(57)【要約】本発明は、ベンゾチアゾール誘導化合物、そのような化合物を含む組成物、そのような化合物の調製方法、ならびにアミロイド沈着の検出およびアミロイド沈着を特徴とする疾患、障害または症状の診断のためのそのような化合物の使用方法を提供する。本化合物は、神経炎性斑の蓄積が広がっている疾患を有する患者の診断および治療において特に用途が見出される。この罹患状態または疾患としては、限定するものではないが、アルツハイマー病、家族性アルツハイマー病、ダウン症候群およびアポリポタンパク質E4対立遺伝子のホモ接合が含まれる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉ：
【化１】
2006522104.tif 000040
［式中、
R1は、水素、-OH、-NO2、-CN、-COOR、-OCH2OR、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニル、C2〜C6アルキニル、C1〜C6アルコキシまたはハロであり、ここで、R1の原子の１つ以上は、放射標識した原子であってよく；
Rは、C1〜C6アルキルであり、ここで、炭素原子の１つ以上は、放射標識した原子であってよく；
R2は、水素、非放射性ハロまたは放射性ハロであり；
R3は、水素、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり；
R4は、水素、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり、ここで、R2が水素または非放射性ハロである場合、そのアルキル、アルケニルまたはアルキニルは、放射性炭素を含んでいるか、あるいは放射性ハロで置換されており；
但し、R1が水素または-OHであり、R2が水素であり、R4が-11CH3である場合、R3はC2〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり；
さらに、R1が水素であり、R2が水素であり、R4が-CH2CH2CH218Fである場合、R3はC2〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルである］
の化合物、またはその化合物の薬学的に許容される塩、水和物、溶媒和物もしくはプロドラッグ。
【請求項２】
R1が、水素、-OH、-CN、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニル、C2〜C6アルキニル、C1〜C6アルコキシまたはハロであり；
R2が、水素であり；
R4が、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり、ここで、そのアルキル、アルケニルまたはアルキニルは放射性炭素を含んでいる、
請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
R1が、水素、-OH、-CN、-OCH3、-CH3または-Brであり；
R3が、水素または-CH3であり；
R4が-11CH3である、
請求項２に記載の化合物。
【請求項４】
R2が、非放射性ハロまたは放射性ハロであり、ここで、そのハロはヨードであり；
R4が、水素、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり、ここで、R2が非放射性ハロである場合、そのアルキル、アルケニルまたはアルキニルは放射性炭素を含んでいる、
請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
Rが-CH3であり；
R4中の放射性炭素が11Cである、
請求項４に記載の化合物。
【請求項６】
R1が-OHまたはC1〜C6アルコキシであり；
R2が放射性ヨウ素であり；
R3およびR4が、独立して、水素またはC1〜C6アルキルである、
請求項５に記載の化合物。
【請求項７】
R1が-OHであり；
R2が-123Iであり；
R3およびR4がそれぞれ水素である、
請求項６に記載の化合物。
【請求項８】
R2が放射性フルオロである、請求項１に記載の化合物。
【請求項９】
R1が-OHまたはC1〜C6アルコキシであり；
R2が18Fであり；
R3およびR4が独立して水素またはC1〜C6アルキルである、
請求項８に記載の化合物。
【請求項１０】
R1が-OHであり；
R3が水素であり；
R4が-CH3である、
請求項９に記載の化合物。
【請求項１１】
R4が、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり、ここで、そのアルキル、アルケニルまたはアルキニルが放射性ハロで置換されている、請求項１に記載の化合物。
【請求項１２】
R1が-OHまたはC1〜C6アルコキシであり；
R2が水素であり；
R3が水素またはC1〜C6アルキルであり；
R4が18Fで置換されているC1〜C6アルキルである、
請求項11に記載の化合物。
【請求項１３】
R1が-OHであり；
R3が水素であり；
R4が-CH2CH2CH218Fである、
請求項12に記載の化合物。
【請求項１４】
(i)有効量の請求項１に記載の化合物；および
(ii)薬学的に許容される担体
を含む、医薬組成物。
【請求項１５】
(i)哺乳動物に有効量の請求項１に記載の化合物を投与することであって、ここで、その化合物は、その哺乳動物内のアミロイド沈着に結合するものであり；および
(ii)その哺乳動物において、その化合物のアミロイド沈着への結合を検出すること
を含む、in vivoでアミロイド沈着を検出する方法。
【請求項１６】
アミロイド沈着が、哺乳動物の脳に存在する、請求項15に記載の方法。
【請求項１７】
哺乳動物が、アルツハイマー病、家族性アルツハイマー病、ダウン症候群またはアポリポタンパク質E4対立遺伝子のホモ接合を有すると疑われるヒトである、請求項15に記載の方法。
【請求項１８】
検出が、ガンマ線画像法、磁気共鳴画像法または磁気共鳴分光法により行われる、請求項15に記載の方法。
【請求項１９】
検出がガンマ線画像法により行われる、請求項18に記載の方法。
【請求項２０】
ガンマ線画像法がPETまたはSPECTである、請求項19に記載の方法。
【請求項２１】
化合物が静脈内投与される、請求項15に記載の方法。
【請求項２２】
(i)体内組織を有効量の請求項１に記載の化合物と接触させることであって、ここで、その化合物は、その組織内のアミロイド沈着に結合するものであり、および
(ii)その組織内でのその化合物のアミロイド沈着への結合を検出すること
を含む、in vitroでアミロイド沈着を検出する方法。
【請求項２３】
化合物が、25〜99％のエタノールをさらに含む溶液の形態であり、その溶液の残部が水である、請求項22に記載の方法。
【請求項２４】
溶液が０〜50％のエタノールおよび0.0001〜100μMの化合物を含む、請求項23に記載の方法。
【請求項２５】
検出が明視野顕微鏡法、蛍光顕微鏡法、レーザー共焦点顕微鏡法または交差偏光顕微鏡法により行われる、請求項22に記載の方法。
【請求項２６】
さらに、
(iii)組織から、化合物に結合しているアミロイド沈着を分離すること；および
(iv)化合物に結合しているアミロイド沈着を定量すること
を含む、請求項22に記載の方法。
【請求項２７】
アルツハイマー病罹患脳を正常脳から識別する方法であって、
(i)正常な哺乳動物およびアルツハイマー病を有すると疑われる哺乳動物の、同一の脳の(i)小脳および(ii)別の領域から組織を得ること；
(ii)その組織を請求項１に記載の化合物と接触させること；
(iii)その化合物に結合しているアミロイドを定量すること；
(iv)(a)小脳以外の脳の領域におけるアミロイドの量の(b)小脳におけるアミロイドの量に対する割合を算出すること；
(v)正常な哺乳動物についての前記割合を、アルツハイマー病を有すると疑われる哺乳動物についての前記割合とを比較すること
を含む前記方法。
【請求項２８】
以下からなる群から選択される構造を有するアミロイド結合化合物。
【化２】
2006522104.tif 000041
2006522104.tif 000042
2006522104.tif 000043
2006522104.tif 000044
【請求項２９】
アミロイド斑の検出が必要な患者におけるアミロイド斑の検出方法であって、
その患者に、構造１〜45からなる群から選択される化合物の検出可能量を投与することを含む前記方法。
【化３】
2006522104.tif 000045
2006522104.tif 000046
2006522104.tif 000047
2006522104.tif 000048
【請求項３０】
置換基の１つが131I、125I、123I、76Br、75Br、18Fおよび19Fからなる群から選択される放射標識を含む請求項28に記載の化合物の合成方法であって、置換基の少なくとも１つがトリ-アルキルスズである請求項１に記載の化合物を131I、125I、123I、76Br、75Br、18Fまたは19F含有物質と反応させることにより、その化合物を標識するステップを含む前記方法。
【請求項３１】
以下のもの：
【化４】
2006522104.tif 000049
2006522104.tif 000050
2006522104.tif 000051
2006522104.tif 000052
［式中、置換基の１つが131I、125I、123I、76Br、75Br、18Fおよび19Fからなる群から選択される放射標識を含む］
からなる群から選択される化合物の合成方法であって、置換基の少なくとも１つがトリ-アルキルスズである構造１〜45の化合物を131I、125I、123I、76Br、75Br、18Fまたは19F含有物質と反応させることにより、その化合物を標識するステップを含む前記方法。
【請求項３２】
(a)請求項28に記載の化合物、および(b)薬学的に許容される担体を含む、アミロイド沈着のin vivo画像化のための医薬組成物。
【請求項３３】
被験体におけるアミロイド沈着のin vivo検出方法であって、
(a)構造１〜45：
【化５】
2006522104.tif 000053
2006522104.tif 000054
2006522104.tif 000055
2006522104.tif 000056
の化合物を含む医薬組成物の検出可能量を投与するステップ；および
(b)その被験体においてアミロイド沈着への化合物の結合を検出するステップ
を含む前記方法。
【請求項３４】
アミロイド沈着が被験体の脳に存在する、請求項33に記載の方法。
【請求項３５】
被験体が、アルツハイマー病、家族性アルツハイマー病、ダウン症候群およびアポリポタンパク質E4対立遺伝子のホモ接合からなる群から選択される疾患または症候群を有すると疑われる、請求項33に記載の方法。
【請求項３６】
検出が、ガンマ線画像法、磁気共鳴画像法および磁気共鳴分光法からなる群から選択される、請求項33に記載の方法。
【請求項３７】
検出がガンマ線画像法により行われ、そのガンマ線画像法がPETまたはSPECTのいずれかである、請求項36に記載の方法。
【請求項３８】
医薬組成物が静脈内注射により投与される、請求項33に記載の方法。
【請求項３９】
被験体における(i)小脳以外の脳の領域への化合物の結合の(ii)小脳への化合物の結合に対する割合を、正常な被験体における前記割合と比較する、請求項33に記載の方法。
【請求項４０】
生検または死後のヒトまたは動物組織におけるアミロイド沈着の検出方法であって、
(a)ホルマリン固定組織または瞬間凍結組織を、構造１〜45：
【化６】
2006522104.tif 000057
2006522104.tif 000058
2006522104.tif 000059
2006522104.tif 000060
の化合物の溶液と共にインキュベートして、標識した沈着を形成するステップ；および
(b)標識した沈着を検出するステップ
を含む前記方法。
【請求項４１】
溶液が25〜100％のエタノールを含み、その溶液の残部が水であり、その溶液が構造１〜45の１つを有する化合物で飽和されている、請求項40に記載の方法。
【請求項４２】
溶液が０〜50％のエタノールを含有する水性緩衝液からなり、その溶液が構造１〜45の１つを有する化合物を0.0001〜100μM含有する、請求項40に記載の化合物。
【請求項４３】
検出が、明視野顕微鏡法、蛍光顕微鏡法、レーザー共焦点顕微鏡法および交差偏光顕微鏡法からなる群から選択される顕微鏡法により行われる、請求項40に記載の方法。
【請求項４４】
生検または死後組織におけるアミロイドの量の定量方法であって、
a)構造１〜45：
【化７】
2006522104.tif 000061
2006522104.tif 000062
2006522104.tif 000063
2006522104.tif 000064
の化合物の放射標識誘導体を、生検または死後組織のホモジネートと共にインキュベートするステップであって、化合物の置換基の少なくとも１つが、125I、3Hおよび炭素含有置換基からなる群から選択される放射標識で標識されており、少なくとも１つの炭素が14Cである前記ステップ；
b)組織に結合していない構造１〜45の化合物の放射標識誘導体から、組織に結合しているものを分離するステップ；
c)組織に結合している構造１〜45の化合物の放射標識誘導体を定量するステップ；
d)標準と比較することにより、組織に結合している構造１〜45の化合物の放射標識誘導体の単位を、組織100mg当たりのアミロイドのμgという単位へと変換するステップ
を含む前記方法。
【請求項４５】
アルツハイマー病の脳を正常な脳から識別する方法であって、
a)正常な被験体およびアルツハイマー病を有すると疑われる被験体から、(i)小脳および(ii)同一の脳の小脳以外の領域から組織を得るステップ；
b)その組織を、構造１〜45：
【化８】
2006522104.tif 000065
2006522104.tif 000066
2006522104.tif 000067
2006522104.tif 000068
の化合物の放射標識誘導体と共にインキュベートして、その組織中のアミロイドが構造１〜45の化合物の放射標識誘導体と結合させるステップ；
c)構造１〜45の化合物を薬学的に許容される担体と共に含む医薬組成物の検出可能量を投与し、その被験体におけるその化合物のアミロイド沈着への結合を検出することにより、構造１〜45の化合物の放射標識誘導体へ結合するアミロイドの量を定量するステップ；
d)小脳以外の脳の領域におけるアミロイドの量の、小脳におけるアミロイドの量に対する割合を算出するステップ；
e)正常な被験体からの組織におけるアミロイドの量の割合を、アルツハイマー病を有すると疑われる被験体からの組織におけるアミロイドの量の割合と比較するステップ；
f)アルツハイマー病を有すると疑われる被験体の脳から得られる割合が、正常な被験体の脳から得られる割合の90％を上回る場合に、アルツハイマー病が存在すると判定するステップ
を含む前記方法。
【請求項４６】
in vitro結合および染色アッセイにおいて、構造１〜45の１つからなる群から選択される化合物の10nM未満の濃度を用いることによる、アミロイド斑および神経原繊維変化の双方を含む脳組織において、アミロイド斑には選択的に結合させるが、神経原線維変化には結合させない方法。
【化９】
2006522104.tif 000069
2006522104.tif 000070
2006522104.tif 000071
2006522104.tif 000072
【請求項４７】
投与した化合物の血中濃度がin vivoで10nM未満を維持するように、構造１〜45の１つからなるものの有効量を投与することにより、アミロイド斑および神経原繊維変化の双方を含むin vivo脳組織において、アミロイド斑には選択的に結合させるが、神経原線維変化には結合させない方法。
【化１０】
2006522104.tif 000073
2006522104.tif 000074
2006522104.tif 000075
2006522104.tif 000076
【請求項４８】
前記式の原子の少なくとも１つが放射標識で置きかえられている、請求項28に記載の化合物。
【請求項４９】
前記標識が11Cである、請求項48に記載の化合物。
【請求項５０】
前記式の原子の少なくとも１つが、3H、131I、125I、123I、76Br、75Br、18F、CH2-CH2-X*、O-CH2-CH2-X*、CH2-CH2-CH2-X*、O-CH2-CH2-CH2-X*（式中、X*＝131I、123I、76Br、75Brもしくは18Fである)、19F、125I；低級アルキル、(CH2)nOR’、CF3、CH2〜CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X（式中、X＝F、Cl、BrもしくはIである)、CN、(C＝O)-R’、(C＝O)N(R’)2、O(CO)R’、COOR’、CR’＝CR’-RphおよびCR2’-CR2’-Rphからなる群から選択され、少なくとも１つの炭素が11C、13Cまたは14Cである炭素含有置換基；ならびにW-L*またはV-W-L*の形態のキレート基（キレート化金属を有するもの）（式中、Vは、-COO-、-CO-、-CH2O-および-CH2NH-からなる群から選択され；Wは-(CH2)nであり、ここでn＝０、１、２、３、４または５であり；L*は
【化１１】
2006522104.tif 000077
であり、M*は99mTcである）からなる群から選択される、請求項28に記載の化合物。
【請求項５１】
以下の構造を有する、請求項１に記載の化合物。
【化１２】
2006522104.tif 000078
【請求項５２】
以下の構造を有する、請求項１に記載の化合物。
【化１３】
2006522104.tif 000079
【請求項５３】
以下の構造を有する、請求項１に記載の化合物。
【化１４】
2006522104.tif 000080
【請求項５４】
以下の構造を有する、請求項１に記載の化合物。
【化１５】
2006522104.tif 000081
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生存している患者においてアミロイド沈着を画像化するのに適するチオフラビン化合物および特定の誘導体に関する。さらに詳細には、本発明は、チオフラビン誘導体による、in vivoで脳のアミロイド沈着を画像化してアルツハイマー病の早期診断を可能にする方法に関する。本発明はまた、そのような化合物の治療上の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連特許出願の相互参照
本件は、米国特許出願第10/388,173号（2003年３月14日出願）および米国特許出願第10/645,847号（2003年８月22日出願）の一部係属出願であり、それら２つの特許出願は参照により全体が本明細書に組み入れられるものとする。
【０００３】
発明の背景
アルツハイマー病（「AD」）は、記憶喪失や他の認知障害を特徴とする神経変性疾患である。McKhannら, Neurology 34：939 (1984)。それは、米国で最もよく見られる認知症の原因である。ADは、危険な脳生検を行わずにその存在を判定することが困難であるので、年齢が40〜50才という若年層も襲うことがあり、発症の時期は不明である。ADの有病率は年齢とともに増大し、罹患人口は85〜90才の年齢では40〜50％という高いものであると見積もられる。Evansら, JAMA 262：2551 (1989)；  Katzman、Neurology 43：13 (1993)。
【０００４】
研究から、アルツハイマー病（AD）の病理において、脳におけるアミロイド沈着は初期の原因となる事象であることが示唆されている。アミロイド沈着が進行すると、学習および記憶に関与する脳の領域に神経炎性斑および神経原線維変化が形成される。典型的なアルツハイマー性神経炎性斑は、アミロイド物質のコアを包囲するジストロフィー型神経突起を含む。アミロイドコアの主要成分は、アミロイド-β（Aβ）と呼ばれるタンパク質である。
【０００５】
実際に、ADは、通常は剖検時に、脳組織を調べることにより最終的に診断される。Khachaturian, Arch. Neurol. 42：1097 (1985)； McKhannら, Neurology 34：939 (1984)。神経病理学的にみて、この疾患は、神経炎性斑（NP）、神経原線維変化（NFT）およびニューロン喪失、ならびに種々の他の所見が存在することが特徴である。Mann, Mech. Ageing Dev. 31：213 (1985)。アルツハイマー病犠牲者の死後の脳組織切片は、神経炎性斑のタンパク様の細胞外コアの形態のアミロイドの存在を示し、これはADの特徴である。
【０００６】
これらの神経炎性斑のアミロイドコアは、主にβシート構造で配置されているβ-アミロイド(Aβ)と呼ばれるタンパク質から構成される。Moriら, Journal of Biological Chemistry 267：17082 (1992)； Kirschnerら, PNAS 83：503 (1986)。神経炎性斑は、この疾患の初期で不変の局面である。Mannら, J. Neurol. Sci. 89：169； Mann, Mech. Ageing Dev. 31：213 (1985)； Terryら, J. Neuropathol. Exp. Neurol 46：262 (1987)。
【０００７】
Aβの初期の沈着は、おそらく、臨床的症状が顕著になる前から長く起こっていると思われる。ADの診断に現在推奨されている「最低顕微鏡基準（minimum microscopic criteria）」は、脳において見られる神経炎性斑の数に基づくものである。Khachaturian, Arch. Neurol., 前掲 (1985)。しかし、神経炎性斑を数えるという評価は、死亡するまで待たなければならない。
【０００８】
アミロイドを含む神経炎性斑は、AD、ならびにダウン症候群およびアポリポタンパク質E4対立遺伝子に対してホモ接合である人（ADを非常に発症しやすい）の脳の選択領域における顕著な特徴である。Corderら, Science 261：921 (1993)； Divry, P.、J. Neurol. Psych. 27：643-657 (1927)； Wisniewskiら, in Zimmerman, H.M. (編)：PROGRESS IN NEUROPATHOLOGY (Grune and Stratton, N.Y. 1973) 1-26頁。
【０００９】
