JP6288780B2

JP6288780B2 - τタンパク質リン酸化抑制剤

Info

Publication number: JP6288780B2
Application number: JP2015501525A
Authority: JP
Inventors: 知之西崎; 田中　明人; 明人田中
Original assignee: 株式会社西崎創薬研究所
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2018-03-07
Anticipated expiration: 2034-02-21
Also published as: EP2959896A4; EP2959896A1; WO2014129598A1; US9603821B2; JPWO2014129598A1; US20160008308A1; EP2959896B1

Description

本発明は、８−［２−（２−ペンチル−シクロプロピルメチル）−シクロプロピル］−オクタン酸（ＤＣＰ−ＬＡ）の新規用途、より詳細にはＤＣＰ−ＬＡのプロテインチロシンホスファターゼ１Ｂ阻害剤、Ａｋｔ活性化剤、ＧＳＫ−３βリン酸化促進剤及びτタンパク質リン酸化抑制剤としての用途に関する。

近年、認知症が世界的に医療上の大きな問題となっている。認知症は、学習・記憶障害及び判断力の低下を中心にした多種の症状を伴う疾患であるが、その原因となる病気によって症状及びその経過は異なる。しかし、いずれの場合も、患者の生活の質を著しく損なうという点で共通している。また、患者の家族をはじめとする介護者にも多大な労苦を強いるという事実を考えたとき、認知症は社会的にたいへん重大な問題であるといえる。寿命の長期化による高齢者人口の増加が、認知症患者の増加と関係しているため、日本では今後更に認知症患者が増加すると予測されている。また、認知症には分類されない老化に伴う認知障害を患う人も多い。

認知症を改善し得る化合物が種々報告されている。リノール酸誘導体である８−［２−（２−ペンチル−シクロプロピルメチル）−シクロプロピル］−オクタン酸（ＤＣＰ−ＬＡ）は、体内での代謝の遅延を可能とし、且つシナプス伝達の安定なＬＴＰ（long-term potentiation）様増強を持続できる、シナプス伝達効率の長期増強作用を有する化合物である（特許文献１）。ＬＴＰは、例えばアルツハイマー病などの種々の神経及び精神疾患の改善に関与すると考えられている。従って、ＬＴＰ発現を誘導する物質は、認知症を含むこれらの神経及び精神疾患の治療薬又は予防薬となる可能性を有する。

ＤＣＰ−ＬＡについてはまた、幾つかの報告がなされている。例えば、ＤＣＰ−ＬＡが選択的かつ直接的にＰＫＣ−εを活性化すること（非特許文献１）、ＤＣＰ−ＬＡが老化促進マウスの認知機能障害を改善すること（非特許文献２）、ＤＣＰ−ＬＡが海馬神経細胞からのγアミノ酪酸の放出を増加させること（非特許文献３）、ＤＣＰ−ＬＡがアミロイドβペプチドあるいはスコポラミン処理ラットの認知機能障害を改善すること（非特許文献４）、ＤＣＰ−ＬＡがグルタミン酸作動性シナプス前細胞に発現するα７ニコチン性アセチルコリン受容体を標的として海馬シナプス伝達を促進させること（非特許文献５）が報告されている。さらに、近年ＤＣＰ−ＬＡに酸化ストレスによって誘導される神経細胞死を抑制する作用があることが報告されている（特許文献２）。
しかしながら、ＤＣＰ−ＬＡのシナプス伝達促進作用の詳細なメカニズムは未だ解明されていない。該メカニズムを解明し、ＤＣＰ−ＬＡの作用点を明らかにすることは、アルツハイマー病をはじめとした種々の神経変性疾患に対する、既存の薬物とは異なる作用機序を有する予防・治療薬の開発に繋がる。

国際公開第０２／５００１３号パンフレット特開２００８−１４３８１９号公報

Kanno Tら，J Lipid Res., 2006, 47(6):1146-56. Yaguchi Tら，Neuroreport, 2006, 23;17(1):105-8. Kanno Tら，J Neurochem., 2005, 95(3):695-702. Nagata Tら, Psychogeriatrics, 2005, 5:122-126. Yamamotoら, Neuroscience 2005, 130(1):207-213.

