(57)【要約】  嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)のイオン輸送活性を阻害する高水溶性チアゾリジノン誘導体化合物およびグリシンヒドラジド誘導体化合物が本明細書に提供される。本明細書に記載の化合物および該化合物を含む組成物は、CFTR活性の異常増大を伴う疾患、障害、ならびに疾患、障害および状態の続発症、例えば分泌性下痢を治療するのに有用である。該化合物を、多発性嚢胞腎を有するヒトにおける嚢胞の拡大の阻害または嚢胞の形成の防止に使用することもできる。【選択図】図２Ｄ
2011517674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の構造1:
【化１】
2011517674.tif 000074
[式中、
Yは、-NH-であるかまたは存在せず、
Wは、=CH-、-S-、-O-、-C(=S)-または-C(=O)-であり、
Z1、Z2、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
Jは、C、S、OまたはNであり、
Qは、CまたはNであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
R5は、H、ハロもしくはC1〜6アルキルであるかまたは存在せず、
X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、テトラゾロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-C(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hであり、
X5は、-O-、テトラゾロ、-C(=O)OHもしくは-O-C(=O)OHであるかまたは存在しない]
を有する化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体。
【請求項２】
QがNである、請求項1に記載の化合物。
【請求項３】
Z2がOであり、QがCであり、X5が存在しない、以下の構造I(A):
【化２】
2011517674.tif 000075
[式中、
Yは、-NH-であるかまたは存在せず、
Wは、=CH-、-S-、-O-、-C(=S)-または-C(=O)-であり、
Z1、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
Jは、C、S、OまたはNであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
R5は、H、ハロもしくはC1〜6アルキルであるかまたは存在せず、
X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、テトラゾロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-C(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hである]
を有する、請求項1に記載の化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体。
【請求項４】
R1、R2、R3およびR9が、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、X1、X2、X3およびX4の少なくとも1つがテトラゾロである、請求項3に記載の化合物。
【請求項５】
JがSであり、R5が存在しない、請求項3または4に記載の化合物。
【請求項６】
Yが-NH-であり、Wが-C(=S)-または-C(=O)-であり、Yが存在せず、Wが-S-または-O-であり、あるいはYが存在せず、Wが=CH-である、請求項3に記載の化合物。
【請求項７】
Yが存在せず、Wが-S-または-O-であり、JがC、OまたはNである、請求項3に記載の化合物。
【請求項８】
R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つが-CH3である、請求項3〜7のいずれか1項に記載の化合物。
【請求項９】
X1、X2、X3およびX4の少なくとも1つが、テトラゾロまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hであり、Z3、Z4およびZ5の各々が、独立して、OまたはSである、請求項1に記載の化合物。
【請求項１０】
R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つが、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である、請求項3〜9のいずれか1項に記載の化合物。
【請求項１１】
R2が、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である、請求項10に記載の化合物。
【請求項１２】
R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つが、-CF2CF3または-OCF3であり、X1、X2、X3およびX4の少なくとも1つが-C(=O)OHである、請求項10に記載の化合物。
【請求項１３】
JがSであり、R5が存在せず、Yが存在せず、Wが=CH-であり、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つが-CF3であり、残りのR1、R2、R3およびR9が、それぞれ独立して、ハロ、-CF3、-CH3またはHであり、
X1、X2、X3およびX4の少なくとも1つが-OHであり、残りのX1、X2、X3およびX4の少なくとも1つが-C(=O)OHまたは-OCH2C(=O)OHであり、あるいは
X1、X2、X3およびX4の少なくとも1つが-OCH2C(=O)OHであり、あるいは
X1、X2、X3およびX4の少なくとも3つが-OHである、請求項3に記載の化合物。
【請求項１４】
JがSであり、R5が存在せず、Yが存在せず、Wが=CH-であり、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つがHでなく、X1、X2、X3およびX4が、それぞれ独立して、H、-OH、-C(=O)OHまたは-OCH2C(=O)OHである、請求項3に記載の化合物。
【請求項１５】
Z1がOである、請求項3〜14のいずれか1項に記載の化合物。
【請求項１６】
【化３】
2011517674.tif 000076
2011517674.tif 000077
から選択される構造を有する、請求項3に記載の化合物。
【請求項１７】
JがOであり、R5が存在せず、あるいはJがCであり、R5はHであり、あるいはJはNであり、R5はHまたは-CH3であり、X3はテトラゾロである、請求項3に記載の化合物。
【請求項１８】
JがSであり、R5が存在せず、X3がテトラゾロ-5-イルである、以下の構造I(A1):
【化４】
2011517674.tif 000078
[式中、
Yは、-NH-であるかまたは存在せず、
Wは、=CH-、-S-、-O-、-C(=S)-または-C(=O)-であり、
Z1、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
X1、X2およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-C(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hである]
を有する請求項3に記載の化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体。
【請求項１９】
R1、R2、R3およびR9が、それぞれ独立して、H、-CH3、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である、請求項18に記載の化合物。
【請求項２０】
R1、R2、R3およびR9が、それぞれ独立して、H、-CH3、クロロ、フルオロまたは-CF3である、請求項18に記載の化合物。
【請求項２１】
X1、X2およびX4が、それぞれ独立して、H、-OH、ブロモ、-C(=O)OHまたは-OCH2C(=O)OHである、請求項18〜20のいずれか1項に記載の化合物。
【請求項２２】
Yが存在せず、X1、X2およびX4の各々がHである、以下の構造I(A2):
【化５】
2011517674.tif 000079
[式中、
Wは、=CH-または-S-であり、
Z1は、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である]
を有する請求項18に記載の化合物。
【請求項２３】
R1、R2、R3およびR9が、それぞれ独立して、H、-CH3、クロロ、フルオロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である、請求項22に記載の化合物。
【請求項２４】
Z1がSであり、Yが存在せず、Wが=CH-である、以下の構造I(A3):
【化６】
2011517674.tif 000080
[式中、R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、-OCH3、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である]
を有する請求項18に記載の化合物。
【請求項２５】
Z1がOであり、Yが存在せず、Wが=CH-である、以下の構造I(A4):
【化７】
2011517674.tif 000081
[式中、R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、-OCH3、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である]
を有する請求項18に記載の化合物。
【請求項２６】
R1、R2、R3およびR9が、それぞれ独立して、H、-CH3、クロロ、フルオロまたは-CF3である、請求項22〜25のいずれか1項に記載の化合物。
【請求項２７】
R1、R2、R3またはR9の少なくとも1つが、-CF3または-CH3である、請求項26に記載の化合物。
【請求項２８】
R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つがHである、請求項27に記載の化合物。
【請求項２９】
R1が-CF3または-CH3であり、R2が-CF3であり、R3およびR9が、それぞれHである、請求項27に記載の化合物。
【請求項３０】
【化８】
2011517674.tif 000082
2011517674.tif 000083
2011517674.tif 000084
から選択される構造を有する、請求項18に記載の化合物。
【請求項３１】
JがSであり、R5が存在せず、Yが存在せず、Wが=CH-である、以下の構造I(A5):
【化９】
2011517674.tif 000085
[式中、
Z1、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CH3であり、
X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-C(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hである]
を有する請求項3に記載の化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体。
【請求項３２】
Z1がSである、請求項31に記載の化合物。
【請求項３３】
X1、X2およびX4の各々がHであり、X3が、-C(=O)OH、-O-C(=O)OHまたは-O-CH2-C(=O)OHである、請求項31または32に記載の化合物。
【請求項３４】
X1、X2およびX4の各々がHであり、X3が-C(=O)OHである、請求項33に記載の化合物。
【請求項３５】
X1およびX4が、それぞれHであり、X2が-OHであり、X3が-C(=O)OHであるか、
X1およびX4が、それぞれHであり、X2が-C(=O)OHであり、X3が-OHであるか、あるいは
X1が、Hまたは-OHであり、X2およびX4が、それぞれブロモであり、X3が-OHである、
請求項31または32に記載の化合物。
【請求項３６】
残りのR1、R2、R3およびR9の少なくとも1つが-CF3である、請求項31〜35のいずれか1項に記載の化合物。
【請求項３７】
R1がHまたは-CH3であり、R2が-CH3であり、R3およびR9がそれぞれHであるか、
R1が-CH3であり、R2が-CF3であり、R3およびR9が、それぞれHであるか、あるいは
R1が-CH3であり、R9が-CF3であるか、あるいはR1が-CF3であり、R9が-CH3である、
請求項31または32に記載の化合物。
【請求項３８】
【化１０】
2011517674.tif 000086
から選択される構造を有する、請求項31に記載の化合物。
【請求項３９】
JがSであり、R5が存在せず、Yが存在せず、Wが-S-である、以下の構造I(A6):
【化１１】
2011517674.tif 000087
[式中、
Z1、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-C(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hである]
を有する請求項3に記載の化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体。
【請求項４０】
Z1がOである、請求項39に記載の化合物。
【請求項４１】
JがSであり、R5が存在せず、Yが-NH-であり、Wが-C(=S)-である、以下の構造I(A7):
【化１２】
2011517674.tif 000088
[式中、
Z1、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-C(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hである]
を有する、請求項3に記載の化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体。
【請求項４２】
Z1がSである、請求項41に記載の化合物。
【請求項４３】
R1、R2、R3およびR9の各々が、独立して、H、-CH3、クロロ、フルオロまたは-CF3である、請求項39〜42のいずれか1項に記載の化合物。
【請求項４４】
R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つが-CF3または-CH3である、請求項43に記載の化合物。
【請求項４５】
R1、R3およびR9が、それぞれHであり、R2が-CF3である、請求項43に記載の化合物。
【請求項４６】
X1、X2、X3およびX4の少なくとも1つが-C(=O)OHである、請求項39〜45のいずれか1項に記載の化合物。
【請求項４７】
X1、X2およびX4の各々がHであり、X3が-C(=O)OHである、請求項46に記載の化合物。
【請求項４８】
【化１３】
2011517674.tif 000089
から選択される構造を有する、請求項39に記載の化合物。
【請求項４９】
【化１４】
2011517674.tif 000090
から選択される構造を有する、請求項41に記載の化合物。
【請求項５０】
JがSであり、R5が存在せず、Yが存在せず、Wが=CH-であり、X1およびX3の各々が-OHであり、X2およびX4の各々がBrである、以下の構造I(A8):
【化１５】
2011517674.tif 000091
[式中、
Z1は、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9の各々は、独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である]
を有する、請求項3に記載の化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体。
【請求項５１】
R1、R2、R3およびR9の各々が、独立して、H、-CH3、クロロ、フルオロまたは-CF3である、請求項50に記載の化合物。
【請求項５２】
R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つが-CF3または-CH3である、請求項50に記載の化合物。
【請求項５３】
R2が-CF3である、請求項52に記載の化合物。
【請求項５４】
Z1がSである、請求項50に記載の化合物。
【請求項５５】
以下の構造:
【化１６】
2011517674.tif 000092
を有する、請求項50に記載の化合物。
【請求項５６】
QがNであり、X5が存在せず、Z2がOであり、JがSであり、R5が存在しない、以下の構造I(B):
【化１７】
2011517674.tif 000093
[式中、
Yは、-NH-であるかまたは存在せず、
Wは、=CH-、-S-、-O-、-C(=S)-または-C(=O)-であり、
Z1、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、テトラゾロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-C(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hである]
を有する、請求項1に記載の化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体。
【請求項５７】
Yが、-NH-であるかまたは存在せず、Wが、=CH-、-S-または-C(=S)-である、請求項56に記載の化合物。
【請求項５８】
Yが存在せず、Wが=CH-である、請求項57に記載の化合物。
【請求項５９】
X1、X2、X3およびX4が、それぞれ独立して、H、-OH、ハロ、テトラゾロ、-C(=O)OH、-O-C(=O)OHまたは-O-CH2-C(=O)OHである、請求項56〜58のいずれか1項に記載の化合物。
【請求項６０】
R1、R2、R3およびR9が、それぞれ独立して、H、-CH3、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である、請求項59に記載の化合物。
【請求項６１】
R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つが、-CH3または-CF3である、請求項60に記載の化合物。
【請求項６２】
X1、X2、X3およびX4の各々がHであり、Yが存在せず、Wが=CH-である、以下の構造I(B1):
【化１８】
2011517674.tif 000094
[式中、
Z1は、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、-CH3、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である]
を有する、請求項56に記載の化合物。
【請求項６３】
R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つが、-CF3または-CH3である、請求項62に記載の化合物。
【請求項６４】
R2が-CF3である、請求項63に記載の化合物。
【請求項６５】
Z1がSである、請求項62〜64のいずれか1項に記載の化合物。
【請求項６６】
【化１９】
2011517674.tif 000095
の構造を有する、請求項62に記載の化合物。
【請求項６７】
QがNであり、Z2がOであり、JがSであり、R5が存在しない、以下の構造I(C):
【化２０】
2011517674.tif 000096
[式中、
Yは、-NH-であるかまたは存在せず、
Wは、=CH-、-S-、-O-、-C(=S)-または-C(=O)-であり、
Z1、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-C(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hであり、
X5は、-O-、テトラゾロ、-C(=O)OHまたは-O-C-(=O)OHである]
を有する、請求項1に記載の化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体。
【請求項６８】
Yが-NH-であるかまたは存在せず、Wが、=CH-、-S-または-C(=S)-である、請求項67に記載の化合物。
【請求項６９】
X1、X2、X3およびX4が、それぞれ独立して、H、-OH、ハロ、-C(=O)OH、-O-C(=O)OHまたは-O-CH2-C(=O)OHである、請求項67または68に記載の化合物。
【請求項７０】
R1、R2、R3およびR9が、それぞれ独立して、H、-CH3、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である、請求項69に記載の化合物。
【請求項７１】
R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つが、-CH3または-CF3である、請求項70に記載の化合物。
【請求項７２】
X1、X2、X3およびX4の各々がHであり、Yが存在せず、Wが=CH-である、以下の構造I(C1):
【化２１】
2011517674.tif 000097
[式中、
Z1は、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、-CH3、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
X5は、-O-、テトラゾロ、-C(=O)OHまたは-O-C(=O)OHである]
を有する請求項67に記載の化合物。
【請求項７３】
R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つが、-CF3または-CH3である、請求項72に記載の化合物。
【請求項７４】
R2が-CF3である、請求項73に記載の化合物。
【請求項７５】
Z1がSである、請求項72〜74のいずれか1項に記載の化合物。
【請求項７６】
以下の構造:
【化２２】
2011517674.tif 000098
を有する、請求項72に記載の化合物。
【請求項７７】
以下の構造II:
【化２３】
2011517674.tif 000099
[式中、
Aは、-O-または-NH-であり、
R11、R12、R13、R14、R15は、それぞれ同じかまたは異なり、独立して、水素、ヒドロキシ、C1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、カルボキシ、ハロ、ニトロ、アリールおよびヘテロアリールであり、
R16は、フェニル、ヘテロアリール、キノリニル、アントラセニルまたはナフタレニルであり、
R17は、H、アルコキシまたは置換もしくは非置換アリールである]
を有する化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体。
【請求項７８】
Aが-NH-である場合は、R17は、非置換フェニル、またはフェニルがハロ、C1〜6アルキル、C1〜6アルコキシもしくはカルボキシで置換された置換フェニルであり、あるいは
Aが-O-である場合は、R17がHである、
請求項77に記載の化合物。
【請求項７９】
Aが-O-であり、R17がHである、以下の構造II(A):
【化２４】
2011517674.tif 000100
[式中、
R16は、フェニル、ヘテロアリール、キノリニル、アントラセニルまたはナフタレニルであり、
R11、R12、R13、R14、R15は、それぞれ同じかまたは異なり、独立して、水素、ヒドロキシ、C1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、カルボキシ、ハロ、ニトロ、アリールおよびヘテロアリールである]
を有する、請求項77に記載の化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体。
【請求項８０】
Aが-NH-であり、R17が非置換フェニルである、以下の構造II(B):
【化２５】
2011517674.tif 000101
[式中、
R16は、フェニル、ヘテロアリール、キノリニル、アントラセニルまたはナフタレニルであり、
R11、R12、R13、R14、R15は、それぞれ同じかまたは異なり、独立して、水素、ヒドロキシ、C1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、カルボキシ、ハロ、ニトロ、アリールおよびヘテロアリールである]
を有する、請求項77に記載の化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体。
【請求項８１】
R16が、非置換フェニル、またはフェニルが1つまたは複数のヒドロキシ、メチルまたはハロで置換された置換フェニルである、請求項79または80に記載の化合物。
【請求項８２】
ハロがクロロまたはフルオロである、請求項81に記載の化合物。
【請求項８３】
R16が、2-ナフタレニル、1-ナフタレニル、2-クロロフェニル、4-クロロフェニル、2,4-クロロフェニル、4-メチルフェニル、2-アントラセニル、7-キノリニルまたは6-キノリニルである、請求項79または80に記載の化合物。
【請求項８４】
R11、R12、R13、R14、R15が、それぞれ同じかまたは異なり、独立して、水素、ヒドロキシ、カルボキシまたはハロであり、あるいは
R11がHであり、R12およびR14の各々がハロであり、R13およびR15の各々がヒドロキシであり、あるいは
R11がHであり、R12およびR14の各々がハロであり、R13がヒドロキシルであり、R15がHである、
請求項79または80に記載の化合物。
【請求項８５】
ハロがブロモである、請求項84に記載の化合物。
【請求項８６】
以下の構造:
【化２６】
2011517674.tif 000102
のいずれかを有する、請求項77または80に記載の化合物。
【請求項８７】
製薬上好適な賦形剤および請求項1〜86のいずれか1項に記載の化合物を含む医薬組成物。
【請求項８８】
嚢胞形成または嚢胞拡大を阻害する方法であって、(a)CFTRを含む細胞と、(b)請求項1〜86のいずれか１項に記載の化合物とを、CFTRと該化合物が相互作用することを可能にするのに十分な条件下で、十分な時間にわたって接触させるステップを含み、該化合物がCFTRによるイオン輸送を阻害するものである、上記方法。
【請求項８９】
多発性嚢胞腎を治療する方法であって、請求項87に記載の組成物を被験体に投与するステップを含む、上記方法。
【請求項９０】
多発性嚢胞腎が、常染色体優性多発性嚢胞腎または常染色体劣性多発性嚢胞腎である、請求項89に記載の方法。
【請求項９１】
嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)によるイオン輸送の異常増大を伴う疾患または障害を治療する方法であって、請求項87に記載の医薬組成物を被験体に投与するステップを含み、CFTRによるイオン輸送が阻害される、上記方法。
【請求項９２】
前記疾患または障害が、腸液分泌の異常増大である、請求項91に記載の方法。
【請求項９３】
前記疾患または障害が、分泌性下痢である、請求項91に記載の方法。
【請求項９４】
分泌性下痢が、(a)腸病原体によって引き起こされるか、(b)腸管毒によって引き起こされるか、あるいは(c)潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群(IBS)、AIDS、化学療法または腸病原体感染症の続発症である、請求項93に記載の方法。
【請求項９５】
腸病原体が、コレラ菌、クロストリジウム・ディフィシル、大腸菌、赤痢菌、サルモネラ、ロタウイルス、ランブル鞭毛虫、赤痢アメーバ、カンピロバクター・ジェジュニおよびクリプトスポリジウムである、請求項94に記載の方法。
【請求項９６】
腸管毒が、コレラ毒素、大腸菌毒素、サルモネラ毒素、カンピロバクター毒素または赤痢菌毒素である、請求項94に記載の方法。
【請求項９７】
被験体が、ヒトまたは非ヒト動物である、請求項91に記載の方法。
【請求項９８】
嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)によるイオン輸送を阻害する方法であって、(a)CFTRを含む細胞と、(b)請求項1〜86のいずれか１項に記載の化合物とを、CFTRと該化合物が相互作用することを可能にするのに十分な条件下で、十分な時間にわたって接触させることによってCFTRによるイオン輸送を阻害するステップを含む、上記方法。
【請求項９９】
前記化合物が、
【化２７】
2011517674.tif 000103
2011517674.tif 000104
から選択される、請求項88、89、91および98のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１００】
嚢胞形成または嚢胞拡大を阻害する方法であって、(a)CFTRを含む細胞と、(b)CFTRによるイオン輸送を阻害する化合物とを、CFTRと該化合物が相互作用するのに十分な条件下で、十分な時間にわたって接触させるステップを含み、該化合物は、以下の構造:
【化２８】
2011517674.tif 000105
を有するものである、上記方法。
【請求項１０１】
多発性嚢胞腎を治療する方法であって、製薬上好適な賦形剤、および
【化２９】
2011517674.tif 000106
から選択される構造を有する化合物を含む医薬組成物を被験体に投与するステップを含む、上記方法。
【請求項１０２】
多発性嚢胞腎が、常染色体優性多発性嚢胞腎または常染色体劣性多発性嚢胞腎である、請求項101に記載の方法。
【請求項１０３】
嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)によるイオン輸送の異常増大を伴う、多発性嚢胞腎、腸液分泌の異常増大および分泌性下痢から選択される疾患または障害を治療するための医薬組成物を製造するための、請求項1〜86のいずれか１項に記載の化合物の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
腸液分泌の増加、分泌性下痢および多発性嚢胞腎などの異常嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御タンパク質(CFTR)媒介イオン輸送に関連する疾患および障害を治療するための治療薬が必要である。CFTR活性の強力な阻害剤であり、当該疾患および障害を治療するために使用することができる小分子化合物を本明細書に記載する。
【背景技術】
【０００２】
嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御タンパク質(CFTR)は、哺乳動物の気道、腸、膵臓および睾丸における上皮細胞に発現されるcAMP活性化塩化物(Cl-)チャネルである。CFTRは、cAMP媒介Cl-分泌に関与する塩化物チャネルである。β-アドレナリン作用性アゴニストなどのホルモンまたはコレラ毒素などの毒素は、cAMPの増加、cAMP依存性タンパク質キナーゼの活性化、チャネルを開放させるCFTRCl-チャネルのリン酸化をもたらす。細胞Ca2+の増加は、異なる頂端膜チャネルを活性化することもできる。タンパク質キナーゼCによるリン酸化は、頂端膜におけるCl-チャネルを開放または閉鎖することができる。CFTRは、主に上皮に位置し、そこで、Cl-イオンが頂端膜を移動するための経路、ならびに経上皮の塩および水分の輸送の速度を制御する重要なものを提供する。
【０００３】
CFTR塩化物チャネル機能は、嚢胞性線維症(CF)を含む広範な疾患ならびにいくつかの形の男性不妊症、多発性嚢胞腎および分泌性下痢に対応づけられる。嚢胞性線維症は、CFTRの突然変異によって引き起こされる遺伝性の致命的疾患である(例えば、Quinton、Physiol. Rev. 79:S3-S22 (1999);Boucher、Eur. Respir. J. 23:146-58 (2004)参照)。ヒトCF患者およびCFのマウスモデルの観察によって、腸および膵臓の液体輸送ならびに男性不妊症におけるCFTRの機能的重要性が示される(Grubbら、Physiol. Rev. 79:S193-S214 (1999);Wong, P.Y.、Mol. Hum. Reprod. 4:107〜110(1997))。CFTRは、腸における腸細胞および多発性嚢胞腎における嚢胞上皮で発現されている(例えば、O'Sullivanら、Am. J. Kidney Dis. 32:976-983 (1998);Sullivanら、Physiol. Rev. 78:1165〜91 (1998);Strongら、J. Clin. Invest. 93:347〜54 (1994);Mallら、Gastroenterology 126:32〜41 (2004);Hanaokaら、Am. J. Physiol. 270:C389〜C399 (1996);Kunzelmannら、Physiol. Rev. 82:245-289 (2002);Davidowら、Kidney Int. 50:208〜18 (1996);Liら、Kidney Int. 66:1926〜38 (2004);Al-Awqati、J. Clin. Invest. 110:1599〜1601 (2002);Thiagarajahら、Curr. Opin. Pharmacol. 3:594〜99 (2003)参照)。
