(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明は、一般的化学式(16)を有する少なくとも１つのピロロ[2,3-d]ピリミジンを使用して、有糸分裂を抑制することにより、癌及び他の病理学上の増殖する状態を治療する方法を提供する:[挿入物化学式、ここに化学式を挿入する]Ｘは低級アルキル基、ヘテロアルキル基、置換又は非置換アリル基又はヘテロアリル基、アリルアルキル基、及びヘテロアリルアルキル基から選択される。Ｒ？１＃１９１は、水素、低級アルキル基、ヘテロアルキル基、置換又は非置換アリル基又はヘテロアリル基、アリルアルキル基、及びヘテロアリルアルキル基から選択される。Ｒ？２＃１９１は、水素、低級アルキル基、ヘテロアルキル基、アルコキシ基、置換又は非置換アリル基又はヘテロアリル基から選択される。Ｒ？３＃１９１は、ゼロ、低級アルキル基、ヘテロアルキル基、アルケニル基、及びヘテロアルケニル基から選択される。Ｒ？４＃１９１は、置換又は非置換アリル基又はヘテロアリル基、アリルアルキル基、ヘテロアリルアルキル基及び水素から選択される。合成物は、P-糖タンパク質及びMRP1により多剤耐性が構築された細胞内の有糸分裂を抑制しており、P-糖タンパク質を調停する抵抗の逆転を促進する。【選択図】図１
2008530089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
癌及び他の病理学上の増殖する状態を治療する方法であって、
次の化学式(16)を有する少なくとも１つの合成物の有効量を投与することにより、有糸分裂を抑制する工程を有している、
【化１】
2008530089.tif 000011
ここで、Ｘは低級アルキル基、ヘテロアルキル基、置換又は非置換アリル基、置換又は非置換ヘテロアリル基、アリルアルキル基、及びヘテロアリルアルキル基からなるグループから選択され、
Ｒ1は、水素、低級アルキル基、ヘテロアルキル基、置換又は非置換アリル基、置換又は非置換ヘテロアリル基、アリルアルキル基、及びヘテロアリルアルキル基からなるグループから選択され、
Ｒ2は、水素、低級アルキル基、複数の低級アルキル基、ヘテロアルキル基、複数のヘテロアルキル基、アルコキシ基、複数のアルコキシ基、置換又は非置換アリル基、複数の置換又は非置換アリル基、置換又は非置換ヘテロアリル基、複数の置換又は非置換ヘテロアリル基からなるグループから選択され、
Ｒ3は、ゼロ、低級アルキル基、ヘテロアルキル基、アルケニル基、及びヘテロアルケニル基からなるグループから選択され、
Ｒ4は、置換又は非置換アリル基、置換又は非置換ヘテロアリル基、アリルアルキル基、ヘテロアリルアルキル基及び水素からなるグループから選択され、Ｒ3がゼロであれば、Ｒ4は水素である、癌及び他の病理学上の増殖する状態を治療する方法。
【請求項２】
Ｘは低位アルキル基であり、Ｒ1は水素であり、Ｒ2は単一のアルコキシ基及び複数のアルコキシ基からなるグループから選択され、Ｒ3は低位アルキル基であり、Ｒ4はアリル基である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
Ｒ2は３，４，５−トリＯＭｅである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
Ｒ2は３−ＯＭｅ及び２−ＯＭｅからなるグループから選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
Ｒ3はメチレン基であり、Ｒ4はフェニル基である、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
合成物は、非経口投与、経口投与、及び局所投与からなるグループから選択される方法によって投与される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
合成物は、適切な医薬キャリアに組み込まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
医薬キャリアは、生理食塩水及び５パーセントのブドウ糖からなるグループから選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
合成物は、微小管の重合及び有糸分裂紡錘体の情報を抑制する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
合成物は、多剤耐性を有する細胞内の有糸分裂を抑制する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
多剤耐性は、P-糖タンパク質による、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
多剤耐性は、MRP1による、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
合成物は、多剤耐性の逆転を容易にする、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
多剤耐性は、P-糖タンパク質による、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
更に、少なくとも１つの更なる薬剤の有効量を投与する工程を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
更なる薬剤は、パクリタクセル、ドセタセル、ビンカアルカロイド、コルヒチン、コルセミド、シスプラチン及びノカダゾルからなるグループから選択される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
癌及び他の病理学上の増殖する状態を治療する方法であって、
化学式(16)を有する少なくとも１つの合成物の有効量を投与する工程を有し、
【化１】
2008530089.tif 000012
ここで、Ｘは低級アルキル基、ヘテロアルキル基、置換又は非置換アリル基、置換又は非置換ヘテロアリル基、アリルアルキル基、及びヘテロアリルアルキル基からなるグループから選択され、
