WO2022075444A1 - フェロトーシス抑制剤 - Google Patents

フェロトーシス抑制剤 Download PDF

Info

Publication number
WO2022075444A1
WO2022075444A1 PCT/JP2021/037317 JP2021037317W WO2022075444A1 WO 2022075444 A1 WO2022075444 A1 WO 2022075444A1 JP 2021037317 W JP2021037317 W JP 2021037317W WO 2022075444 A1 WO2022075444 A1 WO 2022075444A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
formula
substituted
branched
group
unsubstituted linear
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/037317
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
英換 三島
清隆 仲川
隼哉 伊藤
健一 山田
Original Assignee
国立大学法人東北大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 国立大学法人東北大学 filed Critical 国立大学法人東北大学
Priority to JP2022555584A priority Critical patent/JPWO2022075444A1/ja
Priority to EP21877743.1A priority patent/EP4226919A1/en
Publication of WO2022075444A1 publication Critical patent/WO2022075444A1/ja

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • A61P1/16Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system for liver or gallbladder disorders, e.g. hepatoprotective agents, cholagogues, litholytics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/045Hydroxy compounds, e.g. alcohols; Salts thereof, e.g. alcoholates
    • A61K31/05Phenols
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/12Ketones
    • A61K31/122Ketones having the oxygen directly attached to a ring, e.g. quinones, vitamin K1, anthralin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/335Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • A61K31/336Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having three-membered rings, e.g. oxirane, fumagillin

