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特表2023-502893プロスタグランジンアナログおよびその用途
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-26
(54)【発明の名称】プロスタグランジンアナログおよびその用途
(51)【国際特許分類】
   C07C 405/00 20060101AFI20230119BHJP
   A61K 31/5575 20060101ALI20230119BHJP
   C07D 215/38 20060101ALI20230119BHJP
   C07D 241/44 20060101ALI20230119BHJP
   A61P 43/00 20060101ALI20230119BHJP
   A61P 25/00 20060101ALI20230119BHJP
   A61P 35/00 20060101ALI20230119BHJP
   A61P 25/24 20060101ALI20230119BHJP
   A61P 29/00 20060101ALI20230119BHJP
   A61P 19/02 20060101ALI20230119BHJP
   A61P 25/16 20060101ALI20230119BHJP
   A61P 25/28 20060101ALI20230119BHJP
【FI】
C07C405/00 504A
A61K31/5575
C07D215/38 CSP
C07D241/44
A61P43/00 112
A61P25/00
A61P35/00
A61P25/24
A61P29/00 101
A61P19/02
A61P25/16
A61P25/28
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022526438
(86)(22)【出願日】2020-11-09
(85)【翻訳文提出日】2022-05-06
(86)【国際出願番号】 KR2020015655
(87)【国際公開番号】W WO2021091358
(87)【国際公開日】2021-05-14
(31)【優先権主張番号】62/931,893
(32)【優先日】2019-11-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522179068
【氏名又は名称】ライフェックス・バイオラブス・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】LIFEX BIOLABS, INC.
【住所又は居所原語表記】4300 STEVENS CREEK BLVD STE 2500 SAN JOSE, CALIFORNIA 95129, UNITED STATES OF AMERICA
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】弁理士法人R&C
(72)【発明者】
【氏名】ユン,チョルファン
(72)【発明者】
【氏名】カン,ホンジュン
(72)【発明者】
【氏名】ハン,チョルキュ
(72)【発明者】
【氏名】キム,ムンファン
(72)【発明者】
【氏名】ソ,ジョンボブ
(72)【発明者】
【氏名】ユ,ジュン・ヨブ
(72)【発明者】
【氏名】ラジャン,スリーカンス
(72)【発明者】
【氏名】ユン,ホ・スプ
【テーマコード(参考)】
4C086
4H006
【Fターム(参考)】
4C086AA03
4C086DA03
4C086DA05
4C086MA01
4C086MA04
4C086NA14
4C086ZA02
4C086ZA12
4C086ZA16
4C086ZA96
4C086ZB08
4C086ZB15
4C086ZB26
4C086ZC12
4C086ZC41
4H006AA01
4H006AB20
4H006UE14
4H006UE32
(57)【要約】
本発明は、プロスタグランジンアナログまたはその薬学的に許容可能な塩を有効成分として含む、Nurr1に関連する疾患、障害または状態の予防または治療用薬学的組成物であって、前記化合物はNurr1を誘導するにあたって卓越した効果を有し、したがって、Nurr1に関連する疾患、障害または状態、特に癌、関節リウマチのような自己免疫疾患、統合失調症、うつ病および、例えばアルツハイマー病やパーキンソン病のような神経変性疾患に有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記化学式Iで表されるプロスタグランジンアナログまたはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体またはプロドラッグ。
【化1】
上記式中、
Xは非置換または置換の-(C1~C8)アルキル、-[(C1~C8)アルコキシ](C1~C8)アルキル-、-(C1~C8)アルキルカルボン酸、-(C1~C8)アルキルカルボキシエステル、-(C1~C8)アルケニル、[(C1~C8)アルコキシ](C1~C8)アルケニル、-(C1~C8)アルケニル酸、-(C1~C8)アルケニルエステル、-(C1~C8)アルキルアミド、または-(C1~C8)アルケニルアミドであり、
Yは(C1~C8)アルキルまたは(C1~C8)アルケニルであり、これはヒドロキシ、オキソ、ハロ、(C1~C6)アルキル、(C1~C6)アルコキシ、(C6~C10)アリール、および(C1~C3)アルキルまたはハロ(C1~C3)アルキル、(C3~C10)シクロアルキルで選択的に置換された(C6~C10)アリールオキシからなる群より選択される1つ以上の置換基で選択的に置換され、
およびAはそれぞれ独立して、CH、CH、NHまたはNであり、
Z’は=O、=CH
【化2】
または
【化3】
であり、
Z’’は=O、=CH
【化4】
または
【化5】
であり、RはH、(C1~C3)アルキル、(C1~C6)アシルカルボニルまたはテトラヒドロピラニルであり、
上記式中、
【化6】
は、単結合または二重結合である。
【請求項2】
請求項1に記載のプロスタグランジンアナログまたはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはプロドラッグにおいて、
前記Xは-(C1~C8)アルキルまたは-(C1~C8)アルケニルであり、これはヒドロキシル、-(C1~C6)アルコキシ、-C(=O)OR、-C(=O)NRからなる群より選択される1つ以上の置換基で選択的に置換され、
前記RはH、(C1~C8)アルキル、(C6-C9)アリール、(C6-C9)アリールオキシ、-NH(C6-C9)アリール、N、OおよびSからなる群より選択される1つ以上のヘテロ原子を有する5-~12員ヘテロアリールであり、前記(C1~C8)アルキル、(C6-C9)アリール、5-~12-員ヘテロアリールはハロ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、アミノ、置換されたアミノ、(C1~C6)アシル、-ONO、(C1~C8)アルコキシ、(C1~C8)アルキル、置換された(C1~C8)アルキル、(C1~C8)ハロアルキル、(C3-C7)シクロアルキル、(C1~C8)アルキルカルボキシ、-NHC(=O)R、または-C(=O)Rで選択的に置換され、
前記Rはハロ、CF、(C1~C6)アシル、アミノ、置換されたアミノ、シアノ、ニトロ、(C1~C8)アルキル、置換された(C1~C8)アルキル、(C1~C8)ハロアルキル、(C1~C8)アルコキシ、(C1~C3)アシルオキシ、(C6~C9)アリールオキシおよびN、OおよびSからなる群より選択される1つ以上のヘテロ原子を有する5-~12-員ヘテロシクロアルキルであり、および、
はHまたは-(C1~C6)アルキルである、プロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはプロドラッグ。
【請求項3】
請求項2に記載のプロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはプロドラッグにおいて、
前記Rは、以下の置換基からなる群より選択される1つであり、
H、-CH、-CHCH、-CH(CH、-CHCHOH、-CHCH(OH)CHOH、-CH(CHOH)、-SOCH
【化7-1】
【化7-2】
および、
はHまたは-(C1~C3)アルキルであるプロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはプロドラッグ。
【請求項4】
請求項1に記載のプロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはプロドラッグにおいて、
前記Xは-(C1~C8)アルキル-OH、-(C1~C8)アルキル-O-(C1~C6)アルキル、-(C1~C8)アルキル-COH、-(C1~C8)アルキル-COH、-(C1~C8)アルキル-CO-(C1~C6)アルキル、-(C1~C8)アルキル-CO、-(C1~C8)アルケニル-CO、-(C1~C8)アルキル-CONR、-(C1~C8)アルキル-CONHOR、-(C1~C8)アルケニル-CONR、または-(C1~C8)アルキル-CONHOR)であり、
は-(C1~C6)アルキル、Ar、CHAr、-Ar-NHCO-Ar、または-Ar-CONH-Arであり、前記-(C1~C6)アルキルは選択的に(C1~C6)アルキル、ヒドロキシル、ハロゲン(C1~C6)アルコキシまたはCFからなる群より選択される1~3の置換基で選択的に置換され、
はHまたは-(C1~C6)アルキルであり、
はH、-(C1~C6)アルキル、Ar、Ar-NHCO-Ar、またはAr-CONH-Arであり、および、
Arは(C1~C6)アルコキシ、ハロゲン、(C1~C6)アルキル、およびCFからなる群より独立して選択される1つ以上の置換基で選択的に置換され得る(C6~C10)アリール、5-~12-員ヘテロアリールまたはヘテロ-ビアリールである、プロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはプロドラッグ。
【請求項5】
請求項1に記載のプロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはプロドラッグにおいて、
前記Xは、-CHCHCHCHCHCHOH、-CHCHCHCHCHCHOCH、-CHCHCHCHCHCHCOH、-CH=CHCHCHCHCOH、-CHCHCHCHCHCOCH、-CHCHCHCHCHCOCHCH、-CHCHCHCHCHCO、-CH=CHCHCHCHCO、-CHCHCHCHCHCONR、-CHCHCHCHCHCONHOR、-CH=CHCH2CH2CH2CONR、または-CH=CHCHCHCHCONHORである、プロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはプロドラッグ。
【請求項6】
請求項1に記載のプロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはプロドラッグにおいて、
前記Yは(C1~C6)アルキルまたは(C1~C6)アルケニルであり、これはヒドロキシ、オキソ、ハロ、メチル、メトキシ、フェニル、選択的にCF、シクロブチルおよびシクロヘキシルで置換されたフェノキシからなる群より選択される1~3個の置換基で選択的に置換される、プロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはプロドラッグ。
【請求項7】
請求項1に記載のプロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはプロドラッグにおいて、
前記化学式Iは下記化学式IIで表される、プロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはプロドラッグ。
【化8】
[化学式II]
前記X、YおよびRは請求項1の化学式Iで定義した通りである。
【請求項8】
請求項1に記載のプロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはプロドラッグにおいて、
前記化学式Iは、下記化学式化学式IIIa、IIIb、IIIc、IIId、IIIeおよびIIIfの1つで表される、プロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはプロドラッグ。
【化9】
上記式中、
は、CHOH、CHOCH、COH、COCH、COCHCH、CO、CONR、またはCONHORであり、
は、-(C1~C6)アルキル、Ar、CHAr、-Ar-NHCO-Ar、または-Ar-CONH-Arであり、前記-(C1~C6)アルキルは、(C1~C6)アルキル、ヒドロキシル、ハロゲン(C1~C6)アルコキシまたはCFからなる群より選択される1~3の置換基で選択的に置換され、
は、H、-(C1~C6)アルキルであり、
は、H、-(C1~C6)アルキル、Ar、Ar-NHCO-Ar、またはAr-CONH-Arであり、
Arは、(C6~C10)アリール、5~12員のヘテロアリールまたはヘテロ-ビアリールであり、これは選択的に(C1~C6)アルコキシ、ハロゲン、(C1~C6)アルキル、およびCFからなる群より選択される1以上の置換基で置換される。
【請求項9】
請求項1に記載のプロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはプロドラッグにおいて、
前記化学式Iの化合物は、下記化学式IVa、IVb、IVcおよびIVdのうちの1つで表される、プロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはプロドラッグ。
【化10】
上記式中、
Yは-(C1~C6)アルキル、-(C1~C6)フルオロアルキル、-(C1~C6)ジフルオロアルキル、-(C1~C6)トリフルオロアルキル、-(C1~C6)ヒドロキシアルキル、-(C2-C6)ジヒドロキシアルキル、または[(C1~C6)アルコキシ](C1~C6)アルキルであり、これは(C1~C6)アルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、(C1~C6)アルコキシまたはCFからなる群より選択される1~3個の置換基で選択的に置換され、
