(57)【要約】本発明は、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤の強化剤との同時投与により、動物におけるAMPA受容体強化剤の生理学的および治療的な効果を増強する方法に関する。また、AMPA受容体強化剤およびアセチルコリンエステラーゼ阻害剤の同時投与により、動物における認識力障害を治療する方法が開示される。さらに、有効量のAMPA受容体強化剤および有効量のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤を含む組成物も開示される。2007519733.tif 000006
2007519733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
AMPA受容体強化剤の治療効果を増強する方法であって、有効量の強化剤および有効量のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤を動物に投与する段階を含む、方法。
【請求項２】
強化剤がアンパカイン（AMPAkine）である、請求項1記載の方法。
【請求項３】
アセチルコリンエステラーゼ阻害剤が塩酸ドネペジルである、請求項1記載の方法。
【請求項４】
投与が末梢投与による、請求項1記載の方法。
【請求項５】
末梢投与が経口投与である、請求項4記載の方法。
【請求項６】
動物がヒトである、請求項1記載の方法。
【請求項７】
動物における認識力障害を治療する方法であって、有効量のAMPA受容体強化剤および有効量のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤を動物に投与する段階を含む、方法。
【請求項８】
強化剤がアンパカインである、請求項7記載の方法。
【請求項９】
アセチルコリンエステラーゼ阻害剤が塩酸ドネペジルである、請求項7記載の方法。
【請求項１０】
認識力障害がアルツハイマー病である、請求項7記載の方法。
【請求項１１】
認識力障害が老年痴呆である、請求項7記載の方法。
【請求項１２】
認識力障害が注意欠陥障害（ADD）である、請求項7記載の方法。
【請求項１３】
認識力障害が軽度認知障害（MCI）である、請求項7記載の方法。
【請求項１４】
認識力障害が統合失調症である、請求項7記載の方法。
【請求項１５】
認識力障害がうつ病である、請求項7記載の方法。
【請求項１６】
認識力障害が性機能不全である、請求項7記載の方法。
【請求項１７】
認識力障害が不安である、請求項7記載の方法。
【請求項１８】
認識力障害が断眠後の能力低下（impaired performance）である、請求項7記載の方法。
【請求項１９】
動物がヒトである、請求項7記載の方法。
【請求項２０】
投与が末梢投与による、請求項7記載の方法。
【請求項２１】
AMPA受容体強化剤の生理学的効果を増強する方法であって、有効量の強化剤および有効量のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤を動物に投与する段階を含む、方法。
【請求項２２】
有効量のAMPA受容体強化剤、有効量のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤、および生理学的に許容される担体を含む組成物。
【請求項２３】
強化剤がアンパカインである、請求項22記載の組成物。
【請求項２４】
アセチルコリンエステラーゼ阻害剤が塩酸ドネペジルである、請求項22記載の組成物。
【請求項２５】
末梢投与用に製剤化された請求項22記載の組成物。
【請求項２６】
末梢投与が経口投与である、請求項25記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本願は、2004年1月26日出願の米国仮特許出願第60/539,422号（これの内容は、参照により完全に本明細書に組み入れられる）に基づく優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
発明の領域
本発明は、伝達物質アセチルコリンの分解を遅らせ、それにより、アセチルコリンがアセチルコリン受容体を刺激する程度を増加させる薬物、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤が、AMPA型（α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-イソオキサゾール-4-プロピオン酸型）グルタミン酸受容体の正の調節を行う薬物（アンパカインおよびその他の受容体強化剤）の効果を強力に増幅するという重要な発見に関する。付加的な研究によって、ムスカリン型アセチルコリン受容体に直接結合し、それを刺激するその他の型の薬物が、同じ効果を生じることが示された。従って、放出されたアセチルコリンの受容体刺激効果を増加させるか、または放出されたアセチルコリンを認識するあるクラスの受容体を直接刺激することにより、AMPA受容体強化剤の生理学的効果が増幅される。この予想外の効果に依って、本発明は、AMPA受容体強化剤とアセチルコリンエステラーゼ阻害剤またはサブタイプ特異的アセチルコリン受容体アゴニストとの同時投与による、AMPA受容体強化剤の生理学的効力を増強する方法、ならびに患者における様々な精神医学的疾患および神経変性性疾患を治療する方法を提供する。
【０００３】
哺乳動物脳内の多くの部位のシナプスにおけるグルタミン酸の放出は、二つのクラスのシナプス後受容体を刺激する。これらのクラスは、通常、AMPA／キスカル酸受容体およびN-メチル-D-アスパラギン酸（NMDA）受容体と呼ばれる。AMPA／キスカル酸受容体は、電位非依存性の速い興奮性シナプス後電流（「速いEPSC」）を媒介し、NMDA受容体は、電位依存性の遅い興奮性電流を発生させる。海馬または皮質の切片において実施された研究は、大部分の環境において、大部分のグルタミン酸作動性シナプスにおいて、AMPA受容体が、興奮性シナプス後電流（EPSC）の優勢な成分に寄与することを示している（Honore et al.,Science 241:701-703(1988)；Hestrin et al.,Journal of Physiology(London)422:203-225(1990)；Stern et al.,Journal of Physiology(London)449:247-278(1992)）。
【０００４】
AMPA受容体は、新皮質（Petralia and Wenthold,The Journal of Comparative Neurology 318:329-354(1992)参照）、海馬の各主要シナプス帯（Baude et al.,Neuroscience 69:1031-1055(1995)参照）、および線条体（Bernard et al.,The Journal of Neuroscience 17:819-833(1997)参照）に高濃度で見出される。動物およびヒトにおける研究は、これらの構造が、複雑な知覚運動過程を組織化し、より高次の行動のための基質を提供することを示している（O'Keefe and Dostrovsky,Brain Research 34:171-175(1971)；McNaughton et al.,Experimental Brain Research 52:41-49(1983)；Zola-Morgan et al.,The Journal of Neuroscience 6:2950-2967(1986)；Knowlton et al.,Science 273:1399-1402(1996)；Kitabatake et al.,PNAS 100:7965-7970(2003)）。従って、AMPA受容体は、認知活性の宿主を担う脳内ネットワークにおける伝達を媒介する。従って、AMPA受容体により媒介されるシナプス応答を増強する薬物は、特に、疾患またはその他の状態によってそれらが減少している状態において、そのような活性を増強するであろうと考えられている。他方、AMPA受容体は、脊髄および脳幹にも見出される。従って、その受容体を増強する薬物は、歩行、呼吸、心拍を妨害するかもしれず、従って、特に、高濃度が必要とされる場合には、治療剤として有用でない可能性がある。
【０００５】
AMPA受容体により媒介されるシナプス応答は、急激に連続的に反復的に生成した場合に、前記のNMDA型グルタミン酸受容体を通常不活化している電位ブロックを除去するために十分な大きさおよび持続時間の脱分極を生ずることができる。このイベントの後、ある型の記憶の基質として広く見なされているシナプス修飾の型である長期増強（LTP）の誘導が起こる（Morris et al.,Nature 319:774-776(1986)；McNaughton et al.,The Journal of Neuroscience 6:563-571(1986)；Moser et al.,Science 281:2038-2042；概説に関しては、Martin et al.,Annual Review of Neuroscience 23:649:711(2000)およびGoosens and Maren,Hippocampus 12:592-599(2002)を参照のこと）。この理由のため、AMPA受容体により媒介されるシナプス応答を増強し得る薬物は、LTPの誘導を促通し（証明されているように。例えば、Staubli et al.,PNAS 91:11158-11162(1994)を参照のこと）、従って、記憶を増強することができると考えられている。
【０００６】
AMPA受容体により媒介されるシナプス応答、およびそれらがコントロールするNMDA受容体は、脳由来神経栄養因子（BDNF）および神経増殖因子（NGF）のような栄養因子を産生するものを含む、様々な遺伝子の発現を制御することが既知である（Zafra et al.,Embo Journal 9:3545-3550(1990)；Patterson et al.,Neuron 9:1081-1088(1992)；Dragunow et al.,Neuroscience Letters 160:232-236(1993)；Castren et al.,Neuroreport 4:895-898(1993)；概説に関しては、Lindholm et al.,J Neurobiol 25:1362-1372(1994)およびLeβmann,Gen Pharmac 31:667-674(1998)を参照のこと）。これらの栄養因子が、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、および発作または頭部損傷に起因する脳傷害のような神経変性性疾患の治療において有用であろうことを示す文献は、大量に存在している（例えば、Sendtner et al.,Nature 345:440-441(1990)；Kordower et al.,PNAS 91:10898-10902(1994)；Hefti,Nature Medicine 3:497-498(1997)；Perez-Navarro et al.,J Neurochem 75:2190-2199(2000)；Schabitz et al.,Stroke 31:2212-2217(2000)；Bjarkam et al.,Biogerontology 2:193-207(2001)；Philips et al.,J Neurosurg 94:765-774(2001)を参照のこと）。従って、AMPA受容体により媒介されるシナプス応答を増強し得る薬物は、脳栄養因子の産生を増加させ、それにより、前記の脳変性性状態の治療における利用可能性を有している可能性が高い。しかしながら、言及されたように、AMPA受容体強化剤が、特に、十分に高い濃度においては、生命を脅かすような脳活動の妨害を引き起こす可能性も明らかに存在する。従って、療法において使用される投薬量を増加させることなく、AMPA受容体強化剤の治療効果を増強する手段を考案する必要が存在する。
【０００７】
