JP6534997B2 - 神経変性疾患及び疼痛の予防及び治療における使用のための化合物 - Google Patents
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Description
本発明は、神経変性疾患もしくは疼痛、又は両方を予防し及び/又は治療する使用のための化合物に関する。
米国特許出願公開第US20120295863は、神経変性疾患の予防及び治療のためのアデノシンA2A受容体及びアデノシントランスポーターを標的とする二相作用化合物を開示する。CGS21680(略言すればCGS)という選択的A2Aアデノシン受容体(A2AR)アゴニストは、ユビキチン−プロテアソーム系の活性を高めることにより、トランスジェニックマウスモデルにおいてハンチントン病(HD)の症状を軽減し、HD疾患の尿素サイクル欠損症(urea cycle deficiency)を救うことができるということを示した(Chiang et al.、2009 Hum Mol Genet. 18:2929−2942; Chou et al.、2005 J Neurochem. 93:310−320)。しかしながら、CGSは強い免疫抑制効果及びその他の副作用をもたらすことで知られており、それゆえ臨床使用には適していない。
一つの態様では、本発明は、式(I)又は(IA):
の化合物又はそれらの薬学的に許容される塩に関する。
(I):
(a)6−クロロプリンリボフラノシドを塩基の存在下で、フッ素、塩素、臭素又はヨウ素で置換され、式3又は3A:
式(I)又は(IA)の化合物を与えること;あるいは、
(II):
(a1)(2’,3’−O−イソプロピリデン)アデノシンを塩基の存在下で、水酸基保護剤と反応させ、水酸基の保護基を有する(2’,3’−O−イソプロピリデン)アデノシンの誘導体を与えること;
(b)水酸基の保護基を有する(2’,3’−O−イソプロピリデン)アデノシンの誘導体をアミノ基保護剤と反応させ、水酸基の保護基及びアミン保護基を有する(2’,3’−O−イソプロピリデン)アデノシンの誘導体を与えること;
(c)水酸基の保護基及びアミン保護基を有する(2’,3’−O−イソプロピリデン)アデノシンの誘導体を、式7又は7A:
の置換(チエニル)メチル基を含む化合物と反応させることにより、カップリング反応を行い、保護基及び置換(チエニル)メチル基を含む生成物を与えること;並びに
(d)酸性条件下でステップ(c)の生成物から保護基を除去し、式(I)又は(IA)の化合物を与えること、
を含む方法に関する。
(a)治療上有効量の前述の化合物又はそれらの薬学的に許容される塩;及び
(b)薬学的に許容される担体、賦形剤又はビヒクル、
を含む組成物に関する。
定義
別段定義しない限り、本明細書中で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が関連する当業者により一般に理解されるものと同一の意味を有する。矛盾する場合は、定義を含む本明細書が調節することになる。
HED=動物投与量のmg/kg×(動物重量のkg/ヒト重量のkg)0.33
による計算によって得られ得ることを開示する。
1つの手法では、6−クロロプリンリボフラノシド(2)を塩基の存在下で、任意に置換された(チエニル)メタンアミン(3)により処理し、所望の式(I)の化合物を得た。
試験化合物の経口生物学的利用能を測定するために、雄のICRマウス(6週齢;20〜25g)から、試験化合物の経口(10mg/kg)又は静脈内(1mg/kg)投与後に、血液試料を採取した。示された期間に採取した血液試料を0.1%のギ酸を含むメタノールで抽出し、その後、抽出された各試料の10μLを、定量化のためにUPLC-MSMSへと注入した。その結果(図1A〜B)は、ICRマウスにおけるT1−11及びJMF3464の経口生物学的利用能がそれぞれ2.8%及び17.4%であったことを示し、JMF3464の経口吸収がT1−11の経口吸収よりも6倍超高かったということを示した。
発明者らはまず、放射性リガンド結合アッセイを用いてJMF3464の薬理学的特性を明らかにした。表1は、T1−11、JMF1907、及びJMF3464の薬理学的特性を示す。示された化合物の、A2Aアデノシン受容体(A2AR)及びアデノシントランスポーター(ENT1)への結合は、標準の結合手法を用いて明らかにされた。表1に示すように、JMF3464はA2AR、及びアデノシントランスポーターである受動拡散型ヌクレオシドトランスポーター1に結合した。JMF3464のA2ARに対する親和性は、T1−11及びJMF1907(T1−11のアナログ)の親和性と類似していたが、一方で、ENT1に対するその親和性は、T1−11及びJMF1907の親和性よりもはるかに優れていた。発明者らの研究はまた、N6−[(5−クロロチエン−2−イル)メチル]アデノシン(JMF3818)も血清除去により引き起こされるPC12細胞のアポトーシスを抑制したことを示した。JMF3818は10μMで、A2A受容体及びアデノシントランスポーター(ENT1)をそれぞれ54%及び96%まで抑制した(図2)。
A2AR及びENT1は線条体に存在し、線条体機能に関与しているので、発明者らは、JMF3464による長期治療はHDの進行を調節するであろうと仮定した。発明者らは、A2ARアゴニストが有利な効果を有していた、HDのトランスジェニックマウスモデル(R6/2)におけるJMF3464の効果を試験した。7週齢からのマウスに対するJMF3464(0.11mg/kg/日)の添加は、ロータロッドの成績により評価された進行性の運動協調性の低下を防いだ(図3A)。R6/2マウスの短縮された寿命も、JMF3464による持続的な(長期間の)治療によって改善された。