それぞれのRは水素、ハロゲン、CF、(C1~C6)アシル、アミノ、置換されたアミノ、(C1~C6)アルキル、置換された(C1~C6)アルキル、(C1~C6)ハロアルキル(C3-C7)シクロアルキル、(C1~C6)アルキルカルボキシ、シアノ、ニトロおよび(C1~C6)アルコキシからなる群より独立して選択され、
それぞれのRは水素、ハロゲン、CF、(C1~C6)アシル、アミノ、置換されたアミノ、(C1~C6)アルキル、置換された(C1~C6)アルキル、(C1~C6)ハロアルキル、シアノ、ニトロ、(C1~C6)アルコキシ、(C1~C3)アシルオキシ、および(C6~C10)アリールオキシからなる群より独立して選択され、および、
nは0、1、2、3、4または5である。
【請求項10】
請求項1に記載のプロスタグランジンアナログが下記化合物2~15、96および97からなる群より選択される、プロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容される塩、立体異性体、水和物、溶媒和物またはプロドラッグ。
【請求項11】
請求項1に記載の前記プロスタグランジンアナログが下記化合物1、16~95、および98~102からなる群より選択される化合物ではない、プロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容される塩、立体異性体、水和物、溶媒和物またはプロドラッグ。
【請求項12】
有効成分として請求項1に記載の化学式Iのプロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容される塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体またはプロドラッグ、および薬学的に許容される担体を含む、Nurr1調節用薬学的組成物。
【請求項13】
前記Nurr1の調節はNurr1の活性化であることを特徴とする、請求項12に記載の薬学的組成物。
【請求項14】
有効成分として請求項1に記載の化学式Iのプロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容される塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体またはプロドラッグ、および薬学的に許容される担体を含む、Nurr1に関連する疾患、障害または状態の予防または治療用薬学的組成物。
【請求項15】
前記プロスタグランジンアナログが下記化合物1~102からなる群より選択される、請求項12~14のいずれか1項に記載の薬学的組成物。
【請求項16】
前記Nurr1に関連する疾患、障害または状態は、癌、自己免疫疾患、統合失調症、うつ病および神経変性疾患からなる群より選択される、請求項14に記載の薬学的組成物。
【請求項17】
前記自己免疫疾患は関節リウマチであり、前記神経変性疾患はアルツハイマー病またはパーキンソン病であることを特徴とする、請求項16に記載の薬学的組成物。
【請求項18】
請求項1に記載の化学式Iのプロスタグランジンアナログ、またはその薬学的に許容される塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体またはプロドラッグの有効量を必要とする対象体に投与することを含むNurr1の調節方法。
【請求項19】
請求項1に記載の化学式Iのプロスタグランジンアナログまたは薬学的に許容可能な塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体、またはそのプロドラッグの有効量をNurr1に関連する疾患、障害または状態の予防または治療を必要とする対象体に投与することを含む、Nurr1に関連する疾患、障害または状態の予防または治療方法。
【請求項20】
前記Nurr1に関連する疾患、障害または状態が癌、関節リウマチ、アルツハイマー病、統合失調症、うつ病およびパーキンソン病からなる群より選択される、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記自己免疫疾患は関節リウマチであり、前記神経変性疾患はアルツハイマー病またはパーキンソン病である、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
前記プロスタグランジンアナログは、下記化合物1~102からなる群より選択される、請求項18~21のいずれか1項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[関連出願の相互参照]
本出願は、2019年11月7日付でUSPTOに提出された米国特許仮出願第62/931,893号の利益を主張し、その開示内容は全体的に本出願に参照として組み込まれる。
【0002】
本発明は、プロスタグランジンアナログ、それを含むNurr1に関連する疾患、障害または状態の予防または治療用組成物、およびその用途に関する。
【背景技術】
【0003】
ニューロンは神経系の基本構成要素であり、これらが損傷すると運動失調や認知症を引き起こし、最終的には死亡に至る「神経変性疾患」と総称される多様な状態を招く。パーキンソン病(Parkinson’s disease,PD)は一般人および老年人口のそれぞれ約0.3%および1~2%に影響を及ぼす二番目に広く広まっている神経変性疾患である。1957年、Arvid Carlssonとその同僚が脳から重要な神経伝達物質であるドーパミン(DA)を識別したことはこの分野において画期的な発見と見なされた。パーキンソン病患者の脳でDAが大きく不足するという発見に寄与すること以外にも、もちろん長期投与時副作用の危険をもたらし、特定状況では禁忌ではあるが、DAの前駆体であるレボドパ(L-3,4-ジヒドロキシフェニルアラニン(L-3,4-dihydroxyphenylalanine);L-dopa)がパーキンソン病-関連運動障害を有意に改善するのに使用できるという臨床的ブレークスルーをもたらした。
【0004】
黒質(substantia nigra,SN)におけるA9 DAニューロンの漸進的でかつ選択的な損失とレビー小体の存在はPDの二つの神経病理学的特徴である。これは安静時振戦、硬直および動作緩慢(bradykinesia)に代表される線条体でのドーパミン系の投入の枯渇につながる。PDの原因と起源は大きく知られていないが、多くの他の神経変性障害と同様に環境および遺伝的要因の影響を受ける可能性が高い。
【0005】
神経毒またはその他環境毒素への露出はパーキンソン病の症状を早く誘導してPDに対する環境要因の役割を立証する。タンパク質ミスフォールディングおよび凝集はPD病因と直接的に関連するさらに他の重要な要素であり、これはα-シヌクレインを含むタンパク質凝集体で構成されたレビー小体の形成から明らかである。一般に、ミスフォールディングされたタンパク質から細胞を保護するユビキチン-プロテアソームシステムは年齢と共に徐々に減少し、これは年齢がPDまたは多くの他の神経変性疾患の発病の主な危険因子という観察を裏付ける。
【0006】
最近の研究によれば、神経炎症はPDの発病機転にも重要な役割を果たす。小膠細胞(microglia)は通常、抗炎症および神経栄養因子を生成する非活性化された細胞として存在することに対して、活性化されるとPD死後組織のSN内で観察される炎症反応を誘発する。細胞外α-シヌクレインは酸化および窒化される時小膠細胞活性化を誘導してDAニューロンの変性を加速化することができる。また、PD患者および動物モデルの血液または脳脊髄液で増加した水準のサイトカインが観察された。まとめると、慢性神経炎症はPDの病態生理に寄与すると見られ、炎症経路の薬理学的介入はPDと戦うための治療戦略の1つになる。そのため非ステロイド性抗炎症剤の慢性的な使用はPDの危険を有意に減少させることが示されている。
【0007】
これまでのパーキンソン病に対する薬物治療は治療より対症的であった。それでも初期の症状を管理することしかできず、後期の発病段階では治療することがさらに難しかった。レボドパ(L-3,4-dihydroxyphenylalanine)またはL-DOPAは新しい薬物の出現にもかかわらず、40年以上PD管理のためのゴールドスタンダードとして残っている。L-DOPAは血液脳関門を通過してドーパミンに転換される能力を有するドーパミン前駆体である。この薬物の長期投与は意図しない薬物効能減少とともに運動性能の追加合併症を誘発し得る。悪心および低血圧のような末梢副作用もL-DOPA投与によって発生し得るが、これは脱炭酸酵素阻害剤であるカルビドパ(Carbidopa)の併用投与により相殺され得る。
【0008】
他の薬物として、ロチゴチンおよびロピニロールなどのドーパミン作用剤またはセレギリンおよびラサギリンなどのモノアミン酸化酵素B阻害剤が含まれる。これまでの治療の重要な領域は(a)脳でDAの量を増加させ、(b)脳でDA機能を模倣できるDAアナログを使用し、(c)DAを分解する酵素を阻害することであった。どの薬物でも効果がないと判明した場合、手術のリスクは高齢の患者により深刻であり、併存疾患のある患者には適していないが、末期患者のように脳深部刺激がしばしば考慮される。
【0009】
数年にわたって主要なシグナル分子と転写因子がマウスの脳でmDAニューロンの発達を調整する方法に係る本発明者らの理解に広範囲な進歩があった。核受容体は主に代謝および炎症に関与する遺伝子を調節するリガンド活性化転写因子であり、いくつかの証拠が神経変性疾患におけるこれらの役割を示す。NR4A1、NR4A2およびNR4A3(Nur77、Nurr1およびNor1ともいう)で構成されたNR4Aサブファミリーに属するオーファン核受容体(orphan nuclear receptor)のNurr1はmDAニューロン発達および生存を決定的に調節する。Nurr1ノックアウトはmDAニューロンの損失をもたらし、これはNurr1がmDAニューロンの発達および維持に必須の役割を果たすことを示す。
【0010】
Nurr1は、DA生合成の最初の速度制限段階であるTH(チロシンヒドロキシらーゼ:tyrosine hydroxylase)遺伝子、芳香族アミノ酸デカルボキシラーゼ(AADC,aromatic amino acid decarboxylase)転写因子、ドーパミン輸送体(DAT)、小胞モノアミン輸送体(VMAT)および前記DA神経伝達物質表現型およびmDAニューロンの生存を調節するグリア細胞株由来の神経栄養因子(GDNF)c-Retキナーゼ遺伝子のようなmDAニューロン表現型に関連する多様な遺伝子の発現および生存を活性化させる。このような研究はmDAニューロンの発達、維持および生存でNurr1の役割を立証する。実際、以前の研究ではNurr1の発現が老化した脳組織とPDの死後の脳組織の両方で減少することが明らかになった。また、Nurr1の機能的突然変異と多型性は生物学的重要性がとらえどころのないままであるが、家族性遅発性PDのまれな症例で確認された。まとめると、このようなデータはNurr1の機能がDAニューロンの神経変性と決定的に関連しており、その活性化がPD発病機転を改善できることを強く示唆している。
【0011】
Nurr1は内因性リガンドが不明で、「オーファン(orphan)」に分類され、去る20年間で神経科学研究で最も多く求められているターゲットになっている。Nurr1リガンド/作用剤の確認はPD治療のための代替療法への道を開くことができる。
【0012】
この方向で、本発明者らはNurr1に結合し、転写活性化機能を向上させ得る作用剤を識別することを目標とした。本発明者の持続的なスクリーニング努力により、プロスタグランジンPGE1とその代謝物PGA1がNurr1に直接結合してそれを活性化できる内因性リガンドとして確認された(Rajan, S. et al. Nat Chem Biol 16, 876-886 (2020);米国特許出願第16/633,741号)。これはNurr1-LBD結合PGA1/A2の共結晶構造によって裏付けられて結合相互作用の正確な分子モデルを提供した(特許:WO2018056905A1;米国特許出願第16/334,550号)。このような相互作用のハイライトは機能的に重要なヘリックスH12の再配向と共にNurr1-LBDのCys566側鎖硫黄とPGA1/A2のC11原子の間に形成されたマイケル追加反応による共有結合である。リガンド結合部位の近くの相互作用および構造的変化分析が改善された活性を有するPGアナログ分子を識別するためのリード分子(PGA1/A2)の成長範囲を示す。このようなアプローチはタンパク質構造で近いポケット/空洞を隠すことができるフラグメントに連結してリード分子(lead molecule)の効能を向上させることができる構造基盤の薬物発見プロジェクトでは一般的である。このような方向で、本発明者の努力は強力なNurr1作用剤になる可能性のあるPGアナログ(化合物1および化合物2)の識別に繋がり、PDに対する安全で向上した治療効果でNurr1を活性化できる関連リガンドの役割を果たすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】米国特許出願第16/633,741号
【特許文献2】国際公開第2018056905A1号
【特許文献3】米国特許出願第16/334,550号
【非特許文献】
【0014】
【非特許文献1】Rajan, S. et al. Nat Chem Biol 16, 876-886 (2020)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
したがって、本発明の一つの目的は、プロスタグランジン(Prostaglandin,PG)アナログ化合物を提供することである。
【0016】
本発明の一つの目的は、前記プロスタグランジンアナログを含む、Nurr1に関連する疾患、障害または状態の予防または治療用薬学的組成物を提供することである。
【0017】
本発明の一つの目的は、前記プロスタグランジンアナログを投与することによってプロスタグランジン関連疾患を予防または治療する方法を提供することである。