脳アミロイドは、脳の切片をチオフラビンSまたはコンゴーレッドで染色することにより容易に実証される。Puchtlerら, J. Histochem. Cytochem. 10：35 (1962)。コンゴーレッドで染色したアミロイドは、二色性を顕すことを特徴とし、黄色−緑の偏光色を示す。この二色性の結合は、アミロイドタンパク質のβシート構造によるものである。Glenner, G. N. Eng. J. Med. 302：1283 (1980)。アミロイドの生化学および組織化学についての詳細は、Glenner, N. Eng. J. Med., 302：1333 (1980)に見ることができる。
【００１０】
すなわち、これまで、ADの診断は、多くは臨床基準評価、脳生検および死後組織研究により行われてきた。in vivoでのアルツハイマー病の診断方法を開発するための研究努力としては、(1)遺伝子試験、(2)免疫アッセイ法、および(3)画像化法が挙げられる。
【００１１】
Aβ代謝の異常がAD発症に不可欠であり十分なものであるという証拠は、ADの常染色体優性形態を有する幾つかの珍しい家族においてAβ前駆体タンパク質に点突然変異が起こることが見出されたことに基づく。Hardy, Nature Genetics 1：233 (1992)； Hardyら, Science 256：184 (1992)。これらの突然変異は、Aβがその前駆体タンパク質から作製されるのに必要なN末端およびC末端の切断点の近傍に存在する。St. George-Hyslopら, Science 235：885 (1987)； Kangら, Nature 325：733 (1987)； Potter WO 92/17152。しかし、多数のAD家族の遺伝子分析から、ADが遺伝的にヘテロ接合性であることが実証されている。St. George-Hyslopら, Nature 347：194 (1990)。第21染色体のマーカーへの結合は、若年発症型AD家族ではほんの数家族でしか見られず、晩年発症型AD家族では全く見れなかった。ごく最近になって、第14染色体上の遺伝子（その産生物は、複数の膜貫通ドメインを含むと推定され、内在性膜タンパク質に類似している）が、Sherringtonら（Nature 375：754-760 (1995)）により同定された。この遺伝子は、若年発症型常染色体優勢ADの70％までを占めると思われる。予備的なデータから、この第14染色体突然変異がAβの産生を増大させる原因となることが示唆されている。Scheunerら, Soc. Neurosci. Abstr. 21：1500 (1995)。非常に類似した遺伝子の突然変異が、若年発症型ADに罹患しているボルガ・ドイツ（Volga German）家系の第１染色体で同定された。Levy-Lahadら, Science 269：973-977 (1995)。
【００１２】
アポリポタンパク質E遺伝子型についてのスクリーニングは、ADの診断に役立つことが示唆されている。Scott, Nature 366：502 (1993)； Roses, Ann. Neurol. 38：6-14 (1995)。しかし、アポリポタンパク質E4対立遺伝子は疾患マーカーではなく、ADの単なる危険因子にすぎないので、この方法では難点がある。それは、多くのAD患者では存在せず、多くの認知症ではない高齢者に存在する。Bird, Ann. Neurol. 38：2-4 (1995)。
【００１３】
AD患者における神経化学的マーカーの存在を検出し、脳脊髄液中のAD関連アミロイドタンパク質を検出するための免疫アッセイ法が開発された。Warner, Anal. Chem. 59：1203A (1987)；Potterによる国際特許第92/17152号； Glennerら, 米国特許第4,666,829号。これらのAD診断方法は、全ての患者において、特に疾患の早期にADを検出することが明らかになってはおらず、比較的侵襲性であり、脊椎穿刺が必要である。また、Aβ画像化用にモノクローナル抗体をプローブとして開発することが試みられている。Majochaら, J. Nucl. Med., 33：2184 (1992)； Majochaら, WO 89/06242およびMajochaら, 米国特許第5,231,000号。抗体プローブの大きな欠点は、これらの大きな分子を血液-脳関門を横断させることが難しい点である。ADのin vivo診断のために抗体を使用するには、脳へ到達させるために、血液-脳関門に目立った異常があることが必要である。ADにおいて血液-脳関門に確実に異常が存在することの確証のある機能的証拠はない。Kalaria, Cerebro血管& Brain Metabolism Reviews 4：226 (1992)。
【００１４】
AD脳の切片中のびまん性で小さな神経炎性型の斑を標識するのに、放射標識したAβペプチドが用られている。Maggioら, WO 93/04194を参照されたい。しかし、これらのペプチドには抗体のあらゆる欠点が共通する。具体的に述べると、ペプチドは、通常は、画像化に必要な量で血液-脳関門を横断しない。これは、これらのプローブがびまん性の斑と反応するからである。それらはADに特異的ではない可能性がある。
【００１５】
神経炎性斑および神経原線維変化は、最も特徴的な２つのADの病理学的兆候である。KlunkおよびAbraham, Psychiatric Development, 6:121-152 (1988)。斑は、最も初期には新皮質に存在し、そこでは、比較的均一に分布している。Thalら, Neurology 58:1791-1800 (2002)。縺れ（tangles）は、まず、内側嗅領皮質（transentorhinal cortex）などの辺縁領域に見られ、局所解剖学的パターンで新皮質へと進行する。BraakおよびBraak, Acta Neuropathologica 82:239-259 (1991)。Arnoldらは、AD患者の脳においてNFTおよび神経炎性斑の分布をマッピングした。Arnoldら, Cereb.Cortex 1:103-116 (1991)。NFTと比較して、神経炎性斑は概して、皮質全体にわたってより均一に分布していたが、但し、辺縁の不等皮質周縁（periallocortex）および不等皮質（allocortex）（NFTの密度が最も高い領域）では神経炎性斑は著しく少なかった。チオフラビン-S染色によれば、神経炎性斑の密度は側頭葉および後頭葉で最も高く、辺縁葉および前頭葉では最も低く、頭頂葉はその中間であった。Arriagadaら, Neurology 42:1681-1688 (1992)。Arriagadaらは、認知症ではないと推定される高齢者の脳におけるAD型病理学的変化の局所解剖学的分布を調べた。彼らの知見から、55才以上の大部分が少なくとも数個のNFTおよび斑を有することが示唆される。SPの免疫組織化学的に定義されるサブタイプは、異なる分布パターンを有しており、新皮質領域では辺縁領域よりもずっと多くのAβ反応性の斑が存在し、Alz-50免疫反応性の斑は少なく、Alz-50陽性ニューロンおよびNFTを含む領域に限られていた。これらのパターンから、高齢者およびADの両者においてNFTおよびSPを引き起こす病理学的プロセスの共通点が示唆された。
【００１６】
斑および縺れが、ADにおいて見られる神経変性プロセスの副産物であるか否か、またはそれらが神経細胞死の原因であるのか否か、について議論が続いている。Ross, Current Opinion in Neurobiol. 96:644-650 (1996)； Terry, J. of Neuropath. & Exp. Neurol. 55:1023-1025 (1996)； Terry, J Neural Transmission- Suppl. 53:141-145 (1998)。新皮質および海馬のシナプスの喪失が、罹患前の認知状態と十分に相関関係があることは、明らかに証明されている。研究者の中には、微小管関連タンパク質であるタウの過リン酸化により引き起こされる微小管の構造および機能の破壊が、特にシナプス喪失において、概してはADにおいて、重要な病因的役割を担っていることを示唆している人もいる。Terry, J. of Neuropath. & Exp. Neurol. 55:1023-1025 (1996)； Terry, J of Neural Transmission - Suppl. 53:141-145 (1998)。酸化による損傷および膜の分解は、ADにおいて重要な役割を担っていることが提唱されている。Perry, Free Radical Biology & Medicine 28:831-834 (2000)； Pettegrewら, Annals of the New York Academy of Sciences 826:282-306 (1997)。僅かな慢性の大脳低灌流を含む血管要因もまた、ADの病因に関与している。De la Torre, Annals of the New York Academy of Sciences 903:424-436 (2000)； Di Iorioら, Aging (Milano) 11:345-352 (1999)。これらの要因の全てが ADの病因にある程度役割を担っていると思われるが、凝集して原線維性のβシート構造を形成する４kDペプチドであるアミロイド-β（Aβ）ペプチドのプロセッシングの異常を指摘する証拠が増えている。GlennerおよびWong, Biochemical & Biophysical Research Communications 120:885-890 (1984)。Aβは、次の幾つかの理由から、ADの病因において重要な役割を担っていることが提唱されている。1)Aβ沈着は、ダウン症候群のADの最も早期に顕れる神経病理学的マーカーであり、NFT形成よりも数十年も前から起こっている可能性がある（Mannら, Neurodegeneration 1:201-215 (1992)； Naslundら, JAMA 283:1571-1577 (2000)）；2)β-アミロイド症は、ADおよび密接に関連する障害に比較的特異的である（Selkoe, Trends in Neurosciences 16:403-409 (1993)）；3)Aβは培養ニューロンに対して毒性であり（Yankner Neurobiol.Aging 13:615-616 (1992)； Mattsonら, J. Neuroscience 12:376-389 (1992)； Shearmanら, Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91:1470-1474 (1994)）、その毒性は、βシート二次構造および少なくともオリゴマーへの凝集に依存すると思われる。Lambertら Proc.Natl.Acad.Sci.USA 95:6448-6453 (1989)； Pikeら, J. Neuroscience 13:1676-1687 (1993)； Simmonsら, Molecular Pharmacology 45:373-379 (1994)。Aβは、モノマー、オリゴマーおよび原線維／斑の画分にわたって平衡して分布して確実に存在するが、Aβのオリゴマー形態は、重要な神経毒性成分として大きく関与している。Selkoe, Alzheimer disease, R.D.Terryら編, pp. 293-310 Lippincott Williams and Wilkins, Philadelphia (1999)； Selkoe, Science 298、789-91 (2002)。オリゴマー型Aβの有害作用の認識は、ADの「アミロイドカスケード仮説」に対する幾つかの反対意見との妥協策の基礎をなしている。Terry, Ann. Neurol. 49:684 (2001)。おそらく、ADの病因におけるAβの役割についての最も強力な証拠は、若年発症型家族性ADの幾つかの形態を引き起こすアミロイド前駆体タンパク質（APP）遺伝子において突然変異が見られたことである。Goateら, Nature 349:704-706 (1991)。さらに、常染色体優勢ADの全ての家族性形態では、共通して、Aβのより迅速に凝集する42アミノ酸形態のレベルが増大している。Younkin Rinsho Shinkeigaku - Clinical Neurology 37:1099 (1997)。これ��対して、タウタンパク質で突然変異が見られなければ、ADが起こることが示されている。タウ（第17染色体）における別の突然変異が、パーキンソン症候群を伴う前頭側頭型認知症に関連している。Goedertら, Neuron 21:955-958 (1998)。近年の証拠から、ADにおいて脳におけるAβレベルと認知低下とがよく相関することが示されており、アミロイドの沈着は、認知障害の前に起こる、ADの病因の非常に早期の、おそらく最初の事象であると思われる。Naslundら, JAMA 283:1571-1577 (2000)。その存在は、さらに別のタンパク質の沈着、大グリア細胞および小グリア細胞の活性化、そして最終的には神経細胞死および結果として起こる認知障害に至る多くの生化学的経路をモジュレートする可能性がある。
【００１７】
データから、アミロイド結合化合物が、ADおよび２型糖尿病において治療効果を有する可能性があることが示唆されている。神経炎性斑の周辺で見られる反応性星状細胞増加、ジストロフィー性神経突起、小グリア細胞の活性化、シナプス喪失および十分な補体活性化などの形態学的反応は全て、これらのAβ沈着に隣接する領域で神経毒性および細胞変性プロセスが起こっていることを示している。Joachimら, Am. J. Pathol. 135：309 (1989)； Masliahら, loc. cit. 137：1293 (1990)； LueおよびRogers, Dementia 3：308 (1992)。Aβ誘導型神経毒性および細胞変性は、in vitroで多くの細胞型において報告されている。Yanknerら, Science 250：279 (1990)； Roherら, BBRC 174：572 (1991)； Frautschyら, Proc. Natl. Acad. Sci. 88：83362 (1991)； Shearmanら, loc. cit. 91：1470 (1994)。Aβペプチドの凝集が、in vitroでの神経毒性に必要であることが示されている。Yankner, Neurobiol. Aging 13：615 (1992)。近年、３つの研究グループが、コンゴーレッドがin vitroでAβ誘導型の神経細胞毒性および細胞変性を抑制することを示唆する結果を報告した。Burgevinら, NeuroReport 5：2429 (1994)； LorenzoおよびYankner, Proc. Natl. Acad. Sci. 91：12243 (1994)； Pollackら, Neuroscience Letters 184：113 (1995)； Pollackら, Neuroscience Letters 197：211 (1995)。この機構は、フィブリル形成の抑制および形成されるフィブリルの神経毒特性の防止の両者に関与すると思われる。LorenzoおよびYankner, Proc. Natl. Acad. Sci. 91：12243 (1994)。コンゴーレッドはまた、ランゲルハンス島細胞をアミリンにより生じる毒性から保護することが示されている。LorenzoおよびYankner, Proc. Natl. Acad. Sci. 91：12243 (1994)。アミリンは、Aβに類似した原線維性ペプチドであり、２型糖尿病では膵臓に蓄積する。
【００１８】
当業界では、コンゴーレッドなどの特定のアゾ色素が発癌性である可能性があることが知られている。Morganら, Environmental Health Perspectives, 102 (前掲) 2：63-78, (1994)。この潜在的な発癌性は、主に、アゾ色素が腸内細菌により遊離の親アミンへ広く代謝される、という事実に基づくものであると思われる。Cernigliaら, Biochem. Biophys. Res. Com., 107：1224-1229, (1982)。ベンジジン色素（および多くの他の置換型ベンジジン）の場合、それは発癌物質である遊離アミンである。これらの事実は、極めて少量の高比活性放射標識色素が血流に直接注入されるアミロイド画像化研究とはほとんど結びつけられてはいない。この場合、投与される量は無視できる程度であり、色素は腸内細菌を避けて通る。
【００１９】
治療目的での用途の場合、これらの事実は極めて重要である。治療用化合物から既知の発癌物質が放出されることは許容できることではない。ジアゾ色素の代謝に付随する第２の問題は、投与される薬物の大半が吸収される前に腸内細菌により代謝されることである。このバイオアベイラビリティの低下は、たとえ放出される代謝産物が無害であるとしても、依然として不利である。
【００２０】
チオフラビンTは、1959年にVassarおよびCulling, Arch. Pathol. 68：487 (1959)により選択的アミロイド色素として初めて記載された塩基性色素である。Schwartzら（Zbl. Path. 106：320 (1964))は、1964年に、酸性色素であるチオフラビンSをアミロイド色素として使用することを初めて実証した。以来、チオフラビンTおよびチオフラビンS両者の特性が詳細に研究されている。Kelenyi, J. Histochem. Cytochem. 15：172 (1967)； Burnsら, J. Path. Bact. 94:337 (1967)； Gunternら, Experientia 48：8 (1992)； LeVine, Meth. Enzymol. 309：274 (1999)。一般に、チオフラビンSはAD脳におけるアミロイド沈着の死後研究において使用され、それは、老人斑を実証するための最も感度の高い技法の１つであることが示されている。Valletら,  Acta Neuropathol. 83：170 (1992)。チオフラビンTは、可溶性アミロイドタンパク質のβシートフィブリルへの凝集を調べるための試薬として使用されることが多い。LeVine, Prot. Sci. 2：404 (1993)。チオフラビンTに関連する第四級アミン誘導体は、アミロイド画像化剤として提案されているが、これらの物質の脳への取込みについての証拠は全く示されていない。Capratheら, 米国特許第6,001,331号。
【００２１】
アミロイドの初期沈着は、ADの臨床的症状が顕著になるずっと前に起こることがあるので、アミロイド沈着の検出および定量は、発症前の早期の段階でのADの診断を容易にできる。米国特許第6,417,178号を参照されたい。ポジトロン放射断層撮影法（PET）やシングルフォトン放射コンピュータ断層撮影法（SPECT）などの画像法は、脳におけるアミロイド沈着をモニタリングし、それをADの進行と相関付けるのに有効である。これらの技法を適用するには、脳に容易に進入し、in vivoでアミロイド沈着に選択的に結合する放射性リガンドの開発が必要になる。
【００２２】
死後までADのアミロイド沈着を評価できないことは、この厄介な疾患の研究の妨げとなる。緩慢または臨床的に難解な症例では診断ツールとして、ならびにAβ沈着を防止することを目的とする治療剤の有効性のモニタリングにおいて、死亡前にアミロイド沈着を定量する方法が必要とされている。したがって、依然として、in vivoでの脳実質内でのアミロイドを画像化することによる死亡前の安全かつ特異的なADの診断方法を開発することは極めて重要である。現在、ADをin vivoで診断するために種々の試みがなされているが、脳アミロイドに対する死亡前プローブは存在していない。どの方法も、患者が死亡する前に脳のADアミロイド沈着を同定するために、毒性が低く、血液-脳関門を横断することができ、かつ正常脳よりもAD脳の方へより効率的に結合する、アミロイドに対する高親和性プローブを用いていない。したがって、いずれのin vivo AD診断方法も、これらの基準を満たしていない。
【００２３】
非毒性で、血液-脳関門を横断でき、したがって診断物質として使用可能なアミロイド結合化合物が必要とされている。この目的のために、本発明者らは、異なる位置でさまざまに置換を行うことにより、その置換基の位置に応じて結合親和性を増大させることができることを実証した。
【００２４】
さらに、本発明者らは、アミロイド沈着に対する高い親和性および血液-脳関門を横断する高い透過性を示すアミロイド画像化剤として、チオフラビンTの一連の非荷電誘導体を開発した。これらのアミロイド画像化剤をin vitroおよびin vivoで広く研究した結果、それらがポジトロン放射断層撮影法研究の間に達成される典型的な濃度でアミロイド沈着に特異的に結合することが示唆される。ヒト脳の複雑な環境において、アミロイド沈着がない対照脳においても、このアミロイド画像化化合物の非特異的な結合は低い。ナノモル濃度において、これらの化合物は神経原線維変化に結合しないと思われる。
【発明の開示】
【００２５】
発明の概要
したがって、本発明の１つの実施形態は、脳実質におけるアミロイドのin vivo画像化による、死亡前の安全かつ特異的なADの診断方法を可能にする化合物を提供することである。この目的に有用な化合物は、以下の式のとおりである。
【化１】
2006522104.tif 000002
【００２６】
［式中、ZはS、NR’、OまたはC(R’)2であり、その場合、複素環の互変異性形態は、インドール；
【化２】
2006522104.tif 000003
【００２７】
になってもよく（ここで、R’はHまたは低級アルキル基であり）；
Yは、NR1R2、OR2またはSR2であり；
【化３】
2006522104.tif 000004
【００２８】
または
【化４】
2006522104.tif 000005
【００２９】
の窒素は、第四級アミンではなく；
R1およびR2はそれぞれ独立して、H、低級アルキル基、(CH2)nOR’（ここで、n＝１，２または３である）、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X（ここで、X＝F、Cl、BrまたはIである)、(C＝O)-R’、Rphおよび(CH2)nRph（ここで、n＝１，２，３または５であり、Rphは、非置換または置換フェニル基を表し、フェニル置換基は、R3〜R10について後記で定義する非フェニル置換基のいずれかから選択され、R’はHまたは低級アルキル基である)からなる群から選択され；
