WO2014126191A1 - シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸誘導体を含むリン脂質化合物 - Google Patents

シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸誘導体を含むリン脂質化合物 Download PDF

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知之 西崎
田中 明人
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Nishizaki Bioinformation Research Institute
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Definitions

  • the present invention relates to a phospholipid compound having an effect of improving cognitive function and / or an effect of treating diabetes, and more particularly to a phospholipid compound containing an unsaturated fatty acid derivative having a cyclopropane ring.
  • dementia has become a major medical problem worldwide.
  • Dementia is a disease with various symptoms centered on learning / memory impairment and a decline in judgment, but the symptoms and their course differ depending on the disease that causes them.
  • both cases are common in that the quality of life of the patient is significantly impaired.
  • dementia is a serious social problem when considering the fact that the caregivers including the patient's family are forced to suffer a great deal of labor. Since the increase in the elderly population due to prolonged lifespan is related to the increase in patients with dementia, it is predicted that the number of patients with dementia will increase in Japan in the future. Many people suffer from cognitive impairment associated with aging that is not classified as dementia.
  • DCP-LA 8- [2- (2-Pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl] -octanoic acid
  • DCP-LA a linoleic acid derivative
  • LTP is thought to be involved in the development of various neurological and psychiatric disorders such as Alzheimer's disease, and thus substances that induce LTP expression are therapeutic or preventive agents for these neurological and psychiatric disorders including dementia. Have potential.
  • 1,2-dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine or 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine is a spatial learning and memory disorder induced by scopolamine, or mild cognition It has been reported that disability and dementia are improved (Non-Patent Documents 1 and 2).
  • phosphatidylethanolamine is a phospholipid that is one of the main components of biological membranes and is marketed as a health food along with phosphatidylserine and the like.
  • phosphatidylethanolamines in particular, dilinoleoyl phosphatidylethanolamine (as fatty acids) (Including two linoleic acids) have cell death induction inhibitory activity, particularly endoplasmic reticulum stress inhibitory activity. Due to this activity, dilinoleoyl phosphatidylethanolamine is used for pharmaceutical use, particularly for prevention and / or treatment of neurodegenerative diseases. (Patent Document 2).
  • An object of the present invention is to provide a phospholipid compound containing an unsaturated fatty acid derivative having a cyclopropane ring, particularly a phospholipid compound having an effect of improving cognitive function and / or a therapeutic effect of diabetes, and a pharmaceutical use of the compound. .
  • the present inventors conducted further intensive studies for the purpose of obtaining a drug capable of improving cognitive function more effectively. As a result, it was confirmed that phospholipid compounds containing unsaturated fatty acid derivatives having a cyclopropane ring have various pharmacological effects useful for improving cognitive function, and also have pharmacological actions useful for the treatment of diabetes.
  • the present invention has been completed. That is, the present invention is as follows. [1] A pharmaceutical comprising a phospholipid compound containing an unsaturated fatty acid having a cyclopropane ring as an active ingredient.
  • the unsaturated fatty acid having a cyclopropane ring is 8- [2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl] -octanoic acid (DCP-LA) or 8- (2-octylcyclopropyl) octane
  • DCP-LA 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl
  • DCP-LA octanoic acid
  • phospholipid compound is phosphatidylethanolamine (PE), phosphatidylserine (PS), phosphatidylcholine (PC), or phosphatidylinositol (PI).
  • PE phosphatidylethanolamine
  • PS phosphatidylserine
  • PC phosphatidylcholine
  • PI phosphatidylinositol
  • the phospholipid compound is 1,2-o-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-glycero-3-phosphatidylethanolamine ( diDCP-LA-PE), 1,2-o-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-glycero-3-phosphatidyl-L-serine (diDCP-LA-PS), 1,2-o-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-3-glycero-3-phosphatidylcholine (diDCP-LA-PC), 1,2-o-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl)
  • [6] The medicament according to any one of [1] to [5] above, which is a therapeutic drug for diabetes.
  • the medicament according to [6] above, wherein the diabetes is type 1 diabetes.
  • the medicament according to [6] above, wherein the diabetes is type 2 diabetes.
  • the medicament according to [6] above, wherein the diabetes is type 1 and type 2 diabetes.
  • the medicament according to [11] above, wherein the dementia is Alzheimer's dementia.
  • a reagent comprising a phospholipid compound containing an unsaturated fatty acid derivative having a cyclopropane ring as an active ingredient.
  • the unsaturated fatty acid having a cyclopropane ring is 8- [2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl] -octanoic acid (DCP-LA) or 8- (2-octylcyclopropyl) octane
  • DCP-LA octanoic acid
  • DCP-OA octanoic acid
  • octylcyclopropyl octane
  • DCP-OA an acid
  • the reagent according to [13] above, wherein the phospholipid compound is phosphatidylethanolamine (PE), phosphatidylserine (PS), phosphatidylcholine (PC), or phosphatidylinositol (PI).
  • PE phosphatidylethanolamine
  • PS phosphatidylserine
  • the phospholipid compound is 1,2-o-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-glycero-3-phosphatidylethanolamine ( diDCP-LA-PE), 1,2-o-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-glycero-3-phosphatidyl-L-serine (diDCP-LA-PS), 1,2-o-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-3-glycero-3-phosphatidylcholine (diDCP-LA-PC), 1,2-o-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl)
  • a method for preventing or treating diabetes comprising administering an effective amount of a phospholipid compound containing an unsaturated fatty acid having a cyclopropane ring to a patient in need thereof.
  • the phospholipid compound is diDCP-LA-PE, diDCP-LA-PS, diDCP-LA-PC, diDCP-LA-PI, or diDCP-LA-PI ent.
  • a method for preventing or treating dementia comprising administering an effective amount of a phospholipid compound containing an unsaturated fatty acid having a cyclopropane ring to a patient in need thereof.
  • phospholipid compound is diDCP-LA-PE, diDCP-LA-PS, diDCP-LA-PC, diDCP-LA-PI, or diDCP-LA-PI ent.
  • a phospholipid compound containing an unsaturated fatty acid having a cyclopropane ring for the prevention or treatment of dementia [30] The phospholipid compound according to [29] above, which is diDCP-LA-PE, diDCP-LA-PS, diDCP-LA-PC, diDCP-LA-PI, or diDCP-LA-PI ent.
  • the phospholipid compound containing an unsaturated fatty acid having a cyclopropane ring provided by the present invention has excellent pharmacological action (protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) inhibitory action, Akt activity) in improving cognitive function and / or treating diabetes.
  • PTP1B protein tyrosine phosphatase 1B
  • Akt activity protein tyrosine phosphatase 1B
  • Akt activity protein tyrosine phosphatase 1B
  • Akt activity protein tyrosine phosphatase 1B
  • Akt activity protein tyrosine phosphatase 1B
  • Akt activity protein tyrosine phosphatase 1B
  • Akt activity protein tyrosine phosphatase 1B
  • Akt activity protein tyrosine phosphatase 1B
  • Activating action Protein phosphatase C (PKC) activating action, PKC ⁇ and PKC ⁇ activating action,
  • FIG. 1 shows the structure of the phospholipid compound of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a membrane transport signal pathway of GLUT4 by diDCP-LA-PE.
  • DiDCP-LA-PE inhibits PTP1B, thereby indirectly activating tyrosine kinase and promoting GLUT4 cell membrane transport.
  • FIG. 4 is a graph showing that diDCP-LA-PE induces Akt activation.
  • 3T3L1-GLUT4myc cells are not treated with diDCP-LA-PE (1 ⁇ M) or treated for 10 minutes followed by antibodies against phospho-threonine 308 (P-Thr308), phospho-serine 473 (P-Ser473) and Akt. Western blotting was performed. The signal intensity of P-Thr308 or P-Ser473 was normalized by the signal intensity of Akt.
  • FIG. 5 is a graph showing that diDCP-LA-PE induces PKC activation. PKC activity was monitored in a cell-free system. A given PKC isozyme was evaluated in the absence (control) or presence of diDCP-LA-PE (100 ⁇ M). In the graph, each column
  • diDCP-LA-PE is a specific activator of PKC ⁇ and PKC ⁇ .
  • diDCP-LA-PE 100 ⁇ M
  • diDCP-LA-PS 100 ⁇ M
  • diDCP-LA-PC 100 ⁇ M
  • diDCP-LA-PI 100 ⁇ M
  • diDCP-LA-PI enantiomer diDCP-LA-PIe
  • FIG. 7 is a graph showing that diDCP-LA-PE promotes cell membrane transport of GLUT4 in differentiated 3T3L1-GLUT4myc adipocytes. Not treated with insulin or diDCP-LA-PE (1 ⁇ M), or 20 minutes after treatment, cells were lysed and separated into cytoplasmic and cell membrane fractions, then Western blotting using anti-c-myc antibody I did it.
  • P value unpaired t-test.
  • FIG. 8 is a graph showing the concentration-dependent effect of diDCP-LA-PE on cell membrane transport of GLUT4 in 3T3L1-GLUT4myc adipocytes. Not treated with diDCP-LA-PE at a given concentration, or 20 minutes after treatment, cells were lysed and separated into cytoplasmic fraction and cell membrane fraction, and then Western blotting was performed using anti-c-myc antibody It was.
  • FIG. 9 is a graph showing that phospholipid derivatives promote cell membrane transport of GLUT4 in differentiated 3T3L1-GLUT4myc adipocytes. 20 minutes after treatment with various phospholipid derivatives (control) or 1 ⁇ M, cells are lysed and separated into cytoplasmic fraction and cell membrane fraction, and then Western blotting is performed using anti-c-myc antibody It was.
  • FIG. 10 is a graph showing lowering serum glucose levels in C57BL / KsJ-lepr db / lepr db mice.
  • FIG. 11 is a graph showing that diDCP-LA-PE reduces serum glucose levels in mice treated with streptozotocin (STZ). After the mouse was left in a state of glucose starvation for 12 hours, glucose (2 g / kg) was orally administered (arrow), and blood was collected at a predetermined time to perform a serum glucose assay.
  • FIG. 12 is a graph showing that diDCP-LA-PE promotes GLUT4 cell membrane transport in 3T3L1-GLUT4myc adipocytes in which the insulin receptor is knocked down (IR KD).
  • NC siRNA negative control NC siRNA
  • IR KD insulin receptor siRNA
  • the present invention provides a medicament containing a phospholipid compound containing an unsaturated fatty acid having a cyclopropane ring as an active ingredient.
  • the phospholipid compound is also referred to as the phospholipid compound of the present invention and the medicament is also referred to as the medicament of the present invention.
  • the said medicine is mentioned later, it is a concept including a dementia therapeutic drug, a diabetes therapeutic drug, an anti-aging drug, etc.
  • the “unsaturated fatty acid having a cyclopropane ring” is an unsaturated fatty acid in which a double bond is converted into a cyclopropane ring, and the number of the conversion is 1 or 2 depending on the number of the original double bonds. It is 2 or more, preferably 1 or 2, and more preferably 2.
  • the unsaturated fatty acid is not particularly limited as long as it is a fatty acid having at least one or more double bonds in the molecule, but monounsaturated fatty acid, polyunsaturated fatty acid, cis type unsaturated fatty acid, Any of trans-type unsaturated fatty acids may be used.
  • Examples of monounsaturated fatty acids include oleic acid, palmitoleic acid, petrothelic acid, erucic acid, brassic acid, obtusilic acid, capreic acid, undecylenic acid, lindelic acid, tuzic acid, fizeteric acid, myristic acid, palmitoleic acid , Elaidic acid, asclepic acid, vaccenic acid, gadoleic acid, gondoic acid, cetreic acid and cis-6-hexadecenoic acid.
  • polyunsaturated fatty acids include linoleic acid, linolenic acid, ⁇ -linolenic acid, ricinoleic acid, ⁇ -eleostearic acid, ⁇ -eleostearic acid, bunic acid, trans-10-octadecadienoic acid and Examples thereof include trans-12-octadecadienoic acid.
  • Preferred are linoleic acid (cis, cis-9,12-octadienoic acid) and oleic acid (cis-9-octadecenoic acid), and more preferred is linoleic acid.
  • “unsaturated fatty acid having a cyclopropane ring” is preferably 8- [2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl] in which a double bond of linoleic acid is converted to a cyclopropane ring.
  • DCP-LA -Octanoic acid
  • DCP-OA 8- (2-octylcyclopropyl) octanoic acid
  • DCP-LA 8- (2-octylcyclopropyl) octanoic acid
  • DCP-OA 8- (2-octylcyclopropyl) octanoic acid
  • More preferred is DCP-LA.
  • phospholipids There are roughly two types of phospholipids: glycerophospholipids with a glycerin skeleton and sphingophospholipids with a sphingosine skeleton. Fatty acid and phosphoric acid are combined with glycerin or sphingosine as the central skeleton, and alcohol has an ester bond with phosphoric acid.
  • the phospholipid compound of the present invention may be either glycerophospholipid or sphingophospholipid, but is preferably glycerophospholipid.
  • a molecule in which a fatty acid is linked to C1 and C2 positions of glycerin and phosphoric acid is linked to C3 position is called phosphatidic acid, and a preferred embodiment of the present invention is that the fatty acids at C1 and C2 positions have the above-mentioned “cyclopropane ring. It has an unsaturated fatty acid.
