KR102043077B1 - 알파 ７ 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 대한 반응성을 예측하는 바이오마커 - Google Patents

알파 ７ 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 대한 반응성을 예측하는 바이오마커 Download PDF

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Abstract

본 발명은 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 대한, 인지 장애 또는 기능장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애에 걸린 대상체의 치료 반응성을 예측하기 위한 방법을 제공한다.

Description

알파 ７ 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 대한 반응성을 예측하는 바이오마커 {BIOMARKERS PREDICTIVE OF RESPONSIVENESS TO ALPHA 7 NICOTINIC ACETYLCHOLINE RECEPTOR ACTIVATOR TREATMENT}
인지 결여는 정신분열증의 임상적으로 유의한 측면 및 성공적인 기능적 재활 및 사회적 재통합을 결정하는 주요 인자로 인식되어 왔다 (문헌 [Green, 1996]; [Green, 2007]). 정신분열증 또는 다른 정신 질환에서 인지 장애는 특히 언어 기억, 실행 기능, 주의력 및 경계, 언어 유창성 및 운동 속도, 및 다른 기능에서 현저한, 독립적으로 기능하는 개체의 능력에 악영향을 주는 기억 기능, 문제 해결, 방향감 및/또는 추상력 (abstraction) 중 하나 이상의 후천적 결핍이다. 인지 장애는 장애의 양성 또는 음성 증상의 결과가 아니거나 또는 동기 결여에 의해 설명되지 않는다 (문헌 [Harvey et al., 2004]). 대부분의 경우에, 인지 장애는 질병 진행을 악화시키거나 개선하지 않는다 (문헌 [Harvey et al., 2004]; [Hoff et al., 1999]). 정신분열증에서 인지 결여에 대한 승인된 치료법은 존재하지 않는다. 현재 이용가능한 항정신병 치료는 실제 효과를 초과하여 인지를 개선하지 못한다 (문헌 [Goldberg et al., 2007]; [Keefe et al., 2007]).
몇몇 증거는 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 (α7-nAChR)가 정신분열증에서의 인지 장애에 관련될 수 있음을 지지한다. 정신분열증 환자가 보이는 P50 감각 관문 (sensory gating) 결핍과 α7-nAChR 유전자 (문헌 [Chini et al., 1994])의 부위인 염색체 15q14 상의 결함 사이의 연관성은 문헌 [Freedman et al., 1997]에 의해 확립되었다. 전사를 감소시킨 α7-nAChR 프로모터 영역의 다형성은 대조 대상체보다 정신분열증 환자에서 보다 우세하였다 (문헌 [Leonard et al., 2002]). 사후 연구는 α7-nAChR 수준이 정신분열증 환자의 뇌에서 감소함을 입증하였다 (문헌 [Freedman et al., 1995]). α7-nAChR은 학습 및 기억에 중요한 핵심 뇌 영역 (해마, 전전두엽 피질 및 편도핵)에서 발현된다. α7-nAChR의 활성화는 글루탐산성 (glutamatergic), GABA성 (GABAergic) 및 콜린성 신경 전달 물질 방출을 조정하고 다양한 상이한 전임상 동물 모델에서 인지를 개선하는 것으로 밝혀졌다.
신규한 α7-nAChR 활성화제는 결함이 있는 또는 기능부전의 니코틴성 아세틸콜린 수용체와 연관된 질환 상태의 치료를 위해 개발되었다. α7-nAChR 활성화제 치료가 인지 결여를 개선할 수 있다고 가정되었지만, 논쟁의 여지가 있는 데이터 및 α7-nAChR 활성화제 치료에 대한 개체의 인지 반응의 차이 때문에, 지금까지 α7-nAChR 활성화제에 기반한 인지 장애의 치료제 개발이 제한되었고, 예를 들어 일부 환자가 이들 약물 치료에 반응하지 않는 이유는 알려지지 않았다. 따라서, 인지 장애 또는 기능장애에 걸린 환자가 α7-nAChR 활성화제를 사용한 치료에 대해 반응할 가능성이 있는지에 대해 미리 치료를 예측할 필요성이 존재한다. 따라서, 인지 장애 또는 기능장애가 존재하는 환자에서 α7-nAChR 활성화제에 대한 반응성을 예측하기 위한 방법이 당업계에 시급하게 요구되고 있다.
발명의 개요
환자가 α7-nAChR 활성화제를 사용한 치료에 대해 반응할 가능성이 있는지에 대해 예측할 필요성이 존재한다. 이것은 본원에서 제공되는 방법 및 조성물에 의해 달성된다. 본 발명에서, 염색체 유전자좌 15q24의 유전적 변이체가 놀랍게도 α7-nAChR 활성화제 치료에 대한 인지 장애 또는 기능장애에 걸린 환자의 반응성에 대한 예측 마커인 것으로 밝혀졌다.
따라서, 본원의 개시내용의 제1 주제는 선택된 환자 집단에서 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료를 위한, 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 포함하는 조성물에 관한 것이고, 여기서 환자 집단은 인간 아세틸콜린 수용체 서브유닛 (subunit) 알파-5 (CHRNA5) 유전자 (서열 39; 염색체 15 NC_000015.9, 세포유전학적 위치: 15q24; 게놈 위치 (genomic coordinate) (GRCh37): 78,857,861 - 78,887,610) 또는 인간 아세틸콜린 수용체 서브유닛 알파-3 (CHRNA3) 유전자 (서열 40; 염색체 15, NC_000015.9, 세포유전학적 위치: 15q24; 게놈 위치: 78885394..78913637, 보체) 중의 적어도 하나의 지표 (indicative) SNP를 갖는다는 것을 기초로 하여 선택된다.
본원에 개시된 바와 같은 지표 SNP, 예를 들어 rs55853698-T (서열 1)는 인간 개체에서 차별적으로 존재하고, 환자의 반응 가능성은 상기 환자의 게놈 내의 SNP rs55853698-T 변이체의 존재를 기초로 하여 예측될 수 있다. 따라서, 본원의 측면에서 "지표 SNP"는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애에 걸린 환자가 α7-nAChR 활성화제를 사용한 치료에 대해 반응할 가능성이 있는지에 대해 미리 치료를 예측할 수 있도록 하는 특정 SNP를 의미한다. 본원의 측면에서 지표 SNP는 CHNRA5 또는 CHRNA3 유전자에 존재하는 SNP 및 상기 SNP와 반수체형 (haplotype)을 형성하거나 상기 SNP와 동일한 연관 불균형 (linkage disequilibrium)으로 존재하는 SNP를 의미한다. 또 다른 실시양태에서, 본원의 개시내용은 다음 단계를 포함하는, CHRNA5 또는 CHRNA3 유전자의 지표 SNP의 확인 방법에 관한 것이다:
a) 통계상 유의한 결과를 얻기에 충분한 크기의 정신분열증 환자의 군을 선택하는 단계;
b) CHRNA5 또는 CHRNA3 유전자의 유전자좌에서 상기 환자의 유전자형을 얻는 단계;
c) 상기 환자에게 치료 유효량의 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 투여하는 단계;
d) 정신분열증 환자 인지 시험 배터리 (battery) (예를 들어, 코그스테이트(CogState)™ 정신분열증 배터리)를 사용하여 단계 c)의 환자에서 인지 평가 시험을 수행하는 단계;
e) 통계상 관련된 개선된 시각 학습, 기억 능력, 개선된 인지 기능, 개선된 추론, 문제 해결 능력 또는 주의력 및 경계의 개선을 보이는 환자 ("반응자")를 확인함으로써 단계 d)의 환자를 반응자 및 비-반응자 하위군으로 세분하고, 아래 실시예 섹션에 설명된 바와 같이 효과 크기로서 측정된 개선은 적어도 약 0.1, 또는 약 0.2, 또는 약 0.3, 또는 약 0.4 또는 약 0.5 초과인 단계;
f) 단계 e)에서 확인된 반응자 및 비-반응자 하위집단의 유전자좌의 DNA 서열을 분석하고, 반응자의 CHRNA5 또는 CHRNA3 유전자의 유전자좌에만 존재하는 SNP를 선택하는 단계; 및
g) 단계 f)에서 선택된 SNP의 존재를 단계 d)의 인지 시험의 결과와 연관시킴으로써 이형접합성 또는 동형접합성 지표 SNP 변이체를 확인하는 단계.
규정된 유전자좌 또는 유전자에서 환자의 유전자형을 얻고 분석하기 위한 방법 및 인지 평가 시험은 당업계에 공지되어 있고, 본원에서 상세히 설명한다.
바람직하게는, 언급된 조성물은 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화가 역할을 수행하거나 연관되는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료를 위해 사용된다. 한 실시양태에서, 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애는 경도 인지 장애, 알츠하이머 (Alzheimer) 질환, 파킨슨 (Parkinson) 질환 치매, 루이 소체 (Lewy Body) 치매, 정신분열증, 혈관성 치매, AIDS-치매, 노인성 치매, 연령 관련 경도 인지 장애 (MCI), 연령 관련 기억 손상, 자폐증, 전두엽 변성 치매, 졸중, 기저핵 변성 장애, 다발성 경화증, 외상, 뇌 종양, 뇌 감염, 수두증, 우울증, 독성 또는 대사 장애 및 약물 유발 치매로 이루어진 군 중에서 선택된다.
또 다른 실시양태에서, 조성물은 인간 CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1) 또는 SNP rs16969968-G (서열 37) 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP를 보유하는 것을 기초로 하여 선택된 환자 집단에 사용된다.
또 다른 실시양태에서, SNP 반수체형은 rs3841324 (서열 5 또는 6), rs503464 (서열 9 또는 10), rs55853698-T (서열 1), rs55781567-C (서열 7), rs56182392 (서열 11 또는 12), rs77293642 (서열 13 또는 14), rs67624739 (서열 15 또는 16), rs142774214 (서열 17 또는 18), rs60182379 (서열 19 또는 20), rs77541452 (서열 21 또는 22), rs72648882 (서열 23 또는 24), rs144334096 (서열 25 또는 26), rs114037126 (서열 27 또는 28), rs140280786 (서열 29 또는 30), rs147565924 (서열 31 또는 32), rs16969968-G (서열 37), rs6495308 (서열 3 또는 4), rs1051730 (서열 35 또는 36) 및 rs115662711 (서열 33 또는 34) 중의 적어도 2개의 SNP를 포함한다.
특정 실시양태에서, 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료를 위한 조성물은 SNP rs3841324 (서열 5 또는 6), rs503464 (서열 9 또는 10), rs55853698-T (서열 1) 및 rs55781567-C (서열 7)을 포함하는 SNP 반수체형을 보유하는 것을 기초로 하여 선택된 환자 집단에 사용되고, 여기서 상기 SNP는 반수체형 delTTC 또는 insATC를 형성한다. 또 다른 실시양태에서, 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애 치료용 조성물은 상기 언급된 지표 CHRNA5 SNP 또는 지표 CHRNA5 SNP 반수체형에 대해 동형접합성임, 특히 SNP rs55853698-T/T (서열 1) 또는 SNP rs16969968-G/G (서열 37)에 동형접합성임을 기초로 하여 선택된 환자에 사용된다.
추가로, 본원의 개시내용은 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료를 위한 조성물에 관한 것이고, 여기서 환자 집단은 지표 CHRNA3 SNP rs6495308 (서열 3 또는 4), rs1051730 (서열 35 또는 36) 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP를 보유하는 것을 기초로 하여 선택되고, SNP rs1051730-C/C (서열 35)의 동형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응할 가능성이 있음을 나타내고, SNP rs6495308-T/T (서열 4)의 동형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응하지 않을 가능성이 있음을 나타내는 반면, SNP rs6495308-C/C (서열 3)의 동형접합성 존재 또는 SNP rs6495308-C/T (서열 3/4) 유전자형의 이형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응할 가능성이 있음을 나타낸다.
또한, 본원의 개시내용은 유리 염기 형태 또는 산 부가염 형태의 하기 화학식 I의 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 포함하는, 본원에서 설명되고 본 발명의 방법에 사용되는 조성물에 관한 것이다.
<화학식 I>
Figure 112014036121271-pct00001
상기 식에서,
L1은 -CH2-이고; L2는 -CH2- 또는 -CH2-CH2-이고; L3은 -CH2- 또는 -CH(CH3)-이거나; 또는
L1은 -CH2-CH2-이고; L2는 -CH2-이고; L3은 -CH2-CH2-이고;
L4는
Figure 112014036121271-pct00002
로부터 선택된 기이고,
여기서 별표로 표시된 결합은 아자비시클로알킬 모이어티 (moiety)에 부착되고; R1은 수소 또는 C1 - 4알킬이고; X1은 -O- 또는 -NH-이고; A2는
Figure 112014036121271-pct00003
로부터 선택되고,
여기서 별표로 표시된 결합은 X1에 부착되고; A1은 질소, 산소 및 황으로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 함유할 수 있는 5- 내지 10-원 모노시클릭 또는 융합된 폴리시클릭 방향족 고리계이고, 여기서 고리계는 2개 이하의 산소 원자 및 2개 이하의 황 원자를 함유할 수 있고, 고리계는 R2에 의해 1회 또는 1회 초과로 치환될 수 있고, 헤테로시클릭 고리계 내의 질소 상의 치환기는 할로겐이 아닐 수 있고; 각각의 R2는 독립적으로 C1 - 6알킬, C1 - 6할로겐알킬, C1 - 6알콕시, C1 -6 할로겐알콕시, 할로겐, 시아노, 또는 방향족, 포화 또는 부분 포화될 수 있으며 질소, 산소 및 황으로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 함유할 수 있는 3- 내지 6-원 모노시클릭 고리계이고, 여기서 각각의 고리계는 2개 이하의 산소 원자 및 2개 이하의 황 원자를 함유할 수 있고, 각각의 고리계는 다시 C1 - 6알킬, C1 - 6할로겐알킬, C1-6알콕시, C1 - 6할로겐알콕시, 할로겐 또는 시아노에 의해 1회 또는 1회 초과로 치환될 수 있고, 헤테로시클릭 고리계 내의 질소 상의 치환기는 할로겐이 아닐 수 있거나; 또는 인접한 고리 원자에서 2개의 R2는 C3 - 4알킬렌기를 형성하고, 여기서 1-2개의 탄소 원자는 X2에 의해 대체될 수 있고, C3 - 4알킬렌기는 R3에 의해 1회 또는 1회 초과로 치환될 수 있고; 각각의 X2는 독립적으로 -O- 또는 -N(R4)-이고; 각각의 R4는 독립적으로 수소 또는 C1 - 6알킬이고; 각각의 R3은 독립적으로 할로겐 또는 C1 - 6알킬이다.
본원의 개시내용의 추가의 주제는 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제가 유리 염기 또는 제약상 허용되는 산 부가염 형태로서 사용되는, 본원에서 설명되고 본 발명의 방법에 사용되는 조성물에 관한 것이다. 또 다른 실시양태에서, 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제는 그의 유리 염기 또는 제약상 허용되는 산 부가염 형태로 제약 담체 또는 희석제와 함께 존재한다.
본원의 개시내용의 또 다른 실시양태에서, 본원에서 설명되고 본 발명의 방법에 사용되는 조성물은 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료에 유용한 제2 인지 증진제 또는 치료 화합물을 추가로 포함한다.
또 다른 실시양태에서, 본원의 개시내용은 인지 능력의 증가 및/또는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료를 위한 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 대한 개체 또는 개체 군의 치료 반응성을 예측하는 방법에 관한 것이고, 이 방법은 I) CHRNA5 유전자의 유전자좌에서 개체의 유전자형을 얻는 단계; 및 II) CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1) 또는 SNP rs16969968-G (서열 37) 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP를 보유하는 단계 I)의 개체를 확인하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 언급된 적어도 하나의 SNP 또는 SNP 반수체형의 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응할 가능성이 있음을 나타낸다.
또 다른 실시양태에서, 본원의 개시내용은 인지 능력의 증가 및/또는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료를 위한 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 대한 개체 또는 개체 군의 치료 반응성을 예측하는 방법에 관한 것이고, 이 방법은 I) CHRNA3 유전자의 유전자좌에서 개체의 유전자형을 얻는 단계; 및 II) CHRNA3 SNP rs6495308 (서열 3 또는 4) 또는 SNP rs1051730 (서열 35) 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP를 보유하는 단계 I)의 개체를 확인하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 언급된 SNP rs1051730-C/C (서열 35) 또는 SNP 반수체형의 동형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응할 가능성이 있음을 나타내고, SNP rs6495308-T/T (서열 4)의 동형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응하지 않을 가능성이 있음을 나타낸다. SNP rs6495308-C/C (서열 3)의 동형접합성 존재 또는 SNP rs6495308-C/T 유전자형의 이형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응할 가능성이 있음을 나타낸다.
또한, 본원의 개시내용은 개체의 인지 능력의 증가 및/또는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애에 걸린 개체의 치료를 위한 치료 방법에 관한 것이고, 이 방법은
III) CHRNA5 유전자의 유전자좌에서 개체의 유전자형을 얻는 단계; IV) CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1) 또는 SNP rs16969968-G (서열 37) 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP를 보유하는 단계 III)의 개체를 확인하고, 여기서 적어도 하나의 SNP 또는 SNP 반수체형의 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응할 가능성이 있음을 나타내는 것인 단계; 또는 별법으로
III) CHRNA3 유전자의 유전자좌에서 개체의 유전자형을 얻는 단계; IV) CHRNA3 SNP rs6495308 (서열 3 또는 4) 또는 SNP rs1051730 (서열 35) 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP를 보유하는 단계 III)의 개체를 확인하고, 여기서 SNP rs1051730-C/C (서열 35)의 동형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응할 가능성이 있음을 나타내고, SNP rs6495308-T/T (서열 4)의 동형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응하지 않을 가능성이 있음을 나타내며, SNP rs6495308-C/C (서열 3)의 동형접합성 존재 또는 SNP rs6495308-C/T 유전자형의 이형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응할 가능성이 있음을 나타내는 것인 단계; 및 V) 치료 유효량의 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 단계 IV)에서 확인된 대상체에게 투여하는 단계를 포함한다.
추가의 실시양태에서, 상기한 단계 I) 및 III)은 다음 단계를 추가로 포함한다: VI) 상기 개체의 생물학적 샘플을 얻고, 여기서 상기 샘플은 혈액, 혈액-유래 생성물 (예컨대 백혈구 연층 (buffy coat), 혈청, 및 혈장), 림프, 소변, 눈물, 침, 뇌척수액, 구강 면봉 채취 샘플 (buccal swab), 가래, 모근, 백혈구 샘플 또는 조직 샘플 또는 이들의 임의의 조합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 것인 단계; 및 VII) 단계 VI의 생물학적 샘플을, (i) CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1), 또는 (ii) SNP rs16969968-G (서열 37), 또는 (iii) CHRNA3 SNP rs6495308-C 또는 -T (서열 3 또는 4), 또는 (iv) SNP rs1051730-T 또는 -C (서열 35 또는 36), 또는 (v) 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP를 검출할 수 있는 시약과 접촉시키는 단계.
바람직하게는, 상기 언급된 방법은 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화가 역할을 수행하거나 연관되는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료를 위해 사용된다. 따라서, 한 실시양태에서, 상기 언급된 방법은 제1 단계로서 개체에서 인지 능력의 증가 필요성, 또는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애를 진단하는 것을 추가로 포함하고, 여기서 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애는 경도 인지 장애, 알츠하이머 질환, 파킨슨 질환 치매, 루이 소체 치매, 정신분열증, 혈관성 치매, AIDS-치매, 노인성 치매, 연령 관련 경도 인지 장애 (MCI), 연령 관련 기억 손상, 자폐증, 전두엽 변성 치매, 졸중, 기저핵 변성 장애, 다발성 경화증, 외상, 뇌 종양, 뇌 감염, 수두증, 우울증, 독성 또는 대사 장애 및 약물 유발 치매로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다.
상기 언급된 방법의 본원의 개시내용의 또 다른 실시양태에서, (i) CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1), 또는 (ii) SNP rs16969968-G (서열 37), 또는 (iii) CHRNA3 SNP rs6495308-C 또는 -T (서열 3 또는 4), 또는 (iv) SNP rs1051730-T 또는 -C (서열 35 또는 36), 또는 (v) 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP의 존재는 상기 SNP 또는 SNP들을 보유하는 핵산 분자 상의 특정 영역과 특이적으로 혼성화하는 적어도 하나의 올리고뉴클레오티드를 사용함으로써 결정된다. 특히, 상기 CHRNA5/CHRNA3 SNP의 존재는 서열-특이적 프라이머 (SSP) 타이핑 (typing), 서열-특이적 올리고뉴클레오티드 (SSO) 타이핑, 서열 기반 타이핑 (SBT), DNA 증폭, 예컨대 폴리머라제 연쇄 반응 (PCR), 마이크로어레이 분석, 노던 블롯 (northern blot) 분석, 또는 역전사 PCR에 의해 검출될 수 있다.
본원의 개시내용의 또 다른 측면에서, 인지 능력의 증가 및/또는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료를 위한 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 대한 반응자로서 상기한 방법에 따라 선택된 개체는 화학식 I의 화합물로 치료된다. 또 다른 실시양태에서, 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료에 유용한 제2 인지 증진제 또는 치료 화합물, 예컨대 통상적인 항정신병제 또는 비정형 항정신병제가 투여될 수 있다.
개시된 방법의 또 다른 측면에서, 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제는 약 2 mg 내지 약 100 mg/일로 투여된다.
본원의 개시내용의 또 다른 실시양태는 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화가 역할을 수행하거나 연관되는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애 또는 병태가 존재하는 환자의 치료를 위한 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제의 용도에 관한 것이고, 여기서 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 사용한 치료에 대해 반응성인 환자가 상기 설명된 방법에 따라 선택된다.
또한, 본원의 개시내용은 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화가 역할을 수행하거나 연관되는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애 또는 병태의 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 효능제 치료에 반응성인지를 결정하기 위한, (i) CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1), 또는 (ii) SNP rs16969968-G (서열 37), 또는 (iii) CHRNA3 SNP rs6495308-C 또는 -T (서열 3 또는 4), 또는 (iv) SNP rs1051730-T 또는 -C (서열 35 또는 36), 또는 (v) 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP를 검출하기 위한 적어도 하나의 프로브의 용도에 관한 것이다. 또 다른 측면에서, 본원의 개시내용은 (i) CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1), 또는 (ii) SNP rs16969968-G (서열 37), 또는 (iii) CHRNA3 SNP rs6495308-C 또는 -T (서열 3 또는 4), 또는 (iv) SNP rs1051730-T 또는 -C (서열 35 또는 36), 또는 (v) 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP를 검출하기 위한 적어도 하나의 프로브를 포함하는 키트에 관한 것이다. 바람직하게는, 상기 키트는 VIII) (i) CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1), 및/또는 (ii) SNP rs16969968-G (서열 37), 및/또는 (iii) CHRNA3 SNP rs6495308-C 또는 -T (서열 3 또는 4), 또는 (iv) SNP rs1051730-T 또는 -C (서열 35 또는 36), 및/또는 (v) 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP를 검출하기 위한 수단, 및 IX) 상기 키트의 사용 지침서를 포함한다.
