T., & Lohmann-Matthes M.L., 1988, J. Immunol. Meth. 115: 61-69参照)。前記16時間培養の培地を、0μM、1μM、2μM又は5μMのPpc1又はXA-r3(DMSO溶液)を含む新たな培地と交換し、さらに24時間培養した。DMSO溶液を終濃度が 0.25%(v/v)となるようにした。培養後に、CytoTox-ONE Homogeneous Membrane Integrity Assay (Promega)を用いてLDH活性を測定した。測定は、乳酸を基質としてLDHにより生成した還元型ニコチン酸アミドアデニンジヌクレオチドによって還元されたレソルフィンを560nmの励起光による590nmの蛍光強度を測定した。培養液のみ、培養後の培養液、細胞を可溶化した場合の測定値をそれぞれA、B、Cとすると生細胞数はC-Bに比例するため、化合物を添加していない試料の値を100%とした割合で示した。細胞毒性は{(B−A)/(C−A)} x 100(%)で算定し、化合物を添加していない試料の値でノーマライズした。
図7に細胞増殖の結果を、また図8に細胞障害活性の結果を示す。AはPpc1、BはXA-r3の結果である。図7が示すようにPpc1、XA-r3の添加濃度が増加するにつれて細胞増殖能はやや減少するものの、著しい細胞増殖抑制効果は確認できなかった。また、Ppc1、XA-r3の添加濃度が増加してもLDH活性はほとんど変化がなかった。この結果から、Ppc1、XA-r3は、細胞毒性をほとんど有さないことが明らかとなった。
Ppc1及びXA-r3の添加による細胞内での活性酸素の発生量の変化について検証した。
RPE細胞の培養は、実施例7に準じて行った。96穴マイクロプレートに1穴あたり2.5×104 cells/mLのRPE細胞を播種して16時間培養した。培養後の培地を、Ppc1又はXA-r3(DMSO溶液)の終濃度が0μM、1μM、2μM又は5μM、ジヒドロエチジウム(DMSO溶液)の終濃度が25μMとなるように添加した新たな培地と交換し、さらに30分間、培養した。DMSO溶液を終濃度が0.25%(v/v)となるようにした。培養後、480nmの励起光による567nmの蛍光として測定した(Budd SL, Castilho RF, Nicholls D.G., 1997, FEBS Letters 415: 21-24参照)。蛍光強度はVarioskan Flash(Thermo Fisher Scientific、Waltham)マイクロプレートリーダーを用いて測定した。蛍光測定は、マイクロプレートの底面から行った。測定値より細胞を含まない培地との蛍光強度の差分を活性酸素によるものとした。
図9に結果を示す。AはPpc1、BはXA-r3の結果である。この図が示すように5μMのPpc1又はXA-r3を添加しても蛍光強度はほとんど増加せず、細胞内での活性酸素の発生量に大きな変化がないことが明らかとなった。
Ppc1又はXA-r3をマウスに投与したときのマウスの体重変化について検証した。
マウス(ICR、メス、体重25g、日本クレア株式会社、東京)の飼育条件は、室温22℃、照明の点灯と消灯による明暗を12時間サイクルとし、飼料と水は、自由摂取とした。Ppc1-DMSO溶液又はXA-r3-DMSO溶液をDMSOの終濃度が0.25%(v/v)となるように含む0.2mLのリン酸緩衝生理食塩水溶液を、Ppc1は一匹当たり0mg/kg体重、0.8mg/kg体重で、またXA-r3は一匹当たり0mg/kg体重、0.4 mg/kg体重、0.8mg/kg体重で、週に一度腹腔内に投与した。その間、定期的に体重測定を0.1g単位で行った。投与コントロールは、DMSOのみを終濃度が0.25%(v/v)となるように含む0.2mLのリン酸緩衝生理食塩水溶液とした。
図10に結果を示す。Ppc1又はXA-r3の投与により、投与コントロールと比較して有意に体重が減少することが明らかとなった。この結果は、新規脱共役剤であるPpc1又はXA-r3が、体重増加抑制剤の有効成分としての効果を有することを示している。
実施例1で合成した各プレニルオキシキノリンカルボン酸誘導体のIL-2産生に及ぼす影響について検証した。
