JPWO2003047625A1

JPWO2003047625A1 - Neurotransmitter

Info

Publication number: JPWO2003047625A1
Application number: JP2003548880A
Authority: JP
Inventors: 知之西崎
Original assignee: 知之西崎; トックス株式会社
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2005-04-14
Also published as: WO2003047625A1; AU2002354438A1

Abstract

シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物を活性成分として含有する神経伝達促進剤であって、該グルタミン酸濃度の上昇が、グリア細胞へのグルタミン酸再取り込みの阻害および／またはグリア細胞からのグルタミン酸放出の促進によるものである神経伝達促進剤、ならびに当該化合物を用いて脳疾患を予防または治療する方法を提供する。A neurotransmission promoter comprising as an active ingredient a compound having an action to increase the glutamate concentration in the synaptic cleft, wherein the increase in glutamate concentration inhibits glutamate reuptake into glial cells and / or glutamate from glial cells Provided are neurotransmitters that are due to enhanced release, as well as methods for preventing or treating brain diseases using the compounds.

Description

技術分野
本発明は、グリア細胞に作用してシナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物を活性成分として含有する神経伝達促進剤に関する。本発明はまた、当該化合物を用いて脳疾患を予防または治療する方法に関する。
背景技術
国際公開公報ＷＯ００／７２８３４には、式（Ｉ）：

〔式中、Ｒ^１は低級アルキル、アリール、アル（低級）アルコキシ、または複素環基であり、以上の基はハロゲンで置換されていてもよく、Ｒ^２は水素原子または低級アルキルであり、Ｒ^３はシクロ（低級）アルキル、アリールまたはアル（低級）アルキルであり、以上の基はハロゲンで置換されていてもよく、Ａは−ＣＯ−、−ＳＯ_２−または低級アルキレンであり、Ｙは−ＣＯ−、−ＳＯ_２−または−ＣＯＮＨ−を表す。〕の構造を有する化合物（以下、化合物（Ｉ）とも言う）、さらに具体的には、Ｎ−（４−アセチル−１−ピペラジニル）−ｐ−フルオロベンズアミド一水和物（以下、ＦＫ９６０とも言う）が脳内ソマトスタチンの遊離を促進し、シナプス伝達長期増強作用を発現することによって、痴呆症等の治療剤として使用され得ることが開示されている。
上記ＦＫ９６０は、海馬ＣＡ３領域においてｌｏｎｇ−ｔｅｒｍｐｏｔｅｎｔｉａｔｉｏｎ（ＬＴＰ）を増強することが知られている。一方、ソマトスタチンは、シナプス前グルタミン酸放出を増大させ、その結果、ＬＴＰ増強作用を示すが、この作用がＦＫ９６０の作用と類似していることから、ＦＫ９６０のＬＴＰ増強作用は、ＦＫ９６０によってソマトスタチンの放出が刺激されることによって起こると考えられている。しかし、痴呆の動物モデルにおけるＦＫ９６０の記憶障害の緩解作用の詳細なメカニズムは解明されていない。
発明の開示
本発明は、新規な作用機序を有する神経伝達促進剤ならびに脳疾患の予防・治療剤を提供することを目的とする。
本発明者は、ＦＫ９６０の記憶障害緩解作用の機構について鋭意検討を行った結果、ＦＫ９６０を投与することによってシナプス間隙のグルタミン酸濃度が上昇することを見出し、さらに、ＦＫ９６０がグリア細胞に作用することによってシナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させ、歯状回における海馬神経伝達を促進することにより、記憶障害緩解作用を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は以下の通りである。
（１）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物を活性成分として含有する神経伝達促進剤であって、該グルタミン酸濃度の上昇がグリア細胞へのグルタミン酸再取り込みの阻害によるものである、神経伝達促進剤。
（２）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物を活性成分として含有する神経伝達促進剤であって、該グルタミン酸濃度の上昇がグリア細胞からのグルタミン酸放出の促進によるものである、神経伝達促進剤。
（３）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物が式（Ｉ）：

〔式中、Ｒ^１は低級アルキル、アリール、アル（低級）アルコキシ、または複素環基であり、以上の基はハロゲンで置換されていてもよく、Ｒ^２は水素原子または低級アルキルであり、Ｒ^３はシクロ（低級）アルキル、アリールまたはアル（低級）アルキルであり、以上の基はハロゲンで置換されていてもよく、Ａは−ＣＯ−、−ＳＯ_２−または低級アルキレンであり、Ｙは−ＣＯ−、−ＳＯ_２−または−ＣＯＮＨ−を表す。〕の構造を有する化合物、その塩、プロドラッグ、または溶媒和物である、上記（１）または（２）記載の神経伝達促進剤。
（４）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物が、Ｎ−（４−アセチル−１−ピペラジニル）−ｐ−フルオロベンズアミド一水和物である、上記（１）または（２）記載の神経伝達促進剤。
（５）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物を活性成分として含有する脳疾患予防・治療剤であって、該グルタミン酸濃度の上昇がグリア細胞へのグルタミン酸再取り込みの阻害によるものである、脳疾患予防・治療剤。
（６）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物を活性成分として含有する脳疾患予防・治療剤であって、該グルタミン酸濃度の上昇がグリア細胞からのグルタミン酸放出の促進によるものである、脳疾患予防・治療剤。
（７）脳疾患が、痴呆症、健忘症、精神分裂病、躁鬱病、脳梗塞、頭部外傷、ニコチン禁断症状、脊髄損傷、不安、頻尿、尿失禁、筋緊張性ジストロフィー、注意欠陥多動性障害、過剰昼間睡眠（ナルコレプシー）、パーキンソン病、自閉症および心身症からなる群から選ばれる、上記（５）または（６）記載の脳疾患予防・治療剤。
（８）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物が、式（Ｉ）：

〔式中、Ｒ^１は低級アルキル、アリール、アル（低級）アルコキシ、または複素環基であり、以上の基はハロゲンで置換されていてもよく、Ｒ^２は水素原子または低級アルキルであり、Ｒ^３はシクロ（低級）アルキル、アリールまたはアル（低級）アルキルであり、以上の基はハロゲンで置換されていてもよく、Ａは−ＣＯ−、−ＳＯ_２−または低級アルキレンであり、Ｙは−ＣＯ−、−ＳＯ_２−または−ＣＯＮＨ−を表す。〕の構造を有する化合物、その塩、プロドラッグ、または溶媒和物である、上記（５）〜（７）のいずれかに記載の脳疾患予防・治療剤。
（９）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物が、Ｎ−（４−アセチル−１−ピペラジニル）−ｐ−フルオロベンズアミド一水和物である、上記（５）〜（７）のいずれかに記載の脳疾患予防・治療剤。
（１０）神経伝達促進剤製造のための、シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物の使用であって、グルタミン酸濃度の上昇がグリア細胞へのグルタミン酸再取り込みの阻害によるものである、使用。
（１１）神経伝達促進剤製造のための、シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物の使用であって、グルタミン酸濃度の上昇がグリア細胞からのグルタミン酸放出の促進によるものである、使用。
（１２）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物が式（Ｉ）：

〔式中、Ｒ^１は低級アルキル、アリール、アル（低級）アルコキシ、または複素環基であり、以上の基はハロゲンで置換されていてもよく、Ｒ^２は水素原子または低級アルキルであり、Ｒ^３はシクロ（低級）アルキル、アリールまたはアル（低級）アルキルであり、以上の基はハロゲンで置換されていてもよく、Ａは−ＣＯ−、−ＳＯ_２−または低級アルキレンであり、Ｙは−ＣＯ−、−ＳＯ_２−または−ＣＯＮＨ−を表す。〕の構造を有する化合物、その塩、プロドラッグ、または溶媒和物である、上記（１０）または（１１）記載の使用。
（１３）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物が、Ｎ−（４−アセチル−１−ピペラジニル）−ｐ−フルオロベンズアミド一水和物である、上記（１０）または（１１）記載の使用。
（１４）脳疾患予防・治療剤製造のための、シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物の使用であって、グルタミン酸濃度の上昇がグリア細胞へのグルタミン酸再取り込みの阻害によるものである、使用。
（１５）脳疾患予防・治療剤製造のための、シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物の使用であって、グルタミン酸濃度の上昇がグリア細胞からのグルタミン酸放出の促進によるものである、使用。
（１６）脳疾患が、痴呆症、健忘症、精神分裂病、躁鬱病、脳梗塞、頭部外傷、ニコチン禁断症状、脊髄損傷、不安、頻尿、尿失禁、筋緊張性ジストロフィー、注意欠陥多動性障害、過剰昼間睡眠（ナルコレプシー）、パーキンソン病、自閉症および心身症からなる群から選ばれる、上記（１４）または（１５）記載の使用。
（１７）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物が、式（Ｉ）：

〔式中、Ｒ^１は低級アルキル、アリール、アル（低級）アルコキシ、または複素環基であり、以上の基はハロゲンで置換されていてもよく、Ｒ^２は水素原子または低級アルキルであり、Ｒ^３はシクロ（低級）アルキル、アリールまたはアル（低級）アルキルであり、以上の基はハロゲンで置換されていてもよく、Ａは−ＣＯ−、−ＳＯ_２−または低級アルキレンであり、Ｙは−ＣＯ−、−ＳＯ_２−または−ＣＯＮＨ−を表す。〕の構造を有する化合物、その塩、プロドラッグ、または溶媒和物である、上記（１４）〜（１６）のいずれかに記載の使用。
（１８）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物が、Ｎ−（４−アセチル−１−ピペラジニル）−ｐ−フルオロベンズアミド一水和物である、上記（１４）〜（１６）のいずれかに記載の使用。
（１９）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物の有効量を、神経伝達の促進を必要とする対象に投与することを含む、神経伝達を促進する方法であって、グルタミン酸濃度の上昇がグリア細胞へのグルタミン酸再取り込みの阻害によるものである、方法。
（２０）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物の有効量を、神経伝達の促進を必要とする対象に投与することを含む、神経伝達を促進する方法であって、グルタミン酸濃度の上昇がグリア細胞からのグルタミン酸放出の促進によるものである、方法。
（２１）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物が、式（Ｉ）：