Definitions

  • the present invention is an agent for suppressing ferrotosis (also referred to as Ferroptosis); a prophylactic or therapeutic agent for diseases related to ferrotosis; a scavenger for lipid peroxy radicals; an agent for suppressing lipid peroxide accumulation; Alternatively, it relates to a prophylactic or therapeutic agent for diseases caused by lipid peroxide accumulation and / or lipid peroxy radicals.
  • Ferroptosis is a free iron (Fe 2+ ) -dependent, non-apoptotic, controlled cell death characterized by the accumulation of lipid peroxides in cells (Non-Patent Document 1). Ferroptosis has been reported to be involved in various diseases such as acute tissue disorders and neurodegenerative diseases (Non-Patent Document 2).
  • GPX4 glutathione peroxidase 4
  • GPX4 glutathione peroxidase 4
  • Trolox and coenzyme Q10 which are antioxidants
  • Baicalein which is an inhibitor of lipoxygenase involved in the production of lipid peroxide
  • a specific spiroquinoxaline derivative has an inhibitory effect on ferrotosis (Patent Document 1).
  • the present inventors have a low effect of specifically capturing lipid peroxy radicals, suppressing lipid peroxide accumulation and lipid peroxy radical production, and suppressing ferrotosis caused by lipid peroxides and lipid peroxy radicals.
  • a molecular compound has been found (Japanese Patent Application No. 2019-227405).
  • the subject of the present invention is a small molecule compound having anti-ferroptosis activity and ability to capture lipid peroxy radicals, which is relatively safe when ingested, can be ingested orally, and is relatively inexpensive to manufacture. To provide.
  • the present inventors are continuing diligent research to solve the above problems.
  • the compound having anti-ferroptosis activity was screened.
  • the Vitamin K group compound described later has excellent anti-ferroptosis activity.
  • the Vitamin K group compound has an effect of suppressing lipid peroxide accumulation and an ability to capture lipid peroxy radicals.
  • the present invention has been completed based on these findings.
  • a prophylactic or therapeutic agent for a disease related to ferrotosis which comprises one or more compounds selected from the group consisting of a compound represented by the above and a physiologically acceptable salt thereof.
  • n represents an integer of 1 to 12
  • R is H; substituted or unsubstituted linear or branched C 1-20 alkyl group; substituted or unsubstituted linear or branched C 2-20 alkenyl group.
  • Or-(CH 2 CH CH (CH 3 ) CH 2 ) n H (in the formula, n represents an integer of 1 to 12)),.
  • a scavenger for lipid peroxy radicals comprising one or more compounds selected from the group consisting of the compounds represented by and their physiologically acceptable salts.
  • a method for suppressing ferroptosis which comprises the step of ingesting the Vitamin K group compound to a subject who requires suppression of ferroptosis; Vitamin K group compound for use as a ferrotosis inhibitor; Vitamin K group compounds for use in ferrotosis suppression; Use of the Vitamin K Group Compounds to Produce Ferroptosis Inhibitors; Can be mentioned.
  • a method for preventing or treating a disease related to ferroptosis which comprises the step of ingesting (administering) the Vitamin K group compound to a subject in need of prevention or treatment of the disease related to ferroptosis;
  • the Vitamin K group compound for use as a prophylactic or therapeutic agent for diseases related to ferroptosis; Vitamin K group compounds for use in the prevention or treatment of ferroptosis-related diseases; Use of the Vitamin K Group Compounds to Produce Preventive or Therapeutic Agents for Ferroptosis-Related Diseases; Can be mentioned.
  • a method for suppressing lipid peroxide accumulation which comprises the step of ingesting the Vitamin K group compound to a subject who requires suppression of lipid peroxide accumulation; Vitamin K group compound for use as an inhibitor of lipid peroxide accumulation; Vitamin K Group Compounds for Use in Suppressing Lipid Peroxide Accumulation; Use of the Vitamin K group compound to produce an inhibitor of lipid peroxide accumulation; Can be mentioned.
  • Lipid peroxide accumulation and / or lipid peroxy radicals including the step of ingesting (administering) the Vitamin K group compound to a subject in need of prevention or treatment of a disease caused by lipid peroxide accumulation and / or lipid peroxy radicals.
  • Vitamin K group compound for use as a prophylactic or therapeutic agent for diseases caused by lipid peroxide accumulation and / or lipid peroxy radicals; Vitamin K group compounds for use in the prevention or treatment of lipid peroxide accumulation and / or diseases caused by lipid peroxy radicals; Use of the Vitamin K group compound for the production of prophylactic or therapeutic agents for diseases caused by lipid peroxide accumulation and / or lipid peroxy radicals; Can be mentioned.
  • the Vitamin K group compound has anti-ferroptosis activity, inhibitory action on lipid peroxide accumulation, and / or ability to capture lipid peroxy radicals, and has ferrotosis-related diseases and lipid peroxide accumulation and / or lipid peroxy radicals. It exerts a preventive / therapeutic effect on diseases caused by (for example, liver damage).
  • the Vitamin K group compound is a low molecular weight compound related to Vitamin K existing in the living body, it is relatively safe when ingested, can be taken orally, and the manufacturing cost is compared. In addition to being inexpensive, it is expected to cross the cerebrovascular barrier (BBB), and is expected to have preventive and therapeutic effects on the above-mentioned diseases of the nervous system.
  • BBB cerebrovascular barrier
  • vitamin K1 [“VK1” in the figure]
  • vitamin K2 [menaquinone-4] [“VK2” in the figure]
  • menadione [vitamin K3] [“Mend” in the figure) of the H9C2 cell line ]
  • Vitamin K3 hydroquinone ““VK3HQ” in the figure]
  • Ferrostatin 1 Ferostatin-1] [“Fer-1” in the figure]
  • BSO ferrotosis inducers
  • “-” In the figure indicates the cell survival level when cultured in the absence of such a test substance and a ferrotosis inducer, and “DMSO” in the figure is 0.1% DMSO which is a solvent of the test substance. And the cell survival level when cultured in the presence of the above-mentioned ferrotosis inducer.
  • FIG. 1A indicates that there is a statistically significant difference (p ⁇ 0.05) by ANOVA (Dunnett's test) test.
  • the H9C2 cell line is divided into four test substances (vitamin K1 [“VK1” in the figure], vitamin K2 [menaquinone-4] [“VK2” in the figure], menadione [vitamin K3] [“Mend” in the figure. ], Or Ferrostatin 1 [“Fer-1” in the figure]) and 7 types of ferrotosis inducers (RSL3, elastin, ML210, ML162, FIN56, BSO, or FINO2) are cultured and raw.
  • RSL3 ferrotosis inducers
  • FIG. 3A shows the Panc-1 cell line with three test substances (vitamin K1 [“VK1” in the figure], vitamin K2 [menaquinone-4] [“VK2” in the figure], or menadione [vitamin K3].
  • FIG. 5A shows three types of groups (wild type group [“WT” in the figure], AHI / solvent administration group [“AHI-” in the figure], and AHI / VK2 administration group [“AHI VK2” in the figure). ]) Hematoxylin-eosin staining method (“HE” in the figure), immune tissue staining method using anti-HEL antibody (“HEL” in the figure), and TUNEL method (Fig.) For liver tissue sections prepared from mice. It is a figure which shows the result of having performed "TUNEL”) in.
  • the lower HE image is a high-magnification version of the upper HE image.
  • FIG. 5B is a diagram showing the results of measuring plasma GPT (glutamic acid pyruvate transaminase) levels in the above three groups of mice.
  • FIG. 5C is a diagram showing the results of measuring the staining level detected by the TUNEL method of FIG. 5A. “*” In FIGS. 5B and 5C indicate that there is a statistically significant difference (p ⁇ 0.05) by ANOVA (Dunnett's test) test.
  • vitamin K1 [“VK1” in the figure]
  • vitamin K2 [menaquinone-4] [“VK2” in the figure]
  • menadione [vitamin K3] [“Mend” in the figure]
  • vitamin K3 It is a figure which shows the result of having analyzed the trapping ability for a lipid peroxy radical using the arachidonic acid (AA) / lipoxygenase (LOX) system using the NBD-Pen fluorescent probe for hydroquinone [“VK3HQ” in the figure]).
  • DMSO in the figure indicates the result of the same analysis using 0.1% DMSO which is the solvent of the test substance.
  • the ferrotosis inhibitor of the present invention is an agent containing the Vitamin K group compound specified for the purpose of "suppressing ferrotosis” (hereinafter, may be referred to as “ferroptosis inhibitor").
  • the prophylactic or therapeutic agent for a disease related to ferrotosis of the present invention is an agent containing the Vitamin K group compound specified for the purpose of "preventing or treating a disease related to ferrotosis” (hereinafter, “the present case”). It may be called “preventive / therapeutic agent 1").
  • the scavenger of the lipid peroxy radical of the present invention has been specified for the purpose of "capturing the lipid peroxy radical generated in various organs or tissues in the living body or cultured cell lines derived from various organs or tissues in the living body". It is an agent containing the Vitamin K group compound (hereinafter, may be referred to as “the scavenger"), and "capturing the lipid peroxy radical” is a reaction in which the lipid peroxy radical is generated, more specifically. Specifically, it means that the reaction in which a lipid peroxy radical is generated by a Fe 2+ -catalyzed fenton reaction from a lipid peroxide (also referred to as a lipid peroxide [LOOH]) is suppressed. Therefore, the "lipid peroxy radical scavenger” is, in other words, a "lipid peroxy radical production inhibitor".
  • the agent for suppressing the accumulation of lipid peroxide of the present invention is used for "in order to suppress the accumulation of lipid peroxide generated in various organs or tissues in the living body or cultured cell lines derived from various organs or tissues in the living body". It is an agent containing the specified Vitamin K group compound (hereinafter, may be referred to as “the agent for suppressing the accumulation of lipid peroxide").
  • the prophylactic or therapeutic agent for diseases caused by lipid peroxides and / or lipid peroxy radicals of the present invention has been specified for the purpose of "preventing or treating diseases caused by lipid peroxides and / or lipid peroxy radicals". It is an agent containing the Vitamin K radical compound (hereinafter, may be referred to as "Preventive / Therapeutic Agent 2").
  • the Ferroptosis inhibitor, the capture agent, and the lipid peroxide accumulation inhibitor may use the Vitamin K group compound alone as a feed for non-human mammals, a food or drink, or a pharmaceutical product (formulation).
  • the additive may be further mixed and used as a form of the composition (that is, a feed composition for non-human mammals, a food or drink composition or a pharmaceutical composition).
  • the food and drink include health foods (functional foods, nutritional supplements, health supplements, nutritionally fortified foods, nutritionally adjusted foods, supplements, etc.), health functional foods (specified health foods, nutritional functional foods, functional foods, etc.). Labeled foods, etc.) can be mentioned.
  • the Vitamin K group compound may be used alone as a non-human mammalian drug or a human drug (formulation), or an additive may be added. It may be mixed and used as a form of the composition (that is, a non-human mammalian pharmaceutical composition or a human pharmaceutical composition).
  • the Ferroptosis inhibitor, the preventive / therapeutic agent 1, the scavenger, the lipid peroxide accumulation inhibitor, and the preventive / therapeutic agent 2 are collectively referred to as the "agent" below.
  • lipid peroxy radical means a radical of a lipid peroxide (that is, an atom or molecule having an unpaired electron; also referred to as a "free radical”), and is a kind of highly reactive active oxygen. It is also written as "LOO.”
  • Lipid peroxy radicals are generated from LOOH by a Fenton reaction catalyzed by Fe 2+ , and also by a reaction between a lipid radical (L.) and an oxygen molecule.
  • lipid peroxide is produced and accumulated from lipid (LH), for example, by a peroxidation reaction with a free radical such as a lipid peroxy radical, or by a decrease in GPX4 activity and / or System Xc-function. Will be done.
  • the term "ferroptosis” refers to the accumulation of lipid peroxide, lipid peroxy radicals, and superoxide anion radicals in various organs or tissues in vivo or in cultured cell lines derived from various organs or tissues in vivo. It means cell death (more specifically, active or controlled cell death) caused by O 2- ) , hydroxy radical (.OH), etc., and cell death other than ferrotosis (for example,). Different from apoptosis, necrosis, autophagy cell death).
  • Such various organs or tissues include, for example, large intestine (colon or rectum), stomach, liver, heart, brain, spinal cord, lung, esophagus, duodenum, small intestine, skin, prostate, bladder, uterus, kidney, pancreas, spleen, trachea. , Bronchi, gallbladder, bile duct, etc.
  • the above-mentioned “disease related to ferroptosis” may be any disease related to ferroptosis in the above-mentioned various organs or tissues (that is, a disease caused by ferroptosis and / or a disease associated with ferroptosis).
  • the above-mentioned “disease caused by lipid peroxide and / or lipid peroxy radical” includes diseases caused by accumulation of lipid peroxide and / or generation of lipid peroxy radical in various organs or tissues (more specifically, ferro). It may be a disease characterized by tosis).
  • these diseases include functional disorders in the above-mentioned various organs or tissues, for example, eye disorders such as retinitis pigmentosa, age-related macular degeneration, glaucoma, and cataract (that is, eye diseases) (Reference "Cells. 2021 Aug”. 21; 10 (8): 2153. Doi: 10.3390 / cells10082153. ”, Reference“ Int J Mol Sci. 2020 Oct 1; 21 (19): 7279. Doi: 10.3390 / ijms21197279. ”, Reference“ ExpEye Res. 2020. Feb; 191: 107922. Doi: 10.1016 / j.exer.2020.107922. Epub 2020 Jan 7. ”, Reference“ Free Radic Biol Med.
  • disorders in the heart ie, heart disease
  • disorders in the nerves such as traumatic brain injury, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, atrophic lateral sclerosis, Huntington's disease, ischemic brain disease, cerebral infarction (ie, neurological disease) ; Mitochondrial disease; Cancer such as granulomas; can be mentioned, and since the effect has been demonstrated in this example described later, liver damage can be preferably exemplified.
  • the damaged tissue, disorder, or organ of the mitochondrial disease may be a single tissue, organ, or organ, or may be a plurality of tissues, organs, or organs.
  • tissues, organs, or organs include central nerves, skeletal muscles, hearts, eyes, livers, kidneys, pancreas, blood, inner ears, large intestine, small intestine, and skin.
  • the disease related to ferrotosis and the disease caused by lipid peroxide and / or lipid peroxyradous may be an acute disease or a chronic disease, but since the effect is demonstrated in this example described later, it is acute. Diseases (particularly acute liver injury) can be suitably exemplified.
  • Vitamin K group compound is HT22 cells caused by glutamate.
  • Neurological disease is preferred as it has been shown to suppress cell death of strains (ie, ferrotosis in nerve cells).
  • Vitamin K group compound means a compound of the following formula (I), formula (II) and formula (III) or a physiologically acceptable salt thereof.
  • the compound of the formula (I) includes a vitamin K compound and a derivative thereof.
  • vitamin K compounds include vitamin K1 (also called phylloquinone, phytomenadione (also called phytomenadione)), vitamin K2 (also called menadione), and vitamin K3 (also called menadione).
  • the compound of formula (II) includes a vitamin K hydroquinone compound and a derivative thereof.
  • the vitamin K hydroquinone compound include vitamin K1 hydroquinone, vitamin K2 hydroquinone, and vitamin K3 hydroquinone (also referred to as vitamin K4 or menadiol).
  • Vitamin K1 hydroquinone, vitamin K2 hydroquinone, and vitamin K3 hydroquinone are reduced forms of vitamin K1, vitamin K2, and vitamin K3, respectively.
  • the compound of formula (III) includes a vitamin K epoxide compound and a derivative thereof.
  • the vitamin K epoxide compound include vitamin K1 epoxide (phylloquinone epoxide) and vitamin K3 epoxide (menadione epoxide).
  • substituted means having one or more substituents
  • unsubstituted means having no substituents at all. Means not.
  • substituents include a halogen atom (fluorine atom (fluoro group), chlorine atom (chloro group), bromine atom (bromo group), and iodine atom (iodo group)), an alkyl group having a prime number of 1 to 4, and a prime number of 1.
  • alkoxy group a hydroxy group, an amino group, a mono (C 1-6 ) alkylamino group, a di (C 1-6 ) alkylamino group, an acetyl group, a carboxyl group, a nitro group, a cyano group, a methoxy group, and an ethoxy group.
  • examples thereof include a group, a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a phenyl group and the like.
  • each substituent is independently selected and may be the same or different. note that. "(C 1-6 )" means 1 to 6 carbon atoms.
  • straight line used in the present application means a structure in which atoms other than hydrogen atoms are linearly connected without branching.
  • branched chain used in the present application means a structure in which two or more other carbon atoms are bonded to any one or more carbon atoms.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group in the present invention is 1 to 20. In one aspect of the invention, the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms. In one aspect of the invention, the alkyl group has 1 to 15 carbon atoms. In one aspect of the invention, the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms. In one aspect of the present invention, the alkyl group has 1 to 5 carbon atoms.
  • alkyl groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, 1-methylbutyl group, 2-Methylbutyl group, 3-Methylbutyl group, 1-ethylpropyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 1,2-dimethylpropyl group, n-hexyl group, n-decyl group, n-pentadecyl group, n-eicosanyl A group (n-didecyl group) and the like can be mentioned.
