JP4511183B2 - 神経変性疾患および心臓血管疾患の治療 - Google Patents

Description

本発明は、ＮＯにより誘発されるまたはカスパーゼ１に関連する細胞死に関連する神経変性疾患および心臓血管疾患ならびに他の疾患の治療方法に関する。

一酸化窒素（ＮＯ）により誘発されるおよびカスパーゼ１に関連する神経細胞脱落は、新生児および成人の卒中、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、脳梗塞、脊椎損傷、移植、多発性硬化症および難聴に関連する神経変性疾患をもたらし得る。

これらの疾患には有効な神経保護剤は存在しない。残存するニューロンの機能を増強することによりこれらの疾患に有効な薬剤がいくつか存在する。しかしながら、いずれの薬剤も、これらの疾患の進行を遅くするのにはあまり有効でない。それらの中には、パーキンソン病における運動のばらつきおよび運動障害のような望ましくない副作用を起こすものさえある。例えば、Ｑｕｉｎｎ， ｅｔ ａｌ．，Ｎｅｕｒｏｌｏｇｙ，１９９８，５１，Ｓ２５−２９を参照のこと。さらに、一酸化窒素（ＮＯ）により誘発されるおよびカスパーゼ１に関連する心臓細胞消失は、心不全、動脈硬化、心筋炎および心筋症を含む心臓血管疾患に寄与することもある。

本方法は、有効量の下記式（Ｉ）の化合物を、当該治療方法を必要としている被検体に投与することを含む。

Ｒ^ｌおよびＲ^２は、それぞれ独立して、Ｃ_１−８アルキレン、Ｃ_２−８アルケニレンであるか、または削除される；
Ａ^１およびＡ^２は、それぞれ独立して、ハロゲン、−ＣＮ、−ＮＯ_２、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＯＲ^３、−ＳＲ^３、−Ｒ^３、−Ｒ^３−ＯＲ^４、−Ｃ（Ｏ）Ｒ^３、−Ｓ（Ｏ）Ｒ^３、−Ｓ（Ｏ）_２Ｒ^３、−ＮＲ^４Ｒ^５、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ^３、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ^４Ｒ^５、−Ｏ（Ｏ）ＣＲ^４、または−ＮＲ^４（Ｏ）ＣＲ^５で単置換または複数置換（例、二置換または三置換）されていてもよいアリールまたはヘテロアリールであり；および
ＸおよびＹは、独立して、Ｏ、ＳまたはＮＲ^６である。
［式中、Ｒ^３はそれぞれＣ_１−４アルキルであり、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６は、それぞれ独立して、ＨまたはＣ_１−４アルキルである。］

用語「アルキル」は、直鎖または分枝鎖の１価の炭化水素基（例、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３または−ＣＨ（ＣＨ_３）_２）を意味する。用語「アルキレン」は、直鎖または分枝鎖の２価の炭化水素基（例、−ＣＨ_２ＣＨ_２−または−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）−ＣＨ_３）を意味する。用語「アルケニレン」は、１つまたはそれ以上の二重結合を含む直鎖または分枝鎖の２価の炭化水素基（例、−ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ_２−または−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ_２−）を意味する。用語「アリール」は、炭素数６〜１２の単環または多環（縮合または別々の）芳香族系（各環の４個までの原子は置換されていてもよい）を意味する。アリール基の例には、フェニルおよびナフチルが挙げられる。用語「ヘテロアリール」は、５〜８員の芳香族単環系、８〜１２員の二環系または１１−１４員の三環系を意味する。（単環の場合は１〜３個のヘテロ原子を含み、二環系の場合は１〜６個のヘテロ原子を含み、三環系の場合は１〜９個のヘテロ原子を含む。各ヘテロ原子はＯ、ＮまたはＳである。）ヘテロアリール基の例には、ピリジル、フリル、イミダゾリル、ベンズイミダゾリル、ピリミジニル、キノリニル、インドリルおよびチアゾリルが挙げられる。

