JPWO2011118812A1 - 神経変性疾患治療薬 - Google Patents
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Abstract
Description
mは0または1であり;
nは0または1であり;
R1〜R6は、互いに同一または異なっていてもよい、水素原子、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アミノ基、
または、
置換基を有していてもよいC1−8の直鎖もしくは分枝鎖の飽和もしくは不飽和炭化水素、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロシクリルであり、
A1〜A6は、単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−O−SO2−、−NH−、−NH−SO2−であり、隣接する2つの−A1−R1〜−A6−R6は、それらが結合している炭素原子と一緒に環を形成してもよい、
で表される化合物またはその薬学的に許容され得る塩を含有してなる、神経変性疾患治療薬に関する。
さらに本発明は、mおよびnが0である、前記の神経変性疾患治療薬に関する。
さらに本発明は、−A2−R2および/または−A5−R5が、置換基を有していてもよい単環または2環式のアリール基である、前記の神経変性疾患治療薬に関する。
さらに本発明は、−A2−R2および/または−A5−R5が、置換基を有していてもよい、炭素原子以外に、窒素原子、酸素原子、および硫黄原子から選択されるヘテロ原子を1〜4個含む5〜10員の単環または2環式のヘテロシクリル基である、前記の神経変性疾患治療薬に関する。
また本発明は、−A1−R1〜−A3−R3がメトキシ基である、前記の神経変性疾患治療薬に関する。
また、DJ−1タンパク質は、酸化ストレス防御にあたる多数の遺伝子群のマスター転写因子であるNrf2の正の制御因子として機能し、酸化ストレスに対してNrf2を介して酸化ストレス防御遺伝子群の転写活性化を行う。しかしながら、酸化ストレス防御因子であるDJ−1タンパク質は酸化ストレスの経過とともにC106が強度に酸化されその機能を失う。
本発明の神経変性疾患治療薬に含有される化合物において、一般式(1)
該環としては、これに限定するものではないが、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどのシクロアルキル、例えば式(2)
これらの適当な例としては、例えば、アルカリ金属(例えば、カリウム、ナトリウムなど)の塩、アルカリ土類金属(例えば、カルシウム、マグネシウムなど)の塩、アンモニウム(例えば、テトラメチルアンモニウムなど)の塩、有機アミン(例えば、トリエチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、シクロペンチルアミン、ベンジルアミン、フェネチルアミン、ピペリジン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、リジン、アルギニン、N−メチル−D−グルカミンなど)などの塩が挙げられる。
また、本発明の化合物(I)は、水和物であっても、非水和物であってもよい。
〔実施例1〕 DJ−1結合化合物の培養細胞での細胞死抑制効果
ヒトドパミン産生神経細胞SH−SY5Yの培養液に、0.01% DMSOで溶解した以下のDJ−1結合化合物、
式(3)で示されるNo.23(ENAMINE Ltd)、
式(6)で示されるHT13(星薬科大学・本多利夫氏提供)、
式(12)で示されるHT19(星薬科大学・本多利夫氏提供)および、
式(13)で示されるHT20(星薬科大学・本多利夫氏提供)、
1μMをそれぞれ24時間投与後、250μM H2O2を添加し2時間処理し、細胞死の割合をMTTアッセイで検討した。コントロールには、化合物を加えないコントロール(−)を用いた。コントロールと比べ、DJ−1結合化合物により、サンプルの細胞死が抑制され、特にNo.23により顕著に抑制されていることが認められた(図1)。
ヒトドパミン産生神経細胞SH−SY5Yの培養液に、0.01% DMSOで溶解したDJ−1結合化合物(No.23)1μMを24時間投与後、種々の濃度のH2O2を添加し2時間処理し、細胞死の割合をMTTアッセイで検討した。比較のため、DJ−1結合化合物を加えないコントロール(−)および0.01% DMSOのみを加えたコントロール(DMSO)を用いて、同様の方法を実施した。いずれのコントロールも150μMから細胞死が増加するのに対し、DJ−1結合化合物(No.23)は、500μMという高いH2O2濃度まで顕著に細胞死を抑制した(図2)
ラット左脳(左線条体;ブレグマから1mm前側、4mm左外側、5mm腹側)に、0.01% DMSOで溶解したDJ−1結合化合物(No.23)を注射し30分後、右側脳へ連結する血管を90分閉塞した(図3)。再還流を行い24時間後、脳切片スライスを作成し、TTC染色した。比較のため、DJ−1結合化合物を加えないコントロール(−)および0.01% DMSOのみを加えたコントロール(DMSO)を用いて、同様の方法を実施した。結果を図4に示す。細胞死が起こった梗塞層は染色されない。ブレグマからの距離に対応するの脳の染色図を図5に示し、染色されていない領域をブレグマからの距離毎に算出し、プロットしたものを図6に示す。また、染色されていない領域の総体積を算出した結果を図7に示す。No.23の投与により、TTC染色領域が減少し、顕著に細胞死を抑制していることが認められた。