本発明は、ＤＣＰ−ＬＡが有する薬理作用、生体に及ぼす影響を解明し、新規用途を提供することを目的とする。

本発明者らは、より効果的に認知機能を改善し得る薬剤を得ることを目的として鋭意検討を重ねた結果、驚くべきことに、ＤＣＰ−ＬＡにＬＴＰ様増強作用以外にも種々の認知機能の改善に有用な薬理作用が存することを見出して本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、以下の通りである。
［１］ＤＣＰ−ＬＡを有効成分として含有する、プロテインチロシンホスファターゼ１Ｂ（PTP1B）阻害剤。
［２］ＤＣＰ−ＬＡを有効成分として含有する、Ａｋｔ活性化剤。
［３］ＤＣＰ−ＬＡを有効成分として含有する、ＧＳＫ−３βリン酸化促進剤。
［４］ＤＣＰ−ＬＡを有効成分として含有する、τタンパク質リン酸化抑制剤。
［５］上記［１］〜［４］のいずれかに記載の剤を含むアルツハイマー型認知症治療薬。
［６］上記［１］〜［４］のいずれかに記載の剤を含む抗うつ薬。
［７］上記［１］〜［４］のいずれかに記載の剤を含む抗老化薬。
［８］研究用試薬である、上記［１］〜［４］のいずれかに記載の剤。
［９］ＤＣＰ−ＬＡで細胞を処理することを特徴とする、PTP1Bを阻害する方法。
［１０］ＤＣＰ−ＬＡで細胞を処理することを特徴とする、Ａｋｔを活性化する方法。
［１１］ＤＣＰ−ＬＡで細胞を処理することを特徴とする、ＧＳＫ−３βリン酸化を活性化する方法。
［１２］ＤＣＰ−ＬＡで細胞を処理することを特徴とする、τタンパク質リン酸化を抑制する方法。
［１３］ＤＣＰ−ＬＡの有効量を、それを必要とする患者に投与することによりPTP1Bを阻害してアルツハイマー型認知症あるいはうつ病を予防又は治療する方法。
［１４］ＤＣＰ−ＬＡの有効量を、それを必要とする患者に投与することによりＡｋｔ活性を活性化してアルツハイマー型認知症あるいはうつ病を予防又は治療する方法。
［１５］ＤＣＰ−ＬＡの有効量を、それを必要とする患者に投与することによりＧＳＫ−３βリン酸化を活性化してアルツハイマー型認知症あるいはうつ病を予防又は治療する方法。
［１６］ＤＣＰ−ＬＡの有効量を、それを必要とする患者に投与することによりτタンパク質リン酸化を抑制してアルツハイマー型認知症あるいはうつ病を予防又は治療する方法。

ＤＣＰ−ＬＡは認知機能の改善に優れた薬理作用（プロテインチロシンホスファターゼ１Ｂ(PTP1B)阻害作用、Ａｋｔ活性化作用、ＧＳＫ−３βリン酸化促進作用及びτタンパク質リン酸化抑制作用）を有し、それらの作用に基づいた各種試薬、並びにアルツハイマー型認知症治療薬、抗うつ薬及び抗老化薬としても有用である。本発明の剤は、既存の薬物とは異なる作用機序を有するので、既存の薬物において問題となっていたような副作用を回避することができる。また、本発明の剤は、そのような予防・治療薬の開発に有用なツールとなり得る研究用試薬として用いることができる。

図１は、ＤＣＰ−ＬＡがプロテインチロシンホスファターゼ(PTP1B)阻害を誘導することを示したグラフである。ＰＴＰ１Ｂを、無細胞条件下、ｐ−ＮＰＰとＮａ_３ＶＯ_４（1〜10μM）存在下及び非存在下で反応させ、脱リン酸化されたｐ−ＮＰＰを定量した。グラフ中、各カラムは、基準となるホスファターゼ活性（コントロール）に対するパーセンテージの平均値(±SD)を表している（各実験においてｎ＝４）。***Ｐ＜０．０００１、Dunnett’s test. 図２は、ＤＣＰ−ＬＡがＰＴＰ１Ｂを阻害することにより、間接的にチロシンキナーゼを活性化し、Ａｋｔを活性化する、あるいはＤＣＰ−ＬＡがＰＫＣεを活性化し、活性化されたＰＫＣεが直接的にAktをリン酸化して活性化することによりＧＳＫ−３βをリン酸化して不活性化し、τタンパク質のリン酸化を抑制する経路を示している。また、ＤＣＰ−ＬＡはＰＫＣεを活性化し、活性化されたＰＫＣεがＧＳＫ−３βをリン酸化して不活性化し、τタンパク質のリン酸化を抑制する経路を示している。図３は、ＤＣＰ−ＬＡがＡｋｔの活性化を誘導することを示すグラフである。ラットの海馬切片をＤＣＰ−ＬＡ(100nM)で処理しないか、あるいは３分間処理して、その後phospho-threonine 308 AKT(P-T308)、phospho-serine 473 Akt(P-S473)及びＡｋｔに対する抗体を用いてウエスタンブロッティングを行なった。P-T308又はP-S473のシグナル強度はＡｋｔのシグナル強度によって標準化した。グラフ中、各カラムは、全Ａｋｔに対するリン酸化Ａｋｔの割合の平均値(±SEM)を表している（各実験においてｎ＝４）。Ｐ値、unpaired t-test. 図４は、ＤＣＰ−ＬＡがＧＳＫ−３βのリン酸化を促進することを示すグラフである。ラットの海馬切片をＤＣＰ−ＬＡ(100nM)で処理しないか、あるいは３分間処理して、その後phospho-serine 9 GSK-3β(P-Ser9-GSK-3β)及びGSK-3βに対する抗体を用いてウエスタンブロッティングを行なった。P-Ser9-GSK-3βのシグナル強度はGSK-3βのシグナル強度によって標準化した。グラフ中、各カラムは、全ＧＳＫ−３βに対するSer9リン酸化されたＧＳＫ−３βの割合の平均値(±SEM)を表している（各実験においてｎ＝４）。Ｐ値、unpaired t-test. 図５は、ＤＣＰ−ＬＡがアミロイドβ_１-４２（Ａβ_１-４２）で誘導されるτタンパク質のリン酸化を抑制することを示すグラフである。ラットの海馬切片をＤＣＰ−ＬＡ(100nM)の存在下、あるいは非存在下でＡβ_１-４２(1μM)で３時間処理して、その後phospho serine 202/threonine 205 τタンパク質(P-Ser202/Thr205-Tau)及びτタンパク質に対する抗体を用いてウエスタンブロッティングを行なった。P-Ser202/Thr205-Tauのシグナル強度は全τタンパク質のシグナル強度によって標準化した。グラフ中、各カラムは、全τタンパク質に対するSer202/Thr205リン酸化τタンパク質の割合の平均値(±SEM)を表している（各実験においてｎ＝４）。Ｐ値、Dunnett’s test. 図６は、ＤＣＰ−ＬＡが５ＸＦＡＤマウスにおける空間学習及び記憶障害を改善することを示すグラフである。マウスにＤＣＰ−ＬＡ(1mg/kg)、ガランタミン(Galant)(2.5mg/kg)あるいはＰＥＧ３０を水迷路試験を実施する３０分前に投与した。水迷路試験は毎日行い、各薬物の投与も毎日行なった。（Ａ，Ｃ）各ポイントは連続した２日間での習得潜時の平均値(±SEM)を表している（各実験においてｎ＝１１〜１２）。***P<0.0001, Fisher’s PLSD（制約付最小有意差検定） NS, not significant.（Ｂ，Ｄ）各カラムは滞納潜時の平均値を表している（各実験においてｎ＝１１〜１２）。Ｐ値、Dunnett’s test. NS, not significant. 図７は、ＤＣＰ−ＬＡによって活性化されたＰＫＣεが、ＧＳＫ−３βをリン酸化することを示すグラフである。ＧＳＫ−３βを、無細胞条件下、ＤＣＰ−ＬＡ存在下あるいは非存在下、ＧＦ１０９２０３Ｘ（グラフ中ＧＦ）(100nM)添加あるいは非添加で、ＰＫＣε（1μg/ml）と反応させた。その後セリン９リン酸化 GSK-3β(P-Ser9-GSK-3β)及びGSK-3βに対する抗体を用いてウエスタンブロッティングを行なった。P-Ser9-GSK-3βのシグナル強度はGSK-3βのシグナル強度によって標準化した。グラフ中、各カラムは、非リン酸化ＧＳＫ−３βシグナル強度に対するセリン９リン酸化ＧＳＫ−３βシグナル強度の割合の平均値(±SEM)を表している（各実験においてｎ＝４）。Ｐ値、Dunnett’s test.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明において有効成分として用いられる８−［２−（２−ペンチル−シクロプロピルメチル）−シクロプロピル］−オクタン酸（本明細書中、必要に応じてＤＣＰ−ＬＡと省略）は、以下の構造式を有する。