【０００４】
高親和性CFTR阻害剤は、分泌性下痢の治療における臨床的用途を有する。腸管毒媒介分泌性下痢における腸の塩化物分泌は、主にCFTRを介して生じることが細胞培養および動物モデルによって示されている(例えば、Clarkeら、Science 257:1125〜28 (1992);Gabrielら、Science 266:107〜109 (1994);Kunzelmann and Mall、Physiol. Rev. 82:245〜89 (2002);Field, M.、J. Clin. Invest. 111:931〜43 (2003);およびThiagarajahら、Gastroenterology 126:511〜519 (2003)参照)。
【０００５】
小児の下痢疾患は、世界的な健康問題である。小児の間で約40億の事例が毎年生じており、少なくとも200万人が死亡している。旅行者下痢は、毎年約600万人に影響を与えている。下痢を治療するために抗生物質が日常的に使用されているが、抗生物質は、多くの病原を治療するのに効果的でなく、これらの薬物の使用は、他の病原における抗生物質抵抗性の発達に寄与する。
【０００６】
下痢を治療するために、液体損失に対する経口補充も日常的に使用されているが、主として一時的なものである。腸液分泌を抑えることを目的とした治療(「抗分泌治療」)は、既存の治療の限界を克服する可能性を有する。
【０００７】
多発性嚢胞腎(PKD)は、正常な直腸実質組織を損ない、直腸障害を引き起こす直腸管由来の液体に満たされた嚢胞の全体的拡大によって特徴づけられる(Arnaout, Annu Rev Med 52:93〜123、2001;Gabow N Engl J Med 329:332〜342、1993;Harrisら、MoI Genet Metab 81:75〜85、2004;Wilson N Engl J Med 350:151〜164、2004;Sweeneyら、Cell Tissue Res 326:671〜685、2006;Chapman JAm Soc Nephrol 18:1399〜1407、2007)。ヒト常染色体優性PKD(ADPKD)は、それぞれ相互作用タンパク質ポリシスチン-1およびポリシスチン-2をコードする2つの遺伝子PKD1およびPKD2の1つの遺伝子の突然変異によって引き起こされる(Wilson, 前出;Qianら、Cell 87:979〜987、1996;Wuら、Cell 93:177〜188、1998;Watnickら、Torresら、Nat Med 10:363〜364、2004 Nat Genet 25:143〜144、2000)。PKDにおける嚢胞成長は、上皮細胞過形成と相俟って嚢胞内腔への液体分泌を含む。
【０００８】
いくつかのCFTR阻害剤が発見されたが、多くは、効果が弱く、CFTR特異性に欠く。経口血糖低下薬のグリベンクラミドは、それが他のCl-およびカチオンチャネルに影響を与える高いマイクロモル濃度で、開放チャネル遮断機構(Sheppard & Robinson、J. Physiol, 503:333〜346 (1997);Zhouら、J. Gen. Physiol. 120:647〜62 (2002))によって細胞内側からのCFTR Cl-コンダクタンスを阻害する(Edwards & Weston、1993;Rabeら、Br. J. Pharmacol. 110:1280〜81(1995);Schultzら、Physiol. Rev. 79:S109〜S144 (1999))。ジフェニルアミン-2-カルボキシレート(DPC)、5-ニトロ-2(3-フェニルプロピル-アミノ)ベンゾエート(NPPB)およびフルフェナミン酸を含む他の選択的アニオン輸送阻害剤も細胞内部位の孔を閉塞することによってCFTRを阻害する(Dawsonら、Physiol. Rev., 79:S47〜S75 (1999);McCarty, J. Exp. Biol, 203:1947〜62 (2000))。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Quinton、Physiol. Rev. 79:S3-S22 (1999);Boucher、Eur. Respir. J. 23:146-58 (2004)
【非特許文献２】Grubbら、Physiol. Rev. 79:S193-S214 (1999)
【非特許文献３】Wong, P.Y.、Mol. Hum. Reprod. 4:107〜110(1997))
【非特許文献４】O'Sullivanら、Am. J. Kidney Dis. 32:976-983 (1998)
【非特許文献５】Sullivanら、Physiol. Rev. 78:1165〜91 (1998)
【非特許文献６】Strongら、J. Clin. Invest. 93:347〜54 (1994)
【非特許文献７】Mallら、Gastroenterology 126:32〜41 (2004)
【非特許文献８】Hanaokaら、Am. J. Physiol. 270:C389〜C399 (1996)
【非特許文献９】Kunzelmannら、Physiol. Rev. 82:245-289 (2002)
【非特許文献１０】Davidowら、Kidney Int. 50:208〜18 (1996)
【非特許文献１１】Liら、Kidney Int. 66:1926〜38 (2004)
【非特許文献１２】Al-Awqati、J. Clin. Invest. 110:1599〜1601 (2002)
【非特許文献１３】Thiagarajahら、Curr. Opin. Pharmacol. 3:594〜99 (2003)
【非特許文献１４】Clarkeら、Science 257:1125〜28 (1992)
【非特許文献１５】Gabrielら、Science 266:107〜109 (1994)
【非特許文献１６】Kunzelmann and Mall、Physiol. Rev. 82:245〜89 (2002)
【非特許文献１７】Field, M.、J. Clin. Invest. 111:931〜43 (2003)
【非特許文献１８】Thiagarajahら、Gastroenterology 126:511〜519 (2003)
【非特許文献１９】Arnaout, Annu Rev Med 52:93〜123、2001
【非特許文献２０】Gabow N Engl J Med 329:332〜342、1993
【非特許文献２１】Harrisら、MoI Genet Metab 81:75〜85、2004
【非特許文献２２】Wilson N Engl J Med 350:151〜164、2004
【非特許文献２３】Sweeneyら、Cell Tissue Res 326:671〜685、2006
【非特許文献２４】Chapman J Am Soc Nephrol 18:1399〜1407、2007
【非特許文献２５】Qianら、Cell 87:979〜987、1996
【非特許文献２６】Wuら、Cell 93:177〜188、1998
【非特許文献２７】Torresら、Nat Med 10:363〜364、2004 Nat Genet 25:143〜144、2000
【非特許文献２８】Sheppard & Robinson、J. Physiol, 503:333〜346 (1997)
【非特許文献２９】Zhouら、J. Gen. Physiol. 120:647〜62 (2002)
【非特許文献３０】Edwards & Weston、1993
【非特許文献３１】Rabeら、Br. J. Pharmacol. 110:1280〜81(1995)
【非特許文献３２】Schultzら、Physiol. Rev. 79:S109〜S144 (1999)
【非特許文献３３】Dawsonら、Physiol. Rev., 79:S47〜S75 (1999)
【非特許文献３４】McCarty, J. Exp. Biol, 203:1947〜62 (2000)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
CFTR阻害剤、特に、安全であり、非吸収性であり、効力が強く、安価で化学的に安定なCFTR阻害剤の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
手短に述べると、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)媒介イオン輸送を阻害し、CFTR塩化物チャネル活性の異常増大に伴う疾患および障害を治療するのに有用なチオゾリジノン化合物およびグリシンヒドラジド化合物ならびに当該化合物を含む組成物を本明細書に提供する。腸液分泌の異常増大に伴う疾患および障害を治療する方法を提供する。また、嚢胞の拡大を阻害し、またはその形成を防止することによって、多発性嚢胞腎を治療する方法を提供する。本明細書に記載されているチアゾリジノン化合物およびグリシンヒドラジド化合物は、CFTR塩化物チャネル活性の異常増大に伴う疾患および障害を治療するのに使用される化合物の治療効果に寄与する高度な水溶性を有する。
【００１２】
一実施形態において、以下の式を有する構造1のチアゾリジノン誘導体化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体が提供される:
【化１】
2011517674.tif 000003
【００１３】
[式中、
Yは、-NH-であるかまたは存在せず、
Wは、=CH-、-S-、-O-、-C(=S)-または-C(=O)-であり、
Z1、Z2、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
Jは、C、S、OまたはNであり、
Qは、CまたはNであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
R5は、H、ハロもしくはC1〜6アルキルであるかまたは存在せず、
X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、テトラゾロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hであり、
X5は、-O-、テトラゾロ、-C(=O)OHもしくは-O-C(=O)OHであるかまたは存在しない]。
【００１４】
また、本明細書により詳細に記載されている、式I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)およびI(C1)を有するチアゾリジノン誘導体化合物の部分構造が本明細書に提供される。
【００１５】
別の実施形態において、以下の式の構造IIを有するグリシンヒドラジド誘導体化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体が提供される:
【化２】
2011517674.tif 000004
【００１６】
[式中、
Aは、-O-または-NH-であり、
R11、R12、R13、R14、R15は、それぞれ同じかまたは異なり、独立して、水素、ヒドロキシ、C1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、カルボキシ、ハロ、ニトロ、アリールおよびヘテロアリールであり、
R16は、フェニル、ヘテロアリール、キノリニル、アントラセニルまたはナフタレニルであり、
R17は、H、アルコキシ、または置換もしくは非置換アリールである]。
【００１７】
他の実施形態において、また、本明細書により詳細に記載されている、式II(A)またはII(B)の構造を有する式IIのグリシンヒドラジド化合物の部分構造が提供される。
【００１８】
また、構造IおよびIIの化合物(ならびにそれらの部分構造)を製造する方法、それらの医薬製剤、ならびに嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)塩化物チャネルを阻害するための方法、およびCFTR活性の異常増大に伴う疾患、障害および状態を治療するための方法が本明細書に提供される。他の実施形態において、嚢胞形成または嚢胞拡大を阻害するための方法、および多発性嚢胞腎を治療するための方法が提供される。
【００１９】
一部の実施形態において、製薬上好適な賦形剤、ならびに以上および本明細書により詳細に記載されている、式I、I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)の構造を有するチアゾリジノン誘導体化合物を含む構造、部分構造および本明細書に記載の具体的な化合物のいずれか1つの化合物(すなわち少なくとも1つの化合物)を含む医薬組成物が提供される。また、製薬上好適な賦形剤、ならびに以上および本明細書に詳細に記載されている、式II、II(A)およびII(B)の構造を有するグリシンヒドラジド誘導体化合物を含む構造、部分構造および本明細書に記載の具体的な化合物構造のいずれか1つを有する化合物(すなわち少なくとも1つの化合物)を含む医薬組成物が提供される。
【００２０】
他の実施形態において、製薬上好適な賦形剤、ならびに構造Iおよび部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)ならびに本明細書に記載の具体的構造の化合物(すなわちチアゾリジノン誘導体化合物)、ならびに構造IIおよび部分構造II(A)およびII(B)ならびに本明細書に詳細に記載されている具体的構造の少なくとも1つの化合物(すなわちグリシンヒドラジド誘導体化合物)を含む、本明細書に詳細に記載されている構造、部分構造および具体的な化合物のいずれか1つを有する化合物の少なくとも1つを含む医薬組成物が提供される。
【００２１】
他の実施形態において、嚢胞形成または嚢胞拡大を阻害するための方法であって、(a)CFTRを含む細胞と、(b)構造Iおよび部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)および本明細書に記載の具体的な構造の少なくとも1つの化合物(すなわちチアゾリジノン誘導体化合物)および/または構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)ならびに本明細書に記載の具体的な構造の少なくとも1つの化合物(すなわちグリシンヒドラジド誘導体化合物)とを、CFTRと該化合物が相互作用することを可能にする十分な条件下で、十分な時間にわたって接触させるステップを含み、該化合物がCFTRによるイオン輸送を阻害する方法が提供される。
【００２２】
さらに別の実施形態において、多発性嚢胞腎を治療するための方法であって、(a)製薬上好適な賦形剤、ならびに(b)構造I、部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)(すなわちチアゾリジノン誘導体化合物)および本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つおよび/または構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)(すなわちグリシンヒドラジド誘導体化合物)ならびに本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つを(すなわち本明細書に記載の医薬組成物)を被験体に投与するステップを含む方法が提供される。具体的な実施形態において、多発性嚢胞腎は、常染色体優性多発性嚢胞腎である。別の具体的な実施形態において、多発性嚢胞腎は、常染色体劣性多発性嚢胞腎である。
【００２３】
別の実施形態において、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)によるイオン輸送の異常増大に伴う疾患または障害を治療するための方法であって、製薬上好適な賦形剤、ならびに構造I、部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)(すなわちチアゾリジノン誘導体化合物)および本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つおよび/または構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)(すなわちグリシンヒドラジド誘導体化合物)ならびに本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つを(すなわち本明細書に記載の医薬組成物)を被験体に投与するステップを含み、CFTRによるイオン輸送が阻害される方法が提供される。具体的な実施形態において、該疾患または障害は、腸液分泌の異常増大である。より具体的な実施形態において、該疾患または障害は、分泌性下痢である。具体的な実施形態において、分泌性下痢は腸病原体によって引き起こされる。特定の実施形態において、腸病原体は、コレラ菌(Vibrio cholerae)、クロストリジウム・ディフィシル(Clostridium difficile)、大腸菌(Escherichia coli)、赤痢菌(Shigella)、サルモネラ(Salmonella)、ロタウイルス、ランブル鞭毛虫(Giardia lamblia)、赤痢アメーバ(Entamoeba histolytica)、カンピロバクター・ジェジュニ(Campylobacter jejuni)およびクリプトスポリジウム(Cryptosporidium)である。他の具体的な実施形態において、分泌性下痢は腸管毒によって引き起こされる。特定の実施形態において、腸管毒はコレラ毒素、大腸菌毒素、サルモネラ毒素、カンピロバクター毒素または赤痢菌毒素である。別の特定の実施形態において、分泌性下痢は、潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群(IBS)、AIDS、化学療法または腸病原性感染症である。
【００２４】
本明細書に記載の方法の特定の実施形態において、被験体は、ヒトまたは非ヒトの動物である。
【００２５】
別の実施形態において、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)によるイオン輸送を阻害するための方法であって、(a)CFTRを含む細胞と、(b)構造I、部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)(すなわちチアゾリジノン誘導体化合物)および本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つおよび/または構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)(すなわちグリシンヒドラジド誘導体化合物)ならびに本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つ、あるいは該化合物の少なくとも1つを含む医薬組成物とを、CFTRと該化合物が相互作用することを可能にする十分な条件下で、十分な時間にわたって接触させることによってCFTRによるイオン輸送を阻害するステップを含む方法が提供される。
【００２６】
別の実施形態において、分泌性下痢を治療するための方法であって、製薬上許容可能な賦形剤、ならびに構造I、部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)(すなわちチアゾリジノン誘導体化合物)および本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つおよび/または構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)(すなわちグリシンヒドラジド誘導体化合物)ならびに本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つを(すなわち本明細書に記載の医薬組成物)を被験体に投与するステップを含む方法が提供される。特定の実施形態において、被験体は、ヒトまたは非ヒトの動物である。
【００２７】
(嚢胞形成または嚢胞拡大を阻害する方法、多発性嚢胞腎を治療する方法、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)によるイオン輸送の異常増大に伴う疾患または障害を治療する方法、CFTRによるイオン輸送を阻害する方法ならびに分泌性下痢を治療する方法を含む)本明細書に詳細に記載されている方法の各々の特定の実施形態において、該方法は、
【化３】
2011517674.tif 000005
【００２８】
2011517674.tif 000006
【００２９】
から選択される化合物の使用を含む。
【００３０】
他の実施形態において、多発性嚢胞腎、腸液分泌の異常増大および分泌性下痢から選択される、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)によるイオン輸送の異常増大に伴う疾患または障害を治療するための医薬組成物を製造するための、構造I、部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)(すなわちチアゾリジノン誘導体化合物)および本明細書に記載の具体的な構造の化合物および/または構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)(すなわちグリシンヒドラジド誘導体化合物)ならびに本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つの使用が提供される。
【００３１】
本明細書および添付の請求項に使用されているように、単数形「a」、「an」および「the」は、文脈が明らかにそうでないことを規定する場合を除いて、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「1つの薬剤(an agent)」の言及は、複数の当該薬剤を含み、「1つの細胞(a cell)」または「その細胞(the cell)」の言及は、1つまたは複数の細胞および当業者に知られているそれらの同等物(例えば複数の細胞)等を含む。数値または数値範囲を指す場合の「約」という用語は、言及されている数値または数値範囲が実験のばらつき内(または統計的実験誤差内)の近似値であり、数値または数値範囲が指定の数値または数値範囲の1％から15％変動し得ることを意味する。「含んでいる(comprising)」(および「含む(comprise)」もしくは「含む(comprises)」または「有している(having)」または「含んでいる(including)」などの関連した用語）という用語は、他の一部の実施形態、例えば対象となる任意の組成物の実施形態において、本明細書に記載の組成物、方法またはプロセス等が記載の特徴から「なり得る」または「実質的になり得る」ことを排除することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】チアゾリジノン誘導体化合物である化合物CFTRinh-172の概略図である。
【図２Ａ】細胞培養におけるMDCK細胞嚢胞の成長に対するCFTR阻害剤の影響を示す図である。図2Aは、10μMフォルスコリンに連続的に曝露されたMDCK細胞の細胞播種から指定日数後に撮影された光学顕微鏡写真を示す(スケールバー、500μm)(上)。一部の実験において、ゲルへの細胞播種後の4日目から、8日間(中央)または4日間(下)にわたってCFTR阻害剤T08を添加した。
【図２Ｂ】細胞培養におけるMDCK細胞嚢胞の成長に対するCFTR阻害剤の影響を示す図である。図2Bは、嚢胞直径(S.E.、n>10)によって測定されたチアゾリジオノンおよびグリシンヒドラジド類似体T1〜T16およびG1〜G16の嚢胞阻害活性を示す図である。C=CMSOビヒクル対照;172=CFTRinh=172。
【図２Ｃ】細胞培養におけるMDCK細胞嚢胞の成長に対するCFTR阻害剤の影響を示す図である。図2Cは、それぞれ、クリスタルバイオレット染色(S.E.、n=3、*P<0.05)によってアッセイされた特定のチアゾリジオノンおよびグリシンヒドラジド類似体T1〜T16およびG1〜G16の細胞毒性を示す図である。C=CMSOビヒクル対照;172=CFTRinh=172。
【図２Ｄ】細胞培養におけるMDCK細胞嚢胞の成長に対するCFTR阻害剤の影響を示す図である。図2Dは、指定化合物に関して嚢胞直径として示されるMDCK細胞嚢胞成長を示す図である(S.E.、時点毎に分析された嚢胞数n>30)。
【図２Ｅ】細胞培養におけるMDCK細胞嚢胞の成長に対するCFTR阻害剤の影響を示す図である。図2Eは、MDCK細胞嚢胞形成に対する指定化合物の影響を示す図である。白色バーは、(10μMの)試験化合物の不在(対照)および存在下におけるMDCK細胞播種後6日目のウェル当たりの(嚢胞および非嚢胞コロニーを含む)コロニーの全数を示し、バーの陰影部は、直径が50μmを超える嚢胞の数を示す(S.E.、条件毎に4ウェル、*P<0.05)。
【図２Ｆ】細胞培養におけるMDCK細胞嚢胞の成長に対するCFTR阻害剤の影響を示す図である。図2Fは、20μMフォルスコリンによる塩化物電流刺激後の化合物T08およびG07によるMDCK細胞単層における短絡電流の阻害を実証する図である。
【図２Ｇ】細胞培養におけるMDCK細胞嚢胞の成長に対するCFTR阻害剤の影響を示す図である。図2G(上)は、BrdU取り込みによって測定された、様々な濃度の指定化合物の存在下における72時間にわたるMDCK細胞増殖を示す図である(S.E.、n=3、*P<0.05)。DMSOを陰性対照として使用し、ブラスチシジン(20μg/ml)を陽性対照として使用した。図2G(下)は、蛍光顕微鏡によるフルオレセイン-dUTP標識DNA鎖切断の検出によってアッセイされた、様々な濃度の指定化合物の存在下における72時間にわたるMDCK細胞アポトーシスを示す図である(S.E.、n=5、*P<0.05)。DMSOを陰性対照として使用し、ゲンタマイシン(2mM)(genta.)を陽性対照として使用した。
【図２Ｈ】細胞培養におけるMDCK細胞嚢胞の成長に対するCFTR阻害剤の影響を示す図である。図2Hのデータは、10μMのT08またはG07を用いて、または用いずに1時間または48時間にわたって培養されたMDCK細胞単層における短絡電流測定値を示す。化合物を測定前に1時間にわたって洗浄し、CFTR塩化物電流を20μmのフォルスコリンによって刺激した。
【図３Ａ】チアゾリジノンCFTR阻害剤の構造とそれらのCFTR阻害活性(IC50値)を示す図である。
【図３Ｂ】チアゾリジノンCFTR阻害剤の構造とそれらのCFTR阻害活性(IC50値)を示す図である。
【図３Ｃ】チアゾリジノンCFTR阻害剤の構造とそれらのCFTR阻害活性(IC50値)を示す図である。
【図３Ｄ】チアゾリジノンCFTR阻害剤の構造とそれらのCFTR阻害活性(IC50値)を示す図である。
【図４Ａ】グリシンヒドラジドおよびマロン酸ヒドラジドCFTR阻害剤の構造とそれらのCFTR阻害活性(IC50値)を示す図である。
【図４Ｂ】グリシンヒドラジドおよびマロン酸ヒドラジドCFTR阻害剤の構造とそれらのCFTR阻害活性(IC50値)を示す図である。
【図４Ｃ】グリシンヒドラジドおよびマロン酸ヒドラジドCFTR阻害剤の構造とそれらのCFTR阻害活性(IC50値)を示す図である。
【図４Ｄ】グリシンヒドラジドおよびマロン酸ヒドラジドCFTR阻害剤の構造とそれらのCFTR阻害活性(IC50値)を示す図である。
【図４Ｅ】グリシンヒドラジドおよびマロン酸ヒドラジドCFTR阻害剤の構造とそれらのCFTR阻害活性(IC50値)を示す図である。
【図４Ｆ】グリシンヒドラジドおよびマロン酸ヒドラジドCFTR阻害剤の構造とそれらのCFTR阻害活性(IC50値)を示す図である。
【図５Ａ】胎性腎臓器官培養における嚢胞成長に対するCFTR阻害剤の影響を示す図である。胎性腎臓をE13.5日目に培養物に調製し、4日間にわたって培養で維持した。図5Aは、100μMの8-Br-cAMPの不在下(上)または連続的存在下(下)での培養物についての透過型光学顕微鏡法による腎臓の外観を示す。それぞれの一連の写真は、培養における連日の同一の腎臓を示す(スケールバー、1mm)。
【図５Ｂ】胎性腎臓器官培養における嚢胞成長に対するCFTR阻害剤の影響を示す図である。胎性腎臓をE13.5日目に培養物に調製し、4日間にわたって培養で維持した。図5Bは、化合物T08およびG07によるcAMP誘発嚢胞成長の阻害を示す図である。画像は、化合物添加の前(0日目)および4日後の胎性腎臓を示す。
【図５Ｃ】胎性腎臓器官培養における嚢胞成長に対するCFTR阻害剤の影響を示す図である。胎性腎臓をE13.5日目に培養物に調製し、4日間にわたって培養で維持した。図5Cは、対照およびCFTR阻害剤で処理された腎臓における部分的な嚢胞部を示す図である(S.E.、n=6〜12、*P<0.05、**P<0.01 v.s. 対照)。
【図５Ｄ】胎性腎臓器官培養における嚢胞成長に対するCFTR阻害剤の影響を示す図である。胎性腎臓をE13.5日目に培養物に調製し、4日間にわたって培養で維持した。図5Dは、嚢胞成長の可逆的阻害を示す図である。化合物T08を、100μMの8-Br cAMPを含む培地に2日間(上)または4日間(下)にわたって添加した(スケールバー、1mm)。
【図５Ｅ】胎性腎臓器官培養における嚢胞成長に対するCFTR阻害剤の影響を示す図である。胎性腎臓をE13.5日目に培養物に調製し、4日間にわたって培養で維持した。図5Eは、指定化合物の存在下または不在下での胎性腎臓の組織染色(H&E染色)を示す図である(スケールバー、1mm)。
【図６Ａ】腎臓および尿における阻害剤濃度の液体クロマトグラフィー(LC)および質量分光(MS)分析を示す図である。図6Aは、50pMの各々のテトラゾロCFTRinh-172(化合物T08、上)およびPh-GlyH-101(化合物G07、下)でスパイクされた尿の代表的なHPLCプロファイルを、アッセイ感度を実証するそれらの432m/z(上挿入図)および554m/zトレース(下挿入図)のそれぞれの質量分析トレースプロファイルとともに示す図である。
【図６Ｂ】腎臓および尿における阻害剤濃度の液体クロマトグラフィー(LC)および質量分光(MS)分析を示す図である。図6Bは、尿に添加された既知の量の阻害剤についての(HPLCからの)吸収ピーク面積の較正を示す図である。
【図６Ｃ】腎臓および尿における阻害剤濃度の液体クロマトグラフィー(LC)および質量分光(MS)分析を示す図である。図6Cは、3日間にわたる5〜10mg/kg/日で皮下投与後1時間および5時間目の尿濃度を示す図である(S.E.、n=3)。
【図７Ａ】PKDのPkd1flox/-;Ksp-Creマウスモデルにおける嚢胞成長に対するCFTRの影響を示す図である。図7Aは、DMSOビヒクル(左側パネル)または指定のCFTR阻害剤(10mg/kg/日、中央および右側パネル)で3日間処理されたPkd1flox/-;Ksp-Creマウスの腎臓切片の集合である。
【図７Ｂ】PKDのPkd1flox/-;Ksp-Creマウスモデルにおける嚢胞成長に対するCFTRの影響を示す図である。図7Bは、(「野生型」と示される)非PKDマウスおよびDMSOビヒクル(C)または化合物T08もしくはG07で3日間処理されたPkd1flox/-;Ksp-Creマウスの腎臓重量(日齢5日)を示す図である(S.E.、1グループ当たり11匹のマウス、*P<0.01)。
【図７Ｃ】PKDのPkd1flox/-;Ksp-Creマウスモデルにおける嚢胞成長に対するCFTRの影響を示す図である。図7Cは、指定範囲の嚢胞部における嚢胞数のヒストグラムを示す図である(分析した11匹のマウスの腎臓)。
【図７Ｄ】PKDのPkd1flox/-;Ksp-Creマウスモデルにおける嚢胞成長に対するCFTRの影響を示す図である。図7Dは、5日および9日の日齢のCFTR阻害剤で処理されたPkd1flox/-;Ksp-Creマウスにおける腎機能を示す図である。マウスを2日目に処理した。血清クレアチニンおよび尿素濃度を示す(S.E.、1グループ当たり4匹のマウス、対照と比較して*P<0.05)。
