KR101039198B1 - 세포 증식의 소형 유기 분자 조절물질 - Google Patents

세포 증식의 소형 유기 분자 조절물질 Download PDF

Info

Publication number
KR101039198B1
KR101039198B1 KR1020047004482A KR20047004482A KR101039198B1 KR 101039198 B1 KR101039198 B1 KR 101039198B1 KR 1020047004482 A KR1020047004482 A KR 1020047004482A KR 20047004482 A KR20047004482 A KR 20047004482A KR 101039198 B1 KR101039198 B1 KR 101039198B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
alkyl
heteroatoms
ring
aryl
heteroaryl
Prior art date
Application number
KR1020047004482A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040045003A (ko
Inventor
앤서니 데이비드 박스테르
에드워드 앤드류 보드
마리아 프랭크-카메네츠키
제퍼리 포르테르
스테펜 프라이스
리 엘. 루빈
존 하리 알렉산드 스팁바르드
Original Assignee
쿠리스 인코퍼레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쿠리스 인코퍼레이션 filed Critical 쿠리스 인코퍼레이션
Publication of KR20040045003A publication Critical patent/KR20040045003A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101039198B1 publication Critical patent/KR101039198B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/41—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with two or more ring hetero atoms, at least one of which being nitrogen, e.g. tetrazole
    • A61K31/42—Oxazoles
    • A61K31/422—Oxazoles not condensed and containing further heterocyclic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/38—Heterocyclic compounds having sulfur as a ring hetero atom
    • A61K31/381—Heterocyclic compounds having sulfur as a ring hetero atom having five-membered rings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/435—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A61K31/44—Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/435—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A61K31/44—Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof
    • A61K31/4427—Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof containing further heterocyclic ring systems
    • A61K31/4436—Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof containing further heterocyclic ring systems containing a heterocyclic ring having sulfur as a ring hetero atom
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/50—Pyridazines; Hydrogenated pyridazines
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/505—Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim
    • A61K31/517—Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim ortho- or peri-condensed with carbocyclic ring systems, e.g. quinazoline, perimidine
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • A61P1/16—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system for liver or gallbladder disorders, e.g. hepatoprotective agents, cholagogues, litholytics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P11/00—Drugs for disorders of the respiratory system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P15/00—Drugs for genital or sexual disorders; Contraceptives
    • A61P15/08—Drugs for genital or sexual disorders; Contraceptives for gonadal disorders or for enhancing fertility, e.g. inducers of ovulation or of spermatogenesis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
    • A61P17/14—Drugs for dermatological disorders for baldness or alopecia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P19/00—Drugs for skeletal disorders
    • A61P19/08—Drugs for skeletal disorders for bone diseases, e.g. rachitism, Paget's disease
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P21/00—Drugs for disorders of the muscular or neuromuscular system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/14—Drugs for disorders of the nervous system for treating abnormal movements, e.g. chorea, dyskinesia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/14—Drugs for disorders of the nervous system for treating abnormal movements, e.g. chorea, dyskinesia
    • A61P25/16—Anti-Parkinson drugs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00—Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00—Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • A61P7/06—Antianaemics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D333/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D333/50—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D333/52—Benzo[b]thiophenes; Hydrogenated benzo[b]thiophenes
    • C07D333/62—Benzo[b]thiophenes; Hydrogenated benzo[b]thiophenes with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to carbon atoms of the hetero ring
    • C07D333/68—Carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen
    • C07D333/70—Carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen attached in position 2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D409/12—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing three or more hetero rings

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Pregnancy & Childbirth (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

본 발명은 세포 또는 조직에서 증식이나 분화를 조절하는데 가용한 방법과 반응물을 제시하는데, 상기 방법은 hedgehog 항진제, 예를 들면 도 32와 33에 도시된 화합물을 세포와 접촉시키는 단계로 구성된다. 특정 구체예에서, 이런 방법과 반응물은 예로써 정상적인 ptc 경로를 길항하거나 smoothened 또는 hedgehog 활성을 항진함으로써, 비정상적이거나 원치않는 성장 상태를 억제/저해하는데 이용될 수 있다.