プロテアソーム活性を賦活化することは、R6/2トランスジェニックマウスの変異Htt凝集又は挙動を抑える、A2AR受容体のシグナル伝達経路のメカニズムであり得たので(Huang et al.、2011 PLoS One. 6:e20934; Lee et al.、2012 PLoS One. 7:e38865)、A2ARアゴニストはその他のポリグルタミン(polyQ)病、例えばSCA2を緩和するという利点も有し得る可能性がある。実際に、本発明者らのデータは、T1−11が変異ATXN2凝集(図4A)及びSCA2トランスジェニックマウス(ATAXN2Q127)における挙動(図4B)の抑制に効果的であることを示し、上述の仮説を支持した。JMF3464の生物学的利用能がT1−11よりも有意に優れていることを考えれば、発明者らはJMF3464がSCA2に対する有利な効果ももたらすことになると推論した。
野生型マウスと比較して、ビヒクル処置された、ポリグルタミン伸長したアタキシン3−Q79を発現しているSCA3トランスジェニックマウスは、約3〜4ヶ月の発症年齢でロータロッドの成績の低下(図5A及び6A)を含む種々の失調症状を呈した。図5A及び6Aに示すように、T1−11(1日当たり1mg)又はJMF1907(1日当たり1mg)の連日経口投与により処置された4ヶ月齢のSCA3トランスジェニックマウスは、有意に改善されたロータロッドの成績を示した。SCA3患者と同様に、SCA3トランスジェニックマウスの橋核には顕著な神経細胞死がみられた(図5B及び6B)。ロータロッドアッセイの結果に従って、T1−11(図5B及び5C)又はJMF1907(図6B及び図6C)の連日経口治療は、SCA3トランスジェニックマウスにおける橋神経細胞死を有意に緩和した(図5B、5C、6B及び図6C)。その結果は、T1−11又はJMF1907の持続的な経口治療が、SCA3トランスジェニックマウスの神経学的及び神経病理学的な表現型を改善するという証拠を与える。
図8A〜Bに示すように、4つの異なる投与量(3.7、1.25、0.5及び0.1mg/kg/日)でJMF1907を与えられたトランスジェニックマウスは、ロータロッド及び握力試験において、対照マウスよりも有意に優れた成績を収めた。1.25mg/kgの投与量は最も優れた利点を示した。これらのデータは運動機能の明らかな改善を示した。T1−11及びJMF1907のアナログであるJMF3464は、よりいっそう高い生物学的利用能を有する。それゆえ、JMF3464はALSマウスにおいて有利な効果をもたらすことが期待された。NSC34細胞をJMF3464で処理することは、AMPK活性化により引き起こされるTDP−43の誤った非局在化を正常化し(図9)、そのことは、JMF3464がALS発症の初期段階を抑制することができるという考えを支持する。これらの発見は、JMF3464がALSに対する有利な効果を示すということを支持する。
T1−11(i.p.)は、線維筋痛の2つのマウスモデル(酸誘発性慢性広範痛及び間欠的寒冷ストレスモデル)に対して優れた鎮痛効果を示したが、その生物学的利用能は非常に低い。T1−11(最大2mg/kgまで)の経口投与は、マウスが筋肉内酸注射及びゲニステイン処置後に線維筋痛様の疼痛を発症した、酸誘発性慢性広範痛モデルに対して鎮痛効果を示さなかった(図10A)。T1−11のアナログであるJMF3464は、マウスが間欠的寒冷ストレスで2日間処理された後に慢性広範痛を発症した、線維筋痛のマウスモデルに対する鎮痛効果を示した(図10B)。その優れた生物学的利用能と一致して、JMF3464(1mg/kg)の経口投与は間欠的寒冷ストレスモデルに対する鎮痛効果を示した(図10C)。
すべての試薬及び溶媒は試薬グレードであり、別段明示しない限りさらなる精製なしに用いられた。テトラヒドロフラン及びジエチルエーテルをNa/ベンゾフェノンで蒸留し、CH2Cl2をCaH2で蒸留した。すべての空気感受性又は感湿性の実験はアルゴン下で行った。全てのガラスを2時間超、乾燥器で乾燥させ、デシケーター中で室温まで冷却した後に使用した。マイクロ波反応を、フォーカスドシングルモードマイクロ波装置(CEMディスカバー(CEM Discover))を用いて行った。当該装置はオペレータが選択可能な電力出力で、連続的にフォーカスされるマイクロ波電力伝送システムからなる。
氷浴中で冷却した、2’,3’−(O−イソプロピリデン)アデノシン(4、614mg、2.00mmol)及びイミダゾール(408mg、6mmol)の無水CH2Cl2(12mL)溶液に、0℃、N2の雰囲気下で、tert−ブチルジメチルシリルクロリド(TBDMSCl、452mg、3mmol)を加えた。氷浴を除去し、混合物を12時間室温で撹拌した。メタノール(4mL)を添加し、混合物をさらに15分間撹拌し、その後、減圧下でロータリーエバポレーションにより濃縮した。固体残渣をCH2Cl2に溶解させ、1MのHCl、脱イオン水及び飽和食塩水で連続的に洗浄した。有機層を回収し、MgSO4上で乾燥させて、ろ過した。ろ液を減圧下で濃縮して、化合物5を白色の固体として得た(819mg、1.57mmol、78%収率)。
化合物5(819mg、1.57mmol)及び4−(ジメチルアミノ)ピリジン(DMAP、触媒量)の無水THF(10mL)溶液を2分間、N2下で撹拌した。該溶液を氷浴中で冷却し、二炭酸ジ−tert−ブチル((Boc)2O、1.08mL、4.71mmol)を滴下した。氷浴を除去し、混合物を12時間室温で撹拌した。反応が完了した後、混合物を減圧下でロータリーエバポレーションにより濃縮した。粗生成物をCH2Cl2に溶解させ、1MのHCl、脱イオン水及び飽和食塩水で首尾よく洗浄した。有機層を回収し、MgSO4上で乾燥させ、ろ過した。ろ液を減圧下で濃縮して、ビス−Boc化合物を淡黄色の泡沫としてを得た(859mg、1.38mmol、87%収率)。
