(57)【要約】本発明は、式（Ｉ）：2019525896.tif 000040［式中、Ｘは、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ又はＢ−ＯＨであり；Ｙは求電子試薬であり、Ｚは脱離基であるか、又は2019525896.tif 000041は求電子試薬であり；Ｒ１は、（ａ）（ｉ）プロテアソームのタンパク質分解部位に結合する第一の基（前記第一の基はＸに結合している）；及び      （ii）任意に送達を増強する第二の基；又は（ｂ）プロテアソームのサブユニットβ１とβ２の間に結合する基を含み、又はそれらからなり、Ｒ２及びＲ３は、Ｈ、メチル、メトキシ、エチル、エテニル、エチニル及びシアノから独立に選ばれ、メチル及びエチルはＯＨ又はハロゲンで置換されていてもよい］の化合物に関する。
2019525896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）：
【化１】
2019525896.tif 000033
［式中、
Ｘは、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ又はＢ−ＯＨであり；
Ｙは求電子試薬であり、Ｚは脱離基であるか、又は
【化２】
2019525896.tif 000034
は求電子試薬であり；
Ｒ１は、
（ａ）（ｉ）プロテアソームのタンパク質分解部位に結合する第一の基（前記第一の基はＸに結合している）；及び
（ii）任意に送達を増強する第二の基；
又は
（ｂ）プロテアソームのサブユニットβ１とβ２の間に結合する基
を含み、又はそれらからなり、
Ｒ２及びＲ３は、Ｈ、メチル、メトキシ、エチル、エテニル、エチニル及びシアノから独立に選ばれ、メチル及びエチルはＯＨ又はハロゲンで置換されていてもよい］
の化合物。
【請求項２】
前記第一の基が、少なくとも２個のアミノ酸を含む又は少なくとも２個のアミノ酸からなるペプチド基、又は対応するペプチド模倣物であり、Ｘは、前記ペプチド基のＣ末端アミノ酸のカルボニル基又はα炭素の代わりをし、前記第二の基は、存在する場合、前記ペプチド基のＮ末端に結合している、請求項１（ａ）に記載の化合物。
【請求項３】
【化３】
2019525896.tif 000035
が、
（ａ）ＣＨ＝Ｏ、ＣＨ２−Ｉ、ＣＨ２−Ｂｒ、ＣＨ２−Ｃｌ、ＣＨ２−ＯＰＯ（ＯＨ）２、ＣＨ２−ＯＴｓ、ＣＯ−ＮＨＳ又はＣＨ＝ＣＨ２［式中、ＯＴｓはｐ−トルエンスルホニルオキシであり、ＮＨＳはＮ−オキシ−スクシンイミドである］；又は
（ｂ）Ｏ−Ｉ、Ｏ−Ｂｒ、Ｏ−Ｃｌ、Ｓ−Ｉ、Ｓ−Ｂｒ又はＳ−Ｉ
である、請求項１又は２に記載の化合物。
【請求項４】
Ｒ２及びＲ３が同一で、好ましくはメチル、メトキシ又は−ＣＨ２ＯＨである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５】
ＸがＣ＝Ｏであり、
【化４】
2019525896.tif 000036
がＣＨ＝Ｏ又はＣＯ−ＮＨＳである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項６】
前記ペプチド基が３個のα−アミノ酸からなり、好ましくは、
（ａ）Ｎ末端アミノ酸は、Ｓｅｒ（ＯＭｅ）、Ｌｅｕ、Ｐｈｅ及びＡｌａから選ばれ；中央のアミノ酸は、Ｓｅｒ（ＯＭｅ）、Ｌｅｕ、Ｐｈｅ及びＡｌａから選ばれ；及び／又はＣ末端アミノ酸は、Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、Ｌｅｕ、Ｓｅｒ（ＯＭｅ）及びＡｌａから選ばれるか；又は
（ｂ）前記ペプチド基は、Ｓｅｒ（ＯＭｅ）−Ｓｅｒ（ＯＭｅ）−Ｐｈｅ、Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｔｙｒ又はＡｌａ−Ａｌａ−Ａｌａからなる、
請求項１〜５に記載の化合物。
【請求項７】
前記化合物が、式（IIa）又は（IIb）：
【化５】
2019525896.tif 000037
を有し、Ｒ１は、２−メチルチアゾール−５−イルカルボニル  Ｓｅｒ（ＯＭｅ）−Ｓｅｒ（ＯＭｅ）−ＮＨ−ＣＨ（ＣＨ２−Ｃ６Ｈ５）である、請求項１に記載の化合物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に定義された化合物のプロテアソーム阻害薬としての使用。
【請求項９】
プロテアソームの阻害法であって、前記方法は、プロテアソームと請求項１〜７のいずれか１項に定義の化合物とを接触させることを含み、ただし、療法によるヒト又は動物身体の治療法及びヒト又は動物身体に実施される診断法は除外される及び／又は前記方法はインビトロ又はエクスビボで実施される方法。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１項において定義された化合物を含む又はその化合物からなる医薬又は医薬を開発するためのリード化合物。
【請求項１１】
がん、自己免疫疾患、筋ジストロフィー、肺気腫、又はがんもしくはＡＩＤＳに随伴する悪液質の治療、改善又は予防法に使用するための請求項１〜７のいずれか１項に定義の化合物。
【請求項１２】
（ａ）前記がんが、好ましくは、多発性骨髄腫（ＭＭ）（再発性及び難治性ＭＭを含む）；非ホジキンリンパ腫、例えばマントル細胞リンパ腫（ＭＣＬ）及びびまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫（ＤＬＢＣＬ）を含むＢ細胞リンパ腫、及びワルデンストレームマクログロブリン血症から選ばれるリンパ性悪性疾患であるか；又は
（ｂ）前記自己免疫疾患が、関節リウマチ、全身性エリテマトーデス、シェーグレン症候群又は強皮症である、
請求項１１に記載されている使用のための化合物。
【請求項１３】
プロテアソームを阻害できる化合物の同定法であって、前記方法は、式（III）：
【化６】
2019525896.tif 000038
［式中、Ｒ４は有機基であり、Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｒ２及びＲ３は、請求項１又は３〜５のいずれか１項に定義の通りである］の試験化合物をプロテアソームと接触させることを含み、前記試験化合物の存在下で、その不在と比較したプロテオソームの活性低下は、前記試験化合物がプロテアソームを阻害できる化合物であることを示す方法。
【請求項１４】
前記活性が、好ましくは、カスパーゼ様活性、トリプシン様活性及びキモトリプシン様活性から選ばれるタンパク質分解活性である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
式（IV）：
【化７】
2019525896.tif 000039
［式中、Ａは、ＮＨ−ＮＨ２、Ｎ３及びクリックケミストリーの官能基から選ばれ；
Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｒ２及びＲ３は、請求項１又は３〜５のいずれか１項に定義の通りである］の化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、式（Ｉ）：
【０００２】
【化１】
2019525896.tif 000003
【０００３】
［式中、
Ｘは、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ又はＢ−ＯＨであり；
Ｙは求電子試薬であり、Ｚは脱離基であるか、又は
【０００４】
【化２】
2019525896.tif 000004
【０００５】
は求電子試薬であり；
Ｒ１は、
（ａ）（ｉ）プロテアソームのタンパク質分解部位に結合する第一の基（前記第一の基はＸに結合している）；及び
（ii）任意に送達を増強する第二の基；
又は
（ｂ）プロテアソームのサブユニットβ１とβ２の間に結合する基
を含み、又はそれらからなり、
Ｒ２及びＲ３は、Ｈ、メチル、メトキシ、エチル、エテニル、エチニル及びシアノから独立に選ばれ、メチル及びエチルはＯＨ又はハロゲンで置換されていてもよい］
の化合物に関する。
【背景技術】
【０００６】
本明細書において、特許出願及び製造業者のマニュアルを含む複数の文書が引用されている。これらの文書の開示は、本発明の特許性に関連するとは見なされていないが、引用によってその全体が本明細書に取り込まれる。さらに詳しくは、引用されたすべての文書は、あたかも各個別の文書が具体的かつ個別的に引用によって援用されると示されているかのごとく（それと同程度に）引用によって取り込まれる。
【０００７】
近年、プロテアソームは、抗がん療法の治療標的として有効性が確認されており、最初のプロテアソーム阻害薬ボルテゾミブ(Bortezomib)は、２００８年に多発性骨髄腫及びマントル細胞リンパ腫の治療用として承認されている。現在は、改良された薬理学的性質を有する第二世代の阻害薬の開発に努力が傾けられている。
【０００８】
プロテアソームのエポキシケトン阻害薬は望ましいがん治療薬である。阻害の発揮に必要な用量は、ボロン酸プロテアソーム阻害薬であるボルテゾミブよりもかなり少ない。さらに、ボルテゾミブで治療された多くの患者は、β−サブユニット、すなわちプロテアソームの活性部位サブユニットの変異を通じて、この薬剤に対する耐性を獲得する。近年、ボルテゾミブ耐性患者は、今日臨床使用が承認されている唯一のエポキシケトン阻害薬であるカルフィルゾミブ(Carfilzomib)に応答することが認められている。このことが、更なるエポキシケトン阻害薬及び／又はエポキシケトン阻害薬と類似の阻害特性を示す阻害薬の開発の重要性を一段と浮き彫りにしている。この目標を追求する中で、今日の大部分の手法は、エポキシケトン阻害薬のペプチド主鎖の修飾に焦点を当てている。これらの修飾は、所与のプロテアソーム活性部位の特異性、エポキシケトン阻害薬の溶解度、がん治療薬を経口投与するためのバイオアベイラビリティ及び可能性を増大するために、天然及び非天然アミノ酸を導入することを含む。さらに、医薬品化学の手法は、Ｓ４位にキャッピング剤を付加し、エポキシケトン阻害薬の吸収特性を増大させること及び／又は消化管の苛酷な酸性環境からそれらを保護することに焦点を当てている。
【０００９】
このクラスのエポキシケトンプロテアソーム阻害薬の親分子であるエポキソミシン(epoxomicin)は、最初アクチノミセス属(Actinomyces)細菌株によって合成された天然産物として単離された。後にこのクラスの別の分子、すなわちエポネマイシン(eponemycin)が見出され、これらの分子のいくつかの合成変異体（図１）ががん治療薬として現在臨床試験中である（Ｂｅｎｎｅｔｔ及びＫｉｒｋ，Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎ．Ｄｒｕｇ  Ｄｉｓｃｏｖ．Ｄｅｖｅｌ．，１１，６１６−６２５（２００８）；Ｄｅｍｏら，Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓ．，６７，６３８３−６３９１（２００７））。
【００１０】
エポキシケトン阻害薬の効能は、エポキシケトン基の二重の求電子試薬的性質の結果である。エポキシケトン阻害薬と、酵母、マウス及びヒトの２０Ｓプロテアソームとのいくつかの共結晶構造に基づいて、プロテアソーム活性部位の触媒トレオニンのγ−ヒドロキシル基はケトン部分と反応するが、Ｔｈｒ１のＮ末端アミノ基は、ケトンに対してα位にある阻害薬のエポキシドの炭素原子と不可逆的に反応するとされている。スキーム１に示されているように、この提案された化学によれば、活性部位の触媒トレオニンとエポキシケトン阻害薬によって形成される１，４−モルホリン環生成物の形成がもたらされる（Ｇｒｏｌｌら，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，１２２，１２３７−１２３８（２０００））。
【００１１】
【化３】
2019525896.tif 000005
【００１２】
スキーム１：エポキシケトン阻害薬によるプロテアソーム活性部位の阻害についての提案された化学反応機構（Ｇｒｏｌｌら、上記引用）。最初に、活性部位の触媒トレオニンアミノ酸側鎖のγ−ヒドロキシル基が、求核攻撃によりエポキシケトン阻害薬のケトン基をエステル化する（左）。求核付加反応の結果、活性部位の触媒トレオニンのγ−ヒドロキシル基がエポキシケトン阻害薬に可逆的に結合し、ヘミケタール中間体が形成される（中央）。次に、活性部位の触媒トレオニンのＮ末端アミノ基が、ケトンに対してα位の求電子性炭素原子と反応し、共有結合的に修飾されたプロテアソーム活性部位を形成する（右）。プロテアソーム活性部位と阻害薬の両方によって形成されたこの１，４−モルホリン環構造は、プロテアソーム活性部位の不可逆的阻害をもたらす。
【００１３】
この提案された阻害スキームは結晶構造に基づいて構築されたが、２０Ｓプロテアソーム活性部位における電子密度は、阻害状態を原子レベルで明白にモデル化するには不十分な分解能及び品質であった。それでも、エポキシケトンによる不可逆的なプロテアソーム阻害は６原子環付加物をもたらすという通念は当該技術分野でよく確立されている。例えば、Ｋｕｂｉｃｚｋｏｖａら（Ｊ．Ｃｅｌｌ．Ｍｏｌ．Ｍｅｄ．，１８，９４７−９６１（２０１４））によるプロテアソーム阻害薬に関する概説中のカルフィルゾミブについて割かれたセクション及びそこに引用されている文献参照。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Bennett and Kirk, Curr. Opin. Drug Discov. Devel., 11, 616-625 (2008)
