説明

GPCRと相互作用する化合物のクラス

GPCRと一般式(I)の化合物またはその一般式(I)の薬学的に許容される塩とを接触させることを包含する、GPCRの活性を阻害するかまたはこれを生じさせる方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
発明の分野
本発明は、G蛋白質共役型受容体(G-Protein Coupled Receptors;GPCRs)と薬学的に有意な様式で相互作用する生物学的に活性な化合物のクラス、このような化合物を含有する薬学的組成物、ならびに該化合物または組成物によって少なくとも部分的に克服され得る障害に罹患しているヒトの治療方法を提供する。
【背景技術】
【0002】
発明の背景
創薬風景はゲノミクス革命によって一変した。生体分子経路および疾患においてそれらが果たす役割の理解における進歩は、治療的介入についての莫大な数の標的へ至るだろう。GPCRは、利用可能な治療標的の最も重要なコレクションを示す。
【0003】
GPCRは、細胞膜を横切ってシグナルを伝達する(tranduce)蛋白質である。それらは、細胞膜を形成するリン脂質二重膜を横切って7回内外に貫く単鎖ポリペプチドからなる。該ポリペプチド鎖は、細胞内にG蛋白質結合ドメインを形成する部分を有し、そして該細胞壁の外もしくは内部に受容体部分を有している。シグナル分子は該受容体と相互作用し、これは膜壁を介して該シグナルを送り、そして該シグナルはG蛋白質結合ドメインをG蛋白と相互作用させる。
【0004】
市販の薬物の50%以上がGPCRを標的にしている。GPCRの薬物化可能な(druggable)範囲は、450程度の受容体に達するが、わずか200程度のGPCRがそれらのリガンドとマッチングされている。従って、薬物標的化に好適なオーファン受容体は、200を超える受容体に達し得る。これらは、リガンドが同定されていない、公知のGPCRに対して約45%未満の配列同一性を有する受容体である。
【0005】
現在のGPCR薬物の標的としては、疼痛および炎症、癌、代謝および胃腸、心臓血管および中枢神経系障害が挙げられる。
【0006】
特に、生物学的プロセスの我々の理解がゲノミクス革命から拡張するにつれて、新たな治療薬についての継続した要求が存在する。前述のGPCRは、癌、肥満および勃起障害のような障害におけるそれらの役割に起因して、治療的介入について好適な標的である。
【0007】
生物学者によって現在解析されている該標的の性質および発生率を考慮して、選択された標的(例えば、GPCR)と意図的に相互作用するように論理的様式で設計された、薬物候補の開発についての必要性が存在している。
【0008】
薬物開発観点から、炭水化物ピラノースおよびフラノース環ならびにそれらの誘導体は、テンプレートとしてよく適している。各々の糖は三次元足場(scaffold)を示し、ここへ、種々の置換基が通常足場ヒドロキシル基を介して結合されていてもよいが、場合によっては、足場カルボキシルまたはアミノ基が置換のために存在し得る。置換基、糖足場におけるそれらの相対的位置、および置換基が結合される糖の種類を変えることによって、多数の非常に多様な構造を得ることができる。
【0009】
炭水化物について注目する重要な特徴は、分子多様性が、置換基の種類においてだけではなく、三次元的表示においても達成されることである。天然に生じる炭水化物の種々の立体異性体は、置換基の代替表示を提供するという固有の構造的利点を提供する。
【0010】
関連する方法論を使用して、Hirschmannら(Hirschmann, R., et. al., J. Am. Chem. Soc., 1992, 114, 9217-9218, US 5,552,534, WO 97/28172, WO 95/11686)は、ソマトスタチンアナログおよびインテグリンバインダーとして設計された数種の化合物を合成した。Hirschmannによって使用された方法論は、長期化された、線形の、非コンビナトリアル合成(protracted, linear, non-combinatorial syntheses)に依存しており、アミノ化されていないピラノースをもっぱら使用し、そして構造的多様性へのより大きなアクセスを可能にするエピマー化化学を利用しなかった。従って、これらの化合物および方法は、本発明とは明白に異なっている。
【0011】
本発明者らは、天然および非天然の両方の起源のものの、高度に構造的かつ機能的に多様な誘導体化炭水化物およびテトラヒドロピラン構造物の化学合成を可能にするシステムを開発した。アクセス可能な多様性は、特に、分子の構造的および機能的の両方の局面の並列によって議論される。
【0012】
この薬物開発方法論の原理を使用して、本発明者らは、GPCR標的に対する薬物候補物を開発する試みにおいて、いくつかの新規のクラスのケモタイプを合成した。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0013】
発明の要旨
本発明の一般的な主題は、生物学的に有意な様式でGPCRと相互作用する化合物を提供することである。
【0014】
本発明の任意の主題は、本明細書で記載される少なくとも1つの化合物またはその薬学的に許容される塩を、1以上の薬学的に許容される担体、希釈剤または賦形剤と共に含む薬学的製剤を提供することである。
【0015】
1局面において、本発明は、生物学的に有意な様式でGPCRと相互作用する一般式Iの化合物を提供し、
【0016】
【化1】