  • the two unsaturated fatty acids may be different or the same, but are preferably the same.
  • Examples of alcohols ester-bonded to phosphoric acid include choline, ethanolamine, inositol, serine and the like. Ethanolamine is preferred.
  • the phospholipid compounds of the present invention may contain one or more stereoisomers (eg optical isomers, geometric isomers) resulting from asymmetric carbon atoms or double bonds. All such isomers and mixtures thereof are included within the scope of the present invention.
  • the phospholipid compound of the present invention is an ordinary phospholipid synthesis method (for example, “The Chemical Society of Japan, 5th edition, Experimental Chemistry Course 16”, except that the fatty acid contained therein is an unsaturated fatty acid having a cyclopropane ring. It can be synthesized according to the synthesis of organic compounds (cooperation); the method described in Chapter 3, “Phosphoric esters of carboxylic acids / amino acids / peptides”. In more detail, it is compoundable according to the method as described in an Example.
  • the unsaturated fatty acid having a cyclopropane ring can be produced, for example, by the method shown in Patent Document 1 or a method analogous thereto. Moreover, what was extracted from the natural product may be used.
  • a method for producing DCP-LA is described in Patent Document 1.
  • phospholipid compound containing an unsaturated fatty acid having a cyclopropane ring preferably 1,2-o-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-glycero-3-phosphatidylethanolamine (diDCP-LA-PE), 1,2-o-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-glycero-3-phosphatidyl-L-serine (diDCP-LA-PS), 1,2-o-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-3-glycero-3-phosphatidylcholine (diDCP-LA-PC), 1,2-o-bis- [
  • the phospholipid compound of the present invention may also be used as a salt thereof.
  • a salt is not particularly limited, but is preferably a pharmaceutically or food acceptable salt, for example, an inorganic base (eg, alkali metals such as sodium and potassium; alkaline earth metals such as calcium and magnesium; aluminum and ammonium), organic Base (eg, trimethylamine, triethylamine, pyridine, picoline, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, dicyclohexylamine, N, N-dibenzylethylenediamine), inorganic acid (eg, hydrochloric acid, hydrobromic acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphorus) Acid), organic acid (eg, formic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, fumaric acid, oxalic acid, tartaric acid, maleic acid, citric acid, succinic acid, malic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid,
  • the phospholipid compound of the present invention comprises (1) protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) inhibitory action, (2) Akt activation action, and (3) protein phosphorylase C (PKC). ) Activation action, (4) PKC ⁇ and PKC ⁇ activation action, (5) glucose transporter 4 (GLUT4) migration promoting action to the cell membrane, and (6) insulin-independent blood glucose level lowering action. Due to these excellent pharmacological actions, the phospholipid compound of the present invention is particularly useful for the prevention or treatment of diseases associated with cognitive impairment and for the prevention or treatment of diabetes, and is provided as a pharmaceutical product.
  • PTP1B protein tyrosine phosphatase 1B
  • PKC protein phosphorylase C
  • diseases or conditions associated with cognitive impairment include dementia (eg, senile dementia, Alzheimer's dementia (Alzheimer's disease), cerebrovascular dementia, post-traumatic dementia, dementia caused by brain tumor , Dementia caused by chronic subdural hematoma, dementia caused by normal pressure cerebral edema, dementia caused by various diseases such as postmeningitis dementia and Parkinsonian dementia), non-demented cognitive impairment ( Examples include various diseases or conditions, including mild cognitive impairment (MCI)), learning or memory impairment (eg, learning and memory impairment associated with brain development disorders) and the like.
  • dementia eg, senile dementia, Alzheimer's dementia (Alzheimer's disease), cerebrovascular dementia, post-traumatic dementia, dementia caused by brain tumor , Dementia caused by chronic subdural hematoma, dementia caused by normal pressure cerebral edema, dementia caused by various diseases such as postmeningitis dementia and Parkinsonian dementia
  • non-demented cognitive impairment Examples include various diseases or conditions, including mild cognitive impairment (MCI)), learning or
  • prevention means preventing the manifestation of the symptom in a subject who does not exhibit cognitive impairment, learning / memory impairment, etc., and “treatment” In a subject exhibiting cognitive impairment, learning / memory impairment, etc., this means reducing the symptom or preventing or delaying the deterioration of the symptom.
  • ⁇ Improvement '' means improvement in cognitive ability and learning / memory ability in subjects who do not show cognitive impairment, learning / memory impairment, etc., and in subjects showing cognitive impairment, learning / memory impairment, etc. It means that the symptoms are alleviated, preferably to the extent that they do not interfere with daily life.
  • a preferred applicable disease includes Alzheimer's disease.
  • the effect as an anti-aging agent can also be anticipated by the said characteristic.
  • Diabetes is a disease in which the metabolic mechanism of sugar falls due to insufficient insulin action, and is divided into two types: insulin-dependent diabetes (IDDM or type 1 diabetes) and non-insulin-dependent diabetes (NIDDM or type 2 diabetes). Differentiated.
  • IDDM insulin-dependent diabetes
  • NIDDM non-insulin-dependent diabetes
  • the former is a type in which insulin is not secreted or the amount of secretion is very low even if blood sugar level rises due to food intake, and the latter is a mechanism in which the response mechanism of peripheral tissues is not affected even though insulin is secreted normally. It is a type that does not operate normally and does not lower blood sugar levels.
  • the present invention is useful for any type of diabetes.
  • PTP1B inhibitory action Protein tyrosine phosphatase (PTP) 1B is a cytoplasmic tyrosine phosphatase, and is involved in the regulation of tyrosine kinase by controlling the phosphorylation state of tyrosine kinase. PTP1B is considered as one of the attenuation factors of insulin signaling, and inhibition of this enzyme is considered beneficial for the treatment of diabetes. In recent years, with the attention of protein phosphorylation involved in neural activity, PTP1B inhibition is expected to be applied to neurodegenerative diseases. Examples of reports showing the possibility of PTP1B inhibitors for pharmaceutical use include the following. 1.
  • Akt activation action Akt also referred to as protein kinase B serine threonine kinase, which is activated by two amino acids, threonine 308 (Thr308) and serine 473 (Ser473) It is believed that phosphorylation of is essential. Akt has a function of specifically phosphorylating serine or threonine residues of intracellular proteins, and is known as an anti-aging factor. Akt plays the most important role in the insulin / insulin receptor signaling pathway involved in promoting the transport of glucose transporter 4 (GLUT4) to the cell membrane / intracellular uptake of glucose. Therefore, Akt activators can be effective diabetic therapeutic agents. Examples of reports showing the potential of Akt activators for pharmaceutical use include the following. 1.
  • PKC protein kinase C
  • PKC ⁇ targets the ⁇ 7 acetylcotine receptor expressed at the presynaptic terminal, enhances synaptic activity, and exhibits a cognitive function improving action (References 1-4 below).
  • PKC ⁇ and ⁇ have an action of promoting the translocation of GLUT4 to the cell membrane as a downstream signal of insulin / insulin receptor (Bryant NJ et al., Nat Rev Mol Cell Biol 2002; 3: 267-277; Reference 5 below). Examples of reports showing the possibility of PKC activators for pharmaceutical use include the following. 1. Yamamoto S, Kanno T, Nagata T, Yaguchi T, Tanaka A, Nishizaki T.
  • the linoleic acid derivative FR236924 facilitates hippocampal synaptic transmission by enhancing activity of presynaptic a7 acetylcholine receptors on the glutamatergic terminals.
  • Linoleic acid derivative DCP-LA improves learning impairment in SAMP8.
  • ⁇ , ⁇ -DCP-LA selectively activates PKC- ⁇ and stimulates neurotransmitter release with the highest potency among 4 diastereomers.Cell Physiol Biochem 2011; 27 (2): 149- 158. 4. Kanno T, Yaguchi T, Shimizu T, Tanaka A, Nishizaki T. 8- [2- (2-Pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl] -octanoic acid and its diastereomers improve age-related cognitive deterioration. Lipids 2012; 47 ( 7): 687-695. 5. Sampsona SR, Cooperb DR.Specific protein kinase C isoforms as transducers and modulators of insulin signaling. Mol Genet Metab 2006; 89 (1-2): 32-47.
  • Glucose transporter 4 (GLUT4) migration promoting action to the cell membrane GLUT4 expressed in adipocytes and skeletal muscle cells is hardly exposed on the cell membrane in the absence of insulin stimulation. It exists in the state of being incorporated into the vesicle group. Stimulation of insulin increases the amount of GLUT4 exposed on the cell membrane surface by promoting the transport of GLUT4 present in the intracellular vesicle onto the cell membrane, and reduces the blood glucose level by taking glucose into the cell. . Although the increase in sugar uptake induced by insulin is physiologically important, it is known that this physiological phenomenon is significantly impaired in the case of diabetes.
  • pancreatic ⁇ -cells die, resulting in impaired insulin secretion and diabetes (type 1 diabetes).
  • type 1 diabetes Currently, treatment of type 1 diabetes can only be done by injecting insulin from outside the body.
  • insulin resistance attenuation of insulin responsiveness
  • insulin secretion stimulants intestinal sugar absorption inhibitors, disaccharide degradation inhibitors, DPP-4 inhibitors, PPAR ⁇ activators, and the like are used.
  • the basic diabetes treatment is to promote GLUT4 cell membrane translocation via insulin / insulin receptor signals.
  • a drug that activates the intracellular downstream signal of insulin / insulin receptor and promotes the translocation of GLUT4 to the cell membrane makes it possible to enhance the intracellular uptake of sugar in an insulin-independent manner, type 1 and type 2 diabetes Regardless, the effect can be expected as a therapeutic drug for diabetes.
  • Examples of reports showing the possibility of drugs that promote the transfer of GLUT4 to the cell membrane for pharmaceutical use include the following. 1. Stockli J, Fazakerley DJ, James DE. GLUT4 exocytosis. J Cell Sci 2011; 124: 4147-4159.
  • the phospholipid compound of the present invention can lower blood sugar level without requiring insulin, and is therefore useful for the treatment of type 2 diabetes.
  • the medicament of the present invention varies depending on the target disease, its severity, the animal species to be administered, the drug acceptability of the administration target, body weight, age, etc., but usually the amount of the phospholipid compound of the present invention which is an active ingredient Thus, 0.5-500 mg, preferably 5-250 mg per day for an adult is administered to the subject.
  • the medicament of the present invention can contain any additive, for example, a pharmaceutically acceptable carrier, in addition to the phospholipid compound of the present invention which is an active ingredient.
  • a pharmaceutically acceptable carrier include sucrose, starch, mannitol, sorbit, lactose, glucose, cellulose, talc, calcium phosphate, calcium carbonate and other excipients, cellulose, methylcellulose, hydroxypropylcellulose, polypropylpyrrolidone.
  • the medicament of the present invention can be formulated as a preparation suitable for oral administration.
  • Preparations suitable for oral administration include solutions in which an effective amount of a substance is dissolved in a diluent such as water or physiological saline, capsules, granules, powders or tablets containing the effective amount of the substance as solids or granules.
  • a diluent such as water or physiological saline
  • capsules such as water or physiological saline
  • granules, powders or tablets containing the effective amount of the substance as solids or granules.
  • a suspension in which an effective amount of a substance is suspended in an appropriate dispersion medium an emulsion in which a solution in which an effective amount of a substance is dissolved is dispersed in an appropriate dispersion medium, and the like.
  • the medicament of the present invention can be formulated as a preparation suitable for parenteral administration.
  • Formulations suitable for parenteral administration include aqueous and non-aqueous isotonic sterile injection solutions, which include antioxidants, Buffers, antibacterial agents, isotonic agents and the like may be included.
  • Aqueous and non-aqueous sterile suspensions are also included, which may contain suspending agents, solubilizers, thickeners, stabilizers, preservatives and the like.
  • the preparation can be enclosed in a container in unit doses or multiple doses like ampoules and vials.
  • the active ingredient and a pharmaceutically acceptable carrier can be lyophilized and stored in a state that may be dissolved or suspended in a suitable sterile vehicle immediately before use.
  • the phospholipid compound of the present invention can be provided as a food.
  • the phospholipid compound of the present invention which is an active ingredient is (1) protein tyrosine for mammals (eg, mouse, rat, hamster, rabbit, cat, dog, cow, sheep, monkey, human, etc.).
  • Phosphatase 1B (PTP1B) inhibitory action is (1) protein tyrosine for mammals (eg, mouse, rat, hamster, rabbit, cat, dog, cow, sheep, monkey, human, etc.).
  • Phosphatase 1B (PTP1B) inhibitory action is Akt activation action, (3) Protein kinase C (PKC) activation action, (4) PKC ⁇ and PKC ⁇ activation action, (5) Glucose transporter 4 (GLUT4 )
  • Phosphatase 1B (PTP1B) inhibitory action is eg, mouse, rat, hamster, rabbit, cat, dog, cow, sheep, monkey, human, etc
  • “food” means all foods and drinks other than drugs and quasi drugs. Examples include, but are not limited to, foods for specified health use, nutritional functional foods, and so-called supplements.
  • the medicament of the present invention may be one in which the unit intake of the medicament or a divided amount thereof is individually packaged or filled, or a plurality of unit intake or the divided amounts thereof are comprehensively packaged or filled.
