JP2016506929A - ヒト銅輸送タンパク質ａｔｏｘ１およびｃｃｓを阻害するための方法および組成物 - Google Patents

ヒト銅輸送タンパク質ａｔｏｘ１およびｃｃｓを阻害するための方法および組成物 Download PDF

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Abstract

組成物および方法は、ヒトAtox1およびCCSの銅輸送界面においてこれらのタンパク質に結合する有機分子に関する。この結合は銅輸送を抑制し、これによりがん細胞増殖および腫瘍成長が阻害される。これらの有機分子は、有効ながん処置薬として役立つ以外にも、細胞の銅取り込みを阻害するものであり、銅過負荷を特徴とするウィルソン病などの銅代謝障害の処置、および創傷治癒として使用することができる。

Description

関連出願の相互参照
本出願は2013年1月23日出願の米国仮特許出願第61/755,845号の優先権の恩典を主張し、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。
1. 発明の分野
本発明は一般に医学、生化学、細胞生物学、有機化学、および腫瘍学の分野に関する。より具体的には、ヒト銅輸送タンパク質Atox1およびCCSの阻害のための方法および組成物に関する。
2. 関連技術の説明
銅は、すべての生物における必須微量元素であり、エネルギー発生、鉄分獲得、酸素運搬、細胞代謝、ペプチドホルモン成熟、血液凝固、シグナル伝達、および多くの他の過程を含む生理的過程を制御する主要な代謝酵素の触媒補因子および構造補因子として役立つ(Pena et al. 1999, Culotta and Gitlin 2001, Linder 1991)。
証拠は、銅が正常内皮細胞の成長(Pena et al. 1999, Hu 1998)、創傷治癒における内皮細胞増殖(Mandinov et al. 2003)、およびがん(Lowndes and Harris, 2005)の制御において重要な役割を果たすことを示唆している。Folkmanが、固形腫瘍の成長および転移能力が血管新生に依存するという概念を提起して以降、多種多様な血管新生因子が発見された(Folkman 1971, Brem 1999)。血管新生は、新たな血管がそれによって既存の血管から発生する過程であり、休止状態から悪性状態への腫瘍の移行において決定的な役割を果たす(Folkman 1995)。銅は、血管新生応答を開始する哺乳動物の能力における重要な因子として認識されており、内皮細胞は、銅と共にインキュベートされる際に移動性が高まるように誘導される(Ziche et al. 1982, McAuslan and Reilly 1980)。いくつかの血管新生因子は分泌に銅を必要とし、多くの銅依存性酵素が細胞増殖および細胞遊走に関与している。しかし、血管新生における銅の役割に関する機構はまだ決定されていない(Finney et al. 2009)。
ますます多くの証拠が、腫瘍成長および神経変性疾患を含む様々な病態生理に関与する細胞成長を制御する上で銅が基本的役割を果たすことを示唆している(Pena et al., 1999, Culotta and Gitlin, 2001, Linder, 1991, McAuslan and Gole 1980, Mandinov et al. 2003, Goodman et al. 2004, Brewer 2005, Hu 1998, Volker, et al. 1997, Sen et al. 2002, Birkaya and Aletta 2005, Harris 2004)。特に、がん細胞病変核は正常組織よりも高い銅レベルを示す(Daniel et al. 2004, Fuchs and de Lustig, 1989, Arnold and Sasse 1961)。
銅はヒトスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)およびチトクロムc酸化酵素(CCO)の両方の活性に必須である。以前の研究は、SOD不活性化が細胞内で活性酸素種(ROS)および酸化ストレスを発生させることを示した(Huang et al. 2000, Marikovsky et al. 2002)。CCOへの銅送達の正確な機構は依然として不明であるが、以前の報告は、ATP7A(Atox1の銅送達標的)の欠損によってCCO活性が低減したことを示した(Mercer 1998)。さらに、ROS誘導が、がん細胞増殖を阻害するための決定的な経路であると示唆された(DeNicola et al. 2011, Raj et al. 2011)。
銅過剰に関連する疾患としてはウィルソン病、インド小児肝硬変、地方病性チロル乳児肝硬変、および特発性銅中毒症が挙げられる(Wilson 1912, Tanner 1998, Muller et al. 1996, Muller et al. 1998, Scheinberg and Sternlieb 1996)。銅は炎症性障害においても役割を果たす(Milanino 1993)。
以前の研究は、銅代謝障害の処置用の経***性剤であるテトラチオモリブデート(TM)が金属クラスターの形成を通じて銅取り込みを実際に阻害すること(Alvarez et al. 2010)、およびTM誘導性銅欠乏が重症複合免疫不全マウスにおける腫瘍成長を有意に阻害したこと(Cox et al. 2001, Brewer et al. 2000, Redman et al. 2003, Khan et al. 2002, Pan et al. 2002)を示唆した。
ヒトのAtox1およびスーパーオキシドジスムターゼの銅シャペロン(CCS)の銅輸送界面に結合する有機分子が記載される。この結合は銅輸送を有効に抑制することができ、これによりがん細胞増殖および腫瘍成長が阻害される。これらの細胞銅取り込み阻害剤は、潜在的ながん処置薬として役立つ以外にも、銅過負荷を特徴とするウィルソン病などの銅代謝障害の処置、および創傷治癒にも大きな潜在的可能性を示す。
第1の態様では、細胞の銅輸送を阻害する方法であって、有効量のヒト銅輸送タンパク質Atox1を阻害する小分子を該細胞に投与する段階を含む方法が提供される。さらなる態様では、細胞の銅輸送を阻害する方法であって、有効量のヒト銅輸送タンパク質CCSを阻害する小分子を該細胞に投与する段階を含む方法が提供される。さらなる態様では、銅輸送を阻害することによって細胞酸化ストレスを誘導する方法が提供される。いくつかの態様では、銅輸送を遮断することで細胞ATPレベルが低減し、これによりAMP活性化タンパク質キナーゼ(AMPK)が活性化されることで脂質生成が生じる。
特定の態様では、ヒト銅シャペロンAtox1および/またはCSSを阻害するための組成物および方法が提供される。いくつかの態様では、方法は、下記式の化合物、もしくは鏡像異性体、ラセミ混合物、または薬学的に許容されるその塩である、Atox1および/またはCSS阻害剤の有効量を細胞に与える段階を含む:
Figure 2016506929
式中、構成変動要素は本明細書に定義の通りである。
いくつかの態様では、XはNH、O、CH2、またはSであり; YはNH、O、またはSであり; R1は水素、置換もしくは非置換のC1〜C6アルキル、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基、または置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C8〜C15縮合環基であり; R2およびR3はそれぞれ独立して水素、ハロゲン、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基より選択されるか、あるいはR2およびR3は一緒になって置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C5〜C7シクロアルキル基、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基を形成してもよく; R4は水素、ハロゲン、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、ハロゲン置換C1〜C6アルコキシ、シアノ、ニトロ、ヒドロキシル、置換アミド、または置換アシル基である。組成物は、この化合物または本明細書において説明する任意の他の化合物を含みうる。
いくつかの態様では、組成物は、下記式を有する阻害剤化合物を含む:
Figure 2016506929
式中、XはNHまたはOであり、
YはOまたはSであり、
R5は水素、C1〜C6アルキル、C1〜C6アシル、または-CO2-C1〜C6アルキルであり、
R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。さらなる態様では、組成物は、下記式を有する阻害剤化合物を含む:
Figure 2016506929
式中、nは1または2であり、
XはNHまたはOであり、
YはOまたはSであり、
R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。
他の組成物は、下記式を有する阻害剤化合物に関する:
Figure 2016506929
式中、XはNHまたはOであり、
YはOまたはSであり、
R6は水素、C1〜C6アルキル、C1〜C6アシル、およびC1〜C6アルコキシであり、
R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。他の態様は、下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物に関する:
Figure 2016506929
式中、R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、
R1はC1〜C6アルキル、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、
R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、ハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
いくつかの態様では、下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物が存在する:
Figure 2016506929
式中、XはNHまたはOであり、
YはOまたはSであり、
R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、
R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、またはハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
さらなる組成物および方法は、下記式を有する阻害剤化合物に関する:
Figure 2016506929
式中、XはNHまたはOであり、
YはOまたはSであり、
R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、
R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、またはハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
いくつかの態様では、下記式を有する化合物を含む薬学的組成物が存在する。
Figure 2016506929
いくつかの態様では、組成物または方法は、本明細書に示す阻害剤化合物、またはその同等のアンモニウム塩に関する。
特定の態様では、Atox1阻害剤はAtox1の銅輸送界面に結合する。本態様の特定の局面では、Atox1タンパク質がAtox1阻害剤に曝露される際のAtox1阻害剤の結合は、直接Atox1タンパク質活性を減少させ、阻害し、かつ/または減弱させる。いくつかの態様では、Atox1阻害剤の銅輸送界面への結合は同時銅結合を妨害する。本態様のなおさらなる局面では、Atox1阻害剤の銅輸送界面への結合は銅が該界面に結合することを防止する。いくつかの態様では、Atox1阻害剤の投与は細胞銅取り込みを阻害する。さらなる態様では、Atox1阻害剤はAtox1タンパク質に特異的に結合するものであり、すなわち、Atox1阻害剤は、他のタンパク質、受容体、および/または結合部位へのAtox1阻害剤よりも高い親和性でAtox1タンパク質に結合しうる。結合親和性は、Atox1阻害剤によるAtox1結合放射標識リガンドの置換によって測定することができる。いくつかの態様では、Atox1阻害剤は、哺乳動物細胞内の銅輸送を媒介するAtox1および/またはAtox1様ドメインに特異的に結合する。特定の態様では、CCS阻害剤はCCSの銅輸送界面に結合する。本態様の特定の局面では、CCSタンパク質がCCS阻害剤に曝露される際のCCS阻害剤の結合は、直接CCSタンパク質活性を減少させ、阻害し、かつ/または減弱させる。いくつかの態様では、CCS阻害剤の銅輸送界面への結合は同時銅結合を妨害する。本態様のなおさらなる局面では、CCS阻害剤の銅輸送界面への結合は銅が該界面に結合することを防止する。いくつかの態様では、CCS阻害剤の投与は細胞銅取り込みを阻害する。さらなる態様では、CCS阻害剤はCCSタンパク質に特異的に結合するものであり、すなわち、CCS阻害剤は、他のタンパク質、受容体、および/または結合部位へのCCS阻害剤よりも高い親和性でCCSタンパク質に結合しうる。結合親和性は、CCS阻害剤によるCCS結合放射標識リガンドの置換によって測定することができる。いくつかの態様では、CCS阻害剤は、哺乳動物細胞内の銅輸送を媒介するCCSおよび/またはCCS様ドメインに特異的に結合する。
特定の態様では、Atox1阻害剤はAtox1の活性を直接的に、および間接的に、例えばAtox1の発現レベルを改変することで改変する。特定の態様では、CCS阻害剤はCCSの活性を直接的に、および間接的に、例えばCCSの発現レベルを改変することで改変する。
本態様の特定の局面では、Atox1阻害剤の投与は、銅障害に関連する疾患を処置するために使用される。本態様の特定の局面では、Atox1阻害剤の投与は、銅過剰に関連する疾患を処置するために使用される。なおさらなる局面では、Atox1阻害剤の投与は、ウィルソン病、インド小児肝硬変、地方病性チロル乳児肝硬変、および/または特発性銅中毒症を処置するために使用される。本発明のなおさらなる局面では、Atox1阻害剤の投与は創傷治癒を促進する。本発明の他の態様では、Atox1阻害剤は特発性銅中毒症、特発性肺線維症、肝線維症、原発性胆汁性肝硬変、糖尿病、アルツハイマー病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、炎症、または自己免疫疾患を処置するために使用される。
本態様の特定の局面では、CCS阻害剤の投与は、銅障害に関連する疾患を処置するために使用される。本態様の特定の局面では、CCS阻害剤の投与は、銅過剰に関連する疾患を処置するために使用される。なおさらなる局面では、CCS阻害剤の投与は、ウィルソン病、インド小児肝硬変、地方病性チロル乳児肝硬変、および/または特発性銅中毒症を処置するために使用される。なおさらなる局面では、CCS阻害剤の投与は創傷治癒を促進する。本発明の他の態様では、CCS阻害剤は特発性銅中毒症、特発性肺線維症、肝線維症、原発性胆汁性肝硬変、糖尿病、アルツハイマー病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、炎症、または自己免疫疾患を処置するために使用される。
なおさらなる局面では、Atox1阻害剤の投与はがんを処置するために使用される。特定の態様では、Atox1阻害剤の投与はがん細胞または腫瘍細胞に対して毒性がある。特定の態様では、Atox1阻害剤の投与は腫瘍成長および腫瘍サイズを低減させる。なおさらなる局面では、Atox1阻害剤の投与はがん細胞増殖を阻害する。いくつかの局面では、Atox1阻害剤の投与は血管新生を阻害する。
さらなる局面では、CCS阻害剤の投与はがんを処置するために使用される。特定の態様では、CCS阻害剤の投与はがん細胞または腫瘍細胞に対して毒性がある。特定の態様では、CCS阻害剤の投与は腫瘍成長および腫瘍サイズを低減させる。なおさらなる局面では、CCS阻害剤の投与はがん細胞増殖を阻害する。いくつかの局面では、CCS阻害剤の投与は血管新生を阻害する。
特定の態様では、治療有効量の下記化合物または薬学的に許容されるその塩を含む、がん、ウィルソン病、インド小児肝硬変、地方病性チロル乳児肝硬変、特発性銅中毒症、特発性肺線維症、肝線維症、原発性胆汁性肝硬変、糖尿病、アルツハイマー病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、炎症、および自己免疫疾患を処置および/または予防するための薬学的組成物が存在する。
Figure 2016506929
いくつかの態様は、がんまたは腫瘍を処置する方法であって、下記式または薬学的に許容されるその塩を含む薬学的に許容される組成物を患者に投与する段階を含む方法を提供する。
Figure 2016506929
本態様の特定の局面では、Atox1阻害剤の投与は活性酸素種を誘導する。本態様の他の局面では、Atox1阻害剤の投与は酸化ストレスを誘導する。本態様のいくつかの局面では、Atox1阻害剤の投与は、がん細胞増殖を阻害する活性酸素種を誘導する。本態様のいくつかの局面では、Atox1阻害剤の投与は、がん細胞増殖を阻害する酸化ストレスを誘導する。特定の態様では、Atox1阻害剤により誘導される活性酸素種はがん細胞または腫瘍細胞に対して毒性がある。特定の態様では、Atox1阻害剤により誘導される活性酸素種は腫瘍成長および腫瘍サイズを低減させる。
いくつかの局面では、CCS阻害剤の投与は活性酸素種を誘導する。本態様の他の局面では、CCS阻害剤の投与は酸化ストレスを誘導する。本態様のさらなる局面では、CCS阻害剤の投与は、がん細胞増殖を阻害する活性酸素種を誘導する。本態様の他の局面では、CCS阻害剤の投与は、がん細胞増殖を阻害する酸化ストレスを誘導する。特定の態様では、CCS阻害剤により誘導される活性酸素種はがん細胞または腫瘍細胞に対して毒性がある。特定の態様では、CCS阻害剤により誘導される活性酸素種は腫瘍成長および腫瘍サイズを低減させる。
特定の態様では、方法は、CCS阻害剤もしくはAtox1阻害剤を必要とするかまたは本明細書に記載の疾患もしくは状態の処置を必要とする患者または対象を同定する段階を含む。他の態様では、方法はまた、本明細書において説明する態様に記載の所期の目標、例えば特定の疾患もしくは状態の処置または特定の生理効果の達成を実現する上での本阻害剤の有効性または能力を評価(evaluating)、決定、測定、または評価(assessing)する段階を含む。
本明細書において使用される「a」または「an」は1つまたは複数を意味しうる。本明細書の請求項において使用される、「含む(comprising)」という用語との組み合わせで使用される場合の「a」または「an」という用語は1つ、または2つ以上を意味しうる。「阻害剤」および「剤」という用語は本明細書において互換的に使用される。
請求項における「または」という用語の使用は、代替物のみを指すように明確に指示されない限り、またはその代替物が相互に排他的でない限り、「および/または」を意味するように使用されるが、本開示は代替物のみならびに「および/または」を意味する定義を支持する。本明細書において使用される「別の」は少なくとも2番目以上を意味する。
本明細書を通じて、「約」という用語は、ある値が、その値を決定するために使用される装置や方法に固有の誤差の変動、または試験対象の間で存在する変動を含むことを示すために使用される。
本明細書の一態様において説明される任意の特徴は、本明細書において説明される任意の他の態様において使用されるように想定される。したがって、本開示において説明される組成物は、本開示において説明される任意の方法において使用することができ、その逆も真である。本発明の他の目的、特徴および利点は、以下の詳細な説明より明らかになるであろう。しかし、本発明の真意および範囲内の様々な変更および修正がこの詳細な説明から当業者に明らかになることから、本発明の好ましい態様を示す詳細な説明および具体例が例示のみを目的として示されると理解すべきである。
以下の図面は、本明細書の一部を形成するものであり、本発明の特定の局面をさらに示すために含まれる。本明細書において提示される具体的な態様の詳細な説明との組み合わせでこれらの図面のうち1つまたは複数を参照することで、本発明をより良く理解することができる。
図1A〜図1Dは、哺乳動物細胞における銅シャペロン移動機構、銅シャペロン阻害、および銅輸送経路を示す。 多様な腫瘍組織および正常組織にわたるAtox1の発現パターンを示す箱ひげ図である。赤色は腫瘍組織を表し、緑色は正常組織を表す。 多様な腫瘍組織および正常組織にわたるCCSの発現パターンを示す箱ひげ図である。赤色は腫瘍組織を表し、緑色は正常組織を表す。 スクリーニング過程の概観である。 Atox1アンタゴニストおよび銅キレート剤を用いるFRETアッセイモデルである。 阻害剤の非存在下(I)および存在下(II)でのeCALWY3ベースのFRETアッセイを示す。 Atox1、CCS、およびWD4への化合物50の結合曲線のグラフである。 化合物50で処理されたCCSの熱シフトアッセイである。 図5A〜図5Fは、化合物2、30、49、50、61、および71に応答したeCALWY3プローブ(Atox1およびその銅結合パートナーWD4)のFRETアッセイ結果を示す。 A.増加する用量の化合物2、30、49、50、61、および71に応答したH1299肺がん細胞生存率のグラフである。B.増加する用量の化合物2、30、49、50、61、および71に応答した212LN頭頸部がん細胞生存率のグラフである。C.増加する用量の化合物2、30、49、50、61、および71に応答したMB231乳がん細胞生存率のグラフである。D.増加する用量の化合物2、30、49、50、61、および71に応答したヒトPIG1不死化正常メラニン形成細胞生存率のグラフである。E.増加する用量の化合物2、30、49、50、61、および71に応答したヒト皮膚線維芽細胞生存率のグラフである。 A.変動する濃度の阻害剤2の存在下でのeCALWY3プローブのFRETアッセイのグラフである。B.変動する濃度の阻害剤50の存在下でのeCALWY3プローブのFRETアッセイのグラフである。C.変動する濃度の阻害剤61の存在下でのeCALWY3プローブのFRETアッセイのグラフである。D.図6A〜図6Cに基づく化合物2、50、および61の解離定数(Kd)を示す。 A.ヒトAtox1(SEQ ID NO. 1)、CCS(SEQ ID NO. 2)、およびWD4(SEQ ID NO. 3)のアミノ酸配列アライメントである。B.Atox1、CCS、およびWDRリボンダイヤグラムのオーバーレイである。C.2つのAtox1/CCS阻害剤である阻害剤2および阻害剤61の構造を示す。D.化合物2の添加によるチロシン(Atox1およびWD4)ならびにトリプトファン(CCS)の固有の蛍光シグナルの変化のグラフである。E.化合物2で処理されたCCSの熱シフトアッセイの用量反応グラフである。F化合物61の添加によるチロシン(Atox1およびWD4)ならびにトリプトファン(CCS)の固有の蛍光シグナルの変化のグラフである。G.化合物61で処理されたCCSの熱シフトアッセイである。 A.ヒトAtox1およびCCSへの化合物50の結合に関する結合曲線およびKd値を示す。B.CCSへの化合物50の結合の表面プラズモン共鳴に基づく直接結合アッセイの結果を示す。C.表面プラズモン共鳴アッセイから得られたKdを示す。D.同様のKd値が得られた、化合物50によるCCSの安定化を確認するための熱シフトアッセイである。E.NMRによって特徴づけられる、Cu(I)担持Atox1と化合物50との相互作用を示す。 A.Atox1への化合物50の結合のドッキングモデルである。B.CCSへの化合物50の結合のドッキングモデルである。 A.Atox1への化合物50の結合のドッキングモデルである。B.Atox1単一変異体への化合物50の結合のFRET用量蛍光反応グラフである。C.Atox1二重変異体への化合物50の結合のFRET用量蛍光反応グラフである。D.CCS単一変異体への化合物50の結合のFRET用量蛍光反応グラフである。E.CCS二重変異体への化合物50の結合のFRET用量蛍光反応グラフである。 生細胞中での選択的銅(I)イメージング用の遺伝子コード型プローブのモデルであり、このイメージングによって銅(I)結合がAce1の立体構造変化を誘導することで、細胞内蛍光の減少が生じる。 A.化合物50ががん細胞における細胞増殖を低減させることを示すグラフである。B.化合物50が正常ヒトおよびブタ細胞における細胞死を誘導しないことを示すグラフである。C.正常細胞中よりもがん細胞中でAtox1およびCCSの発現レベルが高いことを示すウエスタンブロットである。D.Atox1およびCCSがノックダウンされた際にH1299肺がん細胞の増殖が減少したことを示すグラフである。E.化合物50による細胞増殖の阻害がAtox1およびCCSノックダウンによりレスキューされたことを示し、およびウエスタンブロット法によりノックダウンを確認した。 