KR20140005215A

KR20140005215A - 카스파제-２ 억제제

Info

Publication number: KR20140005215A
Application number: KR1020137019588A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 쇼비에; 에티엔느 자코토
Original assignee: 키에시 파르마슈티시 엣스. 피. 에이.
Priority date: 2011-02-01
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2014-01-14
Also published as: BR112013019061A2; EP2670774A1; CA2826200A1; AR085041A1; US20120196892A1; CN103339144A; WO2012104224A1; RU2013136045A

Abstract

본 발명은 세포자멸사 촉진(pro-apoptotic) 카스파제-2를 억제하여 카스파제-2 활성이 관련된 질환 및 손상(injury), 특히 신생아 뇌 허혈을 예방 및/또는 치료하는 신규 화합물, 약학적 조성물 및 이들의 용도에 관한 것이다.

Description

카스파제-２ 억제제{CASPASE-2 INHIBITORS}

본 발명은 의약 생물학 및 화학 분야(medicinal biology and chemistry)에서, 세포자멸사 촉진(pro-apoptotic) 카스파제-2를 억제하여 카스파제-2 활성이 관련된 질환 및 손상(injury)을 예방 및/또는 치료하는 신규 화합물, 약학적 조성물 및 이들의 용도에 관한 것이다.

신경세포사(neuronal cell death)는 배발생(embryogenesis) 시 나타나서, 적절한 전- 및 후-시냅스 연결(pre- and post-synaptic connection)을 보장하고 기능적(functional) 성인 뇌를 형성하도록, 과잉의 뉴런을 제거한다. 정상 노화와 관련된 유사분열 후 사멸(post-mitotic death)을 제외하고, 환경적 또는 유전적 돌연변이 인자는 급성 손상(예를 들면, 저산소증-허혈[hypoxia-ischemia], 뇌졸중, 척수손상, 외상) 또는 만성 신경퇴행성 질환시 성인 뇌에서 신경세포자멸사를 유발할 수 있다. 상기 질환들과 관련된 세포사(cell death)는, 괴사(necrosis), 자가소화작용(autophagy) 또는 세포자멸사(apoptosis)의 형태학적 및 생화학적 특징을 보이는 3개의 뚜렷한 메커니즘에 의해 나타날 수 있다. 생리학적 및 병리학적 신경세포사 모두 불완전한(defective) 세포자멸사 조절과 종종 관련되고, 이 활성 세포 자살 메커니즘에 이르게 하는 신호전달 경로(signalling pathway)는, 포유동물 세포 내에서, 시스테이닐 아스파테이트 특이적 프로테아제(cysteinyl aspartate-specific protease, 카스파제)-의존적 대(versus) 카스파제-독립적 경로로 나누어질 수 있다.

신경세포자멸사(neuronal apoptosis)는, 개시(initiation), 결정(decision), 수행(execution) 및 분해(degradation)를 포함하는, 연속적인 단계(phase)로 나누어질 수 있는 활성 세포 자살 메커니즘이다. 이러한 연속적 단계들은, 시스테인-의존적 아스파테이트-특이적 프로테아제(cysteine-dependent aspartate-specific protease, 카스파제)의 활성화 및 결정적인(또는 증폭기) 조절 소기관(organelle)으로서 작용할 수 있는 미토콘드리아 모두가 관련된 특이적 기구(machinery)의 활성화에 의해 유도된다. 실제로 미토콘드리아 변형은, 미토콘드리아 내부 막 전기화학적 구배(electrochemical gradient)의 손실 및 cytochrome c Smac/Diablo 및 세포자멸 유발 인자 (Apoptosis Inducing Factor)와 같은 세포자멸사 인자의 분비를 포함한다. 일단 미토콘드리아로부터 분비되면, 상기 이펙터(effector)는 카스파제-의존적 및/또는 카스파제-독립적 세포질 및 핵의 분해(dismantling)를 일으킨다. 따라서, 카스파제와 결합된 미토콘드리아 인자(factor)는, 세포 수축, 핵 응축, 자멸사체(apoptotic body)의 방출 및 식세포작용(phagocytosis) 전 세포막의 외층(outer leaflet)으로 포스파티딜-세린 전위(phosphatidyl-serine translocation)와 같은 "잇-미" 신호("eat-me" signal)의 출현을 나타내면서 세포자멸사의 분해 단계에 기여한다.

지금까지, 몇몇 카스파제가 인간 내에서 확인되었다. 특히 2가지 형태의 세포자멸사 카스파제(apoptotic caspase)가 있다: 개시(정단[apical]) 카스파제 및 작동(실행자[executioner]) 카스파제. 개시 카스파제(예를 들면, 카스파제-2, 카스파제-8, 카스파제-9, 카스파제-10)는 이펙터 카스파제의 비활성 프로폼(pro-form)을 분절함(cleave)에 의해 이들을 활성화시킨다. 이펙터 카스파제(예를 들면, 카스파제-2, 카스파제-6, 카스파제-7)는, 차례로 세포 내 다른 단백질 기질(substrate)을 분절하여, 세포자멸사 과정을 일으킨다.

