KR20090117950A - 미토콘드리아 알데히드 탈수소효소-2 조절자 및 그것의 사용 방법 - Google Patents

미토콘드리아 알데히드 탈수소효소-2 조절자 및 그것의 사용 방법 Download PDF

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더 보드 오브 트러스티스 오브 더 리랜드 스탠포드 쥬니어 유니버시티
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Abstract

본 발명은 미토콘드리아 알데히드 탈수소효소-2(ALDH2) 활성의 조절자로서 작용하는 화합물 및 본 화합물을 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. 본 발명은 대상 화합물, 또는 대상 약제학적 조성물을 투여하는 것을 수반하는 치료 방법을 제공한다. 본 발명은 추가로 ALDH2의 작용제를 확인하기 위한 분석을 제공한다.
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미토콘드리아 알데히드 탈수소효소-2, 허혈, 재관류

Description

미토콘드리아 알데히드 탈수소효소-2 조절자 및 그것의 사용 방법{MITOCHONDRIAL ALDEHYDE DEHYDROGENASE-2 MODULATORS AND METHODS OF USE THEREOF}
상호-참조
본 출원은 전체가 본원에 참고로써 포함되는, 2007년 3월 8일 출원된 미국 가특허 출원 No. 60/905,963의 우선권의 이익을 주장한다.
연방정부 지원된 연구에 관한 언급
미국 정부는 미국 국립보건원에 의해 부여된 등록 번호 AA11147에 따라 본 발명에 특정 권리를 가질 수 있다.
혈액 및 산소를 빼앗긴 조직들은 가능한 비가역적 기관 손상과 함께 허혈성 괴사 또는 경색을 받는다. 수술 동안과 같은 어떤 환경에서는, 일부 기관에서 허혈을 초래하는 혈류의 중단이 불가피하다. 게다가, 고형 종양의 경우에, 혈류를 중단시키는 것은 바람직하며 실제로 허혈을 유도한다. 일단 혈액과 산소의 흐름이 기관 또는 조직에서 회복되더라도(재관류), 기관은 정상적인 허혈 전의 상태로 즉시 되돌아가지 않는다. 예를 들어, 허혈성 심근의 경우에, 재관류된 허혈 후 비-괴사 심근(postischemic non-necrotic myocardium)은 불완전하게 수축하며, 고에너지 뉴클 레오티드의 감소된 농도, 저하된 아세포 소기관 기능 및 단지 서서히 분해하는 막 손상을 가진다.
미토콘드리아 알데히드 탈수소효소-2 (ALDH2)는 핵 게놈에서 코딩되고 미토콘드리아에 운송된다. ALDH2는 각각 500개의 아미노산 잔기로 이루어지는 4개의 동일한 서브유닛으로 구성되는 테트라머 단백질이다. 이 테트라머는 다이머의 다이머로서 생각될 수 있다. 다이머를 형성하는 모노머 간의 경계면은 테트라머를 형성하는 2개의 다이머 간의 경계면과 다르며 보다 더 넓다. 각 서브유닛은 3개의 주요 도메인: 촉매 도메인, 조효소 또는 NAD+-결합 도메인 및 올리고머화 도메인으로 구성된다.
문헌
Larson et al. (2005) J. Biol . Chem . 280:30550; Li et al. (2006) J. Clin. Invest . 116:506; 미국 특허 공보 No. 2005/0171043; PCT 공보 No. WO 2005/057213.
발명의 개요
본 발명은 미토콘드리아 알데히드 탈수소효소-2(ALDH2) 활성의 조절자로서 작용하는 화합물 및 본 화합물을 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. 본 발명은 대상 화합물 또는 대상 약제학적 조성물을 투여하는 것을 포함하는 치료 방법을 제공한다. 본 발명은 추가로 ALDH2의 작용제를 확인하기 위한 분석을 제공한다.
도 1A 및 도 1B는 각각 사람 ALDH2 (SEQ ID NO:1)의 아미노산 서열 및 사람 ALDH2의 E487K 변이체의 아미노산 서열을 제공한다.
도 2는 형광 알데히드 탈수소효소 효소의 분석을 개략적으로 도시한다.
도 3은 사람 ALDH2의 E487K 변이체의 효소 활성에서 2개의 대표적인 ALDH2 작용제의 효과를 도시한다.
도 4는 사람 ALDH2의 E487K 변이체의 효소 활성에서 2개의 대표적인 ALDH2 작용제의 효과를 도시한다.
도 5A-C는 대표적인 ALDH2 작용제의 구조(도 5A) 및 ALDH2에 대한 대표적인 ALDH2 작용제의 특이성을 보여주는 결과(도 5B 및 5C)를 도시한다.
도 6A-D는 심근 경색증의 생체 밖 모델에서 대표적인 ALDH2 작용제의 효과를 도시한다.
도 7은 사람 ALDH2의 E487K 변이체에서 다양한 ALDH2 작용제의 활성을 도시한다.
도 8은 대표적인 ALDH2 길항제에 의한 ALDH2의 억제를 도시한다.
도 9는 ALDH2 길항제에 의한 ALDH2의 억제를 도시한다.
도 10은 ALDH2 길항제에 의한 ALDH2의 억제를 도시한다.
도 11은 심근 경색증의 생체 내 모델에서 대표적인 ALDH2 작용제의 효과를 도시한다.
도 12는 ALDH2 활성에서 화합물 BDDB, XO-43, 및 XO-44의 효과를 도시한다.
정의
본원에서 사용된, 용어 "미토콘드리아 알데히드 탈수소효소-2" 또는 "ALDH2"는 NAD+-의존 반응에서 알데히드(예를 들어, 이종개체기원 알데히드, 생물기원 알데히드, 또는 섭취, 흡입 또는 흡수된 화합물로부터 생성된 알데히드)를 그것의 대응하는 산으로 산화시키는 효소를 말한다. 예를 들어, ALDH2는 화합물, 예를 들어, 섭취, 흡수, 흡입된, 또는 정상적인 대사 동안 생성된 독성 화합물의 분해로부터 유도된 알데히드를 산화시킨다.
용어 "ALDH2"는 다양한 종들로부터의 ALDH2를 포함한다. 다양한 종들로부터의 ALDH2의 아미노산 서열은 공공연하게 이용가능하다. 예를 들어, 사람 ALDH2 아미노산 서열은 GenBank 등록 번호 AAH02967 및 NP_000681하에서 발견되며; 마우스 ALDH2 아미노산 서열은 GenBank 등록번호 NP_033786 하에서 발견되고; 래트 ALDH2 아미노산 서열은 GenBank 등록번호 NP_115792 하에서 발견된다. 본원에 사용된 용어 "ALDH2"는 또한 ALDH2 효소 활성을 보유하는 단편, 융합 단백질, 및 변이체를 포함한다(예를 들어, 하나 이상의 아미노산 치환, 첨가, 결실 및/또는 삽입을 갖는 변이체). 특정의 효소에 의해 활성인 ALDH2 변이체, 단편, 융합 단백질 등은 본원에 기술되는 방법을 적용함으로써 입증될 수 있다. ALDH2 변이체의 예는 도 1B에서 도시되는 바와 같이, 사람 ALDH2의 아미노산 위치 487에서(SEQ ID NO:2의 아미노산 504), 또는 사람 ALDH2의 아미노산 487에 대응하는 위치에서 Glu에서 Lys으로의 치 환을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드이다. 이 돌연변이는 "E487K 돌연변이"; "E487K 변이체"; 또는 "Glu504Lys 다형성"으로서 언급된다. 예를 들어, Larson et al. (2005) J. Biol . Chem. 280:30550; 및 Li et al. (2006) J. Clin . Invest . 116:506 참조. ALDH2 변이체는 대응하는 야생형 ALDH2 효소의 적어도 약 1%의 효소 활성을 보유한다. 예를 들어, E487K 변이체는 도 1A(SEQ ID NO:1)에서 도시되는 아미노산 서열을 포함하는 효소의 적어도 약 1%의 활성을 보유한다.
용어 "분리된 화합물"은 자연적으로 생기는 다른 화합물로부터 실질적으로 분리되고 또는 다른 화합물에 비하여 풍부한 화합물을 의미한다. 분리된 화합물은 적어도 약 80중량%, 적어도 약 90중량% 순도, 적어도 약 98중량% 순도, 또는 적어도 약 99중량% 순도이다. 본 발명은 부분입체이성질체 및 그것의 라세미체 및, 그것의 분할되고, 거울상체적으로 순수한 형태 및 약학적으로 허용가능한 염을 포함한다.
질환 또는 질병의 "치료하는" 또는 "치료"는 (1) 적어도 하나의 질환의 증상을 예방하는 것, 즉, 질병에 노출되거나 또는 걸리기 쉬울 수 있지만 질병의 증상을 아직 경험 또는 나타내지 않는 포유동물에서 임상적 증상이 두드러지게 발병하지 않도록 하는 것, (2) 질병을 억제하는 것, 즉, 질병 또는 그것의 증상의 발생을 저지 또는 감소시키는 것, 또는 (3) 질병을 완화하는 것, 즉, 질병 또는 그것의 임상적 증상의 퇴보를 야기하는 것을 포함한다.
"치료적으로 유효한 양" 또는 "효과있는 양"은 질병을 치료하기 위해 포유동물 또는 다른 피험자에 투여될 때, 다른 약제와 조합하여, 또는 단독으로 1회 이상 의 투약에서, 질병에 대한 이러한 치료를 달성하기에 충분한 화합물의 양을 의미한다. "치료적으로 유효한 양"은 본 화합물, 질병 및 그것의 중증도 및 치료되어야 하는 환자의 연령, 체중 등에 따라서 다양할 것이다.
용어 "피험자", "개체", 및 "환자"는 본원에 기술된 약제학적 방법, 조성물 및 치료를 위한 필요를 가질 수 있는 어떤 포유동물 또는 비-포유동물 종의 구성원 또는 구성원들에 대해 본원에서 서로 바꾸어 사용된다. 피험자 및 환자는 따라서, 제한 없이, 영장류(사람 포함), 개, 고양이, 유제류(예를 들어, 말, 소, 돼지(예를 들어, 피그)), 조류 및 기타 피험자를 포함한다. 사람과, 상업적 중요성을 갖는 사람이 아닌 포유동물(예를 들어, 가축 및 길들인 동물)은 특히 흥미롭다.
"포유동물"은 어떤 포유류 종의 구성원 또는 구성원들을 말하며, 예로써, 개; 고양이; 말; 소; 양; 쥐 등 및 영장류, 특히 사람을 포함한다. 사람이 아닌 동물 모델, 특히 포유류, 예를 들어, 사람이 아닌 영장류, 뮤린(예를 들어, 마우스, 래트), 토끼 등은 실험적 조사를 위해 사용될 수 있다.
본원에 사용된 용어 "단위 투약 형태"는 사람 및 동물 피험자에 대한 단위 투약으로서 적당한 물리적으로 별개의 단위를 말하며, 각 단위는 약학적으로 허용가능한 희석제, 담체 또는 비히클과 함께 요망되는 효과를 만들기에 충분한 양으로 계산되는 본 발명의 화합물의 미리 결정된 양을 함유한다. 본 발명의 신규한 단위 투약 형태에 대한 상세한 내용은 사용된 특정 화합물 및 달성할 효과, 및 숙주에서 각 화합물과 관련된 약력학에 의존한다.
용어 "생리적 조건"은 살아있는 세포들과 적합성인 조건, 예를 들어, 살아있 는 세포들과 양립할 수 있는 온도, pH, 염도 등의 주로 수성인 조건을 포함하는 것을 의미한다.
"약제학적으로 허용가능한 부형제", "약제학적으로 허용가능한 희석제", "약제학적으로 허용가능한 담체" 및 "약제학적으로 허용가능한 보조제"는 일반적으로 안전하고, 비-독성이며, 생물학적이지도 않고 또는 달리 바람직하지 못하지도 않은 약제학적 조성물을 제조하는데 유용한 부형제, 희석제, 담체 및 보조제를 의미하고, 수의학 용도 및 사람의 약제학적 사용에 허용가능한 부형제, 희석제, 담체 및 보조제를 포함한다. 본 명세서 및 청구항에 사용된 "약제학적으로 허용가능한 부형제, 희석제, 담체 및 보조제"는 하나 이상의 이러한 부형제, 희석제, 담체 및 보조제를 포함한다.
본원에 사용된 "약제학적 조성물"은 포유동물, 특히 사람과 같은 피험자에게 투여를 위해 적당한 조성물을 포함하는 것을 의미한다. 일반적으로, "약제학적 조성물"은 멸균이며, 피험자에서 바람직하지 않은 반응을 일으킬 수 있는 오염물질이 없다(예를 들어, 약제학적 조성물에서 화합물(들)은 약제학적 등급이다). 약제학적 조성물은 경구, 구강, 직장, 비경구, 복막내, 피내, 기관내 등의 다수의 다른 경로를 통해 그것을 필요로 하는 피험자 또는 환자에 대한 투여를 위해 계획될 수 있다. 일부 구체예에서, 본 조성물은 디메틸술폭시드(DMSO) 이외의 침투 증강제를 사용하여 경피 경로에 의한 투여에 적당하다. 다른 구체예에서, 약제학적 조성물은 경피 투여 이외의 경로에 의한 투여에 적당하다. 약제학적 조성물은 일부 구체예에서 대상 화합물 및 약제학적으로 허용가능한 부형제를 포함할 것이다. 일부 구체예 에서, 약제학적으로 허용가능한 부형제는 DMSO 이외의 것이다.
본원에 사용된, 본 발명의 화합물의 "약제학적으로 허용가능한 유도체"는 그것의 염, 에스테르, 엔올 에테르, 엔올 에스테르, 아세탈, 케탈, 오르소에스테르, 헤미아세탈, 헤미케탈, 산, 염기, 용매화합물, 수화물 또는 프로드러그를 포함한다. 이러한 유도체는 이러한 유도체화에 대해 공지된 방법을 사용하여 당업자에 의해 용이하게 제조될 수 있다. 사용된 화합물은 실질적인 독성 효과 없이 동물 또는 사람에게 투여될 수 있고, 약제학적으로 활성이거나 아니면 프로드러그이다.
화합물의 "약제학적으로 허용가능한 염"은 약제학적으로 허용가능하고 모 화합물의 요망되는 약리학적 활성을 지니는 염을 의미한다. 이러한 염은 (1) 염산, 브롬화수소산, 황산, 질산, 인산 등과 같은 무기산; 또는 아세트산, 프로피온산, 헥산산, 시클로펜탄프로피온산, 글리콜산, 피루브산, 젖산, 말론산, 숙신산, 말산, 말레산, 푸마르산, 타르타르산, 시트르산, 벤조산, 3-(4-히드록시벤조일)벤조산, 신남산, 만델산, 메탄술폰산, 에탄술폰산, 1,2-에탄디술폰산, 2-히드록시에탄술폰산, 벤젠술폰산, 4-클로로벤젠술폰산, 2-나프탈렌술폰산, 4-톨루엔술폰산, 캄포술폰산, 글루코헵톤산, 4,4'-메틸렌비스-(3-히드록시-2-엔-1-카르복실산), 3-페닐프로피온산, 트리메틸아세트산, 3차 부틸아세트산, 라우릴 황산, 글루콘산, 글루탐산, 히드록시나프톤산, 살리실산, 스테아르산, 뮤콘산, 등과 같은 유기산과 함께 형성된 산 부가 염; 또는 (2) 모 화합물에 존재하는 산성 양성자가 금속 이온, 예를 들어, 알칼리 금속 이온, 알칼리 토금속 이온, 또는 알루미늄 이온에 의해 치환되거나; 또는 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 트로메타민, N-메틸글루 카민 등과 같은 유기염기와 배위결합할 때 형성되는 염을 포함한다.
본 발명의 화합물의 "약제학적으로 허용가능한 에스테르"는 약제학적으로 허용가능하고 모 화합물의 요망되는 약리학적 활성을 지니는 에스테르를 의미하며, 제한되는 것은 아니지만, 카르복실산, 인산, 포스핀산, 술폰산, 술핀산 및 보론산을 포함하나 이에 제한되지는 않지만, 산기의 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 아랄킬, 헤테로아랄킬, 시클로알킬 및 헤테로시클릴 에스테르를 포함한다.
본 발명의 화합물의 "약제학적으로 허용가능한 엔올 에테르"는 약제학적으로 허용가능하고 모 화합물의 요망되는 약리학적 활성을 지니는 엔올 에테르를 의미하고, 화학식 C=C(OR)의 유도체를 포함하나 이에 제한되는 것은 아니며, 상기식에서, R은 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 아랄킬, 헤테로아랄킬, 시클로알킬 또는 헤테로시클릴이다.
본 발명의 화합물의 "약제학적으로 허용가능한 용매화합물 또는 수화물"은 약제학적으로 허용가능하고 모 화합물의 요망되는 약리학적 활성을 지니는 용매화합물 또는 수화물을 의미하며, 하나 이상의 용매 또는 물 분자, 또는 1 내지 약 100, 또는 1 내지 약 10, 또는 1 내지 약 2, 3 또는 4개의 용매 또는 물 분자와의 본 발명의 화합물의 복합체를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
"프로드러그"는 이러한 프로드러그가 포유동물 피험자에게 투여될 때, 생체 내에서 하기에 나타내는 하나 이상의 화학식에 따르는 활성 모 약물을 방출하는 어떤 화합물을 의미한다. 하기에 나타내는 하나 이상의 화학식의 화합물의 프로드러그는 본 화학식의 화합물에서 존재하는 작용기를 변형시켜, 이 변형이 모 화합물을 생체 내에서 분해되어 방출하도록 함으로써 제조된다. 프로드러그는 하기에 나타내는 하나 이상의 화학식의 화합물을 포함하며, 하기 나타내는 하나 이상의 화학식에서, 히드록시, 아미노, 또는 술프히드릴 기는 각각 자유 히드록시, 아미노, 또는 술프히드릴 기를 재생하기 위해 생체 내에서 분해될 수 있는 어떤 기에 결합된다. 프로드러그의 예는, 제한되는 것은 아니지만, 하기 나타내는 하나 이상의 화학식의 화합물에서 히드록시 작용기의 에스테르(예를 들어, 아세테이트, 포르메이트 및 벤조에이트 유도체), 카르바메이트(예를 들어, N,N-디메틸아미노카르보닐) 등을 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "유기기" 및 "유기 라디칼"은 지방족 기, 고리기, 방향족 기, 그것의 기능화된 유도체 및/또는 그것의 다양한 조합으로서 분류되는 탄화수소 기를 포함하는 어떤 탄소-함유 기를 의미한다. 용어 "지방족 기"는 포화 또는 불포화된 선형 또는 분지된 탄화수소기를 의미하고, 예를 들어, 알킬, 알케닐, 및 알키닐 기를 포함한다. 용어 "알킬 기"는 치환된 또는 비치환된, 포화된 선형 또는 분지된 탄화수소기 또는 예를 들어, 메틸, 에틸, 이소프로필, tert-부틸, 헵틸, 이소-프로필, n-옥틸, 도데실, 옥타데실, 아밀, 2-에틸헥실, 등을 포함하는 사슬(예를 들어, C1 내지 C8)을 의미한다. 적당한 치환기는 카르복시, 보호된 카르복시, 아미노, 보호된 아미노, 할로, 히드록시, 보호된 히드록시, 니트로, 시아노, 일치환된 아미노, 보호된 일치환된 아미노, 이치환된 아미노, C1 내지 C7 알콕시, C1 내지 C7 아실, C1 내지 C7 아실옥시, 등을 포함한다. 용어 "치환된 알킬"은 히드 록시, 보호된 히드록시, 아미노, 보호된 아미노, 시아노, 할로, 트리플루오로메틸, 일치환된 아미노, 이치환된 아미노, 저급 알콕시, 저급 알킬티오, 카르복시, 보호된 카르복시, 또는 카르복시, 아미노, 및/또는 히드록시 염에 의해 1 내지 3회 치환된 상기 정의된 알킬 기를 의미한다. 헤테로아릴 환에 대한 치환기와 관련하여 사용된 바와 같이, 용어 "치환된 (시클로알킬)알킬" 및 "치환된 시클로알킬"은 "치환된 알킬" 기에 대해 열거된 것과 동일한 기로 치환되며 하기 정의되는 바와 같다. 용어 "알케닐 기"는 비닐기와 같이 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 가지는 불포화된, 선형 또는 분지된 탄화수소기를 의미한다. 용어 "알키닐 기"는 하나 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 가지는 불포화된, 선형 또는 분지된 탄화수소 기를 의미한다. 용어 "고리 기"는 지환식 기, 방향족 기, 또는 헤테로고리 기로서 분류되는 폐환 탄화수소 기를 의미한다. 용어 "지환식 기"는 지방족 기를 닮은 성질을 가지는 고리 탄화수소 기를 의미한다. 용어 "방향족 기" 또는 "아릴 기"는 일고리 또는 다고리 방향족 탄화수소 기를 의미하며, 하나 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있고, 이는 하기에서 추가로 정의된다. 용어 "헤테로고리 기"는 환에서 하나 이상의 원자가 탄소 이외의 원소(예를 들어, 질소, 산소, 황 등)인 폐환 탄화수소를 의미하며, 하기에서 추가로 정의된다.
"유기 기"는 기능화되고 또 다르게는 카르복실, 아미노, 히드록실 등과 같은 유기기와 관련된 부가적인 작용기를 포함할 수 있는데, 이는 보호되거나 또는 보호되지 않을 수 있다. 예를 들어, 어구 "알킬 기"는 순수한 개쇄 포화된 탄화수소 알킬 치환기, 예로써, 메틸, 에틸, 프로필, t-부틸 등뿐 아니라, 당업계에 알려진 추 가 치환기, 예로써, 히드록시, 알콕시, 알킬술포닐, 할로겐 원자, 시아노, 니트로, 아미노, 카르복실 등을 지니는 알킬 치환기를 포함하는 것으로 의도된다. 따라서, "알킬 기"는 에테르, 에스테르, 할로알킬, 니트로알킬, 카르복시알킬, 히드록시알킬, 술포알킬 등을 포함한다.
용어 "할로" 및 "할로겐"은 플루오로, 클로로, 브로모 또는 요오도 기를 말한다. 동일하거나 또는 다른 하나 이상의 할로겐이 있을 수 있다. 특정 관심의 할로겐은 클로로 및 브로모 기를 포함한다.
용어 "할로알킬"은 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 치환되는 상기 정의된 알킬 기를 말한다. 할로겐 원자는 동일하거나 또는 다를 수 있다. 용어 "디할로알킬"은 동일 또는 다를 수도 있는 2개 이상의 할로 기로써 치환된 상기 정의된 바와 같은 알킬 기를 말한다. 용어 "트리할로알킬"은 동일 또는 다를 수도 있는 3개의 할로 기로써 치환된 상기 기술된 바와 같은 알킬 기를 말한다. 용어 "퍼할로알킬"은 알킬기에서 각 수소 원자가 할로겐 원자로 치환된 상기 정의된 할로알킬기를 말한다. 용어 "퍼플루오로알킬"은 알킬 기에서 각각의 수소 원자가 플루오로 기에 의해 치환된 상기 정의된 바와 같은 할로알킬 기를 말한다.
용어 "시클로알킬"은 완전히 포화된 또는 부분적으로 불포화된 일-, 이-, 또는 삼고리의 포화된 환을 의미한다. 이러한 기의 예는, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 아다만틸, 시클로옥틸, 시스- 또는 트랜스 데칼린, 비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 시클로헥스-1-엔일, 시클로펜트-1-엔일, 1,4-시클로옥타디엔일 등을 포함한다.
용어 "(시클로알킬)알킬"은 상기 시클로알킬 환 중 하나에 대해 치환된 상기-정의된 알킬 기를 의미한다. 이러한 기의 예는 (시클로헥실)메틸, 3-(시클로프로필)-n-프로필, 5-(시클로펜틸)헥실, 6-(아다만틸)헥실 등을 포함한다.
용어 "치환된 페닐"은 할로겐, 히드록시, 보호된 히드록시, 시아노, 니트로, 트리플루오로메틸, C1 내지 C7 알킬, C1 내지 C7 알콕시, C1 내지 C7 아실, C1 내지 C7 아실옥시, 카르복시, 옥시카르복시, 보호된 카르복시, 카르복시메틸, 보호된 카르복시메틸, 히드록시메틸, 보호된 히드록시메틸, 아미노, 보호된 아미노, (일치환된)아미노, 보호된 (일치환된)아미노, (이치환된)아미노, 카르복사미드, 보호된 카르복사미드, N-(C1 내지 C6 알킬)카르복사미드, 보호된 N-(C1 내지 C6 알킬)카르복사미드, N,N-디(C1 내지 C6 알킬)카르복사미드, 트리플루오로메틸, N-((C1 내지 C6 알킬)술포닐)아미노, N-(페닐술포닐)아미노 또는 치환된 또는 비치환된, 예를 들어, 비페닐 또는 나프틸 기가 초래되도록 치환된 또는 비치환된 페닐로 구성되는 군으로부터 하나 이상의 부분으로, 및 어떤 경우에는 선택되는 1, 2 또는 3개의 부분으로 치환된 페닐기를 말한다.
용어 "치환된 페닐"의 예는 모노- 또는 디(할로)페닐 기, 예로써, 2, 3 또는 4-클로로페닐, 2,6-디클로로페닐, 2,5-디클로로페닐, 3,4-디클로로페닐, 2, 3 또는 4-브로모페닐, 3,4-디브로모페닐, 3-클로로-4-플루오로페닐, 2, 3 또는 4-플루오로페닐 등; 모노 또는 디(히드록시)페닐 기, 예로써, 2, 3 또는 4-히드록시페닐, 2,4-디히드록시페닐, 그것의 보호된-히드록시 유도체 등; 니트로페닐 기, 예로써, 2, 3 또는 4-니트로페닐; 시아노페닐 기, 예를 들어, 2, 3 또는 4-시아노페닐; 모노- 또는 디(알킬알킬)페닐 기, 예로써, 2, 3 또는 4-메틸페닐, 2,4-디메틸페닐, 2, 3 또는 4-(이소-프로필)페닐, 2, 3 또는 4-에틸페닐, 2, 3 또는 4-(n-프로필)페닐 등; 모노 또는 디(알콕시)페닐 기, 예를 들어, 2,6-디메톡시페닐, 2, 3 또는 4-(이소프로폭시)페닐, 2, 3 또는 4-(t-부톡시)페닐, 3-에톡시-4-메톡시페닐 등; 2, 3 또는 4-트리플루오로메틸페닐; 모노- 또는 디카르복시페닐 또는 (보호된 카르복시)페닐 기, 예로써, 2, 3 또는 4-카르복시페닐 또는 2,4-디(보호된 카르복시)페닐; 모노- 또는 디(히드록시메틸)페닐 또는 (보호된 히드록시메틸)페닐, 예로써, 2, 3 또는 4-(보호된 히드록시메틸)페닐 또는 3,4-디(히드록시메틸)페닐; 모노- 또는 디(아미노메틸)페닐 또는 (보호된 아미노메틸)페닐, 예로써, 2, 3 또는 4-(아미노메틸)페닐 또는 2,4-(보호된 아미노메틸)페닐; 또는 모노- 또는 디(N-(메틸술포닐아미노))페닐, 예로써, 2, 3 또는 4-(N-(메틸술포닐아미노))페닐을 포함한다. 또한, 용어 "치환된 페닐"은 디치환된 페닐 기를 나타내며, 치환기는 다른, 예를 들어, 3-메틸-4-히드록시페닐, 3-클로로-4-히드록시페닐, 2-메톡시-4-브로모페닐, 4-에틸-2-히드록시페닐, 3-히드록시-4-니트로페닐, 2-히드록시-4-클로로페닐 등이다.
