JP6740354B2 - オートファジーの流れ及びホスホリパーゼd及びタウを含むタンパク質凝集体のクリアランスの活性化剤ならびにタンパク質症の治療方法 - Google Patents

オートファジーの流れ及びホスホリパーゼd及びタウを含むタンパク質凝集体のクリアランスの活性化剤ならびにタンパク質症の治療方法 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は2015年10月5日出願の米国仮出願第62/237,342号の優先権を主張する。上記出願の全体の内容が、本明細書に完全に記述されるのと同様に、参照により援用される。
本開示は、オートファジーの流れ(autophagic flux)の活性化剤である化合物及び該化合物を含む医薬組成物に関する。本発明は更に、神経変性疾患、特にアルツハイマー病の治療における上記化合物の使用に関する。
約500万人のアメリカ人がアルツハイマー病(AD)に罹患しており、この数は2050年までに3倍になると予測されている。現在、アルツハイマー病または他の関連するタウオパチーを治療するための治療薬はない。アミロイドベータ(Aβ)を標的とした免疫療法を用いた治験が限定的な成功を収めたが、これはADまたは他の神経変性疾患に罹患した患者の一部に過ぎない。更に、ADのもう一方の主要な神経病理学的構成要素であるタウを含む、他のタンパク質症を標的とする治療薬はない。ADは、65歳を超える個人が罹患している認知症のほとんどを占めており、AD及び他の認知症の人々に対する医療、長期ケア、ならびにホスピスに毎年2,260億ドルの費用がかかると推計されている。この膨大な経済的及び社会的負担には、配偶者及び他の家族を含む多くの在宅の主介護者の失われた収入は考慮されていない。
アルツハイマー病の治療において、オートファジーを亢進させることが治療上の可能性を有することが明らかになっている。オートファジーの流れ(オートファゴソームのリソソームへの融合を含む)は、タンパク質凝集体のクリアランス及び病態生理学の低下の逆転に繋がることから、オートファジーの斬新な制御因子である。したがって、オートファジーの流れ及びタンパク質症を担うオートファゴソームのクリアランスの促進剤に対する継続的なニーズが存在する。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示される化合物であって、薬学的に許容されるその塩を含む上記化合物が提供される。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示される化合物または薬学的に許容されるその塩を含む医薬組成物が提供される。他の実施形態において、上記化合物及び医薬組成物の製造方法も、例えば以下に提示される実施例において提供される。
いくつかの実施形態において、神経変性疾患の治療方法であって、それを必要とする対象に、有効量の本明細書に開示される化合物または医薬組成物を投与することを含む上記方法が提供される。
いくつかの実施形態において、オートファジーの流れの亢進方法が提供される。この方法は、有効量の本明細書に開示される化合物または医薬組成物を細胞またはタンパク質凝集体に与えることを含む。
本発明のこれらの及び他の態様は、以下の詳細な説明及び実施例において更に開示される。
以下の図面は本明細書の一部を形成し、本発明の特定の態様を更に実証するために含まれる。本明細書に提示される特定の実施形態の詳細な説明と併せて1または複数のこれらの図面を参照することにより、本発明をより深く理解することができる。
図1は、マウスの脳中のWHYKD8のフォトダイオードアレイ(PDA)スペクトルを示すグラフである。 図2は、WHYKD1(±BafA1)またはWHYKD5による6時間の処理後の初代の皮質ニューロン中のLC3−IIレベルのウエスタンブロットを示す図である。 図3は、WHYKD1(上図)またはWHYKD3、WHYKD5、WHYKD8、WHYKD9、もしくはWHYKD12(下図)による6時間の処理後の器官切片培養物中のLC3−II、タウ、及びp62レベルのウエスタンブロットを示す図である。 図4は、WHYKDシリーズの化合物(10μM)によるホスホリパーゼD(PLD)の活性化、及び該化合物の、エタノール存在下におけるリン脂質のホスファチジルエタノールへの変換能を示す棒グラフである。C=対照、12=WHYKD12、15=WHYKD15、19=WHYKD19、5=WHYKD5、8=WHYKD8、Fipi=PLD活性の非競争的阻害因子。 図5は、WHYKDシリーズの化合物(1μM)によるホスホリパーゼD(PLD)の活性化、及び該化合物の、エタノール存在下におけるリン脂質のホスファチジルエタノールへの変換能を示す棒グラフである。
