(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒト中枢神経系（ＣＮＳ）組織内のＴＲＨ受容体サブタイプと、ヒト下垂体組織内のＴＲＨ受容体サブタイプとを識別する方法における、
下記の構造を有する化合物の使用：
Ｇｌｐ−Ｗ−Ｐｒｏ−Ｘ、
ここで、
Ｘは、Ｌ型であってもＤ型であってもよい１から２０のアミノ酸残基を表し、
Ｃ末端のアミノ酸残基は、アミノ基またはアミノメチルクマリン（ＡＭＣ）で置換されていてもよく、
および、
Ｗは、天然または非天然アミノ酸を表す。
【請求項２】
ヒトＣＮＳ関連疾患の治療における、
下記の構造を有する化合物の使用：
Ｇｌｐ−Ｗ−Ｐｒｏ−Ｘ
（ここで、
Ｘは、Ｌ型であってもＤ型であってもよい１から２０のアミノ酸残基を表し、
Ｃ末端のアミノ酸残基は、アミノ基またはアミノメチルクマリンで置換されていてもよく、および、
Ｗは、天然または非天然アミノ酸を表す。）
【請求項３】
下記の構造を有する化合物への選択的結合に基づいて、下垂体ＴＲＨ受容体サブタイプと識別可能である、ヒトＣＮＳ組織内のＴＲＨ受容体サブタイプに結合することが可能な治療薬の、
前記テスト治療薬の前記ヒトＣＮＳ組織内のＴＲＨ受容体サブタイプへの結合能を測定する工程を含むことを特徴とする、
スクリーニング方法：
Ｇｌｐ−Ｗ−Ｐｒｏ−Ｘ
（ここで、
Ｘは、Ｌ型であってもＤ型であってもよい１から２０のアミノ酸残基を表し、
Ｃ末端のアミノ酸残基は、アミノ基またはアミノメチルクマリンで置換されていてもよく、および、
Ｗは、天然または非天然アミノ酸を表す。）
【請求項４】
下記の構造を有する化合物への選択的結合を示す、ヒトＣＮＳ組織から単離されたＴＲＨ受容体サブタイプ：
Ｇｌｐ−Ｗ−Ｐｒｏ−Ｘ
（ここで、
Ｘは、Ｌ型であってもＤ型であってもよい１から２０のアミノ酸残基を表し、
Ｃ末端のアミノ酸残基は、アミノ基またはアミノメチルクマリンで置換されていてもよく、および、
Ｗは、天然または非天然アミノ酸を表す。）
【請求項５】
請求項４に記載された、単離されたＴＲＨ受容体サブタイプを発現する細胞。
【請求項６】
大腸菌、枯草菌、酵母、昆虫および動物細胞から選択される、請求項５に記載の細胞。
【請求項７】
疾患における診断的適用および治療的適用の研究および開発のための、請求項４に記載の単離された受容体、もしくは、請求項５または６に記載の細胞の、使用。
【請求項８】
ヒトＴＲＨ受容体サブタイプを精製するためおよび前記受容体サブタイプの特性を明らかにするための、下記の構造を有する化合物の使用：
Ｇｌｐ−Ｗ−Ｐｒｏ−Ｘ
（ここで、
Ｘは、Ｌ型であってもＤ型であってもよい１から２０のアミノ酸残基を表し、
Ｃ末端のアミノ酸残基は、アミノ基またはアミノメチルクマリンで置換されていてもよく、
および、
Ｗは、天然または非天然アミノ酸を表す。）
【請求項９】
脳および脊髄損傷、脳卒中、記憶喪失、脊髄小脳変性症、疼痛、慢性疲労症候群、ナルコレプシー、嗜眠、薬剤に続発する鎮静状態、化学療法または放射線療法に続発する鎮静状態、鎮静剤中毒／呼吸困難に続発する鎮静状態、麻酔からの覚醒に続発する鎮静状態、神経変性、てんかん、肥満、糖尿病、注意欠陥多動性症、精神疾患、気分障害、うつ病、双極性感情障害、サーカディアンリズムの障害（例えば、時差ぼけ）、不安障害、アルツハイマー病および認知障害を伴う他の認知症、前頭側頭型認知症、発作性疾患、肥満、運動ニューロン疾患、パーキンソン病、およびＣＮＳ関連疾患
からなる群から選択されるヒトのＣＮＳの疾患の診断方法および治療における、請求項３に記載の方法によって同定される治療薬の使用。
【請求項１０】
前記化合物が、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−ＴｙrＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｒｐ−Ｄ−Ｓｅｒ−Ｄ−ＴｙｒＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｒｐ−Ｄ−ＴｙｒＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−Ｔｒｐ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｒｐ−Ｄ−ＴｙｒＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−Ｔｒｐ−Ｄ−ＴｒｐＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｐｈｅ−Ｄ−ＴｙｒＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ａｌａ−Ｄ−ＴｒｐＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｖａｌ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−ＴｒｐＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ｈｉｓ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＬＴｒｐ−ＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＮＨ２、
から選択されることを特徴とする、請求項１、２、７または８に記載の使用、あるいは請求項３に記載の方法。
【請求項１１】
下記から選択される化合物への選択的結合構造を示す、請求項４に記載の受容体：
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−ＴｙrＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｒｐ−Ｄ−Ｓｅｒ−Ｄ−ＴｙｒＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｒｐ−Ｄ−ＴｙｒＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−Ｔｒｐ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｒｐ−Ｄ−ＴｙｒＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−Ｔｒｐ−Ｄ−ＴｒｐＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｐｈｅ−Ｄ−ＴｙｒＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ａｌａ−Ｄ−ＴｒｐＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｖａｌ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−ＴｒｐＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ｈｉｓ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＬＴｒｐ−ＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＮＨ２。