ＤＣＰ−ＬＡは、例えば、ＷＯ０２／５００１３で示される方法によって製造することができる。また、ＤＣＰ−ＬＡには４つの光学異性体が存在する（α，α−ＤＣＰ−ＬＡ、α，β−ＤＣＰ−ＬＡ、β，α−ＤＣＰ−ＬＡ、β，β−ＤＣＰ−ＬＡ）が、このような異性体及びそれらの混合物の全てが本発明の範囲に含まれる。これらの異性体は、例えば、ＷＯ２０１２／０６７１１１で示される方法によって製造することができる。

本発明においてＤＣＰ−ＬＡはまた、その塩として用いられてもよい。かかる塩は、特に限定されないが、医薬又は食品として許容され得る塩が好ましく、例えば無機塩基（例、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属；カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属；アルミニウム、アンモニウム）、有機塩基（例、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ピコリン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジベンジルエチレンジアミン）、無機酸（例、塩酸、臭化水素酸、硝酸、硫酸、リン酸）、有機酸（例、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、フマル酸、シュウ酸、酒石酸、マレイン酸、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸）、塩基性アミノ酸（例、アルギニン、リジン、オルニチン）又は酸性アミノ酸（例、アスパラギン酸、グルタミン酸）との塩などが挙げられる。

本明細書中で用いられる場合、被験体は哺乳動物であり得る。このような哺乳動物としては、例えば、霊長類（例、ヒト、サル、チンパンジー）、げっ歯類（例、マウス、ラット、モルモット）、ペット（例、イヌ、ネコ、ウサギ）、使役動物又は家畜（例、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギ）が挙げられるが、ヒトが好ましい。

本明細書中で用いられる場合、ＤＣＰ−ＬＡで処理する対象となる細胞は、上記哺乳動物由来の細胞であり、好ましくは、脳神経細胞、ＰＣ−１２細胞株（副腎髄質由来の褐色細胞腫）等の神経細胞モデル細胞株である。ここで「処理」とは、上記細胞とＤＣＰ−ＬＡとを必要十分な時間接触させることであり、その時間は所望される効果や用いる細胞の種類によっても異なるが、通常１分〜５時間、好ましくは３〜３０分程度である。簡便には、ＤＣＰ−ＬＡを含有する培養液中で培養することによって実施される。

ＤＣＰ−ＬＡは、実施例にてデータで示されるように、（１）プロテインチロシンホスファターゼ１Ｂ(PTP1B)阻害作用、（２）Ａｋｔ活性化作用、（３）ＧＳＫ−３βリン酸化を促進する作用、及び（４）アミロイドβペプチド１−４２（Ａβ_１−４２）誘導τタンパク質リン酸化抑制作用を有する。これらの優れた薬理作用により、本発明により認知障害を伴う疾患の予防又は治療用として有用であり、医薬品（以下、本発明の医薬とも称する）として提供され得る。さらにＧＳＫ−３βをリン酸化する、即ち不活化することでうつ病が改善するとの報告（Mol Psychiatry 2011;16:1068-1070、PNAS 2008;105:1333-1338）がある。従ってＧＳＫ−３βのリン酸化をもたらすＤＣＰ−ＬＡは抗うつ薬としても有用である。

