JP7025212B2 - 炎症性、変性及び神経変性疾患の治療のための化合物、組成物及び方法 - Google Patents

炎症性、変性及び神経変性疾患の治療のための化合物、組成物及び方法 Download PDF

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Description

(関連出願の相互参照)
本願は、2015年2月9日に出願された米国仮特許出願第62/113,893号及び2015年2月24日に出願された米国仮特許出願第62/120,229号の利益を主張する。両出願の内容全体が、参照することによりその全体として組み込まれる。
(合衆国政府の助成による研究又は開発に関する陳述)
本発明は、National Institute of Healthによる助成金R01 EY005121及びP30 GM103340のもと、政府支援によってなされた。政府は、本発明において一定の権利を有する。
本開示は、関連疾患又は障害を含む、炎症性、変性及び神経変性疾患の予防及び治療のための、これまで知られていなかった化合物、組成物及び使用方法に関する。より具体的には、本開示は、超長鎖多価不飽和脂肪酸及びそれらのヒドロキシル化誘導体、並びに治療薬としてのそれらの使用に関する化合物に関する。特に、本開示は、脳卒中及び神経変性を含む他の脳疾患、並びに網膜変性疾患及び失明又は盲目を引き起こす関連疾患の治療に関する。
炎症性、変性及び神経変性疾患は、世界的に非常に多くの人々を冒す多数の疾患を含む。ほとんどの場合、これらの疾患並びに関連疾患及び障害は、治療することが難しく、依然として解決されていない医学的必要性である。
本開示の範囲における炎症性疾患は、異常な又は調節不全の炎症反応によってホメオスタシスが破壊される急性及び慢性の障害を含む。これらの病態は、酸化的ストレス、ケモカイン、サイトカインを含む多くの炎症性因子、血液/組織障壁の破壊、自己免疫疾患、遺伝子の感受性、多形若しくは遺伝性疾患である遺伝因子、或いは過剰量の前細胞傷害、細胞及び/又は器官のホメオスタシスの炎症促進性/攪乱物質を誘導する白血球、単球/マクロファージ又は実質細胞の関与を伴う他の病態によって惹起され、仲介される。これらの疾患は、広範囲の組織及び器官において発生し、現在は、コルチコステロイド、非ステロイド系抗炎症薬、TNF調節薬、COX-2阻害剤などのような抗炎症薬によって治療される。
変性疾患は、骨関節炎におけるような膝、股関節及び他の関節における軟骨組織の損失のような、進行性の機能障害をもたらす、生活細胞及び組織の進行性の損失を伴う病態を含む。他の変性疾患は、細胞及び細胞間のホメオスタシスの攪乱の関与を伴い、心臓病、アテローム性動脈硬化症、癌、糖尿病、腸疾患、骨粗しょう症、前立腺炎、リウマチ関節炎などを含む。
神経変性疾患は、脳、網膜、脊髄及び末梢神経の主要疾患のいくつかを含み、それによって、神経炎症の誘導による障害が、機能障害に至る、神経において発生する細胞死を含む細胞構成の進行性の崩壊をもたらす。これらは、免疫若しくは炎症性疾患及び/又は遺伝性疾患若しくは加齢性病変による。それらは、虚血性脳卒中、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、自閉症、神経障害性疼痛、外傷性脳傷害、統合失調症、うつ病及び加齢黄斑変性症、緑内障、網膜色素変性症、シュタルガルト病、シュタルガルト様黄斑ジストロフィー(Stargardt-like macular dystrophy)などのような遺伝性眼疾患のような網膜変性疾患を含む。
網膜変性疾患は、盲目の主要原因である。網膜変性は、進行性で網膜の光受容体及び網膜色素上皮細胞が最終的に死に至ることによって引き起こされる網膜の劣化である。網膜色素変性症は、米国だけで50,000から100,000人までの間の人々を冒し、黄斑変性症は、米国における55歳以上の人にとっての失明の主要原因であり、一千万人を超える人々を冒す。これら及び他の網膜変性疾患のための有効な治療はない。
炎症性、変性及び神経変性疾患の病態生理の理解は進んだが、その詳細な分子メカニズムは、依然として完全に解明されないままである。今日利用可能な治療は、これらの主要疾患を効果的に治療するか又はその発症及び進行性の生活機能障害を遅らせることはできない。例えば、網膜変性疾患の場合、光受容体細胞の進行性の損失に関与する詳細なプロセスは依然として未知のままであり、今日利用可能な治療は、効果的にこれらの主要疾患を治療し、失明を予防することができない。
したがって、炎症性、神経炎症性、変性及び神経変性疾患の予防、治療及び全体的な管理についての大きな治療面の空白がある。
(開示の簡単な概要)
本開示は、炎症性、変性及び神経変性疾患の治療のための化合物、組成物及び使用方法を提供する。
提供される化合物は、23から42個までの炭素を含有する炭素鎖を有するオメガ-3超長鎖多価不飽和脂肪酸(n3 VLC-PUFA又はVLC-PUFA)に関する。いくつかの実施形態では、提供される化合物は、24から36個までの炭素の炭素鎖を含有する、VLC-PUFAの化学修飾された薬学的に許容される誘導体であって、ω-3(オメガ-3)、ω-6、ω-9、ω-12、ω-15及びω-18位から出発する6又は5個の交互シス-炭素-炭素二重結合を含む誘導体である。他の実施形態では、本開示は、1~2個のヒドロキシル基を含有する、VLC-PUFAのヒドロキシル化誘導体である化合物を提供する。
24から42個までにわたる偶数個の炭素を含有するVLC-PUFAが遊離酸の形態で又は哺乳動物組織中の細胞脂質の構成要素として検出された一方、奇数個の炭素を含有するVLC-PUFAは天然に存在することが知られていない。
提供される化合物は、その化学的及び生物学的安定性を高めるため、及び多様な形態のドラッグデリバリーを含む治療適用におけるその使用を可能とするために、化学修飾された薬学的に許容される誘導体である。
提供される組成物は、薬学的使用を意図され、多様な形態の提供される化合物及び遊離のカルボン酸若しくはその薬学的に許容される塩又は対応するそのエステル、リン脂質誘導体又は他のプロドラッグ誘導体のようなその薬学的に許容される誘導体を含有する。組成物は、溶解性、バイオアベイラビリティー及び安定性を高めるための追加の構成要素及び製剤を含有する。
提供される治療方法は、本開示の化合物或いは遊離カルボン酸若しくは薬学的に許容されるその塩又は対応するエステル、そのリン脂質誘導体又は他のプロドラッグ誘導体を含む、数種の化学修飾形態のうちの1つである提供される化合物の治療的有効量を含有する組成物の使用を含む。
提供される化合物、組成物及び使用方法は、ホメオスタシスを回復し、酸化的ストレス又は他のホメオスタシスの破壊を受けるある一定の細胞における生存シグナリングを誘導することができる。提供される化合物を含有する医薬組成物の投与は、ホメオスタシスによる細胞バランスを回復し、正常機能を維持するために必須のある一定の細胞の生存を促進する。提供される化合物、組成物及び使用方法は、炎症性、変性及び神経変性疾患の予防的及び治療的治療のために利用されうる。提供されるこの使用方法は、内因性の細胞/器官の反応の特定の生物学を模倣することによって、これらの病態の惹起及び早期進行の重要なステップを標的として、副作用なく、効力、選択性、持続的な生物活性を達成する。
特に、本開示は、網膜変性疾患の予防及び治療のための化合物、組成物及び使用方法を提供する。提供される化合物及び組成物は、光受容体及び網膜色素上皮細胞の生存を誘導し、網膜及び脳を保護する。提供される方法は、網膜色素上皮細胞及び光受容体両方並びに脳細胞における生存シグナリングを誘導する化合物の使用を含む。さらに、本開示は、脳卒中並びにてんかん、外傷性脳損傷及び脊髄損傷のような他の神経変性疾患の予防及び治療のための化合物、組成物及び使用方法を提供する。
本開示のさらなる態様は、添付する図面をあわせて解釈するとき、以下に記載のその多様な実施形態の詳細な説明の再考察により容易に理解される。
図1は、DHA(C22:6n3又はC22:6)由来及びオメガ-3超長鎖多価不飽和脂肪酸(n3-VLC-PUFA)由来の選択されたヒドロキシル化誘導体の仮定される生合成を示す図である。15-LOXによるDHAのリポキシゲネーションは、17-HpDHAをもたらし、これは、17-HDHAに還元されるか又はNPD1に変換される。DHAは、エロンガーゼ酵素ELOVL4(超長鎖脂肪酸-4の伸長)によって、C32:6及びC34:6のようなn3-VLC-PUFAにも変換され、これは、リン脂質に組み込まれうる。15-LOXによるn3-VLC-PUFAのリポキシゲネーションは、29-ヒドロキシ34:6及び22,29-ジヒドロキシ34:6のようなn3-VLC-PUFAのモノヒドロキシ誘導体の生成をもたらす。ELOVL4酵素の主要な役割を考えると、VLC-PUFAの酵素的に抽出された生物活性ヒドロキシル化誘導体に関して「Elovanoid」という名前が本明細書中で使用されている。よって、Elovanoid1(ELV1)という名前が、20R,27S-ジヒドロキシ32:6誘導体に関して、Elovanoid2(ELV2)という名前が、22R,29S-ジヒドロキシ32:6誘導体に関して使用されている。モノ-及びジ-ヒドロキシ化合物の立体化学は、DHA由来のものと同じであると推測された。 図2は、培養中のヒト網膜色素上皮細胞からのオメガ-3VLC-PUFA34:6n3(C34:6)に由来する、細胞由来のヒドロキシル化誘導体(29-ヒドロキシ-34:6及び22,29-ジヒドロキシ34:6)の証拠を示す図である。ヒト網膜色素上皮細胞(自然発生的に形質転換したARPE-19細胞)又は初代ヒト網膜色素上皮細胞(HRPE)を、34:6n3(100nM)とともに、12~16時間インキュベートし、次いで、培地を収集し、脂質を抽出して、LC-MS/MSにかけた。結果は、495.5のm/zを有するC34:6(図2A)が、511.8の親-Hのm/z及び413のフラグメントのm/zを有するモノ-ヒドロキシル化DHA誘導体17-HDHAに類似したヒドロキシル化誘導体を生じさせ、これは、モノ-ヒドロキシル化化合物29-ヒドロキシ-34:6と一致した(図2B)。データは、化合物C34:6が、NPD-1様ジ-ヒドロキシル化化合物22,29-ジヒドロキシ-34:6(図2C)と一致する、527.8の親-Hのm/z及び206のフラグメントのm/zを有するジ-ヒドロキシル化DHA誘導体NPD1、(10R,17S-ジヒドロキシ-ドコサ-4Z,7Z,11E,13E,15Z,19Z-ヘキサエン酸)に類似した伸長産物にも変換されたことを示した。 図3は、化合物:(A)DHA、(B)NPD1、(C)C32:6、(D)C34:6、(E)化学合成されたELV1-Na、(F)化学合成されたELV1-Me、(G)化学合成されたELV2-Na、(F)化学合成されたELV2-Meの構造を示す図である。 図4(A)は、OS誘導性アポトーシスに対するNPD1様化合物の細胞保護効果を示す図である。この図に示される結果は、15-LOX-D1欠損ヒト網膜色素上皮(RPE)細胞における、長鎖多価不飽和脂肪酸(VLC-PUFA)、エロバノイドELV1及びELV2、並びにニューロプロテクチンD1(NPD1)の細胞保護能を、酸化的ストレス(OS)により誘導された細胞死のこれらの化合物による保護を測定することによって比較する。結果は、OS(90%)に対して、NPD1が最大の保護(60%)、続いて、中間レベルのエロバノイド(55%)及びVLC-PUFA(50%)が最小の保護を提供したことを示す。図4(B)は、DHAとは異なり、エロバノイド前駆体が、15-LOX-1欠損ヒト網膜色素上皮細胞を酸化的ストレス条件から保護することを示す図である。この実験は、VLC-PUFA、エロバノイド前駆体32:6及び34:6並びにNPD1が、酸化的ストレス条件下の15-LOX-D1細胞において細胞死から保護することを明確に示す。他方では、15-LOX-D1細胞はDHAの神経保護剤への変換に必要な酵素を欠くため、DHAはそれが不可能であった。 図5(A)は、ARPE-19細胞におけるVLC-PUFAにより阻害されたOS誘導性アポトーシスに対するPD146176の効果を示す図である。この実験は、ストレス条件下でのARPE-19細胞における細胞死のVLC-PUFA介在性の阻害に対する、15-リポキシゲナーゼ阻害剤PD146176の効果を実証する。ストレス負荷された細胞が5μmの15-LOX-D1阻害剤で処理された場合、PD146176(22%)に比較して、32;6及び34:6LCAFが相当量(それぞれ、55%及び48%)のニューロプロテクチンを誘導できたことは明らかである。PD146176は15-リポキシゲナーゼ酵素の阻害剤であるため、細胞内部に神経保護剤を蓄積することによってストレス負荷されたRPE細胞を保護している可能性があると結論できる。図5(B)は、15-LOX-1細胞における酸化的ストレス誘導性のアポトーシスに対するNPD1、C32:6及びC34:6VLC-PUFAの細胞保護能の比較を示す図である。ここに示されるのは、酸化的ストレス下の15-LOX-1欠損細胞株における、NPD1に加えて32;6及び34:6VLC-PUFAによる神経保護の比較である。この条件下の酸化的ストレス(90%)に対して、32:6及び34:6LCAFは、神経保護(それぞれ、45%及び40%)を誘導することができた。図5(C)は、酸化的ストレス誘導性のARPE-19細胞における、C32:6及びC34:6VLC-PUFAによる濃度依存性の細胞保護を示す図である。OS下でのRPE細胞培養における、LCAF32:6及び34:6により誘導された細胞保護の濃度(50~500nM)動力学がここに示される。結果は、32:6及び34:6LCAF両方の50nM濃度から開始する細胞死の漸減、250nMにおける非常に優れた中間の効果及び500nMにおける最大効果を示す。発明者らは、後続の実験において、250nM濃度の32:6及び34:6LCAFを使用することに決定した。図5(D)は、この研究(対照、OS、C32:6による治療)からの選択された生細胞及び死んだ細胞の画像を示す図である。 図6(A)は、ストレス下のARPE-19細胞におけるBidの上方制御に対するVLC-PUFA並びにエロバノイドELV1及びELV2介在性の効果を示す図である。この図は、ウエスタンブロット分析による、酸化的ストレス下での培養中のRPE細胞におけるVLC-PUFA及びエロバノイドによるBcl2ファミリーBidのプロアポトーシスタンパク質の下方制御を示す。図から明らかなとおり、結果は、OSによって上方制御されたBidタンパク質が、エロバノイド及びVLC-PUFAの両方によって阻害されたことを示す。エロバノイド前駆体のナトリウム塩が、メチルエステル型よりも有効であったことがわかるのは興味深い。図6(B)は、ストレス下のARPE-19細胞におけるVLC-PUFA及びELV1及びELV2化合物介在性のBidの上方制御。この図は、Bidの下方制御の定量化を示すことを示す図である。 図7(A)は、ストレス下のARPE-19細胞におけるVLC-PUFA及びELV1及びELV2化合物介在性のBimの下方制御を示す図である。発明者らの先の結果を確認するために、この図においては、Bcl2ファミリーの別のクラスであるBimが、Bidと同様に試験された。ストレス下のRPE細胞において、VLC-PUFA及びエロバノイドは、Bidと同様に、OSによるBimの上方制御に対して保護した。図7(B)は、ストレス下のARPE-19細胞におけるBimの下方制御に対するVLC-PUFA及びエロバノイド介在性の効果を示す図である。この図は、Bimの下方制御の定量化を示す。 図8(A)は、ストレス下のARPE-19細胞における、エロバノイドELV1及びELV2によるBcl-xLの上方制御を示す図である。Bcl-xLは、抗アポトーシスBcl2ファミリータンパク質である。この図では、プロアポトーシスタンパク質Bid及びBim同様、OS下のRPE細胞における抗アポトーシスタンパク質Bcl-xLに対するエロバノイド前駆体の効果を試験した。結果は、エロバノイド前駆体が、ストレス下のRPE細胞においてBcl-xLタンパク質を上方制御することができたことを示し、これは、Bid及びBimとは反対の効果である。図8(B)は、ストレス下のLOX-D細胞におけるBax発現に対するNPD1、ELV1及びELV2の効果を示す図である。プロアポトーシス性のBaxがこの図において試験された。OS下のRPE細胞においてOSによって上方制御されたBaxを、エロバノイド前駆体が下方制御したことは明らかであり、これは、前に示した、発明者らのアポトーシス実験の阻害と一致した。図8(C)は、ストレス下のARPE-19細胞におけるBaxの上方制御に対する、VLC-PUFA並びにエロバノイドELV1及びELV2介在性の効果を示す図である。この実験では、VLC-PUFAに加えてエロバノイド前駆体が、ストレス下のRPE細胞におけるBaxタンパク質の下方制御に対して試験された。 図9(A)は、ストレス下のARPE-19細胞におけるBcl2の上方制御に対する、VLC-PUFA並びにエロバノイドELV1及びELV2介在性の効果を示す図である。この実験では、発明者らは、ストレス負荷されたRPEにおけるBcl2の上方制御に対するエロバノイド前駆体の効果をVLC-PUFAとともに試験した。