(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】2025-02-12
(54)【発明の名称】卵巣の抗老化用薬学的組成物及びその用途
(51)【国際特許分類】
A61K 31/541 20060101AFI20250204BHJP
A61K 31/454 20060101ALI20250204BHJP
A61K 31/5377 20060101ALI20250204BHJP
A61P 15/00 20060101ALI20250204BHJP
A61P 15/06 20060101ALI20250204BHJP
A61P 15/08 20060101ALI20250204BHJP
A61P 35/00 20060101ALI20250204BHJP
A61P 29/00 20060101ALI20250204BHJP
A61P 15/12 20060101ALI20250204BHJP
A61K 31/404 20060101ALI20250204BHJP
A61K 31/496 20060101ALI20250204BHJP
【FI】
A61K31/541
A61K31/454
A61K31/5377
A61P15/00
A61P15/06
A61P15/08
A61P35/00
A61P29/00
A61P15/12
A61K31/404
A61K31/496
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024544704
(86)(22)【出願日】2023-01-27
(85)【翻訳文提出日】2024-07-26
(86)【国際出願番号】 KR2023001264
(87)【国際公開番号】W WO2023146341
(87)【国際公開日】2023-08-03
(31)【優先権主張番号】10-2022-0012507
(32)【優先日】2022-01-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2022-0012508
(32)【優先日】2022-01-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
(71)【出願人】
【識別番号】523386289
【氏名又は名称】ミトイミューン・セラピューティクス・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】MITOIMMUNE THERAPEUTICS INC.
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100156144
【氏名又は名称】落合 康
(74)【代理人】
【識別番号】100103230
【氏名又は名称】高山 裕貢
(72)【発明者】
【氏名】キム,スンハ
(72)【発明者】
【氏名】イ,ジェホ
(72)【発明者】
【氏名】キム,ユジン
【テーマコード(参考)】
4C086
【Fターム(参考)】
4C086AA01
4C086AA02
4C086BC13
4C086BC21
4C086BC50
4C086BC73
4C086BC88
4C086GA02
4C086GA07
4C086GA09
4C086GA10
4C086MA01
4C086MA04
4C086NA14
4C086ZA81
4C086ZB11
4C086ZB26
(57)【要約】
本発明は、化学式1の化合物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、卵巣の抗老化用薬学的組成物、それを含む卵巣の抗老化方法、及び卵巣の老化または機能障害関連疾患の予防または治療用薬学的組成物に関し、化学式1の化合物は、老齢卵巣の機能を回復させ、卵巣の老化を抑制する効果を示すことができ、卵巣の老化または機能障害関連疾患の予防または治療に有用に使用されてもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
化学式1:
【化1】
[式中、
nは、1~3の整数であり、
mは、0または1であり、
Aは、フェニルを表し、
R
1は、水素またはC
1-C
6-アルキルであり、
R
2は、水素、ハロゲンまたはC
1-C
6-アルコキシを表し、または-C
1-C
6-アルキレン-OH、-(CH
2)
pCO
2R
7、-NHR
8、-N(H)S(O)
2R
7または-NHC(O)R
7を表し、
ここで、pは、0~3の整数であり、R
7は、水素またはC
1-C
3-アルキルを表し、R
8は、C
1-C
3-アルキルピペリジニル、またはC
1-C
3-アルキルスルホニルを表し、
R
3は、水素、ハロゲン、C
1-C
6-アルキルまたはフェニルを表し、またはヘテロサイクルがS、N及びO原子から選ばれる1または2つのヘテロ原子を含み、5~6員環である-(CH
2)
p-ヘテロサイクルを表し、ここで、pは0~3の整数であり、ただし、mが0である場合、R
3は、フェニルであり、
R
4は、ハロゲン、C
1-C
6-アルキル、-C
1-C
6-アルキレン-OH、-O-フェニル、-(CH
2)
pCO
2R
7、ヘテロサイクルがS、N及びO原子から選ばれる1または2つのヘテロ原子を含み、5~6員環である-(CH
2)
p-ヘテロサイクル、またはプロリン-N-カルボニルであり、ここで、pは、0~3の整数であり、R
7は、前記で定義した通りであり、
R
5は、水素、またはC
1-C
6-アルキルであり、
R
6は、C
1-C
6-アルキル、C
3-C
6-シクロアルキル、ヘテロサイクルまたは-C
1-C
6-アルキレン-ヘテロサイクルを表し、ここで、ヘテロサイクルは、S、N及びO原子から選ばれる1~3個のヘテロ原子を含む3~8員環であり、R
6は、C
1-C
6-アルキルアミン、-C
1-C
6-アルキレン-OH、またはC
1-C
6-アルキルスルホニルに置換されていてもよい]
の化合物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、卵巣の抗老化用薬学的組成物。
【請求項2】
R
3は水素、ハロゲン、またはフェニルを表し、またはヘテロサイクルがモルホリノ、ピペラジノニル(piperazinonyl)である-(CH
2)
p-ヘテロサイクルを表し、ここで、pは、0~1の整数であり、但し、mが0である場合、R
3は、フェニルであり、
R
4は、ハロゲン、C
1-C
3-アルキル、-C
1-C
3-アルキレン-OH、-O-フェニル、-(CH
2)
pCO
2-エチル、ヘテロサイクルがチオモルホリノ、モルホリノ、ピペラジノニル(piperazinonyl)、またはピロリジニルである-(CH
2)p-ヘテロサイクル、またはプロリン-N-カルボニルであり、
ここでpは0~1の整数であり、
R
5は、水素、またはC
1-C
3-アルキルであり、
R
6は、C
1-C
3-アルキル、C
3-C
6-シクロアルキル、ヘテロサイクルまたは-C
1-C
3-アルキレン-ヘテロサイクルを表し、ここで、ヘテロサイクルは、テトラヒドロ-2H-ピラン、またはピペリジニルであり、R
6がヘテロサイクルまたは-C
1-C
3-アルキレン-ヘテロサイクルである場合、C
1-C
6-アルキルアミン、-C
1-C
6-アルキレン-OH、またはC
1-C
6-アルキルスルホニルに置換される、請求項1に記載の卵巣の抗老化用薬学的組成物。
【請求項3】
前記化学式1の化合物は、下記化合物群から選ばれるいずれかであることを特徴とする、請求項1に記載の卵巣の抗老化用薬学的組成物。
<1>5-[(1,1-ジオキシド-4-チオモルポリニル)メチル]-2-フェニル-N-(テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)-1H-インドール-7-アミン、
