KR20110011669A

KR20110011669A - Ｒｈｏ 키나제를 억제하고 학습 및 기억력을 개선하기 위한 화합물

Info

Publication number: KR20110011669A
Application number: KR1020107027640A
Authority: KR
Inventors: 카롤리 니콜리치; 라즐로 나다스디
Original assignee: 엠네스틱스, 인코포레이티드
Priority date: 2008-05-12
Filing date: 2009-05-11
Publication date: 2011-02-08
Also published as: BRPI0912386A2; AU2009246568A1; KR20110014183A; MX2010012104A; JP2011519972A; JP2011519973A; EP2285217A1; EP2285217A4; WO2009151845A1; EP2296472A4; EP2296472A1; CN102088853A; US20110294789A1; CA2725416A1; US20110237600A1; AU2009257926A1; WO2009151845A9; MX2010012103A; WO2009140200A1; CA2723472A1

Abstract

본 발명은 화학식 I의 화합물; 및 치료학적 유효량의 상기 화합물을 투여함으로써 개체의 기억력을 개선시키거나 rho 키나제 1 또는 2를 억제하거나 PIM 키나제를 억제하거나 IRAK1 키나제를 억제하는 방법을 제공한다.

Description

ＲＨＯ 키나제를 억제하고 학습 및 기억력을 개선하기 위한 화합물 {Compounds for RHO kinase inhibition and for improving learning and memory}

관련 출원에 대한 정보

본 출원은 본원에 참조 인용되는 2008년 5월 12일자로 출원된 미국 가출원 제61/052,600호의 우선권 이권을 청구한다.

배경

사람 기억력은 다중유전자성 인식 형질이다. 약 50%의 유전율 추정치는, 자연 발생적인 유전 변이성이 기본적인 뇌 기능에 중요한 영향을 미친다는 것을 제안한다. 최근의 후보 유전자 협회 연구는 사람 기억력에 대해 현저한 영향을 갖는 몇몇 유전자 변화를 확인하였다. 그러나, 이들 연구의 성공은 기존 정보에 따라 좌우되어, 미인식 유전자 및 분자 경로를 확인하는 이들의 포텐셜을 제한한다.

고밀도 유전자타이핑(genotyping) 플랫폼의 개발에서 최근의 진보는 삽화 기억 및 장기 기억 성능을 맡고 있는 유전자의 일부, 특히 KIBRA 유전자를 확인할 수 있게 하였다(참조: Papassotiropoulos et al., Science 2006, 314, 475; WO 2007/120955). 그러나, 삽화 기억력 또는 장기 기억력이 나빠진 환자에 대한 치료법은 여전히 없다. KIBRA가 기억의 자극에 대한 시그널링 경로 내의 중심 단백질로서 확인된다는 점을 근거로 하여, rho 키나제 2(ROCK) 억제제, 특히 파수딜(Fasudil)의 투여가 학습 및 기억력을 증진시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다(참조: Huentelman et al., Behavioral Neuroscience 2009, 123, 218; WO 2008/019395). 삽화 기억력 또는 장기 기억력이 나빠진 개체에게 적합한 치료법을 실현시키기 위해, 바람직하게는 ROCK에 대한 개선되고/되거나 보다 선택적인 억제 효과를 갖는 신규한 화합물이 요구된다. 이러한 화합물은 학습 및 기억력의 증진에 적합하다.

요약

한 양태에서, 하기 화학식 I의 화합물과 이의 염, 수화물 및 용매화물이 제공된다.

[화학식 I]

위의 화학식 I에서,

R¹은 수소, C₁ _-6알킬, 하이드록시 및 할로겐으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고, 바람직하게는 수소 및 C₁ _-6알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고,

R²는 C₁ _- ₆알킬, 할로겐, -C(O)-R⁴, C₁ _-6알콕시, C₁ _-6할로알킬, -C(O)N(R⁴)R⁴, -N(R⁴)-C(O)-R⁴, -N(R⁴)R⁴ 및 -C(O)OR⁴로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고, R²는 이소퀴놀린 잔기의 위치 6, 7 또는 8에, 바람직하게는 위치 8에 국한되고,

R³은 수소 및 C₁ _-6 알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고,

R⁴는 각각 독립적으로 수소, C₁ _-6알킬 및 C₃ _-8 사이클로알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고,

n은 0, 1 또는 2, 바람직하게는 1 또는 2이다.

추가로, 화학식 I의 화합물을 사용하여 ROCK를 억제하는 방법이 제공된다. 따라서, 화학식 I의 화합물은 ROCK 관련 상태 및 질환을 앓는 개체를 치료하는 데 사용될 수 있으며, 상기 상태 또는 질환은, 예를 들면, 지주막하 출혈에 이은 혈관경련, 협심증(예: 프린쯔메탈 협심증 또는 혈관연축성 협심증), 척수 손상 또는 뇌 손상에 따른 상태(예: 뇌졸증, 외상성 뇌 손상), 심부전 관련 질환(예: 혈관 저항 및 수축으로 인한 심부전 관련 질환), 심근경색, 폐동맥 고혈압 본태성 고혈압, 죽상경화증 및 동맥 경직도, 및 레이노드 현상과 같은 말초혈관 질환, 및 발기부전이며, 이들은 ROCK 억제를 요한다.

추가로, (정신분열병과 같은 정신 질환에서의 인지 결함의 개선; 및 알츠하이머 질환, 픽 질환, 전두측두엽성 치매, 혈관 치매, 쿠루 질환, 크로이츠펠트-야콥 질환, 및 AIDS/HIV 감염에 의해 야기된 치매와 같은 치매의 치료를 포함하여) 학습 및 기억력을 개선시키고/시키거나, 신경 가소성, 건망증성 서브타입-경도 인지 장애, 연령 관련된 기억력 불량을 개선시키고/시키거나, 알츠하이머 질환을 치료하기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은 치료학적 유효량의 화학식 I의 화합물을 이를 필요로 하는 환자에게 투여함을 포함한다.

다른 측면에서, 이를 필요로 하는 환자에게 치료학적 유효량의 화학식 I의 화합물을 투여함을 포함하는, 기억력을 개선시키거나 rho 키나제 1 및/또는 2 관련 상태를 치료하는 방법을 제공한다.

또 다른 측면에서, 개체에서 PIM 키나제 관련 상태를 치료하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 상기 상태의 치료를 필요로 하는 환자에게 치료학적 유효량의 화학식 I의 화합물을 투여함을 포함한다. 몇몇 양태에서, 상기 상태는 ALL, CLL, AML, 또는 CML, 호지킨 림프종 및 비호지킨 림프종으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

또 다른 측면에서, 개체에서 IRAK1 키나제 관련 상태를 치료하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 상기 상태의 치료를 필요로 하는 환자에게 치료학적 유효량의 화학식 I의 화합물을 투여함을 포함한다. 몇몇 양태에서, 상기 상태는 감염, 죽상경화증, 패혈증, 자가면역 질환 및 암으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

기타 목적, 특징 및 이점은 하기 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 발명의 요지 및 범위 내에 다양한 변화 및 수정이 하기 상세한 설명으로부터 당분야의 숙련가에게 명백해질 것이므로, 하기 상세한 설명 및 특정 실시예는 단지 설명을 위해 제공된다. 추가로, 실시예들은 발명의 원리를 설명하며, 이들 실시예가 선행 기술에서 숙련가에게 명백하게 유용한 모든 실시예에 대한 본 발명의 적용을 특정하게 설명할 수는 없다.

도 1: 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 합성을 위한 반응식. 제1 단계는 아미노아세틸알데히드 디메틸 아세탈(H₂NCH₂CH(OCH₃)₂), 에틸 클로로포르메이트(ClCO₂Et), 트리메틸 포스페이트(P(OMe)₃) 및 사염화티탄(TiCl₄)의 첨가에 의한 이소퀴놀린 잔기의 생성을 나타낸다. 후속 단계는 황산 및 올레움(oleum)(SO₃/H₂SO₄)을 사용한 설포닐화이다. 최종 단계는 티오닐 클로라이드 및 호모피페라신(SOCl₂/호모피페라신)의 첨가에 의한 호모피페라신 잔기의 첨가이다.
도 2: 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 합성을 위한 반응식. 제1 단계는 아미노아세틸알데히드 디메틸 아세탈(H₂NCH₂CH(OCH₃)₂), 에틸 클로로포르메이트(ClCO₂Et), 트리메틸 포스페이트(P(OMe)₃) 및 사염화티탄(TiCl₄)의 첨가에 의한 이소퀴놀린 잔기의 생성을 나타낸다. 후속 단계는 과산화수소 및 아세트산(H₂O₂/AcOH)을 사용한 N-옥사이드의 생성이다. 후속 단계는 포스포릴 클로라이드(POCl₃)를 사용한 클로라이드 잔기의 도입이다. 후속 단계는 황산 및 올레움(SO₃/H₂SO₄)을 사용한 설포닐화이다. 최종 단계는 티오닐 클로라이드 및 호모피페라신(SOCl₂/호모피페라신)의 첨가에 의한 호모피페라신 잔기의 첨가이다.
도 3: 1-(1-하이드록시-8-아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 및 1-(8-아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 합성을 위한 반응식. 제1 단계는 n-부틸 리튬(BuLi) 및 아세트알데히드(CH₃CHO)의 첨가에 의한 하이드록시에틸 잔기의 생성이다. 후속 단계는 나트륨 디크로메이트(Na₂Cr₂O₇)를 사용한 산화이다. 후속 단계는 황산 및 올레움(SO₃/H₂SO₄)을 사용한 설포닐화이다. 후속 단계는 티오닐 클로라이드 및 fmoc-호모피페라신(SOCl₂/fmoc-호모피페라신)의 첨가에 의한 fmoc 보호된 호모피페라신 잔기의 첨가이다. 후속 단계는 과산화수소 및 아세트산(H₂O₂/AcOH)을 사용한 N-옥사이드의 생성이다. 최종 단계는 아세트하이드라이드 및 수산화나트륨(Ac₂O/NaOH)을 사용한 fmoc-그룹의 하이드록실화 및 분해(cleavage)이다.
도 4: 1-(1-하이드록시-7-아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 및 1-(7-아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 합성을 위한 반응식. 제1 단계는 아미노아세틸알데히드 디메틸 아세탈(H₂NCH₂CH(OCH₃)₂), 에틸 클로로포르메이트 (ClCO₂Et), 트리메틸 포스페이트(P(OMe)₃) 및 사염화티탄(TiCl₄)의 첨가에 의한 이소퀴놀린 잔기의 생성을 나타낸다. 후속 단계는 n-부틸 리튬(BuLi) 및 아세트알데히드(CH₃CHO)의 첨가에 의한 하이드록시에틸 잔기의 생성이다. 후속 단계는 나트륨 디크로메이트(Na₂Cr₂O₇)를 사용한 산화이다. 후속 단계는 황산 및 올레움(SO₃/H₂SO₄)을 사용한 설포닐화이다. 후속 단계는 티오닐 클로라이드 및 fmoc-호모피페라신(SOCl₂/fmoc-호모피페라신)의 첨가에 의한 fmoc 보호된 호모피페라신 잔기의 첨가이다. 후속 단계는 과산화수소 및 아세트산(H₂O₂/AcOH)을 사용한 N-옥사이드의 생성이다. 최종 단계는 아세트하이드라이드 및 수산화나트륨(Ac₂O/NaOH)을 사용한 fmoc-그룹의 하이드록실화 및 분해이다.
도 5: 1-(1-메틸-8-카복스아미드-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 및 1-(1-에틸-8-카복스아미드-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 합성을 위한 반응식. 제1 단계는 디벤조일포옥사이드 및 알킬요오다이드((PhCOO)₂/알킬요오다이드)을 사용한 알킬화이다. 후속 단계는 n-부틸 리튬(BuLi) 및 이산화탄소(CO₂)를 사용한 카복실화이다. 후속 단계는 메탄올 중의 티오닐 클로라이드(SOCl₂/MeOH) 및 메탄올 중의 암모니아(NH₃)의 첨가에 의한 카복스아미드의 생성이다. 후속 단계는 황산 및 올레움(SO₃/H₂SO₄)을 사용한 설포닐화이다. 최종 단계는 티오닐 클로라이드 및 호모피페라신(SOCl₂/호모피페라신)의 첨가에 의한 호모피페라신 잔기의 첨가이다.
도 6: 1-(1-메틸-7-카복스아미드-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 및 1-(1-에틸-7-카복스아미드-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 합성을 위한 반응식. 제1 단계는 아미노아세틸알데히드 디메틸 아세탈(H₂NCH₂CH(OCH₃)₂), 에틸 클로로포르메이트(ClCO₂Et), 트리메틸 포스페이트(P(OMe)₃) 및 사염화티탄(TiCl₄)의 첨가에 의한 이소퀴놀린 잔기의 생성을 나타낸다. 후속 단계는 디벤조일퍼옥사이드 및 알킬요오다이드((PhCOO)₂/알킬요오다이드)를 사용한 알킬화이다. 후속 단계는 n-부틸 리튬(BuLi) 및 이산화탄소(CO₂)를 사용한 카복실화이다. 후속 단계는 메탄올 중의 티오닐 클로라이드(SOCl₂/MeOH) 및 메탄올 중의 암모니아(NH₃)의 첨가에 의한 카복스아미드의 생성이다. 후속 단계는 황산 및 올레움(SO₃/H₂SO₄)을 사용한 설포닐화이다. 최종 단계는 티오닐 클로라이드 및 호모피페라신(SOCl₂/호모피페라신)의 첨가에 의한 호모피페라신 잔기의 첨가이다.
도 7: 1-(8-아미노아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 합성을 위한 반응식. 제1 단계는 칼륨 티오시아네이트(KSCN) 및 브롬(Br₂)의 첨가에 의한 티오시아네이트 그룹의 도입이다. 후속 단계는 염산(HCl(수성)) 및 에탄올(EtOH)을 사용한 비누화이다. 후속 단계는 과망간산칼륨(KMnO₄)을 사용한 산화이다. 후속 단계는 아세트안하이드라이트(Ac₂O)를 사용한 아세틸화이다. 최종 단계는 티오닐 클로라이드 및 호모피페라신(SOCl₂/호모피페라신)의 첨가에 의한 호모피페라신 잔기의 커플링이다.
도 8: 1-(6-아미노아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 합성을 위한 반응식. 제1 단계는 황산 및 올레움(SO₃/H₂SO₄)을 사용한 설포닐화이다. 후속 단계는 아세트안하이드라이트(Ac₂O)를 사용한 아세틸화이다. 후속 단계는 티오닐 클로라이드 및 Nboc-호모피페라신(SOCl₂/Nboc-호모피페라신)의 첨가에 의한 Nboc 보호된 호모피페라신 잔기의 첨가이다. 최종 단계는 염산 및 이소-프로판올(HCl/i-PrOH)을 사용한 boc-그룹의 분해이다.
도 9: 1-(7-아미노아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 합성을 위한 반응식. 제1 단계는 아미노아세틸알데히드 디메틸 아세탈(H₂NCH₂CH(OCH₃)₂), 에틸 클로로포르메이트(ClCO₂Et), 트리메틸 포스페이트(P(OMe)₃) 및 사염화티탄(TiCl₄)의 첨가에 의한 이소퀴놀린 잔기의 생성을 나타낸다. 후속 단계는 황산 및 올레움(SO₃/H₂SO₄)을 사용한 설포닐화이다. 후속 단계는 티오닐 클로라이드 및 Nboc-호모피페라신(SOCl₂/Nboc-호모피페라신)의 첨가에 의한 Nboc 보호된 호모피페라신 잔기의 첨가이다. 후속 단계는 구리, 구리(I) 브로마이드 및 암모니아(Cu/Cu(I)Br/NH₃)를 사용한 아미노 그룹의 커플링이다. 후속 단계는 아세트안하이드라이트(Ac₂O)를 사용한 아세틸화이다. 최종 단계는 염산 및 이소-프로판올(HCl/i-PrOH)을 사용한 boc-그룹의 분해이다.
도 10: 1-(8-아미노메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 2-메틸-피페라진의 합성을 위한 반응식. 제1 단계는 황산 및 올레움(SO₃/H₂SO₄)을 사용한 설포닐화이다. 후속 단계는 티오닐 클로라이드 및 Nboc-호모피페라신(SOCl₂/Nboc-호모피페라신)의 첨가에 의한 Nboc 보호된 호모피페라신 잔기의 첨가이다. 후속 단계는 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(Pd(dba)₂), 2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-비나프틸(BINAP) 및 메틸아민(MeNH₂)을 사용한 아미노 그룹의 커플링이다. 최종 단계는 염산 및 이소-프로판올(HCl/i-PrOH)을 사용한 boc-그룹의 분해이다.
도 11 : 1-(1-메틸-8-트리플루오로메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 2-메틸-피페라진의 합성을 위한 반응식. 제1 단계는 아미노아세틸알데히드 디메틸 아세탈(H₂NCH₂CH(OCH₃)₂), 에틸 클로로포르메이트(ClCO₂Et), 트리메틸 포스페이트(P(OMe)₃) 및 사염화티탄(TiCl₄)의 첨가에 의한 이소퀴놀린 잔기의 생성을 나타낸다. 후속 단계는 벤조일 클로라이드(PhCOCl) 및 트리메틸실릴시아나이드(TMS-CN)를 사용한 라이세르트(Reissert) 화합물의 합성이다. 후속 단계는 수소화나트륨, 메틸 요오다이드 및 수산화나트륨(NaH, MeI, NaOH)를 사용한 메틸화이다. 후속 단계는 황산 및 올레움(SO₃/H₂SO₄)을 사용한 설포닐화이다. 후속 단계는 티오닐 클로라이드 및 Nboc-호모피페라신(SOCl₂/Nboc-호모피페라신)의 첨가에 의한 Nboc 보호된 호모피페라신 잔기의 첨가이다. 최종 단계는 염산 및 이소-프로판올(HCl/i-PrOH)을 사용한 boc-그룹의 분해이다.
도 12: ROCK-효소-억제의 그래프. 개별 막대들은, 최종 농도를 증가시키면서(0.1 내지 100μM) 시험 화합물(x-축)로 배양한 후의 잔여 rock-효소 활성의 양(y-축)을 보여준다. 백색 막대: 비히클(sham); 흑색 막대: 파수딜; 어두운 회색 막대: 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진, 밝은 회색 막대: 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진.
도 13a: AMBIT 키노메스캔(KinomeScan)에서 측정된, 대조용으로서 제공된 파수딜과 비교되는, 선택된 키나제 및 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진("메틸-파수딜") 및 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진("메톡시-파수딜") 사이의 상호작용. 10μM 농도에서 상기 화합물들에 대한 결합 친화도가 50% 초과인 키나제는 흑색 박스로 표시한다. 10μM 농도에서 상기 화합물들에 대한 결합 친화도가 50% 이하인 키나제는 회색 박스로 표시한다. 파수딜, 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 또는 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진에 대한 결합 친화도가 50% 초과인 키나제만을 상기 표에 실었다.
도 13b: AMBIT 키노메스캔에서 측정된, 파수딜, 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 또는 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진에 대한 결합 친화도가 50% 미만인 키나제의 목록.
도 14: AGC-패밀리의 키나제에 예시되는, 파수딜, 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 및 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 친화도. ROCK1 및 2 뿐만 아니라 PKA도 이러한 패밀리에 속한다. 상기 계층군집화(hierarchical clustering)는 상기 키나제들 사이의 관계를 나타낸다. 대조용에 비해 50% 초과의 상기 두 시험 화합물의 결합 친화도는 흑색으로 나타내고, 50% 미만은 회색으로 나타낸다.
도 15: 신경돌기 과생장 검정의 막대 그래프. 신경돌기 길이의 변화가 대조용(sham, 용매)의 백분율로서 나타낸다. 시험 화합물들의 2개의 상이한 농도(1.5 및 15μM)는 대조용으로 제공된 파수딜과 시험 화합물 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진("메틸 파수딜") 및 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진("메톡시 파수딜")을 사용하여 1차 해마 뉴런 상에서 시험하였다. 에러 바는 SEM을 지시한다.
도 16a: 쎄타 버스트(theta burst) 자극에 의한 LTP의 유도. 기울기(30 내지 70%의 최대 fEPSP 진폭)는 시간에 대해 플롯팅하였다. LTP는 대조용 리코딩한 지 15분 후 유도하였다(화살표). 데이타 포인트 위의 막대는 SEM을 지시한다.
도 16b: LTP 도입에 대한 10μM 파수딜의 효과. 평균 기울기(30 내지 70%의 최대 fEPSP 진폭)는 시간에 대해 플롯팅하였다. LTP는 대조용 리코딩한 지 30분 후 유도하였다(화살표). 흑색 라인은 파수딜의 존재를 지시하고, 막대는 SEM을 지시한다. 점선은 대조용의 평균 LTP 수준(130%, 도 16a 참조)을 지시한다.
도 16c: LTP 유도에 대한 1μM 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 효과. 기울기(30 내지 70%의 최대 fEPSP 진폭)는 시간에 대해 플롯팅된다. LTP는 파수딜 투여를 개시한 지 30분 후 유도하였다(화살표). 흑색 라인은 1μM 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 존재를 지시하며, 데이타 포인트 위의 막대는 SEM을 지시한다. 점선은 대조용의 평균 LTP 수준을 지시한다(130%, 도 16a 참조).
도 16d: LTP 유도에 대한 10μM 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 효과. 기울기(30 내지 70%의 최대 fEPSP 진폭)는 시간에 대해 플롯팅된다. LTP는 파수딜 투여를 개시한 지 30분 후 유도하였다(화살표). 흑색 라인은 1μM 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 존재를 지시하며, 데이타 포인트 위의 막대는 SEM을 지시한다. 점선은 대조용의 평균 LTP 수준을 지시한다(130%, 도 16a 참조).
도 16e: LTP 유도에 대한 100μM 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 효과. 기울기(30 내지 70%의 최대 fEPSP 진폭)는 시간에 대해 플롯팅된다. LTP는 파수딜 투여를 개시한 지 30분 후 유도하였다(화살표). 흑색 라인은 1μM 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 존재를 지시하며, 데이타 포인트 위의 막대는 SEM을 지시한다. 점선은 대조용의 평균 LTP 수준을 지시한다(130%, 도 16a 참조).
도 16f: LTP 유도에 대한 1μM 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 효과. 기울기(30 내지 70%의 최대 fEPSP 진폭)는 시간에 대해 플롯팅된다. LTP는 파수딜 투여를 개시한 지 30분 후 유도하였다(화살표). 흑색 라인은 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 존재를 지시하며, 데이타 포인트 위의 막대는 SEM을 지시한다. 점선은 대조용의 평균 LTP 수준을 지시한다(130%, 도 16a 참조).
도 16g: LTP 유도에 대한 10μM 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 효과. 기울기(30 내지 70%의 최대 fEPSP 진폭)는 시간에 대해 플롯팅된다. LTP는 파수딜 투여를 개시한 지 30분 후 유도하였다(화살표). 흑색 라인은 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 존재를 지시하며, 데이타 포인트 위의 막대는 SEM을 지시한다. 점선은 대조용의 평균 LTP 수준을 지시한다(130%, 도 16a 참조).
도 16h: LTP 유도에 대한 100μM 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 효과. 기울기(30 내지 70%의 최대 fEPSP 진폭)는 시간에 대해 플롯팅된다. LTP는 파수딜 투여를 개시한 지 30분 후 유도하였다(화살표). 흑색 라인은 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 존재를 지시하며, 데이타 포인트 위의 막대는 SEM을 지시한다. 점선은 대조용의 평균 LTP 수준을 지시한다(130%, 도 16a 참조).
도 17: LTP 데이타의 그래프. 평균 기울기(30 내지 70%의 최대 fEPSP 진폭)는 샴 대조용(sham control)에 대해 플롯팅한다(흑색; A); 10μM 파수딜(어두운 회색; B); 1μM, 10μM 및 100μM 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진(중간 회색; C, D, E); 및 1μM, 10μM 및 100μM 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진(밝은 회색; F, G, H). 막대들은 SD를 지시한다.

