JP2020502167A

JP2020502167A - ピリジン系化合物を有効成分として含有するｄｙｒｋ関連疾患の予防又は治療用薬学的組成物

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Publication number: JP2020502167A
Application number: JP2019532126A
Authority: JP
Inventors: チョ・ソンチャン; チョ・ミリ; イ・ジュヨン
Original assignee: Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology KRIBB
Current assignee: Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology KRIBB
Priority date: 2016-12-15
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2020-01-23
Also published as: EP3542797A1; KR102279347B1; CN110325189A; EP3542797A4; US20200085803A1; KR20180069733A; US10765669B2; JP2021073292A

Abstract

本発明は、ピリジン系化合物を有効成分として含有するＤＹＲＫ関連疾患の予防又は治療用薬学的組成物に関し、前記薬学的組成物の有効成分として用いられる本発明のピリジン系化合物は、非常に高い効能で、そして非常に高い選択性でＤＹＲＫ１Ａの活性を抑制するので、ダウン症候群、退行性脳疾患、癌疾患、代謝性疾患などのようなＤＹＲＫ関連疾患の予防又は治療に効果的に用いられ得る。

Description

本発明は、ピリジン系化合物を有効成分として含有するＤＹＲＫ関連疾患の予防又は治療用薬学的組成物に関する。

ＤＹＲＫ（二重特異性チロシンリン酸化調節キナーゼ）は、セリン／スレオニンキナーゼで進化的に非常に保全性が高く、中枢神経系発達及び機能において多様な役割を行う。ヒトは、ＤＹＲＫ１Ａ、ＤＹＲＫ１Ｂ、ＤＹＲＫ２、ＤＹＲＫ３、ＤＹＲＫ４、以上５つのアイソフォーム（ｉｓｏｆｏｒｍ）を有しているが、この中でダウン症候群及び退行性脳疾患などに関連して、ＤＹＲＫ１Ａが最も関心を受け幅広く研究されている。ＤＹＲＫ１Ａの遺伝子は、ヒト２１番染色体のダウン症候群危険地域（ＤＳＣＲ）に位置しており、ダウン症候群の患者に典型的に現われる認知障害の決定的な要因として明らかにされつつ、さらに多くの関心を受けるようになった。ダウン症候群患者の場合、３５−４０歳ぐらいからアルツハイマー病で主に現われる認知障害、記憶力障害を経験するようになる。興味深いことに、ＤＹＲＫ１Ａの発現及び活性増加は、ダウン症候群だけでなく、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病、ピック病のような退行性脳疾患の患者においても現われる。

アルツハイマー病は、ａｍｙｌｏｉｄ β ｐｅｐｔｉｄｅの不溶性沈殿物の細胞蓄積である老人班（ａｍｙｌｏｉｄｐｌａｑｕｅ）、過剰にリン酸化されたタウの集合体で構成された細胞内の神経繊維のもつれ（ｎｅｕｒｏｆｉｂｒｉｌｌａｒｙｔａｎｇｌｅｓ）の形成、大きくこの２種類の類型の神経病理を伴うが、ＤＹＲＫ１Ａはこのような神経病理の形成に核心的なタンパク質であるタウ（Ｔａｕ）、ａｍｙｌｏｉｄ β 前駆体タンパク質（ＡＰＰ）、Ｐｒｅｓｅｎｉｌｉｎ１（ＰＳ１）などを直接リン酸化してアルツハイマー発病と係るものとして知られている。また、ＤＹＲＫ１Ａは、他の退行性脳疾患においても重要な役割を行うが、α−ｓｙｎｕｃｌｅｉｎのリン酸化を介してパーキンソン病の核心神経病理であるＬｅｗｙｂｏｄｙの形成に影響を与え、ＨＩＰ−１のリン酸化を介してハンチントン病の発病に影響を与えるものとして確認された。このような事実は、ＤＹＲＫ１ＡがＴａｕ、ＡＰＰ、ＰＳ１、α−ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ、ＨＩＰ−１などのリン酸化を介して多様な神経病理の形成に寄与し、結果的にダウン症候群だけでなく多様な退行性脳疾患において認知及び記憶障害をもたらすことを示している。

実際に、ヒト又はネズミのＤＹＲＫ１Ａを過剰発現する形質転換マウスモデルは、海馬に依存する空間学習と運動神経の欠乏及び発達遅延を含むダウン症候群の表現型を示すが、これはダウン症候群に関する精神肢体においてＤＹＲＫ１Ａの重要な機能を暗示している。

既存にアルツハイマー病に対する治療剤としてＦＤＡ承認された薬物は、主に神経伝達物質の異常を改善する方式で作用し、病気の症状を一部緩和させる制限的水準の効果があった。今後の治療剤の開発戦略は、アルツハイマー病の発病と直接的に係る老人班、神経繊維のもつれなどを抑制する方式へのより根本的な治療接近法が求められる。しかし、このような既存の根本的な接近法もまた単一神経病理に対する改善だけでは確実に行われた治療効果を期待し難いとのことが定説化されており、老人班と神経繊維のもつれを同時に制御することができる多重標的方式の新たな戦略が求められる状況である。

このような観点で、本発明者らは老人班と神経繊維のもつれを同時に制御することができる戦略を研究する中、ＤＹＲＫ１Ａを標的とする薬物開発を試み、本発明によるピリジン系化合物が既存に公知されたＤＹＲＫ１Ａ抑制物質と構造的に異なっており、抑制効能がより優れ、ＤＹＲＫ１Ａに対する選択性が優れていることを確認して本発明の完成に至った。