認知障害を伴う疾患又は状態としては、具体的には、認知症（例、老人性認知症、アルツハイマー型認知症（アルツハイマー病）、脳血管性認知症、外傷後認知症、脳腫瘍により生じる認知症、慢性硬膜下血腫により生じる認知症、正常圧脳水腫により生じる認知症、髄膜炎後認知症及びパーキンソン型認知症などの種々の疾患により生じる認知症）、非認知症性の認知障害（例、軽度認知障害（ＭＣＩ））、学習又は記憶障害（例、脳発達障害に伴う学習及び記憶障害）などを含む様々の疾患又は状態が挙げられる。本明細書中で用いられる場合、「予防」とは、認知障害、学習・記憶障害等を示さない被験体において、該症状が顕在化するのを防ぐことを意味し、「治療」とは、認知障害、学習・記憶障害等を示す被験体において、該症状を軽減すること、あるいは該症状の悪化を防ぐこと又は遅延させることを意味する。「改善」とは、認知障害、学習・記憶障害等を示さない被験体においては、認知能力や学習・記憶能力の向上を意味し、認知障害、学習・記憶障害等を示す被験体においては、該症状を緩和、好ましくは日常生活に差し支えない程度にまで症状を緩和することを意味する。
好ましい適用疾患としてはアルツハイマー病が挙げられる。また、上記特性により抗老化薬としての効果も期待できる。

本発明において明らかになったＤＣＰ−ＬＡの薬理作用としては以下のものが挙げられる。
（１）ＰＴＰ１Ｂ阻害作用
プロテインチロシンホスファターゼ(PTP)１Ｂは細胞質型のチロシンホスファターゼであり、チロシンキナーゼのリン酸化状態をコントロールすることによって、チロシンキナーゼの調整に関与している。近年、神経活動におけるタンパク質リン酸化の関与が注目されるに伴い、ＰＴＰ１Ｂ阻害の神経変性疾患への適用が期待されている。
ＰＴＰ１Ｂ阻害剤の医薬用途への可能性を示す報告としては例えば以下のものが挙げられる。
1. He R et al. Small molecule tools for functional interrogation of protein tyrosine phosphatases. FEBS J 2013;280:731-750.
2. Popov D. Endoplasmic reticulum stress and the on site function of resident PTP1B. Biochem Biophys Res Commun 2012;422:535-538.
3. Mody N et al. Susceptibility to diet-induced obesity and glucose intolerance in the APP (SWE)/PSEN1 (A246E) mouse model of Alzheimer's disease is associated with increased brain levels of protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) and retinol-binding protein 4 (RBP4), and basal phosphorylation of S6 ribosomal protein. Diabetologia 2011;54:2143-2151.

（２）Ａｋｔ活性化作用
Ａｋｔ（プロテインキナーゼＢとも称される）セリンスレオニンリン酸化酵素の１種であり、その活性化にはスレオニン３０８基（Ｔｈｒ３０８）、セリン４７３基（Ｓｅｒ４７３）の２つのアミノ酸のリン酸化が必須であると考えられている。Ａｋｔは、細胞内タンパク質のセリン又はスレオニン残基を特異的にリン酸化する機能を有しており、抗老化因子として知られている。
Ａｋｔ活性剤の医薬用途への可能性を示す報告としては例えば以下のものが挙げられる。
1. O'Neill C et al. Insulin and IGF-1 signalling: longevity, protein homoeostasis and Alzheimer's disease. Biochem Soc Trans 2012;40:721-727.
2. Wu M et al.Important roles of Akt/PKB signaling in the aging process. Front Biosci (Schol Ed) 2010;2:1169-1188.
3. Camins A et al.Potential mechanisms involved in the prevention of neurodegenerative diseases by lithium. CNS Neurosci Ther 2009;15:333-344.

（３）ＧＳＫ−３βリン酸化促進作用
（４）Ａβ_１−４２誘導τタンパク質リン酸化抑制作用
グリコーゲン合成酵素キナーゼ−３β（ＧＳＫ−３β）は、τ（Ｔａｕ）タンパク質にリン酸基を付加する酵素として知られている。リン酸化されたτタンパク質は重合し、神経原繊維（neurofibrillary tangle）としてアルツハイマー病患者の脳内に蓄積していることが知られている。この神経原線維変化は，アルツハイマー病だけではなく進行性核上性麻痺、皮質基底核変性症、家族性前頭側頭痴呆、ボクサー脳症等の変性疾患でも観察される。神経原線維変化が観察される部位では、神経細胞脱落が同時に起きており、アルツハイマー病等の特徴である認知障害に深く関与しているとみられている。神経原線維変化は加齢に伴って、早いヒトでは２０歳代で出現し、８０歳までにはほとんどのヒトに神経原線維変化が出現している。また、βアミロイド沈着は神経原線維変化形成を促進、拡大することが知られている。
ＧＳＫ−３βリン酸化促進剤やτタンパク質リン酸化抑制作剤の医薬用途への可能性を示す報告としては例えば以下のものが挙げられる。
1. Braak H and Braak E. Staging of Alzheimer’s disease related neurofibrillary changes. Neurobiol Aging 1995;16:271-278.
2. Braak H and Braak E. Development of Alzheimer-related neurofibrillary changes in the neocortex inversely recapitulates cortical myelogenesis. Acta Neuropathol 1996;92:197-201.
3. Braak H and Braak E. Frequency of stages of Alzheimer related lesions in different age categories. Neurobiol Aging 1997;18:351-357.
4. Beurel E, Song L, Jope RS. Inhibition of glycogen synthase kinase-3 is necessary for the rapid antidepressant effect of ketamine in mice. Mol Psychiatry 2011;16:1068-1070.
5. Beaulieu JM, Zhang X, Rodriguiz RM, Sotnikova TD, Cools MJ, Wetsel WC, Gainetdinov RR, Caron MG. Role of GSK3 beta in behavioral abnormalities induced by serotonin deficiency. PNAS 2008;105:1333-1338.

