JP7682541B2 - 新規化合物およびこれを有効成分として含む呼吸器疾患の予防または治療用組成物 - Google Patents
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V1およびV2は、アリール、ヘテロアリール、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、C1~C6アルキル、C1~C6ヘテロアルキル、C2~C10アルケニル、C0~C3メチレンヒドラジン、C2~C10アルキニル、S(O)i(C1~C6アルキル)、OS(O)i(アリール)、S(O)iNR3R4、C(O)R3、OR3、OCOR3、NR3C(O)OR4、NR3C(O)R4、C(O)NR3R4、NR3R4であり、前記アリール、ヘテロアリール、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、C1~C6アルキル、C1~C6ヘテロアルキル、C2~C10アルケニル、C0~C3メチレンヒドラジン、C2~C10アルキニル、S(O)i(C1~C6アルキル)、OS(O)i(アリール)、S(O)iNR3R4、C(O)R3、OR3、OCOR3、NR3C(O)OR4、NR3C(O)R4、C(O)NR3R4およびNR3R4のうちの1つは、水素、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、スルファニル、アリール、C1~C10アルキルアリール、C3~C7シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)iNR3(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、OCR3F2、OCOR3、NR3C(O)OR4、NR3C(O)R4、C(O)NR3R4、NR3R4から独立して選択される1つ以上の群で任意に置換され、前記アリール、C1~C10アルキルアリール、C3~C7シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)iNR3(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、OCR3F2、OCOR3、NR3C(O)OR4、NR3C(O)R4、C(O)NR3R4およびNR3R4のうちの1つは、水素、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、C1~C10アルキルアリール、アリールアルキル、C3~C7シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)i(アリール)、S(O)i(ヘテロアリール)、S(O)iNR3(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、OCR3F2、OCOR3、NR3C(O)OR4、NR3C(O)R4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群で任意に置換され、
iおよびjは、独立して、0、1または2であり、
R1およびR2は、水素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、スルファニル、アリール、C1~C10アルキルアリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4からなる群より独立して選択され、前記アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4のうちの1つは、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群で任意に置換され、
R3およびR4は、水素、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、スルファニル、アリール、アリール(C1~C10アルキル)、C1~C10アルキルアリール、ヘテロアリール、ヘテロアリール(C1~C10アルキル)、C1~C10アルキルヘテロアリール、C1~C10アルキル、C2~C6アルケニル、C2~C6アルキニル、C3~C6シクロアルキル、ヘテロシクリルおよびトリフルオロメチルからなる群より独立して選択され、前記アリール、アリール(C1~C10アルキル)、C1~C10アルキルアリール、ヘテロアリール、ヘテロアリール(C1~C10アルキル)、C1~C10アルキルヘテロアリール、C1~C10アルキル、C2~C6アルケニル、C2~C6アルキニル、C3~C6シクロアルキルおよびヘテロシクリルのうちの1つは、水素、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群で任意に置換され、または、
R3およびR4は、4~10員カルボサイクリック、ヘテロサイクリック、芳香族またはヘテロ芳香族環でサイクル化されてもよく、前記カルボサイクリック、ヘテロサイクリック、芳香族またはヘテロ芳香族環のうちの1つは、水素、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、C1~C10アルキルアリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群で任意に置換され、
A1は、
X1およびX2は、O、S、CHR4およびNR4からなる群より独立して選択され、
X3は、水素、OR3、アリール、ヘテロアリール、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、C1~C6アルキル、C1~C6ヘテロアルキル、C2~C10アルケニル、C0~C3メチレンヒドラジン、C2~C10アルキニル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)iNR3、C(O)R3、OC(O)R3、(O)COR3、NR3C(O)OR3、NR3C(O)R3、C(O)NR3およびNR3R4からなる群より選択され、
前記OR3、アリール、ヘテロアリール、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、C1~C6アルキル、C1~C6ヘテロアルキル、C2~C10アルケニル、C0~C3メチレンヒドラジン、C2~C10アルキニル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)iNR3、C(O)R3、OC(O)R3、(O)COR3、NR3C(O)OR3、NR3C(O)R3、C(O)NR3およびNR3R4のうちの1つは、水素、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、スルファニル、アリール、C1~C10アルキルアリール、C3~C7シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)iNR3(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、OCR3F2、OCOR3、NR3C(O)OR4、NR3C(O)R4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群より任意に選択され、前記アリール、C1~C10アルキルアリール、C3~C7シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)iNR3(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、OCR3F2、OCOR3、NR3C(O)OR4、NR3C(O)R4、C(O)NR3R4およびNR3R4のうちの1つは、水素、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、スルファニル、アリール、C1~C10アルキルアリール、アリールアルキル、C3~C7シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)i(アリール)、S(O)i(ヘテロアリール)、S(O)iNR3(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、OCR3F2、OCOR3、NR3C(O)OR4、NR3C(O)R4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群で任意に置換され、
