Соединения, обладающие активностью в отношении рецептора кальция (варианты), фармацевтическая композиция и способы лечения (варианты)

Соединения, обладающие активностью в отношении рецептора кальция (варианты), фармацевтическая композиция и способы лечения (варианты)

Реферат

 

Изобретение относится к новым соединениям формулы I или II или соединениям, выбираемым из нижеуказанной группы, обладающим активностью в отношении рецептора кальция, фармацевтической композиции и способам лечения заболеваний, вызываемых аномальным и минеральным гомеостазом, гиперпаратироидизма, гиперкальцемии, злокачественной опухоли, остеопороза, гипертензии и остеодистрофии почки. В соединениях формулы I или II, Аr₃, Аr₄, Аr₅ соответственно выбираются из возможно замещенного фенила или нафтила, Аr₆ выбирается из фенила, замещенного различными заместителями, при условии, что хотя бы один заместитель является ОСН₂С(O)ОС₂Н₅, значения других радикалов указаны в формуле изобретения. Кроме того, изобретение относится к группе соединений, выбираемых из 20Y(N-(2-хлорфенил)пропил)-1-(3-(2,2,2-трифторотокси)фенил)этиламин); 21М((R)-N-(3-(3-трифторметил)пропил)-1-(3-метоксифенил)этиламин); 21S((R)-N-(3-(2-хлорфенил)пропил)-1-(3-пропоксифенил)этиламин); 21Т-((R)-N-(3-(2-хлорфенил)пропил)-1-(3-изопропоксифенил)этиламин; 21U((R)-N-(3-(2-хлорфенил)пропил)-1-(изобутоксифенил)этиламин); 21Y((R,R)-N-(4-(3-трифторметил)фенил)-2-бутил)-1-(3-метоксифенил)этиламин): 22J((R)-N-(3-(3-трифторметил)фенил)пропил)-1-(1-нафтил)этиламин, 23А((R)-N-(4-(3-трифторметокси)фенил)-2-бутил)-1-(3-метоксифенил)этиламин); 23Е((R)-N-((3-(трифторметокси)фенил)метил)-1-(1-нафтил)этиламин; 23В(N-((3-метил-4-метоксифенил)метил)-1-(2-трифторметил) фенил)этиламин); 24J((R)-N-(3-(3-трифторметокси)фенил)пропил)-1-(1-нафтил)этиламин; 24М((R)-N-(3-(3,5-дифторфенил)пропил)-1-(3-метоксифенил)этиламин; 24V(N-((3-метил-4-метоксифенил)метил)-1-(3-(этилацетокси) фенил)этиламин); 24X((R)-N-((3-бром-4-метоксифенил)метил)-1-(1-нафтил)этиламин); 24Y((R)-N-((3-хлор-4-этоксифенил)метил)-1-(1-нафтил)этиламин 25С((S,R)-N-(4-(3-трифторметил)фенил)-2-бутил)-1-(1-нафтил)этиламин); 25D((R,R)-N-(4-(3-трифторметил)фенил)-2-бутил)-1-(1-нафтил)этиламин; и 25Е((R)-N-(3-фенил-проп-2-ен-1-ил)-1-(3-метоксифенил)этиламин); или их фармацевтически приемлемая соль или комплекс. 6 c. и 26 з.п. ф-лы, 6 табл., 131 ил.

Область изобретения Изобретение относится к получению, разработке, композиции и применению соединений, способных модулировать одну или несколько активностей рецептора неорганического иона.

Предпосылки изобретения Определенные клетки в теле реагируют не только на химические сигналы, но также на ионы, такие как внеклеточные ионы кальция (Ca²⁺). Изменения концентрации внеклеточного Са²⁺ (обозначаемой здесь как "[Ca²⁺]") изменяют функциональные ответные реакции этих клеток. Одной из таких специализированных клеток является клетка паращитовидной железы, секретирующая паратиреоидный гормон (паратгормон) (РТН). РТН является главным эндокринным фактором, регулирующим гомеостаз Са²⁺ в крови и внеклеточных жидкостях.

РТН путем действия на костные клетки и клетки почек, увеличивает уровень Ca²⁺ в крови. Это увеличение [Са²⁺] действует затем как отрицательный сигнал обратной связи, подавляющий секрецию РТН. Реципрокное взаимоотношение между [Са²⁺] и секрецией РТН образует основной механизм поддержания гомеостаза Са²⁺ в теле.