<2>エチル7-(シクロペンチルアミノ)-2-フェニル-1H-インドール-5-カルボキシレート、
<3>(7-(シクロペンチルアミノ)-2-フェニル-1H-インドール-5-イル)メタノール、
<4>5-クロロ-N,1-ジメチル-2-フェニル-N-(テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)-1H-インドール-7-アミン、
<5>4-((7-シクロペンチルアミノ)-2-(3-フルオロフェニル)-1H-インドール-5-イル)メチル)ピペラジン-2-オン、
<6>4-((2-フェニル-7-(((テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)メチル)アミノ)-1H-インドール-5-イル)メチル)チオモルホリン1,1-ジオキシド、
<7>5-クロロ-N-(1-メチルピペリジン-4-イル)-2-フェニル-1H-インドール-7-アミン、
<8>5-フェノキシ-2-フェニル-N-(テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)-1H-インドール-7-アミン、
<9>5-クロロ-3-(モルホリノメチル)-2-フェニル-N-(テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)-1H-インドール-7-アミン、
<10>2-(4-((5-フルオロ-2-フェニル-1H-インドール-7-イル)アミノ)ピペリジン-1-イル)エタン-1-オール、
<11>N-(4-(5-クロロ-7-(シクロペンチルアミノ)-1H-インドール-2-イル)フェニル)メタンスルホンアミド、
<12>5-クロロ-3-フェニル-N-(テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)-1H-インドール-7-アミン、
<13>4-((2-(3-フルオロフェニル)-7-((テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)アミノ)-1H-インドール-5-イル)メチル)チオモルホリン1,1-ジオキシド、
<14>5-クロロ-N-シクロペンチル-2-(4-((1-メチルピペリジン-4-イル)アミノ)フェニル)-1H-インドール-7-アミン、
<15>4-((7-イソペンチルアミノ)-2-(4-メトキシフェニル)-1H-インドール-5-イル)メチル)チオモルホリン1,1-ジオキシド、
<16>N-(4-(7-(シクロペンチルアミノ)-5-((1,1-ジオキシドチオモルフォリノ)メチル)-1H-インドール-2-イル)フェニル)アセトアミド、
<17>4-((3-ブロモ-2-フェニル-7-((テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)アミノ)-1H-インドール-5-イル)メチル)チオモルホリン1,1-ジオキシド、
<18>4-((5-クロロ-2-フェニル-7-((テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)アミノ)-1H-インドール-3-イル)メチル)ピペラジン-2-オン、
<19>4-((7-(メチル(テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)アミノ)-2-フェニル-1H-インドール-5-イル)メチル)チオモルホリン1,1-ジオキシド、
<20>5-メチル-N-(1-(メチルスルホニル)ピペリジン-4-イル)-2-フェニル-1H-インドール-7-アミン、
<21>N-(4-(5-(1,1-ジオキシドチオモルフォリノ)-7-((テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)アミノ)-1H-インドール-2-イル)フェニル)アセトアミド、
<22>4-((7-((1-(メチルスルホニル)ピペリジン-4-イル)アミノ)-2-フェニル-1H-インドール-5-イル)メチル)チオモルホリン1,1-ジオキシド、
<23>N
1-(5-クロロ-2-フェニル-1H-インドール-7-イル)-N
4-メチルシクロヘキサン-1,4-ジアミン、
<24>メチル2-(3-(5-クロロ-7-((テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)アミノ)-1H-インドール-2-イル)フェニル)アセテート、
<25>(2-フェニル-7-((テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)アミノ)-1H-インドール-5-カルボニル)-D-プロリン、
<26>(3-(5-クロロ-7-((テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)アミノ)-1H-インドール2-イル)フェニル)メタノール、
<27>N-シクロペンチル-2-フェニル-5-(2-(ピロリジン-1-イル)エチル)-1H-インドール-7-アミン、
<28>メチル2-(4-(5-クロロ-7-((テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)アミノ)-1H-インドール-2-イル)フェニル)アセテート、
<29>メチル4-(5-クロロ-7-(シクロペンチルアミノ)-1H-インドール-2-イル)ベンゾエイト、
<30>2-(4-(5-クロロ-7-((テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)アミノ)-1H-インドール-2-イル)フェニル)エタン-1-オール、
<31>3-ブロモ-5-(モルフォリノメチル)-2-フェニル-N-(テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)-1H-インドール-7-アミン、
<32>4-((3-フェニル-7-((テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)アミノ)-1H-インドール-5-イル)メチル)チオモルホリン1,1-ジオキシド
【請求項4】
化学式1の化合物は、下記化学式2:
【化2】
の化合物である、請求項1に記載の卵巣の抗老化用薬学的組成物。
【請求項5】
前記卵巣の抗老化は、老化が進行した卵巣の機能を回復させるものである、請求項1に記載の卵巣の抗老化用薬学的組成物。
【請求項6】
前記卵巣の抗老化は、卵胞数の増加、卵母細胞数の増加、及び着床前の胚発達速度の増加からなる群から選ばれる少なくとも1種が具現されるものである、請求項1に記載の卵巣の抗老化用薬学的組成物。
【請求項7】
前記化学式1の化合物は、細胞内長寿関連遺伝子(longevity-related genes)であるSOD2及びSIRT1、ステロイド形成関連遺伝子(steroidogenesis-related genes)であるEdn2、Tbxa2r、Oxtr及びAdra1d、原始卵胞関連因子(primordial follicle factors)であるNanog、Oct3/4及びp63、及び卵巣機能関連因子(functional factors of ovary)であるLhcgr、AMH、GDF9、BMP15及びKitlからなる群から選ばれる少なくとも1種の遺伝子の発現を増加させる、請求項1に記載の卵巣の抗老化用薬学的組成物。
【請求項8】
化学式1:
【化3】
[式中、R
1~R
6、A、n及びmは、それぞれ第1項で定義したものと同じである]
の化合物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、卵巣の老化または機能障害関連疾患の予防または治療用薬学的組成物。
【請求項9】