Ｒ1は、水素、低級アルキル基、ヘテロアルキル基、置換又は非置換アリル基、置換又は非置換ヘテロアリル基、アリルアルキル基、及びヘテロアリルアルキル基からなるグループから選択され、
Ｒ2は、水素、低級アルキル基、複数の低級アルキル基、ヘテロアルキル基、複数のヘテロアルキル基、アルコキシ基、複数のアルコキシ基、置換又は非置換アリル基、複数の置換又は非置換アリル基、置換又は非置換ヘテロアリル基、複数の置換又は非置換ヘテロアリル基からなるグループから選択され、
Ｒ3は、ゼロ、低級アルキル基、ヘテロアルキル基、アルケニル基、及びヘテロアルケニル基からなるグループから選択され、
Ｒ4は、置換又は非置換アリル基、置換又は非置換ヘテロアリル基、アリルアルキル基、ヘテロアリルアルキル基及び水素からなるグループから選択され、Ｒ3がゼロであれば、Ｒ4は水素であり、
更なる化学療法薬剤の有効量を投与する工程を有する、癌及び他の病理学上の増殖する状態を治療する方法。
【請求項１８】
Ｘは低級アルキル基、Ｒ1は水素、Ｒ2はアルコキシ基及び複数のアルコキシ基からなるグループから選択され、Ｒ3は低級アルキル基、Ｒ4はアリル基である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
Ｒ2は２−ＯＭｅである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
Ｒ2は２，３，４，５−テトラＯＭｅである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
２−ＯＭｅに等しいＲ2を有する合成物が、３，４，５−トリＯＭｅに等しいＲ2を有する合成物と共に投与される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
Ｒ3はメチレンであり、Ｒ4はフェニル基である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
更なる化学療法薬剤は、パクリタクセル、ドセタセル、ビンカアルカロイド、コルヒチン、コルセミド、シスプラチン及びノカダゾルからなるグループから選択される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
合成物は、適切な医薬キャリアに組み込まれる、請求項１７に記載の方法。
【請求項２５】
適切な医薬キャリアは、生理食塩水及び５パーセントのブドウ糖からなるグループから選択される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
合成物は、非経口投与、経口投与、局所投与からなるグループから選択された方法で投与される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２７】
更なる化学療法薬剤は、非経口投与、経口投与、局所投与からなるグループから選択された方法で投与される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２８】
多剤耐性は、P-糖タンパク質に起因する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２９】
多剤耐性は、MRP1に起因する、請求項１７に記載の方法。
【請求項３０】
合成物は、P-糖タンパク質調停された多剤耐性の逆転を容易にする、請求項１７に記載の方法。
【請求項３１】
合成物は、更なる化学療法薬剤の抗有糸分裂効果を高める、請求項１７に記載の方法。
【請求項３２】
合成物及び更なる化学療法薬剤は、同時に投与される、請求項１７に記載の方法。
【請求項３３】
合成物は、更なる化学療法薬剤の前に、更なる化学療法薬剤とは別に投与される、請求項１７に記載の方法。
【請求項３４】
合成物及び更なる化学療法薬剤は、相乗効果をもたらす、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、契約番号ROl AI41743及びROl AI44661の下、一部が米国保健社会福祉省及び国立衛生研究所に支援された。
【０００２】
発明の分野
本発明は、ピロロ[2,3-d]ピリミジンを使用して、細胞の有糸分裂を抑制することにより癌及び他の病理学上の増殖する条件を治療する方法に関し、特にP-糖タンパク質及びMRPlによって、多剤耐性が発生した細胞内の有糸分裂を抑制することにより、これらの条件を処置し、P-糖タンパク質が介在する抵抗の逆転を促進する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
有糸分裂は、１つの親細胞から２つの娘細胞を生む、真核細胞中の核分裂のプロセスである。娘細胞及び元の親細胞には同一の染色体及びＤＮＡがある。癌は有糸分裂の疾病である。１つの細胞が標準細胞から癌細胞に変換されるときに、癌が始まる。
これは、多くの場合、通常は細胞増殖を制御するために機能する幾つかの遺伝子の１つの機能が変化することによる。標準細胞であれば、複製をわずか２０−５０世代しか経ず、その後に死ぬのとは対照的に、癌細胞は繰り返された制御されない有糸分裂によって増殖する。
腫瘍は、抑制されない方法で分裂しており成長している、不健康な細胞の集団である。
【０００４】
微小管は、紡錘体のような或る細胞要素で見つかった中空のチューブ状のフィラメントの１つである。各微小管はそれぞれタンパク質チューブリンのサブユニットの繰り返しから構成される。微小管は集まって、紡錘糸を形成する。
有糸分裂中に、細胞は紡錘糸を使って、染色体を作り、それらのコピーを作り、染色体の単一のセットを持っている各娘細胞を新しい細胞へ分割する。
微小管は、一般に使用される抗有糸分裂剤又は化学療法剤のターゲットであり、抗有糸分裂剤又は化学療法剤は、パクリタクセルとドセタセルのようなタキサン系抗癌剤、ビンブラスチン、ビンクリスチン及びビンデシンのようなビンカアルカロイド、コルヒチン、コルセミド及びノカダゾルを含む。
【０００５】
パクリタクセルはタキソルの名前で販売されている。それは、北米西岸イチイの樹皮から抽出されたタキサン系抗癌剤であり、卵巣、胸及びカポジ肉腫癌の治療に使用される。
