JP6630374B2 - τリン酸化を阻害する方法 - Google Patents

τリン酸化を阻害する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6630374B2
JP6630374B2 JP2018000198A JP2018000198A JP6630374B2 JP 6630374 B2 JP6630374 B2 JP 6630374B2 JP 2018000198 A JP2018000198 A JP 2018000198A JP 2018000198 A JP2018000198 A JP 2018000198A JP 6630374 B2 JP6630374 B2 JP 6630374B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compound
flna
group
compounds
beta
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018000198A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018095648A (ja
Inventor
ホアウ−ヤン ワン
ホアウ−ヤン ワン
バルビエ リンジー バーンズ
バルビエ リンジー バーンズ
Original Assignee
ペイン セラピューティクス インコーポレイテッド
ペイン セラピューティクス インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ペイン セラピューティクス インコーポレイテッド, ペイン セラピューティクス インコーポレイテッド filed Critical ペイン セラピューティクス インコーポレイテッド
Publication of JP2018095648A publication Critical patent/JP2018095648A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6630374B2 publication Critical patent/JP6630374B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0618Cells of the nervous system
    • C12N5/0622Glial cells, e.g. astrocytes, oligodendrocytes; Schwann cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P29/00Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02Immunomodulators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D205/00Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D205/02Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D205/04Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D207/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D207/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D207/04Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D207/08Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hydrocarbon radicals, substituted by hetero atoms, attached to ring carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D211/00Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings
    • C07D211/04Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D211/06Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D211/08Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to ring carbon atoms
    • C07D211/10Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to ring carbon atoms with radicals containing only carbon and hydrogen atoms attached to ring carbon atoms
    • C07D211/14Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to ring carbon atoms with radicals containing only carbon and hydrogen atoms attached to ring carbon atoms with hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals attached to the ring nitrogen atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D211/00Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings
    • C07D211/04Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D211/68Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D211/72Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms, with at the most one bond to halogen, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D211/74Oxygen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D217/00Heterocyclic compounds containing isoquinoline or hydrogenated isoquinoline ring systems
    • C07D217/02Heterocyclic compounds containing isoquinoline or hydrogenated isoquinoline ring systems with only hydrogen atoms or radicals containing only carbon and hydrogen atoms, directly attached to carbon atoms of the nitrogen-containing ring; Alkylene-bis-isoquinolines
    • C07D217/04Heterocyclic compounds containing isoquinoline or hydrogenated isoquinoline ring systems with only hydrogen atoms or radicals containing only carbon and hydrogen atoms, directly attached to carbon atoms of the nitrogen-containing ring; Alkylene-bis-isoquinolines with hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals attached to the ring nitrogen atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D265/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom and one oxygen atom as the only ring hetero atoms
    • C07D265/281,4-Oxazines; Hydrogenated 1,4-oxazines
    • C07D265/301,4-Oxazines; Hydrogenated 1,4-oxazines not condensed with other rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D265/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom and one oxygen atom as the only ring hetero atoms
    • C07D265/281,4-Oxazines; Hydrogenated 1,4-oxazines
    • C07D265/341,4-Oxazines; Hydrogenated 1,4-oxazines condensed with carbocyclic rings
    • C07D265/361,4-Oxazines; Hydrogenated 1,4-oxazines condensed with carbocyclic rings condensed with one six-membered ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D277/00Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings
    • C07D277/02Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings not condensed with other rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D277/00Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings
    • C07D277/02Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings not condensed with other rings
    • C07D277/04Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D279/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom and one sulfur atom as the only ring hetero atoms
    • C07D279/101,4-Thiazines; Hydrogenated 1,4-thiazines
    • C07D279/121,4-Thiazines; Hydrogenated 1,4-thiazines not condensed with other rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D295/00Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
    • C07D295/04Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms
    • C07D295/08Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly bound oxygen or sulfur atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D295/00Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
    • C07D295/04Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms
    • C07D295/08Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly bound oxygen or sulfur atoms
    • C07D295/084Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly bound oxygen or sulfur atoms with the ring nitrogen atoms and the oxygen or sulfur atoms attached to the same carbon chain, which is not interrupted by carbocyclic rings
    • C07D295/088Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly bound oxygen or sulfur atoms with the ring nitrogen atoms and the oxygen or sulfur atoms attached to the same carbon chain, which is not interrupted by carbocyclic rings to an acyclic saturated chain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/10Spiro-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D491/00Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/02Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D491/04Ortho-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D491/00Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/02Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D491/04Ortho-condensed systems
    • C07D491/056Ortho-condensed systems with two or more oxygen atoms as ring hetero atoms in the oxygen-containing ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D498/00Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D498/02Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D498/10Spiro-condensed systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6893Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids related to diseases not provided for elsewhere
    • G01N33/6896Neurological disorders, e.g. Alzheimer's disease
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/94Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving narcotics or drugs or pharmaceuticals, neurotransmitters or associated receptors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/435Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
    • G01N2333/705Assays involving receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • G01N2333/70571Assays involving receptors, cell surface antigens or cell surface determinants for neuromediators, e.g. serotonin receptor, dopamine receptor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/28Neurological disorders
    • G01N2800/2814Dementia; Cognitive disorders
    • G01N2800/2821Alzheimer
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/52Predicting or monitoring the response to treatment, e.g. for selection of therapy based on assay results in personalised medicine; Prognosis