〔式中、Ｒ^１は低級アルキル、アリール、アル（低級）アルコキシ、または複素環基であり、以上の基はハロゲンで置換されていてもよく、Ｒ^２は水素原子または低級アルキルであり、Ｒ^３はシクロ（低級）アルキル、アリールまたはアル（低級）アルキルであり、以上の基はハロゲンで置換されていてもよく、Ａは−ＣＯ−、−ＳＯ_２−または低級アルキレンであり、Ｙは−ＣＯ−、−ＳＯ_２−または−ＣＯＮＨ−を表す。〕の構造を有する化合物、その塩、プロドラッグ、または溶媒和物である、上記（１９）または（２０）記載の方法。
（２２）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物が、Ｎ−（４−アセチル−１−ピペラジニル）−ｐ−フルオロベンズアミド一水和物である、上記（１９）または（２０）記載の方法。
（２３）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物の有効量を、脳疾患の予防または治療を必要とする患者に投与することを含む、脳疾患の予防または治療方法であって、グルタミン酸濃度の上昇がグリア細胞へのグルタミン酸再取り込みの阻害によるものである、方法。
（２４）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物の有効量を、脳疾患の予防または治療を必要とする患者に投与することを含む、脳疾患の予防または治療方法であって、グルタミン酸濃度の上昇がグリア細胞からのグルタミン酸放出の促進によるものである、方法。
（２５）脳疾患が、痴呆症、健忘症、精神分裂病、躁鬱病、脳梗塞、頭部外傷、ニコチン禁断症状、脊髄損傷、不安、頻尿、尿失禁、筋緊張性ジストロフィー、注意欠陥多動性障害、過剰昼間睡眠（ナルコレプシー）、パーキンソン病、自閉症および心身症からなる群から選ばれる、上記（２３）または（２４）記載の方法。
（２６）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物が、式（Ｉ）：

〔式中、Ｒ^１は低級アルキル、アリール、アル（低級）アルコキシ、または複素環基であり、以上の基はハロゲンで置換されていてもよく、Ｒ^２は水素原子または低級アルキルであり、Ｒ^３はシクロ（低級）アルキル、アリールまたはアル（低級）アルキルであり、以上の基はハロゲンで置換されていてもよく、Ａは−ＣＯ−、−ＳＯ_２−または低級アルキレンであり、Ｙは−ＣＯ−、−ＳＯ_２−または−ＣＯＮＨ−を表す。〕の構造を有する化合物、あるいはその塩、プロドラッグまたは溶媒和物である、上記（２３）〜（２５）のいずれかに記載の方法。
（２７）シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物が、Ｎ−（４−アセチル−１−ピペラジニル）−ｐ−フルオロベンズアミド一水和物である、上記（２３）〜（２５）のいずれかに記載の方法。
（２８）上記（１）または（２）記載の神経伝達促進剤と該神経伝達促進剤を脳疾患の予防または治療に使用し得るかまたは使用すべきであることを記載した書類とを含む商業的パッケージ。
発明の詳細な説明
本発明において「グリア細胞」とは、この用語が通常当分野で用いられる場合に指し示すものの範囲と同程度までの意味を有するものであり、これには、具体的には、星状細胞、希突起膠細胞、上衣細胞、小膠細胞等が包含されるが、特にグルタミン酸の放出・再取り込みには星状細胞が貢献していると考えられている。
シナプス前終末よりシナプス間隙に放出されたグルタミン酸は、シナプス後細胞のグルタミン酸受容体に反応した後、シナプスに隣接するグリア細胞あるいはシナプス前終末にグルタミン酸トランスポーターを介して再吸収される。また、グリア細胞に発現している神経伝達物質受容体がシナプス前終末から放出された神経伝達物質に反応し、グリア細胞内のカルシウム濃度を上昇させ、グリア細胞からグルタミン酸を小胞輸送により放出する。上記２つの機構により、シナプス間隙グルタミン酸濃度がグリア細胞により調節されている。
本発明において「シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用」とは、ニューロンとニューロンとの間（シナプス）および／またはニューロンとグリア細胞との間のグルタミン酸濃度を上昇させ得る能力を示す。本発明においてこのグルタミン酸濃度の上昇は、シナプス間隙からのグリア細胞へのグルタミン酸の再取り込みの阻害および／またはグリア細胞からシナプス間隙へのグルタミン酸放出の促進によって達成され得る。本発明において、シナプス間隙のグルタミン酸濃度の上昇は、これらのうちいずれか一方に起因するものであってもよいし、両方に起因するものであってもよい。
シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用の評価方法としては、歯状回における集合スパイク（ＰＳ）測定（ＢｒａｉｎＲｅｓｅａｒｃｈ８５７（２０００）３１７−３２０）、ニューロンにおける自発的ミニチュア興奮性シナプス後電流（ｍＥＰＳＣ）およびシナプス後グルタミン酸作動性応答測定（ＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｒａｉｎＲｅｓｅａｒｃｈ９７（２００１）７−１２）、グリア細胞からのグルタミン酸放出濃度測定（ＢｉｏｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄＢｉｏｐｈｙｓｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ２９５（２００２）３７６−３８１）ならびに、グリア細胞およびグリア細胞グルタミン酸トランスポーター（ＧＬＴ−１）発現卵母細胞におけるグルタミン酸トランスポーター電流測定（ＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｒａｉｎＲｅｓｅａｒｃｈ９７（２００１）７−１２）などが挙げられる。さらに具体的には、評価方法として、ラット海馬スライスの歯状回における集合スパイク（ＰＳ）測定、ラット海馬ニューロンにおける自発的ミニチュア興奮性シナプス後電流（ｍＥＰＳＣ）およびシナプス後グルタミン酸作動性応答測定、ラット培養グリア細胞からのグルタミン酸放出濃度測定ならびに、ラット培養グリア細胞およびグリア細胞グルタミン酸トランスポーター（ＧＬＴ−１）発現アフリカツメガエル卵母細胞におけるグルタミン酸トランスポーター電流測定などが挙げられるが、グリア細胞からのグルタミン酸放出促進作用については、ラット培養星状細胞からのグルタミン酸放出濃度測定が、グリア細胞へのグルタミン酸再取り込み抑制作用については、ラット培養星状細胞およびグリア細胞グルタミン酸トランスポーター（ＧＬＴ−１）発現アフリカツメガエル卵母細胞におけるグルタミン酸トランスポーター電流測定が好ましい。
本発明はまた、シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する物質をスクリーニングする方法を提供する。スクリーニング対象物質としては、シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有するか否かを評価することを所望とする物質であれば特に制限されず、如何なる物質でもスクリーニング対象としてよい。スクリーニングは、上述したシナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用の評価方法を用いて行うことができる。すなわち、グリア細胞からのグルタミン酸放出促進作用またはグリア細胞へのグルタミン酸再取り込み抑制作用を指標として、対象物質をスクリーニングすることができる。また、シナプス間隙のグルタミン酸濃度の調節にはＰＫＡ経路が関与していることが考えられるので、ＰＫＡ経路の活性化作用を指標として、対象物質をスクリーニングすることもできる。例えば、グリア細胞からのグルタミン酸放出促進作用を指標とするスクリーニング方法は、ｉ）スクリーニング対象物質を含む媒体とグリア細胞とを接触させる工程と、ｉｉ）スクリーニング対象物質を含まない媒体とグリア細胞とを接触させる工程と、ｉｉｉ）工程ｉ）で得られた媒体とグリア細胞との混合物をグリア細胞からのグルタミン酸放出促進作用について評価する工程と、ｉｖ）工程ｉｉ）で得られた媒体とグリア細胞との混合物をグリア細胞からのグルタミン酸放出促進作用について評価する工程と、ｖ）工程ｉｉｉ）で得られた結果と工程ｉｖ）で得られた結果とを比較する工程とを含む。媒体は、細胞が生存可能であり、グリア細胞とスクリーニング対象物質とが接触可能であれば特に限定されず、工程ｉｉｉ）および工程ｉｖ）で採用する評価方法によって適宜選択されるが、好ましくは水性媒体であって浸透圧やｐＨ等を調整したものが用いられる。媒体とグリア細胞との接触は、通常、接触時間２０分〜４０分、温度３０℃〜４０℃の条件下で行われる。比較工程において有意に促進されたグルタミン酸放出が認められた物質はシナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する物質として用いることができる。
より具体的には、グリア細胞からのグルタミン酸放出促進作用を指標とする場合には次のようにスクリーニングすることができる。グリア細胞を、細胞外液（１４５ｍＭＮａＣｌ、５ｍＭＫＣｌ、２．４ｍＭＣａＣｌ_２、１．８ｍＭグルコース、１０ｍＭＨＥＰＥＳ、ｐＨ７．４）中で、スクリーニング対象物質の存在および非存在下で、インキュベートする。細胞外液中のグルタミン酸をＮＡＤ−ＮＡＤＨ酵素循環法によりアッセイする。タンパク質はローリー法により測定する。測定結果に有意差があるかどうかを評価する。
また、グリア細胞へのグルタミン酸再取り込み抑制作用を指標とする場合には次のようにスクリーニングすることができる。ＧＬＴ−１発現卵母細胞を、インキュベーション後に記録チャンバーへと移し、標準リンガー液またはＮａ^＋を含まないリンガー液中に室温にて連続して灌流する。チャンバーに、スクリーニング対象物質のみ、またはスクリーニング対象物質＋グルタミン酸トランスポーター阻害剤の存在下および非存在下、グルタミン酸を付与し、励起電流を二電極電圧クランプ法により測定する。測定結果に有意差があるかどうかを評価する。
また、ＰＫＡ経路の活性化を指標とする場合には、グリア細胞から作製した全細胞パッチを、スクリーニング対象物質のみ、あるいはスクリーニング対象物質＋プロテインキナーゼ阻害剤またはグルタミン酸トランスポーター阻害剤の存在下および非存在下、グルタミン酸を付与し、励起電流を二電極電圧クランプ法により測定する。測定結果に有意差があるかどうかを評価する。
シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物の具体例としては、式（Ｉ）：

