(57)【要約】  本発明は、式(I)、式(II)および式(III)の新規な化合物および薬剤として許容されるその塩またはエステルを対象とする。式中、XはOまたはNHであり、R3はOHまたは単糖であり、R4は水素であるか、あるいはR3は水素であり、R4はOHまたは単糖であり、R5は水素または単糖である。本発明は、癌、感染症および自己免疫疾患を治療するための直接的、かつ免疫アジュバントとしてのその化合物の使用も対象とする。本発明は、これらの新規な化合物を作製するために使用できる中間体の合成も対象とする。
2007531768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式(I)の化合物および薬剤として許容されるその塩またはエステル
【化１】
2007531768.tif 000096
(式中、XはOまたはNHであり、
R3はOHまたは単糖であり、R4は水素であるか、あるいは、R3は水素であり、R4はOHまたは単糖であり、
R5は水素または単糖である)。
【請求項２】
式(I-a)で表される請求項1に記載の化合物。
【化２】
2007531768.tif 000097
【請求項３】
式(II)の化合物および薬剤として許容されるその塩またはエステル
【化３】
2007531768.tif 000098
(式中、XはOまたはNHであり、
R3はOHまたは単糖であり、R4は水素であるか、あるいは、R3は水素であり、R4はOHまたは単糖であり、
R5は水素または単糖である)。
【請求項４】
式(II-a)によって表される請求項3に記載の化合物。
【化４】
2007531768.tif 000099
【請求項５】
式(III)の化合物および薬剤として許容されるその塩またはエステル
【化５】
2007531768.tif 000100
(式中、XはOまたはNHであり、
R3はOHまたは単糖であり、R4は水素であるか、あるいは、R3は水素であり、R4はOHまたは単糖であり、
R5は水素または単糖である)。
【請求項６】
式(III-a)(シス)で表される請求項5に記載の化合物。
【化６】
2007531768.tif 000101
【請求項７】
式(III-a)(トランス)で表される請求項5に記載の化合物。
【化７】
2007531768.tif 000102
【請求項８】
治療に有効な量の請求項1から7のいずれか一項に記載の化合物を哺乳動物に投与することを含む、それを必要とする前記哺乳動物の疾患を治療する方法。
【請求項９】
前記疾患が感染症、癌および自己免疫疾患からなる群から選択される請求項8に記載の方法。
【請求項１０】
前記疾患がマラリアである請求項8に記載の方法。
【請求項１１】
前記哺乳動物がヒトである請求項8に記載の方法。
【請求項１２】
治療に有効な量の請求項1から7のいずれか一項に記載の化合物を哺乳動物に投与することによって、それを必要とする前記哺乳動物のTh1型サイトカインの産生を誘発する方法。
【請求項１３】
前記Th1型サイトカインがIFN-γである請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
治療に有効な量の請求項1から7のいずれか一項に記載の化合物を含むアジュバントを用いて哺乳動物に免疫性を与えることを含む、前記哺乳動物の抗原の免疫原性を増強させるための方法。
【請求項１５】
前記抗原がマラリア特異的である請求項14に記載の方法。
【請求項１６】
前記マラリア特異抗原が照射されたマラリア原虫スポロゾイトを含む請求項15に記載の方法。
【請求項１７】
式Aの化合物
【化８】
2007531768.tif 000103
を作製する方法であって、
【化９】
2007531768.tif 000104
を
【化１０】
2007531768.tif 000105
および複素環スルホンと反応させるステップを含む方法
(式中、
Y1、Y2、Y3およびY4はそれぞれ独立に糖のための保護基であり、
Y5は窒素のための保護基であり、
nは1または0であり、
pは1〜100の整数である)。
【請求項１８】
Y1、Y2、Y3およびY4がそれぞれ独立に、Ac(アセチル)、Bn(ベンジル)、Bz(ベンゾエート)、PMB(パラメトキシベンジル)、TBDMS(tert-ブチルジメチルシリル)、TBDPS(tert-ブチルジフェニルシリル)からなる群から選択されるか、あるいはC4とC6の酸素が、ベンジリデンまたはパラメトキシベンジリデンと結合している請求項17に記載の方法。
【請求項１９】
Y1、Y2、Y3およびY4がそれぞれ独立にAcまたはBnである請求項18に記載の方法。
【請求項２０】
Y5が、CBZ、t-Boc、FMOC(フルオレニルメチレンオキシカルボニル)およびPhth(フタロイル)からなる群から選択される請求項17に記載の方法。
【請求項２１】
Y5がCBZまたはt-Bocである請求項20に記載の方法。
【請求項２２】
pが13である請求項17に記載の方法。
【請求項２３】
式(B)の化合物
【化１１】
2007531768.tif 000106
を作製する方法であって、
【化１２】
2007531768.tif 000107
を
【化１３】
2007531768.tif 000108
と反応させるステップを含む方法
(式中、
上記糖部分は保護されていてもいなくてもよく、
nは0〜20の整数であり、
mは1〜100の整数であり、
Y5は窒素のための保護基である)。
【請求項２４】
前記糖が保護されており、ガラクトース、グルコース、グルコサミン、マンノース、ガラクトサミン、フコースおよびラムノースからなる群から選択される請求項23に記載の方法。
【請求項２５】
前記糖部分が保護されたガラクトースである請求項24に記載の方法。
【請求項２６】
前記糖部分が
【化１４】
2007531768.tif 000109
である請求項23に記載の方法
(式中、Y1、Y2、Y3およびY4はそれぞれ独立に糖のための保護基である)。
【請求項２７】
nが1または0である請求項23に記載の方法。
【請求項２８】
mが13である請求項23に記載の方法。
【請求項２９】
Y1、Y2、Y3およびY4がそれぞれ独立に、Ac(アセチル)、Bn(ベンジル)、Bz(ベンゾエート)、PMB(パラメトキシベンジル)、TBDMS(tert-ブチルジメチルシリル)、TBDPS(tert-ブチルジフェニルシリル)からなる群から選択されるか、あるいはC4とC6の酸素が、ベンジリデンまたはパラメトキシベンジリデンと結合している請求項26に記載の方法。
【請求項３０】
Y1、Y2、Y3およびY4がそれぞれ独立にAcまたはBnである請求項29に記載の方法。
【請求項３１】
Y5が、CBZ、t-Boc、FMOC(フルオレニルメチレンオキシカルボニル)およびPhth(フタロイル)からなる群から選択される請求項26に記載の方法。
【請求項３２】
Y5がCBZまたはt-Bocである請求項31に記載の方法。
【請求項３３】
(a)
【化１５】
2007531768.tif 000110
を
【化１６】
2007531768.tif 000111
および複素環スルホン
と反応させて式(A)の化合物
【化１７】
2007531768.tif 000112
(式中、
Y1、Y2、Y3およびY4はそれぞれ独立に糖のための保護基であり、
Y5は窒素のための保護基であり、
nは1または0であり、
pは1〜100の整数である)
を生成させるステップと、
(b)式(A)の化合物をさらに反応させて、式(C)の糖脂質
【化１８】
2007531768.tif 000113
(式中、XはOまたはNHであり、
nは1または0であり、
R1は-(CH2)11CH3、-(CH2)12CH3、-(CH2)13CH3、-(CH2)9CH(CH3)2、-(CH2)10CH(CH3)2、-(CH2)11CH(CH3)2および-(CH2)11CH(CH3)-C2H5からなる群から選択され、
R3はOHまたは単糖であり、R4は水素であるか、あるいは、R3は水素であり、R4はOHまたは単糖であり、
R5は水素または単糖であり、
Q1は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X'は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q2は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X''は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q3は直鎖または分枝鎖C1〜10アルキル、アルケニルまたはアルキニルであるか、あるいは水素であり、
各Q1、Q2またはQ3はヒドロキシル、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2、NHR8、またはC(=O)-R9で任意選択で置換されており、
R8は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシ、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2またはC(=O)-R9であり、
R9は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシまたはNHR10であり、
R10は水素、C1〜5アルキルまたはC1〜5アルコキシである)
を生成させるステップと
を含む糖脂質および薬剤として許容されるその塩またはエステルの合成方法。
【請求項３４】
前記式(C)の化合物が
【化１９】
2007531768.tif 000114
である請求項33に記載の方法。
【請求項３５】
前記式(C)の化合物が
【化２０】
2007531768.tif 000115
である請求項33に記載の方法。
【請求項３６】
前記式(C)の化合物が
【化２１】
2007531768.tif 000116
である請求項33に記載の方法。
【請求項３７】
前記式(C)の化合物が
【化２２】
2007531768.tif 000117
である請求項33に記載の方法。
【請求項３８】
前記式(C)の化合物が
【化２３】
2007531768.tif 000118
である請求項33に記載の方法。
【請求項３９】
(a)
【化２４】
2007531768.tif 000119
を
【化２５】
2007531768.tif 000120
と反応させて式(B)の化合物
【化２６】
2007531768.tif 000121
(式中、
前記糖部分は保護されていてもいなくてもよく、
nは0〜20の整数であり、
mは1〜100の整数であり、
Y5は窒素のための保護基である)
を生成させるステップと、
(b)式(B)の化合物をさらに反応させて、式(C)の糖脂質
【化２７】
2007531768.tif 000122
(式中、XはOまたはNHであり、
nは1または0であり、
R1は-(CH2)11CH3、-(CH2)12CH3、-(CH2)13CH3、-(CH2)9CH(CH3)2、-(CH2)10CH(CH3)2、-(CH2)11CH(CH3)2および-(CH2)11CH(CH3)-C2H5からなる群から選択され、
R3はOHまたは単糖であり、R4は水素であるか、あるいは、R3は水素であり、R4はOHまたは単糖であり、
R5は水素または単糖であり、
Q1は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X'は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q2は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X''は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q3は直鎖または分枝鎖C1〜10アルキル、アルケニルまたはアルキニルであるか、あるいは水素であり、
各Q1、Q2またはQ3はヒドロキシル、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2、NHR8、またはC(=O)-R9で任意選択で置換されており、
R8は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシ、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2またはC(=O)-R9であり、
R9は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシまたはNHR10であり、
R10は水素、C1〜5アルキルまたはC1〜5アルコキシである)
を生成させるステップと
を含む糖脂質および薬剤として許容されるその塩またはエステルの合成方法。
【請求項４０】
前記式(C)の化合物が
【化２８】
2007531768.tif 000123
である請求項38に記載の方法。
【請求項４１】
前記式(C)の化合物が
【化２９】
2007531768.tif 000124
である請求項38に記載の方法。
【請求項４２】
前記式(C)の化合物が
【化３０】
2007531768.tif 000125
である請求項38に記載の方法。
【請求項４３】
前記式(C)の化合物が
【化３１】
2007531768.tif 000126
である請求項38に記載の方法。
【請求項４４】
前記式(C)の化合物が
【化３２】
2007531768.tif 000127
である請求項38に記載の方法。
【請求項４５】
(a)式11の化合物
【化３３】
2007531768.tif 000128
を反応させて式1の化合物
【化３４】
2007531768.tif 000129
(式中、R1はCBZまたはt-Bocであり、
R2は、結合して5員〜7員の複素環を形成しており、アルキルで任意選択で置換されている)
を生成させるステップと
(b)さらに式1の化合物を反応させて式Yの化合物
【化３５】
2007531768.tif 000130
(式中、R1はCBZまたはt-Bocであり、
R2は、結合して5員〜7員の複素環を形成しており、アルキルで任意選択で置換されている)
を生成させるステップと
を含む糖脂質および薬剤として許容されるその塩またはエステルの合成方法。
【請求項４６】
(a)式1の化合物
【化３６】
2007531768.tif 000131
を反応させて式2の化合物
【化３７】
2007531768.tif 000132
(式中、R1はCBZまたはt-Bocであり、
R2は、結合して5員〜7員の複素環を形成しており、アルキルで任意選択で置換されている)
を生成させるステップと
(b)さらに式2の化合物を反応させて式3の化合物
【化３８】
2007531768.tif 000133
(式中、R1はCBZまたはt-Bocであり、
R2は、結合して5員〜7員の複素環を形成しており、アルキルで任意選択で置換されている)
を生成させるステップと
(c)さらに式3の化合物を反応させて式4の化合物
【化３９】
2007531768.tif 000134
(式中、Q1は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X'は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q2は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X''は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q3は直鎖または分枝鎖C1〜10アルキル、アルケニルまたはアルキニルであるか、あるいは水素であり、
各Q1、Q2またはQ3はヒドロキシル、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2、NHR8またはC(=O)-R9で任意選択で置換されており、