【図８】図8A〜8Fは、CFTR阻害の短絡電流測定値を示す図である。図8A〜8Eは、それぞれCFTRinh-172、テトラゾロ-172、オキソ-172およびα-Me-172について、塩化物勾配の存在下における側底膜の透過後にヒト野生型CFTRを発現するFRT細胞において測定されたCFTR媒介頂端膜塩化物電流を示す図である。図8Fは、CFTRinh-172(化合物5)、テトラゾロ-172(化合物6)、オキソ-172(化合物47)、α-Me-172(化合物18)およびピリジン-NO-172(化合物17)についての濃度-阻害データを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)塩化物チャネルの活性を阻害するチアゾリジノン誘導体化合物およびグリシンヒドラジド誘導体化合物が本明細書に提供される。該化合物、および本明細書に記載の化合物を含む組成物は、既に特定されているチアゾリジノンおよびヒドラジド化合物と比較して、水溶性が有意に向上している。これらの化合物の水および塩水への溶解度が高いことにより、化合物の経口生体利用度が向上する。例として、本明細書ではCFTRinh-172と称するチアゾリジノン誘導体化合物は、比較的水溶性が低く(17μM未満)、経口生体利用度が低い(例えば、Thiagarajahら、Gastroenterology 126:511〜519 (2003);Sonawaneら、J. Pharm. Sci. 94:134〜143 (2005);Perezら、Am. J. Physiol. 292(2, Pt. 1) L383〜L395 (2007);Taddeiら、FEBS Lett. 558:52〜56 (2004)参照)。本明細書に記載されている例示的なチアゾリジノン化合物は、3から20倍の水溶性を示した。
【００３４】
したがって、本明細書に記載されているチアゾリジノン誘導体化合物およびグリシンヒドラジド誘導体化合物ならびに該化合物を含む組成物を、CFTR媒介経上皮液体分泌の異常増大に伴う疾患および障害を治療するために使用することができる。当該疾患および障害はコレラ菌、クロストリジウム・ディフィシル、大腸菌、赤痢菌、サルモネラ、ロタウイルス、カンピロバクター・ジェジュニ、ランブル鞭毛虫、赤痢アメーバ、シクロスポラ(Cyclospora)およびクリプトスポリジウムなどの(ただし、それらに限定されない)細菌、ウイルスおよび寄生虫を含む腸病原性生物、またはコレラ毒素および赤痢菌毒素などの毒素によって引き起こされ得る分泌性下痢を含む。本明細書に記載の誘導体化合物は、AIDS、AIDS関連治療薬の投与、化学療法、ならびに潰瘍性大腸炎、炎症性腸疾患(IBD)およびクローン病などの炎症性胃腸障害を含むが、それらに限定されない疾患、障害または状態の続発症である分泌性下痢を治療するのにも有用であり得る。
【００３５】
これらの化合物および組成物は、また、嚢胞膨張もしくは拡大を阻害し、または嚢胞形成を防止するのに有用であるため、多発性嚢胞腎の治療に有用である。多発性嚢胞腎(PKD)は、慢性腎不全の主原因である。特定の理論に束縛されることを望まないが、PKDにおける嚢胞膨張は、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)タンパク質による塩化物輸送が必要であると考えられる進行性の液体蓄積を含む。インビトロデータは、液体が満たされた嚢胞を生成・維持する際の上皮塩化物分泌を示している(例えばYeら、N. Engl. J. Med. 329:310〜13 (1993);Davidowら、Kidney Int. 50:208〜18 (1996);Sullivanら、Physiol. Rev. 78:1165〜91 (1998);Liら、Kidney Int. 66:1926〜38 (2004))。cAMP制御塩化物チャネルであるCFTRは、膨張する嚢胞への塩化物の進入のための主たる経路を提供すると考えられる。CFTRは、PKD腎臓における嚢胞内張上皮細胞の頂端膜に発現される(例えば、Sullivanら、前出;Brillら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:10206〜211 (1996)参照)。CFTR阻害剤CFTRinh-172(例えば、Maら、J. Clin. Invest. 110:1651〜48 (2002);米国特許第7,235,573号参照)は、PKDのMDCK細胞培養モデル(Liら、前出)および後腎器官培養(例えばMagenheimerら、J. Am. Soc. Nephrol. 17:3424〜37 (2006))における嚢胞成長を緩慢にする。ADPKDおよび嚢胞性線維症の両方に影響された家系において、ADPKDおよび嚢胞線維症の両方の個体は、ADPKDのみの個体より腎臓疾患が軽い(例えば、O'Sullivanら、Am. J. Kidney Dis. 32:976〜83 (1998);Xuら、J. Nephrol. 19:529〜34 (2006)参照)。
【００３６】
理論に束縛されることを望まないが、CFTR阻害剤は、異なる機構によってCFTR塩化物チャネル機能を阻止することができる。チアゾリジノン化合物CFTRinh-172は、CFTR Cl-チャネル機能を可逆的に阻害する(Maら、前出、2002)。CFTRinh-172は、CFTRの細胞質部分に結合することによってチャネル閉鎖状態を安定化できることがパッチ-クランプ分析によって示された(例えば、Taddeiら、FEBS Lett. 558:52〜56 (2004)参照)。齧歯類における静脈内ボーラス注入の後で、CFTRinh-172を血液に対して腎臓および尿にて濃縮させ、ほとんど代謝させずに排出させた(例えば、Sonawaneら、JPharm. Sci. 94:134〜143 (2004))。グリシンヒドラジドCFTR阻害剤(GlyH-101など)(米国特許出願公開第2005/0239740号)は、その外側入口付近の部位においてCFTR孔にそのまま結合する(Muanprasatら、前出、2004)。水溶性が向上し、PKDの対象における嚢胞拡大または嚢胞形成を阻害し、腸液分泌の異常増大を治療するのに有用であるチアゾリジノン誘導体化合物およびグリシンヒドラジド誘導体化合物が本明細書に提供される。
【００３７】
チアゾリジノン誘導体化合物
嚢胞線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)塩化物チャネルの阻害剤であるチアゾリジノン誘導体化合物が本明細書に提供される。本明細書に提供される実施形態は、以下の構造Iを有するチアゾリジノン誘導体化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体である:
【化４】
2011517674.tif 000007
【００３８】
[式中、
Yは、-NH-であるかまたは存在せず、
Wは、=CH-、-S-、-O-、-C(=S)-または-C(=O)-であり、
Z1、Z2、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
Jは、C、S、OまたはNであり、
Qは、CまたはNであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
R5は、H、ハロもしくはC1〜6アルキルであるかまたは存在せず、
X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、テトラゾロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-C(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hであり、
X5は、-O-、テトラゾロ、-C(=O)OHもしくは-O-C(=O)OHであるかまたは存在しない]。
【００３９】
特定の実施形態において、構造Iの化合物は、QがNである上記構造を有する。
【００４０】
他の特定の実施形態において、Yは-NH-であり、Wは-C(-S)-または-O-である。一部の実施形態において、Yは存在せず、Wは-S-または-O-である。
【００４１】
構造Iの化合物の別の実施形態において、Z2はOであり、QはCであり、X5は存在せず、該化合物は以下の構造I(A)を有する化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体である:
【化５】
2011517674.tif 000008
【００４２】
[式中、
Yは、-NH-であるかまたは存在せず、
Wは、=CH-、-S-、-O-、-C(=S)-または-C(=O)-であり、
Z1、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
Jは、C、S、OまたはNであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
R5は、H、ハロもしくはC1〜6アルキルであるかまたは存在せず、
X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、テトラゾロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-C(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hである]。
【００４３】
以下は、構造Iまたは構造I(A)を有する化合物の実施形態である。
【００４４】
構造IおよびI(A)の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、X1、X2、X3およびX4の少なくとも1つはテトラゾロである。
【００４５】
一部の実施形態において、JはSであり、R5は存在しない。
【００４６】
別の具体的な実施形態において、Yは-NH-であり、Wは-C(=S)-または-C(=O)-である。さらに別の実施形態において、Yは存在せず、Wは-S-または-O-である。構造IおよびI(A)の別の具体的な実施形態において、JはC、OまたはNである。
【００４７】
別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CH3である。
【００４８】
他の実施形態において、X1、X2、X3およびX4の少なくとも1つは、テトラゾロまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hであり、Z3、Z4およびZ5の各々は、独立して、OまたはSである。
【００４９】
構造IおよびI(A)ならびに本明細書に記載の部分構造のさらに他の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である。別の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CF3または-CH3である。さらに別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CF3であり、残りのR1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、ハロまたは-CH3である。他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つが-CH3である。特定の実施形態において、R2は、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である。
【００５０】
さらに別の特定の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CF2CF3または-OCF3であり、X1、X2、X3およびX4の少なくとも1つは-C(=O)OHである。
【００５１】
特定の実施形態において、JはSであり、R5は存在せず、Yは存在せず、Wは=CH-であり、R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、ハロまたは-CF3であり、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つがHであり、X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-C(=O)OHまたは-OCH2C(=O)OHである。さらに他の一部の実施形態において、X1、X2、X3およびX4の少なくとも1つは-OHである。特定の実施形態において、JはSであり、R5は存在せず、Yは存在せず、Wは=CH-であり、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CF3であり、残りのR1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、ハロ、-CF3、-CH3またはHであり、X1、X2、X3およびX4の少なくとも1つは-OHであり、残りのX1、X2、X3およびX4の少なくとも1つは-C(=O)OHまたは-OCH2C(=O)OHであり、あるいはX1、X2、X3およびX4の少なくとも1つは-OCH2C(=O)OHであり、あるいはX1、X2、X3およびX4の少なくとも3つがHでない。特定の実施形態において、X1、X2、X3およびX4の少なくとも3つが-OHである。
【００５２】
別の特定の実施形態において、JはSであり、R5は存在せず、Yは存在せず、Wは=CH-であり、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つがHでなく、X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-C(=O)OHまたは-OCH2C(=O)OHである。他の特定の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CF3であり、残りのR1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、一部の実施形態においてClまたはFであるハロである。
【００５３】
一部の特定の実施形態において、構造IおよびI(A)の化合物については、Z1はOである。
【００５４】
特定の実施形態において、構造IおよびI(A)の化合物は、
【化６】
2011517674.tif 000009
【００５５】
2011517674.tif 000010
【００５６】
から選択される構造を有する。
【００５７】
他の実施形態において、構造IおよびI(A)の化合物は、
【化７】
2011517674.tif 000011
【００５８】
2011517674.tif 000012
【００５９】
から選択される構造を有する。
【００６０】
1つの特定の実施形態において、構造IおよびI(A)の化合物は、以下の構造を有する:
【化８】
2011517674.tif 000013
【００６１】
別の実施形態において、構造I(A)を有する化合物は、JがOであり、R5が存在せず、あるいはJがCであり、R5がHであり、あるいはJがNであり、R5がHまたは-CH3であり、X3がテトラゾロである部分構造を有する。
【００６２】
他の具体的な実施形態において、構造IおよびI(A)の化合物は、構造IまたはI(A)を有する化合物から以下の化合物が除外されることを条件として、以上に記載されている通りである。
【表１】
2011517674.tif 000014
【００６３】
2011517674.tif 000015
【００６４】
構造Iの別の具体的な実施形態において、Z2はOである。
【００６５】
構造I(A)の実施形態において、JはSであり、R5は存在せず、X3はテトラゾロ-5-イルであり、該化合物は、以下の構造I(A1)を有する化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体である:
【化９】
2011517674.tif 000016
【００６６】
[式中、
Yは、-NH-であるかまたは存在せず、
Wは、=CH-、-S-、-O-、-C(=S)-または-C(=O)-であり、
Z1、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
X1、X2、およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-C(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hである]。
【００６７】
構造I(A1)の化合物の別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、-CH3、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である。より具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、-CH3、クロロ、フルオロまたは-CF3である。さらに他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CH3または-CF3である。さらに別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CF3であり、残りのR1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、ハロまたは-CH3である。さらに他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つが-CH3である。さらに他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つがHである。より具体的な実施形態において、R1は、-CF3または-CH3であり、R2は-CF3であり、R3およびR9は、それぞれHである。
【００６８】
構造I(A1)の化合物のさらに別の実施形態において、X1、X2およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、ブロモ、-C(=O)OHまたは-OCH2C(=O)OHである。
【００６９】
別の実施形態において、構造I(A)を有する化合物は、JがSであり、R5がHであり、X3がテトラゾロ-5-イルであり、Yが存在せず、X1、X2およびX4の各々がHである部分構造を有し、該化合物は、以下の構造I(A2)を有する化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体である:
【化１０】
2011517674.tif 000017
【００７０】
[式中、
Wは、=CH-または-S-であり、
Z1は、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である]。
【００７１】
より具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、-CH3、クロロ、フルオロまたは、-CF3、-CF2CF3もしくは-OCF3である。さらに他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CH3または-CF3である。他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つがHである。さらに他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つが-CH3である。さらに別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CF3であり、残りのR1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、ハロまたは-CH3である。さらに他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つがHである。より具体的な実施形態において、R1は-CF3または-CH3であり、R2は-CF3であり、R3およびR9は、それぞれHである。
【００７２】
さらに別の実施形態において、構造I(A)を有する化合物は、JがSであり、R5が存在せず、X3がテトラゾロ-5-イルであり、Z1がSであり、Wが=CH-であり、Yが存在しない部分構造を有し、該化合物は、以下の構造I(A3)を有する化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体である:
【化１１】
2011517674.tif 000018
【００７３】
[式中、R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、-OCH3、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である]。
【００７４】
具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、-CH3、クロロ、フルオロまたは-CF3である。より具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CF3または-CH3である。さらに別のより具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CF3である。さらに別のより具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CH3である。さらに他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つが-CH3である。さらに別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CF3であり、残りのR1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、ハロまたは-CH3である。他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つがHである。より具体的な実施形態において、R1は-CF3または-CH3であり、R2は-CF3であり、R3およびR9は、それぞれHである。
【００７５】
1つの具体的な実施形態において、構造IおよびI(A)の化合物は、以下の構造を有する:
【化１２】
2011517674.tif 000019
【００７６】
別の具体的な実施形態において、該化合物は、
【化１３】
2011517674.tif 000020
【００７７】
から選択される具体的な構造を有する。
【００７８】
別の実施形態において、該化合物は、JがSであり、R5が存在せず、X3がテトラゾロ-5-イルであり、Z1がOであり、Wが=CH-であり、Yが存在しない部分構造を有し、該化合物は、以下の構造I(A4)を有する化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体である:
【化１４】
2011517674.tif 000021
【００７９】
[式中、R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、-OCH3、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である]。
【００８０】
特定の実施形態において、R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、-CH3、クロロ、フルオロまたは-CF3である。より具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CF3または-CH3である。さらに別の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CF3である。さらに別の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CH3である。さらに他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つが-CH3である。さらに別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CF3であり、残りのR1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、ハロまたは-CH3である。他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つがHである。一部の特定の実施形態において、R1は-CF3または-CH3であり、R2は-CF3であり、R3およびR9は、それぞれHである。
【００８１】
より具体的な実施形態において、構造I、I(A)およびI(A4)の化合物は、以下の構造を有する:
【化１５】
2011517674.tif 000022
【００８２】
別の具体的な実施形態において、構造I、I(A)およびI(A4)の化合物は、
【化１６】
2011517674.tif 000023
【００８３】
2011517674.tif 000024
【００８４】
から選択される構造を有する。
【００８５】
別の実施形態において、構造IおよびI(A)を有する化合物は、JがSであり、R5が存在せず、Yが存在せず、Wが=CH-である部分構造を有し、該化合物は、以下の構造I(A5)を有する化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体である:
【化１７】
2011517674.tif 000025
【００８６】
[式中、
Z1、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CH3であり、
X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-C(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hである]。
【００８７】
特定の実施形態において、Z1はSである。
【００８８】
他の特定の実施形態において、X1、X2およびX4の各々はHであり、X3は、-C(=O)OH、-O-C(=O)OHまたは-O-CH2-C(=O)OHである。より具体的な実施形態において、X1、X2およびX4の各々はHであり、X3は-C(=O)OHである。さらに別の具体的な実施形態において、X1およびX4は、それぞれHであり、X2は-OHであり、X3は-C(=O)OHであり、あるいはX1およびX4は、それぞれHであり、X2は-C(=O)OHであり、X3は-OHであり、あるいはX1は、Hまたは-OHであり、X2およびX4は、それぞれブロモであり、X3は-OHである。
【００８９】
別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CF3である。さらに別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つが-CH3である。さらに別の具体的な実施形態において、構造I(A5)の化合物は、R1がHまたは-CH3であり、R2が-CH3であり、R3およびR9がそれぞれHである部分構造を有する。さらに別の具体的な実施形態において、R1は-CH3であり、R2は-CF3であり、R3およびR9は、それぞれHである。さらに別の具体的な実施形態において、R1は-CH3であり、R9は-CF3であり、あるいはR1は-CH3であり、R9は-CH3である。
【００９０】
具体的な実施形態において、構造I、I(A)およびI(A5)の化合物は、
【化１８】
2011517674.tif 000026
【００９１】
から選択される構造を有する。
【００９２】
他の実施形態において、構造I(A)の化合物は、JがSであり、R5が存在せず、Yが存在せず、Wが-S-である部分構造を有し、該化合物は、以下の構造I(A6)を有する化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体である:
【化１９】
2011517674.tif 000027
【００９３】
[式中、
Z1、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-C(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hである]。
【００９４】
より具体的な実施形態において、Z1がOである部分構造I(A6)の化合物が提供される。
【００９５】
一部の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の各々は、独立して、H、-CH3、クロロ、フルオロまたは-CF3である。他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CF3または-CH3である。さらに他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つが-CH3である。さらに別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CF3であり、残りのR1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、ハロまたは-CH3である。具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つまたは少なくとも3つがHである。さらに他の具体的な実施形態において、R1、R3およびR9は、それぞれHであり、R2は-CF3である。
【００９６】
一部の実施形態において、X1、X2、X3およびX4の少なくとも1つが-C(=O)OHである構造I(A6)の化合物が提供される。特定の実施形態において、X1、X2およびX4の各々はHであり、X3は-C(=O)OHである。
【００９７】
より具体的な実施形態において、構造I(A)および部分構造I(A6)の化合物は、以下の構造を有する:
【化２０】
2011517674.tif 000028
【００９８】
さらに別の実施形態において、JがSであり、R5が存在せず、Yが-NH-であり、Wが-C(=S)-である構造I(A)の化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体が提供され、該化合物は、以下の構造I(A7)を有する:
【化２１】
2011517674.tif 000029
【００９９】
[式中、
Z1、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-C(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hである]。
【０１００】
具体的な実施形態において、Z1がSである構造I(A7)の化合物が提供される。
【０１０１】
別の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の各々は、独立して、H、-CH3、クロロ、フルオロまたは-CF3である。より具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CF3または-CH3である。さらに他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つが-CH3である。さらに別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CF3であり、残りのR1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、ハロまたは-CH3である。具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つまたは少なくとも3つがHである。さらに別の具体的な実施形態において、R1、R3およびR9は、それぞれHであり、R2は-CF3である。
【０１０２】
別の実施形態において、X1、X2、X3およびX4の少なくとも1つが-C(=O)OHである構造I(A7)の化合物が提供される。特定の実施形態において、X1、X2およびX4の各々はHであり、X3は-C(=O)OHである。
【０１０３】
具体的な実施形態において、構造I(A)および部分構造I(A7)の化合物は、
【化２２】
2011517674.tif 000030
【０１０４】
2011517674.tif 000031
【０１０５】
から選択される構造を有する。
【０１０６】
さらに別の実施形態において、JがSであり、R5が存在せず、Yが存在せず、Wが=CH-であり、X1およびX3の各々が-OHであり、X2およびX4の各々がBrである構造I(A)の化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体が提供され、該化合物は、以下の構造I(A8)を有する:
【化２３】
2011517674.tif 000032
【０１０７】
[式中、