Внеклеточный Са²⁺ действует непосредственно на клетки паращитовидной железы, регулируя секрецию РТН. Было подтверждено существование белка на поверхности клетки паращитовидной железы, который обнаруживает изменения в [Са²⁺] . Brown et al., 366 Nature 574, 1993. В клетках паращитовидной железы этот белок действует как рецептор внеклеточного Са²⁺ ("кальциевый рецептор"), обнаруживает изменения в [Ca²⁺] и инициирует функциональный клеточный ответ, секрецию РТН.

Внеклеточный Ca²⁺ может оказывать действие на различные клеточные функции, что описано в обзоре Nemeth et al., 11 Cell Calcium 319, 1990. Роль внеклеточного Са²⁺ в парафолликулярных клетках (С-клетках) и в клетках паращитовидной железы обсуждается в Nemeth, 11 Cell Calcium 323, 1990. Было показано, что эти клетки экспрессируют подобный рецептор Са²⁺. Brown et al., 366 Nature 574, 1993; Mithal et al., 9 Suppl. 1 J. Bone and Mineral Res. s282. 1994; Rogers et al., 9 Suppl. 1 J. Bone and Mineral Res. s409. 1994; Garrett et al., 9 Suppl. 1 J. Bone and Mineral Res. s409. 1994. Влияние внеклеточного Са²⁺ на остеокласты обсуждается Zaidi, 10 Bioscience Reports 493. 1990. Кроме того, кератиноциты, юкстагломерулярные клетки, трофобласты, панкреатические бета-клетки и жировые клетки (липоциты) все реагируют на увеличения в уровнях внеклеточного кальция, что, по-видимому, отражает активацию рецепторов кальция этих клеток.

Способность различных соединений имитировать внеклеточный Са²⁺ in vitro обсуждается Nemeth et.al., (спермина и спермидина) в "Calcium-Binding Proteins in Health and Disease", 1987, Academic Press, Inc., pp. 33-35; Brown et al. , (например, неомицина) 128 Endocrinology 3047, 1991; Chen et al., (диатезема и его аналога ТА-3090) 5 J. Bone and Mineral Res. 581, 1990; и Zaidi et al. , (верапамила) 167 Biochem. Biophvs. Res. Commun. 807, 1990. Nemeth et al., PCT/US93/01642, International Publication Number WO 94/18959 и Nemeth et al. , PCT/US92/07175, International Publication Number WO 93/04373, описывают различные соединения, которые могут модулировать действие неорганического иона на клетку, имеющую рецептор неорганического иона.

Ссылки, представленные в "предпосылках изобретения" не являются прототипом данного изобретения.

Сущность изобретения Данное изобретение описывает соединения, способные модулировать одну или несколько активностей рецептора неорганического иона, и способы лечения заболеваний и расстройств путем модулирования активности рецептора неорганического иона. Предпочтительные соединения могут имитировать или блокировать действие внеклеточного кальция на рецептор кальция на поверхности клетки.

Заболевания или расстройства, которые можно лечить модулированием активности рецептора неорганического иона, включают в себя одно или несколько заболеваний или расстройств следующих типов: (1) характеризующиеся аномальным гомеостазом неорганического иона, предпочтительно, гомеостазом кальция; (2) характеризующиеся аномальным количеством внеклеточного или внутриклеточного мессенджера, на продуцирование которого может влиять активность рецептора неорганического иона, предпочтительно, активность кальциевого рецептора; (3) характеризующиеся аномальным действием (например, действием, отличающимся по типу или по силе) внутриклеточного или внеклеточного мессенджера, который может быть сам ослаблен активностью рецептора неорганического иона, предпочтительно, активностью кальциевого рецептора; и (4) другие заболевания или расстройства, в которых модуляция активности рецептора неорганического иона, предпочтительно, активности кальциевого рецептора, будет оказывать благотворное действие, например, в заболеваниях или расстройствах, при которых образование внутриклеточного или внеклеточного мессенджера, стимулируемое рецепторной активностью, компенсирует аномальное количество отличного мессенджера. Примерами внеклеточных мессенджеров, на секрецию и/или действие которых может влиять модулирование активности рецептора неорганического тона, являются неорганические ионы, гормоны, нейротрансмиттеры, факторы роста и хемокины. Примеры внутриклеточных мессенджеров включают цАМФ, цГМФ, IР₃ (инозинфосфат) и диацилглицерин.

Таким образом, соединение данного изобретения предпочтительно модулирует активность рецептора кальция и применимо в лечении заболеваний или расстройств, на которые можно подействовать модуляцией одной или нескольких активностей рецептора кальция. Белки рецептора кальция позволяют некоторым специализированным клеткам отвечать на изменения в концентрации внеклеточного Са²⁺. Например, внеклеточный Са²⁺ ингибирует секрецию паратиреоидного гормона из клеток паращитовидной железы, ингибирует резорбцию костной ткани остеокластами и стимулирует секрецию кальцитонина из С-клеток.

