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特許7498108医学的障害の予防および治療のための化合物およびその使用
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-03
(45)【発行日】2024-06-11
(54)【発明の名称】医学的障害の予防および治療のための化合物およびその使用
(51)【国際特許分類】
   C07D 471/14 20060101AFI20240604BHJP
   A61K 31/519 20060101ALI20240604BHJP
   A61K 45/00 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 1/04 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 1/16 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 3/04 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 3/10 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 9/00 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 9/04 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 9/06 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 11/00 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 11/06 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 13/12 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 17/00 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 17/06 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 19/02 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 29/00 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 35/00 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 37/00 20060101ALI20240604BHJP
   A61P 43/00 20060101ALI20240604BHJP
   C07D 487/04 20060101ALI20240604BHJP
【FI】
C07D471/14 102
A61K31/519
A61K45/00
A61P1/04
A61P1/16
A61P3/04
A61P3/10
A61P9/00
A61P9/04
A61P9/06
A61P11/00
A61P11/06
A61P13/12
A61P17/00
A61P17/06
A61P19/02
A61P29/00
A61P29/00 101
A61P35/00
A61P37/00
A61P43/00 121
C07D471/14 CSP
C07D487/04 138
C07D487/04 140
【請求項の数】 25
(21)【出願番号】P 2020505233
(86)(22)【出願日】2018-08-03
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-10-15
(86)【国際出願番号】 US2018045175
(87)【国際公開番号】W WO2019028357
(87)【国際公開日】2019-02-07
【審査請求日】2021-07-28
(31)【優先権主張番号】62/540,860
(32)【優先日】2017-08-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】518314109
【氏名又は名称】ガレクティン・サイエンシーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】Galectin Sciences, LLC
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100150500
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 靖
(74)【代理人】
【識別番号】100176474
【弁理士】
【氏名又は名称】秋山 信彦
(72)【発明者】
【氏名】ラファエル・ニール
(72)【発明者】
【氏名】エリーザー・ゾマー
(72)【発明者】
【氏名】ピーター・ジー・トレーバー
(72)【発明者】
【氏名】ジョセフ・エム・ジョンソン
(72)【発明者】
【氏名】ライアン・ジョージ
(72)【発明者】
【氏名】シャロン・シェクター
【審査官】早川 裕之
(56)【参考文献】
【文献】Sutherell, Charlotte L.; Ley, Steven V.,On the Synthesis and Reactivity of 2,3-Dihydropyrrolo[1,2-a]quinazolin-5(1H)-ones,Synthesis ,2017年,49(1),,135-144
【文献】Dunn, A. D.; Kinnear, K. I.,New reactions of deoxyvasicinone. Part 4,Journal of Heterocyclic Chemistry ,1986年,23(1),,53-7
【文献】REGISTRY (STN) [online],2006.04.24[検索日 2022.05.25]CAS登録番号 881562-01-2 2006.04.24[検索日 2022.05.25]CAS登録番号 881561-94-0
【文献】REGISTRY (STN) [online],2006.08.23[検索日 2022.05.25]CAS登録番号 903863-60-5 2006.08.06[検索日 2022.05.25]CAS登録番号 898920-91-7 2006.07.14[検索日 2022.05.25]CAS登録番号 892628-08-9他、全33化合物
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C07D
A61K 31/
A61K 45/00
A61P
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
式I:
【化1】
[式中、
Y結合は、(-CH=)もしくは(-CH2-)または-CH2-X-(式中、Xは、窒素、酸素、硫黄またはセレンである)であり、ここで、前記(-CH=)の二重結合は三環式環に結合し、-CH2-X-のCH2またはXは三環式環に結合し;
Zは、炭素またはヘテロ原子であって、前記ヘテロ原子は、窒素、酸素、硫黄、またはセレンであり;
R1は、水素、アミン、カルボキシル、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、アリール、ハロゲン、トリフルオロメチル、またはジニトロメチルであり;
R2およびR3は、独立して、水素またはフルオロメチルであり、そして、R2およびR3の少なくとも1つは、フルオロメチルであり;
【化2】
で表される結合は、単結合または二重結合を表し、ここで、三環式環中のZを含む縮合した6員環は芳香族環であり、Zを含む6員の単環式環は芳香族環であり;そして、
【化3】
で表される結合は、単結合を表す。]
で示される化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物。
【請求項2】
式Iの化合物が、下記の式:
【化4】
で示される化合物である、請求項1に記載の化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物。
【請求項3】
下記式:
【化5】
で示される化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物。
【請求項4】
式II:
【化6】
[式中、
A-Mは、アミド-N(-Ra)-C(=O)-、スルホンアミド-NH-S(=O)2-、メチルエーテル-CH2-O-、メチルエステル-C(=O)-O-、カルボスルホン-CH2-S(=O)2-、リン酸-O-P(=O)(-OH)-、二リン酸-O-P(=O)(-O)-O-P(=O)(-O)-、ヒドラジド-N(-H)-N(-H)-、セレノメチレン、メトキシル、エチル、またはグリコールおよび/またはアミノ酸の構造を有する二原子結合であり、
結合(Y)は、(-CH=)もしくは(-CH2-)または-CH2-X-(式中、Xは、窒素、酸素、硫黄、またはセレンである)であり、ここで、前記(-CH=)の二重結合は三環式環に結合し、-CH2-X-のCH2またはXは三環式環に結合し;
Zは、炭素、またはヘテロ原子であって、前記ヘテロ原子は、窒素、酸素、硫黄、またはセレンであり;
R1は、水素、アミン、カルボキシル、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、アリール、ハロゲン、トリフルオロメチル、またはジニトロメチルであり;
R2およびR3は、独立して、水素、ヒドロキシル、アミン、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、ハロゲン、および、1つまたはそれ以上の置換基を有するアリール基からなる群から選択され、ここで、前記1つまたはそれ以上の置換基は、ヒドロキシル、アミン、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、ハロゲン、ベンゼンまたはそれらの組み合わせであり;
【化7】
で表される結合は、単結合または二重結合を表し、ここで、三環式環中のZを含む縮合した6員環は芳香族環であり、Zを含む6員の単環式環は芳香族環であり;そして、
【化8】
で表される結合は、単結合を表し、
ただし、A-Mがメトキシルであり、結合(Y)が(-CH=)であり、Zが炭素原子であり、R1が水素であり、R2が水素であり、R3が水素である、化合物を除く。]
で示される化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物。
【請求項5】
式IIの化合物が、下記の式:
【化9】
で示される化合物である、請求項4に記載の化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物。
【請求項6】
式II:
【化10】
[式中、
A-Mは、アミド-N(-Ra)-C(=O)-、スルホンアミド-NH-S(=O)2-、メチルエーテル-CH2-O-、メチルエステル-C(=O)-O-、カルボスルホン-CH2-S(=O)2-、リン酸-O-P(=O)(-OH)-、二リン酸-O-P(=O)(-O)-O-P(=O)(-O)-、ヒドラジド-N(-H)-N(-H)-、セレノメチレン、メトキシル、エチル、またはグリコールおよび/またはアミノ酸の構造を有する二原子結合であり、
結合(Y)は、(-CH=)もしくは(-CH2-)または-CH2-X-(式中、Xは、窒素、酸素、硫黄、またはセレンである)であり、ここで、前記(-CH=)の二重結合は三環式環に結合し、-CH2-X-のCH2またはXは三環式環に結合し;
Zは、炭素、またはヘテロ原子であって、前記ヘテロ原子は、窒素、酸素、硫黄、またはセレンであり;
R1は、水素、アミン、カルボキシル、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、アリール、ハロゲン、トリフルオロメチル、またはジニトロメチルであり;
R2およびR3は、独立して、水素またはフルオロメチルであり、そして、R2およびR3の少なくとも1つは、フルオロメチルであり;
【化11】
で表される結合は、単結合または二重結合を表し、ここで、三環式環中のZを含む縮合した6員環は芳香族環であり、Zを含む6員の単環式環は芳香族環であり;そして、
【化12】
で表される結合は、単結合を表す。]
で示される化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物。
【請求項7】
式IIの化合物が、下記の式:
【化13】
で示される化合物である、請求項6に記載の化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物。
【請求項8】
下記の式:
【化14】

【化15】
で示される式を有する化合物から選ばれる化合物。
【請求項9】
前記Y結合が、(-CH=)である、請求項4に記載の化合物。
【請求項10】
前記化合物が、ガレクチン3に対して5nM~20μMの結合親和性を有する、請求項1~9のいずれか1項に記載の化合物。
【請求項11】
前記化合物が、結晶形態、または遊離形態である、請求項1~9のいずれか1項に記載の化合物。
【請求項12】
前記遊離形態が、無水物、または水和物である、請求項1~9のいずれか1項に記載の化合物。
【請求項13】
ガレクチン1、ガレクチン8、ガレクチン9、または他のガレクチンより高い特異性でガレクチン3に結合する、請求項1~9のいずれか1項に記載の化合物。
【請求項14】
治療上の有効量の請求項1~9のいずれか1項に記載の化合物、および医薬的に許容される補助剤、賦形剤、製剤担体またはこれらの組み合わせを含む、組成物。
【請求項15】
治療上の有効量の請求項1~9のいずれか1項に記載の化合物、および治療上の有効量の抗炎症薬、抗線維症薬、医薬品、栄養補助薬品、サプリメントまたはこれらの組み合わせを含む、組成物。
【請求項16】
経腸または非経口投与で使用するための、許容可能な医薬担体中に請求項1~9のいずれか1項に記載の化合物を含む、医薬組成物。
【請求項17】
経口、静脈内、または皮下投与で使用するための、許容可能な医薬担体中に請求項1~9のいずれか1項に記載の化合物を含む、医薬組成物。
【請求項18】
治療上の有効量の少なくとも1つの請求項1~9のいずれか1項に記載の化合物、および医薬的に許容される補助剤、賦形剤、製剤担体またはこれらの組み合わせを含む、治療を必要とする対象における、ガレクチン3の増加に起因する病理学的疾患に関連する障害の治療のための、医薬組成物。
【請求項19】
前記障害が、アルコール性またはウイルス性脂肪性肝炎、非アルコール性脂肪性肝炎、線維症、硬変、炎症疾患、代謝障害、インスリン耐性、自己免疫疾患、腫瘍性疾患、代謝障害、または癌である、請求項18に記載の医薬組成物。
【請求項20】
前記障害が、心不全、不整脈、または尿毒症性心筋症である、請求項18に記載の医薬組成物。
【請求項21】
前記障害が、慢性腎臓病および突発性肺疾患である、請求項18に記載の医薬組成物。
【請求項22】
前記障害が、自己免疫性、増殖性および線維性皮膚疾患であり、適宜、乾癬またはアトピー性皮膚炎であってもよい、請求項18に記載の医薬組成物。
【請求項23】
前記化合物が、インスリン受容体およびインスリン様増殖因子1受容体に結合するGal-3を調節する、または、前記化合物が、インスリン作用に対する細胞の感受性を回復する、請求項18に記載の医薬組成物。
【請求項24】
1型糖尿病、肥満症、妊娠糖尿病、前糖尿病、または2型糖尿病(T2DM)に関連する全身性インスリン耐性を治療するための、請求項18に記載の医薬組成物。
【請求項25】
前記炎症疾患が、炎症性腸疾患、クローン病、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス、関節炎、関節リウマチ、喘息、または潰瘍性大腸炎であり、前記線維症が、肝線維症、腎線維症、肺線維症、または心臓線維症であり、前記自己免疫疾患が、関節リウマチ、皮膚疾患、または多発性硬化症であり、あるいは、前記腫瘍性疾患が、良性または悪性腫瘍性疾患である、請求項19に記載の医薬組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
発明者
Raphael Nir、Eliezer Zomer、Peter G.Traber、Joseph M.Johnson、Ryan George、およびSharon Shechter。
【0002】
関連出願
本出願は、その全体の開示が出典明示により本明細書に取り込まれる2017年8月3日提出の米国仮出願第62/540,860号の利益を請求し、優先権を主張する。
【0003】
本発明の態様は、化合物、医薬組成物、化合物の製造方法、および少なくとも部分的に1つまたはそれ以上のガレクチンにより介在される様々な障害の治療方法に関する。特に、本発明は、Gal-3の生物学的活性を阻害する化合物に関する。
【背景技術】
【0004】
ガレクチンは、β-ガラクトースオリゴ糖(糖タンパク質を含む)に結合するS型レクチンのファミリーである。これまで、15個の哺乳類ガレクチンが同定されている。ガレクチンは、正常および病的事象における細胞接着、増殖の調節、アポトーシス、腫瘍発生および他の経路などの複数の生物学的プロセスに関与する。ガレクチン3(Gal-3)は、特に、炎症、線維形成、転移性癌(浸潤、血管形成、接着、細胞増殖および免疫抑制を含む)、ならびに全身性インスリン耐性および肥満症に関連することが示されている。
【発明の概要】
【0005】
本発明の態様は、治療用製剤における使用のための、非経口または経腸投与のための化合物または許容される医薬担体中に化合物を含む組成物に関する。ある実施態様において、前記組成物は、静脈内、皮下による非経口で、または経口経路で投与することができる。
【0006】
本発明の態様は、Gal-3に結合し、Gal-3の病理学的活性および代謝活性を特異的に減弱する選択性薬理学的特性を有する化合物および化合物の製造方法に関する。本発明のある態様において、前記化合物は、非特異的な相互作用による副作用の減少を示す。ある態様において、本発明の化合物は、他のガレクチン代謝活性の減弱による副作用の減少を示す。
【0007】
本発明の態様は、阻害性Gal-3生物学的活性を有する化合物に関する。ある態様において、前記化合物は、糖タンパク質リガンドとのGal-3相互作用をアロステリックに相互作用し、調節し、および/または和らげ、それによりGal-3の生物学的および病理学的活性を特異的に直接阻害するように設計されたコアピロロキナゾリン-ケトンに結合したアリール基を含む。本発明のある態様において、前記化合物は、薬力学的特性で和らげることができる。
【0008】
本発明のある態様は、化合物またはアロステリックな相互作用化合物の治療上有効な用量を含む医薬組成物に関する。
【0009】
本発明のある態様は、治療物質として化合物を製造し、製剤化するための方法および少なくとも部分的にGal-3または他のガレクチンにより介在される様々な医学的障害の治療方法に関する。
【0010】
ある態様において、前記化合物は、糖鎖結合部位官能性を調節するアロステリック変化を介してヒトガレクチン3(Gal-3)の糖鎖結合ドメイン(CRD)を減弱する新規クラスの非糖鎖複合化合物に関する。
【0011】
本発明のある態様は、式Iの化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物、あるいは式Iの化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物を含む医薬組成物に関する。
式I:
【化1】
[式中、
(Y)結合は、(-CH=)もしくは(-CH2-)または-CH2-X-(式中、Xは、窒素、酸素、硫黄またはセレンである)であり;
Zは、炭素またはヘテロ原子であって、前記ヘテロ原子は、窒素、酸素、硫黄、またはセレンであり;
R1は、水素、酸素、アミン、カルボキシル、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、アリール、ハロゲン、トリフルオロメチル、ジニトロメチル、または前記の組み合わせであり;
R2およびR3は、独立して、水素、ヒドロキシル、アミン、カルボキシル、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、およびハロゲンからなる群から選択される]
【0012】
ある実施態様において、Y結合は、-CH2-Xであって、前記-CH2は、ピロロ[1,2-a]キナゾリン-5-オンに結合しているものである。
【0013】