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2013年3月15日出願の出願番号第61/789,180号、及び2012年7月13日出願の出願番号第61/671,445号の優先権を主張する。これらの開示は、本明細書中参考として援用される。
本発明は、過剰リン酸化τタンパク質の形成を阻害することによる中枢神経系(CNS)の治療方法、及び神経原線維タングル(NFT)の病的形成を導く可能性があるτタンパク質過剰リン酸化を阻害する薬物の製造における、企図する化合物の使用を企図する。本方法及び使用は、1種又は複数の、α−7ニコチン性アセチルコリン受容体(α7nAchR)、インシュリン受容体、及びN−メチル−D−アスパラギン酸受容体の機能の向上ももたらす。
微小管結合タンパク質τ(MAPT)は、主に軸索で、及びそれより量は減るものの星状細胞及びオリゴデンドロサイトで発生し、神経細胞微小管を安定させる。安定化することで、神経細胞微小管は、細胞プロセスの発展、細胞極性の確立、及び細胞内輸送におけるそれらの役割を果たす。758のアミノ酸残基をコードすることができる翻訳領域を持つ単一遺伝子がτタンパク質をコードする。τは、UniProtKB/Swiss−Protデータベースに、P10636という指定番号で登録されている。少なくとも9つの選択的スプライシングアイソフォームが、UniProtKB/Swiss−Protデータベースで認知されている。
Goedert及び共同実験者による初期の研究により、352〜441のアミノ酸残基を含有する6つのアイソフォームが同定された[Mandelkow et al., Trends in Cell Biology, 8:425−427 (1998);Johnson et al., J. Cell Sci, 117(24):5721−5729 (2004)も参照]。本明細書中述べられるアミノ酸残基配列及びリン酸化位置の番号付けは、Goedert et al., Neuron 3:519−526 (1989)において「htau40」と称されるヒトτアイソフォームに沿って行われる。この441の残基からなるτアイソフォームは、UniProtKB/Swiss−ProtデータベースにおいてTau−4又はτ−Fとも称されており、UniProtKB/Swiss−Protデータベースでは、このアイソフォームはP10636−8という指定番号が与えられている。TAU−4(P10636−8、htau40)のアミノ酸残基配列を、配列番号2に示す。
τは、多数のリン酸化酵素酵素の基質である[Johnson et al., J Cell Sci, 117(24):5721−5729 (2004)]。S−P又はT−Pモチーフのセリン及びトレオニン残基でのプロリン指向性タンパク質キナーゼ(PDPK1:CDK1、CDK5、GSK3、MAPK)によるリン酸化、及びK−X−G−Sモチーフのセリン残基でのMAP/微小管親和性制御キナーゼ(MARK1又はMARK2)によるリン酸化が、頻繁に見られる。
そのグループの酵素である、グリコーゲン合成酵素キナーゼ3β(GSK3β)は、主要τキナーゼである可能性がある[Cho et al., J. Neurochem, 88:349−358 (2004)]。GSK3βは、プロリンに富む領域にある非活性化部位(unprimed site)(Thr−181、Ser−184、Ser−262、Ser−356、及びSer−400)、又はGSK3βが反応する部位に対して4アミノ酸残基分C末端寄りに位置する部位でセリン又はトレオニンが別のタンパク質キナーゼ(例えば、Aキナーゼ)により先行リン酸化されている非活性化部位(unprimed site)(Ser−195、Ser−198、Ser−199、Ser−202、Thr−205、Thr−231、Ser−235、Ser−262、Ser−356、及びSer−404)をリン酸化することができる[Cho et al., J. Neurochem, 88:349−358 (2004);Wang et al., FEBS Lett, 436:28−34(1998)]。
タンパク質が正常リン酸化された(normophosphorylated)形というのが、微小管の会合を刺激し安定化する微小管(microtublule)結合タンパク質である。この正常リン酸化された(normophosphorylated)形は、典型的には、タンパク質1モルあたり2〜3モルのリン酸基を有する[Kickstein et al., Proc Natl Acad Sci, USA, 107(50):21830−21835 (2010)]。
多重リン酸化(過剰リン酸化)τタンパク質、すなわち、正常リン酸化(normophosphorylated)数よりも多いリン酸基を有するτタンパク質は、神経原線維タングルの形成をもたらす可能性があり、神経原線維タングルは、タウオパシーと総称される複数の病態を伴う。例えば、アルツハイマー病患者でのτリン酸化レベルは、リン酸基の個数が、正常リン酸化(normophosphorylated)分子に存在する数の3〜4倍多い[Kickstein et al., Proc Natl Acad Sci, USA, 107(50):21830−21835 (2010)]。
神経炎症がタウオパシーに共通する特徴であることを示唆する証拠は増えている。すなわち、活性化ミクログリアが、アルツハイマー病(AD)、前頭側頭型認知症(FTD)、進行性核上麻痺、及び大脳皮質基底核変性症をはじめとする様々なヒトタウオパシーの死後脳組織で見つかっている[Gebicke−Haerter, Microsc Res Tech, 54:47−58 (2001); Gerhard et al., Mov Disord, 21:89−93 (12006); Ishizawa et al., JNeuropathol Exp Neurol, 60:647−657 (2001)]。
トール様受容体4(TLR4)リガンドであるリポ多糖類(LPS)の投与を介した全身性炎症の誘導は、ADの三重遺伝子導入マウスモデルでMAPT(τ)過剰リン酸化を顕著に誘導する[Kitazawa et al., J Neurosci, 25:8843−8853 (2005)]。免疫抑制剤FK506(タクロリムス)は、ミクログリア活性化を減弱し、FTDのP301S遺伝子導入マウスモデルの寿命を延ばした[Yoshiyama et al., Neuron 53:337−351 (2007)]。更に、星状細胞から放出される炎症性サイトカイン(インターロイキン−1(IL−1)、インターロイキン−6(IL−6)、及び一酸化窒素など)が、in vitroで、MAPT病理及び神経原線維タングル(NFT)の形成を加速する可能性があることを示唆する研究の数が増加している[Li et al., J Neurosci, 23:1605−1611 (2003);Quintanilla et al., Exp Cell Res, 295:245−257 (2004); Saez et al., In Vivo, 18:275−280 (2004)]。
トール様受容体(TLR)は、膜貫通受容体のグループであり、それらの細胞質部分は類似性が高く、インターロイキン−1(IL−1)受容体に対して高い類似性を有する。この細胞質部分は、現在、Toll/IL−1受容体(TIR)ドメインと称される。細胞外部分は、構造的に関連しない。TLRは、病原体構成要素を認識する。[Takeda et al., Seminars in Immunology, 16:3−9 (2004)。]
TLR4は、ほとんどのグラム陰性細菌で見られるリポ多糖類(LPS)ならびに他の分子を認識する上で、病原体認識に基本的な役割を果たす。この受容体は、自然免疫の活性化にも役割を果たす。TLR4経路の活性化は、感染の指標となり得る。
TLR4は、典型的には、アダプター分子、MD2、CD14と会合し、またLPSと会合している場合にはリポ多糖類結合分子(LPB)と会合する。シグナル伝達は、全てのTLRに共通する、ミエロイド系分化因子88(MyD88)依存経路と称されるものにおける一連の細胞質分子を通じて起こり、MyD88非依存経路は、TLR3及びTLR4に共有される。TLR3は、二本鎖RNAを認識し、TLR4の活性化とは異なる条件下で活性化する。
MyD88非依存経路を介してLPSにより誘導されるシグナル伝達は、転写因子IRF−3の活性化を導き、これによりIFN−βを誘導する。続いてIFN−βは、Stat1を活性化し、複数のIFN誘導遺伝子の誘導を導く。LPSにより誘導されたNF−κB及びJNKの活性化は、MyD88の存在とは無関係であるらしい。[Takeda et al., Seminars in Immunology, 16:3−9 (2004)。]
TLR4は、免疫系の細胞(B細胞、T細胞、及びマクロファージなど)、ならびにCNSの細胞に存在する。TLR4は、自然免疫応答の重要なメディエーターであり、脳損傷により誘導される神経炎症に明らかに寄与する。TLR4が媒介する神経炎症は、典型的には、上記のTLR4/アダプタータンパク質MyD88シグナル伝達経路を通じて進行する。
Mao et al., J Neurotrauma, May 14 (2012)は、外傷性脳損傷(TBI)のラットモデルにおいて、脳下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド(PACAP)前処置に神経保護機構の可能性があることを報告した。TBIはTLR4の顕著な発現上昇を誘導し、その発現ピークは外傷から24時間後に出現することがわかった。
PACAPでの前処置は、顕著に、運動及び認知の機能障害を改善し、神経細胞アポトーシスを減弱し、脳浮腫を減少させた。この前処置は、損傷した皮質周囲の脳組織及び海馬において、TLR4の発現上昇ならびにその下流のシグナル伝達分子である、MyD88、p−IκB、及びNF−κBの発現上昇を阻害し、下流の炎症作用物質、インターロイキン−1β(IL−1β)及び腫瘍壊死因子−α(TNF−α)のレベルの増加を抑制した。このように、PACAP処置は、恐らくはミクログリア及び神経細胞においてTLR4/MyD88/NF−κBシグナル伝達経路を介した二次炎症反応を阻害し、それにより神経細胞死を減少させるとともにTBIを受けた結果を改善することにより、このTBIのラットモデルにおいて、神経保護効果を発揮した。
外傷性脳損傷(TBI)は、近年の軍事衝突を「代表する」損傷であり、精神症状及び長期の認知能力障害を伴う。多重脳震盪を起こした運動選手で報告される、慢性外傷性脳障害(CTE)、過剰リン酸化τタンパク質に関連した神経変性疾患(タウオパシー)は、爆風を受けた軍人におけるTBIと臨床的特徴が共通する。CTEは、ボクサー認知症として既知の、ボクサーで見られる病理とも共通する。[Gandy et al., Sci. Transl. Med. 4:1341−1343 (May 12, 2012)。]
Goldstein et al., Sci. Transl. Med. 4:134ra60 (2012)は、爆風を受けた及び/又は震盪性損傷のある米国退役軍人から採取した一連の死後脳において、TBIとCTEの関連性を研究した。この著者らは、若いアマチュアアメリカンフットボール選手及びプロレスラーの脳で観測されるものと同様なCTE神経病理が退役軍人の脳にあることの証拠を報告した。研究者らは、戦争の爆風損傷を伴う典型的な爆風状態を模倣する爆風頭部外傷のマウスモデルを開発し、爆風を受けたマウスも、CTE神経病理(τタンパク質過剰リン酸化、有髄軸索障害、微小血管障害、慢性神経炎症、及び神経変性など)を示すことを見いだした。
このマウス神経病理は、軸索伝導の緩徐、活動依存性長期シナプス可塑性の低下、ならびに空間学習及び記憶の障害を含む機能欠陥を伴い、この機能欠陥は爆風を1回受けた後1ヶ月間続くことが報告された。次いで、研究者らは、マウスで爆風に誘導される学習及び記憶の欠陥が、爆風を受ける最中にその頭を固定することで減少したことを示した。
爆風を受けた及び/又は震盪性損傷のある退役軍人ならびに震盪性損傷を繰り返した若年成人運動選手での神経病理学的知見は、この著者らが先に行ったCTEの症例研究と一致し[McKee et al., J Neuropathol Exp Neurol 68:709−735 (2009);McKee et al., J Neuropathol Exp Neurol 69:918−929 (2010)]、アルツハイマー病、前頭側頭型認知症、及び他の加齢性神経変性疾患に伴う神経病理と容易に区別されることが報告された。
アポリポタンパク質E(ApoE)は、カイロミクロン及び中間密度リポタンパク質(IDL)で見られるアポリポタンク質の1つのクラスであり、肝細胞及び周辺細胞(peripheral cell)にある特異的受容体と結合する。ApoEは、リポタンパク質輸送とは直接関係ない複数の生物学的プロセスにおけるその役割が研究されてきており、アルツハイマー病、免疫調節、及び認知などで、その機能が更に研究されている。
ApoEは、299アミノ酸長を有し、リポタンパク質、脂溶性ビタミン、及びコレステロールを、リンパ系へ、それから更に血液中へ輸送する。ApoEは、主に肝臓で合成されるが、脳など他の組織でも見つかっている。神経系では、非神経細胞種、特に注目すべきは、アストログリア及びミクログリアが、ApoEの主な生産体であり、一方神経細胞はApoE受容体の発現が優先する。
哺乳類のApoE受容体は、現在7種類が同定されており、これらは、進化的に保存された低密度リポタンパク質受容体遺伝子ファミリーに属する。ApoEは、多型遺伝子で、3つの主要アイソフォーム、ApoE2、ApoE3、ApoE4が存在し、これらは3つの対立遺伝子から翻訳される。そのうち、ApoE−ε3は「正常」対立遺伝子であり、ApoE−ε2及びApoE−ε4は、機能障害性対立遺伝子である。
ApoE4は、粥状動脈硬化及びアルツハイマー病、認知機能の損傷、ならびに神経突起伸長の減少に結びつけられてきた。ApoE4バリアントは、様々な民族において遅発型孤発性アルツハイマー病(AD)の既知の遺伝的危険因子の中で最も危険性の高いものである。コーカサス人種及び日本人で2つのE4対立遺伝子を保有する人は、年齢75歳になるまでにADを発症する危険性が、E4対立遺伝子を保有しない人に比べて10〜30倍高い。
AD患者の40〜65%が4つの対立遺伝子のうち少なくとも1つのコピーを有するものの、ApoE4は、この疾患の決定要因ではない。AD患者の少なくとも3分の1は、ApoE4陰性であり、ApoE4ホモ接合体の中には、疾患をまったく発症しない場合もある。しかしながら、2つのE4対立遺伝子を持つ人は、ADを発症する危険性が20倍まで上がる。
また、マウスの神経細胞でのApoE4過剰発現は、τ過剰リン酸化及び運動障害の発現をもたらし、筋消耗、体重減少、及び早期死亡を伴った。[Tesseur et al., Am J Pathol, 156(3):951−964 (2000)。]一方、神経細胞に外部からApoEアイソフォーム(E2又はE4)を供給して処置すると、神経細胞のいくつかの下流シグナル伝達カスケードに影響を及ぼす:神経細胞初代培養物における、Thr171及びSer202/Thr205エピトープでのτキナーゼリン酸化の減少及びτリン酸化の阻害である。ApoEは、τキナーゼ及びホスホτエピトープのレベルを変更することができるので、AD脳で見られるτの神経病理学的変化に影響を及ぼす可能性がある。[Hoe et al., Molecular Degeneration, 1:8 (2006)。]
Eisenberg及び共同研究者らは、τタンパク質の自己凝集によるβシート原繊維の形成を研究して、特定のヘキサペプチドが、βシート原繊維の「立体的ジッパー」と干渉して、βシート原繊維の形成を阻害し得ることを見いだした。しかしながら、この阻害ペプチドは、大きすぎるため、脳に深く浸透することもできないし、τ原繊維が形成される脳細胞に進入するようにも見えない。Sawaya et al., Nature, 447:453−457 (2007); Landau et al., PLoS Biology, 9(6):e1001080 (2011);及びSievers et al., Nature, DOI:10.1038/nature10154 (2011)を参照。従って、脳及び他のCNS構造体、ならびにそれら構造体の細胞に進入する、τ含有NFT形成の阻害剤を見つけることができれば、有益であるだろう。
アルツハイマー病(AD)は、医療的に満たされていない要求が非常に多く、現在、世界中で3500万人の患者がいるが、利用可能な疾患修飾治療は存在しない。ADに現在用いられている2つのクラスの薬物、コリンエステラーゼ阻害剤及びメマンチンは、これらの患者で一時的に認知機能を向上させるにすぎない。
AD病理の原因物質は、アミロイドβ(Aβ)、Aβ42であると一般的に受け止められている。Aβは、39〜42の残基からなる、アミロイド前駆体タンパク質(APP)のタンパク質分解産物であり、アミロイド前駆体タンパク質は、膜内在性タンパク質であって、多くの組織で発現し神経細胞のシナプスに濃縮されている。
Aβレベルが上昇している遺伝子組換え動物は、ADのモデルとすることができ、死後AD脳でのAβレベルは、認知障害及び神経病理の度合いと相関する[Tanzi et al., Cell 120:545−555 (2005)]。この相関性は、Aβ豊富なプラークとよりも溶解性Aβとの方が高く、このことが溶解性AβをAD病原性に結びつけている[Naslund et al., J Am Med Assoc, 283:1571−1577 (2000)。]
溶解性Aβの病原としての決定的な役割は、一昔前に実証されたとおり、α−7ニコチン性アセチルコリン受容体(α7nAChR)を介した毒性のシグナル伝達であると思われる。Aβは、この受容体と高い親和性で結合し[Wang et al., J Biol Chem 275:5626−5632 (2000); Wang et al., J Neurochem 75:1155−1161 (2000)]、ERK2を活性化し、ERK2がτタンパク質をリン酸化する[Wang et al., J Biol Chem 278:1547−31553 (2003)]。ERK2は、先に記載した分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ1(MAPK1)としても知られる。
持続性の異常なτタンパク質過剰リン酸化は、AD脳の突出した神経病理学的特徴である神経原線維タングル(NFT)をもたらし、これら病変の大きさは、AD症候の重篤度と相関する[Delacourte et al., Neurology 52:158−1165 (1999);Delacourte et al., Neurology 43:93−204 (1998)。]NFTは、最初は細胞内ゴーストであるが、神経細胞の死後、細胞外ゴーストタングルになる[Mandelkow et al., Trends in Cell Biology, 8:425−427 (1998)]。
Aβペプチドは、複数のin vitro実験系において、τリン酸化を誘導することがわかっており[Johnson et al., J Alzheimers Dis 1:29−351 (1999)]、Aβに誘導されるτリン酸化は、α7nAChRに依存することが実証されている。なぜなら、組織をα7nAChRアンタゴニスト又はAβ12-28(Aβ42−α7nAChR相互作用を阻害する)で前処理すると、、Aβ42に誘導されるτリン酸化が減少するからである[Wang et al., J Biol Chem 278:547−31553 (2003)]。
リン酸化は、部位によっては、微小管結合性質を制御するようである(例えば、Ser262及びSer356)[Mandelkow et al., Trends in Cell Biology, 8:425−427 (1998)]。一方、202Ser、231Thr、及び181Thrの1つ又は複数でのリン酸化が、τ含有NFTで見つかっている[Wang et al., J Biol Chem 278:31547−31553 (2003); Wang et al., Biol Psychiatry 67:522−530 (2010)]。
神経原線維の病理を媒介する上でのα7nAChRの決定的役割は、少なくとも2つの知見により更に支持される:1)α7nAChRを過剰発現するSK−N−MC細胞とともにAβ42を用いて遅延性インキュベーションするとNFTを促進する、及び2)α7nAChRレベルを低下させるアンチセンス−α7nAChRオリゴヌクレオチドは、Aβ42が誘導する神経原線維の病変を消失させる[Wang et al., J Biol Chem 278:31547−31553 (2003)]。これらのデータは、AD脳においてAβ42がα7nAChRを慢性的に摂動することが、神経原線維のリン酸化τ含有病変を導くことを示唆する。
本明細書中以下で詳細に説明するとおり、本発明は、シグナル伝達の骨格であるフィラミンA(FLNA)を利用するシグナル伝達経路の1つ又は複数を阻害することにより、Aβ42が誘導するτタンパク質過剰リン酸化を阻害する方法を提供する。1つの経路では、Aβとα7nAChRが相互作用することで、FLNAの補充がもたらされる。別の経路では、Aβ42又はその同族リガンド(例えば、LPS)によりTLR4が活性化され、TLR4受容体にFLNAが補充されることにより、TLR4が媒介するシグナル伝達が活性化される。Aβ42は、α7nAChR又はTLR4へのFLNA補充を誘導し、ならびにτリン酸化は、細胞250,000個を酸素添加クレブス(Kreb's)・リンゲル液250μl中、1nMのAβ42とともにインキュベートすることで、観測される。このAβ42が媒介する効果は、100nMでプラトーになることがわかった。
以下に開示する治療アプローチは、FLNAに高親和性で結合する化合物を用いて、FLNAが媒介するτタンパク質過剰リン酸化を阻害することを標的とする。この結合は、FLNAの立体構造を変更させ、FLNAが他のシグナル伝達分子(α7nAChRなど)と相互作用することを防ぎ、それによりτタンパク質過剰リン酸化を阻害すると思われる。
本発明は、τタンパク質の過剰リン酸化[セリン−202(202Ser及びS202とも称する)、トレオニン−231(231Thr及びT231とも称する)及びトレオニン−181(181Thr及びT181とも称する)の1つ又は複数でのリン酸化を、その他任意の部位で起こる可能性のあるリン酸化と合わせて]阻害する方法を目論んでおり、本方法は、その阻害が必要であると認められる(診断された)中枢神経系細胞に、フィラミンA(FLNA)と又は例えば実施例1に記載されるとおりの配列番号1のフィラミンAのペンタペプチドと結合する化合物又はその薬学的に許容可能な塩であって、その化合物又は塩が10μM濃度で存在し、同濃度で対照阻害剤として未標識のナロキソンを用いた場合に、FITC標識化ナロキソン結合を少なくとも約60%阻害し、好ましくは約70%阻害する、化合物又はその塩を有効量で投与する工程を含む。化合物は、好ましくは本明細書中以下に記載されるとおりの系列A、B、C−1、C−2、D、もしくはEの化合物であり、かつ好ましくは図35〜図40の6つのファルマコフォアのうち少なくとも4つを有する。投与は、μオピオイド受容体(MOR)結合有効量の別個のMORアゴニスト又はアンタゴニスト分子が存在しない状態で行われる。
企図する化合物の、単一の立体異性体もしくは立体異性体混合物、又はその薬学的に許容可能な塩の使用も企図する。企図する投与は、in vivoでもin vitroでも行うことができ、in vivoで投与される場合、典型的には数日間又は数ヶ月間という期間にわたり繰り返される。
本発明の別の態様は、TLR4媒介性免疫応答(CNSの細胞の炎症など)を阻害する方法を企図する。企図する方法は、その阻害が必要であると認められる(診断された)TLR4含有細胞に、フィラミンA(FLNA)と又は実施例1に記載されるとおりの配列番号1のフィラミンAのペンタペプチドと結合する化合物又はその薬学的に許容可能な塩であって、その化合物又は塩が10μM濃度で存在し、同濃度で対照阻害剤として未標識のナロキソンを用いた場合に、FITC標識化ナロキソン結合を少なくとも約60%阻害し、好ましくは約70%阻害する、化合物又はその塩を有効量で投与する工程を含む。企図する化合物は、好ましくは本明細書中以下に記載されるとおりの系列A、B、C−1、C−2、D、もしくはEの化合物であり、かつ好ましくは図35〜図40の6つのファルマコフォアのうち少なくとも4つを有する。投与は、好ましくは、μオピオイド受容体(MOR)結合有効量の別個のMORアゴニスト又はアンタゴニスト分子が存在しない状態で行われる。
企図する化合物の、単一の立体異性体もしくは立体異性体混合物、又はその薬学的に許容可能な塩の使用も企図する。企図する投与は、in vivoでもin vitroでも行うことができ、in vivoで宿主動物(ヒトなど)の細胞に投与される場合、典型的には数日間又は数ヶ月間という期間にわたり繰り返される。
上記方法の1つの態様において、足場タンパク質フィラミンA(FLNA)を介したAβとα7nAChRの相互作用を通じて、S202、T231、及びT181の1つ又は複数でτ過剰リン酸化が生じる。企図する方法の別の態様において、そのようなτ過剰リン酸化は、TLR4媒介性免疫応答を介して生じ、その機構は現在のところ不明であるが、これにもFNLAの仲介が関与する。
上記経路、Aβ−α7nAChR及びTLR4は、それぞれ、同時に作動し得るとともに、互いに独立していると、現在のところ考えられている。S202、T231、及びT181の1つ又は複数でAβ−α7nAChR媒介性及び/又はTLR4媒介性τリン酸化の一方又は両方を示すCNS状態の例として、外傷性脳損傷(例えば、脳振盪)などの脳損傷、慢性外傷性脳障害により誘導される免疫応答(炎症など)を示しているCNS細胞を有する個人及び他の動物、アルツハイマー病(AD)症候、前頭側頭型認知症(FTD)、進行性核上麻痺、ボクサー認知症、及び大脳皮質基底核変性症、ならびにグラム陽性及びグラム陰性細菌の一方又は両方に感染している個人及び他の動物が挙げられる。
企図する化合物による配列番号1のペンタペプチドへの結合阻害は、実施例1に説明されるとおりに測定される。企図する化合物は、その企図する化合物の使用濃度において、FLNAの他の部分のどことも実質的に結合しない。FLNAの他の部分のどことも実質的に結合しないことは、本明細書中の図48A[Wang et al., PLoS One. 3(2):e1554 (2008)の図3]に示されるものなどの滴定アッセイを用いて測定することができる。滴定アッセイは、その図において、2つの結合部位領域が存在することを、プロットに示される2つの屈曲点で示すが、単一の結合部位が存在することは、そのようなプロットに単一の屈曲点が存在することで示される(図48D)。FLNAの他の部分のどことも実質的に結合しないことは、本明細書中以下に示すサイトカイン放出アッセイなどの機能データからも推測することができ、サイトカイン放出アッセイは、企図する化合物が、FLNAの第二の部位に結合しないことを示す。その理由は、FLNAにある2つの結合部位に結合する化合物(ナロキソン及びナルトレキソンなど)とは異なり、この化合物が広範囲の濃度にわたって有効だからである。
本発明の好適な実施形態において、本発明は、S202、T231、及びT181の1つ又は複数でのτタンパク質リン酸化を阻害する方法を目論んでおり、本方法は、必要が認められる(診断された)中枢神経系細胞(脳細胞など)に、1種又は複数の系列A、系列B、系列C−1及び系列C−2、系列D、及び系列Eの化合物、立体異性体、又はその薬学的に許容可能な塩を有効量で投与する工程を含む。in vivo又はin vitroで、必要が認められる(診断された)細胞(脳細胞など)とは、外傷性脳損傷などの脳損傷、慢性外傷性脳障害により誘導される免疫応答(炎症など)を示している哺乳類対象の組織又は器官の細胞、アルツハイマー病(AD)症候、前頭側頭型認知症(FTD)、進行性核上麻痺、ボクサー認知症、及び大脳皮質基底核変性症の、ならびにグラム陽性及びグラム陰性細菌の一方又は両方に感染している対象の細胞である。
投与は、好ましくは、MOR結合有効量の別個のMORアゴニスト又はアンタゴニスト分子が存在しない状態で行われ、数日間又は数ヶ月間の期間にわたって複数回行われることが多い。
同じく企図するのは、治療の必要が認められる中枢神経系細胞においてτタンパク質リン酸化を阻害する薬物を製造するための、化合物又はその薬学的に許容可能な塩の使用である。そのような化合物又はその塩は、配列番号1のフィラミンAのペンタペプチドと結合し、その化合物又は塩が10μM濃度で存在し、同濃度で対照阻害剤として未標識のナロキソンを用いた場合に、FITC標識化ナロキソン結合を少なくとも約60%阻害し、好ましくは約70%阻害する。この使用は、足場タンパク質フィラミンA(FLNA)を介したAβとα7nAChRの相互作用を通じたτ過剰リン酸化(リン酸化)、ならびにTLR4媒介性免疫応答を介して生じるそのようなτ過剰リン酸化を阻害する薬物の製造を企図する。上記のとおり、TLR4媒介性免疫応答を介して生じるそのようなτ過剰リン酸化も、FNLAの仲介が関与していると思われる。
各系列の化合物の一般構造を、以下に示し、続いて各文字及びR基についてより具体的に説明する。
Figure 0006630374
上記式のそれら化合物の個々の光学異性体及び光学異性体混合物も考慮に入っており、それら化合物の薬学的に許容可能な塩も考慮に入っている。
上記の企図する化合物又はその薬学的に許容可能な塩は、典型的には、薬学的組成物に有効量で溶解した又は分散した状態で投与される。この薬学的組成物は、固形も液状も可能である。
本発明は、以下の方法も企図する。
a)α7nAChR−FLNA会合(複合体形成)を阻害する方法;
b)Aβが誘導する、細胞外シグナル制御キナーゼ2[ERK2;分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ1(MAPK1)としても既知]のα7nAChR媒介性シグナル伝達を阻害する方法;
c)Aβ42が誘導するTLR4とFLNAの会合を阻害する方法;
d)Aβ42が誘導するα7nAChR機能(例えば、α7nAChR刺激後のカルシウム流入)障害を阻害する方法;
e)Aβ42が誘導するN−メチル−D−アスパラギン酸(NMDA)受容体(NMDAR)機能(例えば、NMDARをコアゴニストであるNMDA及びグリシンで刺激した後のカルシウム流入)障害を修復する方法;
f)サブユニットIRβのリン酸化及びIRS−1シグナル伝達分子との会合の一方又は両方で測定されるとおりの、Aβ42が誘導するインシュリン受容体(IR)機能障害を修復する方法;
g)Aβ42が誘導するK+誘発性細胞カルシウム流入障害を阻害する方法;
h)Aβ42存在下でのτ含有NFT形成及びAβ42凝集(老人斑)を減少させる方法;ならびに
i)Aβ42が誘導する炎症性サイトカイン産生を阻害する方法。これらの方法は、それぞれが、中枢神経系の細胞(脳細胞など)に、配列番号1のFLNAペンタペプチドと結合する上記化合物を有効量で投与することで行われる。投与は、MOR結合有効量の別個のMORアゴニスト又はアンタゴニスト分子が存在しない状態で行われる。
本発明の更に他の態様は、変形性関節症(コラーゲン分解酵素及び/又は手術又は他の原因により誘導されるものなど)を有する哺乳類において、軟骨修復を促進する方法を企図する。この方法は、そのような修復の必要が認められる(診断された)哺乳類の多能性間葉系幹細胞に、フィラミンA(FLNA)と又は例えば実施例1に記載されるとおりの配列番号1のフィラミンAのペンタペプチドと結合する化合物又はその薬学的に許容可能な塩であって、その化合物又は塩が10μM濃度で存在し、同濃度で対照阻害剤として未標識のナロキソンを用いた場合に、FITC標識化ナロキソン結合を少なくとも約60%阻害し、好ましくは約70%阻害する化合物又はその塩を有効量で投与する工程を含む。化合物は、好ましくは本明細書中以下に記載されるとおりの系列A、B、C−1、C−2、D、もしくはEの化合物であり、かつ好ましくは図35〜図40の6つのファルマコフォアのうち少なくとも4つを有する。投与は、μオピオイド受容体(MOR)結合有効量の別個のMORアゴニスト又はアンタゴニスト分子が存在しない状態で行われる。
企図する立体異性化合物の、単一の立体異性体もしくは立体異性体混合物、又はその薬学的に許容可能な塩の使用も企図する。企図する投与は、in vivoでもin vitroでも行うことができ、in vivoで投与される場合、典型的には繰り返される。
本発明は、複数の有益性及び利点を有する。
有益性の1つは、企図する方法が、α7nAChRを通じたAβシグナル伝達を阻害するものであり、受容体そのものを標的とするより優れていると思われることである。α7nAChRに直接影響を及ぼすことなく、Aβが誘導するα7nAChRシグナル伝達を不可能にすることにより、受容体アゴニスト又はアンタゴニストの慢性使用に伴う潜行性の問題である受容体の感受性又は細胞表面レベルの変更が回避される。
本発明の利点は、このアプローチが、基礎の結合は保存しつつも、Aβによるフィラミン補充の頑強な増加に選択的に影響を及ぼすらしいことであり、このことは、本方法で用いられる化合物が、生理的α7nAChRシグナル伝達を保持しつつも、Aβによる病的シグナル伝達を減少させることを示唆している。
本発明の別の有益性は、企図する化合物の投与が、in vitro及びin vivoのτタンパク質リン酸化を阻害することである。
本発明の別の利点は、企図する化合物がin vivoで投与される場合、その投与は、企図する化合物が投与される対象哺乳類の脳でNFTの形成を阻害することである。
本発明の更に別の有益性は、企図する化合物を投与することで、その化合物と配列番号1のFLNAペンタペプチドの結合により、新規に見いだされたFLNA相互作用の1つ又は複数が妨害され、上記に列挙される1つ又は複数の方法の有益性を提供することができることである。
本発明の更に別の利点は、本発明を利用することで、頭部を損傷した個人又は他の動物でのτリン酸化及びその結果のTLR4媒介性炎症の影響を小さくできることである。
更に他の有益性及び利点は、以下の開示から当業者に明らかとなるだろう。
本開示の一部をなす図面において、
AD遺伝子導入マウス及びAD患者の前頭皮質におけるα7nAChR−FLNA会合の増大を示す。6ヶ月齢のAD遺伝子導入/野生型マウス(n=4)及び4組の一致するAD/対象者ヒト対由来の前頭皮質のシナプトソームを、それらのα7nAChR−FLNA複合体含有量のベースラインについて分析した。溶解させた前頭皮質のシナプトソーム中のα7nAChR−FLNA複合体を、抗FLNAで免疫沈降させ、抗FLNA免疫沈降物中のα7nAChRレベルを、抗α7nAChR抗体を用いるウエスタンブロット法で測定した。次いで、ブロットを剥離させ、添加対照として抗FLNAを用いて再探索した。比重走査測定を用いて定量した。 2枚のパネル、図2A及び図2Bにて、高親和性FLNA結合化合物により、α7nAChR−FLNA会合が減少することを示す。2ヶ月齢のラット(n=4)由来の前頭皮質のシナプトソームを、Aβ42と同時(Sim)に又はそれより10分前(10’pr)にのいずれかで、0.1nM濃度又は1nM濃度の化合物[A0033、A0040、A0053、A0068、B0055、C0105M、C0114M、C0137M、及びC0138M]で処理し、それらのα7nAChR−FLNA複合体含有量を分析した。溶解させたシナプトソーム中のα7nAChR−FLNA複合体を、固定化抗FLNAで免疫沈降させ、抗FLNA免疫沈降物中のα7nAChR及びFLNAレベルを、ウエスタンブロット法で求め(図2A)、濃度測定法により定量した(図2B)。n=3。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、Aβ42単独に対して。「C系列」化合物の多くに付随する文字記号「M」は、表示を見やすくするため、図2、残りの図、及び本明細書中以下の図面及び化合物の説明の大部分において、省略してある。この図及びその他の図に用いられている化合物の構造式は、本明細書中以下で提供する。 2枚のパネル、図2A及び図2Bにて、高親和性FLNA結合化合物により、α7nAChR−FLNA会合が減少することを示す。2ヶ月齢のラット(n=4)由来の前頭皮質のシナプトソームを、Aβ42と同時(Sim)に又はそれより10分前(10’pr)にのいずれかで、0.1nM濃度又は1nM濃度の化合物[A0033、A0040、A0053、A0068、B0055、C0105M、C0114M、C0137M、及びC0138M]で処理し、それらのα7nAChR−FLNA複合体含有量を分析した。溶解させたシナプトソーム中のα7nAChR−FLNA複合体を、固定化抗FLNAで免疫沈降させ、抗FLNA免疫沈降物中のα7nAChR及びFLNAレベルを、ウエスタンブロット法で求め(図2A)、濃度測定法により定量した(図2B)。n=3。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、Aβ42単独に対して。「C系列」化合物の多くに付随する文字記号「M」は、表示を見やすくするため、図2、残りの図、及び本明細書中以下の図面及び化合物の説明の大部分において、省略してある。この図及びその他の図に用いられている化合物の構造式は、本明細書中以下で提供する。 2枚のパネル、図3A及び図3Bにて、FLNA結合化合物により、Aβが誘導するα7nAChR媒介性ERK2シグナル伝達が減少することを示す。図2で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、ERK2の免疫沈降物中のリン酸化(活性化)ERK2のレベルを測定した。Aβ42は、細胞外シグナル制御キナーゼ2[ERK2;分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ1(MAPK1)としても既知]を強力に活性化したが、試験した化合物は全て、10分の前処理で、この活性化を減少させた。化合物C0105は、同時投与でもpERK2を減少させた。4種の化合物について、免疫沈降物をウエスタンブロット法により測定し(図3A)、濃度測定定量により分析した(図3B)。n=3。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、Aβ42単独に対して。 2枚のパネル、図3A及び図3Bにて、FLNA結合化合物により、Aβが誘導するα7nAChR媒介性ERK2シグナル伝達が減少することを示す。図2で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、ERK2の免疫沈降物中のリン酸化(活性化)ERK2のレベルを測定した。Aβ42は、細胞外シグナル制御キナーゼ2[ERK2;分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ1(MAPK1)としても既知]を強力に活性化したが、試験した化合物は全て、10分の前処理で、この活性化を減少させた。化合物C0105は、同時投与でもpERK2を減少させた。4種の化合物について、免疫沈降物をウエスタンブロット法により測定し(図3A)、濃度測定定量により分析した(図3B)。n=3。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、Aβ42単独に対して。 4枚のパネル、図4A〜図4Dにて、FLNA結合化合物により、τリン酸化が3つのリン酸化部位全てで減少することを示す。図2及び図3で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でのτタンパク質リン酸化のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いて検出した。Aβ42は3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進するが、化合物は全て、10分の前処理で、このリン酸化を減少させた。化合物C0105は、同時投与でもτリン酸化を減少させた。免疫沈降物を、ウエスタンブロット法により測定し(図4A〜図4C)、濃度測定法により定量した(図4D)。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、Aβ42単独に対して。 4枚のパネル、図4A〜図4Dにて、FLNA結合化合物により、τリン酸化が3つのリン酸化部位全てで減少することを示す。図2及び図3で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でのτタンパク質リン酸化のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いて検出した。Aβ42は3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進するが、化合物は全て、10分の前処理で、このリン酸化を減少させた。化合物C0105は、同時投与でもτリン酸化を減少させた。免疫沈降物を、ウエスタンブロット法により測定し(図4A〜図4C)、濃度測定法により定量した(図4D)。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、Aβ42単独に対して。 4枚のパネル、図4A〜図4Dにて、FLNA結合化合物により、τリン酸化が3つのリン酸化部位全てで減少することを示す。図2及び図3で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でのτタンパク質リン酸化のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いて検出した。Aβ42は3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進するが、化合物は全て、10分の前処理で、このリン酸化を減少させた。化合物C0105は、同時投与でもτリン酸化を減少させた。免疫沈降物を、ウエスタンブロット法により測定し(図4A〜図4C)、濃度測定法により定量した(図4D)。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、Aβ42単独に対して。 4枚のパネル、図4A〜図4Dにて、FLNA結合化合物により、τリン酸化が3つのリン酸化部位全てで減少することを示す。図2及び図3で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でのτタンパク質リン酸化のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いて検出した。Aβ42は3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進するが、化合物は全て、10分の前処理で、このリン酸化を減少させた。化合物C0105は、同時投与でもτリン酸化を減少させた。免疫沈降物を、ウエスタンブロット法により測定し(図4A〜図4C)、濃度測定法により定量した(図4D)。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、Aβ42単独に対して。 3枚のパネルにて、化合物C0105及び化合物C0114により、Aβ42が誘導するFLNAとα7nAChR及びTLR4の会合の増加が減少することを示す。0.1nM濃度又は1nM濃度の化合物をAβ42と同時に用いて処理した器官型FCX切片培養物からシナプトソームを調製し、それらのα7nAChR−FLNA複合体含有量について分析した。溶解させたシナプトソーム中の、α7nAChR、TLR4、IR、及びMORとの、FLNA会合の程度を、固定化抗FLNAを用いて免疫沈降させ、各受容体に特異的な抗体を用いてウエスタンブロット法により検出する(図5A)ことにより査定した。ブロットを、濃度測定定量により分析した(図5B)。Aβ42は、α7nAChR及びTLR4とFLNAとの会合を大きく増加させたが、IR及びMORとFLNAとの会合レベルは、変化しなかった。C0105及びC0114は、これらのAβ42が誘導する増加を低下させた。阻害パーセントを、図5Cに示す。n=3。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、Aβ42単独に対して;#p<0.01は、ビヒクルに対して。 3枚のパネルにて、化合物C0105及び化合物C0114により、Aβ42が誘導するFLNAとα7nAChR及びTLR4の会合の増加が減少することを示す。0.1nM濃度又は1nM濃度の化合物をAβ42と同時に用いて処理した器官型FCX切片培養物からシナプトソームを調製し、それらのα7nAChR−FLNA複合体含有量について分析した。溶解させたシナプトソーム中の、α7nAChR、TLR4、IR、及びMORとの、FLNA会合の程度を、固定化抗FLNAを用いて免疫沈降させ、各受容体に特異的な抗体を用いてウエスタンブロット法により検出する(図5A)ことにより査定した。ブロットを、濃度測定定量により分析した(図5B)。Aβ42は、α7nAChR及びTLR4とFLNAとの会合を大きく増加させたが、IR及びMORとFLNAとの会合レベルは、変化しなかった。C0105及びC0114は、これらのAβ42が誘導する増加を低下させた。阻害パーセントを、図5Cに示す。n=3。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、Aβ42単独に対して;#p<0.01は、ビヒクルに対して。 3枚のパネルにて、化合物C0105及び化合物C0114により、Aβ42が誘導するFLNAとα7nAChR及びTLR4の会合の増加が減少することを示す。0.1nM濃度又は1nM濃度の化合物をAβ42と同時に用いて処理した器官型FCX切片培養物からシナプトソームを調製し、それらのα7nAChR−FLNA複合体含有量について分析した。溶解させたシナプトソーム中の、α7nAChR、TLR4、IR、及びMORとの、FLNA会合の程度を、固定化抗FLNAを用いて免疫沈降させ、各受容体に特異的な抗体を用いてウエスタンブロット法により検出する(図5A)ことにより査定した。ブロットを、濃度測定定量により分析した(図5B)。Aβ42は、α7nAChR及びTLR4とFLNAとの会合を大きく増加させたが、IR及びMORとFLNAとの会合レベルは、変化しなかった。C0105及びC0114は、これらのAβ42が誘導する増加を低下させた。阻害パーセントを、図5Cに示す。n=3。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、Aβ42単独に対して;#p<0.01は、ビヒクルに対して。 3枚のパネルにて、シナプトソームを、化合物C0105(0.1nM、1nM、及び10nM)及び化合物C0114(1nM及び10nM)と接触させると、τリン酸化が3つのリン酸化部位全てで減少したことを示す。図5で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でリン酸化されたτタンパク質のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いて検出した。Aβ42は3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進するが、化合物は両方とも、このリン酸化を有意に減少させた。ウエスタンブロット(図6A)を、濃度測定定量により分析した(図6B)。阻害パーセントを、図6Cに示す。n=3。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、Aβ42単独に対して;#p<0.001、##p<0.007、###p<0.003は、Aβ42を含まないビヒクル群に対して。 3枚のパネルにて、シナプトソームを、化合物C0105(0.1nM、1nM、及び10nM)及び化合物C0114(1nM及び10nM)と接触させると、τリン酸化が3つのリン酸化部位全てで減少したことを示す。図5で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でリン酸化されたτタンパク質のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いて検出した。Aβ42は3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進するが、化合物は両方とも、このリン酸化を有意に減少させた。ウエスタンブロット(図6A)を、濃度測定定量により分析した(図6B)。阻害パーセントを、図6Cに示す。n=3。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、Aβ42単独に対して;#p<0.001、##p<0.007、###p<0.003は、Aβ42を含まないビヒクル群に対して。 3枚のパネルにて、シナプトソームを、化合物C0105(0.1nM、1nM、及び10nM)及び化合物C0114(1nM及び10nM)と接触させると、τリン酸化が3つのリン酸化部位全てで減少したことを示す。図5で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でリン酸化されたτタンパク質のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いて検出した。Aβ42は3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進するが、化合物は両方とも、このリン酸化を有意に減少させた。ウエスタンブロット(図6A)を、濃度測定定量により分析した(図6B)。阻害パーセントを、図6Cに示す。n=3。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、Aβ42単独に対して;#p<0.001、##p<0.007、###p<0.003は、Aβ42を含まないビヒクル群に対して。 化合物C0105及び化合物C0114のそれぞれにより、Aβ42が誘導するα7nAChR機能障害が回復することを示す。処理済FCX培養物由来の同じシナプトソームで、Aβ42は、PNU282987(α7nAChRの全アゴニスト)による刺激後のカルシウム流入を有意に障害するが、化合物C0105及び化合物C0114は、それぞれ、この障害を防ぐ。n=3。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、ビヒクルに対して;#p<0.01は、Aβ42単独に対して。 化合物C0105及び化合物C0114のそれぞれにより、Aβ42が誘導するNMDAR機能障害が回復することを示す。Aβ42は、NMDA及びグリシン(NMDARのコアゴニスト)による刺激後のカルシウム流入を有意に障害するが、化合物C0105及び化合物C0114は、それぞれ、この障害を防ぐ。n=3。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、ビヒクルに対して;##p<0.05、#p<0.01は、Aβ42単独に対して。 2枚のパネルにて、化合物C0105及び化合物C0114のそれぞれにより、NMDAR付随シグナル伝達分子のレベルが回復することを示す。グリシン及びNMDAで同時刺激した後、NR−1(NMDARの必須サブユニット)で免疫共沈する6種の異なるシグナル伝達分子のレベルを測定することで、NMDARのシグナル伝達機能を査定した(図9A)。Aβ42は、6種のシグナル伝達構成要素全てでNR−1との会合レベルを抑制し、図8に示したNMDAR機能障害を裏付けた(図9B)。n=3。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、Aβ42単独に対して;#p<0.01は、ビヒクルに対して。 2枚のパネルにて、化合物C0105及び化合物C0114のそれぞれにより、NMDAR付随シグナル伝達分子のレベルが回復することを示す。グリシン及びNMDAで同時刺激した後、NR−1(NMDARの必須サブユニット)で免疫共沈する6種の異なるシグナル伝達分子のレベルを測定することで、NMDARのシグナル伝達機能を査定した(図9A)。Aβ42は、6種のシグナル伝達構成要素全てでNR−1との会合レベルを抑制し、図8に示したNMDAR機能障害を裏付けた(図9B)。n=3。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、Aβ42単独に対して;#p<0.01は、ビヒクルに対して。 2枚のパネル、C0105及びC0114にて、化合物C0105及び化合物C0114のそれぞれにより、Aβ42が誘導するIR機能障害が回復することを示す。Aβ42は、ウエスタンブロット(図10A)及び濃度測定法(図10B)に示されるとおり、IRβのリン酸化及びIRβとシグナル伝達分子IRS−1との会合により測定されるとおり、IRのシグナル伝達を障害した。*p<0.01は、Aβ42単独に対して;#p<0.01は、ビヒクルに対して。 2枚のパネル、C0105及びC0114にて、化合物C0105及び化合物C0114のそれぞれにより、Aβ42が誘導するIR機能障害が回復することを示す。Aβ42は、ウエスタンブロット(図10A)及び濃度測定法(図10B)に示されるとおり、IRβのリン酸化及びIRβとシグナル伝達分子IRS−1との会合により測定されるとおり、IRのシグナル伝達を障害した。*p<0.01は、Aβ42単独に対して;#p<0.01は、ビヒクルに対して。 化合物C0105及び化合物C0114のそれぞれにより、K+誘発性カルシウム流入の減少で示されるとおりの細胞死が減少する可能性があることを示す。Aβ42は、K+誘発性Ca+2流入を減少させ、細胞死又は非機能化を示した。細胞を化合物C0105及び化合物C0114いずれかと接触させると、このAβ42が誘導する障害を防ぐ。n=3。データは、平均±SEMである。**p<0.05、*p<0.01は、ビヒクルに対して;#p<0.01は、Aβ42単独に対して。 2組の3枚のパネルにて、脳前頭皮質切片培養物に化合物C0105を投与すると、Aβ42が誘導するNFTが予防されることを示す。Aβ42とともにインキュベートすると、リン酸化τ(pTau)免疫反応性により可視化されるとおり、NFTが産生された(図12A)。Aβ42と化合物C0105で同時インキュベートすると、この神経病理が予防された(図12B)。ビヒクル処理した切片を図12Cに示す。下段のパネルは拡大したものである。 2組の3枚のパネルにて、脳前頭皮質切片培養物に化合物C0105を投与すると、Aβ42凝集物の免疫染色が劇的に減少することを示す。Aβ42とともにインキュベートすると、Aβ42免疫反応性により可視化されるとおり、アミロイド沈着物が産生された(図13A)が、Aβ42と化合物C0105で同時インキュベートすると、この神経病理が予防された(図13B)。ビヒクル処理した切片を図13Cに示す。下段のパネルは拡大したものである。 3部構成にて、化合物C0105をマウスに全身投与すると、Aβ42が誘導するFLNAとα7nAChR及びトール様受容体4(TLR4)との会合両方が減少したことを示す。すなわち、Aβ42又はビヒクルの脳室内(ICV)輸液を継続的に受け、加えて化合物C0105又はビヒクルを1日2回注射されたマウスの前頭前皮質及び海馬から調製したシナプトソームを、それらのFLNA−α7nAChR/TLR4相互作用について分析した。溶解させたシナプトソーム中で、固定化抗FLNAで免疫沈降させ、各受容体に特異的な抗体を用いてウエスタンブロットで検出する(図14A)ことにより、FLNAとα7nAChR又はTLR4との会合の度合いを査定した。ブロットの外側左にある数値は、ブロット内の分子量の位置である。ブロットを、濃度測定定量により分析した(図14B)。Aβ42は、α7nAChR及びTLR4とFLNAとの会合を大きく増加させたが、化合物C0105は、これらのAβ42が誘導する増加を減少させた。図14Cに、阻害パーセントを示す。n=3。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、偽、ビヒクルに対して;#p<0.01は、Aβ42、ビヒクルに対して。 3部構成にて、化合物C0105をマウスに全身投与すると、Aβ42が誘導するFLNAとα7nAChR及びトール様受容体4(TLR4)との会合両方が減少したことを示す。すなわち、Aβ42又はビヒクルの脳室内(ICV)輸液を継続的に受け、加えて化合物C0105又はビヒクルを1日2回注射されたマウスの前頭前皮質及び海馬から調製したシナプトソームを、それらのFLNA−α7nAChR/TLR4相互作用について分析した。溶解させたシナプトソーム中で、固定化抗FLNAで免疫沈降させ、各受容体に特異的な抗体を用いてウエスタンブロットで検出する(図14A)ことにより、FLNAとα7nAChR又はTLR4との会合の度合いを査定した。ブロットの外側左にある数値は、ブロット内の分子量の位置である。ブロットを、濃度測定定量により分析した(図14B)。Aβ42は、α7nAChR及びTLR4とFLNAとの会合を大きく増加させたが、化合物C0105は、これらのAβ42が誘導する増加を減少させた。図14Cに、阻害パーセントを示す。n=3。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、偽、ビヒクルに対して;#p<0.01は、Aβ42、ビヒクルに対して。 3部構成にて、化合物C0105をマウスに全身投与すると、Aβ42が誘導するFLNAとα7nAChR及びトール様受容体4(TLR4)との会合両方が減少したことを示す。すなわち、Aβ42又はビヒクルの脳室内(ICV)輸液を継続的に受け、加えて化合物C0105又はビヒクルを1日2回注射されたマウスの前頭前皮質及び海馬から調製したシナプトソームを、それらのFLNA−α7nAChR/TLR4相互作用について分析した。溶解させたシナプトソーム中で、固定化抗FLNAで免疫沈降させ、各受容体に特異的な抗体を用いてウエスタンブロットで検出する(図14A)ことにより、FLNAとα7nAChR又はTLR4との会合の度合いを査定した。ブロットの外側左にある数値は、ブロット内の分子量の位置である。ブロットを、濃度測定定量により分析した(図14B)。Aβ42は、α7nAChR及びTLR4とFLNAとの会合を大きく増加させたが、化合物C0105は、これらのAβ42が誘導する増加を減少させた。図14Cに、阻害パーセントを示す。n=3。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、偽、ビヒクルに対して;#p<0.01は、Aβ42、ビヒクルに対して。 3部構成にて、化合物C0105をマウスに投与すると、3つのリン酸化部位全てでτリン酸化が減少することを示す。図14で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でリン酸化されたτタンパク質のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いて検出した。Aβ42は3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進するが、化合物は両方とも、このリン酸化を有意に減少させた。ウエスタンブロット(図15A)を、濃度測定定量により分析した(図15B)。図15Aのブロットの外側左にある数値は、ブロット内の分子量の位置である。阻害パーセントを、図15Cに示す。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、偽、ビヒクルに対して;#p<0.01は、Aβ42、ビヒクルに対して。 3部構成にて、化合物C0105をマウスに投与すると、3つのリン酸化部位全てでτリン酸化が減少することを示す。図14で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でリン酸化されたτタンパク質のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いて検出した。Aβ42は3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進するが、化合物は両方とも、このリン酸化を有意に減少させた。ウエスタンブロット(図15A)を、濃度測定定量により分析した(図15B)。図15Aのブロットの外側左にある数値は、ブロット内の分子量の位置である。阻害パーセントを、図15Cに示す。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、偽、ビヒクルに対して;#p<0.01は、Aβ42、ビヒクルに対して。 3部構成にて、化合物C0105をマウスに投与すると、3つのリン酸化部位全てでτリン酸化が減少することを示す。図14で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でリン酸化されたτタンパク質のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いて検出した。Aβ42は3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進するが、化合物は両方とも、このリン酸化を有意に減少させた。ウエスタンブロット(図15A)を、濃度測定定量により分析した(図15B)。図15Aのブロットの外側左にある数値は、ブロット内の分子量の位置である。阻害パーセントを、図15Cに示す。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、偽、ビヒクルに対して;#p<0.01は、Aβ42、ビヒクルに対して。 3部構成にて、化合物C0105をマウスに投与すると、Aβ42−α7nAChR複合体が減少することを示す。マウスを1日2回化合物C0105で処置すると、前頭前皮質及び海馬の両方で、Aβ42−α7nAChR複合体のレベルが大きく低下した;n=7又はn=8。ウエスタンブロット(図16A)を、濃度測定定量により分析した(図16B)。図16Aのブロットの外側左にある数値は、ブロット内の分子量の位置である。図16Cに、阻害パーセントを示す。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、偽、ビヒクルに対して;#p<0.01は、Aβ42、ビヒクルに対して。 3部構成にて、化合物C0105をマウスに投与すると、Aβ42−α7nAChR複合体が減少することを示す。マウスを1日2回化合物C0105で処置すると、前頭前皮質及び海馬の両方で、Aβ42−α7nAChR複合体のレベルが大きく低下した;n=7又はn=8。ウエスタンブロット(図16A)を、濃度測定定量により分析した(図16B)。図16Aのブロットの外側左にある数値は、ブロット内の分子量の位置である。図16Cに、阻害パーセントを示す。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、偽、ビヒクルに対して;#p<0.01は、Aβ42、ビヒクルに対して。 3部構成にて、化合物C0105をマウスに投与すると、Aβ42−α7nAChR複合体が減少することを示す。マウスを1日2回化合物C0105で処置すると、前頭前皮質及び海馬の両方で、Aβ42−α7nAChR複合体のレベルが大きく低下した;n=7又はn=8。ウエスタンブロット(図16A)を、濃度測定定量により分析した(図16B)。図16Aのブロットの外側左にある数値は、ブロット内の分子量の位置である。図16Cに、阻害パーセントを示す。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、偽、ビヒクルに対して;#p<0.01は、Aβ42、ビヒクルに対して。 化合物C0105での処置により、Aβ42が誘導するα7nAChR機能不全が減少することを示す。マウスを1日2回化合物C0105で処置すると、全α7nAChRアゴニストであるPNU282987を用いた刺激に続くカルシウム流入におけるAβ42が誘導する障害が正常化した。n=7又はn=8。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、偽、ビヒクルに対して;#p<0.01は、Aβ42、ビヒクルに対して;+p<0.01は、ビヒクル処理及び化合物C0105処理した偽群に対して。 マウスを化合物C0105で処置すると、Aβ42が誘導するNMDAR機能不全が減少することを示す。Aβ42は、NMDA及びグリシン(NMDARのコアゴニスト)を用いた刺激後のカルシウム流入を有意に障害するが、化合物C0105は、この障害を防ぐ。n=7又はn=8。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、偽、ビヒクルに対して;#p<0.01は、Aβ42、ビヒクルに対して;+p<0.01は、ビヒクル処理及び化合物C0105処理した偽群に対して。 マウスを化合物C0105で処置すると、K+誘発性Ca+2流入で測定されるとおりの細胞死が減少することを示す。Aβ42は、K+誘発性Ca+2流入を減少させ、細胞死亡又は非機能化を示した。化合物C0105は、このAβ42が誘導する障害を減少させる。n=7又はn=8。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、偽、ビヒクルに対して;#p<0.01は、Aβ42、ビヒクルに対して;++p<0.05は、ビヒクル処理及び化合物C0105処理した偽群に対して。 2枚のパネルにて、マウスを化合物C0105で処置すると、Aβ42が誘導するNMDARのシグナル伝達障害が正常化することを示す。NMDARのシグナル伝達機能も、グリシン及びNMDAで同時刺激した後、NR−1(NMDARの必須サブユニット)で免疫共沈する6種の異なるシグナル伝達分子(PLCγ、nNOS、pY402PyK2、PSD−95、PKCγ、pY416Src、及びNR1)のレベルを測定することで査定した(図20A)。ブロットの外側左にある数値は上記のとおりである。Aβ42は、6種のシグナル伝達構成要素全てでNR−1との会合レベルを抑制し、図18に示したNMDAR機能障害を裏付けた(図20B)。n=7又はn=8。データは、平均±SEMである。+p<0.01は、対照ビヒクル群の基本レベルに対して;*p<0.01は、偽、ビヒクル群のNMDA/グリシン刺激したレベルに対して;#p<0.01は、ICVのAβ42、ビヒクルのNMDA/グリシン刺激したレベルに対して。 2枚のパネルにて、マウスを化合物C0105で処置すると、Aβ42が誘導するNMDARのシグナル伝達障害が正常化することを示す。NMDARのシグナル伝達機能も、グリシン及びNMDAで同時刺激した後、NR−1(NMDARの必須サブユニット)で免疫共沈する6種の異なるシグナル伝達分子(PLCγ、nNOS、pY402PyK2、PSD−95、PKCγ、pY416Src、及びNR1)のレベルを測定することで査定した(図20A)。ブロットの外側左にある数値は上記のとおりである。Aβ42は、6種のシグナル伝達構成要素全てでNR−1との会合レベルを抑制し、図18に示したNMDAR機能障害を裏付けた(図20B)。n=7又はn=8。データは、平均±SEMである。+p<0.01は、対照ビヒクル群の基本レベルに対して;*p<0.01は、偽、ビヒクル群のNMDA/グリシン刺激したレベルに対して;#p<0.01は、ICVのAβ42、ビヒクルのNMDA/グリシン刺激したレベルに対して。 2枚のパネルにて、マウスを化合物C0105で処置すると、Aβ42が誘導するインシュリン受容体のシグナル伝達障害が正常化することを示す。Aβ42は、IRβのリン酸化及びIRβとシグナル伝達分子IRS−1との会合により測定されるとおり、IRのシグナル伝達を障害した。固定化抗IRβを用いて行った免疫沈降を図21Aに示す。図中、ブロットの外側左にある数値は上記のとおりである。図21Bに示す結果は、抗体を除去し、ニトロセルロース膜に移動させ、縦軸に示す種に対する抗体を用いてウエスタンブロットを行い、続いて濃度測定で定量して得られたものである。化合物C0105は、これらの障害を正常化した。n=7又はn=8。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、偽、ビヒクル群のインシュリン刺激したレベルに対して;#p<0.01は、ICVのAβ42、ビヒクル群のインシュリン刺激したレベルに対して。 2枚のパネルにて、マウスを化合物C0105で処置すると、Aβ42が誘導するインシュリン受容体のシグナル伝達障害が正常化することを示す。Aβ42は、IRβのリン酸化及びIRβとシグナル伝達分子IRS−1との会合により測定されるとおり、IRのシグナル伝達を障害した。固定化抗IRβを用いて行った免疫沈降を図21Aに示す。図中、ブロットの外側左にある数値は上記のとおりである。図21Bに示す結果は、抗体を除去し、ニトロセルロース膜に移動させ、縦軸に示す種に対する抗体を用いてウエスタンブロットを行い、続いて濃度測定で定量して得られたものである。化合物C0105は、これらの障害を正常化した。n=7又はn=8。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、偽、ビヒクル群のインシュリン刺激したレベルに対して;#p<0.01は、ICVのAβ42、ビヒクル群のインシュリン刺激したレベルに対して。 マウスを化合物C0105で処置すると、Aβ42が誘導するサイトカイン産生がほぼ消失することを示す。Aβ42は、FITCを用いた蛍光ELISAアッセイで測定されるサイトカインIL−6、TNFα、及びIL−1βのレベルを上昇させた。化合物C0105は、これら3種のサイトカインの産生をほとんど消失させた。n=7又はn=8。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、偽、ビヒクル群の各サイトカインレベルに対して;#p<0.01は、ICVのAβ42、ビヒクル群の各サイトカインレベルに対して。 顕微鏡写真を含む2枚のパネルにて、マウスを化合物C0105で処置すると、NFT免疫染色が劇的に減少することを示す。抗ホスホτ抗体で免疫染色した切片の代表的なもの(図23A)は、化合物C0105処置により、Aβ42のICV輸液を受けたマウスの前頭前皮質(FCX)及び海馬(HP)の両方でNFT免疫染色が大きく減少したことを、はっきりと示す。全ての動物での光強度の定量(図23B)から、化合物C0105により、両方の領域で、Aβ42が誘導するNFT免疫反応性が有意に減少することが示される。#p<0.01は、Aβ42対Aβ42+C0105、*p<0.01は、偽に対して。 顕微鏡写真を含む2枚のパネルにて、マウスを化合物C0105で処置すると、NFT免疫染色が劇的に減少することを示す。