【0017】
式中、環はいかなる立体配置をとってもよく;
Zは、硫黄、酸素、CH、C(O)、C(O)HNR、NH、NRまたは水素であり、Zが水素である場合にはRは存在せず、RはR〜Rについて規定されるセットから選択され、
Xは、酸素または窒素であり、但し、一般式Iの少なくとも1つのXは窒素であり、
Xはまた、R〜Rのいずれか1つと独立して組み合わさってアジドを形成してもよく、
〜Rは、以下の定義から独立して選択されるが、これらに限定されない:H、あるいは1〜20原子を有する、アルキル、アシル、アルケニル、アルキニル、ヘテロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アリールアルキルまたはヘテロアリールアルキル置換基(これらは、必要に応じて置換されており、そして分枝鎖または直鎖であり得る)。典型的な置換基としては、OH、NO、NO、NH、N、ハロゲン、CF、CHF、CHF、ニトリル、アルコキシ、アリールオキシ、アミジン、グアニジニウム(guanidiniums)、カルボン酸、カルボン酸エステル、カルボン酸アミド、アリール、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロアリール、アミノアルキル、アミノジアルキル、アミノトリアルキル、アミノアシル、カルボニル、置換または非置換イミン、スルフェート、スルホンアミド、ホスフェート、ホスホルアミド、ヒドラジド、ヒドロキサメート、ヒドロキサム酸、ヘテロアリールオキシ、アミノアリール、アミノヘテロアリール、チオアルキル、チオアリールまたはチオヘテロアリールが挙げられるが、これらに限定されず、これらは必要に応じて更に置換されていてもよく、そして、
およびRは水素であるか、あるいは組み合わさってカルボニル官能基を形成してもよい。
【0018】
本発明の1実施形態において、本発明は、生物学的に有意な様式でGPCRと相互作用する一般式IIの化合物を提供し、
【0019】
【化2】

【0020】
式中、R、R、R、R、ZおよびXは、一般式Iにおけるように定義される。
【0021】
第2の実施形態において、本発明は、生物学的に有意な様式でGPCRと相互作用する一般式IIIの化合物を提供し、
【0022】
【化3】

【0023】
式中、Aは、水素、SRまたはORとして定義され、式中、Rは一般式Iにおけるように定義され、そして
XおよびR〜Rは、一般式Iにおけるように定義される。
【0024】
好ましい実施形態において、本発明は、生物学的に有意な様式でGPCRと相互作用する一般式IVの化合物を提供し、
【0025】
【化4】

【0026】
式中、R〜Rは、一般式Iにおけるように定義される。
【0027】
第2の好ましい実施形態において、本発明は、生物学的に有意な様式でGPCRと相互作用する一般式Vの化合物を提供し、
【0028】
【化5】

【0029】
式中、R、RおよびRは、一般式Iにおけるように定義される。
【0030】
第3の好ましい実施形態において、本発明は、生物学的に有意な様式でGPCRと相互作用する一般式VIの化合物を提供し、
【0031】
【化6】

【0032】
式中、Rは、Hであるか、またはRと組み合わさってアジドを形成し、そして
、RおよびRは、一般式Iにおけるように定義される。
【0033】
第4の好ましい実施形態において、本発明は、生物学的に有意な様式でGPCRと相互作用する一般式VIIの化合物を提供し、
【0034】
【化7】

【0035】
式中、R、RおよびRは、一般式Iにおけるように定義される。
【0036】
第5の好ましい実施形態において、本発明は、生物学的に有意な様式でGPCRと相互作用する一般式VIIIの化合物を提供し、
【0037】
【化8】

【0038】
式中、R〜Rは、一般式Iにおけるように定義される。
【0039】
第6の好ましい実施形態において、本発明は、生物学的に有意な様式でGPCRと相互作用する一般式IXの化合物を提供し、
【0040】
【化9】

