JP2007523166A - Hm74の調節剤としてのフロセミド誘導体および炎症を処置するためのそれらの使用 - Google Patents

Hm74の調節剤としてのフロセミド誘導体および炎症を処置するためのそれらの使用 Download PDF

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Abstract

以下の構造式(I)
【化1】
Figure 2007523166

を有し、HM74受容体に対してアゴニスト活性を有するフロセミド様分子、および炎症性障害を処置するためのそれらの使用。

Description

本発明は、HM74に結合する分子を同定し、かつ特性を明らかにし、関連する疾患の同定および処置の発見に応用するための組成物および方法に関する。
Gタンパク質共役型受容体(GPCR)は、細胞シグナル伝達に関与する内在性膜タンパク質である。GPCRは、神経伝達物質、ホルモン、臭気物質、および光を含む種々の細胞外シグナルに応答し、細胞内でセカンド・メッセンジャー応答を開始するためにシグナルを変換することができる。GPCRは、炎症、血管拡張、心拍数、気管支拡張、内分泌、および蠕動を含む多種多様な生理反応を媒介するため、多くの治療薬剤がGPCRを標的としている。
喘息、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、乾癬、および関節リウマチ(RA)などの疾患は一般に、ヘルパーT細胞、単球マクロファージ、および好酸球が関与する炎症性病因を有すると考えられている。現在行われているコルチコステロイドによる抗炎症療法は、喘息に有効であるが、代謝系および内分泌系副作用を伴う。これは肺または鼻粘膜を通して吸収され得る吸入製剤に関しても同様である可能性がある。RAまたはCOPDに対する満足できる経口療法は、現在のところ存在しない。
ヒト単球からのHM74の分子クローニングは、HM74がケモカイン受容体であることを予測した(Nomura等、Int.Immunol.(1993)5(10):1239〜1249)。HM74は、主として骨髄、脾臓、扁桃、および気管に発現する。HM74リガンドは知られていない。
ヒト細胞は、関連しているが、別の受容体であるHM74Aを含む。HM74とHM74Aのアミノ酸配列は、約95%同一である。しかしながら、HM74Aは脱オーファン化されているが、HM74はされていない。ナイアシンまたはニコチン酸は、HM74Aリガンドである(Wise等、J.Biol.Chem.278:9869〜9874、2003)。ナイアシンは、HM74の不良な活性化剤である。
マウスゲノムは、HM74A遺伝子を含むが、HM74遺伝子を含まない。
ある種の条件下で、HM74およびHM74Aは同時制御を示す。Taqman−PCRを用いて、出願人等は、HM74およびHM74Aの発現が顆粒球でTNFαによって50倍、単球でLPSまたはTNFαによって10〜20倍誘導されることを見出した。HM74の発現はまた、喘息の病因において重要であることが知られている、TH2サイトカイン、IL−4、またはIL−13によって正常ヒト気管支上皮細胞で4〜5倍誘導される。HM74およびHM74Aの発現は、IL−5によってヒト一次好酸球でアップレギュレートされる。最後に、肺HM74Aの発現は、マウス実験喘息モデルでアップレギュレートされる。
HM74およびHM74Aの限定組織分布、ならびにその制御は、炎症における喘息、RA、およびCOPDなど、炎症過程でのHM74およびHM74Aの役割を示唆している。
Nomura等、Int.Immunol.(1993)5(10):1239〜1249 Wise等、J.Biol.Chem.278:9869〜9874、2003 「Bioreversible Carriers in Drug Design」E.B.Roche編、Pergamon、NY、1987 「Prodrugs as Novel Drug Delivery Systems」HiguchiおよびStella編、American Chemical Society、DC、1975 「Prodrug Design」、TestaおよびMayer、「Encyclopedia of Pharmaceutical Technology」、第2版、3巻、SwarbrickおよびBoylan編、Marcel Dekker、2002 Sambrook等編、Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第2版、Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、NY、1989 「Current Protocols in Molecular Biology」、John Wiley&Sons、N.Y.(1989)6.3.1.〜6.3.6. Goeddel、Gene Expression Technology:Methods in Enzymology Vol.185、Academic Press、San Diego、CA(1990) Baldari等、EMBO J.(1987)6:229〜234 Kurjan等、Cell(1982)30:933〜943 Schultz等、Gene(1987)54:113〜123 Smith等、Mol.Cell.Biol.(1983)3:2156〜2165 Lucklow等、Virology(1989)170:31〜39 Seed、Nature(1987)329:840 Kaufman等、EMBO J.(1987)6:187〜195 米国特許第4,406,895号 米国特許第5,739,361号 米国特許第4,522,811号 国際公開第94/04188号 国際公開第00/22129号 Im等、J.Biol.Chem.(2000)275(19):14281〜14286
疾患におけるGPCRの役割、およびGPCRの活性を調節することによって疾患を処置できる能力を前提とすれば、GPCRリガンドの同定および特性の解明により、GPCRの活性が関与する疾患状態を処置する新しい組成物および方法の開発を提供することができる。本発明は、HM74に結合する分子を同定し、かつ特性を明らかにし、関連する疾患の同定および処置の発見に応用するための組成物および方法を提供する。
本発明は、HM74を活性化するが、HM74Aを活性化しない分子に関する。
これらの分子は、以下の構造を有し、
Figure 2007523166
式中、Rは、水素、またはC1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C3〜C18アリール(これは側基を含有するか、架橋を含有するか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有するか、架橋を含有するか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);またはそれらの組合せであり、
QおよびXは、それぞれO、S、またはNRであり、
Yは、C1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C3〜C18アリール(これは側基を含有するか、架橋を含有するか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有するか、架橋を含有するか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);またはそれらの組合せであり、XがNであるとき、XおよびYは、1つまたはそれ以上の環に縮合されていてよく、ここでこの環は、C3〜C18複素環(これは分枝鎖状であってもまた、側基を含有してもよい)、C3〜C18ヘテロアリール(これは分枝鎖状であってもまた、側基を含有してもよい)、置換C3〜C18シクロアルキル(これは分枝鎖状であってもまた、側基を含有してもよい)、またはC3〜C18アリール(これは分枝鎖状であってもまた、側基を含有してもよい)であり、
Zは、それぞれRである。
本発明の他の態様において、HM74の調節剤を同定する方法が開示される。例えば、対象となる方法は、化学物質を用意する工程、HM74を発現する細胞を用意する工程、および化学物質がHM74のシグナリング活性を調節するかどうか例えばそのような調節が本発明のアゴニストの存在下または不在下で起こるかどうかを判定する工程を含む。関連する態様において、化学物質は、これに限定するものではないが、ペプチド、抗体、アゴニスト、インバース・アゴニスト、およびアンタゴニストを含むことができる。別法として、他の調節剤を同定するために、競合アッセイにおいて既知の調節剤を用いることができる。
対象となる塩基置換アントラニル酸、またはフロセミドは、HM74を活性化する。これらの化合物は、CHO細胞、293細胞、およびL1.2細胞のようなヒト細胞などの、HM74を発現する細胞で選択的用量反応性カルシウム動員を引き起こす。HM74コード配列で形質転換されていないコントロール細胞は、カルシウム応答を示さなかった。対象となる化合物はまた、酵母レポーター・アッセイにおいてHM74を活性化し、トランスフェクトL1.2細胞で走化性を誘導した。
対象となる化合物は、一般にアゴニストである。したがって、対象となる化合物は、薬剤候補として開発することができた。対象となる化合物はまた、例えば競合アッセイによって、HM74を活性化、結合、および/または調節する他の分子を同定するために用いることができた。
本発明の他の態様には、治療組成物が含まれ、そのような組成物には、核酸、抗体、ポリペプチド、アゴニスト、インバース・アゴニスト、およびアンタゴニストが含まれる。さらに、本発明の方法には、治療組成物を、それを必要としている患者に投与することによる疾患状態の処置方法およびHM74シグナリング活性の調節方法も含まれる。
本発明のそれらの態様および他の態様は、以下の詳細な説明および添付の図面を参照することにより明らかとなるであろう。さらに、いくつかの手順または組成物をより詳細に説明する種々の参考文献を以下に記載する。本明細書の各参考文献は、本明細書に組み入れることを個々に示したのと同様に、参照により本明細書に組み入れるものとする。
本発明は、HM74を活性化する分子の発見に基づく。
HM74コード配列は知られている(Nomura等、上記を参照)。HM74を得る方法、製造する方法、および使用する方法を本明細書に示す。HM74コード配列およびアミノ酸の変化は、HM74の既知の機能活性に悪影響を及ぼさないかぎり許容される。
本発明の化合物は、HM74の活性を調節し、HM74のアゴニストであり、したがって喘息などの炎症を特徴とする障害の薬剤候補である。
本発明の化合物はまた、HM74のアンタゴニストをスクリーニングするために用いることができる。例えば、HM74を発現する細胞を試験化合物に暴露し、次いで、本発明のアゴニストに暴露する。その後、例えばカルシウム動員に対する試験化合物の作用を確認して、本発明のアゴニストによって誘導されたカルシウム動員レベルを試験化合物が低減するかどうかを判定することができる。
例えば、アゴニストおよびインバース・アゴニストを同定するための、そのような他のアッセイは、本発明の範囲内であることが企図される。
適切なそのような化合物には、スルファモイルアントラニル酸、例えば以下の構造を有するものなどが含まれ、
Figure 2007523166
式中、Rは、水素、またはC1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C3〜C18アリール(これは側基を含有するか、架橋を含有するか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有するか、架橋を含有するか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);またはそれらの組合せであり、
QおよびXは、それぞれO、S、またはNRであり、
Yは、C1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C3〜C18アリール(これは側基を含有するか、架橋を含有するか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有するか、架橋を含有するか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);またはそれらの組合せであり、XがNであるとき、XおよびYは、1つまたはそれ以上の環に縮合されていてよく、ここでこの環は、C3〜C18複素環(これは分枝鎖状であってもまた、側基を含有してもよい)、C3〜C18ヘテロアリール(これは分枝鎖状であってもまた、側基を含有してもよい)、置換C3〜C18シクロアルキル(これは分枝鎖状であってもまた、側基を含有してもよい)、またはC3〜C18アリール(これは分枝鎖状であってもまた、側基を含有してもよい)であり、