マクロオートファジーは、オートファゴソームが細胞質成分のリソソーム中への貪食及び送達を媒介する非常に重要な分解過程であることが知られているが、オートファゴソーム膜動態の根底にある脂質の変化は未解明である。本発明者らは以前、主としてエンドソーム系に関連するPLD1が、栄養飢餓時にオートファゴソーム様構造の外膜に部分的に再局在化することを明らかにした(Dall’Armi, 2010)。上記PLD1の局在化ならびにPLD活性の飢餓誘発性の増加は、ホスファチジルイノシトール3−キナーゼ阻害因子であるウォルトマニンによって変化し、このことは、PLD1がVps34の下流で作用する可能性を示唆する。マウス細胞においてPLDを薬理学的に阻害し、PLD1の遺伝子を破壊したところ、オートファジーの調節におけるPLD1の役割と整合して、LC3陽性区画の飢餓誘発性の伸張が減少した。更に、器官脳切片においてPLDを阻害すると、タウ及びp62凝集体のレベルがより高くなる。これらのイン・ビトロ及びイン・ビボでの知見によって、オートファジーにおけるPLD1の役割が確証される。
いくつかの実施形態において、式(II)
を有する化合物であって、
式中、Y及びYはCH及びNからなる群より独立に選択され、
XはH、ハロゲン基、及びアリールからなる群より選択され、
は、任意選択で置換されたチオヘテロアリール、ヒドロキシル置換(2−アミノエチル)アリール、ハロゲン基、任意選択で置換されたチオシクロアルキルであり、上記シクロアルキルの1〜3の炭素原子が任意選択でO、S及びNからなる群より選択されるヘテロ原子によって置換された上記チオシクロアルキル、ならびにチオアリールからなる群より選択される
上記化合物、またはその塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせが提供される。
いくつかの実施形態において、上記化合物は、
またはそれらの塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
別の実施形態において、上記化合物は、
またはその塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせである。
いくつかの実施形態において、上記化合物は、
またはその塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせである。
いくつかの実施形態において、式(III)
を有する化合物であって、
式中、YはCHであり、
はNであり、
Xはハロゲン基であり、
は、任意選択で置換されたチオヘテロアリール、任意選択で置換された(2−アミノエチル)アリール、ハロゲン基、任意選択で置換されたチオシクロアルキルであり、上記シクロアルキルの1〜3の炭素原子が任意選択でO、S及びNからなる群より選択されるヘテロ原子によって置換された上記チオシクロアルキル、ならびにチオアリールからなる群より選択される
上記化合物、またはその塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせが提供される。
いくつかの実施形態において、上記化合物は、
またはそれらの塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、式(IV)
を有する化合物であって、
式中、Xはハロゲン基であり、
は、任意選択で置換されたチオヘテロアリール、任意選択で置換された(2−アミノエチル)アリール、ハロゲン基、任意選択で置換されたチオシクロアルキルであり、上記シクロアルキルの1〜3の炭素原子が任意選択でO、S及びNからなる群より選択されるヘテロ原子によって置換された上記チオシクロアルキル、ならびにチオアリールからなる群より選択される
上記化合物、またはその塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせが提供される。
いくつかの実施形態において、上記化合物は、
またはそれらの塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、式(V)
を有する化合物であって、
式中、XはHであり、
は、任意選択で置換されたチオヘテロアリール、任意選択で置換された(2−アミノエチル)アリール、ハロゲン基、任意選択で置換されたチオシクロアルキルであり、上記シクロアルキルの1〜3の炭素原子が任意選択でO、S及びNからなる群より選択されるヘテロ原子によって置換された上記チオシクロアルキル、ならびにチオアリールからなる群より選択される
上記化合物、またはその塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせが提供される。
いくつかの実施形態において、上記化合物は、
またはそれの塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、式(VI)
を有する化合物であって、
式中、XはHであり、
