オートインデューサー−２阻害剤ならびに感染症の予防および／または治療剤
【課題】オートインデューサー−２を阻害する物質、ならびに感染症の予防および治療に有効な物質を提供することを目的とする。
【解決手段】式Ｉ：（式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、アリール基もしくはアルコキシ基であるか、または、Ｒ１およびＲ２は一緒になってオキソ基を形成し、Ｒ３は、ハロゲンであり、Ｒ４は、水素、アミノ基またはハロゲンである）で表される化合物またはその塩を有効成分とするオートインデューサー−２阻害剤、ならびに感染症の予防および／または治療剤。
【化１】
【解決手段】式Ｉ：（式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、アリール基もしくはアルコキシ基であるか、または、Ｒ１およびＲ２は一緒になってオキソ基を形成し、Ｒ３は、ハロゲンであり、Ｒ４は、水素、アミノ基またはハロゲンである）で表される化合物またはその塩を有効成分とするオートインデューサー−２阻害剤、ならびに感染症の予防および／または治療剤。
【化１】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートインデューサー−２阻害剤、ならびに感染症の予防および／または治療剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然界において、微生物は様々な環境下で生存しなければならない。貧栄養、低温度、高温、ｐＨ変化はもちろんのこと、生体内においては貪食細胞または抗菌性液性因子（補体、抗体、リゾチーム等）が存在する環境での生存を余儀なくされる。このような状況下で、細菌は自らの存在環境の変化を敏感に感知する機構を獲得してきた。そのような機構の１つとして、微生物は特異的な情報伝達物質を介して環境における自らの濃度を感知し、その濃度に応じて自らの様々な生物活性を巧妙に制御していることが明らかとなっている。このような細胞間の情報伝達機構は、クオラムセンシングシステムと称される。
【０００３】
クオラムセンシングは、発光性海洋細菌であるビブリオ・フィシェリおよびビブリオ・ハーベイにおいて最初に報告された。しかし、最近では、多くの細菌における一般的な遺伝子調節機構であると認識されている。この現象により、細菌は、生物発光、スウォーミング、バイオフィルム形成、タンパク質分解酵素の産生、抗生物質の合成、遺伝子受容能の発達、プラスミド接合伝達、病原因子産生および胞子形成などといった活動を一斉に行うことができる。
【０００４】
クオラムセンシングシステムを有する細菌は、オートインデューサーと呼ばれるシグナル伝達分子を合成し、放出し、そのシグナル伝達分子に応答して、遺伝子発現を細胞密度の関数として制御する。これまで、アシルホモセリンラクトンがオートインデューサー−１として、４，５−ジヒドロキシ−２，３−ペンタンジオンがオートインデューサー−２として同定されている。
【０００５】
ビブリオ属細菌、緑膿菌、セラチア、エンテロバクターなど臨床上重要な細菌がクオラムセンシングにオートインデューサー−１を利用することが報告されている。また、ビブリオ・ハーベイが、種内連絡には種特異性の高いオートインデューサー−１を利用し、種間連絡には種特異性の低いオートインデューサー−２を利用することが報告されている（非特許文献１）。さらに最近の研究では、オートインデューサー−２による病原性細菌の種間でのクオラムセンシングが、病原因子の産生を調節していることも示されている。
【０００６】
例えば、非特許文献２および３には、齲蝕原性菌であるストレプトコッカス・ミュータンスのオートインデューサー−２合成酵素（ＬｕｘＳ）欠損株において、バイオフィルム形成量が減少することが報告されている。非特許文献４には、胃潰瘍および胃ガンを惹起すると言われているヘリコバクター・ピロリのＬｕｘＳ欠損株では、細菌運動性が低下し、マウス胃粘膜への感染率が低下することが報告されている。非特許文献５には、食中毒、ガス壊疽、出血性腸炎などの原因菌であるウェルシュ菌のＬｕｘＳ欠損株において、α−、κ−、θ−毒素の産生が低下することが報告されている。従って、オートインデューサー−２を阻害する活性を有する物質が求められていた。
【０００７】
なお、オートインデューサー−２を阻害する物質としては、これまで、４−ヒドロキシ−２，５−ジメチル−３（２Ｈ）−フラノン（特許文献１）、２−メトキシ−２，４−ジフェニル−３（２Ｈ）−フラノン（特許文献２）、２−ペンチル−２−シクロペンテン−１−オン（特許文献３）などが報告されている。
【０００８】
【特許文献１】特表2003-532698
【特許文献２】特表2003-532698
【特許文献３】特表2005-506953
【非特許文献１】Bassler et al., Bacteriol.179:4043-4045,1997
【非特許文献２】Yoshida A. et al.,Appl. Environ. Microbiol.71(5),2372-2380, 2005
【非特許文献３】Wen Z.T. et al., J. Bacteriol., 189(9), 2682-2691, 2004
【非特許文献４】Osaki T. et al., J. Med. Microbiol., 55(Pt11), 1477-1485, 2006
【非特許文献５】Ohtani K. et al., Mol. Microbiol., 44(1), 171-179, 2002
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、オートインデューサー−２を阻害する活性を有し、感染症の予防および治療に有効な物質を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
オートインデューサー−２と細菌の病原性との関連性を示す上記報告は、すべてin vitro試験での結果を示すにすぎず、オートインデューサー−２がin vivoで実際に感染症に及ぼす影響については知られていなかった。
【００１１】
本発明者らは、生体内においてオートインデューサー−２量と感染症の症状とが相関関係を有することを見出した。さらに、オートインデューサー−２を阻害する活性を有するとともに、感染症に対して有効な化合物を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、以下の発明を包含する。
（１）式Ｉ：
【化１】
（式中、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、アリール基もしくはアルコキシ基であるか、または、Ｒ１およびＲ２は一緒になってオキソ基を形成し、
Ｒ３は、ハロゲンであり、
Ｒ４は、水素、アミノ基またはハロゲンである）
で表される化合物またはその塩を有効成分とするオートインデューサー−２阻害剤。
（２）式Ｉ：
【化２】
（式中、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、アリール基もしくはアルコキシ基であるか、または、Ｒ１およびＲ２は一緒になってオキソ基を形成し、
Ｒ３は、ハロゲンであり、
Ｒ４は、水素、アミノ基またはハロゲンである）
で表される化合物またはその塩を有効成分とする感染症の予防および／または治療剤。
（３）感染症が歯周病である、（２）記載の感染症の予防および／または治療剤。
（４）齲蝕を予防するための、（２）記載の感染症の予防および／または治療剤。
（５）式Ｉの化合物が４−ブロモ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノンである（１）〜（４）のいずれかに記載の、オートインデューサー−２阻害剤、または感染症の予防および／または治療剤。
（６）式Ｉの化合物が３，４−ジブロモ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノンである（１）〜（４）のいずれかに記載の、オートインデューサー−２阻害剤、または感染症の予防および／または治療剤。
（７）式Ｉの化合物が４−ブロモ−５−メトキシ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノンである（１）〜（４）のいずれかに記載の、オートインデューサー−２阻害剤、または感染症の予防および／または治療剤。
（８）式Ｉの化合物が４−｛［３−ブロモ−２−（４−メトキシフェニル）−５−オキソ−２，５−ジヒドロ−２−フラニル］オキシ｝安息香酸である（１）〜（４）のいずれかに記載の、オートインデューサー−２阻害剤、または感染症の予防および／または治療剤。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、オートインデューサー−２阻害剤、ならびに感染症の予防および／または治療剤が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
一実施形態において本発明は、式Ｉ：
【化３】
（式中、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、アリール基もしくはアルコキシ基（好ましくはＣ１−６アルコキシ基）であるか、または、Ｒ１およびＲ２は一緒になってオキソ基を形成し、
Ｒ３は、ハロゲンであり、
Ｒ４は、水素、アミノ基またはハロゲンである）
で表される化合物またはその塩を有効成分とするオートインデューサー−２阻害剤に関する。
【００１５】
本発明において、アリール基はベンゼン環を有するものであればよく、縮合環中にベンゼン環を有するものでもよい。Ｒ１およびＲ２におけるアリール基は、好ましくは５〜２５個の環炭素原子、より好ましくは６〜２０個、さらに好ましくは６〜１０個の環炭素原子を含む単環式また多環式の芳香族基である。アリール基として、具体的には、フェニル基、フェニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、ナフチル基、アントリル基、フェナンスリル基、フルオレニル基、ピレニル基、インデニル基、アズレニル基、ヘプタレニル基およびインデセニル基などが挙げられ、これらの基は環上に置換基を有していてもよい。
【００１６】
環上の置換基としては、例えば、ハロゲン、ヒドロキシ基、ニトロ基、アミノ基、メルカプト基、シアノ基、イソシアナート基、カルボキシ基、アルキル基（好ましくはＣ１−６アルキル基）、アルケニル基（好ましくはＣ２−６アルケニル基）、アルコキシ基（好ましくはＣ１−６アルコキシ基）などが挙げられるが、好ましくはＣ１−６アルコキシ基である。置換基が複数存在する場合、各置換基は同一でも異なっていてもよい。置換基の数は、好ましくは１〜３個である。
【００１７】
式ＩのＲ１およびＲ２において、アリール基は、好ましくは４−アルコキシフェニル基、ベンゾイルオキシ基、または４−カルボキシル−１−ベンゾイルオキシ基であり、より好ましくは４−メトキシフェニル基である。
【００１８】
Ｒ１およびＲ２の一方がアリール基である場合、他方は、水素、ヒドロキシ基またはアルコキシ基であることが好ましい。また、Ｒ１およびＲ２の一方が水素である場合、他方は、好ましくは水素ではない。
【００１９】
本発明においてハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素が挙げられる。
【００２０】
式Ｉの化合物としては、４−ハロ−５−（４−アルコキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノン、３，４−ジハロ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノン、４−ハロ−５−アルコキシ−５−（４−アルコキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノン、４−｛［３−ハロ−２−（４−アルコキシフェニル）−５−オキソ−２，５−ジヒドロ−２−フラニル］オキシ｝安息香酸、３−ハロ−２，５−フランジオンが挙げられる。ここで、ハロは、ハロゲンを表し、アルコキシは、好ましくはＣ１−６アルコキシである。
【００２１】