〔式中、Ｒ^１は低級アルキル、アリール、アル（低級）アルコキシ、または複素環基であり、以上の基はハロゲンで置換されていてもよく、Ｒ^２は水素原子または低級アルキルであり、Ｒ^３はシクロ（低級）アルキル、アリールまたはアル（低級）アルキルであり、以上の基はハロゲンで置換されていてもよく、Ａは−ＣＯ−、−ＳＯ_２−または低級アルキレンであり、Ｙは−ＣＯ−、−ＳＯ_２−または−ＣＯＮＨ−を表す。〕の構造を有する化合物、その塩または溶媒和物が挙げられ、その中でも特にＮ−（４−アセチル−１−ピペラジニル）−ｐ−フルオロベンズアミド一水和物が好ましい。
式（Ｉ）における各定義を以下に説明する。
本明細書中で用いられる「低級」とは、特に他に明記しない限り、炭素数が１〜６個であることを意味する。
「低級アルキル」としては、直鎖または分枝鎖のもの、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシルなどが挙げられ、これらの中でもメチルが好ましい。
「アリール」としては、フェニル、ナフチル、トリル、キシリル、メシチル、クメニルなどが挙げられ、これらの中でもフェニルおよびナフチルが好ましい。
「アル（低級）アルコキシ」としては、ベンジルオキシ、フェネチルオキシ、フェニルプロポキシ、ベンズヒドリルオキシ、トリチルオキシなどが挙げられる。
「複素環基」としては、窒素原子、酸素原子または硫黄原子などのヘテロ原子を少なくとも１個含む飽和または不飽和の単環式または多環式基が挙げられる。
上記「複素環基」の好適な例としては、窒素原子１〜４個を含む３〜８員、より好ましくは５〜６員の不飽和複素単環式基、例えば、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ピリジルＮ−オキサイド、ピリミジル、ジヒドロピリジル、テトラヒドロピリジル、ピラジニル、ピリダジニル、トリアジニル、トリアゾリル、テトラジニル、テトラゾリルなど；窒素原子１〜５個を含む不飽和縮合複素環式基、例えば、インドリル、イソインドリル、インドリジニル、ベンズイミダゾリル、キノリル、イソキノリル、インダゾリル、ベンゾトリアゾリルなど；酸素原子１〜２個および窒素原子１〜３個を含む３〜８員の不飽和複素単環式基、例えば、オキサゾリル、イソキサゾリル、オキサジアゾリルなど；酸素原子１〜２個および窒素原子１〜３個を含む３〜８員の飽和複素単環式基、例えば、モルホリノ、シドノニルなど；酸素原子１〜２個および窒素原子１〜３個を含む不飽和縮合複素環式基、例えば、ベンゾキサゾリル、ベンゾキサジアゾリルなど、硫黄原子１〜２個および窒素原子１〜３個を含む３〜８員の不飽和複素単環式基、例えば、チアゾリル、イソチアゾリル、チアジアゾリルなど；硫黄原子１〜２個を含む３〜８員の不飽和複素単環式基、例えば、チエニルなど；硫黄原子１〜２個および窒素原子１〜３個を含む不飽和縮合複素環式基、例えば、ベンゾチアゾリル、ベンゾチアジアゾリルなど；酸素原子１個を含む３〜８員の不飽和複素単環式基、例えば、フリルなど；硫黄原子１〜２個を含む不飽和縮合複素環式基、例えば、ベンゾチエニルなど；酸素原子１〜２個を含む不飽和縮合複素環式基、例えば、ベンゾフラニルなどが挙げられる。
「シクロ（低級）アルキル」としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルなどが挙げられる。
「アル（低級）アルキル」としては、ベンジル、フェネチル、フェニルプロピル、ベンズヒドリル、トリチルなどが挙げられる。
「低級アルキレン」としては、メチレン、エチレン、プロピレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレンなどが挙げられる。
前記した、低級アルキル、アリール、アル（低級）アルコキシ、複素環基、シクロ（低級）アルキル、およびアル（低級）アルキルは、ハロゲン原子（例えば、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素）で置換されていてもよい。
シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物を活性成分として含有する脳疾患予防・治療剤を用いて、予防・治療し得る対象となる脳疾患としては、シナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させることによって、症状が予防または治療される疾患であれば特に限定されないが、特に、痴呆症（例えば、老人性痴呆症、アルツハイマー型痴呆症、脳血管痴呆症、脳外傷後痴呆症、脳腫瘍に伴う痴呆症、慢性硬膜下血腫に伴う痴呆症、正常圧水頭症に伴う痴呆症、髄膜炎痴呆症、パーキンソン病型痴呆症、等様々な病態に伴う痴呆症）、健忘症、精神分裂病、躁鬱病、脳梗塞、頭部外傷、ニコチン禁断症状、脊髄損傷、不安、頻尿、尿失禁、筋緊張性ジストロフィー、注意欠陥多動性障害、過剰昼間睡眠（ナルコレプシー）、パーキンソン病、自閉症、心身症の予防・治療に本発明の脳疾患予防・治療剤は有効である。
以下、本発明の神経伝達促進剤および脳疾患予防・治療剤をまとめて「本発明の薬剤」とも言う。
本発明の薬剤を医薬組成物として使用する場合、直腸投与、吸入、点鼻、点眼、外用（局所）、経口もしくは非経口（皮下、静脈内および筋肉内を含む）等の投与、脳髄、脊髄液、脳腔内等の患部への直接投与、または吸入に適した有機もしくは無機の担体または賦形剤をともに含有する固形、半固形もしくは液状の剤形を含むいかなる剤形で投与してもよい。
本発明の薬剤は、例えば、錠剤、ペレット、トローチ、カプセル、坐剤、クリーム、軟膏、エアゾール、吸入用粉末剤、液剤、乳剤、懸濁剤、その他の使用に適した剤形に用いられる慣用の製薬上許容される実質的に無毒性の担体または賦形剤とともに配合することができる。さらに、必要に応じて助剤、安定化剤、増粘剤、着色料、および香料を配合することもできる。
本発明の薬剤は、当該分野で公知の製剤技術を用いて製剤化することができる。また、本発明の薬剤に用いる化合物は、必要に応じ、当該分野で公知の方法を用いて、その塩、プロドラッグ、溶媒和物にしてもよい。
本発明において「塩」とは、好ましくは、生物学的に許容される通常無毒の塩であり、無機酸付加塩（例えば塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、リン酸塩等）、有機カルボン酸もしくはスルホン酸付加塩（例えばギ酸塩、酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩、マレイン酸塩、酒石酸塩、フマル酸塩、メタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、トルエンスルホン酸塩等）、酸性アミノ酸（例えばアスパラギン酸、グルタミン酸等）との塩等の酸付加塩が例示される。
本発明において「プロドラッグ」とは、好ましくは、生体内において酵素や胃酸等による反応により、グリア細胞へのグルタミン酸再取り込みを阻害する活性および／またはグリア細胞からのグルタミン酸放出を増加する活性を有する化合物に変換する化合物をいう。
本発明において「溶媒和物」とは、例えば、包接化合物（例えば水和物等）である。
本発明の薬剤は、ヒトをはじめサル、マウス、ラット、ウサギ、ブタ、イヌ、ウマ、ウシ等種々の哺乳動物に適用することができ、適用時、静脈内（輸液に含有させる方法も含む）、筋肉内または経口で投与するのが好ましい。
本発明の薬剤は、対象とする症状の経過または状態に、所望の効果を生じさせる量を製剤に少なくとも含有させればよい。
本発明の薬剤の投与量および投与方法は、化合物の種類、予防および／または治療を受けるべき各患者の年齢および条件によっても変動し得るが、例えば、化合物（Ｉ）が有効成分である場合、化合物（Ｉ）の量で言うと、経口投与で患者の体重１ｋｇあたり１日量として０．０１〜１０ｍｇを投与すればよく、前記疾患の予防・治療のためには、１日に１回〜数回投与すればよい。
実施例
以下に実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、これは本発明の好ましい実施態様を例示するに過ぎず、本発明はこれらにより何ら限定されない。
〔実験例１〕細胞培養
ニューロン培養
胚性ラット脳（妊娠期間１８日）から海馬を取り出し、細胞を単離し、単離した細胞を、Ｂ２７（ＧＩＢＣＯ，ＮＹ；１：５０）を補充したＮｅｕｒｏｂａｓａｌ（ＧＩＢＣＯ，ＮＹ）、２．５ｍＭグルタミンおよび５０μＭグルタメートを含む培地で培養した。本培地中では、単離細胞の９５％以上がニューロン特異的な微小管関連タンパク質２抗体に対する免疫反応性を示した。
星状細胞培養
海馬を新生仔ラットから取り出し、細胞を単離し、単離した細胞を、１０％ウシ胎仔血清、２．５ｍＭグルタミンおよび５０μＭグルタメートを含むＤＭＥＭ（ＧＩＢＣＯ，ＮＹ）で培養した。１０日後、単離細胞はヒトグリア細胞線維性酸性タンパク質（ＧＦＡＰ）に対するマウスモノクローナル抗体に反応性であった。
〔実験例２〕ＧＬＴ−１欠損マウスの作製
ＧＬＴ−１欠損マウスを、Ｔａｎａｋａら，Ｓｃｉｅｎｃｅ２７６，１６９９−１７０２（１９９７）の方法に従って作製した。マウスの遺伝子型は、尾部から単離したゲノムＤＮＡをＰＣＲ解析することによって決定した。
〔実験例３〕アフリカツメガエル卵母細胞のインビトロ転写・翻訳
ＧＬＴ−１の配列に従って設計された^３２Ｐ標識合成オリゴヌクレオチドプローブを用いて、ラット脳ｃＤＮＡライブラリーをスクリーニングすることによって、完全長ＧＬＴ−１ｃＤＮＡを得た。ＧＬＴ−１をコードするｍＲＮＡをインビトロ転写により合成した。アフリカツメガエルの卵巣から卵母細胞を単離し、コラゲナーゼ（０．５ｍｇ／ｍｌ）処理後、Ｂａｒｔｈ溶液（８８ｍＭＮａＣｌ、１ｍＭＫＣｌ、２．４ｍＭＮａＨＣＯ_３、０．８２ｍＭＭｇＳＯ_４、０．３３ｍＭＣａ（ＮＯ_２）_２、０．４１ｍＭＣａＣｌ_２、７．５ｍＭＴｒｉｓ、ｐＨ７．６）中で一晩インキュベートした。卵母細胞にＧＬＴ−１ｍＲＮＡを注射し、１８℃でインキュベートした。
〔実験例４〕ミニチュア興奮性シナプス後電流（ｍＥＰＳＣ）の測定
室温（２０〜２２℃）、標準細胞外液（１４５ｍＭＮａＣｌ、５ｍＭＫＣｌ、２．４ｍＭＣａＣｌ_２、１．８ｍＭグルコース、１０ｍＭＨＥＰＥＳ、１０^−３ｍＭテトロドトキシン、ｐＨ７．４）中で１０〜１４日間培養したニューロンから、ベーシックパッチ電極充填溶液（１５０ｍＭＫＣｌ、１０ｍＭＢＡＰＴＡ、１０ｍＭＨＥＰＥＳ、ｐＨ７．２）を用いて、全細胞パッチを作製した。ｍＥＰＳＣをＡｘｏｐａｔｃｈ−２００Ａ増幅器（ＡｘｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．，ＵＳＡ）を用いて記録した。
〔実験例５〕全細胞膜電流の測定
室温（２０〜２２℃）、Ｄ−２−アミノ−５−ホスホノ吉草酸（ＡＰＶ；１００μＭ）および６，７−ジニトロキノキサリン−２，３−ジオン（ＤＮＱＸ；５μＭ）を含む細胞外液（１４５ｍＭＮａＣｌ、５ｍＭＫＣｌ、２．４ｍＭＣａＣｌ_２、１．８ｍＭグルコース、１０ｍＭＨＥＰＥＳ、ｐＨ７．４）中で２〜３週間培養した星状細胞から、ベーシックパッチ電極充填溶液（１５０ｍＭＫＣｌ、１０ｍＭＢＡＰＴＡ、１０ｍＭＨＥＰＥＳ、ｐＨ７．２）を用いて、全細胞のパッチを作製した。ｍＥＰＳＣをＡｘｏｐａｔｃｈ−２００Ａ増幅器（ＡｘｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．，ＵＳＡ）を用いて記録した。
〔実施例１〕グルタミン酸濃度測定
実験例１に従って培養した星状細胞を、ＡＰＶ（１００μＭ）およびＤＮＱＸ（５μＭ）を含有する、５００μｌの細胞外液（１４５ｍＭＮａＣｌ、５ｍＭＫＣｌ、２．４ｍＭＣａＣｌ_２、１．８ｍＭグルコース、１０ｍＭＨＥＰＥＳ、ｐＨ７．４）中で、ＦＫ９６０の存在および非存在下で、３７℃、３０分、インキュベートした。培地中のグルタミン酸をＮＡＤ−ＮＡＤＨ酵素循環法によりアッセイした。タンパク質はローリー法により測定した。結果を図１に示す。
この結果から、ＦＫ９６０のグルタミン酸濃度上昇作用が濃度依存性であることがわかる。
〔実施例２〕ＧＬＴ−１グリアグルタミン酸再取り込みに対するＦＫ９６０の作用
Ａ．アフリカツメガエル卵母細胞中で発現したＧＬＴ−１に対するＦＫ９６０の作用を試験した。実験例３に従って調製した卵母細胞を、インキュベーション７日後に記録チャンバーへと移し、標準カエルリンガー液（１１５ｍＭＮａＣｌ、２ｍＭＫＣｌ、１．８ｍＭＣａＣｌ_２、５ｍＭＨＥＰＥＳ、ｐＨ７．０）またはＮａ^＋を含まないカエルリンガー液（１１５ｍＭＬｉＣｌ、２ｍＭＫＣｌ、５ｍＭＭｇＣｌ_２、５ｍＭＨＥＰＥＳ、１ｍＭＥＧＴＡ、ｐＨ７．０）中に室温（２０〜２２℃）にて連続して灌流した。チャンバーに、ＦＫ９６０（１００ｎＭ）、またはＦＫ９６０（１００ｎＭ）＋Ｌ−トランス−ピロリジン−２，４−ジカルボン酸（ＰＤＣ；グルタミン酸トランスポーター阻害剤；３００μＭ）の存在下および非存在下、グルタミン酸（１ｍＭ）を付与し、励起電流を、二電極電圧クランプ法により、ＧｅｎｅＣｌａｍｐ−５００増幅器（ＡｘｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．，ＵＳＡ）を用いて測定し、ｐＣｌａｍｐソフトウェア（ＡｘｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．，ｖｅｒｓｉｏｎ６．０．３）を用いて分析した。結果を図２Ａに示す。
グルタミン酸（１ｍＭ）により発生させた全細胞膜電流は、Ｌ−トランス−ピロリジン−２，４−ジカルボン酸（ＰＤＣ；グルタミン酸トランスポーター阻害剤）によりもとの振幅の６０％まで阻害された（ＧＬＴ−１を介したグルタミン酸再取り込みを反映する電流値を示す）。ＦＫ９６０（１００ｎＭ）は、振幅を２０％減少させた。このことにより、ＦＫ９６０がＧＬＴ−１を介したグルタミン酸再取り込みを阻害する可能性が示された。
Ｂ．さらに、ラット海馬の培養星状細胞において、ＦＫ９６０のグルタミン酸取り込みに対する作用を試験した。全細胞パッチを培養星状細胞から作製し、ＦＫ９６０（１００ｎＭ）、ＦＫ９６０（１００ｎＭ）＋Ｎ−［２−（ｐ−ブロモシンナミルアミノ）エチル］−５−イソキノリンスルホンアミド（Ｈ−８９；選択的ｃＡＭＰ依存プロテインキナーゼ（ＰＫＡ）阻害剤；１μＭ）、またはＬ−トランス−ピロリジン−２，４−ジカルボン酸（ＰＤＣ；グルタミン酸トランスポーター阻害剤；３００μＭ）の存在下および非存在下、グルタミン酸（１ｍＭ）を付与し、励起電流を、二電極電圧クランプ法により、ＧｅｎｅＣｌａｍｐ−５００増幅器（ＡｘｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．，ＵＳＡ）を用いて測定し、ｐＣｌａｍｐソフトウェア（ＡｘｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．，ｖｅｒｓｉｏｎ６．０．３）を用いて分析した。結果を図２Ｂに示す。
グルタミン酸（１ｍＭ）により発生させた全細胞膜電流は、ＰＤＣによりもとの振幅の７５％まで阻害された。ＦＫ９６０（１００ｎＭ）は、振幅を２０％減少し、卵母細胞発現系におけるものと同程度に電流値を減少させた。取り込みに対するＦＫ９６０の作用は、Ｈ−８９存在下で阻害された。これらの結果から、ＦＫ９６０の神経伝達促進作用は、グリア細胞において、ＰＫＡ経路を介し、グリアグルタミン酸再取り込みを阻害することによってシナプス間隙のグルタミン酸濃度上昇させることにより、海馬神経伝達を促進することによるものであることを示している。
〔実施例３〕ＧＬＴ−１欠損マウスを用いたグルタミン酸濃度測定
実験例２で作製したＧＬＴ−１欠損マウスおよび正常マウスを用いて、実施例１の方法に準じて、グルタミン酸濃度測定を行った。本濃度測定は、何も添加しない場合をコントロールとし、ＦＫ９６０単独、ＦＫ９６０＋Ｈ−８９、ＦＫ９６０＋ビスインドリルマレイミド（ＧＦ；選択的ＰＫＣ阻害剤）、ＦＫ９６０＋ジヒドロカイニン酸（ＤＨＫ；選択的ＧＬＴ−１阻害剤）の存在下にて行い、結果を比較した。結果を図３に示す。
ＧＬＴ−１欠損マウスおよび正常マウスの実験結果に差異はなかった。また、ＧＦを添加しても、ＦＫ９６０のグルタミン酸濃度上昇作用は変化しなかった。これにより、ＰＫＣが関連する経路にＦＫ９６０が作用するのではない可能性が示された。また、ＦＫ９６０によるグリア細胞からのグルタミン酸放出増加はＤＨＫを添加しても変化がなく、同様の増加がＧＬＴ−１欠損マウスでも認められた。このことより、ＦＫ９６０のグリア細胞からのグルタミン酸放出増加作用はＧＬＴ−１の逆行性輸送によるものではないことが明らかとなった。
産業上の利用可能性
本発明により、グリア細胞へのグルタミン酸再取り込みを阻害しかつ／またはグリア細胞からのグルタミン酸放出を促進することによりシナプス間隙のグルタミン酸濃度を上昇させる作用を有する化合物を活性成分として含有する新規な神経伝達促進剤および当該化合物を活性成分として含有する新規な脳疾患予防・治療剤、ならびに当該化合物を用いた神経伝達を促進する方法および脳疾患の予防・治療方法が提供される。
本出願は、日本で出願された特願２００１−３７５０８２を基礎としておりその内容は本明細書に全て包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
図１は、ＦＫ９６０のグルタミン酸濃度上昇作用の濃度依存性を示すグラフである。
図２は、グリアグルタミン酸トランスポーターに対するＦＫ９６０の作用を示す図である。
本図中、上部は、ＦＫ９６０処理の前後に記録した電流値を示す。維持電圧は−６０ｍＶ。下部のグラフ中、（Ａ）各値は、コントロール（ＦＫ９６０またはＰＤＣ処理前の電流）に対する平均（±ＳＥＭ）パーセント（ｎ＝５）を示す。^＊Ｐ＜０．１，^＊＊Ｐ＜０．０１，Ｆｉｓｈｅｒ’ｓｌｅａｓｔ−ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｔｅｓｔを用いた分散分析。（Ｂ）各値は、コントロール（ＦＫ９６０、ＦＫ９６０＋Ｈ−８９、またはＰＤＣ処理前の電流）の平均（±ＳＥＭ）パーセント（ｎ＝５）を示す。^＊Ｐ＜０．１，Ｆｉｓｈｅｒ’ｓｌｅａｓｔ−ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｔｅｓｔを用いた分散分析。
図３は、ＧＬＴ−１欠損マウス（ｇｌｔ−１ −／−）と正常マウス（ｇｌｔ−１＋／＋）を用いた、各種阻害剤添加時におけるＦＫ９６０のグルタミン酸濃度上昇作用を比較するグラフである。^＊＊Ｐ＜０．０１，Ｆｉｓｈｅｒ’ｓｌｅａｓｔ−ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｔｅｓｔを用いた分散分析。Technical field
The present invention relates to a neurotransmission enhancer containing as an active ingredient a compound having an action of acting on glial cells to increase the glutamic acid concentration in the synaptic cleft. The present invention also relates to a method for preventing or treating brain diseases using the compound.
Background art
International Publication No. WO 00/72834 describes the formula (I):

