(57)【要約】本発明は、以下の構造を有するキナーゼ阻害剤化合物、またはその立体異性体、薬学的に許容される塩、酸化物、もしくは溶媒和物を目的とし：式中、R1、R2、X、n、R3、Y、Z、R4、R5、R6、および＝は、本明細書の定義のとおりである。本発明はまた、キナーゼ阻害剤化合物を含む組成物、細胞におけるキナーゼの活性を阻害する方法、膵β細胞集団における細胞増殖を増大させる方法、不十分なインスリン分泌に関連する状態について対象を処置する方法、および神経障害について対象を処置する方法にも関する。2021503486.tif 000188
2021503486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の構造を有する式（I）の化合物、またはその立体異性体、薬学的に許容される塩、酸化物、もしくは溶媒和物：
2021503486.tif 000183
式中、
R1は、任意に存在し；
存在する場合のR1およびR2は、そのそれぞれの出現時にH、CH3、CF3、ハロゲン、およびシアノから独立に選択され；
Xは、S、SO、およびSO2から選択され；
nは、1および2から選択される整数であり；
R3は、H、D、ハロゲン、およびC1〜C6置換または無置換アルキルから選択され；
Yは、結合、および分枝または直鎖のC1〜C6置換または無置換アルキルから選択され；
Zは、置換または無置換アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、および複素環、エーテル、アミン、ならびにスルホニルから選択され；
R4は、そのそれぞれの出現時にH、C1〜C6アルキル、ハロゲン、および-OR5から独立に選択され；
R5は、HおよびC1〜C6アルキルから選択され；
R6は任意に存在し、存在する場合、カルボニルまたはC1〜C1アルキルであり；かつ
2021503486.tif 000184
は、一重または二重結合であり、
ただし、R1およびR2がいずれもHであり、nが1であり、R3がHであり、XがSであり、かつYがCH2である場合、Zはフェニルであり得ない。
【請求項２】
R1およびR2がHであり；
XがSであり；
nが1であり；
R3がHであり；かつ
R4がHである
、請求項1記載の化合物。
【請求項３】
Zが、無置換フェニル環、または、ハロゲン、-CF3、ニトリル、もしくは-CONH2で置換されたフェニル環である、請求項1記載の化合物。
【請求項４】
Zが、ピリジニル、シクロヘキサン、ナフタレン、およびモルホリンから選択される、請求項1記載の化合物。
【請求項５】
Yが、結合、-CH2-、-CH(CH3)-、-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)、および-CH(CH3)CH2-から選択される、請求項1記載の化合物。
【請求項６】
以下の構造を有する、請求項1記載の化合物：
2021503486.tif 000185
。
【請求項７】
Zが、
2021503486.tif 000186
2021503486.tif 000187
から選択される、請求項6記載の化合物。
【請求項８】
以下の段階を含む、細胞におけるキナーゼの活性を阻害する方法：
細胞におけるキナーゼの活性を阻害するのに有効な条件下で、該細胞を請求項1記載の化合物と接触させる段階。
【請求項９】
キナーゼが二重特異性チロシンリン酸化調節キナーゼ（DYRK）である、請求項8記載の方法。
【請求項１０】
キナーゼが二重特異性チロシンリン酸化調節キナーゼ1A（DYRK1A）である、請求項9記載の方法。
【請求項１１】
エクスビボで実施される、請求項8記載の方法。
【請求項１２】
インビボで実施される、請求項8記載の方法。
【請求項１３】
以下の段階を含む、膵β細胞集団における細胞増殖を増大させる方法：
膵β細胞集団における細胞増殖を増大させるのに有効な条件下で、該膵β細胞集団を請求項1記載の化合物と接触させる段階。
【請求項１４】
膵β細胞集団を、トランスフォーミング増殖因子ベータ（TGFβ）スーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤と接触させる段階
をさらに含む、請求項13記載の方法。
【請求項１５】
エクスビボで実施される、請求項13または請求項14記載の方法。
【請求項１６】
インビボで実施される、請求項13または14記載の方法。
【請求項１７】
前記化合物およびTGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤の両方を含む組成物を用いて実施される、請求項14記載の方法。
【請求項１８】
TGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤が、TGFβ/TGFβ受容体結合、アクチビンまたはインヒビン/アクチビン受容体結合、および骨形成タンパク質（BMP）/BMP受容体結合の阻害剤からなる群より選択される、請求項14記載の方法。
【請求項１９】
TGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤が、SB431542およびAlk5阻害剤IIからなる群より選択されるアクチビンまたはインヒビン/アクチビン受容体結合の阻害剤である、請求項14記載の方法。
【請求項２０】
TGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤がSMADシグナル伝達経路阻害剤である、請求項14記載の方法。
【請求項２１】
膵β細胞が一次ヒト膵β細胞である、請求項13または請求項14記載の方法。
【請求項２２】
前記接触させる段階がβ細胞死またはDNA損傷を誘導しない、請求項13または請求項14記載の方法。
【請求項２３】
前記接触させる段階がβ細胞分化を誘導する、請求項13または請求項14記載の方法。
【請求項２４】
前記接触させる段階がグルコース刺激インスリン分泌を増大させる、請求項13または請求項14記載の方法。
【請求項２５】
請求項1記載の化合物および担体を含む、組成物。
【請求項２６】
トランスフォーミング増殖因子ベータ（TGFβ）スーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤をさらに含む、請求項25記載の組成物。
【請求項２７】
担体が薬学的に許容される担体である、請求項25記載の組成物。
【請求項２８】
以下の段階を含む、不十分なインスリン分泌に関連する状態について対象を処置する方法：
不十分なレベルのインスリン分泌に関連する状態についての処置を必要とする対象に、該状態について対象を処置するのに有効な条件下で、請求項1記載の化合物を投与する段階。
【請求項２９】
トランスフォーミング増殖因子ベータ（TGFβ）スーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤を投与する段階
をさらに含む、請求項28記載の方法。
【請求項３０】
投与する段階が、対象における膵β細胞量を増加させるのに有効な条件下で実施される、請求項28または29記載の方法。
【請求項３１】
対象が、I型糖尿病（T1D）、II型糖尿病（T2D）、妊娠糖尿病、先天性糖尿病、成人発症型糖尿病（MODY）、嚢胞性線維症関連の糖尿病、血色素症関連の糖尿病、薬物性糖尿病、または単一遺伝子糖尿病のうちの1つまたは複数を有すると診断されている、請求項28記載の方法。
【請求項３２】
対象が、メタボリック症候群またはインスリン抵抗性を有すると診断されている、請求項28記載の方法。
【請求項３３】
対象が、膵切除、膵移植、または膵島移植を受けたことがある、請求項28記載の方法。
【請求項３４】
投与する段階が、経口、経皮、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、または腹腔内で実施される、請求項28記載の方法。
【請求項３５】
対象が哺乳動物対象である、請求項28記載の方法。
【請求項３６】
対象がヒト対象である、請求項28記載の方法。
【請求項３７】
以下の段階を含む、神経障害について対象を処置する方法：
神経障害についての処置を必要とする対象に、前記状態について対象を処置するのに有効な条件下で、請求項1記載の化合物を投与する段階。
【請求項３８】
対象が、糖尿病、ダウン症候群、または神経変性疾患のうちの1つまたは複数を有すると診断されている、請求項37記載の方法。
【請求項３９】
投与する段階が、経口、経皮、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、または腹腔内で実施される、請求項37記載の方法。
【請求項４０】
対象が哺乳動物対象である、請求項37記載の方法。
【請求項４１】
対象がヒト対象である、請求項37記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、2017年11月20日提出の米国特許仮出願第62/588,792号の優先権の恩典を主張し、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本発明は、国立衛生研究所によって授与された認可番号DK015015およびDK116904の下での政府支援により行った。政府は本発明において一定の権利を有する。
【０００３】
発明の分野
本発明は、キナーゼ阻害剤化合物ならびにその組成物および使用法に関する。
【背景技術】
【０００４】
発明の背景
二重特異性チロシン調節キナーゼ（「DYRK」）は、CDK様キナーゼ（CLK）、グリコーゲン合成酵素キナーゼ3（GSK3）、サイクリン依存性キナーゼ（CDK）、およびマイトジェン活性化タンパク質キナーゼ（MAPK）を含む、真核生物タンパク質キナーゼのCMCGファミリーに属する。DYRKファミリーのタンパク質は、活性化ループにおける保存チロシン残基の自己リン酸化により自己活性化し、続いてセリンおよびスレオニン残基上の基質だけをリン酸化する（Lochhead et al., "Activation-Loop Autophosphorylation is Mediated by a Novel Transitional Intermediate Form of DYRKs," Cell 121(6):925-936 (2005)；Walte et al., "Mechanism of Dual Specificity Kinase Activity of DYRK1A," FEBS J. 280(18):4495-4511 (2013)；およびBecker et al., "Activation, Regulation, and Inhibition of DYRK1A," FEBS J. 278(2):246-256 (2011)）。DYRKファミリーは、1A、1B、2、3および4を含む、5つのサブタイプからなる。その中でも、DYRK1Aは最も広く研究されているサブタイプである。これは広範に発現され、脳の発生および機能（Becker et al., "DYRK1A: A Potential Drug Target for Multiple Down Syndrome Neuropathologies," CNS Neurol. Disord.: Drug Targets 13(1):26-33 (2014)）、神経変性疾患（Wegiel et al., "The Role of DYRK1A in Neurodegenerative Diseases," FEBS J. 278(2):236-245 (2011)およびSmith et al., "Recent Advances in the Design, Synthesis, and Biological Evaluation of Selective DYRK1A Inhibitors: A New Avenue for a Disease Modifying Treatment of Alzheimer's?," ACS Chem. Neurosci. 3(11):857-872 (2012)）、腫瘍発生、アポトーシス（Ionescu et al., "DYRK1A Kinase Inhibitors With Emphasis on Cancer," Mini-Rev. Med. Chem. 12(13):1315-1329 (2012)およびFernandez-Martinez et al., "DYRK1A: The Double-Edged Kinase as a Protagonist in Cell Growth and Tumorigenesis," Mol. Cell. Oncol. 2(1):e970048 (2015)）、およびヒト膵β細胞増殖（Wang et al., "A High-Throughput Chemical Screen Reveals That Harmine-Mediated Inhibition of DYRK1A Increases Human Pancreatic Beta Cell Replication," Nat. Med. 21(4):383-388 (2015)；Shen et al., "Inhibition of DYRK1A and GSK3B Induces Human β-cell Proliferation," Nat. Commun. 6:8372 (2015)；Rachdi et al., "Dyrk1A Induces Pancreatic β Cell Mass Expansion and Improves Glucose Tolerance," Cell Cycle 13(14):2221-2229 (2014)；およびDirice et al., "Inhibition of DYRK1A Stimulates Human Beta-Cell Proliferation," Diabetes 65:(6):1660-1671 (2016)）において重要な役割を果たすことが明らかにされている。
【０００５】
胎生期、出生後、ならびに成人におけるDYRK1Aの調節された発現は、正常な神経発生および脳機能のために必須である。DYRK1Aは、最も一般的で頻繁に起こるヒト遺伝傷害の1つである、ダウン症候群（「DS」）の病因において重要な役割を果たしてきたゲノム領域、ヒト染色体21上のダウン症候群責任領域（「DSCR」）に位置する（Becker et al., "Activation, Regulation, and Inhibition of DYRK1A," FEBS J. 278(2):246-256 (2011)およびBecker et al., "Structural and Functional Characteristics of Dyrk, a Novel Subfamily of Protein Kinases With Dual Specificity," Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 62:1-17 (1999)）。マウスおよびショウジョウバエモデルにおけるDYRK1Aの過剰発現は、DSに関連する神経発生の異常を模倣する（Becker et al., "DYRK1A: A Potential Drug Target for Multiple Down Syndrome Neuropathologies," CNS Neurol. Disord.: Drug Targets 13(1):26-33 (2014)；Wegiel et al., "The Role of DYRK1A in Neurodegenerative Diseases," FEBS J. 278(2):236-245 (2011)；Park et al., "Function and Regulation of Dyrk1A: Towards Understanding Down Syndrome," Cell. Mol. Life Sci. 66(20):3235-3240 (2009)；およびOgawa et al., "Development of a Novel Selective Inhibitor of the Down Syndrome-Related Kinase Dyrk1A," Nat. Commun. 1: Article Number 86 (2010)）。最近の証拠は、DYRK1Aをアルツハイマー病（「AD」）、レビー小体型認知症、およびパーキンソン病のタウ機能障害およびタウ病理学にも関係づけている（Wegiel et al., "The Role of DYRK1A in Neurodegenerative Diseases," FEBS J. 278(2):236-245 (2011)；Smith et al., "Recent Advances in the Design, Synthesis, and Biological Evaluation of Selective DYRK1A Inhibitors: A New Avenue for a Disease Modifying Treatment of Alzheimer's?," ACS Chem. Neurosci. 3(11):857-872 (2012)；およびStotani et al., "DYRK1A Inhibition as Potential Treatment for Alzheimer's Disease," Future Med. Chem. 8(6):681-696 (2016)）。DYRK1Aは卵巣癌、結腸癌、肺癌、および膵癌などの様々な腫瘍において過剰発現され、腫瘍発生および無制御の細胞増殖におけるその役割を示していることが報告されている（Ionescu et al., "DYRK1A Kinase Inhibitors With Emphasis on Cancer," Mini-Rev. Med. Chem. 12(13):1315-1329 (2012)およびFernandez-Martinez et al., "DYRK1A: The Double-Edged Kinase as a Protagonist in Cell Growth and Tumorigenesis," Mol. Cell. Oncol. 2(1):e970048 (2015)）。DYRK1Aの阻害は、神経膠芽腫におけるEGFR不安定化およびEGFR依存性腫瘍成長の低減を引き起こす（Pozo et al., "Inhibition of DYRK1A Destabilizes EGFR and Reduces EGFR-Dependent Glioblastoma Growth," J. Clin. Invest. 123(6):2475-2487 (2013)）。同様に、DYRK1A阻害は、特定の癌細胞型で大規模なアポトーシスを引き起こす、カスパーゼ-9の活性化を誘導する（Seifert et al., "DYRK1A Phosphorylates Caspase 9 at an Inhibitory Site and is Potently Inhibited in Human Cells by Harmine," FEBS J. 275(24):6268-6280 (2008)）。最近、DYRK1Aは、ヒトβ細胞増殖に関連する分子経路に関与することが明らかにされ、1型および2型糖尿病におけるβ細胞再生のための治療標的の可能性があるとされている（Wang et al., "A High-throughput Chemical Screen Reveals That Harmine-Mediated Inhibition of DYRK1A Increases Human Pancreatic Beta Cell Replication," Nat. Med. 21(4):383-388 (2015)；Shen et al., "Inhibition of DYRK1A and GSK3B Induces Human β-cell Proliferation," Nat. Commun. 6:8372 (2015)；Rachdi et al., "Dyrk1A Induces Pancreatic β Cell Mass Expansion and Improves Glucose Tolerance," Cell Cycle 13(14):2221-2229 (2014)；およびDirice et al., "Inhibition of DYRK1A Stimulates Human Beta-cell Proliferation," Diabetes 65:(6):1660-1671 (2016)）。DYRK1A阻害は、転写因子の活性化T細胞核内因子（「NFAT」）ファミリーの核への転座を誘導して、��にヒトβ細胞増殖を活性化する遺伝子のプロモーターへのアクセスを可能にすることにより、β細胞増殖を駆動することが提唱されている（Wang et al., "A High-throughput Chemical Screen Reveals That Harmine-Mediated Inhibition of DYRK1A Increases Human Pancreatic Beta Cell Replication," Nat. Med. 21(4):383-388 (2015)およびRachdi et al., "Dyrk1A Induces Pancreatic β Cell Mass Expansion and Improves Glucose Tolerance," Cell Cycle 13(14):2221-2229 (2014)）。