본원의 개시내용의 추가의 주제는 임의의 상기 설명된 방법 또는 용도에 적합한 키트, 바람직하게는 상기 개시된 키트의 용도에 관한 것이고, 여기서 상기 키트는 (i) CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1), 또는 (ii) SNP rs16969968-G (서열 37), 또는 (iii) CHRNA3 SNP rs6495308-C 또는 -T (서열 3 또는 4), 또는 (iv) SNP rs1051730-T 또는 -C (서열 35 또는 36), 또는 (v) 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP를 검출하기 위한 적어도 하나의 프로브를 포함한다. 관련 실시양태에서, 상기 설명한 키트는 올리고뉴클레오티드 프로브를 포함한다.
상기 설명된 방법 또는 용도의 또 다른 실시양태에서, CHRNA5/CHRNA3 SNP 반수체형은 rs3841324 (서열 5 또는 6), rs503464 (서열 9 또는 10), rs55853698-T (서열 1), rs55781567-C (서열 7), rs56182392 (서열 11 또는 12), rs77293642 (서열 13 또는 14), rs67624739 (서열 15 또는 16), rs142774214 (서열 17 또는 18), rs60182379 (서열 19 또는 20), rs77541452 (서열 21 또는 22), rs72648882 (서열 23 또는 24), rs144334096 (서열 25 또는 26), rs114037126 (서열 27 또는 28), rs140280786 (서열 29 또는 30), rs147565924 (서열 31 또는 32), rs16969968-G (서열 37), rs6495308 (서열 4), rs1051730 (서열 35 또는 36) 및 rs115662711 (서열 33 또는 34)로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 2개의 SNP로 이루어진다. 상기 설명된 방법 또는 용도의 또 다른 실시양태에서, CHRNA5 SNP 반수체형은 지표 SNP rs55853698-T (서열 1), 및 rs3841324 (서열 5 또는 6), rs503464 (서열 9 또는 10), rs55781567-C (서열 7), rs56182392 (서열 11 또는 12), rs77293642 (서열 13 또는 14), rs67624739 (서열 15 또는 16), rs142774214 (서열 17 또는 18), rs60182379 (서열 19 또는 20), rs77541452 (서열 21 또는 22), rs72648882 (서열 23 또는 24), rs144334096 (서열 25 또는 26), rs114037126 (서열 27 또는 28), rs140280786 (서열 29 또는 30), rs147565924 (서열 31 또는 32), rs16969968-G (서열 37), rs6495308 (서열 3 또는 4), rs1051730 (서열 35 또는 36) 및 rs115662711 (서열 33 또는 34)로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나의 추가의 SNP로 이루어진다. 관련 실시양태에서, SNP 반수체형은 SNP rs3841324 (서열 5 또는 6), rs503464 (서열 9 또는 10), rs55853698-T (서열 1) 및 rs55781567-C (서열 7)에 의해 형성된 반수체형 delTTC 및 insATC로부터 선택된다.
일반적인 정의
본 발명을 보다 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위해, 특정 용어가 먼저 규정된다. 추가의 정의는 상세한 설명 전체에서 제시된다.
용어 "포함하는"은 "포괄하는"을 의미하고, 예를 들어 X를 "포함하는" 조성물은 X로만 이루어질 수 있거나 또는 추가의 성분, 예를 들어 X + Y를 포함할 수 있다.
수치 값 x와 관련하여 용어 "약"은 예를 들어 x±10%를 의미한다.
본원의 측면에서 용어 "인지 증진제"는 정신 기능, 예컨대 인지, 기억, 지능, 동기유발, 주의력, 및 집중도를 개선하는 것으로 언급되는 임의의 약물, 보충제, 건강기능제, 또는 기능성 식품을 의미한다. 본원에서 사용되는 인지 증진제는 콜린성 화합물, 예를 들어 아세틸콜린 에스테라제 억제제 및/또는 부티릴에스테라제 억제제 (리바스티그민, 도네페질, 갈란타민, 휴페르진), 암파킨 (예를 들어, CX614, CX516), 무스카린 조절제 (예를 들어, 무스카린 수용체 효능제), NMDA-수용체의 조절제 (예를 들어, 양성 조절제, 길항제, 메만틴), 포스포디에스테라제 억제제 (예를 들어, PDE4 억제제), 뇌기능증진 (nootropic) 화합물, 예를 들어 히데르긴, 옥시라세탐, 아니라세탐, 아세틸-L-카르니틴, 은행 (ginko)-유래 화합물, 노화방지약에 함유된 화합물, 예를 들어 p-아미노벤조산 및 디에아미노에탄올 및 그의 유도체 및 주의력-조절 화합물, 예를 들어 메틸페니케이트, 토목세틴 및 모다피닐을 포함하고 이로 제한되지 않는다.
용어 "통상적인 항정신병제"는 주로 도파민 수용체 D2 길항작용을 통해 정신병 치료에 효과적인 화합물을 의미한다. 본원에서 사용되는 "통상적인 항정신병제"는 할로페리돌, 드로페리돌, 몰린돈, 플루페나진, 티오틱센, 플루펜틱솔, 프로마진, 피모지드, 클로르프로마진, 메토트리메프라진, 피포티아진 트리플루오페라진, 티오리다진, 아세토페나진, 클로르프로틱센 및 메소리다진을 포함하고 이로 제한되지 않는다.
용어 "비정형 항정신병제"는 도파민 수용체 2 길항작용 이외의 추가의 및/또는 상이한 메카니즘을 통해 정신병 치료에 효과적인 화합물을 의미한다. 본원에서 사용되는 "비정형 항정신병제"는 클로자릴, 리스페리돈, 올란자핀, 퀘티아핀, 지프라시돈, 아리피프라졸, 세르틴돌, 페르페나진, 메소리다진, 프로클로르페라진, 나프록센 및 록사핀을 포함하고 이로 제한되지 않는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 (α7-nAChR 활성화제)는 α7-nAChR 효능제 및 α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제, 특히 본원에 개시된 저분자량 (LMW) 화합물을 의미한다.
본원의 측면에서 용어 "SNP"는 "단일 뉴클레오티드 다형성"을 의미한다. "SNP"는 개체 사이에서; 예를 들어 가변적인 유기체의 DNA 내의 단일 염기 위치에서의 유전적 변이이다. SNP는 제시된 유전자의 특정 대립유전자를 규정한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "SNP들"은 SNP의 복수이다. SNP는 대립유전자 서열 사이의 변이 부위인 단일 뉴클레오티드에 의해 점유되는 다형성 부위에서 발생한다. 부위에는 대체로 대립유전자의 고도로 보존된 서열 (예를 들어, 집단의 1/100 또는 1/1000 미만의 구성원에서 상이한 서열)이 앞과 뒤에 존재한다. SNP는 이대립유전자가 가장 흔하다. 단일 뉴클레오티드 다형성은 대체로 다형성 부위에서 하나의 뉴클레오티드의 또 다른 뉴클레오티드에 의한 치환에 의해 발생한다. 전이 (transition)는 한 퓨린의 또 다른 퓨린에 의한 또는 한 피리미딘의 또 다른 피리미딘에 의한 대체이다. 변환 (transversion)은 퓨린의 피리미딘에 의한 대체 또는 그 반대의 대체이다. 단일 뉴클레오티드 다형성은 또한 참조물에 비해 뉴클레오티드의 결실 또는 뉴클레오티드의 삽입에 의해 발생할 수 있다. 또한, SNP는 단일 염색체 상의 또는 단일 염색체의 영역 내의 다형성 부위를 의미할 수 있고, 여기서 SNP는 몇몇 염기쌍의 삽입 또는 결실을 의미할 수 있다 (예를 들어, 본원에 개시된 SNP rs3841325는 인간 CHRNA5 유전자의 전사 출발 부위 상류의 위치 -71에서 22개 염기쌍의 삽입/결실을 의미한다). 따라서, 용어 "SNP"는 또한 집단 내의 상이한 개체의 유전자의 해당 영역에서 발견된 몇몇 뉴클레오티드 서열 중의 하나를 갖는 유전자의 영역을 의미한다. 대부분의 SNP는 드물지만, 각각 10-50%의 빈도로 530만 개의 통상적인 SNP가 존재하는 것으로 추정되었고, 이것은 인간 사이의 DNA 서열 차이의 대부분을 설명한다. 상기 SNP는 인간 게놈에 600개의 염기쌍당 1회 존재한다 (문헌 [Kruglyak and Nickerson, Nature Genet. 27:235 (2001)]). 물리적으로 매우 근접한 상기 SNP의 블록을 이루는 대립유전자 (변이체)는 종종 상호관련되어, 유전적 변이성을 감소시키고 제한된 수의 "SNP 반수체형"를 규정한다 (문헌 [Fullerton, et al., Am. J. Hum. Genet. 67:881 (2000)]).
용어 "유전자"는 몇몇 방식으로 폴리펩티드의 발현을 조절할 수 있는 적절한 조절 서열에 작동가능하게 연결된 코딩 영역을 의미한다. 유전자는 코딩 영역 (오픈 리딩 프레임, ORF)의 앞 (상류) 및 뒤 (하류)에 DNA의 비번역 조절 영역 (예를 들어, 프로모터, 인핸서, 리프레서 등), 및 적용가능한 경우, 개개의 코딩 영역 (즉, 엑손) 사이의 개재 서열 (즉, 인트론)을 포함한다. 또한, 유전자는 RNA 전사체 상에 존재하는, 서열의 5'- 및 3'-말단 둘 모두에 위치하는 서열을 포함할 수 있다. 이들 서열은 "인접" 서열 또는 영역으로서 언급된다 (이들 인접 서열은 mRNA 전사체 상에 존재하는 비-번역 서열의 5' 또는 3'에 위치한다). 5'-인접 영역은 조절 서열, 예컨대 프로모터 및 인핸서를 함유할 수 있고, 이들은 유전자의 전사를 제어하거나 영향을 준다. 3'-인접 영역은 전사의 종결, 전사후 절단 및 폴리아데닐화를 지시하는 서열을 함유할 수 있다.
본원의 측면에서 용어 "경도 인지 장애" (MCI)는 특정 연령 및 교육 정도의 개체에 대해 예상되는 수준을 넘어서지만 상기 개체의 일상 활동을 유의하게 저해하지 않는 인지 장애를 의미한다 (문헌 [Petersen RC, Smith GE, Waring SC, Ivnik RJ, Tangalos EG, Kokmen E (1999). "Mild cognitive impairment: clinical characterization and outcome". Arch. Neurol. 56 (3): 303-8]).
본원의 측면에서 용어 "반수체형"은 독립적으로 재조합하는 것으로 보이지 않고 SNP의 블록에서 함께 분류될 수 있는 SNP의 군을 의미한다. 따라서, 반수체형을 구성하는 SNP는 연관 불균형으로 존재하고, 따라서 함께 유전되는 경향을 갖는다. 바람직한 실시양태에서, SNP 반수체형은 인간 CHRNA5 유전자 (서열 39) 및/또는 CHRNA3 유전자 (서열 40)에 존재하는 SNP의 조합을 의미하고, 여기서 상기 반수체형을 형성하는 SNP는 게놈 내의 제시된 SNP 위치의 약 100000, 또는 약 50000, 또는 약 30000, 또는 약 20000, 또는 약 10000개 염기쌍 상류 및/또는 하류의 영역에 위치한다. 또한, "반수체형"은 단일 염색체 상의 또는 단일 염색체의 영역 내의 다형성 부위에서 집단에서 관찰되는 다형성 변이체 (SNP 및/또는 대립유전자)의 특정 조합을 의미한다. 본원에서 설명되는 "반수체형"은 SNP 또는 다형성 부위의 임의의 조합을 의미한다. 반수체형은 2개 이상의 SNP/대립유전자를 포함할 수 있고, 반수체형을 포함하는 게놈 영역의 길이는 수백 염기로부터 수백 킬로 염기까지 상이할 수 있다. 동일한 반수체형은 상이한 핵산 가닥으로부터의 대립유전자를 규정하는 반수체형을 결정함으로써 상이하게 설명될 수 있음이 당업자에 의해 이해된다. 예를 들어, 본 발명의 SNP rs3841324-Del (서열 6), rs503464-T (서열 10), rs55853698-T (서열 1) 및 rs55781567-C (서열 7)에 의해 규정된 반수체형 delTTC는 대립유전자가 다른 가닥으로부터 결정된 동일한 SNP에 의해 규정된 GAAdel, 또는 제2 SNP가 다른 가닥으로부터 결정된 delATC와 동일한 반수체형이다. 본원에서 설명되는 SNP는 인간 개체에 차별적으로 존재하고, 그의 특이적 서열은 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 대한 반응성을 나타낸다. 따라서, 이들 SNP 및 상기 SNP를 포함하는 반수체형은 개체에서 위험 평가 및 치료 효능을 위한 진단적 가치를 갖는다. 반수체형을 형성하는 SNP 또는 다형성 영역의 검출은 다형성 부위에서 뉴클레오티드를 검출하기 위해 사용되는 당업계에 공지된 방법에 의해 달성될 수 있다 (또한, 하기 연관 불균형의 정의 참조).
"연관 불균형" 또는 "LD"는 2개 이상의 대립유전자 변이체가 연관된 상황, 즉, 집단 내의 개체의 2개 이상의 다형성 부위에서 대립유전자 변이체 사이에 비-무작위 상관성이 존재함을 의미한다. LD는 통상 대문자 D로 표시된다. D를 관찰된 대립유전자 빈도에 대한 이론적인 최대치로 나눔으로써 D를 정규화하면 D'가 얻어진다. 0의 D' 값은 검사한 유전자좌가 사실상 서로 독립적으로 존재함을 나타내고, 1의 값은 완전한 의존성을 제시한다. 연관된 2개 이상의 대립유전자 변이체/SNP는 연관 불균형으로 존재한다고 언급된다. 일반적으로, 반수체형 또는 반수체형 블록의 일부인 대립유전자 변이체는 연관 불균형으로 존재한다. 임의의 2개의 다형성 변이체 (대립유전자) 또는 SNP가 LD로 존재하는 정도를 평가하기 위한 다양한 방법/측정 기준이 당업계에 공지되어 있다. 적합한 측정 기준은 D', r2 등을 포함한다 (예를 들어, 문헌 [Hedrick, P. W., Genetics, 117(2):331-41, 1987] 참조). 본원에서 사용되는 바와 같이, 다형성 변이체 또는 SNP는 D'>0.8일 경우 "강한 LD"로 존재하고 반수체형을 형성한다.
본원에서 사용되는 용어 "대상체"는 바람직하게는 인간, 특히 독립적으로 기능하는 개체의 능력에 악영향을 주는 기억 기능, 문제 해결, 방향감 및/또는 추상력 중 하나 이상의 후천적 결핍인 인지 장애, 정신분열증 또는 다른 정신 질환으로 진단된 환자를 의미한다. 대상체, 환자 또는 개체는 교환가능하게 사용된다.
용어 "인지 장애/손상" 및 "정신병 및/또는 신경변성 장애"는 독립적으로 기능하는 개체의 능력에 악영향을 주는 기억 기능, 문제 해결, 방향감 및/또는 추상력 중 하나 이상의 후천적 결핍인 정신 질환이다. 상기 장애의 예는 알츠하이머 질환, 루이 소체 치매, 근위축성 측삭 경화증, 기억 손상, 기억 상실, 인지 결여, 주의력 결핍, 과다활동 장애, 정신분열증, 파킨슨 질환 치매 및 혈관성 치매이다.
발명의 상세한 설명
인간 아세틸콜린 수용체 서브유닛 알파-5 (CHRNA5) 유전자 (서열 39) 또는 인간 뉴런 아세틸콜린 수용체 서브유닛 알파-3 (CHRNA3) 유전자 (서열 40)에 존재하는 유전적 변이체는 인지 장애 또는 기능장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애에 걸린 대상체에서 α7-nAChR 활성화제 요법에 대한 치료 반응성의 예측을 위한 마커인 것으로 밝혀졌다. 니코틴성 아세틸콜린 수용체 (nAChR), 예컨대 CHRNA5 또는 CHRNA3은 시냅스에서 신속한 신호 전달을 매개하는 리간드-게이팅된 (gated) 이온 채널 (channel)의 슈퍼패밀리의 구성원이다. 본원에 개시된 교시내용은 인간 CHRNA5 및/또는 CHRNA3 유전자 내의 특정 지표 SNP의 존재를 기초로 하여 α7-nAChR 활성화제를 사용하여 인지 장애 또는 기능장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애를 치료하기 위한 방법을 제공한다.
따라서, 본 발명의 방법, 조성물 및 키트는 α7-nAChR 활성화제 치료에 반응할 가능성이 큰 인지 장애 또는 기능장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애에 걸린 환자를 선택하여 상기 치료의 치료 효능을 향상시키기 위한 수단을 제공한다.
따라서, 한 측면에서, 본 발명은 선택된 환자 집단에서 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료를 위한 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 포함하는 조성물을 제공하고, 여기서 환자 집단은 인간 아세틸콜린 수용체 서브유닛 알파-5 (CHRNA5) 유전자 또는 인간 뉴런 아세틸콜린 수용체 서브유닛 알파-3 (CHRNA3) 유전자에서 환자의 유전자형을 기초로 하여 선택되고, 상기 유전자형은 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료의 효능을 표시한다. α7-nAChR 활성화제 요법에 대한 치료 반응성을 예측하기 위한 특정 마커는 SNP 및/또는 다형성 영역일 수 있다. 숙련된 당업자는 CHRNA5 유전자 (인간 염색체: 15 (NC_000015.9 (78857862..78887611)에 위치) 및 CHRNA3 유전자 (인간 염색체: 15 (NC_000015.9 (78885394..78913637, 보체)에 위치)의 핵산 서열 및 위치를 알고 있다. 본 발명이 보다 쉽게 이해될 수 있도록, 본원에 개시된 SNP는 다음과 같이 규정된다:
Figure 112014036121271-pct00004
바람직하게는, 언급된 조성물은 개체의 인지 능력을 증가시킴으로써 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화가 역할을 수행하거나 연관되는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료를 위해 본원에서 설명되는 바와 같이 사용된다. 한 실시양태에서, 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애는 경도 인지 장애, 알츠하이머 질환, 파킨슨 질환 치매, 루이 소체 치매, 혈관성 치매, AIDS-치매, 노인성 치매, 연령 관련 경도 인지 장애 (MCI), 연령 관련 기억 손상, 자폐증, 전두엽 변성 치매, 졸중, 기저핵 변성 장애, 다발성 경화증, 외상, 뇌 종양, 뇌 감염, 수두증, 우울증, 독성 또는 대사 장애 및 약물 유발 치매로 이루어진 군 중에서 선택된다. 본 발명의 또 다른 실시양태에서, 언급된 조성물은 정신분열증에 걸린 환자를 치료하기 위해 본원에서 설명되는 바와 같이 사용된다.
α7-nAChR 활성화제를 사용한, 인간 CHRNA5 및/또는 CHRNA3 유전자에 특정 지표 SNP의 존재를 기초로 하여 선택된 환자 집단의 치료는 지표 SNP를 보유하지 않는 개체에 비해 통계상 관련된 개선된 시각 학습 및 기억 능력, 개선된 인지 기능, 개선된 추론 및 문제 해결 능력 및 주의력 및 경계의 개선을 유도하고, 실시예 섹션에서 설명되는 바와 같이 효과 크기로서 측정된 개선은 적어도 0.1, 또는 0.2, 또는 0.3, 또는 0.4 또는 0.5 초과이다. 효과 크기 값은 적용된 시험 및 치료 조건에 따라 상이할 것이다.
구문 "개체의 인지 능력을 증가시키는"은 (i) 개체의 인지 능력 또는 역량, 생리학적 상태 및/또는 정신 상태가 건강한 개체의 정상 범위를 벗어난 것으로 숙련된 당업자에 의해 간주되고, (ii) 본 발명의 조성물을 사용한 또는 본 발명의 방법에 따른 치료 치료가 대조군의 개체 (예를 들어, 지표 마커 SNP를 보유하지 않는 개체) 또는 위약군에 비해 유의한 개선을 유도하는 상황을 의미한다. 개선은 완전하거나 (예를 들어, 숙련된 당업자는 환자를 정상 범위 내에 있는 것으로 간주할 것이다) 또는 대상체의 상기 언급된 병태의 특성이 본 발명에 따른 조성물 또는 치료를 받지 않은 대상체보다 유의하게 덜 현저하도록 부분적일 수 있다. 부분적인 치료 결과는 상기 언급된 병태 또는 질환 증상의 중증도 감소, 질환 무증상 기간의 빈도 및 기간의 증가, 또는 질환에 따른 고통에 의한 손상 또는 장애의 억제를 유도할 수 있다. 상기 측면에서, 용어 "유의하게 덜 현저한"은 관련 파라미터의 측정치를 기초로 하여 본 발명의 조성물을 사용한 또는 본 발명의 방법에 따른 치료 후에, 숙련된 당업자에 의해 완전히 건강한 것으로 간주되지 않지만 (파라미터가 여전히 정상 범위를 벗어날 수 있음), 관련 파라미터의 유의한 개선 (특정 파라미터의 증가 또는 감소일 수 있음)이 관찰된 개체의 상태 또는 상황을 의미한다. 유의한 개선 또는 감소는 예를 들어 개체 환자의 치료 결과를 대조군의 개체 (예를 들어, 지표 마커 SNP를 보유하지 않는 개체) 또는 위약군의 개체와 비교함으로써 확인될 수 있다. 숙련된 당업자는 개체의 인지 능력 또는 역량, 생리학적 상태 및/또는 정신 상태에 대한 관련 파라미터 및 이를 결정하는 방법을 잘 알고 있다. 상기 파라미터는 조사된 연령 관련 병태를 기초로 하여 숙련된 당업자 (예를 들어, 의사)에 의해 선택될 수 있다. 구문 "개체의 인지 능력을 증가시키는"은 또한 숙련된 당업자에 의해 (인지 능력 또는 역량에 대해) 건강한 개체의 정상 범위 내에 해당하는 것으로 간주되는 개체가 그의 인지 능력 또는 역량을 증가시키길 원하는 상황을 의미한다.
한 실시양태에서, 조성물은 서열 1에 개시된 인간 CHRNA5 SNP rs55853698-T를 보유하는 것을 기초로 하여 선택된 환자 집단에 사용된다. SNP rs55853698은 인간 염색체 15의 위치 78,857,939에 위치한 염기쌍 길이 1의 G/T 대립유전자 (서열 1 및 2)이다. 또 다른 실시양태에서, 조성물은 서열 37에 개시된 인간 CHRNA5 SNP rs16969968-G를 보유하는 것을 기초로 하여 선택된 환자 집단에 사용된다. SNP rs16969968은 인간 염색체 15의 위치 49673482에 위치한 염기쌍 길이 1의 G/A 대립유전자 (서열 37 및 38)이다.