В предпочтительном варианте изобретения соединение используют для лечения заболевания или расстройства, характеризующегося аномальным костным и минеральным гомеостазом, более предпочтительно, гомеостазом кальция. Внеклеточный Са²⁺ находится под жестким гомеостатическим контролем и контролирует многочисленные процессы, такие как свертывание крови, нервная и мышечная возбудимость и правильное костеобразование. Аномальный гомеостаз кальция характеризуется одной или несколькими из следующих активностей: (1) аномальное увеличение или уменьшение кальция в сыворотке; (2) аномальное увеличение или уменьшение кальция в выделившейся моче; (3) аномальное увеличение или уменьшение в уровнях кальция в костях, например, согласно оценке посредством измерений минеральной плотности костей; (4) аномальное поглощение кальция из пищи; (5) аномальное увеличение или уменьшение образования и/или высвобождения мессенджеров, которые влияют на уровень кальция в сыворотке, таких как паратиреоидный гормон и кальцитонин; и (6) аномальное изменение ответа, вызываемого мессенджерами, влияющими на уровни кальция в сыворотке. Такое аномальное увеличение или уменьшение этих различных аспектов гомеостаза кальция связано с увеличением или уменьшением, имеющим место в общей популяции, и обычно связано с заболеванием или расстройством.

Заболевания и расстройства, характеризующиеся аномальным гомеостазом кальция, могут быть обусловлены различными клеточными дефектами, такими как нарушенная активность кальциевого рецептора, нарушенное число рецепторов кальция или нарушенный внутриклеточный белок, на который действует кальциевый рецептор. Например, в клетках паращитовидной железы кальциевый рецептор связан с G₁-белком, который, в свою очередь, ингибирует образование циклического АМФ. Нарушения в G₁-белке могут влиять на его способность ингибировать образование циклического АМФ.

Таким образом, первый аспект данного изобретения касается соединения, модулирующего рецептор неорганического иона, имеющего формулу: где Ar₁ обозначает нафтил или фенил, необязательно замещенный 0-5 заместителями, каждый из которых, независимо, выбран из группы, состоящей их низшего алкила, галогена, низшего алкокси, низшего тиоалкила, метилендиокси, низшего галогеналкила, низшего галогеналкокси, ОН, CH₂OH, CONH₂, CN, ацетокси, N(СН₃)₂, фенила, фенокси, бензила, бензилокси, ,-диметилбензила, NO₂, CHO, СН₃СН(ОН), ацетила, этилендиокси; Аr₂ обозначает нафтил или фенил, необязательно замещенный 0-5 заместителями, каждый из которых, независимо, выбран из группы, состоящей из низшего алкила, галогена, низшего алкокси, низшего тиоалкила, метилендиокси, низшего галогеналкила, низшего галогеналкокси, ОН, СН₂ОН, CONH₂, CN и ацетокси; q равно 0, 1, 2 или 3; и R обозначает Н или низший алкил; и его фармацевтически приемлемых солей и комплексов.

Соединения данного изобретения имеют предпочтительную стереохимию. СН₃, показанный в Структуре I, находится в хиральном центре и обеспечивает -(R)-метильную структуру. Когда R представляет СН₃; R, показанный в Структуре I, также находится в хиральном центре, что обеспечивает (R)-метильную структуру. Таким образом, когда R представляет СН₃, соединения Структуры I имеют (R,R)-стереохимию.

Активности рецептора неорганического иона представляют собой те процессы, которые являются результатом активации рецептора неорганического иона. Такие процессы включают в себя образование молекул, которые действуют как внутриклеточные или внеклеточные мессенджеры.

Соединениями, модулирующими рецептор неорганического иона, могут быть иономиметики, ионолитики, кальцимеметики и кальцилитики. Иономиметиками являются соединения, которые связываются с рецептором неорганического иона и имитируют (т. е. индуцируют или потенциируют) эффекты неорганического иона при рецепторе неорганического иона. Предпочтительно, такое соединение действует на одну или несколько активностей кальциевого рецептора. Кальцимиметиками являются иономиметики, которые действуют на одну или несколько активностей кальциевого рецептора и связываются с кальциевым рецептором.

Ионолитиками являются соединения, которые связываются с рецептором неорганического иона и блокируют (т.е. ингибируют или уменьшают) одну или несколько активностей, вызываемых неорганическим ионом при рецепторе неорганического иона. Предпочтительно, это соединение действует на одну или несколько активностей кальциевого рецептора. Кальцилитиками являются ионолитики, которые блокируют одну или несколько активностей кальциевого рецептора, индуцируемых внеклеточным кальцием, и связываются с кальциевым рецептором.

