JP7473565B2 - マイトフュージン活性化物質及びその使用方法 - Google Patents

マイトフュージン活性化物質及びその使用方法 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１９年１月２８日出願の米国仮出願第６２／７９７，５１３号の優先権を主張する。
本開示は、概して、遺伝性及び外傷性の神経変性疾患、神経変性障害又は神経変性状態を治療するための組成物及び方法に関する。該組成物をハイスループットスクリーニングするための方法も提供される。
本開示の様々な態様には、新規クラスの小分子マイトフュージン活性化物質及びその使用方法の提供が含まれる。
本開示の一態様は、神経変性疾患、神経変性障害又は神経変性状態を治療する方法を提供する。いくつかの態様におけるある方法は、１つ以上のマイトフュージン活性化物質又はその薬学的に許容され得る塩の組成物の治療有効量を被験体に投与する工程を含み、前記マイトフュージン活性化物質は、ミトコンドリアの融合及びミトコンドリアの細胞内移送を刺激する。
本開示の別の態様は、マイトフュージンの活性化を必要とする被験体においてマイトフュージンを活性化する方法を提供する。いくつかの態様におけるある方法は、１つ以上のマイトフュージン活性化物質又はその薬学的に許容され得る塩の組成物を被験体に投与する工程を含み、前記マイトフュージン活性化物質は、ミトコンドリアの融合及び細胞内移送を刺激し、前記被験体は、遺伝性又は外傷性の神経変性疾患、神経変性障害又は神経変性状態を有し、前記マイトフュージン活性化物質は、以下の化１から化１４の化合物から選択される化合物ではない。
１－（３－（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（２－（（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）オキシ）エチル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（２－（（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）スルフィニル）エチル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（２－（（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）スルホニル）エチル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－シクロヘキシル－３－（３－（５－シクロプロピル）－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－メチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－メチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（３－（４－メチル－５－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（３－（４－メチル－５－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、及び
１－（３－（４－メチル－５－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素。
本開示の別の態様は、損傷した神経の修復又は再生の増強を必要とする被験体において、損傷した神経の修復又は再生を増強する方法を提供する。いくつかの態様におけるある方法は、１つ以上のマイトフュージン活性化物質又はその薬学的に許容され得る塩を含む組成物を被験体に投与する工程を含み、前記マイトフュージン活性化物質は、ミトコンドリアの融合及び細胞内移送を制御し、前記被験体は、遺伝性の神経変性又は外傷性の神経傷害を有し、前記マイトフュージン活性化物質は、以下の化１５～化２４の化合物から選択される化合物ではない。
１－（３－（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（２－（（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）オキシ）エチル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（２－（（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）スルフィニル）エチル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（２－（（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）スルホニル）エチル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－シクロヘキシル－３－（３－（５－シクロプロピル）－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－メチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－メチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（３－（４－メチル－５－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（３－（４－メチル－５－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、及び
１－（３－（４－メチル－５－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素。
いくつかの態様において、マイトフュージン活性化物質は、１－［２－（ベンジルスルファニル）エチル］－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素（Ｃｐｄ Ａ，Ｒｏｃｈａ Ｓｃｉｅｎｃｅ ２０１８）と２－｛２－［（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）スルファニル］プロパンアミド｝－４Ｈ，５Ｈ，６Ｈ－シクロペンタ［ｂ］チオフェン－３－カルボキサミド（Ｃｐｄ Ｂ，Ｒｏｃｈａ Ｓｃｉｅｎｃｅ ２０１８）の両方の実質的に良好な機能的効力を有するか、又はマイトフュージン活性（例えば、ミトコンドリアの融合及び細胞内移送）を刺激する。
いくつかの態様において、マイトフュージン活性化物質は、神経軸索におけるミトコンドリア移送を増強するか、ミトコンドリアの極性化を高めるか、ミトコンドリアの分裂若しくは融合における一次的な異常によって引き起こされる細胞及び器官の機能不全を補正するか、二次的なミトコンドリア機能不全が要因である細胞及び器官の欠陥を補正するか、ミトコンドリアの欠陥（例えば、異常形態（ｄｙｓｍｏｒｐｈｏｍｅｔｒｙ）、クラスター形成、極性喪失、運動性消失）を逆転させるか、ミトコンドリア（必要に応じて、神経又はニューロンにおけるミトコンドリア）の融合、機能、繋留、移送、輸送（例えば、軸索のミトコンドリア輸送）、移動性若しくは運動を回復させるか、活性化するか、制御するか、調節するか、促進するか、若しくは増強するか、ミトコンドリアの伸長若しくはミトコンドリアのアスペクト比を高めるか、ＭＦＮ２における分子内拘束を混乱させるか、ＭＦＮ２をアロステリックに活性化するか、ミトコンドリアの機能不全及び細胞の機能不全を補正するか、ミトコンドリアの変異を有するニューロンにおける欠陥を修復するか、又はＭＦＮ１若しくはＭＦＮ２を標的化する。
いくつかの態様において、マイトフュージン活性化物質は、式（Ｉ）及び（ＩＩ）：
によって表される構造を有する１つ以上の化合物又はその薬学的に許容され得る塩、互変異性体若しくは立体異性体を含み、式中、Ｒ１は、非置換、一置換又は多置換のＣ３－８シクロアルキル、Ｃ３－８ヘテロアリール又はＣ３－８ヘテロシクリルであり、Ｒ２は、非置換、一置換又は多置換のＣ３－８シクロアルキル、Ｃ３－８ヘテロアリール又はＣ３－８ヘテロシクリルである。
いくつかの態様において、マイトフュージン調節剤は、式（Ｉ）又は（ＩＩ）
によって表される構造を有する化合物から選択され、式中、Ｒ１は、以下の部分：
から選択され、Ｒ２は、以下の部分：
から選択される。
いくつかの態様において、Ｒ１及びＲ２は、必要に応じて、アセトアミド、Ｃ１－８アルコキシ、アミノ、アゾ、Ｂｒ、Ｃ１－８アルキル、カルボニル、カルボキシル、Ｃｌ、シアノ、Ｃ３－８シクロアルキル、Ｃ３－８ヘテロアリール、Ｃ３－８ヘテロシクリル、ヒドロキシル、Ｆ、ハロ、インドール、Ｎ、ニトリル、Ｏ、フェニル、Ｓ、スルホキシド、二酸化硫黄及び／又はチオフェンのうちの１つ以上で置換され、必要に応じてさらに、１つ以上のアセトアミド、アルコキシ、アミノ、アゾ、Ｂｒ、Ｃ１－８アルキル、カルボニル、カルボキシル、Ｃｌ、シアノ、Ｃ３－８シクロアルキル、Ｃ３－８ヘテロアリール、Ｃ３－８ヘテロシクリル、ヒドロキシル、Ｆ、ハロ、インドール、Ｎ、ニトリル、Ｏ、フェニル、Ｓ、スルホキシド、二酸化硫黄及び／又はチオフェンで置換される。必要に応じて、上述のアルキル、シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、インドール又はフェニルは、以下：アセトアミド、アルコキシ、アミノ、アゾ、Ｂｒ、Ｃ１－８アルキル、カルボニル、カルボキシル、Ｃｌ、シアノ、Ｃ３－８シクロアルキル、Ｃ３－８ヘテロアリール、Ｃ３－８ヘテロシクリル、ヒドロキシル、Ｆ、ハロ、インドール、Ｎ、ニトリル、Ｏ、フェニル、Ｓ、スルホキシド、二酸化硫黄及び／又はチオフェンのうちの１つ以上でさらに置換される。
いくつかの態様において、化合物は、以下の部分：
１－（２－メチルシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－（４－（４－フルオロフェニル）ブチル）３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（４，４－ジフルオロ－２－メチルシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－（４－ヒドロキシ－２－メチルシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－（４－アミノ－２－メチルシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－シクロヘキシル－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－（４－フェニルブチル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－シクロヘキシル－３－（４－（４－フルオロフェニル）ブチル）尿素、
１－（４，４－ジフルオロシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－（４－アミノシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－（４－メチルシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
６－フェニル－Ｎ－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）ヘキサンアミド、
１－（４－フェニルブチル）－３－（ピペリジン－４－イル）尿素、
Ｎ－（４，４－ジフルオロシクロヘキシル）－６－フェニルヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－６－フェニルヘキサンアミド、
Ｎ－（４－アミノシクロヘキシル）－６－フェニルヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－６－（ピリジン－２－イル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－６－（ピリジン－３－イル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－６－（ピリジン－４－イル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－６－（ピリミジン－４－イル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－２－（３－フェニルプロピル）シクロプロパン－１－カルボキサミド、
Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－２－（２－フェニルエチルシクロプロピル）アセトアミド、
Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－３－フェニルメチルシクロブタン１－カルボキサミド、及び
２－（３－ベンジルシクロブチル）－Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）アセトアミド
から選択される。
本開示のさらに別の態様は、マイトフュージン活性化物質を、必要に応じて、１つ以上の治療的に許容され得る希釈剤又はキャリアとともに含む薬学的組成物を提供する。
いくつかの態様において、薬学的組成物は、薬学的に許容され得る賦形剤を含む。
いくつかの態様において、薬学的組成物は、神経保護薬、抗パーキンソン病薬、アミロイドタンパク質沈着阻害剤、ベータアミロイド合成阻害剤、抗うつ薬、抗不安薬、抗精神病薬、抗筋萎縮性側索硬化症薬、抗ハンチントン病薬、抗アルツハイマー病薬、抗てんかん薬及び／又はステロイドから選択される少なくとも１つの化合物を含む。
本開示のさらに別の態様は、被験体におけるミトコンドリアに関連する疾患、障害又は状態を治療する方法を提供し、その方法は、被験体に治療有効量のマイトフュージン活性化物質を投与する工程を含む。
いくつかの態様において、被験体は、ミトコンドリアに関連する疾患、障害又は状態と診断されているか、又はそれを有すると疑われる。いくつかの態様において、ミトコンドリアに関連する疾患、障害又は状態は、中枢神経系（ＣＮＳ）又は末梢神経系（ＰＮＳ）の傷害又は外傷、例えば、ＣＮＳ若しくはＰＮＳに対する外傷、挫滅傷、脊髄傷害（ＳＣＩ）、外傷性脳傷害、脳卒中、視神経傷害、又は軸索切断を伴う関連状態、ミトコンドリアの融合、健康状態又は輸送が損なわれている慢性神経変性状態、マイトフュージン１（ＭＦＮ１）若しくはマイトフュージン２（ＭＦＮ２）又はミトコンドリアの機能不全、断片化若しくは融合に関連する疾患又は障害、ＭＦＮ１又はＭＦＮ２のアンフォールディングの機能不全、変異が原因のミトコンドリア機能不全、変性神経状態、例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病、シャルコー・マリー・トゥース病又はハンチントン病、遺伝性運動感覚性ニューロパチー、自閉症、常染色体優性視神経萎縮症（ＡＤＯＡ）、筋ジストロフィー、ルー・ゲーリッグ病、癌、ミトコンドリアミオパチー、聴覚消失を伴う真性糖尿病（ＤＡＤ）、レーベル遺伝性視神経症（ＬＨＯＮ）、リー症候群、亜急性硬化性脳症、ニューロパチー・運動失調・網膜色素変性症・眼瞼下垂（ＮＡＲＰ）、筋神経胃腸管性脳症（ｍｙｏｎｅｕｒｏｇｅｎｉｃ ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ ｅｎｃｅｐｈａｌｏｐａｔｈｙ）（ＭＮＧＩＥ）、赤色ぼろ線維・ミオクローヌスてんかん症候群（ＭＥＲＲＦ）、ミトコンドリアミオパチー・脳筋症・乳酸アシドーシス・脳卒中様症状（ＭＥＬＡＳ）、ｍｔＤＮＡ枯渇、ミトコンドリア神経性胃腸管系脳筋症（ＭＮＧＩＥ）、自律神経障害性ミトコンドリアミオパチー、ミトコンドリアチャネル病（ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌ ｃｈａｎｎｅｌｏｐａｔｈｙ）、及び／或いはピルビン酸脱水素酵素複合体欠損症（ＰＤＣＤ／ＰＤＨ）のうちの１つ以上である。
他の目的及び特徴は、本明細書の以後においてある程度明らかになり、ある程度指摘される。
当業者は、下記で説明される図面が単に例示目的であることを理解するであろう。これらの図面は、決して本教示の範囲を限定しないと意図されている。
図１は、マイトフュージン活性化物質によって促進される閉じた／不活性な立体配座（左）及び開いた／活性な立体配座（右）のヒトＭＦＮ２の構造モデルを図示している（例えば、実施例１を参照のこと）。
図２は、新規クラスの尿素ベースのマイトフュージン活性化物質の一連の化学構造、及び新しい各化合物によって誘発されたマイトフュージン依存性のミトコンドリア伸長として表現されている新しい各化合物の機能を、以前に報告されたクラスの小分子マイトフュージン活性化物質のプロトタイプであるＲｅｇＣと比較して示しているドットプロットグラフを示している（例えば、実施例３を参照のこと）。
図３は、さらに別の新規クラスのアミドベースのマイトフュージン活性化物質の一連の化学構造、及び新しい各化合物によって誘発されたマイトフュージン依存性のミトコンドリア伸長として表現されている新しい各化合物の機能を、以前に報告されたクラスの小分子マイトフュージン活性化物質のプロトタイプであるＲｅｇＣと比較して示しているドットプロットグラフを示している（例えば、実施例３を参照のこと）。
図４は、さらに別の新規クラスのアミドベースの環状骨格マイトフュージン活性化物質の一連の化学構造、及び新しい各化合物によって誘発されたマイトフュージン依存性のミトコンドリア伸長として表現されている新しい各化合物の機能を、以前に報告されたクラスの小分子マイトフュージン活性化物質のプロトタイプであるＲｅｇＣと比較して示しているドットプロットグラフを示している（例えば、実施例３を参照のこと）。
図５は、アミドマイトフュージン活性化物質である化合物ＭｉＭ１１１の様々な生理化学的特性及び生物学的特性を実証する研究の結果を示している（例えば、実施例３を参照のこと）。
図６Ａは、ＭｉＭ５、ＭｉＭ１１及びＭｉＭ１１１の用量反応関係を、Ｒｏｃｈａ ｅｔ ａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ２０１８に記載されているプロトタイプのキメラ化合物と比べて示している。図６Ｂは、ＭｉＭ１１１がＭＦＮ２の立体構造を開くことが、Ｆｒａｎｃｏ ｅｔ ａｌ Ｎａｔｕｒｅ ２０１６に記載されているアゴニストペプチドのそれを模倣していることを示している。図６Ｃは、ＭｉＭ１１１が、培養下のマウスシャルコー・マリー・トゥース２Ａ後根神経節ニューロンの再成長を促進し、シャルコー・マリー・トゥース病２Ａ型のマウスモデルにおいて疾患を逆転させ得ることを示している（例えば、実施例４を参照のこと）。
図７Ａは、実験的ＣＭＴ２ＡにおいてＭｉＭ１１１が欠陥を逆転させる例をグラフに示しており、上の模式図は、実験計画を示しており、下のドットブロットは、結果を示している。図７Ｂは、ＭｉＭ１１１（ＭｉＭ）が、治療の８週間以内に、治療されたすべてのマウスにおいてロータロッド欠陥を逆転させた結果を示している（統計は２元配置分散分析を使用した）。
図８は、マイトフュージン活性化物質の活性のハイスループットスクリーニング又は詳細な定量的解析に適した様式でマイトフュージン依存性のミトコンドリア融合を計測するための方法の模式図である（例えば、実施例８を参照のこと）。
図９は、図８に図示された方法を用いたミトコンドリア融合のスクリーニングアッセイの結果を示している（例えば、実施例８を参照のこと）。
本開示は、機能に不可欠なＭＦＮ２由来の相互作用ペプチドのファーマコフォアモデリングが、ミトコンドリアに関連する疾患、障害及び状態の治療に有用な小分子ペプチド模倣活性化物質を生成し得るという発見に少なくとも部分的に基づく。本明細書中に示されるように、本開示は、ミトコンドリアの機能を制御するための新しい化学クラスの組成物を提供する。これらの組成物は、ミトコンドリアの分裂、融合及び細胞内の運動性／分布の一次的な異常が原因の、又は二次的なミトコンドリア異常が疾患の一因となる、細胞及び器官の機能不全の補正に有用であり得る。
マイトフュージン活性化物質
本開示は、機能に不可欠なＭＦＮ２ペプチド間相互作用の、構造的に異なる新しいクラスの小分子阻害剤を提供する。本明細書中に記載されるように、ミトコンドリアに関連する疾患、障害又は状態を治療するための組成物は、マイトフュージン活性化物質、例えば、ペプチド模倣物（例えば、ペプチドの化学構造的特徴を模倣する小分子）を含み得る。ペプチド模倣物は、化学的ペプチド模倣物であり得る。例えば、ペプチド模倣物は、マイトフュージン由来のミニペプチドを模倣し得る。
本明細書中に記載されるように、新世代のペプチド模倣物小分子が開発された。これらの化合物は、ＭＦＮ１及びＭＦＮ２を異なる立体配座状態に誘導することによってミトコンドリアの融合を活性化する。ＭＦＮ１又はＭＦＮ２を標的化する最初の小分子ペプチド模倣物（Ｒｏｃｈａ，ｅｔ ａｌ．；Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１８に記載されている）は、薬物動態学的特性が不良であったことから、新薬の開発に繋がらなかった。ミトコンドリアの融合及び細胞内移送を活性化し、好ましい薬物動態学的特性を有し、ミトコンドリア及び細胞の機能不全を補正するために使用され得る、構造的に異なるクラスの小分子マイトフュージン活性化物質のメンバーが、本明細書中に記載される。
マイトフュージン活性化物質は、ミトコンドリアの伸長を増強する。ミトコンドリアの伸長は、ミトコンドリアのアスペクト比によって計測され得るが、この計測は、時間がかかり、マイトフュージン活性化物質の活性を計測する間接的な手段である。マイトフュージン活性化物質の活性は、ミトコンドリアが融合する速度又は内容物を交換する速度を測定することによって、最もうまく計測される。本明細書中に記載されるように、小分子、ペプチド又は他の生理活性化合物をミトコンドリアの融合についてハイスループットアッセイする方法が、化合物をマイトフュージン活性化物質の活性についてスクリーニングするために使用され得る。
マイトフュージンミニペプチド
本明細書中に記載されるように、ペプチドマイトフュージン活性化物質は、Ｆｒａｎｃｏ，ｅｔ ａｌ．；Ｎａｔｕｒｅ ２０１６に記載されているようなＭＦＮ２由来のミニペプチドであり得る。
ＭＦＮ活性化物質（融合促進）ペプチド模倣物
本明細書中に記載されるように、ペプチド模倣物は、Ｆｒａｎｃｏ，ｅｔ ａｌ．；Ｎａｔｕｒｅ ２０１６及びＲｏｃｈａ，ｅｔ ａｌ．；Ｓｃｉｅｎｃｅ ２０１８に記載されているような、内在性のＭＦＮ１又はＭＦＮ２ ＨＲ１－ＨＲ２ペプチド間相互作用と競合するＭＦＮ活性化物質（融合促進）ペプチド模倣物であり得る。
本開示に係るマイトフュージン活性化物質としては、以下の化合物：
１－（３－（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素（キメラＣ、Ｍ．Ｗ．：３８１．５２ｇ／ｍｏｌ、式：Ｃ２２Ｈ３１Ｎ５Ｏ）、
１－（２－（（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）オキシ）エチル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素（キメラＯ、Ｍ．Ｗ．：３８３．４９ｇ／ｍｏｌ、式：Ｃ２１Ｈ２９Ｎ５Ｏ２）、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素（キメラＣ／Ｏ、Ｍ．Ｗ．：３６９．４７ｇ／ｍｏｌ、式：Ｃ２０Ｈ２７Ｎ５Ｏ２）、
１－（２－（（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）スルフィニル）エチル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素（キメラＳＯ、Ｍ．Ｗ．：４１５．５５ｇ／ｍｏｌ、式：Ｃ２１Ｈ２９Ｎ５Ｏ２Ｓ）、及び／又は
１－（２－（（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）スルホニル）エチル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素（キメラＳＯ２、Ｍ．Ｗ．：４３１．５６ｇ／ｍｏｌ、式：Ｃ２１Ｈ２９Ｎ５Ｏ３Ｓ）
が挙げられる。
「Ｍ」クラスのマイトフュージン活性化物質としては、以下の化合物：
１－（３－（５－シクロプロピル－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素（Ｍ－１、Ｍ．Ｗ．：３３３．４７ｇ／ｍｏｌ、式：Ｃ１８Ｈ３１Ｎ５Ｏ）、
１－シクロヘキシル－３－（３－（５－シクロプロピル）－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）尿素（Ｍ－２、Ｍ．Ｗ．：３１９．４５ｇ／ｍｏｌ、式：Ｃ１７Ｈ２９Ｎ５Ｏ）、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素（Ｍ－３、Ｍ．Ｗ．：３３５．４４ｇ／ｍｏｌ、式：Ｃ１７Ｈ２９Ｎ５Ｏ２）、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素（Ｍ－４、Ｍ．Ｗ．：３２１．４２ｇ／ｍｏｌ、式：Ｃ１６Ｈ２７Ｎ５Ｏ２）、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－メチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素（Ｍ－５、Ｍ．Ｗ．：３２１．４３ｇ／ｍｏｌ、式：Ｃ１６Ｈ２７Ｎ５Ｏ２）、及び／又は