化合物6(300mg、0.57mmol)、(5−ブロモチエン−2−イル)メタノール(164mg、0.85mmol)、及びトリフェニルホスフィン(226mg、0.85mmol)の、無水THF(9mL)溶液を45℃で2分間、N2の雰囲気下で撹拌した。アゾジカルボン酸ジイソプロピル(DIAD、0.168mL、0.85mmol)を滴下した。TLC分析が化合物6の消失を示すまで、混合物をさらに45分間撹拌した。混合物を減圧下でロータリーエバポレーションにより濃縮した。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(EtOAc/ヘキサン=1:9)により精製して、化合物8(X=5−Br)を淡黄色の油として得た。
方法A:脱イオン水(5mL)及びTHF(1mL)中の、化合物8の懸濁液(X=5−Br、138mg、0.19mmol)を撹拌し、氷浴中で冷却した。トリフルオロ酢酸(Trifluoroactetic acid)(5mL)を0℃で滴下した。混合物を10分間撹拌し、氷浴を除去して、混合物をさらに30分間撹拌した。混合物を減圧下でロータリーエバポレーションにより濃縮した。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(MeOH/EtOAc=1:49)により精製して、JMF3464(化合物1)を白色の粉末として得た。
1−プロパノール(25mL)中の、3−(アミノメチル)チオフェン(0.25mL、2.5mmol)、6−クロロプリンリボフラノシド(143mg、0.5mmol)、及びジイソプロピルエチルアミン(2mL、12mmol)の混合物を80℃で6時間加熱した。混合物をロータリーエバポレーションにより濃縮し、MeOHから再結晶して、所望の生成物JMF3461を得た(136mg、75%収率)。50%の含水MeOHのグラジエントの溶出を用いたHC−C18カラム(アジレント、4.6×250mm、5μm)のHPLCによって示されるように、生成物の純度は99%であった。C15H17N5O4S;黄色粉末; mp 134.3-135.1 ℃; [α]24 D=-58.6(DMSO、c=1.0); TLC(2−プロパノール/ヘキサン,(2:3))Rf=0.33; 1H NMR(DMSO−d6、400 MHz)δ 8.36(2 H、br s)、8.22(1 H、s)、7.43(1 H、dd、J=3、5 Hz)、7.28(1 H、d、J=1.6 Hz)、7.09(1 H、d、J=4.8 Hz)、5.88(1 H、d、J=6.4 Hz)、5.43(1 H、d、J=6.0 Hz)、5.38(1 H、q、J=4.6 Hz)、5.17(1 H、d、J=4.4 Hz)、4.69(2 H、s)、4.63-4.16(1 H、m)、4.14-4.13(1 H、m)、3.97-3.95(1 H、m)、3.69-3.64(1 H、m)、3.57-3.52(1 H、m)、13C NMR(DMSO−d6、100 MHz)δ 154.4、152.3、148.5、140.8、139.9、127.9、125.1、120.0、119.8、87.9、85.9、73.5、70.7、61.7、42.9; ESI−MS calcd for C15H18N5O4S:364.1080、found:m/z 364.1079 [M + H]+。
1−プロパノール(25mL)中の、2−(アミノメチル)チオフェン(0.25mL、2.5mmol)、6−クロロプリンリボフラノシド(143mg、0.5mmol)、及びジイソプロピルエチルアミン(2mL、12mmol)の混合物を80℃で7時間加熱した。混合物をロータリーエバポレーションにより濃縮し、MeOHから再結晶して、所望の生成物JMF3462を得た(154mg、85%収率)。50%の含水MeOHのグラジエントの溶出を用いたHC−C18カラム(アジレント、4.6×250mm、5μm)のHPLCによって示されるように、生成物の純度は99%であった。C15H17N5O4S;白色粉末; mp 149.2-149.7 ℃; [α]25 D=-68.2(DMSO、c=1.0); TLC(2−プロパノール/ヘキサン,(2:3))Rf=0.35; 1H NMR(DMSO−d6、400 MHz)δ 8.51(1 H、br s)、8.39(1 H、s)、8.27(1 H、br s)、7.32(1 H、d、J=5.2 Hz)、7.28(1 H、d、J=3.2 Hz)、6.93(1 H、dd、J=1.8、2.6 Hz)、5.89(1 H、d、J=6.0 Hz)、5.46-5.45(1 H、m)、5.36(1 H、q、J=4.6 Hz)、5.20-5.18(1 H、m)、4.64(2 H、s)、4.16-4.13(1 H、m)、3.97-3.95(1 H、m)、3.70-3.65(1 H、m)、3.58-3.52(1 H、m)、3.57-3.52(1 H、m)、13C NMR(DMSO−d6、100 MHz)δ 154.1、152.2、148.5、142.9、140.0、126.5、125.3、124.7、120.0、87.9、85.9、73.5、70.6、61.6、42.9; ESI−MS calcd for C15H18N5O4S:364.1080、found:m/z 364.1081 [M + H]+。