【請求項１２】
前記化合物が、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−Ｔｒｐ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ｈｉｓ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＬＴｒｐ−ＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＮＨ２、
から選択されることを特徴とする、
請求項８に記載の使用、または、請求項１０に記載の受容体。
【請求項１３】
前記化合物が、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２
であることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の受容体の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒト下垂体組織内で見つかる既知のＴＲＨ受容体サブタイプとは薬理学的に明確に区別される、ヒト中枢神経系（ＣＮＳ）組織内の新規ＴＲＨ受容体（ＴＲＨＲ）サブタイプの識別に関する。この識別は、これらの受容体部位におけるＧｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＤＴｙｒ−ＤＴｒｐ−ＮＨ２およびそれらの構造的に関連する類似体のようなＴＲＨ系化合物の、識別力を有するリガンド結合特性に基づいている。本発明は、したがって、ＣＮＳ内および下垂体内のＴＲＨＲサブタイプを識別するだろうリガンドの同定のための手段を提供する。さらに、本発明は、それによってＣＮＳ  ＴＲＨＲ媒介生物学的効果と下垂体媒介生物学的効果とを区別するツールを提供する。本発明はまた、目下満たされていないニーズが存在するＣＮＳ疾患を治療するために、ＣＮＳ内の該ＴＲＨ受容体に結合可能な薬剤の設計を容易化する方法もまた提供する。上記疾患は、制限されるものではないが、ニューロン損傷または神経機能の妨害が関与する神経疾患、例えば、うつ病；難治性てんかん；ならびに、例えば脳および脊髄損傷、脳卒中、疼痛、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ、また、運動ニューロン疾患（ＭＮＤ）およびルー・ゲーリック病としても知られている。）、脊髄小脳失調症（ＳＣＡ）、アルツハイマー病（ＡＤ）およびパーキンソン病（ＰＤ）を含む急性および慢性神経変性；といった、神経疾患を包含する。
【背景技術】
【０００２】
チロトロピン放出ホルモン（ＴＲＨ）は、ヒトにおいて本来的に発生し、その内分泌作用からは独立した、中枢神経系（ＣＮＳ）内で多面的、恒常的な、神経保護効果及び神経栄養効果を有すると認識されている。これらＴＲＨのＣＮＳ効果は、ＣＮＳが関連する疾患の治療におけるその臨床利用の基礎を提供する。また、該ＴＲＨのＣＮＳ効果によって、特に、神経変性疾患のような複雑なＣＮＳ病態において、ひとつの損傷メカニズムを対象とした想定される他の神経治療よりも、ＴＲＨ系の化合物が顕著に優位となるかもしれない。ヒトＣＮＳ関連疾患における、ＴＲＨおよびＴＲＨ関連化合物の有望な臨床適用は、制限されるものではないが、うつ病、慢性疲労症候群、ナルコレプシー、神経衰弱、嗜眠（ｌｅｔｈａｒｇｙ）、薬剤に続発する鎮静状態、化学療法または放射線治療に続発する鎮静状態、鎮静剤中毒／呼吸困難に続発する鎮静状態、麻酔からの覚醒に続発する鎮静状態、注意欠陥多動性障害（ＡＤＨＤ）、サーカディアンリズムの障害（例えば、時差ぼけ）、双極性感情障害、不安障害、アルツハイマー病および認知障害を伴う他の認知症、前頭側頭型認知症、発作性疾患、肥満症および運動ニューロン疾患ならびに疼痛を包含する。しかしながら、ＴＲＨの臨床利用は、その短い半減期および内分泌に関する潜在的な副作用によって制限されている。ＵＳ特許７，７１３，９３５  Ｂ２には、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＤＴｙｒ−ＤＴｒｐ−ＮＨ２が、いかにして上記の欠点を克服したかが記載されており、また、中枢ＴＲＨ作用の治療的有用性を、広範囲にわたるＣＮＳ疾患の治療において利用するための手段が提案されている。
【０００３】
自然発生的ＴＲＨなどの神経活性ペプチドの生物学的作用は、特定の受容体によって媒介される。リガンド−受容体の相互作用は、放射性リガンド結合試験によって、あるいは、直接性は低くなるが、生物学的効果に関する用量反応曲線の評価を通して、測定することができる。前者は、放射線標識された形態のリガンド、ならびに、細胞膜画分、無傷細胞（ｉｎｔａｃｔ  ｃｅｌｌ）または可溶化調製物といった受容体の供給源が必要である。該受容体およびリガンドを、平衡状態になるまで一緒にインキュベートし、該受容体に結合した被標識リガンドの量を測定する。ホモジナイズされた組織／粒子状調製物を用いる場合、ろ過、遠心分離または平衡透析によって、受容体に結合したリガンドから、遊離リガンドを分離することで、仕上げてよい。可溶性の組織調製物を用いる場合、この遊離リガンドと結合リガンドとの分離は、ゲルろ過、平衡透析、および／または、受容体に結合したリガンドの沈殿によって達成されてよい。リガンド結合スクリーニングアッセイは、受容体を標的とする新規化合物を同定するのに有用である。標識されていないテスト化合物に関して放射線標識リガンドを置換する能力を試験するための競合的結合アッセイは、そのような他の化合物の受容体部位に対する親和性を測定するために使用することができる。放射線標識リガンドを検出するオートラジオグラフィーを、局部的な受容体分布の位置特定またはマッピングのため、ＣＮＳのリガンド摂取量の推定のため、ならびに、薬物動態評価実施のため、に用いることができる。
【０００４】