１－（３－（５－シクロプロピル－４－メチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素（Ｍ－６、Ｍ．Ｗ．：３０７．４ｇ／ｍｏｌ、式：Ｃ１５Ｈ２５Ｎ５Ｏ２）
が挙げられる。
「Ｆ」クラスのマイトフュージン活性化物質としては、以下の化合物：
１－（３－（４－メチル－５－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素（Ｆ－１、Ｍ．Ｗ．：３５５．４９ｇ／ｍｏｌ、式：Ｃ２０Ｈ２９Ｎ５Ｏ）、
１－（３－（４－メチル－５－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素（Ｆ－３、Ｍ．Ｗ．：３４３．４３ｇ／ｍｏｌ、式：Ｃ１８Ｈ２５Ｎ５Ｏ２）、及び／又は
１－（３－（４－メチル－５－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素（Ｆ－４、Ｍ．Ｗ．：３５７．４６ｇ／ｍｏｌ、式：Ｃ１９Ｈ２７Ｎ５Ｏ２）
が挙げられる。
マイトフュージン活性化物質：ＭＦＮ１及び／又はＭＦＮ２を活性化する構造的に異なる小分子
本明細書中に記載される小分子マイトフュージン活性化物質は、Ｒｏｃｈａ，ｅｔ ａｌ．；Ｓｃｉｅｎｃｅ ２０１８に記載されているファーマコフォアＨＲ１－ＨＲ２ペプチド間相互作用モデルに由来するが、以前に報告された化学クラスとは構造的に異なる別の化学クラスのアロステリックなマイトフュージン活性化物質である。活性化物質は、それが結合するタンパク質を部分的又は完全に活性化する物質である。
マイトフュージン活性化物質は、式（Ｉ）若しくは（ＩＩ）：
又はその薬学的に許容され得る塩、互変異性体若しくは立体異性体であり得、式中、Ｒ１は、以下の部分：
から選択され、Ｒ２は、以下の部分：
から選択される。
必要に応じて、式（Ｉ）又は（ＩＩ）の化合物は、以下の化合物：
１－（３－（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（２－（（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）オキシ）エチル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（２－（（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）スルフィニル）エチル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（２－（（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）スルホニル）エチル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－シクロヘキシル－３－（３－（５－シクロプロピル）－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－メチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－メチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（３－（４－メチル－５－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（３－（４－メチル－５－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、及び
１－（３－（４－メチル－５－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素
から選択される化合物ではない。
必要に応じて、式（Ｉ）又は（ＩＩ）におけるＲ１又はＲ２は、独立して、以下の基：アセトアミド、Ｃ１－８アルコキシ、アミノ、アゾ、Ｂｒ、Ｃ１－８アルキル、カルボニル、カルボキシル、Ｃｌ、シアノ、Ｃ３－８シクロアルキル、Ｃ３－８ヘテロアリール、Ｃ３－８ヘテロシクリル、ヒドロキシル、Ｆ、ハロ、インドール、Ｎ、ニトリル、Ｏ、フェニル、Ｓ、スルホキシド、二酸化硫黄及び／又はチオフェンのうちの１つ以上によって置換され得、必要に応じてさらに、アセトアミド、アルコキシ、アミノ、アゾ、Ｂｒ、Ｃ１－８アルキル、カルボニル、カルボキシル、Ｃｌ、シアノ、Ｃ３－８シクロアルキル、Ｃ３－８ヘテロアリール、Ｃ３－８ヘテロシクリル、ヒドロキシル、Ｆ、ハロ、インドール、Ｎ、ニトリル、Ｏ、フェニル、Ｓ、スルホキシド、二酸化硫黄及び／又はチオフェンで置換され得、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、インドール又はフェニルは、必要に応じてさらに以下の基：アセトアミド、アルコキシ、アミノ、アゾ、Ｂｒ、Ｃ１－８アルキル、カルボニル、カルボキシル、Ｃｌ、シアノ、Ｃ３－８シクロアルキル、Ｃ３－８ヘテロアリール、Ｃ３－８ヘテロシクリル、ヒドロキシル、Ｆ、ハロ、インドール、Ｎ、ニトリル、Ｏ、フェニル、Ｓ、スルホキシド及び／又はチオフェンのうちの１つ以上で置換される。
必要に応じて、式（Ｉ）又は（ＩＩ）におけるＲ１及びＲ２基は、独立して、以下の基：ヒドロキシル、Ｃ１－１０アルキルヒドロキシル、アミン、Ｃ１－１０カルボン酸、Ｃ１－１０カルボキシル、必要に応じて不飽和を含む直鎖又は分枝鎖のＣ１－１０アルキル、必要に応じて不飽和又は１つの酸素原子若しくは窒素原子を含むＣ２－８シクロアルキル、直鎖又は分枝鎖のＣ１－１０アルキルアミン、ヘテロシクリル、複素環アミン、並びに／或いはフェニルと、以下のヘテロ原子：Ｎ、Ｏ及び／若しくはＳのうちの１～４個を含むヘテロアリール、非置換フェニル環、置換フェニル環、非置換ヘテロシクリル並びに置換ヘテロシクリルとを含むアリールのうちの１つ以上で置換され得る。必要に応じて、非置換フェニル環又は置換フェニル環は、独立して、以下の基：ヒドロキシル、Ｃ１－１０アルキルヒドロキシル、アミン、Ｃ１－１０カルボン酸、Ｃ１－１０カルボキシル、必要に応じて不飽和を含む直鎖又は分枝鎖のＣ１－１０アルキル、必要に応じて不飽和を含む直鎖又は分枝鎖のＣ１－１０アルキルアミン、必要に応じて不飽和又は１つの酸素原子若しくは窒素原子を含むＣ２－１０シクロアルキル、直鎖又は分枝鎖のＣ１－１０アルキルアミン、ヘテロシクリル、複素環アミン、並びに／或いはフェニルと、以下のヘテロ原子：Ｎ、Ｏ及び／若しくはＳのうちの１～４個を含むヘテロアリールとを含むアリールのうちの１つ以上で置換され得る。必要に応じて、非置換ヘテロシクリル又は置換ヘテロシクリルは、独立して、以下の基：ヒドロキシル、Ｃ１－１０アルキルヒドロキシル、アミン、Ｃ１－１０カルボン酸、Ｃ１－１０カルボキシル、必要に応じて不飽和を含む直鎖又は分枝鎖のＣ１－１０アルキル、必要に応じて不飽和を含む直鎖又は分枝鎖のＣ１－１０アルキルアミン、必要に応じて不飽和又は１つの酸素原子若しくは窒素原子を含むＣ２－８シクロアルキル、ヘテロシクリル、直鎖又は分枝鎖のＣ１－１０アルキルアミン、複素環アミン、並びに／又はフェニルと、以下のヘテロ原子：Ｎ、Ｏ及びＳのうちの１～４個を含むヘテロアリールとを含むアリールのうちの１つ以上で置換され得る。上記のいずれもが、必要に応じてさらに置換されてもよい。
いくつかの態様において、式（Ｉ）又は（ＩＩ）におけるＲ１又はＲ２は、必要に応じて、以下の基：アセトアミド、アルコキシ、アミノ、アゾ、Ｂｒ、Ｃ１－８アルキル、カルボニル、カルボキシル、Ｃｌ、シアノ、Ｃ３－８シクロアルキル、Ｃ３－８ヘテロアリール、Ｃ３－８ヘテロシクリル、ヒドロキシル、Ｆ、ハロ、インドール、Ｎ、ニトリル、Ｏ、フェニル、Ｓ、スルホキシド、二酸化硫黄及び／又はチオフェンのうちの１つ以上によって置換され、必要に応じてさらに以下の基：アセトアミド、アルコキシ、アミノ、アゾ、Ｂｒ、Ｃ１－８アルキル、カルボニル、カルボキシル、Ｃｌ、シアノ、Ｃ３－８シクロアルキル、Ｃ３－８ヘテロアリール、Ｃ３－８ヘテロシクリル、ヒドロキシル、Ｆ、ハロ、インドール、Ｎ、ニトリル、Ｏ、フェニル、Ｓ、スルホキシド、二酸化硫黄又はチオフェンのうちの１つ以上で置換され得、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、インドール又はフェニルは、必要に応じてさらに、アセトアミド、アルコキシ、アミノ、アゾ、Ｂｒ、Ｃ１－８アルキル、カルボニル、カルボキシル、Ｃｌ、シアノ、Ｃ３－８シクロアルキル、Ｃ３－８ヘテロアリール、Ｃ３－８ヘテロシクリル、ヒドロキシル、Ｆ、ハロ、インドール、Ｎ、ニトリル、Ｏ、フェニル、Ｓ、スルホキシド、二酸化硫黄及び／又はチオフェンのうちの１つ以上で置換される。
本開示の別の態様において、マイトフュージン活性化物質は、式（ＩＩＩ）：
又はその薬学的に許容される塩であり得る。
式（ＩＩＩ）において、ｏは、０、１、２、３、４又は５であり得、ｐは、０又は１であり得、ｑは、０、１、２、３、４又は５であり得るが、但し、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、３以上又は７以下であり、Ｘは、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール又はヘテロアリールであり得、Ｚは、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール又はヘテロアリールであり得、Ｒ１及びＲ２は、独立して、Ｈ、Ｆ、アルキル又はＣ３－７シクロアルキルであり得、Ｒ１とＲ２とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを形成し得、Ｒ３及びＲ４は、独立して、Ｈ、Ｆ、アルキル、ＣＯＲ７、Ｃ３－７シクロアルキルであり得るか、又は必要に応じてＲ３とＲ４とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを形成し得、Ｙは、Ｏ、ＣＲ５Ｒ６、ＣＲ７＝ＣＲ８、三重結合、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリールであり得るが、但し、ｏが１以上であるとき、Ｙ＝ＮＲ７、Ｓ、ＳＯ２、ＳＯＮＲ８、－ＮＲ８ＳＯ２－、－ＮＲ７ＣＯ－、－ＣＯＮＲ７－、－ＮＲ７ＣＯＮＲ８－であり、Ｒ５及びＲ６は、独立して、Ｈ、Ｆ、アルキル又はシクロアルキルであり得るか、又は必要に応じて、Ｒ５とＲ６とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを形成し得、Ｒ７は、Ｈ、アルキル又はＣ３－７シクロアルキルであり得、Ｒ８は、Ｈ、アルキル又はＣ３－７シクロアルキルであり得る。
いくつかの態様において、式（ＩＩＩ）のマイトフュージン活性化物質において、ｏは、０、１、２、３、４又は５であり、ｐは、０又は１であり、ｑは、０、１、２、３、４又は５であるが、但し、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、３以上又は７以下であり、Ｘは、シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルであるが、但し、ｏが１以上であるとき、Ｙは、Ｓ又はＳＯ２であり、Ｚは、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール又はヘテロアリールであり、Ｙは、Ｏ、ＣＲ５Ｒ６、シクロアルキル又はアリールであり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は、独立して、Ｈ又はアルキルである。
いくつかの態様において、式（ＩＩＩ）のマイトフュージン活性化物質において、ｏは、０、１、２、３、４又は５であり得、ｐは、０又は１であり得、ｑは、０、１、２、３、４又は５であり得るが、但し、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、３以上又は５以下であり、Ｘは、以下の置換基：Ｒ７、ＯＲ７、ＮＲ７Ｒ８、フッ素又はＣＦ３のうちの１～３個を有するシクロアルキルであり得るか、又はＸは、以下の必要に応じて置換されるヘテロ原子：ＮＲ７、Ｏ及びＳのうちの１～２個を含むヘテロシクロアルキルであり得るが、但し、ｏが１以上であるとき、Ｙは、Ｓ又はＳＯ２であり、Ｚは、アリール又はヘテロアリールであり得、Ｙは、Ｏ、ＣＨ２又はシクロアルキルであり得、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれＨであり得、Ｒ７は、Ｈ、アルキル又はＣ３－７シクロアルキルであり得、Ｒ８は、Ｈ、アルキル又はＣ３－７シクロアルキルであり得る。
いくつかの態様において、式（ＩＩＩ）のマイトフュージン活性化物質において、ｏは、０、１、２又は３であり得、ｐは、１であり得、ｑは、０、１、２又は３であり得るが、但し、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、３以上又は５以下であり、Ｘは、以下の置換基：Ｒ７、ＯＲ７、ＮＲ７Ｒ８、フッ素又はＣＦ３のうちの１～３個を有するシクロアルキルであり得るか、又はＸは、以下の必要に応じて置換されるヘテロ原子：Ｏ、ＮＲ７及びＳのうちの１～２個を含むヘテロシクロアルキルであり得、Ｚは、アリール又はヘテロアリールであり得、Ｙは、シクロプロピル又はシクロブチルであり得、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれＨであり得、Ｒ７及びＲ８は、独立して、Ｈ、アルキル又はＣ３－７シクロアルキルであり得るか、又は必要に応じて、Ｒ７とＲ８とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキルを形成し得る。
いくつかの態様において、式（ＩＩＩ）のマイトフュージン活性化物質において、ｏは、０、１、２、３又は４であり得、ｐは、１であり得、ｑは、０、１、２、３又は４であり得るが、但し、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、５であり、Ｘは、以下の置換基：Ｒ７、ＯＲ７、ＮＲ７Ｒ８、フッ素及びＣＦ３のうちの１～３個を有するシクロアルキルであり得るか、Ｘは、以下の必要に応じて置換されるヘテロ原子：Ｏ、ＮＲ７及びＳのうちの１～２個を含むヘテロシクロアルキルであり得、Ｚは、アリール又はヘテロアリールであり得、Ｙは、Ｏ又はＣＨ２であり得、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれＨであり得、Ｒ７は、独立して、Ｈ、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択され得、Ｒ８は、独立して、Ｈ、アルキル、ＣＯＲ７及びＣ３－７シクロアルキルから選択され得るか、又は必要に応じて、Ｒ７とＲ８とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキルを形成し得る。
いくつかの態様において、式（ＩＩＩ）のマイトフュージン活性化物質において、Ｘは、４－ヒドロキシルシクロヘキシル、４－アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ－メチル）アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ，Ｎ－ジメチル）アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ－アセチルアミノ）シクロヘキシル、４，４－ジフルオロシクロヘキシル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル、ピペリジニル、Ｎ－メチル－ピペリジニル又はＮ－アセチル－ピペリジニルであり得、Ｚは、アリール又はヘテロアリールであり得、Ｙは、Ｏ又はＣＨ２であり得、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれＨであり得、ｏは、０、１、２、３又は４であり得、ｐは、１であり得、ｑは、０、１、２、３又は４であり得るが、但し、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、５である。
いくつかの態様において、式（ＩＩＩ）のマイトフュージン活性化物質において、Ｘは、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール又はヘテロアリールであり、これらの各々は、以下のヘテロ原子：Ｎ、Ｏ及びＳのうちの１～４個を含み、以下の置換基：Ｒ７、ＯＲ７、Ｃｌ、Ｆ、－ＣＮ、ＣＦ３、－ＮＲ７Ｒ８、－ＳＯ２ＮＲ７Ｒ８、－ＮＲ７ＳＯ２Ｒ９、－ＳＯ２Ｒ９、－ＣＯＮＲ７Ｒ８、－ＮＲ７ＣＯＲ９、Ｃ３－７シクロアルキル及びヘテロシクロアルキルのうちの０～４個を有し、Ｚは、フェニル又はヘテロアリールであり、ヘテロアリールは、Ｎ、Ｏ及びＳから独立して選択される１～４個の原子を含み得、フェニル又はヘテロアリールは、Ｒ７、ＯＲ７、Ｃｌ、Ｆ、－ＣＮ、ＣＦ３、－ＮＲ７Ｒ８、－ＳＯ２ＮＲ７Ｒ８、－ＮＲ７ＳＯ２Ｒ９、－ＳＯ２Ｒ９、－ＣＯＮＲ７Ｒ８、－ＮＲ７ＣＯＲ９、Ｃ３－７シクロアルキル及び／又はヘテロシクロアルキルから独立して選択される以下の置換基のうちの０～４個を有し、Ｙは、Ｏ又はＣＨ２であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれＨであり得、Ｒ７は、独立して、Ｈ、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択され、Ｒ８は、独立して、Ｈ、アルキル、ＣＯＲ７及びＣ３－７シクロアルキルから選択されるか、又は必要に応じて、Ｒ７とＲ８とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキルを形成し得、Ｒ９は、アルキル又はＣ３－７シクロアルキルであり、ｏは、０、１、２、３又は４であり、ｐは、１であり、ｑは、０、１、２、３又は４であるが、但し、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、５である。
いくつかの態様において、式（ＩＩＩ）のマイトフュージン活性化物質において、Ｘは、４－ヒドロキシルシクロヘキシル、４－アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ－メチル）アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ，Ｎ－ジメチル）アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ－アセチルアミノ）シクロヘキシル、４，４－ジフルオロシクロヘキシル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル、ピペリジニル、Ｎ－メチル－ピペリジニル又はＮ－アセチル－ピペリジニルであり得、Ｚは、フェニル又はヘテロアリールであり得、ヘテロアリールは、以下のヘテロ原子：Ｎ、Ｏ及びＳのうちの１～３個を含み得、フェニル又はヘテロアリールは、Ｒ７、ＯＲ７、Ｃｌ、Ｆ、－ＣＮ、ＣＦ３、－ＮＲ７Ｒ８、－ＳＯ２Ｒ９、－ＣＯＮＲ７Ｒ８、－ＮＲ７ＣＯＲ９、Ｃ３－７シクロアルキル及び／又はヘテロシクロアルキルから独立して選択される以下の置換基のうちの０～３個を含み得、Ｙは、Ｏ又はＣＨ２であり得、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれＨであり得、Ｒ７は、独立して、Ｈ、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択され得、Ｒ８は、独立して、Ｈ、アルキル、ＣＯＲ７及びＣ３－７シクロアルキルから選択され得るか、又は必要に応じて、Ｒ７とＲ８とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキルを形成し得、Ｒ９は、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択され得、ｏは、０、１、２、３又は４であり得、ｐは、１であり得、ｑは、０、１、２、３又は４であり得るが、但し、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、５である。
いくつかの態様において、式（ＩＩＩ）のマイトフュージン活性化物質において、Ｘは、４－ヒドロキシルシクロヘキシル、４－アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ－メチル）アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ，Ｎ－ジメチル）アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ－アセチルアミノ）シクロヘキシル、４，４－ジフルオロシクロヘキシル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル、ピペリジニル、４－Ｎ－メチル－ピペリジニル又は４－Ｎ－アセチル－ピペリジニルであり得、Ｚは、フェニル、２－ピリジニル、３－ピリジニル、４－ピリジニル、６－ピリミジニル、５－ピリミジニル、４－ピリミジニル又は２－ピリミジニルであり得、フェニル、ピリジニル及びピリミジニル部分は、Ｒ７、ＯＲ７、Ｃｌ、Ｆ、－ＣＮ、ＣＦ３、－ＮＲ７Ｒ８、－ＳＯ２Ｒ９、－ＣＯＮＲ７Ｒ８及び／又は－ＮＲ７ＣＯＲ９から独立して選択される以下の置換基のうちの０～２個を有し得、Ｙは、Ｏ又はＣＨ２であり得、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれＨであり得、Ｒ７は、独立して、Ｈ、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択され得、Ｒ８は、独立して、Ｈ、アルキル、ＣＯＲ７及びＣ３－７シクロアルキルから選択され得るか、又は必要に応じて、Ｒ７とＲ８とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキルを形成し得、Ｒ９は、アルキル又はＣ３－７シクロアルキルであり得、ｏは、０、１、２、３又は４であり得、ｐは、１であり得、ｑは、０、１、２、３又は４であり得るが、但し、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、５である。
本開示の別の態様において、マイトフュージン活性化物質の必要を示す疾患を治療する方法は、それを必要とする哺乳動物に治療有効量の式（ＩＩＩ）
の化合物又はその薬学的に許容される塩を投与する工程を含み得る。式（ＩＩＩ）において、ｏは、０、１、２、３、４又は５であり、ｐは、０又は１であり、ｑは、０、１、２、３、４又は５であるが、但し、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、３以上又は７以下であり、Ｘは、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール又はヘテロアリールであり得、Ｚは、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール又はヘテロアリールであり得、Ｒ１及びＲ２は、独立して、Ｈ、Ｆ、アルキル又はＣ３－７シクロアルキルであり得るか、又は必要に応じて、Ｒ１とＲ２とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを形成し得、Ｒ３及びＲ４は、独立して、Ｈ、Ｆ、アルキル、ＣＯＲ７及び／又はＣ３－７シクロアルキルであり得るか、又は必要に応じて、Ｒ３とＲ４とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを形成し得、Ｙは、Ｏ、ＣＲ５Ｒ６、ＣＲ７＝ＣＲ８、三重結合、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール又はヘテロアリールであるが、但し、ｏが１以上であるとき、Ｙ＝ＮＲ７、Ｓ、ＳＯ２、ＳＯＮＲ８、－ＮＲ８ＳＯ２－、－ＮＲ７ＣＯ－、－ＣＯＮＲ７－又は－ＮＲ７ＣＯＮＲ８－であり、Ｒ５及びＲ６は、独立して、Ｈ、Ｆ、アルキル及び／又はシクロアルキルであり得るか、又は必要に応じて、Ｒ５とＲ６とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを形成し得、Ｒ７及びＲ８は、独立して、Ｈ、アルキル及び／又はＣ３－７シクロアルキルであり得る。
いくつかの態様において、マイトフュージン活性化物質の必要を示す疾患を治療する方法において、ＰＮＳ又はＣＮＳ障害は、ミトコンドリアの融合、健康状態又は輸送が損なわれている慢性神経変性状態、マイトフュージン－１（ＭＦＮ１）又はマイトフュージン－２（ＭＦＮ２）の機能不全に関連する疾患又は障害、ミトコンドリアの断片化、機能不全又は運動不全に関連する疾患、変性神経筋状態、例えば、シャルコー・マリー・トゥース病、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、ハンチントン病、アルツハイマー病、パーキンソン病、遺伝性運動感覚性ニューロパチー、自閉症、常染色体優性視神経萎縮症（ＡＤＯＡ）、筋ジストロフィー、ルー・ゲーリッグ病、癌、ミトコンドリアミオパチー、聴覚消失を伴う真性糖尿病（ＤＡＤ）、レーベル遺伝性視神経症（ＬＨＯＮ）、リー症候群、亜急性硬化性脳症、ニューロパチー・運動失調・網膜色素変性症・眼瞼下垂（ＮＡＲＰ）、筋神経胃腸管性脳症（ＭＮＧＩＥ）、赤色ぼろ線維・ミオクローヌスてんかん症候群（ＭＥＲＲＦ）、ミトコンドリアミオパチー・脳筋症・乳酸アシドーシス・脳卒中様症状（ＭＥＬＡＳ）、ｍｔＤＮＡ枯渇、ミトコンドリア神経性胃腸管系脳筋症（ＭＮＧＩＥ）、自律神経障害性ミトコンドリアミオパチー、ミトコンドリアチャネル病又はピルビン酸脱水素酵素複合体欠損症（ＰＤＣＤ／ＰＤＨ）、糖尿病性ニューロパチー、化学療法誘発性末梢神経障害、挫滅傷、ＳＣＩ、外傷性脳傷害（ＴＢＩ）、脳卒中、視神経傷害、並びに／又は軸索切断を伴う関連状態のうちのいずれか１つ又は組み合わせから選択され得る。
