(57)【要約】本発明は、1,1-ジメチルプロピル側鎖を伴う1α-ヒドロキシ-2-(3'-ヒドロキシプロピリデン)-19-ノル-ビタミンD化合物、およびそれらの薬学的使用について開示する。これらの化合物は、未分化の細胞の増殖の停止およびそれらの単球への分化の誘導において、顕著な活性を示し、したがって抗癌剤としての使用、ならびに乾癬などの皮膚疾患、更には皺、皮膚のたるみ、ドライスキンおよび不充分な皮脂分泌などの皮膚状態の治療のための使用が証明される。これらの化合物はまた、カルセミック活性をもし有するとしてもわずかであり、従ってヒトにおける自己免疫疾患または炎症性疾患、ならびに腎性骨形成異常症を治療するために使用することができる。これらの化合物は、肥満症の治療または予防にも使用することができる。2009533418.tif 000032
2009533418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式を有する化合物：
2009533418.tif 000016
式中、Y1およびY2が同じまたは異なっていてもよく、各々水素およびヒドロキシ保護基からなる群より選択され、かつここでXが、アルキル、水素、ヒドロキシ保護基、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルおよびアリールオキシアルキルからなる群より選択される。
【請求項２】
Y1が水素である、請求項1記載の化合物。
【請求項３】
Y2が水素である、請求項1記載の化合物。
【請求項４】
Y1およびY2が両方とも水素である、請求項1記載の化合物。
【請求項５】
Xが水素である、請求項1記載の化合物。
【請求項６】
Y1およびXの各々が水素である、請求項1記載の化合物。
【請求項７】
Y2およびXの各々が水素である、請求項1記載の化合物。
【請求項８】
Y1、Y2およびXがt-ブチルジメチルシリルである、請求項1記載の化合物。
【請求項９】
有効量の請求項1記載の化合物の少なくとも1つを、薬学的に許容される賦形剤と共に含有する、薬学的組成物。  
【請求項１０】
有効量が約0.01μg〜約10mg/g組成物を含む、請求項9記載の薬学的組成物。
【請求項１１】
有効量が約0.1μg〜約1mg/g組成物を含む、請求項9記載の薬学的組成物。
【請求項１２】
下記式：
2009533418.tif 000017
を有する、1α-ヒドロキシ-2-[3'-ヒドロキシプロピリデン]-20-メチル-19,24,25,26,27-ペンタノルビタミンD3(E-異性体)。
【請求項１３】
1α-ヒドロキシ-2-[3'-ヒドロキシプロピリデン]-20-メチル-19,24,25,26,27-ペンタノルビタミンD3(E-異性体)の有効量を、薬学的に許容される賦形剤と共に含有する、薬学的組成物。
【請求項１４】
有効量が約0.01μg〜約10mg/g組成物を含む、請求項10記載の薬学的組成物。
【請求項１５】
有効量が約0.1μg〜約1mg/g組成物を含む、請求項10記載の薬学的組成物。
【請求項１６】
下記式を有する化合物の有効量を、乾癬を有する対象へ投与することを含む、乾癬を治療する方法：
2009533418.tif 000018
式中、Y1およびY2が、同じまたは異なっていてもよく、各々水素およびヒドロキシ保護基からなる群より選択され、かつここでXが、アルキル、水素、ヒドロキシ保護基、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルおよびアリールオキシアルキルからなる群より選択される。
【請求項１７】
化合物が経口投与される、請求項16記載の方法。
【請求項１８】
化合物が非経口投与される、請求項16記載の方法。
【請求項１９】
化合物が経皮投与される、請求項16記載の方法。
【請求項２０】
化合物が局所投与される、請求項16記載の方法。
【請求項２１】
化合物が経直腸投与される、請求項16記載の方法。
【請求項２２】
化合物が鼻腔内投与される、請求項16記載の方法。
【請求項２３】
化合物が舌下投与される、請求項16記載の方法。
【請求項２４】
化合物が約0.01μg/日〜約10mg/日の用量で投与される、請求項16記載の方法。
【請求項２５】
化合物が、下記式：
2009533418.tif 000019
を有する、1α-ヒドロキシ-2-[3'-ヒドロキシプロピリデン]-20-メチル-19,24,25,26,27-ペンタノルビタミンD3(E-異性体)である、請求項16記載の方法。
【請求項２６】
下記式を有する化合物の有効量を、白血病、結腸癌、乳癌、皮膚癌、肺癌、または前立腺癌からなる群より選択される疾患を有する対象へ投与することを含む、該疾患を治療する方法：
2009533418.tif 000020
式中、Y1およびY2が、同じまたは異なっていてもよく、各々水素およびヒドロキシ保護基からなる群より選択され、かつここでXが、アルキル、水素、ヒドロキシ保護基、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルおよびアリールオキシアルキルからなる群より選択される。
【請求項２７】
化合物が経口投与される、請求項26記載の方法。
【請求項２８】
化合物が非経口投与される、請求項26記載の方法。
【請求項２９】
化合物が経皮投与される、請求項26記載の方法。
【請求項３０】
化合物が経直腸投与される、請求項26記載の方法。
【請求項３１】
化合物が鼻腔内投与される、請求項26記載の方法。
【請求項３２】
化合物が舌下投与される、請求項26記載の方法。
【請求項３３】
化合物が約0.01μg/日〜約10mg/日の用量で投与される、請求項26記載の方法。
【請求項３４】
化合物が、下記式：
2009533418.tif 000021
を有する、1α-ヒドロキシ-2-[3'-ヒドロキシプロピリデン]-20-メチル-19,24,25,26,27-ペンタノルビタミンD3(E-異性体)である、請求項26記載の方法。
【請求項３５】
下記式を有する化合物の有効量を、多発性硬化症、狼瘡、糖尿病、宿主対移植片拒絶反応、および臓器移植拒絶反応からなる群より選択される自己免疫疾患を有する対象へ投与することを含む、該疾患を治療する方法：
2009533418.tif 000022
式中、Y1およびY2が、同じまたは異なっていてもよく、各々水素およびヒドロキシ保護基からなる群より選択され、かつここでXが、アルキル、水素、ヒドロキシ保護基、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルおよびアリールオキシアルキルからなる群より選択される。
【請求項３６】
化合物が経口投与される、請求項35記載の方法。
【請求項３７】
化合物が非経口投与される、請求項35記載の方法。
【請求項３８】
化合物が経皮投与される、請求項35記載の方法。
【請求項３９】
化合物が経直腸投与される、請求項35記載の方法。
【請求項４０】
化合物が鼻腔内投与される、請求項35記載の方法。
【請求項４１】
化合物が舌下投与される、請求項35記載の方法。
【請求項４２】
化合物が約0.01μg/日〜約10mg/日の用量で投与される、請求項35記載の方法。
【請求項４３】
化合物が、下記式：
2009533418.tif 000023
を有する、1α-ヒドロキシ-2-[3'-ヒドロキシプロピリデン]-20-メチル-19,24,25,26,27-ペンタノルビタミンD3(E-異性体)である、請求項35記載の方法。
【請求項４４】
下記式を有する化合物の有効量を、関節リウマチ、喘息、および炎症性腸疾患からなる群より選択される炎症性疾患を有する対象へ投与することを含む、該疾患を治療する方法：
2009533418.tif 000024
式中、Y1およびY2が、同じまたは異なっていてもよく、各々水素およびヒドロキシ保護基からなる群より選択され、かつここでXが、アルキル、水素、ヒドロキシ保護基、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルおよびアリールオキシアルキルからなる群より選択される。