抗ホスホτ抗体で免疫染色した切片の代表的なもの(図23A)は、化合物C0105処置により、Aβ42のICV輸液を受けたマウスの前頭前皮質(FCX)及び海馬(HP)の両方でNFT免疫染色が大きく減少したことを、はっきりと示す。全ての動物での光強度の定量(図23B)から、化合物C0105により、両方の領域で、Aβ42が誘導するNFT免疫反応性が有意に減少することが示される。#p<0.01は、Aβ42対Aβ42+C0105、*p<0.01は、偽に対して。 顕微鏡写真を含む2枚のパネルにて、マウスを化合物C0105で処置すると、Aβ42凝集物の免疫染色が劇的に減少することを示す。Aβ42凝集物について免疫染色した切片の代表的なもの(図24A)は、化合物C0105処置により、Aβ42のICV輸液を受けたマウスの前頭前皮質(FCX)及び海馬(HP)の両方でAβ42凝集物の免疫染色が大きく減少したことを、はっきりと示す。全ての動物での光強度の定量(図24B)から、化合物C0105により、両方の領域で、Aβ42が誘導するNFT免疫反応性が有意に減少することが示される。#p<0.01Aβ42対Aβ42+C0105、*p<0.01は、偽に対して。 顕微鏡写真を含む2枚のパネルにて、マウスを化合物C0105で処置すると、Aβ42凝集物の免疫染色が劇的に減少することを示す。Aβ42凝集物について免疫染色した切片の代表的なもの(図24A)は、化合物C0105処置により、Aβ42のICV輸液を受けたマウスの前頭前皮質(FCX)及び海馬(HP)の両方でAβ42凝集物の免疫染色が大きく減少したことを、はっきりと示す。全ての動物での光強度の定量(図24B)から、化合物C0105により、両方の領域で、Aβ42が誘導するNFT免疫反応性が有意に減少することが示される。#p<0.01Aβ42対Aβ42+C0105、*p<0.01は、偽に対して。 5枚のパネルにて、化合物C0105が、ヒト死後AD脳組織及び対照脳組織において、Aβ42が誘導するFLNAとα7nAChR及びTLR4との会合両方を減少させたことを示す。AD及び同年齢の対照の脳切片を、0.1nM濃度又は1nM濃度の化合物C0105で処理し、対照脳切片は同時にAβ42でも処理した。溶解させたシナプトソーム中で、固定化抗FLNAで免疫沈降させ、各受容体に特異的な抗体を用いてウエスタンブロットで検出する(図25A)ことにより、FLNAとα7nAChR又はTLR4との会合の度合いを査定した。ブロットの外側左にある数値は、上記のとおりである。ブロットを、濃度測定定量により分析した(図25B及び図25D)。AD組織及びAβ42処理した対照組織は、α7nAChR及びTLR4とFLNAとの会合の著しい増加を示したが、化合物C0105はそれらの会合を減少させた。図25C及び図25Eに、阻害パーセントを示す。n=11。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、ビヒクル処理した対照に対して、#p<0.01は、Aβ42処理した対照又はビヒクル処理したADに対して。 5枚のパネルにて、化合物C0105が、ヒト死後AD脳組織及び対照脳組織において、Aβ42が誘導するFLNAとα7nAChR及びTLR4との会合両方を減少させたことを示す。AD及び同年齢の対照の脳切片を、0.1nM濃度又は1nM濃度の化合物C0105で処理し、対照脳切片は同時にAβ42でも処理した。溶解させたシナプトソーム中で、固定化抗FLNAで免疫沈降させ、各受容体に特異的な抗体を用いてウエスタンブロットで検出する(図25A)ことにより、FLNAとα7nAChR又はTLR4との会合の度合いを査定した。ブロットの外側左にある数値は、上記のとおりである。ブロットを、濃度測定定量により分析した(図25B及び図25D)。AD組織及びAβ42処理した対照組織は、α7nAChR及びTLR4とFLNAとの会合の著しい増加を示したが、化合物C0105はそれらの会合を減少させた。図25C及び図25Eに、阻害パーセントを示す。n=11。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、ビヒクル処理した対照に対して、#p<0.01は、Aβ42処理した対照又はビヒクル処理したADに対して。 5枚のパネルにて、化合物C0105が、ヒト死後AD脳組織及び対照脳組織において、Aβ42が誘導するFLNAとα7nAChR及びTLR4との会合両方を減少させたことを示す。AD及び同年齢の対照の脳切片を、0.1nM濃度又は1nM濃度の化合物C0105で処理し、対照脳切片は同時にAβ42でも処理した。溶解させたシナプトソーム中で、固定化抗FLNAで免疫沈降させ、各受容体に特異的な抗体を用いてウエスタンブロットで検出する(図25A)ことにより、FLNAとα7nAChR又はTLR4との会合の度合いを査定した。ブロットの外側左にある数値は、上記のとおりである。ブロットを、濃度測定定量により分析した(図25B及び図25D)。AD組織及びAβ42処理した対照組織は、α7nAChR及びTLR4とFLNAとの会合の著しい増加を示したが、化合物C0105はそれらの会合を減少させた。図25C及び図25Eに、阻害パーセントを示す。n=11。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、ビヒクル処理した対照に対して、#p<0.01は、Aβ42処理した対照又はビヒクル処理したADに対して。 5枚のパネルにて、化合物C0105が、ヒト死後AD脳組織及び対照脳組織において、Aβ42が誘導するFLNAとα7nAChR及びTLR4との会合両方を減少させたことを示す。AD及び同年齢の対照の脳切片を、0.1nM濃度又は1nM濃度の化合物C0105で処理し、対照脳切片は同時にAβ42でも処理した。溶解させたシナプトソーム中で、固定化抗FLNAで免疫沈降させ、各受容体に特異的な抗体を用いてウエスタンブロットで検出する(図25A)ことにより、FLNAとα7nAChR又はTLR4との会合の度合いを査定した。ブロットの外側左にある数値は、上記のとおりである。ブロットを、濃度測定定量により分析した(図25B及び図25D)。AD組織及びAβ42処理した対照組織は、α7nAChR及びTLR4とFLNAとの会合の著しい増加を示したが、化合物C0105はそれらの会合を減少させた。図25C及び図25Eに、阻害パーセントを示す。n=11。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、ビヒクル処理した対照に対して、#p<0.01は、Aβ42処理した対照又はビヒクル処理したADに対して。 5枚のパネルにて、化合物C0105が、ヒト死後AD脳組織及び対照脳組織において、Aβ42が誘導するFLNAとα7nAChR及びTLR4との会合両方を減少させたことを示す。AD及び同年齢の対照の脳切片を、0.1nM濃度又は1nM濃度の化合物C0105で処理し、対照脳切片は同時にAβ42でも処理した。溶解させたシナプトソーム中で、固定化抗FLNAで免疫沈降させ、各受容体に特異的な抗体を用いてウエスタンブロットで検出する(図25A)ことにより、FLNAとα7nAChR又はTLR4との会合の度合いを査定した。ブロットの外側左にある数値は、上記のとおりである。ブロットを、濃度測定定量により分析した(図25B及び図25D)。AD組織及びAβ42処理した対照組織は、α7nAChR及びTLR4とFLNAとの会合の著しい増加を示したが、化合物C0105はそれらの会合を減少させた。図25C及び図25Eに、阻害パーセントを示す。n=11。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、ビヒクル処理した対照に対して、#p<0.01は、Aβ42処理した対照又はビヒクル処理したADに対して。 2枚のパネルにて、AD及びAβ42処理した対照において、化合物C0105により、Aβ42−α7nAChR複合体が減少することを示す。図25で用いたのと同じ処理済のAD脳切片及び対照脳切片由来の溶解させたシナプトソームで、抗Aβ42を用いて免疫沈降させ、免疫沈降物のウエスタンブロット(図26A)を、抗α7nAChRを用いて探索し、濃度測定定量により分析した(図26B)。Aβ42−α7nAChR複合体は、Aβ42処理した対照組織及びAD組織の両方で増加していたが、化合物C0105(0.1nM及び1nM)は、この相互作用を減少させた。n=11。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、ビヒクル処理した対照に対して、#p<0.01は、Aβ42処理した対照又はビヒクル処理したADに対して。 2枚のパネルにて、AD及びAβ42処理した対照において、化合物C0105により、Aβ42−α7nAChR複合体が減少することを示す。図25で用いたのと同じ処理済のAD脳切片及び対照脳切片由来の溶解させたシナプトソームで、抗Aβ42を用いて免疫沈降させ、免疫沈降物のウエスタンブロット(図26A)を、抗α7nAChRを用いて探索し、濃度測定定量により分析した(図26B)。Aβ42−α7nAChR複合体は、Aβ42処理した対照組織及びAD組織の両方で増加していたが、化合物C0105(0.1nM及び1nM)は、この相互作用を減少させた。n=11。データは、平均±SEMである。*p<0.01は、ビヒクル処理した対照に対して、#p<0.01は、Aβ42処理した対照又はビヒクル処理したADに対して。 2枚のパネルにて、化合物C0105により、Aβ42−α7nAChR相互作用の親和性が低下することを示す。死後対照組織では、化合物C0105を用いたインキュベーションは、認知障害のない対照の死後前頭皮質由来のビオチン化シナプス膜において、Aβ42のα7nAChRに対する結合親和性を100フェムトモル濃度から16ナノモル濃度へと1000倍に低下させる(図27A)。新鮮なSK−N−MC細胞では、化合物C0105は、この結合親和性を、770フェムトモル濃度から1ナノモル濃度へと10,000倍に低下させる(図27B)。データは、平均±SEMである。死後対照組織はn=11;SK−N−MC細胞はn=6。 2枚のパネルにて、化合物C0105により、Aβ42−α7nAChR相互作用の親和性が低下することを示す。死後対照組織では、化合物C0105を用いたインキュベーションは、認知障害のない対照の死後前頭皮質由来のビオチン化シナプス膜において、Aβ42のα7nAChRに対する結合親和性を100フェムトモル濃度から16ナノモル濃度へと1000倍に低下させる(図27A)。新鮮なSK−N−MC細胞では、化合物C0105は、この結合親和性を、770フェムトモル濃度から1ナノモル濃度へと10,000倍に低下させる(図27B)。データは、平均±SEMである。死後対照組織はn=11;SK−N−MC細胞はn=6。 化合物C0105によりα7nAChR機能不全が減少することを示す棒グラフである。AD脳切片及びAβ42処理した対照脳切片は、α7nAChR全アゴニストであるPNU282987での刺激後のカルシウム流入が有意に障害されていた。化合物C0105処理は、この障害を正常化した。データは、平均±SEMである。n=11。*p<0.01は、ビヒクル処理した対照に対して、#p<0.01は、ビヒクル−処理したAD群に対して、+p<0.01は、ビヒクル処理した対照群及び化合物C0105処理した対照群に対して。 化合物C0105によりNMDAR機能不全が減少することを示す棒グラフである。AD脳切片及びAβ42処理した対照脳切片は、NMDA及びグリシン(NMDARのコアゴニスト)での刺激後のCa+2流入が有意に障害されていた。化合物C0105処理は、この障害を正常化した。データは、平均±SEMである。n=11。*p<0.01は、対照の基本レベルに対して、#p<0.01は、ビヒクル処理したAD群に対して、+p<0.01は、ビヒクル処理した対照群及び化合物C0105処理した対照群と比較して。 1nMの化合物C0105が、K+誘発性Ca+2流入を部分的に正常化することを示す棒グラフである。K+誘発性Ca+2流入は、AD脳切片及びAβ42処理した脳切片で劇的に減少し、細胞の非機能化又は細胞死を示す。化合物C0105を用いたインキュベーションは、この脱分極が誘導するCa+2流入を有意に上昇させ、機能しなくなった細胞をいくらか救出する。データは、平均±SEMである。n=11。*p<0.01は、ビヒクル処理した対照群に対して;#p<0.01は、ビヒクル処理したAD群に対して;+p<0.01は、ビヒクル処理した対照群及び化合物C0105処理した対照群に対して。 2枚のパネルにて、化合物C0105により、NMDARシグナル伝達障害が正常化することを示す。AD脳切片又はAβ42処理した対照脳切片でのNMDAR機能不全は、複数のシグナル伝達分子とNR−1(NMDARの必須サブユニット)との連結が減少することによっても裏付けられる。化合物C0105(1nM)は、これらの減少を緩和する。ウエスタンブロット(図31A)(図中、ブロットの外側左にある数値は上記のとおりである)を濃度測定定量により分析した(図31B)。データは、平均±SEMである。n=11。*p<0.01は、ビヒクル処理した対照群でのNMDA/グリシン刺激したレベルに対して;#p<0.01は、ビヒクル処理したAD群でのNMDA/グリシン刺激したレベルに対して。 2枚のパネルにて、化合物C0105により、NMDARシグナル伝達障害が正常化することを示す。AD脳切片又はAβ42処理した対照脳切片でのNMDAR機能不全は、複数のシグナル伝達分子とNR−1(NMDARの必須サブユニット)との連結が減少することによっても裏付けられる。化合物C0105(1nM)は、これらの減少を緩和する。ウエスタンブロット(図31A)(図中、ブロットの外側左にある数値は上記のとおりである)を濃度測定定量により分析した(図31B)。データは、平均±SEMである。n=11。*p<0.01は、ビヒクル処理した対照群でのNMDA/グリシン刺激したレベルに対して;#p<0.01は、ビヒクル処理したAD群でのNMDA/グリシン刺激したレベルに対して。 2枚のパネルにて、化合物C0105により、IRシグナル伝達障害が正常化することを示す。IRシグナル伝達は、IPβのリン酸化及びIPβとシグナル伝達分子IRS−1との会合により測定されるとおり、AD脳切片及びAβ42処理した対照脳切片で障害されている。化合物C0105(1nM)を用いたインキュベーションは、これらの障害を正常化する。ウエスタンブロット(図32A)(図中、ブロットの外側左にある数値は上記のとおりである)を濃度測定定量により分析した(図32B)。データは、平均±SEMである。n=11。*p<0.01は、対照ビヒクル群のインシュリン刺激したレベルと比較して;#p<0.01は、ADビヒクル群のインシュリン刺激したレベルに対して。 2枚のパネルにて、化合物C0105により、IRシグナル伝達障害が正常化することを示す。IRシグナル伝達は、IPβのリン酸化及びIPβとシグナル伝達分子IRS−1との会合により測定されるとおり、AD脳切片及びAβ42処理した対照脳切片で障害されている。化合物C0105(1nM)を用いたインキュベーションは、これらの障害を正常化する。ウエスタンブロット(図32A)(図中、ブロットの外側左にある数値は上記のとおりである)を濃度測定定量により分析した(図32B)。データは、平均±SEMである。n=11。*p<0.01は、対照ビヒクル群のインシュリン刺激したレベルと比較して;#p<0.01は、ADビヒクル群のインシュリン刺激したレベルに対して。 2枚のパネルにて、VAKGL(配列番号1)ペンタペプチド(10μM)により、FLNA−α7nAChR又はTLR4会合のC0105による予防が遮断されることを示す。FLNAタンパク質のデコイとして作用することにより、FLNAにおける化合物C0105のペンタペプチド結合部位は、死後前頭皮質のシナプトソームにおいて、Aβ42誘導FLNA−α7nAChR/TLR4会合の化合物C0105による減少を遮断する。ウエスタンブロット(図33A)(図中、ブロットの外側左にある数値は上記のとおりである)を濃度測定定量により分析した(図33B)。データは、平均±SEMである。n=3。*p<0.01は、各基本レベルに対して;#p<0.01は、Aβ42接触組織に対して。 2枚のパネルにて、VAKGL(配列番号1)ペンタペプチド(10μM)により、FLNA−α7nAChR又はTLR4会合のC0105による予防が遮断されることを示す。FLNAタンパク質のデコイとして作用することにより、FLNAにおける化合物C0105のペンタペプチド結合部位は、死後前頭皮質のシナプトソームにおいて、Aβ42誘導FLNA−α7nAChR/TLR4会合の化合物C0105による減少を遮断する。ウエスタンブロット(図33A)(図中、ブロットの外側左にある数値は上記のとおりである)を濃度測定定量により分析した(図33B)。データは、平均±SEMである。n=3。*p<0.01は、各基本レベルに対して;#p<0.01は、Aβ42接触組織に対して。 VAKGL(配列番号1)ペンタペプチド(10μM)により、τリン酸化の化合物C0105による予防が遮断される。再び死後前頭皮質のシナプトソームを用いて、VAKGLペンタペプチドは、神経原線維タングルに見られる3つのリン酸化部位全てにおけるτリン酸化のC0105による減少を遮断する。ウエスタンブロット(図34A)(図中、ブロットの外側左にある数値は上記のとおりである)を濃度測定定量により分析した(図34B)。データは、平均±SEMである。n=3。*p<0.01は、各基本レベルに対して;#p<0.01は、Aβ42接触組織に対して。 VAKGL(配列番号1)ペンタペプチド(10μM)により、τリン酸化の化合物C0105による予防が遮断される。再び死後前頭皮質のシナプトソームを用いて、VAKGLペンタペプチドは、神経原線維タングルに見られる3つのリン酸化部位全てにおけるτリン酸化のC0105による減少を遮断する。ウエスタンブロット(図34A)(図中、ブロットの外側左にある数値は上記のとおりである)を濃度測定定量により分析した(図34B)。データは、平均±SEMである。n=3。*p<0.01は、各基本レベルに対して;#p<0.01は、Aβ42接触組織に対して。 配列番号1のFLNAの五量体ペプチドに結合する化合物について、ファルマコフォア1を模式的に表したものであり、化学的特色(水素結合受容体(HBA)、芳香族性/疎水性(ARO/HYD)中心など)の相対配置、及びそれらの間の分子内距離(オングストローム単位)を示す。 配列番号1のFLNAの五量体ペプチドに結合する化合物について、ファルマコフォア2を模式的に表したものであり、化学的特色(水素結合受容体(HBA)、芳香族性/疎水性(ARO/HYD)中心など)の相対配置、及びそれらの間の分子内距離(オングストローム単位)を示す。 配列番号1のFLNAの五量体ペプチドに結合する化合物について、ファルマコフォア3を模式的に表したものであり、化学的特色(水素結合受容体(HBA)、芳香族性/疎水性(ARO/HYD)中心など)の相対配置、及びそれらの間の分子内距離(オングストローム単位)を示す。 配列番号1のFLNAの五量体ペプチドに結合する化合物について、ファルマコフォア4を模式的に表したものであり、化学的特色(水素結合受容体(HBA)、芳香族性/疎水性(ARO/HYD)中心など)の相対配置、及びそれらの間の分子内距離(オングストローム単位)を示す。 配列番号1のFLNAの五量体ペプチドに結合する化合物について、ファルマコフォア5を模式的に表したものであり、化学的特色(水素結合受容体(HBA)、芳香族性/疎水性(ARO/HYD)中心など)の相対配置、及びそれらの間の分子内距離(オングストローム単位)を示す。 配列番号1のFLNAの五量体ペプチドに結合する化合物について、ファルマコフォア6を模式的に表したものであり、化学的特色(水素結合受容体(HBA)、芳香族性/疎水性(ARO/HYD)中心など)の相対配置、及びそれらの間の分子内距離(オングストローム単位)を示す。 2枚のパネル、図41及び図41Bにて、図2と同じようにアッセイした、α7nAChR−FLNA会合を減少させるさらなる高親和性FLNA結合化合物を示す。2ヶ月齢のラット由来の前頭皮質のシナプトソームを、Aβ42(0.1μM)と同時(Sim)に又はそれより10分前(10’pr)にのいずれかで、1nM濃度又は10nM濃度の化合物A、B、又はCで処理し、化合物C0134及びC0105は対照として用いた。そして、固定化抗FLNAで免疫沈降させた。溶解させたシナプトソーム中の複合体、ならびに抗FLNA免疫沈降物中のα7nAChR、TLR4、及びFLNAのレベルを、ウエスタンブロット法で求めた(図41A)。ブロットの外側左にある数値は、上記のとおりである。ブロットに存在する量を、濃度測定法により定量した(図41B)。α7nAChR/FLNA比は、ダネット検定で検定したところ、全ての化合物についてp<0.01でAβ42単独の場合に対し統計上有意差があった。TLR4/FLNA比は、ほとんどの化合物及び条件について*p<0.01又は**p<0.05でAβ42単独の場合に対し統計上有意差があった。この図及び他の図に用いられている化合物の構造式は、本明細書中以下で提供する。 2枚のパネル、図41及び図41Bにて、図2と同じようにアッセイした、α7nAChR−FLNA会合を減少させるさらなる高親和性FLNA結合化合物を示す。2ヶ月齢のラット由来の前頭皮質のシナプトソームを、Aβ42(0.1μM)と同時(Sim)に又はそれより10分前(10’pr)にのいずれかで、1nM濃度又は10nM濃度の化合物A、B、又はCで処理し、化合物C0134及びC0105は対照として用いた。そして、固定化抗FLNAで免疫沈降させた。溶解させたシナプトソーム中の複合体、ならびに抗FLNA免疫沈降物中のα7nAChR、TLR4、及びFLNAのレベルを、ウエスタンブロット法で求めた(図41A)。ブロットの外側左にある数値は、上記のとおりである。ブロットに存在する量を、濃度測定法により定量した(図41B)。α7nAChR/FLNA比は、ダネット検定で検定したところ、全ての化合物についてp<0.01でAβ42単独の場合に対し統計上有意差があった。TLR4/FLNA比は、ほとんどの化合物及び条件について*p<0.01又は**p<0.05でAβ42単独の場合に対し統計上有意差があった。この図及び他の図に用いられている化合物の構造式は、本明細書中以下で提供する。 2枚のパネル、図42A及び図42Bにてもまた、図41の化合物及び濃度を用いると、それらFLNA結合化合物により、3つのリン酸化部位全てでτリン酸化が減少することを、免疫沈降及びウエスタンブロット法を用いて示す。すなわち、図41で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でリン酸化されたτタンパク質のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態(Tau)を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いて検出した。Aβ42は3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進する(図42A)。ブロットの濃度測定分析(図42B)は、5種の化合物全てが、10nM濃度で同時投与した場合、又は両方の濃度で10分前処理した場合のいずれかで、このリン酸化を、Aβ42単独の場合に比べて、ダネット検定を用いて*p<0.01の有意差で減少させたことを示した。化合物Aは、1nMでの同時投与の場合も、**p<0.05又は*p<0.01の有意差で、τリン酸化を減少させ、一方、化合物Cは同時投与した場合に、2つのリン酸化位置で、統計上有意差のある結果をもたらさなかった。 2枚のパネル、図42A及び図42Bにてもまた、図41の化合物及び濃度を用いると、それらFLNA結合化合物により、3つのリン酸化部位全てでτリン酸化が減少することを、免疫沈降及びウエスタンブロット法を用いて示す。すなわち、図41で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でリン酸化されたτタンパク質のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態(Tau)を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いて検出した。Aβ42は3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進する(図42A)。ブロットの濃度測定分析(図42B)は、5種の化合物全てが、10nM濃度で同時投与した場合、又は両方の濃度で10分前処理した場合のいずれかで、このリン酸化を、Aβ42単独の場合に比べて、ダネット検定を用いて*p<0.01の有意差で減少させたことを示した。化合物Aは、1nMでの同時投与の場合も、**p<0.05又は*p<0.01の有意差で、τリン酸化を減少させ、一方、化合物Cは同時投与した場合に、2つのリン酸化位置で、統計上有意差のある結果をもたらさなかった。 2枚のパネル、図43A及び図43Bにて、図2と同じようにアッセイした、α7nAChR−FLNA会合を減少させるさらなる高親和性FLNA結合化合物を示す。2ヶ月齢のラット由来の前頭皮質のシナプトソームを、Aβ42(0.1μM)と同時(Sim)に又はそれより10分前(10’pr)にのいずれかで、1nM濃度又は10nM濃度の化合物C0087及び化合物C0108で処理し、化合物C0105は対照として用いた。そして、固定化抗FLNAで免疫沈降させた。溶解させたシナプトソーム中の複合体、ならびに抗FLNA免疫沈降物中のα7nAChR、TLR4、及びFLNAのレベルを、ウエスタンブロット法で求めた(図43A)。ブロットの外側左にある数値は、上記のとおりである。ブロットに存在する量を、濃度測定法により定量した(図43B)。α7nAChR/FLNA及びTLR4/FLNA比は、ダネット検定を用いて示されるとおり、化合物について**p<0.05、*p<0.01でAβ42単独の場合に対し統計上有意差があった。この図及び他の図に用いられている化合物の構造式は、本明細書中以下で提供する。 2枚のパネル、図43A及び図43Bにて、図2と同じようにアッセイした、α7nAChR−FLNA会合を減少させるさらなる高親和性FLNA結合化合物を示す。2ヶ月齢のラット由来の前頭皮質のシナプトソームを、Aβ42(0.1μM)と同時(Sim)に又はそれより10分前(10’pr)にのいずれかで、1nM濃度又は10nM濃度の化合物C0087及び化合物C0108で処理し、化合物C0105は対照として用いた。そして、固定化抗FLNAで免疫沈降させた。溶解させたシナプトソーム中の複合体、ならびに抗FLNA免疫沈降物中のα7nAChR、TLR4、及びFLNAのレベルを、ウエスタンブロット法で求めた(図43A)。ブロットの外側左にある数値は、上記のとおりである。ブロットに存在する量を、濃度測定法により定量した(図43B)。α7nAChR/FLNA及びTLR4/FLNA比は、ダネット検定を用いて示されるとおり、化合物について**p<0.05、*p<0.01でAβ42単独の場合に対し統計上有意差があった。この図及び他の図に用いられている化合物の構造式は、本明細書中以下で提供する。 2枚のパネル、図44A及び図44Bにてもまた、図43の化合物及び濃度を用いると、それらFLNA結合化合物により、3つのリン酸化部位全てでτリン酸化が減少することを、免疫沈降及びウエスタンブロット法を用いて示す。すなわち、図43で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でリン酸化されたτタンパク質のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態(Tau)を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いて検出した。Aβ42は3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進する。ブロットの濃度測定分析(図44B)は、両方の化合物が、両方の濃度で、同時投与又は10分前処理のいずれでも、このリン酸化を、Aβ42単独の場合に比べて、ダネット検定を用いて**p<0.05、*p<0.01の有意差で減少させたことを示した。 2枚のパネル、図44A及び図44Bにてもまた、図43の化合物及び濃度を用いると、それらFLNA結合化合物により、3つのリン酸化部位全てでτリン酸化が減少することを、免疫沈降及びウエスタンブロット法を用いて示す。すなわち、図43で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でリン酸化されたτタンパク質のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態(Tau)を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いて検出した。Aβ42は3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進する。ブロットの濃度測定分析(図44B)は、両方の化合物が、両方の濃度で、同時投与又は10分前処理のいずれでも、このリン酸化を、Aβ42単独の場合に比べて、ダネット検定を用いて**p<0.05、*p<0.01の有意差で減少させたことを示した。 2枚のパネル、図45A及び図45Bにて、図2と同じようにアッセイした、α7nAChR−FLNA会合を減少させるさらなる高親和性FLNA結合化合物を示す。2ヶ月齢のラット由来の前頭皮質のシナプトソームを、Aβ42(0.1μM)と同時(Sim)に又はそれより10分前(10’pr)にのいずれかで、1nM濃度又は10nM濃度の化合物C0124で処理し、化合物C0105は対照として用いた。そして、固定化抗FLNAで免疫沈降させた。溶解させたシナプトソーム中の複合体、ならびに抗FLNA免疫沈降物中のα7nAChR、TLR4、及びFLNAのレベルを、ウエスタンブロット法で求めた(図45A)。ブロットの外側左にある数値は、上記のとおりである。ブロットに存在する量を、濃度測定法により定量した(図45B)。α7nAChR/FLNA及びTLR4/FLNA比は、ダネット検定を用いて示されるとおり、化合物について**p<0.05、*p<0.01でAβ42単独の場合に対し統計上有意差があった。この図及び他の図に用いられている化合物の構造式は、本明細書中以下で提供する。 2枚のパネル、図45A及び図45Bにて、図2と同じようにアッセイした、α7nAChR−FLNA会合を減少させるさらなる高親和性FLNA結合化合物を示す。2ヶ月齢のラット由来の前頭皮質のシナプトソームを、Aβ42(0.1μM)と同時(Sim)に又はそれより10分前(10’pr)にのいずれかで、1nM濃度又は10nM濃度の化合物C0124で処理し、化合物C0105は対照として用いた。そして、固定化抗FLNAで免疫沈降させた。溶解させたシナプトソーム中の複合体、ならびに抗FLNA免疫沈降物中のα7nAChR、TLR4、及びFLNAのレベルを、ウエスタンブロット法で求めた(図45A)。ブロットの外側左にある数値は、上記のとおりである。ブロットに存在する量を、濃度測定法により定量した(図45B)。α7nAChR/FLNA及びTLR4/FLNA比は、ダネット検定を用いて示されるとおり、化合物について**p<0.05、*p<0.01でAβ42単独の場合に対し統計上有意差があった。この図及び他の図に用いられている化合物の構造式は、本明細書中以下で提供する。 2枚のパネル、図46A及び図46Bにてもまた、図45の化合物及び濃度を用いると、それらFLNA結合化合物により、3つのリン酸化部位全てでτリン酸化が減少することを、免疫沈降及びウエスタンブロット法を用いて示す。すなわち、図45で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でリン酸化されたτタンパク質のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態(Tau)を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いて検出した。Aβ42は3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進する。ブロットの濃度測定分析(図46B)は、化合物C0105及び化合物C0124の両方が、両方の濃度で、同時投与又は10分前処理のいずれでも、このリン酸化を、Aβ42単独の場合に比べて、ダネット検定を用いて*p<0.01の有意差で減少させたことを示した。 2枚のパネル、図46A及び図46Bにてもまた、図45の化合物及び濃度を用いると、それらFLNA結合化合物により、3つのリン酸化部位全てでτリン酸化が減少することを、免疫沈降及びウエスタンブロット法を用いて示す。すなわち、図45で用いたのと同じ処理済シナプトソームで、抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でリン酸化されたτタンパク質のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態(Tau)を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いて検出した。Aβ42は3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進する。ブロットの濃度測定分析(図46B)は、化合物C0105及び化合物C0124の両方が、両方の濃度で、同時投与又は10分前処理のいずれでも、このリン酸化を、Aβ42単独の場合に比べて、ダネット検定を用いて*p<0.01の有意差で減少させたことを示した。 3枚のパネル図47A〜図47Cにて、ヒト死後海馬細胞切片において、LPSが、2種の濃度(10μg/ml及び10μg/ml)それぞれで、3つのリン酸化部位全てでτリン酸化を誘導すること、及びそのリン酸化が1nM濃度の化合物C0105により阻害されることを、免疫沈降及びウエスタンブロット法を用いて示す。抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でリン酸化されたτタンパク質のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態(Tau)を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いてウエスタンブロット(WB)により検出した。Aβ42は対照として用いられたもので、Aβ42も3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進する。ブロットの濃度測定分析(図47B及び図47C)は、化合物C0105が、Newman−Keuls多重比較法を用いて以下の有意差で、このリン酸化を減少させたことを、定量的に示す:*p<0.01、**p<0.05は、ビヒクルとともにインキュベートした群と比較して、及び#p<0.01は、LPS又はAb42処理した群それぞれと比較して。図47Cのグラフは、図47Bに示されるものと同じ順序(in the same order)である。 3枚のパネル図47A〜図47Cにて、ヒト死後海馬細胞切片において、LPSが、2種の濃度(10μg/ml及び10μg/ml)それぞれで、3つのリン酸化部位全てでτリン酸化を誘導すること、及びそのリン酸化が1nM濃度の化合物C0105により阻害されることを、免疫沈降及びウエスタンブロット法を用いて示す。抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でリン酸化されたτタンパク質のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態(Tau)を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いてウエスタンブロット(WB)により検出した。Aβ42は対照として用いられたもので、Aβ42も3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進する。ブロットの濃度測定分析(図47B及び図47C)は、化合物C0105が、Newman−Keuls多重比較法を用いて以下の有意差で、このリン酸化を減少させたことを、定量的に示す:*p<0.01、**p<0.05は、ビヒクルとともにインキュベートした群と比較して、及び#p<0.01は、LPS又はAb42処理した群それぞれと比較して。図47Cのグラフは、図47Bに示されるものと同じ順序(in the same order)である。 3枚のパネル図47A〜図47Cにて、ヒト死後海馬細胞切片において、LPSが、2種の濃度(10μg/ml及び10μg/ml)それぞれで、3つのリン酸化部位全てでτリン酸化を誘導すること、及びそのリン酸化が1nM濃度の化合物C0105により阻害されることを、免疫沈降及びウエスタンブロット法を用いて示す。抗τ抗体を用いた免疫沈降物中のS202、T231、及びT181でリン酸化されたτタンパク質のレベルを測定した。用いた抗τ抗体は、τタンパク質のリン酸化状態(Tau)を識別しない。免疫沈降物中のτの3種のホスホエピトープを、特異的抗体を用いてウエスタンブロット(WB)により検出した。Aβ42は対照として用いられたもので、Aβ42も3つの部位全てでτリン酸化を強力に促進する。ブロットの濃度測定分析(図47B及び図47C)は、化合物C0105が、Newman−Keuls多重比較法を用いて以下の有意差で、このリン酸化を減少させたことを、定量的に示す:*p<0.01、**p<0.05は、ビヒクルとともにインキュベートした群と比較して、及び#p<0.01は、LPS又はAb42処理した群それぞれと比較して。図47Cのグラフは、図47Bに示されるものと同じ順序(in the same order)である。 4部構成、図48A、48B、48C、及び48Dによる、ナルトレキソン(NTX)又は例示化合物C0105の存在下での、フィラミンA(FLNA)又は配列番号1のフィラミンA(FLNA)五量体に対する放射標識化ナロキソン[3H]NLXの結合を示す競合曲線を示すグラフであり、Wang et al., PLoS One. 3(2):e1554 (2008)で報告されたとおりのものである。図48Aは、示される量でのナルトレキソン(NTX)の存在下における、A7細胞の膜でのFLNAに対する[3H]NLXの結合を示し、Wang et al., PLoS One. 3(2):e1554 (2008)の図3から引用したものである;図48Bは、示される量での化合物C0105の存在下における、A7細胞の膜でのFLNAに対する[3H]NLXの結合を示し;図48Cは、示される量での化合物C0105の存在下における、SK−N−MC細胞の膜でのFLNAに対する[3H]NLXの結合を示し;及び図48Dは、示される量での化合物C0105の存在下における、配列番号1のFLNA五量体に対する[3H]NLXの結合を示す。 4部構成、図48A、48B、48C、及び48Dによる、ナルトレキソン(NTX)又は例示化合物C0105の存在下での、フィラミンA(FLNA)又は配列番号1のフィラミンA(FLNA)五量体に対する放射標識化ナロキソン[3H]NLXの結合を示す競合曲線を示すグラフであり、Wang et al., PLoS One. 3(2):e1554 (2008)で報告されたとおりのものである。図48Aは、示される量でのナルトレキソン(NTX)の存在下における、A7細胞の膜でのFLNAに対する[3H]NLXの結合を示し、Wang et al., PLoS One. 3(2):e1554 (2008)の図3から引用したものである;図48Bは、示される量での化合物C0105の存在下における、A7細胞の膜でのFLNAに対する[3H]NLXの結合を示し;図48Cは、示される量での化合物C0105の存在下における、SK−N−MC細胞の膜でのFLNAに対する[3H]NLXの結合を示し;及び図48Dは、示される量での化合物C0105の存在下における、配列番号1のFLNA五量体に対する[3H]NLXの結合を示す。 4部構成、図48A、48B、48C、及び48Dによる、ナルトレキソン(NTX)又は例示化合物C0105の存在下での、フィラミンA(FLNA)又は配列番号1のフィラミンA(FLNA)五量体に対する放射標識化ナロキソン[3H]NLXの結合を示す競合曲線を示すグラフであり、Wang et al., PLoS One. 3(2):e1554 (2008)で報告されたとおりのものである。図48Aは、示される量でのナルトレキソン(NTX)の存在下における、A7細胞の膜でのFLNAに対する[3H]NLXの結合を示し、Wang et al., PLoS One. 3(2):e1554 (2008)の図3から引用したものである;図48Bは、示される量での化合物C0105の存在下における、A7細胞の膜でのFLNAに対する[3H]NLXの結合を示し;図48Cは、示される量での化合物C0105の存在下における、SK−N−MC細胞の膜でのFLNAに対する[3H]NLXの結合を示し;及び図48Dは、示される量での化合物C0105の存在下における、配列番号1のFLNA五量体に対する[3H]NLXの結合を示す。 4部構成、図48A、48B、48C、及び48Dによる、ナルトレキソン(NTX)又は例示化合物C0105の存在下での、フィラミンA(FLNA)又は配列番号1のフィラミンA(FLNA)五量体に対する放射標識化ナロキソン[3H]NLXの結合を示す競合曲線を示すグラフであり、Wang et al., PLoS One. 3(2):e1554 (2008)で報告されたとおりのものである。図48Aは、示される量でのナルトレキソン(NTX)の存在下における、A7細胞の膜でのFLNAに対する[3H]NLXの結合を示し、Wang et al., PLoS One. 3(2):e1554 (2008)の図3から引用したものである;図48Bは、示される量での化合物C0105の存在下における、A7細胞の膜でのFLNAに対する[3H]NLXの結合を示し;図48Cは、示される量での化合物C0105の存在下における、SK−N−MC細胞の膜でのFLNAに対する[3H]NLXの結合を示し;及び図48Dは、示される量での化合物C0105の存在下における、配列番号1のFLNA五量体に対する[3H]NLXの結合を示す。
略号及び短略形
以下の略号及び短略形を、本明細書中で使用する。
「Aβ」は、アミロイドβを意味する
「Aβ42」は、アミロイド前駆体タンパク質(APP)タンパク質の42の残基からなるタンパク質分解産物を意味する
「α7nAchR」は、α−7ニコチン性アセチルコリン受容体を意味する
「DAMGO」は、[D−Ala2,N−MePhe4,Gly−ol]−エンケファリンを意味する
「ERK2」は、細胞外シグナル制御キナーゼ2を意味する
「FCX」は、前頭皮質又は前頭前皮質を意味する
「FLNA」は、フィラミンAを意味する
「FITC」は、フルオレセインイソチオシアネートを意味する
「Gs」は、Gタンパク質刺激型サブタイプを意味し、アデニリルシクラーゼを刺激する
「HP」は、海馬を意味する
「IHC」は、免疫組織化学を意味する
「IR」は、インシュリン受容体を意味する
「MOR」は、μオピオイド受容体を意味する
「NLX」は、ナロキソンを意味する
「NTX」は、ナルトレキソンを意味する
「NFT」は、神経原線維タングルを意味する
「NMDA」は、N−メチル−D−アスパラギン酸を意味する
「NMDAR」は、NMDA受容体を意味する
「pERK2」は、リン酸化型ERK2を意味する
「pTau」は、高リン酸化型τタンパク質を意味する
「TLR4」は、トール様受容体4を意味する
定義
本発明の文脈及び添付の請求項において、以下の用語は以下の意味を有する:
「a」及び「an」という冠詞は、本明細書中、その冠詞の文法上の目的語が1つ又は1つより多い(すなわち少なくとも1つである)ことを示すとして用いられる。例として、「an要素」は、1つの要素又は1つより多い要素を意味する。
本明細書中使用される場合、「ヒドロカルビル」という用語は、非芳香族基についての略語であり、この用語は、炭素及び水素のみを有する、直鎖及び分岐鎖の脂肪族ならびに脂環式の基又はラジカルを含む。脂環式基は環状の脂肪族基であるため、そのような置換基は、本明細書中以下、脂肪族基に組み込まれると見なされる。つまり、アルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基を考慮に入れており、一方、芳香族炭化水素(フェニル基及びナフチル基など)は、厳密に言えばそれらもヒドロカルビル基ではあるが、本明細書中では、以下に説明するとおり、アリール基、アリール置換基、アリール部分、又はアリールラジカルと示す。アラルキル置換基(ベンジルなど)は、X基(ベンジルならXはCH2である)に結合した芳香環であるため、芳香族基と見なされる。テトラリン(テトラヒドロナフタレン)などの、脂肪族環及び芳香環部分の両方を有する置換基で、脂肪族部分を介して直接、W基を含む示されている環に連結しているものは、非芳香族ヒドロカルビル基と見なす。一方で、同様な基でも芳香族部分を介して直接結合するものは、置換芳香族基と見なす。具体的な脂肪族ヒドロカルビル置換基が意図されている場合、そのような基は記述される;すなわち、C1−C4アルキル、メチル、又はドデセニルである。ヒドロカルビル基の例として、1〜約12個の炭素原子、好ましくは1〜約8個の炭素原子、より好ましくは1〜6個の炭素原子からなる鎖が挙げられる。
特に好適なヒドロカルビル基は、アルキル基である。結果として、本明細書中列挙される置換基のいずれであっても「ヒドロカルビル」という記述語を「アルキル」で置き換えることで、置換基を、より一般化された、しかしより好適な置換基として、記述することができる。
アルキルラジカルの例として、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、イソアミル(iso−amyl)、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシルなどが挙げられる。環状アルキルラジカル(シクロプロピル(cyclo propyl)、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、及びシクロヘプチルなど)も考慮に入っており、それらの対応するアルケニルラジカル及びアルキニルラジカルも同様である。適切な直鎖及び分岐鎖のアルケニルラジカルの例として、エテニル(ビニル)、2−プロペニル、3−プロペニル、1,4−ペンタジエニル、1,4−ブタジエニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、デセニルなどが挙げられる。直鎖及び分岐鎖のアルキニルラジカルの例として、エチニル、2−プロピニル、3−プロピニル、デシニル、1−ブチニル、2−ブチニル、3−ブチニルなどが挙げられる。
「ヒドロカルビル」という言葉を用いる場合、通常の化学接尾語式命名に従うが、ただし、常に語尾の「イル」を外して適切な接尾語を付け足す常套手段に従うとは限らない。なぜなら、そうして得られる名前が1つ以上の置換基に対して類似する可能性があるからである。従って、ヒドロカルビルエーテルは、化学命名法の通常規則に従った場合に、「ヒドロカルボキシ」ではなくて「ヒドロカルビルオキシ」基とした方がより好ましいかもしれないのであれば、「ヒドロカルビルオキシ」基と称される。例示のヒドロカルビルオキシ基として、メトキシ、エトキシ、及びシクロヘキセニルオキシ基が挙げられる。一方、−C(O)−官能基を含有するヒドロカルビル基は、ヒドロカルボイル(アシル)基と称され、−C(O)O−を含有するヒドロカルビル基は、まったく曖昧なところがないため、ヒドロカルボイルオキシ基である。ヒドロカルボイル基及びヒドロカルボイルオキシ基の例として、アシル基及びアシルオキシ基、例えば、それぞれ、アセチル及びアセトキシ、アクリロイル及びアクリロイルオキシが挙げられる。
中心スピロ環系と、芳香環又はヘテロ芳香環系である環Aとの間のカルボキシルが関係する連結基として、複数の種類のエステル結合及びアミド結合が挙げられる。そのような結合の例として、スルホンアミド、スルホン酸エステル、及びチオスルホン酸エステルが挙げられるが、これらはそれぞれ、SO2含有基[S(=O)2基と示されることもある]とアミン、酸素、又は硫黄原子との間で形成され得る。アミド結合、エステル結合、及びチオエステル結合は、それぞれ、C(O)[(C=O)と示されることもある]基を含有する芳香環又はヘテロ芳香環と、窒素、酸素、又は硫黄原子との間で形成され得る。同様に、グアニジノ連結部は、NHC(NH)[NHC(=NH)]基を含有する芳香環又はヘテロ芳香環と、窒素との間で形成され得る。ウレタン、炭酸エステル、又はチオ炭酸エステルは、それぞれ、OC(O)[すなわちOC(=O)]基を含有する芳香環又はヘテロ芳香環と、窒素、酸素、又は硫黄との間で形成され得る。尿素連結部、ウレタン連結部、又はイソチオ尿素連結部[NHC(O)S]{すなわち[NHC(=O)S]}を有する化合物は、それぞれ、NHC(O)基を含有する芳香環又はヘテロ芳香環と、窒素、酸素、又は硫黄との間で形成され得る。チオ尿素連結部も考慮に入っている。
「カルボキシル」置換基とは、−C(O)OH基である。C1−C6ヒドロカルビルカルボキシラートは、カルボキシル基のC1−C6ヒドロカルビルエステルである。カルボキサミドは−C(O)NR34置換基であり、式中、R基は、どこかで定義されており、ここではさらなる説明での簡単のため3及び4と番号が付けられているが、必ずしも以下の化学式においてそのように番号が付くわけではない。同様に、スルホンアミドは−S(O)2NR34置換基であり、式中、R基は、本明細書中以下で定義されている。R3基及びR4基が、カルボキサミドの示されている窒素と一緒になって五員〜七員の環を形成し、形成された環は随意に1〜2個の追加のヘテロ原子を含有し、含有されるヘテロ原子は独立して窒素、酸素、又は硫黄である場合の例として、モルホリニル基、ピペラジニル基、オキサチアゾリル基、1,2,3−トリアゾリル基、1,2,4−トリアゾリル基、ピラゾリル基、1,2,4−オキサジアジニル基、及びアゼピニル基が挙げられる。
当業者には当然のことながら、2個以上の炭素原子を持つアルケニル又はアルキニルなどの置換基は、「ヒドロカルビル」という用語に包含することを意図しているが、C1アルケニル又はアルキニルなどの存在し得ない置換基は、意図していない。
「アリール」という用語は、単独でも組み合わせでも、本明細書中以下で記述されるとおりのフェニル、ナフチル、又は他のラジカルを意味し、アリールは、随意に、ヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ、ハロゲン、ヒドロキシ、アミノ、ニトロなどから選択される置換基を1つ又は複数有する(フェニル、p−トルイル、4−メトキシフェニル、4−(tert−ブトキシ)フェニル、4−フルオロフェニル、4−クロロフェニル、4−ヒドロキシフェニルなど)。「アリールヒドロカルビル」という用語は、単独でも組み合わせでも、上記で定義されるとおりのヒドロカルビルラジカルであって、ラジカル中、1個の水素原子が上記で定義されるとおりのアリールラジカルで置換されているものを意味する(ベンジル、2−フェニルエチルなど)。「アリールヒドロカルビルオキシカルボニル」という用語は、単独でも組み合わせでも、式−C(O)−O−アリールヒドロカルビルのラジカルを意味し、式中、「アリールヒドロカルビル」という用語は上記で与えられる意味を有する。アリールヒドロカルビルオキシカルボニルラジカルの例としてベンジルオキシカルボニルがある。「アリールオキシ」という用語は、式アリール−O−のラジカルを意味し、式中、アリールという用語は上記で与えられる意味を有する。組み合わせで用いられる「芳香環」という用語(置換芳香環スルホンアミド、置換芳香環スルフィンアミド、又は置換芳香環スルフェンアミドなど)は、上記で定義されるとおりのアリール又はヘテロアリールを意味する。
本明細書中使用される場合、「結合する」という用語は、分子同士が互いに接着することを示し、例えば、リガンドとその受容体との相互作用、又は配列番号1のポリペプチドと本明細書中開示される化合物などの小分子との相互作用、又は抗体とその抗原との相互作用が挙げられるが、それらに限定されない。
本明細書中使用される場合、「FLNA結合化合物」という用語は、足場タンパク質フィラミンAと、より好ましくはFLNA配列の残基−Val−Ala−Lys−Gly−Leu−(配列番号1)を含むポリペプチドと結合する化合物を示し、この配列は、ウェブ・アドレス:UniProtKB/Swiss−Prot entry P21333, FLNA−HUMAN, Filamin−A protein sequenceに提示される配列に記載されるとおりのFLNAタンパク質配列の中の2561番−2565番のアミノ酸残基に相当する。FLNA結合化合物は、好ましくは24番目の繰返し領域での、フィラミンAとの相互作用を介して、μオピオイド受容体のアゴニスト刺激により引き起こされるMOR−Gs結合を阻害することができる。
本明細書中使用される場合、「オピオイド受容体」という用語は、オピオイドと相互作用するCNS中に位置するGタンパク質結合型受容体を示す。より詳細には、μオピオイド受容体は、モルヒネにより活性化されて、当業者に既知の、痛覚消失、鎮静、悪心、及び他にも多くの副作用を引き起こす。
本明細書中使用される場合、「オピオイドアゴニスト」という用語は、オピオイド受容体と結合すると、受容体を刺激し、Gタンパク質結合を誘導し、生理反応の引き金を引くことができる物質を示す。より詳細には、オピオイドアゴニストは、MORと相互作用して痛覚消失をもたらすモルヒネ様物質である。
本明細書中使用される場合、「オピオイドアンタゴニスト」という用語は、オピオイド受容体と結合すると、オピオイドアゴニストと受容体の結合に干渉することでオピオイドアゴニストの機能を阻害する物質を示す。
本明細書中使用される場合、「超低用量」又は「超少量」という用語は、化合物がその量でオピオイドアゴニストと併用投与された場合にオピオイドアゴニストの鎮痛効力を向上するのに十分な量であることを示す。より詳細には、超低用量のオピオイドアンタゴニストは、オピオイドアゴニストの約1000分の1〜約10,000,000分の1、好ましくは約10,000分の1〜約1,000,000分の1の量で、オピオイドアゴニストと混合される。
本明細書中使用される場合、「FLNA結合有効量」又は、もっと簡単に「有効量」は、企図する化合物の量が、配列番号1のFLNAペンタペプチドに結合し、かつ本明細書中記載される機能(τタンパク質リン酸化の阻害など)を発揮するのに十分であることを示す。企図する化合物の有効量は、実施例1のin vitroアッセイを用いると特に簡単に決定できる。その定義を用いると、有効量の企図する化合物は、企図する化合物が10μM濃度で存在し、企図する化合物と同濃度及び同条件で未標識ナロキソンを対照阻害剤として使用した場合に得られる値の少なくとも約60パーセント、より好ましくは70%から、上限は対照としてナロキソンを用いて得られる値の約2倍(200%)までで、FITC標識化ナロキソン結合を阻害する。
本明細書中使用される場合、「ファルマコフォア」という用語は、何かしらの薬理活性を暗示するものではない。ファルマコフォアは、分子にある、受容体と相互作用し、かつ化合物の活性の一因となっている関連基と定義することができる。[R. B. Silverman, The Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action, 2nd ed., Elsevier Academic Press, Amsterdam, (2004), p.17。]この用語は、分子が受容体と相互作用するための好適な前提条件を構成する、分子の化学的特徴及びその三次元空間配置を示すものであると定義することも可能であり、本明細書中ではそのように定義するものとする(米国特許第6,034,066号を参照)。ファルマコフォアは、適切にプログラムされたコンピューターを用いて、特定受容体(ここでは、配列番号1のペンタペプチド)と同様に結合する化合物の群で共有される芳香族性/疎水性及び水素結合アクセプター官能基及びそれらの距離を求めることで、計算される。そのようなコンピュータープログラムは、メーカー(Accelrys Software Inc., San Diego, CA, Schrodinger, LLC, Portland, OR, from Chemical Computing Group, Inc., Montreal, QC, Canadaなど)の市販品もあるし,ZINCPharmerと呼ばれるオープンアクセスプログラムもある。
発明の詳細な説明
本発明は、in vitroならびにin vivoで、S202、T231、及びT181の1つ又は複数でのτタンパク質の過剰リン酸化(リン酸化)を阻害する方法を企図する。そのような方法は、その阻害が必要であると認められる中枢神経系細胞(脳細胞など)に、配列番号1のFLNAペンタペプチドと結合する化合物であって、その化合物が10μM濃度で存在し、同濃度で対照阻害剤として未標識のナロキソンを用いた場合に、FITC標識化ナロキソン結合を少なくとも約60%阻害し、好ましくは約70%阻害する化合物を有効量で投与する工程を含む。この化合物はまた、好ましくは図35〜図40の6つのファルマコフォアのうち少なくとも4つを有する。より好適な化合物は、6つのファルマコフォアのうち少なくとも5つを有し、特に好適な化合物は6つのファルマコフォア全てを有する。
202、T231、及びT181の1つ又は複数でのτタンパク質のリン酸化は、典型的には、このタンパク質の1つ又は複数のさらなる残基でのリン酸化に加えて起こる。そのようなリン酸化の存在は、本明細書中示されるとおり、これら3つのアミノ酸残基のうち1つでリン酸化されたτタンパク質と特異的に免疫反応する抗体(通常はモノクローナル抗体)の免疫反応により明らかにすることができる。
投与は、好ましくは、MOR結合有効量の別個の外部から提供されるMORアゴニスト又はアンタゴニスト分子が存在しない状態で行われる。すなわち、外部から供給されるMOR結合化合物として、モルヒネ自身、コデイン、オキシコドンなどのようなMOR結合化合物は、企図する化合物を細胞に投与するときに、存在しない。外部から供給されるMOR結合化合物としてエンドルフィン又はエンケファリンなどの存在も、容易に制御することができないため、対象外とはならない。企図するFLNAペンタペプチド結合化合物のいくつかはMORにも結合し、それらの使用も、対象外とはならない。しかしながら、本明細書中以下に説明するとおり、仮にMORに結合するとしてもその結合が弱く、MORアゴニストではない化合物を使用することが好ましい。そのような化合物は、同じ濃度及びアッセイ条件下で、DAMGOがもたらすMOR刺激の約80%未満しかMOR刺激を示さない。
in vitro及びin vivoでのτタンパク質の過剰リン酸化(リン酸化)の阻害は、in vitroでは、培養CNS細胞の溶解液又は他の細胞調製物において、in vivoアッセイではCNS細胞(神経系上皮細胞用に鼻腔を擦過して得られる嗅神経細胞又は生検標本由来のものなど)の溶解液でアッセイすることができる。
同じく企図するのは、TLR4含有細胞(リンパ球又はCNS細胞など)の炎症などのTLR4媒介性免疫応答を阻害する方法であり、この方法は、その阻害の必要があると認められるTLR4含有細胞に、配列番号1のフィラミンA(FLNA)のペンタペプチドと結合する化合物又はその薬学的に許容可能な塩であって、その化合物又は塩が10μM濃度で存在し、同濃度で対照阻害剤として未標識のナロキソンを用いた場合に、FITC標識化ナロキソン結合を少なくとも約60%阻害し、より好ましくは約70%阻害し、かつ図35〜図40の6つのファルマコフォアのうち少なくとも4つを有する化合物又はその塩を有効量で投与する工程を含む。投与は、好ましくは、μオピオイド受容体(MOR)結合有効量の別個のMORアゴニスト又はアンタゴニスト分子が存在しない状態で行われる。投与される化合物は、好ましくは、本明細書中以下に記載されるとおり、MORに結合するとしても弱いか又はMORに結合せず、例えば、その化合物は、同じ濃度で、DAMGOがもたらすMOR刺激の約80%未満しかMOR刺激を示さない。
企図する化合物の単一の立体異性体又は立体異性体の混合物、あるいは薬学的に許容可能な塩の使用も、考慮に入っている。企図する投与は、in vivoでもin vitroでも行うことが可能であり、ヒトなどの宿主動物の細胞にin vivoで投与される場合、典型的には、数日間又は数ヶ月間の期間にわたり複数回繰り返される。
投与される化合物は、図35〜図40の6つのファルマコフォアのうち少なくとも4つを有するが、より好ましくは、そのような企図する化合物は、図35〜図40の6つのファルマコフォアのうち少なくとも5つを有する。特に好ましくは、投与される化合物は、図35〜図40の6つのファルマコフォアのそれぞれを有する。
CNS細胞のTLR4媒介性免疫応答炎症は、τタンパク質の過剰リン酸化及び関連するタウオパシー(NFTから生じるものなど)をもたらす。結果として、TLR4媒介性炎症の存在をアッセイするやり方の1つは、過剰リン酸化τについて上記で記載したとおり、非炎症性状態で存在する量と比べて増加した量のリン酸化τが存在するかどうかをアッセイすることである。
TLR4媒介性炎症は、バックグラウンド量よりも多いTLR4活性化タンパク質マーカーによっても認めることができ、TLR4活性化タンパク質マーカーとしては、例えば、サイトカインIL−1β、IL−6、及びTNFα(これらは、典型的には、一緒に増加する)及び/又は別々に刺激されたNF−κB及びJNKタンパク質がある。既に指摘されたとおり、NF−κB及びJNKの発現と比較してIL−1β、IL−6、及びTNFαの発現が向上することは、異なるTLR4媒介性経路により進行するためと思われる。しかしながら、同じ免疫刺激により、両方の炎症マーカーが同時に存在し得る。
すなわち、IL−1β、IL−6、及びTNFαのうち1つ、2つ、又は3つが、非炎症性状態で存在する量よりも増加した量で存在することは、TLR4媒介性炎症の存在を示す。同様に、転写因子NF−κB及び分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼc−JunN末端キナーゼ(JNK)が、非炎症性状態で存在する量よりも存在量を増加させることは、独立して、TLR4媒介性炎症の存在を暗示する。
これらのタンパク質又はポリペプチドは、in vivoアッセイ用には、リンパ球(B細胞、T細胞、及びマクロファージなど)又はCNS細胞(神経系上皮細胞用に鼻腔を擦過することで得ることができる嗅神経細胞など)などの培養細胞の溶解液でアッセイすることができる。タンパク質は、in vitro研究用には、本明細書中以下に記載されるものなどのリンパ球又はCNS細胞を用いて、細胞培養液中で、及びin vivoアッセイ用には、血液又はその構成血漿もしくは血清又はリンパ球などの体液中で、アッセイすることができる。
企図する化合物又はその薬学的に許容可能な塩の投与は、τ過剰リン酸化がそれ以上増加しなくなるまで、及び/又は1種又は複数のTLR4活性化タンパク質マーカーの量がバックグラウンドレベルになるまで、続けられる。過剰リン酸化τ又はTLR4タンパク質マーカーの1種のレベルが、バックグラウンド(TLR4媒介性免疫応答がない)状態に対して上昇していることは、添付の図面に示されるとおり、少なくとも90%信頼水準(p<0.1)で、好ましくは95%信頼水準(p<0.05)で、その差が統計的有意であることにより判定される。
投与される化合物又はその薬学的に許容可能な塩が、投与されるときには、薬学的組成物として薬学的に許容可能な希釈剤に溶解又は分散して存在することも好ましい。特に好ましくは、投与は経口である。
企図する化合物の薬学的に許容可能な塩の使用も考慮に入っており、単一の立体異性体又は立体異性体混合物、あるいはそれらの薬学的に許容可能な塩の使用も同様である。企図する投与は、in vivoでもin vitroでも行うことができる。
本発明の好適な実施形態において、本発明は、1)τタンパク質のリン酸化、及び/又は2)リンパ球及び/又はCNS細胞のTLR4媒介性免疫応答(例えば、炎症)を阻害する方法を目論んでおり、本方法は、その阻害が必要と認められる中枢神経系の細胞(脳細胞など)に、系列A、系列B、系列C−1、系列C−2、系列D、及び系列Eのうち1種又は複数の化合物、その企図する化合物いずれかの単一の鏡像異性体、鏡像異性体混合物、又は薬学的に許容可能な塩を有効量で投与することを含む。投与は、好ましくは、MOR結合有効量の別個のMORアゴニスト又はアンタゴニスト分子が存在しない状態で行われる。CNS細胞の例として、脳損傷(外傷性脳損傷など)、慢性外傷性脳障害により誘導される炎症を起こしている宿主動物の細胞、ならびにアルツハイマー病(AD)症候、前頭側頭型認知症(FTD)、進行性核上麻痺、ボクサー認知症、及び大脳皮質基底核変性症、ならびにグラム陽性菌及び/又はグラム陰性菌に感染している宿主動物(ヒトなど)の細胞などがある。
各系列の化合物の一般構造を以下に示す。これらの系列それぞれの化合物についての詳細な説明を、以下に続く「企図する化合物」のセクションで記載する。
Figure 0006630374
上記の方法によれば、企図する化合物又はその薬学的に許容可能な塩を有効量で、薬学的に許容可能な希釈剤に溶解又は希釈させた状態で含有する組成物を、in vivoなら生きている動物で、又はin vitroなら細胞調製物で、投与の必要が認められるCNS細胞(特に脳)に投与する。動物(実験ラットもしくはマウスなど)又は必要が認められるヒトにin vivoで投与されると、その投与により、企図する化合物が投与された対象動物のCNS(脳など)でのリン酸化τ含有NFT形成が阻害される。企図する化合物又はその薬学的に許容可能な塩を薬学的に許容可能な希釈剤に溶解又は希釈させた状態で含有する組成物を、in vitroでCNS細胞(脳細胞調製物など)と混合することによっても、本明細書中以下で説明するとおり、NFTの形成が阻害される。
企図する化合物は、in vitroアッセイにおいて、足場FLNAタンパク質に、特に、FLNAタンパク質の配列Val−Ala−Lys−Gly−Leu(配列番号1)という5残基からなる部分に結合する。このin vitroアッセイは、本明細書中以下の実施例1で説明するが、以下でも簡単に説明する。企図する化合物は、FLNAの1カ所にのみ結合し、その部位が配列番号1ペンタペプチド部位である。
トリチウム標識化ナロキソン、すなわち[3H]NLXの、FLNA発現A7細胞(SV40大型T抗原を持つSprague−Dawleyラット胎児由来の視神経星状細胞を不死化することで作り出された星状細胞細胞株)由来の膜への結合に対するナルトレキソン阻害についての結合研究から、FLNAに2つの親和性部位が存在することがわかった;3.94ピコモル濃度というIC50−Hの高親和性部位(H)及び834ピコモル濃度というIC50−Lの低親和性部位(L)である。[Wang et al., PLoS One. 3(2):e1554 (2008); Wang et al., PLoS One. 4(1):e4282 (2009)。]高親和性部位は、その後、配列番号1のFLNAペンタペプチドと同定されたが(米国特許出願公開第2009/0191579号、及びその前身である2007年11月2日出願の出願番号第60/985,086号)、一方、低親和性部位は未だに同定されていない。
ナロキソン(NLX)、ナルトレキソン(NTX)、メサドン、フェンタニル、ナロルフィン、ナルブフィン、及びブプレノルフィンなどの化合物は、配列番号1の高親和性FLNAペンタペプチド(VAKGL)によく結合する。しかしながら、市販品のラベルに記載されている用量で使用される場合、これらの化合物は、FLNAの低親和性部位にも結合し、また典型的にはMORにも結合する。これらの化合物のいくつかは、MORアンタゴニストであり(ナロキソン、ナルトレキソン、ナルブフィンなど)、一方他の化合物(メサドン、ブプレノルフィン、及びフェンタニルなど)は、MORの完全アゴニスト又は部分アゴニストである。低親和性FLNA部位への結合は、本明細書中説明し、利用し、例示する活性を配列番号1のFLNAペンタペプチドが発揮するというその発揮活性を損なう。結論として、FLNAタンパク質の低親和性部位にも結合する化合物(ナロキソン、ナルトレキソン、メサドン、フェンタニル、ナロルフィン、ナルブフィン、ブプレノルフィン、及び類似化合物など)は、本明細書中で使用することを企図すない。
本発明で使用することを企図する化合物は、本明細書中以下の実施例1で定義される条件下、被覆されたストレプトアビジンプレートに結合したビオチン結合配列番号1(Bn−VAKGL)への、フルオレセインイソチオシアネート標識化ナロキソン(FITC−NLX)の結合を、その企図する化合物が10μM濃度で存在し、その化合物と同濃度で対照阻害剤としてナロキソンを用いた場合に得られる値の少なくとも約60%、好ましくは約80%から、上限は対照としてナロキソンを用いて得られる値の約2倍までの度合いで、阻害する。
ナルトレキソン(NTX)も、対照阻害剤として使用できる。NLXではなくNTXを用いて得られる平均阻害値は、絶対値で、NLXで得られる値よりも1〜2%低い傾向にある。つまり、例えば、ある具体的なNLX濃度での平均阻害値が40%の場合、NTXで得られる値は約38又は39%になると予想することができる。企図する化合物についての結合阻害値は、予想されるNLX/NTX値の差を考慮に入れて測定される。
他の結合研究において、Sundermann et al.の米国特許第7,560,882号及び第8,153,795号は、C−1及びC−2系列の化合物と同様な化合物が、セロトニン再取り込み、ノルアドレナリン再取り込みの阻害に有用であり、バトラコトキシン(BTX)受容体及び/又はカンナビノイド受容体(CB2)に対して高い親和性を有することを教示する。図45に示す結果は、Sundermann et al.の米国特許第7,560,882号が提供する定義の範囲内にある系列Dの化合物も、τ過剰リン酸化を阻害し、企図する方法に有用であることを示す。
本発明の系列A、系列C−1、及び系列C−2グループの代表的な化合物を、Ricerca Biosciences LLC of Taipei(Taiwan)において、発表されている技法を用いて競合的結合アッセイで試験することにより、65を超える受容体、チャンネル、及び輸送体のいずれかに対して、化合物が結合を競合的に阻害することができるのかどうか明らかにした。試験には、ノルアドレナリンが結合するアドレナリン受容体、セロトニン受容体、BTXが結合するムスカリン受容体、及びカンナビノイド受容体が含まれる。研究した化合物はそれぞれ、これらのアッセイそれぞれにおいて、有意な阻害を示さなかった。