【0018】
本発明の一つの目的は、Nurr1に関連する疾患、障害または状態の予防または治療のためのプロスタグランジンアナログの用途を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0019】
発明の要旨
パーキンソン病(PD)は全世界的に1千万人以上の人々、特に65歳以上の人々に影響を及ぼす中脳ドーパミン作動性(mDA)ニューロンの漸進的でかつ選択的な変性により発生する神経変性障害である。現在の利用可能な治療法は、対症的なものだけであり、疾病の進行を止めたり遅らせたりすることができる治療法はない実情である。
【0020】
核受容体関連の1タンパク質(Nurr1)はmDAニューロンの発達、維持および保護に必須の核受容体である。核受容体はリガンド-活性化される転写因子である。天然および内因性リガンドを確認する試みにもかかわらずNurr1リガンドの特性(identity)を把握しにくいので、Nurr1は現在のオーファン核受容体(orphan nuclear receptor)のままである。
【0021】
本発明の発明者らは天然および合成リガンドに対する広範囲なスクリーニングする努力によりエイコサノイドをNurr1の潜在的天然リガンドとして確認することができた。特に、プロスタグランジン類(PG)、E1(PGE1)、E2(PGE2)、A1(PGA1)およびA2(PGA2)がNurr1のリガンド結合ドメイン(ligand-binding domain,LBD)に直接結合してこれを活性化させることが示されている。また、本発明者らはPGA1およびPGA2と複合体をなすNurr1-LBDの結晶構造も決定した。Nurr1と相互作用するPGA1/A2(リード分子、lead molecules)に係る構造的データおよび分析は本発明者らにリード分子よりもNurr1によく結合して活性化させることができるPGアナログを設計して開発できる範囲を提供した。
【0022】
本発明は、PGアナログの構造基盤のデザイン、これらのPGアナログの化学的合成、動物研究によって裏付けられるNurr1媒介転写活性を活性化する最上の二つのアナログの特性化および確認に係る概念を含む。本発明はまた、不適切なNurr1活性によって媒介されるパーキンソン病の治療のための小分子リガンドの用途に関する。
【0023】
本発明の一側面によれば、下記化学式Iで表されるプロスタグランジンアナログまたはその薬学的に許容される塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体またはプロドラッグを提供する。
【化1】
上記式中、
Xは非置換または置換の-(C1~C8)アルキル、-[(C1~C8)アルコキシ](C1~C8)アルキル-、-(C1~C8)アルキルカルボン酸、-(C1~C8)アルキルカルボキシエステル、-(C1~C8)アルケニル、[(C1~C8)アルコキシ](C1~C8)アルケニル、-(C1~C8)アルケニル酸、-(C1~C8)アルケニルエステル、-(C1~C8)アルキルアミド、または-(C1~C8)アルケニルアミドであり、
Yは(C1~C8)アルキルまたは(C1~C8)アルケニルであり、これはヒドロキシ、オキソ、ハロ、(C1~C6)アルキル、(C1~C6)アルコキシ、(C6~C10)アリール、(C1~C3)アルキルまたはハロ(C1~C3)アルキルで選択的に置換された(C6~C10)アリールオキシ、または(C3~C10)シクロアルキルからなる群より選択される1つ以上の置換基で選択的に置換され、
およびAはそれぞれ独立して、CH、CH、NHまたはNであり、
Z’は=O、=CH
【化2】
または
【化3】
であり、
Z’’は=O、=CH
【化4】
または
【化5】
はH、(C1~C3)アルキル、(C1~C6)アシルカルボニルまたはテトラヒドロピラニルであり、
上記式中、
【化6】
は、単結合または二重結合である。
【発明の効果】
【0024】
本発明に係る新規のプロスタグランジンアナログは、Nurr1を効果的に調節するので、癌、関節リウマチのような自己免疫疾患、統合失調症、うつ病およびアルツハイマー病またはパーキンソン病のような神経変性疾患のようなNurr1に関連する多様な疾病、障害または状態に対する治療または予防薬として有用である。
【図面の簡単な説明】
【0025】
図1A】本発明のPGアナログ化合物1(A)および化合物2(B)の化学的ダイヤグラムであり、同じフラグメントがこれらのアナログ全てでC1カルボキシル末端に付着していることが見られる(破線内)。化合物1および化合物2はそれぞれC15およびC16位での変形からPGE1およびミソプロストールアナログであることが明らかである。
図1B】本発明のPGアナログ化合物1(A)および化合物2(B)の化学的ダイヤグラムであり、同じフラグメントがこれらのアナログ全てでC1カルボキシル末端に付着していることが見られる(破線内)。化合物1および化合物2はそれぞれC15およびC16位での変形からPGE1およびミソプロストールアナログであることが明らかである。
図1C】化合物1のベンジルアミノフェニルエステルフラグメントによって行われた相互作用を示すドッキングポーズを示す図であって、水素結合は黒色破線で表し、非極性相互作用は灰色破線で表す。表面表現(surface representation)を示す挿入(inset)はフラグメントが2次部位(secondary site)にドッキングされていることを明確に示している。
図1D】化合物2のC16でメチルおよびヒドロキシル基を安定化させる、タンパク質原子付近との相互作用を示す図である。化合物1は参照のために薄いスティックモードで表し、ここでヒドロキシル基は炭素C15に付着しているものと見られる。
図2A】対照群、6-OHDA群、6-OHDA+PGE1群、本発明群の6-OHDA+BSC15群および本発明群の6-OHDA+BSC19マウスの回転数の変化を示す図である。
図2B】対照群、6-OHDA群、6-OHDA+PGE1群、本発明群6-OHDA+BSC15および本発明群6-OHDA+BSC19のマウスの体重変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明を詳しく説明する。
【0027】
特に定義がない限り、ここで使用される全ての技術用語は本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。また、本発明が特定方法およびサンプルと関連して説明されたが、これらのアナログまたは等価物は本発明の範囲内にあるべきである。また、本明細書に記載された数値は明記されていない限り「約」の意味を含むと見なされる。ここに言及された全ての刊行物およびその他参考文献はその全体が参照としてここに含まれる。
【0028】
本明細書で使用される残基の定義は詳細に説明される。特に明記しない限り、各残基は下記の定義を有し、当業者によって一般的に理解される意味で使用される。
【0029】
「ハロ」という用語は、F、Cl、BrまたはIを指し、「ハロゲン」という用語と互換して使用される。
【0030】
「アルキル」という用語は、単結合を有する線状または分枝状炭化水素脂肪族飽和炭化水素基を意味し、例えばC1~C8アルキル、具体的にはC1~C6アルキル、より具体的にはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、1-メチルプロピル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、1-エチルプロピル、ヘキシル、イソヘキシル、1,1-ジメチルブチル、2,2-ジメチルブチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチルなどを含むことができる。
【0031】
「ハロアルキル」という用語は、1つ以上のハロゲン原子で置換されたアルキル基をいい、前記アルキル基は上記のように定義される。特に明記されていない限り、ハロアルキルはフルオロメチル、ジフルオロメチル、クロロメチル、トリフルオロメチルまたは2,2,2-トリフルオロメチルを指す。
【0032】
「アルコキシ」という用語は、単結合を有する線状または分枝状飽和炭化水素が結合した酸素基を意味し、例えばC1~C8アルコキシ、具体的にはC1~C6アルコキシ、より具体的にはメトキシ、エトキシ、プロポキシ、n-ブトキシ、tert-ブトキシ、1-メチルプロポキシなどを含むことができる。
【0033】
本発明で使用される用語「アルコキシアルキル」は、アルキル-O-アルキル基を意味し、前記アルキル基は上記のように定義される。非制限的な例としてはメトキシメチル、エトキシメチル、メトキシエチルまたはイソプロポキシメチルである。
【0034】
本発明で使用される用語「ヒドロキシ」または「ヒドロキシル」は単独でまたは他の用語と組み合わせて-OHを意味する。
【0035】
本発明で使用される「アシル」は-C(O)-アルキル基を指し、ここでアルキル基は上記で定義したとおりである。その例としてはアセチル、プロパノイルおよびアクリロイルを含むが、これらに限定されない。アシル基は1つ以上の適した置換基で置換されていてもよく、置換されていなくてもよい。
【0036】
「シクロアルキル」という用語は、単結合を有する飽和炭化水素環基を意味し、例えば炭素原子の数に応じてC3~C10シクロアルキル、具体的にはC3~C8シクロアルキル、より具体的にはシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどを含むこともできる。
【0037】
「ヘテロシクロアルキル」という用語は、環の構成員としての炭素原子以外にN、OまたはSなどの1つ以上のヘテロ原子を含む単結合を有する飽和炭化水素環基を意味する。環に含まれているヘテロ原子の数および類型、および炭素原子の数に応じて、例えば、ヘテロシクロアルキルは1つ以上、具体的には、N、OおよびSからなる群より選択される1つ以上のヘテロ原子を含む5-~12-員ヘテロシクロアルキル、または5-~10-員ヘテロシクロアルキル、より具体的にはアジリジン、ピロリジン、ピロリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルフォリニル、テトラヒドロフラニルまたはテトラヒドロピラニルなどを含むことができる。
【0038】
「アリール」という用語は、共有されたパイ-エレクトロニクスシステムを有する少なくとも1つの環を含有する芳香族置換基を意味し、モノサイクリックまたは融合した環ポリサイクリック(すなわち、隣接する炭素原子の対を共有する環)基を含む。例えば、環に含まれている炭素原子の数に応じて、アリールは具体的にはC4~C10アリール、より具体的にはC6~C10アリール、さらに具体的にはフェニル、ナフチルなどである。
【0039】
「ヘテロアリール」という用語は、環の構成員として炭素原子以外にN、OまたはSなどの1つ以上のヘテロ原子を含有するモノヘテロサイクリックまたはポリヘテロサイクリック(例えば、ジヘテロサイクリック)芳香族炭化水素を意味する。例えば、前記ヘテロアリールは環に含まれているヘテロ原子の数および種類、炭素数に応じてC1~C10ヘテロアリール、より具体的にはC1~C8ヘテロアリール、C2~C10ヘテロアリール、またはC2~C5ヘテロアリールを含み、1つ以上、具体的にはN、OおよびSからなる群より選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する。
【0040】
前記ヘテロアリールの例としてはフラニル、ピラニル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、イミダゾール、ピリジル、ピラジニル、ピリミジル、ピリダジニル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、テトラゾリル、トリアジニル、トリアジルなどがあるが、これらに限定されるものではない。
【0041】
「アリールオキシ」という用語は、芳香族置換基を形成する炭素のいずれか1つが酸素に結合した基を意味する。例えば、フェニル基に酸素が結合すれば-O-C、-C-O-で表すことができる。
【0042】
したがって、第1様態で、本発明は、下記化学式Iで表されるプロスタグランジンアナログまたはその薬学的に許容される塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体またはプロドラッグを提供する。
【化7】
上記式中、
Xは非置換または置換の-(C1~C8)アルキル、-[(C1~C8)アルコキシ](C1~C8)アルキル-、-(C1~C8)アルキルカルボン酸、-(C1~C8)アルキルカルボキシエステル、-(C1~C8)アルケニル、[(C1~C8)アルコキシ](C1~C8)アルケニル、-(C1~C8)アルケニル酸、-(C1~C8)アルケニルエステル、-(C1~C8)アルキルアミド、または-(C1~C8)アルケニルアミドであり、
Yは(C1~C8)アルキルまたは(C1~C8)アルケニルであり、これはヒドロキシ、オキソ、ハロ、(C1~C6)アルキル、モノ-、ジ-またはトリ-ハロ(C1~C3)アルキル、(C1~C6)アルコキシ、(C6~C10)アリール、(C6~C10)アリールオキシおよび(C3~C10)シクロアルキルであり、前記(C6~C10)アリールオキシは、(C1~C3)アルキル、またはモノ-、ジ-またはトリ-ハロ(C1~C3)アルキルで選択的に置換され、
およびAはそれぞれ独立して、CH、CH、NHまたはNであり、
Z’は=O、=CH
【化8】
または
【化9】
であり、
Z’’は=O、=CH
【化10】
または
【化11】
はH、(C1~C3)アルキル、(C1~C6)アシルカルボニルまたはテトラヒドロピラニルであり、
上記式中、
【化12】
は、単結合または二重結合である。
【0043】
好ましくは、Yは少なくとも1つのヒドロキシルまたはオキソ基、およびヒドロキシルまたはオキソ基と異なる置換基で置換されることもできる。
【0044】
本発明の第2様態において、前記化学式I中、
Xは-(C1~C8)アルキルまたは-(C1~C8)アルケニルであり、これはヒドロキシル、-(C1~C6)アルコキシ、-C(=O)OR、-C(=O)NR、または-NHC(=O)Rからなる群より選択される1つ以上の置換基で任意に置換され、