Иономиметики и ионолитики могут связываться при том же сайте рецептора, при котором связывается нативный лиганд неорганического иона, или они могут связываться при другом сайте (например, аллостерическом сайте). Например, NPS R-467, связывающийся с кальциевым рецептором, приводит к активности кальциевого рецептора и, следовательно, NPS R-467 классифицируется как кальцимиметик. Однако NPS R-467 связывается с кальциевым рецептором при отличающемся сайте (т.е. аллостерическом сайте) по сравнению с сайтом связывания внеклеточного кальция.

Степень эффективности соединения может быть определена расчетом ЕС₅₀ или IC₅₀ для такого соединения. EC₅₀ представляет собой концентрацию соединения, вызывающую половину максимального имитирующего действия. IC₅₀ представляет собой концентрацию соединения, вызывающую половину максимального блокирующего действия. ЕС₅₀ и IC₅₀ для соединений при кальциевом рецепторе можно определить анализом одной или нескольких активностей внеклеточного кальция при кальциевом рецепторе. Примеры таких тестов для измерения EC₅₀ и IC₅₀ описаны Nemeth et.al., PCT/US93/01642, International Publication Number WO 94/18959 и Nemeth et.al., PCT/US92/07175. International Publication Number WO 93/04373, (обе эти публикации включены сюда в качестве ссылок) и ниже. Такие тесты включают в себя тесты экспрессии ооцитов и измерение увеличения концентрации ионов внутриклеточного кальция ([Са²⁺]_i), вызываемого активностью кальциевого рецептора. Предпочтительно, в таких тестах измеряют высвобождение или ингибирование определенного гормона, связанное с активностью кальциевого рецептора.

Соединение, модулирующее рецептор неорганического иона, предпочтительно избирательно нацелено на активность рецептора неорганического иона в конкретной клетке. Например, избирательное нацеливание на активность кальциевого рецептора достигается соединением, оказывающим большее воздействие на активность кальциевого рецептора в одном типе клетки, чем в другом типе клетки, при данной концентрации соединения. Предпочтительно, существует 10-ти или более кратное различие в действии, как измерено in vivo или in vitro. Более предпочтительно этот дифференциальный эффект измеряют in vivo и концентрацию соединения измеряют как концентрацию в плазме и измеряемым действием является образование внеклеточных мессенджеров, таких как кальцитонин плазмы, паратиреоидный гормон или кальций плазмы. Например, в предпочтительном варианте, соединение избирательно нацелено на секрецию РТН по сравнению с секрецией кальцитонина.

Предпочтительно такое соединение является либо кальцимиметиком, либо кальцилитиком, имеющим EC₅₀ или IС₅₀ в отношении кальциевого рецептора менее или равные 5 мкМ или даже, более предпочтительно, менее или равные 1 мкМ, 100 нМ, 10 нМ или 1 нМ, измеренные в тестах, описанных ниже. Более предпочтительно, в таком тесте измеряют внутриклеточный Ca²⁺ в клетках НЕК 293, трансформированных нуклеиновой кислотой, экспрессирующей человеческий кальциевый рецептор паращитовидной железы, и нагруженных fura-2. Более низкие величины ЕС₅₀ и IC₅₀ являются предпочтительными, так как они позволяют использовать более низкие концентрации соединений in vivo и in vitro. Обнаружение соединений с низкими EC₅₀ и IC₅₀ позволяет конструировать и синтезировать дополнительные соединения, имеющие сходную или улучшенную потенцию, эффективность и/или избирательность.

Другой аспект данного изобретения касается соединения, модулирующего рецептор неорганического иона, имеющего формулу: где Аr₃ обозначает нафтил или фенил, необязательно замещенный 0-5 заместителями, каждый из которых, независимо, выбран из группы, состоящей из низшего алкила, галогена, низшего алкокси, низшего тиоалкила, метилендиокси, низшего галогеналкила, низшего галогеналкоси, ОН, СН₂ОН, CONH₂, CN, ацетокси, бензила, бензилокси, ,-диметилбензила, NO₂, СНО, СН₃СН(ОН), N(СН₃), ацетила, этилендиокси.

Аr₄ обозначает нафтил или фенил, необязательно замещенный 0-5 заместителями, каждый из которых, независимо, выбран из группы, состоящей из низшего алкила, галогена, низшего алкокси, низшего тиоалкила, метилендиокси, низшего галогеналкила, низшего галогеналкокси, ОН, СН₂OН, CONH₂, CN и ацетокси; R₈ обозначает водород или фенил; R₉ обозначает водород или метил; и R₁₀ обозначает водород, метил или фенил; или его фармацевтически приемлемых солей и комплексов.