【非特許文献２】Demo et al., Cancer Res., 67, 6383-6391 (2007)
【非特許文献３】Groll et al., Journal of the American Chemical Society, 122, 1237-1238 (2000)
【非特許文献４】Kubiczkova et al., J. Cell. Mol. Med., 18, 947-961 (2014)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
新規プロテアソーム阻害薬、特に改良されたプロテアソーム阻害薬の開発を求める重要なニーズがある。改良とは、低用量での活性及び少ない副作用などである。
この技術的問題は、添付の特許請求の範囲の主題によって解決された。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
そこで、  本発明は、第一の側面において、式（Ｉ）：
【００１７】
【化４】
2019525896.tif 000006
【００１８】
［式中、
Ｘは、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｓ又はＢ−ＯＨであり；
Ｙは求電子試薬であり、Ｚは脱離基であるか、又は
【００１９】
【化５】
2019525896.tif 000007
【００２０】
は求電子試薬であり；
Ｒ１は、
（ａ）（ｉ）プロテアソームのタンパク質分解部位に結合する第一の基（前記第一の基はＸに結合している）；及び
（ii）任意に送達を増強する第二の基；
又は
（ｂ）プロテアソームのサブユニットβ１とβ２の間に結合する基
を含み、又はそれらからなり、
Ｒ２及びＲ３は、Ｈ、メチル、メトキシ、エチル、エテニル、エチニル及びシアノから独立に選ばれ、メチル及びエチルはＯＨ又はハロゲンで置換されていてもよい］
の化合物に関する。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本明細書全体を通じて、用語“化合物”は、別途記載のない限り、薬学的に許容可能な塩、溶媒和物、多形、プロドラッグ、共薬、共結晶、互変異性体、ラセミ化合物、エナンチオマー、又はジアステレオマー又はそれらの混合物を包含すると理解される。
【００２２】
式（Ｉ）の化合物は二分された構造を有する。Ｒ１は、ここでは“標的指向基”とも呼ばれ、式（Ｉ）の化合物をプロテアソームのタンパク質分解部位に指向させる役割を担っている。化合物のこの部分は確立された知識に基づいて構築できる（詳細は以下参照）。前記化合物の残り部分は式（Ｉ）にさらに詳細に示されている。この部分は、ここでは“頭頂基(headgroup)”又は“弾頭(warhead)”とも呼ばれ、プロテアソームの不可逆的阻害を担っている。頭頂基は、官能基Ｘに対してβ位に求電子試薬（Ｙ又は
【００２３】
【化６】
2019525896.tif 000008
【００２４】
）を必要とする。このような設計は、プロテアソームのタンパク質分解部位の不可逆的阻害はモルホリン環をもたらすという通念に反する。さらに説明すると、上記スキーム１から分かるように、予期される機構は、エポキシケトン阻害薬のケトンに対してα位でＴｈｒ１のアミノ基の求核攻撃を伴う。エポキシ基はそのような求核攻撃を受けやすく、ケトンに対してα位の炭素は求電子試薬であることを示している。
【００２５】
本発明者らは、１．８〜２．２Åの範囲の改良された分解能で、ヒト２０Ｓプロテアソームの２０を超える結晶構造を決定した。ヒト２０Ｓプロテアソームのこれらの新規結晶構造は、原子レベルの分解能で阻害状態への洞察を提供する。前述のエポキシケトンプロテアソーム阻害薬の６員の１，４−モルホリン環構造の形成とは対照的に、今回、阻害状態でプロテアソーム活性部位の触媒トレオニン残基と阻害薬が関与する７員の１，４−オキサゼパン環構造の形成を視覚化することが可能となった。そのような１，４−オキサゼパン阻害状態の形成は、阻害薬上の二重の求電子性反応基によって達成され、二つの求電子試薬は互いに２個の原子の距離にある。
【００２６】
この知見は、エポキシケトン阻害薬による２０Ｓプロテアソームの阻害の新しい化学機構の提案を可能にする。この反応機構では、１，４−モルホリン環（６員環）構造が形成される状況と同様、最初にプロテアソーム活性部位の触媒トレオニンのγ−ヒドロキシル基がケトン部分と反応する。確立された理論とは対照的に、そして１，４−オキサゼパン７員環の形成を可能にするために、Ｔｈｒ１のＮ末端アミノ基は、ケトンに対してβ位にある阻害薬のエポキシドの炭素原子と不可逆的に反応する（スキーム２）。ケトンに対してβ位にあるエポキシドの炭素原子との反応は、それが置換度の低い中心であるため、好適なようである。
【００２７】
【化７】
2019525896.tif 000009
【００２８】
スキーム２：本発明による、そしてヒト２０プロテアソームとの高分解能共結晶構造に基づいた、エポキシケトン阻害薬によるプロテアソーム活性部位の阻害についての化学反応機構。最初に、活性部位の触媒トレオニンアミノ酸側鎖のγ−ヒドロキシル基が求核攻撃によりエポキシケトン阻害薬のケトン基をエステル化する（左）。求核攻撃の結果、活性部位の触媒トレオニンのγ−ヒドロキシル基がエポキシケトン阻害薬に可逆的に結合し、ヘミケタール中間体が形成される（中央）。この段階までは、阻害状態で以前仮定された１，４−モルホリン構造と新しく証明された１，４−オキサゼパン構造の反応機構は同一である。しかしながら、１，４−オキサゼパン構造の形成の場合、活性部位の触媒トレオニンのＮ末端アミノ基は次に、ケトンに対してβ位にあるエポキシドの求電子性炭素原子と反応し、共有結合的に修飾されたプロテアソーム活性部位を形成する（右）。プロテアソーム活性部位と阻害薬の両方によって形成されたこの１，４−オキサゼパン環構造は、プロテアソーム活性部位の不可逆的阻害をもたらす。
【００２９】
理論的観点からすれば、エポキシケトン阻害薬は、どちらかのタイプの付加物、すなわち６員環又は７員環を形成できる。しかしながら、７員環付加物の形成は考慮されたことがなかった。代わりに、先行技術は、モルホリン環の形成で一貫している。本発明者らの仕事はまず、７員環付加物が形成されることを確立することである。その結果として、本発明者らは最初に、式（Ｉ）に示された、７員環付加物の形成のために特別に適合された特定の分子構造を開示する。先行技術で確立されたエポキシケトンの阻害活性は、この機構を完全に示唆しそこなっている。高分解能結晶構造を考慮して初めて、本発明者らは、プロテアソームの活性部位トレオニン残基の求核攻撃のβ−位置特異性を発見することができた。
【００３０】
特定の理論に拘束されることは望まないが、本発明者らはさらに、７員環付加物の形成は動力学的にも有利であると考えている。そこで、前記の動力学的に有利な反応機構に特別に適合された本発明の第一の側面の化合物の提供により、より低用量の使用が可能になるであろう。その結果、より少ない副作用が期待される。
【００３１】
Ｘは、求電子試薬を提供する官能基である。それは、ケト基、チオケト基又はボロン酸基でありうる。例えばボルテゾミブに存在するようなボロン酸基とは著しく異なり、式（Ｉ）の化合物は、ホウ素が主鎖の一部であることを要求する。スキーム２に示されているように、プロテアソームの活性部位トレオニン残基のヒドロキシル基の酸素は、基Ｘの求電子性原子（炭素原子又はホウ素原子）に結合する。
【００３２】
基
【００３３】
【化８】
2019525896.tif 000010
【００３４】
は第二の求電子試薬を規定する。Ｙ自体又は全体として
【００３５】
【化９】
2019525896.tif 000011
【００３６】
のいずれかが求電子試薬である。好適な実施については以下をさらに参照。
部分Ｒ２及びＲ３は、二つの求電子試薬の間に介在する化合物の部分を規定する。
Ｒ１は、前述した標的指向部分である。標的指向部分は当該技術分野で公知である。多くの場合、標的指向部分はペプチド性である。これは、例えば、エポキソミシン、オプロゾミブ(Oprozomib)、カルフィルゾミブ、ジヒドロエポノマイシン(Dihydroeponomycin)、エポネマイシン及びＯＮＸ−０９１４に当てはまる。プロテアソームの活性部位はタンパク質分解活性を示すので、ペプチドは一般的に前記活性部位に結合し、従って標的指向に有用である。
【００３７】
前記第一の基は、第二の基に結合されていてもよく、第二の基は送達を増強する。第一の基がペプチド性で３個のアミノ酸又はそれらの誘導体からなる限り、前記第二の基は第四の位置（当該技術分野においてはＳ４位とも呼ばれる）を占めることができる。Ｄｏｒｓｅｙら（Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．，５１，１０６８−１０７２（２００８））及びＺｈｏｕら（Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．，５２，３０２８−３０３８（２００９））は、ペプチド性の第一の基のＮ末端に結合するいくつかの適切な基を探求した。これら二つの出版物に記載されている、ペプチド性の第一の基のＮ末端に結合するこれらの基はすべて、本発明による適切な第二の基を構成する。
【００３８】
前記第二の基の代替用語は“Ｎ−キャップ”である。
ペプチド性の第一の基を想定したが、標的指向基の特定構造は本発明にとって主要なことではない。基本的に、プロテアソームのタンパク質分解部位又はその近傍への標的指向を提供するいずれの化学基も、本発明による適切な基Ｒ１である。標的指向基がタンパク質分解部位を直接標的にはしないが、タンパク質分解部位近傍のプロテアソームの別の部位を標的にする限り、適切な長さのリンカーを用いて、標的指向基Ｒ１を第一の側面の化合物の活性要素に連結できる。前記活性要素は、基Ｘ、Ｙ及びＺを含む。
【００３９】
代替標的指向基の例を挙げると、Ｂｅｃｋら（Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．５４，１１２７５−１１２７８（２０１５））は、プロテアソームのβ１とβ２サブユニット間の隙間に結合する分子について記載している。この化合物を以下に示す。
【００４０】
【化１０】
2019525896.tif 000012
【００４１】
前記化合物のフェニル基に結合しているエトキシ部分のエチル基を置き換えることは、この分子を適切な基Ｒ１にする手段である。これについては以下でさらに詳細に説明する。
用語“薬学的に許容可能な塩”とは、本発明の化合物の塩のことを言う。適切な薬学的に許容可能な塩は、例えば、本発明の化合物の溶液を、塩酸、硫酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酢酸、安息香酸、クエン酸、酒石酸、炭酸又はリン酸などの薬学的に許容可能な酸の溶液と混合することによって形成できる酸付加塩を含む。さらに、化合物が酸性部分を持っている場合、その適切な薬学的に許容可能な塩は、アルカリ金属塩（例えばナトリウム又はカリウム塩）；アルカリ土類金属塩（例えばカルシウム又はマグネシウム塩）；及び適切な有機リガンド（例えば、ハライド、ヒドロキシド、カルボキシレート、スルフェート、ホスフェート、ニトレート、アルキルスルホネート及びアリールスルホネートなどの対アニオンを用いて形成されるアンモニウム、第四級アンモニウム及びアミンカチオン）を用いて形成される塩などでありうる。薬学的に許容可能な塩の例示的実例は、酢酸塩、アジピン酸塩、アルギン酸塩、アスコルビン酸塩、アスパラギン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、安息香酸塩、炭酸水素塩、硫酸水素塩、酒石酸水素塩、ホウ酸塩、臭化物、酪酸塩、エデト酸カルシウム、樟脳酸塩、樟脳スルホン酸塩、カンシル酸塩、炭酸塩、塩化物、クエン酸塩、クラブラン酸塩、シクロペンタンプロピオン酸塩、ジグルコン酸塩、ジヒドロクロリド、ドデシル硫酸塩、エデト酸塩、エジシル酸塩、エストレート、エシレート、エタンスルホン酸塩、ギ酸塩、フマル酸塩、グルセプト酸塩、グルコヘプトン酸塩、グルコン酸塩、グルタミン酸塩、グリセロリン酸塩、グリコリルアルサニル酸塩、ヘミスルフェート、ヘプタン酸塩、ヘキサン酸塩、ヘキシルレゾルシン酸塩、ヒドラバミン、臭化水素酸塩、塩酸塩、ヨウ化水素酸塩、２−ヒドロキシ−エタンスルホン酸塩、ヒドロキシナフトエ酸、ヨウ化物、イソチオネート(isothionate)、乳酸塩、ラクトビオン酸塩、ラウリン酸塩、ラウリル硫酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マロン酸塩、マンデル酸塩、メシル酸塩、メタンスルホン酸塩、メチル硫酸塩、ムチン酸塩、２−ナフタレンスルホン酸塩、ナプシル酸塩、ニコチン酸塩、硝酸塩、Ｎ−メチルグルカミンアンモニウム塩、オレイン酸塩、シュウ酸塩、パモ酸塩（エンボン酸塩）、パルミチン酸塩、パントテン酸塩、ペクチン酸塩(pectinate)、過硫酸塩、３−フェニルプロピオン酸塩、リン酸塩／二リン酸塩、ピクリン酸塩、ピバル酸塩、ポリガラクツロン酸塩、プロピオン酸塩、サリチル酸塩、ステアリン酸塩、硫酸塩、塩基性酢酸塩、コハク酸塩、タンニン酸塩、酒石酸塩、テオクル酸塩、トシル酸塩、トリエチオジド、ウンデカン酸塩、吉草酸塩などであるが、これらに限定されない（例えば、Ｓ．Ｍ．Ｂｅｒｇｅら，“Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓａｌｔｓ”，Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｓｃｉ．，６６，ｐｐ．１−１９（１９７７）参照）。