卵巣の老化または機能障害関連疾患は、早発卵巣不全、不妊、難妊、流産、卵巣嚢腫、卵巣奇形腫、卵巣内膜腫、多嚢胞性卵巣症候群、閉経、閉経期症状、卵巣がん、及び卵巣炎からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項8に記載の卵巣の老化または機能障害関連疾患の予防または治療用薬学的組成物。
【請求項10】
化学式1:
【化4】
[式中、R
1~R
6、A、n及びmは、それぞれ第1項で定義したものと同じである]
の化合物またはその薬学的に許容可能な塩を、それを必要とする個体に投与する段階を含む卵巣の抗老化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、化学式1の化合物、またはその薬学的に許容可能な塩を含む卵巣の抗老化用薬学的組成物、卵巣の老化または機能障害関連疾患の予防または治療用薬学的組成物、及び卵巣の抗老化方法に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、女性の妊娠可能期の年齢層が高まるにつれて女性の不妊率は増加しており、卵巣の機能は成功的な妊娠結果に重要な役割を果たす。しかし、卵母細胞と胚の能力が低下することによって現れる老化した卵巣機能障害に関連した不妊症には治療法がないことが知られている(Cimadomo et al.2018)。
【0003】
卵胞の発達は性腺刺激ホルモンの非依存及び依存段階で様々な要因によって調節される非常に複雑な過程を経て、卵母細胞の質は、顆粒膜細胞と卵丘細胞などのような卵巣にある体細胞の機能と関連がある。体外受精(IVF)を試みる高齢女性のうち、成功的な正常出産経験のある女性は、妊娠に失敗した女性と卵胞発達の間に他の形態の顆粒膜細胞及び卵丘細胞の様相を示す場合がある。したがって、卵巣の機能を回復するために、卵胞の発達、卵母細胞だけでなく、卵丘細胞、顆粒膜細胞の機能も重要である。
【0004】
現在まで、卵巣の老化メカニズムや産婦の高齢化に伴う不妊の決定的な要因は明らかにされておらず、近年、老化の進行によりテロメアの減少、ゲノム不安定性、自己捕食の減少、幹細胞の枯渇及びミトコンドリア機能障害などのいくつかの細胞的分子的特性が確認された。
【0005】
医学の発達及び経済水準の向上により高齢化社会に入り、産婦の高齢化も進み、遅い年齢で妊娠を試みる女性が増えている。しかし、老化に伴う卵巣の機能が徐々に減少し、不妊症や難妊症が発生しており、老化した卵巣関連疾患が増加傾向にある。
【0006】
老化の進行防止及び若返りのために、多くの種類の抗老化剤が開発されている。しかし、老化した卵巣を回復させるか、または卵巣の老化を抑制できる治療剤の開発は微々たる実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】国際特許公開公報WO2009/025478
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、老化した卵巣の機能を回復させ、卵巣の老化を抑制するための物質を提供する。
【0009】
そこで、本発明は、化学式1の化合物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、卵巣の抗老化用薬学的組成物及び前記成分を用いた卵巣の抗老化方法を提供することを目的とする。
【0010】
また、前記成分を含む卵巣の老化または機能障害関連疾患を予防または治療する薬学的組成物及び前記成分を用いた卵巣の老化または機能障害関連疾患を予防または治療する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明者らは、化学式1の化合物またはその薬学的に許容可能な塩が老化が進行した卵巣の機能を回復できることを確認し、本発明を完成した。
【0012】
そこで、本発明は、化学式1の化合物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、卵巣の抗老化用薬学的組成物を提供する。
【0013】
【0014】
前記式において、
nは、1~3の整数であり、
mは、0または1であり、
Aは、フェニルを表し、
R1は、水素またはC1-C6-アルキルであり、
R2は、水素、ハロゲンまたはC1-C6-アルコキシを表し、または-C1-C6-アルキレン-OH、-(CH2)pCO2R7、-NHR8、-N(H)S(O)2R7または-NHC(O)R7を表し、ここで、pは、0~3の整数であり、R7は、水素またはC1-C3-アルキルを表し、R8は、C1-C3-アルキルピペリジニル、またはC1-C3-アルキルスルホニルを表し、
R3は、水素、ハロゲン、C1-C6-アルキルまたはフェニルを表し、またはヘテロサイクルがS、N及びO原子から選ばれる1または2つのヘテロ原子を含み、5~6員環である-(CH2)p-ヘテロサイクルを表し、ここで、pは、0~3の整数であり、ただし、mが0である場合、R3は、フェニルであり、
R4は、ハロゲン、C1-C6-アルキル、-C1-C6-アルキレン-OH、-O-フェニル、-(CH2)pCO2R7、ヘテロサイクルがS、N及びO原子から選ばれる1または2つのヘテロ原子を含み、5~6員環である-(CH2)p-ヘテロサイクル、またはプロリン-N-カルボニルであり、ここで、pは、0~3の整数であり、R7は、前記で定義した通りであり、
R5は、水素、またはC1-C6-アルキルであり、
R6は、C1-C6-アルキル、C3-C6-シクロアルキル、ヘテロサイクルまたは-C1-C6-アルキレン-ヘテロサイクルを表し、ここで、ヘテロサイクルは、S、N及びO原子から選ばれる1~3個のヘテロ原子を含む3~8員環であり、R6は、C1-C6-アルキルアミン、-C1-C6-アルキレン-OH、またはC1-C6-アルキルスルホニルに置換されていてもよい。
【0015】
本発明は、さらに化学式1の化合物またはその薬学的に許容可能な塩をそれを必要とする個体に投与する段階を含む卵巣の抗老化方法を提供する。
【0016】
本発明は、さらに化学式1の化合物またはその薬学的に許容可能な塩を含む卵巣の老化に関連した疾患を予防または治療する薬学的組成物を提供することを目的とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明による組成物または方法によれば、化学式1の化合物を処理する場合、卵母細胞の増加及び卵胞発達のような卵巣の機能的活性、卵巣の老化回復のための特定の遺伝子発現増加などにより老齢卵巣の機能を回復させ、卵巣の老化を抑制する効果を示すことができる。したがって、本発明の化学式1の化合物は、老化による卵巣機能障害に関連した疾患に有用に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】
図1aは、実験例1によって実施例の化合物処理及びホルモンの刺激後にヘマトキシリン及びエオシンにて染色されたマウス卵巣組織の組織学的イメージを確認したものである。
図1b及び1cは、実験例1によって胚嚢(GV)段階において、実施例の化合物処理の有無による卵母細胞数を示すイメージ及びグラフである。
【
図2】
図2は、実験例2によって実施例の化合物処理の有無による水晶前核細胞(2PN)胚の発達の影響を示す表イメージである。
【
図3】
図3aは、実験例3によって次世代シーケンシング(NGS)を行った結果を示すグラフである。
図3bは、実験例3によって腫瘍壊死因子スーパーファミリーサイトカイン産生(Tumor necrosis factor superfamily cytokine production)に関連した遺伝子発現量を示すグラフである。
【
図4】
図4aと4bは、実験例4によって遺伝子別RT-PCR(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction)分析結果を示したイメージと定量化グラフである。