本開示のいくつかの態様において、マイトフュージン活性化物質の必要を示す疾患を治療する方法において、組成物は、薬学的に許容され得る賦形剤をさらに含み得る。
本開示のいくつかの態様において、ＣＮＳ及び／又はＰＮＳの遺伝性及び／又は非遺伝性の神経変性状態、傷害、損傷及び／又は外傷を治療する方法において、治療有効量の本開示に係るマイトフュージン活性化物質を被験体に投与する工程を含む。
本開示のいくつかの態様において、ＣＮＳ又はＰＮＳの遺伝性又は非遺伝性の神経変性状態、傷害、損傷又は外傷を治療する方法において、被験体は、以下：ミトコンドリアの融合、健康状態又は輸送が損なわれている慢性神経変性状態、ＭＦＮ１又はＭＦＮ２の機能不全に関連する疾患又は障害、ミトコンドリアの断片化、機能不全又は運動不全に関連する疾患、変性神経筋状態（例えば、シャルコー・マリー・トゥース病、ＡＬＳ、ハンチントン病、アルツハイマー病、パーキンソン病）、遺伝性運動感覚性ニューロパチー、自閉症、ＡＤＯＡ、筋ジストロフィー、ルー・ゲーリッグ病、癌、ミトコンドリアミオパチー、ＤＡＤ、ＬＨＯＮ、リー症候群、亜急性硬化性脳症、ＮＡＲＰ、ＭＮＧＩＥ、ＭＥＲＲＦ、ＭＥＬＡＳ、ｍｔＤＮＡ枯渇、ＭＮＧＩＥ、自律神経障害性ミトコンドリアミオパチー、ミトコンドリアチャネル病、ＰＤＣＤ／ＰＤＨ、糖尿病性ニューロパチー、化学療法誘発性末梢神経障害、挫滅傷、ＳＣＩ、ＴＢＩ、脳卒中、視神経傷害、及び／又は軸索切断を伴う関連状態のうちの１つ以上と診断されているか、又は有すると疑われる。
いくつかの態様において、１つ以上の候補分子をミトコンドリア融合の調節活性についてスクリーニングする方法は、以下：（ｉ）遺伝的に定義された様式で種々の組み合わせのＭＦＮ１又はＭＦＮ２を発現している細胞において、光スイッチ可能なミトコンドリア標的化フルオロフォアを恒常的に発現させる工程、（ｉｉ）光スイッチ可能なミトコンドリア標的化フルオロフォアを一過性に又は恒常的に発現している細胞において、ミトコンドリア標的化フルオロフォアをマイクロマトリックスパターンで光スイッチする工程、及び（ｉｉｉ）光スイッチされたミトコンドリアにおいてマージ／オーバーレイ蛍光を計測する工程のうちの１つ以上を含み得る。
いくつかの態様において、１つ以上の候補分子をミトコンドリア融合の調節活性についてスクリーニングする方法は、試験混合物のマージ／オーバーレイ蛍光をコントロール混合物のマージ／オーバーレイ蛍光と比較する工程をさらに含み得、試験混合物のマージ／オーバーレイ蛍光が、コントロール混合物のマージ／オーバーレイ蛍光よりも大きいとき、試験混合物中の１つ以上の候補分子が、ミトコンドリア融合の活性化物質と同定される。
いくつかの態様において、１つ以上の候補分子をミトコンドリア融合の調節活性についてスクリーニングする方法は、野生型、ＭＦＮ１又はＭＦＮ２を発現している細胞における候補作用物質の試験混合物のマージ／オーバーレイ蛍光を、ＭＦＮ１とＭＦＮ２の両方を欠く細胞（ＭＦＮヌル細胞）における候補作用物質のマージ／オーバーレイ蛍光と比較する工程をさらに含み得、ＭＦＮ発現細胞における混合物のマージ／オーバーレイ蛍光が、ＭＦＮヌル細胞における混合物のマージ／オーバーレイ蛍光より大きいとき、試験混合物中の１つ以上の候補分子が、マイトフュージン活性化物質と同定される。
本明細書中で使用される用語「イミン」又は「イミノ」は、別段示されない限り、炭素－窒素二重結合を含む官能基又は化合物を含む。本明細書中で使用される表現「イミノ化合物」は、別段示されない限り、本明細書中で定義されるような「イミン」又は「イミノ」基を含む化合物のことを指す。「イミン」又は「イミノ」基は、必要に応じて置換され得る。
本明細書中で使用される用語「ヒドロキシル」は、別段示されない限り、－ＯＨを含む。「ヒドロキシル」は、必要に応じて置換され得る。
本明細書中で使用される用語「ハロゲン」及び「ハロ」は、別段示されない限り、塩素、クロロ、Ｃｌ、フッ素、フルオロ、Ｆ、臭素、ブロモ、Ｂｒ、及びヨウ素、ヨード又はＩを含む。
本明細書中で使用される用語「アセトアミド」は、式ＣＨ３ＣＯＮＨ２を有する有機化合物である。「アセトアミド」は、必要に応じて置換され得る。
本明細書中で使用される用語「アリール」は、別段示されない限り、炭素環式芳香族基を含む。アリール基の例としては、フェニル、ベンジル、ナフチル及びアントラセニルが挙げられるが、これらに限定されない。「アリール」は、必要に応じて置換され得る。
本明細書中で使用される用語「アミン」及び「アミノ」は、別段示されない限り、孤立電子対を有する窒素原子を含む官能基を含み、１つ以上の水素原子が、例えばアルキル基又はアリール基であるがこれらに限定されない置換基によって置換されている。「アミン」又は「アミノ」基は、必要に応じて置換され得る。
本明細書中で使用される用語「アルキル」は、別段示されない限り、直鎖又は分枝鎖の部分を有する一価の飽和炭化水素ラジカルを含み、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル及びオクチル基であるがこれらに限定されない。代表的な直鎖低級アルキル基としては、－メチル、－エチル、－ｎ－プロピル、－ｎ－ブチル、－ｎ－ペンチル、－ｎ－ヘキシル、－ｎ－ヘプチル及び－ｎ－オクチルが挙げられるが、これらに限定されない。分枝鎖低級アルキル基としては、－イソプロピル、－ｓｅｃ－ブチル、－イソブチル、－ｔｅｒｔ－ブチル、－イソペンチル、２－メチルブチル、２－メチルペンチル、３－メチルペンチル、２，２－ジメチルブチル、２，３－ジメチルブチル、２，２－ジメチルペンチル、２，３－ジメチルペンチル、３，３－ジメチルペンチル、２，３，４－トリメチルペンチル、３－メチルヘキシル、２，２－ジメチルヘキシル、２，４－ジメチルヘキシル、２，５－ジメチルヘキシル、３，５－ジメチルヘキシル、２，４－ジメチルペンチル、２－メチルヘプチル、３－メチルヘプチルが挙げられるが、これらに限定されない。不飽和Ｃ１－８アルキルとしては、－ビニル、－アリル、－１－ブテニル、－２－ブテニル、－イソブチレニル、－１－ペンテニル、－２－ペンテニル、－３－メチル－１－ブテニル、－２－メチル－２－ブテニル、－２，３－ジメチル－２－ブテニル、１－ヘキシル、２－ヘキシル、３－ヘキシル、－アセチレニル、－プロピニル、－１－ブチニル、－２－ブチニル、－１－ペンチニル、－２－ペンチニル又は－３－メチル－１ブチニルが挙げられるが、これらに限定されない。アルキルは、飽和、部分的に飽和又は不飽和であり得る。「アルキル」は、必要に応じて置換され得る。
本明細書中で使用される用語「カルボキシル」は、別段示されない限り、酸素原子に二重結合し、且つヒドロキシル基に単結合した炭素原子を含む官能基（－ＣＯＯＨ）を含む。「カルボキシル」は、必要に応じて置換され得る。
本明細書中で使用される用語「アルケニル」は、別段示されない限り、少なくとも１つの炭素－炭素二重結合を有するアルキル部分（上で定義されたような）を含み、前記アルケニル部分のＥ及びＺ異性体を含む。アルケニルは、部分的に飽和又は不飽和であり得る。「アルケニル」は、必要に応じて置換され得る。
本明細書中で使用される用語「アルキニル」は、別段示されない限り、少なくとも１つの炭素－炭素三重結合を有するアルキル部分（上で定義されたような）を含む。アルキニルは、部分的に飽和又は不飽和であり得る。「アルキニル」は、必要に応じて置換され得る。
本明細書中で使用される用語「アシル」は、別段示されない限り、脂肪族カルボン酸からヒドロキシル（－ＯＨ）基の除去によって得られる官能基を含む。「アシル」は、必要に応じて置換され得る。
本明細書中で使用される用語「アルコキシル」は、別段示されない限り、Ｏ－アルキル基を含み、アルキルは、上で定義されたとおりであり、Ｏは、酸素を表す。代表的なアルコキシル基としては、－Ｏ－メチル、－Ｏ－エチル、－Ｏ－ｎ－プロピル、－Ｏ－ｎ－ブチル、－Ｏ－ｎ－ペンチル、－Ｏ－ｎ－ヘキシル、－Ｏ－ｎ－ヘプチル、－Ｏ－ｎ－オクチル、－Ｏ－イソプロピル、－Ｏ－ｓｅｃ－ブチル、－Ｏ－イソブチル、－Ｏ－ｔｅｒｔ－ブチル、－Ｏ－イソペンチル、－Ｏ－２－メチルブチル、－Ｏ－２－メチルペンチル、－Ｏ－３－メチルペンチル、－Ｏ－２，２－ジメチルブチル、－Ｏ－２，３－ジメチルブチル、－Ｏ－２，２－ジメチルペンチル、－Ｏ－２，３－ジメチルペンチル、－Ｏ－３，３－ジメチルペンチル、－Ｏ－２，３，４－トリメチルペンチル、－Ｏ－３－メチルヘキシル、－Ｏ－２，２－ジメチルヘキシル、－Ｏ－２，４－ジメチルヘキシル、－Ｏ－２，５－ジメチルヘキシル、－Ｏ－３，５－ジメチルヘキシル、－Ｏ－２，４‐ジメチルペンチル、－Ｏ－２－メチルヘプチル、－Ｏ－３－メチルヘプチル、－Ｏ－ビニル、－Ｏ－アリル、－Ｏ－１－ブテニル、－Ｏ－２－ブテニル、－Ｏ－イソブチレニル、－Ｏ－１－ペンテニル、－Ｏ－２－ペンテニル、－Ｏ－３－メチル－１－ブテニル、－Ｏ－２－メチル－２－ブテニル、－Ｏ－２，３－ジメチル－２－ブテニル、－Ｏ－１－ヘキシル、－Ｏ－２－ヘキシル、－Ｏ－３－ヘキシル、－Ｏ－アセチレニル、－Ｏ－プロピニル、－Ｏ－１－ブチニル、－Ｏ－２－ブチニル、－Ｏ－１－ペンチニル、－Ｏ－２－ペンチニル、－Ｏ－３－メチル－１－ブチニル、－Ｏ－シクロプロピル、－Ｏ－シクロブチル、－Ｏ－シクロペンチル、－Ｏ－シクロヘキシル、－Ｏ－シクロヘプチル、－Ｏ－シクロオクチル、－Ｏ－シクロノニル、－Ｏ－シクロデシル、－Ｏ－ＣＨ２－シクロプロピル、－Ｏ－ＣＨ２－シクロブチル、－Ｏ－ＣＨ２－シクロペンチル、－Ｏ－ＣＨ２－シクロヘキシル、－Ｏ－ＣＨ２－シクロヘプチル、－Ｏ－ＣＨ２－シクロオクチル、－Ｏ－ＣＨ２－シクロノニル、－Ｏ－ＣＨ２－シクロデシル、－Ｏ－（ＣＨ２）ｎ－シクロプロピル、－Ｏ－（ＣＨ２）ｎ－シクロブチル、－Ｏ－（ＣＨ２）ｎ－シクロペンチル、－Ｏ－（ＣＨ２）ｎ－シクロヘキシル、－Ｏ－（ＣＨ２）ｎ－シクロヘプチル、－Ｏ－（ＣＨ２）ｎ－シクロオクチル、－Ｏ－（ＣＨ２）ｎ－シクロノニル及び／又は－Ｏ－（ＣＨ２）ｎ－シクロデシルが挙げられるが、これらに限定されない。アルコキシルは、飽和、部分的に飽和又は不飽和であり得る。「アルコキシル」は、必要に応じて置換され得る。上記の任意の例において、ｎは、１～約２０であり得る。
本明細書中で使用される用語「シクロアルキル」は、別段示されない限り、合計３～１０個の炭素原子を含む、本明細書中で言及される、非芳香族の、飽和、部分的に飽和又は不飽和の、単環式、或いは縮合、スピロ若しくは非縮合の二環式又は三環式の炭化水素を含む。シクロアルキルの例としては、－シクロプロピル、－シクロブチル、－シクロペンチル、－シクロペンタジエニル、－シクロヘキシル、－シクロヘキセニル、－１，３－シクロヘキサジエニル、－１，４－シクロヘキサジエニル、－シクロヘプチル、－１，３－シクロヘプタジエニル、－１，３，５－シクロヘプタトリエニル、－シクロオクチル及び－シクロオクタジエニルを含むＣ３－１０シクロアルキル基が挙げられるが、これらに限定されない。用語「シクロアルキル」は、－低級アルキル－シクロアルキルも含み、低級アルキル及びシクロアルキルは、本明細書中で定義されるとおりである。－低級アルキル－シクロアルキル基の例としては、－ＣＨ２－シクロプロピル、－ＣＨ２－シクロブチル、－ＣＨ２－シクロペンチル、－ＣＨ２－シクロペンタジエニル、－ＣＨ２－シクロヘキシル、－ＣＨ２－シクロヘプチル及び／又は－ＣＨ２－シクロオクチルが挙げられるが、これらに限定されない。「シクロアルキル」は、必要に応じて置換され得る。
本明細書中で使用される用語「ヘテロシクリル」（例えば、「ヘテロアリール」）は、別段示されない限り、１～４個の環炭素原子が独立して、Ｏ、Ｓ及びＮのうちの１つ以上で置換された、芳香族又は非芳香族のシクロアルキルを含む。ヘテロシクリルの代表例としては、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェン、インドリル、ベンゾピラゾリル、クマリニル、イソキノリニル、ピロリル、ピロリジニル、チオフェニル、フラニル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、キノリニル、ピリミジニル、ピリジニル、ピリドニル、ピラジニル、ピリダジニル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、（１，４）－ジオキサン、（１，３）－ジオキソラン、４，５－ジヒドロ－１Ｈ－イミダゾリル及び／又はテトラゾリルが挙げられるが、これらに限定されない。ヘテロシクリルは、置換され得るか、又は非置換であり得る。ヘテロシクリルはまた、任意の環原子（すなわち、複素環式環の任意の炭素原子又はヘテロ原子）において結合され得る。該複素環は、飽和、部分的に飽和又は不飽和であり得る。「複素環」は、必要に応じて置換され得る。
本明細書中で使用される用語「インドール」は、式Ｃ８Ｈ７Ｎを有する芳香族複素環式有機化合物である。インドールは、５員の窒素含有ピロール環に融合された６員ベンゼン環を含む二環式の構造を有する。「インドール」は、必要に応じて置換され得る。
本明細書中で使用される用語「シアノ」は、別段示されない限り、－ＣＮ基を含む。「シアノ」は、必要に応じて置換され得る。
本明細書中で使用される用語「アルコール」は、別段示されない限り、ヒドロキシル官能基（－ＯＨ）が炭素原子に結合した化合物を含む。特に、この炭素原子は、他の３つの原子への単結合を有する飽和であり得る。「アルコール」は、必要に応じて置換され得る。
「アルコール」は、第１級、第２級又は第３級アルコールであり得る。
用語「溶媒和物」は、特定の化合物の有効性を保持する、溶媒和の形態のそのような化合物を意味すると意図されている。溶媒和物の例としては、以下に限定されないが、水、イソプロパノール、エタノール、メタノール、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、酢酸エチル、酢酸又はエタノールアミンのうちの１つ以上と組み合わされた本発明の化合物が挙げられる。
本明細書中で使用される用語「ｍｍｏｌ」は、ミリモルを意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「ｅｑｕｉｖ」及び「ｅｑ．」は、等量を意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「ｍＬ」は、ミリリットルを意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「ｇ」は、グラムを意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「ｋｇ」は、キログラムを意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「μｇ」は、マイクログラムを意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「ｈ」は、時間を意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「ｍｉｎ」は、分を意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「Ｍ」は、モル濃度を意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「μＬ」は、マイクロリットルを意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「μＭ」は、マイクロモル濃度を意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「ｎＭ」は、ナノモル濃度を意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「Ｎ」は、規定濃度を意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「ａｍｕ」は、原子質量単位を意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「℃」は、摂氏度を意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「ｗｔ／ｗｔ」は、重量／重量を意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「ｖ／ｖ」は、体積／体積を意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「ＭＳ」は、質量分析を意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「ＨＰＬＣ」は、高速液体クロマトグラフィーを意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「ＲＴ」は、室温を意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「例えば（ｅ．ｇ．，）」は、例えば、を意味すると意図されている。本明細書中で使用される用語「Ｎ／Ａ」は、試験せず又は該当なしを意味すると意図されている。
本明細書中で使用されるとき、表現「薬学的に許容され得る塩」とは、本発明の化合物の薬学的に許容され得る有機塩又は無機塩のことを指す。好適な塩としては、硫酸塩、クエン酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物、硝酸塩、重硫酸塩、リン酸塩、酸性リン酸塩、イソニコチン酸塩、乳酸塩、サリチル酸塩、酸性クエン酸塩、酒石酸塩、オレイン酸塩、タンニン酸塩、パントテン酸塩、酒石酸水素塩、アスコルビン酸塩、コハク酸塩、マレイン酸塩、ゲンチシン酸塩（ｇｅｎｔｉｓｉｎａｔｅ）、フマル酸塩、グルコン酸塩、グルクロン酸塩、糖酸塩、ギ酸塩、安息香酸塩、グルタミン酸塩、メタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、ｐ－トルエンスルホン酸塩及び／又はパモ酸塩（すなわち、１，１’－メチレン－ビス－（２－ヒドロキシ－３－ナフトエ酸）塩）が挙げられるが、これらに限定されない。薬学的に許容され得る塩は、酢酸イオン、コハク酸イオン又は他の対イオンなどの別の分子の包含を必要とする場合がある。対イオンは、親化合物上の電荷を安定化させる任意の有機部分又は無機部分であり得る。さらに、薬学的に許容され得る塩は、その構造内に２つ以上の荷電原子を有し得る。複数の荷電原子が薬学的に許容され得る塩の一部である場合は、複数の対イオンを有し得る。ゆえに、薬学的に許容され得る塩は、１つ以上の荷電原子及び／又は１つ以上の対イオンを有し得る。本明細書中で使用されるとき、表現「薬学的に許容され得る溶媒和物」とは、１つ以上の溶媒分子と本発明の化合物との会合体のことを指す。薬学的に許容され得る溶媒和物を形成する溶媒の例としては、水、イソプロパノール、エタノール、メタノール、ＤＭＳＯ、酢酸エチル、酢酸及び／又はエタノールアミンが挙げられるが、これらに限定されない。本明細書中で使用されるとき、表現「薬学的に許容され得る水和物」とは、非共有結合性の分子間力によって結合した化学量論量又は非化学量論量の水をさらに含む本発明の化合物又はその塩のことを指す。
本明細書中に記載される状況、疾患、障害及び状態の各々、並びにその他のものが、本明細書中に記載される組成物及び方法から恩恵を享受し得る。一般に、ある状況、疾患、障害又は状態の治療には、その状況、疾患、障害又は状態に苦しむ又はかかりやすい可能性があるがその臨床症状又は無症候性症状をまだ経験していない又は示していない哺乳動物において臨床症状の出現を予防すること又は遅延させることが含まれる。治療には、その状況、疾患、障害又は状態を阻害すること、例えば、その疾患又はその少なくとも１つの臨床症状若しくは無症候性症状の発症を停止又は低減することも含まれ得る。さらに、治療には、疾患を軽減すること、例えば、状況、疾患、障害若しくは状態又はその臨床症状若しくは無症候性症状の少なくとも１つを後退させることが含まれ得る。治療される被験体にとっての恩恵は、統計学的に有意であり得るか、又は少なくとも被験体若しくは医師には認知できるものであり得る。
マイトフュージン１及びマイトフュージン２
ミトコンドリアは、神経活動の燃料となるアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）を産生する。ミトコンドリアは、ゲノムを交換するため及び相互の修復を促進するために、融合しなければならない。ミトコンドリア融合の初期段階は、機能的に冗長且つ構造的に関連した２つのダイナミンファミリーＧＴＰａｓｅであるＭＦＮ１及びＭＦＮ２の生理化学的作用によって進む。ミトコンドリアの融合に至る必須の最初の工程は、伸長したＭＦＮ１又はＭＦＮ２のカルボキシル末端のホモ－又はヘテロ－オリゴマー化（ｔｒａｎｓでの）を介した２つのミトコンドリアの分子繋留である。続いて、ＭＦＮ１又はＭＦＮ２へのＧＴＰの結合及びそれらによる加水分解が、オルガネラ外膜の不可逆的な物理的融合を促進する。
マイトフュージンは、哺乳動物、ハエ、蠕虫及び出芽酵母のミトコンドリアの外膜上に位置する高度に保存されたＧＴＰａｓｅのクラスに属する。哺乳動物に存在するマイトフュージンであるＭＦＮ１及びＭＦＮ２のそれぞれが、それらのＮ末端及びＣ末端が細胞質に露出されるように、２つの膜貫通ドメインによって外膜に固定されている。異なるオルガネラ上のマイトフュージンは、それらの伸長したカルボキシ末端のαヘリックスドメインの逆平行結合によってトランス二量体化を起こして、ミトコンドリア－ミトコンドリア繋留を形成する。これは、ミトコンドリアの融合における必須の最初の工程である（Ｋｏｓｈｉｂａ ｅｔ ａｌ．，２００４，Ｓｃｉｅｎｃｅ，３０５：８５８－８６１）。マイトフュージンは、ミトコンドリアの繋留を支援するこの「活性な」伸長した分子配座で恒常的に存在するというのが従来の知識であるが、他の立体配座の可能性及び機能的に妥当な分子可塑性の可能性は、厳密に試験されていなかった。ミトコンドリアの繋留に関わる構成要素は、特定のＭＦＮ１及びＭＦＮ２ドメインの分子間相互作用及びおそらくは分子内相互作用に関与する。これらの相互作用は、さらに研究され、相互作用及びその結果として生じるミトコンドリアの機能に影響する組成物のデザイン及び検証において利用された。
ＭＦＮ１とＭＦＮ２は、共通のドメイン構造を共有している。アミノ末端の球状のＧＴＰａｓｅドメインの後に、コイルドコイルの７アミノ酸繰り返し領域（ＨＲ１）、隣接する２つの小さな膜貫通ドメイン、及びカルボキシル末端のコイルの７アミノ酸繰り返し領域（ＨＲ２）が続く。ＭＦＮ１とＭＦＮ２との間のアミノ酸の保存は、ドメインごとに異なり、ＧＴＰａｓｅ、膜貫通及びＨＲ２ドメインにおいて最も高度に保存されている。異なるミトコンドリア上に位置するＭＦＮ１分子から伸びるＨＲ２ドメインが、互いに結合して、それらの分子を連結し、それらのオルガネラを繋留する分子間のＨＲ２－ＨＲ２相互作用を形成し得る（Ｋｏｓｈｉｂａ ｅｔ ａｌ．，同書）。ＨＲ２は、ＨＲ１にも結合し得る（Ｈｕａｎｇ ｅｔ ａｌ．，２０１１，ＰＬｏＳ Ｏｎｅ，６：ｅ２０６５５；Ｆｒａｎｃｏ ｅｔ ａｌ Ｎａｔｕｒｅ ２０１６．）。
細菌のダイナミン様タンパク質（ＤＬＰ）の結晶構造（Ｌｏｗ ａｎｄ Ｌｏｗｅ，２００６，Ｎａｔｕｒｅ，４４４：７６６－７６９；Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｄａｔａ Ｂａｎｋ（ＰＤＢ）ＩＤ Ｎｏ．２Ｊ６９）を使用して、ＭＦＮ２の構造がモデル化された。ＤＬＰの構造に基づいたＭＦＮ２のアラインメント及びモデリングにより、分子間のＨＲ２－ＨＲ２繋留を媒介するＨＲ２アミノ酸の同一性を拡大及び精緻化するためのテンプレートが提供された（Ｋｏｓｈｉｂａ ｅｔ ａｌ．，２００４，Ｓｃｉｅｎｃｅ，３０５：８５８－８６１）。この解析により、これらの同じアミノ酸が、ペプチド間相互作用を介してＨＲ２とＨＲ１との分子内の逆平行結合を媒介するという考えに至った。
ミトコンドリアに関連する疾患、障害又は状態
本開示は、ＭＦＮ１及び／又はＭＦＮ２に関連する疾患又は障害並びにミトコンドリアの機能不全を含む、ミトコンドリアに関連する疾患、障害又は状態を治療するための組成物及び治療方法を提供する。ミトコンドリアに関連する疾患、障害又は状態は、ミトコンドリアの機能不全、断片化又は融合喪失が一次的な原因であるか又はそれらと二次的に関連する疾患、或いはＭＦＮ１若しくはＭＦＮ２の触媒活性の機能不全又は立体配座のアンフォールディングに関連する疾患であり得る。ミトコンドリアの機能不全は、マイトフュージン若しくは他の（核又はミトコンドリアによってコードされる）遺伝子の遺伝子変異が原因であり得るか、又はＣＮＳ若しくはＰＮＳに対する物理的、化学的若しくは環境的な傷害が原因であり得る。
ミトコンドリアは、細胞内を横断し、融合を起こして、ゲノムを交換し、相互の修復を促進する。ミトコンドリアの融合及び細胞内輸送は、ＭＦＮ１及びＭＦＮ２によって部分的に媒介される。ミトコンドリアの融合及び運動性を抑制するＭＦＮ２の遺伝子変異は、最も一般的な遺伝性の軸索型ニューロパチーであるシャルコー・マリー・トゥース病２Ａ型（ＣＭＴ２Ａ）の原因となる。ミトコンドリアの断片化、機能不全及び運動不全も、筋萎縮性側索硬化症、ハンチントン病、パーキンソン病及びアルツハイマー病などの他の遺伝性の神経変性症候群の中心的な特徴である。ミトコンドリアの融合又は輸送を直接増強する治療法は存在しないので、これらの疾患は、容赦のない疾患であり、不可逆的であると考えられている。