  • the n-eicosanyl group is a linear alkyl group having 20 carbon atoms.
  • halogen used in the present application means a fluorine atom (F), a chlorine atom (Cl), a bromine atom (Br) and an iodine atom (I).
  • the alkenyl group in the present invention has 2 to 20 carbon atoms. In one aspect of the invention, the alkenyl has 2 to 20 carbon atoms. In one aspect of the invention, the alkenyl has 2 to 15 carbon atoms. In one aspect of the invention, the alkenyl has 2 to 10 carbon atoms. In one aspect of the invention, the alkenyl group has 2-5 carbon atoms.
  • alkenyl group examples include an ethenyl group (vinyl group), a 1-propenyl group, a 2-propenyl group (allyl group), a 1-butenyl group, a 2-butenyl group, a 3-butenyl group, an isobutenyl group, and 1 -Pentenyl group, 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, 4-pentenyl group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 3-hexenyl group, 1-decenyl group, 2-decenyl group, 1-pentadecenyl group, 2 -Pentadecenyl group, 1-eicosenyl group, 2-eicosenyl group and the like can be mentioned.
  • the eicosenyl group is an alkenyl group having 20 carbon atoms.
  • m represents an integer of 1 to 6.
  • m 3 is vitamin K1 (VK1).
  • n an integer of 1 to 12.
  • Formula (Ib) represents vitamin K2.
  • MK-7 menaquinone-7
  • R 1 represents an H or substituted or unsubstituted linear or branched C 1-20 alkyl group.
  • R 1 is H, it is a menadione.
  • menadione may be abbreviated as "Mend”.
  • Menadione is also called vitamin K3 (VK3).
  • m represents an integer from 1 to 6.
  • m 3 is a hydroquinone form of vitamin K1 (VK1).
  • n represents an integer from 1 to 12.
  • R 1 represents an H or substituted or unsubstituted linear or branched C 1-20 alkyl group.
  • R 1 is H, it is a hydroquinone form of vitamin K3 (VK3).
  • m represents an integer from 1 to 6.
  • m 3 is an epoxide of vitamin K1 (VK1).
  • n represents an integer from 1 to 12.
  • VK2 vitamin K2
  • R 1 represents an H or substituted or unsubstituted linear or branched C 1-20 alkyl group.
  • R 1 is H, it is an epoxide of vitamin K3 (VK3).
  • the compounds represented by the formulas (I), (II), and (III) of the present invention can be synthesized by purchasing commercially available products or by appropriately combining known reactions.
  • the raw material can be synthesized by adding a general protective group or the like to a commercially available product or a commercially available product.
  • any of the steps can be applied to synthesis, purification, etc. by protection / deprotection, which are widely used in organic chemistry.
  • physiologically acceptable salt is, within reasonable medical, pharmaceutical, or biological judgment, excessively toxic to use in contact with mammalian tissue. Means a salt that is suitable for a reasonable benefit / risk ratio, without irritation, allergic response, and other problems or complications.
  • Physiologically acceptable salts include, for example, ammonium salts; alkali metal salts such as sodium salts, lithium salts and potassium salts; alkaline earth metal salts such as aluminum salts, calcium salts and magnesium salts; dicyclohexylamine salts, N -Salts with organic bases such as methyl-D-glucamine; salts with amino acids such as arginine, lysine, ornithine; salts produced by basic nitrogen-containing groups; and the like.
  • alkali metal salts such as sodium salts, lithium salts and potassium salts
  • alkaline earth metal salts such as aluminum salts, calcium salts and magnesium salts
  • dicyclohexylamine salts, N -Salts with organic bases such as methyl-D-glucamine
  • salts with amino acids such as arginine, lysine, ornithine
  • salts produced by basic nitrogen-containing groups and the like.
  • the Vitamin K group compounds include various isomers (for example, optical isomers, positional isomers, tautomers, etc.), solvates such as hydrates, crystalline polymorphs, and prodrugs such as ester compounds. Is also included. Further, a compound in which one or more atoms constituting the compound of the present invention represented by the formulas (I), (II) and (III) are isotopes, and physiologically acceptable thereof. Salts are also included in the present invention.
  • isotopes contained in the compounds of the present invention include isotopes of hydrogen, carbon, nitrogen, oxygen, phosphorus, bromine, and chlorine, such as 2H , 3H , 11C , 13C , 14C , 13 Examples include N, 15 N, 15 O, 17 O, 18 O, 75 Br, 76 Br, 77 Br, 82 Br, and 37 Cl.
  • the Vitamin K group compound is selected from one or more (preferably) of anti-ferroptosis activity; ability to capture lipid peroxy radicals (that is, ability to capture lipid peroxy radicals); and inhibitory action on lipid peroxide accumulation; Has 3).
  • the target for ingestion (administration) of the drug is not particularly limited, and when the drug is a ferrotosis inhibitor, mammals usually requiring ferrotosis suppression (for example, ferro in a donor organ that occurs at the time of organ transplantation) Organ transplant mammals that need to suppress ferrotosis; mammals at high risk of developing ferroptosis-related diseases; mammals suffering from the above diseases), and when the agent is the capture agent, it is usually lipid.
  • Mammals that require capture of peroxyrades eg, organ transplant mammals that require capture of lipid peroxyrades in donor organs that occur during organ transplantation; mammals at high risk of developing diseases caused by lipid peroxyrades
  • the mammal usually needs to suppress the peroxide accumulation (for example, in a donor organ that occurs at the time of organ transplantation).
  • Organ transplanted mammals that need to suppress the accumulation of lipid peroxide; mammals with a high risk of developing a disease caused by lipid peroxide and mammals suffering from the above-mentioned disease) is the prevention / treatment of the present case.
  • Agent 1 is usually in mammals in need of prevention or treatment of ferroptosis-related disorders (eg, mammals at high risk of developing ferroptosis-related disorders; mammals suffering from the disease).
  • the Agent is the Prophylactic / Therapeutic Agent 2
  • mammals in need of prevention or treatment of diseases caused by lipid peroxides and / or lipid peroxyrades eg, lipid peroxides and / or lipids.
  • the mammals include humans and non-human mammals (eg, monkeys, mice, rats, dogs, cats, domestic animals [eg, rabbits, pigs, horses, cows, sheep, goats, deer]) and the like. Can be mentioned.
  • non-human mammals eg, monkeys, mice, rats, dogs, cats, domestic animals [eg, rabbits, pigs, horses, cows, sheep, goats, deer]
  • a method of ingesting (administering) the drug to a subject for example, a method of orally ingesting the drug in the form of powder, granules, tablets, capsules, syrups, suspensions, etc. (oral ingestion); solutions, emulsions, etc.
  • Method of injection for example, subcutaneous injection, intravenous injection, intramuscular injection, local administration
  • parenteral administration in the form of a suspension (dosage form)
  • parenteral administration parenteral administration
  • parenteral administration parenteral administration
  • parenteral administration parenteral administration
  • a method of administering to the eye in the form of an eye drop (eye drop) eye drop administration
  • eye drop administration eye drop administration
  • the form of the Preventive / Therapeutic Agent 1 is preferably an eye drop or a local injection into the eye.
  • oral ingestion can be preferably exemplified in consideration of the convenience and the fact that the effect has been demonstrated in the present examples described later.
  • the intake amount of the Vitamin K group compound was appropriately determined according to the age, body weight, sex, symptoms, sensitivity to the drug, biological species, etc. of the intake target (mammalian), and was converted into, for example, the Vitamin K group compound.
  • concentration is in the range of 0.1 ⁇ g to 200 mg / kg (body weight) / day.
  • an experiment using a model mouse specifically shows a dose of 40 (mg / kg [body weight] / day) of vitamin K2.
  • Such a dose is a dose to humans based on the human equivalent dose (HED) 12.3 in mice (see the document "Guidance for Industry Estimating the Maximum Safe Starting Dose in Initial Clinical Trials for Therapeutics in Adult Healthy Volunteers").
  • the intake of the Vitamin K group compound is preferably 1.0 ( ⁇ g / kg [body] / day) to 100 (mg / [body] / day), and is preferably 10 ( ⁇ g / kg [body] / day). Days) to 60 (mg / kg [body] / day) are more preferred, and 30 ( ⁇ g / kg [body] / day) to 30 (mg / kg [body] / day) are even more preferred, 60 ( ⁇ g / kg).
  • the Vitamin K group compound may be ingested once or in a plurality of times (for example, 2 to 4 times) per day.
  • the additives include conventional physiologically acceptable carriers, binders, stabilizers, excipients, diluents, pH buffers, disintegrants, isotonic agents, additives and coatings.
  • Solubilizers, lubricants, lubricants, solubilizers, lubricants, flavoring agents, sweeteners, solvents, gelling agents, nutrients and other compounding ingredients can be exemplified.
  • Specific examples of such compounding ingredients include water, physiological saline, animal fats and oils, vegetable oils, lactose, starch, gelatin, crystalline cellulose, gum, talc, magnesium stearate, hydroxypropyl cellulose, and polyalkylene glycol.
  • Polyvinyl alcohol and glycerin can be exemplified.
  • the agent may contain an antiferotosis component other than the vitamin K group compound, which is an active ingredient, a component that suppresses the accumulation of lipid peroxide, and / or a scavenger component of a lipid peroxy radical, but the vitamin. Since the K group compound alone exerts an excellent antiferrotosis effect, an effect of suppressing lipid peroxide accumulation, and a scavenger effect of lipid peroxyrades, an antiferrotosis component other than the Vitamin K group compound and a component suppressing lipid peroxide accumulation are exhibited. And / or those that do not contain scavenger components of lipid peroxyrades (eg, compounds such as proteins, amino acids, DNA, RNA, polymers; plant-derived extracts) are preferred.
  • scavenger components of lipid peroxyrades eg, compounds such as proteins, amino acids, DNA, RNA, polymers; plant-derived extracts
  • the three cell lines (H9C2 cell line, which is a rat myocardial blast cell line, NRK49F cell line, which is a rat kidney fibroblast, and C2C12 cell line, which is a mouse myoblast cell line) are ATCC (American Type Culture. Collection).
  • the Panc-1 cell line which is a human pancreatic cancer cell line, was obtained from the Medical Cell Resource Center / Cell Bank of the Institute of Aging Medicine, Tohoku University, and the HT22 cell line, which is a mouse hippocampal nerve cell line, was Merck. Purchased from Millipore.
  • DMEM Dulbecco's Modified Eagle Medium
  • DMEM culture medium containing 100-fold diluted 1% penicillin-streptomycin (26253-84, manufactured by Nakaraitesk).
  • FBS fetal bovine serum
  • DMEM [high glucose] culture medium fetal bovine serum
  • Vitamin K group compounds vitamin K1, vitamin K2 [menaquinone-4], vitamin K3, and vitamin K3 hydroquinone
  • Table 1 5 types of Vitamin K group compounds
  • ferrotosis inhibitor ferrotosis was induced.
  • the H9C2 cell line is subjected to 6 kinds of test substances having various concentrations (10 ⁇ M vitamin K1 [manufactured by Fujifilm Wako Junyaku Co., Ltd.], 10 ⁇ M menadione-4 [manufactured by Sigma-Aldrich), 3 ⁇ M or 1 ⁇ M.
  • LPS lipopolysaccharide
  • D-GalN D-galactosamine
  • a methylcellulose solution containing vitamin K2 (menaquinone-4) was orally administered at a dose of 20 mg (vitamin K2) / kg (body weight).
  • PBS containing LPS and D-GalN was added to two AHI groups (ie, AHI solvent / administration group and AHI / VK2 administration group) at 5 ⁇ g (LPS) / kg (body weight) and This was done by intraperitoneal injection at a dose of 500 mg (D-GalN) / kg (body weight) (see literature "Sci Rep 7: 1884, 2017").
  • mice were sacrificed 6 hours after injection and blood and liver tissue were collected. Based on the collected blood, the GPT value in plasma was measured using FUJIFILM Slide GPT / ALT-P III (manufactured by FUJIFILM Medical Co., Ltd.).
  • the collected liver tissue was fixed with 10% neutral buffered formalin and embedded in paraffin.
  • the paraffin-embedded liver tissue was sliced to prepare a liver tissue section, and then hematoxylin-eosin (HE) staining method was performed. Further, the liver tissue section was deparaffinized by heating in 0.01 M citrate buffer (pH 6.0) at 120 ° C. for 5 minutes to prepare a deparaffinized liver tissue section.
  • the immunohistochemical staining method using an anti-HEL antibody (diluted 50-fold; clone 5F12, manufactured by JaICA) for deparaffinized liver tissue sections is a streptavidin / biotin-alkaline phosphatase kit (Histofine SAB-AP [M] kit). , Nichirei Co., Ltd.) and Vector Red Substrate kit (manufactured by Vector Laboratories) according to a conventional method.
  • the detection of dead cells by the TUNEL method was performed by the Apop Tag Peroxidase In Situ Apoptosis Detection Kit (manufactured by Merck Millipore).
  • test substances 0.1% DMSO or 100 ⁇ M (vitamin K1 [manufactured by Fujifilm Wako Junyaku Co., Ltd.], vitamin K2 [menaquinone-4] [manufactured by Sigma-Aldrich], menadione [Sigma- Aldrich] or Vitamin K3 Hydroquinone [Toronto Research Chemicals]) and PBS (pH 7.4) containing 500 ⁇ M arachidonic acid (Sigma-Aldrich) and 1 mM DTT (Dithiothreitol).
  • a 5 ⁇ M NBD-Pen fluorescent probe and a 10 ⁇ g / mL LOX solution were added to adjust the fluorescence level (excitation light; 470 nm, fluorescence wavelength; 530 nm). , 37 ° C., measured using a microplate reader (Spectra Max M2e; manufactured by Molecular Devices).
  • ML210 is a prodrug-type molecule that is activated after being taken up by living cells and induces ferroptosis by inhibiting GPX4 (Reference “Nature, 569: 270"). -274, 2019 ").
  • ML162 is a GPX4 inhibitor that is more selective and potent than RSL3, and has been reported to induce ferrotosis (see the document “Bioorg Med Chem Lett, 22: 1822-1826, 2012”).
  • FINO2 has been reported to induce ferroptosis by oxidizing intracellular iron and inhibiting GPX4 (see “Nat Chem Biol, 14: 507-515, 2018”). It has also been reported that extracellular high-concentration glutamate inhibits System Xc- and induces ferroptosis (see “Cell, 149: 1060-1072, 2012”). Therefore, using these eight types of ferrotosis inducers (BSO, elastin, RSL3, FIN56, ML210, ML162, FINO2, and glutamic acid), it was confirmed that the Vitamin K group compound has anti-ferroptosis activity.
  • the H9C2 cell line When the H9C2 cell line is cultured in the presence of four ferrotosis inducers (100 ⁇ M BSO, 2 ⁇ M elastin, 50 nM RSL3, or 0.5 ⁇ M FIN56), it is cultured in the absence of the ferrotosis inducer. Compared with the above-mentioned four types of ferrotosis inducers, four types of Vitamin K were used in the H9C2 cell line, whereas the level of living cells was significantly reduced (see “DMSO” and "-" in FIG. 1).
  • H9C2 cell lines were used as 7 types of ferrotosis inducers (50 nM RSL3, 2 ⁇ M elastin, 0.3 ⁇ M ML210, 0.3 ⁇ M ML162, 0.5 ⁇ M FIN56, 100 ⁇ M BSO, or 5 ⁇ M FINO2).
  • three kinds of Vitamin K group compounds (10 ⁇ M vitamin K1, 10 ⁇ M vitamin K2 [menaquinone-4], or 3 ⁇ M menadione [vitamin K3]) and known ferrotosis inhibitors (0.3 ⁇ M ferrotatin 1).
  • Vitamin K group compounds 10 ⁇ M vitamin K1, 10 ⁇ M vitamin K2 [menaquinone-4], or 3 ⁇ M menadione [vitamin K3]
  • known ferrotosis inhibitors 0.3 ⁇ M ferrotatin 1).
  • NRK49F cell line and the C2C12 cell line were cultured in the presence of a ferrotosis inducer (500 ⁇ M BSO)
  • the viable cell level was significantly reduced as compared with the case of culturing in the absence of such a ferrotosis inducer.
  • NRK49F cell lines and C2C12 cell lines were used together with a ferrotosis inducer (500 ⁇ M BSO) to prepare three types of Vitamin K group compounds (10 ⁇ M).
  • HT22 cell line when the HT22 cell line was cultured in the presence of a ferrotosis inducer (4 mM glutamic acid), the living cell level was significantly reduced as compared with the case where the HT22 cell line was cultured in the absence of such a ferrotosis inducer.
  • HT22 cell line, along with a ferrotosis inducer (4 mM glutamic acid) three types of Vitamin K group compounds (10 ⁇ M vitamin K1, 10 ⁇ M vitamin K2 [menaquinone] -4] or when cultured in the presence of 3 ⁇ M menadione [vitamin K3]), such a decrease in viable cell levels was significantly suppressed (see FIG. 4).
  • Vitamin K group compound has anti-ferroptosis activity similar to the known ferrotosis inhibitor.
  • the liver tissue of mice in the AHI / VK2 administration group that is, AHI model mice administered with vitamin K2 [menaquinone-4]
  • the severe bleeding in the liver tissue observed in the mice in the AHI / solvent administration group was observed.
  • the proportion of dead cells was reduced and the proportion of dead cells was significantly reduced compared to the proportion of dead cells in the liver tissue of mice in the AHI / solvent group
  • the detection level of HEL was in the liver tissue of mice in the AHI / solvent group. It was significantly reduced compared to the detection level of HEL (see FIGS. 5A and 5C).
  • the GPT value in the mice in the AHI / VK2 administration group was significantly decreased as compared with the GPT value in the mice in the AHI / solvent administration group (see FIG. 5B).
  • the NBD-Pen fluorescent probe When the NBD-Pen fluorescent probe is placed in the presence of four test substances (vitamin K1, vitamin K2 [menaquinone-4], menadione [vitamin K3], and vitamin K3 hydroquinone) in addition to AA and LOX, these It was shown that the fluorescent signal level was lower than when placed in the absence of the test substance (see FIG. 6).
  • Vitamin K group compound has the ability to capture lipid peroxy radicals, and it is considered that such action exerted anti-ferroptosis activity.
  • the present invention contributes to the prevention or treatment of diseases related to ferroptosis and diseases caused by lipid peroxide accumulation and / or lipid peroxy radicals.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