【0019】
(発明の実施のための最適な形態)
以下、本発明を詳細に説明する。
【0020】
一方、本願に開示されるそれぞれの説明及び実施形態は、それぞれの他の説明及び実施形態にも適用されてもよい。すなわち、本願に開示されている様々な要素のすべての組み合わせが本発明の範疇に属する。また、後述する具体的な説明によって本発明の範疇が制限されるとは言えない。
【0021】
ある部分がある構成要素を「含む」というとき、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに備えることができることを意味する。
【0022】
本発明は、化学式1の化合物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、卵巣の抗老化用組成物を提供する。
【0023】
【0024】
前記式において、
nは、1~3の整数であり、
mは、0または1であり、
Aは、フェニルを表し、
R1は、水素またはC1-C6-アルキルであり、
R2は、水素、ハロゲンまたはC1-C6-アルコキシを表し、または-C1-C6-アルキレン-OH、-(CH2)pCO2R7、-NHR8、-N(H)S(O)2R7または-NHC(O)R7を表し、ここで、pは、0~3の整数であり、R7は、水素またはC1-C3-アルキルを表し、R8は、C1-C3-アルキルピペリジニル、またはC1-C3-アルキルスルホニルを表し、
R3は、水素、ハロゲン、C1-C6-アルキルまたはフェニルを表し、またはヘテロサイクルがS、N及びO原子から選ばれる1または2つのヘテロ原子を含み、5~6員環である-(CH2)p-ヘテロサイクルを表し、ここで、pは、0~3の整数であり、ただし、mが0である場合、R3は、フェニルであり、
R4は、ハロゲン、C1-C6-アルキル、-C1-C6-アルキレン-OH、-O-フェニル、-(CH2)pCO2R7、ヘテロサイクルがS、N及びO原子から選ばれる1または2つのヘテロ原子を含み、5~6員環である-(CH2)p-ヘテロサイクル、またはプロリン-N-カルボニルであり、ここで、pは、0~3の整数であり、R7は、前記で定義した通りであり、
R5は、水素、またはC1-C6-アルキルであり、
R6は、C1-C6-アルキル、C3-C6-シクロアルキル、ヘテロサイクルまたは-C1-C6-アルキレン-ヘテロサイクルを表し、ここで、ヘテロサイクルは、S、N及びO原子から選ばれる1~3個のヘテロ原子を含む3~8員環であり、R6は、C1-C6-アルキルアミン、-C1-C6-アルキレン-OH、またはC1-C6-アルキルスルホニルに置換されていてもよい。
【0025】
本発明は、前記化学式1の化合物を老化した卵巣に処理し、卵巣が化学式1の化合物により回復して老化した卵巣の機能を回復する効果を確認したところ、本発明は、このような化学式1の化合物の新規な用途を究明したものである。
【0026】
本発明の前記化学式1の化合物は、その薬学的に許容可能な塩の形態で使用されてもよい。特に、薬学的に許容可能な塩は、遊離酸(free acid)によって形成された酸付加塩であってもよい。ここで、酸付加塩は、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、亜硝酸、亜リン酸などの無機酸類、脂肪族モノ及びジカルボキシレート、フェニル-置換されたアルカノエート、ヒドロキシアルカノエート及びアルカンジオエイト、芳香族酸類、脂肪族及び芳香族スルホン酸類などの無毒性有機酸、トリフルオロ酢酸、アセテート、安息香酸、クエン酸、乳酸、マレイン酸、グルコン酸、メタンスルホン酸、4-トルエンスルホン酸、酒石酸、フマール酸などの有機酸から得られる。このような薬学的に許容可能な塩の種類としては、サルフェート、ピロサルフェート、バイサルフェート、サルファイト、バイサルファイト、ニットレート、ホスフェート、モノヒドロゲンホスフェート、ジヒドロゲンホスフェート、メタホスフェート、ピロホスフェートクロリド、ブロマイド、アイオダイド、フルオライド、アセテート、プロピオネートなどを含んでもよい。
【0027】
本発明の組成物は、化学式1の化合物、その薬学的に許容可能な塩だけでなく、通常の方法によって製造可能なすべての塩、異性体、水和物及び/又は溶媒和物を含んでもよい。
【0028】
本明細書において、「異性体(isomer)」とは、同じ化学式または分子式を有するが、構造的または立体的に異なる本発明の化合物またはその塩を意味しうる。このような異性体には互変異性体(tautomer)などの構造異性体と、非対称炭素中心を有するRまたはS異性体、幾何異性体(トランス、シス)などの異性体、光学異性体(enantiomer)がすべて含まれる。これらすべての異性体及びそれらの混合物も本発明の範囲に含まれる。
【0029】
本明細書において、「水和物(hydrate)」とは、非共有的分子間力(non-covalent intermolecular force)によって結合された化学量論的(stoichiometric)または非化学量論的(non-stoichiometric)量の水を含む本発明の化合物またはその塩を意味しうる。本発明の前記化学式1で表される化合物の水和物は、非共有的分子間力で結合される化学量論的または非化学量論的量の水を含んでもよい。前記水和物は、1当量以上、好ましくは、1当量~5当量の水を含有してもよい。そのような水和物は、水または水を含有する溶媒から本発明の前記化学式1で表される化合物、その異性体またはそれらの薬学的に許容可能な塩を結晶化させて製造されてもよい。
【0030】
本明細書において、「溶媒和物(solvate)」とは、非共有的分子間力によって結合された化学量論的または非化学量論的量の溶媒を含む本発明の化合物またはその塩を意味しうる。それに関する好ましい溶媒としては、揮発性、非毒性、及び/又はヒトに投与するのに適した溶媒がある。
【0031】
本明細書において、用語の「アルキル」とは、脂肪族炭化水素ラジカルを意味する。アルキルは、アルケニルまたはアルキニル部位を含まない「飽和アルキル(saturated alkyl)」であるか、または少なくとも1つのアルケニルまたはアルキニル部位を含む「不飽和アルキル(unsaturated alkyl)」であってもよく、特に定義されない限り、1~20個の炭素原子を有してもよい。アルキル、アルケニル及びアルキニルは、直鎖または分枝鎖の非環状炭化水素を意味しうる。
【0032】
用語の「アルキレン(alkylene)」とは、前記アルキルにおいてラジカルがさらに形成された炭化水素二価基を意味し、その例としては、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどが挙げられるが、これらに制限されるものではない。
【0033】
用語の「アルコキシ」とは、特に定義されない限り、1~10個の炭素原子を有するアルキル-オキシを意味する。
【0034】
用語の「シクロアルキル」とは、特に定義されない限り、飽和脂肪族3~10員環を意味する。典型的なシクロアルキル基としては、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が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【0035】
用語の「ヘテロサイクル」とは、特に定義されない限り、N、O及びSからなる群から選ばれる1~3個のヘテロ原子を含み、ベンゾまたはC3-C8シクロアルキルと融合されてもよく、飽和または1または2つの二重結合を含む3~10員環、好ましくは、4~8員環、さらに好ましくは、5~6員環を意味する。また、用語の「ヘテロシクリル」と混用して使用されてもよい。ヘテロサイクルの例としては、ピロリン、ピロリジン、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピラゾリン、ピラゾリジン、ピラン、ピペリジン、モルホリン、チオモルホリン、ピペラジン、ヒドロフランなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0036】