【請求項４５】
化合物が経口投与される、請求項44記載の方法。
【請求項４６】
化合物が非経口投与される、請求項44記載の方法。
【請求項４７】
化合物が経皮投与される、請求項44記載の方法。
【請求項４８】
化合物が経直腸投与される、請求項44記載の方法。
【請求項４９】
化合物が鼻腔内投与される、請求項44記載の方法。
【請求項５０】
化合物が舌下投与される、請求項44記載の方法。
【請求項５１】
化合物が約0.01μg/日〜約10mg/日の用量で投与される、請求項44記載の方法。
【請求項５２】
炎症性腸疾患がセリアック病である、請求項44記載の方法。
【請求項５３】
炎症性腸疾患が潰瘍性大腸炎である、請求項44記載の方法。
【請求項５４】
炎症性腸疾患がクローン病である、請求項44記載の方法。
【請求項５５】
化合物が、下記式：
2009533418.tif 000025
を有する、1α-ヒドロキシ-2-[3'-ヒドロキシプロピリデン]-20-メチル-19,24,25,26,27-ペンタノルビタミンD3(E-異性体)である、請求項44記載の方法。
【請求項５６】
下記式を有する化合物の有効量を、皺、適度な皮膚の堅さの欠如、適度な皮膚保水性の欠如、および不充分な皮脂分泌からなる群より選択される皮膚状態を有する対象へ投与することを含む、該皮膚状態を治療する方法：
2009533418.tif 000026
式中、Y1およびY2が、同じまたは異なっていてもよく、各々水素およびヒドロキシ保護基からなる群より選択され、かつここでXが、アルキル、水素、ヒドロキシ保護基、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルおよびアリールオキシアルキルからなる群より選択される。
【請求項５７】
化合物が経口投与される、請求項56記載の方法。
【請求項５８】
化合物が非経口投与される、請求項56記載の方法。
【請求項５９】
化合物が経皮投与される、請求項56記載の方法。
【請求項６０】
化合物が局所投与される、請求項56記載の方法。
【請求項６１】
化合物が経直腸投与される、請求項56記載の方法。
【請求項６２】
化合物が鼻腔内投与される、請求項56記載の方法。
【請求項６３】
化合物が舌下投与される、請求項56記載の方法。
【請求項６４】
化合物が約0.01μg/日〜約10mg/日の用量で投与される、請求項56記載の方法。
【請求項６５】
化合物が、下記式：
2009533418.tif 000027
を有する、1α-ヒドロキシ-2-[3'-ヒドロキシプロピリデン]-20-メチル-19,24,25,26,27-ペンタノルビタミンD3(E-異性体)である、請求項56記載の方法。
【請求項６６】
下記式を有する化合物の有効量を、腎性骨形成異常症を有する対象へ投与することを含む、腎性骨形成異常症を治療する方法：
2009533418.tif 000028
式中、Y1およびY2が、同じまたは異なっていてもよく、各々水素およびヒドロキシ保護基からなる群より選択され、かつここでXが、アルキル、水素、ヒドロキシ保護基、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルおよびアリールオキシアルキルからなる群より選択される。
【請求項６７】
化合物が経口投与される、請求項66記載の方法。
【請求項６８】
化合物が非経口投与される、請求項66記載の方法。
【請求項６９】
化合物が経皮投与される、請求項66記載の方法。
【請求項７０】
化合物が経直腸投与される、請求項66記載の方法。
【請求項７１】
化合物が鼻腔内投与される、請求項66記載の方法。
【請求項７２】
化合物が舌下投与される、請求項66記載の方法。
【請求項７３】
化合物が約0.01μg/日〜約10mg/日の用量で投与される、請求項66記載の方法。
【請求項７４】
化合物が、下記式：
2009533418.tif 000029
を有する、1α-ヒドロキシ-2-[3'-ヒドロキシプロピリデン]-20-メチル-19,24,25,26,27-ペンタノルビタミンD3(E-異性体)である、請求項66記載の方法。
【請求項７５】
下記式を有する化合物の有効量を、それを必要とする動物へ投与することを含む、動物の肥満症を治療もしくは予防する、脂肪細胞の分化を阻害する、SCD-1遺伝子転写を阻害する、および/または動物の体脂肪を低下する方法：
2009533418.tif 000030
式中、Y1およびY2が、同じまたは異なっていてもよく、各々水素およびヒドロキシ保護基からなる群より選択され、かつここでXが、アルキル、水素、ヒドロキシ保護基、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルおよびアリールオキシアルキルからなる群より選択される。
【請求項７６】
化合物が経口投与される、請求項75記載の方法。
【請求項７７】
化合物が非経口投与される、請求項75記載の方法。
【請求項７８】
化合物が経皮投与される、請求項75記載の方法。
【請求項７９】
化合物が経直腸投与される、請求項75記載の方法。
【請求項８０】
化合物が鼻腔内投与される、請求項75記載の方法。
【請求項８１】
化合物が舌下投与される、請求項75記載の方法。
【請求項８２】
化合物が約0.01μg/日〜約10mg/日の用量で投与される、請求項75記載の方法。
【請求項８３】
化合物が、下記式：
2009533418.tif 000031
を有する、1α-ヒドロキシ-2-[3'-ヒドロキシプロピリデン]-20-メチル-19,24,25,26,27-ペンタノルビタミンD3(E-異性体)である、請求項75記載の方法。
【請求項８４】
動物がヒトである、請求項75記載の方法。
【請求項８５】
動物が家畜動物である、請求項75記載の方法。
【請求項８６】
動物が農業用動物である、請求項75記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
発明の背景
天然のホルモンである1α,25-ジヒドロキシビタミンD3およびそのエルゴステロール系類似体、すなわち1α,25-ジヒドロキシビタミンD2は、動物およびヒトにおけるカルシウムホメオスタシスの高度に強力な調節因子として知られており、より最近になって細胞分化におけるそれらの活性が確立されてきた。Ostrem et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84, 2610 (1987)(非特許文献1)。1α-ヒドロキシビタミンD3、1α-ヒドロキシビタミンD2、様々な側鎖で同族体化されたビタミンおよびフッ素化された類似体を含む、これらの代謝産物の多くの構造的類似体が、調製されかつ試験されている。これらの化合物の一部は、細胞分化およびカルシウム調節において興味深い活性の違いを示している。この活性の差異は、腎性骨形成異常症、ビタミンD-抵抗性くる病、骨粗鬆症、乾癬、およびある種の悪性疾患のような様々な疾患の治療において有用であることができる。
【０００２】
1990年に、ビタミンD類似体の新規クラス、すなわち、ビタミンD系に典型的なA環の環外メチレン基(炭素19)の、2個の水素原子による置換を特徴とする、19-ノル-ビタミンD化合物と称されるものが発見された。そのような19-ノル-類似体(例えば、1α,25-ジヒドロキシ-19-ノル-ビタミンD3)の生物学的試験は、細胞分化を誘導する能力が高く、カルシウム移行活性が極めて低い、選択的活性プロファイルを明らかにした。従ってこれらの化合物は、悪性疾患の治療、または様々な皮膚障害の治療のための治療薬として有用である可能性がある。このような19-ノル-ビタミンD類似体の二つの異なる合成法が説明されている(Perlman et al., Tetrahedron Letters 31, 1823 (1990)(非特許文献2)；Perlman et al., Tetrahedron Letters 32, 7663 (1991)(非特許文献3)、およびDeLucaらの米国特許第5,086,191号(特許文献1))。数年後、2-位がヒドロキシ基またはアルコキシ基で置換された1α,25-ジヒドロキシ-19-ノルビタミンD3の類似体が、合成された(DeLucaらの米国特許第5,536,713号(特許文献2))。それらが、興味深い選択的活性プロファイルを示すことは確立されている。これらの研究は全て、ビタミンD受容体における結合部位は、合成されたビタミンD類似体のC-2における異なる置換基を収容することができることを指摘している。