式Ｉの化合物としては、下記式で表される４−ブロモ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノン、３，４−ジブロモ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノン、４−ブロモ−５−メトキシ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノン、４−｛［３−ブロモ−２−（４−メトキシフェニル）−５−オキソ−２，５−ジヒドロ−２−フラニル］オキシ｝安息香酸、３−ブロモ−２，５−フランジオンが好ましく、特に４−ブロモ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノン、３，４−ジブロモ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノンおよび４−ブロモ−５−メトキシ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノンが好ましい。
【００２２】
【化４】
【００２３】
式Ｉの化合物の塩としては、薬学的に、食品としてまたは化粧品として許容できる塩であれば特に制限されないが、例えば、酸付加塩および塩基付加塩が挙げられる。酸付加塩としては、塩酸、硫酸、硝酸およびリン酸等の無機酸との塩、酢酸、リンゴ酸、コハク酸、酒石酸およびクエン酸等の有機酸との塩が挙げられる。塩基付加塩としては、ナトリウムおよびカリウム等のアルカリ金属との塩、カルシウムおよびマグネシウム等のアルカリ土類金属との塩、アンモニウムおよびトリエチルアミン等のアミン類との塩が挙げられる。
【００２４】
式Ｉの化合物には、その立体異性体（例えば、幾何異性体および光学異性体）も包含される。以下、式Ｉの化合物およびその塩を、合わせて、本発明の化合物と称する場合がある。
【００２５】
本発明においてオートインデューサー−２（ＡＩ−２）には、式（II）：
【００２６】
【化５】
で表される４，５−ジヒドロキシ−２，３−ペンタンジオン（ＤＰＤ）、およびＤＰＤが有するオートインデューサー−２活性と同等のオートインデューサー−２活性を有する化合物が包含される。式（II）のＤＰＤは、細菌のオートインデューサー−２受容体と結合するときにボロンを取り込んで、以下の式（III）：
【００２７】
【化６】
で表されるフラノシルボレートジエステルに変換される。フラノシルボレートジエステルはＤＰＤと同等のオートインデューサー−２活性を有することから、本発明においてオートインデューサー−２には、上記式（III）で表されるフラノシルボレートジエステルも包含される。
【００２８】
本発明においてオートインデューサー−２を阻害することは、オートインデューサー−２がクオラムセンシングを介して細菌に及ぼす影響を阻害することをさし、オートインデューサー−２活性を阻害すること、オートインデューサー−２を分解すること、オートインデューサー−２のオートインデューサー−２受容体への結合を阻害することなどが包含される。
【００２９】
本発明においてオートインデューサー−２活性は、オートインデューサー−２がクオラムセンシングシステムを有する細菌に影響を及ぼす活性、すなわち、オートインデューサー−２を介するクオラムセンシングによりもたらされる細菌の機能を促進する活性をさす。細菌は、オートインデューサー−２を介するクオラムセンシングにより発光、スウォーミング、バイオフィルム形成、タンパク質分解酵素の産生、抗生物質の合成、遺伝子受容能の発達、プラスミド接合伝達、病原因子産生および胞子形成を行うことが知られている。従って、オートインデューサー−２活性は、換言すれば、オートインデューサー−２を認識する細菌、すなわちオートインデューサー−２受容体を有する細菌による生物発光、スウォーミング、バイオフィルム形成、タンパク質分解酵素の産生、抗生物質の合成、遺伝子受容能の発達、プラスミド接合伝達、病原因子産生または胞子形成の活性ということができる。本発明においてオートインデューサー−２活性は、特に、細菌の病原因子産生活性をさす。
【００３０】
細菌の病原因子としては、例えば、エンテロトキシン、アデニル酸シクラーゼ毒素、アドヘシン、アルカリプロテアーゼ、溶血毒、炭疽毒素、ＡＰＸ毒素、α毒素、β毒素、δ毒素、Ｃ２毒素、Ｃ３毒素、ボツリヌス毒素、束状線毛構造サブユニット、Ｃ５Ａペプチダーゼ、心臓毒、走化性、コレラ毒素、毛様体毒素、クロストリジウム細胞毒、クロストリジウム神経毒、コラーゲン接着遺伝子、細胞溶解素、嘔吐毒素、内毒素、表皮剥脱毒素、外毒素、細胞外エラスターゼ、フィブリノゲン、フィブロネクチン結合タンパク質、線維状赤血球凝集素、フィンブリア、ゼラチナーゼ、赤血球凝集素、ロイコトキシン、リポタンパク質シグナルペプチダーゼ、リステリオリシンＯ、Ｍタンパク質、神経毒、非フィンブリアアドヘシン類、浮腫因子、透過酵素、百日咳毒素、ホスホリパーゼ、線毛、孔形成毒素、プロリンパーミアーゼ、セリンプロテアーゼ、志賀毒素、破傷風毒素、チオール活性化細胞溶解素、気管細胞溶解素、ウレアーゼなどが挙げられるがこれに制限されない。
【００３１】
本発明の化合物で影響を及ぼすことができる細菌、換言すれば、本発明の化合物で増殖を抑制できる細菌は、オートインデューサー−２によりその機能、例えば、生物発光、スウォーミング、バイオフィルム形成、タンパク質分解酵素の産生、抗生物質の合成、遺伝子受容能の発達、プラスミド接合伝達、病原因子産生および胞子形成などが促進される細菌である。例えば、オートインデューサー−２受容体を有する細菌、好ましくはオートインデューサー−２受容体を有し、オートインデューサー−２を産生する細菌を対象とすることができる。
【００３２】
オートインデューサー−２活性は、オートインデューサー−２を認識することにより発光するレポーター細菌、好ましくはオートインデューサー−２受容体およびルシフェラーゼを有する細菌を用いるバイオアッセイにより測定することができる（Keersmaecker S.C.J. et al., J. Biol. Chem., 280(20), 19563-19568, 2005）。具体的には、ビブリオ・ハーベイＢＢ１７０株をレポーター細菌とし、被検化合物の存在下で培養し、培養後の発光強度をケミルミネッセンス計などで測定することにより、オートインデューサー−２活性を測定することができる。
【００３３】
オートインデューサー−２を阻害することにより影響を及ぼす、または増殖を抑制することができる細菌としては、例えば、ビブリオ（Vibrio）属細菌、シュードモナス（Pseudomonas）属細菌、ポルフィロモナス（Porphyromonas）属細菌、エルシニア（Yersinia）属細菌、エシェリキア（Escherichia）属細菌、サルモネラ（Salmonella）属細菌、ヘモフィルス（Haemophilus）属細菌、ヘリコバクター（Helicobacter）属細菌、バシルス（Bacillus）属細菌、ボレリア（Borrelia）属細菌、ナイセリア（Neisseria）属細菌、カンピロバクター（Campylobacter）属細菌、デイノコックス（Deinococcus）属細菌、ミコバクテリウム（Mycobacterium）属細菌、エンテロコッカス（Enterococcus）属細菌、ストレプトコッカス（Streptococcus）属細菌、シゲラ（Shigella）属細菌、エロモナス（Aeromonas）属細菌、エイケネラ（Eikenella）属細菌、クロストリジウム（Clostridium）属細菌、スタフィロコッカス（Staphylococcus）属細菌、ラクトバチルス（Lactobacillus）属細菌、アクチノバチルス（Actinobacillus）属細菌、アクチノマイセス（Actinomyces）属細菌、バクテロイデス（Bacteroides）属細菌、カプノサイトファガ（Capnocytophaga）属細菌、クレブシエラ（Klebsiella）属細菌、ハロバチルス（Halobacillus）属細菌、フゾバクテリウム（Fusobacterium）属細菌、エルウィニア（Erwinia）属細菌、エルベネラ（Elbenella）属細菌、ラクトバチルス（Lactobacillus）属細菌、リステリア（Listeria）属細菌、マンヘイミア（Mannheimia）属細菌、ペプトコッカス（Peptococcus）属細菌、プレボテラ（Prevotella）属細菌、プロテウス（Proteus）属細菌、セラチア（Serratia）属細菌およびベイロネラ（Veillonella）属細菌などが挙げられる。より具体的には、ビブリオ・ハーベイ（Vibrio harveyi）、ビブリオ・フィシェリ（Vibrio fischeri）、コレラ菌（Vibrio cholerae）、腸炎ビブリオ（Vibrio parahaemolyticus）、ビブリオ・アルギノリチカス（Vibrio alginolyticus）、シュードモナス・ホスホレウム（Pseudomonas phosphoreum）、ポリフィロモナス・ジンジバリス（Porphyromonas gingivalis）、エルシニア・エンテロコリチカ（Yersinia enterocolitica）、大腸菌（Escherichia coli）、ネズミチフス菌（Salmonella typhimurium）、インフルエンザ菌（Haemophilus influenzae）、ヘリコバクター・ピロリ（Helicobacter pylori）、枯草菌（Bacillus subtilis）、ボレリア・ブルグドルフェリ（Borrelia burgfdorferi）、髄膜炎菌（Neisseria meningitidis）、淋菌（Neisseria gonorrhoeae）、ペスト菌（Yersinia pestis）、カンピロバクター・ジェジュニ（Campylobacter jejuni）、デイノコックス・ラジオデュランス（Deinococcus radiodurans）、結核菌（Mycobacterium tuberculosis）、エンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）、肺炎レンサ球菌（Streptococcus pneumoniae）、化膿レンサ球菌（Streptococcus pyogenes）、ストレプトコッカス・ミュータンス（Streptococcus mutans）、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）、箕田赤痢菌（Shigella flexneri）、シゲラ・ボイデイ（Shigella boydii）、セレウス菌（Bacillus cereus）、バチルス・クブチリス（Bacillus cubtilis）、エロモナス・ハイドロフィラ（Aeromonas hydrophila）、チフス菌（Salmonella enterica）、エイケネラ・コロデンス（Eikenella corrodens）、ヘリコバクター・ヘパティカス（Helicobacter hepaticus）、ウェルシュ菌（Clostridium perfringens）、スタフィロコッカス・ハエモリティカス（Staphylococcus haemolyticus）、ラクトバチルス・ガセリ（Lactobacillus gasseri）、ラクトバチルス アシドフィラス（Lactobacillus acidophilus）、ラクトバチルス・ロイテリ（Lactobacillus reuteri）、ラクトバチルス・サリバリウス（Lactobacillus salivarius）、ラクトバチルス・カゼイ（Lactobacillus casei）、ストレプトコッカス・サンギニス（Streptococcus sanguinis）、ストレプトコッカス・アンギノーサス（Streptococcus anginosus）、ストレプトコッカス・オラリス（Streptococcus oralis）、ストレプトコッカス・ボビス（Streptococcus bovis）、ストレプトコッカス・ゴルドニ（Streptococcus gordonii）、ストレプトコッカス・ミティス（Streptococcus mitis）、アクチノバチルス・アクチノマイセテムコミタンス（Actinobacillus actinomycetemcomitans）、ビブリオ・ブルニフィカス（Vivrio vulnificus）、ビブリオ・ミミクス（Vibrio mimicus）、ビブリオ・アングイラルム（Vibrio