Zは、それぞれRである。
本発明の他の態様において、HM74の調節剤を同定する方法が開示される。例えば、対象となる方法は、化学部分を用意する工程、HM74を発現する細胞を用意する工程、および化学部分がHM74のシグナリング活性を調節するかどうか例えばそのような調節が本発明のアゴニストの存在下または不在下で起こるかどうかを判定する工程を含む。関連する態様において、化学部分は、これに限定するものではないが、ペプチド、抗体、アゴニスト、インバース・アゴニスト、およびアンタゴニストを含むことができる。別法として、他の調節剤を同定するために、競合アッセイにおいて既知の調節剤を用いることができる。
「アルキル」という用語は、直鎖または分枝鎖炭化水素を意味する。代表的な例には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、s−ブチル、ペンチル、およびヘキシルがある。炭化水素は、アルケンおよびアルキンなど、1つまたはそれ以上の不飽和2重結合または3重結合を含有することができる。
「アルコキシル」という用語は、酸素原子に結合したアルキル基を意味する。例は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、およびペントキシである。
「アリール」は、芳香族炭化水素である環である。例には、フェニルおよびナフチルが含まれる。
「ヘテロ原子」は一般に、分子を代表する原子とは異なる原子である。したがって、炭化水素では、炭素または水素ではない任意の原子がヘテロ原子である。生物学的に許容される一般的なヘテロ原子には、酸素、硫黄、および窒素が含まれる。
「ヘテロアリール」という用語は、1つまたはそれ以上の炭素原子がヘテロ原子で置換されているアリール基に関する。例は、ピリジル、イミダゾリル、ピロリル、チエニル、フリル、ピラニル、ピリミジニル、ピリダジニル、インドリル、キノリル、ナフチリジニル、およびイソオキサゾリルである。
「シクロアルキル」という用語は、環式炭化水素を指す。いくつかの例は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、およびシクロヘキシルである。
「複素環」は、1つまたはそれ以上の炭素原子がヘテロ原子で置換されているシクロアルキルである。例は、ピロリジニル、ピペリジニル、およびピペラジニルである。
「ヘテロアルキル」という用語は、1つまたはそれ以上の炭素原子がヘテロ原子で置換されているアルキルである。エーテルは、ヘテロアルキルである。
「置換されている」とは、ベースとなる有機基が1つまたはそれ以上の置換基を有することを意味する。したがって、原子または基は、分子内で他の原子または基に取って代わる。代表的な置換基には、ハロゲン、C1〜C8アルキル、−CN、−NO2、アルコキシル、ヒドロキシル、スルフィド、スルフェート、スルホンアミド、アミン、およびアミドが含まれる。
「分枝鎖状」とは、1つまたはそれ以上の部位で1つまたはそれ以上の分枝鎖を含有する構造を意味する。分枝鎖は、上に定義したR基、または他の側基であることができる。
「環」という用語は、1つの環構造、複数の環構造の1つ、または複数の環構造を意味し、2つ以上の複数の環は縮合していることができ、1つまたはそれ以上の複数の環は、芳香族であることができ、ヘテロ原子を含有し、置換されていることができ、またはそれらの組合せである。環は、2環式、または多環式であることができる。環は、多様な長さの架橋を含有することができる。
「ハロゲン」は、例えば、塩素、フッ素、または臭素である。
「側基」という用語は、他の構造に結合している原子または分子を意味する。したがって、側基は、上に定義したR基、アルキル、アルケニル、アリール、シクロアルキルなどであることができる。
「架橋」という用語は、2つの構造間のリンカーを指す。例えば、ヘテロ原子を含有することができ、置換されていることができ、分枝鎖状であることができるか、あるいはそれらの組合せである、アルキル、アルケニルなどの非環式炭化水素は、アリールまたはシクロアルキル基などの2つの環式炭化水素を連結することができる。架橋はまた、環構造の少なくとも2つの原子を結合している環構造内に含まれることもできる。この分子内架橋は、0、1、2、3、4個、またはそれ以上の原子を含有することができる。分子内架橋は、直鎖状、分枝鎖状であることができ、または置換されていることができる。
対象となる特定の化合物は、1)Rが水素であり、そしてQは酸素または硫黄であるとき、Wは水素ではないか、またはZ基の1つもしくは両方が水素でなく、2)両方のZ基、W、およびRが水素であり、そしてQは酸素であるとき、XとYは共に環構造内にある化合物である。
対象となる化合物は、誘導体化されて、当分野で知られているプロドラッグを形成し、例えばバイオアベイラビリティを高めることのできる官能基を含有する。したがって、本発明は、投与後に生物活性形態に代謝される、対象となる活性化合物の変形を企図する。そのような生物活性薬剤前駆体は、生物可逆的(bioreversible)担体、潜在的薬剤、薬剤送達系、またはプロドラッグとしても知られている(「Bioreversible Carriers in Drug Design」E.B.Roche編、Pergamon、NY、1987;「Prodrugs as Novel Drug Delivery Systems」HiguchiおよびStella編、American Chemical Society、DC、1975)。
薬剤の化学修飾は、脂質関門を越えなければならない極性化合物の有用性をどのように高めるか、通常はin vivoで分解されやすい化合物をどのように安定化するかなど、薬力学の特定の局面に対処することを対象としている。
プロドラッグを製造する他の理由には、生物活性薬剤の毒性、特異性の欠如、不安定性、吸収部位での代謝、急速すぎる吸収、患者のコンプライアンス、例えば、味の悪さ、または注射部位の痛みなど、医師の受け入れ性不良、あるいは製剤化の問題が含まれる。
一般的な修飾はエステル化であるが、これはカルボキシル基の誘導に限定されない。化学反応は、例えば、アミン、イミン、硫黄を含有する置換基、およびアミドなど、そのような誘導体の製造についても同様である。
エステルの場合、種々の置換基を添加することができ、このような置換基には置換されていることができ、1つまたはそれ以上の2重結合または3重結合を含有することができ、環構造を含有することのできる非分枝鎖状、環式、または分枝鎖状炭化水素が含まれ、炭化水素骨格は、窒素、硫黄、または酸素などの1つまたはそれ以上のヘテロ原子を含有することができる。
エステルを構成するR基を考えるとき、考慮すべき他の要因は、酵素開裂の感受性である。したがって、立体的電荷、および立体配座的要因が、バイオアベイラビリティの決定因となり得る。例えば、分枝鎖アルキル基は、エステラーゼ活性部位への近づきやすさに立体障害をもたらし、それによって加水分解速度を遅らせる可能性がある。これは、バイオアベイラビリティが遅延され望ましくないか、バイオアベイラビリティが延長され望ましいか、いずれかの可能性がある。
他の状況では、薬剤の水溶性を高めることが望ましい。その目的を達成する置換基の例には、スクシネート、スルフェート、ヘミスクシネート、ホスフェート、アミノ酸、アセテート、アミンなどが含まれる。
アミド、イミド、カーボネート、ヒダントイン(hydrantoin)などの窒素は誘導体化できる。窒素に対する反応に適した基には、ヒドロキシメチル基またはヒドロキシアルキル基一般、アシルオキシアルキル基、およびアシル基が含まれる。
カルボニル基も誘導化部位である。誘導体の例は、シッフ塩基、オキシン、ケタール、アセタール、オキサゾリジン、チアゾリジン、およびエノールエステルである。
上述の誘導体は薬剤に対する置換基の共有結合を含むが、置換基は他の方法で薬剤に結合してもよく、例えば、水素結合、ファン・デル・ワールス力、静電気力、疎水相互作用などである。
他の誘導体化手段は、非酵素的機構によってプロドラッグから除去される置換基の使用である。例には、(2−オキソ−1,3−ジオキソール−4−イル)メチルエステル、マンニッヒ塩基、オキサゾリジン、分子内加水分解を触媒する塩基性側鎖を有するエステル、および分子内求核環化/脱離反応を受けるエステルまたはアミドを含有するプロドラッグが含まれる。環化機構は、フェノール、アルコール、およびアミンを含有する薬剤に利用可能である。「Prodrug Design」、TestaおよびMayer、「Encyclopedia of Pharmaceutical Technology」、第2版、3巻、SwarbrickおよびBoylan編、Marcel Dekker、2002。
したがって、本発明は、ひとたび投与されるとin vivoで反応または作用する化合物を得るための既知の合成法を実施して、HM74活性を調節する化合物を得る、対象となる化合物のさらなる任意の投薬を企図する。
本明細書では、「等価アミノ酸残基」という用語は、2つ以上の配列を分析のために整列させたとき、タンパク質配列内で実質的に同じ位置を占めるアミノ酸を意味する。本発明の好ましいHM74ポリペプチドは、野生型HM74のアミノ酸配列と充分に同一のアミノ酸配列を有する。「野生型」とは、局所かまたはより広い範囲かにかかわらず、定義された集団に存在するもっとも一般的な形態または対立遺伝子を意味する。本明細書では、「充分に同一」という用語は、第1および第2のアミノ酸またはヌクレオチド配列が、共通の構造ドメインおよび/または共通の機能活性を有するように、第2のアミノ酸またはヌクレオチド配列に対して、充分または最小数の同一または等価(例えば、類似の側鎖を有する)アミノ酸残基またはヌクレオチドを含有する第1のアミノ酸またはヌクレオチド配列を指す。例えば、HM74活性と少なくとも96%の同一性を有する共通の構造ドメインを含有するアミノ酸配列は、本明細書では充分に同一であると定義される。
本明細書で同義的に用いられる「HM74活性」、「HM74の生物活性」、または「HM74の機能活性」という用語は、標準的な技法に従ってin vivoまたはin vitroで求められた、HM74発現細胞に影響を及ぼすHM74タンパク質、ポリペプチド、または核酸分子の活性を指す。HM74活性は、第2のタンパク質との関連またはそれに対する酵素活性のような直接的活性、あるいはHM74と第2のタンパク質との相互作用によって媒介される細胞シグナリング活性のような間接的活性であることができる。好ましい一実施形態において、HM74活性は、少なくとも1つまたはそれ以上の次のような活性を含む。(i)HM74シグナリング経路におけるタンパク質との相互作用能力、(ii)HM74リガンドとの相互作用能力、(iii)活性化されたときに宿主細胞を改変する能力、(iv)本発明による分子の結合の活性化、および(v)細胞内標的タンパク質との相互作用能力である。
本発明の一態様は、HM74が活性化されたときに応答を示す細胞におけるHM74の発現に関する。本明細書では、「核酸分子」という用語は、DNA分子(例えば、cDNAまたはゲノムDNA)、およびRNA分子(例えば、mRNA)、ならびにヌクレオチド類似体を用いて産出されたDNAまたはRNAの類似体を含むものとする。核酸分子は、1本鎖または2本鎖であることができるが、好ましくは2本鎖DNAである。
「単離された」核酸分子とは、核酸の天然供給源に存在している他の核酸分子から分離された核酸分子である。好ましくは、「単離された」核酸は、その核酸が由来する有機体のゲノムDNAにおいてHM74をコードする核酸に天然状態で隣接する配列(すなわち、核酸の5’末端および3’末端に位置する配列)を含まない。単離されたHM74核酸分子は、その核酸が由来する細胞のゲノムDNAにおいてオープン・リーディング・フレーム核酸分子に天然状態で隣接する約5kb、4kb、3kb、2kb、1kb、0.5kb、または0.1kb未満のヌクレオチド配列を含有することができる。さらに、cDNA分子などの「単離された」核酸分子は、組換え技術によって作製されたとき、他の細胞物質または培地を実質的に含まないことができ、あるいは化学的に合成されたとき、前駆化学物質、または他の化学物質を実質的に含まないことができる。