ミトコンドリアに関連する疾患、障害及び状態の例としては、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、シャルコー・マリー・トゥース病（２Ａ型）（ＣＭＴ）、遺伝性運動感覚性ニューロパチー、自閉症、ＡＤＯＡ、筋ジストロフィー、ルー・ゲーリッグ病、癌、ミトコンドリアミオパチー、ＤＡＤ、ＬＨＯＮ、リー症候群、亜急性硬化性脳症、ＮＡＲＰ、ＭＮＧＩＥ、ＭＥＲＲＦ、ＭＥＬＡＳ、ｍｔＤＮＡ枯渇、ＭＮＧＩＥ、自律神経障害性ミトコンドリアミオパチー、ミトコンドリアチャネル病及び／又はＰＤＣＤ／ＰＤＨが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書中に記載される方法で治療され得る症状としては、低成長、筋肉協調の喪失、筋麻痺及び筋萎縮、視力の問題、聴覚の問題、学習障害、心疾患、肝疾患、腎疾患、胃腸障害、呼吸障害、神経性の問題、自律神経の機能不全並びに認知症が挙げられるが、これらに限定されない。
神経変性疾患
本明細書中に記載されるように、マイトフュージン活性化物質は、シャルコー・マリー・トゥース病２Ａ型のマウスモデルの坐骨神経軸索においてミトコンドリアの運動不全を迅速に逆転させる。損なわれたミトコンドリアの融合、健康状態及び／又は輸送は、様々な神経変性疾患（例えば、シャルコー・マリー・トゥース病（ＣＭＴ２Ａ）、ハンチントン病、パーキンソン病及びアルツハイマー病、特に、ＡＬＳ）における神経変性の一因にもなるので、本開示は、そのような神経変性疾患、神経変性障害及び／又は神経変性状態を治療する組成物（例えば、マイトフュージン活性化物質を含む組成物）及び方法を提供する。
神経変性疾患、神経変性障害及び神経変性状態の例としては、ニューロンのミトコンドリアのダイナミズム又は輸送が損なわれている疾患、例えば、以下に限定されないが、遺伝性運動感覚性ニューロパチー（ＨＭＳＮ）（例えば、ＣＭＴ１（優性遺伝性、肥厚性、主に脱髄型）、ＣＭＴ２（優性遺伝性、主に軸索型）、デジュリーヌ・ソッタス（乳児期に発症する重篤型）、ＣＭＴＸ（Ｘ連鎖形式で遺伝する）及びＣＭＴ４（様々な常染色体劣性の脱髄型のシャルコー・マリー・トゥース病を含む））、遺伝性感覚性自律神経性ニューロパチーＩＥ型、遺伝性感覚性自律神経性ニューロパチーＩＩ型、遺伝性感覚性自律神経性ニューロパチーＶ型、ＨＭＳＮ１Ａ及び１Ｂ型（例えば、優性遺伝性肥厚性脱髄性ニューロパチー）、ＨＭＳＮ２型（例えば、優性遺伝性の神経性ニューロパチー）、ＨＭＳＮ３型（例えば、乳児期の肥厚性ニューロパチー［デジュリーヌ・ソッタス］）、ＨＭＳＮ４型（例えば、フィタン酸過剰に関連する肥厚性ニューロパチー［レフサム］）、ＨＭＳＮ５型（痙性対麻痺に関連する）及び／又はＨＭＳＮ６型（例えば、視神経萎縮を伴う）が挙げられる。
神経変性疾患、神経変性障害及び神経変性状態の他の例としては、アルツハイマー病、ＡＬＳ、アレキサンダー病、アルパース病、アルパーズ・フッテンロッハー症候群、アルファ－メチルアシル－ＣｏＡラセマーゼ欠損症、アンダーマン症候群、アーツ症候群、運動失調ニューロパチースペクトラム、運動失調（例えば、眼球運動失行症、常染色体優性小脳性運動失調、聴覚消失及びナルコレプシーを伴うもの）、Ｃｈａｒｌｅｖｏｉｘ－Ｓａｇｕｅｎａｙの常染色体劣性痙性運動失調、バッテン病、ベータ－プロペラタンパク質関連神経変性、脳・眼・顔・骨格症候群（ＣＯＦＳ）、大脳皮質基底核変性症、ＣＬＮ１病、ＣＬＮ１０病、ＣＬＮ２病、ＣＬＮ３病、ＣＬＮ４病、ＣＬＮ６病、ＣＬＮ７病、ＣＬＮ８病、認知機能不全、先天性無痛無汗症、認知症、ニューロセルピン封入体を伴う家族性脳疾患、家族性英国型認知症、家族性デンマーク型認知症、脂肪酸ヒドロキシラーゼ関連神経変性、フリードライヒ運動失調症、ゲルストマン・シュトロイスラー・シャインカー病、ＧＭ２－ガングリオシドーシス（例えば、ＡＢ異型）、ＨＭＳＮ７型（例えば、網膜色素変性症を伴うもの）、ハンチントン病、乳児神経軸索ジストロフィー、乳児発症型上行性遺伝性痙性麻痺、乳児発症型脊髄小脳失調、若年性原発性側索硬化症、ケネディ病、クールー病、リー病、マリネスコ・シェーグレン症候群、軽度認識障害（ＭＣＩ）、ミトコンドリア膜タンパク質関連神経変性、運動ニューロン疾患、単肢筋萎縮、運動ニューロン疾患（ＭＮＤ）、多系統萎縮症、起立性低血圧を伴う多系統萎縮症（シャイ・ドレーガー症候群）、多発性硬化症、多系統萎縮症、ダウン症候群における神経変性（ＮＤＳ）、加齢の神経変性、脳内鉄蓄積を伴う神経変性、視神経脊髄炎、パントテン酸キナーゼ関連神経変性症、眼球クローヌスミオクローヌス、プリオン病、進行性多巣性白質脳症、パーキンソン病、パーキンソン病関連障害、硬化性白質脳症を伴う脂肪膜性多発嚢胞性骨異形成症、プリオン病、進行性外眼筋麻痺、リボフラビントランスポーター欠損神経細胞障害、サンドホフ病、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）、脊髄小脳失調（ＳＣＡ）、線条体黒質変性症、伝達性海綿状脳症（プリオン病）及び／又はウォーラー様変性が挙げられるが、これらに限定されない。
シャルコー・マリー・トゥース（ＣＭＴ）病２Ａ型
シャルコー・マリー・トゥース病２Ａ型（ＣＭＴ２Ａ）は、ＭＦＮ２の変異が原因の治癒不可能な神経変性疾患／軸索型ニューロパチー、障害又は状態の一例であり、それに対する疾患修飾治療は、現在のところ存在しない。本明細書中に記載されるように、脊髄のニューロン細胞体から下肢又は手の遠位のニューロンのシナプスへのミトコンドリア移送が重度に損なわれていること（広く認識されているようなミトコンドリアサイズがより小さいことに加えて）は、ＣＭＴ２Ａ疾患の発症及び進行における中枢因子であることが発見された。ＣＭＴ２Ａは、進行性の神経筋疾患であり、通常、１～８歳の小児の脚／足の遠位部、その後、上肢において筋力低下及び筋消耗を引き起こし、最終的には、重篤な筋消耗、骨格変形及び永久的な障害をもたらす。本開示は、ニューロンの損なわれたミトコンドリア移送の補正をこの疾患における治療標的として提供する。データは、マイトフュージン活性化物質の投与によって、以前はミトコンドリアが移動していなかったマウスモデルにおいて、ミトコンドリアがニューロンの軸索に沿って移動するのが促進されたことを示した。これは、任意のニューロパチー（例えば、ハンチントン病、ＡＬＳ、ＡＬＳ様硬化症及び／又はアルツハイマー病）にも当てはまる。
ＦＲＡＮＣＯ ＥＴ ＡＬ．ＮＡＴＵＲＥ ２０１６及びＲＯＣＨＡ ＥＴ ＡＬ．ＳＣＩＥＮＣＥ ２０１８に記載されているような神経性疾患
本明細書中に記載されるように、マイトフュージン活性化物質は、シャルコー・マリー・トゥース病２Ａ型のマウスモデルの坐骨神経軸索においてミトコンドリアの運動不全を迅速に逆転させる。損なわれたミトコンドリア輸送は、様々な神経性疾患（例えば、ハンチントン病、パーキンソン病及びアルツハイマー病、特にＡＬＳ）における神経変性の一因にもなると現在は考えられている。したがって、本開示は、神経性疾患、神経性障害又は神経性状態を治療する方法及び組成物を提供する。例えば、神経性疾患、神経性障害又は神経性状態は、無為症、失書症、アルコール依存症、失読症、エイリアンハンド症候群、アラン・ハーンドン・ダドリー症候群、小児期の交代性片麻痺、アルツハイマー病、一過性黒内障、健忘症、ＡＬＳ、動脈瘤、アンジェルマン症候群、疾病失認、失語症、失行症、クモ膜炎、アーノルド・キアリ奇形、身体失認、アスペルガー症候群、運動失調、注意欠陥多動性障害、ａｔｒ－１６症候群、聴覚情報処理障害、自閉症スペクトラム症、ベーチェット病、双極性障害、ベル麻痺、腕神経叢損傷、脳損傷、脳傷害、脳腫瘍、Ｂｒｏｄｙミオパチー、カナバン病、カプグラ妄想、手根管症候群、カウザルギー、中枢性疼痛症候群、橋中心髄鞘崩壊症、中心核ミオパチー、頭の障害、脳動脈瘤、脳動脈硬化症、脳萎縮、皮質下梗塞と白質脳症を伴う常染色体優性脳動脈症（ＣＡＤＡＳＩＬ）、大脳形成異常－ニューロパチー－魚鱗癬－角皮症候群（ＣＥＤＮＩＫ症候群）、脳性巨人症、脳性麻痺、脳血管炎、頸椎脊椎管狭窄症、シャルコー・マリー・トゥース病、キアリ奇形、舞踏病、慢性疲労症候群、慢性炎症性脱髄性多発ニューロパチー（ＣＩＤＰ）、慢性疼痛、コケイン症候群、コフィン・ローリー症候群、昏睡、複合性局所性疼痛症候群、圧迫性ニューロパチー、先天性両側顔面神経麻痺、大脳皮質基底核変性症、頭蓋動脈炎、頭蓋縫合早期癒合症、クロイツフェルト・ヤコブ病、累積外傷性障害、クッシング症候群、気分循環性障害、周期性嘔吐症候群（ＣＶＳ）、巨細胞性封入体症（ＣＩＢＤ）、サイトメガロウイルス感染症、ダンディ・ウォーカー症候群、ドーソン病、ドモルシア症候群、デジュリーヌ・クルンプケ麻痺、デジュリーヌ・ソッタス病、睡眠相後退症候群、認知症、皮膚筋炎、発達性協調運動障害、糖尿病性ニューロパチー、びまん性硬化症、複視、意識障害、ダウン症候群、ドラベ症候群、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、構音障害、自律神経障害、計算障害、書字障害、ジスキネジア、読字障害、ジストニー、トルコ鞍空洞症候群、脳炎、脳ヘルニア、脳三叉神経領域血管腫症、遺糞症、遺尿症、癲癇、女性の癲癇－知的障害、エルブ麻痺、紅痛症、本態性振戦、頭内爆発音症候群、ファブリー病、ファール症候群、失神、家族性痙性麻痺、熱性痙攣、フィッシャー症候群、フリードライヒ運動失調症、線維筋痛症、フォヴィル症候群、胎児性アルコール症候群、脆弱Ｘ症候群、脆弱Ｘ関連振戦／失調症候群（ＦＸＴＡＳ）、ゴーシェ病、全般癲癇熱性痙攣プラス、ゲルストマン症候群、巨細胞性動脈炎、巨細胞封入体病、グロボイド細胞白質ジストロフィー、異所性灰白質、ギランバレー症候群、全般性不安障害、ＨＴＬＶ－１関連ミエロパチー、ハラーフォルデン・シュパッツ症候群、頭部傷害、頭痛、片側顔面痙攣、遺伝性痙性対麻痺、遺伝性多発神経炎性失調、耳帯状疱疹、帯状疱疹、平山症候群、ヒルシュスプルング病、ホームズ・アディー症候群、全前脳症、ハンチントン病、水無脳症、水頭症、副腎皮質ホルモン過剰症、低酸素症、免疫介在性脳脊髄炎、封入体筋炎、色素失調症、乳児レフサム病、点頭てんかん、炎症性ミオパチー、頭蓋内嚢胞、頭蓋内圧亢進、アイソディセントリック（ｉｓｏｄｉｃｅｎｔｒｉｃ）１５；ジュベール症候群、カラク症候群、カーンズ・セイヤー症候群、キンスボーン（Ｋｉｎｓｂｏｕｒｎｅ）症候群、クライネ・レヴィン症候群、クリッペル・ファイル症候群、クラッベ病、クフォー・ラケブ症候群、ラフォラ病、イートン・ランバート筋無力症症候群、ランドー・クレフナー症候群、延髄外側（ワレンベルク）症候群、学習障害、リー病、レノックス・ガストー症候群、レッシュ・ナイハン症候群、白質ジストロフィー、ＶＷＭ型白質脳症（ｌｅｕｋｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｐａｔｈｙ ｗｉｔｈ ｖａｎｉｓｈｉｎｇ ｗｈｉｔｅ ｍａｔｔｅｒ）、レヴィー小体型認知症、脳回欠損、閉じ込め症候群、ルー・ゲーリッグ病（筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ））、腰部椎間板症、腰部脊柱管狭窄症、ライム病－神経性後遺症、マシャド・ジョセフ病（３型脊髄小脳失調）、大脳症、大視症、上陸後症候群（ｍａｌ ｄｅ ｄｅｂａｒｑｕｅｍｅｎｔ）、皮質下嚢胞をもつ大頭型白質脳症、巨脳症、メルカーソン・ローゼンタール症候群、メニエール病、髄膜炎、メンケス病、異染性白質ジストロフィー、小頭症、小視症、片頭痛、ミラー・フィッシャー症候群、ミニストローク（一過性脳虚血発作）、音嫌悪症、ミトコンドリアミオパチー、メビウス症候群、単肢筋萎縮、モルヴァン症候群、運動ニューロン疾患－ＡＬＳを参照のこと、運動能力障害、モヤモヤ病、ムコ多糖症、多発脳梗塞性認知症、多巣性運動ニューロパチー、多発性硬化症、多系統萎縮症、筋ジストロフィー、筋痛性脳脊髄炎、重症筋無力症、ミエリン破砕性（ｍｙｅｌｉｎｏｃｌａｓｔｉｃ）びまん性硬化症、乳児のミオクロニー脳症、ミオクローヌス、筋障害、筋細管ミオパチー、先天性ミオトニー、ナルコレプシー、神経ベーチェット病、神経線維腫症、神経弛緩薬性悪性症候群、エイズの神経症状、狼瘡の神経性後遺症、神経性筋強直症、神経セロイドリポフスチン症、神経細胞移動異常症、ニューロパチー、神経症、ニーマン・ピック病、非２４時間睡眠覚醒症候群、非言語的学習障害、オサリバン・マクラウド症候群、後頭神経痛、潜在性脊椎癒合不全続発（ｏｃｃｕｌｔ ｓｐｉｎａｌ ｄｙｓｒａｐｈｉｓｍ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）、大田原症候群、オリーブ橋小脳萎縮症、眼球クローヌスミオクローヌス症候群、視神経炎、起立性低血圧、耳硬化症、オーバーユース症候群、反復視、知覚異常、パーキンソン病、先天性筋緊張症、腫瘍随伴疾患、発作、パリー・ロンベルク症候群、小児自己免疫性溶連菌関連性精神神経障害（ＰＡＮＤＡＳ）、ペリツェウス・メルツバッハー病、周期性麻痺、末梢神経障害、広汎性発達障害、幻肢／幻痛、光性くしゃみ反射、フィタン酸蓄積症、ピック病、圧迫神経（ｐｉｎｃｈｅｄ ｎｅｒｖｅ）、下垂体腫瘍、ｐｍｇ、多発ニューロパチー、ポリオ、多小脳回、多発性筋炎、孔脳症、ポリオ後症候群、帯状疱疹後神経痛（ｐｈｎ）、体位性低血圧、プラダーウィリー症候群、原発性側索硬化症、プリオン病、進行性顔面片側萎縮症、進行性多巣性白質脳症、進行性核上性麻痺、相貌失認、偽脳腫瘍、四分盲、四肢麻痺、狂犬病、神経根障害、ラムゼイ・ハント症候群１型、ラムゼイ・ハント症候群２型、ラムゼイ・ハント症候群３型－ラムゼイ・ハント症候群を参照のこと、ラスムッセン脳炎、反射神経血管性ジストロフィー、レフサム病、レム睡眠行動障害、反復運動損傷、下肢静止不能症候群、レトロウイルス関連ミエロパチー、レット症候群、ライ症候群、律動性運動障害、ロンベルク症候群、舞踏病（Ｓａｉｎｔ Ｖｉｔｕｓ’ｄａｎｃｅ）、サンドホフ病、シルダー病（２つの異なる状態）、裂脳症、感覚処理障害、中隔視覚異形成、揺さぶられっ子症候群、帯状ヘルペス、シャイ・ドレーガー症候群、シェーグレン症候群、睡眠時無呼吸、睡眠病、スネイシエイション（ｓｎａｔｉａｔｉｏｎ）、ソトス症候群、痙縮、二分脊椎、脊髄傷害、脊髄腫瘍、脊髄性筋萎縮症、球脊髄性筋萎縮症、脊髄小脳失調、分離脳、スティール・リチャードソン・オルゼウスキー症候群、全身硬直症候群、脳卒中、スタージ・ウェーバー症候群、吃音、亜急性硬化性全脳炎、皮質下動脈硬化性脳症、脳表ヘモジデリン沈着症、シデナム舞踏病、失神、共感覚、脊髄空洞症、足根管症候群、遅発性ジスキネジア、遅発性ディスフレニア（ｔａｒｄｉｖｅ ｄｙｓｐｈｒｅｎｉａ）、ターロブ嚢胞、テイ・サックス病、側頭動脈炎、側頭葉癲癇、破傷風、脊髄係留症候群、トムセン病、胸郭出口症候群、疼痛性チック、トッド麻痺、トゥーレット症候群、中毒性脳症、一過性脳虚血発作、伝達性海綿状脳症、横断性脊髄炎、外傷性脳傷害、振戦、抜毛癖、三叉神経痛、熱帯性痙性不全対麻痺症、トリパノソーマ症、結節性硬化症、２２ｑ１３欠失症候群、ウンフェルリヒト・ルントボルク病、前庭神経鞘腫（聴神経腫）、フォンヒッペル・リンダウ病（ＶＨＬ）、ヴィリュイスク脳脊髄炎（ＶＥ）、ワレンベルグ症候群、ウエスト症候群、むち打ち症、ウィリアムズ症候群、ウィルソン病、Ｙ連鎖難聴及び／又はツェルウェーガー症候群であり得るが、これらに限定されない。
ＣＮＳ又はＰＮＳの傷害又は外傷
ＣＮＳ又はＰＮＳにおける傷害（例えば、ＣＮＳ又はＰＮＳに対する外傷、挫滅傷、ＳＣＩ、ＴＢＩ、脳卒中、視神経傷害、又は軸索切断を伴う関連状態）は、本明細書中に記載される組成物及び方法で治療され得る。ＣＮＳには、脳及び脊髄が含まれ、ＰＮＳは、ＣＮＳにつながる脳神経、脊髄神経及び自律神経から構成される。
機械的、熱的、化学的又は虚血性の因子によって引き起こされる神経系に対する損傷は、記憶、認知、言語及び随意運動などの様々な神経系の機能を損ない得る。ほとんどの場合、これは、神経路の偶発的な挫滅又は切断によるものであるか、又は化学療法を用いた癌に対する医学療法の意図されない結果として生じるものである。これは、神経細胞体とその標的との間のコミュニケーションを遮断する。他のタイプの傷害としては、ニューロンとその支持細胞との間の相互関係の分断又は血液脳関門の破壊が挙げられ得る。
本明細書中に記載されるように、マイトフュージン活性化物質は、様々な遺伝性の神経変性疾患を有するマウス由来のニューロン、及び物理的傷害によって傷害された又は切断された軸索におけるミトコンドリアの運動不全を迅速に逆転させる。そのため、マイトフュージン活性化物質によるミトコンドリア輸送の増強は、車両及びスポーツによる傷害、軍事行為又は犯罪的行為による穿通外傷、並びに侵襲性の医学的手技中の医原性傷害におけるような、物理的に損傷された神経の再生／修復を増強すると考えられている。小分子マイトフュージン活性化物質を用いてそれらのインビボ有効性を評価するために、傷害－再生仮説のさらなる検証がさらに展開されるであろう。したがって、本開示は、物理的な神経傷害を治療する組成物及び方法を提供する。
本明細書中に開示されるように、ミトコンドリアの運動性は、ニューロパチーに関係した。ミトコンドリアの運動性は、神経傷害、特に、挫滅傷などの切断していない神経にも関係していると考えられている。事故による傷害又は挫滅傷の後、神経は、再生するか又は死ぬ。本明細書中に記載される小分子マイトフュージン活性化物質は、ミトコンドリアの輸送を増大させて、挫滅傷の後に神経が再生できるようにし得る。
製剤
本明細書中に記載される作用物質及び組成物は、先に記載されたような（例えば、薬学的に許容され得るキャリアの開示に関して参照により本明細書中に援用されるＲｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ａ．Ｒ．Ｇｅｎｎａｒｏ，Ｅｄ．），２１ｓｔ ｅｄｉｔｉｏｎ，ＩＳＢＮ：０７８１７４６７３６（２００５））１つ以上の薬学的に許容され得るキャリア又は賦形剤を用いて任意の従来の様式によって製剤化され得る。そのような製剤は、治療有効量の、精製された形態であり得る本明細書中に記載される生物学的に活性な作用物質を好適な量のキャリアとともに含むことにより、被験体への適切な投与のための形態を提供する。
用語「製剤」とは、ヒトなどの被験体への投与に適した形態の薬物の調製物のことを指す。したがって、「製剤」は、希釈剤又はキャリアを含む薬学的に許容され得る賦形剤を含み得る。
本明細書中で使用される用語「薬学的に許容され得る」は、薬理学的活性の許容できない損失又は許容できない有害な副作用を引き起こさない物質又は構成要素のことを記載する。当業者は、好適な薬学的に許容され得る物質に精通している。薬学的に許容され得る成分の例としては、米国薬局方（ＵＳＰ２９）及びＮａｔｉｏｎａｌ Ｆｏｒｍｕｌａｒｙ（ＮＦ２４），Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｐｈａｒｍａｃｏｐｅｉａｌ Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ，Ｉｎｃ，Ｒｏｃｋｖｉｌｌｅ，Ｍａｒｙｌａｎｄ，２００５（「ＵＳＰ／ＮＦ」）又はより最近の版の中にモノグラフを有する成分、並びに継続的に更新されるＦＤＡのＩｎａｃｔｉｖｅ Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔ Ｓｅａｒｃｈオンラインデータベースに列挙されている構成要素が挙げられる。ＵＳＰ／ＮＦに記載されていない他の有用な構成要素も使用され得る。
本明細書中で使用される用語「薬学的に許容され得る賦形剤」には、溶媒、分散媒、コーティング、抗菌剤、抗真菌剤、等張剤及び吸収遅延剤が含まれる。薬学的活性物質に対するそのような媒質及び作用物質の使用は、本分野で周知である（Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ａ．Ｒ．Ｇｅｎｎａｒｏ，Ｅｄ．），２１ｓｔ ｅｄｉｔｉｏｎ，ＩＳＢＮ：０７８１７４６７３６（２００５）を広く参照のこと）。従来の任意の媒質又は作用物質が活性成分と適合しない場合を除いて、治療的組成物におけるその使用が企図される。補助的な活性成分も、組成物に組み込まれ得る。
「安定な」製剤又は組成物とは、商業的に妥当な期間、例えば、少なくとも約１日間、少なくとも約１週間、少なくとも約１ヶ月間、少なくとも約３ヶ月間、少なくとも約６ヶ月間、少なくとも約１年間又は少なくとも約２年間にわたって、約０℃～約６０℃などの好都合な温度での貯蔵を可能にするのに十分な安定性を有する組成物のことを指す。
製剤は、所望の投与様式に適するべきである。本開示で有用な作用物質は、いくつかの経路を用いて被験体に投与するために公知の方法によって製剤化され得、それらの経路としては、非経口、肺、経口、局所、皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下、鼻腔内、硬膜外、眼、頬側及び直腸が挙げられるがこれらに限定されない。個々の作用物質はまた、１つ以上のさらなる作用物質と併用して、又は他の生物学的に活性な作用物質若しくは生物学的に不活性な作用物質とともに、投与され得る。そのような生物学的に活性な作用物質又は生物学的に不活性な作用物質は、その作用物質と流体的若しくは力学的に連通し得るか、又はイオン力、共有結合力、ファンデルワールス力、疎水性力、親水性力若しくは他の物理的な力によって作用物質に結合され得る。
作用物質の活性を延長するため及び投与頻度を下げるために、制御放出（又は徐放）調製物が製剤化され得る。制御放出調製物は、作用の開始時間、又は作用物質の血中濃度などの他の特性に影響するように、及びその結果として、副作用の発生に影響するようにも使用され得る。制御放出調製物は、所望の治療効果をもたらす量の作用物質を最初に放出し、長期間にわたって治療効果のレベルを維持する他の量の作用物質を徐々に且つ連続的に放出するようにデザインされ得る。体内でほぼ一定のレベルの作用物質を維持するために、作用物質は、身体から代謝又は排泄される量の作用物質を置き換える速度でその剤形から放出され得る。作用物質の制御放出は、様々な誘導因子（例えば、ｐＨの変化、温度の変化、酵素、水又は他の生理学的条件若しくは生理学的分子）によって刺激され得る。
本明細書中に記載される作用物質又は組成物はまた、下記でさらに記載されるような他の治療様式と併用して使用され得る。したがって、本明細書中に記載される治療に加えて、疾患、障害又は状態の治療にとって効果的であると知られている他の治療も被験体に提供され得る。
治療方法
ミトコンドリアに関連する疾患、障害又は状態を予防又は治療するために治療有効量のマイトフュージン活性化物質の投与を必要とする被験体においてミトコンドリアに関連する疾患、障害又は状態を治療するプロセスも本明細書中に提供される。
例えば、本明細書中に記載される組成物及び方法は、疾患の進行を遅延又は逆転させるために、シャルコー・マリー・トゥースに対する一次療法又はハンチントン病、パーキンソン病、アルツハイマー病若しくはＡＬＳに対する補助的療法としても使用され得る。
別の例として、本明細書中に記載される組成物及び方法は、物理的傷害を治療するために使用され得る。例えば、自動車又はスポーツによる傷害などの、脊椎又は末梢神経が関わる任意の挫傷（おそらく脳さえも、すなわち脳振盪）に対する一次療法として使用され得る。この治療は、傷害されたニューロンの再生及び修復を強化することによって正常な運動機能を回復させるのに役立ち得る。
本明細書中に記載される方法は、通常、それを必要とする被験体に対して行われる。本明細書中に記載される治療方法を必要とする被験体は、ミトコンドリアに関連する疾患、障害又は状態を有するか、それと診断されたか、それを有すると疑われるか、又はそれを発症するリスクがある被験体であり得る。治療の必要性の判断は、通常、病歴及び問題の疾患又は状態に一致した理学的検査によって評価される。本明細書中に記載される方法によって治療可能な様々な状態の診断は、本分野の技術範囲内である。被験体は、ウマ、ウシ、イヌ、ネコ、ヒツジ、ブタ、マウス、ラット、サル、ハムスター、モルモット及びニワトリ並びにヒトなどの哺乳動物を含む動物被験体であり得る。例えば、被験体は、ヒト被験体であり得る。
一般に、マイトフュージン調節剤の安全且つ及び有効な量は、例えば、望まれない副作用を最小限に抑えつつ被験体において所望の治療効果を引き起こし得る量である。様々な態様において、有効量の本明細書中に記載されるマイトフュージン調節剤が、ミトコンドリアに関連する疾患、障害又は状態を実質的に阻害し得るか、ミトコンドリアに関連する疾患、障害又は状態の進行を遅くし得るか、又はミトコンドリアに関連する疾患、障害又は状態の発症を制限し得る。例えば、所望の治療効果は、補正複合ＣＭＴニューロパチースコアの上昇がより遅いことによって評価される、プラセボと比べた末梢神経障害の遅延（例えば、３年間にわたる遅延）であり得る。別の例として、所望の治療効果は、より低い又は安定した補正複合ＣＭＴニューロパチースコアによって指摘される、プラセボと比べて末梢神経障害の進行が逆転すること又は進行しないことであり得る。さらに別の例として、所望の治療効果は、運動機能の調節不全の進行が逆転すること若しくは進行しないこと又は傷害されたニューロンの再生及び修復が増大することであり得る。
本明細書中に記載される方法によると、投与は、非経口、肺、経口、局所、皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下、鼻腔内、硬膜外、眼、頬側又は直腸投与であり得る。
治療有効量のマイトフュージン調節剤は、本明細書中に記載される治療において使用されるとき、純粋な形態で、又はかかる形態が存在する場合は薬学的に許容され得る塩の形態で、薬学的に許容され得る賦形剤を伴って又は伴わずに使用され得る。例えば、本開示の化合物は、任意の医学的治療に適用できる合理的なベネフィット／リスク比において、ミトコンドリアに関連する疾患、障害又は状態を治療するか、予防するか、又はその進行を遅くするのに十分な量で、投与され得る。