[In the formula, R¹Is a lower alkyl, aryl, ar (lower) alkoxy, or heterocyclic group, the above groups may be substituted with halogen, R²Is a hydrogen atom or lower alkyl, R³Is cyclo (lower) alkyl, aryl or ar (lower) alkyl, the above groups may be substituted with halogen, and A is —CO—, —SO₂-Or lower alkylene, and Y is -CO-, -SO.₂-Or -CONH- is represented. ] (Hereinafter also referred to as compound (I)), more specifically, N- (4-acetyl-1-piperazinyl) -p-fluorobenzamide monohydrate (hereinafter also referred to as FK960) Has been disclosed that it can be used as a therapeutic agent for dementia and the like by promoting the release of somatostatin in the brain and expressing a long-term potentiating action of synaptic transmission.
The FK960 is known to enhance long-term potentiation (LTP) in the hippocampal CA3 region. On the other hand, somatostatin increases the release of presynaptic glutamate and, as a result, exhibits LTP enhancing action. This action is similar to that of FK960. Therefore, the LTP enhancing action of FK960 is the release of somatostatin by FK960. It is thought to occur by being stimulated. However, the detailed mechanism of the relieving effect of FK960 on memory impairment in an animal model of dementia has not been elucidated.
Disclosure of the invention
An object of the present invention is to provide a neurotransmitter having a novel mechanism of action and a preventive / therapeutic agent for brain diseases.
As a result of intensive studies on the mechanism of the memory disorder relieving action of FK960, the present inventor has found that administration of FK960 increases the glutamate concentration in the synaptic cleft, and further, FK960 acts on glial cells. It was found that the glutamate concentration in the synaptic crevice was increased and hippocampal neurotransmission in the dentate gyrus was promoted to show an effect of relieving memory impairment, thereby completing the present invention.
That is, the present invention is as follows.
(1) A neurotransmission promoter containing, as an active ingredient, a compound having an action of increasing the glutamate concentration in the synaptic cleft, wherein the increase in glutamate concentration is due to inhibition of glutamate reuptake into glial cells. Transmission enhancer.
(2) A neurotransmission promoter containing as an active ingredient a compound having an action of increasing the glutamate concentration in the synaptic cleft, wherein the increase in glutamate concentration is due to the promotion of glutamate release from glial cells. Accelerator.
(3) A compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is represented by the formula (I):