本発明の医薬は、治療する各個別の患者の年齢及び状態に応じて変動するが、静脈内投与の場合には、ＤＣＰ−ＬＡの１日用量としてヒト又は動物の体重１ｋｇ当たり０．００１〜１００ｍｇ、筋肉内投与の場合には、該化合物の１日用量としてヒト又は動物の体重１ｋｇ当たり０．００１〜１０ｍｇ、経口投与の場合には、該化合物の１日用量としてヒト又は動物の体重１ｋｇ当たり０．０１〜１００ｍｇが、上記疾患の予防及び／又は治療のために一般的に与えられる。

本発明の医薬は、有効成分であるＤＣＰ−ＬＡ以外に、任意の添加物、例えば医薬上許容され得る担体を含むことができる。医薬上許容され得る担体としては、例えば、ショ糖、デンプン、マンニット、ソルビット、乳糖、グルコース、セルロース、タルク、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム等の賦形剤、セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリプロピルピロリドン、ゼラチン、アラビアゴム、ポリエチレングリコール、ショ糖、デンプン等の結合剤、デンプン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルスターチ、ナトリウム−グリコール−スターチ、炭酸水素ナトリウム、リン酸カルシウム、クエン酸カルシウム等の崩壊剤、ステアリン酸マグネシウム、エアロジル、タルク、ラウリル硫酸ナトリウム等の滑剤、クエン酸、メントール、グリシルリシン・アンモニウム塩、グリシン、オレンジ粉等の芳香剤、安息香酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、メチルパラベン、プロピルパラベン等の保存剤、クエン酸、クエン酸ナトリウム、酢酸等の安定剤、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ステアリン酸アルミニウム等の懸濁剤、界面活性剤等の分散剤、水、生理食塩水、オレンジジュース等の希釈剤、カカオ脂、ポリエチレングリコール、白灯油等のベースワックスなどが挙げられるが、それらに限定されない。

一つの実施態様において、本発明の医薬は経口投与に好適な製剤として処方され得る。経口投与に好適な製剤は、水、生理食塩水のような希釈液に有効量の物質を溶解させた液剤、有効量の物質を固体や顆粒として含んでいるカプセル剤、顆粒剤、散剤又は錠剤、適当な分散媒中に有効量の物質を懸濁させた懸濁液剤、有効量の物質を溶解させた溶液を適当な分散媒中に分散させ乳化させた乳剤等である。

別の実施態様において、本発明の医薬は非経口的な投与に好適な製剤として処方され得る。非経口的な投与（例、静脈内注射、皮下注射、筋肉注射、局所注入など）に好適な製剤としては、水性および非水性の等張無菌の注射液剤があり、これには抗酸化剤、緩衝液、制菌剤、等張化剤等が含まれていてもよい。また、水性および非水性の無菌の懸濁液剤が挙げられ、これには懸濁剤、可溶化剤、増粘剤、安定化剤、防腐剤等が含まれていてもよい。当該製剤は、アンプルやバイアルのように単位投与量あるいは複数回投与量ずつ容器に封入することができる。また、有効成分および医薬上許容され得る担体を凍結乾燥し、使用直前に適当な無菌のビヒクルに溶解又は懸濁すればよい状態で保存することもできる。

ＤＣＰ−ＬＡは、食品として提供することができる。有効成分であるＤＣＰ−ＬＡは、上述の通り、哺乳動物（例、マウス、ラット、ハムスター、ウサギ、ネコ、イヌ、ウシ、ヒツジ、サル、ヒトなど）に対して（１）プロテインチロシンホスファターゼ１Ｂ(PTP1B)阻害作用、（２）Ａｋｔ活性化作用、（３）ＧＳＫ−３βリン酸化促進作用、及び（４）アミロイドβペプチド１−４２（Ａβ_１−４２）誘導τタンパク質リン酸化抑制作用を有し、アルツハイマー型認知症の予防・治療に、うつ病の予防・治療に効果的な機能性食品として提供することができる。また、抗老化効果を期待した機能性食品として提供することができる。

本発明において「食品」とは、医薬品及び医薬部外品以外の全ての飲食物を意味する。例えば、特定保健用食品、栄養機能食品、及びいわゆるサプリメントを含むが、これらに限定されない。

本発明の医薬は、該医薬の単位摂取量又はその分割量が個別に包装又は充填されたもの、あるいは多数の単位摂取量又はその分割量が包括的に包装又は充填されたものであり得る。
本発明の医薬が、単一の製剤として提供される場合には、該医薬の単位摂取量又はその分割量は、本発明のリン脂質化合物全体の単位摂取量又はその分割量である。