図9(B)は、LOX-D細胞におけるNPD1、ELV1及びELV2によるBcl2の上方制御の定量化を示す図である。Bcl2は、Bclファミリータンパク質の重要な抗アポトーシスタンパク質である。ストレス下のRPE細胞においてエロバノイド前駆体がBcl2タンパク質を上方制御したことが明らかである。 図10(A)は、ARPE-19細胞においてSIRT1の上方制御を仲介することにおけるNPD1並びにVLC-PUFAC32:6及び34:6の効果を示す図である。図10(B)は、NPD1、C32:6及びC34:6によるSIRT1の上方制御の定量化を示す図である。SIRT1(Sirtuin1)は、エネルギー代謝、ゲノム安定性及びストレス耐性を制御することによってカロリー制限の有益な結果及び老化に関連する、高度に保存されたタンパク質のファミリーに属する。SIRT1は、癌、糖尿病、炎症性疾患及び神経変性疾患又は障害を含む数種の疾患における潜在的治療標的である。エロバノイドは、酸化的ストレス(OS)下、RPE細胞において生存タンパク質のBcl2クラスの上方制御並びにプロアポトーシス性Bad及びBaxの下方制御を含む細胞生存を誘導する。この図のデータは、OSに直面した場合、ヒトRPE細胞におけるSIRT1の存在量をエロバノイドが上方制御することを示唆する。結果として、卓越した細胞生存が起こる。エロバノイドのこの標的は、SIRT1に関連した数種の疾患の対抗する結果と関連しうる。 図11は、200nM濃度のエロバノイドELV2が、NMDA誘導性の毒性から、初代培養中の神経細胞を保護し(A)、細胞生存性に関するMTTアッセイにより評価して、MK-801が保護を増強する(B)ことを示す図である。脳卒中、てんかん、てんかん重積症、外傷性頭部傷害などのような数種の神経学的及び神経変性疾患、並びに緑内障のような眼科疾患では、興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸の過剰なシナプス前部からの放出が起こる。結果として、細胞外グルタミン酸を星状細胞及びニューロンから除去するために機能するグルタミン酸トランスポーターが圧倒され、NMDA型のグルタミン酸受容体が過剰に活性化される。この受容体はカルシウムチャンネルであり、これはしたがってシナプス後細胞へのカルシウムの流入をもたらす。この現象全体は興奮毒性と呼ばれ、これは次に神経損傷及び細胞死をもたらす。MK801は、本明細書中で対照として使用されるこの受容体の既知のブロッカーである。この図の結果は、濃度の増加するNMDAがニューロン培養に添加された場合、これは細胞死をもたらすが、ELV2の使用は、細胞死を減少させ、細胞生存性を増大させることを実証する。これらのデータは、虚血性脳卒中、アルツハイマー病、パーキンソン病などのような神経変性疾患及びNMDA関連興奮毒性が関与する病態の治療のためのエロバノイドの使用を支持する。 図12は、MCAo(中大脳動脈閉塞術(middle cerebral artery occulusion))の2時間後の虚血性脳卒中モデルにおいて、エロバノイドELV2-Na及びELV2-Meは、DHA及びNPD1よりも活性であることを示す図である。新規エロバノイドを試験するため、実験デザインは、ラットにおける2時間の虚血性脳卒中の1時間後に、化合物を右脳室内に注射すること(ラットあたり5μg、ICV)、その後、7日間、神経学的行動(神経学的スコア)を追跡することからなる。手短なプロトコルは以下のとおりであった。注射は、手術により埋め込まれた金属カニューレ(Alzet)を通して右側脳室中へ行われた。2日後、腔内ナイロン繊維(Belayevら、Traslational Stroke Research,2010年)によって、右中脳動脈(MCA)が2時間閉塞された。次いで、1時間後に無菌の脳脊髄液に溶解した化合物が注射された。閉塞は、以下のとおりに一過性に実行された。首の切開によって右総頚動脈が露出され、周囲組織から分離された。遠位外頸動脈及び翼口蓋動脈が結ばれた。4cmのポリリジンコーティングした3-0単繊維ナイロン縫合糸が内頚動脈及びMCAに導入された。縫合糸を総頚動脈分岐から20~22mm進めることによって縫合位置が確認された。次いで、ラットを麻酔から覚醒させ、ケージに戻された。MCAoの開始60分後における各ラットの神経学的評価によって、脳卒中による損傷の程度が評価された。高度の対側欠損(スコア、10~11)を示さないラットは研究から除外された。MCA閉塞の2時間後、ラットが再び麻酔され、温度プローブが再度挿入され、腔内縫合糸が除去された。絹の縫合糸で首の切開が閉じられ、動物は食餌と水への自由なアクセスを許された。これらの結果は、虚血事象後のエロバノイドの使用が、卓越した神経保護を生じさせたことを示し、虚血性脳卒中及び他の神経変性疾患又は障害の治療のための潜在的な治療効果を示唆する。ナトリウム塩であるELV2-Naは、より大きな能力を示した。これは、おそらく、ELV2の活性型を送達し、より即時の効果を有するためである。メチルエステルであるELV2-Meは、エステラーゼの作用によって最初に加水分解されると予想され、より遅延した効果を有する可能性があり、これは、持続可能な長期の治療に有益でありうる。全体として、これらのデータは、薬学的に許容される塩(例えば、ELV2-Na)、若しくはエステル誘導体(例えば、ELV2-Me)のようなプロドラッグの形態、又は即時及び持続可能な長期の治療効果の両方を有することができる2つの形態の組み合わせを含有する医薬組成物のいずれかとしてのエロバノイドの神経保護効果を実証する。 図13は、オメガ-3超長鎖多価不飽和脂肪酸(n3-VLC-PUFA)の役割は、光受容体細胞の生存、網膜の保護及び失明の予防(Nat.Commun.2015年;6:1~14ページ)をもたらすことを示す図である。光受容体外節は、毎日その先端を脱落し、これが次に網膜色素上皮細胞のファゴリソソーム系に取り込まれ、消化される。外節膜リン脂質由来のオメガ-3脂肪酸は、光受容体の内節に戻って、外節の膜新生のためにリン脂質に再度取り込まれる。したがって、光受容体外節再生と呼ばれるプロセスの間には、この必須脂肪酸のリサイクル及び変換がある。発明者らは、RPE細胞中のVLC-PUFAが、直接的に又は酵素的変換によって加水分解された誘導体に変換され、細胞、結果として光受容体の完全性を保つと主張する。このダイアグラムは、これらの分子が肝細胞の粗面小胞体及びペルオキシソーム、光受容体内節の粗面小胞体を通り、光受容体外節へと移動するときのVLC-PUFAの生成における不飽和化及び伸長ステップを示す。ELOVL4によって触媒される伸長ステップは、赤く強調される。脱落した光受容体頂端の円盤膜からのDHA(C22:6)及びVLC-PUFAのRPEによる回収には、DHA及びVLC-PUFAの光受容体内節へ戻る再生利用が続く。
(詳細な説明)
本開示がより詳細に説明される前に、本開示が、記載された特別な実施形態に限定されず、もちろん、そのようなものとして変化しうることが理解されるべきである。また、本開示の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定されるため、本明細書中で使用される用語が、特別な実施形態のみを記載するためのものであり、限定的であることが意図されないことも理解されるべきである。
値の範囲が提供される場合、文脈上そうでないとする明確な指示のない限り、その範囲の上限及び下限の間にある、下限の単位の10分の1までの各値及び規定範囲内の他の任意の規定値又は間にある値は、本開示の範囲内にあることが理解される。これらのより小さな範囲の上限及び下限は、独立して、そのより小さな範囲に含まれることがあり、本開示内にも包含され、規定範囲内の特に除外される任意の限界の対象となる。規定範囲が一方又は両方の限界を含む場合、含まれる限界のいずれか又は両方を除外する範囲も本開示に含まれる。
別段の定めのない限り、本明細書中で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、本開示が属する分野の当業者により一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと類似又は等価な任意の方法及び材料が本開示の実践又は試験においても使用可能であるが、好ましい方法及び材料がここに記載される。
本明細書で引用されるすべての刊行物及び特許は、個々の刊行物又は特許が個別具体的に参照することにより組み込まれると指示されるかのように、参照することにより本明細書に組み込まれ、それに関して刊行物が引用される方法及び/又は材料を開示及び記載するために、参照により本明細書に組み込まれる。任意の刊行物の引用は、出願日前のその開示のためであり、先の開示を理由として、本開示がそのような刊行物に先行する権利のないことを認めるものであると解釈すべきでない。さらに、提供される出版日は、独立して確認することが必要でありうる実際の公開日とは異なる可能性がある。
本開示を読めば本分野の当業者に明らかなとおり、本明細書に記載され、例示された個々の実施形態は、本開示の範囲又は精神を離れることなく、他の数種の実施形態のいずれかの特徴から容易に分離されるか又は組み合わせられうる、個別の構成要素及び特徴を有する。記載された任意の方法は、記載された事象の順番で又は論理的に可能な任意の他の順番で実践されうる。
本開示の実施形態は、別段の指示のない限り、本分野の技術のうちの、医学、有機化学、生化学、分子生物学、薬理学、毒物学などの技術を使用する。そのような技術は、文献中で完全に説明されている。
明細書及び添付の請求の範囲において使用されるとおり、単数形「a」、「an」及び「the」は、文脈が明らかにそうでないと指示しない限り、複数の指示物を含むことに注意しなければならない。よって、例えば、「支持体」への言及は、複数の支持体を含む。本明細書及びそれに続く請求の範囲においては、多くの用語に言及され、これらの用語は、反対の意図が明らかでない限り、以下の意味を有すると定義されるものとする。
本明細書中で使用される以下の用語は、別段の特定のない限り、それらに帰属する意味を有する。本開示では、「含む(comprise)」、「含んでいる(comprising)」、「含有している(containing)及び「有している(having)」などは、米国特許法においてそれらに帰属する意味を有することができ、「含む(includes)」、「含んでいる(including)」など;「から本質的に成る(consisting essentially of)」又は「本質的に成る(consists essentially)」などを意味することができ、本開示によって包含される方法及び組成物に適用される場合、本明細書に開示されたものに似ているが、追加の構造群、組成成分若しくは方法のステップ(又は上で論じたその類似体若しくは誘導体)を含有しうる組成物をさす。しかしながら、そのような追加の構造群、組成成分又は方法のステップなどは、本明細書に開示された対応する組成物又は方法のものに対して、組成物又は方法の基本的かつ新規な特徴に実質的に影響を及ぼさない。
多様な実施形態を記載する前に、以下の定義が提供され、別段の指示のない限り、使用されるべきである。
定義
本明細書中で使用される命名法アルキル、アルコキシ、カルボニルなどは、化学分野の当業者によって一般に理解されるとおりに使用される。本明細書中で使用される、アルキル基は、約20個以下の炭素、1~16個の炭素を含有する直鎖の、分岐した及び環状アルキルラジカルを含むことができ、直鎖状又は分岐している。本明細書中の代表的なアルキル基は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、イソブチル、n-ブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert-ペンチル及びイソヘキシルを含むが、これらに限定されない。本明細書中で使用される低級アルキルは、約6個以下の約1個又は約2個の炭素を有する炭素鎖をさす。好適なアルキル基は、飽和又は不飽和であってよい。さらに、アルキルは、1つ又は複数の炭素において、C1~C15アルキル、アリル、アレニル、アルケニル、C3~C7複素環、アリール、ハロ、ヒドロキシ、アミノ、シアノ、オキソ、チオ、アルコキシ、ホルミル、カルボキシ、カルボキサミド、ホスホリル、ホスホネート、ホスホナミド、スルホニル、アルキルスルホネート、アリールスルホネート及びスルホンアミドからなる群から選択される置換基で、1回又は複数回置換されてもよい。加えて、アルキル基は、10個以下のヘテロ原子、ある一定の実施形態では、1、2、3、4、5、6、7、8又は9個のヘテロ原子置換基を含有してよい。好適なヘテロ原子としては、窒素、酸素、イオウ及びリンが挙げられる。
本明細書中で使用される「シクロアルキル」は、ある一定の実施形態では、3~10個の炭素原子、他の実施形態では、3~6個の炭素原子の単環又は多環式環系をさす。シクロアルキル基の環系は、融合され、架橋され又はスピロ結合される方法で一緒に結合されうる1つの環又は2つ以上の環からなることができる。
本明細書中で使用される「アリール」は、3~16個の炭素原子を含有する、芳香族単環式又は多環式基をさす。本明細書中で使用される、アリール基は、10個以下のヘテロ原子、ある一定の実施形態では、1、2、3又は4個のヘテロ原子を含有しうるアリールラジカルである。アリール基は、場合により、1回又は複数回、ある一定の実施形態では、アリール基又は低級アルキル基により1~3回又は4回置換されてもよく、他のアリール環又はシクロアルキル環に融合されてもよい。好適なアリール基としては、例えば、フェニル、ナフチル、トリル、イミダゾリル、ピリジル、ピロリル、チエニル、ピリミジル、チアゾリル及びフリル基が挙げられる。
本明細書中で使用される環は、水素、アルキル、アリル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、クロロ、ヨード、ブロモ、フルオロ、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アシルアミノ、カルボキサミド、シアノ、オキソ、チオ、アルキルチオ、アリールチオ、アシルチオ、アルキルスルホネート、アリールスルホネート、ホスホリル、ホスホネート、ホスホンアミド及びスルホニルからなる群から選択される1つ又は複数の置換基を環が有することができる限り、及びさらに、環が炭素環式、複素環式、アリール又はヘテロアリール環を含む、1つ又は複数の縮合環も含有しうる限り、1つ又は複数の窒素、酸素、イオウ又はリン原子を含みうる、20以下の原子を有するものと定義される。
本明細書中で使用されるアルケニル及びアルキニル炭素鎖は、特定されなければ、2~20個の炭素、又は2~16個の炭素を含有し、直鎖状又は分岐している。炭素が2~20個のアルケニル炭素鎖は、ある一定の実施形態では、1~8個の二重結合を含有し、炭素が2~16個のアルケニル炭素鎖は、ある一定の実施形態では、1~5個の二重結合を含有する。炭素が2~20個のアルキニル炭素鎖は、ある一定の実施形態では、1~8個の三重結合を含有し、炭素が2~16個のアルキニル炭素鎖は、ある一定の実施形態では、1~5個の三重結合を含有する。
本明細書中で使用される「ヘテロアリール」は、単環式又は多環式芳香環系を指し、ある一定の実施形態では、約5~約15員環で、環系中の原子の1つ又は複数、一実施形態では、1~3個がヘテロ原子、すなわち、窒素、酸素又はイオウを含むが、これらに限定されない炭素以外の原子である。ヘテロアリール基は、場合により、ベンゼン環に縮合されうる。ヘテロアリール基としては、フリル、イミダゾリル、ピロリジニル、ピリミジニル、テトラゾリル、チエニル、ピリジル、ピロリル、N-メチルピロリル、キノリニル及びイソキノリニルが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書中で使用される「ヘテロシクリル」は、単環式又は多環式の非芳香族環系を指し、一実施形態では、3~10員環、別の実施形態では、4~7員環、さらなる実施形態では、5~6員環で、環系中の原子の1つ又は複数、ある一定の実施形態では、1~3個がヘテロ原子、すなわち、窒素、酸素又はイオウを含むが、これらに限定されない炭素以外の原子である。ヘテロ原子が窒素である実施形態では、窒素は、場合により、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、ヘテロアラルキル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクリルアルキル、アシル、グアニジノで置換されるか、又は窒素が四級化されて、置換基が上記のように選択されるアンモニウム基を形成する。
本明細書中で使用される「アラルキル」は、その中でアルキルの水素原子の1が、アリール基で置換されているアルキル基をさす。
本明細書中で使用される「ハロ」、「ハロゲン」又は「ハライド」は、F、Cl、Br又はIをさす。