加えて、最近の研究によれば、ＤＹＲＫ１Ａはダウン症候群、退行性脳疾患以外にも、第１型糖尿の治療剤の開発標的としても関心を有している。ＤＹＲＫ１Ａは、ＮＦＡＴ信号伝達を介して膵臓のインシュリン生成細胞であるベータ細胞の増殖調節に関与するが、ＤＹＲＫ１Ａを抑制するようになるとこの細胞の増殖が活性化されることが多くの研究グループによって確認された。結局、ＤＹＲＫ１Ａの効果的な抑制薬物は、膵臓のベータ細胞の増殖を活性化してインシュリン生成及び分泌を促進するようになることで第１型糖尿の患者から治療効果を期待することができる。

また、ＤＹＲＫ１Ａは幾つかの癌腫で発現が高く現われるが、脳腫瘍及び血液癌が代表的な例である。ＤＹＲＫ１Ａは、細胞内の多くの因子（ｐ２７、ｃｙｃｌｉｎＤ１、ＤＲＥＡＭ、ｃ−ｍｙｃ、Ｓｐｒｏｕｔｙ）などのリン酸化を介して癌の生成及び進行に関与するものとして報告されている。特に、Ｓｐｒｏｕｔｙの場合、ｃａｎｃｅｒｓｔｅｍｃｅｌｌのｓｔｅｍｎｅｓｓ維持に重要なＥＧＦＲのｒｅｃｙｃｌｉｎｉｎｇを調節する重要な因子であるが、ＤＹＲＫ１Ａを抑制することで、結果的にｃａｎｃｅｒｓｔｅｍｃｅｌｌのｓｔｅｍｎｅｓｓを抑制する方式で坑癌効果を期待することができる。

本発明で導出された化合物は、ＤＹＲＫ１Ａに対して相対的に高い抑制効能を見せたりもするが、ＤＹＲＫ１Ｂ、ＤＹＲＫ３、ＤＹＲＫ４にも抑制効能が確認され、これらのアイソフォーム（ｉｓｏｆｏｒｍ）が主に関与するものと知られた細胞周期の調節を介して坑癌効果を期待することができる。

本発明の目的は、ダウン症候群、退行性脳疾患、癌疾患、代謝性疾患などのようなＤＹＲＫ関連疾患を予防又は治療するのに用いることができる薬学的組成物を提供する。

前記目的を達成するために、本発明は、下記化学式１で表される化合物又はその薬学的に許容可能な塩を有効成分として含むＤＹＲＫ関連疾患の予防又は治療用薬学的組成物を提供する。
［化学式１］

（前記化学式で、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は本発明で定義したところのとおりである）。

本発明による化学式１で表される化合物は、強力なＤＹＲＫ１Ａ抑制活性を有するだけではなく、ＤＹＲＫタンパク質に対する選択性が非常に高いので、ダウン症候群、退行性脳疾患、癌疾患、代謝性疾患などのようなＤＹＲＫ関連疾病の予防又は治療に効果的に用いられ得る。

本発明によるＤＹＲＫ１Ａ抑制物質発掘のためのバーチャルスクリーニング（ｖｉｒｔｕａｌｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）プロセスを示した模式図である。本発明によるピリジン系ＤＹＲＫ１Ａ新規抑制物質３種の発掘過程を示した模式図である。細胞基盤のＤＹＲＫ１Ａ効能評価システムであるＮＦＡＴ信号伝達レポーターの作動原理とこれを用いて行った二次効能評価の結果を示す図である。化学式２及び３で表される化合物の濃度依存的ＤＹＲＫ１Ａ抑制効能を確認したＮＦＡＴ信号伝達レポーター発現グラフであって、化合物１は化学式２で表される化合物を、化合物２は化学式３で表される化合物を示す。［図５Ａ］哺乳動物細胞水準で本発明による化学式２で表される化合物のＴａｕリン酸化抑制効能を示した写真である。［図５Ｂ］哺乳動物細胞水準で本発明による化学式２で表される化合物のＴａｕリン酸化抑制効能を示したグラフである。化学式２で表される化合物のインビトロＣＭＧＣキナーゼ（ｉｎｖｉｔｒｏＣＭＧＣｋｉｎａｓｅ）酵素活性抑制効能を示したグラフである。化学式２及び３で表される化合物のＤＹＲＫ１Ａとの結合構造予測モデルを示した写真であって、化合物１は化学式２で表される化合物を、化合物２は化学式３で表される化合物を示す。

以下、本発明を詳しく説明する。

本発明は、下記化学式１で表される化合物を提供する。
［化学式１］

前記化学式１で、Ｒ^１は水素又は−ＮＲ^６Ｒ^７であってよい。ここで、Ｒ^６及びＲ^７は互いに独立して水素、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキル又はベンジルであってよく、具体的には、前記Ｒ^６及びＲ^７は互いに独立して水素又はＣ_１−Ｃ_３の直鎖又は分岐鎖アルキルであってよい。

前記化学式１で、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は互いに独立して水素、ハロゲン、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキル、−ＮＲ^８Ｒ^９、ＯＲ^８、−ＣＮ、−ＮＨＣ（Ｏ）Ｒ^８、−ＳＯ_２Ｒ^８、−ＯＳ（Ｏ）_２Ｒ^８、ピロリジン、ピペリジン又はモルホリンであってよく、具体的に、前記Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は互いに独立して水素、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、Ｃ_１−Ｃ_３の直鎖又は分岐鎖アルキル、−ＮＲ^８Ｒ^９、ＯＲ^８、−ＣＮ、−ＮＨＣ（Ｏ）Ｒ^８、−ＳＯ_２Ｒ^８、−ＯＳ（Ｏ）_２Ｒ^８、ピロリジン、ピペリジン又はモルホリンであってよく、さらに具体的に、前記Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は互いに独立して水素、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、Ｃ_１−Ｃ_３の直鎖又は分岐鎖アルキルであってよい。ここで、前記Ｒ^８及びＲ^９は、互いに独立して水素、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキル、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキニル、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルケニル、Ｃ_６−Ｃ_１２のアリール、ハロゲンで置換されたＣ_６−Ｃ_１２のアリール又はトリハロゲンメチルで置換されたＣ_６−Ｃ_１２のアリールであってよく、具体的に、前記Ｒ^８及びＲ^９は互いに独立して水素、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキルであってよい。