A.H1299肺がん細胞を注入した異種移植ヌードマウスにおける腫瘍成長および腫瘍サイズの、化合物50で処置したマウスとの比較を示すグラフ、ならびに該マウスおよび腫瘍の写真を含む。B.K562白血病細胞を注入した異種移植ヌードマウスにおける腫瘍成長および腫瘍サイズの、化合物50で処置したマウスとの比較を示すグラフ、ならびに該マウスおよび腫瘍の写真を含む。 A.化合物50がH1299細胞中のグルコース取り込み量に著しく影響することがないことを示すグラフである。B.化合物50がH1299細胞中の乳酸レベルに著しく影響することがないことを示すグラフである。C.化合物50がH1299細胞中のRNA合成に著しく影響することがないことを示すグラフである。D.化合物50がH1299細胞中の細胞ATPレベルを有意に低減させたことを示すグラフである。E.化合物50がK562細胞中の細胞ATPレベルを有意に低減させたことを示すグラフである。F.化合物50がH1299中のCCO活性を低下させることを示すグラフである。G.化合物50がK562細胞中のCCO活性を低下させることを示すグラフである。 A.酸素消費速度の有意な減少を生じさせた、ATP合成酵素阻害剤オリゴマイシンの存在下または非存在下での化合物50による処理時の、H1299細胞のミトコンドリア性能を示すグラフである。B.化合物50がH1299がん細胞中での脂質合成を有意に減少させたことを示すグラフである。C.化合物50がH1299がん細胞中のNADPH/NADP+比を有意に減少させたことを示すグラフである。D.化合物50がH1299およびK562細胞中のAMPKリン酸化およびACC1リン酸化のレベルを増加させたことを示す。E.〜F.AMPKおよびACC1リン酸化をROSスカベンジャーNACによりレスキューすることはできなかったが、AMPK阻害剤化合物Cと化合物50との併用による処理によって両タンパク質上でのリン酸化の増加がほぼ完全に逆転し、H1299細胞中での脂質合成が回復したことを示す。G.脂質合成の減少がAtox1またはCCSノックダウン細胞中で観察されたことを示す。H.NACおよび化合物Cの両方で処理された細胞中で、化合物50により誘導された細胞増殖阻害のほぼ完全なレスキューが観察されたことを示すグラフである。 がん細胞中で上方制御された銅輸送タンパク質Atox1およびCCSの標的化を通じたがん細胞増殖阻害の機構モデルである。 A.化合物50(10μM)によるH1299細胞の処理によって細胞ROSレベルが増加したことを示すグラフである。B.化合物50(10μM)によるK562細胞の処理によって細胞ROSレベルが増加したことを示すグラフである。C.化合物50によるH1299細胞の処理によって還元グルタチオン対酸化グルタチオンの比(GSH/GSSG)が減少したことを示すグラフである。D.化合物50によるK562細胞の処理によって還元グルタチオン対酸化グルタチオンの比(GSH/GSSG)が減少したことを示すグラフである。E.H1299細胞中の細胞ROSレベルの増加をROSスカベンジャーN-アセチル-L-システインによる処理によってほぼ完全にレスキューすることができることを示す。F.K562細胞中の細胞ROSレベルの増加をROSスカベンジャーN-アセチル-L-システインによる処理によってほぼ完全にレスキューすることができることを示す。 A.化合物50が48時間の処理後にH1299細胞中のSOD活性を著しく減少させたことを示すグラフである。この効果はCuSO4(150μM)を加えることで逆転可能であった。B.化合物50が48時間の処理後にK562細胞中のSOD活性を著しく減少させたことを示すグラフである。この効果はCuSO4(150μM)を加えることで逆転可能であった。C.H1299およびK562細胞中でウエスタンブロット法により測定されたSOD1およびSOD2のレベルに対する化合物50の効果を示す。SOD2の発現低減が観察された。 A.三連四重極型質量分析により決定されたH1299がん細胞中の8-OHdGレベルを示す。細胞8-OHdGレベルは化合物50による処理によって増大し、これはNAC(3mM)により逆転可能であった。B.三連四重極型質量分析により決定されたK562がん細胞中の8-OHdGレベルを示す。細胞8-OHdGレベルは化合物50による処理によって増大し、これはNAC(3mM)により逆転可能であった。C.〜D.異なる濃度の化合物50に応答してフローサイトメトリーにより評価された、H1299がん細胞の各細胞周期の割合を示す。E.〜F.異なる濃度の化合物50に応答してフローサイトメトリーにより評価された、K562がん細胞の各細胞周期の割合を示す。 A.化合物50がH1299細胞中でのアポトーシスを著しく誘導することがないことを示すグラフである。B.化合物50がH1299細胞中のカスパーゼ-3活性に著しく影響することがないことを示すグラフである。 A.H1299がん細胞増殖速度に対する化合物50 10μM、テトラチオモリブデート(TM)、およびシスプラチンによる処理の効果を示すグラフである。B.K562がん細胞増殖速度に対する化合物50 10μM、TM、およびシスプラチンによる処理の効果を示すグラフである。C.化合物50、TM、およびシスプラチンによるH1299がん細胞の処理に応答した相対細胞内ATPレベルを示すグラフである。D.化合物50、TM、およびシスプラチンによるK562がん細胞の処理に応答した相対細胞内ATPレベルを示すグラフである。E.化合物50、TM、およびシスプラチンによる処理時のH1299がん細胞中の相対ROSレベルを示すグラフである。F.化合物50、TM、およびシスプラチンによる処理時のK562がん細胞中の相対ROSレベルを示すグラフである。
例示的態様の説明
ヒトAtox1およびCCSの銅輸送界面においてこれらのタンパク質に結合する小分子を包含する方法および組成物が提供される。この結合は銅輸送を抑制することができ、これによりがん細胞増殖および腫瘍成長が阻害される。これらの分子は、有効ながん処置薬として役立つ以外にも、細胞の銅取り込みを阻害するものであり、銅過負荷を特徴とするウィルソン病などの銅代謝障害の処置、および創傷治癒として使用することができる。
いくつかの局面では、Atox1阻害剤が少なくとも第2の抗がん治療との組み合わせで投与される。例えば、Atox1阻害剤は前記第2の治療の前、後、または本質的に同時に投与することができる。第2の抗がん治療の例としては外科的抗がん治療、放射線抗がん治療、ホルモン抗がん治療、がん細胞標的化抗がん治療、または化学療法的抗がん治療が挙げられるがそれに限定されない。方法は1つまたは複数の化合物、組成物、および/または剤の複数回投与を包含しうる。
なおさらなる局面では、CCS阻害剤が少なくとも第2の抗がん治療との組み合わせで投与される。例えば、CCS阻害剤は前記第2の治療の前、後、または本質的に同時に投与することができる。第2の抗がん治療の例としては外科的抗がん治療、放射線抗がん治療、ホルモン抗がん治療、がん細胞標的化抗がん治療、または化学療法的抗がん治療が挙げられるがそれに限定されない。
銅輸送の阻害は、ウィルソン病、炎症性障害、自己免疫疾患、線維性疾患、糖尿病、神経変性疾患、およびがんを含む様々なヒト疾患を処置するために使用可能な1つの方法である。
本態様の特定の局面は、がんを有する患者に関する。例えば、患者は口腔がん、中咽頭がん、上咽頭がん、呼吸器がん、泌尿生殖器がん、胃腸がん、中枢神経系もしくは末梢神経系組織がん、内分泌もしくは神経内分泌がんまたは造血がん、神経膠腫、肉腫、細胞腫、リンパ腫、黒色腫、線維腫、髄膜腫、脳がん、中咽頭がん、上咽頭がん、腎がん、胆道がん、褐色細胞腫、膵島細胞がん、リー・フラウメニ腫瘍、甲状腺がん、副甲状腺がん、下垂体腫瘍、副腎腫瘍、骨肉腫、多発性神経内分泌腫瘍I型およびII型、乳がん、肺がん、頭頸部がん、前立腺がん、食道がん、気管がん、肝がん、膀胱がん、胃がん、膵がん、卵巣がん、子宮がん、子宮頸がん、精巣がん、結腸がん、直腸がん、あるいは皮膚がんを有しうる。いくつかの局面では、患者は上皮がんを有する。なおさらなる局面では、患者は子宮内膜がん、卵巣がん、または黒色腫を有する。さらなる局面では、患者は、1つもしくは複数の抗がん治療を以前に受けていたかまたは1つもしくは複数の抗がん治療に以前適切に応答できなかった患者である。したがって、いくつかの局面では、がんは、少なくとも第1の抗がん治療に耐性のあるがんである。
他の態様は、炎症性障害または炎症性疾患を処置するための、本明細書において説明される化合物の使用に関する。炎症性障害および炎症性疾患としては尋常性ざ瘡、関節炎、喘息、アテローム性動脈硬化症、セリアック病、慢性前立腺炎、大腸炎、クローン病、皮膚炎、肝炎、炎症性腸疾患、間質性膀胱炎、腎炎、骨盤内炎症性疾患、関節リウマチ、潰瘍性大腸炎、および血管炎が挙げられるがそれに限定されない。さらに、自己免疫障害は銅レベルの上昇に関連しうる(Sorenson 1998)。例示的な自己免疫障害としては急性散在性脳脊髄炎、アジソン病、脱毛症、自己免疫性慢性活動性肝炎、自己免疫性溶血性貧血、自己免疫性膵炎、ベーチェット症候群、脳血管炎、クローン病、疱疹状皮膚炎、脳脊髄炎、グレーブス病、ギラン・バレー症候群、橋本甲状腺炎、過敏性血管炎、インスリン依存性糖尿病、アイザックス症候群、川崎病、ループス、重症筋無力症、多巣性運動ニューロパチー、好中球減少症、結節性多発動脈炎、皮膚筋炎、原発性胆汁性肝硬変、網膜症、関節リウマチ、全身性硬化症、甲状腺炎、および血管炎が挙げられる。
他の銅関連障害としては、特発性肺線維症、肝線維症、および原発性胆汁性肝硬変を含む線維性疾患(Brewer 2003)、ならびにアルツハイマー病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症、および多発性硬化症を含む神経変性疾患(Rivera 2010)が挙げられる。
特定の態様では、患者は、本明細書において説明される障害もしくは疾患の症状を示すことがあるか、該障害もしくは疾患の危険性があることがあるか、または該障害もしくは疾患と診断されていることがある。
したがって、態様は、Atox1阻害剤の非存在下のAtox1活性に比べてAtox1活性を(少なくとも)10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、または100%(およびその中の導出可能な任意の範囲)減少させ、阻害しまたは低減させることができるAtox1阻害剤を包含するいくつかの方法を網羅することが想定される。したがって、いくつかの態様では、細胞においてAtox1を阻害するための方法であって、有効量の細胞中のAtox1活性を直接阻害する小分子を該細胞に与える段階を含む方法が存在する。
さらに、本態様は、CCS阻害剤の非存在下のCCS活性に比べてCCS活性を(少なくとも)10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、または100%(およびその中の導出可能な任意の範囲)減少させ、阻害しまたは低減させることができるCCS阻害剤を包含するいくつかの方法を網羅することが想定される。したがって、いくつかの態様では、細胞においてCCSを阻害するための方法であって、有効量の細胞中のCCS活性を直接阻害する小分子を該細胞に与える段階を含む方法が存在する。
単一用量または複数用量の本阻害剤が想定される。複数用量の送達用の所望の時間間隔は、日常的にすぎない実験法を使用する当業者が決定することができる。一例として、約12時間の間隔で2用量を毎日対象に投与することができる。いくつかの態様では、本阻害剤を1日1回投与する。
本阻害剤を定期的スケジュールで投与することができる。本明細書において使用される定期的スケジュールとは、所定の指定された期間を意味する。定期的スケジュールは、そのスケジュールが所定のものである限り、長さが同一である期間または異なる期間を包含しうる。例えば、定期的スケジュールは、1日2回、毎日、2日毎、3日毎、4日毎、5日毎、6日毎、毎週、毎月、またはその中で設定される任意の数の日もしくは週毎の投与を包含しうる。あるいは、所定の定期的スケジュールは、最初の1週間は毎日2回、続いて数ヶ月は毎日1回の投与などを包含しうる。他の態様では、本阻害剤を経口摂取することができ、そのタイミングは食物摂取に依存するかまたは依存しない。したがって、例えば、対象が摂食したかまたはこれから摂食するかにかかわらず、本阻害剤を毎朝および/または毎晩摂取することができる。
態様は、以下の1つもしくは複数の化合物、またはその誘導体、塩、もしくはプロドラッグに関する。
Figure 2016506929
Figure 2016506929
Figure 2016506929
Figure 2016506929
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化学的定義
本明細書において使用される「小分子」とは、従来の有機化学の方法によって(例えば実験室中で)合成されるかまたは自然界に見られる、有機化合物を意味する。通常、小分子は、いくつかの炭素-炭素結合を含みかつ分子量約1500グラム/モル未満を有することを特徴とする。特定の態様では、小分子は約1000グラム/モル未満である。特定の態様では、小分子は約550グラム/モル未満である。特定の態様では、小分子は約200〜約550グラム/モルである。特定の態様では、小分子はペプチド(例えばペプチジル結合により接合された2個以上のアミノ酸を含む化合物)を除外する。特定の態様では、小分子は核酸を除外する。
本明細書において使用される「アミノ」という用語は-NH2を意味し、「ニトロ」という用語は-NO2を意味し、「ハロ」または「ハロゲン」という用語は-F、-Cl、-Br、または-Iを意味し、「メルカプト」という用語は-SHを意味し、「シアノ」という用語は-CNを意味し、「アジド」という用語は-N3を意味し、「シリル」という用語は-SiH3を意味し、「ヒドロキシ」という用語は-OHを意味する。特定の態様では、ハロゲンは-Brまたは-Iでありうる。
本明細書において使用される「一価のアニオン」とは-1電荷のアニオンを意味する。そのようなアニオンは当業者に周知である。一価のアニオンの非限定的な例としてはハロゲン化物イオン(例えばF-、Cl-、Br-、およびI-)、NO2 -、NO3 -、水酸化物イオン(OH-)、ならびにアジ化物イオン(N3 -)が挙げられる。
本明細書において使用される
Figure 2016506929
という構造は、結合が単結合または二重結合でありうることを示す。化学分野の当業者は、特定の状況では2つの特定原子間の二重結合が化学的に実行可能であり、特定の状況では二重結合が化学的に実行可能ではないことを理解する。したがって、いくつかの態様では、二重結合は化学的に実行可能な場合にのみ形成されうると想定される。
「アルキル」という用語は直鎖アルキル、分岐鎖アルキル、シクロアルキル(脂環式)、環状アルキル、ヘテロ原子非置換アルキル、ヘテロ原子置換アルキル、ヘテロ原子非置換Cnアルキル、およびヘテロ原子置換Cnアルキルを含む。特定の態様では低級アルキルが想定される。「低級アルキル」という用語は1〜6個の炭素原子(すなわち1、2、3、4、5、または6個の炭素原子)のアルキルを意味する。「C1〜C6アルキル」という用語は、1個、6個、または任意の中間の整数の炭素原子(すなわち-C1、-C2、-C3、-C4、-C5、または-C6)を含むアルキル基を意味する。「ヘテロ原子非置換Cnアルキル」という用語は、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、さらには、炭素-炭素二重結合または三重結合を有さず、さらには、いずれも非芳香族である合計n個の炭素原子を有し、3個以上の水素原子を有し、ヘテロ原子を有さない、基を意味する。例えば、ヘテロ原子非置換C1〜C10アルキルは1〜10個の炭素原子を有する。-CH3(Me)、-CH2CH3(Et)、-CH2CH2CH3(n-Pr)、-CH(CH3)2(iso-Pr)、-CH(CH2)2(シクロプロピル)、-CH2CH2CH2CH3(n-Bu)、-CH(CH3)CH2CH3(sec-ブチル)、-CH2CH(CH3)2(イソブチル)、-C(CH3)3(tert-ブチル)、-CH2C(CH3)3(ネオペンチル)、シクロブチル、シクロペンチル、およびシクロヘキシルといった基はいずれもヘテロ原子非置換アルキル基の非限定的な例である。「ヘテロ原子置換Cnアルキル」という用語は、結合点としての単一の飽和炭素原子を有し、炭素-炭素二重結合または三重結合を有さず、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、さらには、いずれも非芳香族である合計n個の炭素原子、0個、1個、または2個以上の水素原子、少なくとも1個のヘテロ原子を有し、各ヘテロ原子が独立してN、O、F、Cl、Br、I、Si、P、およびSからなる群より選択される、基を意味する。例えば、ヘテロ原子置換C1〜C10アルキルは1〜10個の炭素原子を有する。「ハロゲン置換C1〜C6アルキル」という用語は、1個、6個、または任意の中間の整数の炭素原子(すなわち-C1、-C2、-C3、-C4、-C5、または-C6)を含み、さらには少なくとも1個のハロゲン原子を含むアルキル基、例えばトリフルオロメチル(-CF3)、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Brなどを意味する。以下の基はいずれもヘテロ原子置換アルキル基の非限定的な例である: -CH2OH、-CH2OCH3、-CH2OCH2CF3、-CH2OC(O)CH3、-CH2NH2、-CH2NHCH3、-CH2N(CH3)2、-CH2CH2Cl、-CH2CH2OH、CH2CH2OC(O)CH3、-CH2CH2NHCO2C(CH3)3、および-CH2Si(CH3)3。「C5〜C7シクロアルキル」という用語は、5、6、または7個の飽和炭素原子を含む閉環を意味する。「置換C1〜C6アルキル」という用語は、1個、6個、または任意の中間の整数の炭素原子(すなわち-C1、-C2、-C3、-C4、-C5、または-C6)を含み、さらには少なくとも1個の置換基、例えばフェニルを含むアルキル基を意味する。
「アルケニル」という用語は直鎖アルケニル、分岐鎖アルケニル、シクロアルケニル、環状アルケニル、ヘテロ原子非置換アルケニル、ヘテロ原子置換アルケニル、ヘテロ原子非置換Cnアルケニル、およびヘテロ原子置換Cnアルケニルを含む。特定の態様では低級アルケニルが想定される。「低級アルケニル」という用語は1〜6個の炭素原子(すなわち1、2、3、4、5、または6個の炭素原子)のアルケニルを意味する。「ヘテロ原子非置換Cnアルケニル」という用語は、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、さらには、少なくとも1個の非芳香族炭素-炭素二重結合を有するが炭素-炭素三重結合を有さず、合計n個の炭素原子を有し、3個以上の水素原子を有し、ヘテロ原子を有さない、基を意味する。例えば、ヘテロ原子非置換C2〜C10アルケニルは2〜10個の炭素原子を有する。ヘテロ原子非置換アルケニル基としては-CH=CH2(ビニル)、-CH=CHCH3、-CH=CHCH2CH3、-CH2CH=CH2(アリル)、-CH2CH=CHCH3、および-CH=CH-C6H5が挙げられる。「ヘテロ原子置換Cnアルケニル」という用語は、結合点としての単一の非芳香族炭素原子を有し、少なくとも1個の非芳香族炭素-炭素二重結合を有するが炭素-炭素三重結合を有さず、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、さらには、合計n個の炭素原子、0個、1個、または2個以上の水素原子、および少なくとも1個のヘテロ原子を有し、各ヘテロ原子が独立してN、O、F、Cl、Br、I、Si、P、およびSからなる群より選択される、基を意味する。例えば、ヘテロ原子置換C2〜C10アルケニルは2〜10個の炭素原子を有する。-CH=CHF、-CH=CHCl、および-CH=CHBrといった基がヘテロ原子置換アルケニル基の非限定的な例である。
「アリール」という用語はヘテロ原子非置換アリール、ヘテロ原子置換アリール、ヘテロ原子非置換Cnアリール、ヘテロ原子置換Cnアリール、ヘテロアリール、複素環式アリール基、炭素環式アリール基、ビアリール基、および多環縮合炭化水素(PAH)から誘導される一価の基を含む。「ヘテロ原子非置換Cnアリール」という用語は、結合点としての単一の炭素原子を有し、該炭素原子が、炭素原子のみを含む芳香環構造の一部であり、さらには、合計n個の炭素原子を有し、5個以上の水素原子を有し、ヘテロ原子を有さない、基を意味する。例えば、ヘテロ原子非置換C6〜C10アリールは6〜10個の炭素原子を有する。ヘテロ原子非置換アリール基の非限定的な例としてはフェニル(Ph)、メチルフェニル、(ジメチル)フェニル、-C6H4CH2CH3、-C6H4CH2CH2CH3、-C6H4CH(CH3)2、-C6H4CH(CH2)2、-C6H3(CH3)CH2CH3、-C6H4CH=CH2、-C6H4CH=CHCH3、-C6H4C≡CH、-C6H4C≡CCH3、ナフチル、およびビフェニルから誘導される基が挙げられる。「C6〜C10芳香族」という用語は、6個、10個、または任意の中間の整数の炭素原子(すなわち-C6、-C7、-C8、-C9、または-C10)を含むアリール基、例えばフェニル、ナフチルなどを意味する。「ヘテロ原子置換Cnアリール」という用語は、結合点としての単一の芳香族炭素原子または単一の芳香族ヘテロ原子を有し、さらには、合計n個の炭素原子、少なくとも1個の水素原子、および少なくとも1個のヘテロ原子を有し、さらには、各ヘテロ原子が独立してN、O、F、Cl、Br、I、Si、P、およびSからなる群より選択される、基を意味する。例えば、ヘテロ原子非置換C1〜C10ヘテロアリールは1〜10個の炭素原子を有する。置換C6〜C10芳香族基の非限定的な例としては-C6H4F、-C6H3F2、-C6H2BrF2、-C6H4CH3、-C6H4Cl、-C6H4Br、-C6H4I、-C6H4-C6H5、-C6H3(OCH3)2、-C6H3Cl(OCH3)、-C6H4OH、-C6H4OCH3、-C6H4OCF3、-C6H4OCH2CH3、-C6H4OC(O)CH3、-C6H4NO2、-C6H4NH2、-C6H4NHCH3、-C6H4N(CH3)2、-C6H4CH2OH、-C6H4CH2OC(O)CH3、-C6H4CH2NH2、-C6H4CF3、-C6H4CN、-C6H4CHO、-C6H4C(O)CH3、-C6H4C(O)C6H5、-C6H4CO2H、-C6H4CO2CH3、-C6H4CONH2、-C6H4CONHCH3、-C6H4CON(CH3)2などといった基が挙げられる。特定の態様ではヘテロ原子置換アリール基が想定される。特定の態様ではヘテロ原子非置換アリール基が想定される。特定の態様では、アリール基は1個または複数のヘテロ原子含有置換基で一置換、二置換、三置換、四置換、または五置換されうる。
「アラルキル」という用語はヘテロ原子非置換アラルキル、ヘテロ原子置換アラルキル、ヘテロ原子非置換Cnアラルキル、ヘテロ原子置換Cnアラルキル、ヘテロアラルキル、および複素環式アラルキル基を含む。特定の態様では低級アラルキルが想定される。「低級アラルキル」という用語は7〜12個の炭素原子(すなわち7、8、9、10、11、または12個の炭素原子)のアラルキルを意味する。「ヘテロ原子非置換Cnアラルキル」という用語は、結合点としての単一の飽和炭素原子を有し、さらには、そのうち少なくとも6個が炭素原子のみを含む芳香環構造を形成する合計n個の炭素原子を有し、7個以上の水素原子を有し、ヘテロ原子を有さない、基を意味する。例えば、ヘテロ原子非置換C7〜C10アラルキルは7〜10個の炭素原子を有する。ヘテロ原子非置換アラルキルの非限定的な例としてはフェニルメチル(ベンジル、Bn)およびフェニルエチルがある。「ヘテロ原子置換Cnアラルキル」という用語は、結合点としての単一の飽和炭素原子を有し、さらには、合計n個の炭素原子、0個、1個または2個以上の水素原子、および少なくとも1個のヘテロ原子を有し、少なくとも1個の該炭素原子が芳香環構造に組み込まれ、さらには、各ヘテロ原子が独立してN、O、F、Cl、Br、I、Si、P、およびSからなる群より選択される、基を意味する。例えば、ヘテロ原子置換C2〜C10ヘテロアラルキルは2〜10個の炭素原子を有する。