【０００６】
神経変性疾患、癌、および糖尿病におけるその関与ゆえに、DYRK1Aは治療標的の可能性があるとして、ますます興味を引きつけている。疾患におけるその根元的な役割を理解するだけでなく、新規DYRK1A阻害剤を同定するためにも、かなりの量の研究が実施されている（Becker et al., "Activation, Regulation, and Inhibition of DYRK1A," FEBS J. 278(2):246-256 (2011)；Becker et al., "DYRK1A: A Potential Drug Target for Multiple Down Syndrome Neuropathologies," CNS Neurol. Disord.: Drug Targets 13(1):26-33 (2014)；Wegiel et al., "The Role of DYRK1A in Neurodegenerative Diseases," FEBS J. 278(2):236-245 (2011)；Smith et al., "Recent Advances in the Design, Synthesis, and Biological Evaluation of Selective DYRK1A Inhibitors: A New Avenue for a Disease Modifying Treatment of Alzheimer's?," ACS Chem. Neurosci. 3(11):857-872 (2012)；Ionescu et al., "DYRK1A Kinase Inhibitors with Emphasis on Cancer," Mini-Rev. Med. Chem. 12(13):1315-1329 (2012)；Fernandez-Martinez et al., "DYRK1A: The Double-Edged Kinase as a Protagonist in Cell Growth and Tumorigenesis," Mol. Cell. Oncol. 2(1):e970048 (2015)；Wang et al., "A High-throughput Chemical Screen Reveals That Harmine-Mediated Inhibition of DYRK1A Increases Human Pancreatic Beta Cell Replication," Nat. Med. 21(4):383-388 (2015)；Shen et al., "Inhibition of DYRK1A and GSK3B Induces Human β-cell Proliferation," Nat. Commun. 6:8372 (2015)；およびDirice et al., "Inhibition of DYRK1A Stimulates Human Beta-cell Proliferation," Diabetes 65:(6):1660-1671 (2016)）。
【０００７】
天然起源ならびに小分子薬物発見プログラムから、いくつかのDYRK1A阻害剤が同定され、特徴づけられている。すべてのDYRK1A阻害剤の中で、ハルミンおよびその類縁体（β-カルボリン）が最もよく試験され、これまでに扱った阻害剤の最も強力かつ経口で生体利用可能なクラスのままである（Becker et al., "Activation, Regulation, and Inhibition of DYRK1A," FEBS J. 278(2):246-256 (2011)およびSmith et al., "Recent Advances in the Design, Synthesis, and Biological Evaluation of Selective DYRK1A Inhibitors: A New Avenue for a Disease Modifying Treatment of Alzheimer's?," ACS Chem. Neurosci. 3(11):857-872 (2012)）。
【０００８】
ハルミンのほかに、EGCgおよび他のフラバン-3-オール（Guedj et al., "Green Tea Polyphenols Rescue of Brain Defects Induced by Overexpression of DYRK1A," PLoS One 4(2):e4606 (2009)およびBain et al., "The Specificities of Protein Kinase Inhibitors: An Update," Biochem. J. 371(1):199-204 (2003)）、ロイセチン（Tahtouh et al., "Selectivity, Cocrystal Structures, and Neuroprotective Properties of Leucettines, a Family of Protein Kinase Inhibitors Derived from the Marine Sponge Alkaloid Leucettamine B," J. Med. Chem. 55(21):9312-9330 (2012)およびNaert et al., "Leucettine L41, a DYRK1A-preferential DYRKs/CLKs Inhibitor, Prevents Memory Impairments and Neurotoxicity Induced by Oligomeric Aβ25-35 Peptide Administration in Mice," Eur. Neuropsychopharmacol. 25(11):2170-2182 (2015)）、キナリザリン（Cozza et al., "Quinalizarin as a Potent, Selective and Cell-permeable Inhibitor of Protein Kinase CK2," Biochem. J. 421(3):387-395 (2009)）、ペルトギノイドのアカニロールAおよびB（Ahmadu et al, "Two New Peltogynoids from Acacia nilotica Delile with Kinase Inhibitory Activity," Planta Med. 76(5):458-460 (2010)）、ベンゾクマリン（dNBC）（Sarno et al., "Structural Features Underlying the Selectivity of the Kinase Inhibitors NBC and dNBC: Role of a Nitro Group that Discriminates Between CK2 and DYRK1A," Cell. Mol. Life Sci. 69(3):449-460 (2012)）、ならびにインドロカルバゾール（スタロスポリン、レベッカマイシンおよびそれらの類縁体）（Sanchez et al., "Generation of Potent and Selective Kinase Inhibitors by Combinatorial Biosynthesis of Glycosylated Indolocarbazoles," Chem. Commun. 27:4118-4120 (2009)は、DYRK1Aおよび他のキナーゼを阻害することが判明している他の天然物である。
【０００９】
小分子薬物発見の試みから同定された他の骨格の中で、INDY（Ogawa et al., "Development of a Novel Selective Inhibitor of the Down Syndrome-Related Kinase Dyrk1A," Nat. Commun. 1: Article Number 86 (2010)）、DANDY（Gourdain et al., "Development of DANDYs, New 3,5-Diaryl-7-Azaindoles Demonstrating Potent DYRK1A Kinase Inhibitory Activity," J. Med. Chem. 56(23):9569-9585 (2013)）、およびFINDY（Kii et al., "Selective Inhibition of the Kinase DYRK1A by Targeting its Folding Process," Nat. Commun. 7:11391 (2016)）、ピラゾリジン-ジオン（Koo et al., "QSAR Analysis of Pyrazolidine-3,5-Diones Derivatives as Dyrk1A Inhibitors," Bioorg. Med. Chem. Lett. 19(8):2324-2328 (2009)；Kim et al., "Putative Therapeutic Agents for the Learning and Memory Deficits of People with Down Syndrome," Bioorg. Med. Chem. Lett. 16(14):3772-3776 (2006)）、アミノ-キナゾリン（Rosenthal et al., "Potent and Selective Small Molecule Inhibitors of Specific Isoforms of Cdc2-Like Kinases (Clk) and Dual Specificity Tyrosine-Phosphorylation-Regulated Kinases (Dyrk)," Bioorg. Med. Chem. Lett. 21(10):3152-3158 (2011)）、メリオリン（Giraud et al., "Synthesis, Protein Kinase Inhibitory Potencies, and In Vitro Antiproliferative Activities of Meridianin Derivatives," J. Med. Chem. 54(13):4474-4489 (2011)；Echalier et al., "Meriolins (3-(Pyrimidin-4-yl)-7-Azaindoles): Synthesis, Kinase Inhibitory Activity, Cellular Effects, and Structure of a CDK2/Cyclin A/Meriolin Complex," J. Med. Chem. 51(4):737-751 (2008)；およびAkue-Gedu et al., "Synthesis and Biological Activities of Aminopyrimidyl-Indoles Structurally Related to Meridianins," Bioorg. Med. Chem. 17(13):4420-4424 (2009)）、ピリジンおよびピラジン（Kassis et al., "Synthesis and Biological Evaluation of New 3-(6-hydroxyindol-2-yl)-5-(Phenyl) Pyridine or Pyrazine V-Shaped Molecules as Kinase Inhibitors and Cytotoxic Agents," Eur. J. Med. Chem. 46(11):5416-5434 (2011)）、クロメノイドール（Neagoie et al., "Synthesis of Chromeno[3,4-b]indoles as Lamellarin D Analogues: A Novel DYRK1A Inhibitor Class," Eur. J. Med. Chem. 49:379-396 (2012)）、11H-インドロ[3,2-c]キノリン-6-カルボン酸、37チアゾロ[5,4-f]キナゾリン（EHT 5372）（Foucourt et al., "Design and Synthesis of Thiazolo[5,4-f]quinazolines as DYRK1A Inhibitors, Part I.," Molecules 19(10):15546-15571 (2014)およびCoutadeur et al., "A Novel DYRK1A (Dual Specificity Tyrosine Phosphorylation-Regulated Kinase 1A) Inhibitor for the Treatment of Alzheimer's Disease: Effect on Tau and Amyloid Pathologies In Vitro," J. Neurochem. 133(3):440-451 (2015)）、ならびに5-ヨードツベルシジン（Dirice et al., "Inhibition of DYRK1A Stimulates Human Beta-cell Proliferation," Diabetes 65:(6):1660-1671 (2016)およびAnnes et al., "Adenosine Kinase Inhibition Selectively Promotes Rodent and Porcine Islet β-cell Replication," Proc. Natl. Acad. Sci. 109(10):3915-3920 (2012)）は、様々な程度のキナーゼ選択性を伴う強力なDYRK1A活性を示した。
【００１０】
これらの化合物のほとんどは、DYRK1Aの非選択的阻害剤であり、CNS活性またはアポトーシスなどの薬理学的副作用を示し、それにより薬学的開発のためのそれらの治療的有用性および可能性を制限する。この非選択性は、すべてのこれらのDYRK1A阻害剤がI型キナーゼ阻害剤であり、高度に保存されたATP結合ポケットに結合するという事実に起因し得る。
【００１１】
本発明は、当技術分野における欠陥を克服することを目的とする。
【発明の概要】
【００１２】
本発明の1つの局面は、以下の構造を有する式（I）の化合物、またはその立体異性体、薬学的に許容される塩、酸化物、もしくは溶媒和物に関する：
2021503486.tif 000003
式中、
R1は任意に存在し；
存在する場合のR1およびR2は、そのそれぞれの出現時にH、CH3、CF3、ハロゲン、およびシアノから独立に選択され；
Xは、S、SO、およびSO2から選択され；
nは、1および2から選択される整数であり；
R3は、H、D、ハロゲン、およびC1〜C6置換または無置換アルキルから選択され；
Yは、結合、および分枝または直鎖のC1〜C6置換または無置換アルキルから選択され；
Zは、置換または無置換アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、および複素環、エーテル、アミン、ならびにスルホニルから選択され；
R4はそのそれぞれの出現時に、H、C1〜C6アルキル、ハロゲン、および-OR5から独立に選択され；
R5は、HおよびC1〜C6アルキルから選択され；
R6は任意に存在し、存在する場合、カルボニルまたはC1〜C1アルキルであり；かつ
2021503486.tif 000004
は、一重または二重結合であり、
ただし、R1およびR2がいずれもHであり、nが1であり、R3がHであり、XがSであり、かつYがCH2である場合、Zはフェニルであり得ない。
【００１３】
本発明のもう1つの局面は、細胞におけるキナーゼの活性を阻害する方法に関する。この方法は、細胞におけるキナーゼの活性を阻害するのに有効な条件下で、細胞を本発明の式（I）の化合物と接触させる段階を含む。
【００１４】
本発明のさらなる局面は、膵β細胞集団における細胞増殖を増大させる方法に関する。この方法は、膵β細胞集団における細胞増殖を増大させるのに有効な条件下で、膵β細胞集団を本発明の式（I）の化合物と接触させる段階を含む。
【００１５】
本発明のもう1つの局面は、本発明の式（I）の化合物および担体を含む組成物に関する。
【００１６】
本発明のさらなる局面は、不十分なインスリン分泌に関連する状態について対象を処置する方法に関する。この方法は、不十分なレベルのインスリン分泌に関連する状態についての処置を必要とする対象に、本発明の化合物または組成物を投与する段階を含む。
【００１７】
本発明のさらなる局面は、神経障害について対象を処置する方法に関する。この方法は、神経障害についての処置を必要とする対象に、状態について対象を処置するのに有効な条件下で、本発明の式（I）の化合物を投与する段階を含む。
【００１８】
強力かつ選択的なDYRK1A阻害剤の発見に向けて努力がなされてきたが、それらのほとんどはまだリード化合物同定の初期にある。
【００１９】
本明細書において以下に記載するのは、非常に強力かつ新規クラスのチアジアジン類縁体阻害剤の同定および評価である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図1は、1,3,4-チアジアジン化合物の合成を示す概略図である。市販の2-ヒドロキシベンズイミダゾールの、AlCl3存在下、塩化クロロアセチルでのアシル化により、化合物2を収率95％で得た。続いて、α-クロロケトン2を、購入または合成した、様々なR基を含むチオセミ-カルバジドと円滑に環化縮合して、所望のチアジアジン類縁体を収率23〜90％の範囲で得た。
【図２】図2は、1,3,4-チアジアジン化合物4-1および化合物4-2の合成を示す概略図である。図2に概略を示すとおり、化合物4-1および4-2を、塩基性過酸化水素溶液を用いて、対応するシアノ誘導体の部分加水分解により調製した。
【図３】図3は、5-または6-(2-ブロモアセチル)-1-メチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オンの合成を示す概略図である。中間体化合物9-1および9-2を、図3の手順に従って合成した。市販の化合物5をCDIにより環化して、1-メチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物6）を得た。メチルエステルを塩基性条件下で加水分解して遊離カルボン酸を得、これを次いでN,O-ジメチルヒドロキシルアミンとカップリングさせて化合物7を得た。化合物7のワインレブ-ナームケトン合成によりメチルケトン（化合物8）を得た。化合物8のブロム化により中間体化合物9を得た。
【図４】図4は、α-ブロモケトン化合物13の合成を示す概略図である。様々なα-ブロモケトン13を、図4のスキームに従い、市販のメチルケトン（化合物12）または合成したメチルケトンのブロム化から合成した。
【図５】図5は、1,3,4-チアジアジン化合物14の合成を示す概略図である。チアジアジン類縁体のベンズイミダゾロン基を、中間体化合物9または13のチオセミカルバジドによる環化縮合による、化合物3合成のための一般手順に従って修飾し、化合物14を得た。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
