JP2017538715A - アルファ9インテグリンアンタゴニストを用いるhscの骨髄幹細胞ニッチからの除去および放出 - Google Patents

アルファ9インテグリンアンタゴニストを用いるhscの骨髄幹細胞ニッチからの除去および放出 Download PDF

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Abstract

造血幹細胞の動員は造血幹細胞が骨髄腔外で刺激される工程である。HSCは動員できる前に、HSCが存在し、接着相互作用により保持される、BM幹細胞ニッチから除去かつ放出されなければならない。従って、本発明の一の態様において、HSCおよびその先駆細胞ならびにそれらの祖先細胞のBM幹細胞結合リガンドからのインビボまたはエクスビボでの除去を強化する方法であって、効果的な量のα9インテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分をBM幹細胞ニッチにインビボまたはエクスビボにて投与することを含む、方法が提供される。末梢血(PB)に動員されれば、そのHSCは移植のために収集されてもよい。HSCの動員を強化する方法もまた、血液疾患の治療を改善しうる。

Description

本発明は、造血幹細胞(HSC)および前駆細胞ならびにそれらの祖先細胞の骨髄(BM)幹細胞ニッチからの除去および放出の強化、およびHSCおよびその前駆細胞ならびにそれらの祖先細胞のBMおよび幹細胞ニッチからの除去および放出を強化する方法に関する。本発明はまた、HSCおよびその前駆細胞ならびにそれらの祖先細胞の除去および放出を強化するのに用いるための組成物にも関する。該方法および組成物により除去および放出されたHSCおよびその前駆細胞ならびにそれらの祖先細胞の細胞集団、ならびにその細胞集団の血液障害の治療のための、HSC、前駆細胞およびそれらの祖先細胞の移植のための使用も含まれる。
BM幹細胞ニッチ内のHSC調節および保持は、HSC表面受容体と、骨芽細胞および類洞内皮細胞などの周囲の細胞により発現されるその各自のリガンドとの間の相互作用を介して媒介される。機能アッセイならびにインビボおよびエクスビボ画像操作を用いてのBM内でのHSCの空間分布分析は、造血幹細胞が骨内膜ニッチ内の骨/BMの最も近くにある接触面に優先的に局部化することを示す。注目すべきは、古典的なLinSca−1ckitCD150CD48表現型と同じであるが、骨内膜BMから単離されたHSCが、中心髄腔から単離されたHSCと比べて、より大きな帰巣能を有し、強化された長期に及ぶ多リニージ造血再構成を有することである。かくして、骨内膜HSCを動員用に治療標的化することは移植片のより良い成果をもたらすはずである。
血球形成のBMへの局在化は、原始造血細胞と、BM幹細胞ニッチの間質細胞介在性造血微小環境との間で発生的に調節された接着相互作用を含む。定常状態の条件下、HSCは、原始的造血祖先細胞のBMにおける生理学的保持をもたらす、間質要素(VCAM−1およびオステオポンチン(Opn)など)との接着相互作用によりBMニッチで保持される。接着相互作用の動揺は、BMに保持されたHSCの放出をもたらし、動員により幹細胞/祖先細胞を骨髄ニッチから、結局は循環系に放出することを惹起し得る。白血球の骨髄から最終的に末梢血への生理学的退出または動員、ならびに少数の幹細胞/祖先細胞の正常な骨髄環境から循環系への回避は理解に乏しい現象である。細胞が骨髄の血管外腔から循環系に移動するには、可逆的接着の連繋した順序および遊走工程を必要とするかもしれない。このプロセスでは、幹細胞/祖先細胞により、あるいは骨髄中の間質細胞により発現される接着分子のレパートリーが重要である。多様な刺激により引き起こされる祖先細胞の接着および/または遊走における変化は、骨髄と末梢血との間でその除去または再分布をもたらす可能性がある。
HSCの特定の集団を放出または動員することは、移植、遺伝子療法、白血病、乳がんを含む新生物がんなどのがんを含む疾患の治療、または組織および皮膚の修復を含む、種々の状況での使用を可能とし得る。しかしながら、HSCを動員するためには、HSCを最初にBMから除去し得る、迅速かつ選択的な動員レジメンを必要とする。HSCの特定の細胞集団をBM幹細胞ニッチから除去および放出することは、より長期に及ぶ、多リニージ造血再構成を提供し得る。
動員された末梢血(PB)の造血幹細胞(HSC)を血液疾患の治療を受けている患者に移植することが、実質的に、伝統的な骨髄(BM)移植に取って代わっている。ある臨床診療は、HSCを動員するのに、プロテアーゼ(CXCR4/SDF−1の相互作用を切断する)の産生を刺激すると考えられる、5日間のコースの組換え顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)で達成される。しかしながら、G−CSFは、大規模の患者集団では効果がなく、骨疼痛、脾臓肥大、希な症例で脾臓破裂、心筋梗塞および脳虚血などのいくつかの副作用と関連付けられる。
これらのG−CSFに固有の欠点は、小分子に基づいて別の動員手段を同定するように努力してきたことである。例えば、FDA承認のCXCR4アンタゴニストであるAMD3100(Plerixafor;Mozobil(登録商標))は、毒性問題を限定しながら、HSCを速やかに動員することが示された。それにも拘わらず、AMD3100による臨床的動員はG−CSFとの併用で効果的であるに過ぎず、迅速で選択的なG−CSFと独立した動員レジメンについての研究が依然として臨床的関心の対象となっている。臨床的には、G−CSFが最も広範に利用される動員剤であるが、その欠点として、さらには、潜在的に毒性の副作用、相対的に長期に及ぶ治療コース(5−7日の連続注入)、および患者の可変的応答が挙げられる。
しかしながら、動員を行うためには、HSCは、そのBM幹細胞ニッチとの結合から解放されなければならない。ニッチ機能において重要であり、HSCをニッチ環境に保持する分子として、VCAM−1、オステオポンチン(Opn)およびテナシン−Cが挙げられる。
αβなどのインテグリンがHSCの動員と関連付けられる。具体的には、HSCにより発現されるαβ(VLA−4)およびαβの両方のインテグリンが、幹細胞の静止およびVCAM−1およびオステオポンチン(Opn)との結合を通して骨内膜領域内でのニッチ保持と関連付けられる。αβインテグリンのHSC動員における役割は不明であるが、非ステロイド系抗炎症薬(NSAID)を用いるOpnのダウンレギュレーションにより、ならびにインテグリンαまたはG−CSFの選択的阻害により、Opn/VCAM−1とインテグリンとの結合が、HSC動員について効果的な標的であること確認した。しかしながら、インテグリンなどの小分子との結合等の様々な特徴は、インテグリンが明らかに異なる分子であることを示す。
Pepinskyら(2002)にて、αβとαβインテグリンとの間の違いは、その結合特性において明らかである。Pepinskyは、小分子であるN−ベンゼン−スルホニル−(L)−プロリル−(L)−O−(1−ピロリジニルカルボニル)チロシン(BOP)との結合の違いがEGTA処理で明らかであることを示す。該処理はモノクローナル抗体である9EG7のαβとの結合を阻害するのに対して、それは9EG7のαβとの結合を刺激した。最も注目すべきことは、αβと10nMの見かけKで結合し、αβと>10μMの見かけKで結合する、インテグリンのVCAM−1に対するアフィニティにて推定して>1000倍違うことであった。違いは、αβおよびαβとオステオポンチンとの結合でも見られた。
従って、HSCを迅速かつ選択的に除去し、かつ放出する化合物、およびG−CSFとは独立して、HSCの動員の改善をもたらす、HSCの除去および放出を強化するレジメンを同定することが本発明の目的である。これらの化合物を特定のHSC集団に対して標的とすることにより、再構成および移植の成果が改善され得る。
文書、行為、材料、装置、物品等の考察は、単に本発明の背景を提供する目的で、本明細書中に含まれるものである。先行技術基準の一部を形成するか、本発明に関連する分野にて共通の一般的知識である、これらのいずれの事項も、それが本願の各請求項の優先日より前に存在するとして、本発明を示唆または開示するものではない。
本発明の一の態様において、HSCおよびその前駆細胞ならびにそれらの祖先細胞の、インビボまたはエクスビボにおいてBM幹細胞結合リガンドからの除去を強化する方法であって、効果的な量のαインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分を、G−CSFの存在または不在下で、BM幹細胞ニッチに投与することを含む、方法が提供される。
好ましくは、HSCの移動は、HSCをBMからPBに動員させる、HSCのBM幹細胞結合リガンドからの放出をもたらし、それによりHSCの動員を促進する。動員のさらなる刺激が、HSCのPBの動員をさらに強化する動員剤の使用により助成され得る。
好ましくは、HSCは、CD34細胞、CD38細胞、CD90細胞、CD133細胞、CD34CD38細胞、リニージ委任のCD34細胞、またはCD34CD38細胞からなる群より選択される、骨内膜前駆細胞である。
好ましくは、αインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分は、αβインテグリンまたはその活性な部分である。
もう一つ別の実施態様において、該方法は、αインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分を投与することを含む。好ましくは、αインテグリンはαβアンタゴニストまたはその活性な部分である。.
もう一つ別の実施態様において、該アンタゴニストはαおよびαと交差反応し、所望によりαβおよびαβと交差反応してもよい。所望により、該アンタゴニストはαβ/αβアンタゴニストまたはその活性な部分であってもよい。
好ましくは、該アンタゴニストは、式(I):
Figure 2017538715
[式中
Xは、結合手および−SO−からなる群より選択され;
は、H、アルキル、所望により置換されてもよいアリールおよび所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
は、Hおよび置換基からなる群より選択され;
は、HおよびC−Cアルキルからなる群より選択され;
は、Hおよび−ORからなる群より選択され;
は、Hおよび−ORからなる群より選択される;
ただし、RがHである場合、Rは−ORであり、Rが−ORである場合、RはHであり;
は、H、C−Cアルキル、−(CH−R、−C(O)Rおよび−C(O)NR1011からなる群より選択され;
は、H、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
は、所望により置換されてもよいアルキル、所望により置換されてもよいアリール、所望により置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
は、所望により置換されてもよいシクロアルキル、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル、所望により置換されてもよいアリールおよび所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
10およびR11は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;
12は、所望により置換されてもよいアルキル、所望により置換されてもよいアリール、所望により置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
13は、所望により置換されてもよいシクロアルキル、所望により置換されてもよいアリールおよび所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
14およびR15は、各々、C−Cアルキルおよび所望により置換されてもよいアリールからなる群より独立して選択されるか、または
14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;および
nは、各々、1〜3の範囲にある整数である]
で示される化合物またはその医薬的に許容される塩である。
好ましくは、式(I)の化合物は:
Figure 2017538715
であるか、またはその医薬的に許容される塩である。
より好ましくは、式(I)の化合物は
Figure 2017538715
であるか、またはその医薬的に許容される塩である。
最も好ましくは、式(I)の化合物は
Figure 2017538715
であるか、またはその医薬的に許容される塩である。
もう一つ別の実施態様において、HSCのBM幹細胞結合リガンドからの移動、放出または動員を強化するための組成物であって、本明細書に記載されるようなαインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分を含む、組成物が提供される。
本発明のさらにもう一つ別の態様において、HSCを対象から採取する方法であって、
G−CSFの存在または不在下で、有効量のαインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分を対象に投与し、ここで該有効量がBM幹細胞ニッチにおけるHSCおよびその前駆細胞ならびにそれらの祖先細胞のBM幹細胞結合リガンドからの移動を強化し;
その移動したHSCをPBに動員し;および
HSCをPBから採取する、ことを含む方法が提供される。
本発明のさらなる態様において、対象における血液障害を治療するための方法であって、G−CSFの存在または不在下で該対象に、治療的に効果的な量の本明細書に記載されるようなαインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分、あるいは本明細書に記載されるようなαインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分を投与した対象から採取したHSCを含む細胞組成物を投与し、HSCの、BMからPBへの移動、放出または動員を強化する、方法が提供される。
さらにもう一つ別の好ましい実施態様において、血液障害が造血腫瘍性障害であり、該方法は、効果的でなくなった化学療法剤がより効果的となるように、HSCを化学療法に感受的とし、HSCの感受性を改変することを含む。
さらにもう一つ別の態様において、HSCを患者に移植する方法であって、
αインテグリンアンタゴニストを対象に投与し、HSCをBM幹細胞結合リガンドから移動させ;
そのHSCを放出させてBMからPBに動員させ;
HSCを患者から由来のPBより採取し;および
該HSCを該患者に移植する、ことを含む方法が提供される。
本発明の他の態様は、本発明の具体的な実施態様の以下の記載を考慮して、当業者に明らかとなるであろう。
本発明の態様および利点をさらに具体的に理解するために、添付される図面と一緒に以下の詳細な記載に言及されるべきである。
LN18−誘導細胞株の生成を示す。ヒトインテグリンαβおよびαβを過剰発現する安定したLN18細胞が、ヒト神経膠芽細胞腫LN18細胞株のレトロウイルス形質導入を介して生成される。親およびαβ形質導入LN18細胞におけるバックグラウンドα発現のサイレンシングがαshRNAのレトロウイルスベクターの送達により達成された。
αβおよびαβ LN18細胞の抗体染色を示す。対照のLN18 SiA4、LN18 αβ、およびLN18 αβ細胞を、マウスイソ型対照、マウス−抗ヒトα抗体またはマウス−抗ヒトαβ抗体で染色し、次にアレキサ・フロウアー594接合ヤギ−抗マウスIgG1で二次標識した。細胞はDAPI(青色)で対比染色した。
化合物22およびR−BC154と対照(インテグリンなし;クロス点線)、αβ(丸−破線)およびαβ(四角−実線)LN18細胞との、(a)1mM Ca2+/Mg2+(白記号)の存在下にある化合物22、および(b)1mM Ca2+/Mg2+(白記号)または1mM Mn2+(黒記号)のいずれかの存在下にあるR−BC154での飽和結合実験を示す。示されるデータは、平均蛍光強度(MFI)±SEM(n=3)で表される。(c)Ca2+/Mg2+およびMn2+の条件下にて50nM R−BC154(赤色)で染色した、過剰発現の、および対照のLN18細胞の蛍光顕微鏡画像を示す。細胞をDAPI(青色)で対比染色された。
R−BC154のカチオン依存性結合を示す。LN18 αβ細胞を、TBS緩衝液のみ(黒棒)、1mM Ca2+/Mg2+(赤棒)または1mM Mn2+(青棒)中にて所定の濃度のR−BC154で処理した。得られたデータを1回の実験からのものであり、%最大蛍光で表される。
R−BC154がLN18細胞と結合する動力学的測定結果を示す。R−BC154が(a)αβ(丸−破線)および(b)αβ(四角−実線)のインテグリンと結合する会合速度を、TBS緩衝液中、1mM Ca2+/Mg2+(白記号)および1mM Mn2+(黒記号)の存在下で、細胞を50nM R−BC154で0、0.5、1、2、3、5、10、15および20分間にわたって37℃で処理することにより決定した。(c)R−BC154とαβ(丸−破線)およびαβ(四角−実線)のインテグリンとの結合の解離速度の測定値が、TBS緩衝液中、1mM Ca2+/Mg2+(白記号)および1mM Mn2+(黒記号)の存在下で0、2.5、5、15、30、45および60分に決定された。示されるデータは最大蛍光の平均%±SEM(n=3)で表され、時間の関数としてプロットされる。オン−レート(on-rate)データをすべての曲線について2相会合関数に適合させた(R2>0.997)。オフ−レート(off-rate)データをαβ(Ca2+/Mg2+)を除いてすべての曲線について1相の指数関数的に減衰する関数に適合させ、それを2相の指数関数的に減衰する関数に適合させた(R2>0.999)。
未処理(灰色線)およびR−BC154(10mg・kg−1)注射(赤色線)のC57BI/6マウスより単離した(a)骨髄造血前駆細胞(LSK)および(b)HSC(LSKSLAM)のフローサイトメトリーによるヒストグラムプロットを示す。データは3つの生物試料の代表例である。(c)未処理および(d)R−BC154注射のマウスより単離したFACSソートの前駆細胞(リニージSca−1c−Kit)の蛍光顕微鏡画像(差し込み図)である。Sca−1(青色)、c−Kit(緑色)、R−BC154(赤色)である。
R−BC154は、優先的に、ネズミおよびヒト造血前駆細胞とインビトロにて結合することを示す。(a)R−BC154(1)の化学構造を示す。(b)1mM Ca2+/Mg2+の存在下で対照のSiA4(αノックダウン;黒色)、αβ(赤色)およびαβ(青色)を形質導入したLN18細胞株と結合するR−BC154の代表的フローサイトメトリーのヒストグラムプロットを示す。(c)骨内膜(赤色)および中心(青色)BM、およびBM LinScac−kit(LSK)およびLSKCD150CD48(LSKSLAM)の代表的なフローサイトメトリーのプロットを示す大腿骨の斜視図を示す。(d)10mM EDTA(不活性化剤;黒色)および1mM Ca2+/Mg2+(活性化剤;緑色)の存在下でR−BC154(10nM)で染色されるLSKおよびLSKSLAM細胞のヒストグラムプロットを示す。染色されていないLSKおよびLSKSLAM細胞は灰色で示される。(e)10mM EDTA(不活性化剤;黒色)および1mM Ca2+/Mg2+(活性化剤;緑色)の存在下で染色した中心および骨内膜BMから採取したLSKおよびLSKSLAM細胞に結合しているR−BC154を示す。染色されていない細胞は灰色で示される。データは%最大平均蛍光強度(MFI)±SEM(n=3)として表され、少なくとも3回の別個の試験の代表例である。(f)カチオンの不在下にて中心(青色)および骨内膜(赤色)LSK細胞に結合するR−BC154を示す。点網掛け曲線は染色されていないLSK細胞を示す。(g)1mM Ca2+/Mg2+の結合の存在下で中心(青色棒)および骨内膜(赤色棒)BMからのリンパ球(B220およびCD3)および骨髄性細胞(Gr1Mac1)、LSKおよびLSKSLAM細胞に結合するR−BC154を比較して示す。データは2回の別個の実験の代表例である。一方向性ANOVA p<0.0001である。(h)wtマウス(黒色棒)およびα −/−/α9−/−条件付きKOマウス(白色棒)からの中心および骨内膜LSKおよびLSKSLAM細胞に結合するR−BC154を示す。(i)1mM Ca2+/Mg2+の存在(緑色;活性化されている)下、およびカチオンの不在(黒色;活性化されていない)下でのR−BC154とヒト単核細胞(MNC)との用量応答結合を示す。(j)CD34およびCD38を発現するヒトMNCの代表的フローサイトメトリーのプロットを示す。ゲーテッド集団はリニージ委任細胞(P1=CD34)、造血前駆細胞(P2=CD34CD38)および強化幹細胞および前駆細胞(P3=CD34CD38)を示す。(k)1mM Ca2+/Mg2+の存在(緑色;活性化剤)下、およびカチオンの不在(黒色;不活性化剤)下でCD34、CD34CD38およびCD34CD38細胞に結合するR−BC154を示す。染色されていない細胞は灰色で示される。データは3人の臍帯血ドナーより由来し、正規化されたMFI(平均±SEM)として表される。*p<0.05、**p<0.01、***p<0.005および****p<0.001
10mM EDTAおよび1mM Ca2+/Mg2+の存在下で、R−BC154(10nM)で処理したWBMから由来のゲーテッドリンパ球(B220およびCD3)、骨髄(Gr1Mac1)およびリニージ−集団のヒストグラムプロットを示す。染色されていない細胞は灰色で示される。データは平均±SEM(n=3)である。
R−BC154が骨内膜ニッチの中でインサイチュにて本質的に活性化されたα/αインテグリンを介してHSCおよび前駆細胞を標的とすることを示す。(a)R−BC154を注射したマウスより獲得された中心(青色)および骨内膜(赤色)BMから由来のゲーテッドLSK細胞に結合しているR−BC154の代表的フローサイトメトリーのヒストグラムを示す。R−BC154hi集団が記載される。注射されていないマウスから由来のLSK細胞は黒色で示される。(b)骨内膜(赤色)および中心(青色)BM(1時点に付きn=3)より単離されたLSKおよびLSKSLAM細胞内にあるR−BC154hi細胞の割合を表すインビボでの経時変化実験を示す。p値(2方向ANOVA)は所定の時点で中心と骨内膜との間で比較して示される。データは平均値±SEMである。(c)R−BC154を注射した5分後に骨内膜(赤色棒)および中心(青色棒)BM(n=3)より単離したリンパ球(B220およびCD3)および骨髄(Gr1およびMac1)先駆体内でのR−BC154hi細胞の%を示す。データは平均値±SEMであり、2回の独立した実験の代表例である。(d)インビボでのR−BC154結合は、LSK細胞でのαおよびαインテグリン発現に依存する。R−BC154注射のwtおよびα −/−/α −/−条件付きKOマウスから由来のリニージ枯渇のFACSソートのSca−1c−Kit細胞の蛍光顕微鏡画像(左側)である。R−BC154(赤色);Sca−1−PB(青色);c−kit(緑色)である。R−BC154を注射したwt(赤色)およびα −/−/α −/−条件付きKOマウス(灰色)から由来のゲーテッドLSK細胞のフローサイトメトリーのヒストグラムプロット(右側)を示す。注射されないマウスから由来のLSK細胞は黒色で示される。データは2回の別個の実験の代表例である。(e)皮下注射した後に、R−BC154がPBおよびBM中のLSK細胞に結合する経時変化を示す。データは平均±SEM(n=3)である。*p<0.05、**p<0.01、***p<0.005および****p<0.001である。
R−BC154を注射して処理した15分および30分後のマウスの末梢血中の(a)WBC含有量、(b)LSK含有量、および(c)LSKSLAM含有量の分析を示す。データは平均±SEMであり、有意ではない(一方向性ANOVA)。
小分子のαβ/αβインテグリンアンタゴニストのBOPがHSCおよび前駆細胞を迅速に動員させることを示す。(a)αβ/αβインテグリンアンタゴニストのBOP(2)の化学構造を示す。(b)1mM Ca2+/Mg2+の存在下でR−BC154とαβ(点線)およびαβ(実線)のLN18細胞との結合のBOPを用いる競合的阻害を示す。(c)1mM Ca2+/Mg2+の存在下でR−BC154と骨内膜LSKおよびLSKSLAM細胞との結合のBOPを用いる競合的置換を示す。データは平均±SEM(n=3)である。BOP(10mg/kg)で90分間にわたって処理したマウスの末梢血中の(d)WBC含有量、(e)LSK含有量、および(f)LSKSLAM含有量の分析結果を示す。データは平均±SEM(各時点でn=5)である。
造血幹細胞動員は、造血幹細胞が骨髄腔(例えば、寛骨および胸骨)から血流に刺激され、それでそれらが将来の補液のための収集に利用可能であるか、または骨髄から自然に放出され、体内を通って脾臓などの臓器に留まって血球を提供する、ところの工程である。種々の血液障害に付随して生じることが多い、この興味深い自然現象は、HSCの血流への動員を人為的に引き起こし、それで該HSCが移植などの目的のために集められ、使用され得る薬剤の発見をもたらす、療法の有用な成分として適合されるかもしれない。G−CSFおよびFDA承認のCXCR−4アンタゴニストであるAMD3100などの化合物は、HSCを動員することが知られている。しかしながら、毒性問題および種々の副作用がこの治療から生じ得る。
HSCが動員されうる前に、HSCは、それらが存在し、接着相互作用により保持される、BM幹細胞ニッチより取り除かれ、放出されなければならない。
従って、本発明の態様において、インビボまたはエクスビボにてBM幹細胞と結合するリガンドからHSCおよびその前駆細胞ならびにそれらの祖先細胞を取り除くことを強化する方法であって、効果的な量のαインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分をBM幹細胞ニッチにインビボまたはエクスビボにて投与することを含む、方法が提供される。
定常状態条件にて、HSCは、BM幹細胞ニッチと称される、BMの特定の区域に存在する。ここで、該HSCは、放出される前に、PBに入って、組織に留まり、分化を開始することを容易にする、静止幹細胞として存在する。HSCは、接着分子または結合リガンド、例えば、限定されないが、VCAM−1、OpnおよびTenacin−CによりBM幹細胞ニッチに保持される。HSC/BM幹細胞ニッチの相互作用の調整は、HSCのBM幹細胞ニッチへの、最終的にはPBへの除去および放出に役立つ。
かくして、本発明は、HSCとBM幹細胞ニッチ環境の間の接着相互作用および結合リガンドを中断することにより、HSCをBM幹細胞ニッチの相互作用から除去および放出するための手段を提供する。次に、該細胞はPBに動員するために利用可能となるか、あるいはBMに留まってもよい。
BM幹細胞ニッチは骨内膜ニッチおよび中心髄腔を含む。骨内膜幹細胞ニッチは骨髄の骨内膜にあり、そこでは骨芽細胞が増殖および静止などのHSC機能の主たる調整物質である。さらには、有意な割合のHSCは、内皮ニッチにある類洞内皮細胞と密接に関連付けられ、そこではHSCが末梢血に入り、分化を開始する準備がなされている。中心髄腔は、赤血球および白血球の形成に関与する、別名骨髄として知られる、骨の中心腔である。
本発明者は、少なくともαインテグリンを小分子のアンタゴニストで阻害することにより、HSCおよびその前駆細胞ならびにそれらの祖先細胞をBM幹細胞ニッチから、好ましくは骨内膜ニッチに除去できる、あるいはPBに動員し、長期にわたって多リニージ生着の可能性のあることを見出した。意外にも、αインテグリンまたはその活性な部分に対するアンタゴニストを用いることで、少なくともCD34幹細胞および前駆細胞の血液中への除去および放出が有意に増加することが見出された。
本発明者らは、一連のN−フェニルスルホニルプロピンジペプチドをベースに、活性化されたヒトおよびネズミαβおよびαβインテグリンならびにBM HSCおよび先駆細胞(図1a)と結合する、蛍光小分子のインテグリンアンタゴニスト、R−BC154(1)(図1a)を開発した。本発明者らは、このファミリーの化合物が骨内膜BM内でαβ/αβおよびOpnの間の相互作用の制限に基づき、動員のために強力な骨内膜HSCを標的とすると仮定した。この度、R−BC154(1)およびその非標識化誘導体BOP(2)が優先的に結合し、インビボにおいて本質的に活性化されたαβ/αβインテグリンを介して、マウスおよびヒトHSCならびに先駆細胞を動員することが見出された。かくして、αβ/αβインテグリン阻害剤を用いて骨内膜HSCを標的とする療法は、幹細胞の移植適用について、現行の動員手段に代わる有望な手段を提示する。
インテグリンは、第一に細胞粘着および細胞シグナル伝達工程のメディエーターとして機能する、αβヘテロダイマーの膜貫通タンパク質と非共有的に連結する。哺乳動物にて、18α−鎖および8β−鎖が同定されており、今日まで、少なくとも24種の異なる、独特なαβの組み合わせが記載されている。
αβインテグリン(最晩期抗原−4;VLA−4)は主に白血球で発現され、血管細胞接着分子−1(VCAM−1)、フィブロネクチンおよびオステオポンチン(Opn)の受容体であることが知られている。αβインテグリンは白血球動員、移行および活性化の重要な調整物質であり、炎症および自己免疫疾患にて重要な役割がある。したがって、フェーズIおよびIIの臨床試験にまで進行している数人の対象で、喘息、多発性硬化症およびクローン病を治療するために、著しい努力は、αβインテグリン機能の小分子阻害剤を開発することに焦点が当てられてきた。