単位摂取量又はその分割量が個別に包装又は充填された医薬品あるいは食品としては、例えば、単位摂取量又はその分割量を、通常の包装物（例えば、ＰＴＰ（press through packing）シート、紙容器、フィルム（例、プラスチックフィルム）容器、ガラス容器、プラスチック容器）中に別々に包装又は充填したものが挙げられる。このように個別に包装又は充填された医薬品あるいは食品は、さらに組み合わされて、１つの容器（例えば、紙容器、フィルム（例、プラスチックフィルム）容器、ガラス容器、プラスチック容器）中に一緒に包装又は充填されていてもよい。多数の単位摂取量又はその分割量が包括的に包装又は充填された医薬品あるいは食品としては、例えば、多数の錠剤又はカプセル剤が区分されることなく１つの容器（例えば、紙容器、フィルム（例、プラスチックフィルム）容器、ガラス容器、プラスチック容器）中に包装又は充填されたものが挙げられる。本発明の医薬品あるいは食品はまた、単位摂取量又はその分割量を、長期間の摂取に十分な数で含み得るが、例えば食品の場合であれば３日以上、好ましくは７日、１０日、１４日又は２１日以上あるいは１ヶ月、２ヶ月、３ヶ月以上の摂取に十分な数で含み得る。

本発明の医薬には、必須の有効成分であるＤＣＰ−ＬＡに加え、他の、神経変性疾患を予防又は治療し得る１種類以上の化合物を含めてもよい。

他の神経変性疾患を予防又は治療する化合物の例として、ポリフェノール、コエンザイムＱ１０、β−シトステロール、イソフラボン、メビニン酸、ビタミンＣ、ビタミンＥ、フラボノイド類、テルペン類、葉酸、ビタミンＢ６、ビタミンＢ１２、セスキルペンラクトン、ウロキナーゼ、ナットウキナーゼ、ジリノレオイルホスファチジルエタノールアミン、硫化プロピル、リンゴペクチン、酢酸、ＥＰＡ、及びＤＨＡが挙げられる。

さらに、ＤＣＰ−ＬＡは、上述の通り、（１）プロテインチロシンホスファターゼ１Ｂ(PTP1B)阻害作用、（２）Ａｋｔ活性化作用、（３）ＧＳＫ−３βリン酸化促進作用、及び（４）アミロイドβペプチド１−４２（Ａβ_１−４２）誘導τタンパク質リン酸化抑制作用を有し、従って各種試薬としても提供され得る。当該試薬としては、具体的には、プロテインチロシンホスファターゼ１Ｂ（ＰＴＰ１Ｂ）阻害剤、Ａｋｔ活性化剤、ＧＳＫ−３βリン酸化促進剤及びτタンパク質リン酸化抑制剤が挙げられる。いずれの試薬も、従来にない新しい作用メカニズムを有する、副作用の軽減された、及び／又はより効果が増強された、認知症治療薬や抗うつ薬、あるいは抗老化薬を開発する有用なツールとなる。
例えば、ＧＳＫ−３βをリン酸化する化合物やτタンパク質リン酸化を抑制する化合物は、アルツハイマー型認知症の治療薬となり得ることが報告されているが、そのような治療薬を開発する際に、ＤＣＰ−ＬＡはポジティブコントロールとして使用することができる。

本明細書中で挙げられた特許及び特許出願明細書を含む全ての刊行物に記載された内容は、本明細書での引用により、その全てが明示されたと同程度に本明細書に組み込まれるものである。

以下に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記実施例に何ら制限されるものではない。

実施例１：プロテインチロシンホスファターゼ１Ｂ(PTP1B)阻害作用
（材料と方法）
１．無細胞条件下でのＰＴＰ１Ｂ活性のアッセイ
無細胞条件下でのプロテインチロシンホスファターゼの測定は既報(Baba Y, et al. J Am Chem Soc 2003;125;9740-9749; Rice RL, et al. Biochemistry 1997;36:15965-15974)に記載された方法を部分的に改変した方法により行なった。ヒトＰＴＰ１ＢをＮＨ_２末端にＧＳＴタグを有するｐＧＥＸ−６Ｐ−３ベクターにクローニングし、形質転換及び蛋白質発現に適したコンピテントＥ．ｃｏｌｉＢＬ２１（ＤＥ３）中で発現させた。ＧＳＴ融合ＰＴＰ１Ｂをグルタチオンセファロース４Ｂ(GE Healthcare Bio-Science KK, Tokyo, Japan)を用いてアフィニティー精製した。基質としてｐ−ニトロフェニルホスフェート(p-NPP)(Sigma, St. Louis, MO, USA)と反応させてＰＴＰ１Ｂ活性を測定した。酵素を反応メディウム[50 mM HEPES, 1 mM EDTA, 50 mM NaCl, 1 mM dithiothreitol, pH7.2]中３７℃で３０分間、所定の濃度（1〜100 μM）のＤＣＰ−ＬＡ存在下及び非存在下、ＰＴＰ１Ｂ阻害剤であるＮａ_３ＶＯ_４を添加及び未添加でプレインキュベートした。次いで、ｐ−ＮＰＰ(10 mM)を反応メディウムに添加して６０分間インキュベートした。反応は０．１ＮＮａＯＨを添加することにより停止させた。脱リン酸化されたｐ−ＮＰＰ、即ちｐ−ＮＰをＳｐｅｃｔｒａＭａｘＰＬＵＳ３８４(Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)を用い４０５ｎｍの吸光度で定量した。
（結果）
結果を図１に示す。
この結果は、ＤＣＰ−ＬＡが濃度依存性にＰＴＰ１Ｂを阻害することを示している。このことは更に、ＤＣＰ−ＬＡが受容体チロシンキナーゼ（ＲＴＫ）を間接的に活性化し、Ａｋｔ活性化経路に関与することを示唆している（参考経路を図２に示す）。