ファルマコフォアの決定
本発明の1つの態様は、FLNAに存在する配列番号1のペンタペプチドに結合する化合物を用いて、τタンパク質のリン酸化を阻害するものである。この態様において、配列番号1のペンタペプチドに有効に結合する化合物の構造は、大きく変化するが、そのように結合するそれら化合物が共有するファルマコフォアのグループをコンピューター計算することで統合することができる。
本発明の方法で有用な企図する化合物は、図35〜図40の6つのファルマコフォアのうち少なくとも4つを有する。好適に実施される場合、企図する化合物は、これらの図の6つのファルマコフォアのうち5つを有し、より好ましくは、企図する化合物は、6つのファルマコフォア全てを有する。配列番号1のFLNAペンタペプチド(VAKGL)によく結合するNLX、NTX、メサドン、フェンタニル、ナロルフィン、ナルブフィン、及びブプレノルフィンの他に、本明細書中以下に説明する4種の構造系列の化合物が特に好ましい。
アンサンブルファルマコフォアモデルは、トレーニングセットに含まれる化合物の三次元立体構造を用いて、汎用コンピューターをプログラミングして組み立てた。実施例1で得られた0.1μMでのデータを出発点に用いると、実施例1の各表にある化合物の一覧のうち153種の化合物は、FLNAペンタペプチドへの結合活性が平均値の45.54%より小さい。「結合が弱い」化合物又は「弱い結合剤」は、実施例1で行われたとおりのアッセイにおいて結合阻害が平均値の45.54%に等しいかそれより小さい化合物として定義される。そうした化合物での結果は、実施例1の各表に示される。トレーニングセットは、FLNAペンタペプチドに結合することが既知の10種の化合物、上記の結合が弱い153種の化合物、及びZINCデータベース(zinc.docking.org.)から無作為に選択された約1000種の化合物で構成される。
ファルマコフォアの選択は、以下の工程を含む:1)全ての化合物について、最初に、コンピューターで発生させた三次元立体構造を用意した。2)既知の活性化合物の大部分に存在する4点ファルマコフォアの組を派生させた。3)既知の不活性化合物及び無作為に選択した化合物を参照化合物として用いて、参照化合物の大部分に存在しない4点ファルマコフォアだけを、FLNA結合活性と関連するものとして同定した。4)上記で求められたものから最終的に6つの4点ファルマコフォアを、10種の活性化合物を最もよく表すものとして同定した。
試験しなかった化合物で6つのファルマコフォアのうち4つを有するものは、FLNAペンタペプチドに対して活性な結合剤である可能性は約20%である。6つのファルマコフォアのうち5つを有する化合物は、FLNAペンタペプチドに対して活性な結合剤である可能性は約32%であり、6つのファルマコフォアのうち6つを有する場合は約60%である。
Chemical Computing Group(Montreal、Quebec、Canada)製のMolecular Operating Environment(MOE)ソフトウェアを用いて、汎用コンピューターをプログラムして三次元立体構造を発生させ、活性化合物から4点ファルマコフォアを派生させ、これらのファルマコフォアを既知の不活性化合物及び無作為に選択した化合物に対して試験した。本明細書中使用されるとおりのファルマコフォアモデル計算は、Penzotti et al., J. Med. Chem., 2002, 45(9):1737−1740 (2002); Siew et al., Bioorg Med Chem Lett, 21(10):2898−2905 (2011年5月15日); Leong, Chem. Res. Toxicol., 20(2):217−226 (2007);及びLin, chemcomp.com/journal/ph4.htm.に記載及び説明されるとおりに行われる。
いくつかの実施形態において、FLNA結合化合物は、MORアゴニストでもあることが好ましい。他の実施形態において、FLNA結合化合物は、MORアゴニストではないことが好ましい。ある化合物の有する結合性が、実施例2の表で用いられる2種の濃度のいずれかにおいて、[D−Ala2,N−MePhe4,Gly−ol]−エンケファリン(DAMGO)の結合性の約80%未満であるかぎり、その化合物は、本明細書中、MORアゴニストではないと定義される。
トレーニングセットに含まれる10種の既知のFLNAペンタペプチド結合化合物を、本明細書中それらに使用されるアルファベット数字表記と合わせて示す。
Figure 0006630374
ファルマコフォアを求めるためのトレーニングセットに用いられる上記の10種の化合物のうち、9種は6つのファルマコフォア全てを有していた。ナロキソンは、6つのうち5つを有していた。本明細書中以下の実施例1で各表に示されるアッセイされた4つの群(系列A、系列B、系列C−1、及び系列C−2)の化合物の構造のいくつかを更に調べたところ、更に20種の化合物が6つのファルマコフォアのうち5つを有しており、更に別の20種は6つのうち4つを有していた。
具体的に企図するFLNA結合化合物
企図する方法で使用することを企図する化合物は、配列番号1のFLNAペンタペプチドに結合し、図35〜図40の6つのファルマコフォアのうち少なくとも4つを有する。そのような化合物は、上記のとおり様々な構造を有することが可能である。そのような構造多様性にも関わらず、企図する化合物は、標識化ナロキソン(FITC−NLX)の、被覆ストレプトアビジンプレートに結合したビオチン化VAKGLペンタペプチド(Bn−VAKGL;配列番号1)への結合を、本明細書中以下の実施例1に定義される条件下で、同濃度でナロキソンを阻害剤として用いた場合に得られる値の少なくとも約80%の度合いで阻害し、同濃度でナロキソンについての値の約2倍となり得る。
4種の例示構造を有する化合物が、配列番号1のペンタペプチドによく結合することが見いだされた。これらの化合物を、本明細書中、系列A、系列B、系列C−1、系列C−2、系列D、及び系列Eと称する。化合物A、化合物B、化合物C、及び系列Dによるτリン酸化の阻害を、本明細書中例示するが、これらの化合物は、これらの構造系列を代表するものである。系列Eの化合物は、系列C−1及びC−2の化合物と重複し、従って、それらも本発明に含まれる。各系列の化合物の一般構造を、以下に示し、続いてより具体的に説明する。
Figure 0006630374
上記式のそれぞれの化合物の薬学的に許容可能な塩も、考慮に入っている。非対称(キラル)炭素を有する化合物、又はそのような化合物の塩は、立体異性体の形で存在し得る、すなわち2種の鏡像異性体が存在する。本発明は、個別の各鏡像異性体及びそれらの混合物の両方に関連する;すなわち、鏡像異性体型(d型及びl型、又はR型及びS型)の両方及びそれらの混合物に関連する。更に、2つ以上のキラル中心が存在する場合、ジアステレオマーと呼ばれる立体異性体が形成され得るが、ジアステレオマーも考慮に入っている。
以下の定義からわかるとおり、企図する化合物は、1つ又は複数の重水素化炭素を有することができ、その場合重水素は、その通常の化学表記であるDで指定される。重水素化化合物は、代謝経路及び生合成経路を解明するために生きている生命体での薬物相互作用の機構を研究するのに有用となり得る。重水素化は、企図する化合物のin vivoでの半減期も延長することができる。なぜなら、炭素重水素(C−D)結合は、炭素水素(C−H)結合よりも強く、そのため結合切断により大きなエネルギーを投入する必要があるからである。Blake et al., 1975 J. Pharm. Sci. 64(3):367−391;及びNelson et al., 2003 Drug Metab. Dispos. 31(12):1481−1498、ならびにそのなかの引用文献を参照。企図する重水素化化合物は、周知の反応を用いて調製される。
より詳細には、系列Aの化合物は、以下の式Aの構造に一致する:
Figure 0006630374
式中
1及びR2は、同じであるか異なっていて、それぞれ独立して、H、ハロゲン、C1−C12ヒドロカルビル、C1−C6アシル、C1−C6ヒドロカルビルオキシ、CF3、及びNR34であり、
NR34中、R3及びR4は、同じであるか異なっていて、H、C1−C4ヒドロカルビル、C1−C4アシル、C1−C4ヒドロカルビルスルホニルであるか、又はR3とR4は、示されている窒素と一緒になって五員〜七員環を形成し、形成された環は随意に1又は2個の追加のヘテロ原子を含有し、追加のヘテロ原子はそれぞれ独立して窒素、酸素、又は硫黄であり;
A及びBは、同じであるか異なっていて、CH2、CDH、又はCD2であり(式中、Dは重水素であり);
Xは、OH又はNR56であり
NR56中、R5及びR6は、同じであるか異なっていて、H、C1−C4ヒドロカルビル、C1−C4アシル、C1−C4ヒドロカルビルスルホニルであるか、又はR5とR6は、示されている窒素と一緒になって五員〜七員環を形成し、形成された環は随意に1又は2個の追加のヘテロ原子を含有し、追加のヘテロ原子はそれぞれ独立して窒素、酸素、又は硫黄であり;
NR78中、R7及びR8は、同じであるか異なっていて、H、C1−C6ヒドロカルビル、C1−C6アシル、C1−C6ヒドロカルビルスルホニルであるか、又はR7とR8は、示されている窒素と一緒になって環構造Wを形成し;
Wは、示されている窒素を含めて5〜14個の原子を、好ましくは上限12個の原子を環構造中に有する。Wは、随意に以下を有することができる:
a)1又は2個のさらなるヘテロ原子、さらなるヘテロ原子はそれぞれ独立して、酸素、窒素、又は硫黄である、及びb)1つ又は複数の環原子に結合した1つ又は複数の置換基、この場合1つ又は複数の置換基は、合計で上限8個まで、好ましくは上限6個まで原子を有し、原子は、炭素、窒素、酸素、及び硫黄、ならびにそれらの混合物から成る群より選択される。
点線(−−−−)は、随意の二重結合を表す。
企図する化合物に関して、WがN−モルホリニル又はジメチル−N−モルホリニルであり、かつ随意の二重結合が存在しない場合、好ましくは、R1はメチルではなく、かつR2はイソプロピルではない。
式Aの化合物で好適なものは、以下の式Iの化合物である(式中、A、B、X、W、ならびにR1及びR2は、上記で定義されるとおりである)。
Figure 0006630374
1つの好適な実施形態において、企図する化合物は、式Iaの構造に一致する。
Figure 0006630374
この場合、R1及びR2は、同じであるか異なっていて、それぞれ独立してH、又はC1−C6ヒドロカルビルであり;A及びBは、同じであるか異なっていて、CH2、CDH、又はCD2であり;Wは、環構造体で、示されている窒素を含む5〜14個の原子を環構造中に有し、随意に以下を有することができ:a)1、2、又は3個のさらなるヘテロ原子、さらなるヘテロ原子はそれぞれ独立して、酸素、窒素、又は硫黄である、及びb)1つ又は複数の環原子に結合した1つ又は複数の置換基、この場合1つ又は複数の置換基は、合計で上限14個まで、好ましくは上限12個まで、より好ましくは上限8個まで原子を有し、原子は、炭素、窒素、酸素、及び硫黄、ならびにそれらの混合物から成る群より選択される。点線(−−−−)は、1、2、又は3本の随意の二重結合を表す。好ましくは、WがN−モルホリニル又はジメチル−N−モルホリニルであり、かつ随意の二重結合が存在しない場合、R1はメチルではなく、かつR2はイソプロピルではない。
式I又は式Iaいずれかの化合物の実施形態のいくつかが好適に実施される場合、Wは更に、1つ又は複数の環原子に結合した1つ又は複数の置換基を含み、この場合1つ又は複数の置換基は、合計で上限8個まで原子を有し、原子は、炭素、窒素、酸素、及び硫黄、ならびにそれらの混合物から成る群より選択される。これらの原子に結合した水素原子は数えない。
1つの好適な実施形態において、式I及び式Iaの化合物は、式IIの構造を有するが、一方別の好適な実施形態では、式I及び式Iaの化合物は、式IIIの構造を有する。
Figure 0006630374
式II及び式IIIの化合物両方において、A、B、W、及びXは、上記の式I及び式Iaの化合物について先に定義したとおりである。式IIの化合物の場合、R1及びR2は、式Iaの化合物についてR1及びR2が定義されるとおりに定義されるが、式IIIの化合物の場合、R1及びR2は、式Iの化合物についてR1及びR2が定義されるとおりに定義される。
より好ましくは、式IIの化合物のR1基及びR2基は、3〜5個の炭素原子を有する。式IIIの化合物のうちいくつかについては、R1はHであり、R2はハロゲン、C1−C6ヒドロカルビル、C1−C6アシル、C1−C6ヒドロカルビルオキシ、又はNR34であり、一方他のものについては、2つのR基両方ともHではなくて、上記で定義されるとおりに選択される。
式II又は式IIIいずれかである化合物において、Wは、1又は2個のさらなるヘテロ原子を随意に有することができ、さらなるヘテロ原子はそれぞれ独立して酸素、窒素、又は硫黄であり、より好ましくは、そのようなヘテロ原子を少なくとも1個、常に有する。Wが更に、1個又は複数の環原子に結合した1つ又は複数の置換基を含むことも好適であり、この場合1つ又は複数の置換基は、合計で上限8個まで原子を有し、原子は、炭素、窒素、酸素、及び硫黄、ならびにそれらの混合物から成る群より選択され、これらの原子に結合した水素原子は数えない。
式II及び式IIIの化合物で特に好適なものは、式IIa及び式IIIaの構造を有し、式中その他の基A、B、W、R1及びR2は、上記で定義されるとおりである。
Figure 0006630374
系列Bの化合物は、概して以下の式Iに一致する:
Figure 0006630374
式中
n=0又は1であり;
m=0又は1であり;
m+n=0、1、又は2であり;
Figure 0006630374
Wは、芳香環であり、環中に0、1、又は2個のヘテロ原子を有し、ヘテロ原子は、その環において、窒素、酸素、又は硫黄、あるいはそれらの混合物が可能であり;
1は、H、C1−C6ヒドロカルビル、C1−C6ヒドロカルビルオキシ、ハロゲン、シアノ、C1−C6ヒドロカルビルオキシヒドロカルボキシレン、トリフルオロメチル、及びヒドロキシルからなる群より選択され;
2は、H、C1−C6ヒドロカルビル、C1−C6ヒドロカルビルオキシ、C1−C6ヒドロカルビルオキシヒドロカルボキシレン、及びハロゲンからなる群より選択され;
3は、存在しないか、又はC1−C6ヒドロカルビルであり;
4は、C1−C6ヒドロカルビルであり;
-=アニオンであるか、又はR3が存在しない場合は存在せず;
点線は、示されている炭素原子間の随意の二重結合を示し;かつ
波線は、随意の二重結合が存在する場合に、示されているフェニル置換基がZ配置にあることもE配置にあることも可能であることを示す。
アニオンの例としては、一価でも多価でも可能である。企図するアニオンは、薬学的に許容可能なものであり、リン酸イオン、リン酸水素イオン、リン酸二水素イオン、硫酸イオン、重硫酸イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、酢酸イオン、ギ酸イオン、ベンゼンンスルホン酸イオン、メタンスルホン酸イオン、トルエンスルホン酸イオンなどが挙げられ、周知である。これら、及び他のアニオンは、Berge et al., 1977 J. Pharm Sci. 68(1):1−19に記載されている。
m+n=1又は2であり、かつ随意の二重結合は存在せず、むしろ飽和の単結合であることが好ましい。
好適に実施される場合、Wは六員環であるが、しかし五員環も考慮に入っている。すなわち、企図する芳香環は、0、1、又は2個のヘテロ原子を有することができ、ヘテロ原子は、窒素、酸素、又は硫黄、あるいはそれらの混合物であって、そのような芳香環として、フェニル、ピリジル、フラニル、イミダジル、オキサゾリルなどが挙げられる。いくつかの好適な実施形態において、Wは環窒素原子を含まない(0個有する)。他の実施形態において、好適な化合物は、環ヘテロ原子を含まず、環炭素原子のみを有するW基を有する。
Wは、好ましくは、1個又は複数の環原子に結合した1つ又は複数の置換基(R1及びR2)を有し、この場合1つ又は複数の置換基は、合計で上限12個まで原子を有し、原子は、炭素、窒素、酸素、及び硫黄、ならびにそれらの混合物から成る群より選択され、ただし水素原子は数えない。環Wにあって好適な置換基は、W環に結合した酸素原子を有する。そのような化合物は、好ましくは、C1−C6ヒドロカルビルオキシ基(メトキシ基など)である。
Z含有基は、ケト基が可能であるが、還元されてヒドロキシル基になることも可能である。どちらの基も好適である。
いくつかの実施形態において、R3及びR4の両方が、C1−C6ヒドロカルビル基であり、その両方がメチルである。他の実施形態において、一方はエチル基であり、他方はメチルであるか、存在しない。R3が存在しない場合、系列Bの化合物は、第三級アミンである。
1つの好適な実施形態において、式Iの系列Bの化合物は、式IIの構造を有する、
Figure 0006630374
式中
n=0又は1であり;
m=0又は1であり;
m+n=0、1、又は2であり;
Figure 0006630374
-=アニオンであり;
1は、H、C1−C6ヒドロカルビル、C1−C6ヒドロカルビルオキシ、ハロゲン、シアノ、C1−C6ヒドロカルビルオキシヒドロカルボキシレン、トリフルオロメチル、及びヒドロキシルからなる群より選択され;
2は、H、C1−C6ヒドロカルビル、C1−C6ヒドロカルビルオキシ、C1−C6ヒドロカルビルオキシヒドロカルボキシレン、及びハロゲンからなる群より選択され;
点線は、示されている炭素原子間の随意の二重結合を示し;かつ
波線は、随意の二重結合が存在する場合に、示されているフェニル置換基がZ配置にあることもE配置にあることも可能であることを示す。
いくつかの好適な実施形態において、R2=Hである。いくつかのそのような実施形態において、R1は、示されているフェニル環に結合した酸素原子を含み、その酸素は好ましくはC1−C6ヒドロカルビルオキシ基の一部である。多くの化合物について、以下のとおりであることが好ましい:
Figure 0006630374
更に別の好適な実施形態において、企図する系列Bの化合物は、以下の式IIIに一致する構造を有する:
Figure 0006630374
式中、
n=0又は1であり;
m=0又は1であり;
m+n=0、1、又は2であり;
-=アニオンであり;
1は、H、C1−C6ヒドロカルビル、C1−C6ヒドロカルビルオキシ、ハロゲン、シアノ、C1−C6ヒドロカルビルオキシヒドロカルボキシレン、トリフルオロメチル、及びヒドロキシルからなる群より選択され;かつ
2は、H、C1−C6ヒドロカルビル、C1−C6ヒドロカルビルオキシ、C1−C6ヒドロカルビルオキシヒドロカルボキシレン、及びハロゲンからなる群より選択される。
他の系列Bの化合物の実施形態についてそうであったとおり、R2は、場合によりHであり、R1及びR2の一方又は両方は、C1−C6ヒドロカルビルオキシ基(メトキシなど)である。式I、式II、及び式III、ならびに本明細書中開示される残りの系列Bの式全ての化合物の薬学的に許容可能な塩も考慮に入っている。
系列C−1の化合物は、概して、以下の式Aに一致する。
Figure 0006630374
式系列C−1式A中、G及びWは、NR20、NR7、CH2、S、及びOからなる群より選択され、式中、R7は、H、C1−C12ヒドロカルビル、又はC1−C12ヒドロカルボイル(アシル)であり、かつR20は、本明細書中以下で定義されるとおりのX−環A−R1基であり、G及びWは、好ましくはNR20及びNR7である。1つの好適な実施形態において、G及びWの1つだけがNR7であり、かつG及びWの1つは、NR7又はNR20でなければならない;
X及びYは、同じであるか異なっていて、SO2、C(O)、CH2、CD2(式中、Dは重水素である)、OC(O)、NHC(NH)、NHC(S)、又はNHC(O)であり;
Qは、CHR9又はC(O)であり;Zは、CHR10又はC(O)であり;
d、e、f、及びkは、それぞれ、0又は1いずれかであり、かつ合計(d+e+f+k)=2である。いくつかの実施形態において、dが0の場合、eは0であり、及びfが0の場合、gは0である。他の実施形態において、fが0の場合、dは0であり、又はgが0の場合、eは0である。
m、n、及びpは、それぞれ、0又は1であり、かつ全ての実施形態において、m+n+pの合計は、2又は3である。m及びnは、それぞれ、好ましくは1であり、かつpは、m+n+pの合計が好ましくは2であるように、好ましくは0である。
環A及び環Bは、同じであるか異なっていて、芳香環系又はヘテロ芳香環系である。基R1及び基R2は、同じであるか異なっていて、それぞれが、水素であることも可能であるし、水素以外の上限3個までの置換基を表すことも可能であり(すなわち、R1a、R1b、及びR1c、ならびにR2a、R2b、及びR2c)、上限3個までの置換基自身は、同じであっても異なっていてもよい。これら6つの基R1a-c及びR2a-cは、それぞれ個別に、H、C1−C6ヒドロカルビル、C1−C6ヒドロカルビルオキシ、C1−C6ヒドロカルビルオキシカルボニル、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、C1−C7ヒドロカルボイル(アシル)、ヒドロキシ置換、トリフルオロメチル(−CF3)置換、もしくはハロゲン置換のC1−C7ヒドロカルボイル、C1−C6ヒドロカルビルスルホニル、C1−C6ヒドロカルビルオキシスルホニル、ハロゲン、ニトロ、フェニル、シアノ、カルボキシル、C1−C7ヒドロカルビルカルボキシラート[C(O)O−C1−C7ヒドロカルビル]、カルボキサミド[C(O)NR34]もしくはスルホンアミド[S(O)2NR34](式中、アミド窒素は、いずれの基に含まれていても式NR34を有し、式中、R3及びR4は、同じであるか異なっていて、H、C1−C4ヒドロカルビルであるか、又はR3とR4は、示されている窒素と一緒になって五員〜七員環を形成し、形成された環は随意に1又は2個の追加のヘテロ原子を含有し、追加のヘテロ原子はそれぞれ独立して窒素、酸素、又は硫黄である)、
MAr(既に記載したとおり、式中、Mは、−CH2−、−O−、又は−N=N−であり、かつArは単環のアリール基である)、及びNR56(式中、R5及びR6は、同じであるか異なっていて、かつH、C1−C4ヒドロカルビル、C1−C4アシル、C1−C4ヒドロカルビルスルホニルであるか、又はR5とR6は示されている窒素と一緒になって五員〜七員環を形成し、形成された環は随意に1又は2個の追加のヘテロ原子を含有し、追加のヘテロ原子はそれぞれ独立して窒素、酸素、又は硫黄である)からなる群より選択され;
8、R9、及びR10は、それぞれHであるか、又はR8、R9、及びR10のうち2つがHであり、1つがC1−C8ヒドロカルビル基であって、このC1−C8ヒドロカルビル基は、無置換であるか、又は上限3個までの原子で置換され、原子は、同じであるか異なっていて、酸素又は窒素原子であり;
11、R12、R13、及びR14は、全てHであるか、あるいはR11とR12の対又はR13とR14の対のうち一方が示されている環と一緒になって飽和又は不飽和の六員環を形成し、他方の対がそれぞれHであるか、あるいは他方の対は、本明細書中(このサブ段落において)記述されるとおりH及びDである。
上記の好適な実施形態においてはまた、X及びYが両方ともSO2であり、WがOであり、かつpがゼロの場合、R1及びR2が両方ともメトキシであることはない。
別の好適な実施形態において、
i)G及びWのうち1つだけがNR20であり、
ii)G及びWのうち1つは必ずNR20であり、
iii)(a)m+n+pの合計が2であり、かつ(b)G及びWのうち1つが、対応するZ又はQに結合したNR20であり、そのZ又はQがC(O)である場合、G及びWの他方はNR7(式中、R7はH又は脂肪族C1ヒドロカルビル(すなわち、メチル)である)以外であり;及び
iv)X及びYが両方ともSO2であり、WがOであり、QがCH2であり、pが0であり、かつd及びfが両方とも1である場合、R1及びR2は、(a)両方ともH、メトキシ、又はC1−C3−ヒドロカルビルである、(b)H、ハロゲン、及びC1−C3−ヒドロカルビルである、(c)H及びC1−C3−ヒドロカルビルである、(d)ハロゲン及びC1−C3−ヒドロカルビルである、及び(e)H及びハロゲンである、のどれでもない。
上記の好適な実施形態において、X及びYが両方ともSO2であり、WがOであり、かつpが0の場合、R1及びR2はまた、好ましくは、両方ともがメトキシであることはない。
系列C−1の式A及び本明細書中開示される残りの系列C−1の式全ての化合物の薬学的に許容可能な塩も考慮に入っている。
1つの好適な系列C−1の実施形態において、e及びgは両方とも0であり、そうすると系列C−1の式Aの化合物は、以下の系列C−1の式Bの化合物になる。
Figure 0006630374
式B中、式に使用される文字G、J、E、F、K、W、Q、Z、d、e、f、k、n、m、p、X、Y、環A及び環B、ならびに全てのR基は、系列C−1の式Aの化合物について既に定義したとおりである。好ましくは、X及びYが両方ともSO2であり、WがOであり、かつpが0の場合、R1及びR2は、両方ともがメトキシであることはない。
系列C−1の化合物の以下のサブ一般式全てにおいて、式に使用される文字G、J、E、F、K、W、Q、Z、d、e、f、k、n、m、p、X、Y、環A及び環B、ならびに全てのR基は、特に他の定義がないかぎり、系列C−1の式Aの化合物について既に定義したとおりである。更に、既に記述した内容は、示されている構造式がそのような内容を不可能にするものでないかぎり、同様に当てはまる。
より好ましくは、系列C−1の式Bの化合物は、以下の系列C−1の式Iの構造に一致する。
Figure 0006630374
系列C−1の式I中、X及びYは、同じであるか異なっていて、SO2、C(O)、CH2、CD2、NHC(NH)、OC(O)、NHC(S)、又はNHC(O)であり;
Wは、NR7、CH2、S、又はO(式中、R7は、H、C1−C12ヒドロカルビル、又はC1−C12ヒドロカルボイル(アシル)である)であり、好ましくはNR7であり;
Qは、CHR9又はC(O)であり;
Zは、CHR10又はC(O)であり;
J及びFは、同じであるか異なっていて、CH又はCD(式中、Dは重水素である)であり;
m、n、及びpはそれぞれ、0又は1であり、かつm+n+pの合計は、2又は3、好ましくは2であり;かつ
環A及び環Bは、同じであるか異なっていて、1つの環又は縮合した2つの環を含む芳香環系又はヘテロ芳香環系である。基R1及び基R2は、同じであるか異なっていて、それぞれが、水素であることも可能であるし、水素以外の上限3個までの置換基を表すことも可能であり(すなわち、R1a、R1b、及びR1c、ならびにR2a、R2b、及びR2c)、上限3個までの置換基自身は、同じであっても異なっていてもよい。これら6つの基R1a-c及びR2a-cは、それぞれ個別に、H、C1−C6ヒドロカルビル、C1−C6ヒドロカルビルオキシ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、C1−C7ヒドロカルボイル(アシル)、ヒドロキシ置換、トリフルオロメチル−(−CF3)置換、もしくはハロゲン置換のC1−C7ヒドロカルボイル、C1−C6ヒドロカルビルスルホニル、ハロゲン(F、Cl、又はBr、好ましくはCl)、ニトロ、フェニル、シアノ、カルボキシル、C1−C7ヒドロカルビルカルボキシラート[C(O)O−C1−C7ヒドロカルビル]、カルボキサミド[C(O)NR34]もしくはスルホンアミド[SO2NR34](式中、アミド窒素は、いずれの基(カルボキサミド又はスルホンアミド)に含まれていても式NR34を有し、式中、R3及びR4は、同じであるか異なっていて、H、C1−C4ヒドロカルビルであるか、又はR3とR4は、示されている窒素と一緒になって五員〜七員環を形成し、形成された環は随意に1又は2個の追加のヘテロ原子を含有し、追加のヘテロ原子はそれぞれ独立して窒素、酸素、又は硫黄である)、MAr(式中、Mは、−CH2−、−O−、又は−N=N−であり、かつArは単環のアリール基である)、及びNR56(式中、R5及びR6は、同じであるか異なっていて、H、C1−C4ヒドロカルビル、C1−C4アシル、C1−C4ヒドロカルビルスルホニルであるか、又はR5とR6は示されている窒素と一緒になって五員〜七員環を形成し、形成された環は随意に1又は2個の追加のヘテロ原子を含有し、追加のヘテロ原子はそれぞれ独立して窒素、酸素、又は硫黄である)からなる群より選択され;
8、R9、及びR10は、それぞれHであるか、又はR8、R9、及びR10のうち2つがHであり、1つがC1−C8ヒドロカルビル基であって、このC1−C8ヒドロカルビル基は、無置換であるか、又は上限3個までの原子で置換され、原子は、同じであるか異なっていて、酸素又は窒素原子であり;かつ
11、R12、R13、及びR14は、全てHであるか、又はR11及びR13はHでありかつR12及びR14はH又はDであるか、又はR11とR12の対又はR13とR14の対のうち一方が、示されている環と一緒になって飽和又は不飽和の六員環を形成し、他方の対がそれぞれHであるか、あるいは他方の対は、本明細書中(このサブ段落において)記述されるとおりH及びDである。
X及びYが両方ともSO2であり、WがOであり、かつpが0の場合、R1及びR2は、好ましくは、両方ともがメトキシであることはない。
他の好適な実施形態において、XとYは同じものである。X及びYは、好ましくは、両方ともC(O)又は両方ともSO2であり、より好ましくは両方ともSO2である。これら及び他の実施形態において、Wは、好ましくはOである。pが0であることも好ましい。
環A又は環Bの芳香環系又はヘテロ芳香環系として企図する環系は、1つの環又は縮合した2つの環を含むことが可能であり、好ましくは単独の芳香環を含む。芳香環系又はヘテロ芳香環系の例は、フェニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、トリアジニル(1,3,5−トリアジニル、1,2,4−トリアジニル、及び1,2,3−トリアジニル)、フラニル、チエニル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、ナフチル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾチオフェニル、ベンゾオキサゾリル、ベンズイソキサゾール、キノリル、イソキノリル、キナゾリル、シンノリニル、キノキサリニル、ナフチリジニル、ベンゾピリミジニル、及びそれらの混合物からなる群より選択される。環Aの芳香環系又はヘテロ芳香環系と環Bの芳香環系又はヘテロ芳香環系が異なる場合、上記文の混合物が生じる。
置換基MArの単環のアリール基の例は、フェニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、トリアジニル(1,3,5−トリアジニル、1,2,4−トリアジニル、及び1,2,3−トリアジニル)、フラニル、チエニル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、及びイソチアゾリルからなる群より選択される。
フェニルは、環A及び環Bの芳香環系又はヘテロ芳香環系に好適である。フェニル、ピリジニル、及びフラニルは、MAr置換基の単環のアリール基、Arに好適であり、フェニルが特に好適である。
置換基R基に関していくつかのそれぞれ独立した別々な優先性が存在する。すなわち、環A及び環Bが両方とも水素以外の単独置換基を有するためには、R1及びR2は、好ましくは水素以外の同じ単独置換基である。単独置換基であるR1及びR2は、好ましくはそれぞれの含まれる環系において同じ相対位置に配置される。
こうして、X及びYは、環A又は環Bの環系から中心スピロ環の示されている窒素原子への、スルホンアミド連結部、カルボキサミド連結部、尿素連結部、チオ尿素連結部、グアニジノ連結部、又はメチレン連結部を形成することができる。スピロ6,6−環系又はスピロ5,6−環系である中心環を、1つの窒素及び1つの酸素と、又は2つの窒素原子と合わせて有する化合物を企図する。中心スピロ環の例を以下に示すが、式中、波線は、他の実体との共有結合が存在することを示すために用いられており、かつR7は上記で定義され、R8はHである。
Figure 0006630374
式Aの例示化合物のうち、式中、d及びeがそれぞれ0であり、かつR11、R12、及びR13がそれぞれHであるものは、非対称スピロ環構造を有し、そのうちのいくつかを以下に示す。式中、波線は、他の実体との共有結合が存在することを示し、かつR7は上記で定義され、R8はHである。
Figure 0006630374
好適に実施される場合、中心環がスピロ5,6−環系であり、その環系の六員環が無置換かつスピロ結合が六員環の窒素に対して4位にあるようにするためには、pは0であり、e及びgは両方とも0であり、かつR11、R12、及びR13は全てHである。これとは別に、WがOであることが好ましい。式中、XとYが同じである化合物が好ましい。これとは別に、X及びYが両方ともSO2(スルホニル)であることも好ましい。
系列C−1式Aの化合物で上記のそれぞれ別個の優先性を具体化した特に好適なものは、系列C−1式IIの化合物である:
Figure 0006630374
式中
環A及び環B、Z、Q、m、n、p、R1、R2、及びR8は、示されるとおりの式において、式Aの化合物に対してなされた定義が不可能でないかぎり、系列C−1の化合物について上記で記載されるとおりであり;かつJ及びFは、同じであるか異なっていて、CH2、CHD、又はCD2(式中、Dは重水素である)である。
環A及び環Bは、それぞれ、フェニル、フラニル、又はピリジルであり、かつR1及びR2は、それぞれ、単独の置換基であることがより好ましい。置換基R基に関していくつかの独立した別個の優先性が存在する。すなわち、R1及びR2は、好ましくは同じである。R1及びR2はまた好ましくは、それぞれの含まれる環において同じ相対位置に配置される。つまり、R1が4−シアノならば、R2も4−シアノである。スピロで示される上の環が環原子を5個有するように、m+n+pの合計=2であることも好ましい。
好適なR1置換基及びR2置換基は、約7.2〜7.4のpH値において、それら自身は化合物に正電荷も負電荷も与えない。
他の実施形態において、系列C−1式Aの化合物で特に好適なものは、系列C−1式IIIの化合物である:
Figure 0006630374
式中
環A及び環B、Z、Q、m、n、p、R1、R2、及びR8は、示されるとおりの式において、先になされた定義が不可能でないかぎり、系列C−1の化合物について既に記載されたとおりであり;J及びFは、同じであるか異なっていて、CH2、CHD、又はCD2(式中、Dは重水素である)であり;かつX及びYは、両方ともCOであるか、又はXとYは異なっていて、SO2、C(O)、CH2、CD2(式中、Dは重水素である)、OC(O)、NHC(NH)、NHC(S)、又はNHC(O)である。既出の優先性は、上記の構造式で不可能でないかぎり、同じく当てはまる。
より好ましくは、環A及び環Bは、それぞれ、フェニル、フラニル、又はピリジルである。R1及びR2は、同じであって、トリフルオロメチル、C1−C6アシル、C1−C4アルキルスルホニル、ハロゲン、ニトロ、シアノ、カルボキシル、C1−C4アルキルカルボキシラート、カルボキサミドからなる群より選択され、この群において、アミド窒素は式NR34を有し、式中、R3及びR4は、同じであるか異なっていて、H、C1−C4アルキル、及びNR56であり、式中、R5及びR6は、同じであるか異なっていて、H、C1−C4アルキル、C1−C4アシル、C1−C4アルキルスルホニルである。
1及びR2は、それぞれ、単独の置換基であることが、更により好ましい。置換基R基に関していくつかの独立した別個の優先性が存在する。R1及びR2は、好ましくは同じである。R1及びR2はまた好ましくは、それぞれの含まれる環において同じ相対位置に配置される。すなわち、R1が4−シアノならば、R2も4−シアノである。スピロで示される上の環が環原子を5個有するように、p=0かつm+n+pの合計=2であることも好ましい。
更に他の実施形態において、系列C−1式Aの化合物で特に好適なものは、系列C−1式IVの化合物である:
Figure 0006630374
式中
環A及び環B、Z、Q、m、n、p、R1、R2、R7、及びR8は、示されるとおりの式において、系列C−1の化合物について先になされた定義が不可能でないかぎり、系列C−1の化合物について既に記載されたとおりであり;J及びFは、同じであるか異なっていて、CH2、CHD、又はCD2(式中、Dは重水素である)であり;かつX及びYは、同じであるか異なっていて、SO2、C(O)、CH2、CD2(式中、Dは重水素である)、OC(O)、NHC(NH)、NHC(S)、又はNHC(O)である。既出の優先性は、上記の構造式で不可能でないかぎり、同じく当てはまる。
より好ましくは、環A及び環Bは、それぞれ、フェニル、フラニル、又はピリジルである。R1及びR2は、同じであって、トリフルオロメチル、C1−C6アシル、C1−C4アルキルスルホニル、ハロゲン、ニトロ、シアノ、カルボキシル、C1−C4アルキルカルボキシラート、カルボキサミドからなる群より選択され、この群において、アミド窒素は式NR34を有し、式中、R3及びR4は、同じであるか異なっていて、H、C1−C4アルキル、及びNR56であり、式中、R5及びR6は、同じであるか異なっていて、H、C1−C4アルキル、C1−C4アシル、C1−C4アルキルスルホニルである。
1及びR2は、それぞれ、単独の置換基であることが更により好ましい。置換基R基に関していくつかの独立した別個の優先性が存在する。R1及びR2は、好ましくは同じである。R1及びR2はまた好ましくは、それぞれの含まれる環において同じ相対位置に配置される。すなわち、R1が4−シアノならば、R2も4−シアノである。スピロで示される上の環が環原子を5個有するように、m+nの合計=1であることも好ましい。
なお、E、J、F、G、K、Q、W、X、Y、Z、d、e、f、k、n、m、p、環A、及び環B、ならびにR基の全てに関して既に述べられた優先性は、特定の式に対して適切であるとおりに、系列C−1式A、B、及びI〜IVの化合物に当てはまる。
系列C−2の化合物は、概して、以下の式Aに一致する。
Figure 0006630374
系列C−2式A中、
Qは、CHR9又はC(O)であり、Zは、CHR10又はC(O)であり、かつQ及びZのうち1つだけがC(O)であり;
m及びn及びpは、それぞれが0また1であり、かつm+n+pの合計は、2又は3、好ましくは2であり;
G、P、及びWは、それぞれが、NR20、NR2、NR7、S、及びOからなる群より選択され、式中、R7及びR2は、同じであるか異なっていて、H、C(H)v(D)h(式中、v及びhは、それぞれが、0、1、2、又は3であり、かつv+h=3)、C(H)q(D)r−脂肪族C1−C11ヒドロカルビル(式中、q及びrは、それぞれが、0、1、又は2であり、かつq+r=0、1又は2であり、q+r=0の場合の脂肪族C1−C12ヒドロカルビルを含む)、脂肪族C1−C12ヒドロカルビルスルホニル、又は脂肪族C1−C12ヒドロカルボイル(アシル)であり、かつR20は、本明細書中以下で定義されるとおりのX−環A−R1である。
好ましくは、1つの実施形態において、
i)G、P、及びWのうち1つだけがNR20であり、
ii)G、P、及びWのうち1つは必ずNR20であり、
iii)Pは、NR20でなければNR2であり、
iv)(a)m+n+pの合計が2であり、かつ(b)G及びWのうち1つが、対応するZ又はQに結合したNR20、NR2、又はNR7であり、そのZ又はQがC(O)である場合、G及びWの他方はNR2でもNR7でもなく(式中、R2及びR7はH又は脂肪族C1ヒドロカルビルである);及び
v)(a)m+n+pの合計が2であり、かつ存在するQ又はZがCH2であり、(b)NR20でないG又はWがOであり、かつ(c)R20が−S(O)2フェニル−R1(式中、R1は、H、C1−C3−ヒドロカルビル又はハロゲンである)である場合、PはNR2であり、式中、R2は、−S(O)21−C3−ヒドロカルビル以外である。
d、e、f、及びkは、それぞれが、0又は1いずれかであり、(d+e+f+k)の合計=2である。いくつかの実施形態において、dが0の場合、eは0であり、及びfが0の場合、kは0である。他の実施形態において、kが0の場合、eは0であり、及びdが0の場合、fは0である。
J及びFは、同じであるか異なっていて、CH又はCD(式中、Dは重水素である)である。
E及びKは、同じであるか異なっていて、CH2、CHD、又はCD2(式中、Dは重水素である)である。
Xは、SO2、C(O)、CH2、CD2、OC(O)、NHC(NH)、NHC(S)、又はNHC(O)であり、好ましくは、SO2、C(O)、又はCH2である。いくつかの実施形態において、Xは、より好ましくは、CH2又はSO2である。他の実施形態において、Xは、好ましくは、SO2、NHC(NH)、NHC(S)、又はNHC(O)である。
環Aは、芳香環系又はヘテロ芳香環系であり、この環系は、好ましくは単環を含むが、縮合した2つの環を含むこともできる。R1は、Hであるか、又は上限3個までの置換基(R1a、R1b、及びR1c)を表し、上限3個までの置換基自身は、同じであっても異なっていてもよく、これら3つの基、R1a-cは、それぞれが個別に、H、C1−C6ヒドロカルビル、C1−C6ヒドロカルビルオキシ、C1−C6ヒドロカルビルオキシカルボニル、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、C1−C7ヒドロカルボイル、ヒドロキシ置換、トリフルオロメチル(−CF3)置換、又はハロゲン置換C1−C7ヒドロカルボイル、C1−C6ヒドロカルビルスルホニル、C1−C6ヒドロカルビルオキシスルホニル、ハロゲン(F、Cl、又はBr、好ましくはCl)、ニトロ、フェニル、シアノ、カルボキシル、C1−C7ヒドロカルビルカルボキシラート[C(O)O−C1−C7ヒドロカルビル]、カルボキサミド[C(O)NR34]又はスルホンアミド[S(O)2NR34](式中、アミド窒素は、いずれのアミド基に含まれていても式NR34を有し、式中、R3及びR4は、同じであるか異なっていて、H、C1−C4ヒドロカルビルであるか、又はR3とR4は、示されている窒素と一緒になって五員〜七員環を形成し、形成された環は随意に1又は2個の追加のヘテロ原子を含有し、追加のヘテロ原子はそれぞれ独立して窒素、酸素、又は硫黄である)、MAr(式中、Mは、−CH2−、−O−、又は−N=N−であり、かつArは、単環のアリール基又はヘテロアリール基である)、及びNR56(式中、R5及びR6は、同じであるか異なっていて、H、C1−C4ヒドロカルビル、C1−C4アシル、C1−C4ヒドロカルビルスルホニルであるか、又はR5とR6は、示されている窒素と一緒になって五員〜七員環を形成し、形成された環は随意に1又は2個の追加のヘテロ原子を含有し、追加のヘテロ原子はそれぞれ独立して窒素、酸素、又は硫黄であり)からなる群より選択される。
8、R9、及びR10は、それぞれHであることが好ましいが、又はR8、R9、及びR10のうち2つがHであり、1つがC1−C8ヒドロカルビル基であって、このC1−C8ヒドロカルビル基は、無置換であるか、又は上限3個までの原子で置換され、原子は、同じであるか異なっていて、酸素又は窒素原子(適切であれば、水素を含む)である。
11、R12、R13、及びR14は、全てHであるか、又はR11及びR13はHであり、かつR12及びR14はH又はDであるか、又はR11とR12の対又はR13とR14の対のうち一方が、示されている環と一緒になって飽和又は不飽和の六員環を形成し、他方の対がそれぞれHであるか、あるいは他方の対は、本明細書中(このサブ段落において)記載されるとおりH及びDである。
上記の式Aの化合物の別の好適な実施形態において、
i)G、P、及びWのうち1つだけがNR20であり、
ii)G、P、及びWのうち1つは必ずNR20であり、及び
iii)Pは、NR20でなければNR2である。
更に、QはCHR9又はC(O)であり;かつ
Zは、CHR10又はC(O)であり、ただし、その他のJ、E、F、K、X、Z、d、e、f、k、n、m、p、環A、及びR基の全ては、構造式において不可能でないかぎり、上記のとおりに定義される。
系列C−2の式A及び本明細書中開示される残りの式全ての化合物の薬学的に許容可能な塩も考慮に入っている。
好適な実施形態において、系列C−2式Aの化合物は、式B又は式Cいずれかの構造に一致し、薬学的に許容可能な塩として存在することが可能であり、随意に、個々の鏡像異性体型の両方を含んで(すなわちラセミ体)、ジアステレオマーを含んで、及びそれらの混合物を含んで存在することができる。
Figure 0006630374
系列C−2式Bの構造に一致する系列C−2の化合物において、G及びWは、NR20、NR7、S、及びOからなる群より選択され、式中、R2及びR7は、同じであるか異なっていて、C(H)v(D)h(式中、Dは重水素であり、v及びhは、それぞれ、0、1、2、又は3であり、かつv+h=3である)、C(H)q(D)r−脂肪族C1−C11ヒドロカルビル(式中、Dは重水素であり、q及びrは、それぞれ、0、1、又は2であり、かつq+r=0、1、又は2である)、脂肪族C1−C12ヒドロカルビルスルホニル、又は脂肪族C1−C12ヒドロカルボイルであるか、又はR2及びR20は、同じであるか異なっていて、かつR20は、X−環A−R1である。
好ましくは、1つの実施形態において、
i)G及びWのうち1つだけがNR20であり、
ii)G及びWのうち1つは必ずNR20であり、
iii)(a)m+n+pの合計が2であり、かつ(b)NR20であるG又はWが、対応するZ又はQに結合していて、そのZ又はQがC(O)である場合、NR20ではないG又はWは、NR2でもNR7でもなく(式中、R2又はR7は、H又は脂肪族C1ヒドロカルビルである);及び
iv)(a)m+n+pの合計が2であり、かつ存在するQ又はZがCH2であり、(b)NR20でないG又はWがOであり、かつ(c)R20が−S(O)2フェニル−R1(式中、R1は、H、C1−C3−ヒドロカルビル又はハロゲンである)である場合、示されるNR2のR2は、−S(O)21−C3−ヒドロカルビル以外である。
別の好適な実施形態において、:
i)G及びWのうち1つだけがNR20であり、
ii)G及びWのうち1つは必ずNR20であり、
iii)NR20ではないG又はWは、NR2又はNR7であり(式中、R2又はR7は、H又は脂肪族C1ヒドロカルビルである)、
(iv)m+n+pの合計は2であり、及び
(v)NR20であるG又はWは、対応するZ又はQに結合していて、そのZ又はQはC(O)である。
更に別の好適な実施形態において:
i)G及びWのうち1つだけがNR20であり、
ii)G及びWのうち1つは必ずNR20であり、
iii)NR20ではないG又はWは、NR7であり(式中、R7は、H又は脂肪族C1ヒドロカルビルである)、
(iv)m+n+pの合計は2であり、
(v)NR20であるG又はWは、対応するZ又はQに結合していて、そのZ又はQはC(O)であり、
(vi)示されるNR2のR2は、同じ又は異なるR20であり、及び
(vii)R20は、X−環A−R1である。
式Cの化合物の場合、G及びWは、NR2、NR7、S、及びOからなる群より選択され、式中、R2及びR7は、同じであるか異なっていて、H、C(H)v(D)h(式中、Dは重水素であり、v及びhは、それぞれ、0、1、2、又は3であり、かつv+h=3である)、C(H)q(D)r−脂肪族C1−C11ヒドロカルビル(式中、q及びrは、それぞれが、0、1、又は2であり、かつq+r=0、1又は2である)、脂肪族C1−C12ヒドロカルビルスルホニル、又は脂肪族C1−C12ヒドロカルボイルである。
好ましくは、別の実施形態において:
i)G及びWのうち1つは必ずNR2又はNR7であり、及び
ii)(a)m+n+pの合計が2であり、かつ(b)G及びWのうち1つが、対応するZ又はQに結合したNR2又はNR7であり、そのZ又はQがC(O)である場合、G及びWの他方はNR2でもNR7でもない(式中、R2又はR7は、H又は脂肪族C1ヒドロカルビルである)。
系列C−2の式B及び式C両方において、それらの構造式に続く段落で特に定義されていない記号X、Z、Q、d、e、f、g、n、m、環A、及びR基の全ては、示されるとおりの式において、先になされた定義が不可能でないかぎり、系列C−2式Aの化合物について既に定義されたとおりである。既に記載された優先性も、示されるとおりの式において、先になされた優先性が不可能でないかぎり、同じく先に記載したとおりである。
1つの実施形態において、系列C−2の式A及び式Bの化合物で好適なものは、式Iの構造を有する:
Figure 0006630374
式中、J及びFは、同じであるか異なっていて、CH2、CHD、又はCD2(式中、Dは重水素である)であり;かつ、式中で定義されるW、X、Z、Q、n、m、p、環A、R1、R2、R8、及びR基は、示されるとおりの式において、先になされた定義が不可能でないかぎり、系列C−2式Aの化合物について既に記載されたとおりである。好ましくは、i)(a)m+n+pの合計が2であり、かつ存在するQ又はZがCH2であり、(b)NR20ではないG又はWが、Oであり、かつ(c)R20が、−S(O)2フェニル−R1(式中、R1は、H、C1−C3−ヒドロカルビル、又はハロゲンである)である場合、示されているNR2のR2は、−S(O)21−C3−ヒドロカルビル以外であり、かつii)(a)m+n+pの合計が2であり、かつ(b)ZがC(O)である場合、Wは、NR2でもNR7でもない(式中、R2又はR7は、H又は脂肪族C1ヒドロカルビルである)。
8がHであり、n及びmのうち1つが0であり、残りのZ又はQがCH2である別の好適な実施形態において、系列C−2の式A、式B、及び式Iの化合物は、系列C−2式IIの構造を有する:
Figure 0006630374
式中、J及びFは、同じであるか異なっていて、CH2、CHD、又はCD2(式中、Dは重水素である)であり;かつ
式中で定義されるX、W、環A、R1、R2、及びR基は、示されるとおりの式において、先になされた定義が不可能でないかぎり、系列C−2式Aの化合物について既に記載されたとおりである。WがOであり、かつX−環A−R1が−S(O)2フェニル−R1(式中、R1は、H、C1−C3−ヒドロカルビル、又はハロゲンである)である場合、好ましくは、示されているNR2のR2は、−S(O)21−C3−ヒドロカルビル以外である。
8がHである更に好適な実施形態において、系列C−2の式A、式B、及び式Iの化合物は、系列C−2式IIIの構造を有する:
Figure 0006630374
式中、J及びFは、同じであるか異なっていて、CH2、CHD、又はCD2(式中、Dは重水素である)であり;
m及びnは、それぞれ、1であり;かつ
式中で定義されるW、X、Z、Q、環A、R1、R2、及びR基は、示されるとおりの式において、先になされた定義が不可能でないかぎり、系列C−2式Aの化合物について既に記載されたとおりである。
1つの好適な実施形態において、i)ZはC(O)であり、ii)QはCH2であり、iii)WはNHであり、かつR2はH又は直鎖、分岐鎖、もしくは環状のC1−C12脂肪族ヒドロカルビルであり、iv)Xは好ましくはCH2、SO2、NHC(NH)、NHC(S)、又はNHC(O)であり、より好ましくはCH2である。別の好適な実施形態において、i)Z及びQの1つはC(O)であり、かつii)ZがC(O)の場合、Wは、NR2でもNR7でもなく(式中、R2及びR7は、H又は脂肪族C1ヒドロカルビルである)、かつiii)Xは好ましくは、CH2、SO2、NHC(NH)、NHC(S)、又はNHC(O)である。
更に他の好適な実施形態において、i)ZはC(O)であり、ii)QはCH2であり、iii)WはNHであり、(vi)R2は同じ又は異なるR20であり、及び(vii)R20は、X−環A−R1である。この実施形態において、Xは、好ましくは、CH2、SO2、NHC(NH)、NHC(S)、又はNHC(O)であり、より好ましくはCH2である。
企図する方法を行うために本発明で最も好適な化合物は、構造が、上記の式IIIに一致し、式中、i)ZはC(O)であり、ii)QはCH2であり、iii)WはNHであり、かつR2はH又は直鎖、分岐鎖、もしくは環状の、C1−C12、好ましくはC1−C8、より好ましくはC1−C6の、脂肪族ヒドロカルビル基であり、iv)XはCH2であり、かつ環A−R1は、置換基X−環A−R1がベンジル基となるように、無置換フェニルである。本発明で特に好適なN−(ベンジルアミド)−無置換−アミン化合物の例として、化合物C0105M、C0115M、及びC0124Mが挙げられ、それらの構造式を以下に示す。
Figure 0006630374
更に他の好適な実施形態において、系列C−2の式A及び式Cの化合物は、系列C−2式IVの構造を有する:
Figure 0006630374
式中、J及びFは、同じであるか異なっていて、CH2、CHD、又はCD2(式中、Dは重水素である)であり;かつ
式中で定義されるW、X、Z、Q、環A、R1、R2、R8、及びR基は、示されるとおりの式において、先になされた定義が不可能でないかぎり、系列C−2式Aの化合物について先に記載されたとおりである。
1つの好適な実施形態において、i)pが0であり、m+n+pの合計が2であり、かつZがC(O)である場合、Wは、NR2でもNR7でもなく(式中、R2及びR7は、H又は脂肪族C1ヒドロカルビルである)、及びii)pが0であり、m+n+pの合計が2であり、WがNR2又はNR7であり、かつQがC(O)である場合、示されているNR2のR2は、Hでも脂肪族C1ヒドロカルビルでもない。
8がHであり、n及びmの1つが0であり、残っているZ又はQがCH2である更に別の好適な実施形態において、式A、式C、及び式IVの化合物は、系列C−2式Vの構造を有する:
Figure 0006630374
式中、J及びFは、同じであるか異なっていて、CH2、CHD、又はCD2(式中、Dは重水素である)であり;かつ、式中で定義されるX、W、環A、R1、R2、及びR基は、示されるとおりの式において、先になされた定義が不可能でないかぎり、系列C−2の化合物について既に記載されたとおりである。
8がHである更に別の好適な実施形態において、式A、式C、及び式Iの化合物は、系列C−2式VIの構造を有する:
Figure 0006630374
式中、J及びFは、同じであるか異なっていて、CH2、CHD、又はCD2(式中、Dは重水素である)であり;かつ
m及びnは、それぞれ1であり;式中で定義されるW、X、Z、Q、環A、R1、R2、及びR基は、示されるとおりの式において、先になされた定義が不可能でないかぎり、系列C−2の化合物について既に記載されたとおりである。
好ましくは、i)Z及びQの1つは、C(O)であり、ii)ZがC(O)である場合、Wは、NR2でもNR7でもなく(式中、R2又はR7は、H又は脂肪族C1ヒドロカルビルである)、及びiii)WがNR2又はNR7であり、かつQがC(O)である場合、示されているNR2のR2は、Hでも脂肪族C1ヒドロカルビルでもない。上記式の化合物において、Xは、好ましくは、SO2、NHC(NH)、NHC(S)、又はNHC(O)である。
なお、X、W、Z、Q、d、e、f、k、n、m、環A、及びR基の全てに当てはまるとして先に記載された優先性も、示されるとおりの式において、先になされた定義が不可能でないかぎり、系列C−2の式A、式B、式C、及び式I〜VIの化合物に当てはまる。
企図する化合物の1つが有する環Aの芳香環(アリール)系として企図するものは、好ましくは、単独の芳香環を含むが、縮合した2つの環を含むこともできる。環Aの芳香環系の例は、フェニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、トリアジニル(1,3,5−トリアジニル、1,2,4−トリアジニル、及び1,2,3−トリアジニル)、フラニル、チエニル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、ナフチル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾチオフェニル、ベンゾオキサゾリル、ベンズイソキサゾール、キノリル、イソキノリル、キナゾリル(quinazolyl)、シンノリニル、キノキサリニル、ナフチリジニル、及びベンゾピリミジニルからなる群より選択される。
環A基又は環Aの置換基MArの中の単環のアリール又はヘテロアリール基の例は、フェニル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基(1,3,5−トリアジニル、1,2,4−トリアジニル、及び1,2,3−トリアジニル)、フラニル基、チエニル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアゾリル基、及びイソチアゾリル基からなる群より選択される。
フェニル、ピリジニル、及びフラニルが、環Aの芳香環系又はヘテロ芳香環系として好適であるが、フェニルがより好適である。フェニル、ピリジニル、及びフラニルは、MAr置換基の中の単環のアリール基又はヘテロアリール基Arとしても好適であるが、フェニルが特に好適である。
X及びYは、中心スピロ環の示されている窒素原子から環A環系までをつなぐ、スルホンアミド(N−SO2−環A)連結部、カルボキサミド[N−C(=O)−環A)連結部、尿素[カルボニルジイミノ;N−C(=O)−NH−環A]連結部、チオ尿素[チオカルボニルジイミノ;N−C(=S)−NH−環A]連結部、グアニジノ[N−C(=NH)−NH−環A]連結部、又はアミノメチレン(N−CH2−環A)連結部を形成することができる。
上記系列C−2の各式の化合物をより綿密に調べると、この式は、2つの環を有する置換スピロ化合物を定義するものであり、化合物は、2つの六員環、又は1つの六員環と1つの五員環を有することが可能である(「m」及び「n」の一方が1であり他方が0である場合にそうなる)ことがわかる。2つの環の1つ(式中、下側の環)は、六員環中に1つの窒素原子を有し、残りの環原子は炭素である。環原子を5個又は6個有することができる環(式中、上側の環)は、1個の環窒素原子と4個もしくは5個の炭素原子、又は2個の窒素原子、1個の窒素原子と1個の硫黄原子、もしくは1個の窒素原子と1個の酸素原子を、3個もしくは4個の環炭素と合わせて有することができる。中心スピロ環の例を、以下に示すが、式中、波線は、他の実体との共有結合が存在することを示し、及びR7は上記で定義され、及び明確にするため、R8はHである。
Figure 0006630374
系列C−2式Aの化合物で、式中、d及びeがそれぞれ0であり、かつR11、R12、及びR13がそれぞれHであるものは非対称スピロ環構造を有し、そのような化合物の例として、いくつかを以下に示す。ただし、波線は、他の実体との共有結合が存在することを示し、及びR7は上記で定義され、及び明確にするため、R8はHである。
Figure 0006630374
系列C−2の式A、式B、及び式Cの化合物が好適に実施される場合、pは0であり、e及びgは、両方とも0であり、かつR11、R12、及びR13は全てHであり、そうすると、中心環はスピロ5,6−環系になり、その環系の六員環が無置換で、かつその環系のスピロ結合が六員環の窒素に対して4−位にあるようになる。これとは別に、WがO、S、又はNR7であることが好ましい。XがSO2(スルホニル)であることも好ましい。
芳香族置換基、すなわち環Aは、スピロ環の1つの窒素原子と、X基を介して結合しており、X基は、SO2、C(O)、CH2、CD2、OC(=O)、NHC(=NH)、NHC(=S)、又はNHC(=O)、好ましくはSO2、C(O)、CH2、又はCD2、特に好ましくはCH2及びSO2である。その結果、芳香族置換基は、スピロ環部分に、スルホンアミド連結部、アミド連結部、メチレン連結部、尿素連結部、チオ尿素連結部、又はグアニジノ連結部を介して結合している。アリールスルホンアミド架橋、アリールアミド架橋、及びフェニルメチレン架橋(ベンジル化合物)が好ましいが、アリールスルホンアミド及びフェニルメチレンが特に好ましい。
系列A、系列B、系列C−1、系列C−2、系列D、及び系列Eの化合物の多く、ならびにナロキソン及びナルトレキソンなどの化合物は、配列番号1のペプチドに結合するだけではなく、MORにも結合してその受容体を活性化又は刺激する。ナロキソン及びナルトレキソンのMORとの結合は、配列番号1のペンタペプチドにそれらが結合する場合の約200分の1の弱い結合である。実施例2の表は、系列A、系列B、系列C−1、及び系列C−2の例示化合物について、MOR刺激活性に基づいた相対結合能力を示す。
いくつかの実施形態において、企図する方法に有用な化合物は、MORによく結合してMORを活性化することが好ましい。そのような場合、その化合物は、表に示す濃度において、DAMGOの結合度合いの少なくとも約±20%でMORに結合することが好ましく、そのような結合は、化合物がその受容体にとって完全アゴニストであることを示す。他の実施形態において、本発明に有用な化合物は、MORにあまりよく結合しないことが好ましい。そのような実施形態の場合、その化合物は、同濃度においてDAMGOがもたらすMOR刺激の約80%未満しかMOR刺激を示さず、更に下限はゼロ結合/刺激まであることが好ましい。系列A、系列B、系列C−1、及び系列C−2の例示化合物について、本明細書中以下の実施例2の表に、DAMGOが記載される濃度で存在する場合の代表的な結合パーセンテージを示す。
系列Dの1,4,8−トリアザスピロ[4,5]−デカン−2−オン化合物は、構造が以下の式又はそれらの生理学的に許容可能な塩に一致する:
Figure 0006630374
式中、R1は、水素;直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルキル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルケニル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルキニル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;無置換もしくは少なくとも1置換のアリール基又は無置換もしくは少なくとも1置換のヘテロアリール基、このアリール基及びヘテロアリール基は、直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基を介して結合してもよく、アルキレン基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;あるいは、−C(=O)OR7基、この基は直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基を介して結合することができる、を表し;
2は、水素;直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルキル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルケニル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルキニル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;無置換もしくは少なくとも1置換のアリール基又は無置換もしくは少なくとも1置換のヘテロアリール基、このアリール基及びヘテロアリール基は、直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基を介して結合してもよく、アルキレン基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる、を表し;
3は、−S(=O)2−R4基;−C(=S)NH−R5基;又は−C(=O)NH−R6基;を表し;
4は、−NR1011基;直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルキル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルケニル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルキニル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;無置換もしくは少なくとも1置換のアリール基又は無置換もしくは少なくとも1置換のヘテロアリール基、これらの基は直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルキレン基を介して結合してもよく、アルキレン基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができ、更に無置換もしくは少なくとも1置換の単環式環系と縮合してもよい;無置換もしくは少なくとも1置換のシクロ脂肪族基、この基は環員として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができ、かつこの基は直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルキレン基を介して結合することができ、アルキレン基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができ、かつアルキレン基は直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルキレン基により架橋されることができる、を表し;
5は、直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルキル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルケニル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルキニル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;無置換もしくは少なくとも1置換のアリール基又は無置換もしくは少なくとも1置換のヘテロアリール基、この基は直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルキレン基を介して結合してもよく、アルキレン基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;無置換もしくは少なくとも1置換のシクロ脂肪族基、この基は環員として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができるか、又はこの基は直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルキレン基を介して結合することができ、アルキレン基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;−C(=O)OR8基又は−C(=O)OR9基、いずれの場合にしろ、この基は直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基を介して結合することができる、を表し;
6は、無置換もしくは少なくとも1置換のアリール基又は無置換もしくは少なくとも1置換のヘテロアリール基、これらのアリール基及びヘテロアリール基は直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルキレン基を介して結合してもよく、アルキレン基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;あるいは、無置換もしくは少なくとも1置換のシクロ脂肪族基、この基は環員として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができるか、又はこの基は直鎖もしくは分岐鎖の、無置換もしくは少なくとも1置換のアルキレン基を介して結合することができ、アルキレン基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる、を表し;
7、R8、R9、R10、及びR11は、それぞれ独立して、直鎖又は分岐鎖のアルキル基、直鎖又は分岐鎖のアルケニル基、あるいは直鎖又は分岐鎖のアルキニル基を表す。
上記の式と一致する1,4,8−トリアザスピロ[4,5]−デカン−2−オン化合物にとって好ましくは、R1は、水素;直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC1-10アルキル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC2-10アルケニル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC2-10アルキニル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;無置換又は少なくとも1置換の五員〜十四員のアリール基又はヘテロアリール基、この基は直鎖又は分岐鎖のC1-5アルキレン基を介して結合することができ、アルキレン基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;−C=O)OR7基、この基は直鎖又は分岐鎖のC1-5アルキレン基を介して結合することができる、を表し;
2は、水素;直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC1-10アルキル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC2-10アルケニル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC2-10アルキニル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;無置換又は少なくとも1置換の五員の〜十四員のアリール又はヘテロアリール基、この基は直鎖又は分岐鎖のC1-5アルキレン基を介して結合することができ、アルキレン基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる、を表し;