放射線リガンド結合試験において、高親和性ＴＲＨ受容体部位を標識するために一般的に［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨを採用するが、それはこれが［３Ｈ］ＴＲＨより高い親和性を持って結合し、より高い特異的結合を提供するからである。
【０００５】
ヒト脳組織を用いた放射線リガンドの研究は、これまでにごく限られた数が報告されている。これらの研究では、辺縁構造において発見された最も高い結合レベルで、［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨ標識された受容体がヒト脳内の独立した領域に存在することが示された。ヒト扁桃体内で、［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨの結合が飽和性であることが観察され、また、該結合は７〜１０ｎＭのＫｄを示した。扁桃体と比較して、下垂体組織内ではより少ない結合部位しか観察されなかったにもかかわらず、［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨは、扁桃体と同等の親和性でヒト脳下垂体に結合した。
【０００６】
げっ歯動物の脳組織における［３Ｈ］ＴＲＨおよび［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨ結合の研究は、より広く報告されている。このような研究から得られたデータは、特定の［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨ結合部位が明確に局在化していることを示しており、また、この放射線標識ペプチドが、ラット脳皮質膜上の高親和性部位のひとつの群に約５ｎＭのＫｄで結合すること、ならびに、ＴＲＨが約２５ｎＭのＫｉ値でこれらの部位を獲得するために競合することを示唆している。同様に、［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨは、ラット下垂体組織内の高親和性部位の一群に、２．２ｎＭのＫｄで結合するようである。
【０００７】
Ｇタンパク質共役受容体（ＧＰＣＲｓ）は、神経ペプチドの生物学的作用の媒介に関与すると認識されており、また、魅力的な神経薬理学的ターゲットと見なされている。現在までに、ＴＲＨに対する２つのＧＰＣＲサブタイプが、非霊長類において同定されている。すなわち、ＴＲＨ受容体１（ＴＲＨＲ１）およびＴＲＨ受容体２（ＴＲＨＲ２）である。さらに、第３の推定ＴＲＨ受容体サブタイプが、アフリカツメガエルにおいてクローニングされた（ｘＴＲＨＲ３）；しかしながら、ｘＴＲＨＲ３が、ＴＲＨおよびＴＲＨ類似体に対して非常に低い親和性示したこと、ならびに、類似体間を区別しなかったことから、筆者らはその後、ｘＴＲＨＲ３は他のペプチドに対する受容体のようだ、と示唆した。
【０００８】
同じ種由来のＴＲＨＲ１およびＴＲＨＲ２のアミノ酸配列の比較から、それらの全体的な相同性は約５０％であることが示される。ラットにおいて、ＴＲＨＲ１およびＴＲＨＲ２の分散パターンは、明白に異なっている。例えば、ＴＲＨＲ１は、下垂体内で高いレベルで発現し中枢神経系（ＣＮＳ）内では限定的な発現を示すが、一方で、ＴＲＨＲ２は、下垂体内には存在しないもしくは低いレベルでしか存在せずＣＮＳ内では全体に広く分布している。ＴＲＨＲ１およびＴＲＨＲ２に関するｍＲＮＡｓの明確に異なる局所分布は、以下の考えを導いた：ＴＲＨＲ１は、ＴＲＨの内分泌機能の媒介において主要な役割を果たし、一方で、ＴＲＨＲ２は、覚醒、自発運動および疼痛知覚へ与える影響と同様に、ＴＲＨの高次認識機能の媒介においても重要であるかもしれない。
【０００９】
げっ歯動物における、ＴＲＨに対する２つの受容体サブタイプを同定するクローニング研究に先立ち、以下のことが示されていた：ラット脳から単離されたＴＲＨ受容体たんぱく質がある等電点（すなわち、ＰＩ＝５．５）を有し、ラット下垂体から単離されたもの（すなわち、ＰＩ＝４．９）とは異なっており、これらのことから、ラット脳内のＴＲＨ受容体はラット下垂体内のＴＲＨ受容体とは構造的に異なり得ることが示唆される。
【００１０】
ＴＲＨＲ１およびＴＲＨＲ２の両者は、［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨに対して同様の高い親和性を示すが、それゆえに、このリガンドはこれら２つの既知ＴＲＨ受容体サブタイプ間を識別するために使用することはできない。同様に、ＴＲＨおよび多くのＴＲＨ類似体が、これら２つのＴＲＨ受容体サブタイプを薬理学的に識別することはできない。それでも、いくつかの化合物が、ＴＲＨＲ１またはＴＲＨＲ２のいずれかを発現する細胞において、ＴＲＨＲ１と比べ、ある程度のＴＲＨＲ２への結合選択性を示すようだと報告されている。Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＤＴｙｒ−ＤＴｒｐ−ＮＨ２は、ＴＲＨＲ１またはＴＲＨＲ２のいずれかを発現する細胞あるいはラット下垂体組織ホモジネートにおいて、［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨ結合を置換しない；しかしながら、天然のラット皮質組織において［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨ結合を置換する（Ｓｃａｌａｂｒｉｎｏら、２００７）。
【００１１】
げっ歯動物におけるＴＲＨＲ２の発見に際し、当初、ＴＲＨＲ２は、ＴＲＨに基づいたヒト用の神経治療を向上させるための治療ターゲットを提供するかもしれないと考えられていた；しかしながら、ＴＲＨＲ２のヒトにおける存在は、確認されていなかった。ＵＳ特許６，４４１，１３３は、ＴＲＨＲ２の構造を開示しており、また、ＴＲＨＲ２において同定されたアミノ酸配列を含む純タンパク質を、単離された組み換えＴＲＨＲ２と共にクレームしている。さらに、該特許は、テスト化合物のＴＲＨＲ２への結合能の分析方法ならびにテスト化合物のＴＲＨＲ２遺伝子の発現を変化させる能力の分析方法にも関する。これに先行する特許−ＵＳ特許５，２８８，６２１−は、下垂体ＴＲＨＲ（すなわち、ＴＲＨＲ１）をコードするｃＤＮＡの単離、配列および発現クローニング、ならびに、この受容体のアミノ酸配列を初めて開示した。
【００１２】
ヒトＴＲＨＲ１は、マウスおよびラットＴＲＨＲ１と、ｃＤＮＡおよびアミノ酸レベルでおよそ９０％の相同性がある。
【００１３】
特に、ＴＲＨＲ２は、ヒトでは検出されない；ヒトでクローニングされた唯一のＴＲＨ受容体が、ＴＲＨＲ１サブタイプである。したがって、これまでに、当技術分野においては、ヒトにはただ一つの同種ＴＲＨ受容体サブタイプが存在するのみであることが示唆されている。また、当技術分野においては、ヒト脳および下垂体内のＴＲＨ受容体は識別できないこともまた示唆されている。