anguillarum）、ラクトバチルス・ラムノサス（Lactobacillus rhamnosus）、エルウィニア・アミロボラ（Erwinia amylovora）、エルウィニア・カロトバラ（Erwinia carotovara）、ハロバチルス・ハロフィラス（Halabacilus halophilus）、セラチア・ピムチカ（Serratia pymuthica）、セラチア・マルセセンス（Serratia marcescens）、バクテロイデス・フラジリス（Bacteroides fragilis）、バクテロイデス・ブルガタス（Bacteroides vulgatus）、バクテロイデス・ディスタソニス（Bacteroides distasonis）、リステリア・モノサイトジェネス（Listeria monocytogenes）、スタフィロコッカス・エピデルミディス（Staphylococcus epidermidis）、クロストリジウム・ディフィシル（Clostridium difficile）、アエロモナス・ハイドロフィリア（Aeromonas hydrophilia）、マンヘイミア・ハエモライティカ（Mannhemia haemolytica）、クレブシエラ・ニューモニアエ（Klebsiella pneumoniae）、バチルス・アンスラシス（Bacillus anthracis）、カンピロバクター・コリ（Campylobacter coli）、カンピロバクター・レクタス（Campylobacter rectus）、プロテウス・ミラビリス（Proteus mirabilis）、アクチノマイセス・ナエスランディ（Actinomyces naeslundii）、ペプトコッカス・アナエロビウス（Peptococcus anaerobius）、フゾバクテリウム・ヌクレアタム（Fusobacterium nucleatum）、ベイロネラ・パルラ（Veillonella parvula）、カプノサイトファガ・スプティゲナ（Capnocytophaga sputigena）およびプレボテラ・インタメディア（Prevotella intermedia）などが挙げられる。
【００３４】
本発明の化合物は、ストレプトコッカス・ミュータンス、ポリフィロモナス・ジンジバリス、ストレプトコッカス・オラリス、ストレプトコッカス・ゴルドニ、ストレプトコッカス・サングイニス、ストレプトコッカス・ミティス、アクチノマイセス・ナエスランディ、ペプトコッカス・アナエロビウス、アクチノバチルス・アクチノマイセテムコミタンス、フゾバクテリウム・ヌクレアタム、ベイロネラ・パルラ、カプノサイトファガ・スプティゲナ、プレボテラ・インタメディアおよびラクトバチルス・サリバリウスなどに対するオートインデューサー−２の阻害に対し、特に好ましく用いられる。
【００３５】
さらに、本発明者らは、生体内においてオートインデューサー−２量と感染症の症状とが相関関係を有すること、そして、本発明の化合物を投与することにより感染症の症状を低減できることを見出した。従って、一実施形態において本発明は、上記式Ｉの化合物またはその塩を有効成分とする感染症の予防および／または治療剤に関する。
【００３６】
本発明の化合物を投与することにより予防および／または治療することができる感染症は、オートインデューサー−２を阻害することにより予防および／または治療することができる感染症であり、換言すれば、オートインデューサー−２を利用するクオラムセンシングシステムを有する細菌、具体的にはオートインデューサー−２を阻害することにより影響を及ぼすことができる上記のような細菌に関連する感染症である。
【００３７】
本発明の化合物を投与することにより予防および／または治療することができる感染症の具体例として、口腔、皮膚、膣、消化（ＧＩ）管、食道および気道等における感染症が挙げられる。より具体的には、ストレプトコッカス・ミュータンス等により引き起こされる齲蝕；ポルフィロモナス・ジンジバリス等により引き起こされる歯周病（歯肉炎を含む）；日和見生物により引き起こされる日和見感染症；肺炎レンサ球菌およびインフルエンザ菌等により引き起こされる急性中耳炎（ＡＯＭ）および滲出性中耳炎（ＯＭＥ）；インフルエンザ菌により引き起こされるインフルエンザ；ヘリコバクター・ピロリにより引き起こされる十二指腸潰瘍および胃潰瘍；コレラ菌により引き起こされるコレラ；ペスト菌により引き起こされるペスト；髄膜炎菌により引き起こされる髄膜炎；ネズミチフス菌などのサルモネラ属細菌により引き起こされるサルモネラ中毒；および大腸菌等により引き起こされる下痢症などが挙げられる。
【００３８】
本発明において感染症の予防には、感染症の発症を抑えることおよび遅延させることが含まれ、感染症になる前の予防だけではなく、治療後の感染症の再発に対する予防も含まれる。本発明において感染症の治療には、感染症を治癒すること、症状を改善することおよび症状の進行を抑えることが包含される。
【００３９】
本発明のオートインデューサー−２阻害剤、ならびに感染症の予防および／または治療剤の投与対象は、好ましくは哺乳動物である。本明細書において哺乳動物は、温血脊椎動物をさし、例えば、ヒトおよびサルなどの霊長類、マウス、ラットおよびウサギなどの齧歯類、イヌおよびネコなどの愛玩動物、ならびにウシ、ウマおよびブタなどの家畜が挙げられる。本発明のオートインデューサー−２阻害剤、ならびに感染症の予防および／または治療剤は、霊長類、特にヒトへの投与に好適である。感染症に罹患しているヒト、感染症と診断されているヒト、感染症に罹患する可能性があるヒト、感染症を予防する必要があるヒトに投与することが特に好ましい。
【００４０】
本発明のオートインデューサー−２阻害剤、ならびに感染症の予防および／または治療剤は、特に制限されないが、例えば、医薬組成物、食品組成物および化粧料組成物とするか、またはこれらに配合することができる。
【００４１】
医薬組成物を調製する場合は、通常、本発明の化合物と好ましくは薬学的に許容される担体とを含む製剤として調製する。薬学的に許容される担体とは、一般的に、本発明の有効成分とは反応しない、不活性の、無毒の、固体または液体の、増量剤、希釈剤またはカプセル化材料等をいい、例えば、水、エタノール、ポリオール（例えば、グリセロール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングリコールなど）、適切なそれらの混合物、植物性油などの溶媒または分散媒体などが挙げられる。
【００４２】
医薬組成物は、経口により、非経口により、例えば、皮膚に、皮下に、粘膜に、静脈内に、動脈内に、筋肉内に、腹腔内に、膣内に、肺に、脳内に、眼に、および鼻腔内に投与される。経口投与製剤としては、錠剤、顆粒剤、細粒剤、散剤、カプセル剤、チュアブル剤、ペレット剤、シロップ剤、液剤、懸濁剤および吸入剤などが挙げられる。非経口投与製剤としては、坐剤、保持型浣腸剤、点滴剤、点眼剤、点鼻剤、ペッサリー剤、注射剤、口腔洗浄剤ならびに軟膏、クリーム剤、ゲル剤、制御放出パッチ剤および貼付剤などの皮膚外用剤などが挙げられる。本発明の医薬組成物は、徐放性皮下インプラントの形態で、または標的送達系（例えば、モノクローナル抗体、ベクター送達、イオン注入、ポリマーマトリックス、リポソームおよびミクロスフェア）の形態で、非経口で投与してもよい。
【００４３】
医薬組成物はさらに医薬分野において慣用の添加剤を含んでいてもよい。そのような添加剤には、例えば、賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、抗酸化剤、着色剤、矯味剤などがあり、必要に応じて使用できる。長時間作用できるように徐放化するためには、既知の遅延剤等でコーティングすることもできる。賦形剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、寒天、軽質無水ケイ酸、ゼラチン、結晶セルロース、ソルビトール、タルク、デキストリン、デンプン、乳糖、白糖、ブドウ糖、マンニトール、メタ珪酸アルミン酸マグネシウム、リン酸水素カルシウム等が使用できる。結合剤としては、例えば、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウム、エタノール、エチルセルロース、カゼインナトリウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、寒天、精製水、ゼラチン、デンプン、トラガント、乳糖、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。崩壊剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロースカルシウム、結晶セルロース、デンプン、ヒドロキシプロピルスターチ等が挙げられる。滑沢剤としては、例えば、ステアリン酸、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、タルク、硬化油、ショ糖脂肪酸エステル、ロウ類等が挙げられる。抗酸化剤としては、トコフェロール、没食子酸エステル、ジブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、ブチルヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）、アスコルビン酸等が挙げられる。必要に応じてその他の添加剤や薬剤、例えば制酸剤（炭酸水素ナトリウム、炭酸マグネシウム、沈降炭酸カルシウム、合成ヒドロタルサイト等）、胃粘膜保護剤（合成ケイ酸アルミニウム、スクラルファート、銅クロロフィリンナトリウム等）を加えてもよい。
【００４４】
食品組成物を調製する場合、その形態は特に制限されず、飲料も包含される。一般食品の他に、感染症（具体的には歯肉炎や歯槽膿漏などの歯周病等）の予防・改善等をコンセプトとしてその旨を表示した飲食品、すなわち、健康食品、機能性食品、病者用食品および特定保健用食品なども包含される。健康食品、機能性食品、病者用食品および特定保健用食品は、具体的には、細粒剤、錠剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤、シロップ剤、液剤、流動食等の各種製剤形態として使用することができ、これら製剤のために使用することができる。製剤形態の食品組成物は、医薬製剤と同様に製造することができ、本発明の化合物に、食品として許容できる担体、例えば適当な賦形剤（例えば、でん粉、加工でん粉、乳糖、ブドウ糖、水等）を加えた後、慣用の手段を用いて製造することができる。さらに、食品組成物は、スープ類、ジュース類、乳飲料、茶飲料、コーヒー飲料、ココア飲料、ゼリー状飲料などの液状食品組成物、プリン、ヨーグルトなどの半固形食品組成物、パン類、うどんなどの麺類、クッキー、チョコレート、キャンディ、ガム、せんべいなどの菓子類、ふりかけ、バター、ジャムなどのスプレッド類等の形態もとりうる。また、食品には、飼料も含まれる。
【００４５】
食品組成物には、種々の食品添加物、例えば、酸化防止剤、香料、各種エステル類、有機酸類、有機酸塩類、無機酸類、無機酸塩類、無機塩類、色素類、乳化剤、保存料、調味料、甘味料、酸味料、果汁エキス類、野菜エキス類、花蜜エキス類、pH調整剤、品質安定剤などの添加剤を単独、あるいは併用して配合してもよい。
【００４６】
化粧料組成物を調製する場合、その形態は特に制限されず、溶液、乳液、粉末、水−油二層系、水−油−粉末三層系、ゲル、エアゾール、ミストおよびカプセル等任意の形態とすることができる。また、化粧料組成物の製品形態も任意であり、例えば、マッサージ剤およびフットスプレー等のボディー化粧料、化粧水、乳液、クリームおよびパック等のフェーシャル化粧料、ファンデーション、おしろい、頬紅、口紅、アイシャドー、アイライナー、マスカラおよびサンスクリーン等のメーキャップ化粧料、メーク落とし、洗顔料およびボディーシャンプー等の皮膚洗浄料、ヘアーリンスおよびシャンプー等の毛髪化粧料、浴用剤、軟膏、医薬部外品、あぶら取り紙、芳香化粧料等が挙げられる。
【００４７】
化粧料組成物は、化粧品、医薬部外品および医薬品等に慣用される他の成分、例えば、粉末成分、液体油脂、固体油脂、ロウ、炭化水素、高級脂肪酸、高級アルコール、エステル、シリコーン、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、保湿剤、水溶性高分子、増粘剤、皮膜剤、紫外線吸収剤、金属イオン封鎖剤、低級アルコール、多価アルコール、糖、アミノ酸、有機アミン、高分子エマルジョン、ｐＨ調整剤、皮膚栄養剤、ビタミン、酸化防止剤、酸化防止助剤、香料、水等を必要に応じて配合し、常法により製造することができる。