Z1は、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9の各々は、独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である]。
【０１０８】
部分構造I(8A)の化合物の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の各々は、独立して、H、-CH3、クロロ、フルオロまたは-CF3である。さらに別の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CF3または-CH3である。より具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つがHである。さらにより具体的な実施形態において、R2は-CF3である。
【０１０９】
他の実施形態において、Z1がSである部分構造I(A8)の化合物が提供される。
【０１１０】
より具体的な実施形態において、構造I(A)および部分構造I(A)の化合物は、以下の構造を有する:
【化２４】
2011517674.tif 000033
【０１１１】
別の実施形態において、QがNであり、X5が存在せず、Z2がOであり、JがSであり、R5が存在しない構造Iの化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体が提供され、該化合物は、以下の構造I(B)を有する:
【化２５】
2011517674.tif 000034
【０１１２】
[式中、
Yは、-NH-であるかまたは存在せず、
Wは、=CH-、-S-、-O-、-C(=S)-または-C(=O)-であり、
Z1、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、テトラゾロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-C(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hである]。
【０１１３】
より具体的な実施形態において、Yは、-NH-であるかまたは存在せず、Wは、=CH-、-S-または-C(=S)-である。別の具体的な実施形態において、Yは存在せず、Wは=CH-である。
【０１１４】
別の実施形態において、X1、X2、X3およびX4が、それぞれ独立して、H、-OH、ハロ、またはテトラゾロ、-C(=O)OH、-O-C(=O)OHもしくは-O-CH2-C(=O)OHである構造IおよびI(B)の化合物が提供される。
【０１１５】
別の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、-CH3、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である。さらに別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CH3または-CF3である。さらに他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つが-CH3である。さらに別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CF3であり、残りのR1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、ハロまたは-CH3である。特定の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つがHである。さらに別の具体的な実施形態において、R2は-CF3である。
【０１１６】
構造I(B)の化合物のさらに別の具体的な実施形態において、X1、X2、X3およびX4の各々はHであり、Yは存在せず、Wは=CH-であり、該化合物は、以下の構造I(B1)を有する:
【化２６】
2011517674.tif 000035
【０１１７】
[式中、
Z1は、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、-CH3、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である]。
【０１１８】
構造I(B)およびI(B1)の化合物の他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CH3または-CF3である。より具体的な実施形態において、R2は-CF3である。他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つが-CH3である。さらに別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CF3であり、残りのR1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CH3である。特定の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つがHである。
【０１１９】
また、Z1がSである構造I(B)およびI(B1)の化合物が提供される。
【０１２０】
特定の実施形態において、構造I(B)およびI(B1)の化合物は、以下の構造を有する:
【化２７】
2011517674.tif 000036
【０１２１】
別の実施形態において、QがNであり、Z2がOであり、JがSであり、R5が存在しない構造Iの化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体が提供され、該化合物は、以下の構造I(C)を有する:
【化２８】
2011517674.tif 000037
【０１２２】
[式中、
Yは、-NH-であるかまたは存在せず、
Wは、=CH-、-S-、-O-、-C(=S)または-C(=O)-であり、
Z1、Z3、Z4およびZ5は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、C1〜6アルキル、アルコキシ、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、-SH、ハロ、-P(=O)(OH)2、-C(=Z3)Z4H、-Z5-C(=Z3)Z4Hまたは-Z5-CH2-C(=Z3)Z4Hであり、
X5は、-O-、テトラゾロ、-C(=O)OHまたは-O-C-(=O)OHである]。
【０１２３】
具体的な実施形態において、Yが-NH-であるかまたは存在せず、Wが=CH-、-S-または-C(=S)-である構造IおよびI(C)の化合物が提供される。
【０１２４】
別の特定の実施形態において、X1、X2、X3およびX4は、それぞれ独立して、H、-OH、ハロ、-C(=O)OH、-O-C(=O)OHまたは-O-CH2-C(=O)OHである。
【０１２５】
さらに別の一部の実施形態において、R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、-CH3、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3である。さらに別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CH3または-CF3である。さらに他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つは、-CH3である。さらに別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CF3であり、残りのR1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CH3である。別の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つがHである。一部の実施形態において、R2は-CF3である。
【０１２６】
具体的な実施形態において、X1、X2、X3およびX4の各々がHであり、Yが存在せず、Wが=CH-である構造IおよびI(C)の化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体が提供され、該化合物は、以下の構造I(C1)を有する:
【化２９】
2011517674.tif 000038
【０１２７】
[式中、
Z1は、OまたはSであり、
R1、R2、R3およびR9は、それぞれ独立して、H、-CH3、ハロ、-CF3、-CF2CF3または-OCF3であり、
X5は、-O-、テトラゾロ、-C(=O)OHまたは-O-C-(=O)OHである]。
【０１２８】
構造I(C1)のより具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CF3または-CH3である。さらに他の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つは、-CH3である。さらに別の実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは-CF3であり、残りのR1、R2、R3およびR9の少なくとも1つは、-CH3である。別の具体的な実施形態において、R1、R2、R3およびR9の少なくとも2つがHである。一部の実施形態において、R2は-CF3である。
【０１２９】
構造I(C1)の化合物の一実施形態において、Z1はSである。
【０１３０】
具体的な実施形態において、部分構造I(C1)の化合物は、以下の構造を有する。
【化３０】
2011517674.tif 000039
【０１３１】
グリシンヒドラジド誘導体化合物
嚢胞線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)塩化物チャネルの阻害剤であるグリシンヒドラジド誘導体化合物が本明細書に提供される。本明細書に提供される実施形態は、以下の構造IIを有するグリシンヒドラジド誘導体化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体である:
【化３１】
2011517674.tif 000040
【０１３２】
[式中、
Aは、-O-または-NH-であり、
R11、R12、R13、R14、R15は、それぞれ同じかまたは異なり、独立して、水素、ヒドロキシ、C1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、カルボキシ、ハロ、ニトロ、アリールおよびヘテロアリールであり、
R16は、フェニル、ヘテロアリール、キノリニル、アントラセニルまたはナフタレニルであり、
R17は、H、アルコキシまたは置換もしくは非置換アリールである]。
【０１３３】
特定の実施形態において、Aが-NH-であるときは、R17は、非置換フェニル、またはフェニルがハロ、C1〜6アルキル、C1〜6アルコキシもしくはカルボキシで置換された置換フェニルである。別の特定の実施形態において、Aが-O-であるときは、R17はHである。
【０１３４】
また、Aが-O-であるときはR17がHである構造IIの化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体が本明細書に提供され、該化合物は、以下の構造II(A)を有する:
【化３２】
2011517674.tif 000041
【０１３５】
[式中、
R16は、フェニル、ヘテロアリール、キノリニル、アントラセニルまたはナフタレニルであり、
R11、R12、R13、R14、R15は、それぞれ同じかまたは異なり、独立して、水素、ヒドロキシ、C1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、カルボキシ、ハロ、ニトロ、アリールおよびヘテロアリールである]。
【０１３６】
一部の実施形態において、R16は、フェニル、ヘテロアリール、キノリニルまたはアントラセニルである。より具体的な実施形態において、R16は、非置換フェニル、またはフェニルが1つまたは複数のヒドロキシ、メチルまたはハロで置換された置換フェニルである。特定の実施形態において、ハロはクロロまたはフルオロである。他の具体的な実施形態において、R16は、2-ナフタレニル、1-ナフタレニル、2-クロロフェニル、4-クロロフェニル、2,4-クロロフェニル、4-メチルフェニル、2-アントラセニル、7-キノリニルまたは6-キノリニルである。より具体的な実施形態において、R16は、2-クロロフェニル、4-クロロフェニルまたは2,4-クロロフェニルである。
【０１３７】
さらに他の実施形態において、R11、R12、R13、R14、R15は、それぞれ同じかまたは異なり、独立して、水素、ヒドロキシ、カルボキシまたはハロである。より具体的な実施形態において、R11はHであり、R12およびR14の各々はハロであり、R13およびR15の各々はヒドロキシである。別の具体的な実施形態において、R11はHであり、R12およびR14の各々はハロであり、R13はヒドロキシルであり、R15はHである。一部の特定の実施形態において、ハロはブロモである。別の特定の実施形態において、R11はHであり、R12およびR14の各々はブロモであり、R13およびR15の各々はヒドロキシである。さらの他の特定の実施形態において、R11はHであり、R12およびR14の各々はブロモであり、R13はヒドロキシであり、R15は水素である。
【０１３８】
特定の実施形態において、IIおよびII(A)の構造を有する化合物は、
【化３３】
2011517674.tif 000042
【０１３９】
2011517674.tif 000043
【０１４０】
から選択される構造を有する。
【０１４１】
以上に記載されているように、一実施形態において、グリシンヒドラジド誘導体化合物は、以下の構造IIを有する化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体である:
【化３４】
2011517674.tif 000044
【０１４２】
[式中、
Aは、-O-または-NH-であり、
R11、R12、R13、R14、R15は、それぞれ同じかまたは異なり、独立して、水素、ヒドロキシ、C1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、カルボキシ、ハロ、ニトロ、アリールおよびヘテロアリールであり、
R16は、フェニル、ヘテロアリール、キノリニル、アントラセニルまたはナフタレニルであり、
R17は、H、アルコキシまたは置換もしくは非置換アリールであり、
一部の実施形態において、Aは-NH-であり、R17は、非置換フェニル、またはフェニルがハロ、C1〜6アルキル、C1〜6アルコキシもしくはカルボキシで置換された置換フェニルである]。
【０１４３】
一部の実施形態において、R16は、フェニル、ヘテロアリール、キノリニル、アントラセニルまたは2-ナフタレニルである。他の一部の実施形態において、R16は、フェニル、ヘテロアリール、キノリニルまたはアントラセニルである。具体的な実施形態において、化合物は、Aが-O-であり、R17がHであり、R11がHであり、R12がBrであり、R13がOHであり、R14がBrであり、R15がHであるときは、R16は1-ナフタレニルでない、構造IIまたはII(A)を有する。
【０１４４】
他の実施形態において、Aが-NH-であり、R17が非置換フェニルである構造IIの化合物または製薬上許容されるその塩、プロドラッグ、もしくは立体異性体が提供され、該化合物は、以下の構造II(B)を有する:
【化３５】
2011517674.tif 000045
【０１４５】
[式中、
R16は、フェニル、ヘテロアリール、キノリニル、アントラセニルまたはナフタレニルであり、
R11、R12、R13、R14、R15は、それぞれ同じかまたは異なり、独立して、水素、ヒドロキシ、C1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、カルボキシ、ハロ、ニトロ、アリールおよびヘテロアリールである]。
【０１４６】
特定の実施形態において、R16は、非置換フェニル、またはフェニルが1つまたは複数のヒドロキシ、メチルまたはハロで置換された置換フェニルである。より具体的な実施形態において、ハロは、クロロまたはフルオロである。さらに他の実施形態において、R16は、2-ナフタレニル、1-ナフタレニル、2-クロロフェニル、4-クロロフェニル、2,4-クロロフェニル、4-メチルフェニル、2-アントラセニル、7-キノリニルまたは6-キノリニルである。一部の具体的な実施形態において、R16は、2-クロロフェニル、4-クロロフェニルまたは2,4-クロロフェニルである。
【０１４７】
他の特定の実施形態において、R11、R12、R13、R14、R15がそれぞれ同じかまたは異なり、独立して、水素、ヒドロキシ、カルボキシまたはハロである構造IIおよびII(B)の化合物が提供される。より具体的な実施形態において、R11はHであり、R12およびR14の各々はハロであり、R13およびR15の各々はヒドロキシである。さらに別の具体的な実施形態において、R11はHであり、R12およびR14の各々はハロであり、R13はヒドロキシルであり、R15はHである。一部の具体的な実施形態において、ハロはブロモである。さらに別の実施形態において、R11はHであり、R12およびR14の各々はブロモであり、R13およびR15の各々はヒドロキシである。他の実施形態において、R11はHであり、R12およびR14の各々はブロモであり、R13はヒドロキシであり、R15は水素である。
【０１４８】
具体的な実施形態において、構造IIおよびII(B)の化合物は、以下の構造のいずれかを有する。
【化３６】
2011517674.tif 000046
【０１４９】
2011517674.tif 000047
【０１５０】
医薬組成物、および化合物の使用方法
本明細書により詳細に記載されているように、他の実施形態において、製薬上好適な賦形剤、ならびに構造Iおよび部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)ならびに本明細書に記載の具体的構造の化合物(すなわちチアゾリジノン誘導体化合物)、および/または構造IIおよび部分構造II(A)およびII(B)ならびに本明細書に記載の具体的構造の少なくとも1つの化合物(すなわちグリシンヒドラジド誘導体化合物)を含む、本明細書に記載の構造、部分構造および具体的な化合物のいずれか1つの化合物の少なくとも1つを含む医薬組成物が提供される。
【０１５１】
他の実施形態において、嚢胞形成または嚢胞拡大を阻害するための方法であって、(a)CFTRを含む細胞と、(b)構造Iおよび部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)および本明細書に記載の具体的な構造の少なくとも1つの化合物(すなわちチアゾリジノン誘導体化合物)および/または構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)ならびに本明細書に記載の具体的な構造の少なくとも1つの化合物(すなわちグリシンヒドラジド誘導体化合物)とを、CFTRと該化合物が相互作用する十分な条件下で、十分な時間にわたって接触させるステップを含み、該化合物がCFTRによるイオン輸送を阻害する方法が提供される。特定の実施形態において、阻害される嚢胞形成または嚢胞拡大は、腎臓嚢胞形成または腎臓嚢胞拡大である(すなわち、少なくとも1つの腎臓における嚢胞形成または拡大が阻害される)。
【０１５２】
さらに別の実施形態において、多発性嚢胞腎を治療するための方法であって、(a)製薬上好適な賦形剤、ならびに(b)構造I、部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)(すなわちチアゾリジノン誘導体化合物)および本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つおよび/または構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)(すなわちグリシンヒドラジド誘導体化合物)ならびに本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つを(すなわち本明細書に記載の医薬組成物)を被験体に投与するステップを含む方法が提供される。具体的な実施形態において、多発性嚢胞腎は、常染色体優性多発性嚢胞腎である。別の具体的な実施形態において、多発性嚢胞腎は、常染色体劣性多発性嚢胞腎である。
【０１５３】
別の実施形態において、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)によるイオン輸送の異常増大に伴う疾患または障害を治療するための方法であって、製薬上好適な賦形剤、ならびに構造I、部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)(すなわちチアゾリジノン誘導体化合物)および本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つおよび/または構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)(すなわちグリシンヒドラジド誘導体化合物)ならびに本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つを(すなわち本明細書に記載の医薬組成物)を被験体に投与するステップを含み、CFTRによるイオン輸送が阻害される方法が提供される。具体的な実施形態において、該疾患または障害は、腸液分泌の異常増大である。より具体的な実施形態において、該疾患または障害は、分泌性下痢である。具体的な実施形態において、分泌性下痢は腸病原体によって引き起こされる。特定の実施形態において、腸病原体は、コレラ菌、クロストリジウム・ディフィシル、大腸菌、赤痢菌、サルモネラ、ロタウイルス、ランブル鞭毛虫、赤痢アメーバ、カンピロバクター・ジェジュニおよびクリプトスポリジウムである。他の具体的な実施形態において、分泌性下痢は腸管毒によって引き起こされる。特定の実施形態において、腸管毒はコレラ毒素、大腸菌毒素、サルモネラ毒素、カンピロバクター毒素または赤痢菌毒素である。他の特定の実施形態において、分泌性下痢は、潰瘍性大腸炎、過敏性腸症候群(IBS)、AIDS、化学療法または腸病原性感染症の続発症である。
【０１５４】
本明細書に記載の方法の特定の実施形態において、被験体は、ヒトまたは非ヒト動物である。
【０１５５】
別の実施形態において、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)によるイオン輸送を阻害するための方法であって、(a)CFTRを含む細胞と、(b)構造I、部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)(すなわちチアゾリジノン誘導体化合物)および本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つおよび/または構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)(すなわちグリシンヒドラジド誘導体化合物)ならびに本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つとを、CFTRと該化合物が相互作用することを可能にする十分な条件下で、十分な時間にわたって接触させることによってCFTRによるイオン輸送(例えば、塩化物イオン輸送)を阻害するステップを含む方法が提供される。
【０１５６】
別の実施形態において、分泌性下痢を治療するための方法であって、製薬上好適な賦形剤、ならびに構造I、部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)(すなわちチアゾリジノン誘導体化合物)および本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つおよび/または構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)(すなわちグリシンヒドラジド誘導体化合物)ならびに本明細書に記載の具体的な構造の化合物の少なくとも1つを(すなわち本明細書に記載の医薬組成物)を被験体に投与するステップを含む方法が提供される。特定の実施形態において、被験体は、ヒトまたは非ヒトの動物である。
【０１５７】
(嚢胞形成または嚢胞拡大を阻害する方法、多発性嚢胞腎を治療する方法、嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)によるイオン輸送の異常増大に伴う疾患または障害を治療する方法、CFTRによるイオン輸送を阻害する方法ならびに分泌性下痢を治療する方法を含む)本明細書に詳細に記載されている方法の各々の特定の実施形態において、該化合物は、
【化３７】
2011517674.tif 000048
【０１５８】
2011517674.tif 000049
【０１５９】
から選択される。
【０１６０】
具体的な実施形態において、嚢胞形成または嚢胞拡大を阻害するための方法であって、(a)CFTRを含む細胞と、(b)CFTRによるイオン輸送を阻害する化合物とを、CFTRと該化合物が相互作用するのを可能にする十分な条件下で、十分な時間にわたって接触させるステップを含み、該化合物は、以下の構造を有する方法が提供される:
【化３８】
2011517674.tif 000050
【０１６１】
別の実施形態において、多発性嚢胞腎を治療するための方法であって、製薬上好適な賦形剤、および構造:
【化３９】
2011517674.tif 000051
【０１６２】
2011517674.tif 000052
【０１６３】
を有する化合物を含む医薬組成物を被験体に投与するステップを含む方法が提供される。
【０１６４】
特定の実施形態において、多発性嚢胞腎は、常染色体優性多発性嚢胞腎である。別の特定の実施形態において、多発性嚢胞腎は、常染色体劣性多発性嚢胞腎である。
【０１６５】
化学定義
本明細書に挙げられている化学基は、指定の化学基に見いだされる炭素原子の全数を示す略記号の後に続く。例えば、C1〜C6アルキルは、全部で1〜6個の炭素原子を有する、以下に定義されるアルキル基を表し、C3〜C12シクロアルキルは、全部で3〜12個の炭素原子を有する、以下に定義されるシクロアルキル基を表す。略記号における炭素の全数は、記載の基の置換基に存在し得る炭素を含まない。先述のことに加えて、本明細書に使用されているように、他に指定される場合を除いて、以下の用語は、記載の意味を有する。
【０１６６】
「アルキル」は、1〜18個の炭素原子を含む直鎖状または分枝状の非環式または環式不飽和または飽和脂肪族炭化水素を指し、「C1〜6アルキル」という用語は、アルキルと同じ意味を有するが、1〜6個の炭素原子を含む。代表的な飽和直鎖状アルキルとしては、メチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、n-ペンチルおよびn-ヘキシル等が挙げられ、飽和分枝状アルキルとしては、イソプロピル、sec-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、ヘプチル、n-オクチル、イソペンチルおよび2-エチルヘキシル等が挙げられる。代表的な飽和環式アルキルとしては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、-CH2シクロプロピル、-CH2シクロブチル、-CH2シクロペンチルおよび-CH2シクロヘキシル等が挙げられ、不飽和環式アルキルとしては、シクロペンテニルおよびシクロヘキセニル等が挙げられる。「単素環」とも称する環式アルキルとしては、デカリンおよびアダマンチルなどの二単素環および多単素環が挙げられる。不飽和アルキルは、隣接する炭素原子の間に少なくとも1つの二重または三重結合を含む(それぞれ「アルケニル」または「アルキニル」と称する)。代表的な直鎖状および分枝状アルケニルとしては、エチレニル、プロピレニル、1-ブテニル、2-ブテニル、イソブチレニル、1-ペンテニル、2-ペンテニル、3-メチル-1-ブテニル、2-メチル-2-ブテニルおよび2,3-ジメチル-2-ブテニル等が挙げられる。代表的な直鎖状および分枝状アルキニルとしては、アセチレニル、プロピニル、1-ブチニル、2-ブチニル、1-ペンチニル、2-ペンチニルおよび3-メチル-1ブチニル等が挙げられる。
【０１６７】
本明細書に記載の化合物の文脈の範囲内において、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアルキル、複素環、単素環およびヘテロシクロアルキルは、他に指定される場合を除いて、本明細書に定義されているように、それぞれ非置換アルキルおよび置換アルキル、非置換アリールおよび置換アリール、非置換ヘテロアリールおよび置換ヘテロアリール、非置換アリールアルキルおよび置換アリールアルキル、非置換複素環および置換複素環、非置換単素環および置換単素環、非置換ヘテロシクロアルキルおよび置換ヘテロシクロアルキルを含むものと捉えられることが理解される。
【０１６８】
本明細書で使用される場合、アルキル、アリール、アリールアルキル、複素環、ヘテロアリールおよびヘテロシクロアルキルの文脈における「置換基」という用語は、アルキル、アリール、アリールアルキル、複素環、ヘテロアリールまたはヘテロシクロアルキル部分の少なくとも1つの水素原子が置換基で置き換えられていることを意味する。オキソ置換基(「=O」)の場合は、2個の水素原子が置き換えられている。本開示の文脈内で使用される「置換基」は、オキソ、ハロゲン、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、ハロアルキル、置換アルキル、ヘテロアルキル、アリール、置換アリール、アリールアルキル、置換アリールアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、置換ヘテロアリールアルキル、複素環、置換複素環、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、-NRaRb、-NRaC(=O)Rb、-NRaC(=O)NRaRb、-NRaC(=O)ORb、-NRaS(=O)2Rb、-ORa、-C(=O)Ra、-C(=O)ORa、-C(=O)NRaRb、-OCH2C(=O)NRaRb、-OC(=O)NRaRb、-SH、-SRa、-SORa、-S(=O)2NRaRb、-S(=O)2Ra、-SRaC(=O)NRaRb、-OS(=O)2Raおよび-S(=O)2ORa(-SO3Raとも記される)を含み、RaおよびRbは、同じかまたは異なり、独立して、水素、アルキル、ハロアルキル、置換アルキル、アルコキシ、アリール、置換アリール、アリールアルキル、置換アリールアルキル、アリールアルコキシ、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、置換ヘテロアリールアルキル、複素環、置換複素環、ヘテロシクロアルキルまたは置換ヘテロシクロアルキルである。上記RaおよびRbの定義は、明細書全体を通じてこれらの置換基のあらゆる使用に適用される。
【０１６９】
代表的な置換基としては、アルコキシ(すなわち、C1〜6アルコキシ、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシを含むアルキル-O-)、アリールオキシ(例えば、フェノキシ、クロロフェノキシ、トリルオキシ、メトキシフェノキシ、ベンジルオキシ、アルキルオキシカルボニルフェノキシ、アルキルオキシカルボニルオキシ、アシルオキシフェノキシ)、アシルオキシ(例えば、プロピオニルオキシ、ベンゾイルオキシ、アセトキシ)、カルバモイルオキシ、カルボキシ、メルカプト、アルキルチオ、アシルチオ、アリールチオ(例えば、フェニルチオ、クロロフェニルチオ、アルキルフェニルチオ、アルコキシフェニルチオ、ベンジルチオ、アルキルオキシカルボニル-フェニルチオ)、アミノ(例えば、アミノ、モノ-およびジ-C1〜C3アルキルアミノ、メチルフェニルアミノ、メチルベンジルアミノ、C1〜C3アルカニルアミド、アシルアミノ、カルバムアミド、ウレイド、グアニジノ、ニトロおよびシアノ)が挙げられる(ただし、それらに限定されない)。さらに、いずれの置換基も、それに結合した1〜5個のさらなる置換基を有していてよい。
【０１７０】
「アリール」は、フェニルもしくはナフチル(すなわちナフタレニル)(1-または2-ナフチル)またはアントラセニル(例えば2-アントラセニル)などの芳香族単素環式部分を指す。
【０１７１】
「アリールアルキル」(例えばフェニルアルキル)は、-CH2-フェニル、-CH=CH-フェニルおよび-C(CH3)=CH-フェニル等の、少なくとも1つのアルキル水素原子がアリール部分で置き換えられたアルキルを指す。