R3〜R10はそれぞれ独立して、H、F、Cl、Br、I、低級アルキル基、(CH2)nOR’（ここで、n＝１，２または３である)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X（ここで、X＝F、Cl、BrまたはIである)、CN、(C=O)-R’、N(R’)2、NO2、(C=O)N(R’)2、O(CO)R’、OR’、SR’、COOR’、Rph、CR’=CR’-Rph、CR2’-CR2’-Rph（ここで、Rphは、非置換または置換フェニル基を表し、フェニル置換基は、R1〜R10について定義される非フェニル置換基のいずれかから選択され、R’はHまたは低級アルキル基である)、トリアルキルスズ、ならびにW-LもしくはV-W-Lの形態のキレート基（キレート化金属基を有していてもいなくてもよい）からなる群から選択され、ここで、Vは-COO-、-CO-、-CH2O-および-CH2NH-からなる群から選択され；Wは-(CH2)nであり、ここでn＝０、１，２，３，４または５であり；Lは、
【化５】
2006522104.tif 000006
【００３０】
であり、
Mは、TcおよびReからなる群から選択される］。
別の実施形態は、式Ｉ：
【化６】
2006522104.tif 000007
【００３１】
［式中、
R1は、水素、-OH、-NO2、-CN、-COOR、-OCH2OR、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニル、C2〜C6アルキニル、C1〜C6アルコキシまたはハロであり、ここで、R1の原子の１つ以上は放射標識した原子であってよく；
Rは、C1〜C6アルキルであり、ここで、炭素原子の１つ以上は、放射標識した原子であってよく；
R2は、水素、非放射性ハロまたは放射性ハロであり；
R3は、水素、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり；
R4は、水素、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり、ここで、R2が水素または非放射性ハロである場合、そのアルキル、アルケニルまたはアルキニルは、放射性炭素を含んでいるか、あるいは放射性ハロで置換されており；
但し、R1が水素または-OHであり、R2が水素であり、R4が-11CH3である場合、R3はC2〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり；
さらに、R1が水素であり、R2が水素であり、R4が-CH2CH2CH218Fである場合、R3はC2〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルである］
の化合物、またはこの化合物の薬学的に許容される塩、水和物、溶媒和物もしくはプロドラッグに関する。
【００３２】
別の実施形態は、構造１〜45からなる群から選択される化合物に関し、それらは本開示方法において有用である。
【化７】
2006522104.tif 000008
【００３３】
2006522104.tif 000009
【００３４】
2006522104.tif 000010
【００３５】
2006522104.tif 000011
【００３６】
さらに別の実施形態は、以下のものからなる群から選択される構造を有するアミロイド結合化合物に関する。
【化８】
2006522104.tif 000012
【００３７】
2006522104.tif 000013
【００３８】
2006522104.tif 000014
【００３９】
2006522104.tif 000015
【００４０】
さらに別の実施形態では、本発明のアミロイド結合化合物は、合成Aβペプチドまたはアルツハイマー病の脳組織への結合により測定した場合に0.0001〜10.0μMの解離定数(KD)でAβに結合する。
【００４１】
本発明の別の実施形態は、131I、125I、123I、76Br、75Br、18Fおよび19Fからなる群から選択される置換基の少なくとも１つを有する本発明のアミロイド結合化合物の合成方法であって、置換基の少なくとも１つがトリ-アルキルスズであるアミロイド化合物を131I、125I、123I、76Br、75Br、18Fまたは19F含有物質と反応させることにより、その化合物を標識するステップを含む上記方法に関する。
【００４２】
本発明のさらなる実施形態は、(a)本発明のアミロイド結合化合物と(b)薬学的に許容される担体とを含む、アミロイド沈着のin vivo画像化のための医薬組成物に関する。
【００４３】
本発明の別の実施形態は、被験体におけるアミロイド沈着のin vivo検出方法であって、標識したアミロイド結合化合物を含む医薬組成物の検出可能量を投与し、その被験体におけるその化合物のアミロイドへの結合を検出するステップを含む上記方法に関する。この実施形態の１つの好ましい態様において、アミロイド沈着は被験体の脳に存在する。この実施形態の１つの特に好ましい態様において、被験体は、アルツハイマー病、家族性アルツハイマー病、ダウン症候群およびアポリポタンパク質E4対立遺伝子のホモ接合からなる群から選択される疾患または症候群を有すると疑われるものである。この実施形態の別の特に好ましい態様において、検出は、ガンマ線画像法、磁気共鳴画像法および磁気共鳴分光法からなる群から選択されるものである。この実施形態の１つの好ましい態様において、ガンマ線画像法はPETまたはSPECTのいずれかである。この実施形態の別の好ましい態様において、医薬組成物は静脈内注射により投与される。この実施形態の別の好ましい態様において、被験体における(i)上記化合物の小脳以外の脳の領域への結合の(ii)上記化合物の小脳への結合に対する割合を、正常な被験体におけるその割合と比較する。
【００４４】
別の実施形態において、in vivoにおけるアミロイド沈着の検出は、アルツハイマー病の診断に用いられる。
【００４５】
別の実施形態は、生検または死後のヒトまたは動物組織におけるアミロイド沈着の検出方法であって、(a)ホルマリン固定組織または瞬間凍結組織を、本発明のアミロイド結合化合物の溶液と共にインキュベートして、標識された沈着を形成するステップ、次に(b)その標識された沈着を検出するステップを含む上記方法に関する。この実施形態の１つの好ましい態様において、溶液は25〜100％のエタノールを含み、その溶液の残部は水であり、その溶液は本発明によるアミロイド結合化合物で飽和されている。この実施形態の１つの特に好ましい態様において、溶液は、０〜50％のエタノールを含有する水性緩衝液（トリスまたはリン酸）からなり、その溶液は0.0001〜100μMの本発明によるアミロイド結合化合物を含む。この実施形態の１つの特に好ましい態様において、検出は、明視野顕微鏡法、蛍光顕微鏡法、レーザー共焦点顕微鏡法および交差偏光顕微鏡法からなる群から選択される顕微鏡法により行われる。
【００４６】
さらなる実施形態は、生検または死後組織におけるアミロイドの量の定量方法であって、a)放射標識された本発明のアミロイド結合化合物の誘導体を生検または死後組織のホモジネートと共にインキュベートするステップ、b)組織に結合していない本発明のアミロイド結合化合物の誘導体から組織に結合しているものを分離させるステップ、c)組織に結合している本発明のアミロイド結合化合物の放射標識誘導体を定量するステップ、d)組織に結合している本発明のアミロイド結合化合物の放射標識誘導体の単位を、標準と比較することにより、組織100mg当たりのアミロイドのμgという単位へと変換するステップを含む上記方法に関する。
【００４７】
別の実施形態は、アルツハイマー病の脳を正常な脳と識別する方法であって、a)正常な被験体およびアルツハイマー病を有していると疑われる被験体から、(i)小脳および(ii)同一の脳の小脳以外の別の領域から組織を得るステップ；b)その組織を、本発明によるアミロイド結合化合物の放射標識誘導体と共にインキュベートして、組織中のアミロイドが本発明のアミロイド結合化合物の放射標識化合物と結合するようにするステップ；c)本発明のアミロイド結合化合物の放射標識誘導体に結合したアミロイドの量を、上記で述べた方法に従って定量するステップ；d)脳の小脳以外の領域におけるアミロイドの量の、小脳におけるアミロイドの量に対する割合を算出するステップ；e)正常な被験体からの組織におけるアミロイドの量の割合と、アルツハイマー病を有すると疑われる被験体からの組織におけるアミロイドの量の割合とを比較するステップ；f)アルツハイマー病を有すると疑われる被験体の脳で得られる割合が正常な被験体の脳で得られる割合の90％を上回る場合は、アルツハイマー病が存在すると判定するステップを含む上記方法に関する。
【００４８】
本発明の別の実施形態は、神経原線維変化よりもアミロイド沈着の方への特異的な結合に有用である、本発明の化合物に関する。
【００４９】
別の実施形態は、投与した化合物の血中濃度がin vivoで10nM未満を維持するように有効量の本発明の化合物を投与することにより、アミロイド斑と神経原線維変化との双方を含むin vivo脳組織において、神経原線維変化ではなくアミロイド斑の方に特異的に結合させる方法に関する。
【００５０】
さらに別の実施形態は、式の原子の少なくとも１つが放射標識で置換されており、特に、その放射標識が11Cである、本発明の新規な化合物に関する。
【００５１】
さらに別の実施形態は、式の原子の少なくとも１つが、3H、131I、125I、123I、76Br、75Br、18F、CH2-CH2-X*、O-CH2-CH2-X*、CH2-CH2-CH2-X*、O-CH2-CH2-CH2-X*（ここで、X*＝131I、123I、76Br、75Brまたは18Fである)、19F、125I；低級アルキル、(CH2)nOR’、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X（ここで、X＝F、Cl、BrまたはIである）、CN、(C＝O)-R’、(C＝O)N(R’)2、O(CO)R’、COOR’、 CR’＝CR’-RphおよびCR2’-CR2’-Rphからなる群から選択される炭素含有置換基（ここで、少なくとも１つの炭素が11C、13Cまたは14Cである）；ならびにW-L*もしくはV-W-L*の形態のキレート基（キレート化金属基を有する）（ここで、Vは、-COO-、-CO-、-CH2O-および-CH2NH-からなる群から選択され；Wは-(CH2)nであり、ここで、n＝０、１，２，３，４または５であり；L*は：
【化９】
2006522104.tif 000016
【００５２】
であり、M*は99mTcである）からなる群から選択される、本発明の新規な化合物に関する。
【００５３】
別の実施形態は、アルツハイマー病の診断が必要な患者においてアルツハイマー病を診断するための、式１〜45の化合物の１つまたは式Ｉの化合物の使用に関する。
【００５４】
別の実施形態は、アルツハイマー病の診断が必要な患者においてアルツハイマー病を診断するための医薬を調製するための、式１〜45の化合物の１つまたは式Ｉの化合物の使用に関する。
【００５５】
本発明の他の実施形態は、当業者であれば、ここで開示される本発明の明細書および実施要綱を考慮すれば明らかであろう。明細書は単に例示のためにすぎず、本発明の真の範囲および精神は以下の特許請求の範囲によって示されるものとする。したがって、本明細書中で引用される全ての文献は、参照により特に本明細書に組み入れられるものとする。
【００５６】
詳細な説明
本発明は、チオフラビン化合物およびそれらの放射標識誘導体が、in vivoで血液脳関門を横断できること、ならびに神経炎性（びまん性ではない）斑に沈着しているAβ、脳血管アミロイドに沈着しているAβ、およびNFTに沈着しているタンパク質からなるアミロイドに結合できることを利用したものである。本化合物は、組織切片のアミロイドを染色し、かつin vitroで合成Aβに結合することが判っているチオフラビンSおよびTの非四級アミン誘導体である。Kelenyi、J. Histochem. Cytochem. 15：172 (1967)； Burnsら, J. Path. Bact. 94:337 (1967)； Gunternら, Experientia 48：8 (1992)； LeVine, Meth. Enzymol. 309：274 (1999)。
【００５７】
本発明のチオフラビン誘導体は、次の特徴のそれぞれを有している：(1)in vitroでの合成Aβへの特異的結合、および(2)in vivoで非障害性（non-compromised）血液脳関門を横断できること。
【００５８】
分子モデリング
コンピューターモデリングプログラムAlchemy2000（Tripost、Inc. (St. Louis、MO)社の製品）を用いて分子モデリングを行って、非平行βシート構造のAβペプチド鎖を作製した。Kirschnerら, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83：503 (1986)。このアミロイドペプチドを、ヘアピンループ（Hilbichら, J. Mol. Biol. 218：149 (1991)を参照)に配置し、さらなる構造の精密化を行わずに使用した。このAβペプチドをアライメントさせて、別の鎖が4.76Å離れるようにした。これはβシートフィブリルの特徴である。Kirschner, 前掲。チオフラビンT誘導体のエネルギーを最小化し、フィブリルモデルとアライメントさせて、Aβ（１〜42）のAsp-23/Gln-15/His-13との接触を最大にした。
【００５９】
Aβ合成ペプチドへの特異的結合の特性決定：親和性、速度論、最大結合
チオフラビン誘導体の結合の特徴は、先にキサミン（Chysamine）-G結合について記載されているようにして、リン酸緩衝化食塩水（pH 7.0）またはグリシン緩衝液/20％エタノール（pH 8.0)中で合成Aβ合成（１〜40）および2-(4’-[11C]メチルアミノ-フェニル)-ベンゾチアゾール（[N-メチル-11C]BTA-1)を用いて分析した。Klunkら, Neurobiol. Aging 15：691 (1994)。
【００６０】
Aβ（１〜40）のアミノ酸配列は次のとおりである。
【表１】
2006522104.tif 000017
【００６１】
定義
「アルキル」とは、飽和の直鎖または分枝鎖炭化水素基をいう。例としては、限定するものではないが、メチル、エチル、プロピル、iso-プロピル、ブチル、iso-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチルおよびn-ヘキシルが挙げられる。
【００６２】
「アルケニル」とは、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を含む、不飽和の直鎖または分枝鎖炭化水素基をいう。例としては、限定するものではないが、エテニル、プロペニル、iso-プロペニル、ブテニル、iso-ブテニル、tert-ブテニル、n-ペンテニルおよびn-ヘキセニルが挙げられる。
【００６３】
「アルキニル」とは、少なくとも１つの炭素−炭素三重結合を含む、不飽和の直鎖または分枝鎖炭化水素基をいう。例としては、限定するものではないが、エチニル、プロピニル、iso-プロピニル、ブチニル、iso-ブチニル、tert-ブチニル、ペンチニルおよびヘキシニルが挙げられる。
【００６４】
「アルコキシ」とは、酸素結合を介して結合しているアルキル基をいう。
【００６５】
「ハロ」とは、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨード基をいう。
【００６６】
「放射性ハロ」とは、放射性ハロ、すなわち放射性フルオロ、放射性クロロ、放射性ブロモまたは放射性ヨードをいう。
【００６７】
「有効量」とは、目的とする作用を生じさせるのに必要な量をいう。「有効量」の例としては、in vivoでアミロイド沈着の画像化を可能にする量、医薬用途として許容される毒性およびバイオアベイラビリティのレベルを生じる量、ならびに／またはフィブリル形成に伴う細胞変性および毒性を防止する量が挙げられる。
【００６８】
「薬学的に許容される担体」とは、身体の１つの器官または一部から身体の別の器官または一部への本主題化合物の担持または輸送に関わる、液状もしくは固体の充填剤、希釈剤、賦形剤または溶媒封入物質などの薬学的に許容される物質、組成物または媒体をいう。各担体は、製剤の他の成分に適合性であり、患者への使用に適する、という意味で「許容される」ものである。薬学的に許容される担体として役立ち得る物質の例としては、限定するものではないが、(1)乳糖、ブドウ糖およびショ糖などの糖；(2)コーンスターチおよび馬鈴薯デンプンなどのデンプン；(3)カルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロースおよび酢酸セルロースなどのセルロースおよびその誘導体；(4)粉末トラガカント；(5)麦芽；(6)ゼラチン；(7)タルク；(8)カカオ脂および坐剤用ワックスなどの賦形剤；(9)落花生油、綿実油、ヒマワリ油、ゴマ油、オリーブ油、コーン油およびダイズ油などの油剤；(10)ポリエチレングリコールなどのグリコール；(11)グリセリン、ソルビトール、マンニトールおよびポリエチレングリコールなどの多価アルコール；(12)オレイン酸エチルおよびラウリン酸エチルなどのエステル；(13)寒天；(14)水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムなどの緩衝化剤；(15)アルギン酸；(16)発熱物質不含水；(17)等張性食塩水；(18)リンゲル溶液；(19)エチルアルコール；(20)pH緩衝化溶液；(21)ポリエステル、ポリカーボネートおよび／または多価無水物（polyanhydrides）；ならびに(22)例えばREMINGTON’S PHARMACEUTICAL SCIENCES、第15版. (Mack Publishing Co.、1975), 1405-1412頁および1461-1487頁ならびにTHE NATIONAL FORMULARY XIV、第14版. (American Pharmaceutical Association, 1975)において特定されているような医薬製剤において用いられる他の非毒性で適合性の物質が含まれる。
【００６９】
「薬学的に許容される塩」とは、本発明化合物の酸性塩または塩基性塩をいい、それらの塩は、目的とする薬理学的活性を有し、生物学的にも他の点でも望ましくないものではないものである。塩は、限定するものではないが、酢酸、アジピン酸、アルギニン酸、アスパラギン酸、安息香酸、ベンゼンスルホン酸、重硫酸、酪酸、クエン酸、樟脳酸（camphorate）、カンファースルホネート（camphorsulfonate）、シクロペンタンプロピオン酸、二グルコン酸、ドデシル硫酸、エタンスルホン酸、フマル酸、グルコヘプタン酸、グリセロリン酸、ヘミ硫酸、ヘプタン酸、ヘキサン酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、2-ヒドロキシエタン-硫酸、乳酸、マレイン酸、メタンスルホン酸、2-ナフタレンスルホン酸、ニコチン酸、シュウ酸、チオシアン酸、トシル酸およびウンデカン酸などの酸により形成できる。塩基性塩の例としては、限定するものではないが、アンモニウム塩、ナトリウム塩およびカリウム塩などのアルカリ金属塩、カルシウム塩およびマグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩、ジシクロヘキシルアミン塩、N-メチル-D-グルカミンなどの有機塩基との塩、ならびにアルギニンおよびリシンなどのアミノ酸との塩が挙げられる。幾つかの実施形態では、塩基性の窒素含有基を、塩化、臭化およびヨウ化メチル、エチル、プロピルおよびブチルなどのハロゲン化低級アルキル；硫酸ジメチル、ジエチル、ジブチルおよびジアミルなどのジアルキル硫酸エステル；塩化、臭化およびヨウ化デシル、ラウリル、ミリスチルおよびステアリルなどの長鎖ハロゲン化物；ならびに臭化フェネチルなどのハロゲン化アラルキルのような物質で四級化することができる。
【００７０】
「プロドラッグ」とは、その薬理学的作用を発揮する前に代謝などの生体内変化を受ける本発明化合物の誘導体をいう。プロドラッグは、向上した化学的安定性、向上した患者への受入れ性およびコンプライアンス、向上したバイオアベイラビリティ、長い作用持続時間、向上した器官選択性、向上した製剤性（例えば水溶解性の増大）、ならびに／または低い副作用（例えば毒性）を有する物質を用いて製剤化される。プロドラッグは、本発明化合物から、BURGER’S MEDICINAL CHEMISTRY AND DRUG CHEMISTRY、第５版, 第１巻 (1995)、172-178頁および949-982頁に記載されているような慣用の方法を用いて容易に調製できる。
【００７１】
「動物」とは、感覚および自発的な運動能力を有し、存在するのに酸素および有機食物を必要とする、生きている生物をいう。例としては、限定するものではないが、ヒト、ウマ、ブタ、ウシ、ネズミ、イヌおよびネコの種のメンバーが挙げられる。ヒトの場合、「動物」とは、「患者」をいうこともある。
【００７２】
「哺乳動物」とは、温血脊椎動物をいう。
【００７３】
「治療」とは、
(i)疾患、障害または症状に対して素因がある可能性があるが、未だそれに罹患していると診断されていない動物において、その疾患、障害または症状が発症することを予防すること；
(ii)その疾患、障害または症状を抑制すること、すなわち、その発症を阻止すること；および／または
(iii)その疾患、障害または症状を軽減すること、すなわち、その疾患、障害および／または症状の後退を引き起こすこと
をいう。
【００７４】
文脈から明らかにそうではないと明示されていない限り、単数形の用語の定義は、それらの複数形のものが本出願に現れた場合、それらに適用されるものとする。同様に、複数形の用語の定義は、単数形のものが本出願に現れた場合、それらに適用されるものとする。
【００７５】
化合物
本発明は、アミロイド画像化剤としての放射標識ベンゾチアゾール誘導化合物を提供する。
【００７６】
具体的には、本発明は、式Ｉ：
【化１０】
2006522104.tif 000018
【００７７】
［式中、
R1は、水素、-OH、-NO2、-CN、-COOR、-OCH2OR、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニル、C2〜C6アルキニル、C1〜C6アルコキシまたはハロであり、ここで、R1の原子の１つ以上は、放射標識した原子であってよく；
Rは、C1〜C6アルキルであり、ここで、炭素原子の１つ以上は、放射標識した原子であってよく；