このとき、RはH、(C1~C8)アルキル、(C6-C9)アリール、(C6-C9)アリールオキシ、-NH(C6-C9)アリール、N、OおよびSからなる群より選択される1つ以上のヘテロ原子を有する5-~12-員ヘテロアリールであり、
前記(C1~C8)アルキル、(C6-C9)アリール、5-~12-員ヘテロアリールはハロ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、アミノ、置換されたアミノ、(C1~C6)アシル、-ONO、(C1~C8)アルコキシ、(C1~C8)アルキル、置換された(C1~C8)アルキル、(C1~C8)ハロアルキル、(C3-C7)シクロアルキル、(C1~C8)アルキルカルボキシ、-NHC(=O)R、または-C(=O)Rで選択的に置換され、
ここでRはハロ、CF、(C1~C6)アシル、アミノ、置換されたアミノ、シアノ、ニトロ、(C1~C8)アルキル、置換された(C1~C8)アルキル、(C1~C8)ハロアルキル、(C1~C8)アルコキシ、(C1~C3)アシルオキシおよび(C6~C9)アリールオキシ、N、OおよびSからなる群より選択される1つ以上のヘテロ原子を有する5-~12-員ヘテロシクロアルキルの1つ以上の置換基で選択的に置換され得る(C1~C8)アルキルまたは(C6-C9)アリールであり、および、
はHまたは-(C1~C6)アルキルである。
【0045】
好ましくは、前記置換されたアミノは(C1~C6)アルキルで置換され得るアミノ基を示し、前記置換された(C1~C6)アルキルはハロ、ヒドロキシルまたは(C1~C6)アルキルで置換され得る(C1~C6)アルキル基を意味する。
【0046】
好ましくは、Rは、下記置換基からなる群より選択される1つであり得る。
H、-CH、-CHCH、-CH(CH、-CHCHOH、-CHCH(OH)CHOH、-CH(CHOH)、-SOCH
【化13-1】
【化13-2】
好ましくは、RはHまたは-(C1~C3)アルキルである。
【0047】
本発明のさらに他の様態で、前記化学式I中、
Xは-(C1~C8)アルキル-OH、-(C1~C8)アルキル-O-(C1~C6)アルキル、-(C1~C8)アルキル-COH、-(C1~C8)アルケニル-COH、-(C1~C8)アルキル-CO-(C1~C6)アルキル、-(C1~C8)アルキル-CO、-(C1~C8)アルケニル-CO、-(C1~C8)アルキル-CONR、-(C1~C8)アルキル-CONHOR、-(C1~C8)アルケニル-CONR、または-(C1~C8)アルキル-CONHOR)であり、
このとき、
は、選択的に置換された(つまり、非置換されるかまたは1つ以上の水素が(C1~C6)アルキル(例:メチル)、ヒドロキシル、ジヒドロキシ、ハロゲン(例:モノ-、ジ-またはトリ-Fまたは-Cl)、(C1~C6)アルコキシ(例:メトキシ、またはCF))-(C1~C6)アルキル、Ar、CHAr、-Ar-NHCO-Ar、または-Ar-CONH-Arであり、
は、Hまたは-(C1~C6)アルキルであり、
は、H、-(C1~C6)アルキル、Ar、Ar-NHCO-Ar、またはAr-CONH-Arであり、および、
Arは(C6~C10)アリール、5-~12員モノ-またはビ-ヘテロアリールであって、(C1~C6)アルコキシ、ハロゲン、(C1~C6)アルキルおよびCFからなる群より独立して選択される1つ以上の置換基で選択的に置換される。
【0048】
本発明の他の実施形態において、前記化学式I中、
Xは、-CHCHCHCHCHCHOH、-CHCHCHCHCHCHOCH、-CHCHCHCHCHCHCOH、-CH=CHCHCHCHCOH、-CHCHCHCHCHCOCH、-CHCHCHCHCHCOCHCH、-CHCHCHCHCHCO、-CH=CHCHCHCHCO、-CHCHCHCHCHCONR、-CHCHCHCHCHCONHOR、-CH=CHCH2CH2CH2CONR、または-CH=CHCHCHCHCONHORであり得る。
【0049】
本発明の他の実施形態において、前記化学式I中、
Yは、(C1~C6)アルキルまたは(C1~C6)アルケニルであり、これはヒドロキシ、オキソ、ハロ、メチル、CF、メトキシ、フェニル、またはCF、シクロブチルおよびシクロヘキシルで任意に置換されるフェノキシからなる群より選択される1~3の置換基で選択的に置換され得る。
【0050】
具体的な様態で、化学式I中、
Xは、-CHCHCHCHCHCO、CHCHCHCHCHCONR、-CHCHCHCHCHCONHOR、-CH=CHCHCHCHCOH、-CH=CHCH2CH2CH2CONR、または-CH=CHCHCHCHCONHORであり、
Yは、非置換されるかまたは(C1~C6)アルキル(例:メチル)で置換された-(C1~C6)ヒドロキシアルキルであってもよく、
ここでRおよびRは独立して、Ar、-Ar-NHCO-Ar、または-Ar-CONH-Arであってもよく、Arは非置換されるかまたはハロゲン(例えば、モノ-、ジ-またはトリ-Fまたは-Cl)で置換されたフェニルであってもよく、
は、Hまたは-(C1~C6)アルキル(例:H)であり、
但し、Yが1-ヒドロキシヘキシルの場合、XはCHCHCHCHCHCOまたは-CH=CHCHCHCHCOではなく、ここでRは-Ar-NHCO-Arであり、Arは非置換されたフェニルである。
【0051】
具体的な例として、前記化学式Iのプロスタグランジンアナログは、下記化学式IIのうちの1つで表される。
【化14】
C6)アルコキシ、ハロゲン、(C1~C6)アルキル、およびCFである。
【0052】
具体的な様態で、化学式IIIaおよびIIIc中、RはCOではなく、ここでRは-Ar-NHCO-Arであり、Arは非置換されたフェニルである。
【0053】
さらに他の実施様態で、化学式Iの化合物は、下記化学式IVa、IVb、IVcおよびIVdのうちの1つで表される。
【化15】
上記式中、
Yは、-(C1~C6)アルキル、-(C1~C6)フルオロアルキル、-(C1~C6)ジフルオロアルキル、-(C1~C6)トリフルオロアルキル、-(C1~C6)ヒドロキシアルキル、-(C2-C6)ジヒドロキシアルキルまたは[(C1~C6)アルコキシ](C1~C6)アルキルであり、これは(C1~C6)アルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、(C1~C6)アルコキシまたはCF3からなる群より選択される1~3個の置換基で選択的に置換される。
【0054】
それぞれのRは水素、ハロゲン、CF、(C1~C6)アシル、アミノ、置換されたアミノ、(C1~C6)アルキル、置換された(C1~C6)アルキル、(C1~C6)ハロアルキル、(C3-C7)シクロアルキル、(C1~C6)アルキルカルボキシ、シアノ、ニトロおよび(C1~C6)アルコキシからなる群より独立して選択され、
それぞれのRは、水素、ハロゲン、CF、(C1~C6)アシル、アミノ、置換されたアミノ、(C1~C6)アルキル、置換された(C1~C6)アルキル、(C1~C6)ハロアルキル、シアノ、ニトロ、(C1~C6)アルコキシ、(C1~C3)アシルオキシ、および(C6~C10)アリールオキシからなる群より独立して選択され、および、
nは0、1、2、3、4または5である。
【0055】
好ましくは、置換されたアミノは(C1~C6)アルキルで置換され得るアミノ基を示すこともあり、置換された(C1~C6)アルキルはハロ、ヒドロキシルまたは(C1~C6)アルキルで置換され得る(C1~C6)アルキル基を意味することもできる。
【0056】
特定の実施様態で、化学式IVaおよびIVb中、Yが1-ヒドロキシヘキシルの場合、RおよびRはいずれも水素ではない。
【0057】
本発明に記載された化学式中、「C」の後に付ける数字は炭素数を示し、例えば、用語「(C1~C6)」は、1、2、3、4、5または6個の炭素を含むものを示し、用語「(C2~C6)」は、2、3、4、5または6個の炭素、および用語「(C3~C7)」は、3、4、5、6または7個の炭素を含むものを意味する。本明細書に記載された化学式中、炭素数の定義がない化合物(アルキル、アシル、アルコキシ、アシルオキシ、アリールオキシなど)は特に定義されない限り、1、2、3、4、5または6個の炭素を含むものであり得る。
【0058】
本発明に記載された化学式中、「置換された化合物」という用語は、特に定義されない限り、化合物の少なくとも1つの水素が独立して例えば、1つ以上の、好ましくは1~3の(C1~C6)アルコキシ、ハロゲン、(C1~C6)アルキルおよびCF3からなる群より選択される他の化学基で置換されることを意味する。
【0059】
また、より具体的な一実施形態で、前記化学式Iのプロスタグランジンアナログは、下記表1に記載された化合物2~15、96および97からなる群より選択されるいずれか1つであり得る。
【0060】
【表1-1】
【表1-2】
【表1-3】
【0061】
具体的な一様態で、化学式Iの化合物は、下記表2に示す化合物からなる群より選択される化合物ではない。
【0062】
【表2-1】
【表2-2】
【表2-3】
【表2-4】
【表2-5】
【表2-6】
【表2-7】
【表2-8】
【表2-9】
【表2-10】
【0063】
一方、本発明の化合物は薬学的に許容可能な塩の形態で存在することができる。塩としては薬学的に許容可能な遊離酸によって形成される付加塩が有用である。本明細書で「薬学的に許容可能な塩」という用語は、下記化学式Iで表されるプロスタグランジンアナログの有機または無機付加塩として塩によって引き起こされた副作用が患者に相対的に無毒性および無害な有効活性を示す濃度で化合物の有益な効果を損傷させない。
【0064】
酸付加塩は、例えば過量の酸水溶液に化合物を溶解させてメタノール、エタノール、アセトンまたはアセトニトリルのような水混和性有機溶媒を使用して生成された塩を沈殿させる一般的な方法によって製造されることもできる。代案として、水またはアルコール(例:グリコールモノメチルエーテル)中の等モル量の化合物および酸が加熱することができ、引き続き生成された混合物が蒸発によって乾燥され得るか、または沈殿した塩を吸引下で濾過することができる。
【0065】
この場合、遊離酸は無機酸または有機酸であり得る。無機酸の例は塩酸、リン酸、硫酸、硝酸および酒石酸を含むがこれに制限されない。有機酸の例はメタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、マレイン酸、コハク酸、シュウ酸、安息香酸、酒石酸、フマル酸、マンデル酸、プロピオン酸、クエン酸、乳酸、グリコール酸、グルコン酸、ガラクツロン酸、グルタミン酸、グルタル酸、グルクロン酸、アスパラギン酸、アスコルビン酸、炭酸、バニリン酸およびヨウ化水素酸を含むが、これらに限定されない。
【0066】
また、塩基を用いて薬学的に許容可能な金属塩を製造することができる。アルカリ金属またはアルカリ土類金属塩は例えば過量のアルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物溶液に化合物を溶解させて、溶解していない化合物塩を濾過した後、ろ液を乾燥されるまで蒸発させて得ることもできる。この時、金属塩としては、特にナトリウム塩、カリウム塩またはカルシウム塩が薬学的に適するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、相応する銀塩はアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩を適切な銀塩(例:硝酸銀)と反応させて得ることができる。
【0067】
本発明の化合物の薬学的に許容可能な塩は、特に明記しない限り、化学式Iの化合物に存在できる酸性または塩基性基の塩を含む。例えば、薬学的に許容可能な塩はヒドロキシ基のナトリウム、カルシウムおよびカリウム塩、および臭素化水素塩、硫酸塩、硫酸水素塩、リン酸塩、リン酸水素塩、りん酸二水素塩、酢酸塩、コハク酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、乳酸塩、マンデル酸塩、メタンスルホン酸塩(メシル酸塩)およびp-トルエンスルホン酸塩(トシレート)を含むアミノ基の他の薬学的に許容可能な塩を含む。前記塩は公知の塩の製造方法を用いて製造することができる。
【0068】
本発明の化学式Iの化合物の塩は薬学的に許容可能な塩であって、前記化学式Iのプロスタグランジンアナログと同等な薬理活性を示すことができる化学式Iのプロスタグランジンアナログの塩であれば特に制限なく使用することができる。
【0069】
また、本発明に係る化学式Iで表されるプロスタグランジンアナログは、これに制限されないが、その薬学的に許容可能な塩だけでなく、これらから製造できるすべての溶媒和物または水和物および可能なすべての立体異性体を含む。鏡像異性体形態および部分立体異性体形態を含む本化合物のすべての立体異性体(例えば、多様な置換基上の非対称炭素によって存在できるもの)は本発明の範囲内で考慮される。本発明の化合物の個別立体異性体は、例えば他の異性体が実質的に存在しないか(例えば、特定活性を有する純粋であるか実質的に純粋な光学異性体として)、または例えばラセミ体としてまたはすべてと、または他の選択された、立体異性体と混合することもできる。
【0070】
本発明の化合物のキラル中心はIUPAC 1974勧告によって定義されるようなSまたはR配列を有することができる。
【0071】
ラセミ形態は分別結晶化、部分立体異性体誘導体の分離または結晶化またはキラルカラムクロマトグラフィーによる分離のような物理的方法で分析することができる。個別光学異性体は光学活性酸を使用した塩の形成後に結晶化することを含むものを制限なしに含む任意の適した方法によってラセミ体から収得されることができる。
【0072】
前記化学式Iで表される化合物の溶媒和物および立体異性体は、前記化学式Iで表される化合物から当業界に公知された方法を用いて製造することができる。
【0073】
また、本発明に係る化学式Iで表されるプロスタグランジンアナログは、結晶質形態または非結晶質形態で製造され得、前記化合物が結晶質形態で製造される場合、任意に水和または溶媒和され得る。本発明で化学式Iの化合物は化学量論的水和物だけでなく多様な量の水を含む化合物を含むことができる。本発明に係る化学式Iの化合物の溶媒和物は化学量論的溶媒和物および非化学量論的溶媒和物をすべて含む。