1−プロパノール(30mL)中の、(4−ブロモチエン−2−イル)メタンアミン(1152mg、6mmol)、6−クロロプリンリボフラノシド(214mg、0.75mmol)、及びジイソプロピルエチルアミン(3mL、18mmol)の混合物を70℃で7時間加熱した。所望の生成物及び未反応の(3−ブロモチエン−2−イル)メタンアミンを含む混合物を室温で2時間、THF(8mL)中の二炭酸ジ−tert−ブチル(1.4mL、6mmol)、及びNaHCO3(1g、1.2mmol)により処理した。混合物をロータリーエバポレーションにより濃縮し、フラッシュクロマトグラフィー(シリカゲル、MeOH/EtOAc=1:9)により精製して、N6−[(4−ブロモチエン−2−イル)メチル]アデノシンを得た。
封管(15mL)に、EtOH(10mL)中、(3−ブロモチエン−2−イル)メタンアミン(576mg、3mmol)、6−クロロプリンリボフラノシド(430mg、1.5mmol)、及びジイソプロピルエチルアミン(4.5mL、15.5mmol)を加えた。封管を、フォーカスドモノモードマイクロ波反応装置(CEM Discover)のキャビティ内に置き、20分間80℃、100Wで照射した。溶媒をロータリーエバポレーションにより除去した。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(シリカゲル、MeOH/EtOAc=1:9)により精製して、N6−[(3−ブロモチエン−2−イル)メチル]アデノシンを得た。
封管(15mL)に、EtOH(8mL)中、(2−ブロモチエン−3−イル)メタンアミン(384mg、2mmol)、6−クロロプリンリボフラノシド(287mg、1mmol)、及びジイソプロピルエチルアミン(3mL、17mmol)を加えた。封管を、フォーカスドモノモードマイクロ波反応装置(CEM Discover)のキャビティ内に置き、20分間80℃、100Wで照射した 溶媒をロータリーエバポレーションにより除去した。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(シリカゲル、MeOH/EtOAc=1:9)により精製して、N6−[(2−ブロモチエン−3−イル)メチル]アデノシンを得た。
1−プロパノール(20mL)中、(4−ブロモチエン−3−イル)メタンアミン(768mg、4mmol)、6−クロロプリンリボフラノシド(143mg、0.5mmol)、及びジイソプロピルエチルアミン(2mL、12mmol)の混合物を70℃で7時間加熱した。所望の生成物及び未反応の(4−ブロモチエン−3−イル)メタンアミンを含む混合物を室温で2時間、THF(6mL)中の二炭酸ジ−tert−ブチル(0.92mL、4mmol)、及びNaHCO3(672mg、8mmol)により処理した。混合物をロータリーエバポレーションにより濃縮し、フラッシュクロマトグラフィー(シリカゲル、MeOH/EtOAc=1:9)により精製して、N6−[(4−ブロモチエン−3−イル)メチル]アデノシンを得た。
化合物6(360mg、0.68mmol)、(5−ブロモチエン−3−イル)メタノール(197mg、1.02mmol)、及びトリフェニルホスフィン(271mg、1.02mmol)の、無水THF(10mL)溶液を45℃で2分間、N2の雰囲気下で撹拌した。アゾジカルボン酸ジイソプロピル(DIAD、0.20mL、1.02mmol)を滴下した。混合物をTLC分析が化合物6の消失を示すまで撹拌した。混合物を減圧下でロータリーエバポレーションにより濃縮した。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(EtOAc/ヘキサン=1:9)により精製して、6−N−(5−ブロモチエン−3−イル)メチル−6−N−tert−ブトキシカルボニル−2’,3’−O−イソプロピリデン−5’−O−(tert−ブチルジメチルシリル)アデノシンを得た。
脱イオン水(5mL)及びTHF(1mL)中、6−N−(5−ブロモチエン−3−イル)メチル−6−N−tert−ブトキシカルボニル−2’,3’−O−イソプロピリデン−5’−O−(tert−ブチルジメチルシリル)アデノシン(138mg、0.19mmol)の懸濁液を撹拌し、氷浴中で冷却した。トリフルオロ酢酸(5mL)を0℃で滴下した。混合物を10分間撹拌し、氷浴を除去して、混合物をさらに30分間撹拌した。混合物を減圧下でロータリーエバポレーションにより濃縮した。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(MeOH/EtOAc=1:49)により精製して、N6−[(5−ブロモチエン−3−イル)メチル]アデノシンを得た。
THF(13mL)中、2−(アミノメチル)チオフェン(1mL、10mmol)、二炭酸ジ−tert−ブチル(2.5mL、11mmol)、及びNaHCO3(840mg、10mmol)の混合物を室温で3時間撹拌して、淡黄色の固体を含む懸濁液を得た。混合物を減圧下で濃縮し、残渣をCH2Cl2及びH2Oで抽出した。有機相をMgSO4上で乾燥させ、ろ過し、EtOAc/ヘキサン(1:20)の溶出を用いたシリカゲルカラムのフラッシュクロマトグラフィーにより精製して、tert−ブチル(チエン−2−イル)メチルカルバメートを得た(C10H15NO2S、1.62 g、76%収率)。