本発明は、摂取したときの安全性が比較的高く、経口摂取が可能で、かつ、製造コストが比較的安価な、抗フェロトーシス活性や脂質ペルオキシラジカルの捕捉能を有する低分子化合物を提供することを課題とする。 以下の式(I)~式(III)で表される化合物、及びその生理的に許容される塩からなる群から選択される1種又は2種以上の化合物を含むものを、フェロトーシス抑制剤;フェロトーシスに関連する疾患の予防又は治療剤;脂質ペルオキシラジカルの捕捉剤;あるいは、過酸化脂質蓄積及び/又は脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患の予防若しくは治療剤;とする。(式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)

Description

フェロトーシス抑制剤
 本発明は、フェロトーシス(フェロプトーシス[Ferroptosis]ともいう)抑制剤;フェロトーシスに関連する疾患の予防剤又は治療剤;脂質ペルオキシラジカルの捕捉剤(スカベンジャー);過酸化脂質蓄積の抑制剤;あるいは、過酸化脂質蓄積及び/又は脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患の予防剤若しくは治療剤;に関する。
 フェロトーシスは、遊離鉄(Fe2+)依存的な非アポトーシス性の制御された細胞死であり、細胞における過酸化脂質の蓄積を特徴とする(非特許文献1)。フェロトーシスは、急性組織障害や神経変性疾患等の様々な疾患に関与することが報告されている(非特許文献2)。
 脂質が酸化したり、過酸化脂質を還元する酵素であるグルタチオンペルオキシダーゼ4(GPX4)活性が低下すると、細胞内に過酸化脂質が生成・蓄積される。そして、細胞内に生成・蓄積された過酸化脂質から、Fe2+を触媒とするフェントン反応により脂質ペルオキシラジカルが生成され、脂質ペルオキシラジカルによる脂質の過酸化が促進される。
 抗酸化物質であるトロロックス(Trolox)及びコエンザイムQ10や、過酸化脂質の生成に関与するリポキシゲナーゼの阻害剤であるバイカレイン(Baicalein)は、フェロトーシスを抑制する作用を有することが知られている。また、最近、特定のスピロキノキサリン誘導体がフェロトーシスの抑制効果を有することが報告されている(特許文献1)。さらに、本発明者らは、脂質ペルオキシラジカルを特異的に捕捉し、過酸化脂質蓄積や脂質ペルオキシラジカル生成を抑制し、過酸化脂質や脂質ペルオキシラジカルに起因するフェロトーシスを抑制する作用を有する低分子化合物を見いだしている(特願2019-227405)。
特開2019-196390号公報
Cell. 2012 May 25;149(5):1060-72. Cell. 2017 Oct 5;171(2):273-285.
 本発明の課題は、摂取したときの安全性が比較的高く、経口摂取が可能で、かつ、製造コストが比較的安価な、抗フェロトーシス活性や脂質ペルオキシラジカルの捕捉能を有する低分子化合物を提供することにある。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を続けている。その過程において、シトクロムP450の基質や当該酵素を誘導する化合物には、抗フェロトーシス抑制能があるという知見に基づき、抗フェロトーシス活性を有する化合物のスクリーニングを行った。その結果、後述する本件ビタミンK群化合物には、優れた抗フェロトーシス活性があることをインビトロ及びインビボでの解析により見いだした。さらに、本件ビタミンK群化合物には、過酸化脂質蓄積の抑制効果や脂質ペルオキシラジカルの捕捉能を有することを確認した。本発明は、これらの知見に基づき、完成するに至ったものである。
 すなわち、本発明は、以下のとおりである。
〔1〕以下の式(I);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
(式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
 以下の式(II);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
(式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、及び
 以下の式(III);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
(式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
で表される化合物、及びその生理的に許容される塩からなる群から選択される1種又は2種以上の化合物(以下、「本件ビタミンK群化合物」ということがある)を含む、フェロトーシス抑制剤。
〔2〕以下の式(I);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
(式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
 以下の式(II);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
(式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、及び
 以下の式(III);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
(式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
で表される化合物、及びその生理的に許容される塩からなる群から選択される1種又は2種以上の化合物を含む、フェロトーシスに関連する疾患の予防又は治療剤。
〔3〕以下の式(I);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
(式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
 以下の式(II);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
(式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、及び
 以下の式(III);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
(式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
で表される化合物、及びその生理的に許容される塩からなる群から選択される1種又は2種以上の化合物を含む、脂質ペルオキシラジカルの捕捉剤。
〔4〕以下の式(I);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
(式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
 以下の式(II);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
(式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、及び
 以下の式(III);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
(式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
で表される化合物、及びその生理的に許容される塩からなる群から選択される1種又は2種以上の化合物を含む、過酸化脂質蓄積の抑制剤。
〔5〕以下の式(I);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
(式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
 以下の式(II);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
(式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、及び
 以下の式(III);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
(式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
で表される化合物、及びその生理的に許容される塩からなる群から選択される1種又は2種以上の化合物を含む、過酸化脂質蓄積及び/又は脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患の予防若しくは治療剤。
〔6〕疾患が肝障害である、上記〔2〕又は〔5〕に記載の剤。
〔7〕経口摂取される、上記〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の剤。
〔8〕式(I)の化合物が下記(1a)~(1c)のいずれかである、上記〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
(式(Ia)中、mは、1~6の整数を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
(式(Ib)中、nは、1~12の整数を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
(式(Ic)中、Rは、H又は置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基を表す。)
〔9〕式(II)の化合物が下記(IIa)~(IIc)のいずれかである、上記〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
(式(IIa)中、mは、1~6の整数を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
(式(IIb)中、nは、1~12の整数を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
(式(IIc)中、Rは、H又は置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基を表す。)
〔10〕式(III)の化合物が下記(IIIa)~(IIIc)のいずれかである、上記〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
(式(IIIa)中、mは、1~6の整数を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
(式(IIIb)中、nは、1~12の整数を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
(式(IIIc)中、Rは、H又は置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基を表す。)
〔11〕化合物が、下記のいずれかである、上記〔1〕~〔10〕のいずれかに記載の剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
 また本発明の実施の他の形態として、
本件ビタミンK群化合物を、フェロトーシスの抑制を必要とする対象に摂取するステップを含む、フェロトーシスを抑制する方法;や、
フェロトーシス抑制剤として使用するための本件ビタミンK群化合物;や、
フェロトーシス抑制における使用のための本件ビタミンK群化合物;や、
フェロトーシス抑制剤を製造するための、本件ビタミンK群化合物の使用;
を挙げることができる。
 また本発明の実施の他の形態として、
本件ビタミンK群化合物を、フェロトーシスに関連する疾患の予防又は治療を必要とする対象に摂取(投与)するステップを含む、フェロトーシスに関連する疾患を予防又は治療する方法;や、
フェロトーシスに関連する疾患の予防又は治療剤として使用するための本件ビタミンK群化合物;や、
フェロトーシスに関連する疾患の予防又は治療における使用のための本件ビタミンK群化合物;や、
フェロトーシスに関連する疾患の予防又は治療剤を製造するための、本件ビタミンK群化合物の使用;
を挙げることができる。
 また本発明の実施の他の形態として、
本件ビタミンK群化合物を、脂質ペルオキシラジカルの捕捉を必要とする対象に摂取するステップを含む、脂質ペルオキシラジカルを捕捉する方法;や、
脂質ペルオキシラジカルの捕捉剤として使用するための本件ビタミンK群化合物;や、
脂質ペルオキシラジカルの捕捉における使用のための本件ビタミンK群化合物;や、
脂質ペルオキシラジカルの捕捉剤を製造するための、本件ビタミンK群化合物の使用;
を挙げることができる。
 また本発明の実施の他の形態として、
本件ビタミンK群化合物を、過酸化脂質蓄積の抑制を必要とする対象に摂取するステップを含む、過酸化脂質蓄積を抑制する方法;や、
過酸化脂質蓄積の抑制剤として使用するための本件ビタミンK群化合物;や、
過酸化脂質蓄積の抑制における使用のための本件ビタミンK群化合物;や、
過酸化脂質蓄積の抑制剤を製造するための、本件ビタミンK群化合物の使用;
を挙げることができる。
 また本発明の実施の他の形態として、
本件ビタミンK群化合物を、過酸化脂質蓄積及び/又は脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患の予防若しくは治療を必要とする対象に摂取(投与)するステップを含む、過酸化脂質蓄積及び/又は脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患を予防若しくは治療する方法;や、
過酸化脂質蓄積及び/又は脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患の予防若しくは治療剤として使用するための本件ビタミンK群化合物;や、
過酸化脂質蓄積及び/又は脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患の予防若しくは治療における使用のための本件ビタミンK群化合物;や、
過酸化脂質蓄積及び/又は脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患の予防若しくは治療剤を製造するための、本件ビタミンK群化合物の使用;
を挙げることができる。
 本件ビタミンK群化合物は、抗フェロトーシス活性、過酸化脂質蓄積の抑制作用、及び/又は脂質ペルオキシラジカルの捕捉能を有し、フェロトーシスに関連する疾患や過酸化脂質蓄積及び/又は脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患(例えば、肝障害)に対する予防・治療効果を発揮する。また、本件ビタミンK群化合物は、生体内に存在するビタミンKに関連する低分子化合物であることから、摂取したときの安全性が比較的高く、経口摂取が可能で、かつ、製造コストが比較的安価な上に、脳血管関門(BBB)を通過することが期待され、神経系の上記疾患に対しても予防・治療効果が期待される。