【０１７２】
「ヘテロアリール」は、単環式および二環系の両方を含めて、5から10員であり、窒素、酸素および硫黄から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を有し、少なくとも1個の炭素原子を含む芳香族複素環を指す。代表的なヘテロアリールは、フリル、ベンゾフラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、ピロール、インドリル、イソインドリル、アザインドリル、ピリジル、キノリニル(6-キノリニルおよび7-キノリニルを含む)、イソキノリニル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、ピラゾリル、イミダゾリル、ベンズイミダゾリル、チアゾリル、ベンゾチアゾリル、イソチアゾリル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、トリアジニル、シノリニル、フタラジニルおよびキナゾリニルである。
【０１７３】
「ヘテロアリールアルキル」は、-CH2ピリジニルおよび-CH2ピリミジニル等の、少なくとも1個のアルキル水素原子がヘテロアリール部分で置き換えられたアルキルを指す。
【０１７４】
「複素環」(本明細書では「複素環」とも称する)は、上記複素環のいずれかがベンゼン環に縮合された二環を含めて、飽和、不飽和または芳香族であり、窒素、酸素および硫黄から独立して選択される1〜4個のヘテロ原子を含み、窒素および硫黄ヘテロ原子が任意により酸化されていてよく、窒素ヘテロ原子が任意により四級化されていてよい4〜7員の単環式または7〜10員の二環式複素環を指す。複素環は、ヘテロ原子または炭素原子を介して結合されていてよい。複素環は、本明細書に定義されているヘテロアリールを含む。したがって、複素環は、以上に列記したヘテロアリールに加えて、モルホリニル、ピロリジノニル、ピロリジニル、ピペリジニル、ヒダントイニル、バレロラクタミル、オキシラニル、オキセタニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロピリジニル、テトラヒドロピリミジニル、テトラヒドロチオフェニル、テトラヒドロチオピラニル、テトラヒドロピリミジニル、テトラヒドロチオフェニルおよびテトラヒドロチオピラニル等を含む。
【０１７５】
任意により置換された複素環(ならびにヘテロアリール)の文脈で使用される「任意により置換された」という用語は、少なくとも1個の水素原子が置換基で置き換えられていることを指す。ケト置換基(「-C(=O)-」)の場合は、2個の水素原子が置き換えられている。置換されているときは、1つまたは複数の上記基が置換されている。本明細書の文脈の範囲内の「置換基」は、上記のものでもあり、ハロゲン、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、ハロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、複素環およびヘテロシクロアルキル、ならびに-NRaRb、-NRaC(=O)Rb、-NRaC(=O)NRaRb、-NRaC(=O)ORb、-NRaS(=O)2Rb、-ORa、-C(=O)Ra、-C(=O)ORa、-C(=O)NRaRb、-OCH2C(=O)NRaRb、-OC(=O)NRaRb、-SH、-SRa、-SORa、-S(=O)2NRaRb、-S(=O)2Ra、-OS(=O)2Raおよび-S(=O)2ORaを含む。加えて、上記置換基は、該置換基が置換アルキル、置換アリール、置換アリールアルキル、置換複素環または置換ヘテロシクロアルキルになるように、1つまたは複数の上記置換基でさらに置換されていてよい。この文脈におけるRaおよびRbは、同じかまたは異なり、独立して、水素、アルキル、ハロアルキル、置換アルキル、アルコキシ、アリール、置換アリール、アリールアルキル、置換アリールアルキル、複素環(ヘテロアリールを含む)、置換複素環(置換ヘテロアリールを含む)、ヘテロシクロアルキルまたは置換ヘテロシクロアルキルであってよい。
【０１７６】
「ヘテロシクロアルキル」は、-CH2モルホリニル、-CH2-CH2ピペリジニル、-CH2アゼピネイル、-CH2ピペラジネイル、-CH2ピラニル、-CH2フラニルおよび-CH2ピロリジニル等の、少なくとも1個のアルキル水素原子が複素環で置き換えられたアルキルを指す。
【０１７７】
「単環」(本明細書では「単環」とも称する)は、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタンおよびシクロヘキセン等の、3〜7個の炭素原子を含む飽和または不飽和(ただし芳香族でない)炭素環を指す。
【０１７８】
「ハロゲン」または「ハロ」は、フルオロ、クロロ、ブロモおよびヨードを指す。
【０１７９】
置換アルキルの一例である「ハロアルキル」は、トリフルオロメチル等の、少なくとも1個の水素原子がハロゲンで置き換えられたアルキルを指す。
【０１８０】
置換アリールの一例である「ハロアリール」は、4-フルオロフェニル等の、少なくとも1個の水素原子がハロゲンで置き換えられたアリールを指す。
【０１８１】
「アルコキシ」は、メトキシおよびエトキシ等の、酸素ブリッジ(すなわち-O-アルキル)を介して結合されたアルキル部分を指す。
【０１８２】
置換アルコキシの一例である「ハロアルコキシ」は、クロロメトキシなどの、少なくとも1個の水素原子がハロゲンで置き換えられたアルコキシ部分を指す。
【０１８３】
「アルコキシジイル」は、-O-CH2-O-、-O-CH2CH2-O-、-O-CH2CH2CH2-O-、-O-CH(CH3)CH2CH2-O-および-O-CH2C(CH3)2CH2-O-等など、2つの個別の酸素ブリッジ(すなわち-O-アルキル-O-)を介して結合されたアルキル部分を指す。
【０１８４】
「アルカンジイル」は、-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)CH2CH2-および-CH2C(CH3)2CH2-等などの、2個の水素原子が同じ炭素原子または異なる炭素原子から取られた二価アルキルを指す。
【０１８５】
「チオアルキル」は、メチルチオおよびエチルチオ等の、硫黄ブリッジ(すなわち-S-アルキル)を介して結合されたアルキル部分を指す。
【０１８６】
「アルキルアミノ」および「ジアルキルアミノ」は、メチルアミノ、エチルアミノ、ジメチルアミノおよびジエチルアミノ等の、窒素ブリッジ(すなわち-N-アルキル)を介して結合された1つまたは2つのアルキル成分を指す。
【０１８７】
「カルバメート」は、RaOC(=O)NRaRbである。
【０１８８】
「環式カルバメート」は、環の一部である任意のカルバメート部分を指す。
【０１８９】
「アミジル」は-NRaRbである。
【０１９０】
「ヒドロキシル」または「ヒドロキシ」は、-OH基を指す。
【０１９１】
「スルフィドリル」または「チオ」は、-SHである。
【０１９２】
「アミノ」は、-NH2基を指す。
【０１９３】
「ニトロ」は、-NO2基を指す。
【０１９４】
「イミノ」は、=NH基を指す。
【０１９５】
「チオキソ」は、=S基を指す。
【０１９６】
「シアノ」は、-C≡N基を指す。
【０１９７】
「スルホンアミド」は、-S(=O)2 NH2を指す。
【０１９８】
「イソシアネート」は、-N=C=O基を指す。
【０１９９】
「イソチオシアネート」は、-N=C=S基を指す。
【０２００】
「アジド」は、-N=N-=N-基を指す。
【０２０１】
「カルボキシ」は、-CO2H基(-C(=O)OHまたはCOOHでも示される)を指す。
【０２０２】
「ヒドラジド」は、-C(=O)NRa-NRaRb基を指す。
【０２０３】
「オキソ」は、=O基を指す。
【０２０４】
本明細書に記載の化合物を一般に遊離酸または遊離塩基として使用することができる。あるいは、該化合物を酸または塩基付加塩の形で使用することができる。遊離塩基アミノ化合物の酸付加塩を当該技術分野で良く知られる方法に従って調製することができ、有機酸および無機酸から形成することができる。好適な有機酸としては、マレイン酸、フマル酸、安息香酸、アスコルビン酸、コハク酸、メタンスルホン酸、酢酸、シュウ酸、プロピオン酸、酒石酸、サリチル酸、クエン酸、グルコン酸、乳酸、マンデル酸、桂皮酸、アスパラギン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、グリコール酸、グルタミン酸およびベンゼンスルホン酸が挙げられる(ただし、それらに限定されない)。好適な無機酸としては、塩化水素酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸および硝酸が挙げられる(ただし、それらに限定されない)。本明細書に記載の化合物の遊離酸化合物の塩基付加塩も当該技術分野で良く知られる方法によって調整することができ、有機塩基および無機塩基から形成することができる。好適な無機塩基としては、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガンおよびアルミニウム等ならびに置換アンモニウム塩などの有機塩基の塩酸塩または他の塩が挙げられる(ただし、それらに限定されない)。したがって、構造IおよびIIならびにそれらの部分構造ならびに任意およびすべての部分構造の化合物、ならびに本明細書に記載の具体的な化合物の「製薬上許容される塩」という用語は、任意およびすべての製薬上好適な塩の形を包含することが意図される。
【０２０５】
構造IおよびIIならびにそれらの部分構造の化合物は、アニオン種として示されることがある。例えば、該化合物は、スルホン酸(SO3-)アニオンとして示され得る。該化合物は、等モル比のカチオンと存在することを当業者なら認識するであろう。例えば、本明細書に記載の化合物は、完全にプロトン化した形、またはナトリウム、カリウム、アンモニウムなどの塩の形、または上記の任意の無機塩基との組合せで存在することができる。1つを超えるアニオン種が示されるときは、各アニオン種は、プロトン化された種または塩の種として独立して存在することができる。いくつかの具体的な実施形態において、本明細書に記載の化合物は、ナトリウム塩として存在する。
【０２０６】
本明細書に記載の構造Iおよびその部分構造ならびに構造IIおよびその部分構造の化合物のプロドラッグも考えられる。プロドラッグは、当該プロドラッグが被験体に投与されると、本明細書に記載の構造IもしくはIIまたはその部分構造の化合物をインビボで放出する任意の共有結合した担体である。プロドラッグは、一般には、慣例の手法またはインビボプロセスによって、変性が開裂されるようにして官能基を変性させて、親化合物を得ることによって調製される。プロドラッグは、例えば、ヒドロキシまたはアミン基が、被験体に投与されると開裂されてヒドロキシまたはアミン基を形成する任意の基に結合した場合の本明細書に記載の構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物ならびに構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物を含む。したがって、プロドラッグの代表例としては、本明細書に記載の構造IおよびIIならびにそれらの部分構造の化合物のアルコールおよびアミン官能基の酢酸塩、ギ酸塩および安息香酸塩誘導体が挙げられる(ただし、それらに限定されない)。さらに、カルボン酸(-COOH)の場合は、メチルエステルおよびエチルエステル等のエステルを採用することができる。プロドラッグの化学は、当業者にとって慣例的であり、当業者によって日常的に実践されている。
【０２０７】
プロドラッグは、典型的には、例えば血液での加水分解によって、インビボで迅速に変換されて、構造I(およびその部分構造)の親チアゾリジノン誘導体化合物または構造II(およびその部分構造)の親グリシンヒドラジド化合物を与える。プロドラッグ化合物は、哺乳類の生体において、溶解性、組織相溶性または遅延放出の利点をしばしばもたらす(例えば、Bundgard, H., Design of Prodrugs (1985)、pp. 7〜9、21〜24 (Elsevier, Amsterdam)参照)。プロドラッグの説明は、いずれも参照により本明細書に完全に組み込まれているHiguchi, T.,ら、「Pro-drugs as Novel Delivery Systems」、A.C.S. Symposium Series、第14版およびBioreversible Carriers in Drug Design、Edward B. Roche編、American Pharmaceutical Association and Pergamon Press、1987に示されている。
【０２０８】
立体異性体に関しては、構造Iおよびその部分構造ならびに構造IIおよびその部分構造の化合物は、1つまたは複数のキラル中心を有することができ、ラセミ体、ラセミ混合物を含む任意の異性体の形で、かつ個々の鏡像異性体またはジアステレオ異性体として存在することができる。加えて、特に他に指定する場合を除いて、オレフィン二重結合または幾何不斉の他の中心を含む構造Iおよびその部分構造ならびに構造IIおよびその部分構造の化合物は、EおよびZ幾何異性体(例えばシスまたはトランス)の両方を含む。したがって、オレフィン二重結合または幾何不斉の他の中心を有する当該構造において、波形の結合で示される結合または直線の結合で示される結合は、それぞれEおよびZ幾何異性体の両方が含まれることを示す。同様に、すべての可能な異性体、ならびにそれらのラセミおよび光学的に純粋な形、およびすべての互変異性体形も含まれることが意図される。互変異性体は、分子の1個の原子から同じ分子の別の原子への陽子の移動を指す。該化合物のすべての当該異性体形、ならびにそれらの混合物が含まれ、企図される。また、本明細書に記載の任意の化合物の結晶形の一部が多形体として存在することができ、それらも本開示に含まれ、企図される。加えて、該化合物のいくつかは、水または他の有機溶媒と溶媒和物を形成することができる。当該溶媒和物も同様に、本明細書に記載の化合物および組成物の範囲内に含められる。
【０２０９】
概して、本明細書に記載の反応に使用される化合物を、商業的に入手可能な化学物質および/または化学文献に記載されている化合物から出発して、当業者に知られている有機合成技術に従って製造することができる。「商業的に入手可能な化学物質」を、Acros Organics(ペンシルバニア州Pittsburgh)、Aldrich Chemical(ウィスコンシン州Milwaukee、Sigma Chemical and Flukaを含む)、Apin Chemicals Ltd.(英国Milton Park)、Avocado Research(英国Lancashire)、BDH Inc.(カナダToronto)、Bionet(英国Cornwall)、Chemservice Inc.(ペンシルバニア州West Chester)、Crescent Chemical Co.(ニューヨーク州Hauppauge)、Eastman Organic Chemicals、Eastman Kodak Company(ニューヨーク州Rochester)、Fisher Scientific Co.(ペンシルバニア州Pittsburgh)、Fisons Chemicals(英国Leicestershire)、Frontier Scientific(ユタ州Logan)、ICN Biomedicals, Inc.(カリフォルニア州Costa Mesa)、Key Organics(英国Cornwall)、Lancaster Synthesis(ニューハンプシャー州Windham)、Maybridge Chemical Co. Ltd.(英国Cornwall)、Parish Chemical Co.(ユタ州Orem)、Pfaltz & Bauer, Inc.(コネチカット州Waterbury)、Polyorganix(テキサス州Houston)、Pierce Chemical Co.(イリノイ州Rockford)、Riedel de Haen AG(ドイツHanover)、Spectrum Quality Product, Inc.(ニュージャージ州New Brunswick)、TCI America(オレゴン州Portland)、Trans World Chemicals, Inc.(メリーランド州Rockville)およびWako Chemicals USA, Inc.(バージニア州Richmond)を含む標準的な商業的供給源から得ることができる。
【０２１０】
当業者に知られている方法を、様々な参考書およびデータベースを介して確認することができる。本明細書に記載の構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物ならびに構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物の製造に有用な反応物質の合成を詳述し、または該製造を説明する記事への参照を提供する好適な参考書および論文としては、例えば、「Synthetic Organic Chemistry」、John Wiley & Sons, Inc.、New York;S. R. Sandlerら、「Organic Functional Group Preparations」、第2版、Academic Press、New York、1983;H. O. House、「Modern Synthetic Reactions」、第2版、W. A. Benjamin, Inc. Menlo Park、Calif. 1972;T. L. Gilchrist、「Heterocyclic Chemistry」、第2版John Wiley & Sons、New York、1992;J. March、「Advanced Organic Chemistry:Reactions、Mechanisms and Structure」、第4版、Wiley-Interscience、New York、1992が挙げられる。本明細書に記載の化合物の製造に有用な反応物質の合成を詳述し、または該製造を説明する記事への参照を提供するさらなる好適な参考書および論文としては、例えば、Fuhrhop, J. and Penzlin G.、「Organic Synthesis:Concepts, Methods, Starting Materials」、第2改訂増補版(1994)、John Wiley & Sons ISBN:3-527-29074-5;Hoffman, R.V.、「Organic Chemistry, An Intermediate Text」(1996)、Oxford University Press、ISBN 0-19-509618-5;Larock, R. C.、「Comprehensive Organic Transformations:A Guide to Functional Group Preparations」、第2版(1999)、Wiley-VCH、ISBN:0-471-19031-4;March, J.、「Advanced Organic Chemistry:Reactions, Mechanisms, and Structure」、第4版(1992)、John Wiley & Sons、ISBN:0-471-60180-2;Otera, J.(編集)、「Modern Carbonyl Chemistry」(2000) Wiley-VCH、ISBN:3-527-29871-1;Patai, S.  "Patai's 1992 Guide to the Chemistry of Functional Groups"  (1992) Interscience ISBN:0-471-93022-9;Quin, L.D.ら、"A Guide to Organophosphorus Chemistry"  (2000) Wiley-Interscience, ISBN:0-471-31824-8;Solomons, T. W. G.、「Organic Chemistry」、第7版(2000)、John Wiley & Sons、ISBN:0-471-19095-0;Stowell, J.C.、「Intermediate Organic Chemistry」第2版(1993)、Wiley-Interscience、ISBN:0-471-57456-2;「Industrial Organic Chemicals:Starting Materials and Intermediates:An Ullmann's Encyclopedia」(1999)、John Wiley & Sons、ISBN:3-527-29645-X、第8巻;「Organic Reactions」(1942〜2000)、John Wiley & Sons、55巻超;ならびに「Chemistry of Functional Groups」、John Wiley & Sons、73巻が挙げられる。
【０２１１】
特定の反応物質および類似反応物質を、たいていの公共図書館および大学図書館で利用可能である米国化学学会のChemical Abstract Serviceによって製造された既知の化学物質のインデックス、ならびにオンラインデータベースを通じて確認することもできる。既知であるが、カタログで商業的に入手できない化学物質を、標準的な化学物質供給会社(例えば以上に挙げられている会社)が特注合成サービスを提供する特注化学物質合成会社によって製造することができる。本明細書に記載の構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物ならびに構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物の医薬としての塩の製造および選択のための参考文献は、P. H. Stahl & C G. Wermuth、「Handbook of Pharmaceutical Salts」、Verlag Helvetica Chimica Acta、Zurich、2002である。
【０２１２】
構造IおよびIIの化合物の合成
構造Iおよび部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)ならびに本明細書に記載の具体的構造のチアゾリジノン化合物の合成を、本明細書(実施例1参照)に記載の一般的方法および当該技術分野における一般的方法によって実施することができる(例えば、Maら、J. Clin. Invest. 110、1651〜1658(2002);Sonawaneら、J. Pharm. Sci 94:134〜143 (2004);米国特許第7,235,573号参照;米国特許第5,326,770号および米国特許第6,380,186号も参照されたい)。構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)ならびに本明細書に記載の具体的構造のグリシンヒドラジド誘導体化合物の合成を本明細書に記載の方法および当該技術分野における方法で実施することができる(例えば、米国特許第7,414,037号、米国特許出願公開第2005/0239740号;Muanprasatら、J. Gen. Physiol. 124:125〜137(2004)参照)。
【０２１３】
本明細書に記載の方法および当該技術分野における方法において、中間体化合物の官能基を好適な保護基によって保護する必要があり得ることも当業者なら理解するであろう。当該官能基としては、ヒドロキシ、アミノ、メルカプトおよびカルボン酸が挙げられる。ヒドロキシのための好適な保護基としては、トリアルキルシリルまたはジアリールアルキルシリル(例えば、t-ブチルジメチルシリル、t-ブチルジフェニルシリルまたはトリメチルシリル)、テトラヒドロピラニルおよびベンジル等が挙げられる。アミノ、アミジノおよびグアニジノのための好適な保護基としては、t-ブトキシカルボニルおよびベンジルオキシカルボニル等が挙げられる。メルカプトのための好適な保護基としては、-C(O)-R(Rはアルキル、アリールまたはアラルキルである)、p-メトキシベンジルおよびトリチル等が挙げられる。カルボン酸のための好適な保護基としては、アルキル、アリールまたはアラルキルエステルが挙げられる。保護基を、当業者に良く知られており、本明細書に記載されている標準的な技術に従って付加または除去することができる。保護基の使用は、Theodora W. Greene、Peter G. M. Wuts、Protective Groups in Organic Synthesis(1999)、第3版、Wiley-Interscienceに詳述されている。保護基は、ワング樹脂などのポリマー樹脂または塩化2-クロロトリチル樹脂であってもよい。
【０２１４】
以下の反応スキームは、本明細書に記載の化合物を製造するための方法を例示する。当業者は、これらの化合物を同様の方法または当業者に知られている方法によって製造することが可能である。概して、出発成分をSigma-Aldrich(ミズーリ州St. Louis)などの供給源から入手するか、または当業者に知られている供給源に従って合成することができる(例えば、Smith and March、March's Advanced Organic Chemistry:Reactions、Mechanisms, and Structure、第5版(Wiley Interscience、New York)および本明細書に記載の他の文献参照)。さらに、本発明の化合物の様々な置換基(例えば、R1、R2、R3およびX1等)を、当業者に知られている方法に従って出発成分、中間体成分および/または最終製造物に結合させることができる。
【０２１５】
構造Iのチアゾリジノン化合物の合成
チアゾリジノン誘導体化合物の製造のための例示的反応スキームをスキーム1に示す。CFTRinh-172(化合物5)およびCFTRinh-172誘導体を合成するためのスキーム1の経路1が記載されている(例えば、Maら、J. Clin. Invest. 110、1651〜1658(2002);米国特許第7,235,573号;米国特許出願公開第US2008/0064666号);Sonawaneら、Biorg. Med. Chem. 16:8187-95(2008)参照)。
【化４０】
2011517674.tif 000053
【０２１６】
使用される試薬および条件は、本明細書により詳細に記載される(実施例1参照)。スキーム1に示される経路2によるチアゾリジノン中間体の合成では、一部のイソシアネートおよびイソチオシアネートが商業的に入手可能である。
【０２１７】
等モルの二硫化炭素を酢酸エチル中3-トリフルオロメチルアニリンおよびトリエチルアミンの氷冷溶液に一定時間にわたって添加する(スキーム1参照)。約1時間から24時間の一定時間撹拌した後、黄色のジチオカルバメートを濾過によって単離し、等モル量のブロモ酢酸水溶液と反応させる。一定時間(約1〜4時間)後、溶液を酸性化し、還流させ、得られた析出物をエタノールから結晶化させて、チアゾリジノン中間体を得る。中間体を質量および1H NMRによって確認することができる。
【０２１８】
スキーム1は、また、2-チアオキソ-4-チアゾリジノン環中間体3の合成に使用することができる代替的なイソチオシアネート経路(経路2)を示す。イソチオシアネート2を、対応するアミノ化合物1とチオホスゲンとの一段階反応によって調製し、トリエチルアミンの存在下でチオグリコール酸と反応させて、ジチオカルバメート中間体を得ることができる。中間体は、in situ酸性化および還流により、2-チオキシオキシ-4-チアゾリジノン3を生成する。経路2はワンポットである。この経路を、本明細書ではα-Me-172、化合物18と称する化合物などのオルト置換類似体を高収率で合成するために使用することができる。THFなどの好適な溶媒中イソチオシアネート2の溶液をチオグリコール酸およびトリエチルアミンの撹拌水溶液に滴加する。反応混合物を冷却する十分な条件下での一定時間(例えば30分)後、反応混合物を一定時間、例えば約1〜6時間にわたって室温で撹拌する。反応混合物を酸性化し、還流し、得られた析出物をエタノールから結晶化させて、チアゾリジノン中間体3を得る。
【０２１９】
商業的に入手できない場合は、イソチオシアネートおよびイソシアネート2を、既知の手順に従って、反応性アミノ化合物1とホスゲンまたはチオホスゲンとの反応によって調製することができる。
【０２２０】
テトラゾロ基を含む化合物については、テトラゾロ基の合成を当該技術分野で示されるように実施することができる(例えば、Rostovtsevら、Angew. Chem. Int.編、41:2596〜99(2002)参照)。
【０２２１】
チアゾリジノン誘導体化合物およびグリシンヒドラジド誘導体化合物の特徴づけおよび使用方法
構造Iおよび部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)ならびに本明細書に記載の具体的な構造のチアゾリジノン誘導体化合物、ならびに構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)ならびに本明細書に記載具体的な構造のグリシンヒドラジド誘導体化合物は、CFTR孔またはチャネルを封鎖または妨害し、細胞の外側細胞膜に位置するCFTRによるイオン輸送を阻害することができる(例えば、塩化物イオン(Cl-)輸送を阻害する(塩化物イオンコンダクタンスの阻害とも称する))。
【０２２２】
また、CFTRによるイオン輸送を阻害する方法であって、外膜にCFTRを有する細胞と、本明細書に記載の化合物のいずれか1つとを接触させて、CFTRおよび1つまたは複数の化合物が相互作用することを可能にするステップを含む方法が本明細書に提供される。本明細書に記載されているように、チアゾリドン化合物とグリシンヒドラジド化合物の相互作用は、CFTRへの結合による塩化物イオン輸送の阻害をもたらす。
【０２２３】
一部の実施形態において、これらの方法を、例えば、組織、体液もしくは培養適応細胞系または以下に詳細に記載される他の生物源から得られた細胞を含む本明細書に記載の生物試料を使用するなどして、インビトロで実施することができる。接触ステップは、結合、混合、またはCFTR活性に対する化合物の影響を本明細書に記載の方法に従って測定し、当該技術分野で慣例的に実践することができるように、化合物と細胞が相互作用することを可能にする、当業者に良く知られている何らかの方法を指す。CFTRによるイオン輸送を阻害するための本明細書に記載の方法は、CFTRと化合物が相互作用することを可能にする十分な条件下で、十分な時間にわたって実施されるものと理解される。構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物ならびに構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物を、インビトロで単離細胞を用いて実施される、CFTRによるイオン輸送を阻害する当該方法によって識別および/または特徴づけすることができる。特定のアッセイのための条件は、温度、緩衝剤(塩、カチオン、培地を含む)、ならびに当業者が熟知し、かつ/または容易に測定できる、細胞および化合物の保全性を維持する他の構成要素を含む。本明細書に記載のインビトロ方法およびインビボ方法を実施する際に適切な対象を設計し、含めることができることも当業者なら容易に理解するであろう。
【０２２４】
特定の理論に縛られることを望まないが、分泌性上皮において、経上皮ナトリウムおよび水分泌を二次的に誘導する細胞頂端膜を介する一次的な塩化物排出により液体分泌が生じる(例えば、Barrettら、Annu. Rev. Physiol. 62:535〜72(2000)参照)。腎細胞において、内腔液の蓄積は、直接的には嚢胞内腔への正味の水流入によって、間接的には嚢胞壁上皮細胞を伸長させてそれらの分化および薄化を促進させることによって進行性嚢胞膨張を引き起こす(Yeら、N. Engl. J. Med. 329:310〜13(1993);Sullivanら、Physiol. Rev. 78:1165〜91(1998);Tannerら、J. Am. Soc. Nephrol. 6:1230〜41(1995))。CFTR阻害は、頂端塩化物排出ステップで液体分泌に干渉する。
【０２２５】