EtOH(1mL)中、(5−クロロチエン−2−イル)メタンアミン(35.4mg、0.24mmol)、6−クロロプリンリボフラノシド(0.12mmol)、及びジイソプロピルエチルアミン(0.36mL、2mmol)の混合物を、封管中、80℃で30分間のマイクロ波照射により撹拌した。混合物を室温まで冷却し、減圧下で濃縮して、淡黄色の油を得た。それをH2O及びMeOHで連続的に洗浄し、表題の化合物JMF3818を得た。C15H16ClN5O4S;白色固体; 1H NMR(400 MHz、CD3OD)δ 8.29(1 H、s)、8.27(1 H、s)、6.88(1 H、d、J=3.6 Hz)、6.79(1 H、d、J=3.6 Hz)、5.96(1 H、d、J=6.8 Hz)、4.74-4.77(1 H、m)、4.32-4.34(1 H、m)、4.17(1 H、d、J=2.8 Hz)、3.89(1 H、dd、J=12.4、2.0 Hz)、3.75(1 H、dd、J=12.4、2.8 Hz); 13C NMR(100 MHz、CD3OD)δ 156.0、153.6、142.8、142.0、129.9、127.0、126.6、121.7、91.5、88.4、75.6、72.9、63.7、40.4; ESI-HRMS calcd for C15H17ClN5O4S:398.0690、found:m/z 398.0692 [M + H]+。
本化合物を生理食塩水の水溶液として投与した。雄のICRマウスを台湾バイオラスコ社(BioLASCO Taiwan Co., Ltd.)から購入した。試験化合物(T1−11及びJMF3464)の経口生物学的利用能を測定するために、試験化合物の経口(10mg/kg)又は静脈内(1mg/kg)投与後に、血液試料を雄のICRマウス(6週齢;20〜25g)から採取した。T1−11については、静脈内投与後2、10、30、60、120、360分において、及び経口投与後15、30、45、60、120、360分において、血液試料を採取した。JMF3464については、静脈内投与後2、10、30、60、120、240、360、480分において、及び経口投与後15、30、60、90、120、240、360、480分において、血液試料を採取した。該血液試料を0.1%のギ酸を加えたメタノールで抽出し、その後、抽出された試料の10μLを定量化のためにUPLC-MSMSへと注入した。
放射性リガンド結合アッセイ
放射性リガンド結合アッセイを、MDSファーマサービス台湾(MDS Pharma Services Taiwan)(台北、台湾)により標準の結合手法を用いて行った。A2AR結合アッセイについては、ヒトA2ARを過剰発現したHEK293細胞から採取した膜タンパク質を、3H−CGS21680(50nM)を含む反応バッファー[50mM Tris−HCl(pH 7.4)、10mM MgCl2、1mM EDTA、及び2 U/mL アデノシンデアミナーゼ]中で、90分間25℃でインキュベートした。非特異的結合を、50μMのアデノシン−5′−N−エチルカルボキサミドの存在下で評価した。T1−11のA3Rに対する結合親和性を測定するために、ヒトA3Rを過剰発現したチャイニーズハムスターの卵巣(CHO)−K1細胞から採取した膜タンパク質を、25mMのHEPES(pH 7.4)、5mMのMgC2、1mMのCaCl及び0.1%のウシ血清アルブミンを含む反応バッファー中、3H−AB−MECA(0.5nM)とともに60分間25℃で、インキュベートした。1μMのIB−MECA(トクリス・バイオサイエンス(Tocris Bioscience)、エリスヴィル、ミズーリ州、アメリカ合衆国)の存在下で非特異的結合を評価した。アデノシントランスポーターについての結合アッセイを先に記載のとおり行った。ダンカン・ハートレー(Duncan Hartley)由来のモルモットの大脳皮質から採取した膜分画を、50mMのTris−HCl(pH 7.4)を含むインキュベーションバッファー中で、3H標識した6−[(4−ニトロベンジル)チオ]−9−β−D−リボフラノシルプリン(NBTI、0.5nM)とともに、30分間25℃でインキュベートした。非特異的結合を、5μMの、受動拡散型ヌクレオシドトランスポーターの効果的なインヒビターであるNBTIの存在下で評価した。NBTIはENT1の高親和性インヒビターであり、0.5nMでヒト(h)ENT1のみを抑制するということに留意されたい。GF/Bガラス繊維によるろ過、及び反応バッファーによる洗浄によって、反応を終了する。
アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type Culture Collection)(ATCC;マナサス、バージニア州、アメリカ合衆国)から購入したラットのPC12細胞を、10%のウマ血清及び5%のFBSを添加したDMEM中で維持し、CO2インキュベーター(5%)中、37℃でインキュベートした。リポフェクタミン(LIPOFECTAMINE)(商標)2000(インビトロジェン(Invitrogen))をビヒクルとして用いて、製造者のプロトコルに従い、プラスミドを細胞に導入した。プラスミドはDr. Pulst(神経内科学科、ユタ大学、アメリカ合衆国)によって快く提供された。通常、5μLのリポフェクタミン(商標)2000と組み合わせた5μgのDNAを、6ウェルプレートの各ウェルに注いだ。播種数は(1〜1.5)x106細胞/ウェルであった。6時間のトランスフェクション後、細胞を試薬でさらに24時間処理した。画像をZeiss Axiovert 200M倒立型蛍光顕微鏡(ゲッティンゲン(Gottingen)、ドイツ)で取得した。