【００４２】
本発明の化合物が結晶形で提供される場合、構造には溶媒分子が含有されうる。溶媒は典型的には薬学的に許容可能な溶媒で、とりわけ、水（水和物）又は有機溶媒を含む。可能な溶媒和物の例は、エタノラート及びイソ−プロパノラートなどである。
【００４３】
用語“共薬(codrug)”とは、共有化学結合によって結合されている二つ以上の治療化合物のことを言う。詳細な定義は、例えば、Ｎ．Ｄａｓら，Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，４１，２０１０，５７１−５８８に見出すことができる。
【００４４】
用語“共結晶”とは多成分結晶のことで、全成分は、それらが純粋形の場合、周囲条件下で固体である。これらの成分は、化学量論比又は非化学量論比の標的分子又はイオン（すなわち本発明の化合物）と一つ又は複数の中性分子共結晶形成剤(cocrystal former)として共存する。詳細な議論は、例えば、Ｎｉｎｇ  Ｓｈａｎら，Ｄｒｕｇ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｔｏｄａｙ，１３（９／１０），２００８，４４０−４４６及びＤ．Ｊ．Ｇｏｏｄら，Ｃｒｙｓｔ．Ｇｒｏｗｔｈ  Ｄｅｓ．，９（５），２００９，２２５２−２２６４に見出すことができる。
【００４５】
本発明の化合物はプロドラッグ、すなわちインビボで活性代謝産物に代謝される化合物の形態で提供することもできる。適切なプロドラッグは、例えばエステルである。適切な基の具体例は、とりわけ、ＵＳ  ２００７／００７２８３１中のプロドラッグ及び保護基という見出し下の段落［００８２］〜［０１１８］に示されている。
【００４６】
本発明の化合物がｐＨ依存性の荷電状態を示す限りにおいて、すべての可能な荷電状態が包含されると理解される。この関連で好適なｐＨ範囲は０〜１４である。
本発明による化合物が正味荷電を保持する限りにおいて、化合物は電気的中性形で提供されると理解される。これは一つ又は複数の対イオンによって達成され、好適な対イオンは、上記において、用語“塩”との関連で定義されている。
【００４７】
好適な態様において、前記第一の基は、少なくとも２個のアミノ酸を含む又は少なくとも２個のアミノ酸からなるペプチド基、又は対応するペプチド模倣物である。その場合、Ｘは、前記ペプチド基のＣ末端アミノ酸のカルボニル基又はα炭素の代わりをし、前記第二の基は、存在する場合、前記ペプチド基のＮ末端に結合している。
【００４８】
好適なアミノ酸はα−アミノ酸である。好適なα−アミノ酸は、２０個のタンパク質構成アミノ酸である。同じく好適なのは、前記タンパク質構成アミノ酸の誘導体、例えばセリンのメチルエステル（“Ｓｅｒ（ＯＭｅ）”とも表示される）である。タンパク質構成アミノ酸の他の誘導体も使用できる。例えば、Ｚｈｏｕら（上記引用）に記載されているもの、及び４−ジアゾリル−アラニン、ホモセリンメチルエステル、ピリジルアラニン、例えば２−ピリジルアラニン、３−ピリジルアラニン及び４−ピリジルアラニン；３−チエニルアラニン、シクロヘキシルアラニン、シアノアラニン及びメチルセリンを含む。
【００４９】
２−アミノ酪酸などのその他のα−アミノ酸も使用できる。
更なる好適な態様において、β−アミノ酸をペプチド基の一つ又は複数の位置に使用することもできる。同じく好適なのは、一つ又は複数の位置にＤ−アミノ酸を使用することである。
【００５０】
ペプチド結合の代替として、代替官能基が使用されてもよい。これは、単一のペプチド結合又は二つ以上のペプチド結合に適用できる。すべてのペプチド結合が他の官能基によって置き換えられた場合、主鎖の化学は全体的に変化する。代替の主鎖は当該技術分野で公知であり、ポリラクチド（ＰＬＡ）、アルキルアミン、ジェファーミン(jeffamine)及び以下に示されているもの（（ａ）〜（ｒ））ならびにＧｒｉｍｍら（Ａｃｔａ  Ｃｒｙｓｔ  Ｄ（２０１０），６６，６８５−６９７）に記載されているものを含む。
【００５１】
【化１１】
2019525896.tif 000013
【００５２】
【化１２】
2019525896.tif 000014
【００５３】
上に示された主鎖は次の通りである。
（ａ）Ｍタイプのジェファーミン。Ｒ１＝−Ｈ（エチレンオキシド（ＥＯ）の場合）又は−ＣＨ３（プロピレンオキシド（ＰＯ）の場合）。ＰＯ／ＥＯのモル比は、ジェファーミンＭ２００５の場合２９／６、ジェファーミンＭ２０７０の場合１０／３１及びジェファーミンＭ６００の場合９／１。（ｂ）ペンタエリトリトールエトキシレート。（ｃ）ペンタエリトリトールプロポキシレート。（ｄ）ポリビニルピロリドン。（ｅ）ポリプロピレングリコール。（ｆ）ポリビニルアルコール。（ｇ）ポリアクリレート。（ｈ）セルロース系ポリマー。Ｒ１  ＝−Ｈ、−ＣＨ３又は−ＣＨ２ＣＨＯＨＣＨ３（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）、−Ｈ又はＣＨ２ＣＯ２Ｈ（カルボキシメチルセルロース）。（ｉ）ポリ（エチレンイミン）。（ｊ）ジ［ポリ（エチレングリコール）］アジペート。（ｋ）ジェファーミンＥＤ２００３。（ｌ）ジェファーミンＤ２０００。（ｍ）ジェファーミンＳＤ２００１。（ｎ）Ｔタイプのジェファーミン。（ｏ）ポリアクリルアミド。（ｐ）グリセロールエトキシレート。（ｑ）アクリル酸／マレイン酸コポリマー。（ｒ）ビニルピロリドン／ビニルイミダゾールコポリマー。ｘ、ｙ、ｚ及びｗの各添え字は、少なくとも２個、好ましくは３個のビルディングブロックの最小長が得られる限り、整数０、１、２、３、４、５、６、７、８、９及び１０から独立に選ばれる。（ｂ）及び（ｃ）に描かれているような分岐主鎖は除外されないが、分岐していない主鎖が好適である。従って、（ｂ）及び（ｃ）のような分岐主鎖の式において、ｘ、ｙ及びｚから選ばれる二つの添え字は０であることが好適である。アミノ酸側鎖の可能性ある位置は、図中に楕円として示されている。これらの位置はペプチド中のＣα原子に対応する。
【００５４】
より一般的に言えば、ペプチド基は、対応するペプチド模倣物によって置き換えることができる。この文脈において、用語“対応する”とは、ペプチド基と比較した場合にペプチド模倣物が類似のサイズを有することを意味する。従って、２個のアミノ酸からなるペプチド基及び３個のアミノ酸からなるペプチド基は、それぞれ、対応するペプチド模倣物にサイズ制限を課す。本発明によるペプチド模倣物は、上記の代替主鎖及び／又は言及された任意の非タンパク質構成アミノ酸を使用でき、任意の非タンパク質構成アミノ酸のアミノ基及び／又はカルボン酸基は、上記代替主鎖を構成するためにさらに修飾されてもよい。
【００５５】
二次構造に関しては、βシート構造を取ることができるペプチド基、対応するペプチド模倣物又は主鎖が好適である。βシート構造を取ることができる具体的な主鎖は、ペプチド結合及び上記代替物などである。
【００５６】
上に開示されたように、Ｘは、前記ペプチド基のＣ末端アミノ酸のα炭素のカルボニル基の代わりをすることができる。言い換えると、そしてＸが好適なＣＯであるとすれば、Ｘは前記Ｃ末端アミノ酸のカルボニル基である。代替において、α炭素はＸで置き換えられる。その場合、前記ペプチド基のＣ末端アミノ酸は、切断(truncated)アミノ酸と見なすことができる。とは言え、それは正式には別のビルディングブロックと見なされ、プロテアソーム阻害薬のＳ１部位とも呼ばれる。
【００５７】
用語“ペプチド性”とは、前記基のアミノ酸を連結するペプチド結合のことである。ペプチド基のＣ末端は、Ｘに連結される末端である。ペプチド結合が逆転している、すなわちＣＯＮＨの代わりにＮＨＣＯである限りにおいて、これは用語“ペプチド模倣物”に該当する好適な態様である。
【００５８】
二つの好適な化合物の詳細な例示的合成手順は実施例に示される。以下では一般的な合成手順を開示する。
活性エステルの合成：Ａ）Ｂｏｃ−Ｌ−アミノ酸からのベータ−ケト酸形成、ベータ−カルボキシル部分の保護のためのエステル化。Ｂ）メチル化反応。Ｃ）Ｂｏｃ脱保護。Ｄ）ペプチドカップリング。Ｅ）エステルからベータ−ケト酸への鹸化（部分不安定）。Ｆ）Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドを用いた活性エステルの製造。
【００５９】
ベータ−ケトアルデヒドの合成：Ｇ）Ｂｏｃ−Ｌ−アミノ酸からワインレブアミド(Weinreb-Amide)の製造。Ｈ）アルファ−ジオキサシクロペンチルケトンを得るためのグリニャール反応。メチル化反応。Ｉ）Ｂｏｃ脱保護。Ｊ）ペプチドカップリング。Ｋ）ベータ−ケトアルデヒドへの酸化。
【００６０】
トリペプチド合成：Ｌ）エステル化によるＢｏｃ−Ｌ−アミノ酸のカルボキシル基の保護。Ｍ）Ｂｏｃ脱保護。Ｎ）Ｂｏｃ−Ｌ−アミノ酸とのペプチドカップリング。Ｏ）Ｂｏｃ脱保護。Ｐ）Ｎ−キャップ酸とのカップリング。Ｑ）エステルから酸への鹸化。
【００６１】
ペプチド基又はペプチド模倣物であるＲ１の代替として、プロテアソームのサブユニットβ１とβ２の間に結合する基が使用できる。好ましくは、前記基はアリールスルホンアミドで、アリールは好ましくはフェニルであり、アリールは以下に定義のＲ１２に連結されている。前記アリールスルホンアミドとＲ１２の間に更なる部分が存在してもよく、前記更なる部分は、好ましくは、以下に開示のように、サブユニットβ１とβ２の間に結合している特に好適な基の対応部分とイソステリック(isosteric)である。特に好適なのは、サブユニットβ１とβ２の間に結合している前記基が４−［２−（４−Ｒ１２−オキシ−フェニル）キノリン−４−イルカルボキサミド］ベンゼン  Ｎ−アセチルスルホンアミドである。Ｒ１２は、サブユニットβ１とβ２の間に結合している前記基をＸに連結するリンカーであり、好ましくは、Ｃ５〜Ｃ１０アルキル、Ｃ５〜Ｃ１０アルケニル又は−［Ｏ−（ＣＨ２）２］１−５で、前記リンカー中の１個又は複数個のＣ原子は、Ｏ及び／又はＮで置換されていてもよい。
【００６２】
前記アルケニル基は、一つ、二つ又は三つ以上の二重結合を含んでいてもよい。
これまで、基
【００６３】
【化１３】
2019525896.tif 000015
【００６４】
は、二重結合として表示されており、二重結合中に含まれる二つの結合のうちの一つは破線である。これは、ＹとＺが二重結合又は単結合のいずれかによって連結されていることを示す。
【００６５】
好適な態様において、
【００６６】
【化１４】
2019525896.tif 000016
【００６７】
は、Ｙ＝Ｚで、好ましくはＣＨ＝Ｏ又はＣＨ＝ＣＨ２から選ばれる。代替において、
【００６８】
【化１５】
2019525896.tif 000017
【００６９】
は、Ｙ−Ｚで、好ましくは、ＣＨ２−Ｉ、ＣＨ２−Ｂｒ、ＣＨ２−Ｃｌ、ＣＨ２−ＯＰＯ（ＯＨ）２、ＣＨ２−ＯＴｓ又はＣＯ−ＮＨＳから選ばれ、ＯＴｓはｐ−トルエンスルホニルオキシで、ＮＨＳはＮ−オキシスクシンイミドである。ＮＨＳ活性化エステルの代替として、当該技術分野で公知の他の活性化エステルも使用できる。
【００７０】
更なる代替の好適な態様において、
【００７１】
【化１６】
2019525896.tif 000018
【００７２】
は、Ｙ−Ｚで、好ましくは、Ｏ−Ｉ、Ｏ−Ｂｒ、Ｏ−Ｃｌ、Ｓ−Ｉ、Ｓ−Ｂｒ及びＳ−Ｉから選ばれる。
更なる好適な態様において、Ｒ２及びＲ３は同一で、好ましくはメチル、Ｈ、メトキシ又は−ＣＨ２ＯＨである。特に好適なのは、Ｒ２及びＲ３ともメチルであるか又はＲ２及びＲ３ともＨである。特別に好適なのは、Ｒ２及びＲ３ともメチルである。
【００７３】
好適なのは、ＸがＣＯである。
好適なのは、
【００７４】
【化１７】
2019525896.tif 000019
【００７５】
がＣＨ＝Ｏである。同じく好適なのは、
【００７６】
【化１８】
2019525896.tif 000020
【００７７】
がＣＯ−ＮＨＳである。
特に好適なのは、ＸがＣ＝Ｏで、
【００７８】
【化１９】
2019525896.tif 000021
【００７９】
がＣＨ＝Ｏ又はＣＯ−ＮＨＳである。
特に好適なのは、ＸがＣ＝Ｏで、
【００８０】
【化２０】
2019525896.tif 000022
【００８１】
がＣＨ＝Ｏ又はＣＯ−ＮＨＳで、Ｒ２及びＲ３ともメチルである。
以下の好適な態様は、標的指向部分Ｒ１の好適な実施のために捧げられる。Ｒ１の好適な態様のいずれも、Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｒ２及びＲ３の好適な態様のいずれとも組み合わせることができる。
【００８２】