Другой аспект данного изобретения касается соединения, модулирующего рецептор неорганического иона, имеющего формулу: где Аr₅ обозначает нафтил или фенил, необязательно замещенный 0-5 заместителями, каждый из которых независимо выбран из группы. состоящей из низшего алкила, галогена, низшего алкокси, низшего тиоалкила, метилендиокси, низшего галогеналкила, низшего галогеналкокси, ОН, СН₂OН, CONH₂, CN, ацетокси, бензила, бензилокси, ,-диметилбензила, NO₂, СНО, СН₃СН(ОН), ацетила, этилендиокси, -СН=СН-фенила; Аr₆ обозначает нафтил или фенил, необязательно замещенный 0-5 заместителями, каждый из которых независимо выбран из группы, состоящей из ацетила, низшего алкила, галогена, низшего алкокси, низшего тиоалкила, метилендиокси, низшего галогеналкила, низшего галогеналкокси, ОН, СН₂OН, CONH₂, CN, карбометокси, ОСН₂С(O)С₂Н₅ и ацетокси; R₁₁ обозначает водород или метил; и R₁₂ обозначает водород или метил.

Другой аспект данного изобретения касается фармацевтической композиции, включающей соединение, модулирующее рецептор неорганического иона, описанное здесь, и физиологически приемлемый носитель. "Фармацевтической композицией" называют композицию в форме, пригодной для введения млекопитающему, предпочтительно человеку. Предпочтительно, фармацевтическая композиция содержит достаточное количество соединения, модулирующего кальциевый рецептор, в подходящей фармацевтической форме для проявления терапевтического действия на человека.

Условия, в соответствии с которыми выбирают формы, пригодные для введения, известны в данной области и включают в себя токсическое действие, растворимость, способ введения и сохранение активности. Например, фармацевтические композиции, инъецируемые в кровоток, должны быть растворимыми.

Фармацевтические композиции могут быть также приготовлены с использованием фармацевтически приемлемых солей соединений (например, кислотно-аддитивных солей) и их комплексов. Использование таких солей может облегчать фармакологическое применение соединения вследствие изменения его физических свойств без изменения проявляемого им физиологического действия.

Другой аспект данного изобретения касается способа лечения больного путем модулирования активности рецептора неорганического иона при помощи описанных здесь соединений, модулирующих рецептор неорганического иона. Способ предусматривает введение больному фармацевтической композиции, содержащей терапевтически эффективное количество соединения, модулирующего рецептор неорганического иона. В предпочтительном варианте заболевание или расстройство лечат путем модулирования активности кальциевого рецептора введением больному терапевтически эффективного количества соединения, модулирующего кальциевый рецептор.

Соединения, модулирующие рецептор неорганического иона, и содержащие эти соединения композиции можно использовать для лечения больных. "Больным" называют млекопитающее, у которого модулирование рецептора неорганического иона оказывает благотворное действие. Больные, нуждающиеся в лечении, включающем в себя модулирование рецепторов неорганических ионов, могут быть идентифицированы при помощи стандартных способов, известных специалистам-медикам.

Предпочтительно, больным является человек, имеющий заболевание или расстройство, характеризующееся одним или несколькими из следующих признаков: (1) аномальный гомеостаз неорганического иона, более предпочтительно, аномальный гомеостаз кальция; (2) аномальный уровень мессенджера, на образование или секрецию которого влияет активность рецептора неорганического иона, более предпочтительно, влияет активность кальциевого рецептора; и (3) аномальные уровень или активность мессенджера, на функцию которого влияет активность рецептора неорганического иона, более предпочтительно, влияет активность кальциевого рецептора.

Заболевания, характеризующиеся аномальным гомеостазом кальция включают гиперпаратиреоз, остеопороз и другие костные и связанные с минерализацией расстройства и т.п. (описанные, например, в стандартных медицинских учебниках, таких как "Harrison's Principles of Internal Medicine"). Такие заболевания лечат при помощи соединений, модулирующих кальциевый рецептор, которые имитируют или блокируют одно или несколько действий внеклеточного Са²⁺ на кальциевый рецептор и тем самым прямо или косвенно влияют на уровни белков или других соединений в теле больного.

Под "терапевтически эффективным количеством" подразумевают количество соединения, которое, до некоторой степени, ослабляет один или несколько симптомов заболевания или расстройства у больного; или возвращает к норме, частично или полностью, один или несколько физиологических или биохимических параметров, связанных с этим заболеванием или расстройством или вызывающих это заболевание или расстройство.