R8は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシ、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2またはC(=O)-R9であり、
R9は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシまたはNHR10であり、
R10は水素、C1〜5アルキルまたはC1〜5アルコキシである)
を生成させるステップと
を含む糖脂質および薬剤として許容されるその塩またはエステルの合成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、National Institute of Health/National Institute of Allergy and Infectious Diseasesによって付与された認可番号R21 AI47840-01A1、およびNational Institute of Health/General Medical Sciencesによって付与された認可番号 R01 GM 60271に基づいて政府の支援によりなされたものである。したがって、米国政府は本発明において一定の権利を有するものである。
【０００２】
本発明は、感染症、癌および自己免疫疾患を治療するのに有用である(直接的に、かつ種々の抗原の免疫原性を増強させることによるアジュバントとしての両方で)新規な合成C-糖脂質を対象とする。そうした新規な合成C-糖脂質の製造方法も開示する。
【背景技術】
【０００３】
糖脂質は一般に動物および植物の細胞の原形質膜中に見出される分子である。糖脂質は脂質成分と結合したオリゴ糖を含む。スフィンゴ糖脂質は脂質成分としてセラミドを含む複合糖脂質である。スフィンゴ糖脂質の1つの部類はα-ガラクトシルセラミド(α-GalCer)であり、これは、糖部分としてD-ガラクトースを含み、脂質部分としてセラミドを含む。
【０００４】
従来の技術では様々なα-GalCer化合物が示されている。米国特許第5780441号は以下の構造のモノ-およびジ-グリコシル化α-GalCer化合物を記載している。
【０００５】
【化１】
2007531768.tif 000003
【０００６】
式中、R1はHまたは
【０００７】
【化２】
2007531768.tif 000004
【０００８】
であり、
R2はH、
【０００９】
【化３】
2007531768.tif 000005
【００１０】
であり、
R3およびR6はそれぞれHまたはOHであり、
R4はH、OHまたは
【００１１】
【化４】
2007531768.tif 000006
【００１２】
であり、
R5はHまたは
【００１３】
【化５】
2007531768.tif 000007
【００１４】
であり、
xは19〜23の整数であり、
R7は-(CH2)11CH3、-(CH2)12CH3、-(CH2)13CH3、-(CH2)9CH(CH3)2、-(CH2)10CH(CH3)2、-(CH2)11-CH(CH3)2、-(CH2)11-CH(CH3)-C2H5であり、
R1、R2、R4およびR5の少なくとも1つはグリコシル部分である。
【００１５】
α-GalCerは、沖縄近海の海綿(Okinawan marine sponge)(Natori等、Tetrahedron、50:2771〜2784頁、1994)から抽出することができ、またその合成類似物、KRN7000[(2S,3S,4R)-1-O-(α-D-ガラクトピラノシル)-2-(N-ヘキサコサノイルアミノ)-1,3,4,-オクタデカントリオール]はPharmaceutical Research Laboratories、Kirin Brewery(Gumna、Japan)から入手するかまたは上述したようにして合成することができる(例えば、Morita等、J.Med.Chem.、1995、38:2176〜2187頁;Kobayashi等、1995、Oncol.Res.、7:529〜534頁;Kawano等、1997、Science、278:1626〜9頁;Burdin等、1998、J.Immunol.、161:3271;Kitamura等、1999、J.Exp.Med.、189:1121、米国特許第5936076号を参照されたい)。
【００１６】
KRN7000は以下の構造を有しており、
【００１７】
【化６】
2007531768.tif 000008
【００１８】
米国特許第6635622号は次式の化合物を開示している。
【００１９】
【化７】
2007531768.tif 000009
【００２０】
式中、Wは場合によって二重結合またはヒドロキシ基を含む9〜17個の炭素鎖を表し、Xは場合によって二重結合またはヒドロキシ基を含む11〜25個の炭素鎖を表し、Yは-(CH2)a-CH=CH-(CH2)a'-、-(CH2)a-(a、a'は0〜5の整数であり、かつa+a'は5以下である)、-S(O)0〜2CH2-、-NHCH2-を表し、Zは-CO-、-SO2-を表し、Rは-CH2OH、-CO2H、-CH2OCH2CO2H、-CH2OSO3Hを表し、R0は-OH、-NH2、-NHAcを表わす。上記特許は、このような化合物をWittig反応を用いて作製できることを開示している。
【００２１】
本出願と同一権利者の同時係属の米国特許出願第10/462211号は次式の新規なC-糖脂質化合物を開示している。
【００２２】
【化８】
2007531768.tif 000010
【００２３】
式中、XはOまたはNHであり、
R1は-(CH2)11CH3、-(CH2)12CH3、-(CH2)13CH3、-(CH2)9CH(CH3)2、-(CH2)10CH(CH3)2、-(CH2)11CH(CH3)2および9(CH2)11CH(CH3)-C2H5からなる群から選択され、
R3はOHまたは単糖であり、R4は水素であるか、あるいは、R3は水素であり、R4はOHまたは単糖であり、
R5は水素または単糖であり、
Q1は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X'は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q2は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X''は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q3は直鎖もしくは分枝鎖C1〜10アルキル、アルケニルまたはアルキニル、あるいは水素であり、
ただし、各Q1、Q2またはQ3はヒドロキシル、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2、NHR8またはC(=O)-R9で任意選択で置換されており、
R8は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシ、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2またはC(=O)-R9であり、
R9は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシまたはNHR10であり、
R10は水素、C1〜5アルキルまたはC1〜5アルコキシである。
【００２４】
同時係属の'211出願は次式の化合物も開示している。
【００２５】
【化９】
2007531768.tif 000011
【００２６】
これはCRONY101としても知られている。
【００２７】
α-GalCerおよびKRN7000は、癌、感染症および自己免疫疾患を治療するのに効果的な免疫賦活剤として記載されている(Kakimi、J.Exp.Med.192:921〜930頁(2000);Gonzalez-Asequinaloza、Proc.Natl.Acad.Sci. USA97:8461〜8466頁(2000);Sharif、Nature Medicine 7:1057〜1062頁(2001);Hong、Nature Medicine 9:1052〜1056頁(2001);Kawakami、Infection and Immunity 69:213〜220頁(2001);Miyamoto、Nature 413:531〜534頁(2001);Kobayashi等、Oncol.Res.7:529〜534頁(1995);Nakagawa、Canc.Res.58、1202〜1207頁(1998);Kawano等、1997、Science、278:1626〜9頁、Burdin等、1998、J.Immunol、161:3271;Kitamura等、J.Exp.Med.、1999、189:1121)。
【００２８】
病原体、新生細胞の首尾よい除去、または予防的もしくは治療的免疫付与に続く自己反応性の免疫機序は、ホストの免疫系が免疫付与に応答して活性化され、好ましくは健全な組織に対する最少の損傷で、効果的な応答を開始する能力に大きく依存する。
【００２９】
比較的弱い抗原の免疫原性は、一般に、単独で投与した場合免疫原性ではないが、抗原への免疫反応の増大および/または延長を引き起こす物質である「アジュバント」との抗原の同時投与、またはより一般的には結合(conjoined)投与によって増進させることができる。アジュバントが存在しないと、免疫反応が低下するかまたは免疫反応が起こらないか、もっと悪くは、ホストが抗原に対して寛容化される可能性がある。効果的なワクチンの設計においては、免疫学的アジュバントは抗原特異的免疫反応を加速し、延長しかつ/または高める重要な成分として作用し、同時に、妥当なタイプの応答の選択的導入をもたらす。
【００３０】
アジュバントは、構造的に不均一な化合物の群から見出すことができる(Gupta等、1993、Vaccine、11:293〜306頁)。古くから認められているアジュバントの例には、油性乳剤(例えば、フロイント(Freund)のアジュバント)、サポニン、アルミニウムまたはカルシウム塩(例えばミョウバン)、非イオン性ブロックポリマー界面活性剤、リポ多糖体(LPS)、マイコバクテリア、破傷風トキソイドおよびその他多くのものが含まれる。理論的には、免疫学的諸現象のカスケードにおいて特定の状態に有利に働くかまたはそれを増幅させ、最終的により明白な免疫学的応答をもたらすことができるそれぞれの分子または物質を、アジュバントと定義することができる。
【００３１】
その作用の様式はほとんど知られていないが、アジュバントは以下の機序のうちの1つによって免疫反応を増強させると現在考えられている:(1)抗原の生物学的または免疫学的半減期を長くする(例えば、Lascelles、1989、Vet.Immunol.Immunopathol.、22:15〜27頁;Freund、1956、Adv.Tuber.Res.、7:130〜147頁を参照されたい)、(2)例えば、APCによる抗原-アジュバント複合体の摂取後に抗原がエンドソーム膜を通過して細胞質ゾルへ至るのを可能にすることによって(Kovacsovics-Bankowski等、Science、1995、267:243〜246頁を参照されたい)抗原提示細胞(APC)への抗原送達、ならびにAPCによる抗原プロセッシングおよび提示を改善する(例えば、Fazekas de St.Groth等、Immunol.Today、19:448〜454頁、1998)、(3)自然免疫系からの補助細胞に局在している病原体認識受容体(PRR)によって、微生物構造を模倣して、細菌により誘導された抗原の認識の改善をもたらす(Janeway、1989、Cold Spring Harbor Symp.Quant.Biol.、54:1〜13頁;Medzhitov、1997、Cell、91:295〜298頁;Rook、1993、Immunol.Today、14:95〜96頁)、(4)免疫反応を開始させる働きをする、ストレスを受けた細胞または損傷を受けた細胞からの危険誘発信号を模倣する(例えば、Matzinger、1994、Annu.Rev.Immunol.、12:991〜209頁を参照されたい)、(5)免疫調節性サイトカインの産生を誘発する(例えば、Nohria、1994、Biotherapy、7:261〜269頁;Iwasaki等、1997、J.Immunol.、158:4591〜4601頁;Maecker等、1997、Vaccine、15:1687〜1696頁を参照されたい)、(6)特定の免疫系のサブセットの方へ、免疫反応にバイアスをかける(例えば、Th1-またはTh2-分極応答等を発生させる)(Janssen等、Blood、97:2758〜2763頁、2001;Yamamoto等、Scand.J.Immunol.、53:211〜217頁、2001;Weiner G.J.、J.Leukoc.Biol.、68:455〜63頁、2000;Lucey、Infect.Dis.Clin.North Am.、13:1〜9頁、1999)、および、(7)抗原攻撃の急速な拡散を阻止する(「デポー効果」(depot effect))(Hood等、Immunology、Second Ed.、1984、Benjamin/Cummings:Menlo Park、CA;St Clair等、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.、96:9469〜9474頁、1999;Ahao等、J.Pharm.Sci、85:1261〜1270頁、1996;Morein等、Vet.Immunol.Immunopathol.、54:373〜384頁、1996).(Schijnsによる総説、Curr.Opin.Immunol.、12:456〜463頁、2000;Vogel、Clin.Infect.Dis.、30[Suppl.3]:S266〜70頁、2000;Singh and O'Hagan、Nature Biotechnol.、17:1075〜81頁、1999;Cox and Coulter、Vaccine、15:248〜256頁、1997も参照されたい)。
【００３２】
最近の観察結果によれば、内生的に産生したサイトカインは、従来のアジュバントによって引き出される必須の通信信号として作用することが強く示唆されている(Brewer等、1996、Eur.J.Immunol.、26:2062〜2066頁;Smith等、1998、Immunology、93:556〜562頁;Allison、Dev.Biol.Stand.、1998、92:3〜11頁;Unkeless、Annu.Rev.Immunol.、1988、6:251〜81頁;Phillips等、Vaccine、1992、10:151〜8頁)。
【００３３】
アジュバントをワクチン製剤中に混ぜ込んで免疫原性を高める利点は、これらの薬剤が不都合な局所的および/または全身的反応を誘発することになるリスクと比較検討されなければならない。すなわち、フロイントの完全アジュバントまたはフロイントの不完全アジュバントなどの多くの効能のある免疫アジュバントは毒性があり、したがって、ヒトへのワクチン接種でなく、動物での研究目的のみに有用である。現在では、アルミニウム塩およびMF59だけが、ヒトでの使用に認可されているワクチンアジュバントである。より効能がありより毒性の少ない新規なアジュバントの開発は、新規なワクチンの開発を可能にし、新規と既存のワクチンの両方が、治療薬ならびに改良された予防剤として用いられるようにする。
【００３４】
最近、主流のT細胞、B細胞およびNK細胞とは異なる新規なリンパ系統、ナチュラルキラーT(NKT)細胞が特定されている(Arase等、1992、Proc.Natl Acad.Sci.USA、89:6506;Bendelac等、1997、Annu.Rev.Immunol.、15:535)。したがって、これらの細胞は、生得的な免疫反応におけるキーとなるエフェクター細胞として、かつ潜在的に、適応免疫反応の進展における重要な参加者として関与している。
【００３５】