ある実施態様において、R2、R3、またはR2およびR3は、1つまたはそれ以上の置換基を有するアリール基であって、前記1つまたはそれ以上の置換基は、ヒドロキシル、アミン、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、ハロゲン、ベンゼンまたはこれらの組み合わせである。
【0014】
ある実施態様において、R2、R3、またはR2およびR3は、フルオロメチルである。
【0015】
ある実施態様において、前記Y結合は、(-CH=)である。
【0016】
ある実施態様において、前記化合物は、
【化2】
またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物である。
【0017】
本発明のある態様は、式IIの化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物、あるいは式IIの化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物を含む医薬組成物に関する。
式II:
【化3】
[式中、
A-Mは、アミド-N(-Ra)-C(=O)-、スルホンアミド-N(-H)-S(=O2)-、メチルエーテル-C(-H2)-O-、メチルエステル-C(=O)-O-、カルボスルホン-C(-H2)-S(=O)(=O)-、リン酸-O-P(=O)(-OH)-、二リン酸-O-P(=O)(-O)-O-P(=O)(-O)-、ヒドラジド-N(-H)-N(-H)-、セレノメチレン(selanomethylene)、メトキシル、エチル、またはグリコールおよび/またはアミノ酸の構造を有する二原子結合であり、
結合(Y)は、(-CH=)もしくは(-CH2-)、または-CH2-X-(式中、Xは、窒素、酸素、硫黄、またはセレンである)であり;
Zは、炭素、またはヘテロ原子であって、前記ヘテロ原子は、窒素、酸素、硫黄、またはセレンであり;
R1は、水素、酸素、アミン、カルボキシル、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、アリール、ハロゲン、トリフルオロメチル、ジニトロメチル、または前記の組み合わせであり;
R2およびR3は、独立して、水素、ヒドロキシル、アミン、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、およびハロゲンからなる群から選択される]
【0018】
ある実施態様において、前記Y結合は、-CH2-Xであって、前記-CH2は、ピロロ[1,2-a]キナゾリン-5-オンに結合している。
【0019】
ある実施態様において、R2、R3、またはR2およびR3は、1つまたはそれ以上の置換基を有するアリール基であって、前記1つまたはそれ以上の置換基は、ヒドロキシル、アミン、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、ハロゲン、ベンゼン、またはこれらの組み合わせである。
【0020】
ある実施態様において、R2、R3、またはR2およびR3は、フルオロメチルである。
【0021】
ある実施態様において、前記Y結合は、(-CH=)である。
【0022】
ある実施態様において、前記化合物は、
【化4】
またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物である。
【0023】
本発明の態様は、式IIIの化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物、あるいは式IIIの化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物を含む医薬組成物に関する。
式III:
【化5】
[式中、
Zは、炭素、またはヘテロ原子であって、前記ヘテロ原子は、窒素、酸素、硫黄、またはセレンであり;
R1は、水素、酸素、アミン、カルボキシル、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、アリール、ハロゲン、トリフルオロメチル、ジニトロメチル、または前記の組み合わせであり;
R2およびR3は、独立して、水素、ヒドロキシル、アミン、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、ハロゲン、ならびに前記水素、ヒドロキシル、アミン、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、ハロゲンまたはこれらの組み合わせで置換されたアリール基からなる群から選択され;ならびに
結合(Y)は、(-CH=)もしくは(-CH2-)-)または-CH2-X-(式中、Xは、窒素、酸素、硫黄またはセレンである)である]
【0024】
ある実施態様において、前記Y結合は、(-CH=)である。
【0025】
ある実施態様において、前記Y結合は、-CH2-Xであって、前記-CH2は、ピロロ[1,2-a]キナゾリン-5-オンに結合しているものである。
【0026】
本発明の態様は、式IVの化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物、あるいは式IVの化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物を含む医薬組成物に関する。
式IV:
【化6】
[式中、
Zは、炭素、またはヘテロ原子であって、前記ヘテロ原子は、窒素、酸素、硫黄、またはセレンであり;
R1、R2、R3、およびR4は、独立して、CO、SO2、SO、PO2、PO、CH、水素、疎水性直鎖状および環状炭化水素(約10~200Dの分子量のヘテロ環置換基を含む)からなる群から選択され;
結合(Y)は、メチリデン(-CH=)もしくはメチレン(-CH2-)-)または-CH2-X-(式中、Xは、窒素、酸素、硫黄、またはセレンである)であり;
A-M結合は、アミド-N(-Ra)-C(=O)-、スルホンアミド-N(-H)-S(=O2)-、メチルエーテル-C(-H2)-O-、メチルエステル-C(=O)-O-、カルボスルホン-C(-H2)-S(=O)(=O)-、リン酸-O-P(=O)(-OH)-、二リン酸-O-P(=O)(-O)-O-P(=O)(-O)-、ヒドラジドN(-H)-N(-H)-、セレノメチレン、メトキシル、エチル、グリコール;および/またはアミノ酸の構造を有する少なくとも二原子結合である]
【0027】
ある実施態様において、前記Y結合は、-CH2-Xであって、前記-CH2は、ピロロ[1,2-a]キナゾリン-5-オンに結合しているものである。
【0028】
ある実施態様において、前記Y結合は、(-CH=)である。
【0029】
ある実施態様において、前記化合物は、下記に示されるものまたはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物である。
【化7】
【0030】
ある実施態様において、前記疎水性直鎖状および環状炭化水素は:
a)少なくとも4個の炭素のアルキル基、少なくとも4個の炭素のアルケニル基、カルボキシ基で置換された少なくとも4個の炭素のアルキル基、カルボキシ基で置換された少なくとも4個の炭素のアルケニル基、アミノ基で置換された少なくとも4個の炭素のアルキル基、アミノ基で置換された少なくとも4個の炭素のアルケニル基、アミノおよびカルボキシ基の両方で置換された少なくとも4個の炭素のアルキル基、アミノおよびカルボキシ基の両方で置換された少なくとも4個の炭素のアルケニル基、および1つまたはそれ以上のハロゲンで置換されたアルキル基、
b)フェニル基、あるいは少なくとも1つのカルボキシ基で置換されたフェニル基、少なくとも1つのハロゲンで置換されたフェニル基、少なくとも1つのアルコキシ基で置換されたフェニル基、少なくとも1つのニトロ基で置換されたフェニル基、少なくとも1つのスルホ基で置換されたフェニル基、少なくとも1つのアミノ基で置換されたフェニル基、少なくとも1つのアルキルアミノ基で置換されたフェニル基、少なくとも1つのジアルキルアミノ基で置換されたフェニル基、少なくとも1つのヒドロキシ基で置換されたフェニル基、少なくとも1つのカルボニル基で置換されたフェニル基、および少なくとも1つの置換カルボニル基で置換されたフェニル基、
c)ナフチル基、あるいは少なくとも1つのカルボキシ基で置換されたナフチル基、少なくとも1つのハロゲンで置換されたナフチル基、少なくとも1つのアルコキシ基で置換されたナフチル基、少なくとも1つのニトロ基で置換されたナフチル基、少なくとも1つのスルホ基で置換されたナフチル基、少なくとも1つのアミノ基で置換されたナフチル基、少なくとも1つのアルキルアミノ基で置換されたナフチル基、少なくとも1つのジアルキルアミノ基で置換されたナフチル基、少なくとも1つのヒドロキシ基で置換されたナフチル基、少なくとも1つのカルボニル基で置換されたナフチル基、および少なくとも1つの置換カルボニル基で置換されたナフチル基、
d)ヘテロアリール基、あるいは少なくとも1つのカルボキシ基で置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのハロゲンで置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのアルコキシ基で置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのニトロ基で置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのスルホ基で置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのアミノ基で置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのアルキルアミノ基で置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのジアルキルアミノ基で置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのヒドロキシ基で置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのカルボニル基で置換されたヘテロアリール基、および/少なくとも1つの置換カルボニル基で置換されたヘテロアリール基、あるいはこれらの組み合わせのうちの1つを含むものである。
【0031】
ある実施態様において、前記化合物は、表1の化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物である。
表1
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
【表5】
【表6】
【0032】
ある実施態様において、前記化合物は、表6の化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物である。
表6
【表7】
【表8】
【表9】
【0033】
ある実施態様において、前記化合物は、ガレクチン3に対して約5nM~20μMの結合親和性を有する。
【0034】
ある実施態様において、前記化合物は、結晶形態または遊離形態である。前記遊離形態は、無水物または水和物でありうる。
【0035】
ある実施態様において、前記化合物は、ガレクチン1、ガレクチン8、ガレクチン9、または他のガレクチンより高い特異性でガレクチン3に結合する。
【0036】
ある実施態様において、前記化合物は、インスリン受容体およびインスリン様増殖因子1受容体に結合するGal-3を調節する。
【0037】
本発明の態様は、治療上の有効量の本明細書に記載の化合物、および医薬的に許容される補助剤、賦形剤、製剤担体またはこれらの組み合わせを組成物に関する。
【0038】
ある実施態様において、前記組成物は、治療上の有効量の本明細書に記載の化合物、ならびに治療上の有効量の抗炎症薬、抗線維症薬、医薬品、栄養補助薬品、サプリメント、またはこれらの組み合わせを含む。
【0039】
ある実施態様において、前記組成物は、経腸または非経口投与で使用するための、許容可能な医薬担体中に前記化合物を含む。
【0040】
ある実施態様において、許容可能な医薬担体中に前記化合物を含む医薬組成物は、経口、静脈内または皮下投与で使用するために製剤化することができる。
【0041】
本発明の態様は、治療を必要とする対象における疾患の治療方法であって、少なくとも1つの本明細書に記載の化合物を含む医薬組成物の治療上の有効量を投与することを特徴とする方法に関する。
【0042】
ある実施態様において、前記疾患は、ガレクチン3の増加に起因する病理学的疾患に関連する障害である。
【0043】
ある実施態様において、前記疾患は、アルコール性またはウイルス性脂肪性肝炎、非アルコール性脂肪性肝炎、線維症、硬変、炎症疾患、代謝障害、インスリン耐性、自己免疫疾患、腫瘍性疾患、代謝障害、または癌である。
【0044】
ある実施態様において、前記炎症疾患は、炎症性腸疾患、クローン病、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス、関節炎、関節リウマチ、喘息、または潰瘍性大腸炎である。
【0045】
ある実施態様において、前記線維症は、肝線維症、腎線維症、肺線維症、または心臓線維症である。
【0046】
ある実施態様において、前記自己免疫疾患は、関節リウマチ、皮膚疾患、または多発性硬化症である。
【0047】
ある実施態様において、前記疾患は、心不全、不整脈、または尿毒症性心筋症である。
【0048】
ある実施態様において、前記疾患は、慢性腎臓病および突発性肺疾患である。
【0049】
ある実施態様において、前記疾患は、自己免疫性、増殖性および線維性皮膚疾患であり、適宜、乾癬またはアトピー性皮膚炎であってもよい。
【0050】
ある実施態様において、前記腫瘍性疾患は、良性もしくは悪性腫瘍性疾患である。
【0051】
本発明の態様は、1型糖尿病および肥満症に関連する全身性インスリン耐性の治療方法に関する。
【0052】
本発明の態様は、2型糖尿病(T2DM)に関連する全身性インスリン耐性の治療方法に関する。
【0053】
本発明の態様は、肥満症、妊娠糖尿病、または前糖尿病に関連する全身性インスリン耐性の治療方法に関する。
【0054】
ある実施態様において、本明細書に記載の化合物または組成物による治療は、インスリン作用に対する細胞の感受性を回復する。
【0055】
本発明は、添付の図面を参照してさらに説明されるものであって、図中、同様の構造はいくつかの図において同様の番号で示される。示される図面は、必ずしも縮尺どおりではなく、本発明の原理を示すために一般的に強調されて示されている。
【図面の簡単な説明】
【0056】
図1図1は、糖鎖結合ドメイン(CRD)結合ポケットと乳糖によるS面(S Face)(青色)および本発明の実施態様による本明細書に記載の化合物の結合標的であるアロステリック相互作用部位の可能性のある部位である(F Face)を表すGal-3の高解像度3D構造を示す。
図2A図2は、アロステリック化合物(左、AGS-0028)および本発明の実施態様によるガラクトースに基づく化合物(右、TD-139)の比較解析である15N NMRシフトを示す。
図2B図2は、アロステリック化合物(左、AGS-0028)および本発明の実施態様によるガラクトースに基づく化合物(右、TD-139)の比較解析である15N NMRシフトを示す。
図3A図3Aは、その本発明の実施態様によるリガンドとのGal-3相互作用に影響を及ぼしうるアロステリック化合物(緑色)の可能性のある標的として同定されたGal-3のF面における結合部位ポケット(灰色)内の疎水性パッチ(黄色)の3D画像を示す。
図3B図3Bは、本発明の実施態様による、-5.96のグライドスコア(Glide score)でGal-3のF面におけるこれらのアロステリック化合物の可能性のある標的と相互作用する化合物AGS-0144(緑色)の3D画像を示す。
図3C図3Cは、本発明の実施態様による、-7.09のグライドスコアでGal-3のF面におけるこれらのアロステリック化合物の可能性のある標的と相互作用する化合物AGS-0164(緑色)の3D画像を示す。
図4図4は、蛍光偏光(FP)を用いて、本発明の実施態様による蛍光リガンド(FL)とGal-3のCRDとの相互作用を示す方法を示す。CRDに結合する可能性のある阻害剤は、FLと競合し、偏光シグナルを減少する。
図5図5Aおよび5Bは、本発明の実施態様によるアロステリック阻害剤AGS-0229と比較したガラクトース誘導体[TD-149]によるFPの阻害を示す。アロステリックガレクチン3阻害剤によるFP(蛍光偏光)の弱いシグナル(図5A,AGS-0229)をCRD部位に直接結合するガラクトシド誘導体によって生じる強いシグナル[図5B,TD-139]と比較する。
図6図6は、蛍光タグ(ドナー)リガンドを用いて、蛍光発光化合物でタグを付けた標的ガレクチン3(アクセプター)との相互作用を測定する蛍光共鳴エネルギー転移(FRET)解析法のスキーム図である。2つの蛍光タグ分子による相互作用は、本発明の実施態様による、蛍光「ドナー」リガンドと蛍光発光化合物でタグを付けた標的Gal-3「アクセプター」との間に蛍光共鳴エネルギー転移(FRET)を作り出す。
図7A図7Aは、本発明の実施態様による、Gal-3との相互作用がCRD占有状態に感受性を有するGal-3に対する2つの特異的な抗体を用いるサンドイッチELISA法を示す。よって、CRDと相互作用する化合物は、ELISAシグナルを阻害する。
図7B図7Bは、Gal-3の機能的なリガンドをGal-3に対する特異的な抗体とともに用いて、本発明の実施態様による、リガンド-標的相互作用の阻害を測定するためのサンドイッチELISA法を示す。
図8A図8Aは、本発明の実施態様による、化合物AGS-0028によるGal-3との様々なインテグリン相互作用の阻害の比較を示す。
図8B図8Bおよび8Cは、本発明の実施態様によるガラクトース誘導体化合物であるアロステリック化合物AGS-0229(図8B)およびTD-139(図8C)によるGal-3とのインテグリンαMβ2相互作用の阻害を示す。
図8C図8Bおよび8Cは、本発明の実施態様によるガラクトース誘導体化合物であるアロステリック化合物AGS-0229(図8B)およびTD-139(図8C)によるGal-3とのインテグリンαMβ2相互作用の阻害を示す。
図8D図8Dおよび8Eは、本発明の実施態様によるガラクトース誘導体化化合物と比較したGal-3に対するアロステリック阻害剤AGS-0229の特異性を示す。インテグリンαMβ2とのGal-3(青色のダイヤモンド形)相互作用のELISAアッセイ(図8D,左)は、AGS-0028のGal-3に対する特異性を明らかに示す一方、ガラクトース誘導体TD-139は、Gal-3に加えて様々なガレクチン(ガレクチン1(三角形)、8(円形)、および9(赤色のダイヤモンド形))とインテグリンαMβ2との相互作用を阻害する(図8E)。
図8E図8Dおよび8Eは、本発明の実施態様によるガラクトース誘導体化化合物と比較したGal-3に対するアロステリック阻害剤AGS-0229の特異性を示す。インテグリンαMβ2とのGal-3(青色のダイヤモンド形)相互作用のELISAアッセイ(図8D,左)は、AGS-0028のGal-3に対する特異性を明らかに示す一方、ガラクトース誘導体TD-139は、Gal-3に加えて様々なガレクチン(ガレクチン1(三角形)、8(円形)、および9(赤色のダイヤモンド形))とインテグリンαMβ2との相互作用を阻害する(図8E)。
図9A図9Aは、本発明の実施態様による、ガラクトース誘導体化化合物TD-139を加えたGal-3(Gal-3FL)の全体分子の15N-NMRシフトを示す。
図9B図9Bは、本発明の実施態様による、Gal-3がTD-139と相互作用するときに見られるシフトにほぼ類似するCRD結合アミノ酸のシフトを示す、機能的な糖タンパク質(インテグリンなど)との相互作用によるGal-3アミノ酸の15N-NMRシフトを示す。機能的な糖タンパク質インテグリンとのガレクチン3相互作用は、CRD結合アミノ酸に効果を生じ、相当する15N-NMRシフトを引き起こす。
図9C図9Cは、本発明の実施態様による、インテグリンαMβ2(赤色の円形)およびαVβ6(黒色の四角形)に対するGal-3結合活性(親和性および化学量論)を反映する平均強度変化の比較を示す。
図9D図9Dは、本発明の実施態様による、インテグリンαVβ6に対するGal-3 CRD結合活性(親和性および化学量論)15N NMR強度変化を示す。
図9E図9Eは、本発明の実施態様による、インテグリンαVβ6との相互作用によるGal-3FLの15N NMR強度におけるAGS-0028の効果を示す。