R5およびR6は、水素、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、スルファニル、アリール、C1~C10アルキルアリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、C1~C6アルキル、C2~C6アルケニル、C2~C6アルキニル、C3~C6シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリールおよびトリフルオロメチルからなる群より独立して選択され、前記アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリール、C1~C10アルキルアリール、ヘテロアリール部位のうちの1つは、水素、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)i(アリール)、S(O)i(ヘテロアリール)、S(O)iNR3R4、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群より任意に選択され、前記アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)i(アリール)、S(O)i(ヘテロアリール)、S(O)iNR3R4、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4のうちの1つは、水素、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)i(アリール)、S(O)i(ヘテロアリール)、S(O)iNR3R4、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群より任意に選択され、または、
R5およびA1は、4~10員カルボサイクリック、ヘテロサイクリック、芳香族またはヘテロ芳香族環でサイクル化されてもよく、前記カルボサイクリック、ヘテロサイクリック、芳香族またはヘテロ芳香族環のうちの1つは、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、C1~C10アルキルアリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群で任意に置換される。
他に定義されなければ、本発明に使用されたすべての技術および科学用語は本発明の属する当業者によって一般に理解される意味を有する。下記の参考文献は当業者に本発明に使用された多くの用語の一般的な定義を提供する:The Cambridge Dictionary of Science and Technology(Walker ed.,1988);The Glossary of Genetics,5th Ed.,R.Rieger et.al.(eds.),Springer Verlag(1991);and Hale&Marham,The Harper Collins Dictionary of Biology(1991)。本発明に使用されているように、下記の用語は他に明示されなければ、下記に言及された意味を有する。
本発明に使用された「添加剤」は、本発明に記述された組成物および化学式に添加される任意の追加成分を指すことができる。例えば、追加成分が治療される特定の状態のために薬学的に許容可能であることを提供しかつ、添加剤は、賦形剤(例えば、1つ以上の賦形剤)、抗酸化剤(例えば、1つ以上の抗酸化剤)、安定化剤(例えば、1つ以上の安定化剤)、保存剤(例えば、1つ以上の保存剤)、pH調整および/または緩衝剤(例えば、1つ以上のpH調整および/または緩衝剤)、等張性調節剤(例えば、1つ以上の等張性調節剤)、増粘剤(例えば、1つ以上の増粘剤)、懸濁剤(例えば、1つ以上の懸濁剤)、結合剤(例えば、1つ以上の結合剤)、粘度増加剤(例えば、1つ以上の粘度増加剤)などを含むことができる。また、添加剤は、カルシウムホスフェート、マグネシウムステアレート、タルク、単糖類、二糖類、デンプン、ゼラチン、セルロース、メチルセルロース、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、デキストロース、ヒドロキシプロピル-ベータ-シクロデキストリン、ポリビニルピロリドン、低融点ワックス、イオン交換樹脂などのような、処理剤および薬物伝達改質剤、エンハンサーおよびその任意の2以上の組み合わせを含むことができる。他の適した薬学的に許容可能な賦形剤は、参考文献として本発明に統合される、「Remington’s Pharmaceutical Sciences」Mack Pub.Co.,New Jersey(1991)、および「Remington:The Science and Practice of Pharmacy」、Lippincott Williams&Wilkins,Philadelphia,20th edition(2003)および21st edition(2005)で記述される。本発明に記述された添加剤は、任意の適した薬として使用できる。
本発明に使用された用語「抑制」は、予防、減少、鈍化または停止を意味する。一実施形態において、化合物または組成物の不在下で量または速度と比較する時、化合物または組成物の存在下で発生する工程または反応の量または速度が少なくとも約10%に減少する場合、組成物または化合物は、少なくとも1つのタンパク質(例えば、ペンドリン)の生存性を抑制するものと見なされる。他の実施形態において、化合物または組成物の不在下で量または速度と比較する時、化合物または組成物の存在下で発生する工程または反応の量または速度が少なくとも約20%に減少する場合、組成物または化合物は、工程または反応を抑制するものと見なされる。他の実施形態において、化合物または組成物の不在下で量または速度と比較する時、化合物または組成物の存在下で発生する抑制の量または速度が約25%以上、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約75%または約80%に減少した場合、化合物または組成物は、1つ以上のタンパク質(例えば、ペンドリン)を抑制するものと見なされる。他の実施形態において、化合物または組成物は、1つ以上のタンパク質の生存力を抑制するもの、つまり、その発達を阻止するものと見なされる。
本発明による「ゼリー」は、ゲルで構成され、これは、構造的凝集性マトリックスが高い部分の液体、通常水を含有する液体によって浸透された小さい無機粒子または大きい有機分子のうちの1つからなる懸濁液で構成された半固体システムである。
「対象」または「患者」は、哺乳動物のようなヒトまたは非ヒト動物を意味する。「対象」は、ウマ、イヌ、ネコ、ブタ、ヤギ、ウサギ、ハムスター、サル、モルモット、ラット、マウス、トカゲ、ヘビ、ヒツジ、ウシ、魚および鳥類を含む任意の動物を含むことができる。ヒト対象は、患者を指すことができる。
用語「アシルアミノC1-C6アルキル」は、2-(プロピオニルアミノ)エチルなどを含むアシルアミノ置換基を有するC1-C6アルキル基を指す。
本発明の一側面は、下記化学式1で表される化合物、そのE-またはZ-異性体、その光学異性体、その異性体2つの混合物、その前駆体、その薬学的に許容可能な塩またはその溶媒和物を提供する。
