JP2015117244A - ジアリールチオヒダントイン化合物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ジアリールチオヒダントインを含むジアリールヒダントイン化合物およびそれらの合成方法ならびにホルモン抵抗性前立腺癌の治療の際のそれらの使用に関する。本出願は、同じ譲受人によってPCT/US2006/011417を参照により組み込む。
前立腺癌は、最も一般的に発生する癌であり、西洋人における第2の主な癌死因である。この癌が局所に限定される場合、この疾患は、外科手術または放射線によって治療することができる。しかし、このような癌の30%は遠隔転移が認められる疾患を伴って再発し、その他は診断時に進行した疾患を有していた。進行した疾患は、去勢および/または抗アンドロゲン物質の投与、いわゆるアンドロゲン枯渇療法によって治療される。去勢は、アンドロゲンの血中レベルを下げ、アンドロゲン受容体(AR)の活性を低減する。抗アンドロゲン物質の投与は、アンドロゲン結合と競合してこれを阻むことによりAR機能を阻害するため、AR活性を低減する。これらの治療は、最初は有効であるが、すぐに効き目はなくなり、この癌はホルモン抵抗性となる。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
式
(式中、R1およびR2は独立に、メチル、またはそれらが結合している炭素と一緒になった4〜5個の炭素原子を有するシクロアルキル基であり、
R3は、カルバモイル、アルキルカルバモイル、カルバモイルアルキル、アルキルカルバモイルアルキル、シアノ、およびシアノアルキルからなる群より選択され、
R4は、水素またはフッ素である)
を有する化合物。
(項目2)
治療有効量の項目1に記載の化合物または医薬として許容可能なその塩と、医薬として許容可能な担体または希釈剤とを含む医薬組成物。
(項目3)
式
を有する、項目1に記載の化合物。
(項目4)
式
を有する、項目1に記載の化合物。
(項目5)
治療有効量の項目4に記載の化合物または医薬として許容可能なその塩と、医薬として許容可能な担体または希釈剤とを含む医薬組成物。
(項目6)
式
を有する、項目1に記載の化合物。
(項目7)
治療有効量の項目6に記載の化合物または医薬として許容可能なその塩と、医薬として許容可能な担体または希釈剤とを含む医薬組成物。
(項目8)
式
を有する、項目1に記載の化合物。
(項目9)
式
を有する、項目1に記載の化合物。
(項目10)
そのような治療の必要がある対象に項目2に記載の医薬組成物を投与することにより過剰増殖性障害を治療することを含む、過剰増殖性障害を治療するための方法。
(項目11)
前記組成物が、溶液、分散液、懸濁液、粉末、カプセル、錠剤、丸剤、徐放性カプセル、徐放性錠剤、および徐放性丸剤からなる群より選択される形態を有する、項目10に記載の方法。
(項目12)
前記化合物が、静脈内注射により投与されるか、組織中への注射により投与されるか、腹腔内投与されるか、経口投与されるか、または経鼻投与される、項目10に記載の方法。
(項目13)
前記組成物が、一日あたり約0.001mg/体重kg〜一日あたり約100mg/体重kgの範囲内にある前記化合物の投与量で投与される、項目10に記載の方法。
(項目14)
前記組成物が、一日あたり約0.01mg/体重kg〜一日あたり約100mg/体重kgの範囲内にある前記化合物の投与量で投与される、項目10に記載の方法。
(項目15)
前記組成物が、一日あたり約0.1mg/体重kg〜一日あたり約10mg/体重kgの範囲内にある前記化合物の投与量で投与される、項目10に記載の方法。
(項目16)
前記組成物が、一日あたり約1mg/体重kgの前記化合物の投与量で投与される、項目10に記載の方法。
(項目17)
そのような治療の必要がある対象に項目2に記載の組成物を投与することにより前立腺癌を治療することを含む、前立腺癌を治療するための方法。
(項目18)
前記医薬組成物が前立腺特異抗原mRNAの転写を妨げる、項目10に記載の方法。
(項目19)
前記医薬組成物がアンドロゲン受容体タンパク質の核移行を防止する、項目10に記載の方法。
(項目20)