最近、沖縄近海の海綿から抽出されたα-GalCerまたはその合成類似物KRN7000によって、NKT細胞を、インビトロおよびインビボの両方で活性化させることができることが実証された。すなわち、α-GalCerは、NK活性とNKT細胞によるサイトカイン産生を刺激し、インビボで強い抗腫瘍活性を示すことができることが分かった(Kawano等、1997、Science278:1626〜9頁;Kawano等、1998、上記;Kitamura等、1999、上記)。
【００３６】
α-GalCerに加え、糖部分とフィトスフィンゴシンの3,4-ヒドロキシル基がα-アノマー構造を有する他のグリコシルセラミド(例えばα-グリコシルセラミド[α-GlcCer]、Galα1-6Galα1-1'Cer、Galα1-6Glcα1-1'Cer、Galα1-2Galα1-1'CerおよびGalβ1-3Galα1-1'Cer)は、マウスにおいて、効率はより低いが、NKT細胞の増殖を刺激することが実証されている(Kawano等、Science、278:1626〜1629頁、1997、上記)。マウスNKT細胞ハイブリドーマとの反応性を、α-GalCer類似物のパネルで試験して、Brossay等(J.Immunol.、161:5124〜5128頁、1998)は、α-GalCerアシル鎖をほぼ完全に24個から2個の炭素に切断しても、糖脂質に対するマウスNKT細胞の応答にほとんど影響を及ぼさないと判断した。
【００３７】
インビボでのα-GalCerの投与によって、NKT細胞の活性化が引き起こされて強いNK活性とサイトカイン産生が誘発されるだけでなく(例えば、IL-4、IL-12およびIFN-γ)、後天性免疫に関与する免疫調節細胞の活性化も誘発することも実証されている(Nishimura等、2000、Int.Immunol.12:987〜994頁)。具体的には、マクロファージおよびNKT細胞の活性化に加えて、インビボでのα-GalCerの投与によって、CD4+T細胞、CD8+T細胞およびB細胞に早期活性化マーカーCD69の誘発がもたらされることになることが示された(Burdin等、1999、Eur.J.Immunol.29:2014;Singh等、1999、J.Immunol.163:2373;Kitamura等、2000、Cell.Immunol.199:37;Schofield等、1999、Science 283:225;Eberl等、2000、J.Immunol、165:4305〜4311頁)。これらの研究は、α-GalCerならびに他の糖脂質が、NKT細胞で媒介の生得的免疫だけでなく、B細胞、Tヘルパー(Th)細胞およびT細胞傷害性(Tc)細胞で媒介の適応的免疫も橋かけするのに等しく重要な役割を果たすことができるという可能性を開くものである。
【００３８】
その糖脂質リガンドα-GalCerによるNKT細胞のインビボでの関与が、生得的および適応的な免疫、ならびに腫瘍特異性の細胞傷害性T細胞の産生に共通した要素を含む細胞活性化のカスケードを急速に誘発するという実証(Nishimura等、2000、上記)によって、糖脂質投与は、一般に、その速さと強さだけでなく、後続する免疫反応(特に腫瘍細胞に対する)のタイプにも影響を及ぼすことができることが示唆されている。実際、Kabayashi等(1995、Oncol.Res.、7:529〜534頁)は、合成型のα-GalCer(KRN 7000)は、B16担持マウスにおいて、OK432やレンチナンなどの生物学的応答調節剤および化学療法薬マイトマイシンCより強い抗転移活性を有していることが見出している。KRN 7000は、ネズミT-リンパ腫EL-4細胞(Nakagawa等、Oncol.Res.、10:561〜568頁、1998)または大腸26細胞(Nakagawa等、Cancer Res.、58:1202〜1207頁、1998)の肝転移を有するマウスにおいて、顕著な腫瘍特異的免疫を誘発することも示されている。さらに、マウスへのα-GalCerの投与が、原発性メラノーマの肝転移の進展を阻害することが見出されている(Kawano等、1998、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、95:5690〜5693頁)。
【００３９】
本発明者等および共同研究者は最近、α-GalCerをマウスに投与すると、強い抗マラリア活性を迅速にもたらし、げっ歯類のマラリア寄生虫であるネズミマラリア原虫(P.yoeli and P.berghei)の肝細胞内段階の発達を阻害することを実証した(Gonzalez-Aseguinolaza等、2000、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、97:8461〜8466頁)。α-GalCerは、IFN-γかまたはIFN-γ受容体のどちらかを欠くマウスの肝臓において、寄生虫の発達を阻害することはできなかった。これは、糖脂質の抗マラリア活性が、主にIFN-γによって媒介されることを示唆している。
【００４０】
免疫反応を刺激するその能力に加えて、げっ歯類およびサルにおいて、α-GalCerはその投薬量に関係なく、毒性を誘発しないことが示されたことは重要なことである(Nakagawa等、1998、Cancer Res.、58:1202〜1207頁)。さらに、最近の研究は、マウスにおけるα-GalCer処置の直後に、肝酵素活性の一時的上昇を示しており、これは若干の肝損傷を示唆しているが(Osman等、2000、Eur.J.Immunol.、39:1919〜1928頁)、最近α-GalCerを用いてヒトで試験して、顕著な合併症もなく癌患者を治療している(Giaccone等、2000、Abstract.Proc.Amer.Soc.Clin.Oncol.、19:477a)。Shimosaka等Cell Therapy:「Filling the gap between basic science and clinical trials」、First Int'l Workshop 2001、abstract 21〜22頁も参照されたい。
【００４１】
しかし、ヒトを含むほとんどの哺乳動物は、多量のα-ガラクトシダーゼ、すなわち、α-D-ガラクトシド結合の分解の触媒作用をすることによってα-GalCerを消化する酵素を有している。その結果、α-GalCerは短い半減期を有しており、したがって、そのインビボでの治療効果が低減される。
【００４２】
したがって、既存のものを超える改善された安定性と改善され治療効力を有する新規なC-糖脂質を特定し合成する強い必要性が存在する。
【００４３】
まとめれば、当技術分野において、インビボでの低い毒性、インビボでの高い安定性およびコスト効率の高い合成的製造と、抗原特異的免疫反応を効率的に向上および/または延長させる能力を兼ね備えた新規なアジュバントを開発する非常に高い必要性が存在する。本発明は、新規な合成C-糖脂質(およびその製造方法)を提供することによって当技術分野における上記および他の必要性に対処するものであり、これらの化合物が、インビボで有利な安定性および免疫賦活特性を有しており、したがって、哺乳動物、特にヒトにおいて、直接使用することも、免疫反応増強するためのアジュバントとして使用することもでき、したがって、様々な感染症、癌および自己免疫疾患を治療するために、予防的および/または治療ワクチンを改良することができることを実証する。
【特許文献１】米国特許第5780441号
【非特許文献１】Natori等、Tetrahedron、50:2771〜2784頁、1994
【非特許文献２】Morita等、J.Med.Chem.、1995、38:2176〜2187頁
【非特許文献３】Kobayashi等、1995、Oncol.Res.、7:529〜534頁
【非特許文献４】Kawano等、1997、Science、278:1626〜9頁
【非特許文献５】Burdin等、1998、J.Immunol.、161:3271
【非特許文献６】Kitamura等、1999、J.Exp.Med.、189:1121
【特許文献２】米国特許第5936076号
【特許文献３】米国特許第6635622号
【特許文献４】米国特許出願第10/462211号
【非特許文献７】Kakimi、J.Exp.Med.192:921〜930頁(2000)
【非特許文献８】Gonzalez-Asequinaloza、Proc.Natl.Acad.Sci. USA97:8461〜8466頁(2000)
【非特許文献９】Sharif、Nature Medicine 7:1057〜1062頁(2001)
【非特許文献１０】Hong、Nature Medicine 9:1052〜1056頁(2001)
【非特許文献１１】Kawakami、Infection and Immunity 69:213〜220頁(2001)
【非特許文献１２】Miyamoto、Nature 413:531〜534頁(2001)
【非特許文献１３】Nakagawa、Canc.Res.58、1202〜1207頁(1998)
【非特許文献１４】Gupta等、1993、Vaccine、11:293〜306頁
【非特許文献１５】Lascelles、1989、Vet.Immunol.Immunopathol.、22:15〜27頁
【非特許文献１６】Freund、1956、Adv.Tuber.Res.、7:130〜147
【非特許文献１７】Kovacsovics-Bankowski等、Science、1995、267:243〜246頁
【非特許文献１８】Fazekas de St.Groth等、Immunol.Today、19:448〜454頁、1998
【非特許文献１９】Janeway、1989、Cold Spring Harbor Symp.Quant.Biol.、54:1〜13頁
【非特許文献２０】Medzhitov、1997、Cell、91:295〜298頁
【非特許文献２１】Rook、1993、Immunol.Today、14:95〜96頁
【非特許文献２２】Matzinger、1994、Annu.Rev.Immunol.、12:991〜209頁
【非特許文献２３】Nohria、1994、Biotherapy、7:261〜269頁
【非特許文献２４】Iwasaki等、1997、J.Immunol.、158:4591〜4601頁
【非特許文献２５】Maecker等、1997、Vaccine、15:1687〜1696頁
【非特許文献２６】Janssen等、Blood、97:2758〜2763頁、2001
【非特許文献２７】Yamamoto等、Scand.J.Immunol.、53:211〜217頁、2001
【非特許文献２８】Weiner G.J.、J.Leukoc.Biol.、68:455〜63頁、2000
【非特許文献２９】Lucey、Infect.Dis.Clin.North Am.、13:1〜9頁、1999
【非特許文献３０】Hood等、Immunology、Second Ed.、1984、Benjamin/Cummings: Menlo Park、CA
【非特許文献３１】St Clair等、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.、96:9469〜9474頁、1999
【非特許文献３２】Ahao等、J.Pharm.Sci、85:1261〜1270頁、1996
【非特許文献３３】Morein等、Vet.Immunol.Immunopathol.、54:373〜384頁、1996
【非特許文献３４】Schijnsによる総説、Curr.Opin.Immunol.、12:456〜463頁、2000
【非特許文献３５】Vogel、Clin.Infect.Dis.、30[Suppl.3]:S266〜70頁、2000
【非特許文献３６】Singh and O'Hagan、Nature Biotechnol.、17:1075〜81頁、1999
【非特許文献３７】Cox and Coulter、Vaccine、15:248〜256頁、1997
【非特許文献３８】Brewer等、1996、Eur.J.Immunol.、26:2062〜2066頁
【非特許文献３９】Smith等、1998、Immunology、93:556〜562頁
【非特許文献４０】Allison、Dev.Biol.Stand.、1998、92:3〜11頁
【非特許文献４１】Unkeless、Annu.Rev.Immunol.、1988、6:251〜81頁
【非特許文献４２】Phillips等、Vaccine、1992、10:151〜8頁
【非特許文献４３】Arase等、1992、Proc.Natl Acad.Sci.USA、89:6506
【非特許文献４４】Bendelac等、1997、Annu.Rev.Immunol.、15:535
【非特許文献４５】Brossay等、J.Immunol.、161:5124〜5128頁、1998
【非特許文献４６】Nishimura等、2000、Int.Immunol.12:987〜994頁
【非特許文献４７】Burdin等、1999、Eur.J.Immunol.29:2014
【非特許文献４８】Singh等、1999、J.Immunol.163:2373
【非特許文献４９】Kitamura等、2000、Cell.Immunol.199:37
【非特許文献５０】Schofield等、1999、Science 283:225
【非特許文献５１】Eberl等、2000、J.Immunol、165:4305〜4311頁
【非特許文献５２】Nakagawa等、Oncol.Res.、10:561〜568頁、1998
【非特許文献５３】Kawano等、1998、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、95:5690〜5693頁
【非特許文献５４】Osman等、2000、Eur.J.Immunol.、39:1919〜1928頁
【非特許文献５５】Giaccone等、2000、Abstract. Proc.Amer.Soc.Clin.Oncol.、19:477a
【非特許文献５６】Shimosaka等Cell Therapy:「Filling the gap between basic science and clinical trials」、First Int'l Workshop 2001、abstract 21〜22頁
【非特許文献５７】P.R.Blakemore、J.Chem.Soc.Perkin I、2002、2563〜2585頁
【非特許文献５８】E.W.Martinの「Remington's Pharmaceutical Sciences」、18th Edition
【非特許文献５９】Nishikawa、T.Ishikawa、M.Isobe、M. SYNLETT、1999 123〜125頁
【非特許文献６０】Dondoni,A.、Marlotti,G.、Marra,A.、J.Org.Chem.2002、67 4475〜4486頁
【非特許文献６１】Roth,G.J.、Liepold,B.、Muller、S.G.、Bestmann、H.J.Synthesis、2004、59〜62頁
【非特許文献６２】Wipf,P.;Pierce,J.G.、Zhuang,N.Organic Letters 2005 7、483〜485
【非特許文献６３】Bruna-Romero等、Int.J.Parasitol.31、1449〜1502頁、2001
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４４】
本発明の目的は、インビボで有利な安定性および免疫賦活特性を有する新規な合成C-糖脂質およびその製造方法を提供することである。癌、感染症および自己免疫疾患を治療するために、これらの新規な化合物を、直接的に、かつ免疫アジュバントとしても使用することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００４５】
本発明は新規なC-糖脂質化合物を対象とする。