治療上の利点を達成するための有効な濃度を決定することなどの、化合物を特徴づけるための方法を、本明細書に記載されており、当業者によって日常的に実践される技術および手順を用いて実施することができる。例示的な方法としては、CFTR阻害の蛍光細胞ベースのアッセイ(例えば、Galiettaら、J. Physiol. 281:C1734〜C1742(2001)参照)、短絡頂端塩化物イオン電流測定およびパッチ-クランプ分析(例えば、Muanprasatら、J. Gen. Physiol. 124:125〜37(2004);Maら、J. Clin. Invest. 110:1651〜58(2002)参照;例えば、Carmeliet, Verh. K. Acad. Geneeskd. Belg. 55:5〜26(1993);Hamillら、Pflugers Arch.391:85〜100(1981)も参照されたい)が挙げられるが、それらに限定されない。チアゾリジノンおよびグリシンヒドラジド化合物を動物モデル、例えば、コレラの閉鎖腸ループモデル、コレラの吸引マウスモデルおよび胃腸管のインビボ画像(例えば、Takedaら、Infect. Immun. 19:752〜54(1978);例えば、Spiraら、Infect. Immun. 32:739〜747(1981)も参照されたい)。Yangら、J. Am. Soc. Nephrol. 19:1300〜1310(2008)も参照されたい。
【０２２６】
本明細書に記載されているものを含むチアゾリジノン誘導体化合物またはグリシン誘導体化合物を特徴づけ、嚢胞拡大を抑制、阻害もしくは防止し、かつ/または嚢胞形成を防止もしくは阻害する化合物であって、それ故PKDを有する被験体またはPKDを発生する危険性がある被験体を治療するのに有用である化合物の効果を測定するのに使用することができる方法は、当該技術分野および本明細書に示される方法を含む。例えば、化合物が嚢胞形成または拡大を阻害するかどうかを判断するための細胞培養モデルは、PKDのMDCK細胞(マディンダービーイヌ腎上皮細胞)モデルを含む(Liら、Kidney Int 66:1926〜1938(2004)参照;例えば、Neufeldら、Kidney Int. 41:1222〜36(1992);Mangoo-Karimら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:6007〜6011(1989);Mangoo-Karimら、FASEB J. 3:2629〜32(1989);Granthamら、Trans. Assoc. Am. Physic. 102:158〜62(1989);Mohamedら、Biochem J 322:259〜265 (1997)も参照されたい)。例えば、Murciaら、Kidney Int. 55:1187-97 (1999);Igarishiら、J. Am. Soc. Nephrol. 13:2384-88 (2002)も参照されたい)。したがって、嚢胞拡大を阻害し、インビトロ細胞培養モデルにおける嚢胞形成を防止もしくは阻害する化合物の能力を測定することによって構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物ならびに構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物を識別または特徴づけするための方法が本明細書に提供される。
【０２２７】
細胞生存率(例えば、当該技術分野で日常的に実践されている多くの細胞染色法および顕微鏡法のいずれか1つによる)、細胞増殖(例えば、ヌクレオチド類似体の取込みレベルの測定、および細胞分裂を測定するための他の方法による)および/または当該技術分野で知られており、本明細書に記載されているいくつかの技術および方法のいずれか1つを使用することによるアポトーシスを評価することによって、化合物は細胞毒性がないことを判断するための方法および技術にMDCK細胞株を使用することもできる。
【０２２８】
嚢胞拡大もしくは膨張を阻害し、かつ/または嚢胞形成を阻害もしくは防止する本明細書に記載の化合物の能力を測定または定量化するための他の方法は、当該技術分野で実践され、本明細書に記載されている胎性腎器官培養モデルを含む(例えば、Magenheimerら、J. Am Soc. Nephrol. 17:3424〜37(2006);Steenhardら、J. Am. Soc. Nephrol. 16:1623〜1631 (2005)参照)。当該胎性腎培養モデルにおいて、腎組織の器官型成長および分化を、ホルモンの循環および糸状体濾過による効果または影響の不在下で規定の培地にて監視することができる(Magenheimerら、前出;Guptaら、Kidney Int. 63:365〜376(2003))。後腎器官培養において、早期マウス腎管は、cAMPに応答してCFTR依存メカニズムにより液体を分泌する固有の能力を有する(Magenheimerら、前出)。
【０２２９】
当業者は、動物モデルを使用して、本明細書に記載されているものを含むチアゾリジノン誘導体化合物またはグリシン誘導体化合物を特徴づけ、嚢胞拡大を抑制、阻害または防止し、かつ/または嚢胞形成を防止または阻害するための化合物の効果を測定し、PKDを有する被験体またはPKDを発生する危険性がある被験体を治療するための当該化合物の有用性を測定することもできる。例として、C57BL/6バックグラウンドのPkd1floxマウスおよびKsp-Cre形質転換マウスを、記載され、当該技術分野で実践されているように作製することができる(例えば、Shibazakiら、J. Am. Soc. Nephrol. 13:10〜11(2004)(要約);Shaoら、J. Am. Soc. Nephrol. 13:1837〜46(2002)参照)。Ksp-Creマウスは、Ksp-カドヘリン促進因子の制御下でCreリコンビナーゼを発現する(例えば、Shaoら、前出)。Pkd1flox/-マウス;Ksp-Creマウスは、Pkd1flox/floxマウスとPkd1+/-;Ksp-Creマウスを交雑育種することによって作製することができる。後腎および腎切片における嚢胞サイズおよび成長の定量、組織および細胞の組織分析、ならびに腎不全および死亡の遅延または防止によって試験化合物の効果を測定することができる(例えば、Shibazakiら、前出)。
【０２３０】
本明細書に記載されているように、構造Iおよび部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)ならびに本明細書に記載の具体的構造のチアゾリジノン誘導体化合物、ならびに構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)ならびに本明細書に記載の具体的構造のグリシンヒドラジド誘導体化合物は、細胞においてCFTR活性を阻害(すなわち、CFTRチャネルまたは孔における塩化物イオンの輸送を統計的または生物学的に有意に阻害、抑制、低減、阻止する)ことが可能であり、CFTR活性の異常増大に起因または関連する疾患、障害および状態を治療するのに使用され得る。したがって、CFTRによるイオン輸送を阻害する方法であって、細胞の外膜にCFTRを含む細胞(例えば、胃腸細胞)(すなわち、CFTRを発現し、細胞膜においてCFTRにより形成されたチャネルまたは孔を有する細胞)と、本明細書に記載の構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物ならびに構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物とを、CFTRと化合物が相互作用する十分な条件下で、十分な時間にわたって接触させるステップを含む方法が本明細書に提供される。
【０２３１】
一部の実施形態において、細胞は、インビトロアッセイで接触され、細胞を被験体または生物試料から得ることができる。生物試料は、(それから血清または血漿を調整し、細胞を単離することができる)血液試料、生検材料、体液(例えば、肺洗浄液、腹水、粘膜洗浄液、滑液)、骨髄、リンパ節、組織移植片、器官培養物、または被験体もしくは生物源からの他の組織もしくは細胞調製物であってよい。サンプルは、さらに、形態学的保全性または物理的状態が、例えば、切開、解離、可溶化、分割、均質化、生化学もしくは化学的抽出、粉砕、凍結乾燥、音波処理、または被験体もしくは生物源に由来する試料を処理する他の手段によって破壊された組織または細胞調製物を指すことができる。被験体または生物源は、ヒトもしくは非ヒトの動物、一次細胞培養物(例えば、免疫細胞、ウイルス感染細胞)、または染色体統合もしくはエピソーム組換え核酸配列を含むことができる遺伝子操作細胞系、固定もしくは不死細胞系、体細胞雑種細胞系、分化もしくは分化性細胞系および形質転換細胞系等を含むが、それらに限定されない培養適応細胞系であってよい。
【０２３２】
本明細書に記載されているように、構造I(その部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物ならびに構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物はCFTR阻害剤であり、CFTRに媒介された条件または対応づけられる条件、すなわちイオン輸送におけるCFTR活性などのCFTRの活性に起因する任意の状態、障害または疾患の治療に有用である。当該状態、障害および疾患は、CFTR活性の阻害、例えばCFTRイオン輸送の阻害による治療に適する。
【０２３３】
一実施形態において、構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物ならびに構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジン化合物は、腸分泌の異常増大、特に分泌性下痢を含む腸分泌の急性異常増大に対応づけられる状態の治療に使用される。構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物ならびに構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物を使用する治療に適する下痢は、限定することなく、コレラ毒素(コレラ菌)、大腸菌(特に腸内毒素原性(ETEC))、赤痢菌、サルモネラ、カムピロバクター、クロストリジウム・ディフィシル、寄生虫(例えば、ギアルジア、赤痢アメーバ、クリプトスポリジオシス、シクロスポラ)または下痢ウイルス(例えばロタウイルス)を含む様々な病原体または物質への曝露に起因し得る。CFTRによって媒介される腸分泌の増加に起因する分泌性下痢は、食中毒、コレラ毒素、大腸菌毒素、サルモネラ毒素、カンピロバクター毒素または赤痢菌毒素などの腸毒素を含む毒素への曝露に伴う障害または続発症であってもよい。
【０２３４】
本明細書に記載の構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物ならびに構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物の1種または複数を投与することによって治療することができる他の分泌性下痢としては、AIDSに伴う下痢またはAIDSの続発症である下痢、プロテアーゼ阻害剤などの抗AIDS薬の効果に関連する状態である下痢、化学治療化合物の投与、潰瘍性大腸炎、炎症性腸疾患(IBD)、クローン病および憩室症等の炎症性胃腸障害に関連する状態である下痢が挙げられる。腸炎症は、腸塩輸送の3つの主要媒介物質の発現を媒介し、経上皮Cl-分泌を増加させ、上皮NaCl吸収を阻害することによって潰瘍性大腸炎における下痢に寄与し得る(例えばLohiら、Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 283:G567〜75(2002)を参照)。
【０２３５】
したがって、構造Iおよび部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)ならびに本明細書に記載の具体的構造のチアゾリジノン誘導体化合物ならびに構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)ならびに本明細書に記載の具体的構造のグリシンヒドラジド誘導体化合物の1種または複数を、CFTRイオン輸送を阻害することで腸液分泌を低下させるのに有効な量で投与することができる。当該実施形態において、該化合物の少なくとも1種または複数は、一般に、胃腸管の粘膜表面(例えば、腸経路、例えば、経口、腸内および直腸等による)、または経口または鼻腔(または例えば鼻内、頬および舌下等)の粘膜表面に投与される。
【０２３６】
嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)によるイオン輸送の異常増大に伴うものであり、CFTRによるイオン輸送を阻害することによって治療可能な疾患または障害を治療するための方法であって、本明細書に記載の構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物ならびに構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物のいずれか1種(または複数)を被験体に投与するステップを含み、CFTRによるイオン輸送(特に塩化物イオン輸送)が阻害される方法が本明細書に提供される。
【０２３７】
本明細書に提供される他の実施形態は、CFTRによるイオン輸送(例えば塩化物イオン輸送)を阻害することによって治療可能な本明細書に記載の疾患または障害のいずれか1つを治療するための構造Iおよび部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)ならびに本明細書に記載の具体的構造のチアゾリジノン誘導体化合物ならびに構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)ならびに本明細書に記載の具体的構造のグリシンヒドラジド誘導体化合物の少なくとも1つの使用を含む。一実施形態において、CFTRによるイオン輸送(例えば塩化イオン輸送)を阻害することよって治療可能な本明細書に記載の疾患または障害のいずれか1つを治療するための医薬品の製造のための使用が提供される。
【０２３８】
本明細書に記載の治療を必要とする被験体は、ヒトおよび非ヒト動物を含む。治療することができる非ヒト動物としては、哺乳動物、例えば、非ヒト霊長類(例えば、サル、チンパンジーおよびゴリラ等)、齧歯類(例えば、ラット、マウス、アレチネズミ、ハムスター、ケナガイタチ、ウサギ)、ウサギ目、ブタ(例えば、ブタ、小ブタ)、ウマ、イヌ、ネコ、ウシならびに他の家庭用動物、家畜および動物園用動物が挙げられる。
【０２３９】
医薬組成物
また、構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物および/または構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物の1種または複数を含む医薬組成物が提供される。本明細書に記載の化合物を、分泌性下痢などの腸液分泌の増加によって表される疾患または障害の予防的治療を含む治療に使用するための医薬組成物に調合することができる。他の実施形態において、本明細書に記載の化合物を、常染色体優性PKD(ADPKD)および常染色体劣性PKD(ARPKD)を含む多発性嚢胞腎(PKD)の予防的治療を含む治療に使用するための医薬組成物に調合することができる。
【０２４０】
医薬剤形において、構造Iおよび部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)ならびに本明細書に記載の具体的な構造のチアゾリジノン誘導体化合物ならびに構造IIならびに部分構造II(A)およびII(B)ならびに本明細書に記載の具体的構造を塩などの製薬上許容される誘導体の形で投与することができ、あるいはそれらを単独で、または他の医薬活性化合物との適切な結合体ならびに組合せで使用することもできる。本明細書に記載の方法および賦形剤は、単に例示的なものであり、いかなる場合も限定的なものではない。
【０２４１】
特に興味深い一実施形態において、構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物および/または構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物が、液体分泌を低下させるために、被験体の胃腸管に送達される。本実施形態の好適な製剤は、胃腸表面、特に腸管表面への化合物の送達を可能にする任意の製剤を含む。
【０２４２】
一般には、実験モデルおよび/または臨床試験を使用して、最適な投与量を決定することができる。最適な投与量は、被験体の体質量、体重または血液容量に左右され得る。概して、投与物に存在する本明細書に記載の構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物および/または構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物の量は、宿主の体重1kg当たり約0.01μgから約1000μgの範囲である。通常、有効な治療を提供する十分な最小投与量の使用が好適である。一般に、治療または予防されている状態に好適であり、当業者に熟知され、本明細書に記載されているアッセイを使用して被験体の治療効果を監視することができる。尿における化合物の量を測定することによって、被験体に投与される化合物の量を監視することができる。化合物を検出するために当該技術分野で実践されている任意の方法を使用して、治療過程における化合物の量を測定することができる。
【０２４３】
腸液分泌、毒素誘発下痢などの分泌性下痢、あるいは腸病原性感染、旅行者下痢、潰瘍性下痢、過敏性腸症候群(IBS)、AIDS、化学療法および本明細書に記載の他の疾患もしくは状態に伴う分泌性下痢またはそれらの続発症を含むが、それらに限定されない異常CFTR機能に伴う疾患または障害を治療するための組成物の投与量を、医療技術分野の当業者が理解するパラメータに従って決定することができる。したがって、適切な投与量は、被験体の状態、すなわち疾患の段階、全般的な健康状態、ならびに年齢、性別および体重、ならびに医療技術分野の当業者が考慮する他の要因に左右され得る。同様に、PKDを治療するための本明細書に記載のチアゾリジノン誘導体化合物および/またはグリシンヒドラジド誘導体化合物の少なくとも1つに含まれる組成物の投与量は、被験体の状態、すなわち疾患の段階、腎機能、嚢胞拡大によって引き起こされる症状の重度、全般的な健康状態、ならびに年齢、性別および体重、ならびに医療技術分野の当業者にとって自明の他の要因に左右され得る。
【０２４４】
医療技術分野の当業者が決定する治療すべき疾患または障害に適切な方法で医薬組成物を投与することができる。適切な投与量ならびに投与の好適な継続時間および頻度は、患者の状態、患者の疾患のタイプおよび重度、活性成分の具体的な形および投与方法などの要因によって決定づけられることになる。概して、適切な投与量(有効投与量)および治療法は、治療および/または予防上の利点(例えば、より高頻度の完全または部分的鎮静、または疾患のない状態および/または全体的な生存期間の長期化、または症状重度の軽減などの臨床成果の向上)をもたらす十分な量で組成物を提供する。腸液分泌の異常増大について被験者を治療するときは、脱水および/または電解質不均衡の量に対する臨床評価を実施して、化合物の効果のレベル、および投与量または(投与頻度もしくは投与経路などの)他の投与パラメータを調整すべきかどうかを判断することができる。
【０２４５】
多発性嚢胞腎(PKD)(またはPCKD)および多発性嚢胞腎疾患は、区別なく使用され、拡大した腎臓全体に分布した多数の嚢胞によって特徴づけられる一群の障害を指す。結果としての嚢胞の発生は、腎機能の低下をもたらし、究極的に腎不全を引き起こし得る。PDKは、根底の病因または原因にかかわらず、すべての発生段階における常染色体優性多発性嚢胞腎(ADPKD)および常染色体劣性多発性嚢胞腎(ARPKD)を含む。PKDに対する治療の効果を、例えば、標準的な測定による腎機能の監視、ならびに腎嚢胞の形態および容量を評価し、残留腎実質組織の量を推定するのに有用である、超音波、コンピュータ断層撮影(CT)または磁気共鳴画像を用いて実施される放射線検査を含む、医療技術分野で実践されているいくつかの方法の1種または複数によって監視することができる。
【０２４６】
PKDまたは関連疾患もしくは状態を治療するための本明細書に記載の化合物のいずれか1つの効果を評価・監視するために、臨床技術分野の当業者が習熟しているいくつかの臨床アッセイ法の1種または複数を実践することができる。例えば、尿素クリアランス試験と呼ばれる臨床的方法を実施することができる。血流における尿素の量を測定することができるように、化合物が投与されている被験体から血液試料を得る。加えて、第1の尿試料を被験体から回収し、少なくとも1時間後、第2の尿試料を回収する。尿において定量された尿素の量は、腎臓によって尿へと濾過またはクリアされた尿素の量である。別の臨床アッセイ法は、尿重量オスモル濃度(すなわち尿における溶解溶質粒子の量)を測定する。腎臓が、重量オスモル濃度試験時に、液体吸収量の低下に応答して尿を濃縮できないこと、または液体吸収量の増加に応答して尿を希釈できないことは、腎臓機能の低下を示し得る。
【０２４７】
尿素は、タンパク質代謝の副産物であり、肝臓で形成される。次いで、尿素は、腎臓によって血液から濾過され、尿に排泄される。BUN(血液尿素窒素)試験は、尿素に含まれる窒素の量を測定する。高いBUN値は、腎機能不全を示し得るが、血液尿素窒素はタンパク質吸収量および肝機能にも影響されるため、試験は、通常、腎機能のより特異的な指標であると考えられる血液クレアチンの測定と並行して実施される。クレアチニンおよび尿素の低いクリアランス値は、これらの廃棄物を血液から濾過し、それらを尿に排泄する腎臓の能力の低下を示す。クリアランス値が低下すると、クレアチンおよび尿素窒素の血液値が低下する。BUNより特異的かつ高感度の腎疾患の指標である血液クレアチンの異常な上昇は、腎機能低下の特徴である。
【０２４８】
「治療する」および「治療」という用語は、目的が望ましくない生理的変化または障害を防止または緩慢化または抑制(軽減)すること、あるいは当該障害の拡大または重症化を防止または緩慢化または抑制(軽減)することである、治療および予防または防止手段の両方を指す。本明細書に記載されているように、有益なまたは所望の臨床結果としては、検知可能であるか、または検知可能でないかにかかわらず、症状の緩和、疾患の程度の減少、疾患の状態の安定化(すなわち悪化させないこと)、疾患進行の遅延または緩慢化、疾患状態の改善または緩和および(部分的または全面的)鎮静が挙げられるが、それらに限定されない。「治療は」、また、被験体が治療を受けない場合の推定生存期間と比較した平均持続生存期間を指すこともできる。治療を必要とする被験体は、該状態または障害を既に有する被験体、ならびに該状態または障害を有する傾向がある、もしくはそれを発生させる危険性がある被験体、ならびに該状態または障害を防止しなければならない被験体を含む。
【０２４９】
医薬組成物は、生理的に許容される賦形剤(製薬上許容される、または好適な賦形剤または担体)(すなわち、活性成分の活性に干渉しない無毒性物質)をさらに含む無菌水溶液または非水溶液、懸濁液またはエマルジョンであってよい。当該組成物は、個体、液体または気体(エアロゾル)の形であってよい。あるいは、本明細書に記載の組成物を凍結乾燥物として調合することができ、または化合物を、当該技術分野で知られている技術を使用してリポソーム内に封入することができる。医薬組成物は、生物学的に活性または不活性であってよい他の成分を含むこともできる。当該成分としては、緩衝剤(例えば、中性緩衝食塩水またはリン酸緩衝食塩水)、炭水化物(例えば、グルコース、マンノース、スクロースまたはデキストラン)、マンニトール、タンパク質、ポリペプチドまたはグリシンなどのアミノ酸、抗酸化剤、EDTAもしくはグルタチオンなどのキレート化剤、安定剤、染料、香料、ならびに懸濁剤および/または防腐剤が挙げられるが、それに限定されない。
【０２５０】
医薬組成物に使用される当業者に既知の任意の好適な賦形剤または担体を、本明細書に記載の組成物に採用することができる。治療用途の賦形剤は良く知られており、例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy (Gennaro, 21st Ed. Mack Pub. Co., Easton, PA (2005))に記載されている。概して、賦形剤のタイプは、投与方式に基づいて選択される。例えば、局所、経口、鼻、鞘内、直腸、膣内、眼内、結膜下、舌下、または皮下、静脈内、筋肉内、胸骨内、空洞内、耳道内もしくは尿道内注射もしくは注入を含む非経口投与を含む任意の適切な投与方式に応じて医薬組成物を調合することができる。非経口投与では、担体は、好ましくは、水、食塩水、アルコール、脂肪、蝋または緩衝液を含む。経口投与では、上記賦形剤、あるいはマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、ナトリウムサッカリン、タルカム、セルロース、カオリン、グリセリン、デンプンデキストリン、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロース、グルコース、スクロースおよび/または炭酸マグネシウムなどの固体賦形剤または担体を採用することができる。
【０２５１】
(例えば、経口投与または注射による送達のための)医薬組成物は、液体の形であってよい。液体医薬組成物は、例えば、注射用水などの無菌希釈剤、食塩水溶液、好ましくは生理食塩水、リンゲル液、等張塩化ナトリウム、溶媒または懸濁媒体として機能することができる不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールまたは他の溶媒;抗菌剤;抗酸化剤;キレート化剤;塩化ナトリウムもしくはデキストロースなどの張度調整のための緩衝剤および薬剤の1種または複数を含むことができる。非経口製剤を、ガラスまたはプラスチックで構成されたアンプル、使い捨てシリンジまたは多投与バイアルに封入することができる。生理食塩水の使用が好適であり、注射可能医薬組成物は、好ましくは無菌である。
【０２５２】
本明細書に記載の構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物および/または構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物のいずれか1つを含む組成物を持続放出または緩慢放出に向けて調合することができる。一般には、周知の技術を使用して当該組成物を調製し、例えば、経口、直腸もしくは皮下移植によって、または所望の目標部位における移植によって投与することができる。持続放出製剤は、担体マトリックスに分散された化合物および/または速度制御膜に囲まれたレザバー内に含まれる化合物を含むことができる。当該製剤内で使用される賦形剤は、生体適合性を有し、生分解性をも有し得る。好ましくは、該製剤は、比較的一定のレベルで活性成分を放出させる。持続放出製剤内に含まれる活性化合物の量は、移植の部位、放出の速度および推定継続時間、ならびに治療または予防すべき状態の性質に左右される。
【０２５３】
経口製剤では、本明細書に記載の構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物および/または構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物を単独で使用するか、または錠剤、粉剤、顆粒剤またはカプセル剤を製造するための適切な添加剤、例えば、ラクトース、マンニトール、トウモロコシデンプンもしくはジャガイモデンプンなどの従来の添加剤;デンプン、ゼラチン、グルコースもしくはベータ-ラクトースなどの天然糖、トウモロコシ甘味料、アカシア、トラガカントなどの天然もしくは合成ゴム、またはアルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、蝋、結晶性セルロース、セルロース誘導体およびアカシアなどの結着剤;トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプンもしくはナトリウムカルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、寒天、ベントナイトまたはキサンタンゴムなどの崩壊剤;タルク、オレイン酸ナトリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウムまたは塩化ナトリウムなどの潤滑剤;ならびに所望される場合は希釈剤、緩衝剤、加湿剤、防腐剤、着色剤および香料と併用することができる。該化合物を、緩衝剤を用いて調合して、低pHの胃内環境および/または腸溶コーティングから化合物を保護することができる。構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物および/または構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物を、例えば液体、固体もしくは半固体製剤にて香料を用いて、かつ/または腸溶コーティングを用いて経口送達のために調合することができる。
【０２５４】
ラクトース、デンプン、セルロース誘導体、ステアリン酸マグネシウムおよびステアリン酸等などの粉末状担体とともに活性化合物を含むことができるゼラチンカプセル剤として経口製剤を提供することができる。同様の担体および希釈剤を使用して圧縮錠剤を製造することができる。錠剤およびカプセル剤を、一定時間にわたる活性成分の連続的放出を可能にする持続放出製造物として製造することができる。圧縮製剤を糖コーティングまたは膜コーティングして、不快な味をマスクするとともに、錠剤を雰囲気から保護するか、または胃腸管における選択的崩壊のために腸溶コーティングすることができる。経口投与のための液体剤形は、被験者による化合物の許容を向上させるための着色剤および/または香料を含むことができる。
【０２５５】
本明細書に記載の構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物ならびに構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物を、乳化性塩基または水溶性塩基などの様々な塩基と混合することによって坐薬にすることができる。本明細書に記載の化合物を、坐薬を介して直腸投与することができる。坐薬は、体温で溶融するが、室温で固化するココアバター、カルボワックスおよびポリエチレングリコールなどの媒体を含むことができる。
【０２５６】
本明細書に記載の構造I(その部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物ならびに構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物を、吸入を介して投与されるエアロゾル製剤に使用することができる。該化合物を、ジクロロジフルオロメタン、プロパンおよび窒素などの加圧された、許容される推進剤に調合することができる。
【０２５７】
本明細書に記載の構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物および/または構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物の1種または複数を(経皮投与によって)局所投与することができる。局所製剤は、経皮貼付剤、軟膏剤、ペースト剤、ローション剤、クリーム剤およびゲル剤の形であってよい。典型的な製剤は、浸透剤、増粘剤、希釈剤、乳化剤、分散助剤または結着剤の1種または複数を含むことができる。構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物および/または構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物を経皮送達に向けて調合する場合は、化合物を、浸透エンハンサーと調合するか、または浸透エンハンサーと使用するために調合することができる。化学的浸透エンハンサーおよび物理的浸透エンハンサーを含む浸透エンハンサーは、皮膚を通じての化合物の送達を容易にし、区別なく「透過エンハンサー」と称することもできる。物理的浸透エンハンサーは、例えば、イオン泳動などの電気泳動技術および超音波の使用(または「フォノフォレシス」)等を含む。化学的浸透エンハンサーは、皮膚、特に角質層の透過性を向上させて、皮膚を通じての薬物の浸透を増強させる、化合物投与の前、化合物投与と同時に、またはその直後に投与される薬剤である。さらなる化学的および物理的浸透エンハンサーは、例えば、Transdermal Delivery of Drugs, A. F. Kydonieus (ED) 1987 CRL Press;Percutaneous Penetration Enhancers編、Smithら(CRC Press, 1995);Lenneruasら、J. Pharm. Pharmacol. 2002;54(4):499〜508;Karandeら、Pharm. Res. 2002;19(5):655〜60;Vaddiら、Int. J. Pharm. 2002 July;91(7):1639〜51;Venturaら、J. Drug Target 2001;9(5):379〜93;Shokriら、Int. J. Pharm. 2001;228(l〜2):99〜107;Suzukiら、Biol. Pharm. Bull. 2001;24(6):698〜700;Albertiら、J. Control Release 2001;71(3):319〜27;Goldsteinら、Urology 2001;57(2):301〜5;Kiijavainenら、Eur. J. Pharm. Sci. 2000;10(2):97〜102;およびTenjarlaら、Int. J. Pharm. 1999;192(2):147〜58に記載されている。