Description

세포 증식의 소형 유기 분자 조절물질{SMALL ORGANIC MOLECULE REGULATORS OF CELL PROLIFERATION}
본 출원은 2001년 3월 1일 제출된 PCT 출원 US01/10296의 일부-계속 출원이고, 2000년 3월 30일에 제출된 미국 분할 출원 60/193,279에 기초하여 2000년 11월 28일 제출된 미국 출원 09/724,492의 일부 계속 출원인 2001년 9월 26일 제출된 미국 출원 09/964276의 일부-계속 출원이다.
패턴 형성은 배아 세포가 분화된 조직의 정연한 공간적 정렬을 형성하는 활동이다. 고등 생물의 신체적 복잡성은 세포-내인성 계통 및 세포-외인성 신호전달의 상호작용을 통하여 배형성(embryogenesis)동안 발생한다. 유도성 상호작용은 체형(body plan) 최초 확립에서부터 장기 체계의 패턴화, 조직 분화동안 다양한 세포 유형의 발생까지 척추동물 발달에서 배아 패턴화(embryonic patterning)에 필수적이다(Davidson, E., (1990) Development 108: 365-389; Gurdon, J. B., (1992) Cell 68: 185-199; Jessell, T. M. et al., (1992) Cell 68: 257-270). 발달 세포 상호작용의 효과는 다양하다. 전형적으로, 반응 세포는 반응 세포의 유도되지 않은 상태와 유도된 상태 모두와 구별되는 세포를 유도함으로써 세포 분화의 한 경로에서 다른 경로로 전환시킨다(유도). 일부 경우에, 세포는 이웃 세포가 자신과 유 사하게 분화되도록 유도한다; 다른 경우에, 세포는 이웃 세포가 자신과 유사하게 분화되는 것을 저해한다. 초기 발달에서 세포 상호작용은 연속적으로 진행되고, 따라서, 2가지 세포 유형간 최초 유도는 다양성의 점진적인 증폭을 결과한다. 게다가, 유도성 상호작용은 배아에서뿐만 아니라 성숙 세포에서도 진행되고, 형태형성 패턴(morphogenetic pattern)을 확립하고 유지하며 분화를 유도하는 기능을 할 수 있다(J. B. Gurdon (1992) Cell 68:185-199).
hedgehog 계통의 신호 분자 구성원은 무척추동물과 척추동물 발달동안 다수의 중요한 단기와 장기 패턴화 과정을 매개한다. 파리에서, 단일 hedgehog 유전자는 분절과 성충아(imaginal disc) 패턴화를 조절한다. 대조적으로, 척추동물에서, hedgehog 유전자 계통은 좌우 비대칭(left-right asymmetry); CNS, 체절(somites), 손발에서 극성(polarity); 장기 생성(organogenesis); 연골세포 분화(chondrogenesis); 정자 형성(spermatogenesis)의 조절에 관여한다.
첫 번째 hedgehog 유전자는 초파리(Drosophila melanogaster)에서 유전자 선별로 동정되었다(Nusslein-Volhard, C. and Wieschaus, E. (1980) Nature 287, 795-801). 이런 선별에서 배아와 유충 발달에 영향을 주는 다수의 돌연변이가 확인되었다. 1992년과 1993년에, 초파리 hedgehog(hh) 유전자의 분자구조가 보고되었고(C. F., Lee et al. (1992) Cell 71, 33-50), 이후, 여러 hedgehog 상동체가 다양한 척동물 종으로부터 분리되었다. 초파리 및 다른 무척추동물에서는 한 종류의 hedgehog 유전자가 확인된 반면, 척추동물에서는 복수의 hedgehog 유전자가 존재한다.
hedgehog 유전자의 척추동물 계통에는 적어도 4가지 구성원, 예를 들면 단일 초파리 hedgehog 유전자의 파라로그(paralog)가 포함된다. 전형적인 hedgehog 유전자와 단백질은 PCT 출원 WO 95/18856과 WO 96/17924에서 기술한다. Desert hedgehog(Dhh); Sonic hedgehog(Shh); Indian hedgehog(Ihh)라고 하는 상기 구성원중 3가지는 어류, 조류, 포유동물을 비롯한 모든 척추동물에 존재한다. tiggie-winkle hedgehog(Thh)라고 하는 네 번째 구성원은 어류에 특이적인 것으로 보인다. Desert hedgehog(Dhh)는 생쥐 배아 발달 및 성숙 설치류와 인간 모두의 고환에서 일차적으로 발현된다; Indian hedgehog(Ihh)는 배형성동안 골 발달 및 성체에서 골형성에 관여한다; Shh는 전술한 바와 같이 형태형성과 신경유도 활성에 주로 관여한다. 척추동물 장기의 발달과 유지에서 hedgehog 폴리펩티드의 중요한 유도 역할을 고려하면, hedgehog 상호작용 단백질의 동정은 임상과 연구 환경에 매우 중요하다.
다양한 hedgehog 단백질은 단일 펩티드, 고도로 보조된 N-말단 부위, 다소 변이성 C-말단 도메인으로 구성된다. 분비 경로에서 신호 서열 절단(Lee, J. J. et al. (1992) Cell 71: 33-50; Tabata, T. et al. (1992) Genes Dev. 2635-2645; Chang, D. E. et al. (1994) Development 120: 3339-3353) 이외에, hedgehog 전구 단백질은 C-말단 영역에서 보조된 서열에 의존하는 내부 자가단백분해 절단(internal autoproteolytic cleavage)을 겪는다(Lee et al. (1994) Science 266: 1528-1537; Porter etal. (1995) Nature 374: 363-366). 이런 자가절단은 19 kD N-말단 펩티드와 26-28 kD C-말단 펩티드를 결과한다(Lee etal. (1992) supra; Tabata et al. (1992) supra; Chang et al. (1994) supra; Lee etal. (1994) supra; Bumcrot, D. A., et al. (1995) Mol. Cell. Biol. 15: 2294-2303; Porter et al. (1995) supra; Bidder, S. C. et al. (1995) Curr. Biol. 5: 944-955; Lai, C. J. et al. (1995) Development 121: 2349-2360). N-말단 펩티드는 세포 표면에서 합성되고 여기에 단단하게 결합된 상태로 유지되는 반면, C-말단 펩티드는 시험관내와 생체내 모두에서 자유롭게 확산된다(Porter et al. (1995) Nature 374: 363; Lee etal. (1994) supra; Bumcrot et al. (1995) supra; Mart', E. etal. (1995) Development 121: 2537-2547; Roelink, H.et al. (1995) Cell 81: 445-455). 흥미롭게도, N-말단 펩티드의 세포 표면 유지는 자가절단에 의존하는데, 그 이유는 내부 절단의 정상 위치에서 정확하게 종결되는 RNA에 의해 인코드되는 HH의 절두형이 시험관내(Porter etal. (1995) supra) 및 생체내(Porter, J. A. et al. (1996) Cell 86,21-34)에서 확산가능하기 때문이다. 생화학적 연구에서 Hh 전구 단백질의 자가단백분해 절단은 내부 티오에스테르 중간생성물을 통하여 진행되고, 상기 중간생성물은 이후 친핵성 치환으로 절단된다. 친핵체는 N-펩티드의 C-말단에 공유 결합하여(Porter et al. (1996) supra), 이를 세포 표면에 구속하는 소형 지질친화성 분자로 생각된다. 이의 생물학적 의미는 심대하다. 구속의 결과로, N-말단 hedgehog 펩티드의 높은 국소 농도가 hedgehog 생산 세포의 표면에서 발생한다. 이런 N-말단 펩티드는 초파리와 척추동물에서 단기와 장기 hedgehog 신호전달 활성에 필요충분하다(Porter et al. (1995) supra; Eldker et al. (1995) supra; Lai et al. (1995) supra; Roelink, H. etal. (1995) Cell 81: 445-455; Porter et al. (1996) supra: Fietz. M. J. etal. (1995) Curr. Biol. 5: 643-651; Fan, C.-M. et al. (1995) Cell 81: 457-465;Mart', E., et al. (1995) Nature 375: 322-325; Lopez-Martinez et al. (1995) Curr. Biol 5: 791-795; Ulcer, S. C. etal. (1995) Development 121: 2337-2347; Forbes, A. J. et al.(1996) Development 122: 1125-1135).
HH는 초파리 발달동안 다양한 부위에서 단기와 장기 패턴화 과정에 관여한다. 초기 배아에서 분절 극성의 확립동안 이는 직접 매개되는 것으로 생각되는 단기 효과를 유도하는 반면, 성충아의 패턴화에서 이는 이차 신호의 유도를 통하여 장기 효과를 유도한다.
척추동물에서, 과거 수년동안 여러 hedgehog 유전자가 클론되었다. 이들 유전자 중에서 Shh가 실험적으로 가장 많은 주목을 받았는데, 그 이유는 상기 유전자가 이웃 조직을 패턴화시키는 신호의 출처인 서로 다른 형성 부위(organizing center)에서 발현되기 때문이다. 최근의 증거는 Shh가 이들 상호작용에 관여한다는 것을 시사한다.
Shh의 발현은 추정 중선 중배엽; 생쥐(Chang et al. (1994) supra; Echelard, Y. et al. (1993) Cell 75: 1417-1430), 쥐(Roelink, H. et al. (1994) Cell 76: 761-775), 병아리(Riddle, R. D. et al. (1993) Cell 75: 1401-1416)의 결절; 제브라피시(zebrafish)의 실드(Ekker et al. (1995) supra; Krauss, S. et al.(1993) Cell 75: 1431-1444)에서 낭배형성(gastrulation)의 개시 직후에 시작된다. 병아리 배아에서, 결절에서 Shh 발현 패턴은 좌우 비대칭이 발생하고, 이것이 심장의 좌우 정상 위치를 유도하는 것으로 생각된다(Levin, M. et al. (1995) Cell 82: 803-814).
CNS에서, 척색(notochord)과 상판(floorplate)으로부터 유래된 Shh는 복부 세포 죽음을 유도하는 것으로 생각된다. 이소성으로 발현된 Shh는 쥐(Echelard et al. (1993) supra; Goodrich, L. V. et al. (1996) Genes Dev. 10: 301-312), 제노푸스(Xenopus)(Roelink, H. et al. (1994) supra; Ruiz i Altaba, A. et al. (1995) Mol. Cell. Neurosci. 6:106-121), 제브라피시(zebrafish)(EKKer et al. (1995) supra; Krauss et al. (1993) supra; Hammerschmidt, M., et al.(1996) Genes Dev. 10: 647-658)의 중뇌와 후뇌에서 넓은 영역의 벤트럴라이제이션(ventralization)을 유도한다. 척색 수준에서 중간 신경외배엽(neuroectoderm)의 외식체에서, Shh 단백질은 분명한 농도 역치로 상판과 운동 신경원 발달(높은 농도에서 상판, 좀더 낮은 농도에서 운동 신경원)을 유도한다(Roelink etal. (1995) supra; Mart'et al. (1995) supra; Tanabe, Y. etal. (1995) Curr. Biol. 5: 651-658). 게다가, 항체 차단은 척색에 의해 생산된 Shh가 운동 신경원 죽음의 척색-매개된 유도에 요구된다는 것을 암시한다(Mart'et al. (1995) supra). 이런 이유로, Shh-생산 중선 세포의 표면에서 높은 농도의 Shh는 시험관내에서 관찰되는 상판의 접촉-매개된 유도(Placzek, M. et al. (1993) Development 117: 205-218) 및 생체내에서 척색 바로 위에 상판의 중선 위치 정립의 원인이 되는 것으로 생각된다. 척색과 상판으로 방출된 좀더 낮은 농도의 Shh는 시험관내에서 접촉-독립된 과정으로 좀더 원부의 배쪽외측(ventrolateral) 영역 에서 운동 신경원을 유도하는 것으로 추정된다(Yamada, T. et al.(1993) Cell 73: 673-686). 중뇌와 후뇌 수준에서 채취된 외식체에서도 Shh는 적절한 배쪽외측 신경원 세포형, 각각 도파민성 전구물질(Heynes, M. et al. (1995) Neuron 15: 35-44; Wang, M. Z. etal. (1995) Nature Med. 1: 1184-1188) 및 콜린성 전구물질(Ericson, J. et al. (1995) Cell 81: 747-756)을 유도하는데, 이는 Shh가 CNS의 전체 범위에서 복부 특정화의 공통 유도물질임을 시사한다.
또한, 중선으로부터 유래된 Shh는 척추동물 배아의 측옆 영역, 뇌랑간(trunk)에서 체절(Fan et al. (1995) supra), 체절의 머리 중간엽 입쪽(Hammerschmidt etal. (1996)supra)을 패턴화시킨다. 병아리와 생쥐 측옆 중배엽 외식체에서, Shh는 피부근절(dermamyotomal) 마커 Pax3을 희생하고 Paxl와 Twist와 같은 경절(sclerotome) 특이적 마커의 발현을 촉진한다. 게다가, 필터 장벽 실험은 Shh가 이차 신호전달 경로의 활성화보다는 직접적으로 경절의 유도를 매개한다는 것을 암시한다(Fan, C. -M. and Tessier-Lavigne, M. (1994) Cell 79,1175-1186).
최근 실험에서 드라소필라 윈그레스(Drosophila wingless)의 척추동물 상동체인 WNT 계통의 구성원이 공동으로 요구되는 것으로 나타났긴 하지만(Munsterberg etal. (1995) supra), Shh는 근절 유전자 발현을 또한 유도한다(Hammerschmidt et al. (1996) supra; Johnson, R. L. et al. (1994) Cell 79: 1165-1173; Miinsterberg, A. E. et al. (1995) Genes Dev. 9: 2911-2922; Weinberg, E. S. et al. (1996) Development 122: 271-280). 당혹스럽게도, 경절이 척색에 훨씬 근접 하여 위치하는 체절 세포로부터 기원하긴 하지만, 병아리에서 근절 유도는 경절 마커의 유도보다 높은 Shh 농도를 요구한다(Munsterberg etal. (1995) supra). 제브라피시에서 유사한 결과가 달성되었는데, 여기서 높은 농도의 hedgehog는 근절을 유도하고 경절 마커 유전자 발현을 억제한다(Hammerschmidt etal.(1996) supra). 하지만, 이들 결과는 유양막류(amniotes)와는 대조적으로 어류 배아의 체계와 일치하는데, 그 이유는 근절이 체절의 현저한 좀더 축성의 구성요소이기 때문이다. 이런 이유로, Shh 신호전달의 조절과 새로운 신호전달 인자의 획득은 척추동물 진화동안 체절 구조를 변화시켰다.
후배부 중간엽 세포의 아단위인 척추동물 지아(limb bud)에서, "극성 활성 지역"(Zone of polarizing activity)(ZPA)은 전후방 디지트 동일성(digit identity)을 조절한다(reviewed in Honig, L. S. (1981) Nature 291: 72-73). Shh의 이소성 발현 또는 Shh 펩티드에 스며든 비드의 적용은 전방 ZPA 이식편의 효과를 모방하고 디지트의 거울상 중복을 발생시킨다(Chang et al. (1994) supra; Lopez Martinez et al. (1995) supra; Riddle et al. (1993) supra)(도 2g). 이런 이유로, 다른 신호가 AP 패턴화에 요구되는 상당한 거리(100-150 ㎛)에서 정보를 전달할 수 있긴 하지만, 디지트 상동성은 Shh 농도에 주로 의존하는 것으로 생각된다. 초파리 성충아에서 HH와 DPP의 상호작용과 유사하게, 척추동물 지아에서 Shh는 dpp 상동체인 Bmp2의 발현을 활성화시킨다(Francis, P. H. etal. (1994) Development 120: 209218). 하지만, 초파리에서 DPP와 달리, Bmp2는 병아리 지아에서 이소성 적용직후에 Shh의 극성 효과를 모방하지 않는다(Francis etal. (1994) supra). 전후방 패턴화 이외에, Shh는 후방 전단엽배영릉(posterior apicalectodermal ridge)에서 섬유아세포 성장 인자 FGF4의 합성을 유도함으로써 손발의 근처-원처 외생(proximodistal outgrowth) 조절에도 관여하는 것으로 보인다(Laufer, E. et al. (1994) Cell 79: 993-1003; Niswander, L. et al.(1994) Nature 371: 609-612).
hedgehog 단백질과 BMP의 밀접한 상관관계는 척추동물 hedgehog 발현의 상당한 부위에서 보존되는 것으로 생각된다. 가령, 병아리 후장(hindgut)에서 Shh는 다른 척추동물 dpp 상동체인 Bmp4의 발현을 유도하는 것으로 밝혀졌다(Roberts, D. J. et al. (1995) Development 121: 3163-3174). 더 나아가, Shh과 Bmp2, 4 또는 6은 위, (비뇨생식기관), 폐, 치아순(tooth bud), 모낭의 상피와 중간엽 세포에서 발현에 현저한 상관관계를 보인다(Bitgood, M. J. and McMahon, A. P. (1995) Dev. Biol. 172: 126-138). 이에 더하여, 2가지 다른 생쥐 hedgehog 유전자중 하나인 Ihh는 장 및 발달중인 연골에서 Bmp 발현 세포에 인접하여 발현된다(Bitgood and McMahon (1995) supra).
최근의 증거는 Ihh가 연골세포 발달의 조절에 중요한 역할을 하는 한가지 모델을 암시한다(Roberts etal. (1995) supra). 연골 형성동안, 연골세포는 중간 전비후성(prehypertrophic) 단계를 통하여, 증식 상태에서 분화된 비후성(hypertrophic) 연골세포로 진행한다. Ihh는 전비후성 연골세포에서 발현되고 연골세포 분화의 차단을 유도하는 신호전달 캐스케이드를 개시한다. 이의 직접적인 표적은 Ihh 발현 도메인 주변에서 연골막(perichondrium)인데, 이는 hedgehog 신호의 보존된 전사 표적인 Gli와 patched(ptc)의 발현으로 반응한다. 이는 관절주위(periarticular) 연골막에서 부갑상선 호르몬-관련된 단백질(PTHrP)의 합성을 결과하는 이차 신호를 유도할 가능성이 높다. PTHrP 자체는 전비후성 연골세포에 역으로 신호하여 이들의 추가 분화를 차단한다. 동시에, PTHrP는 Ihh의 발현을 억제하여 연골세포 분화의 속도를 조절하는 네거티브 피드백 고리(negative feedback loop)를 형성한다.
patched는 배아의 전후방 축을 따라 동족 계열(homologous series)로 발생하는 개별 분절내에서 세포 분화에 영향을 주는 일군의 발달 유전자중 하나인 분절 극성 유전자로서 초파리에 처음 동정되었다(Hooper, J. E. et al. (1989) Cell 59:751; Nakano, Y. et al.(1989) Nature 341: 508). patched의 척추동물 상동체의 발현 패턴은 신경관(neural tube), 골격, 손발, 악안면(craniofacial) 구조, 피부의 발달에 관여를 암시한다.
유전적ㆍ기능적 연구에서 patched는 다수 하류 유전자의 발현을 조절하는 진화적으로 보존된 경로인 hedgehog 신호전달 경로의 일부인 것으로 확인되었다(Perrimon, N. (1995) Cell 80: 517; Perrimon, N. (1996) Cell 86: 513). patched는 표적 유전자의 구성적 전사 억제에 참여한다; 이의 효과는 전사 활성화를 유도하는 hedgehog에 의해 인코드되는 분비된 당단백질, 또는 척추동물 상동체에 의해 상쇄된다. 이런 경로에 의해 조절되는 유전자에는 Wnt와 TGF-베타 계통의 구성원이 포함된다.
patched 단백질은 2개의 대형 세포외 도메인, 12개의 막통 분절, 여러 세포 질 분절을 보유한다(Hooper, supra; Nakano, supra; Johnson, R. L. et al. (1996) Science 272: 1668; Hahn, H. et al.(1996) Cell 85: 841). hedgehog 신호전달 경로에서 patched의 생화학적 역할은 분명하지 않다. 하지만, hedgehog 단백질과의 직접적인 상호작용이 보고되었고(Chen, Y. et al. (1996) Cell 87: 553), patched는 smoothened 유전자에 의해 인코드되는 다른 막통 단백질과 함께 hedgehog 수용체 복합체에 참여할 수 있다(Perrimon, supra; Chen, supra).
최근에 patched의 사람 상동체가 최근에 클론되었는데, 이는 크로모좀 9q22.3에 위치하였다(Johnson, supra; Hahn, supra). 상기 영역은 늑골과 악안면 변형, 손발의 비정상, 이분 척추증(spina bifida)으로 특성화되는 기저 세포 모반 증후군(BCNS)에 관여하였다.
BCNS은 다중 종양 유형, 특히 신체의 여러 부위에서 발생하고 생후 첫 20년동안 나타나는 기저 세포 암종(BCC)의 소인이다. 하지만, 대부분의 BCC 사례는 상기 증후군과 무관하고 북유럽 출신의 일부 중년이나 노인에서 일광-노출된 부위에 산발적으로 발생한다.
BCNS-관련된 산발성 BCC에 관한 최근의 연구에서 patched의 양 대립유전자의 기능적 상실이 BCC의 발병을 초래하는 것으로 나타났다(Johnson, supra; Hahn, supra; Gailani, M. R. et al. (1996) Nature Genetics 14: 78). 크로모좀 9q22.3의 단일 대립유전자 결실은 산발성과 유전성 BCC 모두에서 빈번하게 발생한다. 연쇄 분석에서 BCNS 환자의 종양에서 유전된 결함성 대립유전자는 유지되고 정상 대립유전자는 상실되는 것으로 밝혀졌다.
산발성 종양 역시 patched의 양 기능성 대립유전자의 상실을 보였다. 단일 가닥 형태 다형성(single strand conformational polymorphism) 스크리닝 분석으로 patched 돌연변이가 확인된 12가지 종양 중에서, 9가지는 제 2 대립유전자의 크로모좀 결실을 보였고 다른 3가지는 양 대립유전자에서 불활화 돌연변이를 보였다(Gailani, supra). 이런 변형은 상응하는 생식세포 DNA에서 발생하지 않았다.
확인된 대부분의 돌연변이는 미성숙 종결 코돈 또는 구조 이동(frame shift)을 결과하였다(Lench, N. J., et al., Hum. Genet. 1997 Oct; 100(5-6): 497-502). 하지만, 일부는 세포외 또는 세포질 도메인에서 아미노산 치환을 유도하는 점 돌연변이였다. 이들 돌연변이 부위는 세포외 단백질, 또는 하류 신호전달 경로의 세포질 구성원과의 상호작용에 기능적 중요성을 시사한다.
유전자 발현의 저해에 patched의 관여 및 BCC에서 빈번한 대립유전자 결실의 발생은 상기 유전자의 종양 억제 기능을 뒷받침한다. 세포 신호전달과 세포내 전달에 관여하는 것으로 알려진 유전자 계통의 조절에서 이의 역할은 종양 억제의 가능 기전을 제공한다.
본 발명의 요약
본 발명은 세포의 분화 또는 증식을 조절하는 방법과 조성물에 관한다. 이런 방법과 조성물에 유용한 화합물에는 화학식 I로 대표되는 조성물이 포함된다:
Figure 112004012499261-pct00001
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Ar과 Ar'는 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리이고;
Y는 부재하거나 -N(R)-, -O-, -S- 또는 -Se-이고;
X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-, -S(O)-, -C(=NCN)-, -P(=O)(OR)- 및 1-2개 작용기, 예를 들면 저급 알킬, 알케닐 또는 알키닐 작용기로 선택적으로 치환되는 메틸렌기에서 선택되고;
M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2 -, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이거나, 또는 2개의 M이 서로 결합하여 치환되거나 치환되지 않은 에텐이나 에틴을 형성하고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
Cy와 Cy'는 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 또는 다환 작용기를 비롯한 사이클로알킬이고;
i는 0 내지 5, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이다.
특정 구체예에서, M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2-, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이다.
특정 구체예에서, Ar과 Ar'은 예로써 O, N, S와 같은 헤테로원자를 비롯한 1개 이상의 작용기로 치환되거나 치환되지 않은 페닐 고리이다. 특정 구체예에서, Ar과 Ar'중 적어도 하나는 페닐 고리이다. 특정 구체예에서, Ar과 Ar'중 적어도 하나는 헤테로아릴 고리, 예를 들면 피리딜, 티아졸릴, 티에닐, 피리미딜 등이다. 특정 구체예에서, Y와 Ar'은 메타 및/또는 1,3-상관관계로 Ar에 결합된다.
특정 구체예에서, Y는 모든 위치에서 부재한다. Y가 존재하는 구체예에서, i는 인접한 Mi에서 1-2의 정수인데, i=0이면 2개의 Y가 직접 결합되거나, 1개의 Y가 N에 결합된다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로아릴 고리, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한 다. 특정 구체예에서, Cy'는 예로써 하나이상의 결합으로 직접 연결되는 동일하거나 상이한 2개의 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리를 보유하고 이중아릴이나 이환 고리 시스템을 형성한다.
특정 구체예에서, X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택된다.
특정 구체예에서, R은 H 또는 저급 알킬, 예를 들면 H 또는 Me이다.
특정 구체예에서, Cy는 치환되거나 치환되지 않은 비-방향족 탄소환이나 헤테로환형 고리이다, 다시 말하면 적어도 하나의 sp3 혼성화 원자, 바람직하게는 복수의 sp3 혼성화 원자를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 고리 원자내에서 또는 고리의 치환체에서 아민을 보유한다, 예를 들면 Cy는 피리딜, 이마다졸릴, 피롤릴, 피페리딜, 피롤리딜, 피페라질 등이거나 아미노 치환체를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 5각형 내지 7각형 고리이다. 특정 구체예에서, Cy는 N에 직접 결합된다. Cy가 N에 직접 결합된 6각형 고리이고 N을 기준하여 고리의 4번 위치에서 아미노 치환체를 보유하는 구체예에서, N과 아민 치환체는 고리에서 트랜스(trans)로 위치한다.
특정 구체예에서, Ar 또는 Ar'에서 치환체는 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, - (CH2)p O-저급 알킬, -(CH2)p O-저급 알케닐, -O(CH2 )n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2) p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2)n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 Ⅱ로 대표되는 화합물이다:
Figure 112004012499261-pct00002
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Ar과 Ar'는 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리이고;
Y는 부재하거나 -N(R)-, -O-, -S- 또는 -Se-이고;
X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-, -S(O)-, -C(=NCN)-, -P(=O)(OR)- 및 1-2개 작용기, 예를 들면 저급 알킬, 알케닐 또는 알키닐 작용기로 선택적으로 치환되는 메틸렌기에서 선택되고;
M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2 -, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이거나, 또는 2개의 M이 서로 결합하여 치환되거나 치환되지 않은 에텐이나 에틴을 형성하고, 여기서 Mj에서 M의 일부 또는 전부는 환형 구조의 일부 또는 전부를 형성하고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 또는 다환 작용기를 비롯한 사이클로알킬이고;
j는 0 내지 10, 바람직하게는 2 내지 7의 정수이고;
i는 0 내지 5, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이다.
특정 구체예에서, M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2-, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이다.
특정 구체예에서, Ar과 Ar'은 예로써 O, N, S와 같은 헤테로원자를 비롯한 1개 이상의 작용기로 치환되거나 치환되지 않은 페닐 고리이다. 특정 구체예에서, Ar과 Ar'중 적어도 하나는 페닐 고리이다. 특정 구체예에서, Ar과 Ar'중 적어도 하나는 헤테로아릴 고리, 예를 들면 피리딜, 티아졸릴, 티에닐, 피리미딜 등이다. 특정 구체예에서, Y와 Ar'은 메타 및/또는 1,3-상관관계로 Ar에 결합된다.
특정 구체예에서, Y는 모든 위치에서 부재한다. Y가 존재하는 구체예에서, i는 인접한 Mi에서 1-2의 정수인데, i=0이면 2개의 Y가 직접 결합되거나, 1개의 Y가 N 또는 NR2에 결합된다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로아릴 고리, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 예로써 하나이상의 결합으로 직접 연결되는 동일하거나 상이한 2개의 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리를 보유하고 이중아릴이나 이환 고리 시스템을 형성한다.
특정 구체예에서, X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택된다.
특정 구체예에서, R은 H 또는 저급 알킬, 예를 들면 H 또는 Me이다.
특정 구체예에서, NR2는 각각 1-2개의 저급 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기로 치환되는 1차 아민, 2차 아민 또는 3차 아민, 바람직하게는 1차 아민 또는 2차 아민이다.
특정 구체예에서, Ar 또는 Ar'에서 치환체는 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실 아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2)p O-저급 알케닐, -O(CH2 )n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2) p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2)n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 Ⅲ으로 대표되는 화합물이다:
Figure 112004012499261-pct00003
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Ar과 Ar'는 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리이고;
Y는 부재하거나 -N(R)-, -O-, -S- 또는 -Se-이고;
X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-, -S(O)-, -C(=NCN)-, -P(=O)(OR)- 및 1-2개 작용기, 예를 들면 저급 알킬, 알케닐 또는 알키닐 작용기로 선택적으로 치환되는 메틸렌기에서 선택되고;
M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2 -, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이거나, 또는 2개의 M이 서로 결합하여 치환되거나 치환되지 않은 에텐이나 에틴을 형성하고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
Cy와 Cy'는 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 또는 다환 작용기를 비롯한 사이클로알킬이고;
i는 0 내지 5, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이다.
특정 구체예에서, M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2-, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이다.
특정 구체예에서, Ar과 Ar'은 예로써 O, N, S와 같은 헤테로원자를 비롯한 1개 이상의 작용기로 치환되거나 치환되지 않은 페닐 고리이다. 특정 구체예에서, Ar과 Ar'중 적어도 하나는 페닐 고리이다. 특정 구체예에서, Ar과 Ar'중 적어도 하나는 헤테로아릴 고리, 예를 들면 피리딜, 티아졸릴, 티에닐, 피리미딜 등이다. 특정 구체예에서, Y와 Ar'은 메타 및/또는 1,3-상관관계로 Ar에 결합된다.
특정 구체예에서, Y는 모든 위치에서 부재한다. Y가 존재하는 구체예에서, i는 인접한 Mi에서 1-2의 정수인데, i=0이면 2개의 Y가 직접 결합되거나, 1개의 Y가 N 또는 NR2에 결합된다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로아릴 고리, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 예로써 하나이상의 결합으로 직접 연결되는 동일하거나 상이한 2개의 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리를 보유하고 이중아릴이나 이환 고리 시스템을 형성한다.
특정 구체예에서, X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택된다.
특정 구체예에서, R은 H 또는 저급 알킬, 예를 들면 H 또는 Me이다.
특정 구체예에서, NR2는 각각 1-2개의 저급 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기로 치환되는 1차 아민, 2차 아민 또는 3차 아민, 바람직하게는 1차 아민 또는 2차 아민이다.
특정 구체예에서, Cy는 치환되거나 치환되지 않은 비-방향족 탄소환이나 헤테로환형 고리이다, 다시 말하면 적어도 하나의 sp3 혼성화 원자, 바람직하게는 복 수의 sp3 혼성화 원자를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 고리 원자내에서 또는 고리의 치환체에서 아민을 보유한다, 예를 들면 Cy는 피리딜, 이마다졸릴, 피롤릴, 피페리딜, 피롤리딜, 피페라질 등이거나 아미노 치환체를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 5각형 내지 7각형 고리이다. 특정 구체예에서, Cy는 N에 직접 결합된다. Cy가 N에 직접 결합된 6각형 고리이고 N을 기준하여 고리의 4번 위치에서 아미노 치환체를 보유하는 구체예에서, N과 아민 치환체는 고리에서 트랜스(trans)로 위치한다.
특정 구체예에서, Ar 또는 Ar'에서 치환체는 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2)p O-저급 알케닐, -O(CH2 )n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2) p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2)n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 Ⅳ로 대표되는 화합물이다:
Figure 112004012499261-pct00004
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Cy'는 다환을 비롯한 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이고;
Y는 부재하거나 -N(R)-, -O-, -S- 또는 -Se-이고;
X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-, -S(O)-, -C(=NCN)-, -P(=O)(OR)- 및 1-2개 작용기, 예를 들면 저급 알킬, 알케닐 또는 알키닐 작용기로 선택적으로 치환되는 메틸렌기에서 선택되고;
M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2 -, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이거나, 또는 2개의 M이 서로 결합하여 치환되거나 치환되지 않은 에텐이나 에틴을 형성하고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
R1과 R2는 결합가가 허락되면, 독립적으로 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 아미도, 아미디노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2) p O-저급 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2 )n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2 )n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고 고리에 결합되는 0-5개 치환체이고;
i는 0 내지 5, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이고;
p와 n은 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2-, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로환형 고리 시스템, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 예로써 하나이상의 결합으로 직접 연결되는 동일하거나 상이한 2개의 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리를 보유하고 이중아릴이나 이환 고리 시스템을 형성한다.
특정 구체예에서, Y는 모든 위치에서 부재한다. Y가 존재하는 구체예에서, i는 인접한 Mi에서 1-2의 정수인데, i=0이면 2개의 Y가 직접 결합되거나, 1개의 Y가 N 또는 NR2에 결합된다.
특정 구체예에서, X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택된다.
특정 구체예에서, R은 H 또는 저급 알킬, 예를 들면 H 또는 Me이다.
특정 구체예에서, Cy는 치환되거나 치환되지 않은 비-방향족 탄소환이나 헤테로환형 고리이다, 다시 말하면 적어도 하나의 sp3 혼성화 원자, 바람직하게는 복수의 sp3 혼성화 원자를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 고리 원자내에서 또는 고리의 치환체에서 아민을 보유한다, 예를 들면 Cy는 피리딜, 이마다졸릴, 피롤릴, 피페리딜, 피롤리딜, 피페라질 등이거나 아미노 치환체를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 5각형 내지 7각형 고리이다. 특정 구체예에서, Cy는 N에 직접 결합된다. Cy가 N에 직접 결합된 6각형 고리이고 N을 기준하여 고리의 4번 위치에서 아미노 치환체를 보유하는 구체예에서, N과 아민 치환체는 고리에서 트랜스(trans)로 위치한다.
특정 구체예에서, R1과 R2는 결합가가 허락되면, 독립적으로 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파 모일, 설폰아미도, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2 )p 알키닐, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2)p O-저급 알케닐, -O(CH2 )n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2) p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2)n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고 고리에 결합되는 0-5개 치환체이다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 Ⅴ로 대표되는 화합물이다:
Figure 112004012499261-pct00005
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Cy'는 다환을 비롯한 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이고;
Y는 부재하거나 -N(R)-, -O-, -S- 또는 -Se-이고;
X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-, -S(O)-, -C(=NCN)-, -P(=O)(OR)- 및 1-2개 작용기, 예를 들면 저급 알킬, 알케닐 또는 알키닐 작용기로 선택적으로 치환되는 메틸렌기에서 선택되고;
M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2 -, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이거나, 또는 2개의 M이 서로 결합하여 치환되거나 치환되지 않은 에텐이나 에틴을 형성하고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
R1과 R2는 결합가가 허락되면, 독립적으로 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 아미도, 아미디노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2) p O-저급 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2 )n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2 )n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고 고리에 결합되는 0-5개 치환체이고;
Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 또는 다환 작용기를 비롯한 사이클로알킬이고;
j는 0 내지 10, 바람직하게는 2 내지 7의 정수이고;
i는 0 내지 5, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이고;
p와 n은 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2-, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로환형 고리 시스템, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 예로써 하나이상의 결합으로 직접 연결되는 동일하거나 상이한 2개의 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리를 보유하고 이중아릴이나 이환 고리 시스템을 형성한다.
특정 구체예에서, Y는 모든 위치에서 부재한다. Y가 존재하는 구체예에서, i는 인접한 Mi에서 1-2의 정수인데, i=0이면 2개의 Y가 직접 결합되거나, 1개의 Y가 N 또는 NR2에 결합된다.
특정 구체예에서, X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택된다.
특정 구체예에서, NR2는 각각 1-2개의 저급 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기로 치환되는 1차 아민, 2차 아민 또는 3차 아민, 바람직하게는 1차 아민 또는 2차 아민이다.
특정 구체예에서, R은 H 또는 저급 알킬, 예를 들면 H 또는 Me이다.
특정 구체예에서, R1과 R2는 결합가가 허락되면, 독립적으로 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2 )p 알키닐, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2)p O-저급 알케닐, -O(CH2 )n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2) p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2)n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고 고리에 결합되는 0-5개 치환체이다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 Ⅵ로 대표되는 화합물이다:
Figure 112004012499261-pct00006
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Cy'는 다환을 비롯한 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이고;
Y는 부재하거나 -N(R)-, -O-, -S- 또는 -Se-이고;
X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-, -S(O)-, -C(=NCN)-, -P(=O)(OR)- 및 1-2개 작용기, 예를 들면 저급 알킬, 알케닐 또는 알키닐 작용기로 선택적으로 치환되는 메틸렌기에서 선택되고;
M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2 -, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이거나, 또는 2개의 M이 서로 결합하여 치환되거나 치환되지 않은 에텐이나 에틴을 형성하고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
Cy는 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 또는 다 환 작용기를 비롯한 사이클로알킬이고;
R1과 R2는 결합가가 허락되면, 독립적으로 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 아미도, 아미디노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2) p O-저급 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2 )n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2 )n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고 고리에 결합되는 0-5개 치환체이고;
Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 또는 다환 작용기를 비롯한 사이클로알킬이고;
i는 0 내지 5, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이고;
p와 n은 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2-, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로환형 고리 시스템, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸 란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 예로써 하나이상의 결합으로 직접 연결되는 동일하거나 상이한 2개의 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리를 보유하고 이중아릴이나 이환 고리 시스템을 형성한다.
특정 구체예에서, Y는 모든 위치에서 부재한다. Y가 존재하는 구체예에서, i는 인접한 Mi에서 1-2의 정수인데, i=0이면 2개의 Y가 직접 결합되거나, 1개의 Y가 N 또는 NR2에 결합된다.
특정 구체예에서, X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택된다.
특정 구체예에서, NR2는 각각 1-2개의 저급 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기로 치환되는 1차 아민, 2차 아민 또는 3차 아민, 바람직하게는 1차 아민 또는 2차 아민이다.
특정 구체예에서, R은 H 또는 저급 알킬, 예를 들면 H 또는 Me이다.
특정 구체예에서, Cy는 치환되거나 치환되지 않은 비-방향족 탄소환이나 헤테로환형 고리이다, 다시 말하면 적어도 하나의 sp3 혼성화 원자, 바람직하게는 복수의 sp3 혼성화 원자를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 고리 원자내에서 또는 고리의 치환체에서 아민을 보유한다, 예를 들면 Cy는 피리딜, 이마다졸릴, 피롤릴, 피페리딜, 피롤리딜, 피페라질 등이거나 아미노 치환체를 보유한다. 특정 구체예 에서, Cy는 5각형 내지 7각형 고리이다. 특정 구체예에서, Cy는 N에 직접 결합된다. Cy가 N에 직접 결합된 6각형 고리이고 N을 기준하여 고리의 4번 위치에서 아미노 치환체를 보유하는 구체예에서, N과 아민 치환체는 고리에서 트랜스(trans)로 위치한다.
특정 구체예에서, R1과 R2는 결합가가 허락되면, 독립적으로 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2 )p 알키닐, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2)p O-저급 알케닐, -O(CH2 )n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2) p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2)n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고 고리에 결합되는 0-5개 치환체이다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 Ⅶ로 대표되는 화합물이다:
Figure 112004012499261-pct00007
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Cy는 치환되거나 치환되지 않은 헤테로사이클릴 또는 사이클로알킬이고;
Cy'는 다환을 비롯한 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이고;
W는 O 또는 S이고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
R1과 R2는 결합가가 허락되면, 독립적으로 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 아미도, 아미디노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2) p O-저급 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2 )n R, -(CH2)p N(R)2, - (CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2 )n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고 고리에 결합되는 0-5개 치환체이고;
p와 n은 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로환형 고리 시스템, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한다.
특정 구체예에서, NR2는 각각 1-2개의 저급 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기로 치환되는 1차 아민, 2차 아민 또는 3차 아민, 바람직하게는 1차 아민 또는 2차 아민이다.
특정 구체예에서, Cy는 치환되거나 치환되지 않은 포화된 탄소환이나 헤테로환형 고리이다, 다시 말하면 복수의 sp3 혼성화 원자를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 5각형 내지 7각형 고리이다. Cy가 N에 직접 결합된 6각형 고리이고 N을 기준하여 고리의 4번 위치에서 아미노 치환체를 보유하는 구체예에서, N과 아민 치환체는 고리에서 트랜스(trans)로 위치한다.
특정 구체예에서, R1과 R2는 결합가가 허락되면, 독립적으로 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미 노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2 )p 알키닐, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2)p O-저급 알케닐, -O(CH2 )n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2) p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2)n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고 고리에 결합되는 0-5개 치환체이다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 Ⅷ로 대표되는 화합물이다:
Figure 112004012499261-pct00008
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
U는 질소-보유 고리에 융합된 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리이고
V는 저급 알킬렌기, 예를 들면 메틸렌, 1,2-에틸렌, 1,1-에틸렌, 1,1-프로필렌, 1,2-프로필렌, 1,3-프로필렌 등이고;
W는 O 또는 S이고;
X는 C=O, C=S 또는 SO2이고;
R3은 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로아릴, 저급 알킬, 저급 알케닐, 저급 알키닐, 카르보사이클릴, 카르보사이클릴알킬, 헤테로사이클릴, 헤테로사이클릴알킬, 아르알킬 또는 헤테로아르알킬이고;
R4는 치환되거나 치환되지 않은 아르알킬 또는 저급 알킬, 예를 들면 펜에틸, 벤질 또는 아미노알킬 등이고;
R5는 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 또는 다환 방향족이나 헤테로방향족 작용기를 비롯한 헤테로아르알킬이다.
특정 구체예에서, U는 질소-보유 고리에 융합된 페닐 고리이다.
특정 구체예에서, R3은 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로아릴, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아르알킬, 헤테로아르알킬에서 선택된다.
특정 구체예에서, R4는 치환되지 않은 저급 알킬기이거나, 또는 2차 아민이나 3차 아민으로 치환된 저급 알킬기이다.
특정 구체예에서, R5는 치환되거나 치환되지 않은 페닐이나 나프틸에서 선택되거나, 또는 디아릴알킬기, 예를 들면 2,2-디페닐에틸, 디페닐메틸 등이다.
