JP2015504868A - サーチュイン結合および調節に有用な新規複素環化合物 - Google Patents

Abstract

新規複素環サーチュイン結合剤、例えば、置換されたピリジンジカルボキサミド類、およびサーチュイン媒介性障害を処置するためのその剤を使用する方法。

Description

（関連出願に対する相互参照）
この出願は、２０１１年１２月１２日に提出した米国仮出願番号第６１／５６９，４６７号の利益を主張し、この全てを出典明示により本明細書に組み込む。

（発明の背景）
本発明は、サーチュインの結合、活性化および調節に有用な新規複素環化合物、より具体的には置換ピリジンジカルボキサミド類の製造に関する。即ち、本発明は、新規化合物、該化合物の製造方法、ならびに該方法における有用な中間体に関する。本発明の新規化合物は、糖尿病、癌および肥満などの疾患ならびに老化関連疾患を処置するための医薬製剤における有用性をもつ。

（技術分野）
サイレント情報調節因子２（Ｓｉｒ２）タンパク質類またはサーチュイン類は、ニコチンアミド阻害剤を産生すると同時にＮＡＤ（またはＮＡＤ^＋）を消費する反応においてアセチルリシン側鎖の脱アセチル化を触媒する酵素の一群を含む[Avalos et al. (2005)を参照されたい]。外来のアセチルペプチドに結合したサーチュインのいくつかの結晶構造が決定されてきたが、どのようにサーチュインが異なる基質を区別するかということについては余り理解されていない。Cosgrove, M.S. (2006)は、一つのサーチュイン、すなわちサーモトガ・マリティマ（Thermatoga maritima)（Ｓｉｒ２Ｔｍ）由来のＳｉｒ２ホモログに結合した幾つかのペプチドの系統的構造分析および熱力学分析を行った。サーチュイン類は、Ｓｉｒ２遺伝子ファミリー、例えばヒトＳＩＲＴ１-ＳＩＲＴ７遺伝子にコードされている。真核生物において、サーチュイン類は、転写抑制、組換え、細胞分裂サイクル、微小管構造およびＤＮＡ損傷剤に対する細胞応答を調節する。サーチュイン類はまた、老化に関する分子構造を制御する際に関与している。全てのサーチュイン間で共通しているＳｉｒ２触媒ドメインは、ＮＡＤおよびアセチル−リシン基質の各々に結合する２つの独特なドメインからなる。この触媒ドメインに加えて、真核性サーチュイン類は、その細胞内局在性および触媒活性を制御する可変性アミノ末端およびカルボキシ末端伸張物を含有する。さらに、サーチュインタンパク質は、ＤＮＡ修復に対する遺伝子サイレンシングの制御とは異なる過程に関与している。Ｓｉｒ２タンパク質は、補助基質としてＮＡＤを使用するクラスＩＩＩ脱アセチル化酵素である。哺乳類のＳｉｒ２ホモログ類は、ＮＡＤ依存性ヒストン脱アセチル化酵素活性を有する。生化学試験から、Ｓｉｒ２は、１−Ｏ−アセチル−ＡＤＰ−リボースおよびニコチンアミドを形成させるヒストンＨ３およびＨ４のアミノ末端を容易に脱アセチル化できることが示された。Ｃ.エレガンス（Ｃ.ｅｌｅｇａｎｓ）ＳＩＲ２ホモログ、ｓｉｒ２.１およびＤ.メラノガスター（Ｄ.ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ）のｄＳｉｒ２遺伝子のさらなる複製物は、これらの生物の寿命を大きく延ばすことが最近になって示された。Ｓｉｒ２遺伝子は、生物の健康状態およびストレス耐性を向上させるように進化して、過酷な環境を生き抜く可能性を高めると考えられている。ＳＩＲＴ３は、原核生物および真核生物に保存されたＳＩＲＴ１のホモログである（P. Onyango et al. 2002)。ＳＩＲＴ３、ＳＩＲＴ４、およびＳＩＲＴ５タンパク質は、ミトコンドリアのマトリックスタンパク質内に局在している。ＳＩＲＴ３は、Ｎ末端に存在する特徴的なドメインにより、ミトコンドリアのクリステを標的とすることが知られている。ＳＩＲＴ３は、ＮＡＤ+−依存性タンパク質脱アセチル化酵素活性を有し、また広範囲に、特に代謝的に活性な組織において発現される。ミトコンドリアに移行すると、ＳＩＲＴ３は、ミトコンドリアのマトリックスプロセシングペプチダーゼ（ＭＰＰ）により、さらに小さく活性な形態へと開裂されると考えられる（B. Schwer et al.,2002）。カロリー制限が哺乳類の健康状態を改善し、寿命を延ばすことは、７０年以上にわたり知られている（Masoro, 2000）。後生動物の寿命と同様、酵母の寿命もまた、低グルコースのようなカロリー制限に類似した介入により延びる。さらに、酵母のグルコース応答性ｃＡＭＰ（アデノシン３',５'-リン酸一塩）依存性（ＰＫＡ）経路の活性を低下させる変異は、野性型細胞において寿命を延ばすが、変異体ｓｉｒ２株では延びず、このことはＳＩＲ２が、おそらくカロリー制限経路の重要な下流成分であることを実証している。

さらに、ＳＩＲＴ１は、様々な病態、例えば、糖尿病、代謝性障害［例えば、非アルコール性脂肪肝症候群（ＮＡＦＬＳ）、非アルコール性脂肪肝炎（ＮＡＳＨ）］およびＣＮＳ障害［多発性硬化症（ＭＳ）、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、パーキンソン病（ＰＤ）、アルツハイマー病（ＡＤ）、およびハンチントン病］に関与する。

イソプレノイド化合物であるレスベラトロールは、酵母、蠕虫、蠅、および短命種の魚の寿命を延ばすことが示されている。齧歯動物において、レスベラトロールは、健康状態を改善し、肥満に関連した早期死亡を防止する。しかし、この正確な作用メカニズムは、一般にはサーチュイン活性化を通して起こると仮定されているが、未だ議論の主題として残っている。Ｄａｉら（2010）は、どのようにＳＩＲＴ１が低分子により活性化され得るのかということを記述している。近年、Ｐａｃｈｏｌｅｃらは（2010）、レスベラトロールが、フルオロホアの非存在下では完全長タンパク質基質であってもＳＩＲＴ１を活性化しないことを示した。サーチュイン脱アセチル化酵素活性には、補助因子のニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤ、ＮＡＤ^＋、またはＮＡＤＰ、ＮＡＤＰＨ）が必要であり、またハシモトらは［Hashimoto, et al(2010), Biogerontology Volume 11, Number 1, 31-43］ＮＡＤが線形動物の寿命を延ばすことを見出した。この事は、ＮＡＤが種に拘わらず寿命を延ばす能力があることを示唆している。ＮＡＤは、２００を超える酸化還元反応における補助因子ならびに３つのクラスの酵素に対する基質として機能している：ＮＡＤ依存性脱アセチル化酵素（サーチュイン類）、ＡＤＰ-リボシルトランスフェラーゼ（最も優勢、ＰＡＲＰ−１）、ＡＤＰサイクラーゼ（例えば、ＣＤ３８）およびＧＰＲ１０９ａ。ＮＡＤ欠損により、過剰なヒスタミンレベルとなり得て、ＮＡＤ欠損障害には、アルコール依存症、薬物中毒、暴力行為、統合失調症および多発性硬化症が包含される（例えば、Penberthy & Tsunoda,（Curr Pharm Des. 2009;15(1):64−99)を参照されたい）。

即ち、本発明の目的は、サーチュイン調節剤、活性化剤または阻害剤として有用である新規複素環化合物を提供することである。さらに、本発明の目的は、少なくとも１つのニコチンアミドアデニンジヌクレオチドの活性を擬態し得る新規化合物を提供することである。さらに、本発明の目的は、サーチュインおよび／またはニコチンアミドアデニンジヌクレオチド欠損に関連した疾患の処置のための新規の医薬上有効な化合物を提供することである。

（本発明の要約）
本願目的は、一般式Ｉに記述した本発明の化合物により達成される：

Ｉ
[式中、
Ｘ_１＝ＮまたはＣ、
Ｘ_２＝ＮまたはＣ、かつＸ_１≠Ｘ_２、またはＸ_１およびＸ_２の一つはピロール環をもたらす非存在であり、
Ｒ１は、−Ｃ(＝Ｏ)−Ｒ５、−Ｃ(＝Ｏ)−Ｎ(ＣＨ_３)_２、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨＣＨ_３、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ（ＣＨ_３）₂から選択される置換基であり、
該芳香環系Ａｒは、少なくとも１つの置換基Ｒ２を有するフェニル環またはナフチル環からなり得る、
Ｒ２は、ＯＨ、ＮＨ_２およびＳＨからなる群から選択される；
さらに、Ａｒは、所望により置換基Ｒ３を有していてもよく、Ｒ３はシアノ、ＮＯ_２およびハロゲン（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂ）からなる群から選択されるか、またはＲ３は、−ＣＯＮＲｘＲｙ、−ＮＨＣＯアルキル、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯアルキル、−ＳＯアルキル、−ＳＯ_２アルキル、および−ＮＲｘＲｙＲｚ^＋からなる群から選択されてもよく；または、ＯＨ、−ＮＲｘＲｙ、ＳＨ、アルコキシ、チオアルコキシ、アルキルおよびアリールからなる群から選択される（ここで、Ｒｘ、ＲｙおよびＲｚは、アルキル基を示し、該アルキルおよびアルコキシ部分は、好ましくは低級炭素鎖長（例えば、Ｃ１−４）であり、該アリール部分は、好ましくはフェニルである；
Ｒ４は、Ｃ１−４の低級アルキル（例えば、メチル）から選択される所望による置換基である；
Ｒ５は、所望により、Ｃ１−４の低級アルキル（例えば、ＣＨ_３）で置換されていてもよいＮＨ_２である]
、その溶媒和物、互変異性体または異性体により達成され、これらには医薬上許容される塩、酸付加塩および塩付加塩も含まれる。低級アルキル基は、好ましくは直鎖炭素鎖である。さらに、中心のアミド官能基が逆転しているが式Ｉの化合物と同じような化学構造を有する複素環化合物は、本発明の式Ｉａ：