発明の詳細な説明
本発明は、キナーゼ阻害剤化合物および組成物ならびにその使用法に関する。
【００２２】
本発明の1つの局面は、以下の構造を有する式（I）の化合物、またはその立体異性体、薬学的に許容される塩、酸化物、もしくは溶媒和物に関する：
2021503486.tif 000005
式中、
R1は任意に存在し；
存在する場合のR1およびR2は、そのそれぞれの出現時にH、CH3、CF3、ハロゲン、およびシアノから独立に選択され；
Xは、S、SO、およびSO2から選択され；
nは、1および2から選択される整数であり；
R3は、H、D、ハロゲン、およびC1〜C6置換または無置換アルキルから選択され；
Yは、結合、および分枝または直鎖のC1〜C6置換または無置換アルキルから選択され；
Zは、置換または無置換アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、アルキル、および複素環、エーテル、アミン、ならびにスルホニルから選択され；
R4はそのそれぞれの出現時に、H、C1〜C6アルキル、ハロゲン、および-OR5から独立に選択され；
R5は、HおよびC1〜C6アルキルから選択され；
R6は任意に存在し、存在する場合、カルボニルまたはC1〜C1アルキルであり；かつ
2021503486.tif 000006
は、一重または二重結合であり、
ただし、R1およびR2がいずれもHであり、nが1であり、R3がHであり、XがSであり、かつYがCH2である場合、Zはフェニルであり得ない。
【００２３】
上記および本明細書の記載の全体で用いられる以下の用語は、特に記載がないかぎり、以下の意味を有すると理解される。本明細書において特に定義されない場合、本明細書において用いられるすべての技術および科学用語は、本技術が属する分野の技術者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。
【００２４】
本明細書において用いられる「ハロゲン」なる用語は、フルオロ、クロロ、ブロモ、またはヨードを意味する。
【００２５】
「アルキル］なる用語は、鎖中に約1〜約6個の炭素原子（またはnが炭素原子の数値範囲である、「Cn〜Cn」で示す数の炭素）を有する、直鎖または分枝であり得る脂肪族炭化水素基を意味する。分枝は、メチル、エチル、またはプロピルなどの1つまたは複数の低級アルキル基が、直鎖アルキル鎖に結合していることを意味する。例示的アルキル基には、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、および3-ペンチルが含まれる。
【００２６】
「シクロアルキル」なる用語は、約3〜約7個の炭素原子、または約5〜約7個の炭素原子の非芳香族、飽和または不飽和、単環式または多環式環系であって、少なくとも1つの二重結合を含んでもよい環系を意味する。例示的シクロアルキル基には、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、シクロヘプチル、シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニル、シクロフェニル、アンチ-ビシクロプロパン、およびシン-トリシクロプロパンが含まれるが、それらに限定されない。
【００２７】
「アリール」なる用語は、6〜約19個の炭素原子、または6〜約10個の炭素原子の芳香族単環式または多環式環系を意味し、アリールアルキル基が含まれる。アリール基の環系は置換されていてもよい。本発明の代表的アリール基には、フェニル、ナフチル、アズレニル、フェナントレニル、アントラセニル、フルオレニル、ピレニル、トリフェニレニル、クリセニル、およびナフタセニルなどの基が含まれるが、それらに限定されない。
【００２８】
「ヘテロアリール」なる用語は、約5〜約19個の環原子、または約5〜約10個の環原子の芳香族単環式または多環式環系を意味し、ここで環系における1つまたは複数の原子は炭素以外の元素、例えば、窒素、酸素、または硫黄である。多環式環系の場合、その環系が「ヘテロアリール」と定義されるには、環の1つだけが芳香族である必要がある。好ましいヘテロアリールは、約5〜6個の環原子を含む。ヘテロアリールの前の接頭辞アザ、オキサ、チア、またはチオは、それぞれ少なくとも1つの窒素、酸素、または硫黄原子が環原子として存在することを意味する。ヘテロアリール環における窒素、炭素、または硫黄原子は、任意に酸化されていてもよく；窒素は任意に四級化されていてもよい。代表的なヘテロアリールには、ピリジル、2-オキソ-ピリジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、フラニル、ピロリル、チオフェニル、ピラゾリル、イミダゾリル、オキサゾリル、イソキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、トリアゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、テトラゾリル、インドリル、イソインドリル、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、インドリニル、2-オキソインドリニル、ジヒドロベンゾフラニル、ジヒドロベンゾチオフェニル、インダゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソキサゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾトリアゾリル、ベンゾ[1,3]ジオキソリル、キノリニル、イソキノリニル、キナゾリニル、シンノリニル、フタラジニル、キノキサリニル、2,3-ジヒドロ-ベンゾ[1,4]ジオキシニル、ベンゾ[1,2,3]トリアジニル、ベンゾ[1,2,4]トリアジニル、4H-クロメニル、インドリジニル、キノリジニル、6aH-チエノ[2,3-d]イミダゾリル、1H-ピロロ[2,3-b]ピリジニル、イミダゾ[1,2-a]ピリジニル、ピラゾロ[1,5-a]ピリジニル、[1,2,4]トリアゾロ[4,3-a]ピリジニル、[1,2,4]トリアゾロ[1,5-a]ピリジニル、チエノ[2,3-b]フラニル、チエノ[2,3-b]ピリジニル、チエノ[3,2-b]ピリジニル、フロ[2,3-b]ピリジニル、フロ[3,2-b]ピリジニル、チエノ[3,2-d]ピリミジニル、フロ[3,2-d]ピリミジニル、チエノ[2,3-b]ピラジニル、イミダゾ[1,2-a]ピラジニル、5,6,7,8-テトラヒドロイミダゾ[1,2-a]ピラジニル、6,7-ジヒドロ-4H-ピラゾロ[5,1-c][1,4]オキサジニル、2-オキソ-2,3-ジヒドロベンゾ[d]オキサゾリル、3,3-ジメチル-2-オキソインドリニル、2-オキソ-2,3-ジヒドロ-1H-ピロロ[2,3-b]ピリジニル、ベンゾ[c][1,2,5]オキサジアゾリル、ベンゾ[c][1,2,5]チアジアゾリル、3,4-ジヒドロ-2H-ベンゾ[b][1,4]オキサジニル、5,6,7,8-テトラヒドロ-[1,2,4]トリアゾロ[4,3-a]ピラジニル、[1,2,4]トリアゾロ[4,3-a]ピラジニル、3-オキソ-[1,2,4]トリアゾロ[4,3-a]ピリジン-2(3H)-イルなどが含まれる。
【００２９】
本明細書において用いられる「複素環」とは、炭素原子ならびに窒素、酸素、および硫黄から選択される1〜5個のヘテロ原子の、安定な3〜18員環（ラジカル）を意味する。複素環は単環式または多環式環系であってもよく、これらは縮合、架橋、またはスピロ環系を含んでもよく；複素環における窒素、炭素、または硫黄原子は任意に酸化されていてもよく；窒素原子は任意に四級化されていてもよく；かつ環は部分または完全飽和であってもよい。そのような複素環の例には、アゼピニル、アゾカニル、ピラニル ジオキサニル、ジチアニル、1,3-ジオキソラニル、テトラヒドロフリル、ジヒドロピロリジニル、デカヒドロイソキノリル、イミダゾリジニル、イソチアゾリジニル、イソキサゾリジニル、モルホリニル、オクタヒドロインドリル、オクタヒドロイソインドリル、2-オキソピペラジニル、2-オキソピペリジニル、2-オキソピロリジニル、2-オキソアゼピニル、オキサゾリジニル、オキシラニル、ピペリジニル、ピペラジニル、4-ピペリドニル、ピロリジニル、ピラゾリジニル、チアゾリジニル、テトラヒドロピラニル、チアモルホリニル、チアモルホリニルスルホキシド、およびチアモルホリニルスルホンが含まれるが、それらに限定されない。
【００３０】
さらなる複素環およびヘテロアリールは、Katritzky et al., eds., Comprehensive Heterocyclic Chemistry: The Structure, Reactions, Synthesis and Use of Heterocyclic Compounds, Vol. 1-8, Pergamon Press, N.Y. (1984)に記載されており、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【００３１】
「置換または無置換」および「置換されていてもよい」なる語句は、基がその各置換可能な原子で置換基（1つの原子上の複数の置換基を含む）を有してもよく（が、必ずしも有しなくてもよく）、各置換基の同一性は他とは無関係であることを意味する。
【００３２】
「置換（された）」なる用語は、指定の原子の通常の原子価を超えないことを条件に、指定の原子上の1つまたは複数の水素が示された基から選択されるもので置き換えられていることを意味する。「無置換」の原子は、それらの原子価によって規定される水素原子をすべて有する。置換基がオキソ（すなわち、=O）である場合、原子上の2個の水素が置き換えられる。置換基および/または変数の組み合わせが安定な化合物を生じる場合のみ、そのような組み合わせが許容される。「安定な化合物」とは、反応混合物から有用な純度への単離および有効な治療剤への製剤を生き延びるのに十分強い化合物を意味する。
【００３３】
「本発明の化合物」および等価の表現は、本明細書に記載の化合物を意味し、その表現は、文脈が許容する場合、プロドラッグ、薬学的に許容される塩、酸化物、および溶媒和物、例えば、水和物を含む。
【００３４】
本明細書に記載の化合物は、1つまたは複数の不斉中心を含んでもよく、したがって鏡像異性体、ジアステレオマー、および他の立体異性型を生じてもよい。各キラル中心は、絶対立体化学に関して、(R)-または(S)-と定義してもよい。本発明は、すべてのそのような可能性のある異性体、ならびにラセミ型および光学的に純粋な型を含むその混合物を含むことになる。光学活性な(R)-および(S)-、(-)-および(+)-、または(D)-および(L)-異性体を、キラルシントンもしくはキラル試薬を用いて合成してもよく、または通常の技術を用いて分割してもよい。すべての互変異性型も含まれることが意図される。
【００３５】
当業者であれば理解するであろうとおり、「化合物」の列挙は、その化合物の塩、溶媒和物、酸化物、および包接錯体ならびに任意の立体異性型、またはその化合物の任意のそのような形態の任意の比の混合物を含むことが意図される。したがって、本発明のいくつかの態様に従い、薬学的組成物、処置法、および化合物それ自体の文脈において含まれる、本明細書に記載の化合物は、塩の形態で提供される。
【００３６】
「溶媒和物」なる用語は、適切な溶媒の分子が結晶格子内に取り込まれている、固体状態の化合物を指す。治療的投与に適した溶媒は、投与する用量で生理的に耐容される。治療的投与に適した溶媒の例はエタノールおよび水である。水が溶媒である場合、溶媒和物は水和物と呼ぶ。一般に、溶媒和物は、化合物を適切な溶媒に溶解し、冷却または逆溶媒の使用により溶媒和物を単離して形成する。溶媒和物を典型的には周囲条件下で乾燥または共沸する。
【００３７】
包接錯体は、Remington, The Science and Practice of Pharmacy, 19th Ed. 1:176-177 (1995)に記載されており、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。最もよく使用される包接錯体は、シクロデキストリンとのものであり、すべての天然および合成シクロデキストリン複合体は、本発明によって具体的に包含される。
【００３８】
「薬学的に許容される塩」なる用語は、無機酸および塩基ならびに有機酸および塩基を含む、薬学的に許容される非毒性酸または塩基から調製した塩を指す。
【００３９】
「薬学的に許容される」なる用語は、健全な医学的判断の範囲内で、過度の毒性、刺激、アレルギー反応などを伴うことなく、ヒトおよび低級動物の細胞と接触しての使用に適し、妥当な損益比に見合っていることを意味する。
【００４０】
式（I）の化合物の1つの態様において、
R1およびR2はHであり；
XはSであり；
Nは1であり；
R3はHであり；かつ
R4はHである。
【００４１】
この態様に従い、Zは、無置換フェニル環、または、ハロゲン、-CF3、ニトリル、もしくは-CONH2で置換されたフェニル環であってもよい。Zはピリジニル、シクロヘキサン、ナフタレン、およびモルホリンから選択されてもよい。Yは、結合、-CH2-、-CH(CH3)-、-CH2CH2-、-CH2CH(CH3)、および-CH(CH3)CH2-から選択されてもよい。
【００４２】
もう1つにおいて、式（I）の化合物は、以下の式（II）の構造を有する：
2021503486.tif 000007
。
【００４３】
この態様に従い、Zは、
2021503486.tif 000008
2021503486.tif 000009
から選択されてもよい。
【００４４】
1つの態様において、Zは、無置換フェニル環；ハロゲン、-CF3、ニトリル、または-CONH2で置換されたフェニル環；ピリジニル；シクロヘキサン；ナフタレン；およびモルホリンから選択される。
【００４５】
本発明のもう1つの局面は、細胞におけるキナーゼの活性を阻害する方法に関する。この方法は、細胞におけるキナーゼの活性を阻害するのに有効な条件下で、細胞を本発明の式（I）の化合物と接触させる段階を含む。
【００４６】
1つの態様において、キナーゼは二重特異性チロシンリン酸化調節キナーゼ（「DYRK」）である。キナーゼは二重特異性チロシンリン酸化調節キナーゼ1A（「DYRK1A」）であってもよい。
【００４７】
細胞は哺乳動物細胞であってもよい。哺乳動物細胞には、例えば、マウス、ハムスター、ラット、ウシ、ヒツジ、ブタ、ヤギ、およびウマ、サル、イヌ（例えば、イエイヌ）、ネコ、ウサギ、モルモット、およびヒトを含む霊長類からの細胞が含まれる。例えば、細胞はヒト細胞であってもよい。
【００４８】
1つの態様において、細胞は膵β細胞である。必要であれば、細胞が膵β細胞表現型を有するかどうかを判定する方法は当技術分野において公知で、細胞をグルコースと共にインキュベートし、細胞内のインスリン発現が増大または誘導されるかどうかを試験する方法が含まれるが、それに限定されない。他の方法には、β細胞特異的転写因子が発現されるかどうかを試験すること、RNA定量的PCRを利用してのβ細胞特異的遺伝子産物の検出、糖尿病マウスにおける候補細胞の移植、および該移植後の生理的反応を続いて試験し、電子顕微鏡で細胞を解析することが含まれる。
【００４９】
もう1つの態様において、細胞は癌細胞である。
【００５０】
さらにもう1つの態様において、細胞は神経細胞である。
【００５１】
本発明の方法を、エクスビボまたはインビボで実施してもよい。エクスビボで実施する場合、細胞集団を、1つの態様に従い、膵から細胞を得、細胞を哺乳動物細胞、特にヒト細胞のインビトロまたはエクスビボ培養に適した液体培地中で培養することにより提供してもよい。例えば、適切かつ非限定的培地は、InvitrogenのRPMI1640などの、市販の培地に基づいてもよいが、それに限定されない。
【００５２】
本発明のさらなる局面は、膵β細胞集団における細胞増殖を増大させる方法に関する。この方法は、膵β細胞集団における細胞増殖を増大させるのに有効な条件下で、膵β細胞集団を本発明の化合物（すなわち、式（I）の化合物）と接触させる段階を含む。
【００５３】
1つの態様において、接触させる段階は、化合物を含む組成物（すなわち、単一の組成物）を用いて実施する。
【００５４】
方法は、膵β細胞集団を、トランスフォーミング増殖因子ベータ（TGFβ）スーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤と接触させる段階をさらに含んでもよい。この態様に従い、方法を、化合物およびTGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤を含む組成物を用いて実施してもよい。もう1つの態様において、式（I）の化合物およびTGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤を別々に、膵β細胞集団と同時にまたは連続して接触させる。
【００５５】
TGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤には、受容体のBMPファミリーのアクチビンおよびインヒビン受容体、GDF11受容体ならびに関連受容体の小分子および他の（例えば、中和モノクローナル抗体、合成/組換えペプチド阻害剤、およびsiRNA）阻害剤が含まれる。
【００５６】
TGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤は、当技術分野において公知でもあり、SB431542、SB505124、A-83-01、デコリン、可溶性TGF-β受容体、レルデリムマブ、メテリムマブ、AP-12009、フォリスタチン、FLRG、GAST-1、GDF8プロペプチド、MYO-029、ノギン、コーディン、Cer/Dan、エクトジン、およびスクレロスチンが含まれるが、それらに限定されない（Tsuchida et al., "Inhibitors of the TGF-beta Superfamily and their Clinical Applications," Mini Rev. Med. Chem. 6(11):1255-61 (2006)を参照されたく、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる）。
【００５７】
TGF-βシグナル伝達の他の阻害剤には、2-(3-(6-メチルピリジン-2-イル)-1H-ピラゾル-4-イル)-1,5ナフトチリジン；[3-(ピリジン-2-イル)-4-(4-キノイル)]-1H-ピラゾール；3-(6-メチルピリジン-2-イル)-4-(4-キノリル)-1-フェニルチオカルバモイル-1H-ピラゾール；SB-431542；SM16；SB-505124；および2-(3-(6-メチルピリジン-2-イル)-1H-ピラゾル-4-イル)-1,5ナフトチリジン（ALK5阻害剤II）が含まれるが、それらに限定されない（米国特許第8,298,825号を参照されたく、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる）。
【００５８】