4は、NR1011基;直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC1-10アルキル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC2-10アルケニル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC2-10アルキニル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;無置換又は少なくとも1置換の五員〜十四員のアリール基又はヘテロアリール基、この基は直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC1-5アルキレン基を介して結合することができ、アルキレン基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができ、更に五員〜六員の単環式環系と縮合してもよい;無置換又は少なくとも1置換のC3-8−シクロ脂肪族基、この基は環員として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができるか、又は直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC1-5アルキレン基を介して結合することができ、アルキレン基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができ、かつアルキレン基は直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC1-5アルキレン基を介して結合することができる、を表し;
5は、直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC1-10アルキル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC2-10アルケニル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC2-10アルキニル基、この基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;無置換又は少なくとも1置換の五員〜十四員のアリール又はヘテロアリール基、この基は直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC1-5アルキレン基を介して結合することができ、アルキレン基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;無置換又は少なくとも1置換のC3-8−シクロ脂肪族基、この基は環員として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができ、かつ直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC1-5アルキレン基を介して結合することができ、アルキレン基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;−C(=O)OR8基又は−C(=O)OR9基、これらの基のいずれも、直鎖又は分岐鎖のC1-10アルキレン基を介して結合することができる、を表し;
6は、無置換又は少なくとも1置換の五員〜十四員のアリール又はヘテロアリール基、このアリール又はヘテロアリール基は直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC1-5アルキレン基を介して結合していてもよく、アルキレン基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる;無置換又は少なくとも1置換のC3-8−シクロ脂肪族基、この基は環員として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができるか、又はこの基は直鎖又は分岐鎖の、無置換又は少なくとも1置換のC1-5アルキレン基を介して結合することができ、アルキレン基は連結部として少なくとも1個のヘテロ原子を有することができる、を表し;かつ
7、R8、R9、R10、及びR11は、それぞれ独立して、直鎖又は分岐鎖のC1-5アルキル基、直鎖又は分岐鎖のC2-5アルケニル基、あるいは直鎖又は分岐鎖のC2-5アルキニル基を表す。
以下に構造式を示す化合物A、化合物B、及び化合物Cは、系列Dの好適な化合物の例である。
Figure 0006630374
系列Eの置換1−オキサ−3,8−ジアザスピロ[4.5]−デカン−2−オン化合物は、構造が、以下の式又はその薬学的に許容可能な塩又は溶媒和物に一致する:
Figure 0006630374
式中
nは、1、2、3、4、又は5であり;
1は、以下を示し:
随意置換の六員又は十員のアリール基又は随意置換の五員〜十四員のヘテロアリール基、このアリール又はヘテロアリール基は、随意に、飽和もしくは不飽和の、随意置換の単環もしくは二環式環系と縮合することができる;
2は、以下を示し:
−C(=S)−NH−R3;−C(=O)−NH−R4;−S(=O)2−R5;−(CH2)−C(=O)−NH−R6;−(CH2)−Daa−(CH2bb−Ecc−(CH2dd−R7(式中
aa=0又は1であり;
bb=0、1、又は2であり;
cc=0又は1であり;dd=0又は1であり;かつ
aaとccの合計は0にはならず;かつ
D及びEは、それぞれ独立して、O、S、NH、N(CH3)、N(C25)、又はN[CH(CH32]を示す);
−C(=O)−R8;又は−S(=O)2−NR910
3は、以下を示し:
−(CHR11)−(CH2w−C(=O)−O−R12(式中、w=0又は1である); −(CHR13)−(CH2a−Kb−(CH2c−Ld−R14(式中、a=0、1、又は2であり;b=0又は1であり;c=0、1、又は2であり;d=0又は1であり、かつK及びLは、それぞれ独立して、O、S、NH、N(CH3)、N(C25)、又はN[CH(CH32]を示す);
直鎖又は分岐鎖の、飽和もしくは不飽和の、随意置換のC1-10脂肪族基;
不飽和もしくは飽和の、随意置換の、三員、四員、五員、六員、七員、八員、もしくは九員のシクロ脂肪族基、この基は、随意に、1つ又は2つの直鎖又は分岐鎖の、随意置換のC1-5アルキレン基で架橋されるか、又は飽和、不飽和、もしくは芳香族の、随意置換の、単環もしくは二環式環系と縮合するか、又はその両方を起こすことができる;あるいは随意置換の六員又は十員のアリール基;又は随意置換の五員〜十四員のヘテロアリール基、このアリール又はヘテロアリール基は、随意に、飽和もしくは不飽和の、随意置換の単環もしくは二環式環系と縮合することができる;
4は、以下を示し:
−(CHR15)−(CH2e−Mf−(CH2g−Ph−R16(式中、e=0、1、又は2であり;f=0又は1であり;g=0、1、又は2であり;h=0又は1であり;かつM及びPは、それぞれ独立して、O、S、NH、N(CH3)、N(C25)、又はN[CH(CH32]を示す);
直鎖又は分岐鎖の、飽和もしくは不飽和の、随意置換のC1-10脂肪族基;
不飽和もしくは飽和の、随意置換の、三員、四員、五員、六員、七員、八員、もしくは九員のシクロ脂肪族基、この基は、随意に、1つ又は2つの直鎖又は分岐鎖の、随意置換のC1-5アルキレン基で架橋されるか、又は飽和、不飽和、もしくは芳香族の、随意置換の単環もしくは二環式環系と縮合するか、又はその両方を起こすことができる;
あるいは随意置換の六員又は十員のアリール基又は随意置換の五員〜十四員のヘテロアリール基、このアリール又はヘテロアリール基は、随意に、飽和もしくは不飽和の、随意置換の単環もしくは二環式環系と縮合することができる;
5は、以下を示し:
−(CHR17)−(CH2k−Ql−(CH2m−To−R18(式中、k=0、1、又は2であり;l=0又は1であり;m=0、1、又は2であり;o=0又は1であり;かつQ及びTは、それぞれ独立して、O、S、NH、N(CH3)、N(C25)、又はN[CH(CH32]を示す);
直鎖又は分岐鎖の、飽和もしくは不飽和の、随意置換のC1-10脂肪族基;
不飽和もしくは飽和の、随意置換の三員、四員、五員、六員、七員、八員、もしくは九員のシクロ脂肪族基、この基は、随意に、1つ又は2つの直鎖又は分岐鎖の、随意置換のC1-5アルキレン基で架橋されるか、又は飽和、不飽和、もしくは芳香族の、随意置換の単環もしくは二環式環系と縮合するか、又はその両方を起こすことができる;あるいは随意置換の六員又は十員のアリール基又は随意置換の五員〜十四員のヘテロアリール基、このアリール又はヘテロアリール基は、随意に、飽和もしくは不飽和の、随意置換の単環もしくは二環式環系と縮合することができる;
6は、以下を示し:
直鎖又は分岐鎖の、飽和もしくは不飽和の、随意置換のC1-10脂肪族基;
不飽和もしくは飽和の、随意置換の三員、四員、五員、六員、七員、八員、もしくは九員のシクロ脂肪族基、この基は、随意に、1つ又は2つの直鎖又は分岐鎖の、随意置換のC1-5アルキレン基で架橋されるか、又は飽和、不飽和、もしくは芳香族の随意置換の単環もしくは二環式環系と縮合するか、又はその両方を起こすことができる;あるいは随意置換の六員又は十員のアリール基又は随意置換の五員〜十四員のヘテロアリール基、このアリール又はヘテロアリール基は、随意に、飽和もしくは不飽和の、随意置換の単環もしくは二環式環系と縮合することができる;
7は、以下を示し:
シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロヘプテニル、イミダゾリジニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロチオフェニル、ピロリジニル、ピペリジニル、モルホリニル、ピペラジニル、チオモルホリニル、テトラヒドロピラニル、アゼパニル、ジアゼパニル、及びジチオラニルからなる群より選択される基、この基は、随意に、1つ、2つ、3つ、4つ、又は5つの置換基で置換することができ、置換基はそれぞれ独立して、オキソ(=O)、チオキソ(=S)、−OH、−O−CH3、−O−C25、−O−CH(CH32、−O−CH2−CH2−CH3、−O−C(CH33、−O−CH2−CH2−CH2−CH3、−O−CF3、−S−CF3、−S−CF2H、−S−CFH2、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、−C(=O)−CH3、−C(=O)−C25、−C(=O)−C(CH33、−C(=O)−CF3、−C(=O)−C25、−C(=O)−NH2、−C(=O)−NH−CH3、−C(=O)−NH−C25、−C(=O)−NH−C(CH33、−C(=O)−N(CH32、−C(=O)−N(C252、−S(=O)3−CH3、−S(=O)2−C25、−NH−S(=O)2−CH3、−S(=O)2−NH−CH3、及び−S(=O)2−NH2からなる群より選択される; 又は、フェニル、ナフチル、及び[1,2,3,4]−テトラヒドロナフチルからなる群より選択される基、この基は、随意に、1つ、2つ、3つ、4つ、又は5つの置換基で置換することができ、置換基はそれぞれ独立して、F、Cl、Br、I、−CN、−CF3、−SF5、−OH、−O−CH3、−O−C25、−O−CH(CH33、−O−CH2−CH2−CH3、−O−C(CH33、−O−CH2−CH2−CH2−CH3、−NO2、−O−CF3、−S−CF3、−S−CF2H、−S−CFH2、SH、−S−CH3、−S−C25、−S−CH(CH32、−S−CH2−CH2−CH3、−S−C(CH33、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、−C(CH32−C25、n−ヘキシル、n−ヘプチル、−NH−C(=O)−O−CH3、−NH−C(=O)−O−C25、−NH−C(=O)−O−C(CH33、−O−CH2−CH3−CH2−CH3、−NH−C(=O)−CH3、−NH−C(=O)−C25、−NH−C(=O)−C(CH33、−C(=O)−OH、−(CH2)−C(=O)−OH、−C(=O)−O−CH3、−C(=O)−O−CH2−CH3、−C(=O)−O−CH(CH32、−C(=O)−O−C(CH33、−NH−CH3、−NH−C25、−NH−CH(CH32、−NH−C(CH33、−N(CH32、−N(C252、−N(CH3)(C25)、−C(=O)−H、−C(=O)−CH3、−C(=O)−C25、−C(=O)−C(CH33、−C(=O)−CF3、−C(=O)−C25、−C(=O)−NH3、−C(=O)−NH−CH3、−C(=O)−NH−C25、−C(=O)−NH−C(CH33、−C(=O)−N(CH32、−C(=O)−N(C252、−S(=O)2−CH3、−S(=O)2−C25、−NH−S(=O)2−CH3、−S(=O)3−NH−CH3、−S(=O)2−NH2、−S(=O)2−NH−フェニル、フェニル、及びベンジルからなる群より選択され、群中、−S(=O)2−NH−フェニル基、フェニル基、及びベンジル基の環状部分は、随意に、1つ、2つ、3つ、4つ、又は5つの置換基で置換することができ、置換基はそれぞれ独立して、F、Cl、Br、−OH、−CF3、−SF5、−NO2、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、−O−CH3、−O−C25、−O−CH(CH33、−O−CH2−CH3−CH3、−O−C(CH33、−O−CH2−CH2−CH2−CH3、−O−CF3、−S−CF3、フェニル、及び−O−ベンジルからなる群より選択される;
8は、以下を示し
−(CHR19)−Vp−(CH2q−(CH2r−Ws−R20(式中
p=0又は1であり;
q=0、1、又は2であり;
r=0、1、又は2であり;
s=0又は1であり;かつ
V及びWは、それぞれ独立して、O、S、NH、−NH−CH3、−NH−C25、−NH−CH(CH32を示す);
−(CH=CH)−R21
−(CR2223)−Yt−(CR2425u−(CH2v−C(=O)−OR26(式中
t=0又は1であり、u=0又は1であり;
v=0又は1であり、かつYは、O、S、NH、−NH−CH3、−NH−C25、−NH−CH(CH32を示す);
−(CHR27)−O−C(=O)−R28
−CH[(CH2)R29][NH−S(=O)2−R30];
−CH[(CH2)R31][NH−C(=O)−O−R32];
メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、sec−ペンチル、3−ペンチル、−(CH2)−(CH2)−(C(CH33)、n−ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、n−ヘプチル、2−ヘプチル、3−ヘプチル、4−ヘプチル、n−オクチル、−(CH2)−(CH)(C25)−(CH2)−(CH2)−(CH2)−(CH3)、ビニル、1−プロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、及び3−ブテニルからなる群より選択される、直鎖又は分岐鎖の、飽和もしくは不飽和の、随意置換のC1-10脂肪族基; 不飽和もしくは飽和の、随意置換の三員、四員、五員、六員、七員、八員、もしくは九員のシクロ脂肪族基、この基は、随意に、1つ又は2つの直鎖又は分岐鎖の、随意置換のC1-5アルキレン基で架橋されるか、又は飽和、不飽和、もしくは芳香族の、随意置換の単環もしくは二環式環系と縮合するか、又はその両方を起こすことができる;あるいは随意置換の六員又は十員のアリール基又は随意置換の五員〜十四員のヘテロアリール基、このアリール又はヘテロアリール基は、随意に、飽和もしくは不飽和の、随意置換の単環もしくは二環式環系と縮合することができる;
9及びR10は、それぞれ独立して、直鎖又は分岐鎖の、飽和もしくは不飽和の、随意置換のC1-10脂肪族基を示し;
11、R13、R15、R17、R19、R22、R23、R24、R25、及びR26は、それぞれ独立して、水素、あるいは直鎖又は分岐鎖の、飽和もしくは不飽和の、随意置換のC1-10脂肪族基を示し;
12、R28、及びR32は、それぞれ独立して、直鎖又は分岐鎖の、飽和もしくは不飽和の、随意置換のC1-10脂肪族基を示し;
14、R16、R18、及びR20は、それぞれ独立して、直鎖又は分岐鎖の、飽和もしくは不飽和の、随意置換のC1-10脂肪族基;
不飽和もしくは飽和の、随意置換の三員、四員、五員、六員、七員、八員、もしくは九員のシクロ脂肪族基、この基は、随意に、1つ又は2つの直鎖又は分岐鎖の、随意置換のC1-5アルキレン基で架橋されるか、又は飽和、不飽和、もしくは芳香族の、随意置換の単環もしくは二環式環系と縮合するか、又はその両方を起こすことができる;あるいは
随意置換の六員又は十員のアリール基又は随意置換の五員〜十四員のヘテロアリール基、このアリール又はヘテロアリール基は、随意に、飽和もしくは不飽和の、随意置換の単環もしくは二環式環系と縮合することができる、を示し;かつ
21、R27、R29、R30、及びR31は、それぞれ独立して、不飽和もしくは飽和の、随意置換の三員、四員、五員、六員、七員、八員、もしくは九員のシクロ脂肪族基、この基は、随意に、1つ又は2つの直鎖又は分岐鎖の、随意置換のC1-5アルキレン基と架橋するか、又は飽和、不飽和、もしくは芳香族の、随意置換の単環もしくは二環式環系と縮合するか、又はその両方を起こすことができる;あるいは、随意置換の六員又は十員のアリール基又は随意置換の五員〜十四員のヘテロアリール基、このアリール又はヘテロアリール基は、随意に、飽和もしくは不飽和の、随意置換の単環もしくは二環式環系と縮合することができる、を示し;式中、上記のC1-10脂肪族基は、それぞれ独立して、随意に、1つ、2つ、3つ、4つ、又は5つの置換基で置換されてもよく、置換基は、それぞれ独立して、F、Cl、Br、I、−CN、−NO2、−OH、−SH、及び−NH2からなる群より選択され;
上記のシクロ脂肪族基は、それぞれ独立して、随意に、1つ、2つ、3つ、4つ、又は5つの置換基で置換することができ、置換基はそれぞれ独立して、オキソ(=O)、チオキソ(=S)、F、Cl、Br、I、−CN、−CF3、−SF5、−OH、−O−C1-5アルキル、−NH2、−NO2、−O−CF3、−S−CF3、−S−CF2H、−S−CFH2、−SH、−S−C1-5アルキル、−C1-5アルキル、−C(=O)−OH、−(CH2)−C(=O)−OH、−C(=O)−O−C1-5アルキル、−(CH2)−C(=O)−O−C1-5アルキル、−O−C(=O)−C1-5アルキル、−NH−C1-5アルキル、−N(C1-5アルキル)2、−NH−フェニル、−NH−ピリジニル、−N(C1-5アルキル)−フェニル、−N(C1-5アルキル)−ピリジニル、−NH−C(=O)−O−C1-5アルキル、−C(=O)−H、−C(=O)−C1-5アルキル、−C(=O)−C1-5−パーフルオロアルキル、−C(=O)−NH2、−C(=O)−NH−C1-5アルキル、C(=O)−N−(C1-5アルキル)2、−S(=O)2−C1-5アルキル、−S(=O)2−フェニル、−NH−S(=O)2−C1-5アルキル、−S(=O)2−NH−C1-5アルキル、−S(=O)2−NH2、−S(=O)2−NH−フェニル、シクロヘキシル、シクロペンチル、ピリジニル、[1,2,5]−チアジアゾリル、ピリダジニル、−(CH2)−ベンゾ[b]フラニル、−O−フェニル、−O−ベンジル、フェニル、及びベンジルからなる群より選択され、群中、−S(=O)2−NH−フェニル、−NH−フェニル、−NH−ピリジニル、−N(C1-5アルキル)フェニル、−N(C1-5アルキル)ピリジニル、ピリジニル、シクロペンチル、[1,2,5]−チアジアゾリル、シクロヘキシル、ピリダジニル、−S(=O)2−フェニル、−O−フェニル、−O−ベンジル、フェニル、−(CH2)−ベンゾ[b]フラニル、及びベンジル各基の環状部分は、随意に、1つ、2つ、3つ、4つ、又は5つの置換基で置換することができ、置換基はそれぞれ独立して、F、Cl、Br、−OH、−CF3、−SF5、−CN、−NO2、−C1-5アルキル、−O−C1-5アルキル、−O−CF3、−S−CF3、フェニル、及び−O−ベンジルからなる群より選択され、かつシクロ脂肪族基は、1個、2個、3個、4個、又は5個のヘテロ原子を含むことができ、ヘテロ原子は相互に独立して、酸素、窒素、及び硫黄からなる群より選択され;
上記のC1-5−アルキレン基は、それぞれ独立して、随意に、1つ、2つ、3つ、4つ、又は5つの置換基で置換されてもよく、置換基は、それぞれ独立して、F、Cl、Br、I、−CN、−NO2、−OH、−SH、及び−NH2からなる群より選択され;
上記の単環式又は多環式環系に含まれる環は、それぞれ独立して、随意に、1つ、2つ、3つ、4つ、又は5つの置換基で置換されてもよく、置換基は、それぞれ独立して、オキソ(=O)、チオキソ(=S)、F、Cl、Br、I、−CN、−CF3、−SF5、−OH、−O−C1-5アルキル−NH2、−NO2、−O−CF3、−S−CF3、−S−CF2H、−S−CFH2、−SH、−S−C1-5アルキル、−C1-5アルキル、−C(=O)−OH、−(CH2)−C(=O)−OH、−C(=O)−O−C1-5アルキル、−(CH2)−C(=O)−O−C1-5アルキル、−O−C(=O)−C1-5アルキル、−NH−C1-5アルキル、−N(C1-5アルキル)2、−NH−フェニル、−NH−ピリジニル、−N(C1-5アルキル)−フェニル、−N(C1-5アルキル)−ピリジニル、−NH−C(=O)−O−C1-5アルキル、−C(=O)−H、−C(=O)−C1-5アルキル、−C(=O)−C1-5−パーフルオロアルキル、−C(=O)−NH2、−C(=O)−NH−C1-5アルキル、C(=O)−N−(C1-5アルキル)2、−S(=O)2−C1-5アルキル、−S(=O)2−フェニル、−NH−S(=O)2−C1-5アルキル、−S(=O)2−NH−C1-5アルキル、−S(=O)2−NH2、−S(=O)2−NH−フェニル、シクロヘキシル、シクロペンチル、ピリジニル、[1,2,5]−チアジアゾリル、ピリダジニル、−(CH2)−ベンゾ[b]フラニル、−O−フェニル、−O−ベンジル、フェニル、及びベンジルからなる群より選択され、
群中、−S(=O)2−NH−フェニル、−NH−フェニル、−NH−ピリジニル、−N(C1-5アルキル)フェニル、−N(C1-5アルキル)ピリジニル、ピリジニル、シクロペンチル、[1,2,5]−チアジアゾリル、シクロヘキシル、ピリダジニル、−S(=O)2−フェニル、−O−フェニル、−O−ベンジル、フェニル、−(CH2)−ベンゾ[b]フラニル、及びベンジル各基の環状部分は、随意に、1つ、2つ、3つ、4つ、又は5つの置換基で置換することができ、置換基はそれぞれ独立して、F、Cl、Br、−OH、−CF3、−SF5、−CN、−NO2、C1-5アルキル、−O−C1-5アルキル、−NH2、−O−CF3、−S−CF3、フェニル、及び−O−ベンジルからなる群より選択され;
上記の単環式又は多環式環系に含まれる環は、それぞれ独立して、五員、六員、又は七員環であり、かつそれぞれ独立して、随意に、環員として1個、2個、3個、4個、又は5個のヘテロ原子を含んでもよく、ヘテロ原子はそれぞれ独立して、酸素、窒素、及び硫黄からなる群より選択され;上記のアリール又はヘテロアリール基は、それぞれ独立して、随意に、1つ、2つ、3つ、4つ、又は5つの置換基で置換されてもよく、置換基は、それぞれ独立して、F、Cl、Br、I、−CN、−CF3、−SF5、−OH、−O−C1-5アルキル−NH2、−NO2、−O−CF3、−S−CF3、−S−CF2H、−S−CFH2、−SH、−S−C1-5−アルキル、−C1-5アルキル、−C(=O)−OH、−(CH2)−C(=O)−OH、−C(=O)−O−C1-5アルキル、−(CH2)−C(=O)−O−C1-5アルキル、−O−C(=O)−C1-5アルキル、−NH−C1-5アルキル、−N(C1-5アルキル)2、−NH−C(=O)−O−C1-5アルキル、−NH−C(=O)−C1-5アルキル、−C(=O)−H、−C(=O)−C1-5アルキル、−C(=O)−C1-5−パーフルオロアルキル、−C(=O)−NH2、−C(=O)−NH−C1-5アルキル、C(=O)−N−(C1-5アルキル)2、−S(=O)2−C1-5アルキル、−S(=O)2−フェニル、−NH−S(=O)2−C1-5アルキル、−S(=O)2−NH−C1-5アルキル、−S(=O)2−NH2、−S(=O)2−NH−フェニル、シクロヘキシル、シクロペンチル、ピリジニル、−(CH2)−ベンゾ[b]フラニル、−O−フェニル、−O−ベンジル、フェニル、及びベンジルからなる群より選択され、群中、ピリジニル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ピリダジニル、−S(=O)2−フェニル、−S(=O)2−NH−フェニル、−O−フェニル、−O−ベンジル、フェニル、−(CH2)−ベンゾ[b]フラニル各基の環状部分は、随意に、1つ、2つ、3つ、4つ、又は5つの置換基で置換することができ、置換基はそれぞれ独立して、F、Cl、Br、−OH、−CF3、−SF5、−NO2、C1-5アルキル、−O−C1-5アルキル、−O−CF3、−S−CF3、フェニル、及び−O−ベンジルからなる群より選択され;
かつ上記のヘテロアリール基は、それぞれ独立して、随意に、環員として1個、2個、3個、4個、又は5個のヘテロ原子を含んでもよく、ヘテロ原子はそれぞれ独立して、酸素、窒素、及び硫黄からなる群より選択される。
好ましくは、企図する化合物において、R1は、以下からなる群より選択される基を示す:フェニル、ナフチル、(1,3)−ベンゾジオキソリル、(1,4)−ベンゾジオキサニル、2H−クロメニル、チオフェニル、フラニル、ピロリル、ピラゾリル、ピラジニル、ピラニル、トリアゾリル、ピリジニル、イミダゾリル、インドリル、イソインドリル、ベンゾ[b]フラニル、ベンゾ[b]チオフェニル、チアゾリル、[1,2,3]−チアジアゾリル、[1,2,4]−オキサジアゾリル、ベンゾ[2,1,3]チアジアゾリル、[1,2,3]−ベンゾチアジアゾリル、[2,1,3]−ベンゾオキサジアゾリル、[1,2,3]−ベンゾオキサジアゾリル、[1,2,3,4]−テトラヒドロナフチル、[1,2,3,4]−テトラヒドロキノリニル、[1,2,3,4]−テトラヒドロイソキノリニル、[1,2,3,4]−テトラヒドロキナゾリニル、[3,4]−ジヒドロ−2H−1,4−ベンゾオキサジニル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、ピリダジニル、ピラジニル、ピリミジニル、インダゾリル、キナゾリニル、キノリニル、及びイソキノリニル。そのようなR1基は、随意に、1つ、2つ、3つ、4つ、又は5つの置換基で置換することができ、置換基はそれぞれ独立して、F、Cl、Br、I、−CN、−CF3、−SF5、−OH、−O−CH3、−O−C25、−O−CH(CH32、−O−CH2−CH2−CH3、−O−C(CH33、−O−CH2−CH2−CH2−CH3、−NO2、−O−CF3、−S−CF3、−S−CF2H、−S−CFH2、−SH、−S−CH3、−S−C25、−S−CH(CH32、−S−CH2−CH2−CH3、−S−C(CH33、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、−NH−C(=O)−O−CH3、−NH−C(=O)−O−C25、−NH−C(=O)−O−C(CH33、−NH−C(=O)−CH3、−NH−C(=O)−C25、−NH−C(=O)−C(CH33、−C(=O)−H、−C(=O)−CH3、−C(=O)−C25、−C(=O)−C(CH33、−C(=O)−CF3、−C(=O)−C25、−C(=O)−NH2、−C(=O)−NH−CH3、−C(=O)−NH−C25、−C(=O)−NH−C(CH33、−C(=O)−N(CH32、−C(=O)−N(C252、−S(=O)3−CH3、−S(=O)3−C25、−NH−S(=O)2−CH3、−S(=O)3−NH−CH3、−S(=O)2−NH2、−S(=O)2−NH−フェニル、及び−ベンジルからなる群より選択され、群中、フェニル又はベンジル各基の環状部分は、それぞれ独立して、随意に、1つ、2つ、3つ、4つ、又は5つの置換基で置換することができ、置換基はそれぞれ独立して、F、Cl、Br、−CF3、−SF5、−NO2、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、−O−CH3、−O−C25、−O−CH(CH33、−O−CH2−CH2−CH3、−O−C(CH33、−O−CH2−CH2−CH2−CH3、−O−CF3、−S−CF3、フェニル、及び−O−ベンジルからなる群より選択される。
企図する化合物のR2基が、C(=S)−NH−R3;−C(=O)−NH−R4;−S(=O)25;−(CH2)−C(=O)−NH−R6;−(CH2)−O−R7、−(CH2)−S−R7、−(CH2)−NH−R7、−(CH2)−N(CH3)−R7、−(CH2)−(CH2)−O−R7、−(CH2)−(CH2)−S−R7、−(CH2)−NH−R7、−(CH2)−N(CH3)−R7、−(CH2)−(CH2)−(CH2)−O−R7、−(CH2)−(CH2)−(CH2)−S−R7、−(CH2)−(CH2)−(CH2)−NH−R7、−(CH2)−(CH2)−(CH2)−N(CH3)−R7、−(CH2)−O−(CH2)−R7、−(CH2)−S−(CH2)−R7、−(CH2)−NH−(CH2)−R7、−C(=O)−R8、又は−S(=O)2−NR910を示すことも好ましい。
薬学的組成物
本発明で有用な企図する化合物は、それ自身を使用する形で提供することもできるし、薬学的に許容可能な塩として提供することもできる。塩の形であるかどうかに関わらず、企図する組成物は、典型的には、薬学的組成物を形成する薬学的に許容可能な希釈剤に溶解又は分散しており、この薬学的組成物は、CNS及び/又は他の細胞投与される。
企図する化合物は、哺乳類細胞及び哺乳類細胞調製物でのτタンパク質リン酸化を少なくとも阻害するのに有用である薬物(薬学的組成物)の製造に用いることができる。企図する化合物は、哺乳類細胞及び哺乳類細胞調製物でのFLNAとα7nAChR及びTLR4との相互作用、ならびにAβ42とα7nAChRとの相互作用を少なくとも阻害するのに有用である薬物の製造に用いることができる。
企図する薬学的組成物は、企図する化合物又はその薬学的に許容可能な塩を有効量で、生理的に許容できるキャリアに溶解又は分散させた状態で含有する。そのような組成物は、細胞培養物で行うなどin vitroで哺乳類細胞に投与することも、必要としている生きている宿主哺乳類で行うなどin vivoで投与することもできる。
企図する組成物は、典型的には、数日間にわたり複数回投与される。より一般的には、企図する組成物は、1日1回又は2回投与される。企図する化合物の投与がいったん開始されたら、その化合物は、研究が行われている期間中又は服用者の生涯の間中、慢性的に投与され続けることも企図する。
企図する化合物は、100フェムトモル濃度でFLNAに結合することができ、in vitroで、LPSに刺激された星状細胞からのサイトカイン放出を有効に阻害することができる。企図する化合物は、より一般的には、ピコモル濃度〜マイクロモル濃度の量で利用される。すなわち、企図する薬学的組成物に含まれる企図する化合物の有効量は、本発明の企図する方法を実行する際に、宿主動物の血流に、又はin vitroで細胞培地に、約100フェムトモル〜約マイクロモル濃度をもたらす量である。より一般的な量は、約ピコモル濃度〜約マイクロモル濃度である。更により一般的な量は、約ピコモル濃度〜約ナノモル濃度である。当業者は、τタンパク質リン酸化を所望の量で阻害するのに適切な企図する化合物の投薬レベルを容易に決定できる。
企図する薬学的組成物は、従来の無毒性の薬学的に許容可能なキャリア、アジュバント、及びビヒクルを望みどおりに含有する配合で、口から(経口で)、非経口で、吸入スプレーにより投与することができる。非経口という用語は、本明細書中使用される場合、皮下注射、静脈内、筋肉内、胸骨内注射、又は輸液技法を含む。薬物の配合は、例えば、Hoover, John E., Remington’s Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton, Pennsylvania; 1975及びLiberman, H.A. and Lachman, L., Eds., Pharmaceutical Dosage Forms, Marcel Decker, New York, N.Y., 1980で説明されている。
注射用製剤の場合、例えば、適切な分散又は湿潤剤及び懸濁剤を用いて、既知技術に従って、滅菌した注射用の水性又は油性懸濁液を配合することができる。滅菌注射用製剤は、無毒の非経口で許容可能な希釈剤又は溶媒に溶解又は懸濁した滅菌注射用溶液又は懸濁液である(例えば、1,3−ブタンジオールの溶液として)ことも可能である。許容可能なビヒクル及び溶媒のなかでも特に利用可能であるものは、水、リンゲル液、及び等張性塩化ナトリウム溶液、リン酸緩衝化生理食塩水である。液状薬学的組成物として、例えば、非経口投与に適した溶液が挙げられる。活性成分の滅菌水溶液又は、活性成分を、水、エタノール、もしくはプロピレングリコール含有溶媒に溶解させた滅菌溶液が、非経口投与に適した液状組成物の例である。
また、滅菌、不揮発性油も、溶媒又は懸濁媒体として、従来から使用されている。この目的の場合、任意のブランドの不揮発性油を用いることができ、そのような不揮発性油として、合成のモノグリセリド又はジグリセリドを挙げることができる。また、オレイン酸などの脂肪酸も、注射用製剤に使用することができる。ジメチルアセトアミド、イオン性及び非イオン性界面活性剤などの界面活性剤、ポリエチレングリコールも使用できる。上記に説明するものなどの溶媒及び湿潤剤を混合したものもの有用である。
滅菌溶液は、活性成分を所望の溶媒系に溶解させ、次いで得られる溶液を膜フィルターに通して滅菌することにより、又は、そうでなければ、滅菌条件下で、滅菌した化合物を予め滅菌した溶媒に溶解させることで、調製することができる。
経口投与用の固形剤形として、カプセル剤、錠剤、丸剤、粉剤、及び顆粒剤を挙げることができる。そのような固形剤形において、企図する化合物は、通常、予定される投与経路に適した1種又は複数の賦形剤と組み合わされている。経口で投与される場合、化合物を、ラクトース、スクロース、デンプン粉末、アルカン酸セルロースエステル、セルロースアルキルエステル、タルク、ステアリン酸、ステアリン酸マグネシウム、酸化マグネシウム、リン酸及び硫酸のナトリウム及びカルシウム塩、ゼラチン、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、及び/又はポリビニルアルコールと混合し、次いで、投与しやすいように、打錠するか被包することができる。そのようなカプセル剤又は錠剤は、活性化合物をヒドロキシプロピルメチルセルロースに分散させた分散液で提供することで可能になるとおり、放出制御配合にすることができる。カプセル剤、錠剤、及び丸剤の場合、これらの剤形は、クエン酸ナトリウム、炭酸カルシウムもしくはマグネシウム、又は重炭酸カルシウムもしくはマグネシウムなどの緩衝剤も含むことができる。錠剤、カプセル剤、及び丸剤は、追加で、腸溶コーティングを施すことができる。
治療を必要としており、企図する化合物を含有する薬学的組成物が投与される哺乳類は、霊長類(ヒトなど)、類人猿(チンパンジー又はゴリラなど)、サル(カニクイザル又はマカクなど)、実験動物(ラット、マウス、又はウサギなど)、ペット動物(イヌ、ネコ、ウマなど)、又は食用動物(ウシ又は去勢オスウシ、ヒツジ、子ヒツジ、ブタ、ヤギ、ラマなど)が可能である。in vitroで哺乳類細胞に接触させることを企図する場合、本明細書中以下に示すとおり、例示哺乳類由来の細胞のCNS組織培養物を利用することが多い。
好ましくは、薬学的組成物は、単位剤形の形をしている。そのような形において、組成物は、活性作用剤を適切な量で含有する単位投薬量に分割される。単位剤形は、パッケージ化された製剤でもよく、このパッケージは、分離された量の製剤を、例えば、バイアル又はアンプルに入れた状態で含有する。
有用な企図する化合物のいくつかは、アミンであり、典型的には、無機酸又は有機酸由来の薬学的に許容可能な酸付加塩として使用することができる。塩の例として、以下を挙げることができるが、それらに限定されない:酢酸塩、アジピン酸塩、アルギン酸塩、クエン酸塩、アスパラギン酸塩、安息香酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、重硫酸塩、酪酸塩、カンファー酸塩、カンファースルホン酸塩、ジグルコン酸塩、シクロペンタンプロピオン酸塩、ドデシル硫酸塩、エタンスルホン酸塩、グルコヘプタン酸塩、グリセロリン酸塩、ヘミ硫酸塩、ヘプタン酸塩、ヘキサン酸塩、フマル酸塩、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、2−ヒドロキシエタンスルホン酸塩、乳酸塩、マレイン酸塩、メタンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、2−ナフタレンスルホン酸塩、シュウ酸塩、パモ酸塩(palmoate)、ペクチニン酸、過硫酸塩、3−フェニルプロピオン酸塩、ピクリン酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、チオシアン酸塩、トシル酸塩、メシル酸塩、及びウンデカン酸塩。
本発明で有用な他の化合物で、酸官能基を有するものも、塩基により塩を形成することができる。塩基の例として、アミン塩基、例えば、モノ、ジ、及びトリ−C1−C4−アルキル又はヒドロキシアルキルアミン(トリエチルアミン、ジメチルアミン、2−ヒドロキシエチルアミン、及びジメチル−2−ヒドロキシエチルアミンなど)、及びアルカリ金属、アルカリ土類金属、第四級C1−C6−アルキル水酸化アンモニウムなどの塩基(ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、及び水酸化テトラメチルアンモニウムなど)が挙げられる。塩基性塩、例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属及びアンモニウムの、炭酸塩及びリン酸塩も、考慮に入っている。
薬学的化合物と薬学的に許容可能な塩を形成する、一般的に使用される薬学的に許容可能な酸及び塩基の一覧については、Berge, J. Pharm. Sci. 68(1):1−19 (1977)を参照のこと。
場合によっては、本発明の化合物の単離、精製、又は光学分割の助けとしても塩を使用することができる。そのような場合、使用される酸及び調製される塩は、薬学的に許容可能である必要はない。
考察
以下の考察では、足場タンパク質FLNA、及び特にFLNAタンパク質に存在するVAKGL(配列番号1)ペンタペプチドからなる結合部位に結合し、τタンパク質のリン酸化を阻害する化合物及びそのような化合物を1種又は複数含有する組成物について例示する。そのような組成物に含まれる化合物のいくつかは、アミロイドβ42(Aβ42)の毒性シグナル伝達の妨害、ならびにAβ42及び進行性神経変性の両方により引き起こされる炎症の減少ももたらす。これらの化合物は、受容体の正常機能の障害をはじめとする、AD様病理の多くの態様を減少させる。
最初の試験は、化合物A0033、A0040、A0053、A0068、B0055、C0105、C0114、C0137、及びC0138を例示又は代表として用いて、4種の構造系列それぞれの化合物で行った。化合物C0134、化合物A、化合物B、及び化合物Cを用いて、追加試験も行った。図に示し、本明細書中以下で説明する結果は、これらの構造的には非常に異なる化合物を用いて得られた結果の一般性を示すものである。最初の結果は、化合物が経口で利用可能であり、及び耐容性がよいと思われることを示した。なぜなら、ラットに2g/kgで経口投与すると、目立つ血漿レベル及びCNSレベルがもたらされたが、副作用はほとんど無視できるものであったからである。これらの結果は、9種の化合物の間に同様な活性があったことも示し、化合物C0105及び化合物C0114については、それらの活性が高く、合成が容易で、溶解性があり、鏡像異性体が存在しないことから、さらなる試験に用いることにした。
Aβ42結合が、α7nAChRによるCa+2流入を遮断する[Wang et al., J Neurosci 35:10961−10973 (2009);Wang et al., Biol Psychiatry 67:522−530 (2010)]という事実は、チャンネル開口/脱感作を支配する領域である、細胞外と膜貫通ドメインの間の界面において、α7nAChRに1つの立体構造的変化が生じている可能性を示唆する[Bouzat et al., J Neurosci 28:7808−7819 (2008)]。この立体構造変化は、Aβ42結合部位に近い正電荷に富む膜貫通領域を露わにするようである。FLNAは、この正電荷に結合して、結合したAβ42及びさらなるAβ42ペプチド結合を安定化し、Aβ42−α7nAChR複合体の内在化を最終的にもたらす[(Nagele et al., Neuroscience 110:199−211 (2002)]。化合物C0105によるFLNA−α7nAChR相互作用の妨害は、病的シグナル伝達を止め、受容体へのAβ42高親和性固着を止める。
成熟ラットの器官型前頭前野切片培養物を用いると、α7ニコチン性アセチルコリン受容体(α7nAChR)を通じたAβシグナル伝達は、FLNA補充を必要とすることが示される。これらの化合物は、FLNAの決定的ペンタペプチドセグメントに結合することにより、FLNA−α7nAChR会合及びAβ42のシグナル伝達カスケードを遮断する。Aβ42処理した器官型前頭前野切片培養物の例において、例示化合物C0105及びC0114は、それぞれ別個に、神経原線維タングルで見られる3つのτリン酸化部位の全てにおいて、τリン酸化を劇的に減少させ(図4D、図6B、及び図6C)、学習及び記憶を決定的に左右するα7nAChR及び下流のN−メチル−D−アスパラギン酸受容体(NMDAR)を、完全に正常機能に回復させる。
更に、AD患者に共通してインシュリン耐性が示される[Neumann et al., Curr Alzheimer Res 5:438−447 (2008)]が、切片培養物例においてAβ42により障害されたIRの機能も、例示化合物C0105及びC0114それぞれにより回復した(図5B)。これらの化合物は、Aβ42の毒性シグナル伝達カスケードを遮断する新規機構を用いて、複数のAβ42誘導型機能不全の回復をもたらす。その上、α7nAChRに直接影響を及ぼすことなくAβ誘導型α7nAChRシグナル伝達を不可能にすることは、受容体アゴニスト又はアンタゴニストを慢性的に使用することに伴う潜行性の問題である、受容体の感受性又は細胞表面レベルの変化を回避する。
マウスにAβ42をICV輸液するアルツハイマー病モデルにおいて、化合物C0105は、τリン酸化、複数のAβ42誘導型シグナル伝達障害、炎症性サイトカイン放出、ならびに神経原線維タングル及びAβ42凝集物を、大きく減少させた。例示化合物C0105は、FLNAに高親和性で結合することにより、これらの効果を全て達成した。Aβ42は、FLNAとα7nAChRの会合を劇的に増加させて、Aβ42自身の結合及びこの受容体を介した毒性シグナル伝達を可能にするが、例示化合物C0105は、このカスケードを防いだ。
化合物C0105の抗炎症効果は、Aβ42が誘導するFLNAとTLR4との会合を同様に妨害することにより生じる。Aβ42は、FLNAとTLR4との会合を増加させ、この会合が、Aβ42接触による炎症性サイトカイン産生にとって決定的に重要であるらしいと思われる。なぜなら、例示化合物C0105は、このサイトカイン産生をほぼ消失させるからである。Aβ42は、それ自身はTLR4と相互作用しないものの、CD14と結合し、次いでCD14がTLR4と結合して、ADで見られる炎症を起こす。[Reed−Geaghan et al., J Neurosci 29:11982−11992 (2009)。]
α7nAChR、NMDAR、及びIRの機能の正常化は、化合物C0105などの企図する化合物に幅広い利点があり、AD治療薬の可能性があることを更に示す。NMDARはα7nAChRの下流にあり、Aβ42のα7nAChRを介した毒性シグナル伝達の結果に直接曝されそうであるものの、IRは、神経回路網において、α7nAChRの直接の下流にはない。更に、FLNAはIRと相互作用するものの、この相互作用は、Aβ42又は化合物C0105によって変化しない。それにもかかわらず、Aβ42はIR信号伝達を障害し、化合物C0105などの企図する化合物は、その障害を回復させる。このことは、ADのこの構成要素に対しても治療効果があることを示唆している。
現在の考え方は、ADを治療するためには、同時に複数の異なるアプローチが必要であることを指摘する。化合物C0105などの企図する化合物には多数の治療効果及び新規標的があることから、この化合物は、ADの疾患修飾治療薬として大いに可能性を秘めている。
ADにおける、ならびに老人性認知症の軽度認知機能障害におけるAβ42の毒性は、当該分野の大勢により、Aβ42のα7nAChRを通じたシグナル伝達能力によるものであると考えられている。この毒性シグナル伝達は、ERK2を活性化し、NFTの決定的構成要素であるτをリン酸化する。本明細書で提示される新規FLNA結合化合物は、ナノモル(nM)又はサブnM濃度で、Aβ42のα7nAChRを通じたシグナル伝達を強力に抑制する。これらの化合物は、Aβ42により引き起こされるFLNAとα7nAChRとの会合の増加を防ぐことにより、このシグナル伝達遮断を達成する。具体的には、化合物の結合がFLNAの立体構造を変化させ、そのためFLNAが受容体に補充されないと考えられる。
更に、企図する化合物(化合物C0105又はC0114など)の存在下でFITC−Aβ42の結合が減少することにより示されるとおり、この相互作用が不可能になることは、α7nAChRに対するAβ42の結合親和性も低下させるらしい。その結果生じるシグナル伝達遮断は、ERK2活性化が減少すること及びAD脳のNFT中に見られるτの3つのリン酸化部位全てでのτリン酸化が減少することで裏付けられた。
例示化合物C0105及びC0114は、Aβ42により増加するFLNA−α7nAChR会合を妨害する他に、Aβ42が誘導するFLNAとTLR4との会合を防ぐ(図5)。TLR4は、サイトカイン放出に関与している免疫受容体である。この会合は、進行中の神経変性と一緒になって、AD脳に重度の炎症を起こしている可能性があり[Lee et al., Arch Pharm Res 33:1539−1556 (2010)]、その会合の妨害が、本発明者らのFLNA結合化合物の抗炎症効果の作用機序である可能性がある[Burns et al., Recent Patents on CNS Drug Discovery 5:210−220 (2010)]。
例示化合物C0105の抗炎症活性は、マウスにAβ42をICV輸液するADモデルで実証された。IL−6、TNF−α、及びIL−1βのレベルは、C0105を投与されたマウスにおいて、80〜100%低下した。また、先の研究結果から、FLNAの同じペンタペプチド領域に結合する他の化合物が、LPSで刺激した初代ヒト星状細胞から放出される炎症性サイトカインを劇的に減少させることが、示された[Burns et al., Recent Patents on CNS Drug Discovery 5:210−220 (2010)]。抗炎症性質は、AD治療薬において大きな利点に違いない。
企図する化合物(化合物C0105及びC0114など)が、下流のNMDAR(図8)及びIRの正常機能回復ももたらすという事実は、Aβのα7nAChRを介したシグナル伝達を防ぐことの利点が、α7nAChRの健常性に限られることではなく、それよりもむしろADの病理発生の臨界点となり得ることを示している。NMDARシグナル伝達は、長期増強(LTP)に、従って学習及び記憶に必須であるので、この神経伝達物質系の正常機能を維持することは、ADにおいて記憶の保存に重大である。
これらの化合物がIR機能を保存する理由は、依然として推測の域を出ない。なぜなら、FLNA−IR結合は、Aβ42によっても、これらの化合物によっても影響を受けないからであり、そしてIRはα7nAChRの直接の下流に存在しないからである。それにも関わらず、IRのインシュリン感受性が保存されること(図10)は、AD病理において、Aβのα7nAChRを通じた毒性シグナル伝達を防ぐことの、発散的利点を表す。その上、本明細書に提示するFLNA結合化合物は、受容体を直接アンタゴナイズ又は脱感することなくこの毒性シグナル伝達を防ぐ新規かつ恐らく安全なアプローチを表す。
その上更に、化合物が持つ低nM濃度での有効性は、治療効果の範囲が広いことを示す。更に、Aβの通常は高い受容体への親和性を低下させることにより、結合したAβをα7nAChRから取り除く能力[Wang et al., J Biol Chem 275:5626−5632 (2000)]は、企図する化合物が、ADを予防するのに有効となり得るだけでなく、なにかしらの認知回復を提供し、AD後期のさらなる変性を止める助けともなり得ることを示している。
E129マウスに例示化合物C0105を10mg/kgで1日2回腹腔内投与すると、FLNAとα7nAChR及びTLR4との会合両方におけるAβ42が誘導する増加を大幅に減少させ、神経原線維タングルで見られるτの3つのリン酸化部位全てでのτリン酸化を抑制し、Aβ42−α7nAChR複合体レベルを低下させ、α7nAChR、NMDAR、及びIRシグナル伝達におけるAβ42誘導型機能障害を防ぎ、ならびに炎症性サイトカインレベルを抑制した(図14〜図24)。例示化合物C0105は、そのFLNAに対する高親和性結合を介して、これらの効果全てを達成した。Aβ42は、FLNAとα7nAChRとの会合を劇的に増加させることで、Aβ42の結合及びこの受容体を通じた毒性シグナル伝達を可能にしている。
具体的な結果
AD遺伝子導入マウス及びAD患者の前頭皮質におけるα7nAChR−FLNA結合の増加
in vitroで、シナプトソームをAβ42とともにインキュベートすると、分子量が300KDaある足場タンパク質と結合するα7nAChRが増加する。この足場タンパク質は、FLNAではないかと思われる。FLNAは多くの受容体タンパク質と結合することが知られているものの、このデータは、初めてα7nAChR−FLNAの関連を明らかにしたものであり、ADでは、Aβ42負荷の増加とともに、α7nAChR−FLNA結合が増加している可能性を示唆する。この仮説を、6ヶ月齢のAD遺伝子導入及び野生型マウス、ならびに年齢及び死後経過期間がよく一致したヒトAD−対照対の前頭皮質から調製したシナプトソームで直接試験した。
図1に示すデータは、α7nAChR−FLNA複合対の存在量が、AD遺伝子導入マウス及びAD患者両方の前頭皮質で、3倍増加することを示す。FLNAは、それが会合した受容体のシグナル伝達を制御することが既知であるので、Aβ42により誘導されたα7nAChR−FLNA会合の増加は、Aβ42に誘起されたα7nAChRシグナル伝達及びτリン酸化に関連している可能性がある。すなわち、Aβ42に誘発されるα7nAChR−FLNA会合を減少させる化合物は、ADにおける神経原線維病理を減少させる可能性がある。
シナプトソームでのex vivo試験
高親和性FLNA結合化合物は、ex vivoで、シナプトソームにおいて、Aβ42が誘導するα7nAChR−FLNA会合、ERK2活性化及びτリン酸化を減少させる。
9種の高親和性FLNA結合化合物[A0033、A0040、A0053、A0068、B0055、C0105、C0114、C0137、及びC0138]をアッセイして、成熟ラットの前頭皮質から調製したシナプトソームで、FLNAとα7nAChRとの会合を妨害できるかどうかを明らかにした。シナプトソームを、100nMのAβ42と30分間接触させ、それと同時に、又はそれより10分早くのいずれかで、0.1μM又は1μMの化合物を添加した。対照は、ビヒクル(Aβ42なし)及びAβ42のみの条件であった。
図2は、アッセイした9種の化合物全て、プラス(+)ナロキソン(NLX)で得られたウエスタンブロット、ならびに特に活性な化合物4種についてブロットを定量したものを示す。これらの化合物4種の全てが、10分のプレインキュベーションでα7nAChR−FLNA会合を減少させ、化合物C0105も、同時投与でこの結合を顕著に減少させた。
化合物投与後のAβ42のα7nAChRを介したシグナル伝達を査定するため、Aβ42及び化合物で処理した同じシナプトソーム調製物で、リン酸化ERK2のレベルを測定した。ERK2のリン酸化は、その活性化を示しており、活性化によりτリン酸化がもたらされる。対照条件と比較すると、Aβ42はERK2を強力に活性化するが、この活性化は、0.1nM及び1nMで10分前処理する場合の4種の化合物全てにより、また同時処理の場合の化合物C0105によっても大幅に抑制される(図3)。
次に査定したのは、FLNA結合化合物が、Aβ42とα7nAChRの結合及びERK2活性化の下流効果であるτリン酸化も減少させるかどうかであった。τタンパク質の3つの主要リン酸化部位を、それらのリン酸化レベルについて、全τタンパク質含量と比べることで調べた。これら3つの部位でリン酸化されたτは、NFTの構成要素である。FLNA−α7nAChR会合及びERK2活性化に対する効果と一致して、アッセイしたFLNA結合化合物の全てが、10分のプレインキュベーションで、3つのリン酸化部位全てでAβ42が誘導するτリン酸化を減少させた(図4)。
化合物C0105及び化合物C0114は、α7nAChR及びFLNAを含有する膜フラクションに対するFITC−Aβ42結合を減少させる
ビオチン化α7nAChR含有SK−N−MC細胞フラグメントを用いて、化合物及びFITC−Aβ42を同時に添加して、30℃で30分間インキュベートした。化合物C0105は、0.1nM、1nM、及び10nMの濃度で、FITC−Aβ42結合を、それぞれ52.3±3.7%、55.1±3.0%、及び56.5±4.2%、阻害した。化合物C0114は、そこまで有効ではなかったが、これら3種の濃度で、FITC−Aβ42結合を、27.8±3.3%、40.0±2.1%、及び53.4±3.6%減少させた。これらのデータは、例示化合物C0105、及びそれより効果の劣る化合物C0114が、FLNAに結合し、おそらくはその立体構造を変化させることにより、Aβ42のα7nAChRに対する結合親和性に影響を及ぼすことができることを示唆する。
FLNA−α7nAChR/TLR4及びAβ42−α7nAChR会合は、ADリンパ球で増加する
リンパ球はα7nAChR及びTLR4を含有しているため、これらの受容体とFLNAとの会合がAD患者のリンパ球で増加するかどうか、及びex vivoでの化合物C0105による処理がこれらの会合を妨害できるかどうかを査定することができた。同じく査定したのは、ADリンパ球及び同年齢の対照被験者由来のリンパ球をAβ42処理したものにおける、Aβ42−α7nAChR複合体に対する化合物C0105の効果であった。
FLNAとα7nAChR及びTLR4との会合は、ビヒクル処理した対照リンパ球と比べて、ADリンパ球及びAβ42処理した対照リンパ球で劇的に増加した。更に、Aβ42−α7nAChR複合体のレベルは、ADリンパ球又はAβ42処理した対照リンパ球で上昇した。1nMの化合物C0105とともに30分間インキュベートすると、FLNAとの会合の増加及びAβ42−α7nAChR複合体のレベルが有意に低下した。
成熟ラット由来の器官型前頭皮質脳切片培養物での試験
化合物C0105及び化合物C0114は、Aβ42が誘導するFLNAとα7nAChR及びTLR4との会合両方を減少させる
成熟ラットの器官型前頭皮質脳切片を、100nMのAβ42の添加と同時に例示化合物C0105又はC0114いずれかを添加して用いて、16時間インキュベートした。組織を収穫して溶解させ、FLNA特異的抗体を用いて、FLNA及び会合したタンパク質を免疫沈降させた。FLNA免疫沈降物を、SDS−PAGEを用いてサイズ分画し、移動させ、以下の受容体それぞれに対する特異的抗体で探索した:α7nAChR、TLR4、IR、及びMOR。Aβ42(100nM)は、FLNAとα7nAChR及びTLR4との会合両方の増加を引き起こしたが、IR又はMORとの会合は増加を引き起こさなかった(図5)。化合物C0105は、0.1nM、1nM、及び10nMで、Aβ42が誘導するFLNA−α7nAChR会合の増加を減少させ、1nM及び10nMで、FLNA−TLR4の増加を減少させた。化合物C0114は、1nM及び10nMでのみ試験したが、両方の濃度でFLNA−α7AchR会合を減少させ、10nMでFLNA−TLR4会合を減少させた。
化合物C0105及び化合物C0114は、Aβ42が誘導するτリン酸化を減少させる Aβ42での処理と同時に化合物C0105又は化合物C0114いずれかで処理した器官型前頭皮質脳切片培養物において、化合物C0105は3種類の濃度全てにおいて、及び化合物C0114は両方の濃度で、神経原線維タングルで見られるτの3つのリン酸化部位全てにおいてτリン酸化を減少させた(図6)。
化合物C0105及び化合物C0114は、Aβ42が誘導するα7nAChR機能障害を回復させる
α7nAChRの正常機能は、全アゴニスト(PNU282987;N−[(3R)−1−アザビシクロ[2.2.2]オクタ−3−イル]−4−クロロベンズアミド)で受容体を刺激した後のカルシウム流入が減少することで示されるとおり、Aβ42により損なわれる。化合物C0105及び化合物C0114の両方が、この受容体の機能を回復させ、化合物C0105は1nM及び10nMで完全に機能を回復させた(図7)。
化合物C0105及び化合物C0114は、Aβ42が誘導するNMDAR機能障害を回復させる
Aβ42接触後のα7nAChR機能の査定と同様に、コアゴニスト、グリシン及びNMDAでの刺激後のカルシウム流入を測定することで、NMDAR機能を査定した。Aβ42が誘導する障害は、1nM及び10nMの化合物C0105により完全に防がれたが、0.1nMの化合物C0105及び化合物C0114も、NMDAR機能を有意に回復させた(図8)。
NMDAR機能不全は、NMDA及びグリシンで刺激した後に、必須NMDARサブユニットNR1と会合している6種の異なるシグナル伝達分子(nNOS、PLCγ1、PKCγ、pY402PyK2、pY416Src、及びPSD−95)のレベルを測定することでも査定した。ビヒクル対照条件において、NMDAとグリシンの組み合わせは、NMDARとPSD−95の会合を増強し、nNOS、PLCγ1、及びPKCγのNMDAR複合体への補充を増加させ、活性PyK2(pY402PyK2)及びSrc(pY416Src)のレベルを上昇させた;これらの上昇全てが、Aβ42により大きく損なわれた(図9)。化合物C0105及び化合物C0114は両方とも、受容体とともにあるこれらの分子のレベルを完全に回復させることで裏付けられるとおり、機能を完全に回復させた。
化合物C0105及び化合物C0114は、Aβ42が誘導するIR機能障害を回復させる
調べた3番目の受容体、IRも、Aβ42が誘導する機能不全を示した(図10)。ビヒクル条件では、受容体をアゴニスト(インシュリン)刺激した後、下流シグナル伝達分子IRS−1のアダプタータンパク質とIRとの会合は(IRβに対する抗体を用いた免疫沈降で検出して)増加し、リン酸化IRβ、pY1150/1151IRβにより示されるとおり活性化IRのレベル。Aβ42と接触させると、IRS−1会合及びpY1150/1151IRβの両方とも、レベルが劇的に減少し、受容体の脱感作又はインシュリン耐性を示した。IR−FLNA会合はAβ42によっても今回試験した化合物によっても影響を受けないという観測にもかかわらず、化合物C0105及び化合物C0114のそれぞれが、Aβ42接触により誘導されたシグナル伝達障害を正常化した。
化合物C0105及び化合物C0114は、K+誘発性カルシウム流入により示されるとおり、Aβ42が誘導する細胞死を防ぐ
細胞の非機能化又は細胞死の1つの指標は、脱分極してカルシウムを流入させる能力を細胞が失うことである。そこで、切片培養物中の細胞死又は非機能性を測定するために、K+誘発性脱分極に反応して起こるカルシウム流入を測定した。カルシウム流入は、Aβ42により大きく減少したが、この減少は、1nM及び10nMの化合物C0105により、及び10nMの化合物C0114により完全に元に戻った(図11)。より低濃度の化合物C0105(0.1nM)及び化合物C0114(1nM)もまた、細胞死を防ぐのに非常に有効であった。
化合物C0105は、NFT及びAβ42沈着物の免疫染色を劇的に減少させる
pTau及びAβ42に対する抗体を用いた免疫組織化学反応は、化合物C0105の投与が、Aβ42とともにインキュベートした器官型前頭皮質脳切片培養物において、NFT(図12)及びAβ42凝集物(図13)の両方を劇的に減少させることを示す。
Aβ 42 をICV輸液するマウスモデル
マウスにAβ42の脳室内(ICV)輸液を行うアルツハイマー病モデルにおいて、Aβ42は、FLNAとα7nAChR及びTLR4との会合両方を劇的に増加させ、神経原線維タングルで見られるτの3つのリン酸化部位全てでτリン酸化を引き起こし、α7nAChR、NMDAR、及びIRのシグナル伝達を障害した。化合物C0105を10mg/kgで1日2回投与する全身処置は、Aβ42輸液によるこれらの効果を顕著に減少させた。化合物C0105は、Aβ42が誘導するFLNAとα7nAChR及びTLR4との会合両方の増加を減少させ(図14)、これら受容体両方のAβ42媒介性シグナル伝達の減少を示唆した。
化合物C0105での処置は、3つのリン酸化部位全てでτリン酸化を抑制し(図15)、またしてもα7nAChRを介したAβ42シグナル伝達が妨害されることを示した。FLNAに対する化合物C0105の高親和性結合は、Aβ42とα7nAChRの結合を減少させることにより、α7nAChRを介したAβ42シグナル伝達を減少させるらしい:これらAβ42−α7nAChR複合体のレベルは、C0105処置した動物で低下する(図16)。
α7nAChRをその全アゴニストPNU282987で刺激した後のカルシウム流入により、Aβ42が誘導するα7nAChR機能不全が示された。Aβ42が誘導するこのカルシウム流入の減少は、化合物C0105処置した動物で正常化された(図17)。同様に、NMDA及びグリシンでの同時刺激後のカルシウム流入で示されるとおり、下流NMDAR機能もAβ42のICV輸液により障害された(図18)。またしても、化合物C0105処置が、Aβ42が誘導するNMDAR機能不全を回復させた。K+による脱分極後のカルシウム流入を用いて、細胞全体の機能不全又は死亡細胞を査定した。Aβ42のICV輸液は、このK+誘発性カルシウム流入を大きく減少させたが、C0105処置は、これを回復させた(図19)。
この化合物C0105での処置がNMDAR機能不全を元に戻すことは、NMDARシグナル伝達を測定することによっても裏付けられる。Aβ42を輸液されたマウスは、NMDA/グリシン誘導性活性化(リン酸化)及び6種のシグナル伝達構成要素のNMDARへの補充における減少を示した。Aβ42のICV輸液を受けたマウスを化合物C0105で処置すると、事実上同一の結果をもたらした。
NMDARシグナル伝達障害を、NMDA及びグリシンで同時刺激した後、NR−1(NMDARの必須サブユニット)との免疫共沈した6種のシグナル伝達構成要素(PLCγ、nNOS、pY402PyK2、PSD−95、PKCγ、pY416Src、及びNR1)のレベルでも査定した。Aβ42は、6種のシグナル伝達分子全てのレベルを低下させたが、それらは、C0105処置により正常化された(図20)。同様に、IRシグナル伝達を、インシュリン刺激後のIPβのリン酸化及びIPβとシグナル伝達分子IRS−1との会合により査定した。NMDARシグナル伝達と同様に、これらの程度は、Aβ42により減少し、C0105処置により回復した(図21)。
重要なことに、FLNAとTLR4との会合はAβ42によって増加し、化合物C0105によって正常化されるので、Aβ42のICV輸液後の炎症性サイトカイン放出が化合物C0105処置によって抑制されるのかどうかを査定した。Aβ42のICV輸液は、IL−6、TNF−α、及びIL−1β産生を増加させた。化合物C0105処置は、Aβ42が誘導するIL−6産生を完全に消失させ、TNF−α及びIL−1βのレベルを、それぞれ86%及び80%抑制した(図22)。最後に、前頭前皮質(FCX)及び海馬(HP)の免疫組織化学反応(IHC)は、化合物C0105処置がNFT形成を防ぐ(図23)だけでなくアミロイド沈着も防ぐ(図24)ことを示す。
死後ヒト脳組織研究
AD及びAβ42処理した対照組織において、化合物C0105は、Aβ42が誘導するFLNAとα7nAChR及びTLR4との会合を減少させる(図25)。化合物C0105との接触は、Aβ42−α7nAChR相互作用の親和性を約1,000〜10,000倍に弱める(図27)ことにより、Aβ42−α7nAChR複合体を減少させる(図26)。化合物C0105との接触は、受容体刺激後のカルシウム流入で示されるとおり、α7nAChRの機能(図28)及びNMDARの機能(図29)を保存する。受容体機能の正常化も、NMDAR(図31)及びIR(図32)のシグナル伝達集合体(signalling assembly)のレベルにより示された。目立つのは、AD脳切片を1nMの化合物C0105とともに1時間インキュベートすると、NMDARサブユニットの集合に影響を及ぼすことなく、このNMDARシグナル伝達障害の6つの測定値全てを正常化したことである。マウスモデルでの知見と同様に、化合物C0105を用いたインキュベーションは、死後AD組織において、脱分極が誘導するカルシウム流入の欠陥も減弱した(図30)。この欠陥は、非機能化又は死亡細胞を示す。
対照死後前頭皮質組織では、化合物C0105と結合するFLNAペンタペプチド結合部位(配列番号1のVAKGL)を、FLNAとα7nAChR及びTLR4との会合の化合物C0105による減弱を遮断するデコイとして用いた(図33)。τリン酸化を防ぐことの同様な遮断を、このデコイペンタペプチドで実証した(図34)。これらの結果を合わせると、化合物C0105は、FLNAに結合することで、τリン酸化を阻害し、複数の受容体機能を保存することが確実である。
対照死後前頭皮質組織を用いて、化合物C0105がLPS誘導性τリン酸化も減少させることも実証した(図47)。
対照死後前頭皮質組織では、Aβ42が誘導するα7nAChRへのFLNA補充が、10倍高い濃度でのAβ40により、又はα7nAChRアゴニストであるニコチン及びPNU282987を用いて模倣されたが、ただし明らかに低下した度合いであった。α7nAChRアンタゴニストであるα−ブンガロトキシン及びメチルリカコニチンならびにコリンエステラーゼ阻害剤/陽性アロステリックニコチン受容体修飾因子ガランタミンは、何も効果を示さなかった(以下の表)。興味深いことに、NMDAR及びα7nAChR両方のアンタゴニストであるメマンチンは、α7nAChRへのFLNA補充を、Aβ40のものとあまり違わない度合いで誘起した。
Figure 0006630374
化合物
化合物は、Medicilon(Shanghai)が合成し提供した。本明細書中記載される3つの合成の他に、より詳細な合成が、米国特許出願公開第20090191579号、第2010/0279996号、第2010/0279997号、第2010/0280061号、第2011/0105481号、第2011/0105484号、第2011/0105487号、及び第2011/0105547号の1つ又は複数に記載され、これらの開示は参照として援用される。
非対称(キラル)炭素を有する化合物又はその塩は、2つの鏡像異性体の形で存在し得る。本発明は、各鏡像異性体の両方に、及びそれらの混合物に関する;すなわち、両方の鏡像異性体形及びそれらの混合物に関する。更に、2つ以上のキラル中心が存在する場合、ジアステレオマーが形成され得る。
系列A、B、C−1、C−2、D、又はE、又は本明細書中のその他の式のいずれかの化合物について、企図する化合物又はその化合物の薬学的に許容可能な塩が、立体異性体の混合物として、好ましくはラセミ体又は他の様々な鏡像異性体及び/又はジアステレオ異性体混合物として得られる場合、そのような混合物は、当業者に既知の従来方法により分離させ、随意に単離することが可能である。例として、例えば、クロマトグラフィーによる分離プロセスが有用であり、特に標準圧又は加圧下での液体クロマトグラフィープロセス、好ましくはMPLC法及びHPLC法が有用であり、ならびに分別再結晶を含む方法も有用である。分離は、特に個々の鏡像異性体の分離を含むことができ、例えば、ジアステレオ異性体塩を、キラルHPLCにより、又はキラル酸(例えば、(+)−酒石酸、(−)−酒石酸、又は(+)−10−カンファースルホン酸)を用いた結晶化により分離するものである。キラル塩形成により分離した鏡像異性体は、使用時に光学不活性又はラセミの薬学的に許容可能な塩に容易に変換することができる。
系列A、B、C−1、C−2、D、又はEの化合物又はその薬学的に許容可能な塩は、本発明のプロセスにおいて、鏡像異性体として純粋な形、すなわち、(S)もしくは(R)配置又はd及びl型で、あるいは(S,R)又は(d,l)配置で示されるラセミ混合物の形で、あるいは1種又は複数のジアステレオマーとして、及びそれらの混合物の形で、随意に使用されるものとする。
すなわち、企図する化合物又はその薬学的に許容可能な塩は、随意に1種又は複数の形で存在することができる。例として、化合物又はその塩は、個々の鏡像異性体又はジアステレオ異性体であることが可能である。企図する化合物又はその塩は、立体異性体の混合物として存在することもできる。企図する化合物又は塩は、ラセミ混合物として存在することもできる。
企図する方法における活性成分として有用な化合物は、容易に合成できる。系列Aの化合物について、合成スキームの例(スキーム1)を以下に示す。好適な種類の化合物について同様なスキームを、本明細書中以下に示す。
Figure 0006630374
スキーム1に示すD−メントールの代わりにフェノール又は置換フェノールを出発物質に用いることで、フェノール化合物で同様な合成を行うことができる。別のシクロヘキサノール又はシクロヘキセノールも、D−メントールの代わりに用いることができる。化合物1とアミンの反応で形成されるアルコールは、既知の方法により容易に酸化させることができる。
Figure 0006630374