単回投与形態を作製するために薬学的に許容され得るキャリアと併用され得る本明細書中に記載される組成物の量は、治療される宿主及び特定の投与様式に応じて変動する。必要な治療有効量が、個々の用量を数回投与することによって達成され得るとき、各剤形の個々の用量に含まれる作用物質の単位含有量は、それ自体で治療有効量を構成する必要はないことが当業者によって認識されるであろう。
本明細書中に記載される組成物の毒性及び治療効果は、ＬＤ５０（集団の５０％にとって致死の用量）及びＥＤ５０（集団の５０％において治療的に有効な用量）を測定するための細胞培養物又は実験動物における標準的な薬学的手順によって測定され得る。毒性効果と治療効果との用量比は、ＬＤ５０／ＥＤ５０比として表現され得る治療指数であり、治療指数が大きいほど最適であると本分野では通常理解されている。
任意の特定の被験体に対する特定の治療的に有効な用量レベルは、治療される障害及びその障害の重症度、使用される特定の化合物の活性、使用される特定の組成物、被験体の年齢、体重、全般的な健康状態、性別及び食事、投与時間、投与経路、使用される組成物の排出速度、治療の持続時間、使用される特定の化合物と組み合わせて又は同時に使用される薬物、並びに医学分野において周知の同様の因子（例えば、Ｋｏｄａ－Ｋｉｍｂｌｅ，ｅｔ ａｌ．；（２００４）Ａｐｐｌｉｅｄ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ：Ｔｈｅ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｕｓｅ ｏｆ Ｄｒｕｇｓ，Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓ，ＩＳＢＮ０７８１７４８４５３；Ｗｉｎｔｅｒ（２００３）Ｂａｓｉｃ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｐｈａｒｍａｃｏｋｉｎｅｔｉｃｓ，４ｔｈ ｅｄ．，Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎｓ，ＩＳＢＮ０７８１７４１４７５；Ｓｈａｒｑｅｌ（２００４）Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃｓ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｏｋｉｎｅｔｉｃｓ，ＭｃＧｒａｗ－Ｈｉｌｌ／Ａｐｐｌｅｔｏｎ ＆ Ｌａｎｇｅ，ＩＳＢＮ００７１３７５５０３を参照のこと）をはじめとした種々の因子に依存する。例えば、所望の治療効果を達成するために必要なレベルよりも低いレベルの用量の組成物で開始し、所望の効果が達成されるまで投与量を徐々に増加させることは、十分に本分野の技術範囲内である。所望であれば、有効な１日量は、投与の目的のために複数回量に分割され得る。その結果として、単回用量の組成物は、１日量を構成するような量又はその何分の１かの量を含み得る。しかしながら、本開示の化合物及び組成物の１日の総使用量は、適切な医学的判断の範囲内で主治医によって決定されることが理解されるであろう。
また、本明細書中に記載される状況、疾患、障害及び状態の各々、並びにその他のものが、本明細書中に記載される組成物及び方法から恩恵を享受し得る。一般に、ある状況、疾患、障害又は状態の治療には、その状況、疾患、障害又は状態に苦しむ又はかかりやすい可能性があるがその臨床症状又は無症候性症状をまだ経験していない又は示していない哺乳動物において臨床症状の出現を予防すること又は遅延させることが含まれる。治療には、その状況、疾患、障害又は状態を阻害すること（例えば、その疾患又はその少なくとも１つの臨床症状若しくは無症候性症状の発症を停止又は低減すること）も含まれ得る。さらに、治療には、疾患を軽減すること（例えば、状況、疾患、障害若しくは状態又はその臨床症状若しくは無症候性症状の少なくとも１つを後退させること）が含まれ得る。治療される被験体にとっての恩恵は、統計学的に有意であり得るか、又は少なくとも被験体若しくは医師には認知できるものであり得る。
マイトフュージン活性化物質の投与は、単回の事象として、又はある治療時間にわたって、行われ得る。例えば、マイトフュージン活性化物質は、毎日、毎週、隔週又は毎月、投与され得る。急性の状態の治療の場合、治療の時間は、通常、少なくとも数日間である。ある特定の状態は、治療を数日間から数週間に延長させ得る。例えば、治療は、１週間、２週間又は３週間にわたり得る。慢性の状態の場合、治療は、数週間から数ヶ月間又は数年間にも及び得る。
本明細書中に記載される方法に合致する治療は、ミトコンドリアに関連する疾患、障害又は状態を治療するため、予防するため又はその進行を遅くするための従来の治療様式の前、それと同時又はその後に行われ得る。
マイトフュージン活性化物質は、抗生物質、抗炎症薬又は別の神経再生剤などの別の作用物質と同時又は連続的に投与され得る。例えば、マイトフュージン活性化物質は、抗生物質又は抗炎症薬などの別の作用物質と同時に投与され得る。同時投与は、マイトフュージン活性化物質、抗生物質、抗炎症薬又は別の作用物質のうちの１つ以上をそれぞれが含む別個の組成物の投与を通じて行われ得る。同時投与は、マイトフュージン活性化物質、抗生物質、抗炎症薬又は別の作用物質のうちの２つ以上を含む１つの組成物の投与を通じて行われ得る。マイトフュージン活性化物質は、抗生物質、抗炎症薬又は別の作用物質と連続的に投与され得る。例えば、マイトフュージン活性化物質は、抗生物質、抗炎症薬又は別の作用物質の投与前又は投与後に投与され得る。
投与
本明細書中に記載される作用物質及び組成物は、本明細書中に記載される方法に従って本分野で公知の種々の手段で投与され得る。それらの作用物質及び組成物は、外来性材料又は内因性材料として治療的に使用され得る。外来性の作用物質は、身体の外で生成又は製造され、身体に投与される作用物質である。内因性の作用物質は、身体の他の器官内に又は器官に送達するための、何らかのタイプのデバイス（生物学的なデバイス又はその他）によって身体内で生成又は製造される作用物質である。
上で論じられたように、投与は、非経口、肺、経口、局所、経皮（例えば、経皮パッチ）、皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下、鼻腔内、硬膜外、眼、頬側又は直腸投与であり得る。
本明細書中に記載される作用物質及び組成物は、本分野で周知の種々の方法で投与され得る。投与方法としては、例えば、経口摂取、直接注射（例えば、全身性又は定位的）、目的の因子を分泌するように操作された細胞の植え込み、薬物放出バイオマテリアル、ポリマーマトリックス、ゲル、透過性膜、浸透圧システム、多層コーティング、微小粒子、植え込み型マトリックスデバイス、ミニ浸透圧ポンプ、植え込み型ポンプ、注射可能なゲル及びヒドロゲル、リポソーム、ミセル（例えば、最大３０μｍ）、ナノスフェア（例えば、１μｍ未満）、ミクロスフェア（例えば、１～１００μｍ）、レザバーデバイス、上記のいずれかの組み合わせ、又は様々な比率で所望の放出プロファイルを提供する他の好適な送達ビヒクルを必要とする方法が挙げられ得る。作用物質又は組成物の他の制御放出送達方法が、当業者に公知であり、本開示の範囲内である。
送達系には、例えば、インスリン又は化学療法を特定の器官又は腫瘍に送達するために使用されるのと類似の様式で作用物質又は組成物を投与するために使用され得る注入ポンプが含まれ得る。通常、そのようなシステムを使用するとき、選択された部位において制御された時間にわたって作用物質を放出する生分解性で生体適合性のポリマーインプラントと組み合わせて、作用物質又は組成物が投与され得る。ポリマー材料の例としては、ポリ無水物、ポリオルトエステル、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリエチレンビニルアセテート並びにそれらの共重合体及び組み合わせが挙げられる。さらに、制御放出システムは、治療標的の近くに留置されることがあるので、全身投与の投与量のほんの一部だけしか必要ない。
作用物質は、被包され、種々のキャリア送達系で投与され得る。キャリア送達系の例としては、ミクロスフェア、ヒドロゲル、ポリマーインプラント、スマートポリマーキャリア及びリポソームが挙げられる（Ｕｃｈｅｇｂｕ ａｎｄ Ｓｃｈａｔｚｌｅｉｎ，ｅｄｓ．（２００６）Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ｉｎ Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ，ＣＲＣ，ＩＳＢＮ－１０：０８４９３２５３３１を広く参照のこと）。分子剤又は生体分子剤を送達するためのキャリアベースの系は、細胞内送達を提供すること、生体分子／作用物質の放出速度を調整すること、作用部位に到達する生体分子の比率を高めること、作用部位への薬物の移送を改善すること、他の作用物質又は賦形剤と共存して堆積できるようにすること、インビボにおける作用物質の安定性を改善すること、クリアランスを低減することによって作用部位における作用物質の滞留時間を延長すること、非標的組織への作用物質の非特異的送達を減少させること、作用物質によって引き起こされる刺激作用を減少させること、作用物質の初回量が多いことに起因する毒性を低下させること、作用物質の免疫原性を変化させること、投与頻度を低下させること、生成物の味を改善すること、又は生成物の有効期間を改善することができる。
スクリーニング
スクリーニング方法も提供される。本明細書中に記載されるように、ミトコンドリア融合の小分子制御因子又は他の制御因子をスクリーニング及び評価するためのイメージング方法が提供される。
本明細書中で使用される用語「ミトコンドリアの融合」とは、以前は別個の２つ以上のミトコンドリアの間の物理的な合併及び構成要素の移動のことを指す。
ミトコンドリアの融合は、ミトコンドリアの「アスペクト比」（ミトコンドリアの長軸／短軸の比、すなわちミトコンドリアの長さ／幅の比）の増大とは異なる。なぜなら、ミトコンドリアの融合の増大に起因して発生するミトコンドリアのアスペクト比の増大と、例えばミトコンドリアの分裂の減少に起因して発生するミトコンドリアのアスペクト比の増大とを区別することが不可能であるからである。
ミトコンドリアの融合を活性化すると示されたマイトフュージン活性化物質があれば、ミトコンドリアの融合自体を活性化し得る特定の組成物のための候補作用物質又は候補分子をスクリーニングするためのアッセイをデザインし、行うことができる。例えば、小分子マイトフュージン活性化物質が同定されると、合成及び使用するのにより効率的であり得る代替の調節組成物が提供される。候補作用物質は、数多くの化学クラス、典型的には、合成の、半合成の又は天然に存在する無機分子又は有機分子を包含する。候補作用物質は、合成又は天然の化合物の大きなライブラリーに見られる作用物質を含む。或いは、細菌、真菌、植物及び動物の抽出物の形態の天然の化合物のライブラリーが、商業的供給源から入手可能であるか、又は容易に作製可能である。いくつかの態様において、これらのスクリーニングアッセイによって同定されたミトコンドリア融合のマイトフュージン活性化物質又は他の小分子活性化物質は、ミトコンドリア融合の欠陥に関連する疾患又は障害を治療するための有望な治療薬になり得る。
ミトコンドリア融合に対するスクリーニングアッセイは、哺乳動物のマイトフュージンの任意の構成要素を発現している培養細胞（例えば、ＭＦＮ１とＭＦＮ２の両方［野生型］、ＭＦＮ１のみ［ＭＦＮ２ヌル］、ＭＦＮ２のみ［ＭＦＮ１ヌル］を発現している、又はＭＦＮ１とＭＦＮ２の両方を発現していない［ＭＦＮ１／ＭＦＮ２ダブルヌル］）に遺伝的に導入された、光スイッチ可能なミトコンドリア標的化フルオロフォアを使用し得る。このアッセイでは、光スイッチ可能なミトコンドリアフルオロフォアを恒常的に発現している細胞を、顕微鏡用スライド上又はハイスループットスクリーニングプレートのウェル表面上で培養する。それらの細胞へのパターン化レーザ照射により、マトリックスパターンで光スイッチが促進され、これにより、各細胞内のミトコンドリアの半数が、緑色蛍光から赤色蛍光に変わる。次いで、光スイッチされた細胞を、ビヒクル（ネガティブコントロール）、マイトフュージン活性化物質（ポジティブコントロール）又は未知の化合物と、時間を延ばして（例えば、１時間の何分の１か、１時間、２時間、３時間又はそれらの倍数の時間）インキュベートする。候補作用物質が同じミトコンドリア内での赤色蛍光と緑色蛍光との共局在を刺激する能力についてその候補作用物質を評価する。この評価は、同じ細胞内の黄色（緑色＋赤色）のミトコンドリアの存在として、顕微鏡法又は自動イメージングによって視覚的に評価される。ミトコンドリアの融合を刺激する作用物質は、治療後の所与の時点において赤色／緑色の共局在を増加させる。赤色／緑色ミトコンドリアの共局在をビヒクルより３０％、５０％若しくは＞７０％多く、又は検証済みのマイトフュージン活性化物質に匹敵するほど（類似の用量において５０％以内）促進できる候補作用物質は、ミトコンドリアの融合を活性化する可能性がある。
対象の方法は、種々の異なる候補分子（例えば、潜在的に治療的な候補分子）のスクリーニングにおいて使用法が見出される。本明細書中に記載される方法に従ってスクリーニングするための候補物質としては、組織又は細胞の一部、核酸、ポリペプチド、ｓｉＲＮＡ、アンチセンス分子、アプタマー、リボザイム、三重らせん化合物、抗体、及び低分子の（例えば、約１０００Ｄａ未満の）有機分子又は無機分子（塩又は金属を含むがこれらに限定されない）が挙げられるが、これらに限定されない。
候補分子は、数多くの化学クラス、例えば、５０Ｄａ超且つ約２，５００Ｄａ未満の分子量を有する低分子有機化合物などの有機分子を包含する。候補分子は、タンパク質との構造的相互作用、特に水素結合に必要な官能基を含み得、典型的には少なくとも、アミン基、カルボニル基、ヒドロキシル基又はカルボキシル基、及び通常は少なくとも２つのそれらの官能化学基を含む。候補分子は、上記の官能基のうちの１つ以上で置換された、環状炭素構造若しくは複素環式構造及び／又は芳香族構造若しくは多環芳香族構造を含み得る。
候補分子は、化合物のライブラリーデータベース内の化合物であり得る。当業者は、例えば、スクリーニング用の商業的に入手可能な化合物に対する数多くのデータベースに広く精通している（例えば、１２個の異なる分子サブセットにわたる２７０万個の化合物を含むＺＩＮＣデータベース，ＵＣＳＦ；Ｉｒｗｉｎ ａｎｄ Ｓｈｏｉｃｈｅｔ（２００５）Ｊ Ｃｈｅｍ Ｉｎｆ Ｍｏｄｅｌ ４５，１７７－１８２を参照のこと）。当業者は、さらなる試験用の商業的供給源又は望ましい化合物及び化合物クラスを特定するための種々の検索エンジンにも精通している（例えば、ＺＩＮＣデータベース；ｅＭｏｌｅｃｕｌｅｓ．ｃｏｍ、及び販売業者、例えば、ＣｈｅｍＢｒｉｄｇｅ、Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ ＢｉｏＭｏｌｅｃｕｌａｒ、Ａｍｂｉｎｔｅｒ ＳＡＲＬ、Ｅｎａｍｉｎｅ、ＡＳＤＩ、Ｌｉｆｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓなどが提供する市販化合物の電子ライブラリーを参照のこと）。
本明細書中に記載される方法に従ってスクリーニングするための候補分子には、リード様化合物と薬物様化合物の両方が含まれる。リード様化合物は、一般に、比較的小さい骨格様構造（例えば、約１５０～約３５０ｋＤの分子量）及び比較的少ない特徴（例えば、約３個未満の水素ドナー及び／又は約６個未満の水素アクセプター、約－２～約４という疎水性性質ｘｌｏｇＰ）を有すると理解されている（例えば、Ａｎｇｅｗａｎｔｅ（１９９９）Ｃｈｅｍｉｅ Ｉｎｔ．ｅｄ．Ｅｎｇｌ．２４，３９４３－３９４８を参照のこと）。対照的に、薬物様化合物は、一般に、比較的大きな骨格（例えば、約１５０ＫＤａ～約５００ｋＤａの分子量）及び比較的数多くの特徴（例えば、約１０個未満の水素アクセプター及び／又は約８個未満の回転可能結合、約５未満という疎水性性質ｘｌｏｇＰ）を有すると理解されている（例えば、Ｌｉｐｉｎｓｋｉ（２０００）Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｔｏｘ．Ｍｅｔｈｏｄｓ ４４，２３５－２４９を参照のこと）。最初のスクリーニングは、リード様化合物を用いて行われ得る。
空間配向データからリードをデザインするとき、ある特定の分子構造が「薬物様」であると特徴付けられると理解することが有用であり得る。このような特徴付けは、薬局方内の幅広い公知の薬物と類似性を比較することによって得られる一連の経験的に認められた品質に基づき得る。薬物がこれらの特徴付けのすべて又はいずれかすら満たす必要はないが、薬物候補が薬物様である場合、それが臨床で成功する可能性がかなり高くなる。
これらの「薬物様」特性のうちのいくつかは、Ｌｉｐｉｎｓｋｉの４つの法則（これらの法則に数字の５が多数登場するため、「ルールオブファイブ」として一般的に知られている）に要約されている。これらの法則は一般に、経口吸収に関係し、リード最適化の際の化合物のバイオアベイラビリティを予測するために使用されるが、本開示の方法を用いることによって達成され得るようなラショナルドラッグデザインを試みる際の、リード分子を構築するための効果的なガイドラインとして働き得る。
この４つの「ルールオブファイブ」は、薬物様化合物候補が、以下の特性：（ｉ）５００Ｄａ未満の重量、（ｉｉ）５未満のｌｏｇＰ、（ｉｉｉ）５個以下の水素結合ドナー（－ＯＨ基及び－ＮＨ基の合計として表現される）、及び（ｉｖ）１０個以下の水素結合アクセプター（Ｎ原子及びＯ原子の合計）のうちの少なくとも３つを有するべきであると述べている。さらに、薬物様分子は、通常、約８Å～約１５Åのスパン（幅）を有する。
フラグメントベース創薬（ＦＢＤＤ）としても知られるフラグメントベースリードディスカバリー（ＦＢＬＤ）は、創薬プロセスの一部としてリード化合物を見つけるために用いられ得る方法である。これは、生物学的標的にほんの弱く結合する可能性がある小さい化学的フラグメントを同定し、次いで、それらを成長させるか又は組み合わせて、より高い親和性を有するリードを生成することに基づく。ＦＢＬＤは、ハイスループットスクリーニング（ＨＴＳ）と比較されることがある。ＨＴＳでは、５００Ｄａ前後の分子量を有する最大数百万個の化合物を含むライブラリーをスクリーニングし、ナノモル濃度での結合親和性を探す。対照的に、ＦＢＬＤの各段階では、２００Ｄａ前後の分子量を有する数千個の化合物を含むライブラリーをスクリーニングし得、ミリモル濃度での親和性が有用であると考えられ得る。
ルールオブファイブと同様に、理想的なフラグメントは、「ルールオブスリー」（＜３００Ｄａの分子量、＜３のＣｌｏｇＰ、水素結合ドナー数及び水素結合アクセプター数はそれぞれ３未満であるべきであり、回転可能結合数は３未満であるべきである）に従うことができるであろうと提唱されている。それらのフラグメントは、標的に対して比較的低い親和性を有するので、それらは、より高い濃度でスクリーニングされ得るように、高い水溶性を有するべきである。
フラグメントベース創薬では、フラグメントの結合親和性が低いため、スクリーニングにとって重大な課題が生じることがある。この問題に対処するために、多くの生物物理学的手法が適用されてきた。特に、リガンドを観察する核磁気共鳴（ＮＭＲ）法、例えば、勾配分光法（ｗａｔｅｒＬＯＧＳＹ）、飽和移動差分光法（ＳＴＤ－ＮＭＲ）、１９ＦＮＭＲ分光法、及び配位子間オーバーハウザー効果（ＩＬＯＥ）分光法を介して水－リガンドを観察するもの、タンパク質を観察するＮＭＲ法、例えば、同位体で標識されたタンパク質を利用する１Ｈ／１５Ｎ異核種単一量子コヒーレンス法（ＨＳＱＣ）、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）及び等温滴定熱量計（ＩＴＣ）が、リガンドのスクリーニング及び標的タンパク質へのフラグメントの結合親和性の定量のために日常的に使用されている。
フラグメント（又はフラグメントの組み合わせ）が同定されたら、タンパク質Ｘ線結晶構造解析を用いて、タンパク質－フラグメント複合体の構造モデルを得ることができる。次いで、そのような情報を用いて、高親和性タンパク質リガンド及び酵素阻害剤の有機合成を導くことができる。
従来の高分子量化学ライブラリーと比較して、低分子量フラグメントベースのライブラリーをスクリーニングすることの利点としては、以下が挙げられ得る。
（ｉ）水素結合が親和性に寄与する可能性が高い、より親水性のヒットが得られる（エンタルピーによって駆動される結合）。一般に、疎水性基を付加することによって親和性を高めることは、かなり容易である（エントロピーによって駆動される結合）。親水性リガンドから開始することで、最終的に最適化されたリガンドが疎水性になりすぎない（ｌｏｇＰ＜５）確率が上がる。
（ｉｉ）リガンド効率が高いため、最終的に最適化されるリガンドの分子量が比較的小さくなる可能性が高くなる（ＭＷ＜５００Ｄａ）。
（ｉｉｉ）理論上は２～３個のフラグメントを組み合わせることにより、最適化されたリガンドが形成され得るので、Ｎ個の化合物のフラグメントライブラリーのスクリーニングは、従来のライブラリーにおけるＮ２～Ｎ３個の化合物のスクリーニングに等しい。
その他の点で好ましいリガンド－タンパク質相互作用を干渉する立体保護基をフラグメントが含む可能性は低いことから、フラグメントライブラリーのコンビナトリアルな利点がさらに高まり得る。
キット
キットも本明細書中に提供される。そのようなキットは、本明細書中に記載される作用物質又は組成物、及びある特定の態様では、投与のための指示書を含み得る。そのようなキットは、本明細書中に記載される方法の実行を容易にし得る。組成物の種々の構成要素は、キットとして供給されるとき、別々の容器内に包装されている場合があり、使用の直前に混合され得る。構成要素としては、ＭＦＮ１、ＭＦＮ２、標的のアクチベーターペプチド、標的の活性化ペプチド又はマイトフュージン調節剤が挙げられるが、これらに限定されない。そのような構成要素の個別包装は、所望であれば、組成物を含む１つ以上の単位剤形を含み得るパック又はディスペンサーデバイスとして提供され得る。パックは、例えば、ブリスター包装などの金属箔又はプラスチック箔を含み得る。そのような構成要素の個別包装は、ある特定の場合において、構成要素の活性を失うことなく長期間の貯蔵も可能にし得る。
キットはまた、別に包装されている凍結乾燥された活性な構成要素に加えられる試薬（例えば、滅菌水又は食塩水）を別個の容器内に含み得る。例えば、密封されたガラスアンプルに、凍結乾燥された構成要素が含められていることがあり、別のアンプルに、滅菌水、滅菌食塩水又はそれらの各々が、窒素などの中性の非反応性ガスの下で包装されている。アンプルは、任意の好適な材料、例えば、ガラス、有機ポリマー、例えば、ポリカーボネート、ポリスチレン、セラミックス、金属、又は試薬を保持するために通常使用される他の任意の材料からなり得る。好適な容器の他の例としては、アンプルと類似の物質から製作され得るボトル、及びアルミニウム又は合金などの箔で裏打ちされた内部からなり得るエンベロープが挙げられる。他の容器としては、試験管、バイアル、フラスコ、ボトル、シリンジなどが挙げられる。皮下注射針が貫通し得る栓を有するボトルなど、容器は、滅菌されたアクセスポートを有し得る。他の容器は、容易に除去可能な膜によって隔てられた２区画を有し得、膜が除去されると構成要素の混合が可能になる。除去可能な膜は、ガラス、プラスチック、ゴムなどであり得る。
ある特定の態様において、キットは、指示材料とともに供給され得る。指示書は、紙又は他の基材に印刷され得、且つ／又は電子的に読み取り可能な媒体、例えば、フロッピーディスク、ミニＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、Ｚｉｐディスク、ビデオテープ、音声テープなどとして供給され得る。詳細な指示は、キットに物理的に付属されないかもしれない。代わりに、ユーザは、キットの製造者又は配給業者が指定するインターネットウェブサイトに誘導され得る。
分子生物学のプロトコルを使用する本明細書中に記載される組成物及び方法は、本分野で公知の種々の標準的な手法に従ったものであり得る（例えば、Ｓａｍｂｒｏｏｋ ａｎｄ Ｒｕｓｓｅｌ（２００６）Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｆｒｏｍ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，ＩＳＢＮ－１０：０８７９６９７７１７；Ａｕｓｕｂｅｌ，ｅｔ ａｌ．；（２００２）Ｓｈｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，５ｔｈ ｅｄ．，Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，ＩＳＢＮ－１０：０４７１２５０９２９；Ｓａｍｂｒｏｏｋ ａｎｄ Ｒｕｓｓｅｌ（２００１）Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，３ｄ ｅｄ．，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，ＩＳＢＮ－１０：０８７９６９５７７３；Ｅｌｈａｉ，Ｊ．ａｎｄ Ｗｏｌｋ，Ｃ．Ｐ．１９８８．Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ １６７，７４７－７５４；Ｓｔｕｄｉｅｒ（２００５）Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｅｘｐｒ Ｐｕｒｉｆ．４１（１），２０７－２３４；Ｇｅｌｌｉｓｓｅｎ，ｅｄ．（２００５）Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ Ｐｒｏｔｅｉｎｓ：Ｎｏｖｅｌ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ａｎｄ Ｅｕｋａｒｙｏｔｉｃ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｗｉｌｅｙ－ＶＣＨ，ＩＳＢＮ－１０：３５２７３１０３６３；Ｂａｎｅｙｘ（２００４）Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｔａｙｌｏｒ ＆ Ｆｒａｎｃｉｓ，ＩＳＢＮ－１０：０９５４５２３２５３を参照のこと）。