関連するβインテグリンの、αβと、αβとは、多くの構造的および機能的特性を共有し、VCAM−1およびOpnを含む、同じリガンドのいくつかとも結合するが、インテグリンのαβとαβとの間には両者を区別する違いもある。白血球で大きく発現が制限されるαβと異なり、αβの細胞発現は広範囲に及ぶ。
例えば、小分子のαβおよびαβインテグリンとの結合は異なることが分かっている。本明細書中の実施例に示されるように、最も大きな違いはオフ−レート反応速度にある。αβアンタゴニスト(R−BC154)ならびにBOPは、αβに比べて、αβに対するオフ−レートを有意に減少させることが知られている。R−BC154についての詳細は本明細書の実施例2(図5c)で具体的に示されており、BOPについての詳細はPepinskyら(2002)(図4b)にて具体的に示される
以前は、αβおよびαβインテグリンは共に造血幹細胞(HSC)により発現されることが示された。インテグリンのαβおよびαβは、主として、HSCを隔離し、それを骨髄に動員すること、ならびにHSC静止の維持、長期に及ぶ再増殖の幹細胞のための重要な特性と関連付けられる。
αβおよびαβインテグリンによるHSCの調整は、骨ライニング骨芽細胞、内皮細胞および骨髄環境の他の細胞により発現および/または分泌される、VCAM−1およびOpnとの相互作用を通して媒介される。しかしながら、Pepinskyら(2002)により討論されるように、VCAM−1とOpnに対する結合アフィニティの違いはαβとαβとの間で著しく異なる。αβの小分子は効果的なHSC動員剤として関係付けられる。しかしながらαβとαβとの間に構造的および機能的類似性があるにも拘わらず、結合特性は異なり、そこでこの点に関してαβインテグリンの役割は未開拓のままである。
本発明の1の好ましい実施態様において、αインテグリンのアンタゴニストはαβインテグリンのアンタゴニストである。インテグリンαは、ヒトにて、ITGA9遺伝子によりコードされるタンパク質である。この遺伝子はアルファインテグリンをコードする。インテグリンは、細胞の機能を媒介するアルファ鎖とベータ鎖とからなるヘテロダイマーの内在性膜糖タンパク質である。αサブユニットはβサブユニットとヘテロダイマー複合体を形成し、αβインテグリンを形成する。従って、αインテグリンのアンタゴニストは、αβインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分であることが好ましい。
本明細書で使用されるように、αβインテグリンまたはαβインテグリンの活性な部分は、インテグリンの活性を保持するαβタンパク質またはαβタンパク質の部分である。すなわち、その部分は、αβタンパク質またはαβタンパク質の一部であり、完全なタンパク質よりも小さいが、完全なαβまたはαβタンパク質と同じまたは類似する様式にてまだ作用しうる。「αインテグリン」または「αインテグリン」あるいは「αβインテグリン」または「αβインテグリン」なる語が本明細書で使用される場合、それはまたその活性ないずれの部分への言及も包含する。
本発明のもう一つ別の実施態様において、αインテグリン、好ましくはαβインテグリンのアンタゴニストは、αインテグリン、好ましくはαβインテグリンのアンタゴニストでもある。本発明のαインテグリンアンタゴニストは、αβインテグリンおよびαβインテグリンの両方の活性を阻害し得ることが望ましい。よって、アンタゴニストはαβ/αβインテグリンアンタゴニストであることが好ましい。
αインテグリン、好ましくはαβインテグリンのアンタゴニストは、αインテグリン、好ましくはαβインテグリンのアンタゴニストと同じであっても、または異なってもよい。そのアンタゴニストが同じであるならば、αインテグリンおよびαインテグリンの両方の活性を阻害するのに単一のアンタゴニストが用いられてもよい。αインテグリン、好ましくはαβインテグリンおよびαインテグリン、好ましくはαβインテグリンを阻害するのに、別個のアンタゴニストが、同時または別々のいずれかで使用されてもよい。
本発明のさらにもう一つ別の実施態様において、αインテグリン、好ましくはαβインテグリン、およびαインテグリン、好ましくはαβインテグリンは、インテグリンのアンタゴニストと相互作用させる前に、活性化されるのが好ましい。アンタゴニストは本質的に活性化されたインテグリンと相互作用させるのが好ましい。従って、αインテグリンは本質的に活性化されているのが望ましい。好ましくは、αβインテグリンが本質的に活性化されている。上記に記載されるように、αβインテグリン/αβインテグリンは共に、HSCおよび前駆細胞が骨内膜ニッチにある本質的に活性化されたα/αインテグリンを介してHSCおよび前駆細胞を標的とするように、同時にまたは連続的に活性化されるのが望ましい。
本発明のもう一つ別の実施態様において、αインテグリンのアンタゴニスト、好ましくはαβインテグリン、より好ましくはαβ/αβインテグリンのアンタゴニストは、式(I):
Figure 2017538715
[式中
Xは、結合手および−SO−からなる群より選択され;
は、H、アルキル、所望により置換されてもよいアリールおよび所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
は、Hおよび置換基からなる群より選択され;
は、HおよびC−Cアルキルからなる群より選択され;
は、Hおよび−ORからなる群より選択され;
は、Hおよび−ORからなる群より選択される;
ただし、RがHである場合、Rは−ORであり、Rが−ORである場合、RはHであり;
は、H、C−Cアルキル、−(CH−R、−C(O)Rおよび−C(O)NR1011からなる群より選択され;
は、H、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
は、所望により置換されてもよいアルキル、所望により置換されてもよいアリール、所望により置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
は、所望により置換されてもよいシクロアルキル、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル、所望により置換されてもよいアリールおよび所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
10およびR11は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;
12は、所望により置換されてもよいアルキル、所望により置換されてもよいアリール、所望により置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
13は、所望により置換されてもよいシクロアルキル、所望により置換されてもよいアリールおよび所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
14およびR15は、各々、C−Cアルキルおよび所望により置換されてもよいアリールからなる群より独立して選択されるか、または
14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;および
nは、各々、1〜3の範囲にある整数である]
で示される化合物またはその医薬的に許容される塩を含む。
一連の実施態様において、式(I)の化合物は、
がHであり;
が−ORであり; および
X、R、R、RおよびRが式(I)について定義されるとおりである。
かかる実施態様において、式(I)の化合物は、式(II):
Figure 2017538715
[式中:
Xは、結合手および−SO−からなる群より選択され;
は、H、アルキル、所望により置換されてもよいアリールおよび所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
は、Hおよび置換基からなる群より選択され;
は、HおよびC−Cアルキルからなる群より選択され;
は、H、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
12は、所望により置換されてもよいアルキル、所望により置換されてもよいアリール、所望により置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
13は、所望により置換されてもよいシクロアルキル、所望により置換されてもよいアリールおよび所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
14およびR15は、各々、C−Cアルキルおよび所望により置換されてもよいアリールからなる群より独立して選択されるか、または
14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;および
nは、各々、1ないし3の範囲にある整数である]
で示される構造を有してもよい。
式(I)または式(II)の化合物の一連の実施態様において、
は、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
12は、−CN、−O(C−Cアルキル)および所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
13は、所望により置換されてもよいシクロアルキル、所望により置換されてもよいアリールおよび所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
14およびR15は、各々、C−Cアルキルおよび所望により置換されてもよいアリールからなる群より独立して選択されるか、または
14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;および
nは1または2である。
式(I)または式(II)の化合物のある実施態様において、RはC−Cアルキルより選択される。
式(I)または式(II)の基について本明細書に記載される例示としてのC−Cアルキルは、直鎖であっても、または分岐してもよい。ある実施態様において、C−Cアルキルは、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチルおよびtert−ブチルからなる群より選択されてもよい。
ある実施態様において、Rはメチルまたはtert−ブチルであってもよく、それで−ORは−OCHまたは−OC(CHである。
式(I)または式(II)の化合物のある実施態様において、Rは−(CH−R12である。かかる実施態様において、R12は所望により置換されてもよいアルキル、所望により置換されてもよいアリール、所望により置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択されてもよく、nは1ないし3の範囲にある整数である。
式(I)または式(II)の化合物のある実施態様において、Rは−(CH−R12であり、ここでR12は−CN、−O(C−Cアルキル)および所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択されてもよく、nは1または2である。
式(I)または式(II)の化合物のある実施態様において、Rは−(CH−R12であり、ここで、
12は−OCHであり、nは2であるか、または
12は所望により置換されてもよいテトラゾリル(好ましくは、5−テトラゾリル)であり、nは1である。
式(I)または式(II)の化合物のある実施態様において、Rは−C(O)R13である。かかる実施態様において、R13は所望により置換されてもよいシクロアルキル、所望により置換されてもよいアリールおよび所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択されてもよい。
一連の実施態様において、R13は所望により置換されてもよい5または6員のシクロアルキル環であってもよい。典型的なシクロアルキル環はシクロペンチルまたはシクロヘキシルであってもよい。
一連の実施態様において、R13は所望により置換されてもよいアリール環であってもよい。典型的なアリール環はフェニルである。
一連の実施態様において、R13は所望により置換されてもよいヘテロアリール環であってもよい。典型的なヘテロアリール環はピロリルである。
式(I)または式(II)の化合物のある実施態様において、Rは−C(O)NR1415である
が−C(O)NR1415である、式(I)または式(II)の化合物のある実施態様において、R14およびR15は、各々、C−Cアルキルおよび所望により置換されてもよいアリールからなる群より独立して選択されてもよい。
が−C(O)NR1415である、式(I)または式(II)の化合物のある具体的な実施態様において、R14およびR15は、各々、エチルまたはイソプロピルである。
が−C(O)NR1415である、式(I)または式(II)の化合物の一の具体的な実施態様において、R14およびR15の一方がメチルであり、R14およびR15の他方がフェニルである。
が−C(O)NR1415である、式(I)または式(II)の化合物のある具体的な実施態様において、R14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成してもよい。一の形態において、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環は所望により置換されてもよい5〜7員のヘテロシクロアルキル環である。特定のヘテロシクロアルキル環はピロリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、およびモルホリニル環からなる群より選択されてもよい。
が−C(O)NR1415である、式(I)または式(II)の化合物の具体的な実施態様において、R14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいピロリジニル環を形成する。
式(I)または式(II)の化合物のある具体的な実施態様において、
は、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
12は、C−Cアルキル、−CN、−O(C−Cアルキル)および5−テトラゾリルからなる群より選択され;
13は2−ピロリルであり;
14およびR15は、各々独立して、C−Cアルキルであるか、または
14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいピロリジニルまたはモルホリニル環を形成し;および
nは1または2である。
式(I)の化合物の一連の実施態様において、Xは−SO−である。かかる実施態様において、式(I)の化合物は、式(III):
Figure 2017538715
[式中:
は、H、アルキル、所望により置換されてもよいアリールおよび所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
は、Hおよび置換基からなる群より選択され;
は、HおよびC−Cアルキルからなる群より選択され;
は、Hおよび−ORからなる群より選択され;
は、Hおよび−ORからなる群より選択される;
ただし、RがHである場合、Rは−ORであって、Rが−ORである場合、RはHであり;
は、H、C−Cアルキル、−(CH−R、−C(O)Rおよび−C(O)NR1011からなる群より選択され;
は、H、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
は、所望により置換されてもよいアルキル、所望により置換されてもよいアリール、所望により置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
は、所望により置換されてもよいシクロアルキル、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル、所望により置換されてもよいアリール、および所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
10およびR11は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;
12は、所望により置換されてもよいアルキル、所望により置換されてもよいアリール、所望により置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
13は、所望により置換されてもよいシクロアルキル、所望により置換されてもよいアリール、および所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
14およびR15は、各々、C−Cアルキルおよび所望により置換されてもよいアリールからなる群より独立して選択されるか、または
14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;および
nは、各々、1〜3の範囲の整数である]
で示される構造を有する。
式(III)の化合物のある実施態様において、RがHであり、RがORであって、式(IIIa):
Figure 2017538715
[式中
、RおよびRは、式(III)にて定義されるとおりであり;
は、H、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
12は、所望により置換されてもよいアルキル、所望により置換されてもよいアリール、所望により置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
13は、所望により置換されてもよいシクロアルキル、所望により置換されてもよいアリールおよび所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
14およびR15は、各々、C−Cアルキルおよび所望により置換されてもよいアリールからなる群より独立して選択されるか、または
14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;および
nは、各々、1〜3の範囲にある整数である]
で示される化合物を提供する。
式(IIIa)のある実施態様において、RはC−Cアルキル(好ましくは、メチルまたはtert−ブチル)、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;ここで
12は、所望により置換されてもよいアルキル、所望により置換されてもよいアリール、所望により置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
13は、所望により置換されてもよいシクロアルキル、所望により置換されてもよいアリールおよび所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
14およびR15は、各々、C−Cアルキルおよび所望により置換されてもよいアリールからなる群より独立して選択されるか、または
14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;および
nは1、2および3からなる群より選択される整数である。
式(IIIa)の具体的な実施態様において、Rは−C(O)NR1415であり、ここでR14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成する。一の形態にて、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環は所望により置換されてもよい5〜7員のヘテロシクロアルキル環であってもよい。特定のヘテロシクロアルキル環は、ピロリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、およびモルホリニル環からなる群より選択されてもよい。
式(I)の具体的な実施態様において、Xは−SO−であり、RはHであり、Rは−ORであって、ここでRは−C(O)NR1415であり、R14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、ピロリジニル環を形成する。かかる実施態様において、式(I)の化合物は、式(IIIb):
Figure 2017538715
[式中、R、RおよびRは、本明細書にて定義されるとおりである]
で示される構造を有してもよい。
本明細書に記載の式(I)、(II)、(III)、(IIIa)または(IIIb)の化合物の一連の実施態様において、Rは所望により置換されてもよいアリールである。ある実施態様において、Rは所望により置換されてもよいフェニルである。
一連の実施態様において、Rは少なくとも1個のハロゲン基で置換されるフェニルである。ハロゲン置換基は、クロロ、フルオロ、ブロモまたはヨードからなる群より選択されてもよく、好ましくはクロロである。
ある実施態様において、Rは複数のハロゲンで置換されるフェニルである。ハロゲン置換基はフェニル環の3−および5−位の位置にあってもよい。.
一の実施態様において、式(I)の化合物は、式(IVa)または(IVb):
Figure 2017538715
[(IVa)および(IVb)の各式中、R、RおよびRは式(I)にて定義されるとおりである]
で示される構造を有してもよい。
式(IVa)または(IVb)の化合物の一連の実施態様において、
は、H、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
12は、所望により置換されてもよいアルキル、所望により置換されてもよいアリール、所望により置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
13は、所望により置換されてもよいシクロアルキル、所望により置換されてもよいアリールおよび所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
14およびR15は、各々、C−Cアルキルおよび所望により置換されてもよいアリールからなる群より独立して選択されるか、または
14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;および
nは、各々、1〜3の範囲にある整数である。
式(I)、(II)、(III)、(IIIa)、(IIIb)、(IVa)または(IVb)の化合物のある実施態様において、RはHである。
がHである実施態様において、式(I)の化合物は、式(V):
Figure 2017538715
[式中:
Xは、結合手および−SO−からなる群より選択され;
は、H、アルキル、所望により置換されてもよいアリール、および所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
は、Hおよび置換基からなる群より選択され;
は、Hおよび−ORからなる群より選択され;
は、Hおよび−ORからなる群より選択される:
ただし、RがHの場合、Rは−ORであり、およびRが−ORである場合、RはHであり;
は、H、C−Cアルキル、−(CH−R、−C(O)R、および−C(O)NR1011からなる群より選択され;
は、H、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
は、所望により置換されてもよいアルキル、所望により置換されてもよいアリール、所望により置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
は、所望により置換されてもよいシクロアルキル、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル、所望により置換されてもよいアリール、および所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
10およびR11は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;
12は、所望により置換されてもよいアルキル、所望により置換されてもよいアリール、所望により置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)、および−CNからなる群より選択され;
13は、所望により置換されてもよいシクロアルキル、所望により置換されてもよいアリール、および所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
14およびR15は、各々、C−Cアルキル、および所望により置換されてもよいアリールからなる群より選択されるか、または
14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;および
nは、各々、1〜3の範囲にある整数である]
で示される構造を有してもよい。
式(V)の化合物のある実施態様において、RがHであり、RがORであって、式(Va):
Figure 2017538715
[式中
X、R、RおよびRは、式(V)にて定義されるとおりである]
で示される化合物を提供する。
式(Va)の化合物のある実施態様において、RがC−Cアルキル(好ましくは、メチルまたはtert−ブチル)、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;ここでR12、R13、R14、R15およびnは式(V)について本明細書にて定義されるとおりである。
式(Va)の化合物の具体的な実施態様において、Rが−C(O)NR1415であり、ここでR14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成する。一の形態において、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環は所望により置換されてもよい5〜7員のヘテロシクロアルキル環であってもよい。特定のヘテロシクロアルキル環は、ピロリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、およびモルホリニル環からなる群より選択されてもよい。
式(V)または(Va)の化合物のある実施態様において、Xは−SO−である。
式(Va)の化合物の具体的な実施態様において、Xは−SO−であり、RおよびRは、各々、Hであり、Rは−ORであって、ここでRは−C(O)NR1415であり、R14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、ピロリジニル環を形成する。かかる実施態様において、式(V)の化合物は、式(Vb):
Figure 2017538715
で示される構造を有してもよい。
式(V)および(Va)の化合物の一連の実施態様において、Rは所望により置換されてもよいアリール、好ましくは所望により置換されてもよいフェニルである。任意の置換基は、好ましくは、クロロ、フルオロ、ブロモまたはヨードからなる群より選択される少なくとも1個のハロゲン基であり、好ましくはクロロである。
一連の実施態様において、Rは少なくとも1個のハロゲン基で置換されるフェニルである。ある実施態様において、Rは複数のハロゲン基で置換されるフェニルである。ハロゲン置換基は、フェニル環の3および5位に位置することが好ましい。
1の実施態様において、式(V)の化合物は、式(VIa)または(VIb):
Figure 2017538715
[(VIa)および(VIb)の各式中、RおよびRは式(V)にて定義されるとおりである]
で示される構造を有してもよい。
式(VIa)または(VIb)の化合物の一連の実施態様において、
は、H、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13、および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
12は、所望により置換されてもよいアルキル、所望により置換されてもよいアリール、所望により置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)、および−CNからなる群より選択され;
13は、所望により置換されてもよいシクロアルキル、所望により置換されてもよいアリール、および所望により置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
14およびR15は、各々、C−Cアルキルおよび所望により置換されてもよいアリールからなる群より独立して選択されるか、または
14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;および
nは、各々、1〜3の範囲にある整数である。
式(VIa)または(VIb)の化合物のもう一つ別の一連の実施態様において、Rはメチル、tert−ブチル、−(CH−R12からなる群より選択され、ここでR12は−CN、−CH、−C(CH、および所望により置換されてもよいヘテロアリール(好ましくは、5−テトラゾリル)からなる群より選択され、nは1または2である。
式(VIa)または(VIb)の化合物のもう一つ別の一連の実施態様において、Rは−C(O)R13であり、ここでR13は所望により置換されてもよいシクロアルキル(好ましくは、シクロペンチルまたはシクロヘキシル)、所望により置換されてもよいアリール(好ましくは、フェニル)および所望により置換されてもよいヘテロアリール(好ましくは、ピロリル)である。
式(VIa)または(VIb)のもう一つ別の一連の実施態様において、Rは−C(O)NR1415であり、ここでR14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成する。1の形態において、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル環は、所望により置換されてもよい5〜7員のヘテロシクロアルキル環であってもよい。特定のヘテロシクロアルキル環は、ピロリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、およびモルホリニル環からなる群より選択されてもよい。