부가적으로, 화학식 Ⅸ-?을 보유하는 화합물이 본 발명의 조성물과 방법에 유용하다.
특정 구체예에서, 본 발명에 사용되는 앞서 밝힌 hedgehog-독립된 화합물은 한가지이상의 hedgehog 활성(예, Gli 발현의 상향조절)을 대략 1000 nM 미만, 대략 100 nM 미만, 대략 10 nM 미만, 또는 1 nM 미만으로 유도하거나 증폭하는 EC50을 보유한다. 특정 구체예에서, 본 발명에 사용되는 앞서 밝힌 hedgehog-의존한 화합물은 한가지이상의 hedgehog 활성(예, Gli 발현의 상향조절)을 적어도 1, 2 또는 3 크기 자리수(order of magnitude)로 증폭한다.
도 1-31에서는 본 발명에 따른 화합물을 합성하는데 유용한 반응을 도시한다.
도 32와 33에서는 본 발명에 따른 대표적인 화합물을 도시한다.
도 34a와 35b에서는 본 발명에 따른 화합물을 사용한 hedgehog 경로 리포터 분석의 결과를 도시한다.
도 35에서는 본 발명의 hedgehog 항진제에 의한 ptc와 Gli의 상향조절을 입증하는 분석 결과를 제시한다.
도 36과 37에서는 본 발명에 따른 항진제의 존재하에 소뇌 신경 전구체의 증가된 증식을 도시한다.
도 38A와 B에서는 움켜잡기 분석(grip assay) 측정에서 파괴된 좌골 신경의 치료에 대한 본 발명에 따른 항진제의 효과를 도시한다.
도 39A-D에서는 발가락 스프레드 분석(toe spread assay) 측정에서 파괴된 좌골 신경의 치료에 대한 본 발명에 따른 항진제의 효과를 도시한다.
도 40에서는 발달중인 생쥐의 폐, 견갑골, 피부, 두개골 조직에 대한 저용량의 hedgehog 단백질과 병용된 본 발명에 따른 항진제의 효과를 도시한다.
도 41에서는 발달중인 생쥐의 췌장, 신장, 피부, 심장 조직에 대한 hedgehog 단백질이 추가되거나 추가되지 않은 본 발명에 따른 항진제의 효과를 도시한다.
도 42에서는 신생 생쥐의 앞다리에 대한 본 발명에 따른 항진제의 효과를 도시한다.
도 43에서는 상이한 농도에서 신생 생쥐의 앞다리에 대한 본 발명에 따른 항진제의 효과를 도시한다.
도 44에서는 발생중인 폐 조직에 대한 본 발명에 따른 항진제의 효과를 도시한다.
도 45에서는 발생중인 신장 조직에 대한 본 발명에 따른 항진제의 효과를 도시한다.
도 46A와 B에서는 hedgehog 단백질의 존부하에 생쥐 피부 조직에 대한 본 발명에 따른 항진제의 효과를 도시한다.
도 47A와 B에서는 생쥐와 사람 리포터 세포에서 본 발명에 따른 항진제의 효과를 비교한다.
도 48에서는 Sonic hedgehog의 변형된 N-말단 단편 또는 본 발명에 따른 항진제로 치료된 HEPM 세포에서 Gli의 상향조절을 도시한다.
도 49에서는 말로네이트(malonate)-유도된 병소에 대한 본 발명에 따른 화합물의 효과를 도시한다.
도 50과 51에서는 MCAO 발작 모델에서 본 발명에 따른 화합물의 손상 예방을 검사하는 실험의 결과를 제시한다.
도 52와 53에서는 본 발명에 따른 화합물로 MCAO-이후 치료의 효과를 도시한다.
도 54에서는 파킨슨병 모델에서 본 발명에 따른 화합물로 사전처리의 효과를 도시한다.
도 55에서는 파킨슨병 모델에서 치료약물로서 본 발명에 따른 화합물의 효과를 도시한다.
도 56에서는 본 발명에 따른 화합물의 주사이후 생체내에서 신경 세포의 증가된 증식을 도시한다.
도 57과 58에서는 본 발명에 따른 화합물의 경구 투여이후 생체내에서 신경 세포의 증가된 증식을 도시한다.
도 59에서는 당뇨병성 신경병증 모델에서 Sonic hedgehog(Shh) 단백질의 효과를 도시한다.
도 60에서는 당뇨병성 신경병증 모델에서 본 발명에 따른 항진제의 효과를 도시한다.
도 61과 62에서는 당뇨병성 신경병증 모델에서 본 발명에 따른 항진제의 투여이후 좌골 신경 혈관의 영상을 도시한다.
도 63-66에서는 본 발명에 따른 항진제의 투여이후 다양한 성장 인자의 상향조절을 도시한다.
I. 개요
본 발명은 hedgehog, patched(ptc), Gli 및/또는 smoothened에 의해 조절되는 신호 전달 경로가 소형 분자에 의해 적어도 부분적으로 저해될 수 있다는 사실에 관한다. 임의의 특정 이론에 제한됨없이, 세포-표면 결합(예, 복합체)의 변형을 통한 patched-smoothened 경로의 활성화는 이들 작용제가 작용하는 기전일 수 있다. hedgehog 경로는 예로써 단백질 복합체의 형태의 patched와 smoothened의 결합에 의해 부정적으로 조절되는 것으로 생각되는데, 이런 결합은 hedgehog의 patched 결합에 의해 교란된다. 따라서, hedgehog 경로를 활성화시키는 이들 작용제의 능력은 이들 분자들이 patched 또는 smoothened와 상호작용하거나 이와 결합하는 능력, smoothened와 patched의 결합을 파괴하는 능력, 또는 hedgehog, ptc 및/또는 smoothened-매개된 신호 전달 경로를 활성화시키는 능력을 적어도 촉진하는 능력에 기인한다. 이런 작용 양식, 예를 들면 smoothened-의존성 경로의 조절은 cAMP 활성을 직접적으로 활성화시킴으로써, 예를 들면 PKA, 아데닐화 사이클라제, cAMP 포스포디에스테라제 등에 결합하거나 이들과 상호작용함으로써 hedgehog 경로를 조절하는 화합물로 구별된다.
본원에 개시된 특정 hedgehog 항진제는 hedgehog 단백질 자체의 부재하에 hedgehog 활성을 조절한다, 다시 말하면 이들 화합물은 예로써 patched에 hedgehog 단백질 결합을 촉진함으로써 hedgehog 단백질을 단순히 보충하거나 증가시키기 보다는 hedgehog 활성을 모방한다. 이들 화합물은 본원에서 hedgehog-독립한 항진제 라고 하며, hedgehog 치료에 기인하는 현상이나 효과를 모방할 수 있다. 본 발명의 다른 화합물은 hedgehog 단백질의 활성을 강화시키고, hedgehog 유도에 기인하는 표현형이나 효과를 관찰하는데 hedgehog 단백질의 존재나 추가를 요구한다. 이런 hedgehog-의존성 항진제는 hedgehog 단백질을 수반하는 치료 제제나 치료에 사용되거나, 또는 이런 항진제로 치료되는 세포나 조직에서 자연적으로 생산되는 hedgehog 단백질의 활성을 증가시키는데 사용된다. 본원에 개시된 hedgehog 항진제는 예로써 patched 또는 smoothened에 결합함으로써 patched-smoothened 복합체의 분리를 유도하거나 patched와 smoothened 사이의 상호작용을 교란하고, hedgehog 경로를 활성화시킬 수 있다. 특정 구체예에서, 본 발명의 조성물과 방법에서는 표적 세포의 세포외 막의 한가지이상 성부에 작용하는 화합물을 사용한다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 hedgehog 길항제는 hedgehog-의존성 전사 조절, 예를 들면 Gli 또는 ptc 유전자의 발현을 유도한다. 따라서, 이런 항진제는 예로써 hedgehog 단백질의 증가된 수준에 기인하는 hedgehog-의존성 경로 활성화를 유도하거나 증가시킬 수 있다.
이런 이유로, hedgehog, ptc 또는 smoothened 신호 전달 활성을 조절하는 이들 소형 분자들은 기능성 ptc-smo 경로를 보유하는 세포에서 증식(또는 다른 생물학적 결과)을 촉진할 수 있다. 바람직한 구체예에서, 본 발명의 항진제는 2500 미만 amu, 바람직하게는 1500 amu 미만, 좀더 바람직하게는 750 미만 amu의 분자량을 갖는 유기 분자이며, 특히 표적 세포에서 hedgehog 단백질의 생물학적 활성중 적어도 일부를 저해할 수 있다. hedgehog 항진제에 의한 hedgehog 경로의 활성화는 예 로써 항진제의 부재하에 대조와 비교하여 항진제의 존재하에 ptc 또는 Gli-1 전사에서 증가를 탐지함으로써 정량할 수 있다. 가령, 적어도 5%, 적어도 10%, 적어도 20% 또는 적어도 50%의 증가는 검사 화합물에 의한 hedgehog 경로 활성을 지시한다. 특정 구체예에서, 본 발명에 따른 화합물의 항진 활성은 hedgehog 항제 5E1에 의해 저해되지 않지만 아래의 화학식을 보유하는 길항제에 의해 저해된다:
Figure 112004012499261-pct00009
이런 특성은 예로써 항체 또는 길항제가 hedgehog 길항제의 부재하에 항진제에 의해 유도된 ptc 또는 Gli-1 상향조절의 50% 이상, 20% 이상, 10% 이상 또는 5% 이상의 감소를 유도하는 지를 확인함으로써 정량할 수 있다. 특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 앞서 밝힌 화합물은 한가지이상의 hedgehog 활성(예, ptc 또는 Gli 발현의 상향조절)을 대략 1000 nM 미만, 대략 100 nM 미만, 대략 10 nM 미만, 또는 1 nM 미만으로 유도하거나 증폭하는 EC50을 보유한다. 전형적인 사람 Gli 유전자에 대한 코딩 서열은 예로써 GenBank accession X07384의 Gli-2 유전자 서열 및 GenBank accession AB007298의 Gli-2 유전자 서열이다(Kinzler et al. Nature 1988, 332, 371). Gli 또는 ptc의 발현 수준은 예로써 mRNA 수준(전사) 또는 단백질 수준(번역)을 측정하여 결정할 수 있다.
따라서, 본 발명의 방법은 다양한 범위의 세포, 조직, 장기의 회복 및/또는 기능적 수행의 조절에서, 예로써 신호 경로의 smoothened 또는 하류 성분을 활성화시킴으로써 hedgehog 신호전달의 ptc 저해를 길항하는 소형 분자의 사용을 수반한다. 가령, 본 발명의 방법은 신경 조직의 조절; 골과 연골세포의 생성과 회복; 정자 형성(spermatogenesis)의 조절; 평활근의 조절; 폐, 간, 비뇨 생식기(예, 방광) 및 원시 장관(primitive gut)으로부터 기원하는 다른 장기의 조절; 조혈 기능의 조절; 피부와 머리카락 성장의 조절 등의 치료와 미용 용도로 이용된다. 이에 더하여, 본 발명의 방법은 배양중인 세포(시험관내) 또는 동물 세포(생체내)에서 실시할 수 있다(WO 95/18856; WO 96/17924).
한 구체예에서, 본 발명의 방법은 상피 세포를 치료할 수 있다. 일반적으로, 상피 세포는 상피 조직 성장 및/또는 형성을 유도하는 함량의 hedgehog 항진제와 접촉시킨다. 본 발명의 방법은 배양중에 분산된 세포 또는 완전한 조직이나 장기의 일부가 되는 상피 세포에서 실시할 수 있다. 이에 더하여, 본 발명의 방법은 배양중인 세포(시험관내) 또는 동물 세포(생체내)에서 실시할 수 있다.
본 발명의 hedgehog 항진제는 상피 조직, 예를 들면 피부와 피부 장기; 각막, 수정체, 다른 안구 조직; 점막; 후각 상피의 질환 치료 또는 외과적이나 미용적 회복에서 섭생의 일부로 사용될 수 있다. 본원에 개시된 본 발명의 방법과 조성물은 다양한 손상된 상피와 점막 조직의 치료 또는 예방을 제공한다. 가령, 본 발명의 방법은 상처 치료 과정을 조절하는데 이용될 수 있는데, 가령 상피 조직과 관련된 임의의 수술, 예를 들면 피부 수술이나 후각 수술에 바람직하다. hedgehog 항진제가 사용되는 전형적인 외과적 회복에는 심한 화상과 피부 재생, 피부 이식, 욕창, 피부 궤양, 갈라짐, 수술후 흉터 감소, 궤양성 대장염이 포함된다.
본 발명의 다른 측면에서, hedgehog 항진제는 예로써 머리카락 성장이 요구되는 탈모증의 치료에서 머리카락 성장을 달성하는데 사용될 수 있다.
다른 바람직한 구체예에서, 본 발명의 방법은 악성 속질모세포종(medulloblastoma) 및 다른 원시 CNS 악성 신경외배엽 종양에 대한 치료 섭생의 일부로 이용될 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 생체내 증식 또는 다른 생물학적 결과를 촉진할만큼 충분한 함량으로 제조된 앞서 밝힌 hedgehog 항진제, ptc 길항제 또는 smoothened 항진제를 활성 성분으로 함유하는 제약학적 조성물을 제시한다.
본 발명에 따른 hedgehog 항진제, patched 길항제 또는 smoothened 항진제를 이용한 치료는 사람과 동물 개체 모두에 효과적일 수 있다. 본 발명이 적용될 수 있는 동물 개체는 애완용이나 상업용으로 사육되는 애완 동물과 가축까지 확대된다. 이의 예는 개, 고양이, 소, 말, 양, 돼지, 염소이다.
Ⅱ 정의
유전자의 "이상 변형 또는 돌연변이"는 유전자에서 뉴클레오티드의 결실, 치환 또는 부가와 같은 유전자 손상; 유전자의 전체 크로모좀 전위; 또는 유전자의 비정상적 메틸화를 의미한다. 유사하게, 유전자의 이상-발현은 유사한 조건하에 정상 세포에서 수준과 비교하여 유전자의 비정상적 전사 수준 및 유전자로부터 전사된 mRNA의 비-야생형 절단접합을 의미한다.
"화상"은 피부의 많은 표면 부위가 열 및/또는 화학약품으로 인하여 개체로부터 제거되거나 손실되는 사례를 의미한다.
"진피"는 밀집된 혈관 결합 조직으로 구성되고 신경과 감각 말단 기관을 포함하는 표피에 깊이 파묻힌 피부층을 의미한다. 모근 및 피지선과 땀샘은 진피에 깊이 파묻힌 표피 구조이다.
"치아 조직"은 입에서 상피 조직과 유사한 조직, 예를 들면 잇몸 조직을 의미한다. 본 발명의 방법은 치주 질환을 치료하는데 유용하다.
"진피 궤양"은 염증으로 인한 조직의 표면 상실로 야기된 피부 병소를 의미한다. 본 발명의 방법으로 치료할 수 있는 진피 궤양에는 욕창 궤양, 당뇨병성 궤양, 정맥성 울혈 궤양, 동맥성 궤양이 포함된다. 욕창은 장기간동안 피부 부위에 가해지는 압력으로 인한 만성 궤양을 의미한다. 정맥성 울혈 궤양은 결함성 정맥으로 혈액이나 다른 유체의 정체에 기인한다. 동맥성 궤양은 혈류가 불량한 동맥 주변에서 괴사된 피부를 의미한다.
ED50은 최대 반응이나 효과의 50%를 유도하는 약물 용량을 의미한다.
예로써 hedgehog 항진제의 "효과량"은 본 발명의 치료 방법과 관련하여, 원하는 용량 섭생의 일부로 도포될 때 치료 질환 또는 미용 목적으로 임상적으로 수용가능한 기준에 따라 세포 증식의 속도, 세포 분화의 상태 및/또는 세포의 생존 비율을 변화시키는 조성물에서 길항제의 함량을 의미한다.
"상피"는 샘 및 이로부터 유래된 다른 구조, 예를 들면 각막, 식도, 표피, 모낭 상피 세포를 비롯한 내부와 외부 신체 표면(피부, 점막, 장액)의 세포 덮개를 의미한다. 다른 전형적인 상피 조직은 다음과 같다: 비강의 후각 영역에 정렬되고 후각 수용체를 보유하는 거짓중층 상피인 후각 상피; 분비 세포로 구성되는 상피인 샘 상피; 편평한 판-유사 세포로 구성되는 상피인 편평 상피. 상피에는 수축과 팽창으로 인해 상당한 물리적 변화를 받는 특징적인 내층의 유강 기관, 예를 들면 중층 편평 세포와 원주 상피 사이에서 이행하는 조직과 같은 이행 상피 역시 포함된다.
"상피화(epithelialization)"는 껍질이 벗겨진 표면에서 상피 조직의 성장에 의한 치료를 의미한다.
"표피선"은 표피와 결합하고 일상적인 대사 요구와 무관한 물질을 분비하거나 배출하도록 전문화된 세포의 응집을 의미한다. 가령, "피지선"은 기름 물질과 피지를 분비하는 진피에서 전분비선이다. "땀샘"은 땀을 분비하고 진피나 피하 조직에 위치하며 신체 표면에서 도관에 의해 개방되는 샘을 의미한다.
"표피"는 배자외배엽으로부터 유래되는 0.07-1.4 ㎜ 두께의 최외각의 비혈관 피부층을 의미한다. 손바닥과 발바닥에서, 표피는 외부로부터 5개 층으로 구성된다: 직각으로 배열된 원주 세포로 구성되는 기저층; 짧은 가시를 보유하는 편평 다각형 세포로 구성되는 유극층; 편평 과립 세포로 구성되는 과립층; 핵이 불분명하거나 부재하는 맑고 투명한 세포의 여러 층으로 구성되는 투명층; 편평하고 각화된 비핵 세포로 구성되는 각질층. 전신의 표피에는, 투명층이 일반적으로 부재한다.
"외상"에는 피부 상피층에서 손상된 상처, 벗겨짐, 베인 상처, 찔린 상처 또 는 열상이 포함되는데, 이는 진피층 및 심지어 피하 지방 이상까지 확대될 수 있다.
세포의 "성장 상태"는 세포의 증식 속도 및/또는 세포의 분화 상태를 의미한다. "변형된 성장 상태"는 비정상적인 증식 속도로 특성화되는 성장 상태, 예를 들면 정상 세포와 비교하여 증가되거나 감소된 증식 속도를 보이는 세포이다.
"머리카락"은 실과 유사한 구조, 특히 각질로 구성되고 진피에 매몰된 유두(papilla)로부터 발생하며 포유동물에서만 특징적으로 만들어지는 분화된 표피 구조를 의미한다. 또한, "머리카락"은 이런 머리카락의 집합체를 의미한다. "모낭"은 머리카락을 둘러싸고 있으며 머리카락이 성장하는 표피의 관상-함입(invagination)중 하나를 의미한다. "모낭 상피 세포"는 모낭에서 진피 유도를 둘러싸는 상피 세포, 예를 들면 줄기 세포, 외모근초, 기질 세포, 내모근초를 의미한다. 이런 세포는 정상적인 비-악성 세포, 또는 형질전환된/영속화된 세포이다.
"hedgehog 항진제"는 표적 유전자의 전사를 활성화시키기 위하여 hedgehog의 생활성을 강화시키거나 재현하는 작용제를 의미한다. 바람직한 hedgehog 항진제는 smoothened-의존한 방식으로 hedgehog 단백질의 활성이나 효과를 모방하거나 강화시키는데 사용될 수 있다. 본원에서'hedgehog 항진제'는 hedgehog 단백질의 정상적인 기능을 직접적으로 활성화시키는 작용제뿐만 아니라 hedge 신호전달 경로를 활성화시켜 ptc의 기능을 저해하는 작용제를 의미한다.
"hedgehog 기능 상실"은 ptc 유전자, hedgehog 유전자 또는 smoothened 유전 자의 비정상적 변형이나 돌연변이, 또는 상기 유전자의 발현 수준 감소(또는 상실)를 의미하는데, 이는 세포와 hedgehog 단백질의 접촉을 공통하는 표현형, 예를 들면 hedgehog 경로의 비정상적 저해를 결과한다. 기능 상실에는 Ci 유전자, 예를 들면 Gli1, Gli2, Gli3의 발현 수준을 조절하는 ptc 유전자 산물의 능력 증가가 포함된다. 또한, 'hedgehog 기능 상실'은 hedgehog 자체의 변형이나 돌연변이를 비롯하여 hedgehog 신호 전달 경로에서 변형으로 발생하는 유사한 세포 표현형(예, 감소된 증식을 보이는 표현형)을 의미한다. 가령, hedgehog 신호 전달 경로의 불활성화로 인한 비정상적으로 낮은 증식 속도를 갖는 종양 세포는 상기 세포에서 hedgehog가 변이되지 않는다 하더라도 'hedgehog 기능 상실'표현형을 갖게 된다.
본원에서 "영속화된 세포"는 배양중에 무제한적 분열을 통하여 성장하는 능력을 갖도록 화학적 및/또는 재조합 수단으로 변형된 세포를 의미한다.
"내부 상피 조직"은 피부에서 표피층과 유사한 특징을 갖는 체내 조직을 의미한다. 이의 한가지 예는 장의 내층(lining)이다. 본 발명의 방법은 특정한 내부 상처, 예를 들면 수술로 인한 상처의 회복을 촉진하는데 유용하다.
"각화증"은 표피 각질층의 과형성으로 특성화되는 증식성 피부 질환을 의미한다. 전형적인 각화 질환은 모낭 각화증, 수장족 저각화증, 인두 각화증, 모공 각화증, 화학선 각화증 등이다.
"LD50"은 검사 개체의 50%를 치사시키는 약물의 용량을 의미한다.
"손톱"은 손가락이나 발가락 말단의 등면에서 각질성 피부 플레이트를 의미 한다.
"patched 기능 획득(gain-of-function)"은 ptc 유전자의 비정상적 변형이나 돌연변이, 또는 상기 유전자의 발현 수준 증가를 의미하는데, 이는 세포와 hedgehog 단백질의 접촉을 공통하는 표현형, 예를 들면 hedgehog 경로의 비정상적 불활성화를 결과한다. 기능 획득에는 Ci 유전자, 예를 들면 Gli1, Gli2, Gli3의 발현 수준을 조절하는 ptc 유전자 산물의 능력 증가가 포함된다.
본 발명의 방법으로 치료되는"환자" 또는 "개체"는 사람 또는 사람아닌 동물을 의미한다.
"프로드러그"는 생리 조건하에 본 발명의 치료 활성제로 전환되는 화합물을 의미한다. 프로드러그를 제조하는 일반적인 방법은 생리 조건하에 가수분해되어 원하는 분자를 노출시키는 선택된 성분을 포함시키는 것이다. 다른 구체예에서, 프로드러그는 숙주 동물의 효소 활성으로 전환된다.
본원에서 "증식"은 유사분열을 겪고 있는 세포를 의미한다.
본원에서 "증식성 피부 질환"은 피부 조직의 원치않거나 비정상적인 증식으로 특성화되는 피부의 질환을 의미한다. 이들 질환은 표피 세포 증식 또는 불완전 세포 분화로 특성화되고, 예로써 반성 어린선(X-linked ichthyosis), 건선, 아토피 피부염, 알레르기 접촉 피부염, 표피 박리성 과각화증(epidermolytic hyperkeratosis), 지루성 피부염 등이 포함된다. 가령, 표피이상증은 표피의 불완전한 발달의 일형이다. 다른 예는 "표피 박리증"인데, 이는 자발적으로 또는 외상 부위에서 물질과 수포의 형성으로 인한 표피의 성긴 상태를 의미한다.
"피부"는 진피와 표피로 구성되는 신체의 외부 보호 덮개이며, 모낭 구조뿐만 아니라 땀샘과 피지선을 포괄한다.
"소형 분자"는 2500 amu 미만, 바람직하게는 2000 amu 미만, 좀더 바람직하게는 1500 amu 미만, 이보다 좀더 바람직하게는 1000 amu 미만, 가장 바람직하게는 750 amu 미만의 분자량을 보유하는 화합물을 의미한다.
"smoothened 기능 상실"은 smo 유전자의 비정상적 변형이나 돌연변이, 또는 상기 유전자의 발현 수준 감소를 의미하는데, 이는 세포와 hedgehog 단백질의 접촉을 공통하는 표현형, 예를 들면 hedgehog 경로의 비정상적 불활성화를 결과한다. 이론에 제한됨 없이, ptc는 세포로 직접 신호하지 않고 hedgehog 신호전달에서 ptc의 하류에 위치하는 다른 막-결합된 단백질인 smoothened와 상호작용하는 것으로 보고되었다(Marigo et al., (1996) Natue 384: 177-179). smo 유전자는 초파리에서 각 분절의 정확한 패턴화에 요구되는 분절-극성 유전자이다(Alcedo et al., (1996) Cell 86: 221-232). smo의 사람 상동체가 동정되었다(Stone et al.(1996) Nature 384: 129-134; GenBank accession U84401). smoothened 유전자는 헤테로삼량체형 G-단백질-결합된 수용체, 다시 말하면 7-막통 영역의 특징을 갖는 내재성 막 단백질을 인코드한다. 상기 단백질은 초파리 wingless 경로의 구성원인 Frizzled(Fz) 단백질에 상동성을 보인다. 초기에는 smo가 Hh 신호의 수용체를 인코드하는 것으로 생각되었다. 하지만, 이런 제안은 ptc가 Hh 수용체라는 증거가 나오면서 반증되었다. smo를 발현하는 세포는 Hh에 결합하지 않는데, 이는 smo가 Hh와 직접적으로 상호작용하지 않음을 시사한다(Nusse, (1996) Nature 384: 119- 120). 오히려, Sonic hedgehog(Shh)의 수용체 ptcH에 대한 결합이 7-막통 단백질인 smoothened(SMO)의 ptcH에 의한 정상적인 저해를 예방하는 것으로 생각된다.
"치료 지수"는 LD50/ED50으로 정의되는 약물의 치료 지수를 의미한다.
"아실아미노"는 다음의 화학식으로 표시된다:
Figure 112004012499261-pct00010
여기서, R9는 앞서 밝힌 바와 동일하고, R'11은 수소, 알킬, 알케닐 또는 -(CH2)m-R8(m과 R8은 앞서 밝힌 바와 동일하다)이다.
"지방족 작용기"는 직쇄, 분지쇄 또는 환형 지방족 탄화수소를 의미하며, 여기에는 알킬기, 알케닐기, 알키닐기와 같은 포화와 불포화 지방족 작용기가 포함된다.
"알케닐"과 "알키닐"은 앞서 밝힌 알킬에서와 길이가 유사하고 치환이 가능하지만 각각 적어도 하나의 이중이나 삼중 결합을 보유하는 불포화 지방족 작용기를 의미한다.
본원에서 "알콕실"또는 "알콕시"는 앞서 정의한 바와 같이 산소 라디칼이 부착된 알킬기를 의미한다. 대표적인 알콕실기는 메톡시, 에톡시, 프로필옥시, tert-부톡시 등이다. "에테르"는 산소에 의해 공유결합된 2개의 탄화수소이다. 따라서, 알킬을 에테르로 변화시키는 알킬의 치환체는 알콕실이며, 이는 -O-알킬, -O-알케닐, -O-알키닐, -(CH2)m-R8(m과 R8은 앞서 밝힌 바와 동일하다)중 하나로 표시될 수 있다.
"알킬"은 직쇄 알킬기, 분지쇄 알킬기, 사이클로알킬(지환족)기, 알킬-치환된 사이클로알킬기, 사이클로알킬-치환된 알킬기를 비롯한 포화 지방족 작용기의 라디칼을 의미한다. 바람직한 구체예에서, 직쇄나 분지쇄 알킬은 골격에 30개 이하의 탄소 원자(예, 직쇄의 경우 C1-C30, 분지쇄의 경우 C3-C30), 적절하게는 20개 이하의 탄소 원자를 보유한다. 유사하게, 바람직한 사이클로알킬은 고리 구조에 3-10개의 탄소 원자, 적절하게는 고리 구조에 5, 6 또는 7개의 탄소 원자를 보유한다.
이에 덧붙여, 본 발명의 상세한 설명, 실시예, 특허청구범위에서 "알킬"(또는 "저급 알킬")에는 "치환되지 않은 알킬"과 "치환된 알킬"모두 포함되며, 후자는 탄화수소 골격의 하나 이상 탄소에서 수소를 대체하는 치환체를 갖는 알킬 부분을 의미한다. 이런 치환체는 예로써 수소, 하이드록실, 카르보닐(예, 카르복실, 알콕시카르보닐, 포밀 또는 아실), 티오카르보닐(예, 티오에스테르, 티오아세테이트 또는 티오포메이트), 알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설피드릴, 알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 헤테로사이클릴, 아르알킬, 또는 방향족이나 헤테로방향족 부분이다. 당업자가 인지하는 바와 같이, 탄화수소 사슬에서 치환된 부분은 자체적으로 치환될 수 있다. 가령, 치환된 알킬의 치환체 는 치환되거나 치환되지 않은 형태의 아미노, 아지도, 이미노, 아미도, 포스포릴(포스포네이트와 포스피네이트 포함), 설포닐(설페이트, 설폰아미도, 설파모일, 설포네이트 포함), 실릴기, 에테르, 알킬티오, 카르보닐(케톤, 알데하이드, 카르복실레이트, 에스테르 포함), -CF3, -CN 등이다. 전형적인 치환된 알킬은 하기에 기술한다. 사이클로알킬은 알킬, 알케닐, 알콕시, 알킬토오, 아미노알킬, 카르보닐-치환된 알킬, -CF3, -CN 등으로 더욱 치환될 수 있다.
탄소 원자를 달리 명시하지 않는 경우, 본원에서 "저급 알킬"은 앞서 정의된 바와 동일하지만 골격 구조에 1 내지 10개의 탄소 원자, 적절하게는 1 내지 6개의 탄소 원자를 보유하는 알킬기를 의미한다. 유사하게, "저급 알케닐"과 "저급 알키닐"은 유사한 사슬 길이를 갖는다. 본원에서 바람직한 알킬기는 저급 알킬이다. 바람직한 구체예에서, 알킬로 표시된 치환체는 저급 알킬이다.
"알킬티오"는 앞서 밝힌 바와 같이, 황 라디칼이 부착된 알킬기를 의미한다. 바람직한 구체예에서, "알킬티오"부분은 -S-알킬, -S-알케닐, -S-알키닐, -S-(CH2)m-R8(m과 R8은 앞서 밝힌 바와 동일하다)중 하나로 표시된다. 대표적인 알킬티오기는 메틸티오, 에틸티오 등이다.
"아민"과 "아미노"는 다음의 화학식으로 표시되는 치환되거나 치환되지 않은 아민이다:
Figure 112004012499261-pct00011
여기서, R9, R10, R'10은 독립적으로, 수소, 알킬, 알케닐, (CH2 )m-R8이거나, 또는 R9와 R10이 N 원자와 결합하여 고리 구조에 4 내지 8개 원자를 갖는 헤테로환을 완결하고; R8은 아릴, 사이클로알킬, 사이클로알케닐, 헤테로환 또는 다중환이고; m은 0 또는 1 내지 8의 정수이다. 바람직한 구체예에서, R9 또는 R10중 하나만 카르보닐이다, 예를 들면 R9, R10, 질소가 서로 결합하여 이미드를 형성하지 않는다. 이런 구체예에서, R9와 R10중 하나는 카르보닐에 의해 N에 부착되고, 예를 들면, 아민은 아마이드 또는 이미드가 아니고, 아민은 염기성이다, 예를 들면, 이의 짝산은 7이상의 pKa를 보유한다. 좀더 바람직한 구체예에서, R9와 R10(선택적으로 R'10)은 독립적으로, 수소, 알킬, 알케닐, -(CH2)m-R8이다. 따라서, 본원에서 "알킬아민"은 앞서 밝힌 바와 같이 치환되거나 치환되지 않은 알킬을 보유하는 아민기를 의미한다, 다시 말하면 R9와 R10중 적어도 하나는 알킬기이다.
"아미도"는 아미노-치환된 카르보닐으로 인지되며 다음의 화학식으로 표시되는 부분을 보유한다:
Figure 112004012499261-pct00012
여기서, R9와 R10은 앞서 정의한 바와 동일하다. 아마이드의 바람직한 구체예에는 불안정한 이미드가 포함되지 않는다.
본원에서 "아르알킬"은 아릴기(예, 방향족이나 헤테로방향족 작용기)로 치화되는 알킬기를 의미한다.
본원에서 "아릴"은 0 내지 4개의 헤테로원자, 예를 들면 벤젠, 피롤, 푸란, 티오펜, 이미다졸, 옥사졸, 티아졸, 트리아졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진, 피리미딘 등을 보유하는 5-, 6-, 7-각형 단일-고리 방향족 작용기를 의미한다. 고리 구조에 헤테로원자를 보유하는 이들 아릴기는 "아릴 헤테로환" 또는 "헤테로방향족"이라고도 한다. 방향족 고리는 앞서 밝힌 바와 같은 치환체, 예를 들면 할로겐, 아지드, 알킬, 아르알킬, 알케닐, 사이클로알킬, 하이드록실, 알콕시, 아미노, 니트로, 설피드릴, 이미노, 아미도, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 카르보닐, 카르복실, 실릴, 에테르, 알킬티오, 설포닐, 설폰아미도, 케톤, 알데하이드, 에스테르, 헤테로사이클릴, 방향족이나 헤테로방향족 부분, , -CF3, -CN 등으로 하나 이상의 고리 위치에서 치환될 수 있다. "아릴"에는 폴리환 고리 시스템이 포함되는데, 여기서 2개 이상의 탄소가 2개의 접하는 고리(이들 고리는 "융합된 고리"이다)에 공통하고 고리중 적어도 하나는 방향족이다. 예를 들면 다른 환형 고리는 사이클로알킬, 사이클로알케닐, 사이클로알키닐, 아릴 및/또는 헤테로사이클릴일 수 있다.
본원에서 "탄소환"은 고리의 각 원자가 탄소인 방향족이나 비-방향족 고리를 의미한다.
"카르보닐"은 다음의 화학식으로 표시되는 부분을 보유한다:
Figure 112004012499261-pct00013
여기서, X는 결합이나 산소 또는 황이고, R11은 수소, 알킬, 알케닐, -(CH2)m-R8 또는 제약학적으로 수용가능한 염이고, R'11은 수소, 알킬, 알케닐, -(CH2)m-R8(m과 R8은 앞서 밝힌 바와 동일하다)이다. X가 산소이고 R11 또는 R'11이 수소가 아니면, 상기 화학식은 "에스테르"를 나타낸다. X가 산소이고 R11이 앞서 밝힌 바와 동일하면 상기 부분은 카르복실기이고, 특히 R11이 수소이면 상기 화학식은 "카르복실산"을 나타낸다. X가 산소이고 R'11이 수소이면, 상기 화학식은 "포메이트"를 나타낸다. 일반적으로, 상기 화학식의 산소 원자가 황으로 치환되면, 상기 화학식은 "티오카르보닐"기를 나타낸다. X가 황이고 R11 또는 R'11이 수소가 아니면, 상기 화학식은 "티오에스테르"를 나타낸다. X가 황이고 R11이 수소이면 상기 화학식은 "티오카르복실산"을 나타낸다. X가 황이고 R'11이 수소이면, 상기 화학식은 "티오포메이트"를 나타낸다. 다른 한편, X가 결합이고 R11이 수소가 아니면, 상기 화학식은 "케톤"기를 나타낸다. X가 결합이고 R11이 수소이면, 상기 화학식은 "알데하이드"기를 나타낸다.
본원에서 "헤테로원자"는 탄소 또는 수소를 제외한 다른 원소의 원자를 의미 한다. 바람직한 헤테로원자는 붕소, 질소, 산소, 인, 황, 셀레늄이다.
"헤테로사이클릴" 또는 헤테로환 작용기"는 3- 내지 10-각형 고리 구조, 적절하게는 3- 내지 7-각형 고리 구조를 의미하는데, 이런 고리 구조는 1 내지 4개의 헤테로원자를 보유한다. 헤테로환은 다중환일 수도 있다. 헤테로사이클릴기는 예로써 티오펜, 티안트렌, 푸란, 피란, 이소벤조푸란, 크로멘, 잔텐, 페녹사틴, 피롤, 이미다졸, 피라졸, 이소티아졸, 이속사졸, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 피리다진, 이돌리진, 이소인돌, 인돌, 인다졸, 퓨린, 퀴놀리진, 이소퀴놀린, 퀴놀린, 프탈라진, 나프틸리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 카르바졸, 카르볼린, 페나트리딘, 아크리딘, 피리미딘, 펜안트롤린, 페나진, 페나르사진, 페노티아진, 푸라잔, 페녹사진, 피롤리딘, 옥솔란, 티올란, 옥사졸, 피페리딘, 피페라진, 모르폴린, 락톤, 락탐(예, 아제티디논과 피롤리디논), 설탐, 설톤 등이다. 헤테로환 고리는 앞서 밝힌 바와 같은 치환체, 예를 들면 할로겐, 아지드, 알킬, 아르알킬, 알케닐, 사이클로알킬, 하이드록실, 알콕시, 아미노, 니트로, 설피드릴, 이미노, 아미도, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 카르보닐, 카르복실, 실릴, 에테르, 알킬티오, 설포닐, 설폰아미도, 케톤, 알데하이드, 에스테르, 헤테로사이클릴, 방향족이나 헤테로방향족 부분, , -CF3, -CN 등으로 하나 이상의 고리 위치에서 치환될 수 있다.
본원에서 "니트로"는 -NO2를 의미한다; "할로겐은 F-, Cl, -Br 또는 -I를 의미한다; "설피드릴"은 -SH를 의미한다; "하이드록실"은 -OH를 의미한다; "설포닐" 은 -SO2-를 의미한다.
"포스폰아미디트"는 다음의 화학식으로 표시될 수 있다;
Figure 112004012499261-pct00014
여기서, R9와 R10은 앞서 밝힌 바와 동일하고, Q2는 O, S 또는 N이고, R 48은 저급 알킬 또는 아릴이고, Q2는 O, S 또는 N이다.
"포스포르아미디트"는 다음의 화학식으로 표시될 수 있다;
Figure 112004012499261-pct00015
여기서, R9와 R10은 앞서 밝힌 바와 동일하고, Q2는 O, S 또는 N이다.
"포스포릴"은 다음의 화학식으로 표시될 수 있다;
Figure 112004012499261-pct00016
여기서, Q1은 O 또는 S이고, R48은 수소, 저급 알킬 또는 아릴이다. 예로써 알킬을 치환하는데 사용되는 경우에, 포스포릴알킬의 포스포릴기는 다음의 화학식 으로 표시될 수 있다:
Figure 112004012499261-pct00017
여기서, Q1은 O 또는 S이고, R48은 수소, 저급 알킬 또는 아릴이고, Q2는 O, S 또는 N이다. Q1이 S인 경우에, 포스포릴 부분은 "포스포로티오에이트"이다.
"폴리사이클릴"또는 "다중환 작용기"는 2개 이상의 고리(예, 사이클로알킬, 사이클로알케닐, 사이클로알키닐, 아릴 및/또는 헤테로사이클릴)을 의미하는데, 여기서 2개 이상의 탄소는 2개의 접하는 고리(이들 고리는 "융합된 고리"이다)에 공통한다. 인접하지 않은 원자를 통하여 결합된 고리는 "가교된"고리라고 한다. 다중환의 각 고리는 앞서 밝힌 바와 같은 치환체, 예를 들면 할로겐, 아지드, 알킬, 아르알킬, 알케닐, 사이클로알킬, 하이드록실, 알콕시, 아미노, 니트로, 설피드릴, 이미노, 아미도, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 카르보닐, 카르복실, 실릴, 에테르, 알킬티오, 설포닐, 설폰아미도, 케톤, 알데하이드, 에스테르, 헤테로사이클릴, 방향족이나 헤테로방향족 부분, , -CF3, -CN 등으로 치환될 수 있다.
본원에서 "보호기"는 원치않는 화학적 변환으로부터 잠재적 반응성 작용기를 보호하는 일시적 치환체를 의미한다. 이런 보호기의 예는 카르복실산의 에스테르, 알코올의 실릴 에테르, 알데하이드의 아세탈, 케톤의 케탈 등이다. 보호기 화학 분야는 면밀하게 조사되었다(Greene, T.W.; Wuts, P.G.M. Protective group in Organic Synthesis, 2nd ed.; Wiley: New York, 1991).
"셀레노알킬"은 치환된 셀로노기를 보유하는 알킬기를 의미한다. 알킬에서 치환되는 전형적인 "셀로노에테르"는 -Se-알킬-, -Se-알케닐, -Se-알키닐, -Se-(CH2)m-R8(m과 R8은 앞서 밝힌 바와 동일하다)에서 선택된다.
본원에서 "치환된"은 유기 화합물의 모든 허용가능한 치환체를 포괄한다. 넓은 의미에서, 허용가능한 치환체에는 유기 화합물의 비환형과 환형 치환체, 분지되고 분지되지 않은 치환체, 탄소환과 헤테로환 치환체, 방향족과 비방향족 치환체가 포함된다. 전형적인 치환체는 예로써 앞서 밝힌 치환체가 포함된다. 허용가능한 치환체는 적절한 유기 화합물에 대하여 하나이상일 수 있고 동일하거나 상이하다. 본 발명에서 질소와 같은 헤테로원자는 수소 치환체 및/또는 유기 화합물에서 이들 헤테로원자의 원자가(valence)를 충족시키는 임의의 허용가능한 치환체를 보유할 수 있다. 본 발명은 유기 화합물의 허용가능한 치환체에 의해 전혀 제한받지 않는다.
"치환"은 이런 치환이 치환된 원자와 치환체의 허용된 원자가에 따르고 치환에 의해 안정한 화합물, 예를 들면 재정렬, 고리화, 제거 등에 의해 자발적으로 변환되지 않는 화합물이 생성된다는 암묵적인 단서(但書)를 포함한다.
"설파모일"은 다음의 화학식으로 표시될 수 있다;
Figure 112004012499261-pct00018
여기서, R9와 R10은 앞서 정의한 바와 동일하다.
"설페이트"는 다음의 화학식으로 표시될 수 있다;
Figure 112004012499261-pct00019
여기서, R41은 앞서 정의한 바와 동일하다.
"설폰아미도"는 다음의 화학식으로 표시될 수 있다;
Figure 112004012499261-pct00020
여기서, R9와 R'11은 앞서 정의한 바와 동일하다.
"설포네이트"는 다음의 화학식으로 표시될 수 있다;
Figure 112004012499261-pct00021
여기서, R41은 전자쌍, 수소, 알킬, 사이클로알킬 또는 아릴이다.
본원에서 "설폭시도"또는 "설피닐"은 다음의 화학식으로 표시될 수 있다;
Figure 112004012499261-pct00022
여기서, R44는 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐, 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, 아르알킬 또는 아릴에서 선택된다.
유사한 치환을 알케닐과 알키닐 작용기에 실시하여 예로써 아미노알케닐, 아 미노알키닐, 아미도알케닐, 아미도알키닐, 이미노알케닐, 이미노알키닐, 티오알케닐, 티오알키닐, 카르보닐-치환된 알케닐이나 알키닐을 만들 수 있다.
본원에서 임의의 구조에 한번이상 표시되는 각 표현, 예를 들면 알킬, m, n 등의 정의는 동일한 구조에서 다른 경우에 정의와 무관하다.
트리프릴, 토실, 메실, 노나프릴은 각각 트리플루오르메탄설포닐, p-톨루엔설포닐, 메탄설포닐, 노나플루오르부탄설포닐 작용기를 의미한다. 트리플레이트, 토실레이트, 메실레이트, 노나플레이트는 각각 트리플루오르메탄설포네이트 에스테르, p-톨루엔설포네이트 에스테르, 메탄설포네이트 에스테르, 노나플루오르부탄설포네이트 에스테르 작용기 및 상기 작용기를 보유하는 분자를 의미한다.
약어 Me, Et, Ph, Tf, Nf, Ts, Ms는 각각 메틸, 에틸, 페닐, 트리플루오르메탄설포닐, 노나플루오르부탄설포닐, p-톨루엔설포닐, 메탄설포닐을 의미한다. 당분야에 통상의 지식을 가진 유기 화학자에 의해 이용되는 약어의 좀더 포괄적인 목록은 Journal of Organic Chemistry에서 확인할 수 있다; 이런 목록은 전형적으로, Standard List of Abbreviation 표로 제공된다. 상기 목록에 포함된 약어 및 당분야에 통상의 지식을 가진 유기 화학자에 의해 이용되는 모든 약어는 본원에 참고로 한다.
본 발명의 특정 화합물은 특정 기하학적이나 입체이성질체 형태로 존재한다. 본 발명은 cis-와 trans-이성질체, R-와 S-이성질체, 부분입체이성질체, (D)-이성질체, (L)-이성질체, 이들의 라세미 혼합물, 이들의 다른 혼합물을 비롯한 이런 모든 화합물을 본 발명의 일부로 포괄한다. 알킬기와 같은 치환체에 추가의 비대칭 탄소 원자가 존재할 수 있다. 이런 모든 이성질체 및 이들의 혼합물 역시 본 발명에 포함된다.
가령, 본 발명에 따른 화합물의 특정 거울상이성질체가 요구되면, 이는 비대칭 합성, 또는 키랄 보조제에 의한 유도로 제조할 수 있는데, 여기서 결과의 부분입체이성질성 혼합물은 분리되고 보조제는 절단되어 원하는 순수한 거울상이성질체가 수득된다. 대안으로, 분자가 염기성 작용기, 예를 들면 아미노, 또는 산성 작용기, 예를 들면 카르복실기를 보유하는 경우에, 적절한 광학적 활성 산이나 염기로 부분입체이성질성 염을 생성시키고, 이후 이렇게 만들어진 부분입체이성질체를 당분야에 공지된 분별 결정이나 크로마토그래피 수단으로 분리하고 순수한 거울상이상질체를 회수한다.
앞서 밝힌 화합물의 계획된 등가물에는 이에 상응하는 화합물 및 효능에 부정적인 영향을 주지 않으면서 하나 이상의 단순한 치환체 변화가 진행된 동일한 일반적 특성(예, hedgehog 신호전달을 저해하는 능력)을 보유하는 화합물이 포함된다. 일반적으로, 본 발명의 화합물은 용이하게 입수가능한 출발 물질, 시약, 통상적인 합성 과정을 이용하여, 후술된 전반적인 반응식에서 예시된 방법 또는 이의 변형으로 만들 수 있다. 이들 반응에는 잘 알려져 있지만 본원에는 언급되지 않은 이형(異形)이 사용될 수도 있다.
본 발명에서 화학적 원소는 Periodic Table of the Elements, CAS version, Handbook of Chemistry and Physics, 67th Ed., 1986-87, inside cover에 따라 확인한다. 또한, 본 발명에서 "탄화수소"는 적어도 하나의 수소와 탄소 원자를 보유 하는 모든 허용가능한 치환체를 포괄한다. 넓은 의미에서, 허용가능한 탄화수소에는 치환되거나 치환되지 않은 비환형과 환형 유기 화합물, 분지되고 분지되지 않은 유기 화합물, 탄소환과 헤테로환 유기 화합물, 방향족과 비방향족 유기 화합물이 포함된다.
Ⅲ. 본 발명의 전형적인 화합물
하기에 구체적으로 밝힌 바와 같이, 본 발명의 방법은 본원에서 밝힌 약물 스크리닝 분석으로 동정되는 다양한 소형 분자를 이용하여 실시할 수 있다. 가령,본 발명의 방법에 유용한 화합물은 화학식 I로 표시되는 화합물이다:
화학식 I
Figure 112004012499261-pct00023
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Ar과 Ar'는 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리이고;
Y는 부재하거나 -N(R)-, -O-, -S- 또는 -Se-이고;
X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-, -S(O)-, -C(=NCN)-, -P(=O)(OR)- 및 1-2개 작용기, 예를 들면 저급 알킬, 알케닐 또는 알키닐 작용기로 선택적으로 치환되는 메틸렌기에서 선택되고;
M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2 -, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이거나, 또는 2개의 M이 서로 결합하여 치환되거나 치환되지 않은 에텐이나 에틴을 형성하고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
Cy와 Cy'는 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 또는 다환 작용기를 비롯한 사이클로알킬이고;
i는 0 내지 5, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이다.
특정 구체예에서, M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2-, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이다.
특정 구체예에서, Ar과 Ar'은 예로써 O, N, S와 같은 헤테로원자를 비롯한 1개 이상의 작용기로 치환되거나 치환되지 않은 페닐 고리이다. 특정 구체예에서, Ar과 Ar'중 적어도 하나는 페닐 고리이다. 특정 구체예에서, Ar과 Ar'중 적어도 하나는 헤테로아릴 고리, 예를 들면 피리딜, 티아졸릴, 티에닐, 피리미딜 등이다. 특정 구체예에서, Y와 Ar'은 메타 및/또는 1,3-상관관계로 Ar에 결합된다.
특정 구체예에서, Y는 모든 위치에서 부재한다. Y가 존재하는 구체예에서, i는 인접한 Mi에서 1-2의 정수인데, i=0이면 2개의 Y가 직접 결합되거나, 1개의 Y가 N에 결합된다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로아릴 고리, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 예로써 하나이상의 결합으로 직접 연결되는 동일하거나 상이한 2개의 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리를 보유하고 이중아릴이나 이환 고리 시스템을 형성한다.
특정 구체예에서, X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택된다.
특정 구체예에서, R은 H 또는 저급 알킬, 예를 들면 H 또는 Me이다.
특정 구체예에서, Cy는 치환되거나 치환되지 않은 비-방향족 탄소환이나 헤테로환형 고리이다, 다시 말하면 적어도 하나의 sp3 혼성화 원자, 바람직하게는 복수의 sp3 혼성화 원자를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 고리 원자내에서 또는 고리의 치환체에서 아민을 보유한다, 예를 들면 Cy는 피리딜, 이마다졸릴, 피롤릴, 피페리딜, 피롤리딜, 피페라질 등이거나 아미노 치환체를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 5각형 내지 7각형 고리이다. 특정 구체예에서, Cy는 N에 직접 결합된다. Cy가 N에 직접 결합된 6각형 고리이고 N을 기준하여 고리의 4번 위치에서 아 미노 치환체를 보유하는 구체예에서, N과 아민 치환체는 고리에서 트랜스(trans)로 위치한다.
특정 구체예에서, Ar 또는 Ar'에서 치환체는 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2)p O-저급 알케닐, -O(CH2 )n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2) p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2)n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 Ⅱ로 대표되는 화합물이다:
화학식 Ⅱ
Figure 112004012499261-pct00024
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Ar과 Ar'는 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리이고;
Y는 부재하거나 -N(R)-, -O-, -S- 또는 -Se-이고;
X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-, -S(O)-, -C(=NCN)-, -P(=O)(OR)- 및 1-2개 작용기, 예를 들면 저급 알킬, 알케닐 또는 알키닐 작용기로 선택적으로 치환되는 메틸렌기에서 선택되고;
M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2 -, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이거나, 또는 2개의 M이 서로 결합하여 치환되거나 치환되지 않은 에텐이나 에틴을 형성하고, 여기서 Mj에서 M의 일부 또는 전부는 환형 구조의 일부 또는 전부를 형성하고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 또는 다환 작용기를 비롯한 사이클로알킬이고;
j는 0 내지 10, 바람직하게는 2 내지 7의 정수이고;
i는 0 내지 5, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이다.
특정 구체예에서, M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2- , -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이다.
특정 구체예에서, Ar과 Ar'은 예로써 O, N, S와 같은 헤테로원자를 비롯한 1개 이상의 작용기로 치환되거나 치환되지 않은 페닐 고리이다. 특정 구체예에서, Ar과 Ar'중 적어도 하나는 페닐 고리이다. 특정 구체예에서, Ar과 Ar'중 적어도 하나는 헤테로아릴 고리, 예를 들면 피리딜, 티아졸릴, 티에닐, 피리미딜 등이다. 특정 구체예에서, Y와 Ar'은 메타 및/또는 1,3-상관관계로 Ar에 결합된다.
특정 구체예에서, Y는 모든 위치에서 부재한다. Y가 존재하는 구체예에서, i는 인접한 Mi에서 1-2의 정수인데, i=0이면 2개의 Y가 직접 결합되거나, 1개의 Y가 N 또는 NR2에 결합된다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로아릴 고리, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 예로써 하나이상의 결합으로 직접 연결되는 동일하거나 상이한 2개의 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리를 보유하고 이중아릴이나 이환 고리 시스템을 형성한다.
특정 구체예에서, X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택된다.
특정 구체예에서, R은 H 또는 저급 알킬, 예를 들면 H 또는 Me이다.
특정 구체예에서, NR2는 각각 1-2개의 저급 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기로 치환되는 1차 아민, 2차 아민 또는 3차 아민, 바람직하게는 1차 아민 또는 2차 아민이다.
특정 구체예에서, Ar 또는 Ar'에서 치환체는 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2)p O-저급 알케닐, -O(CH2 )n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2) p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2)n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 Ⅲ으로 대표되는 화합물이다:
화학식 Ⅲ
Figure 112004012499261-pct00025
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Ar과 Ar'는 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리이고;
Y는 부재하거나 -N(R)-, -O-, -S- 또는 -Se-이고;
X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-, -S(O)-, -C(=NCN)-, -P(=O)(OR)- 및 1-2개 작용기, 예를 들면 저급 알킬, 알케닐 또는 알키닐 작용기로 선택적으로 치환되는 메틸렌기에서 선택되고;
M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2 -, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이거나, 또는 2개의 M이 서로 결합하여 치환되거나 치환되지 않은 에텐이나 에틴을 형성하고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
Cy와 Cy'는 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 또는 다환 작용기를 비롯한 사이클로알킬이고;
i는 0 내지 5, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이다.
특정 구체예에서, M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2-, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이다.
특정 구체예에서, Ar과 Ar'은 예로써 O, N, S와 같은 헤테로원자를 비롯한 1개 이상의 작용기로 치환되거나 치환되지 않은 페닐 고리이다. 특정 구체예에서, Ar과 Ar'중 적어도 하나는 페닐 고리이다. 특정 구체예에서, Ar과 Ar'중 적어도 하나는 헤테로아릴 고리, 예를 들면 피리딜, 티아졸릴, 티에닐, 피리미딜 등이다. 특정 구체예에서, Y와 Ar'은 메타 및/또는 1,3-상관관계로 Ar에 결합된다.
특정 구체예에서, Y는 모든 위치에서 부재한다. Y가 존재하는 구체예에서, i는 인접한 Mi에서 1-2의 정수인데, i=0이면 2개의 Y가 직접 결합되거나, 1개의 Y가 N 또는 NR2에 결합된다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로아릴 고리, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한 다. 특정 구체예에서, Cy'는 예로써 하나이상의 결합으로 직접 연결되는 동일하거나 상이한 2개의 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리를 보유하고 이중아릴이나 이환 고리 시스템을 형성한다.
특정 구체예에서, X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택된다.
특정 구체예에서, R은 H 또는 저급 알킬, 예를 들면 H 또는 Me이다.
특정 구체예에서, NR2는 각각 1-2개의 저급 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기로 치환되는 1차 아민, 2차 아민 또는 3차 아민, 바람직하게는 1차 아민 또는 2차 아민이다.
특정 구체예에서, Cy는 치환되거나 치환되지 않은 비-방향족 탄소환이나 헤테로환형 고리이다, 다시 말하면 적어도 하나의 sp3 혼성화 원자, 바람직하게는 복수의 sp3 혼성화 원자를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 고리 원자내에서 또는 고리의 치환체에서 아민을 보유한다, 예를 들면 Cy는 피리딜, 이마다졸릴, 피롤릴, 피페리딜, 피롤리딜, 피페라질 등이거나 아미노 치환체를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 5각형 내지 7각형 고리이다. 특정 구체예에서, Cy는 N에 직접 결합된다. Cy가 N에 직접 결합된 6각형 고리이고 N을 기준하여 고리의 4번 위치에서 아미노 치환체를 보유하는 구체예에서, N과 아민 치환체는 고리에서 트랜스(trans)로 위치한다.
특정 구체예에서, Ar 또는 Ar'에서 치환체는 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실 아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2)p O-저급 알케닐, -O(CH2 )n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2) p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2)n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 Ⅳ로 대표되는 화합물이다:
화학식 Ⅳ
Figure 112004012499261-pct00026
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Cy'는 다환을 비롯한 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이고;
Y는 부재하거나 -N(R)-, -O-, -S- 또는 -Se-이고;
X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-, -S(O)-, -C(=NCN)-, -P(=O)(OR)- 및 1-2개 작용기, 예를 들면 저급 알킬, 알케닐 또는 알키닐 작용기로 선택적으로 치환되는 메틸렌기에서 선택되고;
M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2 -, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이거나, 또는 2개의 M이 서로 결합하여 치환되거나 치환되지 않은 에텐이나 에틴을 형성하고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