3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラゾリウムブロミド(MTT)代謝アッセイによって、生存を評価した。端的には、処理後にMTTを培地に加え(0.5mg/ml)、37℃で2〜3時間インキュベートした。播種数は96ウェルプレートに1x104細胞/ウェルであった。培地を除去した後に、DMSOをウェルに加えて、ホルマザン結晶を溶解し、各ウェルの570及び630nmにおける吸光度を、マイクロ酵素結合免疫吸着アッセイ(micro−enzyme−linked immunosorbent assay)(ELISA)リーダーにより測定した。
動物及び薬剤投与
雄のR6/2マウス(Mangiarini et al.、1996 Cell. 87:493−506)及び同腹仔の対照を最初にジャクソン・ラボラトリーズ(Jackson Laboratories)(バー・ハーバー、メイン州、アメリカ合衆国)から得て、雌の対照マウス(B6CBAFI/J)と交配した。仔マウスを、導入遺伝子に存在するプライマー(5’−CCGCTCAGGTTCTGCTTTTA−3’;配列番号1、及び5’−GGCTGAGGAAGCTGAGGAG−3’;配列番号2)を用いて、尾部組織から抽出したゲノムDNAのポリメラーゼ連鎖反応(PCR)遺伝子型決定手法により特定して、CAGリピート数がおよそ150にとどまることを確認した。動物を生物医学動物飼養施設研究所(Institute of Biomedical Sciences Animal Care Facility)で、12/12時間の明/暗周期下に収容した。マウスの体重を1日1回記録した。アカデミア・シニカの施設内動物管理利用委員会(Academia Sinica Institutional Animal Care and Utilization Committee)、台北、台湾、による承認を受けた手順の下で動物実験を行った。
ロータロッド装置(ウゴ・バジレ(UGO BASILE)、コメーリオ、イタリア)を使用して、一定の速度(12rpm)で2分の期間にわたって運動協調性を評価した(Carter et al.、1999 J Neurosci. 19:3248−3257)。マウスにロータロッド装置についてよく理解させるため、全てのマウスを4週齢で2日間訓練した。動物をその後、4〜12週齢において1週間に3回試験した。各試験について、回転の開始前に動物を装置に乗せた。落下潜時は自動的に記録された。各マウスは各試行につき最大2分間、3度の試行が与えられた。
動物
C57BL/6マウスを国家実験動物センター(National Laboratory Animal Center)(台湾)から購入した。トランスジェニックマウス(ATAXN2Q127)はDr. Pulstより提供された。マウスを防音室内で、12/12時間の明/暗周期、及び管理された温度(22±2℃)下で飼育した。餌及び水は自由に得られた。NIHの実験動物の管理及び使用に関するガイド(Guide for the Care and Use of Laboratory Animals)の原則及び指示に従って、使用される動物の数ならびに動物の疼痛及び苦痛を最小限にするための全ての努力が成された。これらの実験はまた、国家中医薬研究所の動物実験委員会(Institutional Animal Care and Use Committee)により審査され、承認された(承認番号:100−15)。
本方法はいくつかの変更とともに、Wankerら(1999 Methods Enzymol. 309:375−386)により記述された方法に従った。端的には、回収した細胞を、溶解バッファー(50mM Tris−HCl(pH 8.8)、100mM NaCl、5.0mM MgCl2、1mM EDTA、及び、1xのプロテアーゼインヒビターカクテル(ロシュ・ダイアグノスティックス(Roche Diagnostics)、インディアナポリス、インディアナ州、アメリカ合衆国)を含む0.5%(w/v)のIPGEAL)中で再懸濁し、10秒間超音波処理した(1パルス/秒)。Bio−Dot SF装置(バイオ−ラッド(Bio−Rad)、ハーキュリーズ、カリフォルニア州、アメリカ合衆国)を使用し、2%のドデシル硫酸ナトリウム(SDS)で事前に平衡化したセルロースアセテートメンブレン(0.2μm;ワットマン(Whatman)、メードストン、ケント州、イギリス)を通して、各群において等しいタンパク質濃度(15〜20μg/ウェル)をろ過した。吸着中に、各ウェルを200μLの0.1%SDSで2回洗浄した。ブロットを、3%の脱脂粉乳を含むTBS(100mM Tris−HC1及び150mM NaC1; pH 7.4)で、1時間室温でブロッキングし、その後、0.02%のNaN3を含む3%のウシ血清アルブミン(BSA)中で、抗ポリグルタミン(1:5000;MAB1574)抗体と共にインキュベートして(4℃、一晩)、正常及び変異ATAXN2を調べた。その後の方法は上述の方法と同一であった。
本試験には5週齢の野生型及びトランスジェニックマウスを使用した。ロータロッド装置(ウゴ・バジレ、コメーリオ、イタリア)を使用し、加速度(10〜28rpm)で、5分間にわたって運動協調性を評価した。マウスにロータロッド装置についてよく理解させるために、全てのマウスを5週齢のうちに2日間訓練した。加えて、その週にトランスジェニックマウスの一部は、マウスの日常飲用水に溶解したT1−11の摂取を開始した。動物をその後、6週齢から1週間に2回、正式に試験した。各試験について、回転の開始前に動物を装置に乗せた。落下潜時は自動的に記録された。各マウスは1回あたり2度の試行が与えられた。マウスは試行の間に20〜30分間休憩することが許された。
行動試験