상세한 설명

ROCK 관련 상태 및 질환(예: 혈관경련에 이은 지주막하 출혈)을 치료하기 위한 방법, 기억력 및 학습력을 증진시키기 위한 방법, 신경 가소성을 개선시키기 위한 방법 및 알츠하이머 질환을 치료하기 위한 방법을 위한, ROCK 억제제로서 적합한 신규한 화합물이 제공된다.

본원에 기술된 화합물은 알츠하이머 질환의 증상인 기억력 손실을 치료하는 데 사용될 뿐만 아니라 알츠하이머 질환의 원인을 치료하고 상기 질환의 개시를 지연시키고 상기 질환의 발달을 예방하는 데 사용될 수 있다. 작용의 특정 이론에 얽매이지는 않지만, KIBRA 유전자 경로가 신경섬유 다발의 발달에 관련된 것으로 사료된다.

아마도, 기억력에 연결된 상기 2개의 가장 많이 연구된 단백질은 PKC 및 사이클릭 AMP 반응 원소 결합 단백질(CREB)이다. PKC 패밀리 구성원은 몇 가지 주요 뇌 영역에서의 과다발현, 몇 가지 종을 통한 기억 프로세스의 수반, 공간 학습 결여와 상호관련된 사람 활동성에 있어서 연령 관련 변화, 및 최종적으로 PKC 억제가 학습 및 기억력을 불량하게 한다는 증거로 인해 기억에서 의도된 역할을 수행한다(참조: Micheau, J. & Riedel, G. Cell Mol Life Sci 55, 534-48 (1999); Pascale, A., et al., Mol Neurobiol 16, 49-62 (1998); Sun, M.K. & Alkon, D.L. Curr Drug Targets CNS Neurol Disord 4, 541-52 (2005); Birnbaum, S.G. et al., Science 306, 882-4 (2004); Etcheberrigaray, R. et al., Proc Natl Acad Sci U S A 101, 11141-6 (2004); Ruiz-Canada, C. et al., Neuron 42, 567-80 (2004)). 기억 관련 유전자로서 CREB에 대한 지지는, 갯민숭 달팽이(sea slug)인 군소(Aplysia)에서의 장기적인 촉진, 설치류에서의 강화, CREB 기능의 유도 가능한 붕괴가 마우스의 기억을 차단한다는 설명, 및 기억 증진제로서의 CREB 활성을 변경시키는 화합물의 탐구에서의 이의 정의된 역할을 포함한다(참조: Josselyn, S. A. & Nguyen, P.V. Curr Drug Targets CNS Neurol Disord 4, 481-97 (2005); Carlezon, W.A., et al., Trends Neurosci 28, 436-45 (2005); Cooke, & Bliss, T.V. Curr Opin Investig Drugs 6, 25-34 (2005); Josselyn, S.A., Kida, S. & Silva, AJ. Neurobiol Learn Mem 82, 159-63 (2004); Martin, K.C. Neurobiol Learn Mem 78, 489-97 (2002); Lonze, B.E. & Ginty, D.D. Neuron 35, 605-23 (2002); Si, K., Lindquist, S. & Kandel, E.R Cell 115, 879-91 (2003); Chen, A. et al., Neuron 39, 655-69 (2003)). 추가로, HTR2A, BDNF 및 PKA를 포함하는, 기억에서 기타 단백질의 역할을 지지하는 유전적 증거가 탑재된다(참조: Alonso, M. et al., Learn Mem 12, 504-10 (2005); Bramham, CR. & Messaoudi, E. Prog Neurobiol 76, 99-125 (2005); Papassotiropoulos, A. et al., Neuroreport 16, 839-42 (2005); de Quervain, DJ. et al., Nat Neurosci 6, 1141-2 (2003); Reynolds, C.A., et al., Neurobiol Aging 27, 150-4 (2006); Arnsten, A.F., et al., Trends Mol Med 11, 121-8 (2005); Quevedo, J. et al., Behav Brain Res 154, 339-43 (2004)).

KIBRA는 사람의 시냅스 가소성의 조절제로 추정되는, 덴드린의 사람 이소형에 대한 결합 파트너로서 효모 2개의 하이브리드 스크린에서 최근에 확인되었다(참조: Kremerskothen, J. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 300, 862 (2003)). 해마에서 발현하는 끝이 잘린 형태(truncated form)는 제1의 223 aa가 결여되며, C2-형 도메인, 글루탐산 풍부 스트레치 및 단백질 키나제 C(PKC) ξ-상호작용 도메인을 함유한다(참조: de Quervain, D.J. et al., Nat. Neurosci. 6, 1141 (2003)). PKC-ξ는 메모리 형성에 관여되며 장기적인 강화의 보강과 관여된다(참조: Bookheimer, S.Y. et al., N. Engl. J. Med. 343, 450 (2000); Milner, B. Clin. Neurosurg. 19, 421 (1972)). KIBRA의 C2-형 도메인은 시냅토태그민의 C2 도메인과 유사하며, 이는 시냅스 비히클 세포외유출에서 주요 Ca² ⁺ 센서로서 기능하는 것으로 사료된다(참조: Freedman, M.L. et al., Nat. Genet. 36, 388 (2004); Schacter, D.L. & Tulving E. Memory systems (MIT Press, Cambridge, 1994)). WO 2008/019395에 기술된 기억-관련 KIBRA 단상형 블록 및 SNP가, C2-형 도메인 및 PKC-ξ-상호작용 도메인 둘 다 함유하는 끝이 잘린 KIBRA에 맵핑된다. 상기 발견들을 함께 취하여, KIBRA는 정상적인 사람 기억력에서 일익을 담당하는 것으로 보인다.

또한, KIBRA가 뇌에서 많이 발현하며 Ca² ⁺를 조절하며 PKC 기질 및 시냅스 단백질인 반면, 기억에서 표적으로서의 RhoA/ROCK를 확인하고 기억, 학습 및 인지를 증진시키기 위한 조절제로서의 파수딜을 확인하는 몇 가지 기타 유전적 발견들이 존재한다(참조: Huentelman et al., Behavioral Neuroscience 2009, 123, 218; WO 2008/019395). CLSTN2는 뇌에서 많이 발현하고 Ca² ⁺를 조절하며 시냅스 단백질이다. CAMTA1은 뇌에서 많이 발현하고 Ca² ⁺를 조절하며 전사 인자이다. SEMA5A는 발달중인 뇌에서 많이 발현하며 축색돌기 유도와 관련된다. TNR은 뇌에서 많이 발현하며 ECM과 연관되고 시냅스 유지를 돕는다. 최종적으로, NELL2 또한 뇌에서 많이 발현하고 뉴런 성장을 돕고 LTP를 증진시키지만 HPF-매개된 학습력이 불량해진다. 또한, 유전자 표적들의 각각이 동일계에서 혼성화되어 마우스 해마에서 발현한다.

정상적인 기억 기능 뿐만 아니라 알츠하이머 인지력 감퇴에서 RhoA/ROCK 경로의 유의성(및 아마도 기타 건망증 장애)은 매우 중요하다. 매우 파괴적인 장애는 1차 임상적인 특징으로서 기억력 손실을 포함하며, 이들 장애의 경우, 상기 RhoA/ROCK 경로는 이들의 전반적인 증세, 진행 또는 병인학에서 일익을 담당할 수 있다. 기억 손실 개시 전 최소한의 연장 조차 이러한 장애를 앓는 환자에게 유익할 것이다.

rho 키나제 2(ROCK)는 세린/트레오닌-특이적 단백질 키나제이며, 이는 GTP-결합된 RhoA에 의해 활성화된다. 이는 다수의 시그널링 변환 경로의 핵심 플레이어이며, 평활근 수축, 액틴-세포골격 리모델링, 세포 운동성 및 시냅스 리모델링을 포함하는 다양한 세포 기능을 조절한다. ROCK는 Rho 시그널링을 매개하고, 액틴 필라멘트의 어셈블리와 수축성에 기여하는 몇 가지 기질의 포스포릴화를 통해 액틴 세포골격을 재조직한다. 예를 들면, ROCK는 Thr696에서 미오신 포스파타제 표적 서브유닛 1(MYPTl)의 특정 포스포릴화를 통해 미오신 포스파타제를 불활성화하며, 이는 20-kDa 미오신 경쇄(MLC20)의 포스포릴화된 함량을 증가시킨다. 시험 화합물의 ROCK 억제 효과는 상기 시험 화합물의 존재하에 정제된 키나제 및 이의 기질을 항온배양함으로써, 상기 시험 화합물이 없는 대조용과 비교하여 검정될 수 있다. 상기 포스포릴화된 기질은 특정 항체로 검측될 수 있으며, 이의 양은 상기 화합물의 억제 효과의 척도이다.