式Ｉａ
であって、これもまた本発明に含まれる。これらの化合物において、Ａｒを含む様々な置換基は、上記に規定したとおりである。

より具体的には、本発明は、式ＩおよびＩａの化合物：
（式中、Ａｒはフェニル環であり、Ｒ１は−Ｃ(＝Ｏ)−ＮＨ_２であり、Ｒ２は２位でＯＨであり、Ｒ３＝Ｒ４＝Ｈであるか；またはＡｒはナフチル環であり、Ｒ１は−Ｃ(＝Ｏ)−ＮＨ_２であり、Ｒ２は、好ましくは２、３、６または８位においてＯＨであり；およびＲ３＝Ｒ４＝Ｈである）、およびその溶媒和物、互変異性体または異性体に関し、これらには医薬上許容される塩、酸付加塩および塩付加塩も含まれる。

− 用量応答試験を、３倍の希釈水溶液を用いて本発明の各化合物の初期濃度を低下させたアッセイを用いて行った（各化合物２、９、１１、１３および１７について、各々図１〜５の結果を参照されたい）。これらの図は、ＬｏｇＣ（化合物ｌｏｇ濃度、μＭ）の関数として蛍光％を示す。ＡＣ５０およびＩＣ５０値は、５０％蛍光時のＬｏｇＣ値から計算される。 図６は、リン酸緩衝液（ｐＨ＝７.４）中の５０ｍＭでの化合物３、９および１１の速度論的溶解度を示す。 図７は、９０分間凍結保存した肝細胞中の化合物３、９および１１の安定性を示す。 図８は、ラット血漿およびラット脳ホモジネート中の化合物３、９および１１のタンパク質結合を示す。 図９は、ＭＤＣＫ-ＭＤＲ１細胞中の化合物３、９および１１の排出比を示す。 図１０は、ヒト肝臓ミクロソーム中の化合物３、９、１１、１９、２４および２９のＣＹＰ阻害を示す。

（発明の詳細な説明）
一実施態様において、本発明の化合物は、リン酸基などの可溶化基をさらに含み得る。特定の実施態様において、式Ｉの本発明の化合物を、下記スキームに示したとおりに製造できる：
一般合成スキームａ）：


または、より具体的には、より好ましい実施態様においては、
一般的な合成スキームｂ）に従って：

（式中、ＨＡＴＵは、アザベンゾトリアゾールエステル（CAS Reg, No, 148893-10-1）を生成させるカップリング試薬であり、ＤＩＰＥＡはジイソプロピルエチルアミン（塩基性触媒）であり、ＤＭＦはジメチルホルムアミド（溶媒）であり、そしてｒ.ｔ.は反応時間である（一般的に２〜５時間）。該反応は、溶液相でおこり得るが、固体相反応もまた可能である、例えば、一般的に当業者に知られている。

別の実施態様に従って、本発明は、上記サーチュイン調節化合物を製造する方法を提供する。この化合物を、従来技術を用いて合成できる。有利には、これらの化合物は、容易に入手可能な出発物質から好適に合成できる。本明細書に記述した式Ｉならびに式ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶの化合物を合成するのに有用である合成化学の変換および方法は当分野では公知であり、例えばR. Larock, Comprehensive Organic Transforamtions(1989);T.W. Greene and P. G. M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 2d. Ed.(1991); L. Fieser and M. Fieser, Fieser and Fieser's Reagents for Organic Synthesis(1994); and L. Paquette, ed., Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis(1995)に記載されているものを包含する。

本発明の好ましい化合物は、下記から選択された化合物：
２−Ｎ（２−ヒドロキシフェニル）ピリジン−２，５−ジカルボキサミド、
５−Ｎ（２−ヒドロキシフェニル）ピリジン−２，５−ジカルボキサミド、
２−Ｎ（６−ヒドロキシ−１−ナフチル）ピリジン−２，５−ジカルボキサミド、
５−Ｎ（５−ヒドロキシ−１−ナフチル）ピリジン−２，５−ジカルボキサミド、
５−Ｎ（６−ヒドロキシ−１−ナフチル）ピリジン−２，５−ジカルボキサミド、
５−Ｎ（４−ヒドロキシ−１−ナフチル）ピリジン−２，５−ジカルボキサミド、
およびその溶媒和物、互変異性体または異性体を包含し、これらは医薬上許容される塩および酸付加塩も包含する。

本発明は、さらに有効量の式Ｉの化合物および医薬上許容し得る担体を含む医薬組成物に関する。該医薬組成物を、好ましい投与経路、例えば、静脈内、経口、経皮または皮下、および頭蓋内投与に拠って薬学的に処方でき、局所および全身性投与の双方に好適であり得る。従って、該組成物は、液体形態で、例えば、注射に好適な溶液、エマルジョンまたは懸濁液の形態で存在し得るか；または固体形態で、例えば、経口投与に好適な粉末または顆粒、錠剤、カプセル剤またはサシュ、あるいは例えば、経肛門投与に好適な座剤で存在し得る。局所投与のためには、組成物は、例えば、自動接着性パッチ、あるいは軟膏または粉末の形態で存在してもよい。

さらに、本発明は、サーチュイン媒介性障害（例えば、脳、サーカディアンリズムおよび神経系、老化防止、糖尿病、癌、心臓脈管、脂肪肝、炎症、代謝性疾患および肥満などを含むが、これらに限定しない）に罹患している患者を処置するための方法に関し、この方法は、式Ｉの化合物を包含する有効量の医薬組成物を該患者に投与することを含む。処置レジメンは、１日１回以上の投与を含んでもよい。

定義
本明細書において使用したとおり、以下の用語およびフレーズは、以下に記述した意味を有する。別途記載がなければ、本明細書に記載した全ての技術用語および科学用語は、当分野で一般的に理解されるものと同じ意味を有する。単数冠詞の形態は、本文中で明らかな別の記述がなければ、複数の形態も含む。

本明細書に使用したとおりの用語「ＮＡＤ」は、補酵素または補助因子のニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（リン酸化形態のＮＡＤＰ、ＮＡＤＰ（Ｈ）を包含する様々な短縮形のＮＡＤ、ＮＡＤ＋）を表す。２００を超える酸化還元反応における補助因子の機能とは異なり、ＮＡＤ（Ｐ（Ｈ））は様々な生化学反応において基質自体として機能する。ＮＡＤは、エネルギー代謝異化反応（例えば、炭水化物、脂肪、タンパク質およびアルコールの分解）において補助因子として機能する一方で、ＮＡＤＰは、同化反応（例えば、脂肪酸およびコレステロール[１]などの細胞高分子の合成）において機能する。補助因子として、ＮＡＤは、酸化還元（レドックス）反応において、水素化物ドナー（ＮＡＤＨおよびＮＡＤＰＨ）およびアクセプター（ＮＡＤ（またはＮＡＤ＋）およびＮＡＤＰ）として参加する。全てのＮＡＤ（（Ｐ）Ｈ）の特異的分子アイソマーのなかで、酸化ストレスを一般的に受ける骨髄細胞において、ナイアシン制限条件下において最も欠乏し易い分子は、特にＮＡＤであって、ＮＡＤＨ、ＮＡＤＰまたはＮＡＤＰＨのいずれでもない。ニコチン酸およびニコチンアミド（またはナイアシン）は、ＮＡＤの生合成のための前駆体である。

本明細書の用語「剤」は、化合物、化合物の混合物、生体高分子（例えば、核酸、抗体、タンパク質またはその一部、例えばペプチド）または生物材料、例えば、細菌、植物、真菌、または動物（特に、哺乳類）の細胞または組織から作った抽出物を示すために使用される。

化合物に引用する場合に用語「バイオアベイラビリティー」とは、投与される化合物または化合物の一部が、投与される対象または患者に、吸収されるか、取り込まれるか、あるいは生理学的に利用できることを意味する。