【００４６】
第1の実施形態では、本発明は、一般式(I)で表される新規なC-糖脂質化合物および薬剤として許容されるその塩またはエステルを提供する。
【００４７】
【化１０】
2007531768.tif 000012
【００４８】
式中、XはOまたはNHであり、
R3はOHまたは単糖であり、R4は水素であるか、あるいは、R3は水素であり、R4はOHまたは単糖であり、
R5は水素または単糖である。
【００４９】
単糖基は、R3、R4またはR5構造と結合してグリコシル結合を形成することができる。一般に、単糖は、単糖のC-1炭素と結合した酸素で、R3、R4またはR5の位置に結合して、標準的なグリコシド結合を形成している。
【００５０】
好ましい式(I)の化合物を式(I-a)で示す。
【００５１】
【化１１】
2007531768.tif 000013
【００５２】
これは本明細書ではGCM11iとも称する。
【００５３】
第2の実施形態では、本発明は、一般式(II)で表される新規なC-糖脂質化合物および薬剤として許容されるその塩またはエステルを提供する。
【００５４】
【化１２】
2007531768.tif 000014
【００５５】
式中、XはOまたはNHであり、
R3はOHまたは単糖であり、R4は水素であるか、あるいは、R3は水素であり、R4はOHまたは単糖であり、
R5は水素または単糖である。
【００５６】
単糖基はR3、R4またはR5構造と結合してグリコシル結合を形成することができる。一般に、単糖は、単糖のC-1炭素と結合した酸素で、R3、R4またはR5の位置に結合して、標準的なグリコシド結合を形成している。
【００５７】
好ましい式(II)の化合物を式(II-a)で示す。
【００５８】
【化１３】
2007531768.tif 000015
【００５９】
これは本明細書ではGCK75(a)とも称する。
【００６０】
第3の実施形態では、本発明は、一般式(III)で表される新規なC-糖脂質化合物および薬剤として許容されるその塩またはエステルを提供する。
【００６１】
【化１４】
2007531768.tif 000016
【００６２】
式中、XはOまたはNHであり、
R3はOHまたは単糖であり、R4は水素であるか、あるいは、R3は水素であり、R4はOHまたは単糖であり、
R5は水素または単糖である。
【００６３】
単糖基はR3、R4またはR5構造と結合してグリコシル結合を形成することができる。一般に、単糖は、単糖のC-1炭素と結合した酸素で、R3、R4またはR5の位置に結合して、標準的なグリコシド結合を形成している。
【００６４】
好ましい式(III)の化合物は式(III-a)(シス)および式(III-a)(トランス)で表される。
【００６５】
【化１５】
2007531768.tif 000017
【００６６】
これは本明細書ではGCK75(b)とも称する。
【００６７】
別の実施形態では、本発明は、一般式(4)で表される新規なC-糖脂質化合物および薬剤として許容されるその塩またはエステルを提供する。
【００６８】
【化１６】
2007531768.tif 000018
【００６９】
式中、Q1は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X'は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q2は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X''は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q3は直鎖または分枝鎖C1〜10アルキル、アルケニルまたはアルキニルであるか、あるいは水素であり、
各Q1、Q2またはQ3はヒドロキシル、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2、NHR8またはC(=O)-R9で任意選択で置換されており、
R8は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシ、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2またはC(=O)-R9であり、
R9は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシまたはNHR10であり、
R10は水素、C1〜5アルキルまたはC1〜5アルコキシである。
【００７０】
本発明は、上記化合物のプロドラッグおよび薬剤として許容される塩、ならびに、薬剤として許容される担体または賦形剤と混合された治療に有効な量の本発明の上記化合物を含む異なる経路の薬物投与に適した薬剤組成物も対象とする。
【００７１】
新規なC-糖脂質化合物および薬剤組成物と併せて、本発明は、癌、感染症および自己免疫疾患を治療するために、直接的に、かつ免疫アジュバントとしてこれらの化合物および組成物を使用する方法を提供する。特定の実施形態では、本発明は、哺乳動物において抗原の免疫原性を増強させるための免疫アジュバントとしの本発明の化合物および組成物の使用方法を提供する。別の特定の実施形態では、本発明は、治療に有効な量の本発明の化合物および組成物を哺乳動物に投与することによって、それを必要とする哺乳動物において、IFN-γなどのTh1型サイトカインの産生を誘発する方法を提供する。さらに別の特定の実施形態では、本発明は、本発明の化合物および組成物を用いたマラリア感染症の治療方法を提供する。好ましい実施形態では、その哺乳動物はヒトである。
【００７２】
本発明は、本発明の化合物および他のC-糖脂質を製造するために使用できる2つの新規な合成法も提供する。
【００７３】
第1の新規な合成法では、式Aの化合物
【００７４】
【化１７】
2007531768.tif 000019
【００７５】
を、
【００７６】
【化１８】
2007531768.tif 000020
【００７７】
と
【００７８】
【化１９】
2007531768.tif 000021
【００７９】
および複素環スルホンとの反応によって生成させる(例えば、P.R.Blakemore、J.Chem.Soc.Perkin I、2002、2563〜2585頁を参照されたい)。
式中、
Y1、Y2、Y3およびY4はそれぞれ独立に糖のための保護基であり、
Y5は窒素のための保護基であり、
nは1または0であり、
pは1〜100、好ましくは10〜20、最も好ましくは13の整数である。
【００８０】
Y1、Y2、Y3およびY4の非限定的な例は、Ac(アセチル)、Bn(ベンジル)、Bz(ベンゾエート)、PMB(パラメトキシベンジル)、TBDMS(tert-ブチルジメチルシリル)、TBDPS(tert-ブチルジフェニルシリル)を含むか、あるいはC4とC6の酸素が、ベンジリデンまたはパラメトキシベンジリデンと結合している(これらは追加の環を加えることになる)。Y1、Y2、Y3およびY4はそれぞれ独立に、AcかまたはBnのどちらかであることが好ましい。
【００８１】
Y5の非限定的な例には、CBZ(カルボベンジルオキシ)、t-Boc(t-Butオキシカルボニル)、FMOC(フルオレニルメチレンオキシカルボニル)およびPhth(フタロイル)が含まれる。Y5はCBZかまたはt-Bocのどちらかであることが好ましい。
【００８２】
第2の新規な合成法では、式(B)の化合物
【００８３】
【化２０】
2007531768.tif 000022
【００８４】
を、
【００８５】
【化２１】
2007531768.tif 000023
【００８６】
と
【００８７】
【化２２】
2007531768.tif 000024
【００８８】
とを反応させて生成させる。
式中、
上記糖部分は保護されていても保護されていなくてもよく、
nは0〜20の整数であり、
mは1〜100の整数であり、
Y5は窒素のための保護基である。
【００８９】
好ましくは、糖は保護されており、ガラクトース、グルコース、グルコサミン、マンノース、ガラクトサミン、フコースおよびラムノースからなる群から選択されており、nは1または0であり、mは0〜20の整数であり、より好ましくはmは13である。
【００９０】
本方法の好ましい実施形態では、式(B-1)の化合物
【００９１】
【化２３】
2007531768.tif 000025
【００９２】
は、
【００９３】
【化２４】
2007531768.tif 000026
【００９４】
と
【００９５】
【化２５】
2007531768.tif 000027
【００９６】
との反応によって生成させる。
式中、
Y1、Y2、Y3およびY4はそれぞれ独立に、糖のための保護基であり、
Y5は窒素のための保護基であり、
nは0または1である。
【００９７】
Y1、Y2、Y3およびY4の非限定的な例は、Ac(アセチル)、Bn(ベンジル)、Bz(ベンゾエート)、PMB(パラメトキシベンジル)、TBDMS(tert-ブチルジメチルシリル)、TBDPS(tert-ブチルジフェニルシリル)、を含むか、あるいはC4とC6の酸素が、ベンジリデンまたはパラメトキシベンジリデンと結合している(これらは追加の環を加えることになる)。Y1、Y2、Y3およびY4はそれぞれ独立に、AcかまたはBnのどちらかであることが好ましい。
【００９８】
Y5の非限定的な例には、CBZ、t-Boc、FMOC(フルオレニルメチレンオキシカルボニル)およびPhth(フタロイル)が含まれる。Y5はCBZまたはt-Bocのどちらかであることが好ましい。
【００９９】
式(A)、(B)および(B-1)の化合物は、式(C)の化合物
【０１００】
【化２６】
2007531768.tif 000028
【０１０１】
(式中、XはOまたはNHあり、
nは1または0あり、
R1は-(CH2)11CH3、-(CH2)12CH3、-(CH2)13CH3、-(CH2)9CH(CH3)2、-(CH2)10CH(CH3)2、-(CH2)11CH(CH3)2および-(CH2)11CH(CH3)-C2H5からなる群から選択され、
R3はOHまたは単糖であり、R4は水素であるか、あるいは、R3は水素であり、R4はOHまたは単糖であり、
R5は水素または単糖であり、
Q1は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X'は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり;
Q2は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X''は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q3は直鎖または分枝鎖C1〜10アルキル、アルケニルまたはアルキニルであるかまたは水素であり、
各Q1、Q2またはQ3はヒドロキシル、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2、NHR8またはC(=O)-R9で任意選択で置換されており、
R8は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシ、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2またはC(=O)-R9であり、
R9は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシまたはNHR10であり、
R10は水素、C1〜5アルキルまたはC1〜5アルコキシである)
および薬剤として許容されるその塩またはエステルを作製するための中間体である。
【０１０２】
単糖基は、R3、R4またはR5構造と結合してグリコシル結合を形成することができる。一般に、単糖は、単糖のC-1炭素と結合した酸素で、R3、R4またはR5の位置に結合して、標準的なグリコシド結合を形成している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０３】
定義
「単糖」という用語は、アルデヒド(アルドース)またはケトン(ケトース)の形態で3〜10個の炭素原子の鎖を有する糖分子を意味する。本発明で使用するのに考えられる適切な単糖には、天然由来の単糖と合成の単糖の両方が含まれる。単糖の例には、グリセロースおよびジヒドロキシアセトンなどのトリオース;エリトロースおよびエリトルロースなどのテキストロース;キシロース、アラビノース、リボース、キシルロース、リブロースなどのペントース;ラムノースおよびフコースなどのメチルペントース(6-デオキシヘキソース);グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトースおよびソルボースなどのヘキソース;ならびにグルコヘプトース、ガラマンノヘプトース、セドヘプツロースおよびマンノヘプツロースなどのヘプトースが含まれる。好ましい単糖はヘキソースである。
【０１０４】
疾患、例えば癌、感染症または自己免疫疾患を治療するための化合物の「有効な量」は、ヒトを含む哺乳動物の疾患の少なくとも1つの症状またはパラメータでの測定可能な改善をもたらす量である。
【０１０５】
本明細書で用いる、「プロドラッグ」という用語は、活性化合物または「薬物」より低い固有の活性を有しているが、生物学的系に投与されると、自発的化学反応の結果として、あるいは酵素触媒反応または代謝反応によって、活性化合物または「薬物」物質をもたらす任意の化合物を指す。
【０１０６】
本明細書で用いる「薬剤として許容される塩、エステル、アミドおよびプロドラッグ」という用語は、健全な医学的判断の範囲内で過度の毒性、炎症、アレルギー性反応等をもたらすことなく患者の組織と接触して使用するのに適しており、妥当な利益/リスク比が釣り合っており、かつ目的とするその使用に有効である本発明の化合物の塩(例えば、カルボン酸塩、アミノ酸付加塩)、エステル、アミドおよびプロドラッグ、ならびに本発明の化合物の両性形態(可能であれば)を指す。
【０１０７】
本明細書で用いる「治療する」という用語は、対象疾患の少なくとも1つの症状を取り除くかまたは緩和することを意味し、上記化合物の投与によって得られるかまたは誘導される任意の利益を含む。本発明の意味の範囲内では、「治療する」という用語は、本発明の化合物の予防的または治療的投与を含み、かつ、潜伏期間、すなわち疾患の感染と臨床症状との間の期間を延長させることも意味する。その疾患は感染症(例えば、ウイルス性、細菌性、寄生性または真菌性)か、悪性腫瘍(例えば、固形の腫瘍または血腫、例えば肉腫、癌腫、神経膠腫、芽細胞腫、膵臓癌、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、リンパ腫、白血病、メラノーマ等)か、あるいは自己免疫疾患であることが好ましい。
【０１０８】
用量または量に適用される「治療に有効な」という用語は、投与によってそれを必要とする哺乳動物に所望の活性をもたらすのに十分である化合物もしくは薬剤組成物またはワクチンなどのその量を指す。アジュバントおよび/または免疫賦活組成物あるいはワクチンに関して本明細書で用いる、「治療に有効な量/用量」という用語は、「免疫原性的に有効な量/用量」という用語と同義的に使用され、哺乳動物に投与して効果的な免疫反応を生じさせるのに十分な化合物または薬剤組成物あるいはワクチンの量/用量を指す。
【０１０９】
「薬剤として許容される」および「生理学的に許容される」という用語は同義的に使用され、本発明の組成物に関連して用いられた場合、それは生理学的に許容され、ヒトに投与した場合一般に不都合な反応をもたらさないそうした組成物の分子実体(entity)および他の成分を指す。好ましくは、本明細書で用いる「薬剤として許容される」という用語は、哺乳動物、より具体的にはヒトでの使用のために、連邦政府または州政府の監督官庁によって認可されているか、あるいは米国薬局方か、または他の一般に承認された薬局方に記載されていることを意味する。