H9C2細胞株を、5種類の被験物質(ビタミンK1[図中の「VK1」]、ビタミンK2[メナキノン-4][図中の「VK2」]、メナジオン[ビタミンK3][図中の「Menad」]、ビタミンK3ハイドロキノン[図中の「VK3HQ」]、又はフェロスタチン1[Ferrostatin-1][図中の「Fer-1」])と、4種類のフェロトーシス誘導剤(BSO[図中の「B」]、エラスチン[図中の「E」]、RSL3[図中の「R」]、又はFIN56[図中の「F」])の存在下で培養し、生細胞レベル(平均値±標準誤差)を解析した結果(n=3)を示す図(図1A)と、細胞の位相差顕微鏡画像(図1B)である。図中の「-」は、かかる被験物質及びフェロトーシス誘導剤の非存在下で培養したときの細胞生存レベルを示し、図中の「DMSO」は、被験物質の溶媒である0.1%DMSOと、上記フェロトーシス誘導剤との存在下で培養したときの細胞生存レベルを示す。図1A中の「*」は、ANOVA(Dunnett's test)検定により、統計学的に有意差がある(p<0.05)ことを示す。 H9C2細胞株を、4種類の被験物質(ビタミンK1[図中の「VK1」]、ビタミンK2[メナキノン-4][図中の「VK2」]、メナジオン[ビタミンK3][図中の「Menad」]、又はフェロスタチン1[図中の「Fer-1」])と、7種類のフェロトーシス誘導剤(RSL3、エラスチン、ML210、ML162、FIN56、BSO、又はFINO2)の存在下で培養し、生細胞レベル(平均値±標準誤差)を解析した結果(n=3)を示す図である。図中の「DMSO」は、被験物質の溶媒である0.1%DMSOと、上記4種類のフェロトーシス誘導剤との存在下で培養したときの細胞生存レベルを示す。図中の「*」は、ANOVA(Dunnett's test)検定により、統計学的に有意差がある(p<0.05)ことを示す。 図3Aは、Panc-1細胞株を、3種類の被験物質(ビタミンK1[図中の「VK1」]、ビタミンK2[メナキノン-4][図中の「VK2」]、又はメナジオン[ビタミンK3][図中の「Menad」])と、フェロトーシス誘導剤(エラスチン)の存在下で培養し、生細胞レベル(平均値±標準誤差)を解析した結果(n=3)を示す図である。図3Bは、NRK49F細胞株を、上記3種類の被験物質と、フェロトーシス誘導剤(BSO)の存在下で培養し、生細胞レベル(平均値±標準誤差)を解析した結果(n=3)を示す図である。図3Cは、C2C12細胞株を、上記3種類の被験物質と、フェロトーシス誘導剤(BSO)の存在下で培養し、生細胞レベル(平均値±標準誤差)を解析した結果(n=3)を示す図である。図中の「-」は、かかる被験物質及びフェロトーシス誘導剤の非存在下で培養したときの細胞生存レベルを示し、図中の「D」は、被験物質の溶媒である0.1%DMSOと、フェロトーシス誘導剤(エラスチン又はBSO)との存在下で培養したときの細胞生存レベルを示す。図中の「*」は、ANOVA(Dunnett's test)検定により、統計学的に有意差がある(p<0.05)ことを示す。 HT22細胞株を、3種類の被験物質(ビタミンK1[図中の「VK1」]、ビタミンK2[メナキノン-4][図中の「VK2」]、又はメナジオン[ビタミンK3][図中の「Menad」])と、フェロトーシス誘導剤(グルタミン酸)の存在下で培養し、生細胞レベル(平均値±標準誤差)を解析した結果(n=3)を示す図(図4A)と、細胞の位相差顕微鏡画像(図4B)である。図中の「-」は、かかる被験物質及びフェロトーシス誘導剤の非存在下で培養したときの細胞生存レベルを示し、図中の「D」は、被験物質の溶媒である0.1%DMSOと、フェロトーシス誘導剤(グルタミン酸)との存在下で培養したときの細胞生存レベルを示す。図4Bの画像中のスケールバーは100μmを示す。図中の「*」は、ANOVA(Dunnett's test)検定により、統計学的に有意差がある(p<0.05)ことを示す。 図5Aは、3種類の群(野生型群[図中の「WT」]、AHI/溶媒投与群[図中の「AHI -」]、及びAHI/VK2投与群[図中の「AHI VK2」])のマウスから調製した肝組織切片について、ヘマトキシリン・エオジン染色法(図中の「HE」)、抗HEL抗体を用いた免疫組織染色法(図中の「HEL」)、及びTUNEL法(図中の「TUNEL」)を行った結果を示す図である。下段のHE画像は、上段のHE画像を高倍率にしたものである。図5Bは、上記3種類の群のマウスについて、血漿中のGPT(グルタミン酸ピルビン酸トランスアミナーゼ)値を測定した結果を示す図である。図5Cは、図5AのTUNEL法により検出された染色レベルを測定した結果を示す図である。図5B及び5C中の「*」は、ANOVA(Dunnett's test)検定により、統計学的に有意差がある(p<0.05)ことを示す。 4種類の被験物質(ビタミンK1[図中の「VK1」]、ビタミンK2[メナキノン-4][図中の「VK2」]、メナジオン[ビタミンK3][図中の「Menad」]、及びビタミンK3ハイドロキノン[図中の「VK3HQ」])について、NBD-Pen蛍光プローブを用いたアラキドン酸(AA)/リポキシゲナーゼ(LOX)システムを用いて脂質ペルオキシラジカルに対する捕捉能を解析した結果を示す図である。図中の「DMSO」は、被験物質の溶媒である0.1%DMSOを用いて同様に解析した結果を示す。
 本発明のフェロトーシス抑制剤は、「フェロトーシスを抑制するため」という用途に特定された本件ビタミンK群化合物を含有する剤(以下、「本件フェロトーシス抑制剤」ということがある)である。
 本発明のフェロトーシスに関連する疾患の予防又は治療剤は、「フェロトーシスに関連する疾患を予防又は治療するため」という用途に特定された本件ビタミンK群化合物を含有する剤(以下、「本件予防/治療剤1」ということがある)である。
 本発明の脂質ペルオキシラジカルの捕捉剤は、「生体内の各種臓器又は組織や、生体内の各種臓器又は組織由来の培養細胞株などにおいて生じる脂質ペルオキシラジカルを捕捉するため」という用途に特定された本件ビタミンK群化合物を含有する剤(以下、「本件捕捉剤」ということがある)であり、ここで、「脂質ペルオキシラジカルを捕捉する」とは、脂質ペルオキシラジカルが生成される反応、より具体的には、過酸化脂質(脂質ペルオキシド[LOOH]ともいう)からFe2+を触媒とするフェントン反応により、脂質ペルオキシラジカルが生成される反応を、抑制することを意味する。したがって、「脂質ペルオキシラジカルの捕捉剤」は、換言すると、「脂質ペルオキシラジカル生成の抑制剤」である。
 本発明の過酸化脂質蓄積の抑制剤は、「生体内の各種臓器又は組織や、生体内の各種臓器又は組織由来の培養細胞株などにおいて生じる過酸化脂質の蓄積を抑制するため」という用途に特定された本件ビタミンK群化合物を含有する剤(以下、「本件過酸化脂質蓄積抑制剤」ということがある)である。
 本発明の過酸化脂質及び/又は脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患の予防若しくは治療剤は、「過酸化脂質及び/又は脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患を予防若しくは治療するため」という用途に特定された本件ビタミンK群化合物を含有する剤(以下、「本件予防/治療剤2」ということがある)である。
 本件フェロトーシス抑制剤、本件捕捉剤、及び本件過酸化脂質蓄積抑制剤は、本件ビタミンK群化合物を、単独で非ヒト哺乳動物用飼料や、飲食品又は医薬品(製剤)として使用してもよいし、さらに添加剤を混合し、組成物の形態(すなわち、非ヒト哺乳動物用飼料組成物や、飲食品組成物又は医薬組成物)として使用してもよい。上記飲食品としては、例えば、健康食品(機能性食品、栄養補助食品、健康補助食品、栄養強化食品、栄養調整食品、サプリメント等)、保健機能食品(特定保健用食品、栄養機能食品、機能性表示食品等)を挙げることができる。
 本件予防/治療剤1及び本件予防/治療剤2は、本件ビタミンK群化合物を、単独で非ヒト哺乳動物用医薬品や、ヒト用医薬品(製剤)として使用してもよいし、さらに添加剤を混合し、組成物の形態(すなわち、非ヒト哺乳動物用医薬組成物や、ヒト用医薬組成物)として使用してもよい。なお、本件フェロトーシス抑制剤、本件予防/治療剤1、本件捕捉剤、本件過酸化脂質蓄積抑制剤、及び本件予防/治療剤2を総称して、以下、「本件剤」ということがある。
 本明細書において、「脂質ペルオキシラジカル」とは、過酸化脂質のラジカル(すなわち、不対電子を有する原子又は分子;「フリーラジカル」ともいう)を意味し、反応性に富む活性酸素の1種であり、「LOO・」とも表記される。脂質ペルオキシラジカルは、LOOHからFe2+を触媒とするフェントン反応により生成される他、脂質ラジカル(L・)と酸素分子との反応でも生成される。また、過酸化脂質は、例えば、脂質(LH)から、脂質ペルオキシラジカル等のフリーラジカルによる過酸化反応により生成・蓄積されたり、GPX4活性及び/又はSystem Xc-機能が低下することにより生成・蓄積される。
 本明細書において、「フェロトーシス」とは、生体内の各種臓器又は組織や、生体内の各種臓器又は組織由来の培養細胞株において、過酸化脂質の蓄積、脂質ペルオキシラジカル、スーパーオキシドアニオンラジカル(O ・)、ヒドロキシラジカル(・OH)等が要因になって生じる細胞死(より具体的には、能動的又は制御された細胞死)を意味し、フェロトーシス以外の細胞死(例えば、アポトーシス、ネクローシス、オートファジー細胞死)とは異なる。かかる各種臓器又は組織としては、例えば、大腸(結腸又は直腸)、胃、肝臓、心臓、脳、脊髄、肺、食道、十二指腸、小腸、皮膚、前立腺、膀胱、子宮、腎臓、膵臓、脾臓、気管、気管支、胆嚢、胆管等を挙げることができる。
 上記「フェロトーシスに関連する疾患」としては、上記各種臓器又は組織におけるフェロトーシスに関連する疾患(すなわち、フェロトーシスに起因する疾患及び/又はフェロトーシスを伴う疾患)であればよい。また、上記「過酸化脂質及び/又は脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患」としては、各種臓器若しくは組織における過酸化脂質蓄積及び/又は脂質ペルオキシラジカルの生成に起因する疾患(より具体的には、フェロトーシスを特徴とする疾患)であればよい。これら疾患としては、例えば、上記各種臓器又は組織における機能障害、例えば、網膜色素変性症、加齢黄斑変性症、緑内障、白内障などの眼における障害(すなわち、眼疾患)(文献「Cells. 2021 Aug 21;10(8):2153. doi: 10.3390/cells10082153.」、文献「Int J Mol Sci. 2020 Oct 1;21(19):7279. doi: 10.3390/ijms21197279.」、文献「Exp Eye Res. 2020 Feb;191:107922. doi: 10.1016/j.exer.2020.107922. Epub 2020 Jan 7.」、文献「Free Radic Biol Med. 2021 May 1;167:94-108. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2021.02.010. Epub 2021 Mar 17.」);慢性閉塞性肺疾患、肺線維症などの肺における障害(すなわち、肺疾患);脂肪肝、肝炎などの肝臓における障害(すなわち、肝疾患);皮膚における障害(すなわち、皮膚疾患);急性腎障害などの腎臓における障害(すなわち、腎疾患);潰瘍性大腸炎などの大腸における障害(すなわち、大腸疾患);狭心症、心筋梗塞、動脈硬化症などの心臓における障害(すなわち、心疾患);外傷性脳損傷、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症、ハンチントン病、虚血性脳疾患、脳梗塞などの神経における障害(すなわち、神経疾患);ミトコンドリア病;肉芽腫等の癌;を挙げることができ、後述する本実施例でその効果が実証されているため、肝障害を好適に例示することができる。上記ミトコンドリア病の障害組織、障害、又は臓器としては、単独の組織、器官、又は臓器であってもよいし、複数の組織、器官、又は臓器であってもよい。かかる組織、器官、又は臓器としては、例えば、中枢神経、骨格筋、心臓、眼、肝臓、腎臓、膵臓、血液、内耳、大腸、小腸、皮膚などを挙げることができる。また、フェロトーシスに関連する疾患や、過酸化脂質及び/又は脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患は、急性疾患でも慢性疾患でもよいが、後述する本実施例でその効果が実証されているため、急性疾患(特に、急性肝障害)を好適に例示することができる。また、上記「フェロトーシスに関連する疾患」や、上記「過酸化脂質及び/又は脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患」としては、後述する本実施例において、本件ビタミンK群化合物が、グルタミン酸によるHT22細胞株の細胞死(すなわち、神経細胞におけるフェロトーシス)を抑制することが示されていることから、神経疾患が好ましい。
 本発明において、本件ビタミンK群化合物とは、以下の式(I)、式(II)及び式(III)の化合物やその生理的に許容される塩を意味する。
 以下の式(I)の化合物;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
 式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。
 式(I)の化合物は、ビタミンK化合物及びその誘導体を包含する。ビタミンK化合物の例としては、ビタミンK1(フィロキノン、ファイトメナジオン(フィトメナジオン)とも呼ばれる)、ビタミンK2(メナキノンとも呼ばれる)、及びビタミンK3(メナジオンとも呼ばれる)を挙げることができる。
 以下の式(II)の化合物;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
 式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。
 式(II)の化合物は、ビタミンKハイドロキノン化合物及びその誘導体を包含する。ビタミンKハイドロキノン化合物の例としては、ビタミンK1ハイドロキノン、ビタミンK2ハイドロキノン、ビタミンK3ハイドロキノン(ビタミンK4又はメナジオールともいう)を挙げることができる。ビタミンK1ハイドロキノン、ビタミンK2ハイドロキノン、及びビタミンK3ハイドロキノンは、それぞれビタミンK1、ビタミンK2、及びビタミンK3の還元型である。
 以下の式(III)の化合物;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
 式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。
 式(III)の化合物は、ビタミンKエポキシド化合物及びその誘導体を包含する。ビタミンKエポキシド化合物の例としては、ビタミンK1エポキシド(フィロキノンエポキシド)、ビタミンK3エポキシド(メナジオンエポキシド)を挙げることができる。