R2は、水素、非放射性ハロまたは放射性ハロであり；
R3は、水素、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり；
R4は、水素、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり、ここで、R2が水素または非放射性ハロである場合、そのアルキル、アルケニルまたはアルキニルは、放射性炭素を含んでいるか、あるいは放射性ハロで置換されており；
但し、R1が水素または-OHであり、R2が水素であり、R4が-11CH3である場合、R3はC2〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり；
さらに、R1が水素であり、R2が水素であり、R4が-CH2CH2CH218Fである場合、R3はC2〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルである］
の化合物、またはその化合物の薬学的に許容される塩、水和物、溶媒和物もしくはプロドラッグを提供する。
【００７８】
放射性炭素の例としては、限定するものではないが、11C、13Cおよび14Cが挙げられる。放射性ハロの例としては、限定するものではないが、131I、125I、124I、123I、76Br、75Br、18Fが挙げられる。１つの実施形態において、放射性ハロは、125I、124I、123Iまたは18Fである。別の実施形態において、R1は-OHである。
【００７９】
さらに別の実施形態において、R1は、水素、-OH、-CN、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニル、C2〜C6アルキニル、C1〜C6アルコキシまたはハロであり；R2は水素であり；R4は、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり、ここで、アルキル、アルケニルまたはアルキニルは放射性炭素を含む。この実施形態の一例として、R1は、水素、-OH、-CN、-OCH3、-CH3または-Brであり；R3は水素または-CH3であり；R4は-11CH3である。
【００８０】
さらに別の実施形態において、R2は非放射性ハロまたは放射性ハロであり、ここで、ハロはヨードであり；R4は、水素、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり、ここで、R2が非放射性ハロである場合、アルキル、アルケニルまたはアルキニルは放射性炭素を含む。この実施形態の一例として、RはCH3であり；R4中の放射性炭素は11Cである。別の例として、R1は-OHまたはC1〜C6アルコキシであり；R2は放射性ヨウ素であり；R3およびR4は独立して、水素またはC1〜C6アルキルである。さらなる例として、R1は-OHであり；R2は-123Iまたは-125Iであり；R3およびR4はそれぞれ水素である。
【００８１】
さらに別の実施形態において、R2は、水素、放射性ブロモ、放射性クロロまたは放射性フルオロである。
【００８２】
さらに別の実施形態において、R2は放射性フルオロである。この実施形態の一例として、R1は-OHまたはC1〜C6アルコキシであり；R2は18Fであり；R3およびR4は独立して、水素またはC1〜C6アルキルである。別の例として、R1は-OHであり；R3は水素であり；R4は-CH3である。
【００８３】
さらに別の実施形態において、R4は、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり、ここで、アルキル、アルケニルまたはアルキニルは放射性ハロで置換されている。この実施形態の一例として、R1は-OHまたはC1〜C6アルコキシであり；R2は水素であり；R3は水素またはC1〜C6アルキルであり；R4は18Fで置換されているC1〜C6アルキルである。別の例として、R1は-OHであり；R3は水素であり；R4は-CH2CH2CH218Fである。
【００８４】
さらに別の実施形態において、本発明化合物は、アミロイド、特に合成Aβにin vitroで、または神経炎性斑に沈着しているAβに選択的に結合し；in vivoで非障害性血液-脳関門を横断し；生物利用性であり；かつ／または非毒性である。
【００８５】
さらに別の実施形態は、以下からなる群から選択される構造を有するアミロイド結合化合物に関する。
【化１１】
2006522104.tif 000019
【００８６】
2006522104.tif 000020
【００８７】
2006522104.tif 000021
【００８８】
2006522104.tif 000022
【００８９】
使用方法
本発明化合物は、動物の脳を含む器官または身体の領域における１つ以上のアミロイド沈着の存在、位置および／または量を測定するのに使用できる。アミロイド沈着には、限定するものではないが、Aβの沈着が含まれる。アミロイド沈着の経時的進行を追跡すると、本発明化合物は、さらに、アミロイド沈着を、疾患、障害または症状に関連する臨床的症状の発症に相関付けるのに使用できる。本発明化合物は、最終的には、AD、家族性AD、ダウン症候群、アミロイド症、II型糖尿病およびアポリポタンパク質E4対立遺伝子のホモ接合などのアミロイド沈着を特徴とする疾患、障害または症状に、およびそれらの診断に使用できる。
【００９０】
本発明の方法は、患者における器官または身体の領域（好ましくは脳）におけるアミロイド沈着の存在および位置を測定する。本方法は、「検出可能な化合物」と呼ぶ本発明のアミロイド結合化合物またはその薬学的に許容される水溶性の塩を含む医薬組成物の検出可能な量を患者に投与することを含む。「検出可能な量」とは、投与された検出可能な化合物の量が、アミロイドへの化合物の結合の検出を可能にするのに十分であることを意味する。「画像化に有効な量」とは、投与された検出可能な化合物の量が、アミロイドへの化合物の結合の画像化を可能にするのに十分であることを意味する。
【００９１】
本発明は、アミロイドプローブを、in vivoでアミロイド沈着を定量するために、磁気共鳴分光法（MRS）もしくは磁気共鳴画像法（MRI）、またはポシトロン放射断層撮影法（PET）もしくはシングルフォトン放射コンピュータ断層撮影法（SPECT）などのガンマ線画像法のような非侵襲的神経画像法と組み合わせて使用される。「in vivo画像化」という用語は、本明細書中で記載するような標識したチオフラビン誘導体の検出を可能にする任意の方法をいう。ガンマ線画像法では、調べようとする器官または領域から放射される放射線は、全体的な結合として、または同じin vivo画像化手順の間の１つの組織における総結合を同じ被験体の別の組織における総結合に対して正規化（例えば除算）した割合として測定され、表わされる。in vivoでの総結合は、同一量の標識化合物を大過剰の未標識であるが他の点では化学的に同一の化合物と共に再び注射することにより補正する必要なしに、in vivo画像化により組織において検出されるシグナル全体として定義される。「被験体」とは、哺乳動物、好ましくはヒト、最も好ましくは認知症を有していると疑われるヒトである。
【００９２】
in vivo 画像化の目的のために、検出装置のタイプは、所与の標識を選択する上で大きな要因である。例えば、放射性同位体および19Fは、本発明の方法におけるin vivo画像化に特に適している。使用される装置のタイプによって、放射性核種または適切な同位体の選択が決まってくる。例えば、選択した放射性核種は、所与の装置によって検出可能なタイプの放射性崩壊を有していなければならない。もう１つの考慮点は、放射性核種の半減期に関するものである。半減期は、それがターゲットによる取込みが最大になる時点でも依然として検出可能であるのに十分長く、しかし宿主が有害な放射を受けないように短いものとすべきである。本発明の放射標識化合物は、照射される適当な波長のガンマ線照射が検出されるガンマ線画像法により検出可能である。ガンマ線画像法の方法としては、限定するものではないが、SPECTおよびPETが挙げられる。好ましくは、SPECTによる検出の場合、選択される放射標識は、140〜200keVの範囲で、微粒子放射はしないが、多くの光子を生じるものである。PETによる検出の場合、放射標識は、崩壊して、PETカメラにより検出される２つの511keVのガンマ線を形成する、19Fなどのポジトロン放射型放射性核種である。
【００９３】
本発明では、アミロイド沈着のin vivo画像化および定量に有用なアミロイド結合化合物／プローブが製造される。これらの化合物は、磁気共鳴分光法（MRS）もしくは磁気共鳴画像法（MRI）、ポジトロン放射断層撮影法（PET）およびシングルフォトン放射コンピュータ断層撮影法（SPECT）などの非侵襲性神経画像法と組み合わせて使用するものとする。本発明によれば、チオフラビン誘導体は、MRS／MRIのために、当業界で公知である一般的な有機化学技法により19Fまたは13Cで標識できる。例えば、ADVANCED ORGANIC CHEMISTRY：REACTION、MECHANISMSおよびSTRUCTURE、第３版. (1985)（この内容は参照により本明細書に組み入れられる）を参照されたい。チオフラビン誘導体はまた、PETでは、当業界で公知であり、Fowler、J.およびWolf、A. in POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY AND AUTORADIOGRAPHY 391-450 (Raven Press, 1986)（この内容は参照により本明細書に組み入れられる）に記載されている技法により、18F、11C、75Brまたは76Brで放射標識できる。また、チオフラビン誘導体は、SPECTでは、当業界で公知のいくつかの技法のいずれかにより123Iで放射標識できる。例えば、Kulkarni, Int. J. Rad. Appl. & Inst. (Part B) 18：647 (1991)（この内容は参照により本明細書に組み入れられる）を参照されたい。さらに、チオフラビン誘導体は、ジアゾ化アミノ誘導体のヨウ素標識によってヨウ化ジアゾニウム（diazonium iodide）から直接的に（Greenbaum, F. Am. J. Pharm. 108：17 (1936)を参照）、または、不安定なジアゾ化アミンを適切なトリアゼンへと変換することにより、または非放射性ハロゲン化前駆体を適切なトリ-アルキルスズ誘導体（これは当業界で周知の幾つかの方法によりヨード化合物へと変換できる）へと変換することにより、限定するものではないが131I、125Iまたは123Iなどの任意の適切な放射性ヨウ素同位体により放射標識できる。SatyamurthyおよびBarrio, J. Org. Chem. 48：4394 (1983)、Goodmanら, J. Org. Chem. 49：2322 (1984)およびMathisら, J. Labell. Comp. and Radiopharm. 1994：905； Chumpraditら, J. Med. Chem. 34：877 (1991)； Zhuangら, J. Med. Chem. 37：1406 (1994)； Chumpraditら, J. Med. Chem. 37：4245 (1994)を参照されたい。例えば、チオフラビンまたはその類似体の適切なトリアゼンまたはトリ-アルキルスズ誘導体を、131I、125I、123I、76Br、75Br、18Fまたは19Fを含むハロゲン化剤と反応させる。したがって、チオフラビンおよびその類似体の安定なトリ-アルキルスズ誘導体は、本発明の範囲に含まれる放射標識化合物の多くの合成に有用な、新規な前駆体である。したがって、これらのトリ-アルキルスズ誘導体は、本発明の１つの実施形態である。
【００９４】
チオフラビン誘導体はまた、Technetium-99m（99mTc)などの公知の金属放射標識で放射標識できる。置換基を修飾して、そのような金属イオンを結合するリガンドを導入することは、放射標識の技術分野の当業者であれば、過度な実験を行わずとも実施できる。かくして、金属放射標識チオフラビン誘導体は、アミロイド沈着の検出に使用できる。Tc99mの放射標識チオフラビン誘導体の調製は、当業界では周知である。例えば、Zhuangら, “Neutral and stereospecific Tc-99m complexes：[99mTc]N-benzyl-3,4-di-(N-2-mercaptoethyl)-amino-pyrrolidines (P-BAT)” Nuclear Medicine & Biology 26(2):217-24、(1999)； Oyaら, Small and neutral Tc(v)O BAT, bisaminoethanethiol (N2S2) complexes for developing new brain imaging agents” Nuclear Medicine & Biology 25(2):135-40、(1998)；およびHomら, “Technetium-99m-labeled receptor-specific small-molecule radiopharmaceuticals：recent developments and encouraging results” Nuclear Medicine & Biology 24(6):485-98、(1997)を参照されたい。
【００９５】
本発明の方法は、in vivo 画像化および分光法の目的のために核磁気共鳴分光法により検出可能な同位体を使用することができる。磁気共鳴分光法において特に有用な元素としては、19Fおよび13Cが挙げられる。
【００９６】
本発明の目的のための適切な放射性同位体としては、β放射体、γ放射体、ポジトロン放射体、X線放射体が挙げられる。これらの放射性同位体としては、131I、123I、18F、11C、75Brおよび76Brが挙げられる。本発明によれば、磁気共鳴画像法（MRI）または磁気共鳴分光法（MRS）において使用するための適切で安定な同位体としては、19Fおよび13Cが挙げられる。生検または死後組織のホモジネート中のアミロイドのin vitro定量のための適切な放射性同位体としては、125I、14Cおよび3Hが挙げられる。好ましい放射標識は、PET in vivo 画像化で使用する場合は11Cまたは18Fであり、SPECT画像化で使用する場合には123Iであり、MRS/MRIでは19Fであり、in vitro研究では3Hまたは14Cである。しかし、本発明によれば、診断用プローブを可視化するためのいずれの慣用の方法も利用できる。
【００９７】
生検または死後組織におけるアミロイド沈着の検出方法に関する本発明の態様によれば、この方法は、ホルマリンで固定した組織を本発明のチオフラビンアミロイド結合化合物の溶液と共にインキュベートすることを含む。好ましくは、この溶液は、本発明のチオフラビンアミロイド結合化合物で飽和させた25〜100％のエタノール（残部は水）である。インキュベートすると、この化合物は組織中のアミロイド沈着を染色または標識し、染色または標識された沈着は任意の標準的な方法により検出または可視化できる。そのような検出手段としては、明視野顕微鏡法、蛍光顕微鏡法、レーザー共焦点顕微鏡法および交差偏光顕微鏡法などの顕微鏡法が挙げられる。
【００９８】
生検または死後組織中のアミロイドの量の定量方法は、本発明によるチオフラビンの標識誘導体またはその水溶性で非毒性の塩を、生検または死後組織のホモジネートと共にインキュベートすることを含む。組織は、当業界で周知の方法により入手しホモジネートする。好ましい標識は放射標識であるが、酵素、化学発光化合物および免疫蛍光化合物などの他の標識が当業者には周知である。好ましい放射標識は125I、14Cまたは3Hであり、これは、本明細書に記載されている式の化合物の１つにおいて置換されている置換基に含まれる。アミロイド沈着を含む組織は、本発明のチオフラビンアミロイド結合化合物の標識誘導体に結合する。次に、濾過などの当業者に公知であるいずれかの機構により、結合した組織を未結合の組織から分離する。次に、結合している組織は、当業者に公知のいずれかの手段により定量できる。次に、組織に結合している放射標識チオフラビン誘導体の単位を、既知量のアミロイドを放射標識チオフラビン誘導体と共にインキュベートして得られる標準曲線と比較することにより、組織100mg当たりのアミロイドのmgという単位へと変換する。
【００９９】
正常脳とアルツハイマー病脳との識別方法は、正常な被験体およびアルツハイマー病を有すると疑われる被験体から、(a)小脳、および(b)同じ脳の小脳以外の他の領域の組織を得ることを含む。そのような組織は、当業者に周知の方法を用いて別個のホモジネートにし、次に、放射標識したチオフラビンアミロイド結合化合物と共にインキュベートする。次に、放射標識チオフラビンアミロイド結合化合物に結合している組織の量を、各組織タイプ（例えば小脳、小脳以外、正常、異常）について算出し、小脳以外の組織への結合の、小脳組織への結合に対する割合を、正常組織およびアルツハイマー病を有すると疑われる患者の組織について算出する。次に、これらの割合を比較する。アルツハイマー病を有すると疑われる脳の割合が正常な脳から得られる割合の90％を超えた場合、アルツハイマー病であると診断する。正常な割合は、先に得られているデータから得てもよいし、あるいは、疑われる脳組織を調べるのと同時に再算出してもよい。
【０１００】
本化合物の、アミロイド斑よりも神経原繊維変化の方へ特異的に結合する能力は、10nM未満の濃度（in vivoでのPET放射性トレーサーの濃度範囲を含む）で特に当てはまる。縺れだけを含み斑は含まないこれらの低濃度では、斑も縺れも含まない対照脳組織と比較した場合、有意な結合は起こらなかった。しかし、主に斑を含み、多少の縺れを含む脳組織のホモジネートを、本明細書中で記載する式の放射標識化合物と共にインキュベートすると、斑も縺れも含まない対照組織と比較して、結合が有意に増大する。このデータから、これらの化合物が10nM未満の濃度でAβ沈着に特異的である、という利点が示唆される。これらの低濃度はPET研究では検出可能であり、本明細書中で記載するAβ沈着に対して特異的な式の放射標識化合物を用いたPET検出を可能にする。そのような化合物の使用により、斑および脳血管アミロイドにおいて見られるようなAβ沈着におけるPET検出が可能になる。前頭皮質におけるAβレベルは縺れ形成の前は増大することが報告されていることから、PET放射性トレーサーとして使用される本発明の放射標識化合物がAD皮質における最も初期の変化に対して特異的であることが示唆される。Naslundら, JAMA 283：1571 (2000)。
【０１０１】
in vivoでのアミロイド沈着の検出方法
本発明はさらに、in vivoにおけるアミロイド沈着の検出方法であって、
(i)有効量の本発明化合物を動物に投与することであって、その化合物がその動物のアミロイド沈着に結合するものであり；および
(ii)その動物において、アミロイド沈着へのその化合物の結合を検出すること
を含む、上記方法を提供する。
【０１０２】
化合物がアミロイド沈着に結合するのに十分な時間（例えば投与後30分間〜48時間）が経過した後、その結合を当業界で公知のいずれかの方法により検出できる。検出手段の例としては、限定するものではないが、アッセイ（免疫アッセイ、比色アッセイ、比重アッセイ、分光アッセイおよびクロマトグラフィーアッセイなど）、非侵襲性神経画像法（磁気共鳴分光法（MRS）、磁気共鳴画像法（MRI）など）、ならびにガンマ線画像法（シングルフォトン放射コンピュータ断層撮影法（SPECT）およびポシトロン放射断層撮影法（PET））が挙げられる。ガンマ線画像法の場合、調べようとする器官または領域から放射される放射線は、全体的な結合、または同じin vivo画像化手順の間の１つの組織における総結合を同じ被験体の別の組織における総結合に対して正規化（例えば除算）した割合として測定され、表わされる。in vivoでの総結合は、同一量の標識化合物を大過剰の未標識であるがその他の点では化学的に同一の化合物と共に再び注射することにより補正する必要なしに、in vivo画像化により組織において検出されるシグナル全体として定義される。
【０１０３】
利用可能な検出装置のタイプは、放射性ハロまたは炭素同位体の選択における１つの要因となり得る。例えば、選択した放射性同位体は、所与の装置によって検出可能なタイプの放射性崩壊を有していなければならない。もう１つの考慮点は、放射性同位体の半減期に関するものである。半減期は、それがターゲットによる取込みが最大になる時点でも依然として検出可能であるのに十分長く、しかし宿主が有害な放射を受けないように短いものとすべきである。SPECTによる検出の場合、選択される放射性同位体は、140〜200keVの範囲で、微粒子放射はしないが、多くの光子を生じるものである。PETによる検出の場合、選択される放射性同位体は、崩壊して、PETカメラにより検出される２つの511keVのガンマ線を形成する、ポジトロン放射型放射性同位体である。
【０１０４】
有用な放射性同位体としては、限定するものではないが、生検または死後組織のホモジネートのin vitroでのアミロイド定量用としては125I、14Cおよび3H；PET in vivo 画像法用としては11Cおよび18F；SPECT画像法用としては123I；MRS/MRI用としては18F；in vitro研究用としては3Hまたは14C；ならびに、磁気共鳴分光法用としては18Fおよび13Cが挙げられる。１つの実施形態において、検出はガンマ線画像法、磁気共鳴画像法または磁気共鳴分光法により行われる。別の実施形態において、ガンマ線画像法はPETまたはSPECTである。
【０１０５】
本発明化合物は、当業者に公知のいずれの手段によっても投与できる。例えば、動物への投与は、局所的であっても全身的であってもよく、経口、非経口、吸入スプレーによるもの、局所的、直腸内、経鼻、口内、膣内、または埋込みレザバーにより達成できる。本明細書中で用いられる「非経口」という用語は、皮下、静脈内、動脈内、筋肉内、腹腔内、髄腔内、脳室内、胸骨内、頭蓋内および骨内注射および輸液技法を含む。正確な投与プロトコールは、患者の年齢、体重、全体的な健康状態、性別および食事などのさまざまな要因に応じて異なる。特定の投与手順の決定は、当業者であれば日常的なことである。
【０１０６】
本発明の方法では、本発明化合物が約0.001μg/kg/日〜約10,000mg/kg/日という投薬レベルが有用である。１つの実施形態において、投薬レベルは約0.001μg/kg/日〜約10μg/kg/日である。別の実施形態において、投薬レベルは約0.01μg/kg/日〜約1.0μg/kg/日である。さらに別の実施形態において、投薬レベルは約0.1mg/kg/日〜約100mg/kg/日である。