용어 "(치환된 페닐)알킬"은 상기-기술된 알킬 기 중 하나에 부착된 상기 치환된 페틸기 중 하나를 의미한다. 이러한 기의 예는 2-페닐-1-클로로에틸, 2-(4'-메톡시페닐)에틸, 4-(2',6'-디히드록시 페닐)n-헥실, 2-(5'-시아노-3'-메톡시페닐)n-펜틸, 3-(2',6'-디메틸페닐)n-프로필, 4-클로로-3-아미조벤질, 6-(4'-메톡시페닐)-3-카르복시(n-헥실), 5-(4'-아미노메틸페닐)-3-(아미노메틸)n-펜틸, 5-페닐- 3-옥소-n-펜트-1-일, (4-히드록시나프트-2-일)메틸 등을 포함한다.
상기 주목한 바와 같이, 용어 "방향족" 또는 "아릴"은 6원 탄소고리 환을 말한다. 또한 상기 주목한 바와 같이, 용어 "헤테로아릴"은 산소, 황 및/또는 질소 원자와 같은 1 내지 4개의 헤테로원자, 특히 질소를, 단독으로 또는 황 또는 산소 환 원자와 함께 가지는 선택적으로 치환된 5-원 또는 6-원 환을 나타낸다.
추가로, 상기의 선택적으로 치환된 5-원 또는 6-원 환은 방향족 5-원 또는 6-원 환 시스템에 선택적으로 융합될 수 있다. 예를 들어, 환은 피리딘 또는 트리아졸 시스템과 같은 5-원 또는 6-원 환 시스템, 및 바람직하게는 벤젠 환에 선택적으로 융합될 수 있다.
하기 환 시스템은 용어 "헤테로아릴"로써 나타낸 헤테로고리(치환된 또는 비치환된) 라디칼의 예이다: 티에닐, 푸릴, 피롤릴, 피롤리디닐, 이미다졸릴, 이속사졸릴, 트리아졸릴, 티아디아졸릴, 옥사디아졸릴, 테트라졸릴, 티아트리아졸릴, 옥사트리아졸릴, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 피리다지닐, 옥사지닐, 트리아지닐, 티아디아지닐 테트라졸로, 1,5-[b]피리다지닐 및 퓨리닐 뿐 아니라, 벤조-융합된 유도체, 예를 들어, 벤족사졸릴, 벤즈티아졸릴, 벤즈이미다졸릴 및 인돌릴.
상기의 선택적으로 치환된 헤테로아릴 환에 대한 치환기는 1 내지 3개의 할로, 트리할로메틸, 아미노, 보호된 아미노, 아미노 염, 일치환된 아미노, 이치환된 아미노, 카르복시, 보호된 카르복시, 카르복실산 염, 히드록시, 보호된 히드록시, 히드록시기의 염, 저급 알콕시, 저급 알킬티오, 알킬, 치환된 알킬, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬, (시클로알킬)알킬, 치환된 (시클로알킬)알킬, 페닐, 치환된 페 닐, 페닐알킬, 및 (치환된 페닐)알킬이다. 헤테로아릴 기에 대한 치환기는 앞서 정의되었고, 또는 트리할로메틸의 경우에, 트리플루오로메틸, 트리클로로메틸, 트리브로모메틸, 또는 트리요오도메틸일 수 있다. 헤테로아릴 환에 대한 상기 치환기와 함께 사용되는, "저급 알콕시"는 C1 내지 C4 알콕시 기를 의미하며, 유사하게, "저급 알킬티오"는 C1 내지 C4 알킬티오 기를 의미한다.
용어 "(일치환된)아미노"는 페닐, 치환된 페닐, 알킬, 치환된 알킬, C1 내지 C4 아실, C2 내지 C7 알케닐, C2 내지 C7 치환된 알케닐, C2 내지 C7 알키닐, C7 내지 C16 알킬아릴, C7 내지 C16 치환된 알킬아릴 및 헤테로아릴 기로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나의 치환기를 가지는 아미노 기를 말한다. (일치환된)아미노는 용어 "보호된 (일치환된)아미노"에 의해 포함되는 아미노-보호기를 부가적으로 가질 수 있다. 용어 "(이치환된)아미노"는 페닐, 치환된 페닐, 알킬, 치환된 알킬, C1 내지 C7 아실, C2 내지 C7 알케닐, C2 내지 C7 알키닐, C7 내지 C16 알킬아릴, C7 내지 C16 치환된 알킬아릴 및 헤테로아릴로 구성되는 군으로부터 선택되는 2개의 치환기를 가지는 아미노 기를 말한다. 2개의 치환기는 동일하거나 또는 다를 수 있다.
용어 "헤테로아릴(알킬)"은 상기 정의된 바와 같은 헤테로아릴 기에 의해 어떤 위치에서 치환된 상기 정의된 바와 같은 알킬 기를 나타낸다.
"선택적인" 또는 "선택적으로"는, 이어서 기술되는 사건, 상황, 특징, 또는 구성요소가 필요한 것은 아니지만, 생길 수 있다는 것과 그 표현이 사건 또는 상황 이 일어나는 경우와 및 그것이 일어나지 않는 경우를 포함하는 것을 의미한다. 예를 들어, "알킬 기로 선택적으로 일- 또는 이-치환된 헤테로고리 기"는 알킬이 필요하지는 않지만, 존재할 수 있음을 의미하며, 본 표현은 헤테로고리 기가 알킬 기로 일- 또는 이치환된 상황과 헤테로고리 기가 알킬 기로 치환되지 않은 상황을 포함한다.
동일한 분자식을 가지지만 그것의 원자의 결합의 특징 또는 순서 또는 공간에서 그것의 원자의 배열이 다른 화합물은 "이성질체"로 불린다. 공간에서 그것의 원자의 배열이 다른 이성질체는 "입체이성질체"로 불린다. 서로 거울상이 아닌 입체 이성질체는 "부분입체이성질체"로 불리며, 서로 포개질 수 없는 거울상인 것은 "거울상체"로 불린다. 화합물이 비대칭 중심을 가질 때, 예를 들어, 그것은 4개의 다른 기에 결합되며, 한 쌍의 거울상체가 가능하다. 거울상체는 그것의 비대칭 중심의 절대 배열을 특징으로 할 수 있고, Cahn 및 Prlog의 R- 및 S-순서 법칙에 의해, 또는 분자가 편광면을 회전하는 방식에 의해 기술되며 우선성 또는 좌선성으로서(즉, 각각 (+) 또는 (-) 이성질체로서) 칭해진다. 키랄 화합물은 개개의 거울상체로서 아니면 그것의 혼합물로서 존재할 수 있다. 동일한 비율의 거울상체를 함유하는 혼합물은 "라세미 혼합물"로 불린다.
대상 화합물은 하나 이상의 비대칭 중심을 소유할 수 있고; 이러한 화합물은 따라서 개개의 (R)- 또는 (S)- 입체이성질체로서 또는 그것의 혼합물로서 제조될 수 있다. 달리 지시되지 않는다면, 본 명세서 및 청구항에서 특정 화합물의 기술 또는 명명은 두 가지의 개개의 거울상체 및 그것의 혼합물, 라세미체 또는 기타를 포함하는 것으로 의도된다. 입체화학의 결정을 위한 방법 및 입체이성질체의 분리는 당업계에 잘 공지되어 있다(예를 들어, "Advanced Organic Chemistry", 4th edition J. March, John Wiley and Sons, New York, 1992의 제 4장에서의 논의를 참조).
본원에 사용되는 "조합하여"는, 예를 들어, 제 1 화합물이 제 2 화합물의 전체 투여 과정 동안 투여되는 경우; 제 1 화합물이 제 2 화합물의 투여와 중복되는 시간의 기간 동안 투여되며, 예를 들어, 제 1 화합물의 투여가 제 2 화합물의 투여 전에 시작되고, 제 1 화합물의 투여가 제 2 화합물의 투여가 끝나기 전에 끝나는 경우; 제 2 화합물의 투여가 제 1 화합물의 투여 전에 시작하고, 제 2 화합물의 투여가 제 1 화합물의 투여가 끝나기 전에 끝나는 경우; 제 1 화합물의 투여가 제 2 화합물의 투여가 시작되기 전에 시작되고, 제 2 화합물의 투여가 제 1 화합물의 투여가 끝나기 전에 끝나는 경우; 제 2 화합물의 투여가 제 1 화합물의 투여가 시작되기 전에 시작되고 제 1 화합물의 투여가 제 2 화합물의 투여가 끝나기 전에 끝나는 경우의 사용을 말한다. 그런 이유로, "조합하여"는 또한 2 이상의 화합물의 투여를 수반하는 요법을 말할 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같은 "조합하여"는 동일 또는 다른 조제물로, 동일 또는 다른 경로에 의해, 및 동일 또는 다른 투약 형태로 투여될 수 있는 2 이상의 화합물의 투여를 말한다.
본 발명이 추가로 기술되기 전에, 본 발명은 기술되는 특정 구체예로 제한되지 않고, 그런 이유로 다양할 수 있음이 이해되어야 한다. 또한 본 발명의 범위는 단지 첨부하는 청구범위에 의해서 제한될 것이기 때문에, 본원에서 사용되는 용어 는 단지 특정 구체예를 기술하는 목적을 위한 것이며, 제한하고자 의도하는 것이 아님이 이해되어야 한다.
수치의 범위가 제공되는 경우, 본문에서 달리 명확하게 지시되지 않는다면, 그 범위의 상한과 하한 사이에서 하한의 단위의 십분의 일까지의 각각의 개재하는 값과 그 언급된 범위에서 어떤 달리 언급된 또는 개재하는 값은 본 발명에 포함되는 것으로 이해된다. 언급된 범위에서 어떤 명확하게 제외된 상한 및 하한을 조건으로, 이들 더 작은 범위의 상한 및 하한은 독립적으로 더 작은 범위에 포함될 수 있고, 또한 본 발명에 포함된다. 언급된 범위가 상한과 하한 중 하나 또는 둘 다를 포함하는 경우, 포함된 상한 및 하한 중 하나 또는 둘 다를 제외하는 범위도 또한 본 발명에 포함된다.
달리 정의되지 않는다면, 본원에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 업계에서 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 비록 본원에서 기술되는 것과 유사한 또는 동등한 어떤 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있다 할지라도, 바람직한 방법 및 재료를 이제 기술한다. 방법 및/또는 재료를 관련 문헌을 인용하여 개시 및 기술하기 위한 본원에 언급된 모든 간행물은 참고로써 본원에 포함된다.
본원에서 및 첨부 청구범위에서 사용된 바와 같은 단수 형태는, 달리 명확하게 지시되지 않는다면, 복수의 대상을 포함하는 것임을 주의해야 할 것이다. 따라서, 예를 들어, "미토콘드리아 알데히드 탈수소효소-2 작용제"에 대한 언급은 복수의 이러한 작용제를 포함하고, "약제학적 조성물"에 대한 언급은 하나 이상의 약제 학적 조성물 및 당업자에게 알려진 그것의 동등물 등에 대한 언급을 포함한다. 청구범위는 어떤 선택적인 구성요소를 배제하는 것으로 작성 될 수 있음이 또한 주의된다. 그런 이유로, 이 언급은 청구한 구성요소의 열거와 관련하여 "오로지", "단지" 등과 같은 이러한 배타적인 용어의 사용 또는 "부정적인" 한정의 사용을 위한 추정상의 근거로서 역할을 하는 것으로 의도된다.
본원에서 논의되는 간행물은 오직 본 출원의 출원일 이전의 명세서에 대해 제공된다. 본원에서 어떤 것도 본 발명이 선행 발명에 의하여 이러한 간행물보다 이전에 일어난 것으로 권리를 받지 못한다는 것을 승인하는 것으로서 해석되어서는 안 된다. 추가로, 제공된 공개일은 독립적으로 확인될 필요가 있는 실제 공개일과 다를 수도 있다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 미토콘드리아 알데히드 탈소수효소-2(ALDH2) 활성의 조절자로서 작용하는 화합물 및 본 화합물을 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. ALDH2의 작용제는, 예를 들어, 허혈성 스트레스를 수반하는 질병, 만성 자유-라디칼 관련 질환, 급성 자유-라디칼 관련 질환, 니트로글리세린에 무감각(예를 들어, 앙기나 및 심부전에서), 고혈압, 당뇨병 및 골다공증을 포함하는 다양한 질병을 치료하는데 유용하다. ALDH2의 작용제는 또한 에탄올, 메탄올, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 폴리비닐 클로라이드, 이종개체기원 알데히드, 및 생물기원 알데히드와 같은 화합물의 개체 내에서의 수준을 감소시키는데 유용하다. ALDH2의 작용제는 또한 섭취, 흡수, 또는 흡입될 때, ALDH2에 대한 알데히드 기질을 초래하는 화합물의 개체 내에서의 수준을 감소시키는데 유용하다. 이 때 ALDH2의 길항제는 암과 같은 질환을 치료하는데 유용하며, ALDH2 길항제는 표준 암 치료법에 대한 보조제로서 사용된다. ALDH2의 길항제는 또한 알코올중독을 치료하는데 유용하다. ALDH2의 길항제는 또한 마약중독을 치료하는데 유용하다. 본 발명은 대상 화합물 또는 대상의 약제학적 조성물을 투여하는 것을 수반하는 치료 방법을 제공한다. 본 발명은 추가로 ALDH2의 작용제를 확인하기 위한 분석을 제공한다.
일부 구체예에서, 치료되어야 하는 개체는 사람이다. 일부 구체예에서, 대상 방법에 따라서 치료되어야 하는 사람은 2개의 "야생형" ALDH2 대립유전자를 갖는 사람이며, 예를 들어, 2개의 야생형 ALDH2 대립유전자에 의해 코딩되는 ALDH2는, 도 1A에서 도시하는 바와 같이 위치 487에서 글루탐산을 가진다. 다른 구체예에서, 대상 방법에 따라서 치료되어야 하는 사람은 1 또는 2개의 "ALDH2*2" 대립유전자를 가지는 것이며, 예를 들어, 하나 또는 둘 다의 ALDH2 대립유전자에 의해 코딩되는 ALDH2는, 도 1B에서 도시하는 바와 같이 아미노산 위치 487로서 리신을 포함한다. E487K 다형성은 반우성 다형성이며, "야생형" ALDH2보다 현저하게 더 낮은 효소 활성을 가지는 ALDH2 테트라머를 초래한다. 따라서, ALDH2*2 대립유전자에 대한 이형접합 또는 동형접합인 개체는 "야생형" ALDH2 대립유전자에 대해 동형접합인 개체보다 훨씬 더 낮은 생체내 ALDH2 활성 수준을 가진다. ALDH2*2 대립유전자에 대해 이형접합 또는 동형접합인 개체는 대상 ALDH2 작용제에 의한 치료로부터 이익을 얻는 것으로 기대되는데, 왜냐하면, 이러한 개체에서 ALDH2 활성의 수준이 특히 낮고, ALDH2 활성 수준의 어떤 증가는 치료 효과를 제공하는 것으로 기대되기 때문이 다. 하기에서 더욱 상세하게 논의되는 바와 같이, ALDH2 활성에서 어떤 증가는 니트로글리세린 등에 대한 이러한 개체의 반응성을 증가시켜 허혈성 질환과 같은 질병을 치료하는데 유리하다.
ALDH2 활성제(작용제)를 확인하기 위한 스크리닝 방법에서의 E487K ALDH2 변이체와 같은 ALDH2 변이체의 사용이 또한 제공된다. E487K ALDH2 변이체는 "야생형" ALDH2보다 더 낮은 효소 활성을 가지기 때문에, 시험 화합물의 작용제 활성에 대한 판독은 더욱 민감하다.
미토콘드리아 알데히드 탈수소효소-2의 조절자
본 발명은 미토콘드리아 알데히드 탈수소효소-2(ALDH2) 활성의 조절자로서 작용하는 화합물 및 본 화합물을 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. 조절자는 작용제(또한 본원에서 "활성제"로서 언급됨) 및 길항제(또한 본원에서 "억제제"로서 언급됨)를 포함한다.
일부 구체예에서, ALDH2 활성을 조절하는 화합물을 ALDH2의 탈수소효소 활성을 조절한다. 예를 들어, 본 화합물은 알데히드(예를 들어, 이종개체기원 알데히드, 생물기원 알데히드, 또는 섭취, 흡입 또는 흡수된 화합물로부터 생성된 알데히드)를 대응하는 산으로 산화시키는 탈수소효소 활성을 조절한다. 다른 구체예에서, ALDH2 활성을 조절하는 화합물은 ALDH2의 에스테라아제 활성을 조절한다. 다른 구체예에서, ALDH2 활성을 조절하는 화합물은 ALDH2의 환원효소 활성을 조절한다. 예를 들어, ALDH2는 그것의 환원효소 활성을 통해 니트로글리세린을 산화질소(NO)로 변환시킬 수 있다.
상기 주목한 바와 같이, 일부 구체예에서, ALDH2 활성을 조절하는 화합물은 ALDH2의 탈수소효소 활성을 조절하는데, 예를 들어, 본 화합물은 알데히드(예를 들어, 이종개체기원 알데히드, 생물기원 알데히드, 또는 섭취, 흡입 또는 흡수된 화합물로부터 생성된 알데히드)를 대응하는 산으로 산화시키는 탈수소효소 활성을 조절한다.
다양한 화합물이 ALDH2에 대한 알데히드 기질을 초래할 수 있다. ALDH2에 대한 알데히드 기질을 초래할 수 있는 화합물의 비제한적 예는 에탄올; 다양한 살충제; 비닐클로라이드(예를 들어, 폴리비닐 클로라이드)와 같은 산업 독소; 및 피루베이트를 포함한다. 예를 들어, 화합물은 포유동물에 의해 섭취, 흡수(예를 들어, 피부를 통해) 또는 흡입되며, 이후에 포유동물에서 ALDH2에 대한 알데히드 기질로 변환된다.
생물기원 알데히드는 포유동물에 의해 생성된, 예를 들어, 포유동물에 의해 대사에 의해 생성된 알데히드를 포함한다. 생물기원 알데히드의 비-제한적 예는 ω-6 폴리불포화 지방산, 예로써 말론디알데히드(MDA); 헥산알; 아크롤레인; 글리옥살; 크로톤알데히드; 트랜스-2-노넨알; 4-옥소-2-노넨알; 및 4-히드록시-2-노넨알(HNE) (예를 들어, Ellis, Pharmacology & Therapeutics (2007) 115:13, Picklo and Montine (2007) J Alzheimers Dis. 12:185 참조); 3-아미노프로판알(3-AP), 폴리아민 옥시다아제의 생성물; 및 티로신, 세린 및 트레오닌의 알데히드 생성물(Wood et al, Brain Res (2006)1095; 190 참조)을 포함한다.
이종개체기원 알데히드는 포유동물 외부의 공급원으로부터 포유동물에 의해 섭취, 흡수, 또는 흡입되는 알데히드를 포함한다. 이종개체기원 알데히드는, 예를 들어, 포름알데히드 및 글루타르알데히드(예를 들어, McGregor et al., Crit Rev Toxicol (2006) 36:821 및 Pandey et al Hum Exp. Toxicol. (2000) 19:360); 클로로아세트알데히드 (예를 들어, Richardson et al., Mutat. Research (2007) 636:178 참조); 및 담배 연기에 존재하는 반응성 알데히드(Simth et al., Inhal. Toxicol. (2006) 18:667 참조)를 포함한다.
미토콘드리아 ALDH2에 대한 기질인 화합물의 비-제한적 예는, 3,4-디히드록시페닐아세트알데히드 (DOPAL); 포름알데히드; 아세트알데히드; 프로피온알데히드; n-부티르알데히드; 카프론알데히드; 헵트알데히드; 펜트알데히드; 옥틸알데히드; 데실알데히드; 레틴알데히드; 3-히드록시벤즈알데히드; 2,5-디히드록시벤즈알데히드; 페닐아세트알데히드; 3-페닐프로피온알데히드 (예를 들어, Want et al. (2002) Drug Metabolism and Disposition 30:69 참조); 신남오일 및 히드로신남오일 알데히드 및 그것의 유도체 알데히드(예를 들어, p-니트로신남알데히드, p-(디메틸아미노)신남알데히드, 히드로신남알데히드, α-페닐프로피온알데히드); 벤즈알데히드 및 그것의 유도체 알데히드(예를 들어, 2,4-디니트로-벤즈알데히드, o-니트로-벤즈알데히드, p-니트로-벤즈알데히드, p-메틸-벤즈알데히드, m-메틸-벤즈알데히드, p-메톡시-벤즈알데히드, p-(디메틸아미노)-벤즈알데히드, m-메톡시-벤즈알데히드, m-히드록시-벤즈알데히드, 3,4-디메톡시-벤즈알데히드, o-메톡시-벤즈알데히드); 나프트알데히드 및 그것의 유도체 알데히드(예를 들어, 5-브로모-1-나프트알데히드, 5-니트로-1-나프트알데히드, 6-[O-(CH2)5-COOH]-2-나프트알데히드, 6-(디메틸아미노)-2-나프트알데히드); 쿠마린-4-카르복스알데히드 및 그것의 유도체 알데히드(예를 들어, 7-아세톡시-쿠마린-4-카르복스알데히드, 7-(디메틸아미노)-쿠마린-4-카르복스알데히드, 7-메톡시-쿠마린-4-카르복스알데히드, 6,7-디메톡시-쿠마린-4-카르복스알데히드); 퀴놀린, 퀴놀리논카르복스알데히드, 및 그것의 유도체 알데히드(예를 들어, 퀴놀린-3-카르복스알데히드, 7-(디메틸아미노)-2-퀴놀리논-4-카르복스알데히드, 퀴놀린-4-카르복스알데히드, 6-메톡시-2-퀴놀리논-4-카르복스알데히드); 페난트렌-9-카르복스알데히드; 인돌-3-알데히드, 인돌-3-아세트알데히드; 5-메톡시인돌-3-카르복스알데히드; 3-피리딘카르복스알데히드; 플루오렌-2-카르복스알데히드 (예를 들어, Klyosov, (1996) Biochemstry 35:4457 참조); 4-히드록시노넨알; 말론디알데히드; 3,4-디히드록시페닐아세트알데히드; 및 5-히드록시인돌-3-아세트알데히드를 포함한다. 또한, 예를 들어, Williams et al. (2005) Anal . Chem . 77:3383; Marchitti et al. (2007) Pharmacol . Rev . 59:125; 및 Hoffman and Maser (2007) Drug Metab . Rev . 39:87 참조.
ALDH2 작용제
본 발명은 ALDH2 작용제(또한 "활성제"로서 언급됨); 및 ALDH2 작용제를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. ALDH2의 작용제는 허혈성 스트레스를 수반하는 질환, 만성 자유-라디칼 관련 질환, 급성 자유-라디칼 관련 질환, 니트로글리세린에 무감각(예를 들어, 앙기나 및 심부전에서), 고혈압, 당뇨병 및 골다공증을 포 함하는 다양한 질환을 치료하는데 유용하다. 작용제는 또한 알코올 남용의 해독, 메탄올 중독, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 중독, 및 기타 이종 또는 생물기원 알데히드 화합물에 기인하는 중독에서 유용하다.
작용제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 효소 활성과 비교할 때, ALDH2 작용제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 100 % (또는 2-배), 적어도 약 2.5-배, 적어도 약 5-배, 적어도 약 10-배, 적어도 약 15-배, 적어도 약 20-배, 적어도 약 25-배, 또는 적어도 약 50-배, 또는 50-배 초과만큼 ALDH2 폴리펩티드의 효소 활성을 증가시킨다.
일부 구체예에서, 작용제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 탈수소효소 활성과 비교할 때, ALDH2 작용제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 100 % (또는 2-배), 적어도 약 2.5-배, 적어도 약 5-배, 적어도 약 10-배, 적어도 약 15-배, 적어도 약 20-배, 적어도 약 25-배, 또는 적어도 약 50-배, 또는 50-배 초과만큼 ALDH2 폴리펩티드의 탈수소효소 활성(예를 들어, 알데히드(예를 들어, 이종개체기원 알데히드, 생명기원 알데히드, 또는 섭취, 흡입 또는 흡수된 화합물로부터 생성된 알데히드)를 대응하는 산으로 산화시키데 있어서 탈수 소효소 활성)을 증가시킨다.
일부 구체예에서, 작용제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 에스테라아제 활성과 비교할 때, ALDH2 작용제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 100 % (또는 2-배), 적어도 약 2.5-배, 적어도 약 5-배, 적어도 약 10-배, 적어도 약 15-배, 적어도 약 20-배, 적어도 약 25-배, 또는 적어도 약 50-배, 또는 50-배 초과만큼 ALDH2 폴리펩티드의 에스테라아제 활성을 증가시킨다.
일부 구체예에서, 작용제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드 환원효소 활성과 비교할 때, ALDH2 작용제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 100 % (또는 2-배), 적어도 약 2.5-배, 적어도 약 5-배, 적어도 약 10-배, 적어도 약 15-배, 적어도 약 20-배, 적어도 약 25-배, 또는 적어도 약 50-배, 또는 50-배 초과만큼 ALDH2 폴리펩티드의 환원효소 활성을 증가시킨다.
일부 구체예에서, 작용제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 효소 활성과 비교할 때, ALDH2 작용제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 100 % (또는 2-배), 적어도 약 2.5-배, 적어도 약 5-배, 적어도 약 10-배, 적어도 약 15-배, 적어도 약 20-배, 적어도 약 25-배, 또는 적어도 약 50-배, 또는 50-배 초과만큼 SEQ ID NO:1(도 1A에서 도시)에서 제시되는, 또는 SEQ ID NO:1의 아미노산 18-517에서 제시되는 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드의 효소 활성을 증가시킨다.
일부 구체예에서, 작용제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 탈수소효소 활성과 비교할 때, ALDH2 작용제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 100 % (또는 2-배), 적어도 약 2.5-배, 적어도 약 5-배, 적어도 약 10-배, 적어도 약 15-배, 적어도 약 20-배, 적어도 약 25-배, 또는 적어도 약 50-배, 또는 50-배 초과만큼 SEQ ID NO:1(도 1A에서 도시)에서 제시되는, 또는 SEQ ID NO:1의 아미노산 18-517에서 제시되는 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드의 탈수소효소 활성(예를 들어, 알데히드(예를 들어, 이종개체기원 알데히드, 생물 기원의 알데히드, 또는 섭취, 흡입, 흡수된 화합물로부터 생성된 알데히드)를 대응하는 산으로 산화시키는데 있어서 탈수소효소 활성)을 증가시킨다.
일부 구체예에서, 작용제의 부재하에서 ALDH2의 에스테라아제 활성과 비교할 때, ALDH2 작용제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 100 % (또는 2-배), 적어도 약 2.5-배, 적어도 약 5-배, 적어도 약 10-배, 적어도 약 15-배, 적어도 약 20-배, 적어도 약 25-배, 또는 적어도 약 50-배, 또는 50-배 초과만큼, SEQ ID NO:1(도 1A에서 도시)에서 제시되는 또는 SEQ ID NO:1의 아미노산 18-517에서 제시되는 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드의 에스테라아제 활성을 증가시킨다.
일부 구체예에서, 작용제의 부재하에서 ALDH2의 환원효소 활성과 비교할 때, ALDH2 작용제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 100 % (또는 2-배), 적어도 약 2.5-배, 적어도 약 5-배, 적어도 약 10-배, 적어도 약 15-배, 적어도 약 20-배, 적어도 약 25-배, 또는 적어도 약 50-배, 또는 50-배 초과만큼, SEQ ID NO:1(도 1A에서 도시)에서 제시되는 또는 SEQ ID NO:1의 아미노산 18-517에서 제시되는 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드의 환원효소 활성을 증가시킨다.
일부 구체예에서, 작용제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 효소 활성과 비교할 때, 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 100 % (또는 2-배), 적어도 약 2.5-배, 적어도 약 5-배, 적어도 약 10-배, 적어도 약 15-배, 적어도 약 20-배, 적어도 약 25-배, 또는 적어도 약 50-배, 또는 50-배 초과만큼, SEQ ID NO:2(도 1B에서 도시)에서 제시되는 또는 SEQ ID NO:2의 아미노 산 18-517에서 제시되는 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드의 효소 활성을 증가시킨다.