  • the unit intake of the medicament or its divided amount is the unit intake of the entire phospholipid compound of the present invention or its divided amount.
  • a unit intake or its divided amount thereof is converted into a normal package (for example, a PTP (press through packaging) sheet, a paper container, What was packed or filled separately in a film (for example, plastic film) container, a glass container, a plastic container) is mentioned.
  • a normal package for example, a PTP (press through packaging) sheet, a paper container, What was packed or filled separately in a film (for example, plastic film) container, a glass container, a plastic container
  • Such individually packaged or filled pharmaceuticals or foods can be further combined and packaged together in one container (eg, paper container, film (eg, plastic film) container, glass container, plastic container). It may be filled.
  • a medicine or food in which a large number of unit intakes or divided amounts thereof are comprehensively packaged or filled for example, a single container (eg, paper container, film (eg, , Plastic film) containers, glass containers, plastic containers) or the like packed or filled.
  • the pharmaceutical product or food of the present invention can also contain a unit intake or a divided amount thereof in a sufficient number for long-term intake.
  • a unit intake or a divided amount thereof in a sufficient number for long-term intake.
  • it is 3 days or more, preferably 7 days, 10 days, It may be included in numbers sufficient for ingestion for 14 days or 21 days or more, 1 month, 2 months, 3 months or more.
  • the medicament of the present invention can be used to prevent or treat other one or more compounds that can prevent or treat neurodegenerative diseases, or other diabetes.
  • One or more compounds obtained may be included.
  • Examples of compounds that prevent or treat other neurodegenerative diseases include polyphenols, coenzyme Q10, ⁇ -sitosterol, isoflavones, mevinic acid, vitamin C, vitamin E, flavonoids, terpenes, folic acid, vitamin B6, vitamin B12, ce Skill pen lactone, urokinase, nattokinase, dilinoleoylphosphatidylethanolamine, propyl sulfide, apple pectin, acetic acid, EPA, and DHA.
  • Examples of other compounds that can prevent or treat diabetes include insulin secretagogues, sulfonylureas, sulfonamides, biguanides, ⁇ -glucosidase inhibitors, insulin preparations, insulin resistance improvers, and the like.
  • Examples thereof include nateglinide, glimepiride, glibenclamide, gliclazide, acetohexamide, tolbutamide, glyclopyramide, tolazamide, glybsol, metformin hydrochloride, buformin hydrochloride, voglibose, acarbose, insulin, pioglitazone hydrochloride, and the like.
  • diDCP-LA-PE can be produced by the production method described in Patent Document 1.
  • Example 1 Synthesis of diDCP-LA-PE (Step 1) Synthesis of (R) -3-benzyloxy-1,2-propanediol (S)-(+)-2,2-dimethyl-1,3- To a solution of dioxolane-4-methanol (1.0 g, 7.6 mmol) in dimethylformamide (10 ml) was added 60% NaH (0.61 g, 15.1 mmol) and benzyl bromide (1.1 ml, 9.1 mmol) under ice cooling. After stirring at room temperature for 15 minutes, water was added to the reaction mixture. The aqueous layer was extracted with hexane, and the organic layer was washed with H 2 O and brine.
  • Step 2 Synthesis of 3-O-benzyl-1,2-O-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-glycerol DCP-LA ( 2.03 g, 6.59 mmol) was added to a toluene solution of (R) -3-benzyloxy-1,2-propanediol (0.5 g, 2.74 mmol), then concentrated under reduced pressure, and the resulting residue was dissolved in dichloromethane (15 ml ).
  • Step 3 Synthesis of 1,2-O-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-glycerol 3-O-benzyl-1,2- O-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-glycerol (1.20 g, 1.57 mmol) and 10% (w / v) palladium activated carbon (480 mg) A solution of ethanol (80 ml) was stirred at room temperature for 15 minutes under a hydrogen atmosphere (1 atm).
  • Step 4 Synthesis of diDCP-LA-PE 1,2-O-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-glycerol (1.05 g, 1.57 mmol) and triethylamine (552 ml, 3.96 mmol) in CH 2 Cl 2 (40 ml) were added methyl N, N-diisopropylamidochloride (460 ml, 2.37 mmol) under ice cooling.
  • Example 2 Synthesis of diDCP-LA-PS 1,2-O-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-glycerol (0.44 g, 0.66 mmol) and triethylamine (0.18 ml, 1.3 mmol) in CH 2 Cl 2 (15 ml) were added methyl N, N-diisopropylamidochloride (0.15 ml, 0.79 mmol) under ice cooling.
  • N-carbobenzoxy-serine benzyl ester (0.33 g, 0.99 mmol) and 1H-tetrazole (0.19 g, 2.6 mmol) were added to the mixture, and tert-butyl hydroperoxide (0.87 ml, 6.6 mmol) of 70% (v / v) aqueous solution was further added and stirred at the same temperature for 20 minutes.
  • tert-butyl hydroperoxide (0.87 ml, 6.6 mmol) of 70% (v / v) aqueous solution was further added and stirred at the same temperature for 20 minutes.
  • 10% (w / v) Na 2 S 2 O 3 aqueous solution the obtained aqueous layer was extracted with ethyl acetate, and the organic layer was dried over anhydrous MgSO 4 .
  • Example 3 Synthesis of diDCP-LA-PC 1,2-O-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-glycerol (0.14 g, 0.21 mmol) and triethylamine (0.058 ml, 0.42 mmol) in CH 2 Cl 2 (5 ml) were added methyl N, N-diisopropylamidochloride (0.048 ml, 0.25 mmol) under ice cooling.
  • Example 4 Synthesis of diDCP-LA-D-PI 1,2-O-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-glycerol (0.080 g , 0.12 mmol) and triethylamine (0.033 ml, 0.24 mmol) in CH 2 Cl 2 (2 ml) were added methyl N, N-diisopropylamidochloride (0.028 ml, 0.14 mmol) under ice cooling.
  • Example 5 Synthesis of unnatural diDCP-LA-L-PI 1,2-O-bis- [8- ⁇ 2- (2-pentyl-cyclopropylmethyl) -cyclopropyl ⁇ -octanoyl] -sn-glycerol (0.175 g, 0.26 mmol) and triethylamine (0.072 ml, 0.52 mmol) in CH 2 Cl 2 (5 ml) were charged with methyl N, N-diisopropylamidochloride (0.061 ml, 0.31 mmol) under ice cooling. Added.
  • O-methyl O- (2 ', 3 NaI 50 mg, 0.33 mmol
  • 2-butanone 2 ml
  • 2N HCl 2N HCl was added to the reaction mixture and the aqueous layer was extracted with chloroform.
  • Test Example 1 Protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) inhibitory action (materials and methods) Assay of PTP1B activity under cell-free conditions Protein tyrosine phosphatase measurements under cell-free conditions have been reported previously (Baba Y, et al. J Am Chem Soc 2003; 125; 9740-9749; Rice RL, et al. Biochemistry 1997 36: 15965-15974) was carried out by a partially modified method. Human PTP1B was cloned into a pGEX-6P-3 vector having a GST tag at the NH 2 terminus and competent E. coli suitable for transformation and protein expression. It was expressed in E. coli BL21 (DE3).
  • GST-fused PTP1B was affinity purified using glutathione sepharose 4B (GE Healthcare Bio-Science KK, Tokyo, Japan). PTP1B activity was measured by reacting with p-nitrophenyl phosphate (p-NPP) (Sigma, St. Louis, MO, USA) as a substrate.
  • the enzyme is Na, a PTP1B inhibitor, in the reaction medium [50 mM HEPES, 1 mM EDTA, 50 mM NaCl, 1 mM dithiothreitol, pH 7.2] at 37 ° C. for 30 minutes in the presence and absence of diDCP-LA-PE. 3 VO 4 was preincubated with and without addition.
  • Test Example 2 Akt activation action (materials and methods) 1.
  • Cell culture The 3T3L1-GLUT4myc fibroblast cell line expressing GLUT4myc was used. The cell is constructed by inserting a human c-MYC epitope (14 amino acids) into the first ectodomain. Cells were treated with 5% CO 2 in Dulbecco's Modified Eagles Medium (DMEM) supplemented with 10% (v / v) bovine serum, penicillin (final concentration, 100 U / ml) and streptomycin (final concentration, 0.1 mg / ml). Culturing at 37 ° C. in a humid environment of 95% air.
  • DMEM Dulbecco's Modified Eagles Medium
  • the cells are then lysed with lysis buffer [150 mM NaCl, 20 mM ethylenediaminetetraacetic acid, 0.5% (v / v) Nonidet P-40 and 50 mM Tris, pH 7.4] containing 1% (v / v) protease inhibitor cocktail. And centrifuged at 3,000 rpm for 5 minutes at 4 ° C. The supernatant was used as a whole cell lysate. For Western blotting, proteins were separated by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and transferred to a polyvinylidene difluoride membrane.
  • SDS-PAGE SDS-polyacrylamide gel electrophoresis
  • the blotting membrane was blocked with TBS-T [150 mM NaCl, 0.1% (v / v) Tween20 and 20 mM Tris, pH 7.5] containing 5% (w / v) BSA, followed by phospho-Akt ( Thr308), phospho-Akt (Ser473), and antibodies against Akt (Cell Signaling Technology, Inc., Danvers, MA, USA). After washing, the membrane was reacted with horseradish peroxidase conjugated goat anti-rabbit IgG antibody. Immunoreactivity was detected using an ECL kit (GE Healthcare, Piscataway, NJ, USA) and visualized using a chemiluminescence detection system (GE Healthcare).
  • Test Example 3 PKC activation action (materials and methods)
  • Cell-free PKC assay PKC activity in a cell-free system was quantified by the method described in a previous report (Kanno T et al. J Lipid Res 2006; 47: 1146-1156).
  • a synthetic PKC substrate peptide (10 ⁇ M) was prepared in a medium containing 20 mM Tris-HCl (pH 7.5), 5 mM magnesium acetate, 10 ⁇ M ATP, and DCP-LA-phospholipid in the absence of phosphatidylserine and diacylglycerol. Reaction with various PKC isozymes at 30 ° C. for 5 minutes.
  • Ca 2+ -free medium was used for new PKCs such as PKC- ⁇ and - ⁇ , and medium containing 100 ⁇ M CaCl 2 was used for other PKC isozymes.
  • Reverse phase HPLC LC-10ATvp, Shimadzu Co., Kyoto, Japan
  • the peak of the substrate peptide and the peak of the new product were measured at an absorbance of 214 nm. Measure the areas of the non-phosphorylated PKC substrate peptide and the phosphorylated PKC substrate peptide (the total area corresponds to the concentration of the PKC substrate peptide used in this example), and the amount of phosphorylated substrate peptide was calculated.
  • FIGS. 5 shows that diDCP-LA-PE activates all PKC isozymes.
  • FIG. 6 shows that diDCP-LA-PE acts as a specific activator of PKC ⁇ and PKC ⁇ that are considered important in the regulation of GLUT4 trafficking.
  • Test Example 4 Promoting action of sugar transport carrier GLUT4 to cell membrane-1 (Materials and methods) Analysis of GLUT4 trafficking Krebs-Ringer-HEPES buffer containing 0.2% (w / v) bovine serum albumin containing 3T3L1-GLUT4myc adipocytes and supplemented with 10 mM glucose [136 mM NaCl, 4.7 mM KCl, 1.25 mM CaCl 2 , 1.25 mM MgSO 4 and 20 mM HEPES, pH 7.5] at 37 ° C. for 1 hour. Cells were incubated for 20 minutes in the presence or absence of insulin, phospholipids or derivatives thereof.
  • the cells were then placed in ice-cold mitochondrial buffer [210 mM mannitol, 70 mM sucrose, and 1 mM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), 10 mM HEPES, pH 7.5] containing a 1% (v / v) protease inhibitor cocktail. Homogenized by sonication. Subsequently, the homogenate was centrifuged at 3,000 rpm for 5 minutes at 4 ° C. The supernatant was further centrifuged at 11,000 rpm for 15 minutes at 4 ° C.
  • mitochondrial buffer 210 mM mannitol, 70 mM sucrose, and 1 mM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), 10 mM HEPES, pH 7.5
  • the collected supernatant was ultracentrifuged at 100,000 g for 60 minutes at 4 ° C., and separated into a cytoplasmic fraction and a cell membrane fraction.
  • the supernatant was used as the cytoplasm fraction and the pellet was used as the cell membrane fraction.
  • Whether or not the cytoplasmic component and the cell membrane component were successfully separated was confirmed by Western blot analysis using an antibody against LDH which is a marker of cell membrane component and an antibody against cadherin which is a cell membrane marker.
  • the protein concentration of each fraction was measured using a BCA protein assay kit (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA).
  • the protein of the cell membrane fraction was resuspended in mitochondrial buffer containing 1% (w / v) sodium dodecyl sulfate (SDS).
  • the proteins of each fraction were separated by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and transferred to a polyvinylidene difluoride membrane.
  • the blotting membrane was blocked with TBS-T [150 mM NaCl, 0.1% (v / v) Tween20 and 20 mM Tris, pH 7.5] containing 5% (w / v) BSA, and anti-c-myc antibody (Merck Millipore , Darmstadt, Germany) followed by reaction with horseradish peroxidase (HRP) conjugated goat anti-mouse IgG antibody.