本明細書中に記載される定義及び方法は、本開示をより良く定義するため及び本開示の実施に際して当業者を導くために提供される。別段述べられない限り、用語は、関連分野の当業者による従来の用法に従って理解されるべきである。
いくつかの態様において、本開示のある特定の態様を説明及び特許請求するために使用される、成分の量、分子量、反応条件などの特性などを表現する数字は、いくつかの場合では用語「約」によって修飾されていると理解される。いくつかの特徴において、用語「約」は、ある値が、その値を測定するために使用されるデバイス又は方法に対する平均値の標準偏差を含むことを示すために使用される。いくつかの特徴において、明細書及び添付の請求項に示される数値パラメータは、特定の特徴によって得ようとしている所望の特性に応じて変動し得る近似値である。いくつかの態様において、数値パラメータは、報告される有効数字に照らして、通常の丸めの手法を適用することによって、解釈されるべきである。本開示のいくつかの態様の広い範囲を示す数値範囲及び数値パラメータは、近似値であるにもかかわらず、具体例において示される数値は、実行可能な限り正確に報告される。本開示のいくつかの態様において提示される数値は、それぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じるある特定の誤差を含み得る。本明細書中における値の範囲の記載は、その範囲内に入る別個の各値を個別に言及する簡潔な表現方法として役立つと意図されているに過ぎない。本明細書中で別段示されない限り、個々の各値は、それが本明細書中に個別に記載されているかのように明細書に組み込まれる。
いくつかの態様において、特定の態様を説明する文脈（特に、以下のある特定の請求項の文脈）において使用される用語「ａ」及び「ａｎ」及び「ｔｈｅ」及び類似の言及は、別段明確に示されない限り、単数形と複数形の両方を包含するように解釈され得る。いくつかの態様において、請求項を含む本明細書中で使用される用語「又は」は、選択肢のことだけを指す又は選択肢が相互排他的であることを指すと明示的に示されない限り、「及び／又は」を意味するために使用される。
用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「有する」及び「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」は、オープンエンドの連結動詞である。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」及び「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」などのこれらの動詞の１つ以上の任意の形態又は時制が、オープンエンドである。例えば、１つ以上の工程を「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「有する」又は「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」任意の方法は、それらの１つ以上の工程だけを持つことに限定されず、列挙されていない他の工程も包含する場合がある。同様に、１つ以上の特徴を「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「有する」又は「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」任意の組成物又はデバイスも、それらの１つ以上の特徴だけを持つことに限定されず、列挙されていない他の特徴も包含する場合がある。
本明細書中に記載されるすべての方法が、別段本明細書中に示されない限り、又は別段文脈によって明らかに否定されない限り、任意の好適な順序で行われ得る。本明細書中のある特定の態様に関して提供される任意の及びすべての例又は例示的な文言（例えば、「など」）の使用は、本開示をより良く明らかにすることを意図したものに過ぎず、別段特許請求される本開示の範囲を制限しない。明細書におけるどの文言も、特許請求されていない任意のエレメントが、本開示の実施に不可欠であることを示していると解釈されるべきでない。
本明細書中に開示される本開示の代替のエレメント、実施形態、態様又は特徴のグループ化は、限定として解釈されるべきでない。各群メンバーは、個別に、又はその群の他のメンバー若しくは本明細書中に見られる他のエレメントと任意に組み合わせて、言及及び特許請求され得る。便宜上又は特許性の理由で、ある群の１つ以上のメンバーが、ある群に含められるか又はある群から削除されることがある。そのような任意の包含又は削除が生じるとき、明細書は、修正された群を含むと見なされ、ゆえに、添付の請求項において使用されるすべてのマーカッシュ群の説明を満たす。
本明細書中における参考文献の引用は、そのような参考文献が本開示の先行技術であることを自認するものと解釈されるべきでない。
本開示を詳細に説明してきたが、添付の請求項において定義される本開示の範囲から逸脱することなく、改変、変更及び等価な実施形態、特徴又は態様が存在し得ることが明らかであろう。さらに、本開示におけるすべての例が非限定的な例として提供されていることが認識されるべきである。
以下の非限定的な例は、本開示をさらに例示するために提供される。以下の実施例に開示される手法は、本開示の実施において十分に機能すると本発明者らが見出したアプローチであり、ゆえにその実施のための形式の例を構成すると考えられ得ることが当業者によって認識されるべきである。しかしながら、当業者は、本開示に鑑みて、開示される特定の特徴において多くの変更が行われることがあり、それらの変更が、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、なおも同様又は類似の結果をもたらすことを認識するべきである。
実施例１：立体配座に影響するＨＲ１ ＭＦＮ１及びＭＦＮ２ドメイン内のアミノ酸残基の同定
以下の実施例は、ＭＦＮ１及びＭＦＮ２の立体配座が、第１の７アミノ酸繰り返し（ＨＲ１）ドメイン内の複数のアミノ酸残基によって影響されることを示す。
ミトコンドリアは、神経活動の燃料となるＡＴＰを産生する。ミトコンドリアの機能不全は、アルツハイマー病、パーキンソン病及びハンチントン病などの慢性の変性神経状態に関係している。ミトコンドリアは、ゲノムを交換するため及び相互の修復を促進するために融合する。ミトコンドリア融合の初期段階は、密接に関係する２つのダイナミンファミリーＧＴＰａｓｅであるマイトフュージン（ＭＦＮ）１及び２の生理化学的作用によって進む。ミトコンドリアの融合に至る必須の最初の工程は、伸長したＭＦＮ１又はＭＦＮ２のカルボキシル末端のホモ－又はヘテロ－オリゴマー化（ｔｒａｎｓでの）を介した２つのミトコンドリアの分子繋留である。続いて、ＭＦＮ１又はＭＦＮ２へのＧＴＰの結合及びそれらによる加水分解が、オルガネラ外膜の不可逆的な物理的融合を促進する。遺伝性神経変性状態であるシャルコー・マリー・トゥース病（２Ａ型）（ＣＭＴ２Ａ）又は遺伝性運動感覚性ニューロパチーは、ＭＦＮ２の５０個を超える機能喪失変異のいずれかが原因である。この衰弱性ニューロパチーを引き起こす基本的な機序は、変異タンパク質によって正常なＭＦＮ１及びＭＦＮ２が顕著に阻害されることに起因してミトコンドリアの融合及び輸送が損なわれることである。ＣＭＴ２Ａに対する疾患を変化させる治療は現在のところ存在しない。
ＭＦＮ１とＭＦＮ２は、Ｉ－ＴＡＳＳＥＲ並びに細菌のダイナミン様タンパク質（閉じた立体配座）及びＯＰＡ－１（開いた立体配座、例えば、図１を参照のこと）との構造的相同性を用いてモデル化された共通のドメイン構造を共有している。図１におけるＭＦＮ２の構造モデリングに示されているように、ＭＦＮ２は、推定上の閉じた立体配座（左、不活性）及び開いた立体配座（右、活性）で存在し得る。ＭＦＮ２の７アミノ酸繰り返し領域１（ＨＲ１）及びＭＦＮ２の７アミノ酸繰り返し領域２（ＨＲ２）におけるアルファ－ヘリックス間の極めて重要なペプチド間相互作用が、赤色のバルーン挿入図の中に拡大されている。ＨＲ１ ３６７～３８４（挿入図）は、ＨＲ２における内在性のペプチド間相互作用と競合して、ＭＦＮ１及びＭＦＮ２を開かせ、活性化させる、アゴニストペプチドＭＰ－１である（Ｆｒａｎｃｏ ｅｔ ａｌ Ｎａｔｕｒｅ ２０１６）。このモデルは、どのようにして第１の７アミノ酸繰り返しドメイン（ＨＲ１）が、カルボキシル末端の第２の７アミノ酸繰り返し（ＨＲ２）ドメインと逆平行の様式で相互作用して、ミトコンドリアの融合及び輸送の必要条件であるタンパク質のアンフォールディング及びサイトゾルへの伸長を抑えるかを示している（例えば、図１を参照のこと）。ＨＲ１－ＨＲ２相互作用に必要なアミノ酸は、内在性のＨＲ１－ＨＲ２結合と競合する最小のＨＲ１由来ペプチドをまず定義した後、全シリーズのアラニン置換ペプチドの機能解析によって、Ｍｅｔ３７６、Ｈｉｓ３８０及びＭｅｔ３８１と特定された（Ｒｏｃｈａ ｅｔ ａｌ ２０１８ Ｓｃｉｅｎｃｅ ３６０：３３６）。これらの結果に基づいて、これらの極めて重要なアミノ酸側鎖の３次元空間特性及び電荷特性を模倣する化学的ペプチド模倣物をスクリーニングし、同定するファーマコフォアモデルを開発した。ＨＲ１ドメイン上のＳｅｒ３７８のリン酸化は、Ｍｅｔ３７６、Ｈｉｓ３８０及びＭｅｔ３８１の配向を制御して、閉じたタンパク質立体配座を維持するペプチド間相互作用を制御する。
実施例２：最小のＭＦＮ２ ＨＲ１ペプチドの化学的ペプチド模倣物は、マイトフュージン活性化物質であり得る。ミニペプチドファーマコフォアモデルに適合する商業的に入手可能な化合物のスクリーニングにより、化合物Ａ及びＢが同定された。化合物Ａ（ＥＣ５０約３０ｎＭ）は、化合物Ｂ（ＥＣ５０約１０ｎＭ）よりもマイトフュージン活性化物質としての効果が著しく低く、強力でなかった（Ｒｏｃｈａ ｅｔ ａｌ ２０１８ Ｓｃｉｅｎｃｅ ３６０：３３６）。
親化合物Ａ及びＢ分子の特徴を組み込むキメラ化合物を操作することによって、プロトタイプのマイトフュージン活性化物質の有効性及び相乗作用を高めた（ＥＣ５０約３ｎＭ）（例えば、表１、２及び３を参照のこと）。しかしながら、このシリーズの化合物の薬物動態学的特性が最適以下であった（例えば、肝ミクロソームによる分解が速い、及び／又は血液脳関門／血液神経関門に対して不透過性である）ことから、それらを臨床用の治療薬として使用できなかった。
実施例３：化合物Ａの化学修飾は、高い効力及び優れた薬物動態学的特性を有するマイトフュージン活性化物質を提供する。化合物Ａのファーマコフォア特性を高めるように化合物Ａを再操作したところ、強力な融合特性（ＥＣ５０約３ｎＭ）を有し、肝ミクロソームアッセイにおける安定性と、血液脳関門透過性と相関する受動的透過性との組み合わせが改善された新規クラスの作用物質が得られた（例えば、図２～５を参照のこと）。図２は、尿素含有骨格を有する親化合物Ａ（Ｒｏｃｈａ Ｓｃｉｅｎｃｅ ２０１８）から改変された改良型の新規マイトフュージンアゴニストを示しており、右のパネルは、機能的スクリーニングの結果を示している。ＤＭＳＯは、ビヒクルであり、ＲｅｇＣは、ポジティブコントロールのマイトフュージンアゴニストである。ＭｉＭ５及びＭｉＭ８～ＭｉＭ１２が、非常に活性である。図３は、アミド骨格を有する、親化合物Ａ（Ｒｏｃｈａ Ｓｃｉｅｎｃｅ ２０１８）から改変された改良型のマイトフュージン活性化物質を示しており、右のパネルは、機能的スクリーニングの結果を示している。ＤＭＳＯは、ビヒクルであり、ＲｅｇＣは、ポジティブコントロールのマイトフュージンアゴニストである。ＭｉＭ０８１及びＭｉＭ１１１が、最も高い活性を有する。図４は、環状骨格構造を有する、親化合物Ａ（Ｒｏｃｈａ Ｓｃｉｅｎｃｅ ２０１８）から改変された改良型のアミドマイトフュージン活性化物質を示しており、右のパネルは、機能的スクリーニングの結果を示している。ＤＭＳＯは、ビヒクルであり、ＲｅｇＣは、ポジティブコントロールのマイトフュージンアゴニストである。ＭｉＭ１１１ ｃｂ２を除くすべての化合物が非常に活性だった。図５は、ピリジン置換を有する、親化合物Ａ（Ｒｏｃｈａ Ｓｃｉｅｎｃｅ ２０１８）から改変された改良型のアミドマイトフュージン活性化物質を示しており、右のパネルは、機能的スクリーニングの結果を示している。ＤＭＳＯは、ビヒクルであり、ＲｅｇＣは、ポジティブコントロールのマイトフュージンアゴニストである。ＭｉＭ１１１ Ｎ１を除くすべての化合物が非常に活性だった。さらに、下記の表１は、ロータロッド試験によって計測される、神経変性のシャルコー・マリー・トゥース病２Ａ型のマウスモデルにおけるＭｉＭ１１１による神経筋変性の逆転を示している。
このクラスのマイトフュージン活性化物質は、それをＣＭＴ２Ａ、ＡＬＳ、他の神経変性状態及び神経傷害に対するインビボ治療として優れたものにする特性を有する。
実施例４：マイトフュージン活性化物質ＭｉＭ１１１は、ＣＭＴ２Ａの実験モデルにおいてミトコンドリアの欠陥及び神経筋の機能不全を補正する。ＭｉＭ１１１は、化合物Ａの薬学的に許容され得るシクロヘキサノール／アミド誘導体である（例えば、図２～５及び表１を参照のこと）。特に、上記の表１は、マイトフュージン２及びＣＭＴ２Ａニューロンに対するＭｉＭ１１１活性の代表的な生物学的アッセイ及び生理化学的アッセイを示している。構造的に似ていないキメラＣのように、ＭｉＭ１１１は、強力であり（ＥＣ５０約９ｎＭ）、標的ＭＦＮ２の立体配座が開くのを誘導し、神経の再成長／再生をインビトロにおいて促進する（例えば、図６Ａ～６Ｃを参照のこと）。図６Ａ～６Ｃは、どれくらいＭｉＭ１１１が強力なマイトフュージン活性化物質であるか、神経の再生を促進するかを図示している。図６Ａは、ＭｉＭ５、ＭｉＭ１１及びＭｉＭ１１１の用量反応関係を、Ｒｏｃｈａ ｅｔ ａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ２０１８に記載されているプロトタイプのキメラ化合物と比べて示している。図６Ｂは、ＭｉＭ１１１がマイトフュージン２の立体構造を開くことが、Ｆｒａｎｃｏ ｅｔ ａｌ Ｎａｔｕｒｅ ２０１６に記載されているアゴニストペプチドのそれを模倣していることを示している。図６Ｃは、どれくらいＭｉＭ１１１が、培養下のマウスシャルコー・マリー・トゥース２Ａ後根神経節ニューロンの再成長を促進するかを示している。ヒト変異体ＭＦＮ２ Ｔ１０５Ｍが運動ニューロンにおいて発現されるＣＭＴ２Ａのヒト化マウスモデルでは、ＭｉＭ１１１は、特徴的な坐骨神経ミトコンドリアの不動を強く補正し、慢性的に投与されたとき、神経筋の機能不全を逆転させた（例えば、図７Ａ～７Ｂを参照のこと）。図７Ａ～７Ｂは、実験的ＣＭＴ２Ａにおいて欠陥を逆転するＭｉＭ１１１の例を示している。図７Ａにおいて、上の模式図は、実験計画を示しており、下のドットブロットは、結果を示している。ＣＭＴ２Ａ ＭＦＮ２ Ｔ１０５Ｍマウスは、ここではロータロッド潜時（落下するまでの時間）によって示される進行性の神経筋機能不全を有するヒトＣＭＴ２Ａを再現する。マウスＣＭＴ２Ａを５０週齢において完全に発症させた後、マウスをＭｉＭ１１１又はビヒクルによる治療に無作為化した。図７Ｂは、ＭｉＭ１１１が、治療の８週間以内に、治療されたすべてのマウスにおいてロータロッド欠陥を逆転させた結果を示している（統計は２元配置分散分析を使用した）。
実施例５：Ｎ－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）－６－フェニルヘキサンアミド（ＭｉＭ０８１）
ヒドロキシベンゾトリアゾール（ＨＯＢｔ，２５３ｍｇ，１．８７ｍｍｏｌ，１．２０ｅｑ．）、１－（３－ジメチルアミノプロピル）－３－エチルカルボジイミド（ＥＤＣＩ，４４８ｍｇ，２．３４ｍｍｏｌ，１．５０ｅｑ．）及びＮ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＥＡ，４０３ｍｇ，３．１２ｍｍｏｌ，５４３μＬ，２．００ｅｑ．）を、ＤＭＦ（３．０ｍＬ）中の６－フェニルヘキサン酸１．２（０．３０ｇ，１．５６ｍｍｏｌ，２９４μＬ，１．００ｅｑ．）の溶液に加えた。次いで、その反応混合物にテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－アミン１．１（１７３ｍｇ，１．７２ｍｍｏｌ，１．１０ｅｑ．）を加えた。反応混合物を２５℃で３時間撹拌した。反応混合物を減圧下で濃縮して、残渣を得た。残渣をｐｒｅｐ－ＨＰＬＣによって精製した。Ｎ－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）－６－フェニルヘキサンアミド実施例５（１６９．３６ｍｇ；３８％収率）を白色固体として得た。ＭＳ：ｍ／ｚ＝２７６．０（Ｍ＋Ｈ）＋。１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ）：ＤＭＳＯ－ｄ６δ７．７２（ｄ，Ｊ＝７．５８Ｈｚ，１Ｈ）７．０８－７．３３（ｍ，５Ｈ）３．６５－３．８６（ｍ，３Ｈ）３．３１－３．３６（ｍ，２Ｈ）２．５５（ｔ，Ｊ＝７．６４Ｈｚ，２Ｈ）２．０３（ｔ，Ｊ＝７．４０Ｈｚ，２Ｈ）１．６４（ｍ，２Ｈ）１．５３（ｍ，４Ｈ）１．２０－１．４０（ｍ，４Ｈ）。１３Ｃ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ）：ＤＭＳＯδ１７１．７１３，１４２．６８２，１２８．７２５－１２８．６５１，１２６．０４３，６６．３８３，４５．１２９，３５．８１１－３５．５２６，３３．０３９，３１．２１３，２８．６６１，２５．６２９。
実施例６：Ｎ－（ピペリジン－４－イル）－６－フェニルヘキサンアミド（ＭｉＭ０９１）
ＨＯＢｔ（４２２ｍｇ，３．１２ｍｍｏｌ，１．２０ｅｑ．）、ＥＤＣＩ（７４８ｍｇ，３．９０ｍｍｏｌ，１．５０ｅｑ．）及びＤＩＥＡ（６７２ｍｇ，５．２０ｍｍｏｌ，９０６ｕＬ，２．００ｅｑ．）を、ＤＭＦ（３．００ｍＬ）中の、ｔｅｒｔ－ブチル４－アミノピペリジン－１－カルボキシレート２．１（５００ｍｇ，２．６０ｍｍｏｌ，４９０ｕＬ，１．００ｅｑ．）及び６－フェニルヘキサン酸１．２（５７３ｍｇ，２．８６ｍｍｏｌ，１．１０ｅｑ．）の溶液に２５℃において加えた。混合物を２５℃で１２時間撹拌した。反応混合物をＨ２Ｏ（１０．０ｍＬ）で希釈し、ＥｔＯＡｃで抽出した（１０．０ｍＬ×２）。有機相を１Ｍ ＨＣｌでｐＨ４に調整し、ＥｔＯＡｃ（２０．０ｍＬ）で抽出した。合わせた有機層をＮａＨＣＯ３水溶液でｐＨ８に調整した。合わせた有機層をブライン（２０．０ｍＬ）で洗浄し、Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、残渣を得た。アミド２．２（７４０ｍｇ；７６％収率）を黄色固体として得た。ＭＳ：ｍ／ｚ＝３１９．３（Ｍ＋Ｈ）＋。１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ）：ＤＭＳＯ－ｄ６δ７．７１（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），７．３０－７．２１（ｍ，２Ｈ），７．２０－７．１１（ｍ，３Ｈ），３．８１（ｂｒ ｄ，Ｊ＝１２．４Ｈｚ，２Ｈ），３．７３－３．６２（ｍ，１Ｈ），２．９０－２．７１（ｍ，２Ｈ），２．５４（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，３Ｈ），２．０２（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，２Ｈ），１．６９－１．６０（ｍ，２Ｈ），１．５９－１．４６（ｍ，４Ｈ），１．３９（ｓ，９Ｈ），１．２８－１．１１（ｍ，３Ｈ）。
ＨＣｌ／ＭｅＯＨ（４Ｍ，１２ｍＬ，２４．３ｅｑ．）を、ＭｅＯＨ（３ｍＬ）中のアミド２．２（７４０ｍｇ，１．９８ｍｍｏｌ，１．００ｅｑ．）の溶液に加えた。混合物を２５℃で１６時間撹拌した。混合物を減圧下で濃縮して、残渣を得た。残渣をｐｒｅｐ－ＨＰＬＣによって精製した。Ｎ－（ピペリジン－４－イル）－６－フェニルヘキサンアミド実施例６（４１８．２７ｍｇ；７３％収率）を白色固体として得た。ＭＳ：ｍ／ｚ＝２７５．１（Ｍ＋Ｈ）＋。１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ）：ＭｅＯＤδ７．２５－７．２２（ｍ，２Ｈ），７．１７－７．１３（ｍ，３Ｈ），３．８１－３．７６（ｍ，１Ｈ），３．１４－３．１１（ｍ，２Ｈ），２．７９－２．７８（ｍ，２Ｈ），２．７６－２．７５（ｍ，２Ｈ），２．６０（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），２．１６（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），１．８８－１．８５（ｍ，２Ｈ），１．６５－１．６１（ｍ，２Ｈ），１．６１－１．４６（ｍ，４Ｈ），１．４６－１．３５（ｍ，２Ｈ），１．３５－１．３３（ｍ，２Ｈ）。１３Ｃ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ）：ＭｅＯＤδ１７５．６７６，１４３．８７３，１２９．７１３，１２９．５８２，１２９．４１９，１２６．８２７，４７．２９１，４５．４２４，３７．１２５，３６．８５６，３２．５１９，３２．２７４，２９．８２９，２７．０４０。
実施例７；Ｎ－（４，４－ジフルオロシクロヘキシル）－６－フェニルヘキサンアミド（ＭｉＭ１０１）。
ＨＯＢｔ（２５３ｍｇ，１．８７ｍｍｏｌ，１．２０ｅｑ．）、ＥＤＣＩ（４４８ｍｇ，２．３４ｍｍｏｌ，１．５０ｅｑ．）及びＤＩＥＡ（４０３ｍｇ，３．１２ｍｍｏｌ，５４３μＬ，２．００ｅｑ．）を、ＤＭＦ（３．０ｍＬ）中の４，４－ジフルオロシクロヘキシルアミン３．１（３００ｍｇ，１．５６ｍｍｏｌ，２９４μＬ，１．００ｅｑ．）の溶液に加えた。次いで、その混合物に６－フェニルヘキサン酸１．２（２３２ｍｇ，１．７２ｍｍｏｌ，１．１０ｅｑ．）を加えた。混合物を２５℃で３時間撹拌した。混合物を減圧下で濃縮して、残渣を得た。残渣をｐｒｅｐ－ＨＰＬＣによって精製した。Ｎ－（４，４－ジフルオロシクロヘキシル）－６－フェニルヘキサンアミド実施例７（９８．２３ｍｇ；２０％収率）を白色固体として得た。ＭＳ：ｍ／ｚ＝３１０．１（Ｍ＋Ｈ）＋。１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ）：ＤＭＳＯ－ｄ６δ７．７２（ｄ，Ｊ＝７．５８Ｈｚ，１Ｈ），７．１３－７．２８（ｍ，５Ｈ），３．７２（ｄ，Ｊ＝７．５８Ｈｚ，１Ｈ），２．５５（ｔ，Ｊ＝７．５８Ｈｚ，２Ｈ），２．０１－２．０６（ｍ，２Ｈ），１．６８－２．００（ｍ，６Ｈ），１．４８－１．６１（ｍ，４Ｈ），１．３９－１．４８（ｍ，２Ｈ），１．２４（ｍ，２Ｈ）。１３Ｃ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ）：ＤＭＳＯ－ｄ６δ１７１．９４９，１４２．６８２，１２８．７３３－１２８．６５９，１２６．０５９，４５．０７２，３５．７７８，３５．５１８，３１．７２７，３１．１９７，２８．６２１，２８．４８２，２８．３８４，２５．６２０。
実施例８：融合性化合物候補をハイスループットスクリーニング及び評価するための生細胞ミトコンドリア融合アッセイ。以下の実施例では、調節されたミトコンドリア融合及びミトコンドリアに対するマイトフュージンによる活性化の結果をハイスループット様式で直接計測するのに適した生細胞融合性アッセイを説明する。このアッセイは、ミトコンドリアの融合を直接計測するのに対して、従来のアッセイは、融合を間接的な尺度から推測するだけであったので、このアッセイは、化合物の融合性についての以前のリードアウト（例えば、共焦点イメージングによって計測されるミトコンドリアのアスペクト比／伸長、及びＦＲＥＴによって評価されるマイトフュージンの立体配座）（Ｒｏｃｈａ ｅｔ ａｌ ２０１８ Ｓｃｉｅｎｃｅ ３６０：３３６）よりも優れている。
本明細書中に記載される小分子は、ＭＦＮ１又はＭＦＮ２の折り畳まれた立体配座を不安定化し、ゆえに隣接しているミトコンドリア間における最初の繋留及びその後の膜融合を促進することによって、ミトコンドリアの融合を増強する。ミトコンドリアの融合は、タンパク質、脂質及びＤＮＡをはじめとしたミトコンドリアの内容物の交換にとって不可欠であり、交換を積極的に促進する。生細胞アッセイは、ミトコンドリアのタンパク質交換の時間依存的割合を計測することによってミトコンドリアの融合を定量する。このアッセイは、任意の化学クラスの候補作用物質、又は合成若しくは天然の化合物の大きなライブラリーを含む特定の代替組成を有する分子の融合特性（作用物質がミトコンドリアの融合を促進する能力）についてスクリーニングするように及びその融合特性を評価するように特別にデザインされた。
ミトコンドリアのアスペクト比（長軸の寸法／短軸の寸法）の増加として通常報告されるミトコンドリアの伸長は、ミトコンドリアの融合の標準的な間接的尺度である。生細胞融合アッセイは、ミトコンドリアの伸長／アスペクト比を同時に計測し、ミトコンドリア融合の同時の２つのリードアウト（例えば、ミトコンドリアの内容物の交換及びミトコンドリアの伸長）を可能にする。