【0041】
式中、RおよびRは、一般式Iにおけるように定義される。
【0042】
第7の好ましい実施形態において、本発明は、生物学的に有意な様式でGPCRと相互作用する一般式Xの化合物を提供し、
【0043】
【化10】

【0044】
式中、RおよびRは、一般式Iにおけるように定義される。
【0045】
第8の好ましい実施形態において、本発明は、生物学的に有意な様式でGPCRと相互作用する一般式XIの化合物を提供し、
【0046】
【化11】

【0047】
式中、RおよびRは、一般式Iにおけるように定義される。
【0048】
第9の好ましい実施形態において、本発明は、生物学的に有意な様式でGPCRと相互作用する一般式XIIの化合物を提供し、
【0049】
【化12】

【0050】
式中、RおよびRは、一般式Iにおけるように定義される。
【0051】
本発明の化合物は、本発明の化合物と共に患者へ投与され得、そしてその薬理学的活性を破壊しない、無毒の担体、アジュバントまたはビヒクルを含み得る、薬学的に許容される担体、アジュバント、またはビヒクルと混合され得る。
【0052】
薬学的誘導体は、レシピエントへ投与されると直接的または間接的に本発明の化合物を提供することができる、本発明の化合物の塩、エステル、エステルの塩、あるいは他の誘導体を含み得るが、それによって限定は意味されない。
【0053】
本発明の化合物は、経口的に(例えば、錠剤(tabled)、散剤、液剤、エマルジョン、分散剤などによる);吸入によって;局所的に(例えば、クリーム剤、軟膏剤(ointment)、軟膏剤(salve)などによる);そして坐剤として投与され得るが、それらによって限定は意味されない。
【実施例】
【0054】
本発明の実施例
【0055】
【化13】

【0056】
アッセイ条件
GPCR放射リガンド結合(radioligand binding;RLB)アッセイ
HEK293細胞において発現される組換えヒト受容体を全ての実験について使用した。受容体膜調製物は、Perkin Elmer BioSignalから購入した。ソマトスタチンGPCR RLBアッセイにおいて使用した標識化リガンドは、[125I]SST−14であり、そしてメラノコルチンアッセイにおいて使用したものは、[125I]NDP−αMSHであった。全てのアッセイは、ガラス繊維フィルターマット(filter mat)またはフィルタープレート(filter plate)のいずれかを使用して、96−ウエルプレートフォーマットにおいて行った。購入した全ての試薬は、最も高品質のものであった。
【0057】
具体的なアッセイ緩衝液、インキュベーションおよび洗浄条件は、各受容体について最適化したが、それらは全て同一の一般的フォーマットに従った。フィルターマットおよびフィルタープレートの両方のフォーマットについての手順は、受容体製造業者の推奨または文献に広く記載されているものに基づく。手順は、簡単に、以下に概略が説明される。
【0058】
フィルターマットを使用するアッセイにおいて、本発明者らは、96ウエルマイクロプレート中で、受容体膜、アッセイ緩衝液および[125I]標識化リガンドをインキュベートする。インキュベート混合物へ化合物を添加し、そして最適な時間インキュベートを継続する。4℃で約2時間、0.5%PEI中に、フィルターマットGF/Bを予め浸漬する。アッセイ混合物インキュベーションの完了時に、濾過の直前に、追加の100μL/ウエルのアッセイ緩衝液を添加する。細胞ハーベスターを使用して、GF/Bフィルターマットにおいて、該アッセイ混合物を濾過する。該フィルターマットを乾燥し、その後、それらを、シンチラント(scintillant)を含むシンチレーションカウンティングバッグ中へ密封する。各ウエル中の放射能を、液体シンチレーションカウンティングによって検出する。
【0059】
フィルタープレートを使用するアッセイにおいて、マルチスクリーンガラス繊維フィルタープレート(Multiscreen glass fiber filter plates)(Millipore, Cat No MAFCNOB10)を、4℃で約2時間、0.5%PEIでプレコーティングする。次いで、全てのウエルを200□l/ウエルのアッセイ緩衝液で洗浄し、そしてMultiscreen Separation Systemを使用して濾過する。引き続いて、該ウエルへ、受容体膜、アッセイ緩衝液および標識化リガンドを添加し、そして平衡化する。次いで、試験のための化合物を該混合物へ添加し、そして最適な時間インキュベートを継続する。次いでプレートをこのMultiscreen Separation Systemへ配置し、そして該アッセイ混合物を、真空下、該プレートで濾過する。次いで、各ウエルをアッセイ緩衝液で数回洗浄する。次いでプレートを乾燥して、その後、該プレートの底部分に密封テープを貼る。シンチラント(scintillant)を各ウエルへ添加し、そして放射能を液体シンチレーションカウンティングによって測定する。
【0060】
【表1】