일부 구체예에서, 작용제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 탈수소효소 활성과 비교할 때, 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 100 % (또는 2-배), 적어도 약 2.5-배, 적어도 약 5-배, 적어도 약 10-배, 적어도 약 15-배, 적어도 약 20-배, 적어도 약 25-배, 또는 적어도 약 50-배, 또는 50-배 초과만큼, SEQ ID NO:2(도 1B에서 도시)에서 제시되는 또는 SEQ ID NO:2의 아미노산 18-517에서 제시되는 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드의 탈수소효소 활성(예를 들어, 알데히드(예를 들어, 이종개체기원 알데히드, 생물기원 알데히드, 또는 섭취, 흡입, 또는 흡수된 화합물로부터 생성된 알데히드)를 대응하는 산으로 산화시키는데 있어서 탈수소효소 활성)을 증가시킨다.
일부 구체예에서, 작용제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 에스테라아제 활성과 비교할 때, ALDH2 작용제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 100 % (또는 2-배), 적어도 약 2.5-배, 적어도 약 5-배, 적어도 약 10-배, 적어도 약 15-배, 적어도 약 20-배, 적어도 약 25-배, 또는 적어도 약 50-배, 또는 50-배 초과만큼, SEQ ID NO:2(도 1B에서 도시)에서 제시되는 또는 SEQ ID NO:2의 아미노산 18-517에서 제시되는 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드의 에스테라아제 활성을 증가시킨다.
일부 구체예에서, 작용제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 환원효소 활성과 비교할 때, ALDH2 작용제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 100 % (또는 2-배), 적어도 약 2.5-배, 적어도 약 5-배, 적어도 약 10-배, 적어도 약 15-배, 적어도 약 20-배, 적어도 약 25-배, 또는 적어도 약 50-배, 또는 50-배 초과만큼, SEQ ID NO:2(도 1B에서 도시)에서 제시되는 또는 SEQ ID NO:2의 아미노산 18-517에서 제시되는 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드의 환원효소 활성을 증가시킨다.
일부 구체예에서, ALDH2 작용제는 ALDH2에 특이적(예를 들어, 선택적)이며, 예를 들어, 대상 ALDH2 작용제는 ALDH2 효소의 효소 활성을 증가시키지만, 시토졸 알데히드 탈수소효소-1(ALDH1)의 동일한 효소 활성을 실질적으로 증가시키지 않는데, 조금이라도 증가시킨다 해도, 예를 들어서, 대상 ALDH2 작용제는 적어도 약 5% 또는 그 이상으로써 ALDH2 효소의 동일한 효소 활성을 증가시키는 농도로 사용될 때, 약 5% 미만, 약 2% 미만, 또는 약 1% 미만으로써 ALDH1 효소의 효소 활성을 증가시킨다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 알코올 탈수소효소(ADH)의 효소 활성을 실질적으로 증가시키지 않는데, 조금이라도 증가시킨다 해도, 예를 들어서, 대상 ALDH2 작용제는 적어도 약 5% 이상으로써 ALDH2 효소의 효소 활성을 증가시키 는 농도에서 사용될 때, 약 5% 미만, 약 2% 미만, 또는 약 1% 미만으로써 ADH의 효소 활성을 증가시킨다.
일부 구체예에서, 예를 들어, 대상 ALDH2 작용제는 ALDH2에 특이적(예를 들어, 선택적)이며, 예를 들어, 대상 ALDH2 작용제는 ALDH2 효소의 탈수소효소 활성을 증가시키지만, 시토졸 알데히드 탈수소효소-1(ALDH1)의 탈수소효소 활성을 실질적으로 증가시키지 않는데, 조금이라도 증가시킨다 해도, 예를 들어서, 대상 ALDH2 작용제는, 적어도 약 5% 이상으로써 ALDH2 효소의 탈수소효소 활성을 증가시키는 농도에서 사용될 때, 약 5% 미만, 약 2% 미만, 또는 약 1% 미만으로써 ALDH1 효소의 탈수소효소 활성을 증가시킨다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 알코올 탈수소효소 (ADH)의 탈수소효소 활성을 실질적으로 증가시키지 않는데, 조금이라도 증가시킨다 해도, 예를 들어서, 대상 ALDH2 작용제는 적어도 약 5% 또는 그 이상으로써 ALDH2 효소의 탈수소효소 활성을 증가시키는 농도에서 사용될 때, 약 5% 미만, 약 2% 미만, 또는 약 1% 미만으로써 ADH의 탈수소효소 활성을 증가시킨다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 약 1 nM 내지 약 1 mM, 예를 들어, 약 1 nM 내지 약 10 nM, 약 10 nM 내지 약 15 nM, 약 15 nM 내지 약 25 nM, 약 25 nM 내지 약 50 nM, 약 50 nM 내지 약 75 nM, 약 75 nM 내지 약 100 nM, 약 100 nM 내지 약 150 nM, 약 150 nM 내지 약 200 nM, 약 200 nM 내지 약 250 nM, 약 250 nM 내지 약 300 nM, 약 300 nM 내지 약 350 nM, 약 350 nM 내지 약 400 nM, 약 400 nM 내지 약 450 nM, 약 450 nM 내지 약 500 nM, 약 500 nM 내지 약 750 nM, 약 750 nM 내지 약 1 μM, 약 1 μM 내지 약 10 μM, 약 10 μM 내지 약 25 μM, 약 25 μM 내지 약 50 μM, 약 50 μM 내지 약 75 μM, 약 75 μM 내지 약 100 μM, 약 100 μM 내지 약 250 μM, 약 250 μM 내지 약 500 μM, 또는 약 500 μM 내지 약 1 mM의 EC50을 가진다.
일부 구체예에서, 예를 들어, 대상 ALDH2 작용제는, 미토콘드리아 ALDH2의 탈수소효소 활성에 대해 약 1 nM 내지 약 1 mM, 예를 들어, 약 1 nM 내지 약 10 nM, 약 10 nM 내지 약 15 nM, 약 15 nM 내지 약 25 nM, 약 25 nM 내지 약 50 nM, 약 50 nM 내지 약 75 nM, 약 75 nM 내지 약 100 nM, 약 100 nM 내지 약 150 nM, 약 150 nM 내지 약 200 nM, 약 200 nM 내지 약 250 nM, 약 250 nM 내지 약 300 nM, 약 300 nM 내지 약 350 nM, 약 350 nM 내지 약 400 nM, 약 400 nM 내지 약 450 nM, 약 450 nM 내지 약 500 nM, 약 500 nM 내지 약 750 nM, 약 750 nM 내지 약 1 μM, 약 1 μM 내지 약 10 μM, 약 10 μM 내지 약 25 μM, 약 25 μM 내지 약 50 μM, 약 50 μM 내지 약 75 μM, 약 75 μM 내지 약 100 μM, 약 100 μM 내지 약 250 μM, 약 250 μM 내지 약 500 μM, 또는 약 500 μM 내지 약 1 mM의 EC50을 가진다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 약 1 nM 내지 약 1 mM, 예를 들어, 약 1 nM 내지 약 10 nM, 약 10 nM 내지 약 15 nM, 약 15 nM 내지 약 25 nM, 약 25 nM 내지 약 50 nM, 약 50 nM 내지 약 75 nM, 약 75 nM 내지 약 100 nM, 약 100 nM 내지 약 150 nM, 약 150 nM 내지 약 200 nM, 약 200 nM 내지 약 250 nM, 약 250 nM 내지 약 300 nM, 약 300 nM 내지 약 350 nM, 약 350 nM 내지 약 400 nM, 약 400 nM 내지 약 450 nM, 약 450 nM 내지 약 500 nM, 약 500 nM 내지 약 750 nM, 약 750 nM 내지 약 1 μM, 약 1 μM 내지 약 10 μM, 약 10 μM 내지 약 25 μM, 약 25 μM 내지 약 50 μM, 약 50 μM 내지 약 75 μM, 약 75 μM 내지 약 100 μM, 약 100 μM 내지 약 250 μM, 약 250 μM 내지 약 500 μM, 또는 약 500 μM 내지 약 1 mM의 SEQ ID NO:1 (도 1A에 도시)에서 제시하는 또는 SEQ ID NO:1의 아미노산 18-517에서 제시하는 바와 같은 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드에 대한 EC50을 가진다.
일부 구체예에서, 예를 들어, 대상 ALDH2 작용제는 약 1 nM 내지 약 1 mM, 예를 들어, 약 1 nM 내지 약 10 nM, 약 10 nM 내지 약 15 nM, 약 15 nM 내지 약 25 nM, 약 25 nM 내지 약 50 nM, 약 50 nM 내지 약 75 nM, 약 75 nM 내지 약 100 nM, 약 100 nM 내지 약 150 nM, 약 150 nM 내지 약 200 nM, 약 200 nM 내지 약 250 nM, 약 250 nM 내지 약 300 nM, 약 300 nM 내지 약 350 nM, 약 350 nM 내지 약 400 nM, 약 400 nM 내지 약 450 nM, 약 450 nM 내지 약 500 nM, 약 500 nM 내지 약 750 nM, 약 750 nM 내지 약 1 μM, 약 1 μM 내지 약 10 μM, 약 10 μM 내지 약 25 μM, 약 25 μM 내지 약 50 μM, 약 50 μM 내지 약 75 μM, 약 75 μM 내지 약 100 μM, 약 100 μM 내지 약 250 μM, 약 250 μM 내지 약 500 μM, 또는 약 500 μM 내지 약 1 mM의 SEQ ID NO:1 (도 1A에 도시)에서 제시하는 또는 SEQ ID NO:1의 아미노산 18-517에서 제시하는 바와 같은 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드의 탈수소 효소 활성에 대한 EC50을 가진다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 약 1 nM 내지 약 1 mM, 예를 들어, 약 1 nM 내지 약 10 nM, 약 10 nM 내지 약 15 nM, 약 15 nM 내지 약 25 nM, 약 25 nM 내지 약 50 nM, 약 50 nM 내지 약 75 nM, 약 75 nM 내지 약 100 nM, 약 100 nM 내지 약 150 nM, 약 150 nM 내지 약 200 nM, 약 200 nM 내지 약 250 nM, 약 250 nM 내지 약 300 nM, 약 300 nM 내지 약 350 nM, 약 350 nM 내지 약 400 nM, 약 400 nM 내지 약 450 nM, 약 450 nM 내지 약 500 nM, 약 500 nM 내지 약 750 nM, 약 750 nM 내지 약 1 μM, 약 1 μM 내지 약 10 μM, 약 10 μM 내지 약 25 μM, 약 25 μM 내지 약 50 μM, 약 50 μM 내지 약 75 μM, 약 75 μM 내지 약 100 μM, 약 100 μM 내지 약 250 μM, 약 250 μM 내지 약 500 μM, 또는 약 500 μM 내지 약 1 mM의 SEQ ID NO:2 (도 1B에 도시)에서 제시하는 또는 SEQ ID NO:2의 아미노산 18-517에서 제시하는 바와 같은 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드에 대한 EC50을 가진다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 약 1 nM 내지 약 1 mM, 예를 들어, 약 1 nM 내지 약 10 nM, 약 10 nM 내지 약 15 nM, 약 15 nM 내지 약 25 nM, 약 25 nM 내지 약 50 nM, 약 50 nM 내지 약 75 nM, 약 75 nM 내지 약 100 nM, 약 100 nM 내지 약 150 nM, 약 150 nM 내지 약 200 nM, 약 200 nM 내지 약 250 nM, 약 250 nM 내지 약 300 nM, 약 300 nM 내지 약 350 nM, 약 350 nM 내지 약 400 nM, 약 400 nM 내지 약 450 nM, 약 450 nM 내지 약 500 nM, 약 500 nM 내지 약 750 nM, 약 750 nM 내지 약 1 μM, 약 1 μM 내지 약 10 μM, 약 10 μM 내지 약 25 μM, 약 25 μM 내지 약 50 μM, 약 50 μM 내지 약 75 μM, 약 75 μM 내지 약 100 μM, 약 100 μM 내지 약 250 μM, 약 250 μM 내지 약 500 μM, 또는 약 500 μM 내지 약 1 mM의 SEQ ID NO:2 (도 1B에 도시)에서 제시하는 또는 SEQ ID NO:2의 아미노산 18-517에서 제시하는 바와 같은 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드의 탈수소효소 활성에 대한 EC50을 가진다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 N-벤질-벤즈아미드 화합물이다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 하기 나타내는 화학식 I의 화합물:
Figure 112009059355583-PCT00001
[상기식에서, 각각의 R1, R2, 및 R3는 H; 할로 (예를 들어, 브로모, 플루오로, 클로로, 요오도); 치환된 또는 비치환된 페닐 기; 지방족 기, 알킬 기; 치환된 알킬 기; 알케닐 기; 알키닐 기; 치환된 또는 비치환된 고리 기; 치환된 또는 비치환된 헤테로고리 기; 치환된 또는 비치환된 아릴 기; 및 치환된 또는 비치환된 헤테로아릴 기로부터 독립적으로 선택되고;
A는 C 또는 S이고 A = C일 때 a = 1이고; A = S일 때 a = 2이고;
Ar1 및 Ar2는 치환된 아릴 기, 비치환된 아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 및 비치환된 헤테로아릴 기로부터 독립적으로 선택된다];
또는 그것의 프로드러그, 약제학적으로 허용가능한 염, 유사체 또는 유도체 이다.
일부 구체예에서, 예를 들어, 화학식 I의 Ar1 및 Ar2는 독립적이고:
Figure 112009059355583-PCT00002
상기식에서, R4-R8는 H; 할로 (예를 들어, 브로모, 플루오로, 클로로, 요오도); 치환된 또는 비치환된 페닐 기; 지방족 기, 알킬 기; 치환된 알킬 기; 알케닐 기; 알키닐 기; 치환된 또는 비치환된 고리 기; 치환된 또는 비치환된 헤테로고리 기; 치환된 또는 비치환된 아릴 기; 및 치환된 또는 비치환된 헤테로아릴 기로부터 각각 독립적으로 선택된다. 다른 구체예에서, 화학식 I의 Ar1 및 Ar2는 독립적으로 치환된 또는 비치환된 헤테로고리 기, 예를 들어, 치환된 또는 비치환된 피리딘, 티아졸, 이미다졸, 티오펜, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 또는 푸란 기이다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 N-벤질-벤즈아미드 화합물이다. 일부 구체예에서 대상 ALDH2 작용제는 하기 나타내는 화학식 II의 화합물:
Figure 112009059355583-PCT00003
[상기식에서, Xn 및 Xy는 각각 독립적으로 H, C, N, O, 또는 할로겐 (예를 들어, F, Br, Cl, 또는 I)이고; n은 정수 0 또는 1이고; y는 정수 0 또는 1이고;
…(점선)은 선택적 결합이고; z는 정수 0, 1, 또는 2이고;
A는 C 또는 S이고, A = C일 때 a = 1이고; A = S일 때 a = 2이고;
Ar은 비치환 또는 치환된 아릴 기, 치환된 헤테로아릴 기, 또는 비치환된 헤테로아릴 기이고;
R1 내지 R6는 각각 독립적으로 H; 할로(예를 들어, 브로모, 플루오로, 클로로, 요오도); 치환된 또는 비치환된 페닐 기; 지방족 기, 알킬 기; 치환된 알킬 기; 알케닐 기; 알키닐 기; 치환된 또는 비치환된 고리 기; 치환된 또는 비치환된 헤테로고리 기; 치환된 또는 비치환된 아릴 기; 및 치환된 또는 비치환된 헤테로아릴 기로부터 각각 독립적으로 선택된다];
또는 그것의 프로드러그, 약제학적으로 허용가능한 염, 유사체 또는 유도체이다.
일부 구체예에서, 예를 들어, 화학식 II의 Ar은:
Figure 112009059355583-PCT00004
이고,
상기식에서, R4-R8은 H; 할로(예를 들어, 브로모, 플루오로, 클로로, 요오도); 치환된 또는 비치환된 페닐 기; 지방족 기, 알킬 기; 치환된 알킬 기; 알케닐 기; 알키닐 기; 치환된 또는 비치환된 고리 기; 치환된 또는 비치환된 헤테로고리 기; 치환된 또는 비치환된 아릴 기; 및 치환된 또는 비치환된 헤테로아릴 기로부터 각각 독립적으로 선택된다. 일부 구체예에서, R4 및 R8은 메틸 기이고, R5, R6, 및 R7은 H이다. 일부 구체예에서, R4 및 R8은 할로겐 기(예를 들어, 브로모, 플루오로, 클로로, 요오도)이고, R5, R6, 및 R7은 H이다.
다른 구체예에서, 화학식 II의 Ar은 치환된 또는 비치환된 헤테로고리 기, 예를 들어, 치환된 또는 비치환된 피리딘, 티아졸, 이미다졸, 티오펜, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 또는 푸란 기이다. 일부 구체예에서, 화학식 II의 Ar은 치환된 피리디닐 기, 예를 들어, 디할로게노-치환된 피리디닐 기이다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 하기에서 나타내는 바와 같은 화학식 Ia의 화합물:
Figure 112009059355583-PCT00005
[상기식에서, Xn 및 Xy는 각각 독립적으로 H, C, N, O, 또는 할로겐(예를 들어, F, Br, Cl, 또는 I)이고;
…(점선)은 선택적 결합이며;
z는 정수 0, 1, 또는 2이고, 단: 1) X = 할로겐이고 …은 결합이 아닐 때, z = 0이고; 2) z = 0, X = O일 때, …은 결합이 아니고, 하나 이상의 산소 원자(X)가 존재하며, 산소는 메틸 기에 부착되고;
n은 정수 0 또는 1이고;
y는 정수 0 또는 1이고;
A = C 또는 S이며, A = C일 때 a = 1이고; A = S일 때 a = 2이고;
Ar은 페닐 또는 티오펜 환이고; Ar은 메틸, 할로, 트리플루오로메틸, 또는 페닐로부터 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기에 의해 카르보닐 또는 술포닐 기에 대한 오르소 위치(들)에서 선택적으로 치환되고; Ar은 카르보닐 또는 술포닐 기에 대한 메타 또는 파라에서 할로겐에 의해 선택적으로 치환되고; 및, Ar이 티오펜 환일 때, 카르보닐 또는 술포닐 기는 2 또는 3 위치에서 티오펜 환에 부착된다];
또는 그것의 프로드러그, 약제학적으로 허용가능한 염, 유사체 또는 유도체이다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 하기 나타내는 화합물 1의 구조를 가진다.
Figure 112009059355583-PCT00006
화합물 1: (N-(1,3-벤조디옥솔-5-일메틸)-2,6-디클로로벤즈아미드).
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 하기 나타내는 바와 같은 화합물 2의 구조를 가진다:
Figure 112009059355583-PCT00007
화합물 2: (N-(1,3-벤조디옥솔-5-일메틸)-2,6-디플루오로벤즈아미드)
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 하기 나타내는 바와 같은 화합물 3의 구조를 가진다.
Figure 112009059355583-PCT00008
화합물 3: (N-(1,3-벤조디옥솔-5-일메틸)-2-브로모벤즈아미드).
일부 구체예에서, 화합물 1, 화합물 2, 및 화합물 3 중 한 가지 이상이 뚜렷하게 한정하여 제외된다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 하기 나타내는 바와 같은 화합물 4의 구조를 가진다.
Figure 112009059355583-PCT00009
화합물 4: (N-(1,3-벤조디옥솔-5-일메틸)-2-요오도벤즈아미드).
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 하기 나타내는 바와 같은 XO-3, XO-4, XO-5, XO-9, XO-28, XO-29, XO-33, XO-36, XO-39, XO-12, XO-13, XO-6, XO-7, XO-8, XO-11, XO-22, XO-25, 및 XO-26으로 지칭된 화합물 중 하나의 구조를 가진 다.
Figure 112009059355583-PCT00010
Figure 112009059355583-PCT00011
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 하기 나타내는 바와 같은 화합물 XO-43의 구조를 가진다:
Figure 112009059355583-PCT00012
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 하기 나타내는 바와 같은 화합물 XO-44의 구조를 가진다:
Figure 112009059355583-PCT00013
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 하기 나타내는 바와 같은 화합물 XO-45의 구조를 가진다:
Figure 112009059355583-PCT00014
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 하기 나타내는 바와 같은 화합물 XO-46의 구조를 가진다:
Figure 112009059355583-PCT00015
화합물이 ALDH2 작용제인지 여부는 용이하게 확인될 수 있다. ALDH2의 탈수소효소 활성에 대한 분석은 당업계에 공지되어 있고, 어떤 공지된 분석이 사용될 수 있다. 탈수소효소 분석의 예들은, 예를 들어, Sheikh et al. ((1997) J. Biol . Chem . 272:18817-18822); Vallari and Pietruszko (1984) J. Biol . Chem . 259:4922; 및 Farres et al. ((1994) J. Biol . Chem . 269:13854-13860)을 포함하는 다양한 간행물에서 발견된다.
탈수소효소 활성에 대한 분석의 예로서, ALDH2는 25℃에서 50 mM 피로인산 나트륨 HCl 완충제, pH 9.0, 100 mM 인산 나트륨 완충제, pH 7.4, 또는 50 mM 인산 나트륨 완충제, pH 7.4에서 분석되며, 완충제는 NAD+ (예를 들어, 0.8 mM NAD+, 또는 더 높음, 예를 들어, 1 mM, 2 mM, or 5 mM NAD+) 및 14μM 프로피온알데히드와 같은 알데히드 기질을 포함한다. NAD+의 환원은 분광 광도계를 사용하여 340 nm에서 모니터링되고, 또는 플루오로마이크로포토미터를 사용하여 형광 증가에 의해 모니터링된다. 효소 활성은 US 2005/0171043; 및 WO 2005/057213에서 기술되고, 도 2에서 개략적으로 도시되는 바와 같이 표준 분광광도법을 사용하여, 예를 들어, 340nm에서 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드(NAD+)의 산화된 형태에서 그것의 환원된 형태, NADH로의 환원반응을 측정함으로써 분석될 수 있다. 대표적인 분석에서, 반응은 25℃에서 0.1 NaPPi 완충제, pH 9.5, 2.4 mM NAD+ 및 기질로서 10 mM 아세트알데히드에서 수행된다. 효소 활성은 US 2005/0171043; 및 WO 2005/057213에서 기술되는 바와 같이 340nm에서 NAD+의 NADH로 환원 반응에 의해 측정된다. 또 다르게는, NADH의 생성은 NADH를 소비하고 검출가능한 신호를 제공하는 다른 효소 반응과 커플링될 수 있다. 이러한 효소 반응의 예는 US 2005/0171043; 및 WO 2005/057213에서 기술되고, 도 2에서 개략적으로 도시되는 바와 같이 레자주린이 그것의 산화된 형광성 화합물 레조루핀으로 바뀌는 디아포라아제-기초 반응이다. 590 nm에서 형광성 레조루핀의 검출은 ALDH2 효소 활성에서의 어떤 변화에 대한 증폭되고 더 민감한 신호를 제공한다.
화합물이 ALDH2의 에스테라아제 활성을 증가시키는지 여부는 에스테라아제 활성에 대한 어떤 공지된 분석을 사용하여 결정될 수 있다. 예를 들어, ALDH2의 에스테라아제 활성은 첨가된 NAD+의 부재 또는 존재하에서 실온에서 기질로서 800 μM p-니트로페닐 아세테이트를 가지고 25 mM N,N-비스(2-히드록시에틸)-2-아미노 에탄술폰산 (BES) (pH 7.5)에서 400nm로 p-니트로페놀 형성의 속도를 모니터링함으로써 결정될 수 있다. 니트로페놀에 대해 400nm에서 16 mM-1cm-1의 pH-의존성 몰흡광계수가 사용될 수 있다(예를 들어, Larson et al. (2007) J. Biol . Chem . 282:12940) 참조. ALDH2의 에스테라아제 활성은 기질로서 1 mM p-니트로페닐아세테이트를 가지고 50 mM Pipes(pH 7.4)에서 400nm로 p-니트로페놀 형성의 속도를 측정함으로써 결정될 수 있다. p-니트로페놀레이트에 대해 400nm에서 18.3 x 103 M-1cm-1의 몰흡광계수는 그것의 형성속도를 계산하기 위해 사용될 수 있다(예를 들어, Ho et al.(2005) Biochemistry 44:8022 참조).
화합물이 ALDH2의 환원효소 활성을 증가시키는지 여부는 환원효소 활성에 대한 어떤 공지된 분석을 사용하여 결정될 수 있다. ALDH2의 환원효소 활성은 박막 크로마토그래피(TLC) 또는 방사성 표지된 기질을 사용하는 액체 신틸레이션 분광광도법을 사용하여, 1,2-글리세릴 디니트레이트 및 1,3-글리세릴 디니트레이트 형성의 속도를 측정함으로써 결정될 수 있다. 예를 들어, 0.1 mM 또는 1 mM GTN (글리세릴 트리니트레이트)는 ALDH2의 존재하에서 100 mM KPi (pH 7.5), 0.5 mM EDTA, 1 mM NADH, 1 mM NADPH을 함유하는 분석 혼합물(1 ml)과 함께 배양된다. 37℃에서 약 10분 내지 약 30분 동안 배양 후, 반응을 중단시키고 GTN 및 그것의 대사산물을 3 x 4 ml 에테르로 추출하여 모으고, 용매는 질소의 흐름에 의해 증발시킨다. 최종 부피는 후속의 TLC 분리 및 신틸레이션 카운팅을 위해 에탄올에서 100ml 미만으로 유지시킨다. 예를 들어, Zhang and Stamler (2002) Proc . Natl . Acad . Sci . USA 99:8306 참조.
화합물이 ALDH2의 효소 활성을 증가시키는지 여부를 결정하기 위한 다른 방법은 하기에서 더욱 상세하게 기술되며, E487K ALDH2 변이체가 사용된다.
ALDH2 길항제
본 발명은 ALDH2 길항제(또한 "ALDH2 억제제"로서 언급됨), 및 ALDH2 길항제를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. 일부 구체예에서, ALDH2 길항제는 알코올 중독을 치료하는데 유용하다. 다른 구체예에서, ALDH2 길항제는 암 화학요법제에 대한 암 세포의 민감성을 증가시킨다. 따라서, 일부 구체예에서, ALDH2 길항제는 암 치료에서 표준 암 치료법에 대한 보조제로서 유용하다.
일부 구체예에서, 길항제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 효소 활성과 비교하여, 대상 ALDH2 길항제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%로써 ALDH2 폴리펩티드의 효소 활성을 감소시킨다.
일부 구체예에서, 길항제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 탈수소효소 활성과 비교하여, 대상 ALDH2 길항제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%로써 ALDH2 폴리펩티드의 탈수소효소 활성을 감소시킨다.
일부 구체예에서, 길항제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 에스테라아제 활성과 비교하여, 대상 ALDH2 길항제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%로써 ALDH2 폴리펩티드의 에스테라아제 활성을 감소시킨다.
일부 구체예에서, 길항제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 환원효소 활성과 비교하여, 대상 ALDH2 길항제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%로써 ALDH2 폴리펩티드의 환원효소 활성을 감소시킨다.
일부 구체예에서, 길항제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 효소 활성과 비교할 때, ALDH2 길항제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%로써 SEQ ID NO:1 (도 1A에서 도시)에서 제시되고, 또는 SEQ ID NO:1의 아미노산 18-517에 제시되는 바와 같은 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드의 효소 활성을 감소시킨다.
일부 구체예에서, 길항제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 탈수소효소 활성과 비교할 때, ALDH2 길항제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%로써 SEQ ID NO:1 (도 1A에서 도시)에서 제시되고, 또는 SEQ ID NO:1의 아미노산 18-517에 제시되는 바와 같은 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드의 탈수소효소 활성을 감소시킨다.