好適な態様において、前記ペプチド基は３個のα−アミノ酸からなり、好ましくは、（ａ）Ｎ末端アミノ酸は、Ｓｅｒ（ＯＭｅ）、Ｌｅｕ、Ｐｈｅ及びＡｌａから選ばれ；中央のアミノ酸は、Ｓｅｒ（ＯＭｅ）、Ｌｅｕ、Ｐｈｅ及びＡｌａから選ばれ；及び／又はＣ末端アミノ酸は、Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、Ｌｅｕ、Ｓｅｒ（ＯＭｅ）及びＡｌａから選ばれるか；又は（ｂ）前記ペプチド基は、Ｓｅｒ（ＯＭｅ）−Ｓｅｒ（ＯＭｅ）−Ｐｈｅ、Ｌｅｕ−Ｌｅｕ−Ｔｙｒ又はＡｌａ−Ａｌａ−Ａｌａからなる。
【００８３】
前記Ｎ末端アミノ酸は、阻害薬のＳ３部位を規定する部分とも呼ばれる。前記中央のアミノ酸はＳ２部位を規定する。前記Ｃ末端アミノ酸はＳ１部位を規定する。
更なる好適な態様において、送達を増強する前記基が存在し、Ｒ１１−ＣＯ、Ｒ１１−ＣＳ−、又はＲ１１−ＳＯ２−であり、Ｒ１１は以下の置換又は非置換基から選ばれ、基は、カルボシクリル、ヘテロカルボシクリル、カルボシクリルアルキル、ヘテロカルボシクリルアルキル、アルキルヘテロカルボシクリルアルコキシヘテロカルボシクリル、アルコキシアルキルヘテロカルボシクリル、ヘテロカルボシクリルアミノ、ヘテロカルボシクリルアルキルヘテロカルボシクリル、及びアルキルヘテロカルボシクリルアルキルヘテロカルボシクリルであり、アルキルは、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、好ましくはメチルであり、置換基は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、好ましくはメチル又はエチル、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ、好ましくはメトキシ又はエトキシ、ヒドロキシ及び／又はハロゲン、好ましくはＣｌ、Ｂｒ又はＩであり、そしてヘテロ原子は、Ｏ、Ｎ及び／又はＳである。
【００８４】
Ｒ１１−ＣＯは特に好適である。
Ｒ１１はヘテロカルボシクリルであるのが特に好適である。
用語“カルボシクリル”は、環が炭素原子を含む環分子を指す。環は炭素原子だけによって形成されうるが、そうである必要はない。従って、１個、２個又は３個以上のヘテロ原子が存在してもよい。環は飽和していてもよく、その場合は環状アルカンということになろうが、任意に１個又は複数個のヘテロ原子を含んでいてもよい。環は、一つ、二つ又は三つ以上の二重結合を含有していてもよい。前記二重結合が共役している場合、カルボシクリルはアリール部分である。
【００８５】
特に好適な態様において、（ａ）前記カルボシクリルはアリール又はビアリールで、アリールは単環式又は二環式であり、好ましくはフェニル又はナフチルである；及び（ｂ）前記ヘテロカルボシクリルはヘテロアリールで、ヘテロアリールは単環式又は二環式のビヘテロアリール、アリールヘテロアリール、ヘテロアリールアリール又はヘテロシクロアルキルであり、ヘテロアリールは、好ましくは、フリル、チエニル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、ピラゾリル、イミダゾリル、チアゾリル、ピリジニル、ピラジニル、ピリダジニル又はキノリニルであり、アリールは好ましくはフェニルであり、ヘテロシクロアルキルは、好ましくはモルホリニル又はテトラヒドロフラニルである。
【００８６】
特に好適なのは、ヘテロカルボシクリルがヘテロアリール、特に単環式ヘテロアリールである。
特に好適な態様において、Ｒ１１は、２−メチルチアゾール−５−イル；４−モルホリニルメチル；１，４−ジクロロ  ２−フェニル；６−フェニルピリジン−２−イル；ピラジン−２−イル；３−フリル；２−チエニル；５−オキサゾリル；５−イソオキサゾリル；（５−Ｍｅ）−３−イソオキサゾリル；（５−ｉＰｒ）−３−イソオキサゾリル；（５−ＭｅＯＣＨ２）−３−イソオキサゾリル；３−ピラゾリル；２−イミダゾリル；（Ｎ−Ｍｅ）−３−ピラゾリル；（Ｎ−Ｍｅ）−２−イミダゾリル；（５−Ｍｅ）−３−ピラゾリル；４−ピリジニル；４−ピリダジニル；２−（Ｒ）−テトラヒドロフラニル；２−（Ｓ）−テトラヒドロフラニル；（５−Ｍｅ）−３−イソオキサゾリル−ＮＨ−；ピラジン−２−イル；ナフタ−２−イル；キノリン−２−イル；４−ビフェニル；３−ビフェニル；  ４−フェニルピリジン−２−イル；３−フェニル−ピリジン−２−イル；５−フェニルピラジン−２−イル；６−フェニルピラジン−２−イル；２−フェニル−チアゾール−４−イル；及び５−Ｒ１１１−イソオキサゾール−３−イルから選ばれ；
式中、Ｒ１１１は、メチル、４−モルホリニルメチル、１，２，４−トリアゾリルメチル、イミダゾリルメチル及びＮ−メチルピペラジニルメチルから選ばれる。
【００８７】
特に好適なのは、Ｒ１１が２−メチルチアゾール−５−イルである。
第一の側面の特に好適な化合物は、式（IIa）及び（IIb）：
【００８８】
【化２１】
2019525896.tif 000023
【００８９】
である。式中、Ｒ１は、Ｒ１１−ＣＯ−Ｓｅｒ（ＯＭｅ）−Ｓｅｒ（ＯＭｅ）−ＮＨ−ＣＨ（ＣＨ２−Ｃ６Ｈ５）であり、Ｒ１１は上記定義の通りであり、最も好適なＲ１は、２−メチルチアゾール−５−イルカルボニル  Ｓｅｒ（ＯＭｅ）−Ｓｅｒ（ＯＭｅ）−ＮＨ−ＣＨ（ＣＨ２−Ｃ６Ｈ５）である。
【００９０】
第二の側面において、本発明は、第一の側面で定義された化合物の、プロテアソーム阻害薬としての使用を提供する。
第一の側面による一つ又は複数の化合物が使用できる。
【００９１】
好ましくは、前記プロテアソームは、２０Ｓプロテアソームとしても知られるプロテアソームコア粒子（ＣＰ）である。好適な態様において、構成的コア粒子（ｃＣＰ）が使用される。あるいは、免疫プロテアソーム（ｉＣＰ）又は胸腺プロテアソーム（ｔＣＰ）などの組織特異的プロテアソームサブタイプが使用されてもよい。
【００９２】
本発明によるプロテアソーム阻害薬は、プロテアソームの一つ又は複数のタンパク質分解活性を阻害する化合物である。プロテアソームは複数のタンパク質分解部位を含む。好ましくは、前記タンパク質分解部位は次の通りである。カスパーゼ様タンパク質分解活性を有する部位、トリプシン様タンパク質分解活性を有する部位及びキモトリプシン様タンパク質分解活性を有する部位。本発明によるプロテアソーム阻害薬は、これらの部位の少なくとも一つを阻害できる。好適なのは、これらの部位の二つ又は全三つを阻害できる化合物である。
【００９３】
それに関連して、本発明は、第三の側面においてプロテアソームの阻害法を提供する。前記方法は、プロテアソームと第一の側面で定義された化合物とを接触させることを含むが、ただし、療法によるヒト又は動物身体の治療法及びヒト又は動物身体に実施される診断法は除外される及び／又は前記方法はインビトロ又はエクスビボで実施される。
【００９４】
また、提供されるのはプロテアソームの阻害法であり、前記方法は、プロテアソームと第一の側面で定義された化合物とを接触させることを含む。該方法はインビボで実施されうる。
【００９５】
前記接触は、前記化合物とプロテアソーム間の物理的接触を可能にする条件下で実施されると理解される。適切な条件は、緩衝水溶液などの水溶液を含む。例示的条件は、本明細書中の実施例に見出すことができる。
【００９６】
実施例には、本発明によるプロテアソーム活性アッセイも含まれる。
好適なプロテアソーム活性アッセイは次の通りである。活性アッセイは、ペプチド主鎖にＮ末端で融合された発蛍光団ＡＭＣからなる７−アミノ−４−メチル−クマリン（ＡＭＣ）基質の切断に基づく。これらの基質は、切断されたＡＭＣが蛍光を示すので、蛍光発生性である（発光波長：３８０ｎｍ；発光波長：４６０ｎｍ）。活性部位ごとに特定の基質が使用される（キモトリプシン様部位の場合ＬＬＶＹ−ＡＭＣ、カスパーゼ様部位の場合ＬＬＥ−ＡＭＣ、及びトリプシン様部位の場合ＲＬＲ−ＡＭＣ）。プロテアソーム活性は、最初に阻害薬と基質を同時にアッセイ緩衝液中で混合し、３７℃で３分間インキュベーションすることによりモニターされる。５０ｎＭのプロテアソームの添加及び混合後、蛍光の増大（励起波長：３８０ｎｍ；発光波長：４６０ｎｍ）を蛍光分光計を用いてモニターする。ＤＭＳＯ濃度は全測定とも≦２％に維持される。蛍光読み出しはプロテアソーム活性と相関する。この手順は、阻害の一次速度定数を決定するのに利用される。酵素活性を５０％低減するのに必要な阻害薬濃度であるＩＣ５０は、様々な阻害薬濃度でプロテアソーム活性を測定することによって決定できる。
【００９７】
第四の側面において、本発明は、第一の側面で定義された化合物を含む又は該化合物からなる医薬又は医薬を開発するためのリード化合物を提供する。
“医薬(medicament)”及び“医薬組成物(pharmaceutical composition)”という用語は本明細書においては同等に使用される。本発明による医薬組成物は、薬学的に許容可能な担体、希釈剤又は賦形剤を含みうる。
【００９８】
適切な薬学的に許容可能な担体、賦形剤及び／又は希釈剤の例は、当該技術分野で周知であり、リン酸緩衝生理食塩水、水、エマルション、例えば油／水エマルション、様々な種類の湿潤剤、無菌溶液などを含む。そのような担体を含む組成物は、周知の慣用法によって製剤化できる。これらの医薬組成物は適切な用量で対象に投与できる。適切な組成物の投与は、様々な方法、例えば静脈内、腹腔内、皮下、筋肉内、局所、皮内、鼻腔内又は気管支内投与によって実施できる。前記投与は注射によって実施されるのが特に好適である。組成物は、例えば、外部又は内部標的部位への微粒子銃送達(biolistic delivery)によって標的部位に直接投与することもできる。投与計画は、主治医及び臨床因子によって決定される。医学の分野ではよく知られている通り、任意の一人の患者への投与は、患者のサイズ、体表面積、年齢、投与される特定の化合物、性別、投与の時間及び経路、全体的な健康状態、及び併用投与されるその他の薬物など、多数の因子に依存する。医薬活性物質は、用量あたり１ｎｇ〜１０ｍｇ／ｋｇ体重の量で存在しうるが、この例示的範囲より少ない又は多い用量も、特に前述の因子を考慮することにより、想定される。計画が連続注入の場合、１分あたり体重１キログラムにつき１μｇ〜１０ｍｇ単位の範囲でもあるべきである。好適な用量は、約１０〜約４０ｍｇ／ｍ２体表面積の範囲であり、これは約０．２５〜約１ｍｇ／ｋｇ体重に相当する。
【００９９】
本発明の第一の側面による一つ又は複数の化合物が、本発明による医薬に含まれる唯一の医薬活性物質である。あるいは、一つ、二つ又は三つ以上の更なる医薬活性物質が存在してもよい。前記の更なる医薬活性物質は、好ましくは、公知のプロテアソーム阻害薬及び／又は多発性骨髄腫を治療するための治療薬から選ばれる。公知のプロテアソーム阻害薬は上で論じ、ボルテゾミブ、カルフィルゾミブ、イキサゾミブ、マリゾミブ、オプロゾミブ、エポキソミシン、ジヒドロエポネマイシンを含む。多発性骨髄腫を治療するための例示的薬剤は、レナリドミド及びデキサメタゾンのほか、後者二つの組合せである。
【０１００】
リード化合物から医薬への開発は、リード化合物の最適化としても知られている。
リード化合物の薬理学的性質の最適化法は当該技術分野で公知であり、（ｉ）改変された作用部位、活性スペクトル、臓器特異性、及び／又は（ii）改良された効能、及び／又は（iii）低減された毒性（改良された治療指数）、及び／又は（iv）低減された副作用、及び／又は（ｖ）改変された治療効果の開始、効果の期間、及び／又は（vi）改変された薬物動態パラメーター（再吸収、分布、代謝及び排出）、及び／又は（vii）改変された物理化学パラメーター（溶解度、吸湿性、色、味、匂い、安定性、状態）、及び／又は（viii）改良された全般的特異性、臓器／組織特異性、及び／又は（ix）最適化された適用形態及び経路を達成するために、リード化合物を（ｉ）カルボキシル基のエステル化、又は（ii）カルボン酸によるヒドロキシル基のエステル化、又は（iii）ヒドロキシル基の、例えばホスフェート、ピロホスフェート又はスルフェート又はヘミスクシネートへのエステル化、又は（iv）薬学的に許容可能な塩の形成、又は（ｖ）薬学的に許容可能な錯体の形成、又は（vi）薬理学的に活性なポリマーの合成、又は（vii）親水性部分の導入、又は（viii）アロメート(aromates)又は側鎖上の置換基の導入／交換、置換基パターンの変更、又は（ix）イソステリック又はバイオイソステリック部分の導入による修飾、又は（ｘ）同族化合物の合成、又は（ix）分岐側鎖の導入、又は（xii）アルキル置換基の環状類似体への変換、又は（xiii）ヒドロキシル基のケタール、アセタールへの誘導体化、又は（xiv）アミド、フェニルカルバメートへのＮ−アセチル化、又は（xv）マンニッヒ塩基、イミンの合成、又は（xvi）ケトン又はアルデヒドから、シッフ塩基、オキシム、アセタール、ケタール、エノールエステル、オキサゾリジン、チアゾリジン又はそれらの組合せへの変換によって修飾する方法を含む。
【０１０１】
上記の様々な工程は当該技術分野で一般的に知られている。それらは、定量的構造作用関係（ＱＳＡＲ）解析（Ｋｕｂｉｎｙｉ，“Ｈａｕｓｃｈ−Ａｎａｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ”，ＶＣＨ  Ｖｅｒｌａｇ，Ｗｅｉｎｈｅｉｍ，  １９９２）、コンビナトリアルバイオケミストリー、古典的化学及びその他（例えば、Ｈｏｌｚｇｒａｂｅ  ａｎｄ  Ｂｅｃｈｔｏｌｄ，  Ｄｅｕｔｓｃｈｅ  Ａｐｏｔｈｅｋｅｒ  Ｚｅｉｔｕｎｇ  １４０（８），８１３−８２３，２０００参照）を含む又はそれらに依拠している。