【０００３】
薬理学的に重要なビタミンD化合物の19-ノル種を探求するために努力が続けられ、炭素10(C-10)から炭素2(C-2)へのA環の環外メチレン基の転移(transposition)により特徴付けられる類似体、すなわち2-メチレン-19-ノル-ビタミンD化合物が、最近合成され、かつ試験された(Sicinski et al., J. Med. Chem., 41, 4662 (1998)(非特許文献4)；Sicinski et al., Steroids 67, 247 (2002)(非特許文献5)；DeLucaらの米国特許第5,843,928号(特許文献3)、第5,936,133号(特許文献4)および第6,382,071号(特許文献5))。これらの類似体について実行された分子機構試験は、A環の立体配座の変化は、シクロヘキサンジオール環の「平坦化(flattening)」を生じると予想することができることを示した。分子機構の計算およびNMR試験から、それらのA環の立体配座の平衡は、エクアトリアル1α-OHを有する配座異性体に好ましい、約6:4であると確立された。2-メチレン基の19-ノル-ビタミンD炭素骨格への導入は、その(1α-および3β-)A-環ヒドロキシルの性質を変更し；これらは両方ともその時点ではアリル系位置にあり、これは天然ホルモン分子1α,25-(OH)2D3における1α-ヒドロキシル基(生物学的活性に重要)に類似している。1α,25-ジヒドロキシ-2-メチレン-19-ノルビタミンD類似体は、「非天然」(20S)-立体配置を持つ化合物において劇的に増強される、重要な生物学的効能により特徴付けられることがわかった。
【０００４】
最近になって、1α,25-ジヒドロキシ-19-ノルビタミンD3の2-エチリデン類似体が合成された。そのようなA環の修飾は、化合物の重要な生物学的効能を生じ、これは特にE-幾何異性体において増強されたことがわかった。Sicinski et al., J. Med. Chem., 45, 3366 (2002)(非特許文献6)。興味深いことに、E-異性体は、エクアトリアル配向に1α-ヒドロキシルを有する、ある特定の椅子形にかなりシフトした、A環の立体配座の平衡を有することが確立されている。
【０００５】
ごく最近になって、C-2に3'-ヒドロキシプロピリデン部分を伴う1α,25-ジヒドロキシ-19-ノルビタミンD3の誘導体(DeLuca et. al, 米国特許出願第20040229851号(特許文献6))が合成された。興味深いことに、それらのインビボカルセミック(calcemic)活性は、特に小腸カルシウム輸送の刺激の点で、1α,25-(OH)2D3の活性よりも顕著に優れている。これらの類似体の分子モデル化試験は、プロピリデン断片の末端に配置された、酸素官能性の存在は、ビタミンD受容体との追加の相互作用を導入することができることを指摘している。実際、本合成化合物のVDRへの親和性は、天然ホルモンの親和性を増大しかつ近似する。切断された側鎖を伴う2-メチレン-1α-ヒドロキシ-19-ノルビタミンD類似体に関する最新の知見(Plum et al., PNAS, 101, 6900 (2004)(非特許文献7))は、これらの化合物は副甲状腺ホルモンレベルを効果的に抑制することを指摘しているが、このことを考慮し、ビタミンD分子のそのような修飾を更に調べることが決定された。
【０００６】
生物学的活性のある2-アルキリデン-19-ノルビタミンD化合物の研究の継続時に、C-2の3'-ヒドロキシプロピリデン部分の存在およびヒドロキシル基を含まない分枝した(1,1-ジメチルプロピル)アルキル側鎖により特徴付けられる、その化合物の類似体が、ここで合成されかつ試験された。
【０００７】
【特許文献１】DeLucaら、米国特許第5,086,191号
【特許文献２】DeLucaら、米国特許第5,536,713号
【特許文献３】DeLucaら、米国特許第5,843,928号
【特許文献４】DeLucaら、米国特許第5,936,133号
【特許文献５】DeLucaら、米国特許第6,382,071号
【特許文献６】DeLucaら、米国特許出願第20040229851号
【非特許文献１】Ostremら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84, 2610 (1987)
【非特許文献２】Perlmanら、Tetrahedron Letters 31, 1823 (1990)
【非特許文献３】Perlmanら、Tetrahedron Letters 32, 7663 (1991)
【非特許文献４】Sicinskiら、J. Med. Chem., 41, 4662 (1998)
【非特許文献５】Sicinskiら、Steroids 67, 247 (2002)
【非特許文献６】Sicinskiら、J. Med. Chem., 45, 3366 (2002)
【非特許文献７】Plumら、PNAS, 101, 6900 (2004)
【発明の開示】
【０００８】
発明の概要
本発明は、1,1-ジメチルプロピル側鎖を有する1α-ヒドロキシ-2-(3'-ヒドロキシプロピリデン)-19-ノルビタミンD化合物、それらの生物学的活性、およびこれらの化合物の様々な薬学的利用に関する。
【０００９】
これまで知られていない1α-ヒドロキシル化されたビタミンD化合物種は、除去されたC-10にA-環の環外メチレン部分を持ち、かつ炭素-2に結合された置換されたヒドロキシプロピリデン基である、追加の断片を有するビタミンD異性体である。これらの化合物は、C-17で、1,1-ジメチルプロピル基によっても置換されている。
【００１０】
構造的にこれらの新規な類似体は、以下に示す一般式Iを特徴とする：
2009533418.tif 000003
式中、Y1およびY2が、同じまたは異なっていてもよく、各々水素およびヒドロキシ保護基からなる群より選択され、かつここでXが、アルキル、水素、ヒドロキシ保護基、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルおよびアリールオキシアルキルからなる群より選択されてよい。2-プロピリデン単位のE-幾何異性体(A-環の1,4-ジメチレンシクロヘキサン断片において末端炭素原子のtrans-配向置換基を有する)が、好ましい。
【００１１】
前記化合物Iは、望ましい、高度に有利な生物学的活性のパターンを示す。これらの化合物は、ビタミンD受容体に比較的高度に結合するが、1α,25-ジヒドロキシビタミンD3の活性と比べ非常に低い小腸カルシウム輸送活性により特徴付けられ、かつ1α,25-ジヒドロキシビタミンD3と比べ、骨からのカルシウム動員能が非常に低い。従ってこれらの化合物は、もし有したとしても、わずかなカルセミック活性を有することを特徴とすることができる。プレプロ副甲状腺ホルモン遺伝子(Darwish & DeLuca, Arch. Biochem. Biophys. 365, 123-130, 1999)および副甲状腺増殖を抑制する場合に、血清カルシウムを生理的レベル以上に上昇することは望ましくない。カルセミック活性をほとんどまたは全く有さないが、分化に非常に活性があるこれらの類似体は、腎性骨形成異常症の二次性副甲状腺機能亢進症の抑制のための療法として有用であると予想される。