本発明の核酸分子、例えば、HM74をコードする核酸分子は、標準的な分子生物学技術および配列を用いて単離することができる(Nomura等、上記を参照)。HM74核酸分子は、HM74配列の全部または一部を用い、標準的なハイブリダイゼーションおよびクローニング技術(例えば、Sambrook等編、Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第2版、Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、NY、1989に記載)を用いて単離することができる。
本発明の核酸分子は、鋳型としてcDNA、mRNA、またはゲノムDNA、および適切なオリゴヌクレオチド・プライマーを用い、標準的なPCR増幅技術に従って増幅することができる。そのように増幅された核酸は、適切なベクターにクローン化し、DNA配列分析によって特徴付けることができる。さらに、HM74ヌクレオチド配列に対応するオリゴヌクレオチドは、標準的な合成技術によって、例えば、自動DNA合成装置を用いて製造することができる。
さらに、本発明の核酸分子は、HM74をコードする核酸配列の一部のみ、例えば、リガンドが結合したとき、検出可能な細胞内事象を生じる細胞外ドメインおよび/または細胞内ドメインをコードするフラグメントを含むことができる。好ましくは、その検出可能な細胞内事象は、正常宿主細胞においてHM74が活性化されたときに観察される事象である。
「HM74の生物活性部分」をコードする核酸フラグメントは、HM74生物活性を有するポリペプチドをコードするHM74の一部分を単離し、HM74タンパク質のコード部分を発現し(例えば、in vitroでの組換え発現によって)、HM74のコード部分の活性を評価することによって製造できる。
本発明はさらに、遺伝暗号の縮重により開示されたHM74のヌクレオチド配列とは異なるが、前に開示されたものと実質的に同じHM74タンパク質をコードする核酸分子を包含する。
HM74のアミノ酸配列に変化をもたらすDNA配列多型が集団内(例えば、ヒト集団)に存在する可能性のあることが当業者に理解されるであろう。HM74コード配列におけるそのような遺伝的多型は、天然対立遺伝子変異のため、集団内の個体間に存在する可能性がある。対立遺伝子は、所与の遺伝子座において選択的に生じる遺伝子群の1つである。本明細書では、「遺伝子」および「組換え遺伝子」という用語は、HM74タンパク質、好ましくは哺乳類HM74タンパク質をコードするオープン・リーディング・フレームを含む核酸分子を指す。本明細書では、「対立遺伝子多型」という語句は、HM74遺伝子座で生じるヌクレオチド配列、またはそのヌクレオチド配列によってコードされるポリペプチドを指す。選択的対立遺伝子は、多くの異なる個体において対象となる遺伝子を配列決定することによって同定することができる。これは、種々の個体において同一の遺伝子座を同定するためのハイブリダイゼーション・プローブを用いて容易に行うことができる。天然対立遺伝子変異の結果であり、HM74の機能活性を変化させない、HM74のそのようなヌクレオチド変異、および結果として生じるアミノ酸多型または変異のすべてのものは、本発明の範囲内であることが意図される。
さらに、ヒトHM74とは異なるヌクレオチド配列を有するが、実質的に同じ活性を有する、他の種由来のHM74タンパク質(HM74相同体)をコードする核酸分子も、本発明の範囲内であることが意図される。本発明のHM74cDNAの天然対立遺伝子多型および相同体に対応する核酸分子は、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で標準的なハイブリダイゼーション技術に従って、ハイブリダイゼーション・プローブとしてヒトcDNAまたはその一部を用い、本明細書に開示のヒトHM74核酸との同一性に基づいて単離することができる。
本明細書では、「ストリンジェント条件下でハイブリダイズする」という用語は、ヌクレオチド配列が典型的にハイブリダイズされたままである、ハイブリダイゼーションおよび洗浄条件を説明することを意図する。そのようなストリンジェント条件は、当業者に知られており、「Current Protocols in Molecular Biology」、John Wiley&Sons、N.Y.(1989)6.3.1.〜6.3.6.に見出すことができる。ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件の好ましい非限定的な例は、約45℃、6×塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)中でのハイブリダイゼーション、それに続く50〜65℃、0.2×SSC、0.1%SDSでの1回またはそれ以上の洗浄である。好ましくは、配列HM74またはその相補体にストリンジェント条件下でハイブリダイズする本発明の単離核酸分子は、天然核酸分子に対応する。本明細書では、「天然」核酸分子は、天然で生じる(例えば、天然タンパク質をコードする)ヌクレオチド配列を有するRNAまたはDNA分子を指す。
集団に存在する可能性のあるHM74配列の天然対立遺伝子多型に加えて、突然変異によってヌクレオチド配列に変化を導入することができ、それによってHM74タンパク質の生物活性を実質的に変えることなく、コードされたHM74のアミノ酸配列に変化をもたらすことができることを当業者はさらに理解するであろう。したがって、「非必須」アミノ酸残基でのアミノ酸置換をもたらすヌクレオチド置換を行うことができる。「非必須」アミノ酸残基は、生物活性を実質的に変えることなく、HM74の野生型配列から変化させることのできる残基である。「必須」アミノ酸残基は、実質的な生物活性に必要な残基である。例えば、様々な種のHM74間で保存されていないか、または半保存のみされているアミノ酸残基は、活性には非必須である可能性があり、したがって変化の標的となる可能性が高い。一方、様々な種のHM74タンパク質間で保存されているアミノ酸残基は、活性に必須である可能性があり、したがって変化の標的とはならない可能性が高い。
したがって、本発明の他の態様は、活性に必須でないアミノ酸残基に変化を含むHM74タンパク質をコードする核酸分子に関する。そのようなHM74タンパク質は、既知のHM74アミノ酸配列とは異なるが、生物活性を保持する。一実施形態において、単離された核酸分子は、既知のHM74アミノ酸配列と少なくとも96%、97%、98%、99%、または100%同一であるアミノ酸配列を含むタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む。
既知のHM74とは異なる配列を有するHM74タンパク質をコードする単離核酸分子は、1つまたはそれ以上のアミノ酸置換、付加、または欠失がコードされたタンパク質に導入されるように、1つまたはそれ以上のヌクレオチド置換、付加、または欠失を既知のHM74のヌクレオチド配列に導入することによって作製することができる。
突然変異は、部位特異的突然変異誘発、およびPCR媒介突然変異誘発などの標準的な技法によって導入することができる。好ましくは、保存的アミノ酸置換は、1つまたはそれ以上の推定非必須アミノ酸残基で行われる。「保存的アミノ酸置換」とは、アミノ酸残基が類似の側鎖を有するアミノ酸残基で置換されるものである。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは当分野で定義されている。これらのファミリーには、塩基性側鎖を有するアミノ酸(例えば、リシン、アルギニン、およびヒスチジン)、酸性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アスパラギン酸、およびグルタミン酸)、非荷電極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、およびシステイン)、非極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、およびトリプトファン)、β分枝側鎖を有するアミノ酸(例えば、トレオニン、バリン、およびイソロイシン)、ならびに芳香族側鎖を有するアミノ酸(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、およびヒスチジン)が含まれる。したがって、HM74の推定非必須アミノ酸残基は、好ましくは、同じ側鎖ファミリーの別のアミノ酸残基で置換される。あるいは、突然変異は、飽和突然変異誘発などによって、HM74コード配列の全体または一部にランダムに導入することができ、結果として生じた突然変異体は、HM74生物活性に関してスクリーニングし、活性を保持している突然変異体を同定することができる。突然変異誘発後、コードされたタンパク質は、組換えによって発現させ、タンパク質の活性を測定することができる。
対象となる核酸を生成するために用いることのできる修飾ヌクレオチドの例には、5−フルオロウラシル、5−ブロモウラシル、5−クロロウラシル、5−ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4−アセチルシトシン、5−(カルボキシヒドロキシメチル)ウラシル、5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウリジン、5−カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、β−D−ガラクトシルキュェオシン、イノシン、N6−イソペンテニルアデニン、1−メチルグアニン、1−メチルイノシン、2,2−ジメチルグアニン、2−メチルアデニン、2−メチルグアニン、3−メチルシトシン、5−メチルシトシン、N6−アデニン、7−メチルグアニン、5−メチルアミノメチルウラシル、5−メトキシアミノメチル−2−チオウラシル、β−D−マンノシルキュェオシン、5−メトキシカルボキシメチルウラシル、5−メトキシウラシル、2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニン、ウラシル−5−オキシ酢酸、ワイブトキソシン、プソイドウラシル、キュェオシン、2−チオシトシン、5−メチル−2−チオウラシル、2−チオウラシル、4−チオウラシル、5−メチルウラシル、ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−5−オキシ酢酸、5−メチル−2−チオウラシル、3−(3−アミノ−3−N−2−カルボキシプロピル)ウラシル、および2,6−ジアミノプリンが含まれる。
HM74機能に影響を与える一方法は、HM74発現に影響を及ぼすことである。したがって、転写レベルを操作して、HM74mRNAのレベルを低減または増加することができ、これが次いで細胞表面でのHM74発現レベルを低減または増加させる。そのような操作を達成する一方法は、例えば相同組換えによって、HM74コード配列の近傍、ゲノムの適切な部位に導入することのできる調節可能プロモーターを用いることによるものである。
したがって、本発明の他の態様は、抗HM74抗体に関する。本明細書では、「抗体」という用語は、免疫グロブリン分子、および免疫グロブリン分子の免疫学的活性部分、すなわちHM74などの抗原に特異的に結合する抗原結合部位を含有する分子を指す。HM74に特異的に結合する分子は、天然の状態でHM74を含有する試料、例えば生体試料において、HM74に結合するが、他の分子には実質的に結合しない分子である。免疫グロブリン分子の免疫学的活性部分の例には、ペプシンなどの酵素で抗体を処理することによって産出することのできる、F(ab)およびF(ab')2フラグメントが含まれる。本発明は、HM74に結合するポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体を提供する。本明細書では、「モノクローナル抗体」または「モノクローナル抗体組成物」という用語は、HM74の特定のエピトープと免疫反応することのできる抗原結合部位のイディオタイプまたはクローンを1種のみ含む抗体分子の集団を指す。したがって、モノクローナル抗体組成物は典型的に、特定のHM74タンパク質エピトープに単一の結合親和性を示す。
抗体の他の様々な抗原結合形態を、当分野で知られているとおり作製することができ、それにはフラグメント、キメラ抗体、組換え抗体、ヒト化抗体などが含まれる。