前記医薬組成物がアンドロゲン受容体タンパク質を不安定化する、項目10に記載の方法。
(項目21)
前記組成物が経口投与される、項目10に記載の方法。
(項目22)
前記組成物が、カプセル、錠剤、および丸剤からなる群より選択される形態を有する、項目10に記載の方法。
(項目23)
前記化合物が、NC54、NC55、NC56、NC57、これらのいずれかの医薬として許容可能な塩、およびそれらの組合せからなる群より選択される、項目10に記載の方法。
(項目24)
前記化合物がNC53または医薬として許容可能な塩である、項目10に記載の方法。(項目25)
式
のジアリール化合物の合成方法であって、
化合物I
と化合物II
とを第1の極性溶媒中で混合して、混合物を形成する工程と、
該混合物を加熱する工程と、
第1の極性溶媒と同じかまたはそれとは異なる第2の極性溶媒および水性酸を該混合物に添加する工程と、
該混合物を還流する工程と、
該混合物を冷却し、水と合わせる工程と、
該混合物から該ジアリール化合物を分離する工程と、
を含み、
ここで、R51は、1〜4個の炭素原子を有するアルキル鎖を含み、R52は、シアノ、ヒドロキシ、メチルカルバモイル、メチルカルバモイル置換アルキル、メチルスルホンカルバモイル置換アルキル、メチルアミノメチル、ジメチルアミノメチル、メチルスルホニルオキシメチル、メトキシカルボニル、3−シアノ−4−トリフルオロメチルフェニルカルバモイル、カルバモイル置換アルキル、カルボキシメチル、メトキシカルボニルメチル、メタンスルホニル、4−シアノ−3−トリフルオロメチルフェニルカルバモイル置換アルキル、カルボキシ置換アルキル、4−メタンスルホニル−1−ピペラジニル、ピペラジニル、ヒドロキシエチルカルバモイル置換アルキル、およびヒドロキシエトキシカルボニル置換アルキルからなる群より選択され、R53は、FおよびHからなる群より選択される、
方法。
(項目26)
R51が、1〜2個の炭素原子を有するアルキル鎖を含み、R52が、カルバモイルおよびメチルカルバモイルからなる群より選択され、R53がFである、項目25に記載の方法。
(項目27)
式
の化合物の合成方法であって、
4−イソチオシアナト−2−トリフルオロメチルベンゾニトリルおよびN−メチル−4−(1−シアノシクロブチルアミノ)−2−フルオロベンズアミドをジメチルホルムアミド中で混合して、第1の混合物を形成する工程と、
該第1の混合物を加熱して、第2の混合物を形成する工程と、
アルコールおよび酸を該第2の混合物に添加することにより第3の混合物を形成する工程と、
該第3の混合物を還流することにより第4の混合物を形成する工程と、
該第4の混合物を冷却する工程と、
該第4の混合物を水と合わせ、有機層を抽出する工程と、
該化合物を該有機層から単離する工程と
を含む、方法。
(項目28)
項目4に記載の化合物[NC54]の合成方法であって、
N−メチル−2−フルオロ−4−(1,1−ジメチル−シアノメチル)−アミノベンズアミドおよび4−イソチオシアナト−2−トリフルオロメチルベンゾニトリルをDMF中で混合し加熱することにより第1の混合物を形成する工程と、
アルコールおよび酸を該第1の混合物に添加して、第2の混合物を形成する工程と、
該第2の混合物を還流する工程と、
該第2の混合物を冷却する工程と、
該第2の混合物を水と合わせ、有機層を抽出する工程と、
該化合物を該有機層から単離する工程と
を含む、方法。
(項目29)
項目6に記載の化合物[NC55]の合成方法であって、
N−メチル−2−フルオロ−4−(1−シアノシクロペンチル)アミノベンズアミド、4−イソチオシアナト−2−トリフルオロメチルベンゾニトリル、およびDMFを混合し、還流下で加熱することにより第1の混合物を形成する工程と、
アルコールおよび酸を該第1の混合物に添加して、第2の混合物を形成する工程と、
該第2の混合物を還流する工程と、
該第2の混合物を冷却する工程と、
該第2の混合物を水と合わせ、有機層を抽出する工程と、
該化合物を該有機層から単離する工程と
を含む、方法。
(項目30)
項目8に記載の化合物[NC56]の合成方法であって、