【０１０２】
第五の側面において、本発明は、第一の側面で定義された化合物を、がん、自己免疫疾患、筋ジストロフィー、肺気腫、又はがんもしくはＡＩＤＳに随伴する悪液質の治療、改善又は予防法に使用するために提供する。
【０１０３】
より一般的に言えば、本発明による化合物は、プロテアソームの阻害による治療、予防又は改善に適した任意の状態の治療、改善又は予防法に有用である。
好適な態様において、前記がんは、好ましくは、多発性骨髄腫（ＭＭ）（再発性及び難治性ＭＭを含む）；非ホジキンリンパ腫、例えばマントル細胞リンパ腫（ＭＣＬ）及びびまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫（ＤＬＢＣＬ）を含むＢ細胞リンパ腫、及びワルデンストレームマクログロブリン血症から選ばれるリンパ性悪性疾患である。
【０１０４】
更なる好適な態様において、前記自己免疫疾患は、関節リウマチ、全身性エリテマトーデス、シェーグレン症候群又は強皮症である。
第六の側面において、本発明は、プロテアソームを阻害できる化合物の同定法を提供し、前記方法は、式（III）：
【０１０５】
【化２２】
2019525896.tif 000024
【０１０６】
［式中、Ｒ４は有機基であり、Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｒ２及びＲ３は第一の側面又はその好適な態様に従って定義されている通りである］の試験化合物をプロテアソームと接触させることを含み、前記試験化合物の存在下で、その不在と比較したプロテオソームの活性低下は、前記試験化合物がプロテアソームを阻害できる化合物であることを示す。
【０１０７】
この側面はスクリーニング法に関連する。スクリーニングは、生化学的スクリーニング又は細胞スクリーニングでありうる。一般的に言えば、所与の標的分子（ここではプロテアソーム）の活性を阻害できる化合物を同定する目的のために、様々なアッセイ設計が利用可能である。確立された差異の一つが細胞アッセイと生化学アッセイの間にある。細胞アッセイは、時にインビボの状況をより密接に模倣していると見なされるが、任意の候補化合物は一般的に第一段階として細胞膜を通過しなければならないという欠点を抱えている。生化学アッセイはその点ではより単純である。標的（ここではプロテアソーム）は、水溶液中に富化された又は純粋な形態で提示できる。そのようなアッセイシナリオでは膜の障壁はない。けれども、条件は、療法を受ける生体中の環境からはさらに遠いものになりうる。
【０１０８】
スクリーニングの陰性対照は、上に開示された任意の試験化合物がないことである。陽性対照としては、第一の側面による一つ又は複数の化合物又は本明細書中に開示された公知のプロテアソーム阻害薬が使用できる。
【０１０９】
当該技術分野で公知の通り、スクリーニング法はハイスループット方式で実施できる。
従って、前記方法はハイスループット形式で実施できる。ハイスループットアッセイは一般的にマイクロタイタープレートのウェル中で実施できる。各プレートは、９６、３８４又は１，５３６個のウェルを有しうる。周囲温度以外の温度でのインキュベーションを含むプレートの取扱い、及びこれらの化合物とアッセイ混合物との接触は、好ましくは、分注装置を含む一つ又は複数のコンピュータ制御ロボットシステムによって実施される。大きなライブラリーの試験化合物をスクリーニングしなければならない場合及び／又はスクリーニングを短時間以内に実施しなければならない場合、例えば１０、２０、３０、４０、５０又は１００個の試験化合物の混合物を各ウェルに加えることができる。ウェルが生物活性を示した場合（この場合プロテアソームの阻害）、前記試験化合物の混合物を解析して、前記活性を生じた前記混合物中の一つ又は複数の試験化合物を同定すればよい。
【０１１０】
プロテアソームを阻害できる化合物はプロテアソーム阻害薬とも呼ばれる。
阻害は、好ましくは、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％又は少なくとも９０％の活性の低下になる。さらに好ましくは、活性の１０２倍、１０３倍、１０４倍、１０５倍、１０６倍、１０７倍、１０８倍又は１０９倍の低下である。
【０１１１】
当該技術分野で確立された阻害活性の尺度は、５０％の阻害が生じる阻害薬の濃度であるＩＣ５０値である。好ましくは、本発明の同定法によって同定されるプロテアソーム阻害薬ならびに第一の側面による化合物は、１桁のμＭ範囲、好ましくは１μＭ未満、さらに好ましくは１００ｎＭ未満、１０ｎＭ未満、１ｎＭ未満、又は１００ｐＭ未満のＩＣ５０値を示す。ＩＣ５０値は、好ましくは上記プロテアソーム活性アッセイを用いて決定される。
【０１１２】
第六の側面の方法に従って、Ｒ４は特に限定されない。実際、この方法の適用の一つは、更なる標的指向部分（本発明の第一の側面に関連して定義された標的指向部分とは異なりうる標的指向部分）を同定することである。
【０１１３】
上記の通り、Ｒ４は有機基である。それは２００〜１，０００Ｄａの分子量を有しうる。
好適な態様において、前記活性は、好ましくはカスパーゼ様活性、トリプシン様活性及びキモトリプシン様活性から選ばれるタンパク質分解活性である。
【０１１４】
更なる好適な態様において、前記プロテアソームは、インビトロ又はエクスビボの細胞中に含まれる。この好適な態様は細胞アッセイのことである。
好適な細胞アッセイは次の通りである。細胞（例えばＨＥＫ２９３）に、プロテアソーム活性のレポーター遺伝子構築物であるｐＺｓＰｒｏＳｅｎｓｏｒ−１ベクター（Ｃｌｏｎｔｅｃｈ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．社製）をトランスフェクトする。このベクターは、プロテアソームによる認識と分解を媒介する特定の分解モチーフにＣ末端で融合された不安定型緑色蛍光タンパク質変異体（ＺｓＧｒｅｅｎ）をコードしている。発現されたＺｓＧｒｅｅｎの蛍光読み出し（励起波長：４９３ｎｍ；発光波長：５０５ｎｍ）を使用してプロテアソーム活性をモニターする。プロテアソームの阻害は、ＧＦＰチャンネルにおける増大した蛍光シグナルと相関するＺｓＧｒｅｅｎの蓄積を起こす。
【０１１５】
第七の側面において、本発明は、式（IV）：
【０１１６】
【化２３】
2019525896.tif 000025
【０１１７】
［式中、Ａは、ＮＨ−ＮＨ２、Ｎ３及びクリックケミストリーの官能基から選ばれ；
Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｒ２及びＲ３は上記定義の通りである］の化合物を提供する。
第八の側面において、本発明は、式（IV）：
【０１１８】
【化２４】
2019525896.tif 000026
【０１１９】
［式中、Ａは、ＮＨ−ＮＨ２、Ｎ３及びクリックケミストリーの官能基から選ばれ；
Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｒ２及びＲ３は上記定義の通りである］の化合物の、プロテアソーム阻害薬の合成、薬学的に活性な薬剤の合成又は薬学的に活性な薬剤の開発のためのリード化合物の合成における使用を提供する。前記薬学的に活性な薬剤は、好ましくは、がん又は自己免疫疾患の治療又は予防法に使用するためのものである。
【０１２０】
本発明の後者二つの側面は、本発明によるプロテアソーム阻害薬の頭頂基又は弾頭に向けられる。
一般的に言えば、Ａは反応性基である。当該技術分野で確立された反応性基が使用できる。Ａの目的は、上に定義されたＲ１のような標的指向部分への頑健で不可逆的なカップリングを提供することである。反応性基Ａは、任意の標的指向部分への結合カップリングのために使用できる。標的指向部分へのカップリングにより、第一の側面による化合物が得られる。
【０１２１】
クリックケミストリーは、当該技術分野で確立された用語である。例えば、Ｋｏｌｂら（２００１）クリックケミストリー：少数の良好な反応からの多様な化学的機能(Click chemistry: diverse chemical function from a few good reactions)．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．４０（１１）：２００４；Ｓｌｅｔｔｅｎら（２００９）バイオ直交化学：官能性の海における選択性のフィッシング(Bioorthogonal Chemistry: Fishing for Selectivity in a Sea of Functionality)．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．４８：６９９８；Ｊｅｗｅｔｔら（２０１０）化学生物学におけるＣｕフリーのクリック付加環化反応(Cu-free click cycloaddition reactions in chemical biology)．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｒｅｖ．３９（４）：１２７２；Ｂｅｓｔら（２００９）クリックケミストリー及びバイオ直交反応：生体分子の標識における前例のない選択性(Click Chemistry and Bioorthogonal Reactions: Unprecedented Selectivity in the Labeling of Biological Molecules)．Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．４８：６５７１；及びＬａｌｌａｎａら（２０１１）ヒュスゲンのアジド−アルキン付加環化による生体分子結合のための信頼性のある効率的な手順(Reliable and Efficient Procedures for the Conjugation of Biomolecules through Huisgen Azide-Alkyne Cycloadditions)．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．５０：８７９４参照。
【０１２２】
本明細書、特に特許請求の範囲において特徴付けされている態様に関して、従属クレームで言及されている各態様は、前記従属クレームが従属する各クレーム（独立又は従属）の各態様と組み合わされるものとする。例えば、３個の代替物Ａ、Ｂ及びＣを列挙している独立クレーム１、３個の代替物Ｄ、Ｅ及びＦを列挙している従属クレーム２、及びクレーム１と２に従属し、３個の代替物Ｇ、Ｈ及びＩを列挙しているクレーム３の場合、本明細書は、特に断りのない限り、組合せＡ、Ｄ、Ｇ；Ａ、Ｄ、Ｈ；Ａ、Ｄ、Ｉ；Ａ、Ｅ、Ｇ；Ａ、Ｅ、Ｈ；Ａ、Ｅ、Ｉ；Ａ、Ｆ、Ｇ；Ａ、Ｆ、Ｈ；Ａ、Ｆ、Ｉ；Ｂ、Ｄ、Ｇ；Ｂ、Ｄ、Ｈ；Ｂ、Ｄ、Ｉ；Ｂ、Ｅ、Ｇ；Ｂ、Ｅ、Ｈ；Ｂ、Ｅ、Ｉ；Ｂ、Ｆ、Ｇ；Ｂ、Ｆ、Ｈ；Ｂ、Ｆ、Ｉ；Ｃ、Ｄ、Ｇ；Ｃ、Ｄ、Ｈ；Ｃ、Ｄ、Ｉ；Ｃ、Ｅ、Ｇ；Ｃ、Ｅ、Ｈ；Ｃ、Ｅ、Ｉ；Ｃ、Ｆ、Ｇ；Ｃ、Ｆ、Ｈ；Ｃ、Ｆ、Ｉに対応する態様を明確に開示していると理解される。
【０１２３】
同様に、そしてまた独立及び／又は従属クレームが代替物を列挙していない場合、従属クレームが複数の先行クレームを参照しているならば、それによってカバーされている主題の任意の組合せが明示的に開示されていると理解される。例えば、独立クレーム１、クレーム１を参照している従属クレーム２、及びクレーム２及び１の両方を参照している従属クレーム３の場合、クレーム３及び１の主題の組合せは、明白かつ明確に、クレーム３、２及び１の主題の組合せと同様に開示されていることになる。さらに、クレーム１〜３のいずれか１項を参照している従属クレーム４が存在する場合、クレーム４及び１、クレーム４、２及び１、クレーム４、３及び１、ならびにクレーム４、３、２及び１の主題の組合せが明白かつ明確に開示されていることになる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】図１は、エポキシケトンクラスのプロテアソーム阻害薬の代表的メンバーの化学構造を示す。示されているのは、細菌株から単離された天然産物のエポキソミシン（右上）及びジヒドロエポネマイシン（右下）である。同じく描かれているのは、親天然産物分子の合成誘導体である。カルフィルゾミブ（左上）は、多発性骨髄腫の治療薬として最近承認され、現在は他のがんの治療のための臨床試験中である。オプロゾミブは現在、いくつかのがんの治療のための経口利用可能な多能性阻害薬として臨床試験中である。
【図２】図２は、エポキシケトン阻害薬と複合体化したヒト２０Ｓプロテアソームの共結晶構造の結晶構造を示す。カルフィルゾミブ（左上）、オプロゾミブ（左下）、エポキソミシン（右上）及びジヒドロエポネマイシン（右下）で阻害されたプロテアソーム活性部位について、２Ｆｏ−Ｆｃ電子密度マップが１．５σの等高線で示されている。電子密度マップは追加の炭素原子についての密度を明らかにしていることに注意する。いずれの場合も、モデル化された環状環構造は、エポキシケトン阻害薬と活性部位の触媒トレオニン側鎖との反応によって形成された１，４−オキサゼパン構造と一致している。