【0074】
また、前記化合物はプロドラッグとして使用できるが、これに制限されるものではない。
【0075】
用語「プロドラッグ」という用語は、生体内(in vivo)で生物学的活性形態に転換される製剤を指す。
【0076】
プロドラッグはある状況では親化合物(parent compound)より投与するがさらに容易な場合もあるためにしばしば有用である。例えば、これらは経口投与によって生体利用可能であることに対して親化合物はそうではない。プロドラッグはまた、親化合物に比べて薬学的組成物で改善された溶解度を有することができる。プロドラッグは酵素過程および代謝加水分解を含む多様なメカニズムによって親化合物に転換され得る。
【0077】
一実施形態で、本発明の化学式Iの化合物、例えば、化合物11(これに限定されない)は、それ自体で薬理学的効果を有することができ、プロドラッグとしても作用することができる。
【0078】
さらに他の様態は、活性成分として化学式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体またはプロドラッグ、および薬学的に許容される担体を含むNurr1調節用薬学的組成物を提供する。例えば、Nurr1の調節はNurr1の活性化であり得る。
【0079】
さらに他の様態は、有効量の化学式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体またはプロドラッグをNurr1を調節することを必要とする対象体に投与することを含む、Nurr1の調節方法を提供する。例えば、Nurr1の調節はNurr1の活性化であり得る。具体的な様態で、前記方法は、投与段階前にNurr1を調節(例えば、活性化)する必要がある対象体を識別する段階をさらに含むことができる。
【0080】
さらに他の様態は、活性成分として化学式Iのプロスタグランジンアナログ、または薬学的に許容される塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体またはプロドラッグおよび薬学的に許容可能な担体を含む、Nurr1に関連する疾患、障害または状態を予防または治療するための薬学的組成物を提供する。
【0081】
さらに他の実施様態は、Nurr1に関連する疾患、障害または状態の予防または治療方法として、前記方法は有効量の化学式Iの化合物、またはその薬学的に許容される塩、立体異性体、溶媒和物、多形体、エステル、互変異性体またはプロドラッグをNurr1に関連する疾患、障害または状態の予防または治療を必要とする対象体に対して投与する段階を含む方法を提供する。
【0082】
具体的な実施様態で、前記方法は、投与段階前にNurr1に関連する疾患、障害または状態の予防または治療が必要な対象体を識別する段階をさらに含むこともできる。
【0083】
「対象体」という用語は、本願で「個人」および「患者」と相互交換可能に使用され、脊椎動物、好ましくは哺乳動物、より好ましくはヒトを指す。哺乳類にはネズミ、類人猿、ヒト、農場動物、スポーツ動物および愛玩動物が含まれるが、これに限定されない。生体内で収得されるか試験管内で培養された生物学的実体の組織、細胞およびこれらの子孫も含まれる。
【0084】
本明細書で使用される「治療する」および「治療」という用語は、症状の重症度および/または頻度の減少、症状および/または根本的な原因の除去、症状の発生および/または根本的な原因の予防、損傷の改善または復元を意味する。
【0085】
Nurr1に関連する疾患、障害または状態の予防または治療のための薬学的組成物および方法において、Nurr1に関連する疾患、障害または状態は調節された(例えば、非活性化、阻害、阻害、除去、減少など)Nurr1(タンパク質および/または遺伝子)と関連する疾患、障害または状態でもあり得る。
【0086】
前記疾患、障害または状態はNurr1シグナル伝達に関連する任意のものであり得、好ましくは癌、例えば関節リウマチ、統合失調症、うつ病およびアルツハイマー病またはパーキンソン病のような神経変性疾患からなる群より選択される自己免疫疾患からなる群より選択されることができ、好ましくはパーキンソン病でもある。
【0087】
本発明に記述された化合物または方法により治療可能な他の神経変性疾患としてはアレクサンダー病、アルパー病、筋萎縮性側索硬化症、毛細血管拡張症(Ataxia telangiectasia)、バッテン病(Spielmeyer-Vogt-Sjogren-Batten疾病とも知られている)、牛海綿状脳症(BSE)、カナバン病、コケイン症候群、皮質基底変性、クロイツフェルト・ヤコブ病、前頭側頭葉認知症、ゲルストマン・シュトロイスラー・シャインカー症候群、ハンチントン病、HIV関連認知症、ケネディ病、クラッベ病、クールー、レビー小体認知症、マシャド・ジョセフ病(脊髄小脳性運動失調3型)、多発性硬化症、多系統萎縮症(Multiple System Atrophy)、睡眠発作、神経ボレリア症、ペリツェウス・メルツバッハー(Pelizaeus-Merzbacher)病、ピック病、原発性側索硬化症、プリオン病、レフサム病、サンドホフ病、シルダー病、悪性貧血に対して二次的な亜急性連合性脊髄変性症、脊髄小脳運動失調(多様な特性を有する複数の類型)、脊髄筋委縮、スティール・リチャードソン・オルシェフスキー(Steele-Richardson-Olszewski)病、または脊髄癆を含む。
【0088】
本発明で提供される薬学的組成物および方法において、前記化学式Iの化合物は前記のようなものであり得る。
【0089】
具体的な様態で、本願に提供された薬学的組成物および方法は前記記載されたような化学式IIの化合物を含む。
【0090】
具体的な様態で、本願に提供された薬学的組成物および方法は前記記載されたような化学式IIIa、IIIb、IIIc、IIId、IIIeおよびIIIfの化合物を含む。
【0091】
具体的な様態で、本願に提供された薬学的組成物および方法は前記記載されたことのような化学式IVa、IVb、IVcおよびIVdの化合物を含む。
【0092】
具体的な一様態で、本発明で提供される薬学的組成物および方法は、前記表1および2に表示された化合物1~102からなる群より選択される化合物を含むことができる。
【0093】
前記対象体はヒトまたは哺乳動物細胞を含む哺乳動物であり得;例えば、前記記載されたようなNurr1に関連する疾患、障害または状態を罹患している哺乳動物(例えば、ヒト)またはこれから単離された哺乳動物細胞であり得る。
【0094】
活性成分としての本発明の化合物または薬学的組成物は経口または非経口投与されることができる。例えば、非経口投与は静脈注射、皮下注射、筋肉注射、腹腔内注射、内皮投与、局所投与、鼻腔投与、肺内投与、直腸内投与などのいずれか1つによって行われることもできる。
【0095】
有効量は薬学的および/または治療的有効量を意味することもでき、製剤の種類、投与経路、患者の年齢、体重、性別および/または病理学的状態などのような要因に応じて処方され得る。
【0096】
本発明のプロスタグランジンアナログの薬学的に許容可能な塩は、塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、硝酸塩、ピロ硫酸塩またはメタリン酸塩のような無機酸によって形成される付加塩、クエン酸、シュウ酸塩、ベンゾエート、アセテート、トリフルオロアセテート、プロピオネート、スクシナート、フマレート、ラクテート、マレアート、タートレート、グルタラートまたはスルホネートのような有機酸によって形成される付加塩、またはリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩およびカルシウム塩のような金属塩を含み得るが、これに制限されない。
【0097】
本発明に係る薬学的組成物は一般的に使用される薬学的に許容される担体とともに適切な形態で剤形化されることができる。「薬学的に許容可能な」とは、生理学的に許容可能なものであり、ヒトに投与時一般的にアレルギー反応または胃腸障害およびめまいのような類似の反応を引き起こさないことを意味する。また、本発明の薬学的組成物は、散剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、懸濁剤、乳剤、シロップ剤、エアロゾル剤などの経口製剤および表皮製剤、坐剤または滅菌注射溶液のような非経口製剤で通常の方法により剤形化して使用することができる。
【0098】
組成物に含まれ得る担体、賦形剤および希釈剤の例としては乳糖、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリスリトール、マルチトール、澱粉、アラビアゴム、アルジネート、ゼラチン、リン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、セルロース、メチルセルロース、微結晶セルロース、ポリビニルピロリドン、水、メチルヒドロキシベンゾエート、プロピルヒドロキシベンゾエート、タルク、マグネシウムステアレートおよびミネラルオイルが挙げられるが、これに制限されるものではない。製剤に製剤化する場合、一般的に使用される充填剤、安定化剤、結合剤、崩壊剤、界面活性剤などのような希釈剤または賦形剤を使用することができる。経口投与用固形製剤としては錠剤、丸剤、散剤、顆粒剤、カプセル剤などがあり、これら固形製剤は本発明の化合物に少なくとも1つの賦形剤、例えば澱粉、微結晶セルロース、スクロース、ラクトース、低置換度ヒドロキシプロピルセルロース、ヒプロメロースなどを混合して製造されることができる。単純な賦形剤の他にマグネシウムステアレートおよびタルクのような滑沢剤も使用される。経口投与用液剤は懸濁剤、内用液剤、乳剤、シロップなどを含む。一般的に使用される水、流動パラフィンなどのような単純希釈剤に加えて、湿潤剤、甘味剤、芳香剤、保存剤などのような多様な賦形剤が含まれることもできる。
【0099】
非経口投与のための製剤には滅菌された水溶液、非水溶性溶液、懸濁液、乳剤、凍結乾燥製剤および坐剤が含まれる。非水性溶液または懸濁剤はプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブ油のような植物性油、エチルオレエートのような注射可能なエステルなどが含まれることもできる。坐剤の基剤としてはウィテップゾール、マクロゴール、ツイーン61、カカオ脂、ラウリン脂、グリセロゼラチンなどが使用できる。
【0100】
非経口投与用製剤を剤形化するために化学式Iの化合物またはその薬学的に許容される塩は水と混合されて共に殺菌されることもでき/されているか保存剤、安定剤、湿潤性粉末のような補助剤または乳化促進剤のような補助剤、浸透圧調節用塩および/または緩衝液などのようなアジュバント、およびその他治療学的に有用な物質を使用して溶液または懸濁液を製造した後、これをアンプルまたはバイアル単位投与の形態で製造する。
【0101】
本明細書に開示された化学式Iの化合物を有効成分として含む薬学的組成物は、Nurr1に関連する疾患、障害または状態の予防または治療のために多様な経路によりマウス、家畜およびヒトのような哺乳動物に投与することができる。
【0102】
本発明に記載された薬剤学的剤形は、経口、非経口(例えば、静脈内、皮下、筋肉内、直腸、子宮内膜または脳血管注射)、鼻腔内、バッカル(buccal)、局所または経皮投与経路を含む多様な投与経路により対象体に投与することができる。
【0103】
いくつかの実施形態において、化学式Iの化合物は経口投与される。
【0104】
いくつかの実施形態において、化学式Iの化合物は局所投与される。
【0105】
さらに別の態様では、化学式Iの化合物は鼻腔内投与によって投与される。このような剤形は鼻腔スプレー、鼻腔ミストなどを含む。
【0106】
鼻腔内剤形は当業界に公知されている。これらおよび当業界に広く公知された他の技術により製造された化学式Iの化合物を含む製剤はベンジルアルコールまたはその他適した保存剤、フルオロカーボンおよび/またはその他可溶化剤または分散剤を使用して生理食塩水での溶液として製造される。適した担体の選択は所望する鼻腔投与形態、例えば溶液、懸濁液、軟膏またはゲルの正確な特性に大きく依存する。鼻腔投与の形態は一般的に活性成分の他に多量の水を含有する。pH調節剤、乳化剤または分散剤、防腐剤、界面活性剤、ゲル化剤または緩衝剤およびその他安定化剤および可溶化剤のような少量の他の成分も存在し得る。好ましくは、鼻腔投与の形態は鼻腔分泌物と等張性でなければならない。本発明のプロスタグランジンアナログは、鼻腔経路を介して投与される時Nurr1に関連する疾患、障害または状態を予防するか治療するための優れた薬理学的効果を奏することができる。
【0107】
投与量は、年齢、性別、治療する対象の体重、治療する特定の疾病または病理学的状態、疾病または病理学的状態の重症度、投与期間、投与経路、薬物吸収、分布および排泄速度、使用される他の薬物の種類、処方者の判断などに応じて変わる。このような因子に基づいた投与量の決定は当業者の標準内にある。
【実施例
【0108】
以下、本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。しかし、本発明はここで説明する実施例に限定されず、他の形態で具体化され得る。むしろ、ここに提示される内容は徹底して完全なものであり、本発明の範囲を当業者に十分に伝えるであろう。
【0109】
製造例
NMRスペクトルは5mm外径のチューブ(Norell、Inc.507-HP)内のCDCl溶液で30℃で記録され、Hに対する400MHzでVarian VNMRS-400で収集した。化学シフト(δ)は、テトラメチルシラン(TMS=0.00ppm)を基準にし、ppmで表した。
【0110】
LC/MSはESI(+)イオン化モードで作動されるFINNIGAN ThermoまたはISQ EC、Thermo Fisher U3000 RSLC(カラム:ESIで作動するYMC Hydrosphere(C18、Ψ4.6×50mm、3μm、120Å、40℃)上のイオントラップ質量分析計で取った;流速=1.0mL/分、移動相=水またはCHCNのうち、0.01%ヘプタフルオロ酪酸(HFBA)および1.0%イソプロピルアルコール(IPA)。