アンパカインは、末梢投与後に、生存動物の脳においてAMPA受容体により媒介される単シナプス性応答（EPSC）を促通する、AMPA受容体強化剤の最初のクラスである。この薬物は、国際特許出願公開第WO94/02475号（PCT/US93/06916）（Lynch and Rogers,Regents of the University of California）に開示されている。アンパカインの発明は、先の三つのパラグラフにおいて言及された、可能性のある治療的適用の試験を可能にし、重大な副作用なしにそのような潜在的利益が入手され得るか否かの決定も可能にした。前臨床実験は、皮質におけるシナプス応答を増加させる用量の、末梢投与されたアンパカインが、脳の活動に肉眼的な妨害を引き起こさないことを確立した（例えば、Staubli et al.,PNAS 91:777-781(1994)；Larson et al.,The Journal of Neuroscience 15:8023-8030(1995)を参照のこと）；にも関わらず、所望の生理学的または行動学的な効果を生ずるために必要とされる濃度の10〜20倍で、大部分の薬物で発作が誘導され得る。これらの結果の後、AMPA受容体の作動を強化する構造的に異なる型の化合物のいくつかの群が、さらに発明され；これらの新たなファミリーの登場により、AMPA受容体に対する類似した効果を有する化合物の広い群を示すため、「AMPA強化剤」という用語を使用することが必要となった（例えば、Quirk and Nisenbaum,CNS Drug Rev 8:255-282(2002)；O'Neill et al.,Curr Drug Targets CNS Neurol Disord 3:181-194(2004)を参照のこと）。アンパカインおよびその他のAMPA強化剤は、認知障害を含む様々な精神医学的障害の動物モデルにおいて正の効果を有する。この研究は、注目欠陥／多動性障害（Gainetdinov et al.,PNAS 98:11047-11054(2001)）、統合失調症（Larson et al.,Brain Research 738:353-356(1996)；Johnson et al.,J Pharmacol Exp Ther 289:392-397(1999)；Hess et al.,Neuroscience 121:509-521(2003)）、うつ病（Li et al.,Neuropharmacology 40:1028-1033(2001)；Knapp et al.,European Journal of Pharmacology 440:27-35(2002)）、および不安（Zarate et al.,Ann NY Acad Sci 1003:273-291(2003)）のモデルを含んでいた。薬物は、LTPの誘導および様々な型の記憶の両方を促進することも見出された（Staubli et al.,PNAS 91:777-781(1994)；Staubli et al.,PNAS 91:11158-11162(1994)；Larson et al.,The Journal of Neuroscience 15:8023-8030(1995)；Rogan et al.,The Journal of Neuroscience 17:5928-5935(1997)；Shors et al.,Neuroscience Letters 186:153-156(1995)；Hampson et al.,The Journal of Neuroscience 18:2740-2747(1998)）。最後に、AMPA強化剤は、インビトロおよびインビボで栄養因子の発現を増加させ（Lauterborn et al.,The Journal of Neuroscience 20:8-21(2000)；Legutko et al.,Neuropharmacology 40:1019-1027(2001)；Mackowiak et al.,Neuropharmacology 43:1-10(2002)；Lauterborn et al.,The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 307:297-305(2003)）、発作およびパーキンソン病の動物モデルにおける脳傷害を減少させる（Murray et al.,Pharmacol Exp Ther 306:752-762(2003)；Dicou et al.,Brain Research 970:221-225(2003)；O'Neill et al.,European Journal of Pharmacology 486:163-174(2004)）。これらの動物結果のいくつかは、ヒトにおいて確認されており（Lynch et al.,Exp Neurol 145:89-92(1997)；Ingvar et al.,Exp Neurol 146:553-559(1997)；Goff et al.,J Clin Psychopharmacol 21:484-487(2001)）；従って、アンパカインは、統合失調症および加齢性記憶喪失のような脳障害の治療において有益な効果を有することが報告され、薬物は、現在、複数の臨床試験において試験されているところである。
【０００８】
上記の結果に基づき、AMPA受容体強化剤は、現在、極めて広範囲の可能な適用を有する、有望な新たなクラスの薬と見なされている。次いで、それらの効力を増強するための手段を同定することが重要である。少なくとも、そのような治療は、そうでない場合に必要とされるより低い濃度のAMPA受容体強化剤を使用して、所定のレベルのシナプス促通を生じ得るであろう。これの向こうに、シナプス応答に対しては比較的小さな効果を及ぼすが、好ましいサブセットのAMPA受容体との結合、特定の使用にとって適切な代謝半減期の保持、AMPA受容体により媒介されるシナプス電流の波形の所望の方式での改変、または特に副作用の欠如のような、その他の極めて望ましい特性を保有しているAMPA受容体強化剤が存在している。本発明者らは、ヒトの使用のために既に承認されている化合物（即ち、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤）を使用した、上記の型の弱い種類を含む、AMPA受容体強化剤の生理学的効果を増強するための予想外の手段を発見した。
【０００９】
アセチルコリンエステラーゼ（AChE）の生理学的役割が、アセチルコリンの迅速な加水分解および不活化であることは、一般に受け入れられている。AChEの阻害剤は、末梢神経系および中枢神経系の至る所で軸索終末から放出されるアセチルコリンの効果を増強する。AChE阻害剤の構造的クラスは多く存在する。ピロリジノインドリン（pyrrolidinoindoline）クラスは、アルツハイマー型痴呆の治療において治療的に使用されている。Roszkowski、米国特許第4,647,580号；Gutmanら、米国特許第6,492,522号を参照のこと。さらに、フェンセリン（phenserine）およびフェンセリン・アナログは、既知のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤であり、アルツハイマー病の治療において有用であることが報告されている。米国特許第5,306,825号および第5,734,062号。Giacobini,Ed.,"Current Res.In Alz.Therapy:Cholinesterase Inhibitors"p.237-245,1988およびComfort,A."Cholinersterase Inhibition In Treatment Of Alzheimer's Dementia",The Lancet,vol.1,No.5065,Mar.25,1978,p.659-660は、この分野の二つの概説である。
【００１０】
AChE阻害剤は、アルツハイマー病以外で認知増強剤として使用されることは稀である。また、その適用内ですら、記憶喪失および痴呆がやはり認められるという点で、強力な効果は有していない（Keltner et al.,Perspect Psychiatr Care 37:31-34(2001)；Kaduszkiewicz et al.,Fortschr Neurol Psychiatr 72:557-563(2004)；Tanaka et al.,J Neurol Sci 225:135-141(2004)）。さらに、それらは、疾患の初期の段階（即ち、軽度〜中程度のアルツハイマー病）の患者のサブグループにおいてのみ有効であると考えられている。
【００１１】
脳内のアセチルコリン受容体を直接刺激する薬物は多数存在する。ピロカルピンおよびカルバコールは、ムスカリン型アセチルコリン受容体を活性化するために最も一般的に使用されており；ニコチンは、ニコチン・クラスのアセチルコリン受容体を活性化するために頻用されている。ムスカリン型アセチルコリン受容体にもニコチン型アセチルコリン受容体にも、多数のサブクラスが存在する。フィゾスチグミンは、放出されたアセチルコリンの、両クラスの受容体に対する効果を増強するであろう。ムスカリン性薬物は、アンパカインの効果を増幅することが本発明者らにより示されており；これは、そのような受容体におけるアセチルコリンの増強された効果が、AChE阻害剤の増強効果の少なくとも一部を説明することを示している。しかしながら、効果のある一部分が、一部、ニコチン性受容体のいくつかのカテゴリーのうちの一つによるものである可能性は残っている。ムスカリン型アセチルコリン受容体を増強する薬物は、脳切片実験においてアンパカインの効果を増幅するが、インビボのこの目的のための可能性のある利用可能性は、それらの身体に対する明白な望ましくない効果によって大きく制限されている。従って、本発明者らは、本願の全体にわたり、（脳疾患を治療するために現在利用されている）AChE阻害剤と、AMPA受容体強化剤とを含むような組み合わせ治療を記載するであろう。脳外で最小限の効果を有する、ムスカリン型アセチルコリン受容体を刺激する薬物が開発された場合には、そのような化合物が、AMPA受容体強化剤の生理学的および治療的な効果を増幅するために使用され得ることを、本明細書において教示される材料が示していることに注意すべきである。
【００１２】
AChE阻害剤、そしてムスカリン型アセチルコリン受容体を刺激する薬物が、伝達物質グルタミン酸が生ずる単シナプス性応答に対するAMPA受容体強化剤の効果を増幅するという観察は、驚くべき発見を構成している。アセチルコリンは、通常、グルタミン酸（AMPA受容体のリガンド）を伝達物質として使用するシナプスにおいては放出されず、従って、アセチルコリンにより媒介される伝達を増強することにより、またはアセチルコリン受容体を刺激することにより、アンパカインまたはその他のAMPA受容体強化剤の効果が増加するであろうと考える理由は存在しない。この新規の驚くべき発見は、安全ではあるが、現在のところ極めて限られた適用を有している薬物（AChE阻害剤）が、精神医学的疾病の広いスペクトル（例えば、上記参照）において有用であるらしい第二の薬物クラスの効果を拡大するために使用される、組み合わせ療法への道を開く。
【発明の開示】
【００１３】
発明の概要
一般に、本発明は、生存動物におけるアンパカインおよびその他のAMPA受容体強化剤の効力を増強し、そのような薬物の治療的価値を増強するための技術に関する。増加した効力は、より低い投薬量の薬物の使用、および望ましい薬理学的特性を有するがAMPA受容体により媒介されるシナプス応答に対して比較的弱い効果を有しているAMPA受容体強化剤の使用を可能にする。一つの局面において、本発明は、動物における認識力障害を治療する方法を提供する。その方法は、有効量のAMPA受容体強化剤および有効量のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤を動物に投与する工程を含む。いくつかの態様において、強化剤は、アンパカイン強化剤のベンゾフラザン・カルボキサミド（benzofurazan carboxamide）ファミリーに属するアンパカイン、例えば、CX717である（下記参照）。その他の態様において、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤は、塩酸ドネペジルである。いくつかの態様において、治療される認識力障害は、アルツハイマー病、老年痴呆、注意欠陥障害（ADD）、軽度認知障害（MCI）、統合失調症、うつ病、性機能障害、不安、または断眠後の能力低下（impaired performance）である。その他の態様において、治療される動物はヒトである。いくつかの場合において、AMPA受容体強化剤およびアセチルコリンエステラーゼ阻害剤の投与は、末梢投与による。