몇몇 카스파제 억제제가 당업계에 개시되었다. 카스파제-2 활성을 억제할 수 있는 화합물이 WO2004/103389, WO 2005/105829 및 WO 2006/056487에 보고되었다.

특히, 펜타펩티드 5-(2,6-디플루오로-페녹시)-3(R,S)-{2(S)-[2(S)-(3-메톡시카보닐-2(S)-{3-메틸-2(S)-[(퀴놀린-2-카보닐)-아미노]부티릴아미노}-프로피오닐아미노)-3-메틸-부티릴아미노]-프로피오닐아미노}-4-옥소-펜탄산 메틸 에스터는, 현재 신생아 뇌 손상(neonatal brain injury)의 치료를 위해 개발 중인, WO 2005/105829에 개시된 선택적 카스파제-2-억제제이다.

상기 화합물은 하기 보고된 화학식을 가진다.

또한, 퀴놀린-2-카보닐-(S)-Val-(S)-Asp(OMe)-(S)-Val-(S)-Ala-(R,S)-Asp(OMe)-CH₂OC₆H₃(2,6-F₂) 또는 TRP 601로서 당업계에 인용되어 왔다.

그러나, 특히 약동학 및 ADME(흡수(adsorption), 분포(distribution), 대사 (metabolism) 및 배설 (excretion)) 특성에 관하여, 향상된 특성을 가지는 카스파제-2 억제제에 대한 요구가 여전히 있다.

특히, 미숙아에 있어서 신경발달 손상(neurodevelopmental damage)의 주요 원인이고, 주요 미충족 의료 요구(unmet medical need)를 남기는 신생아 뇌 허혈(neonatal brain ischemia)의 치료 용도를 위해 보다 효능있는 카스파제-2 억제제를 제공하는 것이 매우 유리하다.

발명의 요약

본 발명은 일반식 (I)의 카스파제-2 억제제에 관한 것이다

여기서:

n은 0 또는 1이고;

A는 N, N(H), O, S, 또는 N-O(즉, N-옥시드)를 나타내며

A기에 인접한

는 A가 O 또는 S일 때 단일 결합이거나, 또는 A가 N(H) 또는 N일 때, 각각 단일 또는 이중결합일 수 있고;

서로 같거나 다른, X는 할로겐 원자, 바람직하게는 불소로부터 독립적으로 선택될 수 있으며;

X₁은 H 또는 할로겐 원자를 나타내고,

서로 같거나 다른, R₁은 H 및 선형 또는 분지된 (C₁-C₄) 알킬기, 바람직하게는 H, 메틸 및 에틸로부터 독립적으로 선택된다.

제 2 태양에서, 본 발명은 유효 성분(active ingredient)으로서 일반식 (I)의 화합물, 및 선택적으로 하나 이상의 약학적으로 허용가능한 부형제를 포함하는 약학적 조성물을 제공한다.

제 3 태양에서, 본 발명은 약제로서의 용도를 위한 일반식 (I)의 화합물을 제공한다.

제 4 태양에서, 본 발명은, 신생아 뇌 손상과 같은, 카스파제-2 활성이 관련된 질환의 예방 또는 치료 용도를 위한 일반식 (I)의 화합물을 제공한다.

제 5 태양에서, 본 발명은 신생아 뇌 손상과 같은, 카스파제-2 활성이 관련된 질환의 예방 또는 치료용 약제의 제조에서 일반식 (I) 화합물의 용도를 제공한다.

제 6 태양에서, 본 발명은 신생아 뇌 손상과 같은, 카스파제-2 활성이 관련된 질환의 예방 또는 치료를 위한 방법을 제공하고, 상기 방법은 치료학적 유효량의 일반식 (I)의 화합물의 투여를 포함한다.

정의

달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어는, 본건이 속하는 당업계의 통상의 기술자에 의해 보통 이해되어지는 것과 같은 의미를 가진다.

용어 "할로겐 원자"는 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 포함한다.

표현 "선형 또는 분지된 (C₁-C₄) 알킬"은 구성 탄소 원자의 수가 1 내지 4의 범위인 직쇄 또는 분지쇄 알킬을 나타낸다. 알킬기의 특정 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 및 t-부틸이다.

"복용량(dosage)"은 투여될 약물의 단일(unitary) 양을 의미한다.

"특정 질환의 치료를 위한 유효량의 화합물"은 상기 질환과 관련된 증상을 개선하거나 또는 어떻게든 감소시키기에 충분한 양이다.

용어 "높은 수준의 화학적 순도"는 박층크로마토그래피(TLC) 또는 고성능액체크로마토그래피(HPLC)와 같은 표준 분석 방법에 의해 측정될 때, 쉽게 검출가능한 불순물의 총량이 5% 미만, 유리하게는 2.5% 미만, 바람직하게는 1.0% 미만, 보다 바람직하게는 0.5% w/w 미만이다.