숙련된 당업자는 SNP rs55853698-T (서열 1) 또는 SNP rs16969968-G (서열 37)와 함께 반수체형을 형성하는 몇몇 SNP 또는 다형성 영역이 인간 CHRNA5 유전자에 또는 인간 염색체 15의 게놈 영역에 존재한다는 사실을 알고 있다. 상기 SNP 또는 다형성 영역은 SNP rs55853698-T (서열 1) 또는 SNP rs16969968-G (서열 37)의 위치에서 약 100000, 또는 약 50000, 또는 약 30000, 또는 약 20000, 또는 약 10000 염기쌍 상류 및 하류의 영역에 위치할 수 있다. SNP rs55853698-T (서열 1) 또는 SNP rs16969968-G (서열 37)와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 다형성 영역은 α7-nAChR 활성화제에 대한 치료 반응성을 예측하기 위한 마커로서 사용하기에 동등하게 적합할 것이다. 숙련된 당업자는 SNP rs55853698-T (서열 1)와 함께 반수체형을 형성하는 다른 SNP 또는 다형성 영역을 확인하는 방법을 알고 있다 (예를 들어, 문헌 [Hedrick, P. W., Genetics, 117(2):331-41, 1987] 및 상기 정의 섹션 참조). 따라서, 또 다른 측면에서, 본 발명은 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애에 걸린 환자의 인지 능력을 증가시키는 것을 목적으로 하는 상기 환자의 치료를 위한 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 포함하는 조성물을 제공하고, 여기서 환자 집단은 SNP rs55853698-T (서열 1) 또는 SNP rs16969968-G (서열 37)와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 다형성 영역의 존재를 기초로 하여 선택된다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명은 또한 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애에 걸린 환자의 인지 능력을 증가시키는 것을 목적으로 하는 상기 환자의 치료를 위한 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 포함하는 조성물을 제공하고, 여기서 환자 집단은 환자 집단은 SNP rs55853698-T (서열 1) 및/또는 SNP rs16969968-G (서열 37)와 함께 반수체형을 형성하는 적어도 하나의 다음 SNP의 존재를 기초로 하여 선택된다: rs3841324 (서열 5 또는 6), rs503464 (서열 9 또는 10), rs55781567-C (서열 7), rs56182392 (서열 11 또는 12), rs77293642 (서열 13 또는 14), rs67624739 (서열 15 또는 16), rs142774214 (서열 17 또는 18), rs60182379 (서열 19 또는 20), rs77541452 (서열 21 또는 22), rs72648882 (서열 23 또는 24), rs144334096 (서열 25 또는 26), rs114037126 (서열 27 또는 28), rs140280786 (서열 29 또는 30), rs147565924 (서열 31 또는 32), 및/또는 rs115662711 (서열 33 또는 34). 이를 기초로 하여, 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료를 위한 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 포함하는 조성물은 SNP rs3841324-del (서열 6), rs503464-T (서열 10) 및/또는 rs55781567-C (서열 7)을 보유하는 것을 기초로 하여 선택된 환자 집단에 사용될 수 있고, 그 이유는 상기 SNP가 rs55853698-T (서열 1)와 함께 반수체형 delTTC를 형성하기 때문이다. 별법으로, 환자 집단은 SNP rs3841324-ins (서열 5), 또는 rs503464-A (서열 9) 및 rs55781567-C (서열 7)을 보유하는 것을 기초로 하여 선택될 수 있고, 그 이유는 상기 SNP가 rs55853698-T (서열 1)와 함께 반수체형 insATC를 형성하기 때문이다. 본 발명의 또 다른 측면에서, 환자 집단은 또한 인간 뉴런 아세틸콜린 수용체 서브유닛 알파-3 (CHRNA3)에서 환자의 유전자형을 기초로 하여 선택될 수 있다. 한 실시양태에서, 조성물은 서열 3/4에 개시된 인간 CHRNA3 SNP rs6495308을 보유하는 것을 기초로 하여 선택된 환자 집단에서 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애에 걸린 환자의 인지 능력을 증가시키는 것을 목적으로 하는 상기 환자의 치료를 위해 사용된다. SNP rs6495308은 인간 염색체 15의 위치 78,907,656에 위치하는 염기쌍 길이 1의 C/T 대립유전자 변이체 (서열 3 및 4)이다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명은 또한 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애에 걸린 환자의 인지 능력을 증가시키는 것을 목적으로 하는 상기 환자의 치료를 위한, 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 포함하는 조성물을 제공하고, 여기서 환자 집단은 SNP rs1051730 (서열 35)의 존재를 기초로 하여 선택된다. SNP rs1051730은 인간 염색체 15의 위치 78,894,339에 위치하는 염기쌍 길이 1의 C/T 대립유전자 변이체이다.
몇몇 SNP 또는 다형성 영역은 인간 CHRNA3 유전자 (예를 들어, SNP rs6495308 (서열 3 또는 4) 또는 SNP rs1051730 (서열 35 또는 36))에 존재한다. 상기 SNP 또는 다형성 영역은 rs6495308 (서열 3/4) 또는 SNP rs1051730 (서열 35/36)의 위치의 약 100000, 또는 약 50000, 또는 약 30000, 또는 약 20000, 또는 약 10000개 염기쌍 상류 및 하류의 영역에 위치할 수 있다. SNP rs6495308 (서열 3/4) 또는 SNP rs1051730-C (서열 35/36)와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 다형성 영역은 α7-nAChR 활성화제에 대한 치료 반응성을 예측하기 위한 마커로서 사용하기에 동등하게 적합할 것이다. 따라서, 또 다른 측면에서, 본 발명은 rs6495308 (서열 3/4) 또는 SNP rs1051730-C (서열 35/36)와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 다형성 영역의 존재를 기초로 하여 선택된 환자 집단에서 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료를 위한 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 포함하는 조성물을 제공한다. SNP rs6495308-T/T (서열 4)의 동형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응하지 않을 가능성이 있음을 나타낸다. SNP rs6495308-C/C (서열 3)의 동형접합성 존재 또는 SNP rs6495308-C/T 유전자형의 이형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응할 가능성이 있음을 나타낸다. SNP rs1051730-C/C (서열 35)의 동형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응할 가능성이 있음을 나타낸다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애에 걸린 환자를 치료하기 위한 조성물은 상기 언급된 지표 CHRNA5 또는 CHRNA3 SNP 또는 지표 CHRNA5 또는 CHRNA3 SNP 반수체형에 대해 동형접합성/이형접합성임, 특히 SNP rs55853698-T/T (서열 1), 또는 rs16969968-G/G (서열 37), rs1051730-C/C (서열 35)에 대해 동형접합성임 및/또는 SNP rs6495308-C/C 또는 C/T (서열 3/4) 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP에 대해 동형접합성/이형접합성임을 기초로 하여 선택된 환자에 사용된다.
LMW α7- nAChR 활성화제:
LMW α7- nAChR 효능제 :
한 실시양태에서, 사용되는 α7-nAChR 활성화제는 α7-nAChR 효능제이다. α7-nAChR 효능제는 생체 내 및 시험관 내에서 α7-nAChR 서브유닛을 포함하는 수용체에 결합하고 수용체를 활성화시키는 화합물이다. 활성화는 WO2001/85727에 개시된 방법, 즉, α7-nAChR을 안정적으로 발현하는 래트 뇌하수체 세포주를 사용하여 수행된, 호모머 (homomeric) α7-nAChR에서의 기능적 친화도 검정에 의해 측정할 수 있다. 판독치로서, 에피바티딘과 비교한 수용체 자극시의 칼슘 유입이 사용된다. 본 발명에 따른 "α7-nAChR 효능제"는 일반적으로 적어도 1 μM의 EC50 값으로 에피바티딘에 의해 유발된 최대 유입의 적어도 50%의 칼슘 유입을 유도하고; 바람직한 효능제는 적어도 400 nM의 EC50 값으로 에피바티딘에 의해 유발된 최대 유입의 적어도 75%의 칼슘 유입을 유도하고; 보다 바람직한 효능제는 적어도 50 nM의 EC50 값으로 에피바티딘에 의해 유발된 최대 유입의 적어도 85%의 칼슘 유입을 유도한다.
바람직한 α7-nAChR 효능제는 위장관으로부터 잘 흡수되어야 하고, 충분히 대사적으로 안정하여야 하고, 유리한 약동학적 특성을 가져야 한다. 추가의 바람직한 α7-nAChR 효능제는 다른 수용체, 특히 다른 nAChR, 예를 들어, α4β2 nAChR에 대해, 무스카린성 아세틸콜린 수용체, 예를 들어, M1, 및/또는 5-HT3 수용체에 대해 친화도를 거의 보이지 않으면서 α7-nAChR에 대해 생체 내에서 강력하게 결합한다. 추가의 바람직한 α7-nAChR 효능제는 혈액 뇌 장벽을 효과적으로 가로지른다. 바람직한 α7-nAChR 효능제는 비-독성이고 부작용을 거의 보이지 않아야 한다. 또한, 바람직한 α7-nAChR 효능제는 안정하고 비-흡습성이고 쉽게 제제화되는 물리적 형태로 존재할 수 있을 것이다.
한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제는 선택적인 α7-nAChR 효능제이고, 즉, α7-nAChR 서브유닛을 포함하는 수용체에 대해 선택적이고, 그 이유는 상기 효능제가 처리된 대상체에 대해 비-선택적인 효능제보다 더 작은 부작용을 야기할 것으로 예상되기 때문이다. α7-nAChR 서브유닛을 포함하는 수용체에 대해 선택적인 효능제는 임의의 다른 니코틴성 아세틸콜린 수용체에 비해 훨씬 더 높은 수준, 예를 들어, EC50 값에서 적어도 10배, 바람직하게는 적어도 20배, 더 바람직하게는 적어도 50배의 친화도 차이로 상기 수용체에 대한 기능적 친화도를 갖는다. 다른 니코틴성 아세틸콜린 수용체에 대한 본 발명의 α7-nAChR 효능제의 친화도를 평가하기 위해 WO2001/85727에 개시된 방법이 사용될 수 있고, 즉, 인간 α4β2 nAChR에 대한 친화도를 평가하기 위해 인간 α4β2 하위유형 (subtype)을 안정적으로 발현하는 인간 배아 신장 세포주를 사용하여 유사한 기능적 검정이 수행되고, "신경절 하위유형" 및 "근육형"의 니코틴성 수용체에 대한 본 발명의 화합물의 활성을 평가하기 위해 인간 "신경절 하위유형"을 안정적으로 발현하는 인간 배아 신장 세포주 또는 인간 "근육형"의 니코틴성 수용체를 내인성으로 발현하는 세포주를 사용하여 유사한 기능적 검정을 수행한다.
최근 15년 동안 선택적인 α7-nAChR 효능제를 개발하기 위해 많은 노력이 경주되었고, 그 결과 상기 선택적인 활성을 보이는 많은 상이한 화학형이 발견되었다. 이들 노력은 그 대부분이 선택적인 효능제로 밝혀진 α7-nAChR 효능제의 9개 이상의 상이한 패밀리를 설명하고 있는 문헌 [Horenstein et al., Mol Pharmacol, 2008, 74, 1496-1511]의 검토에 요약되어 있다. 실제로, α7-nAChR 효능제 작용 방식을 갖는 몇몇 약물 후보가 전임상 또는 심지어 임상 시험에 도입되었다 (문헌 [Broad et al., Drugs of the Future, 2007, 32(2), 161-170]; [Romanelli et al., Expert Opin Ther Patents, 2007, 17(11), 1365-1377] 참조). 상기 화합물의 예 (다시 다양한 화학형에 속하는)는 MEM3454, MEM63908, SSR180711, GTS21, EVP6124, ABT107, ABT126, TC-5619, AZD-6319 및 SAR-130479이다. 추가의 α7-nAChR 효능제 및 제약물질로서의 그의 용도는 예를 들어 WO2001/85727, WO2004/022556, WO2005/123732, WO2006/005608, WO2007/045478, WO2007/068476 및 WO2007/068475에 공지되어 있다.
한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제의 최대 분자량은 1500 달톤이다. 한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제의 최대 분자량은 1000 달톤이다. 한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제의 최대 분자량은 800 달톤이다. 한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제의 최대 분자량은 500 달톤이다.
한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제는 유리 염기 형태 또는 산 부가염 형태의 하기 화학식 I의 화합물이다.
<화학식 I>
Figure 112014036121271-pct00005
상기 식에서,
L1은 -CH2-이고; L2는 -CH2- 또는 -CH2-CH2-이고; L3은 -CH2- 또는 -CH(CH3)-이거나; 또는
L1은 -CH2-CH2-이고; L2는 -CH2-이고; L3은 -CH2-CH2-이고;
L4는
Figure 112014036121271-pct00006
로부터 선택된 기이고,
여기서 별표로 표시된 결합은 아자비시클로알킬 모이어티에 부착되고;
R1은 수소 또는 C1 - 4알킬이고;
X1은 -O- 또는 -NH-이고;
A2는
Figure 112014036121271-pct00007
로부터 선택되고,
여기서 별표로 표시된 결합은 X1에 부착되고;
A1은 질소, 산소 및 황으로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 함유할 수 있는 5- 내지 10-원 모노시클릭 또는 융합된 폴리시클릭 방향족 고리계이고, 여기서 고리계는 2개 이하의 산소 원자 및 2개 이하의 황 원자를 함유할 수 있고, 고리계는 R2에 의해 1회 또는 1회 초과로 치환될 수 있고, 헤테로시클릭 고리계 내의 질소 상의 치환기는 할로겐이 아닐 수 있고;
각각의 R2는 독립적으로 C1 - 6알킬, C1 - 6할로겐알킬, C1 - 6알콕시, C1 -6 할로겐알콕시, 할로겐, 시아노, 또는 방향족, 포화 또는 부분 포화될 수 있으며 질소, 산소 및 황으로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 함유할 수 있는 3- 내지 6-원 모노시클릭 고리계이고, 여기서 각각의 고리계는 2개 이하의 산소 원자 및 2개 이하의 황 원자를 함유할 수 있고, 각각의 고리계는 다시 C1 - 6알킬, C1 - 6할로겐알킬, C1 - 6알콕시, C1 - 6할로겐알콕시, 할로겐 또는 시아노에 의해 1회 또는 1회 초과로 치환될 수 있고, 헤테로시클릭 고리계 내의 질소 상의 치환기는 할로겐이 아닐 수 있거나; 또는 인접한 고리 원자에서 2개의 R2는 C3 - 4알킬렌기를 형성하고, 여기서 1-2개의 탄소 원자는 X2에 의해 대체될 수 있고, C3 - 4알킬렌기는 R3에 의해 1회 또는 1회 초과로 치환될 수 있고;
각각의 X2는 독립적으로 -O- 또는 -N(R4)-이고;
각각의 R4는 독립적으로 수소 또는 C1 - 6알킬이고;
각각의 R3은 독립적으로 할로겐 또는 C1 - 6알킬이다.
달리 나타내지 않으면, 본 발명에서 사용된 표현은 다음 의미를 갖는다:
"알킬"은 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 예를 들어, 메틸, 에틸, n- 또는 이소-프로필, n-, 이소-, sec- 또는 tert-부틸, n-펜틸, n-헥실; C1 - 6알킬, 바람직하게는 직쇄 또는 분지쇄 C1 - 4알킬, 특히 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필 및 tert-부틸이다.
"알콕시", "할로겐알킬" 등의 각각의 알킬 부분은 특히 선형성 및 바람직한 크기에 대해 상기 언급된 "알킬"의 정의에서 설명된 바와 동일한 의미를 갖는다.
예를 들어 A1에 대해 규정된 바와 같이 "1회 또는 1회 초과로" 치환된 치환기는 바람직하게는 1 내지 3개의 치환기로 치환된다.
할로겐은 일반적으로 플루오린, 염소, 브로민 또는 아이오딘; 바람직하게는 플루오린, 염소 또는 브로민이다. 할로겐알킬기는 바람직하게는 1 내지 4개 탄소 원자의 사슬 길이를 갖고, 예를 들어, 플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸, 클로로메틸, 디클로로메틸, 트리클로로메틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 2-플루오로에틸, 2-클로로에틸, 펜타플루오로에틸, 1,1-디플루오로-2,2,2-트리클로로에틸, 2,2,2-트리클로로에틸, 1,1,2,2-테트라플루오로에틸, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필 또는 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸; 바람직하게는 -CF3, -CHF2, -CH2F, -CHF-CH3, -CF2CH3, 또는 -CH2CF3이다.
본 발명의 문맥에서, "인접한 고리 원자에서 2개의 R2는 C3 - 4알킬렌기를 형성하고, 여기서 1-2개의 탄소 원자는 X2에 의해 대체될 수 있다" 또는 "인접한 고리 원자에서 2개의 R5는 C3 - 4알킬렌기를 형성하고, 여기서 1-2개의 탄소 원자는 X3에 의해 대체될 수 있다"의 정의는 -CH2-CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-CH2-, -O-CH2-O-, -O-CH2-CH2-O- 및 -CH2-CH2-NH-를 포함한다. 치환된 기의 예는 -CH2-CH2-N(CH3)-이다.
본 발명의 문맥에서, "5- 내지 10-원 모노시클릭 또는 융합된 폴리시클릭 방향족 고리계"로서 A1 또는 A3의 정의는 C6- 또는 C10-방향족 탄화수소기 또는 5- 내지 10-원 헤테로시클릭 방향족 고리계를 포함한다. "폴리시클릭"은 바람직하게는 비시클릭을 의미한다.
본 발명의 문맥에서, "3- 내지 6-원 모노시클릭 고리계"로서 R2의 정의는 C6-방향족 탄화수소기, 5- 내지 6-원 헤테로시클릭 방향족 고리계 및 3- 내지 6-원 모노시클릭 지방족 또는 헤테로시클릭 고리계를 포함한다.
C6- 또는 C10-방향족 탄화수소기는 일반적으로 페닐 또는 나프틸, 특히 페닐이다.
바람직하게는, 치환기 정의에 따라, "5- 내지 10-원 헤테로시클릭 방향족 고리계"는 1-3개의 고리 원자가 헤테로원자인 5 내지 10개의 고리 원자로 이루어진다. 상기 헤테로시클릭 방향족 고리계는 단일 고리계 또는 비시클릭 또는 트리시클릭 고리계; 바람직하게는 단일 고리계 또는 벤즈-고리형성된 (annelated) 고리계로서 존재할 수 있다. 비시클릭 또는 트리시클릭 고리계는 2개 이상의 고리의 고리형성, 또는 가교 원자, 예를 들어, 산소, 황, 질소에 의해 형성될 수 있다. 헤테로시클릭 고리계의 예는 다음과 같다: 이미다조[2,1-b]티아졸, 피롤, 피롤린, 피롤리딘, 피라졸, 피라졸린, 피라졸리딘, 이미다졸, 이미다졸린, 이미다졸리딘, 트리아졸, 트리아졸린, 트리아졸리딘, 테트라졸, 푸란, 디히드로푸란, 테트라히드로푸란, 푸라잔 (옥사디아졸), 디옥솔란, 티오펜, 디히드로티오펜, 테트라히드로티오펜, 옥사졸, 옥사졸린, 옥사졸리딘, 이속사졸, 이속사졸린, 이속사졸리딘, 티아졸, 티아졸린, 티아졸리딘, 이소티아졸, 이소티아졸린, 이소티아졸리딘, 티아디아졸, 티아디아졸린, 티아디아졸리딘, 피리딘, 피페리딘, 피리다진, 피라진, 피페라진, 트리아진, 피란, 테트라히드로피란, 티오피란, 테트라히드로티오피란, 옥사진, 티아진, 디옥신, 모르폴린, 퓨린, 프테리딘, 및 상응하는 벤즈-고리형성된 헤테로사이클, 예를 들어, 인돌, 이소인돌, 쿠마린, 이소퀴놀린, 퀴놀린 등. 바람직한 헤테로사이클은 이미다조[2,1-b]티아졸, 옥사졸, 이속사졸, 티아졸, 이소티아졸, 트리아졸, 피롤, 푸란, 테트라히드로푸란, 피리딘, 피리미딘, 이미다졸 또는 피라졸이다.
본 발명의 문맥에서, 3- 내지 6-원 모노시클릭 지방족 고리계는 일반적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸 또는 시클로헥실이다.
화학식 I의 화합물 및 화학식 II의 화합물에 존재할 수 있는 비대칭 탄소 원자(들) 때문에, 화합물은 광학 활성 형태로 또는 광학 이성질체의 혼합물의 형태로, 예를 들어 라세미 혼합물 또는 부분입체이성질체 혼합물의 형태로 존재할 수 있다. 모든 광학 이성질체 및 라세미 혼합물을 비롯한 이들의 혼합물은 본 발명의 일부이다.
한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제는 하기 화학식 I의 화합물이다.
<화학식 I>
Figure 112014036121271-pct00008
상기 식에서,
L1은 -CH2-이고; L2는 -CH2-CH2-이고; L3은 -CH2- 또는 -CH(CH3)-이고;
L4는
Figure 112014036121271-pct00009
로부터 선택된 기이고,
여기서 별표로 표시된 결합은 아자비시클로알킬 모이어티에 부착되고;
R1은 수소 또는 C1 - 4알킬이고;
X1은 -O- 또는 -NH-이고;
A2는
Figure 112014036121271-pct00010
로부터 선택되고,
여기서 별표로 표시된 결합은 X1에 부착되고;
A1은 질소, 산소 및 황으로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 함유할 수 있는 5- 내지 10-원 모노시클릭 또는 융합된 폴리시클릭 방향족 고리계이고, 여기서 고리계는 2개 이하의 산소 원자 및 2개 이하의 황 원자를 함유할 수 있고, 고리계는 R2에 의해 1회 또는 1회 초과로 치환될 수 있고, 헤테로시클릭 고리계 내의 질소 상의 치환기는 할로겐이 아닐 수 있고;
각각의 R2는 독립적으로 C1 - 6알킬, C1 - 6할로겐알킬, C1 - 6알콕시, C1 -6 할로겐알콕시 또는 할로겐이다.
한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제는 하기 화학식 I의 화합물이다.
<화학식 I>
Figure 112014036121271-pct00011
상기 식에서,
L1은 -CH2-이고; L2는 -CH2-CH2-이고; L3은 -CH2-이고;
L4는
Figure 112014036121271-pct00012
이고,
여기서 별표로 표시된 결합은 아자비시클로알킬 모이어티에 부착되고;
R1은 수소 또는 C1 - 4알킬이고;
A1은 질소, 산소 및 황으로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 함유할 수 있는 5- 내지 10-원 모노시클릭 또는 융합된 폴리시클릭 방향족 고리계이고, 여기서 고리계는 2개 이하의 산소 원자 및 2개 이하의 황 원자를 함유할 수 있고, 고리계는 R2에 의해 1회 또는 1회 초과로 치환될 수 있고, 헤테로시클릭 고리계 내의 질소 상의 치환기는 할로겐이 아닐 수 있고;
각각의 R2는 독립적으로 C1 - 6알킬, C1 - 6할로겐알킬, C1 - 6알콕시, C1 -6 할로겐알콕시 또는 할로겐이다.