Figure 0006630374

Figure 0006630374

Figure 0006630374

Figure 0006630374
系列Bの化合物は、以下のスキーム2に示す合成経路に従って調製することができる。以下に示す例示の合成スキームは、企図する化合物の第一の部分を調製するためのものであり、強塩基(ナトリウムエトキシドなど)の存在下で適切な置換メチルケトン化合物と反応させることにより、第二の部分を付加させる。得られるケトン体は、水素化ホウ素ナトリウムを用いるなどの穏やかな還元により、対応するアルコール体に変換することができる。ケトン体又はアルコール体は、アルキル化剤(ヨウ化メチルなど)を用いて、第四級窒素原子含有化合物に変換することができる。
Figure 0006630374
Figure 0006630374

Figure 0006630374

Figure 0006630374

Figure 0006630374
様々な置換基及び環原子を有する系列C(C−1及びC−2両方)の化合物を調製するための合成スキームの例を以下に示す。このスキームは、2つのカルボニル連結部を有する化合物の調製、及び示されているものとは反対の配置で1つのカルボニル連結部と1つのスルホニル連結部を有する化合物の調製にも容易に適合させることができる。エタノールアミン又はチオエタノールアミンをエチレンジアミン又はN−メチルエチレンジアミンに置き換えて、対応する二窒素化合物を調製することができる。2−アミノアセトアミド又はN−置換アセトアミド又はプロピオンアミドを用いた同様な置き換えにより、対応するアミノアミド含有環系が得られる。
Figure 0006630374
Figure 0006630374

Figure 0006630374

Figure 0006630374

Figure 0006630374

Figure 0006630374

Figure 0006630374

Figure 0006630374

Figure 0006630374
Figure 0006630374

Figure 0006630374

Figure 0006630374

Figure 0006630374
Figure 0006630374
系列C−2の化合物4、9、及び10の調製
これら3種の化合物は、本明細書中9−2と指定する共通の中間体から調製した。この中間体は、出願番号第12/5610,091号(米国特許出願第20110105487号、2011年5月5日提出;国際公開第2010/051497号)に記載の化合物C0116Mの合成中に調製されたもので、その明細書中では、化合物C0116M−1と示されている。
化合物9−2を調製してから、以下に示すとおり、最初にピリジン中で五員環の窒素にトシル基を付加し、続いてジクロロメタン中でトリフルオロ酢酸(TFA)を用いてt−BOC基を外すことにより化合物9−4を形成することで、化合物9及び10の合成を通常手順で進めた。合成の詳細を、本明細書中以下に提供する。
Figure 0006630374
化合物9−2は、化合物4を調製するための基礎ともなる。今回は、以下に示すとおり、ピリジン中で五員環のアミンに4−トリフルオロメトキシフェニルスルホニルクロリドを反応させ、上記のとおりTFA/DCM中でt−BOC基を外して、化合物4−1を形成した。次いで、化合物4−1の六員環のアミン窒素を(ブロモメチル)シクロプロパンと反応させて、N−アルキル化生成物を形成した。これが化合物4である。
Figure 0006630374
化合物9−2の調製
N−Boc−ピペリジン−4−オン(50g、251mmol)のエタノール(500mL)溶液に、2−アミノエタノール(46g)を加えた。混合物を、室温で一晩(約18時間)撹拌した。次いで、溶媒を減圧除去した。残渣をCH2Cl2(DCM)で希釈して、飽和Na2CO3水溶液で洗った(100mL×6)。有機相を無水Na2SO4で乾燥させ、濃縮して、生成物を黄色油状物として得た(61g、収率:100%、TLCで確認)。
化合物9−3の調製
化合物9−2(31.2g、130mmol)のピリジン(320mL)溶液に、トルエンスルホニルクロリド(TsCl;24.7g、130mmol)を加えた。混合物を、室温で一晩(約18時間)撹拌した。反応混合物を減圧濃縮してピリジンを除去し、残渣をDCMに溶解させて、飽和NaHCO3で洗った。有機層をNa2SO4で乾燥させ、濃縮し、カラムクロマトグラフィーで精製して、生成物を白色個体として得た(40g、収率:78%、1H NMRで確認)。
1H NMR(400MHz,CDCl3):7.74(d,J=8.4Hz,2H);7.31(d,J=8.0Hz,2H);4.13〜4.03(m,4H);3.56〜3.50(m,2H);2.89(brs,2H);2.46(s,3H);2.43〜2.36(m,2H);1.63(brs,2H);1.47(s,9H)。
化合物9−4の調製
化合物9−3(35.2g、88.7mmol)のDCM(350mL)溶液に、トリフルオロ酢酸(CF3COOH;60mL)を加えた。混合物を、氷/水浴で、50分間撹拌した。反応混合物に、DCMを200mL加え、得られる組成物を飽和Na2CO3で洗った。有機層をNa2SO4で乾燥させ、減圧濃縮して、粗生成物を得た。粗生成物をカラムクロマトグラフィーで精製して、所望の生成物を淡黄色油状物として得た(11.2g、収率:42%、1H NMRで確認)。
1H NMR(400MHz,CDCl3):7.75(d,J=8.4Hz,2H);7.29(d,J=8.0Hz,2H);3.95(t,J=6.4Hz,2H);3.75(brs,1H);3.51〜3.48(t,J=5.6Hz,2H);3.16〜3.12(dd,J=12.4,4.0Hz,2H);2.92〜2.86(td,J=12.8,2.0Hz,2H);2.48〜2.44(m,2H);2.41(s,3H);1.65(d,J=12.8Hz,2H)。
化合物9の調製
化合物9−4(1.85g、6.25mmol)及びK2CO3(3.39g、12.5mmol)をアセトン(40mL)に加え、この混合物に(ブロモメチル)シクロブタン(1.86g、12.5mmol)を加え、反応混合物を一晩(約18時間)還流撹拌した。冷却してから、混合物を濾過して濃縮し、酢酸エチル(EA)を用いてクロマトグラフィーで精製して、粗生成物を淡黄色固体として得た(1.6g、収率:70%、LCMSで確認、1H NMRは、生成物が純粋ではないことを示した)。粗生成物を、EAを用いてクロマトグラフィーで更に精製して、所望の生成物を白色固体として得た(1.15g、収率:50%、LCMS及び1H NMRで確認、HPLC:99.3%@254nm、99.5@214nm)。
1H NMR(400MHz,CDCl3):7.77(d,J=8.0Hz,2H);7.31(d,J=8.0Hz,2H);3.95(t,J=6.0Hz,2H);3.52(t,J=6.4Hz,2H);2.76〜2.73(d,J=10.0Hz,2H);2.54〜2.39(m,8H);2.21〜2.15(t,J=11.6Hz,2H);2.07〜2.05(m,2H);1.93〜1.88(m,2H);1.70〜1.65(m,2H);1.56〜1.53(d,J=12.4Hz,2H)。MS(ESI)のC192823S(m/z)計算値:364.18,実測値:365.1[M+1]+
化合物10の調製
化合物9−4(1.72g、5.8mmol)及びK2CO3(1.6g、11.6mmol)をアセトン(30mL)に加え、この混合物に3−ブロモプロパ−1−エン(0.7g、5.8mmol)を加え、反応混合物を40℃で2時間撹拌した。冷却してから、混合物を濾過して濃縮し、EAを用いてクロマトグラフィーで精製して、所望の生成物を白色固体として得た(1.1g、収率56%、LCMS及び1H NMRで確認、HPLC:98.8%@254nm、98.9@214nm)。
1H NMR(400MHz,CDCl3):7.76〜7.74(d,J=8.0Hz,2H);7.29〜7.27(d,J=8.0Hz,2H);5.90〜5.82(m,1H);5.18〜5.11(m,2H);3.95〜3.91(t,J=6.0Hz,2H);3.52〜3.49(t,J=6.0Hz,2H);3.0〜2.98(d,J=6.4Hz,2H);2.83〜2.80(dd,J=8.8,2.4Hz,2H);2.55〜2.48(td,J=13.2,4.4Hz,2H);2.41(s,3H);2.19〜2.14(t,J=11.2Hz,2H);1.58〜1.55(d,J=12.0Hz,2H)。MS(ESI)のC172423S(m/z)計算値:336.45,実測値:337.1[M+1]+
化合物11の調製
化合物9−2(14.6g、60mmol)のピリジン(150mL)溶液に、4−(トリフルオロメトキシ)ベンゼン−1−スルホニルクロリド(15.7g、60mmol)を加えた。混合物を、室温で一晩(約18時間)撹拌した。反応混合物を減圧濃縮してピリジンを除去し、残渣をDCMに溶解させ、飽和NaHCO3で洗った。有機層をNa2SO4で乾燥させ、濃縮し、カラムクロマトグラフィーで精製して、生成物を白色固体として得た(20g、収率:71%、1H NMR及びLCMSで確認)。
1H NMR(400MHz,CDCl3):7.92〜7.90(d,J=8.4Hz,2H);7.35〜7.32(d,J=8.4Hz,2H);4.13〜3.97(m,4H);3.51(brs,2H);2.90(brs,2H);2.45〜2.35(m,2H);1.58(brs,2H);1.47(s,9H)。MS(ESI)のC1925326S(m/z)計算値:466.14,実測値:367.0[M+1]+
化合物4−1の調製
化合物11(15g、32mmol)のDCM(150mL)溶液に、トリフルオロ酢酸(CF3COOH;20mL)を加えた。混合物を、氷/水浴中、50分間撹拌した。DCM200mLに反応混合物を加え、飽和Na2CO3で洗った。有機層をNa2SO4で乾燥させ、減圧濃縮して、粗生成物を得た。粗生成物を、カラムクロマトグラフィーで精製して、所望の生成物を淡黄色固体として得た(5.9g、収率:50%、1H NMRで確認)。
1H NMR(400MHz,CDCl3):7.93〜7.91(d,J=8.4Hz,2H);7.34〜7.32(d,J=8.0Hz,2H);4.0〜3.97(t,J=5.6Hz,2H);3.51〜3.48(t,J=6.0Hz,2H);3.06〜3.02(dd,J=12.4,4.0Hz,2H);2.86〜2.80(t,J=13.2Hz,2H);2.39〜2.31(td,J=12.8,4.8Hz,2H);2.48〜2.44(m,2H);1.64〜1.62(d,J=12.8Hz,2H)。
化合物4の調製
化合物4−1(1.5g、4.1mmol)及びK2CO3(1.13g、8.2mmol)をアセトン(15mL)に加え、この混合物に(ブロモメチル)シクロブタン(1.5g、4.1mmol)を加え、反応混合物を4時間還流撹拌した。冷却してから、混合物を濾過して濃縮し、EAを用いてクロマトグラフィーで精製して、所望の生成物をオフホワイト色固体として得た(1.05g、収率:61%、LCMS及び1H NMRで確認、HPLC:96.9%@254nm、98.4@214nm)。
1H NMR(400MHz,CDCl3):7.91〜7.94(d,J=8.8Hz,2H);7.34〜7.32(d,J=8.0Hz,2H);3.98〜3.95(t,J=6.0Hz,2H);3.54〜3.51(t,J=6.4Hz,2H);2.99〜2.96(dd,J=8.8,2.0Hz,2H);2.56〜2.49(td,J=12.8,4.4Hz,2H);2.26〜2.17(m,4H);1.60〜1.57(d,J=12.4Hz,2H);0.87〜0.84(m,1H);0.52〜0.48(m,2H);0.10〜0.07(m,2H)。MS(ESI)のC1823324S(m/z)計算値:420.13,実測値:421.1[M+1]+
系列Dの化合物A、B、及びCの調製
化合物A
Figure 0006630374
化合物4
化合物1(10g、57mmol)のTHF(100mL)溶液に、室温で、1,1’−カルボニルジイミダゾール(CDI)(11.1g、68.5mmol)を加え、混合物を30分間撹拌した。次いで、化合物2(7.34g、68.5mmol)を加え、一晩(約18時間)撹拌した。溶媒をエバポレートし、残渣を酢酸エチル(EA;400mL)に溶解させ、これに4MのHCl/MeOH(50mL)を加え、得られる混合物を一晩(約18時間)撹拌した。得られる白色固体を濾過し、EAに懸濁させ、NaHCO3水溶液で洗い、濃縮して、生成物を白色固体として得た(3.2g、収率34%、NMRでの確認による)。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):3.41(s,3H);4.48(d,J=6.0Hz,2H);7.26〜7.36(m,5H);7.57(br,s,1H)。
化合物A−3
化合物A−1(3.75g、24mmol)、A−2(1.5g、11mmol)、及びトリエチルアミン(TEA)(4.5g、44.38mmol)をジクロロメタン(DCM)(50mL)に加え、この混合物を室温で一晩(約18時間)撹拌した。反応混合物を水で洗い、Na2SO4で乾燥させ、濃縮して、生成物を白色固体として得た(2.55g、収率98%、NMRでの確認による)。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):2.53(t,J=6.4Hz,4H);4.01(t,J=6.4Hz,4H);7.10〜7.30(m,5H)。
化合物A
化合物A−3(400mg、1.7mmol)及び化合物4(280mg、1.7mmol)をメタノール(60mL)に加え、この混合物を、アルゴン下、一晩(約18時間)加熱還流した。混合物を濃縮し、分取TLCで精製して、生成物を淡白色固体として得た(84mg、収率13%、NMR及びMSで確認、HPLCにより98%)。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):1.42(d,J=12.4Hz,2H);1.92(dt,J=4.4,13.2Hz,2H);3.32(dt,J=2.0,12.8Hz,2H);3.52(s,2H);4.42(s,2H);4.47(s,2H);7.06(t,J=7.6Hz,2H);7.14(t,J=7.6Hz,1H);7.24〜7.33(m,9H)。MS(ESI)のC21244OS(m/z)計算値:380.17,実測値:381.2[M+1]+
化合物B
Figure 0006630374
化合物B−4
ピリジン−4−アミン(400mg、4.25mmol)のTHF(35mL)溶液を、氷浴に入れ、そこに60%NaH(340mg、8.5mmol)を加え、混合物を1時間撹拌した。化合物B−2(0.99g、4.25mmol)を加え、混合物を徐々に昇温させて室温に戻し、3時間撹拌した。化合物A−1(0.78g、5.1mmol)及びN,N−ジイソプロピルエチルアミン(DIEA;1mL)を加え、混合物を室温で一晩(約18時間)撹拌した。水を加え、得られる組成物をEAで抽出し、ブラインで洗い、Na2SO4で乾燥させ、濃縮し、カラムクロマトグラフィーで精製して、油状物を得た(0.23g、収率23%、NMRは純物質のものではなかったが、主成分は表題化合物であった)。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):2.66(t,J=6.4Hz,4H);4.12(t,J=6.4Hz,4H);7.11〜7.12(d,J=4.8Hz,2H);8.50〜8.52(d,J=5.6Hz,2H)。
化合物B
化合物B−4(230mg、1.7mmol)及び化合物4(225mg、1.37mmol)をメタノール(25mL)に溶解させ、この溶液を、アルゴン下、一晩(約18時間)加熱還流した。混合物を濃縮し、分取TLCで精製して、生成物を黄色固体として得た(45mg、収率12%、NMR及びMSで確認、HPLCにより96%)。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):1.47(d,J=13.2Hz,2H);1.92〜1.98(m,2H);3.41(t,J=13.2Hz,2H);3.54(s,2H);4.44(s,4H);6.95(d,J=4.4Hz,2H);7.26〜7.31(m,5H);8.45(d,J=4.0Hz,2H)。MS(ESI)のC20235OS(m/z)計算値:381.16,実測値:382.4[M+1]+
化合物C
Figure 0006630374
化合物C−2
化合物C−1(1.0g、8.39mmol)、化合物A−1(2.83g、18.45mmol)、及び炭酸カリウム(4.64g、33.6mmol)をDCM(50mL)に加え、この混合物を周辺温度で18時間撹拌した。混合物を水、1NのHCl(水溶液)で洗い、Na2SO4で乾燥させ、濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィーで精製し(PE/EA=3:1)、生成物を白色個体として得た(1.0g、収率55%、NMRで表題化合物を確認した)。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):2.56(t,J=6.4Hz,4H);3.81(t,J=6.4Hz,4H);6.50(brs,1H);7.07(t,J=7.2Hz,4H);7.28〜7.37(m,4H)。
化合物C
化合物C−2(400mg、1.84mmol)及び化合物4(400mg、2.44mmol)をメタノール(40mL)に加え、この混合物を、アルゴン下、一晩(約18時間)加熱還流した。混合物を濃縮し、分取TLCで精製して、生成物を白色個体として得た(96mg、収率14%、NMR及びMSで確認、HPLCにより98%)。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):1.45(d,J=12.0Hz,2H);1.85(dt,J=4.4,13.2Hz,2H);3.19(dt,J=2.0,13.2Hz,2H);3.55(s,2H);3.96(dt,J=13.6,2.0Hz,2H);4.44(s,2H);6.29(s,1H);7.02〜7.06(m,1H);7.22〜7.33(m,10H)。MS(ESI)のC212442(m/z)計算値:364.19,実測値:365.2[M+1]+
FITC−NLXを利用したFLNAスクリーニングアッセイ
A.ストレプトアビジンで被覆した96ウェルプレート
ストレプトアビジンで被覆した96ウェルプレート(高結合キャパシティのReacti−Bind(登録商標)NeutrAvidin(登録商標)96ウェルプレート、Pierce−ENDOGEN)を、メーカーの使用説明書に従い、50mMのトリス・HCl(pH7.4)200μlで3回洗浄する。
B.N−ビオチン化VAKGLペンタペプチド(Bn−VAKGL)(配列番号1)
Bn−VAKGLペプチド(0.5mg/プレート)を50μlのDMSOに溶解させ、次いで50mMのトリス・HCl(pH7.4、100mMのNaCl及びプロテアーゼ阻害剤を含む)(結合媒体)4450μlに加え、ならびに500μlのsuperblock(Pierce−ENDOGEN)含有PBSを加える[DMSOの最終濃度:1%]。
C.Bn−VAKGLペプチドとストレプトアビジンで被覆したプレートの結合
洗浄したストレプトアビジンで被覆したプレートを、5μg/ウェルのBn−VAKGL(100μl)と1時間接触させ(インキュベートし)、その間25℃で常に震盪撹拌する[Bで調製したBn−VAKGLペプチド溶液50μl+結合媒体50μl、DMSOの最終濃度:0.5%]。インキュベーションの最後に、プレートを、氷冷した50mMのトリス・HCl(pH7.4)200μlで3回洗浄する。
D.FITC標識化ナロキソン[FITC−NLX]とVAKGLの結合
Bn−VAKGLで被覆されたストレプトアビジンプレートを、10nMのフルオレセインイソチオシアネート標識化ナロキソン(FITC−NLX;In vitrogen)とともに、結合媒体(50mMのトリス・HCl(pH7.4)、100mMのNaCl及びプロテアーゼ阻害剤を含有)中、30℃で30分間、一定の震盪撹拌を行いながらインキュベートする。最終アッセイ体積は100μlである。インキュベーションの最後に、氷冷した50mMのトリス(pH7.4)100μlで2回洗浄する。結合したFITC−NLXのシグナルを、DTX−880マルチモードプレートリーダー(Beckman)で検出する。
E.医薬化学物質類似体のスクリーニング
化合物は、最初に、それぞれ個別に25%DMSOを含有する50mMのトリス・HCl(pH7.4)に溶解させて最終濃度1mMとし(必要であれば超音波処理で溶解を促進する)、次いで、96ウェル化合物プレートに配置する。医薬化学物質類似体(新規化合物)をスクリーニングするため、各化合物溶液(1μl)を、Bn−VAKGLで被覆したストレプトアビジンプレート(結合媒体を50μl/ウェル含有)に添加し、続いてすぐに50μlのFITC−NLXを添加する(合計アッセイ体積/ウェルは、100μl)。各新規化合物の最終スクリーニング濃度は、初期値10μMである。
各スクリーニングプレートには、ビヒクル対照(全結合)ならびに陽性対照としてナロキソン(NLX)及び/又はナルトレキソン(NTX)が含まれている。化合物は、3つ組又は4つ組で試験する。各化合物の、FITC−NLX結合阻害パーセントを計算する[(ビヒクル中で結合した全FITC−NLX−化合物存在下で結合したFITC−NLX)/ビヒクル中で結合した全FITC−NLX]×100%]。選択した化合物の有効性及び力価を査定するため、10μMで約60〜70%の阻害をもたらした化合物を、1μM及び0.1μMの濃度で更にスクリーニングする。
このスクリーニングアッセイの結果を以下の表に示す。
FLNAペプチド結合アッセイ
A−系列の化合物
Figure 0006630374
1、R2、R7及びR8、A、B、及びXの各基は、本明細書中何処かで定義される。
Figure 0006630374