「アシル」という用語は直鎖アシル、分岐鎖アシル、シクロアシル、環状アシル、ヘテロ原子非置換アシル、ヘテロ原子置換アシル、ヘテロ原子非置換Cnアシル、ヘテロ原子置換Cnアシル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、およびアミノカルボニル基を含む。特定の態様では低級アシルが想定される。「低級アシル」という用語は1〜6個の炭素原子(すなわち1、2、3、4、5、または6個の炭素原子)のアシルを意味する。「C2〜C6アシル」という用語は、1個、6個、または任意の中間の整数の炭素原子を含むアシル基であって、結合点である炭素原子がカルボニル基に結合しているアシル基を意味する。「ヘテロ原子非置換Cnアシル」という用語は、結合点としてのカルボニル基の単一の炭素原子を有し、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、さらには、合計n個の炭素原子を有し、1個以上の水素原子を有し、合計1個の酸素原子を有し、さらなるヘテロ原子を有さない、基を意味する。例えば、ヘテロ原子非置換C1〜C10アシルは1〜10個の炭素原子を有する。-CHO、-C(O)CH3、-C(O)CH2CH3、-C(O)CH2CH2CH3、-C(O)CH(CH3)2、-C(O)CH(CH2)2、-C(O)C6H5、-C(O)C6H4CH3、-C(O)C6H4CH2CH3、および-COC6H3(CH3)2といった基がヘテロ原子非置換アシル基の非限定的な例である。「ヘテロ原子置換Cnアシル」という用語は、カルボニル基の一部である結合点としての単一の炭素原子を有し、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、さらには、合計n個の炭素原子、0個、1個、または2個以上の水素原子、カルボニル基の酸素以外の少なくとも1個のさらなるヘテロ原子を有し、さらなる各ヘテロ原子が独立してN、O、F、Cl、Br、I、Si、P、およびSからなる群より選択される、基を意味する。例えば、ヘテロ原子置換C1〜C10アシルは1〜10個の炭素原子を有する。-C(O)CH2CF3、-CO2H、-CO2 -、-CO2CH3、-CO2CH2CH3、-CO2CH2CH2CH3、-CO2CH(CH3)2、-CO2CH(CH2)2、-C(O)NH2(カルバモイル)、-C(O)NHCH3、-C(O)NHCH2CH3、-CONHCH(CH3)2、-CONHCH(CH2)2、-CON(CH3)2、および-CONHCH2CF3といった基がヘテロ原子置換アシル基の非限定的な例である。
「アルコキシ」という用語は直鎖アルコキシ、分岐鎖アルコキシ、シクロアルコキシ、環状アルコキシ、ヘテロ原子非置換アルコキシ、ヘテロ原子置換アルコキシ、ヘテロ原子非置換Cnアルコキシ、およびヘテロ原子置換Cnアルコキシを含む。特定の態様では低級アルコキシが想定される。「低級アルコキシ」という用語は1〜6個の炭素原子(すなわち1、2、3、4、5、または6個の炭素原子)のアルコキシを意味する。「C1〜C6アルコキシ」という用語は、結合点である酸素原子に結合した1個、6個、または任意の中間の整数の炭素原子(すなわち-OC1、-OC2、-OC3、-OC4、-OC5、または-OC6)を含むアルキル基を意味する。「ヘテロ原子非置換Cnアルコキシ」という用語は、構造-ORを有する基を意味し、ここでRはヘテロ原子非置換Cnアルキルであり、その用語は上記定義の通りである。ヘテロ原子非置換アルコキシ基としては-OCH3、-OCH2CH3、-OCH2CH2CH3、-OCH(CH3)2、および-OCH(CH2)2が挙げられる。「ヘテロ原子置換Cnアルコキシ」という用語は、構造-ORを有する基を意味し、ここでRはヘテロ原子置換Cnアルキルであり、その用語は上記定義の通りである。例えば、-OCH2CF3がヘテロ原子置換アルコキシ基である。「ハロゲン置換C1〜C6アルコキシ」という用語は、結合点である酸素原子に結合した1個、6個、または任意の中間の整数の炭素原子(すなわち-OC1、-OC2、-OC3、-OC4、-OC5、または-OC6)を含み、少なくとも1個のハロゲン原子をさらに含むアルキル基、例えば-OCF3などを意味する。
「アルケニルオキシ」という用語は直鎖アルケニルオキシ、分岐鎖アルケニルオキシ、シクロアルケニルオキシ、環状アルケニルオキシ、ヘテロ原子非置換アルケニルオキシ、ヘテロ原子置換アルケニルオキシ、ヘテロ原子非置換Cnアルケニルオキシ、およびヘテロ原子置換Cnアルケニルオキシを含む。「ヘテロ原子非置換Cnアルケニルオキシ」という用語は、構造-ORを有する基を意味し、ここでRはヘテロ原子非置換Cnアルケニルであり、その用語は上記定義の通りである。「ヘテロ原子置換Cnアルケニルオキシ」という用語は、構造-ORを有する基を意味し、ここでRはヘテロ原子置換Cnアルケニルであり、その用語は上記定義の通りである。
「アルキニルオキシ」という用語は直鎖アルキニルオキシ、分岐鎖アルキニルオキシ、シクロアルキニルオキシ、環状アルキニルオキシ、ヘテロ原子非置換アルキニルオキシ、ヘテロ原子置換アルキニルオキシ、ヘテロ原子非置換Cnアルキニルオキシ、およびヘテロ原子置換Cnアルキニルオキシを含む。「ヘテロ原子非置換Cnアルキニルオキシ」という用語は、構造-ORを有する基を意味し、ここでRはヘテロ原子非置換Cnアルキニルであり、その用語は上記定義の通りである。「ヘテロ原子置換Cnアルキニルオキシ」という用語は、構造-ORを有する基を意味し、ここでRはヘテロ原子置換Cnアルキニルであり、その用語は上記定義の通りである。
「アリールオキシ」という用語はヘテロ原子非置換アリールオキシ、ヘテロ原子置換アリールオキシ、ヘテロ原子非置換Cnアリールオキシ、ヘテロ原子置換Cnアリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、および複素環式アリールオキシ基を含む。「ヘテロ原子非置換Cnアリールオキシ」という用語は、構造-OArを有する基を意味し、ここでArはヘテロ原子非置換Cnアリールであり、その用語は上記定義の通りである。ヘテロ原子非置換アリールオキシ基の非限定的な例は-OC6H5である。「ヘテロ原子置換Cnアリールオキシ」という用語は、構造-OArを有する基を意味し、ここでArはヘテロ原子置換Cnアリールであり、その用語は上記定義の通りである。
「アラルキルオキシ」という用語はヘテロ原子非置換アラルキルオキシ、ヘテロ原子置換アラルキルオキシ、ヘテロ原子非置換Cnアラルキルオキシ、ヘテロ原子置換Cnアラルキルオキシ、ヘテロアラルキルオキシ、および複素環式アラルキルオキシ基を含む。「ヘテロ原子非置換Cnアラルキルオキシ」という用語は、構造-OArを有する基を意味し、ここでArはヘテロ原子非置換Cnアラルキルであり、その用語は上記定義の通りである。「ヘテロ原子置換Cnアラルキルオキシ」という用語は、構造-OArを有する基を意味し、ここでArはヘテロ原子置換Cnアラルキルであり、その用語は上記定義の通りである。
「アシルオキシ」という用語は直鎖アシルオキシ、分岐鎖アシルオキシ、シクロアシルオキシ、環状アシルオキシ、ヘテロ原子非置換アシルオキシ、ヘテロ原子置換アシルオキシ、ヘテロ原子非置換Cnアシルオキシ、ヘテロ原子置換Cnアシルオキシ、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、およびカルボキシレート基を含む。「ヘテロ原子非置換Cnアシルオキシ」という用語は、構造-OAcを有する基を意味し、ここでAcはヘテロ原子非置換Cnアシルであり、その用語は上記定義の通りである。例えば、-OC(O)CH3がヘテロ原子非置換アシルオキシ基の非限定的な例である。「ヘテロ原子置換Cnアシルオキシ」という用語は、構造-OAcを有する基を意味し、ここでAcはヘテロ原子置換Cnアシルであり、その用語は上記定義の通りである。例えば、-OC(O)OCH3および-OC(O)NHCH3がヘテロ原子非置換アシルオキシ基の非限定的な例である。「C2〜C6アルキルカルボキシレート」という用語は、2個、6個、または任意の中間の整数の炭素原子を含むアシルオキシ基(すなわち-OC(O)C1、-OC(O)C2、-OC(O)C3、-OC(O)C4、-OC(O)C5)を意味する。
「C3〜C15複素環基」という用語は、3個、15個、または任意の中間の整数の炭素原子を含む環式基、二環式基、または三環式基であって、その少なくとも1個の原子が炭素原子ではない基を意味する。C3〜C15複素環基の非限定的な例としてはフラニル、チエニル、イソオキサゾール、ピペリジン、ピリジル、ピロリル、ピリミジル、ピラジニル、キノリル、インドリル、およびイミダゾリルといった基が挙げられ、C3〜C15複素環基上の置換基は、ハロ、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、ハロゲン置換C1〜C6アルコキシ、シアノ、ニトロ、ヒドロキシル、アミノ、C1〜C6アシル、またはC1〜C6アルキルカルボキシレート(-CO2-C1〜C6アルキル)、フェニル、-OC(O)C1〜C6アルキル、C1〜C6アルキル置換アミノ、-C1〜C6アルキル-OH、-C1〜C6アルキル-NH2、アルデヒド、-C(O)C6H5、カルボキシル、アミド、C1〜C6アルキル置換アミドより選択される1〜3個の置換基である。好ましくは、C3〜C15複素環基上の置換基は、-F、-Br、-CH3、-CH2CH3、-Cl、-I、-C6H5、-OCH3、-OH、-OCF3、-OCH2CH3、-OC(O)CH3、-NO2、-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-CH2OH、-CH2NH2、-CF3、-CN、-CHO、-C(O)CH3、-C(O)C6H5、-CO2H、-CO2CH3、-CO2Bu-t、-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2などより選択される1〜3個の置換基である。
「C8〜C15縮合環」という用語は、8個、15個、または任意の中間の整数の炭素原子を含む環式基、二環式基、または三環式基を意味する。
「アルキルアミノ」という用語は直鎖アルキルアミノ、分岐鎖アルキルアミノ、シクロアルキルアミノ、環状アルキルアミノ、ヘテロ原子非置換アルキルアミノ、ヘテロ原子置換アルキルアミノ、ヘテロ原子非置換Cnアルキルアミノ、およびヘテロ原子置換Cnアルキルアミノを含む。「ヘテロ原子非置換Cnアルキルアミノ」という用語は、結合点としての単一の窒素原子を有し、さらには、該窒素原子に結合した1個または2個の飽和炭素原子を有し、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、いずれも非芳香族である合計n個の炭素原子を含み、4個以上の水素原子を含み、合計1個の窒素原子を含み、さらなるヘテロ原子を含まない、基を意味する。例えば、ヘテロ原子非置換C1〜C10アルキルアミノは1〜10個の炭素原子を有する。「ヘテロ原子非置換Cnアルキルアミノ」という用語は、構造-NHRを有する基を含み、ここでRはヘテロ原子非置換Cnアルキルであり、その用語は上記定義の通りである。ヘテロ原子非置換アルキルアミノ基としては-NHCH3、-NHCH2CH3、-NHCH2CH2CH3、-NHCH(CH3)2、-NHCH(CH2)2、-NHCH2CH2CH2CH3、-NHCH(CH3)CH2CH3、-NHCH2CH(CH3)2、-NHC(CH3)3、-N(CH3)2、-N(CH3)CH2CH3、-N(CH2CH3)2、N-ピロリジニル、およびN-ピペリジニルが挙げられよう。「ヘテロ原子置換Cnアルキルアミノ」という用語は、結合点としての単一の窒素原子を有し、さらには、該窒素原子に結合した1個または2個の飽和炭素原子を有し、炭素-炭素二重結合または三重結合を有さず、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、さらには、いずれも非芳香族である合計n個の炭素原子、0個、1個、または2個以上の水素原子、および結合点における窒素原子以外の少なくとも1個のさらなるヘテロ原子を有し、さらなる各ヘテロ原子が独立してN、O、F、Cl、Br、I、Si、P、およびSからなる群より選択される、基を意味する。例えば、ヘテロ原子置換C1〜C10アルキルアミノは1〜10個の炭素原子を有する。「ヘテロ原子置換Cnアルキルアミノ」という用語は、構造-NHRを有する基を含み、ここでRはヘテロ原子置換Cnアルキルであり、その用語は上記定義の通りである。
「アルケニルアミノ」という用語は直鎖アルケニルアミノ、分岐鎖アルケニルアミノ、シクロアルケニルアミノ、環状アルケニルアミノ、ヘテロ原子非置換アルケニルアミノ、ヘテロ原子置換アルケニルアミノ、ヘテロ原子非置換Cnアルケニルアミノ、ヘテロ原子置換Cnアルケニルアミノ、ジアルケニルアミノ、およびアルキル(アルケニル)アミノ基を含む。「ヘテロ原子非置換Cnアルケニルアミノ」という用語は、結合点としての単一の窒素原子を有し、さらには、該窒素原子に結合した1個または2個の炭素原子を有し、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、少なくとも1個の非芳香族炭素-炭素二重結合を含み、合計n個の炭素原子を含み、4個以上の水素原子を含み、合計1個の窒素原子を含み、さらなるヘテロ原子を含まない、基を意味する。例えば、ヘテロ原子非置換C2〜C10アルケニルアミノは2〜10個の炭素原子を有する。「ヘテロ原子非置換Cnアルケニルアミノ」という用語は、構造-NHRを有する基を含み、ここでRはヘテロ原子非置換Cnアルケニルであり、その用語は上記定義の通りである。「ヘテロ原子置換Cnアルケニルアミノ」という用語は、結合点としての単一の窒素原子および少なくとも1個の非芳香族炭素-炭素二重結合を有するが、炭素-炭素三重結合を有さず、さらには、該窒素原子に結合した1個または2個の炭素原子を有し、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、さらには、合計n個の炭素原子、0個、1個、または2個以上の水素原子、および結合点における窒素原子以外の少なくとも1個のさらなるヘテロ原子を有し、さらなる各ヘテロ原子が独立してN、O、F、Cl、Br、I、Si、P、およびSからなる群より選択される、基を意味する。例えば、ヘテロ原子置換C2〜C10アルケニルアミノは2〜10個の炭素原子を有する。「ヘテロ原子置換Cnアルケニルアミノ」という用語は、構造-NHRを有する基を含み、ここでRはヘテロ原子置換Cnアルケニルであり、その用語は上記定義の通りである。
「アルキニルアミノ」という用語は直鎖アルキニルアミノ、分岐鎖アルキニルアミノ、シクロアルキニルアミノ、環状アルキニルアミノ、ヘテロ原子非置換アルキニルアミノ、ヘテロ原子置換アルキニルアミノ、ヘテロ原子非置換Cnアルキニルアミノ、ヘテロ原子置換Cnアルキニルアミノ、ジアルキニルアミノ、アルキル(アルキニル)アミノ、およびアルケニル(アルキニル)アミノ基を含む。「ヘテロ原子非置換Cnアルキニルアミノ」という用語は、結合点としての単一の窒素原子を有し、さらには、該窒素原子に結合した1個または2個の炭素原子を有し、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、少なくとも1個の炭素-炭素三重結合を含み、合計n個の炭素原子を含み、少なくとも1個の水素原子を含み、合計1個の窒素原子を含み、さらなるヘテロ原子を含まない、基を意味する。例えば、ヘテロ原子非置換C2〜C10アルキニルアミノは2〜10個の炭素原子を有する。「ヘテロ原子非置換Cnアルキニルアミノ」という用語は、構造-NHRを有する基を含み、ここでRはヘテロ原子非置換Cnアルキニルであり、その用語は上記定義の通りである。「ヘテロ原子置換Cnアルキニルアミノ」という用語は、結合点としての単一の窒素原子を有し、さらには、該窒素原子に結合した1個または2個の炭素原子を有し、さらには、少なくとも1個の非芳香族炭素-炭素三重結合を有し、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、さらには、合計n個の炭素原子、0個、1個、または2個以上の水素原子、および結合点における窒素原子以外の少なくとも1個のさらなるヘテロ原子を有し、さらなる各ヘテロ原子が独立してN、O、F、Cl、Br、I、Si、P、およびSからなる群より選択される、基を意味する。例えば、ヘテロ原子置換C2〜C10アルキニルアミノは2〜10個の炭素原子を有する。「ヘテロ原子置換Cnアルキニルアミノ」という用語は、構造-NHRを有する基を含み、ここでRはヘテロ原子置換Cnアルキニルであり、その用語は上記定義の通りである。
「アリールアミノ」という用語はヘテロ原子非置換アリールアミノ、ヘテロ原子置換アリールアミノ、ヘテロ原子非置換Cnアリールアミノ、ヘテロ原子置換Cnアリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、複素環アリールアミノ、およびアルキル(アリール)アミノ基を含む。「ヘテロ原子非置換Cnアリールアミノ」という用語は、結合点としての単一の窒素原子を有し、さらには、該窒素原子に結合した、炭素原子のみを含む少なくとも1個の芳香環構造を有し、さらには、合計n個の炭素原子を有し、6個以上の水素原子を有し、合計1個の窒素原子を有し、さらなるヘテロ原子を有さない、基を意味する。例えば、ヘテロ原子非置換C6〜C10アリールアミノは6〜10個の炭素原子を有する。「ヘテロ原子非置換Cnアリールアミノ」という用語は、構造-NHRを有する基を含み、ここでRはヘテロ原子非置換Cnアリールであり、その用語は上記定義の通りである。「ヘテロ原子置換Cnアリールアミノ」という用語は、結合点としての単一の窒素原子を有し、さらには、合計n個の炭素原子、少なくとも1個の水素原子、結合点における窒素原子以外の少なくとも1個のさらなるヘテロ原子を有し、少なくとも1個の該炭素原子が1個または複数の芳香環構造に組み込まれ、さらには、さらなる各ヘテロ原子が独立してN、O、F、Cl、Br、I、Si、P、およびSからなる群より選択される、基を意味する。例えば、ヘテロ原子置換C6〜C10アリールアミノは6〜10個の炭素原子を有する。「ヘテロ原子置換Cnアリールアミノ」という用語は、構造-NHRを有する基を含み、ここでRはヘテロ原子置換Cnアリールであり、その用語は上記定義の通りである。
「アラルキルアミノ」という用語はヘテロ原子非置換アラルキルアミノ、ヘテロ原子置換アラルキルアミノ、ヘテロ原子非置換Cnアラルキルアミノ、ヘテロ原子置換Cnアラルキルアミノ、ヘテロアラルキルアミノ、複素環式アラルキルアミノ基、およびジアラルキルアミノ基を含む。「ヘテロ原子非置換Cnアラルキルアミノ」という用語は、結合点としての単一の窒素原子を有し、さらには、該窒素原子に結合した1個または2個の飽和炭素原子を有し、さらには、そのうち少なくとも6個が炭素原子のみを含む芳香環構造を形成する合計n個の炭素原子を有し、8個以上の水素原子を有し、合計1個の窒素原子を有し、さらなるヘテロ原子を有さない、基を意味する。例えば、ヘテロ原子非置換C7〜C10アラルキルアミノは7〜10個の炭素原子を有する。「ヘテロ原子非置換Cnアラルキルアミノ」という用語は、構造-NHRを有する基を含み、ここでRはヘテロ原子非置換Cnアラルキルであり、その用語は上記定義の通りである。「ヘテロ原子置換Cnアラルキルアミノ」という用語は、結合点としての単一の窒素原子を有し、さらには、該窒素原子に結合した少なくとも1個または2個の飽和炭素原子を有し、さらには、合計n個の炭素原子、0個、1個、または2個以上の水素原子、結合点における窒素原子以外の少なくとも1個のさらなるヘテロ原子を有し、少なくとも1個の該炭素原子が芳香環に組み込まれ、さらには、各ヘテロ原子が独立してN、O、F、Cl、Br、I、Si、P、およびSからなる群より選択される、基を意味する。例えば、ヘテロ原子置換C7〜C10アラルキルアミノは7〜10個の炭素原子を有する。「ヘテロ原子置換Cnアラルキルアミノ」という用語は、構造-NHRを有する基を含み、ここでRはヘテロ原子置換Cnアラルキルであり、その用語は上記定義の通りである。
「アミド」という用語は直鎖アミド、分岐鎖アミド、シクロアミド、環状アミド、ヘテロ原子非置換アミド、ヘテロ原子置換アミド、ヘテロ原子非置換Cnアミド、ヘテロ原子置換Cnアミド、アルキルカルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、アルコキシカルボニルアミノ、アリールオキシカルボニルアミノ、アシルアミノ、アルキルアミノカルボニルアミノ、アリールアミノカルボニルアミノ、およびウレイド基を含む。「ヘテロ原子非置換Cnアミド」という用語は、結合点としての単一の窒素原子を有し、さらには、その炭素原子を介して該窒素原子に結合したカルボニル基を有し、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、さらには、合計n個の炭素原子を有し、1個以上の水素原子を有し、合計1個の酸素原子を有し、合計1個の窒素原子を有し、さらなるヘテロ原子を有さない、基を意味する。例えば、ヘテロ原子非置換C1〜C10アミドは1〜10個の炭素原子を有する。「ヘテロ原子非置換Cnアミド」という用語は、構造-NHRを有する基を含み、ここでRはヘテロ原子非置換Cnアシルであり、その用語は上記定義の通りである。-NHC(O)CH3という基がヘテロ原子非置換アミド基の非限定的な例である。「ヘテロ原子置換Cnアミド」という用語は、結合点としての単一の窒素原子を有し、さらには、その炭素原子を介して該窒素原子に結合したカルボニル基を有し、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、さらには、合計n個の芳香族または非芳香族炭素原子、0個、1個、または2個以上の水素原子、カルボニル基の酸素以外の少なくとも1個のさらなるヘテロ原子を有し、さらなる各ヘテロ原子が独立してN、O、F、Cl、Br、I、Si、P、およびSからなる群より選択される、基を意味する。例えば、ヘテロ原子置換C1〜C10アミドは1〜10個の炭素原子を有する。「ヘテロ原子置換Cnアミド」という用語は、構造-NHRを有する基を含み、ここでRはヘテロ原子非置換Cnアシルであり、その用語は上記定義の通りである。-NHCO2CH3という基がヘテロ原子置換アミド基の非限定的な例である。
「アルキルチオ」という用語は直鎖アルキルチオ、分岐鎖アルキルチオ、シクロアルキルチオ、環状アルキルチオ、ヘテロ原子非置換アルキルチオ、ヘテロ原子置換アルキルチオ、ヘテロ原子非置換Cnアルキルチオ、およびヘテロ原子置換Cnアルキルチオを含む。「ヘテロ原子非置換Cnアルキルチオ」という用語は、構造-SRを有する基を意味し、ここでRはヘテロ原子非置換Cnアルキルであり、その用語は上記定義の通りである。-SCH3といった基がヘテロ原子非置換アルキルチオ基の一例である。「ヘテロ原子置換Cnアルキルチオ」という用語は、構造-SRを有する基を意味し、ここでRはヘテロ原子置換Cnアルキルであり、その用語は上記定義の通りである。
「アルケニルチオ」という用語は直鎖アルケニルチオ、分岐鎖アルケニルチオ、シクロアルケニルチオ、環状アルケニルチオ、ヘテロ原子非置換アルケニルチオ、ヘテロ原子置換アルケニルチオ、ヘテロ原子非置換Cnアルケニルチオ、およびヘテロ原子置換Cnアルケニルチオを含む。「ヘテロ原子非置換Cnアルケニルチオ」という用語は、構造-SRを有する基を意味し、ここでRはヘテロ原子非置換Cnアルケニルであり、その用語は上記定義の通りである。「ヘテロ原子置換Cnアルケニルチオ」という用語は、構造-SRを有する基を意味し、ここでRはヘテロ原子置換Cnアルケニルであり、その用語は上記定義の通りである。
「アルキニルチオ」という用語は直鎖アルキニルチオ、分岐鎖アルキニルチオ、シクロアルキニルチオ、環状アルキニルチオ、ヘテロ原子非置換アルキニルチオ、ヘテロ原子置換アルキニルチオ、ヘテロ原子非置換Cnアルキニルチオ、およびヘテロ原子置換Cnアルキニルチオを含む。「ヘテロ原子非置換Cnアルキニルチオ」という用語は、構造-SRを有する基を意味し、ここでRはヘテロ原子非置換Cnアルキニルであり、その用語は上記定義の通りである。「ヘテロ原子置換Cnアルキニルチオ」という用語は、構造-SRを有する基を意味し、ここでRはヘテロ原子置換Cnアルキニルであり、その用語は上記定義の通りである。
「アリールチオ」という用語はヘテロ原子非置換アリールチオ、ヘテロ原子置換アリールチオ、ヘテロ原子非置換Cnアリールチオ、ヘテロ原子置換Cnアリールチオ、ヘテロアリールチオ、および複素環式アリールチオ基を含む。「ヘテロ原子非置換Cnアリールチオ」という用語は、構造-SArを有する基を意味し、ここでArはヘテロ原子非置換Cnアリールであり、その用語は上記定義の通りである。-SC6H5といった基がヘテロ原子非置換アリールチオ基の一例である。「ヘテロ原子置換Cnアリールチオ」という用語は、構造-SArを有する基を意味し、ここでArはヘテロ原子置換Cnアリールであり、その用語は上記定義の通りである。
「アラルキルチオ」という用語はヘテロ原子非置換アラルキルチオ、ヘテロ原子置換アラルキルチオ、ヘテロ原子非置換Cnアラルキルチオ、ヘテロ原子置換Cnアラルキルチオ、ヘテロアラルキルチオ、および複素環式アラルキルチオ基を含む。「ヘテロ原子非置換Cnアラルキルチオ」という用語は、構造-SArを有する基を意味し、ここでArはヘテロ原子非置換Cnアラルキルであり、その用語は上記定義の通りである。-SCH2C6H5といった基がヘテロ原子非置換アラルキルチオ基の一例である。「ヘテロ原子置換Cnアラルキルチオ」という用語は、構造-SArを有する基を意味し、ここでArはヘテロ原子置換Cnアラルキルであり、その用語は上記定義の通りである。
「アシルチオ」という用語は直鎖アシルチオ、分岐鎖アシルチオ、シクロアシルチオ、環状アシルチオ、ヘテロ原子非置換アシルチオ、ヘテロ原子置換アシルチオ、ヘテロ原子非置換Cnアシルチオ、ヘテロ原子置換Cnアシルチオ、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、およびカルボキシレート基を含む。「ヘテロ原子非置換Cnアシルチオ」という用語は、構造-SAcを有する基を意味し、ここでAcはヘテロ原子非置換Cnアシルであり、その用語は上記定義の通りである。-SCOCH3といった基がヘテロ原子非置換アシルチオ基の一例である。「ヘテロ原子置換Cnアシルチオ」という用語は、構造-SAcを有する基を意味し、ここでAcはヘテロ原子置換Cnアシルであり、その用語は上記定義の通りである。