V1およびV2は、アリール、ヘテロアリール、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、C1~C6アルキル、C1~C6ヘテロアルキル、C2~C10アルケニル、C0~C3メチレンヒドラジン、C2~C10アルキニル、S(O)i(C1~C6アルキル)、OS(O)i(アリール)、S(O)iNR3R4、C(O)R3、OR3、OCOR3、NR3C(O)OR4、NR3C(O)R4、C(O)NR3R4、NR3R4であり、前記アリール、ヘテロアリール、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、C1~C6アルキル、C1~C6ヘテロアルキル、C2~C10アルケニル、C0~C3メチレンヒドラジン、C2~C10アルキニル、S(O)i(C1~C6アルキル)、OS(O)i(アリール)、S(O)iNR3R4、C(O)R3、OR3、OCOR3、NR3C(O)OR4、NR3C(O)R4、C(O)NR3R4およびNR3R4のうちの1つは、水素、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、スルファニル、アリール、C1~C10アルキルアリール、C3~C7シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)iNR3(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、OCR3F2、OCOR3、NR3C(O)OR4、NR3C(O)R4、C(O)NR3R4、NR3R4から独立して選択される1つ以上の群で任意に置換され、前記アリール、C1~C10アルキルアリール、C3~C7シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)iNR3(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、OCR3F2、OCOR3、NR3C(O)OR4、NR3C(O)R4、C(O)NR3R4およびNR3R4のうちの1つは、水素、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、C1~C10アルキルアリール、アリールアルキル、C3~C7シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)i(アリール)、S(O)i(ヘテロアリール)、S(O)iNR3(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、OCR3F2、OCOR3、NR3C(O)OR4、NR3C(O)R4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群で任意に置換され、
iおよびjは、独立して、0、1または2であり、
R1およびR2は、水素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、スルファニル、アリール、C1~C10アルキルアリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4からなる群より独立して選択され、前記アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4のうちの1つは、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群で任意に置換され、
R3およびR4は、水素、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、スルファニル、アリール、アリール(C1~C10アルキル)、C1~C10アルキルアリール、ヘテロアリール、ヘテロアリール(C1~C10アルキル)、C1~C10アルキルヘテロアリール、C1~C10アルキル、C2~C6アルケニル、C2~C6アルキニル、C3~C6シクロアルキル、ヘテロシクリルおよびトリフルオロメチルからなる群より独立して選択され、前記アリール、アリール(C1~C10アルキル)、C1~C10アルキルアリール、ヘテロアリール、ヘテロアリール(C1~C10アルキル)、C1~C10アルキルヘテロアリール、C1~C10アルキル、C2~C6アルケニル、C2~C6アルキニル、C3~C6シクロアルキルおよびヘテロシクリルのうちの1つは、水素、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群で任意に置換され、または、
R3およびR4は、4~10員カルボサイクリック、ヘテロサイクリック、芳香族またはヘテロ芳香族環でサイクル化されてもよく、前記カルボサイクリック、ヘテロサイクリック、芳香族またはヘテロ芳香族環のうちの1つは、水素、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、C1~C10アルキルアリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群で任意に置換され、
A1は、
X1およびX2は、O、S、CHR4およびNR4からなる群より独立して選択され、
X3は、水素、OR3、アリール、ヘテロアリール、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、C1~C6アルキル、C1~C6ヘテロアルキル、C2~C10アルケニル、C0~C3メチレンヒドラジン、C2~C10アルキニル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)iNR3、C(O)R3、OC(O)R3、(O)COR3、NR3C(O)OR3、NR3C(O)R3、C(O)NR3およびNR3R4からなる群より選択され、前記OR3、アリール、ヘテロアリール、C3~C7シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、C1~C6アルキル、C1~C6ヘテロアルキル、C2~C10アルケニル、C0~C3メチレンヒドラジン、C2~C10アルキニル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)iNR3、C(O)R3、OC(O)R3、(O)COR3、NR3C(O)OR3、NR3C(O)R3、C(O)NR3およびNR3R4のうちの1つは、水素、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、スルファニル、アリール、C1~C10アルキルアリール、C3~C7シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)iNR3(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、OCR3F2、OCOR3、NR3C(O)OR4、NR3C(O)R4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群より任意に選択され、前記アリール、C1~C10アルキルアリール、C3~C7シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)iNR3(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、OCR3F2、OCOR3、NR3C(O)OR4、NR3C(O)R4、C(O)NR3R4およびNR3R4のうちの1つは、水素、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、スルファニル、アリール、C1~C10アルキルアリール、アリールアルキル、C3~C7シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)i(アリール)、S(O)i(ヘテロアリール)、S(O)iNR3(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、OCR3F2、OCOR3、NR3C(O)OR4、NR3C(O)R4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群で任意に置換され、