일부 구체예에서, 길항제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 에스테라아제 활성과 비교할 때, ALDH2 길항제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%로써 SEQ ID NO:1 (도 1A에서 도시)에서 제시되고, 또는 SEQ ID NO:1의 아미노산 18-517에 제시되는 바와 같은 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드의 에스테라아제 활성을 감소시킨다.
일부 구체예에서, 길항제의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 환원효소 활성과 비교할 때, ALDH2 길항제는 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%로써 SEQ ID NO:1 (도 1A에서 도시)에서 제시되고, 또는 SEQ ID NO:1의 아미 노산 18-517에 제시되는 바와 같은 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드의 환원효소 활성을 감소시킨다..
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 ALDH2에 특이적(예를 들어, 선택적)이며, 예를 들어, 대상 ALDH2 길항제는 ALDH2 효소의 효소 활성을 감소시키지만, 시토졸 알데히드 탈수소효소-1(ALDH1)의 효소 활성을 실질적으로 감소시키지 않는데, 조금이라도 감소시킨다 해도, 예를 들어서, 대상 ALDH2 길항제는, 적어도 약 10% 이상으로써 ALDH2 효소의 효소 활성을 감소시키는 농도에서 사용될 때, 약 10% 미만, 약 5% 미만, 약 2% 미만, 또는 약 1% 미만으로써 ALDH1 효소의 효소 활성을 감소시킨다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 알코올 탈수소효소(ADH)의 효소 활성을 실질적으로 감소시키지 않는데, 조금이라도 감소시킨다 해도, 예를 들어서, 대상 ALDH2 길항제는, 적어도 약 10% 이상으로써 ALDH2 효소의 효소 활성을 감소시키는 농도에서 사용될 때, 약 10% 미만, 약 5% 미만, 약 2% 미만, 또는 약 1% 미만으로써 ADH의 효소 활성을 감소시킨다.
예를 들어, 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 ALDH2에 특이적(예를 들어, 선택적)이며, 예를 들어, 대상 ALDH2 길항제는 ALDH2 효소의 탈수소효소 활성을 감소시키지만, 시토졸 알데히드 탈수소효소-1(ALDH1)의 탈수소효소 활성을 실질적으로 감소시키지 않는데, 조금이라도 감소시킨다 해도, 예를 들어서, 대상 ALDH2 길항제는, 적어도 약 10% 이상으로써 ALDH2 효소의 효소 활성을 감소시키는 농도에서 사용될 때, 약 10% 미만, 약 5% 미만, 약 2% 미만, 또는 약 1% 미만으로써 ALDH1 효소의 탈수소효소 활성을 감소시킨다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제 는 알코올 탈수소효소(ADH)의 탈수소효소 활성을 실질적으로 감소시키지 않는데, 조금이라도 감소시킨다 해도, 예를 들어서, 대상 ALDH2 길항제는 적어도 약 10% 이상으로써 ALDH2 효소의 탈수소효소 활성을 감소시키는 농도에서 사용될 때, 약 10% 미만, 약 5% 미만, 약 2% 미만, 또는 약 1% 미만으로써 ADH의 탈수소효소 활성을 감소시킨다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 50 μM 미만의 IC50 을 가지며, 예를 들어, 대상 ALDH2 길항제는 약 50 μM 내지 약 5 nm, 또는 5 nM 미만의 IC50을 가진다. 예를 들어, 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 약 50 μM 내지 약 25 μM, 약 25 μM 내지 약 10 μM, 약 10 μM 내지 약 5 μM, 약 5 μM 내지 약 1 μM, 약 1 μM 내지 약 500 nM, 약 500 nM 내지 약 400 nM, 약 400 nM 내지 약 300 nM, 약 300 nM 내지 약 250 nM, 약 250 nM 내지 약 200 nM, 약 200 nM 내지 약 150 nM, 약 150 nM 내지 약 100 nM, 약 100 nM 내지 약 50 nM, 약 50 nM 내지 약 30 nM, 약 30 nM 내지 약 25 nM, 약 25 nM 내지 약 20 nM, 약 20 nM 내지 약 15 nM, 약 15 nM 내지 약 10 nM, 약 10 nM 내지 약 5 nM, 또는 약 5 nM 미만의 IC50을 가진다.
예를 들어, 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 50 μM 미만의 IC50을 가지며, 예를 들어, 대상 ALDH2 길항제는 약 50 μM 내지 약 5 nm, 또는 5 nM 미만의 IC50을 가진다. 예를 들어, 일부 구체예에서, 미토콘드리아 ALDH2의 탈수소효소 활성에 대해, 대상 ALDH2 길항제는 약 50 μM 내지 약 25 μM, 약 25 μM 내지 약 10 μM, 약 10 μM 내지 약 5 μM, 약 5 μM 내지 약 1 μM, 약 1 μM 내지 약 500 nM, 약 500 nM 내지 약 400 nM, 약 400 nM 내지 약 300 nM, 약 300 nM 내지 약 250 nM, 약 250 nM 내지 약 200 nM, 약 200 nM 내지 약 150 nM, 약 150 nM 내지 약 100 nM, 약 100 nM 내지 약 50 nM, 약 50 nM 내지 약 30 nM, 약 30 nM 내지 약 25 nM, 약 25 nM 내지 약 20 nM, 약 20 nM 내지 약 15 nM, 약 15 nM 내지 약 10 nM, 약 10 nM 내지 약 5 nM, 또는 약 5 nM 미만의 IC50을 가진다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 약 50 μM 내지 약 25 μM, 약 25 μM 내지 약 10 μM, 약 10 μM 내지 약 5 μM, 약 5 μM 내지 약 1 μM, 약 1 μM 내지 약 500 nM, 약 500 nM 내지 약 400 nM, 약 400 nM 내지 약 300 nM, 약 300 nM 내지 약 250 nM, 약 250 nM 내지 약 200 nM, 약 200 nM 내지 약 150 nM, 약 150 nM 내지 약 100 nM, 약 100 nM 내지 약 50 nM, 약 50 nM 내지 약 30 nM, 약 30 nM 내지 약 25 nM, 약 25 nM 내지 약 20 nM, 약 20 nM 내지 약 15 nM, 약 15 nM 내지 약 10 nM, 약 10 nM 내지 약 5 nM, 또는 약 5 nM 미만의 SEQ ID NO:1(도 1A에서 도시)에서 제시하는 또는 SEQ ID NO:1의 아미노산 18-517에서 제시하는 바와 같은 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드에 대한 IC50을 가진다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는, 약 50 μM 내지 약 25 μM, 약 25 μM 내지 약 10 μM, 약 10 μM 내지 약 5 μM, 약 5 μM 내지 약 1 μM, 약 1 μM 내지 약 500 nM, 약 500 nM 내지 약 400 nM, 약 400 nM 내지 약 300 nM, 약 300 nM 내지 약 250 nM, 약 250 nM 내지 약 200 nM, 약 200 nM 내지 약 150 nM, 약 150 nM 내지 약 100 nM, 약 100 nM 내지 약 50 nM, 약 50 nM 내지 약 30 nM, 약 30 nM 내지 약 25 nM, 약 25 nM 내지 약 20 nM, 약 20 nM 내지 약 15 nM, 약 15 nM 내지 약 10 nM, 약 10 nM 내지 약 5 nM, 또는 약 5 nM 미만의 SEQ ID NO:1(도 1A에서 도시)에서 제시하는 또는 SEQ ID NO:1의 아미노산 18-517에서 제시하는 바와 같은 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드의 탈수소효소 활성에 대한 IC50을 가진다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 하기 나타내는 바와 같은 화학식 III의 화합물:
Figure 112009059355583-PCT00016
(상기식에서, Ar은 비치환된 또는 치환된 페닐 기이고;
n = 0, 1, 2, 또는 3이고;
A = C 또는 S이고, A = C일 때 a = 1이고; A = S일 때 a = 2이고;
R1 및 R2는 독립적으로 H; 할로; 치환된 또는 비치환된 페닐 기; 아미드, 지방족 기, 알킬 기; 치환된 알킬 기; 알케닐 기; 알키닐 기; 치환된 또는 비치환된 고리 기; 치환된 또는 비치환된 헤테로고리 기; 치환된 또는 비치환된 아릴 기; 및 치환된 또는 비치환된 헤테로아릴 기이다);
또는 그것의 프로드러그, 약제학적으로 허용가능한 염, 유사체 또는 유도체이다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 하기에 나타내는 바와 같은 화학식 IV의 화합물:
Figure 112009059355583-PCT00017
(상기식에서, Ar은 치환된 또는 비치환된 페닐 또는 피리딜 기이고;
R1은 H; 할로(예를 들어, 브로모, 플루오로, 클로로, 요오도); 치환된 또는 비치환된 페닐 기; 아미드, 지방족 기, 알킬 기; 치환된 알킬 기; 알케닐 기; 알키닐 기; 치환된 또는 비치환된 고리 기; 치환된 또는 비치환된 헤테로고리 기; 치환된 또는 비치환된 아릴 기; 및 치환된 또는 비치환된 헤테로아릴 기로부터 선택된다);
또는 그것의 프로드러그, 약제학적으로 허용가능한 염, 유사체 또는 유도체이다.
일부 구체예에서, 화학식 IV의 R1은 하기로부터 선택되고:
Figure 112009059355583-PCT00018
; 및
Figure 112009059355583-PCT00019
,
각각의 R2, R3, R4, 및 R5는 H; 할로 (예를 들어, 브로모, 플루오로, 클로로, 요오도); 아미드; 치환된 또는 비치환된 페닐 기; 지방족 기, 알킬 기; 치환된 알킬 기; 알케닐 기; 알키닐 기; 치환된 또는 비치환된 고리 기; 치환된 또는 비치환된 헤테로고리 기; 치환된 또는 비치환된 아릴 기; 및 치환된 또는 비치환된 헤테로아릴 기로부터 독립적으로 선택된다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 하기에서 나타내는 바와 같은 화학식 V의 화합물:
Figure 112009059355583-PCT00020
[상기식에서, n은 정수 0 내지 20(예를 들어, 0, 1, 2, 2, 3, 4, 5-10, 10-15, 또는 15-20)이고;
Ar은 비치환된 또는 치환된 페닐, 나프틸, 또는 피리딜이고;
R1은 H; 할로 (예를 들어, 브로모, 플루오로, 클로로, 요오도); 아미드; 치환된 또는 비치환된 페닐 기; 지방족 기, 알킬 기; 치환된 알킬 기; 알케닐 기; 알키닐 기; 치환된 또는 비치환된 고리 기; 치환된 또는 비치환된 헤테로고리 기; 치환된 또는 비치환된 아릴 기; 및 치환된 또는 비치환된 헤테로아릴 기이고;
Z는 H; 할로(예를 들어, 브로모, 플루오로, 클로로, 요오도); 아미드; 치환된 또는 비치환된 페닐 기; 지방족 기, 알킬 기; 치환된 알킬 기; 알케닐 기; 알키닐 기; 치환된 또는 비치환된 고리 기; 치환된 또는 비치환된 헤테로고리 기; 치환 된 또는 비치환된 아릴 기; 및 치환된 또는 비치환된 헤테로아릴 기이다];
또는 그것의 프로드러그, 약제학적으로 허용가능한 염, 유사체, 또는 유도체이다.
일부 구체예에서, 화학식 V의 Z는 하기로부터 선택된다:
Figure 112009059355583-PCT00021
;
Figure 112009059355583-PCT00022
및
Figure 112009059355583-PCT00023
.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 하기 나타내는 바와 같은 화학식 VI의 화합물:
Figure 112009059355583-PCT00024
[상기식에서, Ar은 치환된 또는 비치환된 페닐 또는 벤조디옥사릴이고;
R1 및 R2는 독립적으로 H; 할로(예를 들어, 브로모, 플루오로, 클로로, 요오도); 아미드; 치환된 또는 비치환된 페닐 기; 지방족 기, 알킬 기; 치환된 알킬 기; 알케닐 기; 알키닐 기; 치환된 또는 비치환된 고리 기; 치환된 또는 비치환된 헤테로고리 기; 치환된 또는 비치환된 아릴 기; 및 치환된 또는 비치환된 헤테로아릴 기이고;
점선은 치환 또는 비치환될 수 있는 선택적 벤젠 환이다];
또는 그것의 프로드러그, 약제학적으로 허용가능한 염, 유사체, 또는 유도체이다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 하기에서 나타내는 바와 같은 화학식 VII의 화합물:
Figure 112009059355583-PCT00025
[상기식에서:
Ar = 치환된 또는 비치환된 아릴 기이고;
Z = 치환된 또는 비치환된 헤테로고리 기;
Y = C, O, N, 또는 S이고;
A = C 또는 S이며, A = C일 때, n = 1이고, A = S일 때, n = 2이고;
m = 0 내지 20의 정수(예를 들어, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 5-10, 10-15, 또는 15-20)이다],
또는 그것의 프로드러그, 약제학적으로 허용가능한 염, 유사체, 또는 유도체이다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 하기 나타내는 바와 같은 화학식 VIIa의 화합물:
Figure 112009059355583-PCT00026
(상기식에서:
Y= C, O, N, 또는 S이고;
A = C 또는 S이고, A = C일 때, n = 1이고, A = S일 때, n = 2이고;
m = 0, 1, 2, 또는 3이고;
각각의 R1, R2, R3, 및 R4는 H, 할로겐, 알킬 기, 치환된 알킬 기, 알케닐 기, 알키닐 기, 히드록실, -CF3, -OCF3, -NO2, 치환된 또는 비치환된 아민, 치환된 또는 비치환된 아미드, 치환된 또는 비치환된 고리 기, 치환된 또는 비치환된 헤테로고리 기, 치환된 또는 비치환된 아릴 기, 또는 치환된 또는 비치환된 헤테로아릴 기로부터 독립적으로 선택되고;
X1 및 X2는 각각 독립적으로 C, N, O, 또는 S이고, a는 0, 1, 2, 3 또는 4이고, b는 0, 1, 2, 3 또는 4이다),
또는 그것의 프로드러그, 약제학적으로 허용가능한 염, 유사체, 또는 유도체이다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 하기 나타내는 바와 같은 화합물 5 (도 9에서 화합물 62923으로서 언급됨)이다:
Figure 112009059355583-PCT00027
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 하기 나타내는 바와 같은 화합물 6 (도 9에서 화합물 46072로서 언급됨)이다:
Figure 112009059355583-PCT00028
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 하기 나타내는 바와 같은 화합물 7 (도 10에서 화합물 32208로서 언급됨)이다:
Figure 112009059355583-PCT00029
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 하기 나타내는 바와 같은 화합물 8-18로부터 선택된다:
Figure 112009059355583-PCT00030
Figure 112009059355583-PCT00031
Figure 112009059355583-PCT00032
화합물이 ALDH2 길항제인지 여부는 용이하게 확인될 수 있다. ALDH2에 대한 분석은 당업계에 공지되어 있으며, 어떤 공지된 분석이 사용될 수 있다. 분석의 예는, 예를 들어, Sheikh et al. ((1997) J. Biol . Chem . 272:18817-18822) 및 Farres et al. ((1994) J. Biol . Chem . 269:13854-13860)을 포함하는 다양한 간행물에서 발견된다. 예를 들어, ALDH2는 25℃에서 50 mM 피로인산나트륨 HCl 완충제, pH 9.0, 100 mM 인산나트륨 완충제, pH 7.4, 또는 50 mM 인산나트륨 완충제, pH 7.4에서 분석되며, 완충제는 NAD+ (예를 들어, 0.8 mM NAD+, 또는 더 높은, 예를 들어, 1 mM, 2 mM, 또는 5 mM NAD+) 및 14μM 프로피온알데히드와 같은 기질을 포함한다. NAD+의 환원은 분광 광도계를 사용하여 340 nm에서 모니터링되고, 또는 플루오로마이크로포토미터를 사용하여 형광 증가에 의해 모니터링된다. 효소 활성은 US 2005/0171043; 및 WO 2005/057213에서 기술되는 바와 같이 표준 분광광도법을 사용하여, 예를 들어, 340nm에서 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드(NAD+)의 산화된 형태에서 그것의 환원된 형태, NADH로의 환원반응을 측정함으로써 분석될 수 있다. 대표적인 분석에서, 반응은 25℃에서 0.1 NaPPi 완충제, pH 9.5, 2.4 mM NAD+ 및 기질로서 10 mM 아세트알데히드에서 수행되었다. 효소 활성은 US 2005/0171043; 및 WO 2005/057213에서 기술되는 바와 같이 340nm에서 NAD+의 NADH로 환원 반응에 의해 측정된다. 또 다르게는, NADH의 생성은 NADH를 소비하고 검출가능한 신호를 제공하는 다른 효소 반응과 커플링 될 수 있다. 이러한 효소 반응의 예는 US 2005/0171043; 및 WO 2005/057213에서 기술되는 바와 같이 레자주린이 그것의 산화된 형광성 화합물 레조루핀으로 바뀌는 디아포라아제-기초 반응이다. 590 nm에서 형광성 레조루핀의 검출은 ALDH2 효소 활성에서의 어떤 변화에 대한 증폭되고 더 민감한 신호를 제공한다.
약학 조성물, 투약, 투여의 경로
본 발명은 대상 ALDH2 작용제를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. 본 발명은 대상 ALDH2 길항제를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. 용어 "ALDH2 작용제" 및 "ALDH2 길항제"는 본원에서 "ALDH2 활성 조절자" 또는 "활성제"로서 총괄적으로 언급된다. 대상 ALDH2 활성 조절자는 하나 이상의 약제학적으로 허용가능한 부형제와 함께 조제된다. 굉장히 다양한 약제학적으로 허용가능한 부형제가 당업계에 공지되어 있고 본원에서 상세하게 논의될 필요는 없다. 약제학적으로 허용가능한 부형제는, 예를 들어, A. Gennaro (2000) "Remington: The Science and Practice of Pharmacy," 20th edition, Lippincott, Williams, & Wilkins; Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems (1999) H.C. Ansel et al., eds., 7th ed., Lippincott, Williams, & Wilkins; 및 Handbook of Pharmaceutical Excipients (2000) A.H. Kibbe et al., eds., 3rd ed. Amer. Pharmaceutical Assoc을 포함하는 다양한 간행물에서 상세하게 기술되었다.
약제학적으로 허용가능한 부형제, 예로써, 비히클, 보조제, 담체 또는 희석제는 일반대중이 용이하게 이용가능하다. 게다가, 약제학적으로 허용가능한 보조제 물질, 예로써, pH 조절제 및 완충제, 등장 조절제, 안정화제, 습윤제 등이 공중에게 용이하게 이용가능하다.
대상 방법에서, 대상 ALDH2 활성 조절자는 자가면역 질환에서 요망되는 감소를 야기할 수 있는 어떤 편리한 수단을 사용하여 숙주에 투여될 수 있다. 따라서, 대상 ALDH2 활성 조절자는 치료적 투여를 위한 다양한 조제물에 포함될 수 있다. 더 구체적으로, 대상 ALDH2 활성 조절자는 약제학적으로 허용가능한 담체 또는 희석제와 적절한 조합에 의해 약제학적 조성물로 조제될 수 있고, 정제, 캡슐, 분말, 과립, 연고, 용액, 좌약, 주사액, 흡입제 및 에어로졸과 같은 고체, 반-고체, 액체 또는 기체 형태인 제제로 조제될 수 있다.
약제학적 투약 형태에서, 대상 활성제는 그것의 약제학적으로 허용가능한 염의 형태로 투여될 수 있고, 또는 대상 활성제는 단독으로 또는 다른 약제학적으로 활성인 화합물과 공동으로 및 조합하여 사용될 수 있다. 하기 방법 및 부형제는 단지 예시적이며 결코 제한하는 것 아니다.
경구 제제에 대해, 대상 활성제는 단독으로 또는 적절한 첨가제와 조합하여, 예를 들어, 락토오스, 만니톨, 옥수수 전분 또는 감자 전분과 같은 통상적인 첨가제; 결정 셀룰로오스, 셀룰로오스 유도체, 아카시아, 옥수수 전분 또는 젤라틴과 같은 결합제; 옥수수 전분, 감자 전분 또는 카르복시메틸셀룰로오스나트륨과 같은 붕해제; 활석 또는 스테아린산마그네슘과 같은 윤활제; 및 필요하다면, 희석제, 완충제, 습윤제, 보존제 및 향미제와 함께 정제, 분말, 과립 또는 캡슐을 제조하기 위해 사용될 수 있다.
대상 활성제는 수성 또는 비수성 용매, 예로써, 식물성 또는 기타 유사한 오일, 합성 지방산 글리세리드, 고 지방산 에스테르 또는 프로필렌 글리콜; 및 필요하다면, 통상적인 첨가제, 예로써, 가용화제, 등장제, 현탁제, 에멀젼화제, 안정화제 및 보존제에서 그것들을 용해, 현탁화 또는 에멀젼화함으로써 주사를 위한 제제로 조제될 수 있다.
대상 활성제는 흡입을 통해 투여되는 에어로졸 조제물로 이용될 수 있다. 대상 활성제는 디클로로디플루오로메탄, 프로판, 질소 등과 같은 압축된 허용가능한 추진제로 조제될 수 있다.
더 나아가서, 대상 활성제는 에멀젼화 염기 또는 수용성 염기와 같은 다양한 염기와 함께 혼합에 의해 좌약으로 제조될 수 있다. 활성제는 좌약을 통해 직장으로 투여될 수 있다. 좌약은 체온에서는 녹지만, 실온에서는 응고되는 코코아 버터, 카르보왁스 및 폴리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르와 같은 비히클을 포함할 수 있다.
시럽, 엘릭시르 및 현탁액과 같은 경구 또는 직장 투여를 위한 단위 투약 형태가 제공되며, 각 투약 단위, 예를 들어, 티스푼, 테이블스푼의 정제 또는 좌약은 대상 활성제의 미리 결정된 양을 함유한다. 유사하게, 주사 또는 정맥 투여를 위한 단위 투약 형태는 멸균수, 정상 식염수 또는 다른 약제학적으로 허용가능한 담체 중의 용액으로서 조성물 중에 대상 활성제를 포함할 수 있다.
본원에 사용되는 용어 "단위 투약 형태"는 사람 및 동물 피험자를 위한 단위 투약으로서 적당한 물리적으로 별개인 단위를 말하며, 각 단위는 약제학적으로 허용가능한 희석제, 담체 또는 비히클과 함께 요망되는 효과를 만들기에 충분한 양으로 계산되는 대상 활성제의 미리 결정된 양을 함유한다. 대상 활성제에 대한 상세한 것은 사용되는 특정 화합물 및 발휘되는 효과, 및 숙주에서 각 화합물과 관련된 약력학에 의존한다.
대상 활성제는 주사에 의한 투여를 위해 조제될 수 있다. 전형적으로 주사가능한 조성물은 액체 용액 또는 현탁액으로서 제조되고; 주사 전에 액체 비히클 중의 용액 또는 현탁액을 위해 적당한 고체 형태가 또한 제조될 수 있다. 제제는 또한 에멀젼화되거나 또는 활성 성분을 리포좀 비히클에 캡슐화할 수도 있다.
일부 구체예에서, 대상 활성제는 지속적인 전달 시스템에 의해 전달된다. 용어 "지속적인 전달 시스템"은 본원에서 "조절된 전달 시스템"과 서로 바꾸어 사용되며, 당업계에 널리 다양하게 알려져 있는 카테터, 주사기 등과 조합하여 연속적인(예를 들어, 조절된) 전달 장치(예를 들어, 펌프)를 포함한다.
기계적 또는 전기기계적 인퓨전 펌프는 또한 본 발명과 함께 사용하기에 적 당할 수 있다. 이러한 장치의 예는, 예를 들어, 미국 특허 번호 4,692,147; 4,360,019; 4,487,603; 4,360,019; 4,725,852; 5,820,589; 5,643,207; 6,198,966; 등에서 기술되는 것들을 포함한다. 일반적으로, 활성제의 전달은 다양한 보충가능한, 펌프 시스템 중 어떤 것을 사용하여 달성될 수 있다. 펌프는 시간에 걸쳐 일관된, 조절 방출을 제공한다. 일부 구체예에서, 약제는 약물-불침투성 저장기에서 액체 조제물 중에 있고, 개체에게 지속적인 방식으로 전달된다.
한 구체예에서, 약물 전달 시스템은 적어도 부분적으로 이식가능한 장치이다. 이식가능한 장치는 당업계에 잘 알려진 방법 및 장치를 사용하여 어떤 적당한 이식물 자리에 이식될 수 있다. 이식 자리는 약물 전달 장치가 삽입되고 위치되는 피험자의 신체 내 자리이다. 이식 자리는, 제한되는 것은 아니지만, 피부밑, 피하, 근육내, 또는 피험자의 신체 내 다른 적당한 자리를 포함한다. 피하 이식 자리는 약물 전달 장치의 이식 및 제거의 편리함 때문에 일부 구체예에서 사용된다.
본 발명에서 사용에 적당한 약물 방출 장치는 다양한 작동 방식 중 어떤 것에도 기초할 수 있다. 예를 들어, 약물 방출 장치는 확산 시스템, 대류 시스템, 또는 침식 가능한 시스템(예를 들어, 침식-기반 시스템)을 기초로 할 수 있다. 예를 들어, 약물 방출 장치는 전기화학적 펌프, 삼투 펌프, 전기삼투적 펌프, 증기압 펌프, 또는 삼투 파열 매트릭스일 수 있으며, 예를 들어, 약물은 중합체에 포함되고 중합체는 약물-주입된 중합 물질(예를 들어, 생물 분해되는, 약물-주입된 중합 물질)의 분해와 동시에 일어나는 약물 조제물의 방출을 제공한다. 다른 구체예에서, 약물 방출 장치는 전기확산 시스템, 전해질 펌프, 비등성 펌프, 압전기 펌프, 가수 분해 시스템 등을 기초로 한다.
기계적 및 전기기계적 인퓨전 펌프를 기초로 하는 약물 방출 장치는 또한 본 발명과 함께 사용하기에 적당할 수 있다. 이러한 장치의 예는, 예를 들어, 미국 특허 번호 4,692,147; 4,360,019; 4,487,603; 4,360,019; 4,725,852, 등에 기술된 것들을 포함한다. 일반적으로, 대상 치료 방법은 다양한 보충가능하고, 비교환식 펌프 시스템 중 어떤 것도 사용하여 수행될 수 있다. 펌프 및 다른 대류 시스템은 시간에 걸쳐 그것의 일반적으로 더 일관되고, 조절된 방출 때문에 일반적으로 바람직하다. 삼투 펌프는 더 일관된 조절 방출 및 상대적으로 작은 크기의 조합된 이점 때문에 일부 구체예에서 사용된다(예를 들어, PCT 공개된 출원 번호 WO 97/27840 및 미국특허 번호 5,985,305 및 5,728,396 참조). 본 발명에서 사용에 적당한 대표적인 삼투적으로-작동되는 장치는, 반드시 제한되는 것은 아니지만, 미국 특허 번호 3,760,984; 3,845,770; 3,916,899; 3,923,426; 3,987,790; 3,995,631; 3,916,899; 4,016,880; 4,036,228; 4,111,202; 4,111,203; 4,203,440; 4,203,442; 4,210,139; 4,327,725; 4,627,850; 4,865,845; 5,057,318; 5,059,423; 5,112,614; 5,137,727; 5,234,692; 5,234,693; 5,728,396; 등을 포함한다.
일부 구체예에서, 약물 전달 장치는 이식가능한 장치이다. 약물 전달 장치는 당업계에 잘 공지된 방법 및 장치를 사용하여 어떤 적당한 이식 자리에 이식될 수 있다. 하기 설명되는 바와 같이, 이식 자리는 약물 전달 장치가 삽입되고 위치되는 피험자의 신체 내 자리이다. 이식 자리는, 반드시 제한되는 것은 아니지만, 피부밑, 피하, 근육내, 또는 피험자의 신체 내 다른 적당한 자리를 포함한다.