本発明の他の態様は、HM74をコードする核酸(またはその一部)を含有するベクター、好ましくは発現ベクターに関する。本明細書では、「ベクター」という用語は、それに結合している別の核酸を運ぶことのできる核酸分子を指す。ベクターの1つの型が「プラスミド」であり、これはさらなるDNAセグメントをライゲートすることのできる環状2本鎖DNAループを指す。別の型のベクターにはウイルス・ベクターがあり、さらなるDNAセグメントをウイルス・ゲノムにライゲートすることができる。ある種のベクターは、宿主細胞で自己複製することができる(例えば、細菌複製起点を有する細菌ベクター、およびエピソーム哺乳類ベクター)。他のベクター(例えば、非エピソーム哺乳類ベクター)は、宿主細胞に導入されると宿主細胞のゲノムに組み込まれ、それによって宿主ゲノムと共に複製される。さらに、ある種のベクター、発現ベクターは、そこに作動可能に結合した遺伝子の発現を導くことができる。一般に、組換えDNA技術に有用な発現ベクターは、多くの場合プラスミド(ベクター)の形態である。しかしながら、本発明は、ウイルス・ベクター(例えば、複製欠損レトロウイルス、アデノウイルス、およびアデノ関連ウイルス)などの、等価の機能を果たす他の発現ベクターの形態を含むことを意図する。
本発明の組換え発現ベクターは、宿主細胞での核酸の発現に適した形態の本発明の核酸を含む。これは、組換え発現ベクターは、発現に用いられる宿主細胞に基づいて選択され、発現する核酸に作動可能に結合している、1つまたはそれ以上の調節配列を含むことを意味する。組換え発現ベクターにおいて、「作動可能に結合」とは、対象となるヌクレオチド配列が、ヌクレオチド配列の発現を可能にするような様式で(例えば、in vitro転写/翻訳系において、またはベクターが宿主細胞に導入されたとき、宿主細胞において)調節配列に結合していることを意味するものである。「調節配列」という用語には、プロモーター、エンハンサー、および他の発現制御エレメント(例えば、ポリアデニル化シグナル)が含まれるものとする。そのような調節配列は、例えば、Goeddel、Gene Expression Technology:Methods in Enzymology Vol.185、Academic Press、San Diego、CA(1990)に記載されている。調節配列には、多くの型の宿主細胞において、ヌクレオチド配列の構成的発現を導くもの(例えば、組織特異的調節配列)が含まれる。発現ベクターの設計は、形質転換される宿主細胞の選択、所望するタンパク質の発現レベルなどの要因に依存し得ることを当業者は理解するであろう。本発明の発現ベクターは、本明細書に記載のとおり、宿主細胞に導入して、核酸によってコードされたタンパク質またはペプチドを産生することができる(例えば、HM74、HM74の突然変異体、融合タンパク質など)。
本発明の組換え発現ベクターは、原核細胞または真核細胞、例えば大腸菌(E.coli)などの細菌細胞、昆虫細胞(バキュロウイルス発現ベクターを用いる)、酵母細胞、または哺乳類細胞において、HM74を発現するように設計することができる。適切な宿主細胞は、さらに上記のGoeddelの文献に記載されている。あるいは、組換え発現ベクターは、例えばT7プロモーター調節配列およびT7ポリメラーゼを用いて、in vitroで転写および翻訳することができる。
他の実施形態において、HM74発現ベクターは、酵母発現ベクターである。サッカロマイセス・セレヴィシエ(S.cerevisiae)などの酵母での発現用のベクターの例には、pYepSecl(Baldari等、EMBO J.(1987)6:229〜234)、pMFa(Kurjan等、Cell(1982)30:933〜943)、pJRY88(Schultz等、Gene(1987)54:113〜123)、pYES2(Invitrogen Corporation、San Diego、CA)、およびpPicZ(Invitrogen Corp、San Diego、CA)が含まれる。
あるいは、HM74は、バキュロウイルス発現ベクターを用いて、昆虫細胞に発現させることもできる。培養昆虫細胞(例えば、Sf9細胞)でのタンパク質の発現に利用可能なバキュロウイルス・ベクターには、pAc系(Smith等、Mol.Cell.Biol.(1983)3:2156〜2165)およびpVL系(Lucklow等、Virology(1989)170:31〜39)が含まれる。
他の実施形態において、本発明の核酸は、哺乳類発現ベクターを用いて、哺乳類細胞において発現される。哺乳類発現ベクターの例には、pCDM8(Seed、Nature(1987)329:840)およびpMT2PC(Kaufman等、EMBO J.(1987)6:187〜195)が含まれる。哺乳類細胞に用いられるとき、発現ベクターの制御機能は、多くの場合ウイルス調節エレメントによって提供される。例えば、一般に用いられるプロモーターは、ポリオーマ、アデノウイルス2、サイトメガロウイルス、およびシミアンウイルス40由来である。原核細胞および真核細胞の両方に適切な他の発現系に関しては、上に記載したSambrook等の文献の16章および17章を参照されたい。
哺乳類細胞の安定な形質転換では、用いられる発現ベクターおよび形質転換技術に応じて、わずかな細胞のみが外来DNAをベクターに組み込めることが知られている。これらの組み込み体を同定および選択するために、一般に、選択可能なマーカー(例えば、抗生物質に対する耐性)をコードする遺伝子を、対象となる遺伝子と共に宿主細胞に導入する。好ましい選択可能マーカーには、G418、ハイグロマイシン、およびメトトレキサートなどの、薬剤に耐性を付与するものが含まれる。選択可能マーカーをコードする核酸は、HM74をコードするベクターと同じベクターで宿主細胞に導入することができ、あるいは別個のベクターで導入することもできる。導入された核酸によって安定にトランスフェクトされた細胞は、薬剤選択によって同定することができる(例えば、選択可能マーカー遺伝子を組み込んだ細胞は生存し、他の細胞は死滅する)。
HM74に結合し、HM74を活性化する調節剤は、フロセミド様化合物とも称される、スルファモイルアントラニル酸である。
これらの分子は、以下の構造を有し、
Figure 2007523166
式中、Rは、水素、またはC1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C3〜C18アリール(これは側基を含有するか、架橋を含有するか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有するか、架橋を含有するか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);またはそれらの組合せであり、
QおよびXは、それぞれO、S、またはNRであり、
Yは、C1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であるか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);C3〜C18アリール(これは側基を含有するか、架橋を含有するか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有するか、架橋を含有するか、ヘテロ原子を含有するか、もしくは置換されているか、またはそれらの組合せであっても良い);またはそれらの組合せであり、XがNであるとき、XおよびYは、1つまたはそれ以上の環に縮合されていてよく、ここでこの環は、C3〜C18複素環(これは分枝鎖状であっても、側基を含有してもよい)、C3〜C18ヘテロアリール(これは分枝鎖状であっても、側基を含有してもよい)、置換C3〜C18シクロアルキル(これは分枝鎖状であっても、側基を含有してもよい)、またはC3〜C18アリール(これは分枝鎖状であっても、側基を含有してもよい)であり、
Zは、それぞれRである。
「アルコキシル」という用語は、酸素原子に結合したアルキル基を意味する。例は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、およびペントキシである。
「アリール」は、芳香族炭化水素である。例には、フェニルおよびナフチルが含まれる。
「ヘテロ原子」は一般に、分子を代表する原子とは異なる原子である。したがって、炭化水素では、炭素または水素ではない任意の原子がヘテロ原子である。生物学的に許容される一般的なヘテロ原子には、酸素、硫黄、および窒素が含まれる。
「ヘテロアリール」という用語は、1つまたはそれ以上の炭素原子がヘテロ原子で置換されているアリール基に関する。例は、ピリジル、イミダゾリル、ピロリル、チエニル、フリル、ピラニル、ピリミジニル、ピリダジニル、インドリル、キノリル、ナフチリジニル、およびイソオキサゾリルである。
「シクロアルキル」という用語は、環式炭化水素を指す。いくつかの例は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、およびシクロヘキシルである。
「複素環」は、1つまたはそれ以上の炭素原子がヘテロ原子で置換されているシクロアルキルである。例は、ピロリジニル、ピペリジニル、およびピペラジニルである。
「ヘテロアルキル」という用語は、1つまたはそれ以上の炭素原子がヘテロ原子で置換されているアルキルである。エーテルは、ヘテロアルキルである。
「置換されている」とは、ベースとなる有機基が1つまたはそれ以上の置換基を有することを意味する。したがって、原子または基は、分子内で他の原子または基に取って代わる。代表的な置換基には、ハロゲン、C1〜C8アルキル、−CN、−NO2、アルコキシル、ヒドロキシル、スルフィド、スルフェート、スルホンアミド、アミン、およびアミドが含まれる。
対象となる特定の化合物は、1)Rが水素であり、そしてQは酸素または硫黄であるとき、Wは水素ではないか、またはZ基の1つもしくは両方が水素でなく、2)両方のZ基、W、およびRが水素であり、そしてQは酸素であるとき、XとYは共に環構造内にある化合物である。
生物学的に適合する塩を生じるアントラニル酸のカチオンは、ナトリウム、カリウム、またはアンモニウム基などのものである。
対象となるスルファモイルアントラニル酸は、米国特許第4,406,895号および第5,739,361号に記載のとおり製造することができる。したがって、教示のとおりニトライト中間体を製造し、それを加水分解して、対象となる対応するカルボン酸を得る。次いで、このカルボン酸を、対応する塩に変換する。
そのようなフロセミド様化合物は、利尿剤として知られていた。したがって、HM74を調節するためのそのような化合物の使用は新規であり、予期されないものである。
対象となるフロセミド様化合物は、HM74を活性化するが、HM74Aは活性化しない。
本発明のHM74調節剤であるフロセミド様化合物は、投与に適した薬剤組成物に組み込むことができる。そのような組成物は典型的に、活性成分、および薬剤として許容される担体を含む。本明細書では、「薬剤として許容される担体」という用語は、薬剤投与に適合するすべての溶媒、分散媒、被覆剤、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤などを含むことを意図する。薬剤として活性な物質にそのような媒質および物質を用いることは当分野でよく知られている。任意の通常の媒質または物質が活性化合物と不適合でないかぎり、本組成物での使用が企図される。追加の活性化合物も組成物に組み込むことができる。
本発明の薬剤組成物は、意図される投与経路に適合するように製剤化される。投与経路の例には、非経口、例えば静脈内、皮内、皮下、経口(例えば、吸入)、経皮(局所)、経粘膜、および直腸投与が含まれる。非経口、皮内、または皮下的に適用するために用いられる液剤および懸濁剤は、次のような成分を含むことができる。注射用の水などの滅菌希釈剤、食塩溶液、固定油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、または他の合成溶媒、ベンジルアルコールまたはメチルパラベンなどの抗菌剤、アスコルビン酸または亜硫酸水素ナトリウムなどの抗酸化剤、EDTAなどのキレート剤、酢酸塩、クエン酸塩、またはリン酸塩などの緩衝剤、および塩化ナトリウムまたはデキストロースなどの張度を調整する物質である。pHは、HClまたはNaOHなどの酸または塩基を用いて調整することができる。非経口調剤は、ガラスまたはプラスチック製のアンプル、使い捨て注射器、または多回投与バイアルに封入することができる。