【図３−１】図３は、エポキシケトン阻害薬でプロテアソームが阻害されると、７員の１，４−オキサゼパン環構造が形成されていることの確認を示す。示されているのは、オプロゾミブ（左上）とジヒドロエポネマイシン（右上）の化学構造である。ケトンに対してα位の炭素に、オプロゾミブはメチル基を、ジヒドロエポネマイシンはメタノール基をそれぞれ含有していることが楕円によって強調されている。下のパネルは、オプロゾミブ（左下）及びジヒドロエポネマイシン（右下）で阻害されたβ５活性部位を、阻害薬、環状連結及びβ５Ｔｈｒ２について４σの等高線で描かれたオミットマップと共に示している。β５残基２、１９−２１、３３、４５−５０、１２９−１３１、１６９、１７０及びβ６の１２５、１２６の主鎖セグメントが、β５の側鎖Ｔｈｒ２、Ｔｈｒ２３、Ｌｙｓ３３、Ｓｅｒ１３０及びβ６の側鎖Ａｓｐ１２５、Ｐｒｏ１２６と共にスティックとして示されている。破線は水素結合（≦３．２Åの距離）を示す。それぞれの右下パネルに、阻害薬−Ｔｈｒ１連結の拡大図が、６σの等高線で描かれたオミットマップと共に示されている。電子密度マップは、メチル基及びメタノール基を含有するエポキソミシンの場合にキラル中心を支持しないことに注意する。このことが、提案された１，４−モルホリン環形成の機構という結果になるのであろう（左下）（Ｇｒｏｌｌら、上記引用）。ジヒドロエポネマイシン構造は、２個のメタノール基の存在と一致する電子密度を明らかにせず、ここでも１，４−モルホリン環形成が誤りであることを証明している（右下）。
【図３−２】図３は、エポキシケトン阻害薬でプロテアソームが阻害されると、７員の１，４−オキサゼパン環構造が形成されていることの確認を示す。示されているのは、オプロゾミブ（左上）とジヒドロエポネマイシン（右上）の化学構造である。ケトンに対してα位の炭素に、オプロゾミブはメチル基を、ジヒドロエポネマイシンはメタノール基をそれぞれ含有していることが楕円によって強調されている。下のパネルは、オプロゾミブ（左下）及びジヒドロエポネマイシン（右下）で阻害されたβ５活性部位を、阻害薬、環状連結及びβ５Ｔｈｒ２について４σの等高線で描かれたオミットマップと共に示している。β５残基２、１９−２１、３３、４５−５０、１２９−１３１、１６９、１７０及びβ６の１２５、１２６の主鎖セグメントが、β５の側鎖Ｔｈｒ２、Ｔｈｒ２３、Ｌｙｓ３３、Ｓｅｒ１３０及びβ６の側鎖Ａｓｐ１２５、Ｐｒｏ１２６と共にスティックとして示されている。破線は水素結合（≦３．２Åの距離）を示す。それぞれの右下パネルに、阻害薬−Ｔｈｒ１連結の拡大図が、６σの等高線で描かれたオミットマップと共に示されている。電子密度マップは、メチル基及びメタノール基を含有するエポキソミシンの場合にキラル中心を支持しないことに注意する。このことが、提案された１，４−モルホリン環形成の機構という結果になるのであろう（左下）（Ｇｒｏｌｌら、上記引用）。ジヒドロエポネマイシン構造は、２個のメタノール基の存在と一致する電子密度を明らかにせず、ここでも１，４−モルホリン環形成が誤りであることを証明している（右下）。
【図４】図４は、エポキシケトン阻害薬とプロテアソーム活性部位トレオニン１との間に生ずる連結に１，４−モルホリン環構造をモデル化しようとする試みを示す。示されているのは、１，４−オキサゼパン連結及び試みの１，４−モルホリン連結によって阻害されたプロテアソーム活性部位（主鎖）の重ね合わせである。試みの１，４−モルホリン精密化により、阻害薬のメチル基とＲ１９及びＹ１６９の主鎖カルボニル原子にファンデルワールスクラッシュが起きていることが明らかである。さらに、５シグマで強い負の差密度が１，４−モルホリン連結のＣ５メタノール原子で見えている。正の密度は、１，４−オキサゼパン連結の４及び５位で見えている。これらの知見から、エポキシケトンで阻害されたプロテアソーム活性部位における１，４−モルホリン環の形成は完全に排除される。
【図５】図５は、プロテアソーム触媒活性の酵素的特徴付けを示す。測定は、方法に記載されているようにして実施された。左パネルに典型的な動力学的実験を示す。タンパク質分解的切断によって放出されたＡＭＣの蛍光シグナルの増大が時間に対してプロットされている。左のウィンドウには酵素的ペプチド切断の活性化相が示されているが、右ウィンドウには定常相が示されている。右パネルには、我々の方法によって精製されたヒト２０Ｓプロテアソームの比活性が、それぞれ定常前相(pre-steady-state)（活性化前）又は定常相について示されている。右パネルに示されている等式は、実験データに対するフィッティングを実施するために使用された。Ｆ０は初期蛍光、ΔＦｓｓ：測定の定常部分における蛍光の増大、ｋａｃｔ：速度定数を示す。速度定数ｋａｃｔを用いた指数項は反応の活性化相を説明するために使用されている。
【実施例】
【０１２５】
実施例で本発明を説明する。
実施例１
結晶学
ヒト２０Ｓプロテアソームの初期位相をマウス２０Ｓ構造（ＰＤＢ  ＩＤ：３ＵＮＥ）を用いて分子置換により決定した。次いで、モデルを、Ｃｏｏｔでの双方向手動式モデル構築とＲｅｆｍａｃ５での精密化を数回行うことにより、最適化した。得られた構造は、Ｒｗｏｒｋ＝１８％及びＲｆｒｅｅ＝２１％の典型的な値を有する優れた立体化学を示し、全６７２４残基の素晴らしい電子密度を明らかにし、そして精製及び結晶化に使用された緩衝液中に存在するいくつかのリガンドも明らかにしている。
【０１２６】
データセットを１．８Åの分解能に使用し、我々は参照モデルを創製した。ヒト２０Ｓプロテアソームに関するこの優れたモデルが利用できることで、今の構造決定は、関連結晶からの統合されスケール化されたＸ線データに対して参照モデルを自動精密化することにより、数分で行える。次に、結合リガンドは、差密度マップ(difference density maps)で迅速に同定及びＣｏｏｔで双方向的にモデル化できる。
【０１２７】
ネイティブ結晶を図１に示されたエポキシケトン阻害薬と共に浸漬した。１．９〜２．１Åの分解能（現在利用できる構造より０．３〜０．５Å良好な分解能）で、これらの阻害薬と複合体を形成したヒト２０Ｓプロテアソームの共結晶構造を解析した。驚くべきことに、これらの共結晶構造の精密化後（これにより、ヒト２０Ｓプロテアソームの全部分を原子分解能でモデル化することが可能となる）、推定された阻害状態での１，４−モルホリン環構造を視覚化することはできなかった。新規エポキシケトン／ヒト２０Ｓプロテアソーム共結晶構造の電子密度マップはすべての場合で１，４−モルホリン６員環の形成とは符合しなかった。代わりに、追加の原子についての密度がはっきりと見え、これは７員環構造に一致している。実際、エポキシケトン阻害薬と活性部位触媒トレオニンアミノ酸との反応によって形成された、阻害状態で視認できる環状分子のモデル化により、それが１，４−オキサゼパン７員環構造を表すことが明らかとなった（図２）。
【０１２８】
１，４−オキサゼパン構造の観察は、以前に推定されていたエポキシケトンによる２０Ｓプロテアソームの化学阻害機構と対照をなす。そこで、この７員環構造の観察が真実であり、阻害されたプロテアソーム活性部位における１，４−オキサゼパン構造のモデル化が正当であることを保証するために対照実験を行った。さらに、この対照実験で、プロテアソームの阻害で７員環構造が形成される化学阻害機構への洞察も提供されるはずである。この対照実験のために、エポキシケトン阻害薬のエポキソミシン及びジヒドロエポネマイシンを用いて決定された共結晶構造が比較された。エポキソミシンは、推定１，４−モルホリン阻害環構造の形成のために求核攻撃が起こると推定されている炭素原子の位置にメチルリガンドを有するエポキシド基を含有している（図３、左上）。さらに、推定１，４−モルホリン構造の形成後、ケトンに対してα位の炭素原子でのエポキシドの開環は、メチル基とメタノール基の両方を含有する立体中心をもたらすはずである（図３、右パネル）（Ｇｒｏｌｌら、上記引用）。これに対し、ジヒドロエポネマイシンは、提案された１，４−モルホリン阻害環構造の形成のために求核攻撃が起こると推定される炭素原子に既にメタノールリガンドを含有している（図３、右上）。その結果、提案された１，４−モルホリン構造の形成後、ケトンに対してα位の炭素原子でのエポキシドの開環は、２個のメタノール基を含有する非キラル中心をもたらすはずである。両共結晶構造が決定された分解能では（１．９及び２．０Å）、これが本当なら検証することが可能である。しかしながら、驚くべきことに、両構造の電子密度マップから、阻害状態は、ケトンに対してβ位の求電子性炭素原子の共有結合的攻撃によって形成されることが明らかになり（図３、下パネル）、エポキソミシンの場合のメタノール基及びジヒドロエポネマイシンの２個のメタノール基に対応する電子密度が認められないことにより、１，４−モルホリン環構造が阻害状態で形成される可能性が排除された。
【０１２９】
１，４−モルホリン環構造連結によるジヒドロエポネマイシン複合体の活性部位における電子密度をモデル化しようとする試みは失敗に終わった（図４）。１，４−モルホリン連結の精密化の結果、Ｎ４−炭素結合の０．１〜０．２Åの伸長、Ｃ５−アルコール炭素結合の０．１Åの短縮、及びメチル−Ｃ５−アルコール結合角の期待値からの−２０度の逸脱を特徴とするひどく歪んだ分子幾何構造(molecular geometry)が得られた。さらに、メチル炭素は、アルギニン１９及びチロシン１６９主鎖の酸素原子に対して３．０Åのファンデルワールス距離を示したが、これは近すぎる。さらに、この１，４−モルホリン環の精密化後、１，４−モルホリン環モデルのＣ５メタノール酸素の位置で５シグマレベルの等高線で描かれた差マップに強い負の差密度ピーク、ならびに我々の１，４−オキサゼパン環モデルの４及び５位の近くに４．５シグマレベルの等高線で描かれた正の密度ピークが残っていた。これに対し、２．３シグマより大きい等高線で描かれた密度マップでは、精密化された１，４−オキサゼパン連結に残留差（負も正も）密度は存在しなかった。
【０１３０】
実施例２
合成
【０１３１】
【化２５】
2019525896.tif 000027
【０１３２】
スキーム３：ＮＨＳ−エステルの合成。詳細は以下に示す。工程Ａ〜Ｆ参照。
【０１３３】
【化２６】
2019525896.tif 000028
【０１３４】
スキーム４：β−ケトアルデヒドの合成。詳細は以下に示す。工程Ｇ〜Ｋ参照。
【０１３５】
【化２７】
2019525896.tif 000029
【０１３６】
スキーム５：トリペプチドの合成。詳細は以下に示す。工程Ｌ〜Ｑ参照。
Ａ）Ｎ−Ｂｏｃ−Ｌ−フェニルアラニン（１）のＣＨ２Ｃｌ２中溶液に、ＥＤＣ（１当量）、ＤＭＡＰ（１当量）及びメルドラム酸（１当量）を加える。反応を室温で１７時間撹拌した後、１ＭのＨＣｌに注ぐ。層が分離するので、水性層をＣＨ２Ｃｌ２で３回抽出する。有機層を合わせ、ブラインで洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、真空下で濃縮する。残渣をトルエン中で８０℃に加熱し、ベンジルアルコール（１当量）の添加後、４時間加熱する。溶媒を真空中で除去し、残渣をフラッシュクロマトグラフィーと酢酸エチルによる溶離により精製し、（２）を得る。
【０１３７】
Ｂ）（２）、ヨウ化メチル（３当量）及び炭酸カリウム（２当量）のアセトン中溶液を還流下で１７時間加熱する。２体積当量の水を加え、得られた混合物を２体積当量の酢酸エチルで３回抽出する。有機物を合わせ、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、真空下で濃縮する。残渣を、分取ＨＰＬＣにより、水中０．１％ギ酸からアセトニトリル中０．１ギ酸へのグラジエントを用いて精製し、（３）を得る。
【０１３８】
Ｃ）（３）の溶液を、ＣＨ２Ｃｌ２中１０％ＴＦＡ溶液中で１７時間、室温で撹拌する。その後、溶媒を真空中で除去し、（４）を得る。
Ｄ）ＣＨ２Ｃｌ２及びトリエチルアミン（０．００１当量）中（４）（１当量）に、（１９）（１当量）、ＨＯＢＴ（０．２当量）及びＥＤＣ（２当量）を加える。溶液を２５℃で２４時間撹拌した後、飽和炭酸水素ナトリウム溶液で３回、脱イオン水及びブラインで１回ずつ洗浄し、有機層をＭｇＳＯ４上で乾燥させる。溶媒を真空中で除去し、残渣をフラッシュクロマトグラフィーにより、１：１の酢酸エチル：ｎ−ヘキサンで溶離して精製し、（５）を得る。
【０１３９】
Ｅ）（５）を、水素雰囲気下（１ａｔｍ）、１０％Ｐｄ／Ｃを含有するメタノール中で撹拌する。２時間後、混合物をセライトを通してろ過し、溶媒を真空中で除去して生成物（６）を得る。
【０１４０】
Ｆ）ＣＨ２Ｃｌ２中（６）に、ＥＤＣ（２当量）及びＮ−ヒドロキシスクシンイミド（２当量）を加え、混合物を２時間撹拌する。次に、溶媒を真空中で除去し、残渣をフラッシュクロマトグラフィーにより、１：５の酢酸エチル：ｎ−ヘキサンで溶離して精製し、（７）を得る。
【０１４１】
Ｇ）Ｂｏｃ−Ｌ−フェニルアラニンのＣＨ２Ｃｌ２中撹拌溶液に、Ｏ，Ｎ−ジメチルヒドロキシルアミンヒドロクロリド（１当量）、トリエチルアミン（２当量）及びＢＯＰ（１当量）を加える。３．５時間後、溶液をＣＨ２Ｃｌ２で４倍に希釈し、３Ｍ  ＨＣＬで３回、飽和炭酸水素ナトリウムで３回、及びブラインで３回洗浄する。次に有機層をＭｇＳＯ４上で乾燥させ、溶媒を真空中で除去し、残渣をフラッシュクロマトグラフィーにより、１：３の酢酸エチル：ｎ−ヘキサンで精製し、（８）を得る。
【０１４２】