パクリタクセルは、有糸分裂の間、紡錘体を壊す細胞の能力を妨げることによって機能を有する。
パクリタクセルは、微小管のチューブリン・タンパク質に結合し、微小管をその位置にロックし、それらの解重合(分子の分解)を抑制する。紡錘体がその位置にロックされた状態では、細胞は娘細胞へ分裂することができない。
これとは、対照的にビンカアルカロイド、コルヒチン、コルセミド及びノカダゾルの如き薬剤は、紡錘体が第１の箇所に形成されないようにすることにより、有糸分裂を阻止する。
これらの薬はチューブリンに結合し、重合を抑制し、細胞がそれらが分割するときに染色体が動き回るのに必要な軸を作るのを回避する。
【０００６】
残念なことだが、多くのヒトの癌は、完全に化学療法に強い、或いは単に一時的に応答するの何れかであり、その後にそれらは、通常使用される抗有糸分裂剤によっては影響されない。
この現象は多剤耐性(MDR)として知られており、いくつかの腫瘍タイプによって固有に表現され、その一方、他のものは化学療法への接触の後にMDRを持つ。
MDRlとして知られるP-糖タンパク質(PGP)は、腫瘍内のMDRの根本原因として関係してきた170kDの膜結合型のタンパク質である。PGPは、ATP拘束カセット(ABC)運搬体蛋白質上科の１つである。PGPは、腸、性腺、腎臓、胆道系、脳及び他の器官で見られる流出物運搬体であり、それは、有害物質から身体を保護するメカニズムとして発展したように見える。
PGPは、腸への送り、脳からの運び出し、尿への送り、胆汁への送り、性腺及び他の器官からの運び出しという、臨床的な治療物質を含む疎水性物質を輸送する。MRPlは腫瘍の中でMDRに関係している別のABCの運搬体蛋白質である。MRPlは、PGPとして同様の目的に役立つ190kDの不可欠な膜蛋白である。
【０００７】
従って、MDRの対象である細胞、特にPGP-又はMRPl―が介在したMDRを含む種々広範な細胞の有糸分裂を特に阻害することができる抗有糸分裂剤か抗癌剤を使用する治療方法を求めるニーズがある。
MDRの発症の後に、腫瘍が抗有糸分裂剤への感受性を回復させることができる抗有糸分裂剤か抗癌剤を使用する治療方法を求めるニーズもまた存在する。
【発明の開示】
【０００８】
発明の要約
本発明は、一般的な化学式(16)があるピロロ[2,3-d]ピリミジンを使用して、有糸分裂を抑制することにより、癌及び他の病理学上の増殖する病気を治療する方法を提供する。
【０００９】
ここで、Ｘは低級アルキル基、ヘテロアルキル基、置換又は非置換アリル基、置換又は非置換ヘテロアリル基、アリルアルキル基、及びヘテロアリルアルキル基からなるグループから選択される。
Ｒ1は、水素、低級アルキル基、ヘテロアルキル基、置換又は非置換アリル基、置換又は非置換ヘテロアリル基、アリルアルキル基、及びヘテロアリルアルキル基からなるグループから選択される。
Ｒ2は、水素、低級アルキル基、複数の低級アルキル基、ヘテロアルキル基、複数のヘテロアルキル基、アルコキシ基、複数のアルコキシ基、置換又は非置換アリル基、複数の置換又は非置換アリル基、置換又は非置換ヘテロアリル基、及び複数の置換又は非置換ヘテロアリル基からなるグループから選択される。
Ｒ3は、ゼロ、低級アルキル基、ヘテロアルキル基、アルケニル基、及びヘテロアルケニル基からなるグループから選択される。
Ｒ4は、置換又は非置換アリル基、置換又は非置換ヘテロアリル基、アリルアルキル基、ヘテロアリルアルキル基及び水素からなるグループから選択され、Ｒ3がゼロであればＲ4は水素である。
【００１０】
化学式(16)の下でカバーされる合成物は、様々な状態に関係する細胞の有糸分裂を抑制するために使用され得て、該状態は黒色腫、白血病、結腸癌、前立腺癌、肺癌、膵臓癌、卵巣癌、腎臓癌、乳癌、脳腫瘍及びカポジ肉腫癌を含むが、これらに限定されない。
これらの合成物は、細胞の有糸分裂を抑制することに特に有効であり、P-糖タンパク質及び／又はMRPlにより多剤耐性を実証する。
有糸分裂を抑制することに加えて、化学式(16)の下でカバーされた合成物は、P-糖タンパク質により多剤耐性の逆転を促進することにより、他の治療剤(例えば化学療法薬)の性能を増強し得る。このMDR逆転は、癌腫瘍の感度を化学療法の治療に戻すことができる。
このようにして、化学式(16)の下でカバーされた合成物は、単独で又は補足治療剤、即ち化学療法薬と共に使用されてもよく、化学療法薬はパクリタクセル、ドセタセル、ビンカアルカロイド、コルヒチン、コルセミド、シスプラチン及びノカダゾルを含むが、これらに限定されない。
【００１１】
本発明の態様は、癌及び他の病理学上の増殖する状態を治療する方法を提供し、方法は上記の化学式(16)を有する少なくとも１つのピロロ[2,3-d]ピリミジン合成物の有効量を投与することにより、有糸分裂を抑制する工程を含む。
本発明の別の態様は、癌及び他の病理学上の増殖する状態を治療する方法を提供し、方法は、上記の化学式(16)を有する少なくとも１つのピロロ[2,3-d]ピリミジン合成物の有効量を投与する工程、及び補足的な化学療法薬の有効量を投与する工程を有する。
本発明の目的は、ピロロ[2,3-d]ピリミジン合成物を使用して、有糸分裂を抑制することにより癌を治療する新しい方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、抗有糸分裂剤への多剤耐性を実証する癌細胞を扱う方法を提供することにある。
本発明の更なる目的は、MDRの兆候の後に、腫物の感度を化学療法薬に戻す方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、化学療法薬とともにピロロ[2,3-d]ピリミジン合成物を投与することにより、一般に使用された化学療法薬の効能か有効性を増強する方法を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、化学療法薬と共にピロロ[2,3-d]ピリミジン合成物を投与することにより相乗効果を達成することである。
本発明のこれら及び他の態様は、以下の詳細な記載及び添付の請求の範囲からより容易に明白になるだろう。
【００１２】
表