【００４８】
その他の化粧料組成物に配合可能な成分としては、例えば、防腐剤（エチルパラベン、ブチルパラベン等）、消炎剤（例えば、グリチルリチン酸誘導体、グリチルレチン酸誘導体、サリチル酸誘導体、ヒノキチオール、酸化亜鉛、アラントイン等）、美白剤（例えば、胎盤抽出物、ユキノシタ抽出物、アルブチン等）、各種抽出物（例えば、オウバク、オウレン、シコン、シャクヤク、センブリ、バーチ、セージ、ビワ、ニンジン、アロエ、ゼニアオイ、アイリス、ブドウ、ヨクイニン、ヘチマ、ユリ、サフラン、センキュウ、ショウキュウ、オトギリソウ、オノニス、ニンニク、トウガラシ、チンピ、トウキ、海藻等）、賦活剤（例えば、ローヤルゼリー、感光素、コレステロール誘導体等）、血行促進剤（例えば、ノニル酸ワレニルアミド、ニコチン酸ベンジルエステル、ニコチン酸β−ブトキシエチルエステル、カプサイシン、ジンゲロン、カンタリスチンキ、イクタモール、タンニン酸、α−ボルネオール、ニコチン酸トコフェロール、イノシトールヘキサニコチネート、シクランデレート、シンナリジン、トラゾリン、アセチルコリン、ベラパミル、セファランチン、γ−オリザノール等）、抗脂漏剤（例えば、硫黄、チアントール等）、抗炎症剤（例えば、トラネキサム酸、チオタウリン、ヒポタウリン等）等が挙げられる。
【００４９】
本発明のオートインデューサー−２阻害剤、ならびに感染症の予防および／または治療剤の投与量は、オートインデューサー−２を阻害しうる量、または感染症を予防および／または治療しうる量であればよく、投与方法、年齢、症状等により適宜決定することができる。有効成分である式Ｉの化合物の質量に基づき、１日あたり、体重１ｋｇあたり、経口投与で通常０．００１〜１００ｍｇ、好ましくは０．０１〜１０ｍｇである。
【００５０】
本発明のオートインデューサー−２阻害剤、ならびに感染症の予防および／または治療剤における本発明の化合物の含有量は、上記投与量を達成するように適宜決定できる。例えば、乾燥質量基準で、通常０．００１〜５質量％、好ましくは０．０５〜１質量％の量で本発明の化合物を含む。
【００５１】
本発明の化合物を投与することにより、オートインデューサー−２を阻害することができ、ひいては、感染症を予防および／または治療することができる。
【００５２】
従来の感染症の予防および治療には抗生物質の投与が行われてきた。しかし細菌が薬剤耐性を獲得するため、抗生物質の効果が減弱してしまう。一方、オートインデューサー−２を阻害すれば、細菌が本来持つシステムを使ってその病原性を制御することが可能となるため、薬剤耐性を持っている細菌にも効果が期待できる。
【００５３】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明は実施例の範囲に限定されない。
【実施例】
【００５４】
（実施例１）オートインデューサー−２を阻害する物質のスクリーニング
ビブリオ・ハーベイ（Vibrio harveyi）ＢＢ１７０株をオートインデューサー−２（ＡＩ−２）レポーター細菌として使用し、ＡＩ−２活性の指標であるレポーター細菌の発光強度をDe Keersmaecker S.C.J. et al., J. Biol. Chem., 280(20), 19563-19568, 2005と同様に測定した。すなわち、ビブリオ・ハーベイＢＢ１７０株を培地にて４５００倍希釈になるように調製し、各被検化合物溶液と室温で１０分プレインキュベートした後、４，５−ジヒドロキシ−２，３−ペンタンジオン（ＤＰＤ）を添加し、３０℃にて好気振盪培養し、４時間後の発光強度をケミルミネッセンス計で測定した。レポーター菌液終濃度は５０００倍希釈、各被検化合物溶液とＤＰＤの終濃度は共に１０μＭとした。ＤＰＤのみ添加したものをコントロールとし、それに対する相対値として表した（図１）。また同時に被検化合物のＡＩ−２活性も検討した。
【００５５】
被検化合物として、４−ブロモ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノン（化合物１；ＳＩＧＭＡ）、３，４−ジブロモ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノン（化合物２；ＳＩＧＭＡ）、４−ブロモ−５−メトキシ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノン（化合物３；ＳＩＧＭＡ）、４−｛［３−ブロモ−２−（４−メトキシフェニル）−５−オキソ−２，５−ジヒドロ−２−フラニル］オキシ｝安息香酸（化合物４；ＳＩＧＭＡ）を選択し、さらに、陽性対照としてオートインデューサー−２阻害化合物として既知の３種の化合物：４−ヒドロキシ−２，５−ジメチル−３（２Ｈ）−フラノン（化合物５）、２−メトキシ−２，４−ジフェニル−３（２Ｈ）−フラノン（化合物６）、２−ペンチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物７）についてもＡＩ−２阻害活性を測定した。
【００５６】
化合物１〜３は、既知のＡＩ−２阻害化合物４〜６に比して、同等もしくはそれ以上のＡＩ−２阻害活性を有することが示された。なお、何れの化合物も単独でＡＩ−２活性は示さなかった。
【００５７】
（実施例２）歯垢中ＡＩ−２量と歯肉炎症度の関係
午前に試料を採取する被験者は、試験前日就寝前の歯磨き以降、午後の被験者は試験日朝の歯磨き以降、歯磨きを停止させた。さらに試料採取３０分前から飲食・喫煙を禁止させた。
【００５８】
上下顎唇頬側面に付着している歯肉縁下歯垢を、歯肉炎症度指数別に歯科用スケーラーで採取した。採取した歯垢は１ｍｌのＰＢＳで分散させ、０．３ｇのジルコニア/シリカビーズで破砕した。遠心分離後、上清を０．２２μｍのフィルター、さらに分子量３０００カットのフィルターに通すことで、サンプルを調製した。ＡＩ−２活性の測定は上記に準じ、ビブリオ・ハーベイのバイオアッセイにて測定した。ビブリオ・ハーベイＢＢ１７０株をオートインデューサー−２（ＡＩ−２）レポーター細菌として使用し、一晩培養後、培地にて５０００倍希釈し、サンプルと９：１の割合で混合後、３０℃にて好気振盪培養し、４時間後の発光強度をケミルミネッセンス計で測定した。
【００５９】
結果を、図２に示す。歯肉炎症度指標として、Gingival Index（GI）を用いた。上下顎唇頬側面の歯肉の状態を、歯科用プローブを歯周ポケットに挿入（プロービング）し、４段階で評価した。GIのスコアの判定は、以下のとおりとした。
【００６０】
０：正常歯肉
１：歯肉に炎症。プロービングで出血なし
２：歯肉に炎症。プロービングで出血あり
３：自然出血・潰瘍形成
図２の結果から、歯垢中ＡＩ−２量と歯肉炎症度が相関関係を有すること（ｐ＜０．１）、従って、歯垢中のＡＩ−２が歯肉炎に関与していることが示された。
【００６１】
（実施例３）歯垢中ＡＩ−２量と歯槽骨吸収深度の関係
シリアンハムスター（７Ｗ、♂）の下顎左右第一臼歯頚部に絹糸を結紮し、４日、１週間、２週間後の歯垢および下顎骨を麻酔下にて摘出した。歯垢は上記に準じ、ＡＩ−２活性測定のために処理を行い、ビブリオ・ハーベイのバイオアッセイにて、歯垢中ＡＩ−２量を測定した。また下顎骨は周辺組織を完全にトリミングした後、歯槽骨吸収深度を測定した。評価部位は摘出下顎骨の舌側面とし、摘出した下顎骨を実体顕微鏡下にて撮影し、得られた写真を画像解析に供した。歯槽骨吸収深度は第一臼歯近心咬頭頂から歯槽骨頂上までの垂直距離とした（森ら，岐阜大医紀，43, 758-767, 1995）。
【００６２】
結果を図３に示す。図３の結果から、歯垢中ＡＩ−２量と歯槽骨吸収深度が相関関係を有すること（ｒ＝０．６５，ｐ＜０．０１）、従って、歯垢中のＡＩ−２が歯槽骨吸収に関与していることが示された。
【００６３】
（実施例４）ＡＩ−２阻害化合物を用いたin vivo試験
シリアンハムスター（７Ｗ、♂）の下顎左右第一臼歯頚部に絹糸を結紮し、翌日より同結紮部位に被検試料を２回／日、２週間滴下した。被検試料は溶媒中１０μＭに調製した４−ブロモ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノン（実施例１の化合物１）および３，４−ジブロモ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノン（実施例１の化合物２）の各溶液とし、コントロールは溶媒のみとした。溶媒として、１％ＤＭＳＯ含有ＰＢＳを用いた。
【００６４】
飼育終了後、麻酔下にて下顎骨を摘出、実体顕微鏡下で撮影した（図４）。評価部位は摘出下顎骨の舌側面とし、得られた写真を画像解析に供した。歯槽骨吸収深度は第一臼歯近心咬頭頂から歯槽骨頂上までの垂直距離において２週間後値−初期値の変化量とした。結果を図５に示す。
【００６５】
実施例１のin vitroバイオアッセイ系にて選出されたＡＩ−２阻害化合物は、in vivoモデルにおいても細菌の病原性を顕著に抑制すること、従って、感染症の予防および治療に有効であることが示された。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施例１において各化合物のＡＩ−２活性を測定した結果を示すグラフである。
【図２】歯垢中ＡＩ−２量と歯肉炎症度の関係を示すグラフである。
【図３】歯垢中ＡＩ−２量と歯槽骨吸収深度の関係を示すグラフである。
【図４】シリアンハムスターに、４−ブロモ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノンおよび３，４−ジブロモ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノンを投与し、２週間後に下顎骨を摘出して実体顕微鏡下で撮影した写真を示す。
【図５】シリアンハムスターに、４−ブロモ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノンおよび３，４−ジブロモ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノンを投与し、歯槽骨吸収深度を２週間後値−初期値の変化量として測定した結果を示すグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートインデューサー−２阻害剤、ならびに感染症の予防および／または治療剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然界において、微生物は様々な環境下で生存しなければならない。貧栄養、低温度、高温、ｐＨ変化はもちろんのこと、生体内においては貪食細胞または抗菌性液性因子（補体、抗体、リゾチーム等）が存在する環境での生存を余儀なくされる。このような状況下で、細菌は自らの存在環境の変化を敏感に感知する機構を獲得してきた。そのような機構の１つとして、微生物は特異的な情報伝達物質を介して環境における自らの濃度を感知し、その濃度に応じて自らの様々な生物活性を巧妙に制御していることが明らかとなっている。このような細胞間の情報伝達機構は、クオラムセンシングシステムと称される。
【０００３】
クオラムセンシングは、発光性海洋細菌であるビブリオ・フィシェリおよびビブリオ・ハーベイにおいて最初に報告された。しかし、最近では、多くの細菌における一般的な遺伝子調節機構であると認識されている。この現象により、細菌は、生物発光、スウォーミング、バイオフィルム形成、タンパク質分解酵素の産生、抗生物質の合成、遺伝子受容能の発達、プラスミド接合伝達、病原因子産生および胞子形成などといった活動を一斉に行うことができる。
【０００４】
クオラムセンシングシステムを有する細菌は、オートインデューサーと呼ばれるシグナル伝達分子を合成し、放出し、そのシグナル伝達分子に応答して、遺伝子発現を細胞密度の関数として制御する。これまで、アシルホモセリンラクトンがオートインデューサー−１として、４，５−ジヒドロキシ−２，３−ペンタンジオンがオートインデューサー−２として同定されている。
【０００５】