 本願で用いられる「置換された若しくは置換されていない」という用語において、「置換された」は、1若しくは2以上の置換基を有することを、「置換されていない」は、置換基を全く有さないことを意味する。置換基の例としては、ハロゲン原子(フッ素原子(フルオロ基)、塩素原子(クロロ基)、臭素原子(ブロモ基)、及びヨウ素原子(ヨード基))、素数1~4のアルキル基、素数1~4のアルコキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、モノ(C1-6)アルキルアミノ基、ジ(C1-6)アルキルアミノ基、アセチル基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基、メトキシ基、エトキシ基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、フェニル基等を挙げることができる。2以上の置換基を有する場合、各置換基は独立的に選択され、同一であっても異なっていてもよい。なお。「(C1-6)」は炭素数1~6を意味する。
 本願で用いられる「直鎖」という用語は、水素原子以外の原子が枝分かれせずに直線状に連なっている構造を意味する。
 本願で用いられる「分枝鎖」という用語は、1若しくは2以上の任意の炭素原子に2以上の別の炭素原子が結合している構造を意味する。
 本発明におけるアルキル基の炭素数は1~20である。本発明の一態様において、アルキル基の炭素数は1~20である。本発明の一態様において、アルキル基の炭素数は1~15である。本発明の一態様において、アルキル基の炭素数は1~10である。本発明の一態様において、アルキル基の炭素数は1~5である。
 「アルキル基」の例として、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1-エチルプロピル基、1,1-ジメチルプロピル基、1,2-ジメチルプロピル基、n-ヘキシル基、n-デシル基、n-ペンタデシル基、n-エイコサニル基(n-ジデシル基)等を挙げることができる。n-エイコサニル基は、炭素数20の直鎖アルキル基である。
 本願で用いられる「ハロゲン」という用語は、フッ素原子(F)、塩素原子(Cl)、臭素原子(Br)及びヨウ素原子(I)を意味する。
 本発明におけるアルケニル基の炭素数は2~20である。本発明の一態様において、アルケニルの炭素数は2~20である。本発明の一態様において、アルケニルの炭素数は2~15である。本発明の一態様において、アルケニルの炭素数は2~10である。本発明の一態様において、アルケニル基の炭素数は2~5である。
 上記「アルケニル基」としては、例えば、エテニル基(ビニル基)、1-プロペニル基、2-プロペニル基(アリル基)、1-ブテニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、イソブテニル基、1-ペンテニル基、2-ペンテニル基、3-ペンテニル基、4-ペンテニル基、1-ヘキセニル基、2-ヘキセニル基、3-ヘキセニル基、1-デセニル基、2-デセニル基、1-ペンタデセニル基、2-ペンタデセニル基、1-エイコセニル基、2-エイコセニル基等を挙げることができる。エイコセニル基は炭素数20のアルケニル基、である。
 式(I)、式(II)及び式(III)の化合物において、Rが「-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)」を表す場合、n=1、2、3、4、5、6、7、8、9、10,11、12のいずれも本発明に包含される。nは、側鎖を構成するイソプレン単位の数を表している。
 式(I)の化合物の一態様として下記(1a)~(1c)の化合物を例示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
 式(Ia)中、mは、1~6の整数を表す。m=3の場合が、ビタミンK1(VK1)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
 式(Ib)中、nは、1~12の整数を表す。式(Ib)は、ビタミンK2を表している。n=1の場合が、メナキノン-1(MK-1)であり、n=4の場合が、メナキノン-4(MK-4)であり、n=7の場合が、メナキノン-7(MK-7)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
 式(Ic)中、Rは、H又は置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基を表す。RがHの場合が、メナジオン(menadione)である。本願明細書及び図面においてはメナジオンを「Menad」と略記することがある。メナジオンは、ビタミンK3(VK3)ともいう。
 式(II)の化合物の一態様として下記(IIa)~(IIc)の化合物を例示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
 式(IIa)中、mは、1~6の整数を表す。m=3の場合が、ビタミンK1(VK1)のハイドロキノン体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
 式(IIb)中、nは、1~12の整数を表す。n=1の場合が、ビタミンK2(VK2)の一種であるMK-1のハイドロキノン体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
 式(IIc)中、Rは、H又は置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基を表す。RがHの場合が、ビタミンK3(VK3)のハイドロキノン体である。
 式(III)の化合物の一態様として下記(IIIa)~(IIIc)の化合物を例示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
 式(IIIa)中、mは、1~6の整数を表す。m=3の場合が、ビタミンK1(VK1)のエポキシドである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
 式(IIIb)中、nは、1~12の整数を表す。n=1の場合が、ビタミンK2(VK2)のエポキシドである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
 式(IIIc)中、Rは、H又は置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基を表す。RがHの場合が、ビタミンK3(VK3)のエポキシドである。
 本発明の式(I)、式(II)、及び式(III)で示される化合物は、市販品を購入するか、あるいは公知の反応を適宜組み合わせることによって合成することができる。原料は市販購入品や市販購入品に一般的な保護基等を付与して合成することができる。また、いずれの工程も有機化学で汎用される保護・脱保護による合成、精製等を適応することができる。
 本明細書において、「生理的に許容される塩」とは、妥当な医学的、薬学的、又は生物学的判断の範囲内で、哺乳動物の組織と接触して用いるのに、過度の毒性、刺激性、アレルギー応答、及びその他の問題や合併症を伴うことなく、適度な受益性/危険性比率に相応して適している塩を意味する。生理的に許容される塩としては、例えば、アンモニウム塩;ナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩;アルミニウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩;ジシクロヘキシルアミン塩、N-メチル-D-グルカミン等の有機塩基との塩;アルギニン、リシン、オルニチン等のアミノ酸との塩;塩基性窒素含有基により生じる塩;などを挙げることができる。
 本件ビタミンK群化合物には、種々の異性体(例えば、光学異性体、位置異性体、互変異性体等)、水和物等の溶媒和物、結晶多形、及びエステル体等のプロドラッグも包含される。
 また、式(I)、式(II)及び式(III)で表される本発明の化合物を構成する1個若しくは2個以上の原子が同位体である化合物、及びその生理的に許容される塩も本発明に含まれる。本発明の化合物に含まれる同位体の例としては、水素、炭素、窒素、酸素、リン、臭素、及び塩素の同位体、例えば、H、H、11C、13C、14C、13N、15N、15O、17O、18O、75Br、76Br、77Br、82Br、及び37Clなどを挙げることができる。
 上記式(I)、式(II)及び式(III)の化合物として、具体的には、以下の表1に示す化合物を例示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000069
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000070
 本件ビタミンK群化合物は、抗フェロトーシス活性;脂質ペルオキシラジカルを捕捉する能力(すなわち、脂質ペルオキシラジカルに対する捕捉能);及び、過酸化脂質蓄積の抑制作用;から選択される1又は2以上(好ましくは、3)を有する。
 本件剤の摂取(投与)対象としては、特に制限されず、本件剤が本件フェロトーシス抑制剤の場合、通常、フェロトーシス抑制を必要とする哺乳動物(例えば、臓器移植時に生じる、ドナー臓器におけるフェロトーシスを抑制することが必要な臓器移植哺乳動物;フェロトーシスに関連する疾患の発症リスクの高い哺乳動物;前記疾患に罹患した哺乳動物)であり、本件剤が本件捕捉剤の場合、通常、脂質ペルオキシラジカルの捕捉を必要とする哺乳動物(例えば、臓器移植時に生じる、ドナー臓器における脂質ペルオキシラジカルを捕捉することが必要な臓器移植哺乳動物;脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患の発症リスクの高い哺乳動物;前記疾患に罹患した哺乳動物)であり、本件剤が本件過酸化脂質蓄積抑制剤の場合、通常、過酸化脂質蓄積の抑制を必要とする哺乳動物(例えば、臓器移植時に生じる、ドナー臓器における過酸化脂質蓄積を抑制することが必要な臓器移植哺乳動物;過酸化脂質に起因する疾患の発症リスクの高い哺乳動物や、前記疾患に罹患した哺乳動物)であり、本件剤が本件予防/治療剤1である場合、通常、フェロトーシスに関連する疾患の予防又は治療を必要とする哺乳動物(例えば、フェロトーシスに関連する疾患の発症リスクの高い哺乳動物;前記疾患に罹患した哺乳動物)であり、本件剤が本件予防/治療剤2である場合、通常、過酸化脂質及び/若しくは脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患の予防又は治療を必要とする哺乳動物(例えば、過酸化脂質及び/若しくは脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患の発症リスクの高い哺乳動物;前記疾患に罹患した哺乳動物)である。すなわち、本件フェロトーシス抑制剤、本件捕捉剤、及び本件過酸化脂質蓄積抑制剤は、臓器移植時におけるドナー臓器を保護するために有用である。
 本明細書において、哺乳動物としては、ヒトや、非ヒト哺乳動物(例えば、サル、マウス、ラット、イヌ、ネコ、家畜[例えば、ウサギ、ブタ、ウマ、ウシ、ヒツジ、ヤギ、シカ])等を挙げることができる。
 本件剤を、対象へ摂取(投与)する方法としては、例えば、粉末、顆粒、錠剤、カプセル剤、シロップ剤、懸濁液など形態で経口的に摂取する方法(経口摂取);溶液、乳剤、懸濁液などの形態(剤型)で注射(例えば、皮下注射、静脈内注射、筋肉内注射、局所投与)する方法(非経口投与);スプレー剤の形態で鼻孔内投与する方法(非経口投与);点眼薬(目薬)の形態で眼に投与する方法(点眼投与);等を挙げることができる。本件予防/治療剤1及び本件予防/治療剤2を眼疾患の予防又は治療に用いる場合、本件予防/治療剤1の形態としては、点眼薬や眼への局所注射薬が好ましい。本件剤の摂取方法としては、簡便性や、後述する本実施例でその効果が実証されていることを考慮すると、経口摂取を好適に例示することができる。
 本件ビタミンK群化合物の摂取量は、摂取対象(哺乳動物)の年齢、体重、性別、症状、薬剤への感受性、生物種等に応じて適宜決定され、例えば、本件ビタミンK群化合物に換算したときの濃度が0.1μg~200mg/kg(体重)/日の投与量の範囲である。後述する本実施例において、モデルマウスを用いた実験により、40(mg/kg[体重]/日)のビタミンK2の投与量が具体的に示されている。かかる投与量は、マウスにおけるヒト等価用量(HED)12.3(資料「Guidance for Industry Estimating the Maximum Safe Starting Dose in Initial Clinical Trials for Therapeutics in Adult Healthy Volunteers」参照)を基に、ヒトへの投与量に換算した場合、3.25(mg/kg[体重]/日)である。このため、本件ビタミンK群化合物の摂取量としては、1.0(μg/kg[体重]/日)~100(mg/[体重]/日)が好ましく、10(μg/kg[体重]/日)~60(mg/kg[体重]/日)がより好ましく、30(μg/kg[体重]/日)~30(mg/kg[体重]/日)がさらに好ましく、60(μg/kg[体重]/日)~10(mg/kg[体重]/日)がさらにより好ましく、100(μg/kg[体重]/日)~5.0(mg/kg[体重]/日)が最も好ましい。なお、本件ビタミンK群化合物は、一日あたり単回又は複数回(例えば、2~4回)に分けて摂取してもよい。
 本明細書において、添加剤としては、生理的に許容される通常の担体、結合剤、安定化剤、賦形剤、希釈剤、pH緩衝剤、崩壊剤、等張剤、添加剤、被覆剤、可溶化剤、潤滑剤、滑走剤、溶解補助剤、滑沢剤、風味剤、甘味剤、溶剤、ゲル化剤、栄養剤等の配合成分を例示することができる。かかる配合成分としては、具体的に、水、生理食塩水、動物性脂肪及び油、植物油、乳糖、デンプン、ゼラチン、結晶性セルロース、ガム、タルク、ステアリン酸マグネシウム、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリアルキレングリコール、ポリビニルアルコール、グリセリンを例示することができる。
 本件剤としては、有効成分である本件ビタミンK群化合物以外の抗フェロトーシス成分、過酸化脂質蓄積の抑制成分、及び/又は脂質ペルオキシラジカルのスカベンジャー成分を含むものであってもよいが、本件ビタミンK群化合物単独でも優れた抗フェロトーシス効果、過酸化脂質蓄積の抑制効果、脂質ペルオキシラジカルのスカベンジャー効果を発揮するため、本件ビタミンK群化合物以外の抗フェロトーシス成分、過酸化脂質蓄積の抑制成分、及び/又は脂質ペルオキシラジカルのスカベンジャー成分(例えば、タンパク質、アミノ酸、DNA、RNA、ポリマー等の化合物;植物由来の抽出物)を含まないものが好ましい。
 以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。
1.材料と方法
[細胞株]