  • Immunoreactivity was detected using an ECL kit (Invitrogen) and visualized using a chemiluminescence detection system (GE Healthcare, Piscataway, NJ, USA). The signal density was measured using image analysis software (Image Healthcare). (result) The results are shown in FIGS. FIG.
  • FIG. 7 shows that, like insulin, diDCP-LA-PE has an effect of promoting GLUT4 cell membrane transport.
  • FIG. 8 shows that diDCP-LA-PE promotes cell membrane transport of GLUT4 in a concentration-dependent manner.
  • FIG. 9 shows that all phospholipid derivatives except natural diDCP-LA-PI have an effect of promoting cell membrane transport of GLUT4.
  • Test Example 5 Insulin-independent blood glucose lowering action (materials and methods) Glucose tolerance test C57BL / KsJ-lepr db / lepr db mice (female, 8 weeks old) (CLEA Japan; Tokyo, Japan) were used. The glucose tolerance test was performed on mice starved for 12 hours. Glucose (2 g / ml / kg body weight) was forcibly administered orally at that time. 30 minutes before administration of glucose, diDCP-LA-PE (0.01, 0.1, 1, 3 mg / kg), insulin (0.75 U / kg) or saline was orally administered.
  • Test Example 6 Effect on type 1 diabetes model mouse using streptozotocin (materials and methods) C57BL / 6J mice (male, 8 weeks old) (Japan SLC Inc .; Shizuoka, Japan) were used. Streptozotocin (STZ; 250 mg / kg) or saline as a control was injected intraperitoneally. Four days after injection, an oral glucose tolerance test (OGTT) was performed. (result) The results are shown in FIG. This result shows that diDCP-LA-PE significantly suppresses the increase in blood glucose in STZ-treated mice. That is, diDCP-LA-PE is effective for type 1 diabetes.
  • Test Example 7 Promoting action of sugar transport carrier GLUT4 to cell membrane-2 (Materials and methods) The experiment was conducted in the same manner as in Test Example 4 except that 3T3L1-GLUT4myc adipocytes in which the insulin receptor was knocked down were used and that incubation with diDCP-LA-EA was performed in the absence of insulin. . (result) The results are shown in FIG. FIG. 12 shows that diDCP-LA-PE can promote GLUT4 translocation to the cell membrane in an insulin receptor-independent manner. That is, it is shown that diDCP-LA-PE can substitute for an intracellular insulin receptor signal without insulin (lowering blood glucose level independently of insulin / insulin receptor). The results show that diDCP-LA-PE is also effective in the treatment of type 1 diabetes, where insulin is essential for treatment.
  • the phospholipid compound comprising an unsaturated fatty acid derivative having a cyclopropane ring provided by the present invention has an excellent pharmacological action (protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) inhibitory action, Akt, etc.) in improving cognitive function and / or treating diabetes.
  • PTP1B protein tyrosine phosphatase 1B
  • Akt cyclopropane ring
  • Akt protein tyrosine phosphatase 1B
  • Akt protein tyrosine phosphatase 1B
  • Akt protein tyrosine phosphatase 1B
  • Akt protein tyrosine phosphatase 1B
  • Akt protein tyrosine phosphatase 1B
  • Akt protein tyrosine phosphatase 1B
  • Akt protein tyrosine phosphatase 1B
  • Akt protein tyrosine phosphatase 1B

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Abstract

 本発明は認知機能改善作用及び抗糖尿病作用を有する医薬を提供することを課題とする。 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)及び8-(2-オクチルシクロプロピル)オクタン酸(DCP-OA)等のシクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸を含むリン脂質化合物、特に1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジルエタノールアミン(diDCP-LA-PE)は、認知機能改善作用及び抗糖尿病作用を有し、認知症治療薬、糖尿病治療薬等の医薬として有用である。

Description

シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸誘導体を含むリン脂質化合物
 本発明は、認知機能改善作用及び/又は糖尿病治療効果を有するリン脂質化合物、より詳細にはシクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸誘導体を含むリン脂質化合物に関する。
 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発症に関与すると考えられ、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。
 一方、リン脂質についても認知機能の改善や神経変性疾患に有効であることが報告されている。例えば、1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリンや1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリンが、スコポラミンによって誘導された空間学習障害及び記憶障害、あるいは軽度の認知障害や痴呆を改善することが報告されている(非特許文献1、2)。
 また、ホスファチジルエタノールアミンは、生体膜の主要成分の1つであるリン脂質であり、ホスファチジルセリン等とともに健康食品として市販されているが、ホスファチジルエタノールアミンの中でも、特にジリノレオイル・ホスファチジルエタノールアミン(脂肪酸として2つのリノール酸を含む)が、細胞死誘導抑制活性、特に小胞体ストレス抑制活性を有すること、当該活性により、ジリノレオイル・ホスファチジルエタノールアミンが医薬用途、特に神経変性疾患の予防および/または治療のために使用され得ることが報告されている(特許文献2)。
 しかしながら、DCP-LA等のシクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸誘導体とリン脂質とが結合した化合物が認知機能の改善に有効であることは知られておらず、また、かかる化合物がどのような薬理効果を示すのかは何ら報告がない。
国際公開第02/50013号パンフレット 特開2005-247728号公報
Yaguchi T, Nagata T, Nishizaki T. Dilinoleoylphosphatidylcholine ameliorates scopolamine-induced impairment of spatial learning and memory by targeting alpha-7 nicotinic ACh receptors. Life Sci 2009;84:263-6 Yaguchi T, Nagata T, Nishizaki T. 1-Palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine improves cognitive decline by enhancing long-term depression. Behav Brain Res 2009;204:129-32
 本発明は、シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸誘導体を含むリン脂質化合物、特に認知機能改善作用及び/又は糖尿病治療効果を有するリン脂質化合物、及び当該化合物の医薬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さらに鋭意検討を重ねた。結果、シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸誘導体を含むリン脂質化合物に優れた認知機能の改善に有用な種々の薬理作用を認め、さらには糖尿病治療に有用な薬理作用をも有することを確認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]シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸を含むリン脂質化合物を有効成分として含有する、医薬。
[2]該シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸が、2重結合をシクロプロパン環に変換された不飽和脂肪酸である、上記[1]記載の医薬。
[3]該シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸が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)又は8-(2-オクチルシクロプロピル)オクタン酸(DCP-OA)である、上記[1]記載の医薬。
[4]リン脂質化合物がホスファチジルエタノールアミン(PE)、ホスファチジルセリン(PS)、ホスファチジルコリン(PC)、又はホスファチジルイノシトール(PI)である、上記[1]記載の医薬。
[5]該リン脂質化合物が、1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジルエタノールアミン(diDCP-LA-PE)、
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-L-セリン(diDCP-LA-PS)、
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセロ-3-ホスファチジルコリン(diDCP-LA-PC)、
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-D-l-イノシトール(diDCP-LA-PI)、又は
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-L-l-イノシトール(diDCP-LA-PI ent)である、上記[1]記載の医薬。
[6]糖尿病治療薬である、上記[1]~[5]のいずれかに記載の医薬。
[7]糖尿病が、1型糖尿病である、上記[6]記載の医薬。
[8]糖尿病が、2型糖尿病である、上記[6]記載の医薬。
[9]糖尿病が、1型及び2型糖尿病である、上記[6]記載の医薬。
[10]認知症治療薬である、上記[1]~[5]のいずれかに記載の医薬。
[11]認知症が、アルツハイマー型認知症である、上記[10]記載の医薬。
[12]抗老化薬である、上記[1]~[5]のいずれかに記載の医薬。
[13]シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸誘導体を含むリン脂質化合物を有効成分として含有する、試薬。
[14]該シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸が、2重結合をシクロプロパン環に変換された不飽和脂肪酸である、上記[13]記載の試薬。
[15]該シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸が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)又は8-(2-オクチルシクロプロピル)オクタン酸(DCP-OA)である、上記[13]記載の試薬。
[16]リン脂質化合物がホスファチジルエタノールアミン(PE)、ホスファチジルセリン(PS)、ホスファチジルコリン(PC)、又はホスファチジルイノシトール(PI)である、上記[13]記載の試薬。
[17]該リン脂質化合物が、1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジルエタノールアミン(diDCP-LA-PE)、
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-L-セリン(diDCP-LA-PS)、
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセロ-3-ホスファチジルコリン(diDCP-LA-PC)、
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-D-l-イノシトール(diDCP-LA-PI)、又は
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-L-l-イノシトール(diDCP-LA-PI ent)である、上記[13]記載の試薬。
[18]プロテインチロシンホスファターゼ1B阻害剤である、上記[13]~[17]のいずれかに記載の試薬。
[19]Akt活性化剤である、上記[13]~[17]のいずれかに記載の試薬。
[20]タンパク質リン酸化酵素C(PKC)活性化剤である、上記[13]~[17]のいずれかに記載の試薬。
[21]PKCがPKCι及び/又はPKCζである、上記[20]記載の試薬。
[22]1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジルエタノールアミン(diDCP-LA-PE)、
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-L-セリン(diDCP-LA-PS)、
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセロ-3-ホスファチジルコリン(diDCP-LA-PC)、
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-D-l-イノシトール(diDCP-LA-PI)、及び
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-L-l-イノシトール(diDCP-LA-PI ent)からなる群より選択される化合物。
[23]シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸を含むリン脂質化合物の有効量をそれを必要とする患者に投与することを含む、糖尿病の予防又は治療方法。
[24]該リン脂質化合物が、diDCP-LA-PE、diDCP-LA-PS、diDCP-LA-PC、diDCP-LA-PI、又はdiDCP-LA-PI entである、上記[23]記載の方法。
[25]シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸を含むリン脂質化合物の有効量をそれを必要とする患者に投与することを含む、認知症の予防又は治療方法。
[26]該リン脂質化合物が、diDCP-LA-PE、diDCP-LA-PS、diDCP-LA-PC、diDCP-LA-PI、又はdiDCP-LA-PI entである、上記[25]記載の方法。
[27]糖尿病の予防又は治療の為の、シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸を含むリン脂質化合物。
[28]diDCP-LA-PE、diDCP-LA-PS、diDCP-LA-PC、diDCP-LA-PI、又はdiDCP-LA-PI entである、上記[27]記載のリン脂質化合物。
[29]認知症の予防又は治療の為の、シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸を含むリン脂質化合物。
[30]diDCP-LA-PE、diDCP-LA-PS、diDCP-LA-PC、diDCP-LA-PI、又はdiDCP-LA-PI entである、上記[29]記載のリン脂質化合物。
 本発明により提供される、シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸を含むリン脂質化合物は、認知機能の改善及び/又は糖尿病の治療に優れた薬理作用(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、タンパク質リン酸化酵素C(PKC)活性化作用、PKCι及びPKCζ活性化作用、グルコーストランスポーター4(GLUT4)の細胞膜への移行促進作用及びインスリン非依存性の血糖値低下作用)を有し、従って認知症治療薬や糖尿病治療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試薬としても有用である。