「アルキルシリル」という用語は直鎖アルキルシリル、分岐鎖アルキルシリル、シクロアルキルシリル、環状アルキルシリル、ヘテロ原子非置換アルキルシリル、ヘテロ原子置換アルキルシリル、ヘテロ原子非置換Cnアルキルシリル、およびヘテロ原子置換Cnアルキルシリルを含む。「ヘテロ原子非置換Cnアルキルシリル」という用語は、結合点としての単一のケイ素原子を有し、さらには、該ケイ素原子に結合した1個、2個、または3個の飽和炭素原子を有し、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、いずれも非芳香族である合計n個の炭素原子を含み、5個以上の水素原子を含み、合計1個のケイ素原子を含み、さらなるヘテロ原子を含まない、基を意味する。例えば、ヘテロ原子非置換C1〜C10アルキルシリルは1〜10個の炭素原子を有する。アルキルシリル基はジアルキルアミノ基を含む。-Si(CH3)3および-Si(CH3)2C(CH3)3といった基がヘテロ原子非置換アルキルシリル基の非限定的な例である。「ヘテロ原子置換Cnアルキルシリル」という用語は、結合点としての単一のケイ素原子を有し、さらには、該ケイ素原子に結合した少なくとも1個、2個、または3個の飽和炭素原子を有し、炭素-炭素二重結合または三重結合を有さず、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、さらには、いずれも非芳香族である合計n個の炭素原子、0個、1個、または2個以上の水素原子、および結合点におけるケイ素原子以外の少なくとも1個のさらなるヘテロ原子を有し、さらなる各ヘテロ原子が独立してN、O、F、Cl、Br、I、Si、P、およびSからなる群より選択される、基を意味する。例えば、ヘテロ原子置換C1〜C10アルキルシリルは1〜10個の炭素原子を有する。
「ホスホネート」という用語は直鎖ホスホネート、分岐鎖ホスホネート、シクロホスホネート、環状ホスホネート、ヘテロ原子非置換ホスホネート、ヘテロ原子置換ホスホネート、ヘテロ原子非置換Cnホスホネート、およびヘテロ原子置換Cnホスホネートを含む。「ヘテロ原子非置換Cnホスホネート」という用語は、結合点としての単一のリン原子を有し、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、さらには、合計n個の炭素原子を有し、2個以上の水素原子を有し、合計3個の酸素原子を有し、さらなるヘテロ原子を有さない、基を意味する。3個の酸素原子がリン原子に直接結合しており、これらの酸素原子のうち1個がリン原子に二重結合している。例えば、ヘテロ原子非置換C0〜C10ホスホネートは0〜10個の炭素原子を有する。-P(O)(OH)2、-P(O)(OH)OCH3、-P(O)(OH)OCH2CH3、-P(O)(OCH3)2、および-P(O)(OH)(OC6H5)といった基がヘテロ原子非置換ホスホネート基の非限定的な例である。「ヘテロ原子置換Cnホスホネート」という用語は、結合点としての単一のリン原子を有し、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、さらには、合計n個の炭素原子を有し、2個以上の水素原子を有し、3個以上の酸素原子であって、そのうち3個が該リン原子に直接結合しており、これら3個の酸素原子のうち1個が該リン原子に二重結合している酸素原子を有し、さらには、該3個の酸素原子以外の少なくとも1個のさらなるヘテロ原子を有し、さらなる各ヘテロ原子が独立してN、O、F、Cl、Br、I、Si、P、およびSからなる群より選択される、基を意味する。例えば、ヘテロ原子非置換C0〜C10ホスホネートは0〜10個の炭素原子を有する。
「ホスフィネート」という用語は直鎖ホスフィネート、分岐鎖ホスフィネート、シクロホスフィネート、環状ホスフィネート、ヘテロ原子非置換ホスフィネート、ヘテロ原子置換ホスフィネート、ヘテロ原子非置換Cnホスフィネート、およびヘテロ原子置換Cnホスフィネートを含む。「ヘテロ原子非置換Cnホスフィネート」という用語は、結合点としての単一のリン原子を有し、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、さらには、合計n個の炭素原子を有し、2個以上の水素原子を有し、合計2個の酸素原子を有し、さらなるヘテロ原子を有さない、基を意味する。2個の酸素原子がリン原子に直接結合しており、これらの酸素原子のうち1個がリン原子に二重結合している。例えば、ヘテロ原子非置換C0〜C10ホスフィネートは0〜10個の炭素原子を有する。-P(O)(OH)H、-P(O)(OH)CH3、-P(O)(OH)CH2CH3、-P(O)(OCH3)CH3、および-P(O)(OC6H5)Hといった基がヘテロ原子非置換ホスフィネート基の非限定的な例である。「ヘテロ原子置換Cnホスフィネート」という用語は、結合点としての単一のリン原子を有し、さらには、直鎖状または分岐状の環式または非環式構造を有し、さらには、合計n個の炭素原子を有し、2個以上の水素原子を有し、2個以上の酸素原子であって、そのうち2個が該リン原子に直接結合しており、これら2個の酸素原子のうち1個が該リン原子に二重結合している酸素原子を有し、さらには、該2個の酸素原子以外の少なくとも1個のさらなるヘテロ原子を有し、さらなる各ヘテロ原子が独立してN、O、F、Cl、Br、I、Si、P、およびSからなる群より選択される、基を意味する。例えば、ヘテロ原子非置換C0〜C10ホスフィネートは0〜10個の炭素原子を有する。
任意の見かけ上は満たされていない価数は、水素原子によって適切に満たされていると理解すべきである。例えば、置換基-Oまたは-Nを有する化合物はそれぞれ-OHまたは-NH2であると理解すべきである。
本明細書において説明される任意の属、亜属、または特定の化合物は、本明細書において説明される任意の態様から除外されるものと具体的に想定される。
本明細書に記載の化合物は、当業者に公知である従来の有機化学の方法を使用して合成的に調製することができ、かつ/または市販されている(例えばカリフォルニア州サンジエゴ、ChemBridge Co.)。
また、態様は、本明細書に示されるいずれかの化合物の塩を包含するように意図される。本明細書において使用される「塩」という用語は、無機および/または有機の酸および塩基と共に形成される酸性塩および/または塩基性塩であると理解されよう。双性イオン(分子内塩)は、アルキルアンモニウム塩などの第四級アンモニウム塩と同様に、本明細書において使用される「塩」という用語の範囲内に含まれると理解されよう。無毒の薬学的に許容される塩が好ましいが、例えば合成中の単離工程または精製工程などでは他の塩が有用でありうる。塩としてはナトリウム、リチウム、カリウム、アミン、酒石酸塩、クエン酸塩、ハロゲン化水素酸塩、リン酸塩などが挙げられるがそれに限定されない。塩は例えば薬学的に許容される塩でありうる。したがって、化合物の薬学的に許容される塩が想定される。特定の態様では、化合物はアンモニウム塩の形態でありうる。
本明細書において使用される「薬学的に許容される塩」という用語は、生物に対して実質的に無毒である、本明細書に開示される化合物の塩を意味する。典型的な薬学的に許容される塩としては、本化合物上に存在する置換基に応じて化合物と無機酸もしくは有機酸、または有機塩基との反応により調製される塩が挙げられる。
薬学的に許容される塩を調製するために使用可能な無機酸の非限定的な例としては塩酸、リン酸、硫酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、亜リン酸などが挙げられる。薬学的に許容される塩を調製するために使用可能な有機酸の例としてはシュウ酸、炭酸、クエン酸、コハク酸などの脂肪族モノカルボン酸およびジカルボン酸、フェニル-ヘテロ原子置換アルカン酸、脂肪族および芳香族硫酸、などが挙げられる。したがって、無機酸または有機酸から調製される薬学的に許容される塩としては塩酸塩、臭化水素酸塩、硝酸塩、硫酸塩、ピロ硫酸塩、硫酸水素塩、亜硫酸塩、硫酸水素塩、リン酸塩、リン酸一水素塩、リン酸二水素塩、メタリン酸塩、ピロリン酸塩、ヨウ化水素酸塩、フッ化水素酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、ギ酸塩、シュウ酸塩、クエン酸塩、乳酸塩、p-トルエンスルホン酸塩、メタンスルホン酸塩、マレイン酸塩などが挙げられる。
好適な薬学的に許容される塩は、剤とメチルアミン、エチルアミン、エタノールアミン、リジン、オルニチンなどの有機塩基とを反応させることで形成することもできる。
薬学的に許容される塩としては、いくつかの本化合物上で観られるカルボキシレート基またはスルホネート基とナトリウム、カリウム、アンモニウム、もしくはカルシウムなどの無機カチオン、またはイソプロピルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、テトラメチルアンモニウム、およびイミダゾリウムなどの有機カチオンとの間で形成された塩が挙げられる。
化合物の誘導体も想定される。特定の局面では、「誘導体」とは、化学修飾前の化合物の所望の効果を依然として保持する化学修飾化合物を意味する。そのような誘導体は親分子上の1つまたは複数の化学的部分の付加、除去または置換を有しうる。本明細書に開示される化合物および構造に対して行うことができる修飾の種類の非限定的な例としては、メチル、エチル、プロピルなどの低級アルカン、またはヒドロキシメチル基もしくはアミノメチル基などの置換低級アルカン; カルボキシル基およびカルボニル基; ヒドロキシル; ニトロ基、アミノ基、アミド基、およびアゾ基; スルフェート基、スルホネート基、スルホノ基、スルフヒドリル基、スルホニル基、スルホキシド基、ホスフェート基、ホスホノ基、ホスホリル基、ならびにハライド置換基の付加または除去が挙げられる。さらなる修飾としては、原子骨格の1個または複数の原子の付加または削除、例えばプロピルによるエチルの置換; より大きなまたは小さな芳香族基によるフェニルの置換を挙げることができる。あるいは、環式または二環式構造中で、構造に対して炭素原子をN、SまたはOなどのヘテロ原子で置換することもできる。
本明細書に開示される方法において使用される化合物は、1個または複数の不斉置換炭素または窒素原子を含むことができ、光学活性体またはラセミ体として単離することができる。したがって、特定の立体化学配置または異性体が特に示されない限り、ある構造のすべてのキラル体、ジアステレオ異性体、ラセミ体、エピマー体、およびすべての幾何異性体が意図される。化合物はラセミ体およびラセミ混合物、単一の鏡像異性体、ジアステレオマー混合物、および個々のジアステレオマーとして生じうる。いくつかの態様では、単一のジアステレオマーが得られる。本発明の化合物のキラル中心は、IUPAC 1974年勧告により定義されるS配置またはR配置を有しうる。化合物は例えばD体またはL体でありうる。そのような光学活性体をどのようにして調製および単離するかは当技術分野において周知である。例えば、立体異性体の混合物を、ラセミ体の分割、順相、逆相およびキラルクロマトグラフィー、優先的塩形成、再結晶などを含むがそれに限定されない標準的技術によって、またはキラル出発原料からのキラル合成もしくは標的キラル中心の意図的合成によるキラル合成によって分離することができる。
さらに、本化合物を構成する原子は、そのような原子のすべての同位体形態を含むように意図されている。本明細書において使用される同位体は、同一の原子番号を有するが異なる質量数を有する原子を含む。一般例としてかつ非限定的に、水素の同位体としてはトリチウムおよび重水素が挙げられ、炭素の同位体としては13Cおよび14Cが挙げられる。
上記のように、化合物はプロドラッグ形態で存在しうるかまたは投与可能である。本明細書において使用される「プロドラッグ」は、そのようなプロドラッグが対象に投与される際に、インビボでの方法において使用される活性薬物または他の化合物へとインビボで代謝される活性親薬物または化合物を放出する、任意の共有結合担体を含むように意図されている。プロドラッグが医薬の数多くの望ましい性質(例えば溶解度、バイオアベイラビリティ、製造性など)を強化することが知られていることから、所望であれば、いくつかの方法において使用される化合物をプロドラッグ形態で送達してもよい。したがって、化合物のプロドラッグ、およびプロドラッグを送達する方法が想定される。様々な態様において使用される化合物のプロドラッグは、修飾が日常的操作またはインビボのいずれかで開裂されて親化合物になるように、化合物に存在する官能基を修飾することで調製することができる。
したがって、プロドラッグとしては例えば、プロドラッグが対象に投与される際に開裂して遊離ヒドロキシル、遊離アミノ、またはカルボン酸をそれぞれ形成する任意の基にヒドロキシ基、アミノ基、またはカルボキシ基が結合した、本明細書に記載の化合物が挙げられる。他の例としては、アルコール官能基およびアミン官能基の酢酸エステル誘導体、ギ酸エステル誘導体、および安息香酸エステル誘導体; ならびにメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、sec-ブチルエステル、tert-ブチルエステル、シクロプロピルエステル、フェニルエステル、ベンジルエステル、およびフェネチルエステルなどのアルキルエステル、炭素環エステル、アリールエステル、およびアルキルアリールエステルなどが挙げられるがそれに限定されない。
本発明の任意の塩の一部を形成する特定のアニオンまたはカチオンは、その塩が全体として薬理学的に許容される限り重要ではないと認識すべきである。薬学的に許容される塩ならびにその調製方法および使用方法のさらなる例は、参照により本明細書に組み入れられるHandbook of Pharmaceutical Salts: Properties, Selection and Use (2002)に提示されている。
薬学的製剤およびその投与
薬学的組成物は、薬学的に許容される担体に溶解または分散した、有効量の1つまたは複数の候補物質またはさらなる剤を含みうる。「薬学的または薬理学的に許容される」という語句は、例えばヒトなどの動物に適宜投与する際に有害な、アレルギー性のまたは他の不都合な反応を生成しない分子実体および組成物を意味する。参照により本明細書に組み入れられるRemington's Pharmaceutical Sciences, 18th Ed. Mack Printing Company, 1990により例示されるように、少なくとも1つの候補物質またはさらなる有効成分を含有する薬学的組成物の調製は、本開示に照らせば、当業者に公知である。さらに、動物(例えばヒト)投与について、FDA Office of Biological Standardsが要求する滅菌性、発熱性、一般的安全性、および純度の基準に製剤が適合すべきであることが理解されよう。
本明細書において使用される「薬学的に許容される担体」としては、当業者に公知であろう任意のおよびすべての溶媒、分散媒、コーティング、界面活性剤、抗酸化剤、保存料(例えば抗菌剤、抗真菌剤)、等張化剤、吸収遅延剤、塩、保存料、薬物、薬物安定剤、ゲル、結合剤、賦形剤、崩壊剤、潤滑剤、甘味料、着香剤、色素、同様の材料、およびその組み合わせが挙げられる(例えばRemington's Pharmaceutical Sciences, 18th Ed. Mack Printing Company, 1990, pp. 1289-1329を参照)。任意の従来の担体が有効成分と適合しない場合を除いて、治療用組成物または薬学的組成物中でのその使用が想定される。
本明細書に開示される化合物は、それを固体、液体、またはエアロゾルの形態で投与しなければならないか否か、およびそれが注射などの投与経路用に滅菌されている必要があるか否かに応じて、異なる種類の担体を含みうる。本発明は、当業者に公知のように、静脈内投与、皮内投与、動脈内投与、腹腔内投与、病変内投与、頭蓋内投与、関節内投与、前立腺内投与、胸膜内投与、気管内投与、鼻腔内投与、硝子体内投与、膣内投与、直腸内投与、局所投与、腫瘍内投与、筋肉内投与、全身投与、皮下投与、結膜下投与、小胞内投与、粘膜投与、心膜内投与、臍帯内投与、眼内投与、経口投与、局部投与、吸入(例えばエアロゾル吸入)投与、注射投与、点滴投与、持続点滴投与、標的細胞を直接浸漬させる限局性灌流により投与、カテーテル投与、洗浄液投与、クリーム投与、脂質組成物(例えばリポソーム)投与、または他の方法もしくは以上の任意の組み合わせにより投与することができる(例えばRemington's Pharmaceutical Sciences, 1990を参照)。
動物患者に投与される組成物の実際の投与量は、体重、状態の重症度、処置される疾患の種類、以前のまたは同時の治療介入、患者の特発性、および投与経路などの身体的および生理的要因により決定することができる。いずれにせよ、投与を担う開業医は、組成物中の有効成分の濃度、および個々の対象に適切な用量を決定する。
特定の態様では、薬学的組成物は、例えば少なくとも約0.1%の本明細書に記載の化合物を含みうる。他の態様では、本化合物は、例えば単位の重量の約2%〜約75%、または約25%〜約60%、およびその中の導出可能な任意の範囲を占めることができる。他の非限定的な例では、用量は、投与1回当たり約1マイクログラム/kg/体重、約5マイクログラム/kg/体重、約10マイクログラム/kg/体重、約50マイクログラム/kg/体重、約100マイクログラム/kg/体重、約200マイクログラム/kg/体重、約350マイクログラム/kg/体重、約500マイクログラム/kg/体重、約1ミリグラム/kg/体重、約5ミリグラム/kg/体重、約10ミリグラム/kg/体重、約50ミリグラム/kg/体重、約100ミリグラム/kg/体重、約200ミリグラム/kg/体重、約350ミリグラム/kg/体重、約500ミリグラム/kg/体重〜約1000mg/kg/体重以上、およびその中の導出可能な任意の範囲も含みうる。ここで列挙した数字から導出可能な範囲の非限定的な例では、約5mg/kg/体重〜約100mg/kg/体重、約5マイクログラム/kg/体重〜約500ミリグラム/kg/体重などの範囲を、先に記載の数字に基づいて投与することができる。
特定の他の態様では、対象に約、少なくとも約、または多くとも約0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10.0、10.5、11.0、11.5、12.0、12.5、13.0、13.5、14.0、14.5、15.0、15.5、16.0、16.5、17.0、17.5、18.0、18.5、19.0、19.5、20.0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、365、370、375、380、385、390、395、400、410、420、425、430、440、441、450、460、470、475、480、490、500、510、520、525、530、540、550、560、570、575、580、590、600、610、620、625、630、640、650、660、670、675、680、690、700、710、720、725、730、740、750、760、770、775、780、790、800、810、820、825、830、840、850、860、870、875、880、890、900、910、920、925、930、940、950、960、970、975、980、990、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900、3000、3100、3200、3300、3400、3500、3600、3700、3800、3900、4000、4100、4200、4300、4400、4500、4600、4700、4800、4900、5000、6000、7000、8000、9000、10000ミリグラム(mg)またはマイクログラム(mcg)またはμg/kgまたはマイクログラム/kg/分またはmg/kg/分またはマイクログラム/kg/時またはmg/kg/時、あるいはその中の任意の導出可能な範囲を投与する。あるいは、組成物は約、少なくとも約、または多くとも約0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10.0、10.5、11.0、11.5、12.0、12.5、13.0、13.5、14.0、14.5、15.0、15.5、16.0、16.5、17.0、17.5、18.0、18.5、19.0、19.5、20.0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、365、370、375、380、385、390、395、400、410、420、425、430、440、441、450、460、470、475、480、490、500、510、520、525、530、540、550、560、570、575、580、590、600、610、620、625、630、640、650、660、670、675、680、690、700、710、720、725、730、740、750、760、770、775、780、790、800、810、820、825、830、840、850、860、870、875、880、890、900、910、920、925、930、940、950、960、970、975、980、990、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900、3000、3100、3200、3300、3400、3500、3600、3700、3800、3900、4000、4100、4200、4300、4400、4500、4600、4700、4800、4900、5000、6000、7000、8000、9000、10000マイクログラム(μg)、ミリグラム(mg)もしくはマイクログラム(mcg)またはM(モル)、あるいはその中の任意の導出可能な範囲を含有しうる。
組成物は1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、10回、11回、12回、13回、14回、15回、16回、17回、18回、19回、20回、またはそれ以上の回数投与することができ、1時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、11時間、12時間、13時間、14時間、15時間、16時間、17時間、18時間、19時間、20時間、21時間、22時間、23時間、24時間ごとに、または1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日ごとに、または1週、2週、3週、4週、5週ごとに、または1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、4ヶ月、5ヶ月、6ヶ月、7ヶ月、8ヶ月、9ヶ月、10ヶ月、11ヶ月、12ヶ月ごとに投与することができる。
いずれの場合でも、組成物は、1つまたは複数の成分の酸化を遅延させる様々な抗酸化剤を含みうる。さらに、微生物の作用の防止を、パラベン(例えばメチルパラベン、プロピルパラベン)、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサール、またはその組み合わせを含むがそれに限定されない様々な抗菌剤および抗真菌剤などの保存料によってもたらすことができる。
候補物質を遊離塩基形態、中性形態、または塩形態で組成物に製剤化することができる。薬学的に許容される塩としては、酸付加塩、例えば、タンパク質性組成物の遊離アミノ基と共に形成される塩、あるいは、例えば塩酸もしくはリン酸などの無機酸、または酢酸、シュウ酸、酒石酸、もしくはマンデル酸などの有機酸と共に形成される塩が挙げられる。また、遊離カルボキシル基と共に形成される塩が、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カルシウム、もしくは水酸化第二鉄などの無機塩基; またはイソプロピルアミン、トリメチルアミン、ヒスチジン、もしくはプロカインなどの有機塩基から誘導されうる。
組成物が液体形態である態様では、担体は、水、エタノール、ポリオール(例えばグリセリン、プロピレングリコール、液体ポリエチレングリコールなど)、脂質(例えばトリグリセリド、植物油、リポソーム)、およびその組み合わせを含むがそれに限定されない溶媒または分散媒でありうる。例えば、レシチンなどのコーティングの使用; 例えば液体ポリオールもしくは脂質などの担体中での分散による所要の粒径の維持; 例えばヒドロキシプロピルセルロースなどの界面活性剤の使用; またはそのような方法の組み合わせにより、適当な流動性を維持することができる。例えば糖、塩化ナトリウム、またはその組み合わせなどの等張化剤を含むことが好ましいことがある。
他の態様では、点眼剤、点鼻液剤もしくはスプレー剤、エアロゾル剤、または吸入剤を使用することができる。そのような組成物は、標的の組織の種類に適合性があるように一般に設計される。非限定的な例では、点鼻液剤は通常、液滴剤またはスプレー剤として鼻道に投与されるように設計される水溶液である。点鼻液剤は、多くの点で鼻分泌物に類似し、それにより正常な繊毛作用が維持されるように調製される。したがって、特定の態様では、水性点鼻液剤は通常、等張性であるか、または約5.5〜約6.5のpHを維持するようにわずかに緩衝される。さらに、所要であれば、点眼製剤、薬物、または適切な薬物安定剤中で使用されるものと同様の抗菌保存料が製剤に含まれてもよい。例えば、様々な市販の経鼻製剤は公知であり、抗生物質または抗ヒスタミン薬などの薬物を含む。