図9F図9Fは、AGS-0028をインテグリンαVβ6に結合しているGal-3に付加することによるGal-3CRDの15N NMRシフト(AA114-250)を示す。AGS-0028は、Gal-3CRDのαVβ6に対する結合を減弱する。
図10図10は、本発明の実施態様による、炎症ストレス付与マクロファージ(エンドトキシンでストレス付与したTHP-1単球細胞-炎症モデル)によるh-MCP-1の分泌におけるGal-3阻害剤の効果を示す。
図11A図11Aは、化合物AGS-0028とガラクトシド誘導体TD-139との相乗的な阻害効果を示す。よって、AGS-0028は、Gal-3とGal-3BPとの結合を阻害するが、TD-139のCRDへの結合に影響を及ぼさないようにCRDの3D構造を減弱する。AGS-0028は、ネガティブに減弱し(ガレクチン3とGal-3BPとの結合を阻害する)、ガレクチン3とガレクチン3BPのこの相互作用のTD-139阻害と相乗的である。
図11B図11Bは、化合物AGS-0905が、CRD親和性をポジティブに増加するCRDの3D構造を減弱し、Gal-3のGal-3BPとの結合率を高めることを示す。よって、CRDにおけるAGS-0905の効果は、本発明の実施態様によれば、TD-139に対して拮抗的であり、Gal-3とそのリガンドGal-3PBとの相互作用におけるその阻害を効果的に減少させる。
図12A図12Aは、AGS-0905が、本発明の実施態様によれば、インテグリンαVβ6に対するGal-3結合を高め、TD-139の阻害効果を用量応答的に効果的に減少させることを示す。AGS-0905は、インテグリンαVβ6に対するガレクチン3結合のその阻害の逆転により示されるように、TD-139のガレクチン3に対する結合を用量応答的に減少させた。図12Aは、本明細書に記載の化合物もまた、糖タンパク質の受容体に対するその親和性の増加によりCRDに効果を生じうることを示す。
図12B-1】図12Bは、本発明の実施態様による式IおよびIIで示される数種類の化合物について低いμMレベルでのインテグリンαVβ6に対するGal-3結合の阻害を示す。
図12B-2】図12Bは、本発明の実施態様による式IおよびIIで示される数種類の化合物について低いμMレベルでのインテグリンαVβ6に対するGal-3結合の阻害を示す。
図12C図12Cは、本発明の実施態様による式IIIおよびIVで示される数種類の化合物について低いμMレベルでのインテグリンαMβ2に対するGal-3結合の阻害を示す。
図12D図12Dは、本発明の実施態様による式IIIおよびIVで示される数種類の化合物について低いμMレベルでのGal-3結合タンパク質に対するGal-3結合の阻害を示す。図12Dは、本明細書に記載の化合物もまた、AGS-0143によるこの実験で示されるように、糖タンパク質の受容体に対するCRD親和性を増加させることができることを示す。
図12E-1】図12Eは、本発明の実施態様による式IIIで示される化合物について低いμMレベルでのTGFベータ受容体1型(遺伝子:TGFBR1)に対するGal-3結合の阻害を示す。図12Eは、本明細書に記載の化合物もまた、AGS-0150によるこの実験で示されるように、糖タンパク質の受容体に対するCRD親和性を増加させることができることを示す。
図12E-2】図12Eは、本発明の実施態様による式IIIで示される化合物について低いμMレベルでのTGFベータ受容体1型(遺伝子:TGFBR1)に対するGal-3結合の阻害を示す。図12Eは、本明細書に記載の化合物もまた、AGS-0150によるこの実験で示されるように、糖タンパク質の受容体に対するCRD親和性を増加させることができることを示す。
図12F図12Fは、本発明の実施態様による式IIIおよびIVで示される数種類の化合物について低いμMレベルでのインスリン受容体(遺伝子:INSR)に対するGal-3結合の阻害を示す。図12Fは、本明細書に記載の化合物もまた、AGS-0150によるこの実験で示されるように、糖タンパク質の受容体に対するCRD親和性を増加させることができることを示す。
図12G図12Gは、本発明の実施態様による化合物が、ガラクトシド誘導体と同様に低いμMレベルでのインスリン様増殖因子1受容体(IGFR1、遺伝子IGF1R)に対するGal-3結合を調節することを示す。図12Eは、本明細書に記載の化合物もまた、AGS-0903によるこの実験で示されるように、糖タンパク質の受容体に対するCRD親和性を増加させることができることを示す。
【発明を実施するための形態】
【0057】
本発明の詳細な実施態様が本明細書で開示されるが、開示される実施態様は、様々な形態で具現されうる本発明の例示にすぎないことが理解されるべきである。さらに、様々な本発明の実施態様に関して記載される例の各々は、例示を意図するものであって、限定されるものではない。また、図面は必ずしも縮尺どおりではなく、ある特徴を強調して特定の構成の詳細を示しうるものである。さらに、図面で示されるいずれの測定値、規格などは例示を意図するものであって、限定されるものではない。それゆえ、本明細書で開示される具体的な構造および機能の詳細は、限定するものと解釈されるべきではなく、単に本発明を種々適用することを当業者に教示する代表的な例として解釈されるべきである。
【0058】
本明細書における文献の引用は、本明細書で引用される文献のいずれもが関連する先行技術であること、または引用される文献が本出願の請求項の特許性に対する基礎として考えられることを認めるものとして意図されるものではない。
【0059】
本明細書および特許請求の範囲を通して、下記用語は、特に他で明確に示されていない限り、本明細書に明確に関連する意味を示す。本明細書で用いられる用語「1の実施態様において」および「ある実施態様において」は、必ずしも同一の実施態様を意味しないが、そうであってもよい。さらに、本明細書で用いられる用語「別の実施態様において」および「ある別の実施態様において」は、必ずしも異なる実施態様を意味しないが、そうであってもよい。よって、下記に記載されるように、様々な本発明の実施態様は、本発明の範囲または精神から逸脱することなく容易に組わせることができる。
【0060】
さらに、本明細書で用いられるように、「a」、「an」、および「the」の意味には、複数の対象が含まれる。
【0061】
特に断りがなければ、本明細書に表される全てのパーセンテージは、重量/重量である。
【0062】
ガレクチン
ガレクチン(ガラプチンまたはS-レクチンとしても知られている)は、βガラクトシドに結合するレクチンのファミリーである。一般名としてのガレクチンは、動物レクチンの一ファミリーについて1994年に提唱された(Barondes, S. H., et al.: Galectins: a family of animal beta-galactoside-binding lectins. Cell 76, 597-598, 1994)。このファミリーは、βガラクトシドに対する親和性を示す少なくとも1つの特徴的な糖鎖結合ドメイン(CRD)を有し、特定の配列エレメントを共有するものとして定義される。さらなる構造上の特徴により、ガレクチンは、下記を含む3つのサブグループに分類される:(1)単一のCRDを有するガレクチン、(2)リンカーペプチドで連結した2つのCRDを有するガレクチン、および(3)異なるタイプのN末端ドメインに連結した1つのCRDを有する1メンバー(ガレクチン3)のグループ。ガレクチン糖鎖結合ドメインは、約135アミノ酸のベータサンドイッチ構造である。この2つのシートは、凹面を形成する6つの鎖(S面とも呼ばれる)と凹面を形成する5つの鎖(F面とも呼ばれる)でわずかに曲がっている。前記凹面は、糖が結合する溝を形成する(Leffler H, Carlsson S, Hedlund M, Qian Y, Poirier F (2004). "Introduction to galectins". Glycoconj. J. 19 (7-9): 433-40)。
【0063】
発生、分化、形態形成、腫瘍転移、アポトーシス、RNAスプライシング、および多くの他の減少を含む広範囲の様々な生物学的現象は、ガレクチンに関連することが示されている。
【0064】
1つまたは2つの糖ドメインをタンデムに有する少なくとも15種類の哺乳類ガレクチンタンパク質が同定されている。ガレクチン3(Gal-3)(MAC2としても知られている)は、単一遺伝子LGALS3によってコードされるガレクチンである。
【0065】
ガレクチンタンパク質は、炎症、線維化、自己免疫、および異常増殖に関連する疾患を含むがこれらに限定されない多くの動物およびヒトの病変で顕著に増加する。ガレクチンは、下記で説明されるように、疾患の病理発生に直接関連している。例えば、ガレクチンに依存しうる疾患の状態としては、以下に限定されないが、急性および慢性炎症、アレルギー性疾患、喘息、皮膚炎、自己免疫疾患、炎症性および変形性関節炎、免疫介在神経疾患、複数の器官(肝臓、肺、腎臓、膵臓、および心臓を含むが、これらに限定されない)の線維症、炎症性腸疾患、アテローム性動脈硬化症、心不全、眼炎症疾患、様々な癌が挙げられる。
【0066】
病状に加えて、ガレクチンは、ワクチン、外来病原、および癌細胞に対する免疫細胞の応答を調節する際の重要な調節分子である。
【0067】
よって、結合し、Gal-3の病理活性および代謝活性を特異的に減弱する選択的な薬剤学的特性を有する化合物および化合物の製造方法を提供することが必要とされている。ある実施態様において、これらの化合物は、非特異的相互作用による副作用を減らし、他のガレクチン代謝活性を減弱することができる。
【0068】
化合物
本発明の態様は、式Iの化合物またはその塩もしくは溶媒和物に関する。
式I:
【化8】
【0069】
本発明の態様は、コアピロロキナゾリン-ケトン構造が、選択されたアリール化合物に単一原子架橋(Y)を介して結合している式Iの構造を有する化合物に関する。ある実施態様において、前記アリール基は、CRD結合性を変化させるGal-3アロステリック結合を可能にする置換基(R2およびR3)を有する。ある実施態様において、前記結合(Y)のメチリデン(-CH=)は、EまたはZ異性体となりうる(表1の実施例1A、B、およびCを参照)。
【0070】
ある実施態様において、前記結合(Y)は、メチレン(-CH2-)または-Se-、-S-、-N-もしくは-O-の単一原子からもさらに選択される(表1の実施例1Dを参照)。
【0071】
ある実施態様において、Zは、分子に取り込まれる窒素、酸素または硫黄などのヘテロ原子を示す。
【0072】
ある実施態様において、式Iの化合物の置換基R1は、水素、酸素、アミン、カルボキシル、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、アリール、ハロゲン、トリフルオロメチル、ジニトロメチル、またはこれらの組み合わせから選択される。ある実施態様において、R2およびR3は、各々独立して、水素、ヒドロキシル、アミン、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、およびハロゲンからなる群から選択される。
【0073】
ある実施態様において、R2および/またはR3は、独立して、前記水素、ヒドロキシル、アミン、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、ハロゲン、ベンゼン、またはこれらの組み合わせで置換されたアリール基である。ある実施態様において、R1および/またはR2は、式IIで示されるように(表1の実施例2A、2B、および2Cを参照)、フルオロメチルである。
【0074】
本発明の態様は、式Iの化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物、あるいは式Iの化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物を含む医薬組成物に関する。
式I:
【化9】
[式中、
(Y)結合は、(-CH=)もしくは(-CH2-)または-CH2-X-(式中、Xは、窒素、酸素、硫黄、またはセレンである)であり;
Zは、炭素またはヘテロ原子であって、前記ヘテロ原子は、窒素、酸素、硫黄、またはセレンであり;
R1は、水素、酸素、アミン、カルボキシル、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、アリール、ハロゲン、トリフルオロメチル、ジニトロメチル、またはこれらの組み合わせであり;
R2およびR3は、独立して、水素、ヒドロキシル、アミン、カルボキシル、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、およびハロゲンからなる群から選択される]
【0075】
ある実施態様において、Y結合は、-CH2-Xであって、前記-CH2は、前記ピロロ[1,2-a]キナゾリン-5-オンに結合しているものである。
【0076】
ある実施態様において、R2、R3、またはR2およびR3は、1つまたはそれ以上の置換基を有するアリール基であって、前記1つまたはそれ以上の置換基は、ヒドロキシル、アミン、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、ハロゲン、ベンゼン、またはこれらの組み合わせである。
【0077】
ある実施態様において、R2、R3、またはR2およびR3は、フルオロメチルである。
【0078】
ある実施態様において、R2、R3、またはR2およびR3は、ヒドロキシル、C1-C4アルコキシ、またはこれらの組み合わせである。
【0079】
ある実施態様において、前記化合物は、
【化10】
またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物である。
【0080】
本発明の態様は、式IIの構造を有する化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物に関する。
【化11】
式II
【0081】
ある実施態様において、アロステリック活性は、A-M結合の特性およびアリール基置換基の特性により5ηM~20μMのIC50範囲で高めることができる。
【0082】
ある実施態様において、A-Mは、アミド-N(-Ra)-C(=O)-、スルホンアミド-N(-H)-S(=O2)-、メチルエーテル-C(-H2)-O-、メチルエステル-C(=O)-O-、カルボスルホン-C(-H2)-S(=O)(=O)-、リン酸-O-P(=O)(-OH)-、二リン酸-O-P(=O)(-O)-O-P(=O)(-O)-、ヒドラジド-N(-H)-N(-H)-、セレノメチレン、メトキシル、エチル、グリコールおよび/またはアミノ酸の構造を有する二原子結合でありうる。
【0083】
ある実施態様において、前記Y結合は、-CH2-Xであって、前記-CH2は、前記ピロロ[1,2-a]キナゾリン-5-オンに結合しているものである。
【0084】
ある実施態様において、R2、R3、またはR2およびR3は、1つまたはそれ以上の置換基を有するアリール基であって、前記1つまたはそれ以上の置換基は、ヒドロキシル、アミン、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、ハロゲン、ベンゼン、またはこれらの組み合わせである。
【0085】
ある実施態様において、R2、R3、またはR2およびR3は、フルオロメチルである。
【0086】
ある実施態様において、式IIにおけるA-M物質は、アミド、スルホンアミド、セレノメチレン、メトキシル、メチルエステル、エチル、グリコール、および類似物の構造を有する二原子結合でありうる(表1の実施例2D、2E、および2Fを参照)。
【0087】
本発明の態様はまた、式IIの構造を有する化合物またはその塩もしくは溶媒和物に関するものであって、前記化合物は、直鎖状ピロロキナゾリン-ケトン構造を有するコアピロロキナゾリン-ケトン構造を有する。前記結合(Y)は、メチレン(-CH2-)もしくはメチリデン(-CH=)の単一原子架橋または-Se-、-S-、-N-もしくは-O-のうちの1つからさらに選択することができる(表1の実施例3Aおよび3Bを参照)。
【0088】
本発明の態様はまた、式IIIの構造を有する化合物またはその塩もしくは溶媒和物に関する。
式III:
【化12】
【0089】
ある実施態様において、Zは、分子に取り込まれる窒素、酸素または硫黄などのヘテロ原子を示す。ある実施態様において、R1は、水素、ヒドロキシル、アミン、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、ハロゲン、およびトリフルオロメチルから選択される。ある実施態様において、R2およびR3は、各々独立して、水素、ヒドロキシル、アミン、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、ハロゲン、ならびに前記水素、ヒドロキシル、アミン、C1-C6アルキル、C1-C4アルコキシ、ハロゲン、およびこれらの組み合わせで置換されたアリール基からなる群から選択される。
【0090】
ある実施態様において、前記結合(Y)は、(-CH=)もしくは(-CH2-)-)または-CH2-X-(式中、Xは、窒素、酸素、硫黄、またはセレンである)である。ある実施態様において、Y結合は、-CH2-Xであって、前記-CH2は、前記ピロロ[1,2-a]キナゾリン-5-オンに結合しているものである。
【0091】
本発明の態様は、式IVで示される構造を有する化合物またはその塩もしくは溶媒和物に関する。
式IV:
【化13】
【0092】
ある実施態様において、アロステリック活性は、A-M結合の特性および第2のアリール基置換基の特性により高めることができる。
【0093】
ある実施態様において、式IVにおけるA-M物質は、アミド、スルホンアミド、セレノメチレン、メトキシル、メチルエステル、エチル、グリコール、および二原子結合の構造を有する二原子結合でありうる。
【0094】
本発明の態様はまた、式IVの構造を有する化合物またはその塩もしくは溶媒和物に関する。
【0095】
ある実施態様において、Zは、炭素またはヘテロ原子であって、前記ヘテロ原子は、窒素、酸素、硫黄、またはセレンであり;前記結合(Y)は、メチリデン(-CH=)もしくはメチレン(-CH2-)-)または-CH2-X-(式中、Xは、窒素、酸素、硫黄またはセレンである)であり;前記A-M結合は、アミド-N(-Ra)-C(=O)-、スルホンアミド-N(-H)-S(=O2)-、メチルエーテル-C(-H2)-O-、メチルエステル-C(=O)-O-、カルボスルホン-C(-H2)-S(=O)(=O)-、リン酸-O-P(=O)(-OH)-、二リン酸-O-P(=O)(-O)-O-P(=O)(-O)-、ヒドラジド-N(-H)-N(-H)-、セレノメチレン、メトキシル、エチル、グリコール;および/またはアミノ酸の構造を有する少なくとも二原子結合である。
【0096】
ある実施態様において、R1、R2、R3、およびR4は、独立して、CO、SO2、SO、PO2、PO、CH、水素、疎水性直鎖状および環状炭化水素(約10~200Dの分子量のヘテロ環置換を含む)からなる群から選択される。
【0097】
ある実施態様において、前記化合物は、表1の実施例4Aに示される化合物の構造を有する。
【0098】
ある実施態様において、前記疎水性直鎖状および環状炭化水素は:
a)少なくとも4個の炭素のアルキル基、少なくとも4個の炭素のアルケニル基、カルボキシ基で置換された少なくとも4個の炭素のアルキル基、カルボキシ基で置換された少なくとも4個の炭素のアルケニル基、アミノ基で置換された少なくとも4個の炭素のアルキル基、アミノ基で置換された少なくとも4個の炭素のアルケニル基、アミノおよびカルボキシ基の両方で置換された少なくとも4個の炭素のアルキル基、アミノおよびカルボキシ基の両方で置換された少なくとも4個の炭素のアルケニル基、および1つまたはそれ以上のハロゲンで置換されたアルキル基、
b)フェニル基、あるいは少なくとも1つのカルボキシ基で置換されたフェニル基、少なくとも1つのハロゲンで置換されたフェニル基、少なくとも1つのアルコキシ基で置換されたフェニル基、少なくとも1つのニトロ基で置換されたフェニル基、少なくとも1つのスルホ基で置換されたフェニル基、少なくとも1つのアミノ基で置換されたフェニル基、少なくとも1つのアルキルアミノ基で置換されたフェニル基、少なくとも1つのジアルキルアミノ基で置換されたフェニル基、少なくとも1つのヒドロキシ基で置換されたフェニル基、少なくとも1つのカルボニル基で置換されたフェニル基、および少なくとも1つの置換カルボニル基で置換されたフェニル基、
c)ナフチル基、あるいは少なくとも1つのカルボキシ基で置換されたナフチル基、少なくとも1つのハロゲンで置換されたナフチル基、少なくとも1つのアルコキシ基で置換されたナフチル基、少なくとも1つのニトロ基で置換されたナフチル基、少なくとも1つのスルホ基で置換されたナフチル基、少なくとも1つのアミノ基で置換されたナフチル基、少なくとも1つのアルキルアミノ基で置換されたナフチル基、少なくとも1つのジアルキルアミノ基で置換されたナフチル基、少なくとも1つのヒドロキシ基で置換されたナフチル基、少なくとも1つのカルボニル基で置換されたナフチル基、および少なくとも1つの置換カルボニル基で置換されたナフチル基、