は、任意選択で置換されたチオヘテロアリール、任意選択で置換された(2−アミノエチル)アリール、ハロゲン基、任意選択で置換されたチオシクロアルキルであり、上記シクロアルキルの1〜3の炭素原子が任意選択でO、S及びNからなる群より選択されるヘテロ原子によって置換された上記チオシクロアルキル、ならびにチオアリールからなる群より選択される
上記化合物、またはその塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせが提供される。
いくつかの実施形態において、上記化合物は、
またはそれの塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、式(VII)
を有する化合物であって、
式中、Rは、任意選択で置換されたチオヘテロアリール、任意選択で置換された(2−アミノエチル)アリール、ハロゲン基、任意選択で置換されたチオシクロアルキルであり、上記シクロアルキルの1〜3の炭素原子が任意選択でO、S及びNからなる群より選択されるヘテロ原子によって置換された上記チオシクロアルキル、ならびにチオアリールからなる群より選択される
上記化合物、またはその塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせが提供される。
いくつかの実施形態において、上記化合物は、
またはそれらの塩、鏡像異性体、ラセミ体、もしくそれらの混合物、はそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、式(VIII)
を有する化合物であって、
式中、Rは、任意選択で置換されたチオヘテロアリール、任意選択で置換された(2−アミノエチル)アリール、ハロゲン基、任意選択で置換されたチオシクロアルキルであり、上記シクロアルキルの1〜3の炭素原子が任意選択でO、S及びNからなる群より選択されるヘテロ原子によって置換された上記チオシクロアルキル、ならびにチオアリールからなる群より選択される
上記化合物、またはその塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせが提供される。
いくつかの実施形態において、上記化合物は、
またはそれらの塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、式(IX)
を有する化合物であって、
式中、YはCHまたはNであり、
は任意選択で置換された(2−アミノエチル)アリールである
上記化合物、またはその塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせが提供される。
いくつかの実施形態において、上記化合物は、
またはそれらの塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、式(X)
を有する化合物であって、
式中、YはCHであり、
は、任意選択で置換されたチオヘテロアリール、任意選択で置換された(2−アミノエチル)アリール、ハロゲン基、任意選択で置換されたチオシクロアルキルであり、上記シクロアルキルの1〜3の炭素原子が任意選択でO、S及びNからなる群より選択されるヘテロ原子によって置換された上記チオシクロアルキル、ならびにチオアリールからなる群より選択される
上記化合物、またはその塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせが提供される。
いくつかの実施形態において、上記化合物は、
またはそれらの塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、式(XI)
を有する化合物であって、
式中、Rは、任意選択で置換されたチオヘテロアリール、任意選択で置換された(2−アミノエチル)アリール、ハロゲン基、任意選択で置換されたチオシクロアルキルであり、上記シクロアルキルの1〜3の炭素原子が任意選択でO、S及びNからなる群より選択されるヘテロ原子によって置換された上記チオシクロアルキル、ならびにチオアリールからなる群より選択される
上記化合物、またはその塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせが提供される。
いくつかの実施形態において、上記化合物は、
またはそれらの塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、式(XII)
を有する化合物であって、
式中、YはCHまたはNであり、
は、任意選択で置換されたチオヘテロアリール、任意選択で置換された(2−アミノエチル)アリール、ハロゲン基、任意選択で置換されたチオシクロアルキルであり、上記シクロアルキルの1〜3の炭素原子が任意選択でO、S及びNからなる群より選択されるヘテロ原子によって置換された上記チオシクロアルキル、ならびにチオアリールからなる群より選択される