具体的な実施態様において、式(I)の化合物は、式(VII):
Figure 2017538715
[式中、RおよびRは式(I)にて定義されるとおりである]
で示される構造を有する。
式(I)の化合物の一連の実施態様において、RはHであり、次式(VIII):
Figure 2017538715
[式中、Rは、Hおよび置換基からなる群より選択される]
で示される化合物を提供する。
式(I)の化合物の1の形態において、RはHであり、次式(IX):
Figure 2017538715
で示される化合物またはその医薬的に許容される塩を提供する。
好ましい具体的な実施態様において、式(I)の化合物は、次式:
Figure 2017538715
で示される化合物またはその医薬的に許容される塩である。
本明細書に記載される式(I)、(II)、(III)、(IIIa)、(IIIb)、(IVa)、(IVb)、(V)、(Va)、(Vb)、(VIa)、(VIb)、(VII)または(VIII)の化合物中、Rは、ある実施態様において、置換基であってもよい。
一連の実施態様において、Rは、所望により置換されてもよいヘテロアリール、所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル、所望により置換されてもよいシクロアルキル、ヒドロキシ、アミノおよびアジドからなる群より選択される置換基であるか、あるいはRは、式(A):
Figure 2017538715
[式中
Yは、所望により置換されてもよいヘテロアリールまたは所望により置換されてもよいヘテロアリール−(O)NH−であり;
リンカーは、−(CH−および−(CHCHO)−からなる群より選択されるか、またはそのいずれかの組み合わせであり;
pは、各々、1〜4の範囲にある整数であり;および
Zはフルオロフォール(好ましくは、ロダミン基)である]
で示される構造の置換基である。
式(I)、(II)、(III)、(IIIa)、(IIIb)、(IVa)、(IVb)、(V)、(Va)、(Vb)、(VIa)、(VIb)、(VII)または(VIII)の化合物のある実施態様において、Rは所望により置換されてもよいヘテロアリールである。適切な所望により置換されてもよいヘテロアリールは5〜10個の環原子と、O、NおよびSからなる群より選択される少なくとも1個のヘテロ原子とを含んでもよい。所望により置換されてもよいヘテロアリールは単環または二環であってもよい。
ある実施態様において、Rは、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾール、インダゾール、4,5,6,7−テトラヒドロインダゾールおよびベンズイミダゾールからなる群より選択されるヘテロアリールであってもよい。
式(I)、(II)、(III)、(IIIa)、(IIIb)、(IVa)、(IVb)、(V)、(Va)、(Vb)、(VIa)、(VIb)、(VII)または(VIII)の化合物のある実施態様において、Rは所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキルである。適切な所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキルは、3ないし10個の環原子、好ましくは4ないし8個の環原子と、O、NおよびSからなる群より選択される少なくとも1個のヘテロ原子とを含んでもよい。所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキルは単環または二環であってもよい。
ある実施態様において、Rは、所望により置換されてもよいアゼチジン、ピロリジン、ピペリジニル、アゼパン、モルホリンおよびチオモルホリンからなる群より選択される所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキルであってもよい。
ある実施態様において、Rは、所望により置換されてもよいピペリジンであってもよい。ある実施態様において、ピペリジンは少なくとも1個のC−Cアルキル置換基で置換されてもよい。ある実施態様において、C−Cアルキル置換基はメチルであってもよい。
ある実施態様において、Rは2−メチルピペリジン、3−メチルピペリジン、4−メチルピペリジン、3,5−ジメチルピペリジン、および3,3−ジメチルピペリジンからなる群より選択されてもよい。
が所望により置換されてもよいヘテロアリールまたは所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキル基である場合、Rは、ヘテロアリールまたはヘテロシクロアルキル環上のヘテロ原子を介して、式(I)、(II)、(III)、(IIIa)、(IIIb)、(IVa)、(IVb)、(V)、(Va)、(Vb)、(VIa)、(VIb)、(VII)または(VIII)の化合物のピロリジン環と連結してもよい。例えば、Rがピラゾール、イミダゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾール、インダゾール、4,5,6,7−テトラヒドロインダゾールおよびベンズイミダゾールからなる群より選択されるヘテロアリールである場合、あるいはRが所望により置換されてもよいアゼチジン、ピロリジン、ピペリジン、アゼパン、モルホリンおよびチオモルホリンからなる群より選択される所望により置換されてもよいヘテロシクロアルキルである場合、その場合にはRは、ヘテロアリールまたはヘテロシクロアルキル基の窒素(N)ヘテロ原子を介して該化合物の残りの部分に共有結合する。
式(I)、(II)、(III)、(IIIa)、(IIIb)、(IVa)、(IVb)、(V)、(Va)、(Vb)、(VIa)、(VIb)、(VII)または(VIII)の化合物のある実施態様において、Rは式(A):
Figure 2017538715
[式中
Yは、所望により置換されてもよいヘテロアリール、または所望により置換されてもよいヘテロアリール−C(O)NH−であり;
リンカーは、−(CH−および−(CHCHO)−からなる群より選択されるか、またはそのいずれかの組み合わせであり;
pは、各々、1〜4の範囲にある整数であり;および
Zはフルオロフォール(好ましくは、ロダミン基)である]
で示される構造の置換基である。
ある実施態様において、Yはトリアゾールまたはトリアゾール−C(O)NH−からなる群より選択されてもよい。
ある実施態様において、Yはトリアゾールまたはトリアゾール−C(O)NH−であってもよく、その場合には、式(A)の構造式は、式(A1)または(A2):
Figure 2017538715
で示される。
ある実施態様において、リンカーは、−(CH−および−(CHCHO)−からなる群より選択されても、またはそのいずれかの組み合わせであってもよく、ここでpは、各々、1〜4の範囲にある整数である。
ある実施態様において、リンカーは、式(A3)または(A4):
Figure 2017538715
[式中、pは、各々、1〜4の範囲にある整数である]
で示されてもよい。
式(A)、(A1)、(A2)、(A3)または(A4)のある実施態様において、Zはロダミンフルオロフォールであり、それは以下の群:
Figure 2017538715
より選択される。
具体的な実施態様において、式(I)の化合物は以下の構造式:
Figure 2017538715
で示される。
もう一つ別の具体的な実施態様において、式(I)の化合物は以下の構造式:
Figure 2017538715
で示される。
理論により限定されることを望むものではないが、本明細書に記載の式で示される化合物でピロリジンカルバマート部分が、αインテグリン、より具体的にはαβインテグリン、あるいはその活性な部分に対して高い結合アフィニティを確保するのに重要であると考えられる。さらには、カルボン酸官能基はアンタゴニスト活性に不可欠であると考えられる。
上記において、当業者に周知である多くの用語が使用される。にもかかわらず、明確化を目的として、多数の用語を以下に定義する。
本明細書で使用する場合、「置換されない」なる語は、置換基がないこと、あるいは置換基が唯一水素であることを意味する。
明細書を通して使用されるような「所望により置換されてもよい」なる語は、基が、1または複数の水素以外の置換基で、さらに置換または(縮合多環系を形成するように)縮合されてもよいこと、またはされていなくてもよいことを意味する。特定の実施態様において、置換基は、ハロゲン、=O、=S、−CN、−NO、−CF3、−OCF3、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルケニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、ヘテロアリールアルキル、アリールアルキル、シクロアルキルアルケニル、ヘテロシクロアルキルアルケニル、アリールアルケニル、ヘテロアリールアルケニル、シクロアルキルヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキルヘテロアルキル、アリールヘテロアルキル、ヘテロアリールヘテロアルキル、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルキルオキシ、アルキルオキシアルキル、アルキルオキシシクロアルキル、アルキルオキシヘテロシクロアルキル、アルキルオキシアリール、アルキルオキシヘテロアリール、アルキルオキシカルボニル、アルキルアミノカルボニル、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、シクロアルキルオキシ、シクロアルケニルオキシ、ヘテロシクロアルキルオキシ、ヘテロシクロアルケニルオキシ、アリールオキシ、フェノキシ、ベンジルオキシ、ヘテロアリールオキシ、アリールアルキルオキシ、アミノ、アルキルアミノ、アシルアミノ、アミノアルキル、アリールアミノ、スルホニルアミノ、スルフィニルアミノ、スルホニル、アルキルスルホニル、アリールスルホニル、アミノスルホニル、スルフィニル、アルキルスルフィニル、アリールスルフィニル、アミノスルフィニルアミノアルキル、C(=O)OH、−C(=O)R、C(=O)OR、C(=O)NR、C(=NOH)R、C(=NR)NR、NR、NRC(=O)R、NRC(=O)OR、NRC(=O)NR、NRC(=NR)NR、NRSO、−SR、SONR、−OR、OC(=O)NR、OC(=O)Rおよびアシルからなる群より独立して選択される1または複数の基であり、
ここで、RおよびR、RおよびRは、各々、H、C−Cアルキル、C−C12ハロアルキル、C−C12アルケニル、C−C12アルキニル、C−C10ヘテロアルキル、C−Cシクロアルキル、C−C12シクロアルケニル、C−Cヘテロシクロアルキル、C−C12ヘテロシクロアルケニル、Cアリール、およびC−Cヘテロアリールからなる群より独立して選択されるか、あるいはRおよびRは、それらが結合する原子と一緒になる場合には、環原子が3ないし12個の環式またはヘテロ環式環系を形成する。
特定の実施態様において、任意の置換基は、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアルキル、−C(O)R、−C(O)OR、−C(O)NR、−OR、−OC(O)NR、OC(O)Rおよびアシルからなる群より選択されてもよく、ここでRおよびRは、各々、H、C−Cアルキル、C−Cシクロアルキル、C−Cヘテロシクロアルキル、Cアリール、およびC−Cヘテロアリールからなる群より独立して選択されるか、あるいはRおよびRは、それらが結合する原子と一緒になる場合には、環原子が3ないし12個の環式またはヘテロ環式環系を形成する。
基として、または基の一部としての「アルキル」は、特記されない限り、直鎖または分岐鎖の脂肪族炭化水素基、好ましくはC−C12アルキル、より好ましくはC−C10アルキル、最も好ましくはC−Cアルキルをいう。適切な直鎖および分岐したC−Cアルキル置換基の例として、メチル、エチル、n−プロピル、2−プロピル、n−ブチル、sec−ブチルおよびt−ブチルが挙げられる。その基は末端基であっても架橋基であってもよい。
基として、または基の一部としての「アリール」は、(i)所望により置換されてもよい単環式、または縮合した多環式の芳香族炭素環(環原子のすべてが炭素である環構造)であり、環に付き5ないし12個の原子を有することが好ましく、アリール基として、フェニル、ナフチル等が挙げられ;(ii)所望により置換されてもよく、部分的に飽和の二環式芳香族炭素環部分であり、それらはフェニルと、C5−7シクロアルキルまたはC5−7シクロアルケニル基が一緒に縮合して、テトラヒドロナフチル、インデニルまたはインダニルなどの環構造を形成する環を意味する。その基は末端基であっても架橋基であってもよい。典型的には、アリール基はC−C18アリール基である。
「結合手」は化合物または分子にある原子間の結合である。本明細書に記載されるような式(I)の化合物の一連の実施態様において、結合手は単結合である。
「シクロアルキル」は、特記されない限り、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル等などの飽和単環式、または縮合もしくはスピロ多環式炭素環、好ましくは環に付き3ないし9個の炭素を含有する炭素環をいう。その環は、単環系(シクロヘキシルなど)、デカリンなどの二環系、およびアダマンタンなどの多環系を包含する。シクロアルキル基は、典型邸には、C−C12アルキル基である。該基は末端基であっても架橋基であってもよい。
「ハロゲン」は、塩素、フッ素、臭素またはヨウ素を表す。
「ヘテロアリール」は、単独または基の一部のいずれかであり、芳香族環の環原子として1または複数のヘテロ原子を有し、環原子の残りが炭素原子である、その芳香族環(好ましくは5員または6員の芳香族環)を含有する基をいう。適切なヘテロ原子は、窒素、酸素および硫黄からなる群より選択されてもよい。該基は単環または二環式ヘテロアリール基であってもよい。ヘテロアリールの例として、チオフェン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンズイミダゾール、ベンズオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンズイソチアゾール、ナフト[2,3−b]チオフェン、フラン、イソインドリジン、キサントレン、フェノキサチン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、テトラゾール、インドール、イソインドール、1H−インダゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、シンノリン、カルバゾール、フェナントリジン、アクリジン、フェナジン、チアゾール、イソチアゾール、フェノチアジン、オキサゾール、イソオキサゾール、フラザン、フェノキサジン、2−、3−または4−ピリジル、2−、3−、4−、5−または8−キノリル、1−、3−、4−または5−イソキノリニル、1−、2−または3−インドリル、および2−または3−チエニルが挙げられる。ヘテロアリール基は、典型的には、C−C18ヘテロアリール基である。該基は末端基であっても架橋基であってもよい。
「ヘテロシクロアルキル」は、窒素、硫黄、酸素から選択される少なくとも1個のヘテロ原子、好ましくは少なくとも1個の環中に1ないし3個のヘテロ原子を含有する、飽和単環式、二環式または多環式環をいう。各環は、好ましくは3ないし10員、より好ましくは4ないし7員である。適切なヘテロシクロアルキルの例として、ピロリジニル、テトラヒドロフリル、テトラヒドロチオフラニル、ピペリジル、ピペラジル、テトラヒドロピラニルおよびモルホリノが挙げられる。該基は末端基であっても架橋基であってもよい。
式(I)の一連の化合物には、ジアステレオマー、エナンチオマーおよび互変異性体、および「E」または「Z」配置の幾何異性体あるいはEおよびZ異性体の混合物を含む異性体が含まれると考えられる。また、ジアステレオマー、エナンチオマー、および幾何異性体などの数種の異性体は物理的および/または化学的方法により、および当業者によって分離され得ると理解される。幾何異性の可能性のあるそれらの化合物では、他の異性体が正しい構造帰属であるかもしれないと認識されるとしても、出願人はその化合物がその構造帰属であると考える異性体を表現する。
開示される実施態様の化合物のいくつかは、単一の立体異性体、ラセミ体、および/またはエナンチオマーおよび/またはジアステレオマーの混合物として存在してもよい。かかる単一の立体異性体、ラセミ体およびその混合物はすべて、本明細書に記載の、および特許請求の範囲に記載の事項の範囲内にあるものとする。
さらには、式(I)は、適用できるならば、該化合物の溶媒和された、ならびに溶媒和されていない形態に及ぶものとする。かくして、各式の化合物は、水和された、ならびに水和されていない形態を含む、指摘された構造を有する化合物を包含する。
式(I)の化合物は、さらには、該化合物の医薬的に許容される塩を包含するものとする。
「医薬的に許容される塩」なる語は、上記される化合物の所望の生物活性を保持する塩をいい、医薬的に許容される酸付加塩および塩基付加塩を包含する。式(I)の化合物の適切な医薬的に許容される塩は、無機酸または有機酸から調製されてもよい。かかる無機酸の例は、塩酸、硫酸およびリン酸である。適切な有機酸は、脂肪族、脂環式、芳香族、ヘテロ環式、炭素環式およびスルホン基種の有機酸より選択されてもよく、その例が、ギ酸、酢酸、プロパン酸、コハク酸、グリコール酸、グルコン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、フマル酸、マレイン酸、アルキルスルホン酸、およびアリールスルホン酸である。同様に、塩基付加塩は、有機または無機塩基を用いて当業者に周知の方法により調製されてもよい。適切な有機塩基の例として、メチルアミン、エチルアミン、トリエチルアミン等などの単純なアミンが挙げられる。適切な無機塩基の例として、NaOH、KOH等が挙げられる。医薬的に許容される塩のさらなる情報は、R emington’s Pharmaceutical Sciences, 19th Edition, Mack Publishing Co., Easton, PA 1995で見ることができる。試剤が固体である場合には、当業者であれば、本発明の化合物、試剤、および塩は、異なる結晶または多形の形態にて存在してもよく、そのすべてが本発明の化合物および具体的な式で示される化合物の範囲内にあるものとする、ことを理解する。
本発明のもう一つ別の好ましい実施態様において、HSCおよびその前駆細胞ならびにそれらの祖先細胞のインビボまたはエクスビボでのBM幹細胞結合リガンドからの放出を強化する方法であって、インビボまたはエクスビボにて、効果的な量のαインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分をBM幹細胞ニッチに投与することを含む、方法が提供される。
HSCがBM幹細胞結合リガンドより一旦取り除かれると、それらはもはやBMに固定されず、BMより放出され、増殖および分化に向かう細胞周期に入ることも利用可能である。あるいはまた、それらはBMに残り、BMにて細胞周期に入ることもできる。
さらに好ましい本発明の実施態様において、HSCおよびその前駆細胞ならびにそれらの祖先細胞のインビボまたはエクスビボでのBM幹細胞ニッチからの動員を強化する方法であって、インビボまたはエクスビボにて、効果的な量のαインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分をBM幹細胞ニッチに投与することを含む、方法が提供される。
HSCが除去および放出され始めることで、HSCはPBに動員することが利用可能となる。その除去および放出は動員を可能とするのに不可欠である。HSCの放出の強化は、結果として、より多くの細胞を動員されるようにするであろう。
本発明のもう一つ別の好ましい実施態様において、該方法はG−CSFの存在または不在下にて行われる。好ましくは、該方法はG−CSFの不在下にて行われる。
G−CSFは、臨床的に、HSCのために最も広く使用される動員剤であるが、その欠点として、潜在的に毒性の副作用のあること、治療コースが相対的に長いこと(5−7日間の連続注入)および患者の応答が可変的であることが挙げられる。従って、本発明の利点は、毒性の副作用を実質的に回避することのできる、効果的な動員がG−CSFの不在下で起こり得ることである。
本発明で使用されるような「造血幹細胞」は、赤血球、白血球、巨核球、および血小板を含め、あらゆる血液細胞に最終的に分化しうる多能性幹細胞を意味する。これは祖先細胞または芽細胞に分化する中間段階を含んでもよい。かくして、「造血幹細胞」、「HSC」、「造血祖先細胞」、「HPC」、「祖先細胞」または「芽細胞」なる語は、本発明において互換的に使用され、分化能は減少しているが、未だに骨髄またはリンパ球系などの特定のリニージの異なる細胞に成熟する能力を有する、HSCを記載する。「造血祖先細胞」は、赤芽球バースト形成単位の顆粒球、赤血球、マクロファージ、巨核球コロニー形成単位の顆粒球、赤血球、マクロファージ、および顆粒球マクロファージコロニー形成単位を包含する。
本発明は、HSCおよびその先駆細胞ならびにそれらの祖先細胞をBM幹細胞結合リガンドから取り除くことを強化することに関する。一旦取り除かれると、該細胞はBM幹細胞ニッチより放出され、該細胞はそこに留まることもできるが、放出されてPBに動員されるのが好ましい。これらの細胞は造血再構築能を有する。本発明は、HSCを、好ましくは骨内膜ニッチ内の骨/BMの接触面の最も近くにあるBM幹細胞結合リガンドから、あるいは中心髄腔から除去することにより、HSCの動員を助成的に強化する方法を提供する。より好ましくは、HSCは骨内膜ニッチ内の骨/BM接触面より動員される。というのも、これらの細胞は、中心髄腔より単離されたHSCと比べて、より長期にわたって多リニージ造血再構築を付与することが分かっているからである。
除去、放出または動員される細胞の型はまた、BM誘導性祖先細胞に富むLin−Sca−1ckit(本明細書にて、「LSK」と称される)、あるいは幹細胞に富むLSKCD150CD48細胞(本明細書にて、「LSKSLAM」と称される)を含む群より選択されるネズミ集団で見つけることもできる。これらの均等なネズミ集団は、αインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分を用いることにより、BM幹細胞ニッチより除去、放出または動員され得る細胞型の適用を提供する。好ましくは、細胞型は幹細胞に富むLSKCD150CD48細胞(LSKSLAM)に見られる型と均等である。
好ましくは、除去、放出または動員される細胞は、骨内膜祖先細胞であり、CD34、CD38、CD90、CD133、CD34CD38細胞、リニージ委任のCD34細胞、またはCD34CD38細胞からなる群より選択される。
本発明はインビボまたはエクスビボにて行われてもよい。すなわち、αのアンタゴニスト、好ましくはαβのアンタゴニスト、より好ましくはαβ/αβのアンタゴニストをその必要とする対象にインビボにて、またはエクスビボのサンプルに投与し、HSCをBMから動員させることができる。
本明細書中で使用される「対象」は、哺乳類および他の動物(ペット、家畜および動物園の動物を含むが、これらに限定されない)を含め、あらゆる動物を包含する。「動物」なる語は、例えば、哺乳類、鳥類、サル、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、げっ歯類等を含むカテゴリーの生きているいずれの多細胞脊椎動物も包含しうる。同様に、「哺乳類」なる語は、ヒトおよびヒト以外の両方の哺乳類を包含する。
本発明は、HSCの除去、放出または動員の強化に関する。本明細書中で使用される「強化」、「強化する」または「強化している」は、細胞または有機体の特定のパラメータにおいてその能力を改善すること、または他の生理学的に有益な増加をもたらすことをいう。時には、現象の増加を特定のパラメータの測定値の減少として定量化することができる。例えば、幹細胞の遊走は循環系内を循環する幹細胞の数の減少として評価されてもよいが、これは、それにもかかわらず、これらの細胞の体の領域(該細胞が有益な生理学的結果(限定されないが、喪失または損傷を受けた機能を交換または訂正する細胞に分化することを含む)を成す、または促進し得る領域)に遊走することの強化を示してもよい。同時に、強化は、HSCのBMからPBへの遊走の結果として、末梢血中におけるいずれか一つの型の細胞の増加として測定されてもよい。強化とは、循環している幹細胞の数が15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%または50%以上減少していることをいってもよく、別の言い方では、循環している幹細胞の数が15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%または50%以上増加することを示してもよい。幹細胞の遊走の強化は、細胞集団または細胞集団の応答の15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、70%、75%以上の減少などの、非造血リニージの細胞集団の減少をもたらしてもよく、あるいはそれにより測定されてもよい。言い換えれば、パラメータの強化は、幹細胞のトラフィッキングとして捉えることもできる。一の実施態様において、パラメータの強化はBMなどの原発組織からの幹細胞の放出である。一の実施態様において、パラメータの強化は幹細胞の遊走である。もう一つ別の実施態様において、パラメータは幹細胞の分化である。
一の実施態様において、αインテグリンアンタゴニストは、静脈内、皮内、皮下、筋肉内、経皮、経粘膜、または腹腔内に投与される;所望により、該アンタゴニストは、静脈内または皮下投与されてもよい。
本発明のさらにもう一つ別の態様において、HSCの、対象のBM幹細胞ニッチにあるBM幹細胞結合リガンドからの除去を強化するのに用いるためのものであって、本明細書に記載されるαインテグリンのアンタゴニストを含む、組成物が提供される。より好ましくは、該アンタゴニストは、本明細書に記載のαインテグリンアンタゴニストである。最も好ましくは、該アンタゴニストは、本明細書に記載のαβ/αβアンタゴニストである。
好ましい実施態様において、該組成物は、HSCの、BM幹細胞ニッチにあるBM幹細胞結合リガンドからの放出を強化する。より好ましくは、該組成物はHSCのBM幹細胞ニッチからPBへの移動または動員を強化する。
該組成物は、医薬的に許容される担体をさらに含む医薬組成物であってもよい。本明細書に記載のαインテグリンのアンタゴニストは、組成物中に、単独で、またはαインテグリン、αインテグリン、αβインテグリン、αβインテグリンのさらなるアンタゴニストと組み合わせて提供されてもよく、あるいはそれはαβ/αβインテグリンの併用したアンタゴニストであってもよい。該アンタゴニストは同一であっても異なってもよいが、それらはすべて少なくともαインテグリンのアンタゴニストとして作用するであろう。
本発明のもう一つ別の態様において、HSCおよびその先駆細胞ならびにそれらの祖先細胞の患者内でのBM幹細胞結合リガンドからの除去を強化するための医薬の調製において、本明細書に記載のαインテグリンのアンタゴニストの使用が提供される。
本明細書に記載の方法は、組成物および医薬組成物の製造および使用を包含し、それは、HSCおよびその先駆細胞ならびにそれらの祖先細胞のBM幹細胞結合リガンドからの除去を強化するための活性成分として本明細書に記載のαインテグリンのアンタゴニストを包含する。好ましくは、HSCの放出が強化される。より好ましくは、HSCの動員が強化される。医薬組成物は、典型的には、医薬的に許容される担体を含む。本明細書中で使用されるような「医薬的に許容される担体」なる語は、当業者に公知の薬学的投与と適合しうる、セイライン、溶媒、分散媒、コーティング剤、抗菌および抗真菌剤、等張剤、および吸収遅延剤等を含む。補助的な活性化合物、例えば、G−CSFなどの成長因子もまた、組成物中に配合されてもよい。
医薬組成物は、典型的には、意図する投与経路に適合するように処方される。投与経路の例として、非経口、例えば、静脈内、皮内、皮下、経皮(局所)、経粘膜、腹腔内、および経直腸投与が挙げられる。好ましくは、本明細書に記載のαインテグリンのアンタゴニストは皮下投与される。
ある実施態様において、医薬組成物は、本明細書に記載のαインテグリンのアンタゴニストを骨髄に、好ましくはBM幹細胞ニッチに、より好ましくはBM幹細胞ニッチの骨内膜ニッチに標的として送達されるように処方される。例えば、ある実施態様において、本明細書に記載のαインテグリンのアンタゴニストは、リポソーム、ナノ懸濁液および(例えば、シクロデキストリンとの)包摂複合体に処方されてもよく、それは副作用を減らしつつ、BMにより効果的に標的として送達され得る。
医薬組成物は、投与のための説明書と一緒に、容器、パックまたはディスペンサーに含めることができる。
本発明のさらにもう一つ別の態様において、HSCを対象から採取する方法であって、
効果的な量の本明細書に記載のαインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分を対象に投与し、ここでその効果的な量はHSCおよびその先駆細胞ならびにそれらの祖先細胞のBM幹細胞ニッチにあるBM幹細胞結合リガンドからの除去を強化し;
その除去されたHSCをPBに動員し;および
該HSCをPBから採取する、ことを含む方法が提供される。
好ましくは、αインテグリンアンタゴニストはG−CSFの不在下で投与される。