【００１４】
放射線リガンドの競合的結合の研究によって、受容体サブタイプの薬理学的特性および分類に加えて、新規の受容体サブタイプの発見を可能にする重要な手段が、提供される。受容体サブタイプは、薬理学的に定義されるかもしれない。そのような場合には、サブタイプは、異なるリガンドの異なる結合に基づいて、互いに区別されるかもしれない。
【００１５】
薬剤開発における、動物組織の使用ならびに特定の受容体サブタイプを発現する異種細胞の使用には欠点があるが、それは、ヒトと動物との間に受容体サブタイプの違いが存在し得るからであり、その違いのために、動物における作用が、ヒトにおける効能へと転換されないかもしれないからである。重要なことには、ＧＰＣＲｓを通したリガンドシグナル伝達の媒介は、当初は単量体の受容体が関与していると理解されていた。しかしながら、近年この考え方は、これらの受容体が、ＧＰＣＲ受容体の機能に影響を及ぼし薬剤設計に関して意味を有するホモ−オリゴマー複合体およびヘテロ−オリゴマー複合体を形成する、という認識によって、見直されてきている。例えば、オピオイド受容体のμおよびδサブタイプの対合は、それぞれのサブタイプに対して特異的なリガンドの、親和性の低下をもたらす。また、これに関連し、以下のことも示唆された：非生理学的な状態における単離受容体を用いた研究で収集されたデータは誤解を招き得るが、それは、リガンド−受容体の相互作用および／またはシグナル伝達に不可欠であると思われるＧＰＣＲのホモ−ヘテロオリゴマー形成が、そのような環境下では実現し得ないと考えられるからである。ＴＲＨ受容体の場合、ＴＲＨ受容体サブタイプのヘテロ−オリゴマー化と同様に、構造的および作動薬誘発のホモ−オリゴマー化が実証された。したがって、ＴＲＨ受容体のヘテロ複合体の形成が天然組織において生じることは可能であるが、単体の受容体サブタイプを発現する細胞モデルにおいては可能ではないと考えられる。
【００１６】
天然のヒト受容体への有望な薬剤の結合を、放射線リガンド競合的結合アッセイを用いて確認することは、前臨床の薬剤開発において、ますます重要なステップであると認識されてきている。
【００１７】
ラット皮質および海馬組織のホモジネートにおいて、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２が、高い親和性で、［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨで標識された天然ＴＲＨ受容体に結合することが以前、示された；しかし、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２は、天然のラット下垂体組織、ＣＨＯ−ＴＲＨＲ１、ＣＨＯ−ＴＲＨＲ２またはＧＨ４膜組織において［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨ結合を置換しない（Ｓｃａｌａｂｒｉｎｏ  ２００７、Ｈｏｇａｎ  ２００８）。Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＬＴｒｐ−ＡＭＣ、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＤＴｙｒ−ＤＴｒｐ−ＤＴｒｐＡＭＣ、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＡＭＣ、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＤＴｙｒ−ＤＴｒｐＡＭＣ、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＬＴｒｐＮＨ２、およびＧｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＮＨ２は、Ｇｌｐ−Ｈｉｓ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２と同じ識別特性を示す。したがって、このペプチドファミリーは、本来的にＴＲＨＲ１を発現するＧＨ４下垂体細胞株内の、［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨ結合を置換しない；しかしながら、これらのペプチドは、天然のラット脳皮質および海馬において［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨ結合を確かに置換し、上記組織内の上記結合部位に対して高い親和性（すなわち、Ｋｉ値＜１０−６Ｍ）を示す。対照的に、［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨは、ＧＨ４ならびに天然ラット脳皮質および海馬組織の両者の［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨ標識された部位に対して高い親和性を示す（表１を参照）。このペプチドファミリーは、以前、ＵＳ特許７，３７８，３９７  Ｂ２および７，７１３，９３５  Ｂ２において、ＴＲＨ−分解細胞外酵素（ＴＲＨ−ＤＥ）を阻害する新規な化学物質として記載された。
【００１８】
本発明は、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２が、ヒト下垂体組織において［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨ結合を置換しないことを示す。しかしながら、予想外にも、研究によってヒトにおけるＴＲＨＲ１サブタイプのみの存在が示唆されたことを考慮すると、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２はＣＮＳ組織において［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨ結合を置換することが見出された。この知見は、ＴＲＨ類似体すなわちＧｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２が、ヒト下垂体組織内のＴＲＨ受容体とは薬理学的に明確に異なるヒトＣＮＳ組織内の新規ＴＲＨ受容体サブタイプに、ｎＭオーダーの親和性で、選択的に結合することを、初めて実証する。とりわけ、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２は、これまでは認識されていなかったこれら２つの薬理学的に異なるヒトＴＲＨ受容体サブタイプを識別するための、画期的革新的なツールを提供する。
【００１９】