ヒトドパミン産生神経細胞SH−SY5Yの培養液に、0.01% DMSOで溶解した1μM DJ−1結合化合物(No.23)を20時間投与後、培養物を50μM 6−OHDA(6−ヒドロキシドパミン)
で24時間処理したものおよび125μM 6−OHDAで1時間処理したものについて、細胞死の割合をMTTアッセイで検討した。比較のため、DJ−1結合化合物を加えないコントロール(−)、DMSOのみを加えたコントロール(DMSO)およびドパミンを加えたサンプル(D)を用いて、同様の方法を実施した。結果を図8および図9に示す。
パーキンソン病の治療薬として知られているドパミンを含むサンプル(D)に対し、No.23が著しく細胞死を抑制していることが認められた。さらにNo.23の投与は、培養細胞に対して毒性を示さなかった。
ヒトドパミン産生神経細胞SH−SY5Y細胞を、1μM DJ−1結合化合物(No.23)で20時間前処理し、蛍光プローブDCFA−DAで処理し、その後40μm 6−OHDAに10分間暴露した。その後、活性酸素種を蛍光分光光度計で測定した。比較のため、DJ−1結合化合物を加えないコントロール(−)、DMSOのみを加えたコントロール(DMSO)およびドパミンを加えたサンプル(D)を用いて、同様の方法を実施した。図10に示すとおり、No.23は、ドパミンと比較して、6−OHDAにより生じる活性酸素種の生成を著しく抑制することが認められた。
妊娠17〜19日間のラット胚芽細胞から、ラット腹側中脳のプライマリー神経細胞を調製した。細胞培養におけるドパミン産生ニューロンの存在を評価するために、anti−NeuN抗体およびanti−TH抗体を用いて免疫染色し、全ニューロンおよびドパミン産生ニューロンをそれぞれ同定し、細胞核をDAPIで染色した。図11に示すとおり、ほぼ全てのニューロンがドパミン産生ニューロンであることが認められた。
昨今の研究により、ミトコンドリア障害またはドパミンおよび6−OHDAの自己酸化によりH2O2が生成され、Fe2+の存在によりこのH2O2からヒドロキシラジカルが容易に生成する。ヒドロキシラジカルは、ドパミン神経変性において、最も重要な神経毒性要因である。そこで、DJ−1結合化合物が直接ヒドロキシラジカルに作用するかについて、5,5−ジメチルピロリン−N−オキサイド(DMPO)を用いた電子スピン共鳴(Electron Spin Resonance:ESR)−スピントラッピング法により評価した。
25μMジエチレン-トリアミン五酢酸、25μM FeSO4、100μM H2O2および112.5mM DMSOを含む100mMリン酸バッファ反応混合物200μLに、1μM、10μMおよび100μM のDJ−1結合化合物(No.23)および500mM チオ尿素を、それぞれ添加した。比較として、ジエチレン-トリアミン五酢酸、FeSO4およびDMSOを含むリン酸バッファ反応混合物、さらに、これらにH2O2を加えたリン酸バッファ反応混合物を調製した。これらの薬品および試薬はミリQ水に溶解した。反応混合物をフラットクォーツキュベットに移し、X−band JEOL RFR−30bラジカル分析システムに導入した。Fe2+とH2O2とのフェントン反応により生成したヒドロキシラジカルはDMPOによって捕らえられる。DMPO添加から1分後に、安定したDMPO−OHアダクトを測定した。Mn2+の信号を内部標準に用いた。
in vivoでのパーキンソン病に対するDJ−1結合化合物の効果を評価するため、片側(左)中脳に6−OHDAを定位的に注入した。その後、DJ−1結合化合物(No.23)をメタンフェタミンと一緒に投与した。なお、動物へのメタンフェタミンの投与は、注入部位に対する同側性運動を誘発する。したがってメタンフェタミンをマウスに投与すると回旋行動が観察される。図15に、投与後7日までのマウスの全回旋数を示す。図16に、回旋数の経時変化を示す。図15および図16から、No.23により、マウスの回旋行動が著しく抑制され、No.23がパーキンソン病の治療に極めて有効であることが認められる。
Claims (18)
- 式(1)
mは0または1であり;
nは0または1であり;
R1〜R6は、互いに同一または異なっていてもよい、水素原子、ヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、アミノ基、
または、
置換基を有していてもよいC1−8の直鎖もしくは分枝鎖の飽和もしくは不飽和炭化水素、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロシクリル基であり、
A1〜A6は、単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−O−SO2−、−NH−、−NH−COO−、−NH−SO2−であり、隣接する2つの−A1−R1〜−A6−R6は、それらが結合している炭素原子と一緒に環を形成してもよい、