図1は、本発明のリン脂質化合物の構造を示す。 図2は、diDCP-LA-PE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NaVO(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値、Dunnett’s test. 図3は、diDCP-LA-PEによるGLUT4の膜輸送シグナル経路を示す図である。diDCP-LA-PE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てGLUT4の細胞膜輸送を促進する。 図4は、diDCP-LA-PEがAktの活性化を誘導することを示すグラフである。3T3L1-GLUT4myc細胞をdiDCP-LA-PE(1μM)で処理しないか、あるいは10分間処理して、その後phospho-threonine 308 (P-Thr308)、phospho-serine 473 (P-Ser473)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-Thr308又はP-Ser473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5は、diDCP-LA-PEがPKCの活性化を誘導することを示すグラフである。無細胞系で、PKC活性をモニタリングした。diDCP-LA-PE(100μM)の非存在下(コントロール)あるいは存在下で所定のPKCアイソザイムを評価した。グラフ中、各カラムは、PKC活性(pmol/min)の平均値(±SEM)を表している(n=6)。P値、diDCP-LA-PE非存在下での各PKCアイソザイム活性化と比べて、Dunnett’s test. 図6は、diDCP-LA-PEがPKCι及びPKCζの特異的な活性化剤であることを示すグラフである。diDCP-LA-PE(100μM)、diDCP-LA-PS(100μM)、diDCP-LA-PC(100μM)、diDCP-LA-PI(100μM)あるいはdiDCP-LA-PIエナンチオマー(diDCP-LA-PIe)(100μM)の存在下で所定のPKCアイソザイムを評価した。グラフ中、各カラムは、PKCι及びPKCζの活性(pmol/min)の平均値(±SEM)を表している(n=4)。***P<0.001(diDCP-LA-PE以外の)各リン脂質誘導体によって誘導されたPKCι又はPKCζ活性化と比較して、Dunnett’s test. 図7は、分化した3T3L1-GLUT4myc脂肪細胞において、diDCP-LA-PEがGLUT4の細胞膜輸送を促進させることを示すグラフである。インスリン又はdiDCP-LA-PE(1μM)で処理しないか、あるいは処理して20分後、細胞を溶解し細胞質画分と細胞膜画分に分離し、次いで抗c-myc抗体を用いてウエスタンブロッティングを行なった。グラフ中、各カラムは、細胞膜画分におけるGLUT4のシグナル強度/細胞膜画分と細胞質画分全てにおけるGLUT4のシグナル強度の比の平均値(±SD)を表している(各実験においてn=6)。P値、unpaired t-test. 図8は、3T3L1-GLUT4myc脂肪細胞におけるGLUT4の細胞膜輸送に対するdiDCP-LA-PEの濃度依存的効果について示すグラフである。所定の濃度のdiDCP-LA-PEで処理しないか、あるいは処理して20分後、細胞を溶解し細胞質画分と細胞膜画分に分離し、次いで抗c-myc抗体を用いてウエスタンブロッティングを行なった。グラフ中、各カラムは、細胞膜画分におけるGLUT4のシグナル強度/細胞膜画分と細胞質画分全てにおけるGLUT4のシグナル強度の比の平均値(±SD)を表している(各実験においてn=4)。 図9は、分化した3T3L1-GLUT4myc脂肪細胞において、リン脂質誘導体がGLUT4の細胞膜輸送を促進させることを示すグラフである。各種リン脂質誘導体で処理しない(コントロール)か、あるいは1μMで処理して20分後、細胞を溶解し細胞質画分と細胞膜画分に分離し、次いで抗c-myc抗体を用いてウエスタンブロッティングを行なった。グラフ中、各カラムは、細胞膜画分におけるGLUT4のシグナル強度/細胞膜画分と細胞質画分全てにおけるGLUT4のシグナル強度の比の平均値(±SD)を表している(各実験においてn=4)。*P<0.05, **P<0.001;コントロールと比較した値、unpaired t-test.diDCP-LA-PIe, diDCP-LA-PI enantiomers 図10は、C57BL/KsJ-leprdb/leprdbマウスにおいて血清グルコースレベルを低下させることを示すグラフである。(A)マウスをグルコース飢餓の状態で12時間置いた後、グルコース(2g/kg)を経口投与し(矢印)、所定の時間に血液を回収して血清グルコースアッセイを行なった。食塩水[diDCP-LA-PE(-)]あるいはdiDCP-LA-PE(1mg/kg≒1μM)[diDCP-LA-PE(+)]の経口投与はグルコースを投与する30分前に行なった。グラフ中、各ポイントはグルコース濃度の平均値(±SEM)を表している(各実験においてn=5)。P値、Fisher’s PLSD(制約付最小有意差検定)(B)グルコース飢餓の状態で12時間置いたマウスに、グルコース投与30分前に食塩水(コントロール)又はdiDCP-LA-PEを所定の濃度で経口投与した。グラフ中、各カラムはグルコース投与後1時間後の血清グルコース濃度の平均値(±SEM)を表している(各実験においてn=5)。 図11は、diDCP-LA-PEがストレプトゾトシン(STZ)処理したマウスにおいて血清グルコースレベルを低下させることを示すグラフである。マウスをグルコース飢餓の状態で12時間置いた後、グルコース(2g/kg)を経口投与し(矢印)、所定の時間に血液を回収して血清グルコースアッセイを行なった。食塩水[diDCP-LA-PE(-)]あるいはdiDCP-LA-PE(1mg/kg≒1μM)[diDCP-LA-PE(+)]の経口投与はOGTTの前の4連続日、グルコースを投与する30分前に行なった。グラフ中、各ポイントはグルコース濃度の平均値(±SEM)を表している(各実験においてn=5)。P値、Fisher’s PLSD(制約付最小有意差検定) 図12は、インスリンレセプターがノックダウンした(IR KD)3T3L1-GLUT4myc脂肪細胞において、diDCP-LA-PEがGLUT4の細胞膜輸送を促進させることを示すグラフである。ネガティブコントロールであるNC siRNA(NC)又はインスリン受容体siRNA(IR KD)で細胞をトランスフェクトし、48時間後にdiDCP-LA-PEで処理しないか、あるいは1μMで処理して20分後、細胞を溶解し細胞質画分と細胞膜画分に分離し、次いで抗c-myc抗体を用いてウエスタンブロッティングを行なった。グラフ中、各カラムは、細胞膜画分におけるGLUT4のシグナル強度/細胞膜画分と細胞質画分全てにおけるGLUT4のシグナル強度の比の平均値(±SD)を表している(各実験においてn=4)。P値、Dunnett’s test. NS; not significant
 以下、本発明について詳細に説明する。
 本発明はシクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸を含むリン脂質化合物を有効成分として含有する医薬を提供する。以下、便宜上、当該リン脂質化合物を本発明のリン脂質化合物、及び該医薬を本発明の医薬とも称する。当該医薬は、後述するが、認知症治療薬、糖尿病治療薬、抗老化薬等を包含する概念である。
 「シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸」とは、2重結合をシクロプロパン環に変換された不飽和脂肪酸であり、該変換の数は、もとの2重結合の数にもよるが1又は2以上であり、好ましくは1又は2であり、より好ましくは2である。不飽和脂肪酸としては、分子内に少なくとも1つ以上の2重結合を有する脂肪酸であれば特に限定されるものではないが、一価不飽和脂肪酸、多価不飽和脂肪酸、cis型不飽和脂肪酸、trans型不飽和脂肪酸のいずれのものであってもよい。
 一価不飽和脂肪酸の例としては、オレイン酸、パルミトレイン酸、ペトロセリン酸、エルカ酸、ブラシジン酸、オブツシル酸、カプレイン酸、ウンデシレン酸、リンデル酸、ツズ酸、フィゼテリン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、エライジン酸、アスクレピン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、ゴンドイン酸、セトレイン酸及びcis-6-ヘキサデセン酸等が挙げられる。
 多価不飽和脂肪酸の例としては、リノール酸、リノレン酸、γ-リノレン酸、リシノール酸、α-エレオステアリン酸、β-エレオステアリン酸、ブニカ酸、trans-10-オクタデカジエン酸及びtrans-12-オクタデカジエン酸等が挙げられる。
 好ましくはリノール酸(cis,cis-9,12-オクタジエン酸)及びオレイン酸(cis-9-オクタデセン酸)であり、より好ましくはリノール酸である。
 多価不飽和脂肪酸の場合、全ての2重結合がシクロプロパン環に変換されていてもよいし、一部の2重結合がシクロプロパン環に変換されていてもよい。
 本発明において「シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸」として好ましくは、リノール酸の2重結合がシクロプロパン環に変換された、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);及びオレイン酸の2重結合がシクロプロパン環に変換された、8-(2-オクチルシクロプロピル)オクタン酸(DCP-OA)である。より好ましくはDCP-LAである。
 リン脂質は、大別するとグリセリンを骨格とするグリセロリン脂質とスフィンゴシンを骨格とするスフィンゴリン脂質の2つが存在する。グリセリンやスフィンゴシンを中心骨格として脂肪酸とリン酸が結合し、さらにリン酸にアルコールがエステル結合した構造を有する。本発明のリン脂質化合物はグリセロリン脂質及びスフィンゴリン脂質のいずれであってもよいが、好ましくはグリセロリン脂質である。グリセリンのC1、C2位に脂肪酸が、C3位にリン酸がそれぞれエステル結合した分子をホスファチジン酸と称し、本発明の好適な一態様は、C1、C2位の脂肪酸が、上記「シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸」である。2つの不飽和脂肪酸は異なっていても同一でもよいが、好ましくは同一である。リン酸にエステル結合するアルコールとしては、コリン、エタノールアミン、イノシトール、セリン等が挙げられる。好ましくはエタノールアミンである。
 本発明のリン脂質化合物は、不斉炭素原子や二重結合に起因する1以上の立体異性体(例えば、光学異性体、幾何異性体)を含んでいてもよいことに注意されるべきであり、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。
 本発明のリン脂質化合物は、含まれる脂肪酸がシクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸であることを除いては、通常のリン脂質の合成方法(例えば、「日本化学会編 第5版実験化学講座16 有機化合物の合成(協);カルボン酸・アミノ酸・ペプチド 3章 リン酸エステル」に記載の方法)に準じて合成することができる。より詳細には実施例に記載の方法に準じて合成することができる。
 シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸は、例えば、特許文献1で示される方法あるいはそれに準じた方法によって製造できる。また、天然物から抽出されたものであってもよい。DCP-LAの製造方法は特許文献1に記載されている。
 「シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸を含むリン脂質化合物」としては、好ましくは、
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジルエタノールアミン(diDCP-LA-PE)、
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-L-セリン(diDCP-LA-PS)、
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセロ-3-ホスファチジルコリン(diDCP-LA-PC)、
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-D-l-イノシトール(diDCP-LA-PI)、及び
1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-L-l-イノシトール(diDCP-LA-PI ent)であり、
より好ましくはdiDCP-LA-PEである。
 diDCP-LA-PI entは、diDCP-LA-PIの非天然型の光学異性体である。
 各リン脂質化合物の構造を図1に示す。
 本発明のリン脂質化合物はまた、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。
 本発明のリン脂質化合物は、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)タンパク質リン酸化酵素C(PKC)活性化作用、(4)PKCι及びPKCζ活性化作用、(5)グルコーストランスポーター4(GLUT4)の細胞膜への移行促進作用、及び(6)インスリン非依存性の血糖値低下作用を有する。これらの優れた薬理作用により、本発明のリン脂質化合物は、特に認知障害を伴う疾患の予防又は治療用として、糖尿病の予防又は治療用として有用であり、医薬品として提供される。
 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。
 糖尿病は、インスリン作用の不足に基づいて糖の代謝機構が障害に陥る疾患であり、インスリン依存性糖尿病(IDDMまたは1型糖尿病)とインスリン非依存性糖尿病(NIDDMまたは2型糖尿病)の2つに区別される。前者は、食物摂取により血糖値が上昇してもインスリンが分泌されないかまたは分泌量が非常に少なくなるタイプで、後者はインスリンが正常に分泌されているにもかかわらず、末梢組織の応答機構が正常に作動しなくなり血糖値が低下しないタイプである。
 本発明はいずれのタイプの糖尿病にも有用である。
 本発明のリン脂質化合物が有する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。PTP1Bはインスリンシグナル伝達の減弱因子の1つとして考えられ、この酵素を阻害することが糖尿病の処置に有益であると考えられている。また、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. Sun T, Wang Q, Yu Z, Zhang Y, Guo Y, Chen K, Shen X, Jiang H.
Hyrtiosal, a PTP1B inhibitor from the marine sponge Hyrtios erectus, shows extensive cellular effects on PI3K/AKT activation, glucose transport, and TGFb/Smad2 signaling. Chembiochem 2007;8(2):187-193.
2. Lin Z, Zhang Y, Zhang Y, Shen H, Hu L, Jiang H, Shen X.
Oleanolic acid derivative NPLC441 potently stimulates glucose transport in 3T3-L1 adipocytes via a multi-target mechanism. Biochem Pharmacol 2008;76(10):1251-1262.
3. Zhang Y, Zhang H, Yao XG, Shen H, Chen J, Li C, Chen L, Zheng M, Ye J, Hu L, Shen X, Jiang H.
(+)-Rutamarin as a dual inducer of both GLUT4 translocation and expression efficiently ameliorates glucose homeostasis in insulin-resistant mice. PLoS One 2012;7(2):e31811.
(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はグルコーストランスポーター4(GLUT4)の細胞膜への移行促進/グルコースの細胞内取込みに関与するインスリン/インスリン受容体シグナル経路において最も重要な働きをしている。従って、Akt活性化剤は有効な糖尿病治療薬になり得る。
 Akt活性化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. Maarbjerg SJ, Sylow L, Richter EA. Current understanding of increased insulin sensitivity after exercise-emerging candidates. Acta Physiol 2011;202:323-335.
2. Bryant NJ, Govers R, James DE: Regulated transport of the glucose transporter GLUT4. Nat Rev Mol Cell Biol 2002;3:267-277.
(3)タンパク質リン酸化酵素C(PKC)活性化作用
 PKCは、レセプターではないセリン-スレオニンプロテインキナーゼの最大遺伝子ファミリーの一つとして同定された(Kikkawa et al., J. Biol. Chem., 257, 13341 (1982))多数の生理的シグナリングメカニズムが、この酵素によるものであると考えられている。PKC遺伝子ファミリーは、現在、4つのサブグラウンドに分類される11の遺伝子から構成される:1)古典的なPKCα、β、βおよびγ、2)新規なPKCδ、ε、ηおよびθ、3)異型のPKCζ、λ、ηおよびι、並びに4)PKCμ。PKCεはシナプス前終末に発現するα7アセチルコチン受容体を標的としてシナプス活動性を増強し、認知機能改善作用を示す(下記文献1-4)。PKCζおよびιはインスリン/インスリン受容体の下流シグナルとしてGLUT4の細胞膜への移行を促進する作用がある(Bryant NJ et al., Nat Rev Mol Cell Biol 2002;3:267-277; 下記文献5)。 
 PKC活性化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. Yamamoto S, Kanno T, Nagata T, Yaguchi T, Tanaka A, Nishizaki T.
The linoleic acid derivative FR236924 facilitates hippocampal synaptic transmission by enhancing activity of presynaptic a7 acetylcholine receptors on the glutamatergic terminals. Neuroscience 2005;130(1):207-213.
2. Yaguchi T, Nagata T, Mukasa T, Fujikawa H, Yamamoto H, Yamamoto S, Iso H, Tanaka A, Nishizaki T. Linoleic acid derivative DCP-LA improves learning impairment in SAMP8. Neuroreport 2006;17(1):105-108.