「サーチュインの生物学に活性な部分」とは、脱アセチル化する能力（例えば、ＮＡＤ＋を、ＡＤＰ-リボゾーム部分およびニコチンアミドに加水分解する能力）；タンパク質からアセチル基を除去する能力（これにより脱アセチル化タンパク質を生成する）；および、利用可能なアセチル基を、ＡＤＰ-リボゾーム部分に転換する能力（これにより２'-０-アセチル-ＡＤＰ-リボースを形成させる）を包含する生物学的活性を有するサーチュインタンパク質の一部分をいう（YANG et al., 2006, NAD metabolism and sirtuins: metabolic regulation of protein deacetylation in stress and toxicity. AAPS J 2006;8:E632-E643）。他のタンパク質を脱アセチル化し、故に種々の重要なタンパク質を活性化する能力のために、サーチュインは、多くの生物学的過程において重要な調節の役目を担う。脱アセチル化酵素反応を媒介するＳＩＲＴ１は、優勢的に原子核に存在し、組織の広い範囲にて多くのタンパク質を標的とし、これらのタンパク質のその後の生物学的活性に影響する。サーチュインの生物学的に活性な部分は、サーチュインのコアドメインを含む（参照、Hoff et al. (2006))。

本明細書において「糖尿病」とは、高血糖またはケトアシドーシス、ならびに高血糖レベルもしくは耐糖性の低下に起因する慢性の全身的な代謝異常、とりわけ真性糖尿病Ｉ型およびＩＩ型ならびにインスリン抵抗性の様々な段階をいう。

「ＡＣ５０」（半分の最大有効活性化濃度）は、本発明の化合物の効力の尺度として使用され、要したインキュベーション時間後のベースラインと最大の間の酵素活性化応答の半分を誘導する化合物の濃度をいう。本明細書において、ＳＩＲＴ１活性化応答は、ＦＲＥＴ誘導性のＵＶシグナルとして測定される（ここで、最大シグナル（１００％）は非活性化に対応する）。

用語「ＩＣ５０」（半分の最大抑制濃度）は、生物学的または生化学的機能を阻害する際の化合物の有効性の尺度である。この定量的測定は、どの程度の量の特定の薬物またはその他の物質（阻害剤）が、所定の生物学的過程（または過程の成分、即ち、酵素、細胞、細胞受容体または微生物）を半分まで阻害するのに必要とされるかということを示す。それは、一般的に、薬理学的試験においてアンタゴニストの薬効の尺度として使用される。

用語「ＥＤ５０」は、最大応答または効果の５０％を与える薬剤の用量を意味するか、または試験対象または製剤の５０％において所定の応答を与える用量を意味する。用語「ＬＤ５０」は、試験対象の５０％にて致死性である薬剤用量を意味する。用語「治療インデックス」とは、ＬＤ５０/ＥＤ５０として定義される薬剤の治療インデックスを言い、本技術分野で認識されている用語である。大きな治療インデックスを示すサーチュイン調節化合物が好まれる。

本明細書において考察する「インスリン抵抗性障害」は、インスリン抵抗性が原因であるか、または関与しているあらゆる疾病または症状を意味する。この例示には、糖尿病、肥満、代謝症候群、インスリン抵抗性症候群、症候群Ｘ、インスリン抵抗性、高血圧、高血圧症、高血中コレステロール、脂質異常症、高脂血症、脂質異常症、アテローム性動脈硬化疾病、例えば卒中、冠動脈疾病または心筋梗塞、高血糖症、高インスリン血漿および／または高プロインスリン血症、耐糖性障害、遅延型インスリン放出、糖尿病合併症、例えば、冠状動脈性心臓病、狭心症、うっ血性心不全、卒中、認知症における認知機能、網膜症、末梢神経障害、腎症、糸球体腎炎、糸球体硬化症、ネフローゼ症候群、高血圧性腎硬化症、幾つかの癌種（例えば、子宮内膜癌、乳癌、前立腺癌、および結腸癌）、妊娠合併症、女性の生殖的健康状態の不良（例えば、月経不順、不妊症、排卵不順、多嚢胞性卵巣症候群（ＰＣＯＳ））、脂肪異栄養症、コレステロール関連障害（例えば、胆石、胆嚢炎および胆石症）、痛風、閉塞型睡眠時無呼吸および呼吸器障害、骨関節炎、ならびに骨量減少（例えば、骨粗しょう症）の予防および処置が挙げられる。

「肥満」の個人または肥満症に罹っている個人とは、一般的に、体重指数（ＢＭＩ）が少なくとも２５またはそれよりも大きい個人である。肥満症は、インスリン抵抗性と関連する可能性がある。

用語「非経口投与」および「非経口的に投与される」とは、通常は、経腸および局所投与以外の注射による投与様式をいい、これに限定しないが、静脈内、筋肉内、動脈内、髄腔内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、嚢下、クモ膜下、髄腔内および胸骨内注射ならびに輸注が挙げられ、これらの全ては本発明の化合物の投与において有用であり得る。「患者」、「対象」、「個人」または「宿主」は、ヒトまたは非ヒト動物のいずれかを示し得る。

用語「医薬上許容し得る担体」とは、いずれかの対象となる組成物またはその成分を運搬または移送する際に関与する、医薬上許容し得る材料、組成物またはビヒクル（例えば、液体または固体の充填材、希釈剤、賦形剤、溶媒またはカプセル化剤）をいう。各担体は、対象となる組成物およびその成分と適合し得るという意味で許容し得て、かつ患者に有害ではない。医薬上許容し得る担体として役立ち得る物質の幾つかの例示は、次のものを包含する：糖類、例えば、ラクトース、グルコースおよびショ糖；デンプン類、例えば、コーンスターチおよびジャガイモデンプン；セルロースおよびその誘導体、例えば、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、エチルセルロースおよび酢酸セルロース；粉末トラガカント；麦芽；ゼラチン；タルク；賦形剤類、例えば、カカオバターおよび座剤ワックス;油脂類、例えば、ピーナッツ油、綿実油、紅花油、胡麻油、オリーブ油、コーン油及び大豆油など；グリコール類、例えばプロピレングリコール；ポリオール類、例えばグリセリン、ソルビトール、マンニトール及びポリエチレングリコール；エステル類、例えば、オレイン酸エチル及びラウリル酸エチルなど；アガー；緩衝剤、例えば、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウム；アルギン酸;発熱物質不含水；等張性生理食塩水;リンゲル液；エチルアルコール；リン酸緩衝液溶液；および医薬製剤に用いられるその他の非毒性適合性物質。

用語「予防的」または「治療的」処置とは、宿主への薬物の投与を言及する医療処置のタイプである。それが、望ましくない症状（例えば、宿主動物の疾病またはその他の望ましくない状態）の臨床所見の前に投与されれば、この処置は予防的である、即ち望ましくない症状の発症に対して宿主を保護することであり、一方、望ましくない症状の臨床所見後に投与された場合、この処置は治療的である（即ち、既存の望ましくない症状またはそれによる望ましくない副作用を軽減、改善または維持することが意図される）。

「サーチュイン活性化化合物」は、サーチュインタンパク質の少なくとも１つの活性、例えば、ペプチド基質の脱アセチル化を増大させる本明細書に記載したような化合物、例えば式Ｉ−ＩＶの化合物をいうか、または該化合物は、直接的または間接的にサーチュインタンパク質のレベルを上げることにより、例えば分解経路の対応する遺伝子転写または阻害の上方調節を通じて作用するものである。代表的な実施態様において、サーチュイン活性化化合物は、サーチュインタンパク質の少なくとも１つの生物学活性を、少なくとも約１０％、２５％、５０％、７５％、１００％、またはそれ以上まで増加させることができる。サーチュインタンパク質の代表的な生物学的活性には、脱アセチル化、例えばヒストンおよびｐ５３の脱アセチル化；細胞および生物の寿命を延ばすこと；ゲノム安定性の増加；転写サイレンシグ；および母と娘細胞間との間での酸化タンパク質の分別制御が挙げられる。「サーチュイン阻害化合物」は、サーチュインタンパク質のレベルおよび／またはサーチュインタンパク質の少なくとも１つの活性を直接的または間接的に低下する化合物をいう。代表的な実施態様において、サーチュイン阻害化合物は、サーチュインタンパク質の少なくとも１つの生物学的活性を、少なくとも約１０％、２５％、５０％、７５％、１００％、またはそれ以上まで低下させることができる。「サーチュイン調節化合物」は、上方（例えば、活性化または刺激する）に調節するか、または下方（例えば、阻害または抑制する）に調節するか、あるいはサーチュインタンパク質の機能的性質または生物学的活性を改変する、本明細書に記載したような化合物、例えば式Ｉ−ＩＶの化合物をいう。サーチュイン調節化合物は、サーチュインタンパク質を直接的または間接的に調節するように作用し得る。特定の実施態様において、サーチュイン調節化合物は、サーチュイン活性化化合物またはサーチュイン阻害化合物であり得る。「サーチュインタンパク質」とは、サーチュイン脱アセチル化酵素タンパク質ファミリーのメンバー、または好ましくはｓｉｒ２ファミリーをいい、これには酵母Ｓｉｒ２、Ｃ．ｅｌｅｇａｎｓ Ｓｉｒ−２．１、およびヒトＳＩＲＴ１、ＳＩＲＴ２、ＳＩＲＴ３、ＳＩＲＴ４、ＳＩＲＴ５、ＳＩＲＴ６およびＳＩＲＴ７が含まれる。好ましいサーチュイン類は、ＳＩＲＴ１、例えばヒトｈＳＩＲＴ１とより高い類似性を共有するものである。