한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제는 하기 화학식 I의 화합물이다.
<화학식 I>
Figure 112014036121271-pct00013
상기 식에서,
L1은 -CH2-이고; L2는 -CH2-CH2-이고; L3은 -CH2- 또는 -CH(CH3)-이고;
L4는
Figure 112014036121271-pct00014
이고,
여기서 별표로 표시된 결합은 아자비시클로알킬 모이어티에 부착되고;
X1은 -O- 또는 -NH-이고;
A2는
Figure 112014036121271-pct00015
로부터 선택되고,
여기서 별표로 표시된 결합은 X1에 부착되고;
A1은 질소, 산소 및 황으로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 함유할 수 있는 5- 내지 10-원 모노시클릭 또는 융합된 폴리시클릭 방향족 고리계이고, 여기서 고리계는 2개 이하의 산소 원자 및 2개 이하의 황 원자를 함유할 수 있고, 고리계는 R2에 의해 1회 또는 1회 초과로 치환될 수 있고, 헤테로시클릭 고리계 내의 질소 상의 치환기는 할로겐이 아닐 수 있고;
각각의 R2는 독립적으로 C1 - 6알킬, C1 - 6할로겐알킬, C1 - 6알콕시, C1 -6 할로겐알콕시 또는 할로겐이다.
한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제는 하기 화학식 I의 화합물이다.
<화학식 I>
Figure 112014036121271-pct00016
상기 식에서,
L1은 -CH2-CH2-이고; L2는 -CH2-이고; L3은 -CH2-CH2-이고;
L4는
Figure 112014036121271-pct00017
이고,
여기서 별표로 표시된 결합은 아자비시클로알킬 모이어티에 부착되고;
X1은 -O- 또는 -NH-이고;
A2는
Figure 112014036121271-pct00018
로부터 선택되고,
여기서 별표로 표시된 결합은 X1에 부착되고;
A1은 질소, 산소 및 황으로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 함유할 수 있는 5- 내지 10-원 모노시클릭 또는 융합된 폴리시클릭 방향족 고리계이고, 여기서 고리계는 2개 이하의 산소 원자 및 2개 이하의 황 원자를 함유할 수 있고, 고리계는 R2에 의해 1회 또는 1회 초과로 치환될 수 있고, 헤테로시클릭 고리계 내의 질소 상의 치환기는 할로겐이 아닐 수 있고;
각각의 R2는 독립적으로 C1 - 6알킬, C1 - 6할로겐알킬, C1 - 6알콕시, C1 -6 할로겐알콕시 또는 할로겐이다.
한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제는 군 P1로부터 선택된 화합물이고; 군 P1은 다음으로 이루어진 군이고, 여기서 각각의 화합물은 유리 염기 형태 또는 산 부가염 형태이다:
A-1: (S)-(1-아자-비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-카르밤산 (S)-1-(2-플루오로-페닐)-에틸 에스테르;
A-2: (R)-(1-아자-비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-카르밤산 (R)-1-(2-클로로-페닐)-에틸 에스테르;
A-3: (S)-(1-아자-비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-카르밤산 (S)-1-페닐-에틸 에스테르;
B-1: (R)-3-(5-페닐-피리미딘-2-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-2: (R)-3-(5-p-톨릴-피리미딘-2-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-3: (R)-3-(5-(2-플루오로-4-메틸-페닐)-피리미딘-2-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-4: (R)-3-(5-(3,4-디메틸-페닐)-피리미딘-2-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-5: (R)-3-(6-p-톨릴-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-6: (R)-3-(6-페닐-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-7: (R)-3-(6-(3,4-디메틸-페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-8: (R)-3-[6-(2-플루오로-4-메틸-페닐)-피리다진-3-일옥시]-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-9: (R)-3-[6-(4,5-디메틸-2-플루오로-페닐)-피리다진-3-일옥시]-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-10: (R)-3-[6-(3,4-디메틸-페닐)-피리다진-3-일옥시]-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-11: (R)-3-[6-(4-메틸-페닐)-피리다진-3-일옥시]-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-12: (R)-3-[6-(2,5-디플루오로-4-메틸-페닐)-피리다진-3-일옥시]-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-13: (2S,3R)-3-[6-(1H-인돌-5-일)-피리다진-3-일옥시]-2-메틸-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-14: (2R,3S)-3-[6-(1H-인돌-5-일)-피리다진-3-일옥시]-2-메틸-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-15: (2S,3R)-3-[5-(1H-인돌-5-일)-피리미딘-2-일옥시]-2-메틸-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-16: (2R,3S)-3-[5-(1H-인돌-5-일)-피리미딘-2-일옥시]-2-메틸-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-17: 3-[6-(1H-인돌-5-일)-피리딘-3-일옥시]-2-메틸-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-18: (2S,3R)-2-메틸-3-[6-(5-메틸-티오펜-2-일)-피리다진-3-일옥시]-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-19: 3-[6-(2,3-디메틸-1H-인돌-5-일)-피리다진-3-일옥시]-2-메틸-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄;
B-20: 트랜스-2-메틸-1-아자-비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-(6-페닐-피리딘-3-일)-아민;
B-21: 트랜스-[6-(1H-인돌-5-일)-피리딘-3-일]-(2-메틸-1-아자-비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-아민;
C-1: (4S,5R)-4-[5-(1H-인돌-5-일)-피리미딘-2-일옥시]-1-아자-비시클로[3.3.1]노난;
C-2: 5-{2-[(4S,5R)-(1-아자-비시클로[3.3.1]논-4-일)옥시]-피리미딘-5-일}-1,3-디히드로-인돌-2-온;
C-3: (4S,5R)-4-[6-(1H-인돌-5-일)-피리딘-3-일옥시]-1-아자-비시클로[3.3.1]노난;
C-4: (4S,5R)-4-[5-(1H-인돌-5-일)-피리딘-2-일옥시]-1-아자-비시클로[3.3.1]노난;
C-5: (4S,5R)-4-[6-(1H-인돌-5-일)-피리다진-3-일옥시]-1-아자-비시클로[3.3.1]노난;
C-6: 5-{6-[(4S,5R)-(1-아자-비시클로[3.3.1]논-4-일)옥시]-피리다진-3-일}-1,3-디히드로-인돌-2-온;
C-7: (1-아자-비시클로[3.3.1]논-4-일)-[5-(1H-인돌-5-일)-피리딘-2-일]-아민;
C-8: (1-아자-비시클로[3.3.1]논-4-일)-[5-(1H-인돌-5-일)-피리미딘-2-일]-아민;
C-9: (1-아자-비시클로[3.3.1]논-4-일)-[6-(1H-인돌-5-일)-피리딘-3-일]-아민;
C-10: (1-아자-비시클로[3.3.1]논-4-일)-[6-(1H-인돌-5-일)-피리딘-3-일]-아민;
C-11: (1-아자-비시클로[3.3.1]논-4-일)-[5-(1H-인돌-4-일)-피리미딘-2-일]-아민;
C-12: (1-아자-비시클로[3.3.1]논-4-일)-[6-(1H-인돌-5-일)-피리다진-3-일]-아민;
D-1: 하기 화학식을 갖는 4-(5-페닐-1,3,4-티아디아졸-2-일옥시)-1 아자트리시클로[3.3.1.13,7]데칸
Figure 112014036121271-pct00019
;
D-1a: (4S)-4-(5-페닐-1,3,4-티아디아졸-2-일옥시)-1 아자트리시클로[3.3.1.13,7]데칸;
D-1b: 4-(6-(1H-인돌-5-일)-피리다진-3-일옥시)-1 아자트리시클로[3.3.1.13,7]데칸;
D-1c: 4-(6-(1H-인돌-5-일)-피리딘-3-일옥시)-1 아자트리시클로[3.3.1.13,7]데칸;
D-1d: 4-(5-(1H-인돌-5-일)-피리미딘-2-일옥시)-1 아자트리시클로[3.3.1.13,7]데칸;
D-2: 하기 화학식을 갖는 2-(6-페닐피리다진-3-일)옥타히드로피롤로[3,4-c]피롤
Figure 112014036121271-pct00020
;
D-3: 하기 화학식을 갖는 5-[6-(5-메틸-헥사히드로-피롤로[3,4-c]피롤-2-일-피리다진-3-일1H-인돌
Figure 112014036121271-pct00021
;
D-3a: 5-[6-(시스-5-메틸-헥사히드로-피롤로[3,4-c]피롤-2-일-피리다진-3-일1H-인돌;
D-4: 하기 화학식을 갖는 5-[5-{6-메틸-3,6-디아자-비시클로[3.2.0]헵트-3-일}-피리딘-2-일]-1H-인돌
Figure 112014036121271-pct00022
;
D-4a: 5-[5-{(1R,5R)-6-메틸-3,6-디아자-비시클로[3.2.0]헵트-3-일}-피리딘-2-일]-1H-인돌
D-5: 하기 화학식을 갖는 2-메틸-5-(6-페닐-피리다진-3-일)-옥타히드로-피롤로[3,4-c]피롤
Figure 112014036121271-pct00023
;
D-6: 5-{6-[1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일옥시]피리다진-3-일}-1H-인돌;
D-6a: 5-{6-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일옥시]피리다진-3-일}-1H-인돌;
D-7: 5-{6-[1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일옥시]피리다진-3-일}-1,3-디히드로-인돌-2-온;
D-7a: 5-{6-[(3R)1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일옥시]피리다진-3-일}-1,3-디히드로-인돌-2-온;
D-8: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-1H-인다졸-3-카르복스아미드;
D-8a: N-((3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-1H-인다졸-3-카르복스아미드;
D-8b: N-((3S)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-1H-인다졸-3-카르복스아미드;
D-9: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-5-(트리플루오로메톡시)-1H-인다졸-3-카르복스아미드;
D-9a: N-((3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-5-(트리플루오로메톡시)-1H-인다졸-3-카르복스아미드;
D-9b: N-((3S)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-5-(트리플루오로메톡시)-1H-인다졸-3-카르복스아미드;
D-10: N-(2-((3-피리디닐)메틸)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)벤조푸란-2-카르복스아미드;
D-10a: (2S,3R)-N-(2-((3-피리디닐)메틸)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)벤조푸란-2-카르복스아미드;
D-11: N-(2-((3-피리디닐)메틸)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-3,5-디플루오로벤즈아미드;
D-11a: (2S,3R)-N-(2-((3-피리디닐)메틸)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-3,5-디플루오로벤즈아미드;
D-11b: N-(2-((3-피리디닐)메틸)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-5-메틸티오펜-2-카르복스아미드;
D-11c: (2S,3R)-N-(2-((3-피리디닐)메틸)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-5-메틸티오펜-2-카르복스아미드;
D-11d: N-(2-((3-피리디닐)메틸)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-5-(2-피리디닐)티오펜-2-카르복스아미드;
D-11e: (2S,3R)-N-(2-((3-피리디닐)메틸)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-5-(2-피리디닐)티오펜-2-카르복스아미드;
D-12: 4-(5-메틸옥사졸로[4,5-b]피리딘-2-일)-1,4-디아자비시클로[3.2.2]노난;
D-13: [N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-4-클로로벤즈아미드;
D-14: 푸로[2,3-c]피리딘-5-카르복실산 (1-아자-비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-아미드;
D-15: 2,3-디히드로-벤조[1,4]디옥신-6-카르복실산 (1-아자-비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-아미드;
D-16: 5-모르폴린-4-일-펜탄산 (4-피리딘-3-일-페닐)-아미드;
D-17: N-{4-[4-(2,4-디메톡시-페닐)-피페라진-1-일]-부틸}-4-피리딘-2-일-벤즈아미드;
D-18: 1-[6-(4-플루오로페닐)피리딘-3-일]-3-(4-피페리딘-1-일부틸)-우레아;
D-19: 7,8,9,10-테트라히드로-6,10-메타노-6H-피라지노-(2,3-h)(3)-벤즈아제핀;
D-20: (2'R)-스피로-[1-아자비시클로[2.2.2]옥탄-3,2'(3'H)-푸로[2,3-b]피리딘];
D-21: 1,4-디아자-비시클로[3.2.2]노난-4-카르복실산 4-브로모-페닐 에스테르;
D-22: 3-[1-(2,4-디메톡시-페닐)-메트-(E)-일리덴]-3,4,5,6-테트라히드로-[2,3']비피리디닐;
D-23: 7-(2-메톡시-페닐)-벤조푸란-2-카르복실산 (1-아자-비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-아미드;
D-24: 하기 화학식을 갖는 N-메틸-1-{5-[3'H-스피로[4-아자비시클로[2.2.2]옥탄-2,2'-푸로[2,3-b]피리딘]-5'-일]-2-티에닐}메탄아민
Figure 112014036121271-pct00024
;
D-24a: N-메틸-1-{5-[(2R)-3'H-스피로[4-아자비시클로[2.2.2]옥탄-2,2'-푸로[2,3-b]피리딘]-5'-일]-2-티에닐}메탄아민;
D-24b: N-메틸-1-{5-[(2S)-3'H-스피로[4-아자비시클로[2.2.2]옥탄-2,2'-푸로[2,3-b]피리딘]-5'-일]-2-티에닐}메탄아민;
D-25a: 6-[(아닐리노카르보닐)아미노]-N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25b: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-({[(4-클로로페닐)아미노]카르보닐}아미노)-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25c: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-({[(2-메톡시페닐)아미노]카르보닐}-아미노)-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25d: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-({[(4-메톡시페닐)아미노]카르보닐}-아미노)-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25e: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-({[(2-페닐에틸)아미노]카르보닐}아미노)-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25f: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-({[(3-시아노페닐)아미노]카르보닐}아미노)-1-벤지오펜-2-카르복스아미드;
D-25g: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-({[(3-브로모페닐)아미노]카르보닐}아미노)-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25h: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-({[(2-에톡시페닐)아미노]카르보닐)아미노)-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25i: N-[(3R)-1-아즈비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-({[(4-(디메틸아미노)페닐)아미노]-카르보닐)아미노)-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25j: N-(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-({[(2-니트로페닐)아미노]카르보닐}아미노)-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25k: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-({[(2,6-디플루오로페닐)아미노]카르보닐}-아미노)-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25l: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-({[(2,4-디클로로페닐)아미노]카르보닐}-아미노)-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25m: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-[({[3-(트리플루오로메틸)페닐]아미노]-카르보닐)아미노]-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25n: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-({[(3,4,5-트리메톡시페닐)아미노]-카르보닐}아미노)-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25o: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-[({[4-메톡시-3-(트리플루오로메틸)페닐]-아미노}카르보닐)아미노]-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25p: N-{(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-[({[3-메톡시페닐]아미노}카르보닐)-아미노]-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25q: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-[({[3-트리플루오로메톡시페닐]아미노}-카르보닐)-아미노]-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25r: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-{[(tert-부틸아미노)카르보닐]아미노}-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25s: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-{[(시클로헥실아미노)카르보닐]아미노}-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25t: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-[({[(1S)-1-페닐에틸]아미노}카르보닐-아미노]-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25u: 7-[(아닐리노카르보닐)아미노]-N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-1-벤조티오펜-2-카르복스아미드;
D-25v: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-({[(4-메톡시페닐)아미노]카르보닐}-아미노)-1-벤조푸란-2-카르복스아미드;
D-26a: N-[4-(2-티에닐)페닐]-1-아자비시클로[2.2.2]옥탄-3-카르복스아미드;
D-26b: N-[4'-(히드록시메틸)-1,1'-비페닐-4-일]-1-아자비시클로[2.2.2]옥탄-3-카르복스아미드;
D-26c: N-(4'-플루오로-1,1'-비페닐-4-일)-1-아자비시클로[2.2.2]옥탄-3-카르복스아미드;
D-26d: N-(4'-메틸술파닐-1,1'-비페닐-4-일)-1-아자비시클로[2.2.2]옥탄-3-카르복스아미드;
D-26e: 2-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-N-(4'-플루오로-1,1'-비페닐-4-일)아세트아미드;
D-26f: 2-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-N-(4'-메톡시-1,1'-비페닐-4-일)아세트아미드;
D-26g: 2-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-N-(4'-플루오로-1,1'-비페닐-3-일)아세트아미드;
D-26h: 2-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-N-(3'-니트로-1,1'-비페닐-4-일)아세트아미드;
D-26i: 2-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-N-[4'-(히드록시메틸)-1,1'-비페닐-3-일]아세트아미드;
D-26j: 2-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-N-[4'-(브로모메틸)-1,1'-비페닐-4-일]아세트아미드;
D-26k: 2-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-N-[2'-(히드록시메틸)-1,1'-비페닐-3-일]아세트아미드;
D-26l: N-[3'(아세틸아미노)-1,1'-비페닐-4-일]-2-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)아세트아미드;
D-26m: (3R)-N-[2'-(히드록시메틸)-1,1'-비페닐-4-일]-1-아자비시클로[2.2.2]옥탄-3-카르복스아미드;
D-26n: (3R)-N-[4'-(히드록시메틸)-1,1'-비페닐-4-일]-1-아자비시클로[2.2.2]옥탄-3-카르복스아미드;
D-26o: (3S)-N-[4'(히드록시메틸)-1,1'-비페닐-4-일]-1-아자비시클로[2.2.2]옥탄-3-카르복스아미드;
D-26p: (3R)-N-[4'-(4-모르폴리닐)-1,1'-비페닐-4-일]-1-아자비시클로[2.2.2]옥탄-3-카르복스아미드;
D-26q: (3R)-N-[4'-(히드록시메틸)-3'-(메톡시)-1,1'-비페닐-4-일]-1-아자비시클로[2.2.2]-옥탄-3-카르복스아미드;
D-26r: 메틸 4'-{[(3S)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일카르보닐]아미노}-1,1'-비페닐-4-카르복실레이트;
D-26s: 4'-{[(3S)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일카르보닐]아미노}-1,1'-비페닐-4-카르복실산;
D-26t: (3R)-N-[4'-(히드록시-1-메틸에틸)-1,1'-비페닐-4-일]-1-아자비시클로[2.2.2]-옥탄-3-카르복스아미드;
D-26u: (3R)-N-[4'-(아미노카르보닐)-1,1'-비페닐-4-일]-1-아자비시클로[2.2.2]옥탄-3-카르복스아미드;
D-26v: (3R)-N-[4'-(히드록시메틸)-3-플루오로-1,1'-비페닐-4-일]-1-아자비시클로[2.2.2]옥탄-3-카르복스아미드;
D-26w: (4'-{[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일카르보닐]아미노}-1,1'-비페닐-4-일)메틸 메틸카르바메이트;
D-26x: (4'-{[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일카르보닐]아미노}-1,1'-비페닐-4-일)메틸 이소프로필카르바메이트;
D-26y: (4'-{[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일카르보닐]아미노}-1,1'-비페닐-4-일)메틸 에틸카르바메이트;
D-26z: WO2003/078431의 실시예 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34 및 35로부터 선택된 화합물의 유리 염기 형태;
D-27a: 2-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-N-(7-브로모-1-벤조티엔-2-일)아세트아미드;
D-27b: 2-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-N-(6-브로모-1-벤조티엔-2-일)아세트아미드;
D-27c: 2-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-N-(7-퀴놀리닐)아세트아미드;
D-27d: 2-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-N-(2-나프틸)아세트아미드;
D-27e: 2-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-N-(8-니트로-2-나프틸)아세트아미드;
D-28a: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-6-퀴놀린카르복스아미드;
D-28b: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-2-페나진카르복스아미드;
D-28c: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-7-퀴놀린카르복스아미드;
D-28d: N-[(3R)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일]-6-퀴놀린카르복스아미드;
D-28e: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-2-에틸-7-퀴놀린카르복스아미드;
D-28f: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-2-에틸-6-퀴놀린카르복스아미드;
D-28g: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-2-메틸-7-퀴놀린카르복스아미드;
D-28h: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-2-메틸-6-퀴놀린카르복스아미드;
D-28i: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-4-메틸-6-퀴놀린카르복스아미드;
D-28j: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-2-프로필-6-퀴놀린카르복스아미드;
D-28k: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-2-에틸-4-메틸-6-퀴놀린카르복스아미드;
D-28l: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-2-프로필-7-퀴놀린카르복스아미드;
D-28m: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-2-에틸-4-메틸-7-퀴놀린카르복스아미드;
D-28n: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-4-(테트라히드로-2H-피란-2-일)-6-퀴놀린-카르복스아미드;
D-28o: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-4-(테트라히드로-2H-피란-2-일)-7-퀴놀린-카르복스아미드;
D-28p: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-2-페닐-6-퀴놀린카르복스아미드;
D-28q: N-(1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)-2-페닐-7-퀴놀린카르복스아미드;
D-29: (R)-7-클로로-N-(퀴누클리딘-3-일)벤조[b]티오펜-2-카르복스아미드;
D-30a: 5-{5-[(엔도)-8-아자비시클로[3.2.1]옥탄-3-일옥시]피리딘-2-일}-1H-인돌;
D-30b: 5-{5-[(엑소)-8-아자비시클로[3.2.1]옥탄-3-일옥시]피리딘-2-일}-1H-인돌;
D-30c: 5-{5-[(엔도)-8-메틸-8-아자-비시클로[3.2.1]옥트-3-일옥시]피리딘-2-일}-1H-인돌;
D-30d: 5-{5-[(엑소)-8-메틸-8-아자-비시클로[3.2.1]옥트-3-일옥시]피리딘-2-일}-1H-인돌;
D-30e: 4-{5-[(엑소)-8-메틸-8-아자-비시클로[3.2.1]옥트-3-일옥시]피리딘-2-일}-1H-인돌; 및
D-30f: 5-{6-[(엑소)-8-메틸-8-아자-비시클로[3.2.1]옥트-3-일옥시]피리딘-3-일}-1H-인돌.
한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제는 화합물 A-1, A-2 및 A-3으로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물이고, 여기서 각각의 상기 화합물은 유리 염기 형태 또는 산 부가염 형태이다.
한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제는 화합물 B-1, B-2, B-3, B-4, B-5, B-6, B-7, B-8, B-9, B-10, B-11, B-12, B-13, B-14, B-15, B-16, B-17, B-18, B-19, B-20 및 B-21로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물이고, 여기서 각각의 상기 화합물은 유리 염기 형태 또는 산 부가염 형태이다.
한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제는 화합물 C-1, C-2, C-3, C-4, C-5, C-6, C-7, C-8, C-9, C-10, C-11 및 C-12로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물이고; 여기서, 각각의 상기 화합물은 유리 염기 형태 또는 산 부가염 형태이다.