3. Shimizu T, Kanno T, Tanaka A, Nishizaki T. α, β-DCP-LA selectively activates PKC-ε and stimulates neurotransmitter release with the highest potency among 4 diastereomers. Cell Physiol Biochem 2011;27(2):149-158.
4. Kanno T, Yaguchi T, Shimizu T, Tanaka A, Nishizaki T. 8-[2-(2-Pentyl-cyclopropylmethyl)-cyclopropyl]-octanoic acid and its diastereomers improve age-related cognitive deterioration. Lipids 2012;47(7):687-695.
5. Sampsona SR, Cooperb DR. Specific protein kinase C isoforms as transducers and modulators of insulin signaling. Mol Genet Metab 2006; 89(1-2):32-47.
(4)グルコーストランスポーター4(GLUT4)の細胞膜への移行促進作用
 脂肪細胞や骨格筋細胞に発現するGLUT4は、インスリンの刺激がない場合は細胞膜上にはほとんど露出しておらず、細胞内の小胞群に組み込まれた状態で存在している。インスリンの刺激は、この細胞内小胞に存在するGLUT4の細胞膜上への運搬を促進することにより、細胞膜表面に露出するGLUT4の量を増加させ、グルコースを細胞内へ取り込むことにより血糖値をさげる。インスリンによって誘導される糖の取り込み亢進は生理的に重要であるが、糖尿病の場合にはこの生理現象に著しい障害が生じていることが知られている。何らかの原因で膵臓のβ細胞が死滅することで、インスリン分泌障害をきたし糖尿病になる(1型糖尿病)。現在、1型糖尿病の治療は体外からインスリンを注射するしか手だてがない。一方、インスリン刺激に応答した糖取り込みが著しく減弱(インスリン抵抗性=インスリン反応性の減弱)することも糖尿病発症の引き金となる(2型糖尿病)。2型糖尿病の治療には、インスリン分泌刺激剤、腸管での糖吸収阻害剤、2糖類分解抑制剤、DPP-4阻害剤、PPARγ活性化剤等が用いられている。しかし、基本となる糖尿病治療はインスリン/インスリン受容体シグナルを介したGLUT4の細胞膜移行を促進させる事である。インスリン/インスリン受容体の細胞内下流シグナルを活性化させGLUT4の細胞膜への移行を促進させる薬剤は、インスリン非依存性に糖の細胞内取り込みを亢進することを可能とし、1型、2型糖尿病に関わらず糖尿病治療薬としてその効果が期待できる。
 GLUT4の細胞膜への移行を促進させる薬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. Stockli J, Fazakerley DJ, James DE. GLUT4 exocytosis. J Cell Sci 2011;124:4147-4159.
(5)インスリン非依存性の血糖値低下作用
 本発明のリン脂質化合物はインスリンを必要とせずに血糖値を低下させることができるので、2型糖尿病の治療に有用である。
 本発明の医薬は、対象疾患、その重篤度、投与対象となる動物種、投与対象の薬物受容性、体重、年齢等によって異なるが、通常、有効成分である本発明のリン脂質化合物の量で、成人1日あたり、0.5~500mg、好ましくは5~250mgが対象に投与される。
 本発明の医薬は、有効成分である本発明のリン脂質化合物以外に、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。
 本発明のリン脂質化合物は、食品として提供することができる。有効成分である本発明のリン脂質化合物は、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)タンパク質リン酸化酵素C(PKC)活性化作用、(4)PKCι及びPKCζ活性化作用、(5)グルコーストランスポーター4(GLUT4)の細胞膜への移行促進作用、及び(6)インスリン非依存性の血糖値低下作用を有し、認知障害を伴う疾患の予防、糖尿病予防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本発明のリン脂質化合物に加え、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、あるいは他の、糖尿病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。
 他の、糖尿病を予防又は治療し得る化合物の例として、インスリン分泌促進薬、スルホニル尿素薬、スルホンアミド薬、ビグアナイド薬、αグルコシターゼ阻害薬、インスリン製剤、インスリン抵抗性改善薬等が挙げられる。例えば、ナテグリニド、グリメピリド、グリベンクラミド、グリクラジド、アセトヘキサミド、トルブタミド、グリクロピラミド、トラザミド、グリブゾール、塩酸メトホルミン、塩酸ブホルミン、ボグリボース、アカルボース、インスリン、塩酸ピオグリタゾン等が挙げられる。
 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。
 以下に実施例及び試験例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記実施例等に何ら制限されるものではない。
(解析方法)
 H-NMRスペクトルはJEOL JNM-ECX400スペクトロメータで記録した(400 MHz)。H-NMRについて、化学シフトはTMS(δ=0.00)又はCHCl(δ=7.26)からダウンフィールドした値で表した。
 ESI-MSスペクトルはBruker micro TOF-Qマススペクトロメータで測定した。
 カラムクロマトグラフィーはシリカゲル60(40-50μm及び40-100μm)上で行なった(関東化学より購入)。
 0.25mmシリカゲルプレート60F254(Merck, Darmstadt, Germany)上で、UV光、ヨウ素及びm-ブロモクレゾールグリーン又は5%(w/v)リンモリブデン酸エタノール溶液及び熱を発色剤として用い全ての反応をモニタリングした。
 diDCP-LA-PEは特許文献1に記載の製造方法により製造することができる。
実施例1:diDCP-LA-PEの合成
(工程1)(R)-3-ベンジルオキシ-1,2-プロパンジオールの合成
 (S)-(+)-2,2-ジメチル-1,3-ジオキソラン-4-メタノール(1.0 g, 7.6 mmol)のジメチルホルムアミド(10 ml)溶液に60%NaH(0.61 g, 15.1 mmol)及びベンジルブロミド(1.1 ml, 9.1 mmol)を氷冷下で添加した。
 室温で15分間撹拌後、反応混合物に水を添加した。水層をヘキサンで抽出し、有機層をHO及び食塩水で洗浄した。次いで、無水MgSOで乾燥させ、減圧濃縮により4-ベンジルオキシメチル-2,2-ジメチル-1,3-ジオキソランを得、さらに精製することなく次の工程に使用した。4-ベンジルオキシメチル-2,2-ジメチル-1,3-ジオキソランのメタノール(17.4 ml)溶液に濃HCl(1.93 ml)を氷冷下で加えた。60℃で30分間撹拌した後、反応混合物にNaHCOの飽和水溶液を氷冷下で加えた。水層をヘキサンで洗浄し、次いで水層を酢酸エチルで抽出した。有機層をあわせMgSOで乾燥し減圧濃縮により(R)-3-ベンジルオキシ-1,2-プロパンジオール(1.22 g, 88%)を油として得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 3.53-3.61 (m, 2H), 3.65 (dd, J = 11.4 and 5.5 Hz, 1H), 3.72 (dd, J = 11.4 and 3.6 Hz, 1H), 3.88-3.93 (m, 1H), 4.56 (s, 2H), 7.30-7.39 (m, 5H).
(工程2)3-O-ベンジル-1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロールの合成
 DCP-LA(2.03 g, 6.59 mmol)を(R)-3-ベンジルオキシ-1,2-プロパンジオール(0.5 g, 2.74 mmol)のトルエン溶液に添加し、次いで減圧濃縮し、得られた残渣をジクロロメタン(15 ml)に溶解した。次いで、その溶液に、1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩(1.58 g, 8.23 mmol)及びN,N-ジメチルアミノピリジン(0.30 g, 2.47 mmol)を氷冷下で添加した。窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した後、反応混合物に2N HClを添加した。水層を酢酸エチルで3回抽出し、有機層をあわせ無水MgSOで乾燥した。溶液を減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=20:1)で精製して3-O-ベンジル-1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロール(2.06 g, 99%)を油として得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ -0.31- -0.24 (m, 4H), 0.58-0.91 (m, 18H), 0.99-1.20 (m, 5H), 1.25-1.52 (m, 37H), 1.58-1.69 (m, 2H), 2.28 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 2.33 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 3.59 (d, J = 5.0 Hz, 2H), 4.19 (dd, J = 11.7 and 6.9 Hz, 1H), 4.34 (dd, J = 11.7 and 3.6 Hz, 1H), 4.52 (d, J = 11.9 Hz, 1H), 4.57 (d, J = 11.9 Hz, 1H), 5.22-5.27 (m, 1H), 7.29-7.37 (m, 5H).
(工程3)1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロールの合成
 3-O-ベンジル-1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロール(1.20 g, 1.57 mmol)及び10%(w/v)パラジウム活性炭素(480 mg)エタノール(80 ml)溶液を水素雰囲気下(1 atm)、室温で15分間撹拌した。触媒をセライトパッドにより除去し酢酸エチルでリンスした。あわせた有機層を減圧濃縮して、1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロール(1.05 g, 100%)を油として得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ -0.33-0.23 (m, 4H), 0.58-0.89 (m, 12H), 0.99-1.19 (m, 6H), 1.24-1.69 (m, 44H), 2.03 (t, J = 6.4 Hz, 1H), 2.32 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 2.35 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 3.73 (dd, J = 6.3 and 6.4 Hz, 2H), 4.24 (dd, J = 11.9 and 5.5 Hz, 1H), 4.31 (dd, J = 11.9 and 4.9 Hz, 1H), 5.08 (ddd, J = 6.3, 5.5 and 4.4 Hz, 1H).
(工程4)diDCP-LA-PEの合成
 1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロール(1.05 g, 1.57 mmol)及びトリエチルアミン(552 ml, 3.96 mmol)のCHCl(40 ml)溶液にN,N-ジイソプロピルアミドクロリド亜リン酸メチル(460 ml, 2.37 mmol)を氷冷下で添加した。室温で10分間撹拌した後、混合物に2-(カルボベンゾキシアミノ)-エタノール(0.58 g, 2.97 mmol)及び1H-テトラゾール(0.56 g, 7.92 mmol)を添加し、tert-ブチルヒドロペルオキシド(2.6 ml, 19.8 mmol)の70%(v/v)水溶液をさらに添加し、室温で20分間撹拌した。10%(w/v)Na水溶液を添加した後、得られた水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を無水MgSOで乾燥した。溶液を減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=4:1)で精製してO-[2-N-(ベンジルオキシカルボニル)アミノエチル] O-(1’,2’-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3’-グリセリル) O-メチルホスフェート(1.13 g, 68 %)を油として得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ -0.33- -0.23 (m, 4H), 0.58-0.89 (m, 18H), 0.99-1.19 (m, 6H), 1.24-1.54 (m, 37H), 1.54-1.69 (br s, 2H), 2.32 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 2.33 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 3.42-3.56 (m, 2H), 3.75 (dd, J = 11.4 and 4.6 Hz, 3H), 4.05-4.25 (m, 5H), 4.29-4.33 (m, 1H), 5.11 (s, 2H), 5.20-5.26 (m, 1H), 5.38-5.42 (m, 1H), 7.31-7.40 (m, 5H); ESI-HRMS (negative ion, sodium formate) calculated for C54H90NO10PNa ([M+Na]+) 966.6191; found 966.6089.
 O-[2-N-(ベンジルオキシカルボニル)アミノエチル] O-(1’,2’-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3’-グリセリル) O-メチルホスフェート(1.2 g, 1.6 mmol)の2-ブタノン(23 ml)溶液にNaI(899 mg, 6.0 mmol)を添加した。80℃で1時間撹拌した後、2N HClを反応混合物に添加し、水層をクロロホルムで抽出した。有機層をHO及び食塩水で洗浄し、あわせた有機層を無水MgSOで乾燥し減圧濃縮して、O-[2-N-(ベンジルオキシカルボニル)アミノエチル] O-(1’,2’-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3’-グリセリル)ホスフェートを得た。
 O-[2-N-(ベンジルオキシカルボニル)アミノエチル] O-(1’,2’-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3’-グリセリル)ホスフェートのメタノール(120 ml)溶液に10%(w/v)パラジウム活性炭素(500 mg)を添加した。得られた懸濁液を水素雰囲気下(1 atm)、室温で24時間撹拌した。触媒をセライトパッドにより除去し、酢酸エチルでリンスし、減圧濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム:メタノール=10:1)で精製して1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル)-オクタノイル}-sn-グリセロ-3-ホスファチジルエタノールアミン(0.60 g, 70%)を黄色油として得た。
1H-NMR (400 MHz, C6D5N): δ -0.16- -0.08 (m, 4H), 0.69-0.99 (m, 18H), 1.16-1.59 (m, 42H), 1.64-1.80 (m, 5H), 2.43 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 2.48 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.56-3.64 (br s, 2H), 4.33-4.45 (br s, 2H), 4.53 (dd, J = 11.9 Hz, 1H), 4.56-4.69 (br s, 2H), 4.73 (dd, J = 9.6 and 2.7 Hz, 1H), 6.87 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 6.91 (dd, J = 8.2 and 1.8 Hz, 1H), 7.00 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 7.03 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 7.16 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.67 (d, J = 8.3 Hz, 2H);
ESI-HRMS (negative ion, sodium formate) calculated for C45H82NO8PNa+([M+Na]+) 818.5670; found 818.5652.