N,N−ジメチル4−[4−(1−シアノシクロブチルアミノ)フェニル]ブタンアミド、4−イソチオシアナト−2−トリフルオロメチルベンゾニトリル、およびDMFを混合し、還流下で加熱することにより第1の混合物を形成する工程と、
アルコールおよび酸を該第1の混合物に添加して、第2の混合物を形成する工程と、
該第2の混合物を還流する工程と、
該第2の混合物を冷却する工程と、
該第2の混合物を水と合わせ、有機層を抽出する工程と、
該化合物を該有機層から単離する工程と
を含む、方法。
(項目31)
項目9に記載の化合物[NC57]の合成方法であって、
DMSO、ジクロロメタン、および塩化オキサリルを混合して、第1の混合物を形成する工程と、
4−(4−(7−(4−シアノ−3−(トリフルオロメチル)フェニル)−8−オキソ−6−チオキソ−5,7−ジアザスピロ[3.4]オクタン−5−イル)フェニル)ブタンアミドを該第1の混合物に添加して、第2の混合物を形成する工程と、
トリエチルアミンを該第2の混合物に添加することにより第3の混合物を形成する工程と、
該第3の混合物を温め、NH4Cl水溶液でクエンチすることにより第4の混合物を形成する工程と、
該第4の混合物から有機層を抽出する工程と、
該化合物を該有機層から単離する工程と
を含む、方法。
(項目32)
ジアリールチオヒダントイン化合物を少なくとも1つ提供する工程と、
該化合物についてのアンドロゲン受容体活性の阻害を測定し、該阻害が第1の所定のレベルを超えるか否かを決定する工程と、
該化合物についてのホルモン無反応性癌細胞中のアンドロゲン受容体活性の刺激を測定し、該刺激が第2の所定のレベル未満であるか否かを決定する工程と、
該阻害が該第1の所定のレベルを超え、該刺激が該第2の所定のレベル未満であるならば該化合物を選択する工程と
を含む、方法。
(項目33)
前記所定のレベルがビカルタミドのレベルである、項目32に記載の方法。
(項目34)
前記阻害を測定する工程が、AR応答レポーター系または前立腺特異抗原分泌系での阻害濃度(IC50)を測定することを含む、項目32に記載の方法。
(項目35)
前記刺激を測定する工程が、AR応答レポーター系または前立腺特異抗原分泌系中の濃度を上げることによる誘導倍数を測定することを含む、項目32に記載の方法。
(項目36)
前記阻害および/または刺激を測定する工程が、動物中の腫瘍成長に対する前記化合物の効果を測定することを含む、項目32に記載の方法。
(項目37)
前記アンドロゲン受容体活性の阻害および/または刺激を測定する工程が、前記化合物に対するアンドロゲン受容体の結合親和性を測定することを含む、項目32に記載の方法。
(項目38)
前記アンドロゲン受容体活性の阻害および/または刺激を測定する工程が、前立腺特異抗原エンハンサーおよび前立腺特異抗原プロモーターの少なくとも1つへのアンドロゲン受容体補充の防止を測定することを含む、項目32に記載の方法。
(項目39)
前記アンドロゲン受容体活性の阻害および/または刺激を測定する工程が、アンドロゲン受容体核移行の防止を測定することを含む、項目32に記載の方法。
(項目40)
前記アンドロゲン受容体活性の阻害および/または刺激を測定する工程が、アンドロゲン受容体タンパク質の不安定化を測定することを含む、項目32に記載の方法。
(項目41)
前記ジアリールチオヒダントイン化合物が、式
(式中、R1およびR2は独立に、メチル、またはそれらが結合している炭素と一緒になった4〜5個の炭素原子を有するシクロアルキル基であり、
R3は、カルバモイル、アルキルカルバモイル、カルバモイルアルキル、アルキルカルバモイルアルキル、シアノ、およびシアノアルキルからなる群より選択され、
R4は、水素またはフッ素である)
を有する、項目32に記載の方法。
(項目42)
前立腺特異抗原を発現し得る哺乳類細胞と十分な量のジアリールチオヒダントイン化合物とを接触させ、前立腺特異抗原mRNAの転写を妨げることを含む方法。
(項目43)
前記ジアリールチオヒダントイン化合物が、式
(式中、R1およびR2は独立に、メチル、またはそれらが結合している炭素と一緒になった4〜5個の炭素原子を有するシクロアルキル基であり、
R3は、カルバモイル、アルキルカルバモイル、カルバモイルアルキル、アルキルカルバモイルアルキル、シアノ、およびシアノアルキルからなる群より選択され、