한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제는 군 P2로부터 선택된 화합물이고; 군 P2는 다음 화합물로 이루어진 군이고, 여기서 각각의 화합물은 유리 염기 형태 또는 산 부가염 형태이다: 화합물 A-1, A-2, A-3, B-1, B-2, B-3, B-4, B-5, B-6, B-7, B-8, B-9, B-10, B-11, B-12, B-13, B-14, B-15, B-16, B-17, B-18, B-19, B-20, B-21, C-1, C-2, C-3, C-4, C-5, C-6, C-7, C-8, C-9, C-10, C-11, C-12, D-1, D-1a, D-1b, D-1c, D-1d, D-2, D-3, D-3a, D-4, D-4a, D-8, D-8a, D-8b, D-9, D-9a, D-9b, D-10, D-10a, D-11, D-11a, D-11b, D-11c, D-11d, D-11e, D-12, D-19, D-22, D-24, D-24a, D-24b, D-25a, D-25b, D-25c, D-25d, D-25e, D-25f, D-25g, D-25h, D-25i, D-25j, D-25k, D-25l, D-25m, D-25n, D-25o, D-25p, D-25q, D-25r, D-25s, D-25t, D-25u, D-25v, D-28a, D-28b, D-28c, D-28d, D-28e, D-28f, D-28g, D-28h, D-28i, D-28j, D-28k, D-28l, D-28m, D-28n, D-28o, D-28p, D-28q, D-29, D-30a, D-30b, D-30c, D-30d, D-30e 및 D-30f.
한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제는 군 P3으로부터 선택된 화합물이고; 군 P3은 다음 화합물로 이루어진 군이고, 여기서 각각의 화합물은 유리 염기 형태 또는 산 부가염 형태이다: 화합물 A-1, A-2, A-3, B-1, B-2, B-3, B-4, B-5, B-6, B-7, B-8, B-9, B-10, B-11, B-12, B-13, B-14, B-15, B-16, B-17, B-18, B-19, B-20, B-21, C-1, C-2, C-3, C-4, C-5, C-6, C-7, C-8, C-9, C-10, C-11, C-12, D-1, D-1a, D-1b, D-1c, D-1d, D-2, D-3, D-3a, D-4, D-4a, D-8, D-8a, D-8b, D-9, D-9a, D-9b, D-10, D-10a, D-11, D-11a, D-12, D-19, D-22, D-24, D-24a, D-24b, D-29, D-30a, D-30b, D-30c, D-30d, D-30e 및 D-30f.
한 실시양태에서, α7-nAChR 효능제는 군 P4로부터 선택된 화합물이고; 군 P4는 화합물 A-1, B-5, B-8, B-12, B-13, C-5, C-6 및 C-8로 이루어진 군이고; 여기서 각각의 상기 화합물은 유리 염기 형태 또는 산 부가염 형태이다.
화학식 I의 화합물 (예를 들어, 화합물 A-1 내지 A-3, B-1 내지 B-21, 및 C-1 내지 C-12) 및 이들의 제조는 WO2001/85727, WO2004/022556, WO2005/123732, WO2006/005608, WO2007/045478, WO2007/068476 및 WO2007/068475에서 알 수 있거나, 또는 상기 문헌과 유사하게 제조할 수 있다
화합물 D-1 및 D-1a는 WO2008/058096에 따라 제조할 수 있다.
화합물 D-2, D-3, D-3a, D-4, D-4a 및 D-5 (A-582941)는 WO2005/028477에 따라 제조할 수 있다. 화합물 D-6, D-6a, D-7 및 E7a는 WO2006/065233 및/또는 WO2007/018738에 따라 제조할 수 있다. 화합물 D-8, D-8a, D-8b, D-9, D-9a 및 D-9b는 WO2004/029050 및/또는 WO2010/043515에 따라 제조할 수 있다.
화합물 D-10 및 D-10a는 WO2004/076449 및/또는 WO2009/018505에 따라 제조할 수 있다. 화합물 D-11, D-11a 내지 D-11e는 WO2004/076449 및/또는 WO2010/085724 및/또는 WO2010/056622에 따라 제조할 수 있다. 화합물 D-12 (CP-810123) 및 화합물 D-19 (바레니클린)는 문헌 [O'Donnell et al., J Med Chem, 2010, 53, 1222-1237]에 설명되어 있다. 화합물 D-13 (PNU-282987), D-14 (PHA543613), D-21 (SSR-180771) 및 D-23 (ABBF)은 문헌 [Horenstein et al., Mol Pharmacol, 2008, 74, 1496-1511]에 설명되어 있다. 화합물 D-15 (PHA568487), D-16 (WAY-317538), D-17 (WAY-264620), D-20 (AZD-0328) 및 D-22 (GTS-21)은 문헌 [Haydar et al., Current Topics in Medicinal Chemistry, 2010, 10, 144-152]에 설명되어 있다. 화합물 D-18 (WYE-103914)은 문헌 [Ghiron et al., J Med Chem, 2010, 53, 4379-4389]에 설명되어 있다. 화합물 D-24, D-24a 및 D-24b는 WO2007/133155 및/또는 WO2009/066107에 설명되어 있다. 화합물 D-25a 내지 D-25v는 WO2004/013136에 설명되어 있다. 화합물 D-26a 내지 D-26z는 WO2003/078431에 설명되어 있다. 화합물 D-27a 내지 D-27e는 WO2003/078430에 설명되어 있다. 화합물 D-28a 내지 D-28q는 WO2003/043991에 설명되어 있다. 화합물 D-29는 WO2003/055878에 설명되어 있다. 화합물 D-30a 내지 D-30f는 WO2007/137030에 설명되어 있다.
LMW α7- nAChR 양성 알로스테릭 조절제:
한 실시양태에서, 사용되는 α7- nAChR 활성화제는 α7- nAChR 양성 알로스테 릭 조절제이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제"는 생체 내 및 시험관 내에서 α7-nAChR 서브유닛을 포함하는 수용체에 결합하는 화합물이고, 그의 생리학적 리간드 (즉, 아세틸콜린)가 결합할 때 수용체의 활성화를 강화시킨다. 강화 작용은 WO2001/85727에 개시된 방법, 즉, α7-nAChR을 안정적으로 발현하는 래트 뇌하수체 세포주를 사용하여 수행된, 호모머 α7-nAChR에서의 기능적 친화도 검정에 의해 측정할 수 있다. 판독치로서, 아세틸콜린-결합 단독과 비교한 수용체 자극시의 칼슘 유입이 사용된다. 본 발명에 따른 "α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제"는 일반적으로 적어도 5000 nM의 EC50 값으로 아세틸콜린에 의해 유발된 최대 유입의 적어도 200%의 칼슘 유입을 유도하고; 바람직한 α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제는 적어도 1000 nM의 EC50 값으로 아세틸콜린에 의해 유발된 최대 유입의 적어도 300%의 칼슘 유입을 유도하고; 보다 바람직한 효능제는 적어도 500 nM의 EC50 값으로 에피바티딘에 의해 유발된 최대 유입의 적어도 400%의 칼슘 유입을 유도한다.
특히, 바람직한 α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제는 위장관으로부터 잘 흡수되어야 하고, 충분히 대사적으로 안정하여야 하고, 유리한 약동학적 특성을 가져야 한다.
추가의 바람직한 α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제는 다른 수용체, 특히 다른 nAChR, 예를 들어, α4β2 nAChR에 대해, 무스카린성 아세틸콜린 수용체, 예를 들어, M1, 및/또는 5-HT3 수용체에 대해 친화도를 거의 보이지 않으면서 α7-nAChR에 대해 생체 내에서 강력하게 결합한다. 추가의 바람직한 α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제는 혈액 뇌 장벽을 효과적으로 가로지른다.
바람직한 α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제는 비-독성이고 부작용을 거의 보이지 않아야 한다.
또한, 바람직한 α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제는 안정하고 비-흡습성이고 쉽게 제제화되는 물리적 형태로 존재할 수 있을 것이다.
한 실시양태에서, α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제는 선택적인 α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제이고, 즉, α7-nAChR 서브유닛을 포함하는 수용체에 대해 선택적이고, 그 이유는 상기 양성 알로스테릭 조절제가 처리된 대상체에 대해 비-선택적인 양성 알로스테릭 조절제보다 더 작은 부작용을 야기할 것으로 예상되기 때문이다. α7-nAChR 서브유닛을 포함하는 수용체에 대해 선택적인 양성 알로스테릭 조절제는 임의의 다른 니코틴성 아세틸콜린 수용체에 비해 훨씬 더 높은 수준, 예를 들어, EC50 값에서 적어도 10배, 바람직하게는 적어도 20배, 더 바람직하게는 적어도 50배의 친화도 차이로 상기 수용체에 대한 기능적 친화도를 갖는다. 다른 니코틴성 아세틸콜린 수용체에 대한 본 발명의 α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제의 친화도를 평가하기 위해 WO2001/85727에 개시된 방법이 사용될 수 있고, 즉, 인간 뉴런 α4β2 nAChR에 대한 친화도를 평가하기 위해 인간 α4β2 하위유형을 안정적으로 발현하는 인간 배아 신장 세포주를 사용하여 유사한 기능적 검정이 수행되고, "신경절 하위유형" 및 "근육형"의 니코틴성 수용체에 대한 본 발명의 화합물의 활성을 평가하기 위해 인간 "신경절 하위유형"을 안정적으로 발현하는 인간 배아 신장 세포주 또는 인간 "근육형"의 니코틴성 수용체를 내인성으로 발현하는 세포주를 사용하여 유사한 기능적 검정을 수행한다.
최근 12년 동안 선택적인 α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제를 개발하기 위해 많은 노력이 경주되었고, 그 결과 상기 선택적인 활성을 보이는 많은 상이한 화학형이 발견되었다. 이들 노력은 7개의 상이한 화학물질 패밀리에 속하는 α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제로서 작용하는 11개의 화합물; 즉, XY-4083; PNU-120596, PHA-758454 및 NS-1738; PHA-709829; SB-206553; LY-2087101, LY-1078733 및 LY-2087133; 화합물 26; 및 A-867744 (화합물 명칭은 문헌 [Haydar et al., Current Topics in Medicinal Chemistry, 2010, 10, 144-152]의 것을 사용함)를 설명하고 있는 상기 문헌 [Haydar et al.]의 검토에 요약되어 있다. 문헌 [Haydar et al.]에 기재된 상기 11개의 모든 화합물은 본원에 참고로 포함된다. 실제로, α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제 작용 방식을 갖는 적어도 하나의 약물 후보가 임상 시험을 수행하도록 미국 FDA로부터 승인받았다 (즉, XY-4083).
한 실시양태에서, α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제의 최대 분자량은 1500 달톤이다. 한 실시양태에서, α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제의 최대 분자량은 1000 달톤이다. 한 실시양태에서, α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제의 최대 분자량은 800 달톤이다. 한 실시양태에서, α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제의 최대 분자량은 500 달톤이다.
한 실시양태에서, α7-nAChR 양성 알로스테릭 조절제는 군 P5로부터 선택된 화합물이고; 군 P5는 다음 화합물로 이루어진 군 중에서 선택되고; 상기 화합물은 유리 염기 형태 또는 산 부가염 형태이다:
E-1: (Z)-N-(4-클로로-페닐)-3-(4-클로로-페닐아미노)-2-(3-메틸-이속사졸-5-일)-아크릴아미드 (XY-4083);
E-2: 1-(5-클로로-2,4-디메톡시-페닐)-3-(5-메틸-이속사졸-3-일)-우레아 (PNU-120596);
E-3: 1-(5-플루오로-2,4-디메톡시-페닐)-3-(5-트리플루오로메틸-이속사졸-3-일)-우레아 (PHA-758454);
E-4: 1-(5-클로로-2-히드록시-페닐)-3-(2-클로로-5-트리플루오로메틸-페닐)-우레아 (NS-1738);
E-5: 4-(4-클로로-페닐)-2-(4-메톡시-페닐)-5-메틸-2H-피라졸-3-일아민 (PHA-709829);
E-6: 5-메틸-3,5-디히드로-2H-피롤로[2,3-f]인돌-1-카르복실산 피리딘-3-일아미드 (SB-206553);
E-7: [2-(4-플루오로-페닐아미노)-4-메틸-티아졸-5-일]-티오펜-3-일-메탄 (LY-2087101);
E-8: [2-(4-플루오로-페닐아미노)-4-메틸-티아졸-5-일]-p-톨릴-메타논 (LY-1078733);
E-9: 벤조[1,3]디옥솔-5-일-[2-(4-플루오로-페닐아미노)-4-메틸-티아졸-5-일]-메타논 (LY-2087133);
E-10: 4-나프탈렌-1-일-3a,4,5,9b-테트라히드로-3H-시클로펜타[c]퀴놀린-8-술폰산 아미드; 및
E-11: 4-[5-(4-클로로-페닐)-2-메틸-3-프로피오닐-피롤-1-일]-벤젠술폰아미드 (A-867744).
또 다른 실시양태에서, 본원에 개시된 방법에 따라 선택된 환자의 군에서 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료를 위한 상기 개시된 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 포함하는 조성물은 제2 인지 증진제 또는 치료 화합물, 예컨대 통상적인 항정신병제 또는 비정형 항정신병제를 포함한다.
한 실시양태에서, 본 발명은 치료할 대상체 내의 특정 유전적 마커의 존재 또는 부재를 기초로 하여, 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 대한 대상체, 예를 들어, 인간 대상체의 치료 반응성을 예측하기 위한 방법을 제공한다. 용어 "알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 대한 치료 반응성의 예측"은 본원에서 사용되는 바와 같이, 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 사용한 대상체의 치료가 대상체에서 임상적으로 효과적일 (예를 들어, 대상체에게 측정가능한 이익을 제공할) 가능성을 평가하는 능력을 나타내는 것이 의도된다. 특히, 치료가 임상적으로 효과적일 가능성을 평가하는 상기 능력은 일반적으로 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 사용한 치료가 대상체에서 개시되기 전에 활용된다. 그러나, 치료가 임상적으로 효과적일 가능성을 평가하는 상기 능력은 또한 치료가 개시된 후이지만, 임상 유효성의 표지 (예를 들어, 측정가능한 이익의 표지)가 대상체에서 관찰되기 전에 활용될 수 있는 것도 가능하다.
이 방법은 I) CHRNA5 유전자 및/또는 CHRNA3 유전자의 유전자좌에서 개체의 유전자형을 얻는 단계; 및 II) CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1) 또는 SNP rs16969968-G (서열 37) 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP를 보유하는 및/또는 CHRNA3 SNP rs6495308 (서열 3/4) 또는 SNP rs1051730 (서열 35/36) 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP를 보유하는 단계 I)의 개체를 확인하는 단계를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 상기 CHRNA5 SNP 또는 SNP 반수체형의 동형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응할 가능성이 있음을 나타내고, SNP rs6495308-T/T (서열 4)의 동형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응하지 않을 가능성이 있음을 나타낸다. SNP rs6495308-C/C (서열 3)의 동형접합성 존재 또는 SNP rs6495308-C/T 유전자형의 이형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응할 가능성이 있음을 나타낸다. SNP rs1051730-C/C (서열 35)의 동형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응할 가능성이 있음을 나타낸다.
CHRNA5 및/또는 CHRNA3 SNP의 특성화 또는 상기 유전자좌에서 개체의 유전자형 정보 획득은 당업계에 공지된 임의의 기술을 사용하여 수행할 수 있다. 예를 들어, 유전자의 임의의 영역을 서열분석할 수 있다. CHRNA5 및/또는 CHRNA3 유전자의 가닥의 하나 또는 둘 모두의 서열분석을 위한 임의의 공지된 방법은 본 발명의 방법, 예컨대 미국 특허 5,075,216, 문헌 [Engelke et al. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 85, 544-548] 및 [Wong et al. (1987) Nature 330, 384-386]; [Maxim and Gilbert (1977) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 74:560]; 또는 [Sanger (1977) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 74:5463]에 설명된 방법에 사용될 수 있다. 추가로, 질량 분광법에 의한 서열분석 (예를 들어, PCT 국제 특허 공개 WO 94/16101; [Cohen et al. (1996) Adv. Chromatogr. 36:127-162]; 및 [Griffin et al. (1993) Appl. Biochem. Biotechnol. 38:147-159] 참조)을 비롯하여 임의의 다양한 자동 서열분석 절차가 이용될 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Naeve, C.W et al. (1995) Biotechniques 19:448] 참조).
생물학적 샘플 내의 CHRNA5 및/또는 CHRNA3 SNP의 존재 또는 부재를 결정하는 것은 임의의 공지된 기술, 예컨대 폴리머라제 연쇄 반응 (PCR) 증폭 반응, 역전사효소 PCR 분석, 단일 가닥 입체형태 다형성 분석 (SSCP), 미스매치 (mismatch) 절단 검출, 이종이중체 (heteroduplex) 분석, 서던 블롯 (Southern blot) 분석, 웨스턴 블롯 (Western blot) 분석, 데옥시리보핵산 서열분석, 제한 단편 길이 다형성 분석, 반수체형 분석, 혈청형 구분, 및 이들의 조합 또는 하위조합을 사용하여 수행할 수 있다.
예를 들어, mRNA 샘플은 대상체로부터 얻을 수 있고, mRNA 샘플 내의 CHRNA5 및/또는 CHRNA3 대립유전자에 의해 코딩되는 mRNA(들)의 발현은 표준 분자 생물학 기술, 예컨대 PCR 분석을 사용하여 검출될 수 있다. 바람직한 PCR 분석 방법은 역전사효소-폴리머라제 연쇄 반응 (RT-PCR)이다. mRNA 샘플 분석을 위한 다른 적합한 시스템은 마이크로어레이 분석 (예를 들어, 아피메트릭스 (Affymetrix)의 마이크로어레이 시스템 또는 일루미나 (Illumina)의 비드어레이 기술 (BeadArray Technology) 사용)을 포함한다.
특정 상황에서, 바이오마커 (biomarker)의 mRNA에 의해 코딩되는 단백질 생성물을 검출하는 검출 시약을 사용하여 CHRNA5 또는 CHRNA3 유전자의 지표 마커 대립유전자의 발현을 단백질 수준에서 검정하는 것이 가능할 수 있다. 예를 들어, CHRNA5 또는 CHRNA3 마커 단백질에 특이적으로 결합하지만 다른 단백질에는 결합하지 않는 항체 시약이 이용가능하면, 그러한 항체는 당업계에 공지된 표준 항체-기반 기술, 예컨대 FACS 분석, ELISA 등을 사용하여, 대상체로부터의 세포 샘플 또는 세포 샘플로부터 유래된 제제에서 CHRNA5 또는 CHRNA3 마커 단백질의 발현을 검출하기 위해 사용될 수 있다.
상기 나타낸 바와 같이, CHRNA5 또는 CHRNA3 유전자의 지표 마커 대립유전자의 존재 또는 부재의 결정은 예를 들어 제한 단편 길이 다형성 분석을 포함할 수 있다. 제한 단편 길이 다형성 분석 (RFLPS)은 제한 효소 부위에서의 변화를 기초로 한다. 또한, 서열 특이적 리보자임의 사용 (예를 들어, 미국 특허 5,498,531 참조)은 특정 리보자임 절단 부위의 존재를 평가하기 위해 사용될 수 있다.
CHRNA5 또는 CHRNA3 유전자의 지표 마커 대립유전자 또는 상기 지표 대립유전자와 함께 반수체형을 형성하는 SNP의 존재 또는 부재를 결정하기 위한 또 다른 기술은 분석되는 DNA 분절 (표적 DNA)을, 예를 들어 문헌 [Wallace et al. (1981) Nucl. Acids Res. 9, 879-894]에 기재된 상보성의 표지된 올리고뉴클레오티드 프로브와 혼성화시키는 것을 수반한다. 심지어 단일 염기쌍 미스매치를 보유하는 DNA 이중체가 높은 열 불안정성을 보이기 때문에, 프로브에 완벽하게 상보성인 표적 DNA를 단지 단일 뉴클레오티드만이 상이한 표적 DNA로부터 구분하기 위해 차별적인 융점이 사용될 수 있다. 상기 방법은 예를 들어 미국 특허 4,683,194에 기재되어 있는 특이적 제한 부위의 존재 또는 부재를 검출하기 위해 변경되었다. 방법은 표적 DNA에 혼성화되는 제한 부위에 걸치는 말단-표지된 올리고뉴클레오티드 프로브의 사용을 수반한다. 혼성화된 DNA 이중체는 이어서 그 부위에 적절한 제한 효소와 함께 인큐베이팅된다. 재형성된 제한 부위는 제한 엔도뉴클레아제를 사용하여 프로브와 표적 사이의 이중체의 쌍을 소화시킴으로써 절단될 것이다. 특이적 제한 부위는 단축된 프로브 분자가 검출될 경우 표적 DNA에 존재한다.
CHRNA5 또는 CHRNA3 유전자의 지표 마커 대립유전자 또는 상기 지표 대립유전자와 함께 반수체형을 형성하는 SNP의 존재 또는 부재를 결정하기 위한 다른 방법은 절단제로부터의 보호가 RNA/RNA 또는 RNA/DNA 이종이중체에서 미스매치된 염기를 검출하기 위해 사용되는 방법 (예를 들어, 문헌 [Myers et al. (1985) Science 230:1242])을 포함한다. 일반적으로, 당업계의 "미스매치 절단" 기술은 다형성 서열을 함유하는 (표지된) RNA 또는 DNA를 샘플로부터 얻어진 잠재적으로 다형성인 RNA 또는 DNA와 혼성화시킴으로써 형성된 이종이중체를 제공함으로써 시작한다. 이중 가닥의 이중체는 예컨대 대조군 가닥과 샘플 가닥 사이의 염기쌍 미스매치에 의해 존재할 이중체의 단일 가닥 영역을 절단하는 작용제로 처리한다. 예를 들어, RNA/DNA 이중체는 RNase로 처리되고, DNA/DNA 혼성체는 미스매치된 영역을 효소에 의해 소화시키기 위해 S1 뉴클레아제로 처리될 수 있다. 다른 실시양태에서, DNA/DNA 또는 RNA/DNA 이중체는 미스매치된 영역을 소화시키기 위해 히드록실아민 또는 사산화오스뮴으로 및 피페리딘으로 처리될 수 있다. 미스매치된 영역의 소화 후에, 생성되는 물질을 변성 폴리아크릴아미드 겔 상에서 크기에 의해 분리한다. 예를 들어, 문헌 [Cotton et al. (1988) Proc. Natl Acad Sci USA 85:4397]; [Saleeba et al. (1992) Methods Enzymol. 217:286-295] 참조. 바람직한 실시양태에서, 대조군 DNA 또는 RNA는 검출을 위해 표지될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 전기영동 이동성의 변화가 CHRNA5 또는 CHRNA3 유전자의 지표 마커 대립유전자 또는 그러한 지표 대립유전자와 함께 반수체형을 형성하는 SNP의 존재 또는 부재를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 단일 가닥 입체형태 다형성 (SSCP)은 다양한 CHRNA5 또는 CHRNA3 유전자의 지표 마커 대립유전자 또는 상기 지표 대립유전자와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 사이의 전기영동 이동성 차이를 검출하기 위해 사용될 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Orita et al. (1989) Proc Natl. Acad. Sci. USA: 86:276]; [Cotton (1993) Mutat Res 285:125-144]; 및 [Hayashi (1992) Genet Anal Tech Appl 9:73-79]에 기재된 바와 같음). 샘플 및 대조군 핵산의 단일 가닥의 DNA 단편은 변성되고 재생되도록 만들 수 있다. 단일 가닥 핵산의 2차 구조는 서열에 따라 상이하고, 생성되는 전기영동 이동성의 변화는 심지어 단일 염기 변화의 검출도 가능하게 한다. DNA 단편은 표지된 프로브로 표지되거나 검출될 수 있다. 검정의 감수성은 2차 구조가 서열 변화에 보다 민감한 RNA (DNA가 아니라)를 사용함으로써 향상될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 본 방법은 전기영동 이동성의 변화를 기초로 하여 이중 가닥의 이종이중체 분자를 분리하기 위해 이종이중체 분석을 이용한다 (문헌 [Keen et al. (1991) Trends Genet. 7:5]).