d)ヘテロアリール基、あるいは少なくとも1つのカルボキシ基で置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのハロゲンで置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのアルコキシ基で置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのニトロ基で置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのスルホ基で置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのアミノ基で置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのアルキルアミノ基で置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのジアルキルアミノ基で置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのヒドロキシ基で置換されたヘテロアリール基、少なくとも1つのカルボニル基で置換されたヘテロアリール基、および/少なくとも1つの置換カルボニル基で置換されたヘテロアリール基、あるいはこれらの組み合わせのうちの1つを含みうる。
【0099】
これらの例に束縛されることなく、他の誘導体および/または置換体は、活性な医薬物質標的ガレクチンである。化合物のさらなる例を表1に示す。
表1:アロステリックガレクチンシフト化合物(AGS)の例:
【表10】
【表11】
【表12】
【表13】
【表14】
【表15】
【0100】
本発明の態様は、治療用製剤で使用するための、経腸または非経口投与のための化合物または許容可能な医薬担体中に化合物を含む組成物に関する。ある実施態様において、前記組成物は、経口製剤により経腸で、あるいは静脈内または皮下経路により非経口で投与することができる。
【0101】
本発明の態様は、レクチンタンパク質が病理発生で役割を果たす様々な障害(以下に限定されないが、慢性炎症、線維性疾患、代謝障害、および悪性疾患を含む)の治療のための化合物または組成物に関する。ある実施態様において、前記化合物は、病態生理経路を調節して、炎症、線維化、血管形成、全身性インスリン耐性、癌の進行、および転移を生じることが知られているレクチンまたはガレクチンタンパク質との糖タンパク質相互作用を模倣することができる。
【0102】
ある実施態様において、前記化合物は、単一炭素原子であるメチルを介してアリール化合物に結合しているピロロキナゾリン-ケトン構造を含む。
【0103】
ある実施態様において、特定の芳香族置換基をアリールコア構造に付加して、アリール結合ピロロキナゾリン-ケトン構造の親和性をさらに高めることができる。このような芳香族置換基は、その化合物と、レクチンの糖鎖結合ドメイン(CRD)に近接するガレクチン上に露出されたアミノ酸残基(例えば、アルギニン、トリプトファン、ヒスチジン、グルタミン酸など)との相互作用を高め、それによりCRDとの結合の急速な変化と結合特異性を高めることができる。
【0104】
ある実施態様において、前記アリール化合物は、エチル、エステル、メチル-アルコキシ、アミド、スルホンアミド、メチル-スルホン、またはメチル-セレンを介して結合し、さらにピロロキナゾリン-ケトン化合物に結合している1つのベンゼン環または2つのアリールコアを含む。
【0105】
ある実施態様において、前記化合物は、対称なジ-ピロロキナゾリン-ケトン-L-アリール化合物であって、2つのピロロキナゾリン-ケトン-L-アリールが、1つまたはそれ以上の結合によりアリール化合物を介して結合し、対称に切断されて、活性な医薬的な抗Gal-3化合物を生じる化合物である。
【0106】
ある実施態様において、前記化合物は、二硫黄、二セレン、エステル、またはアミド結合などの1つまたはそれ以上の全身で切断可能な結合を介して結合している対称なジ-ピロロキナゾリン-ケトン-L-アリールである。投与後に酵素切断によって全身(主に、肝臓)で作り出される生じた2つの化合物は、活性な医薬的な抗Gal-3である。
【0107】
他の実施態様において、前記化合物は、アリール置換基が対称ではなく、非対称でありうる。例えば、前記化合物は、アリールコア構造において異なる芳香族または脂肪族置換基を有しうる。
【0108】
ある実施態様において、前記化合物は、フッ化物誘導体化ピロロキナゾリン-ケトン-メチル-ジフェノールである。
【0109】
本発明の態様は、式(I、II、III、IV)の化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物に関する。
【0110】
ある実施態様において、前記化合物は、遊離形態である。ある実施態様において、前記遊離形態は、無水物である。ある実施態様において、前記遊離形態は、溶媒和物、例えば、水和物である。
【0111】
ある実施態様において、式(I、II、III、およびIV)の化合物は、結晶形態である。
【0112】
理論に束縛されることなく、ピロロキナゾリン-ケトン含有分子を含む化合物は、Gal-3との特異的な相互作用のための化学的、物理的およびアロステリックな特徴を維持し、その標的糖タンパク質の認識に影響を及ぼしつつ、この化合物を代謝的に安定にするものと考えられている。ある実施態様において、前記ピロロキナゾリン-ケトンアリールハイブリッド化合物は、ガラクトースに基づく阻害剤より代謝的により安定である。
【0113】
さらに、本発明の態様によれば、本明細書に記載の化合物およびその誘導体は、Gal-3におけるCRD部位と相互作用しない。予想外なことに、本明細書に記載の化合物は、様々なインテグリン、Gal-3BP、エラスチン、インスリン受容体、TGFb1-r=受容体、HSP60、CD13、PSAなどの糖タンパク質の相互作用を、CRD部位への結合から妨げることができる。
【0114】
さらに、本明細書に記載の化合物は、これらの化合物に、共通のCRD部位を共有する他のガレクチンに対して高い特異性を生じる、Gal-3のF面を特異的に標的とする。このことは図1から理解することができる。図1は、ガレクチン3のC末端CRD部位のS面との乳糖(青色)相互作用の3D図を示す。
【0115】
さらに、Gal-3のF面を標的とする本明細書に記載の化合物は、15N NMR実験における明確な変化を示した。図2Aおよび図2Bは、アロステリック化合物(左、AGS-0028)およびガラクトース誘導体化合物(右、TD-139)の15NMRシフトによる比較解析である。図2Aおよび2Bは、アロステリック部位相互作用が、ガラクトース誘導体化合物で記録された強いシフト(図2B、TD-139、最大0.4ppm)と比較して、C末端のCRDのS面(アミノ酸114-245)でのわずかなシフト(図2A、AGS-0028、最大0.02ppm)を引き起こすことを示す。
【0116】
ある態様において、前記化合物は、化学的特質が経口薬物のためのリピンスキーのルールオブファイブに従うように設計することができる[Lipinski, 2004, "Lead- and drug-like compounds: the rule-of-five revolution". Drug Discovery Today: Technologies 1 (4): 337-341]。
【0117】
ある態様において、前記ハイブリッド化合物における置換基は、薬物可能な特徴についてのインシリココンピューター構造ADME予測解析により選択される。
【0118】
さらに、立体異性体化は、同一の2D名称を有する化合物が3D配向性において異なり、コンピューターモデルおよび生物学的試験で極めて異なるスコアを示す場合に考慮することができる。
【0119】
ある実施態様において、インシリココンピューター解析は、安定性と予測される代謝物について行うことができ、例えば、特定の置換基を有しない芳香族環が、肝ミクロソームでより早く代謝または/および酸化されうることである。
【0120】
さらに、薬物可能性類似構造(drugability likeness structure)は、以下を含めて考慮することができる:医薬の化学法則[Lipinski CA. 2004, Drug Discovery Today: Technologies. 1 (4): 337-341]により設定される、分子量[<450]、Log pまたはcLog P[<5.0]、H結合ドナー[<5]、H結合アクセプター[<10]、極性表面積[<140 A0]、回転可能結合[<10]、リガンド効率(LE)[>0.4]、脂溶性効率(Lipophilic Efficiency)(LipE)[>6]。
【0121】
さらに、アロステリック部位への結合は、CRDの3D構造における可能性のある効果を示し、それによりそのガラクトースリガンドへのCRD親和性を低くしうるか、または高くしうる結合ポケット特異性を減弱することをインシリコ3D解析(図2Aおよび2Bを参照)によって検討することができる。
【0122】
F面の結合部位ポケット(灰色)内における式Iの化合物AGS-0028(緑色)の疎水性パッチ(黄色)への結合が図3Aに示される。図3Aを参照すると、Gal-3のF面における結合部位ポケット(灰色)内の疎水性パッチ(黄色)について、ガレクチン3相互作用にそのリガンドが影響を与えうるアロステリック化合物(緑色)の可能性のある標的として示されている。
【0123】
式IIの化合物AGS-0144(緑色)は、-5.96のグライドスコアでガレクチン3のF面においてこれらのアロステリック化合物の可能性のある標的と相互作用することが示されている。(図3B)。
【0124】
図3Cは、開示された化合物AGS-0164(緑色)が、-7.09のグライドスコアでGal-3のF面においてこれらのアロステリック化合物の可能性のある標的と結合することを示す。
【0125】
本発明のある態様は、哺乳類(例えば、ヒト)における治療剤として使用するための式I、式II、式IIIまたは式IVの化合物に関する。
【0126】
本発明のある態様は、式I、式II、式IIIまたは式IVの化合物を含み、適宜、医薬的に許容される添加剤(例えば、担体または賦形剤)を含んでいてもよい医薬組成物に関する。
【0127】
ある実施態様において、前記化合物は、Gal-3に対してアロステリック部位を介して高い選択性で結合し、CRDに影響を与える。
【0128】
ある実施態様において、前記化合物は、5ηM~20μMの範囲でGal-3に対して非常に高い選択性および親和性を有する。
表2:式IIの化合物の例
【表16】
【表17】
表3
【表18】
表4:式IIにさらに誘導体化されうる式Iの化合物
【表19】
【表20】
【表21】
【表22】
【表23】
表5:式IVにさらに誘導体されうる式IIIの化合物。
これには、市販のライブラリーで見出されうるが、医薬活性について特許化されていない化合物が含まれる。
【表24】
【表25】
【0129】
治療方法
ある実施態様において、前記化合物または医薬組成物は、癌、炎症、線維症/硬変、自己免疫疾患/代謝障害(糖尿病/インスリン)の治療で用いることができる。
【0130】
ある実施態様において、前記化合物または医薬組成物は、癌、炎症、線維症/硬変、自己免疫疾患/代謝障害(糖尿病/インスリン)の治療で用いることができる。
【0131】
ある実施態様において、前記化合物または医薬組成物は、アルコール性またはウイルス性脂肪性肝炎、非アルコール性脂肪性肝炎に用いることができる。
【0132】
ある実施態様において、前記化合物または医薬組成物は、慢性炎症および自己免疫疾患の治療で用いることができる。
【0133】
ある実施態様において、前記化合物または医薬組成物は、線維症(肝線維症、腎線維症、肺線維症、または心臓線維症を含むが、これらに限定されない)の治療で用いることができる。
【0134】
本発明のある態様は、器官における自律的な抗線維化活性ならびに肝臓、腎臓、肺、および心臓に限定されない障害された器官の治癒を高めることができる医薬組成物または化合物に関する。
【0135】
本発明のある態様は、Gal-3が、肝臓、腎臓、肺、および脳を含むが、これらに限定されない器官における転移を亢進することによる、病理発生に少なくとも部分的に関連する転移性癌および血管形成障害の治療方法に関する。
【0136】
本発明のある態様は、免疫抑制および全身性インスリン耐性を治療するための治療活性を有する医薬組成物または化合物に関し、別の態様において、本発明は、全身性インスリン耐性に関連する病理活性および疾患活性を減少させるための方法に関する[Pingping Li et al. 2016. "Hematopoietic-Derived Galectin-3 Causes Cellular and Systemic Insulin Resistance", Cell. 2016 Nov 3;167(4):973-984]。
【0137】
本発明のある態様は、ガレクチンが、関節炎、関節リウマチ、喘息、皮膚疾患、炎症性腸疾患、およびクローン病を含むが、これらに限定されない病理発生に少なくとも部分的に関連する炎症疾患および自己免疫疾患の治療で用いられる医薬組成物または化合物あるいは治療方法に関する。
【0138】
本発明のある態様は、Gal-3の増加した発現によって促進されるプロセスを阻害することにより、Gal-3が病理発生に少なくとも部分的に関連する腫瘍性悪性疾患(例えば、良性もしくは悪性腫瘍性疾患)を治療するための医薬組成物または化合物に関する。ある実施態様において、前記医薬組成物または化合物は、腫瘍細胞の侵襲、転移、および血管新生を治療し、または予防するために用いることができる。ある実施態様において、前記医薬組成物または化合物は、原発癌および二次癌を治療するために用いることができる。
【0139】
ある実施態様において、治療上の有効量の化合物または組成物は、下記に限定されないが、治療上の有効量の様々な抗炎症薬、ビタミン、他の医薬品、および栄養補助薬品またはサプリメント、あるいはこれらの組み合わせとの組み合わせに適合し、有効でありうる。
【0140】
本発明のある態様は、Gal-3への結合によって活性化される特定の糖タンパク質リガンドに関連する疾患の治療方法において使用するための式I、式II、式III、または式IVの化合物に関する。本発明のある態様は、Gal-3の特定のリガンドへの結合に関連する疾患の治療方法における使用のための式I、式II、式IIIまたは式IVの化合物に関する。
【0141】
本発明のある態様は、ヒトまたは他の哺乳類におけるガレクチン(例えば、Gal-3)のリガンドに対する結合に関連する疾患の治療方法であって、式I、式II、式IIIまたは式IVの化合物のうちの少なくとも1つの治療上の有効量を、これを必要とするヒトまたは哺乳類に投与することを特徴とする方法に関する。
【0142】
本発明の態様は、1つまたはそれ以上の本明細書に記載の化合物を含む医薬組成物に関する。ある実施態様において、前記医薬組成物は、下記のうちの1つまたはそれ以上を含む:医薬的に許容される補助剤、希釈剤、賦形剤、および担体。
【0143】
用語「医薬的に許容される担体」は、本明細書に記載の化合物と共に対象(例えば、患者)に投与されてもよく、治療量または有効量の前記化合物を送達するのに十分な用量で投与されたときにその薬理学的活性を破壊せず、非毒性である担体または補助剤を意味する。
【0144】
「医薬的に許容される担体」は、いずれか全ての溶媒、分散媒を意味する。医薬的に活性な物質のためのこのような媒体および化合物の使用は、当該技術分野で周知である。好ましくは、前記担体は、(例えば、注射または注入による)経口、静脈内、筋肉内、皮下、非経口、脊髄、または硬膜外投与に適当である。投与経路に応じて、活性な化合物は、物質中にコーティングされて、前記化合物が酸の作用および化合物を不活性にしうる他の自然条件から保護することができる。
【0145】
ある実施態様において、前記医薬組成物は、活性成分として本明細書に記載の化合物を、医薬的に許容される補助剤、希釈剤、賦形剤または担体とともに含む。医薬組成物は、1~99重量%の医薬的に許容される補助剤、希釈剤、賦形剤または担体および1~99重量%の本明細書に記載の化合物を含みうる。
【0146】
本発明の組成物で用いられてもよい補助剤、希釈剤、賦形剤および/または担体は、医薬的に許容され、すなわち、医薬組成物の化合物および他の成分に適合し、そのレシピエントに有毒ではない。本発明の医薬組成物で用いられてもよい補助剤、希釈剤、賦形剤および担体は、当業者に周知である。
【0147】
本発明の化合物の実験動物またはヒトに対する有効な経口用量は、胃および小腸による化合物の吸収を高める様々な賦形剤および添加剤とともに製剤化されてもよい。
【0148】
本発明の医薬組成物は、2つまたはそれ以上の本発明の化合物を含んでいてもよい。前記組成物はまた、関連する疾患の治療のための当該技術分野内の他の薬物とともに用いられてもよい。
【0149】
ある実施態様において、1つまたはそれ以上の本明細書に記載の化合物を含む医薬組成物は、経口、静脈内、局所、腹腔内、経鼻、バッカル、舌下、または皮下投与のために、あるいは例えば、エアロゾルまたは空中浮遊微粉の形態で気道を介した投与のために、あるいは眼内、硝子体内または角膜に眼を介した投与のために用いられてもよい。
【0150】
ある実施態様において、1つまたはそれ以上の本明細書に記載の化合物を含む医薬組成物は、例えば、錠剤、カプセル剤、散剤、注射用溶液、スプレー用溶液、軟膏剤、経皮パッチ、または坐剤の形態であってもよい。
【0151】
本発明のある態様は、本明細書に記載の化合物またはその医薬的に許容される塩もしくは溶媒和物を含み、適宜、医薬的に許容される添加剤(例えば、担体または賦形剤)を含んでいてもよい医薬組成物に関する。
【0152】
有効な経口用量は、有効な親の用量の量で10回および100回まででありうる。
【0153】
有効な経口用量は、毎日1回もしくは分割用量で、または1週間もしくは1ヶ月に2回、3回で付与されてもよい。
【0154】
ある実施態様において、本明細書に記載の化合物は、1つまたはそれ以上の他の治療剤とともに共投与することができる。ある実施態様において、さらなる薬剤は、(例えば、本明細書に記載の化合物の投与と異なる重複するスケジュールで、例えば、連続して)本明細書に記載の化合物から頻回投薬計画の一部として別々に投与されてもよい。他の実施態様において、これらの薬剤は、単一組成物中で本明細書に記載の化合物と混合された単一製剤の一部であってもよい。さらに別の実施態様において、これらの薬剤は、本明細書に記載の化合物と同時に投与される別々の用量として付与することもできる。組成物が本明細書に記載の化合物および1つまたはそれ以上のさらなる治療剤または予防剤の組み合わせを含む場合、前記化合物およびさらなる薬剤の両方は、単剤療法計画で通常投与される用量の約1~100%、より好ましくは、約5~95%の用量レベルでありうる。
【0155】
製造方法
本発明の態様は、明細書に記載の化合物の製造方法に関する。
表6:本発明の態様による化合物の合成例:
【表26】
【表27】
【表28】
【0156】
AGS-0928(GTJC-144-009)の実験手順
スキームI
【化14】
ステップ-1:
O-(4-ホルミルフェニル)ジメチルカルバモチオエート:DABCO(3.60g,32.78mmol)を、室温でDMF(20mL)中の4-ヒドロキシベンズアルデヒド1(2.0g,16.39mmol)の溶液に加え、該反応混合物を10分間攪拌した。次いで、ジメチルカルバモイルクロリド(4.03g,32mmol)を少しずつ加え、該反応混合物を16時間攪拌した。氷冷水(100mL)を該反応混合物に加え、冷蔵庫中で5時間保存した。沈殿した固形物を焼結漏斗により濾過し、ヘキサン中の10% 酢酸エチルを用いてCombiflashにより精製して、O-(4-ホルミルフェニル)ジメチルカルバモチオエート3を白色の固形物として得た(1.80g,50%)。
HRMS (ESI) [M+H]+ C10H11NO2Sの理論値: 209.05, 測定値: 210.00 [M+H]+
1H NMR (400 MHz; CDCl3): δ = 10.0 (s, 1H), 7.93 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.24 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 3.46 (s, 3H), 3.37 (s, 3H).