用語「全身投与」、「全身的に投与する」、「末梢投与」及び「末梢的に投与する」は当技術分野で認識されており、対象となる組成物、治療薬又はその他の物質を、これらが患者の体内に入り、代謝及びその他同様のプロセスを受けるように、中枢神経系への直接投与以外で投与することを言う。用語「治療剤」とは、対象において局所的又は全身的に作用する、生物学的、生理学的、または医薬的に活性な物質のいずれかの化学的成分をいう。この用語はまた、疾病の診断、治療、緩和、処置または予防、あるいは動物またはヒトにおける所望の身体的または精神的進歩および/または状態の増強における使用を意図したあらゆる物質をも意味する。用語「治療効果」とは、動物、特に哺乳類、より具体的にはヒトにおいて、医薬上有効な物質により生じる局所的または全身的効果をいう。用語「治療上有効量」とは、あらゆる処置に適用できる合理的な利益/リスク比にて、ある種所望の局所または全身的効果を提供するような物質の量を意味する。かかる物質の治療上有効量は、治療しようとする対象及び疾患状態、対象の体重及び年齢、疾患状態の重篤度、投与様式等に応じて異なり、これは当業者であれば容易に決定することができる。例えば、本明細書において述べる特定の組成物は、かかる処置に適用できる合理的な利益/リスク比率にて所望の効果を提供するのに十分な量で投与され得る。症状または疾病を「処置する」とは、該症状または疾病の少なくとも１つの症状を治療すること、ならびに緩和することをいう。用語「視覚障害」は、処置（例えば、手術）により部分的にのみ可逆または不可逆的である減退した視力をいう。特に、重篤な視力障害は、「失明」または「視力喪失」と言われ、これは完全な視力損失をいい、矯正レンズでは改善できない２０／２００よりも悪い視力または直径２０度（半径１０度）未満の視野をいう。

本明細書において使用したとおり、用語「アリール」は、炭素環式芳香族性基を意味し、例えば、フェニル、ナフチル、インデニル、インドニル、アンスラセニル、フルロレニルなどを意味する。

用語「複素環」とは、環内に１以上の酸素、窒素または硫黄原子を有する芳香族性環式基を意味し、例えば、フリル、チエニル、ピリジル、ピロリル、オキサゾリル、チアゾリル、ピラゾリル、１,２,３-トリアゾリル、インドリル、イソインドリル、キノリニル、イソキノリニルなどである。

一態様において、本発明は、広範囲にわたる種々の疾患および障害、例えば、加齢またはストレスに関連した疾患または障害、糖尿病、肥満、神経変性疾患、眼疾患および障害、心臓脈管疾病、血液凝固障害、炎症、癌および／または顔面紅潮などを処置および/または予防するための新規なサーチュイン調節化合物を提供する。サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物（サーチュイン活性化化合物）は、本明細書において好ましく、またミトコンドリア活性の上昇により恩恵を受けるであろう対象の疾病または障害を処置するため、筋肉の性能を増強するため、筋肉のＡＴＰレベルを上昇させるため、またさらに低酸素または虚血に関連した筋肉組織の損傷を処置または予防するためにも使用され得る。本明細書で開示されるその他の化合物は、医薬組成物における使用および／または本明細書に開示した１以上の方法における使用に好適であり得る。

本発明のサーチュイン調節化合物は、その天然の補助因子ＮＡＤ/ＮＡＤ^＋と共同して、サーチュインの必要性が有っても、または無くとも、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を、特にサーチュインタンパク質の脱アセチル化酵素活性を有利に調節する。

本明細書に記述した化合物および塩類は、その対応する水和物（例えば、半水和物、モノ水和物、二水和物、三水和物、四水和物）および溶媒和物を包含する。溶媒和物および水和物の製造に好適な溶媒は、一般的に当業者が容易に選択できる。化合物およびその塩は、非晶質または結晶（共結晶および多形体を包含する）形態で存在し得る。

十分に酸性の基、十分に塩基性の基、または双方の官能基を持つ本発明の化合物は、多くの無機塩基、無機および有機酸のいずれかと反応して、塩を形成することができる。あるいは、元々電荷を帯びた化合物、例えば四級窒素を有する化合物は、好適な対イオン（例えば、ブロミド、クロリドまたはフルオリドなどのハライド、特にブロミド）と共に塩を形成できる。酸付加塩を形成するために一般的に用いられる酸は、無機酸（例えば、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、リン酸など）および有機酸（例えば、ｐ-トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、シュウ酸、ｐ-ブロモフェニル-スルホン酸、炭酸、コハク酸、クエン酸、安息香酸、酢酸など）である。かかる塩の例示には、硫酸塩、ピロ硫酸塩、硫酸水素塩、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、リン酸塩、一水素リン酸塩、二水素リン酸塩、メタリン酸塩、ピロリン酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物、酢酸塩、プロピオン酸塩、デカン酸塩、カプリル酸塩、アクリル酸塩、ギ酸塩、イソ酪酸塩、カプロン酸塩、ヘプタン酸塩、プロピオル酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、スベリン酸塩、セバシン酸塩、フマル酸塩、マレイン酸塩、ブチン−１,４−二酸塩、ヘキシン−１,６−二酸塩、安息香酸塩、塩化安息香酸塩、安息香酸メチル、ジニトロベンゾエート安息香酸塩、ヒドロキシ安息香酸塩、メトキシ−安息香酸塩、フタル酸塩、スルホン酸塩、キシレンスルホン酸塩、フェニル酢酸塩、フェニルプロピオン酸塩、フェニル酪酸塩、クエン酸塩、乳酸塩、γ−ヒドロキシブチレート、グリコール酸塩、酒石酸塩、メタンスルホン酸塩、プロパンスルホン酸塩、ナフタレン−１−スルホン酸塩、ナフタレン−２−スルホン酸塩、マンデル酸塩などが挙げられる。

塩基付加塩は、無機塩、例えば、アンモニウムまたはアルカリまたはアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩などから得られるものを包含する。そのような本発明の塩を製造する際に有用な塩基類には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、炭酸カリウムなどが挙げられる。

本明細書に記述したサーチュイン調節化合物はまた、１以上の以下の特性を有し得る：該化合物は、細胞または対象に対して本質的に無毒であり得る；サーチュイン調節化合物は、ＤＮＡ修復因子Ｋｕ７０の脱アセチル化を促進し得る；サーチュイン調節化合物は、広範囲の細胞プロセスを制御するＮＦ-κＢ転写因子のサブユニットＲｅｌＡ/ｐ６５の脱アセチル化を促進し得る；本発明のサーチュイン調節化合物は、細胞のＴＮＦ誘導性アポトーシスに対する感受性を高め得る（Fan Yeung et al. （2004）を参照されたい）。

特定の実施態様において、サーチュイン調節化合物は、１以上のサーチュインタンパク質ホモログ、例えば１以上のヒトＳＩＲＴ１、ＳＩＲＴ２、ＳＩＲＴ３、ＳＩＲＴ４、ＳＩＲＴ５、ＳＩＲＴ６、またはＳＩＲＴ７を調節する能力を有し得る。一実施態様において、サーチュイン調節化合物は、ＳＩＲＴ１および別のサーチュインタンパク質（例えば、ＳＩＲＴ３タンパク質）の双方を調節する能力を有する。これは、ＳＩＲＴ３が、ストレスがかかっている期間にミトコンドリアの完全性の保持および代謝のために必要な既知のミトコンドリア局在性腫瘍抑制因子であるため望ましいことである。即ち、ＳＩＲＴ１およびＳＩＲＴ３双方の活性化は、ＳＩＲＴ１脱アセチル化活性の利益と癌攻撃メカニズムの利益を兼ね備え得る。

特定の実施態様において、サーチュイン調節化合物は、約１０^−９Ｍ、１０^−１０Ｍ、１０^−１１Ｍ、１０^−１２Ｍまたはそれ未満のサーチュインタンパク質に対する結合親和性を有することができる。本発明のサーチュイン変調化合物は、その基質またはＮＡＤ＋補助因子に対するサーチュインタンパク質のみかけの速度定数Ｋｍを、少なくとも約２、３、４、５、１０、２０、３０、５０または１００倍に低下（活性化剤）または増加（抑制剤）させることができる。特定の実施態様において、Ｋｍ値は、本明細書に記載したアッセイを用いて決定される。サーチュイン調節化合物は、サーチュインタンパク質のＶｍａｘを少なくとも約２、３、４、５、１０、２０、３０、５０または１００倍に増加することができる。サーチュイン調節化合物は、ＳｌＲＴ１および／またはＳＩＲＴ３タンパク質の脱アセチル化酵素活性を調節するために、ＥＤ５０として約１ｎＭ未満、約１０ｎＭ未満、約１００ｎＭ未満、約１μＭ未満、約１０μＭ未満、約１００μＭ未満、または約１〜１０ｎＭ、約１０〜１００ｎＭ、約０.１〜１μＭ、約１〜１０μＭまたは約１０〜１００μＭの値を有することができる。サーチュイン調節化合物は、細胞アッセイまたは細胞を基にしたアッセイにて測定したとおりＳＩＲＴ１および／またはＳＩＲＴ３タンパク質の脱アセチル化酵素活性を、少なくとも約５、１０、２０、３０、５０、または１００倍に調節することができる。サーチュイン活性化化合物は、同じ濃度のレスベラトロールと比較して、少なくとも約１０％、３０％、５０％、８０％、２倍、５倍、１０倍、５０倍、または１００倍高いサーチュインタンパク質の脱アセチル化酵素活性を誘導することができる。サーチュイン調節化合物は、ＳＩＲＴおよび／またはＳＩＲＴ３の変調に対するＥＤ５０よりも、少なくとも約１０倍、２０倍、３０倍、４０倍、５０倍高い、ＳＩＲＴ５の変調に対するＥＤ５０を有することができる。