【００１４】
もう一つの局面において、本発明は、有効量のAMPA受容体強化剤および有効量のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤の患者への同時投与による、脳栄養因子に応答性の変性性障害または脳損傷を治療する手段を記載する。いくつかの態様において、治療される変性性障害は、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、または軽度認知障害である。いくつかの態様において、治療される脳損傷は、発作または頭部外傷により引き起こされたものである。いくつかの態様において、患者はヒト患者である。
【００１５】
もう一つの局面において、本発明は、AMPA受容体強化剤の治療効果を増強する方法を提供する。この方法は、有効量の強化剤および有効量のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤を患者に同時投与する工程を含む。いくつかの態様において、強化剤はアンパカインである。例示的な強化剤は、AMPA受容体強化剤のベンゾフラザン・カルボキサミド・ファミリーのメンバー、CX717である。その他の態様において、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤は、塩酸ドネペジルである。いくつかの場合において、強化剤およびアセチルコリンエステラーゼ阻害剤の投与は、末梢投与による。
【００１６】
さらにもう一つの局面において、本発明は、有効量のAMPA受容体強化剤と有効量のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤と生理学的に許容される担体とを含む組成物を提供する。いくつかの態様において、強化剤は、CX717のようなアンパカインである。いくつかの態様において、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤は、塩酸ドネペジルである。いくつかの場合において、組成物は、末梢投与、例えば、経口投与用に製剤化される。
【００１７】
定義
単独の、またはもう一つの置換基の一部としての「アルキル」という用語は、特記しない限り、完全飽和、一不飽和、または多不飽和であり得る、直鎖型もしくは分岐型または環式の炭化水素ラジカル、またはそれらの組み合わせを意味し、指定された炭素原子数を有している（即ち、C1〜C10は、1〜10個の炭素を意味する）二価および多価のラジカルを含み得る。「低級アルキル」とは、1〜4個の炭素原子を含有している「アルキル」をさす。飽和炭化水素ラジカルの例には、以下に制限はされないが、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、t-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、シクロヘキシル、（シクロヘキシル）メチル、シクロプロピルメチル、例えば、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチルのホモログおよび異性体等のような基が含まれる。不飽和アルキル基とは、1個以上の二重結合または三重結合を有しているものである。不飽和アルキル基の例には、以下に制限はされないが、ビニル、2-プロペニル、クロチル、2-イソペンテニル、2-(ブタジエニル)、2,4-ペンタジエニル、3-(1,4-ペンタジエニル)、エチニル、1-プロピニル、3-プロピニル、3-ブチニル、ならびにより高級のホモログおよび異性体が含まれる。炭化水素基に限定されたアルキル基は、「ホモアルキル（homoalkyl）」と呼ばれる。
【００１８】
単独の、またはもう一つの置換基の一部としての「アルキレン」という用語は、以下に制限はされないが、-CH2CH2CH2CH2-により例示されるような、アルカンに由来する二価のラジカルを意味し、「ヘテロアルキレン」として以下に記載される基をさらに含む。典型的には、アルキル（またはアルキレン）基は、1〜24個の炭素原子を有し、本発明においては、10個以下の炭素原子を有している基が好ましい。「低級アルキル」または「低級アルキレン」とは、一般的には8個以下の炭素原子を有している、比較的短鎖のアルキルまたはアルキレン基である。
【００１９】
「アルコキシ」、「アルキルアミノ」、および「アルキルチオ」（またはチオアルコキシ）という用語は、それらの従来の意味で使用され、それぞれ、酸素原子、アミノ基、または硫黄原子を介して分子の残部に付着したアルキル基をさす。
【００２０】
単独の、またはもう一つの用語と組み合わせられた「ヘテロアルキル」という用語は、特記しない限り、明示された数の炭素原子と、O、N、P、Si、およびSからなる群より選択される少なくとも一つのヘテロ原子からなる、安定的な直鎖型もしくは分岐型または環式の炭化水素ラジカル、またはそれらの組み合わせを意味する（窒素原子および硫黄原子は酸化されていてもよく、窒素ヘテロ原子は四級化されていてもよい）。（一つまたは複数の）ヘテロ原子O、N、P、およびS、ならびにSiは、ヘテロアルキル基の内部の位置に置かれていてもよいし、またはアルキル基が分子の残部に付着している位置に置かれていてもよい。例には、以下に制限はされないが、-CH2-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-NH-CH3、-CH2-CH2-N(CH3)-CH3、-CH2-S-CH2-CH3、-CH2-CH2、-S(O)-CH3、-CH2-CH2-S(O)2-CH3、-CH=CH-O-CH3、-Si(CH3)3、-CH2-CH=N-OCH3、-CH=CH-N(CH3)-CH3、O-CH3、-O-CH2-CH3、および-CNが含まれる。例えば、-CH2-NH-OCH3およびCH2-O-Si(CH3)3のように、2個までのヘテロ原子が連続していてもよい。同様に、単独の、またはもう一つの置換基の一部としての「ヘテロアルキレン」という用語は、以下に制限はされないが、-CH2-CH2-S-CH2-CH2-および-CH2-S-CH2-CH2-NH-CH2-により例示されるような、ヘテロアルキルに由来する二価のラジカルを意味する。ヘテロアルキレン基に関して、ヘテロ原子は、鎖末端の一方または両方を占めていてもよい（例えば、アルキレンオキシ、アルキレンジオキシ、アルキレンアミノ、アルキレンジアミノ等）。さらに、アルキレンおよびヘテロアルキレンの連結基に関して、連結基の配向は、連結基の式が書かれている方向により暗示されない。例えば、式-C(O)2R'-は、-C(O)2R'-および-R'C(O)2-の両方を表す。上記のように、ヘテロアルキル基には、本明細書において使用されるように、-C(O)R'、-C(O)NR'、-NR'R''、-OR'、-SR'、および／またはSO2R'のような、ヘテロ原子を通して分子の残部に付着している基が含まれる。「ヘテロアルキル」が表記された後に、-NR'R''等のような特定のヘテロアルキル基が表記された場合、ヘテロアルキルおよび-NR'R''という用語は、重複しないか、または相互に排他的であることが理解されるであろう。そうではなく、特定のヘテロアルキル基は、明確さを増すために表記される。従って、「ヘテロアルキル」という用語は、本明細書において、-NR'R''等のような特定のヘテロアルキル基を除外するものと解釈されるべきでない。
【００２１】
単独の、またはその他の用語と組み合わせられた「シクロアルキル」および「ヘテロシクロアルキル」という用語は、特記しない限り、それぞれ「アルキル」および「ヘテロアルキル」の環式の型を表す。さらに、ヘテロシクロアルキルに関して、ヘテロ原子は、複素環が分子の残部に付着している位置を占めることができる。シクロアルキルの例には、以下に制限はされないが、シクロペンチル、シクロヘキシル、1-シクロヘキセニル、3-シクロヘキセニル、シクロヘプチル等が含まれる。ヘテロシクロアルキルの例には、以下に制限はされないが、1-(1,2,5,6-テトラヒドロピリジル)、1-ピペリジニル、2-ピペリジニル、3-ピペリジニル、4-モルホリニル、3-モルホリニル、テトラヒドロフラン-2-イル、テトラヒドロフラン-3-イル、テトラヒドロチエン-2-イル、テトラヒドロチエン-3-イル、1-ピペラジニル、2-ピペラジニル等が含まれる。
【００２２】
単独の、またはもう一つの置換基の一部としての「ハロ」または「ハロゲン」という用語は、特記しない限り、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素原子を意味する。さらに、「ハロアルキル」のような用語は、モノハロアルキルおよびポリハロアルキルを含むものである。例えば、「ハロ(C1-C4)アルキル」という用語には、以下に制限はされないが、トリフルオロメチル、2,2,2-トリフルオロエチル、4-クロロブチル、3-ブロモプロピル等が含まれる。
【００２３】
「アリール」という用語は、特記しない限り、単環、または縮合した、もしくは共有結合的に連結された多環（好ましくは、1〜3個の環）であり得る、多不飽和の芳香族の炭化水素置換基を意味する。「ヘテロアリール」という用語は、N、O、およびSより選択された1〜4個のヘテロ原子を含有しているアリール基（または環）をさす（窒素および硫黄原子は酸化されていてもよく、（一つまたは複数の）窒素原子は四級化されていてもよい）。ヘテロアリール基は、ヘテロ原子を通して分子の残部に付着し得る。アリールおよびヘテロアリール基の非制限的な例には、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、4-ビフェニル、1-ピロリル、2-ピロリル、3-ピロリル、3-ピラゾリル、2-イミダゾリル、4-イミダゾリル、ピラジニル、2-オキサゾリル、4-オキサゾリル、2-フェニル-4-オキサゾリル、5-オキサゾリル、3-イソオキサゾリル、4-イソオキサゾリル、5-イソオキサゾリル、2-チアゾリル、4-チアゾリル、5-チアゾリル、2-フリル、3-フリル、2-チエニル、3-チエニル、2-ピリジル、3-ピリジル、4-ピリジル、2-ピリミジル、4-ピリミジル、5-ベンゾチアゾリル、プリニル、2-ベンズイミダゾリル、5-インドリル、1-イソキノリル、5-イソキノリル、2-キノキサリニル、5-キノキサリニル、3-キノリル、および6-キノリルが含まれる。上記のアリールおよびヘテロアリール環系の各々のための置換基は、下記の許容される置換基の群より選択される。
【００２４】
簡潔のため、「アリール」という用語は、他の用語と組み合わせて使用された場合（例えば、アリールオキシ、アリールチオキシ、アリールアルキル）、上で定義されたようなアリールおよびヘテロアリール環の両方を含む。従って、「アリールアルキル」という用語は、炭素原子（例えば、メチレン基）が、例えば、酸素原子と交換されているアルキル基（例えば、フェノキシメチル、2-ピリジルオキシメチル、3-(1-ナフチルオキシ)プロピル等）を含む、アルキル基に、アリール基が付着しているラジカル（例えば、ベンジル、フェネチル、ピリジルメチル等）を含むものである。
【００２５】
「オキソ」という用語は、本明細書において使用されるように、炭素原子に二重結合している酸素を意味する。
【００２６】
上記の用語（例えば、「アルキル」、「ヘテロアルキル」、「アリール」、および「ヘテロアリール」）は、各々、示されたラジカルの置換型および非置換型の両方を含むものである。各型のラジカルのための好ましい置換基は、以下に提供される。
【００２７】