前記化学式１で、Ｒ^５は水素、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキル、非置換４−ピペリジン又はアセチル置換された４−ピペリジンであってよく、具体的に、前記Ｒ^５は水素、Ｃ_１−Ｃ_３の直鎖又は分岐鎖アルキル、非置換４−ピペリジン又はアセチル置換された４−ピペリジンであってよい。

前記化学式１で、Ａは炭素又は窒素であってよく、具体的に、前記Ａは窒素であってよい。

前記化学式１で表される化合物、下記化学式２で表される化合物、下記化学式３で表される化合物又は下記化学式４で表される化合物で表される化合物であってよい。
［化学式２］

［化学式３］

［化学式４］

本発明の化学式１で表される化合物は、ＤＹＲＫの活性を抑制する効果を有する。本発明の具体的な実施例では、化学式１で表される化合物がＤＹＲＫ１Ａを強力ながらも選択性あるように阻害することを確認し、ＤＹＲＫ１Ａの代表的な基質タンパク質でありつつ、神経繊維のもつれ（ｎｅｕｒｏｆｉｂｒｉｌｌａｒｙｔａｎｇｌｅ）形成の核心因子であるＴａｕタンパク質のリン酸化抑制を確認し、分子モデリングを介してＡＴＰと競争的な方式で抑制作用を行うとの事実を確認した。前記のような結果から、本発明の化学式１で表される化合物は、ＤＹＲＫ関連疾患の予防又は治療用薬学的組成物の有効成分として用いられ得ることが分かる。

これにより、本発明は、前記化学式１で表される化合物又はその薬学的に許容可能な塩を有効成分として含むＤＹＲＫ関連疾患の予防又は治療用薬学的組成物を提供する。

前記『予防』は、疾患又は障害にかかる危険を減少させることを示し、すなわち、疾患に露出されたり疾患にかかりやすいが、まだ疾患にかかったり疾患の症侯を示さない対象において、疾病の１種以上の臨床的症侯が進行されないようにすることを示す。前記『治療』は、疾患又は障害を軽減させることを示し、すなわち、疾患又はその１種以上の臨床的症侯の進行を阻止又は減少させることを示す。

前記ＤＹＲＫ関連疾患は、ＤＹＲＫの過剰発現及び過剰活性化により誘発される疾患を意味し、例えばダウン症候群、退行性脳疾患、癌疾患、代謝性疾患などであってよい。

前記退行性脳疾患は、ピック病、血管性認知症、アルツハイマー病、パーキンソン病、レビー小体型認知症、前頭側頭型認知症、クロイツフェルト−ヤコブ病、ハンチントン舞踏病、多発性硬化症、ギラン−バレー症候群よりなる群から選択される１種以上の疾患であってよい。

前記癌疾患は、肺癌、骨癌、膵臓癌、皮膚癌、頭頚部癌、子宮癌、卵巣癌、直腸癌、肛門周囲癌、胃癌、結腸癌、乳癌、卵管癌、子宮内膜癌、子宮頸部癌、膣癌、外陰癌、食道癌、小腸癌、内分泌系癌、甲状腺癌、副甲状腺癌、副腎癌、軟組織肉腫、尿道癌、陰茎癌、前立腺癌、慢性又は急性白血病、リンパ球性リンパ腫、膀胱癌、腎臓又は輸尿管癌、腎細胞癌、腎盂癌、中枢神経系（ＣＮＳ）腫瘍、一次ＣＮＳリンパ腫、脊髓腫瘍、脳幹神経膠腫及び脳下垂体腺腫よりなる群から選択されるものであってよい。

さらに、前記代謝性疾患は、肥満、糖尿病、高血圧、高脂血症、高コレステロール血症、動脈硬化症、脂肪肝、心臓病、糖尿、心筋こうそく、狭心症よりなる群から選択されるものであってよい。

本発明の具体的な実施例では、本発明の化学式１で表される化合物がＤＹＲＫ１Ａを効果的に抑制することにより、Ｔａｕ、ＡＰＰ、ＰＳ１、α−ｓｙｎｕｃｌｅｉｎ、ＨＩＰ１などのリン酸化調節による神経繊維のもつれ、老人班、ｌｅｗｙｂｏｄｙ形成を調節し、結局、アルツハイマー病を含めた多くの退行性脳疾患のようなＤＹＲＫ関連疾患を予防又は治療するのに用いられ得ることを確認した。

前記『薬学的に許容可能な塩』は、薬学的に許容可能でありながら、親化合物の目的とする薬理学的活性を有する本発明の化合物の塩を称する。このような塩は、当該技術分野で通常の方法により製造され得るものであって、例えば、塩酸、臭素酸、硫酸、硫酸水素ナトリウム、リン酸、硝酸、炭酸などのような無機酸化の塩、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、コハク酸、安息香酸、クエン酸、マレイン酸、マロン酸素、タルタル酸、グルコン酸、乳酸、ゲンチジン酸、フマル酸、ラクトビオン酸素、サリチル酸、又はアセチルサリチル酸（アスピリン）のような有機酸化の塩、グリシン、アラニン、バリン、イソロイシン、セリン、シスチン、シスチン、アスパラギン酸、グルタミン、リジン、アルギニン、タイロシン、プロリンなどのようなアミノ酸との塩、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸などのようなスルホン酸との塩、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属との反応による金属塩、又はアンモニウムイオンとの塩などを含む。