【0061】
データ分析
生データを、GraphPad PrismソフトウエアまたはIDDBS ActivityBaseソフトウエアのいずれかを使用する標準方法に従って分析した。
【0062】
アッセイ結果ライブラリー1〜14についてのキー
“+”は、50%より大きい阻害を示す
“−”は、50%未満の阻害を示す。
【0063】
【表2】

【0064】
【表3】

【0065】
【表4】

【0066】
【表5】

【0067】
【表6】

【0068】
【表7】

【0069】
【表8】

【0070】
【表9】

【0071】
【表10】

【0072】
【表11】

【0073】
【表12】

【0074】
【表13】

【0075】
【表14】

【0076】
【表15】

【0077】
【表16】

【0078】
【表17】

【0079】
【表18】

【0080】
【表19】

【0081】
種々の他の変化および改変が、本発明の精神および範囲を逸脱すること無しに、記載される実施形態に対して行われ得ることが、理解されるべきである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
GPCRと一般式Iの化合物またはその薬学的に許容される塩とを接触させることを包含する、GPCRの活性を阻害するかまたはこれを生じさせる方法:
【化1】

式中、環はいかなる立体配置をとってもよく;

Zは、硫黄、酸素、またはNRからなる群から選択され、式中、RはR〜Rについて規定されるセットあるいはC1〜C15アシル、C4〜C15アリールアシルまたはC4〜C15ヘテロアリールアシルから選択され、但し、RおよびRの両方ともが水素ではなく、

Xは、酸素またはNRからなる群から選択され、但し、一般式Iの少なくとも1つのXはNRであり、

〜Rは、H、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルケニル、C1〜C12アルキニル、C1〜C12ヘテロアルキル、C4〜C15アリール、C4〜C15ヘテロアリール、C4〜C15アリールアルキルまたはC4〜C15ヘテロアリールアルキル置換基からなる群から独立して選択され、

式中、XがNRである場合、Rおよび対応のR〜Rの両方ともが水素ではない。
【請求項2】
またはR〜Rのいずれか1つが、OH、NO、NO、NH、N、ハロゲン、CF、CHF、CHF、ニトリル、アルコキシ、アリールオキシ、アミジン、グアニジニウム(guanidiniums)、カルボン酸、カルボン酸エステル、カルボン酸アミド、アリール、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロアリール、アミノアルキル、アミノジアルキル、アミノトリアルキル、アミノアシル、カルボニル、置換または非置換イミン、スルフェート、スルホンアミド、ホスフェート、ホスホルアミド、ヒドラジド、ヒドロキサメート、ヒドロキサム酸、ヘテロアリールオキシ、アミノアリール、アミノヘテロアリール、チオアルキル、チオアリールまたはチオヘテロアリールからなる群から選択される部分(moiety)で置換されている、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記化合物が、
【化2】

である、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記化合物が、
【化3】

[式中、Aは、N(R)R、SRまたはORからなる群から選択される]
である、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記化合物が、
【化4】

である、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記化合物が、
【化5】

である、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記化合物が、
【化6】

である、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記化合物が、
【化7】

である、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記化合物が、
【化8】

である、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
前記化合物が、
【化9】

である、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
前記化合物が、
【化10】

である、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
前記化合物が、
【化11】

である、請求項1に記載の方法。
【請求項13】
前記化合物が、
【化12】

である、請求項1に記載の方法。
【請求項14】
該受容体がソマトスタチン受容体である、請求項1に記載の方法。
【請求項15】
該受容体がメラノコルチン受容体である、請求項1に記載の方法。
【請求項16】
前記化合物が、
【化13】

であり、
式中、R1、R2、R3およびR4が、以下の基組合せから選択され:
【表1】

【表2】

そして表中、基A、PおよびGは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項14に記載の方法。
【請求項17】
前記化合物が、
【化14】

であり、
式中、R1、R2、R3およびR4が、以下の基組合せから選択され:
【表3】

そして表中、基P、GおよびAは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項15に記載の方法。
【請求項18】
前記化合物が、
【化15】

であり、
式中、R1、R2、R3およびR4が、以下の基組合せから選択され:
【表4】

【表5】

そして表中、基P、GおよびAは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項15に記載の方法。
【請求項19】
前記化合物が、
【化16】

であり、
式中、R1、R2、R3およびR4が、以下の基組合せから選択され:
【表6】

そして表中、基P、GおよびAは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項14に記載の方法。
【請求項20】
前記化合物が、
【化17】