ビブリオ属細菌、緑膿菌、セラチア、エンテロバクターなど臨床上重要な細菌がクオラムセンシングにオートインデューサー−１を利用することが報告されている。また、ビブリオ・ハーベイが、種内連絡には種特異性の高いオートインデューサー−１を利用し、種間連絡には種特異性の低いオートインデューサー−２を利用することが報告されている（非特許文献１）。さらに最近の研究では、オートインデューサー−２による病原性細菌の種間でのクオラムセンシングが、病原因子の産生を調節していることも示されている。
【０００６】
例えば、非特許文献２および３には、齲蝕原性菌であるストレプトコッカス・ミュータンスのオートインデューサー−２合成酵素（ＬｕｘＳ）欠損株において、バイオフィルム形成量が減少することが報告されている。非特許文献４には、胃潰瘍および胃ガンを惹起すると言われているヘリコバクター・ピロリのＬｕｘＳ欠損株では、細菌運動性が低下し、マウス胃粘膜への感染率が低下することが報告されている。非特許文献５には、食中毒、ガス壊疽、出血性腸炎などの原因菌であるウェルシュ菌のＬｕｘＳ欠損株において、α−、κ−、θ−毒素の産生が低下することが報告されている。従って、オートインデューサー−２を阻害する活性を有する物質が求められていた。
【０００７】
なお、オートインデューサー−２を阻害する物質としては、これまで、４−ヒドロキシ−２，５−ジメチル−３（２Ｈ）−フラノン（特許文献１）、２−メトキシ−２，４−ジフェニル−３（２Ｈ）−フラノン（特許文献２）、２−ペンチル−２−シクロペンテン−１−オン（特許文献３）などが報告されている。
【０００８】
【特許文献１】特表2003-532698
【特許文献２】特表2003-532698
【特許文献３】特表2005-506953
【非特許文献１】Bassler et al., Bacteriol.179:4043-4045,1997
【非特許文献２】Yoshida A. et al.,Appl. Environ. Microbiol.71(5),2372-2380, 2005
【非特許文献３】Wen Z.T. et al., J. Bacteriol., 189(9), 2682-2691, 2004
【非特許文献４】Osaki T. et al., J. Med. Microbiol., 55(Pt11), 1477-1485, 2006
【非特許文献５】Ohtani K. et al., Mol. Microbiol., 44(1), 171-179, 2002
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、オートインデューサー−２を阻害する活性を有し、感染症の予防および治療に有効な物質を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
オートインデューサー−２と細菌の病原性との関連性を示す上記報告は、すべてin vitro試験での結果を示すにすぎず、オートインデューサー−２がin vivoで実際に感染症に及ぼす影響については知られていなかった。
【００１１】
本発明者らは、生体内においてオートインデューサー−２量と感染症の症状とが相関関係を有することを見出した。さらに、オートインデューサー−２を阻害する活性を有するとともに、感染症に対して有効な化合物を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、以下の発明を包含する。
（１）式Ｉ：
【化１】
（式中、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、アリール基もしくはアルコキシ基であるか、または、Ｒ１およびＲ２は一緒になってオキソ基を形成し、
Ｒ３は、ハロゲンであり、
Ｒ４は、水素、アミノ基またはハロゲンである）
で表される化合物またはその塩を有効成分とするオートインデューサー−２阻害剤。
（２）式Ｉ：
【化２】
（式中、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、アリール基もしくはアルコキシ基であるか、または、Ｒ１およびＲ２は一緒になってオキソ基を形成し、
Ｒ３は、ハロゲンであり、
Ｒ４は、水素、アミノ基またはハロゲンである）
で表される化合物またはその塩を有効成分とする感染症の予防および／または治療剤。
（３）感染症が歯周病である、（２）記載の感染症の予防および／または治療剤。
（４）齲蝕を予防するための、（２）記載の感染症の予防および／または治療剤。
（５）式Ｉの化合物が４−ブロモ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノンである（１）〜（４）のいずれかに記載の、オートインデューサー−２阻害剤、または感染症の予防および／または治療剤。
（６）式Ｉの化合物が３，４−ジブロモ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノンである（１）〜（４）のいずれかに記載の、オートインデューサー−２阻害剤、または感染症の予防および／または治療剤。
（７）式Ｉの化合物が４−ブロモ−５−メトキシ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノンである（１）〜（４）のいずれかに記載の、オートインデューサー−２阻害剤、または感染症の予防および／または治療剤。
（８）式Ｉの化合物が４−｛［３−ブロモ−２−（４−メトキシフェニル）−５−オキソ−２，５−ジヒドロ−２−フラニル］オキシ｝安息香酸である（１）〜（４）のいずれかに記載の、オートインデューサー−２阻害剤、または感染症の予防および／または治療剤。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、オートインデューサー−２阻害剤、ならびに感染症の予防および／または治療剤が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
一実施形態において本発明は、式Ｉ：
【化３】
（式中、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、アリール基もしくはアルコキシ基（好ましくはＣ１−６アルコキシ基）であるか、または、Ｒ１およびＲ２は一緒になってオキソ基を形成し、
Ｒ３は、ハロゲンであり、
Ｒ４は、水素、アミノ基またはハロゲンである）
で表される化合物またはその塩を有効成分とするオートインデューサー−２阻害剤に関する。
【００１５】
本発明において、アリール基はベンゼン環を有するものであればよく、縮合環中にベンゼン環を有するものでもよい。Ｒ１およびＲ２におけるアリール基は、好ましくは５〜２５個の環炭素原子、より好ましくは６〜２０個、さらに好ましくは６〜１０個の環炭素原子を含む単環式また多環式の芳香族基である。アリール基として、具体的には、フェニル基、フェニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、ナフチル基、アントリル基、フェナンスリル基、フルオレニル基、ピレニル基、インデニル基、アズレニル基、ヘプタレニル基およびインデセニル基などが挙げられ、これらの基は環上に置換基を有していてもよい。
【００１６】
環上の置換基としては、例えば、ハロゲン、ヒドロキシ基、ニトロ基、アミノ基、メルカプト基、シアノ基、イソシアナート基、カルボキシ基、アルキル基（好ましくはＣ１−６アルキル基）、アルケニル基（好ましくはＣ２−６アルケニル基）、アルコキシ基（好ましくはＣ１−６アルコキシ基）などが挙げられるが、好ましくはＣ１−６アルコキシ基である。置換基が複数存在する場合、各置換基は同一でも異なっていてもよい。置換基の数は、好ましくは１〜３個である。
【００１７】
式ＩのＲ１およびＲ２において、アリール基は、好ましくは４−アルコキシフェニル基、ベンゾイルオキシ基、または４−カルボキシル−１−ベンゾイルオキシ基であり、より好ましくは４−メトキシフェニル基である。
【００１８】
Ｒ１およびＲ２の一方がアリール基である場合、他方は、水素、ヒドロキシ基またはアルコキシ基であることが好ましい。また、Ｒ１およびＲ２の一方が水素である場合、他方は、好ましくは水素ではない。
【００１９】
本発明においてハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素が挙げられる。
【００２０】
式Ｉの化合物としては、４−ハロ−５−（４−アルコキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノン、３，４−ジハロ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノン、４−ハロ−５−アルコキシ−５−（４−アルコキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノン、４−｛［３−ハロ−２−（４−アルコキシフェニル）−５−オキソ−２，５−ジヒドロ−２−フラニル］オキシ｝安息香酸、３−ハロ−２，５−フランジオンが挙げられる。ここで、ハロは、ハロゲンを表し、アルコキシは、好ましくはＣ１−６アルコキシである。
【００２１】
式Ｉの化合物としては、下記式で表される４−ブロモ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノン、３，４−ジブロモ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノン、４−ブロモ−５−メトキシ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノン、４−｛［３−ブロモ−２−（４−メトキシフェニル）−５−オキソ−２，５−ジヒドロ−２−フラニル］オキシ｝安息香酸、３−ブロモ−２，５−フランジオンが好ましく、特に４−ブロモ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノン、３，４−ジブロモ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノンおよび４−ブロモ−５−メトキシ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノンが好ましい。
【００２２】
【化４】
【００２３】
式Ｉの化合物の塩としては、薬学的に、食品としてまたは化粧品として許容できる塩であれば特に制限されないが、例えば、酸付加塩および塩基付加塩が挙げられる。酸付加塩としては、塩酸、硫酸、硝酸およびリン酸等の無機酸との塩、酢酸、リンゴ酸、コハク酸、酒石酸およびクエン酸等の有機酸との塩が挙げられる。塩基付加塩としては、ナトリウムおよびカリウム等のアルカリ金属との塩、カルシウムおよびマグネシウム等のアルカリ土類金属との塩、アンモニウムおよびトリエチルアミン等のアミン類との塩が挙げられる。
【００２４】
式Ｉの化合物には、その立体異性体（例えば、幾何異性体および光学異性体）も包含される。以下、式Ｉの化合物およびその塩を、合わせて、本発明の化合物と称する場合がある。
【００２５】
本発明においてオートインデューサー−２（ＡＩ−２）には、式（II）：
【００２６】
【化５】
で表される４，５−ジヒドロキシ−２，３−ペンタンジオン（ＤＰＤ）、およびＤＰＤが有するオートインデューサー−２活性と同等のオートインデューサー−２活性を有する化合物が包含される。式（II）のＤＰＤは、細菌のオートインデューサー−２受容体と結合するときにボロンを取り込んで、以下の式（III）：
【００２７】
【化６】
で表されるフラノシルボレートジエステルに変換される。フラノシルボレートジエステルはＤＰＤと同等のオートインデューサー−２活性を有することから、本発明においてオートインデューサー−２には、上記式（III）で表されるフラノシルボレートジエステルも包含される。
【００２８】
本発明においてオートインデューサー−２を阻害することは、オートインデューサー−２がクオラムセンシングを介して細菌に及ぼす影響を阻害することをさし、オートインデューサー−２活性を阻害すること、オートインデューサー−２を分解すること、オートインデューサー−２のオートインデューサー−２受容体への結合を阻害することなどが包含される。
【００２９】