В предпочтительном варианте, больной имеет заболевание или расстройство, характеризующееся аномальным уровнем одного или нескольких регулируемых кальциевым рецептором компонентов и данное соединение активно в отношении кальциевого рецептора клетки, выбранной из группы, состоящей из: клетки паращитовидной железы, костного остеокласта, юкстагломерулярной почечной клетки, почечной клетки проксимального канальца, почечной клетки дистального канальца, клетки центральной нервной системы, клетки периферической нервной системы, клетки толстой восходящей части петли Генле и/или собирающего протока, кератиноцита в эпидермисе, парафолликулярной клетки в щитовидной железе (С-клетки), клетки кишечника, тромбоцита, клетки гладких мышц сосудов, клетки предсердной артерии, секретирующей гастрин клетки, секретирующей глюкагон клетки, почечной мезанглиальной клетки, бета-клетки, жировой клетки/липоцита, иммунной клетки, клетки желудочно-кишечного тракта, кожной клетки, клетки надпочечника, гипофизарной клетки, клетки гипоталамуса и клетки субфорникального органа.

Более предпочтительно, клетки выбраны из группы, состоящей из: клетки щитовидной железы, клетки центральной нервной системы, клетки периферической нервной системы, клетки толстой восходящей части петли Генле и/или собирающего протока в почках, парафолликулярной клетки в щитовидной железе (С-клетки), клетки кишечника, клетки желудочно-кишечного тракта, гипофизарной клетки, клетки гипоталамуса и клетки субфорникального органа.

В предпочтительном варианте соединение является кальцимиметиком, действующим на кальциевый рецептор клетки щитовидной железы, и уменьшает уровень паратиреоидного гормона в сыворотке больного. Более предпочтительно, этот уровень снижается до степени, достаточной для уменьшения количества Са²⁺ в плазме. Наиболее предпочтительно, уровень паратиреоидного гормона снижается до уровня у нормального (здорового) индивидуума.

В другом предпочтительном варианте соединение является кальцилитиком, действующим на кальциевый рецептор клетки паращитовидной железы, и увеличивает уровень паратиреоидного гормона в сыворотке больного. Более предпочтительно, этот уровень увеличивается до степени, достаточной для увеличения минеральной плотности костей больного.

Больные, требующие такого лечения, могут быть идентифицированы стандартными медицинскими способами, такими как анализ крови или мочи. Например, путем обнаружения недостатка белка, на образование или секрецию которого влияют изменения в концентрациях неорганических ионов, или путем обнаружения аномальных уровней неорганических ионов или гормонов, влияющих на гомеостаз неорганических ионов.

В данной заявке используют многочисленные примеры. Эти примеры не предназначены для какого-либо ограничения объема данного изобретения.

Другие особенности и преимущества данного изобретения будут очевидными из следующих далее чертежей, подробного описания данного изобретения, примеров и формулы изобретения.

Краткое описание чертежей Фиг. la-1r показывают химическую структуру различных соединений.

Фиг. 2-131 представляют физические данные для характерных соединений настоящего изобретения.

Описание предпочтительных вариантов изобретения Данное изобретение касается соединений, способных модулировать одну или несколько активностей рецептора неорганического иона, предпочтительно, это соединение может имитировать или блокировать действие внеклеточного иона на клетке, имеющей рецептор неорганического иона, более предпочтительно, внеклеточный ион является Са²⁺ и это действие имеет место на клетке, имеющей кальциевый рецептор. Публикации, касающиеся активности кальция, рецептора кальция и/или соединений, модулирующих кальциевый рецептор, включают в себя следующие публикации: Brown et.al., Nature 366: 574, 1993; Nemeth et.al., PCT/US93/01642, International Publication Number WO 94/18959; Nemeth et.al., PCT/US92/07175, International Publication Number WO 93/04373; Shoback and Chen, J. Bone Mineral Res. 9: 293 (1994); и Racke et.al., FEBS Lett. 333: 132, (1993). Эти публикации не являются прототипом заявленного изобретения.