【０１０７】
任意の特定の患者に対する具体的な投薬レベルは、用いる特定の化合物の活性および可能性のある毒性；患者の年齢、体重、全体的な健康状態、性別および食事；分泌速度；薬剤の組合せ；ならびに投与形態などの種々の要因に応じて決まる。典型的には、in vitroでの量対効果（dosage-effect）の結果から、患者への投与についての適切な投薬量についての有用な指針が得られる。また、動物モデルにおける研究も役立つ。適切な投薬レベルの決定に関する考慮点は当業界では周知であり、通常の医師の技量の範囲内である。
【０１０８】
薬物送達のタイミングおよび順番を調節するためのいずれの既知の投薬レジメンも使用でき、本発明の方法における治療を行うのに必要なだけ繰り返すことができる。このレジメンとしては、さらに別の治療物質による前処置および／またはそれの同時投与を挙げることができる。
【０１０９】
１つの実施形態において、本発明化合物は、アミロイド沈着を特徴とする疾患、障害または症状を有すると疑われる動物、またはそれらを発症する危険性がある動物に投与される。例えば、その動物は高齢のヒトである。
【０１１０】
別の実施形態において、本発明化合物は、合成AβペプチドまたはAD脳組織への結合により測定した場合に約0.0001μM〜約10.0μMの解離定数でAβに結合する。
【０１１１】
in vitroでのアミロイド沈着の検出方法
本発明はさらに、in vitroでのアミロイド沈着の検出方法であって、
(i)体内組織を有効量の本発明化合物と接触させることであって、その化合物はその組織内のアミロイド沈着に結合するものであり；
(ii)その組織内のアミロイド沈着への化合物の結合を検出すること
を含む、上記方法を提供する。
【０１１２】
結合は、当業界で公知のいずれの手段によっても検出できる。検出手段の例としては、限定するものではないが、明視野顕微鏡法、蛍光顕微鏡法、レーザー共焦点顕微鏡法および交差偏光顕微鏡法などの顕微鏡法が挙げられる。
【０１１３】
１つの実施形態において、組織は、ホルマリン固定または瞬間凍結した生検または死後組織である。別の実施形態において、組織はホモジネートしたものである。さらに別の実施形態において、本発明化合物は、さらに25〜99％のエタノールを含有し、溶液の残部が水である溶液である。さらに別の実施形態において、溶液は、０〜50％のエタノールおよび0.0001〜100μMの化合物を含む。さらに別の実施形態において、この方法は、さらに、(iii)化合物に結合しているアミロイド沈着を組織から分離し；(iv)本発明化合物に結合しているアミロイド沈着を定量することを含む。結合しているアミロイド沈着は、濾過などの当業界で公知のいずれかの手段により組織から分離できる。結合しているアミロイド沈着の量は、既知量のアミロイドを本発明化合物または薬学的に許容される塩、水和物、溶媒和物もしくはプロドラッグと共にインキュベートすることにより作成される標準曲線との比較により、組織100mg当たりのアミロイド沈着のμgという単位に変換できる。
【０１１４】
アルツハイマー罹患脳と正常脳との識別方法
本発明はさらに、アルツハイマー罹患脳と正常脳との識別方法であって、
(i)正常動物およびアルツハイマー病を有すると疑われる動物の、(a)小脳からおよび(b)同じ脳の別の領域から組織を得て；
(ii)その組織を本発明化合物と接触させ；
(iii)化合物に結合しているアミロイドを定量し；
(iv)小脳以外の領域におけるアミロイドの量の、小脳におけるアミロイドの量に対する割合を算出し；
(v)正常動物における割合と、アルツハイマー病を有すると疑われる動物の割合とを比較する
ことを含む、上記方法を提供する。
【０１１５】
アルツハイマー病を有すると疑われる動物についての割合が、例えば正常動物についての割合の90％を上回る場合には、アルツハイマー病と診断される。この方法では、「正常」動物とは、アルツハイマー病に罹患していないものである。
【０１１６】
医薬組成物
本発明はさらに、
(i)有効量の少なくとも１種の本発明化合物；および
(ii)薬学的に許容される担体
を含む医薬組成物を提供する。
【０１１７】
この組成物は、１種以上のさらに別の薬学的に許容される成分を含むことができ、例えば、限定するものではないが、１種以上の湿潤剤、緩衝化剤、懸濁剤、滑沢剤、乳化剤、崩壊剤、吸収剤、保存剤、界面活性剤、着色剤、矯味矯臭剤、甘味剤および治療剤などが挙げられる。
【０１１８】
この組成物は、(1)例えばドレンチ剤（drench）（水性または非水性溶液または懸濁液）、錠剤（例えば口内、舌下または全身吸収のためのもの）、ボーラス剤、散剤、顆粒剤、舌へ適用するためのペースト剤、硬質ゼラチンカプセル剤、軟質ゼラチンカプセル剤、口腔用スプレー剤、乳剤、微細乳剤としての経口投与；(2)例えば無菌の溶液、懸濁液または持続放出性製剤としての皮下、筋肉内、静脈内または硬膜外注射による非経口投与；(3)例えばクリーム、軟膏、制御放出パッチ、または皮膚へ適用するスプレーとしての局所適用；(4)例えばペッサリー、クリームまたはフォームとしての膣内または直腸内投与；(5)舌下投与；(6)眼投与；(7)経皮投与；あるいは(8)経鼻投与向けに、固体、液体、ゲルまたは懸濁液の形態に製剤化できる。
【０１１９】
１つの実施形態において、この組成物は、静脈内投与向けに製剤化され、担体としては、液体および／または栄養補給剤が挙げられる。別の実施形態において、この組成物は、in vivoでアミロイドに特異的に結合することができ、血液-脳関門を横断することができ、適切な投薬レベルにおいて非毒性であり、かつ／または、十分な作用持続時間を有する。さらに別の実施形態において、この組成物は、NaClを含有するリン酸緩衝液１ml当たり約10mgのヒト血清アルブミンおよび約0.5〜500mgの本発明化合物を含む。
【０１２０】
本発明を説明するために、以下の実施例を示す。しかし、本発明は、これらの実施例で記載される特定の条件または詳細事項に限定されるものではないことを理解すべきである。明細書全体を通して、米国特許を含む公的に入手可能な文献の任意または全ての引用文献は、参照により本特許出願に具体的に組み入れられるものとする。
【実施例】
【０１２１】
合成において用いた全ての試薬は、特に明示されていない限り、Aldrich Chemical Companyから購入し、さらに生成を行わずに使用した。融点は、Mel-TEMP IIで測定し、補正は行わなかった。全ての化合物の1H NMRスペクトルを、Bruker 300にて、内部標準としてTMSを用いて測定したところ、割り当てた構造と一致していた。TLCは、EM Sciences社性のSilica Gel 60 F254を用いて行い、UVランプ下で検出した。フラッシュクロマトグラフィーは、シリカゲル60（230〜400メッシュ。Mallinckrodt Companyから購入）でお行った。逆相TLCはWhiteman Companyから購入した。
【０１２２】
式Ｉの化合物の合成の一般的手順
【化１２】
2006522104.tif 000023
【０１２３】
［式中、
R1は、水素、-OH、-NO2、-CN、-COOR、-OCH2OR、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニル、C2〜C6アルキニル、C1〜C6アルコキシまたはハロであり、ここでR1の原子の１つ以上は放射標識した原子であってよく；
RはC1〜C6アルキルであり、ここでそれら炭素原子の１つ以上は放射標識した原子であってよくる］
を以下の２つの手順の一方に従って加水分解する。
【０１２４】
加水分解による2-アミノチオフェノールの調製：
6-置換2-アミノベンゾチアゾール（172mmol）を50％KOH（180gのKOHを180mLの水に溶解させたもの）およびエチレングリコール(40mL）に懸濁させる。この懸濁液を48時間にわたり加熱還流する。室温まで冷却したら、トルエン（300mL）を添加し、反応混合物を酢酸（180mL）で中和する。有機層を分離し、水層を追加の200mLのトルエンで抽出する。トルエン層を合わせ、水で洗浄し、MgSO4で乾燥する。溶媒を蒸発させて、目的生成物を得る。
【０１２５】
ヒドラジン分解による2-アミノチオフェノールの調製：
6-置換-ベンゾチアゾール（6.7mmol）をエタノール（11mL、無水物）に懸濁し、ヒドラジン（2.4mL）を窒素雰囲気下で室温にて添加する。反応混合物を１時間にわたり加熱還流する。溶媒を蒸発させ、残渣を水（10mL）に溶解させ、酢酸でpHを５に調整する。析出物を濾過により回収し、水で洗浄して、目的生成物を得る。
【０１２６】
以下の形態：
【化１３】
2006522104.tif 000024
【０１２７】
である得られた5-置換-2-アミノ-1-チオフェノールを、以下の形態：
【化１４】
2006522104.tif 000025
【０１２８】
［式中、R2は水素であり、R3およびR4は独立して、水素、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルである］
の安息香酸と、以下の反応によりカップリングさせる。
【０１２９】
5-置換2-アミノチオフェノール（4.0mmol）、安息香酸（4.0mmol）およびポリリン酸（PPA）（10g）の混合物を４時間にわたり220℃まで加熱する。反応混合物を室温まで冷却し、10％炭酸カリウム溶液（約400mL）に注ぐ。析出物を減圧下での濾過により回収して、目的生成物を得る。これは、フラッシュクロマトグラフィーまたは再結晶により精製できる。
【０１３０】
R2の水素は、以下の反応により、非放射性ハロまたは放射性ハロで置換できる。
【０１３１】
密閉バイアル内の250μLの酢酸中の6-置換2-(4’-アミノフェニル)-ベンゾチアゾール（1mg）の溶液に、40μLのクロラミンT溶液（28mgを500μLの酢酸に溶解させたもの)を添加し、続いて27μL（約５mCi）の[125I]ヨウ化ナトリウム（比活性2,175Ci/mmol）を添加する。反応混合物を室温で2.5時間撹拌し、飽和硫酸水素ナトリウム溶液でクエンチする。20mlの水で希釈した後、反応混合物をC8 Plus SepPakにローディングし、２mlのメタノールで溶出させる。６位の置換基の性質によっては、保護基が必要になる場合もある。例えば、6-水酸基は、メタンスルホニル（メシルオキシ）誘導体として保護される。メタンスルホニル基を脱保護するために、0.5mlの１M NaOHを、放射ヨウ素標識した中間体の溶出溶液に添加する。混合物を50℃で２時間加熱する。500μLの１M酢酸でクエンチした後、反応混合物を40mLの水で希釈し、C8 Plus SepPakにローディングする。放射ヨウ素標識した生成物（約３mCiの放射能を有する）が、２mLのメタノールによりSepPakから溶出される。この溶液を窒素流により300μLまで濃縮し、粗生成物を、Phenomenex ODSカラムでのHPLC（MeCN/TEA緩衝液、35：65、pH 7.5、４分まで流速0.5mL/分、４〜８分まで1.0mL/分および６分後は2.0mL/分、保持時間23.6）により精製する。回収した画分をC8 Plus SepPakにローディングする。１mLのエタノールで溶出させて、約１mCiの放射ヨウ素標識した最終生成物を得る。
【０１３２】
R3およびR4の一方または両者が水素である場合、R3およびR4は、以下の条件下でハロゲン化アルキル、アルケニルまたはアルキニルと反応させることにより、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルへと変換できる。
【０１３３】
ジアルキル化の場合：DMSO（無水物、２ml）中の6-置換2-(4’-アミノフェニル)-ベンゾチアゾール（0.59mmol）の溶液に、ハロゲン化アルキル、アルケニルまたはアルキニル（2.09mmol）およびK2CO3（500mg、3.75mmol）を添加する。反応混合物を140℃で16時間加熱する。室温まで冷却したら、反応混合物を水に注ぎ、酢酸エチル（３×10mL）で抽出する。有機層を合わせ、溶媒を蒸発させる。残渣をフラッシュカラムにより精製して、目的とする6-置換ジメチルアミノフェニル)-ベンゾチアゾールを得る。
【０１３４】
モノアルキル化の場合：DMSO（無水物、0.5ml）中の6-置換2-(4’-アミノフェニル)-ベンゾチアゾール（0.013mmol）の溶液に、ハロゲン化アルキル、アルケニルまたはアルキニル（0.027mmol）および無水K2CO3 （100mg、0.75mmol）を添加する。反応混合物を100℃で16時間加熱する。室温まで冷却したら、反応混合物を、そのまま順相分取TLCにより精製して、目的とする6-置換-2-(4’-メチルアミノフェニル)-ベンゾチアゾール誘導体を得る。
【０１３５】
R2が水素または非放射性ハロであり、R4がC1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり、ここでアルキル、アルケニルまたはアルキニルは放射性炭素を含んでいるか、あるいは放射性ハロで置換されている場合、化合物は以下のシーケンスの１つにより合成できる。
【０１３６】
放射性炭素の取込み：
約１Ciの[11C]二酸化炭素は、CTI/Siemens RDS 112負イオンサイクロトロンを用い、１％の酸素ガスを含む窒素ガス（14N2）ターゲットを、40μAのビーム電流の11MeVプロトンで60分間放射することにより生成させる。[11C]二酸化炭素は、まず、それをTHF中の水素化リチウムアルミニウムの飽和溶液と反応させ、次に還流温度にてヨウ化水素酸を添加して[11C]ヨウ化メチルを生成することにより、[11C]ヨウ化メチルへと変換する。[11C]ヨウ化メチルは、窒素ガス流中で、放射標識用の前駆体が入った反応バイアルへと運ばれる。この前駆体である6-置換2-(4’-アミノフェニル)-ベンゾチアゾール（約3.7μmoles)を400μLのDMSOに溶解させる。無水KOH（10mg）を添加し、３mL容のV-バイアルを５分間ボルテックス処理する。担体が添加されていない[11C]ヨウ化メチルをこの溶液に室温で30mL/分にてバブリングさせる。反応物を、油浴を用いて95℃で５分間加熱する。反応生成物を、Prodigy ODS-Prepカラムを用いる半分取HPLCにより、60％のアセトニトリル/40％トリエチルアンモニウムリン酸緩衝液（pH 7.2）（０〜７分は流速5mL/分、次に７〜30分は15mL/分に上昇させる）で溶出させることにより精製する。[N-メチル-11C]6-置換2-(4’-メチルアミノフェニル)-ベンゾチアゾール（約15分の時点)を含む画分を回収し、50mLの水で希釈し、Waters C18 SepPak Plusカートリッジを通して溶出させる。このC18 SepPakを10mLの水で洗浄し、生成物を１mLのエタノール（無水）で滅菌バイアルに溶出させ、続いて14mLの食塩水で溶出させる。放射化学的純度および化学的純度は、分析用HPLC（Prodigy ODS(3)分析用カラムを用い、65/35のアセトニトリル/トリエチルアンモニウムリン酸緩衝液、pH 7.2で溶出させた場合、k’＝4.4)により測定したところ、95％を上回っている。放射化学的収率は、合成の終点において、[11C]ヨウ化メチルに対するEOCで平均17％であり、比活性の平均は約160GBq/μmol（4.3Ci/μmol）である。
【０１３７】
放射性ハロゲンの取込み：
【化１５】
2006522104.tif 000026
【０１３８】
THF（８mL）中の6-置換2-(4’-アミノフェニル)-ベンザチアゾール（上で注記したように、6-置換基の性質によっては、保護基が必要な場合もある）（0.22mmol）、NaH（4.2mmol）および2-(-3-ブロモプロポキシ)テトラヒドロ-2-H-ピラン（0.22mmol）の混合物を、23時間にわたり加熱還流した。溶媒を蒸留により除去し、残渣を酢酸エチルおよび水に溶解させ、有機層を分離し、水層を酢酸エチル（10mL×６）で抽出する。有機層を合わせ、MgSO4で乾燥し、蒸発乾固する。残渣にAcOH/THF/H2O溶液（５mL、4/2/1）を添加し、４時間にわたり100℃まで加熱する。溶媒を蒸発により除去し、残渣を酢酸エチル（約10mL）に溶解させ、NaHCO3溶液で洗浄し、MgSO4で乾燥し、蒸発乾固して残渣を得る。これを、分取TLC（ヘキサン：酢酸エチル＝60:40）により精製して、目的とする6-置換2-(4’-(3”-ヒドロキシプロピルアミノ)-フェニル)-ベンゾチアゾール（45％）を得る。
【０１３９】
アセトン（５mL）に溶解させた6-置換2-(4’-(3”-ヒドロキシプロピルアミノ)-フェニル)-ベンザチアゾール（0.052mmol）およびEt3N（0.5ml）の溶液に(Boc)2O（50mg、0.22mmol）を添加する。反応混合物を室温で６時間撹拌し、続いて塩化トシル（20mg、0.11mmol）を添加する。反応混合物を室温でさらに24時間撹拌する。溶媒を除去し、残渣を酢酸エチル（10mL）に溶解させ、NaCO3溶液で洗浄し、MgSO4で乾燥し、蒸発させ、フラッシュカラム(ヘキサン/酢酸エチル＝４/１)で精製して、目的とする6-置換2-(4’-(3”-トルエンスルホノキシプロピルアミノ)-フェニル)-ベンゾチアゾール（13％）を得る。次に、この6-置換2-(4’-(3”-トルエンスルホノキシプロピルアミノ)-フェニル)-ベンゾチアゾールを、標準的な方法により以下のようにして放射フッ素標識する。
【０１４０】
0.35mLの95％[O-18]富化水を含むサイクロトロンターゲットに、11MeVのプロトンを20μAのビーム電流で60分間放射し、内容物を、アセトニトリル（57μL)中のKryptofix 222 (22.3mg）およびK2CO3 (7.9mg）が入っている５mL容反応バイアルに移す。溶液をアルゴン流下で110℃にて３回蒸発乾固した後、１mLアリコートのアセトニトリルを添加する。乾燥した[F-18]フルオリドに、１mL DMSO中の３mgの6-置換2-(4’-(3”-トルエンスルホノキシプロピルアミノ)-フェニル)-ベンゾチアゾールを添加し、反応バイアルを密閉し、30分間にわたり85℃まで加熱する。この反応バイアルに、0.5mLのMeOH/HCl（濃）（2/1 v/v）を添加し、バイアルを120℃で10分間加熱する。加熱後、0.3mLの２M酢酸ナトリウム緩衝液を反応溶液に添加し、Phenomenex Prodigy ODS-prep C18カラム（10μm、250x10mm）を用いる半分取HPLCで、40％のアセトニトリル/60％の60mMトリエチルアミン-リン酸緩衝液（v/v）（pH 7.2）で５mL/分の流速にて15分間溶出させ、次に分離の残りの間にわたって流速を８mL/分に上昇させることにより精製する。生成物である[F-18]6-置換2-(4’-(3”-フルオロプロピルアミノ)-フェニル)-ベンゾチアゾールは、約20分の時点で約16mLの容量で溶出される。[F-18]6-置換2-(4’-(3”-フルオロプロピルアミノ)-フェニル)-ベンゾチアゾールを含む画分を50mLの水で希釈し、Waters C18 SepPak Plusカートリッジを通して溶出させる。次に、SepPakカートリッジを10mLの水で洗浄し、生成物を１mLのエタノール（無水）を用いて滅菌バイアルに溶出させる。動物への静脈注射用に、溶液を10mLの無菌生理食塩水で希釈する。[F-18]6-置換2-(4’-(3”-フルオロプロピルアミノ)-フェニル)-ベンゾチアゾール生成物は、120分間の放射合成の終点において、２〜12％の放射化学的収率で得られ（減衰補正は行わず）、平均比活性は1500Ci/mmolである。
【０１４１】
合成例
実施例１：[N-メチル-11C]2-(4’-ジメチルアミノフェニル)-6-メトキシ-ベンゾチアゾールをスキームＩに従って合成した。
【化１６】
2006522104.tif 000027
【０１４２】
約１Ciの[11C]二酸化炭素を、CTI/Siemens RDS 112負イオンサイクロトロンを用い、１％の酸素ガスを含有する窒素ガス（14N2）ターゲットを、40μAビーム電流の11MeVプロトンで60分間放射することにより製造した。[11C]二酸化炭素は、まずそれをTHF中の水素化リチウムアルミニウムの飽和溶液と反応させ、続いてヨウ化水素酸を環流温度にて添加して[11C]ヨウ化メチルを生成させることにより、[11C]ヨウ化メチルへと変換される。この[11C]ヨウ化メチルは、窒素ガス流にのせて、放射標識用の前駆体が収容されている反応バイアルへと運ばれる。前駆体6-CH3O-BTA-1（1.0mg、3.7μmoles）を400μLのDMSOに溶解させた。無水KOH（10mg）を添加し、３mL容バイアルを５分間ボルテックス処理した。担体が添加されていない[11C]ヨウ化メチルを、室温で30mL/分で溶液にバブリングさせた。油浴を用いて、反応物を95℃で５分間加熱した。反応生成物を、Prodigy ODS-Prepカラムを用いる半分取HPLCにより、60％アセトニトリル/40％トリエチルアンモニウムリン酸緩衝液（pH 7.2）（５mL/分で０〜７分間、次に15mL/分に上げて７〜30分間で流す)で溶出させることにより精製した。[N-メチル-11C]2-(4’-ジメチルアミノフェニル)-6-メトキシ-ベンゾチアゾールを含む画分（約15分の時点）を回収し、50mLの水で希釈し、Waters C18 SepPak Plusカートリッジを通して溶出させた。このC18 SepPakを10mLの水で洗浄し、生成物を１mLのエタノール（無水）で滅菌バイアルに溶出させ、次に14mLの食塩水で溶出させた。放射化学的純度および化学的純度は、分析用HPLC（Prodigy ODS(3)分析用カラムを用い、65/35アセトニトリル/トリエチルアンモニウムリン酸緩衝液（pH7.2）で溶出させた場合、k’＝4.4）により測定した場合、95％を上回るものであった。合成の終点において、放射化学的収率は、[11C]ヨウ化メチルに基づくEOSで平均17％であり、比活性は平均約160GBq/μmol（4.3Ci/μmol）であった。
【０１４３】
実施例２：2-(3’-125I-ヨード-4’-アミノ-フェニル)-ベンゾチアゾール-6-オールをスキームIIに従って合成した。
【化１７】
2006522104.tif 000028
【０１４４】