【0157】
ステップ-2:
S-(4-ホルミルフェニル)ジメチルカルバモチオエート:O-(4-ホルミルフェニル)ジメチルカルバモチオエート(3,1.0g,4.7mmol)を密封した管内で180℃に6時間加熱した。該粗製物をヘキサン中の15% 酢酸エチルを用いてCombiflashにより精製して、S-(4-ホルミルフェニル)ジメチルカルバモチオエート4を白色の固形物として得た(650mg,92%)。
HRMS (ESI) [M+H]+ C10H11NO2Sの理論値: 209.05, 測定値: 210.00 [M+H]+
1H NMR (400 MHz; CDCl3): δ = 9.83 (s, 1H), 7.86 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 7.67 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 3.10 (s, 3H), 3.04 (s, 3H).
【0158】
ステップ-3:
4-メルカプトベンズアルデヒド:MeOH(15mL)中のS-(4-ホルミルフェニル)ジメチルカルバモチオエート4(650mg,3.11mmol)の溶液に、5N KOH(6.5mL)を加え、該反応混合物を80℃で2時間攪拌した。該混合物を濃縮してメタノールを除去し、1:1のHCl:HO(pH7)で中和し、EtOAcで抽出した(3x50mL)。有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄し、乾燥させ(NaSO)、45℃で減圧濃縮して、4-メルカプトベンズアルデヒドを無色の液体として得た(400mg,93%)。粗製物質をさらに精製することなく次のステップに使用した。
HRMS (ESI) [M+H]+ C7H6OSの理論値: 138.01, 測定値: 137.00 [M+H]+
1H NMR (400 MHz; CDCl3): δ = 9.92 (s, 1H), 7.73 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 8.03 (s, 1H), 7.37 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 3.67 (s,1H).
【0159】
ステップ-4:
4-((4-メチルベンジル)チオ)ベンズアルデヒド:ACN(15mL)中の4-メルカプトベンズアルデヒド(5,400mg,2.89mmol)の攪拌溶液に、CsCO(2.8g,8.60mmol)および4-(ブロモメチル)ベンズアルデヒド(6,404mg,1.36mmol)を室温(rt)で加えた。反応混合液を同一温度で10分間攪拌した。1-(ブロモメチル)-4-メチルベンゼンを該反応混合物に加え、80℃で3時間攪拌した。該反応混合液を水(50mL)でクエンチし、EtOAcで抽出した(3x50mL)。有機層を合わせて、食塩水で洗浄し、乾燥させ(NaSO)、濾過し、45℃で減圧濃縮した。残渣をヘキサン中の10% 酢酸エチルを用いてcombiflashにより精製して、4-((4-メチルベンジル)チオ)ベンズアルデヒド(600mg,85%)を白色の固形物として得た。
HRMS (ESI) [M+H]+ C15H14OSの理論値: 242.08, 測定値: 241.04 [M-H]-
1H-NMR (400 MHz; CDCl3): δ = 9.91 (s, 1H), 7.77 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.37 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.31 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 7.13 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 4.23 (s, 2H ), 3.37 (s, 3H).
【0160】
ステップ-5:
(E)-3-(4-((4-メチルベンジル)チオ)ベンジリデン)-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン:2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(7,250mg,1.34mmol)および4-((4-メチルベンジル)チオ)ベンズアルデヒド(6,325mg,1.34mmol)をAcOH(8mL)中に入れ、該反応混合物を117℃で16時間攪拌した。該溶媒を45℃で減圧下にて留去し、該残渣を分取HPLCにより精製して、(E)-3-(4-((4-メチルベンジル)チオ)ベンジリデン)-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オンを(GTJC-144-009-1)の異性体混合物(27mg,5%)として淡黄色の固形物を得た。
HRMS (ESI) [M+H]+ C26H22N2OSの理論値: 410.15, 測定値: 411.20 [M+H]
1H-NMR (400 MHz; CDCl3): δ = 8.18 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.95 (s, 1H), 7.69 (t, J = 7.0 Hz, 1H), 7.46 - 7.41 (m, 3H), 7.31 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.26 - 7.22 (m, 3H), 7.12 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 4.32 (t, J = 6.6 Hz, 2H ), 4.16 (s, 2H), 2.33 (s, 3H), 2.33 (s, 3H).
【0161】
ステップ-6:
4-((4-メチルベンジル)スルホニル)ベンズアルデヒド:m-CPBA(172mg,0.82mmol)を、0℃でDCM(5mL)中の4-((4-メチルベンジル)チオ)ベンズアルデヒド(8,100mg,0.41mmol)の溶液に加え、該反応混合物を0℃の温度で3時間攪拌した。反応混合液を氷冷水(20mL)でクエンチし、EtOAcで抽出した(3x20mL)。有機層を合わせて、食塩水で洗浄し、乾燥させ(NaSO)、濾過し、45℃で減圧濃縮し、残渣をヘキサン中の10% 酢酸エチルを用いてCombiflashにより精製して、4-((4-メチルベンジル)スルホニル)ベンズアルデヒド(90mg,79%)を白色の固形物として得た。
HRMS (ESI) [M+H]+ C15H14O3Sの理論値: 274.07, 測定値: 273.01 [M-H]+
1H-NMR (400 MHz; CDCl3): δ = 10.06 (s, 1H), 7.93 (t, J = 8.4 Hz, 2H), 7.79 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 7.06 (d, J = 7.4 Hz, 2H), 6.95 (d, J = 7.9 Hz, 2H ), 4.45 (s, 2H), 2.32 (s, 3H).
【0162】
ステップ-7:
(E)-3-(4-((4-メチルベンジル)スルホニル)ベンジリデン)-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン:IPA(4mL)中の2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(8,60mg,032mmol)の攪拌溶液に、30% NaOMe(0.3mL)および4-((4-メチルベンジル)スルホニル)ベンズアルデヒド(9,92mg,0.32mmol)を室温で加えた。反応混合液を80℃で4時間攪拌した。4時間後、該反応混合物をそのまま濃縮して、粗生成物を得た。粗生成物をジエチルエーテルおよびペンタンで洗浄し、分取HPLCにより精製して、(E)-3-(4-((4-メチルベンジル)スルホニル)ベンジリデン)-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(GTJC-144-009)を淡黄色の固形物として得た(10mg,7%)。
【0163】
AGS-0925(GTJC-144-006-1)の実験手順
スキームII
【化15】
ステップ-1:
(E)-4-メチル-N-(4-((5-オキソ-1,2-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-3(5H)-イリデン)メチル)フェニル)-N-トシルベンズアミド:DCM(3mL)中の(E)-4-メチル-N-(4-((5-オキソ-1,2-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-3(5H)-イリデン)メチル)フェニル)ベンゼンスルホンアミド(GTJC-144-008)(100mg,0.225mmol)の溶液に、トリエチルアミン(0.3mL,0.677mmol)を0℃で加え、続いて同一温度で4-メチル塩化ベンゾイル(52mg,0.338mmol)を加え、該反応物を室温で3時間攪拌した。水を該反応混合物に加え、DCMで抽出した(3x25mL)。有機層を合わせて、食塩水で洗浄し、乾燥させ(NaSO)、濾過し、濃縮し、残渣を分取HPLCにより精製して、(E)-4-メチル-N-(4-((5-オキソ-1,2-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-3(5H)-イリデン)メチル)フェニル)-N-トシルベンズアミド(GTJC-144-006)を褐色の固形物として得た。
HRMS (ESI) [M+H]+ C33H27N3O4Sの理論値: 561.17, 測定値: 562.22 [M+H]+
1H-NMR (400 MHz; DMSO-d6): δ = 8.31 - 8.70 (m, 17 H), 4.43 (t, J = 4.5 Hz, 2H), 3.36 (s, 2H), 2.43 (s, 3H), 2.21 (s, 3H).
【0164】
AGS-0907(GTJC-144-008)の実験手順
スキームIII
【化16】
ステップ-1:
N-(4-ホルミルフェニル)-4-メチルベンゼンスルホンアミド:DCM(10mL)中の4-アミノベンズアルデヒド(200mg,1.65mmol)の溶液に、トリエチルアミン(0.68mL,4.45mmol)および4-メチルベンゼンスルホニルクロリド(471mg,2.47mmol)を0℃で滴下して加え、該反応物を室温で12時間攪拌した。水を該反応混合物に加え、DCMで抽出した(3x25mL)。有機層を合わせて、食塩水で洗浄し、乾燥させ(NaSO)、濾過し、濃縮し、残渣をフラッシュカラムクロマトグラフィーで精製して(DCM中の5% メタノールで溶出)、N-(4-ホルミルフェニル)-4-メチルベンゼンスルホンアミド(3)を黄色の固形物として得た。
HRMS (ESI) [M+H]+ C14H13NO3Sの理論値 275.32, 測定値: 274.18 [M-H]+
LCMS (方法B): m/z 274.18 (M-H)+ (ES-), 2.00分 (68.93%).
1H-NMR (400 MHz; DMSO-d6): δ = 10.90 (s, 1H), 9.80 (s, 1H), 7.80 - 7.77 (m, 2H), 7.75 (d, J = 4.8 Hz, 2H), 7.33 (d, J = 4.6 Hz, 2H), 7.26 (d, J = 4.3 Hz, 2H), 2.49 (s, 3H).
【0165】
ステップ-2:
(E)-4-メチル-N-(4-((5-オキソ-1,2-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-3(5H)-イリデン)メチル)フェニル)ベンゼンスルホンアミド(GTJC-144-008):
MeOH(5mL)中の2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(4)(70mg,0.376mmol)およびN-(4-ホルミルフェニル)-4-メチルベンゼンスルホンアミド(103mg,0.376mmol)の溶液に、30% NaOMe(182.7mg,1.128mmol)を0℃で加えた。続いて、反応混合液を90℃の温度で2時間攪拌した。反応混合液を減圧濃縮し、残渣をジエチルエーテルで洗浄した(3x15mL)。該溶媒を減圧下にて45℃で留去し、残渣を分取HPLCにより精製して、(E)-4-メチル-N-(4-((5-オキソ-1,2-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-3(5H)-イリデン)メチル)フェニル)ベンゼンスルホンアミド(GTJC-144-008)を白色の固形物として得た(11mg,99.26%)。
HRMS (ESI) [M+H]+ C25H21N3O3Sの理論値 443.13, 測定値: 444.44 [M+H]+
LCMS (方法A): m/z 444.44 (M+H)+ (ES+) 5.18分 (68.33%)および5.54分 (30.93%)
1H-NMR (400 MHz; DMSO-d6): δ = 10.65 (s, 1H), 8.08 (d, J = 7.36 Hz, 1H), 7.83 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.71 (d, J = 8.4 Hz, 2 H), 7.57 (d, J = 2.4 Hz, 4H), 7.51 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.37 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.21 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 4.36 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.32 - 3.29 (m, 2H), 2.33 (s, 3H).
【0166】
AGS-0921(GTJC-144-008-1)の実験手順
スキームIV
【化17】
ステップ-1:
(E)-N,4-ジメチル-N-(4-((5-オキソ-1,2-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-3(5H)-イリデン)メチル)フェニル)ベンゼンスルホンアミドの合成:
THF(10mL)中の(E)-4-メチル-N-(4-((5-オキソ-1,2-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-3(5H)-イリデン)メチル)フェニル)ベンゼンスルホンアミド(GTJC-144-008)(150mg,0.3386mmol)の溶液に、NaH(34mg,0.6772mmol)を0℃で加えた。30分間攪拌し、ヨウ化メチル(120mg,0.8465mmol)を同一温度で滴下して加え、反応混合物を室温で1時間攪拌した。反応混合液をNHClでクエンチし、水で希釈し、酢酸エチルで抽出した(3x15mL)。有機層を合わせて、食塩水で洗浄し、乾燥させ(NaSO)、濾過し、濃縮し、残渣を分取HPLCにより精製して、(E)-N,4-ジメチル-N-(4-((5-オキソ-1,2-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-3(5H)-イリデン)メチル)フェニル)ベンゼンスルホンアミド(GTJC-144-008-1)を褐色の固形物として得た。
HRMS (ESI) [M+H]+ C26H23N3O3Sの理論値 457.55, 測定値: 458.29 [M-H]+
1H-NMR (400 MHz; DMSO-d6): δ = 8.11 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 7.7 (t, J = 7.1 Hz, 1H), 7.67 (d, J = 8.2 Hz, 2 H), 7.45 (d, J = 3.6 Hz, 4H), 7.35 (t, J = 6.8 Hz, 1H), 7.30 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.21 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 4.30 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 3.32 - 3.25 (m, 2H), 3.20 (s, 3H), 2.34 (s, 3H).
【0167】
G-926の実験合成手順
スキームV
【化18】
この合成スキームにおいて、中間体化合物5におけるMeO基は、その化合物の結合性を強め、Gal-3に対するその親和性を高めて、その経口バイオアベイラビリティを含む化合物のリガンド結合および/または薬物動態プロファイルに影響を及ぼしうる様々な可能性のあるアリール構造[Rx-O-]を表す。
【化19】
【0168】
ステップ-1:
1-(tert-ブチル)3-エチル 4-オキソピペリジン-1,3-diカルボキシレート(2)の合成:DCM(20.0mL)中のエチル 4-オキソピペリジン-3-カルボキシレート(2.0g,9.63mmol)の溶液に、トリエチルアミン(3.0当量)およびBoc無水物(1.0当量)を0℃で加え、該反応混合物を室温で18時間攪拌した。水を該反応混合物に加え、DCMで抽出した(3x25mL)。有機層を合わせて、食塩水で洗浄し、乾燥させた(NaSO)。該溶媒を減圧下にて45℃で留去し、残渣をフラッシュカラムクロマトグラフィーで精製して(DCM中の5% MeOHで溶出)、1-(tert-ブチル)3-エチル 4-オキソピペリジン-1,3-ジカルボキシレート(2)を無色のシロップとして得た。
1H-NMR (400 MHz; CDCl3 ): δ = 4.23 (t, J = 6.2 Hz, 3H), 4.05 (s ,2H), 3.56 (t, J = 7.0 Hz, 2H), 2.58 (s, 2H), 1.46 (s, 9H), 1.40 (t, J = 5.6 Hz, 3H).