本明細書中で使用される「ハロアルキル」は、その中で水素原子の1つ又は複数がハロゲンで置換されているアルキル基をさす。そのような基としては、クロロメチル及びトリフルオロメチルが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書中で使用される「アリールオキシ」は、RO-を指し、その中でRは、フェニルのような低級アリールを含むアリールである。
本明細書中で使用される「アシル」は、例えば、アルキルカルボニル、シクロアルキルカルボニル、アリールカルボニル、又はヘテロアリールカルボニルを含む、-COR基を指し、そのすべてが場合により、置換されてよい。
本明細書中で使用される「ω-3」、「ω-6」などは、多価不飽和脂肪酸又はその誘導体の慣例的命名法の用語を指し、二重結合(C=C)の位置は、脂肪酸又は脂肪酸誘導体の炭素鎖の末端(メチル末端)から数えた炭素原子にある。例えば、「ω-3」は、脂肪酸又は脂肪酸誘導体の炭素鎖の末端から3番目の炭素原子を意味する。同様に、「ω-3」、「ω-6」などは、脂肪酸又は脂肪酸誘導体の炭素原子に位置するヒドロキシル基(OH)のような置換基の位置も指し、その番号(例えば、3、6など)は、脂肪酸又は脂肪酸誘導体の炭素鎖の末端から数える。
本明細書中で使用される、任意の保護基及び他の化合物のための略語は、別段の指示のない限り、それらの一般的用法に従い、広く認められている略語又はIUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature((1972) Biochem.11:942~944ページを参照されたい)に従う。
本開示の化合物の化学構造が、末端カルボキシル基「-COOR」を有する形で示される、本明細書中で使用される「R」は、アルキル基のような、カルボキシルに共有結合される基を指定することが意図される。或いは、カルボキシル基はさらに、「-COO」として陰性電荷を有することが意図され、Rは、金属カチオン、アンモニウムカチオンなどを含むカチオンである。
本明細書中で使用される「対象」は、動物、典型的には、患者のようなヒトを含む、哺乳動物である。
本明細書中で使用される、化合物の「薬学的に許容される誘導体」としては、その塩、エステル、エノールエーテル、エノールエステル、アセタール、ケタール、オルトエステル、ヘミアセタール、ヘミケタール、酸、塩基、溶媒和物、水和物又はプロドラッグが挙げられる。そのような誘導体は、そのような誘導体化のための既知の方法を使用して、本分野の当業者により容易に調製されうる。生成された化合物は、実質的な毒性効果なしに動物又はヒトに投与することができ、薬学的に活性であるか又はプロドラッグである。薬学的に許容される塩としては、N,N‘-ジベンジルエチレンジアミン、クロロプロカイン、コリン、アンモニア、ジエタノールアミン及び他のヒドロキシルアミン、エチレンジアミン、N-メチルグルカミン、プロカイン、N-ベンジルフェネチルアミン、1-パラ-クロロベンジル-2-ピロリジン-1’-イルメチルベンズイミダゾール、ジエチルアミン及び他のアルキルアミン、ピペラジン及びトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンのような、しかしこれらに限定されないアミン塩;リチウム、カリウム及びナトリウムのような、しかしこれらに限定されないアルカリ金属塩;バリウム、カルシウム及びマグネシウムのような、しかしこれらに限定されないアルカリ土類金属塩;亜鉛のような、しかしこれらに限定されない遷移金属塩;並びにリン酸水素ナトリウム及びリン酸二ナトリウムのような、しかしこれらに限定されない、他の金属塩が挙げられ、また、塩酸塩及び硫酸塩のような、しかしこれらに限定されない鉱酸の塩;並びに酢酸塩、乳酸塩、マレイン酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩、アスコルビン酸塩、コハク酸塩、酪酸塩、吉草酸塩及びフマル酸塩のような、しかしこれらに限定されない有機酸の塩が挙げられるが、これらに限定されない。薬学的に許容されるエステルとしては、カルボン酸、リン酸、ホスフィン酸、スルホン酸、スルフィン酸及びボロン酸が挙げられるが、これらに限定されない酸性基のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、ヘテロアラルキル、シクロアルキル及びヘテロシクリルエステルが挙げられるが、これらに限定されない。薬学的に許容されるエノールエーテルとしては、式:C=C(OR)[式中、Rが水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、ヘテロアラルキル、シクロアルキル、又はヘテロシクリルである]の誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。薬学的に許容されるエノールエステルとしては、式:C=C(OC(O)R)[式中、Rが水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、ヘテロアラルキル、シクロアルキル、又はヘテロシクリルである]の誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。薬学的に許容される溶媒和物及び水和物は、化合物と1つ又は複数の溶媒又は水分子、或いは1~約100個、或いは1~約10個、或いは1から約2、3又は4個の溶媒又は水分子の錯体である。
本明細書中で使用される、特別な化合物又は医薬組成物の投与による特別な障害の症状の改善は、永久又は一時的、持続的又は一過性にかかわらず、組成物の投与に起因又は関連しうる、任意の軽減をさす。
本明細書中で使用される用語「治療的有効量」は、治療されている疾患又は病態の1つ又は複数の症状を何等かの程度まで緩和する、投与されている組成物又は医薬組成物の実施形態の量、及び/又は治療されている対象が有するか又は発症するリスクのある病態又は疾患の1つ又は複数の症状を何等かの程度まで予防する量をさす。本明細書中で交換可能に使用される「対象」、「個人」又は「患者」は、脊椎動物、好ましくは哺乳動物、より好ましくはヒトをさす。哺乳動物としては、マウス、サル、ヒト、家畜、競技用動物(sport animal)、及びペットが挙げられるが、これらに限定されない。用語「ペット」としては、イヌ、ネコ、モルモット、マウス、ラット、ウサギ、フェレットなどが挙げられる。用語「家畜」としては、ウマ、ヒツジ、ヤギ、ニワトリ、ブタ、ウシ、ロバ、ラマ、アルパカ、七面鳥などが挙げられる。
「薬学的に許容される賦形剤」、「薬学的に許容される希釈剤」、「薬学的に許容される担体」又は「薬学的に許容されるアジュバント」は、一般に安全で、無毒性かつ生物学的にもその他でも望ましくないものでない医薬組成物を調製することにおいて有用な、賦形剤、希釈剤、担体及び/又はアジュバントを意味し、獣医学的使用及び/又はヒトの製薬学的使用のための許容される賦形剤、希釈剤、担体及びアジュバントを含む。本明細書及び請求の範囲中で使用される「薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、担体及び/又はアジュバント」は、1つ及び複数のそのような賦形剤、希釈剤、担体及びアジュバントを含む。
本明細書中で使用される「医薬組成物」又は「医薬製剤」は、哺乳動物、特にヒトのような対象への投与に好適な組成物又は医薬組成物を包含することを意味し、これは、組成物をインビトロ、インビボ又はエクスビボにおける診断、治療又は予防的使用に好適なものとする、活性剤又は成分と薬学的に許容される担体若しくは賦形剤の組み合わせをさす。一般に、「医薬組成物」は、無菌で、好ましくは、望ましくない反応を対象において誘発しうる混入物を含まない(例えば、医薬組成物中の化合物は、医薬グレードである)。医薬組成物は、経口、静脈内、頬側、直腸、非経口、腹腔内、皮内、髄腔内、筋肉内、皮下、吸入などを含む、多くの異なる投与経路を介する、それを必要とする対象又は患者への投与のためにデザインされうる。
用語「投与」は、本開示の組成物を対象に導入することをさす。組成物の1つの好ましい投与経路は、局所投与である。しかしながら、経口、静脈内、皮下、腹腔内、動脈内、吸入、膣内、直腸内、鼻腔内、脳脊髄液中への導入又は体のコンパートメント中への滴下注入のような任意の投与経路が使用できる。
本明細書中で使用される「治療」及び「治療すること」は、病態、疾患又は障害と戦う目的のための、疾患又は障害の1つ又は複数の症状が改善するか又は別な方法で有利に変更される任意の形での対象の管理及びケアをさす。この用語は、患者が患っている所与の病態のための、症状若しくは合併症を軽減若しくは緩和すること;病態、疾患若しくは障害の進行を遅延させること;病態、疾患若しくは障害を治癒させる若しくは取り除くこと及び/又は病態、疾患若しくは障害を予防することを目的とする活性化合物の投与のようなあらゆる治療を含むことが意図され、「予防すること」又は「予防」は、病態、疾患若しくは障害の発生を妨げる目的のための患者の管理及びケアを指し、症状又は合併症の発症のリスクを予防又は低減するための活性化合物の投与を含むと理解されるべきである。治療される患者は、好ましくは哺乳動物、特に、ヒトである。治療は、本明細書中に提供される疾患を治療するための使用のような、本明細書中の組成物の任意の薬学的使用も包含する。
考察
炎症性、変性及び神経変性疾患は、世界的に非常に多くの人々を冒す多数の疾患を含む。ほとんどの場合、これらの疾患並びに関連疾患及び障害は、治療することが難しく、依然として解決されていない医学的必要性である。
本開示の範囲における炎症性疾患は、異常な又は調節不全の炎症反応によってホメオスタシスが破壊される急性及び慢性の障害を含む。これらの病態は、酸化的ストレス、ケモカイン、サイトカインを含む多くの炎症性因子、血液/組織障壁の破壊、自己免疫疾患、過剰量のプロ細胞傷害を誘導する白血球、単球/マクロファージ若しくは実質細胞、炎症促進性/ホメオスタシスの攪乱物質の関与を伴う他の病態によって惹起され、仲介される。これらの疾患は、広範囲の組織及び器官において発生し、現在は、コルチコステロイド、非ステロイド系抗炎症薬、TNF調節薬、COX-2阻害剤などのような抗炎症薬によって治療される。
変性疾患は、骨関節炎におけるような膝、股関節又は他の関節における軟骨組織の損失のような、進行性の機能障害をもたらす、生活細胞及び組織の進行性の損失を伴う病態を含む。他の変性疾患は、細胞及び細胞間のホメオスタシスの攪乱の関与を伴い、心臓病、アテローム性動脈硬化症、癌、糖尿病、腸疾患、骨粗しょう症、前立腺炎、リウマチ関節炎などを含む。
神経変性疾患は、脳、網膜、脊髄及び末梢神経の主要疾患のいくつかを含み、それによって、機能障害に至る細胞構成の進行性の崩壊をもたらす。これらは、免疫若しくは炎症性疾患及び/又は遺伝性疾患或いは加齢による。それらは、多発性硬化症、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、加齢黄斑変性症のような網膜変性疾患、網膜色素変性症、緑内障のような遺伝性眼疾患を含む。
網膜変性疾患は、非常の多くの人々を冒す、盲目の主要原因である。網膜変性は、進行性で網膜の光受容体細胞が最終的に死に至ることによって引き起こされる網膜の劣化である。一般的な網膜変性疾患としては、網膜色素変性症、加齢黄斑変性症及びシュタルガルト病が挙げられる。網膜色素変性症は、米国だけで50,000から100,000人までの間の人々を冒し、黄斑変性症は、米国における55歳以上の人にとっての失明の主要原因であり、一千万人を超える人々を冒す。これら及び他の網膜変性疾患のための有効な治療はない。
炎症性、変性及び神経変性疾患の病態生理の理解は進んだが、これらの病態の惹起及び進行に関与する詳細な分子メカニズムは、依然として完全に解明されないままである。網膜変性疾患に関して、光受容体細胞の進行性の損失に関与する詳細な分子メカニズム、は依然として未知のままであり、今日利用可能な治療は、効果的にこれらの主要疾患を治療し、失明を予防することができない。必要とされるのは、網膜光受容体細胞の生存を保証する、網膜変性疾患の予防及び治療のための方法である。
今日利用可能な治療は、これらの主要疾患を効果的に治療するか又はその進行性の生活機能障害を遅らせることはできない。必要とされるのは、酸化的ストレス又は他のホメオスタシスの破壊を受ける重要細胞の生存を保証する方法である。したがって、炎症性、神経炎症性、変性及び神経変性疾患の管理についての大きな治療面の空白がある。
本開示は、神経変性疾患及び網膜変性疾患を含む、炎症性及び変性疾患の効果的な予防及び治療のための化合物、組成物及び方法を提供する。本開示は、ある一定のオメガ-3超長鎖多価不飽和脂肪酸(n3 VLC-PUFA)及び関連するヒドロキシル化誘導体の主要な保護的役割に関する新しい発見に基づく。
特に、光受容体の生存を誘導することによる網膜の保護のための方法及び化合物が本明細書に記載される。本明細書に記載の方法は、網膜色素上皮細胞及び光受容体の両方において生存シグナリングを誘導する化合物の使用を含む。
ある一定の多価不飽和脂肪酸(PUFA)が、炎症及び関連状態において重要な役割を演じる生物活性誘導体に酵素的に変換されることを、最近の研究が示した。これらの中で注目すべきは、エイコサペンタエン酸(EPA又はC20:5n3)(20個の炭素、5個の二重結合、オメガ-3)、ドコサペンタエン酸(DPA又はC22:5n3)及び特にドコサヘキサエン酸(DHA又はC22:6n3)(22個の炭素、6個の二重結合、オメガ-3)を含む、22個の炭素を含有するオメガ-3(n3)脂肪酸である。これらのPUFAは、リポキシゲナーゼ型酵素によって生物学的に活性なヒドロキシル化PUFA誘導体に変換される。これらの中で最も重要なのは、ある一定の炎症関連細胞においてリポキシゲナーゼ(LO)酵素(例えば、15-LO、12-LO)の作用によって生成され、中でも抗炎症、炎症収束、神経保護又は組織保護作用を含む強力な作用を有するモノ-、ジ-又はトリ-ヒドロキシル化PUFA誘導体の生成をもたらす、特定のタイプのヒドロキシル化誘導体である。例えば、15-リポキシゲナーゼ(15-LO)の酵素作用によって細胞中で生成されるDHA由来のジヒドロキシ誘導体であるニューロプロテクチンD1(NPD1)は、明らかにされたR/S及びZ/E立体化学構造(10R,17S-ジヒドロキシ-ドコサ-4Z,7Z,11E,13E,15Z,19Z-ヘキサエン酸)及び立体選択的で強力な抗炎症、ホメオスタシス回復、炎症収束性の生物活性を含む独特の生物学的プロファイルを有することが示された。NPD1は、神経炎症シグナリング及びタンパク質恒常性を調節し、神経再生、神経保護及び細胞生存を促進することが示されている。
他の重要なタイプのオメガ-3脂肪酸は、オメガ-3超長鎖多価不飽和脂肪酸(n3 VLC-PUFA又はVLC-PUFA)であり、これらは、少数の炭素によってPUFAを24~36個の炭素を含有するVLC-PUFAに伸長するエロンガーゼ酵素を含有する細胞中で産生される。代表的なタイプのVLC-PUFAとしては、C32:6n3(32個の炭素、6個の二重結合、オメガ-3)、C34:6n3、C43:5n3及びC34:5n3が挙げられ、これらは、エロンガーゼ酵素、特に、ELOVL4(超長鎖脂肪酸4の伸長)の作用による生体起源のものである。これらの脂肪酸は、特にホスファチジルコリンのある一定の分子種中のスフィンゴ脂質及びリン脂質を含む複合脂質中でアシル化もされる。これらのVLC-PUFAは、膜の組織化において機能を発揮し、健康に対するそれらの重要性は、ますます認められている。VLC-PUFAの生合成及び生物学的機能は、ある一定の疾患における潜在的役割を示唆した最近の多くの研究の主題である。
中枢神経系の不可欠な部分である網膜におけるVLC-PUFAの重要性を実証する研究が増えている。例えば、若年発症網膜変性疾患である常染色体優性のStargadrt-like macular dystrophy(STGD3)は、小胞体(ER)保留/回収シグナルなしに切断型ELOVL4タンパク質(主要なエロンガーゼ酵素)をもたらし、結果として、VLC-PUFAの生合成が激しく減少する、ELOVL4遺伝子のエクソン6における突然変異によって引き起こされる。年齢を一致させた対照眼のドナーに比べて低いVLC-PUFAの網膜レベル及び異常に低いn3/n6比も、加齢黄斑変性症(AMD)ドナーの目において発生する。劣性のELOVL4突然変異は、重症の神経学的表現型を伴うSjogren-Larsson症候群(SLS)に似た魚鱗癬、けいれん、精神遅滞及び痙性四肢麻痺の臨床的特徴を呈し、中枢神経系及び皮膚発生に関するVLC-PUFA合成の重要性を暗示している。
VLC-PUFAは、光受容体外膜のリン脂質に取り込まれることが発見され、光受容体の寿命並びにそのシナプス機能及び神経接続に重要な役割を演じることが示された。したがって、VLC-PUFAに基づく生物活性誘導体は、光受容体細胞のアポトーシスを予防することができ、シュタルガルト様黄斑ジストロフィー(Stargardt-like macular dystrophy)(STGD3)、RS1遺伝子の突然変異により引き起こされる遺伝性早期発症網膜変性疾患であり男性の若年性黄斑変性症の主要原因であるX連鎖性若年性網膜分離症(XLRS)を含む、多様なタイプの網膜変性疾患のための治療効果を提供しうる。この病態は、利用可能な治療のない、著しい光受容体のシナプス機能障害を表す。