일부 구체예에서, 활성제는 이식가능한 약물 전달 시스템, 예를 들어, 대상 활성제의 투여를 제공하기 위한 프로그램이 가능한 시스템을 사용하여 전달된다. 대표적인 프로그램가능한, 이식가능한 시스템은 이식가능한 인퓨전 펌프를 포함한다. 대표적인 이식가능한 인퓨전 펌프, 또는 이러한 펌프와 관련하여 유용한 장치는 예를 들어, 미국 특허 번호 4,350,155; 5,443,450; 5,814,019; 5,976,109; 6,017,328; 6,171,276; 6,241,704; 6,464,687; 6,475,180; 및 6,512,954에 기술된다. 본 발명에 적용될 수 있는 추가의 대표적인 장치는 Synchromed 인퓨전 펌프(Medtronic)이다.
적당한 부형제 비히클은, 예를 들어, 물, 식염수, 덱스트로오스, 글리세롤, 에탄올 등, 및 그것의 조합이다. 게다가, 필요하다면, 본 비히클은 소량의 습윤제 또는 에멀젼화제 또는 pH 완충제와 같은 보조 물질을 함유할 수 있다. 이러한 투약 형태를 제조하기 위한 실제 방법은 공지되어 있으며, 또는 당업자에게 명백하다. 예를 들어, Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania, 17th edition, 1985 참조. 투여할 조성물 또는 조제물은 어쨌든 치료되는 피험자에서 요망되는 상태를 이루기에 적합한 약제의 양을 함유할 것이다.
투약 및 용량
치료되어야 하는 피험자 및 질환 및 투여 경로에 따라서, 대상 화합물은, 예를 들어, 1일에 0.1 ㎍ 내지 10 mg/kg 체중의 투약량으로 투여될 수 있다. 일반적으로 다른 포유동물에 대한 치료 효과의 효능은 래트에서 보다 사람에게서 전형적 으로 20, 30 또는 심지어 40 배 더 작은(단위 체중 당) 용량으로 매우 다양하기 때문에, 범위는 넓다. 유사하게 투여 방식은 투약량에 큰 효과를 가질 수 있다. 따라서, 예를 들어, 경구 투약은 주사 용량의 약 10배 일 수 있다. 더 높은 용량은 전달의 국소화된 경로를 위해 사용될 수 있다.
예를 들어, 대상 ALDH2 활성 조절자는 용량 당 약 1 mg 내지 약 1000 mg, 예를 들어, 용량 당 약 1 mg 내지 약 5 mg, 약 5 mg 내지 약 10 mg, 약 10 mg 내지 약 20 mg, 약 20 mg 내지 약 25 mg, 약 25 mg 내지 약 50 mg, 약 50 mg 내지 약 75 mg, 약 75 mg 내지 약 100 mg, 약 100 mg 내지 약 125 mg, 약 125 mg 내지 약 150 mg, 약 150 mg 내지 약 175 mg, 약 175 mg 내지 약 200 mg, 약 200 mg 내지 약 225 mg, 약 225 mg 내지 약 250 mg, 약 250 mg 내지 약 300 mg, 약 300 mg 내지 약 350 mg, 약 350 mg 내지 약 400 mg, 약 400 mg 내지 약 450 mg, 약 450 mg 내지 약 500 mg, 약 500 mg 내지 약 750 mg, 또는 약 750 mg 내지 약 1000 mg의 양으로 투여될 수 있다.
대표적인 투약은 정맥 투여에 적당한 용액; 1일 2 내지 6회 섭취되는 정제, 또는 비율적으로 더 높은 함량의 활성 성분을 함유하는 1일 1회 섭취되는 1회-방출 캡슐 또는 정제일 수 있다. 시간-방출 효과는 다른 pH 값에서 용해하는 캡슐 재료에 의해, 삼투압에 의해 서서히 방출되는 캡슐에 의해, 또는 조절된 방출의 어떤 다른 공지된 수단에 의해 얻어질 수 있다.
당업자는 용량 수준이 구체적 화합물의 기능, 증상의 중증도 및 부작용에 대한 피험자의 민감함에 따라 다양할 것임을 용이하게 인식할 것이다. 주어진 화합물 에 대한 바람직한 투약량은 다양한 수단에 의해 당업자에 의해 용이하게 결정될 것이다.
비록 사용되는 투약은 달성되어야 하는 임상적 목표에 따라 다양할 것이지만, 적당한 투약 범위는 일부 구체예에서, 개체에 화합물의 투여 약 24시간 후에 치료되어야 하는 개체로부터 취한 혈액 샘플 중에 대상 화합물을 약 1 ㎍ 내지 약 1,000 ㎍ 또는 약 10,000　㎍ 까지 제공하는 것이다.
시럽, 엘릭시르 및 현탁액과 같은 경구 또는 직장 투여를 위한 단위 투약 형태가 제공될 수 있으며, 각각의 투약 단위, 예를 들어, 티스푼, 테이블스푼의 정제 또는 좌약은 본 발명의 하나 이상의 화합물을 함유하는 조성물의 미리 결정된 양을 함유한다. 유사하게, 주사 또는 정맥 내 투여를 위한 단위 투약 형태는 멸균수, 식염수 또는 다른 약제학적으로 허용가능한 담체 중의 용액으로서 조성물 중에 화합물(들)을 포함할 수 있다.
일부 구체예에서, 수회 용량의 대상 화합물이 투여된다. 대상 화합물의 투여 빈도는 다양한 인자 중 어떤 것, 예를 들어, 증상의 중증도 등에 따라서 다양할 수 있다. 예를 들어, 일부 구체예에서, 대상 화합물은 1개월 당 1회, 1개월 당 2회, 1개월 당 3회, 격주(qow), 1주일에 1회(qw), 1주일에 2회(biw), 1주일에 3회(tiw), 1주일에 4회, 1주일에 4회, 1주일에 5회, 1주일에 6회, 격일(qod), 매일, 1일 2회(qid), 또는 1일 3회(tid) 투여된다. 상기 논의된 바와 같이, 일부 구체예에서, 대상 화합물은 연속적으로 투여된다.
대상 화합물의 투여의 지속 기간, 예를 들어, 대상 화합물이 투여되는 시간 의 기간은 다양한 인자 중 어떤 것, 예를 들어, 환자 반응 등에 따라서 다양할 수 있다. 예를 들어, 대상 화합물은 약 1일 내지 약 1 주, 약 2 주 내지 약 4 주, 약 1 개월 내지 약 2 개월, 약 2 개월 내지 약 4 개월, 약 4 개월 내지 약 6 개월, 약 6 개월 내지 약 8 개월, 약 8 개월 내지 약 1 년, 약 1 년 내지 약 2 년, 또는 약 2 년 내지 약 4 년, 또는 그 이상에 이르는 시간의 기간에 걸쳐 투여될 수 있다. 일부 구체예에서, 대상 화합물은 개체의 평생동안 투여된다.
투여 경로
대상 ALDH2 활성 조절자는 생체 내 및 생체 밖 방법뿐 아니라 전신 및 국소화된 투여 경로를 포함하는 약물 전달에 적당한 어떤 이용가능한 방법 및 경로를 사용하여 개체에 투여된다. 투여는 급성(예를 들어, 단기간, 예를 들어, 1회 투여, 1일 내지 1주 동안의 투여), 또는 만성(예를 들어, 장기간, 예를 들어, 1 주 이상의 투여, 예를 들어, 약 2주 내지 약 1개월, 약 1개월 내지 약 3개월, 약 3개월 내지 약 6개월, 약 6개월 내지 약 1년, 또는 1년 이상의 시간의 기간에 걸친 투여)일 수 있다.
통상적인 및 약제학적으로 허용가능한 투여 경로는 비강내, 근육내, 기관내, 피하, 피부내, 경피, 혀밑, 국소 도포, 정맥내, 직장, 비강, 경구, 및 기타 장용 및 비경구의 투여 경로를 포함한다. 필요하다면, 투여경로는 약제 및/또는 요망되는 효과에 따라서 필요에 따라 조합되고 또는 조절될 수 있다. 화합물은 1회 용량 또는 수회용량으로 투여될 수 있다.
활성 약제는 전신 또는 국소화된 경로를 포함하여 통상적인 약물의 전달에 적합한 어떤 이용가능한 통상적인 방법 및 경로를 사용하여 숙주에 투여될 수 있다. 일반적으로, 본 발명에 의해 생각되는 투여 경로는, 반드시 제한되는 것은 아니지만, 장용, 비경구 또는 흡입 경로를 포함한다.
흡입 투여 이외의 투여의 비경구 경로는, 반드시 제한되는 것은 아니지만, 국소, 경피, 피하, 근육내, 안와내, 피막내, 척추내, 흉골내 및 정맥내 경로, 즉, 소화관을 통하는 것 이외의 투여 경로를 포함한다. 비경구 투여는 약제의 전신 또는 국소 전달을 달성하기 위해 수행될 수 있다. 전신 전달이 요망되는 경우, 투여는 전형적으로 약제학적 제제의 침윤적 또는 전신적으로 흡수되는 국소 또는 점막 투여를 수반한다.
약제는 또한 장용 투여에 의해 피험자에게 전달될 수 있다. 투여의 장용 경로는, 반드시 제한되는 것은 아니지만, 경구 및 직장(예를 들어, 좌약을 사용) 전달을 포함한다.
피부 또는 점막을 통한 약제의 투여 방법은, 반드시 제한되는 것은 아니지만, 적당한 약제학적 제제, 경피 전달, 주사 및 상피 투여의 국소 도포를 포함한다. 경피 전달, 흡수 프로모터 또는 이온영동법은 적당한 방법이다. 이온영동의 전달은 며칠 또는 그 이상의 기간 동안 손상되지 않은 피부를 통하여 전기적 펄스를 통해 지속적으로 그것의 생성물을 전달하는 상업적으로 이용가능한 "패치"를 사용하여 수행될 수 있다.
치료 방법
본 발명은 대상 작용제의 유효한 양, 또는 대상 길항제의 유효한 양을 그것 을 필요로 하는 개체에 투여하는 것을 일반적으로 포함하는 다양한 치료 방법을 제공한다. 대상 ALDH2 작용제는, 예를 들어, 허혈성 스트레스를 포함하는 질병, 만성 자유-라디칼 관련 질환, 급성 자유-라디칼 관련 질환, 니트로글리세린에 무감각(예를 들어, 앙기나 및 심부전에서), 고혈압, 당뇨병 및 골다공증을 포함하는 다양한 질환을 치료하는데 적당하다. 대상 ALDH2 길항제는 암 화학요법제 또는 다른 표준 암 치료법에 대한 암 세포의 민감성을 증가시키는데; 알코올(예를 들어, 에탄올; 에틸 알코올) 중독을 치료하는데; 및 니코틴 중독을 치료하는데 적당하다.
허혈성 스트레스를 수반하는 질병을 치료하는 방법
본 발명은 개체에서 예방하는 방법을 포함하는, 허혈성 스트레스를 수반하는 질병을 치료하는 방법을 제공하며, 본 방법은 일반적으로 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양을 그것을 필요로 하는 개체에게 투여하는 것을 수반한다. 허혈성 스트레스를 수반하는 질병은 허혈성 질병, 허혈성 사건, 허혈을 초래 할 수 있는 질병, 및 허혈성 사건으로부터 초래되는 질병을 포함한다. 대상 방법에 의한 치료에 잘 따르는 허혈성 스트레스를 수반하는 질환은, 제한되는 것은 아니지만, 심근 경색 (예를 들어, 급성 심근 경색증), 심장 수술, 뇌외상, 뇌혈관 질환, 뇌졸중, 척수손상, 지주막하출혈, 다양한 기관에 대한 허혈이 일어나는 대수술, 기관 이식, 사지 허혈(예를 들어, 1형 또는 2형 당뇨병으로부터 초래됨) 등을 포함하는 어떤 질병 또는 사건으로부터 초래되는 허혈을 포함한다.
일부 구체예에서, 본 약제는 예측되거나 또는 예상된 허혈성 사건 전, 예를 들어, 허혈성 사건의 약 1 시간 내지 약 1 주일 전에, 예를 들어, 예측되거나 또는 예상된 허혈성 사건의 약 1 시간 내지 약 2 시간, 약 2 시간 내지 약 4 시간, 약 4 시간 내지 약 8 시간, 약 8 시간 내지 약 12 시간, 약 12 시간 내지 약 16 시간, 약 16 시간 내지 약 24 시간, 약 24 시간 내지 약 36 시간, 약 36 시간 내지 약 48 시간, 약 48 시간 내지 약 72 시간, 또는 약 72 시간 내지 약 1 주일 전에 투여된다.
활성제에 의한 사전 처리는, 특정 환경 하에서, 예를 들어, 피험자가 이미 뇌졸중을 경험했을 때, 피험자가 막 심장 수술 등을 받으려는 때에 바람직하다. 예를 들어, 뇌졸중을 이미 경험한 환자는 두번째 뇌졸중을 경험할 증가된 확률을 가질 것이다. 일시적인 허혈성 공격의 여지가 있는 피험자는 또한 뇌졸중의 증가된 위험을 가진다. 지주막하 출혈을 겪는 피험자는 혈관을 수축하는 혈관경련에 의해 유발되는 허혈성 사건을 추가로 경험할 수도 있다. 연장된 시간의 기간에 걸쳐 수술을 받은 피험자는 또한 허혈성 사건의 여지가 있다. 상기 상황은 피험자가 대상 ALDH2 작용제에 의한 사전처리로부터 이익을 얻을 때의 상황들을 예시한다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 허혈성 사건 후 투여된다. 예를 들어, 대상 ALDH2 작용제는 심허혈, 재관류 손상, 뇌혈관질환, 급성 심근 경색증, 지주막하 출혈, 및 외상과 같은 허혈성 사건의 부작용을 감소시키는데 효과적이다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 허혈성 사건 후 1 분 내지 15 시간 내, 예를 들어, 약 1 분 내지 약 5 분, 약 5 분 내지 약 10 분, 약 10 분 내지 약 15 분, 약 15 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 약 60 분, 약 60 분 내지 약 2 시간, 약 2 시간 내지 약 4 시간, 약 4 시간 내지 약 8 시간, 약 8 시간 내지 약 12 시간, 또 는 약 12 시간 내지 약 15 시간에 투여된다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제의 증가된 농도는 허혈성 사건 후 적어도 몇 시간 내지 며칠 동안 혈장에서 유지된다.
일부 구체예에서, 예를 들어, 대상 ALDH2 작용제는 급성심근경색증(AMI) 후 1 분 내지 15 시간 내, 예를 들어, 약 1 분 내지 약 5 분, 약 5 분 내지 약 10 분, 약 10 분 내지 약 15 분, 약 15 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 약 60 분, 약 60 분 내지 약 2 시간, 약 2 시간 내지 약 4 시간, 약 4 시간 내지 약 8 시간, 약 8 시간 내지 약 12 시간, 또는 약 12 시간 내지 약 15 시간 이내에 AMI를 경험하는 개체에 투여된다.
만성 및 급성 자유- 라디칼 관련 질환의 치료 방법
본 발명은 개체에서 급성 및 만성 자유-라디칼 관련 질환을 치료하는 방법을 제공하며, 본 방법은 일반적으로 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양을 그것을 필요로 하는 개체에게 투여하는 것을 수반한다.
급성 자유- 라디칼 관련 질환
본 발명은 개체에서 급성 자유-라디칼 관련 질병을 치료하는 방법을 제공하며, 본 방법은 일반적으로 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양을 그것을 필요로 하는 개체에게 투여하는 것을 수반한다. 대상 방법에 의한 치료에 따르는 급성 자유 라디칼-관련 질환은 발작 (Patel et al. (2001) Journal of Neurochemistry 79:1065-1069); UV 노출로부터 초래되는 피부 손상, 및 피부의 광손상(예를 들어, "선번(sunburn)" (Aldini et al. (2007) Chem Res Toxicol . 20(3):416-23); 급성 열 피부 화상(Pintaudi et al. (2000) Free Radic Res . 33(2):139-46); 및 조직 고산소혈증(예를 들어, 고산소혈증-유발 만성 폐 질병; 및 기관지폐 이형성증) (Xu et al. (2006) Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol . 291(5):L966-75)을 포함한다.
본 발명은 개체에서 선번(sunburn)을 치료하는 방법을 제공하며, 본 방법은 일반적으로 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양을 그것을 필요로 하는 개체에게 투여하는 것을 수반한다. 일부 구체예에서, 선번을 치료하기 위한 대상 방법은 선번에 의해 영향을 받는 피부의 영역에 대상 ALDH2 작용제를 포함하는 조제물을 국소적으로 적용하는 것을 포함한다.
본 발명은 개체에서 발작을 치료하는 방법을 제공하며, 본 방법은 일반적으로 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양을 그것을 필요로 하는 개체에게 투여하는 것을 수반한다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 발작이 일어난 후, 예를 들어, 발작 후 약 1 분 내지 약 5 분, 약 5 분 내지 약 15 분, 약 15 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 약 1 시간, 또는 약 1 시간 내지 약 4 시간 내에 투여된다. 다른 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 예방적으로 투여되며, 예를 들어, 대상 ALDH2 작용제는 과거 발작의 경험이 있는 개체에게 다른 발작이 일어나는 가능성을 감소시키기 위해 투여된다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양은 발작의 중증도, 발작의 빈도, 및 발작의 지속시간 중 적어도 하나를 감소시키기에 유효한 양이다.
만성 자유- 라디칼 관련 질환
본 발명은 개체에서 만성 자유-라디칼 관련 질병을 치료하는 방법을 제공하 며, 본 방법은 일반적으로 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양을 그것을 필요로 하는 개체에 투여하는 것을 수반한다. 대상 방법에 의한 치료에 따르는 만성 자유 라디칼-관련 질환은 파킨슨병 및 알츠하이머병과 같은 신경 퇴행성 질병(Burke et al. (2003) Neurol . Dis . 2(2):143; 및 Ohta and Ohsawa (2006) J. Alzheimer's Disease 9(2):155); 근육위축가쪽경화증(ALS); 암, 예로써, 식도암(Chen et al. (2006) Int J Cancer 2119(12):2827-31); 상기도소화기계 암(Hashibe et al. (2006) Cancer Epidemiol Biomarkers Prev . 15(4):696-703); 두경부 편평 세포암종(Hashimoto et al. (2006) Tumour Biol . 27(6):334-8; Yokoyama et al. (2005) Alcohol . 35(3):175-85); 죽상동맥경화증과 같은 심혈관질병(Narita et al. (2003) Ultrasound in Medicine and Biology 29(10):1415-1419); 등을 포함한다. 일부 구체예에서, 만성 자유 라디칼-관련 질병은 대상 ALDH2 작용제에 의한 만성(예를 들어, 매일의) 치료에 의해 치료한다.
본 발명은 알츠하이머병(AD)을 겪고 있는 개체에서 AD를 치료하는 방법을 제공하며, 본 방법은 일반적으로 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양을 그것을 필요로 하는 개체에게 투여하는 것을 수반한다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제의 "유효한 양"은 적어도 개체에서 사고기능의 감소를 늦추는 것에 효과적인 양이다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제의 "유효한 양"은 치료받는 개체에서 기억력을 개선시키기에 효과적인 양이다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 약 3 개월 내지 약 6 개월, 약 6 개월 내지 약 1 년, 또는 1년 이상의 시간의 기간에 걸쳐 개체의 전신에 투여된다.
본 발명은 개체에서 파킨슨병을 치료하는 방법을 제공하며, 본 방법은 일반적으로 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양을 개체에게 투여하는 것을 수반한다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제의 "유효한 양"은 파킨슨 병의 하나 이상의 증상을 완화하는 것에 효과적인 양이다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제의 "유효한 양"은 질병의 진행을 늦추는 것에 효과적인 양이다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 약 3 개월 내지 약 6 개월, 약 6 개월 내지 약 1 년, 또는 1년 이상의 시간의 기간에 걸쳐 개체의 전신에 투여된다.
심장 질환을 치료하는 방법
본 발명은 앙기나, 심부전, 앙기나 및 심부전에서의 니트로글리세린에의 무감각(Li et al. (2006) J. Clin . Invest . 116:506-511), 고혈압(Asselin et al. (2006) Free Radical Biol . and Med . 41:97), 및 심장병과 같은 질환을 치료하는 방법을 제공한다. 본 방법은 일반적으로 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양을 그것을 필요로 하는 개체에게 투여하는 것을 수반한다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 니트로글리세린 치료와 관련하여 개체에 투여된다. 대상 ALDH2 작용제 및 니트로글리세린은 투여의 동일한 경로(예를 들어, 경구, 혀밑, 경피, 혀 통과 등)에 의해 투여될 수 있다. 또 다르게는, 대상 ALDH2 작용제 및 니트로글리세린은 투여의 다른 경로에 의해 투여될 수 있다. 일부 구체예에서, 예를 들어, 니트로글리세린은 혀밑, 혀통과, 경피, 또는 경구적으로 투여되며; 대상 ALDH2 작용제는 투여(예를 들어, 정맥내, 근육내 등)의 다른 경로를 통해 투여된다. ALDH2 작용제는 니트로글리세린의 투여 전, 동안, 또는 후에 투 여될 수 있다.
대상 ALDH2 작용제의 유효한 양은 니트로글리세린과 조합치료법으로 투여될 때, ALDH2 작용제의 투여 후, 약 1 분 내지 약 2 분, 약 2 분 내지 약 3 분, 약 3 분 내지 약 4 분, 약 4 분 내지 약 5 분, 또는 약 5 분 내지 약 10 분의 시간의 기간 내에, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90% 또는 그 이상에 의해 앙기나를 감소키기는데 효과적인 양이다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제 및 니트로글리세린은 예를 들어, 서로 약 2분 내, 약 1분 내, 또는 약 30초 내로 실질적으로 동시에 투여된다. 용어 "니트로글리세린과의 조합치료법"은 니트로글리세린과 실질적으로 동시에 대상 ALDH2 작용제의 투여; 니트로글리세린의 투여 전 대상 ALDH2 작용제의 투여; 니트로글리세린의 투여 후 대상 ALDH2 작용제의 투여; 등을 포함한다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양은 고혈압을 치료하기에, 예를 들어, 개체에서 하나 이상의 고혈압의 증상 또는 징후를 감소시키기에 효과적인 양이다. 예를 들어, 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양은 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 또는 적어도 약 25%, 또는 그 이상으로써 개체에서 혈압을 감소시키기에 또는 정상 범위내로 개체의 혈압을 초래하기에 효과적인 양이다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양은, 심장병을 치료하기에, 예를 들어, 개체에서 심장병의 하나 이상의 증상 또는 징후를 감소시키기에 효과적 인 양이다. 주어진 ALDH2 작용제가 심장병을 치료하기에 효과적인지 여부는 심장병을 평가하는 표준 방법, 예를 들어, 심전도, 혈관 촬영도 등을 사용하여 결정될 수 있다.
해독 방법
본 발명은 개체에서 독성 화합물의 수준을 감소시키는 방법을 제공하며, 본 방법은 일반적으로 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양을 그것을 필요로 하는 개체에게 투여하는 것을 수반한다. 본 방법은 화합물(예를 들어, 이종개체기원 알데히드, 생물기원 알데히드, 또는 섭취, 흡수 또는 흡입될 때 ALDH2에 대한 알데히드 기질을 초래하는 화합물)의 독성 수준과 관련되거나 또는 화합물의 독성 수준으로부터 초래되는 질환을 치료하는 방법을 제공하며, 본 방법은 일반적으로 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양을 그것을 필요로 하는 개체에게 투여하는 것을 수반하며, 개체에서 화합물의 수준은 비-독성 수준으로 감소된다.
대상 방법을 사용하는 개체에서 수준을 감소시킬 수 있는 독성 화합물은, 제한되는 것은 아니지만, 이종개체기원 알데히드, 생물기원 알데히드, 또는 섭취, 흡수 또는 흡입되는 화합물의 생체 내 대사에 의해 생성된 알데히드를 포함한다. 대상 ALDH2 작용제는 1회 이상의 투여량으로 투여될 때, 에탄올, 메탄올, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 이종개체기원 알데히드, 생물기원 알데히드, 또는 섭취, 흡수 또는 흡입되는 화합물의 생체 내 대사에 의해 생성된 알데히드와 같은 화합물의 독성 수준을 감소시키기에 효과적인 양으로 투여된다. 일부 구체예에서, 알데히드는 아세트알데히드이다.
예로써, 대상 ALDH2 작용제는 과량의 알코올(예를 들어, 에탄올) 소비 후 개체에 투여되며; 개체에서 알코올 또는 알데히드(예를 들어, 에탄올의 대사산물인 알데히드)의 독성 수준은 ALDH2 작용제에 의한 치료 전에 개체에서 알코올 또는 알데히드 수준과 비교하여 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%, 또는 그 이상으로써 감소된다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 ALDH2 작용제의 투여 후 약 5 분 내지 약 15 분, 약 15 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 1 시간, 약 1 시간 내지 약 2 시간, 약 2 시간 내지 약 4 시간, 약 4 시간 내지 약 6 시간, 또는 약 6 시간 내지 약 8 시간, 또는 그 이상 안에, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%, 또는 그 이상으로써 독성 알코올 또는 알데히드를 감소시키기에 효과적인 양으로 투여된다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 ALDH2 작용제의 투여 후 약 5 분 내지 약 15 분, 약 15 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 1 시간, 약 1 시간 내지 약 2 시간, 약 2 시간 내지 약 4 시간, 약 4 시간 내지 약 6 시간, 또는 약 6 시간 내지 약 8 시간, 또는 그 이상 안에 독성 알코올 또는 알데히드 수준을 비-독성 수준으로 감소시키기에 효과적인 양으로 투여된다.
예로써, 대상 ALDH2 작용제는 과량의 알코올(예를 들어, 에탄올) 소비 후 개체에 투여되며; 개체에서 아세트알데히드의 수준은 ALDH2 작용제에 의한 치료 전에 개체에서의 알코올 또는 알데히드 수준과 비교하여 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%, 또는 이상으로써 감소된다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 ALDH2 작용제의 투여 후, 약 5 분 내지 약 15 분, 약 15 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 1 시간, 약 1 시간 내지 약 2 시간, 약 2 시간 내지 약 4 시간, 약 4 시간 내지 약 6 시간, 또는 약 6 시간 내지 약 8 시간, 또는 그 이상 안에 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%, 또는 그 이상으로써 아세트알데히드 수준을 감소시키기에 효과적인 양으로 투여된다.
본 발명은 알데히드 독성을 감소시키는 방법을 제공하며, 본 방법은 일반적으로 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양을 투여하는 것을 수반한다. 일부 구체예에서, ALDH2 작용제의 유효한 양은 알데히드 독성의 하나 이상의 증상을 감소시키기에 효과적인 양이다. 예를 들어, 일부 구체예에서, ALDH2 작용제의 유효한 양은 과량의 에탄올 소비의 하나 이상의 증상을 감소시키기에 효과적인 양이며, 이러한 증상은, 예를 들어, 두통, 탈수, 피로, 구역, 구토, 설사, 허약, 불안, 과민반응, 광선 공포, 음성과민 등을 포함한다.