R1과 R2는 결합가가 허락되면, 독립적으로 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 아미도, 아미디노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2) p O-저급 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2 )n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2 )n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고 고리에 결합되는 0-5개 치환체이고;
i는 0 내지 5, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이고;
p와 n은 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2-, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로환형 고리 시스템, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 예로써 하나이상의 결합으로 직접 연결되는 동일하거나 상이한 2개의 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리를 보유하고 이중아릴이나 이환 고리 시스템을 형성한다.
특정 구체예에서, Y는 모든 위치에서 부재한다. Y가 존재하는 구체예에서, i는 인접한 Mi에서 1-2의 정수인데, i=0이면 2개의 Y가 직접 결합되거나, 1개의 Y가 N 또는 NR2에 결합된다.
특정 구체예에서, X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택된다.
특정 구체예에서, R은 H 또는 저급 알킬, 예를 들면 H 또는 Me이다.
특정 구체예에서, Cy는 치환되거나 치환되지 않은 비-방향족 탄소환이나 헤테로환형 고리이다, 다시 말하면 적어도 하나의 sp3 혼성화 원자, 바람직하게는 복 수의 sp3 혼성화 원자를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 고리 원자내에서 또는 고리의 치환체에서 아민을 보유한다, 예를 들면 Cy는 피리딜, 이마다졸릴, 피롤릴, 피페리딜, 피롤리딜, 피페라질 등이거나 아미노 치환체를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 5각형 내지 7각형 고리이다. 특정 구체예에서, Cy는 N에 직접 결합된다. Cy가 N에 직접 결합된 6각형 고리이고 N을 기준하여 고리의 4번 위치에서 아미노 치환체를 보유하는 구체예에서, N과 아민 치환체는 고리에서 트랜스(trans)로 위치한다.
특정 구체예에서, R1과 R2는 결합가가 허락되면, 독립적으로 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2 )p 알키닐, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2)p O-저급 알케닐, -O(CH2 )n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2) p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2)n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고 고리에 결합되는 0-5개 치환체이다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 Ⅴ로 대표되는 화합물이다:
화학식 Ⅴ
Figure 112004012499261-pct00027
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Cy'는 다환을 비롯한 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이고;
Y는 부재하거나 -N(R)-, -O-, -S- 또는 -Se-이고;
X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-, -S(O)-, -C(=NCN)-, -P(=O)(OR)- 및 1-2개 작용기, 예를 들면 저급 알킬, 알케닐 또는 알키닐 작용기로 선택적으로 치환되는 메틸렌기에서 선택되고;
M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2 -, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이거나, 또는 2개의 M이 서로 결합하여 치환되거나 치환되지 않은 에텐이나 에틴을 형성하고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
R1과 R2는 결합가가 허락되면, 독립적으로 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 아미도, 아미디노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2) p O-저급 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2 )n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2 )n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고 고리에 결합되는 0-5개 치환체이고;
Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 또는 다환 작용기를 비롯한 사이클로알킬이고;
j는 0 내지 10, 바람직하게는 2 내지 7의 정수이고;
i는 0 내지 5, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이고;
p와 n은 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2-, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로환형 고리 시스템, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 예로써 하나이상의 결합으로 직접 연결되는 동일하거나 상이한 2개의 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리를 보유하고 이중아릴이나 이환 고리 시스템을 형성한다.
특정 구체예에서, Y는 모든 위치에서 부재한다. Y가 존재하는 구체예에서, i는 인접한 Mi에서 1-2의 정수인데, i=0이면 2개의 Y가 직접 결합되거나, 1개의 Y가 N 또는 NR2에 결합된다.
특정 구체예에서, X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택된다.
특정 구체예에서, NR2는 각각 1-2개의 저급 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기로 치환되는 1차 아민, 2차 아민 또는 3차 아민, 바람직하게는 1차 아민 또는 2차 아민이다.
특정 구체예에서, R은 H 또는 저급 알킬, 예를 들면 H 또는 Me이다.
특정 구체예에서, R1과 R2는 결합가가 허락되면, 독립적으로 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2 )p 알키닐, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2)p O-저급 알케닐, -O(CH2 )n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2) p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2)n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고 고리에 결합되는 0-5개 치환체이다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 Ⅵ로 대표되는 화합물이다:
화학식 Ⅵ
Figure 112004012499261-pct00028
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Cy'는 다환을 비롯한 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이고;
Y는 부재하거나 -N(R)-, -O-, -S- 또는 -Se-이고;
X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-, -S(O)-, -C(=NCN)-, -P(=O)(OR)- 및 1-2개 작용기, 예를 들면 저급 알킬, 알케닐 또는 알키닐 작용기로 선택적으로 치환되는 메틸렌기에서 선택되고;
M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2 -, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이거나, 또는 2개의 M이 서로 결합하여 치환되거나 치환되지 않은 에텐이나 에틴을 형성하고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
Cy는 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 또는 다환 작용기를 비롯한 사이클로알킬이고;
R1과 R2는 결합가가 허락되면, 독립적으로 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 아미도, 아미디노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2) p O-저급 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2 )n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2 )n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고 고리에 결합되는 0-5개 치환체이고;
Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 또는 다환 작용기를 비롯한 사이클로알킬이고;
i는 0 내지 5, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이고;
p와 n은 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2-, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로환형 고리 시스템, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 예로써 하나이상의 결합으로 직접 연결되는 동일하거나 상이한 2개의 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리를 보유하고 이중아릴이나 이환 고리 시스템을 형성한다.
특정 구체예에서, Y는 모든 위치에서 부재한다. Y가 존재하는 구체예에서, i는 인접한 Mi에서 1-2의 정수인데, i=0이면 2개의 Y가 직접 결합되거나, 1개의 Y가 N 또는 NR2에 결합된다.
특정 구체예에서, X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택된다.
특정 구체예에서, NR2는 각각 1-2개의 저급 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기로 치환되는 1차 아민, 2차 아민 또는 3차 아민, 바람직하게는 1차 아민 또는 2차 아민이다.
특정 구체예에서, R은 H 또는 저급 알킬, 예를 들면 H 또는 Me이다.
특정 구체예에서, Cy는 치환되거나 치환되지 않은 비-방향족 탄소환이나 헤테로환형 고리이다, 다시 말하면 적어도 하나의 sp3 혼성화 원자, 바람직하게는 복수의 sp3 혼성화 원자를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 고리 원자내에서 또는 고리의 치환체에서 아민을 보유한다, 예를 들면 Cy는 피리딜, 이마다졸릴, 피롤릴, 피페리딜, 피롤리딜, 피페라질 등이거나 아미노 치환체를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 5각형 내지 7각형 고리이다. 특정 구체예에서, Cy는 N에 직접 결합된다. Cy가 N에 직접 결합된 6각형 고리이고 N을 기준하여 고리의 4번 위치에서 아미노 치환체를 보유하는 구체예에서, N과 아민 치환체는 고리에서 트랜스(trans)로 위치한다.
특정 구체예에서, R1과 R2는 결합가가 허락되면, 독립적으로 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2 )p 알키닐, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2)p O-저급 알케닐, -O(CH2 )n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2) p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2)n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고 고리에 결합 되는 0-5개 치환체이다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 Ⅶ로 대표되는 화합물이다:
화학식 Ⅶ
Figure 112004012499261-pct00029
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Cy는 치환되거나 치환되지 않은 헤테로사이클릴 또는 사이클로알킬이고;
Cy'는 다환을 비롯한 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이고;
W는 O 또는 S이고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
R1과 R2는 결합가가 허락되면, 독립적으로 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 아미도, 아미디노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네 이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2) p O-저급 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2 )n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2 )n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고 고리에 결합되는 0-5개 치환체이고;
p와 n은 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로환형 고리 시스템, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한다.
특정 구체예에서, NR2는 각각 1-2개의 저급 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기로 치환되는 1차 아민, 2차 아민 또는 3차 아민, 바람직하게는 1차 아민 또는 2차 아민이다.
특정 구체예에서, Cy는 치환되거나 치환되지 않은 포화된 탄소환이나 헤테로환형 고리이다, 다시 말하면 복수의 sp3 혼성화 원자를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 5각형 내지 7각형 고리이다. Cy가 N에 직접 결합된 6각형 고리이고 N을 기준하여 고리의 4번 위치에서 아미노 치환체를 보유하는 구체예에서, N과 아민 치환체는 고리에서 트랜스(trans)로 위치한다.
특정 구체예에서, R1과 R2는 결합가가 허락되면, 독립적으로 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2 )p 알키닐, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2)p O-저급 알케닐, -O(CH2 )n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2) p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2)n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고 고리에 결합되는 0-5개 치환체이다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 Ⅷ로 대표되는 화합물이다:
화학식 Ⅷ
Figure 112004012499261-pct00030
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
U는 질소-보유 고리에 융합된 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아 릴 고리이고
V는 저급 알킬렌기, 예를 들면 메틸렌, 1,2-에틸렌, 1,1-에틸렌, 1,1-프로필렌, 1,2-프로필렌, 1,3-프로필렌 등이고;
W는 O 또는 S이고;
X는 C=O, C=S 또는 SO2이고;
R3은 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로아릴, 저급 알킬, 저급 알케닐, 저급 알키닐, 카르보사이클릴, 카르보사이클릴알킬, 헤테로사이클릴, 헤테로사이클릴알킬, 아르알킬 또는 헤테로아르알킬이고;
R4는 치환되거나 치환되지 않은 아르알킬 또는 저급 알킬, 예를 들면 펜에틸, 벤질 또는 아미노알킬 등이고;
R5는 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 또는 다환 방향족이나 헤테로방향족 작용기를 비롯한 헤테로아르알킬이다.
특정 구체예에서, U는 질소-보유 고리에 융합된 페닐 고리이다.
특정 구체예에서, R3은 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로아릴, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아르알킬, 헤테로아르알킬에서 선택된다.
특정 구체예에서, R4는 치환되지 않은 저급 알킬기이거나, 또는 2차 아민이나 3차 아민으로 치환된 저급 알킬기이다.
특정 구체예에서, R5는 치환되거나 치환되지 않은 페닐이나 나프틸에서 선택 되거나, 또는 디아릴알킬기, 예를 들면 2,2-디페닐에틸, 디페닐메틸 등이다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 Ⅸ로 대표되는 화합물이다:
Figure 112004012499261-pct00031
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Ar은 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리이고;
Z는 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 카르보사이클릴, 헤테로사이클릴, 또는 헤테로아릴 고리; 또는 저급 알킬, 니트로, 시아노 또는 할로겐 치환체이고;
Y는 부재하거나 -N(R)-, -O-, -S- 또는 -Se-이고, 여기서 Z가 고리가 아니면, Z에 결합된 Y는 부재하고;
X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-, -S(O)-, -C(=NCN)-, -P(=O)(OR)- 및 1-2개 작용기, 예를 들면 저급 알킬, 알케닐 또는 알키닐 작용기로 선택적으로 치환되는 메틸렌기에서 선택되고;
M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2 -, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이거나, 또는 2개의 M이 서로 결합하여 치환되거나 치환되지 않은 에텐이나 에틴을 형성하고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
Cy와 Cy'는 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 또는 다환 작용기를 비롯한 사이클로알킬이고;
i는 0 내지 5, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이고;
k는 0 내지 3, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이다.
특정 구체예에서, M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2-, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이다. 특정 구체예에서, i는 서열 N-Mi-Y-Ar(i는 1)을 제외하고 모든 경우에 0이다.
특정 구체예에서, Ar과 X는 예로써 O, N, S와 같은 헤테로원자를 비롯한 1개 이상의 작용기로 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리이다. 특정 구체예에서, Ar은 페닐 고리이다. 특정 구체예에서, Ar은 헤테로아릴 고리, 예를 들면 피리딜, 티아졸릴, 티에닐, 피리미딜 등이다. 특정 구체예에서, Y는 메타 및/또는 1,3-상관관계로 Ar에 결합된다.
특정 구체예에서, Y는 모든 위치에서 부재한다. 특정 구체예에서, Y는 Mk에 결합된다. Y가 존재하는 구체예에서, i 또는 k는 인접한 Mk에서 2인데, i/k=0이면 2개의 Y가 직접 결합되거나, 1개의 Y가 N에 결합된다. 2개의 Y가 M에 직접 결합되 는 특정 구체예에서, Y중 적어도 하나는 부재한다. 특정 구체예에서, 2개 이하의 Y가 존재한다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로아릴 고리, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 예로써 하나이상의 결합으로 직접 연결되는 동일하거나 상이한 2개의 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리를 보유하고 이중아릴이나 이환 고리 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 벤조(b)티엔-2-일, 바람직하게는 3-클로로-벤조(b)티엔-2-일, 3-플루오르-벤조(b)티엔-2-일, 또는 3-메틸-벤조(b)티엔-2-일 등인데, 여기서 벤조 고리는 할로겐, 니트로, 시아노, 메틸(CHCl2와 CF3과 같은 할로메틸 포함), 에틸(CH2CCl 3, C2F5 등과 같은 할로에틸 포함), 바람직하게는 할로겐과 메틸(CHCl2와 CF3과 같은 할로메틸 포함)에서 선택되는 1-4개 치환체로 치환된다. 이런 특정 구체예에서, Cy'는 3-클로로-벤조(b)티엔-2-일, 3-플루오르-벤조(b)티엔-2-일 또는 3-메틸-벤조(b)티엔-2-일인데, 여기서 벤조 고리는 4번 위치(티에닐 고리에서 3-치환체 주위) 및 선택적으로 7번 위치(티에닐 고리의 S 주위)에서 플루오르로 치환된다.
특정 구체예에서, X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택된다.
특정 구체예에서, R은 H 또는 저급 알킬, 예를 들면 H 또는 Me이다.
특정 구체예에서, Cy는 치환되거나 치환되지 않은 비-방향족 탄소환이나 헤테로환형 고리이다, 다시 말하면 적어도 하나의 sp3 혼성화 원자, 바람직하게는 복수의 sp3 혼성화 원자를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 고리 원자내에서 또는 고리의 치환체에서 아민을 보유한다, 예를 들면 Cy는 피리딜, 이마다졸릴, 피롤릴, 피페리딜, 피롤리딜, 피페라질 등이거나 아미노 치환체를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 5각형 내지 7각형 고리이다. 특정 구체예에서, Cy는 N에 직접 결합된다. Cy가 N에 직접 결합된 6각형 고리이고 N을 기준하여 고리의 4번 위치에서 아미노 치환체를 보유하는 구체예에서, N과 아민 치환체는 고리에서 트랜스(trans)로 위치한다.
특정 구체예에서, Ar 또는 Z(아릴이나 헤테로아릴 고리)에서 치환체는 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2 )p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2) p O-저급 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2 )n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, Z는 Ar에 직접 결합되거나, 또는 1-2개 원자의 사슬을 통하여 Ar에 결합된다. 특정 구체예에서, Z-Y-M은 함께 부재한다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 Ⅹ로 대표되는 화합물이다:
Figure 112004012499261-pct00032
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Ar은 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리이고;
Z는 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 카르보사이클릴, 헤테로사이클릴, 또는 헤테로아릴 고리; 또는 저급 알킬, 니트로, 시아노 또는 할로겐 치환체이고;
Y는 부재하거나 -N(R)-, -O-, -S- 또는 -Se-이고, 여기서 Z가 고리가 아니면, Z에 결합된 Y는 부재하고;
X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-, -S(O)-, -C(=NCN)-, -P(=O)(OR)- 및 1-2개 작용기, 예를 들면 저급 알킬, 알케닐 또는 알키닐 작용기로 선택적으로 치환되는 메틸렌기에서 선택되고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 또는 다환 작용기를 비롯한 사이클로알킬이고;
M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2 -, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이거나, 또는 2개의 M이 서로 결합하여 치환되거나 치환되지 않은 에텐이나 에틴을 형성하고, 여기서 Mj에서 M의 일부 또는 전부는 환형 구조의 일부 또는 전부를 형성하고;
j는 2 내지 10, 바람직하게는 2 내지 7의 정수이고;
i는 0 내지 5, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이고;
k는 0 내지 3, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이다.
특정 구체예에서, NR2는 각각 1-2개의 저급 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기로 치환되는 1차 아민, 2차 아민 또는 3차 아민, 바람직하게는 1차 아민 또는 2차 아민이다.
특정 구체예에서, M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2- , -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이다. 특정 구체예에서, i는 서열 N-Mi-Y-Ar(i는 1)을 제외하고 모든 경우에 0이다.
특정 구체예에서, Ar과 X는 예로써 O, N, S와 같은 헤테로원자를 비롯한 1개 이상의 작용기로 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리이다. 특정 구체예에서, Ar은 페닐 고리이다. 특정 구체예에서, Ar은 헤테로아릴 고리, 예를 들면 피리딜, 티아졸릴, 티에닐, 피리미딜 등이다. 특정 구체예에서, Y는 메타 및/또는 1,3-상관관계로 Ar에 결합된다.
특정 구체예에서, Y는 모든 위치에서 부재한다. 특정 구체예에서, Y는 Mk에 결합된다. Y가 존재하는 구체예에서, i 또는 k는 인접한 Mk에서 2인데, i/k=0이면 2개의 Y가 직접 결합되거나, 1개의 Y가 N에 결합된다. 2개의 Y가 M에 직접 결합되는 특정 구체예에서, Y중 적어도 하나는 부재한다. 특정 구체예에서, 2개 이하의 Y가 존재한다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로아릴 고리, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 예로써 하나이상의 결합으로 직접 연결되는 동일하거 나 상이한 2개의 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리를 보유하고 이중아릴이나 이환 고리 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 벤조(b)티엔-2-일, 바람직하게는 3-클로로-벤조(b)티엔-2-일, 3-플루오르-벤조(b)티엔-2-일, 또는 3-메틸-벤조(b)티엔-2-일 등인데, 여기서 벤조 고리는 할로겐, 니트로, 시아노, 메틸(CHCl2와 CF3과 같은 할로메틸 포함), 에틸(CH2CCl 3, C2F5 등과 같은 할로에틸 포함), 바람직하게는 할로겐과 메틸(CHCl2와 CF3과 같은 할로메틸 포함)에서 선택되는 1-4개 치환체로 치환된다. 이런 특정 구체예에서, Cy'는 3-클로로-벤조(b)티엔-2-일, 3-플루오르-벤조(b)티엔-2-일 또는 3-메틸-벤조(b)티엔-2-일인데, 여기서 벤조 고리는 4번 위치(티에닐 고리에서 3-치환체 주위) 및 선택적으로 7번 위치(티에닐 고리의 S 주위)에서 플루오르로 치환된다.
특정 구체예에서, X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택된다.
특정 구체예에서, Ar 또는 Z(아릴이나 헤테로아릴 고리)에서 치환체는 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2 )p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2) p O-저급 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2 )n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, Z는 Ar에 직접 결합되거나, 또는 1-2개 원자의 사슬을 통하여 Ar에 결합된다. 특정 구체예에서, Z-Y-M은 함께 부재한다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 XI로 대표되는 화합물이다:
Figure 112004012499261-pct00033
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Ar은 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리이고;
Z는 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 카르보사이클릴, 헤테로사이클릴, 또는 헤테로아릴 고리; 또는 저급 알킬, 니트로, 시아노 또는 할로겐 치환체이고;
Y는 부재하거나 -N(R)-, -O-, -S- 또는 -Se-이고, 여기서 Z가 고리가 아니면, Z에 결합된 Y는 부재하고;
X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-, -S(O)-, -C(=NCN)-, -P(=O)(OR)- 및 1-2개 작용기, 예를 들면 저급 알킬, 알케닐 또는 알키닐 작용기로 선택적으로 치환되는 메틸렌기에서 선택되고;
M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2 -, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이거나, 또는 2개의 M이 서로 결합하여 치환되거나 치환되지 않은 에텐이나 에틴을 형성하고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
Cy와 Cy'는 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 또는 다환 작용기를 비롯한 사이클로알킬이고;
i는 0 내지 5, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이고;
k는 0 내지 3, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이다.
특정 구체예에서, NR2는 각각 1-2개의 저급 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기로 치환되는 1차 아민, 2차 아민 또는 3차 아민, 바람직하게는 1차 아민 또는 2차 아민이다.
특정 구체예에서, M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2-, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이다.
특정 구체예에서, Ar과 Z는 예로써 O, N, S와 같은 헤테로원자를 비롯한 1개 이상의 작용기로 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리이다. 특정 구체예에서, Ar과 Z중 적어도 하나는 페닐 고리이다. 특정 구체예에서, Ar과 Z중 적어도 하나는 헤테로아릴 고리, 예를 들면 피리딜, 티아졸릴, 티에닐, 피리미딜 등이다. 특정 구체예에서, Y는 메타 및/또는 1,3-상관관계로 Ar에 결합된다.
특정 구체예에서, Y는 모든 위치에서 부재한다. 특정 구체예에서, Y는 Mk에 결합된다. Y가 존재하는 구체예에서, i 또는 k는 인접한 Mk에서 2인데, i/k=0이면 2개의 Y가 직접 결합되거나, 1개의 Y가 N에 결합된다. 2개의 Y가 M에 직접 결합되는 특정 구체예에서, Y중 적어도 하나는 부재한다. 특정 구체예에서, 2개 이하의 Y가 존재한다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로아릴 고리, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 예로써 하나이상의 결합으로 직접 연결되는 동일하거나 상이한 2개의 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리를 보유하고 이중아릴이나 이환 고리 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 벤조(b)티엔-2-일, 바람직하게는 3-클로로-벤조(b)티엔-2-일, 3-플루오르-벤조(b) 티엔-2-일, 또는 3-메틸-벤조(b)티엔-2-일 등인데, 여기서 벤조 고리는 할로겐, 니트로, 시아노, 메틸(CHCl2와 CF3과 같은 할로메틸 포함), 에틸(CH2CCl 3, C2F5 등과 같은 할로에틸 포함), 바람직하게는 할로겐과 메틸(CHCl2와 CF3과 같은 할로메틸 포함)에서 선택되는 1-4개 치환체로 치환된다. 이런 특정 구체예에서, Cy'는 3-클로로-벤조(b)티엔-2-일, 3-플루오르-벤조(b)티엔-2-일 또는 3-메틸-벤조(b)티엔-2-일인데, 여기서 벤조 고리는 4번 위치(티에닐 고리에서 3-치환체 주위) 및 선택적으로 7번 위치(티에닐 고리의 S 주위)에서 플루오르로 치환된다.
특정 구체예에서, Cy는 치환되거나 치환되지 않은 비-방향족 탄소환이나 헤테로환형 고리이다, 다시 말하면 적어도 하나의 sp3 혼성화 원자, 바람직하게는 복수의 sp3 혼성화 원자를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 고리 원자내에서 또는 고리의 치환체에서 아민을 보유한다, 예를 들면 Cy는 피리딜, 이마다졸릴, 피롤릴, 피페리딜, 피롤리딜, 피페라질 등이거나 아미노 치환체를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 5각형 내지 7각형 고리이다. 특정 구체예에서, Cy는 N에 직접 결합된다. Cy가 N에 직접 결합된 6각형 고리이고 N을 기준하여 고리의 4번 위치에서 아미노 치환체를 보유하는 구체예에서, N과 아민 치환체는 고리에서 트랜스(trans)로 위치한다.
특정 구체예에서, X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택된다.
특정 구체예에서, Ar 또는 Z(아릴이나 헤테로아릴 고리)에서 치환체는 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2 )p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2) p O-저급 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2 )n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, Z는 Ar에 직접 결합되거나, 또는 1-2개 원자의 사슬을 통하여 Ar에 결합된다. 특정 구체예에서, Z-Y-M은 함께 부재한다.
특정 구체예에서, 본 발명에 유용한 화합물은 화학식 XII로 대표되는 화합물이다:
Figure 112004012499261-pct00034
여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
Ar은 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리이고;
Z는 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 카르보사이클릴, 헤테로사이클릴, 또는 헤테로아릴 고리; 또는 저급 알킬, 니트로, 시아노 또는 할로겐 치환체이고;
Y는 부재하거나 -N(R)-, -O-, -S- 또는 -Se-이고, 여기서 Z가 고리가 아니면, Z에 결합된 Y는 부재하고;
X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-, -S(O)-, -C(=NCN)-, -P(=O)(OR)- 및 1-2개 작용기, 예를 들면 저급 알킬, 알케닐 또는 알키닐 작용기로 선택적으로 치환되는 메틸렌기에서 선택되고;
M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2 -, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이거나, 또는 2개의 M이 서로 결합하여 치환되거나 치환되지 않은 에텐이나 에틴을 형성하고;
R은 H, 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 헤테로아르알킬, 알키닐, 알케닐 또는 알킬이거나, 또는 2개의 R이 서로 결합하여 예로써 N과 4각형 내지 8각형 고리를 형성하고;
Cy와 Cy'는 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 아릴, 헤테로사이클릴, 헤테로아릴, 또는 다환 작용기를 비롯한 사이클로알킬이고;
k는 0 내지 3, 바람직하게는 0 내지 2의 정수이다.
특정 구체예에서, NR2는 각각 1-2개의 저급 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기로 치환되는 1차 아민, 2차 아민 또는 3차 아민, 바람직하게는 1차 아민 또는 2차 아민이다.
특정 구체예에서, M은 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기, 예를 들면 -CH2-, -CHF-, -CHOH-, -CH(Me)-, -C(=O)- 등이다.
특정 구체예에서, Y는 모든 위치에서 부재한다. 특정 구체예에서, Y는 Mk에 결합된다. Y가 Mk에 인접하는 특정 구체예에서, Y는 부재하거나 k=0이다. 특정 구체예에서, Cy에 결합된 Mk의 적어도 한가지 경우에 k=0이다. 특정 구체예에서, Ar과 N에 결합된 Mk에서 K=1이다.
특정 구체예에서, Ar과 Z는 예로써 O, N, S와 같은 헤테로원자를 비롯한 1개 이상의 작용기로 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리이다. 특정 구체예에서, Ar과 Z중 적어도 하나는 페닐 고리이다. 특정 구체예에서, Ar과 Z중 적어도 하나는 헤테로아릴 고리, 예를 들면 피리딜, 티아졸릴, 티에닐, 피리미딜 등이다. 특정 구체예에서, Mk는 메타 및/또는 1,3-상관관계로 Ar에 결합된다.
특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴이다. 특정 구체예에서, Cy'는 X에 직접 결합된다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 이환이나 헤테로아릴 고리, 바람직하게는 이환이며 헤테로아릴인데, 예를 들면 벤조티오펜, 벤조푸란, 벤조피롤, 벤조피리딘 등이다. 특정 구체예에서, Cy'는 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리로 적어도 치환되는 단환 아릴이나 헤테로아릴 고리이다, 다시 말하면 이중아릴 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 예로써 하나이상의 결합으로 직접 연결되는 동일하거 나 상이한 2개의 치환되거나 치환되지 않은 아릴이나 헤테로아릴 고리를 보유하고 이중아릴이나 이환 고리 시스템을 형성한다. 특정 구체예에서, Cy'는 벤조(b)티엔-2-일, 바람직하게는 3-클로로-벤조(b)티엔-2-일, 3-플루오르-벤조(b)티엔-2-일, 또는 3-메틸-벤조(b)티엔-2-일 등인데, 여기서 벤조 고리는 할로겐, 니트로, 시아노, 메틸(CHCl2와 CF3과 같은 할로메틸 포함), 에틸(CH2CCl 3, C2F5 등과 같은 할로에틸 포함), 바람직하게는 할로겐과 메틸(CHCl2와 CF3과 같은 할로메틸 포함)에서 선택되는 1-4개 치환체로 치환된다. 이런 특정 구체예에서, Cy'는 3-클로로-벤조(b)티엔-2-일, 3-플루오르-벤조(b)티엔-2-일 또는 3-메틸-벤조(b)티엔-2-일인데, 여기서 벤조 고리는 4번 위치(티에닐 고리에서 3-치환체 주위) 및 선택적으로 7번 위치(티에닐 고리의 S 주위)에서 플루오르로 치환된다.
특정 구체예에서, Cy는 치환되거나 치환되지 않은 비-방향족 탄소환이나 헤테로환형 고리이다, 다시 말하면 적어도 하나의 sp3 혼성화 원자, 바람직하게는 복수의 sp3 혼성화 원자를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 고리 원자내에서 또는 고리의 치환체에서 아민을 보유한다, 예를 들면 Cy는 피리딜, 이마다졸릴, 피롤릴, 피페리딜, 피롤리딜, 피페라질 등이거나 아미노 치환체를 보유한다. 특정 구체예에서, Cy는 5각형 내지 7각형 고리이다. 특정 구체예에서, Cy는 N에 직접 결합된다. Cy가 N에 직접 결합된 6각형 고리이고 N을 기준하여 고리의 4번 위치에서 아미노 치환체를 보유하는 구체예에서, N과 아민 치환체는 고리에서 트랜스(trans)로 위치한다.
특정 구체예에서, X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택된다.
특정 구체예에서, Ar 또는 Z(아릴이나 헤테로아릴 고리)에서 치환체는 할로겐, 저급 알킬, 저급 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 카르보닐, 티오카르보닐, 케톤, 알데하이드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2 )p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-저급 알킬, -(CH2) p O-저급 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-저급 알킬, -(CH2)p S-저급 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-저급 알킬, -(CH2)p NR-저급 알케닐, -NR(CH2 )n R, 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이다.
특정 구체예에서, Z는 Ar에 직접 결합되거나, 또는 1-2개 원자의 사슬을 통하여 Ar에 결합된다. 특정 구체예에서, Z-Y-M은 함께 부재한다.
특정 구체예에서, 본 발명의 항진제는 1 mM 이하, 바람직하게는 1 μM 이하, 좀더 바람직하게는 1 nM 이하의 ED50으로 ptc-smo 매개된 신호 전달을 조절한다. hedgehog-의존한 길항제의 경우에, 본 발명의 항진제는 hedgehog의 활성을 10배, 100배 또는 1000배 증가시킨다.
특정 구체예에서, 이들 소형 분자는 patched 경로(ptc-1, ptc-2)에 대하여 다른 분자보다 10배 이상, 바람직하게는 100배 이상 또는 1000배 이상 특이적이기 때문에 사용된다.
특정 구체예에서, hedgehog 경로의 항진제 화합물은 PKA, 예를 들면 PKC 이외의 다른 단백질에 hedgehog 활성을 선택적으로 항진한다, 예를 들면 화합물은 다른 단백질 키나제의 활성보다 PKA/hedgehog 경로의 활성을 적어도 1 크기 자리수, 바람직하게는 적어도 2 크기 자리수, 좀더 바람직하게는 적어도 3 크기 자리수 강하게 조절한다. 따라서, hedgehog 경로의 바람직한 활성물질은 PKC의 활성화에 대한 Ki보다 적어도 1 크기 자리수, 바람직하게는 적어도 2 크기 자리수, 좀더 바람직하게는 적어도 3 크기 자리수 낮은 Ki로 hedgehog 활성을 활성화시킨다. 특정 구체예에서, PKA/hedgehog 활성화에 대한 Ki는 10 nM 미만, 바람직하게는 1 nM 미만, 좀더 바람직하게는 0.1 nM 미만이다.
본 발명에 따른 화합물의 합성
본 발명의 화합물은 예로써 하기의 실례에서 밝힌 유기 합성의 표준 기술로 용이하게 제조할 수 있다. 가령, 본 발명의 화합물은 아래에 밝힌 바와 같이 A로 지정된 화합물, B로 지정된 화합물, C로 지정된 화합물을 반응시켜 제조할 수 있 다.
Figure 112004012499261-pct00035
유사하게, 상기 C로 지정된 화합물은 D로 지정된 화합물 및 E로 지정된 화합 물과 반응시킬 수 있다:
Figure 112004012499261-pct00036
대안으로, 상기 A로 지정된 화합물 및 상기 E로 지정된 화합물은 F로 지정된 화합물과 반응시킬 수 있다.
Figure 112004012499261-pct00037
적절하게는, 상기 지정된 화합물의 조합을 서로 반응시킨다, 예를 들면 2가지 화합물을 서로 반응시키고, 산물은 제 3 화합물과 반응시키는데, 화합물은 당업자가 인지하는 바와 같이 임의의 순서로 결합시킬 수 있다. 특정 구체예에서, 한가지이상의 화합물에서 기능기는 반응동안 보호를 요구하는데, 임의의 적합한 보호기가 이런 목적으로 사용될 수 있다. 당업자는 특정 기능기에 적합한 보호기를 용 이하게 선택할 수 있다. 합성 단계동안 반응 산물의 기능기 또는 일부분은 임의의 시점에 변화시킬 수 있다, 예를 들면 친핵성 치환, 환원 알킬화 또는 임의의 다른 적합한 방법으로 N(R)2=NH2를 N(R2)=NHR로 전환시킬 수 있다.
상기 A-F로 지정된 화합물에서, 원소 M, X, Y, Z, Cy, Cy', Ar, I, k, R 등은 앞서 정의한 바와 동일하고, R'는 H, 보호기 또는 불안정한 보호기, 예를 들면 트리알킬실릴(예, 트리메틸실릴)이고, R"는 1) 이탈기[예, 할로겐(예, F, Cl, Br 또는 I), 알킬티오, 시아노, 알콕시, 또는 X에 결합될 때 아민 친핵체로 교체될 수 있는 임의의 다른 작용기], 2) 활성화 작용제, 예를 들면 카르보디미이드(예, 디이소프로필카르보디이미드, 디사이클로헥실카르보디이미드, 1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸카르보디미이드 등), 인-기초한 시약(예, BOP-Cl, PyBROP 등), 옥살릴 클로라이드, 포스겐, 트리포스겐 또는 임의의 유사한 시약에 의해 활성화되어 아민과의 결합에서 화합물(R"=OH)과 비교하여 민감성이 증가된 반응성 중간물질을 결과하는 활성화가능 작용기(예, OH), 또는 3) X와 서로 결합하여 형성되는 아민과 반응할 수 있는 친전자성 작용기(예, 이소시아네이트, 이소티오시아네이트 또는 다른 유사한 반응성 부분)이다.
A-F로 지정된 다양한 아단위는 결합되는 특정 부분에 기초하여, 당업자에게 공지된 임의의 반응으로 결합시킬 수 있다. 가령, 아민, 예를 들면 A-F 아단위에 표시된 NH2 작용기중 하나는 환원성 알킬화(예, M의 말단은 알데하이드이다), 이탈기(예, 할로겐, 설포네이트 또는 다른 적합한 치환체)의 친핵성 치환, 에폭시드의 친핵성 개환, 또는 당업자에게 공지된 임의의 다른 적합한 반응으로 알킬기와 결합시킬 수 있다. 유사하게, 아민은 예로써 카르복실산이나 티오카르복실산과 활성화제로부터 in situ 제조되거나 아마이드, 우레아, 티오우레아, 티오아마이드 등을 제공하는 이소시아네이트, 카르복실산 클로라이드 등와 같은 분리된 화합물로 제조되는 활성화된 카르복실산 유도체 또는 티오카르복실산 유도체; 클로로포름산 에스테르, 설포닐 클로라이드, 또는 우레탄, 설폰아마이드 등을 제공하는 다른 화합물; 또는 아민과 공유 결합을 형성하는 다른 친전자성 시약과 결합시킬 수 있다.
아릴 및/또는 헤테로아릴 고리는 Stille, Suzuki, 또는 다른 관련된 반응, 예를 들면 팔라듐-매개된 가교-결합 반응으로 직접적으로 결합시킬 수 있다. 아릴 및/또는 헤테로아릴 고리는 예로써 Ullman 반응, S Buchwald에 의해 개발된 다양한 팔라듐-매개된 반응, 친핵성 방향족 치환, 또는 다른 공지된 반응으로 헤테로원자를 통하여 용이하게 결합시킬 수 있다. 유사하게, 아민, 알코올, 티올 및 다른 헤테로원자-보유 화합물은 S Buchwald에 의해 개발된 다양한 팔라듐-매개된 반응, 친핵성 방향족 치환 등으로 아릴 및/또는 헤테로아릴 고리에 결합될 수 있다. 치환되거나 치환되지 않은 탄화수소 사슬에 의해 연결된 아릴 및/또는 헤테로아릴 고리는 Stille, Suzuki, Heck, Friedel-Crafts 및 당분야에 공지된 다른 반응으로 만들 수 있다.
본 발명에 따른 화합물을 제조하는데 유용한 다수의 공통된 합성 반응은 도 1-31에서 좀더 상세하게 후술한다. 상기 A-F로 지정된 아단위에 포함된 다양한 작용기는 앞서 밝힌 전반적인 합성 방법으로 벗어나지 않으면서 화학식 I-Ⅷ 및 Ⅹ- ?에 맞게 변화될 수 있다.
유사하게, 본 발명의 화합물은 부분적으로 조합된 구조에 적합한 부분을 결합시켜 만들 수 있다. 가령, 화학식 ? 화합물은 아래 반응식에 도시된 단계로 만들 수 있다.
Figure 112004012499261-pct00038
유사하게, 화학식 Ⅹ 화합물은 아래 반응식에 도시된 단계로 만들 수 있다
Figure 112004012499261-pct00039
유사하게, 화학식 XII 화합물은 아래 반응식에 도시된 단계로 만들 수 있다
Figure 112004012499261-pct00040
상기 반응식에서, M, Cy, Ar, Cy', Y, Z, R, i, k, R', R"는 앞서 화학식 Ⅹ-?에서처럼 협의로 정의되거나 화학식 Ⅰ-Ⅷ에서처럼 선택적으로 변화될 수 있다.
Ⅰ 단계를 실시하는데 적합한 반응은 S Buchwald에 의해 개발된 팔라듐-매개된 반응, 친핵성 방향족 치환, 산화성 결합 반응 등이다.
Ⅱ 단계를 실시하는데 적합한 반응은 M에서 이탈기의 친핵성 치환, 환원성 알킬화, 아민과 친전자성 카르복실/티오카르복실산 유도체[산 클로라이드, 이소시아네이트, 이소티오시아네이트, 또는 BOP-CI, PyBrOP, 카르보디이미드 또는 다른 활성화 시약(예, 펩티드 결합에 통상적으로 사용되는 시약)에 의해 활성화되는 카르복실산]의 반응, 아래의 도 1-31과 첨부된 설명에서 상세하게 기술된 반응을 비 롯한 다른 유사한 반응, 또는 M과 Y가 부재하는 경우에 S Buchwald에 의해 개발된 팔라듐-매개된 결합 반응 등이다.
Ⅲ 단계 또는 Ⅳ 단계를 실시하는데 적합한 반응은 Y-R'와 친전자성 카르보닐이나 설포닐 유도체[X-R"=산 클로라이드, 이소시아네이트, 이소티오시아네이트, 또는 BOP-CI, PyBrOP, 카르보디이미드 또는 다른 활성화 시약(예, 펩티드 결합에 통상적으로 사용되는 시약)에 의해 활성화되는 카르복실산]의 반응, 또는 아래의 도 1-31과 첨부된 설명에서 상세하게 기술된 반응을 비롯한 다른 유사한 반응 등이다.
Ⅴ 단계를 실시하는데 적합한 반응은 이탈기의 친핵성 치환, 환원성 알킬화, 아민과 친전자성 카르복실/티오카르복실산 유도체[산 클로라이드, 이소시아네이트, 이소티오시아네이트, 또는 BOP-CI, PyBrOP, 카르보디이미드 또는 다른 활성화 시약(예, 펩티드 결합에 통상적으로 사용되는 시약)에 의해 활성화되는 카르복실산]의 반응, 또는 아래의 도 1-31과 첨부된 설명에서 상세하게 기술된 반응을 비롯한 다른 유사한 반응 등이다.
Ⅵ 단계를 실시하는데 적합한 반응은 이탈기의 친핵성 치환, 환원성 알킬화, 아민과 친전자성 카르복실/티오카르복실산 유도체[산 클로라이드, 이소시아네이트, 이소티오시아네이트, 또는 BOP-CI, PyBrOP, 카르보디이미드 또는 다른 활성화 시약(예, 펩티드 결합에 통상적으로 사용되는 시약)에 의해 활성화되는 카르복실산]의 반응, 또는 아래의 도 1-31과 첨부된 설명에서 상세하게 기술된 반응을 비롯한 다른 유사한 반응 등이다.
Y가 M과 결합하도록 Ⅶ 단계를 실시하는데 적합한 반응은 이탈기의 친핵성 치환, 환원성 알킬화, 아민과 친전자성 카르복실/티오카르복실산 유도체[산 클로라이드, 이소시아네이트, 이소티오시아네이트, 또는 BOP-CI, PyBrOP, 카르보디이미드 또는 다른 활성화 시약(예, 펩티드 결합에 통상적으로 사용되는 시약)에 의해 활성화되는 카르복실산]의 반응, 또는 아래의 도 1-31과 첨부된 설명에서 상세하게 기술된 반응을 비롯한 다른 유사한 반응 등이다. M이 부재하는 구체예에 적합한 결합 반응은 S Buchwald에 의해 개발된 팔라듐-매개된 결합 반응, 친핵성 방향족 치환, 산화성 결합 반응 등이다. M과 Y가 부재하고 Z가 아릴이나 헤테로아릴인 구체에 적합한 반응은 Stille, Suzuki, 이중아릴 시스템을 형성하는데 적합한 다른 반응 등이다.
본 발명의 방법은 화학식 Ⅰ-Ⅶ 화합물[여기서, NR2에서 적어도 하나의 R은 상기 화합물이 동일 화학식 화합물(여기서, 상응하는 R은 저급 알킬기이다)로 전환되는 조건하에 H이다]의 반응을 수반한다. 가령, 알데하이드와 환원제로 환원성 알킬화, MeI와 같은 알킬 할라이드로 친핵성 알킬화, 또는 다른 유사한 반응을 이용할 수 있다. 특정한 구체예에서, 이런 반응은 실릴화된(예, R=SiMe3) 중간물질을 통하여 진행될 수 있다.
당업자는 본원에서 밝힌 내용이외에 당분야에 공지된 광범위한 프로토콜에 따라 본 발명의 화합물을 합성할 수 있으며, 이런 화합물은 본 발명의 범주에 속한다.
Ⅳ. 방법과 조성물의 전형적인 실용
본 발명의 다른 측면은 본 발명에 따른 hedgehog 항진제를 세포와 접촉시켜, 세포의 분화된 상태, 존 및/또는 증식을 조절하는 방법에 관한다.
가령, 본 발명의 방법은 척추동물에서 분화된 조직의 정연한 공간 배열의 형성에서 ptc, hedgehog, smoothened의 광범위한 개입에 비추어, 시험관내와 생체내 모두에서 서로 다른 척추동물 조직의 어레이를 만들거나 유지하는 과정의 일부로 이용될 수 있다. 일정한 조직의 증식이나 분화의 측면에서 유도성 또는 비-유도성인 지와 상관없이 상기 hedgehog 항진제가 앞서 밝힌 제형에 적합할 수 있다.
가령, 본 발명의 방법은 세포 배양 기술에 적용될 수 있다. 시험관내 신경 배양 시스템은 신경 발달의 연구 및 신경향성 인자, 예를 들면 신경 성장 인자(NGF), 모양체 영양성 인자(CNTF), 뇌 유래된 신경향성 인자의 동정을 위한 근본적이고 필수불가결한 도구로 입증되었다. 본 발명의 한가지 용도는 신경 줄기 세포의 배양, 예를 들면 새로운 신경원과 신경교의 생산을 위한 배양에 이용하는 것이다. 본 발명의 이런 구체예에서, 배양된 세포는 배양중인 신경 줄기 세포의 증식 속도와 분화 속도를 변화시키거나, 또는 최종 분화된 특정 신경 세포 배양액의 완전성을 유지하기 위하여, 본 발명의 hedgehog 항진제와 접촉시킬 수 있다. 전형적인 구체예에서, 본 발명의 방법은 예로써 감각 신경 또는 운동 신경을 배양하는데 이용될 수 있다. 이런 신경 배양액은 통상적인 분석 시스템 및 치료용 이식 세포의 공급원으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따라, 다수의 비-종양원성 신경 전구 세포가 시험관내에서 영속될 수 있고, 이들의 증식이나 분화 속도가 본 발명의 hedgehog 항진제와의 접촉으로 영향을 받을 수 있다. 전반적으로, 동물로부터 신경 전구 세포를 분리하고, 이들 세포를 가급적 성장 인자의 존재하에 시험관내 또는 생체내에서 영속화시키고, 상기 세포를 hedgehog 항진제와 접촉시켜 이들 세포의 특정 신경 표현형, 예를 들면 신경원과 신경교로의 분화를 조절하는 단계로 구성되는 방법을 제시한다.