密閉バイアル内の酢酸250μL中の2-(4’-アミノフェニル)-6-メタンスルホノキシ-ベンゾチアゾール（１mg）の溶液に、40μLのクロラミンT溶液（500μLの酢酸に28mg溶解させたもの）を添加し、続いて27μL（約５mCi）の[125I]ヨウ化ナトリウム（比活性2,175Ci/mmol）を添加した。反応混合物を室温で2.5時間撹拌し、飽和亜硫酸水素ナトリウム溶液でクエンチした。20mlの水で希釈した後、反応混合物をC8 Plus SepPakにローディングし、２mlのメタノールで溶出させた。メタンスルホニル基を脱保護するために、0.5mlの１M NaOHを、放射ヨウ素標識された中間体の溶出溶液に添加した。混合物を50℃で２時間加熱した。500μLの１M酢酸によりクエンチした後、反応混合物を40mLの水で希釈し、C8 Plus SepPakにローディングした。放射ヨウ素標識された生成物（約３mCiの放射能を有する）を、２mLのメタノールでSepPakから溶出させた。溶液を窒素流により300μLまで濃縮し、粗生成物を、Phenomenex ODSカラムでのHPLC（MeCN/TEA緩衝液、35：65、pH 7.5、流速0.5mL/分で４分まで、1.0mL/分で４〜６分、６分以降は2.0mL/分、保持時間23.6）により精製した。回収した画分をC8 Plus SepPakにローディングした。１mLのエタノールで溶出させて、約１mCiの放射ヨウ素標識された最終生成物を得た。
【０１４５】
123I放射標識誘導体の調製は、上記で概記した合成と同様にして行う。例えば、上記合成方法における[125I]ヨウ化ナトリウムを[123I]ヨウ化ナトリウと置き換えると、123I放射標識化合物が得られる。そのような１つの放射性ハロを別のもので置換することは、当業界で周知であり、例えば、Mathis CA, Taylor SE, Biegon A, Enas JD.  [125I]5-iode-6-nitroquipazine: a potent and selective ligand for the 5-hydroxytryptamine uptake complex  I. In vitro studies. Brain Research 1993; 619:229-235; Jagust W, Eberling JL, Roberts JA, Brennan KM, Hanrahan SM, Van Brocklin H, Biegon A, Mathis CA.  In vivo imaging of the 5-hydroxytryptamine reuptake site in primate brain using SPECT and [123I]5-iode-6-nitroquipazine.  European Journal of Pharmacolgy 1993; 242:189-193; Jagust WJ, Eberling JL, Biegon A, Taylor SE, VanBrocklin H, Jordan S, Hanrahan SM, Roberts JA, Brennan KM, Mathis CA.  [Iodine-123]5-iode-6-nitroquipazine：SPECT Radiotracer to Image the Serotonin Transporter.  Journal of Nuclear Medicine 1996; 37:1207-1214.)を参照されたい。
【０１４６】
実施例３：2-(3-18F-フルオロ-4-メチルアミノ-フェニル)-ベンゾチアゾール-6-オールをスキームIIIに従って合成した。
【化１８】
2006522104.tif 000029
【０１４７】
0.35mLの95％[O-18]富化水を含むサイクロトロンターゲットを、20μAのビーム電流で60分間にわたり11MeVプロトンで照射し、内容物を、アセトニトリル（57μL）中２mgのCs2CO3が入っている５mL容反応バイアルに移した。溶液を、１mLアリコートのアセトニトリルを用いてアルゴン流下で110℃にて３回蒸発乾固した。乾燥[F-18]フルオリドに、１mLのDMSO中の６mgの6-MOMO-BT-3’-Cl-4’-NO2を添加し、反応バイアルを密閉し、20分間にわたり120℃まで加熱した（この第１の放射合成ステップでの放射化学的取込みは、約20％の可溶化[F-18]フルオリドであった）。粗反応混合物に、８mLの水および６mLのジエチルエーテルを添加し、混合物を振とうし、分離させた。エーテル相を取り出し、アルゴン流下で120℃にて蒸発乾固した。乾燥したサンプルに、３mgの酢酸銅(II)および８mgのNaBH4と共に0.5mLの無水EtOHを添加した。還元反応を室温で10分間進行させた（この還元ステップでの粗収率は約40％であった）。反応混合物に８mLの水および６mLのジエチルエーテルを添加し、混合物を振とうし、エーテル相を分離させた。ジエチルエーテル相をアルゴン流下で120℃にて乾燥した。反応バイアルに、30マイクロモルのCH3Iおよび20mgの無水KOHを含有する700μLのDMSOを添加した。反応バイアルを120℃で10分間加熱した。700μLの２：１MeOH/HCl（濃）の溶液を添加し、120℃で15分間加熱した。加熱後、１mLの２M酢酸ナトリウム緩衝液を反応溶液に添加し、続いて、Phenomenex Prodigy ODS-prep C18カラム（10μm、250×10mm）を用いる半分取HPLCにより、35％アセトニトリル/65％60mMトリエチルアミン-リン酸緩衝液（v/v）（pH 7.2）で、５mL/分の流速で２分間、次に分離の残り時間にわたって流速を15mL/分に増加させて溶出させて、精製した。生成物である2-(3-18F-フルオロ-4-メチルアミノ-フェニル)-ベンゾチアゾール-6-オールは約15分の時点で約16mLの容量で溶出された。2-(3-18F-フルオロ-4-メチルアミノ-フェニル)-ベンゾチアゾール-6-オールを含む画分を50mLの水で希釈し、Waters C18 SepPak Plusカートリッジを通して溶出させた。次に、このSepPakカートリッジを10mLの水で洗浄し、生成物を１mLのエタノール（無水）を用いて滅菌バイアルに溶出させた。動物への静脈内注射用に、溶液を10mLの無菌生理食塩水で希釈した。2-(3-18F-フルオロ-4-メチルアミノ-フェニル)-ベンゾチアゾール-6-オールの生成物は、120分間の放射合成（減衰補正は行わず）の終点において、0.5％（n＝４)の放射化学的収率で得られ、平均比活性は1000Ci/mmolであった。2-(3-18F-フルオロ-4-メチルアミノ-フェニル)-ベンゾチアゾール-6-オールの放射化学的純度および化学的純度は、放射HPLCにより、350nmのUV検出で、Phenomenex Prodigy ODS(3) C18カラム（５μm、250×4.6mm）を用い、40％アセトニトリル/60％60mMトリエチルアミン-リン酸緩衝液（v/v）（pH 7.2）で溶出させることにより評価した。2-(3-18F-フルオロ4-メチルアミノ-フェニル)-ベンゾチアゾール-6-オールの保持時間は、２mL/分の流速で約11分であった（k’＝5.5）。放射化学的純度は99％を上回るものであり、化学的純度は90％を上回るものであった。2-(3-18F-フルオロ4-メチルアミノ-フェニル)-ベンゾチアゾール-6-オールの放射化学的な同定は、逆相放射HPLCにより、真正（冷）標準と同時注入される最終放射化学的生成物の定量対照サンプルを用いて確認した。
【０１４８】
実施例４：2-[4-(3-18F-フルオロプロピルアミノ)-フェニル]-ベンゾチアゾール-6-オールをスキームIVに従って合成した。
【化１９】
2006522104.tif 000030
【０１４９】
0.35mLの95％[O-18]富化水を含むサイクロトロンターゲットを、11MeVのプロトンで20μAのビーム電流にて60分間にわたり照射し、内容物を、アセトニトリル(57μL)中にKryptofix 222（22.3mg）およびK2CO3（7.9mg）が入っている５mL容反応バイアルに移した。溶液をアルゴン流下で110℃にて３回蒸発乾固し、続いて１mLアリコートのアセトニトリルを添加した。乾燥[F-18]フルオリドに、１mLのDMSO中の３mgの6-MOMO-BTA-N-Pr-Otsを添加し、反応バイアルを密閉し、30分間にわたり85℃まで加熱した。この反応バイアルに、0.5mLのMeOH/HCl（濃）（2/1 v/v）を添加し、バイアルを120℃で10分間加熱した。加熱後、0.3mLの２M酢酸ナトリウム緩衝液を反応溶液に添加し、続いて、Phenomenex Prodigy ODS-prep C18カラム(10μm、250×10mm)を用いる半分取HPLCにより、40％のアセトニトリル/60％の60mMトリエチルアミン-リン酸緩衝液（v/v）（pH 7.2）で５mL/分の流速で15分間溶出させ、次に分離の残り時間にわたり流れを８mL/分に上昇させて溶出させて精製を行った。生成物である[F-18]6-HO-BTA-N-PrFは約20分の時点で約16mLの容量で溶出した。[F-18]6-HO-BTA-N-PrFを含む画分を50mLの水で希釈し、Waters C18 SepPak Plusカートリッジで溶出させた。次に、このSepPakカートリッジを10mLの水で洗浄し、生成物を１mLのエタノール（無水）を用いて滅菌バイアルに溶出させた。動物への静脈内注射用に、溶液を10mLの無菌生理食塩水で希釈した。[F-18]6-HO-BTA-N-PrF生成物は、120分間の放射合成（減衰補正は行わず）の終点において８±４％（n＝8）の放射化学的収率で得られ、平均比活性は1500Ci/mmolであった。[F-18]6-HO-BTA-N-PrFの放射化学的純度および化学的純度は、350nmでUV検出するPhenomenex Prodigy ODS(3) C18カラム（５μm、250×4.6mm）を用いる放射HPLCにより、40％のアセトニトリル/60％の60mMトリエチルアミン-リン酸緩衝液（v/v）（pH 7.2）で溶出させて評価した。[F-18]6-HO-BTA-N-PrFの保持時間は、２mL/分の流速で約12分間であった（k’＝6.1）。放射化学的純度は99％を上回るものであり、化学的純度は90％を上回るものであった。[F-18]6-HO-BTA-N-PrFの放射化学的な同定は、逆相放射HPLCにより、真正（冷）標準と同時注入される最終放射化学的生成物の定量対照サンプルを用いて確認した。
【０１５０】
実施例５：2-(3’-ヨード-4’-アミノフェニル)-6-ヒドロキシベンゾチアゾールの合成
【化２０】
2006522104.tif 000031
【０１５１】
4-メトキシ-4’-ニトロベンズアニリドの調製
p-アニシジン（1.0g、8.1mmol）を無水ピリジン（15ml）に溶解させ、4-ニトロベンゾイルクロリド（1.5g、8.1mmol）を添加した。反応混合物を室温で16時間静置した。反応混合物を水に注ぎ、析出物を減圧下での濾過により回収し、５％重炭酸ナトリウム（２×10ml）で洗浄した。生成物は、さらに精製を行わずに、次のステップで用いた。1HNMR(300MHz, DMSO-d6)δ：10.46(s, 1H, NH), 8.37(d, J＝5.5Hz, 2H, H-3’,5’), 8.17(d, J＝6.3Hz, 2H, H-2’,6’), 7.48(d, J＝6.6Hz, 2H), 6.97(d, J＝6.5Hz, 2H), 3.75(s, 3H, MeO)。
【０１５２】
4-メトキシ-4’-ニトロチオベンズアニリドの調製
クロロベンゼン（15mL）中の4-メトキシ-4’-ニトロチオベンズアニリン(1.0g、3.7mmol）およびLawesson試薬（0.89g、2.2mmol、0.6当量）の混合物を４時間にわたり加熱環流した。溶媒を蒸発させ、残渣をフラッシュカラム（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１)により精製して、820mg（77.4％）の生成物を橙色固体として得た。1HNMR(300MHz, DMSO-d6)δ：8.29(d, 2H, H-3’,5’), 8.00(d, J＝8.5Hz, 2H, H-2’,6’), 7.76(d, 2H), 7.03(d, J＝8.4Hz, 2H), 3.808.37(d, J＝5.5Hz, 2H, H-3’,5’), 8.17(d, J＝6.3Hz, 2H, H-2’,6’), 7.48(d, J＝6.6Hz, 2H), 6.97(d, J＝6.5Hz, 2H), 3.75(s, 3H, MeO). (s, 3H, MeO)。
【０１５３】
6-メトキシ-2-(4-ニトロフェニル)ベンゾチアゾールの調製
4-メトキシ-4’-ニトロチオベンズアニリド（0.5g、1.74mmol）を、少量のエタノール（約0.5mL）で湿潤させ、30％水酸化ナトリウム水溶液（556mg、13.9mmol. ８当量）を添加した。混合物を水で希釈して、10％水酸化ナトリウム水溶液の最終溶液/懸濁液を得た。この混合物のアリコートを、水（５mL）中のフェリシアン化カリウム（2.29g、6.9mmol、４当量）の撹拌溶液に80〜90℃にて１分間隔で添加した。反応混合物をさらに0.5時間加熱し、次に放置冷却した。析出物を減圧下での濾過により回収し、水で洗浄し、フラッシュカラム（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）で精製して、130mg（26％）の生成物を得た。1HNMR(300MHz, アセトン-d6)δ：8.45(m, 4H), 8.07(d, J＝8.5Hz, 1H, H-4), 7.69(s, 1H, H-7), 7.22(d, J＝9.0Hz, 1H, H-5), 3.90(s, 3H, MeO)
6-メトキシ-2-(4-アミノフェニル)ベンゾチアゾールの調製
沸騰エタノール中の上記6-メトキシ- 2-(4-ニトロフェニル)ベンゾチアゾール（22mg、0.077mmol）および塩化スズ(II)（tin(II) chloride  omograph）（132mg、0.45mmol）の混合物を、窒素下で４時間撹拌した。エタノールを蒸発させ、残渣を酢酸エチル（10mL）に溶解させ、１N水酸化ナトリウム（２mL）および水（５mL）で洗浄し、MgSO4で乾燥した。溶媒を蒸発させて、19mg（97％）の生成物を黄色固体として得た。
【０１５４】
2-(3’-ヨード-4’-アミノフェニル)-6-メトキシベンゾチアゾールの調製
氷酢酸（2.0mL）中の2-(4’-アミノフェニル)-6-メトキシベンゾチアゾール（22mg、0.09mmol）の溶液に、N2雰囲気下でCH2Cl2中の１Mヨードクロリド溶液（0.10mL、0.10mmol、1.2当量）を注入した。反応混合物を室温で16時間撹拌した。氷酢酸を減圧下で除去し、残渣をCH2Cl2に溶解させた。溶液をNaHCO3で中和した後、水層を分離し、CH2Cl2で抽出した。有機層を合わせ、MgSO4で乾燥した。溶媒を蒸発させた後、残渣を分取TLC（ヘキサン：酢酸エチル＝６：１）により精製して、2-(4’-アミノ-3’-ヨードフェニル)-6-メトキシベンゾチアゾール（25mg、76％）を褐色固体として得た。1HNMR (300MHz, CDCl3) δ(ppm): 8.35 (d, J＝2.0 Hz, 1H), 7.87 (dd, J1＝2.0 Hz, J2＝9.0 Hz, 1H), 7.31 (d, J＝2.2 Hz, 1H), 7.04 (dd, J1＝2.2 Hz, J2＝9.0 Hz, 1H), 6.76 (d, J＝9.0 Hz, 1H), 3.87 (s, 3H)。
【０１５５】
2-(3’-ヨード-4’-アミノフェニル)-6-ヒドロキシベンゾチアゾールの調製
CH2Cl2（2.0mL）中の2-(4’-アミノ-3’-ヨードフェニル)-6-メトキシベンゾチアゾール(5)（8.0mg、0.02mmol）の溶液に、N2雰囲気下でCH2Cl2中の１M BBr3溶液（0.20ml、0.20mmol）を注入した。反応混合物を室温で18時間撹拌した。反応物を水でクエンチした後、混合物をNaHCO3で中和した。水層を酢酸エチル（３×３mL）で抽出した。有機層を合わせ、MgSO4で乾燥した。次に、溶媒を減圧下で蒸発させ、残渣を分取TLC（ヘキサン：酢酸エチル＝７：３）で精製して、2-(3’-ヨード-4’-アミノフェニル)-6-ヒドロキシベンゾチアゾール（4.5mg、58％）を褐色固体として得た。1HNMR (300 MHz, アセトン-d6) δ(ppm): 8.69 (s, 1H), 8.34 (d, J＝2.0 Hz, 1H), 7.77 (dd, J1＝2.0 Hz, J2＝8.4 Hz, 1H), 7.76 (d, J＝8.8 Hz, 1H), 7.40 (d, J＝2.4 Hz, 1H), 7.02 (dd, J1＝2.5 Hz, J2＝8.8 Hz, 1H), 6.94 (d, J＝8.5 Hz, 1H), 5.47 (br., 2H).  HRMS m/z 367.9483 (M+ calcd for C13H9N2OSI 367.9480)。
【０１５６】
実施例６：2-(3’-ヨード-4’-メチルアミノフェニル)-6-ヒドロキシベンゾチアゾールの合成
【化２１】
2006522104.tif 000032
【０１５７】
6-メトキシ-2-(4-メチルアミノフェニル)ベンゾチアゾールの調製
4-メチルアミノ安息香酸（11.5g、76.2mmol）および5-メトキシ-2-アミノチオフェノール（12.5g、80mmol）の混合物を、N2雰囲気下でPPA（約30g）中で1.5時間にわたり170℃まで加熱した。次に、反応混合物を室温まで冷却し、10％K2CO3溶液に注いだ。析出物を減圧下で濾過した。粗生成物をアセトン/水およびTHF/水から２回再結晶させ、続いて活性炭で処理して、4.6g（21％）の6-メトキシ-2-(4-メチルアミノフェニル)ベンゾチアゾールを黄色固体として得た。1HNMR (300 MHz, アセトン-d6)δ：7.84(d, J＝8.7Hz, 2H, H-2’ 6’), 7.78(dd, J1＝8.8Hz, J2＝1.3Hz, 1H, H-4), 7.52(d, J＝2.4Hz, 1H, H-7), 7.05(dd, J1＝8.8Hz, J2＝2.4Hz, H-5), 6.70(d, J＝7.6Hz, 2H, H-3’ 5’), 5.62(s, 1H, NH), 3.88(s, 3H, OCH3), 2.85(d, J＝6.2Hz, 3H, NCH3)
2-(3’-ヨード-4’-メチルアミノフェニル)-6-メトキシベンゾチアゾールの調製
氷酢酸（２mL）に溶解させた2-(4’-メチルアミノフェニル)-6-メトキシベンゾチアゾール（20mg、0.074mmol）の溶液に、Icl（90μL、0.15mmol、1.2当量、１MのCH2Cl2溶液）をN2下で添加した。反応物を室温にて18時間撹拌した。次に、氷酢酸を減圧下で除去した。残渣をCH2Cl2に溶解させ、NaHCO3で中和した。水層をCH2Cl2で抽出し、有機層を合わせ、MgSO4で乾燥し、蒸発させた。残渣を分取TLC（ヘキサン：EA＝２：１）で精製して、2-(4’-メチルアミノ-3’-ヨードフェニル)-6-メトキシベンゾチアゾール（８mg、27％）を褐色固体として得た。1HNMR(300MHz, CDCl3)δ(ppm):8.39(d, J＝2.0Hz, 1H), 7.88 (d, J＝9.0Hz, 1H), 7.33 (d, J＝2.2Hz, 1H), 7.06 (dd, J1＝2.2Hz, J2＝9.0Hz, 1H), 6.58 (d, J＝9.0Hz, 1H), 3.89(s, 3H, OCH3)。
【０１５８】
2-(3’-ヨード-4’-メチルアミノ-フェニル)-6-ヒドロキシベンゾチアゾールの調製
CH2Cl2（４mL）に溶解させた2-(4’-メチルアミノ-3’-ヨードフェニル)-6-メトキシベンゾチアゾール（12mg、0.03mmol）の溶液に、N2下でBBr3（400μl、0.4mmol、１MのCH2Cl2溶液）を添加した。反応物を室温にて18時間撹拌した。次に、水を添加して反応物をクエンチし、溶液をNaHCO3で中和し、酢酸エチル（３×５mL）で抽出した。有機層を合わせ、MgSO4で乾燥し、蒸発させた。残渣を分取TLC（ヘキサン：EA＝７：３)で精製して、2-(4’-メチルアミノ-3’-ヨードフェニル)-6-ヒドロキシベンゾチアゾール（５mg、43％）を褐色固体として得た。1H-NMR(300MHz, CDCl3) δ(ppm): 8.37 (d, H＝2.0Hz, 1H), 7.88 (dd, J1＝2.0Hz, J2＝8.4Hz, 1H), 7.83 (d, J＝8.8Hz, 1H), 7.28 (d, J＝2.4Hz, 1H), 6.96 (dd, J1＝2.5Hz, J2＝8.8Hz, 1H), 6.58 (d, J＝8.5Hz, 1H), 2.96 (s, 3H, CH3)。
【０１５９】
実施例７：[125I]6-OH-BTA-0-3’-Iの放射合成
【化２２】
2006522104.tif 000033
【０１６０】
2-(4’-ニトロフェニル)-6-ヒドロキシベンゾチアゾールの調製
CH2Cl2（10mL）中の2-(4’-ニトロフェニル)-6-メトキシベンゾチアゾール（400mg、1.5mmol）の懸濁液にBBr3（１MのCH2Cl2溶液、10mL、10mmol）を添加した。反応混合物を室温で24時間撹拌した。次に、反応物を水でクエンチし、酢酸エチル（３×20mL）で抽出した。有機層を合わせ、水で洗浄し、MgSO4で乾燥し、蒸発させた。残渣をフラッシュクロマトグラフィー（シリカゲル、ヘキサン：酢酸エチル＝１：１）により精製して、生成物を黄色固体として得た（210mg、55％）。1HNMR(300MHz, アセトン-d6) δ(ppm): 9.02(s, OH), 8.41(d, J＝9.1Hz, 1H),8.33(d, J＝9.1Hz, 1H), 7.96(d, J＝8.6Hz, 1H), 7.53(d, J＝2.4Hz, 1H), 7.15(dd, J1＝8.6Hz, J2＝2.4Hz, 1H)。
【０１６１】
2-(4’-ニトロフェニル)-6-メチルスルホキシベンゾチアゾールの調製
アセトン（７mL、無水物）に溶解させた2-(4’-ニトロフェニル)-6-ヒドロキシベンゾチアゾール（50mg、0.18mmol）の溶液に、K2CO3（100mg、0.72mmol、粉末）およびMsCl（200μl）を添加した。２時間撹拌した後、反応混合物を濾過した。濾液を濃縮し、残渣をフラッシュカラム（シリカゲル、ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）により精製して、2-(4-ニトロフェニル)-6-メチルスルホキシベンゾチアゾール（44mg、68％）を淡黄色固体として得た。1HNMR(300MHz, アセトン-d6) δ(ppm): 8.50-8.40(m, 4H), 8.29(d, J＝2.3Hz, 1H), 8.23(d, J＝8.9Hz, 1H), 7.61(dd, J1＝2.3Hz, J2＝8.9Hz, 1H)。