R4は、水素またはフッ素である)
を有する、項目42に記載の方法。
(項目44)
前記ジアリールチオヒダントイン化合物が、NC53、NC54、NC55、NC56、およびNC57からなる群より選択される、項目42に記載の方法。
(項目45)
前記化合物が前立腺特異抗原遺伝子上での転写複合体の形成を防止する、項目42に記載の方法。
(項目46)
前記化合物が、アンドロゲン受容体タンパク質が前立腺特異抗原遺伝子と複合体形成するのを防止する、項目42に記載の方法。
(項目47)
前記化合物が、RNAポリメラーゼIIが前立腺特異抗原遺伝子と複合体形成するのを防止する、項目42に記載の方法。
(項目48)
哺乳類細胞と十分な量のジアリールチオヒダントイン化合物とを接触させ、アンドロゲン受容体タンパク質の核移行を防止しかつ/またはアンドロゲン受容体タンパク質を不安定化することを含む方法。
(実施例56)[NC54]
以下では、オーブン乾燥ガラス器および標準シリンジ/隔壁技法を使用して、空気または水分に敏感な反応をアルゴン雰囲気下で行った。この反応は、UV光(254nm)の下でSiO2TLCプレートを使用して監視し、次いでp−アニスアルデヒドまたはニンヒドリン染色溶液を使用して可視化した。カラムクロマトグラフィーをシリカゲル60上で行った。特に述べない限り、1H NMRスペクトルをCDCl3中で400MHzで測定し、内部標準(TMS、0.0ppm):化学シフト(多重度、積算、Hz単位のカップリング定数)からデータを以下の通りppm(δ)単位で報告した。
DMF(1mL)中に含まれるN−メチル−2−フルオロ−4−(1,1−ジメチル−シアノメチル)−アミノベンズアミド(式40)(30mg、0.13mmol)および4−イソチオシアナト−2−トリフルオロメチルベンゾニトリル(式41)(58mg、0.26mmol)の混合物を、マイクロ波照射下100℃で11時間加熱した。混合物に、メタノール(20mL)および1N HCl水溶液(5mL)を添加した。第2の混合物を、1.5時間還流した。室温まで冷却した後、反応混合物を、冷水(50mL)中に注ぎ、酢酸エチル(50mL)で抽出した。有機層を、MgSO4上で乾燥し、濃縮し、残留物をSiO2カラムクロマトグラフィー(ジクロロメタン:アセトン、95:5)で精製することにより、無色結晶としてNC54(式42)(15mg、25%)を得た。
DMF(3mL)中に含まれるN−メチル2−フルオロ−4−(1−シアノシクロペンチル)アミノベンズアミド(式43)(57mg、0.22mmol)および4−イソチオシアナト−2−トリフルオロメチルベンゾニトリル(0.15g、0.65mmol)の混合物を、マイクロ波照射下(開放容器)、130℃で12時間加熱した。混合物にメタノール(20mL)および1N HCl水溶液(5mL)を添加した。第2の混合物を、1.5時間還流した。室温まで冷却した後、反応混合物を、冷水(50mL)中に注ぎ、酢酸エチル(50mL)で抽出した。有機層を、MgSO4上で乾燥し、濃縮し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ジクロロメタン:アセトン、95:5)で精製することにより、淡帯黄色固体として4−(3−(4−シアノ−3−(トリフルオロメチル)フェニル)−4−オキソ−2−チオキソ−1,3−ジアザスピロ[4.4]ノナン−1−イル)−2−フルオロ−N−メチルベンズアミド、NC55(式44)(8mg、7%)を得た。
参照により本明細書に組み込んだPCT出願US04/42221およびUS05/05529のスクリーニング手順と同じ手順を利用する、ホルモン抵抗性前立腺癌細胞上での対ARアンタゴニスト活性およびアゴニスト活性についてのスクリーニングを通じて、その合成経路が上記に記載されている化合物を特定した。いくつかの化合物は、ホルモン抵抗性前立腺癌中の過剰発現ARに対して、最小限のアゴニスト活性と共に強力なアンタゴニスト活性を示した。
レポーターアッセイによるARに対する化合物の作用