 3種類の細胞株(ラット心筋芽細胞株であるH9C2細胞株、ラット腎臓線維芽細胞であるNRK49F細胞株、及びマウス筋芽細胞株であるC2C12細胞株)は、ATCC(American Type Culture. Collection)より入手し、ヒト膵がん細胞株であるPanc-1細胞株は、東北大学加齢医学研究所医用細胞資源センター・細胞バンクから入手し、マウス海馬神経細胞株であるHT22細胞株は、Merck Millipore社から購入した。すべての細胞株は、100倍希釈した1%ペニシリン-ストレプトマイシン(26253-84、ナカライテスク社製)を含むDMEM(Dulbecco’s Modified Eagle Medium)培養液(以下、単に「DMEM培養液」という)に、10%FBS(fetal bovine serum)及び4.5gグルコース/Lを含むもの(以下、「DMEM[高グルコース]培養液」という)中で5%CO/20%O、37℃条件下で継代した。
[各種フェロトーシス誘導処理]
 以下の手順〔1〕~〔3〕に従って実験を行った。
〔1〕4000個の5種類の細胞株(H9C2細胞株、Panc-1細胞株、NRK49F細胞株、C2C12細胞株、又はHT22細胞株)を、96ウェルプレートに播種し、1.0gグルコース/L(低グルコース)及び1%FBSを含むDMEM培養液[以下、「DMEM[低グルコース低血清]培養液」という])中で1晩培養した。
〔2〕上記〔1〕の手順の後、上記5種類の細胞株において、5種類の本件ビタミンK群化合物(ビタミンK1、ビタミンK2[メナキノン-4]、ビタミンK3、及びビタミンK3ハイドロキノン)(表1参照)又は公知のフェロトーシス抑制剤(フェロスタチン1)の存在下でフェロトーシスを誘導した。具体的には、H9C2細胞株を、各種濃度の6種類の被験物質(10μMのビタミンK1[富士フイルム和光純薬社製]、10μMのメナキノン-4[Sigma-Aldrich社製]、3μM又は1μMのメナジオン[Sigma-Aldrich社製]、1μMのビタミンK3ハイドロキノン[Toronto Research Chemicals社製]、又は0.3μMのフェロスタチン1[Cayman社製])と、8種類のフェロトーシス誘導剤(100μMのBSO[Sigma-Aldrich社製]、1.5μM又は2μMのエラスチン[Cayman社製]、50nMのRSL3[Selleck Chemicals社製]、0.3μMのML210[Cayman社製]、0.3μMのML162[Cayman社製]、0.5μMのFIN56[Cayman社製]、5μMのFINO2[Cayman社製]、又は4mMのグルタミン酸[Sigma-Aldrich社製])との存在下で、BSO処理の場合は60時間培養し、エラスチン処理、RSL3処理、及びFIN56処理の場合は48時間培養し、ML210処理の場合は24時間培養し、ML162処理の場合は24時間培養し、FINO2処理の場合は24時間培養し、グルタミン酸処理の場合は24時間培養した。
〔3〕生細胞レベルを、Cell Count Reagent SFを用いたWST-8アッセイにより測定した。生細胞レベルは、被験物質及びフェロトーシス誘導剤の非存在下で培養したときの細胞生存レベルを1としたときの相対値として算出した。
[急性肝障害(AHI;Acute Hepatic Injury)モデルマウスを用いたインビボでの解析]
 AHIモデルマウスは、リポ多糖(LPS)及びD-ガラクトサミン(D-GalN)投与により作製した。具体的には、8~9週齢の野生型オスマウス(C57BL/6N;CLEA社製)を、3種類の群(野生型群[n=4]、AHI/溶媒投与群[n=7]、及びAHI/VK2投与群[n=8])に分け、LPS及びD-GalN投与の12時間及び2時間前のそれぞれに、AHI/溶媒投与群には、0.5%メチルセルロース溶液(溶媒)を20mg/kg(体重)の用量で経口投与し、AHI/VK2投与群には、ビタミンK2(メナキノン-4)を含むメチルセルロース溶液を、20mg(ビタミンK2)/kg(体重)の用量で経口投与した。LPS及びD-GalN投与は、LPS及びD-GalNを含むPBSを、2種類のAHI群(すなわち、AHI溶媒/投与群及びAHI/VK2投与群)に、5μg(LPS)/kg(体重)及び500mg(D-GalN)/kg(体重)の用量で腹腔内注射することにより行った(文献「Sci Rep 7: 1884, 2017」参照)。注射後、6時間目にマウスを屠殺し、血液及び肝組織を採取した。採取した血液を基に、血漿中のGPT値を、富士ドライケムスライドGPT/ALT-P III(富士フイルムメディカル社製)を用いて測定した。また、採取した肝組織を、10%中性緩衝ホルマリンで固定し、パラフィン包埋を行った。パラフィン包埋した肝組織をスライスし、肝組織切片を作製後、ヘマトキシリン・エオジン(HE)染色法を行った。また、肝組織切片を、0.01Mクエン酸緩衝液(pH6.0)中で120℃、5分間加熱することにより、脱パラフィン処理を行い、脱パラフィン処理した肝組織切片を調製した。脱パラフィン処理した肝組織切片について、抗HEL抗体(50倍希釈;clone 5F12、JaICA社製)を用いた免疫組織染色法は、ストレプトアビジン・ビオチン-アルカリホスファターゼキット(Histofine SAB-AP [M] kit、ニチレイ社製)と、Vector Red Substrate kit(Vector Laboratories社製)とを用いて定法に従って行った。また、TUNEL法による死細胞の検出は、Apop Tag Peroxidase In Situ Apoptosis Detection Kit(Merck Millipore社製)により行った。
[脂質ペルオキシラジカルに対する捕捉能]
 脂質ペルオキシラジカル(LOO・)に対する捕捉能は、文献「Nat Chem Biol 12: 608-613, 2016」に記載の方法に従って、NBD-Pen蛍光プローブを用いたAA/LOXシステムにより解析した。具体的には、0.1%DMSO又は100μMの4種類の被験物質(ビタミンK1[富士フイルム和光純薬社製]、ビタミンK2[メナキノン-4][Sigma-Aldrich社製]、メナジオン[Sigma-Aldrich社製]、又はビタミンK3ハイドロキノン[Toronto Research Chemicals社製])と、500μMのアラキドン酸(Sigma-Aldrich社製)を含むPBS(pH7.4)及び1mMのDTT(Dithiothreitol)との混合液を調製し、96ウェルプレートに添加した後、5μMのNBD-Pen蛍光プローブ及び10μg/mLのLOX溶液(Sigma-Aldrich社製)を添加し、蛍光レベル(励起光;470nm、蛍光波長;530nm)を、37℃条件下でマイクロプレートリーダー(Spectra Max M2e;Molecular Devices社製)を用いて測定した。
2.結果
[各種フェロトーシス誘導処理]
 BSO(L-Buthionine sulphoximine)は、グルタチオン合成の律速酵素であるγ-グルタミルシステイン合成酵素を阻害することにより、フェロトーシスを誘導することが報告されている(文献「Cell, 156: 317-331, 2014」及び「Biochem Biophys Res Commun, 499: 44-51, 2018」参照)。また、エラスチン及びRSL3は、それぞれSystem Xc-及びGPX4を阻害することにより、過酸化脂質が生成され、フェロトーシスが誘導される(文献「Cell Death Differ, 23: 369-379, 2016」参照)。また、低分子化合物FIN56は、過酸化脂質の蓄積を抑制するGPX4を分解することにより、フェロトーシスを誘導することが報告されている(文献「Nature chemical Biology, 12: 497-503, 2016」参照)。また、ML210は、プロドラッグ型の分子であり、生細胞に取り込まれた後活性化され、GPX4を阻害することにより、フェロトーシスを誘導することが報告されている(文献「Nature, 569: 270-274, 2019」参照)。また、ML162は、RSL3よりも選択的でかつ強力なGPX4の阻害物質であり、フェロトーシスを誘導することが報告されている(文献「Bioorg Med Chem Lett, 22: 1822-1826, 2012」参照)。また、FINO2は、細胞内鉄を酸化し、GPX4を阻害することにより、フェロトーシスを誘導することが報告されている(文献「Nat Chem Biol, 14: 507-515, 2018」参照)。また、細胞外の高濃度グルタミン酸が、System Xc-を阻害し、フェロトーシスを誘導することが報告されている(文献「Cell, 149: 1060-1072, 2012」参照)。そこで、これら8種類のフェロトーシス誘導剤(BSO、エラスチン、RSL3、FIN56、ML210、ML162、FINO2、及びグルタミン酸)を用いて、本件ビタミンK群化合物が抗フェロトーシス活性を有することを確認した。
 H9C2細胞株を、4種類のフェロトーシス誘導剤(100μMのBSO、2μMのエラスチン、50nMのRSL3、又は0.5μMのFIN56)の存在下で培養すると、フェロトーシス誘導剤非存在下で培養した場合と比べ、生細胞レベルが大幅に低下したのに対して(図1の「DMSO」及び「-」参照)、H9C2細胞株を、上記4種類のフェロトーシス誘導剤とともに、4種類の本件ビタミンK群化合物(10μMのビタミンK1、10μMのビタミンK2[メナキノン-4]、1μMのメナジオン[ビタミンK3]、又は1μMのビタミンK3ハイドロキノン)や公知のフェロトーシス抑制剤(0.3μMのフェロスタチン1)の存在下で培養すると、かかる生細胞レベル低下が有意に抑制された(図1の「VK1」、「VK2」、「Menad」、「VK3HQ」、及び「Fer-1」参照)。
 また、H9C2細胞株を、7種類のフェロトーシス誘導剤(50nMのRSL3、2μMのエラスチン、0.3μMのML210、0.3μMのML162、0.5μMのFIN56、100μMのBSO、又は5μMのFINO2)と、3種類の本件ビタミンK群化合物(10μMのビタミンK1、10μMのビタミンK2[メナキノン-4]、又は3μMのメナジオン[ビタミンK3])や公知のフェロトーシス抑制剤(0.3μMのフェロスタチン1)との存在下で培養すると、上記7種類のフェロトーシス誘導剤の存在下で培養した場合と比べ、生細胞レベルが有意に増加することが示された(図2参照)。
 また、Panc-1細胞株を、フェロトーシス誘導剤(5μMのエラスチン)の存在下で培養すると、かかるフェロトーシス誘導剤非存在下で培養した場合と比べ、生細胞レベルが大幅に低下したのに対して(図3Aの「D」及び「-」参照)、Panc-1細胞株を、フェロトーシス誘導剤(5μMのエラスチン)とともに、3種類の本件ビタミンK群化合物(10μMのビタミンK1、10μMのビタミンK2[メナキノン-4]、又は3μMのメナジオン[ビタミンK3])の存在下で培養すると、かかる生細胞レベル低下が有意に抑制された(図3A参照)。
 また、NRK49F細胞株やC2C12細胞株を、フェロトーシス誘導剤(500μMのBSO)の存在下で培養すると、かかるフェロトーシス誘導剤非存在下で培養した場合と比べ、生細胞レベルが大幅に低下したのに対して(図3B及び3Cの「D」及び「-」参照)、NRK49F細胞株やC2C12細胞株を、フェロトーシス誘導剤(500μMのBSO)とともに、3種類の本件ビタミンK群化合物(10μMのビタミンK1、10μMのビタミンK2[メナキノン-4]、又は3μMのメナジオン[ビタミンK3])の存在下で培養すると、かかる生細胞レベル低下が有意に抑制された(図3B及び3C参照)。
 また、HT22細胞株を、フェロトーシス誘導剤(4mMのグルタミン酸)の存在下で培養すると、かかるフェロトーシス誘導剤非存在下で培養した場合と比べ、生細胞レベルが大幅に低下したのに対して(図4の「D」及び「-」参照)、HT22細胞株を、フェロトーシス誘導剤(4mMのグルタミン酸)とともに、3種類の本件ビタミンK群化合物(10μMのビタミンK1、10μMのビタミンK2[メナキノン-4]、又は3μMのメナジオン[ビタミンK3])の存在下で培養すると、かかる生細胞レベル低下が有意に抑制された(図4参照)。
 これらの結果は、本件ビタミンK群化合物が公知のフェロトーシス抑制剤と同様に、抗フェロトーシス活性を有することを示している。
[AHIモデルマウスを用いたインビボでの解析]
 さらに、本件ビタミンK群化合物が抗フェロトーシス活性を有することをインビボで確認するために、AHIモデルマウスを用いた解析を行った。まず、AHI/溶媒投与群のマウス(すなわち、AHIモデルマウス)において、過酸化脂質マーカーであるHELが検出され、重度の出血が確認され、死細胞の割合が増加するとともに(図5A及び5C参照)、肝機能低下のマーカーである血漿中のGPT値が、野生型群のマウス(すなわち、野生型マウス)の値と比べ、有意に上昇することが示された(図5B参照)。
 これらの結果は、AHIモデルマウスの肝組織において、LPS及びD-GalNにより過酸化脂質が蓄積し、脂質ペルオキシラジカルが生成された結果、フェロトーシスによる細胞死が生じ、肝障害が生じたことを示している。
 一方、AHI/VK2投与群のマウス(すなわち、ビタミンK2[メナキノン-4]を投与したAHIモデルマウス)の肝組織において、AHI/溶媒投与群のマウスにおいて認められた、肝組織における重度の出血は軽減され、死細胞の割合は、AHI/溶媒投与群のマウスの肝組織における死細胞の割合と比べ、有意に減少するとともに、HELの検出レベルは、AHI/溶媒投与群のマウスの肝組織におけるHELの検出レベルと比べ、大幅に減少した(図5A及び5C参照)。また、AHI/VK2投与群のマウスにおけるGPT値は、AHI/溶媒投与群のマウスにおけるGPT値と比べ、有意に減少した(図5B参照)。
 これらの結果は、ビタミンK2等の本件ビタミンK群化合物を、AHIモデルマウスに投与すると、ビタミンK2による作用により、肝組織における過酸化脂質の蓄積及び脂質ペルオキシラジカルの生成が抑制され、その結果、フェロトーシスによる細胞死や肝障害が抑制されたことを示している。
[脂質ペルオキシラジカルに対する捕捉能]
 本件ビタミンK群化合物による抗フェロトーシス効果と、脂質ペルオキシラジカルに対する捕捉能との関連性について、NBD-Pen蛍光プローブを用いたAA/LOXシステムにより解析した。NBD-Pen蛍光プローブを用いたAA/LOXシステムは、AAがLOXによる酸化反応により、脂質ペルオキシド(LOOH)が生成され、生成されたLOOHが鉄イオン(Fe2+)を触媒とするフェントン反応により脂質ペルオキシラジカル(LOO・)が生成され、生成された脂質ペルオキシラジカルが、NBD-Penと反応することにより生じたNBD-Pen由来の蛍光レベルを指標として、脂質ペルオキシラジカルに対する捕捉能を検出するものである。
 NBD-Pen蛍光プローブを、AA及びLOXに加えて、4種類の被験物質(ビタミンK1、ビタミンK2[メナキノン-4]、メナジオン[ビタミンK3]、及びビタミンK3ハイドロキノン)の存在下に置くと、これら被験物質非存在下に置いた場合と比べ、蛍光シグナルレベルが低下することが示された(図6参照)。
 この結果は、本件ビタミンK群化合物には、脂質ペルオキシラジカルに対する捕捉能があることを示しており、かかる作用により抗フェロトーシス活性を発揮したと考えられる。
 本発明は、フェロトーシスに関連する疾患や、過酸化脂質蓄積及び/又は脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患の予防若しくは治療に資するものである。