ミトコンドリアの繋留及び外膜融合は、活性化されたＭＦＮ１、ＭＦＮ２又はその両方によって惹起され得る。生細胞融合アッセイは、変更された融合がマイトフュージンによって媒介されるか、及び融合性の化合物がＭＦＮ１とＭＦＮ２とに異なって影響するかを、ＭＦＮ１とＭＦＮ２の両方を有する細胞、一方のＭＦＮだけ又は他方のＭＦＮだけを有する細胞、及びＭＦＮ活性を完全に欠く細胞において、スクリーニング化合物によって刺激されたミトコンドリアの内容物交換及び伸長を計測することによって判定するようにデザインされる。
生細胞におけるミトコンドリアの融合は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）媒介性細胞融合の後に、ミトコンドリア標的化緑色蛍光タンパク質（ｍｉｔｏ－ＧＦＰ）又はミトコンドリア標的化赤色蛍光タンパク質（ｍｉｔｏ－ＲＦＰ）のいずれかの、アデノウイルスによって促進される発現を用いて、細胞の内容物交換をアッセイすることによって実証された（Ｆｒａｎｃｏ ｅｔ ａｌ Ｎａｔｕｒｅ ２０１６，５４０：７４）。このＰＥＧ融合アッセイ系は、アデノウイルスのミトコンドリア標的化蛍光タンパク質の一過性発現が一様でないこと、ＰＥＧに応答した細胞融合が非常に変わりやすいこと、及び処理量が極めて低いこと（共焦点イメージングを用いた経時的な単一細胞解析）によって制限されていた。
これらの問題は、光スイッチ可能な（緑色／赤色）ミトコンドリア標的化フルオロフォアｍｉｔｏ－Ｄｅｎｄｒａ２（Ｐｈａｍ ｅｔ ａｌ Ｇｅｎｅｓｉｓ ２０１２，５０：８３３）を永久的な構成的発現のためにレンチウイルス発現ベクターに入れるように操作することによって解決された。ＭＦＮ１とＭＦＮ２の両方、ＭＦＮ１のみ、ＭＦＮ２のみを発現しているか又はＭＦＮ１もＭＦＮ２も発現していないマウス線維芽細胞を、ｍｉｔｏ－Ｄｅｎｄｒａ２レンチウイルスで形質転換し、２週間増殖させ、蛍光励起細胞分取（ＦＡＣＳ）によって高レベル発現について選択した。異なるマイトフュージン発現プロファイルを有する個々のｍｉｔｏ－Ｄｅｎｄｒａ－２発現細胞株をクローン化し、スクリーニングアッセイにおいて使用するために増殖させた。
生細胞ミトコンドリア融合アッセイは、４０５ｎｍ周波数レーザ光を用いて、細胞のパターン化された（例えば、２×２ミクロン、３×３ミクロン、４×４ミクロンなど）緑色から赤色へのミトコンドリアの光スイッチによって開始される。図８は、小分子、ペプチド又は核酸のマイトフュージン依存性ミトコンドリア融合活性をスクリーニングするためのパターン化された光スイッチ方法の模式図である。パターン化された光スイッチは、ハイスループット細胞イメージング若しくは顕微鏡法のプラットフォーム用のプログラム可能な超小型ミラーアレイ（例えば、ＭＩＧＨＴＥＸが製作したＰｏｌｙｇｏｎ４００）（例えば、図８を参照のこと）又は標準的な共焦点顕微鏡における画素走査を用いて達成される。光スイッチの直後に、融合性の候補作用物質、ビヒクル（ネガティブコントロール）又はポジティブコントロールのマイトフュージン活性化物質で細胞を治療する。その２時間後又は経時的解析の場合は種々の時点において、ハイスループットイメージングシステム又は共焦点顕微鏡若しくは標準的な蛍光顕微鏡を使用して、ミトコンドリアの緑色蛍光（４８８ｎｍ励起／５３５ｎｍ発光）及びミトコンドリアの赤色蛍光（５６０ｎｍ励起／６４５ｎｍ発光）について細胞を画像化した。図９は、ミトコンドリアの融合に対するパターン化された光スイッチ（破線の長方形、中央のパネル）スクリーニングの例を示している。光スイッチの前に（左、Ｄ）、Ｍｉｔｏ Ｄｅｎｄｒａ－２を発現している細胞は、緑色蛍光を有する（明るい白色として示されている）。パターン化４０５ｎｍレーザ照射の直後に（中央、Ｅ）、光スイッチにより、ミトコンドリアの半数が赤色蛍光に変換される（より暗い灰色として示されている）。時間とともに（１５分後；右のパネル、Ｆ）、緑色のミトコンドリアと赤色のミトコンドリアが融合する。これは、マージ画像において矢印によって示されている（右のパネル）。上の画像（Ａ、Ｂ及びＣ）は、下の画像（実線の正方形）から拡大した画像である。ミトコンドリアの内容物の交換（すなわち、融合）は、赤色のミトコンドリアシグナルと緑色のミトコンドリアシグナルとの重なりであり、これは、マージ画像では黄色蛍光（より薄い灰色として示される）として可視化され得る（例えば、図９を参照のこと）。
データは、所与の時点における赤色－緑色のオーバーレイ画素（新しく融合されたミトコンドリア）の数を赤色－緑色のマージ画素（全ミトコンドリア）で除算した値として表されている。融合速度がＭＦＮ発現細胞において上昇しているが（経時的な赤色－緑色オーバーレイ）、ＭＦＮヌル細胞では上昇していないことは、特定のマイトフュージン活性化効果を反映している。この系は、マイトフュージン活性化物質のハイスループットスクリーニング用の１２、２４、９６又は３８４ウェル形式において有用である。
材料及び方法
細胞株：野生型ＭＥＦを、Ｅ１０．５ ｃ５７／ｂｌ６マウス胚から調製した。ＳＶ－４０ Ｔ抗原で不死化されたＭＦＮ１ヌルＭＥＦ（ＣＲＬ－２９９２）、ＭＦＮ２ヌルＭＥＦ（ＣＲＬ－２９９３）及びＭＦＮ１／ＭＦＮ２ダブルヌルＭＥＦ（ＣＲＬ－２９９４）をＡＴＣＣから購入した。ＭＥＦを、ＤＭＥＭ（４．５ｇ／Ｌグルコース）＋１０％ウシ胎児血清、１×可欠アミノ酸、２ｍＭ Ｌ－グルタミン、１００単位／ｍＬペニシリン及び１００μｇ／ｍＬストレプトマイシン中で継代培養した。
タンパク質及びペプチドのモデリング：ヒトＭＦＮ２の仮説的構造を、Ｉ－ＴＡＳＳＥＲ Ｓｕｉｔｅパッケージを用いて構築した。推定上の閉じた立体配座は、細菌のダイナミン様タンパク質（ＰＤＢ：２Ｊ６９）、ヒトＭＦＮ１（ＰＤＢ：５ＧＮＳ）及びＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａのダイナミン関連タンパク質（ＰＤＢ：３Ｔ３４）との構造的相同性に基づく。推定上の開いた立体配座は、以下の構造：ラットダイナミン（ＰＤＢ：３ＺＶＲ）、ヒトダイナミン１様タンパク質（ＰＤＢ：４ＢＥＪ）及びヒトミクソウイルス抵抗性タンパク質２（ＰＤＢ：４ＷＨＪ）から取得されたヒトＯｐａｌとの構造的相同性に基づいた。ミニペプチド及びタンパク質のモデリングは、それぞれＰＥＰ－ＦＯＬＤ３（ｈｔｔｐ：／／ｂｉｏｓｅｒｖ．ｒｐｂｓ．ｕｎｉｖ－ｐａｒｉｓ－ｄｉｄｅｒｏｔ．ｆｒ／ｓｅｒｖｉｃｅｓ／ＰＥＰ－ＦＯＬＤ３／）及びＵＣＳＦ Ｃｈｉｍｅｒａを使用した。
ミトコンドリアの共焦点生細胞研究：共焦点イメージングでは、６０×１．３ＮＡ 油浸対物レンズが備え付けられたＮｉｋｏｎ Ｔｉ共焦点顕微鏡を使用した。すべての生細胞を、チャンバー（Ｗａｒｎｅｒ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，ＲＣ－４０ＬＰ）に搭載されたカバーガラス上の、室温の改変Ｋｒｅｂｓ－Ｈｅｎｓｅｌｅｉｔ緩衝液（１３８ｍＭ ＮａＣｌ、３．７ｍＭ ＫＣｌ、１．２ｍＭ ＫＨ２ＰＯ４、１５ｍＭグルコース、２０ｍＭ ＨＥＰＥＳ及び１ｍＭ ＣａＣｌ２）中で生育した。
細胞を、４０８ｎｍ（Ｈｏｅｃｈｓｔ）、５６１ｎｍ（ＭｉｔｏＴｒａｃｋｅｒ Ｇｒｅｅｎ及びＣａｌｃｅｉｎ ＡＭ、ＧＦＰ）又は６３７ｎｍ（ＴＭＲＥ、ＭｉｔｏＴｒａｃｋｅｒ Ｏｒａｎｇｅ、エチジウムホモダイマー－１及びＡＦ５９４－デキストラン）レーザダイオードを用いて励起させた。ミトコンドリア伸長の研究の場合、ミトコンドリアのアスペクト比（長軸／短軸）を、自動エッジ検出及びＩｍａｇｅ Ｊソフトウェアを用いて算出した。ミトコンドリアの脱分極を、緑色／（緑色＋黄色のミトコンドリア）×１００として表現される、ＭｉｔｏＴｒａｃｋｅｒ ＧｒｅｅｎとＴＭＲＥのマージ画像上で可視化された緑色ミトコンドリアのパーセントとして計算した。
新規クラスの小分子マイトフュージン活性化物質の化学合成、精製及び解析：以前に報告されたキメラ－、Ｍ－及びＦ－シリーズとは異なる化学的特性及び機能的特性を組み込んだ新規シリーズの分子を新規に合成した。ＭｉＭ１１１と呼ばれる進歩したリードの化学合成をここで説明する。
精製方法：ＭｉＭ１１１を調製するための一般的な手順
酢酸エチル（１８．０ｍＬ）中の化合物１（９．００ｇ，４１．８ｍｍｏｌ，１．００ｅｑ．）の溶液に、ＨＣｌ／ジオキサン（４Ｍ，３６．０ｍＬ，３．４４ｅｑ．）を加えた。混合物を２０℃で１時間撹拌した。薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ，石油エーテル／酢酸エチル＝１／２）は、化合物１（Ｒｆ＝０．５０）が完全に消費されたこと及び新しい主要スポット（Ｒｆ＝０．０２）が形成されたことを示した。混合物を濾過し、得られた濾過ケークを酢酸エチルで洗浄し（１０．０ｍＬ×３）、濾過し、減圧下で濃縮して、残渣を得た。残渣を精製することなく次の工程で使用した。化合物２（６．０８ｇ，４０．１ｍｍｏｌ，９５．９％収率，ＨＣｌ塩）をオフホワイト色固体として得た。
化合物２ａ（６．９２ｇ，３６．０ｍｍｏｌ，６．７８ｍＬ，１．００ｅｑ．）、ＨＯＢｔ（５．８３ｇ，４３．２ｍｍｏｌ，１．２０ｅｑ．）及びＥＤＣＩ（１０．３ｇ，５４．０ｍｍｏｌ，１．５０ｅｑ．）を、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ，６０．０ｍＬ）中の、化合物２（６．００ｇ，３９．６ｍｍｏｌ，１．１０ｅｑ．，ＨＣｌ塩）及びＤＩＥＡ（１４．０ｇ，１０８ｍｍｏｌ，１８．８ｍＬ，３．００ｅｑ．）の溶液に加えた。混合物を２５℃で１６時間撹拌した。質量分析検出を伴う液体クロマトグラフィー（ＬＣＭＳ，ＥＷ１８０５４－２－Ｐ１Ａ３）は、化合物２ａが完全に消費されたこと及び所望のＭＳ（Ｒｔ＝０．６８４分，０．７０９分）が検出されたことを示した。反応混合物を酢酸エチル（３００ｍＬ）で希釈し、飽和ブラインで洗浄した（１５０ｍＬ×５）。合わせた有機層を１Ｎ ＨＣｌ（４８．０ｍＬ）で洗浄し、無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、濾過し、濾液を減圧下で濃縮して、残渣を得た。残渣をＰｒｅｐ－ＨＰＬＣ（カラム：Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ ＬＵＮＡ（登録商標）Ｃ１８ ２５０×８０ｍｍ×１０μｍ；移動相：［水（１０ｍＭ ＮＨ４ＨＣＯ３）－ＡＣＮ］；Ｂ％：３８％ＡＣＮ－６８％ＡＣＮ，８．５分）によって精製して、残渣を得た。残渣を、石油エーテル：酢酸エチルの５：１混合物（２４０ｍＬ）を用いて２５℃で５分間トリチュレートして、ＭｉＭ１１１（３．５３ｇ，１２．０ｍｍｏｌ，３３．９％収率，９９．９３％純度）をオフホワイト色固体として得た。
ＨＰＬＣ：ＥＷ１８０５４－２－Ｐ１Ａ，生成物：Ｒｔ＝１０．７９２分，純度：２１０ｎｍにて９９．９３％。
分取ＨＰＬＣ：ＨＰＬＣ（Ｈ２Ｏ－ＭｅＯＨ；ＤＡＤ及び質量検出器が備え付けられたＡｇｉｌｅｎｔ１２６０ Ｉｎｆｉｎｉｔｙシステム．ＳｕｎＦｉｒｅ Ｃ１８ Ｐｒｅｐガードカートリッジ，１００Å，１０μｍ，１９ｍｍ×１０ｍｍを備えるＷａｔｅｒｓ ＳｕｎＦｉｒｅ Ｃ１８ ＯＢＤ Ｐｒｅｐカラム，１００Å，５μｍ，１９ｍｍ×１００ｍｍ）を用いて精製を行った。材料を０．７ｍＬのＤＭＳＯに溶解した。流速：３０ｍＬ／分。得られた画分の純度を分析ＬＣＭＳによって確認した。各画分がクロマトグラフィーの直後に溶液の形態で得られたときは、各画分に対するスペクトルを記録した。溶媒を８０℃のＮ２流において蒸発させた。クロマトグラフィー後のＬＣＭＳ解析に基づいて、画分を１つにまとめた。固体の画分は、０．５ｍＬのＭｅＯＨに溶解し、予め計量し印がつけられたバイアルに移した。得られた溶液を再度、８０℃のＮ２流において蒸発させた。乾燥させた後、生成物をＬＣＭＳ、１Ｈ ＮＭＲ及び１３Ｃ ＮＭＲによって特徴付けた。
分析方法
ＨＰＬＣ／ＨＲＭＳ（ＥＳＩ）：ＬＣ／ＭＳ解析を、ＤＡＤ／ＥＬＳＤ及びＡｇｉｌｅｎｔ ＬＣ／ＭＳＤ ＶＬ（Ｇ１９５６Ａ）、ＳＬ（Ｇ１９５６Ｂ）質量分析計を備えるＡｇｉｌｅｎｔ １１００ Ｓｅｒｉｅｓ ＬＣ／ＭＳＤシステム、又はＤＡＤ／ＥＬＳＤ及びＡｇｉｌｅｎｔ ＬＣ／ＭＳＤ ＳＬ（Ｇ６１３０Ａ）、ＳＬ（Ｇ６１４０Ａ）質量分析計を備えるＡｇｉｌｅｎｔ １２００ Ｓｅｒｉｅｓ ＬＣ／ＭＳＤシステムを用いて行った。すべてのＬＣ／ＭＳデータを、ポジティブ／ネガティブモードの切り替えを用いて得た。Ｚｏｒｂａｘ ＳＢ－Ｃ１８ １．８μｍ ４．６×１５ｍｍ Ｒａｐｉｄ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎカートリッジ（ＰＮ８２１９７５－９３２）を移動相（Ａ－アセトニトリル，０．１％ギ酸；Ｂ－水（０．１％ギ酸））において用いて、化合物を分離した。流速：３ｍＬ／分；グラジエント０分－１００％Ｂ；０．０１分－１００％Ｂ；１．５分－０％Ｂ；１．８分－０％Ｂ；１．８１分－１００％Ｂ；注入量１μＬ；イオン化モード 大気圧化学イオン化（ＡＰＣＩ）、走査範囲ｍ／ｚ８０～１０００。
統計学的方法
経時的データ及び用量反応データを、ＧｒａｐｈＰａｄ Ｐｒｉｓｍ（Ｌａ Ｊｏｌｌａ，ＣＡ，ＵＳＡ）を用いて各試験について計算する。すべてのデータを平均値±ＳＥＭとして報告する。統計比較（両側）は、複数の群に対する場合は１元配置分散分析及びテューキー検定を使用するか、又は対応のある比較の場合はスチューデントのｔ検定を使用した。ｐ＜０．０５を有意と考えた。マイトフュージン活性化物質のインビトロ薬物動態解析は、ＷｕＸｉ Ａｐｐｔｅｃ Ｃｏ．Ｌｔｄ（Ｓｈａｎｇｈａｉ，Ｃｈｉｎａ）において行った。
ヒト及びＣＤ－１マウス血漿のタンパク質への結合は、平衡透析を用いて計測した。マウス及びヒトのプールされた個々の凍結ＥＤＴＡ抗凝固処理血漿サンプルを試験マトリックスとして使用した。ワルファリンをポジティブコントロールとして使用した。試験化合物をブランクのマトリックスに２μＭという最終濃度で添加した。マトリックスサンプルの１５０μＬアリコートを、９６ウェル平衡透析プレートにおけるチャンバーの片側に加え（ＨＴＤ透析）、等体積の透析緩衝液をチャンバーのもう片側に加えた。マトリックスサンプルのアリコートをインキュベーション前に収集し、回収率の計算のためのＴ０サンプルとして使用した。インキュベーションは、３つ組で行った。透析プレートを加湿恒温器に入れ、３７℃で４時間ゆっくり回転させた。インキュベーションの後、サンプルをマトリックス側並びに緩衝液側から採取した。血漿サンプルを、等体積のブランク緩衝液とマッチさせ、緩衝液サンプルを等体積のブランク血漿とマッチさせた。マトリックスマッチサンプルを、内部標準を含む停止液でクエンチした。すべてのサンプルをＬＣ－ＭＳ／ＭＳによって解析した。マトリックスサンプル及び緩衝液サンプル中のすべての試験化合物の濃度を、被検体／内部標準のピーク面積比（ＰＡＲ）として表現する。
ヒト及びマウスの肝ミクロソームにおいて活性化物質のインビトロ安定性を計測した。中間体溶液（１００μＭの小分子）を、最初にメタノール中で調製し、続いてそれを使用して、使用溶液（ｗｏｒｋｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を調製した。これは、１００ｍＭリン酸カリウム緩衝液中の中間体溶液の１０倍希釈工程によって達成された。１０μＬの化合物使用溶液又はコントロール使用溶液を、マトリックスのブランクを除くその時点（分）の９６ウェルプレートのすべてのウェルに加えた：Ｔ０、Ｔ５、Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ３０、Ｔ６０、ＮＣＦ６０。ミクロソーム溶液（６８０μＬ／ウェル）（＃４５２１１７，Ｃｏｒｎｉｎｇ；Ｗｏｂｕｒｎ，ＭＡ，ＵＳＡ；＃Ｒ１０００，Ｘｅｎｏｔｅｃｈ；Ｋａｎｓａｓ Ｃｉｔｙ，Ｋａｎｓａｓ，ＵＳＡ及び＃Ｍ１０００，Ｘｅｎｏｔｅｃｈ；Ｋａｎｓａｓ Ｃｉｔｙ，Ｋａｎｓａｓ，ＵＳＡ）を、プレートマップに従ってレザバーとして９６ウェルプレートに分配した。次いで、８０μＬ／ウェルを、ＡＤＤＡ（Ａｐｒｉｃｏｔ Ｄｅｓｉｇｎ Ｄｕａｌ Ａｒｍ，Ａｐｒｉｃｏｔ Ｄｅｓｉｇｎｓ，Ｉｎｃ．，Ｃｏｖｉｎａ，ＣＡ，ＵＳＡ）によって各プレートに加え、ミクロソーム溶液と化合物との混合物を３７℃で約１０分間インキュベートさせた。次に、１０μＬの１００ｍＭリン酸カリウム緩衝液／ウェルをＮＣＦ６０に加え、３７℃でインキュベートした（１時間のタイマーを起動した）。９０μＬ／ウェルのＮＡＤＰＨ（＃００６１６，Ｓｉｇｍａ，Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｉｓｓｏｕｒｉ，ＵＳＡ）再生系を、予め温めた後、プレートマップに従ってレザバーとして９６ウェルプレートに分注した。次いで、１０μＬ／ウェルをＡＤＤＡによって各プレートに加えて、反応を開始させた。反応を終結するために、３００μＬ／ウェルの停止液（４℃で冷却されていたもの、１００ｎｇ／ｍＬトルブタミド及び１００ｎｇ／ｍＬラベタロールを内部標準として含む）を使用し、サンプリングプレートをおよそ１０分間撹拌した。次に、サンプルを４℃において２０分間、４０００ｒｐｍで遠心した。上清をＬＣ－ＭＳ／ＭＳによって解析した。
並行人工膜透過性アッセイ（ＰＡＭＰＡ）
５％ＤＭＳＯ（１５０μＬ）中の小分子の１０μＭ溶液をドナープレートの各ウェルに加えた。ドナープレートのＰＶＤＦ膜は、５μＬの１％脳極性脂質抽出物（ブタ）／ドデカン混合物で予めコーティングされていた。次いで、３００μＬのＰＢＳをＰＴＦＥアクセプタープレートの各ウェルに加えた。ドナープレートとアクセプタープレートとを合わせ、３００ｒｐｍで振盪しながら室温で４時間インキュベートした。Ｔ０サンプルを調製するために、２０μＬのドナー溶液を新しいウェルに移した後、２５０μＬのＰＢＳ（ＤＦ：１３．５）及び１３０μＬのアセトニトリル（ＡＣＮ）（内部標準を含む）を加えてＴ０サンプルとした。アクセプターサンプルを調製するために、プレートを恒温器から取り出し、２７０μＬの溶液を各アクセプターウェルから移し、１３０μＬのＡＣＮ（内部標準を含む）と混合してアクセプターサンプルとした。ドナーサンプルを調製するために、２０μＬの溶液を各ドナーウェルから移し、２５０μＬのＰＢＳ（ＤＦ：１３．５）、１３０μＬのＡＣＮ（内部標準を含む）と混合してドナーサンプルとした。アクセプターサンプル及びドナーサンプルをＬＣ－ＭＳ／ＭＳによって解析した。
本発明は、以下の条項にも関する。
条項１．末梢神経系（ＰＮＳ）又は中枢神経系（ＣＮＳ）の遺伝性障害、物理的損傷及び／又は化学的傷害を治療する方法であって、
マイトフュージン活性化物質又はその薬学的に許容され得る塩のうちの１つ以上を含む治療有効量の組成物を被験体に投与する工程を含み、マイトフュージン活性化物質は、ミトコンドリアの融合を刺激し、ミトコンドリアの細胞内移送を増強する、方法。
条項２．組成物が、１つ以上のマイトフュージン活性化物質を含み、マイトフュージン活性化物質は、式：
の構造又はその薬学的に許容され得る塩、互変異性体若しくは立体異性体を含み、式中、
Ｒ１は、非置換、一置換又は多置換のＣ３－８シクロアルキル、Ｃ３－８ヘテロアリール及びＣ３－８ヘテロシクリルから選択され、Ｒ２は、非置換、一置換又は多置換のＣ３－８シクロアルキル、Ｃ３－８ヘテロアリール及びＣ３－８ヘテロシクリルから選択される、条項１に記載の方法。
条項３．マイトフュージン活性化物質が、式：
の構造を含み、式中、Ｒ１は、
から選択され、Ｒ２は、
から選択される、条項１又は２に記載の方法。
条項４：Ｒ１又はＲ２が、独立して且つ必要に応じて、アセトアミド、Ｃ１－８アルコキシ、アミノ、アゾ、Ｂｒ、Ｃ１－８アルキル、カルボニル、カルボキシル、Ｃｌ、シアノ、Ｃ３－８シクロアルキル、Ｃ３－８ヘテロアリール、Ｃ３－８ヘテロシクリル、ヒドロキシル、Ｆ、ハロ、インドール、Ｎ、ニトリル、Ｏ、フェニル、Ｓ、スルホキシド、二酸化硫黄及び／又はチオフェンのうちの１つ以上で置換され、
Ｒ１又はＲ２が、必要に応じてさらに、１つ以上のアセトアミド、アルコキシ、アミノ、アゾ、Ｂｒ、Ｃ１－８アルキル、カルボニル、カルボキシル、Ｃｌ、シアノ、Ｃ３－８シクロアルキル、Ｃ３－８ヘテロアリール、Ｃ３－８ヘテロシクリル、ヒドロキシル、Ｆ、ハロ、インドール、Ｎ、ニトリル、Ｏ、フェニル、Ｓ、スルホキシド、二酸化硫黄及び／又はチオフェンで置換され、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、インドール又はフェニル置換基のうちの１つ以上は、必要に応じてさらに、以下の置換基：アセトアミド、アルコキシ、アミノ、アゾ、Ｂｒ、Ｃ１－８アルキル、カルボニル、カルボキシル、Ｃｌ、シアノ、Ｃ３－８シクロアルキル、Ｃ３－８ヘテロアリール、Ｃ３－８ヘテロシクリル、ヒドロキシル、Ｆ、ハロ、インドール、Ｎ、ニトリル、Ｏ、フェニル、Ｓ、スルホキシド、二酸化硫黄及びチオフェンのうちの１つ以上で置換される、条項２又は３に記載の方法。
条項５：マイトフュージン活性化物質が、
１－（２－メチルシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－（４－（４－フルオロフェニル）ブチル）３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（４，４－ジフルオロ－２－メチルシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－（４－ヒドロキシ－２－メチルシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－（４－アミノ－２－メチルシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－シクロヘキシル－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－（４－フェニルブチル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－シクロヘキシル－３－（４－（４－フルオロフェニル）ブチル）尿素、
１－（４，４－ジフルオロシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－（４－アミノシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
１－（４－メチルシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
６－フェニル－Ｎ－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）ヘキサンアミド、
１－（４－フェニルブチル）－３－（ピペリジン－４－イル）尿素、
Ｎ－（４，４－ジフルオロシクロヘキシル）－６－フェニルヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－６－フェニルヘキサンアミド、
Ｎ－（４－アミノシクロヘキシル）－６－フェニルヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－６－（ピリジン－２－イル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－６－（ピリジン－３－イル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－６－（ピリジン－４－イル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－６－（ピリミジン－４－イル）ヘキサンアミド、
Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－２－（３－フェニルプロピル）シクロプロパン－１－カルボキサミド、
Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－２－（２－フェニルエチルシクロプロピル）アセトアミド、
Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－３－フェニルメチルシクロブタン１－カルボキサミド、及び
２－（３－ベンジルシクロブチル）－Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）アセトアミド
から選択される、条項１～４のいずれか１項に記載の方法。
条項６：マイトフュージン活性化物質が、式ＩＩＩ
の化合物又はその薬学的に許容される塩であり、式中、
Ｘは、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール及びヘテロアリールから選択され、
Ｚは、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール及びヘテロアリールから選択され、
Ｒ１及びＲ２は、独立して、Ｈ、Ｆ、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択されるか、又はＲ１とＲ２とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを形成し、
Ｒ３及びＲ４は、独立して、Ｈ、Ｆ、アルキル、ＣＯＲ７、Ｃ３－７シクロアルキルから選択されるか、又はＲ３とＲ４とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを形成し、
Ｙは、Ｏ、ＣＲ５Ｒ６、ＣＲ７＝ＣＲ８、三重結合、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ＮＲ７、Ｓ、ＳＯ２、ＳＯＮＲ８、－ＮＲ８ＳＯ２－、－ＮＲ７ＣＯ－、－ＣＯＮＲ７－及び－ＮＲ７ＣＯＮＲ８－から選択され、
Ｒ５及びＲ６は、独立して、Ｈ、Ｆ、アルキル及びシクロアルキルから選択されるか、又はＲ５とＲ６とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを形成し、
Ｒ７は、Ｈ、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択され、