本発明においてオートインデューサー−２活性は、オートインデューサー−２がクオラムセンシングシステムを有する細菌に影響を及ぼす活性、すなわち、オートインデューサー−２を介するクオラムセンシングによりもたらされる細菌の機能を促進する活性をさす。細菌は、オートインデューサー−２を介するクオラムセンシングにより発光、スウォーミング、バイオフィルム形成、タンパク質分解酵素の産生、抗生物質の合成、遺伝子受容能の発達、プラスミド接合伝達、病原因子産生および胞子形成を行うことが知られている。従って、オートインデューサー−２活性は、換言すれば、オートインデューサー−２を認識する細菌、すなわちオートインデューサー−２受容体を有する細菌による生物発光、スウォーミング、バイオフィルム形成、タンパク質分解酵素の産生、抗生物質の合成、遺伝子受容能の発達、プラスミド接合伝達、病原因子産生または胞子形成の活性ということができる。本発明においてオートインデューサー−２活性は、特に、細菌の病原因子産生活性をさす。
【００３０】
細菌の病原因子としては、例えば、エンテロトキシン、アデニル酸シクラーゼ毒素、アドヘシン、アルカリプロテアーゼ、溶血毒、炭疽毒素、ＡＰＸ毒素、α毒素、β毒素、δ毒素、Ｃ２毒素、Ｃ３毒素、ボツリヌス毒素、束状線毛構造サブユニット、Ｃ５Ａペプチダーゼ、心臓毒、走化性、コレラ毒素、毛様体毒素、クロストリジウム細胞毒、クロストリジウム神経毒、コラーゲン接着遺伝子、細胞溶解素、嘔吐毒素、内毒素、表皮剥脱毒素、外毒素、細胞外エラスターゼ、フィブリノゲン、フィブロネクチン結合タンパク質、線維状赤血球凝集素、フィンブリア、ゼラチナーゼ、赤血球凝集素、ロイコトキシン、リポタンパク質シグナルペプチダーゼ、リステリオリシンＯ、Ｍタンパク質、神経毒、非フィンブリアアドヘシン類、浮腫因子、透過酵素、百日咳毒素、ホスホリパーゼ、線毛、孔形成毒素、プロリンパーミアーゼ、セリンプロテアーゼ、志賀毒素、破傷風毒素、チオール活性化細胞溶解素、気管細胞溶解素、ウレアーゼなどが挙げられるがこれに制限されない。
【００３１】
本発明の化合物で影響を及ぼすことができる細菌、換言すれば、本発明の化合物で増殖を抑制できる細菌は、オートインデューサー−２によりその機能、例えば、生物発光、スウォーミング、バイオフィルム形成、タンパク質分解酵素の産生、抗生物質の合成、遺伝子受容能の発達、プラスミド接合伝達、病原因子産生および胞子形成などが促進される細菌である。例えば、オートインデューサー−２受容体を有する細菌、好ましくはオートインデューサー−２受容体を有し、オートインデューサー−２を産生する細菌を対象とすることができる。
【００３２】
オートインデューサー−２活性は、オートインデューサー−２を認識することにより発光するレポーター細菌、好ましくはオートインデューサー−２受容体およびルシフェラーゼを有する細菌を用いるバイオアッセイにより測定することができる（Keersmaecker S.C.J. et al., J. Biol. Chem., 280(20), 19563-19568, 2005）。具体的には、ビブリオ・ハーベイＢＢ１７０株をレポーター細菌とし、被検化合物の存在下で培養し、培養後の発光強度をケミルミネッセンス計などで測定することにより、オートインデューサー−２活性を測定することができる。
【００３３】
オートインデューサー−２を阻害することにより影響を及ぼす、または増殖を抑制することができる細菌としては、例えば、ビブリオ（Vibrio）属細菌、シュードモナス（Pseudomonas）属細菌、ポルフィロモナス（Porphyromonas）属細菌、エルシニア（Yersinia）属細菌、エシェリキア（Escherichia）属細菌、サルモネラ（Salmonella）属細菌、ヘモフィルス（Haemophilus）属細菌、ヘリコバクター（Helicobacter）属細菌、バシルス（Bacillus）属細菌、ボレリア（Borrelia）属細菌、ナイセリア（Neisseria）属細菌、カンピロバクター（Campylobacter）属細菌、デイノコックス（Deinococcus）属細菌、ミコバクテリウム（Mycobacterium）属細菌、エンテロコッカス（Enterococcus）属細菌、ストレプトコッカス（Streptococcus）属細菌、シゲラ（Shigella）属細菌、エロモナス（Aeromonas）属細菌、エイケネラ（Eikenella）属細菌、クロストリジウム（Clostridium）属細菌、スタフィロコッカス（Staphylococcus）属細菌、ラクトバチルス（Lactobacillus）属細菌、アクチノバチルス（Actinobacillus）属細菌、アクチノマイセス（Actinomyces）属細菌、バクテロイデス（Bacteroides）属細菌、カプノサイトファガ（Capnocytophaga）属細菌、クレブシエラ（Klebsiella）属細菌、ハロバチルス（Halobacillus）属細菌、フゾバクテリウム（Fusobacterium）属細菌、エルウィニア（Erwinia）属細菌、エルベネラ（Elbenella）属細菌、ラクトバチルス（Lactobacillus）属細菌、リステリア（Listeria）属細菌、マンヘイミア（Mannheimia）属細菌、ペプトコッカス（Peptococcus）属細菌、プレボテラ（Prevotella）属細菌、プロテウス（Proteus）属細菌、セラチア（Serratia）属細菌およびベイロネラ（Veillonella）属細菌などが挙げられる。より具体的には、ビブリオ・ハーベイ（Vibrio harveyi）、ビブリオ・フィシェリ（Vibrio fischeri）、コレラ菌（Vibrio cholerae）、腸炎ビブリオ（Vibrio parahaemolyticus）、ビブリオ・アルギノリチカス（Vibrio alginolyticus）、シュードモナス・ホスホレウム（Pseudomonas phosphoreum）、ポリフィロモナス・ジンジバリス（Porphyromonas gingivalis）、エルシニア・エンテロコリチカ（Yersinia enterocolitica）、大腸菌（Escherichia coli）、ネズミチフス菌（Salmonella typhimurium）、インフルエンザ菌（Haemophilus influenzae）、ヘリコバクター・ピロリ（Helicobacter pylori）、枯草菌（Bacillus subtilis）、ボレリア・ブルグドルフェリ（Borrelia burgfdorferi）、髄膜炎菌（Neisseria meningitidis）、淋菌（Neisseria gonorrhoeae）、ペスト菌（Yersinia pestis）、カンピロバクター・ジェジュニ（Campylobacter jejuni）、デイノコックス・ラジオデュランス（Deinococcus radiodurans）、結核菌（Mycobacterium tuberculosis）、エンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）、肺炎レンサ球菌（Streptococcus pneumoniae）、化膿レンサ球菌（Streptococcus pyogenes）、ストレプトコッカス・ミュータンス（Streptococcus mutans）、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）、箕田赤痢菌（Shigella flexneri）、シゲラ・ボイデイ（Shigella boydii）、セレウス菌（Bacillus cereus）、バチルス・クブチリス（Bacillus cubtilis）、エロモナス・ハイドロフィラ（Aeromonas hydrophila）、チフス菌（Salmonella enterica）、エイケネラ・コロデンス（Eikenella corrodens）、ヘリコバクター・ヘパティカス（Helicobacter hepaticus）、ウェルシュ菌（Clostridium perfringens）、スタフィロコッカス・ハエモリティカス（Staphylococcus haemolyticus）、ラクトバチルス・ガセリ（Lactobacillus gasseri）、ラクトバチルス アシドフィラス（Lactobacillus acidophilus）、ラクトバチルス・ロイテリ（Lactobacillus reuteri）、ラクトバチルス・サリバリウス（Lactobacillus salivarius）、ラクトバチルス・カゼイ（Lactobacillus casei）、ストレプトコッカス・サンギニス（Streptococcus sanguinis）、ストレプトコッカス・アンギノーサス（Streptococcus anginosus）、ストレプトコッカス・オラリス（Streptococcus oralis）、ストレプトコッカス・ボビス（Streptococcus bovis）、ストレプトコッカス・ゴルドニ（Streptococcus gordonii）、ストレプトコッカス・ミティス（Streptococcus mitis）、アクチノバチルス・アクチノマイセテムコミタンス（Actinobacillus actinomycetemcomitans）、ビブリオ・ブルニフィカス（Vivrio vulnificus）、ビブリオ・ミミクス（Vibrio mimicus）、ビブリオ・アングイラルム（Vibrio anguillarum）、ラクトバチルス・ラムノサス（Lactobacillus rhamnosus）、エルウィニア・アミロボラ（Erwinia amylovora）、エルウィニア・カロトバラ（Erwinia carotovara）、ハロバチルス・ハロフィラス（Halabacilus halophilus）、セラチア・ピムチカ（Serratia pymuthica）、セラチア・マルセセンス（Serratia marcescens）、バクテロイデス・フラジリス（Bacteroides fragilis）、バクテロイデス・ブルガタス（Bacteroides vulgatus）、バクテロイデス・ディスタソニス（Bacteroides distasonis）、リステリア・モノサイトジェネス（Listeria monocytogenes）、スタフィロコッカス・エピデルミディス（Staphylococcus epidermidis）、クロストリジウム・ディフィシル（Clostridium difficile）、アエロモナス・ハイドロフィリア（Aeromonas hydrophilia）、マンヘイミア・ハエモライティカ（Mannhemia haemolytica）、クレブシエラ・ニューモニアエ（Klebsiella pneumoniae）、バチルス・アンスラシス（Bacillus anthracis）、カンピロバクター・コリ（Campylobacter coli）、カンピロバクター・レクタス（Campylobacter rectus）、プロテウス・ミラビリス（Proteus mirabilis）、アクチノマイセス・ナエスランディ（Actinomyces naeslundii）、ペプトコッカス・アナエロビウス（Peptococcus anaerobius）、フゾバクテリウム・ヌクレアタム（Fusobacterium nucleatum）、ベイロネラ・パルラ（Veillonella parvula）、カプノサイトファガ・スプティゲナ（Capnocytophaga sputigena）およびプレボテラ・インタメディア（Prevotella intermedia）などが挙げられる。
【００３４】
本発明の化合物は、ストレプトコッカス・ミュータンス、ポリフィロモナス・ジンジバリス、ストレプトコッカス・オラリス、ストレプトコッカス・ゴルドニ、ストレプトコッカス・サングイニス、ストレプトコッカス・ミティス、アクチノマイセス・ナエスランディ、ペプトコッカス・アナエロビウス、アクチノバチルス・アクチノマイセテムコミタンス、フゾバクテリウム・ヌクレアタム、ベイロネラ・パルラ、カプノサイトファガ・スプティゲナ、プレボテラ・インタメディアおよびラクトバチルス・サリバリウスなどに対するオートインデューサー−２の阻害に対し、特に好ましく用いられる。
【００３５】
さらに、本発明者らは、生体内においてオートインデューサー−２量と感染症の症状とが相関関係を有すること、そして、本発明の化合物を投与することにより感染症の症状を低減できることを見出した。従って、一実施形態において本発明は、上記式Ｉの化合物またはその塩を有効成分とする感染症の予防および／または治療剤に関する。
【００３６】