TGF-βシグナル伝達の阻害剤は、Callahan et al., J. Med. Chem. 45:999-1001 (2002)；Sawyer et al., J. Med. Chem. 46:3953-3956 (2003)；Gellibert et al., J. Med. Chem. 47:4494-4506 (2004)；Tojo et al., Cancer Sci. 96:791-800 (2005)；Valdimarsdottir et al., APMIS 113:773-389 (2005)；Petersen et al., Kidney International 73:705-715 (2008)；Yingling et al., Nature Rev. Drug Disc. 3:1011-1022 (2004)；Byfield et al., Mol. Pharmacol. 65:744-752 (2004)；Dumont et al., Cancer Cell 3:531-536 (2003)；PCT公開第WO2002/094833号；PCT公開第WO2004/026865号；PCT公開第WO2004/067530号；PCT公開第WO2009/032667号；PCT公開第WO2004/013135号；PCT公開第WO2003/097639号；PCT公開第WO2007/048857号；PCT公開第WO2007/018818号；PCT公開第WO2006/018967号；PCT公開第WO2005/039570号；PCT公開第WO2000/031135号；PCT公開第WO1999/058128号；米国特許第6,509,318号；米国特許第6,090,383号；米国特許第6,419,928号；米国特許第9,927,738号；米国特許第7,223,766号；米国特許第6,476,031号；米国特許第6,419,928号；米国特許第7,030,125号；米国特許第6,943,191号；米国特許出願公開第2005/0245520号；米国特許出願公開第2004/0147574号；米国特許出願公開第2007/0066632号；米国特許出願公開第2003/0028905号；米国特許出願公開第2005/0032835号；米国特許出願公開第2008/0108656号；米国特許出願公開第2004/015781号；米国特許出願公開第2004/0204431号；米国特許出願公開第2006/0003929号；米国特許出願公開第2007/0155722号；米国特許出願公開第2004/0138188号および米国特許出願公開第2009/0036382号に記載されており, これらはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【００５９】
TGF-βシグナル伝達の例示的阻害剤には、AP-12009（TGF-β受容体II型アンチセンスオリゴヌクレオチド）、レルデリムマブ（CAT 152、TGF-β受容体II型に対する抗体）GC-1008（ヒトTGF-βのすべてのイソ型に対する抗体）、ID11（マウスTGF-βのすべてのイソ型に対する抗体）、可溶性TGF-β、可溶性TGF-β受容体II型、ジヒドロピロロイミダゾール類縁体（例えば、SKF-104365）、トリアリールイミダゾール類縁体（例えば、SB-202620（4-(4-(4-フルオロフェニル)-5-(ピリジン-4-イル)-1H-イミダゾル-2-イル)安息香酸）およびSB-203580（4-(4-フルオロフェニル)-2-(4-メチルスルフィニルフェニル)-5-(4-ピリジル)-1H-イミダゾール)）、RL-0061425、1,5-ナフチリジンアミノチアゾールおよびピラゾール誘導体（例えば、4-(6-メチル-ピリジン-2-イル)-5-(1,5-ナフチリジン-2-イル)-1,3-チアゾール-2-アミンおよび2-[3-(6-メチル-ピリジン-2-イル)-1H-ピラゾール-4-イル]-1,5-ナフチリジン）、SB-431542（4-(5-ベンゾル[1,3]ジオキソル-5-イル-4-ピリジン-2-イル-1H-イミダゾル-2-イル)-ベンズアミド）、GW788388（4-(4-(3-(ピリジン-2-イル)-1H-ピラゾル-4-イル)ピリジン-2-イル)-N-(テトラヒドロ-2H-ピラン-4-イル)ベンズアミド）、A-83-01（3-(6-メチル-2-ピリジニル)-N-フェニル-4-(4-キノリニル)-1H-ピラゾール-1-カルボチオアミド）、デコリン、レフティー1、レフティー2、フォリスタチン、ノギン、コーディン、ケルベロス、グレムリン、インヒビン、BIO（6-ブロモ-インディルビン-3'-オキシム）、Smadタンパク質（例えば、Smad6、Smad7）、およびシスタチンCが含まれるが、それらに限定されない。
【００６０】
TGF-βシグナル伝達の阻害剤には、TGF-β受容体I型を阻害する分子も含まれる。TGF-β受容体I型の阻害剤には、可溶性TGF-β受容体I型；AP-11014（TGF-β受容体I型アンチセンスオリゴヌクレオチド）；メテリムマブ（CAT 152、TGF-β受容体I型抗体）；LY550410；LY580276（3-(4-フルオロフェニル)-5,6-ジヒドロ-2-(6-メチルピリジン-2-イル)-4H-ピロロ[1,2-b]ピラゾール））；LY364947（4-[3-(2-ピリジニル)-1H-ピラゾル-4-イル]-キノリン）；LY2109761；LY573636（N-((5-ブロモ-2-チエニル)スルホニル)-2,4-ジクロロベンズアミド）；SB-505124（2-(5-ベンゾ[1,3]ジオキソル-5-イル-2-tert-ブチル-3H-イミダゾル-4-イル)-6-メチルピリジン）；SD-208（2-(5-クロロ-2-フルオロフェニル)-4-[(4-ピリジル)アミノ]プテリジン）；SD-093；KI2689；SM16；FKBP12タンパク質；および3-(4-(2-(6-メチルピリジン-2-イル)H-イミダゾ[1,2-a]ピリジン-3-イル)キノリン-7-イルオキシ)-N,N-ジメチルプロパン-1-アミンが含まれるが、それらに限定されない。
【００６１】
TGF-β受容体I型の阻害剤は、Byfield and Roberts, Trends Cell Biol. 14:107-111 (2004)；Sawyer et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 14:3581-3584 (2004)；Sawyer et al., J. Med. Chem. 46:3953-3956 (2003)；Byfield et al., Mol. Pharmacol. 65:744-752 (2004)；Gellibert et al., J. Med. Chem. 47:4494-4506 (2004)；Yingling et al., Nature Rev. Drug Disc. 3:1011-1022 (2004)；Dumont et al., Cancer Cell 3:531-536 (2003)；Tojo et al., Cancer Sci. 96:791-800 (2005)；PCT公開第WO2004/026871号；PCT公開第WO2004/021989号；PCT公開第WO2004/026307号；PCT公開第WO2000/012497号；米国特許第5,731,424号；米国特許第5,731,144号；米国特許第7,151,169号；米国特許出願公開第2004/00038856号および米国特許出願公開第2005/0245508号に記載されており、これらはすべてその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【００６２】
1つの態様において、TGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤には、TGFβスーパーファミリーリガンド、受容体、および/もしくは下流シグナル伝達分子（例えば、SMAD）または核内標的（例えば、クロマチン修飾複合体および転写因子）を妨害する化合物が含まれる。
【００６３】
1つの態様において、TGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤は、例えば、TGFβリガンドを中和する抗血清であってもよい。
【００６４】
もう1つの態様において、TGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤は、TGFβ/TGFβ受容体結合、アクチビンまたはインヒビン/アクチビン受容体結合、および骨形成タンパク質（BMP）/BMP受容体結合の阻害剤からなる群より選択される。
【００６５】
特定の態様において、TGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤は、LY364947およびGW788388からなる群より選択されるTGFβ/TGFβ受容体結合の阻害剤である。
【００６６】
もう1つの特定の態様において、TGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤は、SB431542およびAlk5阻害剤IIからなる群より選択されるアクチビンまたはインヒビン/アクチビン受容体結合の阻害剤である。アクチビンまたはインヒビン/アクチビン受容体結合のさらなる例示的阻害剤は、SB-505124、BYM388、フォリスタチン、フォリスタチン関連タンパク質（FSRP）、フォリスタチンドメイン（すなわち、Fs2、Fs12、Fs123）、A-83-01、Cripto、GW788388、BAMBI、およびソタテルセプトからなる群より選択されてもよい（Byfield et al., "SB-505124 is a Selective Inhibitor of Transforming Growth Factor-Beta Type I Receptors ALK4, ALK5, and ALK7," Mol. Pharmacol. 65(3):744-52 (2004)；Lach-Trifilieffa et al., "An Antibody Blocking Activin Type II Receptors Induces Strong Skeletal Muscle Hypertrophy and Protects from Atrophy," Mol. Cell. Biol. 34(4):606-18 (2014)；Zhang et al., "Inhibition of Activin Signaling Induces Pancreatic Epithelial Cell Expansion and Diminishes Terminal Differentiation of Pancreatic β-Cells," Diabetes 53(8):2024-33 (2004)；Harrington et al., "Structural Basis for the Inhibition of Activin Signalling by Follistatin," EMBO J. 25(5):1035-45 (2006)；Tojo et al., "The ALK-5 Inhibitor A-83-01 Inhibits Smad Signaling and Epithelial-to-Mesenchymal Transition by Transforming Growth Factor-Beta," Cancer Sci. 96(11):790-800 (2005)；Yan et al., "Human BAMBI Cooperates with Smad7 to Inhibit Transforming Growth Factor-Beta Signaling," J. Biol. Chem. 284(44):30097-104 (2009)；Tan et al., "Targeted Inhibition of Activin Receptor-Like Kinase 5 Signaling Attenuates Cardiac Dysfunction Following Myocardial Infarction," Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 298(5):H1415-25 (2010)；およびGokoffski et al., "Activin and GDF11 Collaborate in Feedback Control of Neuroepithelial Stem Cell Proliferation and Fate," Develop. 138(19):4131-42 (2011)を参照されたく、これらはその全体が参照により本明細書に組み入れられる）。
【００６７】
もう1つの特定の態様において、TGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤は、BMP/BMP受容体結合の阻害剤である。BMP/BMP受容体結合の例示的阻害剤はLDN193189である。さらなる例示的BMP阻害剤は、ノギン、スクレロスチン、コーディン、CTGF、フォリスタチン、グレムリン、インヒビン、DMH1、DMH2、ドルソモルフィン、K02288、LDN212854、DM 3189、BMP-3、およびBAMBIからなる群より選択されてもよい（WO 2014018691 A1およびMohedas et al., "Development of an ALK2-Biased BMP Type I Receptor Kinase Inhibitor," ACS Chem. Biol. 8(6):1291-302 (2013)；Yan et al., "Human BAMBI Cooperates with Smad7 to Inhibit Transforming Growth Factor-Beta Signaling," J. Biol. Chem. 284(44):30097-104 (2009)を参照されたく、これらはその全体が参照により本明細書に組み入れられる）。
【００６８】
もう1つの態様に従い、TGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤はSMADシグナル伝達経路阻害剤である。例示的SMADシグナル伝達経路阻害剤は、SMAD3 siRNA、SMAD 2/3 siRNA、PD169316、SB203580、SB202474、Smad3の特異的阻害剤（SIS3）、HSc025、およびSB525334を含む群より選択されてもよいが、それらに限定されない（Qureshi et al., "Smad Signaling Pathway is a Pivotal Component of Tissue Inhibitor of Metalloproteinases-3 Regulation by Transforming Growth Factor Beta in Human Chondrocytes," BBA Mol. Cell Res. 1783(9):1605-12 (2008)；Hasegawa et al., "A Novel Inhibitor of Smad-Dependent Transcriptional Activation Suppresses Tissue Fibrosis in Mouse Models of Systemic Sclerosis, Arthritis Rheum. 60(11):3465-75 (2009)；およびRamdas et al., "Canonical Transforming Growth Factor-β Signaling Regulates Disintegrin Metalloprotease Expression in Experimental Renal Fibrosis via miR-29," Am. J. Pathol. 183(6):1885-96 (2013)を参照されたく、これらはその全体が参照により本明細書に組み入れられる）。
【００６９】
さらなる例示的SMADシグナル伝達経路阻害剤には、miR-100、LDN 193189、SMAD-結合ペプチドアプタマー（例えば、Trx-FoxH1、Trx-Le1、Trx-CBP、Trx-SARA）、ピルフェニドン、およびLDN193189が含まれるが、それらに限定されない（Fu et al., "MicroRNA-100 Inhibits Bone Morphogenetic Protein-Induced Osteoblast Differentiation by Targeting Smad," Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 20(18):3911-19 (2016)；Boergermann et al., "Dorsomorphin and LDN-193189 Inhibit BMP-Mediated Smad, p38 and Akt signalling in C2C12 Cells," Int. J. Biochem. Cell Biol. 42(11):1802-7 (2010)；Cui et al., "Selective Inhibition of TGF-Responsive Genes by Smad-Interacting Peptide Aptamers from FoxH1, Lef1 and CBP," Oncogene 24:3864-74 (2005)；Zhao et al., "Inhibition of Transforming Growth Factor-Beta1-Induced Signaling and Epithelial-to-Mesenchymal Transition by the Smad-Binding Peptide Aptamer Trx-SARA," Mol. Biol. Cell 17:3819-31 (2006)；Li et al., "Oral Pirfenidone Protects Against Fibrosis by Inhibiting Fibroblast Proliferation and TGF-β Signaling in a Murine Colitis Model," Biochem. Pharmacol. 117:57-67 (2016)；およびCook et al., "BMP Signaling Balances Murine Myeloid Potential Through SMAD-Independent p38MAPK and NOTCH Pathways," Blood 124(3):393-402 (2014)を参照されたく、これらはその全体が参照により本明細書に組み入れられる）。
【００７０】
もう1つの特定の態様において、TGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤は、トライソラクス複合体の阻害剤である。例示的トライソラクス複合体阻害剤には、WDR5-0103、MI-1、MI-2、MI-2-2、MLS001171971-01、ML227、MCP-1、RBB5 siRNA、およびMLL1 siRNAが含まれるが、それらに限定されない（Senisterra et al., "Small-Molecule Inhibition of MLL Activity by Disruption of its Interaction with WDR5," Biochem. J. 449(1):151-9 (2013)；Cierpicki et al., "Challenges and Opportunities in Targeting the Menin-MLL Interaction," Future Med. Chem. 6(4):447-62 (2014)；Lee et al., "Roles of DPY30 in the Proliferation and Motility of Gastric Cancer Cells," PLOS One 10(7):e0131863 (2015)；およびZhou et al., "Combined Modulation of Polycomb and Trithorax Genes Rejuvenates β Cell Replication," J. Clin. Invest. 123(11):4849-4858 (2013)を参照されたく、これらはその全体が参照により本明細書に組み入れられる）。
【００７１】