또 다른 실시양태에서, 변성제의 구배를 포함하는 폴리아크릴아미드 겔에서 핵산 분자의 이동은 변성 구배 겔 전기영동 (DGGE) (예를 들어, 문헌 [Myers et al. (1985) Nature 313:495]에 설명된)을 사용하여 검정된다. DGGE가 분석 방법으로서 사용될 때, DNA는 예를 들어 PCR에 의해 약 40 bp의 고융점 GC-풍부 DNA의 GC 클램프 (clamp)를 첨가함으로써 DNA가 완전히 변성되지는 않도록 보장하기 위해 변형될 수 있다. 추가의 실시양태에서, 대조군 및 샘플 DNA의 이동성의 차이를 확인하기 위해 변성 구배 대신에 온도 구배가 사용된다 (문헌 [Rosenbaum and Reissner (1987) Biophys Chem 265:12753]).
CHRNA5 또는 CHRNA3 유전자의 지표 마커 대립유전자 또는 상기 지표 대립유전자와 함께 반수체형을 형성하는 SNP의 존재 또는 부재를 결정하기 위한 다른 기술의 예는 선택적 올리고뉴클레오티드 혼성화, 선택적인 증폭, 또는 선택적인 프라이머 연장을 포함하고 이로 제한되지 않는다. 예를 들어, 다형성 영역이 중앙에 위치한 후, 완전한 매치가 발견될 경우에만 혼성화를 허용하는 조건 하에 표적 DNA에 혼성화하는 올리고뉴클레오티드 프라이머를 제조할 수 있다 (문헌 [Saiki et al. (1986) Nature 324:163]; [Saiki et al. (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:6230]). 상기 대립유전자 특이적 올리고뉴클레오티드는 올리고뉴클레오티드가 혼성화 막에 부착되고 표지된 표적 DNA에 혼성화될 때 PCR 증폭된 표적 DNA 또는 많은 상이한 다형성 부위에 혼성화된다.
CHRNA5 또는 CHRNA3 유전자의 지표 마커 대립유전자 또는 상기 지표 대립유전자와 함께 반수체형을 형성하는 SNP의 존재 또는 부재를 결정하기 위한 또 다른 방법은 표지된 올리고뉴클레오티드 프라이머의 주형 RNA 또는 DNA에 대한 혼성화, 이어서 프라이머를 주형의 5' 말단으로부터 연장하기 위한 DNA 폴리머라제 및 데옥시뉴클레오시드 트리포스페이트의 사용으로 이루어진 프라이머 연장 방법이다. 이어서, 표지된 프라이머 연장 생성물의 분석은 크기를 기초로 한 분별, 예를 들어 변성 폴리아크릴아미드 겔을 통한 전기영동에 의해 수행한다. 상기 과정은 종종 상동성 DNA 분절을 비교하고 뉴클레오티드 삽입 또는 결실에 의한 차이를 검출하기 위해 사용된다. 크기가 프라이머 연장 생성물의 특성화를 위해 사용되는 유일한 기준이기 때문에 뉴클레오티드 치환에 의한 차이는 검출되지 않는다. SNP 유전자형 결정을 위한 추가의 공지된 방법은 다음과 같다:
역동적인 대립유전자-특이적 혼성화 (DASH) 유전자형 결정 (문헌 [Howell W., Jobs M., Gyllensten U., Brookes A. (1999) Dynamic allele-specific hybridization. A new method for scoring single nucleotide polymorphisms. Nat Biotechnol. 17(1):87-8]).
분자 비콘 (beacon)을 통한 SNP 검출 (문헌 [Abravaya K., Huff J., Marshall R., Merchant B., Mullen C, Schneider G., and Robinson J. (2003) Molecular beacons as diagnostic tools: technology and applications. Clin Chem Lab Med. 41:468-474]).
고밀도 올리고뉴클레오티드 SNP 마이크로어레이 (문헌 [Rapley R., Harbron S. (Eds.) (2004) Molecular Analysis and Genome Discovery. Chichester. John Wiley & Sons Ltd.]).
플랩 (flap) 엔도뉴클레아제 (문헌 [The Invader assay for SNP genotyping. Mutat Res. 573(1-2):103-10]).
SNP가 프로모터 영역, 또는 상기 SNP를 보유하는 유전자의 발현 비율에 영향을 주는 또 다른 비-코딩 영역에 위치하는 경우에, mRNA 또는 단백질 수준이 영향받을 수 있다. 상기 상황에서, SNP의 존재는 상기 각각의 유전자의 mRNA 또는 단백질 서열을 기초로 하여 결정될 수 없다. 그러나, 상기 지표 SNP의 존재는 mRNA 또는 단백질 수준 측정에 의해 간접적으로 결정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시양태에서, 본원에 개시된 방법은 CHRNA5 또는 CHRNA3 유전자 내의 지표 SNP의 존재에 대한 간접적인 결정 방법으로서 특정 유전자 또는 유전자 생성물의 mRNA 또는 단백질 수준을 결정하는 추가의 또는 대체하는 단계를 포함할 수 있다. 팔벨라 (Falvella) 및 그의 동료들은 CHRNA5 유전자의 프로모터 다형성 및 전사체 수준을 확인하였다 (문헌 [J. Natl. Cancer Inst 2010; 102:1366-1370, Vol. 102, Issue 17, September 8, 2010]). 상기 간행물에서, 반수체형 delTTC (SNP rs3841324-Del (서열 6), rs503464-T (서열 10), rs55853698-T (서열 1) 및 rs55781567-C (서열 7)에 의해 형성된)를 보유하는 환자의 mRNA 수준으로 표현된 CHRNA5 유전자의 발현 속도는 각각 InsTGG 및 InsATC 반수체형을 보유하는 환자의 0.88 및 1.06에 비해 1.82임이 밝혀질 수 있다. 따라서, mRNA 수준의 분석은 상기 환자에서 delTTC 반수체형의 존재를 결정하기 위한 간접적인 검정으로서 사용될 수 있다.
CHRNA5 또는 CHRNA3 유전자의 지표 마커 대립유전자 또는 SNP 주위의 하나 이상의 다형성 부위의 반수체형 분석은 또한 추가의 지표 SNP의 존재 또는 부재를 결정하기 위해 사용될 수 있고, 예를 들어 가계도, 분자 기술 및/또는 통계적 추론의 사용을 포함할 수 있다.
또한, 상기 SNP의 유전자형 결정을 위한 방법, 예를 들어, DNA 서열분석, 혼성화 기술, PCR 기반 검정, 형광 염료 및 켄칭제 (quenching agent)-기반 PCR 검정 (택맨 (Taqman) PCR 검출 시스템), RFLP-기반 기술, 단일 가닥 입체형태 다형성 (SSCP), 변성 구배 겔 전기영동 (DGGE), 온도 구배 겔 전기영동 (TGGE), 화학적 미스매치 절단 (CMC), 이종이중체 분석 기반 시스템, 질량 분광에 기초한 기술, 침습적 절단 검정, 다형성 비 서열분석 (PRS), 마이크로어레이, 롤링 (rolling) 원 연장 검정, HPLC-기반 기술, DHPLC-기반 기술, 올리고뉴클레오티드 연장 검정 (OLA), 연장 기반 검정 (ARMS (증폭 불응 돌연변이 시스템), ALEX (증폭 불응 돌연변이 선형 연장), SBCE (단일 염기 사슬 연장), 분자 비콘 검정, 인베이더 (invader) (써드 웨이브 테크놀로지스 (Third wave technologies)), 리가제 연쇄 반응 검정, 5'-뉴클레아제 검정-기반 기술, 혼성화 모세관 어레이 전기영동 (CAE), 파이로서열분석 (pyrosequencing), 단백질 말단절단 검정 (PTT), 면역검정, 반수체형 분석, 및 고체상 혼성화 (도트 블롯 (dot blot), 역 (reverse) 도트 블롯, 칩)가 당업계에 공지되어 있고, 예를 들어 문헌 [Siitari, Nucleic acid diagnostics market, Technology Review 125/2002, ISDN 1239-758]; [Caplin (1999) Biochemica 1:5-8]; [Neville, (2002) BioTechniques 32:34-43]; [Underhill (197) Genome Res 7:996-1005]; [Oefner (2000) J Chromatogr B Biomed Sci Appl 739:345-55], 및 미국 특허 출원 공개 U.S. 20010049586에 설명되어 있고, 본 발명의 방법에 사용될 수 있다.
인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애에 걸린 대상체로부터 생검 또는 다른 방식에 의해 얻은 임의의 적합한 조직 샘플은 CHRNA5 또는 CHRNA3 유전자의 지표 마커 대립유전자 또는 상기 지표 대립유전자와 함께 반수체형을 형성하는 SNP의 존재 또는 부재를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 대상체로부터 생검을 얻는 기술 또는 방법은 당업계에 공지되어 있다. 조직 샘플의 하위성분 (예를 들어, 세포 또는 RNA 또는 DNA)의 단리는 당업계에 공지된 기술 및 하기 실시예 섹션에 설명되는 것을 사용하여 수행할 수 있다.
CHRNA5 SNP rs55853698-T/T (서열 1) 또는 SNP rs16969968-G/G (서열 37) 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP의 존재, 특히 동형접합성 존재는 개체가 본원에 설명된 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응할 가능성이 있음을 나타낸다. SNP rs6495308-T/T (서열 4)의 동형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응하지 않을 가능성이 있음을 나타낸다. SNP rs6495308-C/C (서열 3)의 동형접합성 존재 또는 SNP rs6495308-C/T 유전자형의 이형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응할 가능성이 있음을 나타낸다. SNP rs1051730-C/C (서열 35)의 동형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료에 반응할 가능성이 있음을 나타낸다.
따라서, 본원의 개시내용은 또한 개체의 인지 능력의 증가 및/또는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애에 걸린 개체의 치료를 위한 치료 방법에 관한 것이고, 이 방법은 III) 상기 설명된 바와 같이 CHRNA5 유전자의 유전자좌에서 개체의 유전자형을 얻는 단계; IV) CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1) 또는 SNP rs16969968-G (서열 37)를 보유하는 단계 III)의 개체, 특히 언급된 SNP 변이체, 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP에 대해 동형접합성인 개체 및/또는 CHRNA3 SNP rs6495308-C/C 또는 T/C (서열 3/4) 또는 SNP rs1051730-C/C (서열 35) 유전자형 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP를 보유하는 개체를 확인하는 단계; 및 V) 치료 유효량의 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 단계 IV)에서 확인된 대상체에게 투여하는 단계를 포함한다.
추가의 실시양태에서, 상기한 단계 I) 및 III)은 다음 단계를 추가로 포함한다: VI) 상기 개체의 생물학적 샘플을 얻고, 여기서 상기 샘플은 혈액, 혈액-유래 생성물 (예컨대 백혈구 연층, 혈청, 및 혈장), 림프, 소변, 눈물, 침, 뇌척수액, 구강 면봉 채취 샘플, 가래, 모근, 백혈구 샘플 또는 조직 샘플 또는 이들의 임의의 조합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 것인 단계; 및 VII) 단계 VI)의 생물학적 샘플을, (i) CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1), 또는 (ii) SNP rs16969968-G (서열 37), 또는 (iii) CHRNA3 SNP rs6495308-C/C 또는 T/C (서열 3/4), 또는 (iv) SNP rs1051730 (서열 35), 또는 (v) 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP를 (상기 상세히 설명된 바와 같음) 검출할 수 있는 시약 또는 작용제와 접촉시키는 단계.
생물학적 샘플과 접촉하는 시약, 작용제 또는 장치는 예를 들어 샘플에 존재하는 CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1) 또는 SNP rs16969968-G (서열 37) 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 및/또는 CHRNA3 SNP rs6495308-C/C 또는 T/C (서열 3/4) 또는 SNP rs1051730 (서열 35) 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP의 증폭 및/또는 서열분석 및/또는 표지에 적합한 PCR/서열분석 프라이머(들), 뉴클레오티드 및 효소, 샘플에 존재하는 상기 언급된 SNP 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP 중의 하나를 검출할 수 있는 항체, 제한 효소, 및/또는 마이크로어레이일 수 있다.
본원에서 사용되는 치료 유효량의 투여의 측면에서 용어 "치료 유효량"은 일반적으로 대상체에 투여될 때 치료 이익의 제공에 충분한, 예를 들어 인지 장애 또는 기능장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료를 위해, 특히 개체의 인지 능력을 증가시키기 위해 충분한 활성 성분 (예를 들어, 본원에서 설명되는 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 및/또는 제2 인지 증진제)의 양을 의미한다. 본 발명의 또 다른 측면에서, 인지 장애 또는 기능장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애는 정신 질환 또는 특히 언어 기억, 실행 기능, 주의력 및 경계, 언어 유창성 및 운동 속도에서 현저한 기억 기능, 문제 해결, 방향감 및/또는 추상력 중 하나 이상의 후천적 결핍이다. 추가의 실시양태에서 인지 장애 또는 기능장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애는 경도 인지 장애, 알츠하이머 질환, 파킨슨 질환 치매, 루이 소체 치매, 정신분열증, 혈관성 치매, AIDS-치매, 노인성 치매, 연령 관련 경도 인지 장애 (MCI), 연령 관련 기억 손상, 자폐증, 전두엽 변성 치매, 졸중, 기저핵 변성 장애, 다발성 경화증, 외상, 뇌 종양, 뇌 감염, 수두증, 우울증, 독성 또는 대사 장애 및 약물 유발 치매이다.
알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제의 투여는 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체-효능제 또는 -양성 알로스테릭 조절제, 특히 군 P1로부터 선택된 저분자량 화합물의 투여를 의미한다. 별법으로, 개체의 인지 능력을 증가시키는 치료 방법 및/또는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애에 걸린 개체의 치료는 화학식 I에 개시된 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 효능제, 또는 군 P1로부터 선택된 화합물의 투여 단계를 포함한다.
"제약상 허용되는 염"은 당업계에 알려져 있다 (예를 들어, 문헌 [S.M. Berge, et al., "Pharmaceutical Salts", J. Pharm. Sd., 1977, 66:1-19]; 및 ["Handbook of Pharmaceutical Salts, Properties, Selection, and Use", Stahl, RH., Wermuth, C.G., Eds.; Wiley-VCH and VHCA: Zurich, 2002]). 제약상 허용되는 염은, 독성이거나 생물학상 비용인되거나 다른 방식으로 생물학적으로 바람직하지 않은 특성을 갖지 않는 유리 형태의 염을 의미하도록 의도된다. 바람직한 제약상 허용되는 염은 약리학상 효과적이고 과도한 독성, 자극, 또는 알레르기 반응을 야기하지 않으면서 환자의 조직과 접촉하기 적합한 것이다.
또 다른 실시양태에서, 개시된 치료 방법에서, 제2 인지 증진제 또는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애의 치료에 유용한 치료 화합물, 예컨대 통상적인 항정신병제 또는 비정형 항정신병제가 투여될 수 있다. 바람직하게는, 제약 조성물인 조합물 또는 조합된 제약 제제가 사용된다. 상기 제약 조성물은 함께, 순서대로 또는 별개로 하나의 조합된 단위 투여량으로 투여될 수 있다.
개시된 방법의 또 다른 측면에서, 투여되는 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 용량은 약 1 mg 내지 약 100 mg/일이다. 별법으로, 투여되는 용량은 약 2 mg 내지 약 100 mg, 또는 약 3 mg 내지 약 90 mg, 또는 약 4 mg 내지 약 80 mg, 또는 약 5 mg 내지 약 70 mg, 또는 약 6 mg 내지 약 60 mg, 또는 약 7 mg 내지 약 50 mg, 또는 약 8 mg 내지 약 40 mg, 또는 약 9 mg 내지 약 35 mg, 또는 약 10 mg 내지 약 30 mg/일, 또는 약 5 mg 내지 약 10 mg, 또는 약 10 mg 내지 약 15 mg, 또는 약 15 mg 내지 약 20 mg, 또는 약 20 mg 내지 약 25 mg/일이다. 상기 측면의 한 실시양태에서, 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제는 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 효능제이다.
본원의 개시내용의 또 다른 실시양태는 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화가 역할을 수행하거나 연관되는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애 또는 병태가 존재하는 환자의 치료를 위한, 상기 설명된 바와 같은 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제의 용도에 관한 것이고, 여기서 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 사용한 치료에 대해 감수성인 환자는 상기 설명된 방법에 따라 선택되었다.
또한, 본원의 개시내용은 개체가 (a) 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화가 역할을 수행하거나 연관되는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애 또는 병태의 치료, 또는 (b) 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제에 의한 인지 능력의 증가에 반응성인지 결정하기 위한, (i) CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1), 또는 (ii) SNP rs16969968-G (서열 37), 또는 (iii) CHRNA3 SNP rs6495308-C/C 또는 T/C (서열 3/4), 또는 (iv) SNP rs1051730-C (서열 35), 또는 (v) 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP를 검출하기 위한 적어도 하나의 프로브의 용도에 관한 것이다. 숙련된 당업자는 사용가능한 프로브를 설계하는 방법 및 기술을 알고 있다.
또 다른 측면에서, 본원의 개시내용은 (i) CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1), 또는 (ii) SNP rs16969968-G (서열 37), 또는 (iii) CHRNA3 SNP rs6495308-C/C 또는 T/C (서열 3/4), 또는 (iv) SNP rs1051730 (서열 35), 또는 (v) 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP를 검출하기 위한 적어도 하나의 프로브를 포함하는 키트에 관한 것이다. 바람직하게는, 상기 키트는 VIII) (i) CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1), 및/또는 (ii) SNP rs16969968-G (서열 37), 및/또는 (iii) CHRNA3 SNP rs6495308-C/C 또는 T/C (서열 3/4), 및/또는 (iv) SNP rs1051730-C (서열 35), 및/또는 (v) 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP를 검출하기 위한 수단, 및 IX) 상기 키트의 사용 지침서를 포함하는, 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제를 이용하여 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화가 역할을 수행하거나 연관되는 인지 장애, 정신병 및/또는 신경변성 장애 또는 병태의 치료에 대한 개체의 반응성을 진단하기 위한 키트이다.
본원의 개시내용의 추가의 주제는 임의의 상기 설명된 방법 또는 용도에 적합한 키트, 바람직하게는 상기 개시된 키트의 용도에 관한 것이고, 여기서 상기 키트는 (i) CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1), 또는 (ii) SNP rs16969968-G (서열 37), 또는 (iii) CHRNA3 SNP rs6495308-C/C 또는 T/C (서열 3/4), 또는 (iv) SNP rs1051730-C (서열 35), 또는 (v) 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP 또는 상기 SNP와 동일한 연관 불균형으로 존재하는 SNP를 검출하기 위한 적어도 하나의 프로브를 포함한다. 관련 실시양태에서, 상기 설명된 바와 같이 사용되는 키트는 올리고뉴클레오티드 프로브를 포함한다.
상기 설명된 방법 또는 용도의 또 다른 실시양태에서, CHRNA5/CHRNA3 SNP 반수체형은 rs3841324 (서열 5 또는 6), rs503464 (서열 9 또는 10), rs55853698-T (서열 1), rs55781567-C (서열 7), rs56182392 (서열 11 또는 12), rs77293642 (서열 13 또는 14), rs67624739 (서열 15 또는 16), rs142774214 (서열 17 또는 18), rs60182379 (서열 19 또는 20), rs77541452 (서열 21 또는 22), rs72648882 (서열 23 또는 24), rs144334096 (서열 25 또는 26), rs114037126 (서열 27 또는 28), rs140280786 (서열 29 또는 30), rs147565924 (서열 31 또는 32), rs16969968-G (서열 37), rs6495308 (서열 3 또는 4), rs1051730 (서열 35 또는 36) 및 rs115662711 (서열 33 또는 34)을 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 2개의 SNP로 이루어진다. 상기 설명된 방법 또는 용도의 또 다른 실시양태에서, CHRNA5 SNP 반수체형은 지표 SNP rs55853698-T (서열 1), 및 rs3841324 (서열 5 또는 6), rs503464 (서열 9 또는 10), rs55781567-C (서열 7), rs56182392 (서열 11 또는 12), rs77293642 (서열 13 또는 14), rs67624739 (서열 15 또는 16), rs142774214 (서열 17 또는 18), rs60182379 (서열 19 또는 20), rs77541452 (서열 21 또는 22), rs72648882 (서열 23 또는 24), rs144334096 (서열 25 또는 26), rs114037126 (서열 27 또는 28), rs140280786 (서열 29 또는 30), rs147565924 (서열 31 또는 32), rs16969968-G (서열 37), rs6495308 (서열 3 또는 4), rs1051730 (서열 35 또는 36) 및 rs115662711 (서열 33 또는 34)로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나의 추가의 SNP로 이루어진다. 관련 실시양태에서, SNP 반수체형은 SNP rs3841324 (서열 5 또는 6), rs503464 (서열 9 또는 10), rs55853698-T (서열 1) 및 rs55781567-C (서열 7)에 의해 형성된 반수체형 delTTC 및 insATC로부터 선택된다.
본 발명의 제약 조성물 내의 활성화제의 실제 투여량 수준은 환자에게 독성을 보이지 않으면서 특정 환자, 조성물, 및 투여 방식에 따라 목적하는 치료 반응을 달성하기에 효과적인 활성화제의 양을 얻기 위해 상이할 수 있다. 선택된 투여량 수준은 사용된 본 발명의 특정 조성물의 활성, 또는 그의 에스테르, 염 또는 아미드, 투여 경로, 투여 시간, 사용되는 특정 화합물의 배출 속도, 치료 기간, 사용되는 특정 조성물과 조합하여 사용된 다른 약물, 화합물 및/또는 물질, 치료되는 환자의 연령, 성별, 체중, 상태, 전반적인 건강 상태 및 의료력을 비롯한 다양한 약동학적 인자, 및 의술 분야에 공지된 유사한 인자에 따라 결정될 것이다.