例示的使用
特定の態様において、本発明は、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を変調するための方法、およびその使用方法を提供するものである。特定の実施態様において、本発明は、サーチュイン調節化合物を使用するための方法を提供するものであり、ここで該サーチュイン調節化合物は、サーチュインタンパク質を活性化する、例えばサーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させる。サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、様々な治療用途（例えば、細胞の寿命を延ばすこと、様々な疾患および障害（例えば、加齢またはストレスに関連する疾患または障害、糖尿病、肥満、神経変性疾患、心臓血管疾病、血液凝固障害、炎症、癌、および／または顔面紅潮など）を処置および／または予防すること）に対して有用である。この方法は、医薬上有効量のサーチュイン調節化合物、例えばサーチュイン活性化化合物を、それが必要な対象に投与することを含む。

医薬用途
サーチュイン類は、（１）他の遺伝子を制御する遺伝子によりコードされたタンパク質であり、（２）様々な環境因子に対して後生的様式にて応答し、および（３）ある種のストレスおよび毒性に対する生物の応答において特別な役割を担うと考えられている。ＳＩＲＴ１−７遺伝子は、多くのヒト疾患群と関わりがある：

老化防止/寿命延長
サーチュイン系統は、カロリー制限によりもたらされる寿命延長を仲介することに関与することが判っている。限定された利用可能な証拠は、ＳＩＲＴ１の発現増加を、幾つかの種における寿命増加およびより穏やかな加齢進行、ならびに加齢の症候緩和と結びつける。一例として、ＳＩＲＴ１を過剰発現するマウスは、寿命を延ばし、より低いコレステロール、血中グルコースおよびインスリンレベルを維持する。また、そのマウスは、ニューロン中のミトコンドリア数の増加も示した。

逆に、ＳＩＲＴ１欠損マウスの寿命は、通常およびカロリー制限条件下の双方において短くなる。即ち、一実施態様において、本発明は、細胞をサーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させる本発明のサーチュイン調節化合物、例えば式Ｉの化合物と接触させることによる、細胞または生物の寿命を延長する方法、細胞または生物の増殖能力を拡張する方法、細胞または生物の老化を鈍化させる方法、細胞または生物の生存を促進する方法、細胞または生物における細胞老化を遅延させる方法、カロリー制限効果を模倣する方法、細胞または生物のストレス耐性を増強する方法、または細胞のアポトーシスを防止する方法を提供する。代表的な実施態様において、この方法は、細胞または生物をサーチュイン活性化化合物と接触させることを含む。本明細書に記述した方法を使用して、細胞、特に初代細胞（即ち、生物（例えば、ヒト）から得た細胞）が、細胞培養中に生存を維持できる時間を延ばすことができる。胚性幹（ＥＳ）細胞および多能性細胞、ならびにそれらから分化した細胞を、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物で処理することにより、細胞またはその後代細胞を培養中でより長い時間維持することができる。かかる細胞はまた、例えばエクス・ビボでの修飾後の対象への移植に使用できる。一実施態様において、長期間保存することを意図する細胞を、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物により処理してもよい。該細胞は、懸濁液中（例えば、血液細胞、血漿、生物学的増殖媒体など）または組織あるいは臓器中に存在していてもよい。例えば、輸血を目的とした個人から採血した血液を、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物で処理して、血液細胞を長時間保存することができる。さらに、法医学的目的に使用される血液も、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を用いて保存することができる。

別の実施態様において、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させる本発明のサーチュイン調節化合物は、移植または細胞療法（例えば、固体組織移植、臓器移植、細胞懸濁液、幹細胞、骨髄細胞など）に有用な細胞および組織の処置のための、例えば臓器、組織および細胞の前処置のための試薬として有用であり得る。細胞または組織は、対象への投与/移植前、投与/移植と同時、および／または投与/移植後に、サーチュイン調節化合物を用いて処理されてもよい。細胞または組織は、ドナー個人からの細胞を除去する前、エクス・ビボでドナー個人からの細胞または組織を除去した後、またはレピシエントへの移植後に処理されてもよい。例えば、ドナーまたはレピシエント個人は、サーチュイン調節化合物によって全身的に処理してもよいか、またはサーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物によって局所的に処理された細胞/組織のサブセットを有してもよい。

別の実施態様において、細胞または生物を、イン・ビボでサーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物により処理して、その寿命を増加またはアポトーシスを予防できる。例えば、皮膚または上皮細胞をサーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物により処理することにより、皮膚を老化（例えば、皺の発生、弾力性喪失など）から保護することができる。代表的な実施態様において、皮膚は、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を含有する医薬組成物または化粧用組成物と接触される。本明細書に記述した方法に従って処理することができる代表的な皮膚病（skin afflictions）または皮膚症状には、炎症、日焼けによる損傷または自然の老化に付随または起因する障害または疾患が挙げられる。例えば、該組成物は、接触性皮膚炎（例えば、刺激性接触皮膚炎およびアレルギー性接触皮膚炎）、アトピー性皮膚炎（アレルギー性湿疹としても知られる）、光線性角化症、角質化障害（湿疹を含む）、表皮水疱症（ペンフィガス（penfigus）を含む）、剥離性皮膚炎、脂漏性皮膚炎、紅斑（多形性紅斑および結節性紅斑）、太陽もしくはその他の光線源に起因する損傷、円板状エリテマトーデス、皮膚筋炎、乾癬、皮膚癌、ならびに自然の老化による影響を防止または治療するのに有用である。別の実施態様において、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、創傷および／または熱傷の治療に用いて治癒を促進することができ、例えば、第１度、第２度、もしくは第３度の熱傷、および／または温熱熱傷、化学熱傷、もしくは電気熱傷が挙げられる。製剤は、皮膚または粘膜組織へ局所的に投与することができる。サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加する１以上のサーチュイン調節化合物を含む局所製剤はまた、予防用として、例えば化学予防用組成物として使用できる。化学予防的方法において使用される場合は、特定の個人においてあらゆる視認可能な症状の前に、感受性皮膚が処理される。サーチュイン調節化合物は、局所的または全身的に対象へ送達することができる。一実施態様において、サーチュイン調節化合物は、注射、局所製剤などにより、対象の組織または臓器へ局所的に到達される。

別の実施態様において、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、対象内の細胞老化によって誘発または悪化される疾患または症状の処置または予防；例えば老化の開始後に、対象の老化速度を低下させるための方法；対象の寿命を延長するための方法；寿命に関連する疾患もしくは症状を処置または予防するための方法；細胞の増殖能に関連する疾患もしくは症状を処置または予防するための方法；ならびに、細胞損傷または細胞死に起因する疾患もしくは症状を治療または予防するための方法、に用いることができる。特定の態様においては、この方法は、対象の寿命を短くする疾患の発症率を低下するようには作用しない。

また別の実施態様において、一般的にその細胞の寿命を増加させるために、およびストレスおよび／またはアポトーシスに対してその細胞を保護するために、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を、対象に投与してもよい。

サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性をさせるサーチュイン調節化合物は、対象へ投与して、脳卒中、心疾患、心不全、関節炎、高血圧、およびアルツハイマー病などの老化および老化に関連する結果または疾患を予防することができる。治療することができるその他の症状としては、眼障害、例えば白内障、緑内障、および黄斑変性症など、眼の老化に関連する眼障害が挙げられる。サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物はまた、細胞を細胞死から保護することを目的として対象へ投与して、細胞死に関連する疾患（例えば、慢性疾患）の処置することもできる。代表的な疾患としては、神経細胞死、神経細胞機能障害、または筋肉細胞死もしくは機能障害と関連する疾患、例えばパーキンソン病、アルツハイマー病、多発性硬化症、側索硬化症、および筋ジストロフィーなど；ＡＩＤＳ；劇症肝炎；クロイツフェルト・ヤコブ病、網膜色素変性症、および小脳変性症など、脳の変性と関連する疾患；再生不良性貧血などの脊髄形成異常症；心筋梗塞および脳卒中などの虚血性疾患；アルコール性肝炎、Ｂ型肝炎、およびＣ型肝炎などの肝疾患；骨関節炎などの関節疾患；粥状動脈硬化；脱毛症；紫外線による皮膚への損傷；扁平苔癬；皮膚萎縮症；白内障；ならびに移植片拒絶が挙げられる。細胞死はまた、外科手術、薬物治療、化学物質への曝露、または放射線曝露によっても引き起こされ得る。

サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物はまた、急性疾患、例えば臓器もしくは組織への損傷に罹患する対象、例えば、脳卒中もしくは心筋梗塞に罹患する対象、または脊髄損傷に罹患する対象へ投与することもできる。サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物はまた、これを用いてアルコール依存症の肝臓を修復することもできる。

肥満および代謝症候群
サーチュイン類は、肥満および肥満に関連する問題において機能すると考えられている。この役割に対する証拠は、サーチュインが代謝経路において機能する調節の役割および肥満に関連した適応症および代謝性症候群の特徴に関する新たな理解からもたらされる。これらには、脂肪細胞サイトカイン類（アディポカイン類）の発現、脂肪細胞の成熟、インスリン分泌および組織感受性、血漿グルコースレベルの変調、コレステロールおよび脂質ホメオスタシスおよびミトコンドリアのエネルギー能が包含される。

ＳＩＲＴ１
ＳＩＲＴ１は、例えば、アディポカイン類、例えばアジポネクチンおよび腫瘍壊死因子の発現の調節に関与しており、エネルギーバランスに関する視床下部の制御に関連しており、脂質生成の役割を果たしており、また飢餓への応答における脂質分解および脂肪酸動員の調節にも関与している。サーチュインが過剰または過小発現される場合の動物実験からの証拠および限定されたヒトの証拠はまた、肥満におけるサーチュイン類についての役割を示唆している。ＳＩＲＴ１は、視床下部において高度に発現しており、エネルギーのホメオスタシス、食料摂取および体重を調節する際に関与することが判っている。飢餓により、視床下部のＳＩＲＴ１発現が上方調節される、これは、空腹時の飢餓誘導性の増加と関連があり、おそらくカロリー制限により誘導された体重低下に対する複雑な適応の一端であろう。反対に、視床下部のＳＩＲＴ１の薬理学的阻害により、げっ歯動物における食事の摂取および体重が低下し、この視床下部のＳＩＲＴ１の阻害は食欲を抑制する可能性を示唆している。マウスにおいて、カロリー制限は、活動および食餌探索の増強を含めた生理学的適応および行動適応の複雑なパターンを誘導する；ＳＩＲＴ１は、これらの行動適応に必要なものである。マウスにおいて、脂肪組織におけるＳＩＲＴ１発現の低下は、肥満と関連がある。ｄｂ/ｄｂマウス（レプチン耐性マウス）および高脂肪食を摂食して肥満となったマウス双方において、脂肪組織中のＳＩＲＴ１発現は低い。白色脂肪中のＳＩＲＴ１過小発現となる環境は、脂質生成を増強させて、飢餓条件下では白色脂肪細胞からの脂肪酸の移動障害をきたす。逆に、白色脂肪のＳＩＲＴ１過剰発現を促進する環境は、脂質生成の軽減および脂肪分解の増加を特徴とする。いくつかの組織中でＳＩＲＴ１を適度に発現するように飼育されたトランスジェニックマウスを用いる実験もまた、肥満に対して保護する際のＳＩＲＴ１に対する役割を示唆する。より高いＳＩＲＴ１発現を有するトランスジェニックマウスは、同腹子のコントロールよりも痩せており、コレステロール、アディポカイン類（adipokines）、インスリンおよび飢餓グルコースのレベルが低い。これらのトランスジェニックマウスの肥満の低下は、これらの動物において観察される食品摂取の低下から判るように、全身のエネルギー要求の低下をもたらす全身の体重制御が理由であることが判る。別の試験では、高脂肪食摂取により飼育されたトランスジェニックマウスにおいてＳＩＲＴ１過剰発現の抗肥満効果を観察しなかったが、これらのマウスをこの食事に関するある程度の代謝効果から保護した。ＳＩＲＴ１過剰発現の利益には、より少ない炎症、良好なグルコース耐性、および脂肪肝に対するほぼ完全な保護が包含される。ＳＩＲＴ１発現は、インスリン感受性と強く関連がある。複数の報告は、ＳＩＲＴ１が高いインスリン抵抗性細胞において下方調節されるが、一方でこれらの細胞においてその発現を誘導することはインスリン感受性を増加させることを示している。骨格筋において、ＳＩＲＴ１は、タンパク質チロシンホスファターゼ１Ｂ（ＰＴＰ１Ｂ）遺伝子の転写抑制を通じてインスリン感受性の改善に寄与する。脂肪細胞において、ＳＩＲＴ１は、インスリン刺激性のグルコース摂取およびＧＬＵＴ４移動を制御して、高いＳＩＲＴ１活性がインスリン抵抗性を軽減させる。インスリン抵抗性および糖尿病の様々なげっ歯動物モデルにおいて、ＳＩＲＴ１のトランスジェニックマウスは、ある部分において肝臓グルコース生成物の低下および肝臓インスリン感受性の増加のために、グルコース耐性およびインスリン感受性の改善を提示する。ＳＩＲＴ１発現は、膵臓のβ細胞機能を改善することが判る。ＳＩＲＴ１発現が阻害されているβ細胞系においては、インスリン分泌は弱い。反対に、ＳＩＲＴ１の発現増加は、インスリン分泌の改善を促進する（Yoshizaki et al. 2010も参照されたい）。これらのイン・ビトロでの応答は、イン・ビボで観察される応答を反映している。膵臓のβ細胞にてＳＩＲＴ１を過剰発現するように育成されたトランスジェニックマウスにおいては、グルコース刺激性のインスリン分泌の増強および改善されたグルコース耐性が見られる。β細胞機能のこの改善は、老化過程およびこれらのマウスが高脂肪食で飼育された場合にわたり持続する。ＳＩＲＴ１はまた、ＬＸＲα、即ちコレステロールおよび脂質ホメオスタシスに関与する核内レセプターを脱アセチル化および活性化することによりコレステロール代謝を調節する（Walker et al. 2010も参照されたい）。

他のサーチュイン
肥満に関連した条件において、サーチュインファミリーの他のメンバーに対して行われた研究は多くない。この限られた証拠は、ＳＩＲＴ２が、脂肪細胞において最も豊富なサーチュインであることを示唆しており、脂質生成−脂肪細胞形成と関連があることが判っている。ＳＩＲＴ２の過剰発現は、脂肪細胞中の脂肪細胞前分化を阻害するが、一方でＳＩＲＴ２発現の低下が脂質生成を促進する。ＳＩＲＴ３は、ＡＴＰ形成（脂肪酸の酸化）および適応的熱産生の双方に影響することが判る。ＳＩＲＴ３を欠失するマウスにおいては、ＡＴＰレベルの低下を含む脂肪酸酸化障害が飢餓中に現れる。これらのマウスは、飢餓中の低温暴露に対する全身性の不耐性をも示し、褐色脂肪細胞からの発熱応答障害を示唆している。ＳＩＲＴ４は、ランゲルハンス島小島中のβ細胞中で発現して、インスリン分泌のミトコンドリア調節において機能すると考えられる。ＳＩＲＴ６は、グルコース摂取、解糖、およびミトコンドリア呼吸系と関係がある遺伝子を含めた様々な解糖遺伝子の発現に影響する。ＳＩＲＴ６欠損マウスは若年期に致死性の低血糖症を発症することから、ＳＩＲＴ６はグルコースの恒常性の重要な要素であることが判る。ＳＩＲＴ６はまた、高脂肪食に対するマウスの応答において機能する可能性がある。ＳＩＲＴ６を過剰発現するように飼育されたトランスジェニックマウスは、内臓脂肪の蓄積が顕著に低く、高脂肪食を摂食した場合に、コントロールと比べてより低いＬＤＬ-コレステロールおよびトリグリセリドレベルを有する。また、それらは、グルコース耐性の増強およびグルコース刺激性のインスリン分泌の改善を示す。

ヒトにおける事象
ヒトにおいて、体重とサーチュインとの相互作用に対する利用可能な情報は、観察またはカロリー制限試験によってもたらされる。やせ型および肥満女性におけるＳＩＲＴ１のｍＲＮＡ発現の試験において、やせ型の女性は、肥満女性と比較して皮下脂肪組織中のＳＩＲＴ１発現が２倍以上高いことが報告された。Rutanenら(2010)による別の試験において、脂肪組織のＳＩＲＴ１ ｍＲＮＡ発現は、２型糖尿病患者の子孫の２４７人の非糖尿病患者において、エネルギー消費量およびインスリン感受性と陽性の関連を有した。第三の試験において、ＳＩＲＴ１-ＳＩＲＴ７遺伝子およびタンパク質発現を、５４人の対象者（４１人の正常な耐糖能および１３人の代謝症候群）由来の末梢血単核球細胞において決定した。インスリン抵抗性および代謝症候群は、低いＳＩＲＴ１タンパク質発現と関連がある。これらの試験において、ＳＩＲＴ１発現は、肥満との負の関連または肥満に関連した問題を示す；しかし、ＳＩＲＴ１の増加が、肥満に対する保護に関与するのか、肥満耐性に対するマーカーであるのか、または食事継続、ライフスタイルまたは環境因子に対する応答において変化するかどうかは、確立されておらず、現存する事象からは決定できない。ヒトの事象が明確にすることは、他の哺乳類を含む他の種と同様に、ヒトのサーチュイン発現がカロリー摂取の変化に感受性であるということである。ＳＩＲＴ１ ｍＲＮＡは、完全な空腹６日前と後の９人のヒトの志願者からの脂肪組織生検中で測定された。皮下脂肪組織中のレベルは、空腹と比較して２倍以上増加した。別の試験では、３週間隔日の空腹とされた１１人の非肥満体男性および女性からの筋生検をベースラインおよび２１日目に得た；筋肉のＳＩＲＴ１ ｍＲＮＡ発現における統計的に有意な増加を観察した。第三の試験において、脂肪組織遺伝子発現における食事誘導性の変化を、１０週間の低脂肪（高炭水化物）または中程度の脂肪（低炭水化物）の低エネルギー食のいずれかに置かれた２組の４７人の肥満女性において評価した。サーチュイン遺伝子を含む１０００の遺伝子は、エネルギー制限により制御された。ＳＩＲＴ３の遺伝子発現は、中程度の脂肪食中に発現が増加して、制限カロリー食の脂質対炭水化物の割合に感受性であることが判った。