R5およびR6は、水素、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、スルファニル、アリール、C1~C10アルキルアリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、C1~C6アルキル、C2~C6アルケニル、C2~C6アルキニル、C3~C6シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリールおよびトリフルオロメチルからなる群より独立して選択され、前記アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクリル、アリール、C1~C10アルキルアリール、ヘテロアリール部位のうちの1つは、水素、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)i(アリール)、S(O)i(ヘテロアリール)、S(O)iNR3R4、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群より任意に選択され、前記アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)i(アリール)、S(O)i(ヘテロアリール)、S(O)iNR3R4、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4のうちの1つは、水素、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、S(O)i(アリール)、S(O)i(ヘテロアリール)、S(O)iNR3R4、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群より任意に選択され、または、
R5およびA1は、4~10員カルボサイクリック、ヘテロサイクリック、芳香族またはヘテロ芳香族環でサイクル化されてもよく、前記カルボサイクリック、ヘテロサイクリック、芳香族またはヘテロ芳香族環のうちの1つは、ヨウ素、ハロゲン、シアノ、アジド、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、アリール、C1~C10アルキルアリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、C1~C10アルキル、C2~C10アルケニル、C2~C10アルキニル、C3~C6シクロアルキル、S(O)i(C1~C6アルキル)、C(O)OR3、C(O)R3、OR3、NR3C(O)OR4、C(O)NR3R4およびNR3R4から独立して選択される1つ以上の群で任意に置換される。
本発明の他の側面は、化学式1で表される化合物を製造する方法を提供する。前記合成方法は、本発明に記述された詳細な実施例でよく記述されている。
本発明は、本発明に記述された化合物および本発明に記述された化合物の投与に適した剤形を含む薬学組成物を含む。任意の医学的に許容可能な手段による投与に適した薬学組成物の剤形が本発明に含まれる。薬学剤形は、投与の手段に適した薬学的に許容可能な添加剤または担体および薬学的に許容可能な化合物(組成物)を含むことができる。
本発明の組成物は、経口、非経口、舌下、経皮、直腸、経粘膜、局所、吸入による、頬側または鼻腔内投与による、またはその組み合わせの任意の方式で投与されるものを含むが、これらに限定されない。非経口投与は、静脈内、動脈内、腹膜内、皮下、筋肉内、脊椎腔内および動脈内を含むが、これらに限定されない。また、本発明の組成物は、インプラントで投与されてもよいし、これは、組成物の徐放だけでなく、徐放制御された静脈内投与を許容する。
他の実施形態において、本発明は、呼吸器疾患(炎症性気道疾患)の予防、改善または治療のための化学式1で表される化合物、化合物の混合物またはその薬学組成物の用途を提供する。
全体実験を限定しない詳細な実験の非限定的な実施例が本発明に記述される。本発明に記載された本発明の説明は実施例としての役割をし、本発明に係る技術に対する一般的な知識を有する者は、本発明の技術的な思想や必須の特徴を変更することなく他の特定領域または形態に容易に変更できることを理解しなければならない。記述された本発明は下記の実施例を例示的に提示するが、これに限定されるものではない。
一部合成された化合物は、合成化学の性質またはそれらの固有の物理的/化学的性質によって異性体または異性体の混合物として存在することができる。場合によっては、他の異性体に相互変換可能である。例えば、化合物「F1」は、(E)-4-(チオフェン-2-イルメチレン)-2-(4-(トリフルオロメチル)フェニル)オキサゾール-5(4H)-オン、(Z)-4-(チオフェン-2-イルメチレン)-2-(4-(トリフルオロメチル)フェニル)オキサゾール-5(4H)-オンまたは2つの異性体の混合物を意味する。このような現象は、Graziano et al(Tetrahedron62(2006)1165~1170)の研究によってよく文書化されている。
ESI(m/z)362(MH+)
13C NMR(400MHz、DMSO-d6)δ166.1、12.6、160.62、159.76、149.2、132.0、129.9、129.3、126.5、123.0、121.3、37.7、24.1、16.2、14.0
ESI(m/z)282(MH+)
ESI(m/z)339(MH+)、361(MNa+)、337(MH-)
13C NMR(400MHz、DMSO-d6)δ166.1、165.9、154.9、131.4、128.0、126.6、126.5、125.6、122.6、119.7、113.9、111.0、52.2、35.1、31.4
ESI(m/z)316(MH+)
実施例3.1:細胞培養
チャイニーズハムスター卵巣(CHO)-K1細胞を、10%ウシ胎児血清(FBS)、100ユニット(units)/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DMEM培地内維持させた。CHO-K1細胞をハライドセンサYFP-H148Q/I152L/F46Lおよびヒト野生型(WT)-ペンドリンを暗号化するpcDNA3.1で安定的に形質感染させた。ヒト鼻腔上皮(HNE)細胞の1次培養の分化のために、継代-2細胞を2×105細胞(cells)/cm2の密度で0.45μmの気孔サイズ(Costar Co.、Cambridge、MA)でトランスウェル-透明培養挿入物にシーディングした。細胞を、製造業者の指示による次の成長因子が補充された、ダルベッコ改変イーグル培地(Dulbecco’s modified Eagle’s medium)(Lonza、Walkersville、MD)およびbronchial epithelial growth medium(Lonza)の1:1混合物内維持させた。細胞を最初の7日間浸漬させた後、培養期間の残りの間に頂端部の空気の界面に露出させた。空気-液体界面の確立後14~21日の間に細胞を使用した。培養のすべての段階で、細胞を空気インキュベータで5%CO2下に37℃で維持させた。
ヒトWTペンドリンおよびYFP-F46L/H148Q/I152Lを発現するCHO-K1細胞をウェルあたり2×104細胞の密度で96-ウェルマイクロプレートにプレーティングし、48時間培養した。細胞培養された96-ウェルプレートのそれぞれのウェルを200μLのPBSで2回洗浄し、それぞれの50μLのHEPES緩衝溶液で充填した。試験化合物(1μL)を50μMの最終濃度で添加した。37℃で10分間培養した後、96-ウェルプレートを蛍光分析のためのFLUOstar Omegaマイクロプレートリーダー(BMG Labtech、Ortenberg、Germany)に位置させた。1秒(基準線)間蛍光を連続的に(ポイントあたり400ms)記録することによって、ペンドリン-媒介I-の流入に対してそれぞれのウェルを個別的に分析した後、1秒で液体注入器を用いて50μLのNaI-置換されたHEPES緩衝溶液(NaClを代替するNaI)を添加し、5秒間YFP蛍光を記録した。初期ヨウ化物流入速度はヨウ化物を注入した後、非線形回帰による蛍光の初期傾きから決定された(図1参照)。
ANO1-およびCFTR-発現FRTおよびヒト鼻腔上皮(HNE)細胞の1次培養物を含有するスナップウェル挿入物をUssingチャンバ(Physiologic Instruments、San Diego、CA、USA)上に装着した。