Figure 0006630374
B−系列の化合物
Figure 0006630374
1、R2、R3及びR4、W、X-、及びZの各基、点線、n、及びmは、本明細書中何処かで定義される。
Figure 0006630374

Figure 0006630374
C−系列−1の化合物
Figure 0006630374
上記式中の各記号は、本明細書中何処かで定義される。
Figure 0006630374

Figure 0006630374
*ND=試験せず。
C−系列−2の化合物
Figure 0006630374
上記式中の各記号は、本明細書中何処かで定義される。
Figure 0006630374

Figure 0006630374
*ND=試験せず。
化合物4、9、及び10、ならびに、10nMのFITC−NLXの代わりに100nMの凍結保存したFITC−NLXを用いて、予備試験を、この真上のものと同様に行った。この試験を2回行った結果の平均を以下に示す。
Figure 0006630374
GTPγS結合アッセイを用いたMORアゴニスト活性測定
FLNAスクリーニングの結果が陽性であった化合物のμオピエート受容体(MOR)アゴニスト活性を査定するため、化合物を、線条体膜を用いた[35S]GTPγS結合アッセイで試験した。先の研究から、線条体膜では、MORの活性化が、[35S]GTPγSとGαoの結合の増加を導くことがわかっている(Wang et al., 2005 Neuroscience 135:247−261)。このアッセイは、最初の受容体仲介事象の1つにおいて、受容体の占有により生じる機能上の結果を測定する。このアッセイは、力価、有効性、及びアンタゴニスト親和性という従来の薬理パラメーターの測定が可能であり、合わせて利点として、分析するパラメーターが受容体の更に下流にある場合に起こり得るアゴニストの測定値の増幅又は他の修飾が、このアッセイでは起こらない。
すなわち、線条体組織を、氷冷した10倍体積の25mMのHEPES緩衝液(pH7.4)に加えてホモジナイズした。この緩衝液には、1mMのEGTA、100mMのスクロース、50μg/mlのロイペプチン、0.04mMのPMSF、2μg/mlの大豆トリプシン阻害剤、及び0.2%の2−メルカプトエタノールが含まれていた。ホモジナイズしたものを、800×gで5分間遠心し、上清を、49,000×gで20分間遠心した。得られるペレットを、10倍体積の反応用緩衝液に懸濁させた。反応用緩衝液には、25mMのHEPES(pH7.5)、100mMのNaCl、50μg/mlのロイペプチン、2μg/mlの大豆トリプシン阻害剤、0.04mMのPMSF、及び0.02%の2−メルカプトメタノールが含まれていた。
得られる線条体膜調製物(200μg)を、反応用緩衝液に混合し、30℃で5分間その状態に維持した(インキュベートした)。反応用緩衝液は上記のとおりのものに、250μlの合計体積中、追加で1mMのMgCl2及び0.5nMの[35S]GTPγS(0.1μCi/アッセイ、PerkinElmer Life and Analytical Sciences)が含まれていた。注目しているアッセイ化合物を0.1〜10μMで添加して、又は添加せずに、混合物を更に5分間、維持した。氷冷した反応用緩衝液(20mMのMgCl2及び1mMのEGTAを含む)750μlで希釈し、直ちに16,000×gで5分間遠心することで、反応を終了させた。
得られるペレットを、免疫沈降用緩衝液(0.5%ジギトニン、0.2%コール酸ナトリウム、及び0.5%NP−40を含有)0.5mlに入れて10秒間超音波処理することで溶解させた。正常ウサギ血清(1μl)を溶解液1mlに添加し、25℃で30分間インキュベートした。25℃で30分間、タンパク質A/G結合アガロースビーズ25μlとともにインキュベートし、続いて4℃で5分間、5,000×gで遠心分離することで、非特異的免疫複合体を除去した。上清を分割して、別々に、25℃で30分間、Gαoタンパク質に対して産生された抗体とともにインキュベートした(1:1,000の希釈)。
25℃で30分間、アガロース結合タンパク質A/Gビーズ40μlとともにインキュベートし、4℃で5分間、5,000×gで遠心分離することで、そのようにして形成された免疫複合体を収集した。ペレットを洗浄し、緩衝液(50mMのトリス・HCl(pH8.0)及び1%NP−40を含有)に懸濁させた。液体シンチレーション分光測定により、懸濁液の放射能を測定した。選択化合物により誘導された、[35S]GTPγSとGαoの結合によるMOR活性化の特異性は、1μMのβ−フナルトレキサミン(β−FNA;ナルトレキソンのアルキル化誘導体であり、選択的MORアンタゴニストである)の包含により確定させた。陽性対照として、DAMGO(1μM又は10μM)を用いた。
この試験の結果を以下の表に示す。
Figure 0006630374

Figure 0006630374
Figure 0006630374

Figure 0006630374
Figure 0006630374

Figure 0006630374
*ND=試験せず。
Figure 0006630374

Figure 0006630374
*ND=試験せず。
化合物4、9、及び10、ならびに合成し直した化合物C0134M及びDAMGOを用いて、予備試験を、この真上のものと同様に行った。この試験を2回行った結果の平均を以下に示す。
Figure 0006630374
上記の結果は、化合物9及び10が、FLNAによく結合するだけでなく、MORアゴニストでもあるのに対して、化合物4は、FLNAにはよく結合するものの、他の2種の化合物ほど強力なMORアゴニストではなかったことを示す。新たに合成した化合物C0134Mは、先に示されていたのと同様なMORアゴニスト活性を示した。
材料及び方法
CUNY医学専門学校(138th Street and Convent Avenue、NewYork、NY10031)の生理薬理神経科学科の博士であるHoau−Yan Wangの指揮の元、in vitro試験を行って、フィラミンA(FLNA)結合化合物のトップ2であるC0105及びC0114を、アミロイドβ42(Aβ42)が誘導するFLNA−α7ニコチン性アセチルコリン受容体(α7nAChR)会合及びτリン酸化を遮断する能力について査定した。その結果、アルツハイマー病を治療する可能性が示された。
動物
器官型前頭皮質切片培養物用に、成熟Sprague Dawleyラット(2ヶ月齢)を用いた。ラットは、12時間の明暗サイクルで食物及び水がある状態に維持した。動物を扱う手順は全て、国立衛生研究所の実験動物の管理と使用に関する指針(Guide for Care Use of Laboratory Animals)に従うものであり、ニューヨーク市立大学シティカレッジ動物管理使用委員会により承認された。
器官型前頭皮質切片培養物
ラット脳切片の器官型培養法は、先に公表された方法を修飾して用いた。[Adamchik et al., Brain Res Brain Res Protoc 5:153−158 (2000)。]FCX切片(200μM厚さ)を、滅菌多孔質Millicell−CMインサート(0.4μm)に移した。各培養インサート単位に2枚ずつ脳切片を入れ、各培養インサート単位を12ウェル培養トレイの個別ウェルに入れた。各ウェルには、2mlの培地(アール(Earl's)塩類を含む50%MEM、2mMのL−グルタミン、25%アール(Earl's)均衡塩類溶液、6.5g/lのD−グルコース、20%ウシ胎児血清(FBS)、5%ウマ血清、25mMのHEPES緩衝液(pH7.2)、及び50mg/mlのストレプトマイシン及び50mg/mlのペニシリン)が入っていた。培養物をインキュベーターに入れて、2日間、36℃、5%CO2中に維持し、切片調製による損傷の影響を最小限にした。
実験当日、培地を除去し、脳切片をすすいで、0.1%FBS含有培地に入れ、4時間、36℃、5%CO2中でインキュベートした。次いで、脳切片を、100nMのAβ42及び/又は0.1nM、1nMの化合物C0105又は化合物C0114とともに、新鮮な0.1%FBS含有培地に入れて16時間培養した。脳切片(各実験で6枚ずつの切片)を、氷冷したクレブス・リンゲル液で洗浄し、これらを用いてα7nAChR−FLNA複合体レベル及びリン酸化τ(pS202−、pT231−、及びpT181−τ)を査定した。脳切片は、α7nAChR及びNMDAR2つのチャンネルそれぞれを通じたカルシウム流入レベルによるα7nAChR及びNMDAR活性の測定、及び電位開口型カルシウムチャンネルを介したカルシウム流入を用いた細胞死レベルの測定にも用いた。
免疫組織化学反応用に、追加の切片を取り出して、4℃で4%パラホルムアルデヒド含有PBSに入れ固定した。神経細胞内Aβ42蓄積に対するC0105及びC0114の効果を、Aβ42免疫染色レベルにより測定した。
脳シナプトソーム調製物
FCX切片培養物から、脳シナプトソーム(P2画分)を調製した。既に記載されている方法[Wang et al., J Biol Chem 278:31547−31553 (2003)]に従って、FCXを培養物から取り出して直ちに溶解させ、シナプトソームとした。シナプトソームを2回洗浄して、氷冷したクレブス(Kreb's)・リンゲル(K−R)液(25mMのHEPES、pH7.4;118mMのNaCl、4.8mMのKCl、25mMのNaHCO3、1.3mMのCaCl2、1.2mMのMgSO4、1.2mMのKH2PO4、10mMのグルコース、100μMのアスコルビン酸、プロテアーゼ及びタンパク質ホスファターゼ阻害剤の混合物(Roche Diagnostics))2mlに懸濁させた。クレブス(Kreb's)・リンゲル(K−R)液は、先に95%O2/5%CO2で10分間曝気しておいた。Bradford法(Bio−Rad)を用いて、タンパク質濃度を測定した。
器官型FCX組織を用いたin vitro試験
Aβ42が誘導するα7nAChR−FLNA相互作用及びτリン酸化(pS202−、pT231−、及びpT181−τ)レベルに対する化合物C0105及び化合物C0114の効果を査定するため、ラット前頭皮質の切片培養物系を用いた。Mcllwainチョッパー(Brinkman Instruments)を用いて、ラット脳FCXを冠状に切断して200μmの切片にし、氷冷した酸素添加K−R液10mlに懸濁させた。
ラット脳切片の器官型培養は、既に記載されているとおりに行った。[Wang et al., Biol Psychiatry 67, 522−530 (2010)。]ラットFCX切片を、0.4μmの、滅菌多孔質Millicell−CMインサートに移した。移す際は、1つのインサートにつき切片を2枚入れ、インサートを1ウェルにつき1つ入れた。各ウェルには、2mlの培地(アール(Earl's)塩類を含む50%MEM、2mMのL−グルタミン、25%アール(Earl's)均衡塩類溶液、6.5g/lのD−グルコース、20%ウシ胎児血清(FBS)、5%ウマ血清、25mMのHEPES緩衝液(pH7.2)、及び50mg/mlのストレプトマイシン及び50mg/mlのペニシリン)が入っていた。培養物をインキュベーターに入れて、2日間、36℃、5%CO2中に維持した。
試験当日、培地を除去し、脳切片をすすいで、0.1%FBS含有培地に入れ、4時間、36℃、5%CO2中でインキュベートした。次いで、脳切片を、0.1μMのAβ42とともに、及びこれと一緒に0.1nM、1nM、又は10nMの化合物C0105あるいは1nM又は10nMのC0114を用いて、新鮮な0.1%FBS含有培地に入れて16時間培養した。次いで、脳切片を取り出し、氷冷したPBSで3回洗浄し、以下に記載の機能アッセイ用に処理するか、免疫組織化学法による神経細胞内Aβ42凝集物及びNFTレベルの測定用に4℃で氷冷した4%パラホルムアルデヒドに入れ固定するかのいずれかを行った。
1)FLNAとα7nAChR及び他の受容体との会合
既に記載されているとおりの免疫共沈/ウエスタンブロット法[Wang et al., Biol Psychiatry 67:522−530 (2010); Wang et al., PLoS One 3:e1554 (2008); Wang et al., J Neurosci 35:10961−10973 (2009)]を用いて、FLNAと会合したα7nAChRのレベルを測定した。簡単に述べると、脳切片抽出物(200μg)を、1μgのタンパク質Aアガロースビーズに固定された抗FLNAとともに、4℃で一晩(約18時間)、常に上下左右を完全に回転させながら、インキュベートした。遠心し、次いで洗浄し、抗原溶出用緩衝液を用いて分離することにより、抗FLNA免疫複合体を得た。1.5MのTris(pH8.8)で中和してから、得られるFLNA会合型タンパク質複合体を、SDS含有標本調製用緩衝液に入れて5分間煮沸することにより、溶解させた。α7nAChR、TLR4、IR、及びMORそれぞれのタンパク質に対して特異的な抗体を用いるウエスタンブロット法により、FLNAと会合したα7nAChR、TLR4、IR、及びMORのレベルを査定し、ブロットを剥離させて、免疫沈降物/添加対照に関してFLNAを再探索した。
2)τリン酸化
確立された方法[Wang et al.,.J Biol Chem 278:31547−31553 (2003); Wang et al., Biol Psychiatry 67:522−530 (2010)]を用いて、τタンパク質を、固定化抗τ(SC−65865)で免疫沈降させた。この抗τは、リン酸化状態の違いを区別しない。リン酸化τ(pSer202τ、pThr231τ、及びpThr181τ)のレベルならびに沈殿した全τ(添加対照)を、各ホスホエピトープ及び抗τのそれぞれに対して特異的な抗体を用いるウエスタンブロット法により査定する。
3)α7nAChR及びNMDARの機能査定
α7nAChR及びNMDAR機能に対する化合物C0105及び化合物C0114の効果を、ビヒクル、0.1μMのAβ42、又は0.1μMのAβ42+0.1〜10nMのC0105又は1〜10nMのC0114で処理した器官型FCX切片培養物で、査定した。ラットFCX切片(6枚の切片/アッセイ)から調製したシナプトソームを、氷冷したK−R液で2回洗浄し、遠心し、0.5mlのK−R液に再懸濁させた。
NMDAR及びα7nAChRが介在する45Ca2+流入を、既に記載されたとおりに測定した。[Wang et al., Biol Psychiatry 67:522−530 (2010)。]シナプトソーム(50μg)を、酸素添加した0.3mMのMg2+含有K−R液(5μMの45Ca2+(10Ci/mmol、PerkinElmer)を含有)に入れて、37Cで5分間インキュベートし、続いてビヒクル、0.1〜10μMのNMDA/1μMのグリシン、又は0.1〜10μMのPNU282987(神経ニコチン性アセチルコリン受容体のα7サブタイプに対する強力な選択的アゴニスト)とともに5分間インキュベートした。氷冷した、0.5mMのEGTAを含有しCa2+を含有しないK−R液1mlに入れて遠心することにより、反応を停止させた。2回洗浄後、シンチレーション分光測定により、シナプトソームの45Ca2+含有量を査定した。
バックグラウンド45Ca2+は、低浸透圧で溶解させたシナプトソームを用いて見積もった。Ca2+流入絶対量は、バックグラウンド45Ca2+数値を差し引くことで計算した。Ca2+流入の増加パーセントを、%[(薬物処理したもの−ビヒクル)/ビヒクル]で計算した。
4)K+誘発性Ca+2流入により測定した細胞死
電位開口型Ca2+チャンネルの活動レベルは、細胞の完全性の指標であるため、K+脱分極媒介型Ca2+流入を用いて、Aβ42が誘導する細胞死に対する化合物C0105及び化合物C0114の効果を、ビヒクル、0.1μMのAβ42、あるいは0.1μMのAβ42+0.1〜10nMの化合物C0105又は1〜10nMの化合物C0114で処理した器官型FSX切片培養物で査定した。ラットFCX切片(6枚の切片/アッセイ)から調製したシナプトソームを、氷冷したK−R液で2回洗浄し、遠心し、0.5mlのK−R液に再懸濁させた。電位開口型Ca2+チャンネルが媒介する45Ca2+流入のレベルを、既に記載されたとおりに測定した。[Wang et al., Biol Psychiatry 67:522−530 (2010)。]
シナプトソーム(50μg)を、酸素添加した0.3mMのMg2+含有K−R液(5μMの45Ca2+(10Ci/mmol、PerkinElmer)を含有)に入れて、37Cで5分間インキュベートし、続いてビヒクル又は65mMのK+(Na+の等モル置換で作成)とともに1分間インキュベートした。氷冷した、0.5mMのEGTAを含有しCa2+を含有しないK−R液1mlに入れて遠心することにより、反応を停止させた。2回洗浄後、シンチレーション分光測定により、シナプトソームの45Ca2+含有量を査定した。バックグラウンド45Ca2+は、低浸透圧で溶解させたシナプトソームを用いて見積もった。Ca2+流入絶対量は、バックグラウンド45Ca2+数値を差し引くことで計算した。Ca2+流入の増加パーセントを、%[(薬物処理したもの−ビヒクル)/ビヒクル]で計算した。
5)受容体刺激後の、NMDAR又はIRと会合したシグナル伝達分子のレベル測定
NMDARシグナル伝達及びそれらのシナプスアンカー型タンパク質、PSD−95との相互作用を、ビヒクル、0.1μMのAβ42、及び0.1μMのAβ42+0.1〜10nMの化合物C0105又は1nM及び10nMの化合物C0114で16時間処理した器官型FSX培養物由来の脳切片で比較した。6枚の切片を、0.3mMのMg2+含有KR(LMKR;基礎)又は10μMのNMDA及び1μMのグリシンを含有するLMKRいずれかとともに、37℃で30分間インキュベートすることで、NMDAR活性化及びシグナル伝達を開始させた。
インキュベーション混合物は、刺激中、10分ごとに1分間、95%O2/5%CO2で曝気した。氷冷したCa2+を含まないK−R液(タンパク質ホスファターゼ阻害剤混合物、0.5mMのEGTA及び0.1mMのEDTAを含有)1mlを添加して、リガンド刺激を停止させた。手短かに遠心して脳切片を回収し、氷冷した免疫沈降用緩衝液0.25mlに入れてホモジナイズした。ホモジナイズしたものを、1000×gで5分間(4℃)遠心し、上清(ミトコンドリアを除いた画分)を氷上で10秒間超音波処理した。
タンパク質を、0.5%ジギトニン、0.2%コール酸ナトリウム及び0.5%NP−40に入れて、60分間4℃で上下左右を完全に回転させて、溶解させた。得られる溶解液を、50,000×gで5分間遠心することにより清澄させ、免疫沈降用緩衝液0.75mlで希釈した。タンパク質濃度を、Bradford法(Bio−Rad)で測定した。
NMDARとPSD−95の会合、ならびにNMDARシグナル伝達を測定するため、抗NR1免疫沈降物中のNMDARサブユニット、PSD−95、及びNMDARが会合したシグナル伝達分子のレベルを測定した。これらの試験では、脳切片溶解液(100μg)を、タンパク質A−アガロースビーズに共役結合で固定された抗NR1(Pierce−ENDOGEN)2μgを用いて、4℃で一晩、免疫沈降させた。抗NR1免疫沈降物を、抗原溶出用緩衝液(Pierce−ENDOGEN)75μl及び2%SDSとともに、氷上で2分間インキュベートし、遠心して抗体−タンパク質A−アガロース複合体を除去し、直ちに1.5Mのトリス緩衝液(pH8.8)10μlで中和してから、2×PAGE標本用緩衝液65μlを添加して、5分間煮沸した。
得られる溶出液のうち75μl(50%)を、7.5%SDS−PAGEで、サイズ分画した。タンパク質をニトロセルロース膜に移し、各種NMDA受容体サブユニット、PSD−95、情報伝達タンパク質のレベルを、PSD−95、nNOS、ホスホリパーゼC−γ1、γPKC、pY402PyK2、pY416Src、又はホスホチロシンに対する抗体を用いてウエスタンブロット法により測定した。ブロットを剥離させ、抗NR1抗体を用いて再探索して免疫沈降効率及び添加を査定した。
更に水平に切断して100μm(100μm×200μm×3mm)にした6枚の切片を、KR(基礎)又は1nMのインシュリンを含有するKRいずれかとともに、37℃で30分間インキュベートすることで、IR活性化及びシグナル伝達を開始させた。インキュベーション混合物は、刺激中、10分ごとに1分間、95%O2/5%CO2で曝気した。氷冷したCa2+を含まないK−R液(タンパク質ホスファターゼ阻害剤混合物、0.5mMのEGTA及び0.1mMのEDTAを含有)1mlを添加して、リガンド刺激を停止させた。手短かに遠心して脳切片を回収し、氷冷した免疫沈降用緩衝液0.25mlに入れてホモジナイズした。ホモジナイズしたものを、1000×gで5分間(4℃)遠心し、上清(ミトコンドリアを除いた画分)を氷上で10秒間超音波処理した。タンパク質を、0.5%ジギトニン、0.2%コール酸ナトリウム及び0.5%NP−40に入れて、60分間4℃で上下左右を完全に回転させて、溶解させた。次いで、得られる溶解液を、50,000×gで5分間遠心することにより清澄させ、免疫沈降用緩衝液0.75mlで希釈した。タンパク質濃度を、Bradford法(Bio−Rad)で測定した。
IR活性化及びシグナル伝達を測定するため、抗IRβ免疫沈降物中のpY1150/1151IRβのレベル及びIRシグナル伝達因子IRS−1のレベルを測定した。これらの実験では、脳切片溶解液(100μg)を、タンパク質A−アガロースビーズに共役結合で固定さた抗NR1(Pierce−ENDOGEN)2μgを用いて、4℃で一晩(約18時間)、免疫沈降させた。
抗IRβ免疫沈降物を、抗原溶出用緩衝液(Pierce−ENDOGEN)75μl及び2%SDSとともに、氷上で2分間インキュベートし、遠心して抗体−タンパク質A−アガロース複合体を除去し、直ちに1.5Mのトリス緩衝液(pH8.8)10μlで中和してから、2×PAGE標本用緩衝液65μlを添加して、5分間煮沸した。得られる溶出液のうち75μl(50%)を、7.5%SDS−PAGEで、サイズ分画した。タンパク質をニトロセルロース膜に移し、pY1150/1151IRβ及びIRS−1タンパク質のレベルを、pY1150/1151IRβ及びIRS−1に対する抗体を用いてウエスタンブロット法により測定した。ブロットを剥離させ、抗IRβ抗体を用いて再探索して免疫沈降効率及び添加を査定した。
6)免疫組織化学試験
PFCX及び嗅内皮質/HPを含有する連続した5μm切片で、定量的免疫組織化学反応を用いて、Aβ42凝集物/プラーク及び神経原線維病理(NFT及び対になったらせん状繊維[PHF]の免疫反応性)のレベルを測定した。用いたのは、既に記載されたとおりの単一標識免疫組織化学反応である。[Wang et al., Biol Psychiatry 67:522−530 (2010); D'Andrea et al., Histopathology 38:120−134 (2001); Nagele et al., Neuroscience 110:199−211 (2002)。]1枚の切片を、抗NFT又は抗PHFで免疫染色した。その次の(連続した)切片(同一神経細胞を含有していることが多い)を、抗Aβ42抗体で免疫染色して、神経細胞に蓄積したAβ42ペプチドの相対レベルを測定した。相対Aβ42蓄積率/度合いを、培養FCX切片由来の切片及びAβ42をICV輸液したマウス脳由来の切片中にある異なる細胞型間で、既に記載されたとおりのコンピューターを利用した画像分析法を用いて比較した[Wang et al. J Biol Chem 275:5626−5632 (2000)]。
既に記載されたとおりに、脳切片を、4℃で2週間、0.15Mリン酸緩衝化10%ホルマリン(pH7.4)に入れて固定し、パラフィン封入し、5μmで順次切断し、明視野免疫組織化学反応用に処理した[Wang et al., J Biol Chem 275:5626−5632 (2000)]。抗Aβ42をAβ42で予め吸収した場合は、Aβ42免疫反応性は存在しなかったが、Aβ42-1ではそうはならなかった。標本は、Nikon FXA顕微鏡にPrinceton Instruments CCDカメラを取り付けて検査し、デジタル記録した。
既に記載されたとおりに、NFT/PHF及びAβ42免疫反応性の相対強度を測定し、Pro Plus and Metamorphソフトウェアを用いて同種細胞間及び異種細胞間で比較した[D’Andrea et al., Histopathology 38:120−134 (2001)]。NFT/PHF免疫反応性の大きさと成熟神経細胞内に蓄積されたAβ42陽性物質との間の関係性も明らかにした。
In vivo試験
CUNY医学専門学校(138th Street and Convent Avenue、NewYork、NY10031)の生理薬理神経科学科の博士であるHoau−Yan Wangの指揮の元、アミロイドβ42(Aβ42)輸液によるアルツハイマー病モデルで、1)Aβ42が誘導するFLNAとα7ニコチン性アセチルコリン受容体(α7nAChR)及びトール様受容体4(TLR4)との会合を遮断すること、2)τリン酸化、及び3)Aβ42−α7nAChR会合の能力について、in vivo試験を行った。その結果、アルツハイマー病を治療する可能性が示された。
Aβ42のICV輸液マウスモデル
マウス
Taconic(Germantown、New York)から入手した繁殖対の子孫であるオス及びメスの8週齢E129マウス(30〜35g)を、脳室内(ICV)Aβ42試験に用いた。マウスは、12時間の明暗サイクルで食物及び水がある状態に維持した。動物を扱う手順は全て、国立衛生研究所の実験動物の管理と使用に関する指針(Guide for Care Use of Laboratory Animals)に従うものであり、ニューヨーク市立大学シティカレッジ動物管理使用委員会により承認された。
脳室内Aβ42投与及び化合物処置
Wang et al., Biol Psychiatry 67:522−530 (2010)に記載のとおり、30mg/kgのペントバルビタールナトリウムを腹腔内投与して麻酔したマウスを、マウス定位脳手術装置に設置した。マウスには、マウス用ミニポンプ(Alzet)を埋め込んで、7日間続けてAβ42のICV輸液を行った。このミニポンプは、以下の配置で左心室に手術のりで固定されたカニューレを通じて、0.1μl/時間で輸液を送達する:[十時縫合から前後3.0mm;左右方向、1.0mm;水平方向、3.0mm]。凝集を防ぐため、Aβ42(0.2nmol/μl)を、50mMのトリス(pH9.0)を含有する10%DMSOに溶解させた。各マウスに、7日間毎日Aβ42を4.8nmol与えた。対照マウスには、ビヒクルのICV輸液を7日間行った。
Aβ42に誘起される効果に対する化合物C0105のin vivoでの効果を査定するため、マウスに、手術の日から開始して2週間毎日10mg/kgのC0105を腹腔内(i.p.)注射して与えた(1日目:手術から回復して2時間後、2〜14日目は1日2回:10〜11a.m.の間及び3〜4p.m.の間)。最後の注射から24時間後、脳の半分から採取したFCX及び海馬を、発表済みの方法[Wang et al., Biol Psychiatry67:522−530 (2010)]を用いて、α7nAChR−FLNA複合体レベル及びリン酸化τ(pS202−、pT231−、及びpT181−τ)を査定するために、溶解させた。
Aβ42とα7nAChRを解離させることは、AD病理を減少させるのに有益であることから、Aβ42−α7nAChR結合レベルに対して化合物が効果を有するかどうかを査定した。[Wang et al., Biol Psychiatry 67:522−530 (2010); Wang et al., J Neurosci 35:10961−10973 (2009)。]また、前頭前皮質(PFCX)を用いて、α7nAChR及びNMDAR活性をガイドとして用いて、シナプス活動レベルを測定する。脳の残り半分は、冷0.15Mリン酸緩衝化10%ホルマリン(pH7.4)に浸漬して固定し、神経細胞内Aβ42凝集物/プラーク及びNFTならびに形態学的統合性の免疫組織化学測定用に処理した。
脳シナプトソーム調製物
処置したマウスを一気に断頭することでと殺し、そのマウスの前頭前皮質及び海馬から、脳シナプトソーム(P2画分)を調製した。既に記載されている方法(Wang et al., J Biol Chem 278:31547−31553 (2003))に従って、組織は、採取後直ちに溶解させて、シナプトソームを得た。シナプトソームを、2回洗浄して、氷冷したクレブス(Kreb's)・リンゲル(K−R)液(25mMのHEPES、pH7.4;118mMのNaCl、4.8mMのKCl、25mMのNaHCO3、1.3mMのCaCl2、1.2mMのMgSO4、1.2mMのKH2PO4、10mMのグルコース、100μMのアスコルビン酸、プロテアーゼ及びタンパク質ホスファターゼ阻害剤の混合物(Roche Diagnostics))2mlに懸濁させた。クレブス(Kreb's)・リンゲル(K−R)液は、先に95%O2/5%CO2で10分間曝気しておいた。Bradford法(Bio−Rad)を用いて、タンパク質濃度を測定した。
処置したマウス由来の組織のex vivo査定
これらの試験では、ビヒクル又はAβ42の継続的ICV輸液、及び化合物C0105又はビヒクルの1日2回のi.p.注射を受けたマウスの前頭前皮質又は海馬から調製したシナプトソームを用いて、Aβ42が誘導するα7nAChR−FLNA相互作用、τリン酸化(pS202−τ、pT231−τ、及びpT181−τ)レベル、Aβ42−α7nAChR相互作用、及びシグナル伝達障害に対する化合物C0105の効果を査定した。
1)α7nAChR−FLNA/TLR4相互作用
既に記載されているとおりに、免疫共沈/ウエスタンブロット法[Wang et al., Biol Psychiatry 67:522−530 (2010); Wang et al., J Neurosci 35:10961−10973 (2009);及びWang et al., PLoS One 3:e1554 (2008)]を用いて、FLNAと会合したα7nAChR及びTLR4のレベルを測定した。簡単に述べると、処置したマウスの前頭前皮質又は海馬から調製したシナプトソーム抽出物(200μg)を、1μgタンパク質Aアガロースビーズに固定された抗FLNAとともに、4℃で一晩(約18時間)、常に上下左右を完全に回転させながら、インキュベートした。遠心し、洗浄し、抗原溶出用緩衝液を用いて分離することにより、抗FLNA免疫複合体を得た。1.5Mのトリス(pH8.8)で中和してから、得られるFLNA会合型タンパク質複合体を、SDS含有標本調製用緩衝液に入れて5分間煮沸することにより、溶解させた。FLNAと会合したα7nAChR及びTLR4のレベルを、ウエスタンブロット法により査定し、ブロットを剥離させて、免疫沈降物/添加対照に関してFLNAを再探索した。
FLNA及びα7nAChR発現に対するAβ42上昇及び化合物C0105処置の効果を査定するため、組織抽出物中のFLNAレベル及びα7nAChRレベルを、β−アクチンを添加対照として用いて、ウエスタンブロット法により測定した。
2)τリン酸化
確立された方法[Wang et al., Biol Psychiatry 67:522−530 (2010);及びWang et al., J Biol Chem 278:31547−31553 (2003)]を用いて、τタンパク質を、固定化抗τ(SC−65865)で免疫沈降させた。この抗τは、リン酸化状態の違いを区別しない。リン酸化τのレベル(pSer202τ、pThr231τ、及びpThr181τ)ならびに沈殿した全τ(添加対照)を、各ホスホエピトープ及び抗τのそれぞれに対して特異的な抗体を用いるウエスタンブロット法により査定した。
3)Aβ42−α7nAChR相互作用
確立された方法[Wang et al., Biol Psychiatry 67:522−530 (2010);及びWang et al., J Biol Chem 278:31547−31553 (2003)]を用いて、処置したマウスの前頭前皮質又は海馬から調製したシナプトソーム中の、Aβ42−α7nAChR複合体レベルを測定した。簡単に述べると、Aβ42−α7nAChR複合体を、固定化抗Aβ42で免疫沈降させ、α7nAChR含有量を、ウエスタンブロット法により測定した。免疫沈降を行う際に抗アクチンを添加し、免疫沈降物中のβ−アクチンレベルを、免疫沈降/添加対照として用いた。
4)α7nAChR及びNMDARの機能査定
α7nAChR及びNMDAR機能に対する化合物C0105の効果を、Aβ42又はビヒクル輸液を受けたマウスで査定した。前頭前皮質又は海馬から調製したシナプトソームを、氷冷したK−R液で2回洗浄し、遠心し、0.5mlのK−R液に再懸濁させた。
NMDAR及びα7nAChRが介在する45Ca2+流入を、既に記載されたとおりに測定した[Wang et al., Biol Psychiatry 67:522−530 (2010)]。シナプトソーム(50μg)を、酸素添加した0.3mMのMg2+含有K−R液(5μMの45Ca2+(10Ci/mmol、PerkinElmer)を含有)に入れて、37Cで5分間インキュベートし、続いてビヒクル、0.1〜10μMのNMDA/1μMのグリシン、又は0.1〜10μMのPNU282987とともに5分間インキュベートした。氷冷した、0.5mMのEGTAを含有しCa2+を含有しないK−R液1mlに入れて遠心することにより、反応を停止させた。
2回洗浄後、シンチレーション分光測定により、シナプトソームの45Ca2+含有量を査定した。バックグラウンド45Ca2+は、低浸透圧で溶解させたシナプトソームを用いて見積もった。Ca2+流入絶対量は、バックグラウンド45Ca2+数値を差し引くことで計算した。Ca2+流入の増加パーセントを、%[(薬物処理したもの−ビヒクル)/ビヒクル]で計算した。
5)K+誘発性Ca+2流入により測定した細胞死
電位開口型Ca2+チャンネルの活動レベルは、細胞の完全性の指標であるため、K+脱分極媒介型Ca2+流入を利用して、Aβ42が誘導する細胞死に対する化合物C0105の効果を、処置したマウスで査定した。前頭前皮質から調製したシナプトソームを、氷冷したK−R液で2回洗浄し、遠心し、0.5mlのK−R液に再懸濁させた。
電位開口型Ca2+チャンネルが媒介する45Ca2+流入のレベルを、既に記載されたとおりに測定した[Wang et al., Biol Psychiatry 67:522−530 (2010)]。シナプトソーム(50μg)を、酸素添加した0.3mMのMg2+含有K−R液(5μMの45Ca2+(10Ci/mmol、PerkinElmer)を含有)に入れて、37Cで5分間インキュベートし、続いてビヒクル又は65mMのK+(Na+の等モル置換で作成)とともに1分間インキュベートした。氷冷した、0.5mMのEGTAを含有しCa2+を含有しないK−R液1mlに入れて遠心することにより、反応を停止させた。
2回洗浄後、シンチレーション分光測定により、シナプトソームの45Ca2+含有量を査定した。バックグラウンド45Ca2+は、低浸透圧で溶解させたシナプトソームを用いて見積もった。Ca2+流入絶対量は、バックグラウンド45Ca2+数値を差し引くことで計算した。Ca2+流入の増加パーセントを、%[(薬物処理したもの−ビヒクル)/ビヒクル]で計算した。
6)受容体刺激後の、NMDAR又はIRと会合したシグナル伝達分子のレベル測定
NMDARシグナル伝達及びそれらのシナプスアンカー型タンパク質、PSD−95との相互作用を、処置したマウス由来のシナプトソームで比較した。6枚の切片を、0.3mMのMg2+含有KR(LMKR;基礎)又は10μMのNMDA及び1μMのグリシンを含有するLMKRいずれかとともに、37℃で30分間インキュベートすることで、NMDAR活性化及びシグナル伝達を開始させた。
インキュベーション混合物は、刺激中、10分ごとに1分間、95%O2/5%CO2で曝気した。氷冷した、Ca2+を含まないK−R液(タンパク質ホスファターゼ阻害剤混合物、0.5mMのEGTA及び0.1mMのEDTAを含有)1mlを添加して、リガンド刺激を停止させた。収穫後、組織を手短かに遠心し、氷冷した免疫沈降用緩衝液0.25mlに入れてホモジナイズした。ホモジナイズしたものを、1000×gで5分間(4℃)遠心し、上清(ミトコンドリアを除いた画分)を氷上で10秒間超音波処理した。
タンパク質を、0.5%ジギトニン、0.2%コール酸ナトリウム及び0.5%NP−40に入れて、60分間4℃で上下左右を完全に回転させて、溶解させた。得られる溶解液を、50,000×gで5分間遠心することにより清澄させ、免疫沈降用緩衝液0.75mlで希釈した。タンパク質濃度を、Bradford法(Bio−Rad)で測定した。
NMDARとPSD−95の会合、ならびにNMDARシグナル伝達を測定するため、抗NR1免疫沈降物中のNMDARサブユニット、PSD−95、及びNMDARが会合したシグナル伝達分子のレベルを測定した。これらの試験では、脳切片溶解液(100μg)を、タンパク質A−アガロースビーズに共役結合で固定された抗NR1(Pierce−ENDOGEN)2μgを用いて、4℃で一晩(約18時間)、免疫沈降させた。抗NR1免疫沈降物を、抗原溶出用緩衝液(Pierce−ENDOGEN)75μl及び2%SDSとともに、氷上で2分間インキュベートし、遠心して抗体−タンパク質A−アガロース複合体を除去し、直ちに1.5Mのトリス緩衝液(pH8.8)10μlで中和してから、2×PAGE標本用緩衝液65μlを添加して、5分間煮沸した。
得られる溶出液のうち75μl(50%)を、7.5%SDS−PAGEで、サイズ分画した。タンパク質をニトロセルロース膜に移し、各種NMDA受容体サブユニット、PSD−95、情報伝達タンパク質のレベルを、PSD−95、nNOS、ホスホリパーゼC−γ1、γPKC、pY402PyK2、pY416Src、又はホスホチロシンに対する抗体を用いてウエスタンブロット法により測定した。ブロットを剥離させ、抗NR1抗体を用いて再探索して免疫沈降効率及び添加を査定した。
組織を、K−R液(基礎)又は1nMのインシュリンを含有するK−R液いずれかとともに、37℃で30分間インキュベートすることで、IR活性化及びシグナル伝達を開始させた。インキュベーション混合物は、刺激中、10分ごとに1分間、95%O2/5%CO2で曝気した。氷冷したCa2+を含まないK−R液(タンパク質ホスファターゼ阻害剤混合物、0.5mMのEGTA及び0.1mMのEDTAを含有)1mlを添加して、リガンド刺激を停止させた。
組織を手短かに遠心して、氷冷した免疫沈降用緩衝液0.25mlに入れてホモジナイズした。ホモジナイズしたものを、1000×gで5分間(4℃)遠心し、上清(ミトコンドリアを除いた画分)を氷上で10秒間超音波処理した。タンパク質を、0.5%ジギトニン、0.2%コール酸ナトリウム及び0.5%NP−40に入れて、60分間4℃で上下左右を完全に回転させて、溶解させた。次いで、得られる溶解液を、50,000×gで5分間遠心することにより清澄させ、免疫沈降用緩衝液0.75mlで希釈した。タンパク質濃度を、Bradford法(Bio−Rad)で測定した。
IR活性化及びシグナル伝達を測定するため、抗IRβ免疫沈降物中のpY1150/1151IRβのレベル及びIRシグナル伝達因子IRS−1のレベルを測定した。これらの試験では、脳組織溶解液(100μg)を、タンパク質A−アガロースビーズに共役結合で固定されている抗IRβ(Pierce−ENDOGEN)2μgを用いて、4℃で一晩(約18時間)、免疫沈降させた。
抗IRβ免疫沈降物を、抗原溶出用緩衝液(Pierce−ENDOGEN)75μl及び2%SDSとともに、氷上で2分間インキュベートし、遠心して抗体−タンパク質A−アガロース複合体を除去し、直ちに1.5Mのトリス緩衝液(pH8.8)10μlで中和してから、2×PAGE標本用緩衝液65μlを添加して、5分間煮沸した。
得られる溶出液のうち75μl(50%)を、7.5%SDS−PAGEで、サイズ分画した。タンパク質をニトロセルロース膜に移し、pY1150/1151IRβ及びIRS−1タンパク質のレベルを、pY1150/1151IRβ及びIRS−1に対する抗体を用いてウエスタンブロット法により測定した。ブロットを剥離させ、抗IRβ抗体を用いて再探索して免疫沈降効率及び添加を査定した。
7)サイトカインレベルの査定
(1)ビヒクル処置した偽マウス、(2)化合物C0105処置した偽マウス、(3)ビヒクル処置したICVのAβ42マウス、及び(4)化合物C0105処置したICVのAβ42マウス由来の頭頂葉皮質(約10mg)を、最初にゆっくり解凍させ(−80℃から−20℃へ、それから−4℃へ)、氷冷した均質化用媒体(25mMのHEPES、pH7.5;50mMのNaCl、プロテアーゼ及びタンパク質ホスファターゼ阻害剤混合物)100μlに入れて超音波処理することでホモジナイズし、次いで0.5%ポリオキシエチレン(40)ノニルフェニルエーテル(NP−40)、0.2%コール酸Na、及び0.5%ジギトニンを加えて、4℃で1時間上下左右を完全に反転させて震盪撹拌することで、溶解させた。遠心分離してから、得られる溶解液を500μlで希釈し(合計体積600μl)、サイトカイン源として用いた。
これら組織中のサイトカインレベルを測定するため、ビオチン化マウスモノクローナル抗TNF−α、抗IL−6、及び抗IL−1βを0.5μg/ウェルで用いて、ストレプトアビジンで被覆したプレート(高結合キャパシティのReacti−Bind(商標)NeutrAvidin(商標)96ウェルプレート、Thermo Scientific Pierce Protein Research製品;Rockford、IL)を被覆した。プレートを、氷冷した50mMのトリスHCl(pH7.4)で3回洗浄し、上記の組織由来の溶解液100μlとともに30℃で1時間インキュベートした。
プレートを、氷冷した50mMのトリスHCl(pH7.4)で3回洗浄し、0.5μg/ウェルの未結合ウサギ抗TNF−α、抗IL−6、及び抗IL−1βとともに30℃で1時間インキュベートした。50mMのトリスHCl(pH7.4)で2回洗浄した後、各ウェルに0.5μg/ウェルのFITC結合抗ウサギIgG(ヒト及びマウスが吸収される)を添加して、30℃で1時間インキュベートした。プレートを、氷冷した50mMのトリスHCl(pH7.4)200μlで2回洗浄し、残留FITCシグナルを、マルチプレートリーダーDTX880(Beckman)で測定した。溶解液はそれぞれ2回ずつ調査した。
8)免疫組織化学試験
前頭前皮質及び嗅内皮質/海馬を含有する連続した5μm切片で、定量的免疫組織化学反応を用いて、Aβ42凝集物/プラーク及び神経原線維病理(NFT及び対になったらせん状繊維[PHF]の免疫反応性)のレベルを測定した。用いたのは、既に記載されたとおりの単一標識免疫組織化学反応である[[Wang et al., Biol Psychiatry 67:522−530 (2010)]; D’Andrea et al., Histopathology 38:120−134 (2001);及びNagele et al., Neuroscience 110:199−211 (2002)]。1枚の切片を、抗NFT又は抗PHFで免疫染色した。その次の(連続した)切片(同一神経細胞を含有していることが多い)を、抗Aβ42抗体で免疫染色して、神経細胞に蓄積したAβ42ペプチドの相対レベルを測定した。既に記載されたとおり[Wang et al., J Biol Chem 275:5626−5632 (2000)]、コンピューターを利用した画像分析法を用いて、相対Aβ42蓄積度合いを、異なる細胞型間で比較した。
既に記載のとおりに、脳組織を、4℃で2週間、0.15Mリン酸緩衝化10%ホルマリン(pH7.4)に入れて固定し、パラフィン封入し、5μmで順次切断し、明視野免疫組織化学反応用に処理した。抗Aβ42をAβ42で予め吸収した場合は、Aβ42免疫反応性は存在しなかったが、Aβ42-1ではそうはならなかった。標本は、Nikon FXA顕微鏡にPrinceton Instruments CCDカメラを取り付けて検査し、デジタル記録した。
既に記載されたとおり[D’Andrea et al., Histopathology 38:120−134 (2001)]に、NFT/PHF及びAβ42免疫反応性の相対強度を測定し、Image−Pro(登録商標)Plus(MediaCybernetics,Inc.;Bethesda、MD)及びMetamorph(登録商標)ソフトウェア(Molecular Devices,Inc.;Sunnyvale、CA)を用いて同型細胞間及び異型細胞間で比較した。NFT/PHF免疫反応性の大きさと、成熟神経細胞内に蓄積されたAβ42陽性物質との間の関係性も明らかにした。
死後組織
この研究プロトコルは、ニューヨーク市立大学シティカレッジ及びニューヨーク市立大学医学専門学校ヒト研究委員会による事前承認に反映されているとおり、ヘルシンキ宣言:ヒトを対照とする医学研究の倫理的原則(第4修正案)に従うものであった。参加者たちは、一律の臨床評価を受けており、その臨床評価には、病歴、完全な神経学的検査、認知機能試験(ミニメンタルステート検査、ならびにエピソード記憶、意味記憶及び言語、作業記憶、知覚速度、及び視空間能力に対する他の認知機能試験を含む)、ならびに精神医学的評価が含まれていた。この情報に基づき、被験者には、NINCDS−ADRDA診断基準に基づくAD診断が下された。[McKhann et al., Neurology 34, 939−944 (1984)。]
孤発性ADであると臨床上診断が確定している患者由来の死後脳組織(前頭皮質=FCX)及び正常な、同年齢の、神経学的に正常な個人由来の対照組織を、ハーバード脳組織リソースセンター(HBTRC、Belmont、MA)及びUCLA脳組織リソースセンター(UBTRC、LosAngeles、CA)から入手した。HBTRC及びUBTRCは、両方とも、国立衛生研究所により一部支援を受けている。死後、これらの脳を採取するまでの時間は、≦13時間であった(AD脳標本及び対照脳標本を採取するまでの平均死後経過時間は、それぞれ、6.0±0.9時間及び5.8±0.8時間であった)。
固定化切片を、ヘマトキシリン及びエオシンで染色、ならびにビルショウスキー染色を修飾した銀染色法[Yamamoto et al., Neuropathol Appl Neurobiol 12, 3−9 (1986)]で染色して神経病理学的診断検査を行い、ADの神経病理学的評価の診断基準について国立老化研究所及びレーガン研究所の作業部会が定めた基準[Hyman et al., J Neuropathol Exp Neurol 56, 1095−1097 (1997)]に従って、何か疾患があれば診断を確立させ、同年齢の対照由来の脳組織を同様にスクリーニングした。老人斑(アミロイドプラーク)及び神経原線維タングル両方の存在を、AD脳の全てで、ニッスル・ビルショウスキー染色により確認するとともに、既に記載されるとおり([Wang et al., J Neurochem 75, 1155−1161 (2000)]に、前頭皮質及び嗅内皮質ならびに海馬において、抗Aβ42及び抗NFT染色で免疫組織化学的に特性決定した。
対照組織は、全体としてADの神経病理を示さず、最小限の局所的な顕微鏡レベルでしか、ADの神経病理を示さなかった(海馬中、0〜3の老人斑/10倍の領域及び0〜6のNFT/10倍の領域)。−80℃に凍結保存していた新鮮な脳の冠状切断物を帯のこぎりで解剖して、FCXの1グラムの塊を切り出した。これらの塊は、ブロードマン野10及び/又は46に由来するものであった。死後組織は全て、匿名の同定番号で同定され、実験は、臨床情報を全く知らないまま最適の対を組ませることで行われた。
Aβ42のα7nAChR親和性に対する試験化合物の効果の査定
Aβ42のα7nAChR親和性に対する化合物の効果を査定するため、対照被験者から調製したシナプトソーム200μgをビオチン化した。ビオチン化シナプトソームを高張液に入れて手短かに超音波処理して溶解させ、組織源として用いて、化合物C0105の存在下及び不在下でのAβ42のα7nAChR親和性を測定した。
α7nAChR−FLNA会合、TLR4−FLNA会合、及びAβ42−α7nAChR会合、Ca2+流入、NMDAR及びIRシグナル伝達について試験化合物を査定するための、脳切片のin vitro処理
死後前頭皮質組織を徐々に解凍させ(−80℃から−20℃へ)、冷却したMcIlwain組織チョッパーでスライスした(200μm×200μm×3mm)。約20mgの脳切片を、氷冷した酸素添加クレブス(Kreb's)・リンゲル液(K−R)1mlに懸濁させた。クレブス(Kreb's)・リンゲル液は、25mMのHEPES(pH7.4)、118mMのNaCl、4.8mMのKCl、1.3mMのCaCl2、1.2mMのKH2PO4、1.2mMのMgSO4、25mMのNaHCO3、10mMのグルコース、100μMのアスコルビン酸、50μg/mlのロイペプチン、0.2mMのPMSF、25μg/mlのペプスタチンA、及び0.01U/mlの大豆トリプシン阻害剤を含有するものであった。そして手短かに遠心した。1mlの氷冷したK−R液で更に2回洗浄してから、脳切片を1mlのK−R液に懸濁させた。
外部からのAβ42に接触させることで、α7nAChR−FLNA、TLR4−FLNA、及びAβ42−α7nAChR会合が増加し、Aβ42が誘導するα7nAChR及びN−メチル−D−アスパラギン酸受容体(NMDAR)の機能不全が引き起こされるかどうかを調べるため、対照被験者由来の前頭皮質切片約20mgを、37℃で1時間、0.1μMのAβ42とともにインキュベートした。Aβ42とともにインキュベートした対照組織及び本来のAD組織における、化合物C0105の効果を試験するため、0.1μMのAβ42添加から10分後、化合物C0105(0.1nM及び1nM)を添加した。インキュベーションは、暗中で1時間続けることで、試験作用剤の光破壊を最小限にした。合計インキュベーション体積0.5mlのインキュベーション混合物を、インキュベーションの間、15分ごとに1分間、95%O2/5%CO2で曝気した。1.5mlの氷冷したCa2+を含まないK−R液を添加して反応を停止させた。手短かに遠心して組織切片を回収し、様々なアッセイの組織源として用いた。
α7nAChR−FLNA結合に対する様々なα7nAChR作用剤の効果を査定するため、対照被験者由来のFCX約20mgを、0.1μMのAβ42と一緒に、1mMのニコチン、PNU282987、α−ブンガロトキシン、メチルリカコニチン、ガランタミン、メマンチン、及びAβ40を用いてインキュベートした。インキュベーションは、暗中で1時間続けた。合計インキュベーション体積0.5mlのインキュベーション混合物を、15分ごとに1分間、95%O2/5%CO2で曝気した。1.5mlの氷冷したCa2+を含まないK−R液を添加して反応を停止させた。
これとは別に、α7nAChR−FLNA、TLR4−FLNA、及びAβ42−α7nAChR複合体レベルに対する化合物の効果を、条件一致のクレブス・リンゲル液及びAβ42を用いてインキュベートした対照被験者由来のシナプトソームならびにクレブス・リンゲル液を用いてインキュベートしたアルツハイマー病患者のもので、0.1nM及び1nMの化合物とともにインキュベートした後に測定した。得られたシナプトソーム中のα7nAChR−FLNA、TLR4−FLNA、及びAβ42−α7nAChR複合体のレベルを、以下に記載するとおりの免疫共沈法により測定した。この方法は発表済みである[Wang et al., J Neurosci 35, 10961−10973 (2009)]。
免疫共沈法によるα7nAChR−FLNA、TLR4−FLNA、及びAβ42−α7nAChR会合の査定
シナプトソーム200μgを、遠心分離によりペレットとし、次いで免疫沈降用緩衝液(25mMのHEPES、pH7.5;200mMのNaCl、1mMのEDTA、50μg/mlのロイペプチン、10μg/mlのアプロチニン、2μg/mlの大豆トリプシン阻害剤、0.04mMのPMSF、5mMのNaF、1mMのバナジン酸ナトリウム、0.5mMのβ−グリセロリン酸、及び0.1%2−メルカプトエタノールに、0.5%ジギトニン、0.2%コール酸ナトリウム、及び0.5%NP−40を加えたもの)250μlに入れて手短かに超音波処理することで溶解させ、4℃で1時間、上下左右を完全に回転させて震盪撹拌しながらインキュベートする。氷冷した免疫沈降用緩衝液750μlで希釈して遠心分離(4℃)により不溶性デブリを除去した後、溶解液中のα7nAChR−/LR4−FLNA複合体及びAβ42−α7nAChR複合体を、それぞれタンパク質A結合アガロースビーズに固定されたウサギ抗FLNA抗体(1μg)及び抗Aβ42抗体(1μg)とともに16時間インキュベートする免疫沈降により、単離する。
得られる免疫複合体を、4℃で遠心分離することによりペレットとした。氷冷したリン酸緩衝化生理食塩水(PBS)(pH7.2)1mlで3回洗浄し遠心した後、単離したα7nAChR−/TLR4−FLNA複合体、及びAβ42−α7nAChR複合体を、SDS−PAGE標本調製用緩衝液(62.5mMのトリス・HCl、pH6.8;10%グリセロール、2%SDS;5%2−メルカプトエタノール、0.1%ブロモフェノールブルー)100μlに入れて5分間煮沸することにより、溶解させる。得られた抗Aβ42免疫沈降物の50%中のα7nAChR含有量を、モノクローナル抗α7nAChR抗体を用いてウエスタンブロット法により測定した。Aβ42−α7nAChR複合体レベルを測定するアッセイでは,免疫共沈プロセスにおいて、固定化ウサギ抗アクチン(0.5μg)タンパク質A結合アガロースを抗Aβ42と一緒に添加した。
次いで、得られる免疫沈降物のβ−アクチン含有量を、モノクローナル抗β−アクチンを用いる免疫ブロット法により分析して、更に免疫沈降の効率及び添加を示す。α7nAChR−/TLR4−FLNA複合体レベルを測定するアッセイでは、得られるブロットを剥離させて、モノクローナル抗FLNAを用いて再探索することで免疫沈降の効率及び添加を査定する。
化合物の機能測定としての、シナプトソームにおけるCa2+流入の査定
NMDAR介在型、α7nAChR介在型、及び電位開口型カルシウムチャンネル介在型の[45Ca2+]流入を、対照被験者及びAD被験者由来の死後前頭皮質切片から調製したシナプトソームを用いて試験した。簡単に述べると、脳シナプトソーム(死後試験用に100μg)を、酸素添加した0.3mMのMg2+を含むK−R液(低Mg2+K−R、LMKR)に5μMの45Ca2+(10Ci/mmol)を添加した液中で、37℃で5分間インキュベートし、続いて、ビヒクル、0.1〜10μMのPNU282987、特異的α7nAChRアゴニスト、又は0.1〜10μMのNMDA+1μMのグリシンとともに5分間、又は65mMのK+(Na+の等モル置換で作成)とともに1分間、合計インキュベーション体積0.5mlにてインキュベートした。氷冷した、0.5mMのEGTAを含有しCa2+を含有しないK−R液0.5mlを添加し、4℃で遠心することにより、反応を停止させた。2回洗浄後、シンチレーション分光測定(Beckman)により、シナプトソームの45Ca2+含有量を査定した。バックグラウンド45Ca2+は、低浸透圧で溶解させたシナプトソームを用いて見積もった。Ca2+流入絶対量は、バックグラウンド45Ca2+数値を差し引くことで計算した。Ca2+流入の増加パーセントを、%[(薬物処理したもの−ビヒクル)/ビヒクル]で計算した。
NMDARのシグナル伝達及びPSD−95との会合
NMDARシグナル伝達及びそれらのシナプスアンカー型タンパク質、PSD−95との相互作用を、対照被験者及びAD被験者由来の前頭皮質切片をK−R曝露したものと化合物C0105(1nM)曝露したもので比較した。約10mgのin vitro処理した脳切片を、LMKR(基礎)又は10μMのNMDA及び1μMのグリシンを含有するLMKRいずれかとともに、37℃で30分間インキュベートすることで、NMDAR活性化及びシグナル伝達を開始させた。インキュベーション混合物は、刺激中、10分ごとに1分間、95%O2/5%CO2で曝気した。氷冷したCa2+を含まないK−R液(0.5mMのEGTA及び0.1mMのEDTAを含有)1mlを添加して、リガンド刺激を停止させた。
脳切片を手短かに遠心して収穫し、氷冷した免疫沈降用緩衝液0.25mlに入れてホモジナイズした。ホモジナイズしたものを、1000×gで5分間(4℃)遠心した。そして、上清(ミトコンドリアを除いた画分)を氷上で10秒間超音波処理する。タンパク質を、0.5%ジギトニン、0.2%コール酸ナトリウム及び0.5%NP−40に入れて、60分間4℃で上下左右を完全に回転させて、溶解させる。得られる溶解液を、50,000×gで5分間遠心することにより清澄させ、免疫沈降用緩衝液0.75mlで希釈する。タンパク質濃度を、Bradford法(Bio−Rad)で測定する。
NMDARシグナル伝達、及びNMDARとPSD−95の会合複合体[ディスク巨大相同体Disks large homolog 4(DLH4)としても知られる]を測定するため、抗NR1免疫沈降物中のNMDARサブユニット、PSD−95、及びNMDARが会合したシグナル伝達分子のレベルを測定した。2つのNR1タンパク質サブユニット及び2つのNR2タンパク質サブユニットから、ヘテロ四量体NMDA受容体が形成される。
これらの試験では、脳切片溶解液(200μg)を、タンパク質A−アガロースビーズに共役結合で固定されている抗NR1(Pierce−ENDOGEN)2μgを用いて、4℃で一晩(約18時間)、免疫沈降させた。抗NR1免疫沈降物を、抗原溶出用緩衝液(Pierce−ENDOGEN)75μl及び2%SDSとともに、氷上で2分間インキュベートし、遠心して抗体−タンパク質A−アガロース複合体を除去し、直ちに1.5Mのトリス緩衝液(pH8.8)10μlで中和してから、2×PAGE標本用緩衝液65μlを添加して、5分間煮沸した。得られる溶出液のうち75μl(50%)を、次いで、7.5%SDS−PAGEで、サイズ分画した。タンパク質をニトロセルロース膜に移し、各種NMDA受容体サブユニット、PSD−95、情報伝達タンパク質のレベルを、NR1、PSD−95、nNOS、ホスホリパーゼC−γ1、γPKC、pY402PyK2、pY416Src、又はホスホチロシンに対する抗体を用いてウエスタンブロット法により測定した。ブロットを剥離させ、抗NR1又は抗NR2A/抗NR2Bを用いて再探索して免疫沈降効率及び添加を査定した。
IR活性化及びシグナル伝達
IRシグナル伝達を、対照被験者及びAD被験者由来の前頭皮質切片をK−R曝露したものと化合物C0105曝露したもので比較した。約10mgのin vitro処理した脳切片を、KR(基礎)又は1nMのインシュリンを含有するKRいずれかとともに、37℃で30分間インキュベートすることで、IR活性化及びシグナル伝達を、開始させた。インキュベーション混合物は、刺激中、10分ごとに1分間、95%O2/5%CO2で曝気した。氷冷したCa2+を含まないK−R液(0.5mMのEGTA及び0.1mMのEDTAを含有)1mlを添加して、リガンド刺激を停止させた。脳切片を手短かに遠心して収穫し、氷冷した免疫沈降用緩衝液0.25mlに入れてホモジナイズした。ホモジナイズしたものを、1000×gで5分間(4℃)遠心した。そして、上清(ミトコンドリアを除いた画分)を氷上で10秒間超音波処理する。タンパク質を、0.5%ジギトニン、0.2%コール酸ナトリウム及び0.5%NP−40に入れて、60分間4℃で上下左右を完全に回転させて、溶解させる。得られる溶解液を、50,000×gで5分間遠心することにより清澄させ、免疫沈降用緩衝液0.75mlで希釈する。タンパク質濃度を、Bradford法(Bio−Rad)で測定する。
IRシグナル伝達を測定するため、抗IRβ免疫沈降物中のpY1150/1151−IR及びpY972−IRのレベルならびにIRに補充されたインシュリン受容体基質(IRS)−1のレベルを測定した。これらの試験では、脳切片溶解液(200μg)を、タンパク質A−アガロースビーズに共役結合で固定されている抗IRβ(Pierce−ENDOGEN)2μgを用いて、4℃で一晩(約18時間)、免疫沈降させた。抗IRβ免疫沈降物を、抗原溶出用緩衝液(Pierce−ENDOGEN)75μl及び2%SDSとともに、氷上で2分間インキュベートし、遠心して抗体−タンパク質A−アガロース複合体を除去し、直ちに1.5Mのトリス緩衝液(pH8.8)10μlで中和してから、2×PAGE標本用緩衝液65μlを添加して、5分間煮沸した。得られる溶出液のうち75μl(50%)を、7.5%SDS−PAGEで、サイズ分画した。タンパク質をニトロセルロース膜に移し、活性化IR(pY1150/1151及びpY972)及び補充されたIRS−1のレベルを、pY1150/1151−IRβ、pY972−IRβ、又はIRS−1に対する抗体を用いてウエスタンブロット法により測定した。ブロットを剥離させ、抗IRβ抗体を用いて再探索して添加が適切であることを査定した。
ウエスタンブロット分析
免疫共沈アッセイ由来の免疫沈降物を溶解させて、7.5%又は10%いずれかのSDS−PAGEで分離させ、次いでニトロセルロース膜に電気泳動で移動させた。膜をPBSで洗浄し、0.1%Tween(登録商標)−20を含有するPBS(PBST)に10%乳を添加したものを用いて、4℃で一晩(約18時間)ブロッキングした。0.1%PBSTでの5分間洗浄を3回行った後、膜を、1:500〜1:1,000希釈の最適な抗体とともに、室温で2時間インキュベートした。0.1%PBSTでの2分間洗浄を3回行った後、抗動物種IgG−HRP(1:5,000希釈)とともに1時間インキュベートし、0.1%PBSTで3回(毎回2分)洗浄した。免疫反応性は、化学発光試薬(Pierce−ENDOGEN)と、正確に5分間反応させ、直ちにX線フィルムに焼き付けることで視覚化した。特定のバンドを、比重走査測定(GS−800較正濃度計、Bio−Rad Laboratories)で定量した。
死後ヒト前頭皮質切片を用いた、LPS誘導型τリン酸化の査定
既に記載されたとおりに、認知障害のない対照被験者由来の海馬を、Mcllwain組織チョッパー(Brinkman Instruments)で切断して冠状切片(厚さ100μm)にした[Wang et al., J Neurosci, 29:10961−10973 (2009)]。切片を、酸素添加し氷冷した解体用媒体10ml中で、細密鉗子2組を用いて、穏やかに震盪撹拌しながら、注意深く分離させた。
化合物C0105がLPS誘導型及びAβ42誘導型τリン酸化を減少させることができるかどうか明らかにするため、約20mgのヒト海馬切片を、酸素添加クレブス(Kreb's)・リンゲル液(25mMのHEPES、pH7.4;118mMのNaCl、4.8mMのKCl、25mMのNaHCO3、1.3mMのCaCl2、1.2mMのMgSO4、1.2mMのKH2PO4、10mMのグルコース、100μMのアスコルビン酸、50μg/mlのロイペプチン、10μg/mlのアプロチニン、2μg/mlの大豆トリプシン阻害剤、0.04mMのPMSF、及びタンパク質ホスファターゼ阻害剤混合物)中、1nMの化合物C0105の存在下又は不在下で、1μgもしくは10μgのLPS又は0.1μMのAβ42とともに、37℃で1時間インキュベートした(合計インキュベーション体積は500μlである)。反応混合物は、10分ごとに1分間、95%O2/5%CO2で曝気した。氷冷した1mMのEDTAを含有しCa2+を含まないクレブス(Kreb's)・リンゲル液1.5mlを添加して、反応を停止させ、15,000×gで10分間(4℃)遠心した。
上清を除去してから、切片をホモジナイズして、ミトコンドリアを除いた(P2)画分を調製した。得られるP2画分を、0.5%ジギトニン、0.2%コール酸ナトリウム、及び0.5%NP−40を含有する免疫沈降用緩衝液(25mMのHEPES、pH7.5;200mMのNaCl、1mMのEDTA、0.02%2−メルカプトエタノール、50μg/mlのロイペプチン、10μg/mlのアプロチニン、2μg/mlの大豆トリプシン阻害剤、0.04mMのPMSF、及びタンパク質ホスファターゼ阻害剤混合物)500μlに溶解させた。氷冷した免疫沈降用緩衝液1.5mlで希釈し、遠心(4℃)して不溶性デブリを除去した後、既に記載されたとおりに、固定化抗τ抗体(1μg)とともに4℃で16時間インキュベートする免疫沈降法により、組織溶解液中の全τタンパク質を精製した[Wang et al., J Biol Chem, 278:31547−31553 (2003); Wang et al., Biol Psychiatry, 67:522−530 (2010)]。
抗τ免疫複合体を、タンパク質A/G結合アガロースビーズ50μlともに4℃でインキュベートして遠心することにより濃縮した。精製したτタンパク質を、氷冷したリン酸緩衝化生理食塩水(pH7.2)で3回洗浄し、次いで、SDS−PAGE標本調製用緩衝液(62.5mMのトリス・HCl、pH6.8;10%グリセロール、2%SDS;5%2−メルカプトエタノール、0.1%ブロモフェノールブルー)150μlに入れて5分間煮沸することにより溶解させた。溶解した抗τ免疫沈降物50μlに含有されるリン酸化セリン202−τ、トレオニン231−τ、及びトレオニン181−τを、8〜16%のSDS−PAGEで分離させ、ニトロセルロース膜に電気泳動で移動させ、それぞれpセリン202−τ(AT−8)、pトレオニン231−τ(AT−180)、及びpトレオニン181−τ(AT270)に対する特異的抗体を用いるウエスタンブロットで測定した。
抗τ抗体により沈殿したτが、等量でSDS−PAGEに添加されていることを確実にするため、抗τ免疫沈降物中の全τ含有量を、リン酸化τと非リン酸化τとを区別しない抗τ抗体(Tau−5)を用いるウエスタンブロットで測定した。
これらの結果を、図47A、図47B、及び図47Cに示す。
Aβ42及びLPSとの接触により誘導される、初代ヒト星状細胞からの炎症促進性サイトカイン(IL−1β、IL−6、及びTNFα)の放出における効果
ヒト星状細胞は、TLR4及びTLR2細胞表面受容体の両方を発現する。Aβ42及びLPSは、それぞれが、TLR4シグナル伝達経路に結合してこれを活性化し、炎症促進性サイトカイン(IL−1β、IL−6、及びTNFαなど)の放出をもたらし、このことは、本明細書中説明される先の試験に、ならびに図48A及び図48Bに示される試験に示されるとおりである。
実験計画:
初代星状細胞培養物を、提供元(Lonza)に従って調製した。付着星状細胞を0.25%トリプシン−EDTAでトリプシン処理し、次いで回収し、12ウェルプレートで継代培養した(1.2ml/ウェル)。細胞が80〜85%の集密状態になったら、細胞を、インキュベーター中5%CO2下で、100fM、10pM、又は1nMの化合物C0105で処理し、続いて直ちにAβ42(0.1μM)及びLPS(1μg/ml)を添加した;すなわち、侵襲リガンド及び化合物C0105を細胞に同時に添加した。ビヒクル群は、0.1%DMSOのみで処理した。添加後24時間インキュベーションを続けた。培養液をブランク(無処理)として用い、培養液200μl中のサイトカイン、TNF−α、IL−6、及びIL−1βのレベルを測定した。各ウェルから1回試料採取した。
ヒト星状細胞からのサイトカイン放出に対する化合物C0105の効果を測定するため、ビオチン化マウスモノクローナル抗TNF−α、抗IL−6、及び抗IL−1βを0.5μg/ウェルで用いて、ストレプトアビジンで被覆されたプレート(高結合キャパシティのReacti−Bind(商標)NeutrAvidin(商標)96ウェルプレート)を被覆した。プレートを、氷冷した50mMのトリスHCl(pH7.4)で3回洗浄し、上記の条件に由来する培地200μlとともに30℃でインキュベートした。プレートを、氷冷した50mMのトリスHCl(pH7.4)で3回洗浄し、0.5μg/ウェルの未結合ウサギ抗TNF−α、抗IL−6、及び抗IL−1β抗体とともに、30℃で1時間インキュベートした。50mMのトリスHCl(pH7.4)での1分間洗浄を3回行った後、各ウェルに0.25μg/ウェルのFITC結合抗ウサギIgG(ヒト及びマウスを吸収)を添加して、30℃で1時間インキュベートした。プレートを、氷冷したトリスHCl(pH7.4)200μlで2回洗浄し、残留FITCシグナルを、マルチプレートリーダーDTX880(Beckman)で測定した。
これらの試験の結果を、Aβ42及びLPSについて図48に示す。見てわかるとおり、化合物C0105は、3種のサイトカイン及び4種のリガンドそれぞれについて、約75%〜約95%で、アッセイしたサイトカインそれぞれの放出を阻害した。一要因ANOVAによる統計分析:p<0.01;p*<0.01は、各侵襲リガンドについてビヒクル処理群と比較して。
FLNA親和性結合試験
リガンドとして多種の化合物及び受容体としてFLNA又は配列番号1のFLNA五量体を用いる一連の結合試験。これらの試験を、概して同様な様式で、リガンド存在下での[3H]NLX結合の阻害に関する競合(置換)曲線を用いて行った。結果を図16に示す。各試験の詳細を以下に記載する。
大部分の受容体、特にμ受容体を有さないFLNA発現A7細胞(ヒトメラニン細胞性;ATCC CRL−2500)由来の膜に対する[3H]NLX結合のナルトレキソンによる阻害についての競合(置換)曲線(図48A)は、3.94ピコモル濃度のIC50-H(高親和性)及び834ピコモル濃度のIC50-L(低親和性)を示す2つの親和状態を示す。2つの飽和可能な部位を仮定する競合方程式を使って、0.1pM〜1mMの範囲で16段階の濃度から構成されるナルトレキソンの曲線について非線形カーブフィッティング分析を行った。データは、6回の試験それぞれで異なる組のA7細胞を用いて得られたものである。
FLNAに対する化合物C0105の結合親和性を、同様に測定した(図16B)。簡単に述べると、A7細胞膜100mgを、結合培地(50mMのトリス・HCl、pH7.5;100mMのNaCl;ならびにプロテアーゼ及びタンパク質ホスファターゼ阻害剤)250ml中、0.01nM〜1mMの化合物C0105の存在下、0.5nMの[3H]NLXとともに、30℃で60分間インキュベートした。非特異的結合は、1mMのNTXで確定させた。3%BSAで処理したマイクログラスファイバー製の無結合剤グレードB(GF/B)膜を使い吸引して迅速に濾過することで、反応を停止した。フィルターを、氷冷した結合培地5mlで2回洗浄し、フィルター上に残留する[3H]NLXを、液体シンチレーション分光測定により測定した。得られたデータを、GraphPad Software,Inc.(San Diego、CA)Prismプログラムを用いて分析した。今回は、IC50-Hが0.43ピコモル濃度及びIC50-Lが226ピコモル濃度と求められた。N=4。
FLNAに対する化合物C0105の結合親和性を、同様に測定した(図16C)。簡単に述べると、α7nAChR受容体及びμオピオイド受容体の両方を含有するSK−N−MC(ヒト神経上皮腫;ATCC HTB−10)細胞膜200mgを、結合培地(50mMのトリス・HCl、pH7.5;100mMのNaCl;ならびにプロテアーゼ及びタンパク質ホスファターゼ阻害剤)250ml中、1mMのDAMGO及び0.01nM〜1mMの化合物C0105の存在下、0.5nMの[3H]NLXとともに、30℃で60分間インキュベートした。非特異的結合は、1mMのNTXで確定させた。3%BSAで処理したGF/B膜を使い吸引して迅速に濾過することで、反応を停止した。フィルターを、氷冷した結合培地5mlで2回洗浄し、フィルター上に残留する[3H]NLXを、液体シンチレーション分光測定により測定した。得られたデータを、GraphPad Software,Inc.(San Diego、CA)Prismプログラムを用いて分析した。今回は、IC50-Hが0.201ピコモル濃度及びIC50-Lが111ピコモル濃度と求められた。N=4。
VAKGLペプチドに対する化合物C0105の結合親和性も、置換アッセイで測定した(図16D)。簡単に述べると、N末端ビオチン化VAKGL(配列番号1)ペプチド(Bn−VAKGL)10mgを、結合培地(50mMのトリス・HCl、pH7.5;100mMのNaCl;ならびにプロテアーゼ及びタンパク質ホスファターゼ阻害剤)250ml中、0.01nM〜1mMの化合物C0105の存在下、0.5nMの[3H]NLXとともに、30℃で60分間インキュベートした。非特異的結合は、1mMのNTXで確定させた。氷冷した結合培地1mlを添加することで、反応を停止した。[3H]NLXが結合したBn−VAKGLは、NeutrAvidin(登録商標)アガロース(Thermo)20mlとともにインキュベートすることで捕獲し、続いて遠心分離した。PBS1.5mlで2回洗浄した後、結合した[3H]NLXを、液体シンチレーション分光測定により測定した。得られたデータを、GraphPad Software,Inc.(San Diego、CA)Prismプログラムを用いて分析した。今回は、配列番号1の五量体ペプチドに予想されたとおり、単独のIC50値が得られ、その値は2.76ピコモル濃度であった。N=4。
これらの試験で得られたデータから、ナロキソンと例示化合物C0105は、FLNAに対して同様な親和性を示すことが示された。これらのデータは、無傷のFLNA分子と配列番号1の五量体FLNAペプチドが、受容体としての結合親和性において、類似していることも示し、これにより、本明細書中行われるアッセイにおいて完全分子の代替品として五量体ペプチドを使用することの正当性を立証する。
本明細書中に記載される特許、特許出願、及び文献は、それぞれが、参照として援用される。冠詞「a」又は「an」の使用は、1つ又は複数を含むものとする。
上記の説明及び実施例は、例示を意図するものであって、制限として受け取られることを意図しない。更に他の改変が、本発明の精神及び範囲内で可能であり、そのような改変も、当業者に容易に明らかとなるだろう。