（アルキレン、アルケニル、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、およびヘテロシクロアルケニルとしばしば呼ばれる基を含む）アルキル・ラジカルおよびヘテロアルキル・ラジカルのための置換基は、ゼロから(2m'+1)［式中、m'はそのようなラジカル内の炭素原子の総数である］までの範囲の数の、-OR'、=O、=NR'、=N-OR'、-NR'R''、-SR'、-ハロゲン、-SiR'R''R'''、-OC(O)R'、-C(O)R'、-CO2R'、-CONR'R''、-OC(O)NR'R''、-NR''C(O)R'、-NR'-C(O)NR''R'''、-NR''-C(O)2R'、-NR-C(NR'R''R''')=NR''''、-NR-C(NR'R'')=NR'''、-S(O)R'、-S(O)2R'、-S(O)2NR'R''、-NRSO2R'、-CN、および-NO2（これらに制限はされない）より選択された多様な基のうちの一つ以上であり得る。R'、R''、R'''、およびR''''は、各々、好ましくは、独立に、水素、置換型または非置換型のヘテロアルキル、置換型または非置換型のアリール、例えば、1〜3個のハロゲンで置換されたアリール、置換型または非置換型のアルキル、アルコキシ、もしくはチオアルコキシ基、またはアリールアルキル基をさす。本発明の化合物が、例えば、複数個のR基を含む場合、R基は各々独立に選択され、R'基、R''基、R'''基、およびR''''基が各々複数個存在する場合にも同様である。R'およびR''が同じ窒素原子に付着している場合、それらは、窒素原子と合わせて、5員、6員、または7員の環を形成していてもよい。例えば、-NR'R''とは、以下に制限はされないが、1-ピロリジニルおよび4-モルホリニルを含むものである。置換基の上記の考察から、「アルキル」という用語が、ハロアルキル（例えば、-CF3および-CH2CF3）およびアシル（例えば、-C(O)CH3、-C(O)CF3、-C(O)CH2OCH3等）のような水素基以外の基に結合した炭素原子を含む基を含むものであることを、当業者であれば理解するであろう。
【００２８】
アルキル・ラジカルについて記載された置換基と同様に、アリール基およびヘテロアリール基のための置換基は、多様であり、例えば、ゼロから芳香環系上の開いた原子価の総数までの範囲の数の、ハロゲン、-OR'、=O、=NR'、=N-OR'、-NR'R''、-SR'、-ハロゲン、-SiR'R''R'''、-OC(O)R'、-C(O)R'、-CO2R'、-CONR'R''、-OC(O)NR'R''、-NR''C(O)R'、-NR'-C(O)NR''R'''、-NR''C(O)2R'、-NR-C(NR'R''R''')=NR''''、-NR-C(NR'R'')=NR'''、-S(O)R'、-S(O)2R'、-S(O)2NR'R''、-NRSO2R'、-CN、および-NO2、-R'、-N3、-CH(Ph)2、フルオロ(C1-C4)アルコキシ、フルオロ(C1-C4)アルキル［式中、R'、R''、R'''、およびR''''は、好ましくは、水素、アルキル、ヘテロアルキル、アリール、およびヘテロアリールより独立に選択される］より選択される。本発明の化合物が、例えば、複数個のR基を含む場合、R基は各々独立に選択され、R'基、R''基、R'''基、およびR''''基が各々複数個存在する場合にも同様である。
【００２９】
アリール環またはヘテロアリール環の隣接原子上の置換基のうちの二つは、式-T-C(O)(CRR')q-U-［式中、TおよびUは、独立に、-NR-、-O-、-CRR'-、または単結合であり、かつqは0〜3の整数である］の置換基で置換されてもよい。または、アリール環またはヘテロアリール環の隣接原子上の置換基のうちの二つは、式-A-(CH2)r-B-［式中、AおよびBは、独立に、-CRR'-、-O-、-NR-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-S(O)2NR'-、または単結合であり、かつrは1〜4の整数である］の置換基で置換されてもよい。そのようにして形成された新たな環の単結合のうちの一つは、二重結合で置換されてもよい。または、アリール環またはヘテロアリール環の隣接原子上の置換基のうちの二つは、式-(CRR')s-X'-(C''R''')d-［式中、sおよびdは、独立に、0〜3の整数であり、かつX'は、-O-、-NR'-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、または-S(O)2NR'-である］の置換基で置換されてもよい。置換基R、R'、R''、およびR'''は、好ましくは、水素、または置換型もしくは非置換型の(C1-C6)アルキルより独立に選択される。
【００３０】
本明細書において使用されるように、「ヘテロ原子」という用語は、酸素（O）、窒素（N）、硫黄（S）、リン（P）、およびケイ素（Si）を含むものである。
【００３１】
「薬学的に許容される塩」という用語は、本明細書に記載された化合物上に見出される特定の置換基に依って、比較的非毒性の酸または塩基により調製された活性化合物の塩を含むものである。本発明の化合物が比較的酸性の官能基を含有している場合には、適切に、または適当な不活性溶媒の中で、そのような化合物の中性型を十分な量の所望の塩基と接触させることにより、塩基付加塩が入手され得る。薬学的に許容される塩基付加塩の例には、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩、有機アミノ塩、もしくはマグネシウム塩、または類似の塩が含まれる。本発明の化合物が比較的塩基性の官能基を含有している場合には、適切に、または適当な不活性溶媒の中で、そのような化合物の中性型を十分な量の所望の酸と接触させることにより、酸付加塩が入手され得る。薬学的に許容される酸付加塩の例には、塩酸、臭化水素酸、硝酸、炭酸、一水素炭酸、リン酸、一水素リン酸、二水素リン酸、硫酸、一水素硫酸、ヨウ化水素酸、または亜リン酸等のような無機酸に由来するもの、および酢酸、プロピオン酸、イソブチル酸、マレイン酸、マロン酸、安息香酸、コハク酸、スベリン酸、フマル酸、乳酸、マンデル酸、フタル酸、ベンゼンスルホン酸、p-トリルスルホン酸、クエン酸、酒石酸、メタンスルホン酸等のような比較的非毒性の有機酸に由来する塩が含まれる。また、アルギン酸塩等のようなアミノ酸の塩、およびグルクロン酸またはガラクツロン酸等のような有機酸の塩も含まれる（例えば、Berge et al.,"Pharmaceutical Salts",Journal of Pharmaceutical Science,1977,66,1-19を参照のこと）。本発明のある種の特定の化合物は、化合物が塩基付加塩または酸付加塩のいずれかに変換されることを可能にする、塩基性官能基および酸性官能基の両方を含有している。
【００３２】
中性型の化合物は、好ましくは、従来の様式で、塩を塩基または酸と接触させ、親化合物を単離することにより再生される。親型の化合物は、極性溶媒への溶解度のようなある種の物理的性質が、様々な塩型と異なっている。
【００３３】
塩型に加え、本発明は、プロドラッグ型の化合物を提供する。本明細書に記載された化合物のプロドラッグとは、生理学的条件下で、本発明の化合物を提供するような化学的変化を容易に受ける化合物である。さらに、プロドラッグは、エクスビボ環境において化学的または生化学的な方法により本発明の化合物へと変換され得る。例えば、プロドラッグは、適当な酵素または化学的試薬と共に経皮貼布貯蔵所に置かれた場合、徐々に本発明の化合物へと変換され得る。
【００３４】
本発明のある種の化合物は、非溶媒和型でも、水和型を含む溶媒和型でも存在し得る。一般に、溶媒和型は、非溶媒和型と等価であり、本発明の範囲内に包含される。本発明のある種の化合物は、複数の結晶性または無定形の型で存在するかもしれない。一般に、全ての物理学的な型が、本発明により企図された使用に関して等価であり、本発明の範囲内に含まれるものとする。
【００３５】
本発明のある種の化合物は、不斉炭素原子（光学中心）または二重結合を保有しており；ラセミ化合物、ジアステレオマー、幾何異性体、および個々の異性体は、本発明の範囲内に包含される。
【００３６】
本発明の化合物は、そのような化合物を構成する原子のうちの一つ以上に、非天然の割合の原子同位体を含有していてもよい。例えば、化合物は、例えば、トリチウム（3H）、ヨウ素-125（125I）、または炭素-14（14C）のような放射性同位体により放射標識され得る。放射性であっても放射性でなくても、本発明の化合物の全ての同位体バリエーションが、本発明の範囲内に包含される。
【００３７】
二つの置換基が「連結され環を形成していてもよい」場合、その二つの置換基は、置換型もしくは非置換型のアリール、置換型もしくは非置換型のヘテロアリール、置換型もしくは非置換型のシクロアルキル、または置換型もしくは非置換型のヘテロシクロアルキル環を形成するために二つの置換基が連結されている一つまたは複数の原子と共有結合している。
【００３８】
「AMPA受容体強化剤の生理学的効果」という用語は、本明細書において使用されるように、軸索終末からのグルタミン酸の放出により誘導されたシナプス応答の促通、またはそのような促通の生理学的および生化学的な結果をさす。
【００３９】
「AMPA受容体強化剤の治療効果」という用語は、本明細書において使用されるように、このAMPA受容体強化剤が治療において使用され得る定義された疾患または状態の少なくとも一つの症状の予防、逆転、阻害、または緩和の検出可能な効果をさす。例えば、AMPA受容体強化剤の治療効果は、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、老年痴呆、注意欠陥障害（ADD）、軽度認知障害（MCI）、統合失調症、うつ病、性機能障害、不安、断眠後の能力低下、または発作もしくは頭部外傷により引き起こされた脳損傷のような疾患および状態の治療に関するかもしれない。
【００４０】
「有効量」という用語は、本明細書において使用されるように、物質が投与される治療効果を生ずる量をさす。効果には、疾患／状態および関連合併症の症状の、検出可能な程度の、予防、修正、または進行の阻害が含まれる。正確な量は、治療の目的に依って異なり、既知の技術を使用して当業者によって確認され得るであろう（例えば、Lieberman,Pharmaceutical Dosage Forms（vols.1-3,1992）；Lloyd,The Art,Science and Technology of Pharmaceutical Compounding(1999)；およびPickar,Dosage Calculations (1999)を参照のこと）。
【００４１】
発明の詳細な説明
本発明者らは、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤、およびムスカリン型アセチルコリン受容体を刺激する薬物が、伝達物質グルタミン酸の放出、グルタミン酸のAMPA型グルタミン酸受容体との結合、およびAMPA受容体のチャンネルの開口を通して生じた単シナプス性興奮性シナプス後電流（EPSC）に対するAMPA受容体強化剤の効果を著しく増加させることを初めて明らかにした。この発見に基づき、本発明は、所定の投薬量の薬物がより大きな生理学的応答を誘発するか、または所定の生理学的応答がより低濃度の薬物によって生じ得るよう、インビボのAMPA受容体強化剤の効力を増強する方法を提供する。
【００４２】
I.本発明により治療される疾患
多様な認知関連疾患が、本発明の方法により治療され得る。例示的な疾患状態には、注意欠陥障害（ADD）、軽度認知障害（MCI）、痴呆、うつ病患者における認識力障害、ダウン症候群を有する個体における認知の悪化、神経変性（例えば、アルツハイマー病およびパーキンソン病）、ならびに統合失調症が含まれる。AMPA受容体強化剤は、脳由来神経栄養因子（BDNF）のような神経栄養物質の脳細胞による産生を増強し、この効果が達成されるメカニズムについての知識は、本発明が、単独のAMPA受容体強化剤により達成され得るレベルより高くそのような栄養材料の産生を増強するために使用され得ることを示している。従って、本発明は、BDNFおよびその他の栄養因子（例えば、上記「発明の背景」セクションを参照のこと）の投与に応答する変性性障害の治療において使用され得る。治療法は、そのような治療を必要とする患者に、有効量のAMPA受容体強化剤および有効量のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤を投与する段階を含む。