VLC-PUFAはますます注目されているが、その詳しい生物学的役割及び機能的重要性は依然としてほとんど理解されないままであり、医学におけるそれらの潜在的用途は十分に認識されていない。特に、VLC-PUFA及びそれらの合成誘導体の詳しい役割及び潜在的治療薬としての潜在的な有効利用はまだ確立されていない。さらに、脳卒中、アルツハイマー病、自閉症スペクトラム障害、統合失調症、パーキンソン病のような網膜及び脳の炎症性、変性疾患及び神経変性疾患におけるVLC-PUFAの潜在的用途は、依然として開発されないままである。
それらが主要な役割を演じることが知られている、網膜のような細胞及び組織におけるVLC-PUFAの構造、性質及び潜在的効果が評価された。中枢神経系の不可欠な部分である網膜の神経外胚葉由来の分裂終了細胞であるヒト網膜色素上皮細胞(RPE)を使用して実験が行われた。これらの細胞は、それら自身を傷害から保護し、他の細胞、特に光受容体の生存を保護するための多重のメカニズムに富む。それらは、ヒトの体の最も活性な食細胞であり、光受容体及び視覚の健康のために重要であり、ニュートロフィン及び他の有益な物質を分泌する能力を有する。病的状況では、それらはアミロイド前駆体タンパク質をプロセシングすることによってアルツハイマー病の態様を再現し、老人性アミロイドプラークに類似することにはドルーゼンの形成に寄与する。よって、これらは、本開示に含まれる実験データのいくつかがRPE細胞によって得られた理由に含まれる。したがって、本明細書に提供されるデータは、VLC-PUFAが生成されるか又は存在することが知られた他の細胞及び組織における、提供される化合物の予想される活性を代表する。本明細書に詳述されるデータに基づいて、発明者らは、VLC-PUFAがこれらの細胞のある一定の形態において発現され、パラクリン様式でこれらの細胞の保護的表現型の発現を誘導すると誘導すると主張する。これらの細胞は、RPEと光受容体の間、免疫抑制的なRPEシグナル及び他の因子によって制御される免疫特権域に出現する。
ある一定の細胞及び組織におけるVLC-PUFAの存在の減少が、過剰かつ持続性の炎症環境に関係する変性、神経変性及び網膜変性疾患と関連がある、という証拠が増えてきている。
天然のVLC-PUFAは、図13に要約するように、(22個の炭素を有する)DHAから出発するときに2つの炭素を付加するELOVL4のようなエロンガーゼ酵素の作用によって生合成される。よって、生体起源のVLC-PUFAは、24から42個にわたる偶数の炭素のみを含有する。そのような天然のVLC-PUFAは、哺乳動物組織中で遊離酸の形態又は細胞脂質の構成要素として検出された。その生合成におけるエロンガーゼ酵素の必要性により、奇数の炭素を含有するVLC-PUFAは自然に存在することが知られていない。
本開示は、これらのVLC-PUFA関連疾患への治療介入が、薬理学的有効量の、局所的に生成されたVLC-PUFAの構造及び生物学的活性を模倣する化合物を提供することによって開発されうるという仮説に基づいて着想された。数種のVLC-PUFA脂肪酸が細胞及び組織中で認められているが、その生物学的な役割は、これらの自然に生成された脂肪酸及び対応するリン脂質によると推定される。
本開示において、発明者らは、6又は5個のC=C結合に加えて1つ又は2つのヒドロキシル基を含有する、VLC-PUFAに類似した炭素鎖を有する化合物を最初に記載する。このタイプの化合物が、VLC-PUFAの保護的かつ神経保護的作用に関与しうるという仮説に基づいて、発明者らは、その脂肪酸形態で添加されたVLC-PUFAが存在する培養中のヒト網膜色素上皮細胞中のそれらの存在を同定することに努めた。図2に示されるように、発明者らは、DHA由来17-ヒドロキシ-DHA及びジ-ヒドロキシ化合物NPD1(10R,17S-ジヒドロキシ-ドコサ-4Z,7Z,11E,13E,15Z,19Z-ヘキサエン酸)に類似した分子構造を有するモノ-ヒドロキシ及びジ-ヒドロキシVLC-PUFA誘導体の生成の証拠を得た。これらVLC-PUFAのヒドロキシル化誘導体がごく少量(ナノグラム)であることを考慮すると、それらの完全な構造及び立体化学(R又はSヒドロキシ基、Z又はE二重結合)を同定することは不可能であった。さらに、検出された化合物は、天然の自然発生的組織からでなく、ヒト細胞とVLC-PUFAを組み合わせる人工実験の結果から同定された。したがって、提供されるモノ-及びジ-ヒドロキシル化の自然発生は、現時点で知られていない。
提供される化合物は、天然源から得られるものでないが、市販の材料から出発して、本分野で知られた方法を適合させることによって調製される。提供される調製方法は、22個以下の総炭素数を有する化合物とは顕著に異なる、VLC-PUFA特有の疎水性に適するようにデザインされた。
提供される化合物は、それらの化学的及び生物学的安定性を高めるため及び多様な形態のドラッグデリバリーを含む治療適用におけるそれらの使用を可能とするために、化学修飾された薬学的に許容される誘導体である。
自然発生形態のVLC-PUFAを提供するよりも、本開示は、立体化学的に純粋な構造を有し、化学合成され、それらが薬理学的活性を表すことを可能とする追加の構造的特徴及び性質を有するように修飾された化合物を提供する。本開示はまた、標的細胞及び組織に到達できる形で対象に送達されるそれらの能力を高める、提供される化合物の薬理学的に効果的な組成物も提供する。
現在、(a)エロンガーゼ酵素ELOVL4における突然変異が、網膜変性疾患をもたらし;(b)ELOVL4が、DHA(C22:6)のVLC-PUFAへの変換に関与する主要酵素であり;(c)ELOVL4の生成物を含有する網膜細胞中へDHAを捕捉するために必要なタンパク質の遺伝子破壊が、結果としての網膜変性症を伴う強烈に減少したVLC-PUFAのレベルをもたらし;及び(d)酸化的ストレス(OS)が、変性、神経変性及び網膜変性疾患の初期段階に関連することが知られている。
いかなる1つの理論にとらわれることを望むものではないが、VLC-PUFA又は内因的に生成されたその誘導体が、神経の保護及び生存に直接的な役割を演じることができ、これが、炎症性、変性及び神経変性疾患の治療のための新しい概念の基礎を提供しうると考察された。
本開示は、本明細書に開示された以下の新しくかつ予想外のデータにより裏付けられる:
(a)VLC-PUFA C32:6及びC34:6は、RPE細胞におけるOSに対して保護的である(図4、5、6、7、8、9、10)。
(b)VLC-PUFAによる、OSに対する保護は、15LOX-1酵素の阻害剤により阻害されない(図5A)。15LOX-1は、DHAのNPD1への変換に関連するため、観察されたVLC-PUFAの作用は、その保護的役割に関連する異なる酵素があることを示唆する。
(c)細胞由来のヒドロキシル化誘導体(29-ヒドロキシ-34:6及び22,29-ジヒドロキシ-34:6)が、培養中のヒト網膜色素上皮細胞からのVLC-PUFA C34:6の培養において検出されうる(図2)。
(d)化学合成は、VLC-PUFA C32:6及びC34:6の、それぞれ本明細書中でエロバノイドELV1及びELV2と名付けられ、ナトリウム塩又はメチルエステルとして調製される立体化学的に純粋なジ-ヒドロキシル化誘導体を提供する(図3)。
(e)ナトリウム塩又はメチルエステルとしての合成エロバノイドELV1及びELV2は、OSに対して、関連するVLC-PUFAよりも強力な活性を示した(図4)。
(f)エロバノイドELV1及びELV2の強力な活性は、Bcl2ファミリーのBid(図6)、Bim(図7)、Bax(図8B)のプロアポトーシスタンパク質の強力な下方制御と相関した。
(g)エロバノイドELV1及びELV2の強力な活性は、Bcl2ファミリーのBcl-xL(図8A)及びBcl2(図9)の抗アポトーシスタンパク質の強力な上方制御と相関した。
(h)VLC-PUFA C32:6及びC34:6は、ARPE-19細胞におけるSIRT1の上方制御を仲介する(図10)。
(i)(ナトリウム塩又はメチルエステルとしての)エロバノイドELV2は、NMDA誘導性の毒性から初代培養中の神経細胞を強力に保護する(図11)。
(j)合成エロバノイドELV2-Na及びELV2-Meは、2時間の中大脳動脈閉塞(MCAo)後の虚血性脳卒中のラットモデルにおいて強力なインビボの神経保護効果を有することが示された(図12)。両エロバノイド誘導体は、DHA又はNPD1よりも大きなインビボの能力を示し、卓越した神経保護及び虚血性脳卒中及び他の神経変性疾患又は障害の治療のための潜在的治療効果を示唆している。
(k)ドコサノイド(DHA、NPD1)に対する(ナトリウム塩又はメチルエステルとしての)エロバノイドELV2のより大きな能力(図12)は、それらのより長い脂肪酸長及び潜在的により大きな疎水性及び構造的硬直性による、異なる作用メカニズム、それらのバイオアベイラビリティーを増加させる異なる代謝プロファイル又は異なる局在性(例えば、核膜における細胞内受容体)のいずれかによる可能性がある。
(l)総合すると、エロバノイドの構造及び活性並びにELV1及びELV2のようなエロバノイド誘導体の強力な神経保護活性を含む、上記の以前は知られていなかったデータは、本開示の基礎を提供する。
本開示により提供される化合物及び組成物は、酸化的ストレス又は他のホメオスタシスの破壊を受けているある一定の細胞においてホメオスタシスを回復し、生存シグナルを誘導することができる。本開示はまた、提供される化合物及び遊離のカルボン酸又は薬学的に許容されるその塩、又は対応するそのエステル又は他のプロドラッグ誘導体としての超長鎖多価不飽和脂肪酸のヒドロキシル化誘導体を含有する組成物の使用方法も提供する。提供される化合物は、市販の材料から出発して、本分野で知られた方法を適合させることによって容易に調製されうる。
エロバノイド誘導体ELV1及びELV2により例示される、提供される化合物の生物活性は、標的とされたヒト細胞に到達し、細胞中に入ることにより及び/又は膜結合受容体に作用することによって、それらの生物学的作用を発揮するそれらの能力に起因する。或いは、提供される化合物は、細胞内受容体(例えば、核膜)を介して作用することができ、こうして重要なシグナリング事象に影響を及ぼすことによって特異的に働くであろう。
提供される化合物及び薬学的に許容される担体を含有する医薬組成物の投与は、正常な機能を維持するために必須の、ある一定の細胞のホメオスタシスバランスを回復し、生存を促進する。提供される化合物、組成物及び方法は、炎症性、変性及び神経変性疾患の予防的及び治療的治療のために使用されうる。本開示は、内因性の細胞/器官の反応の特定の生物学を模倣することによって、これらの病態の惹起及び早期進行の重要なステップを標的として、副作用なく、効力、選択性及び持続的な生物活性を達成する。
本開示の他の組成物、化合物、方法、特徴及び利益は、本分野の当業者に明らかであるか又は以下の図面、詳細な説明及び例を考察すると明らかとなる。すべてのそのような追加の組成物、化合物、方法、特徴及び利益は、本説明に含まれ、本開示の範囲内にあることが意図される。
化合物
本明細書に記載されるのは、超長鎖多価不飽和脂肪酸及びそれらのヒドロキシル化誘導体に基づく化合物及び組成物である。
いくつかの実施形態では、提供される化合物及び組成物は、A又はBの一般構造を有する化合物であって、nは、0~19からなる群から選択される数であり、化合物はカルボン酸又は薬学的に許容されるその塩である、化合物に基づく。構造Aの化合物は、炭素鎖中に全部で23~42個の炭素原子及びω-3(オメガ-3)、ω-6、ω-9、ω-12、ω-15及びω-18位で始まる6個の交互のシス-炭素-炭素二重結合を有する超長鎖多価不飽和脂肪酸に基づく。構造Bの化合物は、炭素鎖中に全部で23~42個の炭素原子及び好ましくは、ω-3(オメガ-3)、ω-6、ω-9、ω-12及びω-15位で始まる5個の交互のシス-炭素-炭素二重結合を有する超長鎖多価不飽和脂肪酸に基づく。
Figure 0007025212000001
好ましい実施形態では、nは、0~13からなる群から選択される数である。
さらに好ましい実施形態では、nは、1、3、5、7、9、11又は13から選択される数であり、脂肪酸は、全部で24、26、28、30、32、34又は36個の炭素原子を含有する。
他の好ましい実施形態では、nは、0、2、4、6、8、10又は12からなる群から選択される数であり、脂肪酸は、全部で23、25、27、19、31、33又は35個の炭素原子を含有する。
他の実施形態では、本開示は、一般構造C又はDの超長鎖多価不飽和脂肪酸のカルボキシル誘導体である化合物であって、nは、0~19からなる群から選択される数であり、カルボキシル誘導体は、エステル又は薬学的に許容される塩であり、R基は、メチル、エチル、アルキルであるか、又はアンモニウムカチオン、イミニウムカチオン若しくは金属カチオンからなる群から選択されるカチオンからなる群から選択される、化合物を提供する。構造Cの化合物は、炭素鎖中に全部で23~42個の炭素原子及び好ましくは、ω-3(オメガ-3)、ω-6、ω-9、ω-12、ω-15及びω-18位で始まる6個の交互のシス-炭素-炭素二重結合を有する超長鎖多価不飽和脂肪酸のエステル誘導体である。構造Dの化合物は、炭素鎖中に全部で24~42個の炭素原子及び好ましくは、ω-3(オメガ-3)、ω-6、ω-9、ω-12及びω-15位で始まる5個の交互のシス-炭素-炭素二重結合を有する超長鎖多価不飽和脂肪酸のカルボキシル誘導体である。
Figure 0007025212000002
好ましい実施形態では、nは、0~13からなる群から選択される数である。
さらに好ましい実施形態では、nは、1、3、5、7、9、11又は13から選択される数であり、脂肪酸は、全部で24、26、28、30、32、34又は36個の炭素原子を含有する。
他の好ましい実施形態では、nは、0、2、4、6、8、10又は12からなる群から選択される数であり、脂肪酸は、全部で23、25、27、19、31、33又は35個の炭素原子を含有する。
いくつかの好ましい実施形態では、R基は、メチル又はエチルであるか、或いはナトリウム、カリウム、マグネシウム、亜鉛又はカルシウムカチオンからなる群から選択される金属カチオンである。
代表的な好ましい実施形態では、本開示は、一般式Cの化合物を提供し、式中:
nは、ゼロ、1、3、5、7、9、11又は13からなる群から選択される数であり、脂肪酸鎖は、全部で24、26、28、30、32、34又は36個の炭素原子を含有する。
本明細書中及び本開示の他の構造においてで使用されるとおり、本開示の化合物は、末端カルボキシル基「-COOR」を有する形で示され、「R」は、アルキル基のような、カルボキシルに共有結合される基を指定することが意図される。或いは、カルボキシル基はさらに、「-COO」として陰性電荷を有することが意図され、Rは、金属カチオン、アンモニウムカチオンなどを含むカチオンである。
Rは、メチル、エチル、アルキル、又はアンモニウムカチオン、イミニウムカチオン若しくは金属カチオンからなる群から選択されるカチオンからなる群から選択される。いくつかの好ましい実施形態では、金属カチオンは、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、亜鉛又はカルシウムカチオンからなる群から選択される。
いくつかの好ましい実施形態では、R基は、メチル又はエチルであるか、或いはナトリウム、カリウム、マグネシウム、亜鉛又はカルシウムカチオンからなる群から選択される金属カチオンである。
さらに好ましい実施形態では、本開示は、一般式Cの化合物を提供し、式中:
nは、9又は11であり、脂肪酸鎖は、全部で32又は34個の炭素原子を含有し;及び
Rは、メチル、エチル、アルキル、又はアンモニウムカチオン、イミニウムカチオン若しくは金属カチオンからなる群から選択されるカチオンからなる群から選択される。いくつかの好ましい実施形態では、金属カチオンは、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、亜鉛又はカルシウムカチオンからなる群から選択される。
他の好ましい実施形態では、カルボキシル誘導体は、グリセロール由来リン脂質の一部であり、ここで、Rは、構造E及びFに例示されるように、追加の多価不飽和脂肪酸を含有してよい。
Figure 0007025212000003
他の実施形態では、提供される化合物は、G又はHの一般構造を有し、nは、0~19からなる群から選択される数であり、カルボキシレートR基は、エステル又は薬学的に許容される塩からなる群から選択され、R基は、水素、メチル、エチル、アルキル、又はアンモニウムカチオン、イミニウムカチオン若しくは金属カチオンからなる群から選択されるカチオンからなる群から選択される。構造Gの化合物は、炭素鎖中の全部で23から42個までの炭素原子、ω-6位にヒドロキシル基並びにω-3、ω-7、ω-9、ω-12、ω-15及びω-18位で始まる6個の炭素-炭素二重結合を有する超長鎖多価不飽和脂肪酸のモノ-ヒドロキシル化誘導体である。構造Hの化合物は、炭素鎖中の全部で23から42個までの炭素原子、ω-6位にヒドロキシル基並びにω-3、ω-7、ω-9、ω-12及びω-15位で始まる5個の炭素-炭素二重結合を有する超長鎖多価不飽和脂肪酸のモノ-ヒドロキシル化誘導体である。