本明細書に記載のαβインテグリンアンタゴニストなどの化合物を用いてHSCおよびその先駆細胞ならびにそれらの祖先細胞のBM幹細胞ニッチでのBM幹細胞結合リガンドからの除去を強化し、最終的に収集のために細胞がPBに動員されることを可能とする。その細胞はBMから自然に動員または放出されてもよく、あるいはインターロイキン−17、シクロホスファミド(Cy)、ドセタキセルおよび顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)などの他のHSC動員剤の使用により動員するように刺激されてもよいが、これらに限定されない。
一の実施態様において、一度採取された細胞は、患者の造血前駆細胞集団を補完または補充するために体内に戻すことができ(同種または自家移植)、あるいはまた別の患者の造血前駆細胞集団を補完または補充するためにもう一つ別の患者に移植され得る(異種または同種移植)と考えられる。これは、個体が化学療法を受けていた期間の経過後に、利点がある。さらには、HSCおよびHPCの数が減少するところの、地中海貧血、鎌状赤血球貧血、先天性異角化症、シュワッハマン・ダイアモンド症候群、およびダイアモンド・ブラックファン貧血などの特定の遺伝子疾患がある。かくして、HSCの除去、放出または動員の強化における本発明の方法は、有用であり、適用可能である。
骨髄移植のレシピエントは、対象が高齢者であるか、または以前に化学療法などの免疫枯渇治療に暴露されたことがある、などの限定された骨髄予備能を有してもよい。該レシピエントは、対照となる血球レベルと比べて、血球レベルが低くてもよく、または低血球レベルに発達する危険性がある。本明細書中にて使用されるように、「対照となる血球レベル」なる語は、対象において血球レベルに変化をもたらす事象の前の、あるいはかかる事象が実質的に不在の下での、対象における血球の平均レベルをいう。対象において血球レベルに変化をもたらす事象として、例えば、貧血、外傷、化学療法、骨髄移植および放射線療法が挙げられる。例えば、対象は、外傷に起因して貧血または血液喪失を有する。
典型的には、効果的な量のαβインテグリンアンタゴニスト、より好ましくはαβ/αβインテグリンアンタゴニストなどのαインテグリンアンタゴニストがドナーに投与され、HSCのBMからの除去、放出または好ましくは動員を誘発し、そしてPBに放出かつ動員される。HSCがPBに動員されると、血液の収集およびGSCの分離が、献血にて一般的に利用可能な方法、例えば、限定されないが、血液銀行にて利用される技法を用いて進められ得る。ある実施態様において、PBまたはBMが本明細書に記載のαインテグリンのアンタゴニストを用いて治療されたことのある対象から得られると、HSCはアフェレーシス療法または白血球除去輸血などの標準的方法を用いて、そこから単離され得る。
好ましくは、αインテグリンアンタゴニストの効果的な量は、25−1000μg/kg体重、より好ましくは50−500μg/kg体重、最も好ましくは50−250μg/kg体重の範囲にある。効果的な量は、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240または250μg/kg体重からなる群より選択されてもよい。
除去、放出、または好ましくは動員は、αインテグリンアンタゴニストの使用量に応じて、直ちに生じるかもしれない。しかしながら、HSCは投与した約1時間後に採取されてもよい。実際の時間およびαインテグリンアンタゴニストの実際の量は、対象の生理学的状態(年齢、性別、疾患の型および段階、一般的身体状態、所定の投与量に対する応答を含む)および投与経路を含む、種々の要因に応じて変化してもよいが、これらに限定されない。臨床および薬理学の分野における当業者は、日常的な実験およびコントロール曲線の使用を通して効果的な量を決定できるであろう。
本発明において考慮されるように、「コントロール曲線」なる語は、同一の条件下で、異なる濃度のαインテグリンアンタゴニストのHSCの除去、放出または動員を測定することを通して作成される統計学的および数学的に関連付けられる曲線をいい、そこで細胞は一定間隔で採取かつ計数され得る、と考えられる。本発明において考慮されるこれらの「コントロール曲線」は、後の機会に投与される様々な濃度を推定するための一の方法として使用され得る。
本発明において考慮されるように、「造血幹細胞の採取」、「造血前駆細胞の採取」、「HSCの採取」または「HPCの採取」なる語は、細胞をPBから分離することをいうと考えられ、当業者に公知の技法であると考えられる。細胞は、所望により、収集され、分離されてもよく、所望によりさらに拡大してHSCおよび分化した子孫のさらにより大きな集団を生成してもよい。
本発明のもう一つ別の態様において、本明細書に記載の方法から得られるHSCを含む細胞組成物が提供され、その方法は効果的な量の本明細書に記載のαインテグリンのアンタゴニストを投与し、HSCのBMからPBへの除去、放出または動員を強化することを含む。
HSCの除去が強化された結果として、より多くのHSCがその後のPBへの動員のためにBM幹細胞ニッチに放出され得ると仮定される。従って、効果的な量のαインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分がBM幹細胞ニッチに投与されたことのある対象から採取された細胞組成物は、HSCに富むであろう。
好ましくは、細胞組成物は、骨内膜ニッチの細胞に富み、CD34、CD38、CD90、CD133、CD34CD38細胞、リニージ委任のCD34細胞、またはCD34CD38細胞からなる群より選択される骨内膜祖先細胞である。
本発明のさらにもう一つ別の態様において、血液障害を治療するための方法であって、本明細書に記載の、効果的な量の本明細書に記載されるαインテグリンのアンタゴニストを投与し、HSCのBMからPBへの除去、放出または動員を強化することを含む、方法より得られるHSCを含む細胞組成物を投与することを含む、方法が提供される。
本発明のさらにもう一つ別の態様において、対象における血液障害を治療するための方法であって、該対象に、治療的に効果的な量の本明細書に記載されるαインテグリンのアンタゴニストを投与し、HSCの、BMからPBへの除去、放出または動員を強化することを含む、方法が提供される。
さらにもう一つ別の好ましい実施態様において、血液障害が造血腫瘍性障害であり、該方法は、効果的でなくなった化学療法剤がより効果的となるように、HSCを化学療法に感受的とし、HSCの感受性を改変することを含む。
白血病の治療における長年の問題は、休眠状態にある悪性細胞は細胞傷害薬の作用を回避している可能性があり、該細胞は再発能を有するという、考えである。がん細胞の休眠の制御を理解することに多大な努力が払われてきたが、微小環境、特に骨髄幹細胞ニッチの役割に対してはほとんど集中されなかった。最近になって、骨髄にて正常な造血幹細胞を固定することが知られている、細胞外基質分子のオステオポンチンもまた、骨髄微小環境の重要な領域にこれらの細胞を固定することにより、白血病、特に急性リンパ球性白血病(ALL)の細胞の休眠を支持するのに一の役割を果たしていることを証明するデータが出現した。さらには、さらなるデータは再発したALLが有意に高いインテグリンαβレベルを有することを示す。本明細書に示されるこれらのデータは、αβとその細胞外基質リガンドとの相互作用と競合する薬剤がこれらの細胞を細胞周期に誘導し、該細胞を細胞傷害性化学療法に対して脆弱なものとすることを示唆する。
本明細書に記載の方法は、ある実施態様において、幹細胞の数を増やす必要のある血液障害の対象を治療する方法を包含する。他のある実施態様において、対象は、例えば、異種移植または自家移植において使用するために、HSCなどの幹細胞を提供するように計画されているか、または提供することを意図とする。一般に、該方法は、治療的に効果的な量の本明細書に記載のαインテグリンのアンタゴニストを、かかる治療を必要とする対象に、あるいはかかる治療が必要であると決定されたことのある対象に、投与することを含む。かかる対象を治療するために本明細書に記載の治療的に効果的な量のαインテグリンのアンタゴニスト、好ましくはαβアンタゴニスト、より好ましくはαβ/αβインテグリンのアンタゴニストを投与することは、PBまたはBMでのHSCの数および/または頻度の増加をもたらすであろう。
本明細書にて使用される「治療する」、「治療している」および「治療」は、治療的処理および予防的または防止的手段の両方をいい、ここでその目的は、仮にその処理が最終的にはうまくいかなかったとしても、標的とする症候、疾患または障害(包括的に「病気」)を防止すること、または鈍化させる(小さくする)ことである。処理を必要とする者として、その病気にすでに罹患している者、ならびにその病気に罹患しやすい者、またはその病気が防止されるべき者が挙げられる。
「効果的な量」は、PBまたはBMでのHSCの数および/または頻度を有意に増加または減少させるのに十分な量である。効果的な量は1または複数の投与、適用または投薬で投与され得る。
本明細書にて使用される「治療的に効果的な量」は、治療される対象において所望の効果を達成するのに十分な、特定の組成物、または組成物中の活性剤の量をいう。例えば、この量は、HSCの遊走を強化するために、組織を補充、修復または活性化させる効果的な量とすることができる。もう一つ別の実施態様において、「治療的に効果的な量」は、血流中の幹細胞の循環レベルを上げることにより説明され得るような、HSCの放出の向上などの、HSCのトラフィッキングを強化するのに効果的な量である。さらにもう一つ別の実施態様において、「治療的に効果的な量」は、血流中に循環しているHSCのレベルが低いこと、および/またはホーミングおよび遊走と関連付けられる表面マーカーの発現で説明され得るような、HSCの循環系から種々の組織または器官へのホーミングおよび遊走を強化するのに効果的な量である。治療的に効果的な量は、対象の生理学的状態(年齢、性別、疾患の型および段階、一般的身体状態、所定の投与量に対する応答、所望する臨床効果を含む)および投与経路を含む、種々の要因に応じて変化してもよいが、これらに限定されない。臨床学および薬理学の分野の当業者は、日常的な実験を通して、治療的に効果的な量を決定することができるであろう。
組成物は、一日に1回または複数回ないし週に1回または複数回(一日おきを含む)で投与され得る。当業者であれば、対象の以前の治療、一般的な健康状態および/または年齢、および現存する他の疾患を含め(これらに限定されないが)、特定の因子が対象を効果的に治療するのに必要とされる投与量および時期に影響を与える可能性のあることを理解するであろう。その上、本明細書に記載の効果的な量の組成物で対象を治療することは、単回治療または一連の治療を含み得る。
ある実施態様において、かかる投与はPBにおいてHSC数の約10−200倍の増加をもたらすであろう。
組成物の投与量、毒性および治療効果は、例えば、細胞培養での標準的な薬剤操作、または、例えばLD50(集団の50%に致死的な用量)およびED50(集団の50%にて治療的に効果的な用量)を測定するための実験動物により決定され得る。毒性と治療効果の間の用量比が治療指数であり、それはLD50/ED50比として表され得る。治療指数の高い化合物が好ましい。毒性の副作用を示す化合物を用いることもできるが、その場合、非感染細胞に与える損傷の可能性を最小限とし、それによって副作用を減らすために、かかる化合物で罹患組織の部位を標的とするデリバリーシステムを設計するように注意しなければならない。
細胞培養アッセイおよび動物実験から得られるデータは、ヒトに用いるための投与量の範囲を処方するのに使用できる。かかる化合物の投与量は、毒性がほとんどまたは全くないED50を含む、循環濃度の範囲内にあるのが好ましい。投与量は、使用される剤形および利用される投与経路に応じて、この範囲内で変化してもよい。本発明の方法に使用されるいずれの化合物についても、治療的に効果的な用量は細胞培養アッセイで最初に推定され得る。用量は、細胞培養にて決定されるようにIC50(すなわち、徴候の最大半量阻害を達成する本明細書に記載のαインテグリンのアンタゴニストの濃度)を含む、循環血漿中濃度の範囲を達成するために、動物実験にて処方されてもよい。かかる情報を用いてヒトで有用な用量をより正確に決定することができる。血漿中のレベルは、例えば、高性能液体クロマトグラフィーにより測定されてもよい。
ある実施態様において、本明細書に記載の方法は、もう一つ別のHSC動員剤、例えば、限定されるものではないが、インターロイキン−17、シクロホスファミド(Cy)、ドセタキセル、および顆粒球−コロニー刺激因子(G−CSF)からなる群より選択される薬剤を投与することを含む。好ましくは、αインテグリンアンタゴニストはG−CSFと一緒に投与されてもよい。
ある実施態様において、該方法は、単離された幹細胞を同一の対象に再導入するか、または該細胞を別の対象、例えば、HLA型適合の第二対象に移植、同種移植するなどの、かかる細胞を対象に投与することを含む。
本発明は、αインテグリンアンタゴニストを患者に直接投与し、それ自身のHSCを動員させること、またはαインテグリンアンタゴニストで処理した別のドナーから由来のHSCを用いて、そこからHSCを採取することを含む。
ある実施態様において、本明細書に記載のαインテグリンのアンタゴニストを投与した対象は健康体である。他の実施態様において、対象は免疫抑制、慢性病、外傷、変性疾患、感染またはそれらの組み合わせなどの疾患または生理的症状を患っている。ある実施態様において、対象は、皮膚、消化器系、神経系、リンパ系、心血管系、内分泌系またはその組み合わせの疾患または症候を患ってもよい。
特定の実施態様において、対象は骨粗鬆症、アルツハイマー病、心筋梗塞、パーキンソン病、外傷性脳損傷、多発性硬化症、肝硬変またはその組み合わせを患う。
本明細書に記載される治療的に効果的な量のαインテグリンのアンタゴニストを投与し、上記されるいずれかの症状を防止、治療し、および/またはその重篤度を緩めてもよく、あるいはそうでなければ上記したいずれかの症状について有益な臨床的利益を提供してもよいが、本明細書に記載されるαインテグリンのアンタゴニストの方法および使用の適用はこれらの使用に限定されない。種々の実施態様において、該組成物および方法は、とりわけ、骨、関節、腱および靱帯などの骨格組織、ならびにパーキンソン病および糖尿病などの退行性疾患の治療にて治療的有用性のあることが分かる。幹細胞が血液から組織に放出、循環、ホーミングおよび/または遊走されることを強化することにより、HSCを欠陥部位に効果的に送達させ、修復効率を上げることができる。
ある実施態様において、HSC、PBまたはBMを用いて治療するのに有用であり得る対象は、骨髄または幹細胞移植で一般的に治療され得るいずれの対象も、例えば、がん、例えば神経芽腫(未成熟神経細胞に生じ、ほとんどが乳幼児を襲うがん)、骨髄異形成、骨髄線維症、乳がん、腎細胞がん、または多発性骨髄腫の対象を包含する。例えば、該細胞は、一例として、がんの治療に、またはHSCを動員するためのG−CSF処置に対して応答しない者に用いられる高線量の化学療法および/または放射線療法により破壊された幹細胞を修復するのに、放射線療法または化学療法での治療に耐性のあるがんの対象に移植され得る。
ある実施態様において、対象は造血新生物障害がある。本明細書中で使用される場合、「造血新生物障害」なる語は、例えば、骨髄、リンパまたは赤血球リニージ、あるいはそれらの前駆細胞より生じる、造血起源の過形成/新生細胞に関与する疾患を包含する。ある実施態様において、該疾患は低分化急性白血病、例えば赤芽球性白血病または急性巨核芽球性白血病に起因する。さらなる例示としての骨髄性障害は、急性前骨髄球性白血病(APML)、慢性骨髄性白血病(CML)を包含するが、これらに限定されない。リンパ性悪性腫瘍は、急性リンパ芽球性白血病(ALL)(B−リニージALLおよびT−リニージALLを含む)、慢性リンパ性白血病(CLL)、前リンパ球性白血病(PLL)、ヘアリー細胞白血病(HLL)およびワルデンシュトレーム・マクログロブリン血症(WM)を含むが、これらに限定されない。さらなる形態の悪性リンパ腫として、ホジキン病および中程度/高度(Medium/High grade)(攻撃的な)非ホジキンリンパ腫およびその変種、末梢T細胞リンパ腫、成人T細胞白血病/リンパ腫(ATL)、皮膚T細胞リンパ腫(CTCL)、大顆粒リンパ球性白血病(LGF)、ホジキン病、およびリード−スタンバーグ病が挙げられるが、これらに限定されない。一般に、該方法は、細胞組成物を投与すること、あるいは幹細胞を除去、放出または動員させて高線量の化学療法および/または放射線療法、例えば障害を治療するために使用された療法により破壊された幹細胞を修復することを含むであろう。あるいはまた、HSCはBM幹細胞ニッチより除去、放出または動員され、BMまたはPBのいずれかで細胞周期に入る一方で化学療法に感受的とされる。好ましくは、その造血新生物障害はALLである。
ある実施態様において、BM、PBまたはHSCを用い、自己免疫疾患、例えば、多発性硬化症(MS)、重症筋無力症、自己免疫性神経障害、強皮症、再生不良性貧血、および全身性エリトマトーゼスの対象を治療する。
ある実施態様において、治療される対象は、再生不良性貧血、異常ヘモグロビン症(鎌状赤血球貧血を含む)または免疫不全障害などの非悪性障害を有する。
さらには、本発明は投与計画を提供する。1の実施態様において、その投与計画は、治療される病態の重篤度および応答に依存しており、その治療コースは単回投与から数日および/または数週にわたる繰り返し投与まで続く。もう一つ別の実施態様において、その投与計画は対象の末梢血流を循環するCD34HSCの数に依存する。もう一つ別の実施態様において、その投与計画は対象の末梢血流を循環する骨髄由来の幹細胞の数に依存する。例えば、HSCのBMからの移動度はPBを既に循環しているHSCの数に依存する可能性がある。
本発明は、さらには、対象におけるHSCのトラフィッキングを強化する方法であって、本明細書に記載の治療的に効果的な量のαインテグリンのアンタゴニストを対象に投与することを含む、方法を提供する。1の実施態様において、HSCのトラフィッキングレベルは、対象の末梢血を循環するCD34HSCの数に関連する。もう一つ別の実施態様において、HSCのトラフィッキングレベルは、対象の末梢血を循環する骨髄由来のHSCの数に関連する。
本発明はさらには、本明細書に記載のαインテグリンのアンタゴニストを対象に投与した後に、CD34、CD38、CD90、CD133、CD34CD38細胞、リニージ委任のCD34細胞、またはCD34CD38細胞からなる群より選択される、骨内膜前駆細胞などの循環するHSCの個体数の一時的増加を誘発する方法を提供する。1の実施態様において、本明細書に記載のαインテグリンのアンタゴニストを対象に付与することは、投与した後の12日未満、6日未満、3日未満、2日未満、1日未満、12時間未満、6時間未満、約4時間未満、約2時間未満、または約1時間未満などの特定の時間内でその対象のHSCの放出を強化するであろう。
1の実施態様において、本明細書に記載のαインテグリンのアンタゴニストの投与は、投与した約30分ないし約90分後にHSCを循環系中に放出させる。好ましくは、HSCの放出は投与から約60分後であろう。もう一つ別の実施態様において、放出されたHSCは循環系に入り、対象の体内で循環するHSCの数を増加させる。もう一つ別の実施態様において、正常な基線と比べて、HSCの循環数の増加の割合は、約25%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%または約100%であってもよく、あるいは対照と比べて約100%以上で増加する。1の実施態様において、対照は同じ対象から由来の基線値である。もう一つ別の実施態様において、対照は、未処理の対象中で、あるいはプラセボまたは薬理学的な担体で処理した対象中で循環する幹細胞またはHSCの数である。
本発明のもう一つ別の態様において、HSCを患者に移植する方法であって、
αインテグリンアンタゴニストを対象に投与し、HSCをBM幹細胞結合リガンドから除去し;
そのHSCをBMから放出させて、PBに動員させ;
HSCをその対象のPBより採取し;および
そのHSCを患者に移植する、ことを含む方法が提供される。
1の実施態様において、一旦採取された細胞は、対象の造血前駆細胞集団を補完または補充するために体内に戻すことのできる、あるいはまた別の対象の造血前駆細胞集団を補充するためにその対象に移植され得る、細胞組成物を提供すると考えられる。このことは、ある場合、個体が化学療法を受けた期間の経過後に有利であり得る。
1の実施態様において、該方法は、具体的には、HSCのサブセットを移植することに関する。これらの細胞は造血再構築能を有し、幹細胞ニッチにあるBMに存在する。本発明は、HSCを幹細胞ニッチから、好ましくは骨内膜ニッチ内の最も近い骨/BM接触面から、あるいは中心髄腔から移植する方法を提供する。より好ましくは、HSCは骨内膜ニッチ内の骨/BM接触面から移植される。というのも、これらの細胞は中心髄腔から単離されたHSCと比べてより長期にわたって多リニージ造血再構築能を有することが明らかにされたからである。移植される細胞は、好ましくは、幹細胞ニッチに、より好ましくは中心または骨内膜ニッチにあることが分かる。
移植され得る細胞の均等な型が、BM誘導性祖先細胞に富むLinSca−1ckit細胞(以下、LSKと称される)、または幹細胞に富むLSKCD150CD48細胞(以下、LSKSLAMと称される)からなる群より選択されるネズミ集団にて見出すことができる。
好ましくは、移植される細胞は、骨内膜祖先細胞であり、CD34、CD38、CD90、CD133、CD34CD38細胞、リニージ委任のCD34細胞、またはCD34CD38細胞からなる群より選択される。
文書、行為、材料、装置、物品等の考察は、単に本発明の背景を提供する目的で、本明細書中に含まれるものである。先行技術基準の一部を形成するか、本発明に関連する分野に共通の一般的知識である、これらのいずれの事項も、それが本願の各請求項の優先日より前に存在するとして、本発明を示唆または開示するものではない。
「含む」、「含んだ」または「含んでいる」なる語が本願明細書(特許請求の範囲を含む)にて使用される場合、それらの用語は、指摘される特徴、整数、工程または成分の存在を具現化するが、1または複数の他の特徴、整数、工程または成分、あるいはそれらのグループの存在を除外するものではない、として解釈されるべきである。
次に何ら本発明を限定するものではない実施例を用いて、本発明をさらに詳しく説明する。
実施例
方法
(i)フローサイトメトリー
フローサイトメトリー分析は、J. Grassingerら、Blood, 2009, 114, 49-59において以前に記載されるように、LSRII(BD Biosciences)を用いて実施された。R−BC154を585nmで検出し、黄緑レーザー(561nm)で励起した。BMおよびPB分析については、5x10個までの細胞を10−20k細胞イベント/秒の速度で分析した。PB LSKSLAMの分析については、1x10までのイベントをセーブした。細胞分類は、J. Grassingerらにより以前に記載されるように、C ytopeia Influx(BD)で行われた。
(ii)細胞株
インテグリンαβ(LN18 αβ)またはαβ(LN18 αβ)を過剰発現する安定したLN18細胞(ATCC番号:CRL−2610)を、J. Grassingerら、Blood, 2009, 114, 49-59において以前に記載されるように、pMSCV−hITGA4−IRES−hITGB1およびpMSCV−hITGA9−IRES−hITGB1ベクターを用いるレトロウイルス形質導入により生成し、10%FBS中2mM L−グルタマートを補充したDMEMに維持した。形質導入した細胞をPBS−2%FBS中2.5μg/mlのPE−Cy5−コンジュゲートマウス−抗ヒトα抗体(BD Bioscience)または20μg/mlのマウス−抗ヒトαβ抗体(Millipore)を用い、つづいて0.5μg/mlのPE−コンジュゲートヤギ−抗マウスIgG(BD Bio-science)を用いる、FACS(2ラウンド)で選別した。LN18およびLN18 αβ細胞でのα発現のサイレンシングをpSM2c−shITGA4(Open Biosystems)を用いて上記されるように行った。α−サイレンスのLN18細胞(対照細胞株;LN18 SiA4)およびLN18 αβ(LN18 αβSiA4)を、FACSを用いてα発現についてネガティブに選別した。
(iii)免疫組織化学
(a)抗体染色
LN18 SiA4(対照細胞株)、LN18 αβおよびLN18 αβ細胞をPBS−2%FBS中2.5μg/mlのマウス−抗ヒトα抗体(BD Bioscience)、4μg/mlのマウス−抗ヒトαβ抗体(Millipore)または4μg/mlのマウスイソ型対照(BD Bio-science)で1時間、つづいて5μg/mlのアレキシア・フロアー(Alexa Fluor)594コンジュゲートヤギ−抗マウスIgG1で1時間染色に供し、次にPBS−2%FBSで3回洗浄した。
(b)抗体カクテル療法
ネズミ祖先細胞(LSK;リニージSca−1c−kit)およびHSC(LSKSLAM;LSKCD150CD48)に結合するR−BC154を分析するために、BMおよびPB細胞をリニージカクテル(抗−Ter119、抗−B220、抗−CD3、抗−Gr−1、抗−Mac−1)、抗−Sca−1、抗−c−kit、抗−CD48および抗−CD150で免疫標識に供した。リニージ分析では、細胞をT−細胞については抗−CD3を用い、B−細胞については抗−B220を用い、マクロファージについては抗−Mac−1を用い、顆粒球については抗−Gr−1を用いて別々に染色した。別法として、リニージ分析はまた、抗−CD3/B220(PBコンジュゲート)および抗−B220/Gr1/Mac−1(AF647コンジュゲート)を含有するカクテルを用いて行われ、それによればB220細胞は+/+細胞と、CD3細胞は+/−と、Gr1/Mac−1細胞は−/+の集団と同定された。臍帯血のMNCからのヒトWBCおよびヒト化NSGマウスからのBMおよびPBの分析には、細胞を抗−huCD3/CD14/CD15(すべてAF488コンジュゲート)、抗−CD14/CD15/CD19/CD20(すべてAF647コンジュゲート)、抗−huCD45−PB、抗−muCD45−BV510および抗huCD34−PECy7を含有するリニージカクテルで免疫標識に供された。使用したコンジュゲート抗体の一覧を表1および2に詳細に示す。
Figure 2017538715
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(c)R−BC154(25)染色
培養したLN18 SiA4(対照細胞株)、LN18 αβ、およびLN18 αβ細胞を、1mM CaCl−MgClまたは1mM MnClを含有するTBS−2%FBS(50mM トリスHCl、150mM NaCl、2mMグルコース、10mM Hepes、pH7.4)中のR−BC154(50nM)で処理し、37℃で20分間インキュベートし、次にTBS−2%FBSで3回洗浄した。染色した細胞をPBS中4%パラホルムアルデヒドで5分間固定し、水で3回洗浄し、ついで2.5μg/mlのDAPIで染色した。その細胞をベクターシールド(Vectorshield)にのせ、水で洗浄し、カバースリップで覆い、4℃で一夜貯蔵し、その後で蛍光顕微鏡(オリンパスBX51)を用いて画像処理に付した。
(iv)飽和結合実験
培養したαβ、αβおよび対照のLN18細胞(0.5x10細胞)を、TBS−2%FBS(カチオン不含、1mM CaCl−MgClまたは1mM MnClのいずれかを含有する)中0、1、3、10、30および100nMの化合物22または25(R−BC154)のいずれかを100μlで用いて処理した。細胞を37℃で60分間インキュベートし、TBS−2%FBSで1回洗浄し、乾燥させてペレット状にし、フローサイトメトリー分析と関連付けられる結合バッファーに再懸濁させた。平均チャネル蛍光強度を濃度に対してプロットし、グラフパッド・プリズム6(GraphPad Prism 6)を用いてワン−サイト飽和リガンド結合曲線に適合させた。解離定数Kdをその曲線から決定した。
(v)オフ−レート速度測定
αβまたはαβ LN18細胞(0.5x10細胞)を含有するエッペンドルフバイアルを、50nMのR−BC154(1mM CaCl−MgClまたは1mM MnClのいずれかを含有するTBS−2%FBS中100μl)を用いて37℃で30分間まで処理し、関連する結合バッファーで1回洗浄し、乾燥させてペレット状にした。その細胞を500nMの標識化されていない競合阻害剤(1mM CaCl−MgClまたは1mM MnClのいずれかを含有するTBS−2%FBS中100μl)を用いて37℃で指摘される時間(0、2.5、5、15、30、45、60分間)処理した。その細胞を冷却TBS−2%FBS(関連するカチオンを含有する)で希釈し、遠心分離に付してペレット状にし、フローサイトメトリー分析用の結合バッファーで1回洗浄し、該バッファー(約200μl)に再懸濁させた。平均チャネル蛍光強度を時間に対してプロットし、データをグラフパッド・プリズム6を用いて一相または二相のいずれかの指数的減衰関数に適合させた。オフ−レート、koffは該曲線より推定した。
(vi)オン−レート速度測定
αβまたはαβ LN18細胞(0.5x10細胞)をTBS−2%FBS(1mM CaCl−MgClまたは1mM MnClのいずれかを含有する)(50μl)中に含有するエッペンドルフバイアルをヒーティングブロックにて37℃で20分間予め活性化させた。100nM R−BC154(50μl−最終濃度=50nM)/関連するTBS−2%FBS(関連カチオンを含む)を各チューブに加え、37℃で0、0.5、1、2、3、5、10、15および20分間インキュベーションした後に、該チューブに3mlのTBS−2%FBS(関連カチオンを含む)を添加してクエンチさせた。該細胞をTBS−2%FBS(関連カチオンを含む)で1回洗浄し、遠心分離に付してペレット状にし、サイトメトリー分析用の関連する結合バッファー(200μl)に再び懸濁させた。平均チャネル蛍光強度を時間に対してプロットし、データをグラフパッド・プリズム6を用いて一相または二相のいずれかの結合関数に適合させた。観察されたオン−レート、kobsを該曲線より推定し、kon