[In the formula, R¹Is a lower alkyl, aryl, ar (lower) alkoxy, or heterocyclic group, the above groups may be substituted with halogen, R²Is a hydrogen atom or lower alkyl, R³Is cyclo (lower) alkyl, aryl or ar (lower) alkyl, the above groups may be substituted with halogen, and A is —CO—, —SO₂-Or lower alkylene, and Y is -CO-, -SO.₂-Or -CONH- is represented. The neurotransmission promoter according to (1) or (2) above, which is a compound having the structure: a salt thereof, a prodrug, or a solvate thereof.
(4) The compound according to (1) or (2) above, wherein the compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is N- (4-acetyl-1-piperazinyl) -p-fluorobenzamide monohydrate. Neurotransmission enhancer.
(5) A prophylactic / therapeutic agent for brain disease containing a compound having an action of increasing glutamate concentration in synaptic cleft as an active ingredient, wherein the increase in glutamate concentration is due to inhibition of glutamate reuptake into glial cells , An agent for preventing and treating brain diseases.
(6) A prophylactic / therapeutic agent for brain disease containing as an active ingredient a compound having an action of increasing the glutamate concentration in the synaptic cleft, wherein the increase in glutamate concentration is due to the promotion of glutamate release from glial cells, Brain disease prevention and treatment agent.
(7) Dementia, amnesia, schizophrenia, manic depression, cerebral infarction, head injury, nicotine withdrawal symptoms, spinal cord injury, anxiety, frequent urination, urinary incontinence, myotonic dystrophy, many attention deficits The agent for preventing or treating brain disease according to (5) or (6) above, which is selected from the group consisting of dyskinetic disorder, excessive daytime sleep (narcolepsy), Parkinson's disease, autism and psychosomatic disorder.
(8) A compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is represented by the formula (I):

[In the formula, R¹Is a lower alkyl, aryl, ar (lower) alkoxy, or heterocyclic group, the above groups may be substituted with halogen, R²Is a hydrogen atom or lower alkyl, R³Is cyclo (lower) alkyl, aryl or ar (lower) alkyl, the above groups may be substituted with halogen, and A is —CO—, —SO₂-Or lower alkylene, and Y is -CO-, -SO.₂-Or -CONH- is represented. ] The brain disease preventive / therapeutic agent according to any one of (5) to (7) above, which is a compound having a structure of the above, a salt, a prodrug, or a solvate thereof.
(9) Any of the above (5) to (7), wherein the compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is N- (4-acetyl-1-piperazinyl) -p-fluorobenzamide monohydrate The preventive / therapeutic agent for brain diseases according to crab.
(10) Use of a compound having an action of increasing a glutamic acid concentration in a synaptic crevice for producing a neurotransmitter, wherein the increase in glutamic acid concentration is due to inhibition of glutamate reuptake into glial cells .
(11) Use of a compound having an action of increasing a glutamic acid concentration in a synaptic crevice for producing a neurotransmitter, wherein the increase in glutamic acid concentration is due to promotion of glutamate release from glial cells.
(12) A compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is represented by the formula (I):

[In the formula, R¹Is a lower alkyl, aryl, ar (lower) alkoxy, or heterocyclic group, the above groups may be substituted with halogen, R²Is a hydrogen atom or lower alkyl, R³Is cyclo (lower) alkyl, aryl or ar (lower) alkyl, the above groups may be substituted with halogen, and A is —CO—, —SO₂-Or lower alkylene, and Y is -CO-, -SO.₂-Or -CONH- is represented. The use according to (10) or (11) above, which is a compound having a structure of the above, a salt, a prodrug, or a solvate thereof.
(13) The compound according to (10) or (11) above, wherein the compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is N- (4-acetyl-1-piperazinyl) -p-fluorobenzamide monohydrate. use.
(14) Use of a compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic crevice for producing a preventive / therapeutic agent for brain disease, wherein the increase in glutamic acid concentration is due to inhibition of glutamate reuptake into glial cells. ,use.
(15) Use of a compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft for producing a prophylactic / therapeutic agent for brain disease, wherein the increase in glutamic acid concentration is due to promotion of glutamate release from glial cells, use.
(16) Brain disease is dementia, amnesia, schizophrenia, manic depression, cerebral infarction, head injury, nicotine withdrawal symptoms, spinal cord injury, anxiety, frequent urination, urinary incontinence, myotonic dystrophy, many attention deficits The use according to (14) or (15) above, which is selected from the group consisting of dyskinetic disorder, excessive daytime sleep (narcolepsy), Parkinson's disease, autism and psychosomatic disorder.
(17) A compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is represented by the formula (I):

[In the formula, R¹Is a lower alkyl, aryl, ar (lower) alkoxy, or heterocyclic group, the above groups may be substituted with halogen, R²Is a hydrogen atom or lower alkyl, R³Is cyclo (lower) alkyl, aryl or ar (lower) alkyl, the above groups may be substituted with halogen, and A is —CO—, —SO₂-Or lower alkylene, and Y is -CO-, -SO.₂-Or -CONH- is represented. ] Use in any one of said (14)-(16) which is a compound which has a structure of these, its salt, a prodrug, or a solvate.
(18) Any of the above (14) to (16), wherein the compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is N- (4-acetyl-1-piperazinyl) -p-fluorobenzamide monohydrate Use as described in Crab.
(19) A method for promoting neurotransmission, comprising administering an effective amount of a compound having an action of increasing glutamate concentration in a synaptic cleft to a subject in need of promoting neurotransmission, wherein the increase in glutamate concentration Is due to inhibition of glutamate reuptake into glial cells.
(20) A method for promoting neurotransmission, comprising administering an effective amount of a compound having an action of increasing glutamate concentration in a synaptic cleft to a subject in need of promoting neurotransmission, wherein the increase in glutamate concentration Is by promoting the release of glutamate from glial cells.
(21) A compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is represented by the formula (I):

[In the formula, R¹Is a lower alkyl, aryl, ar (lower) alkoxy, or heterocyclic group, the above groups may be substituted with halogen, R²Is a hydrogen atom or lower alkyl, R³Is cyclo (lower) alkyl, aryl or ar (lower) alkyl, the above groups may be substituted with halogen, and A is —CO—, —SO₂-Or lower alkylene, and Y is -CO-, -SO.₂-Or -CONH- is represented. ] The method according to (19) or (20) above, which is a compound having a structure of the above, a salt, a prodrug, or a solvate thereof.
(22) The compound according to (19) or (20) above, wherein the compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is N- (4-acetyl-1-piperazinyl) -p-fluorobenzamide monohydrate. Method.
(23) A method for preventing or treating a brain disease, comprising administering an effective amount of a compound having an action of increasing a glutamic acid concentration in a synaptic cleft to a patient in need of the prevention or treatment of the brain disease, A method wherein the increase in concentration is due to inhibition of glutamate reuptake into glial cells.
(24) A method for preventing or treating a brain disease, comprising administering an effective amount of a compound having an action of increasing a glutamic acid concentration in a synaptic cleft to a patient in need of the prevention or treatment of the brain disease, A method wherein the increase in concentration is due to enhanced glutamate release from glial cells.
(25) Brain disease is dementia, amnesia, schizophrenia, manic depression, cerebral infarction, head injury, nicotine withdrawal symptoms, spinal cord injury, anxiety, frequent urination, urinary incontinence, myotonic dystrophy, many attention deficits The method according to (23) or (24) above, which is selected from the group consisting of dyskinetic disorder, excessive daytime sleep (narcolepsy), Parkinson's disease, autism and psychosomatic disorder.
(26) A compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is represented by the formula (I):