I. Кальциевые рецепторы Рецепторы кальция присутствуют на различных типах клеток и имеют различные активности в различных типах клеток. Фармакологическое действие следующих клеток, в ответ на кальций, согласуются с присутствием рецептора кальция: клетки паращитовидной железы, костного остеокласта, юкстагломерулярной почечной клетки, клетки проксимального почечного канальца, клетки дистального почечного канальца, клетки центральной нервной системы, клетки периферической нервной системы, клетки толстой восходящей части петли Генле и/или собирающего протока, кератиноцита в эпидермисе, парафолликулярной клетки щитовидной железы (С-клетки), кишечной клетки, тромбоцита, клетки гладких мышц сосудов, предсердной клетки, секретирующей гастрин клетки, секретирующей глюкагон клетки, почечной мезанглиальной клетки, клетки молочной железы, бета-клетки, жировой клетки/липоцита, иммунной клетки, клетки желудочно-кишечного тракта, кожной клетки, клетки надпочечника, гипофизарной клетки, клетки гипоталамуса и клетки субфорникального органа. Кроме того, присутствие кальциевых рецепторов на клетке паращитовидной железы, клетке центральной нервной системы, клетке периферической нервной системы, клетке толстой восходящей части петли Генле и/или собирающего протока в почках, парафолликулярной клетке в щитовидной железе (С-клетке), кишечной клетке, клетке желудочно-кишечного тракта, гипофизарной клетке, клетке гипоталамуса и клетке субфорникального органа было подтверждено физическими данными.

Кальциевые рецепторы на этих различных типах клеток могут быть различными. Возможно также, что клетка может иметь более одного типа кальциевых рецепторов. Сравнение активностей кальциевого рецептора и его аминокислотных последовательностей из различных клеток показывает, что существуют различные типы кальциевых рецепторов. Например, рецепторы кальция могут реагировать на множество двух- и трехвалентных катионов. Кальциевый рецептор паращитовидной железы реагирует на кальций и на Gd³⁺, тогда как остеокласты реагируют на двухвалентные катионы, такие как кальций, но не реагируют на Gd³⁺. Таким образом, кальциевый рецептор паращитовидной железы фармакологически отличается от кальциевого рецептора на остеокласте.

С другой стороны, последовательности нуклеиновых кислот, кодирующих кальциевые рецепторы, присутствующие в клетках паращитовидной железы и в С-клетках, указывают на то, что эти рецепторы имеют очень похожую аминокислотную структуру. Тем не менее, кальцимиметические соединения имеют различную фармакологию и регулируют различные активности в клетках паращитовидной железы и С-клетках. Таким образом, фармакологические свойства кальциевых рецепторов могут значительно изменяться в зависимости от типа клетки или органа, в которых они экспрессируются, даже если кальциевые рецепторы могут иметь похожие или даже идентичные структуры.

Кальциевые рецепторы, в общем, имеют низкое сродство к внеклеточному Ca²⁺ (видимая К_d обычно более приблизительно 0,5 мМ). Кальциевые рецепторы могут включать механизм свободного или связанного эффектора, описанный Cooper, Bloom and Roth, "The Biochemical Basis ofNeuropharmacology", Ch. 4, и, таким образом, отличаются от внутриклеточных рецепторов кальция, например, кальмодулина и тропонинов.

Кальциевые рецепторы отвечают на изменения уровней внеклеточного кальция. Точные изменения зависят от конкретного рецептора и клеточной линии, содержащей этот рецептор. Например, действие кальция in vitro на кальциевый рецептор в клетке паращитовидной железы включает следующее: 1. Увеличение внутреннего кальция. Это увеличение вызвано притоком наружного кальция и/или мобилизацией внутреннего кальция. Характеристики увеличения внутреннего кальция включают в себя следующее: (a) быстрое (время до максимума <5 секунд) и временное увеличение в [Са²⁺] _i, которое устойчиво к ингибированию 1 мкМ La³⁺ или 1 мкМ Gd³⁺ и снимается предварительной обработкой (далее называемой предобработкой) иономицином (в отсутствие внеклеточного Са²⁺); (b) увеличение не ингибируется дигидропиридинами; (c) временное увеличение устраняется предобработкой в течение 10 минут 10 мМ фторидом натрия; (d) временное увеличение уменьшается предобработкой активатором протеинкиназы С (РКС), таким как миристат-ацетат форбола (РМА) мезереин или (-)-индолактам V. Общий эффект активатора протеинкиназы С состоит в смещении кривой доза-ответ кальция вправо без влияния на максимум ответной реакции; и (e) предобработка токсином коклюша (100 нг/мл в течение >4 часов) не влияет на это увеличение.

2. Быстрое увеличение (<30 секунд) образования инозит-1,4,5-трифосфата или диацилглицерина. Предобработка токсином коклюша (100 нг/мл в течение >4 часов) не влияет на это увеличение.

3. Ингибирование стимулируемого допамином и изопротеренолом образования циклического АМФ. Этот эффект блокируется предобработкой токсином коклюша (100 нг/мл в течение >4 часов).

4. Ингибирование секреции паратиреоидного гормона (РТН). Предобработка токсином коклюша (100 нг/мл в течение >4 часов) не влияет на Ингибирование секреции РТН.