その他、本明細書で使用される用語と略語は、特に定義されない限り、本発明が属する技術分野の当業者に通常理解される意味として解釈できる。
【0037】
本発明の一実施形態において、化学式1の化合物において、
R3は水素、ハロゲン、またはフェニルを表し、またはヘテロサイクルがモルホリノ、ピペラジノニル(piperazinonyl)である-(CH2)p-ヘテロサイクルを表し、ここで、pは、0~1の整数であり、但し、mが0である場合、R3は、フェニルであってもよい。
【0038】
本発明の一実施形態において、化学式1の化合物において、
R4は、ハロゲン、C1-C3-アルキル、-C1-C3-アルキレン-OH、-O-フェニル、-(CH2)pCO2-エチル、ヘテロサイクルがチオモルホリノ、モルホリノ、ピペラジノニル(piperazinonyl)、またはピロリジニルである-(CH2)p-ヘテロサイクル、またはプロリン-N-カルボニルであり、ここで、pは、0~1の整数であってもよい。
【0039】
本発明の一実施形態において、化学式1の化合物において、
R5は、水素またはC1-C3-アルキルであり、
R6は、C1-C3-アルキル、C3-C6-シクロアルキル、ヘテロサイクルまたは-C1-C3-アルキレン-ヘテロサイクルを表し、ここで、ヘテロサイクルは、テトラヒドロ-2H-ピラン、またはピペリジニルであり、R6がヘテロサイクルまたは-C3-C6-アルキレン-ヘテロサイクルである場合、C1-C6-アルキルアミン、-C1-C6-アルキレン-OH、またはC1-C6-アルキルスルホニルに置換されていてもよい。
【0040】
本発明において、化学式1の化合物の例としては、下記表1に列挙される化合物1~32またはその薬学的に許容可能な塩が挙げられる。
【0041】
【表1-1】
【表1-2】
【表1-3】
【表1-4】
【表1-5】
【0042】
本発明の好ましい実施形態において、化学式1の化合物は、下記化学式2の化合物であってもよい。
【0043】
【0044】
本発明において、用語の「卵巣の抗老化」とは、卵巣の老化により機能を失った卵巣を正常卵巣またはこれと類似したレベルに回復することを意味であるか、または卵巣の老化進行を抑制することをすべて包括する意味である。
【0045】
本発明において、用語の「卵胞」とは、女性ホルモンが生成及び分泌される場所であり、卵母細胞を含む卵巣から発見される細胞の凝集体を意味する。
【0046】
本発明において、用語の「卵胞形成」とは、原始卵胞から排卵前卵胞への進行及び/又は未成熟卵母細胞から卵子への進行の任意の段階を含み、(未成熟)卵母細胞を含む卵巣卵胞が成熟する過程またはその任意の段階を指す。
【0047】
本発明において、用語の「卵母細胞」とは、減数分裂によって卵子に成熟できる細胞を指す。
【0048】
本発明において、用語の「卵丘細胞(cumulus cell)」とは、卵母細胞を囲み、栄養を供給する顆粒細胞を意味する。
【0049】
本発明において、用語の「老齢」または「老化」とは、時間の経過、または内/外部刺激要因(例えば、炎症発生)によって機能が低下する自然な老化現象が発現されることを意味する。
【0050】
本発明において、用語の「卵巣の機能」とは、例えば、生殖ホルモンの生産、適切なレベルの濾胞刺激ホルモンの維持または濾胞の生産、卵胞の排卵、黄体の形成、適切なレベルの卵胞及び卵母細胞の維持、及び卵巣の組織学(例えば、サイズ及び組織健康)を総称することを意味する。
【0051】
本発明において、用語の「卵巣機能の喪失」とは、排卵、着床、受精などの妊娠のための卵巣が有する機能を喪失するか、または卵巣から分泌される生殖ホルモンの低下などのように当業界で知られている卵巣の機能を喪失または減少することを意味する。
【0052】
本発明において、用語の「卵巣機能の回復」とは、外部要因、または内部要因(特に老化など)によって損傷した卵巣機能を回復することであり、回復の程度は、卵巣を老化または他の要因によって損傷する前の卵巣またはこれと類似した程度であってもよく、または治療剤または治療剤の投与前よりも改善された程度を示すものであってもよい。ここで、損傷した卵巣機能を回復することは、正常卵巣の30%以上、40%以上、50%以上程度に回復することを意味する。
【0053】
本発明において、「卵巣の抗老化」は、卵巣の老化を遅らせるだけでなく、老化した卵巣の機能を回復させるか、または生殖潜在力または卵巣機能を延長し、卵巣の炎症反応を緩和させることができ、卵巣の老化を治療することをすべて総括して意味する。
【0054】
老化した卵巣は、酸化ストレス、卵巣炎症の発生、ステロイド産生の減少、毛包の発生などのいくつかの表現型の欠陥を示し、卵胞の数が減少し、卵子の質が良くないため、生殖力を喪失することがある。
【0055】
本発明の一実施形態によれば、卵巣の抗老化は、前記のような問題を有する老化が進行した卵巣の機能を改善または回復させるものであってもよい。
【0056】
本発明の実施例において、化学式1の化合物の処理により、前腔卵胞と前側卵胞を含む総卵胞の数が増加し、卵胞の発達が向上し、卵母細胞数が増加し、着床前の胚発達速度が増加することを確認した。
【0057】
したがって、本発明において、卵巣の抗老化は、卵胞数の増加、卵母細胞数の増加、及び着床前の胚発達速度の増加からなる群から選ばれる少なくとも1種が具現されるものであってもよい。
【0058】
本発明の一実施形態によれば、化学式1の化合物は、細胞内長寿関連遺伝子(longevity-related genes)、ステロイド形成関連遺伝子(steroidogenesis-related genes)、原始卵胞関連因子(primordial follicle factors)及び卵巣機能関連因子(functional factors of ovary)からなる群から選ばれる少なくとも1種の遺伝子の発現を増加させることができる。
【0059】
前記原始卵胞関連因子は、原始卵胞の生存を向上させることができ、stromal cellsの増殖及び前腔卵胞の発達による顆粒膜細胞の分化を調節することができ、卵胞の発達に関連した遺伝子としてNanog、Oct3/4及びp63なる群から選ばれる少なくとも1種であってもよい。
【0060】
前記長寿関連遺伝子は、卵巣関連細胞の生存の延長に関連した遺伝子であり、SOD2及びSIRT1からなる群から選ばれる少なくとも1種であってもよい。
【0061】
前記ステロイド形成関連遺伝子は、Edn2、Tbxa2r、Oxtr及びAdra1dからなる群から選ばれる少なくとも1種であってもよい。
【0062】
前記卵巣機能関連因子は、Lhcgr、AMH、GDF9、BMP15及びKitlからなる群から選ばれる少なくとも1種であってもよい。
【0063】
化学式1の化合物の処理を通じて、当該遺伝子の発現量が増加することを、本実施例を通じて確認した。
【0064】
本発明による化学式1の化合物は、卵胞の形成及び卵巣の老化を抑制、または老化した卵巣の機能を回復することにより、卵巣の老化または機能障害関連疾患を予防、改善、緩和または治療に使用されてもよい。
【0065】
したがって、本発明は、前記化学式1の化合物またはその薬学的に許容可能な塩を含む卵巣の老化または機能障害関連疾患の予防または治療用薬学的組成物を提供する。
【0066】
【0067】
前記式において、R1~R6、A、n及びmは、それぞれ前記で定義したものと同じである。
【0068】