Ｒ８は、Ｈ、アルキル、ＣＯＲ７及びＣ３－７シクロアルキルから選択され、
ｏは、０、１、２、３、４又は５であり、
ｐは、０又は１であり、
ｑは、０、１、２、３、４又は５であり、ｏが、１以上であるとき、Ｙ＝ＮＲ７、Ｓ、ＳＯ２、ＳＯＮＲ８、－ＮＲ８ＳＯ２－、－ＮＲ７ＣＯ－、－ＣＯＮＲ７－、－ＮＲ７ＣＯＮＲ８－であり、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、３以上又は７以下である、
条項１～５のいずれかに記載の方法。
条項７：Ｘが、シクロアルキル及びヘテロシクロアルキルから選択され、
Ｚが、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール及びヘテロアリールから選択され、
Ｙが、Ｏ、ＣＲ５Ｒ６、シクロアルキル及びアリールから選択され、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が、それぞれ独立して、Ｈ及びアルキルから選択され、
ｏが、０、１、２、３、４又は５であり、
ｐが、０又は１であり、
ｑが、０、１、２、３、４又は５であり、ｏが、１以上であるとき、Ｙは、Ｓ又はＳＯであり、
ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、３以上又は７以下である、
条項６に記載のマイトフュージン活性化物質又はその薬学的に許容され得る塩。
条項８：Ｘが、Ｒ７、ＯＲ７、ＮＲ７Ｒ８、フッ素及びＣＦ３から独立して選択される１、２又は３個の置換基を有するシクロアルキル、並びにＯ、ＮＲ７及びＳから独立して選択される１又は２個の必要に応じて置換されるヘテロ原子を含むヘテロシクロアルキルから選択され、
Ｚが、アリール及びヘテロアリールから選択され、
Ｙが、Ｏ、ＣＨ２及びシクロアルキルから選択され、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、それぞれＨであり、
Ｒ７が、Ｈ、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択され、
Ｒ８が、Ｈ、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択され、
ｏが、０、１、２、３、４又は５であり、
ｐが、０又は１であり、
ｑが、０、１、２、３、４又は５であり、ｏが、１以上であるとき、Ｙは、Ｓ又はＳＯ２であり、
ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、３以上又は５以下である、
条項６若しくは７に記載のマイトフュージン活性化物質又はその薬学的に許容され得る塩。
条項９：Ｘが、Ｒ７、ＯＲ７、ＮＲ７Ｒ８、フッ素及びＣＦ３からなる群より独立して選択される１、２又は３個の置換基を有するシクロアルキルであるか、又はＸが、Ｏ、ＮＲ７及びＳから独立して選択される１又は２個の必要に応じて置換されるヘテロ原子を含むヘテロシクロアルキルであり、
Ｚが、アリール及びヘテロアリールから選択され、
Ｙが、シクロプロピル及びシクロブチルから選択され、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、それぞれＨであり、
Ｒ７が、Ｈ、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択され、Ｒ８が、Ｈ、アルキル、ＣＯＲ７及びＣ３－７シクロアルキルから選択されるか、又はＲ７とＲ８とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキルを形成し、
ｏが、０、１、２又は３であり、
ｐが、１であり、
ｑが、０、１、２又は３であり、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、３以上又は５以下である、
条項６～８のいずれかに記載のマイトフュージン活性化物質又はその薬学的に許容され得る塩。
条項１０：Ｘが、Ｒ７、ＯＲ７、ＮＲ７Ｒ８、フッ素及びＣＦ３からなる群より独立して選択される１、２又は３個の置換基を有するシクロアルキルであるか、又はＸが、Ｏ、ＮＲ７及びＳから独立して選択される１又は２個の必要に応じて置換されるヘテロ原子を含むヘテロシクロアルキルであり、
Ｚが、アリール及びヘテロアリールから選択され、
Ｙが、Ｏ及びＣＨ２から選択され、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、それぞれＨであり、
Ｒ７及びＲ８が、独立して、Ｈ、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択されるか、又はＲ７とＲ８とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキルを形成し、
ｏが、０、１、２、３又は４であり、
ｐが、１であり、
ｑが、０、１、２、３又は４であり、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、５である、
条項６～９のいずれかに記載のマイトフュージン活性化物質又はその薬学的に許容され得る塩。
条項１１．Ｘが、４－ヒドロキシルシクロヘキシル、４－アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ－メチル）アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ，Ｎ－ジメチル）アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ－アセチルアミノ）シクロヘキシル、４，４－ジフルオロシクロヘキシル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル、ピペリジニル、Ｎ－メチル－ピペリジニル及びＮ－アセチル－ピペリジニルから選択され、
Ｚが、アリール及びヘテロアリールから選択され、
Ｙが、Ｏ及びＣＨ２から選択され、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、それぞれＨであり、
ｏが、０、１、２、３又は４であり、
ｐが、１であり、
ｑが、０、１、２、３又は４であり、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、５である、
条項６～１０のいずれかに記載のマイトフュージン活性化物質又はその薬学的に許容され得る塩。
条項１２：Ｘが、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール及びヘテロアリールから選択され、これらの各々は、独立して、Ｒ７、ＯＲ７、Ｃｌ、Ｆ、－ＣＮ、ＣＦ３、－ＮＲ７Ｒ８、－ＳＯ２ＮＲ７Ｒ８、－ＮＲ７ＳＯ２Ｒ９、－ＳＯ２Ｒ９、－ＣＯＮＲ７Ｒ８、－ＮＲ７ＣＯＲ９、Ｃ３－７シクロアルキル及びヘテロシクロアルキルから独立して選択される０～４個の置換基を有し、ヘテロシクロアルキル及びヘテロアリールは、独立して、窒素、酸素及び硫黄からなる群より選択される１～４個のヘテロ原子を含み、
Ｚが、フェニル及びヘテロアリールから選択され、これらの各々は、Ｒ７、ＯＲ７、Ｃｌ、Ｆ、－ＣＮ、ＣＦ３、－ＮＲ７Ｒ８、－ＳＯ２ＮＲ７Ｒ８、－ＮＲ７ＳＯ２Ｒ９、－ＳＯ２Ｒ９、－ＣＯＮＲ７Ｒ８、－ＮＲ７ＣＯＲ９、Ｃ３－７シクロアルキル及びヘテロシクロアルキルから独立して選択される０～４個の置換基を有し、ヘテロアリールは、窒素、酸素及び硫黄から独立して選択される１～４個の原子を含み、フェニル又は複素環部分、
Ｙが、Ｏ及びＣＨ２から選択され、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、それぞれＨであり、
Ｒ７が、Ｈ、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択され、Ｒ８が、Ｈ、アルキル、ＣＯＲ７及びＣ３－７シクロアルキルから選択されるか、又はＲ７とＲ８とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキルを形成し、
Ｒ９が、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択され、
ｏが、０、１、２、３又は４であり、
ｐが、１であり、
ｑが、０、１、２、３又は４であり、
ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、５である、
条項６～１１のいずれかに記載のマイトフュージン活性化物質又はその薬学的に許容され得る塩。
条項１３：Ｘが、４－ヒドロキシルシクロヘキシル、４－アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ－メチル）アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ，Ｎ－ジメチル）アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ－アセチルアミノ）シクロヘキシル、４，４－ジフルオロシクロヘキシル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル、ピペリジニル、Ｎ－メチル－ピペリジニル及びＮ－アセチル－ピペリジニルから選択され、
Ｚが、フェニル及びヘテロアリールから選択され、複素環式部分は、窒素、酸素及び硫黄から独立して選択される１～３個の原子を含み、フェニル又は複素環式部分は、Ｒ７、ＯＲ７、Ｃｌ、Ｆ、－ＣＮ、ＣＦ３、－ＮＲ７Ｒ８、－ＳＯ２Ｒ９、－ＣＯＮＲ７Ｒ８、－ＮＲ７ＣＯＲ９、Ｃ３－７シクロアルキル及びヘテロシクロアルキルから独立して選択される０～３個の置換基を有し、
Ｙが、Ｏ及びＣＨ２から選択され、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、それぞれＨであり、
Ｒ７が、Ｈ、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択され、Ｒ８が、Ｈ、アルキル、ＣＯＲ７及びＣ３－７シクロアルキルから選択されるか、又はＲ７とＲ８とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキルを形成し、
Ｒ９が、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択され、
ｏが、０、１、２、３又は４であり、
ｐが、１であり、
ｑが、０、１、２、３又は４であり、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、５である、
条項６～１２のいずれかに記載のマイトフュージン活性化物質又はその薬学的に許容され得る塩。
条項１４：Ｘが、４－ヒドロキシルシクロヘキシル、４－アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ－メチル）アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ，Ｎ－ジメチル）アミノシクロヘキシル、４－（Ｎ－アセチルアミノ）シクロヘキシル、４，４－ジフルオロシクロヘキシル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル、ピペリジニル、４－Ｎ－メチル－ピペリジニル及び４－Ｎ－アセチル－ピペリジニルから選択され、
Ｚが、フェニル、２－ピリジニル、３－ピリジニル、４－ピリジニル、６－ピリミジニル、５－ピリミジニル、４－ピリミジニル及び２－ピリミジニルから選択され、フェニル、ピリジニル及びピリミジニル部分は、Ｒ７、ＯＲ７、Ｃｌ、Ｆ、－ＣＮ、ＣＦ３、－ＮＲ７Ｒ８、－ＳＯ２Ｒ９、－ＣＯＮＲ７Ｒ８及び－ＮＲ７ＣＯＲ９からなる群より独立して選択される０～２個の置換基を有し、
Ｙが、Ｏ又はＣＨ２であり、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、それぞれＨであり、
Ｒ７が、Ｈ、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択され、Ｒ８が、Ｈ、アルキル、ＣＯＲ７及びＣ３－７シクロアルキルから選択されるか、又はＲ７とＲ８とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキルを形成し、
Ｒ９が、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択され、
ｏが、０、１、２、３又は４であり、
ｐが、１であり、
ｑが、０、１、２、３又は４であり、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、５である、
条項６～１３のいずれかに記載のマイトフュージン活性化物質又はその薬学的に許容され得る塩。
条項１５：マイトフュージン活性化物質の必要を示す疾患を治療する方法であって、方法は、それを必要とする哺乳動物に、治療有効量の式ＩＩＩ
の化合物又はその薬学的に許容される塩を投与する工程を含み、式中、
Ｘは、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール及びヘテロアリールから選択され、
Ｚは、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール及びヘテロアリールから選択され、
Ｒ１及びＲ２は、独立して、Ｈ、Ｆ、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択されるか、又はＲ１とＲ２とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを形成し、
Ｒ３及びＲ４は、独立して、Ｈ、Ｆ、アルキル、ＣＯＲ７及びＣ３－７シクロアルキルから選択されるか、又はＲ３とＲ４とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを形成し、
Ｙは、Ｏ、ＣＲ５Ｒ６、ＣＲ７＝ＣＲ８、三重結合、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ＮＲ７、Ｓ、ＳＯ２、ＳＯＮＲ８、－ＮＲ８ＳＯ２－、－ＮＲ７ＣＯ－、－ＣＯＮＲ７－及び－ＮＲ７ＣＯＮＲ８－から選択され、
Ｒ５及びＲ６は、独立して、Ｈ、Ｆ、アルキル及びシクロアルキルから選択されるか、又はＲ５とＲ６とが一体となって、Ｃ３－７シクロアルキル又はヘテロシクロアルキルを形成し、
Ｒ７は、Ｈ、アルキル及びＣ３－７シクロアルキルから選択され、
Ｒ８は、Ｈ、アルキル、ＣＯＲ７及びＣ３－７シクロアルキルから選択され、
ｏは、０、１、２、３、４又は５であり、
ｐは、０又は１であり、
ｑは、０、１、２、３、４又は５であり、ｏが、１以上であるとき、Ｙ＝ＮＲ７、Ｓ、ＳＯ２、ＳＯＮＲ８、－ＮＲ８ＳＯ２－、－ＮＲ７ＣＯ－、－ＣＯＮＲ７－、－ＮＲ７ＣＯＮＲ８－であり、ｏ＋ｐ＋ｑの合計は、３以上又は７以下である、
方法。
条項１６：ＰＮＳ又はＣＮＳ障害が、
ミトコンドリアの融合、健康状態又は輸送が損なわれている慢性神経変性状態、
マイトフュージン１（ＭＦＮ１）又はマイトフュージン２（ＭＦＮ２）の機能不全に関連する疾患又は障害、
ミトコンドリアの断片化、機能不全又は運動不全に関連する疾患、
シャルコー・マリー・トゥース病、筋萎縮性側索硬化症、ハンチントン病、アルツハイマー病、パーキンソン病などの変性神経筋状態、
遺伝性運動感覚性ニューロパチー、自閉症、常染色体優性視神経萎縮症（ＡＤＯＡ）、筋ジストロフィー、ルー・ゲーリッグ病、癌、ミトコンドリアミオパチー、聴覚消失を伴う真性糖尿病（ＤＡＤ）、レーベル遺伝性視神経症（ＬＨＯＮ）、リー症候群、亜急性硬化性脳症、ニューロパチー・運動失調・網膜色素変性症・眼瞼下垂（ＮＡＲＰ）、筋神経胃腸管性脳症（ＭＮＧＩＥ）、赤色ぼろ線維・ミオクローヌスてんかん症候群（ＭＥＲＲＦ）、ミトコンドリアミオパチー・脳筋症・乳酸アシドーシス・脳卒中様症状（ＭＥＬＡＳ）、ｍｔＤＮＡ枯渇、ミトコンドリア神経性胃腸管系脳筋症（ＭＮＧＩＥ）、自律神経障害性ミトコンドリアミオパチー、ミトコンドリアチャネル病又はピルビン酸脱水素酵素複合体欠損症（ＰＤＣＤ／ＰＤＨ）、
糖尿病性ニューロパチー、
化学療法誘発性末梢神経障害、並びに／又は
挫滅傷、脊髄傷害（ＳＣＩ）、外傷性脳傷害（ＴＢＩ）、脳卒中、視神経傷害、及び軸索切断を伴う関連状態
のうちのいずれか１つ又は組み合わせから選択される、条項１～１５のいずれかに記載の方法。
条項１７．マイトフュージン活性化物質が、以下の化合物：
１－（３－（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（２－（（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）オキシ）エチル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（２－（（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）スルフィニル）エチル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（２－（（５－シクロプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）スルホニル）エチル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－シクロヘキシル－３－（３－（５－シクロプロピル）－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－エチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－メチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（３－（５－シクロプロピル－４－メチル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、
１－（３－（４－メチル－５－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（２－メチルシクロヘキシル）尿素、
１－（３－（４－メチル－５－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素、及び
１－（３－（４－メチル－５－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル）プロピル）－３－（３－メチルテトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）尿素
から選択されないという条件の、条項１～１６のいずれかに記載の方法。
条項１８：組成物が、薬学的に許容され得る賦形剤をさらに含む、条項１～１７のいずれかに記載の方法。
条項１９：ＣＮＳ又はＰＮＳの遺伝性又は非遺伝性の神経変性状態、傷害、損傷又は外傷を治療する方法であって、治療有効量の条項２～１８のいずれか１項に記載のマイトフュージン活性化物質を被験体に投与する工程を含む、方法。
条項２０：被験体が、
ミトコンドリアの融合、健康状態又は輸送が損なわれている慢性神経変性状態、
マイトフュージン１（ＭＦＮ１）又はマイトフュージン２（ＭＦＮ２）の機能不全に関連する疾患又は障害、
ミトコンドリアの断片化、機能不全又は運動不全に関連する疾患、
シャルコー・マリー・トゥース病、筋萎縮性側索硬化症、ハンチントン病、アルツハイマー病、パーキンソン病などの変性神経筋状態、
遺伝性運動感覚性ニューロパチー、自閉症、常染色体優性視神経萎縮症（ＡＤＯＡ）、筋ジストロフィー、ルー・ゲーリッグ病、癌、ミトコンドリアミオパチー、聴覚消失を伴う真性糖尿病（ＤＡＤ）、レーベル遺伝性視神経症（ＬＨＯＮ）、リー症候群、亜急性硬化性脳症、ニューロパチー・運動失調・網膜色素変性症・眼瞼下垂（ＮＡＲＰ）、筋神経胃腸管性脳症（ＭＮＧＩＥ）、赤色ぼろ線維・ミオクローヌスてんかん症候群（ＭＥＲＲＦ）、ミトコンドリアミオパチー・脳筋症・乳酸アシドーシス・脳卒中様症状（ＭＥＬＡＳ）、ｍｔＤＮＡ枯渇、ミトコンドリア神経性胃腸管系脳筋症（ＭＮＧＩＥ）、自律神経障害性ミトコンドリアミオパチー、ミトコンドリアチャネル病又はピルビン酸脱水素酵素複合体欠損症（ＰＤＣＤ／ＰＤＨ）、
糖尿病性ニューロパチー、
化学療法誘発性末梢神経障害、並びに／又は
挫滅傷、脊髄傷害（ＳＣＩ）、外傷性脳傷害（ＴＢＩ）、脳卒中、視神経傷害、及び軸索切断を伴う関連状態
と診断されている又は有すると疑われる、条項１９に記載の方法。
条項２１．１つ以上の候補分子をミトコンドリア融合の調節活性についてスクリーニングする方法であって、
（ｉ）遺伝的に定義された様式で種々の組み合わせのＭＦＮ１又はＭＦＮ２を発現している細胞において、光スイッチ可能なミトコンドリア標的化フルオロフォアを恒常的に発現させる工程、
（ｉｉ）光スイッチ可能なミトコンドリア標的化フルオロフォアを一過性に又は恒常的に発現している細胞において、ミトコンドリア標的化フルオロフォアをマイクロマトリックスパターンで光スイッチする工程、及び
（ｉｉｉ）光スイッチされたミトコンドリアにおいてマージ／オーバーレイ蛍光を計測する工程
を含む、方法。
条項２２．試験混合物のマージ／オーバーレイ蛍光をコントロール混合物のマージ／オーバーレイ蛍光と比較する工程をさらに含み、試験混合物のマージ／オーバーレイ蛍光が、コントロール混合物のマージ／オーバーレイ蛍光よりも大きいとき、試験混合物中の１つ以上の候補分子が、ミトコンドリア融合の活性化物質と同定される、条項２１に記載の方法。
条項２３．野生型、ＭＦＮ１又はＭＦＮ２を発現している細胞における候補作用物質の試験混合物のマージ／オーバーレイ蛍光を、ＭＦＮ１とＭＦＮ２の両方を欠く細胞（ＭＦＮヌル細胞）におけるその候補作用物質のマージ／オーバーレイ蛍光と比較する工程をさらに含み、ＭＦＮ発現細胞における混合物のマージ／オーバーレイ蛍光が、ＭＦＮヌル細胞における混合物のマージ／オーバーレイ蛍光より大きいとき、試験混合物中の１つ以上の候補分子が、マイトフュージン活性化物質と同定される、条項２１又は条項２２に記載の方法。
上記方法では、下記の請求項において定義される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更が行われ得る。添付の図面に示されているような、上記の説明に含まれるすべての内容は、例示として解釈されるものとし、限定として解釈されてはならないと意図されている。

Claims (5)

  1. 下記一般式１６５～１７２の化合物、
    １－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
    １－（４－アミノシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
    １－（４－メチルシクロヘキシル）－３－（４－フェニルブチル）尿素、
    ６－フェニル－Ｎ－（テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）ヘキサンアミド、
    １－（４－フェニルブチル）－３－（ピペリジン－４－イル）尿素、
    Ｎ－（４，４－ジフルオロシクロヘキシル）－６－フェニルヘキサンアミド、
    Ｎ－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－６－フェニルヘキサンアミド、及び
    Ｎ－（４－アミノシクロヘキシル）－６－フェニルヘキサンアミド
    から選択される化合物又はその薬学的に許容される塩。
  2. 請求項１に記載の前記化合物又はその薬学的に許容される塩、及び薬学的に許容される賦形剤を含む、薬学的組成物。
  3. 疾患の治療に使用するための、請求項２に記載の薬学的組成物。
  4. 前記疾患が、末梢神経系（ＰＮＳ）又は中枢神経系（ＣＮＳ）の遺伝性障害、物理的損傷及び／又は化学的傷害である、請求項３に記載の薬学的組成物。
  5. 前記ＰＮＳ又はＣＮＳ障害が、
    ミトコンドリアの融合、健康状態又は輸送が損なわれている慢性神経変性状態、
    マイトフュージン１（ＭＦＮ１）又はマイトフュージン２（ＭＦＮ２）の機能不全に関連する疾患又は障害、
    ミトコンドリアの断片化、機能不全又は運動不全に関連する疾患、
    シャルコー・マリー・トゥース病、筋萎縮性側索硬化症、ハンチントン病、アルツハイマー病、パーキンソン病などの変性神経筋状態、
    遺伝性運動感覚性ニューロパチー、自閉症、常染色体優性視神経萎縮症（ＡＤＯＡ）、筋ジストロフィー、ルー・ゲーリッグ病、癌、ミトコンドリアミオパチー、聴覚消失を伴う真性糖尿病（ＤＡＤ）、レーベル遺伝性視神経症（ＬＨＯＮ）、リー症候群、亜急性硬化性脳症、ニューロパチー・運動失調・網膜色素変性症・眼瞼下垂（ＮＡＲＰ）、筋神経胃腸管性脳症（ＭＮＧＩＥ）、赤色ぼろ線維・ミオクローヌスてんかん症候群（ＭＥＲＲＦ）、ミトコンドリアミオパチー・脳筋症・乳酸アシドーシス・脳卒中様症状（ＭＥＬＡＳ）、ｍｔＤＮＡ枯渇、ミトコンドリア神経性胃腸管系脳筋症（ＭＮＧＩＥ）、自律神経障害性ミトコンドリアミオパチー、ミトコンドリアチャネル病又はピルビン酸脱水素酵素複合体欠損症（ＰＤＣＤ／ＰＤＨ）、
    糖尿病性ニューロパチー、
    化学療法誘発性末梢神経障害、並びに／又は
    挫滅傷、脊髄傷害、外傷性脳傷害、脳卒中、視神経傷害、及び軸索切断を伴う関連状態、のうちのいずれか１つ又は組み合わせから選択される、請求項４に記載の薬学的組成物。
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