【００１２】
本発明の化合物Iは、多発性硬化症、狼瘡、糖尿病、宿主対移植片拒絶反応、および臓器移植の拒絶反応を含む、自己免疫疾患などにおける、免疫系の不均衡により特徴付けられるヒト障害の治療および予防；加えて、関節リウマチ、喘息、ならびにセリアック病、潰瘍性大腸炎およびクローン病などの炎症性腸疾患などの炎症性疾患の治療に特に適していることも発見されている。座瘡、脱毛症および高血圧は、本発明の化合物で治療され得るその他の状態である。
【００１３】
前記化合物Iは、比較的高い細胞分化活性によっても特徴付けられる。従ってこれらの化合物は、乾癬を治療するため、または特に白血病、結腸癌、乳癌、皮膚癌、肺癌および前立腺癌に対する抗癌剤としての治療薬も提供する。加えて、本化合物の比較的高い細胞分化活性のために、これらの化合物は、皺、適度な皮膚保水性の欠如、すなわちドライスキン、適度な皮膚の堅さの欠如、すなわち皮膚のたるみ、および不充分な皮脂分泌を含む、様々な皮膚状態を治療するための治療薬を提供する。従ってこれらの化合物の使用は、皮膚の保湿を生じるのみではなく、皮膚の障壁機能も改善する。
【００１４】
式Iの本発明の化合物は、動物対象において、肥満症を治療もしくは予防し、脂肪細胞の分化を阻害し、SCD-1遺伝子転写を阻害し、および/または体脂肪を低下することにも有用である。従って一部の態様において、動物対象において、肥満症を治療もしくは予防し、脂肪細胞の分化を阻害し、SCD-1遺伝子転写を阻害し、および/または体脂肪を低下する方法は、式Iの化合物の1種もしくは複数または1種もしくは複数の本化合物を含有する薬学的組成物の有効量を動物対象へ投与することを含む。1つまたは複数の化合物または薬学的組成物の対象への投与は、動物対象において、脂肪細胞の分化を阻害し、遺伝子転写を阻害し、および/または体脂肪を減少する。
【００１５】
1つまたは複数の本化合物は、前述の疾患および障害を治療または予防するために、約0.01μg/g〜約10mg/g組成物の量で、好ましくは約0.1μg/g〜約1mg/g組成物の量で、組成物中に存在してよく、ならびに局所的、経皮、経口、経直腸、鼻腔内、舌下、または非経口的に、用量約0.01μg/日〜約10mg/日、好ましくは約0.1μg/日〜約1mg/日で投与されてよい。
【００１６】
図1〜5は、以後「1,25(OH)2D3」と称する未変性ホルモン1α,25-ジヒドロキシビタミンD3と比較した、以後「20DC」と称される1α-ヒドロキシ-2-[3'-ヒドロキシプロピリデン]-20-メチル-19,24,25,26,27-ペンタノルビタミンD3(E-異性体)類似体11の様々な生物学的活性を図示している。
【００１７】
発明の詳細な説明
本説明および特許請求の範囲において使用される用語「ヒドロキシ保護基」は、ヒドロキシ官能性を一時的に保護するために通常使用される任意の基、例えば、アルコキシカルボニル基、アシル基、アルキルシリル基またはアルキルアリールシリル基(以後簡単に「シリル」基と称する)、およびアルコキシアルキル基などを表す。アルコキシカルボニル保護基は、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、イソプロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、イソブトキシカルボニル、tert-ブトキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニルまたはアリルオキシカルボニルなどの、アルキル-O-CO-群(grouping)である。用語「アシル」は、その全ての異性体型で、炭素1〜6個のアルカノイル基、または炭素1〜6個のカルボキシアルカノイル基、例えばオキサリル基、マロニル基、スクシニル基、グルタリル基など、または芳香族アシル基、例えばベンゾイル基、またはハロ、ニトロもしくはアルキル置換されたベンゾイル基を意味する。本説明および特許請求の範囲において使用される語句「アルキル」は、その全ての異性体型で、炭素1〜10個の直鎖または分枝鎖のアルキルラジカルを意味する。「アルコキシ」は、酸素により結合された任意のアルキルラジカル、すなわち、「アルキル-O-」により表された基を意味する。アルコキシアルキル保護基は、メトキシメチル、エトキシメチル、メトキシエトキシメチル、またはテトラヒドロフラニルおよびテトラヒドロピラニルなどの群である。好ましいシリル-保護基は、トリメチルシリル、トリエチルシリル、t-ブチルジメチルシリル、ジブチルメチルシリル、ジフェニルメチルシリル、フェニルジメチルシリル、ジフェニル-t-ブチルシリルおよび同様にアルキル化されたシリルラジカルである。用語「アリール」は、フェニル-、またはアルキル-、ニトロ-もしくはハロ-置換されたフェニル基と特定される。「アリールオキシ」は、酸素により結合された任意のアリール化合物、すなわち「アリール-O-」により表される基を意味する。アリールオキシアルキルは、「アリール-O-アルキル-」により表される基を意味する。
【００１８】
「保護されたヒドロキシ」基は、ヒドロキシ官能性の一時的または永久的保護のために通常使用される前述の基のいずれか、例えば、先に定義されたような、シリル、アルコキシアルキル、アシルまたはアルコキシカルボニル基により、誘導体化または保護されたヒドロキシ基である。用語「ヒドロキシアルキル」、「ジュウテロアルキル」および「フルオロアルキル」は、各々、1個または複数のヒドロキシ、重水素またはフルオロ基により置換されたアルキルラジカルを意味する。「アルキリデン」は、一般式CkH2k-(式中、kは整数である)を有するラジカルを意味する。
【００１９】
基本構造IのC-2に置換されたプロピリデン部分を伴う1α-ヒドロキシ-19-ノル-ビタミンD化合物の調製は、通常の一般的方法、すなわち、二環式Windaus-Grundmann型ケトンIIのアリル系酸化ホスフィンIIIとの縮合により実現することができる。
2009533418.tif 000004
【００２０】
構造IIIにおいて、基Y1、Y2およびXは、先に定義された基を表し；好ましくはヒドロキシ保護基である。先に示されたプロセスは、ビタミンD化合物の調製に効果的に適用されている、収束的合成の概念の適用を表している(例えば、Lythgoe et al., J. Chem. Soc. Perkin Trans. I, 590 (1978)；Lythgoe, Chem. Soc. Rev. 9, 449 (1983)；Toh et al., J. Org. Chem. 48, 1414 (1983)；Baggiolini et al., J. Org. Chem. 51, 3098 (1986)；Sardina et al., J. Org. Chem. 51, 1264 (1986)；J. Org. Chem. 51, 1269 (1986)；DeLuca et al., 米国特許第5,086,191号；DeLuca et al., 米国特許第5,536,713号)。
【００２１】
必要な一般式IIIの酸化ホスフィンは、公知であるか、または先に説明されたように、市販の(1R,3R,4S,5R)-(-)-キナ酸から調製することができる[Glebocka et al., J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 89-90, 25 (2004)；DeLuca et. al, 米国特許出願第20040229851号]。
【００２２】