용어 "예방"은 질환의 시작(onset)의 위험을 감소시키기 위한 접근을 의미한다.

용어 "치료"는 임상적 결과를 포함하는 유익하거나 원하는(beneficial or desired) 결과를 얻기 위한 접근을 의미한다. 유익하거나 원하는 임상적 결과는, 제한되지 않지만, 하나 이상의 증상 또는 상태의 경감 및 개선, 질환의 정도(extent)의 감소, 질환의 안정화된(즉, 악화되지 않는) 상태, 질환의 확산을 예방, 질환 진행의 연기 또는 늦춤, 질환 상태의 개선 또는 완화(palliation), 및 차도(remission)(부분적이든 또는 전체적이든), 검출될 수 있든지 또는 검출될 수 없든지, 를 포함할 수 있다. 상기 용어는 또한 치료를 받지 않는 경우 예상되는 수명과 비교했을 때의 수명의 연장을 의미한다.

도 1은 기타 화합물에 대한 TRP 701의 시험관 내(in vitro) 활성을 나타낸다.

본 발명은 일반식 (I)의 카스파제-2 억제제에 관한 것이다

A가 N이고

이 이중 결합일 때, 본 발명은 또한 퀴놀린 고리 상에 대응 N-옥시드를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 퀴놀린 고리를 형성하도록 A가 N이고

이 이중 결합이다.

보다 바람직하게는, 카스파제-2 억제제는 일반식 (II)의 화합물(여기서 n=1)이다

여기서 X, X₁ 및 R₁ 각각은 앞서 정의된 의미를 가진다.

또한, 본 발명은 이들의 약학적으로 허용가능한 염 및/또는 용매화물을 포함한다.

약학적으로 허용가능한 염은, 존재하는 경우, 산성 관능기(function)가 적절한 염기와 반응하여, 예를 들면, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 암모늄 및 콜린(choline) 염을 형성하는 것들을 포함한다.

A가 N이고

이 이중 결합일 때, 약학적으로 허용가능한 염은, 또한 염기로서 작용하는 퀴놀린 고리의 질소가 예를 들면 염산 및 트리플루오로메탄술폰산의 염을 형성하기 위해, 강한 무기 또는 유기 산과 반응하여 수득되는 것들을 포함한다.

일반식 (I)의 화합물은 아미노산 시퀀스 발리닐-아스파르틸-바닐릴-알라닐-아스파르틸의 유도체이고, L에 대응하는 절대 배열 R 또는 D 시리즈에 대응하는 S 배열 중 하나를 가지는 비대칭 중심을 포함한다.

본 발명은 광학 입체이성질체 및 그 혼합물을 포함한다.

바람직하게는, 아미노산 잔기 발리닐(Valinyl) 및 알라닐(Alanyl)의 비대칭 중심은 절대 배열(S)를 가지는 반면, 아스파르틸(Aspartyl) 잔기의 것은 (S) 또는 (R,S)일 수 있다.

일반식 (II) 화합물의 바람직한 기는, R₁은 H, X의 각각은 F, 및 X₁은 H인 것이다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예 중 하나에서, 카스파제-2 억제제는 화합물 2-퀴놀리닐카보닐-(S)-발리닐-(S)-아스파르틸-(S)-발리닐-(S)-알라닐-(R,S)-아스파르틸 2,3,5,6-테트라플루오로페닐 에스터이다.

일반식 (II)의 화합물의 다른 바람직한 기는 R₁은 메틸, X의 각각은 F, 및 X₁은 H인 것이다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예 중 하나에서, 카스파제-2 억제제는, 또한 이후 본 명세서에서 내부코드 TRP 701로 인용되는 화합물 5-(2,3,5,6-테트라플루오로-페녹시)-3(R,S)-{2(S)-[2(S)-(3-메톡시카보닐-2(S)-{3-메틸-2(S)-[(퀴놀린-2-카보닐)-아미노]-부티릴아미노}-프로피오닐아미노)-3-메틸-부티릴아미노]-프로피오닐아미노}-4-옥소-펜탄산 메틸 에스터이다.

상기 화합물은 또한, 2-퀴놀리닐카보닐-(S)-발리닐-(S)-아스파르틸 (메틸 에스터)-(S)-발리닐-(S)-알라닐-(R,S)-아스파르틸 (메틸 에스터) 2,3,5,6-테트라플루오로페닐 에스터 또는 퀴놀린-2-카보닐-(S)-Val-(S)-Asp(OMe)-(S)-Val-(S)-Ala-(R,S)-Asp(OMe)-CH₂OC₆H(2,3,5,6-F₄)라고 칭할 수도 있다.

일반식 (II)의 화합물의 다른 바람직한 기는 R₁은 에틸, X의 각각은 F, 및 X₁은 H인 것이다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예 중 하나에서, 카스파제-2 억제제는, 화합물 2-퀴놀리닐카보닐-(S)-Valinyl-(S)-Aspartyl (에틸 에스터)-(S)-Valinyl-(S)-Alanyl-(R,S)-Aspartyl (에틸 에스터) 2,3,5,6-테트라플루오로페닐 에스터이다.