Cl-/I-交換活性測定のために、ペンドリンおよびハライドセンサYFP発現CHO-K1細胞におけるYFP蛍光を測定した。細胞培養された96-ウェルプレートのそれぞれのウェルを200μLのPBSで2回洗浄し、50μLのHEPES緩衝溶液(140mM NaCl、5mM KCl、1mM MgCl2、1mM CaCl2、10mMグルコースおよび10mM HEPES(pH7.4))それぞれで充填した。試験化合物(1μL)を50μM最終濃度で添加した。37℃で10分間培養した後、96-ウェルプレートを、蛍光分析のためにFLUOstar Omegaマイクロプレートリーダー(BMG Labtech、Ortenberg、Germany)上に位置させた。1秒(基準線)間蛍光を連続的に(ポイントあたり400ms)記録することによって、ペンドリン-媒介I-の流入に対してそれぞれのウェルを個別的に分析した後、1秒で液体注入器を用いて50μLのNaI-置換されたHEPES緩衝溶液(140mM NaI、5mM KCl、1mM MgCl2、1mM CaCl2、10mMグルコースおよび10mM HEPES(pH7.4))を添加し、5秒間YFP蛍光を記録した。初期ヨウ化物流入速度はヨウ化物を注入した後、非線形回帰による蛍光の初期傾きから決定された。
Cl-/HCO3 -交換活性測定のために、pHセンサSNARF5-AM(Molecular Probes)を用いてWT-ペンドリン発現CHO-K1およびHNE細胞における細胞内pH(pHi)を測定した。細胞に30分間5μM SNARF5-AMを処理した後、冷却された電荷-結合装置カメラ(Zyla sCMOS)が装着された逆蛍光顕微鏡(Nikon、Tokyo、Japan)、イメージ収集および分析ソフトウェア(Meta Imaging Series7.7)の段階上に灌流チャンバ内装着した。細胞を120NaCl、5KCl、1MgCl2、1CaCl2、10D-グルコース(glucose)、5HEPES、および25NaHCO3(pH7.4)が(mMで)含有されたHCO3 -緩衝溶液で灌流させた。Cl-/HCO3 -交換活性を測定するために、HCO3 -緩衝溶液をCl--フリーHCO3 -緩衝溶液に変更した。外部Cl--フリーHCO3 -緩衝溶液を適用すれば、ペンドリンを通してCl-の流出およびHCO3 -の流入を増加させる。HCO3 -緩衝溶液のpHを維持するために、溶液を95%O2および5%CO2で連続的にガス処理した。SNARF5蛍光は、励起波長の515±10nmおよび放出波長の640±10nmで記録され、6.2-7.6に補正されたpHを有する145mM KCl、10mM HEPESおよび5mMニゲリシンを含む溶液で細胞内pH補正を行った。
Cl-/SCN-交換活性測定のために、ペンドリンおよびハライドセンサYFP発現CHO-K1細胞におけるYFP蛍光を測定した。Cl-/SCN-交換活性を測定するために、HEPES緩衝溶液をペンドリンを通したSCN-の流入を駆動するSCN-勾配の発生のためのNaSCN-置換されたHEPES緩衝溶液(140mM NaSCN、5mM KCl、1mM MgCl2、1mM CaCl2、10mMグルコースおよび10mM HEPES(pH7.4))に変更した。SCN-の流入によるYFP蛍光の変化は、FLUOstar Omegaマイクロプレートリーダー(BMG Labtech)およびMARSデータ分析ソフトウェア(BMG Labtech)を用いてモニタリングされた。
Cl-/OH-交換活性測定のために、pHセンサSNARF5-AM(Molecular Probes)を用いてWT-ペンドリン発現CHO-K1およびHNE細胞における細胞内pH(pHi)を測定した。細胞に30分間5μM SNARF5-AMを処理した後、冷却された電荷-結合装置カメラ(Zyla sCMOS)が装着された逆蛍光顕微鏡(Nikon、Tokyo、Japan)、イメージ収集および分析ソフトウェア(Meta Imaging Series7.7)の段階上に灌流チャンバ内装着した。Cl-/OH-交換活性を測定するために、HEPES緩衝溶液をペンドリンを通したサイトソールのCl-の流出およびOH-の流入を駆動するCl-傾きの発生のためのCl--フリーHEPES緩衝溶液に変更した。
CHO-K1およびHNE細胞を、細胞溶解緩衝液(50mM Tris-HCl、pH7.4、1%Nonidet P-40、0.25%ナトリウムデオキシコレート、150mM NaCl、1mM EDTA、1mM Na3VO4、およびプロテアーゼ抑制混合物)に溶解させた。全体細胞溶解物を4℃で10分間、15,000×gで遠心分離して細胞破片を除去し、同量(50μgのタンパク質または5μgのタンパク質/レーン)の上澄液のタンパク質を4-12%トリス-グリシン プレキャスト(Tris-glycine precast)ゲル(KOMA BIOTECH、Seoul、Korea)上に分離し、PVDFメンブレン(Millipore、Billerica、MA、USA)に移動させた。メンブレンを室温で1時間0.1%Tween20(TBST)を含むTBS内5%無脂肪脱脂乳またはTBS内5%ウシ血清アルブミンで遮断した。その後、メンブレンを4℃でペンドリン(sc-50346;Santa Cruz Biotechnology、Santa Cruz、CA、USA)、NF-κB p65(4764S;Cell Signaling Technology、Danvers、MA、USA)、p-NF-κB p65(3033S;Cell Signaling Technology)、IkBα(9242S;Cell Signaling Technology)、p-IkBα(9141S;Cell Signaling Technology)、β-actin(sc-47778;Santa Cruz Biotechnology)、またはANO1(ab64085;Abcam)に対する一次抗体で一晩培養した。PBS内0.05%Tween20(TBST)で洗浄した後、二次抗体(Cell Signaling Technology、Danvers、MA)で室温で60分間ブロットを追加培養した。その後、メンブレンを5分間TBSTで3回洗浄した後、ECL Plusウェスタンブロッティング検出システム(GE Healthcare Amersham;Piscataway、NJ、USA)を用いて可視化した。
全メッセンジャーRNA(mRNA)をTRIzol試薬(Invitrogen、Carlsbad、CA、USA)を用いて抽出し、ランダムヘキサマープライマー、オリゴ(dT)プライマーおよびSuperScript(登録商標)III逆転写酵素(Invitrogen)を用いて逆転写させた。定量的リアルタイムPCRは、StepOnePlus Real-Time PCRシステム(Applied Biosystems、Foster City、CA、USA)およびThunderbird SYBR qPCR mix(Tokyobo、Osaka、Japan)を用いて行った。熱的サイクリング条件は、96-ウェル反応プレートで95℃で5分間初期段階、次に、95℃で10秒間、55℃で20秒間、および72℃で10秒間40サイクルを含んだ。プライマー配列は下記表3に列挙された。
実施例4.1:タリウムフラックス分析
HEK-293T細胞をhERG(human ether-a-go-go-related)遺伝子で安定的に形質感染させ、ポリ-L-リシンコーティングされた96ウェルプレートにウェルあたり7×104細胞の密度でシーディングし、細胞を48時間培養した。分析4時間前、hERGチャネルの向上したメンブレン発現のために、細胞を37℃から28℃に転換させた。4時間後、培地を80μL/wellのFluxOR(Invitrogen)ローディング緩衝液に切り替え、暗所および37℃で1時間培養した。ローディング緩衝液を除去し、100μLの分析緩衝液をそれぞれのウェルに添加した。hERGチャネルに対するF56の効果を測定するために、細胞を10分間F56で事前処理した。20μLのタリウムイオンを含有する刺激緩衝剤を添加する4時間前、FluxOR蛍光(励起/放出:490/525nm)を記録し、さらに56秒間蛍光をモニタリングした。FLUOstar Omegaマイクロプレートリーダー(BMG Labtech、Ortenberg、Germany)およびMARSデータ分析ソフトウェア(BMG Labtech)を用いてFluxOR蛍光を記録し分析した。