(kobs−koff)/[R−BC154=50nM]
より推定した。
(vii)マウス
C57BI/6マウスをモナッシュ・アニマル・サービス(Monash Animal Services(Monash University, Clayton, Australia)で繁殖させた。6−8週齢のマウスを実験のために性適合させた。実験はすべてモナッシュ・アニマル・リサーチ・プラットフォーム(Monash Animal Research Platform)倫理委員会(MARP/2012/128)によって承認された。
C57BI/6(C57)、RFP、GFPおよびα flox/flox/α flox/flox vav−creマウスをモナッシュ・アニマル・サービス(Monash University, Clayton, Australia)で繁殖させた。赤色蛍光タンパク質(RFP)マウスはProfessor Patrick Tam(Children’s Medical Research Institute, Sydney, Australia)より提供された。条件付きα flox/flox/α flox/floxマウスは、初めは、α flox/floxマウス(Thalia Papayannopoulou, University of Washington, Department of Medicine/Hematology, Seattle, WAから寄付)をα flox/floxマウス(Dean Sheppard, Department of Medicine, University of California, SFから寄付)およびvav−creマウス(Warren Alexander, WEHI Institute, Melbourneから寄付)と異種交配させることで作製された。NODSIL2Rγ−/−(NSG)マウスをインハウス(Australian Regenerative Medicine Institute)で入手した。ヒト化NSGマウスが新たに選別された臍帯血CD34細胞(>150k)を2x10個の放射線照射された単核支持細胞と一緒に尾静脈注射することにより作製された。移植した4−5週間後に、NSGマウスを眼出血(eyebled)に供し、huCD45およびmuCD45、およびCD34の生着について評価した。C57BI/6マウスを用いる移植実験のために、移植する24時間前に放射線照射を分割線量(各々、5.25Gy)で6時間離して行った。受容する毎に合計で2x10個の放射線照射した(15Gy)C57BM細胞をキャリア細胞として用いた。実験はすべてモナッシュ・アニマル・リサーチ・サービス倫理委員会によって承認された。
(viii)インビボ骨髄結合アッセイ
PBS中R−BC154(25)(10mg/kg)をC57マウスに静脈内注射した。5分後、骨髄細胞をD. N. Haylockら、Stem Cells, 2007, 25, 1062-1069およびJ. Grassingerら、Cytokine, 2012, 58, 218-225において以前に記載されるように単離した。簡単には、1の大腿骨、脛骨および腸骨稜を摘出し、筋肉をきれいに取り除いた。骨端および骨幹端領域を除去した後、骨をPBS−2%FBSでフラッシュさせて全骨髄を得、それをPBS−2%FBSで洗浄し、次にフローサイトメトリーのために免疫標識に供した。R−BC154結合の分析の場合、発光スペクトルの重なりを最小にするために次の抗体の組み合わせを選択した。祖先細胞(LSK;リニージ−Sca−1c−kit)およびHSC(LSKSLAM;LSKCD150CD48)を染色する場合には、細胞をリニージカクテル(CD3、Ter−119、Gr−1、Mac−1、B220;すべての抗体 APC−Cy7とのコンジュゲートに付す)、抗−Sca−1−PB、抗−c−kit−AF647、抗−CD48−FITCおよび抗−CD150−BV650で標識化した。
(ix)造血細胞単離
骨内膜および中心ネズミ骨髄細胞の集団を、J. Grassingerら、Cytokine, 2012, 58, 218-225およびD. N. Haylockら、Stem Cells, 2007, 25, 1062-1069にて以前に記載されるように単離した。簡単には、1の大腿骨、脛骨および腸骨稜を摘出し、筋肉をきれいに取り除いた。骨端および骨幹端領域を除去した後、骨をPBS−2%FBSでフラッシュさせて中心骨髄細胞を得た。フラッシュに付した長骨、および骨端および骨幹端フラグメントをプールし、乳鉢および乳棒を用いて粉砕した。骨フラグメントをコラゲナーゼI(3mg/ml)およびジスパーゼII(4mg/ml)と一緒に37℃でオービタル振盪器にて750rpmで消化させた。5分後、骨フラグメントをPBSで1回、PBS2%FBSで1回洗浄し、骨内膜骨髄細胞を集めた。末梢血をレトロオービタルパンクチャーにより集め、NHCl溶解バッファーを室温で5分間用いて赤血球を溶解させた。単離した細胞集団をPBS2%FBSで洗浄し、次に上記の抗体カクテルにて記載されるようにフローサイトメトリーのために染色させた。
(x)ヒトCD34細胞の単離
単核細胞(MNC)をNilsson, S. K.ら、Blood, 106, 1232-1239(2005)およびGrassinger, J.ら、Blood, 114, 49-59(2009)にて以前に記載されるように臍帯血より単離した。MNCをマウス抗−ヒトCD3、CD11b、CD14、CD16、CD20、CD24およびCD235a(BD)を含有するリニージ抗体カクテルと一緒にインキュベートし、次に細胞に付き2ビーズの割合で5分間2ラウンドのダイナル(Dynal)のヒツジ抗マウスIgGビーズ(Invitrogen, Carlsbad, CA)で処理し、ついで一定の回転速度で4℃にて10分間処理した。濃縮されたMNCをFACSで精製したCD34フルオレセインイソチオシアナート(FITC)CD34細胞で染色した。
(xi)インビトロおよびインビボR−BC154結合
インビトロでの標識実験の場合、C57マウス、条件付きα −/−/α −/−マウスおよびヒト化NODSCIDIL2Rγ−/−マウスおよびヒト臍帯血MNCから由来の5x10個のBM細胞を、40x10個の細胞/mlで4℃で20分間にわたって1mM CaCl/MgCl(活性化剤)または10mM EDTA(不活性化剤)のいずれかを含有するR−BC154(100nMまで)/PBS(0.5%BSA)で処理した。細胞をPBS(2%FBS)で洗浄し、次にフローサイトメトリー分析に付す前に「抗体カクテル」に記載されるように免疫標識に供した。インビボ実験の場合、C57BL/6マウス、α −/−/α −/−vav−creマウスおよびヒト化NODSCIDIL2Rγ−/−マウスは、R−BC154(10mg/kg)を100μl/10gのマウス体重で静脈内または皮下注射のいずれかで投与され、上記されるように分析された。
祖先細胞(LSK細胞)の選別集団に対する蛍光顕微鏡検査法によるR−BC154結合分析が、未処理およびR−BC154注射のマウスより採取したBM細胞をB220、Gr−1、Mac−1およびTer−119についてリニージ枯渇させ、抗−Sca−1−PBおよび抗−c−kit−FITCで染色させ、Sca1c−kitで選別した。細胞を選別し、オリンパスBX51顕微鏡を用いて画像化した。
(xii)競合的阻害アッセイ
αβおよびαβ LN18細胞(1−2x10個の細胞)を50nMのR−BC154(80μl、1mM CaCl/MgClを含有するPBS−2%FBS中)で37℃にて10分間処理し、PBSで洗浄し、遠心分離に付してペレット状にし、次にBOP(80μl、1mM CaCl/MgClを願有するPBS−2%FBS)を用いて0、0.01、0.1、0.3、1、10、100および300nMで処理した。細胞を37℃で90分間インキュベートし、PBSで洗浄し、遠心分離に付してペレット状にし、フローサイトメトリー分析用のPBS(200μl)に再懸濁させた。%最大平均蛍光強度(MFI)をBOPの対数濃度に対してプロットし、データをリガンド結合のS字型用量応答曲線に適合させ、IC50値をグラフより得た。LSKおよびLSKSLAM細胞に結合するR−BC154の競合的置換については、フローサイトメトリー分析に付す前に、R−BC154を注射したマウスより単離したWBM細胞を、PBS中500nM BOP(0.5%BSAおよび1mM CaCl/MgClを含有する)で45分間にわたって37℃で処理した。
(xiii)動員プロトコル
動員実験については、すべてのマウスを100μl/10gの体重で皮下注射し、咽喉部の出血操作によりEDTA被覆のシリンジを用いてPBを採取した。
(a)R−BC154およびBOP:マウスは、指示される時に咽喉部の出血によりPBを採取する前に、R−BC154およびBOPのセイライン中の新たに調製された溶液を単回注射により指示される用量にて投与された。
(b)G−CSF:マウスはG−CSFを250μg/kgで1日に2回(500μg/kg/日)、6−8時間離して4日間連続して投与された。G−CSFおよびBOPを受ける群は上記される標準的なG−CSF投与計画に付され、つづいて採取の1時間前にBOPの単回注射を受けた。対照となるマウスは等容量のセイラインを受けた。
(xiv)ヒト化NODSIL2Rγ(NSG)マウスの動員
ヒト化NSGマウスが、新たに選別された臍帯血CD34細胞(>150k)を2x10個の放射線照射された単核支持細胞と一緒に尾静脈注射することにより作製された。移植した4−5週間後に、NSGマウスを眼出血に供し、huCD45およびmuCD45について評価した。これらの条件下、CD45の合計%に対するhuCD45の%に基づき、フローサイトメトリー分析により測定した場合に>90%のヒト化が達成された。ヒト化NSGマウスは回復するのに実験まで少なくとも1週間を要した。マウスを「動員プロトコル」にて特定される関連する条件下で動員させ、その後でPBを咽喉部出血により集め、溶解させ、「抗体カクテル」に記載されるように免疫標識に供した。
(xv)低−および高−増殖能コロニー形成細胞アッセイ
低−および高−増殖能コロニー形成細胞(各々、LPP−CFCおよびHPP−CFC)を、J. Grassingerら、Cytokine, 2012, 58, 218-225およびBartelmez, S. H.ら、Experimental Hematology 17, 240-245(1989)において以前に記載されるようにアッセイした。簡単には、動員したPBを溶解させ、4000WBCを35mm径ペトリ皿に入れた二層のニュートリエント寒天培養系(組換えマウス幹細胞因子および組換えヒトコロニー刺激因子−1、インターロイキン−1α(IL−1α)およびIl−3を含有する)に置いた。培養物をヒト化インキュベーター中の5%O、10%CO、85%Nにて37℃でインキュベートした。LPP−CFCおよびHPP−CFCをJ. Grassingerら(2012)において以前に記載されるように14日間のインキュベーションで列挙した。
(xvi)長期移植アッセイ
(a)限界希釈分析
RFPマウスをBOP(n=15)で処理し、1時間後にPBを採取した。処理群当たりの各ドナーのマウスからのPBをプールし、溶解させ、PBS中に最初の血液容量の1/3を占めるようにした。放射線照射したWBMフィラー細胞(2x10/マウス)を特定された移植片容量で溶解したPBのアリコートに加え、次にPBSをいっぱいになるまで注ぎ足し、200μl/マウスとした。放射線照射したC57BL/6マウスに尾静脈注射を介して投与し、多リニージRFP生着を移植した6、12および20週間後に評価した。
(b)競合的一次および二次移植アッセイ
RFP(n=5)およびGFP(n=5)マウスを、「動員プロトコル」に記載されるように、各々、BOP(1時間)およびG−CSF(1日に2回、4日間)で処理した。次に、PBを採取し、RFPおよびGFP群内にある血液をプールし、溶解させ、洗浄し、PBS中に最初の血液容量の1/3まで再懸濁させた。等容量のRFPおよびGFPの血液を混合し、マウス当たり500μlのRFPおよびGFPの血液を移植させた。放射線照射に付したWBMフィラー細胞(2x10/マウス)を加え、その混合物にPBSをいっぱいになるまで注ぎ足し、200μlの注射液/マウスとした。放射線照射したC57BL/6受容者(n=5)に尾静脈注射を介して投与し、RFPおよびGFP生着を移植した6、12および20週間後に評価した。20週間のテイクダウンで、各一次受容者(n=5)からのWBM細胞(大腿骨の10分の1)を放射線照射したC57二次受容者(n=4/一次受容者)に移植し、多リニージ生着について移植した6、12および20週間後に評価した。
(xvii)統計解析
データを、そのデータセットに適する、スチューデントt−試験、一方向または二方向ANOVAを用いて分析した。幹細胞の再生頻度の測定については、L−CALCソフトウェア(Stem Cell Technologies)を用いるポアソン解析が行われた。対数ランク(Mantel-Cox)試験は生存曲線と比べるのに使用された。p<0.05は有意であると考えられた。
実施例1:αβインテグリンアンタゴニストの調製
(a)アンタゴニスト化合物の合成
種々の実施態様の試剤は以下に記載の反応経路および合成スキームを用いて調製され得る。実施態様の特定の化合物の調製は、以下の実施例において詳細に記載されるが、当業者であれば、その記載される化学反応が種々の実施態様の多数の他の試剤を調製するのに容易に適合され得ることを理解するであろう。例えば、例示されていない化合物の合成は、当業者に明らかな修飾により、例えば、干渉基を適宜保護することにより、当該分野にて公知の他の適切な試薬と交換することにより、あるいは反応条件を慣用的に修飾することにより、うまく行うことができる。有機合成における適切な保護基の一覧をT.W. Greene’s Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd Edition, John Wiley & Sons, 1991に見ることができる。あるいはまた、本明細書に記載の、または当該分野にて公知の他の反応は、種々の実施態様の他の化合物を調製するのに適用性のあることが理解されよう。
化合物の合成に有用な試剤は当該分野にて公知な技法に従って得ること、または調製することができる。
合成方法、スキームおよび実施例における記号、略語および慣習は、現在の科学文献に使用される記号等と一致するものである。具体的には、限定することを意図するものではなく、以下の略語は、実施例において、および明細書を通して使用されてもよい。
Figure 2017538715
Figure 2017538715
特記されない限り、温度はすべて℃(セ氏温度)で表される。反応はすべて、特記されない限り、室温で行われる。
出発材料、試剤、および溶媒はすべて、特記されない限り、商業的供給源より入手し、さらに精製することなく用いた。N−(ベンジルオキシカルボニル)−L−プロリル−L−O−(tert−ブチルエーテル)チロシンメチルエステル26はGenscriptより入手した。無水反応はすべて乾燥窒素雰囲気下で行われた。ジエチルエーテル、ジクロロメタン、テトラヒドロフランおよびトルエンは、Grubbsらによる当初の設計に基づき、J. C. Meyerによって構築された、ソルベント・ディスペンシング・システム(Solvent Dispensing System)の活性化中性アルミナの2連カラムを通すことにより乾燥させた。石油スピリットは、沸点が40−60℃の留分をいう。薄層クロマトグラフィー(TLC)はMerck製のプレコートされた0.25mmのシリカアルミニウムで裏打ちされたプレート上でなされ、UV光および/またはニンヒドリン溶液またはリンモリブデン酸溶液に浸し、つづいて加熱することで可視化された。反応生成物の精製は、Merck Silica Gel 60(230−400メッシュ)または逆相C18シリカゲルを用いるフラッシュクロマトグラフィーにより実施された。融点はReichert-Jung Thermovarの加熱段階式顕微鏡融点装置に記録された。旋光度はPerkin Elmer Model 341旋光計に記録された。FTIRスペクトルは、ダイヤモンドウィンドーを装備したSmartATR(減衰全反射)を利用するThermo Nicolet 6700分光計を用いて得られた。プロトン(1H)およびカーボン(13C)NMRスペクトルは、BrukerAV400分光計に各々、400および100MHzで記録された。1H NMRは、溶媒を内部標準(CDCl、7.26ppm)として用いてppmで報告される。プロトンデカップルの13C NMR(100MHz)は、溶媒を内部標準(CDCl、77.16ppm)を用いてppmで報告される。高分解能質量分析は、WATERS QTOF II(CMSE, Clayton, VIC 3168)またはElectrospray Ionisation(ESI)を利用する、FinniganハイブリッドLTQ-FT質量分析(Thermo Electron Corp., Bio 21 Institute, University of Melbourne, Parkville, VIC 3010)のいずれかで行われた。
実施例1A:N−(ベンゼンスルホニル)−L−プロリル−L−O−(1−ピロリジニルカルボニル)チロシン(BOP)の調製
BOPの合成は、以下のスキーム1にて示されるように、ジペプチド26から始まった:
Figure 2017538715
26のtert−ブチル保護基を、0℃でトリフルオロ酢酸を用いる脱保護に付して、フェノール27を得、それをさらに精製することなく、水性後処理に供した後、次工程に用いた。フェノール27と1−ピロリジンカルボニルクロリドとの反応は、炭酸カリウムの存在下でスムーズに進行し、カルバマート28を2工程にわたって良好な収率(74%)で得た。Cbz保護基の水素化分解は3時間以内に終了し、その結果としてのアミンはフラッシュクロマトグラフィーに付した後に極めて良好な収率(85%)にて得られた。次にアミン29を塩基の存在下でベンゼンスルホニルクロリドと反応させ、スルホンアミド30をフラッシュクロマトグラフィーに付した後で極めて良好な収率(96%)で得た。最後に、30のメチルエステル部分を水酸化ナトリウムを用いてケン化し、つづいてアンバーライト樹脂上でイオン交換に供し、フラッシュクロマトグラフィーに付した後にBOPを81%収率にて得た。
例示を目的として、本発明者らは、ジペプチド26より出発して、BOPを形成するための実際の反応条件を提供する。
工程1:N−(ベンジルオキシカルボニル)−L−プロリル−L−O−チロシンメチルエステル(27
TFA(1.27mL、16.6ミリモル)をN−(ベンジルオキシカルボニル)−L−プロリル−L−O−(tert−ブチルエーテル)チロシンメチルエステル26(0.80g、1.66ミリモル;Genscriptからカスタムしたペプチド合成)の乾燥CHCl(10mL)中0℃での懸濁液に滴下して加えた。その混合物をゆっくりと室温にまで加温し、3時間攪拌した。その時点でTLC(70:30 EtOAc/石油スピリット)は出発材料が完全に消費されたことを示した。その混合物をEtOAcで希釈し、HO、ブラインで洗浄し、乾燥(MgSO)させて、減圧下で濃縮した。残渣をトルエンと一緒に濃縮し(x3)、粗N−(ベンジルオキシカルボニル)−L−プロリル−L−O−チロシンメチルエステル27(700mg)を無色の油状物として得、それをさらに精製することなく、次工程に用いた。
工程2:N−(ベンジルオキシカルボニル)−L−プロリル−L−O−(1−ピロリジニルカルボニル)チロシンメチルエステル(28
1−ピロリジンカルボニルクロリド(147μL、1.38ミリモル)を粗フェノール27(393mg、0.922ミリモル)およびKCO(256mg、1.84ミリモル)のDMF(5mL)中混合物に添加した。その混合物を50℃で一夜攪拌し、EtOAc/HOで希釈し、有機相を分離した。有機層を5%HCl、飽和水性NaHCO、ブラインで洗浄し、乾燥(MgSO)させ、減圧下で濃縮した。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(70%EtOAc/石油スピリット)に付して精製し、カルバマート28(355mg、74%)を無色の泡沫体として得、それをさらに精製することなく、次工程に用いた。
工程3:L−プロリル−L−O−(1−ピロリジニルカルボニル)チロシンメチルエステル(29
Cbz保護のジペプチド28(356mg、0.681ミリモル)および10%Pd/C(50%HO、150mg)のMeOH(30mL)中混合物をHで3回パージした。該混合物をH雰囲気下で3時間攪拌し、その時点でTLC(10%MeOH/CHCl)は出発材料が完全に消費されたことを示した。該混合物をセライト層を通して濾過し、濾液を減圧下で濃縮した。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(5%→10%MeOH/CHCl)に付して精製し、アミン29(224mg、85%)を無色の油状物として得た。δ(400MHz、CDCl):1.64−1.78(2H,m)、1.82−1.92(5H,m)、2.16−2.25(1H,m)、2.97−3.15(4H,m)、3.39(2H,t,J=6.5Hz)、3.49(2H,t,J=6.5Hz)、3.65(3H,s)、4.03(1H,dd,J=5.7、8.3Hz)、4.72(1H,dd,J=7.8、13.3Hz)、5.69(1H,brs)、6.99(2H,d,J=8.3Hz)、7.13(2H,d,J=8.3Hz)、8.41(1H,d,J=7.9Hz)
工程4:N−(ベンゼンスルホニル)−L−プロリル−L−O−(1−ピロリジニルカルボニル)チロシンメチルエステル(30
DIPEA(95μL、0.546ミリモル)をアミンD(71mg、0.182ミリモル)、PhSOCl(35μL、0.273ミリモル)およびDMAP(2.2mg、0.018ミリモル)のCHCl(3mL)中攪拌溶液に添加した。その混合物を室温で4時間攪拌し、減圧下で濃縮した、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(2.5%MeOH/CHCl)に付して精製し、生成物E(93mg、96%)を無色の泡沫体として得た。δ(400MHz、CDCl):1.42−1.56(3H,m)、1.90−2.05(5H,m)、3.03(1H,dd,J=7.6、14.0Hz)、3.10−3.16(1H,m)、3.26(1H,dd,J=5.6、14.0Hz)、3.35−3.40(1H,m)、3.45(2H,t,J=6.5Hz)、3.54(2H,t,J=6.5Hz)、3.77(3H,s)、4.08(1H,dd,J=2.0、8.0Hz)、4.82(1H,dt,J=5.7、11.6Hz)、7.06(2H,d,J=8.7Hz)、7.13(2H,d,J=8.7Hz)、7.25(1H,d,J=7.5Hz;溶媒のピークにより遮蔽されている)、7.52−7.57(2H,m)、7.61−7.65(1H,m)、7.83−7.85(2H,m)
工程5:N−(ベンゼンスルホニル)−L−プロリル−L−O−(1−ピロリジニルカルボニル)チロシン(BOP)
0.1M NaOH(3.2mL、0.162ミリモル)をそのエステル30(86mg、0.162ミリモル)のMeOH(10mL)中溶液に加え、該混合物を室温で一夜攪拌した。該反応物をアンバーライト樹脂(H形態)でクエンチさせ、濾過し、その濾液を減圧下で濃縮した。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(10%MeOH/CHCl)に付して精製し、生成物のBOP(68mg、81%)を無色のガラス状物として得た。δ(400MHz、d4−MeOH):1.47−1.55(1H,m)、1.59−1.72(2H,m)、1.77−1.85(1H,m)、1.93−2.00(4H,m)、3.11(1H,dd,J=7.8、13.7Hz)、3.18−3.24(1H,m)、3.27(1H,dd,J=5.0、13.7Hz)、3.35−3.44(3H,m)、3.56(2H,d,J=6.5Hz)、4.14(1H,dd,J=4.0、8.5Hz)、4.69(1H,m)、7.04(2H,d,J=8.5Hz)、7.27(2H,d,J=8.5Hz)、7.60(2H,t,J=7.6Hz)、7.69(1H,t,J=7.4Hz)、7.86(2H,d,J=7.4Hz)
インビトロおよびインビボにおける実験では、BOPは、BOPの遊離酸のMeOH中溶液を0.98当量のNaOH(0.01M NaOH)で処理することにより、ナトリウム塩に変換された。その溶液を0.45μmのシリンジフィルターユニットを通して濾過し、生成物を凍結乾燥させ、そのナトリウム塩を綿毛のようにフワッとした無色の粉末として得た。δ(400MHz、DO):1.47−1.59(2H,m)、1.68−1.83(2H,m)、1.87−1.92(4H,m)、3.01(1H,dd,J=7.7、13.8Hz)、3.18−3.26(2H,m)、3.34−3.40(3H,m)、3.48−3.51(2H,m)、4.06(1H,dd,J=4.4、8.7Hz)、4.43(1H,dd,J=5.0、7.7Hz)、7.04(2H,d,J=8.5Hz)、7.27(2H,d,J=8.5Hz)、7.61(2H,t,J=8.1Hz)、7.73(1H,t,J=7.5Hz)、7.78(2H,d,J=7.5Hz)
実施例1B:PEGスペーサーを用いて蛍光標識されたインテグリンアンタゴニスト(化合物22)の調製
Figure 2017538715
BOPを蛍光標識する一般的方法は、後で蛍光タグをコンジュゲートさせるのに、BOPのC4位にトランス配置の二官能性PEGリンカーを組み込む、効率的な解決方法を基礎とする。
ラクトンは、保護アミノ酸で直接アシル化することを介して、4−シス−ヒドロキシプロリンをベースとするジペプチドを入手するための多用途なシントンとして、これまで報告されている。その後で4−シス−ヒドロキシ基を活性化し、つづいて求核試薬を用いるS2置換に付し、所望の4−トランス−配置のプロリン誘導体を得る。このように、本発明者らは、BOPの種々のC4−官能基付与した誘導体がラクトンおよびチロシン誘導体から出発して取得され得る(スキーム2)と考えた。ラクトンはN−フェニルスルホニル−トランス−4−ヒドロキシ−L−プロリンをDIADおよびPPhを利用するミツノブ条件下で処理することにより容易に調製された。チロシン誘導体は、保護されたを、KCOの存在下にてピロリジンカルボニルクロリドで処理することにより中間体を得、つづいてCbz保護基を除去することにより合成された。二相条件下でラクトンをチロシン誘導体に曝し、ジペプチドを収率89%にて単一のジアステレオマーとして得た。この方法は、二環式ラクトンの活性化特性の利点を有し、脱水ペプチドカップリングに頼ることなく、4−シス−ヒドロキシプロリンジペプチドへのクリーンな変換を可能とする。PEGリンカーを組み込みという最初の試みは、シス−配置されたトリフラートを、市販の4,7,10−トリオキサ−1,13−トリデカンジアミンより容易に得ることができる、アミノPEG誘導体10と直接置換することに焦点が当てられた。4−シス−トリフラートのアミンとのS2置換は対応するトランス−アミノプロリン誘導体を付与すると報告されており、それは所定の現在のコンテキストにおいて、得られるリンケージの立体容積が低く、魅力的であろう。従って、化合物のヒドロキシル基はPEG誘導体10で処理する前に対応するトリフラートに変換され、たとえ収率が満足する値でないとしても(2工程にわたって27%)、PEG化生成物11を得た(スキーム2)。
トリフラートまたはPEG誘導体10のいずれかを形成する間に主たる副生成物は単離されなかったが、N−アルキル化反応の低収率に対する可能な合理化はトリフルオロメタンスルホニルイミダートの中間体の形成であった。従って、第二アミドを欠く、簡略したシス−ヒドロキシル化合物12も調査された。
N−連結した芳香族ヘテロ環(例えば、イミダゾール、トリアゾール、テトラゾールおよびベンズイミダゾール)のプロリン残基の4−位での導入がこれまでに記載されている。この観察によれば、本発明者らは、トリアゾールを介するPEGリンカーの結合もまたαβインテグリン結合に許容され得ると考えた。結果的に、このことは、以下のスキーム3に示されるように、アルキン官能基付与PEG誘導体15と、トランス−アジドインテグリンアンタゴニスト18との間の、Cu(I)触媒のアジドアルキンシクロ付加(CuAAC)反応を用いて、PEGリンカーを組み込むことを可能とするであろう。
Figure 2017538715
アルキン官能基を付与したPEG誘導体15は、DCCカップリング条件下でプロピオン酸と縮合させることにより、10より一工程で得られる(スキーム3a)。トランス−アジド官能基を付与したジペプチド18の合成はラクトンから容易に達成された(スキーム3b)。をNaCOとMeOH中で処理してシス−ヒドロキシプロリンエステル12を収率80%で得た。12のシス−アルコールを対応するメシラートに変換し、その後でアジ化ナトリウムで置き換え、トランス−アジドプロリンエステル16を2工程にわたって収率88%で得た。16のメチルエステルを加水分解に付し、プロリン酸17を得、次にそれを標準的HBTUカップリング条件下でチロシン誘導体と反応させジペプチド18を収率93%で得た。別法として、ジペプチド18はシス−アルコール(スキーム1からの由来)からもアクセス可能である。都合よくは、化合物のメシル化およびその後のアジド置換はスムーズに進行して生成物18を供給し、それはクロマトグラフィー精製を必要とすることなく得られた。
以下のスキーム4に示されるように、PEGアルキン15と、アジド18とを、制御して、注意をCuAAC反応を用いるそのカップリングに向くようにした。