必要な構造IIのヒドリンダノンの調製に関して、公知の22-アルデヒド1[Fall et al., Tetrahedron Lett., 43, 1433 (2002)；Granja et al., J. Org. Chem., 58, 124 (1993)]から出発する新規合成経路が開発されている。出発ベンゾイルオキシアルデヒド1の所望のC,D-環シントン8への変換、およびそれに続く酸化ホスフィン9とのカップリングに関連したプロセスは、スキームIにまとめられている。こうしてアルデヒド1は、異性体E-およびZ-オキシムの混合物へ変換され、これは無水酢酸と共に加熱される際に、予想されるニトリル2を形成する。このニトリルは、LDAで処理され、得られたカルバニオンは、臭化エチルの添加によりアルキル化される。本合成の引き続きの工程は、得られたニトリル3中の8β-ベンゾイルオキシ基のアルカリ加水分解を含み、これは対応するヒドロキシニトリル4を生じる。このプロセスは、引き続きのヒドロキシアルデヒド5へつながる化学変換、すなわちC-20シアノ基のDIBALH還元の点で望ましい。ベンゾイルオキシニトリル3の直接のDIBALH還元は、5を満足できる収量では提供しないが、2工程手順は、著しくより効率的になる。その後C-20のホルミル置換基は、以下の2工程手順により、メチル基へ転換される：p-トシルヒドラゾン6の形成およびシアノホウ化水素ナトリウムによるその還元。得られた8β-アルコール7は引き続き、過ルテニウム酸テトラプロピルアンモニウムにより酸化され、ヒドリンダノン8となる。このGrundmannケトンの、酸化ホスフィン9およびフェニルリチウムから形成されたリチウムホスフィノキシカルバニオンとのWittig-Hornerカップリングは、予想された保護されたビタミン化合物10を生成する。これは、フッ化テトラブチルアンモニウムによる脱保護後に、1α-ヒドロキシ-2-[3'-ヒドロキシプロピリデン]-20-メチル-19,24,25,26,27-ペンタノルビタミンD3(11)をもたらす。実験部分において、この合成は、実施例Iとして説明されている。
【００２３】
短かくされたアルキル側鎖を伴う別の1α-ヒドロキシ-2-[3'-ヒドロキシプロピリデン]-19-ノル-ビタミンD類似体は、本明細書に開示された方法により合成することができることは留意されるべきである。
【００２４】
本発明は、以下の例証的実施例により説明される。これらの実施例において、アラビア数字(例えば、1、2、3など)により確定された特定の生成物は、先の説明、ならびにスキームIにおいて、そのように確定された特定の構造を意味する。
【００２５】
実施例
化学
融点(補正せず)は、Thomas-Hooverキャピラリー融点測定装置により測定した。紫外線(UV)吸収スペクトルは、エタノール中のPerkin-Elmer Lambda 3B UV-VIS分光光度計において記録した。1H核磁気共鳴(NMR)スペクトルは、ジュウテリオクロロホルム中、Bruker Instruments DMX-400およびDMX-500 Avanceコンソール型分光光度計により、400および500MHzで記録した。化学シフト(δ)は、内部Me4Si(δ 0.00)からの低磁場で報告した。電子衝撃(EI)質量スペクトルは、Micromass AutoSpec(ビバリー, MA)装置から得た。高速液体クロマトグラフィー(HPLC)は、モデル6000A溶媒送達システム、モデルU6K Universalインジェクター、およびモデル486調節可能な吸光度検出装置を装備した、Waters Associates液体クロマトグラフィーにおいて行った。THFは、アルゴン下でナトリウムベンゾフェノンケチルから、使用前に、新たに蒸留した。
【００２６】
実施例I
1α-ヒドロキシ-2-[3'-ヒドロキシプロピリデン]-20-メチル-19,24,25,26,27-ペンタノルビタミンD3(11)の調製
最初にスキームIを参照し、出発二環アルデヒド1を、先に説明した手順により得た(Fall et al., Tetrahedron Lett., 43, 1433 (2002))。
【００２７】
アルデヒド1の22-ニトリル2への変換
安息香酸-(1R,3aR,4S,7aR)-1-((R)-シアノ-メチル-メチル)-7a-メチル-オクタヒドロ-インデン-4-イルエステル(2)
無水ピリジン(5mL)中のベンゾイルオキシアルデヒド1(284mg, 0.90mmol)の溶液へ、NH2OHxHCl(210mg)を添加し、この混合物を室温で20時間攪拌した。その後、これを水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機相を分離し、飽和NaHCO3溶液、水、および飽和CuSO4溶液で洗浄し、乾燥し(MgSO4)、蒸発させた。油状の残渣を、シリカゲル上のカラムクロマトグラフィーにより精製した。ヘキサン/酢酸エチル(9:1)による溶出は、純粋な極性の低いE-オキシム(167mg)および極性の高いZ-オキシム(105mg, 総収率89％)を生じた。
【００２８】
E-オキシム：
2009533418.tif 000005
Z-オキシム：
2009533418.tif 000006
【００２９】
無水酢酸(8mL)中のこれらのオキシム(両方の異性体, 248mg, 0.75mmol)の溶液を、1.5時間還流した。この反応混合物を冷却し、氷上に慎重に注ぎ、トルエンで抽出した。抽出物を一緒にし、水、NaHCO3およびブラインで洗浄し、乾燥し(MgSO4)、蒸発させた。残渣を、シリカSep-Pak(5g)に装加した。ヘキサン/酢酸エチル(95:5)による溶出は、純粋な半結晶性ニトリル2(212mg, 91％)を生じた。
2009533418.tif 000007
HRMS(ESI)、C13H20ON (M+-C6H5CO)に関する正確な質量、計算値206.1545、測定値206.1539。
【００３０】
ニトリル2の臭化エチルによるアルキル化
安息香酸-(1S,3aR,4S,7aR)-1-((S)-1-シアノ-1-メチル-プロピル)-7a-メチル-オクタヒドロ-インデン-4-イルエステル(3)
n-BuLi(ヘキサン中1.6M, 1.0mL, 1.6mmol)を、0℃で、ジイソプロピルアミン(262μL, 1.54mmol)およびTHF(2mL)が入ったフラスコに入れた。この溶液を、0℃で20分間攪拌し、-78℃に冷却し、THF(1.5mL)中の2(430mg, 1.31mmol)の溶液へサイホンで移した。得られた黄色混合物を、30分間攪拌し、その後HMPA(600μL)を添加し、攪拌を更に15分間継続した。その後CH3CH2Br(310μL, 4.08mmol)を添加し、この溶液を-78℃で40分間攪拌した。飽和NH4Clを添加し、混合物を酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機相を、水で洗浄し、乾燥し(MgSO4)、蒸発させた。残渣を、シリカカラムに装加した。ヘキサン/酢酸エチル(95:5)による溶出は、純粋な化合物3(280mg, 60％；回収した基質ベースに80％)を得た。ヘキサン/酢酸エチル(95:5)による更なる溶出は、未反応の2(107mg)を生じた。
2009533418.tif 000008
【００３１】
安息香酸エステル3の加水分解
(S)-2-((1S,3aR,4S,7aR)-4-ヒドロキシ-7a-メチル-オクタヒドロ-インデン-1-イル)-2-メチル-ブチロニトリル(4)
MeOH中の10％KOH(12mL)中のベンゾイルオキシニトリル3(270mg, 0.76mmol)の溶液を、50℃で18時間加熱し、水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機相を、NaHCO3、水で洗浄し、乾燥し(MgSO4)、蒸発させた。油状の残渣を、シリカSep-Pak(2g)により精製した。ヘキサン/酢酸エチル(8:2)による精製は、純粋なヒドロキシルニトリル4(179mg, 99％)を生じた。
2009533418.tif 000009
【００３２】
ニトリル4のDIBALHによる還元
(S)-2-((1S,3aR,4S,7aR)-4-ヒドロキシ-7a-メチル-オクタヒドロ-インデン-1-イル)-2-メチル-ブチルアルデヒド(5)