【００４３】
II.AMPA受容体強化剤
本発明の方法、組成物、および製剤には、AMPA受容体強化剤が含まれる。本発明のAMPA受容体強化剤は、（1）AMPA型グルタミン酸受容体に結合し、（2）シナプス前軸索終末から放出されたグルタミン酸が結合した際に通るイオン電流の受容体による増加を引き起こし、（3）それにより、単シナプス性興奮性応答のサイズを増加させる、化合物または化合物の複合体である。
【００４４】
AMPA（α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-イソオキサゾール-4-プロピオン酸）受容体は、細胞、特に、ニューロンに存在する膜貫通型グルタミン酸結合タンパク質である。グルタミン酸のAMPA受容体との結合は、通常、標的細胞への電流の流入を起こし、次いで、それが、細胞に生物学的応答を生じさせる。生物学的応答は、活動電位の発生、細胞の分泌もしくは代謝の変化、または遺伝子発現の誘導であり得る。
【００４５】
（国際特許出願公開第WO94/02475号（PCT/US93/06916）（Lynch and Rogers,Regents of the University of California）、本願と同一出願人による米国特許第5,773,434号、第6,274,600号、および第6,166,008号（全ての目的のため参照により完全に本明細書に組み入れられる）に開示された）アンパカイン；（Eli Lilly,Inc.製の）LY404187、LY392098、LY503430、およびそれらの誘導体；CX546およびその誘導体；CX614およびその誘導体；S18986-1およびその誘導体；（全ての目的のため参照により完全に本明細書に組み入れられる米国特許第5,736,543号、第5,962,447号、第5,773,434号、および第5,985,871号に開示されたような）ベンゾオキサジンAMPA受容体強化剤およびそれらの誘導体；（全ての目的のため参照により完全に本明細書に組み入れられる米国特許第5,891,876号、第5,747,492号、および第5,852,008号に開示されたような）ヘテロ原子置換型ベンゾイルAMPA受容体強化剤およびそれらの誘導体；（全ての目的のため参照により完全に本明細書に組み入れられる米国特許第5,650,409号に開示された）ベンゾイル・ピペリジン／ピロリジンAMPA受容体強化剤およびそれらの誘導体；（米国特許第6,110,935号、第6,313,115号、および第6,730,677号に開示されたような）ベンゾフラン・カルボキサミドAMPA受容体強化剤およびそれらの誘導体；並びにZivkovic et al.,1995,J.Pharmacol.Exp.Therap.,272:300-309；Thompson et al.,1995,Proc.Nat.Acad.Sci.USA,92:7667-7671に記載されたような、7-クロロ-3-メチル-3-4-ジヒドロ-2H-1,2,4ベンゾチアジアジンS,S二酸化物およびその誘導体を含む、極めて多様なAMPA受容体強化剤が、本発明において有用である。
【００４６】
AMPA受容体強化剤は、主として、AMPA受容体を直接刺激するのではなく、天然リガンドであるグルタミン酸に対するAMPA受容体の応答の「アロステリックな調節」（即ち、三次元的な受容体のコンフォメーションの変化）によって作用し、それにより、AMPA受容体を含有しているシナプスにおけるシナプス伝達のサイズおよび持続時間を増加させる。これらの化合物は、グルタミン酸結合部位以外の部位でAMPA受容体に結合し、そのような結合は、それ自体は、イオン流動を生じない。しかしながら、AMPA受容体強化剤が結合しているグルタミン酸受容体にグルタミン酸分子が結合した場合、それに続くイオン流動の大きさおよび持続時間は大きくなる。従って、本発明において使用されるAMPA受容体強化剤の存在下で、シナプス後ニューロンは、AMPA受容体強化剤を含有していないシナプス後ニューロンより大きな、所定の伝達物質（グルタミン酸）放出イベントに対する応答を有するであろう。
【００４７】
本発明の実施において有用な化合物は、一般に、AMPA型グルタミン酸受容体の正の調節を行うことにより、単シナプス性興奮性応答を増幅（アップモジュレート（upmodulate））するものである。本発明者らは、本発明において使用するのに適している多様な種々の化合物を本明細書に記載する。
【００４８】
例示的な態様において、AMPA受容体強化剤は、特異的なAMPA受容体強化剤である。特異的なAMPA受容体強化剤は、γ-アミノ酪酸（GABA）受容体、カイニン酸（KA）受容体、またはNMDA受容体による応答には影響を与えることなく、アフリカツメガエル卵母細胞において発現された脳AMPA受容体により媒介される電流の増加を引き起こすことにより、AMPA受容体に作用する。もう一つの例示的な態様において、海馬の切片へのAMPA受容体強化剤の注入は、静止膜特性を改変させることなく、速いシナプス電位のサイズを実質的に増加させる。さらにもう一つの例示的な態様において、AMPA受容体強化剤は、海馬内のいくつかの部位におけるシナプス応答を増強し、NMDA受容体により媒介される電位に対しては効果を及ぼさない。例えば、Staubli et al,Psychobiology 18:377-381(1990)およびXiao et al.,Hippocampus 1:373-380(1991)を参照のこと。もう一つの例示的な態様において、AMPA受容体強化剤は、迅速な開始および流失を有しており、明白な永続効果なしに反復適用され得る。さらなる例示的な態様において、AMPA受容体強化剤は、経口経路、皮下注射、静脈注射、または腹腔内注射により末梢投与され、次いで、脳に入り、海馬において記録されるAMPA受容体により媒介されるシナプス応答を促通する。
【００４９】
例示的な態様において、AMPA受容体強化剤は、下記式を有している：
2007519733.tif 000003
【００５０】
式（I）中、R1は、NおよびCHより選択される。R2は、置換型または非置換型のアルキルおよび置換型または非置換型のヘテロアルキルより選択される。
【００５１】
R3は、水素、置換型または非置換型のアルキル、および置換型または非置換型のヘテロアルキルより選択される。R3は、R2と連結され、置換型または非置換型の縮合環置換基を形成していてもよい。
【００５２】
R4は、水素、-OH、置換型または非置換型のアルキル、および置換型または非置換型のヘテロアルキルより選択される。R4は、R5と連結され、置換型または非置換型の縮合環置換基を形成していてもよい。
【００５３】
R5は、水素、-OH、置換型または非置換型のアルキル、置換型または非置換型のヘテロアルキル、置換型または非置換型のシクロアルキル、置換型または非置換型のヘテロシクロアルキル、置換型または非置換型のアリール、および置換型または非置換型のヘテロアリールより選択される。
【００５４】
R6は、水素、置換型または非置換型のアルキル、および置換型または非置換型のヘテロアルキルより選択される。
【００５５】
R7は、水素、置換型または非置換型のアルキル、および置換型または非置換型のヘテロアルキルより選択される。R7は、R2と連結され、置換型または非置換型の縮合環置換基を形成していてもよい。
【００５６】
関連する態様において、AMPA受容体強化剤は下記式を有している：
2007519733.tif 000004
【００５７】
もう一つの態様において、AMPA受容体強化剤は下記式を有している：
2007519733.tif 000005
【００５８】
式（III）中、Xは、C、N、S、およびOより選択される。XがCである場合、R1およびR2は、独立に、水素、フッ素、-OH、およびCNより選択される。XがNである場合、R1は水素または低級アルキルであり、かつR2は存在しない。XがSである場合、R1およびR2は、独立に、存在しないか、または酸素である。XがOである場合、R1およびR2は存在しない。
【００５９】
上記式により記載された化合物は、その薬学的に許容される塩をさらに含む。
【００６０】
AMPA受容体強化剤を同定するための一般的なアッセイ
付加的なAMPA受容体強化剤は、当業者に既知のルーチンの方法を使用して同定され得る。これらの方法は、所定の候補化合物がAMPA受容体のアップモジュレーター（upmodulator）であるか否かを決定するための多様な認められているテストを含む。第一のアッセイは、ラット海馬脳切片のようなインビトロ脳切片における興奮性シナプス後電位（EPSP）の拡大の測定である。
【００６１】
この種の実験においては、従来の方法を使用して、ラットのような哺乳動物から海馬の切片が調製され、インタフェース・チャンバー（interface chamber）において維持される。例えば、電場EPSPがCA1b野の放線状層において記録され、シャファー−交連投射路（Schaffer-commissural projections）に置かれた複極式電極へと20秒に1回送達される単一刺激パルスにより誘発される（Granger et al.,1993,Synapse,15:326-329；Staubli et al.,1994a,Proc.Nat.Acad.Sci.,91:777-781；Staubli et al.,1994b,Proc.Nat.Acad.Sci.,91:11158-11162を参照のこと）。
【００６２】
通常のEPSPの波形は以下のものから構成されている:（a）脱分極方向の比較的迅速な立ち上がり時間を有しており、約20msec以内に減衰するAMPA受容体成分；（b）遅い立ち上がり時間および減衰時間を有しているNMDA受容体成分；NMDA受容体チャンネルは静止膜電位でブロックされているため、NMDA部分は、通常の溶媒中では極めて小さい；（c）約10〜20msecの立ち上がり時間および極めて遅い減衰（約50〜100msec以上）を有する時間的経過を示す、グルタミン酸作動性（AMPAおよびNMDA）成分と反対（過分極）方向のGABA成分。
【００６３】
推定AMPA受容体強化剤の効果をアッセイするためには、異なる成分が別々に測定され得る。これは、不要な成分を阻止する薬剤を添加して、残りの検出可能な応答が、単一のクラスの伝達物質受容体（即ち、AMPA受容体のみ、NMDA受容体のみ、またはGABA受容体のみ）によって媒介されるようにすることにより達成される。例えば、AMPA応答を測定するには、NMDA受容体ブロッカー（例えば、当技術分野において既知のAP-5もしくはその他のNMDAブロッカー）および／またはGABAブロッカー（例えば、当技術分野において既知のピクロトキシンもしくはその他のGABAブロッカー）が切片へ添加される。
【００６４】
本発明において有用なAMPA受容体強化剤は、グルタミン酸の放出に応答して起こるAMPA受容体複合体チャンネルを通るイオン流動を増加させる物質である。増加したイオン流動は、典型的には、以下の非制限的なパラメータうちのの一つ以上として測定される: 伝達物質としてグルタミン酸を使用することが既知のシナプスにおいてシナプス前軸索の刺激により誘発され記録されたシナプス後応答の初期勾配、振幅、減衰時間、または曲線下面積の少なくとも10％の増加。応答は、刺激されたシナプスが形成されているシナプス後ニューロンからの細胞内記録（ホール・セル・クランプ（whole cell clamp）法もしくは微小電極法）、または刺激されたシナプスの近位に置かれた電極を使用した細胞外記録により、測定され得る。シナプス後応答は、（興奮性シナプス後電流もしくは「EPSC」と呼ばれる）シナプス後ニューロンへの電流の流入として、または（興奮性シナプス後電位もしくは「EPSP」と呼ばれる）シナプス後ニューロンの膜電位の変化として、または（電場EPSPと呼ばれる）活性化されたシナプスにより発生された電場電位として測定され得る。これらの測定は、NMDA受容体およびGABA受容体をブロックするように処理されたラットの海馬から典型的には採取される、脳切片において容易に収集され得る。