実施例２：Ａｋｔ活性化作用、ＧＳＫ−３βリン酸化促進作用及びＡβ_１−４２誘導τタンパク質リン酸化抑制作用
（材料と方法）
95％O₂及び5%CO₂で酸素化した人工脳脊髄液(117 mM NaCl, 3.6 mM KCl, 1.2 mM NaH₂PO₄, 1.2 mM MgCl₂, 2.5 mM CaCl₂, 25 mM NaHCO₃, 及び11.5 mM glucose)中、ラット海馬切片（雄性ウイスターラット、６週齢、400μm）をDCP-LA (100 nM)の存在下または非存在下、34℃で3分間インキュベートした。別の実験セットでは、切片をDCP-LA (100 nM)の存在下または非存在下、Ａβ_１−４２(1 μM)で3時間インキュベートした。インキュベート後、切片を、氷冷した、1% (v/v) プロテアーゼインヒビターカクテル及び1% (v/v)ホスファターゼインヒビターカクテルを含む細胞溶解バッファー中、ソニケーションによりホモジナイズし、続いて、ホモジネートを遠心分離した（3,000 rpm, 5 min, 4℃）。上清のタンパク質濃度はBCAプロテインアッセイキット(Thermo Fisher Scientific, Rockford, IL, USA)を用いて測定した。蛋白質をＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）で分離し、ポリビニリデンジフルオライド膜に転写した。
ブロッティング膜は５％（ｗ／ｖ）ＢＳＡを含むＴＢＳ−Ｔ[150 mM NaCl, 0.1% (v/v)Tween20 and 20 mM Tris, pH7.5]でブロッキングし、続いて、以下の抗体とそれぞれ反応させた。
抗ホスホ-Akt(Thr308)抗体(Cell Signaling Technology, Inc., Danvers,, MA, USA)
抗ホスホ-Akt(Ser473)抗体(Cell Signaling Technology, Inc., Danvers,, MA, USA)
抗Akt抗体(Cell Signaling Technology, Inc., Danvers,, MA, USA)
抗ホスホ-GSK-3β(Ser9)抗体(Cell Signaling Technology, Inc., Danvers,, MA, USA)
抗-GSK-3β抗体(Cell Signaling Technology, Inc., Danvers,, MA, USA)
抗ホスホ-Tau (Ser202/Thr205)抗体(Thermo Fisher Scientific)
抗-Tau抗体(Cell Signaling Technology, Inc., Danvers,, MA, USA)
洗浄後、膜をホースラディッシュペルオキシダーゼコンジュゲートヤギ抗マウスＩｇＧ抗体あるいはヤギ抗ウサギＩｇＧ抗体と反応させた。免疫反応性は、ＥＣＬキット(GE Healthcare, Piscataway, NJ, USA)を用いて検出し、化学発光検出システム(chemiluminescence detection system;GE Healthcare)を用いて可視化した。
（結果）
Ａｋｔ活性化について調べた結果を図３に示す。この結果は、ＤＣＰ−ＬＡにＡｋｔを活性化作用があることを示している（ＡｋｔはＴｈｒ３０８とＳｅｒ４７３のリン酸化で活性化状態となる）。
ＧＳＫ−３βのリン酸化について調べた結果を図４に示す。この結果は、ＤＣＰ−ＬＡがＧＳＫ−３βをリン酸化（不活性化）させることを示している。
Ａβ_１−４２誘導τタンパク質のリン酸化について調べた結果を図５に示す。この結果は、ＤＣＰ−ＬＡがＡβ_１−４２誘導τタンパク質リン酸化を抑制することを示している。換言すると、ＤＣＰ−ＬＡが神経原線維変化（ＮＦＴ）の形成を抑制することを示唆している。