Figure 0007025212000004
好ましい実施形態では、nは、1~13からなる群から選択される数である。
さらに好ましい実施形態では、nは、1、3、5、7、9、11又は13から選択される数であり、脂肪酸は、全部で、24、26、28、30、32、34又は36個の炭素原子を含有する。
他の好ましい実施形態では、nは、0、2、4、6、8、10又は12からなる群から選択される数であり、脂肪酸は、全部で、23、25、27、19、31、33又は35個の炭素原子を含有する。
本明細書中及び本開示の他の構造において使用されるとおり、本開示の化合物は、末端カルボキシル基「-COOR」を有する形で示され、「R」は、アルキル基のような、カルボキシルに共有結合される基を指定することが意図される。或いは、カルボキシル基はさらに、「-COO」として陰性電荷を有することが意図され、Rは、金属カチオン、アンモニウムカチオンなどを含むカチオンである。
Rは、メチル、エチル、アルキル、又はアンモニウムカチオン、イミニウムカチオン若しくは金属カチオンからなる群から選択されるカチオンからなる群から選択される。いくつかの好ましい実施形態では、金属カチオンは、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、亜鉛又はカルシウムカチオンからなる群から選択される。
いくつかの好ましい実施形態では、R基は、メチル又はエチルであるか、或いはナトリウム、カリウム、マグネシウム、亜鉛又はカルシウムカチオンからなる群から選択される金属カチオンである。
代表的な好ましい実施形態では、本開示は、一般式G又はHの化合物であって、nは、9又は11であり、脂肪酸鎖は、全部で32又は34個の炭素原子を含有する化合物を提供する。
いくつかの好ましい実施形態では、提供される化合物G及びHは、ヒドロキシル基を有する炭素において定義された(S)又は(R)キラリティーを有する1つのエナンチオマー優勢である。
代表的な好ましい実施形態では、本開示は、本明細書中の以下の構造を有するI、J、K又はLからなる群から選択される化合物を提供し、nは、9又は11であり、脂肪酸鎖は、全部で32又は34個の炭素原子を含有し、R基は、メチル又はエチル、或いはナトリウム、カリウム、マグネシウム又はカルシウムカチオンからなる群から選択される金属カチオンである。
Figure 0007025212000005
代表的な好ましい実施形態では、本開示は、化合物(S,16Z,19Z,22Z,25Z,27E,31Z)-29-ヒドロキシテトラトリアコンタ-16,19,22,25,27,31-ヘキサエン酸(OR=OH)、そのナトリウム塩(OR=ONa)又はそのメチルエステル(OR=OMe)を提供する。
Figure 0007025212000006
他の実施形態では、提供される化合物は、M又はNの一般構造を有し、nは、0~19からなる群から選択される数であり、カルボキシレートR基は、エステル又は薬学的に許容される塩からなる群から選択され、R基は、水素、メチル、エチル、アルキル、又はアンモニウムカチオン、イミニウムカチオン若しくは金属カチオンからなる群から選択されるカチオンからなる群から選択される。構造Mの化合物は、炭素鎖中の全部で23から42個までの炭素原子、ω-6位及びω-13位に2つのヒドロキシル基並びにω-3、ω-7、ω-9、ω-11、ω-15及びω-18位に6個の炭素-炭素二重結合を有する超長鎖多価不飽和脂肪酸のジ-ヒドロキシル化誘導体である。構造Nの化合物は、炭素鎖中の全部で23から42個までの炭素原子、ω-6位及びω-13位に2つのヒドロキシル基並びにω-3、ω-7、ω-9、ω-11及びω-15位に5個の炭素-炭素二重結合を有する超長鎖多価不飽和脂肪酸のジ-ヒドロキシル化誘導体である。
Figure 0007025212000007
好ましい実施形態では、nは、1~13からなる群から選択される数である。
さらに好ましい実施形態では、nは、1、3、5、7、9、11又は13から選択される数であり、脂肪酸は、全部で24、26、28、30、32、34又は36個の炭素原子を含有する。
他の好ましい実施形態では、nは、0、2、4、6、8、10又は12からなる群から選択される数であり、脂肪酸は、全部で23、25、27、19、31、33又は35個の炭素原子を含有する。
本明細書中及び本開示の他の構造において使用されるとおり、本開示の化合物は、末端カルボキシル基「-COOR」を有する形で示され、「R」は、アルキル基のような、カルボキシルに共有結合される基を指定することが意図される。或いは、カルボキシル基はさらに、「-COO」として陰性電荷を有することが意図され、Rは、金属カチオン、アンモニウムカチオンなどを含むカチオンである。
Rは、メチル、エチル、アルキル、又はアンモニウムカチオン、イミニウムカチオン若しくは金属カチオンからなる群から選択されるカチオンからなる群から選択される。いくつかの好ましい実施形態では、金属カチオンは、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、亜鉛又はカルシウムカチオンからなる群から選択される。
いくつかの好ましい実施形態では、R基は、メチル又はエチルであるか、或いはナトリウム、カリウム、マグネシウム、亜鉛又はカルシウムカチオンからなる群から選択される金属カチオンである。
代表的な好ましい実施形態では、本開示は、一般式M又はNの化合物であって、式中、nは、9又は11であり、脂肪酸鎖は、全部で32又は34個の炭素原子を含有する化合物を提供する。
好ましい実施形態では、本開示は、以下の構造を有するO、P、Q、R、S、T、U又はVからなる群から選択される化合物を提供し、式中、nは、9又は11であり、脂肪酸鎖は、全部で32又は34個の炭素原子を含有し、R基は、メチル又はエチル、或いはナトリウム、カリウム、マグネシウム、亜鉛又はカルシウムカチオンからなる群から選択される金属カチオンである。
Figure 0007025212000008
代表的な好ましい実施形態では、本開示は、以下の構造を有する(14Z,17Z,20R,21E,23E,25Z,27S,29Z)-20,27-ジヒドロキシドトリアコンタ-14,17,21,23,25,29-ヘキサエン酸;ナトリウム(14Z,17Z,20R,21E,23E,25Z,27S,29Z)-20,27-ジヒドロキシドトリアコンタ-14,17,21,23,25,29-ヘキサノエート;メチル(14Z,17Z,20R,21E,23E,25Z,27S,29Z)-20,27-ジヒドロキシドトリアコンタ-14,17,21,23,25,29-ヘキサノエート;(16Z,19Z,22R,23E,25E,27Z,29S,31Z)-22,29-ジヒドロキシテトラトリアコンタ-16,19,23,25,27,31-ヘキサエン酸;ナトリウム(16Z,19Z,22R,23E,25E,27Z,29S,31Z)-22,29-ジヒドロキシテトラトリアコンタ-16,19,23,25,27,31-ヘキサノエート;又はメチル(16Z,19Z,22R,23E,25E,27Z,29S,31Z)-22,29-ジヒドロキシ-テトラトリアコンタ-16,19,23,25,27,31-ヘキサノエートからなる群から選択される化合物を提供する。
Figure 0007025212000009
他の実施形態では、提供される化合物は、W又はYの一般構造を有し、nは、0~19からなる群から選択される数であり、カルボキシレートR基は、エステル又は薬学的に許容される塩からなる群から選択され、R基は、水素、メチル、エチル、アルキル、又はアンモニウムカチオン、イミニウムカチオン若しくは金属カチオンからなる群から選択されるカチオンからなる群から選択される。構造Mの化合物は、炭素鎖中の全部で23から42個までの炭素原子、ω-6位及びω-13位における2つヒドロキシル基並びにω-3、ω-7、ω-9、ω-11、ω-15及びω-18位における6個の炭素-炭素二重結合を有する超長鎖多価不飽和脂肪酸のジ-ヒドロキシル化誘導体である。構造Nの化合物は、炭素鎖中の全部で23から42個までの炭素原子、ω-6位及びω-13位における2つのヒドロキシル基並びにω-3、ω-7、ω-9、ω-11及びω-15位における5個の炭素-炭素二重結合を有する超長鎖多価不飽和脂肪酸のジ-ヒドロキシル化誘導体である。
Figure 0007025212000010
好ましい実施形態では、nは、1~13からなる群から選択される数である。
さらに好ましい実施形態では、nは、1、3、5、7、9、11又は13から選択される数であり、脂肪酸は、全部で、24、26、28、30、32、34又は36個の炭素原子を含有する。
他の好ましい実施形態では、nは、0、2、4、6、8、10又は12からなる群から選択される数であり、脂肪酸は、全部で、23、25、27、19、31、33又は35個の炭素原子を含有する。
Rは、メチル、エチル、アルキル、又はアンモニウムカチオン、イミニウムカチオン若しくは金属カチオンからなる群から選択されるカチオンからなる群から選択される。いくつかの好ましい実施形態では、金属カチオンは、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、亜鉛又はカルシウムカチオンからなる群から選択される。
いくつかの好ましい実施形態では、R基は、メチル又はエチルであるか、或いはナトリウム、カリウム、マグネシウム、亜鉛又はカルシウムカチオンからなる群から選択される金属カチオンである。
代表的な好ましい実施形態では、本開示は、一般式W又はYの化合物であって、nは、9又は11であり、脂肪酸鎖は、全部で32又は34個の炭素原子を含有する化合物を提供する。
代表的な好ましい実施形態では、本開示は、化合物X又はZ[式中、Rは、メチル又はナトリウムである]からなる群から選択される化合物を提供する。
Figure 0007025212000011
提供される化合物の調製及び製造方法
本開示により提供される化合物は、容易に利用可能な出発材料から調製されうる。例えば、一般構造Mの化合物の合成は、以下の一般的スキーム1に従って調製可能であり、これは、このタイプの提供される化合物の調製及び製造方法を例示する。
スキーム1は、タイプOの化合物の立体制御された全合成のための詳細なアプロ-チを示し、ここで、nは、9であり、脂肪酸鎖は、全部で32個の炭素原子を含有し、R基は、メチル又はナトリウムカチオンである。特に、スキーム1は、メチルペンタデカ-14-イノエート(化合物4)から出発する、化合物ELV1-Me及びELV-Naの合成を示す。ヘプタデカ-16-イノエートから出発することにより、このプロセスは、化合物ELV2-Me及びELV2-Naを得る。ELV1及びELV2のアルキニル前駆体、すなわち、13a、13b、15a及び15bも、本開示において提供される化合物X及びZ中にある。スキーム1は、このタイプの反応のために典型的な反応条件を使用することによって、提供される化合物の調製のための主要な試薬及び条件を提供する。
Figure 0007025212000012
疾患の治療のための医薬組成物
他の実施形態では、本開示は、薬学的に許容される担体中の治療的有効量の1つ又は複数の本明細書中に提供される化合物又はその塩を含有する医薬組成物の製剤を提供する。
提供される組成物は、本明細書中に提供される1つ又は複数の化合物又はその塩、及び薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、担体及び/又はアジュバントを含有する。好ましくは、化合物は、経口、頬側、鼻腔内、膣内、直腸内、眼内投与のための溶液、懸濁剤、錠剤、分散錠、ピル、カプセル剤、散剤、徐放性製剤又はエリキシル、或いは、腸管外投与のための滅菌溶液又は懸濁剤のような好適な医薬製剤に、並びに経皮パッチ製剤及び乾燥粉末吸入具に製剤化される。提供される製剤は、点眼薬のような点滴薬の形態であってもよく、医薬製剤は、眼疾患の治療のための知られた作用剤をさらに含有してもよい。典型的に、上記の化合物は、本分野で周知の技術及び手順を使用して、医薬組成物に製剤化される(例えば、Ansel Introduction to Pharmaceutical Dosage Forms、第4版、1985年、126を参照されたい)。
本開示の好ましい実施形態は、遊離のカルボン酸又は薬学的に許容されるその塩、或いは対応するそのエステル又はそのリン脂質誘導体として、多様な形態の提供される化合物を含有する医薬組成物を提供する。他の好ましい実施形態では、本開示は、超長鎖多価不飽和脂肪酸のω-3からω-18位の間に位置する1つ又は2つのヒドロキシル基を含有する提供される化合物を、遊離のカルボン酸又は薬学的に許容されるその塩として、或いは対応するそのエステルとして含有する医薬組成物を提供する。
提供される組成物中で、有効濃度の1つ又は複数の化合物又は薬学的に許容される誘導体が、好適な医薬担体又はビヒクルと混合される。化合物は、製剤化前に、上記のとおり、対応する塩、エステル、エノールエーテル又はエステル、酸、塩基、溶媒和物、水和物又はプロドラッグとして誘導体化されうる。組成物中の化合物の濃度は、投与に際して、疾患、障害又は病態の1つ又は複数の症状を治療し、予防し、又は改善する量の送達のために有効である。
本明細書に記載のとおり、組成物は、本分野で知られた方法を適合させることによって容易に調製されうる。組成物は、医薬製剤の構成要素であることができる。医薬製剤は、炎症性又は神経変性疾患を含む変性疾患の治療のための知られた作用剤をさらに含有してよい。提供される組成物は、脂肪酸のプロドラッグ前駆体としての役割を果たすことができ、疾患部位への局在化に際して、遊離脂肪酸に変換されうる。
本開示は、疾患又は病態を治療することにおける使用のための包装された組成物又は医薬組成物も提供する。本開示により提供される他の包装された組成物又は医薬組成物は、さらに、疾患又は病態を治療するために組成物を使用するための指示の少なくとも1つを含む指示情報(indicia)をさらに含む。キットは、さらに、上で挙げられた構成要素の多様な組み合わせを宿主に投与するための、本分野で知られた適切なバッファー及び試薬を含みうる。
医薬製剤
本開示の実施形態は、本明細書中で確認され、1つ又は複数の薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、担体及び/又はアジュバントとともに製剤化されうる組成物又は医薬組成物を含む。加えて、本開示の実施形態は、1つ又は複数の薬学的に許容される補助物質とともに製剤化された組成物又は医薬組成物を含む。特に、組成物又は医薬組成物は、1つ又は複数の薬学的に許容される賦形剤、希釈剤、担体及び/又はアジュバントとともに製剤化されて、本開示の組成物の実施形態を提供することができる。
多種多様な薬学的に許容される賦形剤が本分野で知られている。薬学的に許容される賦形剤は、例えば、A.Gennaro、(2000)“Remington: The Science and Practice of Pharmacy,”第20版、Lippincott、Williams, & Wilkins;Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems (1999) H.C. Anselら編、第7版、Lippincott、Williams, & Wilkins;及びHandbook of Pharmaceutical Excipients (2000)A.H. Kibbeら編、第3版、Amer. Pharmaceutical Assocを含む様々な刊行物に十分に記載されている。ビヒクル、アジュバント、担体又は希釈剤のような薬学的に許容される賦形剤は、容易に一般に利用可能である。さらに、pH調整剤及び緩衝剤、等張化剤、安定化剤、湿潤剤などのような薬学的に許容される補助物質は、容易に一般に利用可能である。
本開示の実施形態では、組成物又は医薬組成物は、所望の効果をもたらすことができる任意の手段を使用して対象に投与されうる。よって、組成物又は医薬組成物は、治療的投与のための様々な製剤中に取り込まれうる。例えば、組成物又は医薬組成物は、適切な薬学的に許容される担体又は希釈剤との組み合わせによって、医薬組成物に製剤化可能であり、錠剤、カプセル剤、散剤、顆粒剤、軟膏、溶液、坐剤、注射剤、吸入剤及びエアロゾルのような固体、半固体、液体又は気体状の製剤に製剤化されうる。
組成物又は医薬組成物のための好適な賦形剤ビヒクルは、例えば、水、食塩水、デキストロース、グリセロール、エタノールなど及びその組み合わせである。加えて、所望により、ビヒクルは、微量の湿潤剤又は乳化剤又はpH緩衝剤のような補助物質を含有してよい。そのような剤形を調製する方法は知られているか又は本開示を考慮すると本分野の当業者に明らかとなる。例えば、Remington‘s Pharmaceutical Sciences、Mack Publishing Company、Easton, Pennsylvania、第17版、1985年を参照されたい。投与される組成物又は製剤は、いずれにしても、治療されている対象において所望の状態を達成するために適切な量の組成物又は医薬組成物を含有する。