【０２５８】
構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物または構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジト化合物を化学的浸透エンハンサーと調合する場合は、化学的浸透エンハンサーは、化合物との相溶性について選択され、例えば、全身循環に対する化合物の送達のために、被験体の皮膚を通じての化合物の送達を容易にする十分な量で存在する。構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物および/または構造II(その部分構造) のグリシンヒドラジド化合物を薬物送達貼付剤、例えば、経粘膜または経皮貼付剤で提供することができ、浸透エンハンサーと調合することができる。貼付剤は、一般に、化合物および他の製剤成分に対して不透過性である裏打層、化合物の制御放出であってよい持続放出を可能にする、裏打層の一方の側と接触するマトリックス、および裏打層のマトリックスと同じ側に存在する接着剤層を含む。マトリックスは、投与経路に好適になるように選択され、例えば、ポリマーまたはヒドロゲルマトリックスであり得る。
【０２５９】
本明細書に記載の方法に使用する場合は、本明細書に記載の構造I(その部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物および/または構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物の1種または複数を、他のCFTR阻害剤および化合物、または腸塩化物チャネルを遮断する薬剤および化合物を含む、他の医薬活性剤または化合物と調合することができる。同様に、本明細書に記載の構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物および/または構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジン化合物を、他のCFTR阻害剤および化合物、またはPKDを治療するために被験体に投与される他の薬剤および化合物を含む、他の医薬活性剤または化合物と調合することができる。
【０２６０】
通常は経口または注射可能投与物の本明細書に記載の構造I(およびその部分構造)のチアゾリジノン誘導体化合物および/または構造II(およびその部分構造)のグリシンヒドラジド化合物の単位投与物を含むキットが提供される。当該キットにおいて、単位投与物を含む容器に加えて、対象となる病的状態を治療する際の薬物の使用および付随する利点を説明する情報パッケージ挿入紙が存在することになる。
【０２６１】
また、構造Iおよび部分構造I(A)、I(A1〜A8)、I(B)、I(B1)、I(C)、I(C1)ならびに本明細書に記載の具体的構造のチアゾリジノン誘導体化合物、ならびに構造IIおよび部分構造II(A)およびII(B)ならびに本明細書に記載の具体的構造のグリシンヒドラジド誘導体の少なくとも1つを含む本明細書に記載の医薬組成物を製造する方法が本明細書に提供される。一実施形態において、該製造方法は、化合物の合成を含む。本明細書に記載の1つまたは複数の化合物の合成を、本明細書に記載の方法および当該技術分野で実践されている方法に従って実施することができる。別の製造方法において、該方法は、本明細書に開示されている化合物の少なくとも1つを製薬上好適な賦形剤と調合(すなわち配合、混合)するステップを含む。これらの方法は、化合物および賦形剤のそれぞれの調合および/またはその所望の状態(すなわち、例えば液体または固体)の維持を可能にする条件下で実施される。製造方法は、少なくとも1つの化合物を合成するステップ、該化合物を少なくとも1つの製薬上好適な賦形剤と調合して医薬組成物を形成するステップ、調合された医薬組成物を適切な容器(すなわち、医薬組成物の貯蔵および/または分配に好適な容器)に分配するステップの1つまたは複数のステップを含むことができる。
【０２６２】
他の実施形態および使用は、本開示に照らし合わせると、当業者に明らかになるであろう。以下の実施例は、様々な実施形態の例示にすぎず、いかなる場合も本発明を限定するものと見なされるべきでない。
【実施例】
【０２６３】
実施例１
チアゾリジノン誘導体化合物の合成
構造Iのチアゾリジノン化合物の合成
チアゾリジノン誘導体化合物を調製するための例示的な反応スキームをスキーム1に示す。スキーム1の経路1は、CFTRinh-172(化合物5)およびCFTRinh-172類似体の合成について記載されている(例えば、Maら、J. Clin. Invest. 110, 1651〜1658 (2002);米国特許第7,235,573号);Sonawaneら、Bioorg. Med. Chem. 16:8187〜95 (2008)参照)。
【０２６４】
CDCl3またはDMSOに対応する400-MHzバリアンスペクトロメータを使用して、CDCl3またはジメチルスルホキシド(DMSO)-d6における1H核磁気共鳴スペクトルを得た。質量分光測定をウォーターズLC/MSシステム(アライアンスHT2790+ZQ、HPLC:ウォーターズモデル2690、マサチューセッツ州Milford)で実施した。EMシリカゲル(230〜400メッシュ)を使用してフラッシュクロマトグラフィーを実施し、薄層クロマトグラフィーをMERKシリカゲル60 F254プレート(ドイツDarmstadt)で実施した。
【化４１】
2011517674.tif 000054
【０２６５】
a試薬および条件:(a)CS2、TEA、EtOAc、室温、12時間;(b)BrCH2COOH、NaHCO3、室温、2時間;(c)HCl、還流、2時間;(d)COCl2またはCSCl2、TEA、10℃、2時間;(e)トリホスゲン、CHCl3、還流、3時間;();(f)HSCH2COOH、TEA、4時間.(g)アルデヒド、ピペリジン/エタノール、還流、2時間;(h)SOCl2、触媒DMF、室温、2時間;(i)DCC、N-ヒドロキシ-スクシンイミド、室温;(j) HX-R、ピリジン、O°〜室温、2時間;(k)LiBH4、ピリジン、室温、12時間;(1)無水マレイン酸/無水ジクロロマレイン酸、Ac2O、NaOAc、80°、2時間;(m)(4-COOH)-Ph-WH、TEA、THF、室温、5時間(n)SCN-(3X2-4X3-Ph)、DBU、THF、室温、2時間。化合物42〜46、Xは、それぞれ-C(=O)NH2、-C(=O)NHCH2CH4OH、-C(=O)NHCH2CH4NH2、-C(=O)OCH2CH3およびC(=O)OCH2OC(=O)CH3である。
【０２６６】
スキーム1に示される経路2によるチアゾリジノン中間体の合成では、一部のイソシアネートおよびイソチオシアネートが商業的に入手可能である。
【０２６７】
手短に述べると、等モルの二硫化炭素を酢酸エチル中3-トリフルオロメチルアニリンおよびトリエチルアミンの氷冷溶液に30分間にわたって滴加した(スキーム1参照)。終夜撹拌した後、黄色のジチオカルバメートを濾過によって単離し、等モル量のブロモ酢酸水溶液と反応させた(NaHCO3、pH8〜9)。2時間後、溶液を(HCl)で酸性化し、還流させ、得られた析出物をエタノールから結晶化させて、チアゾリジノン中間体を得た。中間体を質量および1H NMRによって確認した。より低いCFTR阻害活性を有するか、または不活性である化合物およびそれらの中間体を質量分光分析(LC/MS)によって特徴づけた。純度をTLCおよびHPLCによって測定した。95％を超える純度を有する化合物をCFTR阻害試験に使用した。
【０２６８】
環A上に異なる置換基を導入し(図1)、分子の残りの基を同じにしてCFTRinh-172類似体を合成した。商業的に入手可能な置換アニリン1を二硫化炭素と反応させた後、ブロモ酢酸塩と反応させ、酸性環化して、チアゾリジノン中間体3を得た(経路1、スキーム1)。これらの中間体は、ピペリジンの存在下にて還流下でエタノール中芳香族アルデヒドとクネーフェナゲール縮合すると、目標のCFTRinh-172類似体5〜44および47〜49を生成した(表1参照)。TLCおよびLC/MSは、生成物の定量的な形成を示した。この反応は、EおよびZ異性体を生成することができる二重結合を生成する。同様の類似体が、主としてZ-異性体として存在することが報告された(例えば、Cutshallら、Bioorg. Med. Chem. Lett. 15:3374 (2005);Deubnerら、Magn. Reson. Chem. 40:762 (2002);Fresneauら、J. Med. Chem. 41:4706 (1998):Bulletinら、Chem. Pharm. Bull. 39:1440 (1991);Ohishiら、Chem. Pharm. Bull. 38:1911 (1990);Singら、Biorg. Med. Chem. Lett. 11:91 (2001)参照)。
【０２６９】
スキーム1は、また、2-チアオキソ-4-チアゾリジノン環中間体3の合成に使用される代替的なイソチオシアネート経路(経路2)を示す。この経路を、化合物18であるα-Me-172のようなオルト置換類似体を高収率で合成するために使用した。経路2を化合物13、20、22および27の合成にも使用した。イソチオシアネート2を、対応するアミノ化合物1とチオホスゲンとの一段階反応によって調製し、トリエチルアミンの存在下でチオグリコール酸と反応させてジチオカルバメート中間体を得た。この中間体は、in situ酸性化(HCl)および還流により、2-チオキソ-4-チアゾリドノン3を生成した。経路2は、ワンポットであり、経路1と比較して全体収率が大きかった。手短に述べると、イソチオシアネート2の溶液(THF中5mmol)をチオグリコール酸(0.347g、3.7mmol)およびトリエチルアミン(1.38ml、10mmol)の撹拌水溶液に滴加した。0℃で30分後、反応混合物を室温でさらに3時間撹拌した。反応混合物を(HClで)酸性化し、還流させ、得られた析出物をエタノールから結晶化させてチアゾリジノン中間体3を得た。
【０２７０】
化合物50を合成するために、還流無水酢酸中での3-トリフルオロメチルアミンと無水ジクロロマレイン酸(R4=CL)または無水マレイン酸(R4=H)との反応によって、マレイミド中間体4を調製した(スキーム2)。続く4-アミノ安息香酸および4-メルカプト安息香酸との反応により、化合物50を生成させた。室温にて塩基DBUの存在下でアリールイソチオシアネートと3とを反応させることによって化合物51および52を合成した(スキーム1)。
【０２７１】
商業的に入手可能でない場合は、イソチオシアネートおよびイソシアネート2を、既知の手順に従って、それぞれのアミノ化合物1とホスゲンまたはチオホスゲンとを反応させることによって調製した。
【０２７２】
実施例２
化合物5:CFTRINH-172
CFTRinh-172(4-[[4-オキソ-2-チオキソ-3-[3-(トリフルオロメチル)フェニル]-5-チアゾリジニリデン]メチル]安息香酸)の合成を、実施例1に記載されているように実施した。スキーム1を参照されたい。
【０２７３】
(中間体3について以上に記載されているように調製された)2-チオキソ-3-(3-トリフルオロメチルフェニル)-4-チアゾリジノン(55mg、0.2mmol)、4-カルボキシベンズアルデヒド(30mg、0.2mmol)および一滴の無水エタノール中ピペリジン(0.5ml)の混合物を2時間還流させた。溶媒を蒸発させ、残渣をエタノールから結晶化させ、順相フラッシュクロマトグラフィーによってさらに精製して、54mgの黄色粉末(収率67％)を得た。融点180〜182℃。1H NMR (DMSO-d6):δ 13.20 (bs、IH、COOH、D2O交換)、8.07 (d、2H、カルボキシフェニル、J=8.31 Hz)、7.80〜8.00 (m、5H、トリフルオロメチル-フェニルおよびCH)、7.78 (d、2H、カルボキシフェニル、J=8.2 Hz);C18H9F3NO3S2について計算されたMS (ES-) (m/z):[M-I]":408.40、実測値408.23。
【０２７４】
実施例３
【化４２】
2011517674.tif 000055
【０２７５】
化合物48の合成を実質的に実施例1に記載されているように実施した。
【０２７６】
実施例４
【化４３】
2011517674.tif 000056
【０２７７】
化合物18の合成を実質的に実施例1に記載されているように実施した。スキーム1を参照されたい。
【０２７８】
4-[[4-オキソ-2-チオキソ-3-[2-メチル-3-(トリフルオロメチル)フェニル]-5-チアゾリジニリデン]メチル]安息香酸(α-Me-172、18):融点156〜158℃;1H NMR (DMSO-d6):δ 12.74 (bs, IH、COOH、D2O交換)、8.05 (d、2H、カルボキシフェニル、J = 8.301 Hz)、7.906 (IH、s, =CH-)、7.85 (d、IH、J = 7.813 Hz、トリフルオロメチルフェニル)、7.796 (d、2H、J = 8.301、カルボキシフェニル)、7.739 (d、IH、J = 7.324 Hz、トリフルオロメチルフェニル)、7.585 (t、IH、J = 7.813 Hz、トリフルオロメチルフェニル)、2.132 (s、3H、CH3);C19H11F3NO3S2について計算されたMS (ES-) (m/z):[M-I]":422.43、実測値422.34。
【０２７９】
実施例５
【化４４】
2011517674.tif 000057
【０２８０】
5-(1-オキシド-4-ピリジニル)メチレン)-2-チオキソ-3-[3-(トリフルオロメチル)フェニル]-4-チアゾリジノン:氷酢酸(0.5ml)中2-チオキソ-3-(3-トリフルオロメチルフェニル)-4-チアゾリジノン(55mg、0.2mM、Sonawaneらにより合成された、J. Pharm. Sci. 94、134〜143 (2005))、4-ピリジンカルボキシアルデヒド-1-オキシド(25mg、0.2mM)および酢酸ナトリウム(10mg)の混合物を8時間還流させた。溶媒を蒸発させ、残渣をエタノールから結晶化させ、得られた生成物を順相フラッシュクロマトグラフィーによってさらに精製して、22mgの黄色粉末(収率29％)を得た。融点:209〜210℃(分解);C16H9F3N2O2S2について計算されたMS (ES+) (m/z):[M+I]-:382.39、実測値383.01。5-[(1-オキシド-4-ピリジニル)メチレン]-2-チオキソ-3-[3-(トリフルオロメチル)フェニル]-4-チアゾリジノン(17):融点>200℃(分解);C16H9F3N2O2S2について計算されたMS (ES+) (m/z):[M+I]+:383.40、実測値383.08。
【０２８１】
実施例６
【化４５】
2011517674.tif 000058
【０２８２】
5-(4-ピリジニルメチレン)-2-チオキソ-3-[3-(トリフルオロメチル)フェニル]-4-チアゾリジノン(33):融点186〜188℃;1H NMR (DMSO-d6):δ 8.72 (dd、2H、J = 6.348、2.930Hz、ピリジン)、7.918(s、1H、=CH-)、7.869 (d、IH、J = 7.324 Hz、トリフルオロメチルフェニル)、7.811〜7.748 (m、3H、トリフルオロメチルフェニル)、7.595 (dd、2H、J=6.348, 2.930 Hz、ピリジン);C16H9F3N2OS2について計算されたMS (ES+) (m/z):[M+I]+:367.40、実測値367.20。
【０２８３】
実施例７
【化４６】
2011517674.tif 000059
【０２８４】
テトラゾロ基の合成を実質的に記載されているように実施した(例えば、Rostovtsevら、Angew. Chem., Int. Ed. 41:2596〜2599(2002)参照)。1-エチニル-3-(トリフルオロメチル)-ベンゼン(0.85g、5mmol)および4-アジド安息香酸(0.815g、5mmol)を水とtert-ブチルアルコール(10mL)の1:1混合物に懸濁させた。新たに調製したアスコルビン酸ナトリウムの溶液(0.3mmol、300μLの1M溶液)を添加した後、硫酸銅(II)五水和物(100mLの水中7.5mg、0.03mmol)を添加した。LC/MSによる分析によって反応の終了が示されるまで該混合物を室温で24時間撹拌した。反応混合物を水で希釈し、白色析出物を濾過によって回収し、洗浄し、乾燥させた。析出物を冷水(2×25ml)で洗浄した後、析出物を真空下で乾燥させて、オフホワイトの粉末として1.53g(92％)の純粋な生成物を得た。
【０２８５】
化合物6を実施例1に記載されているように合成した。5-[[4-(2H-テトラゾール-5-イル)フェニル]メチレン]-2-チオキソ-3-[3-(トリフルオロメチル)フェニル]-4-チアゾリジノン(テトラゾロ-172、6):融点216〜219℃。1H NMR (DMSO-d6):δ 11.92 (bs、IH、テトラゾロ-H、D2O交換)、8.16 (d、2H、カルボキシフェニル、J = 8.31 Hz)、8.026 (s、IH)、7.92 (s、IH)、7.87〜7.84 (m、3H、カルボキシフェニルまたはトリフルオロメチル-フェニルおよび/またはCH)、7.79〜7.76 (m、2H、トリフルオロメチルフェニル)。C18H9F3N5OS2について計算されたMS (ES-) (m/z):[M-I]-:432.43、実測値432.49。
【０２８６】
実施例８
【化４７】
2011517674.tif 000060
【０２８７】
化合物47を実施例1に記載されているように調製した。オキソ-172(47)を2,4-チアゾリジンジオン中間体3と4-カルボキシベンズアルデヒドとの縮合によって合成した(スキーム1)。中間体3を合成するために、イソシアネート(経路2)を使用した。4-[[3-[3-(トリフルオロメチル)フェニル]-2,4-ジオキソ-5-チアゾリジニリデン]メチル]安息香酸(オキソ-172、47):融点168〜170℃;1H nmr (DMSO-d6):δ 13.054 (bS、IH、COOH、D2O交換)、8.057〜8.036 (d、2H、カルボキシフェニル、J = 8.30 Hz)、8.011 (s、IH)、7.916 (s、IH)、7.860〜7.842 (m、IH)、7.778〜7.743 (m、4H);C18H10F3NO4Sについて計算されたMS (ES-) (m/z):[M-I]-:392.34、実測値392.18。
【０２８８】
実施例９
【化４８】
2011517674.tif 000061
【０２８９】
4-[[2,5-ジオキソ-1-[3-(トリフルオロメチル)フェニル]-3-ピロリジニル]チオ]-安息香酸(50)。3-トリフルオロメチルアニリンを還流無水酢酸中無水ジクロロマレイン酸または無水マレイン酸と反応させて、それぞれマレイミド4aおよび4b類似体を得た(スキーム1)。続いて、4-メルカプト安息香酸と反応させて50を生成させた(スキーム1、点線は、化合物49における二重結合を示す)。C18H12F3NO4Sについて計算されたMS (ES-) (m/z):[M-I]-:394.35、実測値394.18。
【０２９０】
化合物50は、CFTR阻害活性(IC50〜7μM)を緩和させた(表2参照)。
【０２９１】
実施例１０
【化４９】
2011517674.tif 000062
【０２９２】
4-オキソ-[(3-トリフルオロメチル)フェニル]-2-チオキソ-N-[4-(カルボキシ)フェニル]-5-チアゾリジンチオカルボキシアミド(51)。アリールイソチアネートを室温にて塩基DBUの存在下で3と反応させた(実施例1のスキーム1参照)。C18H11F3N2O3S3について計算されたMS (ES+) (m/z):[M+I]+:457.49、実測値457.37。
【０２９３】
実施例１１
【化５０】
2011517674.tif 000063
【０２９４】
4-オキソ-[(3-トリフルオロメチル)フェニル]-2-チオキソ-N-[(4-カルボキシ-2-ヒドロキシ)フェニル]-5-チアゾリジンチオカルボキシアミド(52):C18H11F3N2O4S3について計算されたMS (ES+) (m/z):[M+I]+:473.50、実測値473.23。(実施例1参照)。
【０２９５】
実施例１２
【化５１】
2011517674.tif 000064
【０２９６】
合成スキーム2は、環Bとしてのチアゾリジノン基(図1参照)の代わりに、チアゾール、チアジアゾールまたは1,2,3-トリアゾール基を有する化合物の合成を示す。表2も参照されたい。チアジアゾールの合成は、当該技術分野で知られている方法によって実施される(例えば、Orucら、J. Med. Chem. 47:6760-67(2004))。スキーム2に示されるように、チアゾール類似体59および60を、0℃で2時間にわたって酢酸中アセトフェノン57を臭素化した後、還流エタノール中置換フェニルチオ尿素と反応させることによって合成した。
【０２９７】
チアジアゾール化合物64および65の合成を、スキーム3に示され、以下に概要説明されるように実施した。
【０２９８】
化合物62:3-トリフルオロメチル安息香酸ヒドラジド60bの合成:ヒドラジン水和物(4当量)を0℃でピリジン中3-トリフルオロメチルベンゾイル塩化物60の撹拌溶液に添加した。反応混合物を氷冷水に添加し、析出物を回収し、エタノールから再結晶させた。
【０２９９】
チオセミカルバジド61。THF中上記ヒドラジド60b(1g、5mmol)および適切なカルボキシフェニルイソチオシアネート(5mmol)の混合物を2時間還流させた。溶媒蒸発後に得られた固体をエタノールからの再結晶によって精製してチオセミカルバジド61(収率74〜84％)を得た。
【０３００】
4-[(5-(3-トリフルオロメチルフェニル)-1,3,4-チアジアゾール-2-イル)アミノ]-安息香酸(化合物62)。チオセミカルバジド61(2.6mmol)を10mlの濃硫酸に少しずつ添加し、室温で30分間撹拌し、反応内容物を撹拌氷-水混合物に徐々に加えた。析出物をフラッシュクロマトグラフィーによって精製して最終生成物62(77％)を得た。1H NMR (DMSO-d6):δ10.985 (bs、IH、COOH)、8.136〜8.112 (m、3H、トリフルオロメチルフェニル)、7.904 (d、2H、J = 8.301 Hz、カルボキシフェニル) 7.845〜7.712 (m、5H、カルボキシフェニルおよびトリフルオロメチルフェニル、NH);C16H10F3N3O2Sについて計算されたMS (ES+) (m/z):[M+I]+:366.35、実測値366.46。
【０３０１】
スキーム4は、1,2,3-トリアゾールの合成を示す。4-アジド安息香酸を用いたアルキン66および67の1,3-二極シクロ付加によって1,2,3-トリアゾール(化合物68および69)を高収率で生成させた。TLCにおける単一スポットは、付加物が主として4-位置異性体であることを示していた。
【０３０２】
スキーム5は、化合物49および50の合成を示す。手短に述べると、還流無水酢酸中にて3-トリフルオロメチルアニリンと無水ジクロロマレイン酸(R4=Cl)または無水マレイン酸(R4=H)とを反応させることによってマレイミド中間体4(R4=ClまたはH)を調製した(スキーム2)。続いて、4-アミノ安息香酸および4-メルカプト安息香酸と反応させて、化合物49および50を生成させた(点線は、49における二重結合を示す)。
【０３０３】
実施例１３
CFTRINH-172の不活性類似体の合成
不活性- CFTRinh-172:5-(N,N-ジメチルフェニル)メチレン)-2-チオキソ-3-[3-(トリフルオロメチル)フェニル]-4-チアゾリジノンの合成:氷酢酸(1ml)中2-チオキソ-3-(3-トリフルオロメチルフェニル)-4-チアゾリジノン(110mg、0.4mM)、4-(N,N-ジメチル)ベンズアルデヒド(59mg、0.4mM)および酢酸ナトリウム(50mg)の混合物を4時間還流させた。溶媒を蒸発させ、残渣を酢酸エチルに溶解させ、濾過し、シリカゲル(1g)を添加した。化合物を順相フラッシュクロマトグラフィーによってシリカゲルで精製して、68mgの黄-橙色の結晶(収率42％)を得た。融点:224〜226℃;C19H15F3N2OS2について計算されたMS (ES+) (m/z):[M+I]+:409.4、実測値409.3。
【０３０４】
実施例１４
チアゾリジノン誘導体化合物のCFTR阻害活性
CFTR阻害の蛍光細胞ベースのアッセイ。記載されているように(例えば、Galiettaら、J. Physiol. 281:C1734〜C1742(2001)参照)、ヒト野生型CFTRおよび黄色蛍光タンパク質(YFP)ヨウ化物センサを発現する二重形質転換細胞を利用した蛍光細胞ベースのアッセイによって、チアゾリジノン誘導体化合物によるCFTR阻害を測定した。記載されているように(例えば、Maら、J. Clin. Invest. 110:1651〜1658(2002)参照)、野生型ヒトCFTRおよびYFP-H148Qを安定的に発現するフィッシャーラット甲状腺(FRT)細胞を96ウェルの黒色壁プレート上で培養した。96ウェルプレート中の細胞を3回洗浄し、次いで10μMのフォルスコリン、20μMのアピゲニンおよび100μMのIBMXを含む活性化カクテルとともに15分間インキュベートすることによってCFTRを活性化させた。細胞を100mMの内向きのヨウ化物勾配に曝露させるヨウ化物流入のアッセイの5分前に試験化合物を添加した。ヨウ化物勾配の生成前の2秒間および生成後の12秒間にわたってYFP蛍光を記録した。ヨウ化物勾配後に蛍光が低下する時間経過からヨウ化物流入の初期速度を計算した。
【０３０５】
細胞外ヨウ化物添加に続くCFTR促進ヨウ化物流入は、細胞質YFP蛍光を失活させる。IC50データを表1および2に示す。
【表２】
2011517674.tif 000065
【０３０６】
構造Iの化合物は、以下の構造およびIC50値を有する化合物17および33を含む。
【化５２】
2011517674.tif 000066
【０３０７】
化合物17;IC50=5〜10μM(本明細書ではピリジン-NO-172とも称する)
【０３０８】
【化５３】
2011517674.tif 000067
【０３０９】
化合物33;IC50=20〜30μM(本明細書ではT16とも称する)
【０３１０】
【表３】
2011517674.tif 000068
【０３１１】
2011517674.tif 000069
【０３１２】
2011517674.tif 000070
【０３１３】
2011517674.tif 000071
【０３１４】
2011517674.tif 000072
【０３１５】
aCambridgeSoft(登録商標)Chem & Bio Draw 11.0(CambridgeSoft(登録商標)Corporation、マサチューセッツ州Boston)で利用可能なIUPAC命名規則を使用して構造の命名を実施した。命名規則は、チアゾリジノン化合物構造のZ異性体を示すが、本明細書に記載されているように、該化合物は、EまたはZ幾何異性体で存在することができる。
【０３１６】
表2に示される化合物のいくつかが図3にも示されている(実施例20参照)。
【０３１７】
実施例１５
生物学的方法
溶解度の測定。DMSO原液をリン酸緩衝食塩水(最終DMSO2％)に添加した後、25℃で5分間にわたって音波処理し、室温で1時間にわたって振盪することによって化合物の飽和溶液を調製した。15000rpmで1時間遠心した後、上清をLC/MSによって分析し、検量データに対して標準化された曲線下面積から濃度を求めた。阻害剤濃度に対してクロマトグラムからの曲線下面積をプロットすることによって、各化合物の標準曲線を得た。標準溶液の濃度範囲は、1〜15μM(化合物5)および1〜100μM(他の化合物)であった。いずれの場合も、作成された標準曲線は、r>0.998の線形であった。
【０３１８】
短絡電流測定。(ヒト野生型CFTRを安定的に発現する)FRT細胞を、記載されているように(例えば、Maら、J. Clin. Invest. 110:1651〜1658((2002);Sonawaneら、FASEB J. 20:130〜132(2006)参照)、1000Ωcm2を超える抵抗まで、表面積が1cm2のSNAPWELLフィルタ(Corning-Costar)上で培養した。フィルタをEasymount Chamber System(Physiologic Instruments、San Diego)内に設置した。頂端Cl-電流測定では、側底ヘミチャンバは、130mMのNaCl、2.7mMのKCl、1.5mMのKH2PO4、1mMのCaCl2、0.5mMのMgCl2、10mMのNa-HEPES、10mMのグルコース(pH7.3)を含んでいた。側底膜に30分間にわたってアンホテリシンB(250μg/ml)を浸透させた。頂端溶液において、65mMのNaClをグルコン酸ナトリウムで置き換え、CaCl2を2mMまで増加させた。溶液に95％O2/5％CO2を吹き込み、37℃に維持した。Ag/AgCl電極および1MのKClアガーブリッジを使用するDVC-1000電圧クランプ(World Presicion Instruments)を使用して電流を記録した。
【０３１９】
記載されているように(例えば、Sonawane、前出、2006参照)、阻害剤吸収試験を行った。腸吸収量を測定するために、100mMのNaClを200mMのラフィノースで置き換えた、20μMの試験化合物および5μgのFITCデキストラン(40kDa)を含む100μlのリン酸緩衝食塩水を中央空腸環に注射した。添加したラフィノースは、腸液吸収を防止した。0または2時間後に、試験化合物と、不透過性であると想定されるFITC-デキストラン(OD342/OD494nm)との吸光度の比による化合物濃度のアッセイのために環液を採取した。いくつかの実験において、液体試料をLC/MSによっても分析した。
【０３２０】
細胞毒性測定。コンフルエント単層でのFRT細胞を化合物とともに2日間インキュベートした。細胞を3回洗浄し、固定し(サイトフィックス、30分)、標準的な手順を用いてクリスタルバイオレット(100μl、0.5％、10分)で染色した。過剰のクリスタルバイオレットを洗浄によって除去し、色素をソレンソンの緩衝液(0.1Mのクエン酸ナトリウム、50％エタノール、pH4.2)で抽出した。クリスタルバイオレットを650nmにおける吸光度の測定によって定量した。8回測定され、ブランク(細胞を含まないウェル)およびビヒクル処理細胞と比較された試験ウェルからクリスタルバイオレット染色率を測定した。
【０３２１】
実施例１６
チアゾリジノン誘導体化合物の溶解度および細胞毒性
化合物5(CFTRinh-172)、6(テトラゾロ-172)、18(α-ME-172)、7、9、16、17(ピリジン-NO-172)および47(オキソ-172)の食塩水への最大溶解度を測定した。結果を表3に示す。DMSO中化合物をリン酸緩衝食塩水(PBS)に添加した後、25℃で5分間音波処理することによって化合物の飽和薬物溶液を調製した。DMSOの最終濃度は2％未満であった。各飽和溶液を遠心および濾過した。飽和上清溶液をLC/MCに注入した。検量線を使用して、曲線下面積から濃度を求めた。
【０３２２】
α-Me-172(18)の2位にメチルを導入すると、水溶解度が259μMに向上したが、阻害能力が低下した。図8は、IC50がそれぞれ0.4μMおよび8μMのCFTRinh-172(A)およびα-Me-172(E)によるCFTRの濃度依存阻害を示す。LC/MCによって測定すると、α-Me-172の食塩水への溶解度は259μMであり、CFTRinh-172の溶解度(17μM;表3)を実質的に上回った。環Aにおいてヒドロキシ、SO3NaまたはCOOHなどの極性置換基を付加するか、またはCF3を除去すると、水溶性は高いが、不活性な化合物が得られた。
【０３２３】
チアゾリジノンコア、すなわち環Bを、チアゾリジンジオン、マレイミド、スクシンイミド、チアゾール、チアジアゾールおよびトリアゾールで置き換え、環AおよびCならびにそれらの置換基をCFTRinh-172の場合と同じにした。2,4-チアゾリジンジオン47は、チオキソ基がオキソ基で置き換えられたCFTRinh-172の酷似類似体である(オキソ-172と称する)。2-チオキソを2-オキソで置き換えると、食塩水への溶解度が約25倍に増加したが、短絡電流アッセイにおいてCFTR阻害能力が3.6分の1に低下した(図8B、8F;表1)。