【0169】
ステップ-2:
tert-ブチル 5-オキソ-1,4,5,7,8,9-ヘキサヒドロピリド[3,4-e]ピロロ[1,2-a]ピリミジン-3(2H)-カルボキシレート(4):
EtOH(5mL)中の3,4-ジヒドロ-2H-ピロール-5-アミン塩酸塩(3,1998mg,7.375mmol)の溶液に、メタノール中の30% NaOMe(6mL)および1-(tert-ブチル)3-エチル 4-オキソピペリジン-1,3-ジカルボキシレート(4,885mg,7.375mmol)を室温で加えた。反応混合液を80℃の温度で8時間攪拌した。完了したら、該反応混合物を45℃で減圧濃縮して、該粗製物を得た。該粗反応混合物を、フラッシュカラムクロマトグラフィーで精製して、tert-ブチル 5-オキソ-1,4,5,7,8,9-ヘキサヒドロピリド[3,4-e]ピロロ[1,2-a]ピリミジン-3(2H)-カルボキシレート(4)を無色のガム状物として得た。
HRMS (ESI) [M+H]+ C15H21N3O3の理論値 291.16, 測定値: 292.15 [M+H]+
LCMS (方法A): m/z 292.15 (M+H)+ (ES+), 4分 (99.16%).
1H-NMR (400 MHz; CDCl3): δ = 4.30 (s, 2H), 4.03 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 3.71 (t, J = 6.1 Hz, 2H), 3.07 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 2.60 (s, 2H), 2.33-2.27 (m, 2H), 1.46 (s, 9H).
【0170】
ステップ-3:
tert-ブチル 7-(4-ヒドロキシ-3-メトキシベンジリデン)-5-オキソ-1,4,5,7,8,9-ヘキサヒドロピリド[3,4-e]ピロロ[1,2-a]ピリミジン-3(2H)-カルボキシレート(GTJC-028-12-1):
IPA(10mL)中のtert-ブチル 5-オキソ-1,4,5,7,8,9-ヘキサヒドロピリド[3,4-e]ピロロ[1,2-a]ピリミジン-3(2H)-カルボキシレート(4,130mg,0.446mmol)の溶液に、メタノール中の30% NaOMe(0.3ml)および1-(tert-ブチル)3-エチル 4-オキソピペリジン-1,3-ジカルボキシレート(4,885mg,7.375mmol)を室温で加えた。反応混合液を90℃で24時間攪拌した。完了したら、該反応混合物を45℃で減圧濃縮して、該粗製物を得た。該粗反応混合物を、フラッシュカラムクロマトグラフィーで精製して(DCM中の5% MeOHで溶出)、tert-ブチル 7-(4-ヒドロキシ-3-メトキシベンジリデン)-5-オキソ-1,4,5,7,8,9-ヘキサヒドロピリド[3,4-e]ピロロ[1,2-a]ピリミジン-3(2H)-カルボキシレートを黄色の固形物として得た(GTJC-028-12-1)。
HRMS (ESI) [M+H]+ C23H27N3O5の理論値 425.20, 測定値: 426.23 [M+H]+
LCMS (方法A): m/z 426.23 (M+H)+ (ES+), 10分 (98.94%).
1H-NMR (400 MHz; CDCl3): δ = 9.55 (s, 1H), 7.48 (s, 1H), 7.18 (s, 1H), 7.09 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 6.88 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 4.18-4.14 (t , 2H), 4.09 (s, 2H), 3.83 (s, 3H), 3.61 (t, J = 6.2 Hz, 2H), 3.24 (t, J = 6.0 Hz, 2H), 2.70 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 1.42 (s, 9H).
【0171】
ステップ-4:
7-(4-ヒドロキシ-3-メトキシベンジリデン)-1,2,3,4,8,9-ヘキサヒドロピリド[3,4-e]ピロロ[1,2-a]ピリミジン-5(7H)-オン(GTJC-028-12-2):
DCM(5mL)中のtert-ブチル 7-(4-ヒドロキシ-3-メトキシベンジリデン)-5-オキソ-1,4,5,7,8,9-ヘキサヒドロピリド[3,4-e]ピロロ[1,2-a]ピリミジン-3(2H)-カルボキシレート(60mg,0.141mmol)の溶液に、0℃でジオキサン(0.2mL)中の3N HClを加えた。反応混合液を室温で2時間攪拌した。完了後、該反応混合物を45℃で減圧濃縮し、残渣をジエチルエーテルでトリチュレートして、7-(4-ヒドロキシ-3-メトキシベンジリデン)-1,2,3,4,8,9-ヘキサヒドロピリド[3,4-e]ピロロ[1,2-a]ピリミジン-5(7H)-オンを淡黄色の固形物として得た(GTJC-028-12-2)。
HRMS (ESI) [M+H]+ C18H19N3O3の理論値 325.14, 測定値: 326.05 [M+H]+
LCMS (方法A): m/z 326.05 (M+H)+ (ES+), 10分 (99.65%).
1H-NMR (400 MHz; DMSO-d6): δ = 9.55 (s, 2H), 7.60 (s, 1H), 7.19 (s, 1H), 7.13 (d, J = 1.92 Hz, 1H), 6.92 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 4.26 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 3.84 (s, 3H), 3.30 (t, J = 6.2 Hz, 2H), 3.30 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 2.96 (t, J = 6.2 Hz, 2H).
【0172】
AGS-0923(GTJC-028-021)の実験手順
スキームVI
【化20】
ステップ-1:
7-フルオロ-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(3):
2,5-ジフルオロベンズアミド(500mg,3.18mmol)および5-メトキシ-3,4-ジヒドロ-2H-ピロール(945mg,9.54mmol)の混合物を120℃に8時間加熱した。反応混合液を室温に冷まし、DCM中の5% MeOHに溶解させ、減圧濃縮した。該粗製物をDCM中の5% MeOHを用いてCombiflashにより精製して、7-フルオロ-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(3)を淡赤色の固形物として得た。
HRMS (ESI) [M+H]+ C11H9FN2Oの理論値 204.07, 測定値: 205.01 [M+H]+
LCMS (方法A): m/z 205.01 (M+H)+ (ES+), 4.00分 (95.32%).
1H-NMR (400 MHz; DMSO-d6): δ = 7.73 - 7.70 (m, 2H), 7.61 - 7.58 (m, 1H), 4.26 (t, J = 6.2 Hz, 2H), 3.05-3.01 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 2.27 - 2.23 (m, 2H).
【0173】
ステップ-2:
(E)-7-フルオロ-3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジメトキシベンジリデン)-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(GTJC-028-021):
メタノール(5mL)中の7-フルオロ-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(3,220mg,0.927mmol)の溶液に、メタノール中の30% NaOMe(2mL)および4-ヒドロキシ-3,5-ジメトキシベンズアルデヒド(4,337mg,1.85mmol)を室温で加えた。反応混合液を70℃の温度で8時間攪拌した。完了後、該反応混合物を45℃で減圧濃縮した。残渣を分取カラムクロマトグラフィーにより精製して、(E)-7-フルオロ-3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジメトキシベンジリデン)-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(GTJC-028-002)を淡褐色の固形物として得た(24mg,11%)。
HRMS (ESI) [M+H]+ C20H17FN2O4の理論値 368.12 , 測定値: 369.07 [M+H]+
LCMS (方法A): m/z 369.07 (M+H)+ (ES+), 10分 (97.33%).
1H-NMR (400 MHz; DMSO-d6): δ = 9.00 (s, 1H ), 7.75 - 7.70 (m, 2H), 7.72 - 7.67 (m, 2H), 6.97 (s, 2H), 4.40 - 4.36 (m, 2H), 3.87 (s, 6H), 3.39 - 3.38 (m, 2H).
【0174】
AGS-924の実験手順
スキームVII
【化21】
ステップ-1:
7-クロロ-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(3):5-クロロ-2-フルオロベンズアミド(3,500mg,2.89mmol)および5-メトキシ-3,4-ジヒドロ-2H-ピロール(858mg,8.67mmol)の混合物を120℃に8時間加熱した。反応混合液を室温に冷まし、DCM中の5% MeOHに溶解させ、減圧濃縮した。残渣をCombiflashにより精製して(DCM中の5% MeOHで溶出)、7-クロロ-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(3)を淡赤色の固形物として得た。
HRMS (ESI) [M+H]+ C11H9ClN2Oの理論値 220.04 測定値: 221.04 [M+H]+
LCMS (方法H): m/z 221 (M+H)+ (ES+), 4.12分 (92.58%).
1H-NMR (400 MHz; DMSO-d6): δ = 7.97 (s, 1H), 7.07 - 7.85 (m, 1H), 7.57 (d, J = 6.4 Hz, 1H), 4.26 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 3.05- (t, J = 6.6 Hz, 2H), 2.25 (t, J = 6.0 Hz, 2H).
【0175】
ステップ-2:
(E)-7-クロロ-3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジメトキシベンジリデン)-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(AGS-0934,GTJC-028-022):
イソプロパノール(10mL)中の7-クロロ-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(3,380mg,1.77mmol)の溶液に、メタノール中の30% NaOMe(3.5mL)および4-ヒドロキシ-3,5-ジメトキシベンズアルデヒド(4,345mg,1.89mmol)を室温で加えた。反応混合液を70℃の温度で8時間攪拌した。反応混合液を45℃で減圧濃縮し、残渣を分取HPLCにより精製して、(E)-7-クロロ-3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジメトキシベンジリデン)-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(GTJC-028-022)を黄色の固形物として得た(4mg,10%)。
HRMS (ESI) [M+H]+ C20H17ClN2O4の理論値 384.09, 測定値: 385.10 [M+H]+
LCMS (方法A): m/z 385.10 (M+H)+ (ES+), 10分 (85.00%).
1H-NMR (400 MHz; DMSO-d6): δ = 8.01 (s, 1H), 7.88 (t, J = 6.6 Hz, 1H), 7.69 (s, 1H), 7.62-7.59 (d, J = 12.0 Hz, 2H), 6.89 (s, 2H), 4.40 (t, J = 6.2 Hz, 2H), 3.81 (s, 6H), 3.40 (t, J = 6.1 Hz. 2H).
【0176】
AGS-0934(GTJC-028-023)の実験手順
スキームVIII
【化22】
ステップ-1:
7-ブロモ-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(3):5-ブロモ-2-フルオロベンズアミド(1,600gm,2.76mmol)および5-メトキシ-3,4-ジヒドロ-2H-ピロール(2,995mg,179.6mmol)の混合物を120℃に8時間加熱した。反応混合液を室温に冷まし、DCM中の5% MeOHに溶解させ、減圧濃縮した。残渣をCombiflashにより精製して(DCM中の5% MeOHで溶出)、7-ブロモ-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(3)を淡褐色の固形物として得た。
HRMS (ESI) [M+H]+ C11H9BrN2Oの理論値 264, 測定値: 265 [M+H]+ および267 [M+H+2]+
LCMS (方法B): m/z 265 (M+H)+ (ES+), 4.12分 (99.54%).
1H-NMR (400 MHz; DMSO-d6): δ = 8.11 (s,1H), 7.99-7.97 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.50 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 4.25 - 4.22 (m, 2H), 3.05 (t, J = 5.6 Hz, 2H), 2.26 (t, J = 6.0 Hz, 2H).
【0177】
ステップ-2:
(E)-7-ブロモ-3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジメトキシベンジリデン)-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(AGS-0924,GTJC-028-023)の合成:
イソプロパノール(8mL)中の7-ブロモ-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(3,400mg,1.51mmol)の溶液に、メタノール中の30% NaOMe(2.0mL)および4-ヒドロキシ-3,5-ジメトキシベンズアルデヒド(4,330mg,1.818mmol)を室温で加えた。反応混合液を70℃で8時間攪拌した。反応混合液を45℃で減圧濃縮し、残渣を分取HPLCにより精製して、(E)-7-ブロモ-3-(4-ヒドロキシ-3,5-ジメトキシベンジリデン)-2,3-ジヒドロピロロ[1,2-a]キナゾリン-5(1H)-オン(GTJC-028-002)を淡黄色の固形物として得た(4mg,10%)。
HRMS (ESI) [M+H]+ C20H17BrN2O4の理論値 428.04, 測定値: 429 [M+H]+ および431 [M+H+2]+
LCMS (方法A): m/z 429.05 (M+H)+ (ES+), 10分 (92.32%).
1H-NMR (400 MHz; DMSO-d6): δ = 8.92 (s, 1H), 8.13 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 7.99 - 7.97 (m, 1H), 7.67 (s, 1H), 7.56 - 7.54 (m, 1H), 6.97 (s, 2H), 4.38 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 3.84 (s, 6H), 3.397 (t, J = 6.6 Hz, 2H).