体重制御
即ち、本発明の化合物は、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を用いて、対象の体重増加もしくは肥満症を治療または予防することができる。例えば、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を用いて、例えば、遺伝性の肥満症、食事由来の肥満症、ホルモンに関連する肥満症、医薬の投与に関連する肥満症の治療もしくは予防、対象の体重の減少、または対象の体重増加の低下もしくは予防を行うことができる。そのような治療を必要とする対象は、肥満である対象、肥満となる可能性の高い対象、過体重である対象、または過体重となる可能性の高い対象であってよい。肥満または過体重となる可能性の高い対象は、例えば、家族歴、遺伝学、食事、活動レベル、医薬の摂取、またはこれらの種々の組み合わせに基づいて識別することができる。さらに他の態様では、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を、対象の体重減少を促進することによって治療または予防することができるその他の種々の疾患および状態に罹患する対象へ投与することができる。そのような疾患としては、例えば、高血圧、高血圧症、高血中コレステロール、脂質代謝異常、２型糖尿病、インスリン抵抗性、耐糖能障害、高インスリン血症、冠動脈心疾患、狭心症、うっ血性心不全、脳卒中、胆石、胆嚢炎および胆石症、痛風、骨関節炎、閉塞型睡眠時無呼吸および呼吸器の障害、ある種の癌（子宮内膜癌、乳癌、前立腺癌、および結腸癌）、妊娠合併症、女性の生殖的健康状態の不良（月経不順、不妊症、不規則排卵など）、膀胱制御の障害（腹圧性尿失禁など）；尿酸腎結石症；心理的障害（抑うつ、摂食障害、身体像の歪み（distorted body image）、および希薄な自尊心など）が挙げられる。最後に、ＡＩＤＳ患者は、ＡＩＤＳの併用療法に対する反応として、脂肪異栄養症またはインスリン抵抗性を発症する場合がある。

別の態様では、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、イン・ビトロであれイン・ビボであれ、脂肪生成または脂肪細胞分化の阻害に用いることができる。そのような方法は、肥満の治療または予防に用いることができる。

他の態様では、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、食欲の減退および／または満腹感の増大のために用いることができ、それによって体重減少または体重増加の回避がもたらされる。そのような治療を必要とする対象は、過体重、肥満、または過体重もしくは肥満になる可能性の高い対象であってよい。この方法は、毎日、または１日おき、または週１回、丸剤の形態を例とする用量を対象に投与することを含んでよい。用量は、「食欲を減退させる用量」であってよい。代表的な態様では、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を、体重増加もしくは肥満症を治療または予防するための併用療法として投与することができる。例えば、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させる１もしくは２つ以上のサーチュイン調節化合物を、１もしくは２つ以上の抗肥満薬と組み合わせて投与することができる。

別の態様では、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を投与して、薬物誘発性の体重増加を低減することができる。例えば、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、食欲を刺激し得るかまたは体重増加、特に水分貯留以外の要因による体重増加を引き起こし得る医薬との併用療法として投与することができる。

代謝障害
別の局面では、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、インスリン抵抗性、前糖尿病状態、２型糖尿病、および／もしくはこれらの合併症などの代謝障害の治療または予防のために用いることができる。サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物の投与により、インスリン感受性の増加および／または対象におけるインスリンレベルの低下を起こすことができる。そのような治療を必要とする対象は、インスリン抵抗性もしくはその他の２型糖尿病の前駆症状を有する対象、２型糖尿病である対象、またはこれらの症状のいずれかを発症する可能性の高い対象であり得る。例えば、対象は、インスリン抵抗性（例えば、インスリンの高循環レベル）を有する、ならびに／または高脂血症、脂肪生成不全、高コレステロール血症、耐糖能障害、高血中グルコース糖レベル、シンドロームＸのその他の症状、高血圧症、粥状動脈硬化、およびリポジストロフィーなどの関連する症状を有する対象であってよい。

代表的な態様では、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、代謝障害を治療または予防するための併用療法として投与することができる。例えば、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させる１もしくは２つ以上のサーチュイン調節化合物は、１もしくは２つ以上の抗糖尿病薬と組み合わせて投与することができる。

脂肪肝疾病
サーチュイン系は、アルコール性および非アルコール性脂肪肝との様々な関連を有する。ＳＩＲＴ１は、一般的に、ＳＩＲＴ１発現は、げっ歯類およびヒト双方において肝臓の脂質浸潤と負の関連を有する。げっ歯類において、これらの関連は、非アルコール性およびアルコール性脂肪肝に対して存在し、肝臓脂肪酸の酸化および輸送と炎症およびサーチュイン相互作用に関連があることが判った。サーチュイン-脂肪症の相互作用は、少なくとも、部分的に他のタンパク質のサーチュイン脱アセチル化により媒介され、その後これらのタンパク質の活性およびその代謝標的を変えることが判る。例えば、肝臓脂質浸潤の細胞モデルにおいて、ＳＩＲＴ１は、ＦＯＸＯ１発現の誘導およびＳＲＥＢＰ１発現の抑制を介して肝臓脂肪沈着に対して保護する。また、ＰＰＡＲα/ＰＧＣ−１αシグナル伝達軸に対するサーチュイン効果は、保護的な関連に関与し得ることが提案されてきた。げっ歯類において、高脂肪食は、ＳＩＲＴ１および非アルコール性脂肪肝との相互作用において有意に機能する。肝臓のＳＩＲＴ１タンパク質発現低下は、マウスに高脂肪食誘導性の脂肪肝を生じ易くさせるが、一方で発現増加により、脂肪症から保護することが判る；このことは幾つかの試験に示されている。マウスが、肝臓のＳＩＲＴ１の発現を低下させるように育成され、低脂肪食（５％脂肪）を与えられた場合、それらは正常なマウスよりも肝臓疾病の徴候を示す傾向が高くなかった。しかし、肝臓のＳＩＲＴ１発現の低下と共に、食事性脂肪レベルがマウスにおいて増加したため、脂肪肝において対応する増加があり、食事性脂肪のより高い摂取レベルが脂肪肝の悪化の原因となった。これらのマウスは、脂肪肝における有意な増加に加え、脂質輸送の低下と共に肝臓の炎症および肝脂肪生成の増加を経験した。上記したとおりに、サーチュインは、調節タンパク質および調節されるタンパク質の双方である。乳癌抑制タンパク質（Deleted in breast cancer）−１（ＤＢＣ１）は、ＳＩＲＴ１を制御する確立された能力を有する１つのタンパク質である。ＤＢＣ１の遺伝的欠失を有するように育成されたマウスは、肝臓を含めたいくつかの組織中で高いＳＩＲＴ１活性を発現する。これらのマウスが高脂肪食で飼育された場合に、それらは肥満となるが、通常この食事に起因し、かつ一般的には食事誘導性の肥満を伴う脂肪肝および炎症を発症しない。一方で、ＳＩＲＴ１発現の増加が食事誘導性の脂肪肝に対して保護的機能を有することが判るが、この証拠は、高脂肪食がＳＩＲＴ１の発現を低下させること可能であるということもまた示唆している。このことは、高脂肪食誘導性のＳＩＲＴ１の下流調節を打つ消すことができない能力は、食事誘導性の脂肪肝に対する感受性に役立ち得ることを示唆する。

他のサーチュイン
サーチュインファミリーの他のメンバーおよび脂肪肝との相互作用に関する事象は乏しい。イン・ビトロでは、ＳＩＲＴ３を過剰発現するヒト肝臓細胞における脂質滴の数は、コントロール細胞よりも有意に低かった。ＳＩＲＴ３発現低下は、これらの細胞中の脂質蓄積を促進した。イン・ビボの下で、飢餓条件下でのＳＩＲＴ３発現は、肝細胞中の脂質滴の蓄積を予防する。慢性のアルコール摂取もまたＳＩＲＴ５を低減した。

ヒトにおける事象
ヒトにおいて、内臓脂肪組織中のＳＩＲＴ１過剰発現は重篤な脂肪肝と関連がある。この試験において、病的な肥満患者を２群に分けた−中程度の脂肪肝を有する一群および重篤な脂肪症を有する一群。２群を比較した時に、内臓の脂肪組織中のＳＩＲＴ１ ｍＲＮＡの低下は、重篤な脂肪肝を有する群から採取したサンプル中で検出された。統計学的分析は、ＳＩＲＴ１のｍＲＮＡ発現およびインスリン抵抗性（ＨＯＭＡ−ＩＲ）に対するホメオスタシスモデルとの間の陽性の相関関係を明らかにした。この研究者らは、内臓脂肪組織内のＳＩＲＴ１ ｍＲＮＡ発現の下流調節が、この肥満個人における脂肪症または重篤な脂肪症に対する応答を促進したかどうかを調査していない。