본 발명의 조성물에 포함되는 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제의 "치료 유효 투여량"의 투여는 질환 증상의 중증도 감소, 질환 무증상 기간의 빈도 및 기간의 증가, 또는 질환에 따른 고통에 의한 손상 또는 장애의 억제, 즉 인지 능력의 개선을 유도할 수 있다.
본 발명의 조성물은 하나 이상의 당업계에 공지된 다양한 방법을 사용하여 하나 이상의 투여 경로에 의해 투여될 수 있다. 숙련된 당업자가 이해할 바와 같이, 투여 경로 및/또는 방식은 요구되는 결과에 따라 상이할 것이다. 투여 경로는 정맥내, 근육내, 피내, 복강내, 피하, 척수 또는 다른 비경구 투여 경로, 예를 들어 주사 또는 주입을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 구문 "비경구 투여"는 장관내 및 국소 투여 이외의 다른 투여 방식, 대체로 주사를 의미하고, 비제한적으로 정맥내, 근육내, 동맥내, 경막내, 관절낭내, 안와내, 심장내, 피내, 복강내, 경기관, 피하, 표피하, 관절내, 피막하, 지주막하, 척수내, 경막외 및 흉골내 주사 및 주입을 포함한다. 별법으로, 조성물은 비-비경구 경로, 예컨대 국소, 표피 또는 점막 투여 경로, 예를 들어, 비내, 경구, 질내, 직장, 설하 또는 국소 투여될 수 있다.
활성 화합물은 신속 방출에 대해 화합물을 보호할 담체, 예컨대 임플란트, 경피 패치, 및 마이크로캡슐화 전달 시스템을 비롯한 제어 방출 제제로 제조될 수 있다. 생분해성, 생체적합성 중합체, 예컨대 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리무수물 (polyanhydride), 폴리글리콜산, 콜라겐, 폴리오르토에스테르, 및 폴리락트산이 사용될 수 있다. 상기 제제의 제조를 위한 많은 방법이 특허를 받았거나 또는 일반적으로 당업자에게 알려져 있다. 예를 들어, 문헌 [Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems, J.R. Robinson, ed., Marcel Dekker, Inc., New York, 1978] 참조.
바람직한 치료 조성물은 경구 또는 경피 투여용 조성물이다.
장관내 또는 비경구 투여용 조성물은 예를 들어 단위 투여 형태, 예컨대 당의정, 정제, 캡슐, 좌제 또는 앰플이다.
개별 용량 내의 활성 성분의 단위 함량은 그 자체가 치료 유효량을 구성할 필요는 없고, 그 이유는 상기 양이 복수의 투여 단위의 투여에 의해 달성될 수 있기 때문이다. 본 발명에 따른 조성물은 예를 들어 약 10% 내지 약 100%, 바람직하게는 약 20% 내지 약 60%의 활성 성분을 함유할 수 있다.
달리 나타내지 않으면, 본 발명에 따른 제약 조성물은 그 자체로 공지된 방식으로, 예를 들어, 통상적인 혼합, 과립화, 당-코팅, 용해 또는 동결건조 과정에 의해 제조된다. 경구 투여 형태를 위한 조성물의 제조시에, 임의의 통상적인 제약 매질, 예를 들어 물, 글리콜, 오일, 알콜, 담체, 예컨대 전분, 당, 또는 미세결정질 셀룰로스, 희석제, 과립화제, 윤활제, 결합제, 붕해제 등이 사용될 수 있다. 투여 용이성 때문에, 정제 및 캡슐이 가장 유리한 경구 투여 단위 형태이고, 이 경우에 고체 제약 담체가 분명히 사용된다.
서열
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실시예
일반적인 방법론
정신분열증 환자의 인지 능력에 대한 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체 활성화제 치료의 효과를 측정하기 위해, 치료 기간 동안 다수 시점 측정을 허용하는 짧은 기간의 적당한 인지 시험 배터리 (코그스테이트™) (아래에서 상세히 설명되는 바와 같음)을 적용하였다 (문헌 [Pietrzak, et al., 2009]; [Maruff, et al., 2009]).
연속 짝 연관 학습 ( CPAL ) 시험
CPAL 작업은 시각 일화적 (episodic) 기억 (연관 학습)을 평가하는 인증된 시험이다. 상기 시험은 정신분열증에서 이전에 사용되어 왔다. 상기 작업을 시작하기 전에, 시험 감독자는 환자에게 시험 감독자 문서로부터 전체 지시사항을 읽어준다. CPAL 시험시에, 참여자는 패턴 및 위치를 말로 표현하기 어려운 세트 사이의 일련의 연관성을 알아야 한다. 작업의 제시기에, 패턴은 그 위치에 나타나고, 대상체는 패턴이 나타나는 위치를 터치함으로써 패턴을 보았음을 인정할 것이 요구된다. 이 작업 시기에, 환자는 또한 표적이 나타나지 않는 2개의 위치 (함정 (distractor) 위치)가 존재함을 알 것이다. 패턴은 무작위 순서로 제시된다. 그러나, 일단 제시된 후에, 패턴은 작업 내내 동일한 위치에서 유지된다. 작업의 학습기에, 환자는 각각의 8개의 패턴을 이들의 정확한 위치에 위치시켜야 한다. 환자는 이를 6 라운드에서 수행하여야 한다. 제1 라운드에서, 패턴 중의 하나는 중심 위치에 제시되고, 대상체는 제시되는 위치를 기억할 것이 요구된다. 이들은 위치를 터치함으로써 나타낸다. 부정확한 위치를 터치하면, 시각 및 청각 신호가 발생한다 (붉은 십자가 위치 위에 나타나고, 부저 소리가 제시된다). 이어서, 환자는 제2 위치를 선택할 것이 요구된다. 환자가 4개의 모든 표적을 이들의 정확한 위치에 정확하게 위치시킬 때까지 상기 과정을 계속한다. 일단 8개의 모든 패턴이 정확하게 배치된 후, 제2 라운드를 시작한다. 제2 라운드에서, 패턴은 동일한 위치에서 유지되지만, 이들의 스크린 (screen) 중심에 제시되는 순서는 제1 라운드의 것과 상이하다 (무작위). 각각의 표적을 정확한 위치에 배치하는 과정이 제1 라운드에서처럼 진행된다. 제2 라운드가 완료될 때, 동일한 과정을 반복하고, 라운드가 진행되면서 패턴을 그의 정확한 위치에 배치할 때 이루어지는 오차의 수가 감소한다. 시행 시간은 건강한 자원자에서 약 5분이다. 정신분열증 환자는 작업을 약 12분 내에 완료할 것으로 예상된다.
NAB - 마제스 ( Mazes ) 시험
신경심리 평가 배터리 (NAB®) 마제스 시험은 전두엽 기능장애가 있는 환자에서 종종 손상된 실행 기능의 계획 및 통찰력 측면을 측정한다. 측정은 전두엽 병변에서 민감한 것으로 전통적으로 밝혀진 미로 추적 (maze-tracing) 작업을 통해 계획 및 조직 기술을 신속하게 평가한다. NAB 마제스 시험은 시험 감독자가 완성도 및 완료 시간을 기초로 하여 미로를 평가할 수 있도록 하는, 점차 더 어려워지는 7개의 미로로 이루어진다 (문헌 [NAB Neuropsychological Assessment Battery Mazes Test Kit; 2009, Robert A Stern Travis White]).
매트릭스 합의 인지 배터리 ( MCCB , 매트릭스 어세스먼트 인크 . ( Matrics Assessment Inc.))
MATRICS (정신분열증에서 인지를 개선하기 위한 측정 및 치료 연구) 계획은 인지 기능의 특정 영역 또는 도메인이 정신분열증에서 치료 효과의 존재를 결정하기 위해 조사되어야 하는지 결정하였다. 인지 기능의 7개의 도메인이 만성 정신분열증 환자에서 신뢰가능하게 손상된 사실을 기초로 하여 확인되었다. 이들 도메인은 처리 속도, 주의력/경계, 업무 기억, 언어 학습, 시각 학습, 추론 및 문제 해결, 및 사회적 인지를 포함하였다.
CPT - IP (연속적인 수행능 시험-동일한 쌍)
스크린 상의 사전-작업 지시사항은 묻는다: "카드는 적색인가?" 시험 감독자는 대상체에게 시험 감독자 문서로부터 전체 지시사항을 읽어줄 것이다. 작업을 시작하기 위해, 시험 감독자 또는 대상체는 "엔터 (Enter)" 키 (key)를 눌러야 한다. 놀이 카드는 스크린의 중심에 제시된다. 카드는 뒤집히고, 앞면이 제시된다. 이것이 발생하자마자, 대상체는 카드가 적색인지 아닌지 결정하여야 한다. 적색일 경우, "예스 (Yes)"를 눌러야 하고, 적색이 아니면 "노 (No)"를 눌러야 한다. 대상체는 요구된 수의 반응에 도달할 때까지, 또는 연습 기간이 끝날 때까지 연습할 것이다. 이어서, 스크린 상에 실제 시험을 위한 지시사항이 제시된다. 시험 감독자 또는 대상체는 실제 시험을 시작하기 위해 "엔터" 키를 눌러야 한다. 대상체는 할 수 있는 한 신속하고 정확하게 처리하도록 격려되어야 한다. 예를 들어, 대상체는 카드가 뒤집히기 전에 "예스" 또는 "노" 키를 누르도록 시도하지 않아야 한다. 실수하면, 오류 신호음을 들게 될 것이다.
약동학적 분석을 위한 통계적 방법
활성의 평가는 다음과 같이 CPAL에 대한 투여 후 효과 곡선 하 면적 (AUEC) 4-10의 통계적 분석으로부터 얻었다: 고정 효과로서 규모, 치료군, 기간, 및 순서에 대한, 및 무작위 효과로서 환자에 대한 기간-특이적 기준선 값에 대해 조정된 선형 혼합 효과 모델에 의해 변수를 별개로 분석하였다. 규모에 대한 기간-특이적 기준선 값은 기간-특이적 제 -1일 값의 평균으로부터 및 투여전 값으로부터 얻었다. 각각의 B-5 용량군 및 위약 사이의 평균 치료 차이 (및 그의 95% CI)는 모델로부터 얻었다. 효과 크기는 평균 치료 차이 (및 그의 95% CI)를 잔류 오차의 추정 변수의 2배의 제곱근에 의해 나눔으로써 얻었다. 상기 문단에서 규정된 바와 같은 활성은 CPAL의 효과 크기로부터 평가하였다.
실시예 1: B-5 치료에 반응하는 환자의 하위세트가 존재하는지 확인하기 위한 연구 기획
B-5 치료에 반응하는 환자의 그러한 하위세트를 확인하기 위해, CHRNA5 유전자에서 유전적 변이체 rs55853698 (서열 1 및 2) 및 연구에서 B-5 효능 사이의 관계를 조사하기 위해 연구를 수행하였다. 연구에서, B-5 모노-푸마레이트를 실시예 E에 설명된 바와 같이 경질 젤라틴 캡슐의 형태로 사용하였다.
임상 샘플: 29명의 개체로부터의 게놈 DNA를 젠트라 시스템즈, 인크. (Gentra Systems, Inc., 미국 미네소타주 미네아폴리스)의 지시에 따라 전혈로부터 추출하였다.
유전자형 결정 검정: CHRNA5 유전자에서 rs55853698 (서열 1 및 2)에 대해 총 29개의 DNA 샘플을 유전자형 결정하였다. 유전자형 결정은 ABI 7900 서열분석기 상에서 택맨 설계 검정 (Assays-by-Design) 및 주문형 검정 (Assays-on-Demand) (어플라이드 바이오시스템즈 (Applied Biosystems, 미국 캘리포니아주 포스터 시티))을 이용하여 수행하였다. 유전자형 결정은 제조자의 지시에 따라 1 ng의 게놈 DNA를 사용하였다.
통계적 분석: 고정 효과로서 순서, 기간 및 치료, 공변량으로서 기준선 값 및 무작위 효과로서 대상체를 포함한 혼합 효과 모델을 사용하였다. 효과 크기는 잔류 오차의 추정 변수의 2배의 제곱근에 의해 나눈 추정 평균 B-5-위약 치료에서의 차이에 의해 결정하였다. 기준선 질환 중증도를 연령, 성별, 교육 연도 및 흡연력에 대해 조정된 ANCOVA (공변수 분석)에 의해 분석하였다.
결과: CHRNA5 SNP rs55853698-T/T (서열 1)의 "T" 변이체에 대해 동형접합성인 환자는 위약에 비해 "시각 학습 및 기억" (CPAL)에 대하여 B-5에 대해 유의한 반응을 보였다 (2 mg: p=0.015, 15 mg: p=0.003, 및 100 mg: p=0.024). 3개의 치료 아암 (arm)에서 효과 크기는 각각 0.63, 0.80 및 0.58이었다. 이와 반대로, CHRNA5 SNP rs55853698의 "T" 변이체 (G/T)에 대해 동형접합성이 아니거나 "G" 변이체 (G/G)에 대해 동형접합성인 환자는 인지 기능에 대해 임의의 유의한 개선을 보이지 않았다 (표 1). 결과는 CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1)의 "TT" 유전자형이 정신분열증의 환자에서 B-5에 대한 임상 반응의 예측 마커임을 보여준다.
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CHRNA5 변이체 (rs55853698)에 의해 결정된 하위집단에서 B-5 효능에 관하여 핵심 2차 임상 종점 매트릭스 합의 인지 배터리 (MCCB)를 평가하였다. 표 2에 요약된 바와 같이, CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1)의 "T" 변이체에 대해 동형접합성인 환자는 위약에 비해 "추론 및 문제 해결" (NAB-마제스)에 대하여 더 큰 개선을 보였다. 효과 크기는 2 mg, 15 mg 및 100 mg 코호트 (cohort)에서 각각 0.40, 0.50 및 0.32이었다. 추가로, CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1)의 "T" 변이체에 대해 동형접합성인 환자는 또한 "주의력 및 경계" (CPT-IP)에 대하여 더 큰 개선을 보였다. 효과 크기는 2 mg, 15 mg 및 100 mg 코호트에서 각각 0.47, 0.40 및 0.39이었다. 이와 반대로, CHRNA5 SNP rs55853698의 "T" 변이체 (G/T)에 대해 동형접합성이 아니거나 "G" 변이체 (G/G/)에 대해 동형접합성인 환자는 인지 기능에 대한 임의의 유의한 개선을 보이지 않았다. 결과는 CHRNA5 SNP rs55853698-T (서열 1)의 "TT" 유전자형이 정신분열증의 환자에서 B-5에 대한 임상 반응의 예측 마커임을 보여준다.
Figure 112019027003613-pct00034
Figure 112014036121271-pct00029
Figure 112014036121271-pct00030
다음 섹션은 상기 기술에 관련한 추가의 측면을 개시한다:
실시예 A: 5- 클로로 -2-(4- 메틸페닐 )피리딘의 제조:
질소 하에 2,5-디클로로-피리딘 (40 g, 270 mmol), 4-메틸페닐보론산 (39 g, 289 mmol) 및 비스트리페닐포스핀-팔라듐(II) 디클로라이드 (1.14 g; 1.6 mmol)를 약 30 min 동안 35-55℃에서 물 (258 g)/THF (117 g) 내에 현탁하였다. 물 (143 g) 중의 인산삼칼륨 (143.4 g, 676 mmol)의 용액을 35-55℃에서 약 60-120 min 동안 첨가하고, 추가의 약 30-45 min 동안 55℃를 유지시켰다. 물 (22.9 g) 중 추가의 인산삼칼륨 (22.9 g, 108 mmol)을 약 30 min에 걸쳐 첨가하고, 온도를 55-60℃로 상승시켜 추가의 약 2 h 내에 반응을 완료하였다.
추출성 팔라듐 제거를 위해, 물 (115 g) 중 시스테인 (약 16 g)의 용액을 60-55℃에서 반응 혼합물에 첨가하였다. 55℃에서 약 1 h 후에, 2상성 반응 혼합물을 셀플록 (cellflock) 필터 보조제 (2-5 g)의 층 위에서 여과에 의해 청정화하고, 세정을 위해 THF/물 혼합물 (110 g/75 g)을 사용하였다. 합한 여과액의 층들을 25℃에서 분리시키고, 염을 함유하는 물층을 THF (1x57 g)로 추출하였다. 합한 THF 층을 에탄올 94% (195 g)로 희석하고, 감압 (300-200 mbar) 하에 45℃의 재킷 (jacket) 온도에서 증류에 의해 농축시켜 THF의 벌크 (175-250 g)를 제거하였다. 남아있는 생성물 용액에 추가의 에탄올 (97 g)을 첨가하고, 45-55℃에서 물 (565 g)을 약 60 min에 걸쳐 점차 첨가하여 결정화를 유도하고 유지시켰다. 30 min 후에, 온도를 약 90-120 min 내에 약 20℃로 낮추고, 추가의 1시간 후에 상기 온도에서 고체를 여과에 의해 수집하고, 에탄올/물 1:2로 세척하고, 감압 하에 건조하여 5-클로로-2-(4-메틸페닐)피리딘 (52.5 g; 이론치의 95%; 순도> 95%; Pd <25 ppm)을 얻었다.
실시예 B: 유리 형태 및 푸마레이트 염 형태의 (R)-3-(6-(4- 메틸페닐 )-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄의 제조
실시예 B1: 유리 형태의 형성:
질소 하에 DMSO (792 g) 중의 3R-퀴누클리디놀 (43.8 g, 0.34 mol)에 칼륨 tert-부톡시드 (210 g, 0.375 mol)의 약 20% THF 용액을 첨가하고, 약 40-45℃에서 감압 하에 THF 용매를 증류 제거하였다. 반응 혼합물의 온도를 90℃로 상승시키고, 고체 5-클로로-2-(4-메틸페닐)피리딘 (61.2 g, 0.30 mol)을 적어도 4부로 나누어 점차 첨가하였다. 온도를 추가로 약 100-105℃로 상승시키고, 적어도 추가의 3시간 후에 상기 온도에서 (R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄으로의 반응을 완료시켰다.
물 (150 g)을 60-25℃에서 반응 혼합물에 첨가하고, 온도를 약 60 min 내에 약 20℃로 점차 낮추고, 추가의 물 (210 g)을 첨가하였다. 상기 온도에서 적어도 추가의 2시간 후에, 미세한 고체를 여과에 의해 수집하고, DMSO/물 (약 322 g; 2:1 혼합물), 물 (500 g) 및 물/에탄올 (약 500 g; 9:1 혼합물)로 연속적으로 세척하고, 60℃에서 감압 하에 건조하여 (R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄 (56.3 g, 이론치의 63%)을 얻었다.
실시예 B2: 푸마레이트 염 형태의 형성:
65℃에서 에탄올 (330 g)/물 (21 g) 중의 (R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄 (39.6 g; 0.135 mol) 및 푸마르산 (16.4 g, 0.141 mol)의 맑은 용액에 tert-부틸메틸에테르 (142.5 g)를 첨가하고, 반응 혼합물을 약 60 min 내에 23℃로 냉각시켰다. 추가의 tert-부틸메틸에테르 (170.6 g)를 첨가하였다. 적어도 추가의 2시간 후에, 고체를 여과에 의해 수집하고, 에탄올/tert-부틸메틸에테르 (153 g; 1.1 혼합물)로 세척하고, 55-60℃에서 감압 하에 건조하여 (R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄 히드로겐푸마레이트 (43.8 g, 이론치의 79%)를 얻었다.
실시예 C: 유리 형태 및 푸마레이트 염 형태의 (R)-3-(6-(4- 메틸페닐 )-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄의 제조
실시예 C1 : 유리 형태의 형성:
질소 하에 DMSO (320 g) 중의 3R-퀴누클리디놀 (41.4 g, 0.325 mol)에 톨루엔 (201 g) 중의 5-클로로-2-(4-메틸페닐)피리딘 (51 g, 0.250 mol)의 용액을 첨가하였다. 온도를 약 100-105℃로 점차 상승시켰고, 그 동안 존재하는 경우에 잔류 물을 물 트랩 (trap)에서 약 45 min 동안 감압 하에 환류시킴으로써 제거하였다. 약 90 min에 걸쳐, 칼륨 tert-부톡시드 (158.8 g, 0.283 mol)의 약 20% THF 용액을 연속적으로 첨가하였고, 그동안 THF 용매가 점차 증류 제거되었다. 약 100-105℃에서 추가의 2-5시간 후에, (R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄으로의 반응이 완료되었다.
물 (293 g)을 60-25℃에서 반응 혼합물에 첨가하였다. 층들을 분리시키고, 톨루엔층을 물로 세척하였다 (2x42 g). 물 트랩에서 약 45-60 min 동안 감압 하에 환류시킴으로써 톨루엔 용액을 약 60℃에서 건조하였다.
실시예 C2 : 푸마레이트 염 형태의 형성:
약 50-55℃에서 실시예 C1의 톨루엔 용액에 EtOH 94% (22 g) 및 톨루엔 (97 g) 중 푸마르산 (26.1 g, 0.9 eq)의 슬러리를 점차 첨가하였다. 세정을 위해 추가의 톨루엔 (97 g)을 첨가하고, 추가의 약 30-60 min 후에 55℃에서 온도를 약 120-180 min 내에 약 20℃로 점차 낮추었다. 적어도 추가의 1시간 후에, 고체를 여과에 의해 수집하고, 물 포화 톨루엔 (2x104 g)으로 세척하고, 60℃에서 감압 하에 건조하여 (R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄 히드로겐푸마레이트 (84.8 g; 이론치의 82%, 실시예 C1에서 사용된 5-클로로-2-(4-메틸페닐)피리딘의 양에 기반함)를 얻었다.
실시예 D: 결정질 형태의 (R)-3-(6-(4- 메틸페닐 )-피리딘-3- 일옥시 )-1- 아자 -비시클로[2.2.2]옥탄의 모노-푸마레이트 염의 제조
유리 염기 형태의 500 mg의 (R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄을 20 ml 이소프로필 알콜 내에 현탁하였다. 화학량론적 양의 푸마르산을 첨가하였다. 생성되는 용액을 주변 온도에서 14시간 동안 교반하였다. 침전물을 여과에 의해 수집하였다.