マウスの平衡及び協調機能を、ロータロッド試験を実施することにより測定した。ロータロッド装置(加速モデル、ウゴ・バジレ バイオロジカルリサーチアパラタス(Ugo Basile Biological Research Apparatus))の動いているドラムにマウスを乗せ、その後マウスがドラムからプレート上へ落下し、タイマーが止まるまで、装置を加速させた。1日4回の試行で4日間にわたって落下潜時を測定した。
野生型又はSCA3トランスジェニックマウスを麻酔し、4%のパラホルムアルデヒドのPBSで経心的に灌流した。脳をTissue−Tek包埋剤で平衡化し、液体窒素で凍結した。クライオスタットの切片作成器(cryostat sectioning)により調製した冠状切片(20μm)を0.1%のTriton X−100で透過処理し、希釈した抗NeuNモノクローナル抗血清(ケミコン(Chemicon))とともに4℃で48時間インキュベートした。その後、切片を洗浄し、ビオチン化ウマ抗マウスIgGとともにインキュベートして、アビジン−ビオチン西洋わさびペルオキシダーゼ複合体とのインキュベーションに続く。切片をその後洗浄し、ジアミノベンジジン溶液で発色させた。Retiga−2000R CCDカメラ(Qイメージング(QImaging))及び3軸コンピュータ制御のMAC 600電動ステージ(リュドル・エレクトロニクス(Ludl Electronics))を備えたLeica DM2500顕微鏡により、StereoInvestigatorソフトウェア(MBFバイオサイエンス(MBF Bioscience))を用いて、NeuN陽性の神経細胞を可視化して数えた。各分析はマウス当たり15枚の脳切片の処理を含む。
動物及び薬物送達
トランスジェニックマウスB6SJL−Tg(Prnp−TARDBP)4Jlel/Jを、ジャクソン・ラボラトリー(Jackson Laboratory)(バーハーバー、メイン州、アメリカ合衆国)から購入し、台湾の国家実験動物センター(National Laboratory Animal Center)で飼育した。トランスジェニックマウスをPCRにより、フォワードプライマー5’−GGT GGT GGG ATG AAC TTT GG−3’(配列番号3)及びリバースプライマー5’−GTG GAT AAC CCC TCC CCC AGC CTA GAC−3’(配列番号4)を用いてスクリーニングした。野生型マウスは非トランスジェニックの同腹仔であった。6週齢のマウスは、示したとおりDMSO又はJMF1907を含み、腹部の腹側側面の皮下に埋め込まれる、アルゼットマイクロ浸透圧ポンプ・モデル1004(デュレクト・コーポレーション(DURECT Corporation)、クパチーノ、カリフォルニア州、アメリカ合衆国)を有する手術を受けた。ポンプは28日毎に交換した。
握力をGrip Strength−Meter(TSEシステムズ インク(TSE Systems, Inc.)、ミズーリ州、アメリカ合衆国)を用いて測定した。簡潔には、マウスの尾を手でつまみ、力センサに乗せた高さ調節可能なグリップを握らせた。マウスの尾に引っ張り力を加えた。マウスがそのグリップを離した時に、接続された制御装置のデジタル表示版に最大力が表示された。各マウスを3回繰り返して試験した。
野生型及びトランスジェニックマウスの運動協調性を装置(ウゴ・バジレ、コメーリオ、イタリア)を用いて、一定の速度(40rpm)で120秒間評価した。全てのマウスを1週間に2日間、2週間訓練した。マウスをその後、9週齢から1週間に2回、正式に試験した。各試験について、回転の開始前に動物を装置に乗せた。落下潜時は自動的に記録された。各マウスは1回当たり3度の試行が与えられた。マウスは試行の間に20分間休憩することが許された。
運動ニューロン細胞株(NSC34)はDr.Neil Cashman(脳研究センター(Brain Research Centre)、ブリティッシュコロンビア大学、カナダ)からの惜しみない贈与であり、10%のウシ胎児血清(FCS)、2mMのL−グルタミン、及び1%のペニシリン/ストレプトマイシン(インビトロジェン・ギブコBRL(Invitrogen GibcoBRL)、カールスバッド、カリフォルニア州、アメリカ合衆国)を含む、高グルコースのダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)で、37℃、5%CO2下において培養された。
マウス
8〜12週齢の雌のC57BL6Nマウスをバイオラスコ(宜蘭、台湾)から購入した。
線維筋痛モデルを、Slukaのグループにより確立された酸誘発性慢性疼痛モデル(Sluka et al., 2003 Pain. 106:229−239)から改変した。マウスは2%の気化イソフルランで一時的に麻酔され、左の腓腹筋に20μLのゲニステイン(1μM)の筋肉内注射を受けた。3分後、同じ部位に20μLの酸食塩水(pH 4.0)の注射を行った。マウスはその後2週間超、持続性機械痛覚過敏を発症した。マウスが機械痛覚過敏を発症した4日後に、T1−11の鎮痛効果(0.9−mm/7−cmの経管栄養とともにp.o.)を試験した。0.2−mNのvon Frey filament刺激に対するマウスの後肢の引っ込め反応を試験することによって機械痛覚過敏を評価した。
マウスを間欠的寒冷ストレスで2日間処理した、線維筋痛モデルはUedaのグループにより開発された(Nishiyori and Ueda, 2008 Mol Pain. 4:52)。間欠的寒冷ストレスで処理したマウスは、持続性(>2週間)機械及び熱痛覚過敏を発症した。JMF3464(i.p.又はp.o.)の鎮痛効果を間欠的寒冷ストレスの5日後にそれらマウスについて試験した。0.2−mNのvon Frey filament刺激に対するマウスの後肢の引っ込め反応を試験することにより、機械痛覚過敏を評価した。