활성 부위 의존성 경쟁 결합 검정들은, 의도된 키나제와 의도되지 않은 키나제 둘 다에 화합물이 결합하는 방법을 결정하기 위해 수백개의 공지된 키나제를 사용하여 병렬로 수행할 수 있다(참조: Fabian et al., Nat Biotechnol. 2005, 23, 329; Karaman et al., Nat Biotechnol. 2008, 26, 127). 이러한 방법은 키나제 억제제의 특이성을 평가한다. 현재, ROCK 억제제로서 공지된 화합물(예: 파수딜)은 ROCK를 억제할 뿐만 아니라, 세포 및 생체에서 중요한 역할을 수행하는 단백질 키나제 A와 같은 기타 키나제도 억제한다. 따라서, 단백질 키나제 A 활성의 억제가 심각한 부작용을 일으킬 수 있음이 제안된다. 따라서, ROCK 억제제를 치료제로서 사용하는 견지에서, 질환 또는 상태와 연관된 ROCK를 더욱 선택적으로 억제할 수 있지만 기타 키나제의 활성에 실질적으로 영향을 미치지 않을 수 있는 화합물을 개발하는 것이 바람직하다. 따라서, 한 양태에서, 본 발명은 보다 특이적인 ROCK 억제를 나타내는 화합물 및 ROCK의 선택적 억제에 이들 화합물을 사용하는 방법을 제공한다.

체내 기억 성능에 화합물 투여가 미치는 효과를 측정하기 위해, 다양한 공지된 동물 시험이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 신속한 해마 의존성 습득 및 지속적인 해마 의존성 회상의 실험적인 이점을 갖는 활성 장소 회피의 특수 형태인 삭토-디스크(Sacktor-disc) 시험이 사용될 수 있다(참조: Pastalkova et al., Science 2006, 313, 1141). 상기 장치는 실온 환경에 개방된 천천히 회전하는 플랫폼으로 이루어진다. 상기 플랫폼은 동물이 미리 설정된 섹터 내로 주행하는 경우 에너지를 받을 수 있다. 상기 회전은 동물을 쇼크 영역으로 데려오고, 상기 동물은 상기 환경의 비쇼크 영역으로 능동적으로 이동함으로써 상기 쇼크를 피하는 것을 신속하게 학습한다.

또 다른 실시예에서, 모리스 수중 미로가 사용될 수 있다. 원래, 당해 체내 기억 시험은 래트의 학습 및 기억력을 시험하기 위해, 그리고 원위 미로외 단서(distal extramaze cue)에 대한 이의 위치에 의해서만 정의되는 공간 중의 장소로 가기 위해 개발되었다(참조: Morris et al., J Neurosci Methods 1984, 11, 47).

또는, 동물 기억을 시험하기 위해 방사상 암 미로(arm maze)를 사용할 수 있다. 이는, 예를 들면, 팔각형 중앙 플랫폼 둘레에 8개의 상승된 암(arm)으로 이루어진다. 동물은 배향 경계표(orientation landmark)로서 미로외 가시적인 단서를 사용하여 상기 미로를 통해 찾아나갈 수 있다. 상기 암 중의 4개는 무작위로 보상으로써 작은 먹이 펠릿을 미로에 놓고, 4개는 미끼가 없다. 동물이 상기 미로를 탐험하고 미끼가 있는 암의 위치를 기억하게 한다. 후속 시도에서, 미끼가 없는 암에서의 주행은 기준 기억 에러로서 계산되며: 동일한 암으로의 재입장 뿐만 아니라 이전에 방문한 미끼가 있는 암의 재입장은 작업 기억 에러로서 계수된다. 유리하게는, 상기 방사상 암 미로를 사용하여 작업 기억 뿐만 아니라 공간 기억을 동시에 시험할 수 있다.

T-미로, 야외, 또는 사물 인지와 같은 추가의 공지된 거동 동물 시험을 사용하여 동물 기억을 평가한다. 이러한 체내 시험은 에이징된 동물, 질환 모델 동물 등과 같은 특정한 동물 부차집단 내의 기억 및 기억력 증진 효과를 특정하게 평가하기 위해 상기 부차 집단에 적용될 수 있다.

고전적인 조건화의 형태는 공포 조건화이다. 이는 감정적인 학습 및 기억을 연구하기 위한 모델에 속한다. 조건화는 조건화 자극(예: 빛 또는 긴장도)이 비조건화 자극(예: 온화한 쇼크)과 짝을 이루는 것을 의미한다. 비조건화 자극만이 공포 반응을 유도한다. 반복된 짝 이루기(pairing)를 몇 번 시도한 후, 상기 동물은 조건화 자극에 대해서만 공포 반응을 보여준다. 이는 조건화 반응이라 불린다. 상술한 바와 같이 상이한 자극의 짝 이루기는 또한 단서 공포 조건화로 공지되는 반면, 문맥상의 공포 조건화는 시험 챔버 자체에 대한 공포 반응을 기술한다. 상기 단서 공포 조건화는 편도체로 불리는 뇌 구조에 민감하며, 발생하는 문맥상의 반응은 해마에 보다 민감해 보인다. 동물에서, 공포 조건화 패러다임 뿐만 아니라 능동 및 수동 회피 패러다임은 둘 다 증진된 학습력을 나타내는 데 사용될 수 있다. 이러한 체내 시험은 에이징된 동물, 질환 모델 동물 등과 같은 특정한 동물 부차집단 내의 기억 및 기억력 증진 효과를 특정하게 평가하기 위해 상기 부차 집단에 사용될 수 있다.

장기적 강화(LTP: long-term potentiation)의 효과는 실험관 내에서 측정될 수 있으며, 일반적으로 기억 성능과 상관관계가 있는 것으로 사료된다. 구심성 뉴런 또는 뉴런 세포 영역의 자극은 다운스트림에 위치하는 뉴런 또는 뉴런 세포 영역의 막 전위를 일으킨다. 이러한 막 전위는, 예를 들면, 쎄타 버스트 패러다임을 갖는 구심성 뉴런을 자극한 후 적어도 수시간에 걸쳐서 장기간 강화된다. 따라서, LTP는 세포 레벨에 대해 기억으로서 간주된다. sham 항온배양된 뉴런과 비교한, 시험 화합물로 항온배양된 뉴런에 대한 전기생리학적 LTP 측정치는, 기억을 증진시키기 위해 상기 화합물의 전위를 평가하는 데 사용될 수 있다(참조 예: Cooke and Bliss, Brain, 2006, 129 (1659), 본원에 참조로 인용됨).

기저 기억 형성을 처리하는 일반적인 협약이 존재하며, 학습은 뉴런 네트워크의 구조적 가소성 및 수상돌기 또는 척주의 운동성을 포함한다(참조 예: Tada & Sheng, Curr Opin Neurobiol., 2006, 16, 95). 신경돌기 과생장은 rho GTPase, 소형 GTPase의 패밀리 및 이의 구성원 Rho, Rac 및 Cdc42에 의해 영향을 받는 것으로 공지되어 있다. rho GTPase는 액틴 세포골격에 대한 이들의 효과로 익히 공지되어 있으므로, 세포 이동성 및 시냅스 가소성의 중요한 조절제이다. 활성 GTP-결합된 형태에서 rho는 rho 키나제(ROCK)를 활성화하며, 후속적으로 미오신 경쇄를 활성화시켜 세포골격을 재배열하고 축색돌기 성장을 억제한다. 파수딜과 같은 ROCK 억제제는 비분화 PC12 세포에서 신경돌기 과생장을 증가시키는 것으로 관찰되었다(참조: Zhang et al., Cell Mol Biol Lett., 2006, 11, 12). 잠재적 ROCK 억제 능력을 갖는 시험 화합물의 효과를 분석하기 위해, 상기 시험 화합물의 존재하에 세포 배양물 중의 1차 해마 뉴런의 신경돌기 길이를, 상기 화합물이 없는 대조용 검정과 비교해서 측정할 수 있다. 또는, 길이 증가를 측정하기 위해, 복잡도 증가를 측정할 수 있다(숄(Sholl) 분석). 신경돌기 과생장을 자극하는 능력을 나타내는 화합물은 뇌 가소성 및 인지의 증진을 요하는 상태에 사용될 수 있다.

알츠하이머 질환(AD) 및 전두측두엽성 치매(TFD)의 가족성 형태, 및 원인이 되는 돌연변이 유전자의 확인은, 이들 질환의 유전자이식 동물 모델의 발생을 유도한다. AD에서 핵심 플레이어는 아밀로이드 전구체 단백질(APP)이다. 돌연변이 APP를 과잉발현하는 마우스는 AD에서 기억력 불량을 연구하기 위해 가장 널리 사용되는 모델이다(참조: Ashe, Learn Mem. 2001, 8, 301; Chapman et al., Trends Genet. 2001, 17, 254; Goetz & Ittner, Nat Rev Neurosci. 2008, 9, 532). 이들 마우스는 아밀로이드 전구체 단백질(APP)의 상이한 변형태를 함유하며, AD 환자(예: 일명 스웨덴 돌연변이된 동물, Tg2576(참조: Hsiao et al., Science 1996, 274, 99))로부터 현저하므로 시간 경과에 따라 기억 결핍이 전개된다. 이들 동물 모델은 체내 질환 모델에서의 효능에 대한 잠재적 기억 증진 화합물을 시험하는 데 사용될 수 있다.

본 발명의 치료 및 진단 용도로부터 유익한 병적 측면 또는 신경병은, 예를 들면, 다음 예들을 포함한다:

기저핵에 영향을 미치는 변성 상태(헌팅턴 질환, 윌슨 질환, 선조체흑질 변성, 피질기저핵 변성), 투렛 증후군, 파킨슨 질환, 진행성 핵상 마비, 진행성 연수 마비, 가족성 연축성 대마비, 척수근 위축증, ALS 및 이의 변형태, 치아적핵 위축증, 뇌교소뇌 위축증, 부종양성 소뇌 변성, 및 도파민 독성을 포함하는, 중추운동계의 질환;

프리드리히 운동실조, 당뇨병, 말초 신경병증 및 망막 뉴런 변성과 같은, 감각 뉴런에 영향을 미치는 질환;

뇌 아밀로이드증, 픽 위축증 및 레트(Rett) 증후군과 같은 변연계 및 피질계의 질환;

알츠하이머 질환, AIDS-관련 치매, 라이 질환(Leight's disease), 미만성 루이소체 질환, 간질, 다발계 위축증, 길랑-바레 증후군, 리소좀 저장 장애(예: 지질갈색소증), 다운 증후군의 후기 변성 스테이지, 알퍼 질환(Alper's disease), CNS 변성 결과로서의 현기증을 포함하는, 다발성 뉴런계 및/또는 뇌간과 관련된 신경변성 병적 측면;

발달 지연, 학습 불량, 및 다운 증후군, 산화성 스트레스 유도된 뉴런 사멸과 관련된 병적 측면;

예를 들면, 알콜중독에 의한, 청반, 소뇌, 콜린성 전뇌 기저부에서의 뉴런 변성, 노화에 의한, 인지 및 운동 불량을 유도하는 소뇌성 뉴런 및 피질성 뉴런의 변성, 및 만성 암페타민 남용에 의한, 운동 불량을 유도하는 기저핵 뉴런의 변성을 포함하는, 노화 및 만성 알콜 또는 약물 남용으로 야기된 병적 측면;

소상성 외상(예: 뇌졸증), 소상성 허혈, 혈관 부전, 저산소성-허혈성 뇌질환, 고혈당, 저혈당, 폐쇄성 두뇌 외상, 또는 직접 외상에 기인한 병인학적 변화;

치료 약물 및 치료의 네가티브 부작용으로서 야기된 병적 측면(예: 경련방지 투여량의 글루타메이트 수용체의 NMDA 부류의 길항제, 약물 요법, 항생제 등에 응하는, 뇌회 및 후각뇌 피질 뉴런의 변성); 및

ADD, ADHD, 난독증, 쓰기 장애, 수학 장애, 통합 운동 장애 및 정보 처리 장애와 같은 학습 불능.

ROCK 1 및/또는 2 키나제에 관한 병리생리학적 특징을 갖는 다수의 질환이 본 발명으로부터 유익할 것이다. CNS에서 ROCK의 활성은 신경돌기 과생장 및 위축과 같은 다수의 뉴런성 기능에 관한 것이지만, 또한 뉴런성 아폽토시스에 관한 것이다. 성인의 경우, 손상후 CNS 축색돌기 재성장은 미엘린-관련 신호(예: Nogo, MAG)에 의해 억제된다. ROCK는 이러한 현상들과 연관된다. 결과적으로, ROCK 활성의 억제는 이들 억제 시그널을 극복하는 데 도움이 되므로, 척수 손상, 뇌 손상, 또는 뇌졸증 후 회복에서 축색돌기 재배선(rewiring)에 유익하다. 또한, ROCK는 아폽토시스 경로와 연관된다. 따라서, ROCK의 억제는 CNS 또는 PNS(말초신경계)에서 (아폽토시스) 세포사와 관련된 질환에 유익해야 한다. 전형적인 질환은 뇌졸증, 뇌손상, 뇌인혈, 및 신경변성 질환(예: 근위축성측색경화증, 헌팅턴 질환, 파킨슨 질환, 유전성 운동실조, CNS의 유전성 대사장애)이다.

심근 시스템에서, ROCK는 혈관 긴장도 조절에 대해 탁월한 활성을 갖는다. 또한, 평활근 또는 심근 아폽토시스 경로와의 연관이 언급되었다. 결과적으로, ROCK 억제는 혈관 긴장도(tone) 또는 저항 또는 순응이 조절되지 않는 질환에 유용해야 한다. 이러한 질환은, 예를 들면, 하기 예들을 포함한다: 지주막하 출혈에 이은 혈관경련, 협심증(우선적으로, 프린쯔메탈 협심증 또는 혈관연축성 협심증), 심부전 관련 질환(예: 혈관 저항 및 수축으로 인한 심부전 관련 질환), 심근경색, 폐동맥 고혈압 본태성 고혈압, 죽상경화증 및 동맥 경직도, 및 레이노드 현상과 같은 말초혈관 질환 및 발기부전. 암 세포의 전이는, Rho 패밀리 구성원 GTPase Rho, Rac 및 Cdc42에 의해 공간적으로 조절될 뿐만 아니라 시간적으로도 조절된 복합 프로세스인 세포 이동에 달려 있다. 특히, Rho 반응기(effector) ROCK I 및 II는 이들 프로세스와 연관된다. 예를 들면, 막 뒤틀림(blebbing) 현상은 ROCK에 의해 유도되는 것으로 보이며, 아메바형 운동은 Rho와 ROCK 사이의 상호작용에 전적으로 달려 있다. 따라서, ROCK의 억제는 (전이성) 암(이들 중에서, 예를 들면, 전립선암, 유방암, 폐암, 결장암, 교아종, 육종성 종양, 흑색종)의 치료에 유익할 수 있다.