【００６５】
付加的な、より詳細なアッセイは、エクサイズド・パッチ（excised patch）、即ち、培養海馬切片から切除された膜パッチのアッセイであり；その方法は、Arai et al.,Brain Research 638:343-346(1994)に記載されている。アウトサイド・アウト（outside-out）パッチが錘体海馬ニューロンから入手され、記録チャンバーへ移される。グルタミン酸パルスが興奮性電流を誘発するために適用され、データがパッチ・クランプ増幅器により収集され、ディジタル化される（Arai et al,1994,supraおよびArai et al.,Neuroscience 25:573-585(1996)）。
【００６６】
これらの膜パッチは、グルタミン酸作動性受容体のみを含有しているべきであるが、上記のようにして（例えば、ピクロトキシンおよびAP-5を用いて）GABA作動性電流またはNMDA電流がブロックされてもよい。
【００６７】
本発明において使用される好ましいAMPA受容体強化剤は、生存動物において脳に入ることができ、シナプス応答を増加させるために必要な効力および代謝的安定性を保有している。薬物の中枢作用は、行動している動物における単シナプス性電場EPSPの測定により確証され得（Staubli et al.,1994a,supra参照）、体内分布の時間的経過は、適切に放射標識された（C-11またはF-18）薬物の注射およびPET測定を介して確認され得る（Staubli et al.,1994b,supra参照）。
【００６８】
III.アセチルコリンエステラーゼ（AChE）阻害剤
本発明の方法、組成物、および製剤には、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤が含まれる。本発明のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤は、アセチルコリンエステラーゼ酵素の作用を阻害することができる化合物または化合物の複合体である。例示的な態様において、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤は、アセチルコリンエステラーゼ酵素の作用を阻害することにより、アセチルコリンの正常な代謝的分解を阻害することができる。
【００６９】
可逆性アセチルコリンエステラーゼ阻害剤および不可逆性アセチルコリンエステラーゼ阻害剤を含む、極めて多様なアセチルコリンエステラーゼ阻害剤が、本発明において有用である。例示的なアセチルコリンエステラーゼ阻害剤には、例えば、ネオスチグミン（プロスチグミン（prostigmin））；フィゾスチグミン（アンチリリウム（antilirium））；エドロホニウム（テンシロン（tensilon））；ソマン；パラチオン、マラチオン、イソフルロフェート（フロロプリル（floropryl））；ジイソプロピルフルオロリン酸（DFP）；エコチオファート（ホスホリン（phospholine））；ドネペジル；ガランタミン；メトリホナート；リバスチグミン；タクリン；ベルニクリン（velnicrine）；臭化水素酸ガランタミン；イコペジルとも呼ばれる5,7-ジヒドロ-3-[2-[1-（フェニル-メチル）-4-ピペリジニル]エチル]-6H-ピロリロ[3,2f]-1,2-ベンズイソオキサゾール-6-オン（J.Med.Chem.,1995,38,2802-2808参照）、MDL-73,745またはジフロシロン（zifrosilone）（Eur.J.Pharmacol.,1995,276,93-99参照）、およびTAK-147（J.Med.Chem.,1994,372292-2299）；Drugs,1997,53（5）,752-768；The Merck Index,12th editionに記載されたもの；ならびにそれらの誘導体が含まれる。アセチルコリンエステラーゼ阻害剤のその他の例は、特許出願JP09-095483、WO97/13754、WO97/21681、WO97/19929、ZA96-04565、米国特許第5,455,245号、WO95-21822、EP637586、米国特許第5,401,749号、EP742207、米国特許第5,547,960号、WO96/20176、WO96/02524、EP677516、JP07-188177、JP07-133274、EP649846、EP648771、JP07-048370、米国特許第5,391,553号、WO94/29272、およびEP627400（これらは全て、全ての目的のため、参照により完全に本明細書に組み入れられる）に記載されたものである。
【００７０】
阻害剤のうちの一つは、塩酸ドネペジル（ARICEPT（商標））である。アセチルコリンエステラーゼの可逆性阻害剤である塩酸ドネペジルは、（±）-2,3-ジヒドロ-5,6-ジメトキシ-2-[[1-（フェニルメチル）-4-ピペリジニル]メチル]-1H-インデン-1-オン塩酸塩として化学的に既知である。塩酸ドネペジルは、薬理学的な文献においては一般にE2020と呼ばれている。それは、C24H29NO3 HClという実験式および415.96という分子量を有している。塩酸ドネペジルは、白い結晶性粉末であり、クロロホルムに自由に可溶性、水および氷酢酸に可溶性、エタノールおよびアセトニトリルにわずかに可溶性、酢酸エチルおよびn-ヘキサンに事実上不溶性である。
【００７１】
ARICEPT（商標）は、5mgまたは10mgの塩酸ドネペジルを含有しているフィルムコート錠として経口投与用に入手可能である。不活性成分は、乳糖一水化物、コーンスターチ、微晶質セルロース、ヒドロキシプロピル・セルロース、およびステアリン酸マグネシウムである。フィルム・コーティングは、タルク、ポリエチレン・グリコール、ヒドロキシプロピル・メチルセルロース、および二酸化チタンを含有している。さらに、10mg錠は、着色剤として黄色酸化鉄（合成）を含有している。
【００７２】
本発明において有用なその他のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤は、当技術分野において周知の多様な方法を使用して、容易に同定され得る。例えば、アセチルコリンエステラーゼ阻害に関するエルマン（Ellman）アッセイ（G.L.Ellman,K.D.Courtney,V.Andrews,Jr.,and R.M.Featherstone,Biochem.Pharmacol.,vol.7,88-95(1961)を参照のこと）が、所定の化合物がアセチルコリンエステラーゼの作用を阻害し得るかを決定するため、p-クロロメチル誘導体を使用して利用され得る。[l4C]アセチルコリン（1.9mCi/mmol）を使用した、さらなる有用なアッセイは、C.R Mantione et al.,J.Neurochem.,41,251(1983)に記載されている。または、[3H]アセチルコリン・ヨウ化物を基質として使用した放射性アッセイが実行され得る（Johnson,C.and Russel,R.L.Analytical Chemistry(1975)64:229-238）。JohnsonおよびRusselのアッセイは、M.R.Emmerling and H.M.Sobkowicz、Hearings Research,32:137-146(1988)により記載されたようにして修飾されてもよい。M.J.Marks,D.M.Patinkin,L.D.Artman,J.B.Busch,and A.C.Collins、Pharmacol.Biochem.and Behav.15:271-279(1981)（全ての目的のため参照により完全に本明細書に組み入れられる）も参照のこと。
【００７３】
IV.製剤
本発明のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤およびAMPA受容体強化化合物は、治療的投与のための多様な製剤へ組み込まれる。例は、カプセル剤、錠剤、シロップ剤、坐剤、および様々な注射可能な剤形である。化合物の投与は、経口投与、頬投与、直腸投与、非経口投与、腹腔内投与、皮内投与、経皮投与等を含む様々な方式で達成される。化合物の好ましい製剤は、経口用調製物、特に、カプセル剤または錠剤である。
【００７４】
本発明の化合物は、好ましくは、投与前に製剤化される。従って、本発明のもう一つの局面は、上記のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤およびAMPA受容体強化化合物、ならびに薬学的に許容される担体、希釈剤、または賦形剤の薬学的製剤である。本発明の薬学的製剤は、周知の、容易に入手可能な成分を使用して、既知の手法により調製される。本発明の組成物の作成においては、（一つまたは複数の）活性成分が、通常、担体と混合されるか、または担体により希釈されるか、または担体内に封入され、カプセル、サチェ（sachet）、紙、またはその他の容器の形態で存在し得る。担体が希釈剤として機能する場合、それは、活性成分の溶媒、賦形剤、または媒体として作用する固形、半固形、または液状の材料であり得る。組成物は、例えば、最大10重量％の活性化合物を含有している錠剤、丸剤、散剤、ロゼンジ剤、サチェ剤、カチェ剤（cachets）、エリキシル剤、懸濁剤、乳濁剤、液剤、シロップ剤、エアロゾル剤、軟膏剤、軟および硬ゼラチン・カプセル剤、坐剤、無菌の注射可能液剤、ならびに無菌のパッケージされた散剤の形態で存在し得る。
【００７５】
適当な担体、賦形剤、および希釈剤のいくつかの例には、乳糖、デキストロース、ショ糖、ソルビトール、マンニトール、デンプン、ゴム、アラビアゴム、リン酸カルシウム、アルギン酸、トラガカントゴム、ゼラチン、ケイ酸カルシウム、微晶質セルロース、ポリビニルピロリドン、セルロース、水シロップ、メチルセルロース、ヒドロキシ安息香酸メチル、ヒドロキシ安息香酸プロピル、タルク、ステアリン酸マグネシウム、および鉱油が含まれる。製剤は、さらに、滑択剤、湿潤剤、乳化懸濁化剤、保存剤、甘味剤、または風味剤を含んでいてもよい。本発明の組成物は、当技術分野において周知の手法を利用することにより、患者への投与の後の活性成分の迅速な、持続性の、または遅延性の放出を提供するよう製剤化され得る。
【００７６】
V.薬学的組成物および投与
A.送達モード
AMPA受容体強化剤およびアセチルコリンエステラーゼ阻害剤の同時投与は、グルタミン酸作動性伝達の増強により治療され得る様々な認識力障害または精神障害の治療のために使用され得る。AMPA受容体強化剤およびアセチルコリンエステラーゼ阻害剤は、別々に、または同じ薬学的組成物に含まれて、患者に投与され得る。従って、本発明は、有効量のAMPA受容体強化剤、例えば、CX717のようなアンパカイン化合物および有効量のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤、例えば、塩酸ドネペジルを含む組成物も提供する。
【００７７】
本発明の薬学的組成物は、多様な薬物送達系において使用するのに適している。本発明において使用するための適当な製剤は、Remington's Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Company,Philadelphia,PA,17th ed.(1985)に見出される。薬物送達法の簡潔な概説に関しては、Langer,Science 249:1527-1533(1990)を参照のこと。
【００７８】