実施例2:diDCP-LA-PSの合成
 1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロール(0.44 g, 0.66 mmol)及びトリエチルアミン(0.18 ml, 1.3 mmol)のCHCl(15 ml)溶液にN,N-ジイソプロピルアミドクロリド亜リン酸メチル(0.15 ml, 0.79 mmol)を氷冷下で添加した。室温で10分間撹拌した後、混合物にN-カルボベンゾキシ-セリン ベンジル エステル(0.33 g, 0.99 mmol)及び1H-テトラゾール(0.19 g, 2.6 mmol)を添加し、tert-ブチルヒドロペルオキシド(0.87 ml, 6.6 mmol)の70%(v/v)水溶液をさらに添加し、同じ温度で20分間撹拌した。10%(w/v)Na水溶液を添加した後、得られた水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を無水MgSOで乾燥した。溶液を減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=3:1)で精製してO-[N-(ベンジルオキシカルボニル)-L-セリン ベンジル エステル] O-(1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセリル) O-メチルホスフェート(490 mg, 68%)を無色油として得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ -0.33- -0.20 (m, 4H), 0.55-0.85 (m, 12H), 0.87-0.95 (m, 6H), 0.96-1.70 (m, 44H), 2.30 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 2.31 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 3.65 (dd, J = 11.5 and 2.8 Hz, 3H), 4.00-4.20 (m, 3H), 4.21-4.41 (m, 2H), 4.42-4.49 (m, 1H), 4.59-4.65 (m, 1H), 5.13 (s, 2H), 5.14-5.20 (m, 1H), 5.21 (s, 2H), 5.93 (dd J = 8.2 and 8.2 Hz, 1H), 7.20-7.44 (m, 10H); ESI-HRMS (positive ion, sodium formate) calculated for C62H96NO12PNa ([M+H]-) 1100.6562; found 1100.6307.
 O-[N-(ベンジルオキシカルボニル)-L-セリン ベンジル エステル] O-(1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセリル) O-メチルホスフェート(200 mg, 0.19 mmol)の2-ブタノン(3 ml)溶液にNaI(139 mg, 0.93 mmol)を添加した。80℃で1時間撹拌した後、2N HClを反応混合物に添加し、水層をクロロホルムで抽出した。有機層をHO及び食塩水で洗浄し、あわせた有機層を無水MgSOで乾燥し減圧濃縮して、O-[N-(ベンジルオキシカルボニル)-L-セリン ベンジル エステル] O-(1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセリル) ホスフェートを得た。
 O-[N-(ベンジルオキシカルボニル)-L-セリン ベンジル エステル] O-(1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセリル) ホスフェートのエタノール(30 ml)溶液に10%(w/v)パラジウム活性炭素(72 mg)を添加した。得られた懸濁液を水素雰囲気下(1 atm)、室温で2時間撹拌した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム:メタノール=10:1)で精製して1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-L-セリン(50 mg, 31%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ -0.30- -0.20 (m, 4H), 0.55-0.85 (m, 12H), 0.87-0.95 (m, 6H), 0.96-1.70 (m, 44H), 2.25-2.43 (m, 4H), 3.80-4.30 (m, 4H), 4.32-4.51 (m, 2H), 5.20-5.32 (m, 1H); ESI-HRMS (negative ion, sodium formate) calculated for C46H81NO10P ([M-H]-) 838.5604; found 838.5599.
実施例3:diDCP-LA-PCの合成
 1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロール(0.14 g, 0.21 mmol) 及びトリエチルアミン(0.058 ml, 0.42 mmol)のCHCl(5 ml) 溶液にN,N-ジイソプロピルアミドクロリド亜リン酸メチル(0.048 ml, 0.25 mmol) を氷冷下で添加した。
 室温で10分間撹拌した後、混合物に2-クロロエタノール(0.025 g, 0.31 mmol) 及び1H-テトラゾール(0.058 g, 0.42 mmol)を添加し、tert-ブチルヒドロペルオキシド(0.27 ml, 2.1 mmol)の70%(v/v)水溶液をさらに添加し、同じ温度で20分間撹拌した。10%(w/v)Na水溶液を添加した後、得られた水層をCH2Cl2で抽出した。併せた有機層を無水MgSOで乾燥し、減圧濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=3:1)で精製してO-(1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセリル) O-(2’-クロロエチル) O-メチルホスフェート(107 mg, 60%)を無色油として得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ -0.33- -0.20 (m, 4H), 0.55-0.85 (m, 12H), 0.87-0.95 (m, 6H), 0.96-1.72 (m, 44H), 2.32 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 2.34 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 3.70 (t, J = 6.5 Hz, 2H), (dd, J = 11.5 and 2.8 Hz, 3H), 4.10-4.40 (m, 6H), 5.25 (ddd J = 5.0, 5.0 and 5.0 Hz, 1H); ESI-HRMS (positive ion, sodium formate) calculated for C46H82ClO8PNa ([M+Na]+) 851.5334; found 851.5283.
 O-(1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセリル) O-(2’-クロロエチル) O-メチルホスフェート(100 mg, 0.19 mmol)のCHCN(3 ml)溶液にトリメチルアミン(5 ml)をドライアイス冷下で添加した。70℃で7時間撹拌した後、反応混合物を室温まで冷却し減圧濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム:メタノール=20:1)で精製して1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセロ-3-ホスファチジルコリン(15 mg, 18%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ -0.33- -0.20 (m, 4H), 0.55-0.84 (m, 12H), 0.87-0.95 (m, 6H), 0.96-1.72 (m, 44H), 2.32 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 2.34 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 3.23 (s, 9H), 3.60-3.70 (m, 4H), 4.00 (m, 2H), 4.20 (m, 1H), 4.25-4.40 (m, 2H), 4.45 (m, 1H), 5.26 (m, 1H); ESI-HRMS (negative ion, sodium formate) calculated for C48H89NO8P ([M+H]+) 838.6320; found 838.6310.
実施例4:diDCP-LA-D-PIの合成
 1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロール(0.080 g, 0.12 mmol)及びトリエチルアミン(0.033 ml, 0.24 mmol)のCHCl(2 ml)溶液にN,N-ジイソプロピルアミドクロリド亜リン酸メチル(0.028 ml, 0.14 mmol)を氷冷下で添加した。室温で10分間撹拌した後、混合物に(-)-2,3,4,5,6-ペンタ-O-ベンジル-D-1-イノシトール(0.11 g, 0.18 mmol)及び1H-テトラゾール(0.033 g, 0.48 mmol)を添加し、tert-ブチルペルオキシド(0.16 ml, 1.2 mmol)の70%(v/v)水溶液をさらに添加し、同じ温度で20分間撹拌した。10%(w/v)Na水溶液を添加した後、得られた水層をCHClで抽出した。併せた有機層を無水MgSOで乾燥し、減圧濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=1:1)で精製してO-(1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセリル) O-メチル O-(2’,3’,4’,5’,6’-ペンタ-O-ベンジル-D-1’-イノシトール)ホスフェート(30 mg, 17%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ -0.33- -0.21 (m, 4H), 0.52-0.85 (m, 12H), 0.87-0.95 (m, 6H), 0.96-1.70 (m, 44H), 2.24 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 2.26 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 3.46-3.54 (m, 2H), 3.67 (d, J = 11.4 Hz, 3H), 3.88 (dd, J = 11.9 and 6.0 Hz, 1H), 3.94 (ddd, J = 6.8, 6.4 and 5.0 Hz, 1H), 4.00-4.15 (m, 4H), 4.24 (ddd, J = 7.7, 7.4 and 2.1 Hz, 1H), 4.34 (t, J = 2.1 Hz, 1H), 4.67 (d, J = 11.4 Hz, 1H), 4.73 (d, J = 11.4 Hz, 1H), 4.75-4.85 (m, 4H), 4.85-4.95 (m, 3H), 4.95 (d, J = 11.4 Hz, 1H), 5.00-5.07 (m, 1H).
 O-(1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセリル) O-メチル O-(2’,3’,4’,5’,6’-ペンタ-O-ベンジル-D-1’-イノシトール)ホスフェート(30 mg, 0.020 mmol)の2-ブタノン(2 ml)溶液にNaI(0.017 g, 0.11 mmol)を添加した。80℃で2時間撹拌した後、2N HClを反応混合物に添加し、水層をクロロホルムで抽出した。有機層をHO及び食塩水で洗浄し、あわせた有機層を無水MgSOで乾燥し減圧濃縮して、O-(1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3’-グリセリル) O-メチル O-(2’,3’,4’,5’,6’-ペンタ-O-ベンジル-D-1’-イノシトール)ホスフェートを得た。O-(1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3’-グリセリル) O-メチル O-(2’,3’,4’,5’,6’-ペンタ-O-ベンジル-D-1’-イノシトール)ホスフェートのエタノール(3 ml)溶液に10%(w/v)パラジウム活性炭素(21 mg)を添加した。得られた懸濁液を水素雰囲気下(1 atm)、室温で2時間撹拌した。触媒をセライトパッドにより除去し、酢酸エチルでリンスし、減圧濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム:メタノール=10:1)で精製して1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-D-1-イノシトール(10 mg, 55%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ -0.33- -0.20 (m, 4H), 0.55-0.85 (m, 12H), 0.87-0.95 (m, 6H), 0.96-1.70 (m, 44H), 2.20-2.43 (m, 4H), 3.80-4.51 (m, 5H), 5.18-5.32 (m, 1H); ESI-HRMS (negative ion, sodium formate) calculated for C49H86O13P ([M-H]-)913.5811; found 913.5806.
実施例5:非天然型diDCP-LA-L-PIの合成
 1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロール(0.175 g, 0.26 mmol)及びトリエチルアミン(0.072 ml, 0.52 mmol)のCHCl(5 ml)溶液にN,N-ジイソプロピルアミドクロリド亜リン酸メチル(0.061 ml, 0.31 mmol)を氷冷下で添加した。室温で10分間撹拌した後、混合物に(+)-2,3,4,5,6-ペンタ-O-ベンジル-L-1-イノシトール(0.25 g, 0.39 mmol)及び1H-テトラゾール(0.073 g, 1.04 mmol)を添加し、tert-ブチルペルオキシド(0.34 ml, 2.6 mmol)の70%(v/v)水溶液をさらに添加し、同じ温度で20分間撹拌した。10%(w/v)Na水溶液を添加した後、得られた水層をCHClで抽出した。併せた有機層を無水MgSOで乾燥し、減圧濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン:酢酸エチル=6:1)で精製してO-(1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセリル) O-メチル O-(2’,3’,4’,5’,6’-ペンタ-O-ベンジル-L-1’-イノシトール)ホスフェート(90 mg, 25%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ -0.33- -0.21 (m, 4H), 0.52-0.85 (m, 12H), 0.87-0.95 (m, 6H), 0.96-1.70 (m, 44H), 2.25 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 2.26 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 3.46-3.54 (m, 2H), 3.61 (d, J = 11.4 Hz, 3H), 3.94 (dd, J = 11.9 and 6.0 Hz, 1H), 4.00-4.32 (m, 7H), 4.68 (d, J = 11.9 Hz, 1H), 4.72 (d, J = 11.9 Hz, 1H), 4.73-4.85 (m, 8H), 5.15-5.25 (m, 1H).
 O-(1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセリル) O-メチル O-(2’,3’,4’,5’,6’-ペンタ-O-ベンジル-L-1-イノシトール)ホスフェート(90 mg, 0.070 mmol)の2-ブタノン(2 ml)溶液にNaI(50 mg, 0.33 mmol)を添加した。80℃で3時間撹拌した後、2N HClを反応混合物に添加し、水層をクロロホルムで抽出した。有機層をHO及び食塩水で洗浄し、あわせた有機層を無水MgSOで乾燥し減圧濃縮して、O-(1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセリル) O-メチル O-(2’,3’,4’,5’,6’-ペンタ-O-ベンジル-L-1-イノシトール)ホスフェートを得た。O-(1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセリル) O-メチル O-(2’,3’,4’,5’,6’-ペンタ-O-ベンジル-L-1-イノシトール)ホスフェートのエタノール(5 ml)溶液に10%(w/v)パラジウム活性炭素(70 mg)を添加した。得られた懸濁液を水素雰囲気下(1 atm)、室温で2時間撹拌した。触媒をセライトパッドにより除去し、酢酸エチルでリンスし、減圧濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム:メタノール=10:1)で精製して1,2-O-ビス-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-L-1-イノシトール(20 mg, 43%)を白色固体として得た。
1H-NMR (400 MHz, CDCl,): δ -0.33- -0.20 (m, 4H), 0.55-0.85 (m, 12H), 0.87-0.95 (m, 6H), 0.96-1.70 (m, 44H), 2.20-2.43 (m, 4H), 3.50-4.51 (m, 5H), 5.10-5.42 (m, 1H); ESI-HRMS (negative ion, sodium formate) calculated for C49H86O13P ([M-H]- ) 913.5811; found 913.5811.