I. 정의

기억 시스템은 넓게 4개의 주요 유형, 즉 삽화 기억, 의미 기억, 작업 기억 및 절차 기억으로 분류될 수 있다(참조: Hwang, D.Y. & Golby, A.J. Epilepsy Behav (2005); Yancey, S.W. & Phelps, E.A. J Clin Exp Neuropsychol 23, 32-48 (2001)). 삽화 기억은 특정 장소 및 시간에 일어난 경험에 대한 자전적 정보를 기록하고 재생시키는 시스템을 지칭한다. 의미 기억 시스템은 장소 및 시간과 무관한 일반적인 사실에 입각한 지식(예: 아리조나의 주도)을 저장한다. 작업 기억은 일시적인 유지 및 정보의 사용을 수반하는 반면, 절차 기억은 자동적으로 수행하는 학습 기술의 작용이고, 전형적으로 무의식적이다. 삽화, 의미 및 작업 기억은 본질적으로 명시적(절대적)이고 선언적(설명적)인 반면, 절차 기억은 명시적이거나 암시적일 수 있지만 항상 비선언적이다(참조: Tulving, E. Oxford University Press, New York, 1983); Budson, A.E., Price, B.H. Encyclopedia of Life Sciences (Macmillan, Nature Publishing Group, London, 2001); Budson, A.E. & Price, B.H. N Engl J Med 352, 692-9 (2005); Hwang, D.Y. & Golby, A.J Epilepsy Behav 8, 115-26 (2006)).

기억을 불량하게 하는 정상적인 노화 상태 및 질환 상태는, 예를 들면, 신경변성 장애, 머리 및 뇌 외상, 유전자 장애, 전염성 질환, 염증성 질환, 약제, 약물 및 알콜 장애, 암, 대사 장애, 정신지체, 및 학습 및 기억 장애(예: 연령 관련된 기억 손실 및 연령 관련된 기억력 불량(AAMI)), 알츠하이머 질환, 타우병증, PTSD(외상후 스트레스 증후군), 경도 인지 장애, ALS, 헌팅톤 무도병, 기억상실증, B1 결핍증, 정신분열병, 우울증 및 양극성 장애, 뇌졸증, 수두증, 지주막하 출혈, 혈관부전, 뇌종양, 간질, 파킨슨 질환, 뇌 미세혈관병(참조: Meyer, R.C., et al., Ann N Y Acad Sci 854, 307-17 (1998); Barrett, A.M. Postgrad Med 117, 47-53 (2005); Petersen, R.C. J Intern Med 256, 183-94 (2004); Calkins, M.E., et al., Am J Psychiatry 162, 1963-6 (2005)), 진통제, 화학요법("케모브레인(chemobrain)"), 탈산(oxygen deprivation)(예를 들면, 심장-폐 기계, 마취 또는 익사직전에 의해 야기되는 탈산), 치매(혈관 치매, 전두측두엽성 치매, 루이체 치매, 의미 치매, 원발성 진행성 실어증, 픽 치매), 진행성 핵성 마비, 피질 기저핵 변성, 하시모토 뇌질환, ADD, ADHD, 난독증 및 기타 학습불능, 다운 증후군, 취약 X 증후군, 터너 증후군, 및 태아 알콜 증후군을 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 기억 결손은 또한 수술 절차, 특히 심장 수술 및 거대 혈관 수술의 후유증으로서 발생할 수 있다. 질환 이외에도, 진행성 기억 손실은 노화 과정의 정상적인 부산물이다.

경도 인지 장애(MCI)는 정상적인 인지 기능과 임상적으로 가능한 AD의 전개 사이의 변이 영역을 지칭하는 데 사용된다(참조: Winblad, B. et al., J Intern Med 256, 240-6 (2004)). 다양한 항목을 사용하여 MCI를 정의하지만, 이들은 필수적으로 2개의 주요 테마를 갖는다: (1) MCI는 측정 가능한 인지 결함의 몇몇 형태를 갖는 비치매 환자를 지칭하며, (2) 이들 환자는 임상적 치매로 진행될 위험이 높은 임상적 신드롬을 나타낸다.

"학습 및/또는 기억력 개선"이란 용어는 학습 및 기억을 지시하는 하나 이상의 파라미터의 개선 또는 증진을 지칭한다. 개선 또는 증진은 파라미터가 10% 이상, 임의로 약 20% 이상, 약 30% 이상, 약 40% 이상, 약 50% 이상, 약 60% 이상, 약 70% 이상, 약 80% 이상, 약 90% 이상, 약 100% 이상, 약 150% 이상, 약 200% 이상 등으로 변화하는 것이다. 학습 및 기억의 개선은 당분야에 공지된 임의의 방법에 의해 측정할 수 있다. 예를 들면, 학습 및 기억을 개선시키는 본원에 기술된 화합물은 모리스 수중 미로(재료 및 방법에 대한 설명 참조)(참조 예: Gozes et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:427-432 (1996)), 방사상 암 미로, 사물 인지, 야외 시험장, 삭토-디스크 등를 사용하여 스크리닝할 수 있다. 기억 및 학습은 또한 본원에 기술된 방법 중의 임의의 방법 또는 당분야의 숙련가에게 익히 공지된 기타 방법, 예를 들면, 랜트(Randt) 기억 시험, 웩슬러(Wechsler) 기억 스케일, 숫자 바로 따라 외우기 시험 또는 캘리포니아 언어 학습 시험을 사용하여 스크리닝될 수 있다.

"공간 학습"이란 용어는 환경에 대한 학습을 지칭하며 어떠한 물체가 어디에 있는 지에 대한 지식을 요구한다. 이는 또한 환경에서 여러 개의 단서들 사이의 관계에 대한 학습과 상기 관계에 대한 정보를 사용하는 것에 관한 것이다. 동물의 공간 학습은, 동물이 보상 위치를 학습하고 상기 위치를 기억하기 위한 공간적인 단서를 사용하도록 함으로써 시험될 수 있다. 예를 들면, 공간 학습은 방사상 암 미로(즉, 어떠한 암에 먹이가 있는 지를 학습) 또는 모리스 수중 미로(즉, 플랫폼이 어디 있는 지를 학습)를 사용하여 시험될 수 있다. 이들 과업을 수행하기 위해 동물은 시험실로부터의 단서(사물의 위치, 냄새 등)를 사용한다. 사람에 대해서도 공간 학습이 시험될 수 있다. 예를 들면, 개체에게 그림을 그리도록 요청한 다음, 그 그림을 취한다. 이어서, 상기 개체에게 동일한 그림을 기억해서 그리도록 요청한다. 치료 대상이 나중에 그린 그림은 상기 개체의 공간 학습도를 반영한다.

학습 불능은 듣기, 말하기, 읽기, 쓰기, 추리하기 또는 수리 능력의 습득 및 사용에 있어서의 현저한 어려움에 의해 명백해지는 장애의 불균일 그룹을 지칭한다. 학습 불능은 ADD, ADHD, 난독증, 쓰기 장애, 수학 장애, 통합 운동 장애 및 정보 처리 장애를 포함한다.

본원에서 사용되는 "투여"는 상기 개체에 대한 경구 투여, 좌제로서의 투여, 국부 접촉, 비경구 투여, 정맥내 투여, 복강내 투여, 근육내 투여, 병변내 투여, 경구 투여, 비내 투여 또는 피하 투여, 수강내 투여 또는 서방형 장치의 이식(예: 미니-삼투압 펌프)을 지칭한다.

본원에서 사용되는 용어 "알킬"은 지시된 탄소수를 갖는 직쇄 또는 측쇄 포화 지방족 그룹을 지칭한다. 예를 들면, C₁-C₆ 알킬은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 이소-프로필, 이소-부틸, 2급-부틸, 3급-부틸 등을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다.

본원에서 사용되는 용어 "할로겐"은 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 지칭한다.

본원에서 사용되는 용어 "헤테로사이클"은 5개 내지 8개의 환원을 가지며 2개의 질소 헤테로원자를 갖는 환 시스템을 지칭한다. 예를 들면, 본 발명에서 유용한 헤테로사이클은 피라졸리딘, 이미다졸리딘, 피페라진 및 호모피페라진을 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 본 발명의 헤테로사이클은 N-연결(linkage)되는데, 이는 상기 환 헤테로원자 중의 하나를 통해 연결됨을 의미한다.

본원에서 사용되는 용어 "수화물"은 하나 이상의 물 분자에 착화된 화합물을 지칭한다. 본 발명의 화합물은 1 내지 10개의 물 분자와 착화될 수 있다.

본 발명의 특정 화합물은 용매화되지 않은 형태로 존재할 수 있을 뿐만 아니라 수화된 형태를 포함하는 용매화된 형태로 존재할 수 있다. 일반적으로, 상기 용매화된 형태는 용매화되지 않은 형태에 상응하며, 본 발명의 범위 내에 포함되어야 한다. 본 발명의 특정 화합물은 다중 결정질 또는 무정형 형태로 존재할 수 있다. 일반적으로, 모든 물리적 형태는 본 발명에 의해 고려되는 용도에 상응하며, 본 발명의 범위 내에 속한다.

본원에서 사용되는 용어 "염"은 본 발명의 방법에서 사용된 화합물들의 산 또는 염기 염을 지칭한다. 약제학적으로 허용되는 염들의 예시용 예는 무기산(염산, 브롬산, 인산 등) 염, 유기산(아세트산, 프로피온산, 글루탐산, 시트르산 등) 염, 4급 암모늄(메틸 요오다이드, 에틸 요오다이드 등) 염이다. 약제학적으로 허용되는 염은 무독성인 것으로 이해된다. 적합한 약제학적으로 허용되는 염에 대한 추가의 정보는 본원에서 참조로 인용되는 문헌에서 발견할 수 있다[참조: Remington's Pharmaceutical Sciences, 17th ed., Mack Publishing Company, Easton, Pa., 1985].

본 발명의 산성 화합물의 약제학적으로 허용되는 염은 염기를 사용하여 형성한 염, 즉 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 염(예: 나트륨, 리튬, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 염) 뿐만 아니라 암모늄 염(예: 암모늄, 트리메틸암모늄, 디에틸암모늄 및 트리스-(하이드록시메틸)-메틸-암모늄 염)과 같은 양이온성 염이다.

유사하게는, 피리딜과 같은 염기성 그룹이 상기 구조의 일부를 형성하기만 한다면, 산 부가 염, 예를 들면, 무기산, 유기 카복실산 및 유기 설폰산(예: 염산, 메탄설폰산, 말레산)의 산 부가 염이 또한 가능한다.

상기 화합물의 중성 형태는, 통상적인 방식으로 상기 염을 염기 또는 산과 접촉시켜 모 화합물을 분리함으로써 재생될 수 있다. 상기 화합물의 모 형태는 극성 용매 중의 용해도와 같은 특정 물리적 특성 중의 다양한 염 형태와 상이하지만, 상기 염은 본 발명의 목적에 맞는 상기 화합물의 모 형태에 상응한다.

본원에서 사용되는 용어 "개체"는 영장류(예: 인간), 소, 양, 염소, 말, 개, 고양이, 토끼, 래트, 마우스 등을 포함하지만 이로 제한되지는 않는 포유동물과 같은 동물을 지칭한다. 바람직하게는, 상기 개체는 사람이다.

본원에서 사용되는 용어 "치료학적 유효량" 또는 "치료학적 유효량 또는 투여량" 또는 "치료학적으로 충분한 양 또는 투여량" 또는 "유효하거나 충분한 양 또는 투여량"은 투여되는 치료학적 효과를 생성하는 투여량을 지칭한다. 정확한 투여량은 치료의 목적에 따라 좌우되며, 공지된 기술을 사용하여 당분야의 숙련가에 의해 식별 가능할 것이다(참조 예: Lieberman, Pharmaceutical Dosage Forms (vols. 1-3, 1992); Lloyd, The Art, Science and Technology of Pharmaceutical Compounding (1999); Pickar, Dosage Calculations (1999); and Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 20th Edition, 2003, Gennaro, Ed., Lippincott, Williams & Wilkins). 감작화된 세포에서, 치료학적 유효 투여량은 종종 비감작화 세포에 대한 통상적인 치료학적 유효 투여량보다 더 낮을 수 있다.

II . 사용방법

화학식 I의 화합물, 이의 염, 수화물 및 용매화물을 투여함으로써 기억력 및 학습력을 개선하는 방법이 제공된다. 하기 실시예에 지시한 바와 같이, 본 발명의 화합물을 사용하여 기억력을 증진시키고/시키거나 뉴런 가소성을 개선시키고/시키거나 알츠하이머 질환을 치료한다. 상기 화합물은, 예를 들면, 경구 투여되거나 비경구 투여되거나 비강 투여될 수 있다. 장기 투여를 위해, 보다 낮은 투여량을 사용할 수 있다. 본 발명에 따르는 화합물을 기타 약물과 배합하여 사용하여 질환 상태를 치료하거나 학습 및 기억력을 개선시킨다. 추가로, 본 발명의 화합물은 특이적이고 강력한 ROCK 억제제로서 사용될 수 있다. 따라서, 이들은 ROCK 관련 질환, 예를 들면, 혈관경련에 이은 지주막하 출혈의 치료에 적합하다.

한 측면에서, 본 발명의 화합물은 특히 강력하고 매우 특이적인 ROCK 억제제이다. 상기 화합물은 또한 특히 PIM 키나제 및 IRAK1 키나제에 대한 억제 효과를 나타낸다.

상기 PIM 키나제는 의학적 연관성이 높다. PIM 키나제(Pim-1, -2 및 -3)은 암과 관련된 다수의 시그널링 경로에서의 주요 조절제인 CAMK(칼모둘린-의존성 단백질 키나제 관련된) 그룹에 속하는, 고 보전성의 세린-트레오닌 키나제이다. Pim-1은 몰로니 뮤린 백혈병 바이러스 유도된 T-세포 림프종에서 빈번한 프로바이러스 삽입 위치로서, c-myc에 의해 우선 확인하였다. 발현시, PIM 키나제는 강한 생존 인자이고, 세포 사이클의 진행, 아폽토시스의 억제, 및 기타 시그널 변환 경로의 조절을 유도할 수 있다. 모두 3개의 pim 유전자에 대한 녹아웃 마우스는 일반적으로 발달하지만, 실질적으로 모든 조직에서 감소된 세포수로 인해 감소된 신체 사이즈를 나타낸다. Pim 키나제는 세포 증식 및 생존 둘 다에 기여하므로, 종양발생에서 선택적 이점을 제공한다. 전사 억제제(HP1)과 같은 Pim 키나제; NFATc1및 c-Myb와 같은 활성제; 공활성제(p100); p21WAF1 /CIP1, Cdc25A 포스파타제와 같은 세포주기 조절제; 및 키나제 C-TAK1/MARK3/Par1A에 의해, 다수의 단백질이 포스포릴화된다. 따라서, PIM 억제제는 PIM 키나제를 발현하는 암 세포에서 세포 사멸을 유도할 수 있으며 기타 표적된 화학요법 약물 치료에 대한 암 세포의 감수성을 촉진시킬 수 있다. 따라서, ROCK에 대한 억제 효과 이외에 PIM 키나제에 대한 특정한 특이적 억제 효과를 나타내는 본 발명의 화합물은 단일 제제로서 뿐만 아니라 기타 제제들(예: 이마티니브 메실레이트, 메클로르에타민, 사이클로포스파미드, 클로르람부실, 시스플라틴, 카보플라틴, 옥살리플라틴, 아자티오프린, 머캅토푸린, 독소루비신, 에피루비신, 블레오마이신, 닥티노마이신, 빈크리스틴, 빈블라스틴, 비노렐빈, 빈데신, 에토포사이드, 테니포사이드, 포도필로톡신, 파클리탁셀, 이리노테칸, 토포테칸, 멜팔란, 부설판, 카페시타빈 및 이들의 배합물과 같이 당분야의 임의의 숙련가에게 공지된 화학요법용 약물 및 처방)와 병용해서도 광범위한 치료 가능성을 갖는다.