本開示の組成物は、持続放出又は制御放出マトリックスを含むものを包含する。加えて、本開示の実施形態は、持続放出製剤を使用する他の治療とともに使用可能である。本明細書中で使用される、持続放出マトリックスは、通常は、酵素的又は酸に基づく加水分解により又は溶解によって分解可能であるポリマーで作られたマトリックスである。いったん体内に挿入されたら、マトリックスは酵素及び体液の作用を受ける。持続放出マトリックスは、リポソーム、ポリラクチド(ポリ乳酸)、ポリグリコリド(グリコール酸のポリマー)、ポリラクチドコ-グリコリド(乳酸とグリコール酸のコポリマー)、ポリ無水物、ポリ(オルト)エステル、ポリペプチド、ヒアルロン酸、コラーゲン、コンドロイチン硫酸、カルボン酸、脂肪酸、リン脂質、ポリサッカライド、核酸、ポリアミノ酸、フェニルアラニン、チロシン、イソロイシンのようなアミノ酸、ポリヌクレオチド、ポリビニルプロピレン、ポリビニルピロリドン及びシリコーンのような生物適合性材料から選択されることが望ましい。例示的な生物分解性マトリックスとしては、ポリラクチドマトリックス、ポリグリコリドマトリックス及びポリラクチドコ-グリコリド(乳酸とグリコール酸のコポリマー)マトリックスが挙げられる。別の実施形態では、本開示の医薬組成物(並びに組み合わせ組成物)は、制御放出系において送達可能である。例えば、組成物又は医薬組成物は、静脈内輸注、埋め込み可能な浸透圧ポンプ、経皮パッチ、リポソーム又は他の投与様式を使用して投与されうる。一実施形態では、ポンプが使用されてよい(Sefton(1987)、CRC Crit. Ref. Biomed. Eng.14:201ページ;Buchwaldら、(1980)、Surgery、88:507ページ;Saudekら、(1989)、N. Engl. J. Med.321:574ページ)。別の実施形態では、ポリマー材料が使用される。さらに別の実施形態では、制御放出系が、治療標的の近傍に設置され、したがって、全身用量の一部のみを必要とする。さらに別の実施形態では、制御放出系が、治療標的の近傍に設置され、したがって、全身用量の一部のみを必要とする。他の制御放出系は、Langer(1990),Science、249;1527~1533ページによる総説において議論されている。
別の実施形態では、本開示の組成物(並びに分離した又は一緒にした組み合わせ組成物)は、本明細書に記載の組成物又は医薬組成物を送達するために、組成物が縫合糸、包帯及びガーゼのような吸収性材料に含侵又は外科用ステープル、ジッパー及びカテーテルのような固相材料の表面上にコーティングされることによって形成されたものを含む。このタイプの他の送達系は、本開示を考慮して、本分野の当業者に容易に明らかとなる。
別の実施形態では、本開示の組成物又は医薬組成物(並びに分離した又は一緒にした組み合わせ組成物)は、遅延放出製剤の一部であることができる。遅延放出剤形は、「Pharmaceutical dosage form tablets」Libermanら編、(New York、Marcel Dekker,Inc、1989年)、「Remington-The science and practice of pharmacy」第20版、Lippincott Williams & Wilkins,Baltimore、MD、2000年及び「Pharmaceutical dosage forms and drug delivery systems」、第6版、Anselら、(Media,PA:Williams and Wilkins、1995年)のような標準的な参考文献に記載のとおりに調製可能である。これらの参考文献は、錠剤及びカプセル剤並びに錠剤、カプセル剤及び顆粒剤の遅延放出剤形を調製するための賦形剤、材料、設備及びプロセスに関する情報を提供する。これらの参考文献は、錠剤及びカプセル剤並びに錠剤、カプセル剤及び顆粒剤の遅延放出剤形を調製するための担体、材料、設備及びプロセスに関する情報を提供する。
組成物又は医薬組成物の実施形態は、1つ又は複数の用量で対象に投与されうる。当業者は、用量レベルが投与される特定の組成物又は医薬組成物、症状の重症度及び副作用への対象の感受性の関数として変化しうることを容易に理解する。所与の化合物の好ましい用量は、様々な手段で本分野の当業者によって容易に決定される。
ある実施形態では、複数用量の組成物又は医薬組成物が投与される。組成物又は医薬組成物の投与の頻度は、様々な因子、例えば、症状の重症度などのいずれかによって変化しうる。例えば、ある実施形態では、組成物又は医薬組成物が、1カ月あたり1回、1カ月あたり2回、1カ月あたり3回、一週間おきに(qow)、1週間あたり1回(qw)、1週間あたり2回(biw)、1週間あたり3回(tiw)、1週間あたり4回、1週間あたり5回、1週間あたり6回、1日おきに(qod)、毎日(qd)、1日2回(qid)、1日3回(tid)又は1日4回投与されうる。上で論じたとおり、ある実施形態では、組成物又は医薬組成物が、1~10日の期間にわたって1日1~4回投与される。
組成物又は医薬組成物アナログの投与の持続時間、例えば、その間を通して組成物又は医薬組成物が投与される期間は、様々な因子、例えば、患者の反応などのいずれかに依存して変化しうる。例えば、組成物又は医薬組成物は、組み合わせて又は別個に、約1日~1週間、約1日~2週間の期間にわたって投与されうる。
病態又は疾患を治療することにおいて有効でありうる本開示の組成物又は医薬組成物の量は、標準的な臨床技術によって決定されうる。加えて、場合により、最適の用量範囲を同定することを助けるためにインビトロ又はインビボのアッセイが採用されうる。採用される正確な用量は、投与経路にも依存する可能性があり、実践者の判断及び各患者の環境に従って決定されうる。
投与経路
本開示の実施形態は、インビボ及びエクスビボの方法並びに全身及び局所投与経路を含む、薬物送達に好適な任意の利用可能な方法及び経路を使用する、対象(例えば、ヒト)への活性剤の投与のための方法及び組成物を提供する。投与経路としては、鼻腔内、筋肉内、気管内、皮下、皮内、局所適用、静脈内、直腸内、経鼻、経口及び他の腸管内及び腸管外投与経路が挙げられる。投与経路は、所望により、組み合わせられてよく、又は作用剤及び/又は所望の効果に依存して調整されてよい、活性剤は、単一用量又は複数用量で投与されうる。
VLC-PUFA及びそれらの生物起源の誘導体は、細胞内で生成され、ヒトの食事の構成要素ではない。本明細書中に提供される新規化合物の可能な投与経路としては、腸管吸収、消化管-肝臓及び血液-眼関門をバイパスするために、眼への硝子体内及び網膜下注射を含む、経口及び腸管外投与が挙げられる。提供される製剤は、点眼薬のような点滴薬の形態で送達されるか又は眼の疾患の治療のためのいずれかの他の慣用方法で送達されうる。
吸入投与以外の腸管外投与経路としては、局所、経皮、皮下、筋肉内、眼窩内、関節内、脊髄内、胸骨内及び静脈内経路、すなわち、消化管を通る以外の任意の投与経路が挙げられるが、これらに限定されない。腸管外投与は、組成物の全身性又は局所送達を果たすために行われうる。全身性の送達が望ましい場合、投与は典型的に、侵襲性又は全身的に吸収される医薬製剤の局所又は粘膜投与を含む。ある実施形態では、組成物又は医薬組成物は、経腸投与によって対象に送達されることもできる。経腸投与経路としては、経口及び(例えば、坐剤を使用する)直腸内送達が挙げられるが、これらに限定されない。
皮膚又は粘膜を通る組成物又は医薬組成物の投与方法としては、好適な医薬製剤の局所適用、経皮透過、注射及び表皮投与が挙げられるが、これらに限定されない。経皮透過のためには、吸収促進剤又はイオン導入法が好適な方法である。イオン導入による透過は、電気パルスによって数日以上の期間、完全な皮膚を通して持続的にその製品を送達する、市販の「パッチ」を使用して達成されうる。
疾患、障害又は病態の治療方法
本明細書に記載されるのは、持続性の炎症状態又は神経変性疾患を含む進行性の変性疾患に関連した酸化的ストレス又は他のホメオスタシスの破壊の影響から器官又は組織を保護し、治療するための方法及び組成物である。
提供される化合物、組成物及び方法は、疾患、障害又は病態の予防的及び治療的治療のために使用可能である。提供される組成物及び方法によって治療可能な疾患のリストは、以下を含むがこれらに限定されない神経変性疾患を含めた炎症性疾患、変性疾患を含むが、これらに限定されない:
(a)異常な又は調節不全の炎症反応によってホメオスタシスが破壊される急性及び慢性の障害を含む炎症性疾患。これらの疾患は、酸化的ストレス、ケモカイン、サイトカインを含む多くの炎症性因子、血液/組織障壁の破壊、自己免疫疾患又は過剰量の前細胞傷害、ホメオスタシスメディエーターの炎症促進性/攪乱物質を誘導する白血球、単球/マクロファージ又は実質細胞の関与を伴う他の病態によって惹起され、仲介される。これらの疾患は、広範囲の組織及び器官において発生し、現在は、コルチコステロイド、非ステロイド系抗炎症薬、TNF調節薬、COX-2阻害剤などのような抗炎症薬によって治療される。代表例としては、リウマチ関節炎、骨関節炎、アテローム性動脈硬化症、癌、糖尿病、腸疾患、前立腺炎、虚血性脳卒中、外傷性脳損傷、脊髄損傷、多発性硬化症、自閉症、統合失調症、うつ病、外傷性脳傷害、てんかん重積症、ハンチントン病、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、網膜変性疾患、加齢黄斑変性症、遺伝性網膜変性疾患、シュタルガルト様黄斑ジストロフィー、X連鎖性若年性網膜分離症、周術期低酸素症、網膜色素変性症、緑内障などが挙げられるが、それらに限定されない。
(b)変性疾患、これは、骨関節炎におけるような膝、股関節又は他の関節の軟骨組織の損失のような、進行性の機能障害をもたらす、生活細胞及び組織の進行性の損失を伴う病態を含む。他の変性疾患は、細胞及び細胞間のホメオスタシスの破壊の関与を伴い、心臓病、アテローム性動脈硬化症、癌、糖尿病、腸疾患、骨粗しょう症、前立腺炎、リウマチ関節炎などを含む。
(c)神経変性疾患、これは、脳、網膜、脊髄及び末梢神経の主要疾患のいくつかを含み、それによって、細胞死を含む細胞構成の進行性の崩壊が機能障害を引き起こす。これらは、免疫若しくは炎症性疾患及び/又は遺伝性疾患若しくは加齢による。それらは、虚血性脳卒中、外傷性脳損傷、脊髄損傷、てんかん、多発性硬化症、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、加齢黄斑変性症、網膜色素変性症、緑内障などのような遺伝性眼疾患のような網膜変性疾患を含む。
(d)網膜変性疾患、これは、盲目の主要原因であり、非常に多数の人々を冒し、進行性で網膜の光受容体細胞が最終的に死に至ることによって引き起こされる網膜の劣化を伴う。一般的な網膜変性疾患の例としては、網膜色素変性症、加齢黄斑変性症、遺伝性網膜変性疾患、シュタルガルト様黄斑ジストロフィー、X連鎖性若年性網膜分離症、周術期低酸素症、緑内障などが挙げられるが、それらに限定されない。
提供される化合物、組成物及び方法は、Sirtuin1(SIRT1)の発現増加を誘導し、SIRT1の発現増加によって利益を受けることができる疾患及び病態を治療するためにも使用可能である。Sirtuin1(SIRT1)は、老化、エネルギー代謝の調節、ゲノム安定性、ストレス耐性、アルツハイマー病及び他の神経変性疾患に関連する、高度に保存されたタンパク質のファミリーに属する。Sirtuin1は、そのすべてが提供される化合物、組成物及び方法によって治療可能な、癌、糖尿病、炎症性疾患及び神経変性疾患を含む多くの疾患における主要治療標的である。
眼の網膜を治療し、保護するための方法及び組成物も、本明細書に記載される。具体的には、眼の網膜色素上皮細胞及び光受容体を治療し、保護するための方法が、本明細書に記載される。一般に、本明細書に記載の組成物は、任意の好ましい投与様式で対象に投与される。そのような様式は、点眼薬を含む。
本明細書に記載の方法及び組成物は、対象における病的な眼を治療するために使用可能である。例えば、疾患は、網膜変性症のような網膜疾患であることができる。この場合、網膜変性症が予防又は遅延されうる。本明細書に記載の方法及び組成物に特に適した眼の疾患としては、加齢黄斑変性症、網膜色素変性症及びシュタルガルト病が挙げられる。
本明細書に記載の方法及び組成物は、網膜中の光受容体の生存を促進することができる。
本明細書に記載の方法及び組成物は、網膜色素上皮細胞及び光受容体のような眼に特異的な細胞における細胞生存を促進するシグナリング経路を誘導しうる。
本開示は以下の実施形態を含む。
[1]
一般構造A又は一般構造Bを有する化合物であって、nは、0~19からなる群から選択される数であり、化合物はカルボン酸又は薬学的に許容されるその塩である、化合物と
薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物。
Figure 0007025212000013

[2]
nが、0~13からなる群から選択される数である、[1]に記載の組成物。
[3]
nが、1、3、5、7、9、11、及び13からなる群から選択される、[1]に記載の組成物。
[4]
nが、0、2、4、6、8、10、及び12からなる群から選択される、[1]に記載の組成物。
[5]
一般構造C又は一般構造Dを有する化合物:
Figure 0007025212000014

[式中、
nは、0~19からなる群から選択される数であり;
R基は、メチル、エチル、アルキル、ならびに、アンモニウムカチオン、イミニウムカチオン、及び金属カチオンからなる群から選択される薬学的に許容される塩を形成するカチオンからなる群から選択される]。
[6]
nが、0~13からなる群から選択される数である、[5]に記載の化合物。
[7]
nが、1、3、5、7、9、11、及び13からなる群から選択される、[5]に記載の化合物。
[8]
nが、0、2、4、6、8、10、及び12からなる群から選択される、[5]に記載の化合物。
[9]
nが、9又は11である、[5]に記載の化合物。
[10]
R基が、メチル又はエチルである、[5]に記載の化合物。
[11]
R基が、ナトリウムカチオン、カリウムカチオン、マグネシウムカチオン、亜鉛カチオン、及びカルシウムカチオンからなる群から選択される金属カチオンである、[5]に記載の化合物。
[12]
R基が、以下の式で表される全体構造E又は全体構造Fを有するリン脂質の一部である、
Figure 0007025212000015
[5]に記載の化合物。
[13]
一般構造G又は一般構造Hを有する化合物:
Figure 0007025212000016

[式中、
nは、0~19からなる群から選択される数であり;
R基は、メチル、エチル、アルキル、ならびに、アンモニウムカチオン、イミニウムカチオン、及び金属カチオンからなる群から選択される薬学的に許容される塩を形成するカチオンからなる群から選択される]。
[14]
nが、0~13からなる群から選択される数である、[13]に記載の化合物。
[15]
nが、1、3、5、7、9、11、及び13からなる群から選択される、[13]に記載の化合物。
[16]
nが、0、2、4、6、8、10、及び12からなる群から選択される、[13]に記載の化合物。
[17]
nが、9又は11である、[13]に記載の化合物。
[18]
R基が、メチル又はエチルである、[13]に記載の化合物。
[19]
R基が、ナトリウムカチオン、カリウムカチオン、マグネシウムカチオン、亜鉛カチオン、及びカルシウムカチオンからなる群から選択される金属カチオンである、[13]に記載の化合物。
[20]
以下の構造のうちの1つを有するI、J、K、又はLからなる群から選択される、[13]に記載の化合物:
Figure 0007025212000017

[式中、
nは、0~19からなる群から選択される数であり;
R基は、メチル、エチル、アルキル、ならびに、アンモニウムカチオン、イミニウムカチオン、及び金属カチオンからなる群から選択される薬学的に許容される塩を形成するカチオンからなる群から選択される]。
[21]
以下の構造:
Figure 0007025212000018
を有する、(S,16Z,19Z,22Z,25Z,27E,31Z)-29-ヒドロキシテトラトリアコンタ-16,19,22,25,27,31-ヘキサエン酸(OR=OH)、そのナトリウム塩(OR=ONa)、及びそのメチルエステル(OR=OMe)からなる群から選択される、[13]に記載の化合物。
[22]
一般構造M又は一般構造Nを有する化合物:
Figure 0007025212000019

[式中、
nは、0~19からなる群から選択される数であり;
R基は、メチル、エチル、アルキル、ならびに、アンモニウムカチオン、イミニウムカチオン、及び金属カチオンからなる群から選択される薬学的に許容される塩を形成するカチオンからなる群から選択される]。
[23]
nが、0~13からなる群から選択される数である、[22]に記載の化合物。
[24]
nが、1、3、5、7、9、11、及び13からなる群から選択される、[22]に記載の化合物。
[25]
nが、0、2、4、6、8、10、及び12からなる群から選択される、[22]に記載の化合物。
[26]
nが、9又は11である、[22]に記載の化合物。
[27]