特定の態様では、候補物質を経口摂取などの経路による投与用に調製する。これらの態様では、固体組成物は、例えば溶液剤、懸濁液剤、乳剤、錠剤、丸剤、カプセル剤(例えば硬または軟シェルゼラチンカプセル剤)、持続放出製剤、バッカル組成物、トローチ剤、エリキシル剤、懸濁液剤、シロップ剤、カシェ剤、またはその組み合わせを含みうる。経口組成物を食事の食物に直接組み込むことができる。特定の態様では、経口投与用担体は不活性希釈剤、同化可能な食用担体、またはその組み合わせを含む。他の局面では、経口組成物をシロップ剤またはエリキシル剤として調製することができる。シロップ剤またはエリキシル剤は、例えば少なくとも1つの活性剤、甘味料、保存料、着香剤、色素、保存料、またはその組み合わせを含みうる。
特定の態様では、経口組成物は1つまたは複数の結合剤、賦形剤、崩壊剤、潤滑剤、着香剤、およびその組み合わせを含みうる。特定の態様では、組成物は以下のうち1つまたは複数を含みうる: 例えばトラガントゴム、アラビアゴム、コーンスターチ、ゼラチン、もしくはその組み合わせなどの結合剤; 例えばリン酸二カルシウム、マンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、セルロース、炭酸マグネシウム、もしくはその組み合わせなどの賦形剤; 例えばコーンスターチ、ジャガイモデンプン、アルギン酸、もしくはその組み合わせなどの崩壊剤; 例えばステアリン酸マグネシウムなどの潤滑剤; 例えばスクロース、ラクトース、サッカリン、もしくはその組み合わせなどの甘味料; 例えばペパーミント、ウインターグリーン油、サクランボ味、オレンジ味などの着香剤; または以上の組み合わせ。単位剤形がカプセル剤である場合、上記種類の材料に加えて、液体担体などの担体を含有しうる。様々な他の材料がコーティングとして、または単位剤形の物理的形態を別のやり方で修正するために存在しうる。例えば、錠剤、丸剤、またはカプセル剤をセラック、糖、またはその両方でコーティングすることができる。
他の投与様式に好適なさらなる製剤としては坐薬が挙げられる。坐薬は、直腸、膣、または尿道に挿入されるように通常は投薬される様々な重量および形状の固体剤形である。挿入後、坐薬は腔液中で軟化、融解、または溶解する。一般に、坐薬用の伝統的な担体としては例えばポリアルキレングリコール、トリグリセリド、またはその組み合わせを挙げることができる。特定の態様では、坐薬は、例えば有効成分を約0.5%〜約10%、好ましくは約1%〜約2%の範囲で含有する混合物から形成することができる。
滅菌注射用溶液剤は、所要量の活性化合物を適切な溶媒中に必要に応じて上記で列挙した様々な他の成分と共に組み込んだ後、濾過滅菌を行うことで調製される。一般に、分散液剤は、塩基性分散媒および/または他の成分を含有する滅菌媒体に様々な滅菌有効成分を組み込むことで調製される。滅菌注射用溶液剤、懸濁液剤、または乳剤の調製用の滅菌散剤の場合、特定の調製方法は真空乾燥または凍結乾燥技術を含むことができ、この技術では、有効成分と任意のさらなる所望の成分との粉末を、既に滅菌濾過したその液体媒体から得る。液体媒体は必要であれば好適に緩衝すべきであり、液体希釈剤は注射前に十分な生理食塩水またはグルコースで最初に等張性にすべきである。直接注射用の高濃縮組成物の調製も想定され、ここでは溶媒としてのDMSOの使用により、極めて迅速な浸透が生じることで小さい区域に高濃度の活性剤が送達されると想定される。
組成物は製造条件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混入作用に対抗して保存されなければならない。エンドトキシン混入を安全なレベル、例えば0.5ng/mgタンパク質未満で最小限に維持すべきであることが認識されよう。
特定の態様では、注射用組成物の長期吸収を組成物中での例えばモノステアリン酸アルミニウム、ゼラチン、またはその組み合わせなどの吸収遅延剤の使用によってもたらすことができる。
いくつかの態様では、がんを処置するために方法および組成物を使用することができる。例えば、がんは、再発がん、または従来の治療レジメンおよび標準的治療に耐性があることが知られているかもしくは疑われるがんでありうる。
さらに、がんを予防するかまたは化生、異形成、および過形成を含む前がんもしくは前悪性細胞を処置するために、本明細書に記載の1つまたは複数の化合物を使用することができる。扁平上皮化生、異形成、良性前立腺肥大症細胞、過形成性病変などの望ましくないが良性の細胞を阻害するために使用することもできる。
「処置」および「処置すること」とは、対象への剤、薬物、組成物、もしくは治療薬の投与もしくは適用、または、疾患もしくは健康関連状態に対する治療効果を得るための対象に対する手順もしくは治療行為の実行を意味する。「治療効果」という用語は、前がん、異形成、がん、および他の過剰増殖性疾患の処置を含むがそれに限定されない、状態の医学的処置に関して、対象の満足感を促進または向上させる何かを意味する。治療効果の非網羅的な例のリストは、患者の寿命を任意の期間延長すること、疾患の新生物発生の減少または遅延、過剰増殖の減少、腫瘍成長の低減、転移の遅延または転移数の低減、がん細胞数または腫瘍細胞増殖速度の低減、前悪性状態からの新生物発生の進行の減少または遅延、および対象の状態に起因しうる対象の疼痛の減少を含む。
患者は、がんを有するか、がんを有すると疑われるか、またはがんを有する危険性があるかもしくは危険性が高くなった、ヒトを含む任意の動物でありうるし、それに関する処置を経る。多くの態様では、患者は哺乳動物、具体的にはヒトである。患者/対象は、本発明の組成物および/または方法を施与する時点で特定の疾患または健康関連状態を有していないことが知られているかまたは疑われる患者/対象でありうる。例えば、対象は、公知の疾患または健康関連状態を有さない対象(すなわち健康な対象)でありうる。いくつかの態様では、対象は、特定の疾患または健康関連状態を発生させる危険性がある対象である。例えば、がんを発生させる危険性がある対象または対象の親類は、がんの病歴を有することがある。あるいは、対象はがん治療の失敗を経たことがある。対象は、遺伝的素因を理由とするかまたは過去の化学療法の結果である再発がんを発生させる危険性がある対象でありうる。あるいは、対象は、処置に成功したがんの病歴を有する対象であって、現在は疾患を有していないが続発性原発腫瘍を発生させる危険性がある対象でありうる。例えば、危険性は、最初の原発腫瘍の処置として適用された過去の放射線治療または化学療法の結果でありうる。いくつかの態様では、対象は、第1の疾患または健康関連状態を有する対象であって、第2の疾患または健康関連状態の発生の危険性がある対象でありうる。いくつかの態様では、方法は、そのような処置を必要とする患者を同定する段階を包含しうる。患者は、例えば患者の病歴を取得すること、患者ががんもしくは腫瘍を有すると決定するために1つもしくは複数の試験を行うこと、患者を手術すること、または生検を行うことに基づいて同定することができる。
また、本明細書に記載の方法および組成物により処置可能ながん細胞としては膀胱、血液、骨、骨髄、脳、***、結腸、食道、胃腸、歯肉、頭部、腎臓、肝臓、肺、上咽頭、頸部、卵巣、前立腺、皮膚、胃、精巣、舌、または子宮からの細胞が挙げられる。さらに、がんは具体的には以下の組織学的種類のがんでありうるが、これらに限定されない(また、これらのうち1つまたは複数が一態様の一部としては除外されうると想定される): 悪性新生物; 細胞腫; 未分化がん; 巨大紡錘細胞がん; 小細胞がん; 乳頭がん; 扁平上皮がん; リンパ上皮がん; 基底細胞がん; 毛母がん; 移行上皮細胞がん; 乳頭移行上皮がん; 腺がん; 悪性ガストリノーマ; 胆管がん; 肝細胞がん; 肝細胞がんと胆管がんとの合併症; 索状腺がん; 腺様嚢胞がん; 腺腫様ポリープの腺がん; 家族性大腸腺腫症の腺がん; 固形がん; 悪性カルチノイド腫瘍; 細気管支肺胞腺がん; 乳頭腺がん; 嫌色素性がん; 好酸性がん; 好酸性腺がん; 好塩基性がん; 明細胞腺がん; 顆粒細胞がん; 濾胞腺がん; 乳頭・濾胞腺がん; 非被包性硬化性がん; 副腎皮質がん; 子宮内膜がん; 皮膚付属器がん; アポクリン腺がん; 皮脂腺がん; 耳垢腺がん; 粘膜表皮がん; 嚢胞腺がん; 乳頭状嚢胞腺がん; 乳頭状漿液嚢胞腺がん; 粘液性嚢胞腺がん; 粘液性腺がん; 印環細胞がん; 浸潤性腺管がん; 髄様がん; 小葉がん; 炎症性がん; ***パジェット病; 腺房細胞がん; 腺扁平上皮がん; 扁平上皮化生随伴腺がん; 悪性胸腺腫; 悪性卵巣間質腫; 悪性莢膜腫; 悪性顆粒膜細胞腫; 悪性アンドロブラストーマ; セルトリ細胞腫; 悪性ライディッヒ細胞腫; 悪性脂質細胞腫; 悪性傍神経節腫; 悪性***外傍神経節腫; 褐色細胞腫; 血管球血管肉腫; 悪性黒色腫; 無色素性黒色腫; 表在拡大型黒色腫; 巨大色素性母斑の悪性黒色腫; 類上皮細胞黒色腫; 悪性青色母斑; 肉腫; 線維肉腫; 悪性線維性組織球腫; 粘液肉腫; 脂肪肉腫; 平滑筋肉腫; 横紋筋肉腫; 胎児性横紋筋肉腫; 胞巣状横紋筋肉腫; 間質性肉腫; 悪性混合腫瘍; ミュラー管混合腫瘍; 腎芽腫; 肝芽腫; 癌肉腫; 悪性間葉腫; 悪性ブレンナー腫瘍; 悪性葉状腫瘍; 滑膜肉腫; 悪性中皮腫; 未分化胚細胞腫; 胎児性がん; 悪性奇形腫; 悪性卵巣甲状腺腫; 絨毛がん; 悪性中腎腫; 血管肉腫; 悪性血管内皮腫; カポジ肉腫; 悪性血管外皮腫; リンパ管肉腫; 骨肉腫; 傍骨性骨肉腫; 軟骨肉腫; 悪性軟骨芽細胞腫; 間葉性軟骨肉腫; 骨巨細胞腫; ユーイング肉腫; 悪性歯原性腫瘍; エナメル上皮歯牙肉腫; 悪性エナメル上皮腫; エナメル上皮線維肉腫; 悪性松果体腫; 脊索腫; 悪性神経膠腫; 上衣腫; 星状細胞腫; 原形質性星状細胞腫; 線維性星状細胞腫; 星芽腫; 膠芽腫; 乏突起神経膠腫; 乏突起神経膠芽細胞腫; 原始神経外胚葉性腫瘍; 小脳肉腫; 神経節芽細胞腫; 神経芽細胞腫; 網膜芽細胞腫; 嗅神経腫瘍; 悪性髄膜腫; 神経線維肉腫; 悪性神経鞘腫; 悪性顆粒細胞腫; 悪性リンパ腫; ホジキン病; ホジキン病; 側肉芽腫; 悪性小リンパ球性リンパ腫; 悪性びまん性大細胞型リンパ腫; 悪性濾胞性リンパ腫; 菌状息肉症; 他の特定の非ホジキンリンパ腫; 悪性組織球症; 多発性骨髄腫; マスト細胞肉腫; 免疫増殖性小腸疾患; 白血病; リンパ性白血病; 形質細胞性白血病; 赤白血病; リンパ肉腫細胞性白血病; 骨髄性白血病; 好塩基球性白血病; 好酸球性白血病; 単球性白血病; マスト細胞白血病; 巨核芽球性白血病; 骨髄肉腫; およびヘアリーセル白血病。
併用療法
いくつかの態様では、Atox1阻害剤および/またはCCS阻害剤を他の治療との組み合わせで使用することができると想定される。この過程は、同時に、または該阻害剤の別々の投与が所望の治療効果を生成する期間内に、細胞と1つまたは複数の阻害剤とを接触させる段階を包含しうる。これは、細胞、組織、または生物と、2つ以上の剤を含む単一の組成物または薬理学的製剤とを接触させることで、あるいは細胞と、1つの組成物が1つの剤を含みかつ他の組成物が別の剤を含む2つ以上の別々の組成物または製剤とを接触させることで、実現することができる。
1つまたは複数の本化合物は、数分間〜数週間の範囲の間隔で他の剤に先行し、他の剤と並行し、かつ/または他の剤に後続することがありうる。剤を細胞、組織、または生物に別々に適用する態様では、剤が細胞、組織、または生物に対して有利な併用効果を依然として発揮することができるように、各送達の間に相当な期間が経過しないことを、一般に確実にするであろう。例えば、そのような場合では、細胞、組織、または生物と2つ、3つ、4つ、またはそれ以上のモダリティーとを候補物質と実質的に同時に(すなわち約1分未満以内に)接触させることができると想定される。他の局面では、Atox1阻害剤および/またはCCS阻害剤を投与する前および/または後の1分、5分、10分、20分、30分、45分、60分、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、11時間、12時間、13時間、14時間、15時間、16時間、17時間、18時間、19時間、20時間、21時間、22時間、22時間、23時間、24時間、25時間、26時間、27時間、28時間、29時間、30時間、31時間、32時間、33時間、34時間、35時間、36時間、37時間、38時間、39時間、40時間、41時間、42時間、43時間、44時間、45時間、46時間、47時間、48時間、1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日、16日、17日、18日、19日、20日、21日、1週間、2週間、3週間、4週間、5週間、6週間、7週間、または8週間以上の範囲内で、およびその中の任意の導出可能な範囲内で、1つまたは複数の剤を投与するかまたは与えることができる。
剤の様々な併用レジメンを使用することができる。そのような併用の非限定的な例を以下に示し、ここで阻害剤を「A」とし、第2の剤を「B」とする。
Figure 2016506929
いくつかの態様では、2つ以上の治療経過を使用することができる。複数の経過が実行可能であると想定される。特定の態様では、化合物50などの少なくとも1つのAtox1阻害剤および/またはCCS阻害剤と少なくとも1つの他のがん治療とを組み合わせる併用療法が提供される。想定されるがん治療としては手術、化学療法、放射線、または免疫療法が挙げられる。また、2つ以上のAtox1阻害剤および/またはCCS阻害剤が使用可能であると想定される。
生物および細胞源
多くの態様において使用可能な細胞は種々の供給源に由来しうる。態様としては、サル、チンパンジー、ウサギ、マウス、ラット、ケナガイタチ、イヌ、ブタ、ヒト、および雌ウシからの細胞などの哺乳動物細胞の使用が挙げられる。あるいは、細胞は、ショウジョウバエ、酵母、または大腸菌(E. coli)に由来しうるし、これらの細胞はいずれも相同組換えを評価するためのモデル系である。
態様は、心臓、肺、腎臓、肝臓、骨髄、膵臓、皮膚、骨、静脈、動脈、角膜、血液、小腸、大腸、脳、脊髄、平滑筋、骨格筋、卵巣、精巣、子宮、および臍帯を包含する細胞、組織、または臓器を包含しうる。
さらに、方法は以下の種類の細胞において使用することができる: 血小板、骨髄球、赤血球、リンパ球、脂肪細胞、線維芽細胞、上皮細胞、内皮細胞、平滑筋細胞、骨格筋細胞、内分泌細胞、グリア細胞、ニューロン、分泌細胞、バリア機能細胞、収縮細胞、吸収細胞、粘膜細胞、輪部細胞(角膜からの)、幹細胞(全能性、多能性、もしくは複能性)、未受精もしくは受精卵母細胞、または***。
さらに、方法は、果物、花、葉、幹、種子、挿し木を含む植物もしくは植物の一部と共に、またはそれらの中で実行することができる。植物は農業用、薬用、または装飾用でありうる。
以下の実施例は、本発明の好ましい態様を示すために含まれる。当業者は、以下の実施例において開示される技術が、本発明の実行において十分に機能することを本発明者が発見した技術を代表するものであり、したがってその実行の好ましい様式を構成すると考えられうることを認識すべきである。しかし、当業者は、本開示に照らして、本発明の真意および範囲を逸脱することなく、開示されている具体的な態様に多くの変更を行い、なお類似または同様の結果を得ることができることを認識すべきである。
Atox1およびCCS
銅がそれによってヒト細胞に入り込んで特定の位置に輸送される経路は、銅のホメオスタシスを理解する上で決定的に重要である。輸送体タンパク質CTR1は、高親和性の銅取り込みにおいて主要な役割を果たす。銅は、細胞質に入り込んだ時点でサイトゾル銅シャペロンCCSおよびAtox1によって結合され、次にCCSおよびAtox1は銅を特定の細胞目的地に移動させる。図1Aは、ジシステイン移動機構による銅シャペロン(左)からタンパク質への銅の移動を示す。化合物50のような小分子で銅シャペロンを阻害することで銅移動が阻害される(図1Bおよび図1D)。Atox1は、保存されたCXXCモチーフによって銅(I)に結合し、トランスゴルジ網(Hu 1998, Hung et al. 1998, Lin et al. 1997, 図1C)を含む分泌経路中のATP7BおよびATP7Aの単一N末端金属結合ドメインにそれを送達する(Lutsenko et al. 2008)。さらに、CCS(Culotta et al. 2006)は2つのドメインを有しており、Atox1と構造的に相同な第1のドメインは銅を抗酸化酵素Cu/Znスーパーオキシドジスムターゼに送達する(Bertini et al. 1998)。Cu/Znスーパーオキシドジスムターゼ(SOD-1)は、潜在的に毒性のスーパーオキシドラジカルの過酸化水素および二原子酸素への不均化における主要な酵素である。血管新生が内皮細胞増殖および再酸素化を特徴とすることから、最近の研究では、SOD-1の阻害によって、内皮細胞が血管新生中のROSレベル上昇に対抗する能力が減少し、これにより血管新生、腫瘍発生、および転移の阻害が生じることが示唆されている(Marikovsky 2002, Fotsis et al. 1994, Huang 2000)。また、がん化遺伝子型においてこれらの非がん遺伝子依存性を標的化することで、合成致死相互作用およびがん細胞の選択的死滅が生じうる。いくつかのがん細胞はより高いレベルのCCSおよびAtox1を示しており、これは銅輸送に対するがん細胞のより高い依存性を示唆している。腫瘍と対応する正常組織とを比較する単純な分析は、ヒト銅輸送タンパク質Atox1およびCCSのmRNAレベルが大部分のヒト腫瘍中で上方制御される傾向があることを本発明者らに明らかにした(Shin 2011, 図2A〜図2B)。
ドッキング戦略
Cu-Atox1の結晶構造は、2個のAtox1分子からのシステイン残基により配位された銅イオンを明らかにする(Wernimont et al. 2000, Anastassopoulou et al. 2004)。これら2個のAtox1の接触界面は溝であり、この溝は、Atox1を通じた銅送達において利用されるタンパク質-タンパク質相互作用界面でもある(Boal and Rosenzweig 2004)。以前のこの構造的特徴づけに基づいて、銅輸送を機能的に抑制可能な小分子が設計された。銅輸送阻害は、銅依存性酵素の活性に必須のタンパク質-タンパク質相互作用界面を標的化することで実現される。階層的ドッキング戦略を採用した。すなわち、200,000超の化合物を含むSpecsデータベースのスクリーニングにDOCK4.0を使用した。このスクリーニングの結果ならびに構造的特徴、物理化学特性、および薬物様特性の検討に基づいて、237の化合物をさらなる生物活性試験向けに選択した(図3)。
リード妥当性確認
仮想スクリーニングにおいて同定された小分子の妥当性を確認するために、既に開発されたFRETベースのプローブ(Vinkenborg et al. 2009)を使用して、Atox1に基づく銅輸送に対するこの237の化合物の阻害効果を検証した。この試験において使用されるeCALWY3プローブは、Atox1、および、FRETパートナーとしての緑色蛍光タンパク質に融合しかつ長い可動性リンカーを通じて接続されるATP7Bのドメイン4(WD4)のその銅結合パートナーからなるものであり、Atox1は、両タンパク質中の保存Cys残基によるタンパク質-タンパク質認識および銅(I)交換を通じて銅(I)をWD4に送達する(Banci et al. 2008)。銅(I)または亜鉛(II)の結合はeCALWY3のFRET比の2倍減を誘導することが知られているが、銅(I)はこの複合体の生物学的に関連性のある金属である(Vinkenborg et al. 2007)。界面において特異的に結合する小分子は、FRET比をアポ型eCALWY3のそれと同レベルに増加させる複合体によって金属結合を阻害する(図4)。6つの化合物(100μM)は、金属の存在下でAtox1-WD4相互作用の阻害を示し(図5)、FRET比のアポ型のそれへのほぼ完全な回復を誘導した(表1)。このことは、Atox1-WD4に対するそれらのKdが100μM未満であるべきであることを示唆している。
Figure 2016506929
細胞生存率および相対Kd値
6つの化合物を、培養がん細胞および正常細胞の生存率に対するそれらの効果について評価した(図6)。これらの化合物による処理によって、試験されたいくつかのがん細胞株(肺がんH1299細胞、頭頸部がん212LN細胞、乳がんMB231細胞)における細胞死が著しく誘導された(図6A〜図6C)。多様な増殖能力を有する初代正常細胞(ヒトPIG1細胞およびヒト皮膚線維芽細胞)を高精製化合物と共に72時間インキュベートした際に、正常細胞に毒性があるようである化合物71を除いては、最高試験濃度(10μM、図6D〜図6E)で細胞生存率の見かけの低減はほとんどなかった。図6A〜図6Eは、化合物2、30、49、50、および61ががん細胞における細胞死を誘導し、正常細胞には有害ではないことを示す。
2、50、および61の相対結合親和性は、FRETアッセイに基づく結合試験から得た(図7A〜図7D)。
ヒトCCSへの結合親和性
Atox1以外には、ヒトCCS(hCCS)が別の主要な銅シャペロンタンパク質である(Culotta et al. 2006, Kawamata and Manfredi 2008, Wood and Thiele 2009)。Atox1、WD4、およびhCCSの銅結合ドメイン1のアライメントは、銅結合およびタンパク質-タンパク質相互作用における残基が十分に保存されることを示す(図8Aおよび図8B)。この類似性に基づいて、小分子の添加時点のAtox1およびWD4用のチロシンならびにhCCS用のトリプトファンの自家蛍光をモニタリングした。これら3つのタンパク質に対する小分子のKdは約7〜18μMであると測定された(図4Cならびに図8Dおよび8F)。化合物50はKd 7μMでAtox1に結合し、Kd 8μMでhCCSに結合する。結合親和性を、等温滴定熱量測定(ITC)を使用してさらに確認した。また、蛍光ベース熱シフトアッセイを使用して化合物とhCCSとの相互作用をさらに試験した。図4Dに示すように、わずか9倍過剰の化合物50を加えた際に、該化合物の存在によって天然hCCSタンパク質の融点(Tm)が約2℃シフトした。これは両者の間での有意な相互作用を示している。また、9倍過剰の化合物2および61を加えた際に、該化合物によってhCCSの融点(Tm)が約1〜1.5℃シフトした(図8Eおよび図8G)。生物物理学的分析は、FRETベースアッセイに基づいて、これらの小分子がAtox1およびhCCSに結合し、この結合が両タンパク質による同時金属結合を妨害することを示している。
銅結合およびタンパク質-タンパク質相互作用に関するAtox1残基とCCSの銅結合ドメイン1の残基との間の類似性に鑑み、化合物50に対するそれらの結合をさらに試験するためにAtox1およびCCSを発現および精製した。結合定数(Kd)はAtox1について約7.0μM、CCSについて約8.1μMであるとそれぞれ決定された(図9A)。結合アッセイをSPRアッセイで行った。変動する濃度の化合物50(3.2μM〜50μM)を1μM hCCSと共に使用した(図9B〜図9C)。化合物50によるCCSの安定化を確認するために熱シフトアッセイを行ったところ、同様のKd値が得られた。グラフは、それぞれ12.5、25、50、75、および125μMの化合物50の存在下での14μM CCSのアンフォールディング遷移を示す(図9D)。
NMRを使用してCu(I)担持Atox1と化合物50との相互作用を特徴づけた。化合物50を伴う(赤色)または伴わない(黒色)Cu(I)担持Atox1の1H-15N HSQCスペクトルの重ね合わせ。タンパク質試料を50mM HEPES、200mM NaCl、1mM DTT、pH 7.0中20mMの濃度で新たに作製した。化合物のストックを加えて最終タンパク質対化合物比を1:5にした。TCIクライオプローブを備えたBruker Avance III 600MHz NMR分光計上にて25℃で実験を行った(図9E)。
分子モデリング
Atox1およびhCCSの両方に対する小分子の結合様式を理解するために分子モデリングを行った。計算分子ドッキングを化合物50に適用することで、Atox1およびhCCSに対する結合をモデリングした。Atox1では、化合物50のヘテロ原子とGlu17、Arg21、Lys60の側鎖との間の水素結合が明らかになった。化合物50は、hCCS中へのドッキング時にアミノ酸Ser31、Asp34、およびLys38との相互作用を示した。さらに、構造モデルは、Atox1のVal22およびThr58ならびにhCCSのSer39およびThr76による化合物50の置換フェニル基の疎水性パッキングを示唆した(図10A〜図10B)。
単一変異体および二重変異体試験
計算モデルの妥当性を確認するために、残基E17A、R21A、K60A、T58A、およびV22SをAlaで置き換えたいくつかのAtox1変異体を構築した(変異残基の予想位置を図11Aに示す)。図11Bに示すように、これらのアミノ酸の単一の変異によって、変異体タンパク質に対する化合物50の結合親和性が野生型Atox1に比べて弱くなった(4〜6倍)。図11Dは、単一の変異を有するhCCSの結合親和性を示す。さらに、これらの結合部位の妥当性を確認するために、いくつかの二重変異(E17R21A、E17T58A、E17K60A、R21K60A、およびR21AV22S)に対する化合物50の結合を試験した。これらの変異体の結合親和性は野生型Atox1およびhCCSに比べてさらに弱くなった(5〜8倍)。このことは、Atox1による小分子結合に対するこれらの残基の関与を裏づけている(図11Cおよび図11E)。