注射による使用に適した薬剤組成物には、滅菌水性液剤(水溶性の場合)または分散剤、および注射可能な滅菌液剤または分散剤を即時調製するための滅菌粉剤が含まれる。静脈内投与の場合、適切な担体には、生理食塩水、静菌水、Cremophor EL(登録商標)(BASF、Parsippany、NJ)、またはリン酸緩衝食塩水(PBS)が含まれる。いずれの場合も、組成物は滅菌されていなければならず、容易に注射できる程度に流体であるべきである。本組成物は、製造および貯蔵条件下で安定でなければならず、細菌および真菌などの微生物の汚染作用に対して保護されなければならない。担体は、溶媒および分散媒であることができ、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコールなど)、ならびにそれらの適切な混合物を含む。適切な流動性は、例えばレシチンなどの被覆剤を用いることによって、分散剤の場合には所要の粒径を保持することによって、さらには界面活性剤を用いることによって維持することができる。微生物の作用は、種々の抗菌剤および抗真菌剤によって防止することができ、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサールなどである。多くの場合、等張剤、例えば、糖類、マンニトールなどのポリアルコール、ソルビトール、または塩化ナトリウムを組成物に含むことが好ましいであろう。注射可能組成物の持続吸収は、吸収を遅延する作用物質、例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンを組成物に含有させることによって達成できる。
注射可能な滅菌液剤は、上に挙げた成分の1種または成分の組合せと共に、所要量の活性化合物を適切な溶媒に混合し、必要に応じて、その後濾過滅菌することによって調製できる。一般に分散剤は、ベースの分散媒と上に挙げた成分のなかから必要とされる他の成分とを含有する滅菌ビヒクルに、活性化合物を組み込むことによって調製される。注射可能な滅菌液剤を調製するための滅菌粉剤の場合、好ましい調製方法は、あらかじめ滅菌濾過したそれらの溶液から活性成分および所望する任意の追加成分の粉剤を得る真空乾燥および凍結乾燥である。
経口組成物は一般に、不活性希釈剤または可食性担体を含む。組成物は、ゼラチン・カプセルに封入するか、または錠剤に圧縮することができる。経口による治療投与のために、活性化合物は、賦形剤と混合し、錠剤、トローチ剤、またはカプセル剤の形態で用いることができる。経口組成物はまた、流動担体を用いてシロップ剤または液体製剤を得ることによって調製することができ、あるいは口腔洗浄剤として用いる場合、流動担体中の化合物は、経口で適用され、うがいされて吐き出されるか、または飲み込まれる。
薬剤として適合する結合剤および/または補助剤を組成物の一部として含有させることができる。錠剤、丸剤、カプセル剤、トローチ剤などは、以下の任意の成分、または類似の性質の化合物を含むことができる。微結晶性セルロース、トラガカント・ゴム、またはゼラチンなどの結合剤、デンプンまたはラクトースなどの賦形剤、アルギン酸、Primogel、またはコーンスターチなどの崩壊剤、ステアリン酸マグネシウムまたはSterotesなどの滑沢剤、コロイド状二酸化ケイ素などの流動促進剤、スクロースまたはサッカリンなどの甘味剤、あるいはペパーミント、サリチル酸メチル、またはオレンジ香味剤などの香味剤である。
吸入による投与の場合、化合物は、適切な発射剤、例えば二酸化炭素などのガスを含有する加圧容器もしくはディスペンサー、または噴霧器から、エアロゾルスプレーの形態で送達される。
全身投与は、経粘膜または経皮的手段によることもできる。経粘膜または経皮投与の場合、浸透する障壁に適した浸透剤を製剤中に用いる。そのような浸透剤は一般に当分野で知られており、例えば、経粘膜投与の場合、界面活性剤、胆汁酸塩、およびフシジン酸誘導体が含まれる。経粘膜投与は、鼻腔用スプレーまたは坐薬を用いることによって達成できる。経皮投与の場合、活性化合物は、当分野で一般的に知られているように軟膏(ointment)、軟膏(salve)、ゲル剤、またはクリーム剤に製剤化される。
この化合物は、直腸送達するための、坐薬(例えば、カカオバターおよび他のグリセリドのような坐薬の通常の基剤を用いる)、または停留浣腸の形態で調製することもできる。
一実施形態において、活性化合物は、インプラントおよびマイクロカプセル送達系を含む放出制御製剤など、その化合物が体内から急速に***されるのを防ぐ担体と共に調製される。生分解性、生体適合性ポリマーを用いることができ、例えば、エチレン酢酸ビニル、ポリ酸無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、およびポリ乳酸などである。
そのような製剤の調製方法は、当業者には明らかであろう。それらの材料もAlza Corporationおよび Nova Pharmaceuticals,Inc.から市販されており、入手することができる。リポソーム懸濁液(モノクローナル抗体による感染細胞を標的とするリポソームを含む)も薬剤として許容される担体として用いることができる。これらは、例えば米国特許第4,522,811号に記載されているように、当業者に知られている方法に従って調製することができる。
投与を容易にし、用量を均一にするために、経口または非経口組成物を用量単位形態に製剤化するのが特に有利である。本明細書では、用量単位形態とは、治療される対象の単一用量として適した物理的に分離された単位を指し、各単位は、必要とされる薬剤担体と関連して所望の治療効果を生じるように算出された所定量の活性化合物を含有する。疾患の種類および重篤度に応じて、活性成分約1μg/kgから15mg/kg(例えば、0.1から20mg/kg)という用量が、例えば、1回またはそれ以上の個別投与、または持続注入によって患者に投与するための初回候補用量である。典型的な1日用量は、上述の要因に応じて、約1μg/kgから100mg/kgまたはそれ以上の範囲であってよい。数日以上にわたる反復投与の場合、状態に応じて、疾患症状に対して所望の抑制が生じるまで治療が持続される。しかしながら、他の投薬計画も有用である可能性がある。治療の経過は、通常の技法およびアッセイによって容易にモニターされる。例となる投薬計画は、WO94/04188に開示されている。本発明の用量単位形態の詳細は、活性化合物に固有の特徴、達成されるべき特定の治療効果、および個体を処置するためにそのような活性化合物を調合する分野に固有の制限によって決定され、かつそれらに直接的に依存する。
薬剤組成物は、投与に関する説明書と共に、容器、パック、またはディスペンサーに含有させることができる。
対象となるHM74調節剤は、スクリーニング・アッセイ、ならびに処置方法(例えば、治療および予防)に用いることができる。対象となるHM74調節剤は、HM74活性または発現を調節する他の薬剤または化合物をスクリーニングするため、および炎症を特徴とする障害を処置するために用いることができる。対象となる調節剤は、HM74タンパク質の不充分な産生または過剰な産生に起因する状態、あるいはHM74野生型タンパク質に比べて、活性が低減しているか、または異常である形態のHM74タンパク質の産生による状態に用いることができる可能性がある。本発明はさらに、スクリーニング・アッセイによって同定された新規なHM74調節剤、および本明細書に記載した処置を行うためのそれらの使用に関する。
本発明は、HM74に結合し、例えばHM74の発現またはHM74の活性に対して、刺激作用または阻害作用を有する調節剤、すなわち候補または試験化合物または物質(例えば、ペプチド、ペプチドミメティック、小分子、抗体または他の薬剤)を同定する方法(本明細書では「スクリーニング・アッセイ」とも称する)を提供する。
一実施形態において、本発明は、HM74に結合するかまたはHM74の活性を調節する候補化合物または試験化合物をスクリーニングするためのアッセイを提供する。したがって、このスクリーニング・アッセイは、HM74を調節する他のフロセミド様化合物を同定するために用いることができる。そのような調節剤は、HM74アンタゴニストなどの他の調節剤を同定するための競合アッセイにも用いることができる。
一実施形態において、アッセイは、細胞表面において膜結合型のHM74を発現する細胞を試験化合物と接触させ、試験化合物がHM74を活性化する能力を測定する、細胞に基づいたアッセイである。例えば、細胞は、酵母細胞または哺乳類起源の細胞であることができる。試験化合物がHM74を活性化する能力の測定は、例えば、HM74との複合体において標識化合物またはHM74の位置を検出することによって試験化合物のHM74との結合が求められるように、試験化合物を放射性同位体標識または酵素標識と結合させることによって達成できる。例えば、試験化合物は、125I、35S、14C、または3Hで直接または間接的に標識することができ、放射性同位体は、放射性放出の直接計数またはシンチレーション計数によって検出することができる。あるいは、試験化合物は、例えば、西洋ワサビ・ペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、またはルシフェラーゼで酵素的に標識することができ、酵素標識は、適切な基質の生成物への変換を求めることによって検出できる。好ましい実施形態において、アッセイは、細胞表面において膜結合型のHM74を発現する細胞を、試験化合物と共に、HM74と結合する既知化合物に接触させること、および試験化合物が既知化合物と競合して、HM74と相互作用する能力を測定することを含む。
他の実施形態において、アッセイは、細胞表面において膜結合型のHM74を発現する細胞を試験化合物と接触させること、および試験化合物がHM74の活性を調節(例えば、刺激または阻害)する能力を測定することを含む、細胞に基づいたアッセイである。試験化合物がHM74の活性を調節する能力の測定は、例えば、試験化合物がHM74を活性化するかまたは阻害する能力を測定することによって達成できる。これは、活性化HM74がシグナリング経路と関連する細胞内または膜標的分子と相互作用するとき、明らかとなる可能性がある。本明細書では、「標的分子」とは、本質的にHM74と結合または相互作用する分子であり、例えば、HM74を発現する細胞の表面上の分子、第2細胞の表面上の分子、細胞外環境中の分子、細胞膜の内側面に結合している分子、または細胞質分子である。HM74標的分子は、非HM74分子であることができる。一実施形態において、HM74標的分子は、細胞膜を経て、細胞内に伝達される細胞外シグナル(例えば、化合物のHM74への結合によって生じるシグナル)の伝達を促進するシグナル伝達経路の成分である。この標的は、例えば、触媒活性を有する第2細胞内タンパク質、または下流シグナリング分子のHM74との結合を促進するタンパク質であることができる。
HM74がHM74標的分子と結合または相互作用する能力の測定は、直接結合の測定に関して上述した方法の1つによって達成することができる。好ましい実施形態において、HM74がHM74標的分子と結合または相互作用する能力の測定は、標的分子の活性を測定することによって達成できる。例えば、標的分子の活性は、標的の細胞セカンド・メッセンジャー(例えば、細胞内Ca2+、ジアシルグリセロール、IP3など)の誘導を検出すること、適切な基質に対する標的の触媒/酵素活性を検出すること、レポーター遺伝子(例えば、検出可能マーカー、例えばルシフェラーゼをコードする核酸と作動可能に結合しているHM74応答性調節エレメント)の誘導を検出すること、または細胞応答、例えば細胞分化または細胞増殖を検出することによって測定することができる。
他の実施形態において、本発明のアッセイは、HM74を試験化合物と接触させること、および試験化合物がHM74と結合する能力を測定することを含む、無細胞アッセイである。試験化合物のHM74への結合は、上述のとおり、直接または間接的に測定することができる。好ましい実施形態において、アッセイは、HM74を、試験化合物と共に、本発明の既知化合物と接触させること、および試験化合物が本明細書に記載の既知化合物のHM74活性に影響を与える能力を測定することを含む。試験化合物がHM74と相互作用する能力の測定は、本明細書に記載の既知化合物の結合と比較して、試験化合物が優先的にHM74と結合する能力を測定することを含む。