Figure 2017538715
意外にも、1518とを、CuSO、アスコルビン酸ナトリウムおよびCu(I)安定化リガンドトリス[(1−ベンジル−1H−1,2,3−トリアゾール−4−イル)メチル]アミン(TBTA)を用いて反応させ、実質的には定量的収率で1,4−二置換トリアゾール19を得た。メチルエステル19を加水分解に付して酸20を得、その後で水素化分解によりCbz基を除去し、完全に脱保護されたPEG官能基を付与したインテグリンアンタゴニスト21を良好な収率(2工程にわたって87%)で得た。最後に、アミン21を水性条件下でNHS−ロダミンと反応させ、蛍光標識されたインテグリンアンタゴニスト22を、C18逆相クロマトグラフィーにより精製した後、5−および6−カルボキシテトラメチルロダミンの位置異性体を5:1の混合物(収率38%)として得た。
例示を目的として、本発明者らは、N−フェニルスルホニル−トランス−4−ヒドロキシ−L−プロリンより出発して、蛍光標識されたBOP誘導体22を形成するための実際の反応条件を提供する。
工程1:(1S,4S)−5−(フェニルスルホニル)−2−オキサ−5−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタン−3−オン(
ジイソプロピルアゾカルボキシラート(1.87mL、9.48ミリモル)を、N−フェニルスルホニル−トランス−4−ヒドロキシ−L−プロリン(2.45g、9.03ミリモル)およびトリフェニルホスフィン(2.49g、9.48ミリモル)のCHCl(150mL)中攪拌懸濁液に0℃のN下にて20分間にわたって滴下して加えた。反応物を室温にまで加温させ、一夜攪拌し、減圧下で濃縮し、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(50:50 EtOAc/石油スピリット)に付して精製し、ラクトン4(1.77g、78%)を無色の固体として得た。分光データは前に報告されている値と同じである。
工程2:(S)−4−(2−(((ベンジルオキシ)カルボニル)アミノ)−3−メトキシ−3−オキソプロピル)フェニルピロリジン−1−カルボキシラート(
1−ピロリジンカルボニルクロリド(336μL、3.04ミリモル)をチロシン(500mg、1.52ミリモル)およびKCO(420mg、3.04ミリモル)のCHCN(9mL)中混合物を含有するバイオタージ(Biotage)(登録商標)マイクロ波バイアルに加えた。該混合物をマイクロ波反応器中にて100℃で45分間加熱し、HOで希釈し、ついで30分間攪拌した。水層をEtOAc(2x20mL)で抽出し、有機相を合わせ、飽和水性NaHCOで洗浄し、乾燥(MgSO)させ、減圧下で濃縮した。残渣を再結晶(EtOAc/石油スピリット)に供し、カルバマート(484mg、75%)を無色の結晶として得た。融点:116−117℃;[α] +42.5(c 0.81 CHCl中);δ(400MHz、CDCl) 1.94(4H,m,(CH)2)、3.09(2H,m)、3.47(2H,t,J=6.5Hz)、3.55(2H,t,J=6.5Hz)、3.71(3H,s)、4.64(1H,m)、5.10(2H,s)、5.22(1H,d,J=8.0Hz)、7.03−7.38(9H,m);δ(100MHz、CDCl) 25.0、25.8、37.5、46.3、46.4、52.3、54.8、67.00、121.9(2C)、128.1(2C)、128.1、128.5(2C)、130.0(2C)、132.4、136.2、150.6、153.0、155.6、171.9;ν/cm−1 3331、2954、1719、1698、1511、1402、1345、1216、1061、1020、866、754、699;HRMS(ESI) m/z 449.1686(C2326NaOとして、[M+Na]:計算値 449.1689)
工程3:(S)−4−(2−アミノ−3−メトキシ−3−オキソプロピル)フェニルピロリジン−1−カルボキシラート(
保護チロシン(950mg、1.13ミリモル)およびPd/C(10%、50mg)のMeOH(40mL)中混合物をHで3回パージした。その混合物をH雰囲気下で2時間攪拌し、その時点でTLCは出発材料が完全に消費されたことを示した。該混合物をセライト層を通して濾過し、濾液を減圧下で濃縮し、粗アミン(637mg、98%)を無色の油状物として得、放置して固体とした。少量部を特徴付けのためにフラッシュクロマトグラフィー(5:95→10:90 MeOH/CHCl)に付してさらに精製した。[α] −11.6(c 1.09 MeOH中);δ(400MHz、CDCl) 1.97(4H,m)、2.91(1H,dd,J=7.1、13.6Hz)、3.02(1H,dd,J=6.1、13.6Hz)、3.42(2H,t,J=6.5Hz)、3.43(2H,t,J=6.5Hz)、3.68(3H,s)、4.84(2H,brs)、3.70(1H,dd,J=6.2、7.1Hz)、7.05(2H,m)、7.21(2H,m);δ(100MHz、CDCl) 25.9、26.7、41.1、47.5、47.5、52.4、56.7、123.0(2C)、131.2(2C)、135.6、151.6、155.1、176.1;ν/cm−1 3311、2954、2878、1714、1510、1399、1344、1214、1168、1086、1062、1020、864、755;HRMS(ESI) m/z 293.1497(C1520SHとして、[M+H]:計算値 293.1496)
工程4:4−((S)−2−((2S,4S)−4−ヒドロキシ−1−(フェニルスルホニル)ピロリジン−2−カルボキシアミド)−3−メトキシ−3−オキソプロピル)フェニル ピロリジン−1−カルボキシラート(
ラクトン(466mg、1.84ミリモル)およびアミン(510mg、1.76ミリモル)のトルエン/HO(5:1、6mL)中混合物を80℃で2日間加熱し、次にEtOAcで希釈し、1M HCl、飽和水性NaHCO、ブラインで洗浄し、乾燥(MgSO)させ、減圧下で濃縮した。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(100%EtOAc→5%MeOH/EtOAc)に付して精製し、アルコール(851mg、89%)を無色の泡沫体として得た。[α] −31.4(c 1.66 MeOH中);δ(400MHz、CDCl) 1.57(1H,m)、1.89−2.00(5H,m)、2.94(1H,dd,J=9.5、14.0Hz)、3.13(1H,dd,J=4.0、10.5Hz)、3.23(1H,d,J=10.5Hz)、3.35(1H,dd,J=5.0、14.0Hz)、3.40(2H,t,J=6.5Hz)、3.51−3.56(3H,m)、3.78(3H,s)、4.03(1H,m)、4.12(1H,d,J=9.0Hz)、4.75(1H,m)、6.99(2H,d,J=8.3Hz)、7.07(1H,d,J=7.5Hz)、7.19(2H,8.3Hz)、7.51−7.63(3H,m)、7.83(2H,d,J=7.5Hz);δ(100MHz、CDCl) 25.1、25.9、37.0、37.6、46.5、46.6、52.6、53.3、57.8、61.7、69.7、122.5(2C)、127.9(2C)、129.4(2C)、130.5(2C)、133.4、133.8、136.3、150.2、154.1、171.6、171.7;ν/cm−1 3408、1743、1718、1701、1663;HRMS(ESI) m/z 568.1723(C2631NaNSとして、[M+Na]:計算値 568.1730)
工程5:4−((R)−3−メトキシ−3−オキソ−2−((2S,4R)−4−((3−オキソ−1−フェニル−2,8,11,14−テトラオキサ−4−アザヘプタデカン−17−イル)アミノ)−1−(フェニルスルホニル)ピロリジン−2−カルボキシアミド)プロピル)フェニルピロリジン−1−カルボキシラート(11
アルコール(105mg、0.19ミリモル)をN下の−20℃で乾燥CHCl(2mL)に溶かした。DIPEA(99μL、0.57ミリモル)を加え、つづいてTfO(50μL、0.57ミリモル)を30分間にわたって滴下して加えた。反応物を−20℃で2時間攪拌し、次に飽和水性NaHCOでクエンチさせ、EtOAcで希釈し、有機相を分離した。その有機相をHO、2%クエン酸、飽和水性NaHCO、ブラインで洗浄した。水相をEtOAc(2回)で抽出し、有機相を合わせ、乾燥(MgSO)させ、残渣を減圧下で濃縮し、粗トリフラートを得た。この残渣にPEGアミン10(141mg、0.39ミリモル)/乾燥THF(200μL)を加え、反応物を室温で一夜攪拌した。その混合物を10%ブタン−2−オール/EtOAc(20mL)で希釈し、有機相を飽和水性NaHCO、ブラインで洗浄し、乾燥(MgSO)させ、減圧下で濃縮した。粗残渣をフラッシュクロマトグラフィー(2%→3% MeOH/CHCl)に付して精製し、11(46mg、2工程にわたって27%)を無色の油状物として得た。少量部を特徴付けのためにC18−シリカゲルクロマトグラフィー(40%HO/MeCN)に付してさらに精製した。δ(400MHz、CDCl) 1.40(1H,m)、1.55(2H,m)、1.77(2H,m)、1.93(4H,m)、2.12(1H,m)、2.43(2H,m)、2.82(1H,dd,J=7.8、9.2Hz)、2.94(1H,m)、3.02(1H,dd,J=7.8、14.0Hz)、3.23−3.32(4H,m)、3.38(2H,t,J=6.1Hz)、3.44(2H,t,J=6.6Hz)、3.46−3.60(14H,m)、3.76(3H,s)、4.09(1H,dd,J=3.0、8.9Hz)、4.85(1H,td,J=5.7、7.8Hz)、5.07(2H,s)、5.42(1H,brs)、7.05(2H,d,J=8.6Hz)、7.14(2H,d,J=8.6Hz)、7.21(1H,d,J=7.8Hz)、7.28−7.35(5H,brm)、7.53(2H,t,J=7.5Hz)、7.60(1H,brt,J=7.04)、7.81(1H,brd,J=7.05Hz);δ(100MHz、CDCl) 25.1、25.9、29.6、30.1、36.5、37.5、39.4、45.9、46.5、46.6、52.6、53.3、54.7、56.5、61.6、66.6、69.8、69.7、70.3、70.3、70.67、70.72、122.0(2C)、128.1(2C)、128.2(2C)、128.6(3 C)、129.4(2C)、130.2(2C)、133.0、133.5、136.0、137.0、150.7、153.2、156.6、170.9、171.6;ν/cm−1 3334、2877、2341、1706、1521;HRMS(ESI) m/z 904.3770(C4459NaN12Sとして、[M+Na]:計算値 904.3779)
工程6:メチル (2S,4S)−4−ヒドロキシ−1−(フェニルスルホニル)ピロリジン−2−カルボキシラート(12
ラクトン(1.74g、6.88ミリモル)およびNaCO(3.65g、34.4ミリモル)のMeOH(50mL)中混合物を室温で一夜攪拌した。残渣を濃縮し、EtOAc(100mL)に溶かし、HOおよび有機相を分離した。水相をEtOAc(2x30mL)で抽出し、有機相を合わせ、ブラインで洗浄し、乾燥(MgSO)させて減圧下で濃縮し、メチルエステル12(1.57g、80%)を無色の固体として得た。分光データは報告されている値と一致し、その材料をさらに精製することなく用いた。
工程7:メチル (2S,4R)−4−アジド−1−(フェニルスルホニル)ピロリジン−2−カルボキシラート(16
MsCl(304μL、3.93ミリモル)を、アルコール12(934mg、3.27ミリモル)およびトリエチルアミン(620μL、4.48ミリモル)の乾燥CHCl(20mL)中混合物にN下の0℃で添加した。その混合物を2時間攪拌し、CHClで希釈し、5%HCl、飽和水性NaHCO、ブラインで連続して洗浄し、乾燥(MgSO)させ、減圧下で濃縮し、粗メシラートを淡黄色の油状物として得た。この残渣をDMSO(13ml)に溶かし、NaN(638mg、9.81ミリモル)で処理し、該混合物80℃で一夜攪拌した。反応物をEtOAcで希釈し、HO、ブラインで洗浄し、乾燥(MgSO)させて濃縮した。その残渣を再結晶(MeOH)により精製して、16(874mg、2工程にわたって86%)を無色の針状晶として得た。融点:98−100℃、[α] −33.4(c 1.02 CHCl中);δ(400MHz、CDCl) 2.17−2.21(2H,m)、3.43(1H,ddd,J=0.7、3.0、11.0Hz)、3.71(1H,dd,J=5.0、11.0Hz)、3.76(3H,s)、4.18−4.22(1H,m)、4.30(1H,t,J=7.5Hz)、7.53−7.58(2H,m)、7.61−7.65(1H,m)、7.87−7.89(2H,m);δ(100MHz、CDCl) 36.5、52.9、53.2、59.45、59.51、127.6(2C)、129.3(2C)、133.3、137.6、171.9;ν/cm−1 2101、1747、1445、1345、1207、1158、1095、1017、758、722、696;HRMS(ESI) m/z 311.0808(C1214SHとして、[M+H]:計算値 311.0809);m/z 328.1073(C1214S・NHとして、[M+NH4]:計算値 328.1074
工程8:(2S,4R)−4−アジド−1−(フェニルスルホニル)ピロリジン−2−カルボン酸(17
3:1 EtOH/THF(40mL)中のメチルエステル16(586mg、1.89ミリモル)を0.2M NaOH(12.3mL、2.45ミリモル)で処理した。混合物を室温で3時間攪拌し、次に減圧下で濃縮した。その粗材料をジエチルエーテルで希釈し、水相を分離した。有機層を0.2M NaOH(2x10mL)で抽出し、水性抽出液を合わせ、10%HClで酸性にした。水層をCHCl(4x30mL)で抽出し、有機相を合わせ、ブラインで洗浄し、乾燥(MgSO)させ、減圧下で濃縮した。その粗材料をフラッシュクロマトグラフィー(5%MeOH/CHCl+0.5%AcOH)に付して精製し、酸17(492mg、88%)を無色の油状物として得た。[α] −34.4(c 0.82 MeOH中);δ(400MHz、CDCl) 2.18−2.32(2H,m)、3.40(1H,m)、3.73(1H,dd,J=4.8、11.5Hz、H5’)、4.22(1H,m,H4)、4.29(1H,t,J=7.7Hz)、7.56(2H,m)、7.64(1H,m)、7.88(2H,m)、10.72(1H,brs);δ(100MHz、CDCl) 36.1、53.4、59.5、127.6(2C)、129.4(2C)、133.6、136.9、176.6;ν/cm−1 3500−2500、2107、1731;HRMS(ESI) m/z 319.0472(C1112NaOSとして、[M+Na]:計算値 319.0472)
工程9:4−((S)−2−((2S,4R)−4−アジド−1−(フェニルスルホニル)ピロリジン−2−カルボキシアミド)−3−メトキシ−3−オキソプロピル)フェニル ピロリジン−1−カルボキシラート(18
O−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウム・ヘキサフルオロホスファート(HBTU)(693mg、1.83ミリモル)を酸17(491mg、1.66ミリモル)およびN,N−ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)(578μL、3.32ミリモル)のDMF(6mL)中攪拌混合物に0℃で添加し、N下で10分間攪拌した。次に、アミン(484mg、1.66ミリモル)/DMF(6mL)を滴下して加え、混合物を合わせ、室温に加温して一夜攪拌した。該混合物をEtOAcで希釈し、5%HCl、飽和水性NaHCO、ブラインで連続して洗浄し、乾燥(MgSO)させ、減圧下で濃縮した。その残渣をフラッシュクロマトグラフィー(3%MeOH/CHCl)に付して精製し、ジペプチド(928mg、98%)を淡黄色の泡沫体として得た。[α] −4.6(c 0.85 CHCl中);δ(400MHz、CDCl) 1.67(1H,m)、1.86−1.98(4H,m)、2.04(1H,dt,J=5.5、13.2Hz)、2.99(1H,dd,J=8.5、14.0Hz)、3.19(1H,dd,J=4.5、10.9Hz)、3.30(1H,dd,J=5.5、14.0Hz)、3.44(2H,t,J=6.5Hz)、3.48(1H,dd,J=5.5、11.5Hz)、3.53(2H,t,J=6.5Hz)、3.78(3H,s)、3.82(1H,m)、4.09(1H,dd,J=5.5、8.4Hz)、4.87(1H,dt,J=8.3、8.3、5.5Hz)、7.05、7.15(4H,2xd,J=8.5Hz)、7.19(1H,d,J=8.2Hz)、7.53−7.57(2H,m)、7.62−7.66(1H,m)、7.83−7.86(2H,m);δ(100MHz、CDCl) 25.1、25.9、35.6、37.5、46.4、46.6、52.7、53.1、53.8、58.9、61.1、122.1(2C)、128.0(2C)、129.5(2C)、130.2(2C)、132.9、133.7、136.0、150.7、153.1、169.9、171.5;ν/cm−1 3316、2975、2880、2105、1716、1682;HRMS(ESI) m/z 593.1789(C2630NaOSとして、[M+Na]:計算値 593.1789)
18のアルコールを介しての合成
メタンスルホニルクロリド(92μL、1.18ミリモル)をアルコール(251mg、0.394ミリモル)およびトリエチルアミン(170μL、1.22ミリモル)の乾燥CHCl中攪拌混合物にN下の0℃で添加した。該反応物を0℃で1時間攪拌し、次に室温に加温し、さらに1時間攪拌した。その反応物をCHClで希釈し、5%HCl、飽和水性NaHCOおよびブラインで続けて洗浄した。有機相を乾燥(MgSO)させ、減圧下で濃縮し、中間体のメシラート、(4−((S)−3−メトキシ−2−((2S,4S)−4−((メチルスルホニル)オキシ)−1−(フェニルスルホニル)ピロリジン−2−カルボキシアミド)−3−オキソプロピル)フェニル ピロリジン−1−カルボキシラート)(270mg、定量的収量)を無色の泡沫体として得、それをさらに精製することなく用いた。[α] −13.5(c 1.0 CHCl中);δ(400MHz、CDCl) 1.81(1H,m)、1.89−1.96(4H,m)、2.63(1H,brd)、2.82(3H,s)、3.06−3.18(2H,m)、3.44(2H,t,J=6.4Hz)、3.50−3.55(3H,m)、3.68(1H,dt,J=1.3、12.5Hz)、3.71(3H,s)、4.63(1H,dd,J=2.0、10.1Hz)、4.73(1H,dd,J=6.7、13.4Hz)、5.02(1H,tt,J=1.4、4.7Hz)、7.07(2H,d,J=8.6)、7.16(2H,d,J=8.6Hz)、7.39(1H,d,J=7.5Hz)、7.56(2H,t,J=7.6Hz)、7.64−7.68(1H,m)、7.81−7.84(2H,m);δ(100MHz、CDCl) 25.1、25.9、35.5、37.4、38.9、46.5、46.5、52.5、54.0、55.4、61.0、78.0、122.1(2C)、128.0(2C)、129.8(2C)、130.1(2C)、132.8、134.1、135.4、150.7、153.1、169.8、171.3;ν/cm−1 3409、2954、2880、1715、1678、1511;HRMS(ESI) m/z 646.1497(C2733NaN10として、[M+Na]:計算値 646.1505)
上記のメシラート(97mg、0.16ミリモル)をDMSO(1.5mL)に溶かし、NaN(30.4mg、0.47ミリモル)で処理し、その混合物を80℃で一夜攪拌した。反応物をEtOAcで希釈し、HO、ブラインで洗浄し、乾燥(MgSO)させ、濃縮してアジド18(82mg、92%)を得た。分光スペクトルデータは化合物18について上記に報告されるデータと一致した。
工程10:4−((R)−3−メトキシ−3−オキソ−2−((2S,4R)−4−(4−((3−オキソ−1−フェニル−2,8,11,14−テトラオキサ−4−アザヘプタデカン−17−イル)カルバモイル)−1H−1,2,3−トリアゾール−1−イル)−1−(フェニルスルホニル)ピロリジン−2−カルボキシアミド)プロピル)フェニル ピロリジン−1−カルボキシラート(19
アスコルビン酸ナトリウム(4.4mg、22.2マイクロモル)、CuSO(224μL、2.24マイクロモル、HO中0.01M)およびTBTA(281μL、2.81マイクロモル、THF中0.01M)を、アジド18(32mg、56.1マイクロモル)およびアルキン15(25mg、61.8マイクロモル)のDMF(1mL)中混合物に続けて添加した。反応物を60℃で2時間攪拌し、次にEtOAc(20mL)で希釈した。有機相を飽和水性NaHCO、ブラインで洗浄し、乾燥(MgSO)させ、減圧下で濃縮した。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(21:2:1:1 EtOAc/アセトン/MeOH/HO)に付して精製し、トリアゾール生成物19(54mg、99%)を無色の油状物として得た。[α] +10.7(c 1.0 CHCl中);δ(400MHz、CDCl) 1.72−1.94(8H,m)、2.14(1H,dt,J=12.8、13.9Hz)、2.54(1H,ddd,J=2.3、6.5、12.9Hz)、2.92(1H,dd,J=10.0、13.9Hz)、3.29(2H,dd,J=6.0、12.3Hz)、3.38(1H,dd,J=4.8Hz、13.9Hz)、3.41−3.63(19H,m)、3.80(3H,s)、3.83(1H,m)、4.29(1H,dd,J=2.0、8.7Hz)、4.65(1H,m)、4.94(1H,dt,J=4.9、9.8Hz)、5.06(2H,brs)、5.44(1H、brt、J=5.7Hz)、7.04(2H,d,J=8.5Hz)、7.23(2H,d,J=8.5Hz)、7.28−7.33(5H,m)、7.38−7.43(2H,m)、7.52(2H,t,J=7.7Hz)、7.62(1H,t,J=7.5Hz)、7.79(2H,d,J=7.3Hz)、8.18(1H,s);δ(100MHz、CDCl) 25.1、25.9、29.4、29.5、33.7、37.2、37.9、39.4、46.4、46.6、52.7、53.2、53.6、57.9、60.7、66.5、69.7、69.7、70.3、70.5、70.6、70.7、122.2(2C)、126.1、127.7(2C)、128.1、128.2、128.5(3 C)、129.7(2C)、130.3(2C)、133.1、133.9、135.5、136.9、143.2、150.6、153.3、156.6、159.8、169.0、171.5;ν/cm−1 3331、2951、2875、1714、1667、1575、1512;HRMS(ESI) m/z 999.3891(C4760NaN13Sとして、[M+Na]:計算値 999.3893)
工程11:(R)−2−((2S,4R)−4−(4−((3−(2−(2−(3−アミノプロポキシ)エトキシ)エトキシ)プロピル)カルバモイル)−1H−1,2,3−トリアゾール−1−イル)−1−(フェニルスルホニル)ピロリジン−2−カルボキシアミド)−3−(4−((ピロリジン−1−カルボニル)オキシ)フェニル)プロパン酸(21
水性NaOH(1.13mL、0.225ミリモル、0.2M)をメチルエステル19(110mg、0.113ミリモル)のEtOH/THF(2:1、3mL)中攪拌混合物に添加し、室温で一夜攪拌した。反応物を1M HClでクエンチし、EtOAcで希釈し、有機相を分離した。水相をCHClで2回抽出し、有機相を合わせ、乾燥(MgSO)させ、減圧下で濃縮し、粗酸20(100mg)を得た。その粗酸および10%Pd/C(50mg、50%HO)のMeOH/HO(5:1、12mL)中混合物をH雰囲気下にて室温で2時間攪拌した。該混合物をセライト層を通して濾過し、減圧下で濃縮し、残渣をC18逆相カートリッジ(100%HO→50%MeOH/HO)を用いて精製した。その精製した材料を凍結乾燥させ、アミン21(81.3mg、2工程にわたって87%)を綿毛のようにフワッとした無色の粉末として得た。[α] −16.0(c 0.49 MeOH中);δ(400MHz、DO) 1.81(4H,m)、1.91(4H,m)、2.38(1H,m)、2.98−3.09(4H,m)、3.21−3.30(3H,m)、3.30(2H,m)、3.45(2H,t,J=6.8Hz)、3.59−3.66(12H,m)、3.89(1H,d,J=12.9Hz)、4.04(1H,dd,J=4.8、12.9Hz)、4.41(1H,t,J=8.2Hz)、4.53(1H,dd,J=5.3、7.4Hz)、5.00(1H,brs)、6.99(2H,d,J=8.5Hz)、7.306−7.356(4H,m)、7.43−7.50(3H,m)、7.99(1H,s);δ(100MHz、DO+アセトン) 25.2、25.8、27.2、29.1、35.5、36.9、37.2、38.3、47.1、47.1、49.5、55.1、56.7、60.4、61.7、68.9、69.3、70.1、70.2、70.3、122.6(2C)、125.8、127.5(2C)、130.2(2C)、131.2(2C)、134.5、135.1、135.6、142.9、150.4、155.6、161.9、173.2、175.8;ν/cm−1 3382、3064、2950、2878、1706、1658、1511;HRMS(ESI) m/z 829.3550(C385211Sとして、[M+H]:計算値 829.3549)
工程12:5(6)−カルボキシテトラメチルロダミン標識の化合物(22
アミン21(9.5mg、11.3マイクロモル)の0.2M NaHCO(1mL)中混合物を5(6)−カルボキシテトラメチルロダミン N−スクシンイミジルエステル(NHS−ロダミン、Thermo Scientific)(8.9mg、16.9マイクロモル)で処理し、その混合物を室温で一夜攪拌させた。該反応物を酢酸でクエンチさせ、濃縮し、残渣を逆相クロマトグラフィー(50%MeOH/HO→100%MeOH)に付して精製し、ロダミン標識の化合物22(5.3mg、38%)を凍結乾燥後に紫色粉末として得た。化合物22を位置異性体の混合物(5:1)として得た。δ(400MHz、d4−メタノール) 主たる異性体:1.80−1.99(9H,m)、2.37(1H,dt,J=6.6、13.5Hz)、2.70(1H,m)、3.08(1H,dd,J=7.5、13.9Hz)、3.22−3.26(1H,m)、3.26(6H,s)、3.27(6H,s)、3.35(2H,t,J=6.3Hz)、3.43(2H,t,J=6.3Hz)、3.48−3.66(17H,m)、3.74(1H,dd,J=3.7、12.0Hz)、3.91(1H,dd,J=6.0、12.0Hz)、4.45(1H,t,J=7.1Hz)、4.61(1H,t,J=5.6Hz)、4.94(1H,m)、6.86(2H,brs)、6.95−6.99(4H,m)、7.16(2H,d,J=9.5Hz)、7.28(2H,d,J=8.1Hz)、7.35−7.42(3H,m)、7.51(1H,t,J=7.3Hz)、7.60−7.63(2H,m)、8.06−8.08(2H,m)、8.56(1H,s);δ(100MHz、d4−メタノール) 従たる異性体:25.9、26.7、30.4、36.6、38.0、38.1、38.9、40.9(4C)、47.47、47.53、55.9、60.3、62.3、70.3、70.5、71.35、71.4、71.6(2C)、97.3(2C)、114.8(2C)、115.2(2C)、122.7(4C)、126.3、128.6(2C)、130.0、130.1、130.5(2C)、131.1、131.7(4C)、132.5(2C)、134.4(2C)、136.0、137.2、137.3、138.1、144.0、151.6、155.1、158.7(2C)、159.0(2C)、161.6、162.0、168.7、172.6;HRMS(ESI) m/z 1241.4970(C63721015SHとして、[M+H]:計算値 1241.4972)
実施例1C:R−BC154(化合物25)の調製
PEG−スペーサーを欠く、化合物25(R−BC154)はまた、以下のスキーム5に示されるように合成された:
Figure 2017538715
このように、メチルエステル18をNaOHで加水分解に供し、脱保護されたアジド阻害剤23を得、その後でそれをCuSO、アスコルビン酸ナトリウムおよびTBTAの存在下でN−プロピニルスルホロダミンB24と反応させ、蛍光標識された25(R−BC154)をHPLCにより精製した後に収率43%で得た(スキーム4)。
例示を目的として、本発明者らは、メチルエステル18より出発して、蛍光標識されたBOP誘導体25を形成するための実際の反応条件を提供する。
工程1:(S)−2−((2S,4R)−4−アジド−1−(フェニルスルホニル)ピロリジン−2−カルボキシアミド)−3−(4−((ピロリジン−1−カルボニル)オキシ)フェニル)プロパン酸(23