本発明による薬学的組成物は、通常の方法により、無毒性ながら薬学的に許容可能な担体、補強剤及び賦形剤などを添加して製剤化されてよく、例えば、錠剤、カプセル剤、トローチ剤、液剤、懸濁剤などの経口投与用錠剤又は非経口投与用錠剤に製造されてよい。

また、本発明による薬学的組成物に用いられ得る賦形剤としては、甘味剤、結合剤、溶解剤、溶解補助剤、湿潤剤、乳化剤、等張化剤、吸着剤、崩壊剤、酸化防止剤、防腐剤、滑沢剤、充填剤、芳香剤などがあり、例えばラクトース、グルコース、スクロース、マンニトール、ソルビトール、セルロース、グリシン、シリカ、タルク、ステアリン酸、ステリン、ステアリン酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、澱粉、ゼラチン、トラガカントゴム、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アガ、水、エタノール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、オレンジエッセンス、イチゴエッセンス、バニラ香などを挙げることができる。

本発明の化合物は、薬学的組成物の総重量に対し、０．１重量％から９５重量％範囲の濃度水準で、すなわち、目的とする効果を得るのに十分な量で含まれてよい。

本発明の薬学的組成物は、通常の方法により散剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、懸濁液、エマルジョン、シロップ、エアロゾルなどの経口用製剤、外用剤、坐剤又は滅菌注射溶液の形態に製剤化して用いられてよい。

本発明の化合物を含む薬学的組成物は、通常の方法による適切な担体、賦形剤又は希釈剤をさらに含んでよい。詳細には、製剤化する場合、普通用いる充填剤、増量剤、結合剤、湿潤剤、崩壊剤、界面活性剤などの希釈剤又は賦形剤を用いて調剤されてよい。経口投与のための固形製剤には錠剤、丸剤、散剤、顆粒剤、カプセル剤などが含まれ、このような固形製剤は、前記化合物に少なくとも１つ以上の賦形剤、例えば、澱粉、炭酸カルシウム、スクロース、ラクトース、ゼラチンなどを交ぜて調剤されてよい。また、単純な賦形剤以外にマグネシウムステアレート、タルクのような潤滑剤も用いられてよい。経口投与のための液状製剤としては、懸濁液剤、内用液剤、乳剤、シロップ剤などが挙げられるが、よく用いられる単純希釈剤である水、液体パラフィン以外にさまざまな賦形剤、例えば湿潤剤、甘味剤、芳香剤、保存剤などが含まれてよい。非経口投与のための製剤には、滅菌された水溶液、非水性溶剤、懸濁液剤、乳剤、凍結乾燥製剤及び坐剤が含まれる。非水性溶剤、懸濁液剤としては、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブオイルのような植物性オイル、オレイン酸エチルのような注射可能なエステールなどが用いられてよい。坐剤の基剤としては、ウィテップゾール、マクロゴール、トゥイーン６１、カカオ脂、ラウリン脂、グリセロゼラチンなどが用いられてよい。

本発明の薬学的組成物は、ネズミ、マウス、家畜、人間などの哺乳動物に多様な経路で投与されてよい。投与の全ての方式は、例えば、皮膚、経口、直腸、静脈、腹腔、筋肉、皮下、子宮内硬膜又は脳血管内（ｉｎｔｒａｃｅｒｅｂｒｏｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ）注射によって投与されてよく、好ましくは、経口又は静脈のうちいずれか１つの経路に投与されてよいが、これに限定されない。

前記投与は、同一又は類似の機能を示す有効成分を１種以上含有してよい。投与のためには、追加で薬剤学的かつ許容可能な担体を１種以上含んでよい。薬剤学的かつ許容可能な担体は、食塩水、滅菌水、リンゲル液、緩衝食塩水、デキストロース溶液、マルトデキストリン溶液、グリセロール、エタノール及びこれら成分のうち１成分以上を混合して用いられてよく、必要に応じて抗酸化剤、緩衝液、静菌剤など他の通常の添加剤を添加することができる。また、本発明による化合物は多様な製剤化が容易であり、例えば、希釈剤、分散剤、界面活性剤、結合剤及び潤滑剤を付加的に添加し、水溶液、懸濁液、乳濁液などのような注入用製剤、散剤、錠剤、カプセル剤、丸薬、顆粒又は注射液剤に製剤化することができる。

前記投与時、化合物の量は、患者の体重、年齢、性別、健康状態、食餌、投与時間、投与方法、***率及び疾患の重症度によりその範囲が多様である。本発明の化合物の一日投与量は、０．０００１〜１００ｍｇ／ｋｇであり、好ましくは、０．００１〜３０ｍｇ／ｋｇの量を１日に１回から数回に分けて投与してよい。併せて、投与期間は、１日から２ヶ月であってよいが、疾患の予防又は治療の効果が現われるまで制限なく投与され得る。

また、本発明は、前記化学式１で表される化合物又はその薬学的に許容可能な塩を有効成分として含むＤＹＲＫ関連疾患の予防又は改善用健康機能性食品組成物を提供する。

本発明による健康機能性食品組成物は、ダウン症候群、退行性脳疾患、癌疾患、代謝性疾患などのようなＤＹＲＫ関連疾患の予防又は改善を目的として、前記化学式１の化合物又はその薬学的に許容可能な塩を食品、飲料などの健康補助食品に添加することができる。

前記食品の種類には特別な制限はない。前記物質を添加することができる食品の例としては、ドリンク剤、肉類、ソーセージ、パン、ビスケット、餅、チョコレート、キャンディー類、スナック類、菓子類、ピザ、ラーメン、その他麺類、ガム類、アイスクリーム類を含んだ酪農製品、各種スープ、飲料、アルコール飲料及びビタミン複合剤、乳製品、乳加工製品などがあり、通常の意味での健康機能食品を全て含む。