【実施例
【0178】
同定した化合物を合成し、従来の高速液体クロマトグラフィーにより精製し、次いでNMRおよびLC-MSにより構造、純度および異性体組成について確認した。続いて、化合物を複数のインビトロおよびインビボアッセイによりGal-3に対する結合についてスクリーニングした。
【0179】
実施例は、ガレクチンにおける顕著な生理学的効果を有し、インビトロおよびインビボでGal-3機能に特異的である独自の本明細書に記載の化合物について付与する。
【0180】
実施例は、ガレクチンにおける顕著な生理学的効果を有しうるか、または縮合された構造にさらに組み込み(表3に示されるように)、Gal-3または他のガレクチンに対する結合特異性を高め、その機能および病理学的徴候を減弱するための中間体化合物として供しうる本明細書に記載の化合物(表2、3、および4)について付与する。
【0181】
実施例1:蛍光プローブに対するガレクチンのCRD(糖鎖結合ドメイン)結合の化合物阻害
偏光によって励起された溶液中の蛍光分子は、前記分子がフルオロフォアの励起中に固定されたままである場合、固定された平面に光を発光する。しかしながら、前記分子は、フルオロフォアの励起中に自由に回転し、動き回る場合、複数の面に光を発光する。それゆえ、蛍光分子がタンパク質などの大きな分子に結合すると、発光した光は遊離の結合していない状態で偏光するが、光は明らかに脱分極される(図4)。
【0182】
Gal-3および他のガレクチンタンパク質に結合するフルオレセイン標識糖鎖プローブが開発され、これらのプローブは、蛍光偏光シグナルによる干渉を用いて、ガレクチンタンパク質に対する化合物の結合親和性を測定するアッセイを示すために用いた。本明細書に記載の化合物は、Gal-3、ならびに他のガレクチンタンパク質(ガレクチン-1、ガレクチン-8、ガレクチン-9など)に強固に結合する。このアッセイを用いると、5ηM~20μMのIC50値(50%阻害の濃度)による高い親和性にて前記プローブを置換する。ある実施態様において、本明細書に記載の化合物は、5nM~10nM、5nM~100nM、5nM~1μM、5nM~10μM、10nM~100nM、10nM~1μM、10nM~10μM、10nM~20μM、100nM~1μM、100nM~10μM、100nM~20μM、1μM~10μM、1μM~20μM、10μM~20μMなどのIC50値を有する。
【0183】
小分子の蛍光プローブ結合とのアロステリック化合物の干渉は、一般に、ガレクチンの天然の大きな糖タンパク質リガンドとのガレクチン相互作用での観察よりより弱いものである。この方法は、ガラクトース誘導体の小分子を測定するときにより有効であった。
【0184】
例えば、ジガラクトシド誘導体は、小さなFITC結合乳糖誘導体(図5Bを参照のこと)または糖タンパク質リガンド(インテグリンαMβ2など)のより複雑な相互作用(図8Cを参照のこと)のいずれかに対して試験した場合に極性の顕著な阻害を生じる。しかしながら、アロステリック化合物(実施例1A、2および3など)は、小さなFITC-乳糖誘導体の相互作用にはわずかな効果しか生じ得ないが(図5Aを参照のこと)、糖タンパク質リガンド(インテグリンαMβ2およびαVβ6など)とのより複雑な相互作用には顕著に影響を及ぼす(図8Aおよび8B)。
【0185】
実施例2:ガレクチンの発色団(ドナー)と蛍光リガンド(アクセプター)との間の共鳴エネルギー移動の化合物阻害
蛍光共鳴エネルギー転移(FRET)は、比較的小さな分子の大きなアクセプター分子の結合部位への結合を評価するために適した方法である。このFRETは、薬物探索で一般的に用いられている物理現象である。FRETシグナル感受性は、アクセプター分子とのドナー分子相互作用によるエネルギーの距離依存的移動によるものである。相互作用により、最初にエネルギーを吸収するドナー分子の発色団は、続いてこれをアクセプターの発色団に移動させる。このエネルギーの移動が、ドナーの蛍光強度と励起状態の期間における減少、ならびにアクセプターの発光強度の増加を生じる。FRETが発生するような方法で相互作用する一対の分子は、ドナー/アクセプター対と称されることがある。
【0186】
FRETアッセイは、CRDへの結合が陽性発光を示す、発色団でタグを付けたガレクチンとガラクトース蛍光ドナープローブとの相互作用を評価するために用いた(図6を参照のこと)。前記方法は、本明細書に記載の化合物がGal-3ならびに他のガレクチンタンパク質に強固に結合し、発光強度を減少させることを示すのに有効であることを見出した。このアッセイを用いて、IC50値(50%阻害濃度)が5ηM~20μMの範囲であることが示された。
【0187】
ある実施態様において、本明細書に記載の化合物は、5nM~10nM、5nM~100nM、5nM~1μM、5nM~10μM、10nM~100nM、10nM~1μM、10nM~10μM、10nM~20μM、100nM~1μM、100nM~10μM、100nM~20μM、1μM~10μM、1μM~20μM、10μM~20μMなどのIC50を有する。
【0188】
実施例3:生理学的リガンドに結合するガレクチンの化合物阻害
ガレクチンタンパク質(Gal-3およびガレクチン-1を含むが、これらに限定されない)は、哺乳類種(げっ歯類、霊長類、およびヒトを含むが、これらに限定されない)において複数の生物学的に関連する結合リガンドを有する。ガレクチンは、β-ガラクトシドを含有する糖を有する糖タンパク質に結合する糖結合タンパク質である。
【0189】
ガレクチンタンパク質のこれらのリガンドへの結合の結果として、細胞生存およびシグナル伝達の調節、細胞の増殖および走化性への影響、サイトカイン分泌の阻害、細胞-細胞および細胞-マトリックス相互作用への介在、または腫瘍進行および転移への影響を含む、細胞内および細胞上ならびに組織および生体全体において過剰の生物学的効果を生じる。また、ガレクチンタンパク質の正常な発現の変化は、複数の疾患(炎症性、線維性および腫瘍性疾患を含むが、これらに限定されない)における病理学的効果に関連する。
【0190】
本明細書に記載の化合物は、Gal-3に対する高い特異性でガレクチンタンパク質の糖鎖結合ドメインを減弱し、生物学的に関連するリガンドとの相互作用を妨げるように設計されている。それらは、正常なレベルの発現における病理過程またはそれらが病理学的レベルを超えて増加する状況に関連しうるガレクチンタンパク質の機能を阻害することが意図されている。
【0191】
正常な細胞機能および疾患の病理において重要であるガレクチンタンパク質のリガンドとして、以下に限定されないが、インテグリン、Gal-3結合タンパク質、TIM-3(T細胞免疫グロブリンムチン-3)、CD8、T細胞受容体、形質転換増殖因子-β受容体(TGF-βR)、ラミニン、フィブロネクチン、BCR(B細胞受容体、CTLA-4(細胞傷害性Tリンパ球関連タンパク質-4)、EGFR(上皮細胞成長因子受容体)、FGFR(線維芽細胞増殖因子受容体)、GLUT-2(グルコーストランスポーター-2)、IGFR(インスリン様増殖因子受容体)、インスリン受容体、インターロイキン、LPG(リポホスホグリカン)、MHC(主要組織適合性複合体)、PDGFR(血小板由来増殖因子受容体)、TCR(T細胞受容体)、CD98、Mac3抗原(CD107b(表面抗原分類107b)としても知られるリソソーム膜タンパク質2(LAMP2))などが挙げられる。
【0192】
ガレクチンタンパク質と、細胞機能を介在するこれらの様々な生物学的リガンドならびにガレクチンに対する特異的な抗体との物理的相互作用を評価するために実験を行った。図7Aおよび7Bの図で示されるように、これらの実験の設計を用いて、様々なGal-3リガンド間の相互作用を評価し、本明細書に記載の化合物がこれらの相互作用を阻害することができるかどうかを調べた。
【0193】
糖タンパク質リガンド(例えば、Gal-3結合タンパク質(Gal-3BP)、インテグリンなど)とのGal-3結合に対となる特異的な抗体を用いた機能アッセイを図示する(図7Aおよび7B)
【0194】
このアッセイを用いて、本明細書に記載の化合物は、Gal-3タンパク質とそれらのリガンド(様々なインテグリン分子(αVβ3、αVβ6、αMβ2、α2β3など)を含むが、これらに限定されない)との相互作用を50ηM~20μMの範囲のIC50値で阻害する(図8A、8B、および8D)。ある実施態様において、本明細書に記載の化合物は、5nM~10nM、5nM~100nM、5nM~1μM、5nM~10μM、10nM~100nM、10nM~1μM、10nM~10μM、10nM~20μM、100nM~1μM、100nM~10μM、100nM~20μM、1μM~10μM、1μM~20μM、10μM~20μMなどのIC50を有する。
【0195】
インテグリン:αMβ2およびαVβ6インテグリンによる機能アッセイ:
活性化ELISAプレートをαMβ2インテグリンでコーティングする。Gal-3結合は、FITCと抱合された抗Gal-3抗体でモニターする。FITCの陽性シグナルは、阻害しないことを示す一方、減少したシグナルの減少は阻害を示す。図8Aは、約1μMで様々なインテグリン(αVβ6、αMβ2、α2β3)に対するGal-3結合を阻害する化合物AGS-0028の一例を示す。図8Dおよび8Eは、本明細書に記載の化合物(AGS-0229)と他のガレクチンによるGal-3の特異的な阻害(図8D)対ジガラクトシド誘導体TD-139の非特異的な相互作用(図8Cおよび8E)を示す。
【0196】
インテグリンαVβ6としてαvサブユニットを有するインテグリンが、いくつかの器官における線維症を調節する分子経路において重要な役割を果たすものとして同定された[Henderson et al. Nature Medicine, Vol. 19 (12) December 2013]。
【0197】
インテグリンαVβ6は、線維症で重要であると考えられ、その重要性は、このαVサブユニットの遺伝学的欠失がマウスを四塩化炭素で誘発された肝線維症から保護することにより示された。同様のデータは、Gal-3とともに血管形成に関連することが報告されたαVβ3インテグリンを用いて得られた(https://www.rndsystems.com/resources/articles/role-Gal-3-angiogenesis)。
【0198】
記載の化合物は、5ηM~20μMのIC50範囲でGal-3に対して極めて特異的である。このことは、AGS-0028が、インテグリンαMβ2とのGal-3相互作用のみを著しく障害することを示したELISA阻害アッセイ(図8D)によって示されている。一方で、同一インテグリンαMβ2の複数のガレクチン(1、8、および9)との相互作用は、CRD特異的な阻害剤であるガラクトース誘導体TD-139を用いて阻害される(図8E)。
【0199】
本明細書に記載のアロステリック化合物は、ガラクトースリガンドに対するその特異性を低下させるか、または特定のガラクトースリガンドに対するその特異性を高めるCRD結合性を減弱しうる。これらの効果は、化合物AGS-0028およびAGS-0905について示された。
【0200】
図11Aに示される化合物AGS-0028は、Gal-3とGal-3BPとの結合性を減弱し(阻害し)、そしてTD-139結合と相乗的であり、この相互作用を阻害する。
【0201】
図11Bに示される化合物AGS-0905は、Gal-3とGal-3BPとの結合性をポジティブに減弱し(高め)、それによりこの相互作用のTD-139阻害を減少させる。
【0202】
図12Aで示される化合物AGS-0905は、インテグリンαVβ6に対するGal-3結合のその阻害の逆転によって示されるように、TD-139のGal-3に対する結合を用量依存的に減少させた。
【0203】
インテグリンαVβ6に対するGal-3結合の阻害は、式IおよびIIを有する数種類の化合物について図12Bでさらに示される。
【0204】
インテグリンαMβ2に対するGal-3結合の阻害は、式I、II、およびIIIを有する数種類の化合物について図12Cに示す。
【0205】
Gal-3結合タンパク質に対するGal-3結合の阻害は、式I、II、およびIIIを有する数種類の化合物について図12Dに示す。
【0206】
TGFb1-受容体に対するGal-3結合の阻害は、式I、II、およびIIIを有する数種類の化合物について図12Eに示す。
【0207】
インスリン受容体(IR)に対するGal-3結合の阻害は、式I、II、およびIIIを有する数種類の化合物について図12Fに示す。
【0208】
実施例4:15N NMRによるアミノ酸残基シフトによって解析したCRDおよび他のエピトープに結合する化合物:
Gal-3分子における相互作用残基を調べるために、異種核15N NMR分光法を用いて、本明細書に記載の化合物とガレクチン分子(Gal-3を含むが、これに限定されない)との相互作用を評価した。
【0209】
均一に15Nで標識したGal-3は、ガレクチン-1の産生について以前に開示されているように[Nesmelova IV, et al. 2008, "1H, 13C, and 15N backbone and side-chain chemical shift assignments for the 29 kDa human galectin-1 protein dimer". Biomol NMR Assign 2008 Dec; 2 (2):203-205]、BL21(DE3)コンピテント細胞(Novagen)で発現させ、最小培地で増殖させ、乳糖アフィニティーカラムで精製し、次いでゲル濾過カラムで分画した。
【0210】
均一に15Nで標識したGal-3を、95% HO/5% DO混合液を用いて作成したpH7.0の20mM リン酸カリウム緩衝液中に2mg/mlの濃度で溶解させた。H-15N HSQC NMR実験を用いて、一連の本明細書に記載の化合物の結合を調べた。組み換えヒトGal-3についてのHおよび15N共鳴帰属は以前に報告されている[Ippel H, et al. 2015, "(1)H, (13)C, and (15)N backbone and side-chain chemical shift assignments for the 36 proline-containing, full length 29 kDa human chimera-type Gal-3". Biomol NMR Assign 2015;9(1):59-63]。
【0211】
NMR実験は、H/C/N三重共鳴プローブおよびx/y/z三重軸磁場勾配ユニットを備えたBruker 600MHz、700MHz、または850MHz分光計において30℃で行った。二次元H-15N HSQCの勾配感受性亢進バージョンを、窒素およびプロトン次元それぞれにおける256(t1)x2048(t2)複合データポイント(complex data point)とともに適用した。生データは、NMRPipeを用いて変換し処理し、次いでNMRviewを用いて解析した。
【0212】
全Gal-3の3D構造における各アミノ酸のシフトを調べるHSQC NMR実験を用いて、本明細書に記載の化合物の効果がアロステリック相互作用であることが明らかに示された。TD-139のようなガラクトース誘導体は、CRD部位に位置するアミノ酸を明らかに妨害する一方で(図2B図9A)、記載の化合物(AGS-0028、AGS-0144)は、これらのアミノ酸との直接の相互作用を示さない(図2A、3A、3B、3C、9E、9F)。機能的な糖タンパク質(インテグリンなど)を用いて調べると、HSQC NMRにより、乳糖と同様のCRDに関連するGal-3におけるアミノ酸の強度を増加させることが明確に示された。しかしながら、他のアミノ酸はまた、強度を変化させた(図9C、9D)。本明細書に記載の化合物を加えると、結合親和性の変化に変換される強度/シグナルを改変した(図9F)。
【0213】
NMR結果(図9B、9C、9D、9E、9F)から、インテグリンがGal-3のS面-CRDで結合することが明らかである。しかしながら、本明細書に記載の化合物は、S面、またはF面もしくはN末端におけるCRDに隣接する位置である非CRD位置で明確に結合する(図3A、3B、3C、9B)。しかしながら、それらの結合の結果として、Gal-3の3D構造におけ構造の変化は、CRDポケットに影響を及ぼし、結果として、それらはGal-3タンパク質相互作用を改変した(図9Cおよび9D)
【0214】
AGS-0028とGal-3-インテグリン(aVb6)複合体との相互作用のNMR実験により、前記化合物が、Gal-3の複数のアミノ酸(Gal-3のCRD部位でのアミノ酸を含む)を減弱することが明らかに示される(図9Eおよび9F)。
【0215】
本明細書に記載の化合物は、ある実施態様において、Gal-3と機能的な糖タンパク質との複合体相互作用の親和性を高め得、前記相互作用を化合物AGS-0905で示されるようにより特異的にした(図11B)。
【0216】
これらのHSQC NMR実験は、本明細書に記載の化合物と、Gal-3の糖鎖結合ドメインにおけるアミノ酸残基に排他的に結合する先行技術文献に記載のガラクトース誘導体との相違点を明確に示した。
【0217】
実施例5:ガレクチン結合阻害に関連するサイトカイン活性の細胞活性
実施例1は、生理学的リガンドのガレクチン分子に対する結合を阻害する本明細書に記載の化合物の能力を記載する。この実施例の実験においては、これらの結合相互作用の機能的な意味を調べた。
【0218】
本明細書に記載の化合物によって阻害されたGal-3との相互作用の1つがTGF-β受容体であった。それゆえ、細胞株のTGR-β受容体活性における化合物の効果を評価するために実験を行った。様々なTGF-β応答細胞株(LX-2およびTHP-1細胞を含むが、これらに限定されない)をTGF-βで処理し、細胞の反応を、セカンドメッセンジャー系の活性化(様々な細胞内SMADタンパク質のリン酸化を含むが、これに限定されない)を観察することによって測定した。TGF-βが様々な細胞株でセカンドメッセンジャー系を活性化することを確認した後、前記細胞を本明細書に記載の化合物で処理した。これらの化合物は、TGF-βシグナル伝達経路を阻害するとの知見が示され、実施例1に記載の結合相互作用阻害は、細胞モデルで病理学的役割を有することを確認した。
【0219】
細胞アッセイはまた、Gal-3と様々なインテグリン分子との相互作用の阻害の生理学的な意義を調べるために行った。細胞間相互作用実験は、血管内皮細胞に結合する単球、ならびに他の細胞株を用いて行った。本明細書に記載の化合物による細胞の処理が、これらのインテグリン依存的相互作用を阻害することが見出され、実施例1に記載の結合相互作用阻害は、細胞モデルにおける生理学的役割を有することが確認された。
【0220】
細胞運動性アッセイは、Gal-3の実施例1に記載の様々なインテグリンおよび他の細胞表面分子との相互作用を阻害することの生理学的な意義を評価するために行った。細胞試験は、半透膜で十分に分離された装置において複数の細胞株を用いて行った。本明細書に記載の化合物による細胞の処理が、細胞運動性を阻害することが見出され、実施例1に記載の結合相互作用阻害は、細胞モデルにおける生理学的役割を有することが確認された。
【0221】
実施例6:インビトロ炎症モデル(単球に基づくアッセイ)