無水塩化メチレン(3.3mL)中のニトリル4(172mg, 0.773mmol)の溶液へ、DIBALHの溶液(トルエン中1.5M, 1.66mL, 2.3mmol)を、-60℃でゆっくり添加した。この溶液を、1時間30分攪拌し、次にこれを1時間かけて-30℃に温め、50分間攪拌を続けた。この混合物を、5％HClへ慎重に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機層を、NaHCO3およびブラインで洗浄し、乾燥し(MgSO4)、蒸発させた。残存する残渣を、シリカSep-Pak(2g)により精製した。ヘキサン/酢酸エチル(8:2)による溶出は、純粋なヒドロキシアルデヒド5(57mg, 33％)を生じた。
2009533418.tif 000010
HRMS(ESI) C14H26O (M++Na)の正確な質量、計算値261.1831、測定値261.1847。
【００３３】
ヒドロキシアルデヒド5のヒドリンダノール7への転換
(1R,3aR,4S,7aR)-1-(1,1-ジメチル-プロピル)-7a-メチル-オクタヒドロ-インデン-4-オール(7)
無水メタノール(0.5mL)中のアルデヒド5(10mg, 0.42μmol)およびp-トルエンスルホニルヒドラジド(31mg, 0.168mmol)の溶液を、分子篩4Åと共に、55℃で19時間攪拌した。その後これを冷却し、水に注ぎ、トルエンで抽出した。一緒にした有機相を、水で洗浄し、乾燥し(MgSO4)、蒸発させ、シリカSep-Pak(2g)に装加した。ヘキサン/酢酸エチル(85:15)による溶出は、TsNHNH2がわずかに混入した、トシルヒドラゾン6(約12mg, 約67％)を生じた。この粗トシルヒドラゾンを、DMF(0.15mL)に溶解し、p-TsOH(2mg, ベンゼンにより2回蒸発)を添加し、引き続きNaBH3CN(8mg, 0.126mmol)を添加した。この混合物を、100℃で19時間攪拌し、次にこれを冷却し、水に注ぎ、ヘキサンおよび酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機相を、水で洗浄し、乾燥し(MgSO4)、蒸発させた。残存する油状残渣を、シリカSep-Pak(2g)に装加した。ヘキサン/酢酸エチル(98:2)による溶出は、ヒドロキシ化合物7(4mg, 65％)を生じた。
2009533418.tif 000011
【００３４】
7のヒドリンダノン8への酸化
(1R,3aR,7aR)-1-(1,1-ジメチル-プロピル)-7a-メチル-オクタヒドロ-インデン-4-オン(8)
塩化メチレン(0.3mL)中のNMO(7.2mg)および分子篩4Å(41mg)の溶液を、室温で15分間攪拌し、その後塩化メチレン(0.15mL)中の7(6mg, 27μmol)の溶液を添加し、引き続きTPAP(0.8mg)を添加した。得られた暗色混合物を、30分間攪拌し、塩化メチレンで希釈し、シリカSep-Pak(2g)に装加した。ヘキサン/酢酸エチル(96:4)による溶出は、純粋なケトン8(3.5mg, 59％)を生じた。
2009533418.tif 000012
【００３５】
ケトン8の酸化ホスフィン9によるWittig-Hornerカップリング
1α-[(tert-ブチルジメチルシリル)オキシ]-2-[3'-[((tert-ブチルジメチルシリル)オキシ)プロピリデン]-20-メチル-19,24,25,26,27-ペンタノルビタミンD3tert-ブチルジメチルシリルエーテル(E-異性体, 10)
無水THF(0.40mL)中の酸化ホスフィン9(35mg, 48μmol)の溶液へ、-78℃で、フェニルリチウム(ブチルエーテル中1.8M, 32μL, 57μmol)を、アルゴン下で攪拌しながらゆっくり添加した。この溶液は、濃いオレンジ色に変わった。この混合物を、-78℃で20分間攪拌し、無水THF(0.08mL)中のケトン8(1.7mg, 7.6μmol)の予め冷却した(-78℃)溶液をゆっくり添加した。この混合物を、アルゴン下で-78℃で2時間および6℃で16時間攪拌した。酢酸エチルおよび水を添加し、有機相をブラインで洗浄し、乾燥し(MgSO4)、蒸発させた。残渣を、ヘキサン中に溶解し、シリカカラム上に装加し、ヘキサン/酢酸エチル(99.5:0.5)で溶出し、シリル化された19-ノルビタミン10(2.8mg, 48％)を得た。その後このカラムを、ヘキサン/酢酸エチル(6:4)で洗浄し、未反応の酸化ホスフィン9(30mg)を回収した。
2009533418.tif 000013
HRMS (ESI)C44H84O3Si3Na (M++Na)の正確な質量、計算値767.5626、測定値767.5644。
【００３６】
19-ノルビタミンD誘導体10中のシリル保護基の加水分解
1α-ヒドロキシ-2-[3'-ヒドロキシプロピリデン]-20-メチル-19,24,25,26,27-ペンタノルビタミンD3(E-異性体, 11)
無水THF(2mL)中の保護されたビタミン10(2.7mg, 3.6μmol)の溶液へ、フッ化テトラブチルアンモニウム(THF中の1.0M, 166μL, 166μmol)およびトリエチルアミン(23μL)を添加した。この混合物を、アルゴン下で室温で18時間攪拌し、ブラインへ注ぎ、酢酸エチルおよびジエチルエーテルで抽出した。一緒にした有機抽出液を、ブラインで洗浄し、乾燥し(MgSO4)、蒸発させた。残渣を、ヘキサン/2-プロパノール(7:3)溶媒系を使用する、HPLC(9.4mmx25cm Zorbax-Silカラム, 4mL/分)により精製した。純粋な19-ノルビタミン11(1.1mg, 75％)を、Rv 24.5mLで収集した。メタノール/水(95:5)溶媒系を使用する、逆相HPLC(9.4mmx25cm Eclipse XDB-C18カラム, 3mL/分)において、ビタミン11が、Rv 27mLで収集された。
2009533418.tif 000014
HRMS (ESI) C26H42O3Na (M++Na)の正確な質量、計算値425.3032、測定値425.3023。
【００３７】
スキームI
2009533418.tif 000015
【００３８】
1α-ヒドロキシ-2-[3'-ヒドロキシプロピリデン]-20-メチル-19,24,25,26,27-ペンタノルビタミンD3(E-異性体, 11)の生物学的活性
3'-ヒドロキシプロピリデン基の2-位への導入、および1α-ヒドロキシ-19-ノル-ビタミンD3の側鎖中炭素24、25、26および27の除去は、1α,25-ジヒドロキシビタミンD3と比べ、完全長組換えラットビタミンD受容体への結合にほとんど作用しなかった。化合物20DCは、標準の1,25-(OH)2D3と比較し、この受容体に等しく良好に結合した(図1)。これらの結果から、化合物20DCは、同等の生物学的活性を有するということが予想される。しかし驚くべきことに、化合物20DCは、独自の生物学的活性を伴う、高度に選択的類似体である。
【００３９】
図5は、20DCは、小腸カルシウム輸送の刺激において、天然ホルモン1,25-ジヒドロキシビタミンD3(1,25(OH)2D3)の活性と比べ、非常に小さい活性を有することを示している。
【００４０】
図4は、20DCは、1,25(OH)2D3と比べ、骨カルシウム動員活性が非常に小さいことを明らかにしている。
【００４１】
従って図4および5は、20DCは、カルセミック活性をもし有したとしても、わずかであることを特徴としている。
【００４２】
図2は、20DCは、HL-60細胞分化に関して、1,25(OH)2D3とほぼ同等の効力であることを図示し、このことは20DCを乾癬ならびに癌、特に白血病、結腸癌、乳癌、皮膚癌、肺癌および前立腺癌に対する治療の優れた候補としている。加えてその相対的に高い細胞分化活性のために、この化合物は、皺、適度な皮膚保水性の欠如、すなわちドライスキン、適度な皮膚の堅さの欠如、すなわち皮膚のたるみ、および不充分な皮脂分泌を含む、様々な皮膚状態を治療するための治療薬を提供する。従ってこの化合物の使用は、単に皮膚を保湿するのみではなく、皮膚の障壁機能も改善する。