달리 표시하지 않는 한, 본 발명은, A 기를 가지는 고리가 임의의 적절한 자유 위치에서 식(I)로 나타내어지는 아미도 연결을 통해 분자의 잔기 부분(residual portion)으로 치환된 모든 화합물을 포함한다.

매우 친유성(lipophilic)인 본 발명의 화합물은 쉽게 혈뇌장벽(blood-brain barrier)을 넘어, 뇌 안으로 확산될 수 있다. 또한, 말단 페녹시기 상에 보다 많은 할로겐 원자, 특히 불소의 첨가는, TRP601과 같은 보다 적은 할로겐 원자를 가지는 화합물과 비교하여, 생성 화합물이 보다 빠른 작용 개시(onset)가 부여되도록 한다. 상기 이론에 제한되지 않고, 방향족 사이클 상에 추가의 할로겐 원자는 관련 화합물의 전자 비편재화(electron delocalisation)를 더욱 향상시킬 수 있고, 따라서 관련 화합물은 카스파제-2의 포켓(pocket) 내 활성 부위의 활성 티올(SH) 기와 신속한 상호작용을 보다 잘할 수 있다고 나중에 가설이 세워졌다.

일반식 (I)의 화합물은 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 이용될 수 있는 공정들 중 일부가 반응식 1, 2 및 3에 보고되고, 여기서 A, X, X₁ 및 R₁은 앞서 보고된 의미를 가진다.

사용될 수 있는 조건 및 시약들은 WO 2005/105829에 개시되고, 합성에 관한 교시는 본 명세서에 참고로서 포함된다.

그러나, 상기 합성 경로는 본 발명의 화합물의 제조에 이용할 수 있는 합성 방법의 범위를 제한하는 것으로 여겨져서는 안 된다.

반응식들은 일반식 (I)의 화합물(여기서, n=1이고,

은 이중 결합)의 제조를 나타내지만, 이들은 적절한 중간체를 사용하여, n=0이고,

은 단일 결합인 화합물의 제조에도 적용될 수 있다.

출발 물질 및 시약들은 공지되거나, 만일 그 자체로 상업적으로 입수할 수 없다면, 공지된 방법에 따라 쉽게 제조될 수 있다.

유리하게는, 일반식 (I)의 화합물은, 임의의 간편한 방법으로의 투여를 위해, 약학적 조성물의 제조를 위한 높은 수준의 화학적 순도를 가지고 이용된다.

본 발명의 화합물의 적절한 복용량은 주치의에 의해 쉽게 설정될 수 있고, 환자의 유형, 나이, 질환의 특성 및 약물 전달의 형태에 의존할 것이다. 체중 kg 당 약 0.01 mg 내지 약 5 mg의 오더(order)의 복용량이 유용할 것이고, 바람직하게는 약 0.1 및 3 mg/kg, 보다 바람직하게는 약 0.5 내지 약 2mg/kg일 수 있다.

약학적 조성물은 적절한 복용량으로 일반식 (I)의 화합물과 하나 이상의 약학적으로 허용가능한 부형제를 혼합함으로써 제조될 수 있다. 치료될 의학적 질환 또는 상태의 특성 및 환자의 유형에 따라, 약학적 조성물은, 경구, 정맥 내, 비경구, 흡입, 비강 내, 국소, 피하, 근육 내, 직장, 복강 내, 뇌실 내(intracerebroventricular), 해마 내(intrahippocampal) 또는 기타 뇌내(intracerebral) 전달, 본 발명의 화합물이 주입된 Gelfoam®과 같은 기계적 전달용 장치의 뇌내 이식을 포함하는 임의의 적절한 경로에 의해 전달되도록 제제화될 수 있다. 적절한 복용 형태는 정제, 캡슐, 분말, 서방성(sustained release) 제형, 연고, 겔, 크림, 좌약, 점안액, 경피 패치(transdermal patch), 시럽, 용액, 현탁액, 에어로졸, 분무기(nebulizer)용 용액, 비강 스프레이 등과 같은 당업자에게 공지된 모든 것을 포함한다.

적절한 공지된 부형제는, 담체, 희석제, 습윤제, 유화제, 바인더, 코팅제, 필러, 활택제(glidant), 윤활제, 붕괴제(disintegrant), 방부제(preservative), 계면활성제, pH 버퍼 물질 등을 포함한다. 부형제의 예는 Handbook of Pharmaceutical Excipients, 5^th ed. (2006), Ed. Rowe et al., Pharmaceutical Press에서 제공된다.

바람직한 실시예에서, 상기 조성물은 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 뇌 내 경로에 의한 전달을 위해 제제화된다.

본 발명의 일부 실시예에서, 상기 조성물은 리포좀 용액(liposomal solution) 또는 마이크로서스펜션(microsuspension)의 형태로 제제화될 수 있다. 다른 실시예에서, 선택적으로 pH-완충된(buffered), 수용액의 형태로 제제화될 수 있다.