ゆえに、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＤＴｙｒ−ＤＴｒｐ−ＮＨ２、ならびに、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＬＴｒｐ−ＡＭＣ、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＤＴｙｒ−ＤＴｒｐ−ＤＴｒｐ−ＡＭＣ、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＡＭＣ、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＤＴｙｒ−ＤＴｒｐＡＭＣ、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＬＴｒｐＮＨ２およびＧｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＮＨ２を包含する、クレーム中で定義される構造的に関連する化合物のファミリーは、この新規なＴＲＨ受容体サブタイプの存在を認識するための他に類を見ない手段を提供する−過去に、この新規な中枢ＴＲＨ受容体と下垂体ＴＲＨ受容体とを識別できる化合物は他に発見されていない。それゆえ、ＣＮＳにおいてＴＲＨの生物学的影響がどのようにして媒介されているかを理解するための、既存の解決策はない。
【００２０】
ＵＳ特許５，８７９，８９６は、ＴＲＨのヒトＴＲＨ受容体への結合を抑制する化合物またはそれらの塩の、スクリーニング方法を主にクレームしている。該方法は、ＴＲＨＲ１のアミノ酸配列を有するＴＲＨ受容体またはＴＲＨを結合するための部位を十分に有しているＴＲＨ受容体をコードするＤＮＡを含有する発現ベクターで形質変換された細胞から得たＴＲＨ受容体タンパク質またはその塩を、スクリーニングに供する化合物およびＴＲＨと接触させる工程を含み、ならびに、ＴＲＨとＴＲＨ受容体との間の結合を、該化合物の非存在下と存在下とで比較する工程を含む。ここで、化合物の存在下におけるＴＲＨと受容体との間の結合が非存在下よりも少ない場合、それがＴＲＨと受容体との間の結合を抑制する化合物であることを示唆する。Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＤＴｙｒ−ＤＴｒｐ−ＮＨ２および上記した構造的に関連しているペプチドファミリーが２０００年代まで発見されなかったことから、ＵＳ特許５，８７９，８９６の発明者らが、該ペプチドファミリーおよび本明細書に記載したその関連化合物を用いずに、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＤＴｙｒ−ＤＴｒｐ−ＮＨ２結合によって明らかにされるＴＲＨＲサブタイプの存在を予測し得なかったであろうことは、明白である。
【００２１】
ここに記載される本発明は、気分安定薬またはムードエンハンサー（ｍｏｏｄ  ｅｎｈａｎｃｅｒ）として、記憶喪失、嗜眠、不安障害、時差ぼけ、注意欠陥多動性障害、外傷後症候群に加え、ＴＲＨが関連するいずれの疾患、特に、脳および脊髄損傷、記憶喪失、脊髄小脳変性症、脊髄の痛みを含む疼痛、てんかん、摂食障害、体重管理障害（特に、肥満）、およびＣＮＳ関連疾患のための診断法および治療法の開発に関連しており、また、本発明は、ＴＲＨ媒介細胞プロセスを調べる研究用ツールとしても適用し得る。本発明は、ＣＮＳにおけるＴＲＨシグナル伝達の薬理学的介入に関する研究の新領域を切り開き、また、ＣＮＳ疾患の治療および治療薬開発のための重要な示唆を与える。
【００２２】
ここに記載される本発明は、ＴＲＨの中枢神経治療効果がどのように媒介されるかを理解するための手段を、初めて提供する。加えて、本発明は、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＤＴｙｒ−ＤＴｒｐ−ＮＨ２およびここに定義される構造関連化合物のファミリーによって薬理学的に明確に識別される、この新規ＴＲＨＲ部位と相互作用する化合物のスクリーニング方法も提供する。
【発明の概要】
【００２３】
本発明の目的
したがって、本発明の目的は、ヒト下垂体ＴＲＨ受容体とは明確に異なる、ヒト脳内およびヒト脊髄内の新規ＴＲＨ受容体サブタイプの識別方法を提供することである。本発明は、選択的にヒトＣＮＳ組織内のＴＲＨ受容体部位にも結合する化合物のスクリーニング方法もまた提供する。このような化合物は、治療用化合物として使用されてよい。さらに、本発明は、ＴＲＨのいずれの生物学的機能が中枢ＴＲＨ受容体を通して媒介されるのか、ならびに、いずれが下垂体ＴＲＨＲ１受容体を通して媒介されるのか、を調べる手段を提供する。
【００２４】
本発明の要約
本発明によれば、ヒトＣＮＳ組織内のＴＲＨ受容体サブタイプとヒト下垂体組織内のＴＲＨ受容体サブタイプとを識別する方法において、下記の構造を有する化合物の使用が提供される：
Ｇｌｐ−Ｗ−Ｐｒｏ−Ｘ
ここで、Ｘは、Ｌ型またはＤ型であってよい１から２０のアミノ酸残基を表し、Ｃ末端のアミノ酸残基は、アミノ基またはアミノメチルクマリン（ＡＭＣ）で置換されていてよく、および
Ｗは、天然又は非天然のアミノ酸を表す。
【００２５】
Ｘは、１から１５、または１から１０、または１から７、または１から５、または１から３のアミノ酸残基を表してもよい。
【００２６】
本発明は、制限されるものではないが、筋萎縮性側索硬化症、脳および脊髄損傷、脳卒中、記憶喪失、脊髄小脳変性症、疼痛、神経変性、慢性疲労症候群、ナルコレプシー、嗜眠、薬剤に続発する鎮静状態、化学療法または放射線療法に続発する鎮静状態、鎮静剤中毒／呼吸困難に続発する鎮静状態、麻酔からの覚醒に続発する鎮静状態、注意欠陥多動性症、てんかん、肥満、糖尿病、精神疾患、気分障害、うつ病、双極性感情障害、サーカディアンリズムの障害（例えば、時差ぼけ）、不安障害、アルツハイマー病および認知障害を伴う他の認知症、前頭側頭型認知症、発作性疾患、肥満、運動ニューロン疾患、およびパーキンソン病を含むヒトＣＮＳ疾患のための、診断または治療における上記した化合物の使用もまた提供する。
【００２７】
本発明のさらに別の態様において、本発明は、ヒトＣＮＳ組織内のＴＲＨ受容体サブタイプに結合することが可能な治療薬のスクリーニング方法を提供する。ここで、該受容体サブタイプは、上記で定義した化合物への選択的結合に基づいて、下垂体ＴＲＨ受容体サブタイプから識別可能であり、また、該スクリーニング方法は、テスト治療薬のヒトＣＮＳ組織内ＴＲＨ受容体への結合能を測定する工程を含む。
【００２８】
本発明はまた、ヒトＣＮＳ組織から単離されたＴＲＨ受容体サブタイプにも関する。該受容体は、上記で定義した化合物への選択的結合を示す。
【００２９】