銅取り込みに対する効果
生細胞内の銅の変動をモニタリング可能な遺伝子にコードされた銅(I)プローブを使用して、哺乳動物細胞による銅取り込みに対する化合物50の効果を試験した。最初の試験ではHeLa細胞を使用した。CuSO4(150μM)を培地に加え、細胞を10分間インキュベートした。明らかな蛍光の低減が観察された。これは細胞内銅レベルの増加を示している。この時点(銅添加の10分後)で同じ培地に化合物50(50μM)を加えたところ、蛍光の増加が観察された。これは同じ細胞中での銅取り込みの低減を示唆している。150μM CuSO4および50μM化合物50を伴うHela細胞のリアルタイムイメージングを同じ手順に従って行ったところ、生細胞中の銅取り込みに対する化合物50の急速阻害効果が示された(図12)。
化合物50は非がん性細胞に対する最小限の効果を伴ってがん細胞増殖を阻害する
化合物50は、がん細胞増殖を阻害する上での高い効率を、用量依存的に(図13A)、非がん性細胞株に対する観察された最小限の効果を伴って(図13B)示した。ウエスタンブロット法を使用して、Atox1およびCCSの両方を、選択されたがん細胞において、正常細胞よりも高いレベルで発現する(図13C)。
Atox1および/またはhCCSノックダウン
H1299肺がん細胞中のAtox1またはCCSのノックダウンを、低分子ヘアピン型RNA(shRNA)を使用して行った。いずれの場合でも細胞増殖の減少が観察された(図13D)。このことは、いずれのタンパク質も実際にがん増殖において重要な役割を果たしうることを示している。化合物50の細胞標的としてのAtox1およびhCCSをさらに確認するために、Atox1またはhCCSの、および両タンパク質の安定なノックダウンを伴うH1299細胞における細胞生存能の阻害を試験した。Atox1またはhCCSの安定なノックダウンを伴う細胞は化合物50による処理に対してまだ感受性があったが、Atox1およびhCCSの二重ノックダウンによって化合物50は細胞増殖を阻害することが不可能になった(図13E)。未処理状態に比べての相対細胞生存率がこれらの試験において示されたことに留意されたい。これらの結果は、Atox1およびhCCSが、化合物50がそれを通じて細胞増殖に対する阻害効果を発揮する手段であることを説得力をもって示唆している。
インビボ試験
これらの化合物の有効性をさらに試験するためにインビボ小分子処置実験を行った。4週間のヌードマウスに対する化合物50の慢性注射による初期毒性試験は、100mg/kg/日(腹腔内投与)が十分に耐容される用量であることを明らかにした。さらに、7日間の化合物50(100mg/kg/日)による連続処理によってヌードマウスの体重、全血球数、または造血性の有意な変化が生じることはなかった(表2)。
Figure 2016506929
異種移植の結果
異種移植実験を、既に記載(Hitosugi et al. 2009)のようにH1299またはK562細胞をヌードマウスに注射することで行った。注射6日後にマウスを2つの群に分け(n = 10匹/群)、化合物50(100mg/kg/日)または媒体対照で21日間処置した。化合物50による処置によって、腫瘍成長および腫瘍サイズが、媒体対照を受け取ったマウスに比べて有意に減少する(図14A〜図14B)。データは、化合物50がインビボでAtox1およびhCCSを標的化し、この阻害が腫瘍細胞に特異的な毒性を引き起こすことを示唆している。結果は、がん細胞におけるAtox1およびhCCSのタンパク質レベルが正常細胞に比べて高いことを示しており、これはがん細胞の銅に対するより高い依存を示唆している(図12C)。化合物50によりAtox1およびCCSを標的化することで、マウスにおいて正常組織に影響を与えずに腫瘍成長を有効に抑制することができる。様々な必須酵素(チトクロムc酸化酵素)および重要酵素(Cu/Znスーパーオキシドジスムターゼ)における重要な金属であることに加えて、内皮細胞成長および内皮細胞増殖としての血管新生における銅の重要な役割はいずれも、生存および増殖に関するがん細胞の銅に対するより高い潜在的依存を示唆している。したがって、細胞の銅取り込みを阻害する小分子は、がん治療における強力なアプローチでありうる。これらの分子は、ウィルソン病を処置するために使用してもよく、創傷治癒過程において使用してもよい。
化合物50によるがん細胞増殖の阻害に寄与するさらなる経路の調査
細胞の乳酸レベル、グルコース取り込み、およびグルコース依存性RNA合成に対する化合物50の効果を調査したが、注目すべき変化は観察されなかった(図15A〜図15C)。しかし、化合物50は細胞ATPレベルを有意に低減させた(図15D〜図15E)。銅輸送の阻害により細胞ATPレベルが低減し、ATPレベルの低減によりAMP活性化タンパク質キナーゼ(AMPK)の活性化が生じ、この活性化は脂質生成の低減を生じさせ、がん細胞増殖の阻害に寄与する。
銅はチトクロムc酸化酵素の電子移動および酸素還元活性に必須の補因子である。酸化性リン酸化(OXPHOS)の妨害がROSレベルの増加およびATP産生の低減に結びつけられた(Wallace 2012)。化合物50による処理時にこれらの効果がいずれも観察された。チトクロムc酸化酵素(CCO)への銅送達の正確な機構は依然として不明であるが、以前の報告は、ATP7A(Atox1の銅送達標的)の欠損によってCCO活性が低減したことを示した(Mercer 1998)。ミトコンドリアへの銅送達に対するCCSの関与も示唆された(Kim 2008)。したがって、Atox1およびCCSが阻害される場合にOXPHOS活性の低減が予想される。H1299およびK562細胞のCCO活性(単位/mL)はいずれも、化合物50の存在下で、対照に比べて有意に低下した(図15F〜図15G)。
化合物50による処理時のH1299細胞のミトコンドリア性能を調査した。化合物50は、ATP合成酵素阻害剤オリゴマイシンの存在下または非存在下で酸素消費速度を有意に減少させた(図16A)。化合物50は、H1299がん細胞中の脂質合成およびNADPH/NADP+比の有意な減少を引き起こす(図16B〜図16C)。この発見は、細胞増殖阻害における主要な因子としての脂質生成の低減を強力に裏づける。ATPレベルの低減によって、細胞代謝の中心的なセンサーであるAMP活性化タンパク質キナーゼ(AMPK)の活性化が生じ(Mihaylova 2011, Hardie 2012)、この活性化は引き続き、その直接の標的であるアセチルCoAカルボキシラーゼ1(ACC1)のリン酸化の増加、および脂質生合成の阻害を生じさせるはずである(Jiang et al. 2013, Scott 2012)。化合物50による処理によってAMPKリン酸化およびACC1リン酸化のレベルが増加した(図16D〜図16E)。これらの効果をROSスカベンジャーNACによりレスキューすることはできなかったが、AMPK阻害剤化合物C(CAS番号866405-64-3)と化合物50との併用による処理によって両タンパク質上でのリン酸化の増加がほぼ完全に逆転し、H1299細胞中での脂質合成が回復した(図16E〜図16F）。K562細胞中でも同様の効果が観察された。
引き続く調査は、脂質合成の減少がAtox1またはCCSノックダウン細胞中で観察されたことを明らかにした(図16G)。重要なことに、N-アセチル-L-システイン(NAC)または化合物Cによる処理によって、化合物50が引き起こした細胞増殖が部分的にレスキューされた(図16H)。細胞をNACおよび化合物Cの両方で処理した際に、本発明者らは、化合物50により誘導された細胞増殖阻害のほぼ完全なレスキューを観察した(図16H)。さらに、これらの結果は、銅輸送の阻害によってROSレベルの増加およびAMPK活性化(ATP産生の低減を通じての)が誘導され、これによりがん細胞増殖および腫瘍成長が減弱することを裏づけている。
細胞酸化ストレスの誘導
銅輸送の阻害によって細胞酸化ストレスが誘導され、このことはがん細胞増殖の阻害に寄与する。銅はヒトスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)の活性に必須である。図17は、銅輸送タンパク質Atox1およびCCS(がん細胞中で上方制御)の標的化を通じたがん細胞増殖阻害の機構モデルである。化合物50による銅輸送タンパク質Atox1およびCCSの選択的阻害は、細胞ROSレベルを上昇させ、AMPK活性化を通じて脂質生成を低減させる。
化合物50(10μM)による細胞(H1299およびK562)の処理によって細胞ROSレベルが増加し(図18A〜図18B)、これに伴って両細胞中の還元グルタチオン対酸化グルタチオンの比(GSH/GSSG)が減少した(図18C〜図18D)。これらの効果は、ROSスカベンジャーN-アセチル-L-システイン(NAC)による処理によってほぼ完全にレスキューすることができる(図18E〜図18F)。以前の研究(Rae 1999)と一致して、CCSの阻害によって、SOD1発現レベルは減少しなかったが、SOD1活性の低減およびSOD2レベルの減少が生じた(図19A〜図19C)。さらに、酸化ストレスの増加は、化合物50による処理後の、DNA酸化の主要産物の1つであるゲノムDNA中の8-OHdGのレベルの著しい増加の観察によって確認された(図20A〜図20B)。また、酸化ストレスは、H1299がん細胞およびK562がん細胞の両方においてG2/M相細胞周期停止を引き起こした(図20C〜図20F)。興味深いことに、化合物50による処理はアポトーシスを著しく誘導することはなかった(図21A〜図21B)。
まとめると、大部分のがん細胞中でAtox1およびCCSが上方制御される。銅シャペロンAtox1およびCCSを特異的に阻害する小分子は、がん細胞増殖および腫瘍成長の有意な低減を生じさせる。機構的調査は、銅輸送の阻害がROSの増加および脂質合成の低減を引き起こし、これががん細胞増殖の低減の原因となることを明らかにする(図16Hおよび図17)。これらの発見は、がん細胞中で観察されるAtox1およびCCSの上方制御と共に、がん細胞増殖における銅取り込みおよび銅輸送の決定的な役割を示す。この研究は、将来の抗がん治療の発展のための新たな経路としての銅輸送を証明する。
Atox1活性部位における化合物結合の仮想スクリーニング
階層的ドッキング戦略を採用した。すなわち、200,000超の化合物を含むSpecsデータベース上での初期スクリーニングにDOCK4.0を使用し、標準DOCKスコアを使用して結果リストをランク付けし、上位ランクの10,125の候補をSYBYL 7.3のCSCOREモジュールにより再スコアリングし、スコアが4または5である1,075の化合物を選択した。次にこれらの化合物をさらにAutodockソフトウェアを使用してドッキングした。エネルギーおよびki値に従って上位301の化合物を選択した後、パイプラインパイロット7.5プログラムによって60のクラスターに構造的にクラスター化した。最後に、構造的特徴、物理化学的特性、薬物様特徴などに従って127の化合物を生物活性試験用に選択した。4つの化合物がhah1阻害に有効であると証明された。
4つの生物活性化合物の構造に基づいて、いずれもChemMapperウェブサーバを使用して、類似体を発見するために二次元類似性検索を行い、かつ新規スキャフォールドを得るためのスキャフォールドホッピングに三次元類似体マッピングを採用した。その後、分子水溶性を予測することで、520の類似体および新規スキャフォールド化合物をさらにスクリーニングした。これらの化合物のうち7つの分子がhah1阻害活性を示す。構造のクラスター化および選択を再度適用して、候補の構造多様性を確実にした。この手順は酵素アッセイ用の110の候補を与えるものであり、hah1阻害活性を有する6つのより強力なヒットが発見された。
Atox、hCCS、およびWD4の発現および精製
大腸菌BL21株をpET28a-Atox、hCCS、およびWD4ドメイン、またはAtox、hCCS、およびWD4の変異体により形質転換し、50mg/mLカナマイシンを含有するLB培地中にて37℃で培養して600nmでの吸光度を0.6にし、1mM IPTGにより16℃で16時間誘導した後、遠心分離により収集した。細胞ペレットを溶解緩衝液(10mM Tris、pH 7.5、200mM NaCl、1mM DTT)に懸濁させ、超音波処理により破壊した。遠心分離後、上澄み液をNi-NTAカラムに適用し、タンパク質を溶出緩衝液(10mM Tris、pH 7.5、200mM NaCl、1mM DTT、および400mMイミダゾール)で溶出した。タンパク質の6-Hisタグをトロンビンによる消化によって除去した。試料を交換し、緩衝液によって50mM HEPES、200mM NaCl、および1mM DTT中でサイズ排除クロマトグラフィー(S200 Sephacrylカラム、GE)を使用してさらに精製した。タンパク質を含有する画分をSDS-PAGEを使用して分析し、予想分子量に対応する単一のバンドを示す画分をプールして、純度95%超のタンパク質試料を得た。
eCALWY3の発現および精製
タンパク質を大腸菌BL21株中で発現し、公開の方法に従って精製した。発現を0.1mM IPTGを使用して誘導し、続いて細菌を16℃で16時間成長させた。細菌の溶解物を超音波処理により得て、可溶性タンパク質画分をニッケルアフィニティークロマトグラフィーを使用して精製し、続いてヒスチジンタグをトロンビンによる消化によって除去し、さらに50mM Tris、100mM NaCl、および1mM DTT、pH 7.5中でサイズ排除クロマトグラフィー(S200 Sephacrylカラム、GE)を使用して精製した。タンパク質を含有する画分をSDS-PAGEを使用して分析し、予想分子量に対応する単一のバンドを示す画分をプールして、純度95%超のタンパク質試料を得た。
FRET測定
eCALWY3のFRETを150mM HEPES、100mM NaCl、1mM DTT、および10%グリセリン(pH 7.1)中で行った。Zn2+滴定を、ZnCl2のわずかに酸性のストック溶液からの0.9mM Zn2+と1mM DHPTAからなる緩衝系とを混合することで行った。変動する濃度の小分子の効果を評価した。蛍光スペクトルおよび発光異方性をVarian Cary Eclipse分光計上で記録した。タンパク質濃度を、吸光係数77000M-1cm-1を使用して515nmでのシトリン吸光度を測定することで決定した。シトリン/セルリアン発光比を、527nmおよび475nmにおいてそれぞれ発光を除算することで計算した。
蛍光Kd測定
Atox、WD4ドメイン、およびhCCS(1μM)を50mM HEPES、200mM NaCl、1mM DTT(pH 7.1)中で実施した。蛍光スペクトルを278nmで励起し、最大蛍光発光を310nm(Tyr)および330nm(Trp)でそれぞれ励起した。異なる濃度の小分子により処理した後、タンパク質蛍光発光は減少し、小分子の発光は上昇した。この蛍光の結果に基づいて小分子のKdを計算した。
熱融解シフトアッセイ
簡潔にいえば、化合物-タンパク質相互作用の熱シフトアッセイを384ウェルPCRプレート中にて様々な化合物濃度および200μg/mlタンパク質を緩衝溶液(50mM HEPES、200mM NaCl、1mM DTT、pH 7.4)中で用いて行った。SYPROオレンジを610nmでの蛍光の変化をモニタリングするための色素として使用した。小分子をDMSOに溶解させ、タンパク質溶液に加えた。溶液の最終DMSO濃度は1%とする。
生細胞蛍光イメージング
Hela細胞を、10% FBSおよびペニシリン/ストレプトマイシンを有するDMEM培地(Invitrogen)中で成長させた。プレーティングの24時間後、Lipofectamine(商標)LTX遺伝子導入試薬(Invitrogen)を使用して細胞にpCDNA-YFP-Ace1を遺伝子導入した。遺伝子導入の24時間後、細胞をCu+および化合物50によりそれぞれ処理した。画像データの取得および照明の同期化を固定細胞DSU回転型共焦点顕微鏡(Leica)上で行った。
生細胞タイムラプスイメージング
HeLa細胞を、10% FBSを補充したダルベッコ変法イーグル培地中にて5% CO2下、37℃に維持した。pCDNA-YFP-Ace1の発現のために、HeLa細胞をLab-Tek(商標)4ウェルチャンバカバーガラス上に2x105細胞/mLの密度でプレーティングした。24時間後、Lipofectamine(商標)LTX遺伝子導入試薬(Invitrogen)を製造者のプロトコールに従って使用して細胞に遺伝子導入した。遺伝子導入の24時間後、細胞を150μM Cu+により10分間処理した後、50μM阻害剤50を12分間加えた。画像データの取得および照明の同期化を固定細胞DSU回転型共焦点顕微鏡(Olympus)上で行った。画像を2分ごとに20分間(Cu+)、2分ごとに12分間(化合物50)収集した。
がん細胞培養
H1299、MDA-MB231、K562細胞を、10%ウシ胎仔血清(FBS)を有するRPMI 1640培地中で培養した。212LN細胞株をDMEM/ハムF-12 50/50混合培地中にて10% FBSの存在下で培養し、293T細胞を、10% FBSを有するダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)中で培養した。
安定な細胞株を生成する
内在性Atox1およびhCCSの安定なノックダウンを、アラバマ州ハンツビルのOpen Biosystemsから購入したレンチウイルスベクター保有shRNAコンストラクトを使用して実現した。過剰発現Atox1およびhCCSの安定なノックダウンを、選択用G418下でのlipofctamine 2000による遺伝子導入を使用して実現した。
細胞増殖および細胞生存率アッセイ
細胞増殖アッセイでは、10x104個の細胞を組織培養液コーティング6ウェルプレート中に播種し、37℃で指示された時間インキュベートした。細胞数を、指示された時間での顕微鏡(40倍)下でのトリパンブルー排除によって計数し、細胞増殖の割合を、Atox1またはhCCSノックダウン細胞とpLKO.1ベクター発現細胞とを比較することで決定した。接着細胞のMTT細胞生存率アッセイでは、アッセイを開始する24時間前に5x103個の細胞を96ウェルプレート中に播種し、37℃で培養した。播種の24時間後、細胞を化合物50で処理し、37℃で3日間インキュベートした。細胞生存率を、CellTiter96 Aqueous One溶液増殖キット(Promega)を使用して決定した。
異種移植試験
ヌードマウス(nu/nu、雄6〜8週齢、Charles River Laboratories)の右側腹部に20x106個のH1299細胞または10x106個のK562細胞を皮下注射した。異種移植マウスを使用する化合物50の薬物評価のために、各マウスの右側腹部でのH1299細胞の皮下注射の6日後から薬物を毎日の用量100mg/kgでの腹腔内注射により投与した。腫瘍成長を、3週間にわたる腫瘍の2つの垂直径の測定によって式4π/3x(幅/2)2x(長さ/2)を使用して記録した。実験エンドポイントにおいて腫瘍を収集し、秤量し、媒体対照(DMSO)および化合物50によって処理された腫瘍の質量(g)を対応のない両側スチューデントt検定によって比較した。
細胞増殖および細胞生存率アッセイ
細胞増殖アッセイでは、10x104個の細胞を組織培養液コーティング6ウェルプレート中に播種し、37℃で指示された時間インキュベートした。細胞数を、指示された時間での顕微鏡(40倍)下でのトリパンブルー排除によって計数し、細胞増殖の割合を、Atox1またはhCCSノックダウン細胞とpLKO.1ベクター発現細胞とを比較することで決定した。接着細胞のMTT細胞生存率アッセイでは、アッセイを開始する24時間前に5x103個の細胞を96ウェルプレート中に播種し、37℃で培養した。播種の24時間後、細胞を化合物50で処理し、37℃で3日間インキュベートした。細胞生存率を、CellTiter96 Aqueous One溶液増殖キット(Promega)を使用して決定した。
統計分析
統計分析およびグラフ表現をGraphPad Prism 4.0を使用して行った。示されるデータは、複数の独立した実験の1つの代表的な実験からのものであり、平均値±標準偏差として示される。有意性の統計分析(p値)は両側スチューデントt検定に基づいた。異種移植実験のp値は対応のあるスチューデントt検定により決定した。
ROS産生の測定
細胞をDMSOおよびDC_AC50により12時間処理し、ROS生成をDCFH-DAによって検出した。細胞を10μM DCFH-DAと共に37℃で30分間インキュベートし、PBSで2回洗浄し、直ちにFACScanフローサイトメーターにより分析した。抗酸化NACを3mM濃度で処理した。
細胞内ATP産生の測定
ATP生物発光体細胞アッセイキット(Sigma)を使用して細胞内ATP濃度を測定した。1x106個の細胞をトリプシン処理し、超純水に再懸濁させた。細胞懸濁液にATP酵素混合物を加えた直後に発光を分光蛍光光度計(SPECTRA Max Gemini; Molecular Probe)により測定した。
14Cグルコースから合成した14C脂質を測定した
サブコンフルエント細胞を6ウェルプレート上に播種した。次に細胞を、4μCi/mL D-[6-14C]-グルコースを添加した完全培地中で2時間インキュベートし、PBSで2回洗浄し、脂質をヘキサン:イソプロパノール(3:2 v/v)500μLの添加により抽出した。ウェルを追加のヘキサン:イソプロパノール溶液500μLで洗浄し、抽出物を一緒にし、熱で風乾させた。抽出した脂質をクロロホルム50μLに再懸濁させ、シンチレーションカウンティングに供した。シンチレーションカウントを、顕微鏡(40倍)により計数した細胞数によって正規化した。14Cグルコースから合成した14C-RNAを測定した。サブコンフルエント細胞を6ウェルプレート上に播種した。次に細胞を、4μCi/mL D-[U-14C]-グルコースを添加した完全培地中で2時間インキュベートした。次にRNAをRNeasyカラム(Qiagen)を使用して抽出し、14C-RNAをシンチレーションカウンターによりアッセイした。各試料の14CカウントをRNAの量により正規化した。
グルコース利用アッセイ
アッセイの1日前に1x106個の細胞を6cmディッシュ上にプレーティングした。1% FBSを有するフェノールレッドフリーRPMIに培地を交換した後、3日間の連続培養を行った。培地試料を毎日収集した。培地中のグルコース濃度を、比色グルコースアッセイキット(Biovision)を使用して測定し、細胞数により正規化した。
乳酸産生、酸素消費
細胞の乳酸産生を蛍光ベース乳酸アッセイキット(MBL)によって酸素正常状態下で測定した。FBSを有さないフェノールレッドフリーRPMI培地をサブコンフルエント細胞の6ウェルプレートに加え、37℃で1時間インキュベートした。インキュベーション後、各ウェルからの培地1mLを乳酸アッセイキットを使用して評価した。顕微鏡(40倍)を使用して細胞数を計数した。酸素消費速度を、782酸素メーター(Strathkelvin Instruments)を備えたクラーク型電極により測定した。1x107個の細胞を、10% FBSを有するRPMI 1640培地に再懸濁させ、水ジャケット付きチャンバRC300(Strathkelvin Instruments)内に入れた。記録を直ちに開始した。
細胞周期停止アッセイ
細胞周期停止を、ヨウ化プロピジウム染色(Muse(商標)細胞周期キット)を使用してアッセイした。1x106個の細胞を各管に移し、300xgで5分間遠心分離した後、1xPBSで1回洗浄した。再懸濁細胞に70%エタノール1mLをゆっくりと加えて細胞を固定し、細胞を-20℃で終夜インキュベートした。細胞を300xgで5分間遠心分離し、エタノールを廃棄した。次にMuse細胞周期試薬200μLを各管に加え、室温で30分間インキュベートした。細胞周期分布をフローサイトメトリーにより測定した。
NADPH/NADP+比アッセイ
NADPH/NADP+キット(BioAssay Systems)を使用して細胞NADPH/NADP+比を測定した。10cmディッシュ上に播種したサブコンフルエント細胞をスクレーパーで収集し、PBSで洗浄し、NADP+(またはNADPH)抽出緩衝液200μLで溶解させた。熱抽出を60℃で5分間進行させた後、アッセイ緩衝液20μLおよびカウンターNADPH(またはNADP+)抽出緩衝液200μLを加えて抽出液を中和した。抽出液を遠心沈殿し、上澄み液を製造者のプロトコールに従って標準緩衝液と反応させた。反応混合物からの565nmでの吸光度をプレートリーダーにより測定した。
GSH/GSSG比アッセイ
H1299およびK562細胞を、ルミノメーターに適合性のある96ウェル組織培養プレート中で成長させた。GSH/GSSG比を、GSH/GSSG-Gloアッセイ(Promega)を製造者のプロトコールに従って使用して決定した。結果を少なくとも3つの独立した実験の平均値および平均値の標準誤差として表す。
SOD活性アッセイ
細胞を100mmディッシュ中で約80%コンフルエントになるまで成長させた(細胞1x107個)。次に細胞をPBSで3回栓洗浄し、ディッシュから掻き出し、ペレット化した。細胞溶解液を50mM Tris、pH 7.5、150mM NaCl、1% Triton X-100、10%グリセリンおよびプロテアーゼ阻害剤カクテル(Sigma-Aldrich)中で調製した。SOD活性を、SOD決定キット(Sigma)を製造者のプロトコールに従って使用して決定した。結果を少なくとも3つの独立した実験の平均値および平均値の標準誤差として表す。