ホルモン抵抗性前立腺癌細胞系中の人工AR応答レポーター系を使用して、化合物を試験した。このレポーター系では、この前立腺癌LNCaP細胞を、内因性レベルより約5倍高いレベルのARを安定発現させるように改変した。この外因性ARと内因性ARは、双方とも合成アンドロゲンR1881により安定化される点で同じ特性を有する。このAR過剰発現細胞は、AR応答レポーターが安定的に組み込まれるようにも改変したが、これらの細胞のレポーター活性はホルモン抵抗性前立腺癌の特徴を示す。これは、低濃度の合成アンドロゲンR1881に応答し、高濃度のビカルタミド(表1参照)によってのみ阻害され、ビカルタミドによってアゴニスト活性を示す(図1および表2)。公表データと一致して、ビカルタミドは、AR応答レポーターを阻害したが、ホルモン感受性前立腺癌細胞中でアゴニスト活性を有さなかった(図2)。
本発明者らは、その合成が上記に記載されている化合物のアンタゴニスト活性を100pMのR1881の存在下で試験した。改変LNCaP細胞(LNCaP−AR、LN−ARとも略す)を、10%ウシ胎仔血清(FBS)を含有するIscove培地中に維持した。薬物処理の2日前に、この細胞を活性炭により除去処理された10%FBS(CS−FBS)を含有するIscove培地中で成長させて、アンドロゲンを除去した。この細胞を、100pMのR1881および漸増の濃度試験化合物と共に10%CS−FBSを含有するIscove培地中で***および成長させた。2日間のインキュベーションの後、レポーター活性をアッセイした。
ホルモン抵抗性前立腺癌中のAR過剰発現のこれまで認識されてなかった一特性は、アンタゴニストをアゴニストに切り替える能力である。したがって、最小限のアゴニスト活性を有するまたはアゴニスト活性が全くないそれらの化合物のみが、この疾患に対して抗アンドロゲン物質であると見なされる。種々の化合物のアゴニスト活性を決定するために、本発明者らは、R1881の不在下のLN−AR系中での測定としてAR応答レポーターを使用して、ARに対するこれらの刺激活性を試験した。表2に、種々の化合物のアゴニスト活性を挙げる。以前の結果と一致して、ビカルタミドはホルモン抵抗性前立腺癌中のARを活性化させた。実施例7−3b(NC7)、33(NC34)、34(NC35)、および35(NC36)などのジアリールチオヒダントイン誘導体は、アゴニスト活性を有さない。対照的に、RU59063、ならびに米国特許第5705654号での実施例30−2、30−3、31−2、31−3、および24−3(NC24〜NC28)などの実施例として挙げられている他の抗アンドロゲン化合物は、ホルモン抵抗性前立腺癌中のARを強く活性化させた。
PSAレベルが前立腺癌中のAR活性の指標であることは、十分確立されている。化合物が生理環境内でARの機能に影響を及ぼすかどうかを試験するために、本発明者らは、AR過剰発現LNCaP細胞(LNCaP−AR、LN−ARとも略す)中のR1881により誘導される内因性PSAの分泌レベルを決定した。このLNCaP−AR細胞は、発現アンドロゲン受容体を発現させるプラスミドで形質導入された前立腺細胞のリンパ節癌の株である。LNCaP−AR細胞は、10%FBSを含有するIscove培地中に維持した。薬物処理の2日前に、この細胞を10%CS−FBSを含有するIscove培地中で成長させて、アンドロゲンを除去した。この細胞を、適切な濃度のR1881および試験化合物と共に10%CS−FBSを含有するIscove培地中で***および成長させた。4日間のインキュベーションの後、PSA分泌レベルを、PSA ELISAキット(American Qualex、San Clemente、CA)を使用してアッセイした。
ホルモン抵抗性前立腺癌中の内因性PSAに対する選択試験物質のアゴニスト活性
化合物の濃度を上げることによる誘導倍数
LNCaP−AR細胞を、10%FBSを含有するIscove培地中で維持した。これらの化合物について、ホルモン抵抗性前立腺癌細胞の成長に対するそれらの作用を試験した。過剰発現LNCaP細胞は、これらの細胞がin vivoおよびin vitro(1)でホルモン抵抗性前立腺癌細胞として挙動するので使用した。本発明者らは、成長の代用であるMTSアッセイによるミトコンドリア活性を測定した。過剰発現AR(LN−AR)を有するLNCaP細胞を、10%FBSを含有するIscove培地中に維持した。薬物処理2日前に、この細胞を、10%CS−FBSを含有するIscove培地中で成長させて、アンドロゲンを除去した。次いで、この細胞を、適切な濃度のR1881および漸増濃度の試験化合物と共に10%CS−FBSを含有するIscove培地中で***および成長させた。4日間のインキュベーションの後、細胞成長をMTSによって監視した(Promega、Madison、WI)。