일반식 (I)의 화합물이 용해되어야 하는 용매는, 물로만 이루어지거나, 또는 물 및 물과 혼합될 수 있는, 에탄올, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및 글리세롤 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 공용매(co-solvent)의 혼합물로 이루어질 수 있다.

바람직한 실시예에서, 상기 조성물은, 0.02 내지 0.25 mg/kg, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.2 mg/kg에 포함되는 복용량에서, 일반식 (II)의 화합물(여기서, R₁은 H, X 각각은 F 및 X₁은 H임) 또는 이들의 염을 포함하는 선택적으로 pH-완충된 수용액의 형태로 제제화될 수 있다.

상기 조성물은 또한, 필요하다면, 하나 이상의 기타 치료제, 바람직하게는 신생아 질환의 치료에 현재 사용되는 것을 포함할 수 있다.

일반식 (I)의 화합물은 카스파제-2 활성과 관련된 광범위한 질환의 예방 또는 치료를 위해 사용될 수 있다.

예를 들면, 유리하게는, 상기 화합물은 세포사에 의해 특징지어진 질환(pathology)들, 특히 저산소성-허혈(hypoxic-ischemic, H-I)) 뇌 손상 및 뇌졸중 유사 상황 뇌 손상(stroke-like situations brain injury): 예를 들면, 재관류(reperfusion)를 가지거나 가지지 않고, 대뇌 또는 심장 수준에서 유래를 가지는, 전반적(global) 또는 국소적(focal), 일시적(transient) 또는 영구적(permanent), 성인 또는 신생아 H-I(저산소증/저혈당증(hypoglycaemia)을 가지거나 또는 가지지 않는 허혈), 또는 중대뇌동맥 폐색(Middle Cerebral Artery Occlusion, MCAO)의 예방, 감소 및 치료를 위해 유용하다.

바람직하게는, 본 발명의 화합물은, 조산아(premature baby)에 있어, 주산기 동맥 뇌졸중(Perinatal Arterial Stroke, PAS), 주산기 저산소-허혈성 뇌질환(Perinatal Hypoxic-Ischaemic Encephalopathy, HIE), 및 백질연화증(Periventricular Leucomalacia)[백질 손상(white matter injury)]을 포함하는 신생아 뇌 손상의 치료를 위해, 보다 바람직하게는 주산기 저산소-허혈성 뇌질환의 치료를 위해 유용하게 된다.

본 발명의 화합물은 또한 하기를 위해 유용할 수 있다:

- 예를 들면 알츠하이머 병, 헌팅턴 병, 파킨슨 병, 다발성 경화증(multiple sclerosis), 루게릭 병(amyotrophic lateral sclerosis), 척추인경 위축증(spinobulbar atrophy), 프리온 병(prion disease), 치매(dementia)를 포함하는 퇴행성 신경 질환과 같은 만성퇴행성질환(chronic degenerative disease) 시 세포자멸사를 예방 및/또는 치료,

- 망막 혈관 주위 세포의 세포자멸사(retinal pericyte apoptosis), 망막 신경 세포의 세포자멸사, 녹내장(glaucoma), 국소적 허혈로부터 발생하는 망막 손상, 당뇨병성 망막증(diabetic retinopathy)을 예방 및/또는 치료, 또는 - 간질(epilepsy)을 예방 및/또는 치료,

- 척수 손상(spinal cord injury) 시 세포자멸사를 예방 및/또는 치료, 또는 외상성 뇌손상(traumatic brain injury), 망막 허혈(retinal ischemia)로부터 발생하는 세포자멸사를 예방 및/또는 치료,

- 국소 뇌 허혈(focal cerebral ischemia)의 병리적 상황(pathological situation) 시 세포자멸사를 예방 및/또는 치료, 또는 신경 세포 보호 효과(cerebroprotective effect)를 제공,

- 자가면역질환 및 이식 거부(transplant rejection)와 관련된 세포 독성 T 세포 및 자연 살해 세포(natural killer cell) 매개(mediated) 세포자멸사를 예방 및/또는 치료,

- 심부전(heart failure), 심근증(cardiomyopathy), 심장의 바이러스 감염 또는 박테리아 감염, 심근허혈(myocardial ischemia), 심근경색(myocardial infarct) 및 심근 허혈, 관상 동맥 우회술(coronary artery by-pass graft)을 포함하는 심장 세포(cardiac cell)의 세포사를 예방 및/또는 치료,

- 예를 들면, 화학요법(chemotherapy) 또는 HIV 요법의 결과로서 미토콘드리아 약물 독성(mitochondrial drug toxicity)을 예방 및/또는 치료,

- 바이러스 감염 또는 박테리아 감염 시 세포사를 예방 및/또는 치료,

- 염증 또는 염증성 질환, 염증성 장 질환; 패혈증(sepsis) 및 패혈성 쇼크(septic shock)를 예방 및/또는 치료,

- 여포(follicle)부터 난모 세포(ovocyte) 단계까지, 난모 세포부터 성숙란(mature egg) 단계까지 및 정자(sperm)의 세포사를 예방(예를 들면, 난소(ovarian) 조직을 동결 및 이식하는 방법, 인공 번식(artificial fecundation)),