【化16】
[一般合成反応式]
【0111】
実施例1:4-ベンズアミドフェニル-7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタノエート(化合物1)
【化17】
【0112】
DCM(2.0mL)中の7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタン酸(10.8mg、0.0300mmol)の溶液にDMAP(3.72mg、0.0300mmol)に続いてN-(4-ヒドロキシフェニル)ベンズアミド(9.10mg、0.0430mmol)をAr雰囲気下で-10℃で添加した。前記混合物を-10℃で3分間攪拌した。EDCI(8.18mg、0.0430mmol)を添加した後、反応混合物を室温で14時間攪拌した。前記混合物をSiOに対するカラムクロマトグラフィー(EtOAcのみ)で直接精製して4-ベンズアミドフェニル-7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタノエート(12mg、71%)を白色固体として得た。
【0113】
H-NMR(400MHz、CDCl):δ7.87(2H、d、J=6.8Hz)、7.82(1H、brs)、7.66(2H、d、J=8.8Hz)、7.59-7.49(3H、m)、7.09(2H、d、J=8.8Hz)、5.71(1H、dd、J=15.6、6.0Hz)、5.58(1H、dd、J=15.0、8.6Hz)、4.14-4.07(2H、m)、2.75(1H、dd、J=18.0、7.2Hz)、2.54(2H、t、J=7.4Hz)、2.37(1H、q、J=10.0Hz)、2.24(2H、dd、J=18.2、9.8Hz)2.05-1.99(1H、m)、1.73(2H、qn、J=7.4Hz)、1.61-1.26(17H、m)、0.89(3H、t、J=6.8Hz)
【0114】
実施例2:4-ベンズアミドフェニル-7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((E)-4-ヒドロキシ-4-メチルオクト-1-エン-1-イル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタノエート(化合物2)
【化18】
【0115】
DCM(2.0mL)中のDMAP(13.2mg、0.109mmol)の溶液にメチルアセテート(4.0mL)中の7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((E)-4-ヒドロキシ-4-メチルオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタン酸を加え、その後、N-(4-ヒドロキシフェニル)ベンズアミド(32.4mg、0.152mmol)をAr雰囲気で-10℃で添加した。前記混合物を-10℃で3分間攪拌した。EDCI(29.1mg、0.152mmol)を添加した後、反応混合物を室温で14時間攪拌した。前記混合物をSiOに対するカラムクロマトグラフィー(EtOAc単独)で直接精製して4-ベンズアミドフェニル-7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((E)-4-ヒドロキシ-4-メチルオクト-1-エン-1-イル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタノエート(2)(36mg、58%)を無色オイルとして得た。
【0116】
H-NMR(400MHz、CDCl):δ7.95(1H、brs)、7.86(2H、d、J=7.2Hz)、7.64(2H、d、J=8.8Hz)、7.57-7.47(3H、m)、7.07(2H、d、J=8.4Hz)、5.75-5.70(1H、m)、5.44-5.34(1H、m)、4.04(1H、q、J=8.4Hz)、2.72(1H、dd、J=18.4、7.2Hz)、2.53(2H、t、J=7.2Hz)、2.38(1H、q、J=8.8Hz)、2.25-2.18(3H、m)、2.04-1.97(1H、m)、1.76-1.26(18H、m)、1.17(3H、s)、0.91(3H、t、J=7.2Hz)
【0117】
実施例3:N-(4-(7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エン-1-イル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタンアミド)フェニル)ベンズアミド(化合物3)
【化19】
【0118】
DCM(2.0mL)中の7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタン酸(10.5mg、0.0300mmol)の溶液にAr雰囲気下で-10℃でDMAP(3.62mg、0.0300mmol)およびEDCI(7.95mg、0.041mmol)を添加した。前記混合物を-10℃で3分間攪拌した。N-(4-アミノフェニル)ベンズアミド(8.80mg、0.0410mmol)を添加した後、反応混合物を室温で14時間攪拌した。前記混合物をSiOに対するカラムクロマトグラフィー(EtOAc:MeOH=20:1に対してEtOAc単独)により直接精製してN-(4-(7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エン-1-イル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタンアミド)フェニル)ベンズアミド(7.6mg、46%)を白色固体として得た。
【0119】
H-NMR(400MHz、CDOD):δ7.92(2H、d、J=7.6Hz)、7.64(2H、d、J=8.8Hz)、7.57-7.49(5H、m)、5.61(2H、dd、J=6.0、2.0Hz)、4.05-4.01(2H、m)、2.67(1H、dd、J=20.0、8.0Hz)、2.36(3H、t、J=6.0Hz)、2.14-2.03(2H、m)、1.70-1.65(2H、m)、1.59-1.31(17H、m)、0.89(3H、t、J=5.6Hz)
【0120】
実施例4:7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)-N-フェニルヘプタンアミド(化合物4)
【化20】
【0121】
DCM(3.0mL)中の7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタン酸(10.0mg、0.0280mmol)の溶液にDMAP(3.45mg、0.0280mmol)に続いてAr雰囲気下で-10℃でアニリン(3.68mg、0.0390mmol)を添加した。前記混合物を-10℃で3分間攪拌した。EDC(7.57mg、0.0390mmol)を添加した後、反応混合物を室温で一晩攪拌した。前記混合物をSiOに対するカラムクロマトグラフィー(EtOAc:MeOH=50:1に対してEtOAc単独)により直接精製して7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)-N-フェニルヘプタンアミド(10.6mg、87%)を白色固体として得た。
【0122】
H-NMR(400MHz、CDCl):δ7.72(1H、brs)、7.51(2H、d、J=7.2Hz)、7.32(2H、t、J=8.0Hz)、7.17(1H、brs)、7.10(1H、t、J=8.0Hz)、7.40(1H、dd、J=15.2、6.0Hz)、5.60(1H、dd、J=15.2、8.8Hz)、4.29-4.28(1H、m)、4.17-4.05(2H、m)、2.76(1H、dd、J=18.4、6.8Hz)、2.41-2.32(3H、m)、2.24(1H、dd、J=18.4、9.6Hz)、2.05-2.00(1H、m)、1.73-1.69(2H、m)、1.49-1.26(16H、m)、0.89-0.84(3H、m)
【0123】
実施例5:N-(4-クロロフェニル)-7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタンアミド(化合物5)
【化21】
【0124】
DCM(3.0mL)中の7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタン酸(10.0mg、0.0280mmol)の溶液にDMAP(3.45mg、0.0280mmol)および4-クロロアニリン(5.04mg、0.0390mmol)をAr雰囲気下で-10℃で添加した。前記混合物を-10℃で3分間攪拌した。EDC(7.57mg、0.0390mmol)を添加した後、反応混合物を室温で14時間攪拌した。前記混合物をSiOに対するカラムクロマトグラフィー(EtOAc単独)で直接精製してN-(4-クロロフェニル)-7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタンアミド(9.20mg、70%)を白色固体として得た。
【0125】
H-NMR(400MHz、CDCl):δ7.47(2H、d、J=8.4Hz)、7.28(2H、d、J=10.4Hz)、7.22(1H、brs)、5.72(1H、dd、J=15.6、6.4Hz)、5.59(1H、dd、J=15.2、8.4Hz)、4.17-4.05(2H、m)、2.75(1H、dd、J=18.8、6.4Hz)、2.41-2.31(3H、m)、2.23(1H、dd、J=18.4、9.6Hz)、2.05-1.99(1H、m)、1.72-1.66(2H、m)、1.59-1.25(18H、m)、0.91-0.87(3H、m)
【0126】
実施例6:3-(7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタンアミド)-N-フェニルベンズアミド(化合物6)
【化22】
【0127】
DCM(3.0mL)中の7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタン酸10.0mg、0.0280mmol)の溶液にDMAP(3.45mg、0.0280mmol)および3-アミノ-N-フェニルベンズアミド(8.38mg、0.0390mmol)をAr雰囲気下で-10℃で添加した。前記混合物を-10℃で3分間攪拌した。EDC(7.57mg、0.0390mmol)を添加した後、反応混合物を室温で14時間攪拌した。混合物をSiOに対するカラムクロマトグラフィー(EtOAc:MeOH=50:1に対してEtOAc単独)により直接精製して3-(7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタンアミド)-N-フェニルベンズアミド(7.0mg、45%)を白色固体として得た。
【0128】
H-NMR(400MHz、CDCl):δ8.46(1H、brs)、8.10(1H、brs)、7.66(3H、t、J=8.0Hz)、7.61-7.59(2H、m)、7.41(1H、t、J=8.0Hz)、7.37(2H、t、J=7.6Hz)、7.15(1H、t、J=7.2Hz)、5.71(1H、dd、J=16.0、6.4Hz)、5.59(1H、dd、J=15.2、7.6Hz)、4.11-4.04(1H、m)、3.67(1H、s)、2.73(1H、dd、J=19.2、7.2Hz)、2.54(1H、brs)、2.39-2.19(4H、m)、2.03-2.00(1H、m)、2.41-2.32(3H、m)、1.71-1.10(16H、m)、0.87-0.84(3H、m)
MS:m/z=531.3(M+H
【0129】
実施例7:7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)-N-(キノキサリン-6-イル)ヘプタンアミド(化合物7)
【化23】
【0130】
DCM(3.0mL)およびTHF(1.0mL)中の7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタン酸(40.0mg、0.113mmol)の溶液にDIPEA(19.71μl、0.113mmol)、HOBT(17.28mg、0.113mmol)およびキノキサリン-6-アミン(22.9mg、0.158mmol)を-10℃およびAr雰囲気で連続的に添加した。前記混合物を-10℃で3分間攪拌した。HATU(42.9mg、0.113mmol)を添加した後、反応混合物を室温で14時間攪拌した。前記混合物をSiOに対するカラムクロマトグラフィー(EtOAc:アセトン=10:1対してアセトン単独)により直接精製して7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)-N-(キノキサリン-6-イル)ヘプタンアミド(27mg、50%)を黄色オイルとして得た。
【0131】
H-NMR(400MHz、CDCl):δ8.80(1H、d、J=1.6Hz)、8.76(1H、d、J=2.0Hz)、8.30(1H、brs)、8.07-8.01(2H、m)、7.91-7.86(1H、m)、5.73(1H、dd、J=15.2、6.8Hz)、5.60(1H、dd、J=11.2、8.8Hz)、4.18-4.05(2H、m)、2.74(1H、dd、J=18.4、6.8Hz)、2.45-2.34(3H、m)、2.25(1H、dd、J=18.4、10.0Hz)、2.05-2.00(1H、m)、2.05-2.00(1H、m)、1.79-1.26(19H、m)、0.87(3H、t、J=6.8Hz)
【0132】
実施例8:7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)-N-(キノリン-7-イル)ヘプタンアミド(化合物8)
【化24】
【0133】