Ｈ）アルゴン雰囲気下、ＴＨＦ中のワインレブアミド（８）を０℃に冷却し、ＴＨＦ中１，３−ジオキサシクロペンチル−２−Ｍｇブロミド（５当量）を滴加する。反応を２５℃に到達させ、４時間の撹拌後、１ＭのＨＣｌでクエンチングし、沈殿物を形成させる。沈殿物をろ過により除去し、酢酸エチルで３回洗浄する。次に、合わせた有機物をブラインで洗浄し、ＭｇＳＯ４上で乾燥させ、溶媒を真空中で除去する。次に、残渣をフラッシュクロマトグラフィーにより、１：４の酢酸エチル：ｎ−ヘキサンを溶離液として用いてて精製し、（９）を得る。
【０１４３】
Ｉ）（９）の溶液を、ＣＨ２Ｃｌ２中１０％ＴＦＡ溶液中で１７時間、室温で撹拌する。その後、溶媒を真空中で除去し、（１０）を得る。
Ｊ）ＣＨ２Ｃｌ２及びトリエチルアミン（０．００１当量）中（１０）（１当量）に、（１９）（１当量）、ＨＯＢＴ（０．２当量）及びＥＤＣ（２当量）を加える。溶液を２５℃で２４時間撹拌した後、飽和炭酸水素ナトリウム溶液で３回、脱イオン水及びブラインで１回ずつ洗浄し、有機層をＭｇＳＯ４上で乾燥させる。溶媒を真空中で除去し、残渣をフラッシュクロマトグラフィーにより、１：１の酢酸エチル：ｎ−ヘキサンで溶離して精製し、（１１）を得る。
【０１４４】
Ｋ）（１１）及びｐ−ＴｓＯＨ（０．１当量）のアセトアルデヒド（０．５当量）中溶液をアルゴン雰囲気下１５℃で２３時間撹拌する。次に、溶媒を真空中で除去し、残渣をフラッシュクロマトグラフィーにより、１：５の酢酸エチル：ｎ−ヘキサンで溶離して精製し、（１２）を得る。
【０１４５】
Ｌ）Ｂｏｃ−メチルセリン（１３）のＤＣＭ（ジクロロメタン）中溶液に、ＴＥＡ（トリエチルアミン）及びＤＭＡＰ（４−ジメチルアミノピリジン）を加える。得られた溶液を−５℃に冷却し、アルゴン雰囲気下、クロロギ酸ベンジルを添加漏斗から徐々に加える。反応を同じ温度に３時間維持した後、ブラインで希釈する。層を分離させ、水性層をＤＣＭで抽出する。有機層を合わせ、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させる。Ｎａ２ＳＯ４をろ過により除去し、揮発物を減圧下で除去する。得られた残渣をフラッシュクロマトグラフィーにより、ヘキサンと酢酸エチルの混合物を用いて精製し、中間体（１４）を白色固体として得る。
【０１４６】
Ｍ）中間体（１４）のＤＣＭ中０℃溶液に、ＴＦＡ（トリフルオロ酢酸）を漏斗から徐々に加える。反応を同じ温度に１時間維持し、濃縮し、高真空下で一晩乾燥させる。得られた残渣のＴＦＡ塩（１５）を次の工程にそれ以上精製せずに使用する。
【０１４７】
Ｎ）前述のＴＦＡ塩（１５）、Ｂｏｃ−メチルセリン（１３）、ＨＯＢｔ（ヒドロキシベンゾトリアゾール）、及びＨＢＴＵ（２−（１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イル）−１，１，３，３−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート）の、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）（６００ｍＬ）中の−５℃混合物に、ＤＩＥＡを添加漏斗から徐々に加える。反応を同じ温度に４時間維持した後、ＥｔＯＡｃ（エチルアセテート）及びブラインで希釈する。層を分離させ、水性層をＥｔＯＡｃで抽出する（２×３００ｍＬ）。有機層を合わせ、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させる。Ｎａ２ＳＯ４をろ過により除去し、揮発物を減圧下で除去する。得られた残渣をフラッシュクロマトグラフィーにより、ヘキサンと酢酸エチルの混合物を用いて精製し、ジペプチド（１６）を白色固体として得る。
【０１４８】
Ｏ）前述の中間体（１６）のＤＣＭ中０℃溶液に、ＴＦＡを添加漏斗から徐々に加えた。反応を同じ温度に２時間維持し、濃縮し、高真空下で一晩乾燥させる。得られた残渣のＴＦＡ塩（１７）を次の工程にそれ以上精製せずに使用する。
【０１４９】
Ｐ）ＴＦＡ塩（１７）、２−メチルチアゾール−５−カルボン酸、ＨＯＢｔ、及びＨＢＴＵのＴＨＦ中の−５℃混合物にＤＩＥＡを徐々に加える。反応を同じ温度に４時間維持した後、ＥｔＯＡｃ及びブラインで希釈する。層を分離させ、水性層をＥｔＯＡｃで抽出する。有機層を合わせ、Ｎａ２ＳＯ４上で乾燥させる。Ｎａ２ＳＯ４をろ過により除去し、揮発物を減圧下で除去する。得られた残渣をフラッシュクロマトグラフィーにより、ヘキサンと酢酸エチルの混合物を用いて精製し、ベンジルエステル（１８）を白色固体として得る。
【０１５０】
Ｑ）（１８）を、水素雰囲気下（１ａｔｍ）、１０％Ｐｄ／Ｃを含有するメタノール中で撹拌する。２時間後、混合物をセライトを通してろ過し、溶媒を真空中で除去して生成物（１９）を得る。
【０１５１】
実施例３
プロテアソームアッセイ
活性測定
好適なインビトロアッセイ
すべての動力学的測定は、ＦｌｕｏｒｏＭａｘ（登録商標）−４  蛍光分光光度計（Ｈｏｒｉｂａ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社）を用いて実施した。スクシニル−ロイシン−ロイシン−バリン−チロシン−７−アミド−４−メチルクマリン（Ｓｕｃ−ＬＬＶＹ−ＡＭＣ，Ｂａｃｈｅｍ社）を基質として用い、ヒト２０Ｓプロテアソームのβ５触媒活性部位のキモトリプシン様活性を測定した（Ｒ．Ｌ．Ｓｔｅｉｎ，Ｆ．Ｍｅｌａｎｄｒｉ，Ｌ．Ｄｉｃｋ，２０Ｓプロテアソームのキモトリプシン活性の動力学的特徴付け(Kinetic characterization of the chymotryptic activity of the 20S proteasome)．Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ３５，３８９９−３９０８（１９９６））。加水分解ＡＭＣの蛍光発光を４６０ｎｍで連続的にモニターした（λｅｘ＝３８０ｎＭ）。反応温度はすべての測定で３７℃に維持し、表Ｓ１に規定された酵素アッセイ用の反応緩衝液を使用した。Ｓｕｃ−ＬＬＶＹ−ＡＭＣ及び阻害薬（例えば、オプロゾミブ、ジヒドロエポネマイシン、Ｚ−ＬＬＹ−ケトアルデヒド；“Ｓｕｃ”はスクシニルを表し、“Ｚ”はベンジルオキシカルボニルを表す）をＤＭＳＯ中に溶解し、使用するまで−８０℃で保管した。ＤＭＳＯ濃度はいずれの測定でも２％（ｖ／ｖ）を超えなかった。Ｓｕｃ−ＬＬＶＹ−ＡＭＣ変換の動力学的特徴付けの場合、反応緩衝液中０．０３５ｍｇ／ｍＬ（５０ｎＭ）のヒト２０Ｓプロテアソームを３７℃で３分間プレインキュベートした。反応は基質の添加により開始され、蛍光シグナルは連続的に測定された。各阻害薬の阻害の一次速度定数を決定する場合、反応緩衝液、１５０μＭの基質、及びオプロゾミブ（５０μＭ）、ジヒドロエポネマイシン（５０μＭ）又はＺ−ＬＬＹ−ケトアルデヒド（１５μＭ）のいずれかを含有する反応混合物を３７℃で３分間プレインキュベートした。次に、反応をヒト２０Ｓプロテアソームの添加によって開始した（最終濃度５０ｎＭ）。蛍光シグナルを連続的に測定した。
【０１５２】
データは、ＯｒｉｇｉｎＰｒｏ  ９．１及びＫａｌｅｉｄａＧｒａｐｈ  ４．０３を用いて分析及びフィッティングを行った。図５に示された等式を用いて、キモトリプシン様触媒活性及び２０Ｓプロテアソームの触媒活性化を分析した。一次不活性化速度定数を決定する場合、Ｚ−ＬＬＹ−ケトアルデヒドの場合は二つの指数項、又はエポキシケトン（オプロゾミブ及びジヒドロエポネマイシン）の場合は二つの指数項と一つの線形項を含有する等式を使用した。二つの指数項の１項目は触媒活性化を説明するが、２項目の指数項は阻害作用による触媒不活性化を表す。エポキシケトンの場合の線形項は、不活性化後のプロテアソームの残存活性を説明するために使用された。
【０１５３】
代替の動力学的アッセイ
阻害薬結合の初期傾向を得るために、活性アッセイの時点測定を実施する。各活性部位について異なる濃度の２０Ｓプロテアソームを使用する。すなわち、ＣＬ（キモトリプシン様活性）及びＰＧＰＨ（ペプチジル−グルタミルペプチド加水分解活性）については０．０５ｍｇ／ｍｌ、及びＴＬ（トリプシン様活性）については０．０７５ｍｇ／ｍｌ。最終反応体積は３０μｌ／ウェルである。ブランク及び１００％初期活性反応を含め、合計５回の繰り返しを実施して平均二乗偏差（ＲＭＳＤ）を得る。手順は次の通りである。
（１）マスターミックスを製造する：それぞれの量のプロテアソーム（ＰＧＰＨ、ＴＬ、又はＣＬ活性測定に従って）。
（２）エッペンドルフ管に分析される各阻害薬の量を用意する；例えば、３０μｌ中に５００μＭ濃度のリガンドは、アッセイあたり１０ｍＭ阻害薬ストック溶液１．５μｌである。
（３）２８．５μｌのマスターミックスを各エッペンドルフ管に加える。この溶液を室温で１５分間インキュベートし、９６ウェルプレートの各ウェルに移す。
（４）インキュベーション後、カスパーゼ、キモトリプシン又はトリプシン部位用の基質の７．５ｍＭストック溶液１μｌを加え、最終基質濃度２５０μＭを得る。プレートを遠心分離し、ＲＴで１時間インキュベートする。
（５）３００μｌの緩衝液を反応に加え、その後、残存するプロテアソーム活性を、Ｅｘ（励起波長）３６０ｎｍ−Ｅｍ（発光波長）４６０ｎｍの蛍光により記録する。
（６）ブランク及び１００％初期活性を用いて残存活性を計算する。
【０１５４】
時点測定でプロテアソーム阻害が観察されたら、５０％阻害濃度（ＩＣ５０）測定が実施できる。次いで、残存活性のパーセンテージを各阻害薬の対数濃度に対してプロットする。得られたデータを、慣用の統計プログラム、例えば、Ｇｒｏｌｌ  Ｍ，Ｇａｌｌａｓｔｅｇｕｉ  Ｎ，Ｍａｒｅｃｈａｌ  Ｘら（２０１０），２０Ｓプロテアソーム阻害：天然産物ＴＭＣ−９５Ａの非共有性線形ペプチド模倣物の設計(20S Proteasome Inhibition: Designing Non-Covalent Linear Peptide Mimics of the Natural Product TMC-95A)。ＣｈｅｍＭｅｄＣｈｅｍ  ５：１７０１−１７０５に記載されているようなプログラムを用いてフィッティングする。
【０１５５】
アッセイに関する参考文献
活性アッセイの説明は、Ｇａｌｌａｓｔｅｇｕｉ，Ｎ．，＆  Ｇｒｏｌｌ，Ｍ．（２０１２）、動力学的研究及びＸ線結晶学研究を用いたプロテアソーム阻害薬の性質の分析(Analysing Properties of Proteasome Inhibitors Using Kinetic and X-Ray Crystallographic Studies)，Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｉｎ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ（Ｖｏｌ．８３２，ｐｐ．３７３−３９０）．ｄｏｉ：１０．１００７／９７８−１−６１７７９−４７４−２＿２６に見出すことができる。
【０１５６】
細胞アッセイ
更なる実施例は、Ｔａｋａｒａ／Ｃｌｏｎｔｅｃｈ社のＺセンサープロテアソームアッセイである。ＺｓＰｒｏＳｅｎｓｏｒ−１は、プロテアソーム感受性蛍光レポーターである。それは、明るい緑色蛍光タンパク質（Ｅｘｍａｘ＝４９６ｎｍ、Ｅｍｍａｘ＝５０６ｎｍ）と、プロテアソームによる迅速分解のためのタンパク質を標的とする分解ドメインとの融合物である。プロテアソーム活性の低下があると細胞は緑色蛍光を発する。
【０１５７】
代替法
Ｐｒｏｔｅａｓｏｍｅ−ＧｌｏＴＭ  キモトリプシン様、トリプシン様及びカスパーゼ様細胞ベースアッセイ（Ｐｒｏｍｅｇａ）。
【０１５８】
ＧＦＰ−アッセイ：Ｂｅｎｃｅ  Ｎ，Ｂｅｎｎｅｔｔ  Ｅ，Ｋｏｐｉｔｏ  Ｒ，Ｄｅｓｈａｉｅｓ  Ｒ．ユビキチン−プロテアソームシステムレポーターのＧＦＰ（ｕ）ファミリーの適用及び分析(Application and analysis of the GFP(u) family of ubiquitin-proteasome system reporters)．ユビキチン及びタンパク質分解(Ubiquitin and Protein Degradation)，Ｐｔ  Ｂ．２００５；３９９：４８１−４９０。
【０１５９】
免疫プロテアソームの細胞アッセイは次の通りである。
蛍光発生性インビトロアッセイ（免疫プロテアソーム）：（Ｂａｓｌｅｒ，Ｍ．，＆  Ｇｒｏｅｔｔｒｕｐ，Ｍ．（２０１２）．免疫プロテアソーム特異的阻害薬及びそれらの適用(Immunoproteasome-Specific Inhibitors and Their Application)．Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｉｎ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ（Ｖｏｌ．８３２，ｐｐ．３９１−４０１）．ｄｏｉ：１０．１００７／９７８−１−６１７７９−４７４−２＿２７）。
ＩＰ阻害薬が細胞透過性であるかどうかを試験するために、プロテアソーム免疫沈降に基づく以下の方法及びインビトロ活性アッセイが使用できる。手順は次の通りである。
（１）細胞培養培地中３７℃で、細胞を所望濃度のＩＰ阻害薬と共に２時間インキュベートする。我々は通常、マウスの脾細胞（サンプルあたり１個の脾臓）を使用する。対照として、阻害薬なしで同数の細胞を使用する。