本発明の化合物は、ジアリールヒダントイン誘導体が、in vivoでホルモン抵抗性前立腺癌に対する効果を有するかどうかを試験するために使用する。まず、本発明者らは、AR過剰発現LNCaP細胞から樹立した異種移植腫瘍上でこの化合物を試験する。マトリゲル(Collaborative Biomedical)中の改変細胞を、去勢雄のSCIDマウスの側腹部中に皮下注射する。腫瘍サイズを、カリパスを使用して週1回三次元測定する。異種移植腫瘍が樹立した後(少なくとも40mm3の腫瘍サイズ)、腫瘍を有するマウスを無作為化し、経口で毎日1回異なる用量の化合物で処置する。AR過剰発現LNCaP異種移植モデルの成長に対する阻害効果を、次のように観察する。樹立LN−AR異種移植腫瘍を有するマウスを、無作為化し、経口で毎日1回、示した化合物で処置する。腫瘍サイズを、内径によって測定する。
ジアリールチアヒダントイン誘導体もホルモン感受性前立腺癌細胞を阻害するかどうかを決定するために、本発明者らは、ミトコンドリア活性のMTSを測定することによってLNCaP細胞の成長に対するいくつかの選択化合物を試験する。アンドロゲン欠乏LNCaP細胞を、漸増濃度のビヒクルとしてのDMSOまたは試験物質を使用して1pMのR1881の存在下で処置する。4日間のインキュベーションの後、細胞成長をMTSアッセイによって測定する。本発明の化合物は、ビカルタミドより高い効力でホルモン感受性前立腺癌を阻害する。
全ての動物実験を、Animal Research Committee of the University of California at Los Angelesの指針に従って行った。動物を、Taconicから購入し、画定されたフローラのコロニー内の層流塔中で維持した。LNCaP−ARおよびLNCaPベクター細胞を、10%FBSを補充したRPMI培地中に維持した。100μlのマトリゲルおよびRPMI培地(1:1)中の106個の細胞を、無傷のまたは去勢した雄SCIDマウスの側腹部中に皮下注射した。腫瘍サイズを、カリパスを使用して週1回3次元(長さ×幅×深さ)測定した。マウスを、腫瘍サイズが約100mm3に達したときに処置群に無作為化した。薬物を、毎日10mg/kgおよび50mg/kgで経口投与した。薬力学的読み出しを得るために、動物を、処置の最終投与の3時間後に光学CCDカメラによって画像化した。光子/秒単位でルシフェラーゼ活性を測定するために、ROIを腫瘍上で描画する。右のパネルは、ROI測定の表示であった。データを、図7および8に示す。18日間にわたって、NC53は、腫瘍成長を防止する効果があり、更に腫瘍を収縮させる効果さえもあり、ビカルタミドより際立って効果的であった。
血球を、遠心分離によって血清から分離した。
アンドロゲン受容体活性は、以下のもの:AR応答レポーター系または前立腺特異抗原分泌系での阻害濃度(IC50)、AR応答レポーター系または前立腺特異抗原分泌系中の濃度増加と関連する誘導倍数、動物中の関連する腫瘍成長、アンドロゲン受容体と化合物との結合親和性、前立腺特異抗原エンハンサーまたは前立腺特異抗原プロモーターへのアンドロゲン受容体補充、アンドロゲン受容体核移行、およびアンドロゲン受容体タンパク質の不安定化を含めるがそれらに限らない、アンドロゲン受容体挙動の刺激および阻害のいくつかの側面を包含し得る。