- 화학요법 후 여성 및 남성에게 있어 생식력(fertility)을 보존,

- 암컷 및 수컷 동물에게 있어 생식력을 보존, 또는 황반변성(macular degenerescence) 및 녹내장을 예방 및/또는 치료,

- 급성 간염, 만성활동간염(chronic active hepatitis), 간염-B 및 간염-C의 예방 및/또는 치료,

- 남성형 대머리(male-pattern baldness), 방사선, 화학요법 또는 정서적 스트레스(emotional stress)로 인한 탈모를 예방 및/또는 치료,

- (높은 수준의 방사선에 대한 노출, 열, 화상, 화학물질, 태양 및 자가면역 질환으로 인한) 피부 손상을 치료 또는 개선,

- 골수이형성증후군(myelodysplastic syndrome, MDS)에서 골수 세포의 세포사를 예방, 또는 - 췌장염(pancreatitis)을 예방 및/또는 치료,

- 호흡기 증후군(respiratory syndrome)을 예방 및/또는 치료,

- 골관절염(osteoarthritis), 류마티스 관절염(rheumatoid arthritis), 건선(psoriasis), 사구체신염(glomerulonephritis), 죽상동맥경화증(atherosclerosis), 및 이식편대숙주병(graft versus host disease)을 예방 및/또는 치료,

- 세포자멸사 증가와 관련된 질환 상태를 예방 및/또는 치료.

본 발명은 하기 실시예에 의해 추가로 설명된다.

실시예

실시예 1 - 시험관 내( in vitro ) 활성

다른 화합물과 비교하여, 2-퀴놀리닐카보닐-(S)-발리닐-(S)-아스파르틸 (메틸 에스터)-(S)-발리닐-(S)-알라닐-(R,S)-아스파르틸 (메틸 에스터) 2,3,5,6-테트라플루오로페닐 에스터(TRP 701)의 시험관 내 카스파제-2 억제 활성이 다음의 프로토콜에 따라 평가되었다.

인간 재조합 카스파제-2(25-50U;, BIOMOL, Plymouth, Pennsylvania, USA)가 최종 100 ㎕ 최종 어세이 버퍼(final assay buffer)(50 mM HEPES, pH 7.4, 100mM NaCl, 0.1% CHAPS, 10 mM DTT, 1mM EDTA, 10% 글리세롤) 내 억제제(0.001-2μM)와 함께 30분간 전-배양되고(pre-incubated), 이어서 200 μM의 형광 카스파제 기질(BIOMOL) Ac-VDVAD-AMC와 혼합되었다. 50%의 카스파제 활성을 억제하는 농도에 상응하는 IC₅₀ 수치가 정상상태 형광 접근법(steady-state fluorescence approach)을 사용하여 도즈-반응 S자 곡선(dose-response sigmoid curve)으로부터 결정되었다. 인간 재조합 카스파제-2에 의한 AMC계 기질의 분절은, 405 nm에서의 여기에 따른 510 nm에서 방출을 관찰하여 형광 마이크로플레이트 리더(fluorescence microplate reader) 상에서 37℃로 2시간 후에 측정되었다.

비교 목적을 위해 사용된 화합물은,

코드 MZ77027로 식별되는 TRP 601 (퀴놀린-2-카보닐-(S)-Val-(S)-Asp(OMe)-(S)-Val-(S)-Ala-(R,S)-Asp(OMe)-CH₂OC₆H₃(2,6-F₂));

rac-TRP 601, 즉, 코드 BS 03140으로 식별되는 라세믹(racemic) TRP 601;

TRP 601과 구조적으로 관련된 비활성 화합물인, 화합물 2-퀴놀리닐카보닐-S-Valine인, M3; 및

TRP 601과 구조적으로 관련된 다른 비활성 화합물인, TRP 600(퀴놀린-2-카보닐-(S)-Val-(S)-Asp(OMe)-(S)-Val-(S)-Ala-(R,S)-Ala ((R,S)-CH₂OC₆H₃(2,6-F₂))

이다.

도즈 반응 S자 곡선이 도 1에 보고된다. 곡선은 3회의 독립적인 실행(run)의 평균을 의미한다.

TRP 701은 선택적 카스파제-2 억제제가 될 수 있음이 증명되었다. 또한 TRP 601의 것과 유사한 IC₅₀, 즉 대략 60-90 nM을 가지고, 카스파제-2 활성을 억제할 수 있음이 증명되었다.