表１は、本発明の実施例に従ったピロロ[2、3-d]ピリミジン合成物についての腫瘍細胞阻害活性(GI5o)を示す。
表２は、本発明の実施例に従ったピロロ[2、3-d]ピリミジン合成物についてのNCI COMPARE分析データを示す。
表３は、本発明の実施例に従ったいくつかのピロロ[2、3-d]ピリミジン合成物についての細胞毒性を示す。
表４は、薬感度へのP-糖タンパク質及びMRPlの影響を示す。
表５は、NCI腫瘍細胞株の細胞周期分布へのピロロ[2、3-d]ピリミジン合成物及び抗微小管薬の影響を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
好ましい実施例の詳細な記載
ここに使用されるように、用語“患者”は人間を含む動物界のメンバーを指すが、人間に限定されない。ここに使用されるように、用語“有効な量”は患者に所望の結果を引き起こすのに必要な現在の合成物の何れかの量を指す。所望の結果は治療される癌又は病気に依り変わるだろう。
最も基礎的なレベルで、有効な量は、有糸分裂を抑制するか、或いは多剤耐性の逆転を促進するために必要とされる量である。多剤耐性の抑制又は逆転の量は、患者への利益を産出し、従って、本発明の範囲内である。
有効量は、治療されるべき癌又は状態、癌又は状態の感度、患者の全体的な健康及び年齢、治療されるべき患者の大きさ、免疫反応を起こす(mount)患者の能力等のような要素に基づいて、患者毎に変わることが理解されるだろう。所定の患者に対する有効量の決定は、当該技術分野で実行する者の熟練度内である。一般的に、臨床前及び臨床後の生体内評価の後の、標準的な生体外細胞システム内の効能を評価することにより決定されるだろう。
【００１４】
本発明は、一般的な化学式(16)を有するピロロ[2、3-d]ピリミジンを用いて有糸分裂を抑制することにより、癌又は他の病理学上の増殖する状態を治療する方法を提供する。
【化１】
2008530089.tif 000003
ここで、Ｘは低級アルキル基、ヘテロアルキル基、置換又は非置換アリル基、置換又は非置換ヘテロアリル基、アリルアルキル基、及びヘテロアリルアルキル基からなるグループから選択される。
Ｒ1は、水素、低級アルキル基、ヘテロアルキル基、置換又は非置換アリル基、置換又は非置換ヘテロアリル基、アリルアルキル基、及びヘテロアリルアルキル基からなるグループから選択される。
Ｒ2は、水素、低級アルキル基、複数の低級アルキル基、ヘテロアルキル基、複数のヘテロアルキル基、アルコキシ基、複数のアルコキシ基、置換又は非置換アリル基、複数の置換又は非置換アリル基、置換又は非置換ヘテロアリル基、及び複数の置換又は非置換ヘテロアリル基からなるグループから選択される。
Ｒ3は、ゼロ、低級アルキル基、ヘテロアルキル基、アルケニル基、及びヘテロアルケニル基からなるグループから選択される。
Ｒ4は、置換又は非置換アリル基、置換又は非置換ヘテロアリル基、アリルアルキル基、ヘテロアリルアルキル基及び水素からなるグループから選択され、Ｒ3がゼロであればＲ4は水素である。
【００１５】
化学式(16)によってカバーされる合成物は、種々の状態に関連した細胞及び腫瘍内の有糸分裂を抑制するのに用いられ、該状態は黒色腫、白血病、結腸癌、前立腺癌、肺癌、膵臓癌、卵巣癌、腎臓癌、乳癌、脳腫瘍及びカポジ肉腫癌を含むが、これらに限定されない。
これらの合成物は、チューブリン又はチューブリン結合蛋白質に結合することにより、及び微小管の重合及び紡錘体の構成を妨害することにより、有糸分裂を抑制してもよい(即ち、ピリミジンはビンカアルカロイドかコルヒチンのように作用してもよい)。
化学式(16)の下でカバーされた合成物は、P-糖タンパク質及び／又はMRPlにより多剤耐性を実証するセルの有糸分裂を抑制することに、特に有効である。有糸分裂を抑制することに加えて、合成物は、多剤耐性、特にP-糖タンパク質による多剤耐性の逆転を促進することにより、他の治療剤(例えば、化学療法薬)の性能を増強するだろう。
このように、合成物は、化学療法による治療に抵抗する腫物の感応性を部分的に又は完全に回復する。このように、化学式(16)の下でカバーされる合成物は、単独で又は補足治療或いは、例えばパクリタクセル、ドセタセル、ビンカアルカロイド、コルヒチン、コルセミド、シスプラチン、ノカダゾルのような化学療法薬と共に使用されてもよい。
【００１６】
ここに使用されるように、用語“低位アルキル基”グループは、１つから約６つの炭素原子を持ち、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロヘキシル、シクロプロピルメチル、あるいはシクロブチルメチルのグループである。１つから約６つの炭素原子を共有するアルキル基が好ましい。
これらの低位アルキル基は直鎖、分鎖又は環状の構成(脂環式の炭化水素)である。
直鎖、分鎖又は環状の構成アルキル基の炭素原子は、炭素原子に付けられた１つ又は２つ以上の水素置換品を有する。
ここに使用されるように、用語“アルケニル基”グループは少なくとも１つの原子対原子の二重結合を含んでいる不飽和炭化水素のそれらのグループを指し;例えばＣ＝Ｃである。アルケニル基は、鎖状又は架橋状として生じ得る。
【００１７】
ここに使用されるように、用語“ヘテロアルキル基”“ヘテロアルケニル基”は、約１から４つの原子のアルケン鎖を指すのに用いられ、１つ又は２以上の炭素原子が窒素、酸素又は硫黄と置換されている。このようにして、当業者には明白なように、“ヘテロアルキル基”“ヘテロアルケニル基”は、例えば、C-C-N、C-S、S-C、C-O、C-C-O、O-C、N-C-C、N-C=C及び他の様々な結合を含むだろう。
上記のリストは、排他的であることを意味せず、本発明の範囲内のように、多くの結合が熟考される。
【００１８】
ここで用いられる“アリル”基グループは、その分子がベンゼンの６つのカーボン環のような芳香環構造、又は他の芳香性の派生物の縮合した６つのカーボン環のような融合或いは非融合の多数の環がある合成物を指す。
用語“アリル基”もまたダイアリル、トリアリル及びポリアリルグループを含むように定義され、それらは夫々２つ、３つの或いはそれ以上の環を持つ。