本発明は、ヒトＣＮＳ組織から単離されたＴＲＨ受容体サブタイプを発現する細胞もまた提供する。該受容体は、上記で定義した化合物のへの選択的結合を示す。該細胞は、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）、枯草菌（Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ）、酵母、昆虫細胞または動物細胞であってよい。
【００３０】
上記で定義した単離受容体、または上記で定義した細胞は、疾患における診断的適用および治療的適用の研究および開発に使用してもよい。特に、新規な診断用および治療用化合物、アッセイ、方法、または、ＣＮＳ疾患に関連する使用、を特定するために使用してよい。
【００３１】
本発明で用いる化合物において、Ｘアミノ酸は、Ｌ型であってもＤ型であってもよい。
【００３２】
Ｘは、天然の側鎖を有するアミノ酸残基を表してもよい。
【００３３】
Ｗは、アミノ酸残基の側鎖を表してもよく、該側鎖中、Ｒ基は中性であっても電荷を帯びていてもよい。
【００３４】
Ｗは、Ｄ型のアスパラギンであってよい。
【００３５】
Ｗは、Ｌ型のアスパラギンであってよい。
【００３６】
該化合物は、下記から選択されてよい：
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−ＴｙｒＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｒｐ−Ｄ−Ｓｅｒ−Ｄ−ＴｙｒＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｒｐ−Ｄ−ＴｙｒＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−Ｔｒｐ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｒｐ−Ｄ−ＴｙｒＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−Ｔｒｐ−Ｄ−ＴｒｐＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｐｈｅ−Ｄ−ＴｙｒＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ａｌａ−Ｄ−ＴｒｐＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｖａｌ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−ＴｒｐＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ｈｉｓ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＬＴｒｐ−ＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＡＭＣ、
Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−ＬＴｙｒ−ＬＴｒｐ−ＮＨ２。
特に好ましくは、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２である。
【００３７】
本発明の簡単な説明
化合物が、天然のヒト組織内の、ターゲットとなる受容体に結合する、ということを確認することは、化合物を臨床開発へ進めるあたり、重要なステップである。これは、組換え受容体の見かけ上の薬効薬理が、天然のヒトのターゲットの薬効薬理を反映しない場合もあるため、特に重要である。過去には、ヒト脳組織を用いた、ごく限られた数の放射線リガンド結合試験で、［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨがヒト下垂体内の受容体およびヒト脳の分離領域内の受容体を標識することが示される、と記載されていた。
【００３８】
これまでに、ヒト以外の種で、２つのＧタンパク質共役受容体（ＧＰＣＲ）サブタイプが、ＴＲＨに対する受容体であることが特定されている。すなわち、ＴＲＨ受容体１（ＴＲＨＲ１）およびＴＲＨ受容体２（ＴＲＨＲ２）である。両受容体は、同様の高い親和性でＴＲＨおよび［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨを結合する。ゆえに、これらのリガンドは、これら２つの既知ＴＲＨ受容体サブタイプ同士を、薬理学的に識別する目的では使用できない。
【００３９】
ラットにおける、ＴＲＨＲ１  ｍＲＮＡおよびＴＲＨＲ２  ｍＲＮＡの異なる局所分布から、ＴＲＨＲ１は、ＴＲＨの内分泌機能の媒介において主要な役割を果たし、一方で、ＴＲＨＲ２は、視床下部−下垂体−甲状腺軸からは独立している、そのＣＮＳへの作用の媒介において重要かもしれない、という考えが導かれた。当初は、ＴＲＨＲ２が、ＴＲＨに基づいたヒト用の神経療法を開発するための治療ターゲットを提供するかもしれないと、考えられていた。しかしながら、後に、ヒトにおいてはＴＲＨＲ２が存在しないことが分かった。ＢＬＡＳＴアルゴリズム［ｈｔｔｐ：／／ｂｌａｓｔ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／］によって、マウスまたはラットＴＲＨＲ２のオルソログが、ヒトにおいては存在しないこと、ならびに、マウスおよびラットＴＲＨＲ２のそれぞれと５８％および５５％の同一性を有するＴＲＨＲ１が、もっとも近いこと、が確認される。したがって、これまでの研究は、ヒトにおいては唯ひとつのＴＲＨ受容体、すなわち、ＴＲＨＲ１のみが存在する、ということを示唆している。
【００４０】
以前に、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２が、天然のラット皮質および海馬組織への［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨ結合を置換するが、下垂体組織への結合は置換しないことが示されていた（Ｓｃａｌａｂｒｉｎｏ  ２００７；  Ｈｏｇａｎ  ２００８）が、これは、ラットにおいて、イン・ビボでの内分泌効果を刺激することなく、中枢におけるＴＲＨの薬理作用を惹起する、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２の能力と一致する。これにより、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２が、ＴＲＨＲ２に結合するかもしれないことが示唆された；しかしながら、ＴＲＨＲ２を発現する異種細胞における、［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨ結合は置換しなかった（Ｈｏｇａｎ  ２００８）。天然および異種発現したＴＲＨＲ２受容体の結合特性における相違は、しかしながら、翻訳後修飾または受容体活性調節タンパク質（ＲＡＭＰｓ）における違いによって、説明され得るであろう。