전구 세포는 분화가 요구될 때까지 이들 전구 세포를 억제된 상태로 유지시키는 저해 영향을 받는 것으로 생각된다. 하지만, 최근에 이들 세포를 증식할 수 있는 기술이 개발되었는데, 최종 분화되어 더 이상 분열하지 않는 신경원과 달리, 이들 세포는 무제한적으로 생산될 수 있고 신경퇴행성 질환이 있는 이형과 동형 숙주로의 이식에 매우 적합하다.
"전구 세포"는 제한없이 분열할 수 있고, 특정 조건하에 신경원과 신경교로 최종 분화되는 딸세포를 만들 수 있는 전능이나 다능 줄기 세포를 의미한다. 이들 세포는 이형과 동형 숙주로의 이식에 사용될 수 있다. 이형은 전구 세포가 유래된 동물 이외의 숙주를 의미한다. 동형은 전구 세포가 유래된 동일한 숙주를 의미한다.
세포는 임의 동물의 배아, 출생후, 아동, 성체 신경 조직으로부터 구할 수 있다. 동물은 신경 조직을 보유하는 다세포 동물을 의미한다. 좀더 구체적으로, 동물은 임의의 어류, 파충류, 조류, 양서류, 포유동물 등을 의미한다. 가장 바람직한 공여체는 포유동물, 특히 생쥐와 사람이다.
이형 공여체 동물의 경우에, 동물은 안락사시키고 관심있는 뇌와 특정 부위 를 무균 절차로 떼어낸다. 관심있는 특정 뇌 부위는 숙주의 퇴행된 뇌 부위에 기능을 회복시키는 기능을 하는 전구 세포를 수득할 수 있는 부위를 포함한다. 이들 부위에는 대뇌 피질, 소뇌, 중뇌, 뇌간, 척수, 뇌실 조직을 비롯한 중추 신경계(CNS) 부위 및 경동맥체와 부신 수질을 비롯한 말초 신경계 부위(PNS)가 포함된다. 좀더 구체적으로, 이들 부위에는 뇌저, 적절하게는 미상과 난각막으로 구성되는 전구체, 또는 다양한 세포군, 예를 들면 담창구, 시상하부 핵, 알츠하이머병 환자에서 퇴행하는 것으로 밝혀진 기저핵 또는 파킨슨병 환자에서 퇴행하는 것으로 밝혀진 흑색질 치밀부가 포함된다.
사람 이형 신경 전구 세포는 선택적 낙태로부터 얻은 태아 조직, 또는 출생후, 아동 또는 성인 장기 공여자로부터 유래된다. 동형 신경 조직은 생검으로, 또는 신경 조직이 제거되는 신경수술, 특히 간질 수술, 좀더 구체적으로 폐엽절제술과 해마절제술을 실시하는 환자로부터 수득할 수 있다.
세포는 조직의 연결 세포외 기질로부터 개별 세포의 분리로 공여 조직으로부터 수득할 수 있다. 분리는 트립신, 콜라게나제 등과 같은 효소 처리를 비롯한 임의의 공지된 과정을 이용하거나, 블런트 장치와 같은 물리적 분리 방법을 이용하거나, 또는 조직으로부터 특정 세포형의 외생을 가능하게 하는 외과용 메스로 잘게 잘라 달성할 수 있다. 태아 세포의 분리는 조직 배양 배지에서 실시하는 반면, 아동과 성체 세포의 분리에 적합한 배지는 인공 대뇌 척수액(aCSF)이다. 통상적인 aCSF는 124 mM NaCl, 5 mM KCl, 1.3 mM MgCl2, 2 mM CaCl2, 26 mM NaHCO3, 10 mM D- 글루코오스를 함유한다. 낮은 Ca2+ aCSF는 3.2 mM MgCl2와 0.1 mM CaCl2를 제외하고 동일한 성분을 함유한다.
분리된 세포는 세포 대사에 요구되는 보조제, 예를 들면 글루타민과 다른 아미노산, 비타민, 미네랄 및 트랜스페린 등과 같은 유용한 단백질을 함유하고 세포 성장을 뒷받침할 수 있는 임의의 공지된 배양 배지, 예를 들면 MEM, DMEM, RPMI, F-13 등에 위치시킨다. 또한, 배지는 효모, 박테리아, 진균의 오염을 예방하는 항생제, 예를 들면 페니실린, 스트렙토마이신, 젠타마이신 등을 함유할 수 있다. 일부 경우에, 배지는 소, 말, 병아리 등으로부터 유래된 혈청을 함유한다. 세포에 특히 바람직한 배지는 DMEM과 F-12의 혼합물이다.
배양 조건은 생리 조건에 가깝도록 한다. 배양 배지의 pH는 생리 pH, 적절하게는 pH 6-8, 좀더 적절하게는 pH 7, 가장 적절하게는 pH 7.4에 가깝도록 한다. 세포는 생리 온도에 가까운 온도, 적절하게는 30-40℃, 좀더 적절하게는 32-38℃, 가장 적절하게는 35-37℃에서 배양한다.
세포는 현탁액이나 고정된 기질에서 성장시킬 수 있지만, 전구 세포의 증식은 가급적 현탁액에서 실시하여 "신경구(neurosphere)"의 형성으로 다수의 세포를 생산한다(Reynolds et al. (1992) Science 255: 1070-1709; WO 93/01275, WO 94/09119, WO 94/10292, WO 94/16718). 현탁 세포를 증식시키는 경우에, 플라스크를 잘 흔들어 신경구가 플라스크의 바닥 모퉁이에 정착할 수 있도록 한다. 이후, 이들 신경구는 50 ㎖ 원심분리기에 튜브로 옮기고 저속으로 원심분리한다. 배지는 흡입하고, 세포는 성장 인자를 함유하는 소량의 배지에 재현탁시키고, 기계적으로 분리하며, 별도의 배지 분량에 재현탁시킨다.
배양 배지에서 세포 현탁액은 전구 세포의 증식을 가능하게 하는 임의의 성장 세포로 보충하고 세포를 배양할 수 있는 임의의 용기, 적절하게는 배양 플라스크 또는 롤러병에 접종한다. 전형적으로, 세포는 37℃ 배양기에서 3-4일내에 증식하는데, 증식은 세포의 분리와 성장 인자를 함유하는 새로운 배지에 재현탁이후 언제든지 재개될 수 있다.
기질이 부재하면, 세포는 플라스크의 바닥으로부터 상승하고 현탁액에서 계속 증식하여 미분화된 세포의 속이 빈 구형을 형성한다. 대략 3-10일후, 증식 덩어리(신경구)는 부드러운 원심분리와 성장 인자를 함유하는 배지에 재현탁으로, 매 2-7일, 적절하게는 2-4일 마다 영양을 공급한다.
시험관내에서 6-7일후, 신경구에서 개별 세포는 블런트 장치로 신경구의 물리적 분리, 좀더 구체적으로 피펫으로 신경구를 분쇄하여 분리할 수 있다. 분리된 신경구로부터 유래된 단일 세포는 성장 인자를 함유하는 배양 배지에 현탁시키고, 세포의 분화는 hedgehog 항진제의 존재하에 세포를 도말(또는 재현탁)함으로써 배양중에 조절할 수 있다.
본 발명의 hedgehog 항진제의 다른 용도를 예시하면, 뇌내 이식(grafting)이 중추 신경계 용법의 다른 대안으로 부상하였다. 가령, 손상된 뇌 조직을 회복하는 한가지 방법은 동물 태아 또는 신생아로부터 유래된 세포의 성체 뇌로의 이식이다(Dunnett et al. 1987) J Exp Biol 123: 265-289; Freund et al.(1985) J Neurosci 5: 603-616). 다양한 뇌 부위로부터 유래된 태아 신경원은 성체 뇌에 성공적으로 통합될 수 있는데, 이런 이식편은 행동 결함을 완화시킬 수 있다. 가령, 기저핵에 도파민성 투사의 병소에 의해 유도된 운동 장애가 배아 도파민성 신경원의 이식편으로 예방될 수 있다. 신피질의 병소이후 손상된 복합적 인식 기능 역시 배아 피질 세포의 이식편에 의해 부분적으로 회복될 수 있다. 본 발명의 방법은 배양중에 성장 상태를 조절하거나, 또는 태아 조작, 특히 신경 줄기 세포가 사용되는 경우에 줄기 세포의 분화 속도를 조절하는데 이용될 수 있다.
본 발명에 유용한 줄기 세포는 공지되어 있다. 가령, 여러 신경제 세포가 동정되었는데, 이들중 일부는 다능이고 비수임된 신경제 세포를 대표하고, 다른 일부는 감각 신경과 같은 한가지 유형의 세포를 발생시킬 수 있고 수임된 전구 세포를 대표한다. 이런 줄기 세포를 배양하기 위하여 본 발명의 방법에 사용되는 hedgehog 항진제의 역할은 비수임된 전구 세포의 분화를 조절하거나, 또는 수임된 전구 세포의 최종 분화된 신경 세포로의 발달 운명의 제한을 조절할 수 있다. 가령, 본 발명의 방법은 시험관내에서 신경제 세포의 신경교세포, 슈반 세포, 크로마핀 세포, 콜린성 교감이나 부교감 신경원, 해교성과 세로토닌성 신경원으로의 분화를 조절하는데 이용될 수 있다. hedgehog 항진제는 단독으로 사용되거나, 또는 신경 전구 세포의 특정 분화 운명을 좀더 강화시키는 다른 신경향성 인자와 병용될 수 있다.
본 발명에 따른 hedgehog 항진제의 존재하에 배양된 세포의 이식 이외에, 본 발명의 다른 측면은 중추 신경계와 말초 신경계 모두에서 신경원과 다른 신경 세포 의 성장 상태를 조절하는 hedgehog 항진제의 치료 용도에 관한다. 신경계의 발달 과정 및 성체 상태에서 신경 분화를 조절하는 ptc, hedgehog, smoothened의 능력은 특정 경우에 hedgehog 항진제가 정상 세포의 유지, 기능적 수행, 노화; 화학적으로 또는 기계적으로 손상된 세포에서 회복과 재생 과정; 특정 병리학적 질환에서 퇴행 치료의 측면에서 성체 신경원의 조절을 촉진할 수 있다는 것을 시사한다. 이런 인식에 비추어, 본 발명에서는 (i) 감염성/염증성 손상과 종양-유도된 손상과 함께 외상적 손상, 화학적 손상, 혈관 손상과 결함(예, 발작으로 인한 허혈)을 비롯한 신경계에 급성, 아급성 또는 만성 손상; (ii) 알츠하이머병을 비롯한 신경계의 노화; (iii) 척수 퇴행뿐만 아니라 파킨슨병, 헌팅턴병, 근위축성 측삭 경화증 등을 비롯한 신경계의 만성 신경퇴행성 질환; (iv) 다발성 경화증을 비롯하여 신경계에 영향을 주는 만성 면역학적 질환에 기인하는 신경 질환의 예방 및/또는 심각도 감소를 위한 치료 프로토콜에 본 발명의 적용을 계획한다. 가령, 파킨슨 질환의 특별한 경우, 항진제에 의해 hedgehog 활성이 증가되면 태아 및 성인의 도파민성 뉴런의 in vivo 생존을 개선시킬 수 있고, 따라서 이와 같은 질병을 좀더 효과적으로 치료할 수 있다. 따라서, 한 구체예에서 동물에서 도파민성 뉴런의 생존율을 증가시키는데 효과적인 hedgehog 항진제 효과량을 발명은 파킨슨 질환을 앓고 있는 동물에 또는 파킨슨 질환이 발생될 위험이 있는 동물에 투여하는 것으로 구성된다.
가령, 본 발명의 방법은 세포 배양 기술에 적용될 수 있다. 시험관내 신경 배양 시스템은 신경 발달의 연구 및 신경향성 인자, 예를 들면 신경 성장 인자(NGF), 모양체 영양성 인자(CNTF), 뇌 유래된 신경향성 인자(BDNF)의 동정을 위한 근본적이고 필수불가결한 도구로 입증되었다. 신경 세포가 최종적으로 분화되면, 일반적으로는 또 다른 최종 분화되는 세포형으로는 변화되지 않는다. 그럼에도 불구하고, 신경 세포는 분화된 상태를 잃어버리는 경우도 있다. 이와 같은 현상은 어른 조직으로부터 떼어낸 배양물에서 생장시키는 경우에 흔히 관찰되는 것이고, 재생동안에 유배 세포 집단을 형성할 때도 이와 같은 것이 관찰된다. 본 발명은 분화된 상태에서 도파민성 세포 및 GABAergic 세포를 유지하기 위한 적절한 제한 환경을 보장하는 수단을 제공하는데, 예를 들면, 다른 향성(tropic) 인자의 특이적 활성을 시험하도록 만든 세포 배양물에 이용할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 구체예에서, 도파민성 및 GABAergic 세포를 포함하는 분화된 세포 배양물을 hedgehog 항진제와 접촉시켜, 분화 손실을 막기 위해 최종 분화된 신경 세포 배양물의 일체성을 유지시킨다. 본 발명의 방법을 신경 전구체, 예를 들면, 전구 세포 또는 줄기 세포를 유도하는 물질과 결합시켜, 도파민성 GAVAergic 뉴런으로 만든다.
많은 신경성 질환은 별개의 신경 요소 집단의 퇴행과 연관이 있으며, hedgehog 항진제를 포함하는 치료요법적 섭생으로 치료할 수 있을 것이다. 가령, 알츠하이머 질환은 몇 가지 신경전달물질 시스템에서 신피질로 투영되는 결함과 피질에 잔류하는 결함 모두에 연관한다. 가령, 알츠하이머 질환이 있는 환자의 기저 핵이 비슷한 나이의 기준과 비교하였을 때, 심각한(70%) 뉴런 손실이 관찰되었다. 알츠하이머 질환이 현재까지 치매의 가장 일반적인 형태이긴 하지만, 몇 가지 다른 질환도 치매를 야기할 수 있다. 이들중 몇 가지는 중추 신경계, 특히 대뇌 피질에 있는 뉴런의 죽음으로 특성화되는 퇴행성 질환이다. 하지만, 치매의 몇 가지 형태는 뇌 피질 아래에 위치하는 시상 또는 백질의 퇴행과 연관이 있다. 여기에서, 원심성 및 구심성 퇴행에 의한 피질 부위로부터 분리가 인지 기능 이상의 원인이 된다. 헌팅턴 질환은 층간 또는 피질 콜린성 뉴런의 퇴행과 연관한다. Pick 질환은 전방 두부 관자놀이의 신피질에 심각한 신경 퇴행질환으로, 종종 선(striatum)에서 뉴런이 사멸한다. 이와 같은 퇴행성 질환을 앓고 있는 환자의 치료에는 hedgehog 항진제를 이용하는 것이 포함되는데, 뉴런 손상을 야기하는 세포 사멸과 분화를 조절하고(기존의 뉴런 생존을 강화시킨다), 병든 부분에서 전구 세포에 의한 분화와 재집단을 촉진시킨다.
또한, 퇴행성-유도된 치매에 추가하여, 본 발명의 한 가지 이상의 hedgehog 항진제의 약학 조제물을 진전(振戰) 및 의도하지 않은 움직임이 나타나는 신경 퇴행성 질환을 치료하는데 선택적으로 이용될 수 있다. 예를 들면, 파킨슨 질환은 주로 피질하구조에 영향을 주고, 배양물에서 흑질(nigrostriatal) 경로, 봉합선 핵, locus cereleus, 미주신경의 운동 핵 퇴행을 특징으로 한다. 발리즘(진전마비)은 일반적으로 시상하부 핵이 손상되는 것으로, 주로 급성 맥관 손상 사고에 기인한다. 또한, 신경 근육 질환으로 나타나는 말초 신경계의 체세포 분열에 궁극적으로 영향을 주는 신경과 골 근육 질환이 포함된다. 가령, 근위축 측색경화증, Guillain-Barre 증후군, 만성 말초 신경증과 같은 근위축 뿐만 아니라 다른 진행성 구근 마비 또는 척수 근육 근위축이 나타나는 질환이 포함된다. 본 발명은 소뇌의 질병을 치료하는데 이용할 수도 있는데, 이와 같은 소뇌에 병소가 있음으로써 병소 에 대한 사지동측성에 이완 또는 보행 실조가 나타난다. 가령, 알코올 중독 환자에서 흔히 나타나는 전엽(충부엽 및 다리 부분)이 연관된 제한적인 소뇌 피질 퇴행을 치료하는데 hedgehog 항진제 조성물을 이용할 수 있다.
전형적인 구체예에서, 본 발명의 방법은 근위축측색경화증을 치료하는 것이다. ALS는 상위 및 하위 운동 신경으로 구성된 복합 질환에 붙여진 이름이다. 환자에서 진행성 척수 근위축, 진행성 구근 마비, 제1기 측색경화증 또는 이들의 복합 증상을 나타난다. 주요 병인성 비정상은 척수의 하위 운동 신경과 뇌피질의 상위 운동 신경의 선택적인 진행성 퇴행이다. hedgehog 항진제는 단독으로 또는 CNTF, BDNF 또는 NGF와 복합하여 환자에 이용할 수 있다.
본 발명의 hedgehog 항진제를 말초 신경계의 자율신경 질환 치료에 이용할 수 있는데, 평활근 및 인도크린 조직(가령, 분비 조직)의 쇠약하게 하는 질환이 포함된다. 가령, 본 발명의 방법을 이용하여 심박급속증 또는 심장 부정맥을 치료할 수 있는데, 이와 같은 질환은 심장의 선이 있는 근육을 자극하는 신경 퇴행성 질환에서 야기된다.
또한, 특정 hedgehog 항진물질의 잠재적 역할은 hedgehog 단백질의 축색 뉴런의 수지상 동기과정의 발생 및 유지에 관련되는 기능에서 유도된다. 결과적으로 hedgehog 항진제의 잠재적 역할에는 축색 과정에 대해 신경을 자극하는 세포의 분화 및 유지를 촉진시키는 능력 및 축색 돌기에 대한 안내가 포함된다. 따라서, hedgehog 항진제를 포함하는 조성물을 이용하여, 몇 가지 신경절 교감과 감각 뉴런 및 운동 뉴런의 생존과 재돌기를 지원한다. 특히, 이와 같은 치료 조성물은 병소 에 의해 유도된 죽음으로부터 다양한 뉴런을 구조할 뿐만 아니라 손상이후에 이들 뉴런의 재돌기형성을 안내한다. 이와 같은 질환에는 CNS, (정신적인 충격) 경색, 감염(수두-대상포진을 가지는 바이러스 감염), 대사서 질환, 영양 결핍, 독소물질(시스플라틴 처리)등이 포함되나 이들에 국한되지는 않는다.
본 발명의 방법은 중추 신경과 말초 신경 손상의 회복을 위한 신경 인공 기관을 만드는데 이용될 수도 있다. 특히, 붕괴되거나 손상된 축색이 인공 장치의 사용으로 회복되는 경우에, hedgehog 항진제를 인공 장치에 첨가하여 수지상 과정의 성장과 재생 속도를 조절할 수 있다. 전형적인 신경 유도 채널은 미국 특허 5,092,871과 4,955,892에서 기술한다.
다른 구체예에서, 본 발명의 방법은 중추 신경계에서 발생하는 신생물성이나 과형성 형질전환의 치료에 이용될 수 있다. 가령, hedgehog 항진제는 이런 형질전환된 세포에 포스트-유사분열 또는 아폽토시스(세포자살)를 유도하는데 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법은 예로써 악성 신경교종, 수막염, 수아세포종, 신경외배엽 종양, 상의 세포종에 대한 치료의 일부로 이용될 수 있다.
본 발명의 방법은 신경절 뉴런, 교감심경, 감각신경, 운동신경을 포함하는 말초 신경의 조절에 영향을 주는 질환의 치료 및 예방에 다양하게 이용될 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 방법은 동물에게 제공되면 말초 신경 세포의 증식 및 분화 상태를 변경시킬 수 있는 hedgehog 항진제 효과량을 투여하는 단계로 구성된다. 이와 같은 치료 조성물은 망막 신경절, 귀 내 청각 신경, 운동 신경을 병소에 의한 죽음으로부터 구해낼 수 있을 뿐만 아니라 이런 손상이후에 이들 신경의 재돌기를 안내하는데 유용하도록 만들어진다. 이와 같은 질환 및 증상에는 화학적 또는 물리적인 외상(충격), 감염(수두-대상포진을 가지는 바이러스), 당뇨병과 같은 대사적 질환, 영양 결핍, 독소 물질(시스플라틴 처리)등에 의한 것이 포함되나 이들에 국한시키지는 않는다. 각 경우에 치료 목적은 두 가지로 나눌 수 있다; 1) 질병의 원인 제거; 2) 증상의 완화.
말초 신경질환은 손과 발에 있는 신경 끝에 손상이 있는 질환이다. 말초 신경증은 일반적으로 말초 신경에 영향을 주는 질환을 말하는 것으로, 대부분의 경우에, 운동 신경, 감각 신경, 감각 및 운동 신경, 자율 신경 이상중 한가지 증상 또는 합병증으로 나타난다. 말초 신경질환에 의해 나타나는 다양한 현상은 여러 원인에 기이한다. 가령, 말초 신경증은 유전학적으로 나타날 수도 있고, 독성 물질에 의해서 유도될 수도 있다. 신경 독성의 원인이 되는 일부 독성 물질은 치료제, 항-신조직형성제, 음식과 약물에 존재하는 오염물질, 환경과 산업에 기인된 오염물질 등이다.
특히, 감각과 운동 신경증의 원인이 되는 것으로 알려진 화학치료제에는 빈크리스틴이 있는데, 빈크리스틴은 혈액 종양 및 육종을 치료하는데 이용된다. 신경독성은 약량에 좌우되고, 장 운동성을 감소시키며, 말초 신경증, 특히 손과 발의 말단 근육의 운동성을 감소시킨다. 탁솔 및 시스플라틴에서도 유사한 문제가 나타나는 것으로 보고되었는데,(Mollman, J.E., 1990, New Eng Jour Med 322:126-127), 시스플라틴-관련된 신경독성은 신경 성장 인자(NGF)에 의해 경감되는 것으로 보고되었다(Apfel, S. C. et al, 1992, Annals of Neurology 31:76-80). 때때로, 신경 독성이 신경 독성 물질의 제거이후에도 가역적으로 나타나기고, 회복은 매우 느리게 진행된다(Legha, S., 1986, Medical Toxicology 1:421-427; Olesen, et al., 1991, Drug Safety 6:302-314).
유전적인 말초 신경증이 많은데, 레프섬(Refsum)병, 무베타지방단백혈증(abetalipoproteinemia), 탄지에르(Tangier)병, 크라베(Krabbe)병, 염색변성 백혈구 영양실조, 파브리(Fabry)병, 데제린-솟타(Dejerine-Sottas) 증후군 등이 포함된다. 이런 유전되는 신경 질환중에서 현재까지 가장 흔한 질환은 샤르코-마리-투스병(Charcot-Marie-Tooth disease)이다.
샤르코-마리-투스병(CMT)(비골부 근육 위축증 또는 유전적 운동 감각 신경증(HMSN))은 가장 빈번한 유전적인 신경성 질환이다. 상기 질환은 쇠약과 위축으로 특성화되고 주로 비골부에서 나타나는데, 주로 말초 신경의 탈수 및 엑손 및 전각세포의 퇴행에 기인한다. 오토솜 우세 유전이 일반적이며, 프리드리히(Friedreich) 보행실조가 흔히 나타난다.
한 측면에서, 본 발명의 방법은 유전적 신경질환을 치료하고 유지하는데 이용될 수 있다. 분자 유전학의 급진적인 발전으로 인하여 이런 종류의 신경 질환은 상당히 많이 알려져 있다. 유전적인 신경 질환의 증상은 상당히 광범위하다. 공통 요소는 일반적으로 초기에는 발에서 약한 감각 상실과 따끔거림으로 시작하여 다리와 손, 이후 상지쪽으로 서서히 진행된다는 점이다. 대부분의 유전적 신경 질환은 하지와 상지에 단부가 약화되는 운동 요소를 가진다. 유전적 신경증을 앓는 대부분의 환자는 발이 아치형으로 솟거나 다른 골 이형성을 가진다. 이와 같은 증 상이 매우 느리게 진행되기 때문에, 환자의 대부분은 증상이 개시된 후에 적어도 20년간은 보행할 수 있다.
유전적 신경 질환의 진단은 신경 질환 증상의 초기 발병으로 이루어지는데, 특히 양성적인 가족 병력이 있는 경우에 그러하다. 유전학이 발달하기 이전에는 근전도 및 신경 생검상에서 신경 유도가 두드러지게 늦어지는 것을 발견하는 것으로 진단하였다. 신경 생검에는 소위 양파-껍질 모양의 구가 일반적으로 발견되는데, 이는 신경 섬유의 탈수(demyelinating) 및 재수(remyelinating)가 재발을 시사한다. 최근에 유전학의 발달로, 두 가지 주요 유전적인 신경 질환, 다시 말하면 샤르코-마리-투스 병 및 압박 마비에 걸릴 수 있는 유전적 신경질환은 이들 두 질환의 원인이 되는 상이한 돌연변이를 확인하는 간단한 혈액 테스트를 통하여 진단할 수 있게 되었다.
세대간에 전달되는 유전적 이상으로 인하여 유전적 신경 질환이 나타난다. 이들중 몇 가지에 대한 유전적 결함이 공지되어 있고, 진단 및 태아 검진을 할 수 있는 테스트도 있다.
상기에서 볼 수 있는 것과 같이, 본 발명의 방법은 샤르코-마리-투스 병(CMT)을 치료하는 섭생의 일부로 이용할 수 있다. 일반적으로, 이는 유전적 감각운동신경 신경질환이라고 한다. CMT 타입 1(CMT 1)은 미엘린 수초의 탈수 또는 붕괴와 연관한다. 몇 가지 다른 이상도 확인되었다. CMT 타입 1A는 PMP-22로 불리는 미엘린 단백질을 인코드하는 유전자의 복제에 의해 나타나고, CMT 타입 1B는 Po 당단백질로 불리는 미엘린 단백질에 돌연변이에 의해 나타난다. CMTX는 주로 남성에게 나타나는 유전적인 감각운동 신경증이다. 이는 X-염색체의 Connexin 32로 불리는 단백질을 인코드하는 유전자에 돌연변이로 인하여 발병된다.
또 다른 구체예에서, 본 발명의 방법을 이용하여 가족의 유전분증 신경질환 및 다른 관련 유전적 신경질환을 치료할 수 있다. 유전분증 신경질환은 통증, 감각상실, 자율신경 이상으로 나타난다. 이는 트랜스티레틴(Transthyretin)이라고 불리는 단백질의 돌연변이에 의해 발생되는 것으로, 말초 신경에 유전분(amyloid) 단백질이 침착된다.
본 발명의 방법은 유전적 피린증(porphyria)을 치료하는데 이용될 수 있는데, 이는 유전적 신경 질환의 요소를 가진다. 본 발명의 방법으로 치료할 수 있는 다른 유전적 신경증은 유전적 감각 신경 질환 타입 II(HSN II)이다. 본 발명의 방법 및 조성물을 이용하여 후천성 신경질환을 치료하고 치료 상태를 유지시킬 수도 있다.
가령, 당뇨성 신경 질환을 예방하는데 hedgehog 항진제를 이용할 수 있다. 당뇨병은 신경 질환의 가장 흔히 알려진 원인이다. 당뇨병 환자의 약 10%에서 신경 질환 증상이 나타난다. 대부분의 경우에, 신경질환은 주로 손과 발에 통증, 감각 상실로 나타난다. 하지만, 일부 당뇨병의 경우에는 하나 이상의 신경에서 쇠약의 원인이 되는 단신경염(mononeuritis)이나 다발성 단신경염, 또는 다리의 쇠약을 유발하는 요천 신경총 질환(lumbosacral plexopathy)이나 근위측증이 나타난다.
본 발명의 방법을 이용하여 면역-매개된 신경 질환을 치료할 수 있다. 면역계의 주기능은 외부로부터 침입하는 감염성 유기체로부터 신체를 보호하는 것이다. 하지만, 일부 경우에 면역계가 신체에 대항하여 자가면역 질환을 일으키기도 한다. 면역계는 면역 반응을 조절하는 T-림프구; "항체"라고 불리는 특정 단백질을 분비하는 B-림프구 또는 혈장 세포로 구성된다. 면역계는 아직 확인되지 않고 있는 이유로 말초 신경과 같은 신체의 일부분을 오인 공격한다. 이는 "자가면역" 말초 신경증이라 한다. 공격받은 말초 신경 및 면역 반응에 따라 여러 상이한 유형이 존재한다. 면역계에 의해 중재되는 신경 질환을 아래에 간략하게 설명한다.
가령, hedgehog 항진제를 이용하여 귈레인-바레(Guillain-Barre) 증후군(GBS)을 치료할 수 있는데, 상기 증후군은 갑자기 신속하게 나타나는 급성 신경 질환이다. 귈레인-바레 증후군은 마비로 진행되어, 발병하고 수일 또는 수주이내에 호흡기가 기능을 상실하게 된다. 이는 운동 및 감각 신경의 미엘린 수초를 면역계가 공격할 때 나타나는 신경질환이다. 감염, 백신주사 또는 외상(충격)에 의해 진행되고, 자가 면역 반응에 의해 촉진되는 것으로 생각된다. 질병이 자가-제한적이기 때문에, 6주 내지 8주내에 자발적으로 회복되기도 한다. 하지만, 완전한 회복은 불가능하다.
급성으로 발병하고 본 발명의 방법으로 치료될 수 있는 신경 질환에는 급성 운동 신경 질환, 급성 감각 신경질환, 급성 자율 신경 질환 등이 포함되는데, 이런 질환은 면역계가 각각 운동, 감각 또는 자율 신경을 공격하여 발생한다. 밀러-퓌시(Miller-Fisher) 증후군 역시 눈 응시의 마비, 운동 실조, 불안정한 걸음 등이 나타나는 다른 변종이다.
본 발명의 방법으로 치료될 수 있는 또 다른 후천성 신경 질환은 만성 염증 탈수 다신경증(CIDP)이다. CIDP는 만성적이고 진행이 좀더 느린 형태의 귈레인-바레 증후군으로 생각된다. 상기 질환은 반복된 공격, 다시 말하면 재발이나 단계적인 방식으로 진행된다. GBS에서처럼, 항체 및 T-림프구에 의해 미엘린 수초가 파괴되는 것으로 보인다. CIDP는 특별한 검사법이 없기 때문에, 임상적인 실험 특징에 기초하여 진단된다.
본 발명의 방법으로 치료 또는 예방할 수 있는 다른 말초 신경병증은 말초 신경에 대한 항체를 가지는 만성 다신경병증이다. 일부 만성 신경질환에서 신경의 특정 성분에 대한 항체가 확인되었다. 여기에는 미엘린 연합된 당단백질(MAG)에 대한 항체와 연관된 탈수 신경증, 강글리오사이드 GM1 또는 GD1a와 연관된 운동 신경 질환, 항-설파티드 또는 GD1b 강글리오시드 항체와 연관된 감각 신경질환 등이 포함된다. 이런 경우에, 항체는 올리고사카라이드 또는 당 유사 분자에 결합하는데, 이들은 신경에 존재하는 단백질(당단백질) 또는 지질(글리코리피드 또는 강글리오시드)에 연결된다. 이들 항체는 신경 질환의 원인으로 의심된다.
본 발명의 방법은 말초 신경에 있는 혈관 염증 또는 맥관염 연관된 신경 질환을 치료하는 치료 계획의 일부로 이용될 수 있다. 이는 말초 신경에 있는 혈관에 염증으로 인한 맥관염으로 인한 신경 질환이다. 이는 말초 신경을 따라 작은 "뇌졸증"를 유발하고, 신경에 국한되거나 전신적으로 피부 발진 또는 다른 장기를 수반한다. 류마티스 관절염, 낭창, 결절 관절주위염, 쉐그린 증후군과 같은 류마티스 질환 역시 말초 신경과 연관된 질환이다. 맥관염은 병소의 분포 및 심각성에 따라, 다중신경병증, 단신경병증 또는 다발성 단신경병증을 유발할 수 있다.
또 다른 구체예에서, 본 발명의 방법을 이용하여 완신경총염 또는 요천신경총염을 치료할 수 있다. 겨드랑이 아래에 있는 존재하는 완신경총은 팔과 손으로 이어지는 신경을 보유한다. 완신경총염은 신경총의 염증으로 인하여 한쪽 또는 양쪽 팔에 통증 및 쇄약을 유발하는 병이다.
hedgehog 항진제는 단클론 감마글로불린 장애와 연관된 신경 병리의 치료에도 적합하다. 단클론 감마글로불린 장애에서, 골수 또는 림프 기관에서 B-세포나 혈장세포의 단일 클론은 확대되어 양성이나 악성 종양을 형성하고 항체를 분비한다. "단클론"은 단일 클론의 항체가 존재하기 때문이며, "감마글로불린 장애"는 항체에 대한 다른 명칭인 감마글로불린을 나타낸다. 일부 경우에, 상기 항체는 신경 성분과 반응한다; 다른 경우에, 상기 항체의 단편은 유전분 침착을 형성한다.
본 발명의 또 다른 관점은 종양이나 신생물과 연관된 신경병리의 치료에서 본 발명에 따른 방법의 용도에 관한다. 신경병리는 종양 세포에 의한 직접적인 신경 침윤 또는 종양의 간접적인 효과에 기인한다. 후자는 부종양성 병리라고 한다. 여러 유형이 보고되었다. 가령, 본 발명의 방법은 폐암과 연관된 감각 신경병리를 관리하는데 이용될 수 있다. 이런 신경병리는 말초 신경의 감각 신경에 존재하는 Hu라고 하는 단백질에 대한 항체에 연관한다. 유사하게, 본 발명의 방법은 다발성 골수종과 연관된 신경병리를 치료하는데 이용될 수 있다. 다발성 골수종은 골수에서 항체-분비 혈장 세포에 의해 유발되는 골종양이다. 상기 종양은 혈장 세포의 단일 클론으로 구성되고, 이들이 분비하는 항체는 동일하거나 단클론이다. 일부 다발성 골수종 환자에서는 말초 신경에서 축색 돌기가 퇴행하는 감각운동기 다중신 경병리가 발병한다. 다른 구체예에서, 본 발명의 방법은 왈덴스트롬 거대 글로불린혈증, 만성 림프성 백혈병, B-세포 림프종과 연관된 신경병리를 치료하는데 이용될 수 있다. 이들은 비장, 골수 또는 림프절에서 항체-분비 B-림프구에 의해 유발되는 종양이다. 이들 항체는 단클론이고, 말초 신경 성분, 예를 들면 MAG, GM1 또는 설파티드(sulfatide)와 주로 반응한다. 또 다른 구체예에서, 본 발명의 hedgehog 항진제는 신경병리가 국소 자극의 결과이거나 약물, 예를 들면 빈크리스틴과 시스플라틴에 의해 유발되는 암 환자를 치료하기 위한 치료 프로토콜의 일부로 사용될 수 있다.
본 발명에서는 유전분증과 연관된 신경병리의 치료에 hedgehog 항진제의 사용을 의도한다. 유전분은 말초 신경에 침착되어 이들의 작용을 간섭하는 물질이다; 이런 질환은 유전분증이다. 2가지 주요 유형이 존재한다: 침착물이 단클론 항체의 단편을 포함 일차 유전분증(상기 단클론 감마글로불린 장애 참조); 침착물이 트랜스티레틴(transthyretin)이라는 돌연변이된 단백질을 포함하는 유전성 유전분증. 일차 유전분증은 일반적으로, 단클론 감마글로불린 장애 또는 골수종과 연관한다.
본 발명의 또 다른 측면은 감염에 의해 유발된 신경병리를 치료하는 수단으로서 본 발명의 방법에 관한다. 말초 신경병리는 말초 신경의 감염에 의해 유발될 수 있다. 말초 신경병리를 유발하는 바이러스에는 AIDS 바이러스, 서서히 진행되는 감각 신경병리를 유발하는 HIV-I, 급속하게 진행되는 마비 신경병리를 유발하는 시토메갈로바이러스, 대상 포진, 운동 신경병리를 유발하는 폴리오바이러스 등이 포함된다. B형과 C형 간염은 맥관 신경병리와 종종 연관한다.
신경 병리를 유발하는 박테리아 감염에는 불규칙한 감각 신경병리를 유발하는 나병 및 급속하게 진행되는 마비 신경병리를 유발할 수 있는 디프테리아 등이 포함된다. 신경병리를 유발하는 다른 감염성 질환에는 파상균에 의해 유발되는 라임병 및 기생충에 의해 유발되는 수면병 등이 포함된다. 이들에는 다초점 신경병리가 공통적으로 나타난다.
영양 불균형에 의해 유발되는 신경병리 역시 본 발명에 따른 치료의 후보 질환이다. 예로써 비타민 B12, B1(티아민), B6(피리독신) 또는 E의 결핍은 말초 신경 축색 돌기가 퇴행하는 다중신경병리를 유발할 수 있다. 이는 불량한 식사, 또는 위와 장에서 영양소의 흡수 불능에 기인할 수 있다. 게다가, 비타민 B6의 대량투여 역시 말초 신경병리를 유발할 수 있는데, 본 발명의 방법은 이런 경우에 해독 프로그램의 일부로 이용될 수 있다.
본 발명의 따른 방법은 신장 질환에서 발생하는 신경병리를 치료하는 데에도 이용된다. 만성 신부전은 말초 신경 축색 돌기가 퇴행하는 감각 말초 신경병리를 유발할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 갑상선 기능항진증 신경병리를 치료하는 방법에 관한다. 갑상선 기능항진증은 축색 돌기가 퇴행하는 고통스런 감각 다중신경병리와 종종 연관한다. 단일신경병리 또는 복합성 단일신경병리는 팽창된 조직에 의한 말초 신경의 압박에 기인할 수도 있다.
본 발명의 방법은 알코올과 독소에 의해 유발된 신경병리의 치료에도 이용될 수 있다. 특정 독소는 말초 신경병리를 유발할 수 있다. 납 독성은 운동 신경병리와 연관한다; 비소 또는 구리는 감각 신경병리를 유발하고, 탈륨은 감각과 자가면역 신경병리를 유발할 수 있다. 여리 유기 용매와 살충제 역시 다중신경병리를 유발할 수 있다. 알코올은 신경에 직접적인 독성을 나타내는데, 알코올 중독은 신경병리의 주요 원인이다. 특정 구체예에서, 본 발명의 방법은 광범위한 해독 프로그램의 일부로 이용될 수 있다.
또 다른 구체예에서, 본 발명의 방법과 조성물은 약물에 의해 유발된 신경병리의 치료에 이용될 수 있다. 여러 약물이 신경병리를 유발하는 것으로 알려져 있다. 여기에는 암에 사용되는 빈크리스틴과 시스플라틴, 신우신염에 사용되는 니트로푸란토인, 심장 부정맥에 사용되는 아미오다론, 알코올 중독에 사용되는 디설피람, AIDS에 사용되는 ddC, 나병 치료에 사용되는 답손 등이 포함된다. 앞서 밝힌 바와 같이, 특정 구체예에서, 본 발명의 방법은 광범위한 해독 프로그램의 일부로 이용될 수 있다.
본 발명의 방법은 외상이나 압박에 의해 유발된 신경병리의 치료에도 이용될 수 있다. 국소적인 신경병리는 외부 압력 또는 위에서 짓누르는 힘줄과 다른 조직에 의한 신경의 압박에 기인할 수 있다. 이들중 가장 널리 알려진 신경병리는 손목 관절에서 압박에 기인하는 손목 터널 증후군 및 척주를 통과하는 신경근(nerve root)의 압박에 기인하는 경부 또는 허리 신경근증(좌골 신견통)이다. 신경 압박의 다른 일반적 부위는 팔꿈치, 겨드랑이, 무릎의 뒷면 등이다.
본 발명의 방법은 다양한 특발성 신경병리에도 유용하다. "특발성"이란 용 어는 신경병리의 원인이 확인되지 않는 경우에 사용된다. 이런 경우에, 신경병리는 증상에 따라, 다시 말하면 감각, 운동 또는 운동감각기 특발성 다중신경병리로 구분된다.
본 발명의 방법은 근육 조직을 괴롭히는 질환의 치료 또는 예방에서 널리 이용될 수 있다. 일반적으로, 이런 방법은 치료되는 근육 조직의 증식 상태를 변화시키는 효과량의 hedgehog 항진제를 동물에 투여하는 단계로 특성화된다. 투여 양식과 투약 섭생은 치료되는 근육 조직에 따라 변한다.
한 측면에서, 본 발명은 근육-영양 인자 및 포유동물에서 근육 성장이나 분화를 촉진하는 이의 용도에 관한다. 근육 성장의 이런 촉진은 위축 또는 쇠약, 특히 골격근 위축과 심근 위축을 치료하는데 유용하다. 이에 더하여, 근육 조직이 손상되거나, 비정상적이거나 또는 위축되는 특정 질환, 예를 들면 정상적인 노화, 불용성 위축, 쇠약 또는 악액질 및 노화와 근육량 상실과 연관된 다양한 2차 질환, 예를 들면 고혈압, 당내성(glucose intolence)과 당뇨, 이상지질혈증, 죽상경화성 심혈관 질환도 본 발명으로 치료될 수 있다. 근병증, 예를 들면 근이영양증의 치료 역시 본 발명에 속한다.
골격근은 탈신경되거나 불용되면 급속하게 위축되고 크기, 단백질 함량, 수축력이 현저하게 감소한다. 이런 위축은 사람에서 많은 신경근육질환의 주요 구성요소이다. 임상적 환경에서, 본 발명의 hedgehog 항진제를 함유하는 조성물은 근육 쇠약 질환을 치료하기 위한 프로토콜의 일부로서 근육 퇴행을 저해하는데, 예를 들면 근육량 상실을 감소시키는데 사용될 수 있다.
바람직한 구체예에서, 본 발명에 따른 제약학적 조성물은 질환, 다시 말하면 비정상적이거나 규제를 벗어난 근육 조직과 연관된 비정상적 신체 상태, 질환 또는 병적생리 상태를 앓는 환자에 투여된다. 본 발명의 조성물이 투여되는 질환은 근육량의 약화(즉, 상실)를 직접적으로 또는 간접적으로 유발하는 질환, 다시 말하면 근육 약화 질환이다. 여기에는 근이영양증, 심장 악액질, 폐기종, 나병, 영양실조, 골연화증, 아동 급성 백혈병, AIDS 악액질, 암 악액질 등이 포함된다.
근이영양증은 신경 퇴행의 증거없이 근육 섬유의 점진적인 약화와 퇴행으로 특성화되는 유전질환이다. 뒤시엔느 근이영양증에서 환자는 평균 67%의 근육량 감소를 보이고, 근긴장성 이영양증에서 근육 단백질 합성은 비-근육 단백질 합성의 상응하는 감소없이 평균 28% 감소하는 것으로 밝혀졌다(아마도, 동화작용 호르몬이나 기질에 대한 손상된 말단 기관 반응에 기인하는 것으로 생각됨). DMD 환자의 근육에서 가속화된 단백질 분해가 확인되었다. 본 발명의 방법은 이런 영양장애와 연관된 근육 약화 질환을 예방하고 일부 경우에 반전시키는 치료 전략의 일부로 이용될 수 있다.
중증 울혈성 심부전(CITF)은 "심장 악액질", 다시 말하면 심장과 골격근을 약화시키는 근육 단백질 및 평균 19%의 체중 감소로 특성화된다. 심장 악액질은 근원섬유 단백질 파괴의 속도 증가로 유발된다. 본 발명의 방법은 심장 악액질을 치료하는 프로토콜의 일부로 이용될 수 있다.
폐기종은 허파꽈리 벽의 파괴적 변화를 동반하는 말단 비-호흡성 세기관지 원부에서 기강(air space)의 확장으로 정의되는 만성 폐색성 폐 질환이다. 감소된 폐 기능의 임상적 증상에는 기침, 천명, 재발성 호흡기 감염, 부종, 기능 손상, 짧아진 수명 등이 포함된다. 티로신의 유출은 기종성 환자에서 47% 증가한다. 또한, 전신 루이신 유출은 정상적으로 유지되고 전신 루이신 산화는 증가하며 전신 단백질 합성은 감소한다. 결과적으로, 근육 단백질 합성이 감소하고 전신 단백질 대사(protein turnover) 및 골격 근육량이 감소한다. 이런 감소는 병이 진행되고 장기화될수록 점점 더 분명해진다. 본 발명의 hedgehog 항진제는 이런 질환과 연관된 근육 약화 질환을 예방하고 반전시키는데 사용될 수 있다.
당뇨병에서는 만성적인 부분 탈신경(신경병리)으로 인하여 손의 소근(small muscle)이 전반적으로 약화된다. 이런 현상은 병이 장기간동안 점진적으로 악화될수록 더욱 분명해진다. 본 발명의 방법은 당뇨병을 치료하기 위한 치료 전략의 일부로 이용될 수 있다.
나병은 엄지손가락과 집게손가락의 중수(metacarpal) 사이에 발생하는 근육 약화와 연관한다. 중증 영양실조는 심각한 근육 약화로 특성화된다. 본 발명의 방법은 나병의 근육 약화 효과를 치료하는데 이용될 수 있다.
골연화증은 비타민 D와 칼슘의 결핍으로 유발되는 영양 질환이다. 이는 어린의 경우에 "구루병", 어른의 경우에 "골연화증"이라 한다. 이는 골의 연화(골이 과도하게 축적되는 손상된 광화(mineralization)에 기인하는 것으로 생각됨), 통증, 압통, 근육 약화, 식욕부진, 전반적인 체중 감소로 나타난다. 이는 영양실조, 반복된 임신과 수유(비타민 D와 칼슘 저장의 고갈), 비타민 D 내성에 기인할 수 있다. 본 발명의 방법은 골연화증의 치료를 위한 치료 전략의 일부로 이용될 수 있 다.
아동 급성 백혈병에서는 골격근 약화를 유발하는 단백질 에너지 영양실조가 나타난다. 연구에 따르면, 일부 아동은 근육량에서 평균 27% 감소로 백혈병의 진단이전에도 근육 약화를 보인다. 이와 동시에, 지방 조직이 33%-37% 증가하는데, 이는 상대적 체중과 손발 둘레에서 알짜 변화(net change)를 유발하지 않는다. 이런 환자는 본 발명에 따른 hedgehog 항진제로 치료할 수 있다.
암 악액질은 고형 종양과 혈액 악성을 보이는 환자에서 빈번하게 발생하는 복합 증후군이다. 임상적으로, 암 악액질은 지방 조직과 순수 근육 부피(lean muscle mass)의 고갈로 인한 체중 감소로 나타나며, 암으로 인한 사망의 원인중 하나이다. 암 악액질 환자는 생존 기간이 짧고 화학요법에 대한 반응이 감소한다. 근육 약화를 유발하는 질환 이외에, 다른 환경과 이상이 근육량 감소와 일정한 방식으로 연관하는 것으로 보인다. 이런 고통에는 만성적인 요통, 노령, 질병이나 부상으로 인한 장기간 입원, 알코올 중독, 코르티코스테로이드 요법으로 인한 근육 약화가 포함된다. 본 발명의 방법은 이런 암과 연관된 근육 약화 질환을 예방하고 일부 경우에 반전시키기 위한 치료 전략의 일부로 이용될 수 있다.
연구에 따르면, 심각한 만성 요통에서 척추측방근(paraspinal muscle) 약화가 나타난다. 척추측방근 약화를 감소시키면 통증이 완화되고 기능이 향상된다. 이런 질환의 치료 과정에 치료 함량의 hedgehog 항진제 투여가 포함될 수 있다.
또한, 노령에서 전반적인 쇠약은 근육 약화에 기인하는 것으로 생각된다. 나이가 들면서, 골격근은 섬유성 조직으로 점진적으로 대체된다. 결과적으로, 근 력은 현저하게 줄어들지만, 제지방량(fat-free mass)은 약간 감소한다. 본 발명의 방법은 노인 환자에서 근육 약화를 예방/반전시키는 치료와 예방 전략의 일부로 이용될 수 있다.
연구에 따르면, 부상이나 만성 질환으로 고생하고 장기간 입원한 환자에서 장기간의 일방적인 근육 약화가 나타나고 근육량이 평균 31% 감소하는 것으로 밝혀졌는데, 이는 집중적인 물리요법으로 교정될 수 있다. 하지만, 본 발명의 방법에 의한 치료로 이런 요법을 증대시키는 것이 좀더 효과적이다.
알코올 중독에서 전방 경골 근육의 약화가 나타난다. 이런 근위 근육 손상은 신경성 손상, 다시 말하면 손상된 당분해와 포스포릴라제 효소 활성에 의해 유발된다. 이런 손상은 알코올 중독 기간이 길어질수록 분명해지고 악화된다. 코르티코스테로이드 치료를 받은 환자는 근육량 상실을 경험하게 된다. 이런 환자 역시 본 발명의 방법으로 치료될 수 있다.
본 발명의 화합물은 전술한 질환에 기인하는 근육량 상실을 완화하는데 사용될 수 있다. 이에 더하여, 본 발명의 hedgehog 항진제는 동물에서 체중 감소를 상쇄하거나 성장을 촉진하는 수의와 축산 용도로 유용하다. 가령, 본 발명은 수육 생산의 효율을 증가시키는데 이용될 수 있다. 구체적으로, 동물은 전체 골격근을 증가시키기 위하여, 예를 들면 소, 돼지, 양, 닭, 연어와 같은 가축의 체중을 증가시키기 위하여 hedgehog 항진제를 먹이거나 주사할 수 있다.
탈체에서 조직과 장기의 유지 역시 매우 바람직하다. 조직 대체 요법은 사람 질환의 치료에서 잘 확립되어 있다. 근육 약화 질환으로 근육 세포가 상실되거 나 손상되거나 또는 기능 장애를 보이는 수용자 숙주에 근육 세포, 특히 근육 줄기 세포를 이식하는 경우는 다양하다. 가령, 정상적인 근세포의 이식은 뒤시엔느 근이영양증 및 다른 근육 퇴행과 약화 질환을 치료하는데 효과적이다(Partridge(1991) Muscle & nerve 14:197-212). 근세포의 경우에 근육-약화 질환을 치료하기 위하여 여러 부위에 주사된다.
본 발명의 방법은 동물 숙주에 이식된 근육 조직의 이식을 가속화시킬 뿐만 아니라 시험관내에서 근육 세포와 조직의 성장을 조절하는데 이용될 수 있다. 이런 경우에, 본 발명은 hedgehog 항진제 치료로 확대되는 근세포 배양액에 관한다. 전형적인 구체예에서, 이런 방법은 근육 시료, 바람직하게는 근세포를 포함하는 근육 시료를 수득하고; 이들 세포 시료를 효소에 선택적으로 처리하여 세포를 분리하고; hedgehog 항진제의 조재하에 배양하는 단계로 구성된다.
본 발명의 또 다른 측면은 ptc, hedgehog, smoothened가 앞서 밝힌 바와 같이 신경 분화 이외에 다른 척추동물 기관발생 경로와 관련된 형태발생 신호에 관여하고 중배엽과 내배엽 분화 과정뿐만 아니라 다른 내배엽 패턴화에서 분명한 역할을 갖는다는 관찰에 관한다. 따라서, hedgehog 항진제를 함유하는 조성물은 비-신경 조직의 생산과 유지를 수반하는 세포 배양과 치료 방법에도 이용될 수 있다.
한 구체예에서, 본 발명에서는 ptc, hedgehog, smoothened가 소화관, 간, 폐 및 원시 장관으로부터 유래된 다른 장기의 형성을 담당하는 줄기 세포의 발달 조절에 관여한다는 발견을 이용한다. Shh는 내배엽에서 중배엽으로 유도 신호로 기능하는데, 이런 신호는 장관 형태형성에 필수적이다. 가령, 본 발명의 hedgehog 항 진제는 정상적인 간의 여러 대사 기능을 가지는 인공 간의 개발과 유지를 조절하는데 사용될 수 있다. 전형적인 구체예에서, 본 발명의 방법은 소화관 줄기 세포의 증식과 분화를 조절하여 세포외 기질을 식민하는데 사용되거나 생체적합성 중합체에 피포될 수 있는 간세포 배양액을 생산하고 이식가능 외용 인공 간을 만드는데 이용될 수 있다.
다른 구체예에서, hedgehog 항진제의 치료 조성물은 배아 간 조직뿐만 아니라 이런 인공 간의 이식과 병용하여, 복강내 이식의 흡수, 혈관화, 이식된 간 조직의 생체내 분화와 유지를 조절할 수 있다.
또 다른 구체예에서, 본 발명의 방법은 물리적, 화학적 또는 병리학적 손상이후 이런 기관을 조절하는 치료에 이용될 수 있다. 가령, hedgehog 항진제를 포함하는 치료 조성물은 부분적인 간 절제후 간 회복에 사용될 수 있다.
배아 장관으로부터 췌장과 소장의 생성은 장관의 내배엽과 중배엽 세포 사이의 세포내 신호전달에 의존한다. 특히, 장 중배엽의 평활근으로의 분화는 인접한 내배엽 세포로부터 신호에 의존하는 것으로 제안되었다. 배아 후장에서 내배엽 유래된 한가지 신호 매개물질은 Sonic hedgehog이다(Apelqvist et al.(1997) Curr Biol 7:801-4). Shh 유전자는 췌장 출아 내배엽을 제외하고 배아 장관 내배엽 전체에서 발현되는데, 이는 초기 췌장 발달의 필수 조절물질인 호메오도메인 단백질 Ipf1/Pdx1(인슐린 프로모터 인자 1/췌장과 십이지장 호메오박스 1)을 높은 수준으로 발현한다. Apelqvist 등은 배아 장관에서 Shh의 차별적 발현이 주변 중배엽의 소장과 췌장의 전문화된 중배엽 유도체로의 분화를 조절하는 지를 조사하였다. 이 를 조사하기 위하여, 이들은 발생중인 췌장 상피에서 Shh를 선택적으로 발현하는 Ipf1/Pdx1 유전자의 프로모터를 사용하였다. Ipf1/Pdx1-Shh 유전자도입에서, 췌장 중배엽은 췌장 중배엽과 비장보다는 소장의 특징적인 평활근과 Caja1 장 세포로 발달하였다. 또한, Shh에 노출된 췌장 외식체에서 유사한 장 분화 프로그램이 진행되었다. 이들 결과는 내배엽 유래된 Shh의 차별적 발현이 장관의 서로 다른 부위에서 인접한 중배엽의 운명을 조절한다는 증거를 제시한다.
따라서, 본 발명의 hedgehog 항진제는 생체내와 시험관내에서 췌장 조직의 증식 및/또는 분화를 조절하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 저해물질이 치료 이점을 제공할 수 있는 병리학적 세포 증식과 분화 질환이 존재하며, 전반적인 전략은 예로써 비정상적 인슐린 발현의 수정 또는 분화의 조절이다. 좀더 일반적으로, 본 발명은 본 발명의 저해물질과 세포를 접촉시킴으로써, 분화된 상태를 유도하거나 조절하고 췌장 세포의 생존을 강화시키거나 증식에 영향을 주는 방법에 관한다. 가령, 본 발명의 방법은 췌장 조직의 정연한 공간 배열의 형성에서 ptc, hedgehog, smoothened의 광범위한 개입에 비추어, 시험관내와 생체내 모두에서 이런 조직을 생산하거나 유지하는 기술의 일부로 이용될 수 있다. 가령, hedgehog 기능의 조절은 소화관, 비장, 폐, 비뇨생식기관(예, 방광) 및 원시 장관으로부터 유래된 다른 기관으로부터 조직 발달과 유지의 조절에서처럼, β-세포 및 비-췌장 조직의 생산과 유지를 수반하는 세포 배양과 치료 방법에 이용될 수 있다.
전형적인 구체예에서, 본 발명의 방법은 췌장 세포의 비정상적 증식으로 특 성화되고 췌장 조직에 영향을 주는 과형성과 신생물성 질환의 치료에 이용될 수 있다. 가령, 췌장암은 췌장의 인슐린 분리 능력을 변화시킬 수 있는 췌장 세포의 비정상적 증식으로 특성화된다. 가령, 특정한 췌장 과형성증, 예를 들면 췌장 암종은 β-세포의 기능이상 또는 줄어든 도(islet)세포 단괴로 인한 저인슐린혈증을 유발할 수 있다. 비정상적 ptc, hedgehog, smoothened 신호전달이 병의 진행에 관여하는 경우에, 본 발명의 저해물질은 항-종양 요법후 조직의 재생을 강화시키는데 사용될 수 있다.
게다가, 상이한 시점에서 hedgehog 신호전달 특성의 조절은 생체내와 시험관내에서 췌장 조직을 재형성/회복하기 위한 전략의 일부로서 유용할 수 있다. 한 구체예에서, 본 발명은 췌장 조직의 발생 조절에서 ptc, hedgehog, smoothened의 관여를 이용한다. 전반적으로, 본 발명의 방법은 물리적, 화학적 또는 병리학적 손상이후 췌장을 조절하는 치료에 이용될 수 있다. 다른 구체예에서, 본 발명의 방법은 세포 배양 기술에 적용될 수 있고, 특히 인공 췌장 조직 장치의 초기 생산을 강화하는데 이용될 수 있다. 예로써 hedgehog 활성의 변경에 의한 췌장 조직의 증식과 분화 조절은 배양된 조직의 특성을 좀더 면밀하게 조절하는 수단을 제공할 수 있다. 전형적인 구체예에서, 본 발명의 방법은 예로써 Aebischer et al. U.S. 특허 No. 4,892,538, Aebischer et al. U.S. 특허 No. 5,106,627, Lim, U.S. 특허 No. 4,391,909, Sefton U.S. 특허 No. 4,353,888에서 밝힌 캡슐화 장치에서처럼, β-도세포를 요구하는 인공 장치의 생산을 증폭하는데 이용될 수 있다. 췌장 도세포의 초기 선구 세포는 다능이며 처음 출현한 시점에서부터 모든 도세포-특이적 유 전자를 동시활성화시킨다. 발달이 진행되면서, 인슐린과 같은 도세포-특이적 호르몬의 발현이 성숙 도세포의 특징적인 발현 패턴으로 국한된다. 하지만, 성숙 도세포의 표현형은 배양중에 불안정하며 성숙 β-세포에서 배아 형질의 재현이 관찰될 수 있다. 본 발명의 hedgehog 항진제를 사용함으로써, 상기 세포의 분화 경로 또는 증식 지수를 조절할 수 있다.
게다가, 췌장 조직의 분화 상태의 조작은 이식, 혈관화, 이식된 조직의 시험과내 분화와 유지와 함께 이용될 수 있다. 가령, 조직 분화에 영향을 주는 hedgehog 기능의 조작은 이식편 생존력을 유지하는 수단으로 이용될 수 있다.
Bellusci et al.(1997) Development 124:53에서는 Sonic hedgehog가 시험관내에서 폐 중간엽 세포 증식을 조절한다고 보고하였다. 따라서, 본 발명의 방법은 예로써 폐기종과 호흡 곤란 증후군의 치료에서 폐 조직의 재생을 조절하는데 이용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, hedgehog 항진제를 함유하는 조성물은 예로써 골격발생 줄기 세포로부터 골격 조직의 시험관내 생성 및 골격 조직 결함의 생체내 치료에 사용될 수 있다. 본 발명에서는 연골생성 및/또는 골생성의 속도를 조절하는데 hedgehog 항진제의 사용을 계획한다. "골격 조질 결함"은 결함이 어떻게 기원했는지, 예를 들면 외과적 개입, 종양의 제거, 궤양, 이식물, 골절 또는 다른 외상성이나 퇴행성 질환의 결과인지에 상관없이 골이나 연결 조직이 요구되는 임의의 부위에서 골이나 다른 골격 연결 조직의 결함을 의미한다.
가령, 본 발명의 방법은 연결 조직에 연골 기능을 회복시키는 섭생의 일부로 이용될 수 있다. 이런 방법은 예로써 관절염을 유발하는 퇴행성 마모의 결과인 연골 조직에서 결함이나 병소 및 찢어진 슬부 연골 조직의 치환, 관절원판절제술, 찢어진 연골에 의한 관절의 이완, 관절의 악성, 골절, 또는 유전 질환과 같은 조직에 대한 외상으로 유발되는 다른 기계적인 내장증(derangement)의 회복에 유용하다. 본원의 회복 방법은 예로써 성형이나 재건 수술 및 치주 수술에서 연골 매트릭스를 리모델링하는 데에도 유용하다. 또한, 본 발명의 방법은 예로써 슬부 연골, 인대, 또는 연골의 외과적 회복이후 이전의 회복 과정을 개선하는 데에도 적용될 수 있다. 게다가, 이는 외상후 조기에 적용되는 경우에 퇴행성 질환의 발병이나 악화를 예방할 수 있다.
본 발명의 한 구체예에서, 본 발명의 방법은 조직에 묻혀있는 연골세포의 분화 및/또는 증식 속도를 관리함으로써 연골 회복 반응을 조절하는 hedgehog 항진제, 특히 Indian hedgehog 신호 전달에 선택적인 길항제의 치료요법적으로 충분한 함량으로 병든 연골 조직을 치료하는 단계로 구성된다. 관절 연골, 관절간 연골(반월상 연골), 늑막 연골(늑골과 흉골 연결), 인대, 힘줄과 같은 이런 연결 조직은 본 발명을 이용한 재건 및/또는 재생 요법으로 치료될 수 있다. 본원에서, 재생 요법에는 조직의 손상이 분명하게 나타나는 상황까지 진행된 퇴행 상태의 치료 및 퇴행이 초기 단계이거나 임박한 조직의 예방적 치료가 포함된다.
전형적인 구체예에서, 본 발명의 방법은 무릎, 발목, 팔꿈치, 엉덩이, 손목, 손가락이나 발가락의 관절과 같은 가동 관절, 또는 측두하악골 관절의 연골 치료에서 치료적 개입의 일부로 이용될 수 있다. 이런 치료는 관절의 슬부 연골, 관절의 관절 연골 또는 둘 모두를 목표할 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 예로써 외성 손상(예, 운동 손상 또는 과도한 마모) 또는 골관절염으로 인한 무릎의 퇴행성 손상을 치료하는데 이용될 수 있다. 본 발명의 길항제는 예로써 관절경 주사로 관절에 주사로 투여될 수 있다. 일부 경우에, 주사된 작용제는 작용제와 치료 조직의 좀더 확대되고 규칙적인 접촉이 가능하도록 하이드로겔 또는 앞서 밝힌 지연 방출 부형약의 형태일 수 있다.
또한, 본 발명에서는 연골 이식과 인공 장치 요법의 분야에서 본 발명의 사용을 계획한다. 하지만, 서로 다른 조직 사이에, 예를 들면 관절 연골, 슬부 연골, 인대, 힘줄 사이에, 동일 인대 또는 힘줄의 양 단부 사이에, 조직의 표면 부위와 깊은 부위 사이에 연골과 섬유연골의 특성이 상이하기 때문에 문제가 발생한다. 이들 조직의 띠 모양 배열은 기계적 특성에서 점진적인 변화를 반영하고, 이런 조건하에 분화되지 않는 이식된 조직이 적절히 반응하는 능력을 상실하면 부전이 발생한다. 가령, 반월상 연골이 전 십자 인대를 회복하는데 사용되는 경우에, 조직은 순수한 섬유성 조직으로 화생(metaplasia)을 겪는다. 연골생성 속도를 조절함으로써, 본 발명의 방법은 이식된 세포가 새로운 환경에 적응하고 조직의 초기 발달 단계의 연골세포를 효과적으로 공통하도록 하여 이런 문제를 해결하는데 이용될 수 있다.
유사한 방식으로, 본 발명의 방법은 인공 연골 장치의 생성 강화 및 이들의 이식에 적용될 수 있다. 개선된 치료의 요구로 인하여, 콜라겐-글리코사미노글리칸 주형(Stone et al. (1990) Clin Orthop Relat Red 252: 129), 분리된 연골세포(Grande et al. (1989) J Orthop Res 7:208; Takigawa et al. 91987) Bone Miner 2:449), 자연이나 합성 중합체에 부착된 연골세포(Walitani et al. (1989) J Bone Jt Surg 71B: 74; Vacanti et al. (1991) Plast Reconstr Surg 88: 753; Von Schroeder et al. (1991) J Biomed mater Res 25:329; Freed et al.(1993) J Biomed Mater Res 27:11; Vacanti et al. U.S. Patent No. 5,041,138)에 기초한 새로운 연골을 목표하는 연구가 진행되었다. 가령, 연골세포는 폴리클리콜산, 폴리락트산, 아가로즈 겔, 또는 중합체 골격의 가수분해 기능으로 무해한 단량체로 분해되는 다른 중합체와 같은 중합체로부터 생성된 생분해성 생체적합성 고도 다공성 골격에서 배양될 수 있다. 매트릭스는 접목이 발생할 때까지 세포로 적절한 영양과 가스 교환을 제공하도록 설계한다. 세포는 이식될 세포에서 적절한 세포 부피와 밀도가 달성될 때까지 시험관내에서 배양할 수 있다. 매트릭스의 한가지 장점은 최종 산물이 예로써 환자의 귀나 코와 유사하도록 이들 매트릭스가 개별적으로 원하는 형태로 성형되거나, 또는 관절로의 이식 시점에서 조작이 가능한 탄력성 매트릭스가 사용될 수 있다는 점이다.
본 발명의 한 구체예에서, 이식물은 연골세포의 분화 및 배양중인 비후성 연골세포의 생성을 속도를 조절하기 위하여 배양 과정의 특정 단계동안 hedgehog 항진제와 접촉시킨다.
다른 구체예에서, 이식된 장치는 hedgehog 항진제로 처리하여 이식된 매트릭스를 활발하게 리모델링하고 이를 의도한 기능에 더욱 적합하도록 할 수 있다. 조직 이식물과 관련하여 앞서 밝힌 바와 같이, 인공 이식물은 매트릭스가 이식되는 실제 기계적 환경에 필적하는 환경에서 유래되지 않는 동일한 결함이 발생한다. 본 발명의 방법으로 매트릭스에서 연골세포를 조절하는 능력은 이식물이 대체하려는 조직과 유사한 특징을 획득할 수 있도록 한다.