式（Ｉ）を参照すれば、本願発明の方法を実施するのに用いられ得る化合物の１つの小集団において、ＸおよびＹは、それぞれ独立してＯである。別の小集団では、Ｒ^ｌはＣ_２−８アルケニレンであり、かつＲ^２はＣ_１−８アルキレンである。さらに別の小集団では、Ａ^１およびＡ^２が、それぞれ独立して、ハロゲン、−ＣＮ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＯＲ^３、−ＳＲ^３、−Ｒ^３、−Ｒ^３−ＯＲ^４または−ＮＲ^４Ｒ^５で置換されていてもよいアリール（例、フェニル）である。さらに別の小集団では、Ｒ^１はＣ_２−３アルケニレン（例、−ＣＨ＝ＣＨ−）であり、Ｒ^２はＣ_１−３アルキレン（例、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−）である。これらの化合物の１つの例としては、下記のコーヒー酸フェネチルエステルが挙げられる。

本願発明の方法により治療し得る神経変性疾患および心臓血管疾患は、ＮＯにより誘発されるおよびカスパーゼ１に関連する細胞損失の結果、およびドーパミン量またはドーパミン作用性ニューロン数の低下の結果もたらされるものである。そのような疾患は、例えば、新生児および成人卒中、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、脳梗塞、脊椎損傷、移植、多発性硬化症、難聴、心不全、動脈硬化、心筋炎、心筋症および糖尿病のような多くの疾病と関連する。従って、１つまたはそれ以上の上記化合物をこれらの疾患の治療用薬剤として用いることは本願発明の範囲内である。

１つまたはそれ以上の上述の化合物は、神経変性疾患または心臓血管疾患の治療を必要とする被検体に投与される前に、医薬組成物に処方される。従って、本発明はまた、医薬的に許容され得る担体および上述の１つまたはそれ以上の化合物を神経変性疾患または心臓血管疾患の治療有効量で含む医薬組成物に関する。別の側面では、本発明はさらに、製品に関する。当該製品は、ｉ）容器；ｉｉ）医薬的に許容され得る担体および１つまたはそれ以上の上記化合物を有効量で含む医薬組成物；およびｉｉｉ）当該容器に貼られ、当該医薬組成物を投与して神経変性疾患または心臓血管疾患を治療するための説明が記載されたラベルを含む。この説明は、当該医薬組成物を被検体に投与するための指針（例、硬膜外投与、くも膜下投与、非経口投与または局所投与）を提供する場合もある。

上述の神経変性疾患および心臓血管疾患の治療のための医薬の製造のための１つまたはそれ以上の上記化合物の使用もまた、本願発明の範囲内である。

上述の化合物はまた、適切な場合、それらの塩およびプロドラッグを含む。そのような塩は、例えば、上記化合物の正に荷電した置換基（例、アミノ）とアニオンとの間で形成され得る。適切なアニオンには、塩化物、臭化物、ヨウ化物、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、クエン酸塩、メタンスルホン酸塩および酢酸塩が挙げられるが、これらに限定されない。同様に、上記化合物の負に荷電した置換基（例、カルボン酸）は、カチオンと塩を形成し得る。適切なカチオンには、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、およびテトラメチルアンモニウムイオンのようなアンモニウムカチオンが挙げられるが、これらに限定されない。プロドラッグの例には、被検体に投与した際に上記化合物を提供し得るエステルおよび他の医薬上許容可能な誘導体が挙げられる。

本発明の実施態様の詳細を、以下に説明する。本発明の他の特徴、目的および利点は、明細書および特許請求の範囲から明らかである。

本発明は、１つまたはそれ以上の下記式で表される化合物を用いることによる、ＮＯにより誘発されるまたはカスパーゼ１に関連する細胞死に関連する神経変性疾患および心臓血管疾患ならびに他の疾患の治療方法に関する。