При помощи способов, известных в данной области, можно легко определить действие кальция на другие кальциевые рецепторы в различных клетках. Такие действия кальция могут быть сходными в отношении увеличения внутреннего кальция, наблюдаемого в клетках паращитовидной железы. Однако можно ожидать, что действие кальция будет отличаться в других аспектах, таких как индуцирование или ингибирование высвобождения гормона, иного, чем паратиреоидный гормон.

II. Соединения, модулирующие рецептор неорганического иона Соединения, модулирующие рецептор неорганического иона, модулируют одну или несколько активностей рецептора неорганического иона. Предпочтительными модулирующими кальциевый рецептор соединениями являются кальцимиметики и кальцилитики. Модулирующие рецептор неорганического иона соединения могут быть идентифицироны скринингом соединений, которые смоделированы по соединению, имеющему, как показано, конкретную активность (т.е. соединению-примеру).

Предпочтительным способом измерения активности кальциевого рецептора является измерение изменений в [Са²⁺]_i. Изменения в [Ca²⁺]_i можно измерять при помощи различных способов, таких как использование клеток НЕК 293, трансдуцированных нуклеиновой кислотой, экспрессирующей кальциевый рецептор паращитовидной железы человека, и нагруженных fura-2; и измерение увеличения в токе Cl^- в ооците Xenopus, инъецированном нуклеиновой кислотой, кодирующей кальциевый рецептор. (См. Nemeth et. al., PCT/US93/01642, International Publication Number WO 94/18959). Например, поли(А)⁺ мРНК может быть получена из клеток, экспрессирующих кальциевый рецептор, таких как клетка паращитовидной железы, костный остеокласт, юкстагломерулярная почечная клетка, клетка проксимального почечного канальца, клетка дистального почечного канальца, клетка толстой восходящей части петли Генле и/или собирающего протока почек, кератиноцит в эпидермисе, парафолликулярная клетка в щитовидной железе (С-клетка), кишечная клетка, клетка центральной нервной системы, клетка периферической нервной системы, тромбоцит, клетка гладких мышц сосудов, предсердная клетка, секретирующая гастрин клетка, секретирующая глюкагон клетка, почечная мезанглиальная клетка, клетка молочной железы, бета-клетка, жировая клетка/липоцит, иммунная клетка и клетка желудочно-кишечного тракта. Предпочтительно, нуклеиновая кислота выделена из клетки паращитовидной железы, С-клетки или остеокласта. Более предпочтительно, эта нуклеиновая кислота кодирует кальциевый рецептор и присутствует на плазмиде или векторе.

В предпочтительных вариантах соединение, модулирующее кальциевый рецептор, является кальцимиметиком, который ингибирует резорбцию костей in vivo остеокластом; ингибирует резорбцию костей in vitro остеокластом; стимулирует секрецию кальцитонина in vitro или in vivo из С-клетки; ингибирует секрецию паратиреоидного гормона из клетки паращитовидной железы in vitro и уменьшает секрецию РТН in vivo; повышает уровни кальцитонина in vivo; или блокирует остеокластную костную резорбцию in vitro и ингибирует костную резорбцию in vivo.

В другом предпочтительном варианте соединение, модулирующее кальциевый рецептор, является кальцилитиком, который индуцирует секрецию паратиреоидного гормона из клеток паращитовидной железы in vitro и повышает уровень паратиреоидного гормона in vivo.

Предпочтительно, это соединение избирательно нацелено на активность рецептора неорганического иона, более предпочтительно, активность кальциевого рецептора, в конкретной клетке. Термин "избирательно" означает, что это соединение оказывает большее действие на активность рецептора неорганического иона в одном типе клеток, чем в другом типе клеток, для данной концентрации соединения. Предпочтительно, эти эффекты различаются в 10 раз и более. Предпочтительно, эта концентрация относится к концентрации в плазме крови и измеряемым действием является образование внеклеточных мессенджеров, таких как кальцитонин плазмы, паратиреоидный гормон или кальций плазмы. Например, в предпочтительном варианте соединение избирательно действует на секрецию РТН по сравнению с секрецией кальцитонина.

В другом предпочтительном варианте такое соединение имеет величины ЕС₅₀ и IC₅₀ больше 5 мкМ или равные 5 мкМ в случае одной или нескольких, но не всех клеток, выбранных из группы, состоящей из клеток паращитовидной железы, остеокластов, юкстагломерулярных клеток почек, клеток проксимальных почечных канальцев, клеток дистальных почечных канальцев, клеток центральной нервной системы, клеток периферической нервной системы, клеток толстой восходящей части петли Генле и/или собирающего протока, кератиноцитов в эпидермисе, парафолликулярных клеток в щитовидной железе (С-клеток), кишечных клеток, тромбоц