다른 구체예에서, 본 발명은 인공 장치의 부착을 강화시키는데 이용된다. 가령, 본 발명의 방법은 주변 연결 조직의 치료가 보철 주변에 치주 인대의 형성을 촉진하는 경우에 인공 치주의 이식에 사용될 수 있다.
또 다른 구체예에서, 본 발명의 방법은 이런 골격 조직이 결핍된 동물의 부위에서 골생성을 위한 섭생의 일부로 이용될 수 있다. Indian hedgehog는 골아세포에 의해 궁극적으로 대체되는 비후성 연골세포와 특히 연관한다. 가령, 본 발명에 따른 hedgehog 항진제의 투여는 개체에서 골 손실 속도를 조절하는 방법의 일부로 이용될 수 있다. 가령, hedgehog 항진제를 함유하는 조성물은 예로써 골화의 "모델"생성에서 연골내 골화를 조절하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, hedgehog 항진제는 정자생성을 조절하는데 사용될 수 있다. hedgehog 항진제, 특히 Dhh는 고환 생식 세포의 분화, 증식, 유지에 관여하는 것으로 밝혀졌다. Dhh 발현은 Sry(고환 결정 유전자)의 활성화 직후에 Sertoli 세포 전구체에서 개시되고 성체 때까지 고환에 존속한다. 수컷은 성숙 정액의 완전한 부재로 인하여, 생존하지만 불임이다. 여러 유전 배경에서 발달 고환의 검사에서 Dhh가 정자생성의 초기와 후기 단계 모두를 조절하는 것으로 보고되었다(Bitgood et al. (1996) Curr Biol 6:298). 바람직한 구체예에서, hedgehog 항진제는 피임제로 사용될 수 있다. 유사한 방식으로, 본 발명의 hedgehog 항진제 는 정상 난소 기능을 조절하는데 잠재적으로 유용하다.
본 발명의 방법은 상피 조직에 영향을 주는 질환의 치료나 예방 및 미용 용도로 사용된다. 일반적으로, 본 발명의 방법은 치료된 상피 조직의 성장 상태를 변화시키는 효과량의 hedgehog 항진제를 동물에 투여하는 단계를 포함한다. 투여 양식과 용량 섭생은 치료되는 상피 조직에 좌우된다. 가령, 국소 조성물은 치료된 조직이 표피 조직, 예를 들면 진피나 점막 조직인 경우에 바람직하다.
"상처 치료를 촉진하는"방법은 이런 치료의 부재에서 유사한 상처 치료에서보다 치료 결과로 좀더 빠른 상처 회복을 결과한다. "상처 치료의 촉진"은 상기 방법이 각화세포의 증식 및/또는 성장을 조절하거나 또는 상처가 좀더 적은 흉터, 좀더 적은 상처 수축, 좀더 적은 콜라겐 침착, 좀더 얕은 표면 부위로 치료된다는 것을 의미할 수도 있다. 특정 경우에, "상처 치료의 촉진"은 특정 상처 치료 방법을 본 발명의 방법과 병용하는 경우에 성공률(예, 피부 이식의 착생율)이 개선된다는 것을 의미할 수도 있다.
완전히 치료되지 않고 개방된 상태로 남아있는 상처에는 합병증의 위험이 상존한다. 대부분의 상처가 치료없이도 신속하게 회복되지만, 일부 유형의 상처는 치료에 저항한다. 넓은 표면 영역에 걸쳐있는 상처 역시 장기간동안 개방된 상태로 존재한다. 본 발명의 한 구체예에서, 본 발명의 방법을 이용하여 수술, 상해, 염증 또는 자극에 기인하는 상피 조직 상처의 회복을 가속화시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 특정 hedgehog 항진제는 미용 조성물의 형태로 예방적으로 사용되어 예로써 피부, 머리카락 및/또는 손톱의 조직 재생 과정을 강화시킬 수 있다.
재건 수술 기술에서 현저한 진보에도 불구하고, 흉터는 치료된 피부의 정상적인 기능과 외형을 회복하는데 중요한 장애물이 될 수 있다. 이는 켈로이드 또는 손이나 얼굴의 비후성 흉터와 같은 병리 흉터가 기능적 무능력이나 신체적 기형을 유발하는 경우에 특히 그러하다. 가장 심각한 경우에, 이런 흉터는 심리적인 고민과 경제적 박탈을 유발할 수 있다. 상처 회복은 지혈, 염증, 증식, 리모델링 단계로 구성된다. 증식 단계는 섬유아세포 및 내피와 상피 세포의 증가를 수반한다. 본 발명의 방법으로, 상처에 인접하는 상피 세포의 증식 속도를 조절하여 상처의 닫힘을 가속화시키거나 흉터 조직의 생성을 최소화시킬 수 있다.
전체적인 상해와 부분적인 상해는 넓은 표면 영역에 걸쳐있는 상처의 전형으로, 치료에 장기간을 요한다. 결과적으로, 감염과 체액 상실과 같은 치명적인 합병증이 발생한다. 이에 더하여, 상해에서 치료는 부조(不調)하기 때문에 흉터와 미관 손상을 유발한다. 일부 경우에, 과다한 콜라겐 침착에 의한 상처 수축이 상처 주위에서 근육의 이동성을 감소시킨다. 본 발명의 조성물과 방법은 화상의 회복 속도를 가속화시키고 치료 과정을 촉진하여 좀더 바람직한 미용 결과 및 좀더 적은 상처 수축과 흉터를 결과할 수 있다.
넓은 표면 영역에 걸쳐있는 심각한 화상은 환자 신체의 손상되지 않은 영역으로부터 채취된 피부 자가이식편으로 치료된다. 본 발명의 방법은 이식된 피부 및 이식편에 인접하는 환자 피부의 성장을 가속화시킴으로써 이식편의 "착생율"을 개선하는 데에도 이용될 수 있다.
피부 궤양은 본 발명의 방법으로 예로써 궤양의 회복시키거나 궤양이 만성 상처로 변하는 것을 예방할 수 있는 또 다른 유형의 상처이다. 가령, 당뇨병 환자 7명중 1명에서 손발에 피부 궤양이 발생하는데, 이는 감염에 취약하다. 감염된 당뇨병성 궤양을 앓는 환자는 입원, 집중적인 관리, 값비싼 항생제 및 일부 경우에 절단수술을 요한다. 예로써 정맥 질환(정맥내 저류 궤양), 과도한 압력(수평방향 궤양), (동맥 궤양)으로 발생하는 피부 궤양 역시 치료에 저항한다. 선행 치료법은 상처를 보호하는데 국한되고, 일부 경우에 혈관 수술로 체액을 회복한다. 본 발명에 따라, 피부의 상처난 부위는 예로써 피부 궤양의 회복 속도를 가속화시킴으로써 상처의 상피화를 촉진하는 hedgehog 길항제를 수반하는 요법으로 치료할 수 있다.
이런 치료는 예로써 방사선요법 및/또는 화학요법에 기인한 구강이나 구강측면 궤양을 치료하는 치료 섭생의 일부로도 효과적일 수 있다. 일반적으로, 궤양은 화학요법 또는 방사선요법후 수일이내에 발생한다. 이들 궤양은 민감한 회색의 괴사 막에 의해 덮이고 염증 조직으로 둘러싸인 작고 고통스런 부정형 병소로 시작된다. 많은 경우에, 치료하지 않으면 염증성 병소 주변에 조직이 증식한다. 가령, 궤양과 접하는 상피는 증식 활성을 보이고, 따라서 표면 상피의 연속성을 상실한다. 이들 병소는 크기 및 상피 완전성 상실로 인하여, 신체를 잠재적 2차 감염에 노출시킨다. 음식과 물의 일상적인 섭취가 매우 고통스러워지고, 궤양이 소화관 전체로 증식하게 되면 설사가 발생한다. 본 발명에 따라, hedgehog 항진제의 도포를 비롯한 이런 궤양의 치료는 병든 상피의 비정상적인 증식과 분화를 감소시켜, 후속 염증 현상의 심각도를 감소시키는데 도움이 될 수 있다.
다른 전형적인 구체예에서, 본 발명의 방법은 위장 질환을 치료하거나 예방하는데 이용된다. 간단히 말하면, 화학요법-과 방사선요법-유도된 장염(즉, 장 독성)과 점막염, 소화성 궤양 질환, 위장관염과 대장염, 융모 위축 질환 등을 비롯한 다양한 질환이 위장 상피 또는 융모의 파괴에 연관한다. 가령, 골수 이식과 암 요법에 사용되는 화학치료제와 방사선요법은 조혈 조직과 소장 모두에서 급속하게 증식하는 세포에 영향을 주고, 심각한 약량-제한 독성을 유발한다. 소장 점막벽에 손상은 출혈과 패혈증의 심각한 합병증을 초래한다. 본 발명의 방법은 위장 상피의 증식을 촉진하고 방사선과 화학치료제의 허용된 용량을 증가시키는데 이용될 수 있다. 위장 질환의 효과적인 치료는 장염 스코어 및 당분야에 공지된 다른 검사를 비롯한 여러 기준으로 결정할 수 있다.
Levine et al. (1997) J Neurosci 17:6277에서는 hedgehog 단백질이 척추동물 망막에서 유사분열과 광수용체 분화를 조절할 수 있고 Ihh가 망막 전구 세포 증식과 광수용체 분화를 촉진하는 색소 상피로부터 후보 인자라고 보고하였다. 유사하게, Jenden et al.(1997) Development 124:363에서는 Sonic hedgehog 단백질의 아미노-말단 단편으로 분만전후 생쥐 망막 세포의 배양액을 처리하면 전체 세포수에서 브로모데옥스우리딘을 통합하는 세포 및 간상 광수용체에서 아마크린(amacrine) 세포와 Muller 신경교 세포의 비율이 증가한다고 입증하였다. 이는 Sonic hedgehog가 망막 전구 세포의 증식을 촉진한다는 것을 암시한다. 따라서, 본 발명의 방법은 망막 세포의 증식 질환을 치료하고 광수용체 분화를 조절하는데 이용될 수 있다.
나이가 들면서, 상피는 엷어지고 피부 부속 기관은 위축된다. 머리카락의 숱이 적어지고 지방 분비가 감소하여, 건조, 갈라짐, 균열에 취약해진다. 진피는 탄력성 콜라겐 섬유의 상실로 감소한다. 게다가, 나이가 들면서 각화세포 증식(이는 피부 두께와 증식 능력을 지시한다)이 줄어든다. 각화세포 증식의 증가는 피부 노화, 다시 말하면 주름, 두께, 탄력성, 회복을 반전시키는 것으로 생각된다. 본 발명에 따라, 증식 형태의 hedgehog 항진제를 치료 또는 미용에 사용하여 적어도 일정 기간동안 피부에 대한 노화 효과를 반전시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 머리카락 성장을 조절하는데 본 발명의 방법의 이용에 관한다. 머리카락은 기본적으로, 거친 불용성 단백질인 케라틴으로 구성된다; 이의 강도는 시스테인의 이황화 결합에 주로 기초한다. 개별 머리카락은 실린더형 모간과 모근으로 구성되고, 피부에서 플라스크-유사한 함몰인 모낭에 들어있다. 모낭의 바닥은 유두라고 하는 손가락-유사한 돌출을 보유하는데, 유두는 머리카락이 성장하는 결합 조직으로 구성되고 혈관은 유두를 통하여 세포에 영양을 공급한다. 모간은 피부 표면으로부터 외부로 확장하는 부분인 반면, 모간은 머리카락의 매몰된 부분이다. 모근의 기부는 유두에 놓여 있는 모구로 확장한다. 머리카락이 만들어지는 세포는 모망의 모구에서 성장한다; 이들은 세포가 모낭에서 증식함에 따라 섬유 형태로 돌출된다. 머리카락 "성장"은 분열 세포에 의한 머리카락 섬유의 형성과 신장을 의미한다.
당분야에 공지된 바와 같이, 통상의 머리카락 사이클은 3가지 단계: 성장기(anagen), 퇴축기(catagen), 휴지기(telogen)로 구분된다. 성장기동안, 모 유두의 표피 줄기 세포는 급속하게 분열된다. 딸세포는 상향 이동하고 분화되어 머리카락 자체의 집중 층을 형성한다. 퇴축기는 모낭에서 줄기 세포의 유사분열 중지로 특성화된다. 휴지기의 머리카락은 새로이 발달하는 머리카락이 모낭으로부터 휴지기-단계 줄기를 구축하기 전에 수주동안 두피내에 유지된다. 이런 모델로부터, 머리카락 세포로 분화되는 분열 줄기 세포의 풀이 많을수록 좀더 많은 머리카락이 성장한다. 따라서, 머리카락 성장을 증가시키거나 감소시키는 방법은 이들 줄기 세포의 증식을 강화시키거나 저해함으로써 달성할 수 있다.
따라서, 특정 구체예에서 본 발명의 방법은 머리카락의 성장을 촉진하여 대머리, 탈모증, 또는 머리카락 상실로 특성화되는 다른 질환을 치료하는 방법으로 이용될 수 있다.
본 발명의 방법은 눈 조직의 상처를 치료하는 데에도 이용될 수 있다. 일반적으로, 질환, 수술 또는 손상에 의한 각막 조직 손상은 상처의 성격에 따라, 상피 세포 및/또는 내피 세포에 영향을 줄 수 있다. 각막 상피 세포는 각막의 외부면에 배열된 각화되지 않은 상피 세포이며 외부 환경으로부터 보호 장벽을 제공한다. 각막 상처 치료는 임상의 및 연구원 모두에게 중요하다. 안과의들은 지속적으로 재발하는 상피 침식을 유발하여 영구적인 내피 상실을 초래하는 각막 영양장애와 손상에 빈번하게 직면한다. 본 발명에 따른 증식 형태의 hedgehog 항진제를 이들 경우에 사용하여, 손상된 각막 조직의 상피화를 촉진할 수 있다.
좀더 구체적으로, 눈에서 상피 세포 손상과 전형적으로 연관하고 본 발명에 따른 방법으로 치료할 수 있는 특정 질환은 지속적인 각막 상피 결함, 재발성 침 식, 신경향성 각막 궤양, 각결막염, 세균성 각막 궤양, 바이러스성 각막 궤양 등이다. 상피 세포층에 손상을 유발하는 외과적 과정에는 안구 표면에 실시되는 레이저 과정, 예를 들면 방사상 각막절제술과 난시 각막절제술, 결막 플랩, 결막 이식, 상층각막 렌즈 이식술, 각막 소파(scraping) 등이 포함된다. 게다가, 찰과상, 표면 침식, 염증 등과 같은 표면 상처가 상피 세포의 상실을 유발할 수 있다. 본 발명에 따라, 각막 상피는 각막 상피 세포를 증식시키는 효과량의 hedgehog 항진제와 접촉시켜 상처를 적절히 치료한다.
본 발명의 다른 측면에서, 본 발명은 상피에서 유래된 조직의 분화를 유도하거나 증식을 촉진하는데 이용될 수 있다. 이런 형태의 분자들은 상피 조직에 관련된 과형성 및/또는 신생물 질환의 치료를 위한 분화 요법의 기초를 제공할 수 있다. 가령, 이런 조성물은 피부 세포가 비정상적으로 증식하거나 성장하는 피부 질환의 치료에 사용될 수 있다.
본 발명의 방법은 피부 이식편의 "착생율"을 개선하는데 이용될 수 있다. 상피 조직의 이식편은 착생율이 길어지면 물집이 생기고 박탈되기 때문에, 자가이식편이 상처에 "착생"(즉, 부착)하여 기초 과립화 조직을 보유하는 기저 막을 형성할 가능성이 줄어든다. 착생율은 본 발명에 따른 방법으로 각화세포의 증식을 유도함으로써 증가시킬 수 있다. 착생율을 증가시키는 방법은 앞서 상처 회복을 촉진하는 방법 및 각화세포의 성장과 증식을 촉진하는 방법에서 밝힌 치료 효과량의 hedgehog 항진제와 피부 이식편을 접촉시키는 단계로 구성된다.
피부 등가물은 피부 이식을 위한 사람이나 동물 피부의 대체물질로서 뿐만 아니라 피부에 대한 제약학적 물질과 화장품의 효과를 측정하는 검사 피부로서 다양하게 사용된다. 약리학적, 화학적, 미용적 검사에서 한가지 주요한 차이점은 피부에 대한 산물의 효능과 안정도 측정에서 어려움이다. 본 발명에 따른 피부 등가물의 한가지 이점은 검사 피부에서 시험관내 검사를 통하여 이런 물질에 의해 유도된 효과의 지표로서 용도이다.
따라서, 한 구체예에서 본 발명은 예로써 벗겨진 부위, 입상화 상처, 상해에 피부 이식을 위한 프로토콜의 일부로 이용될 수 있다. hedgehog 항진제의 사용은 부분층(split thickness) 자가이식편과 상피 자가이식편(배양된 동종 각화세포) 및 상피 동종이식편(배양된 동종 각화세포)과 같은 이식술을 강화시킬 수 있다. 동종이식편의 경우에, 배양중인 피부 등가물의 형성을 강화시키는 본 발명에 따른 방법으로 이런 이식편의 용이한 공급(예, 조직 은행에서)을 제공/유지하는데 조력함으로써, 단일 과정으로 환자의 영구적 회복을 가능하게 한다.
이와 관련하여, 본 발명은 hedgehog 항진제 치료에 의해 확대된 배양된 각화세포의 상피층으로 구성되는 살아있는 복합 피부 등가물에 관한다. 본 발명의 방법은 살아있는 복합 피부 등가물의 제조 공정의 일부로 이용될 수 있다. 전형적인 구체예에서, 이런 방법은 피부 시료를 수득하고, 피부 시료를 효소에 처리하여 진피로부터 상피를 분리하고, 상피를 효소에 처리하여 각화세포를 방출하고, hedgehog 항진제의 존재하에 상피 각화세포를 합류 수준까지 동시에 또는 개별적으로 배양하고, 진피를 효소에 처리하여 섬유아세포를 방출시키고, 섬유아세포를 합류이하 수준까지 배양하고, 배양된 섬유아세포를 교차-연결된 다공성 콜라겐 스펀 지 막에 접종하고, 이의 표면에서 접종된 콜라겐 스펀지를 배양하여 콜라겐 스펀지 전체에서 섬유아세포를 성장시키고, 이후 배양된 각화세포를 여기에 접종하고, 세포의 성장을 촉진하는 hedgehog 항진제의 존재하에 복합된 피부 등가물 복합체를 배양하는 단계로 구성된다.
다른 구체예에서, 상피와 중배엽 층을 모두 포함하는 피부 시트는 배양동안 분리하고, 증식 형태의 hedgehog 항진제로 보충된 배양 배지로 확대할 수 있다. 세포 배양 기술이 적용될 수 있는 임의의 피부 시료에 본 발명을 이용할 수 있다. 피부 시료는 자가 또는 동종 유래된다.
본 발명의 다른 측면에서, 본 발명은 치주 조직에서 상피 세포 증식의 조절이 요구되는 다양한 치주 과정과 병용될 수 있다. 한 구체예에서, hedgehog 항진제는 자연과 인공 치아 주위에 재상피화(reepithelization)를 강화시키고 잇몸 조직의 형성을 촉진하는데 사용될 수 있다.
hedgehog 유전자 산물을 T 림프구의 성숙을 조절할 수 있다. 본 발명의 특정 측면은 hedgehog 항진제 및 후천성과 유전성 면역 질환에 대한 면역조절제로서 이들의 용도에 관한다.
가령, 이런 조성물은 숙주에서 T-보조 세포의 개체군을 최저 수준으로 증가시키고 동물 면역계를 촉진하는데 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 조성물은 신체가 암 세포에 저항하는데 도움을 줄 뿐만 아니라 박테리아 또는 바이러스 감염의 치료에도 사용될 수 있다. 대안으로, 이들 물질은 내인성 조직에 대하여 숙주 T-세포가 과도하게 공격하는 자가-인식 과정의 혼란에 기인하는 질환에 숙주가 적응 할 수 있도록 한다. 이런 경우에, 본 발명에 따른 조성물은 T-세포 개체군을 감소시켜 자가-지향된 염증(자가면역) 질환, 예를 들면 류머티스 관절염과 다발성 경화증의 징후와 증상을 완화시키는데 사용될 수 있다.
본원에서 밝힌 바와 같이, hedgehog 단백질은 T 림프구의 성숙을 저해한다. 이런 저해 효과에 기초하여, hedgehog 항진제의 투여는 세포 면역의 원치않는 활성화, 예를 들면 이식편 거부반응, 자가면역 질환 등을 수반하는 여러 유형의 면역 질환에 치료 방법으로 활용된다.
일반적으로, 본 발명의 방법은 세포에 의한 성숙 저해의 비-독성 반응을 유도하는 함량의 hedgehog 항진제를 동물, 또는 시험관내에서 배양된 림프구에 투여하는 단계로 구성된다. 본 발명의 방법은 배양중에 분산된 세포 또는 완전한 조직이나 장기의 일부가 되는 세포에서 실시할 수 있다. 이에 더하여, 본 발명의 방법은 배양중인 세포(시험관내) 또는 동물 세포(생체내)에서 실시할 수 있다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 제약학적 조성물을 사용하여 T 세포의 기능적 수행을 조절하는 방법에 관한다.
특정 이론에 한정됨없이, T 세포 성숙에 대한 hedgehog의 저해 효과는 유전자 발현의 patched-매개된 조절 및 상기 단백질에 의해 매개되는 다른 생리 효과를 길항(직접적으로 또는 간접적으로)하는 hedgehog 단백질의 능력에 부분적으로 기인한다. 세포 표면 단백질인 patched 유전자 산물은 위치 정보를 전달하는 단백질인 Wnt와 Dpp/BMP 계통의 형태 형성 인자(morphogen) 구성원의 전사 억제를 유도하는 경로를 통하여 신호를 전달한다. 다른 조직에서, hedgehog의 도입은 patched에 의 해 공여된 이런 저해를 완화(억제)하여 특정 유전자 프로그램의 발현을 가능하게 한다.
다른 측면에서, 본 발명은 hedgehog 항진제를 함유하는 제약학적 조성물을 제시한다. 본 발명에 사용되는 hedgehog 항진제는 생물학적으로 수용가능한 매체, 예를 들면 물, 완충 염수, 폴리올(예, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 액체 폴리에틸렌 글리콜 등) 또는 이들의 적절한 혼합물로 투여용 조성물로 제조될 수 있다. 선택된 매체에서 활성 성분의 최적 농도는 의화학 분야에 공지된 과정에 따라 경험적으로 결정할 수 있다. 본원에서 "생물학적으로 수용가능한 매체"에는 제약학적 조성물의 원하는 투여 루트에 적합한 모든 용매, 분산 매체 등이 포함된다. 제약학적 활성 물질에 이런 매체의 사용은 당분야에 공지된 것이다. 통상적인 매체가 hedgehog 항진제와 맞지 않는 경우를 제외하고, 본 발명의 제약학적 조성물에서 이의 사용을 계획한다. 다른 단백질을 포함하는데 적합한 부형약과 이들의 조성물은 예로써 Remington's Pharmaceutical Sciences(Remington's Pharmaceutical Sciences. Mack Publishing Company, Easton, pa., USA 1985). 이들 부형약에는 주사가능 "저장소 조성물"이 포함된다.
본 발명의 제약학적 조성물에는 수의 조성물, 예를 들면 개와 같은 가축이나 애완동물의 치료에 적합한 hedgehog 항진제의 제약학적 조성물이 포함될 수 있다.
도입 방법은 충전가능 또는 생분해성 장치에 의해 제공될 수 있다. 최근에 약물의 조절된 전달을 위한 다양한 지연 방출 중합성 장치가 개발되어 생체내 시험중에 있다. 생분해성과 비-생분해성 중합체를 비롯한 다양한 생물적합성 중합체( 하이드로겔 포함)가 특정 표적 부위에서 hedgehog 항진제의 서방용 이식물을 제조하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물은 경구, 장관외, 국소 또는 직장으로 투여될 수 있다. 이들 조성물은 각 투여 루트에 적합한 형태로 제공된다. 가령, 이들은 정제나 캡슐 형태로 투여; 주사액, 흡입제, 세안제, 연고, 좌약, 조절 방출 패치 등의 형태로 주사, 주입 또는 흡입 투여; 로션이나 연고 형태로 국소 투여; 좌약 형태로 직장 투여된다. 경구와 국소 투여가 선호된다.
본원에서 "장관외 투여"는 장과 국소 투여를 제외한 투여 양식, 일반적으로 주사에 의한 투여 양식을 의미하는데, 여기에는 정맥내, 근육내, 동맥내, 척수강내, 수정체낭내, 안구내, 심장내, 피내, 복강내, 경기관, 피하, 관절내, 피막하, 지주막하, 수강내, 흉골내 주사와 주입이 포함된다.
본원에서 "전신 투여"는 화합물, 약물 또는 물질의 직접적이지 않은 중추신경계로 투여, 예를 들면 피하 투여를 의미하고, 따라서 상기 화합물은 환자 신체에 진입하여 대사 및 다른 유사 과정을 겪게 된다.
이들 화합물은 분말, 연고 또는 드롭 형태로 구강, 비강 등을 비롯한 임의의 적합한 투여 루트, 예를 들면 설하와 협측을 비롯하여 분무, 직장, 질내, 장관외, 대조내로 사람과 다른 동물에 투여될 수 있다.
선택된 투여 루트에 상관없이, 적절한 수화된 형태 및/또는 본 발명의 제약학적 조성물에 사용되는 본 발명의 화합물은 본원에서 밝힌 방법이나 당업자에게 공지된 다른 통상적인 방법으로 제약학적으로 수용가능한 약형으로 제조된다.
본 발명의 제약학적 조성물에서 활성 성분의 실제 용량 수준은 환자에 독성 없이 특정 환자, 조성물, 투여 양식에서 원하는 치료 반응을 달성하는데 효과적인 활성 성분의 함량을 얻기 위하여 변경될 수 있다.
선택된 용량 수준은 본 발명에 따른 특정 화합물의 활성, 투여 루트, 투여 시간, 사용된 특정 화합물의 배출 속도, 치료 기간, 다른 약물, 특정 hedgehog 항진제와 병용되는 화합물이나 물질, 연령, 성별, 체중, 상태, 전반적인 건강, 치료 환자의 이전 병력, 의료 분야에 잘 알려진 인자를 비롯한 다양한 인자에 좌우된다.
당분야에 통상적인 지식을 가진 의사 또는 수의사는 제약학적 조성물의 효과량을 쉽게 결정하고 처방할 수 있다. 가령, 의사 또는 수의사는 원하는 치료 효과를 달성하기 위하여 필요한 수준보다 낮은 수준에서 제약학적 조성물에 사용되는 본 발명에 따른 화합물의 용량을 시작하여 원하는 효과가 달성될 때까지 점진적으로 증가시킬 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 따른 화합물의 일일 적량은 치료 효과를 유도하는데 효과적인 화합물의 최소량이다. 일반적으로, 이런 효과량은 앞서 밝힌 인자에 좌우된다. 일반적으로, 환자에서 본 발명에 따른 화합물의 정맥내, 뇌실내, 피하 용량은 일일 체중 ㎏당 대략 0.0001 내지 100 ㎎, 바람직하게는 대략 0.001 내지 10 ㎎, 좀더 바람직하게는 대략 0.01 내지 1 ㎎이다.
원하는 경우, 활성 화합물의 일일 효과량은 선택적으로 단위 약형으로 하루중 적절한 간격으로 개별 투여되는 2, 3, 4, 5, 6 또는 그 이상의 부분-용량으로 투여될 수 있다.
"치료"에는 예방, 치료, 교정이 포함된다.
이런 치료를 받은 환자는 영장류, 특히 사람과 다른 포유동물, 예를 들면 말, 소, 돼지, 양 및 전반적인 가금과 가축을 비롯한 임의의 동물이다.
본 발명의 화합물은 제약학적으로 수용가능한 담체 및/또는 무균 담체와 혼합물로 투여될 수 있고, 다른 항균제, 예를 들면 페니실린, 세팔로스포린, 아미노글리코시드, 글리코펩티드와 함께 투여될 수도 있다. 따라서, 연속 요법에는 첫 투여의 치료 효과가 완전히 소멸되기 이전에 후속 투여를 실시하는 방식으로 활성 화합물의 순차적, 동시, 개별 투여가 포함된다.
V. 제약학적 조성물
본 발명의 화합물은 단독 투여할 수도 있지만, 제약학적 조성물로 투여하는 것이 바람직하다. 본 발명의 hedgehog 항진제는 사람이나 가축에 사용하기 용이한 약품으로 투여에 맞게 제조될 수 있다. 특정 구체예에서, 제약학적 조성물에 포함되는 화합물은 자체로서 활성을 보이거나, 또는 예로써 생리 환경에서 활성 화합물로 전환될 수 있는 프로드러그이다.
따라서, 본 발명의 다른 측면은 한가지이상 제약학적으로 수용가능한 담체(첨가제) 및/또는 희석제와 함께, 앞서 밝힌 한가지이상 화합물의 치료요법적 효과량을 함유하는 제약학적으로 수용가능한 화합물을 제시한다. 아래에서 밝힌 바와 같이, 본 발명의 제약학적 조성물은 다음에 적합되는 형태를 비롯한 고체 또는 액체 형태로 투여에 맞게 개별적으로 제조될 수 있다: (1) 예로써 혀로 투여되는 물약(수성이나 비-수성 용액 또는 현탁액), 정제, 거환, 분말, 과립, 페이스트로 경 구 투여; (2) 예로써 무균 용액이나 현탁액으로 피하, 근육내 또는 정맥내 주사로 장관외 투여; (3) 예로써 피부에 도포되는 크림, 연고 또는 스프레이로 국소 도포; 또는 (4) 예로써 페서리, 크림 또는 거품으로 질내 또는 직장내. 하지만, 특정 구체예에서 본 발명의 화합물은 무균수에 단순히 용해시키거나 현탁시킬 수 있다. 특정 구체예에서, 제약학적 조성물은 비-발열원성이다, 다시 말하면 환자의 체온을 상승시키지 않는다.
본원에서 "치료요법적 효과량"은 동물에서 세포의 적어도 부차집단에서 합리적인 이익/위험 비율로, 치료된 세포에서 상기 경로의 생물학적 결과를 차단함으로써 원하는 치료 효과를 유도하는데 효과적인 본 발명에 따른 화합물, 물질, 또는 이런 화합물을 함유하는 조성물의 함량을 의미한다.
본 발명에서 "제약학적으로 수용가능한"은 건전한 의학적 판단 범위에서, 과도한 독성, 자극, 알레르기 반응 또는 다른 문제점이나 합병증 없이 사람과 동물의 조직과 접촉하여 사용하는데 적합하고 합리적인 위험/위험 비율에 상응하는 화합물, 물질, 조성물 및/또는 약형을 의미한다.
본원에서 "제약학적으로 수용가능한 담체"는 본 발명의 항진제를 한 기관이나 신체 일부에서 다른 기관이나 신체 일부로 수송하거나 전달하는 제약학적으로 수용가능한 물질, 조성물 또는 부형약, 예를 들면 액체나 고체 충전제, 희석제, 부형제, 용매 또는 캡슐화 물질을 의미한다. 각 담체는 조성물의 다른 성분과 양립하고 환자에게 유해하지 않다는 점에서 수용가능해야 한다. 제약학적으로 수용가능한 담체로 기능할 수 있는 물질의 일부 예는 다음과 같다: (1) 락토오스, 글루코 오스, 수크로오스와 같은 당; (2) 옥수수 전분과 감자 전분과 같은 전분; (3) 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트와 같은 셀룰로오스와 이의 유도체; (4) 분말 트래거캔스; (5) 맥아; (6) 젤라틴; (7) 활석; (8) 코코아 완충액과 좌약 왁스와 같은 부형제; (9) 땅콩기름, 면실기름, 해바라기기름, 참기름, 올리브기름, 옥수수기름, 콩기름와 같은 기름; (10) 프로필렌 글리콜과 같은 글리콜; (11) 글리세린, 솔비톨, 만니톨, 폴리에틸렌 글리콜과 같은 폴리올; (12) 에틸 올레이트와 에틸 라우레이트와 같은 에스테르; (13) 아가; (14) 수산화마그네슘과 수산화알루미늄과 같은 완충제; (15) 알긴산; (16) 발열원-없는 물; (17) 등장성 염수; (18) 링거액; (19) 에틸 알코올; (20) 인산염 완충액; (21) 제약학적 조성물에 사용되는 다른 적합한 비-독성 물질.
앞서 밝힌 바와 같이, 본 발명에 따른 hedgehog 항진제의 특정 구체예는 염기성 관능기, 예를 들면 아미노 또는 알킬아미노를 보유하고, 따라서 제약학적으로 수용가능한 산과 제약학적으로 수용가능한 염을 형성할 수 있다. 이런 측면에서 "제약학적으로 수용가능한 염"은 본 발명에 따른 화합물의 상대적으로 비-독성의 무기와 유기 산 첨가 염을 의미한다. 이들 염은 본 발명에 따른 화합물의 최종 분리와 정제동안 in situ로 만들거나, 또는 적합한 유기나 무기산과 유리 염기 형태의 본 발명의 정제된 화합물을 개별적으로 반응시키고 이렇게 생성된 염을 분리함으로써 만들 수 있다. 대표적인 염은 브롬화수소산염, 염화수소산염, 황산염, 이황산염, 인산염, 질산염, 아세테이트, 발레레이트, 올레이트, 팔미테이트, 스테아레이트, 라우레이트, 벤조에이트, 락테이트, 토실레이트, 시트레이트, 말레에이트, 푸 마레이트, 숙시네이트, 타르트레이트, 나프틸레이트, 메실레이트, 글루코헵토네이트, 락토비오네이트, 라우릴설포네이트 염 등이다(Berge et al. (1977) "Pharmaceutical Salts", J. Pharm. Sci. 66: 1-19).
본 발명에 따른 화합물의 제약학적으로 수용가능한 염에는 예로써 비-독성 유기나 무기 산으로부터 상기 화합물의 통상적인 비독성 염이나 사원 암모늄 염이 포함된다. 가령, 이런 통상적인 비독성 염에는 무기산으로부터 유래된 염, 예를 들면 염화수소산, 브롬화수소산, 황산, 설팜산, 인산, 질산 등; 유기산으로부터 유래된 염, 예를 들면 아세트산, 프로피온산, 숙신산, 글리콜산, 스테아르산, 락트산, 말산, 타르타르산, 구연산, 아스코르브산, 팔미트산, 말레산, 하이드록시말레산, 페닐아세트산, 글루탐산, 벤조산, 살리사이클산, 설파닐산, 2-아세톡시벤조산, 푸마르산, 톨루엔설폰산, 메탄설폰산, 에탄 디설폰산, 옥살산, 이소티온산 등이 포함된다.
다른 경우에, 본 발명의 화합물은 하나 이상의 산성 관능기를 보유하고, 따라서 제약학적으로 수용가능한 염기와 제약학적으로 수용가능한 염을 형성할 수 있다. 이들 경우에 "제약학적으로 수용가능한 염"은 본 발명에 따른 화합물의 상대적으로 비-독성의 무기와 유기 염기 첨가 염을 의미한다. 유사하게, 이들 염은 본 발명에 따른 화합물의 최종 분리와 정제동안 in situ로 만들거나, 또는 적합한 염기, 예를 들면 제약학적으로 수용가능한 금속 양이온의 수산화물, 탄산염 또는 중탄산염, 암모니아, 또는 제약학적으로 수용가능한 유기 일차, 이차 또는 삼차 아민과 유리 산 형태의 본 발명의 정제된 화합물을 개별적으로 반응시키고 이렇게 생성 된 염을 분리함으로써 만들 수 있다. 대표적인 알칼리 또는 알칼리 토류 금속 염은 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 알루미늄 염 등이다. 염기 첨가 염의 형성에 유용한 대표적인 유기 아민은 에틸아민, 디에틸아민, 에틸렌디아민, 에탄올아민, 디에탄올아민, 피페라진 등이다(Berge et al., supra).
적심제, 유화제, 윤활제(예, 소디움 라우릴 설페이트와 마그네슘 스테아레이트), 착색제, 방출제, 코팅제, 감미료, 향료, 방향제, 방부제, 항산화제 역시 조성물에 포함될 수 있다.
제약학적으로 수용가능한 항산화제의 예는 다음과 같다: (1) 아스코르브산, 시스테인 하이드로클로라이드, 소디움 비설페이트, 소디움 메타비설피트, 소디움 설피트 등과 같은 수용성 항산화제; (2) 아스코르빌 팔미테이트, 부틸화된 하이드록시아니솔(BHA), 부틸화된 하이드록시톨루엔(BHT), 레시틴, 프로필 갈레이트, 알파-토코페롤 등과 같은 지용성 항산화제; (3) 구연산, 에틸렌디아민 테트라아세트산(EDTA), 소르비톨, 타르타르산, 인산 등과 같은 금속 킬레이트제.
본 발명의 조성물은 구강, 비강, 국소(협측과 설하 포함), 직장, 질 및/또는 장관외 투여에 적합하다. 조성물은 약학 분야에 공지된 방법으로 단위 약형으로 만들 수 있다. 단일 약형을 만들기 위하여 담체 물질과 혼합될 수 있는 활성 성분의 함량은 치료 숙주 및 특정 투여 양식에 따라 달라진다. 단일 약형을 만들기 위하여 담체 물질과 혼합될 수 있는 활성 성분의 함량은 일반적으로, 치료 효과를 유도하는 화합물의 함량이다. 일반적으로, 함량은 대략 1% 내지 99%, 적절하게는 대략 5% 내지 70%, 가장 적절하게는 대략 10% 내지 30%의 활성 성분이다.
이들 조성물을 제조하는 방법은 본 발명의 화합물과 담체 및 선택적으로 하나 이상의 보조 성분을 결합시키는 단계로 구성된다. 일반적으로, 조성물은 본 발명의 화합물을 액체 담체, 미세하게 갈라진 고체 담체 또는 둘 모두와 균일하게 결합시키고, 필요한 경우 산물을 형성하여 제조한다.
경구 투여에 적합한 본 발명의 조성물은 캡슐, 까세(cachet), 알약, 정제, 마름모꼴 정제(풍미 기준, 일반적으로 수크로오스와 아카시아 또는 트래거캔스), 분말, 과립의 형태; 수성이나 비-수성 액체에서 용액 또는 현탁액; 수중유 또는 유중수 액체 에멀젼; 엘렉시르 또는 시럽; 패스틸(불활성 염기, 예를 들면 젤라틴과 글리신 또는 수크로오스와 아카시아 사용) 및/또는 구강청정제 등으로 투여되며, 이들 각각은 본 발명에 따른 화합물의 미리 결정된 함량을 활성 성분으로 함유한다. 본 발명의 화합물은 거환, 연약 또는 페이스트로 투여될 수 있다.
경구 투여를 위한 본 발명의 고체 약형(캡슐, 정제, 알약, 당의정, 분말, 과립 등)에서, 활성 성분은 한가지이상의 제약학적으로 수용가능한 담체, 예를 들면 구연산나트륨이나 인산이칼슘 및/또는 다음중 임의의 한가지: (1) 전분, 락토오스, 수크로오스, 글루코오스, 만니톨, 규산과 같은 충전제나 증량제; (2) 카르복시메틸셀룰로오스, 알기네이트, 젤라틴, 폴리비닐 피롤리돈, 수크로오스, 아카시아와 같은 결합제; (3) 글리세롤과 같은 습윤제; (4) 아가-아가, 탄산칼슘, 감자나 타피오카 전분, 알긴산, 특정 규산염, 탄산나트륨과 같은 붕해제; (5) 파라핀과 같은 용해 지연제; (7) 세틸 알코올과 글리세롤 모노스테아레이트와 같은 적심제; (8) 카올린과 벤토나이트 점토와 같은 흡수제; (9) 활석, 스테아르산칼슘, 스테아르산마 그네슘, 고형 폴리에틸렌 글리콜, 소디움 라우릴 설페이트, 이들의 혼합물과 같은 윤활제; (10) 착색제와 혼합한다. 캡슐, 정제, 알약의 경우에, 제약학적 조성물은 완충제를 추가로 함유한다. 유사한 유형의 고체 조성물은 락토오스나 유당과 같은 부형제, 고분자량 폴리에틸렌글리콜 등을 이용한 연성과 경성 충전된 젤라틴 캡슐에서 충전제로 사용될 수도 있다.
정제는 선택적으로 한가지이상의 보조 성분과 함께, 압착 또는 성형(molding)으로 만들 수 있다. 압착된 정제는 결합제(예, 젤라틴 또는 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스), 윤활제, 불활성 희석제, 방부제, 붕해제(예, 소디움 전분 글리콜레이트 또는 교차-결합된 소디움 카르복시메틸 셀룰로오스), 표면-활성이나 분산제를 이용하여 만들 수 있다. 성형된 정제는 불활성 액체 희석제로 축축해진 분말 화합물의 혼합물을 적절한 기계에서 성형하여 만들 수 있다.
정제, 또는 본 발명에 따른 제약학적 조성물의 다른 고체 약형, 예를 들면 당의정, 캡슐, 알약, 과립은 코팅, 예를 들면 장용 코팅 및 약물-제조 분야에 공지된 다른 코팅으로 선택적으로 달성할 수 있다. 또한, 이들은 예로써 원하는 방출 프로필을 제공하는 다양한 비율의 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스, 다른 중합체 기질, 리포좀 및/또는 미소구를 사용하여, 활성 성분의 서방을 제공하도록 제조될 수 있다. 이들은 예로써 박테리아-유지 필터를 통한 여과로 멸균하거나, 또는 사용에 앞서 무균수 또는 다른 무균 주사가능 매체에 용해될 수 있는 무균 고체 조성물에 살균제를 혼합하여 멸균할 수 있다. 또한, 이들 조성물은 불투명제를 선택적으로 함유하고, 선택적으로 지연된 방식으로 위장관의 특정 부위에만 활성 성분을 방출할 수 있다. 사용될 수 있는 포매 조성물의 예는 중합성 물질과 왁스이다. 활성 성분은 한가지이상의 앞서 밝힌 부형제로 마이크로-캡슐화된 형태로 존재할 수도 있다.
본 발명에 따른 화합물의 경구 투여용 액체 약형에는 제약학적으로 수용가능한 에멀젼, 마이크로에멀젼, 용액, 현탁액, 시럽, 엘릭시르 등이 포함된다. 활성 성분 이외에, 액체 약형은 당분야에 사용되는 불활성 희석제, 예를 들면 물이나 다른 용매; 용해제와 유화제, 예를 들면 에틸 알코올, 이소프로필 알코올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 기름(특히, 면실기름, 땅콩기름, 옥수수기름, 배아기름, 올리브기름, 피마자기름, 참기름), 글리세롤, 테트라하이드로푸릴, 알코올, 폴리에틸렌 글리콜, 솔비탄의 지방산 에스테르; 이들의 혼합물을 함유한다.
불활성 희석제 이외에, 경구 조성물은 적심제, 유화제, 현탁제, 감미료, 향료, 착색제, 방향제, 방부제와 같은 어쥬번트를 함유할 수도 있다.
현탁액은 활성 화합물 이외에, 현탁제, 예를 들면 에톡실화된 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 솔비톨과 솔비탄 에스테르, 미세결정 셀룰로오스, 알루미늄 메타하이드록사이드, 벤토나이트, 아가-아가, 트래거캔스, 또는 이들의 혼합물을 함유한다.
본 발명에 따른 제약학적 조성물의 직장이나 질 투여용 제제는 좌약 형태로 제공되고, 본 발명의 한가지이상 화합물을 한가지이상의 적합한 무자극 부형제나 담체, 예를 들면 코코아 완충액, 폴리에틸렌 글리콜, 좌약 왁스 또는 살리실레이트 와 혼합하여 제조할 수 있는데, 이는 실온에서는 고체이지만 체온에서는 액체이고, 따라서 직장이나 질 강에서 녹아 활성 hedgehog 항진제를 방출한다.
질 투여에 적합한 본 발명의 제제에는 페서리, 탐폰, 크림, 겔, 페이스트, 거품 또는 당분야에 공지된 적합한 담체를 함유하는 스프레이 약형이 포함된다.
본 발명에 따른 화합물의 국소 또는 경피 투여용 약형에는 분말, 스프레이, 연고, 페이스트, 크림, 로션, 겔, 용액, 패치, 흡입제가 포함된다. 활성 화합물은 무균 조건하에 제약학적으로 수용가능한 담체, 임의의 방부제, 완충제 또는 추진제와 혼합한다.
연고, 페이스트, 크림, 겔은 본 발명의 활성 화합물 이외에, 부형제, 예를 들면 동물과 식물 지방, 기름, 왁스, 파라핀, 전분, 트래거캔스, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 규산, 활석, 아연 옥사이드, 또는 이들의 혼합물을 함유한다.
분말과 스프레이는 본 발명의 화합물 이외에, 부형제, 예를 들면 락토오스, 활석, 규산, 수산화알루미늄, 규산칼슘, 폴리아마이드 중합체, 또는 이들의 혼합물을 함유할 수 있다. 스프레이는 통상의 추진제, 예를 들면 클로로플루오르하이드로카르본 및 치환되지 않은 휘발성 탄화수소, 예를 들면 부탄과 프로판을 추가로 함유할 수 있다.
경피 패치는 본 발명에 따른 화합물의 조절된 전달을 신체에 제공하는 부가된 이점을 갖는다. 이런 약형은 hedgehog 항진제를 적절한 매체에 용해시키거나 분산시켜 만들 수 있다. 또한, 흡수 강화제를 사용하여 hedgehog 항진제의 피부 유동을 증가시킬 수 있다. 이런 유동 속도는 속도 조절 막을 제공하거나 또는 화합물을 중합체 기질이나 겔에 분산시켜 조절할 수 있다.
안과용 제제, 눈 연고, 분말 용액 역시 본 발명의 범주에 속한다.
장관외 투여에 적합한 본 발명의 제약학적 조성물은 한가지이상의 제약학적으로 수용가능한 무균 등장성 수성이나 비수성 용액, 분산액, 현탁액이나 에멀젼, 또는 사용 직전에 무균 주사가능 용액이나 분산액으로 재구성될 수 있는 무균 분말과 함께, 본 발명의 한가지이상 화합물을 함유하고, 항산화제, 완충액, 제균제, 이런 제제를 수용자의 혈액과 등장성이 되도록 하는 용매, 또는 현탁이나 점증제를 추가로 함유할 수 있다.
본 발명의 제약학적 조성물에 사용하는데 적합한 수성과 비수성 담체의 예는 물, 에탄올, 폴리올(예, 글리세롤, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등)과 이들의 적절한 혼합물, 식물 오일(예, 올리브 오일), 주사가능 유기 에스테르(예, 에틸 올레이트) 등이다. 적절한 유동성은 예로써 레시틴과 같은 코팅 물질을 사용하거나, 분산액의 경우에 원하는 입자 크기를 유지하거나, 또는 계면활성제를 사용하여 유지할 수 있다.
이들 조성물은 방부제, 적심제, 유화제, 분산제와 같은 어쥬번트를 함유할 수도 있다. 미생물의 작용 예방은 항생제와 항진균제, 예를 들면 파라벤, 클로로부탄올, 페놀 소르브산 등을 포함시켜 담보할 수 있다. 또한, 조성물에 등장제, 예를 들면 당, 염화나트륨 등을 함유하는 것이 바람직하다. 이에 더하여, 주사가능 약형의 연장된 흡수는 흡수를 지연시키는 작용제, 예를 들면 알루미늄 모노스테 아레이트와 젤라틴을 포함시켜 달성할 수 있다.
일부 경우에, 약물의 효과를 연장시키기 위하여, 피하 또는 근육내 주사로부터 약물의 흡수를 지연시키는 것이 바람직하다. 이는 불량한 수용성을 갖는 결정성이나 무수성 물질의 액체 현탁액을 사용하여 달성할 수 있다. 약물의 흡수 속도는 이의 분해 속도에 좌우되고, 분해 속도는 결정 크기와 결정 형태에 좌우된다. 대안으로, 장관외 투여된 약형의 지연된 흡수는 약물을 기름 부형약에 용해하거나 현탁시켜 달성한다.
주사가능 저장소 형태는 폴리락티드-폴리글리콜리드와 같은 생분해성 중합체에 본 발명에 따른 화합물의 마이크로캡슐 기질을 생성시켜 만든다. 약물 방출 속도는 약물 대 중합체의 비율 및 사용된 특정 중합체의 특성으로 조절될 수 있다. 다른 생분해성 중합체의 예는 폴리(오르토에스테르)와 폴리(무수물)이다. 또한, 주사가능 저장소 제제는 신체 조직과 양립하는 리포좀 또는 마이크로에멀젼에 약물을 피포시켜 만든다.
본 발명의 화합물은 사람과 동물에 약품으로 투여되는 경우에, 제약학적으로 수용가능한 담체와 함께 예로써 0.1 내지 99.5%(적절하게는 0.5 내지 90%)를 함유하는 제약학적 조성물로 제공될 수 있다.
동물 사료에 본 발명에 따른 화합물의 첨가는 가급적, 활성 화합물의 효과량을 함유하는 적절한 사료 프레믹스(premix)를 만들고 이를 전체 양식에 혼합하여 달성한다.
대안으로, 활성 화합물을 함유하는 중간 농축물 또는 사료 보조제는 사료에 혼합할 수 있다. 이런 사료 프레믹스와 전체 양식을 만들고 투여하는 방법은 참고 문헌에서 기술한다("Applied Animal Nutrition", W.H. Freedman and Co., san Francisco, U.S.A., 1969; "Livestock Feeds and Feeding" O and B books, Corvallis, Ore., U.S.A., 1977).
VI. 합성 설계 및 활성 항진제의 확인
본 발명의 스테로이드성 알칼로이드와 이의 동족은 Suzuki, Stille 등의 교차-결합 기술을 이용하여 용이하게 만들 수 있다. 이들 결합 반응은 상대적으로 가벼운 조건하에 실시하고 광범위한 "구경꾼"기능성을 관용한다.
a. 조합 라이브러리
본 발명의 화합물, 특히 다양한 대표적인 종류의 치환체를 보유하는 변종 라이브러리는 조합 화학 및 다른 유사한 합성 계획에 가용하다(WO 94/08051). 이의 결과는 관련된 화합물의 대형 라이브러리, 예를 들면 앞서 밝힌 화합물의 변화된 라이브러리가 잠재적 hedgehog 항진제 선도 화합물을 확인하고 선도 화합물의 특이성, 독성 및/또는 세포독성-역학 프로필을 상세하게 규정하는 대규모 효능 분석에서 신속하게 선별될 수 있다. 가령, ptc, hedgehog 또는 smoothened 생활성 분석을 이용하여 본 발명의 라이브러리에서 ptc에 대한 또는 hedgehog 또는 smoothened에 대한 항진제 또는 항진제 활성을 보유하는 화합물을 선별할 수 있다.
본 발명에서 목적하는 조합 라이브러리는 원하는 특성에 대하여 함께 선별되는 화학적으로 관련된 화합물의 혼합물이다. 단일 반응에서 많은 관련된 화합물의 제조는 선별 과정을 단순화시키고 이의 회수를 상당히 감소시킨다. 적절한 물리적 특성의 선별은 통상적인 방법으로 실시할 수 있다.
라이브러리에서 다양성은 서로 다른 다양한 수준에서 창조될 수 있다. 가령, 조합 반응에 사용되는 기질 아릴기는 중심 아릴 부분, 예를 들면 고리 구조의 측면에서 및/또는 다른 치환체의 측면에서 변화될 수 있다.
본 발명의 hedgehog 항진제와 같은 소형 유기 분자의 조합 라이브러리를 만들기 위하여 당분야의 다양한 기술이 이용될 수 있다(Blondelle et al. (1995) Trends Anal. Chem. 14:83; Affymax U.S. patent No 5,359,115, 5,362,899; Ellman U.S. Patent 5,288, 514; Still et al. WO 94/08051; ArQule U.S. Patent 5,736,412, 5,712,171; Chen et al. (1994) JACS 116: 2661; Kerr et al. (1993) JACS 115: 252; WO 92/10092, WO 93/09668, WO 91/07087; Lerner et al. WO 93/20242). 따라서, 본 발명에 따른 hedgehog 항진제의 대략 100 내지 1,000,000 또는 그 이상 다이버소머(diversomer)의 체제에서 다양한 라이브러리가 합성되고 특정 활성이나 특성에 대하여 선별될 수 있다.
전형적인 구체예에서, 후보 hedgehog 항진제. 다이버소머의 라이버러리는 Still et al. WO 94/08051에서 밝힌 기술에 적합된, 예를 들면 선택적으로 후보 항진제.의 위치중 하나 또는 합성 중간물질의 치환체에 위치한 가수분해 또는 광분해 작용기에 의해 중합체 비드에 연결된 반응식을 이용하여 합성할 수 있다. Still et al. 기술에 따라, 라이브러리는 일단의 비드에서 합성되고, 각 비드는 상기 비드에서 특정 다이버소머를 확인하는 일단의 태그를 보유한다. 이후, 비드 라이브러리는 hedgehog-반응성 세포로 입힐 수 있다. 다이버소머는 예로써 가수분해로 비드로부터 방출할 수 있다.
본 발명에 사용되는 화합물의 구조는 이들이 효과적으로 합성될 수 있도록 한다. 대상 화합물 구조의 특성은, 상기에서 일반적으로 정한 바와 같이, 그러한 화합물의 빠른 결합의 조립을 허용한다. 예를 들면, 아래의 식과 같이, 고체 지지체 또는 비드에 부착된 아릴 트리플레이트 또는 브로마이드와 같은 활성화된 아릴기는 아릴 스타난 또는 아릴 보론산와 Stille 또는 Suzuki 결합을 수행함에 의하여 다른 아릴기에 결합될 수 있다. 제 2 아릴기는 알데하이드로 기능화되는 경우, 아민 치환기는 환원적 아민화를 통하여 첨가될 수 있다. 대안으로, 제 2 아릴기는 트리플레이트, 토실레이트, 또는 할라이드와 같은 아민에 의하여 대체될 수 있는 이탈기로 기능화될 수 있다. 또는, 제 2 아릴기는 아민, 예를 들면, CyKNH2와 환원적 아민화가 진행될 수 있는 아민기으로 기능화될 수 있다. 다른 가능한 결합 기술에는 전이 금속-매개된 아민 아릴화 반응이 포함된다. 결과물인 2차 아민은 3차 아민 또는 아마이드를 생성하기 위하여 아실화, 알킬화 또는 아릴화에 의하여 추가 기능화될 수 있으며, 이후 수지 또는 지지체로부터 분리된다. 이들 반응은 일반적으로 상당히 온화하며 결합의 고체-상 합성 계획에 성공적으로 적용된다. 더욱이, 이들 반응에 적합하고 사용가능한 넓은 범위의 기질 및 결합 파트너는 아래에 정의된 분석법으로 시험하기 위한 화합물의 다양하고, 광범위한 라이브러리의 빠른 집합을 허용한다. 특정 설계를 위하여, 그리고 대상 화합물의 다양한 치환기에서 특정한 치환을 위하여, 특정 관능기를 적절한 보호기로 마스킹할 필요가 있다는 것은 당업자에게 자명하다. 이런 기술은 당분야에 공지되어 있으며 결합 합성의 계획에 쉽게 적용된다.
Figure 112004012499261-pct00041
상기 경로에 대한 많은 변형은 hedgehog 작용의 항진제로서 시험되는 화합물의 광범위하게 다양한 라이브러리의 합성을 허용한다.
b. 스크리닝 분석
ptc 기능을 항진하거나 smoothened 또는 hedgehog 기능을 길항하는 화합물의 능력을 측정하는데 다양한 분석법이 가용한데, 이들 대부분이 고속처리 형식으로 처리될 수 있다. 화합물 라이브러리와 천연 추출물을 검사하는 많은 약물-스크리닝 프로그램에서는 일정 기간 동안 조사되는 화합물의 숫자를 최대화하기 위하여 고속처리 분석법이 바람직하다. 이런 이유로, 합성과 자연 산물의 라이브러리는 hedgehog 항진제인 다른 화합물의 견본으로 선택될 수 있다.
검사 화합물은 세포-없음 분석 이외에, 세포-기초한 분석으로 검사할 수도 있다. 한 구체예에서, hedgehog 단백질의 첨가에 반응하는 세포는 예로써 검사 작용제의 존재 하에 세포의 증식 저해를 기록하는 분석에서 관심 있는 표적 작용제와 접촉시킬 수 있다.
patched; 쿠비투스 인터럽투스(Cubitus interruptus)(ci) 계통의 전사 인자; 세린/트레오닌 키나아제 fused(fu); coastal-2, smoothened, fused 억제유전자의 유전자 산물을 비롯한 다수의 유전자 산물이 patched-매개된 신호 전달에 관여한다.
hedgehog 단백질에 의한 세포 유도는 하류 주효체의 활성화와 저해를 수분하는 캐스케이드를 작동시키는데, 이의 궁극적인 결과는 일부 경우에 유전자의 전사나 해독에서 탐지 가능한 변화이다. hedgehog-매개된 신호전달의 잠재적 전사 표적은 patched 유전자(Hidalgo and Ingham, 1990 Development 110, 291-301; Morigo et al., 1996) 및 초파리 쿠비투스 인터럽투스(Cubitus interruptus) 유전자의 척추동물 상동체, Gli 유전자(Hui et al.(1994) Dev Biol 162:402-413)이다. patched 유전자 발현은 Shh에 반응하여 지아(limb bud)와 신경판(neural plate) 세포에서 유도되는 것으로 밝혀졌다(Marigo et al.(1996) PNAS 93:9346-51; Marigo et al.(1996) Development 122:1225-1233). Gli 유전자는 아연 핑거 DNA 결합 도메인을 보유하는 추정 전사 인자를 인코드한다(Orenic et al.(1990) Geness & Dev 4:1053-1067; Kinzler et al.(1990) Mol Cell Biol 10:634-642). Gli 유전자의 전사는 아연 핑거 DNA 결합 도메인을 보유하는 추정 전사 인자를 인코드하는 반면, Gli3 유전자는 hedgehog 유도에 반응하여 하향조절된다(Marigo et al.(1996) Development 122:1225-1233). 이런 표적 유전자, 예를 들면 hedgehog 신호전달에 반응하여 이들 유전자의 상향- 또는 하향-조절을 담당하는 patched 또는 Gli 유전 자로부터 전사 조절 서열을 선택하고 이런 프로모터를 리포터 유전자에 작동적으로 연결함으로써, hedgehog-매개된 신호전달 경로를 변화시키는 특정 검사 화합물의 능력에 민감한 전사 기초한 분석법을 도출할 수 있다. 이런 이유로, 리포터 유전자의 발현은 hedgehog의 항진제로 작용하는 화합물의 개발을 위한 귀중한 스크리닝 도구를 제공한다.
본 발명의 리포터 유전자 기초한 분석법에서는 전술한 캐스케이드 현상, 예를 들면 전사 조절의 최종 단계를 측정한다. 따라서, 본원의 한 구체예에서, Shh 자체에 의한 또는 hedgehog 경로의 활성화에 의존하는 탐지 신호를 발생시키기 위하여 리포터 유전자 구조체를 반응 세포에 삽입한다. 리포터 유전자로부터 전사 결과는 당분야에 공지된 임의의 적합한 방법으로 측정할 수 있다. 가령, RNAse 보호 또는 RNA 기초한 PCR로 리포터 유전자로부터 mRNA 발현을 검출하거나, 또는 특징적인 착색 또는 내인성 생물 활성으로 리포터 유전자의 단백질 산물을 동정할 수 있다. 이후, 리포터 유전자의 발현 결과는 검사 화합물의 부재하에 동일한 세포에서 발현 결과와 비교하거나, 또는 표적 수용체 단백질이 결핍된 실질적으로 동일한 세포에서 전사 결과와 비교할 수 있다. 전사 결과에서 임의의 통계학적으로 유의한 감소는 검사 화합물이 일정한 방식으로 정상적인 ptc 신호를 길항한다(또는 hedgehog 또는 smoothened 신호를 항진한다), 다시 말하면 검사 화합물이 잠재적 hedgehog 항진제라는 것을 시사한다.
실례
본 발명은 앞서 전반적으로 기술되었기 때문에, 다음의 실시예를 참고하면 좀더 용이하게 이해할 수 있다. 하지만, 이런 실시예는 본 발명의 특정 측면과 구체예를 설명한 것으로, 본 발명을 제한하지 않는다.
이하의 실시예 부분에서, `Hh 단백질`이라는 용어는 인간 sonic hedgehog 단백질(아미노산 24-198, Shh-N)의 세균에서 유래된 단편의 친지성 형태인 옥틸-Shh-N을 의미한다. 특히, Shh-N은 생체 밖에서 아미노 단부시스테인을 통하여 옥틸 말레이미드기에 공유 결합된다. 이런 변형된 형태는 최근에 보고된 다른 것(Pepinsky et al., J. Biol. Chem. 1998, 273, 14037-45)들과 같이 hedgehog 신호의 여러 세포-기초한 분석법에서, 대응되는 변형되지 않은 단편보다 높은 특이적 효능을 나타낸다.
화합물 스크리닝
화합물의 hedgehog 항진제 활성을 측정하기 위하여, hedgehog-반응성 Gli-Luc 리포터-구조물을 함유하는 [10T1/2(s12)] 세포를 사용하였다. 각각의 MTP (MicroTiter Plate; 96-웰 평판)에서, 웰당 10,000-20,000 세포를 완전(full) 배지 (10% FBS)에서 도말하였다. 약 24-48시간후, 평판은 저-혈청 배지(=0.5% FBS)로 교체하였다. 이후, 옥틸-hedgehog(이하 참조)의 존부하에 1-5 μM 테스트 화합물을 첨가하였다. 추가로 24시간후, MTP로부터 배지를 버리고, 루시페라아제 기질과 함께 세포용해-완충액을 함유하는 루시페라아제 분석-혼합물로 교체하였다. 상기 평판은 RT에서 약 15-30 동안 배양하고 루미노메터(luminometer)에서 판독하였다.
스크린 A
평판은 48시간동안 배양하고, 이후 저-혈청으로 교체하였다. 화합물은 Hh 단백질(0.01 μg/㎖; EC30 = 약 30%의 최대-유도 활성)의 존재하에 1-2 μM에서 스크린하였다.
스크린 B
평판은 48시간동안 배양하고, 이후 저-혈청으로 교체하였다. 화합물은 Hh 단백질의 첨가없이 5 μM에서 스크린하였다.
화합물 역-스크린(SV-Luc)
역-스크린을 위하여, SV40-루시페라아제 발현 카세트를 포함하는 [10T1/2(SV-Luc)] 세포를 사용하였다. 이는 세포내에서 루시페라아제-활성의 구조적 수준를 허용한다. 상기 분석법으로 Gli-Luc 분석법에서 선별된 화합물의 특이성, 즉 화합물이 hedgehog 신호 경로만을 특이적으로 촉진하는지 또는 전체적인 리포터-구조물을 촉진하는지를 평가할 수 있다. 화합물의 취급을 비롯하여 세포 도말과 배양은 Gli-Luc 분석법에서처럼 실행하였다. 이런 분석법에서, Hh 단백질은 첨가하지 않았는데, 이는 리포터-구조물이 이미 구조적으로 활성화되기 때문이다.
스크린 A로부터, 도 32와 33에 도시된 히트(hits)를 발견하였다. 이런 부분을 포함하는 도 32의 화합물의 1,4-디아미노사이클로헥산 아단위는 트랜스-상관관계로 배치된 2개의 아미노산 치환체를 보유한다, 예를 들면, 양 치환체는 사이클로헥산 아단위에서 적도에 위치한다. 이들 히트는 스크린 B에서 확인되었다. 도 34a와 34b에 도시된 데이터는 양 분석법(Gli-Luc & SV-Luc)에서 두 화합물의 투여(dosing)와 본질적으로 관련된다.
Gli-Luc 분석법으로부터의 데이터는 Hh 단백질과의 최대(full) 활성을 100%로 하여 퍼센트 활성으로 전환시킨다(도 35; 표 1). 상기 데이터는 두 화합물이 심지어 Hh 단백질의 부재에서도 Gli-luc 리포터 구조체로부터 활성을 현저하게 촉진시킬 수 있음을 나타낸다(즉, hedgehog 신호를 활성화시킨다); 농도 범위 0.1-15 μM, EC50 = 2 μM, ECmax = Hh 단백질로 50-70%의 최대-유도된 활성). 더욱이, 상기 화합물은 hedgehog(EC50 = 0.2-0.3 μM, ECmax = Hh 단백질로 70-90%의 최대-유도된 활성)의 존재하에 보다 극적인 유도를 보이는데, 이는 상기 화합물과 Hh 단백질 사이의 상승작용을 시사하며, 상기 화합물이 hedgehog 경로의 항진제로 작용함을 뒷받침한다.
표 1
Figure 112004012499261-pct00042
Figure 112009079535204-pct00043