R基が、メチル又はエチルである、[22]に記載の化合物。
[28]
R基が、ナトリウムカチオン、カリウムカチオン、マグネシウムカチオン、亜鉛カチオン、及びカルシウムカチオンからなる群から選択される金属カチオンである、[22]に記載の化合物。
[29]
以下の構造のうちの1つを有するO、P、Q、R、S、T、U、Vからなる群から選択される、[22]に記載の化合物:
Figure 0007025212000020

[式中、
nは、0~19からなる群から選択される数であり;
R基は、メチル、エチル、アルキル、ならびに、アンモニウムカチオン、イミニウムカチオン、及び金属カチオンからなる群から選択される薬学的に許容される塩を形成するカチオンからなる群から選択される]。
[30]
以下の構造:
Figure 0007025212000021
を有する、(14Z,17Z,20R,21E,23E,25Z,27S,29Z)-20,27-ジヒドロキシドトリアコンタ-14,17,21,23,25,29-ヘキサエン酸;ナトリウム(14Z,17Z,20R,21E,23E,25Z,27S,29Z)-20,27-ジヒドロキシドトリアコンタ-14,17,21,23,25,29-ヘキサノエート;メチル(14Z,17Z,20R,21E,23E,25Z,27S,29Z)-20,27-ジヒドロキシドトリアコンタ-14,17,21,23,25,29-ヘキサノエート;(16Z,19Z,22R,23E,25E,27Z,29S,31Z)-22,29-ジヒドロキシテトラトリアコンタ-16,19,23,25,27,31-ヘキサエン酸;ナトリウム(16Z,19Z,22R,23E,25E,27Z,29S,31Z)-22,29-ジヒドロキシテトラトリアコンタ-16,19,23,25,27,31-ヘキサノエート;及びメチル(16Z,19Z,22R,23E,25E,27Z,29S,31Z)-22,29-ジヒドロキシ-テトラトリアコンタ-16,19,23,25,27,31-ヘキサノエートからなる群から選択される化合物である、[22]に記載の化合物。
[31]
一般構造X又は一般構造Zを有する化合物:
Figure 0007025212000022

[式中、
nは、0~19からなる群から選択される数であり;
R基は、メチル、エチル、アルキル、ならびに、アンモニウムカチオン、イミニウムカチオン及び金属カチオンからなる群から選択される薬学的に許容される塩を形成するカチオンからなる群から選択される]。
[32]
nが、0~13からなる群から選択される数である、[31]に記載の化合物。
[33]
nが、1、3、5、7、9、11、及び13からなる群から選択される、[31]に記載の化合物。
[34]
nが、0、2、4、6、8、10、及び12からなる群から選択される、[31]に記載の化合物。
[35]
nが、9又は11である、[31]に記載の化合物。
[36]
R基が、メチル又はエチルである、[31]に記載の化合物。
[37]
R基が、ナトリウムカチオン、カリウムカチオン、マグネシウムカチオン、亜鉛カチオン、及びカルシウムカチオンからなる群から選択される金属カチオンである、[31]に記載の化合物。
[38]
以下の構造からなる群から選択される、[31]に記載の化合物:
Figure 0007025212000023

[式中、
Rは、メチル又はナトリウムである]。
[39]
[5]~[38]のいずれか1項に記載の化合物と、
薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物。
[39]
それを必要とする対象に、有効量の[5]~[38]のいずれか1項に記載の化合物及び薬学的に許容される担体を投与することを含む、対象における炎症性疾患、変性疾患、又は神経変性疾患を治療する方法。
[40]
疾患が、リウマチ関節炎、骨関節炎、アテローム性動脈硬化症、癌、糖尿病、腸疾患、前立腺炎、多発性硬化症、自閉症、統合失調症、うつ病、外傷性脳傷害、てんかん重積症、ハンチントン病、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、網膜変性疾患、加齢黄斑変性症、遺伝性網膜変性疾患、シュタルガルト様黄斑ジストロフィー、X連鎖性若年性網膜分離症、周術期低酸素症、網膜色素変性症、及び緑内障からなる群から選択される、[41]に記載の方法。
[41]
疾患が、虚血性脳卒中である、[41]に記載の方法。
[42]
それを必要とする対象に、[39]に記載の医薬組成物を投与することを含む、対象における炎症性疾患、変性疾患、又は神経変性疾患を治療する方法。
[43]
疾患が、リウマチ関節炎、骨関節炎、アテローム性動脈硬化症、癌、糖尿病、腸疾患、前立腺炎、多発性硬化症、自閉症、統合失調症、うつ病、外傷性脳傷害、てんかん重積症、ハンチントン病、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、網膜変性疾患、加齢黄斑変性症、遺伝性網膜変性疾患、シュタルガルト様黄斑ジストロフィー、X連鎖性若年性網膜分離症、周術期低酸素症、網膜色素変性症、及び緑内障からなる群から選択される、[42]に記載の方法。
[44]
疾患が、虚血性脳卒中である、[42]に記載の方法。
[45]
病態又は疾患を患っている対象を選択するステップ;及び
治療的有効量の上記のいずれか1項に記載の組成物を対象に投与するステップであって、組成物が、対象における病態又は疾患を治療するステップを含む、病態又は疾患を有する対象を治療するための方法。
[46]
疾患が、炎症性疾患、変性疾患、神経変性疾患又は眼疾患である、[45]に記載の方法。
[47]
疾患が、網膜色素変性症、加齢黄斑変性症、シュタルガルト様黄斑ジストロフィー、又はX連鎖性若年性網膜分離症である、[45]に記載の方法。
[48]
[5]~[39]のいずれか1項に記載の化合物の投与を含む、SIRT1の発現を増加させるための方法。
本開示の実施形態は、実施例及び対応する本文及び図面に関連して記載されるが、本開示をこれらの記述における実施形態に限定する意図はない。逆に、その意図は、本開示の実施形態の精神及び範囲内に含まれるすべての代替物、変形形態及び均等物を網羅することである。
(実施例1)
図1に仮定され、図2に実証されるような細胞中でのヒドロキシル化VLC-PUFAの生成についての証拠。n3 VLC-PUFA(1)のモノ-ヒドロキシル化誘導体2及びジ-ヒドロキシル化誘導体3への生物起源の変換は、DHAのような他のオメガ3-PUFAから得られたもの類似した構造を有するヒドロキシル化誘導体を生成するVLC-PUFAの能力を実証する。2の好ましい構造は2a及び2bであり、3の好ましい構造は3a及び3bである。これらの新規知見が化合物2又は3が生態系において自然発生するものであるということを証明しないが、それらは、本開示において与えられる、提供される化合物及びその生物学的活性についての設計原理を提供する。細胞由来のヒドロキシル化誘導体2及び3は、培養中のヒト網膜色素上皮細胞から得た。ヒト網膜色素上皮細胞(自然発生的に形質転換したARPE-19細胞)又は初代ヒト網膜色素上皮細胞(HRPE)を、34:6n3(100nM)とともに12~16時間、インキュベートし、次いで、培地を収集し、脂質を抽出して、LC-MS/MSにかけた。結果は、495.5のm/z(図2A)を有するC34:6が、511.8の親-Hのm/z及び413のフラグメントのm/zを有するモノ-ヒドロキシル化DHA誘導体17-HDHAに類似したヒドロキシル化生成物を生じさせ、これは、モノ-ヒドロキシル化化合物29-ヒドロキシ-34:6と一致することを示唆する(図2B)。データは、化合物C34:6が、527.8の親-Hのm/z及び206のフラグメントのm/zを有するジ-ヒドロキシル化DHA誘導体NPD1(10R,17S-ジヒドロキシードコサー4Z,7Z,11E,13E,15Z、19Z-ヘキサエン酸)に類似した伸長産物に変換され、これが、NPD1様のジ-ヒドロキシル化化合物、22,29-ジヒドロキシ-34:6と一致したことも示す(図2C)。モノ-及びジ-ヒドロキシ化合物の立体化学を決定することはできなかったが、それらはDHA由来のものと同じであると推定した。
Figure 0007025212000024
(実施例2)
代表的な実験は、ヒト網膜色素上皮(RPE)細胞を使用し、これは、中枢神経系の不可欠な部分である網膜の神経外胚葉由来の分裂終了細胞である。これらの細胞は、それら自身を損傷から保護し、他の細胞、特に光受容体の生存を保護するための多重のメカニズムに富む。それらは、ヒトの体の最も活性な食細胞であり、光受容体及び視覚の健康のために重要であり、ニュートロフィン及び他の有益な物質を分泌する能力を有する。病的状況では、それらはアミロイド前駆体タンパク質をプロセシングすることによってアルツハイマー病の態様を再現し、老人性アミロイドプラークに類似することにはドルーゼンの形成に寄与する。よって、これらは、本開示に含まれる実験データがRPE細胞によって得られた理由に含まれる。したがって、本明細書に提供されるデータは、VLC-PUFAが生成されるか又は存在することが知られた他の細胞及び組織における、提供される化合物の予想される活性を代表する。
詳解した(図4)、酸化的ストレス誘導性のARPE-19細胞における32:6及び34:6VLC-PUFAによる細胞保護の証拠:(A)OS誘導性アポトーシスに対するNPD1様化合物の細胞保護効果。この図に示す結果は、15-LOX-D1欠損ヒト網膜色素上皮(RPE)細胞における、酸化的ストレス(OS)により誘導された細胞死の超長鎖多価不飽和脂肪酸(VLC-PUFA)、エロバノイドELV1及びELV2、並びにニューロプロテクチンD1(NPD1)による保護を測定することによって、これらの化合物の細胞保護能力を比較する。結果は、OS(90%)に対して、NPD1が最大の保護(60%)、続いて中間レベル(55%)のエロバノイド、及び最小のVLC-PUFA(50%)を提供したことを示す。(B)DHAとは異なり、エロバノイド前駆体は、酸化的ストレス条件から15-LOX-1欠損ヒト網膜色素上皮細胞を保護する。この実験は、VLC-PUFA、エロバノイド前駆体32:6及び34:6並びにNPD1が、酸化的ストレス条件下の15-LOX-D1細胞における細胞死に対して保護したことを明確に示す。他方、15-LOX-D1細胞は、神経保護薬へのDHAの変換に必要な酵素を欠くため、DHAにはそれが不可能であった。
(実施例3)
図5-(A)VLC-PUFAにより阻害された、ARPE-19細胞においてOSによって誘導されたアポトーシスに対するPD146176の効果。この実験は、ストレス条件下のARPE-19細胞の細胞死のVLC-PUFA介在性の阻害に対する、15-リポキシゲナーゼ阻害剤、PD146176の効果を実証した。ストレス負荷した細胞を5μmの15-LOX-D1阻害剤で処理した場合、PD146176(22%)に比べて、32:6及び34:6LCAFが相当量(それぞれ、55及び48%)のニューロプロテクチンを誘導できたことが明らかである。PD146176は15-リポキシゲナーゼ酵素の阻害剤であるため、細胞内に神経保護薬を蓄積することによってストレス負荷したRPE細胞を保護したのであろうと結論することができる。(B)15-LOX-1細胞における酸化的ストレス誘導性のアポトーシスに対する、NPD1、C32:6及びC34:6VLC-PUFAの細胞保護能の比較。ここに示すのは、酸化的ストレス下の15-LOX-1欠損細胞株における、NPD1に加えて、32:6及び34:6VLC-PUFAによる細胞保護の比較である。この条件下の酸化的ストレス(90%)に比較して、32:6及び34:6VLC-PUFAは、神経保護(それぞれ、45%及び40%)を誘導することができた。(C)酸化的ストレス誘導性のARPE-19細胞におけるC32:6及びC34:6VLC-PUFAによる濃度依存性の細胞保護。OS下のRPE細胞培養におけるVLC-PUFA32:6及び34:6により誘導された細胞保護の濃度(50~500nM)動態がここに示された。結果は、32:6及び34:6VLC-PUFAの両方で50nM濃度に始まり、250nMで非常に良好な中間の効果、500nMにおける最大の効果と、細胞死が漸減したことを示す。発明者らは、次の実験で250nM濃度の32:6及び34:6VLC-PUFAを使用すると決定した。(D)この研究からの生細胞及び死んだ細胞の選択した画像(対照、OS,C32:6による処理)。
(実施例4)
図6-(A)ストレス下のARPE-19細胞におけるBidの上方制御に対する、VLC-PUFA並びにエロバノイドELV1及びELV2介在性効果。この図は、酸化的ストレス下の培養中RPE細胞におけるVLC-PUFA及びエロバノイドによるBcl2ファミリーのプロアポトーシスタンパク質Bidの下方制御をウエスタンブロット分析により示す。結果は、図から明らかなとおり、OSにより上方制御されたBidタンパク質が、エロバノイド及びVLC-PUFAの両方によって阻害されたことを示す。エロバノイド前駆体のナトリウム塩が、メチルレステル型よりも効果的であったことは興味深い。(B)ストレス下のARPE-19細胞におけるBidの、VLC-PUFA並びにELV1及びELV2化合物介在性の上方制御。この図は、Bidの下方制御の定量化を示す。
(実施例5)
図7-(A)ストレス下のARPE-19細胞における、BimのVLC-PUFA並びにELV1及びELV2化合物介在性の上方制御。この図では、発明者らの先の結果を確認するために、Bcl2ファミリーの別のクラスであるBimを、Bidと同様に試験した。VLC-PUFA及びエロバノイドは、ストレス下のRPE細胞において、OSによるBimの上方制御をBidと同様に保護した。(B)ストレス下のARPE-19細胞におけるBimの上方制御に対する、VLC-PUFA並びにエバノイド介在性の効果。この図は、Bimの下方制御の定量化を示す。
(実施例6)
図8-(A)ストレス下のARPE-19細胞における、エロバノイドELV1及びELV2によるBcl-xLの上方制御。Bcl-xLは、抗アポトーシス性のBcl2ファミリータンパク質である。この図では、プロアポトーシスタンパク質Bid及びBimと同様、OS下のRPE細胞における抗アポトーシスタンパク質Bcl-xLに対するエロバノイド前駆体の効果を試験した。結果は、エロバノイド前駆体が、ストレス下のRPE細胞においてBcl-xLタンパク質を上方制御することができたことを示し、これは、Bid及びBimとは反対の効果である。(B)ストレス下のLOX-D細胞におけるBax発現に対するNPD1、ELV1及びELV2の効果。プロアポトーシス性のBaxをこの図において試験した。OS下のRPE細胞においてOSによるBaxの上方制御をエロバノイド前駆体が下方制御したことは明らかであり、これは、前に示した発明者らのアポトーシス実験の阻害と一致する。(C)ストレス下のARPE-19細胞におけるBaxの上方制御に対する、VLC-PUFA並びにエロバノイドELV1及びELV2介在性の効果。この実験では、VLC-PUFAに加えてエロバノイド前駆体を、ストレス下のRPE細胞におけるBaxタンパク質の下方制御に対して試験した。
(実施例7)
図9-(A)ストレス下のARPE-19細胞におけるBcl2の上方制御に対する、VLC-PUFA並びにエロバノイドELV1及びELV2介在性の効果。この実験では、発明者らは、ストレス負荷されたRPEにおけるBcl2の上方制御に対するエロバノイド前駆体の効果をVLC-PUFAとともに試験した。(B)LOX-D細胞におけるNPD1、ELV1及びELV2によるBcl2の上方制御の定量化。Bcl2は、Bclファミリータンパク質の重要な抗アポトーシスタンパク質である。ストレス下のRPE細胞においてエロバノイド前駆体がBcl2タンパク質を上方制御したことが明らかである。
(実施例8)
図10-(A)ARPE-19細胞におけるSIRT1の上方制御を仲介することにおける、NPD1並びにVLC-PUFA C32:6及びC34:6の効果。(B)NPD1、C32:6及びC34:6によるSIRT1の上方制御の定量化。SIRT(Sirtuin1)は、エネルギー代謝、ゲノム安定性及びストレス耐性を制御することによってカロリー制限の有益な結果及び老化に関連する、高度に保存されたタンパク質のファミリーに属する。SIRT1は、癌、糖尿病、炎症性疾患及び神経変性疾患又は障害を含む数種の疾患における潜在的治療標的である。エロバノイドは、酸化的ストレス(OS)下、RPE細胞において生存タンパク質のBcl2クラスの上方制御並びにプロアポトーシス性Bad及びBaxの下方制御を含む細胞生存を誘導する。この図のデータは、OSに直面した場合、ヒトRPE細胞におけるSIRT1の存在量をエロバノイドが上方制御することを示唆する。結果として、卓越した細胞生存が起こる。エロバノイドのこの標的は、SIRT1に関連した数種の疾患の対抗する結果と関連しうる。
(実施例9)