他の実施形態において、アッセイは、HM74を試験化合物と接触させること、および試験化合物がHM74の活性を調節(例えば、刺激または阻害)する能力を測定することを含む、無細胞アッセイである。試験化合物がHM74の活性を調節する能力の測定は、例えば、直接結合の測定に関して上述した方法の1つによって、活性化HM74がHM74標的分子と結合する能力を測定することによって達成することができる。別の実施形態において、試験化合物がHM74の活性を調節する能力の測定は、HM74がHM74標的分子をさらに調節する能力を測定することによって達成することができる。例えば、適切な基質に対する標的分子の触媒/酵素活性は、前述のとおり測定することができる。
他の実施形態において、無細胞アッセイは、HM74を、試験化合物と共に、HM74と結合する既知化合物と接触させること、および試験化合物がHM74と相互作用する能力を測定することを含み、試験化合物がHM74と相互作用する能力の測定は、HM74がHM74標的分子と優先的に結合する能力、またはHM74標的分子の活性を調節する能力を測定することを含む。
受容体は、必ずしもリガンド結合を阻害しないが、活性化をもたらし得るGタンパク質結合、あるいは場合によって受容体凝集、二量化、またはクラスタリングを可能にする受容体の構造変化を引き起こす非リガンド分子によって活性化され得る。
本発明の無細胞アッセイは、可溶型および膜結合型のHM74の使用に適している。膜結合型のHM74を含む無細胞アッセイの場合、膜結合型のHM74が溶液中に保持されるように、可溶化剤を用いるのが望ましい。そのような可溶化剤には、非イオン系界面活性剤、例えば、n−オクチルグルコシド、n−ドデシルグルコシド、n−ドデシルマルトシド、オクタノイル−N−メチルグルカミド、デカノイル−N−メチルグルカミド、Triton X−100、Triton X−114、Thesit(登録商標)、イソトリデシルポリ(エチレングリコールエーテル)n、3−[(3−コラミドプロピル)ジメチルアミノ]−1−プロパンスルホネート(CHAPS)、3−[(3−コラミドプロピル)ジメチルアミノ]−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホネート(CHAPSO)、またはN−ドデシル=N,N−ジメチル−3−アンモニオ−1−プロパンスルホネートなどが含まれる。
他の実施形態において、HM74は、宿主細胞で発現したとき、持続的活性状態に改変される。HM74を改変することにより、リガンドに結合する必要なしに、受容体を活性にすることができる。活性化受容体を得る一方法は、リガンドと結合せずに、Gタンパク質と相互作用するようにHM74を改変することである。この改変は、受容体が細胞内Gタンパク質に結合することを可能にするリガンド結合における受容体の立体構造変化を模倣する。そのようなアプローチの1つは、WO00/22129に記載されている。
WO00/22129は、構成的活性を生じるTM6およびIC3領域の特定のアミノ酸を教示している。それらの特定のアミノ酸をHM74に組み込む方法は、当分野で知られており、例えば、部位特異的突然変異誘発、サブクローニングなどである。次いで、改変HM74分子を宿主細胞で発現させ、構成的に活性なHM74を得る。
その後、活性化細胞を、HM74アゴニスト、アンタゴニスト、インバース・アゴニストなど、HM74活性を改変する分子であると考えられる分子に暴露する。Gタンパク質活性を改変するそのような分子は、薬剤開発において知られている方法を用いて、改変HM74代謝に関連する障害を処置する標的とされる。
上述の本発明によるアッセイ方法の複数の実施形態において、望ましくは、HM74またはその標的分子を固定して、それらのタンパク質の一方または両方の非複合体形態から複合体を分離することを容易にし、かつアッセイの自動化に適応させることができる。候補化合物の存在下および不在下における、試験化合物のHM74との結合、またはHM74の標的分子との相互作用は、反応物質を含有するのに適した任意の容器で行うことができる。そのような容器の例には、マイクロタイター・プレート、試験管、および微小遠心管が含まれる。一実施形態において、1つまたは両方のタンパク質がマトリクスに結合するのを可能にするドメインを付加する、融合タンパク質を提供することができる。例えば、グルタチオン−S−トランスフェラーゼ/HM74融合タンパク質、またはグルタチオン−S−トランスフェラーゼ/標的融合タンパク質は、グルタチオンSepharose(登録商標)ビーズ(Sigma Chemical、St.Louis、MO)、またはグルタチオン誘導体化マイクロタイター・プレートに吸着させることができる。その後、複合体を試験化合物と混合し、非吸着標的タンパク質またはHM74タンパク質とその混合物とを、複合体形成を促す条件下(例えば、塩およびpHの生理的条件)でインキュベートする。インキュベートした後、ビーズまたはマイクロタイター・プレートのウェルを洗浄して、結合していない成分があればそれを除去し、複合体の形成を、例えば上述のとおり直接または間接的に測定する。あるいは、複合体をマトリクスから解離させ、HM74結合または活性レベルを標準的な技法を用いて求めることもできる。
マトリクスにタンパク質を固定化するための他の技法も本発明のスクリーニング・アッセイにおいて用いることができる。例えば、HM74またはその標的分子は、ビオチンおよびストレプトアビジンの結合を用いて固定化することができる。ビオチン化HM74または標的分子は、当分野でよく知られている技法(例えば、ビオチン化キット、Pierce Chemicals、Rockford、IL)を用いて、ビオチン−NHS(N−ヒドロキシ−スクシンイミド)から調製し、ストレプトアビジン被覆96ウェル・プレート(Pierce Chemicals)のウェルに固定することができる。あるいは、HM74または標的分子と反応するが、HM74タンパク質の標的分子との結合を妨げない抗体で、プレートのウェルを被覆し、非結合標的またはHM74を抗体複合体によってウェルに捕捉することもできる。GST固定化複合体に関して上述した方法に加えて、そのような複合体を検出する方法には、HM74または標的分子と反応性の抗体を用いる複合体の免疫検出法、ならびにHM74または標的分子と関連する酵素活性の検出に依存する酵素結合アッセイが含まれる。
他の実施形態において、HM74発現の調節剤は、細胞を候補化合物と接触させ、細胞中のHM74mRNAまたはタンパク質の発現を測定する方法において同定される。候補化合物存在下のHM74mRNAまたはタンパク質の発現レベルを、候補化合物不在下のHM74mRNAまたはタンパク質の発現レベルと比較する。その後、候補化合物は、この比較に基づいてHM74発現の調節剤として同定することができる。例えば、HM74mRNAまたはタンパク質の発現が、候補化合物の不在下に比べてその存在下で多い(統計学的に有意に多い)とき、その候補化合物は、HM74mRNAまたはタンパク質発現の刺激剤またはアゴニストとして同定される。あるいは、HM74mRNAまたはタンパク質の発現が、候補化合物の不在下に比べてその存在下で少ない(統計学的に有意に少ない)とき、その候補化合物は、HM74mRNAまたはタンパク質発現の阻害剤またはアンタゴニストとして同定される。HM74活性がリガンドまたはアゴニストの存在下で低減している場合、あるいは構成的HM74においては、ベースラインを下回る場合、その候補化合物は、インバース・アゴニストとして同定される。細胞中のHM74mRNAまたはタンパク質発現のレベルは、HM74mRNAまたはタンパク質の検出に関して本明細書に記載した方法によって測定することができる。
大量の純粋HM74を製造することができるため、機能すると思われる領域の立体構造の物理的特性を合理的な薬剤設計のために確認することができる。例えば、分子のIC3領域およびECドメインは、特に興味深い領域である。ひとたび領域の形状およびイオン配置が識別されると、それらの領域と相互作用する候補薬剤を構成し、次いで、無傷細胞、動物、および患者において試験することができる。そのような構造情報を得ることのできる方法には、X線結晶解析、NMR分光法、分子モデリングなどが含まれる。3D構造はさらに、特定の部位で作用する既知の薬剤が存在する場合、他の既知タンパク質における類似の立体構造部位の同定を導くことができる。これらの薬剤またはそれらの誘導体は、HM74と共に使用できる可能性がある。
本発明はさらに、上述のスクリーニング・アッセイによって同定された新規の作用物質、および本明細書に記載した処置を行うためのそれらの使用に関する。
本発明は、HM74の異常な発現または活性に関連する障害のリスクのある(または罹患しやすい)対象、あるいはそのような障害を有する対象を処置する予防方法と治療方法の両方を提供する。そのような障害には、これに限定されるものではないが、例えば、喘息、慢性閉塞性肺疾患、および関節リウマチなどの炎症性障害が含まれる。
一態様において、本発明は、HM74発現または少なくとも1種のHM74活性を調節する剤を対象に投与することによって、HM74の異常な発現または活性に関連する疾患または状態を対象において予防する方法を提供する。HM74の異常な発現または活性によって生じる疾患、あるいはHM74の異常な発現または活性が一因となる疾患のリスクのある対象は、例えば、本明細書に記載の診断または予後アッセイのいずれか、あるいはそれらの組合せによって同定することができる。予防薬の投与は、疾患または障害が予防される、あるいは進行が遅延されるように、HM74の異常を特徴とする症状が発現する前に行うことができる。HM74異常の種類に応じて、対象を処置するために、例えば、HM74アゴニストまたはHM74アンタゴニスト剤を用いることができる。適切な作用物質は、本明細書に記載のスクリーニング・アッセイに基づいて決定することができる。
本発明の他の態様は、治療目的でHM74の発現または活性を調節する方法に関する。本発明の調節方法は、その細胞に関連するHM74活性の1つまたはそれ以上を調節する作用物質に細胞を接触させることを含む。HM74活性を調節する作用物質は、本明細書に記載の作用物質、例えば、フロセミド、核酸またはタンパク質、HM74タンパク質の天然同種リガンド、ペプチド、HM74ペプチドミメティック、または他の小分子などであることができる。一実施形態において、作用物質は、HM74の1つまたはそれ以上の生物活性を刺激する。他の実施形態において、作用物質は、HM74タンパク質の1つまたはそれ以上の生物活性を阻害する。そのような阻害剤の例には、抗HM74抗体が含まれる。この調節方法は、in vitroで(例えば、その作用物質と共に細胞を培養することによって)、あるいはin vivoで(例えば、その作用物質を対象に投与することによって)行うことができる。そのように、本発明は、HM74の異常な発現または活性を特徴とする疾患または障害を罹患している個体を処置する方法を提供する。一実施形態において、本方法は、HM74発現または活性を調節する(例えば、アップレギュレートまたはダウンレギュレートする)作用物質(例えば、本明細書に記載のスクリーニング・アッセイによって同定された作用物質)、または作用物質の組合せを投与することを含む。
HM74活性の刺激は、HM74が異常にダウンレギュレートされ、かつ/またはHM74活性の上昇が有益な効果を有する可能性の高い状況において望ましい。逆に、HM74活性の阻害は、HM74が異常にアップレギュレートされ、かつ/またはHM74活性の低下が有益な効果を有する可能性の高い状況において望ましい。
本発明を以下の実施例によってさらに例示するが、これらの実施例は限定的なものであると解釈されるべきではない。本出願を通じて引用されたすべての参考文献、特許、公開特許出願の内容は、参照によって本明細書に組み入れる。
〔実施例1〕
HM74を発現する哺乳類細胞の産出
hHM74をコードするcDNAを発現ベクターにクローン化し、CHO細胞または293細胞などの哺乳類細胞にトランスフェクトした。
HM74を過剰に発現する哺乳類細胞を産出するために、哺乳類細胞を、10%ウシ胎児血清(Gibco/BRL、カタログ番号1600−044)の存在下、DMEM培地(Gibco/BRL、カタログ番号11765−054)2ml中、6ウェル35mm組織培養プレートに平板培養した(ウェル当たり哺乳類細胞3×105(ATCC、カタログ番号CRL−1573))。
次いで、細胞が50〜80%コンフルエントになるまで、細胞をCO2インキュベーターにおいて37℃でインキュベートした。HM74のクローン化cDNA核酸配列を、pcDNA3.1クローニング・ベクター(Invitrogen、カタログ番号V790−20)に挿入した。DNA2μgを、無血清F12Ham培地100μlに希釈した。それとは別に、リポフェクタミン試薬(Life Technologies、カタログ番号18324−020)25μlを、無血清F12Ham培地100μlに希釈した。次いで、このDNA溶液とリポフェクタミン溶液を穏やかに混合し、室温で45分間インキュベートして、DNA−脂質複合体を形成させた。