【０１６２】
2-(4’-アミノフェニル)-6-メチルスルホキシベンゾチアゾールの調製
エタノール（10mL）に溶解させた2-(4’-ニトロフェニル)-6-メチルスルホキシベンゾチアゾール（35mg、0.10mmol）の溶液にSnCl2・2H2O（50mg）を添加した。反応混合物を1.5時間にわたり加熱環流した。次に、溶媒を減圧下で除去した。残渣を酢酸エチル（10mL）に溶解させ1N NaOH、水で洗浄し、MgSO4で乾燥した。溶媒を蒸発させることにより、2-(4’-アミノフェニル)-6-メチルスルホキシベンゾチアゾール（21mg、65％）を淡褐色固体として得た。1HNMR(300MHz, CDCl3) δ(ppm): 8.02(d, J＝6.2Hz, 1H), 7.92(d, J＝8.7Hz, 2H), 7.84(d, J＝2.4Hz, 1H), 7.38(dd, J1＝2.4Hz, J2＝6.2Hz, 1H), 6.78(d, J＝8.7Hz, 2H), 2.21(s, 3H, CH3)。
【０１６３】
実施例８：[125I]6-OH-BTA-1-3’-Iの放射合成
【化２３】
2006522104.tif 000034
【０１６４】
CH2Cl2（20mmL）に溶解させた2-(4’-メチルアミノフェニル)-6-ヒドロキシベンゾチアゾール（300mg、1.17mmol）の溶液に、Et3N（２mL）およびトリフルオロ酢酸（1.5mL）を添加した。反応混合物を室温で３時間撹拌した。溶媒を減圧下で除去し、残渣を酢酸エチル（30mL）に溶解させ、NaHCO3溶液、ブライン、水で洗浄し、MgSO4で乾燥した。溶媒を蒸発させた後、残渣をアセトン（20ml、K2CO3で予備乾燥したもの）に溶解させ、K2CO3（1.0g、粉末）を添加し、続いてMsCl（400mg、3.49mmol）を添加した。反応混合物を室温で撹拌し、TLCで出発物質が消失するのをモニターした。次に、残渣を濾過した。濾液を減圧下で蒸発させた。残渣を酢酸エチル（30mL）に溶解させ、NaHCO3溶液、ブライン、水で洗浄し、MgSO4で乾燥した。溶媒を蒸発させた後、残渣をEtOHに溶解させ、NaBH4を添加した。反応混合物を室温で２時間撹拌した。溶媒を蒸発させ、残渣を水に溶解させ、酢酸エチル（20ml×３）で抽出し、抽出物を合わせ、MgSO4で乾燥した。溶媒を蒸発させた後、残渣をフラッシュカラム（ヘキサン/酢酸エチル＝８：１）により精製して、生成物（184mg、47.0％）を褐色固体として得た。1HNMR(300MHz, CDCl3) δ(ppm): 7.94(d, J＝8.8Hz, 1H), 7.87(d, J＝8.7Hz, 2H), 7.77(d, J＝2.3Hz, 1H), 7.30(dd, J1＝8.8Hz, J2＝2.3Hz, 1H), 6.63(d, J＝8.7Hz, 2H), 3.16(s, CH3), 2.89(s, NCH3)。
【０１６５】
放射標識の一般的手順
密閉バイアル内の250μLの酢酸中の2-(4’-アミノフェニル)-6-メタンスルホノキシベンゾチアゾールまたは2-(4’-メチルアミノフェニル)-6-メチルスルホキシベンゾチアゾール（１mg）の溶液に、40μLのクロラミンT溶液（28mgを500μLの酢酸に溶解させたもの)を添加し、続いて27μL（約５mCi）の[125I]ヨウ化ナトリウム（比活性2,175Ci/mmol）を添加した。反応混合物を室温で2.5時間撹拌し、飽和亜硫酸水素ナトリウム溶液でクエンチした。20mlの水で希釈した後、反応混合物をC8 Plus SepPakにローディングし、２mlのメタノールで溶出させた。メタンスルホニル基を脱保護するために、0.5mlの１M NaOHを放射ヨウ素標識された中間体の溶出溶液に添加した。混合物を50℃で２時間撹拌した。500μLの１M酢酸でクエンチした後、反応混合物を40mLの水で希釈し、C8 Plus SepPakにローディングした。放射ヨウ素標識された生成物（放射能が約３mCi）を、２mLのメタノールを用いてSepPakから溶出させた。溶液を窒素流により300μLまで濃縮し、粗生成物をPhenomenex ODSカラムでのHPLC（MeCN/TEA緩衝液、35：65、pH 7.5、４分まで流速0.5mL/分、４〜６分は1.0mL/分、６分後は2.0mL/分、保持時間23.6）により精製した。回収した画分をC8 Plus SepPakにローディングした。１mLのエタノールで溶出させて、約１mCiの放射ヨウ素標識された最終生成物を得た。
【０１６６】
実施例９：2-(4’-アミノフェニル)-ベンゾチアゾール誘導体の合成
経路１：チオフラビン化合物のグループの代表例である6-MeO-BTA-0、-1、-2の合成例（Shiら, “Antitumor Benzothiazoles. 3. Synthesis of 2-(4-aminophenyl)bennzothiazoles and Evaluation of Their Activities against Breast Cancer Cell Lines in Vitro and in Vivo” J. Med. Chem. 39:3375-3384, 1996)。
【化２４】
2006522104.tif 000035
【０１６７】
4-メトキシ-4’-ニトロベンズアニリドの調製
p-アニシジン（1.0g、8.1mmol）を無水ピリジン（15ml）に溶解させ、4-ニトロベンゾイルクロリド（1.5g、8.1mmol）を添加した。反応混合物を室温で16時間静置した。反応混合物を水に注ぎ、析出物を減圧下での濾過により回収し、５％重炭酸ナトリウム（２×10ml）で洗浄した。生成物は、さらに精製を行わずに次のステップで用いた。1HNMR(300MHz, DMSO-d6)δ：10.46(s, 1H, NH), 8.37(d, J＝5.5Hz, 2H, H-3’,5’), 8.17(d, J＝6.3Hz, 2H, H-2’,6’), 7.48(d, J＝6.6Hz, 2H), 6.97(d, J＝6.5Hz, 2H), 3.75(s, 3H, MeO)。
【０１６８】
4-メトキシ-4’-ニトロチオベンズアニリドの調製
クロロベンゼン（15mL）中の4-メトキシ-4’-ニトロチオベンズアニリン（1.0g、3.7mmol）およびLawesson試薬（0.89g、2.2mmol、0.6当量）の混合物を４時間にわたり加熱環流した。溶媒を蒸発させ、残渣をフラッシュカラム（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）で精製して、820mg（77.4％）の生成物を橙色固体として得た。1HNMR(300MHz, DMSO-d6)δ：8.29(d, 2H, H-3’,5’), 8.00(d, J＝8.5Hz, 2H, H-2’,6’), 7.76(d, 2H), 7.03(d, J＝8.4Hz, 2H), 3.808.37(d, J＝5.5Hz, 2H, H-3’,5’), 8.17(d, J＝6.3Hz, 2H, H-2’,6’), 7.48(d, J＝6.6Hz, 2H), 6.97(d, J＝6.5Hz, 2H), 3.75(s, 3H, MeO). (s, 3H, MeO)。
【０１６９】
6-メトキシ-2-(4-ニトロフェニル)ベンゾチアゾールの調製
4-メトキシ-4’-ニトロチオベンズアニリド（0.5g、1.74mmol）を少量のエタノール（約0.5mL）で湿潤させ、30％の水酸化ナトリウム水溶液（556mg、13.9mmol、８当量）を添加した。混合物を水で希釈して、10％水酸化ナトリウム水溶液の最終溶液／懸濁液を得た。この混合物のアリコートを、１分間隔で、80〜90℃にて、水（５mL）中のフェリシアン化カリウム（2.29g、6.9mmol、4当量）の撹拌溶液に添加した。反応混合物をさらに0.5時間加熱し、次に放置冷却した。析出物を減圧下で濾過により回収し、水で洗浄し、フラッシュカラム（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）により精製して、130mg（26％）の生成物を得た。1HNMR(300MHz, アセトン-d6)δ：8.45(m, 4H), 8.07(d, J＝8.5Hz, 1H, H-4), 7.69(s, 1H, H-7), 7.22(d, J＝9.0Hz, 1H, H-5), 3.90(s, 3H, MeO)。
【０１７０】
6-メトキシ-2-(4-アミノフェニル)ベンゾチアゾールの調製
沸騰エタノール中の6-メトキシ-2-(4-ニトロフェニル)ベンゾチアゾール（22mg、0.077mmol）および塩化スズ(II)（132mg、0.45mmol）の混合物を窒素下で４時間撹拌した。エタノールを蒸発させ、残渣を酢酸エチル（10mL）に溶解させ、１N水酸化ナトリウム（２mL）および水（５mL）で洗浄し、MgSO4で乾燥した。溶媒を蒸発させて、19mg（97％）の生成物を黄色固体として得た。
【０１７１】
6-メトキシ-2-(4-メチルアミノフェニル)ベンゾチアゾールおよび6-メトキシ-2-(4-ジメチルアミノフェニル)ベンゾチアゾールの調製
DMSO（無水物、0.5ml）中の6-メトキシ-2-(4-アミノフェニル)ベンゾチアゾール（15mg、0.059mmol）、MeI（8.3mg、0.060mmol）およびK2CO3（100mg、0.72mmol）の混合物を、100℃で16時間加熱した。反応混合物を逆相TLC（MeOH：H2O＝７：１）により精製して、2.0mg（13.3％）の6-メトキシ-2-4-メチルアミノフェニルベンゾチアゾールおよび６mg（40％）の6-メトキシ-2-(4-ジメチルアミノフェニル)ベンゾチアゾールを得た。6-メトキシ-2-4-メチルアミノフェニルベンゾチアゾールの1HNMR（300MHz, アセトン-d6)δ：7.85(d, J＝8.7Hz, 2H, H-2’ 6’), 7.75(dd, J＝8.8Hz, J＝1.3Hz, 1H, H-4), 7.49(d, J＝2.4Hz, 1H, H-7), 7.01(dd, J＝8.8Hz, J＝2.4Hz, H-5), 6.78(d, J＝7.6Hz, 2H, H-3’ 5’), 3.84(s, 3H, MeO), 2.91(s, 3H, Nme), 6-メトキシ-2-(4-ジメチルアミノフェニル)ベンゾチアゾールの1HNMR（300MHz, アセトン-d6)δ: 7.85(d, J＝8.7Hz, 2H, H-2’ 6’), 7.75(dd, J＝8.8Hz, J＝1.3Hz, 1H, H-4), 7.49(d, J＝2.4Hz, 1H, H-7), 7.01(dd, J＝8.8Hz, J＝2.4Hz, H-5), 6.78(d, J＝7.6Hz, 2H, H-3’ 5’), 3.84(s, 3H, MeO), 3.01(s, 6H, Nme2)。
【０１７２】
上記と同じ手順に従って、適切な置換アニリン誘導体（例えば2-、3-または4-メチルアニリン）および適切な4-ニトロ-ベンゾイルクロリド誘導体（例えば2-または3-メチル-4-ニトロ-ベンゾイルクロリド）と置き換えることにより、別の2-(4’-アミノフェニル)-ベンゾチアゾール誘導体を合成できる。
【０１７３】
実施例10：置換を行わないBTA誘導体の合成
経路２：チオフラビン化合物のグループの代表例であるBTA-0、-1、-2の化合物の合成例（Garmaiseら, “Anthelmintic Quaternary Salts. III. Benzothiazolium Salts” J. Med. Chem. 12:30-36 1969)（下記の化合物の名称の参照番号は、図示の合成スキームについてのものである）
【化２５】
2006522104.tif 000036
【０１７４】
2-(4-ニトロフェニル)ベンゾチアゾールの調製
ベンゼン（無水物、10mL）中の4-ニトロベンゾイルクロリド（1.49g、8.0mmol）の溶液を、室温にて2-アミノチオフェノール（1.0g、10mlのベンゼン中に8.0mmol）に滴下した。反応混合物を16時間撹拌した。反応物を水（20mL）でクエンチした。水層を分離し、酢酸エチル（３×10ml）で抽出した。合わせた有機層を乾燥し、蒸発させた。粗生成物をフラッシュカラム（ヘキサン：酢酸エチル＝85：15）で精製して、1.5g（73.2％）の生成物を明黄色固体として得た。
【０１７５】
2-(4-アミノフェニル)ベンゾチアゾールの調製
エタノール（20mL）中の2-(4-ニトロフェニル)ベンゾチアゾール（105mg、0.40mmol）および塩化スズ(II)（205mg、0.91mmol）の混合物を、N2下で４時間にわたり環流した。減圧蒸発によりエタノールを除去した後、残渣を酢酸エチル（20ml）に溶解させ、NaOH溶液（１N、３×20ml）および水（３×20ml）で洗浄し、乾燥し、減圧乾固して、102mg（97％）の生成物を得た。
【０１７６】
2-(4-メチルアミノフェニル)ベンゾチアゾールおよび2-(4-ジメチルアミノフェニル)ベンゾチアゾールの調製
DMSO（無水物、0.5ml）中の2-(4-アミノフェニル)ベンゾチアゾール（15mg、0.066mmol）、MeI（9.4mg、0.066mg）およびK2CO3 （135mg、0.81mmol）の混合物を100℃で16時間加熱した。反応混合物を逆相TLC（MeOH：H2O＝６：１）により精製して、1.5mg（10％）の2-(4-メチルアミノフェニル)ベンゾチアゾールおよび2.5mg（16.7％）の2-(4-ジメチルアミノフェニル)ベンゾチアゾールを得た。
【０１７７】
2-(4-ジメチルアミノフェニル)ベンゾチアゾールの調製
2-アミノチオフェノール（0.5g、4.0mmol）、4-ジメチルアミノ安息香酸（0.66g、4.0mmol）およびPPA（10g）の混合物を、４時間にわたり220℃まで加熱した。反応混合物を室温まで冷却し、10％炭酸カリウムの溶液（約400mL）に注いだ。残渣を減圧下での濾過により回収して、964mgの生成物を得た。これは1HNMR分析に基づき約90％の純度であった。MeOH中で100mgを再結晶させて、80mgの純粋な生成物を得た。1HNMR(300MHz, アセトン-d6)δ：7.12(d, J＝7.7Hz, 1H, H-7), 7.01(d, J＝9.0Hz, 1H, H-4), 6.98(d, J＝9.1Hz, 2H, H-2’,6’), 6.56(t, J＝7.8Hz, J＝7.3Hz,, 1H, H-5 or H-6), 5.92(d, J＝8.9Hz, 1H, H-3’,5’), 2.50(s, 6H, Nme2)。
【０１７８】
上記と同じ手順に従って、適切な4-ニトロ-ベンゾイルクロリド誘導体（例えば2-もしくは3-メチル-4-ニトロ-ベンゾイルクロリド）または適切な4-ジメチルアミノ-安息香酸誘導体（例えば2-もしくは3-メチル-4-ジメチルアミノ-安息香酸）と置き換えることにより、別の2-(4’-アミノフェニル)-ベンゾチアゾール誘導体を合成できる。
【０１７９】
実施例11：ヨウ化化合物の合成
経路３：他のヨウ化化合物の合成の代表例である2-(3’-ヨード-4’-アミノフェニル)-6-ヒドロキシベンザチアゾールの合成例（下記の化合物の名称の参照番号は、図示の合成スキームについてのものである）。
【化２６】
2006522104.tif 000037
【０１８０】
2-(3’-ヨード-4’-アミノフェニル)-6-メトキシベンゾチアゾールの調製
氷酢酸（2.0mL）中の2-(4’-アミノフェニル)-6-メトキシベンザチアゾール（22mg、0.09mmol）の溶液に、N2雰囲気下で、CH2Cl2中の１Mヨードクロリド溶液（0.10mL、0.10mmol、1.2当量）を注入した。反応混合物を室温で16時間撹拌した。氷酢酸を減圧下で除去し、残渣をCH2Cl2に溶解させた。その溶液をNaHCO3で中和した後、水層を分離し、CH2Cl2で抽出した。有機層を合わせ、MgSO4で乾燥した。溶媒を蒸発させた後、残渣を分取TLC（ヘキサン:酢酸エチル＝６：１）により精製して、2-(4’-アミノ-3’-ヨードフェニル)-6-メトキシベンザチアゾール（25mg、76％）を褐色固体として得た。1HNMR (300MHz, CDCl3) δ(ppm): 8.35 (d, J＝2.0 Hz, 1H), 7.87 (dd, J1＝2.0 Hz, J2＝9.0 Hz, 1H), 7.31 (d, J＝2.2 Hz, 1H), 7.04 (dd, J1＝2.2 Hz, J2＝9.0 Hz, 1H), 6.76 (d, J＝9.0 Hz, 1H), 3.87 (s, 3H)。
【０１８１】
2-(3’-ヨード-4’-アミノフェニル)-6-ヒドロキシベンザチアゾールの調製
CH2Cl2（2.0mL）中の2-(4’-アミノ-3’-ヨードフェニル)-6-メトキシベンザチアゾール（8.0mg、0.02mmol）の溶液に、N2雰囲気下で、CH2Cl2中の１M BBr3溶液（0.20ml、0.20mmol）を注入した。反応混合物を室温で18時間撹拌した。反応物を水でクエンチした後、混合物をNaHCO3で中和した。水層を酢酸エチル（３×３mL）で抽出した。有機層を合わせ、MgSO4で乾燥した。次に、溶媒を減圧下で蒸発させ、残渣を分取TLC（ヘキサン：酢酸エチル＝７：３)により精製して、2-(3’-ヨード-4’-アミノフェニル)-6-ヒドロキシベンゾチアゾール（4.5mg、58％）を褐色固体として得た。1HNMR (300 MHz, アセトン-d6) δ(ppm): 8.69 (s, 1H), 8.34 (d, J＝2.0 Hz, 1H), 7.77 (dd, J1＝2.0 Hz, J2＝8.4 Hz, 1H), 7.76 (d, J＝8.8 Hz, 1H), 7.40 (d, J＝2.4 Hz, 1H), 7.02 (dd, J1＝2.5 Hz, J2＝8.8 Hz, 1H), 6.94 (d, J＝8.5 Hz, 1H), 5.47 (br., 2H).  HRMS m/z 367.9483 (C13H9N2OSI について算出したM+は367.9480)。
【０１８２】
生物学的実施例
実施例1：チオフラビン誘導体のAβへの親和性および脳への取込みの測定
合成Aβ（１〜40）を用いる初期結合研究を行って、下記に示す４種の化合物が脳におけるアミロイド沈着部位に有意に結合するか否かを判定した。
【表２】
2006522104.tif 000038
【０１８３】
表１に示すデータから、これらの化合物がAβに対して比較的高い親和性を示し、Ki値は10nM未満であり、マウス脳に容易に進入し、取込み値は0.4％ID/g*kgを上回るもの（すなわち、30gの動物について13％ID/gを上回る）であったことが示される。さらに、30分における脳放射能濃度値は0.1％ID/g*kg未満であり、したがって、２分：30分の濃度比は４を上回るものであった。
【０１８４】
実施例２：死後ADおよびTgマウス脳におけるアミロイド沈着の染色
AD脳および８ヶ月齢のトランスジェニックPS1/APPマウスの死後脳組織切片を、未標識BTA-1で染色した。このPS1/APPマウスモデルは、3ヶ月齢という初期に脳のアミロイド斑内でAβフィブリルを沈着させる二重トランスジェニックマウスにおいてアルツハイマー病を引き起こすことが判っている２つのヒト遺伝子突然変異を併せ持つものである。典型的な蛍光顕微鏡写真を図８に示す。死後のAD脳組織およびPS1/APP脳組織の両者において、BTA-1によるアミロイド斑の染色は、はっきりと見て取れる。脳血管アミロイドもまた、明るく染まった（図８、右）。AD脳のもう１つの特徴的な神経病理学的兆候である神経原線維変化（NFT）は、Ad脳ではBTA-1によってより薄く染まった（図８、左）。アミロイド沈着のトランスジェニックマウスモデルでは、NFTは見られなかった。
【０１８５】
実施例３：トランスジェニックマウスにおけるアミロイド沈着のin vivo標識および検出
３匹の17ヶ月齢PS1/APPトランスジェニックマウスに、DMSO、プロピレングリコールおよびpH 7.5 PBS（v/v/v 10/45/45）の溶液中のBTA-1の単回用量10mg/kgを腹腔内（i.p.）注射した。24時間後、多光子蛍光顕微鏡を用い、クラニアルウインドウ法を用いて、生存マウスの脳の高解像度画像を得た。生存PS1/APPマウスにおけるBTA-1の典型的なin vivo画像を図９に示すが、斑および脳血管アミロイドははっきり識別できる。多光子顕微鏡法により、生存PS1/APPトランスジェニックマウスにおける、Aβに対するBTA-1のin vivo特異性が実証される。
【０１８６】
実施例４.アルツハイマー型縺れと比較したアルツハーマー斑に対する本発明化合物の特異性
AD脳の前頭灰白質におけるAβおよびタウ沈着への[3H]BTA-1の結合の相対的な影響に取り組むために、[3H]BTA-1の結合を、典型的なAD脳およびBraak II期の対照脳の内側嗅領皮質（EC）、前頭灰白質および小脳のホモジネート中で比較した。この対照脳では内側嗅領皮質においてNFTが多く見られたが（図5A）、この脳のいずれの領域でも、神経炎性斑もびまん性斑も見られなかった（図11C）。対照04のECにおけるNFTの数は、多くのAD症例で見られる数とほぼ同じであった（図11B）。この対照脳04のNFTを多く含むEC領域における[3H]BTA-1の結合は、この脳の斑もNFTも存在しない小脳および前頭灰白質における[3H]BTA-1の結合よりも低かった（図11、表）。Braak VI AD脳のこれらの同一の脳領域を同様にして調べたところ（図11、表）、小脳およびECでは結合は低く、前頭灰白質では10倍以上レベルが高く、ここでは、多数の神経炎性斑が存在した（図11D)。対照およびAD脳のECにおいて広範なNFT病理が見られることを、ECにおいて[3H]BTA-1結合が低いことと合わせると、100nMの濃度のBTA-1において見られるNFTへのBTA-1の結合が1.2nMでは起こらないこと、あるいは低ナノモル濃度において、NFTへ結合する[3H]BTA-1の絶対的な総量が、AD 前頭灰白質の斑および脳血管アミロイドにおいてAβ沈着に結合する[3H]BTA-1の量と比較して少ないことのいずれかが示唆される。AD脳は、ECにおいてびまん性のアミロイド斑沈着を示したが（図11B）、これは、有意な[3H]BTA-1結合を生じるとは思われなかった。前頭皮質は、広範なアミロイド斑を示し、これは小さくびまん性であり、高レベルの[3H]BTA-1結合と関連していた（図11Dおよび表）。
【０１８７】
実施例５：in vivoでのマウス脳の進入研究