チトクロムc酸化酵素アッセイ
チトクロムc酸化酵素活性を、チトクロムc酸化酵素アッセイキット(Sigma)を製造者のプロトコールに従って使用して決定した。このキットは、フェロチトクロムcがチトクロムc酸化酵素によりフェリチトクロムcに酸化されることで引き起こされる、550nmでのその吸光度の減少の観察に基づく。結果を少なくとも3つの独立した実験の平均値および平均値の標準誤差として表す。
抗体
免疫ブロット法に使用した抗体はGAPDH(A00192; GenScript)、Atox1(sc-100557; santa cruz)、CCS(sc-20141; santa cruz)、SOD1((8B10); MA1-105; Thermo Scientific)、SOD2(PA5-30604; Thermo Scientific)、Phospho-AMPKα((40H9); 2535; Cell signaling)、AMPKα(2532; Cell signaling)、Phospho-ACC((Ser79); 3661; Cell signaling)、ACC((C83B10); 3676; Cell signaling)であった。
合成手順
スキーム1(化合物LC1〜LC19)
Figure 2016506929
スキーム1の実験手順
工程a
無水ジエチルエーテル中のナトリウム金属1当量にギ酸エチル1〜2当量およびシクロペンタノン1〜2当量を加える。得られた混合物を終夜攪拌する。母液を吸引濾過により濾過して粗中間体2を得る。
工程b
中間体2の有機溶媒中溶液に氷酢酸0.1〜1当量を加える。反応液を50〜100℃で攪拌した後、2'、および氷酢酸0.1〜1当量を加える。得られた反応混合物を1〜5時間還流させ、濾過し、再結晶して生成物3を生成する。前記有機溶媒はテトラヒドロフラン、エーテル、ジメチルホルムアミド、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジオキサン、エタノール、メタノール、酢酸エチル、またはジクロロメタンであってもよい。
工程c
化合物3の有機溶媒中溶液にブロモ酢酸メチル1当量および適量の塩基を加える。反応混合物を室温で攪拌して中間体4を生成する。前記有機溶媒はテトラヒドロフラン、エーテル、ジメチルホルムアミド、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジオキサン、エタノール、メタノール、酢酸エチル、またはジクロロメタンであってもよい。前記塩基は水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、および様々な濃度のそれらの水溶液であってもよい。
工程d
化合物4の有機溶媒中溶液に工程cに記載の塩基を加える。反応混合物を攪拌し、加熱して中間体5を生成する。
工程e
化合物5の有機溶媒中溶液に適量の二炭酸ジ-tert-ブチルおよびアルカリを加える。反応液を攪拌して中間体6を生成する。
工程f
化合物6の有機溶媒中溶液に適量の塩基を加えた後、加水分解して中間体7を生成する。
工程g
化合物7の有機溶媒中溶液に3'および化学量論的量の縮合剤を加える。3'が完全に反応するまで反応混合物を攪拌して最終生成物を生成する。前記有機溶媒はテトラヒドロフラン、エーテル、ジメチルホルムアミド、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジオキサン、エタノール、メタノール、酢酸エチル、またはジクロロメタンであってもよい。前記縮合剤はDCC、EDCI、HOBt、およびCDIであってもよい。
工程h
化合物7の有機溶媒中溶液に塩酸またはトリフルオロ酢酸水溶液を加える。反応混合物を激しく攪拌してBOC脱保護最終生成物を得る。
スキーム2(化合物LC1〜LC19)
Figure 2016506929
スキーム2(化合物LC1〜LC19)の実験手順
工程a
ナトリウム1当量を無水エーテルに溶解させる。ナトリウムは氷浴および急速攪拌条件下でゆっくりと加えるものとする。定圧滴下漏斗中にギ酸エチル1当量およびシクロペンタノン1当量を加え、エタノール0.5mlを開始剤として加え、氷浴中での1時間の攪拌後、ナトリウムの反応が完了するまで室温で終夜攪拌する。吸引濾過を行い、無水エーテルで洗浄して、以下の反応工程用の粗生成物を生成する。
工程b
上記工程の生成物をエタノールに直接溶解させ、その量を制御し、適量の氷酢酸を加え、70℃で攪拌し、還流させる。反応溶液中にシアノ-スルファミドを加え、適量の氷酢酸を加え、約3時間反応および還流させる。エタノールで再結晶して粗生成物を生成する。
工程c
氷浴に置かれた丸底フラスコ中に適切なアニリンまたはフェノール1当量および炭酸カリウム固体2当量を加え、無水THFを加えて固体を完全に溶解させ、ブロモアセチルブロミド1.5当量を定圧滴下漏斗中に加え、THFで希釈し、これを先の該丸底フラスコにゆっくりと滴下し、このフラスコを10分で室温に移行させて1時間反応させ、抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、吸引により濾過し、回転蒸発を行って溶媒を除去したところ、粗生成物が得られ、これを次の反応工程において直接使用するものとする。
工程d
工程2からの生成物をDMFに常温下で混合により溶解させ、10% KOH溶液3当量を加えた後、これを70℃の油浴に移し、反応させ、工程3からの生成物1当量を加える。約3時間攪拌した後、直接酢酸エチルで抽出し、粗生成物をエタノールで再結晶して純粋な最終生成物を生成する。
工程aおよびb
スキーム1において概説した方法に従って中間体3を調製する。
工程c
3'およびブロモアセチルブロミドを好適な塩基の存在下で縮合して中間体9を生成する。前記塩基は水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、および様々な濃度のそれらの水溶液であってもよい。
工程d
化合物3の有機溶媒中溶液に適量の塩基を加え、反応混合物を40〜100℃に加熱する。中間体9を加え、加熱溶液を1〜10時間攪拌して最終生成物を得る。前記有機溶媒はテトラヒドロフラン、エーテル、ジメチルホルムアミド、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジオキサン、エタノール、メタノール、酢酸エチル、またはジクロロメタンであってもよい。前記塩基は水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、および様々な濃度のそれらの水溶液であってもよい。
スキーム3(化合物LC20〜LC36)
Figure 2016506929
スキーム3の実験手順
工程a
ナトリウム1当量を無水エーテルに溶解させる。ナトリウムは氷浴および急速攪拌条件下でゆっくりと加えるものとする。定圧滴下漏斗中にギ酸エチル1当量およびN-エチル-ピペリドン1当量を加え、エタノール0.5mlを開始剤として加え、氷浴中での1時間の攪拌後、ナトリウムの反応が完了するまで室温で終夜攪拌する。吸引濾過を行い、無水エーテルで洗浄して、以下の反応工程用の粗生成物を生成する。
工程b
上記工程の生成物をエタノールに直接溶解させ、その量を制御し、適量の氷酢酸を加え、70℃で攪拌し、還流させる。反応溶液中にシアノ-スルファミドを加え、適量の氷酢酸を加え、約3時間反応および還流させる。エタノールで再結晶して粗生成物を生成する。
工程c
氷浴に置かれた丸底フラスコ中に適切なアニリンまたはフェノール1当量および炭酸カリウム固体2当量を加え、無水THFを加えて固体を完全に溶解させ、ブロモアセチルブロミド1.5当量を定圧滴下漏斗中に加え、THFで希釈し、これを先の該丸底フラスコにゆっくりと滴下し、このフラスコを10分で室温に移行させて1時間反応させ、抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、吸引により濾過し、回転蒸発を行って溶媒を除去したところ、粗生成物が得られ、これを次の反応工程において直接使用するものとする。
工程d
工程2からの生成物をDMFに常温下で混合により溶解させ、10% KOH溶液3当量を加えた後、これを70℃の油浴に移し、反応させ、工程3からの生成物1当量を加える。約3時間攪拌した後、直接酢酸エチルで抽出し、粗生成物をエタノールで再結晶して純粋な最終生成物を生成する。
化合物LC37〜LC39の合成
N-エチル-ピペリドンをN-アセチルピペリドンで代用する以外はスキーム3の化合物と同様にして化合物LC39を合成する。N-エチル-ピペリドンをN-Boc-ピペリドンで代用する以外はスキーム3の化合物と同様にしてLC38を合成する。化合物LC38のBoc保護基を酸性条件下で除去することでLC37を合成する。
スキーム4(化合物LC40)
Figure 2016506929
スキーム4の実験手順
工程a
出発原料1と無水酢酸とを縮合することで2を調製する。
工程b
DMF中で閉環させて中間体3を生成する。
工程c
中間体3とヒドロキシルアミンとを縮合することで中間体4を調製する。
工程d
中間体4と原料とを縮合することで中間体6を調製する。
工程e
中間体6と原料7とを縮合して目的化合物LC-40を生成する。
スキーム5(化合物LC41〜LC45)
Figure 2016506929
スキーム5の実験手順
工程a
様々な芳香族エタノンとN,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタールとを縮合することで中間体1を調製する。
工程b
中間体1とシアノチオアセトアミドとを縮合することで中間体を調製した後、引き続きスキーム2のそれと同様の操作を行うことで最終生成物を生成する。
NMRおよび質量スペクトルデータ
LC-1(化合物50) - 3-アミノ-N-(2-ブロモ-4,6-ジフルオロフェニル)-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-2 - 3-アミノ-N-フェニル-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-3 - 3-アミノ-N-(2,4-ジフルオロフェニル)-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-4 - 3-アミノ-N-(2-フルオロフェニル)-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-5 - 3-アミノ-N-p-トリル-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-6 - 3-アミノ-N-(4-ブロモフェニル)-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-7 - 3-アミノ-N-(4-(トリフルオロメトキシ)フェニル)-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-8 - 3-アミノ-N-(4-シアノフェニル)-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-9 - 3-アミノ-N-(2-ブロモフェニル)-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-10 - 3-アミノ-N-(2-フルオロフェニル)-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-11 - 3-アミノ-N-(2-(トリフルオロメトキシ)フェニル)-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ-[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-12 - 3-アミノ-N-(2-(トリフルオロメチル)フェニル)-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-13 - 3-アミノ-N-(2-ニトロフェニル)-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-14 - 3-アミノ-N-(ピリジン-2-イル)-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-15 - 3-アミノ-N-(ナフタレン-2-イル)-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-16 - 3-アミノ-N-(2-ブロモ-4,6-ジフルオロフェニル)-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]フロ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-17 - 3-アミノ-N-(2-(トリフルオロメトキシ)フェニル)-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]フロ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-18 - 2-ブロモ-4,6-ジフルオロフェニル 3-アミノ-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキシレート
Figure 2016506929
LC-19 - 2-(トリフルオロメトキシ)フェニル 3-アミノ-6,7-ジヒドロ-5H-シクロペンタ[b]チエノ[3,2-e]ピリジン-2-カルボキシレート
Figure 2016506929
LC-20 - 3-アミノ-6-エチル-N-フェニル-5,6,7,8-テトラヒドロチエノ[2,3-b][1,6]-ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-21(化合物2) - 3-アミノ-6-エチル-N-(2-(トリフルオロメトキシ)フェニル)-5,6,7,8-テトラヒドロ-チエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-22 - 3-アミノ-N-(2-ブロモ-4,6-ジフルオロフェニル)-6-エチル-5,6,7,8-テトラヒドロ-チエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-23 - 3-アミノ-N-(2,4-ジフルオロフェニル)-6-エチル-5,6,7,8-テトラヒドロチエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-24 - 3-アミノ-6-エチル-N-(2-フルオロフェニル)-5,6,7,8-テトラヒドロチエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-25 - 3-アミノ-N-(2-シアノフェニル)-6-エチル-5,6,7,8-テトラヒドロチエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-26 - 3-アミノ-6-エチル-N-o-トリル-5,6,7,8-テトラヒドロチエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-27 - 3-アミノ-6-エチル-N-(2-メトキシフェニル)-5,6,7,8-テトラヒドロチエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-28 - 3-アミノ-6-エチル-N-(4-ニトロフェニル)-5,6,7,8-テトラヒドロチエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-29 - 3-アミノ-N-(4-アミノフェニル)-6-エチル-5,6,7,8-テトラヒドロチエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-30 - 3-アミノ-6-エチル-N-(ピリジン-2-イル)-5,6,7,8-テトラヒドロチエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-31 - 3-アミノ-6-エチル-N-(ナフタレン-2-イル)-5,6,7,8-テトラヒドロチエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-32 - 3-アミノ-N-(ビフェニル-2-イル)-6-エチル-5,6,7,8-テトラヒドロチエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-33 - 3-アミノ-6-エチル-N-(2-(トリフルオロメトキシ)フェニル)-5,6,7,8-テトラヒドロフロ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-34 - 3-アミノ-N-(2-ブロモ-4,6-ジフルオロフェニル)-6-エチル-5,6,7,8-テトラヒドロフロ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-35 - 2-(トリフルオロメトキシ)フェニル 3-アミノ-6-エチル-5,6,7,8-テトラヒドロチエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキシレート
Figure 2016506929
LC-36 - 2-ブロモ-4,6-ジフルオロフェニル 3-アミノ-6-エチル-5,6,7,8-テトラヒドロチエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキシレート
Figure 2016506929
LC-37 - 3-アミノ-N-(2-(トリフルオロメトキシ)フェニル)-5,6,7,8-テトラヒドロチエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-38 - tert-ブチル 3-アミノ-2-(2-(トリフルオロメトキシ)フェニルカルバモイル)-7,8-ジヒドロチエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-6(5H)-カルボキシレート
Figure 2016506929
LC-39 - 6-アセチル-3-アミノ-N-(2-(トリフルオロメトキシ)フェニル)-5,6,7,8-テトラヒドロチエノ[2,3-b][1,6]ナフチリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-40(化合物61) - N-(4-アセチルフェニル)-3-アミノ-7-メトキシチエノ[2,3-b]キノリン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-41 - 3-アミノ-N-(3,4-ジメトキシフェニル)-6-(4-フルオロフェニル)チエノ[2,3-b]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-42(化合物49) - 3-アミノ-N-(2-クロロ-5-メトキシフェニル)-6-(3-メトキシフェニル)チエノ[2,3-b]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-43 - 3-アミノ-N-(2,5-ジメトキシフェニル)-6-(チオフェン-2-イル)チエノ[2,3-b]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-44(化合物71) - 3-アミノ-N-(5-メチルイソオキサゾール-3-イル)-6-フェニル-4-(トリフルオロメチル)チエノ[2,3-b]ピリジン-2-カルボキサミド
Figure 2016506929
LC-45 - エチル 3-アミノ-6-(チオフェン-2-イル)-4-(トリフルオロメチル)チエノ[2,3-b]ピリジン-2-カルボキシレート
Figure 2016506929
本明細書において開示および特許請求したすべての方法および装置を、本開示に照らして、過度の実験なしに実施および実行することができる。本発明の組成物および方法を好ましい態様に関して説明してきたが、本発明の概念、真意および範囲を逸脱することなく、本方法および装置に、ならびに本明細書に記載の方法の段階または段階の順序に変形を適用することができることは、当業者には明らかであろう。より具体的には、化学的にかつ生理学的に関連する特定の剤で、同一のまたは同様の結果を実現しながら、本明細書に記載の剤を代用することができることは明らかであろう。当業者に明らかなすべてのそのような同様の代用物および修正は、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の真意、範囲および概念内にあると見なされる。
参考文献
以下の参考文献は、本明細書に開示される詳細を補足する例示的な手順上の詳細または他の詳細を示す限りにおいて、参照により本明細書に具体的に組み入れられる。
Figure 2016506929
Figure 2016506929
Figure 2016506929

Claims (62)

  1. がんの患者を処置するための方法であって、下記式または薬学的に許容されるその塩を含む薬学的に許容される組成物を該患者に投与する段階を含む方法:
    Figure 2016506929
    。
  2. 銅輸送を阻害するための方法であって、下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNH、O、CH2、またはSであり、
    YはNH、O、またはSであり、
    R1は水素、置換もしくは非置換のC1〜C6アルキル、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基、または置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C8〜C15縮合環基であり、
    R2およびR3はそれぞれ独立して水素、ハロゲン、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基より選択されるか、またはR2およびR3は一緒になって置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C5〜C7シクロアルキル基、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基を形成してもよく、かつ
    R4は水素、ハロゲン、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、ハロゲン置換C1〜C6アルコキシ、シアノ、ニトロ、ヒドロキシル、置換アミド、または置換アシル基である。
  3. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項2記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R5は水素、C1〜C6アルキル、C1〜C6アシル、または-CO2-C1〜C6アルキルであり、かつ
    R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。
  4. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項2記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、nは1または2であり、
    XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、かつ
    R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。
  5. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項2記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R6は水素、C1〜C6アルキル、C1〜C6アシル、およびC1〜C6アルコキシであり、かつ
    R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。
  6. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項2記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、
    R1はC1〜C6アルキル、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、かつ
    R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、ハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
  7. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項2記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、かつ