실시예 2-병리학적 상태에 따른 뇌 조직 보존 및 생체 내( in vivo ) 카스파제-2 속도론(caspase-2 kinetics)에 대한 영향

조직학 파라미터에 기초한 효능 뿐만 아니라, 카스파제-2의 활성 속도론(activation kinetics)이, 적절한 동물 모델[즉 카스파제-2는 조기 능동적(early active)]을 통해 평가되었다. 상기 모델은, 2-퀴놀리닐카보닐-(S)-Valinyl-(S)-Aspartyl (메틸 에스터)-(S)-Valinyl-(S)-Alanyl-(R,S)-Aspartyl (메틸 에스터) 2,3,4,5,6-펜타플루오로페닐 에스터(TRP 701) 대 TRP 601의 보호 효과(protective effect) 및 카스파제-2 억제 효능을 비교할 수 있게 한다.

신생아 뇌졸중(재관류를 가지는 뇌허혈)의 상기 모델은 동측 반음영 진행 (ipsilateral penumbra progression)을 일으키고 48시간에서 대뇌피질손상(cortical injury)[경색(infarction)]에 이르게 한다. 이는 차례로 공동(cavity)을 성장시킬 수 있다. 상기 실험 모델은 임상적 증후군(clinical syndrome)에서 언급된 것처럼 실제 재관류 단계를 보이고, 성숙(term) 인간 신생아가 가지는 뇌 성숙 및 혈뇌 장벽이라는 점에서 관련된다. 병변(lesion)의 형태는 출생시 달을 다채운(full term) 아이에게서 발견되는 것과 유사하거나 출생시 고통 이후 다음 여러 날/여러 달 동안에 나타난다.

상기 실험 모델은 7일된 쥐 새끼(Wistar strain)에서 수행된다. 일측 일과성 국소 허혈(unilateral transient focal ischemia)이, 앞서 기재한 바와 같이(Renolleau S et al Stroke. 1998 Jul; 29(7):1454-60), 양쪽 성의 P7 Wistar 쥐에서 유도된다. 7일된 Wistar 쥐(Janvier, Le Genest-St-Isle, France)가 클로랄 수화물(chloral hydrate)(i.p., 350 mg/kg) 또는 가스 마취로 마취된다. 요약하면, 좌측 중 대뇌 동맥(Middle Cerebral Artery)은 대뇌 정맥 보다 낮은 수준에서 응고되고, 이어서 클립(clip)이 좌측 총경동맥(common carotid artery)을 막기위해 놓여진다. 50분 후, 상기 클립이 제거되고, 경동맥 혈류 회복(restoration)은 현미경에 의해 입증된다. 수술 과정 동안, 체온은 37-38℃에서 유지된다. 시험 품목(item)이 재관류 때 스폰서(Sponsor)와 함께 정의된 경로에 따라 투여된다(1시간 허혈 후(post-ischemia) 개시에 상응). 중요한 것은, 비히클(vehicle) 및 시험 품목은, 새끼(litter)들 사이에 반응의 차이를 고려하여 최소화하기 위해 하나의 새끼(litter) 이내에 무작위로 분류되어야 한다. 새끼들은 이어서 회복 시까지 인큐베이터(37℃)로 옮겨지고, 이어서 어미들에게 되돌려진다.

쥐 새끼들은 재관류부터 48시간 재관류 후(post-reperfusion)까지 죽임을 당하고, 그들의 뇌는 제거된다. 동측 반구 내 뇌 손상의 과정을 반영하는, 경색 병변(엷은 구역(pale zone))이 재관류 이후 계속해서 나타나고, 충분한 약물 치료의 경우에는 감소되어야 한다.

카스파제-2 활성 속도론을 설정하고, 뇌졸중 이후 카스파제-2 활성의 수준이 TRP 701 대 TRP 701 치료에 의해 변경되는 지 결정하기 위해, 효소적 측정법(enzymatic assay)가 뇌로부터 수행된다. 중요한 것은, 뇌 내에서 카스파제-2 생체 내 억제는 뇌 조직 보호와 관계된다. 진행하기 위해, 카스파제-2 활성은 오직 손상된 조직에 대응하는 허혈성 반음영(ischaemic penumbra)에서 측정되어야 한다. 편리하게 임의의 활성 차이를 측정하기 위해, 쥐 새끼의 뇌(24시간 허혈 후[post-ischemia])는 단두술(decapitation) 후 바로 제거된다. 반대측(contralateral, CL) 및 동측(ipsilateral, IL, 경색 포함) 반구가 신속하게 동결되고, -80℃에서 유지된다. 해동(thawing) 후, 상기 동측 반구는, 재관류 후의 시간에 따라 대략 확연한 백색을 보이는 반음영 지역(penumbra area)을 독점적으로(exclusively) 취하기 위해, 신속히 현미-해부(micro-dissected)된다. 대응하는 지역이 또한 반대측 상대(counterpart)에게서 고유의 카스파제 활성의 한계(threshold)(카스파제-2, C2; 카스파제-3, C3: 카스파제-9, C9)를 측정하기 위해 취해진다. 각각의 조직은 이어서 신속히 얼음 내에서 처리된다. 샘플(1-2 mm3)은, 프로테아제 억제제들(PMSF 1mM, 류펩틴 1 ㎍/ml, 펩스타틴 A 1 ㎍/ml, 시토칼라신 B 1μM, 키모파파인 10 ㎍/ml, 안티파인 ㎍/ml)로 임기(extemporaneously) 보충된 800 ㎕의 버퍼 B(HEPES 10 mM pH 7.4, KCl 42 mM, MgCl2 5 mM, DTT 1 mM, CHAPS 0.5%, EDTA 0.1 mM)를 함유하는 유리 튜브 내에 놓여진다. 상기 튜브는 얼음-조 내에 놓여지고, 수동 파쇄(manual crushing)가 유리 포터(Potter)로 수행된다. 파쇄된 조직은 이어서, 해동 및 잔해 제거(10 min, 4℃, 2000 g) 전에, 적어도 -80℃에서 24시간 유지된다. 100 g의 상청액은 버퍼 A(특정 카스파제 활성 버퍼)에 희석되고, 카스파제-2(C2), 카스파제-3(C3) 및 카스파제-9(C9)를 위한 특정의 상업적으로 입수가능한 카스파제 기질(50 μM) 존재 하에 37℃에서 2-3 시간 동안 배양된다. 카스파제 활성은 분광형광법(spectrofluorimetry)(λex=380 nm; λem=465 nm)에 의해 모니터된다.