試験例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)
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.coli BL21(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、diDCP-LA-PE存在下及び非存在下、PTP1B阻害剤であるNaVO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0.1N NaOH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SpectraMax PLUS384(Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)を用い405nmの吸光度で定量した。
(結果)
 結果を図2に示す。
 この結果は、diDCP-LA-PE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、diDCP-LA-PEがチロシンキナーゼを間接的に活性化することを示唆している(参考経路を図3に示す)。
試験例2:Akt活性化作用
(材料と方法)
1.細胞培養
 GLUT4mycを発現する3T3L1-GLUT4myc線維芽細胞株を用いた。当該細胞は、ヒトc-MYCエピトープ(14アミノ酸)を第1エクトドメインに挿入して構築される。細胞を10%(v/v)ウシ血清、ペニシリン(最終濃度,100 U/ml)及びストレプトマイシン(最終濃度,0.1 mg/ml)を添加したDulbecco’s Modified Eagles Medium(DMEM)中、5%CO及び95%空気の湿気のある環境で37℃で培養した。細胞がコンフルエントな状態に到達したら(0日目)、線維芽細胞から脂肪細胞へと分化させるために、培地を、10%(v/v)ウシ胎仔血清(FBS),1μMデキサメサゾン,0.5mM 3-イソブチル-メチル-キサンチン及び0.1mg/mlインスリンを添加したDMEMに交換した。3日目、7日目及び11日目で、10%(v/v)FBSを添加したDMEMに培地交換した。14日目で、細胞を実験に使用した。
2.ウエスタンブロッティング
 3T3L1-GLUT4myc脂肪細胞を0.2%(w/v)ウシ血清アルブミンを含有し、10mMグルコースを添加したKrebs-Ringer-HEPES buffer[136 mM NaCl, 4.7 mM KCl, 1.25 mM CaCl2, 1.25 mM MgSO4及び20 mM HEPES, pH 7.5]中、37℃で1時間インキュベートした。細胞をdiDCP-LA-PEの存在下又は非存在下で20分間インキュベートした。次いで、細胞を1%(v/v)プロテアーゼインヒビターカクテルを含む溶解バッファー[150 mM NaCl, 20 mM エチレンジアミン四酢酸, 0.5% (v/v) Nonidet P-40及び50 mM Tris, pH 7.4]で溶解し、4℃で5分間、3,000rpmで遠心分離した。上清を全細胞溶解物として用いた。
 ウエスタンブロッティングのために、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及び20 mM Tris, pH7.5]でブロッキングし、続いて、それぞれphospho-Akt(Thr308),phospho-Akt(Ser473),及びAktに対する抗体(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。各サンプルの蛋白質濃度はBCAプロテインアッセイキット(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)を用いて測定した。
(結果)
 結果を図4に示す。
 この結果は、diDCP-LA-PEにAktを活性化する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)。
試験例3:PKC活性化作用
(材料と方法)
セルフリーPKCアッセイ
 無細胞系でのPKC活性は、既報(Kanno T et al. J Lipid Res 2006;47:1146-1156)に記載された方法によって定量した。要すれば、合成PKC基質ペプチド(10μM)を20mM Tris-HCl(pH 7.5),5mM酢酸マグネシウム,10μM ATP,及びDCP-LA-リン脂質を含むメディウム中、ホスファチジルセリン及びジアシルグリセロール非存在下で、30℃、5分間種々のPKCアイソザイムと反応させた。PKC-δや-ε等の新規なPKCに対してはCa2+-freeのメディウムを用い、それ以外のPKCアイソザイムに対しては100μM CaClを含むメディウムを用いた。逆相HPLC(LC-10ATvp, Shimadzu Co., Kyoto, Japan)に負荷し、基質ペプチドのピークと新しい生成物のピークを214nmの吸光度で測定した。リン酸化されていないPKC基質ペプチドとリン酸化されているPKC基質ペプチドの面積を測定し(総面積は本実施例で用いたPKC基質ペプチドの濃度に相当する)、リン酸化された基質ペプチドの量を算出した。1分間当たりにリン酸化された基質ペプチドの量(pmol/1 min) をPKC活性の指標として用いた。
(結果)
 結果を図5及び6に示す。図5は、diDCP-LA-PEが全てのPKCアイソザイムを活性化させることを示している。図6は、diDCP-LA-PEがGLUT4 traffickingの調節に重要と考えられているPKCι及びPKCζの特異的活性剤として働くことを示している。
試験例4:糖輸送担体GLUT4の細胞膜への移行促進作用-1
(材料と方法)
GLUT4トラフィッキングの解析
 3T3L1-GLUT4myc脂肪細胞を0.2%(w/v)ウシ血清アルブミンを含有し、10mMグルコースを添加したKrebs-Ringer-HEPES buffer[136 mM NaCl, 4.7 mM KCl, 1.25 mM CaCl2, 1.25 mM MgSO4及び20 mM HEPES, pH 7.5]中、37℃で1時間インキュベートした。細胞をインスリン、リン脂質又はその誘導体の存在下又は非存在下で20分間インキュベートした。次いで、細胞を1%(v/v)プロテアーゼインヒビターカクテルを含む氷冷したミトコンドリアバッファー[210 mM マンニトール, 70 mM シュクロース, 及び1 mMエチレンジアミン四酢酸(EDTA), 10 mM HEPES, pH 7.5]中、ソニケーションによりホモジナイズした。続いて、ホモジネートを4℃で5分間、3,000rpmで遠心分離した。上清をさらに4℃で15分間、11,000rpmで遠心分離した。回収した上清を4℃で60分間、100,000gで超遠心分離し、細胞質画分と細胞膜画分に分離した。上清を細胞質画分として、ペレットを細胞膜画分としてそれぞれ用いた。細胞質成分及び細胞膜成分が首尾よく分離できたかどうかは細胞膜成分のマーカーであるLDHに対する抗体と、細胞膜マーカーであるカドヘリンに対する抗体とを用いたウェスタンブロット解析によって確認した。各画分の蛋白質濃度はBCA蛋白質アッセイキット(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)を用いて測定した。細胞膜画分の蛋白質を1%(w/v)ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)を含有するミトコンドリアバッファーに再懸濁した。各画分の蛋白質をSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)によって分離し、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、抗c-myc抗体(Merck Millipore, Darmstadt, Germany)と反応させ、その後ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)コンジュゲートヤギ抗マウスIgG抗体と反応させた。免疫反応性は、ECLキット(Invitrogen)を用いて検出し、化学発光検出システム(chemiluminescence detection system; GE Healthcare, Piscataway, NJ, USA)を用いて可視化した。シグナル密度は画像解析ソフト(Image Gauge software; GE Healthcare)を用いて測定した。
(結果)
 結果を図7~9に示す。図7より、インスリンと同様にdiDCP-LA-PEがGLUT4の細胞膜輸送を促進させる作用があることがわかる。図8よりdiDCP-LA-PEが濃度依存性にGLUT4の細胞膜輸送を促進させることがわかる。図9より自然型diDCP-LA-PIを除いたすべてのリン脂質誘導体にGLUT4の細胞膜輸送を促進させる作用があることを示している。
試験例5:インスリン非依存性血糖低下作用
(材料と方法)
グルコース耐性テスト
 C57BL/KsJ-leprdb/leprdbマウス(雌性、8週齢)(CLEA Japan; Tokyo, Japan)を用いた。グルコース耐性テストは12時間飢餓状態のマウスで行なった。グルコース(2 g/ml/kg body weight)を強制経口投与し、その時点を0hとした。グルコースを投与する30分前に、diDCP-LA-PE(0.01,0.1,1,3mg/kg),インスリン(0.75U/kg)あるいは食塩水を経口投与した。0、30、60、及び90分の時点で尾静脈から血液(10μl)を回収し、得られた血液から調製しp-アミノベンジルエチルエステルで標識した、各血漿サンプルを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)システム(LC-10ATvp; Shimadzu Co., Kyoto, Japan)に負荷した。グルコース濃度は、標準グルコース溶液を用いて作成されたピーク面積/濃度の検量線から算出した。
(結果)
 結果を図10に示す。この結果は、diDCP-LA-PEが2型糖尿病モデルマウスに対して用量依存性に血糖値を下げる作用があることを示している。この事実は、インスリンを必要とせずにdiDCP-LA-PEの経口投与で2型糖尿病治療薬となる可能性を示唆している。
試験例6:ストレプトゾトシンを用いた1型糖尿病モデルマウスに対する効果
(材料と方法)
 C57BL/6Jマウス(雄性、8週齢)(Japan SLC Inc.; Shizuoka, Japan)を用いた。ストレプトゾトシン(STZ; 250 mg/kg) を、あるいはコントロールとして生理食塩水を腹腔内に注射した。注射して4日後に、経口グルコース耐性テスト(OGTT)を行なった。
(結果)
 結果を図11に示す。この結果は、diDCP-LA-PEがSTZ処理マウスの血糖上昇を有意に抑制することを示している。即ち、diDCP-LA-PEが1型糖尿病にも有効であることを示している。
試験例7:糖輸送担体GLUT4の細胞膜への移行促進作用-2
(材料と方法)
 インスリン受容体がノックダウンされた3T3L1-GLUT4myc脂肪細胞を用いることと、diDCP-LA-EAとのインキュベーションがインスリン非存在下で行なわれることを除いては試験例4と同様にして実験を行った。
(結果)
 結果を図12に示す。図12より、diDCP-LA-PEがインスリン受容体非依存性にGLUT4の細胞膜への移行を促進できることがわかる。即ち、diDCP-LA-PEはインスリンがなくても細胞内インスリン受容体シグナルを代行できる(インスリン/インスリン受容体非依存性に血糖値を下げる)ことを示している。当該結果よりdiDCP-LA-PEがインスリンが治療に必須であるとされる1型糖尿病の治療にも有効であることがわかる。
 本発明により提供される、シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸誘導体を含むリン脂質化合物は、認知機能の改善及び/又は糖尿病の治療に優れた薬理作用(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、タンパク質リン酸化酵素C(PKC)活性化作用、PKCι及びPKCζ活性化作用、グルコーストランスポーター4(GLUT4)の細胞膜への移行促進作用及びインスリン非依存性の血糖値低下作用)を有し、従って認知症治療薬や糖尿病治療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試薬としても有用である。
 本出願は、日本で出願された特願2013-027992(出願日2013年2月15日)を基礎としておりそれらの内容は本明細書に全て包含されるものである。

Claims (22)

  1.  シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸を含むリン脂質化合物を有効成分として含有する、医薬。
  2.  該シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸が、2重結合をシクロプロパン環に変換された不飽和脂肪酸である、請求項1記載の医薬。
  3.  該シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸が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)又は8-(2-オクチルシクロプロピル)オクタン酸(DCP-OA)である、請求項1記載の医薬。
  4.  リン脂質化合物がホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルコリン、又はホスファチジルイノシトールである、請求項1記載の医薬。
  5.  該リン脂質化合物が、1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジルエタノールアミン(diDCP-LA-PE)、
    1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-L-セリン(diDCP-LA-PS)、
    1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセロ-3-ホスファチジルコリン(diDCP-LA-PC)、
    1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-D-l-イノシトール(diDCP-LA-PI)、又は
    1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-L-l-イノシトール(diDCP-LA-PI ent)である、請求項1記載の医薬。
  6.  糖尿病治療薬である、請求項1~5のいずれか1項に記載の医薬。
  7.  糖尿病が、1型糖尿病である、請求項6記載の医薬。
  8.  糖尿病が、2型糖尿病である、請求項6記載の医薬。
  9.  糖尿病が、1型及び2型糖尿病である、請求項6記載の医薬。
  10.  認知症治療薬である、請求項1~5のいずれか1項に記載の医薬。
  11.  認知症が、アルツハイマー型認知症である、請求項10記載の医薬。
  12.  抗老化薬である、請求項1~5のいずれか1項に記載の医薬。
  13.  シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸誘導体を含むリン脂質化合物を有効成分として含有する、試薬。
  14.  該シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸が、2重結合をシクロプロパン環に変換された不飽和脂肪酸である、請求項13記載の試薬。
  15.  該シクロプロパン環を有する不飽和脂肪酸が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)又は8-(2-オクチルシクロプロピル)オクタン酸(DCP-OA)である、請求項13記載の試薬。
  16.  リン脂質化合物がホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルコリン、又はホスファチジルイノシトールである、請求項13記載の試薬。
  17.  該リン脂質化合物が、1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジルエタノールアミン(diDCP-LA-PE)、
    1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-L-セリン(diDCP-LA-PS)、
    1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセロ-3-ホスファチジルコリン(diDCP-LA-PC)、
    1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-D-l-イノシトール(diDCP-LA-PI)、又は
    1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-L-l-イノシトール(diDCP-LA-PI ent)である、請求項13記載の試薬。
  18.  プロテインホスファターゼ1B阻害剤である、請求項13~17のいずれか1項に記載の試薬。
  19.  Akt活性化剤である、請求項13~17のいずれか1項に記載の試薬。
  20.  タンパク質リン酸化酵素C(PKC)活性化剤である、請求項13~17のいずれか1項に記載の試薬。
  21.  PKCがPKCι及び/又はPKCζである、請求項20記載の試薬。
  22.  1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジルエタノールアミン(diDCP-LA-PE)、
    1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-L-セリン(diDCP-LA-PS)、
    1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-3-グリセロ-3-ホスファチジルコリン(diDCP-LA-PC)、
    1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-D-l-イノシトール(diDCP-LA-PI)、及び
    1,2-o-bis-[8-{2-(2-ペンチル-シクロプロピルメチル)-シクロプロピル}-オクタノイル]-sn-グリセロ-3-ホスファチジル-L-l-イノシトール(diDCP-LA-PI ent)からなる群より選択される化合物。
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