[In the formula, R¹Is a lower alkyl, aryl, ar (lower) alkoxy, or heterocyclic group, the above groups may be substituted with halogen, R²Is a hydrogen atom or lower alkyl, R³Is cyclo (lower) alkyl, aryl or ar (lower) alkyl, the above groups may be substituted with halogen, and A is —CO—, —SO₂-Or lower alkylene, and Y is -CO-, -SO.₂-Or -CONH- is represented. ] The method in any one of said (23)-(25) which is a compound which has a structure of this, or its salt, a prodrug, or a solvate.
(27) Any of the above (23) to (25), wherein the compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is N- (4-acetyl-1-piperazinyl) -p-fluorobenzamide monohydrate The method of crab.
(28) Commercial including the neurotransmission enhancer according to (1) or (2) above and a document describing that the neurotransmission enhancer can or should be used for the prevention or treatment of brain diseases Package.
Detailed Description of the Invention
In the present invention, the term “glia cell” has a meaning to the same extent as that indicated when this term is usually used in the art, and specifically includes astrocytes, rare cells. Examples include oligodendrocytes, ependymocytes, microglia, etc. Astrocytes are thought to contribute particularly to the release and reuptake of glutamate.
Glutamate released from the presynaptic terminal to the synaptic cleft reacts with the glutamate receptor of the post-synaptic cell and is then reabsorbed via the glutamate transporter to the glial cell adjacent to the synapse or to the presynaptic terminal. In addition, neurotransmitter receptors expressed in glial cells react with neurotransmitters released from presynaptic terminals, increase the calcium concentration in glial cells, and release glutamate from glial cells by vesicular transport . The synaptic interstitial glutamate concentration is regulated by glial cells by the above two mechanisms.
In the present invention, the “effect of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft” indicates the ability to increase the glutamic acid concentration between neurons (synapses) and / or between neurons and glial cells. In the present invention, this increase in glutamate concentration can be achieved by inhibiting reuptake of glutamate from the synaptic cleft into glial cells and / or promoting glutamate release from the glial cells into the synaptic cleft. In the present invention, the increase in the glutamic acid concentration in the synaptic crevice may be due to either one of these or may be due to both.
Methods for evaluating the effect of increasing the glutamate concentration in the synaptic cleft include aggregate spike (PS) measurement in the dentate gyrus (Brain Research 857 (2000) 317-320), spontaneous miniature excitatory post-synaptic current (mEPSC) in neurons. And post-synaptic glutamatergic response measurement (Molecular Brain Research 97 (2001) 7-12), glutamate release concentration measurement from glial cells (Biochemical and Biophysical Research Communication 295 (2002) 376-381), and glial cells and glial cells Glutamate transporter (GLT-1) expressing oocyte glutamate transporter amperometry (Molecular Brain Research 97 (2001) 7-12), and the like. More specifically, the evaluation method includes measurement of aggregate spike (PS) in the dentate gyrus of rat hippocampal slices, spontaneous miniature excitatory post-synaptic current (mEPSC) and post-synaptic glutamatergic response in rat hippocampal neurons, rat Examples include measurement of glutamate release concentration from cultured glial cells and measurement of glutamate transporter current in rat cultured glial cells and glial glutamate transporter (GLT-1) -expressing Xenopus oocytes, but release of glutamate from glial cells For the promoting effect, measurement of the glutamate release concentration from cultured rat astrocytes was used, and for the inhibitory action of glutamate reuptake into glial cells, the cultured rat astrocytes and glial cell glutamate transport were measured. Glutamate transporter current measurement is preferably in the over (GLT-1) expression Xenopus oocytes.
The present invention also provides a method for screening a substance having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft. The substance to be screened is not particularly limited as long as it is a substance desired to evaluate whether or not it has an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft, and any substance may be used as a screening object. Screening can be performed using the above-described method for evaluating the action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft. That is, the target substance can be screened using as an index the action of promoting the release of glutamate from glial cells or the action of suppressing the reuptake of glutamate into glial cells. Further, since it is considered that the PKA pathway is involved in the regulation of the glutamic acid concentration in the synaptic cleft, it is possible to screen the target substance using the activation effect of the PKA pathway as an index. For example, a screening method using as an index the action of promoting the release of glutamate from glial cells comprises: i) a step of bringing a medium containing a screening target substance into contact with a glial cell; and ii) a medium containing no screening target substance and a glial cell. A step of contacting, iii) a step of evaluating the mixture of glial cells and the medium obtained in step i) for promoting the release of glutamate from glial cells, and iv) the medium and glial cells obtained in step ii) A step of evaluating the mixture of the above for the action of promoting the release of glutamate from glial cells, and v) a step of comparing the result obtained in step iii) with the result obtained in step iv). The medium is not particularly limited as long as the cells are viable and the glial cells can be contacted with the substance to be screened. The medium is appropriately selected depending on the evaluation method employed in step iii) and step iv), but is preferably aqueous. A medium with adjusted osmotic pressure, pH and the like is used. The contact between the medium and the glial cells is usually performed under conditions of a contact time of 20 minutes to 40 minutes and a temperature of 30 ° C to 40 ° C. A substance in which glutamate release significantly promoted in the comparison step is recognized can be used as a substance having an action of increasing the glutamate concentration in the synaptic cleft.
More specifically, when the glutamic acid release promoting action from glial cells is used as an index, screening can be performed as follows. Glial cells were separated from the extracellular fluid (145 mM NaCl, 5 mM KCl, 2.4 mM CaCl₂, 1.8 mM glucose, 10 mM HEPES, pH 7.4) in the presence and absence of the substance to be screened. Glutamate in the extracellular fluid is assayed by the NAD-NADH enzyme cycling method. Protein is measured by the Raleigh method. Evaluate whether there is a significant difference in measurement results.
In addition, when the inhibitory effect on glutamate reuptake into glial cells is used as an indicator, screening can be performed as follows. GLT-1-expressing oocytes are transferred to the recording chamber after incubation, and standard Ringer's solution or Na⁺Perfuse continuously at room temperature in Ringer's solution without water. Glutamic acid is applied to the chamber in the presence or absence of the screening target substance alone or the screening target substance + glutamate transporter inhibitor, and the excitation current is measured by the two-electrode voltage clamp method. Evaluate whether there is a significant difference in measurement results.
When the activation of the PKA pathway is used as an index, whole cell patches prepared from glial cells can be used only in the presence of the screening target substance, or in the presence of the screening target substance + protein kinase inhibitor or glutamate transporter inhibitor. In the presence, glutamic acid is applied and the excitation current is measured by the two-electrode voltage clamp method. Evaluate whether there is a significant difference in measurement results.
Specific examples of the compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft include formula (I):