【００４３】
図3は、化合物20DCは、骨細胞において、1α,25-ジヒドロキシビタミンD3とほぼ同じ転写活性を有することを図示している。この結果は、図2の細胞分化活性と一緒にして、20DCは、細胞分化、遺伝子転移、および細胞増殖の抑制を引き起こす直接の細胞の活性を有するので、これは乾癬に非常に有効であることを示唆している。これらのデータは、20DCは、抗癌剤として、特に白血病、結腸癌、乳癌、皮膚癌、肺癌および前立腺癌に対して有意な活性を有し得ることも指摘している。
【００４４】
20DCのHL-60分化に対する強力な活性は、副甲状腺の成長を抑制する点およびプレプロ副甲状腺遺伝子の抑制において活性があることを示唆している。
【００４５】
実験法
ビタミンD受容体結合
試験材料
タンパク質給源
完全長組換えラット受容体は、大腸菌(E. coli)BL21(DE3)コドンプラスRIL細胞において発現し、二つの異なるカラムクロマトグラフィーシステムを用いて均質に精製した。第一のシステムは、このタンパク質上のC-末端ヒスチジンタグを利用する、ニッケル親和性樹脂であった。この樹脂から溶出されたタンパク質は、イオン交換クロマトグラフィー(S-Sepharose Fast Flow)を用いて、更に精製した。精製されたタンパク質のアリコートは、液体窒素で急速凍結し、使用時まで-80℃で貯蔵した。結合アッセイにおける使用のために、このタンパク質は、0.1％Chaps界面活性剤を含む、TEDK50(50mMトリス、1.5mM EDTA、pH7.4、5mM DTT、150mM KCl)中に希釈した。この受容体タンパク質およびリガンドの濃度は、添加した放射性標識リガンドのわずか20％が、受容体に結合するように最適化した。
【００４６】
被検薬物
非標識リガンドを、エタノール中に溶解し、UV分光光度法を用いて濃度を決定した(1,25(OH)2D3：モル吸収係数＝18,200およびλmax＝265nm；類似体：モル吸光係数＝42,000およびλmax＝252nm)。放射性標識リガンド(3H-1,25(OH)2D3, 〜159Ci/mmole)を、最終濃度1nMとなるよう、エタノールに添加した。
【００４７】
アッセイ条件
放射性標識リガンドおよび非放射性標識リガンドを、最終エタノール濃度≦10％で希釈したタンパク質100mclへ添加し、混合し、結合平衡に到達するよう、氷上で一晩インキュベーションした。翌日、各チューブに、ヒドロキシアパタイトスラリー(50％)100mclを添加し、10分間隔で、30分間混合した。ヒドロキシアパタイトを、遠心により収集し、その後0.5％Titron X-100を含有する、トリス-EDTA緩衝液(50mMトリス、1.5mM EDTA、pH7.4)で3回洗浄した。最終洗浄の後、ペレットを、Biosafe IIシンチレーションカクテル4mlが入ったシンチレーションバイアルに移し、混合し、シンチレーションカウンターに配置した。放射性標識リガンドのみ含むチューブから、総結合を決定した。
【００４８】
HL-60分化
試験材料
被検薬物
本被検薬物は、エタノールに溶解し、UV分光光度法を用いて濃度を決定した。薬物の濃度範囲が、細胞培養物中に存在するエタノールの最終濃度(≦0.2％)の変化を伴わずに試験することができるように、連続希釈物を調製した。
【００４９】
細胞
ヒト前骨髄細胞性白血病(HL60)細胞を、10％ウシ胎仔血清を含有する、RPMI-1640培地において増殖した。これらの細胞を、5％CO2の存在下で、37℃でインキュベーションした。
【００５０】
アッセイ条件
HL60細胞を、1.2x105個細胞/mlで播種した。播種の18時間後、2つ組の細胞を、薬物で処理した。4日後、これらの細胞を収穫し、ニトロブルーテトラゾリウム還元アッセイを行った(Collins et al., 1979；J. Exp. Med. 149: 969-974)。分化した細胞の割合を、総数200個の細胞をカウントし、細胞内青黒色フォルマザン沈着物を含む数を記録することにより決定した。単球細胞への分化の証明は、食作用活性を測定することにより決定した(データは示さず)。
【００５１】
インビトロ転写アッセイ
転写活性は、ルシフェラーゼレポーター遺伝子の上流の24-水酸化酵素(24Ohase)遺伝子プロモーターで、安定してトランスフェクションされたROS 17/2.8(骨)細胞において測定した(Arbour et al., 1998)。細胞に、一連の投与量を与えた。投与の16時間後、細胞を収穫し、ルミノメーターを用いて、ルシフェラーゼ活性を測定した。
RLU＝相対ルシフェラーゼ単位
【００５２】
小腸カルシウム輸送および骨カルシウム動員
雄の離乳したばかりのSprague-Dawleyラットを、Diet 11(0.47％Ca)飼料＋AEKで1週間、引き続きDiet 11(0.02％Ca)＋AEKで3週間飼育した。次にこれらのラットを、0.47％Caを含有する飼料で1週間、引き続き0.02％Caを含有する飼料で2週間に交換した。投与量の投与は、0.02％カルシウム飼料の最後の週に開始した。ほぼ24時間毎に、投与量を4回連続してip投与した。最終投与の24時間後、切断された頸部から血液を採取し、骨カルシウム動員の測定値として血清カルシウム濃度を決定した。小腸の最初の10cmも、小腸の反転嚢法を使用する小腸カルシウム輸送分析のために摘出した。
【００５３】
データの解釈
VDR結合、HL60細胞分化、および転写活性
20DC(Ki=8x10-11M)は、完全長組換えラットビタミンD受容体への結合のために、[3H]-1,25(OH)2D3と競合するその能力において、天然のホルモン1α,25-ジヒドロキシビタミンD3(Ki=9x10-11M)とほぼ同等の活性である(図1)。HL60分化を促進するその能力(有効性または効能)においても、1α,25-ジヒドロキシビタミンD3(EC50=2x10-8M)と比べ、20DC(EC50=5x10-8M)との間でほとんど差異はなかった(図2参照)。同じく化合物20DC(EC50=2x10-9M)は、骨細胞において、1α,25-ジヒドロキシビタミンD3(EC50=2x10-10M)と同様の転写活性を有した(図3参照)。これらの結果は、20DCは、細胞分化、遺伝子転写、および細胞増殖の抑制において直接の細胞活性を有するので、これは乾癬において非常に有効であることを示唆している。これらのデータは、20DCは、抗癌剤として、特に白血病、結腸癌、乳癌、皮膚癌、肺癌および前立腺癌に対し、更にはドライスキン(皮膚保湿の不足)、過度の皮膚のたるみ(不充分な皮膚の堅さ)、不充分な皮脂分泌および皺のような皮膚状態に対し、有意な活性を有することも指摘している。二次性副甲状腺亢進症の抑制においても非常に活性があることも予想されるであろう。
【００５４】
ビタミンD欠乏動物における骨からのカルシウム動員および小腸カルシウム吸収
低カルシウム飼料(0.02％)で飼育したビタミンD欠乏ラットを用い、小腸および骨における20DCおよび1,25(OH)2D3の活性を試験した。予想されたように、未変性のホルモン(1,25(OH)2D3)は、試験した用量で、血清カルシウムレベルを増大した(図4)。図4は、20DCは、骨からのカルシウム動員の活性をもし有するとしても小さいことを示している。20DCの260pmol/日の4連続日の投与は、骨カルシウムの動員を生じず、20DC量の2340pmol/日への増加も、実質的作用を伴わなかった。
【００５５】
小腸カルシウム輸送を、小腸の反転嚢法を使用し、同じ動物群で評価した(図5)。これらの結果は、化合物20DCは、260pmol/日、または2340pmol/日投与された場合に、小腸カルシウム輸送を促進しなかったのに対し、1,25(OH)2D3は、投与量260pmol/日で有意に増大したことを示している。従って、20DCは、試験した投与量で小腸のカルシウム輸送活性を本質的に欠いていることが結論付けられる。
【００５６】