メチルエステル18(420mg、0.737ミリモル)/EtOH(10mL)を0.2M NaOH(4.05mL、0.811ミリモル)で処理し、室温で1時間攪拌した。その混合物を減圧下で濃縮し、EtOHを除去し、水相を10%HClで酸性にした。水相をCHCl(4x10mL)で抽出し、有機相を合わせ、ブラインで洗浄し、乾燥(MgSO)させ、減圧下で濃縮した。その粗材料をフラッシュクロマトグラフィー(10%MeOH/CHCl+0.5%AcOH)に付して精製し、酸23(384mg、94%)を淡黄色の泡沫体として得た。[α] −0.7(c 1.00 CHCl中);δ(400MHz、CDCl) 1.67−1.73(1H,m)、1.89−1.96(5H,m)、3.10(1H,dd,J=8.0、13.8Hz)、3.21(1H,dd,J=4.0、11.5Hz)、3.38(1H,dd,J=5.3、14.0Hz)、3.44−3.55(5H,m)、3.81(1H,m)、4.11(1H,t,J=6.5Hz)、4.89(1H,m)、7.05、7.22(4H、2xd,J=8.0Hz)、7.41(1H,d,J=6.8Hz)、7.53−7.64(3H,m)、7.85(2H,d,J=7.5Hz);δ(100MHz、CDCl) 25.0、25.8、36.1、36.8、46.5、46.6、53.2、53.9、58.9、61.2、122.0(2C)、128.0(2C)、129.4(2C)、130.5(2C)、133.6、133.7、136.0、150.5、153.6、170.9、173.7;ν/cm−1 3329、2977、2881、2105、1706、1672;HRMS(ESI) m/z 557.1817(C2529Sとして、[M+H]:計算値 557.1813)
工程2:R−BC154(25
アジド23(12mg、22マイクロモル)およびN−プロピニルスルホロダミンB24(14mg、24マイクロモル)/DMF(2mL)をCuSO(86μL、0.86マイクロモル、HO中0.01M)、アスコルビン酸ナトリウム(430μL、4.3マイクロモル、HO中0.01M)およびトリス[(1−ベンジル−1H−1,2,3−トリアゾール−4−イル)メチル]アミン(TBTA)(108μL、1.08マイクロモル、DMF中0.01M)で処理した。その混合物を60℃で2時間攪拌し、その時点でTLCは新たな蛍光性生成物の形成を示した。該混合物を減圧下で濃縮し、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(40:10:1 CHCl/MeOH/HO+0.5%AcOH)に付して一部精製した。この材料をHPLC(15分間にわたって50%−98%勾配のMeCN/HO(TFA中0.1%);Rt=14.9分間)に付してさらに精製し、純生成物25(10.6mg、43%)を紫色のガラス状物として得た。δ(400MHz、d−メタノール) 1.27−1.31(12H,dt,J=7.0、3.5Hz)、1.91−1.98(4H,m)、2.29−2.35(1H,m)、2.71−2.78(1H,m)、3.08(1H,dd,J=7.5、13.8Hz)、3.22(1H,dd,J=5.3、13.8Hz)、3.41(2H,t,J=6.5Hz)、3.54(2H,t,J=6.5Hz)、3.63−3.70(8H,m)、3.85(1H,dd,J=3.5、12.0Hz)、3.97(1H,dd,J=5.6、11.6Hz)、4.21(2H,d,J=1.4Hz)、4.41(1H,t,J=7.3Hz)、4.72(1H,dd,J=5.4、7.5Hz)、5.08(1H,m)、6.91(2H,t,J=2.2Hz)、6.98−7.04(4H,m)、7.11(2H,t,J=9.0Hz)、7.30(2H,d,J=8.6Hz)、7.40(1H,d,J=8.0Hz)、7.44(2H,t,J=7.5Hz)、7.58−7.68(4H,m)、8.00(1H,dd,J=1.9、8.0Hz)、8.37(1H,d,J=1.8Hz);δ(100MHz、d−メタノール) 12.9(4C)、25.9、26.7、37.1、37.6、39.0、46.8(4C)、47.5、47.6、54.8、55.7、60.3、62.1、97.0(2C)、115.0(2C)、115.26、115.29、122.9(2C)、123.9、127.5、128.6(2C)、129.3、130.5(2C)、131.6(2C)、132.3、133.8、133.9、134.4、135.26、135.34、138.3、144.1、144.8、146.9、151.7、155.2、157.16、157.17、157.2、157.8、159.4、173.1、173.8;ν/cm−1 3088−3418、2977、2876、1711、1649、1588;HRMS(ESI) m/z 1174.3447(C5561NaO13として、[M+Na];計算値 1174.3443)。インビトロおよびインビボ試験のために、25の遊離酸(11.7mg、9.97マイクロモル)を0.01M NaOH(997μL、9.97マイクロモル)に溶かし、その暗紫色溶液0.45μmのシリンジフィルターユニットを通して濾過した。生成物を凍結乾燥に供し、25のナトリウム塩(11.6mg、99%)を綿毛のようにフワッとした紫色の粉末として得た。
実施例2:化合物22および25(R−BC154)とαβおよびαβとのインビトロでの結合特性
R−BC154の祖先細胞(LSK細胞)の選別集団との結合を評価するために、全骨髄を未処理および処理(R−BC154;10mg/kg)マウス(一群に付き3匹のマウス)より採取した。リニージ陽性細胞をリニージカクテル(B220、Gr−1、Mac−1およびTer−119)を用いて免疫標識に付し、次に製造業者の指示に従って、ヒツジ抗ラットのコンジュゲートしたダイナビーズ(Dynabead)(Invitrogen)との免疫磁気選択法により取り出した。得られたリニージ枯渇細胞を抗−Sca−1−PBおよび抗−c−kit−FITCを用いて染色した。免疫標識した細胞をCytopeiaインフラックス(BD Biosciences)細胞分別装置を用いてSca−1−c−kit+について選別し,オリンパス(Olympus)BX51顕微鏡を用いて画像処理に付した。
手元にある化合物22および25(R−BC154)の蛍光プローブで、αβおよびαβを過剰発現する、生成されたヒトグリア芽腫LN18細胞系を用いてインテグリン依存性細胞結合特性を評価した。簡単に言えば、インテグリンのαβおよびαβを過剰発現する安定したLN18細胞をヒトグリア芽腫のLN18細胞系のレトロウイルス形質導入を介して生成した。親細胞およびαβ形質導入LN18細胞におけるバックグラウンドとなるα発現のサイレンシングは、αshRNAのレトロウイルスベクター送達により達成された(J Grassingerら、Blood, 2009, 114, 49-59)。(図1および2を参照のこと)
各LN18細胞系を、生理学的模倣条件(1mM Ca2+/Mg2+)下で化合物22およびR−BC154(25)を用いて処理する場合、両方の化合物がαβおよびαβのLN18細胞に用量に依存する様式にて結合することが判明した(図3aおよびb)。実質的には、インテグリン発現を欠く対照となる細胞系にて結合は観察されず、結合がインテグリン特異的であることを示した(図3aおよびb)。PEG連結の化合物22およびR−BC154(25)は共に、その解離定数(K)を計算することにより測定されるように、αβインテグリンよりも大きな選択性でαβインテグリンと結合した。具体的には、化合物22はαβ(K=8.4nM)とαβ(K=20.1nM)よりも2.4倍以上大きなアフィニティで結合し、R−BC154は、Ca2+/Mg2+条件下で、αβ(K=38.0nM)と比べαβ(K=12.7nM)について3倍以上大きなアフィニティを有する(図3aおよびb)。
興味深いことに、化合物22と比べて、R−BC154は、αβおよびαβインテグリンとの結合アフィニティにおいて、各々、1.9倍および1.5倍の減少があるだけで結合した。
これらの結果は、αβおよびαβインテグリンの両方が、実際に、この種のN−フェニルスルホニルプロリンをベースとするインテグリンアンタゴニストのプロリン残基の4位での有意な立体障害を容認しうることを示唆する。この観察は、PEGリンカーを組み込むことについて、最低限の利益があり得ることを示す。
意外にも、R−BC154がαβ/αβインテグリンに対して高いアフィニティを有することで、その結合特性についてさらなる調査が惹起された。多数のインテグリンリガンドと同様に、R−BC154のアフィニティおよび結合速度もまた、インテグリンの活性化状態に依存し、それは二価の金属カチオンにより調節され得る。予測されるように、カチオンが不在の場合には、インテグリン結合は観察されなかった(図4)。しかしながら、インテグリンを誘発し、より高いアフィニティの結合配置を選択することが分かっている条件の、1mM Mn2+の存在下では、αβおよびαβの両方を過剰発現するLN18細胞系にて、全体としてより大きな結合が観察された(図3bおよびc)。さらには、Mn2+の活性化の下では、Ca2+/Mg2+条件(K=38.0nM)と比べて、R−BC154のαβに対する結合アフィニティ(K=12.4nM)にて3.1倍の増加が観察された(図3b)。Mn2+の添加により誘発されるαβインテグリンの全体としての結合レベルはさらに拡大するが、Ca2+/Mg2+条件と比べた場合、その結合アフィニティにおいて微小変化は明らかであった(各々、Kd=14.4nM vs.12.7nM)(図3b)。
αβおよびαβインテグリンの生化学特性における違いが、さらに、R−BC154結合の速度を測定することによって調査された。結合速度の測定値は、Ca2+/Mg2+条件下にあるR−BC154の結合が、Mn2+条件と比べて、αβおよびαβインテグリンの両方に対してより速いことを示した(各々、図5aおよびb)。オン−レート定数(kon)の算定は、R−BC154のαβインテグリンとの結合(kon=0.094nM−1・分−1)が、生理学的条件下で、αβ結合(kon=0.061nM−1・分−1)よりも速いことを示した(図3)。にもかかわらず、Mn2+活性化の下では、αβ(kon=0.038nM−1・分−1)およびαβインテグリン(kon=0.04nM−1・分−1)の両方について同様のkon値が観察された(表3)。
R−BC154結合のオフ−レート速度は、解離試験により測定された。Ca2+/Mg2+およびMn2+の両方の状態下で、解離速度は、R−BC154の一方のαβ(koff=0.054および<0.01分−1)と比べて、そのαβ複合体(koff=0.717および0.014分−1)について速かった(図5cおよび表3)。加えて、R−BC154のMn2+の存在下でαβおよびαβインテグリンへの結合に対するkoff値は、Ca2+/Mg2+条件と比べて、60分後に60%以上のR−BC154がなおも結合しており、有意にゆっくりとしたものであった(図5c)。これらの条件下で観察されるゆっくりとしたオフ−レートは、Mn2+がリガンド結合配置を安定化させるように作用し、放射性標識された基質を用いる以前の報告と一致することを示唆する。かくして、より速いオン−レートおよびオフ−レートがCa2+/Mg2+条件で観察されるが、Mn2+の活性化はよりゆっくりとしたαβおよびαβインテグリン結合と関連付けられる。結果的に、Mn2+活性化下の極めて遅いオフ−レートでは、大変長いインキュベーション時間を必要とするため、Ca2+/Mg2+条件下で小分子のインテグリン阻害剤をインビトロにてスクリーニングするためのR−BC154を用いる競合的阻害アッセイが好ましい。
これらの結果は、αβインテグリンが、αβと比べて、この種のN−フェニルスルホニルプロリンをベースとするアンタゴニストと少しだけ速く結合するが、αβインテグリンでより長期にわたる結合が観察される(表3)。かくして、生理学的に関連する条件下で、この種の二元的αβ/αβインテグリン阻害剤は、αβインテグリンについて観察されるより高い結合速度にも拘わらず、そのαβに対する有意にゆっくりとしたオフ−レートに起因して、インビボにてαβインテグリン依存性相互作用に対してより大きな効果を発揮すると考えられる。
表3:Ca2+/Mg2+またはMn2+条件の存在下でαβおよびαβを過剰発現するLN18細胞とR−BC154との結合特性の概要
Figure 2017538715
a:観察される結合速度(kobs)は、R−BC154と、αβおよびαβインテグリンとの、その各々の結合が>60%および>80%を占める、結合の急速相を表す。
b:図5cにおいて表される解離実験から由来のデータを(特記されない限り)1相の指数関数的に減衰する関数に適合させ、その曲線から解離速度定数(koff)を推定した。
c:R−BC154のCa2+/Mg2+の存在下でのαβ LN18細胞との結合についての解離データを2相解離曲線に適合させ、koffを解離の>60%を占める、その曲線の急速相から決定した。
d:Mn2+活性化の下では、R−BC154−αβインテグリン複合体の解離は遅すぎ(120分後でもなおも>55%が結合したまま;データは示さず)、オフ−レートを正確に算定できなかった;koff値はおよそ100分間の半減期を基礎に推定された。
e:結合速度定数(kon)は式:(kobs−koff)/[R−BC154濃度=50nM]を用いて算定された。
実施例3:化合物25(R−BC154)と骨髄HSCおよび祖先細胞とのインビボ結合
インビトロでの結合データは、R−BC154がαβおよびαβインテグリンアンタゴニストと高いアフィニティを示し、その結合活性はインテグリンの活性化に大きく依存することを示した。この実施例の試験は、R−BC154がインビボでの結合実験に使用され、HSCの限定された集団でαβ/αβインテグリン活性を研究することができるかどうかを試験する。今日まで、インテグリンのHSCに対する活性の評価は、主に、骨髄細胞または生成されたHSCの蛍光標識された抗体の、インビトロまたはエクスビボでの染色に依存してきた。エクスビボでの染色はHSCによるインテグリンの発現の確認を提供し、複雑な骨髄の微小環境はインビトロにて正確に再構築できないため、骨髄内のその天然状態のインテグリン活性化の研究はインビボでの結合実験を通してのみ決定され得る。
R−BC154およびこの種のN−フェニルスルホニルプロリンをベースとするペプチド模倣体がHSCに直接結合し得るかどうかを評価するために、R−BC154(10mg/kg)をマウスに静脈内注射し、多色フローサイトメトリーを用いて表現型で定義された骨髄祖先細胞(LSK細胞;リニージSca−1c−kit)およびHSC(LSKSLAM細胞;LSKCD48CD150)のR−BC154標識化について分析した(図6aおよびb)。R−BC154を注射していないマウスから由来の骨髄と比べて、細胞結合型蛍光の増加が、R−BC154結合の結果として、R−BC154を注射したマウスより単離された、祖先細胞およびHSC集団の両方で観察された。さらには、祖先細胞(リニージSca−1c−kit)の精製された集団を蛍光顕微鏡検査法に供することにより、インビボにてR−BC154結合も確認された(図6cおよびd)。R−BC154標識された祖先細胞は、R−BC154結合を示す蛍光ハローが主に細胞表面にあることを提示し、そのことはインテグリン結合とも一致する。インビボでの結合結果は、この種のαβ/αβインテグリンアンタゴニストが、ネズミ骨髄中の単核細胞のわずか0.2%および0.002%に相当するにすぎない、各々、造血祖先細胞およびHSCの極めて希な集団との結合能を有することを示す。
αβおよびαβインテグリンは、VCAM−1およびOpnとの結合を通して骨髄内でのHSCの堆積を調節する重要な試剤であることが認識される(J. Grassingerら、Blood, 2009, 114, 49-59)。BOPは、インビトロにおけるナノモルの阻害能で、αβおよびαβインテグリンのVCAM−1およびOpnの両方との結合を阻害することが明らかとされた。これらのR−BC154を用いるインビボでの結合結果は、HSCにより発現されるαβおよびαβインテグリンが、インサイチュにて活動的な結合構造にあることを示す。このことは、化合物22および25などの小分子のαβ/αβインテグリンアンタゴニストが、骨髄のHSCと直接結合するだけでなく、接着的相互作用に応じてαβ/αβを阻害する能力を有し、以下に示されるように骨髄であるHSCの末梢循環への動員を誘発する効果的な試剤として供する可能性のあることを示唆する。
実施例4−R−BC154はインビトロにおいて優先的にマウスおよびヒト造血祖先細胞に結合する
上記した実施例において、R−BC154(図7a)は、Ca2+、Mg2+またはMn2+などの二価の金属カチオンの存在下においてのみ、ヒトα9βおよびαβインテグリンを過剰発現するヒトグリア芽腫LN18細胞と結合し(図7b)、それがインビトロにおいて高アフィニティでインテグリン結合するのに必要とされる構造変化を誘発するように作用することが明らかにされた。中心および骨内膜のBM祖先細胞(LinSca−1ckit細胞;LSK)およびHSC(LSKCD150CD48細胞;LSKSLAM)の両方に結合するのにインテグリンの活性化が必要とされるかどうかを決定するのに(図7c)、R−BC154結合を1mM Ca2+/Mg2+の存在下で評価した(図7d)。これらの条件下にて、中心のLSKおよびLSKSLAMとの結合が、そお骨内膜のカウンターパートとの関連で、より大きいことが観察された(p<0.005)(図7e)。EDTAと共同して処置することにより表面にあるインテグリンを不活性化することで、R−BC154とHSCおよび祖先細胞との効率的な結合のために、インテグリンの活性化の要件を示す活動を完全に除去した(図7e)。活性化カチオンおよびEDTAの両方の不存在下では、R−BC154と骨内膜LSK細胞とが結合していることは明らかであったが、中心LSKではそうではなかった(図7f)。これらの結果は、骨内膜BMより単離されたHSCおよび祖先細胞より発現されたインテグリンが、採取後も活性化されたままであったことを示唆する。
インテグリンαβは全白血球で普遍的に発現し、αβは好中球で広範囲に発現することが知られているため、R−BC154とリニージ委任造血細胞との結合が評価された。活性化に依存する結合が、外因的活性化の下で中心および骨内膜の両方のBM領域より単離される、リニージ委任のすべてのリンパ球(B220およびCD3)および骨髄(Gr/Mac1)子孫細胞で観察されることが判明した(図8)。しかしながら、この結合は、LSKSLAM(p<0.0001)およびLSK(p<0.0001)細胞と比べて有意に小さかった(図7g)。HSCおよび祖先細胞との結合がαβおよびαβインテグリン依存的であるかどうかを確認するために、造血細胞中にαおよびαインテグリンを欠くBM細胞(α flox/floxα flox/flox vav−creマウス)をR−BC154で処理した。LSK(p<0.005)およびLSKSLAM(p<0.005)のα −/−/α −/−細胞では、結合は本質的に存在せず、これらの2つのインテグリンのR−BC154活性についての要件を確かめた(図7h)。
R−BC154の二価カチオンおよび用量依存的結合もヒト臍帯血単核細胞(MNC)で確認された(図7i)。活性化条件下で、より大きな結合がリニージ委任のCD34細胞と比べてCD34CD38細胞に富む幹細胞にて観察された。にもかかわらず、CD34CD38祖先細胞と比べて結合度は減少した(図7jおよび7k)。これらの結果は、ネズミおよびヒト造血細胞に結合するR−BC154が二価金属カチオン依存的であり、また、インビトロにおける外因的活性化の下で、HSCと比べ、造血祖先細胞に対してバイアスが付されていることを示す。
実施例5:R−BC154は、インサイチュにて骨内膜ニッチの範囲内にある本質的に活性化されたα/αインテグリンを通してHSCおよび祖先細胞を標的とする
インテグリンは複数の活性化状態で存在し、幹細胞ニッチによるその調節は複雑であり、インビトロにて正確に模倣または再現できない。BMの範囲内でHSCおよび祖先細胞により発現されるαβ/αβインテグリンが、インサイチュにて本質的かつ示差的に活性化されるかどうかを評価するために、LSKSLAMについて免疫標識を施す前に、C57Bl/6マウスにR−BC154を注射した。中心および骨内膜の両方のBM領域から由来のLSK細胞は,静脈内投与の後で、R−BC154で効果的に標識された(図9a)。しかしながら、骨内膜BMの範囲内にあるLSKおよびLSKSLAMの両方の細胞は、その中心BMカウンターパートと比べてR−BC154hi細胞の割合が大きく(図9b)、活性化二価金属カチオンの不在下で行われたインビトロ実験と一致する(図7fを参照のこと)。リンパ球(B220およびCD3)および骨髄細胞(Gr1およびMac1)の子孫もまた、骨内膜BMの範囲内でR−BC154hi細胞の割合が大きく、これはインテグリン活性化の強化が原始的造血集団に限定されないことを示唆する(図9c)。R−BC154の結合のないことはα −/−/α −/−LSK細胞で明らかであり、これはインビボで活性させるためにαおよびαインテグリンが要件であることを確認する(図9d)。これらのデータはαβ/αβインテグリンが必要とされるだけでなく、骨内膜BM領域内にある細胞に対してインサイチュにて本質的かつ示差的に活性化されることを示唆する。
実施例6−小分子のαβ/αβインテグリンアンタゴニストはHSCおよび祖先細胞を迅速に動員する
Herbert, K. E.、Biol Blood Marrow Tr 14, 603-621,(2008)に記載されるように、新規な動員剤のHSCのPBへの放出を誘発しうるその能力について該動員剤を評価するのに数種のネズミアッセイが存在する。正常なPB中のLSKおよびLSKSLAM細胞は、各々、循環WBCの約0.005%および約0.0005%を構成するに過ぎないが、PBより選別されたLSKおよびLSKSLAMは、コロニー形成細胞(CFC)の起源であり、かくして造血再構築能を有する細胞を含むことが分かった。従って、PB中で測定されたLSKおよびLSKSLAMの含量は、最初は、幹細胞および祖先細胞の含量の代理尺度として使用された。
最初に、R−BC154の静脈内注射後の迅速なクリアランス(<5分)は、他の投与経路の評価、皮下注射がインビボにおける持続的結合活性を付与し、かくして最大の動員効率を可能とするかどうかの判断を刺激した。静脈内注射とは対照的に、BMおよびLSKとの持続的結合が皮下処理の30分後に観察された(図9e)。最小の結合が、BMカウンターパートと比べて、PB中のそのLSKで観察され、それは幹細胞ニッチの効果的な活性化およびインテグリン依存的結合のための要件のさらなる証拠を提供するものである(図9e)。それでも、R−BC154で処理したマウスにて、PB中のWBC、LSKまたはLSKSLAMの数が有意に増加することは見いだせなかった(図10)。HSCのαβ/αβインテグリン阻害剤による動員が、非蛍光標識のBOP(2)を用いてさらに研究された(図11a)。R−BC154を用いる競合阻害アッセイに基づき、BOPがαβおよびαβインテグリンの強力な阻害剤であり、LN18細胞系を過剰発現し(図11b)、およびVCAM−1とのインテグリン依存性付着およびトロンビン切断のOpnを阻害しうることが分かった。加えて、BOPはαβおよびαβインテグリンのHSCおよび祖先細胞に対する結合を効果的に阻害し、そのことは活性化条件下でのR−BC154のLSKおよびLSKSLAMとの結合の競合的置換により証明された(図11c)。BOP(10mg/kg)をC57BL/6マウスに最大90分間まで投与し、セイライン対照と比べて、PBのWBC(図11d)、LSK(図11e)およびLSKSLAM(図11f)にて有意な増加を得た。R−BC154と異なり、おそらくは、そのより高い結合アフィニティおよびよりゆっくりとした分解速度に起因して、BOPでより大きな、かつより持続される動員が観察された。
HSCは、αvβ、αLβ、αβ、αβ、αβ、αβおよびαβを含め、数種のインテグリン亜型を発現することが知られており、その多くはBM内のHSCの保持に関与している。上記の実施例にて、小分子のアンタゴニストであるBOPを用いるαβ/αβインテグリンの阻害が、インテグリン依存のVCAM−1およびOpnとの結合の阻害を通して長期間にわたって再増殖しているHSCの迅速な動員を誘発することを示す証拠が提供される。
これまでの研究は、中和抗体または小分子の阻害剤を用いてインテグリンαβとVCAM−1の相互作用を阻害することで、マウスおよび霊長類の両方でHSCが動員されることを確認するものであり、まだBM内でこれら標的細胞の動員および配置について標的とされる特定の細胞型をさらに調査する必要がある。二価の金属カチオンで活性化された場合にだけαβおよびαβインテグリンと結合する蛍光小分子のインテグリンアンタゴニスト(R−BC154)を用いて、初めて、これら2つのβインテグリンのネズミおよびヒトHSCでの活性化状態が骨内膜ニッチによりインビボにて本質的に活性化され、差別的に特異化されることが分かる。
幹細胞ニッチの概念はSchofieldが1978年に最初に主張したため、骨内膜BMの機能特性は十分に研究されてきた。かかる研究は骨内膜ニッチが低酸素環境にあると強調し、その環境では、骨芽細胞およびそれに関連する細胞外マトリックスタンパク質などの細胞成分がHSCの維持および機能の重要なニッチ特異的レギュレータである。これらの例は、HSCおよび祖先細胞を含む骨内膜ニッチ内のBM細胞が、中心髄質コンパートメント内にて観察される限界を越えてより高いアフィニティの結合状態にある、αβ/αβインテグリンを発現することを示す。この特異的インテグリン活性の生理学的関連性は不明のままであるが、これらの観察はトロンビン切断Opn(trOpn)とαβおよびαβインテグリンとの間のHSC依存性結合が骨内膜骨髄に限定されるというこれまでの報告と一致する。
骨内膜によるインテグリンの活性化の強化は、原始HSCおよび祖先細胞に特異的なものではなく、αβおよびαβインテグリンだけに限定されそうにもない。理論により限定されるものではないが、骨内膜BM内で観察されるインテグリン活性化の強化について可能性のある1つの説明は、それが骨とごく接近してあることである。骨は、その鉱物含量が高いことに基づき、他の微小環境の細胞と区別され、カルシウムおよびマグネシウム、ならびにマグネシウムなどの微量金属の無機塩のプライマリー・ストレージ部位であり、そのいずれもがαβおよびαβインテグリンを誘発し、より高いアフィニティリガンド結合構成を採用する。かくして、骨内膜表面から発出するCa2+(およびおそらくは、Mg2+およびMn2+)の高いイオン勾配が、観察されるインテグリン結合アフィニティの強化と関与しているとの事項は、依然としてもっともらしい。実際、この概念は、これまで、Gタンパク質共役型カルシウム感知受容体(CaR)を通して細胞外Ca2+を認識することを介し、骨内膜BM内にあるHSCの優先的局在化を正当化するために用いられてきた。集約すると、これらの観察は、骨内膜ニッチの独特な特性、外見的に表現型が同じ細胞にて付与される特異的影響をさらに定義し、幹細胞療法のために幹細胞ニッチを治療標的とする確認を提供する。
要約すると、BOPである、αβおよびαβインテグリンの小分子の阻害剤が、長期に及ぶ多リニージ生着の可能性を持ってHSCを効果的かつ迅速に動員したことが明らかにされる。
本発明の上記した記載により、当業者であれば、現時点でその最良の態様であると考えられるものを製造し、かつ使用することができるが、当業者は本明細書の特定の実施態様、方法および実施例の変形、組み合わせ、および均等の存在を理解し、認識するであろう。従って、本発明は、上記した実施態様、方法および実施例に限定されるべきではなく、本明細書にて広範囲に記載される発明の範囲および精神の範囲内にあるすべての実施態様および方法を包含するものとする。
参考文献
1. J. Grassinger, D. N. Haylock, M. J. Storan, G. O. Haines, B. Williams, G. A. Whitty, A. R. Vinson, C. L. Be, S. H. Li, E. S. Sorensen, P. P. L. Tam, D. T. Denhardt, D. Sheppard, P. F. ChoongおよびS. K. Nilsson, Blood, 2009, 114, 49-59
2. D. N. Haylock, B. Williams, H. M. Johnston, M. C. P. Liu, K. E. Rutherford, G. A. Whitty, P. J. Simmons, I. BertoncelloおよびS. K. Nilsson, Stem Cells, 2007, 25, 1062-1069
3. J. Grassinger, B. Williams, G. H. Olsen, D. N. HaylockおよびS. K. Nilsson, Cytokine, 2012, 58, 218-225
4. Nilsson, S. K.ら、Osteopontin, a key component of the haematopoietic stem cell niche and regulator of primitive haematopoietic progenitor cells. Blood 106, 1232-1239, doi:10.1182/blood-2004-11-4422 (2005)
5. Grassinger, J.ら、Thrombin-cleaved osteopontin regulates haematopoietic stem and progenitor cell functions through interactions with alpha(9)beta(1) and alpha(4)beta(1) integrins. Blood 114, 49-59, doi:DOI 10.1182/blood-2009-01-197988 (2009)
6. Bartelmez, S. H.ら、Interleukin-1 Plus Interleukin-3 Plus Colony-Stimulating Factor-I Are Essential for Clonal Proliferation of Primitive Myeloid Bone-Marrow Cells. Experimental Hematology 17, 240-245 (1989)