本発明の化合物を投与することにより予防および／または治療することができる感染症は、オートインデューサー−２を阻害することにより予防および／または治療することができる感染症であり、換言すれば、オートインデューサー−２を利用するクオラムセンシングシステムを有する細菌、具体的にはオートインデューサー−２を阻害することにより影響を及ぼすことができる上記のような細菌に関連する感染症である。
【００３７】
本発明の化合物を投与することにより予防および／または治療することができる感染症の具体例として、口腔、皮膚、膣、消化（ＧＩ）管、食道および気道等における感染症が挙げられる。より具体的には、ストレプトコッカス・ミュータンス等により引き起こされる齲蝕；ポルフィロモナス・ジンジバリス等により引き起こされる歯周病（歯肉炎を含む）；日和見生物により引き起こされる日和見感染症；肺炎レンサ球菌およびインフルエンザ菌等により引き起こされる急性中耳炎（ＡＯＭ）および滲出性中耳炎（ＯＭＥ）；インフルエンザ菌により引き起こされるインフルエンザ；ヘリコバクター・ピロリにより引き起こされる十二指腸潰瘍および胃潰瘍；コレラ菌により引き起こされるコレラ；ペスト菌により引き起こされるペスト；髄膜炎菌により引き起こされる髄膜炎；ネズミチフス菌などのサルモネラ属細菌により引き起こされるサルモネラ中毒；および大腸菌等により引き起こされる下痢症などが挙げられる。
【００３８】
本発明において感染症の予防には、感染症の発症を抑えることおよび遅延させることが含まれ、感染症になる前の予防だけではなく、治療後の感染症の再発に対する予防も含まれる。本発明において感染症の治療には、感染症を治癒すること、症状を改善することおよび症状の進行を抑えることが包含される。
【００３９】
本発明のオートインデューサー−２阻害剤、ならびに感染症の予防および／または治療剤の投与対象は、好ましくは哺乳動物である。本明細書において哺乳動物は、温血脊椎動物をさし、例えば、ヒトおよびサルなどの霊長類、マウス、ラットおよびウサギなどの齧歯類、イヌおよびネコなどの愛玩動物、ならびにウシ、ウマおよびブタなどの家畜が挙げられる。本発明のオートインデューサー−２阻害剤、ならびに感染症の予防および／または治療剤は、霊長類、特にヒトへの投与に好適である。感染症に罹患しているヒト、感染症と診断されているヒト、感染症に罹患する可能性があるヒト、感染症を予防する必要があるヒトに投与することが特に好ましい。
【００４０】
本発明のオートインデューサー−２阻害剤、ならびに感染症の予防および／または治療剤は、特に制限されないが、例えば、医薬組成物、食品組成物および化粧料組成物とするか、またはこれらに配合することができる。
【００４１】
医薬組成物を調製する場合は、通常、本発明の化合物と好ましくは薬学的に許容される担体とを含む製剤として調製する。薬学的に許容される担体とは、一般的に、本発明の有効成分とは反応しない、不活性の、無毒の、固体または液体の、増量剤、希釈剤またはカプセル化材料等をいい、例えば、水、エタノール、ポリオール（例えば、グリセロール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングリコールなど）、適切なそれらの混合物、植物性油などの溶媒または分散媒体などが挙げられる。
【００４２】
医薬組成物は、経口により、非経口により、例えば、皮膚に、皮下に、粘膜に、静脈内に、動脈内に、筋肉内に、腹腔内に、膣内に、肺に、脳内に、眼に、および鼻腔内に投与される。経口投与製剤としては、錠剤、顆粒剤、細粒剤、散剤、カプセル剤、チュアブル剤、ペレット剤、シロップ剤、液剤、懸濁剤および吸入剤などが挙げられる。非経口投与製剤としては、坐剤、保持型浣腸剤、点滴剤、点眼剤、点鼻剤、ペッサリー剤、注射剤、口腔洗浄剤ならびに軟膏、クリーム剤、ゲル剤、制御放出パッチ剤および貼付剤などの皮膚外用剤などが挙げられる。本発明の医薬組成物は、徐放性皮下インプラントの形態で、または標的送達系（例えば、モノクローナル抗体、ベクター送達、イオン注入、ポリマーマトリックス、リポソームおよびミクロスフェア）の形態で、非経口で投与してもよい。
【００４３】
医薬組成物はさらに医薬分野において慣用の添加剤を含んでいてもよい。そのような添加剤には、例えば、賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、抗酸化剤、着色剤、矯味剤などがあり、必要に応じて使用できる。長時間作用できるように徐放化するためには、既知の遅延剤等でコーティングすることもできる。賦形剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、寒天、軽質無水ケイ酸、ゼラチン、結晶セルロース、ソルビトール、タルク、デキストリン、デンプン、乳糖、白糖、ブドウ糖、マンニトール、メタ珪酸アルミン酸マグネシウム、リン酸水素カルシウム等が使用できる。結合剤としては、例えば、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウム、エタノール、エチルセルロース、カゼインナトリウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、寒天、精製水、ゼラチン、デンプン、トラガント、乳糖、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。崩壊剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロースカルシウム、結晶セルロース、デンプン、ヒドロキシプロピルスターチ等が挙げられる。滑沢剤としては、例えば、ステアリン酸、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、タルク、硬化油、ショ糖脂肪酸エステル、ロウ類等が挙げられる。抗酸化剤としては、トコフェロール、没食子酸エステル、ジブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、ブチルヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）、アスコルビン酸等が挙げられる。必要に応じてその他の添加剤や薬剤、例えば制酸剤（炭酸水素ナトリウム、炭酸マグネシウム、沈降炭酸カルシウム、合成ヒドロタルサイト等）、胃粘膜保護剤（合成ケイ酸アルミニウム、スクラルファート、銅クロロフィリンナトリウム等）を加えてもよい。
【００４４】
食品組成物を調製する場合、その形態は特に制限されず、飲料も包含される。一般食品の他に、感染症（具体的には歯肉炎や歯槽膿漏などの歯周病等）の予防・改善等をコンセプトとしてその旨を表示した飲食品、すなわち、健康食品、機能性食品、病者用食品および特定保健用食品なども包含される。健康食品、機能性食品、病者用食品および特定保健用食品は、具体的には、細粒剤、錠剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤、シロップ剤、液剤、流動食等の各種製剤形態として使用することができ、これら製剤のために使用することができる。製剤形態の食品組成物は、医薬製剤と同様に製造することができ、本発明の化合物に、食品として許容できる担体、例えば適当な賦形剤（例えば、でん粉、加工でん粉、乳糖、ブドウ糖、水等）を加えた後、慣用の手段を用いて製造することができる。さらに、食品組成物は、スープ類、ジュース類、乳飲料、茶飲料、コーヒー飲料、ココア飲料、ゼリー状飲料などの液状食品組成物、プリン、ヨーグルトなどの半固形食品組成物、パン類、うどんなどの麺類、クッキー、チョコレート、キャンディ、ガム、せんべいなどの菓子類、ふりかけ、バター、ジャムなどのスプレッド類等の形態もとりうる。また、食品には、飼料も含まれる。
【００４５】
食品組成物には、種々の食品添加物、例えば、酸化防止剤、香料、各種エステル類、有機酸類、有機酸塩類、無機酸類、無機酸塩類、無機塩類、色素類、乳化剤、保存料、調味料、甘味料、酸味料、果汁エキス類、野菜エキス類、花蜜エキス類、pH調整剤、品質安定剤などの添加剤を単独、あるいは併用して配合してもよい。
【００４６】
化粧料組成物を調製する場合、その形態は特に制限されず、溶液、乳液、粉末、水−油二層系、水−油−粉末三層系、ゲル、エアゾール、ミストおよびカプセル等任意の形態とすることができる。また、化粧料組成物の製品形態も任意であり、例えば、マッサージ剤およびフットスプレー等のボディー化粧料、化粧水、乳液、クリームおよびパック等のフェーシャル化粧料、ファンデーション、おしろい、頬紅、口紅、アイシャドー、アイライナー、マスカラおよびサンスクリーン等のメーキャップ化粧料、メーク落とし、洗顔料およびボディーシャンプー等の皮膚洗浄料、ヘアーリンスおよびシャンプー等の毛髪化粧料、浴用剤、軟膏、医薬部外品、あぶら取り紙、芳香化粧料等が挙げられる。
【００４７】
化粧料組成物は、化粧品、医薬部外品および医薬品等に慣用される他の成分、例えば、粉末成分、液体油脂、固体油脂、ロウ、炭化水素、高級脂肪酸、高級アルコール、エステル、シリコーン、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、保湿剤、水溶性高分子、増粘剤、皮膜剤、紫外線吸収剤、金属イオン封鎖剤、低級アルコール、多価アルコール、糖、アミノ酸、有機アミン、高分子エマルジョン、ｐＨ調整剤、皮膚栄養剤、ビタミン、酸化防止剤、酸化防止助剤、香料、水等を必要に応じて配合し、常法により製造することができる。
【００４８】
その他の化粧料組成物に配合可能な成分としては、例えば、防腐剤（エチルパラベン、ブチルパラベン等）、消炎剤（例えば、グリチルリチン酸誘導体、グリチルレチン酸誘導体、サリチル酸誘導体、ヒノキチオール、酸化亜鉛、アラントイン等）、美白剤（例えば、胎盤抽出物、ユキノシタ抽出物、アルブチン等）、各種抽出物（例えば、オウバク、オウレン、シコン、シャクヤク、センブリ、バーチ、セージ、ビワ、ニンジン、アロエ、ゼニアオイ、アイリス、ブドウ、ヨクイニン、ヘチマ、ユリ、サフラン、センキュウ、ショウキュウ、オトギリソウ、オノニス、ニンニク、トウガラシ、チンピ、トウキ、海藻等）、賦活剤（例えば、ローヤルゼリー、感光素、コレステロール誘導体等）、血行促進剤（例えば、ノニル酸ワレニルアミド、ニコチン酸ベンジルエステル、ニコチン酸β−ブトキシエチルエステル、カプサイシン、ジンゲロン、カンタリスチンキ、イクタモール、タンニン酸、α−ボルネオール、ニコチン酸トコフェロール、イノシトールヘキサニコチネート、シクランデレート、シンナリジン、トラゾリン、アセチルコリン、ベラパミル、セファランチン、γ−オリザノール等）、抗脂漏剤（例えば、硫黄、チアントール等）、抗炎症剤（例えば、トラネキサム酸、チオタウリン、ヒポタウリン等）等が挙げられる。
【００４９】
本発明のオートインデューサー−２阻害剤、ならびに感染症の予防および／または治療剤の投与量は、オートインデューサー−２を阻害しうる量、または感染症を予防および／または治療しうる量であればよく、投与方法、年齢、症状等により適宜決定することができる。有効成分である式Ｉの化合物の質量に基づき、１日あたり、体重１ｋｇあたり、経口投与で通常０．００１〜１００ｍｇ、好ましくは０．０１〜１０ｍｇである。
【００５０】
本発明のオートインデューサー−２阻害剤、ならびに感染症の予防および／または治療剤における本発明の化合物の含有量は、上記投与量を達成するように適宜決定できる。例えば、乾燥質量基準で、通常０．００１〜５質量％、好ましくは０．０５〜１質量％の量で本発明の化合物を含む。
【００５１】
本発明の化合物を投与することにより、オートインデューサー−２を阻害することができ、ひいては、感染症を予防および／または治療することができる。
【００５２】
従来の感染症の予防および治療には抗生物質の投与が行われてきた。しかし細菌が薬剤耐性を獲得するため、抗生物質の効果が減弱してしまう。一方、オートインデューサー−２を阻害すれば、細菌が本来持つシステムを使ってその病原性を制御することが可能となるため、薬剤耐性を持っている細菌にも効果が期待できる。
【００５３】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明は実施例の範囲に限定されない。
【実施例】
【００５４】
（実施例１）オートインデューサー−２を阻害する物質のスクリーニング