【０１１０】
「アジュバント」および「免疫アジュバント」という用語は、本明細書では同義的に使用され、ホストに単独で投与した場合非免疫原性であってもよいが、その抗原と一緒に投与した場合ホストの他の抗原に対する免疫反応を増強させる化合物または混合物を指す。
【０１１１】
本明細書で用いる、「免疫反応を増強させる」という用語は、免疫反応を増進させるかまたはその継続期間を延長させるか、あるいはその両方を意味する。薬剤(例えば、アジュバント)の特性に言及する場合、「免疫原性を増強させる[ことができる]」という用語は、抗原の免疫原性を増進させる能力かまたは抗原に対する免疫反応の継続期間を延長させる能力、あるいはその両方を指す。
【０１１２】
本発明での意味の範囲内では「免疫反応を増進させる」という語句は、所与の抗原に対する免疫反応性の規模および/または効率を増大させる特性またはプロセスを指し、前記免疫反応性は、体液免疫または細胞免疫であるか、あるいはその両方である。抗原特異的免疫反応性のある任意の測定可能なパラメータ(例えば、抗体力価、T細胞産生)が少なくとも2倍、好ましくは10倍、最も好ましくは30倍増大した場合に、免疫反応は増進していると見なされる。
【０１１３】
本発明の薬剤組成物に適用される「担体」という用語は、それと一緒に本発明の化合物が投与される希釈剤、賦形剤または媒体を指す。そうした薬剤用担体は、水、およびピーナッツ油、大豆油、鉱油、ゴマ油などの石油、動物、植物または合成に由来するものを含む油状物などの無菌液体であってよい。水または水溶液、食塩水、ブドウ糖水溶液およびグリセロール液剤は、好ましくは、特に注射用液剤用に担体として用いられる。適切な薬剤用担体はE.W.Martinの「Remington's Pharmaceutical Sciences」、18th Editionに記載されている。
【０１１４】
本明細書で用いる「免疫原性」という用語は、ある薬剤が、体液の免疫反応または細胞の免疫反応、好ましくはその両方を誘発できることを意味する。免疫原性実体は抗原性でもある。免疫原性組成物は、免疫系を有する動物に投与した場合、体液の免疫反応または細胞の免疫反応か、あるいはその両方を誘発する組成物である。
【０１１５】
「ワクチン」という用語は、レシピエント中で感染防御免疫を誘発するのに使用できる組成物(例えば、タンパク質あるいは例えばアデノウイルスベクター、シンドビスウイルスベクターまたはポックスウイルスベクターなどのベクター)を指す。効果的なことであるが、本発明のワクチンは、いくらかの個体が強い免疫反応または防御免疫反応を開始させるのに失敗するか、あるいは場合によって免疫反応を開始させるのにまったく失敗しても、免疫性を与えた個体群の一部において免疫を誘発することができることに注目すべきである。このように反応を開始不能であるということは、個体の遺伝的背景に由来するか、または免疫不全状態(後天性かまたは先天性のどちらか)または免疫抑制(例えば、化学療法を用いた治療または、例えば、臓器拒絶を防止するかまたは自己免疫状態を抑制するための免疫抑制剤の使用に起因する)に起因するものである。ワクチンの有効性は動物モデルで確立することができる。
【０１１６】
本明細書で用いる、「対象」という用語は、免疫系を有する動物、好ましくは哺乳動物(例えば、マウスなどのげっ歯類)を指す。特に、この用語はヒトを指す。
【０１１７】
「約(about)」または「おおよそ(approximately)」という用語は、通常、所与の値または範囲の20%以内、より好ましくは10%以内、最も好ましくは5%以内を意味する。あるいは、特に生物学的系では(例えば、免疫反応を測定する場合)、「約(about)」という用語は、約1の対数値(a log)(すなわち1桁)以内、好ましくは所与の値の2倍以内を意味する。
【０１１８】
治療上の使用
一実施形態では、本発明の化合物は、例えば、癌特異抗原と併用した免疫アジュバントとして、かつ/または腫瘍の増殖を阻害するための抗腫瘍剤として直接的に癌の治療のために有用であり、また細胞増殖性障害を治療するために有用である。本発明の化合物は単独で使用することも、化学療法または放射線治療と併用しても使用することもできる。
【０１１９】
より具体的には、本発明の化合物は、これらに限定されないが、膀胱癌、乳癌、大腸癌、腎臓癌、肝臓癌、小細胞肺癌を含む肺癌、非小細胞肺癌、食道癌、胆嚢癌、卵巣癌、膵臓癌、睾丸癌、胃癌、腎癌、肝臓癌、子宮癌、甲状腺癌、前立腺癌およびへん平上皮細胞癌腫を含む皮膚癌などの癌腫;白血病、急性リンパ球性白血病、急性リンパ芽球性白血病、B細胞リンパ腫、T細胞リンパ腫、ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ腫、毛様細胞リンパ腫およびバーキットリンパ腫を含むリンパ系の造血器腫瘍;急性および慢性の骨髄性白血病、骨髄異形成症候群および前骨髄球性白血病を含む骨髄細胞系の造血器腫瘍;線維肉腫および横紋筋肉腫を含む間葉由来の腫瘍;星状細胞腫、神経芽細胞腫、神経膠腫および神経鞘腫を含む中枢神経系および末梢神経系の腫瘍;メラノーマ、セミノーマ、奇形癌、骨肉腫、色素性乾皮症(xenoderoma pigmentosum)、ケラトクタントーマ(keratoctanthoma)、甲状腺濾胞腺癌およびカポジ肉腫を含む他の腫瘍を含む様々な癌の治療に有用である。
【０１２０】
この化合物が有用である細胞増殖性障害には、良性の前立腺過形成、家族性大腸腺腫症、神経線維腫症、乾癬、アテローム性動脈硬化症に関連した血管平滑細胞増殖、肺線維症、関節炎糸球体腎炎ならびに術後の狭窄および再狭窄が含まれる。
【０１２１】
別の実施形態では、本発明の化合物は、寄生性、真菌性、酵母、細菌性、マイコプラズマおよびウイルス疾患を含む感染症(そこでは、特定の部類の細胞を、感染性の実体を宿すものとして識別することができる)を直接的に、かつ免疫アジュバントとして、治療しかつ/または予防するためにも有用である。
【０１２２】
例えば、この化合物は、ヒト乳頭腫ウイルス、単純ヘルペスまたは帯状疱疹などのヘルペスウイルス、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)1型または2型、肝炎ウイルス(A型肝炎ウイルス(HAV))、B型肝炎ウイルス(HBV)非A型、血液感染性(C型肝炎)および他の腸管感染肝炎(E型肝炎)などのレトロウイルス、およびHBV関連のデルタ型病原体(D型肝炎))、インフルエンザウイルス、ライノウイルス、呼吸器合胞体ウイルス、サイトメガロウイルス、アデノウイルス、マイコプラズマ肺炎、サルモネラ菌属のバクテリア、ブドウ球菌、連鎖球菌、腸球菌、クロストリジウム、大腸菌類、クレブシエラ菌、ビブリオ菌、マイコバクテリウム、アメーバ、マラリア寄生虫、クルーズトリパノソーマ、蠕虫感染症、例えば線虫(回虫)(鞭虫症、蟯虫症、回虫症、鉤虫、ストロンギルス感染症、旋毛虫病、フィラリア症);吸虫(吸虫類)(住血吸虫症、肝吸虫症)、多節条虫類(サナダムシ)(エキノコックス症、無鈎条虫症、嚢尾虫症);内臓寄生虫、内臓幼虫移行症(例えばトキソカラ属)、好酸球性胃腸炎(例えば、アニサキス症、フォカネーマ亜種(Phocanema ssp.))、皮膚幼虫移行症(ブラジル鉤虫、犬鉤虫)を治療し、かつ/またはそれらからの感染を防止するのに有用である。
【０１２３】
別の実施形態では、本発明の化合物は、関節リウマチ、乾癬性関節炎、多発性硬化症、全身性エリテマトーデス、重症筋無力症、若年発症糖尿病、糸球体腎炎、自己免疫甲状腺炎、ベーチェット病、ならびにクローン病、潰瘍性大腸炎、水疱性類天疱瘡、サルコイドーシス、乾癬、魚鱗癬、バセドウ病眼症および喘息などの他の障害などの自己免疫疾患を治療および/または防止するために直接に、かつ免疫アジュバントとして有用である。
【０１２４】
本発明を適用できる対象は、どんな哺乳動物種または脊椎動物種であってもよく、それには、これらに限定されないが、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタ、家禽(例えばニワトリ)、ヤギ、ネコ、イヌ、ハムスター、マウス、ラット、サル、ウサギ、チンパンジーおよびヒトが含まれる。好ましい実施形態では、対象はヒトである。
【０１２５】
投与様式
本発明の化合物および組成物の投与様式には、経口および経腸、静脈内、筋肉内、皮下、経皮、経粘膜(経直腸および頬側を含む)、および吸入経路によるものが含まれる。経口または経皮経路を用いることが好ましい(すなわち、それぞれ、固体または液体の経口製剤、あるいは皮膚パッチによる)。場合によっては、化合物を同系の樹状細胞を用いてパルスし、続いて患者に静脈内でこれを注入することができる。
【０１２６】
薬剤組成物
本発明の化合物および組成物の経口投与のための固体剤形には、カプセル剤、錠剤、丸剤、粉剤、顆粒剤および坐剤が含まれる。そうした固体剤形では、本発明の活性化合物は、クエン酸ナトリウムまたは第二リン酸カルシウム;あるいは、(a)充てん剤すなわち増量剤、例えばデンプン、乳糖、スクロース、グルコース、マンニトールおよびケイ酸;(b)結合剤、例えばカルボキシメチルセルロース、アリグネート(alignate)、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、スクロースおよびアカシア;(c)湿潤剤、例えばグリセロール;(d)崩壊剤、例えば寒天、炭酸カルシウム、ジャガイモまたはタピオカのデンプン、アルギン酸、特定の複合ケイ酸塩および炭酸ナトリウム;(e)溶液遅延剤、例えばパラフィン;(f)吸収加速剤、例えば四級アンモニウム化合物;(g)湿潤剤、例えばセチルアルコールおよびモノステアリン酸グリセロール;(h)吸着剤、例えばカオリンおよびベントナイト;ならびに(i)滑剤、例えばタルク、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、固体ポリエチレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウム、あるいはその混合物などの少なくとも1つの不活性な通常の賦形剤(または担体)と混合することができる。カプセル剤、錠剤および丸剤の場合、剤形は緩衝剤も含むことができる。そうした固体組成物、または上述したものと類似した固体組成物を、乳糖または乳、糖ならびに高分子量ポリエチレングリコール等の賦形剤を用いて、軟質および硬質ゼラチンカプセル中に充てんした充てん剤として使用することができる。
【０１２７】
錠剤、糖衣錠、カプセル剤、丸剤および顆粒剤などの固体剤形は、腸溶コーティング剤または他の適切なコーティング剤もしくはシェルなどのコーティングおよびシェル剤を用いて製剤することができる。複数のそうしたコーティング剤および/またはシェル剤が当技術分野で知られており、それらは、不透明化剤を含むことができ、腸管のある部分で遅延した形で1種または複数の活性化合物を放出する組成物でできていてもよい。使用できる包埋組成物の例は、ポリマー系物質およびワックスである。活性化合物は、適切な場合、上記賦形剤の1種または複数と一緒に、マイクロカプセル化した形態で使用することもできる。
【０１２８】
経口投与のための液体剤形には、薬剤として許容される乳剤、液剤、懸濁剤、シロップ剤およびエリキシル剤が含まれる。活性化合物に加えて、液体剤形は、水または他の溶媒、可溶化剤および乳化剤、例えばエチルアルコール、イソプロピルアルコール、炭酸エチル、酢酸エチル、ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、ジメチルホルムアミド、油、具体的には綿実油、ラッカセイ油、トウモロコシ胚芽油、オリーブ油、ヒマシ油およびゴマ油、グリセロール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ポリエチレングリコールならびにソルビタンの脂肪酸エステル、あるいはこれらの物質の混合物などの当技術分野で一般に用いられる不活性な希釈剤を含むことができる。望むなら、その組成物は湿潤剤、乳化剤および懸濁剤などのアジュバント、甘味剤、香味剤および/または芳香剤も含むことができる。
【０１２９】
組成物は本明細書で定義の担体を含むことができる。適切な担体には、循環系で可溶性であり、本明細書で定義のように生理学的に許容される巨大分子が含まれる。担体は、クリアランスのための許容血漿半減期を有する循環系内で比較的安定であることが好ましい。そうした巨大分子には、これらに限定されないが、大豆レシチン、オレイン酸およびトリオレイン酸ソルビタンが含まれる。トリオレイン酸ソルビタンが好ましい。
【０１３０】
活性化合物に加えて懸濁剤は、エトキシ化イソステアリルアルコール、ポリオキシエチレンソルビトールおよびソルビタンエステル、微結晶性セルロース、アルミニウムメタヒドロキシド、ベントナイト、寒天、トラガカント等の懸濁剤を含むことができる。望むなら、懸濁剤の混合物を使用することができる。
【０１３１】
経直腸投与用の組成物は坐剤であることが好ましい。この坐剤は、本発明の化合物を、常温では固体であるが体温では液体であり、したがって直腸腔または膣腔中で溶融し、活性成分を放出するカカオバター、ポリエチレングリコールまたは坐剤用ワックスなどの適切な刺激性のない賦形剤または担体と混合して調製することができる。
【０１３２】
非経口注入のために適した組成物は、生理学的に許容される無菌の水溶液または非水溶液、分散液、懸濁液または乳液、および無菌の注射用溶液または分散液中で再構成するための無菌の粉末を含むことができる。適切な水性および非水性の担体、希釈剤、溶媒あるいは媒体の例には、水、エタノール、ポリオール(プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセロール等)、適切なその混合物、植物油(オリーブ油など)およびオレイン酸エチルなどの注射用有機エステルが含まれる。適当な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティングの使用、分散液の場合での必要粒子サイズ維持、および界面活性剤の使用によって維持することができる。
【０１３３】
本発明の化合物の局所投与の剤形には、軟膏、粉剤、噴霧剤および吸入剤が含まれる。活性成分は、適切な条件下で(例えば無菌の状態)、生理学的に許容される担体および、必要に応じて、任意の保存剤、緩衝剤または噴射剤と混合することができる。眼用の製剤、目軟膏、粉剤および液剤も本発明の範囲内であると考えられる。
【０１３４】
有効な薬用量
疾患を治療するための有効量は当分野の技術者に周知の経験的方法によって容易に決定することができる。例えば、薬用量のマトリックスおよび投与の頻度を確立し、一群の実験単位または実験対象を、マトリックス中の各点と比較することである。患者に投与する正確な量は、個々の疾患、疾患の状態および重篤度ならびに患者の健康状態に応じて変わることになる。なんらかの症状またはパラメータの測定可能な改善度は、当分野の医師が判断するか、または患者が医師に報告することができる。臨床的に有意の減弱(attenuation)または改善は、患者および/または医師が知覚可能であることを意味する。
【０１３５】
任意の個別患者に対する具体的な剤形および用量レベルは、使用する個別の化合物の活性;治療を受ける個体の年齢、体重、一般的な健康状態(general health)および性別;投与の時間と経路;排出速度;それまでに投与された他の薬物;ならびに治療を受ける具体的な疾患の重篤度を含む様々な要素によることになることも理解されよう。
【０１３６】
投与する薬剤の量は、約0.01〜約25mg/kg/日、好ましくは約0.1〜約10mg/kg/日、最も好ましくは約0.2〜約5mg/kg/日の範囲であってよい。本発明の薬剤組成物は、それ自体では、障害を治療するのに効果的な薬剤の全量を含む必要はないことを理解されよう。というのも、そのような効果的な量は、こうした薬剤組成物の複数用量の投与によって達することができるからである。
【０１３７】