ヒト5-HT2A、ANO1(abc)およびYFP-F46L/H148Q/I152Lを発現するFRT細胞をウェルあたり2×104細胞の密度で96-ウェルマイクロプレートにプレーティングし、48時間培養した。96-ウェルプレートの各ウェルを200μLのPBSで2回洗浄し、100μLのPBSで充填した。5-HT2Aチャネルに対するF56の効果を測定するために、細胞をF56で事前処理した。37℃で10分間培養した後、96-ウェルプレートをYFP蛍光測定のためにFLUOstar Omegaマイクロプレートリーダー上に置いた。2秒間YFP蛍光を連続的に(ポイントあたり800ms)記録することによって、5-HT2A-媒介I-の流入に対して各ウェルを個別的に分析した(基準線)。その後、100μLの20μM 5-HT(Sigma-Aldrich)を含有する140mM I-溶液を2秒で添加した後、YFP蛍光を10秒間記録した。
細胞培養挿入物壁と共に、流体である、ASLおよび流体メニスカスの総体積をろ過紙を通した流体吸収によって測定した。Whatmanろ過紙(10mm直径円;GE Healthcare)を10秒間12ウェルトランスウェル挿入物(Costar Co.)の頂端部側に置いた。ろ過紙の重量変化からASLおよび流体メニスカスの吸収を測定した。ろ過紙の重量は分析秤(Sartorius BP61S;Sartorius AG、Gottingen、Germany)を用いて測定された。
8週齢BALB/cマウスを用いて実験を行った。実験プロトコルは延世大学動物倫理委員会の承認を受けた。動物施設で標準実験室の条件[12/12時間の明/暗周期、制御温度(21±2℃)および湿度(55±5%)および任意の食物および水に対する接近性]でマウスを飼育し維持させた。すべての実験は延世大学動物研究委員会の指針に従って行われた。マウスは3つのグループ、ビヒクルグループ(ビヒクルで処理されたPBS-減作およびチャレンジマウス)、OVAグループ(ビヒクルで処理されたOVA-減作およびチャレンジマウス)およびOVA+F56グループ(F56で処理されたOVA-減作およびチャレンジマウス)に分けられた。年齢および性別に合った8週齢マウスを0および14日目にOVA(Sigma-Aldrich)のi.p.注入によって減作させた。減作エマルジョンは200μLの食塩水内の50μgのOVAおよび2mgのアルミニウムカリウムスルフェートで構成された。21、22および23日目に、減作されたマウスをイソフルランの吸入によって軽く麻酔し、鼻腔内投与された30μLの食塩水で100μgのOVAでチャレンジさせた。対照群マウスはPBSと同一の方式で処理された。i.p注入によってそれぞれi.n.OVAチャレンジ12時間前にF56(10mg/kg)を投与した。
FlexiVentシステム(Scireq、Montreal、QC、Canada)を用いて最後のOVA露出24時間後にメタコール(MCh)に対する気道反応を測定した。Zoletil(30mg/kg;Virbac Laboratories、Carros、France)およびRompun(10mg/kg;Bayer、Leverkusen、Germany)の混合物の腹腔内注射によってマウスを麻酔した後、気管切開してFlexiVentに連結させた。Aeroneb超音波ネブライザー(SCIREQ)を用いて10秒間食塩水噴霧後に基準線の気道抵抗を測定した。基準線の測定後、マウスを増加した濃度のネブライザーされたメタコリン(0、1.56、3.13、6.25、12.5および25mg/mL)に露出させた。また、全身体積記録法(Buxco、Miami、FL、USA)を用いて気管支の気道応答性を測定した。気道応答性の主要指数として向上したpause(Penh)を使用した。基準線の条件で2分間Penhを測定した。その後、マウスを2分間PBSまたはMCh(25mg/mL)の吸入に露出させた。Penhの結果は絶対値で表示される。
気道反応性の評価後にBALを行った。細胞を遠心分離によってペレット化し、PBS内再懸濁させて細胞数を得た。サイトスピンは細胞遠心分離機(Shandon Cytospin4細胞遠心分離機;Thermo Scientific、MA、USA、USA)で製造し、Diff-Quik Stain Set(Dade Behring、USA、DE、USA)で染色して炎症を評価した。
気道炎症の評価のために、左肺を4%パラホルムアルデヒドに一晩固定させ、パラフィンに包埋した。組織学的スライドを5-μmセクションから用意し、ヘマトキシリンおよびエオシン(H&E)で染色した。気管支炎症の重症度を示す炎症点数は従来報告された方法を用いて3人の盲検観察者によって評価された。杯細胞過形成を評価するために、セクションは、製造業者のプロトコルに従って、PAS染色キット(Sigma-Aldrich)を用いて過ヨウ素酸シッフ(PAS)で染色された。トランスウェル上に収穫された鼻腔粘膜およびHNE細胞をPBSで柔らかに洗浄し、4%パラホルムアルデヒドで固定させた。脱パラフィン化および水和後、スライドを室温で5分間過ヨウ素酸溶液に浸漬させた。蒸留水に洗い落した後、スライドを室温で15分間シッフの試薬に浸漬させた後、流れる水道水で5分間洗浄した。
製造業者のプロトコルに従って、Anti-Ovalbumin IgE(mouse)ELISAキット(Cayman Chemical、Ann Arbor、MI、USA)を用いて血清内OVA-特異IgEを測定した。血清内OVA-特異IgEのレベルを測定するために、希釈した血清を抗-IgE抗体-プレコーティングされた96-ウェルプレートに添加した後、OVA-ビオチン接合体と共に培養した。結合したビオチン化されたOVAを基質として3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン(TMB)を用いてストレプトアビジン-ホースラディッシュ ペルオキシダーゼ(streptavidin-horseradish peroxidase)(HRP)で検出した。
鼻腔上皮細胞をトランスウェル透過性支持体上にプレーティングし、14日間ALI(空気-液体の界面)で培養した。完全に分化された上皮細胞を48時間IL-4(Invitrogen、10ng/mL)で培養した後、F56(30μM)またはビヒクルを30分間添加した。細胞を有するトランスウェル挿入物をPBSで洗浄し、基底部側を10mMグルコースおよび5μCiのS14CN(総濃度SCN-:86μM)を含有する1mLのPBSで処理した。トランスウェルの頂端部側を5μMアミロライドを含有する0.5mLのPBSで充填して上皮のナトリウムを遮断した。次に、頂端部の流体を5分ごとに収集し、放射能の評価のために閃光バイアルに置いた。
雌balb/cマウスに7日の期間にかけて24時間ごとに10mg/kgのF56でi.p投与してF56の否定的な影響を試験した。最後の投与24時間後、マウスの聴力を測定し、血漿を得た。製造業者のプロトコルに従って、マウスELISAキット(Calbiotech、T3043T-100またはT4044T-100)を用いてトリヨードチロニン(T3)またはチロキシン(T4)の総血漿レベルを分析した。
聴覚-誘発潜在的ワークステーションおよびBioSigソフトウェア(Tucker-Davis Technologies、Alachua、FL、USA)を用いてABR閾値を測定することによって、各マウスにおける聴覚レベルを測定した。スピーカからの出力はPCB 377C10マイクロホン(PCB Piezotronics、Inc.New York、NY、USA)を用いて校正され、試験された周波数範囲に対して±4dB以内であることが明らかになった。マウスを麻酔した後、耳道内部に密封された耳プローブで各耳を刺激した。マウスの体温を等温性加熱ウォーター-パッドで38℃に維持した。クリック音の強度は5-dB減少で70dB SPLから10dB SPLに減少した。ABRの平均値が計算され、聴覚閾値はABRの波動Iがそれ以上視覚的に識別できなくなるまで認識可能な最低ABR応答で定義された。