[In the formula, R¹Is a lower alkyl, aryl, ar (lower) alkoxy, or heterocyclic group, the above groups may be substituted with halogen, R²Is a hydrogen atom or lower alkyl, R³Is cyclo (lower) alkyl, aryl or ar (lower) alkyl, the above groups may be substituted with halogen, and A is —CO—, —SO₂-Or lower alkylene, and Y is -CO-, -SO.₂-Or -CONH- is represented. ], A salt or a solvate thereof, among which N- (4-acetyl-1-piperazinyl) -p-fluorobenzamide monohydrate is preferable.
Each definition in formula (I) will be described below.
As used herein, “lower” means 1 to 6 carbon atoms unless otherwise specified.
Examples of the “lower alkyl” include linear or branched ones such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, hexyl and the like. Among these, methyl is preferable.
Examples of “aryl” include phenyl, naphthyl, tolyl, xylyl, mesityl, cumenyl and the like, among which phenyl and naphthyl are preferable.
“Al (lower) alkoxy” includes benzyloxy, phenethyloxy, phenylpropoxy, benzhydryloxy, trityloxy and the like.
Examples of the “heterocyclic group” include a saturated or unsaturated monocyclic or polycyclic group containing at least one hetero atom such as a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom.
Preferable examples of the “heterocyclic group” include 3 to 8 membered, more preferably 5 to 6 membered unsaturated monocyclic group containing 1 to 4 nitrogen atoms, such as pyrrolyl, imidazolyl, pyrazolyl, Pyridyl, pyridyl N-oxide, pyrimidyl, dihydropyridyl, tetrahydropyridyl, pyrazinyl, pyridazinyl, triazinyl, triazolyl, tetrazinyl, tetrazolyl and the like; unsaturated condensed heterocyclic groups containing 1 to 5 nitrogen atoms such as indolyl, isoindolyl, Indolizinyl, benzimidazolyl, quinolyl, isoquinolyl, indazolyl, benzotriazolyl, etc .; 3-8 membered unsaturated heteromonocyclic groups containing 1-2 oxygen atoms and 1-3 nitrogen atoms, for example oxazolyl, isoxazolyl , Oxadiazolyl, etc .; 1-2 oxygen atoms and nitrogen 3 to 8 membered saturated heterocyclic monocyclic groups containing 1 to 3 children, such as morpholino, sydnonyl, etc .; unsaturated condensed heterocyclic groups containing 1 to 2 oxygen atoms and 1 to 3 nitrogen atoms, such as , Benzoxazolyl, benzoxdiazolyl, etc., 3-8 membered unsaturated heteromonocyclic groups containing 1-2 sulfur atoms and 1-3 nitrogen atoms, for example thiazolyl, isothiazolyl, thiadiazolyl, etc .; 3 to 8 membered unsaturated heteromonocyclic groups containing 2 such as thienyl; unsaturated fused heterocyclic groups containing 1 to 2 sulfur atoms and 1 to 3 nitrogen atoms such as benzothiazolyl, benzo Thiadiazolyl, etc .; 3-8 membered unsaturated heteromonocyclic groups containing one oxygen atom, such as furyl; unsaturated condensed heterocyclic groups containing 1-2 sulfur atoms, such as benzothienyl, etc. ;oxygen Unsaturated condensed heterocyclic group containing one or two children, for example, and the like benzofuranyl.
“Cyclo (lower) alkyl” includes cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl and the like.
“Al (lower) alkyl” includes benzyl, phenethyl, phenylpropyl, benzhydryl, trityl and the like.
Examples of “lower alkylene” include methylene, ethylene, propylene, pentamethylene, hexamethylene and the like.
The aforementioned lower alkyl, aryl, ar (lower) alkoxy, heterocyclic group, cyclo (lower) alkyl, and ar (lower) alkyl are substituted with halogen atoms (eg, fluorine, chlorine, bromine and iodine). Also good.
As a brain disease that can be prevented or treated with a prophylactic / therapeutic agent for brain diseases containing a compound having an action to increase the concentration of glutamic acid in the synaptic cleft as an active ingredient, the concentration of glutamic acid in the synaptic cleft is increased. Is not particularly limited as long as the symptom can be prevented or treated, but in particular, dementia (eg, senile dementia, Alzheimer-type dementia, cerebrovascular dementia, post-traumatic dementia, dementia associated with brain tumor) , Dementia associated with chronic subdural hematoma, dementia associated with normal pressure hydrocephalus, meningitis dementia, Parkinson's disease type dementia, etc.), amnesia, schizophrenia, Manic depression, cerebral infarction, head injury, nicotine withdrawal symptoms, spinal cord injury, anxiety, frequent urination, urinary incontinence, myotonic dystrophy, attention deficit hyperactivity disorder, excessive daytime sleep (narcolepsy) Parkinson's disease, autism, brain disease prophylactic or therapeutic agent of the present invention in the prevention and treatment of psychosomatic is valid.
Hereinafter, the neurotransmission promoter and the cerebral disease preventive / therapeutic agent of the present invention are collectively referred to as “the drug of the present invention”.
When the agent of the present invention is used as a pharmaceutical composition, administration such as rectal administration, inhalation, nasal drop, eye drop, external (topical), oral or parenteral (including subcutaneous, intravenous and intramuscular), brain pulp, spinal cord Administered in any dosage form, including solid, semi-solid, or liquid dosage forms containing organic or inorganic carriers or excipients suitable for inhalation, either directly into the affected area, such as liquids, intracerebral cavities, etc. Good.
The drug of the present invention is used in, for example, tablets, pellets, troches, capsules, suppositories, creams, ointments, aerosols, powders for inhalation, liquids, emulsions, suspensions, and other dosage forms suitable for use. In combination with a substantially pharmaceutically acceptable substantially non-toxic carrier or excipient. Furthermore, auxiliary agents, stabilizers, thickeners, colorants, and fragrances can be blended as necessary.
The drug of the present invention can be formulated using a formulation technique known in the art. Moreover, the compound used for the chemical | medical agent of this invention may be made into the salt, prodrug, and solvate using a well-known method in the said field as needed.
In the present invention, the “salt” is preferably a biologically acceptable normally non-toxic salt, and an inorganic acid addition salt (for example, hydrochloride, hydrobromide, sulfate, phosphate, etc.), Organic carboxylic acid or sulfonic acid addition salt (eg formate, acetate, trifluoroacetate, maleate, tartrate, fumarate, methanesulfonate, benzenesulfonate, toluenesulfonate, etc.), acidic Examples include acid addition salts such as salts with amino acids (eg, aspartic acid, glutamic acid, etc.).
In the present invention, the “prodrug” preferably has an activity of inhibiting glutamate reuptake into glial cells and / or an activity of increasing glutamate release from glial cells by reaction with enzymes, gastric acid and the like in vivo. A compound that is converted to a compound.
In the present invention, the “solvate” is, for example, an inclusion compound (for example, a hydrate).
The drug of the present invention can be applied to various mammals such as humans, monkeys, mice, rats, rabbits, pigs, dogs, horses, cows, and the like, and intravenously (including a method for inclusion in an infusion) at the time of application. It is preferably administered intramuscularly or orally.
The drug of the present invention may contain at least an amount that produces a desired effect in the course or state of the target symptom.
The dosage and administration method of the drug of the present invention may vary depending on the type of compound, age and condition of each patient to be prevented and / or treated. For example, when compound (I) is an active ingredient, In terms of the amount of compound (I), 0.01 to 10 mg per day per kg of body weight of a patient may be administered by oral administration, and once a day for the prevention and treatment of the above diseases. It may be administered several times.
Example
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, this is merely illustrative of preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited thereto.
[Experiment 1] Cell culture
Neuron culture
The hippocampus was removed from embryonic rat brain (gestation period 18 days), cells were isolated, and the isolated cells were Neurobasal (GIBCO, NY), 2.5 mM glutamine supplemented with B27 (GIBCO, NY; 1:50). And in a medium containing 50 μM glutamate. In this medium, more than 95% of the isolated cells showed immunoreactivity against neuron-specific microtubule-associated protein 2 antibody.
Astrocyte culture
Hippocampus was removed from neonatal rats, cells were isolated, and the isolated cells were cultured in DMEM (GIBCO, NY) containing 10% fetal calf serum, 2.5 mM glutamine and 50 μM glutamate. After 10 days, the isolated cells were reactive with mouse monoclonal antibodies against human glial fibrillary acidic protein (GFAP).
[Experimental Example 2] Preparation of GLT-1-deficient mice
GLT-1-deficient mice were generated according to the method of Tanaka et al., Science 276, 1699-1702 (1997). The genotype of the mouse was determined by PCR analysis of genomic DNA isolated from the tail.
[Experimental Example 3] In vitro transcription and translation of Xenopus oocytes
Designed according to the sequence of GLT-1³²Full-length GLT-1 cDNA was obtained by screening a rat brain cDNA library using a P-labeled synthetic oligonucleotide probe. MRNA encoding GLT-1 was synthesized by in vitro transcription. Oocytes were isolated from Xenopus ovaries, treated with collagenase (0.5 mg / ml), then Barth solution (88 mM NaCl, 1 mM KCl, 2.4 mM NaHCO 3).₃0.82 mM MgSO₄, 0.33 mM Ca (NO₂)₂0.41 mM CaCl₂, 7.5 mM Tris, pH 7.6). Oocytes were injected with GLT-1 mRNA and incubated at 18 ° C.
[Experiment 4] Measurement of miniature excitatory post-synaptic current (mEPSC)
Room temperature (20-22 ° C.), standard extracellular solution (145 mM NaCl, 5 mM KCl, 2.4 mM CaCl₂1.8 mM glucose, 10 mM HEPES, 10^-3Whole cell patches were made from neurons cultured for 10-14 days in mM tetrodotoxin, pH 7.4) using basic patch electrode filling solution (150 mM KCl, 10 mM BAPTA, 10 mM HEPES, pH 7.2). mEPSCs were recorded using an Axopatch-200A amplifier (Axon Instruments, Inc., USA).
[Experimental Example 5] Measurement of total cell membrane current
Extracellular solution (145 mM NaCl) containing room temperature (20-22 ° C.), D-2-amino-5-phosphonovaleric acid (APV; 100 μM) and 6,7-dinitroquinoxaline-2,3-dione (DNQX; 5 μM) 5 mM KCl, 2.4 mM CaCl₂From an astrocyte cultured in 1.8 mM glucose, 10 mM HEPES, pH 7.4) for 2 to 3 weeks, using a basic patch electrode filling solution (150 mM KCl, 10 mM BAPTA, 10 mM HEPES, pH 7.2), Whole cell patches were made. mEPSCs were recorded using an Axopatch-200 A amplifier (Axon Instruments, Inc., USA).
[Example 1] Glutamic acid concentration measurement
Astrocytes cultured according to Experimental Example 1 were mixed with 500 μl of extracellular fluid (145 mM NaCl, 5 mM KCl, 2.4 mM CaCl) containing APV (100 μM) and DNQX (5 μM).₂, 1.8 mM glucose, 10 mM HEPES, pH 7.4), in the presence and absence of FK960, at 37 ° C. for 30 minutes. Glutamate in the medium was assayed by the NAD-NADH enzyme cycling method. Protein was measured by the Raleigh method. The results are shown in FIG.
From this result, it can be seen that the glutamic acid concentration increasing action of FK960 is concentration-dependent.
[Example 2] Action of FK960 on GLT-1 gliaglutamic acid reuptake
A. The effect of FK960 on GLT-1 expressed in Xenopus oocytes was tested. The oocytes prepared according to Experimental Example 3 were transferred to the recording chamber after 7 days of incubation, and the standard froglinger solution (115 mM NaCl, 2 mM KCl, 1.8 mM CaCl) was transferred.₂5 mM HEPES, pH 7.0) or Na⁺Frog ringer solution (115 mM LiCl, 2 mM KCl, 5 mM MgCl₂Perfusion was continued at room temperature (20-22 ° C.) in 5 mM HEPES, 1 mM EGTA, pH 7.0). Glutamate (1 mM) is applied to the chamber in the presence and absence of FK960 (100 nM), or FK960 (100 nM) + L-trans-pyrrolidine-2,4-dicarboxylic acid (PDC; glutamate transporter inhibitor; 300 μM) The excitation current was measured using a GeneClamp-500 amplifier (Axon Instruments, Inc., USA) by a two-electrode voltage clamp method and using pClamp software (Axon Instruments, Inc., version 6.0.3). And analyzed. The result is shown in FIG. 2A.
Total cell membrane current generated by glutamic acid (1 mM) was inhibited to 60% of its original amplitude by L-trans-pyrrolidine-2,4-dicarboxylic acid (PDC; glutamate transporter inhibitor) (GLT-1 Shows current values reflecting glutamate reuptake via FK960 (100 nM) reduced the amplitude by 20%. This indicated that FK960 may inhibit GLT-1 mediated glutamate reuptake.
B. Furthermore, the effect of FK960 on glutamate uptake was tested in cultured astrocytes of rat hippocampus. Whole cell patches were made from cultured astrocytes and FK960 (100 nM), FK960 (100 nM) + N- [2- (p-bromocinnamylamino) ethyl] -5-isoquinolinesulfonamide (H-89; selective cAMP Dependent protein kinase (PKA) inhibitor; 1 μM) or glutamate (1 mM) in the presence and absence of L-trans-pyrrolidine-2,4-dicarboxylic acid (PDC; glutamate transporter inhibitor; 300 μM) The excitation current was measured using a GeneClamp-500 amplifier (Axon Instruments, Inc., USA) by a two-electrode voltage clamp method and using pClamp software (Axon Instruments, Inc., version 6.0.3). And analyzed. The result is shown in FIG. 2B.
Total cell membrane current generated by glutamic acid (1 mM) was inhibited to 75% of the original amplitude by PDC. FK960 (100 nM) decreased the amplitude by 20% and decreased the current value to the same extent as in the oocyte expression system. The effect of FK960 on uptake was inhibited in the presence of H-89. These results indicate that FK960 promotes neurotransmission by promoting hippocampal neurotransmission in glial cells by increasing glutamate concentration in the synaptic cleft through inhibition of glial glutamate reuptake via the PKA pathway. It is shown that.
[Example 3] Glutamate concentration measurement using GLT-1-deficient mice
Using the GLT-1 deficient mouse and normal mouse prepared in Experimental Example 2, the glutamic acid concentration was measured according to the method of Example 1. In this concentration measurement, when nothing is added, FK960 alone, FK960 + H-89, FK960 + bisindolylmaleimide (GF; selective PKC inhibitor), FK960 + dihydrokainic acid (DHK; selective GLT-1 inhibitor) ) And the results were compared. The results are shown in FIG.
There was no difference in experimental results between GLT-1-deficient mice and normal mice. Moreover, even when GF was added, the effect of increasing the glutamic acid concentration of FK960 did not change. This indicated the possibility that FK960 does not act on pathways involving PKC. In addition, the increase in glutamate release from glial cells by FK960 did not change even when DHK was added, and a similar increase was also observed in GLT-1-deficient mice. This revealed that the action of FK960 to increase glutamate release from glial cells is not due to retrograde transport of GLT-1.
Industrial applicability
According to the present invention, a novel neurotransmission containing, as an active ingredient, a compound having an action of increasing glutamate concentration in synaptic cleft by inhibiting glutamate reuptake into glial cells and / or promoting glutamate release from glial cells Provided are a novel cerebral disease preventive / therapeutic agent containing the promoter and the compound as an active ingredient, a method for promoting neurotransmission using the compound, and a cerebral disease preventive / therapeutic method.
This application is based on patent application No. 2001-375082 filed in Japan, the contents of which are incorporated in full herein.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the concentration dependency of FK960's effect of increasing glutamate concentration.
FIG. 2 is a diagram showing the action of FK960 on the glial glutamate transporter.
In the figure, the upper part shows the current values recorded before and after the FK960 process. The sustain voltage is -60 mV. In the lower graph, (A) each value represents the mean (± SEM) percent (n = 5) relative to the control (current before FK960 or PDC treatment).^*P <0.1,^**Analysis of variance using P <0.01, Fisher's least-significance difference test. (B) Each value represents the mean (± SEM) percent (n = 5) of the control (FK960, FK960 + H-89, or current before PDC treatment).^*Analysis of variance using P <0.1, Fisher's least-significance difference test.
FIG. 3 is a graph comparing the effect of increasing the glutamate concentration of FK960 when various inhibitors are added using GLT-1-deficient mice (glt-1 − / −) and normal mice (glt-1 + / +). .^**Analysis of variance using P <0.01, Fisher's least-significance difference test.