예로써, 대상 ALDH2 작용제는 독성 수준의 알데히드(예를 들어, 과량의 에탄올 소비 후)를 가지는 개체에 투여되며; 개체에서의 알데히드의 독성 수준은 ALDH2 작용제의 치료 전 개체에서의 알데히드의 수준과 비교하여 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%, 또는 그 이상으로써 감소된다. 일부 구 체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 ALDH2 작용제의 투여 후 약 5 분 내지 약 15 분, 약 15 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 1 시간, 약 1 시간 내지 약 2 시간, 약 2 시간 내지 약 4 시간, 약 4 시간 내지 약 6 시간, 또는 약 6 시간 내지 약 8 시간 또는 그 이상 안에 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%, 또는 그 이상으로써 독성 알데히드를 감소시키기에 효과적인 양으로 투여된다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 ALDH2 작용제의 투여 후 약 5 분 내지 약 15 분, 약 15 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 1 시간, 약 1 시간 내지 약 2 시간, 약 2 시간 내지 약 4 시간, 약 4 시간 내지 약 6 시간, 또는 약 6 시간 내지 약 8 시간, 또는 그 이상 안에 독성 알데히드 수준을 감소시키기에 효과적인 양으로 투여된다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 예를 들어, 상기 기술한 바와 같은 과량의 에탄올 소비 후 에탄올과 알데히드 둘 다의 수준을 감소시킨다.
다른 예에서, 대상 ALDH2 작용제는 메탄올 또는 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르의 독성 수준을 가지는 개체에 투여되며; 메탄올 또는 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르의 독성 수준은 ALDH2 작용제로 치료 전 개체에서의 메탄올 또는 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 수준과 비교하여 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%, 또는 그 이상으로써 감소된다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는, ALDH2 작용제의 투여 후, 약 5 분 내지 약 15 분, 약 15 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 1 시간, 약 1 시간 내지 약 2 시간, 약 2 시간 내지 약 4 시간, 약 4 시간 내지 약 6 시간, 또는 약 6 시간 내지 약 8 시간, 또는 그 이상 안에, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%, 또는 그 이상으로써 독성 메탄올 또는 에틸렌 글리콜을 감소시키기에 효과적인 양으로 투여된다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는, ALDH2 작용제의 투여 후, 약 5 분 내지 약 15 분, 약 15 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 1 시간, 약 1 시간 내지 약 2 시간, 약 2 시간 내지 약 4 시간, 약 4 시간 내지 약 6 시간, 또는 약 6 시간 내지 약 8 시간, 또는 그 이상 안에 독성 메탄올 또는 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 수준을 감소시키기에 효과적인 양으로 투여된다.
다른 예로써, 대상 ALDH2 작용제는, 약물 독성, 예를 들어, 약물(예를 들어, 약제학적 화합물, 불법 약물 등)의 섭취, 흡수 또는 흡입 후 알데히드의 독성 수준을 나타내는 개체에게 투여된다. 일부 구체예에서, 알데히드는 신체 내 약물의 물질대사에 의해, 약물의 섭취, 흡수 또는 흡입 후에 생성된다. 알데히드의 독성 수준은 ALDH2 작용제에 의한 치료 전 개체에서의 알데히드의 수준과 비교하여 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%, 또는 그 이상으로써 감소된다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 ALDH2 작용제의 투여 후, 약 5 분 내지 약 15 분, 약 15 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 1 시간, 약 1 시간 내지 약 2 시간, 약 2 시간 내지 약 4 시간, 약 4 시간 내지 약 6 시간, 또는 약 6 시간 내지 약 8 시간, 또는 그 이상 안에, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%, 또는 그 이상에 의해 독성 알데히드를 감소시키기에 효과적인 양으로 투여된다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 ALDH2 작용제의 투여 후, 약 5 분 내지 약 15 분, 약 15 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 1 시간, 약 1 시간 내지 약 2 시간, 약 2 시간 내지 약 4 시간, 약 4 시간 내지 약 6 시간, 또는 약 6 시간 내지 약 8 시간, 또는 그 이상 안에 독성 알데히드 수준을 비-독성 수준으로 감소시키는데 효과적인 양으로 투여된다.
살솔리놀 수준을 감소시키는 방법
본 발명은 개체에서 살솔리놀 수준을 감소시키는 방법을 제공하며, 본 방법은 일반적으로 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양을 개체에 투여하는 것을 수반한다. 살솔리놀 (1-메틸-6,7-디히드록시-1,2,3,4-테트라히드로이소퀴놀린)은 아세트알데히드와의 도파민의 축합 생성물이다. 아세트알데히드는 에탄올의 대사 산물이다. 혈장 살솔리놀 수준은 비-알코올 중독자와 비교하여 알코올 중독자에서 더 높다. 살솔리놀 수준의 감소는 알코올 중독을 감소시키는데 유용하다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양이 과량의 알코올(예를 들어, 에탄올) 소비 후 그것을 필요로 하는 개체에게 투여되며; 유효한 양은 ALDH2 작용제에 의한 치료 전 개체에서 살솔리놀 수준과 비교하여 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%, 또는 그 이상으로써 개체에서 살솔리놀 수준의 감소를 제공한다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양은 어떤 시기(예를 들어, 반드시 과량의 알코올 소비 후는 아님)에 그것을 필요로 하는 개체에게 투여된다. 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 ALDH2 작용제의 투여 후, 약 5 분 내지 약 15 분, 약 15 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 1 시간, 약 1 시간 내지 약 2 시간, 약 2 시간 내지 약 4 시간, 약 4 시간 내지 약 6 시간, 또는 약 6 시간 내지 약 8 시간, 또는 그 이상 안에, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%, 또는 그 이상으로써 살솔리놀 수준을 감소시키기에 효과적인 양으로 투여된다. 일부의 이들 구체예에서, 개체는 알코올중독으로 진단된 사람이다. 알코올중독의 증상 및 진단은 예를 들어, Enoch and Goldman (2002) American Family Physician 65:441에서 기술된다.
알코올 중독을 치료하는 방법
본 발명은 개체에서 알코올(에탄올) 중독을 치료하는 방법을 제공한다. 본 방법은 일반적으로 대상 ALDH2 길항제의 유효한 양을 그것을 필요로 하는 개체에 투여하는 것을 수반한다.
대상 ALDH2 길항제는 정기적으로 알코올 중독을 치료하기 위해 개체에게 투여될 수 있다. 예를 들어, 일부 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제는 1일 2회, 매일, 격일, 1주일에 2회, 1주일에 1회, 또는 1개월에 2회로 그것을 필요로 하는 개체에 투여된다. 대상 ALDH2 길항제는 알코올 중독을 치료하기 위해 경피 "패치"의 형태로 투여될 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같은 "알코올 중독을 치료하는"은 하기 중 하나 이상을 달성하는 것을 포함한다: 소비한 알코올 양의 감소; 알코올을 소비하는 빈도의 감소; 알코올에 대한 갈망의 감소; 및 과량의 알코올 소비의 증상 중 하나 이상의 감소를 포함한다. 알코올 중독의 내용에서 본원에 사용된 바와 같은 "알코올"은, 에탄올, 예를 들어, 2부피%, 3부피%, 4부피% 5부피%, 또는 그 이상의 에탄올을 함유하는 음료, 예를 들어, 와인, 맥주, 보드카, 위스키 등을 말한다.
암을 치료하는 방법
본 발명은 개체에서 암을 치료하는 방법을 제공한다. 본 방법은 일반적으로 표준 암 치료법과 관련하여 대상 ALDH2 길항제의 유효한 양을 그것을 필요로 하는 개체에게 투여하는 것을 포함한다. 표준 암 치료법은 외과적 처치(예를 들어, 암 조직의 외과적 제거), 방사선 치료법, 골수이식, 화학요법 치료, 생물학적 반응 변경 치료, 및 앞서 설명한 것의 특정 조합을 포함한다.
방사선 치료법은, 제한되는 것은 아니지만, 빔과 같은 외부적으로 적용된 공급원, 또는 작은 방사선원의 이식 중 하나로부터 전달되는 x-레이 또는 감마레이를 포함한다.
화학치료제는 암 세포의 증식을 감소시키는 비-펩티드의(즉, 비-단백질성) 화합물이고, 세포독성제 및 세포성장억제제를 포함한다. 화학치료제의 비-제한적 예는 알킬화제, 니트로소우레아, 대사길항 물질, 항종양항생물질, 식물(빈카) 알칼로이드, 및 스테로이드 호르몬을 포함한다.
세포 증식을 감소시키는 작용을 하는 약제는 당업계에 공지되어 있고 널리 사용된다. 이러한 약제는, 제한되는 것은 아니지만, 메클로르에타민, 시클로포스파미드(CytoxanTM), 멜파란 (L-사르콜리신), 카르무스틴(BCNU), 로무스틴 (CCNU), 세무스틴(메틸-CCNU), 스트렙토조신, 클로로조토신, 우라실 머스타드, 클로르메틴, 이포스파마이드, 클로람부실, 피포브로만, 트리에틸렌멜라민, 트리에틸렌티오포스포르아민, 부술판, 다카르바진, 및 테모졸로미드를 포함하는, 질소 머스타드, 니트로소우레아, 에틸렌이민 유도체, 알킬 술포네이트, 및 트리아젠과 같은 알킬화제를 포함한다.
항대사제는, 제한되는 것은 아니지만, 시타라빈(CYTOSAR-U), 시토신 아라비노시드, 플루오로우라실(5-FU), 플록스우리딘 (FudR), 6-티오구아닌, 6-메르캅토퓨린(6-MP), 펜토스타틴, 5-플루오로우라실(5-FU), 메토트렉세이트, 10-프로파르길-5,8-디데아자폴레이트(PDDF, CB3717), 5,8-디데아자테트라히드로폴산(DDATHF), 류코보린, 플루다라빈 포스페이트, 펜토스타틴, 및 젬시타빈을 포함하는 폴산 유사체, 피리미딘 유사체, 퓨린 유사체, 및 아데노신 데아미나아제 억제제를 포함한다.
적당한 천연 생성물 및 그것의 유도체(예를 들어, 빈카 알칼로이드, 항종양 항생물질, 효소, 림포카인, 및 에피포도필로톡신)는, 제한되는 것은 아니지만, Ara-C, 파클리탁셀(Taxol®, 도세탁셀 (Taxotere®, 데옥시코포르마이신, 미토마이신-C, L-아스파라기나아제, 아자티오프린; 브레퀴나르; 알칼로이드, 예를 들어, 빈크리스틴, 빈블라스틴, 비노렐빈, 빈데신 등; 포도필로톡신, 예를 들어, 에토포시드, 테니포시드 등; 항생물질, 예를 들어, 안트라사이클린, 다우노루비신 히드로클 로라이드(다우노마이신, 루비도마이신, 세루비딘), 이다루비신, 독소루비신, 에피루비신 및 모르폴리노 유도체 등; 페녹시존 비스시클로펩티드, 예를 들어, 닥티노마이신; 염기성 글리코펩티드, 예를 들어, 블레오마이신; 안트라퀴논 글리코시드, 예를 들어, 플리카마이신(미트라마이신); 아지리노피롤로 인돌디온, 예를 들어, 미토마이신; 거대고리 면역억제제, 예를 들어, 시클로스포린, FK-506 (타크롤리무스, 프로그라프), 라파마이신 등; 등을 포함한다.
다른 항-증식 세포살상제는 나벨벤, CPT-11, 아나스트라졸, 레트라졸, 카페시타빈, 렐록사핀, 시클로포스파미g드, 이포사미드, 및 드롤록사핀이다.
항증식성 활성을 가지는 미세소관에 영향을 미치는 약제는 또한 사용에 적당하며, 제한되는 것은 아니지만, 알로콜히친 (NSC 406042), 할리콘드린 B (NSC 609395), 콜히친(NSC 757), 콜히친 유도체(예를 들어, NSC 33410), 돌스타틴 10 (NSC 376128),마이탄신(NSC 153858), 리족신(NSC 332598), 파클리탁셀(Taxol®), Taxol® 유도체, 도세탁셀(Taxotere®), 티오콜히친(NSC 361792), 트리틸 시스테린, 빈블라스틴 술페이트, 빈크리스틴 술페이트, 제한되는 것은 아니지만, 에포틸론 A, 에포틸론 B를 포함하는 천연 및 합성 에포틸론, 디스코데르몰리드; 에스트라무스틴, 노코다졸 등을 포함한다.
사용에 적당한 호르몬 조절자 및 스테로이드(합성 유사체를 포함)는, 제한되는 것은 아니지만, 아드레노코르티코스테로이드, 예를 들어, 프레드니손, 덱사메타손, 등; 에스트로겐 및 프로게스테론, 예를 들어, 히드록시프로게스테론 카프로에이트, 메드록시프로게스테론 아세테이트, 에스트라디올, 클로미펜, 타목시펜; 등; 및 아드레노코르티칼 억제제, 예를 들어, 아미노글루테티미드; 17α-에티닐에스트라디올; 디에틸스틸베스트롤, 테스토스테론, 플루옥시메스테론, 드로모스타놀론 프로피오네이트, 테스토락톤, 메틸프레드니솔론, 메틸-테스토스테론, 프레드니솔론, 트리암시놀론, 클로로트리아니센, 히드록시프로게스테론, 아미노글루테트이미드, 에스트라무스틴, 메드록시프로게스테론 아세테이트, 류프롤리드, 플루타미드(Drogenil), 토레미펜(Fareston), 및 Zoladex®를 포함한다. 에스트로겐은 증식 및 분화를 자극하며; 따라서, 에스트로겐 수용체에 결합하는 화합물은 이 활성을 차단하기 위해 사용된다. 코르티코스테로이드는 T 세포 증식을 억제할 수 있다.
다른 화학치료제는 금속 착물, 예를 들어, 시스플라틴(시스-DDP), 카르보플라틴, 등; 우레아, 예를 들어, 히드록시우레아; 및 히드라진, 예를 들어, N-메틸히드라진; 에피도필로톡신; 토포이소머라아제 억제제; 프로카르바진; 미토잔트론; 류코보린; 테가푸르 등을 포함한다.다른 관심의 항-증식제는 면역억제제, 예를 들어, 미코페놀산, 탈리도미드, 데스옥시스페르구알린, 아자스포린, 레플로노마이드, 미조리빈, 아자스피란(SKF 105685); Iressa®(ZD 1839, 4-(3-클로로-4-플루오로페닐아미노)-7-메톡시-6-(3-(4-모르폴리닐)프로폭시)퀴나졸린); 등을 포함한다.
"탁산"은 파클리탁셀, 및 어떤 활성 탁산 유도체 또는 프로드러그를 포함한다. "파클리탁셀"(예를 들어, 도세탁셀, TAXOLTM, TAXOTERETM(도세탁셀의 형성), 파클리탁셀의 10-데스아세틸 유사체 및 파클리탁셀의 3'N-데스벤조일-3'N-t-부톡시카르보닐 유사체와 같은 유사체, 조제물, 및 유도체를 포함하는 것으로 본원에서 이 해되어야 함)은 당업자에게 공지된 기술을 이용하여 용이하게 제조될 수 있고(또한 WO 94/07882, WO 94/07881, WO 94/07880, WO 94/07876, WO 93/23555, WO 93/10076; 미국 특허 번호 5,294,637; 5,283,253; 5,279,949; 5,274,137; 5,202,448; 5,200,534; 5,229,529; 및 EP 590,267 참조), 또는 예를 들어, Sigma Chemical Co., St. Louis, Mo. (T7402 from Taxus brevifolia; 또는 T-1912 from Taxus yannanensis)를 포함하는 다양한 상업적 공급원으로부터 얻어진다.
파클리탁셀은 파클리탁셀의 보통의 화학적으로 이용가능한 형태 뿐 아니라, 유사체 및 유도체(예를 들어, 상기 주목한 바와 같은 TaxotereTM 도세탁셀) 및 파클리탁셀 접합체(예를 들어, 파클리탁셀-PEG, 파클리탁셀-덱스트란, 또는 파클리탁셀-크실로오스)를 말하는 것으로 이해되어야 한다.
또한 용어 "탁산"은 친수성 유도체와 친유성 유도체를 둘 다 포함하는 다양한 공지된 유도체를 포함한다. 탁산 유도체는, 제한되는 것은 아니지만, 국제 특허 출원 번호 WO 99/18113에 기술된 갈락토오스 및 만노오스 유도체; WO 99/14209에 기술된 피페라지노 및 다른 유도체; WO 99/09021, WO 98/22451, 및 미국 특허 번호 5,869,680에 기술된 탁산 유도체; WO 98/28288에 기술된 6-티오 유도체; 미국 특허 번호 5,821,263에 기술된 술펜아미드 유도체; 및 미국 특허 번호 5,415,869에 기술된 탁솔 유도체를 포함한다. 추가로, 제한되는 것은 아니지만, WO 98/58927; WO 98/13059; 및 미국 특허 번호 5,824,701에 기술된 것을 포함하는 파클리탁셀의 프로드러그를 포함한다.
본 발명의 방법과 관련하여 사용하기에 적당한 생물학적 반응 조절제는, 제한되는 것은 아니지만, (1) 티로신 키나아제(RTK) 활성의 억제제; (2) 세린/트레오닌 키나아제 활성의 억제제; (3) 종양-관련 항원 길항제, 예로써, 종양 항원에 특이적으로 결합하는 항체; (4) 아폽토시스 수용체 작용제; (5) 인터류킨-2; (6) IFN-α; (7) IFN-γ (8) 콜로니자극인자; (9) 혈관신생의 억제제; 및 (10) 종양 괴사 인자의 길항제를 포함한다.
대상 방법은 적당한 대조군과 비교할 때, 종양의 전체 근절까지 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 85%, 또는 적어도 약 90%로써 종양 부하를 감소시키는데 효과적이다. 따라서, 이들 구체예에서, 대상 ALDH2 길항제의 "유효한 양"은 표준 암 치료법과 관련하여 투여될 때, 적당한 대조군과 비교할 때 종양의 전체 근절까지 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 50%, 적어도 약 75%, 적어도 약 85%, 또는 적어도 약 90%로써 종양 부하를 감소시키는데 효과적인 양이다. 실험 동물 시스템에서, 적당한 대조군은 약제로 처리되지 않은 유전적으로 동일한 동물일 수 있다. 비-실험적 시스템에서, 적당한 대조군은 약제를 투여하기 전에 존재하는 종양 부하일 수 있다. 다른 적당한 대조군은 위약 대조군일 수 있다.
종양 부하가 감소 되었는지 여부는, 제한되는 것은 아니지만, 고형 종양 질량을 측정; 세포 분석을 사용하여 다수의 종양 세포의 수를 계산; 형광-활성 세포 선별(예를 들어, 종양-관련 항원에 특이적인 항체를 사용); 컴퓨터 단층 촬영 스 캔, 자기 공명 화상법, 및/또는 종양 크기를 측정 및/또는 모니터링하기 위한 종양의 x-레이 이미징; 생물학적 샘플, 예를 들어, 혈액에서 종양-관련 항원의 양을 측정; 등을 포함하는 어떤 공지된 방법을 사용하여 결정될 수 있다.
기타 질환
대상 ALDH2 작용제는 당뇨병의 치료에서 그것을 필요로 하는 개체에 투여될 수 있다. 대상 ALDH2 작용제는 골다공증의 치료에서 그것을 필요로 하는 개체에 투여될 수 있다.
당뇨병
본 발명은 당뇨병의 치료 방법을 제공하며, 본 방법은 일반적으로 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양을 그것을 필요로 하는 개체에게 투여하는 것을 수반한다. 일부 구체예에서, 당뇨병을 치료하는 대상 방법은 당뇨병, 예를 들어, 당뇨성 신증, 당뇨병성 말초신경병증 등의 결과인 질환의 치료를 제공한다.
일부 구체예에서, 대상 ALDH2 작용제는 작용제에 의한 치료의 부재하에서 혈액 글루코오스 수준과 비교할 때, 개체에서 혈액 글루코오스 수준을 감소시키기에, 예를 들어, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 또는 적어도 약 50%만큼 개체 내 혈액 글루코오스 수준을 감소시키기에 효과적인 양으로 투여된다. 일부 구체예에서, ALDH2 작용제의 유효한 양은 혈액 글루코오스 수준을 정상 범위로 감소시키기에 효과적인 양이다. 정상의 공복시 혈액 글루코오스 수준은 식사전에 전형적으로 약 70 mg/dL 내지 약 110 mg/dL의 범위에 있다. 식사 2시간 후 정상의 혈액 글루코오스 수준은 보통 약 120 mg/dL 미만이다. 경구 내당 시험(약 75 g 글루코오스를 함유하는 당 용액을 마시는 단계; 그 후 당 용액을 마신 후 다양한 시간에 혈액 글루코오스 수준을 측정하는 단계를 수반) 동안 정상의 혈액 글루코오스 수준은 당 용액을 마신 2 시간 후 140 mg/dL 미만; 및 당 용액을 마신 0 내지 2 시간 사이의 모든 판독에서 200 mg/dL 미만을 포함한다. 혈액 글루코오스 수준은 또한 때때로 mmmol/L로 표현된다. 정상 혈액 글루코오스 수준은 일반적으로 약 4 mmol/L 및 8 mmol/L이다. 정상 혈액 글루코오스 수준은 일반적으로 식사 90분 후 약 10 mmol/L 미만이고; 정상 혈액 글루코오스 수준은 일반적으로 식사 90분 후 약 10 mmol/L 미만이고; 식사 전에 약 4 mmol/L 내지 약 7 mmol/L이다.
일부 구체예에서, 대상 치료 방법은 당뇨병의 치료를 위해 대상 ALDH2 작용제를 투여하는 것과, 적어도 두 번째 치료제(예를 들어, 인슐린)를 공동-투여하는 것을 포함한다. 본원에서 사용에 적당한 인슐린은, 제한되는 것은 아니지만, 속효성 인슐린, 세미렌테, NPH, 렌테, 프로타민아연인슐린(PZI), 울트라렌테, 인슐린 글라진, 인슐린 아스파르트, 아실화된 인슐린, 모노머 인슐린, 초활성 인슐린, 간 선택적 인슐린, 및 어떤 다른 인슐린 유사체 또는 유도체, 및 앞서 설명한 것 중의 어떤 혼합물을 포함한다. 본원에서 사용에 적당한 인슐린은, 제한되는 것은 아니지만, 미국 특허 번호 4,992,417; 4,992,418; 5,474,978; 5,514,646; 5,504,188; 5,547,929; 5,650,486; 5,693,609; 5,700,662; 5,747,642; 5,922,675; 5,952,297; 및 6,034,054; 및 공개된 PCT 출원 WO 00/121197; WO 09/010645; 및 WO 90/12814에 개시된 인슐린 형태를 포함한다. 인슐린 유사체는, 제한되는 것은 아니지만, 초활 성 인슐린 유사체, 모노머 인슐린, 및 간 선택적 인슐린 유사체를 포함한다.
골다공증
본 발명은 골다공증을 치료하는 방법을 제공하며, 본 방법은 대상 ALDH2 작용제의 유효한 양을 그것을 필요로 하는 개체에게 투여하는 것을 수반한다. 일부 구체예에서, ALDH2 작용제의 "유효한 양"은 개체에서 뼈 밀도를 증가시키기에 효과적인 양이다. 다른 구체예에서, ALDH2 작용제의 유효한 양은 뼈 밀도 손실의 속도를 감소시키기에 효과적인 양이다.
치료에 적당한 피험자
대상 ALDH2 활성 조절자에 의한 치료에 적당한 피험자는 상기 기술된 질환으로부터 고통받는 개체; 상기 기술된 질병이 발생할 위험에 있는 개체; 대상 ALDH2 활성 조절자 이외의 약제에 의해 상기 기술된 질병에 대해 치료된 개체, 및 이러한 치료에 반응하지 않거나 또는 이러한 치료에 초기에는 반응하지만 이후에 재발하는 개체; 상기 기술된 질환에 대한 대상 ALDH2 활성 조절자 이외의 약제에 의한 치료로 고치기 힘든 개체; 및 상기 기술된 질환에 대한 대상 ALDH2 활성 조절자 이외의 약제에 의한 치료를 견딜 수 없는 개체를 포함한다.
ALDH2 작용제를 투여하는 것을 수반하는 방법
대상 ALDH2 작용제의 투여를 수반하는 대상 치료 방법은 상기 주목한 바와 같이, 산화상 스트레스와 관련되거나 산화성 스트레스로부터 초래되는 질환 또는 질병; 니트로글리세린 무감각과 관련된 질환 또는 질병; 에틸 알코올, 알데히드, 메탄올, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 생물기원 또는 이종개체기원 알데히드 등 의 독성 수준과 관련된 질환 또는 질병; 관상동맥질병, 앙기나 등과 같은 심장 질환 및 질병을 포함하는 다양한 질환을 치료하는데 적당하다. 일부 구체예에서, 개체는 도 1A에서 도시되는 바와 같은 아미노산 서열을 가지는 ALDH2를 코딩하는 ALDH2 대립유전자에 동형접합인 사람이다. 다른 구체예에서, 개체는 하나 또는 두 개의 ALDH2*2 대립유전자를 지니는 사람이며, ALDH2*2 대립유전자는 도 1B에 도시되는 바와 같은 E487K 변이체를 가지는 ALDH2를 코딩한다.
동아시아 인구의 대략 40%는 반우성 ALDH2*2 대립유전자를 지닌다. 이러한 개체는 안면홍조, 구역 및 빈맥 중 하나 이상을 포함하는 에탄올 소비에 대한 반응을 특징으로 가질 수 있다. 게다가, ALDH2*2 개체는 또한 앙기나 및 관상동맥질병과 같은 이러한 장애에 대한 니트로글리세린 치료에 덜 반응한다. ALDH2*2 대립유전자에 이형접합 또는 동형접합인 개체는 대상 ALDH2 작용제의 투여를 수반하는 대상 방법에 의한 치료에 적당하다.
허혈성 스트레스와 관련된 질병을 치료하는 방법
대상 ALDH2 작용제에 의한 치료에 적당한 피험자는 심장 수술을 받도록 예정된 개체 또는 심장 수술을 받은 개체; 뇌졸중을 경험한 개체; 뇌외상을 겪은 개체; 수술이 연장된 개체; 심근경색(예를 들어, 급성 심근경색증)을 앓는 개체; 뇌혈관질병에 걸린 개체; 척수손상을 가지는 개체; 지주막하 출혈을 가지는 개체; 및 기관 이식을 받을 개체를 포함한다. 대상 ALDH2 작용제에 의한 치료에 적당한 피험자는 또한 허혈성 사지 장애, 예를 들어, 1형 또는 2형 당뇨병을 가지는 개체를 포함 한다.
급성 자유- 라디칼 관련 질환을 치료하는 방법
대상 ALDH2 작용제와 관련된 치료에 적당한 피험자는 발작이 있거나 경험한 개체; UV 노출로부터 초래된 피부 손상을 가지는 개체; 피부의 광손상을 가지는 개체; 급성 열 피부 화상을 가지는 개체; 및 조직 고산소혈증을 겪은 개체를 포함한다.
만성 자유- 라디칼 관련 질환을 치료하는 방법
대상 ALDH2 작용제에 의한 치료에 적당한 피험자는 알츠하이머병, 파킨슨병, 근육위축가쪽경화증 또는 기타 신경퇴행성 질병으로 진단된 개체; 죽상동맥경화증을 가지는 개체; 식도암을 가지는 개체; 두경부 편평 세포암종을 가지는 개체; 및 상기도소화기계 암을 가지는 개체를 포함한다.
심장 질병을 치료하는 방법
대상 ALDH2 작용제에 의한 치료에 적당한 피험자는 앙기나를 가지는 개체; 심부전을 가지는 개체; 앙기나 또는 심부전의 치료에서 니트로글리세린에 무감각을 나타내는 개체; 고혈압을 가지는 개체; 및 심장병을 가지는 개체를 포함한다.
해독 방법
대상 ALDH2 작용제에 의한 치료에 적당한 피험자는, 예를 들어, 독성 화합물의 섭취를 통해, 독성 화합물의 흡입을 통해, 화합물의 독성 수준의 섭취 또는 흡입을 통해, 또는 정상적인 대사 동안 알데히드의 생성을 통해 알데히드의 독성 수준을 가지는 개체를 포함한다. 이러한 개체는, 제한되는 것은 아니지만, 섭취된 또 는 흡입된 에탄올, 메탄올, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 또는 기타 이종개체기원 또는 생물기원 화합물을 가지는 개체를 포함한다. 예를 들어, 이러한 개체는, 섭취된 또는 흡입된 살충제, 곰팡이 제거제, 또는 기타 이러한 화합물을 가지는 개체; 과량의 수준의 에탄올을 소비한 개체; 등을 포함한다.