マクロファージ極性化モデルは、THP-1単球の培養から開始し、PMA(ホルボール 12-ミリステート 13-アセテート)を用いて炎症性マクロファージに2~4日間で分化させることにより用意した。分化させたら(M0マクロファージ)、それらを、マクロファージ活性化のためにLPSまたはLPSおよびIFNガンマで炎症段階まで1~3日間誘発させた(M1)。サイトカインおよびケモカインのアレイにより分析して、THP-1由来のマクロファージの炎症段階への極性を確認した。マクロファージ極性に対する抗ガレクチン3化合物の影響は、まず、細胞生存を、比色法(テトラゾリウム試薬を使用)を用いてモニターして、細胞増殖または細胞傷害性アッセイ(Promega,CellTiter 96(登録商標)AQueous One溶液細胞増殖アッセイ(新規なテトラゾリウム化合物[3-(4,5-ジメチル-2-イル)-5-(3-カルボキシメトキシフェニル)-2-(4-スルホフェニル)-2H-テトラゾリウム,内部塩;MTS]および電子カップリング試薬(フェナジンエトスルファート;PES)を含む))において生存細胞数を調べることによって評価し、次いで、炎症段階を、炎症の細胞プロセスで単球/マクロファージの遊走および浸潤を調節する重要なタンパク質であるケモカイン単球走化性タンパク質-1(MCP-1/CCL2)を定量的に測定することによって評価した。他のサイトカインおよびケモカインの発現および分泌のための追加試験をリード活性化合物について行った。結果は、MCP-1の減少率として表した(図10
【0222】
活性化されたTHP1細胞におけるMCP1発現を減少させる化合物の能力は、炎症マクロファージ活性を低下させる[https://www.bio-rad-antibodies.com/macrophage-polarization-minireview.htmlを参照のこと]。Gal-3アフィニティーカラムで単離したHUVEC溶解物の質量分析により、結合パートナーとしてαVβ3を同定した。αVβ3は、増殖因子介在の血管形成に関連することが報告されている。HUVECをGal-3で処理することにより、αVβ3クラスター形成および接着斑キナーゼ(FAK)活性化が促進された。αVβ3に対する抗体は、Gal-3で誘発されるHUVEC遊走および毛細管形成を阻害した[Markowska, A.I. et al. (2010) J. Exp. Med. 207:1981]。
【0223】
方法ステップの例:
1)THP-1細胞を、ゲンタマイシンを含む培地で培養した。
2)THP-1細胞を、96ウェルプレートのウェルに2,000細胞/ウェルで移し、10ng/mlのPMAを含むアッセイ培地中で2日間インキュベートした。
3)試験化合物の連続希釈をLPS(10ng/ml)を含む培地において行った
4)各ウェルに、100mLの化合物/LPS溶液を200mLの各ウェルの最終アッセイ体積(ゲンタマイシンおよび5ng/ml PMAもまた含む)となるように加えた。
5)細胞を8日間までインキュベートした。
6)1日おきに60μlの試料をバイオアッセイのために回収した。
7)終了時に、15mLのPromega基質CellTiter 96 Aqueous One溶液を各ウェルに加えて、細胞傷害性をモニターした(490nm)。
8)細胞バイオマーカー評価のために、前記細胞を1XPBSで洗浄し、200ulの溶解緩衝液で1時間抽出した。抽出物を10分間遠心沈殿させ、120ulの試料を上澄みから回収した。全ての試料を試験まで-70℃で保存した。
【0224】
THP-1細胞を、細胞を炎症サイトカイン(単球走化性タンパク質-1(MCP-1)など)を分泌する炎症マクロファージ(M1)に形質転換する微生物エンドトキシンによって刺激した。抗炎症薬がMCP-1の発現を低下させることがAGS-0229について示された(図10
【0225】
実施例7:細胞培養線維形成モデル
本明細書に記載の化合物の細胞効果を評価するために、線維形成性星状細胞(LX-2細胞を含むが、これに限定されない)培養を用いて実験を行った。LX-2細胞は、血清由来培地および異なる割合のTHP-1細胞で条件付けした培地を入れた培地を用いた培養で活性化される。LX-2細胞の活性化を、様々な十分に樹立されたマーカー(TIMP-1を含むが、これに限定されない)によってモニターする。実証できるLX-2細胞の活性化は、処理24時間後により示され、本明細書に記載の化合物による細胞の処理が活性化を阻害することが知見され、細胞モデルにおける生理学的役割が確認されている。
【0226】
実施例8:肝線維症のインビボ動物NASH/肥満症モデル
非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)マウス線維症モデル
NASHモデルは、雄の新生仔マウス[C57BL/6Jマウス]を用いる。前記疾患は、生後2日目のストレプトゾトシン(Sigma,ミズーリ州、セントルイス)溶液の1回の皮下注射により誘発され、糖尿病を発症した。4週齢後、高脂肪食(HFD、脂肪から57%のキロカロリー)を12週間および16週まで付与する。様々な用量でのベヒクルおよび試験物質は、経口またはSQもしくは静脈内で1週間に1回投与し、mg/kg体重として算出する。動物の世話は、認可された動物使用のためのガイドラインによるプロトコールに従う。動物を屠殺前3時間絶食させ、エーテル麻酔下で直接の心穿刺による瀉血を行う。
【0227】
マウスの治療群への無作為化は、血漿ALTレベルおよび体重に基づいて処置前に行う。少なくとも3つの治療群を試験する。
グループ1:12匹の正常なマウスは、いずれの処置もせず通常の餌を自由に付与する。
グループ2:12匹のNASHマウスは、ベヒクル(0.9% 塩化ナトリウム)を6~12週齢から1週間に1回静脈内に投与する。
グループ3:12匹のNASHマウスは、ベヒクル(0.9%の塩化ナトリウム)中の試験物質を6~12週齢から1週間に1回静脈内に投与する。
マウスは、処置4週間後に屠殺する。
リード化合物は、ベヒクル対照またはグループ1で示されるようなほぼ正常なコラーゲンレベルまでのコラーゲン10~80%によって測定されるように、生きている線維症を減少させる。
【0228】
一般的な生化学試験:
糖尿病の空腹時ブドウ糖は、例えば、G Checker(Sanko Junyaku Co.Ltd.,日本)を用いて、全血試料を測定する。
【0229】
肝機能は、例えば、FUJI DRY CHEM 7000(Fuji Film,日本)によって測定されるAST、ALT、総ビリルビン、クレアチニン、およびTGのレベルについて血漿を評価する。
【0230】
肝臓生化学:肝臓ヒドロキシプロリン含量を定量化するために(コラーゲン含量の定量的評価)、凍結した肝臓試料(40~70mg)を標準的なアルカリ酸加水分解法により処理し、ヒドロキシプロリン含量を肝臓総タンパク質で標準化する。
【0231】
肝臓総脂質抽出物は、フォルチ法により尾状核葉から取得し、肝臓TGレベルは、トリグリセリドE-テスト(Wako,日本)を用いて測定する。
【0232】
病理組織学的および免疫組織化学的解析用の肝臓切片は、ブアン液で予め固定した肝臓組織のパラフィンブロックから切り出し、リリーマイヤーのヘマトキシリン(Muto Pure Chemicals,日本)およびエオシン溶液(Wako,日本)で染色する。
【0233】
コラーゲン蓄積を視覚化するために、ブアンで固定した肝臓切片は、ピクロシリウスレッド溶液(Waldeck GmbH & Co.KG,独)を用いて染色する。NAFLD活性スコア(NAS)はまた、設定された基準に従って算出する。
【0234】
SMA、F4/80、Gal-3、CD36、およびiNOSに対する免疫組織化学は、炎症および線維症の程度の指標として、各陽性領域から推定することができる。
【0235】
実施例9:線維症/硬変モデルを生じるインビボ動物化学毒性
ラットチオアセトアミド(TAA)処理肝線維症モデル:
これらの実験は、動物研究施設(Jackson Laboratory)から入手し、実験動物の管理と使用に関する指針(Institute of Laboratory Animal Resources, 1996, Nat. Acad. Press)および施設内動物管理使用委員会(IACUC)に従って飼育した160~280gの雄のスプラーグドーリーラットを使用する。実験終了時、動物をフェノバルビタール麻酔下で安楽死させる。
【0236】
2週間の順化期間後、8週間の誘発期間を開始し、その期間において、全てのラットを、0.9% 生理食塩水中に溶解させたチオアセトアミド(TAA,Sigma Chemical Co.,米国、ミズーリ州、セントルイス)の滅菌溶液の腹腔内(IP)注射に付し、最初の週に450mg/kg/wkの用量で1週間に2回または1回のIP注射により投与し、続いて400mg/kg/wk体重の7週間の計画である。線維症の進行を評価するために、2匹のラットを4週および8週で安楽死させ、これらの肝臓を組織学的に試験する。硬変を発症させるために、動物にTAAをIPで11~12週まで投与し、線維症については8週間で十分である。処置は、8週目から開始し、4週間であり、ベヒクル対照グループには、0.9% NaClを腹腔内(IP)に1週間に2回で4週間投与する。試験物質は、線維症または硬変についてそれぞれ8週目または11週目に開始し、IPで1週間に2回または1回で付与する。処置期間終了時に、ラットを1~5%のイソフルオランを吸入により用いて麻酔下におき、開腹を行う。屠殺時に、門脈圧を、門脈に導入する16G血管カテーテルを用いて測定して、水カラムの高さを測定する。肝臓を回収し、重量を測定し、最も大きい肝葉からの小片をさらなる解析のために用いる。脾臓も回収し、廃棄前に重量を測定する。
【0237】
記載された実験からのシリウスレッドで染色した肝臓切片の代表的な組織像を、処置した動物と対照との比較のために取得する。平均コラーゲン(赤色で染色)の20%の減少が抗線維症効果について統計学的に許容される。架橋する線維化の束は、進行した線維症段階を示す(これらは、コラーゲン線維の束である)。
【0238】
生化学試験:
NASHモデルと同様に、様々な診断試験は、線維症による肝臓損傷の程度を評価するために行う。
【0239】
肝機能は、例えば、FUJI DRY CHEM 7000(Fuji Film,日本)によって測定されるAST、ALT、総ビリルビン、クレアチニン、およびTGのレベルについて血漿を評価する。
【0240】
肝臓生化学:肝臓ヒドロキシプロリン含量を定量化するために(コラーゲン含量の定量的評価)、凍結した肝臓試料(40~70mg)を標準的なアルカリ酸加水分解法により処理し、ヒドロキシプロリン含量を肝臓総タンパク質で標準化する。
【0241】
肝臓総脂質抽出物は、フォルチ法により尾状核葉から取得し、肝臓TGレベルは、トリグリセリドE-テスト(Wako,日本)を用いて測定する。
【0242】
病理組織学的および免疫組織化学的解析用の肝臓切片は、ブアン液で予め固定した肝臓組織のパラフィンブロックから切り出し、リリーマイヤーのヘマトキシリン(Muto Pure Chemicals,日本)およびエオシン溶液(Wako,日本)で染色する。
【0243】
コラーゲン蓄積を視覚化するために、ブアンで固定した肝臓切片は、ピクロシリウスレッド溶液(Waldeck GmbH & Co.KG,独)を用いて染色する。NAFLD活性スコア(NAS)はまた、設定された基準に従って算出する。
【0244】
SMA、F4/80、Gal-3、CD36、およびiNOSの免疫組織化学は、炎症および線維症の程度の指標として、各陽性領域から推定することができる。
【0245】
肝線維症の胆管モデル
これらの実験は、胆管結紮または胆管線維症を引き起こす薬物による処置後に肝臓の線維症に対する本明細書に記載の化合物の有効性を評価するために行った。様々な本明細書に記載の化合物で処理した動物は、肝線維症がベヒクル対照で処理したものと比較して減少されることを示す。
【0246】
実施例10:肺線維症のインビボ動物モデル
これらの実験は、ブレオマイシンで誘発した肺線維症の予防における本明細書に記載の化合物の有効性を評価するために行う。処置していない対照グループ(気管内への生理食塩水吸入)は、10匹のマウスで構成された。ブレオマイシンを0日目に他のグループの肺にゆっくりとした気管内吸入により投与する。-1、2、6、9、13、1および20日目において、マウスに、ベヒクルまたは様々な用量の本明細書に記載の化合物(iv、ip、皮下、または経口)CT-01(グループ3)で1日1回投与する(iv、ip、皮下、または経口)。動物の重量を測定し、呼吸促迫について毎日測定する。21日目において、全ての動物を安楽死させ、肺の湿重量を測定する。屠殺により、血液を血清の調製のために後眼窩の出血から採取する。肺の右葉は、後のヒドロキシプロリン解析のためにすぐに凍結し、肺の左葉は、組織学的解析のために10% ホルマリンに入れ、固定する。ホルマリンで固定した肺を従来の組織学的評価のために処理する。
【0247】
実施例11:腎線維症のインビボ動物モデル
これらの実験は、片側尿管の結紮および糖尿病性腎障害のモデルを用いて、腎線維症における本明細書に記載の化合物の有効性を評価するために行う。様々な本明細書に記載の化合物で処理した動物は、腎線維症がベヒクル対照で処理したものと比較して減少されることを示す。
【0248】
実施例12:心血管線維症のインビボ動物モデル
これらの実験は、心不全、心房細動、肺の高血圧症、およびアテローム性動脈硬化症のモデルを用いて、心臓および血管の線維症における本明細書に記載の化合物の有効性を評価するために行う。様々な本明細書に記載の化合物で処理した動物は、心血管線維症がベヒクル対照で処理したものと比較して減少されることを示す。
【0249】
実施例13:VEGF-A誘発血管形成
VEGF受容体-2(VEGFR-2)を介する血管内皮増殖因子(VEGF)シグナル伝達は、主要な血管形成経路である。ガレクチンタンパク質は、このシグナル伝達経路に重要である。本明細書に記載の化合物は、傷害に対するマウス角膜の血管新生を阻害することができる。
【0250】
実施例14:Gal-3は、インビボで全身性インスリン耐性を引き起こし、脂肪細胞および肝細胞におけるインスリン作用を障害する
肥満症において、マクロファージおよび他の免疫細胞は、インスリン標的組織で蓄積し、慢性炎症状態およびインスリン耐性を促進する。
【0251】
Gal-3は、肥満症の対象およびマウスの両方で上昇することが報告されている[Li et al, Cell (2016), 167 (4), p973-984]。Gal-3のマウスへの投与は、インスリンがインスリン受容体(IR)に結合するときにグルコース摂取のインスリン受容体の活性化を妨げることによりグルコース不耐性を引き起こす一方、、Gal-3の阻害は、肥満症マウスにおけるインスリン感受性を改善した。前記本明細書に記載の化合物は、Gal-3にアロステリックに結合し、そのインスリン受容体(IR)への結合を阻害し、それによりGal-3の上昇によって引き起こされるIRシグナル伝達およびグルコース摂取の下流阻害の逆転を生じる。図12Fは、50ηM~20μMの範囲でのIRに対するGal-3結合の阻害を示す。
【0252】
このインビボモデルは、炎症および低下したインスリン感受性を生じるGal-3に関連した。よって、IRに結合するGal-3を阻害する化合物は、インスリン耐性を治療するために治療上用いられうる。
【0253】
実施例15:化合物の吸収、分布、代謝、および排出の評価
本明細書に記載の化合物は、溶解性(熱力学および動力学的方法)、様々なpH変化、生物関連媒体における溶解性(FaSSIF、FaSSGF、FeSSIF)、Log D(オクタノール/水およびシクロヘキサン/水)、血漿中の化学的安定性、および血液分配を含むが、これらに限定されない物理化学的特性について評価する。
【0254】
本明細書に記載の化合物は、PAMPA(並行人工膜透過性アッセイ)、Caco-2、およびMDCK(野生型)を含むが、これらに限定されないインビトロ透過性について評価する。
【0255】
本明細書に記載の化合物は、マウス(スイスアルビノ、C57、Balb/C)、ラット(ウィスター、スプラーグドーリー)、ウサギ(ニュージランドホワイト)、イヌ(ビーグル)、カニクイザルなどにおける経口、静脈内、腹腔内、皮下を介した様々な経路、組織分布、脳対血漿中薬物濃度比(brain to plasma ratio)、胆汁排泄、および物質収支による薬物動態を含むが、これらに限定されない動物薬物動態学的特性について評価する。
【0256】
本明細書に記載の化合物は、血漿タンパク質結合(限外濾過および平衡透析)およびミクロソームタンパク質結合を含むが、これらに限定されないタンパク質結合について評価する。
【0257】
本明細書に記載の化合物は、チトクロムP450阻害、チトクロムP450時間依存的阻害、代謝安定性、肝ミクロソーム代謝、S-9フラクション代謝、凍結保存された肝細胞における効果、血漿安定性、およびAGSHトラッピングを含むが、これらに限定されないインビトロ代謝について評価する。
【0258】
本明細書に記載の化合物は、インビトロ(ミクロソーム、S-9および肝細胞)およびインビボ試料の同定を含むが、これらに限定されない代謝物同定について評価する。
【0259】
実施例16:IGFシグナル伝達を標的とすることの治療可能性
IGF系シグナル伝達は、成長および発生において不可欠な重要性を有するが、エネルギー系統合、グルコース/インスリン調節、乳房の発達および乳汁分泌、骨健康(bone health)、神経維持を含む他の重要な生理学的機能においても不可欠である。IGFシグナル伝達経路を標的とすることは、新規な抗癌薬の開発における有望な戦略として報告されている。IGF-1R(前記経路の主なシグナル伝達受容体)の発現は、それが過剰発現されると、動物モデルにおける腫瘍発生の時期と頻度が上昇したことから、悪性形質転換に必須である可能性がある。また、IGF-1欠失マウスは、腫瘍増殖および転移を支持する能力の大幅な低下を示す。この抗増殖性活性により、IGF-1R系の阻害は、多くの臨床的に重要な利益を供しうる。例えば、残遺無症状疾患の発達を抑制することを目的とする維持療法では、IGF-1Rの遮断は、化学療法と組み合わせて用いる場合に細胞傷害性治療からの臨床的な応答の割合、程度および期間を増加させることを含む、多くの臨床的に有用な効果を示す可能性がある。
【0260】
本明細書に記載のELISA組成物アッセイを用いて、化合物をGal-3とインキュベートし、Gal-3とIGF-受容体との結合を試験した。図12Gは、ガレクチン3がIGF-R1に強固に結合し、本明細書に記載の化合物がGal-3のIGF-R1に対する結合を調節することができることを示す。図12Gに示されるように、前記化合物は、ガレクチン3のIGF-R1に対する結合を阻害し(陽性IC50)、または亢進し(陰性IC50)、それによりをIGFシグナル伝達経路に効果を生じさせることができる。
【0261】
図12Gは、本明細書に記載の化合物とガラクトース誘導体化合物との比較を示す。Gal-3糖鎖結合ドメインに直接結合し、阻害を生じるガラクトース誘導体化合物(例えば、TD-139およびAGS-0666)とは対照的に、本明細書に記載のアロステリック化合物は、(1)糖タンパク質に対するその親和性を減少させるか(例えば、図12GにおけるAGS-O229およびAGS-O823)、または(2)糖タンパク質に対する親和性を高める(図12GにおけるAGS-O903)ことの2つの方法でCRD構造に影響を及ぼしうる。
図1
図2A
図2B
図3A
図3B
図3C
図4
図5
図6
図7A
図7B
図8A
図8B
図8C
図8D
図8E
図9A
図9B
図9C
図9D
図9E
図9F
図10
図11A
図11B
図12A
図12B-1】
図12B-2】
図12C
図12D
図12E-1】
図12E-2】
図12F
図12G