本発明の化学式１の化合物は、食品にそのまま添加するか他の食品又は食品成分とともに用いられてよく、通常の方法により適切に用いられてよい。有効成分の混合量は、その使用目的（予防又は改善用）により適切に決定されてよい。一般に、健康食品中の前記化合物の量は、全体食品重量の０．１から９０重量部で加えられ得る。しかし、健康及び衛生を目的とするか又は健康調節を目的とする長期間の摂取の場合には、前記量は前記範囲内以下であってよく、安全性の面で何ら問題がないので、有効成分は前記範囲以上の量でも用いられてよい。

本発明の健康機能性飲料組成物は、指示された割合で、必須成分として前記化合物を含む以外には、他の成分には特別な制限がなく、通常の飲料のように、多様な香味剤又は天然炭水化物などを追加成分として含むことができる。前述の天然炭水化物の例は、単糖類、例えば、葡萄糖、果糖など；二糖類、例えば、マルトース、スクロースなど；及び多糖類、例えば、デキストリン、シクロデキストリンなどのような通常の糖、及びキシリトール、ソルビトール、エリトリトールなどの糖アルコールである。前述のもの以外の香味剤として、天然香味剤（タウマチン、ステビア抽出物（例えば、レバウジオシドＡ、グリシルリジンなど）及び合成香味剤（サッカリン、アスパルテームなど）を有利に用いることができる。前記天然炭水化物の割合は、本発明の組成物１００ｇ当り、一般に約１ｇから２０ｇ、好ましくは、約５ｇから１２ｇである。

前記以外に、本発明の化学式１の化合物は、多様な営養剤、ビタミン、鉱物（電解質）、合成風味剤及び天然風味剤などの風味剤、着色剤及び増進剤（チーズ、チョコレートなど）、ペクチン酸およびその塩、アルギン酸及びその塩、有機酸、保護性コロイド増粘剤、ｐＨ調節剤、安定化剤、防腐剤、グリセリン、アルコール、炭酸飲料に用いられる炭酸化剤などを含むことができる。その他、本発明のキノリン４−オン誘導体は、天然果物ジュース及び果物ジュース飲料及び野菜飲料の製造のための果肉を含むことができる。このような成分は、単独で又は組み合わせて用いることができ、このような添加剤の割合は、それほど重要ではないが、本発明のキノリン４−オン誘導体が１００重量部当り０．１から約２０重量部の範囲で選択されることが一般的である。

以下、下記実験例により本発明を詳しく説明する。
但し、下記実験例は、本発明を例示するものであるだけで、発明の範囲が実験例により限定されるものではない。

［実験例１］本発明によるピリジン系化合物のスクリーニング
本発明によるピリジン系化合物を見出すために、約３４万種の化合物を対象にバーチャルスクリーニング及び実験を進行し、ＤＹＲＫ１Ａ抑制効能がある化合物を導出した。

［１−１］Ｖｉｒｔｕａｌｓｃｒｅｅｎｉｎｇを用いた新規抑制物質の導出（一次スクリーニング）
大量の化合物ライブラリでＤＹＲＫ１Ａターゲットを阻害する効能が予想される化合物を選別するために、可用資源を効率よく用いようと分子モデリング技術を適用した。コンピューターを用いたシミュレーションは、大きく２つの基準に分けて詳細かつ多様な方法を適用することができるが、ターゲットタンパク質の３Ｄ結晶構造が明らかにされている場合、タンパク質の３次元構造を用いるＳＢＤＤ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ−ＢａｓｅｄＤｒｕｇＤｅｓｉｇｎ）と、リガンドの構造のみを知っているときに適用することができるＬＢＤＤ（Ｌｉｇａｎｄ−ＢａｓｅｄＤｒｕｇＤｅｓｉｇｎ）とがある。

ＤＹＲＫ１Ａは、ターゲットのｘ−ｒａｙ結晶構造が明かされているので、タンパク質構造基盤の方法（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ−ＢａｓｅｄＶｉｒｔｕａｌＳｃｒｅｅｎｉｎｇ、ＳＢＶＳ）を選定し、搬出活用可能な韓国化合物バンクの保有３４万種の化合物ライブラリを活用した。周知の２１個のｘ−ｒａｙ構造中、タンパク質の３次構造分析を介して結合部（ｂｉｎｄｉｎｇｓｉｔｅ）の空間、立体構造（ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）の差、及び抑制剤（ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）構造の多様性を考慮しようと用いたタンパク質はＰＤＢｃｏｄｅ４ＭＱ１（２．３５Å）及び４ＹＬＬ（１．４Å）で、それぞれピリド［２，３−ｄ］ピリミジン（ｐｙｒｉｄｏ［２，３−ｄ］ｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ）及びインドール［３，２−ｃ］キノリンカルボン酸（ｉｎｄｏｌｅ［３，２−ｃ］ｑｕｉｎｏｌｉｎｅｃａｒｂｏｘｙｌｉｃａｃｉｄ）誘導体が結合されている。活性部位（ａｃｔｉｖｅｓｉｔｅ）を分析してみると、ヒンジ領域（ｈｉｎｇｅｒｅｇｉｏｎ）の水素結合が重要な機能的ファーマコフォア（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｐｈａｒｍａｃｏｐｈｏｒｅ）であると予想され、バーチャルスクリーニング適用時には、選定した２個のタンパク質構造に対し、それぞれ２個ずつの条件を適用し、総４回に亘って膨大な３４万種の化合物ライブラリを検索した。

前記で提案したＳＢＶＳ方法を適用して選別した各５万種の化合物に対しては、化合物構造及び予測結合モードを分析して構造的な多様性を最大限考慮し、最終の目視−選別（ｅｙｅ−ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）で５７０種を選別した（図１）。後続過程を要約すると、５７０種の候補薬物に対して細胞基盤のＤＹＲＫ１Ａ活性評価を用いた二次スクリーニング及び検証を介して同一化学型（ｃｈｅｍｏｔｙｐｅ）の優れた抑制薬物２種を確認し、追加誘導体分析を介して同一化学型薬物１種をさらに確認して、併せて３種のピリジン系薬物を発掘した（図２）。