PIM 키나제가 전립선 선암, 췌장암, 유방암, 폐암, 흑색종, 간암, 위 선암, 미만성 거대세포 림프종 뿐만 아니라 몇 가지 형태의 백혈병 및 기타 혈액 악성종양을 포함하는 다수의 악성종양에 기여하므로, PIM 키나제 억제는 다수의 악성종양의 치료에 유용하다. 특히, PIM 키나제 억제는 백혈병 ALL, CLL, AML 또는 CML, 및 호지킨- 및 비호지킨 림프종, 맨틀-세포 림프종, 부르키트 림프종, 및 골수증식성 질환의 치료에 유용하다(참조: Amaravadi et al., J Clin Invest 2005, 115, 2618; Chiang et al., Int J Oral Maxillofac Surg. 2006, 35, 740; Dai et al., Acta Pharmacol Sin. 2005, 26, 364; Hu et al., J Clin Invest. 2009, 119, 362; Popivanova et al., Cancer Sci. 2007, 98, 321; Reiser-Erkan et al., Cancer Biol Ther. 2008, 7, 1352; Shah et al., Eu J Cancer 2008, 44, 2144; Tong et al., Bioorg Med Chem Lett. 2008, 18, 5206; Wang et al., J Vet Sci. 2001, 2, 167; Xia et al., J Med Chem. 2009, 52, 74; Zemskova et al., J Biol Chem. 2008, 283, 20635). 실제로, 다수의 임상 시험이 SGI-1776와 같은 PIM 키나제를 표적으로 하는 화합물로 개시된다. 따라서, PIM 키나제에 대해 특정한 특이적 억제 활성을 나타내는 본 발명에 따른 화합물은 신규하고 매우 흥미롭고 바람직한 약물 후보자이다. 특정한 이점은 Pan-PIM 활성, 및 거명된 화합물들의 높은 특이성이다.

인터류킨-1 수용체-관련 키나제 1(IRAK1)은 자극시 인터큐린-1 수용체(IL1R)와 회합하는 추정상의 세린/트레오닌 키나제이다. 상기 유전자는 전사 인자 NF-카파 B의 IL1-유도된 상향조절에 부분적으로 책임이 있다. IRAK 유전자는 감염, 죽상경화증, 패혈증, 자가면역 질환 및 암과 같은 다양한 질환과 연관된다. IRAK는 다중 시그널링 네트워크와 다양한 조직 및 세포(예: 지방세포, 간세포, 근육세포, 내피세포, 및 상피세포)와 연관된다. 예측컨대, 이들 분자는 다양한 사람 염증 질환(예: MS, 염증성 장 질환, 라이터 질환 및 류마티스성 관절염)에 대한 신규한 치료 전략을 설계하기 위한 특정 표적이 된다. 인터류킨-1 수용체-관련 키나제-1(IRAK1)은 톨형(tall-like) 수용체 경로(TLR)에서와 전사 인자 NF-카파 B의 조절에서 기본적인 역할을 수행한다는 증거를 제시한다. 사람 IRAK 유전자에서의 변화는 다양한 사람 염증 질환과 연관된 것으로 밝혀졌다. 마우스에서 IRAK-1 유전자의 삭제는 실험적 자가면역 뇌척수염(EAE)의 위험을 감소시킨다(참조: Deng et al., J Immunol. 2003, 170, 2833). 더욱이, IRAK-1 단백질은 사람 죽상경화증 환자로부터의 백혈구 중의 세포 핵에서 구성적으로 활성화/수모화되고 편중되는 것으로 보인다(참조: Huang et al., J Biol Chem. 2004, 279, 51697). 또한, 사람 모집단을 토대로 한 연구는, IRAK-1 유전자에서의 유전성 변화는 죽상경화증의 증세 및 혈청 C 반응성 단백질 농도와 상관관계가 있음을 지시한다(참조: Lakoski et al., Exp Mol Pathol. 2007, 82, 280).

2개의 IRAK-1 단상형(haplotype)이 있으며, 희귀한 변형태 단상형(약 10%의 사람 모집단)은 3개의 엑손 단일 뉴클레오타이드 다형성(SNP)을 함유한다. 변형태 IRAK-1 유전자를 함유하는 사람은 보다 높은 혈청 CRP 농도를 갖는 경향이 있으며, 당뇨병 및 고혈압 위험이 더 커진다. IRAK-1 유전자 변화는 또한 패혈증 위험과 관련된다. 아카롤리(Arcaroli) 등은, 희귀한 변형태 IRAK-1 단상형을 앓는 패혈증 환자의 경우 쇼크 빈도가 증가하며 기계적 환기 지지체에 대한 요구가 연장되고 60일 사망율이 더 커짐을 입증한다(참조: Arcaroli et al., Am J Respir Crit Care Med. 2006, 173, 1335).

인터류킨 수용체 관련 키나제-M(IRAK-M)은 NF-카파B-개재된, 톨형 수용체(TLR) 시그널링의 네가티브 조절제이다. 네가티브 조절제에서의 기능성 돌연변이는 불량한 엔도톡신 내성을 유도하며 염증 반응의 증가를 유도할 수 있다. TLR-시그널링 경로의 불량한 네가티브 조절은 염증성 장 질환(IBD)의 발달에 부분적으로 책임이 있을 수 있다. IRAK 억제가 유익할 수 있는 중요한 기타 질환은 뇌졸증, 척수 손상, 뇌 외상, 길랑-바레 증후군을 포함한다. 자가면역 질환이 특히 중요하지만, 감염과 관련된 염증 질환도 중요하다.

또 다른 측면에서, 치료학적 유효량의 하기 화학식의 화합물을 불안, 우울증, 양극성 장애, 단극성 장애, 및 외상후 스트레스 장애를 앓는 환자에게 투여함으로써, 상기 질환을 앓는 환자를 치료하는 방법을 제공한다.

한 실시예에서, 상기 화합물은 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진이다.

기타 측면에서, 치료학적 유효량의 하기 화학식의 화합물을 CSNK1E, CSNK1A1L, CSNK1D, MERTK, SLK, IRAK1, STK10, MAPK12, PHKG2, MAPK11, MET, AXL, STK32B, AURKC, CLK3, RPS6KA6, PDGFRB, KDR, CDK2로 이루어진 그룹으로부터 선택된 키나제와 관련된 상태의 치료를 필요로 하는 환자에게 투여함으로써, 상기 상태를 치료하는 방법을 제공한다.

III . 화합물

본 발명은 화학식 I의 화합물을 제공한다.

[화학식 I]

위의 화학식 I에서,

R¹은 수소, C₁ _-6알킬, 하이드록시 및 할로겐으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고, 한 양태에서, R¹은 수소 및 C₁ _-6알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고,

R²는 C₁ _- ₆알킬, 할로겐, -C(O)-R⁴, C₁ _-6알콕시, C₁ _-6할로알킬, -C(O)N(R⁴)R⁴, -N(R⁴)-C(O)-R⁴, -N(R⁴)R⁴ 및 -C(O)OR⁴로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고, R²는 이소퀴놀린 잔기의 위치 6, 7 또는 8에, 예를 들면, 위치 8에 국한되고,

첨자 n은 0, 1 또는 2, 바람직하게는 1 또는 2이다.

R¹, R², R³ 또는 R⁴가 알킬, 알콕시 또는 할로알킬 그룹인 몇몇 양태에서, 상기 그룹은 각각 C₁ _-3 알킬, C₁ _-3 알콕시 및 C₁ _-3 할로알킬로부터 선택된다.

화학식 I의 화합물은 또한 이의 염, 수화물 및 용매화물일 수 있다.

일반적으로, 화학식 I의 화합물과 이들의 염 및 수화물은 잘 수립되어 있는 방법론을 사용하여 제조할 수 있으며, 당분야의 숙련가의 상식을 기초로 한다. 이들은, 예를 들면, 미국 특허 제4,678,783호 및 제5,942,505호와 유럽 특허 제187,371호에 기술되어 있으며, 이들 문헌의 전문은 본원에 참조로 인용되어 있다. 본 발명의 대표적인 화합물에 대한 보다 특정한 방법론은 이후 상세하게 제공된다.

몇몇 양태에서, 본 발명에 따른 화합물은, R¹이 수소, C₁ _-6알킬, 하이드록시 및 할로겐으로 이루어진 그룹(예: 수소, 할로겐 및 C₁ _-6알킬로 이루어진 그룹), 몇몇 양태에서, 수소 및 C₁ _-6알킬으로부터 선택된 구성원이고; R²가 C₁ _- ₆알킬이면서 R²가 이소퀴놀린 잔기의 위치 6, 7 또는 8에, 예를 들면, 위치 8에 국한되고; R³이 수소 및 C₁ _-6 알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고; n이 0, 1 또는 2, 예를 들면 1 또는 2인 화학식 I의 화합물이다. R¹, R², R³ 또는 R⁴가 알킬, 알콕시 또는 할로알킬 그룹인 이들 양태에서, 상기 그룹은 각각 C₁ _-3 알킬, C₁ _-3 알콕시 및 C₁ _-3 할로알킬이다.

한 양태에서, 상기 화합물은 화학식

의 화합물이다.

예시되는 화합물은 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진이다. 상기 화합물을 합성하기 위한 예시 방법은 도 1에 도시되어 있다. 관련 화합물들을 유사하게 제조할 수 있다.

기타 양태에서, 본 발명에 따른 화합물은, R¹이 수소, C₁ _-6알킬, 하이드록시 및 할로겐으로 이루어진 그룹(예: 수소, 할로겐 및 C₁ _-6알킬로 이루어진 그룹), 예를 들면, 수소 및 C₁ _-6알킬로부터 선택된 구성원이고; R²가 C₁ _- ₆알콕시이면서 R²가 이소퀴놀린 잔기의 위치 6, 7 또는 8에, 예를 들면, 위치 8에 국한되고; R³이 수소 및 C₁ _-6 알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고; n이 0, 1 또는 2, 예를 들면 1 또는 2인 화학식 I의 화합물이다. R¹, R², R³ 또는 R⁴가 알킬, 알콕시 또는 할로알킬 그룹인 이들 양태에서, 상기 그룹은 각각 C₁ _-3 알킬, C₁ _-3 알콕시 및 C₁ _-3 할로알킬이다. 이러한 화합물은 특히 강력하고 고도로 특이성인 ROCK 억제제이다. 따라서, ROCK 억제제로서의 상기 화합물의 사용방법 또한 본 발명의 양태이다. 상기 그룹의 화합물들은 ROCK 억제 이외에도 특히 PIM 키나제 및 IRAK1 키나제에 대해서만 억제 효과를 나타낸다. 따라서, 상기 화합물을 PIM 키나제 및/또는 IRAK1 키나제로서 사용하는 방법은 본 발명의 추가 양태이다.

한 양태에서, 상기 화합물은 화학식

의 화합물 또는 화학식

의 화합물이다.

본 발명의 화합물은 특히 강력한 ROCK 억제제이다. 또한, 본 발명의 화합물은 특정하게는 PIM 및 IRAK1 키나제를 억제할 수 있다. 따라서, 몇몇 양태에서, 본 발명의 화합물은 ROCK 또는 PIM 키나제나 IRAK1 키나제를 억제하는 데 사용될 수 있다.

또 다른 예시 화합물은 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진이다. 상기 화합물을 합성하는 방법은 도 2에 도시되어 있다. 관련 화합물들을 유사하게 제조할 수 있다. 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진은 특히 강력한 고도의 특이성 ROCK 억제제이다. 따라서, 상기 화합물을 ROCK 억제제로서 사용하는 방법 또한 본 발명의 양태이다. 상기 화합물은 ROCK 억제 이외에도 특히 PIM 키나제 및 IRAK1 키나제에 대해 선택적 억제 효과를 나타낸다. 따라서, 상기 화합물을 PIM 키나제 및/또는 IRAK1 키나제로서 사용하는 방법은 본 발명의 추가 양태이다.

몇몇 양태에서, 본 발명에 따르는 화합물은, R¹이 수소, C₁ _-6알킬, 하이드록시 및 할로겐으로 이루어진 그룹(예: 수소, 할로겐 및 C₁ _-6 알킬로 이루어진 그룹), 예를 들면, 수소 및 C₁ _-6알킬로부터 선택된 구성원이고; R²가 -C(O)-R⁴(여기서, R⁴는 수소, C₁ _-6 알킬 및 C₃ _-8 사이클로알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이다)이면서 R²가 이소퀴놀린 잔기의 위치 6, 7 또는 8에, 예를 들면, 위치 8에 국한되고; R³이 수소 및 C₁ _-6 알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고; n이 0, 1 또는 2, 예를 들면 1 또는 2인 화학식 I의 화합물이다. R¹, R², R³ 또는 R⁴가 알킬, 알콕시 또는 할로알킬 그룹인 몇몇 양태에서, 상기 그룹은 각각 C₁ _-3 알킬, C₁ _-3 알콕시 및 C₁ _-3 할로알킬이다.

한 양태에서, 상기 화합물은 화학식

의 화합물 또는 화학식

의 화합물이다.

또 다른 예시 화합물은 1-(1-하이드록시-8-아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 또는 1-(8-아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진이다. 상기 화합물의 예시 합성은 도 3에 도시되어 있다. 관련 화합물들을 유사하게 제조할 수 있다.

기타 양태에서, 본 발명에 따른 화합물은, R¹이 수소, C_1-6알킬, 하이드록시 및 할로겐으로 이루어진 그룹(예: 수소, 할로겐 및 C₁ _-6알킬로 이루어진 그룹), 예를 들면, 수소 및 C₁ _-6알킬로부터 선택된 구성원이고; R²가 -C(O)-R⁴(여기서, R⁴는 수소, C₁ _-6 알킬 및 C₃ _-8 사이클로알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이다)이면서 R²가 이소퀴놀린 잔기의 위치 6, 7 또는 8에, 예를 들면, 위치 8에 국한되고; R³이 수소 및 C₁ _-6 알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고; n이 0, 1 또는 2, 예를 들면 1 또는 2인 화학식 I의 화합물이다. R¹, R³ 또는 R⁴가 알킬, 알콕시 또는 할로알킬 그룹인 몇몇 양태에서, 상기 그룹은 각각 C₁ _-3 알킬, C₁ _-3 알콕시 및 C₁ _-3 할로알킬이다.

몇몇 양태에서, 상기 화합물은 화학식 의 화합물이다.

또 다른 예시 화합물은 1-(1-메틸-8-카복스아미드-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 또는 1-(1-에틸-8-카복스아미드-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진이다. 상기 화합물의 예시 합성은 도 5에 도시되어 있다. 관련 화합물들을 유사하게 제조할 수 있다.

기타 양태에서, 본 발명에 따른 화합물은, R¹이 수소, C₁ _-6알킬, 하이드록시 및 할로겐으로 이루어진 그룹(예: 수소, 할로겐 및 C₁ _-6알킬로 이루어진 그룹), 예를 들면, 수소 및 C₁ _-6알킬로부터 선택된 구성원이고; R²가 -N(R⁴)-C(O)-R⁴(여기서, R⁴는 수소, C₁ _-6 알킬 및 C₃ _-8 사이클로알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이다)이면서 R²가 이소퀴놀린 잔기의 위치 6, 7 또는 8에, 예를 들면, 위치 8에 국한되고; R³이 수소 및 C₁ _-6 알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고; n이 0, 1 또는 2, 예를 들면 1 또는 2인 화학식 I의 화합물이다. 예를 들면, R¹, R³ 또는 R⁴가 알킬, 알콕시 또는 할로알킬 그룹인 경우, 상기 그룹은 각각 C₁ _-3 알킬, C₁ _-3 알콕시 및 C₁ _-3 할로알킬이다.

몇몇 양태에서, 상기 화합물은 화학식

의 화합물 또는 화학식

의 화합물이다.

예시 합성 경로는 도 7, 도 8 및 도 9에 도시하였다. 관련 화합물들을 유사하게 제조할 수 있다. 또 다른 예시 화합물은 1-(8-아미노아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진이다.

몇몇 양태에서, 본 발명에 따른 화합물은, R¹이 수소, C₁ _-6알킬, 하이드록시 및 할로겐으로 이루어진 그룹(예: 수소, 할로겐 및 C₁ _-6알킬로 이루어진 그룹), 예를 들면, 수소 및 C₁ _-6알킬로부터 선택된 구성원이고; R²가 -N(R⁴)-R⁴(여기서, R⁴는 수소, C₁ _-6 알킬 및 C₃ _-8 사이클로알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이다)이면서 R²가 이소퀴놀린 잔기의 위치 6, 7 또는 8에, 예를 들면, 위치 8에 국한되고; R³이 수소 및 C₁ _-6 알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고; n이 0, 1 또는 2, 예를 들면 1 또는 2인 화학식 I의 화합물이다. 예를 들면, R¹, R³ 또는 R⁴가 알킬, 알콕시 또는 할로알킬 그룹인 경우, 상기 그룹은 각각 C₁ _-3 알킬, C₁ _-3 알콕시 또는 C₁ _-3 할로알킬이다.