例えば、本発明の化合物を、それぞれが好ましくは50〜200mgの本発明の化合物を含むカプセル剤または錠剤で製剤し、最も好ましくは、50〜400mg、好ましくは150〜250mg、最も好ましくは約200mgの合計の日量で患者に投与することができる。
【０１３８】
本発明の化合物を含む組成物の毒性および治療効力は、実験動物で標準的な薬剤学的手順によって、例えばLD50(個体群の50%致死量)およびED50(個体群の50%において治療上有効な量)を測定することによって測定することができる。毒性効果と治療効果との用量比が治療指数であり、それは比LD50/ED50と表すことができる。高い治療指数を示す組成物が好ましい。毒性の副作用を示す薬物療法学を用いることもできるが(例えば、重篤な形態の癌または命にかかわる感染症を治療する場合)、他の組織および器官への潜在的損傷を最小限にし、それによって副作用を低減させるために、特定の部位(例えば、免疫反応、腫瘍を媒介するリンパ組織、または感染物質の複製を支持する器官)を標的にして、そうした免疫原性組成物を送達するシステムを設計するのに注意を払わなければならない。
【０１３９】
上記に明確にしたように、動物研究から得られるデータを、ヒトに使用するための薬用量範囲の策定に使用することができる。本発明の化合物のヒトにおける治療に有効な薬用量は、毒性をほとんど有さないかまたはまったく有さないでED50を含む循環濃度の範囲内にあることが好ましい。薬用量は、用いる剤形および用いる投与の経路に応じてこの範囲で変化することができる。理想的には、単一の用量を用いるべきである。
【０１４０】
本発明の新規な化合物
新規化合物の第1の実施形態では、本発明は式(I)の新規なC-糖脂質化合物および薬剤として許容されるその塩またはエステルを対象とする。
【０１４１】
【化２７】
2007531768.tif 000029
【０１４２】
式中、XはOまたはNHであり、
R3はOHまたは単糖であり、R4は水素であるか、あるいは、R3は水素であり、R4はOHまたは単糖であり、
R5は水素または単糖である。
【０１４３】
単糖基は、R3、R4またはR5構造と結合してグリコシル結合を形成することができる。一般に、単糖は、単糖のC-1炭素と結合した酸素で、R3、R4またはR5の位置に結合して、標準的なグリコシド結合を形成している。
【０１４４】
式(I)の好ましい化合物は式(I-a)で表される。
【０１４５】
【化２８】
2007531768.tif 000030
【０１４６】
これはGCM11iとしても知られている。
【０１４７】
新規化合物の第2の実施形態では、本発明は式(II)の新規なC-糖脂質化合物および薬剤として許容されるその塩またはエステルを対象とする。
【０１４８】
【化２９】
2007531768.tif 000031
【０１４９】
式中、XはOまたはNHであり、
R3はOHまたは単糖であり、R4は水素であるか、あるいは、R3は水素であり、R4はOHまたは単糖であり、
R5は水素または単糖である。
【０１５０】
単糖基は、R3、R4またはR5構造と結合してグリコシル結合を形成することができる。一般に、単糖は、単糖のC-1炭素と結合した酸素で、R3、R4またはR5の位置に結合して、標準的なグリコシド結合を形成している。
【０１５１】
式(II)の好ましい化合物は式(II-a)で表される。
【０１５２】
【化３０】
2007531768.tif 000032
【０１５３】
これはGCK75(a)としても知られている。
【０１５４】
新規化合物の第3の実施形態では、本発明は式(III)の新規なC-糖脂質化合物および薬剤として許容されるその塩またはエステルを対象とする。
【０１５５】
【化３１】
2007531768.tif 000033
【０１５６】
式中、XはOまたはNHであり、
R3はOHまたは単糖であり、R4は水素であるか、あるいは、R3は水素であり、R4はOHまたは単糖であり、
R5は水素または単糖である。
【０１５７】
単糖基は、R3、R4またはR5構造と結合してグリコシル結合を形成することができる。一般に、単糖は、単糖のC-1炭素と結合した酸素で、R3、R4またはR5の位置に結合して、標準的なグリコシド結合を形成している。
【０１５８】
式(III)の好ましい化合物は式(III-a)(シス)および式(III-a)(トランス)で表される。
【０１５９】
【化３２】
2007531768.tif 000034
【０１６０】
これはGCK75(b)としても知られている。
【０１６１】
別の実施形態では、本発明は、一般式(4)で表される新規なC-糖脂質化合物および薬剤として許容されるその塩またはエステルを提供する。
【０１６２】
【化３３】
2007531768.tif 000035
【０１６３】
式中、Q1は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X'は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q2は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X''は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q3は直鎖または分枝鎖C1〜10アルキル、アルケニルまたはアルキニルであるか、あるいは水素であり、
各Q1、Q2またはQ3はヒドロキシル、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2、NHR8またはC(=O)-R9で任意選択で置換されており、
R8は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシ、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2またはC(=O)-R9であり、
R9は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシまたはNHR10であり、
R10は水素、C1〜5アルキルまたはC1〜5アルコキシである。
【０１６４】
合成法A
式Aの化合物
【０１６５】
【化３４】
2007531768.tif 000036
【０１６６】
は、Julia-Kocienskiのオレフィン化の手順を用いて
【０１６７】
【化３５】
2007531768.tif 000037
【０１６８】
を
【０１６９】
【化３６】
2007531768.tif 000038
【０１７０】
(式中、Y1、Y2、Y3およびY4はそれぞれ独立に糖のための保護基であり、
Y5は窒素のための保護基であり、
nは1または0であり、
pは1〜100、好ましくは10〜20、最も好ましくは13の整数である)
および複素環スルホン
と反応させることによって生成させる。
【０１７１】
Y1、Y2、Y3およびY4の非限定的な例は、Ac(アセチル)、Bn(ベンジル)、Bz(ベンゾエート)、PMB(パラメトキシベンジル)、TBDMS(tert-ブチルジメチルシリル)、TBDPS(tert-ブチルジフェニルシリル)を含むか、あるいはC4とC6の酸素が、ベンジリデンまたはパラメトキシベンジリデンと結合している(これらは追加の環を加えることになる)。Y1、Y2、Y3およびY4はそれぞれ独立にAcかまたはBnのどちらかであることが好ましい。
【０１７２】
Y5の非限定的な例には、CBZ、t-Boc、FMOC(フルオレニルメチレンオキシカルボニル)およびPhth(フタロイル)が含まれる。Y5はCBZかまたはt-Bocのどちらかであることが好ましい。
【０１７３】
この反応の出発原料は以下に記すかまたは当技術分野で周知の他の方法で調製することができる。
【０１７４】
式(A)の化合物は、本明細書で述べるかまたは当技術分野の技術者が周知の方法を用いて以下の式(C)の化合物および薬剤として許容されるその塩またはエステルを合成するのに使用することができる。
【０１７５】
【化３７】
2007531768.tif 000039
【０１７６】
式中、XはOまたはNHであり、
nは1または0であり、
R1は-(CH2)11CH3、-(CH2)12CH3、-(CH2)13CH3、-(CH2)9CH(CH3)2、-(CH2)10CH(CH3)2、-(CH2)11CH(CH3)2および-(CH2)11CH(CH3)-C2H5からなる群から選択され、
R3はOHまたは単糖であり、R4は水素であるか、あるいは、R3は水素であり、R4はOHまたは単糖であり、
R5は水素または単糖であり、
Q1は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X'は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q2は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X''は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q3は直鎖または分枝鎖C1〜10アルキル、アルケニルまたはアルキニルであるか、あるいは水素であり、
各Q1、Q2またはQ3はヒドロキシル、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2、NHR8またはC(=O)-R9で任意選択で置換されており、
R8は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシ、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2またはC(=O)-R9であり、
R9は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシまたはNHR10であり、
R10は水素、C1〜5アルキルまたはC1〜5アルコキシである。
【０１７７】
単糖基は、R3、R4またはR5構造と結合してグリコシル結合を形成することができる。一般に、単糖は、単糖のC-1炭素と結合した酸素で、R3、R4またはR5の位置に結合して、標準的なグリコシド結合を形成している。
【０１７８】
式Cの化合物の例には、これらに限定されないが、
GCM11iとしても知られている
【０１７９】
【化３８】
2007531768.tif 000040
【０１８０】
GCK75(a)としても知られている
【０１８１】
【化３９】
2007531768.tif 000041
【０１８２】
GCK75(b)としても知られている
【０１８３】
【化４０】
2007531768.tif 000042
【０１８４】
およびCRONY101としても知られている
【０１８５】
【化４１】
2007531768.tif 000043
【０１８６】
が含まれる。
【０１８７】
合成法B
式Bの化合物
【０１８８】
【化４２】
2007531768.tif 000044
【０１８９】
を、
オレフィンメタセシスの手順を用いて、
【０１９０】
【化４３】
2007531768.tif 000045
【０１９１】
と
【０１９２】
【化４４】
2007531768.tif 000046
【０１９３】
とを反応させて生成させる。
式中、
糖部分は保護されていてもいなくてもよく、
nは0〜20の整数であり、
mは1〜100の整数であり、
Y5は窒素のための保護基である。
【０１９４】
好ましくは、糖は保護されており、ガラクトース、グルコース、グルコサミン、マンノース、ガラクトサミン、フコースおよびラムノースからなる群から選択され、nは1または0であり、mは10〜20、より好ましくは13の整数である。
【０１９５】
本発明の好ましい実施形態では、式(B-1)の化合物
【０１９６】
【化４５】
2007531768.tif 000047
【０１９７】
を、
オレフィンメタセシスの手順を用いて、
【０１９８】
【化４６】
2007531768.tif 000048
【０１９９】
と
【０２００】
【化４７】
2007531768.tif 000049
【０２０１】
とを反応させて生成させる。
式中、
Y1、Y2、Y3およびY4はそれぞれ独立に糖のための保護基であり、
Y5は窒素のための保護基であり、
nは0または1である。
【０２０２】
Y1、Y2、Y3およびY4の非限定的な例は、Ac(アセチル)、Bn(ベンジル)、Bz(ベンゾエート)、PMB(パラメトキシベンジル)、TBDMS(tert-ブチルジメチルシリル)、TBDPS(tert-ブチルジフェニルシリル)を含むか、あるいはC4とC6の酸素が、ベンジリデンまたはパラメトキシベンジリデンと結合している(これらは追加の環を加えることになる)。Y1、Y2、Y3およびY4はそれぞれ独立にAcであるかまたはBnのどちらかであることが好ましい。
【０２０３】
Y5の非限定的な例には、CBZ、t-Boc、FMOC(フルオレニルメチレンオキシカルボニル)およびPhth(フタロイル)が含まれる。Y5はCBZであるかまたはt-Bocのどちらかであることが好ましい。
【０２０４】
この反応の出発原料は以下に記すかまたは当技術分野で周知の他の方法で調製することができる。
【０２０５】
式(B)または式(B-1)の化合物は、本明細書で述べるかまたは当技術分野の技術者が周知の方法を用いて以下の式(C)の化合物および薬剤として許容されるその塩またはエステルを合成するのに使用することができる。
【０２０６】
【化４８】
2007531768.tif 000050
【０２０７】
式中、XはOまたはNHであり、
nは1または0であり、
R1は-(CH2)11CH3、-(CH2)12CH3、-(CH2)13CH3、-(CH2)9CH(CH3)2、-(CH2)10CH(CH3)2、-(CH2)11CH(CH3)2および-(CH2)11CH(CH3)-C2H5からなる群から選択され、
R3はOHまたは単糖であり、R4は水素であるか、あるいは、R3は水素であり、R4はOHまたは単糖であり、
R5は水素または単糖であり、
Q1は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X'は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q2は任意選択で存在し、C1〜10直鎖または分枝鎖アルキレン、アルケニレンまたはアルキニレンであり、
X''は任意選択で存在し、O、SまたはNR8であり、
Q3は直鎖または分枝鎖C1〜10アルキル、アルケニルまたはアルキニルであるか、あるいは水素であり、
各Q1、Q2またはQ3はヒドロキシル、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2、NHR8またはC(=O)-R9で任意選択で置換されており、
R8は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシ、ハロゲン、シアノ、ニトロ、SO2またはC(=O)-R9であり、
R9は水素、C1〜5アルキル、C1〜5アルコキシまたはNHR10であり、
R10は水素、C1〜5アルキルまたはC1〜5アルコキシである。
【０２０８】
単糖基は、R3、R4またはR5構造と結合してグリコシル結合を形成することができる。一般に、単糖は、単糖のC-1炭素と結合した酸素で、R3、R4またはR5の位置に結合して、標準的なグリコシド結合を形成している。
【０２０９】
式Cの化合物の例には、これらに限定されないが、
GCM11iとしても知られている
【０２１０】
【化４９】
2007531768.tif 000051
【０２１１】
GCK75(a)としても知られている
【０２１２】
【化５０】
2007531768.tif 000052
【０２１３】
GCK75(b)としても知られている
【０２１４】
【化５１】
2007531768.tif 000053
【０２１５】
およびCRONY101としても知られている。
【０２１６】
【化５２】
2007531768.tif 000054
【０２１７】