本発明の一実施形態によれば、卵巣の老化または機能障害関連疾患は、早発卵巣不全、不妊、難妊、流産、卵巣嚢腫、卵巣奇形腫、卵巣内膜腫、多嚢胞性卵巣症候群、閉経、閉経期症状、卵巣がん、及び卵巣炎からなる群から選ばれる少なくとも1種であってもよいが、これに制限されず、卵巣の老化や機能障害により発症する疾患であれば制限されない。
【0069】
前記「閉経期症状」とは、卵巣の老化、ホルモンの変化及び/又はその他の生物学的過程によって閉経前、閉経期間及び閉経後に女性において発生する症状及び疾患を指す。
【0070】
前記、閉経期症状は、例えば、顔面紅潮、発汗、睡眠中の発汗、睡眠障害、皮膚乾燥、膣乾燥症、膣萎縮、下部尿道萎縮、性交痛、膣炎、膀胱炎、排尿痛、急尿、集中障害、記憶力障害、不安、うつ病、疲労、神経過敏、性欲減退、筋肉痛、関節痛または骨粗しょう症などがあり、これに限定されるものではない。
【0071】
前記「早発卵巣不全」とは、40歳前に卵巣機能の中断を指す。早発卵巣不全の原因は、化学療法、放射線療法、自己免疫疾患、甲状腺疾患、糖尿病及び外科的に誘導された閉経(例えば、子宮摘出術または卵巣切除術)を含むが、これに制限されるものではない。
【0072】
本発明は、さらに前記化学式1の化合物またはその薬学的に許容可能な塩を含む閉経期の遅延または早期閉経の予防または抑制用薬学的組成物を提供する。
【0073】
本発明による前記化学式1の化合物またはその薬学的に許容可能な塩は、さらに卵巣を保護するために使用されてもよい。
【0074】
「卵巣の保護」とは、さらに卵巣に対する任意の傷害または外傷(例えば、生着または負傷)に対する保護を指す。「卵巣の保護」とは、卵巣の機能を適切なレベルに保護することを指す。卵巣の老化が進むにつれて、傷害または外傷が発生する可能性が高くなるため、化学式1の化合物処理により前記傷害、外傷から卵巣を保護しうる。
【0075】
本発明は、さらに化学式1の化合物またはその薬学的に許容可能な塩をそれを必要とする個体に投与する段階を含む卵巣の抗老化方法を提供する。
【0076】
【0077】
前記式において、R1~R6、A、n及びmは、それぞれ前記で定義したものと同じである。
【0078】
前記卵巣の抗老化方法において、卵巣は、老化した卵巣を意味し、化学式1の化合物を老化した卵巣に処理することにより、老化した卵巣の機能を正常卵巣レベルに回復することを意味する。
【0079】
また、本発明は、化学式1の化合物を、それを必要とする個体に投与する段階を含む、卵巣の老化または機能障害関連疾患を予防または治療する方法を提供しうる。
【0080】
前記卵巣の抗老化方法、及び予防または治療方法において、特に定義されない限り、前記卵巣の抗老化用薬学的組成物の内容を準用しうる。
【0081】
また、本発明は、卵巣の抗老化において、化学式1の化合物またはその薬学的に許容可能な塩の用途、及び卵巣の老化または機能障害関連疾患の予防または治療において化学式1の化合物またはその薬学的に許容可能な塩の用途を提供しうる。
【0082】
前記用途において、特に定義されない限り、前記卵巣の抗老化用薬学的組成物の内容を準用しうる。
【0083】
本明細書において、「治療」とは、発症の症状を示す客体に使用される場合に疾患の進行を中断または遅延させることを意味し、「予防」とは、発症の症状を示さないが、そのような危険性が高い客体に使用された場合に発症の兆候を中断または遅延させることを意味する。
【0084】
本発明において、前記薬学的組成物(pharmaceutical composition)は、本発明の化合物とともに必要に応じて薬剤学的に許容される担体を含んでもよい。
【0085】
本発明による化学式1の化合物は、臨床投与時に経口及び非経口の様々な剤形で投与されてもよく、製剤化する場合には、通常使用する充填剤、増量剤、結合剤、湿潤剤、崩壊剤、界面活性剤などの希釈剤または賦形剤を使用して製造される。
【0086】
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、トローチ剤などが含まれ、このような固形製剤は、1つ以上の本発明の化合物に少なくとも1つ以上の賦形剤、例えば、デンプン、炭酸カルシウム、スクロース(sucrose)またはラクトース(lactose)またはゼラチンなどを混合して製造される。また、単純な賦形剤の他に、マグネシウム、スチレート、タルクなどの潤滑剤も使用される。経口投与用液状製剤としては、懸濁剤、内容液剤、乳剤またはシロップ剤などが該当するが、よく使用される単純希釈剤である水、リキドパラフィンの他に様々な賦形剤、例えば、湿潤剤、甘味剤、芳香剤、保存剤などが含まれてもよい。
【0087】
非経口投与用製剤としては、滅菌水溶液、非水性溶剤、懸濁溶剤、乳剤、凍結乾燥製剤、坐剤などが含まれる。非水性溶剤、懸濁溶剤としては、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブオイルなどの植物油、エチルオレートなどの注射可能なエステルなどが使用されてもよい。坐剤の基剤としては、ウィテプソル(witepsol)、マクロゴール、ツイン(tween)61、カカオ脂、ラウリン脂、グリセロゼラチンなどが使用されてもよい。
【0088】
また、本発明の化学式1の化合物の人体に対する効果的な投与量は、患者の年齢、体重、性別、投与形態、健康状態及び疾患の程度によって異なる場合があり、一般的に約0.001~100mg/kg/日であり、好ましくは、0.01~35mg/kg/日である。体重が70kgの成人患者を基準とするとき、一般的に0.07~7000mg/日であり、好ましくは、0.7~2500mg/日であり、医師または薬剤師の判断により、一定時間間隔で1日1回~数回に分けて投与してもよい。
【0089】
本発明の用語の「個体」とは、本発明による薬学的組成物の投与によって炎症性疾患を好転、予防または治療できるヒト及び家畜を含む哺乳類、鳥類などの脊椎動物を意味するが、これに制限されるものではない。
【0090】
本明細書において、「投与」とは、何らかの適切な方法でヒトまたは動物に所定の物質を導入することを意味し、本発明による予防または治療用組成物の投与経路は、目的組織に到達できる限り、何らかの一般的な経路を通じて経口または非経口投与されてもよい。
【0091】
以上、本明細書に記載された数値は、特に明示されていない限り、均等範囲まで含むものと解釈されるべきである。
【0092】
以下、本発明を下記実験例により詳細に説明する。ただし、下記実験例は、本発明を例示するものであり、本発明の内容が下記実験例によって制限されるものではない。また、これらの実験例は、本発明に対する理解を助けるための目的に過ぎず、いかなる意味においても本発明の範囲がこれらによって制限されるものではない。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【0093】
材料及び準備
本実施例において化学式1の化合物の代表例として、(5-[(1,1-ジオキシド-4-チオモルホリニル)メチル]-2-フェニル-N-(テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)-1H-インドール-7-アミン)(以下、「実施例化合物」または「Compound1」という)を使用した。
【0094】
本実験において、対照群として若いマウス(7~9週、n=15)を、実験群として老齢マウス(55~60週、n=30)を用意した。図において若いマウスの実験結果である場合は「若いグループ」で、老齢マウスの実験結果である場合は、「老齢グループ」で表した。
【0095】
<受精された前核細胞の収集>