10%牛胎児血清を含むRPMI1640培地に2 x 105 cells/mLとなるように懸濁したマウスJurkat細胞を96穴プレートに1穴あたり100μLずつに播種した。RPMI1640培地に溶解したコンカナバリンA(Sigma)を終濃度40μg/mLになるように各穴に添加し、細胞を刺激した。さらに、図1に示した各プレニルオキシキノリンカルボン酸誘導体及び式(XII)で示すPpc-r5を終濃度が10 μMになるように添加した。コントロールとして、ジメチルスルフォキシド(DMSO)を終濃度0.2%で添加した。37℃にて5% CO2下で2日間培養した後、培養上清に含まれるIL-2量をHuman IL-2 ELISA Kit(Thermo Fisher Scientific)を用いて測定した。測定方法については、添付のプロトコルに従った。
図11にコントロール(DMSO添加)でのIL-2産生量を100%としたときの各プレニルオキシキノリンカルボン酸誘導体添加におけるIL-2産生量の相対値を示す。コントロールと比較して、MHQCを除く全ての誘導体もIL-2産生量の抑制効果が確認された。特にXA-r3では顕著な抑制効果が見られた。
プレニルオキシキノリンカルボン酸誘導体の免疫抑制作用をさらに検証するためXA-r3を投与したマウスにおける抗体産生に対する影響について検証した。
1 mg/kgのFK506(免疫抑制剤タクロリムス;Cell Signaling Technology)、0.5 mg/kgのXA-r3、及びコントロールであるVehicle; Glyceryl trioctanoate(Sigma)を10週齢の野生型マウスC57BL/6Jの腹腔内に各群8匹ずづ投与した。前記投与は3日毎に、3週間継続して行った。初回の投与から6時間後に、ニトロフェノール(NP)標識したニワトリγグロブリン(Biosearch Technologies)とInject Alum Adjuvant(Thermo Fisher Scientific)の懸濁液を腹腔内に50μg投与し免疫した。その後、1週間及び3週間後に、尾部から採血を行い、採取した血液から血清を分離した後、ELISA法を用いて、産生された抗NP-IgM抗体(SouthernBiotech)及び抗NP-IgG3抗体(SouthernBiotech)の力価を測定した(Kometani, et al., J Exp Med, 2011, 208(7), 1447-1457)。
図12に免疫から1週間後の血清に含まれる抗NP-IgM抗体の力価、及び3週間後の血清に含まれる抗NP-IgG3抗体の力価を示す。力価は吸光度(OD450)の相対値で示した。XA-r3投与群における抗NP-IgM抗体及び抗NP-IgG3抗体の力価は、いずれもコントロールであるVehicle投与群のそれと比較して、有意に減少した。その減少度は、免疫抑制剤であるFK506投与群とほぼ同等であった。この結果から、XA-r3は、高い免疫抑制作用を有することが明らかとなった。
Claims (10)
- R1がH又はジメチルアリル基を表し、
R2がC1〜C10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又はC5若しくはC10のプレニル基を表し、
R3 がC 5 若しくはC10のプレニル基、又はイソペンチル基を表し、
R 4 がC 5 若しくはC 10 のプレニル基(ただし、R 1 がH、R 2 がメチル基、及びR 3 がジメチルアリル基のときのジメチルアリル基を除く)、又はイソペンチル基(ただし、R 3 がイソペンチル基の場合を除く)を表す、
請求項1に記載の化合物又はその塩。 - 体重増加抑制剤の製造のための請求項5に記載の式(II)〜(VI)で示される化合物又はその塩の使用。
- R1がH又はジメチルアリル基を表し、
R2がC1〜C10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基(ただし、R1がHのときのC3若しくはC4のアルキル基を除く)、又はC5若しくはC10のプレニル基を表し、
R3及びR4がジメチルアリル基若しくはゲラニル基、又はイソペンチル基を表す
化合物又はその塩を有効成分として含有する、請求項7に記載の免疫抑制剤。 - 免疫抑制剤の製造のための請求項7に記載の一般式(I)で示される化合物又はその塩の使用。
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