【０３２４】
細胞毒性分析をテトラゾロ-172、オキソ-172、α-Me-172およびピリジン-NO-172(化合物17)について実施し、CFTRinh-172と比較した(表3)。化合物を48時間にわたって細胞培養物とインキュベートし、細胞生存率をクリスタルバイオレット染色によって測定した。20μMの化合物は、細胞毒性をほとんど示さず、染色率が対照(ビヒクル処理培養物)の約90％であった。50μMにおけるテトラゾロ-172およびα-Me-172ではクリスタルバイオレット染色率が低下した。50μMにおけるCFTRinh-172については、その水溶性が限られているため試験を行わなかった。
【表４】
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【０３２５】
マレイミド類似体49は、弱い阻害活性を有するが、2,5-ピロリジンジオン50は、IC50が約7μMの中程度の活性を有していた。50における環Bの変化によりCFTRinh-172における二重結合が除かれ、マイケル付加のための反応性がより小さくなった。しかし、アミノチアゾールおよびアミノチアジアゾール類似体は、不活性であった。チアゾリジノンをアミノチアゾール(59、60)などの他の複素環で置き換えると、活性の弱い化合物が得られた。チアゾリジノンをアミノチアジアゾール(64、65)および1,2,3-トリアゾール(68、69)で置き換えると不活性化合物が得られた。
【０３２６】
化合物の溶解度を増加させ、細胞質での化合物の蓄積を増大させるために生理的pHにおける化合物の正味負電荷を中性に変換する目的で、C環の置換を実施した。CFTRinh-172のように、環AおよびBならびに両リンカーを同じにして、環C上に異なる置換基を用いて類似体を合成した。カルボキシ、エステル、アミド、ヒドロキシ、メトキシおよびスルホネートを含む、化合物極性およびH-結合能力を向上させる置換基を選択した。
【０３２７】
4-COOH(CFTRinh-172)または3-COOHを含む一置換化合物(9)は、2-COOH(26)より大きなCFTR阻害能力を示した。CFTRinh-172において4-COOHをエステル化またはアミド化することによって不活性化合物42〜46を得た。環Cにモノ、ジまたはトリヒドロキシ官能基を含む化合物31、38、19および34は、低活性を有していた。推定された7.5を超えるpKaに基づいて、これらの化合物は、生理的pHで中性であると想定される。4-OHのpKaを低下させる3,4-ジブロモ電子吸引部分を付加することによって負電荷を生成すると、中程度の阻害活性が得られたのに対して(化合物14および15;表1)、イオン性4-OHを4-OMeに変化させると、不活性化合物39が得られた。しかし、生理的pHで単一および二重の負電荷を担持するスルホン酸誘導体35および37は、それぞれ不活性であった。
【０３２８】
環Cを複素環と同等の環系でも置き換えた。フェニルをピリジル環で置き換えて不活性の中性化合物33を得た。しかし、ピリジル窒素のN-酸化により、第1の正味中性のチアゾリジノンCFTR阻害剤、すなわちIC50が9μMのピリジン-NO-172(17)が得られた(図2D、2F)。これは、環窒素上に正電荷を含み、酸素上に負電荷を含む両性イオン化合物である。ヘテロ原子を付加すると、Hの結合および極性の増強により水溶解度が向上することが期待される。ピリジン-NO-172は、264μMの高い水溶解度を有していた。同様に、4-カルボキシメトキシ基を含む極性の類似体10は、2.6μMのIC50を有していた(表1)。カルボキシメトキシ基を(10の)4位から(36の)3位に移動させると、CFTR阻害が低下した。
【０３２９】
水溶解度を向上させるための別の手法として、環Cの4-COOHを、生理的pHにおいて非局在化負電荷を有するカルボキシの同配体であるテトラゾロ-5-イルで置き換えた。テトラゾロ置換によって、水溶解度が11倍に増加し(表3)、IC50が0.8μMになった(図2F)。図2Cに示されるように、テトラゾロ-172は、CFTRinh-172またはオキソ-172より緩やかな阻害動態を示した。同様に、化合物48におけるカルボキシレートを化合物49におけるテトラゾロで置き換えると阻害能力が低下した(IC50 17μM;表2)。
【０３３０】
CFTRinh-172は、親油性環Aを複素環Bに直接結合させるリンカー1として一重結合を含む。しかし、環Aと環Bの間のブリッジとしてメチレン基を導入すると、不活性化合物(化合物47)が生成された。
【０３３１】
リンカー2における二重結合がマイケル求電子体であるため、環Bと環Cの代替的なリンカーを調べた。第1に、CFTRinh-172の二重結合リンカーを還元すると、不活性である化合物56が得られた。二重結合の還元は、Z配座であると想定されるCFTRinh-172の強固な幾何構造を乱し、環BおよびCの自由回転が可能になった。さらに、二重結合-メチリジンブリッジを化合物52および53におけるチオアミドで置き換えると、スルホン酸置換基を含む類似体54および55と同様に、水溶性が高くなるが、不活性であった(スキーム1および表2)。
【０３３２】
実施例１７
ユッシングチャンバにおけるチアゾリジノン化合物のCFTR阻害活性
短絡電流測定を実施例15に記載されているように実施した。CFTRをcAMPアゴニストであるフォルスコリンによって刺激し、漸増濃度の試験化合物を添加した。化合物(化合物6、化合物47、化合物17および化合物18)は、短絡電流分析(ユッシングチャンバ実験)において用量依存的なCFTRの阻害を示した。テトラゾロ-172(化合物6)およびオキソ-172(化合物47)は、それぞれ0.5〜1および1〜2μMのIC50を示した。テトラゾロ-172による阻害は、CFTRinh-172(化合物5)より緩やかであった(図2A、中央左)。対照の実験において、CFTRinh-172は、0.25〜0.5μMのIC50でCFTRを阻害した。ピリジン-NO-172(化合物17)およびα-メチル-172(化合物18)は、より低活性であり、それぞれ7〜9および8〜10μMのIC50を示した。
【０３３３】
実施例１８
生物学的分析のための化合物6(テトラゾロ-172)(T08)の調製
より大量の化合物6(本明細書ではテトラゾロ-172およびT08とも呼ばれる)を調製して、いくつかの生物試験を実施した。テトラゾロCFTRinh-172(化合物T08、3-[(3-トリフルオロメチル)フェニル]-5-[(4-(1H-テトラゾール-5-イル)フェニル)メチレン]-2-チオキソ-4-チアゾリジノン)を合成するために、ピペリジン(1滴)を含む無水アルコール(1mL)中2-チオキシ-3-(3-トリフルオロメチルフェニル)-4-チアゾリジノン(16)(100mg、0.36mmol)および4-(1H-1,2,3,4-テトラゾール-5-イル)ベンズアルデヒド(63mg、0.36mmol)の混合物を30分間還流させた。黄色析出物を濾過し、エタノールで洗浄し、乾燥させ、エタノールから再結晶させて97mg(収率62％)の黄色粉末を得た。融点216〜219℃;ms (ES"):M/Z 432 (M+);1H NMR (400 MHz、DMSO-d6):7.78 (d、2H、カルボキシフェニル、J= 8.2 Hz)、7.80〜8.00 (m、5H、トリフルオロメチル-フェニルおよびCH)、8.07 (d、2H、カルボキシフェニル、J=8.31 Hz)、13.20 (s、IH、テトラゾロ、D2O交換)。
【０３３４】
実施例１９
生物学的分析のための化合物G07の調製
Ph-GlyH-101(化合物G07、N-2-ナフタレニル-2-ヒドロキシエチル-[(3,5-ジブロモ-2,4-ジヒドロキシフェニル)メチレン]フェニルグリシンヒドラジド)を合成するために、1mlの水中2-ナフチルアミン(0.72g、5mmol)、メチルα-ブロモフェニルアセテート(1.15g、5mmol)および酢酸ナトリウム(0.82g、10mmol)の混合物を80℃で5時間撹拌した。冷却後に得られた固体を濾過し、エタノールから再結晶させて、0.83gのエチルN-(2-ナフタレニル)グリシネートを得た(収率57％、融点137〜138℃)。エタノール(10ml)中の上記生成物の溶液(1.45g、5mmol)をヒドラジン水和物(1g、20mmol)とともに6時間還流させた。溶媒および過剰の試薬を真空下で蒸留した。生成物をエタノールから再結晶させて、1.14gのN-(2-ナフタレニル)-α-フェニルグリシンヒドラジド(78％、融点176〜178℃)を得た。エタノール(10ml)中ヒドラジド(2.9g、10mmol)および3,5-ジブロモ-4-ヒドロキシ-ベンズアルデヒド(2.8g、10mmol)の混合物を6時間還流させた。冷却により結晶化したヒドラジドを濾過し、エタノールで洗浄し、エタノールから再結晶させて、3.64g(収率66％)のPh-GlyH-101を得た。融点>280℃(分解)、ms(ES-):M/Z554 (M+);1H NMR (DMSO-d6):δ 4.1 (s、2H、CH)、6.5〜7.5 (m、14H、芳香族、NH)、8.5 (s、IH、CH=N)、10.4 (s、IH、NH-CO)、11.9 (s、IH、OH)、12.7 (s、IH、OH)。
【０３３５】
実施例２０
生物学的分析のための化合物の調製
化合物T01〜T07、T09〜T16、G01〜06およびG08〜G16を、わずかに改変した当該技術分野で実践されている方法(例えば、Maら、J. Clin. Invest. 110:1651〜1658、(2002);Muanprasatら、J Gen Physiol 124:125〜137 (2004);Sonawaneら、FASEB J 20:130〜132 (2006);米国特許第7,235,573号;米国特許第5,326,770号;米国特許第6,380,186号;米国特許第7,414,037号;米国特許出願公開第2005/0239740号;Yangら、J. Am. Soc. Nephrol. 19:1300-10 (2008)参照)に従って合成した。
【０３３６】
化合物T01は、本明細書では化合物21とも呼ばれる。 
化合物T02は、本明細書では化合物20とも呼ばれる。 
化合物T03は、本明細書では化合物27とも呼ばれる。 
化合物T04は、本明細書では化合物9とも呼ばれる。 
化合物T05は、本明細書では化合物29とも呼ばれる。 
化合物T06は、本明細書では化合物25とも呼ばれる。 
化合物T07は、本明細書では化合物26とも呼ばれる。 
化合物T08は、本明細書では化合物6(テトラゾロ-172)とも呼ばれる。 
化合物T10は、本明細書では化合物14とも呼ばれる。 
化合物T12は、本明細書では化合物15とも呼ばれる。 
化合物T13は、本明細書では化合物38とも呼ばれる。 
化合物T16は、本明細書では化合物33とも呼ばれる。
【０３３７】
実施例２１
MDCK細胞嚢胞モデルにおける嚢胞形成に対するCFTR阻害活性
a.嚢胞成長のモデル
多発性嚢胞腎のMDCK細胞モデルを使用して、嚢胞形成および拡大を低減するためのチアゾリジノンおよびグリシンヒドラジド類のCFTR阻害剤をスクリーニングした。CFTRを内在的に発現するMDCK細胞(Mohamedら、Biochem J 322:259〜265、1997)は、PKD腎臓から培養された管状上皮細胞に見られるように、増殖、液体輸送およびマトリックス再形成するため、嚢胞形成の有用なインビトロモデルを提供する。三次元のコラーゲンゲルにおけるMDCK細胞の培養は、液体充填スペース、頂端の外向き絨毛、固形繊毛および頂端のタイトジャンクションを囲む極性を有する単層の薄化上皮をもたらす(例えば、McAteerら、Scan Elect Microsc (Pt 3):1135〜1150、1986;McAteerら、Scanning Microsc 2:1739〜1763、1988;およびTaideら、Eur J Clin Invest 26:506〜513、1996参照)。
【０３３８】
I型MDCK細胞(ATCC番号CCL-34)を加湿された95％空気/5％CO2雰囲気にて37℃で、10％ウシ胎児血清(Hyclone)、100U/mLペニシリンおよび100μg/mLストレプトマイシンが添加された、ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)とハムのF-12栄養培地との1:1混合物に培養した。嚢胞を生成させるために、2.9mg/mLのコラーゲン(PURECOL、Inamed Biomaterials、カリフォルニア州Fremont)、10mMのHEPES、27mMのNaHCO3、100U/mLペニシリンおよび100μg/mLストレプトマイシンを含む0.4mlの氷冷最小必須培地(pH7.4)に400個のMDCK細胞を懸濁した。細胞懸濁液を24ウェルプレート上に播種した。ゲル化後、10μMのフォルスコリンを含む1.5mLのMDCK細胞培地を各ウェルに添加し、プレートを5％CO2の加湿雰囲気にて37℃に維持した。
【０３３９】
CFTR阻害剤(10μM)を、0日目からフォルスコリンの連続的存在下で培地に含めた。化合物の構造を、(IC50値で表される)それらのおよそのCFTR阻害能力とともに図3および4に示す。T01〜07、T10、T12〜14について示されているIC50値は、Maら(J Clin lnvest 110:1651〜1658 (2002))によって報告されたものである。T08、T11およびT16についてのIC50値は、本明細書に記載の方法に従って実施した短絡分析によって測定されたものである。G01〜05、G8〜16について示されているIC50値は、Sonawaneら(FASEB J. 20:130〜132 (2006);SonawaneらGastroenterology 132:1234〜44 (2007)によって報告されたものである。G06およびG07についてのIC50値は、本明細書に記載の方法に従って実施した短絡分析によって測定されたものである。
【０３４０】
フォルスコリンおよび試験化合物を含む培地を12時間毎に取り換えた。6日目に、嚢胞(直径>50μm)および非嚢胞細胞コロニーを、ニコンTE2000-S倒立顕微鏡を使用して20倍の倍率の位相差光学顕微鏡法(546nm単色照明)によって計数した。いくつかの実験において、播種後4日目からフォルスコリンの連続的存在下で化合物を培地に添加し、フォルスコリンおよび化合物を含む培地を8日間にわたって12時間毎に交換した。(プレート上のマークによって識別された)コラーゲンゲルにおける同じ嚢胞を示す顕微鏡写真を2日毎に得た。嚢胞の成長を確認するために、イメージJソフトウェアを使用して嚢胞の直径を測定した。少なくとも10嚢胞/ウェルおよび3ウェル/グループを条件毎に測定した。
【０３４１】
嚢胞は、3〜4日目に見られ、その後の8日間にわたって拡大し(図2A、上)、フォルスコリンが存在しないと形成しなかった。図2Eは、コロニー(嚢胞+非嚢胞コロニー)の総数が対照グループおよび阻害剤処理グループで類似していたことを示している。
【０３４２】
樹立した嚢胞(4日目の直径が50μmを超える)をCFTR阻害剤(化合物T08)に10μMで8日間曝露すると、嚢胞拡大が緩慢化した(図2A、中央)。4〜8日目に阻害剤に曝露した後、洗浄することによって示されるように、阻害は可逆的であった(図2A、下)。T08、T14、G07およびG16を含む8種の化合物は、10μMにて70％を超える割合で嚢胞成長を阻害した(図2B)。CFTRinh-172も嚢胞形成を阻害したが、その程度がより小さかった(図2B)。上記のさらなる試験では、化合物G07(グリシンヒドラジド類似体)およびT08(チアゾリジノン類似体)は、嚢胞拡大を1μMで強く阻害した(図2D)。
【０３４３】
b.細胞毒性、細胞増殖およびアポトーシス
嚢胞成長の阻害が細胞毒性に関連し得るかどうかを試験するために、一部の化合物の細胞生存率、細胞増殖およびアポトーシスに対する影響を試験した。クリスタルバイオレット染色を用いて、細胞毒性に対する化合物の影響を評価した(例えば、Johnsonら、Clin Cancer Res 11:6924〜6932、2005参照)。MDCK細胞を96ウェルプレート上で24時間インキュベートし、次いで20μMの試験化合物とともに72時間インキュベートした。培地を除去し、接着性細胞を固定し、20％メタノール中0.5％クリスタルバイオレットを用いて30分間染色した。プレートを蒸留水で洗浄し、染色物をソレンソンの緩衝液(50％エタノール中0.1mol/Lのクエン酸ナトリウム、pH4.2)で4℃にて終夜抽出し、570nmで吸光度を測定した。
【０３４４】
BrdU細胞増殖アッセイキット(CALBIOCHEM、カリフォルニア州San Diego)を使用して細胞増殖をアッセイした。MDCK細胞(104/ウェル)を96ウェルプレート上に播種し、5、10または20μMの試験化合物とともに72時間インキュベートした。BrdUを培養の60時間目に添加した。BrdU取込量を490nmでの吸光度によって製造者の指示書に従って測定した。
【０３４５】
in situ細胞死検知キット(ROCHE Diagnostics、インディアナ州Indianapolis)を使用してアポトーシスを測定した。MDCK細胞を8チャンバポリスチレン組織培養処理ガラススライド上に播種し、5、10または20μMの濃度の化合物T08およびG07とともに72時間インキュベートした。アッセイを製造者の指示書に従って実施した。5つの顕微鏡視野を条件毎に分析した。アポトーシス指数を核染色細胞のうちのパーセンテージとして計算した。
【０３４６】
20μMにおいて、化合物T09、T12、T13、G04およびG05は、MDCK細胞生存率を低下させたのに対して、化合物CFTRinh-172、T08、T14、G03、G07およびG16は、生存率を低下させなかった(図2C)。10μMにおいて、化合物T08およびG07は、MDCK細胞アポトーシスを引き起こさなかった(図2H)。MDCK嚢胞モデルは、実証可能な細胞毒性を有することなく、かつ細胞増殖を阻害することなく、嚢胞形成および拡大を低減したCFTR阻害剤を識別した。グリシンヒドラジドおよびチアゾリジノン類の強力な無毒性の化合物である化合物T08およびG07をそれぞれさらに評価した。
【０３４７】
c.短絡電流測定
CFTR阻害能力をMDCK細胞にて短絡電流分析によって確認した。MDCK細胞(経上皮抵抗1000〜2000オーム)を含むスナップウェルインサートを標準的なユッシングチャンバシステム内に設置した。側底膜に250μg/mlのアムホテリシンBを浸透させた。ヘミチャンバに5mLの65mMのNaCl、65mMのNaグルコネート、2.7mMのKCl、1.5mMのKH2PO4、1mMのCaCl2、0.5mMのMgCl2、Na-Hepesおよび10mMのグルコース(頂端)、ならびに130mMのNaCl、2.7mMのKCl、1.5mMのKH2PO4、1mMのCaCl2、0.5mMのMgCl2、Na-Hepesおよび10mMのグルコースを充填した(側底)(pH7.3)。Ag/AgCl電極および1MのKClアガーブリッジを備えたDVC-1000電圧クランプ(World Precision Instruments、フロリダ州Sarasota)を使用して、短絡電流を連続的に記録した。
【０３４８】
一部の実験において、スナップウェルインサート中のMDCK細胞を、10μMのT08またはG07を含む培地中で1時間または48時間培養した。化合物を、短絡電流測定前に1時間にわたって培地で洗浄した。図2Fは、IC50が約1μMである、フォルスコリンによるCFTR刺激に続く短絡電流の濃度依存阻害を示す。図2Hは、該化合物とともに1時間または48時間インキュベートした後のMDCK細胞における同様の短絡電流測定によってみられるように、T08およびG07(10μM)がCFTR発現を変えなかったことを示している。
【０３４９】
実施例２２
胎性腎臓培養における嚢胞発達および成長に対するCFTR阻害活性
胎性腎臓器官培養モデルを使用して、化合物T08およびG07をさらに評価した。胎性腎臓培養モデルは、ホルモンの循環および糸状体濾過に悪影響を与えることなく、成分既知培地における腎組織の器官型成長および分化を可能にする(例えば、Magenheimerら、J Am Soc Nephrol 17:3424〜37、2006;およびGuptaら、Kidney Int 63:365〜376、2003参照)。加えて、このモデルにおける早期マウス尿細管は、CFTR依存メカニズム(Magenheimerら)により、cAMPに応答して液体を分泌して、特にCFTR阻害剤の評価を可能にする固有の能力を有する。
【０３５０】
胎齢13.5日(E13.5)のマウス胎児を入手した。後腎を切除し、透明なファルコン0.4mm径多孔質細胞培養インサート上に配置した。培養インサートに対して、2mMのL-グルタミン、10mMのHEPES、5μg/mlのインシュリン、5μg/mlのトランスフェリン、2.8nMのセレニウム、25ng/mlのプロスタグラジンE、32pg/mlのT3、250U/mlのペニシリンおよび250μg/mlのストレプトマイシンが添加されたDMEM/ハムのF-12栄養培地を添加した。腎臓を37℃の加湿CO2インキュベータ内に保持し、100μMの8-Br-cAMPの不在下または存在下で4日間培養した。CFTR阻害剤を含むかまたは含まない100μMの8-Br-cAMP含有培地を12時間毎に交換した(下部チャンバ)。
【０３５１】
2倍の対物レンズ、520nmの帯域フィルタおよび高解像度PixeLINKカラーCCDカメラを備えたニコン倒立顕微鏡(ニコンTE2000-S)を使用して腎臓を撮影した。嚢胞面積を、全嚢胞面積を全腎臓面積で割った値として計算した。後腎の顕微鏡写真における嚢胞サイズを、MATLAB7.0ソフトウェアを使用して測定した。マスキング手順を使用して、各嚢胞内の同様の強度のすべての画素を強調した。嚢胞面積比率を、全嚢胞面積を全腎臓面積で割った値として計算した。直径が50μmを超える嚢胞を分析に含めた。処理条件を把握せずに画像の取得および解析を行った。
【０３５２】
8-Br-cAMPが存在しないと、腎臓は、4日間でサイズが拡大された(図5A、上部パネル)のに対して、8-Br-cAMPの存在下では多くの嚢胞構造が見られた(図5A、下部パネル)。図5Bは、定量的画像解析によって確認されるように、化合物T08およびG07が嚢胞形成を顕著に低減させたことを示している(図5C)。対照の試験において、2日間の処理後の化合物の洗浄後に嚢胞が形成したが(図5D)、それは、T08およびG07CFTR阻害剤の可逆的作用を示している。また、8-Br-cAMPの不在下での腎臓の成長は、CFTR阻害剤に影響されなかった。4日間の培養の後、腎臓の長さは、7.4±0.5mm(T08処理)、7.1±0.4mm(G07処理)および7.3±0.4mm(対照)であった。
【０３５３】
パラフィン切片を図5Eに示す。8-Br-cAMPが存在しないと、4日間の培養後に尿細管および尿管芽の原始末端支流が形成した。8-Br-cAMPが存在すると、腎臓全体に大きな嚢胞構造が見られた。化合物T08およびG07は、嚢胞の数および大きさを減少させた(図5E)。20μMのT08またはG07に曝露された腎臓におけるアポトーシス指数は1％未満であった。これらのデータは、CFTR阻害剤T08およびG07が、腎臓成長に対する測定可能な影響および測定可能な細胞毒性をもたらさずに、胎性腎臓における嚢胞形成および成長を可逆的に阻害したことを示している。
【０３５４】
実施例２３
常染色体優性多発性嚢胞腎のマウスモデルにおける嚢胞発達に対するCFTR阻害活性
腎疾患のインビボモデルを採用して、血管の灌流細胞環境において嚢胞形成を低減するCFTR阻害剤の能力をさらに調べた。Pkdlflox/-;Ksp-Creマウスを、これらの腎臓選択的Pkd1ノックアウトマウスが、生後最初の2週間で大きな嚢胞を形成して腎不全に陥る劇症過程を示し、ADPKDの生後モデルになるため、このモデルに採用した。Pkd1ノックアウトマウスは、通常、20日以内に死亡する。Pkdlflox/-;Ksp-Creモデルが、とりわけ、ヘンレのループの髄質性の厚い上行肢、末端曲細管および回収管を含む腎単位の末端部分における嚢胞の成長を遅延させる上でのCFTR阻害剤の効果を評価するのに好適である。
【０３５５】
記載されているように(例えば、Shibazakiら、J Am Soc Nephrol 13:10〜11、2004;およびShaoら、J Am Soc Nephrol 13:1837〜1846、2002参照)、C57BL/6バックグラウンドのPkdlfloxマウスおよびKsp-Creトランスジェニックマウスを作製した。Ksp-Creマウスは、Kspカドヘリンプロモーターの制御下でCreリコンビナーゼを発現する(Shaoら)。腎臓特異的Pdk1ノックアウトマウス(Pkdlflox/-;Ksp-Creマウス)を、Pkdlflox/floxマウスとPkdl+/-;Ksp-Creマウスとを交雑育種することによって作製した。新生マウス(生後1日)をゲノムPCRによって遺伝子型決定した。
【０３５６】
生後2日目(1グループ当たりマウス11匹)から開始し、1ccインシュリンシリンジを使用して、CFTR阻害剤(5〜10mg/kg/日)または食塩水DMSOビヒクル対照(0.05mL/注射)を3〜7日間にわたって1日4回、新生マウスの背中に皮下注射により投与した。同腹子のPkdlflox/+;Ksp-CreまたはPkdlflox/+マウスを対照として使用した。処理期間を通して、CFTR阻害剤処理された、または処理されていない対照とPkdlflox/-;Ksp-Creマウスは、活動性および挙動が区別できなかった。体重を5日目(処理の3日後)に測定したが、その時点ではいずれのマウス群にも体重の差がなかった。血液および尿試料をCFTR阻害剤濃度および腎機能の測定に向けて回収した。腎臓を取り出し、重量測定し、組織学的検査のために固定するか、またはCFTR阻害剤含有量の測定のためにホモジナイズした。
【０３５７】
a.CFTR濃度の測定
CFTR阻害剤濃度の高速液体クロマトグラフィー/質量分光(HPLC/MS)分析のために、EPPENDORFペレット乳棒ホモジナイザーを使用して、腎臓を50〜100μlのPBSで5分間にわたってホモジナイズした。ホモジネートを同容量の冷却アセトニトリルと混合してタンパク質を析出させた。5000×gで10分間遠心した後、上清を窒素下で蒸発させ、残渣を溶離剤(50％のCH3CN/20mMのNH4OAc)に溶解させた。尿試料を溶離剤でそのまま10倍に希釈した。溶媒送達システムを備えたWATERS C18カラム(2.1×100nm、粒径2.5μm)(WATERSモデル2690、マサチューセッツ州Milford)を使用して、逆相HPLC分離を実施した。溶媒系は、20分間にわたる20％のCH3CN/20mMのNH4OAcから95％のCH3CN/20mMのNH4OAc、続いて5分間にわたる95％のCH3CN/20mMのNH4OAc(流量0.2mL/分)の直線勾配からなっていた。150〜1500Daで走査する陰イオン検出を用いて、質量スペクトルをアライアンスHT2790+ZQ質量分析計で取得した。エレクトロスプレーイオン源パラメータは、キャピラリー電圧3.2kV(陰イオンモード)または3.5kV(陽イオンモード)、コーン電圧37V、供給源温度120℃、脱溶媒温度250℃、コーンガス流量25L/時および脱溶媒ガス流量350L/時であった。
【０３５８】
50ピコモル感度を示す代表的なHPLCおよび質量クロマトグラムを図6Aに示す。テトラゾロ-CFTRinh-172(化合物T08)およびPh-GlyH-101(化合物G07)を、それぞれm/z433.4Daおよび553.2Daの質量トレースで386nmおよび338nmの吸光度によって検出した。アッセイは、0.05〜15μg/mlにわたって直線であり、検出限界が0.01μg/mlであった。化合物で処理されていないマウスの尿に既知量の阻害剤を添加することによってアッセイ感度および特異性を確認した(図6B)。
【０３５９】
CFTRが阻害される場合に、腎臓/尿における1μMを超える持続的濃度を与えるための投与を確定するために濃度を測定した。予備試験から決定された投与量である5mg/kg/日の量で3日間にわたって毎日4回皮下投与した後にマウスから腎臓および尿試料を得た。最終投与後1時間目および5時間目に尿濃度を測定した。テトラゾロ-CFTRinh-172については、尿濃度がそれぞれ1時間および5時間目で3.3および3.6μMであった。Ph-GlyH-101の尿濃度は、4.3および5.8μMであった。腎臓ホモジネートにも同等の阻害剤濃度が認められた。これらの濃度は、CFTR阻害のIC50の数倍である。
【０３６０】
これらのデータは、尿および腎臓組織における3μMを超える有効なCFTR阻害濃度が、2〜5日目にかけて6時間毎に5〜10mg/kg/日で化合物を皮下投与することによって得られたことを示している。
【０３６１】
b.腎機能の測定
血清クレアチンおよび尿素(腎機能の指標)を測定するために、5000×gで5分間遠心することによって全血から血清を得た。製造者の指示書に従って、比色アッセイキット(Cayman Chemical、ミシガン州Ann Arbor)を使用して血清クレアチン濃度を測定した。比色QUANTICHROM尿素アッセイキット(BioAssay Systems、カリフォルニア州Hayward)を使用して尿素濃度を測定した。較正標準を使用して、光学密度からクレアチンおよび尿素濃度を測定した。
【０３６２】
図7Dは、ビヒクル処理Pkd1flox/-;Ksp-Creマウス(C)における血清クレアチンおよび尿素が5日目(d5)に野生型マウス(wt)と比較して緩やかに増加し、9日目(d9)により顕著に増加したことを示している。T08およびG07処理Pkd1flox/-;Ksp-Creマウスでは、血清クレアチンおよび尿素が有意に減少し、未処理の対照Pkd1flox/-;Ksp-Creマウス(C)と比較して腎機能が向上していることを実証している。
【０３６３】
c.組織学的検査
組織学的検査のために、腎臓をボーインの固定液で固定し、パラフィンに包埋した。3μmの厚さの切片を200μm毎に連続切断し、ヘマトキシリン・エオジン(H&E)で染色した。切片を、2.5倍の対物レンズおよびカラーCCDカメラ(Spot、モデルRT KE;Diagnostic Instruments Inc.)を備えたLEICA倒立落射蛍光顕微鏡(DM4000B)を使用して撮像した。腎臓の顕微鏡写真における嚢胞サイズを、MATLAB7.0ソフトウェアを使用して測定した。
【０３６４】
図7Aは、中央冠状腎臓切片を示す。ある程度のマウス間のばらつきがあったが、T08およびG07処理マウスからの腎臓切片は、全サイズの嚢胞がより少なかった。T08およびG07で処理された野生型マウスの腎臓重量は、未処理の対照マウスの腎臓重量と同様であった(図7B)。Pkd1flox/-;Ksp-Creマウスの腎臓重量は、野生型マウスの腎臓重量の3倍を超えていた。Pkd1flox/-;Ksp-Creマウスを化合物T08またはG07で処理すると、ビヒクル処理のPkd1flox/-;Ksp-Creマウスと比較して、腎臓重量が有意に低下した。H&E切片の画像解析により、T08およびG07処理マウスにおける腎臓毎の(直径50μmを超える)嚢胞の全数が顕著に少なく(797±69、対照;457±32、T08;316±45、G07)、中および大サイズの嚢胞の数が減少していることが示された(図7C)。
【０３６５】
本明細書に記載のT08およびG07CFTR阻害剤は、より小さい腎臓重量、ならびに血清クレアチンおよび尿素濃度によって評価されるように、嚢胞形成およびPKDの臨床的徴候の両方を有意に低減した。これらのデータは、チアゾリジノンおよびグリシンヒドラジド型小分子CFTR阻害剤が、明白な毒性または細胞増殖の阻害をもたらさない濃度で、インビトロおよびインビボPKDモデルにおける腎臓嚢胞の成長を抑制することを示すばかりでなく、CFTRに依存する液分泌が腎臓上皮細胞嚢胞の発生および成長における重要な決定因子であるという結論を裏づけている。
【０３６６】
本明細書に引用され、かつ/または出願データシートに掲載されたすべての米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願および非特許文献は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【０３６７】
上記により、例示を目的として具体的な実施形態を記載したが、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく、様々な修正を加えることができる。日常的な実験を用いるだけで、本明細書に記載の具体的な実施形態と同等の多くの形態を当業者なら認識し、または確認することができるであろう。当該同等の形態は、以下の請求項に包含されることを意図する。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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