Claims (11)

  1.  以下の式(I);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
     以下の式(II);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、及び
     以下の式(III);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
    で表される化合物、及びその生理的に許容される塩からなる群から選択される1種又は2種以上の化合物を含む、フェロトーシス抑制剤。
  2.  以下の式(I);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
     以下の式(II);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、及び
     以下の式(III);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
    で表される化合物、及びその生理的に許容される塩からなる群から選択される1種又は2種以上の化合物を含む、フェロトーシスに関連する疾患の予防又は治療剤。
  3.  以下の式(I);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    (式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
     以下の式(II);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    (式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、及び
     以下の式(III);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
    (式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
    で表される化合物、及びその生理的に許容される塩からなる群から選択される1種又は2種以上の化合物を含む、脂質ペルオキシラジカルの捕捉剤。
  4.  以下の式(I);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
    (式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
     以下の式(II);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
    (式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、及び
     以下の式(III);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
    (式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
    で表される化合物、及びその生理的に許容される塩からなる群から選択される1種又は2種以上の化合物を含む、過酸化脂質蓄積の抑制剤。
  5.  以下の式(I);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
    (式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
     以下の式(II);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
    (式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、及び
     以下の式(III);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
    (式中、Rは、H;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基;置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC2-20アルケニル基;あるいは、-(CHCH=CH(CH)CHH(式中、nは、1~12の整数を表す)を表す。)、
    で表される化合物、及びその生理的に許容される塩からなる群から選択される1種又は2種以上の化合物を含む、過酸化脂質蓄積及び/又は脂質ペルオキシラジカルに起因する疾患の予防若しくは治療剤。
  6.  疾患が肝障害である、請求項2又は5に記載の剤。
  7.  経口摂取される、請求項1~6のいずれかに記載の剤。
  8.  式(I)の化合物が下記(1a)~(1c)のいずれかである、請求項1~7のいずれかに記載の剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
    (式(Ia)中、mは、1~6の整数を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
    (式(Ib)中、nは、1~12の整数を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
    (式(Ic)中、Rは、H又は置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基を表す。)
  9.  式(II)の化合物が下記(IIa)~(IIc)のいずれかである、請求項1~8のいずれかに記載の剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
    (式(IIa)中、mは、1~6の整数を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
    (式(IIb)中、nは、1~12の整数を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
    (式(IIc)中、Rは、H又は置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基を表す。)
  10.  式(III)の化合物が下記(IIIa)~(IIIc)のいずれかである、請求項1~9のいずれかに記載の剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
    (式(IIIa)中、mは、1~6の整数を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
    (式(IIIb)中、nは、1~12の整数を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
    (式(IIIc)中、Rは、H又は置換された若しくは置換されていない直鎖又は分岐鎖のC1-20アルキル基を表す。)
  11.  化合物が、下記のいずれかである、請求項1~10のいずれかに記載の剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
PCT/JP2021/037317 2020-10-09 2021-10-08 フェロトーシス抑制剤 WO2022075444A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022555584A JPWO2022075444A1 (ja) 2020-10-09 2021-10-08
EP21877743.1A EP4226919A1 (en) 2020-10-09 2021-10-08 Ferroptosis inhibitor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020171220 2020-10-09
JP2020-171220 2020-10-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022075444A1 true WO2022075444A1 (ja) 2022-04-14

Family

ID=81126105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/037317 WO2022075444A1 (ja) 2020-10-09 2021-10-08 フェロトーシス抑制剤

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4226919A1 (ja)
JP (1) JPWO2022075444A1 (ja)
WO (1) WO2022075444A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023216280A1 (zh) * 2022-05-09 2023-11-16 重庆医科大学附属儿童医院 一种铁死亡抑制剂在制备治疗胃炎的药物中的应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019196390A (ja) 2013-07-15 2019-11-14 ヘルムホルツ ツェントゥルム ミュンヘン ドイチェス フォルシュングスツェントゥルム フューア ゲズントハイト ウント ウムヴェルト (ゲーエムベーハー) 非アポトーシス性の制御された細胞死の阻害剤としてのスピロキノキサリン誘導体

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019196390A (ja) 2013-07-15 2019-11-14 ヘルムホルツ ツェントゥルム ミュンヘン ドイチェス フォルシュングスツェントゥルム フューア ゲズントハイト ウント ウムヴェルト (ゲーエムベーハー) 非アポトーシス性の制御された細胞死の阻害剤としてのスピロキノキサリン誘導体

Non-Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BIOCHEM BIOPHYS RES COMMUN, vol. 499, 2018, pages 44 - 51
BIOORG MED CHEM LETT, vol. 22, 2012, pages 1822 - 1826
CELL DEATH DIFFER, vol. 23, 2016, pages 369 - 379
CELL, vol. 149, 2012, pages 1060 - 1072
CELL, vol. 149, no. 5, 25 May 2012 (2012-05-25), pages 1060 - 72
CELL, vol. 156, 2014, pages 317 - 331
CELL, vol. 171, no. 2, 5 October 2017 (2017-10-05), pages 273 - 285
CELLS, vol. 10, no. 8, 21 August 2021 (2021-08-21), pages 2153
DHARMARAJA ALLIMUTHU T., DASH TAPAN K., KONKIMALLA V. BADIREENATH, CHAKRAPANI HARINATH: "Synthesis, thiol-mediated reactive oxygen species generation profiles and anti-proliferative activities of 2,3-epoxy-1,4-naphthoquinones", MEDCHEMCOMM, ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY, UNITED KINGDOM, vol. 3, no. 2, 1 January 2012 (2012-01-01), United Kingdom , pages 219 - 224, XP055923191, ISSN: 2040-2503, DOI: 10.1039/C1MD00234A *
EXP EYE RES, vol. 191, 7 January 2020 (2020-01-07), pages 107922
FREE RADIC BIOL MED., vol. 167, 17 March 2021 (2021-03-17), pages 94 - 108
INT J MOL SCI., vol. 21, no. 19, 1 October 2020 (2020-10-01), pages 7279
ITO, JUNYA: "Effect of Vitamin E on Peroxylipid-Induced Ferroptosis", VITAMINS, vol. 91, no. 4, 1 January 2017 (2017-01-01), JP , pages 265, XP009536058, ISSN: 0006-386X *
NAT CHEM BIOL, vol. 12, 2016, pages 608 - 613
NAT CHEM BIOL, vol. 14, 2018, pages 507 - 515
NATURE CHEMICAL BIOLOGY, vol. 12, 2016, pages 497 - 503
NATURE, vol. 569, 2019, pages 270 - 274
TAMPO YOSHIKO, YONAHA MASANORI: "Enzymatic and Molecular Aspects of the Antioxidant Effect of Menadione in Hepatic Microsomes", ARCHIVES OF BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS, ACADEMIC PRESS, US, vol. 334, no. 1, 1 October 1996 (1996-10-01), US , pages 163 - 174, XP055923187, ISSN: 0003-9861, DOI: 10.1006/abbi.1996.0442 *
VERVOORT LILY M.T, RONDEN JACINTHA E, THIJSSEN HENK H.W: "The potent antioxidant activity of the vitamin K cycle in microsomal lipid peroxidation", BIOCHEMICAL PHARMACOLOGY, ELSEVIER, US, vol. 54, no. 8, 1 October 1997 (1997-10-01), US , pages 871 - 876, XP055923185, ISSN: 0006-2952, DOI: 10.1016/S0006-2952(97)00254-2 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023216280A1 (zh) * 2022-05-09 2023-11-16 重庆医科大学附属儿童医院 一种铁死亡抑制剂在制备治疗胃炎的药物中的应用

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022075444A1 (ja) 2022-04-14
EP4226919A1 (en) 2023-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210300915A1 (en) Berberine salts, ursodeoxycholic salts and combinations, methods of preparation and application thereof
US8153676B2 (en) Use of compounds of formula A-R-Xo pharmaceutically acceptable salts thereof for producing a pharmaceutically preparations
JP5295652B2 (ja) 光障害の軽減剤
US20220273682A1 (en) Acefapc for the treatment of acetylcholine-dependent diseases
WO2022075444A1 (ja) フェロトーシス抑制剤
US10011620B2 (en) Lipophenol compounds and uses thereof
CN109152750B (zh) 用于增殖性疾病的组合疗法
JP2021512961A (ja) ミトコンドリア障害を処置するための方法
US20230348457A1 (en) Berberine salts, ursodeoxycholic salts and combinations, methods of preparation and application thereof
EP2909171B1 (fr) Composés 3,4-bis(catéchol)pyrrole n-substitués, leur préparation et utilisation dans le traitement du cancer
WO2014129513A1 (ja) 潰瘍性大腸炎の予防または治療剤と新規フラーレン誘導体
JP7376107B2 (ja) フィチン酸エステル誘導体
JP2021095359A (ja) 脂質ペルオキシラジカルのスカベンジャー
JP5931633B2 (ja) Trpv4活性抑制剤
JP2023512225A (ja) ミトコンドリア標的イソケタール/イソレブグランジンスカベンジャー及びその使用
JP2023116063A (ja) がん細胞増殖抑制剤及びがん細胞増殖抑制効果増強剤
KR20020071650A (ko) 3-(4'-히드록실-3',5'-디메톡시페닐)프로피온산, 이의 유도체 및 이의 제조방법 및 이를 함유하는 HMG-CoA 환원효소 저해제
EA042927B1 (ru) Соли берберина, соли урсодезоксихолевой кислоты и их комбинации, способы получения и применения

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21877743

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022555584

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021877743

Country of ref document: EP

Effective date: 20230509