【００４１】
本発明は、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２がヒト脳内および脊髄内のＴＲＨ受容体に結合するが、ヒト下垂体組織内のＴＲＨ受容体には結合しないこと、を明らかにする。
【００４２】
ヒト組織に関していえば、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２は明らかにＴＲＨＲ２に結合していない、というのも、ヒトにはこのＴＲＨ受容体サブタイプが存在していないからである。したがって、このペンタペプチドは、ヒトＣＮＳ内の、これまでのところ未知であるＴＲＨ受容体サブタイプに結合している。なお、該未知ＴＲＨ受容体サブタイプは、ヒト下垂体組織に存在するＴＲＨ受容体とは明確に異なる。
【００４３】
下垂体におけるそれとは薬理学的に区別され得る、ヒトＣＮＳにおける新規ＴＲＨ受容体の発見は、ＴＲＨ薬理学分野における主要な知見を象徴している。これにより、ＴＲＨの神経薬理作用を探索するための新しい機会が切り開かれ、また、ＣＮＳ領域における薬剤開発に関する、潜在的に重要な治療ターゲットが特定される。
【００４４】
本発明は、ヒトＣＮＳ組織内のＴＲＨ受容体サブタイプおよびヒト下垂体組織内のＴＲＨ受容体サブタイプの識別方法を提供する。ひとつの態様において、本発明は、ＣＮＳ関連疾患の治療のための治療薬のスクリーニング方法を提供するであろう。ここで、該治療薬は、ヒトＣＮＳ組織におけるＴＲＨ受容体サブタイプに結合することができ、また、該受容体サブタイプは、下垂体ＴＲＨ受容体サブタイプとは区別し得る。本発明は、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２への選択的な結合を示す、単離されたＴＲＨ受容体サブタイプもまた提供するであろう。該ＴＲＨ受容体サブタイプは、ヒト疾患における診断的および治療的適用のためのターゲットとして使用することができる。加えて、本発明は、このＴＲＨ受容体サブタイプを発現する細胞も提供するであろう。該細胞は、ヒト疾患における診断的および治療的適用の研究および開発のために使用することができる。本発明はまた、新規ＴＲＨ受容体サブタイプの精製手段および特性を明らかにする手段も提供する。本発明のさらに別の態様において、本発明の化合物を、ＣＮＳ関連疾患の治療において使用してもよい。本発明の化合物は、経口、非経口、筋肉内（ｉ．ｍ．）、腹腔内（ｉ．ｐ．）、静脈内（ｉ．ｖ．）または皮下（ｓ．ｃ．）注射、経鼻、膣、直腸または舌下の投与経路によって投与されてよく、ならびに、各投与経路に適した剤形に製剤化されてよい。このような化合物は、１種またはそれ以上の薬理活性物質と併用されてよい。
【００４５】
実施例
薬理学的に異なる受容体サブタイプは、識別力のあるリガンドによって立証されてよい。ここに、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２が、ヒト脳および脊髄においてはＴＲＨに結合するが、下垂体においては結合しないことを示し、これによってヒトＣＮＳおよび下垂体における薬理学的に異なるＴＲＨ受容体サブタイプの存在が実証される、と記載された、いくつかの放射線リガンド研究がある。
【００４６】
放射線リガンド試験の基本手順
ヒト組織におけるＧｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２の結合を調べるために、［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨを用いてヒト組織由来の皮質、海馬、脊髄および下垂体組織膜内のＴＲＨ受容体を標識し、放射線リガンド結合試験を実施した。
【００４７】
すべての化学薬品は、特に記載がない場合、シグマ−アルドリッチ社より購入した。ＴＲＨおよび［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨを除く、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２およびその他すべてのペプチドは、アメリカンペプチドカンパニー社（サニーベール、カリフォルニア、Ｕ．Ｓ．Ａ．）によって、クリーンドライエア（ＣＤＡ）下、特注で合成された。［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨは、パーキンエルマー社（ボストン、マサチューセッツ、Ｕ．Ｓ．Ａ．）より入手した。
【００４８】
神経疾患の病歴のない各ドナーから調製されたヒト組織を用いた競合的結合のアッセイを、原則的に以前に記載された方法（Ｋｅｌｌｙら、２００２；Ｓｃａｌａｂｒｉｎｏら、２００７；Ｈｏｇａｎら、２００８）で、膜懸濁液および［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨを、濃度を増加させていったペプチドと共に、４℃で５時間インキュベートすることにより、実施した。非特異的結合（ＮＳＢ）を、１０μＭのＴＲＨ存在下で測定した。ＧＦ／ＣまたはＧＦ／Ｂフィルターを通した吸引ろ過により、結合リガンドと遊離リガンドとを分離し、その後、３×５ｍＬの氷冷したＮａＣｌまたはＴｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液で洗浄した。該フィルターに保持された放射能を、液体シンチレーション計測法によって測定した。
【００４９】
競合的結合の実験において、ＴＲＨは、ＣＮＳ組織および下垂体組織の両者において、１０−８ＭのオーダーのＩＣ５０値で［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨを置換した。とりわけ、ＴＲＨとは異なり、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２は、下垂体膜においては［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨ結合を置換しなかったが、海馬膜においては、１０−８ＭのオーダーのＩＣ５０値でこの標識を置換した。同じ薬理学的プロファイルが、同じ条件で実施した競合実験において、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２によって示された；この場合、ＣＮＳ組織におけるＩＣ５０は、１０−７のオーダーである。これらの結果から、［３Ｈ］［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨが、ヒトＣＮＳ組織における一群のＴＲＨ受容体を標識することが初めて明らかとなる。なお、該ヒトＣＮＳ組織における一群のＴＲＨ受容体は、ヒト下垂体におけるそれらとは薬理学的に異なる。また、上記の結果から、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２が、これら非下垂体部位に対する、有望な識別リガンドであることもまた、初めて明らかとなる。