図10は、競合アッセイキット(Invitrogen)を使用して決定された、ラットのアンドロゲン受容体(ラットAR)のリガンド結合ドメインに対する化合物の相対結合親和性を示す。蛍光偏光を、読み出し値として使用した。各ホルモン投与を3回行い、3つの値の標準誤差をそれらの平均から算出することにより相対誤差を決定した。この検討は、最小限の競合(ビヒクルのみ)、受容体無し、蛍光リガンド無し、および最大限の競合(10−5M R1881、プロゲステロン、E2またはデキサメタゾン)に対して調整された。この曲線は、単一結合部位競合モデルを使用して適合された(Prism統計分析ソフトウェアパッケージを使用した。R1881は、最低の平衡解離定数Ki=4nMを有した(したがって、ラットのアンドロゲン受容体は、4つの試験化合物の内R1881に対する親和性が最高であった)。RU59063は平衡解離定数Ki=20nMを有し、NC53は平衡解離定数Ki=0.8uMを有した。Casodexは、平衡解離定数Ki=0.4uMを有した(したがって、ラットのアンドロゲン受容体は、4つの試験化合物の内Casodexに対する親和性が最低であった)。NC53およびCasodexは類似の平衡解離定数を有するため、ラットのアンドロゲン受容体はこれらの化合物に対して同様の親和性を有した。
表5〜10は、階層1〜6にグループ分けしたジアリールヒダントイン化合物を示す。表11は、階層中に配置されなかったジアリールヒダントイン化合物を示す。化合物の階層配置は、分析判断と併せて、利用できるデータに基づいた。考慮されるデータには、in vitroアッセイ(LNCaP細胞系中のAR応答レポーター系、PSAレベル測定、MTSミトコンドリアアッセイ)およびin vivo実験(直接的に測定されたまたはルシフェラーゼレポーター遺伝子により誘導された発光によって測定された腫瘍サイズ、血漿レベルに基づいた薬物動態アッセイ)が含まれた。全ての化合物が、各アッセイにかけられるとは限らなかった。得られたデータが、全て示されるとは限らない。前立腺癌の治療における各化合物の有用性について互いに比較した各化合物のランク付けの際に、特に、同じ実験を行わなかった2つの化合物をランク付けする際に判断を適用した。ランク付けを確立する際に考慮される特性には、ARアンタゴニズム活性、ホルモン抵抗性細胞中のARアゴニズムの欠如、腫瘍成長の防止、腫瘍収縮、および血液中のより長い滞留時間を有利とする薬物動態挙動が含まれる。
全般的に、階層1の化合物は、ヒダントインの右側炭素上で二置換されている、二置換されている左手のアリール環を有するジアリールチオヒダントインであり、ヒダントインの左側炭素上に酸素またはN置換基を有する。アミド置換基は、in vitroおよびin vivoで、生体系中で遭遇するような水溶液中の酸素に対して加水分解すると予想される。左手のアリール環上のCF3置換基の代わりにヨウ素を有するNC63は、良好な活性を有する。
階層2の化合物(表6参照)は、前立腺癌の治療に関してビカルタミドより有意に良好であったが、NC12がアゴニストとして作用し得ることが示唆された。図3から、125nM〜1000nMの範囲の濃度で投与された階層1中の化合物NC66、NC67、NC68、NC53、およびNC69ならびに階層2中のNC77が、LNCaP−AR細胞中のルシフェラーゼ活性を低減する作用を有した一方、DMSOおよびビカルタミドの対照溶液は効果がほとんどまたは全くなかったことが示される。濃度1000nMで、階層1中の化合物NC7およびNC48が、階層2中のNC43、NC44、およびNC50よりLNCaP−AR細胞のPSAレベルを大きく低下させることが見出された。図7は、経時での腫瘍容積を示し、ビカルタミドまたはビヒクル溶液を使用した処置の下では、腫瘍が成長し続ける一方、階層1中のNC53を使用した処置の下では、腫瘍サイズが小さくなったことを示す。図8から、ビカルタミドを使用した処置の下での、ルシフェラーゼ活性と関連する光子放出は、ビヒクル溶液を使用した処置に対してほぼ同じかまたは増加したままであったが、NC53を使用した処置の下では光子放出は減少したことが示される。図23から、ビカルタミドを使用した処置の下では、PSAレベルがほとんどまたは全く低下しなかったが、NC48およびNC53を使用する処置の下では、PSAレベルが低下したことが示される。図24から、階層1中のNC7、NC48、およびNC53についてのIC50は、ビカルタミドについてのIC50よりはるかに低かったことが示される。
階層3の化合物(表7参照)は、前立腺癌の治療に関してビカルタミドよりわずかに良好であると判断した。NC43、NC44、およびNC50(階層2中の)は、階層3中のNC45およびNC49よりLNCaP−AR細胞のPSAレベルを大きく低下させた。これらの化合物は、全て、ビカルタミドよりPSAレベルを大きく低下させた。