薬学的組成物は、予防的および／または治療的な処置のための、皮下注射、エアロゾル吸入、または経皮吸着のような、腹膜投与、鼻腔内投与、局所投与、経口投与、または局部投与を目的としたものである。一般に、薬学的組成物は、非経口的に、例えば、皮下または静脈内に投与される。投与経路は、中枢投与、即ち、脳への直接送達、またはAMPA受容体強化剤およびアセチルコリンエステラーゼ阻害剤が患者の脳に入るために血液脳関門を通過しなければならない、末梢投与、即ち、例えば、経口投与、循環系への注射等による脳への間接送達のいずれかとしても特徴決定され得る。従って、本発明は、生理学的に許容される担体、好ましくは、水性担体、例えば、水、緩衝水、生理食塩水、PBS等に溶解または懸濁したAMPA受容体強化剤およびアセチルコリンエステラーゼの阻害剤を含む非経口投与用の薬学的組成物を提供する。組成物は、pH調整緩衝剤、浸透圧調整剤、湿潤剤、界面活性剤等のような生理学的条件に接近するために必要とされるような薬学的に許容される補助物質を含有していてもよい。
【００７９】
これらの組成物は、従来の滅菌技術により滅菌されてもよいし、または滅菌ろ過されてもよい。得られた水性溶液は、そのまま使用するためにパッケージングされるか、または凍結乾燥させられ、凍結乾燥された調製物が投与前に無菌の水性担体と組み合わせられる。調製物のpHは、典型的には、3〜11、より好ましくは5〜9、最も好ましくは7〜8であろう。
【００８０】
強化剤および阻害剤を含有している組成物は、予防的および／または治療的な処置のために投与され得る。治療的な適用において、組成物は、疾患およびその合併症の症状を回復させるか、または少なくとも部分的に阻止するために十分な量で、認知欠損と関係のある疾患または状態に既に罹患している患者に投与される。これを達成するために適切な量は、「治療的に有効な用量」と定義される。この使用のために有効な量は、疾患または状態の重度、ならびに患者の体重および全身状態に依るであろう。
【００８１】
予防的な適用においては、AMPA強化剤およびアセチルコリンエステラーゼ阻害剤を含有している組成物が、認識力障害（例えば、アルツハイマー病）に対して感受性であるか、またはリスクを有する患者に投与される。そのような量は、「予防的に有効な用量」と定義される。この使用において、正確な量は、やはり、患者の健康状態および体重に依る。
【００８２】
組成物の単回投与または頻回投与が、治療する医師により選択される用量レベルおよびパターンで実施され得る。いかなる場合にも、薬学的製剤は、患者の認識力障害を効果的に治療するか、または患者の障害発症リスクを低下させるのに十分な量のAMPA受容体強化剤およびAChE阻害剤を提供するべきである。
【００８３】
B.投薬量
上記の化合物および／または組成物は、同時に副作用を最小限に抑えつつ、これらの障害に罹患している対象における認識力障害（上記参照）の症状を減じる投薬量で、投与される。組成物は、医師の案内の下で入手され使用されるであろうことが、企図される。
【００８４】
AMPA受容体強化剤の全身投与のための典型的な投薬量は、投与1回当たり対象の重量1kg当たり約0.01〜約10ミリグラムの範囲である。典型的な投薬量は、一日一回服用される5〜200mg錠1個、または一日一回服用される、比較的高い含有量の活性成分を含有しているタイムリリース型（time-release）のカプセルまたは錠剤1個であり得る。タイムリリース効果は、異なるpH値で溶解するカプセル材料により、または浸透圧によって徐々に放出するカプセルにより、またはその他の既知の放出制御手段により、入手され得る。
【００８５】
用量レベルは、特定の化合物、症状の重度、および対象の副作用に対する感受性の関数として変動し得る。グルタミン酸作動性受容体を刺激する特定の化合物のうちのいくつかは、他のものより強力である。所定の化合物の好ましい投薬量は、多様な手段により、当業者によって容易に決定され得る。好ましい手段は、Davis et al.(1997),Psychopharmacology 133:161-167の方法により、投与のための候補である所定の化合物の生理学的効力を測定することである。簡単に説明すると、エクサイズド・パッチおよび興奮性シナプス応答が、異なる濃度のテスト化合物の存在下で測定され、投薬量応答効力の差違が記録され比較される。Davisらは、多様な行動学的テスト（探索活動、作業のスピード）および電気生理学的テスト（エクサイズド・パッチおよび興奮性シナプス応答）において、BDP-20と名付けられたある特定の化合物が、BDP-12と名付けられたもう一つのものより約10倍強力であることを見出した。相対的な生理学的効力は、それらの行動学的効力の正確な尺度であった。従って、エクサイズド・パッチおよび興奮性シナプス応答は、既知の標準に対する所定の化合物の相対的な生理学的（および行動学的）効力を測定するために使用され得る。
【００８６】
脳障害の治療のためのAMPA受容体強化化合物は、10分未満から6時間超までの測定された半減期を有しているかもしれない。いくつかの態様において、化合物は、好ましくは、迅速な開始および短い排除半減期を有している。さらにもう一つの態様において、化合物は、迅速な開始および4〜24時間の排除半減期を有している。
【００８７】
本発明において、AMPA受容体強化剤は、典型的には、AChE阻害化合物と共に投与される。阻害剤は、通常の治療範囲において有効であるが、化合物は、好ましくは、それらの最適治療用量の近くで、または最適治療用量で、投与される。哺乳動物対象のための治療的に有効な用量の範囲は、投与される特定のAChE阻害剤、投与経路、投薬のスケジュールおよび剤形、ならびに薬物に対する全身的および特定の応答に依って、1日当たり体重1キログラム当たり約0.02〜約0.2mg、または好ましくは1日当たり体重1キログラム当たり約0.1mg〜約0.5mg、より好ましくは1日当たり約10mg/kg〜約250mg/kgの範囲である。
【００８８】
少なくとも四つの周知のアセチルコリンエステラーゼ阻害剤が市販されている。それらは以下の通りである:1）商業的にはコグネックス（Cognex）として既知であり、1日4回使用される各10〜50mgの一回投薬量で処方される塩酸タクリン；2）商業的にはアリセプト（Aricept）として既知であり、1日1回5〜10mgの一回投薬量で処方される塩酸ドネペジル；3）商業的にはエクセロン（Exelon）として既知であり、1日2回投与される1.5〜6mgの投薬量で処方される酒石酸リバスチグミン；および4）商業的にはレミニル（Reminyl）として既知であり、1日2回投与される4〜16mgの投薬量で処方される臭化水素酸ガランタミン。さらに、既知のまたは関連する化合物には、ネオスチグミン（プロスチグミン）、フィゾスチグミン（アンチリリウム）、エドロホニウム（テンシロン）、およびメトリホナートが含まれる。
【００８９】
便宜のため、もし所望であれば、総1日投薬量が分割され、一日の間に分割投与され得る。成人ヒト患者に投与される薬物の治療的に有効な用量も、投与経路、個体の年齢、体重、および状態に依る。ある薬物に応答しない患者が、もう一つのものに応答する場合もあり、この理由のため、個々の患者にとって最も有効なものを見出すために、いくつかの薬物が試されなければならないかもしれない。
【００９０】
明示された上記の案内を越えて、投薬量は、様々な選択薬物の相対的な効力および生物学的利用能に依ることを想起する必要がある。これらのパラメータは、考慮されている薬物に依って、数倍、変動するかもしれない。ヒトにおける投薬量の予備的な推定として、ヒトにおける投薬の第一の案内役として、ラット・モデルおよびそこで提供された生物学的効果を調査することができる。但し、典型的には、実験条件下での操作性を保証する薬物量の少なくとも10倍〜100倍がラットに投薬される。
【００９１】
実施例
以下の実施例は、制限のためではなく例示のためにのみ提供される。当業者は、本質的に類似した結果を与えるために変化または修飾され得る多様な重要でないパラメータを容易に認識するであろう。
【００９２】
実施例1
慢性記録調製物：
記憶に貢献することが既知の脳の異なる区域に、記録および刺激のための電極が慢性的に移植された、成体雄ロング・エバンス（Long-Evans）ラットを使用した。電極は、初期の研究（Staubli and Xu,Journal of Neuroscience 15:2445-2452,1995；Staubli and Scafidi,Journal of Neuroscience 17:4820-4828,1997）において記載されたような手法を本質的に使用して、ペントバルビタール麻酔（65mg/kg）下で定位的に挿入された。簡単に説明すると、単極型の刺激電極（125μm）を、海馬歯状回への貫通線維投射路および嗅覚皮質への外側嗅索投射路に置いた。これらの工程の後、電極の導線を、ラットの頭蓋へ永久に固定されたヘッドステージ（headstage）に接続した。
【００９３】
およそ10日間、動物を回復させた後、慢性記録ケージ（30×30×58cm）に順応させ、記録導線をヘッドステージに付着させた。二相刺激パルスを、電流強度およびパルス持続時間の正確なコントロールを可能にするディジタル刺激装置により提供した。電流強度（10〜80μA）およびパルス幅（100〜150μsec）は、典型的には3〜7mVの範囲である集団スパイクフリー応答の最大振幅の50〜60％である誘発電場興奮性シナプス後電位（誘発fEPSP）を生ずるよう調整された。記録シグナルは、記録導線に組み込まれたFETオペアンプを介して10×に予備増幅され、1Hz〜5kHzの帯域で、10の出力率に設定された第二段階増幅器へと送り込まれた。誘発応答は、ストレージ・オシロスコープ上でモニタリングされ、10kHzでディジタル化された。各応答のピーク振幅、半値幅、および面積が、オン・ラインで測定され、オフ・ライン分析のためディスクに保存された。基線誘発EPSPは、最低30〜45分間、または安定するまで（＜10％の振幅の可変性）、20sec間隔で試験された。動物は、実験の全体を通してケージを自由に動き回ることができたが、入眠することは許されなかった。
【００９４】
薬物試験：
基線安定性が少なくとも30分を超えて確立された後、1）単独のアンパカイン化合物（例えば、10mg/kgのCX717）、または2）単独のアセチルコリンエステラーゼ（AChE）阻害剤（例えば、0.1mg/kgのフィゾスチグミン、1mg/kgのタクリン、1mg/kgのガランタミン、もしくは1.5mg/kgのドネペジル）、または3）組み合わせられたアンパカイン化合物＋AChE阻害剤（いずれも、単独で与えられた場合と同じ時点で同じ用量で投与された）の腹腔内注射を動物に与えた。各ラットは、これらの三つの処置の各々を受け取ったが、一日につき一つの処置のみを与え、連続する処置の間には数日を置いた。電場EPSPの振幅サイズ、半値幅、および面積に対するこれらの各処置の効果を、注射の後、数時間、連続的に記録した。
【００９５】
結果：