실시예 D1 : 시딩된 결정화에 의한 결정질 형태의 (R)-3-(6-(4- 메틸페닐 )-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄의 모노-푸마레이트 염의 제조
7.3 g (R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄의 모노-푸마레이트 (순도 >98%; 예를 들어, 실시예 C2에 설명된 바와 같이 제조됨)를 약 50℃에서 에탄올 (42.9 g)/이소프로판올 (8.5 g)/물 (7.2 g) 내에 용해시키고, 여과에 의해 청정화하고, 상기 온도에서 약 8시간에 걸쳐 약 50℃의 온도에서 여과시킨 3급-부틸메틸에테르 (118.4 g)에 점차 첨가하였다. 약 25%의 여과액을 첨가한 후, 이소프로판올 (0.1 ml) 중 (R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄의 모노-푸마레이트 (6 mg, 예를 들어, 실시예 C2에 설명된 바와 같이 제조됨)의 시드 결정의 초음파분해시킨 현탁액을 첨가하여 결정화를 유도하였다. 생성물 현탁액을 50℃에서 추가의 1시간 동안 유지하고, 8시간 내에 0℃로 냉각시켰다. 상기 온도에서 추가의 1시간 후에, 고체를 여과에 의해 단리하고, 이소프로판올/3급-부틸메틸에테르 (40 ml, 1:1 혼합물)로 세척하고, 약 50℃에서 감압 하에 건조하여 (R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄의 모노-푸마레이트 (5.85 g; 이론치의 81%; 순도 >99.5%)를 얻었다.
실시예 E: 경질 캡슐
각각 활성 성분으로서 0.5, 5 또는 25 mg의 (R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄의 모노-푸마레이트를 포함하는 경질 젤라틴 캡슐을 다음과 같이 제조할 수 있다:
Figure 112014036121271-pct00031
제조 과정: (R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄의 모노-푸마레이트, 락토스 일수화물, 미세결정질 셀룰로스, 나트륨 크로스카르멜로스의 일부 및 히프로멜로스를 고전단 믹서 볼 (mixer bowl) 내에서 건조 혼합하고, 과립화 유체 (정제수)를 첨가하였다. 일단 과립화가 완료되면, 습식 과립을 유체층 건조기 내에서 건조하고, 건조 과립을 분쇄하였다. 나머지 나트륨 크로스카르멜로스 및 콜로이드성 이산화규소를 적합한 체를 통해 통과시키고, 건조한 과립 물질에 첨가하고, 적합한 블렌딩 쉘 (blending shell) 내에서 블렌딩하였다. 이것은 나트륨 크로스카르멜로스 및 콜로이드성 이산화규소를 분쇄한 과립의 일부와 함께 적합한 체를 통해 블렌딩 쉘 내로 동시에 거름으로써 달성하였다. 유사하게, 요구된 양의 체로 거른 스테아르산마그네슘을 벌크 과립에 첨가한 후, 동일한 블렌딩 쉘 내에서 혼합하였다. 상기 최종 블렌드 (blend)를 자동화 장비를 이용하여 캡슐 내로 캡슐화하였다. 캡슐 충전물 대 빈 캡슐 외피의 중량비는 2:1이었다.
실시예 F: 정제
실시예 F1: 필름 코팅 정제
예를 들어, 0.5 mg의 (R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄의 모노-푸마레이트를 함유하는 필름 코팅 정제를 다음과 같이 제조할 수 있다:
프리믹스 ( pre - mix )의 제조:
(R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄의 모노-푸마레이트 (예를 들어, 약 0.7%) 및 옥수수 전분 (예를 들어, 약 13%)을 칭량하고, 텀블 블렌더 (tumble blender) 내에서 혼합하고 (약 100-300 회전), 약 0.25-1.0 mm 메시 (mesh)-크기의 체를 통해 통과시킨다. 텀블 블렌더 내에서 혼합한다 (약 100-300 회전).
최종 블렌드의 제조:
상기 프리믹스에 미세결정질 셀룰로스 (예를 들어, 약 25%), 분무한 락토스 (예를 들어, 약 68%), 나트륨-카르복시메틸셀룰로스 XL (예를 들어, 약 2%) 및 에어로실 (Aerosil) (예를 들어, 약 0.5%)을 첨가하고, 텀블 블렌더 내에서 혼합한다 (약 100-300 회전). 상기 혼합물을 약 0.5-1.0 mm 메시-크기의 체를 통해 통과시키고, 다시 혼합한다 (약 100-300 회전).
나트륨-스테아릴-푸마레이트 (예를 들어, 약 1.5%)를 약 0.5-1.0 mm 메시-크기의 핸드시브 (handsieve)를 통해 첨가하고, 텀블 블렌더 내에서 혼합한다 (약 30-150 회전).
압착:
회전 압착기 (rotary press) 상에서 상기 최종 블렌드를 투여량 특이적 도구 (예를 들어, 약 6 mm, 둥근, 만곡형)를 사용하여 약 100 mg의 코어 (core)로 압착한다.
코팅:
기본 코팅 프리믹스 흑색, 적색, 황색 및/또는 백색을 사용하여 물 중 현탁액을 제조한다. 상기 얻어진 코어 (core)를 천공 코팅 팬 내에서 코팅하고, 건조한다.
실시예 F2: 2중층 필름 코팅 정제
예를 들어, 2.5 mg의 (R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄의 모노-푸마레이트를 함유하는 2중층 필름 코팅 정제를 다음과 같이 제조할 수 있다:
최종 활성 블렌드:
(R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄 조질 물질의 모노-푸마레이트 (예를 들어, 약 15.5%), 미세결정질 셀룰로스 (예를 들어, 약 25%), 분무한 락토스 (예를 들어, 약 53%), 나트륨-카르복시메틸셀룰로스 XL (예를 들어, 약 3%) 및 에어로실 (예를 들어, 약 0.5%)을 칭량하고, 텀블 블렌더 내에서 혼합한다 (약 100-300 회전). 상기 혼합물을 약 0.5-1.0 mm 메시-크기의 체를 통해 통과시키고 다시 혼합한다 (약 100-300 회전).
Na-스테아릴-푸마레이트 (예를 들어, 약 3%)를 약 0.5-10 mm의 핸드시브를 통해 첨가하고, 텀블 블렌더 내에서 혼합한다 (약 30-150 회전).
최종 위약 블렌드:
미세결정질 셀룰로스 (예를 들어, 약 26%), 분무한 락토스 (예를 들어, 약 69%), 나트륨-카르복시메틸셀룰로스 XL (예를 들어, 약 1.9%) 및 에어로실 (예를 들어, 약 0.5%)을 칭량하고, 텀블 블렌더 내에서 혼합한다 (약 100-300 회전). 상기 혼합물을 약 0.5-1.0 mm 메시-크기의 체를 통해 통과시키고, 다시 혼합한다 (약 100-300 회전).
나트륨-스테아릴-푸마레이트 (예를 들어, 약 3%)를 약 0.5-1.0 mm의 핸드시브를 통해 첨가하고, 텀블 블렌더 내에서 혼합한다 (약 30-150 회전).
압착:
회전 압착기 상에서, 상기 최종 블렌드를 투여량 특이적 도구 (예를 들어, 약 6 mm, 둥근, 만곡형)를 사용하여 하나의 위약층 (약 77.5 mg) 및 하나의 활성층 (약 22.5 mg)을 갖는, 약 100 mg의 2중층 정제-코어로 압착한다.
코팅:
기본 코팅 프리믹스 흑색, 적색, 황색 및/또는 백색을 사용하여 물 중 현탁액을 제조한다. 상기 얻어진 코어를 천공 코팅 팬 내에서 코팅하고, 건조한다.
실시예 F3: 필름 코팅 정제
예를 들어, 50 mg의 (R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄의 모노-푸마레이트를 함유하는 필름 코팅 정제를 다음과 같이 제조할 수 있다:
최종 블렌드:
(R)-3-(6-(4-메틸페닐)-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄 조질 물질의 모노-푸마레이트 (예를 들어, 약 15.5%), 미세결정질 셀룰로스 (예를 들어, 약 25%), 분무한 락토스 (예를 들어, 약 53%), 나트륨-카르복시메틸셀룰로스 XL (예를 들어, 약 3%) 및 에어로실 (예를 들어, 약 0.5%)을 칭량하고, 텀블 블렌더 내에서 혼합한다 (약 100-300 회전). 상기 혼합물을 약 0.5-1.0 mm 메시-크기의 체를 통해 통과시키고 다시 혼합한다 (약 100-300 회전).
나트륨-스테아릴-푸마레이트 (예를 들어, 약 3%)를 약 0.5-10 mm의 핸드시브를 통해 첨가하고, 텀블 블렌더 내에서 혼합한다 (약 30-150 회전).
압착:
상기 최종 블렌드를 회전 압착기 상에서 투여량 특이적 도구 (예를 들어, 약 15*5.9 mm, 둥근, 만곡형)를 사용하여 코어로 압착한다.
코팅:
기본 코팅 프리믹스 흑색, 적색, 황색 및/또는 백색을 사용하여 물 중 현탁액을 제조한다. 상기 얻어진 코어를 천공 코팅 팬 내에서 코팅하고, 건조한다.
참고문헌
Figure 112014036121271-pct00032
SEQUENCE LISTING <110> Novartis Pharma AG <120> Biomarkers predictive of responsiveness to alpha 7 nicotinic acetylcholine receptor activator treatment. <130> PAT054760 <140> US 61/549319 <141> 2012-10-20 <160> 40 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 52 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 1 cgggagctgt ggcgcggagc ggcccctctg ctgcgtctgc cctcgttttg tc 52 <210> 2 <211> 52 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 2 cgggagctgt ggcgcggagc ggccccgctg ctgcgtctgc cctcgttttg tc 52 <210> 3 <211> 52 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 3 gtaactgtct gatggcaggt ttgctgctgg gagagtagag aagaggtttg gg 52 <210> 4 <211> 52 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 4 gtaactgtct gatggcaggt ttgctgttgg gagagtagag aagaggtttg gg 52 <210> 5 <211> 73 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 5 gaagctcccg gcgcctagcc ccgcccctat ttccctctgg ccccgcccaa tcctcgcctt 60 gttccttttg gcc 73 <210> 6 <211> 51 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 6 gaagctcccg gcgcctagcc ccgcccaatc ctcgccttgt tccttttggc c 51 <210> 7 <211> 52 <212> DNA <213> Homo 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tggaattcag tttagaaaaa 24300 ctaggttatg catttttagg aaacttctga tttgaaacag atctaacatg acagatcttt 24360 tatacctgtt tctctcctgc ataaacagaa acttgagaat ggtggatttc ctcagaccac 24420 atcaattagg aaaaaaaggg cttcttacat attagagaca aaatggcttc tactgcaacg 24480 tgttgattac atcttcagta ttgaaaatgt attcatttgc ctttccctcc atgttttttt 24540 tcttttatca ttttgttttg cagattcaag atgattggaa gtatgttgcc atggtgattg 24600 atcgtatttt tctgtgggtt ttcaccctgg tgtgcattct agggacagca ggattgtttc 24660 tgcaacccct gatggccagg gaagatgcat aagcactaag ctgtgtgcct gcctgggaga 24720 cttccttgtg tcagggcagg aggaggctgc ttcctagtaa gaacgtactt tctgttatca 24780 agctaccagc tttgtttttg gcatttcgag gtttacttat tttccactta tcttggaatc 24840 atgcaaaaaa aaaaatgtca agagtattta ttaccgataa atgaacattt aactagcctt 24900 tttggtatgg taaagagatg tcaaaatgtg attctatgtg attagtatgc tatgctatgg 24960 aatatacatg taaaaatgtt tccttttagt tgttgaaaca aaactggata gaaaaatgct 25020 gttcagaaat atgaaaagtc attcagttat cactacagat ctcccagtaa tttttcttat 25080 ttagcccata atctctttga aggtttatac taattcagca atcccccatc gttacccatt 25140 tcttaccatg catttctcgt tctttactgg gtctaaaggg ctatgcctcc atttcagaga 25200 gcttcaacta cttctcttgc atacttctaa attataccat gagaaatcat gcctagttat 25260 tcattgttaa tataactgtc ttagtacacc ataaactggg tggattataa acaacagaaa 25320 cttctcagtt ttggaggttg ggaggtccaa ggtcaaggca ccagcaaatt tggtgtctgg 25380 tgagggtcct cttcctcaaa gggtgccttc tagctgtgtc ctcacatgac tgaagggact 25440 agctatctct gtggggtcta ttttataagg gcactaaccc cattcatgag agcagagccc 25500 ccatggccta atcacctttc caaggcccca ccttctatct aagacaatca cgctgggaat 25560 aggtttcaac atatgaattg ggggaggaca catttggacc acagcatgaa cctttagaac 25620 agggtttctc agccttagca ctatggacat tttgggctgg ataaatatgt gttggtacag 25680 aatgggggta tcctgtgcat tgtaggatct ttagcagtac cctagcctca actcactaga 25740 tgccaatgac ataccttgct tcttcaccag ttatgataac caagaatgtc tccattgtta 25800 aatgttccct taggagcaaa attgcccctg gttgagaaac attgctttag acaaattgtt 25860 aagagtatca tgtactacac ttctgaaact taacgtgatc atcaccactg acagatgatt 25920 cacagagact gtttgaatct tgtctcacta gtttttcctg tgcaaaaata aaatggacag 25980 aattgcagcc cgctgtgact catgtttcaa taagtcaaaa gaaagatgtc gataaaaatt 26040 tatatataaa aatcataagt aacagtaatg gtagtataag agggatcagg gatgtatacg 26100 aactaaggta ggtagctggc aggcaatcta aattcatcac accaggcttt cactcattaa 26160 atggcattaa acacctgcct acgattaaat gcaaattaga tagggtctcc tccgccttcc 26220 aaagagcatt ggcttgaact tagataggtt acttattata aataaatgag gtgtttgtga 26280 tctcaacagc taagagttct aaattgaacg agggtttctg tcagtgtttg ctacctggtc 26340 acacctgaag tggtgacatt tagagatgga atttaactgt tttaactgtg atacattata 26400 ctgtactaaa tcatttacgc tgtactagta ataggctaag attgattaca tctaaaggcc 26460 cttgcaactc taagattcta ttattgtaat tgttagaatg aaggagagaa aactgaaata 26520 ttacaggtat ataacagtgt gcatatacca aattagaata ctgtgtttca tattagaaga 26580 ttgttttctc acagaatgat ttagaccaaa atatgtttga gacagagttt tgctcttgtt 26640 gccaggctgg agtgcaatgg cgcagtctcg gctcactgca gcctccacct cccaggttca 26700 agcgattctc ctgcctcagc ctcttgagta gctgggacta caggcgcctg ctaccatgcc 26760 cgactaattt tttgtattct tagtagagac ggggcttcac catgttggtc aggctagtct 26820 cgaactccta acctctggtg atccacctgc ctcagcctcc caaagtgctt ggattacaga 26880 tgtgagccac tgcccccggc cctaaatatg ttttttaaat ggggttcatg taattgtagt 26940 ggactgacta ttctaagatc aaggataaag agatactacc acaatttata tagaagatgg 27000 ttctattaat tgtgggaaat gtggacaaga ggactgaaat taatgttaag gatatgctac 27060 tgcgtgtcca caggagttgt ctactgtatg actttacagt ggaagctaag ctacagaaat 27120 agttaacaca ataattaagc atctaaagaa taaagtaagc cttaaaggag ttcccaattc 27180 ctgtttttca tttattttta aaatgttggt tatggaaaag cagcagcaca ttaagttgtt 27240 gttattatta ttatttgaga ctgagttttg ctcttgttgc ccaggctgga gtgcaatggc 27300 gtgatctcag ctcaccgcaa cctccgccac ctgggttcaa gcgattctcc tgccgcagcc 27360 tcccaggtag ctgggattac aggtgtgcac caccaccctg gctaatttca tatttttagt 27420 agagacgggg tttctccacg ttggtcaggc tggtctcgaa ctcccaacct caggtgatac 27480 gcccacctcg acctcccaaa gtgctgggat tacaggtgtg agccaccgtg cccggccaca 27540 ttaagtaatt attatatcaa gcatcacatt aagtaattat atcaagtagt cagcttttta 27600 aatatagcag tataatatta tattaaagat tagctgttac tcagtgagta caggaaagtt 27660 tacatacctt taccaaatgc agaaaagttt taaaatcagt cttcaaatac aactggaatt 27720 ctccagcaca gtcaaaggat gaactttact gtggattata aattagtatt atttgccagg 27780 atacaaatac tagatttttc actagtccag ttcagataat attttgctat ttttacaaga 27840 tcaaatgtat ctcatcagtt attacttcag tcatacagcc aactgttcaa atggatcatc 27900 tgttaacata aattgaggtt agcaacttag tctgttaaag cttgcactaa atttaacaca 27960 taacttacat tttcataatt ttataggtgc catcagatat atgtgtgtta actaaatgta 28020 tacttcagtc ccttgggagg cttcacttat ttgcatttcc aatatgaact ggtattaata 28080 tatttgccca tttataaata acaggaacaa aaagcccaag agatccaaca attgaaacga 28140 aaagaaaagt ccacagaaac atccgatcaa gaacctgggc tatgaatttc caatcttcaa 28200 caacctgtta ggaaaaaaat aaaaatgcat taaataattg taaa 28244

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  11. I. 개체로부터 수집된 생물학적 샘플로부터 CHRNA5 유전자의 유전자좌에서 개체의 유전자형을 얻는 단계; 및
    II. CHRNA5 SNP rs55853698-T(서열 1) 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP의 존재를 확인하는 단계
    를 포함하고, 여기서 단계 II에 열거된 SNP 또는 SNP 반수체형의 동형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체(α7 nAChR) 활성화제 치료에 반응할 수 있다는 지표를 나타내며,
    여기서 α7 nAChR 활성화제가 유리 염기 (R)-3-(6-p-톨릴-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄 또는 그의 산 부가염이고,
    개체의 인지 능력의 증가 또는 개체에서 인지 장애, 정신병 장애 또는 신경변성 장애의 치료를 위한 α7 nAChR 활성화제 치료에 대한 개체의 치료 반응성을 예측하는데 필요한 정보를 제공하는 방법.
  12. I. 개체로부터 수집된 생물학적 샘플로부터 CHRNA3 유전자의 유전자좌에서 개체의 유전자형을 얻는 단계; 및
    II. CHRNA3 SNP rs6495308-C(서열 3) 또는 SNP rs1051730-C(서열 35) 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP의 존재를 확인하는 단계
    를 포함하고, 여기서 SNP rs6495308-C(서열 3) 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP의 동형접합성 또는 이형접합성 존재, 또는 SNP rs1051730-C(서열 35) 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP의 동형접합성 존재는 개체가 알파 7 니코틴성 아세틸콜린 수용체(α7 nAChR) 활성화제 치료에 반응할 수 있다는 지표를 나타내며,
    여기서 α7 nAChR 활성화제가 유리 염기 (R)-3-(6-p-톨릴-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄 또는 그의 산 부가염이고,
    개체의 인지 능력의 증가 또는 개체에서 인지 장애, 정신병 장애 또는 신경변성 장애의 치료를 위한 α7 nAChR 활성화제 치료에 대한 개체의 치료 반응성을 예측하는데 필요한 정보를 제공하는 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 생물학적 샘플이 혈액, 혈액-유래 생성물, 림프, 소변, 눈물, 침, 뇌척수액, 구강 면봉 채취 샘플, 가래, 모근, 백혈구 샘플, 조직 샘플 및 이들의 조합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 것인 방법.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서, 유전자형을 얻는 단계가
    생물학적 샘플을, (i) CHRNA5 SNP rs55853698-T(서열 1), 또는 (ii) CHRNA3 SNP rs6495308-C(서열 3), 또는 (iii) CHRNA3 SNP rs1051730-C(서열 35), 또는 (iv) 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP를 검출할 수 있는 시약과 접촉시키는 단계를 추가로 포함하는 것인 방법.
  15. 제11항 또는 제12항에 있어서, 제1 단계로서 인지 장애, 정신병 장애 또는 신경변성 장애에 걸린 환자의 선택을 추가로 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 인지 장애, 정신병 장애 또는 신경변성 장애가 경도 인지 장애, 알츠하이머 질환, 파킨슨 질환 치매, 루이 소체 치매, 정신분열증, 혈관성 치매, AIDS-치매, 노인성 치매, 연령 관련 경도 인지 장애, 연령 관련 기억 손상, 자폐증, 전두엽 변성 치매, 졸중, 기저핵 변성 장애, 다발성 경화증, 외상, 뇌 종양, 뇌 감염, 수두증, 우울증, 독성 또는 대사 장애 및 약물 유발 치매로 이루어진 군 중에서 선택되는 것인 방법.
  17. 제11항 또는 제12항에 있어서, 개체의 유전자형이 상기 SNP 또는 SNP들을 보유하는 핵산 분자 상의 특정 영역과 특이적으로 혼성화하는 적어도 하나의 올리고뉴클레오티드를 사용함으로써 결정되는 것인 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 SNP의 존재가 서열-특이적 프라이머(SSP) 타이핑, 서열-특이적 올리고뉴클레오티드(SSO) 타이핑, 서열 기반 타이핑(SBT), 폴리머라제 연쇄 반응(PCR), 마이크로어레이 분석, 노던 블롯 분석, 또는 역전사 PCR에 의해 검출되는 것인 방법.
  19. (i) SNP rs55853698-T(서열 1), 또는 (ii) SNP rs6495308-C(서열 3), 또는 (iii) SNP rs1051730-C(서열 35), 또는 (iv) 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP를 검출하기 위한 수단, 및
    키트의 사용 지침서를 포함하고,
    인지 장애, 정신병 장애 또는 신경변성 장애를 갖는 것 및 인간 아세틸콜린 수용체 서브유닛 알파-5(CHRNA5) 유전자 또는 인간 아세틸콜린 수용체 서브유닛 알파-3(CHRNA3) 유전자의 적어도 하나의 지표 SNP를 갖는 것을 기초로 하여 선택된 환자 집단에서, 유리 염기 (R)-3-(6-p-톨릴-피리딘-3-일옥시)-1-아자-비시클로[2.2.2]옥탄 또는 그의 산 부가염으로 인지 장애, 정신병 장애 또는 신경변성 장애를 치료하기 위해 개체를 확인하는데 필요한 정보를 제공하기 위한 것이며,
    여기서 CHRNA5 SNP rs55853698-T 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP의 동형접합성 존재가 CHRNA5 유전자의 지표 SNP이고,
    CHRNA3 SNP rs1051730-C 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP의 동형접합성 존재, 또는 CHRNA3 SNP rs6495308-C 또는 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP의 동형접합성 또는 이형접합성 존재가 CHRNA3 유전자의 지표 SNP인 키트.
  20. 제19항에 있어서, 상기 검출하기 위한 수단이 (i) SNP rs55853698-T(서열 1), 또는 (ii) SNP rs6495308-C(서열 3), 또는 (iii) SNP rs1051730-C(서열 35), 또는 (iv) 상기 SNP와 함께 반수체형을 형성하는 SNP를 검출하기 위한 적어도 하나의 프로브를 포함하는 것인 키트.
  21. 제20항에 있어서, 프로브가 올리고뉴클레오티드인 키트.
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