몇몇 양태에서, 상기 화합물은 화학식

의 화합물 또는 화학식

의 화합물이다.

또 다른 예시 화합물은 1-(8-아미노메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 2-메틸-피페라진이다. 한 가지 합성 경로가 도 10에 도시되어 있다. 관련 화합물들을 유사하게 제조할 수 있다.

기타 양태에서, 본 발명에 따른 화합물은, R¹이 수소, C₁ _-6알킬, 하이드록시 및 할로겐으로 이루어진 그룹(예: 수소, 할로겐 및 C₁ _-6알킬로 이루어진 그룹), 예를 들면, 수소 및 C₁ _-6알킬로부터 선택된 구성원이고; R²가 할로겐, 바람직하게는 염소이면서 R²가 이소퀴놀린 잔기의 위치 6, 7 또는 8에, 예를 들면, 위치 8에 국한되고; R³이 수소 및 C₁ _-6 알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고; n이 0, 1 또는 2, 예를 들면 1 또는 2인 화학식 I의 화합물이다. 예를 들면, R¹, R³ 또는 R⁴가 알킬, 알콕시 또는 할로알킬 그룹인 경우, 상기 그룹은 각각 C₁ _-3 알킬, C₁ _-3 알콕시 또는 C₁ _-3 할로알킬이다.

몇몇 양태에서, 상기 화합물은 화학식

의 화합물 또는 화학식

의 화합물이다.

기타 양태에서, 본 발명에 따른 화합물은, R¹이 수소, C₁ _-6알킬, 하이드록시 및 할로겐으로 이루어진 그룹(예: 수소, 할로겐 및 C₁ _-6알킬로 이루어진 그룹), 예를 들면, 수소 및 C₁ _-6알킬로부터 선택된 구성원이고; R²가 C₁ _-6 할로알킬이면서 R²가 이소퀴놀린 잔기의 위치 6, 7 또는 8에, 예를 들면, 위치 8에 국한되고; R³이 수소 및 C₁ _-6 알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고; n이 0, 1 또는 2, 예를 들면 1 또는 2인 화학식 I의 화합물이다. 예를 들면, R¹, R², R³ 또는 R⁴가 알킬, 알콕시 또는 할로알킬 그룹인 경우, 상기 그룹은 각각 C₁ _-3 알킬, C₁ _-3 알콕시 또는 C₁ _-3 할로알킬이다.

몇몇 양태에서, 상기 화합물은 화학식

의 화합물이다.

또 다른 예시 화합물은 1-(1-메틸-8-트리플루오로메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 2-메틸-피페라진이다. 한 가지 예시 합성 경로가 도 11에 도시되어 있다. 관련 화합물들을 유사하게 제조할 수 있다.

몇몇 양태에서, 본 발명에 따른 화합물은, R¹이 수소, C₁ _-6알킬, 하이드록시 및 할로겐으로 이루어진 그룹(예: 수소, 할로겐 및 C₁ _-6알킬로 이루어진 그룹), 예를 들면, 수소 및 C₁ _-6알킬로부터 선택된 구성원이고; R²가 -C(O)OR⁴(여기서, R⁴는 수소, C₁ _-6 알킬 및 C₃ _-8 사이클로알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이다)이면서 R²가 이소퀴놀린 잔기의 위치 6, 7 또는 8에, 예를 들면, 위치 8에 국한되고; R³이 수소 및 C₁ _-6 알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고; n이 0, 1 또는 2, 예를 들면 1 또는 2인 화학식 I의 화합물이다. 예를 들면, R¹, R², R³ 또는 R⁴가 알킬, 알콕시 또는 할로알킬 그룹인 경우, 상기 그룹은 각각 C₁ _-3 알킬, C₁ _-3 알콕시 또는 C₁ _-3 할로알킬이다.

IV . 기억력 및 학습력을 개선시키기 위한 제형

본 발명의 화합물은 당분야의 숙련가들에게 공지된 다양한 방법으로 제형화될 수 있다. 약제학적으로 허용되는 담체는 투여되는 특정 조성물 뿐만 아니라 상기 조성물을 투여하는 데 사용되는 특정 방법에 의해서도 부분적으로 결정된다. 따라서, 발명의 약제학적 조성물의 적합한 제형의 다양한 종류가 있다(참조 예: Remington's Pharmaceutical Sciences, 20th ed., 2003, supra). 유효 제형물은 경구 및 비내 제형물, 비경구 투여용 제형물, 및 방출이 연장되도록 제형화된 조성물을 포함한다.

경구 투여에 적합한 제형물은 (a) 액체 용액제, 예를 들면, 희석제(예: 물, 염수 또는 PEG 400)에 현탁된 유효량의 본 발명의 화합물; (b) 캡슐제, 샤세제(sachet), 데포제 또는 정제(이들 각각은 소정량의 활성 성분을 액체, 고체, 과립 또는 젤라틴으로서 함유한다); (c) 적합한 액체 중의 현탁액; (d) 적합한 유제; 및 (e) 패치로 이루어질 수 있다. 상기 약제학적 제형은 락토즈, 수크로즈, 만니톨, 소르비톨, 인산칼슘, 옥수수 전분, 감자 전분, 미세결정질 셀룰로즈, 젤라틴, 콜로이드성 이산화규소, 활석, 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산 및 기타 부형제, 착색제, 충전재, 결합제, 희석제, 완충제, 습윤제, 방부제, 방향제, 염료, 붕해제 및 약제학적으로 혼화성인 담체 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 로젠지 형태는 향미제(예: 수크로즈) 중에 활성 성분을 포함할 수 있을 뿐만 아니라, 향정제(pastille)는 활성 성분 이외에도 당분야에 공지된 담체를 함유하는 젤라틴 및 글리세린 또는 수크로즈 및 아카시아 에멀젼, 겔 등과 같은 활성 성분을 불활성 염기 중에 포함할 수 있다.

상기 약제학적 제제는 바람직하게는 단위 투여형이다. 이러한 형태에서, 상기 제제는 적합한 양의 활성 성분을 함유하는 단위 용량으로 세분된다. 상기 단위 투여형은 팩키징된 제제일 수 있으며, 상기 팩키지는 팩킷 형태의 정제, 캡슐제, 및 바이얼 또는 앰플 중의 분말과 같이 개별 함량의 제제를 함유할 수 있다. 또한, 상기 단위 투여형은 캡슐제, 정제, 카세제(cachet) 또는 로젠지제 자체일 수 있거나, 적합한 수의 이들 중 임의의 것이 팩키징된 형태일 수 있다. 상기 조성물은 필요한 경우 기타 상용성 치료제를 함유할 수 있다. 바람직한 약제학적 제제는 본 발명의 화합물을 서방성 제형물로 전달할 수 있다.

본 발명에서 유용한 약제학적 제제는 또한 방출 연장 제형을 포함한다. 몇몇 양태에서, 본 발명에서 유용한 방출 연장 제형은 미국 특허 제6,699,508호에 기술되며, 미국 특허 제7,125,567호에 따라 제조될 수 있으며, 상기 특허는 둘 다 본원에 참조로 인용된다.

상기 약제학적 제제는 사람 및 사람이 아닌 포유동물을 포함하는 포유동물에 전형적으로 전달된다. 본 발명의 방법을 사용하여 치료된 사람이 아닌 포유동물은 가축(즉, 개과, 고양이과, 쥐과, 설치류 및 토끼과) 및 농가 가축(소, 말, 양, 돼지)을 포함한다.

본 발명의 방법을 실시하는 데 있어서, 상기 약제학적 조성물은 단독으로 사용되거나 기타 치료제 또는 진단제와 배합하여 사용될 수 있다.

V. 기억력 및 학습력을 개선시키기 위한 투여

본 발명의 화합물은 매시, 매일, 매주 또는 매달을 포함하여 필요에 따라 빈번하게 투여될 수 있다. 본 발명의 약제학적 방법에서 사용되는 화합물은 1일 약 0.0001mg/kg 내지 약 1000mg/kg의 초기 투여량으로 투여된다. 약 0.01mg/kg 내지 약 500mg/kg, 또는 약 0.1mg/kg 내지 약 200mg/kg, 또는 약 1mg/kg 내지 약 100mg/kg, 또는 약 10mg/kg 내지 약 50mg/kg의 1일 투여량 범위가 사용될 수 있다. 그러나, 상기 투여량은 환자의 요구, 치료받는 상태의 중증도, 및 사용되는 화합물에 따라 가변적일 수 있다. 예를 들면, 투여량은 특정 환자가 진단받은 질환의 유형 및 단계를 고려하여 실험적으로 결정될 수 있다. 본 발명의 맥락에서 환자에게 투여되는 투여량은 시간 경과에 따라 환자에게 유익한 치료 반응을 수행하기에 충분해야 한다. 상기 투여량의 사이즈 또한, 특정 환자로의 특정 화합물의 투여를 수반하는 임의의 부작용의 존재, 특성 및 정도에 의해 결정될 것이다. 특정 상황에 대한 적절한 투여량의 결정은 실행자의 능력 범위 내에 있다. 일반적으로, 치료는 상기 화합물의 최적 투여량보다 적은, 더 낮은 투여량으로 개시한다. 이어서, 상기 투여량은 여러 상황하에 최적 효과가 달성될 때까지 소량씩 증가시킴으로써 증가시킨다. 편의상, 전체 1일 투여량은 필요한 경우 1일 동안 여러 분획으로 나누어 투여할 수 있다. 투여량은 치료하는 담당의에 의해 결정되는 바에 따라 매일 또는 격일로 투여될 수 있다. 투여량은 또한, 예를 들면, 피하 캡슐제, 샤세제 또는 데포제, 이식된 마이크로펌프 또는 패치를 사용함으로써 보다 장기간(몇 주, 몇 달 또는 몇 년)에 걸쳐서 규칙적 또는 연속적으로 투여될 수 있다.

상기 약제학적 조성물은 국부 투여, 비경구 투여, 정맥내 투여, 피하내 투여, 경피 투여, 근육내 투여, 결장 투여, 직장 투여 또는 복강내 투여를 포함하는 다양한 방식으로 환자에게 투여할 수 있다. 바람직하게는, 상기 약제학적 조성물은 비경구 투여, 국부 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 경피 투여, 경구 투여 또는 비강 투여(예를 들면, 흡입을 통한 비강 투여)된다.

본 발명의 방법을 실시하는 데 있어서, 상기 약제학적 조성물은 단독으로 사용되거나 기타 치료제 또는 진단제와 배합하여 사용될 수 있다. 본 발명의 배합 프로토콜에 사용되는 추가의 약물은 별도로 투여될 수 있거나, 상기 병용 프로토콜에서 사용되는 하나 이상의 약물들이 혼합물에서와 같이 함께 투여될 수 있다. 하나 이상의 약물이 별도로 투여되는 경우, 각각의 약물의 투여 타이밍 및 스케쥴은 가변적일 수 있다. 기타 치료제 또는 진단제가 본 발명의 화합물과 동시에, 별도로 또는 상이한 시점에서 투여될 수 있다.

VI . 실시예

실시예 1: 1-(8- 메틸 -5 이소퀴놀린- 설포닐) 호모피페라진 의 제조

1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진을 도 1에 따라 제조하였다. 2Og의 2-메틸벤즈알데히드 및 17.5g의 아미노아세트알데히드 디메틸 아세탈을 200ml의 톨루엔에 용해시키고, 환류 응축기를 사용하여 3시간 동안 비등시켰다. 용매를 제거하고, 잔사를 120ml의 무수 THF 중에 용해시켰다. 15.9ml의 에틸 클로로포르메이트를 0℃에서 적가한 다음 5분 동안 0℃에서 교반하였다. 주변 온도로 가온한 후, 19.6ml의 트리메틸 포스파이트를 적가한 다음, 밤새 교반하였다. 용매를 증류 제거하고, 잔사를 톨루엔으로 2회 농축하여 잔여 트리메틸 포스페이트를 제거하였다. 상기 오일상 잔사를 아르곤 대기하에 200ml 무수 디클로로메탄에 용해시켰다. 이어서, 110ml 사염화티탄을 조심스럽게 첨가하였다. 상기 용액을 환류 응축기를 사용하여 밤새 비등시킨 다음, 조심스럽게 얼음에 부었다. 10% 수산화나트륨 용액을 사용하여 pH 값을 8로 조절하였다. 수성 상을 500ml 디클로로메탄으로 3회 추출하고, 합한 유기 상을 물 및 염화나트륨 포화용액으로 세척한 다음, 물 및 염화나트륨 포화용액으로 세척한 다음, 황산나트륨으로 건조시키고 농축시켜, 11.8g의 8-메틸-이소퀴놀린을 황색 오일로서 수득하였다. 상기 수득물은 황색 오일인 11.8g의 8-메틸-5 이소퀴놀린이다.

7.3g의 8-메틸-5 이소퀴놀린을 50ml 빙냉 황산에 용해시킨 다음, 50ml의 올레움을 첨가하고 추가로 냉각시킨다. 80℃에서 3시간 동안 교반한 후, 상기 용액을 빙수에 붓고, 침전물을 여과하며, 에틸 에테르에 현탁시키고 다시 여과시키고, 에테르로 세척하고 진공 건조시켜 7.4g의 8-메틸-5 이소퀴놀린-설폰산을 갈색 고체로서 수득하였다.

1g의 8-메틸-5 이소퀴놀린-설폰산을 10ml 티오닐 클로라이드에 현탁시켰다. 0.1ml의 DMF를 첨가한 후, 상기 용액을 환류 응축기를 사용하여 5시간 동안 가열하였다. 용매를 진공하에 제거하고, 오일상 잔사를 디클로로메탄으로 2회 농축시켰다. 상기 고체 잔사를 10ml 디클로로메탄에 현탁시키고 여과시키며 디클로로메탄으로 세척하여 354mg의 황색 고체를 수득하였다. 상기 고체 물질을 10ml의 빙수에 현탁시키고, 중탄산나트륨 포화용액을 사용하여 pH 값을 6 내지 7로 조절하였다. 5ml의 디클로로메탄으로 추출한 후, 상기 유기 상을 황산마그네슘으로 건조시키고, 0℃에서 5ml의 디클로로메탄 중의 352mg의 호모피페라진의 용액에 적가하였다. 0℃에서 1시간 동안 교반하고 실온에서 3시간 동안 교반한 후, 상기 용액을 10ml의 물로 2회 세척하고 황산마그네슘으로 건조시키며 농축시켰다. 상기 생성된 오일을 크로마토그래피에 의해 정제하고 물-아세톤 혼합물에 침전시켰다. 이로써 240mg의 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진이 고체 물질로서 생성되었다.

실시예 2: 1-(1- 클로로 -8- 메톡시 -5 이소퀴놀린- 설포닐 ) 호모피페라진 의 제조

1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진을 도 1에 따라 제조하였다. 18.5g의 2-메톡시벤즈알데히드 및 14g의 아미노아세틸알데히드 디메틸 아세탈을 180ml의 톨루엔에 용해시키고, 물 분리기를 사용하여 3시간 동안 가열하였다. 용매를 제거하고, 잔사를 105ml의 무수 THF에 용해시켰다. 10.3ml의 에틸 클로로포르메이트를 -10℃에서 적가하였다. 20.6ml의 트리메틸 포스파이트를 주변 온도에서 첨가하였다. 20시간 동안 교반한 후, 용매를 증류 제거하고, 잔사를 50ml의 톨루엔으로 3회 농축시켰다. 상기 오일상 잔사를 180ml의 무수 디클로로메탄 중에서 아르곤 대기하에 용해시켰다. 90ml의 사염화티탄을 조심스럽게 첨가하고, 상기 용액을 환류 응축기를 사용하여 24시간 동안 가열하였다. 상기 용액을 700g의 얼음 및 340ml의 농축 암모니아 용액에 붓는다. 침전물을 여과하고 1리터의 디클로로메탄으로 추출하였다. 상기 추출물 및 여과물을 합하고 1N 염산으로 3회 추출하였다. 합한 수성 상을 100ml의 디클로로메탄으로 세척하고, 농축 암모니아 용액을 사용하여 pH 값을 10으로 조절하였다. 수성 상을 350ml의 디클로로메탄으로 3회 추출하였다. 합한 유기 상들을 황산나트륨으로 건조시키고, 용매를 제거하여 14.5g의 8-메톡시-이소퀴놀린을 갈색 오일로서 수득하였다.