［１−２］哺乳動物細胞におけるＤＹＲＫ１Ａ抑制効能の評価（二次スクリーニング）
バーチャルスクリーニング（ｖｉｒｔｕａｌｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）を介してＤＹＲＫ１Ａ抑制候補物質に導出された５７０種の化合物に対し、既存によく確立された細胞基盤のＤＹＲＫ１Ａ効能評価システムであるＮＦＡＴ信号伝達レポーターを用いて二次効能評価を行った（図３）。ＮＦＡＴ信号伝達レポーターは、ＤＹＲＫ１Ａ依存度が非常に高いので、確実なＤＹＲＫ１Ａ抑制候補物質導出実験に効果的である。

ＤＹＲＫ１Ａは、カルシニューリン（ｃａｌｃｉｎｅｕｒｉｎ）／ＮＦＡＴ（ｎｕｃｌｅａｒｆａｃｔｏｒｏｆａｃｔｉｖａｔｅｄＴｃｅｌｌｓ）信号を調節し、ヒトの発達過程段階で重要な役割を行うものとして知られている。ＮＦＡＴｃ１転写因子は、普通、細胞質でリン酸化されているタンパク質として存在していながら、細胞のＣａ^２＋濃度が上がるようになると、Ｃａ^２＋依存性タンパク質であるリン酸加水分解酵素カルシニューリンによってＮＦＡＴｃ１が脱リン酸化され、ＮＦＡＴｃ１は核内に移動するようになる。核に入っていったＮＦＡＴｃ１は、パートナータンパク質ＮＦＡＴｎと転写複合体を形成し、標的遺伝子のプローモーターに結合してターゲット遺伝子の発現を誘導するようになる。逆に、ＤＹＲＫ１Ａは、ＮＦＡＴｃ１をリン酸化させることによりＮＦＡＴｃ１の核への移動を抑制し、結果的にターゲット遺伝子の発現が抑制されるようになる。

５７０個の候補物質のＤＹＲＫ１Ａ抑制効能をＮＦＡＴｃ１の転写活性を介して確認してみたが、このため、ＮＦＡＴｃ１の転写活性を測定するのに有用なＮＦＡＴ−ＲＥ（ＮＦＡＴｒｅｓｐｏｎｓｅｅｌｅｍｅｎｔ）を含むルシフェラーゼレポーターを用いた。ＮＦＡＴ−ＲＥ−ルシフェラーゼレポーターを２９３Ｔ細胞で過剰発現した後、イオノマイシン（ｉｏｎｏｍｙｃｉｎ、ＩＭ）とＰＭＡ（ｐｈｏｒｂｏｌ１２−ｍｙｒｉｓｔａｔｅ１３−ａｃｅｔａｔｅ）を処理して細胞内Ｃａ^２＋濃度を増加させた結果、ルシフェラーゼの発現が急激に増加した。ここにＤＹＲＫ１Ａを過剰発現したところ、ルシフェラーゼの発現が相対的に抑制されることを確認した。この条件で処理した候補薬物がＤＹＲＫ１Ａを抑制するようになると、ルシフェラーゼが増加する結果を示すようになる。実際に、５７０個の候補薬物を１０μＭ濃度で処理した結果、前記化学式２、３及び４で表される化合物が最も高いルシフェラーゼ増加の効果を示しており（図３）、その活性水準が、既存に報告されたＤＹＲＫ１Ａ抑制物質であるハルミン（ｈａｒｍｉｎｅ）、ＣＸ−４９４５より明らかに高く現れた。

最終的に確保された３種のＤＹＲＫ１Ａ抑制物質は、構造的にベンゾオキサゾールとピラゾールが結合されたピリジン構造を共通的に有しており、特に、化学式４で表される化合物３がＤＹＲＫ１Ａ抑制活性を有する化合物の最小単位であるものと判断される。

化学式２及び３で表される化合物の効能水準をより深層的に分析した結果、同一条件で濃度勾配を置いて処理したとき、ルシフェラーゼの活性が漸進的に増加し、３μＭを処理した場合には、ＤＹＲＫ１Ａを過剰発現しない条件のルシフェラーゼ活性より高く現われた。先に言及されたように、化学式２及び３で表される化合物のルシフェラーゼ増加の効果は、既存に報告されたＤＹＲＫ１Ａ抑制物質であるハルミン、ＣＸ−４９４５より１０倍ほど低いＥＣ_５０を示したので、これらよりさらに効能が優れていることを確認した（図４）。

［実験例２］細胞水準でのＴａｕタンパク質リン酸化抑制効能の評価
哺乳動物細胞水準で化学式２で表される化合物がＤＹＲＫ１Ａを抑制することができるか否かを、ＤＹＲＫ１Ａの代表的な基質タンパク質でありつつ、アルツハイマー病及びダウン症候群などの発病の主要因子であるＴａｕのリン酸化を介してさらに明確に確認した。Ｔａｕは微小管関連タンパク質であって、ＤＹＲＫ１ＡはＴａｕタンパク質のＴｈＲ２１２を主にリン酸化し、このようなリン酸化は、ＤＹＲＫ１Ａが過剰発現されたダウン症候群のモデルマウスの海馬組織で明らかに観察されたことがある。哺乳動物細胞である２９３ＴでＴａｕタンパク質のみを過剰発現したときに現われていなかったリン酸化が、ＤＹＲＫ１Ａをともに過剰発現したときに明らかに現われることを確認することができ、これに化学式２で表される化合物を濃度を増加させつつ処理することにより、Ｔａｕのリン酸化が明らかに減少することを確認した（図５）。化学式２で表される化合物によるＴａｕリン酸化の抑剤は、ＩＣ_５０が略５０ｎＭ程度で非常に低く現われたし、これは既存に同一の実験条件でテストしたハルミン（ＩＣ_５０＝〜５００ｎＭ）、ＩＮＤＹ、ｐｒｏＩＮＤＹ（ＩＣ_５０ｓ＝〜３０００ｎＭ）より約１０〜６０倍以上強い抑制の効能に該当する。このような結果は、哺乳動物細胞水準で、化学式２で表される化合物がＤＹＲＫ１Ａの強力な抑制効果があることを示す。