上記化合物、またはその塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせが提供される。
いくつかの実施形態において、上記化合物は、
またはそれらの塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、式(XIII)
を有する化合物であって、
式中、Rは、任意選択で置換されたチオヘテロアリール、任意選択で置換された(2−アミノエチル)アリール、ハロゲン基、任意選択で置換されたチオシクロアルキルであり、上記シクロアルキルの1〜3の炭素原子が任意選択でO、S及びNからなる群より選択されるヘテロ原子によって置換された上記チオシクロアルキル、ならびにチオアリールからなる群より選択される
上記化合物、またはその塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせが提供される。
いくつかの実施形態において、上記化合物は、
またはそれらの塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、式(XIV)
を有する化合物であって、
式中、Rは、任意選択で置換されたチオヘテロアリール、任意選択で置換された(2−アミノエチル)アリール、ハロゲン基、任意選択で置換されたチオシクロアルキルであり、上記シクロアルキルの1〜3の炭素原子が任意選択でO、S及びNからなる群より選択されるヘテロ原子によって置換された上記チオシクロアルキル、ならびにチオアリールからなる群より選択される
上記化合物、またはその塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせが提供される。
いくつかの実施形態において、上記化合物は、
またはそれらの塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、式(XV)
を有する化合物であって、
式中、XはHまたはハロゲン基であり、
はOであり、
は、H、任意選択で置換されたアルキル、Et、CF、任意選択で置換されたシクロアルキル、任意選択で置換されたアリール、任意選択で置換されたヘテロアリール、及び
からなる群より選択される
上記化合物が提供される。
いくつかの実施形態において、上記化合物は、
またはそれらの塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせからなる群より選択される。
いくつかの実施形態において、上記化合物は、
またはその塩、鏡像異性体、ラセミ体、それらの混合物、もしくはそれらの組み合わせである。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示される化合物または薬学的に許容されるその塩を含む医薬組成物が提供される。
いくつかの実施形態において、神経変性疾患の治療方法であって、それを必要とする対象に、有効量の本明細書に開示される化合物または医薬組成物を投与することを含む上記方法が提供される。いくつかの実施形態において、上記神経変性疾患はタンパク質症である。タンパク質症としては、パーキンソン病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、ハンチントン病、慢性外傷性脳症(CTE)、前頭側頭型認知症(FTD)、封入体ミオパチー(IBM)、骨のパジェット病(PDB)、脳β−アミロイド血管症、プリオン病、家族性認知症、CADASIL、アミロイド症、アレキサンダー病、セイピンオパチー(seipinopathies)、II型糖尿病、肺胞タンパク症、白内障、嚢胞性線維症及び鎌状赤血球病が挙げられるが、これらに限定はされない。この実施形態のいくつかの態様において、上記タンパク質症はタウオパチーである。タウオパチーとしては、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、進行性核上麻痺、慢性外傷性脳症(CTE)、前頭側頭型認知症(FTD)、リティコ・ボディグ病、亜急性硬化性全脳炎、神経節膠腫、神経節細胞腫、及び嗜銀顆粒性認知症が挙げられるが、これらに限定はされない。好ましい実施形態において、上記神経変性疾患はアルツハイマー病である。
いくつかの実施形態において、オートファジーの流れの亢進方法が提供される。この方法は、有効量の本明細書に開示される化合物または医薬組成物を細胞またはタンパク質凝集体に与えることを含む。