で表される化合物またはその薬学的に許容され得る塩を含有してなる、神経変性疾患治療薬。 - mまたはnが0である、請求項1に記載の神経変性疾患治療薬。
- mおよびnが0である、請求項1〜2のいずれかに記載の神経変性疾患治療薬。
- A1〜A6が、単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−NH−または−NH−COO−である、請求項1〜3のいずれかに記載の神経変性疾患治療薬。
- R1〜R6が、各々独立して置換基を有していてもよい、C1−8アルキル、C2−8アルケニル、C2−8アルキニル基、C3−8シクロアルキル、C6−10アリール、炭素原子以外に、窒素原子、酸素原子、および硫黄原子から選択されるヘテロ原子を1〜4個含む5〜10員のヘテロシクリル基である、請求項1〜4のいずれかに記載の神経変性疾患治療薬。
- −A1−R1〜−A6−R6の少なくとも1つが、水素原子、ヒドロキシ基、または置換基を有していてもよい以下の基;直鎖もしくは分枝鎖のC1−8アルキル基、直鎖もしくは分枝鎖のC1−8アルコキシ基、直鎖もしくは分枝鎖のC1−8アルキル−カルボニル基、直鎖もしくは分枝鎖のC1−8アルコキシ−カルボニル基、直鎖もしくは分枝鎖のC1−8アルキル−カルボニルオキシ基、直鎖もしくは分枝鎖のC1−8アルコキシ−カルボニルオキシ基、C6−10アリール基、5〜10員のヘテロシクリル基(炭素原子以外に、窒素原子、酸素原子、および硫黄原子から選択されるヘテロ原子を1〜4個含む)、C6−10アリールオキシ基、C6−10アリール−カルボニル、C6−10アリールオキシ−カルボニル基、C6−10アリール−カルボニルオキシ基、C6−10アリールオキシ−カルボニルオキシ基、5〜10員のヘテロシクリルオキシ基、5〜10員のヘテロシクリル−カルボニル、5〜10員のヘテロシクリルオキシ−カルボニル基、5〜10員のヘテロシクリル−カルボニルオキシ基、5〜10員のヘテロシクリルオキシ−カルボニルオキシ基、C1−8アルコキシカルボニルアミノ基、である、請求項1〜6のいずれかに記載の神経変性疾患治療薬。
- −A2−R2および/または−A5−R5が、水素原子、ヒドロキシ基、または置換基を有していてもよい以下の基;直鎖もしくは分枝鎖のC1−8アルキル基、直鎖もしくは分枝鎖のC1−8アルコキシ基、直鎖もしくは分枝鎖のC1−8アルキル−カルボニル基、直鎖もしくは分枝鎖のC1−8アルコキシ−カルボニル基、直鎖もしくは分枝鎖のC1−8アルキル−カルボニルオキシ基、直鎖もしくは分枝鎖のC1−8アルコキシ−カルボニルオキシ基、C6−10アリール基、5〜10員のヘテロシクリル基(炭素原子以外に、窒素原子、酸素原子、および硫黄原子から選択されるヘテロ原子を1〜4個含む)、C6−10アリールオキシ基、C6−10アリール−カルボニル、C6−10アリールオキシ−カルボニル基、C6−10アリール−カルボニルオキシ基、C6−10アリールオキシ−カルボニルオキシ基、5〜10員のヘテロシクリルオキシ基、5〜10員のヘテロシクリル−カルボニル、5〜10員のヘテロシクリルオキシ−カルボニル基、5〜10員のヘテロシクリル−カルボニルオキシ基、5〜10員のヘテロシクリルオキシ−カルボニルオキシ基、C1−8アルコキシカルボニルアミノ基、である、請求項1〜6のいずれかに記載の神経変性疾患治療薬。
- −A2−R2および/または−A5−R5が、置換基を有していてもよい直鎖もしくは分枝鎖C1−4アルキルである、請求項1〜7のいずれかに記載の神経変性疾患治療薬。
- −A2−R2および/または−A5−R5が、置換基を有していてもよい単環または2環式のアリール基である、請求項1〜7のいずれかに記載の神経変性疾患治療薬。
- −A2−R2および/または−A5−R5が、直鎖もしくは分枝鎖C1−4アルキルで置換されている単環または2環式のアリール基である、請求項1〜7のいずれかに記載の神経変性疾患治療薬。
- −A2−R2および/または−A5−R5が、置換基を有していてもよい、炭素原子以外に、窒素原子、酸素原子、および硫黄原子から選択されるヘテロ原子を1〜4個含む5〜10員の単環または2環式のヘテロシクリル基である、請求項1〜7のいずれかに記載の神経変性疾患治療薬。
- −A2−R2および/または−A5−R5が、直鎖もしくは分枝鎖C1−4アルキルで置換されている、炭素原子以外に、窒素原子、酸素原子、および硫黄原子から選択されるヘテロ原子を1〜4個含む5〜10員の単環または2環式のヘテロシクリル基である、請求項1〜7のいずれかに記載の神経変性疾患治療薬。
- −A1−R1〜−A6−R6の少なくとも1つが、メトキシ基である、請求項1〜7のいずれかに記載の神経変性疾患治療薬。
- −A1−R1〜−A3−R3がメトキシ基である、請求項1〜6のいずれかに記載の神経変性疾患治療薬。
- 隣接する2つの−A1−R1〜−A6−R6が、それらが結合している炭素原子と一緒に環を形成し、該環が、式(2)
- −A1−R1および−A2−R2が、および/または−A5−R5およびA6−R6が、それらが結合している炭素原子と一緒に環を形成し、該環が、式(2)
- 請求項1に記載の式(1)で表される化合物が、式(3)〜(13)
- 請求項1に記載の式(1)で表される化合物が、式(3)
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