Claims (9)

  1. 外傷性脳損傷(TBI)又は慢性外傷性脳障害(CTE)を治療するための医薬組成物であって、未標識のナロキソンと、配列番号1のフィラミンA(FLNA)のペンタペプチドとの結合を阻害する系列C−2の化合物又はその薬学的に許容可能な塩であって、該化合物又はその薬学的に許容可能な塩が、10μM濃度で存在し、同濃度で対照阻害剤として未標識のナロキソンを用いた場合に、FITC標識化ナロキソン結合を少なくとも約60%阻害する系列C−2の化合物又はその薬学的に許容可能な塩を含み、
    該化合物又はその薬学的に許容可能な塩が、μオピオイド受容体(MOR)結合有効量の別個のMORアゴニスト又はアンタゴニストが存在しない状態で投与されるものであり、かつ
    前記系列C−2の化合物が、以下の式Aで示されることを特徴とする医薬組成物。
    Figure 0006630374
    式中、
    Qは、CHR9又はC(O)であり、Zは、CHR10又はC(O)であり、かつQ及びZのうち1つだけがC(O)であり;
    m、n、及びpは、それぞれ、0又は1であり、かつm+n+pの合計は、2又は3であり;
    G、P、及びWは、それぞれ、NR20、NR2、NR7、S、及びOからなる群より選択され、ここで、R7及びR2は、同じであるか異なっていて、H、C(H)v(D)h(式中、v及びhは、それぞれが、0、1、2、又は3であり、かつv+h=3であり、Dは、重水素である)、C(H)q(D)r−脂肪族C1−C11ヒドロカルビル(式中、q及びrは、それぞれが、0、1、又は2であり、かつq+r=0、1、又は2であり、Dは、重水素である)、脂肪族C1−C12ヒドロカルビルスルホニル、又は脂肪族C1−C12ヒドロカルボイルであり、かつR20は、以下で定義されるX−環A−R1であり;
    d、e、f、及びkは、それぞれ、0又は1いずれかであり、かつ(d+e+f+k)の合計=2であり;
    J及びFは、同じであるか異なっていて、CH又はCDであり(式中、Dは、重水素である);
    E及びKは、同じであるか異なっていて、CH2、CHD又はCD2であり(式中、Dは、重水素である);
    Xは、SO2、C(O)、CH2、CD2、OC(O)、NHC(NH)、NHC(S)、又はNHC(O)(式中、Dは、重水素である)であり、
    環Aは、芳香環系又はヘテロ芳香環系であり、この環系は、単環又は縮合した2つの環を含み;
    1は、Hであるか、又は上限3個までの置換基、R1a、R1b、及びR1c、を表し、上限3個までの置換基自身は、同じであっても異なっていてもよく、これら3つの基、R1a-cは、それぞれ、個別に、H、C1−C6ヒドロカルビル、C1−C6ヒドロカルビルオキシ、C1−C6ヒドロカルビルオキシカルボニル、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、C1−C7ヒドロカルボイル、ヒドロキシ置換、トリフルオロメチル置換、もしくはハロゲン置換のC1−C7ヒドロカルボイル、C1−C6ヒドロカルビルスルホニル、C1−C6ヒドロカルビルオキシスルホニル、ハロゲン、ニトロ、フェニル、シアノ、カルボキシル、C1−C7ヒドロカルビルカルボキシラート、カルボキサミドもしくはスルホンアミド(いずれのアミド基中のアミド窒素は、式NR34を有し、ここで、R3及びR4は、同じであるか異なっていて、H、C1−C4ヒドロカルビルであるか、又はR3とR4は、該示されている窒素と一緒になって五員〜七員環を形成し、形成された環は随意に1又は2個の追加のヘテロ原子を含有し、追加のヘテロ原子はそれぞれ独立して窒素、酸素、又は硫黄である)、
    MAr(式中、Mは、−CH2−、−O−、又は−N=N−であり、かつArは、単環のアリール又はヘテロアリール基である)、及びNR56(式中、R5及びR6は、同じであるか異なっていて、H、C1−C4ヒドロカルビル、C1−C4アシル、C1−C4ヒドロカルビルスルホニルであるか、又はR5とR6は、該示されている窒素と一緒になって五員〜七員環を形成し、形成された環は随意に1又は2個の追加のヘテロ原子を含有し、追加のヘテロ原子はそれぞれ独立して窒素、酸素、又は硫黄である)からなる群より選択され;
    8、R9、及びR10は、それぞれHであるか、又はR8、R9、及びR10のうち2つがHであり、1つがC1−C8ヒドロカルビル基であって、このC1−C8ヒドロカルビル基は、無置換であるか、又は上限3個までの原子で置換され、該原子は、同じであるか異なっていて、酸素又は窒素原子であり;
    11、R12、R13、及びR14は、全てHであるか、あるいはR11及びR13はHであり、かつR12及びR14はH又はD(式中、Dは、重水素である)であるか、あるいはR11とR12の対又はR13とR14の対のうち一方が、該示されている環と一緒になって飽和又は不飽和の六員環を形成し、他方の対がそれぞれHであるか、あるいは他方の対は、H及びD(式中、Dは、重水素である)である。
  2. 前記化合物が示すMOR刺激は、同濃度でDAMGOがもたらすMOR刺激の約80%未満である、請求項1に記載の医薬組成物。
  3. 前記化合物は、以下の式Iの構造に一致する系列C−2の化合物である、請求項1に記載の医薬組成物。
    Figure 0006630374
    式中、J及びFは、同じであるか異なっていて、CH2、CHD、又はCD2である(式中、Dは、重水素である)。
  4. 前記化合物は、以下の式IIの構造に一致する系列C−2の化合物である、請求項1に記載の医薬組成物。
    Figure 0006630374
    式中、J及びFは、同じであるか異なっていて、CH2、CHD、又はCD2である(式中、Dは、重水素である)。
  5. 前記化合物は、以下の式IIIの構造に一致する系列C−2の化合物である、請求項1に記載の医薬組成物。
    Figure 0006630374
    式中、J及びFは、同じであるか異なっていて、CH2、CHD、又はCD2であり(式中、Dは、重水素である);かつm及びnはそれぞれ、1である。
  6. 前記化合物は、以下の化合物から選択される化合物構造一致する系列C−2の化合物である、請求項1に記載の医薬組成物。
    Figure 0006630374
  7. 液状である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  8. 固形である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の医薬組成物。
  9. 前記化合物が、以下、
    Figure 0006630374

    Figure 0006630374

    Figure 0006630374

    Figure 0006630374
    からなる群から選択される化合物の構造に一致するC-2系列の化合物である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の医薬組成物。
JP2018000198A 2012-07-13 2018-01-04 τリン酸化を阻害する方法 Active JP6630374B2 (ja)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261671235P 2012-07-13 2012-07-13
US61/671,235 2012-07-13
US201361789180P 2013-03-15 2013-03-15
US61/789,180 2013-03-15
US13/940,016 US10017736B2 (en) 2012-07-13 2013-07-11 Method of inhibiting tau phosphorylation
US13/940,016 2013-07-11

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015521820A Division JP6417324B2 (ja) 2012-07-13 2013-07-11 τリン酸化を阻害する方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018095648A JP2018095648A (ja) 2018-06-21
JP6630374B2 true JP6630374B2 (ja) 2020-01-15

Family

ID=49914489

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015521820A Active JP6417324B2 (ja) 2012-07-13 2013-07-11 τリン酸化を阻害する方法
JP2018000198A Active JP6630374B2 (ja) 2012-07-13 2018-01-04 τリン酸化を阻害する方法
JP2018189789A Pending JP2019031520A (ja) 2012-07-13 2018-10-05 τリン酸化を阻害する方法
JP2021089538A Pending JP2022000421A (ja) 2012-07-13 2021-05-27 τリン酸化を阻害する方法
JP2022198455A Active JP7419486B2 (ja) 2012-07-13 2022-12-13 τリン酸化を阻害する方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015521820A Active JP6417324B2 (ja) 2012-07-13 2013-07-11 τリン酸化を阻害する方法

Family Applications After (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018189789A Pending JP2019031520A (ja) 2012-07-13 2018-10-05 τリン酸化を阻害する方法
JP2021089538A Pending JP2022000421A (ja) 2012-07-13 2021-05-27 τリン酸化を阻害する方法
JP2022198455A Active JP7419486B2 (ja) 2012-07-13 2022-12-13 τリン酸化を阻害する方法

Country Status (6)

Country Link
US (5) US10017736B2 (ja)
EP (1) EP2882428B1 (ja)
JP (5) JP6417324B2 (ja)
DK (1) DK2882428T3 (ja)
ES (1) ES2716049T3 (ja)
WO (1) WO2014011917A2 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2872899B1 (en) * 2012-07-13 2018-07-11 Pain Therapeutics, Inc. Alzheimer's disease assay in a living patient
GB201312499D0 (en) * 2013-07-12 2013-08-28 Isis Innovation Therapeutic compounds
US9433604B2 (en) 2013-10-08 2016-09-06 Pain Therapeutics Inc. Method for inhibiting growth of cancer cells
CN104030933A (zh) * 2014-05-16 2014-09-10 烟台恒迪克能源科技有限公司 一种β-异烷醇基氨基戊酸环己胺的合成方法
MA44037B1 (fr) 2016-06-06 2020-03-31 Arena Pharm Inc Modulateurs du récepteur adrénergique bêta 3 utile dans le traitement ou la prévention de troubles associés à ceux-ci
EP3522877B1 (en) 2016-10-05 2023-12-06 University of Pittsburgh - Of the Commonwealth System of Higher Education Small molecule ampk activators
WO2020168096A1 (en) * 2019-02-13 2020-08-20 Yale University Methods of treating epilepsy
KR20210135530A (ko) * 2019-02-21 2021-11-15 페인 테라퓨틱스, 인코포레이티드 Flna-결합 화합물 및 이의 하이드로클로라이드 염의 고체 다형체
AU2021376267A1 (en) * 2020-11-03 2023-06-15 Cassava Sciences, Inc. Inhibiting an immune response mediated by one or more of tlr2, rage, ccr5, cxcr4 and cd4
CN114252324B (zh) * 2022-03-02 2022-05-13 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 一种方便使用的多孔脑片孵育装置

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3723442A (en) 1970-12-31 1973-03-27 Yoshitomi Pharmaceutical 3-oxo-1-oxa-4,8-diazaspiro(4.5)decanes
US4981858A (en) 1987-08-13 1991-01-01 State Of Israel, Represented By The Prime Minister's Office, Israel Institute For Biological Research Optical isomers
ES2074441T3 (es) 1987-10-05 1995-09-16 Yamanouchi Pharma Co Ltd Compuestos espiro heterociclicos y su preparacion.
US5852029A (en) 1990-04-10 1998-12-22 Israel Institute For Biological Research Aza spiro compounds acting on the cholinergic system with muscarinic agonist activity
US5534520A (en) 1990-04-10 1996-07-09 Fisher; Abraham Spiro compounds containing five-membered rings
US5766846A (en) * 1992-07-10 1998-06-16 Athena Neurosciences Methods of screening for compounds which inhibit soluble β-amyloid peptide production
US5869496A (en) 1993-01-28 1999-02-09 Merck & Co., Inc. Spiro-substituted azacycles as tachykinin receptor antagonists
WO1997019084A1 (en) 1995-11-23 1997-05-29 Merck Sharp & Dohme Limited Spiro-piperidine derivatives and their use as tachykinin antagonists
DK1083889T3 (da) * 1998-06-01 2004-04-13 Ortho Mcneil Pharm Inc Tetrahydronaphthalenforbindelser og deres anvendelse til behandling af neurodegenerative sygdomme
DE10130020A1 (de) 2001-06-25 2003-12-04 Gruenenthal Gmbh Substituierte 1-Oxa-2,8-diaza-spiro[4.5]dec-2-en-derivate
CA2454785C (en) 2001-07-23 2010-09-07 Banyu Pharmaceutical Co., Ltd. 4-oxoimidazolidine-2-spiropiperidine derivatives
KR101027570B1 (ko) 2002-05-03 2011-04-06 이스라엘 인스티튜트 포 바이올로지컬 리서치 중추 및 말초 신경계 장애의 치료를 위한 방법 및 조성물, 및 그에 유용한 신규 화합물
DE102004014296A1 (de) 2004-03-22 2005-10-06 Grünenthal GmbH Substituierte 1,4,8-Triazaspiro[4.5]decan-2-on-Verbindingen
DE102004014304A1 (de) 2004-03-22 2005-10-06 Grünenthal GmbH Substituierte 1,4,8- Triazaspiro[4,5]decan-2-on-Verbindungen
US8088787B2 (en) * 2004-05-12 2012-01-03 The United States Of America As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services Methods related to the treatment of neurodegenerative and inflammatory conditions
DE102005030051A1 (de) 2005-06-27 2006-12-28 Grünenthal GmbH Substituierte 1-Oxa-3,8-diazaspiro[4,5]-decan-2-on-Verbindungen und deren Verwendung zur Herstellung von Arzneimitteln
AR057579A1 (es) 2005-11-23 2007-12-05 Merck & Co Inc Compuestos espirociclicos como inhibidores de histona de acetilasa (hdac)
US8722851B2 (en) 2007-11-02 2014-05-13 Pain Therapeutics, Inc. Analgesia with minimal tolerance and dependence by a mu opioid receptor agonist that also binds filamin A
US8653068B2 (en) 2009-10-30 2014-02-18 Pain Therapeutics, Inc. Filamin A binding anti-inflammatory and analgesic
US8614324B2 (en) 2008-10-31 2013-12-24 Pain Therapeutics, Inc. Filamin A binding anti-inflammatory and analgesic
US20100280057A1 (en) * 2009-05-04 2010-11-04 Lindsay Burns Barbier Novel analgesic that binds filamin a
US20100279997A1 (en) * 2009-05-04 2010-11-04 Lindsay Burns Barbier Analgesic that binds filamin a
AU2009308702B2 (en) * 2008-10-31 2015-05-28 Pain Therapeutics, Inc. Filamin A binding anti-inflammatory and analgesic
US20100279996A1 (en) 2009-05-04 2010-11-04 Lindsay Burns Barbier Novel analgesic that binds filamin a
US8580808B2 (en) 2009-10-30 2013-11-12 Pain Therapeutic, Inc. Filamin A-binding anti-inflammatory analgesic
EP2389383B1 (en) * 2009-01-26 2019-04-24 Israel Institute For Biological Research Bicyclic heterocyclic spiro compounds
US20100280061A1 (en) 2009-05-04 2010-11-04 Lindsay Burns Barbier Novel analgesic that binds filamin a
TWI374662B (en) * 2009-05-18 2012-10-11 Novatek Microelectronics Corp Image processing circuit and method thereof
US8580809B2 (en) 2009-10-30 2013-11-12 Pain Therapeutics, Inc. Filamin A-binding anti-inflammatory analgesic
WO2014028755A1 (en) * 2012-08-16 2014-02-20 Pain Therapeutics, Inc. Benzazocine-ring compound inhibition of tau hyperphosphorylation

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022000421A (ja) 2022-01-04
US11661580B2 (en) 2023-05-30
US20190136184A1 (en) 2019-05-09
EP2882428A2 (en) 2015-06-17
EP2882428A4 (en) 2016-09-14
EP2882428B1 (en) 2019-01-16
US20240117306A1 (en) 2024-04-11
JP2018095648A (ja) 2018-06-21
US10760052B2 (en) 2020-09-01
JP2015523385A (ja) 2015-08-13
ES2716049T3 (es) 2019-06-07
US20140018341A1 (en) 2014-01-16
JP2019031520A (ja) 2019-02-28
JP6417324B2 (ja) 2018-11-07
US10017736B2 (en) 2018-07-10
JP2023036695A (ja) 2023-03-14
US20210389298A1 (en) 2021-12-16
WO2014011917A2 (en) 2014-01-16
DK2882428T3 (en) 2019-04-15
JP7419486B2 (ja) 2024-01-22
US20210095248A1 (en) 2021-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6630374B2 (ja) τリン酸化を阻害する方法
JP6796168B2 (ja) 生きている患者でのアルツハイマー病アッセイ
RU2692258C2 (ru) Композиции изоиндолина и способы лечения нейродегенеративного заболевания
EP2488177B1 (en) Filamin a binding anti-inflammatory and analgesic
MX2014000255A (es) Compuestos organicos.
US20160251374A1 (en) Filamin a binding anti-inflammatory and analgesic
TW201118070A (en) Prodrugs of a piperidinyl derivative as modulators of chemokine receptor activity
EP2918587A2 (en) Filamin a binding anti-inflammatory and analgesic
US20200199111A1 (en) Novel delta-opioid receptor agonists
CA3200516A1 (en) Inhibiting an immune response mediated by one or more of tlr2, rage, ccr5, cxcr4 and cd4

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180205

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180205

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180426

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181205

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20190304

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20190507

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190605

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191206

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6630374

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250