［式中、Ａ^１、Ａ^２、Ｒ^１、Ｒ^２、ＸおよびＹはそれぞれ上記で定義した通りである。］

これらの化合物は、当該分野で周知の方法により合成することができる。例えば、ＸがＯまたはＳである化合物は、式Ａ^１−Ｒ^ｌ−Ｃ（＝Ｘ）−ＯＨで表される前駆体を、式Ａ^２−Ｒ^２−ＹＨ（ＹはＯ、ＳまたはＮＨである）で表される前駆体と反応させることにより調製することができる。例えば、Ｌｏｕｄｏｎ，Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第３版，１９９５，Ｂｅｎｊａｍｉｎ／Ｃｕｍｍｉｎｇｓ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｈ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．，Ｒｅｄｗｏｏｄ，Ｃｉｔｙ，ＣＡを参照のこと。このように得られた化合物は、必要に応じて、例えばアンモニアまたはアミンとの反応により、イミン（すなわち、ＸがＮＨまたはＮ（アルキル）である）に変換することができる。例えば、Ｖｅｒａｒｄｏら，Ｓｙｎｔｈ Ｃｏｍｍｕｎ，１９９８，１８，１５０１およびＦａｒｒａｒ，Ｒｅｃ．Ｃｈｅｍ．Ｐｒｏｇ．１９６８，２９，８５−１０１を参照のこと。

例えば、コーヒー酸フェネチルエステルは、コーヒー酸を、適切な溶媒（例、ベンゼン）中、還流下、酸触媒（例、ｐ−トルエンスルホン酸）の存在下で、長時間（例、３日または４日）にわたって過剰のフェネチルアルコールと反応させることにより調製することができる。純粋なコーヒー酸フェネチルエステル（融点１２６〜１２８℃、針状）は、過剰なフェネチルアルコールを蒸留で除いた後に得ることができる。例えば、Ｇｒｕｎｂｅｒｇｅｒ， ｅｔ ａｌ．，Ｅｘｐｅｒｉｅｎｔｉａ，１９８８，４４，２３−２３２を参照のこと。

有効量の式（Ｉ）で表される適切な化合物またはその塩は、ＮＯにより誘発されるおよびカスパーゼ１に関連する細胞死に関連する神経変性疾患または心臓血管疾患および他の疾患の治療を必要とする被検体に投与される前に、医薬的に許容可能な担体と共に製剤されて医薬組成物を形成する。「有効量」とは、治療される被検体に治療効果を与えるのに必要な化合物の量を意味し、動物および臨床での研究により決定することができる。動物用量とヒト用量（体表面積１平方メートル当たりのミリグラム数基準）との関係は、Ｆｒｅｉｒｅｉｃｈ， ｅｔ ａｌ．，Ｃａｎｃｅｒ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ Ｒｅｐ，１９６６，５０，２１９に記載されている。体表面積は、患者の身長および体重からおおよそ決定することができる。例えば、Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｔａｂｌｅｓ，Ｇｅｉｇｙ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ，Ａｒｄｌｅｙ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９７０，５３７を参照のこと。有効量はまた、当業者に理解されるように、投与経路、賦形剤の使用および他の治療法の任意の同時使用に依存して変動する。医薬的に許容され得る担体の例には、コロイド状二酸化ケイ素、ステアリン酸マグネシウム、セルロース、ラウリルスルホン酸ナトリウムおよびＤ＆Ｃイエロー（Ｄ＆Ｃ Ｙｅｌｌｏｗ）Ｎｏ．１０が挙げられる。

医薬組成物は、例えば腹腔内および静脈内のような非経口的経路で投与されてもよい。非経口的投与形態の例には、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）に溶解した、または他の医薬的に許容され得る担体と混合した活性化合物が挙げられる。シクロデキストリンのような可溶化剤または他の可溶化剤は当業者に周知であり、これもまた医薬組成物に配合することができる。

神経変性疾患または心臓血管疾患を治療する際の式（Ｉ）の化合物の効果は、当該分野で周知のインビトロおよびインビボアッセイにより評価することができる。下記の３つの実際の実施例を参照されたい。

当業者は、さらなる説明を必要とすることなく、本明細書の説明に基づいて、本発明を最大限に利用することができると考えられる。本明細書中で引用した全ての刊行物は、その全てが本明細書中に参照として包含される。従って、式（Ｉ）の化合物であるコーヒー酸フェネチルエステルの生物学的試験を説明している下記の特定の実施例は、単なる例示であると考えるべきであり、いかなる場合においても、本開示の残りの部分を限定するものと考えるべきではない。

ＮＯにより誘発される細胞死に関連する神経変性疾患および他の疾患の治療におけるコーヒー酸フェネチルエステルの効果は、Ｄｕら，Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ，２００１，９８，１４６６９−１４６７４に記載の方法に従って、培養したニューロン上で当該化合物がＮＯにより誘発される細胞死を阻害する能力を試験することにより評価した。