階層4の化合物(表8参照)は、前立腺癌の治療に関してビカルタミドと同等であると判断した。階層4のNC93およびNC94ならびに階層1のNC7は、例えば、ヒダントイン環の右側の低級炭素上の置換基しか異ならない。この右手のアリール環上の置換基も、活性に影響を及ぼし得る。
階層6の化合物(表10参照)は、前立腺癌の治療に関して、不活性またはほとんど不活性であり、更に強いアゴニストであり、したがって、ビカルタミドよりかなり悪かった。この比較化合物は、本発明の化合物に対して非常に劣るとランク付けした。特に、左手のアリール環上に塩素置換基を有するNC107の活性は極めて不十分であったが、トリフルオロメタンを有するNC2およびヨウ素を有するNC63は階層1にランク付けされた。階層6の化合物についての結果は、ヒダントイン環の右手の低級炭素上で二置換されており、ヒダントイン環の左手の低級炭素上に酸素またはアミドを有し、左手のアリール環上にある種の置換基を有するジアリールチオヒダントインの意外な利点の証拠を与える。
本発明者らは、ヒダントイン化合物の構造中の小さな変化であるように見えるものが、前立腺癌を治療する際の化合物の性能に大きな変化を結果としてもたらし得ることを究明した。例えば、NC77およびNC53は、アリール環上の1個のフッ素置換基しか異ならないが、NC53は階層1中に入る一方、NC77は階層2に入り、双方が前立腺癌の治療に関してビカルタミドより良好であるが、NC53の方が優れている。しかし、NC98は、メチルカルバモイル基とアリール環との間に更に炭素原子を有するという点でしかNC77と異ならないが、前立腺癌の治療に関してビカルタミドと同等であり、階層4にランク付けされる。ルシフェラーゼ活性に対するNC77、NC53、およびNC98の作用は、図25に見ることができる。所与の濃度の化合物では、NC77およびNC53に曝した際のルシフェラーゼ活性は、NC98に曝した際のルシフェラーゼ活性より低い。
本発明の化合物は、治療有効量の本明細書で定義した本発明の化合物、および医薬として許容可能な担体または希釈剤を使用して調製される医薬組成物として有用である。
13は、この検討の結果を示す。LNCaP細胞を、5%CSS中にプレーティングした。第1組の細胞を、10uM NC53で処理し、第2組の細胞を、10uMビカルタミドで処理し(C)、第3組の細胞を、1nM R1881で処理した(+)。第4組の細胞は、対照の役割をした(−)。TOPO I(Santa Cruz、cat#sc−32736)を核画分の制御に使用し、GAPDH(Santa Cruz、cat#sc−20357)を細胞質画分の制御に使用した。LNCaP細胞を、細胞下分画用に収集するか、またはアンドロゲン受容体(AR)(Santa Cruz、cat#sc−815)に対するFITC(Santa Cruz)標識抗体で染色した。この細胞質画分から、図12に示される像を得た。ビカルタミド(Casodex、C)で処理した試料の場合の核画分中の像はより暗いことから、ビカルタミドはアンドロゲン受容体核移行を誘導することが示された。NC53で処理した試料の場合の像は明るいことから、NC53は核移行をなくすことが示された。AR−FITCアッセイの場合、カバースリップを、DAPI含有培地を使用するガラススライド上に取り付け、細胞を、DAPIおよびFITC用フィルターを有するNikon蛍光顕微鏡を使用して×60で24時間後に画像化した。AR−FITCアッセイでは、R1881で処理した細胞の核ビカルタミドの核で処理した細胞の核は、図13に示されるように際立って緑色であったことから、アンドロゲン受容体の核移行が生じたことが示された。それに反して、DMSOで処理した細胞の核およびNC53で処理した細胞の核で処理した細胞は、緑色がより少なかった。
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- 本願明細書に記載された発明。
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