Claims (20)
- 式(I)又は(IA):
の化合物又はそれらの薬学的に許容される塩。 - N6−[(3−ハロチエン−2−イル)メチル]アデノシン、N6−[(4−ハロチエン−2−イル)メチル]アデノシン、及びN6−[(5−ハロチエン−2−イル)メチル]アデノシンからなる群から選択される、請求項1に記載の化合物。
- N6−[(5−ブロモチエン−2−イル)メチル]アデノシン、N6−[(4−ブロモチエン−2−イル)メチル]アデノシン、N6−[(3−ブロモチエン−2−イル)メチル]アデノシン、N6−[(5−クロロチエン−2−イル)メチル]アデノシン、N6−[(4−クロロチエン−2−イル)メチル]アデノシン、及びN6−[(3−クロロチエン−2−イル)メチル]アデノシンからなる群から選択される、請求項2に記載の化合物。
- N6−[(2−ハロチエン−3−イル)メチル]アデノシン、N6−[(4−ハロチエン−3−イル)メチル]アデノシン、及びN6−[(5−ハロチエン−3−イル)メチル]アデノシンからなる群から選択される、請求項1に記載の化合物。
- N6−[(2−ブロモチエン−3−イル)メチル]アデノシン、N6−[(4−ブロモチエン−3−イル)メチル]アデノシン、N6−[(5−ブロモチエン−3−イル)メチル]アデノシン N6−[(2−クロロチエン−3−イル)メチル]アデノシン、N6−[(4−クロロチエン−3−イル)メチル]アデノシン、及びN6−[(5−クロロチエン−3−イル)メチル]アデノシンからなる群から選択される、請求項4に記載の化合物。
- 1から5のいずれか一項に記載の、式(I)又は(IA)の化合物を調製するための方法であって、以下の(I)又は(II)のステップ:
(I)
(a)6−クロロプリンリボフラノシドを塩基の存在下で、式3又は3A:
を有する置換(チエニル)メタンアミンと反応させ、
式(I)又は(IA)の化合物を与えること;あるいは、
(II)
(a1)(2’,3’−O−イソプロピリデン)アデノシンを塩基の存在下で、水酸基保護剤と反応させ、水酸基の保護基を有する(2’,3’−O−イソプロピリデン)アデノシンの誘導体を与えること;
(b)水酸基の保護基を有する(2’,3’−O−イソプロピリデン)アデノシンの誘導体をアミノ基保護剤と反応させ、水酸基の保護基及びアミン保護基を有する(2’,3’−O−イソプロピリデン)アデノシンの誘導体を与えること;
(c)水酸基の保護基及びアミン保護基を有する(2’,3’−O−イソプロピリデン)アデノシンの誘導体を、式7又は7A:
の置換(チエニル)メチル基を含む化合物と反応させることにより、カップリング反応を行い、保護基及び置換(チエニル)メチル基を含む生成物を与えること;並びに
(d)酸性条件下でステップ(II)(c)の生成物から保護基を除去し、式(I)又は(IA)の化合物を与えること、
を含む、方法。 - ステップ(I)(a)の塩基がジイソプロピルエチルアミンであり、置換(チエニル)メタンアミンが:
(i)(5−ブロモチエン−2−イル)メタンアミンであり、N6−[(5−ブロモチエン−2−イル)メチル]アデノシンを与え;又は
(ii)(5−クロロチエン−2−イル)メタンアミンであり、N6−[(5−クロロチエン−2−イル)メチル]アデノシンを与える、
請求項6に記載の方法。 - ステップ(II)(c)のカップリング反応を、トリフェニルホスフィン及びアゾジカルボン酸ジイソプロピルの存在下で行う、請求項6に記載の方法。
- ステップ(II)(c)の置換(チエニル)メチル基を含む化合物が、(5−ブロモチエン−2−イル)メタノールである、請求項8に記載の方法。
- 以下:
(a)治療上有効量の、請求項1から5のいずれか一項に記載の化合物又はそれらの薬学的に許容される塩;及び
(b)薬学的に許容される担体、賦形剤、又はビヒクル、
を含む組成物。 - 神経変性疾患及び/又は疼痛の治療を必要とする患者の、当該治療をするための薬剤の製造における、請求項1から5のいずれか一項に記載の化合物の使用。
- 前記神経変性疾患が、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、プリオン病、ハンチントン病、及び脊髄小脳性運動失調症からなる群から選択される、請求項11に記載の使用。
- 前記脊髄小脳性運動失調症が、脊髄小脳性運動失調症2型、脊髄小脳性運動失調症3型、及び脊髄小脳性運動失調症7型からなる群から選択される、請求項12に記載の使用。
- 前記疼痛が酸誘発性疼痛(acid−induced pain)である、請求項11に記載の使用。
- 前記酸誘発性疼痛が酸誘発性筋痛である、請求項14に記載の使用。
- 前記酸誘発性筋痛が酸誘発性慢性筋痛である、請求項15に記載の使用。
- 前記疼痛が機能障害性疼痛である、請求項11に記載の使用。
- 前記機能障害性疼痛が、線維筋痛、筋筋膜性疼痛、膀胱痛症候群、及び過敏性腸症候群により引き起こされる疼痛からなる群から選択される、請求項17に記載の使用。
- 前記疼痛が、炎症性疼痛、がん性疼痛、胸痛、背痛、頚部痛、肩痛、片頭痛、頭痛、筋筋膜性疼痛、関節痛(join pain)、筋痛症候群、神経障害性疼痛、末梢性疼痛、交換神経性疼痛、術後疼痛、外傷後疼痛、及び多発性硬化症疼痛からなる群から選択される、請求項11に記載の使用。
- 前記神経変性疾患がタンパク質ミスフォールディング病である、請求項11に記載の使用。
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