であり、
式中、R4、R2およびR3が、以下の基組合せから選択され:
【表7】

【表8】

【表9】

そして表中、基P、GおよびAは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項15に記載の方法。
【請求項21】
前記化合物が、
【化18】

であり、
式中、R4、R2およびR3が、以下の基組合せから選択され:
【表10】

【表11】

【表12】

そして表中、基P、GおよびAは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項14に記載の方法。
【請求項22】
前記化合物が、
【化19】

であり、
式中、R1、R2およびR3が、以下の基組合せから選択され:
【表13】

【表14】

【表15】

そして表中、基P、GおよびAは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項15に記載の方法。
【請求項23】
前記化合物が、
【化20】

であり、
式中、R1、R2およびR3が、以下の基組合せから選択され:
【表16】

【表17】

【表18】

そして表中、基P、GおよびAは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項14に記載の方法。
【請求項24】
前記化合物が、
【化21】

であり、
式中、R1、R2およびR3が、以下の基組合せから選択され:
【表19】

そして表中、基P、NおよびEは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項15に記載の方法。
【請求項25】
前記化合物が、
【化22】

であり、
式中、R1、R2およびR3が、以下の基組合せから選択され:
【表20】

そして表中、基P、NおよびEは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項14に記載の方法。
【請求項26】
前記化合物が、
【化23】

であり、
式中、R1、R2およびR3が、以下の基組合せから選択され:
【表21】

そして表中、基P、NおよびEは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項15に記載の方法。
【請求項27】
前記化合物が、
【化24】

であり、
式中、R1、R2およびR3が、以下の基組合せから選択され:
【表22】

そして表中、基P、NおよびEは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項14に記載の方法。
【請求項28】
前記化合物が、
【化25】

であり、
式中、R1、R2およびR3が、以下の基組合せから選択され:
【表23】

そして表中、基E、PおよびNは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項15に記載の方法。
【請求項29】
前記化合物が、
【化26】

であり、
式中、R1、R2およびR3が、以下の基組合せから選択され:
【表24】

そして表中、基E、PおよびNは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項14に記載の方法。
【請求項30】
前記化合物が、
【化27】

であり、
式中、R1、R2およびR3が、以下の基組合せから選択され:
【表25】

そして表中、基E、PおよびNは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項15に記載の方法。
【請求項31】
前記化合物が、
【化28】

であり、
式中、R1、R2およびR3が、以下の基組合せから選択され:
【表26】

そして表中、基E、PおよびNは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項14に記載の方法。
【請求項32】
前記化合物が、
【化29】

であり、
式中、R1、R2およびR3が、以下の基組合せから選択され:
【表27】

そして表中、基P、GおよびEは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項15に記載の方法。
【請求項33】
前記化合物が、
【化30】

であり、
式中、R1、R2、R3およびR4が、以下の基組合せから選択され:
【表28】

【表29】

そして表中、基PおよびAは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項15に記載の方法。
【請求項34】
前記化合物が、
【化31】

であり、
式中、R1、R2、R3およびR4が、以下の基組合せから選択され:
【表30】

そして表中、基PおよびAは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項15に記載の方法。
【請求項35】
前記化合物が、
【化32】

であり、
式中、R1、R2、R3およびR4が、以下の基組合せから選択され:
【表31】

そして表中、基PおよびGは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項15に記載の方法。
【請求項36】
前記化合物が、
【化33】

であり、
式中、R1、R2、R3およびR4が、以下の基組合せから選択され:
【表32】

そして表中、基PおよびGは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項15に記載の方法。
【請求項37】
前記化合物が、
【化34】

であり、
式中、R1、R2およびR3が、以下の基組合せから選択され:
【表33】

そして表中、基P、AおよびEは、本願明細書中の“実施例ライブラリー1〜14ごとの置換基”に説明される通りである、請求項15に記載の方法。
【請求項38】
請求項1に記載の化合物またはその薬学的に許容される塩を、1以上の薬学的に許容される担体、希釈剤または賦形剤と共に含む薬学的製剤。

【公表番号】特表2006−504718(P2006−504718A)
【公表日】平成18年2月9日(2006.2.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−542106(P2004−542106)
【出願日】平成15年10月10日(2003.10.10)
【国際出願番号】PCT/AU2003/001347
【国際公開番号】WO2004/032940
【国際公開日】平成16年4月22日(2004.4.22)
【出願人】(501284228)アルケミア リミティッド (7)
【Fターム(参考)】