もう1つの態様において、TGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤はポリコーム抑制複合体2（「PRC2」）の阻害剤である。例示的PRC2阻害剤には、GSK926、EPZ005687、GSK126、GSK343、E11、UNC1999、EPZ6438、コンステレーション化合物3（Constellation Compound 3）、EZH2 siRNA、および3-デアザネプラノシンAが含まれる（Verma et al., "Identification of Potent, Selective, Cell-Active Inhibitors of the Histone Lysine Methyltransferase EZH2," ACS Med. Chem. Lett. 3:1091-6 (2012)；Xu et al., "Targeting EZH2 and PRC2 Dependence as Novel Anticancer Therapy," Exp. Hematol. 43:698-712 (2015)；Knutson et al., "A Selective Inhibitor of EZH2 Blocks H3K27 Methylation and Kills Mutant Lymphoma Cells," Nat. Chem. Biol. 8:890-6 (2012)；Qi et al., "Selective Inhibition of Ezh2 by a Small Molecule Inhibitor Blocks Tumor Cells Proliferation," Proc. Natl Acad. Sci. USA 109:21360-65 (2012)；McCabe et al., "EZH2 Inhibition as a Therapeutic Strategy for Lymphoma with EZH2-Activating Mutations," Nature 492:108-12 (2012)；Nasveschuk et al., "Discovery and Optimization of Tetramethylpiperidinyl Benzamides as Inhibitors of EZH2," ACS Med. Chem. Lett. 5:378-83 (2014)；Brooun et al., "Polycomb Repressive Complex 2 Structure with Inhibitor Reveals a Mechanism of Activation and Drug Resistance," Nature Comm. 7:11384 (2016)；Fiskus et al., "Histone Deacetylase Inhibitors Deplete Enhancer of Zeste 2 and Associated Polycomb Repressive Complex 2 Proteins in Human Acute Leukemia Cells," Mol. Cancer Ther. 5(12):3096-104 (2006)；およびFiskus et al., "Combined Epigenetic Therapy with the Histone Methyltransferase EZH2 Inhibitor 3-Deazaneplanocin A and the Histone Deacetylase Inhibitor Panobinostat Against Human AML Cells," Blood 114(13):2733-43 (2009)を参照されたく、これらはその全体が参照により本明細書に組み入れられる）。
【００７２】
1つの態様に従い、「膵β細胞」は一次ヒト膵β細胞である。
【００７３】
本発明のこの方法および他の方法を実施する1つの態様において、接触させる段階はβ細胞死またはDNA損傷を誘導しない。さらに、接触させる段階はβ細胞分化を誘導し、グルコース刺激インスリン分泌を増大させ得る。
【００７４】
もう1つの態様において、方法を実施して、細胞生存を増強する。例えば、方法を実施して、非処置細胞集団に比べて、処置細胞集団の細胞生存を増強してもよい。または、方法を実施して、非処置細胞集団に比べて、処置細胞集団の細胞死またはアポトーシスを低減させてもよい。
【００７５】
本発明のさらなる局面は、本発明の第1の局面の化合物および担体を含む組成物に関する。
【００７６】
1つの態様において、組成物は、トランスフォーミング増殖因子ベータ（TGFβ）スーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤をさらに含んでもよい。
【００７７】
担体は薬学的に許容される担体であってもよい。
【００７８】
本発明の化合物（すなわち、式（I）の化合物）を原料化学物質として投与することもできるが、これらを薬学的組成物として提供することが好ましい。本発明の態様に従い、式（I）の化合物またはその薬学的に許容される塩もしくは溶媒和物を、1つまたは複数のその薬学的担体および任意に1つまたは複数の他の治療成分と共に含む、薬学的組成物を提供する。
【００７９】
担体は、製剤の他の成分と適合性であり、その受容者に対して有害でないという意味で「許容され」なければならない。さらに、その塩も含む「化合物」なる用語に関する本明細書における記載にもかかわらず、独立請求項において化合物またはその薬学的に許容される塩に言及する場合、「化合物」を詳述する独立請求項はその塩にも言及すると理解され、独立請求項において塩について明白な言及がない場合でも、そのような化合物に言及するその独立請求項に従属する請求項は化合物の薬学的に許容される塩も含むことが理解される。
【００８０】
製剤には、経口、非経口（皮下、皮内、筋肉内、静脈内、および関節内を含む）、直腸および局所（経皮、口腔、舌下、および眼内を含む）投与に適した製剤が含まれる。最も適切な経路は、受容者の状態および障害に依存し得る。製剤は単位剤形で都合よく提供してもよく、薬学の技術分野において周知の任意の方法によって調製してもよい。そのような方法は、式（I）の化合物またはその薬学的に許容される塩もしくは溶媒和物（「活性成分」）を、1つまたは複数の補助的成分を構成する担体と混合する段階を含む。一般に、製剤は、活性成分を液体担体もしくは微粉化固体担体または両方と均質かつ密接に混合し、次いで必要があれば、生成物を所望の製剤に形成することにより調製する。
【００８１】
経口投与に適した製剤は、それぞれ所定量の活性成分を含むカプセル剤、カシェ剤、もしくは錠剤などの分離した単位として；散剤もしくは顆粒剤として；水性液体もしくは非水性液体中の液剤もしくは懸濁剤として；または水中油液体乳剤もしくは油中水液体乳剤として提供してもよい。活性成分はボーラス剤、舐剤、またはペースト剤として提供してもよい。
【００８２】
錠剤は、任意に1つまたは複数の補助成分と共に、圧縮または成形することにより作製してもよい。圧縮錠は、適切な機械中、任意に結合剤、滑沢剤、不活性希釈剤、潤滑剤、界面活性剤または分散剤と混合した、粉末または顆粒などの流動性形態の活性成分を圧縮することにより調製してもよい。成形錠は、適切な機械中、不活性液体希釈剤で湿らせた、粉末化合物の混合物を成形することにより作製してもよい。錠剤は、任意にコーティングしても、または刻み目を入れてもよく、その中の活性成分の持続、遅延または制御放出を提供するために製剤してもよい。
【００８３】
薬学的組成物は「薬学的に許容される不活性担体」を含んでもよく、この表現は1つまたは複数の不活性賦形剤を含むことが意図され、これらには、例えば、デンプン、ポリオール、造粒剤、微結晶セルロース、希釈剤、滑沢剤、結合剤、崩壊剤などが含まれるが、それらに限定されない。望まれる場合、開示する組成物の錠剤用量を標準の水性または非水性技術によってコーティングしてもよい。「薬学的に許容される担体」は制御放出手段も包含する。
【００８４】
薬学的組成物は、任意に他の治療成分、固結防止剤、保存剤、甘味剤、着色剤、着香剤、乾燥剤、可塑剤、色素などを含んでもよい。いかなるそのような任意の成分も、製剤の安定性を確保するために、式（I）の化合物と適合性でなければならない。組成物は、例えば、ラクトース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、トレハロース、スクロース、マルトース、ラフィノース、マルチトール、メレチトース、スタキオース、ラクチトール、パラチニット、デンプン、キシリトール、マンニトール、ミオイノシトールなど、およびその水和物、アミノ酸、例えばアラニン、グリシンおよびベタイン、ならびにペプチドおよびタンパク質、例えばアルブミンを含む、他の添加物を適宜含んでもよい。
【００８５】
薬学的に許容される担体および薬学的に許容される不活性担体ならびに前述の追加の成分として使用するための賦形剤の例には、結合剤、充填剤、崩壊剤、滑沢剤、抗菌剤、およびコーティング剤が含まれるが、それらに限定されない。
【００８６】
成人のための用量範囲は変動するが、一般には経口で約0.005mg〜10g/日であり得る。錠剤または分離した単位で提供される他の提示形態は、そのような用量で、またはその倍数として、例えば、5mg〜500mg、または約10mg〜200mgを含む単位で有効な、式（I）の化合物の量を都合よく含んでもよい。患者に投与する化合物の正確な量は、主治医の責任であろう。しかし、用いる用量は、患者の年齢および性別、処置中の正確な障害、およびその重症度を含む、いくつかの因子に依存することになる。
【００８７】
用量単位（例えば、経口用量単位）は、例えば、1〜30mg、1〜40mg、1〜100mg、1〜300mg、1〜500mg、2〜500mg、3〜100mg、5〜20mg、5〜100mg（例えば、1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg、10mg、11mg、12mg、13mg、14mg、15mg、16mg、17mg、18mg、19mg、20mg、25mg、30mg、35mg、40mg、45mg、50mg、55mg、60mg、65mg、70mg、75mg、80mg、85mg、90mg、95mg、100mg、150mg、200mg、250mg、300mg、350mg、400mg、450mg、500mg）の本明細書に記載の化合物を含み得る。
【００８８】
薬学的組成物およびそれらの製剤についてのさらなる情報は、Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 20th Edition, 2000に記載されており、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【００８９】
薬剤を、例えば、静脈内注射、筋肉内注射、皮下注射、腹腔内注射、局所、舌下、関節内（関節の中）、皮内、口腔、眼（眼内を含む）、鼻内（カニューレの使用を含む）、または他の経路により投与することができる。薬剤を、例えば、所定量の活性成分を含む錠剤またはカシェ剤、ゲル剤、ペレット、ペースト剤、シロップ剤、ボーラス剤、舐剤、スラリー、カプセル剤、散剤、顆粒剤として、水性液体もしくは非水性液体中の液剤もしくは懸濁剤として、水中油液体乳剤もしくは油中水液体乳剤として、ミセル製剤により（例えば、PCT公開第WO97/11682号を参照されたく、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる）リポソーム製剤により（例えば、欧州特許第736299号、PCT公開第WO99/59550号、およびPCT公開第WO97/13500号を参照されたく、これらはその全体が参照により本明細書に組み入れられる）、PCT公開第WO03/094886号（これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる）に記載の製剤により、またはいくつかの他の形態で経口投与することができる。薬剤は、経皮投与（すなわち、レザバー型もしくはマトリックス型パッチ、マイクロニードル、サーマルポレーション、皮下針、イオン泳動、エレクトロポレーション、超音波、もしくはソノフォレーシスの他の形態、ジェット注射、または任意の前述の方法の組み合わせによる（Prausnitz et al. Nature Reviews Drug Discovery 3:115 (2004)、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる）することもできる。薬剤は、局所投与することもできる。
【００９０】
薬剤は、坐剤の形態で、または他の膣もしくは直腸手段によって投与することもできる。薬剤は、PCT公開第WO90/07923号（その全体が参照により本明細書に組み入れられる）に記載の経膜製剤で投与することもできる。薬剤は、米国特許第6,485,706号（その全体が参照により本明細書に組み入れられる）に記載の脱水粒子により非侵襲的に投与することもできる。薬剤は、PCT公開第WO02/49621号（その全体が参照により本明細書に組み入れられる）に記載の腸溶コーティング薬物製剤で投与することもできる。薬剤は、米国特許第5,179,079号（その全体が参照により本明細書に組み入れられる）に記載の製剤を用いて鼻内投与することもできる。非経口注射に適した製剤はPCT公開第WO00/62759号に記載されており、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。薬剤は、米国特許出願公開第2003/0206939号およびPCT公開第WO00/06108号（その全体が参照により本明細書に組み入れられる）に記載のカゼイン製剤を用いて投与することもできる。薬剤は、米国特許出願公開第20020034536号（その全体が参照により本明細書に組み入れられる）に記載の粒子製剤を用いて投与することもできる。
【００９１】
薬剤は、単独または他の適切な構成要素との組み合わせで、気管内注入（注射器による肺への液剤の送達）、リポソームの気管内送達、通気（注射器または任意の他の同様のデバイスによる肺への粉末製剤の投与）、およびエアロゾル吸入を含むが、それらに限定されない、いくつかの技術を用いて、肺経路により投与することもできる。エアロゾル（例えば、ジェットまたは超音波ネブライザー、定量噴霧式吸入器（「MDI」）、および乾燥粉末吸入器（「DPI」））も、鼻内適用において用いることができる。エアロゾル製剤は、気体媒質中の固体材料および液滴の安定な分散系または懸濁系であり、ヒドロフルオロアルカン（HFA、すなわち、HFA-134aおよびHFA-227、またはその混合物）、ジクロロジフルオロメタン（またはPropellant 11、12、および/または114などの他のクロロフルオロカーボン噴射剤）、プロパン、窒素などの、加圧許容性噴射剤中に加えることができる。肺製剤は、脂肪酸、および糖類、キレート化剤、酵素阻害剤（例えば、プロテアーゼ阻害剤）、補助剤（例えば、グリココール酸塩、サーファクチン、スパン85、およびナファモスタット）、保存剤（例えば、塩化ベンザルコニウムまたはクロロブタノール）、およびエタノール（通常は最大5重量％であるが、もしかすると最大20重量％）などの、透過促進剤を含んでもよい。エタノールは、定量バルブの機能を改善することができ、いくつかの場合には、分散系の安定性も改善するため、エアロゾル組成物中によく含まれる。
【００９２】
肺製剤は、胆汁酸塩ならびに米国特許第6,524,557号およびその中の参照文献（その全体が参照により本明細書に組み入れられる）に記載のものが含まれるが、それらに限定されない、界面活性剤を含んでもよい。米国特許第6,524,557号に記載の界面活性剤、例えば、C8〜C16脂肪酸塩、胆汁酸塩、リン脂質、またはアルキル糖は、そのいくつかは報告によると製剤中の化合物の吸収を増強するため、好都合である。
【００９３】
本発明において同様に適切なのは、適切な担体と混合し、乾燥粉末吸入器に関連しての使用に適合させた、治療的有効量の活性化合物を含む乾燥粉末製剤である。乾燥粉末製剤に加えることができる吸収促進剤には、米国特許第6,632,456号に記載のものが含まれ、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。PCT公開第WO02/080884号（その全体が参照により本明細書に組み入れられる）は、粉末の表面改変の方法を記載している。エアロゾル製剤には、米国特許第5,230,884号および第5,292,499号；PCT公開第WO017/8694号および01/78696号；ならびに米国特許出願公開第2003/019437号、第2003/0165436号；ならびにPCT公開第WO96/40089号（植物油を含む）に記載のものが含まれてもよく、これらはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。吸入に適した持続放出製剤は、米国特許出願公開第2001/0036481号、第2003/0232019号、および第2004/0018243号ならびにPCT公開第WO01/13891号、02/067902号、03/072080号、および03/079885号に記載されており、これらはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【００９４】
微粒子を含む肺製剤は、PCT公開第WO03/015750号、米国特許出願公開第2003/0008013号、およびPCT公開第WO00/00176号に記載されており、これらはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。安定なガラス状態の粉末を含む肺製剤は、米国特許出願公開第2002/0141945号および米国特許第6,309,671号に記載されており、これらはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。他のエアロゾル製剤は、欧州特許第1338272号、PCT公開第WO90/09781号、米国特許第5,348,730号および第6,436,367号、PCT公開第WO91/04011号、ならびに米国特許第6,294,153号および第6,290,987号に記載されており、これらはエアロゾルまたは他の手段により投与し得るリポソーム系製剤を記載し、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【００９５】
吸入のための粉末製剤は、米国特許出願公開第2003/0053960後およびPCT公開第WO01/60341号に記載されており、これらはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。薬剤は米国特許出願公開第2001/0038824号に記載のとおり鼻内投与することができ、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【００９６】
緩衝化食塩水および類似の媒体中の薬剤の溶液を、ネブライザー中でエアロゾルを生成するために一般に用いる。単純なネブライザーはベルヌーイの原理で機能し、空気または酸素蒸気を用いて噴霧粒子を生成する。より複雑なネブライザーは超音波を用いて噴霧粒子を生成する。いずれのタイプも当技術分野において周知で、Sprowls' American PharmacyおよびRemington's The Science and Practice of Pharmacyなどの薬学の標準の教科書に記載されている。
【００９７】
エアロゾルを生成するための他のデバイスは、圧縮ガス、通常はヒドロフルオロカーボンおよびクロロフルオロカーボンを使用し、これらを薬剤および任意の必要な賦形剤と加圧容器内で混合する。これらのデバイスは同様に、SprowlsおよびRemingtonなどの標準の教科書に記載されている。
【００９８】
薬剤をリポソームに組み込んで半減期を改善することができる。薬剤をポリエチレングリコール（「PEG」）鎖に結合することもできる。ペグ化の方法およびPEG結合体（すなわち、PEG系ヒドロゲル、PEG修飾リポソーム）を含むさらなる製剤は、Harris and Chess, Nature Reviews Drug Discovery 2:214-221（その全体が参照により本明細書に組み入れられる）およびその中の参照文献において見出すことができる。薬剤を、ナノコクリエートまたはコクリエート送達媒体（BioDelivery Sciences International）により投与することができる。薬剤は、米国特許第5,204,108号（その全体が参照により本明細書に組み入れられる）に記載のものなどの製剤を用いて、経粘膜（すなわち、膣、眼または鼻などの粘膜表面を介して）送達することができる。薬剤を、PCT公開第WO88/01165（その全体が参照により本明細書に組み入れられる）に記載のようなマイクロカプセルに製剤することができる。薬剤を、米国特許出願公開第2002/0055496号、PCT公開第WO00/47203号、および米国特許第6,495,120号（その全体が参照により本明細書に組み入れられる）に記載の製剤を用いて、口腔内投与することができる。薬剤を、PCT公開第WO01/91728号（その全体が参照により本明細書に組み入れられる）に記載のナノエマルジョン製剤を用いて送達することができる。
【００９９】