このようにして、適切なアリル基は例えば、フェニール、ビフェニール、ナフシール、フェナントレン、アントラセングループ及びアリオキシアリルグループを含む。
このリストは、排他的であることを意味せず、他の如何なるアリル基も、これらの用語が上記に定義され、当該技術分野で一般的に理解されるように、本発明の範囲内である。
アリル基は、任意の数の置換基と置換され又は非置換され得て、置換基は低位アルキル基、置換又は非置換アルコキシアリルロキシ基、ハロゲン、アミノ酸グループ、及びカルボン酸グループを含むが、これらに限定されない。同様に、置換されたダイアリル、トリアリルグループもまた適切である。
ここで用いられる用語“ヘテロアリル”は、リング内に少なくとも１つの原子を有する芳香環構造を指すのに用いられ、原子は炭素ではなく、酸素、窒素或いは硫黄のようなものである。“ヘテロアリル”はまた、大きなリング構造の一部である芳香環構造を指し、大きなリング構造は融合又は非融合の２つ又は３つの部材のリングシステムのようなものであって、リングの１つは上記のようなものである。このようにして“ヘテロアルキル”は、１又は２以上のリングがヘテロアトムを含むリングシステム、及び１又は２以上のリングがヘテロアトムを含まないリングシステムを指す。このリストは、排他的であることを意味せず、他の如何なるヘテロアリル基も、これらの用語が上記に定義され、当該技術分野で一般的に理解されるように、本発明の範囲内であることが理解されるだろう。
例は、ベンゾフラン、インドール、プリン等のような異なるサイズのリングを持つ融合リング構造と同様に、ピロール、チオフェン、フラン、イミダゾールなどを含むが、これらに限定されない。ヘテロアリル基は、任意の数の置換基と置換され又は非置換され得て、置換基は低位アルキル基、置換又は非置換アルコキシ基、ハロゲン、アミノ酸グループ、カルボン酸グループを含むが、これらに限定されない。
【００１９】
用語が当該技術分野で理解される、周期的な脂肪族(又は、“脂環式の”)及び複素環グループも又、本発明の範囲に含まれる。ここで用いられるように、用語“複素環グループ”は非芳香性の周期的な置換分を指し、環の１又は２以上の要素は、炭素でなく、例えば酸素、硫黄、又は窒素である。
ここで用いられる用語“アリルアルキル”(“アルキアリル”又は“アルカリル”とも言われる)又は“ヘテロアリルアルキル”(“アルキルヘテロアリル”とも言われる)は、アリル又はヘテロアリル環に取り付けられる半分のアルキル基を有するグループを指す。
アルキル基の半分は、１つから約６つの炭素原子を有する直線か、分枝か、周期的なアルキル基であるのが好ましい。
このアルキル基の半分は更に酸素、窒素あるいは硫黄原子を含んでおり、従って、アルコキシ基になりえる。これらの用語は上記の如く、アリルアルキルグループの半分のアリル又はヘテロアリル基は、置換又は非置換アリル又はヘテロアリル基である。置換基は、グループのアルキル又はアリル部の何れかに取り付けられる。このようにして、例えば、ベンジル基は用語“アリルアルキル”に包含されるだろう。
【００２０】
アリル、ヘテロアリル、アリルアルキル、ヘテロアリルアルキル、又は複素環グループのように、上記された環式化合物のうちのどれでも、上記に挙げられた１又は２以上の置換基と自由に置換される。多数の置換基が存在する場合、それらは“複数の”置換基と呼ばれる。１以上の置換基の場合には、各置換基は独立して選択されており、親化合物の環に沿って独自な位置で置かれてもよい。例えば、フェニル基のようなアリル基が、複数の置換基グループを有する場合、各置換基はフェニル環上の異なる炭素原子に付けられてもよい。
複数のメトキシ基(例えば3、4、5-トリOMe)と置き換えられるフェニル基の場合には、１つのメトキシ基が位置3で炭素に付けられており、１つのメトキシ基は位置4で炭素に付けられ、１つのメトキシ基は位置5で炭素に付けられている。
環に取り付けられる置換基の数は変わってもよい、しかし通常は１から６まで変動する。
置換基は、約６つまでの部分を具えた直線か分枝鎖があるアルキル基を含んでいてもよく、それらは置換又は非置換アルコキシ基；ハロゲンは塩素、臭素、ヨウ素及びフッ素のようなハロゲングループ;上記のような置換又は非置換アリル及びヘテロアリルグループ；アミノ酸グループ；安息香酸のようなカルボン酸グループ；又は他の適切な化学薬品である。
“アシル”置換基は、OHが他のある置換基と取り替えられ、一般にRCOとして指定される有機酸グループを指す。ここでＲはＣ1-6のアルキル基、Ｃ2-6のアルキニル基、又はＣ2-6アルキニル直線状又は分枝鎖グループを指す。
【００２１】
用語P-アロイル-L-グルタミン酸塩内に使用されるようにここに使用される用語“アロイル”又は“ヘテロアロイル”は、ベンゾイル、ナプソイル、シオフェノイル、フロフェノイル、ピロイル、及び他の“アロイル”又は“ヘテロアロイル”を含み、これらの用語は当業者に理解されるだろう。
アロイル”又は“ヘテロアロイル”は、当該技術分野で、カルボニル化合物の半分がある芳香性か複素環式芳香性合成物として一般に定義される。“グルタミン酸塩”は、エステル形式(グルタミン酸塩)及び酸形式(グルタミン酸)の両方を表わすものとして理解されるだろう。
二重結合を有する隣接した炭素を具えた側鎖がある合成物を描く一般的公式は、可能な構造としてcis及びtrans異性核の両方に帰着することは、当業者によって理解されるだろう。化学式(16)に記述された広い一般的化学式内の任意のそのような合成物のcisとtransの異性核及びそれらの混合物は、本発明の範囲内として考慮される。
【００２２】
好ましい実施例に於いて、Ｘは低位アルキル基であり、Ｒ1は水素であり、Ｒ2はアルコキシ基及び複数のアルコキシ基から成るグループから選ばれ、Ｒ3はメチレン基であり、Ｒ4はフェニル基である(Ｒ3とＲ4の結合はＮ７半分としてベンジル基を表わす)。
以下に記載される生体外の研究に従って、Ｒ2が3、4、5-トリOMeであり、Ｒ3がメチレン基であり、Ｒ4がフェニル基であるとき、ピロロ[2、3-d]ピリミジン合成物は、特に抗有糸分裂に敏感で耐性のある細胞に対して、有力な抗有糸分裂剤であるように見える。
このように、好ましい実施例では、Ｘはメチレン基であり、Ｒ1は水素であり、Ｒ2は3、4、5-トリOMeであり、Ｒ3はメチレン基であり、Ｒ4はフェニル基である。