生体内ホルモンを刺激するために老齢マウスに実施例化合物を処理し、75 IU Pregnant Mare Serum Gonadotropin(PMSG:RP1782725000;BioVendor,Czech Republic)を12時間後に注射した。対照群は、75IU PMSGのみを投与した群である。48時間間隔で腹腔内ホルモンを注射して雌マウスを過排卵させた。投与されたホルモンは、PMSG 7.5 IUとHuman chorionic gonadotropin (hCG:668900221;LG Chem,Seoul,Korea)7.5 IUであった。二次ホルモン処理後、雌マウスを雄マウスと交配させた(2:1または1:1)。受精された前核細胞(2PN)は、hCGを注入してから24時間後に得られた。
【0096】
<胚嚢(GV)卵母細胞及び胚の収集>
雌マウス(若いマウス:生後7~8週;老齢マウス:40週以上)にPregnant Mare Serum Gonadotropin(PMSG;G4527,Sigma Aldrich;7.5 IU)を腹腔内注射して過排卵させた。PMSGを注入してから48時間後に卵巣から胚嚢(GV)卵母細胞を収集した。受精卵の場合、雌マウスにPMSGを注入し、48時間後にhCGを注射した後、10~12週間程度のBDF1 stud雄マウスとともに一晩置いた。翌日、雌マウスのプラグを検査し、hCGを注入してから18~20時間及び36時間後にそれぞれ卵管から接合体及び2-細胞胚を収集した。
【0097】
実験例1.実施例化合物処理による卵母細胞の増加、卵胞発達の確認
実験例1は、生体内でPMSGで刺激されたマウスの卵巣に対する実施例化合物治療の効果を評価した。若いマウス、実施例化合物の処理及び未処理老齢マウスの卵巣に対して光学顕微鏡イメージングを行った。
【0098】
各サンプルは、室温で30分間4%パラホルムアルデヒドで固定し、固定された組織をPBSで洗浄し、断面厚さ5μmのパラフィンでembeddingした。ヘマトキシリン及びエオシン染色による組織学的分析のために、サンプルをキシレンで10分当たり100%から75%に脱パラフィン化し、室温で10分当たり100%、95%、80%及び75%のEtOHを使用して再水和処理し、ここにヘマトキシリン及びエオシンで免疫蛍光染色した。0.01Mクエン酸緩衝液(pH6.0)とともにオートクレーブ容器(Nalgene Jars)で20分間煮沸して抗原を再生した。
【0099】
図1aは、実施例化合物処理の有無によるホルモン刺激後にヘマトキシリン及びエオシンにて染色されたマウス卵巣組織の組織学的イメージを確認したものである。前腔卵胞と前側卵胞を含む全卵胞の数(矢印で表記する)は、対照群の卵巣よりも実施例化合物処理の卵巣において有意にさらに高いことが分かる。
【0100】
過排卵誘導後に実施例化合物を処理した老齢マウスと若いマウスの卵巣の胚嚢(GV)卵母細胞数を評価し、その結果を
図1b及び
図1cに示した。
【0101】
GV卵母細胞数の測定は、マウスの卵子(若いマウスの卵子数:15個;老齢マウスの卵子数:30個;実施例化合物を処理した老齢マウスの卵子数:30個)をそれぞれ採取し、物理的に細かく分けて(chopping)卵胞を収集した後、実体顕微鏡を用いて卵胞内のGV卵母細胞を分離してから、数えて細胞数を測定した。
【0102】
図1bは、光学顕微鏡のイメージであり、
図1cは、GV卵母細胞の数をグラフで示したものであり、
図1b及び1cにおいてCTLは、実施例化合物を処理していない対照群を意味する。
【0103】
図1b及び1cは、胚嚢(GV)段階において、対照群として実施例化合物が処理されていない老齢卵巣よりも、実施例化合物が処理された老齢卵巣から収集された全卵母細胞の数が有意にさらに高い数値を有することを示す。
【0104】
実験例2.実施例化合物処理による着床前の胚の発達
実験例2は、実施例化合物を処理した老齢マウスの卵巣に対する受精前核細胞(2PN)胚発達の影響を評価した。
【0105】
実施例化合物が処理された老齢マウス(n=15)の前核細胞27個と対照群として実施例化合物が処理されていない老齢マウス(n=15)の前核細胞62個を培養した。次に、2-細胞、4-細胞、8-細胞、桑実胚、初期胚盤胞及び後期胚盤胞の各段階に該当する細胞数を顕微鏡で確認して測定し、比率で表記した。
【0106】
図2に示すように、実施例化合物の胚の発育率は、桑実胚、初期胚盤胞、後期胚盤胞において従来の対照群の胚より20%高いことが示された。具体的には、桑実胚の比率で実施例化合物が処理された老齢マウスの胚の55.56%が示された。しかし、対照群は、比率が37.10%でかなり低かった。初期の胚盤胞比は、対照群の胚(35.48%)よりも実施例化合物が処理された胚(51.85%)がさらに高いことが示され、最後に後期の胚盤胞比も対照群の胚(35.48%)に比べて実施例化合物が処理された老齢マウスの胚(51.85%)が有意にさらに高かった。
【0107】
実験例3.卵巣内の遺伝子発現様相の確認
<次世代シーケンシングによる遺伝子発現様相の確認>
実施例化合物の処理による遺伝子発現の主な変異を次世代シーケンシング(Next generation sequencing,NGS)によって確認した。
【0108】
mRNA sequencingは、参考文献[1、2]によって行った。トリゾール(TRIzol(登録商標)15596026,Thermo Fisher)溶液を用いてRNAを抽出した。TruSeq Stranded mRNA LT Sample Prep Kit(Illumina)を用いて、製品会社の製造方法によってシーケンシングライブラリーを用意した。Illumina platform(NovaSeq 6000,Illumina)を用いてpaired end 101bpシーケンシングを行った。各グループ当たり2回の実験結果を導出した。
【0109】
基準(1st trimming:base quality<3,window size=4,mean quality=15;2nd trimming:min length=36bp)によってTrimmomatic(Bolger et al.,2014)を用いてPaired end reads dataをトリミング(trimming)した。HISAT2プログラム(Kim et al.,2019;Nat Biotechnol 37,907-915,2019)を用いてUCSCゲノムデータベース(genome database)にTrimmed readsをマッピング(mapping)した。そして、StringTie (Pertea et al.,2015;Nat Biotechnol.2015 Mar; 33(3):290-295)とgene/transcript-based(NCBI Annotation Release 108)を用いて定量化した。
【0110】
差等発現遺伝子分析は、基準(baseMean counts>14, false discover rate (FDR)<0.1,and log2FoldChange>1)によってDESeq2を用いて行った。遺伝子セット増幅分析(Gene set enrichment analysis,GSEA)は、R/BioconductorのclusterProfiler packages(参考文献[3])を用いて行われ、Gene Ontology(GO;biological process,cellular component,and molecular function)とcanonical pathways(REACTOME,WikiPathway(参考文献[4])を分析した。
【0111】
図3aには若いグループ(Young、YNG;10週;n=2)、老齢グループ(Old;55週;n=2)及び実施例化合物を注入した老齢グループ(Old+compound1;55週;n=2)の卵巣から精製されたRNAをNGSで分析した結果を示す。
【0112】