Figure 112009079535204-pct00143

Figure 112009079535204-pct00144

Figure 112009079535204-pct00145

Figure 112009079535204-pct00146

Figure 112009079535204-pct00147

Figure 112009079535204-pct00148

Figure 112009079535204-pct00149

Figure 112009079535204-pct00150

Figure 112009079535204-pct00151

Figure 112009079535204-pct00152
SV-Luc 분석으로부터의 데이터(도 35)는 이들 두 화합물이 검사 농도 범위(최대 15 μM)에서 루시페라아제 활성에 영향을 주지 않는다는 것을 시사하는데, 이는 이들 화합물이 리포터-구조체로부터 활성을 촉진하지는 않지만, 아마도 hedgehog 경로에 특이적이라는 것을 암시한다. 또한, 영향을 받지 않는 활성은 이들 화합물이 내재적으로 세포에 비-독성이라는 것을 암시한다.
Hh 항진제: Gli 상향조절(upregulation)의 정량적 RT-PCR 측정
도 32와 33의 화합물은 hedgehog 경로의 잘 알려진 2가지 표적: 전사 인자Gli-1 및 추정 hedgehog 수용체 성분 ptc-1의 전사를 활성화시키는 능력을 검사하였다. 도 35에 도시된 바와 같이, 8 μM의 화합물 농도에서 양 표적의 유도는 최적의 농도의 Hh 단백질에서 얻은 결과와 비교하여, p-사이아노페닐 화합물 B에서 대략 60%, m-니트로페닐 화합물에서 40%이었다.
분석은 아래와 같이 실사하였다:
뮤린 C3H 10T1/2세포는 완전 배지(10% FBS)에서 24-웰 평판에 대략 200,000 세포/웰로 분주하였다. 24시간후, 배지는 제거하고 화합물 또는 Hh 단백질의 희석액을 함유하는 "기아" 배지(0.5% FBS)로 교체하였다. 16-18시간후, TriZol(Life Technologies, inc.)을 사용하여 전체 RNA를 준비하였다.
전체 RNA의 1㎍ 분량을 사용하여 M-MTV 역전사효소(Life Technologies, Inc.)로 무작위 헥사머-기폭된 cDNA를 준비하였다.
Gli-1와 ptc-1 전사체의 상대적 수준을 측정하기 위하여, ABI Prism 7700 Sequence Detection System으로 TaqMan 분석법(PE Biosystems)을 실시하였다. 내부 대조로서, 각 반응에서 GAPDH 전사체 수준을 동시에 측정하였다. 데이터는 Sequence Detector v1.6.3(Perkin Elmer)으로 분석하였다.
hedgehog 신호 항진제에 의한 소뇌 뉴런 전구체 증식의 유도
hedgehog 신호 항진제의 효능을 검사하기 위하여, 소뇌 뉴런 전구체의 증식을 촉진하는 능력을 측정하였다. 소뇌 과립 뉴런 전구체는 증식함으로써 Hh 단백질에 반응하는 것으로 알려져 있다. 이런 항진제를 검사하기 위하여, 소뇌 뉴런은 1주령 쥐 뇌에서 절개하고 1차 세포 배양액에 위치시켰다. 치료제는 배양 첫날(0 DIV)에 1회 첨가하였다. 세포는 3H-티미딘이 5 시간동안 첨가되는 2 DIV까지 배양액에 방치하였다; 상기 세포에 의한 3H-티미딘의 함입량은 증식 수준의 척도를 제공한다. 이후, 세포는 용해시키고, 3H-티미딘의 함입을 측정하였다. 파지티브 대조는 1.0 μg/㎖ 최종 농도의 Hh 단백질이었다. Hh 단백질 단독을 3H-티미딘 함입을 대략 20배 증가시켰는데, 이는 이들 세포의 증식을 촉진하는 Shh의 공지된 능력과 일관한다. 대조 부형약(DMSO)으로 처리된 세포를 비롯한 비-Hh-단백질-촉진된 세포는 매우 낮은 수준의 증식을 보였다. 하지만, 도 32의 2가지 검사 Hh 항진제는 도 36에 도시된 바와 같이 Hh 단백질 처리의 부재하에 3H-티미딘 함입을 현저하게 촉진하는 것으로 밝혀졌다. 5.0 μM에서, p-사이아노페닐 화합물 B는 3H-티미딘 함입을 10.2배 증가시켰다. 도 37에서는 항진제 D 역시 Shh의 부재하에 3H-티미딘 함입을 강하게 촉진한다는 것을 보여준다. 1.0, 0.3 또는 0.1 μM에서, 항진제 D는 3H 티미딘의 세포로의 함입을 각각 16배, 17배 또는 13배 증가시켰다. 이들 관찰 결과는 hedgehog 항진제가 표적 세포에서 공지된 hedgehog 생물반응을 촉진할 수 있다는 것을 입증한다.
신경 파괴 분석
CD-1 수컷 생쥐는 Avertin, 240 ㎎/㎏ IP로 마취시켰다. 생쥐 다리의 내면 에서 무릎 주위 부위는 면도하고 70% 에탄올로 정결하게 하여 털을 제거하고, 이후 베타딘으로 봉세척(swabbing)하였다. 넓적다리 피부는 핀셋으로 벌리고, 작은 가위를 사용하여 피부에 1/4-인치 절제하였다. 지방을 제거하여 대퇴부 신경, 동맥, 정맥을 노출시켰다. 굽어진 #7 핀셋의 끝을 집어넣어, 대퇴부 동맥/정맥 바로 아래에서 근육을 벌리고 근육 심부의 좌골 신경을 노출시켰다. 한 쌍의 핀셋을 사용하여 근육을 벌어진 상태로 유지시키고, 다른 쌍의 핀셋을 사용하여 신경을 조심스럽게 들어올렸다. 근육 섬유를 들어올리지 않도록 조심하였다. 핀셋은 3회 벌리고 닫아 근육으로부터 신경을 분리하였다. 신경은 굽어진 핀셋으로 근육으로부터 들어올려진 상태로 유지시키고, 신경에 지혈겸자를 고정시켜 신경을 지혈겸자의 중앙에 위치시켰다. 지혈겸자는 10초동안 위치시켰다. 이런 방식으로, 무릎으로부터 대략 1+㎝ 지점에서 양 좌골 신경을 파괴시켰다. 지혈겸자는 떼어내고, 신경은 근육으로 복귀시켰다. 작은 피펫 팁(P2)을 사용하여 소량의 조직 표지 염료를 파괴된 부위에 도포하였다. 수술 클립을 사용하여 절제 부위를 봉하였다. 피부가 근육에 결찰되지 않도록 조심하였다. 클립은 전체 실험동안 방치되었다.
일군의 생쥐에 대조 수술을 실시하였다. 이는 핀셋으로 신경을 들어올리고, 이후 파괴없이 이를 복귀시키는 단계로 구성되었다. 상기 부위 역시 조직 염료로 표지할 수 있다.
약물 치료는 수술 당일에 시작하였다. PBS 용액에서 1 ㎎/㎏ 분량으로 투여되는 Shh와 면역글로불린의 융합 단백질(U.S. Provisional Application No. 60/164025)인 Shh 단백질의 경우에, 28 게이지, 1/2 cc 인슐린 주사기로 동물의 등 중앙에 피하 주사하고 12-13일(이 시점에서 완전히 회복되었다)까지 격일로 반복하였다. 항진제 투여의 경우에, 43% DMSO/PBS(도 38A와 39B), 또는 10% DMSO/물(도 38B와 39D)에 녹인 항진제 용액을 미니펌프(1 ㎕/hour)로 전달하였다. 행동 검사는 수술후 4일에 시작하고 12-13일까지 지속하였다.
행동 검사 - 움켜잡기(Grip) 분석
생쥐는 1 cm 입구가 있는 8"×8" 금속 와이어 격자(검사-튜브 선반과 유사)에 위치시키고, 격자는 일정하고 지속적인 동작으로 10회 서서히 뒤집었다. 생쥐가 좌측과 우측 뒷다리로 움켜잡지 못하는 회수를 기록하였다. 생쥐는 필요한 경우 격자에서 위치를 이동시켜 격자의 모서리로부터 떨어지도록 하였다. 생쥐가 격자 주위에 다리를 단순히 갈고리처럼 고정시키는 것은 실패로 간주하였다. 생쥐가 걸으면서 격자를 움켜잡지 못하면 뒤집기를 반복하였다.
좌측과 우측 뒷다리의 실패는 실험군의 다른 동물(6 마리/군×2 발 움켜잡기 스코어/동물 = 임의의 시점에서 12 움켜잡기 스코어/군)과 공동으로 계산하였다. 항진제 D에 대한 결과는 도 38A에 도시한다. 일반적으로, 부형약 단독으로 처리된 동물은 수술후 9일에 스스로 회복된다. 도 38B에서는 치료 프로토콜동안 10% DMSO/물의 부형약에 용해된 항진제 D를 사용하여 수득된 결과를 도시한다.
행동 검사 - 발가락 스프레드 측정(Toe spread Measurement)
발가락 스프레트 측정은 수술후 4일에 시작하고 격일로 측정하였다. 생쥐는 꼬리의 인접 부분을 잡아 고정시키고, 앞다리로 우리의 와이어 상부에 매달리도록 하였다. 작은 페인트솔이나 탈지면 도포기를 사용하여 생쥐의 뒷발가락과 푸트패 드에 물감을 칠하였다. 생쥐는 깨끗한 종이를 가로질러 걷도록 하여 각 뒷다리에서 적어도 2개의 깨끗한 지문을 얻었다. 자를 사용하여, 각 발에서 가장 멀리 떨어진 발가락 지문 사이에 줄을 긋고, 이들의 거리를 측정하였다. 동물이 회복됨에 따라, 거리는 정상 수치로 증가하였다.
좌측과 우측 다리 스코어는 평균하고 실험군의 다른 동물(6 마리/군×2 발 움켜잡기 스코어/동물 = 임의의 시점에서 12 발가락 스프레트 스코어/군)과 공동으로 계산하였다. 항진제 D에 대한 결과는 도 39A와 B에 도시한다. 일반적으로, 부형약 단독으로 처리된 동물은 수술후 9일에 스스로 회복된다. 도 39D에서는 치료 프로토콜동안 10% DMSO/물의 부형약에 용해된 항진제 D를 효과를 도시한다.
리포터 생쥐 분석
patched 좌위의 조절하에 β-갈락토시다제 외래도입유전자를 보유한 생쥐(ptc-lacZ 생쥐)는 내인성 생쥐 patched 유전자가 발현되는 세포와 동일하게 β-갈락토시다제 단백질을 발현한다. 따라서, β-갈락토시다제 단백질은 내인성 patched 유전자 발현의 충실한 리포터로 사용될 수 있다. patched 유전자는 hedgehog 신호전달 경로의 공지된 구성요소이며 hedgehog 경로가 활성화될 때 상향조절된다. 따라서, ptc-lacZ 생쥐에서 β-갈락토시다제 단백질은 hedgehog 경로가 활성화된 생쥐에서 과다발현되어, 조직이 효소 활성에 대하여 X-gal 기질로 염색될 때 좀더 강한 푸른색 염색(좀더 높은 수준의 β-갈락토시다제 효소에 기인)을 결과한다.
ptc-lacZ 생쥐는 4가지 처리군으로 구분하고, 출생 당일부터 시작하여 4일동 안 아래의 화합물 또는 화합물의 조합으로 처리하였다(dipal-Shh = dipalmitoylated Sonic hedgehog):
1) dipal-Shh 10 ㎎/㎏/주사 2X/일
2) dipal-Shh 1 ㎎/㎏/주사 2X/일
부형약 10-15 ㎕/주사 4X/일
3) dipal-Shh 1 ㎎/㎏/주사 2X/일
항진제 B 15 ㎎/㎏/주사 4X/일
4) 처리없음
상기 항진제에 대한 부형약은 PBS(pH 7.2)에 녹인 10% DMSO이었다. 항진제는 상기 부형약 용액에 용해된 4.67 mM 원액으로부터 주사되었다.
마지막 주사후 18시에, 생쥐는 죽이고 아래의 조직을 수집하였다: 두개골, 신장, 폐, 견갑골, 피부, 심장. 모든 조직은 0.2% 글루타르알데하이드, 5 mM EDTA(pH 8.0), 20 mM MgCl2, 100 mM Na2HPO4에서 30분동안 고정시키고, 이후 1 ㎎/㎖ X-gal, 12.5 mM 포타슘 페로시아니드(potassium ferrocyanide), 12.5 mM 포타슘 페리시아니드(potassium ferricyanide), 2 mM MgCl2, 0.01% 디옥시콜레이트(deoxycholate), 0.02% NP-40, 100 mM Na2HPO4에서 30시간동안 염색하였다. 조직은 상대적 강도로 판단하고 사진 촬영하였다.
처리군 3(항진제 + 저용량 dipal-Shh)으로부터 얻은 모든 조직은 도 40에 도시된 바와 같이, 처리군 2(부형약 + 저용량 dipal-Shh)로부터 얻은 조직과 비교하 여 β-갈락토시다제의 현저한 상향조절(좀더 강한 푸른색 염색으로 나타남)을 보였는데, 여기서 처리군 3으로부터 얻은 조직은 각 프레임의 오른쪽에 도시한다. 도 41에서 영상은 4가지 처리군 각각으로부터 얻은 조직의 실례를 도시한다. 처리군 3에서 관찰된 상향조절은 처리군 1(고용량 dipal-Shh)에서 관찰되는 결과와 유사하였다. 처리군 2에서 β-갈락토시다제 염색 수준은 처리군 4(처리없음)에서 관찰되는 결과와 유사하였다.
항진제 B는 자체로서는 탐지가능한 상향조절을 유도하지 못하는 저용량 dipal-Shh의 존재하에, 생체내에서 hedgehog 경로를 분명하게 상향조절할 수 있었다.
도 42: ptc-lacZ 생쥐는 2가지 처리군으로 구분하고, 출생 당일부터 시작하여 3일동안 아래의 화합물로 처리하였다:
1) 부형약 8-15 ㎕/주사 4X/일
2) 항진제 D 4 ㎎/㎏/주사 4X/일
상기 항진제에 대한 부형약은 PBS(pH 7.2)에 녹인 10% DMSO이었다. 항진제는 상기 부형약 용액에 용해된 1.0 mM 원액으로부터 주사되었다.
마지막 주사후 18시에, 생쥐는 죽이고 앞다리를 수집하여 앞서 밝힌 바와 같이 진행시켰다. 항진제-처리된 생쥐의 앞다리는 신경, 혈관, 연골, 연결 조직에서 강한 상향조절을 보였다.
항진제 D는 dipal-Shh의 부재하에, 생체내에서 hedgehog 경로를 분명하게 상향조절할 수 있었다. 이런 용량의 항진제 D에서 관찰되는 상향조절은 10 ㎎/㎏/주 사, 2×/일에서 dipal-Shh 주사에서보다 높다.
세 번째 실험에서, ptc-lacZ 생쥐는 5가지 처리군으로 구분하고, 출생 당일부터 시작하여 4일동안 아래의 화합물로 처리하였다:
1) 부형약 9-20 ㎕/주사 4X/일
2) 항진제 D 0.9 ㎎/㎏/주사 4X/일
3) 항진제 D 0.3 ㎎/㎏/주사 4X/일
4) 항진제 D 0.1 ㎎/㎏/주사 4X/일
5) 옥틸-Shh 10 ㎎/㎏/주사 2X/일
상기 항진제에 대한 부형약은 PBS(pH 7.2)에 녹인 10% DMSO이었다. 항진제는 상기 부형약 용액에 용해된 0.3, 0.1, 0.03 mM 원액으로부터 주사되었다.
마지막 주사후 18시에, 생쥐는 죽이고 앞다리를 수집하여 앞서 밝힌 바와 같이 진행시켰다. 본 실험의 결과는 도 43에 도시하는데, 여기서 부형약 대조는 표시하지 않는다. 항진제-처리된 생쥐의 앞다리는 신경, 혈관, 연골, 연결 조직에서 강한 상향조절을 보였다(부형약 군과 비교하여). 0.9 ㎎/㎏ 군이 본 실험에서 가장 높은 수준의 상향조절을 보였다. 0.9 ㎎/㎏ 군과 0.3 ㎎/㎏ 군 모두 10 ㎎/㎏ Hh 단백질 군보다 높은 상향조절을 보였다. 0.1 ㎎/㎏ 군은 Hh 단백질 군에서보다 훨씬 약한 상향조절을 보였다.
항진제 D는 용량-의존한 방식으로 생체내에서 hedgehog 경로를 분명하게 상향조절할 수 있었다. 0.9와 0.3 ㎎/㎏ 용량의 항진제 D에서 관찰되는 상향조절은 10 ㎎/㎏/주사, 2×/일에서 Hh 단백질 주사에서보다 높다.
폐 분기 분석(lung branching assay)
E12.5령 ptc-1(d11) lacZ 폐는 수거하고 외래유전자도입 배아는 꼬리를 이용한 lacZ 탐지로 확인하였다. 외식체는 플라스틱 격자(조직 포매 챔버)의 상부에 위치된 1 μm 폴리카보네이트 필터(Costar)에 모으고, 폐 외식체 배양 배지(생쥐 폐의 배양을 위하여 DMEM 기초하고 첨가제 최적화됨)로 채워진 표준 12-웰 조직 배양 평판에 48 시간동안 위치시키며, lacZ 고정액에 고정시키고, 세척하며, 37℃에서 lacZ O/N에 대하여 염색하였다.
결과는 도 44에 도시한다. 좌측의 대조 패널에서, LacZ 발현은 원부 분지 말단에 인접한 중간엽에서 관찰될 수 있는데, 이런 패턴은 내인성 patched 발현을 반영한다. 5 μM 항진제 B로 처리하면 리포터 유전자 발현이 현저하게 증가하고 외래도입유전자의 발현 도메인이 확대되는데, 이는 hedgehog 경로의 상향조절을 시사한다. 가장 오른쪽 패널은 5 μg/㎖ Hh 단백질로 처리한 결과를 도시한다.
신장 분지 분석
E13.5령 ptc-1(d11) lacZ 폐는 수거하고 외래유전자도입 배아는 꼬리를 이용한 lacZ 탐지로 확인하였다. 외식체는 플라스틱 격자(조직 포매 챔버)의 상부에 위치된 1 μm 폴리카보네이트 필터(Costar)에 모으고, 신장 외식체 배양 배지(생쥐 폐의 배양을 위하여 DMEM 기초하고 첨가제 최적화됨)로 채워진 표준 12-웰 조직 배양 평판에 48 시간동안 위치시키며, lacZ 고정액에 고정시키고, 세척하며, 37℃에서 lacZ O/N에 대하여 염색하였다.
결과는 도 45에 도시한다. 좌측의 대조 패널에서, LacZ 발현은 최근부 요관 상피에 인접한 중간엽에서 관찰될 수 있는데, 이런 패턴은 내인성 patched 발현을 반영한다. 5 μM 항진제 B로 처리하면 리포터 유전자 발현이 현저하게 증가하고 외래도입유전자의 발현 도메인이 확대되는데, 이는 hedgehog 경로의 상향조절을 시사한다. 신호가 중간엽에 국지적으로 존재하고 좀더 원부에 위치한 요관 상피와 관상 상피로는 확대되지 않는데, 이는 내인성 환경에서 hedgehog 신호전달에 반응하는 중간엽 세포형만 항진제에 반응하고 이런 경로를 활성화시키지 않는 세포형은 항진제 처리에 영향을 받지 않는다는 것을 시사한다. 가장 오른쪽 패널은 5 μg/㎖ Hh 단백질로 처리한 결과를 도시한다.
피부 외식체
ptc-lacZ E17.5 강아지의 피부는 2 mm 피부 펀치로 절제하였다. 이후, 이들 피부 펀치는 대조 배지, 항진제 B/D 또는 Hh 단백질을 함유하는 배지, 또는 항진제와 Hh 단백질을 모두 함유하는 배지에 6일동안 배양하였다. 그 다음, 외식체는 X-Gal로 염색하였다. 도 46A에서는 항진제 B에 대한 결과를 도시한다. 항진제 단독 처리는 저용량 Hh 단백질 단독으로 배양보다 많은 염색을 보이고, 항진제와 저용량 Hh 단백질처리는 고용량 Hh 단백질에서와 유사한 염색을 보인다. 항진제 D에 대한 유사한 결과는 도 46B에 제시한다.
인간 세포에서 활성
도 47A과 B에서는 생쥐 리포터 세포(앞서 밝힌 바와 같이, Gli-Luc 리포터 구조체를 보유하는 TM3 세포) 및 인간 리포터 세포(Gli-Luc 구조체를 보유하는 인간 태아 구개골 중간엽(HEPM) 세포)에서 당해 화합물 O와 R의 활성을 비교한다. 도 48에서는 부형약, Hh 단백질, 항진제 O로 처리된 인간 세포에서 hedgehog 표적 유전자 Gli-1로부터 발현되는 RNA의 정량적 PCR 분석을 도시한다. 리포터 세포주의 활성화 및 이들 화합물에 대한 반응으로 상승된 Gli-1 통신은 이런 항진제가 인간 세포에서 기능한다는 것을 입증한다.
생체내 신경학적 활성
hedgehog(Hh) 경로의 활성화는 파킨슨병(PD)를 비롯한 신경퇴행성 질환의 동물 모델에서 유익한 효과를 유도하는 것으로 밝혀졌다. 본 발명에 따른 Hh 경로의 소형 분자 항진제는 Gli-1 발현의 선조 유도에서 입증된 바와 같이, 경구 투여이후 성체 설치류 뇌에서 긍정적인 약동학적 특성을 보이고 Hh 경로를 효과적으로 활성화시킨다. 이들 항진제를 통한 Hh 경로의 활성화는 헌팅턴병(Malonate 병소), 뇌졸증(생쥐 중간 대뇌 동맥 폐색, MCAO), 파킨슨병(생쥐 1-메틸-4-페닐-1,2,3, 6-테트라하이드로피리딘, MPTP)의 생체내 모델에서 보호 및/또는 재생 효과를 발휘한다. 이들 화합물은 신경생성(neurogenesis)이 일생동안 지속되는 것으로 알려진 2가지 뇌 영역: 가쪽뇌실의 뇌실하영역(SVZ) 및 해마 치상 피질의 과립상아래 영역에서 신경 전구체의 증식을 유도할 수 있다.
파트 1: Hh 항진제는 헌팅턴 병의 쥐 말로네이트 모델에서 신경을 보호한다.
선행 연구에서 Shh 단백질의 직접적인 투여는 헌팅턴 병(HD)의 동물 모델, 말로네이트 병소 모델에서 신경을 보호하는 것으로 입증되었다. 말로네이트는 미토콘드리아 독소인데, 미토콘드리아 에너지 대사에서 결함이 HD와 같은 신경퇴행성 질환의 병리에 일정한 역할을 하는 것으로 생각된다. 말로네이트는 쥐 선조에 투 여되면 병소를 형성한다. 아래에 기술된 실험으로 Hh 항진제가 말로네이트 유도된 선조 병소의 크기를 줄일 수 있는 지를 검사하였다.
hH 항진제는 삼투압 Alzet 펌프에 부착된 캐뉼러를 통하여 수컷 SD 쥐의 뇌실에 직접 투여하였다. 부형약(5% 2-하이드록시프로필-B-사이클로덱스트린, 4.35% 만니톨, 0.2% DMSO) 또는 Hh 항진제(1-600 mM 범위의 U")로 채워진 상기 펌프는 6일동안 1 ㎕/hr의 일정한 속도로 화합물을 뇌실에 방출하였다. 화합물로 사전처리하고 6일후, 말로네이트를 뇌 선조에 직접 주사하고, Alzet 펌프를 제거하였다. 4일후, 쥐는 안락사시키고 뇌를 2 mm 조각으로 절단하였다. 이들 조각은 살아있는 조직을 적색으로, 선조 경색을 흰색으로 염색하는 2% 용액에 위치시켰다. 경색의 크기(경색 %)는 영상 분석 소프트웨어로 측정하고, 데이터는 일방 ANOVA, 이후 적절한 post-hoc 검증(p<0.05)으로 분석하였다.
도 49에 도시된 실험에서, 쥐는 부형약(n = 8), 200 μM U"(n = 8) 또는 300 μM U"(n = 7)로 사전처리하였다. 이들 데이터는 300 μM 농도로 Hh 항진제의 직접적인 뇌 투여가 부형약 처리된 동물과 비교하여 말로네이트-유도된 경색의 크기를 감소시킨다는 것을 보여준다(F(2,20)=5.12, p=0.0159).
이들 데이터는 Hh 항진제가 HD의 말로네이트 모델에서 신경을 보호한다는 것을 입증한다. 이에 더하여, 상기 결과로부터 Hh 항진제가 Hh 단백질의 신경보호 효과를 모방할 수 있다는 것을 확인할 수 있는데, 그 이유는 상기 단백질이 이런 모델 시스템에서 선조 병소 크기를 감소시키는 것으로 이미 입증되었기 때문이다.
파트 2: Hh 항진제는 뇌졸증의 생쥐 MCAO 모델에서 신경을 보호한다.
상기 동물 모델에서, 작은 봉합사를 총경 동맥에 삽입하고 뇌의 순환계에 직접 꿰었다. 봉합사는 전뇌에 일차 혈액 공급원인 중간 대뇌 동맥(MCA 폐색)을 통한 혈류가 차단되도록 위치시킨다. 일정한 기간(예, 90분)이후, 봉합사를 제거하고 전뇌로의 혈류를 복원(재관류)시켰다. 전뇌로의 일시적인 혈류 차단은 사람 뇌졸중 환자에서 관찰되는 증상을 모방하는 행동 증상과 뇌 병리를 유발한다. MAC 폐색으로부터 24시간 이내에, 뇌 경색은 살아있는 조직을 적색으로, 경색된 부위를 흰색으로 염색하는 염료(TTC)에 의해 가시화된다. 일반적으로, 90분 MCAO이후 경색은 피질과 피질하 뇌 영역과 관련된다.
Hh 항진제로 프레-MCAO 처리
본 연구에서, 생쥐는 MCAO에 앞서 부형약(0.5% 메틸 셀룰로오스, 0.2% Tew주-80/0.9% NaCl, n=12) 또는 Hh 항진제 X"(20 ㎎/㎏, po, n=11)로 3일동안 처리하였다. 이후, 동물은 90분 MCAO 및 재관류를 실시하였다. 폐색 개시후 대략 24시(23.5시)에, 생쥐는 안락사시키고 뇌를 2 mm 조각으로 절단하였다. 이들 뇌 조각은 뇌의 경색된 부위를 가시화시키기 위하여 TTC로 염색하였다. 경색 부위/전체 전뇌(경색 %)를 측정하고 통계학적으로 분석하였다.
도 50에서는 전체 경색 크기가 부형약 처리된 대조와 비교하여 Hh 항진제로 사전처리된 생쥐에서 현저하게 감소한다는 것을 도시한다(p=0.057).
도 51에서는 피질에서 경색 비율과 피질하(선조, 시상, 해마)에서 경색 비율을 도시한다. 이들 데이터는 피질 경색 크기에서 현저한 감소를 보였다(p=0.052). 따라서, Hh 항진제로 사전처리는 이런 뇌졸중 동물 모델에서 신경을 보호하였다.
Hh 항진제로 포스트-MCAO 처리
수컷 생쥐(7-8주령)는 90분 MCAO 및 재관류를 실시하였다. 이후, 동물은 재관류(90분 폐색이후)의 개시 시점에 부형약(n=11) 또는 Hh 항진제 X"0(20 ㎎/㎏, po, n=12)으로 처리하였다. MCAO 개시후 24시에, 동물은 생쥐는 안락사시키고 뇌를 2 mm 조각으로 절단하며, 이들 뇌 조각은 경색 크기 분석을 위하여 TTC로 염색하였다.
도 52에서는 Hh 항진제로 포스트-MCAO 처리가 생쥐에서 경색 크기를 현저하게 감소시킨다는 것을 도시한다(p=0.05).
유사하게, 도 53에서는 포스트-MCAO 항진제 처리가 피질과 피질하 병소 크기 모두를 현저하게 감소시킨다는 것을 도시한다.
종합적으로, 이들 데이터는 Hh 항진제의 경구 투여가 뇌졸중의 생쥐 MCAO 모델에서 신경을 보호한다는 것으로 보여준다.
파트 3: Hh 항진제로 경구 투여는 파킨슨병의 생쥐 MPTP 모델에 효과적이다.
선행 연구에서 Shh 단백질은 PD의 동물 모델에 효과적인 것으로 입증되었다. 1-메틸-4-페닐-1,2,3,6-테트라하이드로피리딘(MPTP)은 도파민성 신경독소인데, 이를 생쥐에 전신 주사하면 파킨슨병(PD) 환자에서와 유사한 도파민 수준의 감소가 관찰된다. 아래에 기술된 실험으로 생쥐에 Hh 항진제의 투여가 MPTP 처리에서 관찰되는 도파민과 티로신 하이드록실라제의 상실을 감소시키는 지를 검사하였다.
Hh 항진제로 사전처리는 MPTP 병소화에 의해 유발된 손상을 약화시킨다.
도 54에 도시된 데이터는 생쥐에 MPTP 처리에 앞서 Hh 항진제 X"(0.3, 1, 3, 10 ㎎/㎏, po)가 3일동안 경구 투여된 실험의 결과이다. MPTP 처리후 7일에, 생쥐는 안락사시키고 선조에서 도파민(DA)과 티로신 하이드록실라제(TH)의 수준을 측정하였다.
도 54에서는 Hh 항진제로 사전처리가 병소화(lesioning)후 7일에 부형약-처리된 생쥐와 비교하여 선조 DH(도 54)와 TH 활성 측정에서 흑질-선조 경로에 대한 손상을 현저하게 약화시켰다(~260%).
Hh 항진제로 포스트-MPTP 처리가 효과적이다
도 55에 도시된 데이터는 Hh 항진제처리가 MPTP이후 3일에 개시된 실험의 결과이다. 항진제 처리가 MPTP 병소화후 3일에 개시되는 경우에, 선조 DA(도 55)와 TH 활성 수준은 부형약-처리된 생쥐와 비교하여 현저하게 높다(~250%).
이들 발견은 소형 분자 Hh 항진제에 의한 Hh 경로의 활성화가 흑조-선조 경로에 보호와 복구 효과를 발휘한다는 것을 입증한다. 종합적으로, 이들 데이터는 파킨슨병의 신규한 치료 전략의 개발에 중요한 의미를 갖는다.
파트 4: Hh 항진제 처리는 성체 설치류에서 신경 전구 세포의 증식을 증가시킨다.
성체 뇌에서, 새로운 뉴런의 생성은 2가지 뇌 영역: 가쪽뇌실의 뇌실하영역(SVZ) 및 해마 치상 피질의 과립상아래 영역(SG)에서 지속되는 것으로 알려져 있다. Shh 단백질은 대뇌 과립 뉴런을 비롯한 다수의 시험관내 시스템에서 전구 세포 증식을 유도한다. 아래에 기술된 실험으로 Hh 항진제 처리가 성체 설치류 뇌에서 내인성 신경 전구 세포의 증식에 영향을 주는 지를 검사하였다.
성체 쥐에 Hh 항진제의 직접 뇌 투여는 SVZ 전구 세포의 증식을 증가시킨다.
Hh 항진제는 삼투압 Alzet 펌프에 부착된 캐뉼러를 통하여 수컷 SD 쥐의 뇌실에 직접 투여하였다. 부형약(5% 2-하이드록시프로필-B-사이클로덱스트린, 4.35% 만니톨, 0.2% DMSO) 또는 Hh 항진제(10-600 μM 범위의 U")로 채워진 상기 펌프는 6일동안 0.5 ㎕/hr의 일정한 속도로 화합물을 뇌실에 방출하였다. 화합물로 사전처리하고 6일후, 동물은 브로모디옥시우리딘(BrdU, 50㎎/㎏, ip)을 주사하여 분화 세포를 표지하였다. BrdU 처리하고 2시간후, 쥐는 안락사시키고 고정제를 살수하였다. 뇌는 수거하고 BrdU 면역조직화학을 진행시켰다. 이후, BrdU-면역반응(BrdU-IR) 세포는 SVZ에서 캐뉼러가 있는 부분과 없는 부분에서 계수하였다.
도 56에서는 동물이 부형약(n=3) 또는 Hh 항진제(200 μM, n=3)로 처리된 실험의 데이터를 도시한다. BrdU-IR 세포의 개수는 항진제 처리하고 6일후, 뇌의 양 면에서 현저하게 증가하였다(*p<0.05)
이들 데이터는 Hh 항진제의 직접 뇌 투여가 성체 쥐 뇌에서 내인성 전구 세포의 증식을 증가시킨다는 것을 입증한다.
Hh 항진제의 경구 투여는 성체 생쥐에서 신경 전구 세포의 증식을 증가시킨다.
Hh 항진제의 경구 투여가 전구 세포의 증식에 영향을 주는 지를 검사하기 위하여, 생쥐는 1-7일동안 부형약 또는 Hh 항진제 X"를 매일 투여하였다. 적절한 일자에, 생쥐는 BrdU(ip)를 주사하고 2시간후 안락사시키며 고정액을 살수하고 뇌에 BrdU 면역조직화학을 진행시켰다. 이후, BrdU-IR 세포는 SVZ와 해마 치상 피질의 과립상아래 영역(SG)에서 계수하였다.
도 57과 58에 도시된 데이터는 생쥐에 7일동안 부형약(n=4) 또는 Hh 항진제 X"(10 ㎎/㎏, n=3 또는 25 ㎎/㎏, n=3)를 경구 투여한 실험의 결과이다. 최종 투여하고 1일후, 생쥐는 BrdU를 주사하고, 2시간후 앞서 밝힌 바와 같이 뇌를 수거하고 진행시키며 분석하였다.
도 57에서는 7일동안 Hh 항진제의 경구 투여가 부형약 처리된 대조와 비교하여 SVZ에서 BrdU 표지된 세포의 개수를 증가시킨다는 것을 도시한다. 또한, 도 58의 데이터는 Hh 항진제의 경구 투여가 해마 치상 피질의 SG에서 증식 세포의 개수를 증가시킨다는 것을 보여준다.
파트 5: 성체 동물에서 경구 투여된 항진제의 의한 Hh-반응성 조직의 상향조절
Hh 반응성 전사 인자 Gli-1의 상향조절은 생체에서 경구 전달된 Hh 항진제의 생물학적 효능을 입증하는 마커로 사용되었다. 본 발명의 선택된 대표적인 화합물은 단일 용량으로 성체 동물에 경구 투여하고, 동물은 죽이고 24시간후 조직을 수거하였다. Gli-1 발현은 GapDH를 참고 유전자로 하는 표준 정량 실시간 PCR 분석으로 측정하였다. Gli-1은 뇌, 척수, 말초 신경, 심장, 폐에서 항진제에 의해 상향조절되는 것으로 확인되었다. CNS와 말초 질환의 치료 모델로부터 얻은 데이터를 종합하면, 이들 결과는 Hh 경로-반응성 조직이 경구 전달된 항진제에 예측된 방식으로 반응하고 생물학적으로 현저한 치료 효과를 유도한다는 것을 입증한다.
파트 6: 스트렙토조토신(STZ) 당뇨병 쥐 모델에서 당뇨 병리의 치료
당뇨 병리의 쥐 STZ 모델에서, Shh-Ig 단백질은 표준 임상 시험 종점인 운동과 감각 신경 전달 속도(nerve conduction velocity)를 정상화시키는 것으로 밝혀졌다(도 59). 운동 NCV를 위하여 경구 투여된 항진제 D에서도 유사한 결과가 밝혀졌다(도 60). 이에 더하여, 좌괄 맥관벽 신경의 레이저 도플러 관류 영상(도 61) 및 좌골 맥관벽 신경의 BS-1 레시틴 형광 영상(도 62)에 의한 측정에서 손상된 신경의 혈류가 향상되었다. 더 나아가, Shh-Ig와 항진제 D는 향상된 신경 건강의 지표하는 좌골 신경에서 신경 성장 인자(NGF)를 증가시켰다(도 63).
신경 기능과 회복에 관여하는 인자가 Shh 처리이후 상향조절되는 지를 평가하는 연구를 실시하였다. 신경 주위에서 유래된 섬유아세포는 Shh 단백질의 존재하에 시험관내에서 배양하였다. 처리된 섬유아세포는 혈관 회복과 성장을 매개하는 혈관생성 성장 인자인 VEGF(도 65)와 안지오포에틴-II(도 66)을 비롯하여 신경의 성장과 회복을 매개하는 것으로 생각되는 BDNF와 IGF-1(도 64)의 상향조절을 보였다. VEGF 역시 배양된 신경에 직접적인 영양 효과를 보이는 것으로 확인되었다. 종합하면, 이들 데이터는 Shh 또는 항진제로 Hh 경로를 활성화시키면 신경 조직에 핵심적인 다수의 성장 인자가 상향조절되고 신경 회복이 결과된다는 것을 입증한다.
이에 더하여, 이들 결과는 Shh 또는 항진제 처리가 혈관 질환에서 혈관 성장 및 개선된 혈류를 촉진하는 다양한 치료 용도로 이용될 수 있다는 것을 입증한다.
방법
당뇨병의 유도, 모니터링, 유지
당뇨병은 수컷 Wistar 쥐(Charles River,UK or Harlan, SanDiego, USA)를 하룻밤 굶긴 이후, 스트렙토조토신(STZ; Sigma)을 복강내 주사(55 ㎎/㎏)하여 유도하였다. 약물은 주사직전에 무균 염수에 새로 용해시켜 준비하였다. 3일후, 스트립-작동된 반사 포토메터(strip-operated reflectance photometer)로 꼬리 정맥 글루코오스를 측정하고, 혈당<15 mmol/ℓ인 생쥐는 연구에서 배제하였다. 쥐는 12시간 밝음/어둠 주기로, 음식과 물에 자유롭게 접근가능하도록 집단-사육하였다. 각 연구의 종결 시점에서, 모든 쥐로부터 혈액 시료를 수거하고 혈장을 추출하며 상용 키트(Sigma,St. Louis, MO)를 이용한 분광 분석으로 혈장 글루코오스 수준을 측정하였다.
약물 치료
시험관내 분석의 경우에, Shh 단백질은 변형하지 않거나 N-말단 시스테인을 2개의 이소루이신 분자로 치환하여 변형시켰다(II-Shh)(F.R. Taylor et al. , Enhanced potency of human sonic hedgehog by hydrophobic modification. 2001. Biochemistry 40: 4359-4371). 생체내 분석의 경우에, 변형된 Shh는 IgG1과 추가로 융합시켰다(SHh-IgG). Shh-IgG는 피치아 파스토루스(pichia pastorus)에서 발현시키고 SP 세파로스, 단백질 A 세파로스, CM 다공 크로마토그래피로 정제하였다. 원형의 융합 단백질은 모으고 여과하며 2xPBS에 투석하여 보관하였다. 일일 분량은 실험자가 치료군을 알지 못하도록 각 연구의 시작 시점에 준비하고 -70℃에서 보관하였다. 주사제는 사용직전에 실온에서 해동하고, 물로 희석하여 1xPBS의 최 종 부형약 농도를 달성하였다. 쥐는 0.3, 1.0, 3.0 ㎎/㎏ 용량의 Shh-IgG를 주 3회 목덜미에 s.c. 투여하였다. Shh-IgG를 섭취하지 않은 동물은 부형약을 주사하였다. 치료는 4-8주의 당뇨병이후에 개시하고 추가로 4주동안 지속하여, 특정 연구에 따라 당뇨병의 지속 기간이 8-12주가 되도록 하였다.
신경 전달 속도 측정
쥐는 신경 전달 속도(NCV)를 평가하기에 앞서, 할로탄 또는 이소플루란으로 마취시켰다. 운동 신경 전달 속도(MCNV)는 뒷다리에서 근전도의 화합물 M 파동의 지연으로부터 측정하고, 감각 신경 전달 속도(SNCV)는 동일 조직에서 H 반사 지연(H reflex latency)으로부터 측정하였다. 전근을 제외한 후근의 선택적 절단을 수반하는 예비 연구에서 H 파동 측정의 유효성이 확립되었다(APM, 비공개 데이터). 신경의 자극은 좌골 절흔과 아킬레스건에서 실시하고, 유발 근전도는 발의 골간 근육으로부터 기록하였다. 중간-넓적다리 신경 온도는 전체 과정동안 36ㅁ0.5℃로 유지시켰다.
좌골 맥관벽 신경의 레이저 도플러 관류 영상
상기 과정은 P. Schratzberger et al. Reversal of experimental diabetic neuropathy by VEGF gene transfer. 2001. J. Clin. Invest. 107 (9): 1083-92에서 밝힌 바와 같이 실시하였다.
좌골 맥관벽 신경의 BS-1 레시틴 형광 영상
BS-1 레시틴을 이용한 상기 과정은 P. Schratzberger et al. Reversal of experimental diabetic neuropathy by VEGF gene transfer. 2001.. J Clin. Invest. 107 (9): 1083-92에서 밝힌 바와 같이 실시하였다.
신경 성장 인자(NGF)와 혈관 내피 성장 인자(VEGF) 단백질 분석
NGF는 P. Fernyhough et al. Human recombinant nerve growth factor replaces deficient neurotrophic support in the diabetic rat. 1995. Eur. J. Neurosci. 7: 1107-1110에서 밝힌 바와 같이 ELISA로 좌골 신경 분절의 추출물에서 측정하였다. VEGF는 표준 ELISA 분석, VEGF, 뇌-유래된 신경 영양 인자(BDNF), 인슐린-유사 성장 인자-1(IGF-1) mRNA 분석으로 측정하였다. 이들 3가지 성장 인자는 GapDH를 참고 유전자로 하는 표준 정량 실시간 PCR 분석으로 측정하였다.
본 발명에 따른 화합물의 제조
a. 합성의 개요도.
본 발명의 방법 및 조성에 유용한 hedgehog 항진제를 생성하는 예시적인 합성 개요도가 도 1-31에 도시되어 있다.
도 1-31에 도시된 반응 조건은 다음과 같다.
1) R1CH2CN, NaNH2, 톨루엔(Arzneim-Forsch, 1990, 40, 11, 1242)
2) H2SO4, H2O, 환류(Arzneim-Forsch, 1990, 40, 11, 1242)
3) H2SO4, EtOH, 환류(Arzneim-Forsch, 1990, 40, 11, 1242)
4) NaOH, EtOH, 환류
5) (Boc)2O, 2M NaOH, THF
6) LiHDMS, R1X, THF(Merck patent Applic # WO 96/06609)
7) Pd-C, H2, MeOH
8) t-BuONO, CuBr, HBr, H2O(J. Org. Chem. 1997, 42, 2426)
9) ArB(OH)2, Pd(PPh3)4, 디옥산(J. Med. Chem. 1996, 39, 217-223)
10) R12(H)C=CR13R14, Pd(OAc)2, Et3N, DMF(Org. React. 1982, 27, 345)
11) Tf2O, THF(J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 5478-5486)
12) ArSnBu3, Pd(PPh3)4, 디옥산(J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 5478-5486)
13) KMnO4, Py, H2O(J. Med. Chem. 1996, 39, 217-223)
14) NaOR1, THF
15) NaSR1, THF
16) HNR1R13, THF
17) HONO, NaBF4(Adv. Flourine Chem. 1965, 4, 1-30)
18) Pd(OAc)2, NaH, DPPF, PhCH3, R1OH(J. Org. Chem. 1997, 62, 5413-5418)
19) i. R1X, Et3N, CH2Cl2, ii. R13X
20) SOCl2, cat DMF
21) CH2N2, Et2O
22) Ag2O, Na2CO3, Na2S2O3, H2 O(Tetrahedron Lett. 1979, 2667)
23) AgO2CPh, Et3N, MeOH(Org. Syn., 1970, 50, 77; J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 5432)
24) LiOH, THF-MeOH
25) (EtO)2P(O)CH2CO2R, BuLi, THF
26) MeO2CCH(Br)=P(Ph)3, 벤젠
27) KOH 또는 KOtBu
28) 염기, X(CH2)nCO2R
29) DPPA, Et3N, 톨루엔(합성 1985, 220)
30) HONO, H2O
31) SO2, CuCl, HCl, H2O(합성 1969, 1-10, 6)
32) Lawesson 시약, 톨루엔(Tetrahedron Asym. 1996, 7, 12, 3553)
33) R2M, 용매
34) 30% H2O2, 차가운 CH3CO2H(Helv. Chim. Acta. 1968, 349, 323)
35) 트리포스젠, CH2Cl2(Tetrahedron Lett. 1996, 37, 8589)
36) i. (EtO)2P(O)CHLiSO2Oi-Pr, THF, ii. NaI
37) Ph3PCH3I, NaCH2S(O)CH3, DMSO(합성 1987, 498)
38) Br2, CHCl3 또는 다른 용매(합성 1987, 498)
39) BuLi, Bu3SnCl
40) ClSO2OTMS, CCl4(Chem. Ber. 1995, 128, 575-580)
41) MeOH-HCl, 환류
42) LAH, Et2O 또는 LiBH4, EtOH 또는 BH3-THF(Tetrahedron Lett., 1996, 37, 8589)
43) MsCl, Et3N, CH2Cl2(Tetrahedron Lett., 1996, 37, 8589)
44) Na2SO3, H2O(Tetrahedron Lett., 1996, 37, 8589)
45) R2R4NH, Et3N, CH2Cl2
46) R2M, 용매
47) CH3NH(OCH3), EDC, HOBt, DIEA, CH2Cl2 또는 DMF(Tetrahedron Lett., 1981, 22, 3815)
48) MeLi, THF
49) mCPBA, CH2Cl2
50) HONO, Cu2O, Cu(NO3)2, H2O(J. Org. Chem. 1977, 42, 2053)
51) R1M, 용매
52) HONO, NaS(S)COEt, H2O(Org. Synth. 1947, 27, 81)
53) HSR2 또는 HSR4, CH2Cl2
54) I-BuOC(O)Cl, Et3N, NH3, THF
55) R2R4NH, CH2Cl2, NaBH(OAc)3
56) R2R4NH, MeOH/CH3CO2H, NaBH3CN
57) R2OH, EDC, HOBt, DIEA, CH2Cl2 또는 DMF
58) R2OH, HBTU, HOBt, DIEA, CH2Cl2 또는 DMF
59) R2R4NH, EDC, HOBt, DIEA, CH2Cl2 또는 DMF
60) R2R4NH, HBTU, HOBt, DIEA, CH2Cl2 또는 DMF
61) POCl3, Py, CH2Cl2
62) R2R4NCO, 용매
63) R2OC(O)Cl, Et3N, 용매
64) R2CO2H, EDC 또는 HBTU, HOBt, DIEA, CH2Cl2 또는 DMF
65) R2X, Et3N, 용매
66) (CH3S)2C=N(CN), DMF, EtOH(J. Med. Chem. 1994, 37, 57-66)
67) R2SO2Cl, Et3N, CH2Cl2
68) R2-, R3- 또는 R4CHO, MeOH/CH3CO2H, NaBH 3CN(합성 1975, 135-146)
69) Boc(Tr)-D 또는 L-CysOH, HBTU, HOBt, DIEA, CH2Cl2 또는 DMF
70) Boc(Tr)-D 또는 L-CysH, NaBH3CN, MeOH/CH3CO2H(합성 1975, 135-146)
71) S-Tr-N-Boc 시스테이날, ClCH2CH2Cl 또는 THF, NaBH(OAc)3(J. Org. Chem. 1966, 61, 3849-3862)
72) TFA, CH2Cl2, Et3SiH 또는 (3:1:1)티오아니솔/에탄디올/DMS
73) TFA, CH2Cl2
74) DPPA, Et3N, 톨루엔, HOCH2CH2SiCH3
75) TBAF, THF
76) 염기, TrSH 또는 BnSH
77) 염기, R2X 또는 R4X
78) R3NH2, MeOH/CH3CO2H, NaBH3CN
79) N2H4, KOH
80) Pd(dba)3, P(o-tol)3, RNH2, NaOtBu, 디옥산, R1NH2(Tetrahedron Lett. 1996, 37, 7187-7184).
81) 시아나미드
82) Fmoc-Cl, 중탄산나트륨
83) BnCOCl, 탄산나트륨
84) AllylOCOCl, 피리딘
85) 브롬화벤질, 염기
86) 염화옥살릴, DMSO
87) RCONH2
88) 카르보닐디이미다졸, 중성 용매(예, DCM, DMF, THF, 톨루엔)
89) 티오카르보닐디이미다졸, 중성 용매(예, DCM, DMF, THF, 톨루엔)
90) 브롬화시아노겐, 중성 용매(예, DCM, DMF, THF, 톨루엔)
91) RCOCl, 트리에틸아민
92) RNHNH2, EDC
93) RO2CCOCL, Et3N, DCM
94) MsOH, 피리딘(J. Het. Chem., 1980, 607)
95) 염기, 중성 용매(예, DCM, 톨루엔, THF)
96) H2NOR, EDC.
97) RCSNH2
98) RCOCHBrR, 중성 용매(예, DCM, DMF, THF, 톨루엔), (Org. Proc. Prep. Intl., 1992, 24, 127).
99) CH2N2, HCl(합성, 1993, 197)
100) NH2NHR, 중성 용매(예, DCM, DMF, THF, 톨루엔)
101) RSO2Cl, DMAP(Tetrahedron Lett., 1993, 34, 2749)
102) Et3N, R.X.(J. Org. Chem., 1990, 55, 6037)
103) NOCl 또는 Cl2(J. Org. Chem., 1990, 55, 3916)
104) H2NOH, 중성 용매(예, DCM, DMF, THF, 톨루엔)
105) RCCR, 중성 용매(DCM, THF, 톨루엔)
106) RCHCHR, 중성 용매(DCM, THF, 톨루엔)
107) H2NOH, HCl.
108) 티오카르보닐이미다졸, SiO2 또는 BF3OEt2(J. Med. Chem., 1996, 39, 5228)
109) 티오카르보닐이미다졸, DBU 또는 DBN(J. Med. Chem., 1996, 39, 5228)
110) HNO2, HCl
111) ClCH2CO2Et(Org. 반응s, 1959, 10, 143)
112) 모르폴린 엔아민(Eur. J. Med. Chem., 1982, 17, 27).
113) RCOCHR'CN
114) RCOCHR'CO2Et
115) Na2SO3
116) H2NCHRCO2Et
117) EtO2CCHRNCO
118) RCNHNH2
119) RCOCO2H(J. Med. Chem., 1995, 38, 3741)
120) RCHO, KOAc
121) 2-플루오르니트로벤젠
122) SnCl2, EtOH, DMF
123) RCHO, NaBH3CN, HOAc
124) NH3, MeOH
125) NH3, MeOH
126) 2,4,6-Me3PhSO2NH2
127) MeOC(O)Cl, Et3N, CH2Cl2
128) R2NH2, EDC, HOBT, Et3N, CH2Cl2
129) DBU, PhCH3
130) BocNHCH(CH2STr)CH2NH2, EDC, HOBT, Et3N, CH2Cl 2
131) R2NHCH2CO2Me, HBTU, HOBT, Et3N, CH2Cl2
132) BocNHCH(CH2STr)CH2OMs, LiHMDS, THF
133) R2NHCH2CO2Me, NaBH(OAc)3, CICH2CH2 Cl 또는 THF
134) R2NHCH2CH(OEt)2, HBTU, HOBT, Et3N, CH2Cl 2
135) NaBH(OAc)3, ClCH2CH2Cl 또는 THF, AcOH
136) 피페리딘, DMF
137) Pd(Ph3P)4, Bu3SnH
138) RCO2H, EDC, HOBT, Et3N, DCM
139) RNH2, 중성 용매
140) RCHO, NaBH3CN, HOAc
141) RNCO, 용매
142) RCO2H, EDC 또는 HBTU, HOBt, DIEA, CH2Cl2 또는 DMF
143) RCOCl, 트리에틸아민
144) RSO2Cl, Et3N, CH2Cl2.
145) SnCl2, EtOH, DMF
146) RNH2, EDC, HOBt, DIEA, CH2Cl2 또는 DMF
147) 디브로모에탄, Et3N, CH2Cl2
148) 염화옥살릴, 중성 용매
149) LiOH, THF-MeOH
150) 카르보닐디이미다졸, 중성 용매(예, DCM, DMF, THF, 톨루엔)
151) RNH2, Et3N, CH2Cl2
152) 염기, BX
153) DBU, PhCH3
154) DPPA, Et3N, 톨루엔(합성 1985, 220)
155) SOCl2, cat DMF
156) ArH, Lewis Acid(AlCl3, SnCl4, TiCl4), CH2Cl2
157) H2NCHRCO2Et, 중성 용매
158) BocHNCHRCO2H, EDC 또는 HBTU, HOBt, DIEA, CH2Cl2 또는 DMF
159) TFA, CH2Cl2.
b. 아릴 아단위의 전형적인 제조
아릴 아단위는 당업자에게 공지된 다양한 반응을 이용하여 기능화(관능화)될 수 있다. 방향족과 헤테로방향족 고리의 화학적 성질은 풍부하지만, 유용한 반응의 샘플만 여기서 제시한다. 특히 본 발명에 따른 화합물의 이중아릴 부분을 생성하는데 유용한 다수의 전형적인 실례를 아래에 도시한다.
Figure 112004012499261-pct00044
Figure 112004012499261-pct00045
Figure 112004012499261-pct00046
c. 결합 기질의 전형적인 제조
상기 요약된 일반적인 결합 기질의 구성원 - 아릴스타난(arylstannane), 아릴보론산(arylboronic acid), 아릴 트리플레이트(aryl triflate), 아릴 할라이드(aryl halide) - 은 모 헤테로사이클로부터 획득가능하다. 일반적으로, 결합 기질을 제조하는데 요구되는 변형(transformation)은 신뢰할 수 있으며, 대규모화(scale-up)가 가능하다. 전형적인 실례는 아래에 도시한다.
Figure 112004012499261-pct00047
Figure 112004012499261-pct00048
대상 화합물의 고체상 합성
일반:
세척 프로토콜
방법 1: 물(3×), 아세톤(2×), N,N-디메틸포름아마이드(3×), 물(2×), 아세톤(1×), N,N-디메틸포름아마이드(3×), 물(2×), 아세톤(3×), 메탄올(3×), 아세톤(3×), 메탄올(3×);
방법 2: 디클로로메탄, 헥산, N,N-디메틸포름아마이드, 디클로로메탄, 헥산, 디클로로메탄, 헥산;
방법 3: 물, N,N-디메틸포름아마이드, 물, 1.0 M 수용성 수산화나트륨 용액, 물, N-N 디메틸포름아마이드, 물, 1.0 수용성 수산화나트륨 용액, 물, N,N-디메틸포름아마이드, 디클로로메탄, 메탄올, 디클로로메탄, 메탄올.
방법 4: N,N-디메틸포름아마이드, 디클로로메탄, N,N-디메틸포름아마이드, 디클로로메탄, 메탄올, 디클로로메탄, 메탄올(2×), 에테르(2×).
Figure 112004012499261-pct00049
일반 방정식
단계 A - (니트로펜-4'-일옥시카복시)벤즈-4-일옥시메틸 폴리스티렌-(Wang PNP 카보네이트 폴리스티렌)의 제조
하이드록시벤즈-4-일옥시메틸 폴리스티렌(Wang 수지)
질소하에 실온에서, 소듐 메톡사이드(233 g, 4.31 mol)는 N,N-디메틸아세트아마이드(10 ℓ)에 녹인 클로로메틸 폴리스티렌(2.4 ㎏, 3.6 mol 기능화된 로딩)과 4-하이드록시벤질 알코올(581 g, 4.68 mol)의 교반 혼합물에 첨가하였다. N,N-디 메틸아세트아마이드(13 ℓ)로 희석한 이후, 상기 혼합물은 50℃에서 5시간동안 가열하고, 이후 캐뉼러를 통하여 P-ETFE 메시(70 μm)에 여과되었다. 정제되지 않은 산물은 방법 1의 순서에 따라 광범위하게 세척하고, 이후 진공하에 60℃에서 건조시켜 2630 g의 표제 수지를 수득하였다.
(니트로펜-4'-일옥시카복시)벤즈-4-일옥시메틸 폴리스티렌-(Wang PNP 카보네이트 폴리스티렌)
0℃ 질소하에, 4-메틸모폴린(660 ㎖, 6.0 mol)은 디클로로메탄(22 ℓ)에 녹인 하이드록시벤즈-4-일옥시메틸 폴리스티렌(2000 g, 2.5 mol 기능화된 로딩)과 4-니트로페놀 클로로포르네이트(1209 g, 6.0 mol)의 교반 혼합물에 2시간동안 방울방울 첨가하였다. 혼합물은 서서히 실온으로 가열하고 하룻밤동안 교반하며 캐뉼러를 통하여 P-ETFE 메시(70 μm)에 여과하였다. 정제되지 않은 수지는 방법 2의 순서에 따라 광범위하게 세척하고, 이후 진공하에 실온에서 건조시켜 2728 g의 표제 수지와 4-메틸모폴린 하이드로클로라이드의 혼합물을 수득하였다.
단계 B - Wang 수지-결합된 디아민의 제조
일반적 방법(피페라진, 호모피페라진, 트랜스-1,4-디아미노사이클로헥산)
정제되지 않은 (니트로펜-4'-일옥시카복시)벤즈-4-일옥시메틸 폴리스티렌 (1002.5 g, ~0.9 mol 기능화된 로딩)은 질소하에 무수 디클로로메탄과 N,N-디메틸포름아마이드(9 ℓ)의 50% v/v 혼합물에서 15분동안 팽창시켰다. N,N-디이소프로필아민(626 ㎖, 5 mol 당량) 및 적절한 디아민(5 mol 당량)을 첨가하고, 혼합물은 실온에서 하룻밤동안 활발하게 교반하였다. 상기 혼합물은 P-ETFE 메시(70 μm)에 여과하고 방법 3의 순서에 따라 광범위하게 세척하며 진공하에 60℃에서 건조시켜 수지-결합된 디아민을 수득하였다.
Wang 수지에 결합된 에틸렌디아민
정제되지 않은 (니트로펜-4'-일옥시카복시)벤즈-4-일옥시메틸 폴리스티렌 (1002.5 g, ~0.9 mol 기능화된 로딩)은 질소하에 디클로로메탄(7 ℓ)에서 15분동안 팽창시키고 에틸렌디아민(181 ㎖, 2.7 mol)으로 처리하였다. 생성된 진한 황색 현탁액은 디클로로메탄(2 ℓ)으로 희석하고 실온에서 하룻밤동안 활발하게 교반하였다. 혼합물은 P-PETFE 메시(70 μm)에 여과하고 방법 3의 순서에 따라 광범위하게 세척하며 60℃에서 진공하에 건조시켜 표제 수지-결합된 디아민을 수득하였다.
Wang 수지에 결합된 m-자일렌디아민
정제되지 않은 (니트로펜-4'-일옥시카복시)벤즈-4-일옥시메틸 폴리스티렌 (1002.5 g, ~0.9 mol 기능화된 로딩)은 질소하에 테트라하이드로퓨란(7 ℓ)에서 15 분동안 팽창시키고 테트라하이드로퓨란(1 ℓ)에 녹인 m-자일렌디아민(828 ㎖, 6.27 mol)용액으로 처리하였다. 생성된 진한 황색 현탁액은 디클로로메탄(2 ℓ)으로 희석하고 실온에서 하룻밤동안 활발하게 교반하였다. 혼합물은 P-ETFE 메시(70 μm)에 여과하고 방법 3의 순서에 따라 광범위하게 세척하며 진공하에 60℃에서 건조시켜 수지-결합된 디아민을 수득하였다.
단계 C: Suzuki 결합 과정을 이용한 빌딩 블록의 제조.
톨루엔(13 볼륨)에 녹인 적절한 아릴 브로마이드(1 당량)와 탄산칼륨(2.2 당량)의 현탁액은 교반하고 실온에서 가스를 제거하였다. 테트라키스(트리페닐포스 핀)팔라듐(0)(0.01 당량)을 첨가하고, 반응 용기에서 내용물을 제거하고, 질소로 정화하였다(3회). 15분후, 에탄올(6.3 볼륨)에 녹인 2-메톡시-5-포르밀페닐보론산(1.2 당량)의 가스가 제거된 용액을 캐뉼러를 통하여 첨가하고, 이후 혼합물은 환류하에 가열하고 질소하에 하룻밤동안 교반하였다. 냉각후, 고체는 용액으로부터 여과하고 톨루엔으로 완전하게 세척하였다. 여과액은 감압하에 증발 건조시켜 원료 생성물을 얻었다. 이는 디에틸에테르(5 볼륨)로 분쇄하고, 생성된 슬러리는 여과하고 디에틸에테르로 세척하며 진공 건조시켰다. 노란색 분말로 이중아릴 알데하이드를 수득하였다.
단계 D: Wang 디아민에 빌딩 블록의 로딩
환원적 알킬화
적절한 수지(1 당량, ~0.75 mmol 기능화된 로딩)은 테트라하이드로퓨란, 트리메틸오르토포르메이트, 디클로로메탄(1:1:1, v/v/v, 10 ㎖)의 혼합물에서 15분동안 팽창시키고, 이후 부드럽게 교반하고 적절한 알데하이드(2 당량)로 처리하였다. 하룻밤동안 실온에서 부드럽게 교반한 이후, 상기 수지는 여과하고 테트라하이드로푸란으로 완전하게 세척하며 진공하에 40℃에서 건조시켰다. 이후, 건조된 수지는 테트라하이드로푸란에서 15분동안 팽창시키고 아세트산(0.12 당량)과 소듐 트리아세톡시보로하이드라이드(5 당량)로 처리하였다. 상기 수지 현탁액은 하룻밤동안 실온에서 부드럽게 교반하고, 이후 여과하고 방법 4의 순서에 따라 광범위하게 세척하며 60℃에서 진공 건조시켰다.
산 클로라이드 캡핑
적절한 수지(1 당량)는 디클로로메탄(10 볼륨)에서 10분동안 팽창시키고 적절한 산 클로라이드(3 당량)와 N,N-디이소프로필에틸아민(3 당량)으로 처리하였다. 상기 수지 현탁액은 하룻밤동안 실온에서 부드럽게 교반하고 여과하며 방법 4의 순서에 따라 광범위하게 세척하고 40℃에서 진공 건조시켰다.
당해 화합물의 용액상 합성
아래의 전형적인 반응식은 본 발명의 hedgehog 항진제를 제조하는 한가지 경로를 도시한다. 이런 전형적인 경로에서 변형은 당업자에게 용이하게 이해되고 실시될 수 있고, 따라서 본원에 개시된 일반식에 포함되는 광범위한 화합물의 제조가 가능하다. 반응식에 사용된 화합물의 번호는 아래의 과정과 일치하며, 본원의 다른 부분에서 사용된 화합물의 번호와는 무관하다.
3-클로로-벤조[b]티오펜-2-카르복실산(4'-시아노-6-메톡시-바이페닐-3-일메틸)-(4-메틸아미노사이클로헥실)-아마이드 하이드로클로라이드(7)의 합성
Figure 112004012499261-pct00050
(4-아미노-사이클로헥실)-카르밤산 t-부틸 에스테르(1)
디-t-부틸-디카보네이트(12.0 g, 54.7 mmol)와 테트라하이드로푸란(250 ㎖) 의 용액은 온도를 10℃ 미만으로 유지하면서, 질소하에 3시간동안 테트라하이드로푸란(250 ㎖)에 녹인 1,4-디아미노사이클로헥산(50.0 g, 0.44 mol)의 현탁액에 서서히 첨가하였다. 혼합물은 실온으로 가열하고, 이후 16시간동안 교반하고 여과하였다. 여과액은 진공하에 농축하여 잔류물을 얻었다. 잔류물에 물(500 ㎖)을 첨가하고 대략 15분동안 교반하며, 이후 혼합물은 여과하고 수층은 디클로로메탄(3×200 ㎖)으로 추출하였다. 유기 추출물은 모으고 농축시켜 잔류물을 얻는데, 이는 t-부틸메틸 에테르(350 ㎖)에 용해시키고 물(3×50 ㎖)로 세척하였다. t-부틸메틸 에테르를 진공하에 제거하여 표제 화합물 1(8.1 g, 69%)을 고체로 수득하였다: δH (360 MHz: CDCl3) 1.06-1.24 (m,4H), 1.43 (s, 9H), 1.83 (d, 2H), 1.98 (d, 2H), 2.56-2.66 (m, 1H), 3.30-3.35 (m, 1H), 4.31-4.38 (m, 1H).
N-메틸-사이클로헥산-1,4-디아민(2)
질소하에 45분동안, 아민 1(15.0 g, 0.7 mol)은 THF(450 ㎖, 0.36 mol)에 녹인 리튬 알루미늄 하이드라이드의 1N 용액에 첨가하였다. 혼합물은 실온에서 30분동안 교반하고, 이후 질소하에 5-6시간동안 환류에서 가열하였다. 물(13.2 ㎖)을 혼합물에 첨가하고, 이후 15% 수용성 수산화나트륨(13.2 ㎖)과 물(39.7 ㎖)을 첨가하였다. 그 다음, 상기 혼합물은 15-30분동안 교반하였다. 고체는 여과하고 t-부틸메틸 에테르(200 ㎖), 디클로로메탄(200 ㎖), t-부틸메틸 에테르(200 ㎖)로 세척하였다. 유기 추출물을 수집하고 건조시키고(MgSO4) 여과하였다. 이후, 건조제는 디클로로메탄으로 세척하고, 유기 추출물은 모으고 진공에서 농축하여 표제 화합물 2(7.52 g, 84%)를 연한 노란색 고체로 수득하였다: δH (360 MHz: CDCl3) 1.04-1.20 (q, 4H), 1.51 (br s, 3H), 1.80-1.96 (m, 4H), 2.25-2.35 (m, 1H), 2.41 (s, 3H), 2.61-2.72 (m, 1H).
(4-아미노-사이클로헥실)-메틸-카르밤산 t-부틸 에스테르(3)
벤즈알데하이드(12.8 ㎖, 0.13 mol)는 질소하에 N-메틸아민 2(16.2 g, 0.13 mol)와 톨루엔(150 ㎖)의 용액에 단일 분량으로 첨가하였다. 생성된 혼합물은 Dean-Stark 장치를 사용하여 4시간동안 환류로 가열하였다. 혼합물은 실온으로 냉각하고, 이후 디-t-부틸 디카보네이트(27.5 g, 0.13 mol)를 조금씩 첨가하고, 혼합물은 16시간동안 교반하였다. 상기 혼합물은 진공에서 농축하여 황색 오일을 얻는데, 여기에 1N 수용성 포타슘 하이드로겐 설페이트(90 ㎖)를 첨가하고, 이후 TCL로 반응이 완결되었음이 확인될 때까지 활발하게 교반하였다(~2.5 h). 혼합물은 에테르(3×100 ㎖)로 추출하고, 수층은 수용성 수산화나트륨으로 알칼리화(pH ~12)시켰다. 이후, 상기 수층은 염화나트륨으로 포화시키고, 생성물은 클로로포름(3×40 ㎖)으로 추출하였다. 모아진 추출물은 진공하에 농축시켜 표제 화합물 3(16.3 g, 59%)을 수득하였다: δH (360 MHz: CDCl3) 1.11-1.34 (m, 5H), 1.45 (s, 9H), 1.66 (br d, 2H), 1.90 (br d, 2H), 2.56-2.66 (m, 1H), 2.71 (s, 3H), 3.98 (br s, 2H).
{4-[(4'-시아노-6-메톡시-바이페닐-3-일메틸)-아미노]-사이클로헥실}-메틸-카바믹 애시드 t-부틸 에스테르(5)
아민 3(5.0 g, 21.92 mmol), 알데하이드 4(5.19 g, 21.92 mmol), 트리메틸 오르토포르메이트 (50 ㎖) 용액은 질소하에 실온에서 16시간동안 교반하였다. 이후, 소듐 트리아세톡시보로하이드라이드 (6.5 g, 30.7 mmol)를 분량으로 첨가하고, 혼합물은 LC-MS 분석에 의한 측정에서 반응이 완결될 때까지 실온에서 교반하였다. 물을 신중하게 첨가하고, 혼합물은 5분동안 교반하고, 이후 층을 분리하였다. 트리메틸 오르토포르메이트 층은 1N 수용성 포타슘 하이드로겐 설페이트(100 ㎖)에 부어 넣고 15분동안 교반하였다. 침전된 고체는 여과하고 물(50 ㎖), 차가운 트리부틸 메틸 에테르(3×30 ㎖)로 세척하였다. 이후, 세척된 침전물은 디클로로메탄(150 ㎖)에 현탁하고, 여기에 포화된 수용성 탄산수소나트륨(50 ㎖)을 첨가하고, 활발하게 교반하면서 pH를 알칼리화(pH ~10)시켰다. 디클로로메탄 층은 물과 염수 세척하고, 유기 추출물은 건조시키고(MgSO4) 진공 농축시켜 표제 화합물 5(6.9 g, 69%)를 회색을 띠는 백색 고체로 수득하였다: δH (360 MHz: CDCl3) 1.18-1.31 (m, 4H), 1.43 (s, 9H), 1.68 (d, 2H), 2.01 (d, 2H), 2.44-2.56 (m, 1H), 2.69 (s, 3H), 3.76 (s, 2H), 3.80 (s, 3H), 6.92 (d, 1H), 7.24 (s, 1H), 7.29 (d, 1H), 7.61 (d, 2H), 7.66 (d, 2H).
{4-[(3-클로로-벤조[b]티오펜-2-카보닐)-(4'-시아노-6-메톡시-바이페닐-3-일메틸)-아미노]-사이클로헥실}-메틸-카르밤산 t-부틸 에스테르(6)
N,N-디이소프로필에틸아민(2.1 ㎖, 12.1 mmol)은 아르곤하에 교반하면서, 아민 5(2.2 g, 4.9 mmol), 3-클로로벤조[b]티오펜-2-카보닐 클로라이드(1.3 g, 5.86 mmol), 무수 디클로로메탄(22 ㎖)의 용액에 첨가하였다. TLC에서 모든 출발물질이 소비된 것으로 확인되면(~2.5 시간), 혼합물은 물, 포화된 수용성 탄산수소나트륨, 염수로 세척하였다. 유기층은 건조시키고(MgSO4) 진공 농축시켰다. 이후, 황색 잔류물은 헥산/에틸 아세테이트 3:1을 이용한 실리카-겔 크로마토그래피로 정화하여 표제 화합물 6(2.93 g, 93%)을 연한 황색 고체로 수득하였다.
3-클로로-벤조[b]티오펜-2-카르복실산(4'-시아노-6-메톡시-바이페닐-3-일메틸)-(4-메틸아미노-사이클로헥실)-아마이드 하이드로클로라이드(7)
농축된 염산(27.5 ㎖)을 화합물 6(11.0 g, 17.1 mmol)과 에탄올(82.5 ㎖)의 용액에 첨가하였다. 혼합물은 TLC에서 반응이 완결된 것으로 확인될 때까지 교반하였다. 상기 혼합물은 진공에서 농축하고 디클로로메탄을 첨가하며 다시 농축하는데, 이런 과정은 고체가 수득될 때까지 반복하였다. 이후 고체는 t-부틸메틸 에테르(30 ㎖)로 슬러리화시키고 여과하며, 유기층은 건조시키고(MgSO4) 진공하에 농축시켜 표제 7(10.0 g, 99%)을 수득한다: δH (360 MHz: DMSO, 70℃.) 1.30-1.50 (m, 2H), 1.85 (br s, 4H), 2.12 (br d, 2H), 2.48 (s, 3H), 2.91 (br t, 1H), 3.81 (s, 3H), 3.87 (br s, 1H), 4.71 (s, 2H), 7.14 (d, 1H), 7.29 (s, 1H), 7.40 (d, 1H), 7.57-7.68 (m, 4H), 7.80-7.90 (m, 3H), 8.09 (d, 1H), 8.82 (br s, 2H).
선택된 시작 물질의 합성
트랜스 4-(BOC 메틸아미노)사이클로헥실아민의 합성
Figure 112004012499261-pct00051
트랜스 4-(아미노사이클로헥실)카르밤산 n-부틸에스테르
질소하에, 디클로로메탄(1.8 ℓ, 10 vol)에 녹인 n-부틸클로로포르메이트(102 ㎖, 0.79 mol, 0.5 e.q) 용액은 교반된 디클로로메탄(1.8 ℓ, 10 vol)에 녹인 1,4-트랜스-디아미노사이클로헥산(180 g, 1.58 mol, 1.0 당량)의 용액에 첨가하고, 온도는 0 내지 5℃를 유지시켰다(얼음/염 용액기).
생성된 현탁액은 60 내지 70분동안 추가로 교반하고, 이후 5 내지 10℃로 가열하였다. 새로 제조된 탄산나트륨 용액(Na2CO3 92.0 g, 0.8 mol, 물 720 ㎖에서 0.5eq, 4 vol)을 첨가하고 5분동안 실온으로 가열하면서 추가로 교반하였다.
상은 분리하고, 수상은 디클로로메탄(720 ㎖. 4 vol)으로 세척하였다. 디클로로메탄 상은 모으고 황산나트륨(360 g, 2wt)에서 건조시키며 여과하고 40℃에서 회전 증발기로 농축 건조시켜 다이아민, 비스, 모노 카바메이트의 정제되지 않은 혼합물을 수득하였다.
상기 정제되지 않은 물질(164 g, 1 wt)은 물(410 ㎖, 2.5 vol)에 현탁시키고 10 내지 15분동안 20 내지 25℃에서 활발하게 교반하였다. 고형 비스 카바메이트 는 여과로 제거하고, 여과 덩어리는 물(164 ㎖, 1vol)로 세척하였다. 수용성 여과액은 3×TBME(3×3.28 ℓ, 20 vol)으로 추출하였다. TBME 층은 모으고 물(246 ㎖, 1.5 vol)로 역-세척하며 황산나트륨(492 g, 3 wt)에서 건조시키고 여과하며 35 내지 40℃에서 회전 증발기로 농축시켜 고형 모노 카바메이트 산물(87.5 g, 52%)을 수득하였다.
1H-NMR(400MHz)(CDCl3): 4.47(1H, bs); 3.97(2H, m); 3.36(1H, bs); 2.57(1H, m); 1.94(2H, m); 1.78(2H, m); 1. 51(2H, m);1.38(2H, sexet); 1.13(6H, m), 0.86(3H, t).
트랜스 4-(메틸아미노)사이클로헥실아민
THF(1 ℓ: 10 vol)에 녹인 카바메이트(102 g)는 얼음에서 냉각된 THF(2 ℓ: 20 vol)에 녹인 리튬 알루미늄 하이드라이드(90.4 g: 5 당량)의 현탁액에 30분동안 첨가하였다. 첨가가 완결되면, 반응물은 2시간동안 환류로 가열하고(tlc로 완결), 하룻밤동안 냉각되도록 방치하였다. 반응물은 0-5℃로 냉각하고, 물(90㎖), 15% 수산화나트륨(90㎖), 추가의 물(270㎖)을 첨가하였다. 이후, 현탁액은 RT에서 1시간동안 교반하고 여과하며, 여과 덩어리는 TBME(2×2 ℓ)와 DCM(2×2 ℓ)로 세척하였다. 용매는 증발로 제거하고, 남아있는 물과 n-부탄올은 톨루엔(2 ℓ)으로 공비하여 제거하였다. 수득율은 62g이고, NMR에 의하면 10.6의 톨루엔이 함유되어 있다. 이는 55.4 g(91%)에 상응한다.
트랜스 4-(BOC 메틸아미노)사이클로헥실아민
메틸아민(55.4 g)과 벤즈알데하이드(46 ㎖, 1.05 당량)는 톨루엔(554 ㎖: 10 vol)에 용해시키고 Dean-Stark 장치로 6시간동안 환류로 가열하였다. 계산된 부피의 물(7.5㎖)을 제거하였다. BOC-무수물(103.7 g: 1.1 당량)을 냉각 용액에 15분동안 분량으로 첨가하고, 반응물은 대략 3시간동안 교반하였다(NMR로 완결을 확인). 용매를 제거하여 160g 의 유성 고체를 얻는다(8wt % 톨루엔은 147.2 g(107%) 산물을 의미한다). 상기 고체는 1M KHSO4(1.47 ℓ: 10 vol)에 현탁시켰다. 추가의 물(200 ㎖)과 TBME(100㎖)을 사용하여 잔여 출발물질을 세척하였다. 4시간후, 반응물은 TBME(600 ㎖, 이후 3 ×300 ㎖)로 추출하였다. 수층은 6M 수산화나트륨(75 ㎖)으로 pH 13으로 염기화시키고 DCM(2×735 ㎖)로 추출하였다. 모아진 DCM 층은 염수(2×500㎖)로 세척하고, 이후 Na2SO4로 건조시켰다. 상기 용액은 여과하고 증발시켜 DCM(2.4 wt)%를 함유하는 오일을 수득하였다. 수득율=67.8 g(69%)
카바메이트로부터 전체 수득율=64% 및 트랜스 1,4-디아미노사이클로헥산으로부터 16.5%
3-클로로-4,7-디플루오르벤조[b]티오펜-2-카보닐 클로라이드의 합성
Figure 112004012499261-pct00052
2,5-디플루오르벤즈알데하이드의 제조
THF(175 ㎖, 17.5 vol)에 녹인 1,4-디플루오르벤젠(10 g, 87.6 mmol, 1 wt)은 질소하에 교반하고 -75 내지 -78℃로 냉각하였다. 온도를 <-65℃로 유지하면서 n-부틸리튬(헥산에 녹인 82㎖의 1.6M 용액, 131.4 mmol, 1.5 당량)을 대략 20분동안 반응 혼합물에 첨가하였다. 1시간후, 온도를 <-65℃로 유지하면서 DMF(10.16 ㎖, 131.4 mmol, 1.5 당량)을 대략 10분동안 첨가하였다. 반응 혼합물은 10분후에 아세트산(17.5 ㎖), 바로 직후에 물(440 ㎖, 36.4 vol)을 첨가하였다. 여기에서 반응은 5℃로 발열하였다. 이후, 냉각조를 제거하고 TBME(220 ㎖, 22 vol)을 첨가하며, 반응물은 5분동안 교반한다. 상은 분리하고, 수상은 TBME(2 ×200 ㎖, 22 vol)로 추출하였다. 유기상은 모으고 0.2 M HCl(220 ㎖, 22 vol), 2M Na2CO3(220 ㎖, 22 vol), 포화 염수(220 ㎖, 22 vol)로 세척하며 황산마그네슘(50 g, 5 wt)에서 건조시키고 회전 증발기로 농축시켜 정제되지 않은 생성물(11.07 g)을 수득하였다. Kugel-rohr 증류에 의한 정제로 투명한 무색 오일(7.52 g, 60%)로 생성물을 수득하였다.
2,5-디풀루오르시남산의 제조
피페리딘(2 ㎖, 20.2 mmol, 0.168 vol)은 피리딘(50 ㎖, 4.14 vol)에 녹인 2,5-디플루오르벤즈알데하이드(12.07 g, 85.0 mmol, 1 wt)와 말론산(18.28 g, 175.6 mmol, 1.51 wt)의 교반 혼합물에 첨가하였다. 반응 혼합물은 질소하에 가열하고 환류(유조 100℃)에 2시간동안 유지시키며 대략 90분간 비등을 관찰하였다 -초기에는 활발하게, 이후 약하게. 그 다음, 반응 혼합물은 20 내지 25℃로 냉각시키고, 교반된 2M 염산(310 ㎖, 25.7 vol)에 부어 넣었다(pH는 1로 기록됨). 생성된 침전물은 1시간동안 20 내지 25℃에서 유지시키고, 이후 여과하였다. 여과 덩 어리는 물(2×50 ㎖)로 세척하고, 이후 추가로 1시간동안 건조시켰다. 고체 생성물은 TBME(250 ㎖, 20.7 vol)에 녹여 건조시키고 상을 분리하며, 수상은 TBME(100 ㎖, 8.3 vol)로 세척하였다. TBME 상은 모으고 황산마그네슘(25 g, 2 wt)으로 건조시키며 여과하며 회전 증발기로 농축시켜 백색 고체로 생성물(13.4g, 85.7%)을 수득하였다.
3-클로로-4,7-디플루오르벤조[b]티오펜-2-카보닐 클로라이드의 제조
2,5-디플루오르신남산(26 g, 0.14 mol)과 티오닐 클로라이드(36.1 ㎖; 0.49 mol)는 가스-세탁 트레인이 구비된 플라스크에서 혼합하였다. 피리딘(2.85 ㎖; 35 mmol)을 첨가하여 가스 분출을 유도하였다. 반응 혼합물은 하룻밤동안 가열하였다(Text=140℃). 헵탄(260 ㎖; 10 vol)은 환류로 가열하고 반응 혼합물을 첨가하였다. 반응 플라스크는 뜨거운 헵탄(2×25 ㎖)으로 세척하고, 모아진 용액은 0℃로 냉각하였다. 침전물은 여과하고 헵탄(2×25 ㎖)으로 세척하며 질소 흐름하에 건조시켰다. 수득율=17.4 g(46%)
본원에 인용된 모든 문서와 특허는 순전히 참고문헌으로 한다. 당업자는 통상적인 실험만으로 본원에 기술된 발명의 특정 실시예에 대한 많은 등가물을 인식하고 확인할 수 있다. 이런 등가물은 아래의 청구범위에 포함된다.