他の実施例では、Ｒ2は3-OMe及び／又は5-OMeに等しいのが好ましい、何故なら3-OMe及び／又は5-OMeグループは、4-OMeグループより抗有糸分裂の有効性を持つように見えるからである。Ｒ3及びＲ4(即ち、Ｎ７半分)がピロロ[2、3-d]ピリミジン合成物から除去されると、腫瘍細胞に対する抗有糸分裂活動が著しく減少する。従って、Ｎ７半分があることが好ましいので、Ｒ3及び／又はＲ4グループがあることが好ましい。
Ｒ２が2-OMeであり、Ｒ３がメチレン基であり、Ｒ４がフェニル基であるとき、ピロロ[2、3-d]ピリミジン合成物は、抗有糸分裂剤として、3、4、5-トリOMe類似物よりも、効能は約１０分の１である。しかし、2-OMe類似物は、P-糖タンパク質の調節された抵抗を抗有糸分裂に逆転させるのに有効であるように見える。このように、別の好ましい実施例では、Ｘはメチレン基であり、Ｒ1は水素であり、Ｒ2は2-OMeであり、Ｒ3はメチレン基であり、Ｒ4はフェニル基である。
【００２３】
別の好ましい実施例では、合成物は2、3、4、5-テトラOMe類似物であり、3、4、5-テトラOMe類似物の抗有糸分裂活動と2-OMe類似物の逆転活動とを組み合わせる。本実施例に於いて、Ｘはメチレン基であり、Ｒ1は水素であり、Ｒ2は2、3、4、5-トリOMeであり、Ｒ3はメチレン基であり、Ｒ4はフェニル基である。
これに代えて、Ｒ2が2、3、4、5-トリOMeである合成物が、Ｒ2が2-OMeである合成物とともに投与され、抗有糸分裂活動とMDR逆転とを組み合わせる。
化学式(16)の下でカバーされる合成物は、現行の方法による投与にふさわしい医薬キャリア内に含まれていてもよい。
“適切な医薬キャリア”は、現行の合成物を可溶性にし、適合性の問題を生じないあらゆる医薬キャリアを指し、全ての溶剤、分散媒体、コーティング、抗菌性及び抗真菌の薬、及び吸収遅延薬剤などを含む。
医薬用のそのような媒体及び薬剤の使用は、当該技術分野において周知である。これらの媒体又は薬剤の何れかの使用は、本発明によって考慮され、キメラ蛋白に関する適合性の問題がない。好ましいキャリアは、生理食塩水及び５パーセントのブドウ糖を含む。
【００２４】
化学式(16)の下でカバーされる合成物は、腸管外か、口頭か、局所的な投与によって搬送され得る。投与のし易さ及び投薬の均一性のため、投薬ユニット形式で腸管外の合成を策定することは特に有利である。ここに使用される投薬ユニット形式は、治療されている患者のための単一の投薬として適した物理的に個別のユニットを指し、各ユニットは所定量又は有効量のピロロ[2,3-d]ピリミジン合成物を含み、医薬キャリアと連繋して所望の効果を生む。本発明の投薬ユニット形式の仕様は、特定の合成物に影響を受け、特定の効果が達成される。
化学式(16)の下でカバーされる合成物はまた、１又は２以上の更なる治療薬、例えば化学療法薬とともに投与され得る。更なる化学療法薬の適切な候補は、パクリタクセル、ドセタセル、ビンカアルカロイド、コルヒチン、コルセミド、シスプラチン、ノカダゾルを含むが、これらに限定されない。ピロロ[2,3-d]ピリミジン合成物の存在は、多剤耐性、特にP-糖タンパク質による多剤耐性の逆転を容易にすることにより、及び抗有糸分裂剤に対する腫瘍の感度を少なくとも部分的に回復することにより、化学療法薬の有効性を高める。一実施例に於いて、化学式(16)を有する合成物は、更なる化学療法薬と結び付けられて、同じ医薬キャリア又は別の医薬キャリアの何れかであるが略同時に、一緒に投与される。他の実施例に於いて、化学式(16)を有する合成物は、更なる化学療法薬の前に、化学療法薬とは別個に投与されて、ピロロ[2,3-d]ピリミジン合成物が多剤耐性の逆転を達成するのに十分な時間を与える。多剤耐性の逆転を容易にするのに加えて、化学式(16)の下でカバーされる合成物は、腫瘍に対する抗有糸分裂剤として幾つかの効果を有する。
化学式(16)を有する合成物を、更なる化学療法薬とともに投与することは、相乗効果を引き起こす。２つの合成物が一緒に用いられると、２つの合成物が別個に用いられるときよりも大きな効果を有するときに相乗効果が起こる。相乗効果が起こると、各合成物の使用量を減らすことができ、それによって各合成物の毒性を減じることができる。
【００２５】
例
例１
図１は、国立癌研究所(NCI)の６０人の腫瘍細胞系を使用してテストされた９つの合成物を示す。細胞系は、表１にリストされ、それらは白血病、黒色腫、肺癌、結腸、脳、卵巣、胸、前立腺及び腎臓を表わす。
合成物１−９は、NCIの発展的な治療学プログラム(DTP)、生体外の細胞系検査プロジェクト(IVCLSP)によってテストされた。IVCLSPの下でテストするための方法論が、http://dtp.nci.nih.gov/branches/btb/ivclsp.htmlにて提供される。
合成物１−５はＮ７ベンジル半分を含んでいた、しかし、合成物６−９はＮ７ベンジル半分を含んでいなかった。
3、4、5-トリOMe類似物である合成物１は、ＮＣＩ  ６０の腫瘍パネル中の最多の腫瘍を抑制した。表１は合成物１についてＧＩ50(ｎＭ)によって測定された腫瘍細胞抑制活性を示す。示すように、様々な腫瘍細胞系に対するＧＩ50値(ｎＭ)はナノモルからサブマイクロモルレベルまで変動した。ＧＩ50は、治療された細胞の成長を治療していない(即ち、抑制)細胞の半分にするのに必要な化学薬品の濃度を表わす。換言すれば、ＧＩ50は、細胞増殖を５０パーセントに抑制することを有効にするのに必要な化学薬品の濃度を表わす。
【００２６】
合成物１は、１６の腫瘍細胞系に対する１桁又は２桁のナノモルレベル、４０の腫瘍細胞系に対するサブマイクロモルレベル、３の腫瘍細胞系に対するマイクロモルレベルの値を示した。
合成物１と比較して、Ｎ７ベンジル半分を含んでいなかった合成物６は、５６の腫瘍細胞系に対して100〜10,000分の１に減少した活動を示した。
これは、ピロロ[2,3-d]ピリミジン合成物が腫瘍細胞増殖を抑制するのを手助けするのに、Ｎ７ベンジル半分が重要であることを示す。