これらの結果は、20DCは、本明細書に説明されたような多くのヒト療法のための優れた候補であること、およびこれは特に、腎性骨形成異常症の二次性副甲状腺亢進症、自己免疫疾患、癌、および乾癬の抑制のような、多くの状況において有用であることを示している。20DCは、以下の理由で乾癬治療の優れた候補である：(1)これは、有意なVDR結合、転写活性および細胞分化活性を有すること；(2)これは、1,25(OH)2D3とは異なり、高カルシウム血症易罹患性を欠いていること；ならびに、(3)これは容易に合成されること。20DCは、ビタミンD受容体への有意な結合活性を有しているが、血中の血清カルシウムを上昇する能力はほとんど有さないので、これは腎性骨形成異常症の二次性副甲状腺機能亢進症の治療についても特に有用である。
【００５７】
これらのデータは、本発明の化合物20DCは、免疫系の不均衡により特徴付けられるヒト障害、例えば多発性硬化症、狼瘡、糖尿病、宿主対移植片拒絶反応、および臓器移植の拒絶反応を含む自己免疫疾患の治療および予防について；加えて、関節リウマチ、喘息などの炎症性疾患、ならびに、セリアック病、潰瘍性大腸炎およびクローン病などの炎症性腸疾患の治療について、特に適していることも指摘している。本発明の化合物20DCにより治療することができる他の状態は、座瘡、脱毛症および高血圧である。
【００５８】
本発明の式Iの化合物は、動物対象において、肥満症を予防または治療し、脂肪細胞の分化を阻害し、SCD-1遺伝子転写を阻害し、および/または体脂肪を低下する点においても有用である。従って一部の態様において、動物対象における肥満症の予防もしくは治療、脂肪細胞分化の阻害、SCD-1遺伝子転写の阻害、および/または体脂肪の減少の方法は、1種もしくは複数の式Iの化合物、または本化合物を1種もしくは複数含有する薬学的組成物を有効量、動物対象へ投与することを含む。本化合物または薬学的組成物の対象への投与は、動物対象において、脂肪細胞分化を阻害し、遺伝子転写を阻害し、および/または体脂肪を減少する。この動物は、ヒト、イヌもしくはネコなどのペット、または家畜、特にヒト消費のために食肉を提供するもの、例えばニワトリ、シチメンチョウ、キジもしくはウズラなどの家禽、更にはウシ、ヒツジ、ヤギもしくはブタなどの動物であってよい。
【００５９】
予防および/または治療目的で、式Iにより規定された本発明の化合物は、当該技術分野において公知の常法に従い、無毒の溶媒中に液剤として、または好適な溶媒もしくは担体中に乳剤、懸濁剤もしくは分散剤として、または、固形担体と一緒の丸剤、錠剤もしくはカプセル剤として薬学的適用のために製剤されて良い。任意のそのような製剤は、他の薬学的に許容できかつ無毒の賦形剤、例えば安定剤、抗酸化剤、結合剤、着色剤または乳化剤または矯味剤なども含んでよい。
【００６０】
式Iの化合物および特に20DCは、経口、局所的、非経口、経直腸、鼻腔内、舌下、または経皮的に投与されてよい。本化合物は有利なことに、注射または静脈内注入もしくは好適な無菌の溶液によるか、または消化管を介し液体もしくは固体の剤型で、または経皮塗布に好適なクリーム剤、軟膏剤、貼付剤、もしくは同様のビヒクルの形で投与される。化合物I、特に20DCの0.01μg〜10mg/日、好ましくは約0.1μg〜約1mg/日の投与量は、予防および/または治療目的に適しており、そのような投与量は、当該技術分野において周知のように、治療される疾患、その重症度および対象の反応に応じて調節される。本化合物は作用の特殊性を示すので、各化合物は、様々な程度の骨塩動員およびカルシウム輸送刺激が有利であると認められる状況において、単独で、または段階投与量の別の活性ビタミンD化合物−例えば1α-ヒドロキシビタミンD2もしくはD3、または1α,25-ジヒドロキシビタミンD3−と一緒に、好適に投与されてよい。
【００６１】
前述の治療に使用するための組成物は、活性成分として先の式Iにより規定されたような化合物I、特に20DCを有効量、ならびに好適な担体を含有する。本発明に従い使用するためのこのような化合物の有効量は、約0.01μg〜約10mg/g組成物、好ましくは約0.1μg〜約1mg/g組成物であり、局所的、経皮、経口、または非経口的に、用量約0.01μg/日〜約10mg/日、好ましくは約0.1μg/日〜約1mg/日で投与することができる。
【００６２】
化合物I、特に20DCは、クリーム剤、ローション剤、軟膏剤、外用貼付剤、丸剤、カプセル剤もしくは錠剤、坐剤、エアゾール、または薬学的に無毒かつ許容できる溶媒もしくは油分中の液剤、乳剤、分散剤、もしくは懸濁剤のような液体の形状で製剤されてよく、そのような調剤は、加えて他の薬学的に無毒もしくは有益な成分、例えば安定剤、抗酸化剤、乳化剤、着色剤、結合剤または矯味剤を含有してよい。
【００６３】
化合物I、特に20DCは有利なことに、前骨髄細胞の正常なマクロファージへの分化を実行するのに十分な量で投与することができる。先に説明された用量は好適であり、投与される量は、当該技術分野において周知のように、疾患の重症度、ならびに対象の状態および反応に従い調節されることが理解される。
【００６４】
従って本発明の製剤は、薬学的に許容される担体と会合した活性成分、および任意に他の治療的成分を含有する。この担体は、本製剤の他の成分と共存でき、かつそのレシピエントに有害でないという意味で「許容でき」なければならない。
【００６５】
経口投与に適した本発明の製剤は、各々、予め決定された量の活性成分を含有する、カプセル剤、サシェ剤、錠剤または舐剤のような、個別の単位剤型；散剤または顆粒剤の形；水性液体または非水性液体中の、液剤または懸濁剤の形；もしくは、水中油型乳剤または油中水型乳剤であってよい。
【００６６】
経直腸投与のための製剤は、活性成分およびカカオバターなどの担体が混入された坐剤の形、または浣腸の形であってよい。
【００６７】
非経口投与に適した製剤は、好都合なことに、好ましくはレシピエントの血液と等張である活性成分の無菌の油性または水性の調剤を含む。
【００６８】
局所投与に適した製剤は、リニメント剤、ローション剤、塗布剤(applicant)、水中油型または油中水型乳剤、例えばクリーム剤、軟膏剤もしくはパスタ剤などの液体もしくは半液体の調剤；または、滴下剤のような液体もしくは懸濁液；または、スプレーなどを含む。
【００６９】
鼻腔内投与に関して、粉末の吸入、自己噴射もしくはスプレー製剤、スプレー缶、ネブライザーもしくはアトマイザーによる計量投薬を使用することができる。これらの製剤は、計量投薬される場合、粒径が10〜100μの範囲であることが好ましい。
【００７０】
これらの製剤は好都合なことに、単位剤型で提供され、調剤学の技術分野において周知の方法により調製されてよい。用語「単位用量」は、活性成分それ自体またはそれと固形もしくは液体の薬学的希釈剤もしくは担体の混合物のいずれかを含む、物理的および化学的に安定した単位投与量として患者へ投与されることが可能である、単位の、すなわち単回投与量を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】完全長組換えラットビタミンD受容体への[3H]-1,25-(OH)2-D3の結合について競合する、20DCおよび1,25(OH)2D3の相対活性を図示するグラフである；
【図２】20DCおよび1,25(OH)2D3の濃度の関数としての、HL-60細胞分化率(％)を図示するグラフである；
【図３】20DCと比較した、1,25(OH)2D3のインビトロ転写活性を図示するグラフである；
【図４】20DCと比較した、1,25(OH)2D3の骨カルシウム動員活性を図示する棒グラフである；
【図５】20DCと比較した、1,25(OH)2D3の小腸カルシウム輸送活性を図示する棒グラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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