が含まれる。
【０２１８】
以下の実施例は本発明をその範囲を限定することなく説明する。
【０２１９】
(実施例)
本発明の化合物およびその調製ならびに使用方法は、それによってこれらの化合物を調製または使用する方法のいくつかを説明する実施例によって、さらに理解することができる。これらの実施例は本発明を限定するものではない。すでに知られているかまたは今後開発される本発明の変更形態は、上記に請求した本発明の範囲に包含されるものとする。
【０２２０】
化合物および化学的合成
(実施例A)
【０２２１】
【化５３】
2007531768.tif 000055
【０２２２】
の調製
反応スキームは以下の通り実施した。
【０２２３】
【化５４】
2007531768.tif 000056
【０２２４】
条件:
ステップ(a):
ベンジルカーバメートについて:CBZCl(1.1当量)、1N NaHCO3、1,4-ジオキサン、酢酸エチル、rt(室温)、終夜、収率は90%であった。
t-ブチルカーバメートについて:1N NaOH(1.5当量)、(t-Boc)2O(1.5当量)、エタノール、水、rt、1時間;
ステップ(b):
ベンジルカーバメートについて:TBSCl(t-ブチルジメチルシリルクロリド)(1.2当量)、Et3N(1.1当量)、4-DMAP(4-ジメチルアミノピリジン)(0.05当量)、DCM(ジクロロメタン)、DMF(ジメチルホルムアミド)、0℃、1時間、96%。
t-ブチルカーバメートについて:ステップ(a)および(b)の総合収率は93%であった。
ステップ(c):
ベンジルカーバメートについて:2,2-ジメトキシプロパン(5〜10当量)、PPT(ピリジニウムp-トルエンスルホン酸)(0.07当量)、DCM、rt、2時間、収率は99%であった。
t-ブチルカーバメートについて:反応生成物は精製することなく直接次のステップで使用した。
ステップ(d):
ベンジルカーバメートについて:TBAF(テトラブチルアンモニウムフルオリド)(2.0当量)、HOAc(痕跡量)、THF(テトラヒドロフラン)、rt、4時間、収率は99%であった。
t-ブチルカーバメートについて:TBAF(1.2当量)、THF、0℃〜rt、3時間。ステップ(c)および(d)の総合収率は94%であった。
ステップ(e):
ベンジルカーバメートについて:Ph3P(1.1当量)、BTSH(1.1当量)、DiPAD(ジイソプロピルアゾジカルボキシレート)(1.1当量)、THF、rt、3時間、収率は93%であった。
t-ブチルカーバメートについて:収率は97%であった。
ステップ(f):
NaHCO3(5.0当量)、MCPBA(メタクロロ過安息香酸)(2.5当量)、DCM、rt、終夜、98%であった。
【０２２５】
(実施例B)
糖アルデヒド
【０２２６】
【化５５】
2007531768.tif 000057
【０２２７】
の調製
反応スキームは以下の通り実施した。
【０２２８】
【化５６】
2007531768.tif 000058
【０２２９】
条件:
ステップ(c):
O3、DCM、-78℃;
ステップ(d):
NaBH4、DCM、MeOH、収率は40%(3ステップ)であった;
ステップ(e):
アリルトリメチルシラン(3.0当量)、BF3・OEt2(5.0当量)、0〜10℃、3日間、収率は77%であった。
ステップ(f):
NaOMe(0.1当量)、MeOH、rt、1時間;
ステップ(g):
NaH(2.0当量)、BnBr(1.5当量)、TBAI(触媒)、DMF、THF、rt、14時間、収率は93%であった(2ステップ)。
ステップ(h):
PdCl2(PhCN)2、ベンゼン、還流、20時間、収率は73%であった。(i)(COCl)2(2.25当量)、DMSO(5.50当量)、DCM、-78℃、0.5〜1時間、次いでEt3N(6.0当量)、0℃へ、2時間、収率は83%であった。
【０２３０】
(実施例C)
Julia-Kocienski反応
反応は以下の通り実施した。
【０２３１】
【化５７】
2007531768.tif 000059
【０２３２】
代替法として、NaHDMSの代わりにKHMDSまたはLiHDMSを使用することができる。
【０２３３】
(実施例D)
Julia-Kocienski反応の生成物を用いたCRONY101の合成
反応は以下の通り実施した。
【０２３４】
【化５８】
2007531768.tif 000060
【０２３５】
条件:
ステップ(a):
DCM/TFA(トリフルオロ酢酸)/Et3SiH(12:2:1)、0℃、2時間;
ステップ(b):
【０２３６】
【化５９】
2007531768.tif 000061
【０２３７】
(2当量)、DMAP、THF。
ステップ(a)および(b)の総合収率は84%であった。
【０２３８】
【化６０】
2007531768.tif 000062
【０２３９】
1H NMR (500MHz, ピリジン-d5): δ8.43 (d, 1H, J = 9.0Hz)、6.65 (d, 1H, J = 4.7Hz)、6.49 (d, 1H, J = 4.7Hz)、6.37 (m, 2H)、6.16 (d, 1H, J = 4.4Hz)、5.98 (d, 1H, J = 4.7Hz)、5.12 (m, 1H)、4.72 (m, 1H)、4.52 (m, 3H)、4.36 (m, 1H)、4.22 (m, 4H)、2.72 (m, 1H)、2.58 (m, 1H)、2.45 (m, 2H)、2.32 (m, 2H)、2.22 (m, 1H)、1.93 (m, 2H)、1.85 (m, 2H)、1.70 (m, 1H)、1.48〜1.17 (m, 68H)、0.89 (t, 6H, J = 6.8Hz)。
【０２４０】
(実施例E)
Julia-Kocienski反応の生成物を用いたGCM11iの合成
反応スキームは以下の通り実施した。
【０２４１】
【化６１】
2007531768.tif 000063
【０２４２】
条件:
ステップ(a):
DCM/TFA/Et3SiH(12:2:1)、0℃、2時間;
ステップ(b):
【０２４３】
【化６２】
2007531768.tif 000064
【０２４４】
(2当量)、DMAP、THF。
ステップ(a)および(b)の総合収率は84%であった。
【０２４５】
【化６３】
2007531768.tif 000065
【０２４６】
1H NMR (500MHz, ピリジン-d5): δ8.43 (d, 1H, J = 9.0Hz)、6.65 (d, 1H, J = 4.7Hz)、6.49 (d, 1H, J = 4.7Hz)、6.37 (m, 2H)、6.16 (d, 1H, J = 4.4Hz)、5.98 (d, 1H, J = 4.7Hz)、5.12 (m, 1H)、4.72 (m, 1H)、4.52 (m, 3H)、4.36 (m, 1H)、4.22 (m, 4H)、2.72 (m, 1H)、2.58 (m, 1H)、2.45 (m, 2H)、2.32 (m, 2H)、2.22 (m, 1H)、1.93 (m, 2H)、1.85 (m, 2H)、1.70 (m, 1H)、1.48〜1.17 (m, 68H)、0.87 (t, 6H, J = 6.9Hz)。
【０２４７】
(実施例F)
Julia-Kocienski反応の生成物を用いたGCK75aの合成
反応スキームは以下の通り実施した。
【０２４８】
【化６４】
2007531768.tif 000066
【０２４９】
条件:
ステップ(a):
DCM/TFA/Et3SiH(12:2:1)、0℃、2時間;
ステップ(b):
【０２５０】
【化６５】
2007531768.tif 000067
【０２５１】
(2当量)、DMAP、THF。
ステップ(a)および(b)の総合収率は83%であった。
【０２５２】
【化６６】
2007531768.tif 000068
【０２５３】
1H NMR (500MHz, ピリジン-d5): δ8.39 (d, 1H, J = 9.0Hz)、6.76 (br s, 1H)、6.55 (br s, 1H)、6.44 (br s, 1H)、6.33 (m, 1H)、6.27 (m, 2H)、6.22 (br s, 1H)、6.11 (br s, 1H)、5.77 (m, 1H)、4.71 (m, 1H)、4.58 (m, 3H)、4.37 (m, 1H)、4.32 (m, 1H)、4.28 (m, 1H)、4.21 (m, 2H)、2.94 (m, 2H)、2.45 (t, 2H)、2.31 (m, 1H)、1.62 (m, 2H)、1.83 (m, 2H)、1.73 (m, 1H)、1.45〜1.06 (m, 66H)、0.88 (t, 6H, J = 6.9Hz)。
【０２５４】
(実施例G)
Julia-Kocienski反応の生成物を用いたGCK75bの合成
反応スキームは以下の通り実施した。
【０２５５】
【化６７】
2007531768.tif 000069
【０２５６】
条件:
ステップ(a):
DCM/TFA/Et3SiH(12:2:1)、0℃、2時間;
ステップ(b):
【０２５７】
【化６８】
2007531768.tif 000070
【０２５８】
DIC(2当量)、HOBt(2当量)、DMAP、DMF、rt、6時間、次いでEt3N(2当量)、rt、終夜。
ステップ(a)および(b)の総合収率は80%であった。
ステップ(c):
【０２５９】
【化６９】
2007531768.tif 000071
【０２６０】
(2当量)、DMAP、THF。
ステップ(a)および(c)の総合収率は84%であった。
【０２６１】
【化７０】
2007531768.tif 000072
【０２６２】
1H NMR (500MHz, CDCl3/メタノール-d4 (5:1)): δ5.73 (s, 2H)、4.56 (s, 1H)、4.38 (br s, 1H)、3.78 (m, 1H)、3.76 (s, 1H)、3.64 (s, 1H)、3.61 (ms, 1H)、3.55 (m, 1H)、3.41 (m, 1H)、3.24 (m, 2H)、2.04 (t, 1H, J = 7.5Hz)、1.56 (m, 1H)、1.45 (m, 2H)、1.37 (m, 1H)、1.24〜1.00 (m, 68H)、0.72 (t, 6H, J = 6.9Hz)。
【０２６３】
(実施例H)
オレフィンメタセシスのための糖質カウンターパートの合成
反応スキームは以下の通り実施した。
【０２６４】
【化７１】
2007531768.tif 000073
【０２６５】
条件:
ステップ(a):
NaH(1.5当量)、BnBr(1.25当量)、TBAI(触媒)、DMF、THF、rt、24時間、収率は85%であった。
ステップ(b):
3aについて:Ac2O(5.0ml)、HOAc(2.0ml)、H2SO4水溶液(10%、7滴)、rt、1日間、収率は87%であった。
3bについて:Ac2O(5.0ml)、HOAc(2.0ml)、H2SO4水溶液(10%、14滴)、rt、10分間、収率は99%であった。
ステップ(c):
4aについて:トリブチルスタンニル(トリメチルシリル)アセチレン(2.0当量)、モレキュラーシーブ、DCM、15分後、TMSOTf(2.0当量)、rt、1.5時間、収率は43%であった。
4bについて:収率は64%であった。
ステップ(d):
1M NaOH(0.3ml)、MeOH、DCM、rt、1時間、収率は99%であった。
ステップ(e):
KF・2H2O(2.0当量)、18-クラウン-6(1.0当量)、70℃、3時間;
ステップ(f):
6aについて:Lindlar試薬、H2、酢酸エチル。ステップ(e)および(f)の総合収率は94%であった。
6bについて:ステップ(e)および(f)の総合収率は92%であった。
【０２６６】
(実施例I)
オレフィンメタセシスのための糖質カウンターパートの追加合成
反応スキームは以下の通り実施した。
【０２６７】
【化７２】
2007531768.tif 000074
【０２６８】
条件:
ステップ(a):
アリルトリメチルシラン(3.0当量)、BF3・OEt2 (5.0当量)、0〜10℃、3日間、収率は77%であった。
ステップ(b):
過ベンジル保護されたものについて:PdCl2(PhCN)2、ベンゼン、還流、20時間、収率は73%であった。
過アセチル保護されたものについて:収率は87%であった。
ステップ(c):
NaOMe(0.1当量)、MeOH、rt、1時間;
ステップ(d):
NaH(2.0当量)、BnBr(1.5当量)、TBAI(触媒)、DMF、THF、rt、14時間。
ステップ(c)および(d)の総合収率は93%であった。
ステップ(e):エチレン、第2世代のGrubbs触媒(20モル%)、3日間、収率は80〜90%であった。
【０２６９】
(実施例J)
オレフィンメタセシスのための脂質側鎖カウンターパートの合成
【０２７０】
【化７３】
2007531768.tif 000075
【０２７１】
条件:
ステップ(a):
ベンジルカーバメートについて:CBZCl(1.1当量)、1N NaHCO3、1,4-ジオキサン、酢酸エチル、rt、終夜、収率は90%であった。
t-ブチルカーバメートについて:1N NaOH(1.5当量)、(t-Boc)2O(1.5当量)、エタノール、水、rt、1時間;
ステップ(b):
ベンジルカーバメートについて:TBSCl(1.2当量)、Et3N(1.1当量)、4-DMAP(0.05当量)、DCM、DMF、0℃、1時間、収率は96%であった。
t-ブチルカーバメートについて:ステップ(a)および(b)の総合収率は93%であった。
ステップ(c):
ベンジルカーバメートについて:2,2-ジメトキシプロパン(5〜10当量)、PPT(0.07当量)、DCM、rt、2時間、収率は99%であった。
t-ブチルカーバメートについて:精製することなく直接次のステップで使用した。
ステップ(d):
ベンジルカーバメートについて:TBAF(2.0当量)、HOAc(痕跡量)、THF、rt、4時間、収率は99%であった。
t-ブチルカーバメートについて:TBAF(1.2当量)、THF、0℃、rt、3時間、ステップ(c)および(d)の総合収率は94%であった。
ステップ(e):
ベンジルカーバメートについて:(COCl)2(3.0当量)、DMSO(9.0当量)、DCM、-78℃、0.5時間、次いでEt3N(6.0当量)、rt、10分間、収率は44%であった。あるいは、ポリマーに担持の酸化剤(2.7当量)、TEMPO(触媒)、DCM、0℃、2.5時間;
t-ブチルカーバメートについて:(COCl)2(2.5当量)、DMSO(6.0当量)、DCM、-60℃、
45分間、次いでEt3N(7.0当量)、-60℃〜-30℃、2時間;
ステップ(f):
ベンジルカーバメートについて:Tebbe試薬(tol中に0.5M、1.2当量)、-70℃〜-50℃、4時間、54%(2ステップ);
t-ブチルカーバメートについて:Tebbe試薬(tol中に0.5M、1.28当量)、-70℃、2時間、次いで-15℃、1時間、収率は68%(2ステップ)。
【０２７２】
(実施例K)
オレフィンメタセシス
反応スキームは以下の通り実施した。
【０２７３】
【化７４】
2007531768.tif 000076
【０２７４】
条件(代表例について):
13aについて:
6a(3当量)、Grubbs触媒(第2世代、15モル%)、ベンゼン、50〜60℃、1日間、37%
(E異性体のみ);
13bについて:
6b(1.5当量)、Hoveyda-Grubbs触媒(第2世代、15モル%)、ベンゼン、60℃、
1日間、23%(E異性体のみ);
13fについて:
6c(1.5当量)、第2世代Grabbs触媒(15モル%)、DCM、還流、1日間、61%(E/Z
5:1)。
【０２７５】
(実施例L)
オレフィンメタセシスの生成物を用いたCRONY101の合成
反応スキームは以下の通り実施した。
【０２７６】
【化７５】
2007531768.tif 000077
【０２７７】
条件:
ステップ(a):
DCM/TFA/Et3SiH(12:2:1)、0℃、2時間;
ステップ(b):
【０２７８】
【化７６】
2007531768.tif 000078
【０２７９】
DIC(2当量)、HOBt(2当量)、DMAP、DMF、RT、6時間、次いでEt3N(2当量)、RT、終夜(ステップ(a)および(b)の総合収率は80%であった);
ステップ(c):
【０２８０】
【化７７】
2007531768.tif 000079
【０２８１】
(2当量)、DMAP、THF(ステップ(a)および(c)の総合収率は84%であった)。
【０２８２】
【化７８】
2007531768.tif 000080
【０２８３】
1H NMR (500MHz, ピリジン-d5): δ8.43 (d, 1H, J = 9.0Hz)、6.65 (d, 1H, J = 4.7Hz)、6.49 (d, 1H, J = 4.7Hz)、6.37 (m, 2H)、6.16 (d, 1H, J = 4.4Hz)、5.98 (d, 1H, J = 4.7Hz)、5.12 (m, 1H)、4.72 (m, 1H)、4.52 (m, 3H)、4.36 (m, 1H)、4.22 (m, 4H)、2.72 (m, 1H)、2.58 (m, 1H)、2.45 (m, 2H)、2.32 (m, 2H)、2.22 (m, 1H)、1.93 (m, 2H)、1.85 (m, 2H)、1.70 (m, 1H)、1.48〜1.17 (m, 68H)、0.89 (t, 6H, J = 6.8Hz)。
【０２８４】
(実施例M)
オレフィンメタセシスの生成物を用いたGCM11iの合成
反応スキームは以下の通り実施した。
【０２８５】
【化７９】
2007531768.tif 000081
【０２８６】
条件:
ステップ(a):
DCM/TFA/Et3SiH(12:2:1)、0℃、2時間;
ステップ(b):
【０２８７】
【化８０】
2007531768.tif 000082
【０２８８】
(2当量)、DMAP、THF。
ステップ(a)および(b)の総合収率は84%であった。
【０２８９】
【化８１】
2007531768.tif 000083
【０２９０】
1H NMR (500MHz, ピリジン-d5): δ8.43 (d, 1H, J = 9.0Hz)、6.65 (d, 1H, J = 4.7Hz)、6.49 (d, 1H, J = 4.7Hz)、6.37 (m, 2H)、6.16 (d, 1H, J = 4.4Hz)、5.98 (d, 1H, J = 4.7Hz)、5.12 (m, 1H)、4.72 (m, 1H)、4.52 (m, 3H)、4.36 (m, 1H)、4.22 (m, 4H)、2.72 (m, 1H)、2.58 (m, 1H)、2.45 (m, 2H)、2.32 (m, 2H)、2.22 (m, 1H)、1.93 (m, 2H)、1.85 (m, 2H)、1.70 (m, 1H)、1.48〜1.17 (m, 68H)、0.87 (t, 6H, J = 6.9Hz)。
【０２９１】
(実施例N)
オレフィンメタセシスの生成物を用いたGCK75aの合成
反応スキームは以下の通り実施した。
【０２９２】
【化８２】
2007531768.tif 000084
【０２９３】
条件:
6c(1.5当量)、Grubbs触媒(第2世代、15モル%)、DCM、還流、1日間、収率は61%であった(E/Z 5:1)。
【０２９４】
【化８３】
2007531768.tif 000085
【０２９５】
条件:
ステップ(a):
DCM/TFA/Et3SiH(12:2:1)、0℃、2時間;
ステップ(b):
【０２９６】
【化８４】
2007531768.tif 000086
【０２９７】
(2当量)、DMAP、THF。
ステップ(a)および(b)の総合収率は83%であった。
【０２９８】
【化８５】
2007531768.tif 000087
【０２９９】
1H NMR (500MHz, ピリジン-d5): δ8.39 (d, 1H, J = 9.0Hz)、6.76 (br s, 1H)、6.55 (br s, 1H)、6.44 (br s, 1H)、6.33 (m, 1H)、6.27 (m, 2H)、6.22 (br s, 1H)、6.11 (br s, 1H)、5.77 (m, 1H)、4.71 (m, 1H)、4.58 (m, 3H)、4.37 (m, 1H)、4.32 (m, 1H)、4.28 (m, 1H)、4.21 (m, 2H)、2.94 (m, 2H)、2.45 (t, 2H)、2.31 (m, 1H)、1.62 (m, 2H)、1.83 (m, 2H)、1.73 (m, 1H)、1.45〜1.06 (m, 66H)、0.88 (t, 6H, J = 6.9Hz)。
【０３００】
(実施例O)
オレフィンメタセシスの生成物を用いたGCK75bの合成
反応スキームは以下の通り実施した。
【０３０１】
【化８６】
2007531768.tif 000088
【０３０２】
条件:
ステップ(a):
DCM/TFA/Et3SiH(12:2:1)、0℃、2時間;
ステップ(b):
【０３０３】
【化８７】
2007531768.tif 000089
【０３０４】
DIC(2当量)、HOBt(2当量)、DMAP、DMF、RT、6時間、次いでEt3N(2当量)、RT、終夜(ステップ(a)および(b)の総合収率は80%であった)。
ステップ(c):
【０３０５】
【化８８】
2007531768.tif 000090
【０３０６】
(2当量)、DMAP、THF(ステップ(a)および(c)の総合収率は84%であった)。
【０３０７】
【化８９】
2007531768.tif 000091
【０３０８】
1H NMR (500MHz, CDCl3/メタノール-d4 (5:1)): δ5.73 (s, 2H)、4.56 (s, 1H)、4.38 (br s, 1H)、3.78 (m, 1H)、3.76 (s, 1H)、3.64 (s, 1H)、3.61 (ms, 1H)、3.55 (m, 1H)、3.41 (m, 1H)、3.24 (m, 2H)、2.04 (t, 1H, J = 7.5Hz)、1.56 (m, 1H)、1.45 (m, 2H)、1.37 (m, 1H)、1.24〜1.00 (m, 68H)、0.72 (t, 6H, J = 6.9Hz)。
【０３０９】
(実施例P)
【０３１０】
【化９０】
2007531768.tif 000092
【０３１１】
の合成
反応スキームは以下の通り実施した。
【０３１２】
【化９１】
2007531768.tif 000093
【０３１３】
(実施例Q)
【０３１４】
【化９２】
2007531768.tif 000094
【０３１５】
の合成
反応スキームは以下の通り実施した。
【０３１６】
【化９３】
2007531768.tif 000095
【０３１７】
生物学的アッセイおよびデータ
以下の生物学的実施例はその範囲を限定することなく本発明を説明する。
【０３１８】
(実施例1)
化合物GCM11iおよびGCK75(b)の免疫学的特徴
材料および方法
α-ガラクトシルセラミド(α-GalCer、KRNまたはKRN7000)をKirin Brewery法(Gumma、Japan)によって合成した。ストック溶液を0.5%ポリソルベート-20(Nikko Chemical、Tokyo)、0.9%NaCl溶液中に200μg/mlの濃度で溶解し、マウスに注射する直前にPBS中に希釈した。本出願と同一権利者の米国特許出願第10/462211号に記載のようにして、α-C-ガラクトシルセラミド(α-C-GalCer、CRONYまたはCRONY-101)を合成した。本明細書に記載のようにして、化合物GCM11i、GCK75(a)およびGCK75(b)を合成した。ストック溶液を最初に100%DMSO中に1mg/mlの濃度で溶解した。マウスに注射する前に、0.5%のポリソルベート-20(Nikko Chemical、Tokyo)、0.9%NaCl溶液中で200μg/mlの濃度に希釈し、マウスに注射する直前にPBS中に希釈した。
【０３１９】
生後6〜8週間のメスのBALB/cマウスをNational Cancer Institute(Bethseda、MD)から購入した。すべてのマウスを無菌の状態下で保持した。
【０３２０】
IFN-γの血清濃度を、α-GalCer、α-C-GalCer、化合物GCM11i、GCK75(a)、GCK75(b)で処置した後か、または、サンドイッチELISA(e-bioscience、San Diego)を使用して何も含まないで処置した後に、2時間、6時間、12時間および24時間に測定した。
【０３２１】
ネズミマラリア原虫(Plasmodium yoelii)(17NXL系統)を、ハマダラ蚊(Anopheles stephensi mosquito)およびスイスウェブスターマウスでの交互繰り返し継代(alternate cyclic passage)によって維持した。感染した蚊の分泌唾液腺から得たスポロゾイトをマウスの攻撃のために使用した。肝臓段階でのマラリア感染症の発達を判断するためのマウスの攻撃を、尾部の静脈中に10,000生存スポロゾイトの静脈内注射によって実施した。これは、マウスに、α-C-GalCer(CRONY)、化合物GCM11i、GCK75(b)をそれぞれ1μgか、または何も含まないものを静脈内に(i.v.)注射した2日後に実施した。攻撃の結果を、Bruna-Romero等、Int.J.Parasitol.31、1449〜1502頁、2001に教示されている定量的なリアルタイムRT-PCR法を用いて、マウスの肝臓中の寄生虫負荷を測定する(すなわち、ネズミマラリア原虫特異的18S rRNA分子の量を定量化する)ことによって、42時間後に測定した。具体的には、攻撃を受けたマウスの肝臓から調製した全RNAの2μgのサンプルを逆転写し、得られたcDNA(133ng)の一定分量を、ネズミマラリア原虫18S rRNA配列の定量的リアルタイムPCR増幅のために使用した。この増幅はGeneAmp(登録商標)5700 Sequence Detection System(PE Applied Biosystems、Foster City、CA)で実施した。この目的で、生成したPCR産生物を検出するためにPCR反応緩衝剤(PE Biosystems、Foster City、CA)中に混入させたdsDNA特異染料SYBR Green Iと一緒に、プライマー5'-GGGGATTGGTTTTGACGTTTTTGCG-3'(54nM)および5'-AAGCATTAAATAAAGCGAATACATCCTTAT-3'(60nm)を用いた。反応の温度プロファイルは95℃で10分間とし、続いて95℃で15秒間の35サイクルで変性を実施し、60℃で1分間アニーリング/伸長させた。
【０３２２】
結果および考察
α-GalCer(KRN)、α-C-GalCer(CRONY)、GCM11i、GCK75(a)およびGCK75(b)に対する免疫学的応答のタイミングを比較するために、マウスに、糖脂質のそれぞれを1μgか、または何も含まないものを静脈内に(i.v.)注射した。注射後、2時間、6時間、12時間および24時間で、血清中のIFN-γ濃度をELISAで測定した。図1に示すように、α-GalCer(KRN)またはα-C-GalCer(CRONY)投与は血清中のIFN-γ産生を誘発した。注射後、それぞれ12時間または24時間にそのピークがあった。驚くべきことに、GCM11iは注射後6時間でピークIFN-γ応答を誘発し、一方、GCK75(b)は注射後24時間以上後にピーク応答を誘発した。GCM11iおよびGCK75(b)のピーク応答のレベルはα-GalCerおよびα-C-GalCerのそれより低かった。
【０３２３】
GCM11iは、試験した残りのα-GalCer類似物よりずっと早くピークIFN-γ応答を誘発しているので、GCM11iは、NKT細胞を活性化し、樹状細胞(DC)の成熟をより急性的に誘発することができるようである。DCなどの抗原提示細胞による特異的T細胞への抗原提示、および保護的免疫反応の発生は通常かなり速く、すなわち4〜12時間で起こるので、化合物GCM11iをベースとしたアジュバントは優れた特性を有することができる。また、治療のために、NKT細胞を迅速に活性化するアジュバント(例えばGCM11i)と、NKT細胞をかなり後で活性化する別のアジュバント(例えばGCK75(b))を使用することもより効率的である。その理由は、そうしたアジュバントの併用が、病原体、ならびに癌、アレルギーおよびB型肝炎やC型肝炎などの様々な感染症を含む様々な疾患に対して、急性の生物学的活性と長期にわたる生物学的活性の両方を有するからである。
【０３２４】
本発明者等は、化合物GCM11iおよびGCK75(b)によって著しいレベルのIFN-γが産生されることを見出したので、これら2つの糖脂質について、インビボでその抗マラリア活性を測定する試験をさらに行った。この目的で、GCM11iかまたはGCK75(b)、α-C-GalCer(CRONY)(正の対照、本出願と同一権利者の米国特許出願第10/462211号を参照されたい)を1μgか、あるいは何も含まないものを(負の対照)をマウスに静脈内で注射し、2日後、注射したマウスを10,000ネズミマラリア原虫スポロゾイトで攻撃した。寄生虫攻撃の42時間後、肝臓を集め、肝臓中の寄生虫特異的18S rRNAの量を定量的なリアルタイムのRT-PCRアッセイにより測定した。図2に示すように、GCM11iとGCK75(b)のどちらもα-C-GalCer(CRONY)のそれに匹敵するレベルの抗マラリア活性を示し、肝臓中における寄生虫の生育をほとんど完全に阻害していた。
【０３２５】
本発明は、本明細書で説明した特定の実施形態によって範囲を限定されないものとする。実際、本明細書で説明したものに加え本発明の様々な変更形態が、上記説明および添付の図面から当分野の技術者に明らかであろう。そうした変更形態も添付の特許請求の範囲に包含されるものとする。
【０３２６】
さらに、すべての値は概略のものであり、説明のために提供されたものであることを理解されたい。
【０３２７】
本出願を通して引用したすべての特許、出願、公開、試験方法、文献および手順はその全体を参照により本明細書に組み込む。参照により組み込まれた資料と本出願に不一致があった場合、本出願が支配するものとする。
【図面の簡単な説明】
【０３２８】
【図１】α-GalCer(KRN)、α-C-GalCer(CRONY)、GCM11i(化合物「i」)、GCK75(a)(化合物「a」)、GCK75(b)(化合物「b」)を1μgか、または何も含まないものをi.v.で注射したBALB/cマウスの血清中のIFN-γ濃度の時間記録(注射後2時間、6時間、12時間および24時間にELISAで測定して)を示すグラフである。α-GalCer(KRN)またはα-C-GalCer(CRONY)を投与すると、血清中でのIFN-γ産生を、それぞれ注射後12時間または24時間をピークとして誘発する。GCM11iは注射後6時間でピークのIFN-γ応答を誘発し、一方、GCK75(b)は注射後24時間以上後にピーク応答を誘発している。
【図２】生きたネズミマラリア原虫スポロゾイトでの攻撃の2日前にGCM11i(化合物「i」)、GCK75(b)(化合物「b」)、α-C-GalCer(CRONY)(正の対照) を1μgか、または何も含まないものを(負の対照)をi.v.で注射したBALB/cマウスの肝臓中の寄生虫特異的18S rRNA(定量的リアルタイムのRT-PCRで測定して)の量を示す棒グラフである。GCM11iとGCK75(b)の両方とも、α-C-GalCer(CRONY)のそれに匹敵するレベルの抗マラリア活性を示している。
【図１】
2007531768.tif 000135
【図２】
2007531768.tif 000136
【配列表】
2007531768000001.app
【国際調査報告】
2007531768.tif 000137