合成物２(4-OMe類似物)は、合成物６のものに似ていた濃度で腫瘍細胞を抑制し、3-OMe及び／又は5-OMeグループの重要性を示した。しかし、合成物３(3-OMe類似物)は、５６の腫瘍細胞株の８について、ＧＩ50値を示し、腎臓癌A498細胞に対して２桁のナノモルレベルを示した。合成物４(2-OMe類似物)は合成物３に似ており、ＧＩ50値はマイクロモルからミリモルの範囲であった。
【００２７】
フェニル基非置換類似物である合成物５は、５２の腫瘍細胞系について、マイクロモル又はそれ以下の範囲のＧＩ50値を有し、３の腫瘍細胞系について、マイクロモルのＧＩ50値を有した。何れの合成物からも、Ｎ７ベンジル基を除去すると、NCI 60腫瘍パネルに対する活動を略減退させた。
合成物１−９からの構造活動関係は、Ｎ７-ベンジル半分が存在する3、4、5-トリOMeは、培養時に腫瘍細胞に対する有力な抑制活動に重要であったことを示した。
NCI COMPARE分析は、合成物１について実行され、６０の細胞系と既知の微小管をターゲットとする薬剤とを比較することにより、考えられる作動機構を解明した。
表２は、その細胞タイプ選択性プロフィールが、ピアソンの相関係数(PCC)を示した５つの薬剤を挙げ、合成物１に似ていた。
微小管特定合成物について、細胞成長抑制(TGI)レベルに於ける細胞タイプ選択性プロフィールは、合成物の動作機構をかなり示している。微小管をターゲットとする薬剤として分類される合成物については、それは次の必要条件を満たすべきである:
1) ＰＣＣ値は少なくとも０.６であるべきである。及び、2)ＧＩ50の平均は、GI50は1μM又はそれ以下であるべきである。合成物１は、これらの必要条件を両方とも満たし、反応の抗チューブリン機構を示した。
【００２８】
例２
合成物１−５も、表３に識別されたヒトの腫瘍細胞系のパネルへの細胞毒性について評価された。
これらの細胞系は、運搬体蛋白質P-糖タンパク質、即ちMRPlの過剰発現により抗癌剤に強い。非置換フェニルエチル合成物5は、11から18μMまでの範囲のＩＣ50Ｓを実証した(ＩＣ50は、細胞増殖の５０パーセントを有効に抑制するのに必要な抑制濃度である)。
P-糖タンパク質を過剰表現するNCI/ADR細胞及びMRPlを過剰表現するMCF-7VP細胞は、薬感受性のMCF-7細胞よりわずかに多いＩＣ50Sがあった。
5-フェニルエチル半分(合成物２)の4-OMe置換は、T24のヒトの膀胱癌細胞への細胞毒素の能力を減退させたが、他の細胞系への能力に効果が殆どなかった。逆に、3-OMe置換品(合成物３)は、NCI/ADR細胞への性能を増強し、2-OMe置換品(合成物４)は、全てのテストされた細胞系への性能を増加させ、P-糖タンパク質又はMRPlの何れかの発現過剰によりあらゆる抵抗を除去した。
サブマイクロモルの細胞毒素の性能はまた、細胞の運搬体に拘わらず、3、4、5-トリOMe合成物１について観察された。予備構造活動研究は、3、4、5-トリOMe置換品は有力な活動にとって重要であることを明白に示す。モノ-OMe類似品の中で、2-OMeは3-OMe及び4-OMeより良い。しかし、非置換フェニル基類似品は、モノ3-OMe又は4-OMeの置換品より良い。
このようにして、トリOMe類似物である合成物１は、合成物４(2-OMe)よりも１０倍良く、同様に、合成物４は3-OMe又は4-OMeより１０倍良く、非置換フェニル基類似物である合成物５よりも５倍良い。
【００２９】
微小管(以下に記載される)への合成物の影響故に、合成物１の細胞毒素の活動は、表４に示すように、微小管をターゲットとする薬剤であるタキソル、ビンブラスチン及びビンクリスチンと比較された。これらの天然産出薬剤の各々は、敏感な細胞系の中で合成物１よりも有効であったが、各々はP-糖タンパク質の発現過剰により腫瘍細胞抵抗の対象であった。
更に、MRPlの発現過剰はまた、ビンクリスチンに対する実質的な抵抗を与える。
これに対し、P-糖タンパク質及びMRPlの何れも、合成物１に対する感度に影響を及ぼさないとの観察が確認された。
合成物１は、従来の抗癌剤シスプラチンより３５〜４０倍有力であり、それは腫瘍細胞による運搬体発現に感応しない。
【００３０】
例３
培養細胞に対する合成物１の形態効果、及び上記のNCI COMPARE分析結果故に、微小管構造へのビンブラスチン、タキソル及び合成物１の影響が検討された。
これらの研究については、A-10ネズミ平滑筋細胞が使用された、なぜなら、それらはイメージングし易い(amenable)均一な単層として成長するからである。
A-IO細胞は、EtOH(抑制剤)、625のｎＭタキソル、167のｎＭビンブラスチン及び900ｎＭの合成物１で２４時間処理された。
その後、微小管は、β−チューブリン抗体を用いて、間接的な免疫蛍光染色(immunofluorescence)によって視覚化される。図２(a)−(d)は夫々、抑制、タキソル、ビンブラスチン及び合成物１(“149”)の代表的なフィールドを示す。
これらの合成物のどれも、微小繊維から構成されるストレスファイバーの形態に影響を与えなかった。抑制細胞は、核周囲に組織中心を備えた多数の微小管システムを表示した。
タキソルを用いた処理は、これらの細胞内の微小管クラスタの染色の増加を促進した。その一方でビンブラスチンは、細胞の微小管の著しい消耗を引き起こした。同様に、合成物１は、細胞の微小管の投与量に依存する損害を引き起こした。
タキソルのように、無軌道の核を備えた多くの細胞が合成物１で処理された培養の中で観察された。同様の微小管の損失が、合成物１で処理されたNIH/3T3及びMCF-7細胞の培養の内で観察された。
【００３１】
例４
フローサイトメトリック分析は、HL-60のヒトの前骨髄球白血病細胞の細胞周期位相分布についての合成物１及び様々な抗微小管薬剤の影響を評価するために使用された。表５は、この実験結果を要約する。
Ｇ2/Ｍ相内の細胞のパーセンテージは、タキソル、ビンブラスチン、コルヒチン又は合成物１の何れかを用いて、２４時間細胞を処理することによってほぼ２倍に増加させられた。
孵化時間を４８時間に増加させることは、何れかの合成物について、Ｇ2/Ｍ内に引き留められる細胞のパーセンテージを十分には増加させなかった。しかし、サブ二倍体細胞のパーセンテージは、これらの合成物によってアポトーシスの誘導を示す各サンプルの中で増加された。