本発明のもう1つの局面は、不十分なレベルのインスリン分泌に関連する状態について対象を処置する方法に関する。この方法は、不十分なレベルのインスリン分泌に関連する状態についての処置を必要とする対象に、本発明の化合物または組成物を投与する段階を含む。
【０１００】
1つの態様において、本発明の処置法を、対象における膵β細胞量を増加させるのに有効な条件下で実施して、対象の不十分なレベルのインスリン分泌を処置する。
【０１０１】
1つの態様において、化合物または組成物をTGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤と共に、または同時に投与してもよい。
【０１０２】
本明細書において用いられる、不十分なレベルのインスリン分泌に関連する状態は、不十分なインスリン分泌に関連する状態を有する対象が高血糖になるような、正常な血糖値を維持するのに必要とされるよりも低いインスリン血漿レベルを対象が生じる状態を意味する。そのような状態において、罹患した対象の膵β細胞は、正常な血中グルコース濃度の存在（すなわち、正常血糖）を維持するのに不十分なレベルのインスリンを分泌する。
【０１０３】
1つの態様に従い、不十分なレベルのインスリン分泌に関連する状態の1つはインスリン抵抗性である。インスリン抵抗性は、対象の細胞がインスリンのグルコース低下効果に対する感受性が低くなる状態である。筋肉および脂肪細胞におけるインスリン抵抗性は、グルコース取り込み（したがって、グリコーゲンおよびトリグリセリドとしてのグルコースの局所貯蔵）を低下させるが、肝細胞におけるインスリン抵抗性は、グリコーゲン合成および貯蔵の低減ならびにグルコース産生および血中への放出の抑制失敗を引き起こす。インスリン抵抗性は通常は、インスリンのグルコース低下効果の低減を指す。しかし、インスリンの他の機能も影響を受け得る。例えば、脂肪細胞におけるインスリン抵抗性は、脂質に対するインスリンの正常な効果を低減させ、循環脂質の取り込み低減および貯蔵トリグリセリドの加水分解増大を引き起こす。これらの細胞における貯蔵脂質の動員増大は、血漿中の遊離脂肪酸を上昇させる。血中脂肪酸濃度上昇、筋肉のグルコース取り込み低減、および肝グルコース産生増大はすべて、血糖値の上昇に貢献する。インスリン抵抗性が存在する場合、膵臓によってより多くのインスリンが分泌される必要がある。この代償的増大が起こらなければ、血中グルコース濃度は上昇し、II型糖尿病が起こる。
【０１０４】
もう1つの態様に従い、不十分なレベルのインスリン分泌に関連する状態の1つは糖尿病である。糖尿病は、I型（T1D）およびII型（T2D）の、2つの大きい疾患の型に分けることができる。「糖尿病」なる用語は本明細書において、I型糖尿病（T1D）、II型糖尿病（T2D）、妊娠糖尿病、先天性糖尿病、成人発症型糖尿病（MODY）、嚢胞性線維症関連の糖尿病、血色素症関連の糖尿病、薬物性糖尿病（例えば、ステロイド糖尿病）、および単一遺伝子糖尿病のいくつかの形態を含む、患者が高い血糖値を有する代謝疾患群も指す。
【０１０５】
したがって、1つの態様において、対象はI型糖尿病（T1D）、II型糖尿病（T2D）、妊娠糖尿病、先天性糖尿病、成人発症型糖尿病（MODY）、嚢胞性線維症関連の糖尿病、血色素症関連の糖尿病、薬物性糖尿病、または単一遺伝子糖尿病のうちの1つまたは複数を有すると診断されている。
【０１０６】
もう1つの態様に従い、不十分なレベルのインスリン分泌に関連する状態はメタボリック症候群である。メタボリック症候群は一般に、II型糖尿病およびアテローム硬化性血管疾患の発生のリスク上昇に関連する異常群を定義するために用いる。関連する状態および症状には、空腹時高血糖（II型糖尿病または空腹時血糖不良、耐糖能障害、またはインスリン抵抗性）、高血圧；中心性肥満（内臓性、男性型またはリンゴ形脂肪症としても公知）、すなわち主に腰周りの脂肪沈着を伴う体重過多；HDLコレステロール減少；およびトリグリセリド上昇が含まれるが、それらに限定されない。
【０１０７】
1つの態様において、対象はメタボリック症候群またはインスリン抵抗性を有すると診断されている。
【０１０８】
不十分なレベルのインスリン分泌に関連し得る他の状態には、高尿酸血症、非アルコール性脂肪性肝疾患に進行する脂肪肝（特に同時発生肥満における）、多嚢胞性卵巣症候群（女性）、および黒色表皮腫が含まれるが、それらに限定されない。
【０１０９】
正常範囲外の血中または血漿グルコースレベル、好ましくは高血糖に関連する任意の疾患を含むが、それらに限定されない、関連する障害を、本発明の処置法に従って処置してもよい。したがって、「関連障害」なる用語には、耐糖能障害（IGT）、空腹時血糖不良（IFG）、インスリン抵抗性、メタボリック症候群、食後高血糖、および体重過多/肥満が含まれる。そのような関連障害は、異常な血中および/または血漿インスリンレベルによって特徴づけることもできる。
【０１１０】
もう1つの態様に従い、本発明の方法を、β細胞不全または欠損に関連する状態を有する対象を処置するために実施する。そのような状態には、I型糖尿病（T1D）、II型糖尿病（T2D）、妊娠糖尿病、先天性糖尿病、成人発症型糖尿病（MODY）、嚢胞性線維症関連の糖尿病、血色素症関連の糖尿病、薬物性糖尿病、または単一遺伝子糖尿病が含まれるが、それらに限定されない。薬物性糖尿病は、β細胞に毒性の薬物（例えば、ステロイド、抗うつ薬、第二世代抗精神病薬、および免疫抑制剤の使用を通して引き起こされる状態に関する。例示的免疫抑制剤には、コーチゾンファミリーのメンバー（例えば、プレドニゾンおよびデキサメタゾン）、ラパマイシン/シロリムス、エベロリムス、およびカルシニューリン阻害剤（例えば、FK-506/タクロリムス）が含まれるが、それらに限定されない。
【０１１１】
β細胞欠損に関連するさらなる状態には、膵切除、部分膵切除、膵移植、および膵島移植が含まれる。
【０１１２】
もう1つの態様において、本発明の方法を、II型糖尿病を発生するリスクの高い対象を処置するために実施する。1つの態様において、II型糖尿病を発生するリスクの高い患者は、糖尿病前症/メタボリック症候群を有する。もう1つの態様において、II型糖尿病を発生するリスクの高い患者は、うつ、強迫性障害（「OCD」）などに対する選択的セロトニン再取り込み阻害剤（「SSRI」）が含まれるが、それらに限定されない、向精神薬で処置されている。
【０１１３】
本発明の処置法を実施する際に、本発明の化合物または組成物およびTGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤を、対象における膵β細胞量を増加させるのに有効な条件下で投与して、対象の不十分なレベルのインスリン分泌に関連する状態を処置する。
【０１１４】
1つの態様に従い、本発明の化合物もしくは組成物および/またはTGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤を、対象における膵β細胞量を増加させるために投与し、これは対象におけるインスリン分泌のレベル上昇をきたすことになる。
【０１１５】
本発明の化合物および/または組成物ならびにTGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤を、1つの態様に従い、別々の薬学的組成物として、または式（I）の化合物およびTGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤の両方を含む単一の薬学的組成物として製剤する。1つの態様に従い、そのような薬学的組成物は治療的有効量の式（I）の化合物および/またはTGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤を含む。
【０１１６】
したがって、1つの態様に従い、本発明の化合物およびTGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤の組み合わせまたはコンビナトリアル療法または処置を投与する。「組み合わせ」または「コンビナトリアル療法」または「コンビナトリアル処置」なる用語は、少なくとも2つの化合物を対象に同時投与して、生物学的効果、この場合は相乗効果を引き起こす処置を意味する。コンビナトリアル療法において、少なくとも2つの薬物を、同時または連続して、一緒に、または別々に投与してもよい。薬物が対象において相乗効果を生じて、対象の状態を改善するかぎり、同時投与は必要でない。また、少なくとも2つの薬物を異なる経路およびプロトコルで投与してもよい。その結果、組み合わせの薬物は一緒に製剤してもよいが、別々に製剤してもよい。
【０１１７】
本発明のさらなる局面は、神経障害について対象を処置する方法に関する。この方法は、神経障害についての処置を必要とする対象に、状態について対象を処置するのに有効な条件下で、本発明の化合物を投与する段階を含む。
【０１１８】
1つの態様において、対象は糖尿病を有し、かつ/またはダウン症候群および神経変性疾患のうちの1つまたは複数を有すると診断されている。
【０１１９】
本発明の処置法を実施する際に、化合物の対象への投与は、治療的有効量、すなわち、対象の前述の状態および/または障害を処置する際に有効な量の化合物（すなわち、式（I）のDYRK1A阻害剤およびTGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤）を含む薬学的組成物を投与する段階を含んでもよい。そのような量は一般に、当業者の範囲内のいくつかの因子によって変動する。これらには：特定の対象、ならびにその年齢、体重、身長、全身健康状態、および既往歴、用いる特定の化合物、ならびにそれをその中で製剤する担体およびそのために選択した投与経路；処置の長さまたは期間；ならびに処置中の状態の性質および重症度が含まれるが、それらに限定されない。
【０１２０】
投与は典型的には、薬学的に許容される剤形、すなわち、本明細書に記載の化合物の剤形であって、例えば、錠剤、糖衣錠、散剤、エリキシル剤、シロップ；懸濁剤を含む、液体製剤、噴霧剤、吸入剤、錠剤、ロゼンジ、乳剤、液剤、顆粒剤、カプセル剤、および坐剤、ならびにリポソーム製剤を含む注射用液体製剤を含む剤形を投与する段階を含む。技術および製剤は一般に、Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton, Pa.の最新版に見出され、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【０１２１】
本発明の処置法を実施する際に、薬物（すなわち、式（I）の化合物および任意にTGFβスーパーファミリーシグナル伝達経路阻害剤）は、任意の適切な量で、任意の適した担体物質中に含まれてもよい。薬物は、組成物の全重量の最大99重量％の量で存在してもよい。組成物は、経口、非経口（例えば、静脈内、筋肉内）、直腸、皮膚、鼻、腟、吸入薬、皮膚（パッチ）、または眼投与経路に適した剤形で提供してもよい。したがって、組成物は、例えば、錠剤、カプセル剤、丸剤、散剤、顆粒剤、懸濁剤、乳剤、液剤、ハイドロゲルを含むゲル剤、ペースト、軟膏、クリーム、硬膏剤、飲薬、浸透圧送達デバイス、坐剤、浣腸、注射剤、インプラント、噴霧剤、またはエアロゾルの形態であってもよい。
【０１２２】
本発明の薬学的組成物は、活性薬物を実質的に投与直後または投与後の任意の所定の時点もしくは期間で放出するように製剤してもよい。
【０１２３】
制御放出製剤には、（i）長期間にわたって体内で薬物の実質的に一定の濃度を生じる製剤；（ii）所定の遅延時間後に、長期間にわたって体内で薬物の実質的に一定の濃度を生じる製剤；（iii）体内で比較的一定の有効な薬物レベルを維持することにより、所定の期間中、薬物作用を持続させ、同時に活性薬物物質の血漿レベルの変動に関連する望ましくない副作用を最小化する製剤；（iv）例えば、制御放出組成物の空間的配置により、薬物作用を患部組織または臓器に隣接して、またはその中に局所化する製剤；および（v）薬物を特定の標的細胞型に送達するための担体または化学誘導体を用いて、薬物作用を標的化する製剤が含まれる。
【０１２４】
制御放出製剤の形態での薬物の投与は、薬物が（i）狭い治療指数（すなわち、有害な副作用または中毒反応を引き起こす血漿濃度と、治療効果を引き起こす血漿濃度との間の差が小さい；一般に、治療指数（「TI」）は半致死量（LD50）と半有効量（ED50）との比と定義される）；（ii）胃腸管における狭い吸収ウィンドウ；または（iii）血漿レベルを治療レベルに維持するために、1日中頻繁な投与が必要になるような、非常に短い生物学的半減期を有する場合に、特に好ましい。
【０１２５】
いくつかの戦略のいずれかに従って、当該の薬物の放出速度が代謝速度を上回る、制御放出を得ることができる。制御放出は、例えば、様々なタイプの制御放出組成物およびコーティングを含む、様々な製剤パラメーターおよび成分の適切な選択により得てもよい。したがって、薬物を適切な賦形剤と共に、投与後に制御された様式で薬物を放出する薬学的組成物（単一または複数の単位錠剤またはカプセル剤組成物、油性液剤、懸濁剤、乳剤、マイクロカプセル、ミクロスフェア、ナノ粒子、パッチ、およびリポソーム）に製剤する。
【０１２６】
したがって、本発明のこの局面による投与を、経口、局所、経皮、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、腹腔内、鼻内滴下により、腔内もしくは膀胱内滴下により、眼内、動脈内、病巣内、または粘膜への適用により実施してもよい。化合物は、単独または適切な薬学的担体と共に投与してもよく、錠剤、カプセル剤、散剤、液剤、懸濁剤、または乳剤などの固体または液体形態であり得る。
【０１２７】
対象は哺乳動物対象であってもよい。1つの態様において、対象はヒト対象である。適切なヒト対象には、β細胞および/またはインスリン欠損を有する、小児、成人、および高齢対象が含まれるが、それらに限定されない。
【０１２８】
他の態様において、対象はウシ、ヒツジ、ブタ、ネコ、ウマ、マウス、イヌ、ウサギなどであってもよい。
【０１２９】
1つの態様において、投与する段階は、対象における増殖中の膵β細胞の数を、少なくとも約5％、6％、7％、またはそれ以上増大させ得る。
【０１３０】
いくつかの態様において、投与する段階は対象の膵β細胞においてグルコース刺激インスリン分泌を増大させる。
【０１３１】
本発明のこの局面および他の局面の1つの態様において、化合物の指定は、化合物自体、ならびにその任意の薬学的に許容される塩、水和物、異性体、ラセミ体、エステル、またはエーテルを示すことになる。化合物の指定は、それ自体、ならびにその薬学的に許容される塩が具体的に示される化合物を示すことになる。
【０１３２】
本発明の文脈の範囲内で、「処置する段階」とは、予防的または治療的処置を意味する。
【０１３３】
1つの態様において、処置なる用語は、障害されたグルコースホメオスタシスの矯正、変化の速度の低下、または低減を指す。血糖値は1日中変動する。グルコースレベルは通常は朝、1日の最初の食事の前に低く、食事の後数時間は上昇する。したがって、処置なる用語は、正常なグルコースレベルに達するために、対象および昼間の状態に応じて血糖値を増大または低下させることによる、血糖値のコントロールを含む。処置なる用語は特に、糖尿病または関連障害を有する対象の血糖値の一時的または持続的低下を含む。「処置」または「処置する段階」なる用語は、インスリン放出（例えば、膵β細胞による）の改善も示す。
【０１３４】
本明細書において用いられる「血糖値のコントロール」なる語句は、異常なレベル（すなわち、正常なグルコースホメオスタシスを有する対応する対象について公知の基準値、中央値、または平均値よりも低い、または高いレベル）を有する対象の血中または血漿グルコースレベルの補正または調節を指す。
【実施例】
【０１３５】
実施例1〜2の材料と方法
実施例1-Xの材料と方法。1Hおよび13C NMRスペクトルは、Bruker DRX-600分光計で、1Hについては600MHz、13Cについては150MHzで得た。TLCは、Sorbent Technologiesのシリカコーティングしたアルミニウムシート（厚さ200μm）またはアルミナコーティング（厚さ200μm）したアルミニウムシートで実施し、カラムクロマトグラフィは、可変波長検出器およびフラクションコレクターを備えたTeledyne ISCOコンビフラッシュで、Teledyne ISCOのRediSep Rf高性能シリカフラッシュカラムを用いて実施した。LCMS分析は、Agilent Technologies 1200 HPLCシステムに接続したAgilent Technologies G1969A高分解能API-TOF質量分析計で実施した。試料はポジティブモードのエレクトロスプレーイオン化（ESI）によりイオン化した。クロマトグラフィは、2.1×150mm Zorbax 300SB-C18 5μmカラムで、溶媒Aとして0.1％ギ酸を含む水および溶媒Bとして0.1％ギ酸を含むアセトニトリルを用い、0.4mL/分の流速で実施した。勾配プログラムは以下のとおりであった：1％B（0〜1分）、1〜99％B（1〜4分）、および99％B（4〜8分）。カラムの温度は全分析の間50℃に維持した。化学物質および試薬はAldrich Co.、Alfa Aesar、およびEnamine,TCI USAから購入した。全ての溶媒はAcros Organicsから無水で購入し、それ以上精製せずに用いた。
【０１３６】
全ての活性化合物は、分析的に純粋な形で独立に合成した。これらは化学的に安定で、広範な検定法に干渉する化合物（PAINS）の公知のクラスの中でよく見られる、任意の凝集および分解によるいかなる誤った/誤解させる読み出しを示すことなく、用量依存性DYRK1A結合を示した。
【０１３７】
DYRK1A結合検定。化合物のDYRK1A結合活性を2つの異なる商業的キナーゼプロファイリングサービス、Life TechnologiesおよびDiscoverXで試験した。Life TechnologiesはFRET-based LanthaScreen(登録商標) Eu Kinase Binding Assayを用いるのに対し、DiscoverXは専売のKINOMEscan(登録商標) Assay（Fabian et al., "A Small Molecule-kinase Interaction Map for Clinical Kinase Inhibitors," Nat. Biotechnol. 23(3):329-336 (2005)、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。）を用いる。化合物をDYRK1A活性について30μMの単一濃度で、二つ組でスクリーニングした。同様に、初期スクリーニングからヒットした化合物の解離定数KdをDiscoverXで、その専売KINOMEscan(登録商標) Assayを用いて決定した。Kd値は、最高濃度60μMで11の連続3倍希釈を用いて決定する。
【０１３８】
5-(2-クロロアセチル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物2)の合成。Kornberg et al., "Preparation of Piperidine Derivatives as Subtype Selective n-methyl-d-aspartate Antagonists Useful in the Treatment of Cerebral Vascular DisordersおよびPCT公開第WO2002/050070号、これらはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
2021503486.tif 000010
DCE（20mL）中の塩化アルミニウム（5.16g、38.76mmol）の懸濁液に。塩化2-クロロアセチル（2.34mL、29.8mmol）を0℃、アルゴン雰囲気下で滴加し、30分間撹拌した。DCE（5mL）中の2-ヒドロキシベンズイミダゾール1（2g、14.9mmol）の溶液を前述の溶液にゆっくり加え、50℃で2時間と、次いで室温で終夜撹拌した。LC/MSでモニターして反応完了後、混合物を氷上に注いで、生成物を白色沈澱で得、これをろ過し、水およびEtOAcで洗浄した。その結果、化合物を高減圧下で乾燥して、所望の生成物5-(2-クロロアセチル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物2）（3.1g、99％）を白色固体で得た。