8週齢NF-β luciferase-dTomatoレポーターマウス(韓国マウス表現型センター)を0および14日目にOVA(50μg、Sigma-Aldrich)および2mgのアルミニウムカリウムスルフェートのi.p.注入によって減作させた。21、22および23日目に、減作されたマウスをイソフルランの吸入によって麻酔し、30μLの鼻腔内に投与された食塩水内の150μgのOVAでチャレンジさせた。対照群マウスはPBSと同一の方式で処理された。i.p注入によってそれぞれi.n.12時間前にF56(10mg/kg)を投与した。IVISシステムを用いてNF-kBレポーターマウスの肺におけるNF-κ発現を比較した。肺をマウスから分離し、IVISスペクトルを用いて蛍光イメージした(Ex570、Em620)。Living Image4.3.1ソフトウェアを用いてイメージの平均蛍光密度を分析した。
4週齢SD雄ラットを用いてすべての実験を行った。実験プロトコルは延世大学動物倫理委員会の承認を受けた。ラットを犠牲にし、気管ストリップを分離した。結合組織を分離した後、気管を3mm長さの環に切断した。気管を1gの張力下で張力記録のために装着し、25mLの酸素化された生理学的溶液を含有する臓器槽(organ bath)で1時間平衡化させた。溶液を37℃で95%O2および5%CO2で連続的にガス処理した。1時間の安定化後、0.3μMカルバコール(CCh)を用いて臓器槽で持続的な収縮反応を誘導した。持続的な張力が確立されると、F56(30μM)およびホルスコリン(10μM)およびIBMX(100μM)を槽に適用した。気管収縮はFORT 10G変換器(World Precision Instruments、Sarasota、FL、USA)およびPowerLab4/35(AD Instruments、Castle Hill、Australia)を用いて測定した。Labchart Pro7(AD Instruments)を用いてデータを記録し分析した。
膜貫通陰イオン交換体であるペンドリン(SCL26A4)は、Cl-をHCO3 -、I-、OH-およびSCN-のような塩基と交換し、喘息患者から気管支生検で最も高度に上方調節された遺伝子である。興味深いことに、ペンドリン変異体を有する患者は喘息発病率が低く、ペンドリン-ヌル(null)マウスは減少したアレルギー性気道炎症を示す。本発明者らは、オボアルブミン(OVA)-誘導された喘息のマウスモデルにおいてアレルギー性炎症に強力な治療学的効果を有する、新規ペンドリン抑制剤、F56(2-(4-(tert-butyl)phenyl)-4-(thiophen-2-ylmethylene)oxazol-5(4H)-one)を分離した。
実施例5.1:実験動物
Orient Bio(Sungnam、Republic of Korea)から8-10週齢であり、体重が20-24gである野生型雄C57BL/6Jマウスを購入した。すべての動物に食物および水を供給し、類似の昼夜の光学周期を適用した。形質転換NF-κレポーター/SPC-Cre-ERT2マウスを本発明においてIVISに使用した。簡略に、NF-κレポーターマウスは、プロモーターとNF-κ遺伝子との間に挿入されたROSA26 lox-STOP-lox-カセット(cassette)を含有する。一般に、停止遺伝子はloxPとloxPとの間に位置し、NF-κは発現しない。界面活性剤タンパク質C(SPC)-Cre-ERT2マウスにROSA26Rマウスを飼育してNF-κレポーター/SPC-Cre-ERT2マウスを得た。これらの形質転換マウスにおけるCre-ERT2の組換え酵素の活性はタモキシフェンによって誘導された。これらのNF-κレポーター/SPC-Cre-ERT2マウスは、タモキシフェンの存在下でdTomato蛍光またはルシフェラーゼのうちの1つを通して肺胞上皮でNF-κ活性を発現する。タモキシフェン(Sigma、USA)を10:1のヒマワリシードオイル/エタノールの混合物に溶解させた(10mg/mL)。それぞれの4週齢マウスに連続5日間100mLのタモキシフェン/日を腹腔内注射した。最後の注射1週間後、マウスをIVISまたは生体内映像化に使用した。延世大学から形質転換NF-κレポーターおよびSPC-Cre-ERT2マウスを受けた。
マウスをイソフルラン吸入(Abbott Laboratory)によって軽く麻酔し、頭を上げながら仰臥した位置に維持させた。50μL PBS内のLPS(Escherichia coli、O111:B4、Sigma)(10mg/kg)を鼻腔内(i.n.)吸入で投与した。対照群は鼻腔内に50μLの滅菌PBSを受けた。ハミルトンからマイクロシリンジの補助により、投与溶液を鼻孔内に次第に放出させた。前処理モデルの場合、50μL DMSO内のF56(10mg/kg)をLPS吸入1時間前に腹腔内(i.p)投与した。治療後のモデルの場合、LPS吸入後6時間および12時間で2回用量のF56を投与した。前処理グループのマウスを安楽死させ、LPS吸入48時間後に肺を収穫した。治療後のグループで、安楽死およびサンプル収集はLPS投与24時間後に発生した。SCN-実験のために、F56処理後、50μLのNaOH、NaHCO3、またはNaSCN(100mM)を鼻腔内投与した。対照群に対して同一の方式でPBSを投与した。
すべてのマウスを致命的な過剰のケタミンおよびキシラジンで安楽死させた。BALFは1mL滅菌食塩水を用いて気管カニューレによって得られた。BALFを遠心分離し(4℃、3000rpm、10分)、上澄液を追加分析のために-80℃に保管した。細胞ペレットを100μL PBSで再構成し、細胞数およびサイトスピンサンプルに使用した。各サンプルの総細胞数は、製造業者のプロトコルに従って、血球計算機(Marienfield)を用いて決定された。90μL分取量のそれぞれのサンプルをスライドチャンバに移動させた後、スライドが外側を向くようにしてサイトスピン内に挿入した。スライドを5分間800rpmで遠心分離した後、細胞遠心分離機から除去し、染色前に乾燥させた。サイトスピンを細胞遠心分離機(Shandon Cytospin 4 cytocentrifuge、Thermo Scientific、Waltham、MA、USA)で製造し、Diff-Quik Stain Set(Dade Behring、Newark、DE、USA)で染色して炎症を評価した。BAL上澄液のタンパク質濃度はBCA分析(Thermo Fischer Scientific)を用いて測定した。2マイクロリットルのそれぞれのサンプルおよび198μLの作動試薬をマイクロプレートウェル内にピペッティングし、30分間プレートシェーカー上で完全に混合した。37℃で30分間培養した後、プレートを冷却させ、分光光度計の562nmにおける吸光度を読み取った。
右肺を分離し、低圧下で食塩水で肺脈管構造をフラッシングした後、タンパク質の抽出前に-80℃で保存した。胸膜マージンが鋭くなるまで、25cm H2Oの圧力でPBS内低融点アガロース(4%)を有する気管切開術により左肺を膨張させた。その後、肺を切除し、PBS内10%ホルムアルデヒドで一晩固定させ、5μmの切片でパラフィンに包埋した。左肺部分をH&Eで染色し、光学顕微鏡で主観的に評価した。組織病理学は2人の資格を持った研究者によってブラインド方式で検討された。公式ATSワークショップ報告書に提示された加重尺度を用いて簡単に識別できる5つの病理学的過程を採点した。抗-ウサギSLC26A4(ab98091、abcam)抗体を用いて免疫組織化学のために肺セクションを処理した。