알코올 중독을 치료하는 방법
대상 ALDH2 길항제에 의한 치료에 적당한 피험자는 알코올 중독으로 생각되는 개체(예를 들어, 알코올 섭취 중 조절 장애, 약물 알코올에 의한 집착, 유해 결과에도 불구한 알코올의 사용, 및 알코올의 소비 후 사고의 왜곡 중 하나 이상을 특징으로 하는 주된 만성 질환을 가지는 개체); 알코올 소비의 중단 후 금단 증상을 겪는 개체; 알코올 의존을 경험하는 개체(예를 들어, 알코올을 마시는 것에 내성, 금단, 및 조절할 수 없는 흥분과 조합된 알코올 남용) 등을 포함하는 알코올 중독을 가지는 개체를 포함한다.
당뇨병을 치료하는 방법
대상 ALDH2 작용제에 의한 치료에 적당한 피험자는 1형 또는 2형 당뇨병을 가지는 개체를 포함한다. 치료에 적당한 피험자는 1형 당뇨병으로 진단된 개체를 포함하며, 이러한 개체는 약 126 mg/dL 초과의 공복시 혈액 글루코오스 수준을 가지는 것을 포함한다. 이러한 개체는 2-시간 글루코오스 부하 검사(경구로 75 g 무수 글루코오스) 후 약 200 mg/dL 초과의 혈액 글루코오스 수준을 가지는 것을 포함한다. 치료에 적당한 피험자는 2형 당뇨병으로 진단된 개체; 2형 당뇨병으로 아직 진단되지 않았지만 2형 당뇨병으로 진행할 위험에 있는 개체, 예를 들어, 25 초과 의 체질량지수(킬로그램 체중을 신장(미터)의 제곱으로 나눔)를 가지는 개체, 예를 들어, 약 25 내지 약 27, 약 27 내지 약 30, 또는 30 초과의 체질량지수를 가지는 개체를 포함한다.
암을 치료하는 방법
상기 기술한 바와 같이 암의 치료를 위해 대상 ALDH2 길항제에 의한 치료에 적당한 피험자는 고형종양을 가지는 개체를 포함한다. 고형 종양은, 제한되는 것은 아니지만, 조직구성 림프종, 뇌, 비뇨생식관, 림프계, 위, 후두 및 폐선암 및 소세포 폐암을 포함하는 폐의 암을 포함한다.
스크리닝 분석
본 발명은 ALDH2 작용제를 확인하기 위한 방법을 제공한다. 본 방법은 일반적으로 변이체 ALDH2 효소에 대한 기질의 존재하에서, 감소된 효소 활성을 가지는 변이체 ALDH2 효소를 시험 화합물과 접촉하는 단계; 및 만약에 있다면, 변이체 ALDH2 효소의 효소 활성에 대한 시험 화합물의 효과를 결정하는 단계를 수반한다.
"감소된 효소 활성을 가지는 변이체 ALDH2 효소"는 도 1A(SEQ ID NO:1)에서 도시되는 아미노산 서열을 포함하는, 또는 도 1A에서 도시되는 아미노산 서열의 아미노산 18-518을 포함하는 ALDH2 효소에 대한 감소된 효소 활성을 가지는 변이체 ALDH2 효소이며, 예를 들어서, 변이체 ALDH2 효소는 시험관 내 또는 생체 내에서, 도 1A(SEQ ID NO:1)에서 도시되는 아미노산 서열을 포함하는, 또는 도 1A에서 도시되는 아미노산 서열의 아미노산 18-517을 포함하는 ALDH2 효소에 의해 나타나는 효소 활성의 약 90%미만, 약 80%미만, 약 75%미만, 약 70%미만, 약 60%미만, 약 50% 미만, 약 40%미만, 약 30%미만, 약 20%미만, 약 10%미만, 약 5% 미만, 또는 약 2%미만을 나타낸다. 일부 구체예에서, 변이체 ALDH2 효소는 도 1B(SEQ ID NO:2)에서 도시되는 아미노산 서열 또는 도 1B에서 도시되는 아미노산 서열의 아미노산 18-517을 포함한다.
본원에서 사용되는, 용어 "결정하는"은 양적 및 질적 결정 둘 다를 말하며, 그러한 것으로서, 용어 "결정하는"은 "분석하는", "측정하는" 등과 서로 바꾸어 사용된다.
용어 "후보 약제", "시험 약제", "약제", "물질" 및 "화합물은 본원에서 서로 바꾸어 사용된다. 후보 약제는 수많은 화학적 분류, 전형적으로 합성, 반-합성, 또는 천연적으로 발생하는 무기 또는 유기 분자를 포함한다. 후보 약제는 합성 또는 천연 화합물의 거대한 라이브러리에서 발견되는 것을 포함한다. 예를 들어, 합성 화합물 라이브러리는 Maybridge Chemical Co. (Trevillet, Cornwall, UK), ComGenex (South San Francisco, CA), 및 MicroSource (New Milford, CT)로부터 상업적으로 이용가능하다. 희귀한 화학물질 라이브러리는 Aldrich　(Milwaukee, Wis.)로부터 이용가능하다. 또 다르게는, 박테리아, 곰팡이, 식물 및 동물 추출물의 형태인 천연 화합물의 라이브러리는 Pan Labs (Bothell, WA)로부터 이용가능하고 또는 용이하게 생산가능하다.
후보 약제는 50 이상 및 약 10,000 달톤 미만의 분자량을 가지는 작은 유기 및 무기 화합물일 수 있으며, 예를 들어, 후보 약제는 약 50 달톤 내지 약 100 달톤, 약 100 달톤 내지 약 150 달톤, 약 150 달톤 내지 약 200 달톤, 약 200 달톤 내지 약 500 달톤, 약 500 달톤 내지 약 1000 달톤, 약 1,000 달톤 내지 약 2500 달톤, 약 2500 달톤 내지 약 5000 달톤, 약 5000 달톤 내지 약 7500 달톤, 또는 약 7500 달톤 내지 약 10,000 달톤의 분자량을 가질 수 있다. 후보 약제는 단백질과 구조적 상호작용, 특히 수소 결합에 필요한 작용기를 포함할 수 있고, 적어도 아민, 카르보닐, 히드록실 또는 카르복실 기를 포함할 수 있고, 적어도 2개의 작용성 화학 기를 함유할 수 있다. 후보 약제는 상기 작용기 중 하나 이상으로 치환된 고리형 탄소 또는 헤테로고리 구조 및/또는 방향족 또는 폴리방향족 구조를 포함할 수 있다. 후보 약제는 또한 펩티드, 사카라이드, 지방산, 스테로이드, 퓨린, 피리미딘, 그것의 유도체, 구조적 유사체 또는 조합을 포함하는 생분자들 중에서 발견된다.
본 발명의 분석은 대조군을 포함하며, 적당한 대조군은 샘플(예를 들어, 시험 약제의 부재하에서 변이체 ALDH2 효소 및 기질을 포함하는 샘플)을 포함한다. 일반적으로, 다수의 분석 혼합물은 다양한 농도에 대해 다른 반응을 얻기 위해 다른 약제 농도와 병행하여 실행된다. 전형적으로, 이들 농도 중 하나는 음성 대조군으로서, 즉, 0 농도 또는 검출 수준 이하로 제공된다.
다양한 다른 시약이 스크리닝 분석에 포함될 수 있다. 이것들은, 최적의 효소 활성을 촉진하기 위해 및/또는 비-특이적 또는 바탕 활성을 감소시키기 위해 사용되는 약제를 포함하는 염, 중성 단백질, 예를 들어, 알부민, 세정제 등과 같은 시약을 포함한다. 분석의 효능을 개선시키는 시약, 예로써, 프로테아제 억제제, 항-미생물제 등이 사용될 수 있다. 분석 화합물의 성분들은 필수적 활성을 제공하는 어떤 순서로도 첨가된다. 배양은 어떤 적당한 온도, 전형적으로 4℃ 내지 40℃에서 수행된다. 배양기간은 최적의 활성을 위해 선택되지만, 또한 고속처리 스크리닝을 촉진하기 위해 최적화될 수 있다. 전형적으로 0.1 시간 내지 1시간이 충분할 것이다.
관심의 시험 화합물은, 시험 화합물의 부재하에서 ALDH2 폴리펩티드의 효소 활성과 비교할 때, 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 100 % (또는 2-배), 적어도 약 2.5-배, 적어도 약 5-배, 적어도 약 10-배, 적어도 약 15-배, 적어도 약 20-배, 적어도 약 25-배, 또는 적어도 약 50-배, 또는 50-배 초과만큼 변이체 ALDH2의 효소 활성을 증가시키는 화합물이다.
일부 구체예에서, 관심의 시험 화합물은 시험 화합물의 부재에서 ALDH2 폴리펩티드의 효소 활성과 비교하여, 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 100 % (또는 2-배), 적어도 약 2.5-배, 적어도 약 5-배, 적어도 약 10-배, 적어도 약 15-배, 적어도 약 20-배, 적어도 약 25-배, 또는 적어도 약 50-배, 또는 50-배 초과만큼, SEQ ID NO:2 (도 1B에서 도시)에서 제시한 또는 SEQ ID NO:2의 아미노산 18-517에서 제시한 바와 같은 아미노산 서열을 포함하는 ALDH2 폴리펩티드의 효소 활성을 증가시키는 화합물이다.
일부 구체예에서, 관심의 시험 화합물은 ALDH2에 특이적인 화합물이며, 예를 들어, 시험 화합물은 변이체 ALDH2 효소의 효소 활성을 증가시키지만, 시토졸 알데히드 탈수소효소-1(ALDH1)의 효소 활성을 실질적으로 증가시키지 않는데, 조금이라도 증가시킨다 해도, 예를 들어서, 시험 화합물은, 적어도 약 5% 또는 그 이상으로써 변이체 ALDH2 효소의 동일한 효소 활성을 증가시키는 농도에서 사용될 때, 약 5% 미만, 약 2% 미만, 또는 약 1% 미만으로써 ALDH1 효소의 효소 활성을 증가시킨다. 일부 구체예에서, 관심의 시험 약제는 알코올 탈수소효소(ADH)의 효소 활성을 실질적으로 증가시키지 않는데, 조금이라도 증가시킨다 해도, 예를 들어서, 관심의 시험 약제는 적어도 약 5% 또는 그 이상만큼 변이체 ALDH2 효소의 효소 활성을 증가시키는 농도에서 사용될 때, 약 5% 미만, 약 2% 미만, 또는 약 1% 미만으로써 ADH의 효소 활성을 증가시킨다.
일부 구체예에서, 관심의 시험 화합물은 약 1 nM 내지 약 1 mM, 예를 들어, 약 1 nM 내지 약 10 nM, 약 10 nM 내지 약 15 nM, 약 15 nM 내지 약 25 nM, 약 25 nM 내지 약 50 nM, 약 50 nM 내지 약 75 nM, 약 75 nM 내지 약 100 nM, 약 100 nM 내지 약 150 nM, 약 150 nM 내지 약 200 nM, 약 200 nM 내지 약 250 nM, 약 250 nM 내지 약 300 nM, 약 300 nM 내지 약 350 nM, 약 350 nM 내지 약 400 nM, 약 400 nM 내지 약 450 nM, 약 450 nM 내지 약 500 nM, 약 500 nM 내지 약 750 nM, 약 750 nM 내지 약 1 μM, 약 1 μM 내지 약 10 μM, 약 10 μM 내지 약 25 μM, 약 25 μM 내지 약 50 μM, 약 50 μM 내지 약 75 μM, 약 75 μM 내지 약 100 μM, 약 100 μM 내지 약 250 μM, 약 250 μM 내지 약 500 μM, 또는 약 500 μM 내지 약 1 mM 의 EC50 을 가진다.
후보 약제는 어떤 세포독성 활성에 대해 평가되었고, 트리판 블루 색소 배제법, MTT (3-(4,5-디메틸티아졸-2-일)-2,5-디페닐-2H-테트라졸륨 브로마이드) 분석 등과 같은 잘 공지된 분석을 사용하여 분석에서 사용된 세포에 대해 나타낼 수 있다. 세포독성 활성을 나타내지 않는 약제는 후보 약제로 고려된다.
많은 구체예에서, 스크리닝 방법은 시험관 내에서 무세포 분석으로 수행된다. 일부 구체예에서, 시험관 내 무세포 분석은 정제된 변이체 ALDH2를 사용할 것이고, "정제된"은 오염물 또는 어떤 다른 원치않는 성분이 없음을 말한다. 대상 스크리닝 방법에 적당한 정제된 변이체 ALDH2는 적어도 약 50% 순도, 적어도 약 60% 순도, 적어도 약 70% 순도, 적어도 약 75% 순도, 적어도 약 80% 순도, 적어도 약 85% 순도, 적어도 약 90% 순도, 적어도 약 95% 순도, 적어도 약 98% 순도, 적어도 약 99% 순도, 또는 99% 초과의 순도이다.
정제된 변이체 ALDH2는 효소 활성을 얻기 위해 하나 이상의 안정화제의 부가에 의해 안정화될 수 있다. 일부 구체예에서, 정제된 변이체 ALDH2의 용액은 미토콘드리아 ALdDH2의 수용액, 및 약 10% 내지 약 50% 글리세롤, 예를 들어, 약 10% 내지 약 15%, 약 15% 내지 약 20%, 약 20% 내지 약 25%, 약 25% 내지 약 30%, 약 30% 내지 약 35%, 약 35% 내지 약 40%, 약 40% 내지 약 45%, 또는 약 45% 내지 약 50% 글리세롤을 포함한다. 일부 구체예에서, 미토콘드리아 ALdDH2의 용액은 하나 이상의 킬레이트제(예를 들어, EDTA 또는 EGTA); 염, 예로써 NaCl, MgCl2, KCl, 등; 완충제, 예로써, 트리스 완충제, 인산-완충 식염수, 피로인산나트륨 완충제 등; 하나 이상의 프로테아제 억제제; 등을 추가로 포함한다.
일부 구체예에서, 시험관 내 무세포 분석은 재조합 변이체 ALDH2를 사용할 것이다. 재조합 변이체 ALDH2는 단세포 미생물, 또는 단세포 실재물로서 시험관 내 배양물에서 성장된 다세포 생물의 세포와 같은 다양한 숙주 세포에서 용이하게 생성된다. 적당한 숙주 세포는 대장균(Escherichia coli)과 같은 박테리아 세포; 사카로미세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae ), 피키아 파스토리스(Pichia pastoris), 한세눌라 폴리모르파(Hansenula polymorpha), 클루이베로마이세스 락티스(Kluyveromyces lactis), 야로위아 리폴리티카(Yarrowia lipolytica), 칸디다 유틸리스(Candida utilis), 시조사카로미세스 폼베(Schizosaccharomyces pombe), 등과 같은 효모 세포; 드로소필라 멜라노가스터(Drosophila melanogaster) 세포와 같은 곤충 세포; 제노푸스(Xenopus) 세포와 같은 양서류 세포; CHO 세포, 3T3 세포 등과 같은 포유동물 세포를 포함한다. 일부 구체예에서, 생체 밖 무세포 분석은 사람 변이체 ALDH2, 예를 들어, 도 1B에서 도시하는 서열의 아미노산 18-517에서 제시하는 바와 같은 아미노산 서열을 포함하는 변이체 ALDH2 효소를 사용할 것이다. 일부 구체예에서, 시험관 내 무세포 분석은 E. coli 세포에서 재조합에 의해 생성된 변이체 ALDH2를 사용할 것이다.
일부 구체예에서, 생체 밖 무세포 분석은 융합 파트너에 프레임 내 융합된 변이체 ALDH2를 포함하는 융합 단백질을 사용할 것이다. 일부 구체예에서, 융합 파트너는 변이체 ALDH2 폴리펩티드의 아미노 말단에 부착된다. 다른 구체예에서, 융 합 파트너는 변이체 ALDH2 폴리펩티드의 카르복실 말단에 부착된다. 다른 구체예에서, 융합 파트너는 변이체 ALDH2 폴리펩티드에 대한 내부 위치에서 변이체 ALDH2 폴리펩티드에 프레임 내 융합된다. 적당한 융합 파트너는, 제한되는 것은 아니지만, 헤마그글루티닌, FLAG, 등을 포함하는 에피토프 태그와 같은 면역학적 태그;제한되는 것은 아니지만, 형광성 단백질, 효소(예를 들어, β-갈락토시다아제, 루시페라아제, 고추냉이 퍼옥시다아제(horse radish peroxidase) 등), 등을 포함하는 검출가능한 신호를 제공하는 단백질; 융합 단백질의 정제 또는 분리를 촉진하는 폴리펩티드, 예를 들어, 6His 태그 (예를 들어, ALDH2/6His), 글루타티온-S-트랜스페라아제 등과 같은 금속 이온 결합 폴리펩티드; 세포내 위치설정을 제공하는 폴리펩티드; 및 세포로부터 분비를 제공하는 폴리펩티드를 포함한다.
일부 구체예에서, 융합 파트너는 에피토프 태그이다. 일부 구체예에서, 융합 파트너는 금속 킬레이트 펩티드이다. 일부 구체예에서, 금속 킬레이트 펩티드는 히스타민 멀티머, 예를 들어, (His)6이다. 일부 구체예에서, (His)6 멀티머는 변이체 ALDH2의 아미노 말단에 융합되고; 다른 구체예에서, (His)6 멀티머는 변이체 ALDH2의 카르복실 말단에 융합된다. (His)6-변이체 ALDH2 융합 단백질은 다양한 이용가능한 니켈 친화 컬럼 중 어떤 것(예를 들어, His-결합 수지, Novagen)을 사용하여 정제된다.
ALDH2에 대한 분석은 당업계에 공지되어 있고, 어떤 공지된 분석은 대상 스크리닝 방법에서 사용될 수 있다. 분석의 예는, 예를 들어, Sheikh et al. ((1997) J. Biol . Chem . 272:18817-18822) 및 Farres et al. ((1994) J. Biol . Chem . 269:13854-13860)을 포함하는 다양한 간행물에서 발견된다. 예를 들어, ALDH2 효소 활성은 25℃에서 50 mM 피로인산나트륨 HCl 완충제, pH 9.0, 100 mM 인산나트륨 완충제, pH 7.4, 또는 50 mM 인산나트륨 완충제, pH 7.4에서 분석되며, 완충제는 NAD+ (예를 들어, 0.8 mM NAD+, 또는 더 높음, 예를 들어, 1 mM, 2 mM, 또는 5 mM NAD+) 및 기질, 예로써, 14 μM 프로피온알데히드를 포함한다. NAD+의 환원은 분광 광도계를 사용하여 340nm에서 모니터링되고, 또는 플루오로마이크로포토미터를 사용하여 형광 증가에 의해 모니터링된다.
ALDH2 효소 활성은, 예를 들어, US 2005/0171043, 또는 WO 2005/057213에서 기술되는 바와 같이 340nm에서 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드(NAD+)의 산화된 형태에서 그것의 환원된 형태, NADH로의 환원 반응을 측정함으로써 표준 분광광도법을 사용하여 평가될 수 있다. 대표적인 분석에서, 본 반응은 25℃에서 0.1 NaPPi 완충제, pH 9.5, 2.4 mM NAD+ 및 기질로서 10 mM 아세트알데히드로 수행된다. 효소 활성은 2005/0171043, 또는 WO 2005/057213에 기술된 바와 같이 340nm에서 NAD+에서 NADH로의 환원 반응에 의해 측정된다. 또 다르게는, NADH의 생성은 NADH를 소비하고 검출가능한 신호를 제공하는 다른 효소에 의한 반응과 커플링될 수 있다. 이러한 효소에 의한 반응의 예는 US 2005/0171043, 또는 WO 2005/057213에서 기술된 바 와 같이, 레자주린이 그것의 산화된 형광성 화합물 레조루핀으로 바뀌는 디아포라아제-기초 반응이다. 590nm에서 형광성 레조루핀의 검출은 ALDH2 효소 활성에서 어떤 변화에 대해 증폭되고 더 민감한 신호를 제공한다.
하나의 비-제한적 예로서, ALDH2 효소 활성에 대한 120㎕ 반응 혼합물은 하기 성분을 포함한다:
43 ㎕ 150 mM 피로인산나트륨 (NaPPi) 완충제, pH 9.0;
30 ㎕ 10 mM NAD+;
15 ㎕ 80 mM 아세트알데히드;
1 ㎕의 레자주린(H2O에서 0.2 mg/ml);
1 ㎕의 디아포라아제 (1 단위, 예를 들어, 클로스트리디움 클루이베리(Clostridium kluyveri) 유래);
2 ㎕의 변이체 ALDH2 (예를 들어, 0.5-2 ㎍/㎕에서 2 ㎕의 변이체 ALDH2); 및
시험할 약제를 포함하는 28 ㎕의 용액, 이 약제는 적당한 용매에서 재현탁되었다(예를 들어, 수용액, DMSO 등).
표 1에서 기술되는 바와 같은 상기-기술된 반응의 형광검출:
여기 방출 차단
채널 1 340 nm 445 nm 410 nm
채널 2 565 nm 590 nm 570 nm
본 반응은 96-웰, 384-웰, 1536-웰 마이크로 웰 플레이트, 등에서 수행될 수 있고, 또는 다른 스크리닝 포맷에 적합하게 될 수 있다.
하기 실시예는 본 발명을 제조하고 사용하는 방법의 완전한 공표 및 기재를 당업자에게 제공하기 위해 제시하며, 본 발명자들이 본 발명자들의 발명으로서 간주하는 것의 범주를 제한하는 것을 의도하지 않으며 하기 실험이 모든 또는 유일한 수행된 실험임을 나타내는 것으로 의도하는 것도 아니다. 사용된 숫자(예를 들어, 양, 온도 등)에 대한 정확성을 보장하기 위해 노력하였지만, 일부 실험적 오류 및 편차는 고려되어야 한다. 달리 나타내지 않는다면, 부는 중량부이고, 분자량은 평균 분자량이고, 온도는 섭씨이고, 압력은 대기압에서 또는 대기압 근처이다. 표준 약어, 예를 들어, bp, 염기쌍(들); kb, 킬로베이스(들); pl, 피코리터(들); s 또는 sec, 초(들); min, 분(들); h 또는 hr, 시간(들); aa, 아미노산(들); kb, 킬로베이스(들); bp, 염기쌍(들); nt, 뉴클레오티드(들); i.m., 근육 내(로); i.p., 복강내(로); s.c., 피하(로); 등이 사용될 수 있다.
실시예 1: ALDH2 작용제의 확인 및 특징
방법
ALDH2 작용제(활성제) 및 길항제(억제제)에 대한 시험관 내 스크리닝
화합물을 도 2에서 개략적으로 도시되는 바와 같은 방법을 사용하여 스크리닝하였다. 필수적으로, 본 반응을 25℃에서 0.1 NaPPi 완충제, pH 9.5, 2.4 mM NAD+ 및 기질로서 10 mM 아세트알데히드에서 수행하였다. 효소 활성은 340nm에서 NAD+에 서 NADH로의 환원 반응에 의해 측정된다. 또 다르게는, NADH의 생성은 NADH를 소비하고 검출가능한 신호를 제공하는 다른 효소에 의한 반응과 커플링 될 수 있다. 이러한 효소에 의한 반응의 예는 레자주린에서 그것의 산화된 형광 화합물 레조루핀으로 바뀌는 디아포라아제-기초 반응이다.
예를 들어, ALDH2 효소 활성에 대한 120 ㎕ 반응 혼합물은 하기 성분들을 포함한다:
43 ㎕ 150 mM 피로인산나트륨 (NaPPi) 완충제, pH 9.0;
30 ㎕ 10 mM NAD+;
15 ㎕ 80 mM 아세트알데히드;
1 ㎕의 레자주린(H2O에서 0.2 mg/ml);
1 ㎕의 디아포라아제(1 단위, 예를 들어, 클로스트리디움 클루이베리(Clostridium kluyveri ) 유래);
2 ㎕의 변이체 ALDH2 (예를 들어, 0.5-2 ㎍/㎕에서 2 ㎕의 변이체 ALDH2); 및
시험할 약제를 포함하는 28 ㎕의 용액, 약제는 적절한 용매에서 재현탁되었다(예를 들어, 수용액, DMSO 등).
표 1에서 기술된 바와 같은 상기-기술된 반응의 형광 검출:
(표 1)
여기 방출 차단
채널 1 340 nm 445 nm 410 nm
채널 2 565 nm 590 nm 570 nm
히스티딘- 태그된 E487K ALDH2 단백질
사람 ALDH2 (도 1B에서 도시되는 아미노산 서열 참조) 및 폴리-히스티딘 태그의 E487K 변이체를 포함하는 융합 단백질을 합성하였고, ALDH2 작용제에 대한 스크리닝을 위해 사용하였다. 폴리-히스티딘(His) 태그에 프레임 내 융합된 E87K 변이체를 코딩하는 발현 구성물을 E. coli에 삽입하였고, 발현을 이소프로필-1-티오-3-D-갈락토시드 (IPTG)의 첨가에 의해 유발하였고; His-태그된 E487K ALDH2 변이체를 생성하였다. His-태그된 E487K ALDH2 변이체를 금속 이온 친화 컬럼을 사용하여 E. coli 추출물로부터 정제하여 His-태그된 E487K ALDH2 변이체에 결합하였다. His-태그된 E487K ALDH2 변이체를 컬럼으로부터 용리하였고, ALDH2 작용제를 확인하기 위해 스크리닝 분석에서 사용하였다.
His-태그된 E487 ALDH2를 도 1B에서 나타내는 바와 같은 아미노산 18-517로부터 유도하였고, E487 변이체의 N-말단에 융합됨 His-태그를 갖는다.
생체 밖 분석
래트 심장의 생체 밖 Langendorff 제제를 비-혈류 허혈 및 재관류 손상에 의해 초래되는 손상을 평가하기 위한 모델로서 사용하였다. 이는 환자에서 심근 경색증의 임상적 상황을 모방하는 실험 모델이다. 래트 심장을 절개하였고 대동맥을 통해 Langendorff 장치에서 캐뉼러를 꽂았다. 역행성 관류를 37℃에서 유지한 표준 산화된 Kreb-Hensleit 완충제를 사용하여 수행하였다. 모든 심장을 초기 5- 내지 10-분 관류 기간 다음 시약에 따라 10-30분 동안 다른 심장보호제 또는 AldDH2 억제제의 전달로써 안정화한다. 시약은 에탄올 (50 mM), εPKC 동질효소-선택적 활성 제 및 억제제 펩티드(1 μM), 시안아미드(5 mM) 및 니트로글리세린 (2 μM)을 포함하는 대표적인 실시예의 일부에 사용된다. 그 후 25분의 비-혈류에 의한 허혈 후 60분의 재관류를 시작하였다.
허혈/재관류 손상의 정도를 2개의 독립된 통상적으로 허용되는 변수에 의해 측정하였다. 한 분석에서, 재관류 후 즉시 심장 조각의 단면을 얻었고, 경색부 크기 측정 동안 2,3,5-트리페닐-테트라졸륨 클로라이드(TTC)로 염색하였다. 다른 분석에서, 크레아틴 인산염 키나아제 활성을 재관류 동안 수집된 각 심장의 재관류로부터 측정하였다. 데이타는 2개의 방법이 심장 손상의 평가에 대해 유사한 결과를 얻었음을 나타내었다. 또한 각 심장으로부터 호모제네이트를 동일한 샘플의 개별 부분으로부터 얻었고, 알데히드 탈수소효소에 대한 효소 활성을 분석하였다. 효소 활성을 기질로서 아세트알데히드 및 보조인자로서 NAD+를 사용하여 상기 기술한 표준 분광광도법에 의해 결정하였다.