単独では、シナプス伝達に対して小さな促進効果しか生じなかった用量のアンパカイン化合物（例えば、10mg/kg ipのCX717は、5＋1％の振幅の増加を生ずる）が、電場EPSPの測定に対して単独では明白な効果を及ぼさない用量のAChE阻害剤と組み合わせられると、アンパカイン単独で入手されるものより2〜6倍大きい電場EPSPのサイズの増加を引き起こした。AChE阻害剤がアンパカインの効果を増強する程度の変動は、使用されたAChE阻害剤の種類および調査された脳区域に依っていた。換言すると、ここで使用された投薬量では、AMPA受容体により媒介されることが既知の単シナプス性応答（電場EPSP）に対して効果を及ぼさなかったクラスの薬物（AChE阻害剤）が、インビボの応答に対するアンパカインの促進効果を増大させた。この効果は、AMPA受容体がシナプス後応答を媒介することが既知の二つの異なるシナプス集団において入手された:海馬の歯状回への嗅内皮質投射路により形成されたシナプス（即ち、貫通線維）、および外側嗅索軸索および嗅覚皮質により形成されたシナプス。図1は、様々なアセチルコリンエステラーゼ阻害剤（即ち、アリセプト、フィゾスチグミン、タクリン）の存在下および非存在下における、外側嗅索（LOT）の刺激により誘発される応答に対するCX717の効果を示している。図1Aは、10mg/kgの投薬量で注射された単独のCX717が、LOT EPSPのサイズの最小限の増加（約5％）を生じたことを示している。対照的に、アリセプト（1.5mg/kg、図1B）、フィゾスチグミン（0.1mg/kg、図1C）、またはタクリン（1mg/kg、図1D）と同時投与された場合、CX717（10mg/kg）は、基線値より20〜30％大きく、単独で生じた効果より数倍大きい応答振幅の増加を生じた。類似した効果が、1mg/kgのCX1176（8-アセチル-2,3,8,9-テトラヒドロ-2,3-ピロロ-[6,8]オキサジノ[1,3]ベンゾオキサジン-4-オンおよび1mg/kgのガランタミンで入手された（示されないデータ）。単独で注射された場合、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤は、LOT応答に対して測定可能な効果を及ぼさなかった（図1、EおよびF）。類似した結果は、自由に運動しているラットの歯状回において観察された（図2）。単独のCX717（10mg/kg）は、貫通線維の刺激により誘発された応答の最小限（＜10％）の増加を生じた（図2A）。さらに、CX717が、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤（例えば、図2Cに示されるような、1mg/kgのフィゾスチグミン、または図2Bに示されるような、0.1mg/kgのタクリン）と共に投与された場合、貫通線維誘発反応は10〜30％増加した。この種の効果は、ガランタミン（1mg/kg、示されないデータ）を使用しても入手された。図2Dにおいてフィゾスチグミン（0.1mg/kg）により例示されるように、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤は、単独では、ここで使用された投薬量で、貫通線維応答のサイズに影響を与えなかった。
【００９６】
実施例2
海馬切片調製：
海馬切片は、およそ4〜6週齢の雄スプラーグ・ドーリー（Sprague-Dawley）ラットから調製された。ラットにハロタン麻酔を施し、次いで、斬首を介して屠殺した。脳を迅速に除去し、解剖用の以下の組成（mM）の氷冷酸素処理済み人工脳脊髄液（ACSF）の中に置いた:124 NaCl、3 KC1、1.25 KH2PO4、5 MgSO4、3.4 CaCl2、10 D-グルコース、26 NaHCO3。海馬および周囲の組織を含有している組織塊を調製し、振動組織スライサー（Leica VT1000；Bannockburn,IL）のステージへ接着させた。海馬の縦軸に対してほぼ垂直に、350μmの厚さで切片をカットした。次いで、直ちに、MgSO4の濃度を2.5mMに低下させた点を除き上記と同じ成分を有するACSFを含有しているインタフェース記録チャンバーへ切片を移した。記録は、≧1時間であった回復期間の後に開始した。
【００９７】
インビトロ記録：
インタフェース・チャンバー内の切片を、32±1℃に維持し、60ml/時間の速度で酸素処理済み記録ACSFで連続的に灌流した。さらに、加温され加湿された95％O2/5％CO2を、チャンバーへと上から吹き込んだ。歯状回の外側分子層において、ツイスティッド（twisted）ニクロム線（65μm）で外側貫通線維を刺激した。電場電位の記録のため、塩化物でコーティングされた銀ワイヤを、2M NaCl（約5MΩ抵抗）が充填された単一のガラス・ピペットの中に置いた。貫通線維シナプスをサンプリングするため、記録電極も歯状回の外側分子層に置いた。刺激強度は、典型的には振幅が1〜2mVであり、最大単相応答の≦50％である応答を誘発するよう調整した。誘発された応答を、差動AC増幅器（A-M Systems Model 1700；Carlsborg,WA）を使用して10kHzで記録した。基線応答を、安定性を達成するのに必要な時間の長さに依って最短で30分間、20秒ごとにモニタリングした。
【００９８】
薬物適用：
AChE阻害剤は、放出された伝達物質アセチルコリンを分解する酵素を阻止することにより、コリン作動性シナプスにおける伝達を増強する。これにより、アセチルコリンが、より長期間、比較的高い濃度でシナプス内に残存し、それにより、アセチルコリン受容体に対して通常より大きな効果を発揮するようになる。この通常より大きなアセチルコリンに対する作用は、通常放出されるアセチルコリンによって生じるより大きな程度に、受容体を直接刺激する化合物を適用することにより、部分的に模倣され得る。従って、ここに提示されるインビトロの実施例においては、AChE阻害剤によってインビボで生じるコリン作動性伝達の増強が、最低濃度（0.5μM）のコリン作動性アゴニスト・カルバコール（CCh）を使用することにより模倣された。上述のように、この化合物は、ムスカリン型アセチルコリン受容体に結合し、ニコチン型には結合しない。この低い濃度で単独で適用された場合、CChは、外側貫通線維EPSPに対する識別可能な効果を生じなかった。これは、インビボの実施例（上記参照）において使用された投薬量で単独で投与されたAChE阻害剤により効果が生じなかったことと一致している。さらに、単独で注入された場合、本実施例において使用されたアンパカインCX717の濃度（40μM）は、外側貫通線維EPSPに対する極めて小さな（＜5％）効果を生じた。試験された各切片は、三つの処理のうちの一つを受け取った:1）単独のアンパカイン化合物（CX717）；2）単独のCCh；または3）CCh前処理後のアンパカイン注入。応答波形の振幅サイズおよび下降相の勾配に対するこれらの各処置の効果を、実験の全体を通して連続的にオンラインで記録した。
【００９９】
結果：
30分間の0.5μM CChによる前処理の後、アンパカインCX717を40μMの濃度で注入した場合、CChの非存在下で観察されたものより有意に大きい増加が観察された（図3）。30分間、単独で注入された場合、40μM CX717は、EPSPに対する軽微な効果しか生じなかった（例えば、薬物注入の最後の10分間の応答振幅は基線の103.5±1.0％であった、図3E）。さらに、0.5μM CChは、単独で適用された場合には、シナプス伝達に検出可能な影響を与えなかった（例えば、注入開始から20〜30分後のEPSP振幅は、基線の99.8±2.9％であった、図3D）。対照的に、CCh処置中に適用されたCX717は、応答サイズを有意に増加させた（CX717注入の開始から20〜30分後、基線より16.6±1.5％高かった、図3A〜B）。従って、CChの存在下で注入されたCX717は、CX717単独によって生じたものより数倍大きい応答サイズの増加を生じた。これらの結果は、コリン作動性受容体の刺激が、AMPA受容体強化剤の効力を増強するというインビボの実験からの結論を確認するものである。
【０１００】
実施例3
以下の実施例は、ヒトにおける使用のための案内を提供する。体重70kgのアルツハイマー病に罹患した60歳の男性に、1日当たり10〜100mgの投薬量のCX717と組み合わせて、1日当たり5〜10mgの投薬量のドネペジルを供給する。療法を継続し、認知の改善を、フォルスタインのミニメンタル検査（Folstein mini-mental examination）のような標準的な心理学的テストにより査定する。
【０１０１】
AChE阻害剤およびAMPA受容体強化剤の特定の組み合わせが、供給された濃度で功を奏する否かを決定するため、まず、海馬または皮質における誘発電場EPSPの慢性記録のための成体ラットを準備する。次に、アンパカインのようなAMPA受容体強化剤を、小さいが信頼性のあるEPSP振幅のシナプス促通（海馬またはその他の脳構造において5〜10％）を生じる用量で投与する。次に、アセチルコリンにより媒介される伝達の増強に有効であると文献に記載されている用量；例えば、ラットにおけるアセチルコリン受容体をブロックする薬物の行動学的効果を減少させる用量（例えば、0.1mg/kgのフィゾスチグミン、1.5mg/kgのドネペジル）のAChE阻害剤と共に、同じ用量のAMPA受容体強化剤を試験することができる。AChE阻害剤は、単独では、AMPA受容体により媒介される単シナプス性EPSPを増加させない。従って、次いで、AMPA受容体強化剤単独で入手されたものと比べた、組み合わせ処置により観察されたシナプス促通の程度を決定することができる。単シナプス性電場EPSPの統計的に意味のある増加は、AChE阻害剤による促通効果の指標である。
【０１０２】
本願において引用された特許、特許出願、およびその他の刊行物は、全て、参照により完全に組み入れられる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】覚醒ラットにおける外側嗅索（LOT）誘発応答に対する10mg/kgの投薬量のアンパカインCX717の効果は、様々なアセチルコリンエステラーゼ阻害剤の同時投与により増強された。各パネルにおいて、（一つまたは複数の）薬物の腹腔内注射の時点が矢印により示される。応答振幅の測定値は、平均薬物前基線値に対して規準化された。（A）10mg/kgの投薬量で単独で投与されたCX717は、LOT応答振幅の極めて小さな（＜10％）増加を生じた。（B）CX717（10mg/kg）がアセチルコリンエステラーゼ阻害剤アリセプト（1.5mg/kg）と同時注射された場合、LOT応答は、基線よりおよそ20％高く増加し、この効果はCX717単独により生じたものよりほぼ2倍大きかった。（C）CX717（10mg/kg）およびアセチルコリンエステラーゼ阻害剤フィゾスチグミン（0.1mg/kg）の同時適用は、CX717単独で入手されたものよりほぼ3倍大きいLOT応答振幅の増加を生じた。（D）CX717（10mg/kg）およびアセチルコリンエステラーゼ阻害剤タクリン（1mg/kg）の同時注射は、薬物前基線値より20％大きく、アンパカイン単独により生じた効果より2倍大きいLOT応答サイズの増加を生じた。（E）0.1mg/kgの投薬量で単独で注射されたフィゾスチグミンは、LOT応答に検出可能な影響を与えなかった。（F）単独で投与された場合、アリセプト（1.5mg/kg）は、LOT応答に対する効果をほとんど〜全く生じなかった。
【図２】覚醒ラットの歯状回における貫通線維誘発応答に対するアンパカインCX717（10mg/kg）の効果は、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤の同時投与により増強された。各パネルにおいて、（一つまたは複数の）薬物の腹腔内注射の時点が矢印により示される。応答振幅の測定値は、平均薬物前基線値に対して規準化された。（A）10mg/kgの投薬量で単独で投与された場合、CX717は、貫通線維応答サイズにほとんど影響を与えなかった。（B）CX717（10mg/kg）とアセチルコリンエステラーゼ阻害剤フィゾスチグミン（0.1mg/kg）との同時注射は、薬物前基線応答振幅より少なくとも20％大きく、CX717単独の効果より有意に高い貫通線維応答振幅の増加を生じた。（C）アセチルコリンエステラーゼ阻害剤タクリン（1mg/kg）と同時投与された場合、CX717（10mg/kg）は、基線よりおよそ13％高く貫通線維応答のサイズを増加させた。（D）0.1mg/kgの濃度のフィゾスチグミン単独の注射は、貫通線維応答に検出可能な影響を与えなかった。
【図３】海馬切片における外側貫通線維EPSPに対するアンパカインCX717の効果は、コリン作動性アゴニスト、カルバコール（CCh）の同時適用により増強された。図示された測定値は、薬物前基線に対して規準化された。（AおよびB）100分の全期間にわたり、CChが0.5μMの濃度で注入された。CCh処理の開始から30分後、CX717が、30分間、40μMの濃度で注入され、勾配（A）および振幅（B）の両方の有意な増加を生じた。（C）基線中（左トレース）、CX717注入の開始直前のCCh適用中（中央のトレース）、およびCX717注入の終了時（右トレース）の代表的な誘発反応が示される。（D）0.5μM CChは、単独では、誘発反応の振幅または勾配に影響を与えなかった。（E）40μM CX717は、単独では、外側貫通線維EPSPの勾配および振幅をわずかにしか増加させなかった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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