細胞を、無血清F12Ham培地2mlで1回洗浄した。トランスフェクションごとに(6ウェル・プレートで6回のトランスフェクション)、無血清F12Ham培地0.8mlを、DNA−脂質複合体を含有する溶液に添加し(総量0.2ml)、穏やかに混合した。生じた混合物(以下「トランスフェクション混合物」とする)を、リンスした細胞に重層した(0.8ml+0.2ml)。抗菌試薬は添加しなかった。その後、細胞を脂質−DNA複合体と共に、CO2インキュベーターにおいて37℃で16時間インキュベートして、トランスフェクションさせた。
インキュベーション時間の完了後、10%ウシ胎児血清を含有するF12Ham培地1mlを、まずトランスフェクション混合物を除去せずに、細胞に重層した。トランスフェクションの18時間後、細胞に重層している培地を吸引した。次いで、細胞を、PBS、pH2〜4(Gibco/BRL、カタログ番号10010−023)で洗浄し、PBSを5%血清含有F12Ham培地(「選択培地」)と交換した。トランスフェクションの72時間後、細胞を、400μg/mlで抗菌剤ジェネテシン(Life Technologies、カタログ番号11811)を含有する選択培地に10倍に希釈した。
〔実施例2〕
アゴニスト・アッセイ
ヒトHM74のアゴニストをスクリーニングするために、HM74をGqメカニズムに人工的に結合させることができる。Gqメカニズムの活性化は、細胞内の筋小胞体ベシクルからのCa2+放出を刺激する。Ca2+は細胞質に放出され、そこでCa2+キレート色素を用いて検出することができる。蛍光イメージング・プレート・リーダー、またはFLIPR(登録商標)装置(Molecular Devices)を用いて、蛍光に生じた変化をモニターする。アゴニストの活性は、蛍光の増加によって反映される。
無差別型のGqタンパク質(Gα16)を発現させるために、HM74を発現するCHO−K1細胞をあらかじめ操作した。そのような細胞を調製するために、市販のGα16結合CHO細胞を得て(Molecular Devices LIVEWARE(商標)細胞、カタログ番号RD−HGA16)、実施例1のプロトコルに従って、それらの細胞でHM74の発現を促進させた。
10%ウシ胎児血清、100IU/mlペニシリン(Gibco/BRL、カタログ番号15140−148)、100μg/mlストレプトマイシン(カタログ番号15140−148、Gibco/BRL)、400μg/mlジェネテシン(G418)(Gibco/BRL、カタログ番号10131−035)、および200μg/mlゼオシン(Invitrogen、カタログ番号R250−05)を含むF12Ham培地(Gibco/BRL、カタログ番号11765−054)中、37℃および5%CO2で細胞を対数増殖期に維持した。アッセイ1日前、CHO−K1細胞12,500細胞/ウェルを、96/384マルチドロップ装置(Labsystems、Type832)を用いて、ウェル容量50μlの384ウェル透明底アッセイ・プレート(Greiner/Marsh、カタログ番号N58102)で平板培養した。細胞を、加湿5%CO2インキュベーター(Forma Scientific CO2ウォーター・ジャケット式インキュベーター、Model3110)において37℃でインキュベートした。
次のストック溶液を調製した。Hepes(pH7.5)(Gibco/BRL、カタログ番号15630−080)の1Mストック溶液、1NのNaOH中で製造したプロベネシド(Sigma、カタログ番号P8761)の250mMストック溶液、およびDMSO(Sigma D2650)中で製造したFluo 4−AM Dye(Molecular Probes、カタログ番号F14202)の1mMストック溶液。ハンクス平衡塩溶液(Fisher/Mediatech、カタログ番号MT21023)1000ml、1MのHepesストック溶液20ml、および250mMプロベネシドストック溶液10mlを用いて、反応緩衝液を調製した。ローディング緩衝液を調製するために、1mMのFluo 4−AM Dyeストック溶液1.6mlを、プルロン酸(pluronic acid)(Molecular Probes、カタログ番号P6866)0.32mlと混合し、次いで、上述の反応緩衝液400mlおよびウシ胎児血清4mlと混合した。
アッセイ1時間前、新しく調製したローディング緩衝液50μlを、96/384マルチドロップ装置を用いて、384ウェル・プレートの各ウェルに加えた。細胞を加湿インキュベーターにおいて37℃でインキュベートし、色素の取り込みを最大にした。アッセイ直前、プレート底部の少なくとも10mm上に設置された吸引ヘッドを有する384EMBLA Cell Washer(Skatron、モデル番号12386)を用いて、細胞を反応緩衝液90μlで2回洗浄し、ウェル当たり緩衝液45μlを残した。
計器FLIPR(登録商標)II(Molecular Devices)のCCDカメラ(Princeton Instruments)をfストップ2.0、露出0.4秒に設定した。このカメラを用いて、色素ローディングの精度に関して細胞プレートをモニターした。
可能性のあるフロセミド様化合物を含む化合物ライブラリーを、ウェルごとに生理食塩水緩衝液中それぞれ約10μMの濃度で試験した。化合物添加前、蛍光の変化を10秒間測定した。化合物添加後、3分の総実験分析時間中、最初の1分は毎秒測定し、続いて、6秒ごとに露光を行った。10回目のスキャン後、100μMのストック化合物のアリコート5μlを添加し、細胞の化合物最終濃度を10μMとした。最初の80回のスキャン中の最大蛍光変化をアゴニスト活性の測定値として記録し、10μMのATP(Sigma A9062)によって誘導される最大蛍光変化と比較した。
多くのフロセミド様化合物は、HM74を活性化することが見出された。
〔実施例3〕
アンタゴニスト・アッセイ
ヒトHM74のアンタゴニストをスクリーニングするために、HM74をGqメカニズムに人工的に結合させることができる。実施例2と同様に、FLIPR(登録商標)装置を用いて、蛍光に生じた変化をモニターする。アンタゴニストの活性は、蛍光の減少によって反映される。
実施例2に記載のとおり、無差別型のGqタンパク質(Gα16)を発現させるために、HM74を発現するCHO−K1細胞をあらかじめ操作した。10%ウシ胎児血清、100IU/mlペニシリン(Gibco/BRL、カタログ番号15140−148)、100μg/mlストレプトマイシン(カタログ番号15140−148、Gibco/BRL)、400μg/mlジェネテシン(G418)(Gibco/BRL、カタログ番号10131−035)、および200μg/mlゼオシン(Invitrogen、カタログ番号R250−05)を含むF12Ham培地(Gibco/BRL、カタログ番号11765−054)中、37℃および5%CO2で細胞を対数増殖期に維持した。アッセイ1日前、CHO−K1細胞12,500細胞/ウェルを、96/384マルチドロップ装置を用いて、ウェル容量50μlの384ウェル黒/透明底アッセイ・プレート(Greiner/Marsh、カタログ番号N58102)で平板培養した。これらの細胞を、加湿5%CO2、37℃でインキュベートした。
次のストック溶液を調製した。Hepes(pH7.5)(Gibco/BRL、カタログ番号15630−080)の1Mストック溶液、1NのNaOH中で製造したプロベネシド(Sigma、カタログ番号P8761)の250mMストック溶液、DMSO(Sigma D2650)中で製造したFluo 4−AM Dye(Molecular Probes、カタログ番号F14202)の1mMストック溶液、およびリガンドまたはアンタゴニストのストック溶液。ハンクス平衡塩溶液(Fisher/Mediatech、カタログ番号MT21023)1000ml、1MのHepesストック溶液20ml、250mMプロベネシドストック溶液10ml、および1mMのCaCl2を用いて、反応緩衝液を調製した。ローディング緩衝液を調製するために、1mMのFluo 4−AM Dyeストック溶液80μlを、プルロン酸(Molecular Probes、カタログ番号P6866)16μlと混合し、次いで、上述の反応緩衝液20mlおよびウシ胎児血清0.2mlと混合した。
アッセイ30分前、新しく調製したローディング緩衝液30μlを、96/384マルチドロップ装置を用いて、384ウェル・プレートの各ウェルに加えた。細胞を加湿CO2インキュベーターにおいて37℃でインキュベートし、色素の取り込みを最大にした。アッセイ直前、プレート底部の少なくとも40mm上に設置された吸引ヘッドを有する384EMBLA Cell Washerを用いて、細胞を反応緩衝液100μlで3回洗浄し、ウェル当たり緩衝液45μlを残した。
100μMのストック・アンタゴニスト化合物5μlを、Platemate−384ピペッター(Matrix)を用いて、細胞に添加した。インキュベーション工程中の化合物濃度は、約10μMであった。細胞をFLIPR(登録商標)IIに置き、プレートの蛍光を3分の総実験分析時間中、最初の1分は毎秒測定し、続いて、6秒ごとに露光を行った。10回目のスキャン後、アンタゴニストまたはリガンド(10μM)を添加した。各添加後、384チップを0.01%DMSO水溶液20mlで10回洗浄した。
HM74細胞は、候補アンタゴニストによる試験前に、同定されたアゴニストに暴露しても、しなくてもよい。
〔実施例4〕
受容体結合アッセイ
HM74を含有する膜分画を調製するために、HM74を発現するCHO細胞系を、1mMのEDTAを含むリン酸緩衝食塩水(10ml)中でインキュベートすることによって採取した。細胞を1mMのEDTAを含むリン酸緩衝食塩水(10ml)でさらに3回洗浄し、その後、緩衝液A5ml(50mMのTris−HCl(pH7.8)(Sigma T6791)、5mMのMgCl2(Sigma M8266)、および1mMのEGTA(Sigma 0396))に再懸濁した。
次いで、組織ホモジナイザー(Polytron、Kinemetica、Model PT10/35)で、細胞を1分間粉砕した。得られたホモジネートを、Sorvall Instruments RC3B冷凍遠心機において、49,000×g、4℃で20分間遠心分離した。得られたペレットを、緩衝液A25mlに再懸濁し、遠心分離工程を3回繰り返した。最後の遠心分離後、ペレットを再び緩衝液A5mlに再懸濁し、アリコートに分け、−70℃で貯蔵した。
膜分画、およびトレーサーとして対象となる放射性標識アゴニストを用いて、受容体結合アッセイを行った。このアッセイは、96ウェル・プレート(Beckman Instruments)で行った。結合反応は、0.1%ウシ血清アルブミン(Sigma、カタログ番号34287)を含む緩衝液A最終量0.2ml中、放射性アゴニスト(0.01nM〜25nM)の存在下でのCHO細胞調製物18μgからなる(Im等、J.Biol.Chem.(2000)275(19):14281〜14286を参照のこと)。反応を室温で1時間インキュベートした。0.3%ポリエチレンイミン(Sigma、カタログ番号P3143)および0.1%ウシ血清アルブミン(BSA)で1時間、前処理したマルチチャンネル・ハーベスター(Brandell)でWhatman GF/Cフィルターに通して濾過することによって、反応を終了させた。この混合物をフィルターに適用し、1時間インキュベートした。フィルターを氷冷した50mMのTris−HCl、pH7.6、1mlで6回洗浄した。放射能を測定し、各トレーサー濃度に対する総結合と非特異結合(バックグラウンド)との差異に基づいて、特異結合を算出した。8から16の濃度データ・ポイントを得て、アゴニストと受容体との平衡状態で達成されたアゴニストの受容体への結合を求めた(平衡結合パラメータ)。競合アッセイでは、試験化合物を混合物に添加して、放射性アゴニストの受容体への結合に競合させた(競合結合値)。阻害曲線を作製して、結合の50%阻害を達成するのに必要な濃度(IC50)を求めた。
〔実施例5〕
小分子アゴニスト