実施例３：習得潜時及び滞納潜時における改善作用
（材料と方法）
５ＸＦＡＤトランスジェニックマウスはアルツハイマー病（ＡＤ）のモデル動物であり、５つの家族性アルツハイマー病（ＦＡＤ）変異［スウェーデン型、フロリダ型及びロンドン型のヒトアミロイド前駆体タンパク質（ＡＰＰ）の変異、並びにＭ１４６Ｌ及びＬ２８６Ｖのプレセニリン（ＰＳ）の変異；Oakley Hら、 J. Neurosci. 2006;26: 10129-10140］を有する。５ＸＦＡＤマウスでは、スウェーデン型変異により全アミロイドβペプチド（Ａβ）の産生が上昇し、残りの変異により特にＡβ_１−４２の産生が促進される。
動物に関する取扱いは、全て兵庫医科大学動物実験委員会の認可を受け、ＮＩＨ（国立衛生研究所）の実験動物の管理と使用に関する指針に準拠している。
５ＸＦＡＤマウスはジャクソン研究所(Bar Harbor, ME, USA)から購入し、Ｂ６／ＳＪＬＦ１種蓄とのヘテロ接合トランスジェニックマウスと交配することにより維持した。非トランスジェニックの野生型同腹仔をコントロールとして用いた。全ての実験は５．５〜６．５ヶ月齢で実施した。
円形のプラスチック製の水槽（直径９０ｃｍ、深さ３６ｃｍ）を用いた。水槽の内側は全て白色に塗り、底から２０ｃｍまでホワイトインディアンインクを含む水を満たした（２２〜２５℃）。白色に塗ったプラットホーム（直径１１ｃｍ）を水中に置き、水面下１ｃｍ水没するようにした。水槽は試験室に置き、マウスが水槽から見られる目印を幾つか設けた。試験を行っている間は、目印の位置は変えずにおいた。プラットホームを水槽の中央と端から等距離のところにある一定の位置、すなわち、４分円の一つの中心に設けた。無作為に選択した３箇所のうちの一つに水槽の壁に向き合わせてマウスを放し、プラットホーム上に退避するまでの時間（習得潜時：acquisition latency）を測定した。うまく退避できれば、マウスをそのままプラットホーム上で１０秒間滞在させた。９０秒以内にプラットホームを見つけることができなかったマウスは、試験を中止し、プラットホーム上に１０秒間滞在させた。１日に２回試験を行い、２回目の試験は最初の試験の後３０秒後に開始した。連続して８日間試験を行い、連続した２日間からプラットホームにたどりつくまでの習得潜時の平均値（±ＳＥＭ）を計算した。７日後、プラットホームを除去し、プラットホームがあった場所に到達するまでの時間（滞納潜時：retention latency）を測定した。
ＤＣＰ−ＬＡ及びガランタミンはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）に溶解した。ＤＣＰ−ＬＡ、ガランタミン又はＰＥＧは水迷路試験の３０分前に経口ゾンデを用いて投与した。
（結果）
結果を図６に示す。５ＸＦＡＤマウスにおける習得潜時、滞納潜時は野生型マウスと比較して有意に延長していた。ＤＣＰ−ＬＡはどちらの潜時延長もほぼ正常レベルにまで改善した。これに対して、ガランタミンは全く効果を示さなかった。この結果は、ＤＣＰ−ＬＡがアルツハイマー型認知症を改善する有効な薬剤であることを示している。

実施例４：ＧＳＫ−３βリン酸化促進作用
（材料と方法）
無細胞条件下でのＧＳＫ−３βアッセイ
ヒトリコンビナントＧＳＫ−３β(Sigma, St. Louis, MO, USA)を、無細胞条件下、所定の濃度（1〜100 μM）のＤＣＰ−ＬＡ存在下あるいは非存在下、ＧＦ１０９２０３Ｘ添加あるいは非添加で、ＨｉｓタグされたヒトリコンビナントＰＫＣε(Calbiochem, San Diego, CA, USA)と、20 mM Tris-HCl (pH 7.5)、5 mM Mg-acetate、12.5 mM glycerol 2-phosphate及び250 μM ATPを含有する培養液中で、３０℃で２０分間反応させた。タンパク質をＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）で分離し、ポリビニリデンジフルオライド膜に転写した。ブロッティング膜は５％（ｗ／ｖ）ＢＳＡを含むＴＢＳ−Ｔ[150 mM NaCl, 0.1% (v/v) Tween20 及び20 mM Tris, pH7.5]でブロッキングし、続いて、抗セリン９リン酸化GSK-3β抗体(Cell Signaling Technology, Inc., Danvers, MA, USA)あるいは抗GSK-3β抗体(Cell Signaling Technology, Inc., Danvers, MA, USA)と反応させた。洗浄後、膜をホースラディッシュペルオキシダーゼコンジュゲートヤギ抗マウスＩｇＧ抗体あるいはヤギ抗ウサギＩｇＧ抗体と反応させた。免疫反応性は、ＥＣＬキット(GE Healthcare, Piscataway, NJ, USA)を用いて検出し、化学発光検出システム(chemiluminescence detection system;GE Healthcare)を用いて可視化した。
（結果）
結果を図７に示す。この結果は、ＤＣＰ−ＬＡがＰＫＣε存在下でＧＳＫ−３βをリン酸化（不活性化）させることを示している。このリン酸化は、ＰＫＣ阻害剤のＧＦ１０９２０３Ｘで抑制されることから、ＰＫＣε依存的であることがわかる。

ＤＣＰ−ＬＡは、プロテインチロシンホスファターゼ１Ｂ(PTP1B)阻害作用、Ａｋｔ活性化作用、ＧＳＫ−３βリン酸化促進作用、及びＡβ_１−４２誘導τタンパク質リン酸化抑制作用を有し、従ってアルツハイマー型認知症治療薬、抗うつ薬及び／又は抗老化薬として有用である。またかかる薬理作用に基づいて種々の研究用試薬としても有用であり、当該試薬は新規な認知症治療薬や抗うつ薬、抗老化薬の開発に有望なツールとなる。

本出願は、日本で出願された特願２０１３−０３３６６８（出願日２０１３年２月２２日）を基礎としておりその内容は本明細書に全て包含されるものである。

Claims

８−［２−（２−ペンチル−シクロプロピルメチル）−シクロプロピル］−オクタン酸を有効成分として含有する、プロテインチロシンホスファターゼ１Ｂ阻害剤であって、研究用試薬である剤。