7. Herbert, K. E., Levesque, J. P., Haylock, D. N. & Princes, M.、The use of experimental murine models to assess novel agents of haematopoietic stem and progenitor cell mobilization. Biol Blood Marrow Tr 14, 603-621, doi:DOI 10.1016/j.bbmt.2008.02.003 (2008)
8. Cao, B.ら、Design, synthesis and binding properties of a fluorescent alpha(9)beta(1)/alpha(4)beta(1) integrin antagonist and its application as an in vivo probe for bone marrow haemopoietic stem cells. Org. Biomol. Chem. 12, 965-978, doi:Doi 10.1039/C3ob42332h (2014)
9. Pepinsky, R. B.ら、Comparative assessment of the ligand and metal ion binding properties of integrins alpha 9 beta 1 and alpha 4 beta 1. Biochemistry 41, 7125-7141, doi:Doi 10.1021/Bi020024d (2002)
10. Schofield, R.、Relationship between Spleen Colony-Forming Cell and Haematopoietic Stem-Cell - Hypothesis. Blood Cells 4, 7-25 (1978)

Claims (71)

  1. HSCおよびその先駆細胞ならびにそれらの祖先細胞のBM幹細胞結合リガンドからのインビボまたはエクスビボでの除去を強化する方法であって、効果的な量のαインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分をBM幹細胞ニッチにインビボまたはエクスビボにて投与することを含む、方法。
  2. HSCおよびその先駆細胞ならびにそれらの祖先細胞のBM幹細胞ニッチからの放出をさらに強化する、請求項1に記載の方法。
  3. HSCのBM幹細胞ニッチからの動員をさらに強化する、請求項1または2に記載の方法。
  4. αインテグリンが、αβインテグリンまたはその活性な部分である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  5. αインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分を投与することをさらに含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. αインテグリンが、αβのアンタゴニストまたはその活性な部分である、請求項5に記載の方法。
  7. アンタゴニストがαおよびαと交差反応し、望ましくはαβおよびαβと交差反応してもよい、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  8. アンタゴニストが、式(I):
    Figure 2017538715
    [式中
    Xは、結合手および−SO−からなる群より選択され;
    は、H、アルキル、置換されてもよいアリールおよび置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
    は、Hおよび置換基からなる群より選択され;
    は、HおよびC−Cアルキルからなる群より選択され;
    は、Hおよび−ORからなる群より選択され;
    は、Hおよび−ORからなる群より選択される;
    ただし、RがHである場合、Rは−ORであり、Rが−ORである場合、RはHであり;
    は、H、C−Cアルキル、−(CH−R、−C(O)Rおよび−C(O)NR1011からなる群より選択され;
    は、H、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
    は、置換されてもよいアルキル、置換されてもよいアリール、置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
    は、置換されてもよいシクロアルキル、置換されてもよいヘテロシクロアルキル、置換されてもよいアリールおよび置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
    10およびR11は、それらが結合する窒素と一緒になって、置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;
    12は、置換されてもよいアルキル、置換されてもよいアリール、置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
    13は、置換されてもよいシクロアルキル、置換されてもよいアリールおよび置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
    14およびR15は、各々、C−Cアルキルおよび置換されてもよいアリールからなる群より独立して選択されるか、または
    14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;および
    nは、各々、1〜3の範囲にある整数である]
    で示される化合物またはその医薬的に許容される塩である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
  9. がHであり;および
    が−ORである、請求項8に記載の方法。
  10. が、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
    12が、C−Cアルキル、−CN、−O(C−Cアルキル)および置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
    13が、置換されてもよいシクロアルキル、置換されてもよいアリールおよび置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
    14およびR15が、各々、C−Cアルキルおよび置換されてもよいアリールからなる群より独立して選択されるか、または
    14およびR15が、それらが結合する窒素と一緒になって、置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;および
    nが1または2である、請求項8または請求項9に記載の方法。
  11. が、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
    12が、C−Cアルキル、−CN、−O(C−Cアルキル)および5−テトラゾリルからなる群より選択され;
    13が2−ピロリルであり;
    14およびR15が、各々独立して、C−Cアルキルであるか、または
    14およびR15が、それらが結合する窒素と一緒になって、置換されてもよいピロリジニルまたはモルホリニル環を形成し;および
    nが1または2である、請求項8〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 式(I)の化合物が
    Figure 2017538715
    の化合物またはその医薬的に許容される塩である、請求項8〜11のいずれか一項に記載の方法。
  13. が置換されてもよいフェニルである、請求項8〜12のいずれか一項に記載の方法。
  14. フェニルが、少なくとも1個のハロゲン基で置換されてもよい、請求項13に記載の方法。
  15. 式(I)の化合物が
    Figure 2017538715
    の化合物またはその医薬的に許容される塩である、請求項8〜14のいずれか一項に記載の方法。
  16. 式(I)の化合物が
    Figure 2017538715
    の化合物またはその医薬的に許容される塩である、請求項8〜15のいずれか一項に記載の方法。
  17. アンタゴニストがG−CSFの不在下で投与される、請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。
  18. αインテグリンアンタゴニストが、静脈内、皮内、皮下、筋肉内、経皮、経粘膜、または腹腔内に投与される;該アンタゴニストは、静脈内または皮下投与されることが望ましい、請求項1〜17のいずれか一項に記載の方法。
  19. αインテグリンアンタゴニストが、αインテグリンアンタゴニストと同時に、連続して、または組み合わせて投与される、請求項5〜18のいずれか一項に記載の方法。
  20. HSCが骨髄より誘導される、請求項1〜19のいずれか一項に記載の方法。
  21. HSCが、幹細胞ニッチ、望ましくは骨髄の中心または骨内膜ニッチより誘導される、請求項20に記載の方法。
  22. HSCが、CD34細胞、CD38細胞、CD90細胞、CD133細胞、CD34CD38細胞、リニージ委任のCD34細胞またはCD34CD38細胞からなる群より選択される、骨内膜先祖細胞である、請求項1〜21のいずれか一項に記載の方法。
  23. HSCのBM幹細胞結合リガンドからの除去を強化するための組成物であって、αインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分を含む、組成物。
  24. HSCのBM幹細胞結合リガンドからの放出をさらに強化する、請求項23に記載の組成物。
  25. HSCのBM幹細胞ニッチからPBへの動員をさらに強化する、請求項24に記載の組成物。
  26. αインテグリンがαβインテグリンまたはその活性な部分である、請求項23〜25のいずれか一項に記載の組成物。
  27. αインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分を含む、請求項23ないし26項のいずれか一項に記載の組成物。
  28. αインテグリンがαβまたはその活性な部分のアンタゴニストである、請求項27に記載の組成物。
  29. アンタゴニストがαおよびαと交差反応し、望ましくはαβおよびαβと交差反応する、請求項23〜28のいずれか一項に記載の組成物。
  30. αインテグリンアンタゴニストが、式(I):
    Figure 2017538715
    [式中
    Xは、結合手および−SO−からなる群より選択され;
    は、H、アルキル、置換されてもよいアリールおよび置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
    は、Hおよび置換基からなる群より選択され;
    は、HおよびC−Cアルキルからなる群より選択され;
    は、Hおよび−ORからなる群より選択され;
    は、Hおよび−ORからなる群より選択される;
    ただし、RがHである場合、Rは−ORであり、Rが−ORである場合、RはHであり;
    は、H、C−Cアルキル、−(CH−R、−C(O)Rおよび−C(O)NR1011からなる群より選択され;
    は、H、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
    は、置換されてもよいアルキル、置換されてもよいアリール、置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
    は、置換されてもよいシクロアルキル、置換されてもよいヘテロシクロアルキル、置換されてもよいアリールおよび置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
    10およびR11は、それらが結合する窒素と一緒になって、置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;
    12は、置換されてもよいアルキル、置換されてもよいアリール、置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
    13は、置換されてもよいシクロアルキル、置換されてもよいアリールおよび置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
    14およびR15は、各々、C−Cアルキルおよび置換されてもよいアリールからなる群より独立して選択されるか、または
    14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;および
    nは、各々、1〜3の範囲にある整数である]
    で示される化合物またはその医薬的に許容される塩である、請求項23〜29のいずれか一項に記載の組成物。
  31. がHであり;および
    が−ORである、請求項30に記載の組成物。
  32. が、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
    12が、−CN、−O(C−Cアルキル)および置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
    13が、置換されてもよいシクロアルキル、置換されてもよいアリールおよび置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
    14およびR15が、各々、C−Cアルキルおよび置換されてもよいアリールからなる群より独立して選択されるか、または
    14およびR15が、それらが結合する窒素と一緒になって、置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;および
    nが1または2である、請求項23または31に記載の組成物。
  33. が、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
    12が、C−Cアルキル、−CN、−O(C−Cアルキル)および5−テトラゾリルからなる群より選択され;
    13が2−ピロリルであり;
    14およびR15が、各々独立して、C−Cアルキルであるか、または
    14およびR15が、それらが結合する窒素と一緒になって、置換されてもよいピロリジニルまたはモルホリニル環を形成し;および
    nが1または2である、請求項23〜32のいずれか一項に記載の組成物。
  34. 式(I)の化合物が、
    Figure 2017538715
    の化合物またはその医薬的に許容される塩である、請求項23〜33のいずれか一項に記載の組成物。
  35. が置換されてもよいフェニルである、請求項23〜34のいずれか一項に記載の組成物。
  36. フェニルが少なくとも1個のハロゲン基で置換されてもよい、請求項35に記載の組成物。
  37. 式(I)の化合物が
    Figure 2017538715
    の化合物またはその医薬的に許容される塩である、請求項23〜36のいずれか一項に記載の組成物。
  38. 式(I)の化合物が
    Figure 2017538715
    の化合物またはその医薬的に許容される塩である、請求項23〜37のいずれか一項に記載の組成物。
  39. G−CSFの不在下で投与される、請求項30〜38のいずれか一項に記載の組成物。
  40. 静脈内、皮内、皮下、筋肉内、経皮、経粘膜、または腹腔内に投与され;静脈内または皮下投与されることが望ましい、請求項30〜39のいずれか一項に記載の組成物。
  41. αインテグリンアンタゴニストが、αインテグリンアンタゴニストと同時に、連続して、または組み合わせて投与される、請求項30〜40のいずれか一項に記載の組成物。
  42. HSCが骨髄より誘導される、請求項30〜41のいずれか一項に記載の組成物。
  43. HSCが、幹細胞ニッチ、望ましくは骨髄の中心または骨内膜ニッチより誘導される、
    請求項30〜42のいずれか一項に記載の組成物。
  44. HSCが、CD34細胞、CD38細胞、CD90細胞、CD133細胞、CD34CD38細胞、リニージ委任のCD34細胞またはCD34CD38細胞からなる群より選択される、骨内膜先祖細胞である、請求項30〜43のいずれか一項に記載の組成物。
  45. HSCを対象から採取する方法であって、
    効果的な量のαインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分を対象に投与し、ここで該効果的な量で、HSCおよびその先駆細胞ならびにそれらの祖先細胞のBM幹細胞ニッチにおけるBM幹細胞結合リガンドからの除去が強化され;
    その除去されたHSCをPBに動員し;
    そのHSCをPBから採取する
    ことを含む、方法。
  46. αインテグリンアンタゴニストがG−CSFの不在下で投与される、請求項45に記載の方法。
  47. HSCが、インターロイキン−17、シクロホスファミド(Cy)、ドセタキセルおよび顆粒球−コロニー刺激因子(G−CSF)などであるが、これらに限定されない、他のHSC動員剤の使用によってさらに動員される、請求項45に記載の方法。
  48. インテグリンアンタゴニストの効果的な量が、25−1000μg/kg体重、より好ましくは50−500μg/kg体重、最も好ましくは50−250μg/kg体重の範囲にある、請求項45または46に記載の方法。
  49. 請求項45〜48のいずれか一項に記載の方法より得られるHSCを含む、細胞組成物。
  50. 血液疾患の治療方法であって、請求項22〜44に記載の組成物または請求項49に記載の細胞組成物を投与することを含む、方法。
  51. 対象における血液障害を治療するための方法であって、該対象に治療的に効果的な量のαインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分を投与し、HSCの、BMからPBへの除去、放出または動員を強化する、方法。
  52. αインテグリンがαβインテグリンまたはその活性な部分である、請求項51に記載の方法。
  53. αインテグリンのアンタゴニストまたはその活性な部分の投与をさらに含む、請求項51または52に記載の方法。
  54. αインテグリンがαβのアンタゴニストまたはその活性な部分である、請求項53に記載の方法。
  55. アンタゴニストがαおよびαと交差反応し、望ましくはαβおよびαβと交差反応してもよい、請求項51〜54のいずれか一項に記載の方法。
  56. アンタゴニストが、式(I):
    Figure 2017538715
    [式中
    Xは、結合手および−SO−からなる群より選択され;
    は、H、アルキル、置換されてもよいアリールおよび置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
    は、Hおよび置換基からなる群より選択され;
    は、HおよびC−Cアルキルからなる群より選択され;
    は、Hおよび−ORからなる群より選択され;
    は、Hおよび−ORからなる群より選択される;
    ただし、RがHである場合、Rは−ORであり、Rが−ORである場合、RはHであり;
    は、H、C−Cアルキル、−(CH−R、−C(O)Rおよび−C(O)NR1011からなる群より選択され;
    は、H、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
    は、置換されてもよいアルキル、置換されてもよいアリール、置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
    は、置換されてもよいシクロアルキル、置換されてもよいヘテロシクロアルキル、置換されてもよいアリールおよび置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
    10およびR11は、それらが結合する窒素と一緒になって、置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;
    12は、置換されてもよいアルキル、置換されてもよいアリール、置換されてもよいヘテロアリール、−O(C−Cアルキル)、−C(O)−(C−Cアルキル)、−C(O)O−(C−Cアルキル)および−CNからなる群より選択され;
    13は、置換されてもよいシクロアルキル、置換されてもよいアリールおよび置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
    14およびR15は、各々、C−Cアルキルおよび置換されてもよいアリールからなる群より独立して選択されるか、または
    14およびR15は、それらが結合する窒素と一緒になって、置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;および
    nは、各々、1〜3の範囲にある整数である]
    で示される化合物またはその医薬的に許容される塩である、請求項50〜55のいずれか一項に記載の方法。
  57. がHであり;および
    が−ORである、請求項56に記載の方法。
  58. が、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
    12が、−CN、−O(C−Cアルキル)および置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
    13が、置換されてもよいシクロアルキル、置換されてもよいアリールおよび置換されてもよいヘテロアリールからなる群より選択され;
    14およびR15が、各々、C−Cアルキルおよび置換されてもよいアリールからなる群より独立して選択されるか、または
    14およびR15が、それらが結合する窒素と一緒になって、置換されてもよいヘテロシクロアルキル環を形成し;および
    nが1または2である、請求項56または請求項57に記載の方法。
  59. が、C−Cアルキル、−(CH−R12、−C(O)R13および−C(O)NR1415からなる群より選択され;
    12が、C−Cアルキル、−CN、−O(C−Cアルキル)および5−テトラゾリルからなる群より選択され;
    13が2−ピロリルであり;
    14およびR15が、各々独立して、C−Cアルキルであるか、または
    14およびR15が、それらが結合する窒素と一緒になって、置換されてもよいピロリジニルまたはモルホリニル環を形成し;および
    nが1または2である、請求項56〜58のいずれか一項に記載の方法。
  60. 式(I)の化合物が
    Figure 2017538715
    の化合物またはその医薬的に許容される塩である、請求項56〜59のいずれか一項に記載の方法。
  61. が置換されてもよいフェニルである、請求項56〜60のいずれか一項に記載の方法。
  62. フェニルが、少なくとも1個のハロゲン基で置換されてもよい、請求項61に記載の方法。
  63. 式(I)の化合物が
    Figure 2017538715
    の化合物またはその医薬的に許容される塩である、請求項56〜62のいずれか一項に記載の方法。
  64. 式(I)の化合物が
    Figure 2017538715
    の化合物またはその医薬的に許容される塩である、請求項56〜63のいずれか一項に記載の方法。
  65. アンタゴニストがG−CSFの不在下で投与される、請求項51〜64のいずれか一項に記載の方法。
  66. αインテグリンアンタゴニストが、静脈内、皮内、皮下、筋肉内、経皮、または経粘膜に投与される;該アンタゴニストは、静脈内または皮下投与されることが望ましい、請求項51〜64のいずれか一項に記載の方法。
  67. αインテグリンアンタゴニストが、αインテグリンアンタゴニストと同時に、連続して、または組み合わせて投与される、請求項51〜66のいずれか一項に記載の方法。
  68. 血液障害が、免疫抑制、慢性病、外傷、変性疾患、感染またはそれらの組み合わせ;皮膚、消化器系、神経系、リンパ系、心血管系、内分泌系またはその組み合わせの疾患または症状;骨粗鬆症、アルツハイマー病、心筋梗塞、パーキンソン病、外傷性脳損傷、多発性硬化症、肝硬変またはその組み合わせ;神経芽腫、骨髄異形成、骨髄線維症、乳がん、腎細胞がん、または多発性骨髄腫;造血系新生物障害、自己免疫疾患;または悪性でない障害からなる群より選択される、請求項51〜67のいずれか一項に記載の方法。
  69. 血液障害が、B−リニージALLおよびT−リニージALLからなる群より選択される急性リンパ芽球性白血病(ALL)、慢性リンパ性白血病(CLL)、前リンパ球性白血病(PLL)、ヘアリー細胞白血病(HLL)およびワルデンシュトレーム・マクログロブリン血症(WM)である、請求項68に記載の方法。
  70. HSCを患者に移植する方法であって、
    αインテグリンアンタゴニストを対象に投与し、HSCをBM幹細胞結合リガンドから除去し;
    そのHSCをBMから放出させて、PBに動員させ;
    HSCをその対象のPBより採取し;および
    そのHSCを患者に移植する、ことを含む方法。
  71. HSCが骨内膜祖先細胞であり、CD34、CD38、CD90、CD133、CD34CD38細胞、リニージ委任のCD34細胞、またはCD34CD38細胞からなる群より選択される、請求項70に記載の方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11034669B2 (en) 2018-11-30 2021-06-15 Nuvation Bio Inc. Pyrrole and pyrazole compounds and methods of use thereof
WO2021113922A1 (en) * 2019-12-12 2021-06-17 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Improved method for preparing n-(benzenesulfonyl)-l-prolyl- l-o-(1-pyrrolidinylcarbonyl)tyrosine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001502361A (ja) * 1997-07-31 2001-02-20 エラン ファーマシューティカルズ,インコーポレイテッド α―9インテグリンアンタゴニストおよびその抗炎症性組成物
JP2005539082A (ja) * 2002-09-18 2005-12-22 オーソ−マクニール・フアーマシユーチカル・インコーポレーテツド 血小板および造血幹細胞の産生の増大方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002512625A (ja) * 1997-05-29 2002-04-23 メルク エンド カンパニー インコーポレーテッド 細胞接着阻害薬としての複素環アミド化合物
AU2001233069A1 (en) * 2000-01-28 2001-08-07 Biogen, Inc. Pharmaceutical compositions containing anti-beta 1 integrin compounds and uses
AU2004207535A1 (en) * 2003-01-24 2004-08-12 Elan Pharmaceuticals Inc. Composition for and treatment of demyelinating diseases and paralysis by administration of remyelinating agents
WO2006075784A1 (ja) * 2005-01-13 2006-07-20 Gene Techno Science Co., Ltd. 抗α9インテグリン抗体とその用途
CN101506239B (zh) * 2006-07-12 2012-07-25 株式会社遗传科技 抗人α9整联蛋白抗体及其用途
JP6281979B2 (ja) * 2012-03-15 2018-02-21 国立大学法人大阪大学 新規インテグリンα9β1リガンドおよびその利用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001502361A (ja) * 1997-07-31 2001-02-20 エラン ファーマシューティカルズ,インコーポレイテッド α―9インテグリンアンタゴニストおよびその抗炎症性組成物
JP2005539082A (ja) * 2002-09-18 2005-12-22 オーソ−マクニール・フアーマシユーチカル・インコーポレーテツド 血小板および造血幹細胞の産生の増大方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CAO, B. ET AL., ORG BIOMOL CHEM, vol. Vol.12, JPN6018042594, February 2014 (2014-02-01), pages 965 - 78 *

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