一連のフロセミド様分子を、上述のとおりHM74を発現する細胞に暴露した。標的分子を標識し、HM74に結合しているかどうかを判定した。洗浄後、細胞のラベリングの度合いを求めることによって、結合を検出した。結合はさらに、2Dゲル電気泳動によってHM74を単離し、そのタンパク質と結合したラベリングの度合いを求めることによっても確認した。結合の評価後、または結合の評価とは独立して、候補アゴニストがHM74を活性化する能力を測定した。FLIPRアッセイを用いて、標的分子のHM74への結合による細胞内カルシウム動員を評価した。このようにカルシウム動員をもたらす分子を同定した。
ここまで本発明を述べてきたが、本明細書に教示した本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書の教示に様々な変更および修正を加えることができることを、当業者は理解するであろう。
本明細書に引用したすべての参考文献は、その全体を参照によって本明細書に組み入れる。

Claims (6)

  1. 以下の構造:
    Figure 2007523166
    を有する分子を治療の必要な患者に投与することを含む、HM74シグナリング活性またはシグナル伝達を調節するための治療方法。
    式中、Rは、水素、またはC1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C3〜C18アリール(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);若しくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);またはそれらの組合せであり、
    QおよびXは、それぞれO、S、またはNRであり、
    Yは、C1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C3〜C18アリール(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);またはそれらの組合せであり、
    XがNであるとき、XおよびYは、1つまたはそれ以上の環に縮合されることができ、ここでこの環は、C3〜C18複素環(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、C3〜C18ヘテロアリール(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、置換C3〜C18シクロアルキル(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、またはC3〜C18アリール(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)であり、そして
    Zは、それぞれRである。
  2. アゴニスト候補を、HM74を発現する細胞に接触させること、およびアゴニスト候補の不在下におけるHM74のシグナリング活性に比べて、アゴニスト候補の存在下において、HM74のシグナリング活性が増大しているかどうかを判定することを含む、HM74のアゴニストを同定する方法であって、アゴニスト候補が、以下の構造:
    Figure 2007523166
    を有する上記方法。
    式中、Rは、水素、またはC1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C3〜C18アリール(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);またはそれらの組合せであり、
    QおよびXは、それぞれO、S、またはNRであり、
    Yは、C1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C3〜C18アリール(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);またはそれらの組合せであり、
    XがNであるとき、XおよびYは、1つまたはそれ以上の環に縮合されることができ、ここでこの環は、C3〜C18複素環(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、C3〜C18ヘテロアリール(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、置換C3〜C18シクロアルキル(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、またはC3〜C18アリール(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)であり、そして
    Zは、それぞれRである。
  3. インバース・アゴニスト候補を、HM74を発現する細胞に接触させること、およびインバース・アゴニスト候補の不在下におけるHM74の活性に比べて、インバース・アゴニスト候補の存在下において、HM74の活性が低減しており、そしてアゴニストの存在下において低減しているかどうかを判定することを含む、HM74のインバース・アゴニストを同定する方法であって、インバース・アゴニスト候補が、以下の構造:
    Figure 2007523166
    を有する上記方法。
    式中、Rは、水素、またはC1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C3〜C18アリール(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);またはそれらの組合せであり、
    QおよびXは、それぞれO、S、またはNRであり、
    Yは、C1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C3〜C18アリール(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);またはそれらの組合せであり、
    XがNであるとき、XおよびYは、1つまたはそれ以上の環に縮合されることができ、ここでこの環は、C3〜C18複素環(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、C3〜C18ヘテロアリール(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、置換C3〜C18シクロアルキル(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、またはC3〜C18アリール(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)であり、
    Zは、それぞれRである。
  4. アンタゴニスト候補を、HM74を発現する細胞に接触させること、およびアゴニストの存在下におけるHM74の活性に比べて、アンタゴニスト候補の存在下において、HM74のシグナリング活性が低減しているかどうかを判定することを含む、HM74のアンタゴニストを同定する方法であって、アンタゴニスト候補が、以下の構造:
    Figure 2007523166
    を有する上記方法。
    式中、Rは、水素、またはC1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C3〜C18アリール(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);またはそれらの組合せであり、
    QおよびXは、それぞれO、S、またはNRであり、
    Yは、C1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C3〜C18アリール(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);またはそれらの組合せであり、
    XがNであるとき、XおよびYは、1つまたはそれ以上の環に縮合されることができ、ここでこの環は、C3〜C18複素環(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、C3〜C18ヘテロアリール(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、置換C3〜C18シクロアルキル(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、またはC3〜C18アリール(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)であり、そして
    Zは、それぞれRである。
  5. 式:
    Figure 2007523166
    で表わされる化合物。
    式中、Rは、水素、またはC1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C3〜C18アリール(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);またはそれらの組合せであり、
    QおよびXは、それぞれO、S、またはNRであり、
    Yは、C1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C3〜C18アリール(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);またはそれらの組合せであり、
    XがNであるとき、XおよびYは、1つまたはそれ以上の環に縮合されることができ、ここでこの環は、C3〜C18複素環(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、C3〜C18ヘテロアリール(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、置換C3〜C18シクロアルキル(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、またはC3〜C18アリール(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)であり、そして
    Zは、それぞれRである。
  6. 式:
    Figure 2007523166
    で表わされる化合物を含む炎症調節量の薬剤組成物を、治療を必要とする患者に暴露することを含む、炎症を調節する方法。
    式中、Rは、水素、またはC1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C3〜C18アリール(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);またはそれらの組合せであり、
    QおよびXは、それぞれO、S、またはNRであり、
    Yは、C1〜C18アルキル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルケニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C1〜C18アルキニル(これは分枝鎖状であっても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);C3〜C18アリール(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);もしくはC5〜C18シクロアルキル(これは側基を含有していても、架橋を含有していても、ヘテロ原子を含有していても、もしくは置換されていても、またはそれらの組合せであってもよい);またはそれらの組合せであり、
    XがNであるとき、XおよびYは、1つまたはそれ以上の環に縮合されることができ、ここでこの環は、C3〜C18複素環(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、C3〜C18ヘテロアリール(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、置換C3〜C18シクロアルキル(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)、またはC3〜C18アリール(これは分枝鎖状であっても、側基を含有していてもよい)であり、そして
    Zは、それぞれRである。
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