12g의 상기 오일을 50ml의 아세트산에 용해시키고, 12ml의 30% H₂O₂ 용액을 적가하였다. 70℃에서 3시간 동안 교반한 후, 추가의 12ml의 30% H₂O₂ 용액을 첨가하고, 추가로 9시간 동안 70℃에서 교반하였다. 주변 온도에서, 150ml의 포화 탄산나트륨 용액을 첨가하였다. 수성 상을 250ml의 디클로로메탄으로 3회 추출하고, 합한 유기 상들을 황산마그네슘으로 건조시켰다. 용매를 제거하고, 잔사를 크로마토그래피에 의해 정제하여 8.5g의 8-메톡시-이소퀴놀린-N-옥사이드를 황색 고체로서 수득하였다.

3.8g의 8-메톡시-이소퀴놀린-N-옥사이드를 아르곤 대기하에 57ml의 포스포릴 클로라이드에 용해시키고, 환류 응축기를 사용하여 3시간 동안 가열하였다. 용매를 진공하에 증류 제거하고, 잔사를 차가운 포화 탄산나트륨 용액에 용해시켰다. 수성 상을 100ml의 디클로로메탄으로 3회 추출하고, 합한 유기 상을 50ml의 물로 세척한 다음, 황산나트륨으로 건조시켰다. 용매를 제거하고, 잔사를 크로마토그래피에 의해 정제하여 1.1g의 1-클로로-8-메톡시-이소퀴놀린을 수득하였다.

800mg의 1-클로로-8-메톡시-이소퀴놀린을 5ml의 빙냉 황산에 용해시킨 다음, 5ml의 올레움을 적가하고 추가로 냉각시켰다. 100℃에서 2시간 동안 교반한 후, 상기 용매를 빙수에 붓고, 상기 침전물을 여과하고 냉수로 세척하며 진공 건조시켜, 1g의 1-클로로-8-메톡시-5-이소퀴놀린-설폰산을 고체로서 수득하였다.

1.35g의 1-클로로-8-메톡시-5-이소퀴놀린-설폰산을 10ml의 티오닐 클로라이드에 현탁시켰다. 0.1ml의 DMF를 첨가한 후, 상기 용액을 환류 응축기를 사용하여 2시간 동안 가열하고 밤새 교반하였다. 용매를 진공하에 제거하고, 오일상 잔사를 디클로로메탄으로 2회 농축시켰다. 상기 잔사를 10ml의 디클로로메탄에 현탁시키고 여과하며 디클로로메탄으로 세척하였다. 상기 생성된 황색 생성물 618mg을 10ml의 빙수에 현탁시키고, 중탄산나트륨 포화용액을 사용하여 pH 값을 pH 7로 조절하였다. 5ml의 디클로로메탄으로 추출한 후, 상기 유기 상을 황산마그네슘으로 건조시키고, 0℃에서 5ml의 디클로로메탄 중의 508mg의 호모피페라진의 용액에적가하였다. 0℃에서 2시간 동안 교반하고 실온에서 3시간 동안 교반한 후, 상기 용액을 20ml의 물로 세척하고 황산마그네슘으로 건조시키고 농축시켰다. 상기 잔사를 크로마토그래피에 의해 정제하여 디클로로메탄과 아세톤의 1:1 혼합물 50ml 중에서 재현탁시켰다. 4℃에서 밤새 배양한 후, 상기 침전물을 여과하고 진공에서 건조시켰다. 이로써 147mg의 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진을 고체로서 수득하였다.

실시예 3: 1-(1- 하이드록시 -8-아세틸-5 이소퀴놀린- 설포닐) 호모피페라진 및 1-(8-아세틸-5 이소퀴놀린- 설포닐) 호모피페라진 의 제조

1-(1-하이드록시-8-아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 및 1-(8-아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진을 도 3에 도시된 합성 방법에 따라 제조하였다.

실시예 4: 1-(1- 하이드록시 -7-아세틸-5 이소퀴놀린- 설포닐 ) 호모피페라진 및 1-(7-아세틸-5 이소퀴놀린- 설포닐 ) 호모피페라진의 제조

1-(1-하이드록시-7-아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 및 1-(7-아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진을 도 4에 도시된 합성 방법에 따라 제조하였다.

실시예 5: 1-(1- 메틸 -8- 카복스아미드 -5 이소퀴놀린- 설포닐) 호모피페라진 및 1-(1-에틸-8- 카복스아미드 -5 이소퀴놀린- 설포닐) 호모피페라진 의 제조

1-(1-메틸-8-카복스아미드-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 및 1-(1- 에틸-8-카복스아미드-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진을 도 5에 도시된 합성 방법에 따라 제조하였다.

실시예 6: 1-(1- 메틸 -7- 카복스아미드 -5 이소퀴놀린- 설포닐) 호모피페라진 및 1-(1-에틸-7- 카복스아미드 -5 이소퀴놀린- 설포닐) 호모피페라진 의 제조

1-(1-메틸-7-카복스아미드-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 및 1-(1- 에틸-7-카복스아미드-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진을 도 6에 도시된 합성 방법에 따라 제조하였다.

실시예 7: 1-(8- 아미노아세틸 -5 이소퀴놀린- 설포닐) 호모피페라진 의 제조

1-(8-아미노아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진을 도 7에 도시된 합성 방법에 따라 제조하였다.

실시예 8: 1-(6- 아미노아세틸 -5 이소퀴놀린- 설포닐) 호모피페라진 의 제조

1-(6-아미노아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진을 도 8에 도시된 합성 방법에 따라 제조하였다.

실시예 9: 1-(7- 아미노아세틸 -5 이소퀴놀린- 설포닐) 호모피페라진 의 제조

1-(7-아미노아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진을 도 9에 도시된 합성 방법에 따라 제조하였다.

실시예 10: 1-(8- 아미노메틸 -5 이소퀴놀린- 설포닐 ) 2-메틸-피페라진의 제조

1-(8-아미노메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 2-메틸-피페라진을 도 10에 도시된 합성 방법에 따라 제조하였다.

실시예 11: 1-(1- 메틸 -8- 트리플루오로메틸 -5 이소퀴놀린-설포닐) 2- 메틸 -피페라진의 제조

1-(1-메틸-8-트리플루오로메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 2-메틸-피페라진을 도 11에 도시된 합성 방법에 따라 제조하였다.

실시예 12: 파수딜 유도체를 사용한 ROCK 억제

rho 키나제 2(ROCK)에 대한 시험 화합물의 억제 효과는 제조업자의 지시에 따라 재조합 활성 rho 키나제 2(제조원: Upstate, 미국 뉴욕주 레이크 플래시드 소재) 및 ROCK 분석 키트(제조원: Cell Biolabs Inc., 미국 캘리포니아주 샌디에고 소재)를 사용하여 분석하였다. 재조합 rho 키나제 2를 시험 화합물의 존재하에 키나제 기질을 포함하는 키나제 반응 완충제에 용해시켰다. 시험 화합물들을 0.1 내지 100μM의 최종 농도에서 첨가하였다. 시험 화합물 없는 검정은 대조용으로서 제공된다. 파수딜이 ROCK 억제용 포지티브 대조용으로서 제공된다. 검정물을 30℃에서 30 내지 60분 동안 배양한 다음, pH 8.0인 0.5M EDTA의 반응 용적의 50%를 첨가함으로써 중지시켰다. 세척 단계 후, 포스포릴화 키나제 기질을 특이적 항-포스포-MYPT1(Thr696) 항체 및 HRP-공액 2차 항체를 사용하여 정량화하였다.

도 12는, 상기 측정된 rho 키나제 2 활성이 파수딜(포지티브 대조용) 또는 화합물 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진("메틸-파수딜") 또는 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진("메톡시-파수딜")의 존재에 좌우됨을 보여준다. 상기 시험된 화합물, 특히 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진은 상응하는 농도에서 파수딜에 비해 증가된 ROCK 억제율을 나타낸다.

실시예 13: 키나제 특이성 분석

시험 화합물이 고정된 활성 부위 지향성 리간드와 경쟁하는 능력을 정량적으로 측정하는 경쟁 결합 검정을 토대로, 병렬의 광범위하게 다양한 키나제에 대한 상기 시험 화합물의 경쟁 효과를 스캐닝할 수 있다(KinomeScan, 제조원: Ambit, 미국 캘리포니아주 샌 디에고 소재)(참조: Fabian et al., Nat Biotechnol. 2005, 23, 329). 이러한 분석을 토대로, 시험 화합물의 억제 특이성을 평가할 수 있다. 상기 분석은 화합물 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 및 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진을 각각 10μM 농도에서 공지된 ROCK 억제제 파수딜과 비교하여 수행하였다. 상기 검정의 결과로서, 상기 시험 화합물로의 항온배양으로 인해 상기 시험의 400개 이상의 키나제 각각에 대한 활성 부위 지향성 리간드의 경쟁의 백분율을 수득한다. 50% 이상의 경쟁은 특정 키나제의 억제에 대한 현저한 징후로서 간주되었다.

도 13a에 나타낸 바와 같이, 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진은 파수딜보다 훨씬 더 특이적인 ROCK 억제제이다. 이와 비교해서, 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진은 파수딜에 비해 훨씬 더 넓은 키나제 상호작용 범위를 갖지만 파수딜에 비해 ROCK2에 대한 친화도가 훨씬 더 강력하다. 이는 상기 유형의 키나제에 대해 훨씬 더 높은 억제 활성에 상응한다. 도 13b는 파수딜에 의해서도 억제되지 않고 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 및 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진에 의해서도 억제되지 않는 키나제를 열거하며, 이러한 분석에서 50% 이상의 경쟁은 억제성이 있는 것으로 간주된다.

상기 검정에 의해, 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진이, 부작용을 감소시키는 것으로 예측되는 매우 특이적인 ROCK 억제제로 밝혀졌다. ROCK 억제성 이외에도, 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진은 PIM 키나제 및 IRAK1에 대해서만 주로 억제 효과를 나타낸다. 도 14는 파수딜, 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 및 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진에 대한 키나제 활성 부위 결합을 ROCK 관련 키나제에 초점을 맞추어 비교한다. 계층군집화는 다양한 키나제 사이의 관계에 대한 척도를 나타낸다.

실시예 14: 신경돌기 과생장 분석

신경돌기 과생장에 대한 시험 화합물의 효과는 시험관에서 평가할 수 있다. 배아기(E18) 래트로부터 제조된 해마 1차 뉴런은 B27, bFGF, 페니실린/스트렙토마이신, L-글루타민이 풍부한 배양 매질(neurobasal medium)(Invitrogen)에 배양시켰다. 신경돌기 과생장 검정을 위해, 상기 매질을 1:1 비율의 조건화 매질에 혼합하였다. 상기 신경돌기는 축색돌기 마커 신경세사-광에 대한 항체를 사용하여 면역세포화학적으로 스테이닝되었다. 사진은 40배 확대(올림푸스 IX81)로 수득하고 어셈블링하여 전체 개별 뉴런들을 분석하였다. 시험 화합물 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 및 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진을 플레이팅한 지 1시간 후 1.5μM 또는 15μM의 최종 농도로 상기 매질에 첨가하여, 네가티브 대조용으로서 제공된 물을 첨가한 경우와 비교한다. 상응하는 농도에서 파수딜을 포지티브 대조용으로서 제공한다. 배양물에서 2일 후, 상기 세포를 고정하였다. 사진 및 신경돌기 트레이싱을 블라인드 방식으로 수행하였다. 도 15는 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진("메틸-파수딜")의 신경돌기 과생장 촉진 활성을 네가티브 대조용 및 파수딜과 비교한 것이다. 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진은 신경돌기 과생장 촉진 활성이 우수하다. 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐)("메톡시-파수딜") 호모피페라진은 신경돌기 과생장을 현저하게 촉진시키지 않는다.

실시예 15: 실험관내 LTP 분석

장기 강화(LTP)는 기억 기능을 평가하기 위한 실험관내 모델이다. 따라서, 시험 화합물, 예를 들면, 본 발명의 화합물, 예를 들면, 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 및 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 기억 증진 포텐셜을 분석할 수 있다. 실험은 3주 내지 4주령 위스타(Wista) 래트로부터의 해마 슬라이스 상에서 수행한다. 상기 래트는 사전 마취 없이 단두에 의해 희생하였다. 뇌를 신속하게 제거하고, NaCl(124mM), KCl(5mM), Na₂HPO₄(1.2mM), NaHCO₃(26mM), CaCl₂(2mM), MgSO₄(2mM) 및 글루코스(10mM)를 함유하며 카보겐(95% 0₂, 5% CO₂)으로 연속적으로 버블링시킨 빙냉 인공 뇌척수 유체(ACSF)에 침지시켰다. 이어서, 슬라이스들을 바이브라톰(vibratome)을 사용하여 400㎛ 두께로 절단하고, 출발 리코딩하기 전 적어도 1시간 동안 실온에서 ACSF 중에 항온배양시킨다. 사용된 모든 화합물을 필요한 농도에서 ACSF에 희석시키고, 리코딩 당일에 100mM 스톡 용액으로부터 신선하게 제조한다. 상기 화합물의 용해도가 적절하도록, 스톡 용액을 DMSO로 제조하였다. 리코딩을 위해, 슬라이스들을 4-채널 슬라이스 챔버(Synchroslice, Lohmann Research Equipment)로 전달하여, 4개의 뇌 슬라이스를 동시 리코딩한다. 각각의 슬라이스는 별개의 침지형 슬라이스 챔버에 넣고, 이를 2ml/min의 속도에서 온도 제어된(34℃) ACSF 또는 ACSF로 연속적으로 관류시켰다. 카메라 시스템에 의한 육안 제어하에, 양극성 자극 전극(Rhoades)을 샤퍼(Schaffer) 측지(collateral)에 놓고, 200㎲의 기간 및 200μA의 진폭의 단일 2상(biphase) 전기 자극을 0.05Hz에서 인가하였다. 이어서, 리코딩된 fEPSP의 안정한 진폭이 달성될 때까지, 백금/텅스텐 전극을 육안 제어하에 CA1 수상돌기층 내로 내렸다. 10분 이상의 리코딩 기간 후, 자극 진폭과 fEPSP 진폭 사이의 입력-출력 관계가 각각의 슬라이스와 별도로 달성되었다. 리코딩을 위해, 상기 자극 진폭을 각각의 슬라이스에 대해 개별적으로 선택하여, 생성된 fEPSP가 IO 곡선으로부터 최대 진폭의 50%를 나타내도록 하였다. LTP를 유도하기 위해, 10개의 쎄타 버스트를 인가하였다. 각각의 버스트는 10ms의 자극간 간격에서 200ms 기간 및 600μA 진폭의 4회의 2상 자극으로 이루어진다. 인터버스트 간격은 200ms이다. 각각의 리코딩 주기는 전기 자극이 0.05Hz에서 인가되는 15분의 기간으로 개시되어 fEPSP 진폭의 안정성을 보장하였다. 이어서, 상기 시험 화합물을 30분 동안 세척하면서, 자극을 0.05Hz에서 지속시키고 fEPSP를 연속적으로 리코딩하였다. 쎄타 버스트 자극에 의한 LTP 유도는 세척한 지 30분 후에 시작하였다. 리코딩은 LTP 유도 후 60분 동안 지속하였고, LTP 유도한 지 30분 후 화합물들을 세척하였다. 동시에 리코딩된 모든 슬라이스를 동시 스케쥴로 처리하였다. 리코딩된 데이타로부터, 유발된 fEPSP의 진폭은 기저선 및 플롯팅된 온라인에 대해 시냅스 후부의 네가티브 피크로서 리코딩 소프트웨어(싱크로슬라이스(synchroslice) 데이타 습득 및 분석, LRE)에 의해 자동으로 계산되었다. 모든 리코딩된 시그널은 이후의 오프라인 분석, 특히 fEPSP 네가티브 기울기 계산을 위해 디지탈로 저장되었다. 저장된 단일 스위프로부터, 상기 기울기는 30 내지 70%의 최대 fEPSP 진폭에서 계산되었다. 상이한 슬라이스로부터 수득한 데이타를 비교하기 위해, fEPSP 기울기를 대조용 값(100%)으로 표준화하였다.