결과
히스티딘-태그된 E487K ALDH2 변이체를 ALDH2 활성제에 대해 스크리닝하기 위해 사용하였다. 시험한 63,000개 화합물 중, 3개의 화합물을 ALDH2 활성제로서 확인하였다. 초기 3개의 화합물은 하기와 같다:
Figure 112009059355583-PCT00033
이 화합물은 또한 화합물 1로서 언급되며, N-(1,3-벤조디옥솔-5-일메틸)- 2,6-디클로로벤즈아미드이다.
Figure 112009059355583-PCT00034
이 화합물은 또한 화합물 2로서 언급되며, N-(1,3-벤조디옥솔-5-일메틸)-2,6-디플루오로벤즈아미드이다.
Figure 112009059355583-PCT00035
이 화합물은 또한 화합물 3으로서 언급되며, N-(1,3-벤조디옥솔-5-일메틸)-2-브로모벤즈아미드이다.
화합물 2 및 3의 활성을 E487K ALDH2 변이체에 대해 시험하였다. 결과를 도 3에 도시한다. 화합물 2 및 화합물 3은 E487K ALDH2 변이체의 효소 활성을 대조군(활성제 화합물이 없음) 활성에 대해 각각 대략 300% 및 600% 증가시켰다. (도 3: 왼쪽 및 오른쪽 패널 둘 다에 대해 n = 3)
화합물 3의 2-요오도 변이체를 합성하였다. 변이체는 N-(1,3-벤조디옥솔-5-일메틸)-2-요오도벤즈아미드이다. 2-요오도 변이체 및 화합물 1의 활성을 E487K ALDH2 변이체에 대해 시험하였다. 결과를 도 4에 도시한다. 화합물 1 및 화합물 3의 2-요오도 변이체는 E487K ALDH2 변이체의 효소 활성을 대조군(활성제 화합물이 없음) 활성에 대해 각각 대략 900% 및 700% 증가시켰다. (도 4: n = 3)
ALDH2 작용제의 특이성
화합물 1, 2 및 3의 활성을 야생형 ALDH2(도 1A에서 도시하는 바와 같이 "야생형" ALDH2는 위치 487에서 글루탐산을 가진다)에 대해, E487K ALDH2 변이체에 대해, 및 ALDH1A1에 대해 시험하였다. 화합물 구조를 도 5A에서 도시한다. 결과를 도 5B 및 5C에서 도시한다. 시험관 내 분석에서, 야생형 ALDH2 효소 활성은 41% 내지 65%이다. 화합물 1-3은 10 μM 내지 20 μM에서 300% 내지 900%로써 E487K ALDH2 변이체를 활성화하였다. 벤조디옥솔 벤즈아미드 화합물(예를 들어, 화합물 1-3)에 의한 ALDH2의 활성화는 선택적이 되는 것으로 나타났다: ADH1 또는 알데히드 탈수소효소 1 (ALDH1)의 밀접하게 관련된 시토졸 형태의 효소 활성에 대한 이들 화합물의 상당한 영향은 없었다.
심근 경색증 모델에서 ALDH2 작용제의 활성.
화합물 1이 허혈-재관류 손상으로부터 심근을 보호할 수 있는지 여부를 결정하기 위해 화합물 1의 효과를 심근 경색증의 생체 밖 모델에서 시험하였다. 결과를 도 6A-6D에 나타낸다. 도 6A에 나타내는 바와 같이, 경색 크기는 57.7 ±5.4% 내지 41.6±4.1, p<0.05, n=7로 상당히 감소되었다. 도 6B는 N-(1,3-벤조디옥솔-5-일메틸)-2,6-디클로로벤즈아미드 (BDDB)의 존재 및 부재하에서 IR 손상에 노출된 심장 부분의 이미지를 도시한다. 백색 조직은 경색부이다. 도 6C는 CPK 방출을 도시한다. CPK 방출은 5530±29 단위/리터 내지 4396 단위/리터(* P<0.05, n=8)로부터 상당히 감소되었다. 도 6D는 화합물 1-치료된 심장에서 ALDH2 효소 활성의 증가를 도시한다(3.3±0.30 내지 2.5 ±0.11 μ몰 NADH/분/mg 단백질, **p<0.01, n=6).
추가 화합물의 합성
다수의 추가 화합물을 합성하였다. 이들 화합물(XO-3, XO-4, XO-5, XO-6, XO-7, XO-8, XO-9, XO-11, XO-12, XO-13, XO-22, XO-25, XO-26, XO-28, XO-29, XO-33, XO-36, 및 XO-39로서 언급됨)의 구조를 상기 도시하였다.
XO-3, XO-4, XO-5, XO-6, XO-7, XO-8, XO-9, XO-11, XO-12, XO-13, XO-22, XO-25, XO-26, XO-28, XO-29, XO-33, XO-36, 및 XO-39로서 언급되는 화합물을 염기의 존재하에서 아민과 산염화물 또는 술폰산 클로라이드를 반응시킴으로써 합성하였다. 하나의 경우에서, 디클로로메탄에서 N,N-디이소프로필에틸아민의 존재하에서 3,4-디플루오로-벤질아민을 2-브로모-벤조일 클로라이드와 반응시켜 화합물 XO-4를 형성하였다.
모든 화합물을 박막 크로마토그래피, 1H-핵자기공명, 및 질량 분석법으로 확인하였다.
도 7은 E487K ALDH2 변이체의 활성에서 이들 화합물(XO-3, XO-4, XO-5, XO-6, XO-7, XO-8, XO-9, XO-11, XO-12, XO-13, XO-22, XO-25, XO-26, XO-28, XO-29, XO-33, XO-36, 및 XO-39)의 효과를 도시한다. 모든 화합물을 10 μM에서 사용하였고, 분석을 2벌로 수행하였다. (도 7: n = 3).
실시예 2: ALDH2 억제제의 확인 및 특징
화합물을 상기 기술한 바와 같이 스크리닝하였지만, "야생형" ALDH2 효소를 사용하였다. 스크닝한 63,000개의 화합물 중, 6개의 억제제를 확인하였다. 각각 #062923, #046072, 및 #032208로서 도 8, 9, 및 10에서 언급한 3개의 화합물을 ALDH2 효소 활성에 대한 그것의 효과에 대해 분석하였다. 결과를 도 8-10에 나타낸다. 도 8에서 나타내는 바와 같이, 화합물 #062923은 0.63μM의 IC50으로 ALDH2 활성을 억제하였다.(도 3, 4, 및 8-10에 대해, x-축 단위는: 340 nm에서 OD. 도 3, 4, 및 7-10에 대해, y-축 단위는: 시간(분)임에 주의). 도 9에서 나타내는 바와 같이, 화합물 # 046072는 1.14 μM의 IC50으로 ALDH2 활성을 억제하였다. (도 9: n = 3). 도 10에서 나타내는 바와 같이, 화합물 # 032208은 1.62 μM의 IC50에서 ALDH2 활성을 억제하였다. (도 10: n = 3).
ALDH2 억제제로서 초기 스크리닝에서 확인한 추가 화합물(상기에서 화합물 8-18로서 언급됨)의 구조는 상기 제공하였다.
실시예 3: 생체 내 허혈/재관류 손상에 대한 BDDB 보호
수컷 위스타 래트(Wistar rat)를 3% 이소플루란에 의해 마취시켰다. 좌전하행관상동맥(LAD)에 대해 사용한 수술 과정은 공지된 프로토콜을 기준으로 한다. 동물에 관을 삽입하였고, 분 당 80회의 호흡의 속도로(5-15mm Hg) 설치류 인공호흡기(Harvard rodent ventilator)로 산소를 공급하였다. 마취의 유지를 1% 흡입성 이소플루란을 통해 제공하였고, 체온을 열전대온도계에 연결된 직장 프로브 및 적당한 온열 매트(heating blanket)를 사용하여 37℃로 유지하였다. 심장을 정중흉골절개술에 의해 노출하였다. 20-분 기간의 안정화 후, LAD 관상 동맥 주변에서, 대동맥 근부로부터 그것의 기시부와 밀접하게 결찰을 하였다. 결찰의 마지막을 시린지 플런저가 심근 표면에 의존하는 작은 올가미를 형성하는 폴리에틸렌 관을 통해 통과시켰다. 결찰을 당기는 동안 플런저에 대해 관을 압착시킨 후, 지혈기에 의해 관을 클램핑하여 관상동맥 폐색을 달성하였다. 폐색을 좌심실 자유벽의 즉시의 창백함의 관찰에 의해 결정하였다. 환류를 결찰의 해제에 의해 달성하였다.
심장의 노출 및 안정화 후, BDDB를 카테터에 연결된 30G 니들을 사용하여 좌심실에 직접 주입하였고, 좌심실 안으로 심장의 심첨을 통해 삼입하였다. 옳바른 위치를 카테터 안으로의 혈액의 적은 역류 및 사후해부에 의해 확인하였다. 카테터를 시린지에 부착하였고, BDDB를 0.16ml의 목표 부피 및 8.5mg/kg의 최종 농도로 0.08 ml/min의 속도로 주입하였다. BDDB 처리 5분 후, LAD를 폐색하였다. 대조군 심장을 동일한 혈류 속도에서 동일한 부피의 DMSO로 주입하였다. 모든 실험군에서, 35-분 폐색 후 60분의 재관류가 있었다.
재관류의 마지막에, 심장을 절개하였고 0.9% 식염수로 플러슁하였다. 경색부 크기 분석을 TTC를 사용하여 생체 밖 실험에서 기술한 바와 동일한 과정에 의해 수행하였다. 0.45ml의 혈액 샘플을 좌심실의 심첨부 펀치를 통해 LAD 폐색 시점의 종료 15분 및 30분 후 0.05ml 헤파린-준비된 시린지 안으로 회수하였다. 혈청을 테이블탑원심분리기에서 5분 동안 5000g으로 원심분리에 의해 분리하였고, 크레아틴 인산염 키나아제(CPK) 값을 결정하였다.
결과를 도 11에 나타낸다. 좌전하행(LA)관상동맥의 결찰은 좌심실 자유벽의 43% 경색 및 혈액으로 상당한 크레아틴 포스포키아아제(CPK) 방출을 초래하였다(도 11). LAD 결찰 5분 전 좌심실에 8.5mg/kg BDDB의 투여는 약 60%로 심근 경색증의 정도 및 약 57%로 CPK 방출을 감소시켰다(도 11 p<0.01). 이 결과는 ALDH2 활성화가 생체 내 허혈성 손상으로부터 심장병을 보호하는데 충분함을 나타내었다.
실시예 4: 작용제 화합물 XO43, XO44 및 BDDB에 의한 ALDH2의 활성
도 12에서 도시되는 바와 같은 BDDB 유도체 화합물, XO43 및 XO44를 합성하였고 ALDH2 효소의 분석에서 시험하였다. 화합물은 둘 다 25℃에서 0.1 피로인산나트륨 완충제, pH 9.5, 2.4 mM NAD+ 및 기질로서 10 mM 아세트알데히드를 사용하여 표준 분석으로 ALDH2*1 및 ALDH2*2 재조합 효소를 활성화하는 효능을 나타내었다. 효소 활성을 US 2005/0171043; 및 WO 2005/057213에서 기술되는 바와 같이 340nm에서 NAD+ 에서 NADH로의 환원 반응에 의해 측정하였다. 데이타를 도 12에 나타낸다. XO43, XO44 및 BDDB는 10-200μM의 범위에서 ALDH2 활성화의 투약 의존 효과를 나타내었다. ALDH2*1 야생형 효소는 활성에서 약 180%의 증가를 나타내었고, ALDH2*2 돌연변이 효소는 더 높은 농도에서 > 900%의 증가를 나타내었다. (도 12: 오른쪽과 왼쪽 패널 둘 다에 대해 n = 3)
본 발명이 그것의 특이적 구체예에 대해 기술된 한편, 본 발명의 정신과 범주로부터 벗어남이 없이 당업자는 다양한 변형을 만들고 동등물을 대신 사용할 수 있음이 이해되어야 한다. 게다가, 다수의 변형이 본 발명의 목적, 정신과 범주에 대한 물질, 과정, 과정 단계 또는 단계들의 특정 상황, 재료, 조성물을 적용하여 만들어질 수 있다. 모든 이러한 변형은 본원에 첨부되는 청구범위의 범주 내인 것으로 의도된다.
SEQUENCE LISTING <110> Mochly-Rosen, Daria Chen, Che-Hong <120> Mitochondrial aldehyde dehydrogenase-2 modulators and methods of use thereof <130> STAN-543WO <150> 60/905,963 <151> 2007-03-08 <160> 2 <170> FastSEQ for Windows Version 4.0 <210> 1 <211> 517 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 1 Met Leu Arg Ala Ala Ala Arg Phe Gly Pro Arg Leu Gly Arg Arg Leu 1 5 10 15 Leu Ser Ala Ala Ala Thr Gln Ala Val Pro Ala Pro Asn Gln Gln Pro 20 25 30 Glu Val Phe Cys Asn Gln Ile Phe Ile Asn Asn Glu Trp His Asp Ala 35 40 45 Val Ser Arg Lys Thr Phe Pro Thr Val Asn Pro Ser Thr Gly Glu Val 50 55 60 Ile Cys Gln Val Ala Glu Gly Asp Lys Glu Asp Val Asp Lys Ala Val 65 70 75 80 Lys Ala Ala Arg Ala Ala Phe Gln Leu Gly Ser Pro Trp Arg Arg Met 85 90 95 Asp Ala Ser His Arg Gly Arg Leu Leu Asn Arg Leu Ala Asp Leu Ile 100 105 110 Glu Arg Asp Arg Thr Tyr Leu Ala Ala Leu Glu Thr Leu Asp Asn Gly 115 120 125 Lys Pro Tyr Val Ile Ser Tyr Leu Val Asp Leu Asp Met Val Leu Lys 130 135 140 Cys Leu Arg Tyr Tyr Ala Gly Trp Ala Asp Lys Tyr His Gly Lys Thr 145 150 155 160 Ile Pro Ile Asp Gly Asp Phe Phe Ser Tyr Thr Arg His Glu Pro Val 165 170 175 Gly Val Cys Gly Gln Ile Ile Pro Trp Asn Phe Pro Leu Leu Met Gln 180 185 190 Ala Trp Lys Leu Gly Pro Ala Leu Ala Thr Gly Asn Val Val Val Met 195 200 205 Lys Val Ala Glu Gln Thr Pro Leu Thr Ala Leu Tyr Val Ala Asn Leu 210 215 220 Ile Lys Glu Ala Gly Phe Pro Pro Gly Val Val Asn Ile Val Pro Gly 225 230 235 240 Phe Gly Pro Thr Ala Gly Ala Ala Ile Ala Ser His Glu Asp Val Asp 245 250 255 Lys Val Ala Phe Thr Gly Ser Thr Glu Ile Gly Arg Val Ile Gln Val 260 265 270 Ala Ala Gly Ser Ser Asn Leu Lys Arg Val Thr Leu Glu Leu Gly Gly 275 280 285 Lys Ser Pro Asn Ile Ile Met Ser Asp Ala Asp Met Asp Trp Ala Val 290 295 300 Glu Gln Ala His Phe Ala Leu Phe Phe Asn Gln Gly Gln Cys Cys Cys 305 310 315 320 Ala Gly Ser Arg Thr Phe Val Gln Glu Asp Ile Tyr Asp Glu Phe Val 325 330 335 Glu Arg Ser Val Ala Arg Ala Lys Ser Arg Val Val Gly Asn Pro Phe 340 345 350 Asp Ser Lys Thr Glu Gln Gly Pro Gln Val Asp Glu Thr Gln Phe Lys 355 360 365 Lys Ile Leu Gly Tyr Ile Asn Thr Gly Lys Gln Glu Gly Ala Lys Leu 370 375 380 Leu Cys Gly Gly Gly Ile Ala Ala Asp Arg Gly Tyr Phe Ile Gln Pro 385 390 395 400 Thr Val Phe Gly Asp Val Gln Asp Gly Met Thr Ile Ala Lys Glu Glu 405 410 415 Ile Phe Gly Pro Val Met Gln Ile Leu Lys Phe Lys Thr Ile Glu Glu 420 425 430 Val Val Gly Arg Ala Asn Asn Ser Thr Tyr Gly Leu Ala Ala Ala Val 435 440 445 Phe Thr Lys Asp Leu Asp Lys Ala Asn Tyr Leu Ser Gln Ala Leu Gln 450 455 460 Ala Gly Thr Val Trp Val Asn Cys Tyr Asp Val Phe Gly Ala Gln Ser 465 470 475 480 Pro Phe Gly Gly Tyr Lys Met Ser Gly Ser Gly Arg Glu Leu Gly Glu 485 490 495 Tyr Gly Leu Gln Ala Tyr Thr Glu Val Lys Thr Val Thr Val Lys Val 500 505 510 Pro Gln Lys Asn Ser 515 <210> 2 <211> 517 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 2 Met Leu Arg Ala Ala Ala Arg Phe Gly Pro Arg Leu Gly Arg Arg Leu 1 5 10 15 Leu Ser Ala Ala Ala Thr Gln Ala Val Pro Ala Pro Asn Gln Gln Pro 20 25 30 Glu Val Phe Cys Asn Gln Ile Phe Ile Asn Asn Glu Trp His Asp Ala 35 40 45 Val Ser Arg Lys Thr Phe Pro Thr Val Asn Pro Ser Thr Gly Glu Val 50 55 60 Ile Cys Gln Val Ala Glu Gly Asp Lys Glu Asp Val Asp Lys Ala Val 65 70 75 80 Lys Ala Ala Arg Ala Ala Phe Gln Leu Gly Ser Pro Trp Arg Arg Met 85 90 95 Asp Ala Ser His Arg Gly Arg Leu Leu Asn Arg Leu Ala Asp Leu Ile 100 105 110 Glu Arg Asp Arg Thr Tyr Leu Ala Ala Leu Glu Thr Leu Asp Asn Gly 115 120 125 Lys Pro Tyr Val Ile Ser Tyr Leu Val Asp Leu Asp Met Val Leu Lys 130 135 140 Cys Leu Arg Tyr Tyr Ala Gly Trp Ala Asp Lys Tyr His Gly Lys Thr 145 150 155 160 Ile Pro Ile Asp Gly Asp Phe Phe Ser Tyr Thr Arg His Glu Pro Val 165 170 175 Gly Val Cys Gly Gln Ile Ile Pro Trp Asn Phe Pro Leu Leu Met Gln 180 185 190 Ala Trp Lys Leu Gly Pro Ala Leu Ala Thr Gly Asn Val Val Val Met 195 200 205 Lys Val Ala Glu Gln Thr Pro Leu Thr Ala Leu Tyr Val Ala Asn Leu 210 215 220 Ile Lys Glu Ala Gly Phe Pro Pro Gly Val Val Asn Ile Val Pro Gly 225 230 235 240 Phe Gly Pro Thr Ala Gly Ala Ala Ile Ala Ser His Glu Asp Val Asp 245 250 255 Lys Val Ala Phe Thr Gly Ser Thr Glu Ile Gly Arg Val Ile Gln Val 260 265 270 Ala Ala Gly Ser Ser Asn Leu Lys Arg Val Thr Leu Glu Leu Gly Gly 275 280 285 Lys Ser Pro Asn Ile Ile Met Ser Asp Ala Asp Met Asp Trp Ala Val 290 295 300 Glu Gln Ala His Phe Ala Leu Phe Phe Asn Gln Gly Gln Cys Cys Cys 305 310 315 320 Ala Gly Ser Arg Thr Phe Val Gln Glu Asp Ile Tyr Asp Glu Phe Val 325 330 335 Glu Arg Ser Val Ala Arg Ala Lys Ser Arg Val Val Gly Asn Pro Phe 340 345 350 Asp Ser Lys Thr Glu Gln Gly Pro Gln Val Asp Glu Thr Gln Phe Lys 355 360 365 Lys Ile Leu Gly Tyr Ile Asn Thr Gly Lys Gln Glu Gly Ala Lys Leu 370 375 380 Leu Cys Gly Gly Gly Ile Ala Ala Asp Arg Gly Tyr Phe Ile Gln Pro 385 390 395 400 Thr Val Phe Gly Asp Val Gln Asp Gly Met Thr Ile Ala Lys Glu Glu 405 410 415 Ile Phe Gly Pro Val Met Gln Ile Leu Lys Phe Lys Thr Ile Glu Glu 420 425 430 Val Val Gly Arg Ala Asn Asn Ser Thr Tyr Gly Leu Ala Ala Ala Val 435 440 445 Phe Thr Lys Asp Leu Asp Lys Ala Asn Tyr Leu Ser Gln Ala Leu Gln 450 455 460 Ala Gly Thr Val Trp Val Asn Cys Tyr Asp Val Phe Gly Ala Gln Ser 465 470 475 480 Pro Phe Gly Gly Tyr Lys Met Ser Gly Ser Gly Arg Glu Leu Gly Glu 485 490 495 Tyr Gly Leu Gln Ala Tyr Thr Lys Val Lys Thr Val Thr Val Lys Val 500 505 510 Pro Gln Lys Asn Ser 515

Claims (27)

  1. 하기 화학식의 화합물:
    (화학식 I)
    Figure 112009059355583-PCT00036
    [상기식에서, 각각의 R1, R2, 및 R3은 H; 할로; 치환된 또는 비치환된 페닐 기; 지방족 기, 알킬 기; 치환된 알킬 기; 알케닐 기; 알키닐 기; 치환된 또는 비치환된 고리 기; 치환된 또는 비치환된 헤테로고리 기; 치환된 또는 비치환된 아릴 기; 및 치환된 또는 비치환된 헤테로아릴 기로부터 독립적으로 선택되고;
    A는 C 또는 S이고, A = C일 때 a = 1이고; A = S일 때 a = 2이고;
    Ar1 및 Ar2는 치환된 또는 비치환된 아릴 기로부터 독립적으로 선택된다];
    또는 그것의 프로드러그, 약제학적으로 허용가능한 염, 유사체, 또는 유도체.
  2. 하기 화학식의 화합물:
    (화학식 II)
    Figure 112009059355583-PCT00037
    [상기식에서, Xn 및 Xy는 각각 독립적으로 H, C, N, O, 또는 할로겐이고; n은 정수 0 또는 1이고; y는 정수 0 또는 1이고;
    …(점선)은 선택적 결합이고; z는 정수 0, 1, 또는 2이고;
    A는 C 또는 S이고, A = C일 때 a = 1이고; A = S일 때 a = 2이고;
    Ar은 비치환된 또는 치환된 아릴 기이고; 및
    R1 내지 R6은 H; 할로(예를 들어, 브로모, 플루오로, 클로로, 요오도); 치환된 또는 비치환된 페닐 기; 지방족 기, 알킬 기; 치환된 알킬 기; 알케닐 기; 알키닐 기; 치환된 또는 비치환된 고리 기; 치환된 또는 비치환된 헤테로고리 기; 치환된 또는 비치환된 아릴 기; 및 치환된 또는 비치환된 헤테로아릴 기로부터 각각 독립적으로 선택된다];
    또는 그것의 프로드러그, 약제학적으로 허용가능한 염, 유사체, 또는 유도체.
  3. 하기 화학식의 화합물:
    Figure 112009059355583-PCT00038
    [상기식에서, X는 O 또는 F이고;
    …(점선)은 선택적 결합이고;
    z는 정수 0, 1, 또는 2이고, 단: 1) X = F일 때 z = 0이고 …은 결합이 아니고; 2) z = 0, X = O일 때, …은 결합이 아니고, 하나 이상의 산소 원자 (X)가 존재하고, 산소는 메틸기에 부착되고;
    n은 정수 0 또는 1이고;
    y는 정수 0 또는 1이고;
    A = C 또는 S이고, A = C일 때 a = 1이고; A = S 일 때 a = 2이고; 및
    Ar은 페닐 또는 티오펜 환이고; Ar은 카르보닐 또는 술포닐 기에 대해 오르소 위치(들)에서 메틸, 할로, 트리플루오로메틸, 또는 페닐로부터 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기에 의해 선택적으로 치환되고; Ar은 카르보닐 또는 술포닐 기에 대해 메타 또는 파라에서 할로겐에 의해 선택적으로 치환되고; Ar이 티오펜 환일 때, 카르보닐 또는 술포닐 기는 위치 2 또는 3에서 티오펜 환에 부착된다];
    또는 그것의 프로드러그, 약제학적으로 허용가능한 염, 유사체, 또는 유도체.
  4. 제 3 항에 있어서, A는 C이고, Ar은 카르보닐 기에 대해 오르소 위치에서 치환된 페닐 환인 것을 특징으로 하는 화합물.
  5. 제 4 항에 있어서, 치환은 할로겐인 것을 특징으로 하는 화합물.
  6. a) 제 1 항, 제 2 항, 또는 제 3 항의 화합물; 및
    b) 약제학적으로 허용가능한 부형제를 포함하는 약제학적 조성물.
  7. 화학식 III, IV, V, VI 또는 VII의 화합물.
  8. a) 제 7 항의 화합물; 및
    b) 약제학적으로 허용가능한 부형제를 포함하는 약제학적 조성물.
  9. 제 6 항의 약제학적 조성물의 유효한 양을 개체에 투여하는 것을 포함하는, 그것을 필요로 하는 개체에서 허혈성 스트레스 질환을 치료하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 허혈성 질환은 심허혈 또는 뇌졸중인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 약제학적 조성물은 근육내, 정맥내, 피하 및 경구로부터 선택되는 경로에 의해 투여되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 9 항에 있어서, 개체는 ALDH2*2 대립유전자를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 6 항의 약제학적 조성물의 유효한 양을 개체에 투여하는 것을 포함하는, 그것을 필요로 하는 개체에서 급성 또는 만성 자유-라디칼 관련 질환을 치료하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 약제학적 조성물은 근육내, 정맥내, 피하 및 경구로부터 선택되는 경로에 의해 투여되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 개체는 ALDH2*2 대립유전자를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 니트로글리세린 화합물 및 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 화합물을 앙기나를 치료하기 위해 조합하여 유효한 양으로 그것을 필요로 하는 개체에 공동-투여하는 것을 포함하는, 앙기나를 치료하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 니트로글리세린 및 ALDH2 작용제는 실질적으로 동시에 투여되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 개체는 ALDH2*2 대립유전자를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 6 항의 조성물의 유효한 양을 개체에 투여하는 것을 포함하는, 개체 내에서 독성 수준으로 존재하는 화합물의 수준을 독성 수준 이하로 감소시키는 방법으로서, 화합물은 에탄올, 메탄올, 에틸렌 글리콜 모노메틸에테르, 비닐 클로라이드, 이종개체기원 알데히드, 생물기원 알데히드 또는 생물기원 알데히드를 초래하는 화합물인 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 8 항의 약제학적 조성물의 유효한 양을 개체에 투여하는 것을 포함하는, 그것을 필요로 하는 개체에서 고형 종양을 치료하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 약제는 암에 대한 표준 치료법에서 보조제로서 투여되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 표준 암 치료법은 방사선 치료법인 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 표준 암 치료법은 화학요법인 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 하기를 포함하는 미토콘드리아 알데히드 탈수소효소(ALDH2) 폴리펩티드의 작용제를 확인하는 시험관 내 방법:
    a) E487K 치환을 포함하는 변이체 ALDH2 폴리펩티드와 ALDH2에 대한 기질; 및 시험 약제를 접촉하는 단계 ; 및
    b) 존재하는 경우, 변이체 ALDH2의 효소 활성에서 시험 약제의 효과를 결정하는 단계로서, ALDH2 변이체의 효소 활성을 증가시키는 약제는 ALDH2 작용제인 단계.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 결정 단계는 생성된 NADH의 수준을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 측정 단계는 형광 분석의 사용을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 24 항에 있어서, 변이체 ALDH2는 SEQ ID NO:2에서 제시하는 아미노산 서열과 적어도 약 80% 아미노산 서열 동일성을 가지는 아미노산 서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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