一酸化窒素により誘発される、小脳顆粒神経細胞（ＣＧＮ）培養物における顕著な神経細胞死は、コーヒー酸フェネチルエステルにより、濃度依存的な様式で（ＩＣ_５０〜１μＭ）阻害されることが見出された。コーヒー酸フェネチルエステルの神経保護効果は、６−ヒドロキシドーパミンを用いて神経毒性を誘発したときにもまた観察された。

コーヒー酸フェネチルエステルのマウスにおける神経変性疾患治療効果を評価した。３群（１群あたり５〜７匹）の８週齢の雄性Ｃ５７Ｂ１／６マウス（タコニックファームス社、ジャーマンタウン、ニューヨーク（Ｔａｃｏｎｉｃ Ｆａｒｍｓ Ｉｎｃ．、Ｇｅｒｍａｎｔｏｗｎ、ＮＹ））を用いた。１群のマウスに、コーヒー酸フェネチルエステルを９日間にわたって投与した（１０％アルコール中５または２０ｍｇ／ｋｇ／日を経口栄養チューブで投与、あるいは１０％アルコール中４０ｍｇ／ｋｇ／日を腹腔内注射）。対照として、第２群のマウスに、コーヒー酸フェネチルエステルを含まない１０％アルコールを投与した。次いで、これらの２つの群のマウスに、生理食塩水中１−メチル−４−フェニル−１，２，３，６−テトラヒドロピリジン（ＭＰＴＰ）−ＨＣｌ（遊離塩基２０ｍｇ／ｋｇ）を、Ｌｉｂｅｒａｔｏｒｅ， ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔ Ｍｅｄ，１９９９，５，１４０３−１４０９に記載のように、１日あたり２時間おきに４回腹腔内投与した。

ＭＰＴＰの最後の投与から７日後、マウスをハロタン吸入により麻酔した。次いで、それらの脳を取り出し、０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）中４％パラホルムアルデヒドで灌流固定した。脳を、固定し、続いて３０％ショ糖／リン酸緩衝液で凍結防護した後、液体窒素中で凍結し、全中脳を貫くように連続的に切断した（４０μｍ）。組織部分を、０．１％トリトン（Ｔｒｉｔｏｎ）−Ｘ１００を含む０．１ＭＰＢＳで３回、毎回５分間すすいだ。次いで、それらを、ウサギポリクローナル抗チロシンヒドロキシラーゼ（抗ＴＨ）抗体（１：２５００、カルバイオケム社、ラホヤ、カリフォルニア（ＣＡＬＢＩＯＣＨＥＭ、Ｌａ Ｊｏｌｌａ、ＣＡ））、ヤギビオチニル化複合体化ポリクローナル抗ウサギ抗体（１：２５０、ベクターラボラトリー社、バーリンガム、カリフォルニア（Ｖｅｃｔｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、Ｂｕｒｌｉｎｇａｍｅ、ＣＡ））、西洋ワサビペルオキシダーゼ複合体化アビジン／ビオチン錯体（ベクタスタインＡＢＣ試薬、ベクターラボラトリー社（ＶＥＣＴＡＳＴＡＩＮ ＡＢＣ Ｒｅａｇｅｎｔ、Ｖｅｃｔｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ））を用いてインキュベートし、続いて、ＴＨ免疫組織化学分析およびＴＨ陽性ニューロンの立体学的定量のために、ジアミノベンジジンに曝露した。ＴＨ陽性ニューロンを計数するための立体学的方法は、Ｔｒｉａｒｈｏｕ， ｅｔ ａｌ．，Ｊ Ｎｅｕｒｏｃｙｔｏｌ，１９８８，１７，２２１−２３２に記載されている。

別の対照として、第３群のマウスには、生理食塩水のみ（すなわち、コーヒー酸フェネチルエステルおよびＭＰＴＰのいずれも含まない）を投与した。

第２群のマウスの黒質ち密部（ＳＮｐｃ）中のＴＨ陽性ニューロンの数は、第３群のマウスと比べて約４９％であった。第１群のマウスは、第２群のマウスよりもずっと多数のＴＨ陽性ニューロン（１００％まで）を示した。ＴＨ陽性ニューロン数は、コーヒー酸フェネチルエステル単独で９日処置してもあまり変化しなかった。