적용된 물질에 의해 유도된 효과를 스튜던트(Student) t-시험 또는 맨-휘트니(Mann-Whitney) 순위합 시험을 사용하여 통계적 유의성에 대해 시험하며, 유의성은 p<0.05 경우 추정되었다. 각각의 실험 조건에 대한 측정을 6회 반복하였다. n = 5 슬라이스로부터의 평균 및 표준 편차(SD)로서 결과를 수득한다. 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 및 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진의 효과는 (네가티브 대조용으로서) sham 배양된 슬라이스 및 (포지티브 대조용으로서) 파수딜 배양된 슬라이스와 비교해서 분석하였다. 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진 및 1-(l-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진은 3개의 농도(1μM, 10μM 및 100μM)로 시험하고 10μM 파수딜과 비교하였다. 상기 기록의 결과는 도 16에 나타내었다(A: 네가티브 대조용; B: 10μM 파수딜; C: 1μM 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진; D: 10μM 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진; E: 100μM 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진; F: 1μM 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진); G: 10μM 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진); H: 100μM 1- (l-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진). 1μM에서 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진은 파수딜에 비해 명백하게 우수한 LTP 자극 효과를 나타낸다(도 17). 10μM 농도에서, 상기 LTP 유도는 변경되지 않지만, 이의 유지는 불량해 보인다. 이는 이 농도에서 바람직하지 않는 키나제의 활성화 및/또는 경로에 기인할 수 있다. 100μM에서, LTP 유도는 완전히 차단된다. 상기 물질의 제거시, 시냅스 활성이 명백하게 재반등한다. LTP 메카니즘 자체는 저농도에서 그대로 유도되는 것으로 보이지만 미지의 부차 효과에 의해 고농도로 인해 LTP가 차단된다는 가설을 세울 수 있다. 제거시, 막 전위는 급격하게 변화하여, 관찰되는 상쇄 효과를 유도한다. 1μM의 농도에서 1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진은 LTP를 차단하지만, 최고 농도(100μM)에서 LTP 유도 능력은 재수립된다. 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진은 LTP의 현저한 증진을 나타내므로, 기억 증진용으로 우수한 후보이다.

실시예 16: 체내 기억 평가

래트는 연령 관련 인지 불량의 임상전 평가를 위한 표준 시험계 중의 하나이다. 시험 화합물을 삼투암 미니 펌프를 통해 연속적으로 피하 투여하는 방법은 안정한 혈장 농도를 보장하므로 만성 투여의 경우 최적이다. 연령 관련된 기억력 불량을 조사하는 파라다임을 갖기 위해, 17월령의 래트를 사용한다. 또는, 유전자이식 치매-모델링 동물(예: 알츠하이머 질환)을 사용한다. 동물을 치료법에 따라 그룹으로 나누며, 1개의 그룹만이 대조용으로서 비히클을 받는다. 조사될 그룹의 개수에 따라 15 내지 20마리의 동물로 이루어진 그룹 크기가 적절한 통계학적 힘을 제공한다. 2개의 그룹을 비교하기 위해 t-시험 통계학을 사용하며, 2개를 초과하는 그룹을 비교하기 위해 다발성 시험에 맞게 보정된 ANOVA를 적용한다. 0.05의 P-값이 통계학적으로 유의한 것으로 간주된다. 실험은 컴퓨터-생성 탐침 무작위법 및 탑침 라벨링을 포함하는 블라인드 방식으로 수행하며, 실험 종결시까지 모든 실험을 치료 정체에 대해 블라인드로 수행하고 데이타 분석을 실험 수행으로부터 분리한다. 동물들을 시험 시작 1주일 전에 환경에 적응시킨다. 시험 동안 뿐만 아니라 명-암 기간 동안에도 먹이와 물에 충분히 접근하도록 특별히 관심을 기울인다. 시험 시작 하루 전날, 시험 화합물 또는 비히클을 함유하는 삼투압 미니 펌프를 설치한다. 본 발명에 따르는 화합물을 체내 검정에 의해 기억 증진 능력에 대해 시험한다. 특히 적합한 체내 검정은 이하 상세하게 기술하였다.

방사상 암 미로: 수술한 지 1일 후, 래트를 방사상 암 미로에서 4일 동안 길들였다. 길들이기 기간 후, 작은 먹이 펠릿을 갖는 4개의 무작위로 미끼가 있는 암과 4개의 미끼가 없는 암을 사용하여 14일 동안 방사상 암 미로에서 동물 시험을 하였다. 미끼가 없는 암에서의 주행은 기준 기억 실수로서 산정하였다. 동일한 암에서의 재입장 뿐만 아니라 이미 방문했던 미끼가 있는 암의 재입장도 작업 기억 실수로 산정되었다. 모든 미끼가 있는 암에 입장하고 480초의 시간 한계에 도달하면 상기 시험이 끝난다.

삭토-디스크: 시험은 길들이기 시도로 시작하며, 이때 동물은 쇼크 없이 10분 동안 장치에 노출된다. 이어서, 후속 훈련이 시도되며, 여기서 동물은 쇼크 영역으로 주행할 때마다 전기 쇼크를 받는다. 훈련은 8번의 10분 훈련과 이들 훈련 사이에 우리에서의 10분 휴식 간격이 있다. 이어서, 상기 동물에 대해 24시간 후 단일 탐침 시험을 수행한다. 상기 탐침 시험은 상기 장치 내로의 동물의 위치와 상기 쇼크 영역으로의 첫입장 사이의 시간 경과에 의한 장기 저장된 공간 정보 보유도를 측정한다. 또한, 단기 뿐만 아니라 장기 저장 정보의 보유도도 쇼크 영역에서 소요된 시간의 감소에 의해 시험된다(이는 단일 훈련 기간 후 신속하게 발현된다).

모리스 수중 미로(MWM): 첫째 날에, 가시적인 플랫폼 시험을 우선 수행한다. 미로외 단서는 커텐에 의해 숨기고, 플랫폼을 MWM의 제1 사분면에서 가시적인 마크가 놓인다. 동물은 반대쪽 사분면에 놓이고, 60초의 최대 시간을 사용하여 상기 플랫폼을 발견할 때까지 수영한다. 상기 동물이 상기 플랫폼에 도달한 경우, 이를 물에서 건져내고 각각의 시험 사이에 우리에서 30초 동안 쉬게 한다. 각각의 사분면에 위치하는 가시적 플랫폼을 사용하여 4회의 시험을 수행한다. 이는 동물의 감각운동 및 동기부여 특징, 상기 플랫폼에 도달하는데 걸리는 시간, 상기 플랫폼에 도달하기 위해 이동한 속도 및 거리에 대한 파라미터를 제공한다.

둘째 날에 상기 동물을 훈련시킨다. 미로외 단서가 가시화된 풀에서, 상기 벽 근처에 4개의 무작위 순서의 출발 위치 중의 하나에 놓는다. 상기 동물이 고정된 위치에서 물에 잠긴 플랫폼으로 수영하게 한다. 상기 플랫폼을 60초 내에 발견하지 못한 경우, 이를 60초 동안 플랫폼 위에 놓는다. 상기 플랫폼을 60초 내에 발견하는 경우, 거기에 60초 동안 머무르게 한다. 출발 위치는 각각의 시험 후 바꾼다. 상기 동물이 매일 4회 이상의 시험을 사용하여 숨겨진 플랫폼을 발견하도록 훈련된다. 상기 동물을 15초 내에 플랫폼에 도달할 정도로 여러 날에 걸쳐서 훈련시킨다. 이는 학습력 및 모터 성능, 도피에 걸리는 시간, 수영 속도 및 수영 거리에 대한 파라미터를 제공한다. 훈련 기간이 지난 후, 탐침 시험을 수행한다. 상기 플랫폼이 제거되고, 상기 동물을 상기 플랫폼이 공식적으로 배치되는 위치에 대해 반대편 사분면에서 상기 풀 내로 놓고, 상기 동물이 60초 수영하면 상기 풀로부터 건져낸다. 이는 MWM의 사분면에서의 시간%, 제안된 플랫폼 위치들의 횡단수, 수영 시간, 수영 경로 길이, 벽에 평행한 수영, 벽 접촉수 및 수영 속도에 대한 파라미터를 제공한다.

실시예 17: 암을 치료하기 위한 PIM 억제의 시험 효율

PIM 키나제 활성은 당분야의 표준 방법을 사용하여 시험관 내에서 평가할 수 있다. 시험관내 검정은, 예를 들면, 시판 중이다[예: HTScan® Pim-1 키나제 검정 키트 #7573(제조원: Cellsignal), 또는 Pim-1 키나제 검정/억제제 스크리닝 키트(제조원: Abnova)]. 전형적으로, 플레이트들은 단백질 키나제의 표적에 상응하는 단백질 또는 펩티드 기질로 피복되며, 이는 Pim-1에 의해 효율적으로 포스포릴화될 수 있는 트레오닌 잔사를 함유한다. 상기 검측기 항체는 트레오닌의 포스포릴화 형태만을 특이적으로 검측하며, 착색 반응에 의해 검측한다. 또는, 방사선 방법이, 예를 들면, 감마 위치에서 ³²P를 갖는 ATP를 사용함으로써 사용될 수 있고, 표적 펩티드의 포스포릴화가 민감성 스크린(예: 후지 포스포이미저)에 의해 모니터될 수 있다. 키나제 억제의 특이성은 결합 검정에서 다수의 키나제에 대한 스크린에 의해 검정될 수 있다(예: Fabian, M.A. et al., A small molecule-kinase interaction map for clinical kinase inhibitors. Nat. Biotechnol. 23, 329-336 (2005); Karaman, M. W. et al., A quantitative analysis of kinase inhibitor selectivity. Nat. Biotechnol. 26, 127-132 (2008), 이들 문헌은 본원에 참조로 인용된다). 세포 배양물에서 PIM 억제제의 효율은 죽지 않는 암 세포주, 예를 들면, HeLa 세포주 및 다수의 기타 암 세포주의 증식에 대해 미치는 효과로서 시험될 수 있다. 증식은 현미경하에 시간 경과에 따라 세포 밀도를 계수하거나 다수의 생화학적 검정에 의해 측정될 수 있다. 세포의 침입 및 스프레딩은 다시 다수의 암 세포주를 사용하여 연질 한천 시험에서 평가될 수 있다. 상기 암 세포에서 아폽토시스의 유도는 카스파제 3 발현을 검정함으로써(예를 들면, 프로메가 카스파제-글로우 검정에 의해) 시험될 수 있다. 체내에서, 항암 활성은, 예를 들면, 면역억제후 동물에 암 세포주를 이식하고 이들 종양의 성장을, 예를 들면, 리포터 유전자(예: 루시페라제)에 의해 모니터하며 단일 양성자 이미징 박스, 또는 자기 공명 이미징(MRI) 또는 마이크로-CT와 같은 방사선 검정을 사용하여 바이오매징(biomaging)함으로써 시험될 수 있다. 상기 종양의 용적은 이들 동물의 사후 평가될 수 있다. 전형적으로, 상기 실험은 2개의 동물 그룹에서 수행되는데, 이때 1개의 그룹은 위약을 받고 1개의 그룹은 약물을 받는다. 샘플 크기는 전형적으로 그룹당 20개이다. 이들 동물에서도, 수명 및 사망율이 모니터될 수 있으며, 임상적으로 의미있는 종말점을 제공한다. 전형적으로, 광범위한 농도 및 투여 방식을 체내에서 시험하여 최적 투여량 범위를 발견한다.

Claims

화학식 I의 화합물.
화학식 I

위의 화학식 I에서,
R¹은 수소, C₁ _-6알킬, 하이드록시 및 할로겐으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고,
R²는 C₁ _- ₆알킬, 할로겐, -C(O)-R⁴, C₁ _-6알콕시, C₁ _-6할로알킬, -C(O)N(R⁴)R⁴, -N(R⁴)-C(O)-R⁴, -N(R⁴)R⁴ 및 -C(O)OR⁴로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고,
R³은 수소 및 C₁ _-6 알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고,
R⁴는 각각 독립적으로 수소, C₁ _-6알킬 및 C₃ _-8 사이클로알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고,
n은 0, 1 또는 2이다.
제1항에 있어서,
R¹이 수소, C₁ _-3알킬 및 할로겐으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고,
R²가 C₁ _-3알콕시, -C(O)-R⁴, -C(O)N(R⁴)R⁴, -N(R⁴)-C(O)-R⁴, -N(R⁴)R⁴ 및 -C(O)OR⁴로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고,
R³이 수소 및 C₁ _-3 알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고,
R⁴가 각각 독립적으로 수소, C₁ _-3알킬 및 C₃ _-8 사이클로알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 구성원이고,
n이 0, 1 또는 2인, 화학식 I의 화합물.
제1항에 있어서, R²가 C₁ _-6 알킬인, 화학식 I의 화합물.
제1항에 있어서, R²가 C₁ _-6 알콕시인, 화학식 I의 화합물.
제1항에 있어서, 다음의 화학식들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 화학식 I의 화합물:
제1항에 있어서,
1-(8-메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진,
1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진,
1-(1-하이드록시-8-아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진,
1-(8-아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진,
1-(1-메틸-8-카복스아미드-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진,
1-(1-에틸-8-카복스아미드-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진,
1-(8-아미노아세틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진,
1-(8-아미노메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 2-메틸-피페라진 및
1-(1-메틸-8-트리플루오로메틸-5 이소퀴놀린-설포닐) 2-메틸-피페라진으로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 화학식 I의 화합물.
치료학적 유효량의 제1항에 따른 화합물을 기억력의 개선을 필요로 하는 환자에게 투여함을 포함하는, 개체의 기억력을 개선시키는 방법.
치료학적 유효량의 제1항에 따른 화합물을 rho 키나제 1 및/또는 2 관련 상태의 치료를 필요로 하는 환자에게 투여함을 포함하는, 개체의 rho 키나제 1 및/또는 2 관련 상태의 치료 방법.
치료학적 유효량의 제1항에 따른 화합물을 PIM 키나제 관련 상태의 치료를 필요로 하는 환자에게 투여함을 포함하는, 개체의 PIM 키나제 관련 상태의 치료 방법.
제9항에 있어서, 상기 상태가 ALL, CLL, AML, 또는 CML, 호지킨 림프종 및 비호지킨 림프종으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 방법.
치료학적 유효량의 제1항에 따른 화합물을 IRAK1 키나제 관련 상태의 치료를 필요로 하는 환자에게 투여함을 포함하는, 개체의 IRAK1 키나제 관련 상태의 치료 방법.
제11항에 있어서, 상기 상태가 감염, 죽상경화증, 패혈증, 자가면역 질환 및 암으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 방법.
치료학적 유효량의 화학식
의 화합물을 CSNK1E, CSNK1A1L, CSNK1D, MERTK, SLK, IRAK1, STK1O, MAPK12, PHKG2, MAPK11, MET, AXL, STK32B, AURKC, CLK3, RPS6KA6, PDGFRB, KDR, CDK2로 이루어진 그룹으로부터 선택된 키나제와 관련된 상태의 치료를 필요로 하는 환자에게 투여함을 포함하는, 개체의 CSNK1E, CSNKlA1L, CSNK1D, MERTK, SLK, IRAK1, STK1O, MAPK12, PHKG2, MAPK11, MET, AXL, STK32B, AURKC, CLK3, RPS6KA6, PDGFRB, KDR, CDK2로 이루어진 그룹으로부터 선택된 키나제와 관련된 상태의 치료 방법.
제13항에 있어서, 상기 상태가 불안, 우울증, 양극성 장애, 단극성 장애, 및 외상후 스트레스 장애로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 화합물이 1-(1-클로로-8-메톡시-5 이소퀴놀린-설포닐) 호모피페라진인, 방법.