Claims (71)

  1. 화학식 Ⅸ 화합물 또는 이의 제약학적으로 수용가능한 염을 활성 성분으로 하고, 중추신경계의 질환을 치료하거나 예방하기 위한 약학 조성물:
    화학식 Ⅸ
    Figure 712010003509176-pct00141
    여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
    Ar은 치환되거나 치환되지 않은, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 헤테로아릴을 포함한 아릴이고; 이때 치환체는 할로겐, C1-10 알킬, C1-10 알케닐, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 그리고 최대 4개 이형 원자를 가지는 아릴, 티오카르보닐, 케톤, 알데히드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴(이때, 아릴은 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하고), -(CH2)p 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -(CH2)p OH, -(CH2)p O-C1-10 알킬, -(CH2)p O-C1-10 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-C1-10 알킬, -(CH2)p S-C1-10 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-C1-10 알킬, -(CH2)p NR-C1-10 알케닐, -NR(CH2)n R, 그리고 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이고;
    X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택되고;
    Y는 부재하고;
    Z는 부재이거나 또는 치환된 또는 치환안된 아릴(이때, 아릴은 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하고), 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가진 카르보사이클일, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가진 헤테로카르보사이클일, 또는 C1-10 알킬, 니트로, 시아노 또는 할로겐 치환체를 나타내며,
    이때 Z가 아릴 또는 헤테로아릴인 경우, 치환체는 할로겐, C1-10 알킬, C1-10 알케닐, 아릴(이때 아릴은 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하고), 티오카르보닐, 케톤, 알데히드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-C1-10 알킬, -(CH2)p O-C1-10 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-C1-10 알킬, -(CH2)p S-C1-10 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-C1-10 알킬, -(CH2)p NR-C1-10 알케닐, -NR(CH2)n R, 그리고 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이고;
    이때, Z가 카르보사이클일은 경우, 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, C1-30알콕실, 포스포릴, 포스포네이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설프하이드릴, C1-30알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함하는 3 내지 10개 고리 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), C1-30알킬, C1-30알케닐, C1-30알콕시, C1-30알킬티오, 아미노-C1-30알킬, 카르보닐-치환된 C1-30알킬, -CF3, 및 -CN에서 선택되고;
    Z가 헤테로사이클일인 경우, 치환체는 할로겐, C1-30알킬, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), C1-30알케닐, C1-30알키닐, 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 사이클로알킬, 하이드록실, 아미노, 니트로, 설프하이드릴, 이미노, 아미도, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 카르보닐, 카르복실, 실일, 에테르, C1-30알킬티오, 설포닐, 케톤, 알데히드, 에스테르, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴, -CF3, 및 -CN에서 선택되고;
    Z가 C1-10알킬인 경우, 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, C1-10알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설프하이드릴, 알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -CF3, 및 -CN, 그리고 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴에서 선택되고;
    M은 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기이고; 이때 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, C1-30알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설프하이드릴, 알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -CF3, 및 -CN, 그리고 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴에서 선택되고;
    Cy는 고리에서 최소 하나의 질소 원자를 보유하는 치환되거나 치환되지 않은 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클릴, 또는 아미노기로 치환된 ㄹ3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 사이클로알킬이고; 이때 치환체는 할로겐, C1-30알킬, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), C1-30알케닐, C1-30알키닐, 3-10개 고리 탄소 원자를 가지는 사이클로알킬, 하이드록실, 아미노, 니트로, 설프하이드릴, 이미노, 아미도, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 카르보닐, 카르복실, 실일, 에테르, C1-30알킬티오, 설포닐, 케톤, 알데히드, 에스테르, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴, -CF3, 및 -CN에서 선택되고;
    Cy'는 3-클로로-벤조(b)티엔-2-일, 3-플루오르-벤조(b)티엔-2-일 또는 3-메틸-벤조(b)티엔-2-일이고, 여기서 벤조 고리는 4-위치에 플루오르 치환체를 포함하는, 1-4개 치환체를 보유하며, 이때 치환체는 할로겐, 니트로, 시아노, 메틸, 에틸에서 선택되며;
    i는 N-Mi-Y-Ar(여기서, i=1) 서열을 제외하고 모든 경우에서 0이고;
    k는 0이다.
  2. 제 1 항에 있어서, Ar은 치환되거나 치환되지 않은 페닐, 피리딜, 티에닐, 푸릴에서 선택되는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, Cy는 2차 또는 3차 아민을 보유하는 치환되거나 치환되지 않은 헤테로사이클릴인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서, 치환되거나 치환되지 않은 헤테로사이클릴은 치환되거나 치환되지 않은 피페리딘인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, Cy는 1차 또는 2차 아민으로 치환되는 사이클로알킬 고리인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, Cy는 1차 아미노 또는 메틸아미노기로 치환되는 사이클로헥실 고리인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서, Cy는 메틸아미노기로 치환되는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  8. 제 6 항에 있어서, 아미노기는 N-Mi-Y에 관련하여 고리의 4 위치에 존재하는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  9. 제 6 항에 있어서, 사이클로헥실 고리 상에서 아미노기는 N-Mi-Y에 관련하여 trans로 배치되는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서, Cy'는 3-클로로-벤조(b)티엔-2-일이고, 여기서 벤조 고리는 할로겐, 니트로, 시아노, 메틸, 에틸에서 선택되는 1-4개 치환체로 치환되는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서, 벤조 고리는 할로겐과 메틸에서 선택되는 1-4개 치환체로 치환되는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서, 벤조 고리는 1-4개 플루오르 치환체로 치환되는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  13. 제 12 항에 있어서, 벤조티오펜은 4-위치와 7-위치에서 플로린으로 치환되는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  14. 제 12 항에 있어서, 벤조 고리는 1,4-디플루오르벤젠 고리인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  15. 제 1 항에 있어서, Z는 치환되거나 치환되지 않은 페닐, 티에닐, 푸릴, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐에서 선택되는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  16. 제 1 항에 있어서, Ar은 치환되거나 치환되지 않은 페닐 고리인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  17. 화학식 XI 화합물 또는 이의 제약학적으로 수용가능한 염을 활성 성분으로 포함하고, 중추 신경계의 질환을 치료하거나 예방하기 위한 약학 조성물:
    화학식 XI
    Figure 712010003509176-pct00142
    여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
    Ar은 치환되거나 치환되지 않은, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 헤테로아릴을 포함한 아릴이고; 이때 치환체는 할로겐, C1-10 알킬, C1-10 알케닐, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 그리고 최대 4개 이형 원자를 가지는 아릴, 티오카르보닐, 케톤, 알데히드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴(이때, 아릴은 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하고), -(CH2)p 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -(CH2)p OH, -(CH2)p O-C1-10 알킬, -(CH2)p O-C1-10 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-C1-10 알킬, -(CH2)p S-C1-10 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-C1-10 알킬, -(CH2)p NR-C1-10 알케닐, -NR(CH2)n R, 그리고 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이고;
    X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택되고;
    Y는 부재하고;
    Z는 부재이거나 또는 치환된 또는 치환안된 아릴(이때, 아릴은 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하고), 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가진 카르보사이클일, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가진 헤테로카르보사이클일, 또는 C1-10 알킬, 니트로, 시아노 또는 할로겐 치환체를 나타내며,
    이때 Z가 아릴 또는 헤테로아릴인 경우, 치환체는 할로겐, C1-10 알킬, C1-10 알케닐, 아릴(이때 아릴은 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하고), 티오카르보닐, 케톤, 알데히드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-C1-10 알킬, -(CH2)p O-C1-10 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-C1-10 알킬, -(CH2)p S-C1-10 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-C1-10 알킬, -(CH2)p NR-C1-10 알케닐, -NR(CH2)n R, 그리고 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이고;
    이때, Z가 카르보사이클일은 경우, 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, C1-30알콕실, 포스포릴, 포스포네이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설프하이드릴, C1-30알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함하는 3 내지 10개 고리 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), C1-30알킬, C1-30알케닐, C1-30알콕시, C1-30알킬티오, 아미노-C1-30알킬, 카르보닐-치환된 C1-30알킬, -CF3, 및 -CN에서 선택되고;
    Z가 헤테로사이클일인 경우, 치환체는 할로겐, C1-30알킬, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), C1-30알케닐, C1-30알키닐, 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 사이클로알킬, 하이드록실, 아미노, 니트로, 설프하이드릴, 이미노, 아미도, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 카르보닐, 카르복실, 실일, 에테르, C1-30알킬티오, 설포닐, 케톤, 알데히드, 에스테르, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴, -CF3, 및 -CN에서 선택되고;
    Z가 C1-10알킬인 경우, 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, C1-10알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설프하이드릴, 알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -CF3, 및 -CN, 그리고 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴에서 선택되고;
    R은 독립적으로 H, 또는 치환되거나 치환되지 않은 C1-10 알킬이고; 이때 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, 알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설포하이드릴, C1-30알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -CF3, 및 -CN, 그리고 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴에서 선택되고;
    Cy'는 3-클로로-벤조(b)티엔-2-일, 3-플루오르-벤조(b)티엔-2-일 또는 3-메틸-벤조(b)티엔-2-일이고, 여기서 벤조 고리는 4-위치에 플루오르 치환체를 포함하는, 1-4개 치환체를 보유하며, 이때 치환체는 할로겐, 니트로, 시아노, 메틸, 에틸에서 선택되며;
    M은 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기이고; 이때 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, C1-30알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설프하이드릴, 알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -CF3, 및 -CN, 그리고 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴에서 선택되고;
    Cy는 고리에서 최소 하나의 질소 원자를 보유하는 치환되거나 치환되지 않은 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클릴, 또는 아미노기로 치환된 ㄹ3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 사이클로알킬이고; 이때 치환체는 할로겐, C1-30알킬, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), C1-30알케닐, C1-30알키닐, 3-10개 고리 탄소 원자를 가지는 사이클로알킬, 하이드록실, 아미노, 니트로, 설프하이드릴, 이미노, 아미도, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 카르보닐, 카르복실, 실일, 에테르, C1-30알킬티오, 설포닐, 케톤, 알데히드, 에스테르, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴, -CF3, 및 -CN에서 선택되고;
    i는 N-Mi-Y-Ar(여기서, i=1) 서열을 제외하고 모든 경우에 0이고;
    k는 0이다.
  18. 제 17 항에 있어서, Cy는 사이클로헥실 고리이고, NR2는 1차 또는 2차 아민인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  19. 제 18 항에 있어서, NR2는 1차 아미노 또는 메틸아미노 기인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  20. 제 19 항에 있어서, NR2는 메틸아미노기인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  21. 제 18 항에 있어서, Y-Mi-NR2는 N-Mi-Y에 관련하여 고리의 4 위치에 존재하는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  22. 제 18 항에 있어서, Y-Mi-NR2는 N-Mi-Y에 관련하여 trans로 배치되는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  23. 제 17 항에 있어서, Cy'는 3-클로로-벤조(b)티엔-2-일이고, 여기서 벤조 고리는 할로겐, 니트로, 시아노, 메틸, 에틸에서 선택되는 1-4개 치환체로 치환되는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  24. 제 17 항에 있어서, 벤조 고리는 할로겐과 메틸에서 선택되는 1-4개 치환체로 치환되는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  25. 제 24 항에 있어서, 벤조 고리는 1-4개 플루오르 치환체로 치환되는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  26. 제 25 항에 있어서, 벤조티오펜은 4-위치와 7-위치에서 플루오르로 치환되는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  27. 제 25 항에 있어서, 벤조 고리는 1,4-디플루오르벤젠 고리인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  28. 제 17 항에 있어서, Z는 치환되거나 치환되지 않은 페닐, 티에닐, 푸릴, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐에서 선택되는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  29. 제 17 항에 있어서, Ar은 치환되거나 치환되지 않은 페닐 고리인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  30. 제 1 항에 있어서, M은 치환되지 않은 메틸렌인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  31. 제 17 항에 있어서, M은 치환되지 않은 메틸렌인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 삭제
  40. 제 1 항에 있어서, 질환은 파킨슨병, 헌팅턴병, 또는 허혈인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  41. 제 1 항에 있어서, 조성물은 경구 투여에 적합한 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  42. 시험관내(in vitro)에서 세포의 증식, 분화 또는 생존을 항진시키는 방법에 있어서, 하기 화학식 IX 또는 XI의 화합물 또는 이의 제약학적으로 수용가능한 염과 상기 세포를 접촉시키는 것을 특징으로 하는 방법.
    화학식 Ⅸ
    Figure 712010003509176-pct00163
    화학식 XI
    Figure 712010003509176-pct00164
    여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
    Ar은 치환되거나 치환되지 않은, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 헤테로아릴을 포함한 아릴이고; 이때 치환체는 할로겐, C1-10 알킬, C1-10 알케닐, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 그리고 최대 4개 이형 원자를 가지는 아릴, 티오카르보닐, 케톤, 알데히드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴(이때, 아릴은 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하고), -(CH2)p 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -(CH2)p OH, -(CH2)p O-C1-10 알킬, -(CH2)p O-C1-10 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-C1-10 알킬, -(CH2)p S-C1-10 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-C1-10 알킬, -(CH2)p NR-C1-10 알케닐, -NR(CH2)n R, 그리고 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이고;
    X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택되고;
    Y는 부재하고;
    Z는 부재이거나 또는 치환된 또는 치환안된 아릴(이때, 아릴은 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하고), 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가진 카르보사이클일, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가진 헤테로카르보사이클일, 또는 C1-10 알킬, 니트로, 시아노 또는 할로겐 치환체를 나타내며,
    이때 Z가 아릴 또는 헤테로아릴인 경우, 치환체는 할로겐, C1-10 알킬, C1-10 알케닐, 아릴(이때 아릴은 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하고), 티오카르보닐, 케톤, 알데히드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-C1-10 알킬, -(CH2)p O-C1-10 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-C1-10 알킬, -(CH2)p S-C1-10 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-C1-10 알킬, -(CH2)p NR-C1-10 알케닐, -NR(CH2)n R, 그리고 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이고;
    이때, Z가 카르보사이클일은 경우, 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, C1-30알콕실, 포스포릴, 포스포네이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설프하이드릴, C1-30알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함하는 3 내지 10개 고리 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), C1-30알킬, C1-30알케닐, C1-30알콕시, C1-30알킬티오, 아미노-C1-30알킬, 카르보닐-치환된 C1-30알킬, -CF3, 및 -CN에서 선택되고;
    Z가 헤테로사이클일인 경우, 치환체는 할로겐, C1-30알킬, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), C1-30알케닐, C1-30알키닐, 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 사이클로알킬, 하이드록실, 아미노, 니트로, 설프하이드릴, 이미노, 아미도, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 카르보닐, 카르복실, 실일, 에테르, C1-30알킬티오, 설포닐, 케톤, 알데히드, 에스테르, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴, -CF3, 및 -CN에서 선택되고;
    Z가 C1-10알킬인 경우, 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, C1-10알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설프하이드릴, 알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -CF3, 및 -CN, 그리고 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴에서 선택되고;
    M은 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기이고; 이때 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, C1-30알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설프하이드릴, 알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -CF3, 및 -CN, 그리고 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴에서 선택되고;
    R은 독립적으로 H, 또는 치환되거나 치환되지 않은 C1-10 알킬이고; 이때 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, 알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설포하이드릴, C1-30알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -CF3, 및 -CN, 그리고 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴에서 선택되고;
    Cy는 고리에서 최소 하나의 질소 원자를 보유하는 치환되거나 치환되지 않은 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클릴, 또는 아미노기로 치환된 ㄹ3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 사이클로알킬이고; 이때 치환체는 할로겐, C1-30알킬, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), C1-30알케닐, C1-30알키닐, 3-10개 고리 탄소 원자를 가지는 사이클로알킬, 하이드록실, 아미노, 니트로, 설프하이드릴, 이미노, 아미도, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 카르보닐, 카르복실, 실일, 에테르, C1-30알킬티오, 설포닐, 케톤, 알데히드, 에스테르, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴, -CF3, 및 -CN에서 선택되고;
    Cy'는 3-클로로-벤조(b)티엔-2-일, 3-플루오르-벤조(b)티엔-2-일 또는 3-메틸-벤조(b)티엔-2-일이고, 여기서 벤조 고리는 4-위치에 플루오르 치환체를 포함하는, 1-4개 치환체를 보유하며, 이때 치환체는 할로겐, 니트로, 시아노, 메틸, 에틸에서 선택되며;
    i는 N-Mi-Y-Ar(여기서, i=1) 서열을 제외하고 모든 경우에서 0이고;
    k는 0이다.
  43. 제 42 항에 있어서, 화합물은 1 μM 또는 그 미만의 ED50으로 hedgehog 매개된 신호 전달을 항진하는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제 42 항에 있어서, 화합물은 1 nM 또는 그 미만의 ED50으로 hedgehog 매개된 신호 전달을 항진하는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 삭제
  46. 삭제
  47. 삭제
  48. 인체를 제외한 세포의 증식, 분화 또는 생존을 항진시키는 방법에 있어서,
    하기 화학식 IX 또는 XI의 화합물 또는 이의 제약학적으로 수용가능한 염과 상기 세포를 접촉시키는 것을 특징으로 하는 방법.
    화학식 Ⅸ
    Figure 712010003509176-pct00165
    화학식 XI
    Figure 712010003509176-pct00166
    여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
    Ar은 치환되거나 치환되지 않은, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 헤테로아릴을 포함한 아릴이고; 이때 치환체는 할로겐, C1-10 알킬, C1-10 알케닐, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 그리고 최대 4개 이형 원자를 가지는 아릴, 티오카르보닐, 케톤, 알데히드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴(이때, 아릴은 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하고), -(CH2)p 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -(CH2)p OH, -(CH2)p O-C1-10 알킬, -(CH2)p O-C1-10 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-C1-10 알킬, -(CH2)p S-C1-10 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-C1-10 알킬, -(CH2)p NR-C1-10 알케닐, -NR(CH2)n R, 그리고 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이고;
    X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택되고;
    Y는 부재하고;
    Z는 부재이거나 또는 치환된 또는 치환안된 아릴(이때, 아릴은 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하고), 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가진 카르보사이클일, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가진 헤테로카르보사이클일, 또는 C1-10 알킬, 니트로, 시아노 또는 할로겐 치환체를 나타내며,
    이때 Z가 아릴 또는 헤테로아릴인 경우, 치환체는 할로겐, C1-10 알킬, C1-10 알케닐, 아릴(이때 아릴은 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하고), 티오카르보닐, 케톤, 알데히드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-C1-10 알킬, -(CH2)p O-C1-10 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-C1-10 알킬, -(CH2)p S-C1-10 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-C1-10 알킬, -(CH2)p NR-C1-10 알케닐, -NR(CH2)n R, 그리고 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이고;
    이때, Z가 카르보사이클일은 경우, 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, C1-30알콕실, 포스포릴, 포스포네이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설프하이드릴, C1-30알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함하는 3 내지 10개 고리 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), C1-30알킬, C1-30알케닐, C1-30알콕시, C1-30알킬티오, 아미노-C1-30알킬, 카르보닐-치환된 C1-30알킬, -CF3, 및 -CN에서 선택되고;
    Z가 헤테로사이클일인 경우, 치환체는 할로겐, C1-30알킬, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), C1-30알케닐, C1-30알키닐, 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 사이클로알킬, 하이드록실, 아미노, 니트로, 설프하이드릴, 이미노, 아미도, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 카르보닐, 카르복실, 실일, 에테르, C1-30알킬티오, 설포닐, 케톤, 알데히드, 에스테르, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴, -CF3, 및 -CN에서 선택되고;
    Z가 C1-10알킬인 경우, 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, C1-10알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설프하이드릴, 알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -CF3, 및 -CN, 그리고 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴에서 선택되고;
    M은 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기이고; 이때 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, C1-30알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설프하이드릴, 알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -CF3, 및 -CN, 그리고 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴에서 선택되고;
    R은 독립적으로 H, 또는 치환되거나 치환되지 않은 C1-10 알킬이고; 이때 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, 알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설포하이드릴, C1-30알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -CF3, 및 -CN, 그리고 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴에서 선택되고;
    Cy는 고리에서 최소 하나의 질소 원자를 보유하는 치환되거나 치환되지 않은 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클릴, 또는 아미노기로 치환된 ㄹ3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 사이클로알킬이고; 이때 치환체는 할로겐, C1-30알킬, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), C1-30알케닐, C1-30알키닐, 3-10개 고리 탄소 원자를 가지는 사이클로알킬, 하이드록실, 아미노, 니트로, 설프하이드릴, 이미노, 아미도, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 카르보닐, 카르복실, 실일, 에테르, C1-30알킬티오, 설포닐, 케톤, 알데히드, 에스테르, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴, -CF3, 및 -CN에서 선택되고;
    Cy'는 3-클로로-벤조(b)티엔-2-일, 3-플루오르-벤조(b)티엔-2-일 또는 3-메틸-벤조(b)티엔-2-일이고, 여기서 벤조 고리는 4-위치에 플루오르 치환체를 포함하는, 1-4개 치환체를 보유하며, 이때 치환체는 할로겐, 니트로, 시아노, 메틸, 에틸에서 선택되며;
    i는 N-Mi-Y-Ar(여기서, i=1) 서열을 제외하고 모든 경우에서 0이고;
    k는 0이다.
  49. 시험관(in vitro)내에서 진피 세포에 하기 화학식 IX 또는 XI의 화합물 또는 이의 제약학적으로 수용가능한 염을 접촉시키는 것으로 구성된 모발 세포를 생산하는 방법.
    화학식 Ⅸ
    Figure 712010003509176-pct00167
    화학식 XI
    Figure 712010003509176-pct00168
    여기서, 결합가(valence) 및 안정도가 허락되면,
    Ar은 치환되거나 치환되지 않은, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 헤테로아릴을 포함한 아릴이고; 이때 치환체는 할로겐, C1-10 알킬, C1-10 알케닐, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 그리고 최대 4개 이형 원자를 가지는 아릴, 티오카르보닐, 케톤, 알데히드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴(이때, 아릴은 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하고), -(CH2)p 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -(CH2)p OH, -(CH2)p O-C1-10 알킬, -(CH2)p O-C1-10 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-C1-10 알킬, -(CH2)p S-C1-10 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-C1-10 알킬, -(CH2)p NR-C1-10 알케닐, -NR(CH2)n R, 그리고 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이고;
    X는 -C(=O)-, -C(=S)-, -S(O2)-에서 선택되고;
    Y는 부재하고;
    Z는 부재이거나 또는 치환된 또는 치환안된 아릴(이때, 아릴은 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하고), 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가진 카르보사이클일, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가진 헤테로카르보사이클일, 또는 C1-10 알킬, 니트로, 시아노 또는 할로겐 치환체를 나타내며,
    이때 Z가 아릴 또는 헤테로아릴인 경우, 치환체는 할로겐, C1-10 알킬, C1-10 알케닐, 아릴(이때 아릴은 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하고), 티오카르보닐, 케톤, 알데히드, 아미노, 아실아미노, 시아노, 니트로, 하이드록실, 아지도, 설포닐, 설폭시도, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 포스포릴, 포스포네이트, 포스피네이트, -(CH2)p 알킬, -(CH2)p 알케닐, -(CH2)p 알키닐, -(CH2)p 아릴, -(CH2)p 아르알킬, -(CH2)p OH, -(CH2)p O-C1-10 알킬, -(CH2)p O-C1-10 알케닐, -O(CH2)n R, -(CH2)p SH, -(CH2)p S-C1-10 알킬, -(CH2)p S-C1-10 알케닐, -S(CH2)n R, -(CH2)p N(R)2, -(CH2)p NR-C1-10 알킬, -(CH2)p NR-C1-10 알케닐, -NR(CH2)n R, 그리고 이들의 보호된 형태에서 선택되고, 여기서 p 과 n은 각각 독립적으로 0 내지 10의 정수이고;
    이때, Z가 카르보사이클일은 경우, 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, C1-30알콕실, 포스포릴, 포스포네이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설프하이드릴, C1-30알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함하는 3 내지 10개 고리 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), C1-30알킬, C1-30알케닐, C1-30알콕시, C1-30알킬티오, 아미노-C1-30알킬, 카르보닐-치환된 C1-30알킬, -CF3, 및 -CN에서 선택되고;
    Z가 헤테로사이클일인 경우, 치환체는 할로겐, C1-30알킬, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), C1-30알케닐, C1-30알키닐, 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 사이클로알킬, 하이드록실, 아미노, 니트로, 설프하이드릴, 이미노, 아미도, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 카르보닐, 카르복실, 실일, 에테르, C1-30알킬티오, 설포닐, 케톤, 알데히드, 에스테르, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴, -CF3, 및 -CN에서 선택되고;
    Z가 C1-10알킬인 경우, 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, C1-10알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설프하이드릴, 알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -CF3, 및 -CN, 그리고 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴에서 선택되고;
    M은 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 메틸렌기이고; 이때 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, C1-30알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설프하이드릴, 알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -CF3, 및 -CN, 그리고 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴에서 선택되고;
    R은 독립적으로 H, 또는 치환되거나 치환되지 않은 C1-10 알킬이고; 이때 치환체는 할로겐, 하이드록실, 카르보닐, 티오카르보닐, 알콕실, 포스포릴, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 아미노, 아미도, 아미딘, 이민, 시아노, 니트로, 아지도, 설포하이드릴, C1-30알킬티오, 설페이트, 설포네이트, 설파모일, 설폰아미도, 설포닐, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), -CF3, 및 -CN, 그리고 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴에서 선택되고;
    Cy는 고리에서 최소 하나의 질소 원자를 보유하는 치환되거나 치환되지 않은 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클릴, 또는 아미노기로 치환된 ㄹ3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 사이클로알킬이고; 이때 치환체는 할로겐, C1-30알킬, 아르알킬(이때, 아르알킬에는 C1-30 알킬과 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지는, 그리고 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴이 포함되고), C1-30알케닐, C1-30알키닐, 3-10개 고리 탄소 원자를 가지는 사이클로알킬, 하이드록실, 아미노, 니트로, 설프하이드릴, 이미노, 아미도, 포스페이트, 포스포네이트, 포스피네이트, 카르보닐, 카르복실, 실일, 에테르, C1-30알킬티오, 설포닐, 케톤, 알데히드, 에스테르, 1 내지 4개 이형 원자를 포함한 3 내지 10개 고리 탄소 원자를 가지는 헤테로사이클일, 방향족 고리에 5 내지 7개 원자를 가지고, 최대 4개 이형원자를 가지는 헤테로아릴을 포함하는 아릴, -CF3, 및 -CN에서 선택되고;
    Cy'는 3-클로로-벤조(b)티엔-2-일, 3-플루오르-벤조(b)티엔-2-일 또는 3-메틸-벤조(b)티엔-2-일이고, 여기서 벤조 고리는 4-위치에 플루오르 치환체를 포함하는, 1-4개 치환체를 보유하며, 이때 치환체는 할로겐, 니트로, 시아노, 메틸, 에틸에서 선택되며;
    i는 N-Mi-Y-Ar(여기서, i=1) 서열을 제외하고 모든 경우에서 0이고;
    k는 0이다.
  50. 삭제
  51. 삭제
  52. 삭제
  53. 삭제
  54. 삭제
  55. 삭제
  56. 삭제
  57. 삭제
  58. 삭제
  59. 삭제
  60. 삭제
  61. 삭제
  62. 삭제
  63. 삭제
  64. 삭제
  65. 삭제
  66. 삭제
  67. 삭제
  68. 삭제
  69. 삭제
  70. 삭제
  71. 삭제
KR1020047004482A 2001-09-26 2002-09-18 세포 증식의 소형 유기 분자 조절물질 KR101039198B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/964,276 2001-09-26
US09/964,276 US6683192B2 (en) 2000-03-30 2001-09-26 Small organic molecule regulators of cell proliferation
PCT/US2002/029522 WO2003027234A2 (en) 2001-09-26 2002-09-18 Small organic molecule regulators of cell proliferation

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107018628A Division KR101051535B1 (ko) 2001-09-26 2002-09-18 세포 증식의 소형 유기 분자 조절물질

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040045003A KR20040045003A (ko) 2004-05-31
KR101039198B1 true KR101039198B1 (ko) 2011-06-03

Family

ID=25508346

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107018628A KR101051535B1 (ko) 2001-09-26 2002-09-18 세포 증식의 소형 유기 분자 조절물질
KR1020047004482A KR101039198B1 (ko) 2001-09-26 2002-09-18 세포 증식의 소형 유기 분자 조절물질

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107018628A KR101051535B1 (ko) 2001-09-26 2002-09-18 세포 증식의 소형 유기 분자 조절물질

Country Status (19)

Country Link
US (1) US6683192B2 (ko)
EP (1) EP1436287A4 (ko)
JP (1) JP4563028B2 (ko)
KR (2) KR101051535B1 (ko)
CN (1) CN1578779B (ko)
AU (1) AU2002336580B2 (ko)
BR (1) BR0212825A (ko)
CA (1) CA2461709A1 (ko)
EA (1) EA200400355A1 (ko)
GE (1) GEP20063855B (ko)
HU (1) HUP0402307A2 (ko)
IL (3) IL161104A0 (ko)
MX (1) MXPA04002880A (ko)
NO (1) NO20041260L (ko)
NZ (1) NZ531970A (ko)
PL (1) PL371343A1 (ko)
UA (1) UA78225C2 (ko)
WO (1) WO2003027234A2 (ko)
ZA (1) ZA200402322B (ko)

Families Citing this family (86)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7230000B1 (en) 1999-10-27 2007-06-12 Cytokinetics, Incorporated Methods and compositions utilizing quinazolinones
US7671200B2 (en) 1999-10-27 2010-03-02 Cytokinetics, Inc. Quinazolinone KSP inhibitors
US6683108B1 (en) * 2000-03-30 2004-01-27 Curis, Inc. Agonists of hedgehog signaling pathways and uses related thereto
US7354932B2 (en) 2001-12-21 2008-04-08 Anormed, Inc. Chemokine receptor binding heterocyclic compounds with enhanced efficacy
JP4556020B2 (ja) * 2001-12-21 2010-10-06 ジェンザイム・コーポレーション 高い有効性を有するケモカインレセプタ結合複素環式化合物
KR101052816B1 (ko) 2002-04-17 2011-07-29 스미스 클라인 비참 코포레이션 화합물, 조성물 및 방법
RU2004135554A (ru) 2002-05-09 2006-01-20 Цитокинетикс, Инк. (Us) Пиримидиноны, композиции на их основе и способы их использования
US7361368B2 (en) 2002-06-28 2008-04-22 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Device and method for combining a treatment agent and a gel
FR2842422B1 (fr) * 2002-07-16 2006-06-30 Univ Aix Marseille Ii Compositions destinees au traitement des neuropathies peripheriques, preparation et utilisations
US7390659B2 (en) 2002-07-16 2008-06-24 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Methods for inducing differentiation of embryonic stem cells and uses thereof
US20040224302A1 (en) * 2002-07-16 2004-11-11 Thomas Jessel Systems and methods for screening for modulators of neural differentiation
US7632679B2 (en) * 2002-07-16 2009-12-15 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for screening for modulators of neural differentiation
ATE423110T1 (de) 2002-07-17 2009-03-15 Cytokinetics Inc Verbindungen, zusammensetzungen und verfahren zur behandlung von zellulären proliferativen erkrankungen
US7641643B2 (en) * 2003-04-15 2010-01-05 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Methods and compositions to treat myocardial conditions
WO2005061002A2 (en) * 2003-12-19 2005-07-07 Curis, Inc. Composition and methods for modulating cns activity
EA201890903A9 (ru) 2004-09-02 2021-11-10 Дженентек, Инк. Соединения пиридиловых ингибиторов передачи сигналов белком hedgehog, способ их получения, композиция и способы лечения рака и ингибирований ангиогенеза и сигнального пути hedgehog в клетках на их основе
US20070281040A1 (en) * 2004-09-30 2007-12-06 The University Of Chicago Combination therapy of hedgehog inhibitors, radiation and chemotherapeutic agents
US20060165739A1 (en) * 2005-01-06 2006-07-27 Mary Kay Inc. Alcohol-free microemulsion composition
US8187621B2 (en) 2005-04-19 2012-05-29 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Methods and compositions for treating post-myocardial infarction damage
US9539410B2 (en) 2005-04-19 2017-01-10 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Methods and compositions for treating post-cardial infarction damage
US20080125745A1 (en) 2005-04-19 2008-05-29 Shubhayu Basu Methods and compositions for treating post-cardial infarction damage
US8828433B2 (en) 2005-04-19 2014-09-09 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Hydrogel bioscaffoldings and biomedical device coatings
US8303972B2 (en) 2005-04-19 2012-11-06 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Hydrogel bioscaffoldings and biomedical device coatings
JP2009506069A (ja) 2005-08-26 2009-02-12 ブレインセルス，インコーポレイティド ムスカリン性受容体調節による神経発生
EP2258359A3 (en) 2005-08-26 2011-04-06 Braincells, Inc. Neurogenesis by muscarinic receptor modulation with sabcomelin
AU2006304787A1 (en) 2005-10-21 2007-04-26 Braincells, Inc. Modulation of neurogenesis by PDE inhibition
CA2625210A1 (en) 2005-10-31 2007-05-10 Braincells, Inc. Gaba receptor mediated modulation of neurogenesis
WO2007089669A2 (en) * 2006-01-26 2007-08-09 Wyeth Processes for the preparation of compounds which modulate cell proliferation
CN101420942B (zh) * 2006-02-15 2014-03-12 登德雷恩股份有限公司 Trp-p8活性的小分子调节剂
US20100216734A1 (en) 2006-03-08 2010-08-26 Braincells, Inc. Modulation of neurogenesis by nootropic agents
AU2007223036A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Braincells, Inc. Modulation of neurogenesis by nootropic agents
US20100009983A1 (en) * 2006-05-09 2010-01-14 Braincells, Inc. 5 ht receptor mediated neurogenesis
EP2377531A2 (en) 2006-05-09 2011-10-19 Braincells, Inc. Neurogenesis by modulating angiotensin
EP2026813A2 (en) * 2006-05-09 2009-02-25 Braincells, Inc. 5 ht receptor mediated neurogenesis
US9242005B1 (en) 2006-08-21 2016-01-26 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Pro-healing agent formulation compositions, methods and treatments
EP2066355A2 (en) * 2006-09-19 2009-06-10 Braincells, Inc. Combination comprising a peroxisome proliferator activated receptor agent and a second neurogenic agent for treating a nervous system disorder, increasing neurodifferentiation and increasing neurogenesis
US20100184806A1 (en) 2006-09-19 2010-07-22 Braincells, Inc. Modulation of neurogenesis by ppar agents
WO2008070357A2 (en) * 2006-10-31 2008-06-12 Government Of The United States Of America, Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services Smoothened polypeptides and methods of use
WO2008057469A1 (en) * 2006-11-02 2008-05-15 Wyeth Small organic molecule regulators of cell proliferation
US20080182859A1 (en) * 2006-11-02 2008-07-31 Curis, Inc. Small organic molecule regulators of cell proliferation
WO2008057468A1 (en) * 2006-11-02 2008-05-15 Curis, Inc. Small organic molecule regulators of cell proliferation
US9005672B2 (en) 2006-11-17 2015-04-14 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Methods of modifying myocardial infarction expansion
US20080177389A1 (en) * 2006-12-21 2008-07-24 Rob Gene Parrish Intervertebral disc spacer
WO2009042646A1 (en) * 2007-09-24 2009-04-02 Curis, Inc. Anti-proliferative agents
US20100317699A1 (en) * 2008-01-29 2010-12-16 Novartis Ag Use of hedgehog agonists in the treatment of musculoskeletal-related disorders
US8969081B2 (en) * 2008-12-10 2015-03-03 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Caudal motor neuron derived from embryonic stem cells under conditions essentially free of any retinoid
US20100216805A1 (en) 2009-02-25 2010-08-26 Braincells, Inc. Modulation of neurogenesis using d-cycloserine combinations
WO2012048275A2 (en) 2010-10-08 2012-04-12 Caridianbct, Inc. Configurable methods and systems of growing and harvesting cells in a hollow fiber bioreactor system
US9708299B2 (en) 2011-01-03 2017-07-18 Genentech, Inc. Hedgehog antagonists having zinc binding moieties
GB201201298D0 (en) 2012-01-26 2012-03-07 Universitat Leipzig Therapeutic use of activators of zinc finger protein gli3
WO2013112859A1 (en) 2012-01-27 2013-08-01 New York University Method for enhancing remyelination using gli1 inhibitors
US8940742B2 (en) 2012-04-10 2015-01-27 Infinity Pharmaceuticals, Inc. Heterocyclic compounds and uses thereof
CA2925944C (en) 2013-10-04 2023-01-10 Infinity Pharmaceuticals, Inc. Heterocyclic compounds and uses thereof
WO2015051241A1 (en) 2013-10-04 2015-04-09 Infinity Pharmaceuticals, Inc. Heterocyclic compounds and uses thereof
WO2015073691A1 (en) 2013-11-14 2015-05-21 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Methods for treating cancer by activation of bmp signaling
JP6633522B2 (ja) 2013-11-16 2020-01-22 テルモ ビーシーティー、インコーポレーテッド バイオリアクターにおける細胞増殖
EP4066834A1 (en) 2014-03-19 2022-10-05 Infinity Pharmaceuticals, Inc. Heterocyclic compounds for use in the treatment of pi3k-gamma mediated disorders
WO2015148704A1 (en) 2014-03-25 2015-10-01 Terumo Bct, Inc. Passive replacement of media
JP6830059B2 (ja) 2014-09-26 2021-02-17 テルモ ビーシーティー、インコーポレーテッド スケジュール化された細胞フィーディング
WO2016054491A1 (en) 2014-10-03 2016-04-07 Infinity Pharmaceuticals, Inc. Heterocyclic compounds and uses thereof
WO2016142427A1 (en) 2015-03-10 2016-09-15 INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) Method ank kit for reprogramming somatic cells
WO2017004592A1 (en) 2015-07-02 2017-01-05 Terumo Bct, Inc. Cell growth with mechanical stimuli
CN105130978B (zh) * 2015-07-22 2017-11-21 中国人民解放军军事医学科学院基础医学研究所 一种化合物及其在帕金森疾病方面的应用
CN108349985A (zh) 2015-09-14 2018-07-31 无限药品股份有限公司 异喹啉酮的固体形式、其制备方法、包含其的组合物及其使用方法
EP3389652B1 (en) 2015-12-14 2022-09-28 X4 Pharmaceuticals, Inc. Methods for treating cancer
EP3389634B1 (en) 2015-12-14 2021-10-06 X4 Pharmaceuticals, Inc. Methods for treating cancer
SI3393468T1 (sl) 2015-12-22 2023-01-31 X4 Pharmaceuticals, Inc. Postopki za zdravljenje bolezni imunske pomanjkljivosti
US10759806B2 (en) 2016-03-17 2020-09-01 Infinity Pharmaceuticals, Inc. Isotopologues of isoquinolinone and quinazolinone compounds and uses thereof as PI3K kinase inhibitors
CN109153722A (zh) 2016-04-08 2019-01-04 X4 制药有限公司 用于治疗癌症的方法
WO2017205667A1 (en) 2016-05-25 2017-11-30 Terumo Bct, Inc. Cell expansion
US11685883B2 (en) 2016-06-07 2023-06-27 Terumo Bct, Inc. Methods and systems for coating a cell growth surface
US11104874B2 (en) 2016-06-07 2021-08-31 Terumo Bct, Inc. Coating a bioreactor
US10919914B2 (en) 2016-06-08 2021-02-16 Infinity Pharmaceuticals, Inc. Heterocyclic compounds and uses thereof
CN109641838A (zh) 2016-06-21 2019-04-16 X4 制药有限公司 Cxcr4抑制剂及其用途
CN109640988A (zh) 2016-06-21 2019-04-16 X4 制药有限公司 Cxcr4抑制剂及其用途
CN116554168A (zh) 2016-06-21 2023-08-08 X4 制药有限公司 Cxcr4抑制剂及其用途
KR20190104359A (ko) 2016-12-30 2019-09-09 프리퀀시 테라퓨틱스, 인크. 줄기/전구체 지지 세포의 자가 재생을 유도하기 위한 1h-피롤-2,5-다이온 화합물 및 이의 사용 방법
WO2018129470A1 (en) * 2017-01-09 2018-07-12 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Reversing deficient hedgehog signaling restores deficient skeletal regeneration
US11629332B2 (en) 2017-03-31 2023-04-18 Terumo Bct, Inc. Cell expansion
US11624046B2 (en) 2017-03-31 2023-04-11 Terumo Bct, Inc. Cell expansion
WO2019048898A1 (en) 2017-09-05 2019-03-14 INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS FOR THE TREATMENT OF ENDOTHELIAL DYSFUNCTION
WO2019146670A1 (ja) * 2018-01-24 2019-08-01 国立大学法人東京大学 光応答性Ｓｍｏｏｔｈｅｎｅｄリガンド
US10548889B1 (en) 2018-08-31 2020-02-04 X4 Pharmaceuticals, Inc. Compositions of CXCR4 inhibitors and methods of preparation and use
KR20210105899A (ko) 2018-11-19 2021-08-27 뉴욕 유니버시티 치료제로서의 GLi 1 억제제
WO2020106755A1 (en) 2018-11-19 2020-05-28 New York University Inhibitors of gli1 as therapeutic agents
CN112898178A (zh) * 2021-01-25 2021-06-04 蚌埠产品质量监督检验研究院 一种N-Boc-反式-1,4-环己二胺的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6218426B1 (en) 1998-03-05 2001-04-17 Agouron Pharmaceuticals, Inc. Non-peptide GnRH agents

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3612974A1 (de) * 1986-04-17 1987-10-29 Basf Ag 1,4-cyclohexandiamine, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als fungizide
IL96019A0 (en) * 1989-10-31 1991-07-18 Fujisawa Pharmaceutical Co Imidazole derivatives,processes for the preparation thereof and pharmaceutical compositions containing the same
JPH0625250A (ja) * 1992-07-13 1994-02-01 Tooa Eiyoo Kk チエノ〔３，４−ｄ〕イミダゾール誘導体、その製造法およびそれを含有する循環器官用剤
WO1994013666A1 (en) * 1992-12-07 1994-06-23 Eisai Co., Ltd. Process for producing imidazopyridine derivative and intermediate
DE4326344A1 (de) * 1993-08-05 1995-02-09 Thomae Gmbh Dr K Carbonamide, diese Verbindungen enthaltende Arzneimittel und Verfahren zu ihrer Herstellung
US6281332B1 (en) * 1994-12-02 2001-08-28 The Johns Hopkins University School Of Medicine Hedgehog-derived polypeptides
AU9125298A (en) * 1997-08-29 1999-03-16 Ontogeny, Inc. Regulation of muscle tissues by hedgehog-like polypeptides, and formulations and uses related thereto
US6291516B1 (en) * 1999-01-13 2001-09-18 Curis, Inc. Regulators of the hedgehog pathway, compositions and uses related thereto
ES2250128T3 (es) * 1999-05-17 2006-04-16 Novo Nordisk A/S Antagonistas/agonistas inversos de glucagon.
EP1516876A1 (en) * 1999-09-16 2005-03-23 Curis, Inc. Mediators of hedgehog signalling pathways, compositions and uses related thereto
CA2388468C (en) * 1999-10-14 2011-01-25 Curis, Inc. Mediators of hedgehog signalling pathways, compositions and uses related thereto
ATE305786T1 (de) * 2000-03-30 2005-10-15 Curis Inc Kleine organische moleküle als regulatoren der zellproliferation

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6218426B1 (en) 1998-03-05 2001-04-17 Agouron Pharmaceuticals, Inc. Non-peptide GnRH agents

Also Published As

Publication number Publication date
EA200400355A1 (ru) 2005-06-30
EP1436287A4 (en) 2005-10-26
AU2002336580B2 (en) 2008-10-30
US20020198236A1 (en) 2002-12-26
GEP20063855B (en) 2006-06-26
KR20100105784A (ko) 2010-09-29
ZA200402322B (en) 2005-06-23
BR0212825A (pt) 2005-05-10
CA2461709A1 (en) 2003-04-03
UA78225C2 (en) 2007-03-15
KR20040045003A (ko) 2004-05-31
EP1436287A2 (en) 2004-07-14
NO20041260L (no) 2004-05-26
KR101051535B1 (ko) 2011-07-22
WO2003027234A9 (en) 2004-02-19
JP4563028B2 (ja) 2010-10-13
CN1578779B (zh) 2013-09-18
HUP0402307A2 (hu) 2005-02-28
NZ531970A (en) 2006-11-30
WO2003027234A2 (en) 2003-04-03
IL228106A0 (en) 2013-09-30
JP2005520788A (ja) 2005-07-14
US6683192B2 (en) 2004-01-27
IL161104A0 (en) 2004-08-31
CN1578779A (zh) 2005-02-09
NO20041260D0 (no) 2004-03-25
MXPA04002880A (es) 2005-06-20
IL161104A (en) 2013-08-29
WO2003027234A3 (en) 2003-12-18
PL371343A1 (en) 2005-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101039198B1 (ko) 세포 증식의 소형 유기 분자 조절물질
JP4808895B2 (ja) 細胞増殖の小型有機分子レギュレーター
US7115653B2 (en) Small organic molecule regulators of cell proliferation
US6613798B1 (en) Small organic molecule regulators of cell proliferation
US6683108B1 (en) Agonists of hedgehog signaling pathways and uses related thereto
US8273747B2 (en) Small organic molecule regulators of cell proliferation
AU2002336580A1 (en) Small organic molecule regulators of cell proliferation
AU2001249664A1 (en) Small organic molecule regulators of cell proliferation
KR20040031782A (ko) 헤지호그 신호전달 경로의 조절물질, 이를 함유하는조성물 및 이의 용도
US20050070578A1 (en) Small organic molecule regulators of cell proliferation
US20080194637A1 (en) Small organic molecule regulators of cell proliferation
US8852937B2 (en) Small organic molecule regulators of cell proliferation
AU2005244542B2 (en) Small organic molecule regulators of cell proliferation
EP1645275A1 (en) Small organic molecule regulators of cell proliferation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140514

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160331

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170327

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180327

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190326

Year of fee payment: 9