    R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、またはハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
  8. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項2記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、かつ
    R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、またはハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
  9. 阻害剤化合物が請求項3〜8記載のいずれかの化合物、もしくは鏡像異性体、ラセミ混合物、または薬学的に許容されるその塩である、請求項2記載の方法。
  10. 阻害剤化合物が、哺乳動物細胞内の銅輸送を媒介するAtox1および/またはAtox1様ドメインに特異的に結合する、請求項2または9記載の方法。
  11. 阻害剤化合物がWD4に特異的に結合する、請求項2または9記載の方法。
  12. 阻害剤化合物が、WD-4と複合体形成したAtox1に特異的に結合する、請求項10または11記載の方法。
  13. 阻害剤化合物がCCSに特異的に結合する、請求項2または9記載の方法。
  14. 阻害剤化合物が、CCSと複合体形成したAtox1に特異的に結合する、請求項10または13記載の方法。
  15. 細胞ががん細胞である、請求項2〜14のいずれか一項記載の方法。
  16. がん細胞が腫瘍細胞である、請求項15記載の方法。
  17. がん細胞増殖が阻害される、請求項15記載の方法。
  18. 腫瘍成長および腫瘍サイズが減少する、請求項15〜17のいずれか一項記載の方法。
  19. 阻害剤化合物ががん細胞または腫瘍細胞に対して毒性がある、請求項15〜18のいずれか一項記載の方法。
  20. 患者が銅欠乏障害もしくは銅欠乏疾患の症状を示すか、銅欠乏障害もしくは銅欠乏疾患の危険性があるか、または銅欠乏障害もしくは銅欠乏疾患と診断されている、請求項2〜14のいずれか一項記載の方法。
  21. 疾患がウィルソン病、インド小児肝硬変、地方病性チロル乳児肝硬変、特発性銅中毒症、特発性肺線維症、肝線維症、原発性胆汁性肝硬変、糖尿病、アルツハイマー病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、炎症、または自己免疫疾患である、請求項2〜14のいずれか一項記載の方法。
  22. 組成物を投与する段階が、該組成物を創傷に塗布することを含む、請求項2〜14のいずれか一項記載の方法。
  23. 阻害剤化合物が、哺乳動物細胞内の銅輸送を媒介するAtox1および/またはAtox1様ドメインの銅輸送界面に特異的に結合する、請求項2〜22のいずれか一項記載の方法。
  24. 結合が同時銅結合を妨害する、請求項23記載の方法。
  25. 阻害剤化合物が細胞の銅取り込みを阻害する、請求項2〜24のいずれか一項記載の方法。
  26. 組成物が患者に静脈内投与、皮内投与、動脈内投与、腹腔内投与、病変内投与、頭蓋内投与、関節内投与、前立腺内投与、胸膜内投与、気管内投与、鼻腔内投与、硝子体内投与、膣内投与、直腸内投与、局所投与、腫瘍内投与、筋肉内投与、腹腔内投与、皮下投与、結膜下投与、小胞内投与、粘膜投与、心膜内投与、臍帯内投与、眼内投与、経口投与、局所投与、局部投与、吸入投与、注射投与、点滴投与、持続点滴投与、標的細胞を直接浸漬させる限局性灌流により投与、カテーテル投与、または洗浄液投与される、請求項2〜25のいずれか一項記載の方法。
  27. 組成物が複数回与えられる、請求項2〜26のいずれか一項記載の方法。
  28. 組成物が錠剤、カプセル剤、液剤、ゲル剤、クリーム剤、軟膏剤、溶液剤、懸濁液剤、乳剤、持続放出製剤、バッカル組成物、トローチ剤、エリキシル剤、シロップ剤、カシェ剤、またはその組み合わせである、請求項2〜27のいずれか一項記載の方法。
  29. 組成物が少なくとも2つの異なる阻害剤化合物を含む、請求項2〜28のいずれか一項記載の方法。
  30. 患者においてがんを処置するための方法であって、下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物の有効量を該患者に投与する段階を含む、方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNH、O、CH2、またはSであり、
    YはNH、O、またはSであり、
    R1は水素、置換もしくは非置換のC1〜C6アルキル、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C8〜C15縮合環基であり、
    R2およびR3はそれぞれ独立して水素、ハロゲン、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基より選択されるか、またはR2およびR3は一緒になって置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C5〜C7シクロアルキル基、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基を形成してもよく;かつ
    R4は水素、ハロゲン、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、ハロゲン置換C1〜C6アルコキシ、シアノ、ニトロ、ヒドロキシル、置換アミド、または置換アシル基である。
  31. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項30記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R5は水素、C1〜C6アルキル、C1〜C6アシル、または-CO2-C1〜C6アルキルであり、かつ
    R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。
  32. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項30記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、nは1または2であり、
    XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、かつ
    R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。
  33. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項30記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R6は水素、C1〜C6アルキル、C1〜C6アシル、およびC1〜C6アルコキシであり;
    R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。
  34. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項30記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、
    R1はC1〜C6アルキル、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、かつ
    R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、ハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
  35. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項30記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、かつ
    R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、またはハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
  36. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項30記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、かつ
    R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、またはハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
  37. 阻害剤化合物が図1に示すいずれかの化合物、もしくは鏡像異性体、ラセミ混合物、または薬学的に許容されるその塩である、請求項30記載の方法。
  38. 患者に化学療法、放射線療法、または免疫療法を施与する段階をさらに含む、請求項36または37記載の方法。
  39. 患者において銅過剰障害を処置するための方法であって、下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物の有効量を該患者に投与する段階を含む、方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNH、O、CH2、またはSであり、
    YはNH、O、またはSであり、
    R1は水素、置換もしくは非置換のC1〜C6アルキル、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基、または置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C8〜C15縮合環基であり、
    R2およびR3はそれぞれ独立して水素、ハロゲン、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基より選択されるか、またはR2およびR3は一緒になって置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C5〜C7シクロアルキル基、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基を形成してもよく、かつ
    R4は水素、ハロゲン、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、ハロゲン置換C1〜C6アルコキシ、シアノ、ニトロ、ヒドロキシル、置換アミド、または置換アシル基である。
  40. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項39記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R5は水素、C1〜C6アルキル、C1〜C6アシル、または-CO2-C1〜C6アルキルであり、かつ
    R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。
  41. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項39記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、nは1または2であり、
    XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、かつ
    R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。
  42. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項39記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R6は水素、C1〜C6アルキル、C1〜C6アシル、およびC1〜C6アルコキシであり、かつ
    R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。
  43. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項39記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、
    R1はC1〜C6アルキル、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、かつ
    R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、ハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
  44. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項39記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、かつ
    R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、またはハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
  45. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項39記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、かつ
    R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、またはハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
  46. 細胞において銅シャペロンAtox1を阻害するための方法であって、下記式の化合物であるAtox1阻害剤の有効量を該細胞に与える段階を含む、方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNH、O、CH2、またはSであり、
    YはNH、O、またはSであり、
    R1は水素、置換もしくは非置換のC1〜C6アルキル、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基、または置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C8〜C15縮合環基であり、
    R2およびR3はそれぞれ独立して水素、ハロゲン、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基より選択されるか、またはR2およびR3は一緒になって置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C5〜C7シクロアルキル基、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基を形成してもよく、かつ
    R4は水素、ハロゲン、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、ハロゲン置換C1〜C6アルコキシ、シアノ、ニトロ、ヒドロキシル、置換アミド、または置換アシル基である。
  47. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項46記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R5は水素、C1〜C6アルキル、C1〜C6アシル、または-CO2-C1〜C6アルキルであり、かつ
    R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。
  48. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項46記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、nは1または2であり、
    XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、かつ
    R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。
  49. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項46記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R6は水素、C1〜C6アルキル、C1〜C6アシル、およびC1〜C6アルコキシであり、かつ
    R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。
  50. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項46記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、かつ
    R1はC1〜C6アルキル、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、かつ
    R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、ハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
  51. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項46記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、かつ
    R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、またはハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
  52. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項46記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、かつ
    R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、またはハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
  53. 細胞においてCCSを阻害するための方法であって、下記式の化合物であるAtox1阻害剤の有効量を該細胞に与える段階を含む、方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNH、O、CH2、またはSであり、
    YはNH、O、またはSであり、
    R1は水素、置換もしくは非置換のC1〜C6アルキル、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基、または置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C8〜C15縮合環基であり、
    R2およびR3はそれぞれ独立して水素、ハロゲン、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基より選択されるか、またはR2およびR3は一緒になって置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C5〜C7シクロアルキル基、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基を形成してもよく、かつ
    R4は水素、ハロゲン、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、ハロゲン置換C1〜C6アルコキシ、シアノ、ニトロ、ヒドロキシル、置換アミド、または置換アシル基である。
  54. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項53記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R5は水素、C1〜C6アルキル、C1〜C6アシル、または-CO2-C1〜C6アルキルであり、かつ
    R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。
  55. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項53記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、nは1または2であり、
    XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、かつ
    R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。
  56. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項53記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R6は水素、C1〜C6アルキル、C1〜C6アシル、およびC1〜C6アルコキシであり、かつ
    R1は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基である。
  57. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項53記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、
    R1はC1〜C6アルキル、置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、かつ
    R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、ハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
  58. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項53記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、かつ
    R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、またはハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
  59. 下記式を有する阻害剤化合物を含む組成物を患者の細胞に投与する段階を含む、請求項53記載の方法:
    Figure 2016506929
    式中、XはNHまたはOであり、
    YはOまたはSであり、
    R2は置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和C3〜C15複素環基、または置換もしくは非置換のC6〜C10芳香族基であり、かつ
    R4は水素、C1〜C6アルキル、ハロゲン置換C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、またはハロゲン置換C1〜C6アルコキシである。
  60. 治療有効量の下記化合物または薬学的に許容されるその塩を含む、がん、ウィルソン病、インド小児肝硬変、地方病性チロル乳児肝硬変、特発性銅中毒症、特発性肺線維症、肝線維症、原発性胆汁性肝硬変、糖尿病、アルツハイマー病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、炎症、および自己免疫疾患を処置および/または予防するための薬学的組成物:
    Figure 2016506929
    。
  61. 下記式を有する化合物または薬学的に許容されるその塩を含む、薬学的組成物:
    Figure 2016506929
    。
  62. がん、ウィルソン病、インド小児肝硬変、地方病性チロル乳児肝硬変、特発性銅中毒症、特発性肺線維症、肝線維症、原発性胆汁性肝硬変、糖尿病、アルツハイマー病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症、多発性硬化症、炎症、または自己免疫疾患を処置および/または予防するための、請求項61記載の化合物の使用。
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