ヒト肺胞上皮細胞(hAEC)一時的形質感染したヒトペンドリン(PDS)およびYFP-F46L/H148Q/I152Lをウェルあたり2×104細胞(cell)の密度で96-ウェルプレートにプレーティングし、48時間培養した。96-ウェルプレートのそれぞれのウェルを200μLのPBSで2回洗浄し、100μLのPBSで充填した。hPDS-媒介Cl-/SCN-交換活性に対するF56の影響を測定するために、細胞をF56で前処理した。37℃で10分間培養した後、96-ウェルプレートを冷却された電荷-結合装置カメラ(Zyla sCMOS)が装着された逆蛍光顕微鏡(Nikon、Tokyo、Japan)、イメージ収集および分析ソフトウェア(Meta Imaging Series7.7)の段階上に置いた。4秒間YFP蛍光を連続的に(ポイントあたり2秒)記録することによって、hPDS-媒介SCN-の流入に対してそれぞれのウェルを個別的に分析した。その後、100μLの140mM SCN-溶液を4秒で添加した後、YFP蛍光を14秒間記録した。
全メッセンジャーRNA(mRNA)をTRIzol試薬(Invitrogen、Carlsbad、CA、USA)を用いて抽出し、ランダムヘキサマープライマー、オリゴ(dT)プライマーおよびSuperScript(登録商標)III逆転写酵素(Invitrogen)を用いて逆転写させた。定量的リアルタイムPCRはStepOnePlus Real-Time PCRシステム(Applied Biosystems、Foster City、CA、USA)およびThunderbird SYBR qPCR mix(Tokyobo、Osaka、Japan)を用いて行った。熱的サイクリングの条件は96-ウェル反応プレートで95℃で5分間初期段階、次に、95℃で10秒間、55℃で20秒間、および72℃で10秒間40サイクルを含んだ。プライマー配列は前記表3に列挙された。
肺溶解物においてMacrophage inflammatory protein(MIP-2)、interleukin-1β(IL-1β6およびtumor necrosis factor α(TNF-α)レベルを、製造業者の指示に従って、ELISAキット(Millipore)を用いて測定した。
肺組織を収穫し、均質化緩衝液(PRO-PREPTM抽出溶液、iNtRON Biotechnology)に溶解させた。サンプルを4℃で30分間13000gで遠心分離した。上澄液のタンパク質濃度はBCA分析(Thermo Fisher Scientific)によって決定された。同量のタンパク質をSDS/PAGEによって分離し、ニトロセルロースメンブレンに移動させた。メンブレンを室温で1時間TBS-T(TBS(170-6435、Bio-Rad Laboratories)および1%Tween-20(170-6531、Bio-Rad Laboratories)で5%脱脂乳で遮断した。その後、メンブレンを4℃でTBS-T内5%脱脂乳で希釈した一次抗体で一晩培養した。TBS-Tで洗浄した後、ブロットを室温で1時間TBS-T内horseradish peroxidase-結合した二次抗体および5%脱脂乳で培養した後、Super-Signal West Pico chemiluminescence検出キットを用いて開発した。本発明で使用された抗体は、ウサギSLC26A4(ab98091、abcam)、マウスphospho-Iκ(9246、Cell Signaling Technology)、マウスIκ(4814、Cell Signaling Technology)、およびウサギα-tubulin(PA5-16891、Cell Signaling Technology)を含む。ウェスタンブロット定量化はImageJ(Image Processing and Analysis in Java;NIH、USA)ソフトウェアを用いて行った。
生きている動物および気管のイメージングはIVIS運動イメージングシステム(Caliper Life Sciences、Preston Brook Runcorn、UK)を用いて行われた。IVISシステムは、軽い試料チャンバに装着された冷却された電荷結合装置カメラで構成された。蛍光励起光は適切な励起フィルタと組み合わされたハロゲンランプによって提供された。照射されたFPの放出スペクトルに応じて、特定波長の光線を記録できるように、放出フィルタをカメラの絞りの前に置いた。励起波長554nmおよび放出波長581nmで蛍光イメージングを得た(dTomato)。マウスをIVISイメージングのために3つのグループに分け(DMSO+PBS、DMSO+LPSおよびF56(10mg/kg、i.p)+LPS)、生体外肺はLPS処理6時間後に無菌的に除去した。臓器をイメージングする時、組織厚さの差による測定で潜在的な変動を最小化するために完全で一貫した光線の浸透を可能にするためにできるだけ平らに配置した。Living Imageソフトウェア(version3.2、Caliper Life Sciences)で関心領域ツールを用いて蛍光を定量化した。
気管支肺胞洗浄(BAL)を経験した肺炎によるARDS患者41人は、ARDSグループに分類された。肺感染の証拠なしに、SPN評価のために入院した患者25人は、2013年5月から2015年9月の間にセブランス病院で対照群として分類された。気管支内視鏡検査前に、対象はネブライザーにより局所麻酔(リドカイン)を受けた後、ミダゾラムおよびペンタニルで落ち着かせた。気管支内視鏡を挿入し、BALのために口内にウェッジした。標準化されたプロトコル(肺炎グループ:肺病変の気管支、対照群:肺質量から反対気管支)によりBALを行い、約30mL0.9%滅菌食塩水を用いてそれぞれの患者から10ccのBALFを獲得した。BALFを遠心分離し(10分;1500g)、使用するまで上澄液を-80℃で凍結保存した。年齢、性別、体質量指数(BMI)、随伴疾患、BALF分析、肺炎の原因および最終診断を含む人口統計および臨床データは、医療記録だけでなくそれぞれの参加者から得た。上澄液のペンドリンレベルは、製造業者の指示に従って、ヒトSLC26A4 ELISAキット(MBS764789、Mybiosource)を用いて測定された。
すべての動物のプロトコルは延世大学医科大学気管動物保護委員会(2016-0322)の承認を受けた。すべての動物実験は国立保健院の実験動物の管理および使用のためのガイドの推奨事項に従って行われた。ヒト研究プロトコルは韓国、ソウル、セブランス病院、延世大学保健局の気管審査委員会(ARDS group IRB No.4-2013-0585、control group IRB No.4-2014-1014)によって検討され承認された。BALFサンプルの使用に関連して患者または保護者から予め書面による同意を受けた。
言い換えれば、本発明者らは、ペンドリンがLPS-誘導されたALIに必須的であり、ペンドリンを抑制する化合物(F56)がLPS-誘導されたALIを強く抑制したことを証明した。本発明によれば、ペンドリン抑制剤はALI治療に有望な新薬等級である。
Claims (10)
- 請求項1に記載の化合物、そのE-異性体またはZ-異性体、その光学異性体、前記E-異性体、前記Z-異性体および前記光学異性体のうちの2つの異性体の混合物、その薬学的に許容可能な塩またはその溶媒和物を有効成分として含む、呼吸器疾患の予防または治療用薬学組成物。
- 前記呼吸器疾患は、炎症性気道疾患である、請求項2に記載の薬学組成物。
- 前記炎症性気道疾患は、喘息、急性または慢性気管支炎、アレルギー鼻炎、急性呼吸器
感染症、急性上部呼吸器感染症、嚢性線維症、急性呼吸困難症候群(ARDS)、急性肺損傷(ALI)および慢性閉塞性肺疾患(COPD)からなる群より選択される1つ以上である、請求項3に記載の薬学組成物。 - 前記有効成分は、ペンドリン抑制剤として作用する、請求項2に記載の薬学組成物。
- 前記有効成分は、呼吸器疾患と関連するチャネルを特異的に制御する、請求項2に記載の薬学組成物。
- 前記有効成分は、気道表面液体(ASL)の体積を保存し、ムチン(mucin)の分離を減少させる、請求項2に記載の薬学組成物。
- 薬学的に許容可能な担体をさらに含む、請求項2に記載の薬学組成物。
- 他の薬学成分をさらに含む、請求項2に記載の薬学組成物。
- 請求項1に記載の化合物、そのE-異性体またはZ-異性体、その光学異性体、前記E-異性体、前記Z-異性体および前記光学異性体のうちの2つの異性体の混合物、その薬学的に許容可能な塩またはその溶媒和物を有効成分として含む、健康機能食品。
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