図11-200nM濃度のエロバノイドELV2が、NMDA誘導性の毒性から、初代培養中の神経細胞を保護し(A)、細胞生存性に関するMTTアッセイにより評価して、MK-801が保護を増強する(B)。脳卒中、てんかん、てんかん重積症、外傷性頭部傷害などのような数種の神経学的及び神経変性疾患、並びに緑内障のような眼科疾患では、興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸の過剰なシナプス前部からの放出が起こる。結果として、細胞外グルタミン酸を星状細胞及びニューロンから除去するために機能するグルタミン酸トランスポーターが圧倒され、NMDA型のグルタミン酸受容体が過剰に活性化される。この受容体はカルシウムチャンネルであり、これはしたがってシナプス後細胞へのカルシウムの流入をもたらす。この現象全体は興奮毒性と呼ばれ、これは次に神経損傷及び細胞死をもたらす。MK801は、本明細書中で対照として使用されるこの受容体の既知のブロッカーである。この図の結果は、濃度の増加するNMDAがニューロン培養に添加された場合、これは細胞死をもたらすが、ELV2の使用は、細胞死を減少させ、細胞生存性を増大させることを実証する。これらのデータは、虚血性脳卒中、アルツハイマー病、パーキンソン病などのような神経変性疾患及びNMDA関連興奮毒性が関与する病態の治療のためのエロバノイドの使用を支持する。
(実施例10)
図12-MCAo(中大脳動脈閉塞術(middle cerebral artery occulusion))の2時間後の虚血性脳卒中モデルにおいて、エロバノイドELV2-Na及びELV2-Meは、DHA及びNPD1よりも活性である。新規エロバノイドを試験するため、実験デザインは、ラットにおける2時間の虚血性脳卒中の1時間後に、化合物を右脳室内に注射すること(ラットあたり5μg、ICV)、その後、7日間、神経学的行動(神経学的スコア)を追跡することからなる。手短なプロトコルは以下のとおりであった。注射は、手術により埋め込まれた金属カニューレ(Alzet)を通して右側脳室中へ行った。2日後、腔内ナイロン繊維(Belayevら、Traslational Stroke Research,2010年)によって、右中脳動脈(MCA)を2時間閉塞した。次いで、1時間後に無菌の脳脊髄液に溶解した化合物を注射した。閉塞は、以下のとおりに一過性に実行した。首の切開によって右総頚動脈を露出させ、周囲組織から分離した。遠位外頸動脈及び翼口蓋動脈を結んだ。4cmのポリリジンコーティングした3-0単繊維ナイロン縫合糸を内頚動脈及びMCAに導入した。縫合糸を総頚動脈分岐から20~22mm進めることによって縫合位置を確認した。次いで、ラットを麻酔から覚醒させ、ケージに戻した。MCAoの開始60分後における各ラットの神経学的評価によって、脳卒中による損傷の程度を評価した。高度の対側欠損(スコア、10~11)を示さないラットは研究から除外した。MCA閉塞の2時間後、ラットを再び麻酔し、温度プローブを再度挿入し、腔内縫合糸を除去した。絹の縫合糸で首の切開を閉じ、動物に食餌と水への自由なアクセスを許した。これらの結果は、虚血事象後のエロバノイドの使用が、卓越した神経保護を生じさせたことを示し、虚血性脳卒中及び他の神経変性疾患又は障害の治療のための潜在的な治療効果を示唆する。ナトリウム塩であるELV2-Naは、より大きな能力を示した。これは、おそらく、ELV2の活性型を送達し、より即時の効果を有するためである。メチルエステルであるELV2-Meは、エステラーゼの作用によって最初に加水分解されると予想され、より遅延した効果を有する可能性があり、これは、持続可能な長期の治療に有益でありうる。全体として、これらのデータは、薬学的に許容される塩(例えば、ELV2-Na)、若しくはエステル誘導体(例えば、ELV2-Me)のようなプロドラッグの形態、又は即時及び持続可能な長期の治療効果の両方を有することができる2つの形態の組み合わせを含有する医薬組成物のいずれかとしてのエロバノイドの神経保護効果を実証する。
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Claims (29)

  1. 以下の構造:
    Figure 0007025212000025
    からなる群から選択される化合物と
    薬学的に許容される担体と
    を含む医薬組成物であって、
    各化合物中、
    nは0、2、4、6、8、10、又は12であり;
    -CO-ORは、カルボン酸基、薬学的に許容されるその塩、又は薬学的に許容されるそのカルボン酸エステルであり、
    -CO-ORがカルボン酸塩である場合には、R基は、アンモニウムカチオン、イミニウムカチオン、及び金属カチオンからなる群から選択されるカチオンであり、前記金属カチオンはナトリウムカチオン、カリウムカチオン、マグネシウムカチオン、亜鉛カチオン、及びカルシウムカチオンからなる群から選択され、
    -CO-ORがカルボン酸エステルである場合には、R基はアルキルであり、前記アルキルはメチル又はエチルである、
    医薬組成物。
  2. 以下の構造E又はFを有し、
    Figure 0007025212000026
    式中、nは0、2、4、6、8、10、又は12である、
    化合物。
  3. 請求項2に記載の化合物を含む、医薬組成物。
  4. 以下の構造:
    Figure 0007025212000027
    Figure 0007025212000028
    Figure 0007025212000029
    からなる群から選択される化合物と
    薬学的に許容される担体と
    を含む医薬組成物であって、
    式中、
    nは、0~13からなる群から選択される数であり;
    -CO-ORは、カルボン酸基、薬学的に許容されるその塩、又は薬学的に許容されるそのカルボン酸エステルであり、
    -CO-ORがカルボン酸塩である場合には、R基は、アンモニウムカチオン、イミニウムカチオン、及び金属カチオンからなる群から選択されるカチオンであり、前記金属カチオンはナトリウムカチオン、カリウムカチオン、マグネシウムカチオン、亜鉛カチオン、及びカルシウムカチオンからなる群から選択され、
    -CO-ORがカルボン酸エステルである場合には、R基は、メチル、エチル、及び20個以下の炭素を含有するアルキルからなる群から選択されるか、又はリン脂質の一部であって前記-CO-ORが前記カルボン酸基と前記リン脂質のグリセロール骨格との間のエステル結合の形成を表す
    医薬組成物。
  5. 対象における炎症性疾患、変性疾患、又は神経変性疾患を治療する方法における使用のための請求項1、3、又は4に記載の医薬組成物であって、
    前記方法は、それを必要とする対象に前記医薬組成物を投与することを含む、
    医薬組成物。
  6. 疾患が、リウマチ関節炎、骨関節炎、アテローム性動脈硬化症、癌、糖尿病、腸疾患、前立腺炎、多発性硬化症、自閉症、統合失調症、うつ病、外傷性脳傷害、てんかん重積症、ハンチントン病、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、網膜変性疾患、加齢黄斑変性症、遺伝性網膜変性疾患、シュタルガルト様黄斑ジストロフィー、X連鎖性若年性網膜分離症、周術期低酸素症、網膜色素変性症、及び緑内障からなる群から選択される、請求項5に記載の医薬組成物。
  7. 疾患が、虚血性脳卒中である、請求項5に記載の医薬組成物。
  8. 炎症性疾患、変性疾患、神経変性疾患又は眼疾患を有する対象を治療する方法における使用のための請求項1、3、又は4に記載の医薬組成物であって、
    前記方法は、
    前記疾患を患っている対象を選択するステップ;及び
    治療的有効量の前記医薬組成物を対象に投与するステップであって、前記組成物が対象における疾患を治療するステップ
    を含む、
    医薬組成物。
  9. 疾患が、網膜色素変性症、加齢黄斑変性症、シュタルガルト様黄斑ジストロフィー、又はX連鎖性若年性網膜分離症である、請求項8に記載の医薬組成物。
  10. 対象におけるSIRT1の発現を増加させるための、請求項1、3、又は4に記載の医薬組成物。
  11. 以下の構造C又はD
    Figure 0007025212000030
    を有する化合物であって、
    式中、
    nは0、2、4、6、8、10、又は12であり;
    -CO-ORは、カルボン酸基、薬学的に許容されるその塩、又は薬学的に許容されるそのカルボン酸エステルであり、
    -CO-ORがカルボン酸塩である場合には、R基は、アンモニウムカチオン、イミニウムカチオン、及び金属カチオンからなる群から選択されるカチオンであり、前記金属カチオンはナトリウムカチオン、カリウムカチオン、マグネシウムカチオン、亜鉛カチオン、及びカルシウムカチオンからなる群から選択され、
    -CO-ORがカルボン酸エステルである場合には、R基はアルキルであり、前記アルキルはメチル又はエチルである、
    化合物。
  12. CO-ORが、メチルエステルであるか、または、カルボン酸基の塩でありその塩のカチオンがナトリウムカチオンである、請求項11に記載の化合物。
  13. 以下の構造G又はH
    Figure 0007025212000031
    を有する化合物であって、
    式中、
    nは、0~13からなる群から選択される数であり;
    -CO-ORは、カルボン酸基、薬学的に許容されるその塩、又は薬学的に許容されるそのカルボン酸エステルであり、
    -CO-ORがカルボン酸塩である場合には、R基は、アンモニウムカチオン、イミニウムカチオン、及び金属カチオンからなる群から選択されるカチオンであり、前記金属カチオンはナトリウムカチオン、カリウムカチオン、マグネシウムカチオン、亜鉛カチオン、及びカルシウムカチオンからなる群から選択され、
    -CO-ORがカルボン酸エステルである場合には、R基は、メチル、エチル、及び20個以下の炭素を含有するアルキルからなる群から選択されるか、又はリン脂質の一部であって前記-CO-ORが前記カルボン酸基と前記リン脂質のグリセロール骨格との間のエステル結合の形成を表す
    化合物。
  14. nが9又は11であり、-CO-ORが、メチルエステルであるか、または、カルボン酸基の塩でありその塩のカチオンがナトリウムカチオンである、請求項13に記載の化合物。
  15. 以下の構造:
    Figure 0007025212000032
    のうちの1つを有する、請求項13に記載の化合物。
  16. (S,16Z,19Z,22Z,25Z,27E,31Z)-29-ヒドロキシテトラトリアコンタ-16,19,22,25,27,31-ヘキサエン酸、そのナトリウム塩、又は、そのエステルであってR基がメチル、エチル、プロピル、又はイソプロピルである、請求項15に記載の化合物。
  17. 以下の構造M又はN
    Figure 0007025212000033
    を有する化合物であって、
    各化合物について式中、
    nは、0~13の数であり;
    -CO-ORは、カルボン酸基、薬学的に許容されるそのカルボン酸エステル、又は薬学的に許容されるその塩であり、
    -CO-ORがカルボン酸塩である場合には、R基は、アンモニウムカチオン、イミニウムカチオン、及び金属カチオンからなる群から選択されるカチオンであり、前記金属カチオンはナトリウムカチオン、カリウムカチオン、マグネシウムカチオン、亜鉛カチオン、及びカルシウムカチオンからなる群から選択され、
    -CO-ORがカルボン酸エステルである場合には、R基は、メチル、エチル、及び20個以下の炭素を含有するアルキルからなる群から選択されるか、又はリン脂質の一部であって前記-CO-ORが前記カルボン酸基と前記リン脂質のグリセロール骨格との間のエステル結合の形成を表す
    化合物。
  18. nが9又は11であり、-CO-ORが、メチルエステルであるか、または、カルボン酸基の塩でありその塩のカチオンがナトリウムカチオンである、請求項17に記載の化合物。
  19. 以下の構造O、P、Q、R、S、T、U、V
    Figure 0007025212000034
    からなる群から選択される、請求項17に記載の化合物。
  20. 以下の構造:
    Figure 0007025212000035
    をそれぞれ有する、(14Z,17Z,20R,21E,23E,25Z,27S,29Z)-20,27-ジヒドロキシドトリアコンタ-14,17,21,23,25,29-ヘキサエン酸;ナトリウム(14Z,17Z,20R,21E,23E,25Z,27S,29Z)-20,27-ジヒドロキシドトリアコンタ-14,17,21,23,25,29-ヘキサノエート;メチル(14Z,17Z,20R,21E,23E,25Z,27S,29Z)-20,27-ジヒドロキシドトリアコンタ-14,17,21,23,25,29-ヘキサノエート;(16Z,19Z,22R,23E,25E,27Z,29S,31Z)-22,29-ジヒドロキシテトラトリアコンタ-16,19,23,25,27,31-ヘキサエン酸;ナトリウム(16Z,19Z,22R,23E,25E,27Z,29S,31Z)-22,29-ジヒドロキシテトラトリアコンタ-16,19,23,25,27,31-ヘキサノエート;及びメチル(16Z,19Z,22R,23E,25E,27Z,29S,31Z)-22,29-ジヒドロキシ-テトラトリアコンタ-16,19,23,25,27,31-ヘキサノエートからなる群から選択される化合物である、
    請求項17に記載の化合物。
  21. 以下の構造W又はY
    Figure 0007025212000036
    を有する化合物であって、
    式中、
    nは、0~13からなる群から選択される数であり;
    -CO-ORは、カルボン酸基、薬学的に許容されるそのカルボン酸エステル、又は薬学的に許容されるその塩であり、
    -CO-ORがカルボン酸塩である場合には、R基は、アンモニウムカチオン、イミニウムカチオン、及び金属カチオンからなる群から選択されるカチオンであり、前記金属カチオンはナトリウムカチオン、カリウムカチオン、マグネシウムカチオン、亜鉛カチオン、及びカルシウムカチオンからなる群から選択され、
    -CO-ORがカルボン酸エステルである場合には、R基は、メチル、エチル、及び20個以下の炭素を含有するアルキルからなる群から選択されるか、又はリン脂質の一部であって前記-CO-ORが前記カルボン酸基と前記リン脂質のグリセロール骨格との間のエステル結合の形成を表す
    化合物。
  22. nが9又は11であり、-CO-ORが、メチルエステルであるか、または、カルボン酸基の塩でありその塩のカチオンがナトリウムカチオンである、請求項21に記載の化合物。
  23. 以下の構造:
    Figure 0007025212000037
    のいずれかを有する、請求項21に記載の化合物であって、
    式中、
    -CO-ORが、メチルエステルであるか、または、カルボン酸基の塩でありその塩のカチオンがナトリウムカチオンである、
    化合物。
  24. 前記化合物が
    Figure 0007025212000038
    からなる群から選択される、請求項4に記載の医薬組成物。
  25. 前記化合物が
    Figure 0007025212000039
    からなる群から選択される、請求項4に記載の医薬組成物。
  26. 前記化合物が
    Figure 0007025212000040
    からなる群から選択される、請求項4に記載の医薬組成物。
  27. 前記化合物が
    Figure 0007025212000041
    からなる群から選択される、請求項4に記載の医薬組成物。
  28. 前記化合物が、以下の構造:
    Figure 0007025212000042
    をそれぞれ有する、(14Z,17Z,20R,21E,23E,25Z,27S,29Z)-20,27-ジヒドロキシドトリアコンタ-14,17,21,23,25,29-ヘキサエン酸;ナトリウム(14Z,17Z,20R,21E,23E,25Z,27S,29Z)-20,27-ジヒドロキシドトリアコンタ-14,17,21,23,25,29-ヘキサノエート;メチル(14Z,17Z,20R,21E,23E,25Z,27S,29Z)-20,27-ジヒドロキシドトリアコンタ-14,17,21,23,25,29-ヘキサノエート;(16Z,19Z,22R,23E,25E,27Z,29S,31Z)-22,29-ジヒドロキシテトラトリアコンタ-16,19,23,25,27,31-ヘキサエン酸;ナトリウム(16Z,19Z,22R,23E,25E,27Z,29S,31Z)-22,29-ジヒドロキシテトラトリアコンタ-16,19,23,25,27,31-ヘキサノエート;及びメチル(16Z,19Z,22R,23E,25E,27Z,29S,31Z)-22,29-ジヒドロキシ-テトラトリアコンタ-16,19,23,25,27,31-ヘキサノエートからなる群から選択される化合物である、
    請求項4に記載の医薬組成物。
  29. 以下の構造:
    Figure 0007025212000043
    からなる群から選択される、請求項21に記載の化合物。
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