DCM(3.0mL)およびTHF(1.0mL)中の7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタン酸(20.0mg、0.0560mmol)の溶液にDIPEA(9.85μL、0.0560mmol)、HOBT(8.64mg、0.0560mmol)およびキノリン-7-アミン(24.40mg、0.169mmol)を-10℃およびAr雰囲気で連続的に添加した。前記混合物を-10℃で3分間攪拌した。HATU(32.2mg、0.0850mmol)を添加した後、反応混合物を室温で14時間攪拌した。前記混合物をSiOに対するカラムクロマトグラフィー(EtOAc:アセトン=10:1に対してEtOAc単独)により直接精製して7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)-N-(キノリン-7-イル)ヘプタンアミド(21mg、77%)を黄色固体として得た。
【0134】
H-NMR(400MHz、CDCl):δ8.85(1H、d、J=1.6Hz)、8.13(1H、d、J=7.6Hz)、8.07-8.02(2H、m)、7.86(1H、brs)、7.79(1H、d、J=8.4Hz)、7.34(1H、dd、J=8.0、4.0Hz)、5.74(1H、dd、J=15.6、6.8Hz)、5.62(1H、dd、J=15.6、7.6Hz)、4.18-4.05(2H、m)、2.75(1H、dd、J=18.4、7.2Hz)、2.44-2.36(3H、m)、2.22(1H、dd、J=18.4、10.0Hz)、2.05-2.01(1H、m)、1.77-1.25(20H、m)、0.86(3H、t、J=7.2Hz)
【0135】
実施例9:7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)-N-フェノキシヘプタンアミド(化合物9)
【化25】
【0136】
DCM(3.0mL)およびTHF(1.0mL)中の7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタン酸(25.0mg、0.0710mmol)の溶液にDIPEA(12.3μL、0.0710mmol)、HOBT(10.8mg、0.0710mmol)およびO-フェニルヒドロキシルアミン(23.1mg、0.212mmol)を-10℃でAr雰囲気下で連続的に添加した。前記混合物を-10℃で3分間攪拌した。HATU(40.2mg、0.106mmol)を添加した後、反応混合物を室温で14時間攪拌した。前記混合物をSiOに対するカラムクロマトグラフィー(EtOAc:アセトン=10:1に対してアセトンのみ)により直接精製して7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)-N-フェノキシヘプタンアミド(27mg、88%)を黄色オイルとして得た。
【0137】
H-NMR(400MHz、CDCl):δ8.84(1H、brs)、7.32(2H、brs)、7.07-7.05(3H、m)、5.68(1H、dd、J=12.8、6.8Hz)、5.55(1H、dd、J=15.6、8.8Hz)、4.13-4.01(2H、m)、2.73(1H、dd、J=18.4、7.6Hz)、2.39-2.18(4H、m)、2.02-1.96(1H、m)、1.64-1.26(20H、m)、0.88(3H、t、J=7.0Hz)
【0138】
実施例10:7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((E)-4-ヒドロキシ-4-メチルオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)-N-フェノキシヘプタンアミド(化合物10)
【化26】
【0139】
DCM(3.0mL)およびTHF(1.0mL)中の7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((E)-4-ヒドロキシ-4-メチルオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタン酸(20.0mg、0.0540)の溶液に-10℃でAr雰囲気でDIPEA(11.4μl、0.0650mmol)、HOBT(8.31mg、0.0540mmol)およびO-フェニルヒドロキシルアミン(7.11mg、0.0650mmol)を連続的に添加した。前記混合物を-10℃で3分間攪拌した。HATU(28.9mg、0.0760mmol)を添加した後、反応混合物を室温で14時間攪拌した。混合物をSiOに対するカラムクロマトグラフィー(EtOAc:アセトン=10:1に対してアセトンのみ)により直接精製して7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((E)-4-ヒドロキシ-4-メチルオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)-N-フェノキシヘプタンアミド(18mg、72%)を黄色オイルとして得た。
【0140】
H-NMR(400MHz、CDCl):δ8.97(1H、brs)、7.32-7.30(2H、brs)、7.07-7.05(3H、m)、5.78-5.70(1H、m)、5.45-5.39(1H、m)、4.05(1H、q、J=8.4Hz)、2.74(1H、dd、J=16.0、7.2Hz)、2.41-2.05(7H、m)、2.05-1.98(2H、m)、1.63-1.26(16H、m)、1.17(3H、s)、0.91-0.83(3H、m)
【0141】
実施例11:4-(4-フルオロベンズアミド)フェニル7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタノエート(化合物11)
【化27】
【0142】
DCM(4.0mL)中の7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタン酸(40.0mg、0.113mmol)の溶液に4-フルオロ-N-(4-ヒドロキシフェニル)ベンズアミド(36.5mg、0.158mmol)およびDMAP(13.8mg、0.113mmol)をAr雰囲気下で-10℃で連続的に添加した。前記混合物を-10℃で3分間攪拌した。EDC(30.3mg、0.158mmol)を添加した後、反応混合物を室温で14時間攪拌した。前記混合物をSiOに対するカラムクロマトグラフィー(EtOAc単独)で精製して4-(4-フルオロベンズアミド)フェニル7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロ-ペンチル)ヘプタノエート(45.0mg、70%)を白色固体として得た。
【0143】
H-NMR(400MHz、CDCl):δ7.89(2H、dd、J=8.8、5.2Hz)、7.76(1H、brs)、7.63(2H、d、J=8.8Hz)、7.48(2H、t、J=8.4Hz)、7.10(2H、d、J=9.2Hz)、5.71(1H、dd、J=14.4、6.4Hz)、5.58(1H、dd、J=14.4、8.4Hz)、4.15-4.05(2H、m)、2.75(1H、dd、J=14.4、7.2Hz)、2.54(2H、t、J=7.2Hz)、2.41-2.34(1H、m)、2.24(1H、dd、J=18.4、96Hz)、2.05-1.99(1H、m)、1.73(2H、q、J=6.4Hz)、1.58-1.25(18H、m)、0.88(3H、t、J=6.4Hz)
【0144】
実施例12:4-(3,4-ジフルオロベンズアミド)フェニル7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタノエート(化合物12)
【化28】
【0145】
DCM(4.0mL)中の7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタン酸(40.0mg、0.113mmol)の溶液に3,4-ジフルオロ-N-(4-ヒドロキシフェニル)ベンズアミド(39.4mg、0.158mmol)およびDMAP(13.8mg、0.113mmol)をAr雰囲気下で-10℃で連続的に添加した。混合物を-10℃で3分間攪拌した。EDC(30.3mg、0.158mmol)を添加した後、反応混合物を室温で14時間攪拌した。混合物をSiOに対するカラムクロマトグラフィー(EtOAcのみ)で精製して4-(3,4-ジフルオロベンズアミド)フェニル7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタノエート(42.3mg、64%)を白色固体として得た。
【0146】
H-NMR(400MHz、CDCl):δ7.77-7.72(2H、m)、7.62(2H、d、J=9.2Hz)、7.32-7.28(1H、m)、7.10(2H、d、J=9.2Hz)、5.71(1H、dd、J=14.7、6.4Hz)、5.58(1H、dd、J=14.4、8.0Hz)、4.14-4.05(2H、m)、2.75(1H、dd、J=14.4、7.2Hz)、2.55(2H、t、J=7.2Hz)、2.45-2.34(2H、m)、2.24(1H、dd、J=18.4、9.6Hz)、2.05-2.01(1H、m)、1.84(1H、brs)、1.73(2H、qn、J=6.8Hz)、1.58-1.25(17H、m)、0.89(3H、t、J=6.8Hz)
【0147】
実施例13:4-(3,5-ジフルオロベンズアミド)フェニル7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタノエート(化合物13)
【化29】
【0148】
DCM(4.0mL)中の7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタン酸(40.0mg、0.113mmol)の溶液に3,5-ジフルオロ-N-(4-ヒドロキシフェニル)ベンズアミド(39.4mg、0.158mmol)およびDMAP(13.8mg、0.113mmol)をAr雰囲気下で-10℃で連続的に添加した。前記混合物を-10℃で3分間攪拌した。EDC(30.3mg、0.158mmol)を添加した後、反応混合物を室温で14時間攪拌した。前記混合物をSiOに対するカラムクロマトグラフィー(EtOAcのみ)で精製して4-(3,5-ジフルオロベンズアミド)フェニル7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタノエート(45.3mg、69%)を白色固体として得た。
【0149】
H-NMR(400MHz、CDCl):δ7.77(1H、s)、7.63(2H、d、J=9.2Hz)、7.40(2H、d、J=6.4Hz)、7.11(2H、d、J=9.2Hz)、7.04-6.99(1H、m)、5.73(1H、dd、J=15.6、6.4Hz)、5.58(1H、dd、J=14.4、8.4Hz)、4.14-4.05(2H、m)、2.76(1H、dd、J=14.4、6.8Hz)、2.55(2H、t、J=7.2Hz)、2.41-2.34(2H、m)、2.24(1H、dd、J=18.8、10.0Hz)、2.05-1.99(1H、m)、1.81(1H、brs)、1.73(2H、qn、J=7.2Hz)、1.58-1.25(16H、m)、0.88(3H、t、J=6.4Hz)
【0150】
実施例14:3,4,5-トリメトキシフェニル7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタノエート(化合物14)
【化30】
【0151】
DCM(2.0mL)中の7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタン酸(40.0mg、0.113mmol)の溶液にDMAP(13.8mg、0.113mmol)および3,4,5-トリメトキシフェノール(29.1mg、0.158mmol)をAr雰囲気下で-10℃で連続的に添加した。前記混合物を-10℃で3分間攪拌した。EDC(30.3mg、0.158mmol)を添加した後、反応混合物を室温で14時間攪拌した。混合物をSiOに対するカラムクロマトグラフィー(EtOAcのみ)で精製して3,4,5-トリメトキシフェニル7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタノエート(48.6mg、83%)を無色オイルとして得た。
【0152】
H-NMR(400MHz、CDCl):δ6.32(2H、s)、5.70(1H、dd、J=14.7、6.4Hz)、5.57(1H、dd、J=14.4、8.4Hz)、4.16-4.05(2H、m)、3.84(6H、s)、3.83(3H、s)、2.76(1H、dd、J=18.8、7.2Hz)、2.67(1H、brs)、2.53(2H、t、J=7.6Hz)、2.41-2.34(1H、m)、2.23(1H、dd、J=18.8、10.0Hz)、2.05-1.99(1H、m)、1.73(2H、qn、J=7.2Hz)、1.61-1.25(17H、m)、0.89(3H、t、J=6.8Hz)
【0153】
実施例15:ベンジル7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタノエート(化合物15)
【化31】
【0154】
DCM(2.0mL)中の7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタン酸(50.0mg、0.141mmol)の溶液にDMAP(17.2mg、0.141mmol)およびベンジルアルコール(20.5μL、0.197mmol)をAr雰囲気下で-10℃で連続的に添加した。前記混合物を-10℃で3分間攪拌した。EDC(37.9mg、0.197mmol)を添加した後、反応混合物を室温で14時間攪拌した。前記混合物をSiOに対するカラムクロマトグラフィー(EtOAcのみ)で精製してベンジル7-((1R,2R,3R)-3-ヒドロキシ-2-((S,E)-3-ヒドロキシオクト-1-エニル)-5-オキソシクロペンチル)ヘプタノエート(53.5mg、85%)を無色オイルとして得た。
【0155】
H-NMR(400MHz、CDCl):δ7.39-7.32(5H、m)、5.71(1H、dd、J=12.0、6.8Hz)、5.57(1H、dd、J=14.4、8.8Hz)、5.11(2H、s)、4.16-4.10(2H、m)、2.75(1H、dd、J=14.4、8.0Hz)、2.51(1H、brs)、2.40-2.32(3H、m)、2.23(1H、dd、J=18.8、9.6Hz)、2.03-1.97(1H、m)、1.62-1.27(19H、m)、0.89(3H、t、J=6.4Hz)