［実験例３］インビトロＤＹＲＫ１Ａリン酸化活性抑制効果の確認
化学式２で表される化合物がＤＹＲＫ１Ａを直接的に抑制するか否かを確認するため、純水分離精製されたＤＹＲＫ１Ａタンパク質を用いたインビトロキナーゼアッセイ（ｉｎｖｉｔｒｏｋｉｎａｓｅａｓｓａｙ）を行い、ＤＹＲＫ１Ｂ、ＤＹＲＫ３、ＤＹＲＫ４などのＤＹＲＫｆａｍｉｌｙｋｉｎａｓｅだけでなく、代表的なＣＭＧＣｋｉｎａｓｅなども含めてＤＹＲＫ１Ａに対する選択的効能の有無も確認した。化学式２で表される化合物は、ＤＹＲＫ１Ａに最も強力な抑制効能を示したところ、１００ｎＭ濃度で９５％程度の抑制効果が現れ、これは略１０ｎＭのＩＣ_５０が予測される程度に強力な抑制効果である（図６）。参考までに、化学式２で表される化合物は、ＤＹＲＫ１Ａに加えてＧＳＫ３βに対しても高い抑制効能を示したところ、ＤＹＲＫ１ＡとともにＧＳＫ３βも退行性脳疾患の主要神経病理であるアミロイドプラーク（ａｍｙｌｏｉｄｐｌａｑｕｅ）と神経繊維のもつれ（ｎｅｕｒｏｆｉｂｒｉｌｌａｒｙｔａｎｇｌｅ）の形成に重要なキナーゼであることを考慮するとき、相乗効果を期待することができるものと期待される。

［実験例４］結合分子モデリングの測定
化学式２及び３で表される化合物は、既存の研究でｃ−Ｍｅｔキナーゼの抑制物質として報告されているところ、ＡＴＰ競争的方式として作用することが明らかにされている。前記化学式２及び３で表される化合物がＤＹＲＫ１Ａに対してもＡＴＰ競争的方式で抑制効能を示すのか、そしてどのような結合力が作用するのかをより深層的に確認するため、コンピューターを用いた分子モデリング技法を活用し、前記二つの化合物とＤＹＲＫ１ＡのＡＴＰ結合部位との間のドッキング（ｄｏｃｋｉｎｇ）研究を行った。

その結果を示した図７によると、化学式２及び３で表される化合物は、それぞれＤＹＲＫ１ＡのＡＴＰ結合部位に構造的によく合わさって（ｆｉｔｔｉｎｇ）いき、特にピリジン環（ｐｙｒｉｄｉｎｅｒｉｎｇ）の窒素とＤＹＲＫ１Ａヒンジ領域のＬｅｕ２４１、Ｇｌｕ２３９との間で形成される水素結合が重要な役割を担うものと予測される。

前記では、本発明の好ましい実施例を例示的に説明したが、本発明の範囲は前記のような特定の実施例にだけ限定されず、当該分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の特許請求の範囲に記載された範疇内で適切に変更が可能であろう。