2021503486.tif 000011
【０１３９】
N-ベンジル-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン塩酸塩（化合物1）の合成。Pfeiffer et al., Unexpected Ring Enlargement of 2-Hydrazono-2,3-dihydro-1,3-thiazoles to 1,3,4-Thiadiazines," Helv. Chim. Acta. 97(1):76-87 (2014)、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
2021503486.tif 000012
DMF/HOAc（2mL/0.2mL）中の5-(2-クロロアセチル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物2）（0.15g、0.714mmol、1当量）およびN-ベンジルヒドラジンカルボチオアミド（0.15g、1.1当量）の溶液を室温で12時間撹拌した。LC/MSでモニターして反応完了後、混合物を高減圧下で濃縮して溶媒を除去し、残渣をCH2Cl2で粉砕し、沈澱をCH2Cl2で洗浄し、高減圧下で乾燥して、所望の生成物1（0.22g、90％）を白色固体で得た。
2021503486.tif 000013
；純度＞95％
【０１４０】
化合物3の合成のための一般手順。Pfeiffer et al., "Unexpected Ring Enlargement of 2-Hydrazono-2,3-dihydro-1,3-thiazoles to 1,3,4-Thiadiazines," Helv. Chim. Acta. 97(1):76-87 (2014)、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
2021503486.tif 000014
DMF/HOAc（2mL/0.2mL）中の5-(2-クロロアセチル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物2）（0.47mmol、1当量）およびN-アルキルヒドラジンカルボチオアミド（1.1当量）の溶液を室温で12時間撹拌した。LC/MSでモニターして反応完了後、混合物を高減圧下で濃縮して溶媒を除去し、アンモニア水溶液をそれに加えた。得られた沈澱をろ過し、水で洗浄し、高減圧下で乾燥して、所望の1,3,4-チアジアジン（化合物3）を得た。
【０１４１】
N-ベンジル-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-1）
2021503486.tif 000015
黄色固体。収率90％。
2021503486.tif 000016
【０１４２】
N-メチル-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-2）
2021503486.tif 000017
黄色固体。収率88％。
2021503486.tif 000018
【０１４３】
N-エチル-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-3）
2021503486.tif 000019
黄色固体。収率62％。
2021503486.tif 000020
【０１４４】
N-プロピル-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-4）
2021503486.tif 000021
黄色固体。収率52％。
2021503486.tif 000022
【０１４５】
N-ブチル-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-5）
2021503486.tif 000023
黄色固体。収率43％。
2021503486.tif 000024
【０１４６】
N-イソプロピル-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-6）
2021503486.tif 000025
黄色固体。収率73％。
2021503486.tif 000026
【０１４７】
N-t-ブチル-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-7）
2021503486.tif 000027
黄色固体。収率79％。
2021503486.tif 000028
【０１４８】
N-(3-メチルブチル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-8）
2021503486.tif 000029
黄色固体。収率68％。
2021503486.tif 000030
【０１４９】
N-シクロヘキシル-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-9）
2021503486.tif 000031
黄色固体。収率80％。
2021503486.tif 000032
【０１５０】
N-(2-シクロヘキシルメチル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-10）
2021503486.tif 000033
黄色固体。収率45％。
2021503486.tif 000034
【０１５１】
N-(2-(モルホリノ)エチル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-11）
2021503486.tif 000035
黄色固体。収率44％。
2021503486.tif 000036
【０１５２】
N-(4-クロロベンジル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-12）
2021503486.tif 000037
黄色固体。収率53％。
2021503486.tif 000038
【０１５３】
N-(3-クロロベンジル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-13）
2021503486.tif 000039
黄色固体。収率49％。
2021503486.tif 000040
【０１５４】
N-(2-クロロベンジル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-14）
2021503486.tif 000041
黄色固体。収率57％。
2021503486.tif 000042
【０１５５】
N-(4-フルオロベンジル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-15）
2021503486.tif 000043
黄色固体。収率36％。
2021503486.tif 000044
【０１５６】
N-(3-フルオロベンジル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-16）
2021503486.tif 000045
黄色固体。収率62％。
2021503486.tif 000046
【０１５７】
N-(2-フルオロベンジル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-17）
2021503486.tif 000047
黄色固体。収率44％。
2021503486.tif 000048
【０１５８】
N-(4-トリフルオロメチルベンジル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-18）
2021503486.tif 000049
黄色固体。収率33％。
2021503486.tif 000050
【０１５９】
N-(3-トリフルオロメチルベンジル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-19）
2021503486.tif 000051
黄色固体。収率54％。
2021503486.tif 000052
【０１６０】
N-(2-トリフルオロメチルベンジル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-20）
2021503486.tif 000053
黄色固体。収率23％。
2021503486.tif 000054
【０１６１】
N-(4-シアノベンジル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-21）
2021503486.tif 000055
黄色固体。収率45％。
2021503486.tif 000056
【０１６２】
N-(3-シアノベンジル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-22）
2021503486.tif 000057
黄色固体。収率45％。
2021503486.tif 000058
【０１６３】
N-(ピリジン-3イル)メチル-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-23）
2021503486.tif 000059
黄色固体。収率43％。
2021503486.tif 000060
【０１６４】
N-(ピリジン-4イル)メチル-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-24）
2021503486.tif 000061
黄色固体。収率34％。
2021503486.tif 000062
【０１６５】
化合物4の合成のための一般手順。DMSO（1mL）中の3-24または3-25（0.091mmol）の溶液に、50％過酸化水素溶液（0.013mL）を0℃で加え、続いて炭酸カリウム（0.015当量）を加えた。反応混合物を室温まで戻し、終夜撹拌した。反応完了後、反応混合物を減圧乾燥し、溶離剤としてMeOH/DCM/NH3（10：89：1）の混合物によるフラッシュクロマトグラフィを用いて精製して、最終生成物を黄色固体で得た。
【０１６６】
N-(4-カルボキシアミノベンジル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物4-1）
2021503486.tif 000063
黄色固体。収率14％。
2021503486.tif 000064
【０１６７】
N-(3-カルボキシアミノベンジル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物4-2）
2021503486.tif 000065
黄色固体。収率42％。
2021503486.tif 000066
【０１６８】
N-(1-フェニルエチル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-25）
2021503486.tif 000067
黄色固体。収率41％。
2021503486.tif 000068
【０１６９】
N-(1-(4-フルオロフェニル)エチル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-26）
2021503486.tif 000069
黄色固体。収率41％。
2021503486.tif 000070
【０１７０】
N-(3-シアノ-4-フルオロ-ベンジル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-27）
2021503486.tif 000071
黄色固体。収率48％。
2021503486.tif 000072
【０１７１】
N-フェニル-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-28）
2021503486.tif 000073
黄色固体。収率66％。
2021503486.tif 000074
【０１７２】
N-(3-フルオロフェニル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-29）
2021503486.tif 000075
黄色固体。収率69％。
2021503486.tif 000076
【０１７３】
N-(3-トリフルオロメチルフェニル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-30）
2021503486.tif 000077
黄色固体。収率74％。
2021503486.tif 000078
【０１７４】
N-(3-シアノフェニル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-31）
2021503486.tif 000079
黄色固体。収率68％。
2021503486.tif 000080
【０１７５】
N-(4-フルオロフェニル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-32）
2021503486.tif 000081
黄色固体。収率74％。
2021503486.tif 000082
【０１７６】
N-(4-フルオロフェニル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-33）
2021503486.tif 000083
黄色固体。収率67％。
2021503486.tif 000084
【０１７７】
N-(2-フェニルエチル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-34）
2021503486.tif 000085
黄色固体。収率60％。
2021503486.tif 000086
【０１７８】
N-(2-(4-フルオロフェニル)エチル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-35）
2021503486.tif 000087
黄色固体。収率43％。
2021503486.tif 000088
【０１７９】
N-(2-(4-クロロフェニル)エチル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-36）
2021503486.tif 000089
黄色固体。収率60％。
2021503486.tif 000090
【０１８０】
N-(3-フェニルプロピル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-37）
2021503486.tif 000091
黄色固体。収率41％。
2021503486.tif 000092
【０１８１】
N-(2-(ピリジン-1-イル)エチル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-38）
2021503486.tif 000093
黄色固体。収率44％。
2021503486.tif 000094
【０１８２】
N-(2-(ピリジン-3-イル)エチル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-39）
2021503486.tif 000095
黄色固体。収率25％。
2021503486.tif 000096
【０１８３】
N-(2-ナフチルメチル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-40）
2021503486.tif 000097
黄色固体。収率39％。
2021503486.tif 000098
【０１８４】
N-(1-ナフチルメチル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-41）
2021503486.tif 000099
黄色固体。収率75％。
2021503486.tif 000100
【０１８５】
N-(1-ナフチル)-5-(ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物3-42）
2021503486.tif 000101
黄色固体。収率56％。
2021503486.tif 000102
【０１８６】
5-(2-(シクロプロピルアミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-43）
2021503486.tif 000103
黄色固体。収率86％。
2021503486.tif 000104
【０１８７】
5-(2-(シクロペンチルアミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-44）
2021503486.tif 000105
黄色固体。収率83％。
2021503486.tif 000106
【０１８８】
5-(2-(シクロブチルアミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-45）
2021503486.tif 000107
黄色固体。収率81％。
2021503486.tif 000108
【０１８９】
5-(2-((シクロブチルメチル)アミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-46）
2021503486.tif 000109
黄色固体。収率75％。
2021503486.tif 000110
【０１９０】
5-(2-((シクロプロピルメチル)アミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-47）
2021503486.tif 000111
黄色固体。収率41％。
2021503486.tif 000112
【０１９１】
5-(2-((シクロペンチルメチル)アミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-48）
2021503486.tif 000113
黄色固体。収率59％。
2021503486.tif 000114
【０１９２】
5-(2-((2-シクロペンチルエチル)アミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-49）
2021503486.tif 000115
黄色固体。収率65％。
2021503486.tif 000116
【０１９３】
5-(2-((3-モルホリノプロピル)アミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-50）
2021503486.tif 000117
褐色固体。収率21％。
2021503486.tif 000118
【０１９４】
5-(2-((3-(ジメチルアミノ)プロピル)アミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-51）
2021503486.tif 000119
褐色固体。収率57％。
2021503486.tif 000120
【０１９５】
5-(2-(((テトラヒドロフラン-2-イル)メチル)アミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-52）
2021503486.tif 000121
黄色固体。収率60％。
2021503486.tif 000122
【０１９６】
5-(2-((2-(ジメチルアミノ)エチル)アミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-53）
2021503486.tif 000123
黄色固体。収率34％。
2021503486.tif 000124
【０１９７】
5-(2-((2-(ジメチルアミノ)エチル)アミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-54）
2021503486.tif 000125
黄色固体。収率64％。
2021503486.tif 000126
【０１９８】
5-(2-((2-(ジメチルアミノ)エチル)アミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-55）