（２）細胞をＰＢＳで３回洗浄し、非結合阻害薬を除去する。
（３）細胞を５００μｌの細胞溶解液で溶解し、氷上で２０分間インキュベートする。
（４）溶解物（ライセート）を２０，８００×ｇで１０分間遠心分離し、デブリを除去する。
（５）ペレットを廃棄し、３μｌのポリクローナルウサギ抗マウスプロテアソーム抗体及び５０μｌのプロテインＡマイクロビーズを上清に加え、氷上で３０分間インキュベートする。
（６）μカラムをマグネットに挿入する。
（７）μカラムを１ｍｌのＮＥＴ−ＴＯＮ緩衝液で平衡化する。
（８）ライセートをμカラムに装填し、フロースルーを廃棄する。
（９）カラムを１ｍｌのＮＥＴ−ＴＯＮ緩衝液で２回、ＮＥＴ−Ｔ緩衝液で３回洗浄する。
（１０）５０μｌの蛍光発生性基質を加え、カラムを３７℃で３０分間インキュベートする。
（１１）２００μｌの細胞溶解液を加え、溶出液を回収する。
（１２）１００μｌの溶出液中の蛍光を測定する（９６ウェルプレート、平底、黒）。溶出液中の蛍光は、カラムに保持されたプロテアソームの活性に対応する。
【０１６０】
ＬａｃＺアッセイ（免疫プロテアソーム）：Ｂａｓｌｅｒ，Ｍ．，＆  Ｇｒｏｅｔｔｒｕｐ，Ｍ．（２０１２）、免疫プロテアソーム特異的阻害薬及びそれらの適用、Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｉｎ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ（Ｖｏｌ．８３２，ｐｐ．３９１−４０１）．ｄｏｉ：１０．１００７／９７８−１−６１７７９−４７４−２＿２７参照。
多数のＭＨＣ−Ｉ拘束性ＣＤ８＋Ｔ細胞エピトープは、ＩＰサブユニットに依存性であることが記載されている。そのようなＴ細胞エピトープのプロセシングを調べることで、ＩＰ阻害薬の特異性を試験することができる。ＬＭＰ−７選択的阻害薬ＰＲ−９５７を分析するために、我々は、ＬＭＰ７依存性であると報告されている雄のＨＹ由来ＣＴＬエピトープＵＴＹ  ２４６−２５４を調べた。そこで、我々は、雄の脾細胞をＰＲ−９５７で処理し、ｌａｃＺアッセイでＵＴＹ  ２４６−２５４特異的Ｔ細胞ハイブリドーマの助けを借りて、ＭＨＣ−Ｉ提示ＵＴＹ  ２４６−２５４ペプチドを検出した。
（１）１匹の雄及び１匹の雌マウスの脾臓を取り出し、５ｍｌのＲＰＭＩ  １０％ＦＣＳ中に取る。
（２）脾臓をグリッドを通してプレスすることにより単一細胞懸濁液を製造する。
（３）細胞を３４７×ｇで５分間遠心分離し、上清を廃棄する。
（４）細胞を５ｍｌの予熱された１．６６％（ｗ／ｖ）のＮＨ４Ｃｌ溶液に再懸濁することにより（１５ｍｌ管）、赤血球を溶解する。
（５）室温で２分間インキュベートする。
（６）ＲＰＭＩ  １０％ＦＣＳで１５ｍｌまで満たし、細胞を３４７×ｇで５分間遠心分離し、上清を廃棄する。
（７）細胞を１５ｍｌのＰＢＳで洗浄し、細胞を３４７×ｇで５分間遠心分離し、上清を廃棄する。
（８）細胞を５ｍｌのＲＰＭＩ  １０％ＦＣＳ中に取り、Ｎｅｕｂａｕｅｒチャンバを用いて細胞をカウントする。
（９）ウェルあたり３ｍｌのＲＰＭＩ  １０％ＦＣＳ中で１０  ７脾細胞をインキュベートする（６ウェル組織培養プレート）。
（１０）所望量の阻害薬を加える。未処理及び処理サンプルの比較のために、阻害薬なしの雄脾細胞１ウェルが必要である。雌脾細胞の場合、阻害薬なしの１ウェルだけが必要である。
（１１）３７℃で一晩インキュベートする。
（１２）脾細胞を採取し、細胞を１５ｍｌのＰＢＳで２回洗浄し、脾細胞をカウントする。
（１３）ＲＰＭＩ  １０％ＦＣＳ中に１０７／ｍｌで細胞を再懸濁する。
（１４）９６ウェル丸底組織培養プレートを使用し、ウェルＡ１−Ｄ１にウェルあたり１５０μｌを加える。脾細胞の４回連続３倍希釈を行う（１００μｌ／ウェル）。
（１５）Ｔ細胞ハイブリドーマを採取し、カウントし、ＲＰＭＩ  １０％ＦＣＳ中に１０６／ｍｌで再懸濁する（我々はＵＴＹ  ２４６−２５４特異的Ｔ細胞ハイブリドーマ（５）を使用する）。
（１６）ウェルあたり１００μｌのＴ細胞ハイブリドーマを加える（Ａ１−Ａ４；Ｂ１−Ｂ４）。バックグラウンド対照として、サンプルの半分に（Ｃ１−Ｃ４；Ｄ１−Ｄ４）１００μｌのＲＰＭＩ  １０％ＦＣＳを加える。
（１７）雌脾細胞を陰性対照として使用し、未処理の雄脾細胞を陽性対照及び比較用として使用する。雌脾細胞に合成ペプチド（我々は１０−７Ｍの濃度でＵＴＹ  ２４６−２５４ペプチドを使用する）を加えて追加の陽性対照を作ることもできる。
（１８）３７℃で一晩インキュベートする。
（１９）プレートを５４１×ｇで９０秒間遠心分離し、上清を廃棄する。
（２０）１００μｌのｌａｃＺ緩衝液を加え、３７℃でインキュベートする。
（２１）色の変化が見えたら（およそ１〜３時間後）、５７０／６２０ｎｍで吸光度を測定する。
【０１６１】
実施例４
代替合成
トリペプチド２８５８４の合成
【０１６２】
【化２８】
2019525896.tif 000030
【０１６３】
スキーム１：トリペプチド２８５８４の合成
トリペプチド２８５８４の合成は、文献の手順に従って首尾よく実施された。ベンジルエステル２８５７９の形成は、４ｇの規模で実施され、４．６ｇの生成物が得られた（１Ｈ−ＮＭＲによる純度＞９５％、ＬＣ／ＭＳによる純度９８％、収率８２％）。
【０１６４】
続いて２８５７９のＢｏｃ脱保護により、４．８ｇの２８５８０が定量的収率及び１Ｈ−ＮＭＲによる純度９５％及びＬＣ／ＭＳによりる純度８６％でもたらされた。
ペプチドカップリングが２ｇ規模で実施され、１．８ｇの２８５８１が得られた（ＬＣ／ＭＳによる純度９５％、１Ｈ−ＮＭＲによる純度９０％、収率７３％）。
【０１６５】
２８５８２の合成は１．７ｇ規模で実施され、１．７ｇの生成物（２８５８２）がＴＦＡ塩として得られた（定量的収率、１Ｈ−ＮＭＲによる純度９０％）。
２−メチル−５−チアゾールカルボン酸の２８５８２とのアミド形成後、１．５ｇの２８５８３が得られた（収率８０％、１Ｈ−ＮＭＲによる純度９３％；ＬＣ／ＭＳでは＞９５％）。
【０１６６】
１０％Ｐｄ／Ｃによる２８５８３のベンジルエステル脱保護は、１．５ｇの規模で実施され、１．０ｇの２８５８４が得られた（収率７９％、１Ｈ−ＮＭＲ及びＬＣ／ＭＳによる純度９５％）。ベンジルエステル脱保護は触媒量より多い１０％Ｐｄ／Ｃが必要であることがわかった。迅速な脱保護のためには、２８５８３の使用量と比べて少なくとも等量のＰｄ／Ｃが必要である。
【０１６７】
ＮＨＳ−ケトエステル２８８８０及びチオエステル２９５０２、２９８６５の合成
【０１６８】
【化２９】
2019525896.tif 000031
【０１６９】
スキーム２：ＮＨＳ−ケトエステル２８８８０又はチオエステル２９５０２及び２９８６５の合成
メルドラム酸中間体２８８６４の形成は、文献に報告されているように、ＤＣＭ中でＮ−Ｂｏｃ−Ｌ−Ｌｅｕ−ＯＨ及びＥＤＣ／ＤＭＡＰを用いて実施された。これらの反応条件下では、副産物の複合混合物を伴う生成物が形成されることが観察された。一つの主要な副産物はＬＣ／ＭＳにより環化ロイシン誘導体と確認された。反応粗製物は１Ｈ−ＮＭＲによる測定でおよそ３０〜４０％の純度を有している。
【０１７０】
【化３０】
2019525896.tif 000032
【０１７１】
スキーム３：Ｎ−Ｂｏｃ−Ｌ−Ｌｅｕ−ＯＨから２８８６４への反応及び観察された環化副産物の形成
メルドラム酸ビルディングブロック開環のために２８８６４をベンジルアルコールで処理したところ、所望生成物２８８６５が得られた。６．７ｇの反応から１．７ｇの２８８６５が得られた（収率２６％、１Ｈ−ＮＭＲによる純度８５％）。
【０１７２】
２８８６５の二重アルキル化を、アセトン中、Ｋ２ＣＯ３の存在下、過剰のヨウ化メチルの使用により実施した。これにより２８８９５が３０〜３８％の収率で形成された。最終的に、３．７ｇ規模の反応から１．３ｇの２８８９５が得られた（収率３８％、１Ｈ−ＮＭＲによる純度９５％）。
【０１７３】
２８８７７のＮ−Ｂｏｃ脱保護は、ＤＣＭ中１０％ＴＦＡを用いて実施され、文献に報告されているように行われた。後処理後、１Ｈ−ＮＭＲは明らかに化合物の混合物を示していた。別の反応が実施され、反応は文献に報告されている１７時間の代わりに２時間で完了することが分かった。
【０１７４】
反応混合物を室温で濃縮した。
脱保護は、２８８７８のアミドカップリングの直前に実施された。２８８７７の４００ｍｇの反応を実施し、反応粗製物（ＬＣ／ＭＳによる純度８５％）を次の反応工程に直ちに使用した。
【０１７５】
ＨＡＴＵは、２８８７８の合成のためのカップリング試薬として首尾よく使用された。後処理後、１Ｈ−ＮＭＲにより、エピマー化が起こっていることが示された（１Ｈ−ＮＭＲにより１５％）。これは報告文献に一致する。２８８７８の合成は、カップリング試薬としてＨＡＴＵを使用することにより、１００ｍｇ及び３００ｍｇ規模で首尾よく実施された。精製後、６５ｍｇ（収率３６％、ＬＣ／ＭＳによる純度９５％）及び２９８ｍｇ（収率５５％、ＬＣ／ＭＳによる純度９５％）の生成物２８８７８が得られた。どちらの場合も、エピマーの存在は１５ｍｏｌ％から８ｍｏｌ％に減少した。
【０１７６】
２８８７９の合成は、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルカルボジイミド及びＮ−ヒドロキシスクシンイミドを使用し、溶媒系としてＴＨＦ／ＤＭＦ中で実施された。ＬＣ／ＭＳにより、正しい質量を有するピークの形成が観察された。
【０１７７】
ＤＣＭ中でのジシクロヘキシルウレアの沈殿及び水洗による過剰ＮＨＳの除去後、２５ｍｇが得られた（ＬＣ／ＭＳによる純度４８％）。粗化合物を逆相カラムでの分取ＨＰＬＣにより精製を試みた。加水分解／脱カルボキシル化を避けるために、フラクションをＤＣＭにより抽出した。ＬＣ／ＭＳで純度９３％及び正しい生成物質量を有するピークを持つ０．７ｍｇが得られた。ＣＤＣｌ３中の１Ｈ−ＮＭＲは、サンプルが少量のため、明確な表示を提供しなかった。
【０１７８】
構造解明のため、２８８８０の反応を、１４０ｍｇの規模でＮ，Ｎ−ジシクロヘキシルカルボジイミド及びＮ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）を溶媒系としてＥｔＯＡｃ／ＤＭＦ中で使用することにより、実施した。ＬＣ／ＭＳ分析から、正しい生成物質量を有するピークの形成が示された。ＤＣＭ中でのジシクロヘキシルウレアの沈殿及び水洗による過剰ＮＨＳの除去後、１２０ｍｇが得られた（ＬＣ／ＭＳによる純度４８％）。粗製物を分取ＨＰＬＣにより精製を試みた。
【０１７９】
カップリング効率を増強するために、ＰｙＢＯＰをカップリング試薬として使用した。１．３当量のＰｙＢＯＰ、２．０当量のＤＩＰＥＡ及び３．０当量のＮＨＳを使用することにより、正しい生成物質量を有する非常に著明なピークが、以前よりかなり高強度でも観察された。
【０１８０】
ＬＣ／ＭＳで観察された正しい生成物質量を有するピークが人工物(artefact)であるか又は所望化合物２８８８０に属するものであるかを証明するために、ＭｅＯＨで処理して２８８８０のメチルエステルを形成させた。ＬＣ／ＭＳ分析から、予期されたＮＨＳ−エステルの質量を有するピークが消滅し、メチルエステルの正しい質量を有するピークの形成が観察されたことが示された。
【０１８１】
精製は、２回のショートプラグフィルターカラムクロマトグラフィーを実施することにより行った。最初の場合では、反応後何の溶媒も除去せずに反応混合物をシリカパッドに直接通してろ過した。ＴＨＦを溶離液として使用した。この上記フラクションの濃縮後、化合物を再度ショートカラムクロマトグラフィーにより、ＤＣＭ／ＴＨＦ混合物を溶離液として使用して精製した。９．８ｍｇの生成物が得られた（ＬＣ／ＭＳによる純度６２％）。非常に少量であったため、生成物の純度をそれ以上改良することはできない。しかしながら、１Ｈ−ＮＭＲは生成物に対応していた。大規模の場合、精製は、ｃ−ヘキサン／ＴＨＦを溶媒混合物として使用してカラムクロマトグラフィーを最適化することにより改良された。
【０１８２】
別の１００ｍｇの反応を、１．３当量のＰｙＢＯＰ、２．０当量のＤＩＰＥＡ及び３．０当量のＮＨＳをカップリング条件として使用することにより、実施した。精製は、ショートプラグフィルターカラムクロマトグラフィーを実施することにより行った。最初の場合では、反応混合物を何の濃縮もせずシリカパッドに通してろ過した。ＴＨＦを溶離液として使用した。上記フラクションの濃縮後、化合物をカラムクロマトグラフィーにより、ｃ−ヘキサン／ＴＨＦ混合物を溶離液として使用して精製した。４７ｍｇの所望標記化合物２８８８０が、１Ｈ−ＮＭＲによる純度８８％で、１３．５ｍｏｌ％の脱カルボキシル化２８８７９を含有して得られた。
【０１８３】
結論として、４７ｍｇの２８８８０が１Ｈ−ＮＭＲによる純度８８％で首尾よく提供された。
【図１】
2019525896.tif 000042
【図２】
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【図３−１】
2019525896.tif 000044
【図３−２】
2019525896.tif 000045
【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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