Claims

下記化学式１で表される化合物又はその薬学的に許容可能な塩を有効成分として含むＤＹＲＫ関連疾患の予防又は治療用薬学的組成物：
［化学式１］

（前記化学式１で、
Ｒ^１は水素又は−ＮＲ^６Ｒ^７であり、ここで、Ｒ^６及びＲ^７は互いに独立して水素、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキル又はベンジルであり；
Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は互いに独立して水素、ハロゲン、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキル、−ＮＲ^８Ｒ^９、ＯＲ^８、−ＣＮ、−ＮＨＣ（Ｏ）Ｒ^８、−ＳＯ_２Ｒ^８、−ＯＳ（Ｏ）_２Ｒ^８、ピロリジン、ピペリジン又はモルホリンであり、ここで、前記Ｒ^８及びＲ^９は互いに独立して水素、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキル、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキニル、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルケニル、Ｃ_６−Ｃ_１２のアリール、ハロゲンで置換されたＣ_６−Ｃ_１２のアリール又はトリハロゲンメチルで置換されたＣ_６−Ｃ_１２のアリールであり；
Ｒ^５は水素、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキル、非置換４−ピペリジン又はアセチル置換された４−ピペリジンであり；及び
Ａは炭素又は窒素である）。
前記Ｒ^１は水素又は−ＮＲ^６Ｒ^７であり、ここで、Ｒ^６及びＲ^７は互いに独立して水素、又はＣ_１−Ｃ_３の直鎖又は分岐鎖アルキルであり；
Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は互いに独立して水素、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、Ｃ_１−Ｃ_３の直鎖又は分岐鎖アルキル、−ＮＲ^８Ｒ^９、ＯＲ^８、−ＣＮ、−ＮＨＣ（Ｏ）Ｒ^８、−ＳＯ_２Ｒ^８、−ＯＳ（Ｏ）_２Ｒ^８、ピロリジン、ピペリジン又はモルホリンであり、ここで、前記Ｒ^８及びＲ^９は互いに独立して水素、又はＣ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキルであり；
Ｒ^５は水素、Ｃ_１−Ｃ_３の直鎖又は分岐鎖アルキル、非置換４−ピペリジン又はアセチル置換された４−ピペリジンであり；及び
Ａは炭素又は窒素である請求項１に記載の薬学的組成物。
前記Ｒ^１は水素又は−ＮＲ^６Ｒ^７であり、ここで、Ｒ^６及びＲ^７は互いに独立して水素、又はＣ_１−Ｃ_３の直鎖又は分岐鎖アルキルであり；
Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は互いに独立して水素、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、又はＣ_１−Ｃ_３の直鎖又は分岐鎖アルキルであり；
Ｒ^５は水素、Ｃ_１−Ｃ_３の直鎖又は分岐鎖アルキル、非置換４−ピペリジン又はアセチル置換された４−ピペリジンであり；及び
Ａは窒素である請求項１に記載の薬学的組成物。
前記ＤＹＲＫ関連疾患は、ダウン症候群、退行性脳疾患、癌疾患及び代謝性疾患よりなる群から選択される１種以上の疾患であることを特徴とする請求項１に記載の薬学的組成物。
前記退行性脳疾患は、ピック病（Ｐｉｃｋ）、血管性認知症、アルツハイマー病、パーキンソン病、レビー小体型認知症、前頭側頭型認知症、クロイツフェルト−ヤコブ病（Ｃｒｅｕｔｚｆｅｌｄ−Ｊａｋｏｂ）、ハンチントン舞踏病、多発性硬化症、ギラン−バレー症候群及びダウン症候群よりなる群から選択される１種以上の疾患であることを特徴とする請求項４に記載の薬学的組成物。
前記癌疾患は、肺癌、骨癌、膵臓癌、皮膚癌、頭頚部癌、子宮癌、卵巣癌、直腸癌、肛門周囲癌、胃癌、結腸癌、乳癌、卵管癌、子宮内膜癌、子宮頸部癌、膣癌、外陰癌、食道癌、小腸癌、内分泌系癌、甲状腺癌、副甲状腺癌、副腎癌、軟組織肉腫、尿道癌、陰茎癌、前立腺癌、慢性又は急性白血病、リンパ球性リンパ腫、膀胱癌、腎臓又は輸尿管癌、腎細胞癌、腎盂癌、中枢神経系（ＣＮＳ）腫瘍、一次ＣＮＳリンパ腫、脊髓腫瘍、脳幹神経膠腫及び脳下垂体腺腫よりなる群から選択されることを特徴とする請求項４に記載の薬学的組成物。
前記代謝性疾患は、肥満、糖尿病、高血圧、高脂血症、高コレステロール血症、動脈硬化症、脂肪肝、心臓病、糖尿、心筋こうそく、及び狭心症よりなる群から選択されることを特徴とする請求項４に記載の薬学的組成物。
下記化学式１で表される化合物又はその薬学的に許容可能な塩を有効成分として含むＤＹＲＫ関連疾患の予防又は改善用健康機能性食品組成物：
［化学式１］

（前記化学式１で、
Ｒ^１は水素又は−ＮＲ^６Ｒ^７であり、ここで、Ｒ^６及びＲ^７は互いに独立して水素、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキル又はベンジルであり；
Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は互いに独立して水素、ハロゲン、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキル、−ＮＲ^８Ｒ^９、ＯＲ^８、−ＣＮ、−ＮＨＣ（Ｏ）Ｒ^８、−ＳＯ_２Ｒ^８、−ＯＳ（Ｏ）_２Ｒ^８、ピロリジン、ピペリジン又はモルホリンであり、ここで、前記Ｒ^８及びＲ^９は互いに独立して水素、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキル、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキニル、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルケニル、Ｃ_６−Ｃ_１２のアリール、ハロゲンで置換されたＣ_６−Ｃ_１２のアリール又はトリハロゲンメチルで置換されたＣ_６−Ｃ_１２のアリールであり；
Ｒ^５は水素、Ｃ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキル、非置換４−ピペリジン又はアセチル置換された４−ピペリジンであり；及び
Ａは炭素又は窒素である）。
前記Ｒ^１は水素又は−ＮＲ^６Ｒ^７であり、ここで、Ｒ^６及びＲ^７は互いに独立して水素、又はＣ_１−Ｃ_３の直鎖又は分岐鎖アルキルであり；
Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は互いに独立して水素、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、Ｃ_１−Ｃ_３の直鎖又は分岐鎖アルキル、−ＮＲ^８Ｒ^９、ＯＲ^８、−ＣＮ、−ＮＨＣ（Ｏ）Ｒ^８、−ＳＯ_２Ｒ^８、−ＯＳ（Ｏ）_２Ｒ^８、ピロリジン、ピペリジン又はモルホリンであり、ここで、前記Ｒ^８及びＲ^９は互いに独立して水素、又はＣ_１−Ｃ_５の直鎖又は分岐鎖アルキルであり；
Ｒ^５は水素、Ｃ_１−Ｃ_３の直鎖又は分岐鎖アルキル、非置換４−ピペリジン又はアセチル置換された４−ピペリジンであり；及び
Ａは炭素又は窒素である請求項１に記載の健康機能性食品組成物。
前記Ｒ^１は水素又は−ＮＲ^６Ｒ^７であり、ここで、Ｒ^６及びＲ^７は互いに独立して水素、又はＣ_１−Ｃ_３の直鎖又は分岐鎖アルキルであり；
Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は互いに独立して水素、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、又はＣ_１−Ｃ_３の直鎖又は分岐鎖アルキルであり；
Ｒ^５は水素、Ｃ_１−Ｃ_３の直鎖又は分岐鎖アルキル、非置換４−ピペリジン又はアセチル置換された４−ピペリジンであり；及び
Ａは窒素である請求項１に記載の健康機能性食品組成物。