更に、ヒトの腫瘍細胞に対する合成物１の細胞周期効果を特徴づけるために、MCF-7細胞が種々の濃度の合成物1、ビンブラスチン又はタキソルで２４時間処理された。
その後、細胞はウェスタンブロット分析によってp53とWAFlの発現レベルで収穫され、溶解され、分析された。p53とWAFlのウェスタンブロット分析は、図３(a)及び図３(b)に夫々表示される。
合成物１はこれらの図中の“149”として識別される。抗微小管薬剤によるＧ2/Ｍの中のこれらの細胞の引き留めは、これらのタンパク質の増加した表現と関連することを以前に記載された。予測されるように、タキソル又はビンブラスチンを用いた処理は、p53及びWAFlの両方の発現レベルの著しい増加に帰着した。
同様に、合成物１を用いた処理は、これらの両方のタンパク質の発現を引き起こした。これらの処理の何れも、MCF-7細胞のbcl-2又はP-チューブリンの発現に影響しなかった。
【００３２】
例５
上記の研究は、P-糖タンパク質又はMRPlの発現が、合成物の細胞毒性効果に対する耐性を与えないことを示した。
これがこれらのタンパク質による薬剤搬送活動の抑制によるかを決定すべく、P-糖タンパク質に対するこれらの合成物の影響が更に特徴付けられた。
ビンブラスチンへのNCI/ADR細胞の感度、及びビンクリスチンへのMCF-7 TVP細胞の感度に対する合成物の影響は、P-糖タンパク質及びMRPlの拮抗を夫々評価するために検討された。図４(a)−図４(b)は、夫々P-糖タンパク質及びMRPlの拮抗スコア対濃度を示すグラフである。
【００３３】
図４(a)に示されるように、NCI/ADR細胞は合成物５(■)、合成物２(▲)、合成物３(▼)、合成物４(◆)、又は合成物１(●)の示された濃度で処理され、５０nMのビンブラスチンが無いかあるかの何れかである。Pgp拮抗スコアは、ビンブラスチンが無い状態に於ける生存細胞のパーセンテージ/ビンブラスチンがある状態に於ける生存細胞のパーセンテージとして計算される。
図４(b)に示されるように、MCF-7/VP細胞は、上記の如く、５０nMのビンブラスチンが無いかあるかの状態で処理された。MRPl拮抗スコアは、ビンブラスチンが無い状態に於ける生存細胞のパーセンテージ/ビンブラスチンがある状態に於ける生存細胞のパーセンテージとして計算される。
両方の場合では、１の値は、合成物が薬剤感度に影響が無いことを示し、その一方、増加する値は運搬体蛋白質の拮抗が増加することを示す。MCF-7細胞へのIC50を上回る合成物1-5の濃度は示されない。３つの同様の実験のうちの１つのためのデータが示される。
図４(a)に示されるように、合成物２、３、４又は５の何れかの服用量の増加は、P-糖タンパク質の抑制を示すビンブラスチンにNCI/ADE細胞の用量依存的な感度をもたらした。
合成物４は、P-糖タンパク質-調停拮抗を逆転することについては、他のものより略１０倍強力であった。
合成物の大量服用によるこの活動の明らかな減少は、合成物の直接的な細胞毒性に起因し、それによって、ビンブラスチンがある状態で生存しているよりも、ビンブラスチンがない状態で生存している細胞の比率を低下させる。
合成物１は、シリーズ中の他のものより細胞毒素が著しく多かったが、そのＩＣ50以下の服用量でP-糖タンパク質に影響を及ぼさなかった。P-糖タンパク質-調停拮抗に対する著しい効果と対照的に、何れの合成物も、ビンクリスチンがMCF-7/VP細胞を殺す能力に影響を与えず、それらがMRPlの作動を阻むことに効果がないことを示した。
【００３４】
全体として、これらのデータは、このシリーズの5-フェネチル半分のオルト-OMeの置換品がP-糖タンパク質を抑制する能力を大きく増強することを実証する、しかし、更なる置換品がこの結果を否定するが、細胞毒性を直接増強してもよい。
このようにして、2-OMe置換された合成物４は、ビンブラスチンに対するP-糖タンパク質の調停拮抗を逆転するP-糖タンパク質の抑制を最大限に導く。合成物１にさらにこの属性があるかどうかは、その高い細胞毒性故に、決定することができない。
しかし、ＩＣ50以下の濃度に於ける合成物１は、P-糖タンパク質-調停拮抗に影響を及ぼさないから、それはPgpの基質ではないが、合成物２−５と同様にPgpを抑制しないことは可能である。
本発明の特定の実施例が実例の目的のために上記されたが、添付の請求の範囲にて規定される発明から離れることなく、本発明の詳細の種々の変更が為されても良いことは、当業者に明らかであろう。
【表１−１】
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【表１−２】
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【表１−３】
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【表２】
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【表３】
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【表４】
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【表５】
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【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例に従ったピロロ[2、3-d]ピリミジン合成物の種々の類似物を示す。
【図２】(a)−(d)は、抗有糸分裂剤を用いた処理の後の腫瘍細胞株の微小管構造の図である。
【図３】(a)-(b)は、腫瘍細胞株に於ける夫々５３頁の発現のウェスタンブロット分析及びWaf-1を示す。
【図４】(a)-(b)は、夫々P-糖タンパク質及びMRPlの拮抗スコア対濃度のグラフを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2008530089.tif 000018
2008530089.tif 000019