図3aには、グループ間差等発現遺伝子(Differentially expressed genes,DEGs)をベンダイアグラム形式で表現した。老齢グループと若いグループの間に1,214個の差等発現遺伝子(Differentially expressed genes,DEGs)があり、老齢グループと実施例化合物を処理した老齢グループの間に1,021個のDEGsがあり、これらDEGsの中で共通の267個のDEGsがあることを確認した。共通のDEGにおいて、免疫システムの調節に関連したgene ontology(GO)がかなりある(enrich)ことを確認した。
【0113】
また、免疫システム調節関連GOのうち腫瘍壊死因子スーパーファミリーサイトカイン産生(Tumor necrosis factor superfamily cytokine production)に関連したDEGs(n=38)を確認した。老齢グループで増加し、実施例化合物によって下向き調節される遺伝子として、Fcer1g、Slamf9、Clec4a3、Ptpn6、Tyrobp、Adipoq、Bcl3、Trem2及びSash3を確認した。
【0114】
<RT-qPCRによる免疫系調節遺伝子発現変化の確認>
本実験では、老化モデルにおいて実施例化合物処理によって免疫システム調節遺伝子(腫瘍壊死因子スーパーファミリーサイトカイン産生(Tumor necrosis factor superfamily cytokine production)に関連した遺伝子)の発現変化をRT-qPCR (Real-time quantitative PCR)を用いて定量的に評価した。
【0115】
KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)シグナル経路に基づいて、上向き調節遺伝子及び下向き調節遺伝子に対するプライマーを選択した。
【0116】
各卵巣をトリゾール(Trizol)プロトコルでRT-qPCRを行い、RNeasy Mini Kit(Qiagen Ltd.)を使用して全RNAをlysateから抽出し、抽出された全RNAは、無作為(random)hexamerが含まれたSuperscriptキット(Invitrogen)を使用して逆転写によりcDNAを合成した。
【0117】
CFX96 Touch Real-Time PCR検出システム(Bio Rad, US)においてプライマー及びSsoAdvanced Universal SYBR Green Supermix(Bio-Rad,US)を使用して遺伝子発現量を確認した。プライマー配列は、表2に示した。
【0118】
【0119】
検査した各遺伝子について蓄積したPCR産物を参照遺伝子ベータ-アクチンで正規化する比較閾値周期(CT)法を使用し、これを3回繰り返した。
【0120】
PCR産物は2%アガロースゲルにロードし、SafeviewTMBiological Materials,Richmond,Canada)で染色し、ゲル文書化システム(WSE-6100 LuminoGraph;ATTO、Tokyo、Japan)を使用してUV照明下でゲルを視覚化し、ImageJソフトウェアを使用して、強度比分析を通じて産物のバンドを分析した。
【0121】
図3bに示すように、老齢対照群において腫瘍壊死因子スーパーファミリーサイトカイン産生(Tumor necrosis factor superfamily cytokine production)に関連した遺伝子であるPtpn6,Fcer1g,Tyrobp,Slamf9及びClec4a3のmRNA発現量が有意に増加していることが確認できる。しかし、実施例化合物を処理した老齢実験群(Old)では、若い対照群(Young)と同様のレベルで発現量が低くなっていることが確認できる。
【0122】
実験例4.卵巣機能の遺伝子発現様相の確認
実施例化合物を処理した老齢マウスの卵巣において卵巣機能関連遺伝子の発現をRT-PCR (Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction)で確認した。
【0123】
トリゾール(TRIzol(登録商標)RNA,15596026,Thermo Fisher)溶液を用いて卵母細胞からmRNAを抽出し、逆転写-PCR(RT-PCR)を行った。PCR産物(PCR product)をSafeViewTM(Applied Biological Materials,Richmond,Canada)で染色した後、2%アガロースゲル(agarose gel)にロードした。さらにgel documentation system(WSE-6100 LuminoGraph;ATTO,Tokyo,Japan)を用いてUV照明下でゲルを視覚化した。ImageJ softwareプログラムを用いて産物バンド(product band)の強度比(intensity ratio)を分析した。
【0124】
実施例化合物が処置されたマウスの卵巣において、原始卵胞関連因子(primordial follicle factors)であるNanog,Oct3/4及びp63と卵巣機能関連因子(functional factors of ovary)であるAMH及びBMP15の発現を前記のようなRT-PCRで分析し、その結果を
図4に示した。
【0125】
図4a及び
図4bにおいて、「 若いグループ」は若いマウス、「老齢グループ」は、老齢マウス、「 実施例化合物を処理した老齢グループ」は実施例化合物を処理した老齢マウスを意味する。
【0126】
図4aにおいて、左上のボックスは、長寿関連遺伝子(longevity-related genes)、左下のボックスはステロイド形成関連遺伝子(steroidogenesis-related genes)、右上のボックスは、原始卵胞関連因子(primordial follicle factors)及び右下のボックスは、卵巣機能関連因子(functional factors of ovary)を意味する。
図4bは、
図4aの各遺伝子のバンドイメージをベータ-アクチンで正規化(normalization)して示した定量化グラフである。
【0127】
図4a及び4bに示すように、Oct3/4,Nanog,p63,Lhcgr,AMH,GDF9,BMP15及びKitlのmRNA発現は、老齢マウスに実施例化合物を処理していない対照群より実施例化合物を処理した実験群において有意に高かった。
【0128】
また、
図4a及び4bに示すように、SOD2、SIRT1などの長寿関連遺伝子を分析した結果、実施例化合物が処理された老齢マウスは、実施例化合物が処理されていない老齢マウスに比べてSOD2及びSIRT1の発現量が高いことが確認される。また、実施例化合物を処理した老齢マウスは、Edn2、Tbxa2r、Oxtr及びAdra1dなどのステロイド生成関連遺伝子発現においても実施例化合物が処理されていない対照群老齢マウスに比べて有意に増加した。
【0129】
[参考文献]
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[2]Love MI,Huber W,Anders S.(2014)Moderated estimation of fold change and dispersion for RNA-seq data with DESeq2.Genome Biol 15:550.
[3]Subramanian A,et al.(2005)Gene set enrichment analysis:a knowledge-based approach for interpreting genome-wide expression profiles.Proc Natl Acad Sci U S A 102:15545-15550.
[4]Jassal B, et al.(2020)The reactome pathway knowledgebase.Nucleic Acids Res 48:D498-d503.
【配列表】
【国際調査報告】