2021503486.tif 000127
黄色固体。収率52％。
2021503486.tif 000128
【０１９９】
5-(2-((2-(ジメチルアミノ)エチル)アミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-56）
2021503486.tif 000129
黄色固体。収率47％。
2021503486.tif 000130
【０２００】
5-(2-((2-(ピペリジン-1-イル)エチル)アミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-57）
2021503486.tif 000131
黄色固体。収率57％。
2021503486.tif 000132
【０２０１】
5-(2-((2-メトキシエチル)アミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-58）
2021503486.tif 000133
黄色固体。収率56％。
2021503486.tif 000134
【０２０２】
5-(2-((3-メトキシプロピル)アミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物3-59）
2021503486.tif 000135
黄色固体。収率59％。
2021503486.tif 000136
【０２０３】
化合物6の合成のための一般手順。
2021503486.tif 000137
THF（20mL）中の化合物5-1または5-2（2.78mmol、1当量）の溶液に、1,1'-カルボニルジイミダゾール（4.16mmol、1.5当量）を加えた。反応混合物を室温で16時間撹拌した。水で反応停止した後、水層をEtOAc（2×40mL）で抽出した。合わせた有機抽出物を食塩水で洗浄し、無水Na2SO4で乾燥し、ろ過し、濃縮した。残渣を溶離剤としてEtOAc/ヘキサン（30：70）の混合物によるフラッシュクロマトグラフィを用いて精製し、化合物6を得た。
【０２０４】
1-メチル-2-オキソ-2,3-ジヒドロ-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-5-カルボン酸メチル（化合物6-1）
2021503486.tif 000138
灰色固体。収率83％。
2021503486.tif 000139
【０２０５】
3-メチル-2-オキソ-2,3-ジヒドロ-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-5-カルボン酸メチル（化合物6-2）
2021503486.tif 000140
淡黄色固体。収率92％。
2021503486.tif 000141
【０２０６】
化合物7の合成のための一般手順。
2021503486.tif 000142
THF/H2O（5/1.5mL）中の化合物6-1または6-2（1.46mmol、1当量）の溶液に、水酸化リチウム（4.36mmol、3当量）を加えた。反応混合物を60℃で16時間撹拌した。冷却後、反応混合物を1N HClでpH2に調節した。溶媒を除去し、粗生成物をそれ以上精製せずに次の段階で用いた。粗生成物をDMF（15mL）に溶解し、次いでN,O-ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩（2.18mmol、1.5当量）、HATU（1.75mmol、1.2当量）、およびEt3N（0.61mL、3当量）を加えた。反応混合物を室温で16時間撹拌した。水で反応停止した後、水層をEtOAc（2×40mL）で抽出した。合わせた有機抽出物を食塩水で洗浄し、無水Na2SO4で乾燥し、ろ過し、濃縮した。残渣を溶離剤としてDCM/MeOH（95：5）の混合物によるフラッシュクロマトグラフィを用いて精製し、化合物7を得た。
【０２０７】
N-メトキシ-N,1-ジメチル-2-オキソ-2,3-ジヒドロ-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-5-カルボキサミド（化合物7-1）
2021503486.tif 000143
黒色固体。2段階で収率73％。
2021503486.tif 000144
【０２０８】
N-メトキシ-N,3-ジメチル-2-オキソ-2,3-ジヒドロ-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-5-カルボキサミド（化合物7-2）
2021503486.tif 000145
黄色固体。2段階で収率27％。
2021503486.tif 000146
【０２０９】
化合物8の合成のための一般手順。
2021503486.tif 000147
THF（1.5mL）中の化合物7（0.15mmol、1当量）の溶液に、3M MeMgCl（0.44mmol、3当量）を0℃で加えた。温度をゆっくり室温まで高めた。反応混合物を2時間撹拌した。NH4Cl水溶液で反応停止した後、水層をEtOAc（2×10mL）で抽出した。合わせた有機抽出物を食塩水で洗浄し、無水Na2SO4で乾燥し、ろ過し、濃縮した。残渣を溶離剤としてEtOAc/ヘキサン（80：20）の混合物によるフラッシュクロマトグラフィを用いて精製し、化合物8を得た。
【０２１０】
5-アセチル-1-メチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物8-1）
2021503486.tif 000148
黄色固体。収率55％。
2021503486.tif 000149
【０２１１】
6-アセチル-1-メチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物8-2）
2021503486.tif 000150
黄色固体。収率95％。
2021503486.tif 000151
【０２１２】
化合物9の合成のための一般手順。
2021503486.tif 000152
DCM/EtOAc/EtOH（1/1/1mL）中の化合物8（0.35mmol、1当量）およびCuBr2（0.70mmol、2当量）の溶液を16時間還流した。溶媒を減圧下で除去し、粗生成物を溶離剤としてEtOAc/ヘキサン（80：20）の混合物によるフラッシュクロマトグラフィを用いて精製し、化合物9を得た。
【０２１３】
5-(2-ブロモアセチル)-1-メチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物9-1）
2021503486.tif 000153
褐色固体。収率32％。
2021503486.tif 000154
【０２１４】
6-(2-ブロモアセチル)-1-メチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物9-2）
2021503486.tif 000155
白色固体。収率58％。
2021503486.tif 000156
【０２１５】
N-メトキシ-N,2-ジメチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-6-カルボキサミド（化合物11）
2021503486.tif 000157
化合物10（0.57mmol、1当量）をSOCl2（2mL）に懸濁した。反応混合物に窒素をパージし、次いで18時間還流した。SOCl2を減圧下で除去した。粗生成物をDCM（4mL）に溶解し、次いでN,O-ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩（0.74mmol、1.3当量）およびEt3N（2.27mmol、4当量）を加えた。反応混合物を55℃で5時間撹拌した。水で反応停止した後、水層をDCM（2×10mL）で抽出した。合わせた有機抽出物を食塩水で洗浄し、無水Na2SO4で乾燥し、ろ過し、濃縮した。残渣を溶離剤としてDCM/MeOH（95：5〜90：10）の混合物によるフラッシュクロマトグラフィを用いて精製し、化合物11（29.5mg、24％）を黄色油状物で得た。
2021503486.tif 000158
【０２１６】
1-(2-メチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-6-イル)エテノン（化合物12）
2021503486.tif 000159
THF（3mL）中の化合物11（0.27mmol、1当量）の溶液に、3M MeMgCl（0.82mmol、3当量）を0℃で加えた。温度をゆっくり室温まで高めた。反応混合物を3時間撹拌した。NH4Cl水溶液で反応停止した後、水層をEtOAc（2×15mL）で抽出した。合わせた有機抽出物を食塩水で洗浄し、無水Na2SO4で乾燥し、ろ過し、濃縮した。残渣を溶離剤としてDCM/MeOH（95：5〜90：10）の混合物によるフラッシュクロマトグラフィを用いて精製し、化合物12（23.6mg、49％）を白色固体で得た。
2021503486.tif 000160
【０２１７】
化合物13の合成のための一般手順。
2021503486.tif 000161
AcOH（1mL）中のHBr（0.15mmol、1.07当量）の溶液に、化合物12（0.14mmol、1当量）を加えた。AcOH（0.18mL）中のBr2（0.14mmol、1.01当量）の溶液を加えた。反応混合物を40℃で30分間撹拌し、次いで反応混合物を氷浴中で冷却した。EtOAc（3mL）で粉砕して化合物13を得た。
【０２１８】
2-ブロモ-1-(2-メチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-6-イル)エテノン臭化水素酸塩（化合物13-1）
2021503486.tif 000162
白色固体。収率88％。MS (ESI) m/z 252.9970, 254.9955 (M+H)+。
【０２１９】
1-(1H-ベンゾ[d]イミダゾル-6-イル)-2-ブロモエタノン臭化水素酸塩（化合物13-2）
2021503486.tif 000163
褐色固体。定量的収率。MS (ESI) m/z 238.9814, 240.9796 (M+H)+。
【０２２０】
化合物14-1〜14-8を化合物3のための手順に従って合成した。
【０２２１】
5-(2-((4-フルオロベンジル)アミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1-メチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物14-1）
2021503486.tif 000164
黄色固体。収率37％。
2021503486.tif 000165
【０２２２】
5-(2-(ベンジルアミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1-メチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物14-2）
2021503486.tif 000166
淡黄色固体。収率99％。
2021503486.tif 000167
【０２２３】
6-(2-((4-フルオロベンジル)アミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1-メチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物14-3）
2021503486.tif 000168
淡黄色固体。収率93％。
2021503486.tif 000169
【０２２４】
6-(2-(ベンジルアミノ)-6H-1,3,4-チアジアジン-5-イル)-1-メチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-2(3H)-オン（化合物14-4）
2021503486.tif 000170
黄色固体。収率34％。
2021503486.tif 000171
【０２２５】
N-(4-フルオロベンジル)-5-(2-メチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-6-イル)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物14-5）
2021503486.tif 000172
黄色固体。収率79％。
2021503486.tif 000173
【０２２６】
N-ベンジル-5-(2-メチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾル-6-イル)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物14-6）
2021503486.tif 000174
黄色固体。収率51％。
2021503486.tif 000175
【０２２７】
5-(1H-ベンゾ[d]イミダゾル-6-イル)-N-(4-フルオロベンジル)-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物14-7）
2021503486.tif 000176
黄色固体。収率66％。
2021503486.tif 000177
【０２２８】
5-(1H-ベンゾ[d]イミダゾル-6-イル)-N-ベンジル-6H-1,3,4-チアジアジン-2-アミン（化合物14-8）
2021503486.tif 000178
黄色固体。収率99％。
2021503486.tif 000179
【０２２９】
実施例1−インビトロDYRK1A活性の評価
化合物1、すなわちスクリーニング検定で同定された1,3,4-チアジアジン化合物を、Life TechnologiesでFRET-based LanthaScreen(登録商標) Eu Kinase Binding Assayを用い、30μM濃度でのインビトロDYRK1A活性の試験について評価した。化合物1はDYRK1Aに対し9.41μMのIC50を有した（DYRK1Aに対するKd＝7.5μM）。このデータを、DYRK1A結合を測定する第2の検定、KINOMEscan(登録商標)（Fabian et al., "A Small Molecule-kinase Interaction Map for Clinical Kinase Inhibitors," Nat. Biotechnol. 23(3):329-336 (2005)、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる）により確認した。得られた結果はLife Technologies阻害検定の結果と一致し、DiscoverX検定における化合物1のKd＝7.3μMであった。
【０２３０】
実施例2−ヒットからリードへの最適化および構造活性相関試験（SAR）
1,3,4-チアジアジン（化合物1）（HCl塩）の構造を、独立の合成（図1）および市販の試料との比較により確認した。NMR、LC-MS、および生物学的データは、全ての局面で化合物1の同一性を確証するものであった。化合物1の中性類縁体（化合物3-1、非塩）は、Kd＝4.5μM（IC50＝4.32μM）で、同等のDYRK1A活性を有することが判明した（表1）。新規骨格を手に、化合物1のDYRK1A結合能力およびその予想される結合様式をさらに探索するための試験を改善するために、ヒットからリードへのSAR試験を実施した。系統的な構造修飾を2-アミノの位置に導入し、分子の残りはそのままに維持した。
【０２３１】
（表１）チアジアジンDYRK1A阻害剤の30μMでの結合親和性およびKd
2021503486.tif 000180
n.d.＝決定されず
a＝30μMでのDYRK1A阻害％
b＝化合物を30μM（n＝2）でスクリーニングし、一次スクリーニング結合相互作用の結果を「DMSO対照の％」として報告し、ここで値が低いほど強い親和性を示す。
c＝Kd値を11回の連続3倍希釈（三つ組）を用いて決定した。
d＝括弧内の値はLife Technologiesで決定したIC50である。
【０２３２】
化合物1およびその関連する中性類縁体（非塩）を、図1〜2に概略を示す合成プロトコルに従って合成した（Pfeiffer et al., "Unexpected Ring Enlargement of 2-Hydrazono-2,3-dihydro-1,3-thiazoles to 1,3,4-Thiadiazines," Helv. Chim. Acta 97(1):76-87 (2014)、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる）。市販の2-ベンズイミダゾールの、AlCl3存在下、塩化クロロアセチルでのアシル化により、化合物2を収率99％で得た（Kornberg et al.のPCT公開第WO2002/050070号、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる）。続いて、α-クロロケトン2を、購入または合成した、様々なR基を含むチオセミカルバジドとの環化縮合して（Pfeiffer et al., "Unexpected Ring Enlargement of 2-Hydrazono-2,3-dihydro-1,3-thiazoles to 1,3,4-Thiadiazines," Helv. Chim. Acta 97(1):76-87 (2014)、これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる）、所望のチアジアジン類縁体を収率23〜90％の範囲で得た。
【０２３３】
表1に示すとおり、DYRK1A結合活性は2-ベンジルアミノ部分の置換パターンに敏感であることが判明した。とりわけ、チアジアジンの2位にフルオロベンジルアミノ（化合物3-12〜3-14）およびクロロベンジルアミノ（化合物3-15〜3-17）置換基を導入すると、化合物3-1のDYRK1A結合親和性を25〜60倍改善することが観察された。これらの類縁体の中で、p-置換ベンジルアミノチアジアジンは、そのそれぞれのo-およびm-置換ベンジルアミノ類縁体に比べて良好なDYRK1A結合を示した。特に、p-クロロおよびp-フルオロベンジルアミノを有する化合物3-12および3-15は、元の化合物1（Kd＝7300nM）および化合物3-1（Kd＝4500nm）に比べて、それぞれKd＝185nmおよび71nmで24〜60倍の改善を示した。しかし、トリフルオロメチルベンジルアミノ（化合物3-18〜3-20）およびシアノ置換ベンジルアミノチアジアジン類縁体（化合物3-21〜3-22）の場合、結合活性の改善はそれほど有意ではなかった。2つの例外はm-トリフルオロベンジルアミノチアジアジン（化合物3-19）およびm-シアノベンジルアミノチアジアジン類縁体（化合物3-22）で、それぞれKd＝660および320nMで、元のヒット化合物3-1に比べてDYRK1A結合が7〜15倍改善された。トリフルオロメチル置換（化合物3-18〜3-20）およびシアノ置換基について、m-置換ベンジルチアジアジンは対応するo-およびp-置換類縁体よりも有意に強力であった。このSARは、o-およびm-類縁体に比べてp-置換ベンジル基でDYRK1A結合の改善を示した、ハロゲン置換基のものとは異なる。
【０２３４】
図3〜5は、様々なチアジアジン化合物およびそれらの中間体の合成を示す。表2および3は、選択したチアジアジンDYRK1阻害剤の結合親和性を示す。
【０２３５】
（表２）チアジアジンDYRK1A阻害剤の10μMでの結合親和性およびKd
2021503486.tif 000181
【０２３６】
（表３）チアジアジンDYRK1A阻害剤の10μMでの結合親和性およびKd
2021503486.tif 000182
【０２３７】
好ましい態様を本明細書において示し、詳細に記載してきたが、当業者であれば、本発明の精神から逸脱することなく、様々な改変、追加、置換などを行い得ること、およびこれらはしたがって添付の特許請求の範囲において定義される本発明の範囲内であると考えられることが明白であろう。
【図１】
2021503486.tif 000189
【図２】
2021503486.tif 000190
【図３】
2021503486.tif 000191
【図４】
2021503486.tif 000192
【図５】
2021503486.tif 000193
【国際調査報告】
2021503486.tif 000194