ドーパミンおよびその代謝物、ジヒドロキシフェニル酢酸（ＤＯＰＡＣ）およびホモバニリン酸（ＨＶＡ）の線条体レベルもまた、電気化学検出器を用いるＨＰＬＣにより測定した。例えば、Ｄｕ， ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ，２００１，９８，１４６６９−１４６７４を参照のこと。第２群のマウスと第３群のマウスのデータの比較は、第２群のマウスにおいてコーヒー酸フェネチルエステルで処置することなくＭＰＴＰを投与した４８時間後のドーパミン、ＤＯＰＡＣおよびＨＶＡの線条体レベルがそれぞれ６２％、４６％および３５％減少したことを示す。第１の群のマウスにおいて、コーヒー酸フェネチルエステル（４０ｍｇ／ｋｇ、腹腔内）は、ＭＰＴＰにより誘発されるドーパミンおよびその代謝物の線条体レベルでの減少を顕著に阻害した。より詳細には、コーヒー酸フェネチルエステルでの処置では、ＭＰＴＰにより誘発されるドーパミン、ＤＯＰＡＣおよびＨＶＡの線条体レベルでの減少はそれぞれ３％、−２％および１６％にすぎなかった。

これらの結果は、コーヒー酸フェネチルエステルが、ＭＰＴＰにより引き起こされる死から神経を保護するのに予想外に有効であったことを示す。

Ｃｈｏｏｎｇ， ｅｔ ａｌ．，Ｊ Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃ Ｓｕｒｇ（Ｔｏｒｉｎｏ），１９９３，Ｏｃｔ．，３４（５）：４２３−４３３記載の方法により、単離された活動しているウサギ心臓モデルを用いて、虚血時におけるコーヒー酸フェネチルエステルの心臓保護効果（機能、代謝および超微細構造）を測定した。より詳細には、虚血期間にわたって、心臓（各群につき７つ）を、冷却した（４℃）心停止溶液を用いた再灌流により停止しかつ再灌流に曝露した（４５分）。１時間以内に、コーヒー酸フェネチルエステル（３０ｍｇ／ｋｇ；腹腔内注射）は、虚血後の心拍出量を顕著に（ｐ＜０．０５）改善した（７１．４８＋／−９．６６％〜９０．８３＋／−３．２％）。乳酸デヒドロゲナーゼの遊離は、４０分間の虚血性心停止中に減少した（対照および処置についてそれぞれ５５．１４＋／−８．６５対１９．３３＋／−７．４ＩＵ／Ｌの灌流液；ｐ＜０．０５）。Ｅｒｓａｈｉｎら，Ｊ Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ，１９９９ Ｏｃｔ；３４（４）：６０４−６１１を参照のこと。この結果は、コーヒー酸フェネチルエステルが心筋を虚血による損傷から保護するので、心停止の治療に用いることができることを示す。

上記説明に基づけば、本発明の精神および範囲から逸脱することなく種々の改変をなし得ることが理解できるであろう。従って、他の実施態様もまた、上記特許請求の範囲の範囲内である。

Claims (3)

1. 医薬的に許容され得る担体および下記式（Ｉ）：
   

   

   Ｒ^１は、−ＣＨ＝ＣＨ−であり；
   Ｒ^２は、−ＣＨ _２ −ＣＨ _２ −であり；
   Ａ^１は、３，４−ジヒドロキシフェニルであり；
   Ａ^２は、フェニルであり；
   ＸおよびＹは、それぞれ独立してＯである;
   のコーヒー酸フェネチルを神経変性疾患または心筋症の治療有効量で含む神経変性疾患または心筋症を治療するための医薬組成物であって、前記神経変性疾患は、パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、または多発性硬化症である、医薬組成物。
2. 心筋症を治療するための医薬組成物である、請求項１に記載の医薬組成物。
3. パーキンソン病、ハンチントン病、アルツハイマー病または筋萎縮性側索硬化症を治療するための医薬組成物である、請求項１に記載の医薬組成物。