2-(3’-125I-ヨード-4’-アミノ-フェニル)-ベンゾチアゾール-6-オール（化合物A)、2-(3-[18F]-フルオロ-4-メチルアミノ-フェニル)-ベンゾチアゾール-6-オール（化合物B）および2-[4-(3-18F-フルオロ-プロピルアミノ)-フェニル]ベンゾチアゾール-6-オール（化合物C)の脳への透過を評価するための実験は、脳にアミロイド沈着がない若年の野生型マウスで行った。この研究は、脳への進入および正常な脳組織からのクリアランスを反映するものである。良好なPET画像化剤についての必要基準は、ターゲットとする結合部位を含んでいない脳の領域からの迅速なクリアランスである。非特異的結合クリアランス速度の測定値は、２分間：30分間（％ID-kg)/g値の割合により得られる。
【０１８８】
研究は、雌性Swiss-Websterマウス（23〜35g）において、NIHにより採用され、Local Institutional Animal Care and Use Committeeにより承認を受けている「Guide for the Care and Use of Laboratory Animals」にしたがって行った。マウスの尾静脈側部に0.37〜3.7MBq（10〜100μCi）の高比活性（約2.0/μmol）の化合物A、化合物Bまたは化合物C（95％等張食塩水および５％エタノールの溶液に含まれる0.10mL以下の溶液）を注射した。マウスを麻酔し、注射の２分後および30分後に心臓穿刺して後動脈血サンプルを得た後で心臓切除により屠殺した。マウス脳をすばやく切除し、小脳と残りの脳全て（脳幹を含む）画分とに分けた。脳サンプルを、ガンマウェルカウンターで計数し、計数値を、注射溶液から調製した125Iまたは18F標準と比較して注射の時間に対して減衰補正して、サンプルにおける％注射用量（％ID）を求めた。脳サンプルを秤量して、組織１ｇ当たりの％注射用量（％ID/g）を求め、この量に全体重（kg）を乗算して、各組織サンプルの体重正規化放射能濃度[(％ID-kg)/g]を求めた。化合物A、化合物Bおよび化合物Cは、初期の時点で比較的高い脳への進入を示し、後の時点で早いクリアランスを示した。２分および30分における放射能濃度（％ID-kg/g）および２分：30分の比を下記の表２に示す。
【表３】
2006522104.tif 000039
【０１８９】
実施例７：in vivoでのヒヒの画像化研究
成体ヒヒ（Papio anubis）（体重15〜35kg、6〜12才）におけるPET画像法研究を、化合物Bおよび化合物Cを用いて、NIHにより採用され、Local Institutional Animal Care and Use Committeeにより承認を受けている「Guide for the Care and Use of Laboratory Animals」にしたがって行った。PET画像法を行う前に、動物をケタミン（10〜15mg/kg、筋肉内）で鎮静させて、唾液過多および心拍数を調節するためにアトロピン（0.5mg、i.m.）を投与し、挿管した。次に、ヒヒを人工呼吸器で、イソフルオラン（0.5〜1.25％）麻酔およびメディカルエアで維持した。必要に応じて、臭化パンクロニウムを投与して（静脈内、0.06mg/kg/時まで、滴定を行う）、研究の間に動物を固定した。大腿動脈カテーテルを挿入して、血圧をモニタリングし、動脈血をサンプリングし、放射性トレーサーを注入するために肘前血管に静脈内カテーテルを配置して、画像化研究の間中、液体を必要に応じて投与した。PET研究の間中、血圧、心拍数、および呼吸数、呼気のCO2および酸素の飽和レベルを連続的にモニターした。加熱用毛布（Gaymar, Orchard Park, NY）および温度調節装置（Yellow Springs Instruments, Yellow Springs, OH）を用いて基礎直腸内体温（約37℃）を維持した。スキャンする前に、ヒヒの頭部を固定して、画像面が眼−道線（orbital-meatal line）にほぼ平行に得られるようにした。
【０１９０】
PETのデータは、3D画像化モード（63の平行スライス；15.2cmの軸視野；4.1mmの半値幅インプレーン解像度）のECAT HR＋PETスキャナー（CTI PET Systems, Knoxville, TN）を用いて得た。Neuro-Insert（CTI PET Systems）を用いて、散乱したフォトンの事象の影響を軽減した。ヒヒをPETスキャナーに配置した後、PET排出データを減衰補正するために、回転式68Ge/68Gaロッドを用いて、ウインドウトランスミッションスキャン（10〜15分間）を得た。化合物Bおよび化合物Cを、20秒かけて静脈内投与し、90分間にわたり、長さを徐々に長くした26のフレーム（６×20秒；４×30秒；６×60秒；４×５分間；６×10分間)を用いて、PETスキャンのダイナミックシリーズを得た。約185MBq（約５mCi）の高い比活性（>14.8 GBq/μmol）の化合物Bまたは化合物Cをヒヒに注射した。他の研究では、[11C](+)-McN5652、[カルボニル-11C]WAY100635または[18F]アルタンセリンのいずれかを含む148〜296MBq（４〜８mCi）の高い比活性（>18.5 GBq/μmol）の参照PET放射性トレーサーを注射した。PETのデータは、Hanningフィルター（Nyquistカットオフ）を用いて再構築し、崩壊、フォトン減衰および散乱について補正した。
【０１９１】
標準的なヘッドコイルを備えた1.5T GE Signaスキャナー（GE Medical Systems, Milwaukee, WI）を用いて、それぞれのヒヒについて、MRIスキャンを得た。前頭面において、灰白質、白質および脳脊髄液（CSF）中で高いコントラストのパラメーターを有する容量測定スポイルド・グラジエント・リコールド（volumetric spoiled gradient recalled）（SPGR）MRシーケンスを得た（TE＝5、TR＝24、フリップ角＝40°、スライス厚＝1.5mm、NEX＝２、視野12cm、空間分解能＝0.94×1.25×1.5mm）。それぞれのヒヒのMR画像を、クロスモダリティ画像アライメントおよび再切片化（reslicing）用の自動画像整合（AIR）アルゴリズムを用いてPETのデータに共整合させた。動的PET画像の最初の16のフレーム（注射の０〜９分後）を一緒に合わせて、１つのフレームからなる画像にした。再整合する前に、MRおよび合わせたPET画像をANALYZEソフトウェアパッケージ（Mayo Clinic, Rochester, MN）を用いて編集して、おそらくは共整合プロセスを制限する可能性がある脳外組織を除去した。次に、編集したMR画像を、合わせたPET画像に再整合し、再切片化して、合わせたPET画像と同じ空間配向および解像度のMR画像を得た。ヒヒにおけるMRおよびPETデターセットの再整合から、AIR法が信頼性の高く強固なアプリケーションであることが実証された。
【０１９２】
共整合したMR画像の関心のもたれる領域（ROI）を規定し、動的PETデータセットに適用して、白質（後頭〜前頭皮質および前〜側脳室の小脳白質）、側頭皮質、皮質（小脳皮質）、および他の脳の領域に関する局所的な時間−活性データを求めた（データは示さず）。PETの時間−活性データは、ファントムに基づく較正係数を用いてマイクロキュリー（μci）／ミリリットル（ml）の単位に変換し、次に、注射用量および動物の体重に対して正規化した（％ID-kg)/g）。
【０１９３】
図15に、化合物Bを静脈内注射した後の、ヒヒの３種の脳領域における放射能の代表的なPETの時間−活性曲線（TAC）を示す。このTACから、この対照ヒヒでは、３種全ての領域において、早期の時点で良好な放射能の脳への浸透（約0.40％ID-kg/g、注射２分後のマウスにおける化合物Bの脳への浸透とほぼ一致する）、および注射０〜90分後から局所的放射能の比較的迅速なクリアランスが示される。高レベルの白質を含む脳の領域は、90分において、側頭皮質などの灰白質を主に含む領域よりもいくぶん高い（約30％）濃度の放射能を示した。ヒヒの皮質における放射能の濃度は、全ての時点で、小脳皮質とほぼ同じであった。放射能のクリアランス速度は、ヒヒ脳では、マウス脳よりもかなり遅く、化合物Bはヒヒ脳の灰白質からのクリアランス半減期が約17分であった。放射性トレーサーである化合物Bは、ヒヒ脳において約４という適度（early-to-late）な脳放射能濃度を示し、後の時点で放射能極大値の約25％だけが脳の残存したことを示している。これらの結果は、これらの対照動物の脳にアミロイド斑が存在しなことが予期されることと一致し、正常なヒヒ脳では放射能はほとんど保持されないことが示される。ヒヒ脳における化合物Bのin vivoでの挙動を、特異的な結合部位が存在しない参照脳領域（すなわち小脳）における他の有効なPET放射性リガンドの進入およびクリアランスと比較することが有用であった。
【０１９４】
図16では、[カルボニル-11C]WAY100635、[11C](+)-McN5652、[18F]アルタンセリンおよび化合物Bのヒヒにおける小脳TACを比較している。[カルボニル-11C]WAY100635および[18F]アルタンセリンでは、非特異的クリアランスが比較的迅速であることは、これらのPET放射性リガンドがセロトニン5-HT1Aおよびセロトニン5-HT2A受容体系の画像化に有効なものであるために重要である。これに対して、[11C](+)-McN5652のin vivoクリアランスが比較的ゆっくりであることは、この放射性リガンドがセロトニントランスポーター系を画像化する上での有用性を制約するものである。化合物Bの脳クリアランス特性から、この放射性トレーサーの比較的早い非特異的クリアランス（t1/2＝17分間）が、他の有用なPET神経受容体画像化剤とほぼ同じであることが示された。
【０１９５】
図17では、化合物Cを静脈内注射した後のヒヒの３種の能領域における、放射能の代表的なPET TACを示す。このTACから、この対照ヒヒの脳において、３種全ての領域において、早期の時点で放射能の良好な脳への透過（約0.22％ID-kg/g、注射２分後に、マウスにおける化合物Cの脳への透過と良く一致する）、および注射０〜90分後に、局所的放射能の比較的迅速なクリアランスが示される。高レベルの白質を含む脳の領域は、90分において、側頭皮質のような灰白質が主に占めている領域よりも僅かに高い（<10％）放射能濃度を示した。ヒヒ皮質における放射能の濃度は、全ての時点において小脳皮質のものとほぼ同じであった。放射能のクリアランス速度は、ヒヒ脳では、マウス脳よりもかなり遅く、化合物Cは、ヒヒ脳の灰白質から約10分間のクリアランス半減期を示した。放射性トレーサーである化合物Cは、ヒヒ脳では、約６という適度な脳放射能濃度を示し、後の時点で極大放射能の約15％だけが脳に残存したことを示していた。これらの結果は、これらの対照動物の脳にアミロイド斑が存在しないことが予期されることと一致し、正常なヒヒ脳では放射能はほとんど保持されないことが示される。ヒヒ脳における化合物Cのin vivoでの挙動を、特異的な結合部位が存在しない参照脳領域（すなわち小脳）における他の有効なPET放射性リガンドの進入およびクリアランスと比較することは有用であった。
【０１９６】
図18では、[カルボニル-11C]WAY100635、[11C](+)-McN5652、[18F]アルタンセリンおよび化合物Cのヒヒにおける小脳TACを比較している。[カルボニル-11C]WAY100635および[18F]アルタンセリンでは、非特異的結合クリアランスが比較的迅速であることは、これらのPET放射性リガンドがセロトニン5-HT1Aおよびセロトニン5-HT2A受容体系の画像化に有効なものであるために重要である。これに対して、[11C](+)-McN5652のin vivoクリアランスが比較的ゆっくりであることは、この放射性リガンドのセロトニントランスポーター系を画像化する上での有用性を制約するものである。化合物Cの脳クリアランス特性から、この放射性トレーサーの比較的早い非特異的クリアランス（t1/2＝10分間）が、他の有用なPET神経受容体画像化剤とほぼ同じであることが示された。
【０１９７】
上記で特定した全ての刊行物、特許および特許出願は、参照により本明細書に組み入れられる。
【０１９８】
かくして、本発明について記載してきたが、当業者であれば、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、多くの方法で閉経することができることが理解されよう。そのような変形形態は、請求しようとする本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１９９】
【図１】チオフラビンSおよびチオフラビンTの構造を示す図である。
【図２】本発明による２種のチオフラビン誘導体の構造を示す図である。
【図３】AD患者の蛍光染色した脳前頭皮質の４枚の連続部分を示す図である。
【図４】β-シートフィブリルにおけるクリサミンGおよびチオフラビンTの提唱される結合部位を示す図である。
【図５】クリサミンG、チオフラビンSおよびチオフラビンTおよび本発明の誘導体（BTA-0、BTA-1およびBTA-2）を用いた競合アッセイを示すグラフである。
【図６】標識したBTA-1、6-MeO-BTA-1および6-Me-BTA-1を注射したヒヒの前頭皮質の放射能の経時変化を示すグラフである。
【図７】[N-メチル-11C]BTA-1をi.v.注射した後のヒヒ脳の２つのレベルのポジトロン放射断層撮影の撮像を示す図である。
【図８】本発明の誘導体（BTA-1）で染色したヒトおよびトランスジェニックマウスの脳の死後切片を示す図である。
【図９】多光子顕微鏡法で画像化した、生きたトランスジェニックマウスにおける本発明の誘導体（BTA-1）によるアミロイド斑および血管アミロイドのin vivo標識を示す図である。
【図１０Ａ】対照脳、アルツハイマー病の脳および非アルツハイマー病型認知症の脳からのホモジネートへの[3H]結合のデータ比較を示すグラフである。
【図１０Ｂ】対照脳、アルツハイマー病の脳および非アルツハイマー病性認知症の脳における個々の脳についての前頭皮質および小脳の比較のデータ比を示すグラフである。
【図１１】本発明化合物の神経原線維変化と比較したアミロイド斑への特異性を示す図である。図中、Braak II期対照脳のAおよびBは内側嗅領皮質を示し、CおよびDは前頭皮質を示し、EおよびFは小脳を示す。
【図１２】Braak II対照脳およびBraak VI AD脳(AD02)の特定領域への[3H] BTA-1結合を示す表である。
【図１３】同じAD脳のAD前頭灰白質およびその下部の前頭白質のホモジネートへの[3H]BTA-1の結合のScratchardプロットを示すグラフである。
【図１４】斑および脳血管アミロイドへの[I-125]6-OH-BTA-0-3’-Iの結合のオーバーラップならびにアミロイド色素X-34により染色したアミロイド沈着を示すオートラジオグラムおよび蛍光顕微鏡写真を示す図である。左：死後AD脳の瞬間凍結組織への[I-125]6-OH-BTA-0-3’-I結合のオートラジオグラム。暗い領域は[I-125]6-OH-BTA-0-3’-Iの存在を示し、赤で外郭を示す。[I-125]6-OH-BTA-0-3’-Iの構造は、左下に示す。右：アミロイド色素X-34で染色した死後AD脳組織の同一切片。明るい領域は、斑および脳血管アミロイドを示す。中央：左のオートラジオグラムの赤い外郭のオーバーラップであり、X-34染色は、斑および脳血管アミロイドに対する[I-125]6-OH-BTA-0-3’-Iの結合がほぼ１：１の対応であることを示している。挿込図：中央の図の四角に囲む領域の2.25倍の拡大図を示す。棒線は1000μmを表す。
【図１５】化合物B（2-(3-[18F]-フルオロ-4-メチルアミノ-フェニル)-ベンゾチアゾール-6-オール）を注射した後のヒヒの脳の３つの領域の放射能の透過およびクリアランスの時間−活性曲線を示すグラフである。
【図１６】化合物Bの挙動と比較した、放射リガンド[カルボニル-11C]WAY100635、[11C](+)-McN5652および[18F]アルタンセリンを注射した後のヒヒ小脳（参照領域では特定の結合がないようにしてある）の放射能の透過およびクリアランスの時間−活性曲線を示すグラフである。
【図１７】化合物C（2-[4-(3-18F-フルオロ-プロピルアミノ)-フェニル]ベンゾチアゾール-6-オール）を注射した後のヒヒの脳の３つの領域の放射能の透過およびクリアランスの時間−活性曲線を示すグラフである。
【図１８】化合物Cの挙動と比較した、放射リガンド[カルボニル-11C]WAY100635、[11C](+)-McN5652および[18F]アルタンセリンを注射した後のヒヒ小脳（参照領域では特定の結合がないようにしてある）の放射能の透過およびクリアランスの時間−活性曲線を示すグラフである。
【図１】
2006522104.tif 000082
【図２】
2006522104.tif 000083
【図３】
2006522104.tif 000084
【図４】
2006522104.tif 000085
【図５】
2006522104.tif 000086
【図６】
2006522104.tif 000087
【図７】
2006522104.tif 000088
【図８】
2006522104.tif 000089
【図９】
2006522104.tif 000090
【図１０Ａ】
2006522104.tif 000091
【図１０Ｂ】
2006522104.tif 000092
【図１１】
2006522104.tif 000093
【図１２】
2006522104.tif 000094
【図１３】
2006522104.tif 000095
【図１４】
2006522104.tif 000096
【図１５】
2006522104.tif 000097
【図１６】
2006522104.tif 000098
【図１７】
2006522104.tif 000099
【図１８】
2006522104.tif 000100
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月15日(2005.11.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉ：
【化１】
2006522104.tif 000101
［式中、
R1は、水素、-OH、-NO2、-CN、-COOR、-OCH2OR、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニル、C2〜C6アルキニル、C1〜C6アルコキシまたはハロであり、ここで、R1の原子の１つ以上が、場合により放射標識した原子であり；
Rは、C1〜C6アルキルであり、ここで、炭素原子の１つ以上が、場合により放射標識した原子であり；
R2は、水素、非放射性ハロまたは放射性ハロであり；
R3は、水素、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり；
R4は、水素、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり、ここで、R2が水素または非放射性ハロである場合、そのアルキル、アルケニルまたはアルキニルは、放射性炭素を含んでいるか、あるいは放射性ハロで置換されており；
但し、R1が水素または-OHであり、R2が水素であり、R4が-11CH3である場合、R3はC2〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり；
さらに、R1が水素であり、R2が水素であり、R4が-CH2CH2CH218Fである場合、R3はC2〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルである］
の化合物、またはその化合物の薬学的に許容される塩、水和物、溶媒和物もしくはプロドラッグ。
【請求項２】
R1が、水素、-OH、-CN、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニル、C2〜C6アルキニル、C1〜C6アルコキシまたはハロであり；
R2が、水素であり；
R4が、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり、ここで、そのアルキル、アルケニルまたはアルキニルは放射性炭素を含んでいる、
請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
R2が、非放射性ハロまたは放射性ハロであり；
R4が、水素、C1〜C6アルキル、C2〜C6アルケニルまたはC2〜C6アルキニルであり、ここで、R2が非放射性ハロである場合、そのアルキル、アルケニルまたはアルキニルは放射性炭素を含んでいる、
請求項１に記載の化合物。
【請求項４】
R2が放射性フルオロである、請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
R1が-OHまたはC1〜C6アルコキシであり；
R2が18Fであり；
R3およびR4が独立して水素またはC1〜C6アルキルである、
請求項４に記載の化合物。
【請求項６】
以下の構造を有する、請求項５に記載の化合物。
【化２】
2006522104.tif 000102
【請求項７】
以下からなる群から選択される構造を有するアミロイド結合化合物。
【化３】
2006522104.tif 000103
2006522104.tif 000104
2006522104.tif 000105
2006522104.tif 000106
【請求項８】
前記式の原子の少なくとも１つが、3H、131I、125I、123I、76Br、75Br、18F、11C、13Cおよび14Cからなる群から選択される原子と置き換わっている、請求項７に記載の化合物。
【請求項９】
(i)有効量の請求項１〜８のいずれか１項に記載の化合物；および
(ii)薬学的に許容される担体
を含む、医薬組成物。
【請求項１０】
(i)哺乳動物に有効量の請求項１〜８のいずれか１項に記載の化合物を投与することであって、ここで、その化合物は、その哺乳動物内のアミロイド沈着に結合するものであり；および
(ii)その哺乳動物において、その化合物のアミロイド沈着への結合を検出すること
を含む、in vivoでアミロイド沈着を検出する方法。
【国際調査報告】
2006522104.tif 000107
2006522104.tif 000108
2006522104.tif 000109
2006522104.tif 000110