TRP 701의 보호 효과를 설정하기 위해, 쥐 새끼들은 48시간 재관류 후에 죽임을 당하고, 이들의 뇌는 제거된다. 이어서 상기 뇌는 4% PFA에서 2일 동안 고정된다. 50 ㎛ 관상 내 영역(coronal brain section)은 저온유지장치(cryostat) 상에서 잘려지고 젤라틴 코팅된 슬라이드 상에 수거된다. 전방 선조체(anterior striatum)부터 후방 해마(posterior hippocampus)까지 18개 영역(Bregma +3 mm 내지 -6.5 mm)이 선택될 수 있고, 동일하게 0.5 mm 간격으로 취해진다. 병변 지역은 이미지 분석기를 사용하여 크레실 바이올렛(cresyl violet)-염색 영역 상에서 측정되고, 각각의 관상면 영역은 경색 부피(infarct volume) 및 동측 반구에서 % 경색 부피를 계산하기 위해 사용된다(카발리에리 원리(Cavalieri principle)에 기초).

Claims

일반식 (I)의 카스파제-2 억제제 활성을 가지는 화합물 및 이들의 약학적으로 허용가능한 염 및/또는 용매화물:

여기서:
n은 0 또는 1이고;
A는 N, N(H), O, S, 또는 N-O(즉, N-옥시드)를 나타내며
A기에 인접한
는 A가 O 또는 S일 때 단일 결합이거나, 또는 A가 N(H) 또는 N일 때, 각각 단일 또는 이중결합일 수 있고;
X는 서로 같거나 다르며 할로겐 원자로부터 독립적으로 선택되며;
X₁은 H 또는 할로겐 원자를 나타내고,
R₁은 서로 같거나 다르며 H 및 선형 또는 분지된 (C₁-C₄) 알킬기로부터 독립적으로 선택된다.
제1항에 있어서, A는 N이고,
는 이중 결합인 화합물.
제2항에 있어서, 퀴놀린 N-옥시드 형태인 화합물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 일반식 (II)를 가지는 화합물:

여기서 R₁, X 및 X₁은 제1항에서 정의된 바와 같다.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, X는 불소 원자를 나타내는 화합물.
제5항에 있어서, X₁은 H인 화합물.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, R₁은 H인 화합물.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, R₁은 메틸 또는 에틸인 화합물.
제8항에 있어서, 5-(2,3,5,6-테트라플루오로-페녹시)-3(R,S)-{2(S)-[2(S)-(3-메톡시카보닐-2(S)-{3-메틸-2(S)-[(퀴놀린-2-카보닐)-아미노]-부티릴아미노}-프로피오닐아미노)-3-메틸-부티릴아미노]-프로피오닐아미노}-4-옥소-펜탄산 메틸 에스터인 화합물.
유효 성분으로서 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 정의된 일반식 (I)의 화합물 및 선택적으로 하나 이상의 약학적으로 허용가능한 부형제를 포함하는 약학적 조성물.
제10항에 있어서, 상기 유효 성분의 복용량은 체중 kg 당 0.01 mg 내지 5 mg사이에 포함되는 약학적 조성물.
약제로서 용도를 위한 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 정의된 일반식 (I)의 화합물.
카스파제-2 활성이 관련된 질환의 예방 또는 치료 용도를 위한 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 정의된 일반식 (I)의 화합물.
제13항에 있어서, 상기 질환은 저산소-허혈(H-I) 뇌 손상으로부터 유래되는 화합물.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 질환은 신생아 뇌 손상인 화합물.
제15항에 있어서, 상기 질환은, 조산아(premature baby)에 있어, 주산기 동맥 뇌졸중(Perinatal Arterial Stroke, PAS), 주산기 저산소-허혈성 뇌질환(Perinatal Hypoxic-Ischaemic Encephalopathy, HIE), 및 백질연화증(Periventricular Leucomalacia)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물.