【0156】
実施例16~102:化合物16~102
実施例1~15に記載された方法を参照して表1および表2に記載された化合物16~102を合成した。
【0157】
実験例
【0158】
実験例1:PGアナログの構造ベースの設計
シクロペンテノンプロスタグランジンのA1/A2はその前駆体であるシクロペンタノンプロスタグランジンE1/E2の脱水した代謝産物である。PGE1/E2でヒドロキシ基はPGA1とNurr1の間の共有付着を担当するC11原子に付着する。これはPGA1/A2結合の特徴である、PGA1/A2のC11原子(Rajan, S. et al. Nat Chem Biol 16, 876-886 (2020); US Patent App. 16/334,550)とNurr1のCys566硫黄の間で観察された電子密度から明らかである。
【0159】
本発明者らのNMR滴定(titration)は、PGA1とPGE1がすべてNurr1-LBDの同じ結合部位で相互作用して結晶構造のものと確証されることが示された。これに基づいてPGA1とPGE1の両方ともアナログを設計するのに使用でき、好ましくはヒドロキシル基によって隠された反応性C11部位がないので、化学的合成および変形により適したPGE1を使用した方がよいと結論付けた(Rajan, S. et al. Nat Chem Biol 16, 876-886 (2020))。同様の方式で二つの疎水性テールに沿ってPGE1にヒドロキシルまたはメチル基を追加すると、代謝分解が延びることが確認された。その1つはNurr1の転写機能を向上させたミソプロストールである。したがって、本発明者らは変形する候補分子としてPGE1とミソプロストールを選択した。
【0160】
このような方向で、本発明者らはapoおよびPGA1結合形態のNurr1-LBD結晶構造を比較した。PGA1は螺旋のNurr1残基Glu440、Phe443、Leu444、Arg515、His516、Arg563、Thr567、Cys566、Leu570、Ile573、Leu591、Phe592、Thr595およびUS591、Phe592、Thr595およびPro597と相互作用する。Nurr1-LBDの基本結合部位を構成する。さらに綿密な検査によりNurr1-LBDにリガンド誘導表面ポケットがあることが明らかになり、これはhelicおよびArliceの残基Glu445、Leu446、Leu509、Ala510、Thr513、Glu514、Arg515、Gln528、Val532、Leu556、Leu559、11、H9-H11ウェッジを形成する。本発明者らはこのポケットを「2次部位」と名付け、本発明者らの仮設は化学フラグメントがリード分子に結合して2次部位を占有し、活性を向上させ得るプロスタグランジンアナログを識別することであった。PGA1のカルボキシル基はこの2次部位に向かっておりフラグメント分子を連結するための変形地点として作用できる。2次部位は100~120Daの間の小さなフラグメントを収容可能である。この方向で、小さなフラグメントをPGE1およびミソプロストールのカルボキシルを(C1)末端に連結するために化学的合成プロトコルが採用された。
【0161】
PGA1はNurr1-LBDで1次結合部位を構築する螺旋4、12および12のNurr1残基Glu440、Phe443、Leu444、Arg515、His516、Arg563、Thr567、Cys566、Leu570、Ile573、Leu591、Phe592、Thr595およびPro597(WO2018056905A1;米国特許出願第16/334,550号)と相互作用する。
【0162】
詳細に調べた結果、リガンド誘導表面ポケットがNurr1-LBDに存在し、螺旋9および11から残基Glu445、Leu446、Leu509、Ala510、Thr513、Glu514、Arg515、Gln528、Val532、Leu556、Pro560およびArg560に並び119H11からウェッジ(wedge)を形成したことを確認した。本発明者らはポケットを「2次部位」とし、本発明者らの仮設は化学フラグメントがリード分子と連結され得るプロスタグランジンアナログを識別してそれが2次部位を占めて活動を向上させるようにすることであった。PGA1のカルボキシル基はこのような2次部位に向かって配向され、フラグメント分子を連結するための変形の地点になり得る。2次部位は100~120Da範囲の小さなフラグメントを収容可能である。このような方向では、小さなフラグメントをPGE1のカルボキシルを(C1)末端とミソプロストールに連結するための化学的合成プロトコルが採用された。
【0163】
実験例2:本発明のPGアナログによるNurr1媒介転写の活性化
本発明のPGアナログのNurr1機能活性化の有無を調べるために本発明者らはレポーター遺伝子分析法を適用して、Kim, C.-H. et al., Proceedings of the National Academy of Sciences 112, 8756-8761, doi:10.1073/pnas.1509742112 (2015)に記載されたように転写活性について検討した。
【0164】
遺伝子分析は下記記載されたようにルシフェラーゼ分析によって行われた。
【0165】
[Nurr1転写活性を測定するためのLuciferase assayのためのプロトコル]
【0166】
1.SK-N-BE2C細胞は10%(v/v)ウシ胎児血清(FBS)、100単位/mlペニシリンおよび100μg/mlストレプトマイシンを含有するHyCloneTM DMEM高グルコース(カタログ番号:SH30022.01)で維持された。
【0167】
2.1.5×10 SK-N-BE2C細胞/ウェルを24ウェルプレートにシードし、24時間の間5% COとともに37℃で培養する。
【0168】
3.24時間後、pcDNA3.1 Myc/HisマウスNurr1全長構成物、ホタルルシフェラーゼレポーターベクター(PromegaのpGL-3 basic、カタログ番号:E1751、クローンされた適切な反応要素を含む)およびRenillaルシフェラーゼ制御ベクター(PromegaのpRL-null、カタログ番号:E2271)を8:1:1(Nurr1:ホタル:renilla)または1ウェルに対する50μlトランスフェクションミックスに全体500ngに対して各400ng、50ngおよび50ngの比率で使用して細胞を形質転換させる。
【0169】
4.トランスフェクションミックスを作るために先に1μl P3000試薬が含まれた適量のDNAを追加してP3000試薬を有するDNAを準備してOpti-MEM(登録商標)I Reduced-Serum Media(ThermoFisher Scientific[カタログ番号:31985070])を使用して25μlまで補充する。室温で5分間培養する。
【0170】
5.ウェル当たり1μl Lipofectamine 3000試薬と24μl Opti-MEM(登録商標)I Reduced-Serum Mediaで構成されたまた他の混合物を作る。このLipofectamine混合物を以前のDNA-P3000混合物(前の5分培養後)に追加し、室温で15分間培養する。[P3000:リポフェクタミン=1:1]。
【0171】
6.一方、サンプルウェルの培地を抗生剤のない新鮮なDMEM培地に交換する。
【0172】
7.15分インキュベーション後、50μlトランスフェクションミックスを各ウェルに追加してプレートを37℃、5% COで24時間の間インキュベーションする。
【0173】
8.24時間後、培地を抗生剤が含まれた一般のDMEM培地に交換し、多様な容量の化合物を指定されたウェルに追加してプレートを37℃、5% COでさらに24時間の間培養する。
【0174】
9.24時間培養後PromegaのDual-Glo Luciferase(登録商標)キット(カタログ番号:E2920)を使用してルシフェラーゼ分析を行うことができる。
【0175】
10.PromegaのDual-Luciferase(登録商標)キット(カタログ番号:E1910)に提供された75μlの受動溶解緩衝液を使用して各試験ウェルを15分間溶解させる。[またはPBS 75μlとDual-Glo(登録商標)Luciferase Reagent 75μlを追加して室温で10分間培養する(光から保護するためにホイルでプレートを覆う)。各ウェルの全体サンプルをGreiner CELLSTAR(登録商標)96ウェル白色ポリスチレンプレートに移して段階13に進む]。
【0176】
11.15分後、それぞれの溶解したサンプルをGreiner CELLSTAR(登録商標)96ウェル白色ポリスチレンプレート(カタログ番号:655083)に移す。
【0177】
12.溶解した細胞の各ウェルにDual-Glo(登録商標)Luciferase Reagent 75μlを追加して室温で10分間培養する(光から保護するためにホイルでプレートを覆う)。
【0178】
13.10秒の統合測定周期で測定を設定する。
【0179】
14.75μlのDual-Glo(登録商標)Stop&Glo(登録商標)試薬を各ウェルに追加して10分間培養した後以前と同じ媒介変数で始めてRenillaルシフェラーゼのRLUを決定する。
【0180】
15.トランスフェクトされていない細胞に該当するウェルの平均読み取り値を各RLU読み取り値から差し引くと重複/三重読み取り値が平均化され得る。各ウェルに対する発光読み取り値の正規化はホタルルシフェラーゼRLUを該当するレニラルシフェラーゼRLUで除算して行うことができる。各薬物処理されたウェルは平均DMSO処理されたウェル読み取り値に対して正規化され得る。
【0181】
その結果を下記表3に示す。特に、本発明の試験PGアナログはNurr1 LBDベースのレポーター活性を最大0.5~2.9倍まで誘導して用量依存的にLBDを介してNurr1依存的転写活性を刺激した。
【0182】
【表3-1】
【表3-2】
【表3-3】
【0183】
実験例3:Nurr1-LBDに結合されたPGアナログの構造モデル
本発明の発明者らは二つのPGアナログ、化合物1および化合物2(図1Aおよび1B)をモデリングし、開始モデルとして、以前のPGA1-結合Nurr1-LBD(PDB ID 5Y41)を使用してNurr1-LBDとドッキングした。フラグメント(ベンジルアミノフェニルエステル)を構築してPyMOLソフトウェアを使用してPGA1と連結して表化合物#1 PGアナログを生成した。PGA1がミソプロストールに変形される間同じフラグメントが付着して表化合物#2分子を構築した(図1AおよびB)。
【0184】
Nurr1 -LBD-PGA1結晶構造によってこのようなPGアナログをNurr1-LBDに手動でドッキングした後ソフトウェアChimeraを使用する「構造最小化(Minimize Structure)」モジュールを使用して1000サイクルのエネルギ最小化を行ってタンパク質およびリガンド原子(存在する場合)の間のあらゆる短い接触も除去した。結果モデルは連結されたフラグメントが2次部位によく合いPro560およびArg563のバックボーン原子、Thr513の側鎖および他の隣接残基との非極性接触と主要な水素結合相互作用を作る2次部位によく合うことを示した(図1C)。また、化合物2のC16位置での変形はGlu440、Leu591およびThr595との主要な水素結合相互作用によって安定化されたNurr1-LBDの溝内で自体的に収容される(図1D)。前記相互作用は追加修正が近くのタンパク質原子との相互作用を向上させる(図1Cおよび図1D)。
【0185】
実験例4:6-OHDAパーキンソン病モデルの治療のための本発明の鼻腔内投与
マウスは無作為で4個のグループに分けた:対照群(n=4);6-OHDA(6-ヒドロキシドーパミン)+(n=7)、6-OHDA+PGE1(n=8);6-OHDA+BSC15(本発明の化合物)(n=8);6-OHDA+BSC19(本発明の化合物)(n=7)。
【0186】
9~10週目にC57BL/6マウスに6-OHDA注射前の3日間試験する化合物0.2mg/mlを毎日鼻腔内投与した。定位手術(Stereotaxic surgery)はマウスの左側線条体(AP:+0.5mm,ML:-2.0mm,VD:-3.5mm)に7.5μgの6-OHDAを注入して行った。試験する化合物、すなわちPGE1,BSC15およびBSC19は2-ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリンを使用して1:4モル比の二重エマルジョン溶媒の蒸発によって準備した。外科的回復後、毎日鼻腔内投与を継続して毎週アポモルフィン(0.5mg/kg)誘導回転の行動を評価した。Nanyang Technological UniversityのInstitutional Animal Care and Use Committeeで承認したプロトコルにより動物管理および取り扱いを行った。
【0187】
PGE1、BSC15およびBSC19で処理されたマウスは回転数の有意な減少を示して6-OHDAにより誘発された行動障害から相当な回復を示唆した。(図2A)三つの化合物のうちBSC15処理群は3週間投与後群平均回転数が96%減少する顕著な回復を示した。化合物に副作用がないことを確認するために化合物を処理したマウスの体重をモニタリングして対照群と類似することを観察した(図2B)。このような発見はPGE1誘導体BSC15およびBSC19が神経保護剤としてパーキンソン病を治療するために開発されたと見なされ得ることを示唆する。
【0188】
結論
前述したように、本発明のPGアナログはNurr1の活性を増加させることができ、パーキンソン病治療に顕著な効果を示すことができる。本発明は癌、関節リウマチ、アルツハイマー病、精神分裂病、うつ病またはNurr1に関連する任意の疾病、障害または状態に拡張されることができる。本発明のPGアナログがNurr1に関連する疾患、障害または状態の治療に対する強力な治療剤として作用できると主張するための構造で合成および特性化までの体系的なアプローチがここに提供された。
図1A
図1B
図1C
図1D
図2A
図2B
【国際調査報告】