ビブリオ・ハーベイ（Vibrio harveyi）ＢＢ１７０株をオートインデューサー−２（ＡＩ−２）レポーター細菌として使用し、ＡＩ−２活性の指標であるレポーター細菌の発光強度をDe Keersmaecker S.C.J. et al., J. Biol. Chem., 280(20), 19563-19568, 2005と同様に測定した。すなわち、ビブリオ・ハーベイＢＢ１７０株を培地にて４５００倍希釈になるように調製し、各被検化合物溶液と室温で１０分プレインキュベートした後、４，５−ジヒドロキシ−２，３−ペンタンジオン（ＤＰＤ）を添加し、３０℃にて好気振盪培養し、４時間後の発光強度をケミルミネッセンス計で測定した。レポーター菌液終濃度は５０００倍希釈、各被検化合物溶液とＤＰＤの終濃度は共に１０μＭとした。ＤＰＤのみ添加したものをコントロールとし、それに対する相対値として表した（図１）。また同時に被検化合物のＡＩ−２活性も検討した。
【００５５】
被検化合物として、４−ブロモ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノン（化合物１；ＳＩＧＭＡ）、３，４−ジブロモ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノン（化合物２；ＳＩＧＭＡ）、４−ブロモ−５−メトキシ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノン（化合物３；ＳＩＧＭＡ）、４−｛［３−ブロモ−２−（４−メトキシフェニル）−５−オキソ−２，５−ジヒドロ−２−フラニル］オキシ｝安息香酸（化合物４；ＳＩＧＭＡ）を選択し、さらに、陽性対照としてオートインデューサー−２阻害化合物として既知の３種の化合物：４−ヒドロキシ−２，５−ジメチル−３（２Ｈ）−フラノン（化合物５）、２−メトキシ−２，４−ジフェニル−３（２Ｈ）−フラノン（化合物６）、２−ペンチル−２−シクロペンテン−１−オン（化合物７）についてもＡＩ−２阻害活性を測定した。
【００５６】
化合物１〜３は、既知のＡＩ−２阻害化合物４〜６に比して、同等もしくはそれ以上のＡＩ−２阻害活性を有することが示された。なお、何れの化合物も単独でＡＩ−２活性は示さなかった。
【００５７】
（実施例２）歯垢中ＡＩ−２量と歯肉炎症度の関係
午前に試料を採取する被験者は、試験前日就寝前の歯磨き以降、午後の被験者は試験日朝の歯磨き以降、歯磨きを停止させた。さらに試料採取３０分前から飲食・喫煙を禁止させた。
【００５８】
上下顎唇頬側面に付着している歯肉縁下歯垢を、歯肉炎症度指数別に歯科用スケーラーで採取した。採取した歯垢は１ｍｌのＰＢＳで分散させ、０．３ｇのジルコニア/シリカビーズで破砕した。遠心分離後、上清を０．２２μｍのフィルター、さらに分子量３０００カットのフィルターに通すことで、サンプルを調製した。ＡＩ−２活性の測定は上記に準じ、ビブリオ・ハーベイのバイオアッセイにて測定した。ビブリオ・ハーベイＢＢ１７０株をオートインデューサー−２（ＡＩ−２）レポーター細菌として使用し、一晩培養後、培地にて５０００倍希釈し、サンプルと９：１の割合で混合後、３０℃にて好気振盪培養し、４時間後の発光強度をケミルミネッセンス計で測定した。
【００５９】
結果を、図２に示す。歯肉炎症度指標として、Gingival Index（GI）を用いた。上下顎唇頬側面の歯肉の状態を、歯科用プローブを歯周ポケットに挿入（プロービング）し、４段階で評価した。GIのスコアの判定は、以下のとおりとした。
【００６０】
０：正常歯肉
１：歯肉に炎症。プロービングで出血なし
２：歯肉に炎症。プロービングで出血あり
３：自然出血・潰瘍形成
図２の結果から、歯垢中ＡＩ−２量と歯肉炎症度が相関関係を有すること（ｐ＜０．１）、従って、歯垢中のＡＩ−２が歯肉炎に関与していることが示された。
【００６１】
（実施例３）歯垢中ＡＩ−２量と歯槽骨吸収深度の関係
シリアンハムスター（７Ｗ、♂）の下顎左右第一臼歯頚部に絹糸を結紮し、４日、１週間、２週間後の歯垢および下顎骨を麻酔下にて摘出した。歯垢は上記に準じ、ＡＩ−２活性測定のために処理を行い、ビブリオ・ハーベイのバイオアッセイにて、歯垢中ＡＩ−２量を測定した。また下顎骨は周辺組織を完全にトリミングした後、歯槽骨吸収深度を測定した。評価部位は摘出下顎骨の舌側面とし、摘出した下顎骨を実体顕微鏡下にて撮影し、得られた写真を画像解析に供した。歯槽骨吸収深度は第一臼歯近心咬頭頂から歯槽骨頂上までの垂直距離とした（森ら，岐阜大医紀，43, 758-767, 1995）。
【００６２】
結果を図３に示す。図３の結果から、歯垢中ＡＩ−２量と歯槽骨吸収深度が相関関係を有すること（ｒ＝０．６５，ｐ＜０．０１）、従って、歯垢中のＡＩ−２が歯槽骨吸収に関与していることが示された。
【００６３】
（実施例４）ＡＩ−２阻害化合物を用いたin vivo試験
シリアンハムスター（７Ｗ、♂）の下顎左右第一臼歯頚部に絹糸を結紮し、翌日より同結紮部位に被検試料を２回／日、２週間滴下した。被検試料は溶媒中１０μＭに調製した４−ブロモ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノン（実施例１の化合物１）および３，４−ジブロモ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノン（実施例１の化合物２）の各溶液とし、コントロールは溶媒のみとした。溶媒として、１％ＤＭＳＯ含有ＰＢＳを用いた。
【００６４】
飼育終了後、麻酔下にて下顎骨を摘出、実体顕微鏡下で撮影した（図４）。評価部位は摘出下顎骨の舌側面とし、得られた写真を画像解析に供した。歯槽骨吸収深度は第一臼歯近心咬頭頂から歯槽骨頂上までの垂直距離において２週間後値−初期値の変化量とした。結果を図５に示す。
【００６５】
実施例１のin vitroバイオアッセイ系にて選出されたＡＩ−２阻害化合物は、in vivoモデルにおいても細菌の病原性を顕著に抑制すること、従って、感染症の予防および治療に有効であることが示された。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施例１において各化合物のＡＩ−２活性を測定した結果を示すグラフである。
【図２】歯垢中ＡＩ−２量と歯肉炎症度の関係を示すグラフである。
【図３】歯垢中ＡＩ−２量と歯槽骨吸収深度の関係を示すグラフである。
【図４】シリアンハムスターに、４−ブロモ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノンおよび３，４−ジブロモ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノンを投与し、２週間後に下顎骨を摘出して実体顕微鏡下で撮影した写真を示す。
【図５】シリアンハムスターに、４−ブロモ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノンおよび３，４−ジブロモ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノンを投与し、歯槽骨吸収深度を２週間後値−初期値の変化量として測定した結果を示すグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉ：
【化１】
（式中、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、アリール基もしくはアルコキシ基であるか、または、Ｒ１およびＲ２は一緒になってオキソ基を形成し、
Ｒ３は、ハロゲンであり、
Ｒ４は、水素、アミノ基またはハロゲンである）
で表される化合物またはその塩を有効成分とするオートインデューサー−２阻害剤。
【請求項２】
式Ｉ：
【化２】
（式中、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、アリール基もしくはアルコキシ基であるか、または、Ｒ１およびＲ２は一緒になってオキソ基を形成し、
Ｒ３は、ハロゲンであり、
Ｒ４は、水素、アミノ基またはハロゲンである）
で表される化合物またはその塩を有効成分とする感染症の予防および／または治療剤。
【請求項３】
感染症が歯周病である、請求項２記載の感染症の予防および／または治療剤。
【請求項４】
齲蝕を予防するための、請求項２記載の感染症の予防および／または治療剤。
【請求項５】
式Ｉの化合物が４−ブロモ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノンである請求項１〜４のいずれか１項記載の、オートインデューサー−２阻害剤、または感染症の予防および／または治療剤。
【請求項６】
式Ｉの化合物が３，４−ジブロモ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノンである請求項１〜４のいずれか１項記載の、オートインデューサー−２阻害剤、または感染症の予防および／または治療剤。
【請求項７】
式Ｉの化合物が４−ブロモ−５−メトキシ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノンである請求項１〜４のいずれか１項記載の、オートインデューサー−２阻害剤、または感染症の予防および／または治療剤。
【請求項８】
式Ｉの化合物が４−｛［３−ブロモ−２−（４−メトキシフェニル）−５−オキソ−２，５−ジヒドロ−２−フラニル］オキシ｝安息香酸である請求項１〜４のいずれか１項記載の、オートインデューサー−２阻害剤、または感染症の予防および／または治療剤。
【請求項１】
式Ｉ：
【化１】
（式中、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、アリール基もしくはアルコキシ基であるか、または、Ｒ１およびＲ２は一緒になってオキソ基を形成し、
Ｒ３は、ハロゲンであり、
Ｒ４は、水素、アミノ基またはハロゲンである）
で表される化合物またはその塩を有効成分とするオートインデューサー−２阻害剤。
【請求項２】
式Ｉ：
【化２】
（式中、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、アリール基もしくはアルコキシ基であるか、または、Ｒ１およびＲ２は一緒になってオキソ基を形成し、
Ｒ３は、ハロゲンであり、
Ｒ４は、水素、アミノ基またはハロゲンである）
で表される化合物またはその塩を有効成分とする感染症の予防および／または治療剤。
【請求項３】
感染症が歯周病である、請求項２記載の感染症の予防および／または治療剤。
【請求項４】
齲蝕を予防するための、請求項２記載の感染症の予防および／または治療剤。
【請求項５】
式Ｉの化合物が４−ブロモ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノンである請求項１〜４のいずれか１項記載の、オートインデューサー−２阻害剤、または感染症の予防および／または治療剤。
【請求項６】
式Ｉの化合物が３，４−ジブロモ−５−ヒドロキシ−２（５Ｈ）−フラノンである請求項１〜４のいずれか１項記載の、オートインデューサー−２阻害剤、または感染症の予防および／または治療剤。
【請求項７】
式Ｉの化合物が４−ブロモ−５−メトキシ−５−（４−メトキシフェニル）−２（５Ｈ）−フラノンである請求項１〜４のいずれか１項記載の、オートインデューサー−２阻害剤、または感染症の予防および／または治療剤。
【請求項８】
式Ｉの化合物が４−｛［３−ブロモ−２−（４−メトキシフェニル）−５−オキソ−２，５−ジヒドロ−２−フラニル］オキシ｝安息香酸である請求項１〜４のいずれか１項記載の、オートインデューサー−２阻害剤、または感染症の予防および／または治療剤。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１１４１２０（Ｐ２００９−１１４１２０Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８８５５６（Ｐ２００７−２８８５５６）
【出願日】平成１９年１１月６日（２００７．１１．６）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月６日（２００７．１１．６）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
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