本開示に記載される実施形態は種々の形態で組み合わせられてもよい。1つの実施形態について記載された任意の態様または特徴は、本開示において記述される任意の他の実施形態に組み込まれてもよい。本発明の原理の種々の新規な特徴が、それらの特定の実施形態に適用されるものとして示され、記載され、指摘されているが、当業者であれば、本発明の趣旨から逸脱することなく、種々の省略及び置換及び変更をなし得ることが理解される必要がある。当業者であれば、本発明の原理は、限定ではなく例証を目的として提示される、記載される実施形態以外において実施することができることを理解しよう。
以下の実施例は本発明の特定の態様を更に例証するために提示される。これらの実施例は例示に過ぎず、本発明の範囲を限定することを何ら意図するものではない。
実施例1
合成スキームの例
スキーム1は式
の化合物、例えば式(II)及び式(III)の化合物の合成を示す。
スキーム2は1−クロロ−7−フロオロイソキノリンの調製を示す。
スキーム3は式
の化合物、例えば式(IV)、式(V)、式(VI)、式(VII)、及び式(VIII)の化合物の合成を示す。
スキーム4は式
の化合物、例えば式(XII)、及び式(XIII)の化合物の合成を示す。
スキーム5は式
の化合物、例えば式(IX)、式(X)、及び式(XI)の化合物の合成を示す。
スキーム6は式
の化合物、例えば式(XIV)の化合物の合成を示す。
実施例2
オートファジーの流れ及びホスホリパーゼDの活性化剤
CNSへの浸透に関するリピンスキーの法則に従った分子量(MW)及び分配係数(log P)、すなわちMW≦400、log P≦5に基づいて、最適な脳への浸透を目的としてWHYKDシリーズの化合物を合成した。

に基づく活性化剤を上記のスキームに従って合成した。分子量及びlog Pを計算した。結果を以下の表1に示す。

に基づく活性化剤を上記のスキームに従って合成した。分子量及びlog Pを計算した。結果を以下の表2に示す。

に基づく活性化剤を上記のスキームに従って合成した。分子量及びlog Pを計算した。結果を以下の表3に示す。

に基づく活性化剤を上記のスキームに従って合成した。分子量及びlog Pを計算した。結果を以下の表4に示す。
実施例3
誘導体の設計
いくつかの一連の誘導体を以下のリード化合物に基づいて合成した。
log Pに加えて、トポロジカル極性表面積(tPSA)、CLog P(グループ寄与法によって計算したlog P)、及びLog S(溶解度)を計算した。結果を以下の表に示す。
実施例4
WHYKD化合物の検出及び結果
フォトダイオードアレイ(PDA)を用いてマウスの脳中のWHYKD8を検出した(図1)。試料は、時間ベースの分離したピーク(左図)によって且つ測定可能な曲線下面積(AUC)(挿入図)によって容易に検出された。
WHYKD1、WHYKD5、またはWHYKD1+BafA1による6時間の処理後に、初代の皮質ニューロン中のLC3−IIレベルを測定した(図2)。LC3−IIの存在はオートファジーの表れである。
次いで、WHYKD1による6時間の処理後に、器官切片培養物中のLC3−IIレベルを測定した(図3、上図)。WHYKDシリーズの他の化合物においても同様の結果を得た(図3、下図)。RFPはタウタンパク質上のタグであり、これも探知することができる。
これらの実験により、WHYKDシリーズの化合物がオートファジーを誘導し、タウの凝集形態ならびにそのアグリソーム代用物p62を減少させることができることが明らかになっている。
PLDの活性化により、エタノールの存在下でリン脂質がホスファチジルエタノールに変換される。この変換を測定して、WHYKDシリーズの化合物が10μM濃度(図4)及び1μM(図5)でPLDを活性化することを明らかにした。FIPIはPLD活性の非競争的阻害因子であり、陰性対照として用いた。
上記に引用した全ての特許、特許出願及び刊行物は、本明細書中に完全に記術されているのと同様に、それらの全体が参照により本明細書に援用される。
以上のように本発明を説明したが、これは多くの点で変更し得ることは自明である。かかる変化形は本発明の趣旨及び範囲からの逸脱と見なされるべきものではなく、全てのかかる変更は、添付の特許請求の範囲内に包含されることが意図される。

Claims (7)

  1. 以下の式:
    を有する化合物、またはその薬学的に許容される塩。
  2. 請求項1に記載の化合物または薬学的に許容されるその塩を含む医薬組成物。
  3. 請求項1に記載の化合物または薬学的に許容されるその塩を含む、神経変性疾患治療用医薬組成物。
  4. 前記神経変性疾患がタンパク質症である、請求項3に記載の医薬組成物。
  5. 前記タンパク質症がタウオパチーである、請求項4に記載の医薬組成物。
  6. 前記神経変性疾患がアルツハイマー病である、請求項3に記載の医薬組成物。
  7. 請求項1に記載の化合物または薬学的に許容されるその塩を含む、細胞またはタンパク質凝集体に与えるためのオートファジーの流れの亢進用医薬組成物。
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