Claims

A neurotransmission enhancer comprising as an active ingredient a compound having an action of increasing the glutamate concentration in the synaptic cleft, wherein the increase in glutamate concentration is due to inhibition of glutamate reuptake into glial cells .

A neurotransmission enhancer comprising, as an active ingredient, a compound having an action of increasing the glutamate concentration in the synaptic cleft, wherein the increase in glutamate concentration is due to the promotion of glutamate release from glial cells.

A compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is represented by the formula (I):

[Wherein, R ¹ is lower alkyl, aryl, ar (lower) alkoxy, or heterocyclic group, the above group may be substituted with halogen, R ² is hydrogen atom or lower alkyl, R ³ is cyclo (lower) alkyl, aryl or ar (lower) alkyl, the above groups may be substituted with halogen, A is —CO—, —SO ₂ — or lower alkylene, Y is — CO -, - representing the or -CONH- - SO _2. The neurotransmission promoter according to claim 1 or 2, which is a compound having the structure:

The neurotransmission promoter according to claim 1 or 2, wherein the compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is N- (4-acetyl-1-piperazinyl) -p-fluorobenzamide monohydrate.

A brain disease preventive / therapeutic agent containing as an active ingredient a compound having an action to increase glutamate concentration in the synaptic cleft, wherein the increase in glutamate concentration is due to inhibition of glutamate reuptake into glial cells Prophylactic / therapeutic agent.

A brain disease preventive / therapeutic agent comprising as an active ingredient a compound having an action of increasing a glutamic acid concentration in a synaptic cleft, wherein the increase in the glutamic acid concentration is due to promotion of glutamate release from glial cells・ Therapeutic agent.

Brain disease is dementia, amnesia, schizophrenia, manic depression, cerebral infarction, head injury, nicotine withdrawal symptoms, spinal cord injury, anxiety, frequent urination, urinary incontinence, myotonic dystrophy, attention deficit hyperactivity disorder The preventive / therapeutic agent for brain disease according to claim 5 or 6, selected from the group consisting of excessive daytime sleep (narcolepsy), Parkinson's disease, autism and psychosomatic disorder.

[Wherein, R ¹ is lower alkyl, aryl, ar (lower) alkoxy, or heterocyclic group, the above group may be substituted with halogen, R ² is hydrogen atom or lower alkyl, R ³ is cyclo (lower) alkyl, aryl or ar (lower) alkyl, the above groups may be substituted with halogen, A is —CO—, —SO ₂ — or lower alkylene, Y is — CO -, - representing the or -CONH- - SO _2. The agent for preventing or treating brain disease according to any one of claims 5 to 7, which is a compound having the structure:

The brain disease according to any one of claims 5 to 7, wherein the compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is N- (4-acetyl-1-piperazinyl) -p-fluorobenzamide monohydrate. Prophylactic / therapeutic agent.

Use of a compound having an action of increasing a glutamate concentration in a synaptic crevice for producing a neurotransmission promoter, wherein the increase in glutamate concentration is due to inhibition of glutamate reuptake into glial cells.

Use of a compound having an action of increasing a glutamic acid concentration in synaptic crevice for producing a neurotransmission promoting agent, wherein the increase in glutamic acid concentration is due to promotion of glutamate release from glial cells.

[Wherein, R ¹ is lower alkyl, aryl, ar (lower) alkoxy, or heterocyclic group, the above group may be substituted with halogen, R ² is hydrogen atom or lower alkyl, R ³ is cyclo (lower) alkyl, aryl or ar (lower) alkyl, the above groups may be substituted with halogen, A is —CO—, —SO ₂ — or lower alkylene, Y is — CO -, - representing the or -CONH- - SO _2. The use according to claim 10 or 11, which is a compound having the structure: a salt thereof, a prodrug, or a solvate thereof.

The use according to claim 10 or 11, wherein the compound having an action of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is N- (4-acetyl-1-piperazinyl) -p-fluorobenzamide monohydrate.

Use of a compound having an action of increasing glutamate concentration in synaptic crevice for the manufacture of a prophylactic / therapeutic agent for brain disease, wherein the increase in glutamate concentration is due to inhibition of glutamate reuptake into glial cells.

Use of a compound having an action of increasing glutamate concentration in synaptic crevice for the manufacture of a prophylactic / therapeutic agent for brain diseases, wherein the increase in glutamate concentration is due to promotion of glutamate release from glial cells.

Brain disease is dementia, amnesia, schizophrenia, manic depression, cerebral infarction, head injury, nicotine withdrawal symptoms, spinal cord injury, anxiety, frequent urination, urinary incontinence, myotonic dystrophy, attention deficit hyperactivity disorder 16. Use according to claim 14 or 15, selected from the group consisting of excessive daytime sleep (narcolepsy), Parkinson's disease, autism and psychosomatic disorders.

[Wherein, R ¹ is lower alkyl, aryl, ar (lower) alkoxy, or heterocyclic group, the above group may be substituted with halogen, R ² is hydrogen atom or lower alkyl, R ³ is cyclo (lower) alkyl, aryl or ar (lower) alkyl, the above groups may be substituted with halogen, A is —CO—, —SO ₂ — or lower alkylene, Y is — CO -, - representing the or -CONH- - SO _2. The use according to any one of claims 14 to 16, which is a compound having the structure of: a salt thereof, a prodrug, or a solvate thereof.

The use according to any one of claims 14 to 16, wherein the compound having an effect of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is N- (4-acetyl-1-piperazinyl) -p-fluorobenzamide monohydrate.

A method for promoting neurotransmission, comprising administering an effective amount of a compound having an action of increasing a glutamate concentration in a synaptic cleft to a subject in need of promoting neurotransmission, wherein the increase in glutamate concentration is a glial cell A method which is due to inhibition of glutamate reuptake into.

A method for promoting neurotransmission, comprising administering an effective amount of a compound having an action of increasing a glutamate concentration in a synaptic cleft to a subject in need of promoting neurotransmission, wherein the increase in glutamate concentration is a glial cell A method that is by promoting the release of glutamic acid from the blood.

[Wherein, R ¹ is lower alkyl, aryl, ar (lower) alkoxy, or heterocyclic group, the above group may be substituted with halogen, R ² is hydrogen atom or lower alkyl, R ³ is cyclo (lower) alkyl, aryl or ar (lower) alkyl, the above groups may be substituted with halogen, A is —CO—, —SO ₂ — or lower alkylene, Y is — CO -, - representing the or -CONH- - SO _2. The method according to claim 19 or 20, which is a compound having the structure: a salt thereof, a prodrug, or a solvate thereof.

21. The method according to claim 19 or 20, wherein the compound having an effect of increasing the glutamic acid concentration in the synaptic cleft is N- (4-acetyl-1-piperazinyl) -p-fluorobenzamide monohydrate.

A method for preventing or treating brain disease, comprising administering an effective amount of a compound having an action of increasing glutamate concentration in a synaptic cleft to a patient in need of prevention or treatment of brain disease, wherein the increase in glutamate concentration Is due to inhibition of glutamate reuptake into glial cells.

A method for preventing or treating brain disease, comprising administering an effective amount of a compound having an action of increasing glutamate concentration in a synaptic cleft to a patient in need of prevention or treatment of brain disease, wherein the increase in glutamate concentration Is by promoting the release of glutamate from glial cells.

Brain disease is dementia, amnesia, schizophrenia, manic depression, cerebral infarction, head injury, nicotine withdrawal symptoms, spinal cord injury, anxiety, frequent urination, urinary incontinence, myotonic dystrophy, attention deficit hyperactivity disorder 25. The method of claim 23 or 24, wherein the method is selected from the group consisting of excessive daytime sleep (narcolepsy), Parkinson's disease, autism and psychosomatic disease.

[Wherein, R ¹ is lower alkyl, aryl, ar (lower) alkoxy, or heterocyclic group, the above group may be substituted with halogen, R ² is hydrogen atom or lower alkyl, R ³ is cyclo (lower) alkyl, aryl or ar (lower) alkyl, the above groups may be substituted with halogen, A is —CO—, —SO ₂ — or lower alkylene, Y is — CO -, - representing the or -CONH- - SO _2. The method according to any one of claims 23 to 25, which is a compound having the structure: or a salt, prodrug or solvate thereof.

The method according to any one of claims 23 to 25, wherein the compound having an action of increasing a glutamic acid concentration in the synaptic cleft is N- (4-acetyl-1-piperazinyl) -p-fluorobenzamide monohydrate.

A commercial package comprising the neurotransmission enhancer according to claim 1 or 2 and a document describing that the neurotransmission enhancer can or should be used in the prevention or treatment of brain diseases.