【００５０】
【表１】
0006392244.tif 000002
【００５１】
放射線リガンドの競合的結合アッセイは、新規ＴＲＨ受容体サブタイプに結合する、有望なリガンドおよび新規な治療薬をスクリーニングするために、実施してよい。例えば、以前に記載された方法（Ｋｅｌｌｙら、２００２；Ｓｃａｌａｂｒｉｎｏら、２００７；Ｈｏｇａｎら、２００８）で調製した膜懸濁液を、放射線標識されたＧｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２またはその類似体のひとつ、ならびに、濃度を増加させていったテスト化合物と共に、４℃で５時間、インキュベートしてよい。非特異的結合（ＮＳＢ）は１０μＭのＴＲＨ存在下で測定することができる。結合リガンドと遊離リガンドとを、ＧＦ／Ｃフィルターを通した吸引ろ過によって分離してよく、その後、３×５ｍＬの氷冷した水性のＮａＣｌまたはＴｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液で洗浄してよい。該フィルターに保持された放射能を、液体シンチレーション計測法によって測定する。全体の結合（ＴＢ）からＮＳＢを差し引くことで、特異的結合（ＳＢ）の指標が得られ、この指標から、新規ＴＲＨ受容体サブタイプに対する親和性を計算することができる。
【００５２】
当技術分野において、リガンドまたは新規治療薬の特性に関するさらなる情報を提供するために、リガンド結合後の生物学的応答についてのより進んだ解析を実施し得ることが、示唆されている。例えば、Ｇタンパク質依存性機能アッセイを、下流のシグナル伝達経路を測定するために実施することができ、また、該アッセイによって、フルアゴニストまたはパーシャルアゴニスト、ニュートラルアンタゴニスト、インバースアゴニストおよびアロステリックレギュレーターを識別することができる。このようなアッセイにおいて、［３５Ｓ］−ＧＴＰγＳのような非加水分解性のＧＴＰ類似体の、対象のＧＰＣＲを発現する細胞から調製された形質膜上での蓄積は、一般的にアゴニスト刺激の後に測定される。ｃＡＭＰまたはイノシトールリン酸のような特定のセカンドメッセンジャーを測定するためにデザインされた細胞ベースの機能アッセイを、リガンド結合に対する細胞応答の特性判断においてもまた、採用することができる。
【００５３】
アフィニティークロマトグラフィーを、新規ＴＲＨ受容体サブタイプを精製するために使用することができる。この技術は、タンパク質の精製手段としてよく知られており、他の受容体の精製において首尾よく採用されてきた。簡単に説明すると、この手法においては、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２またはその類似体のひとつを、親和性リガンドとして用いることができるだろう。この場合、例えばＧｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＯＨを、遊離アミノ基を有するアガロース誘導体のような好適な固相支持体に付着させることができる。精製手順は、まず第一に、膜調製物由来の受容体の可溶化を含むが、該可溶化は、ＣＨＡＰＳまたはオクチルグルコシドのような好適な界面活性剤を用いることにより達成することができる。続いて、この可溶化された調製物を、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２−誘導体化されたカラムを通過させると、目的のタンパク質を該カラムに保持される。他のタンパク質を、リン酸またはＴｒｉｓ緩衝液のような好適な緩衝液を用いて、カラムから洗い流す。その後、Ｇｌｐ−Ａｓｎ−Ｐｒｏ−Ｄ−Ｔｙｒ−Ｄ−ＴｒｐＮＨ２溶液またはＴＲＨ溶液または［３−Ｍｅ−Ｈｉｓ２］ＴＲＨ溶液のような好適な溶離液で該カラムを洗うことによって、受容体タンパク質を溶出させることができる。溶出したリガンドは、例えば、透析によって取り除くことができ、また、目的のタンパク質を、親油化のような手法で濃縮してもよい。その後、予備的な特性評価を実行するために、ＳＤＳ−ＰＡＧＥを実施できる。精製したタンパク質の全配列または部分配列が、その後、得られるであろう。
【００５４】
「含む／含有する」という用語および「有する／包含する」という用語は、ここで本発明について用いられる場合、述べられた特性、完全体（ｉｎｔｅｇｅｒ）、ステップまたは構成要素の存在を特定するために使用されるが、ひとつまたはそれ以上の他の特性、完全体、ステップ、構成要素またはそれらの群の存在または追加を、排除しない。
【００５５】
明確にするため個々の実施形態の文脈において記載された、本発明の特定の特性は、組合せてひとつの実施形態として提供されてもよい。逆に、簡潔にするためにひとつの実施形態の文脈で記載された、本発明のさまざまな特性は、別々に、あるいは、いかなる好適な部分的組合せの形態で提供されてもよい。
【００５６】
参考文献
Ｓｃａｌａｂｒｉｎｏ  ＧＡ，  Ｈｏｇａｎ  Ｎ，  Ｏ’Ｂｏｙｌｅ  ＫＭ，  ＳｌａｔｏｒＧＲ，  Ｇｒｅｇｇ  ＤＪ，  Ｆｉｔｃｈｅｔｔ  ＣＭ，  Ｄｒａｐｅｒ  ＳＭ，  Ｂｅｎｎｅｔ  ＧＷ，  Ｈｉｎｋｌｅ  ＰＭ，  Ｂａｕｅｒ  Ｋ，  Ｗｉｌｌｉａｍｓ  ＣＨ，  Ｔｉｐｔｏｎ  ＫＦ，  Ｋｅｌｌｙ  ＪＡ．  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ｏｆ  ａ  ｄｕａｌ  ａｃｔｉｏｎ  ｆｉｒｓｔ−ｉｎ−ｃｌａｓｓ  ｐｅｐｔｉｄｅ  ｔｈａｔ  ｍｉｍｉｃｓ  ａｎｄ  ｅｎｈａｎｃｅｓ  ＣＮＳ−ｍｅｄｉａｔｅｄ  ａｃｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ｔｈｙｒｏｔｒｏｐｉ−ｒｅｌｅａｓｉｎｇ  ｈｏｒｍｏｎｅ，  Ｎｅｕｒｏｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ．  ２００７  Ｊｕｎ；５２（７）：１４７２−８１。
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