心血管系
イン・ビトロおよびイン・ビボの証拠は、心血管系における幾つかのサーチュインに対する役割を示唆する。ＳＩＲＴ１は、内皮機能における調節の役割を担うことが判る。ＳＩＲＴ１は、脈管構造において、特に活発な血管増殖および血管再構築の期間に高度に発現され、それが内皮細胞の血管新生活性に関与することがわかる。ＳＩＲＴ１は、脱アセチル化のために内皮性の硝酸オキシドシンターゼを標的化し、酵素の活性を刺激して、内皮の硝酸オキシド生成物を増加することにより血管壁の内皮および平滑筋肉細胞において内皮依存性の血管拡張および再生機能を促進する。ＳＩＲＴ１の脱アセチル化が内皮組織で阻害されるならば、硝酸オキシドシンターゼのアセチル化が優勢となり、硝酸オキシド生成物が低下して、血管拡張が軽減される。ＳＩＲＴ１は、血中グルコースが上昇する場合に、内皮機能に対して有意に機能し得る。グルコースを用いたヒトの内皮細胞の処置によりＳＩＲＴ１発現が減少し、内皮機能不全を誘導して、内皮の老化を促進する。ＳＩＲＴ１活性の増加は、このグルコース誘導性の内皮老化および機能不全を阻害する。これらの効果はイン・ビボでも見られた；ＳＩＲＴ１の活性化は、高血糖誘導性の血管細胞の老化を阻止し、マウスにおける血管機能不全から保護した。ＳＩＲＴ１は、組織メタロプロテイナーゼ３（ＴＩＭＰ３）に関するその報告された調節から、アテロ−ム性動脈硬化症に対抗する場合に機能する可能性がある。ＴＩＭＰ３は、血管の炎症に対抗し、かつアテローム性動脈硬化症の予防に関係がある内生の酵素である。ＳＩＲＴ１活性は、報告によれば、２型糖尿病患者のアテローム性動脈硬化のプラークにおいて低下される−ＴＩＭＰ３発現の低下と関連する低下。心筋細胞中で発現されるＳＩＲＴ１、ＳＩＲＴ３およびＳＩＲＴ７は、これはストレス条件下で上方調節され（おそらく、ストレスを解消するための適応として）、ストレスや毒性に対する心筋細胞の耐性を促進する重要な役割をはたすことが判る。心筋細胞の保護は、標的タンパク質のアセチル化および脱アセチル化の間の相対的なバランスにより、心筋細胞がストレス過多の条件下で生存するかどうかに影響を及ぼす他のタンパク質のサーチュイン脱アセチル化を理由におこると思われる。また、サーチュインは、活性酸素種の細胞レベルを低下させる抗酸化物質をコードする遺伝子（マンガナーゼスーパーオキシドジスムターゼおよびカタラーゼを包含する）を活性化することにより心筋細胞を保護する。ＳＩＲＴ１の低下をもたらす環境因子は、心機能低下と関連がある。例えば、慢性Ｉ型糖尿病を有するマウスにおいて、心機能低下および糖尿病性心筋症の低下に関与する心臓のＳＩＲＴ１の酵素活性が低下する。心筋細胞のＳＩＲＴ１発現および活性の増加が、ストレスおよび毒性への適応であることが判るが、限定された証拠は、過剰な発現増加は望ましくないことを示唆する。２．５〜７．５倍の髪特異的ＳＩＲＴ１を過剰発現するように作出されたトランスジェニックマウスは、酸化的ストレスから保護された。心臓肥大、アポトーシス/線維症、心臓機能不全、および老化マーカーの発現における年齢依存性の増加は、結果として軽減された。しかし、心臓特異的ＳＩＲＴ１の１２．５倍の過剰発現は、酸化的ストレス、アポトーシスおよび肥大を増加させて、心機能を低下し、心筋症の進行を刺激する。この場合においては、年齢に関連する問題に対して、保護的であって、かつ耐性を付与するというよりもむしろ、最高レベルのＳＩＲＴ１発現は病理学を促進した。これは、細胞性ＮＡＤ＋の過剰供給またはアンバランスなアセチル化/脱アセチル化活性に関するＳＩＲＴ１消費が高くなった結果ともいえる。このメカニズムが何であれ、これらの結果は、心臓特異的ＳＩＲＴ１発現の心臓保護効果が二相性であり得、過剰な発現が利益を減衰させることを示唆している。

従って、本発明は、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を、それを必要とする対象へ投与することによって心血管疾患を治療および／または予防するための方法を提供する。サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を用いて治療または予防することができる心血管疾患としては、例えば特発性心筋症、代謝性心筋症、アルコール性心筋症、薬物誘発性心筋症（drug-induced cardiomyopathy）、虚血性心筋症、および高血圧性心筋症などの心筋症または心筋炎が挙げられる。本明細書に記載の化合物および方法を用いて治療可能または予防可能であるものとしては、さらに、例えば、大動脈、冠動脈、頚動脈、脳血管動脈、腎動脈、腸骨動脈、大腿動脈、および膝窩動脈などの主要な血管におけるアテローム性障害（大血管性疾患）である。治療または予防が可能であるその他の血管疾患としては、血小板凝集、網膜細動脈、糸球体細動脈、神経栄養血管、心臓細動脈、ならびに関連する眼、腎臓、心臓、ならびに中枢および末梢神経系の毛細管床、に関連する疾患が挙げられる。サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物はまた、個人の血漿中ＨＤＬレベルを増加させるためにも用いることができる。サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物によって治療することができるさらなる別の障害としては、再狭窄、例えば、冠動脈インターベンションの後の再狭窄、ならびに高密度および低密度コレステロールの異常レベルと関連する障害が挙げられる。

一実施態様において、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、心血管薬、例えば抗不整脈薬との併用療法の一部として投与することができる。

他のサーチュイン
心機能についての他のサーチュインの重要性は、ＳＩＲＴ３欠損マウスにおいて明白である。これらのマウスにおいて、心臓、腎臓および肝臓におけるＡＴＰ基底レベルは、５０パーセント以上まで減少され、ミトコンドリアタンパク質のアセチル化は、これら同組織で著しく上昇される。これらのマウスは、８週齢で心肥大および間質症の徴候も示し、異常肥大に対する応答において重度の心肥大を発症する。逆に、ＳＩＲＴ３を過剰発現するトランスジェニックマウスは、刺激誘導性の心肥大から保護される。ＳＩＲＴ７はまた、心機能にとって重要であることがわかる。ＳＩＲＴ７欠損マウスは、平均および最大寿命を減少させる。その心臓は、広範な線維症、酸化的および遺伝毒性ストレスに対する耐性の減退、および心肥大および炎症性心筋症をもたらすアポトーシスの高い基本比率を特徴とする。

脳および神経系
哺乳類の脳において発現されるいくつかのサーチュインは、ストレスおよび毒性とは類似しない様式にて非常に異なる役割および応答を担うことがわかる。例えば、Pfister JA, Ma C, Morrison BE, D'Mello SR(2008)らは、ＳＩＲＴ１はアポトーシスに対してニューロンを保護するが、一方でＳＩＲＴ２、ＳＩＲＴ３およびＳＩＲＴ６は、別の健康なニューロン類においてアポトーシスを誘導することを報告している。ＳＩＲＴ５は、二つの役割をもつ。ニューロン類において、それが核および細胞質双方に存在する場合、保護効果を発揮する；しかし、それがミトコンドリアに存在するニューロン類のサブセットでは、ニューロンの死を促進する。一方で、これら全てのサーチュインは、ニューロン類に影響を与えることが判っている。大多数の研究者らは、ＳＩＲＴ１およびＳＩＲＴ２に注目している。ＳＩＲＴ１は、特に、年齢と関連のある神経変性状態（例えば、前頭前皮質、海馬、および脳幹神経節）に影響を受け易い脳の領域内で偏在的に存在している。ＳＩＲＴ１はまた、最も老化損傷に影響を受け易いニューロンに広く分布している。カロリー制限は、脳の幾つかの領域内（例えば、視床下部）ではＳＩＲＴ１の上方調節をもたらし、他の領域内では下方調節をもたらす。カロリー制限を受容するマウスにおいて、老化した脳におけるβアミロイド含量の軽減が見られる。この効果は、細胞性ＳＩＲＴ１発現/活性を操作することにより、イン・ビトロのマウスニューロン類において再現でき、それがＳＩＲＴ１依存性の過程であること、そしてＳＩＲＴ１の上方制御が幾つかの栄養ストレスの下で保護的であり得ることを示唆する。ＳＩＲＴ１は、幾つかのタイプの神経毒傷害により攻撃された主要なニューロン内で上方調節される。しかし、ニューロン内のヒトＳＩＲＴ１を過剰発現するように作出されたトランスジェニックマウスにおいて、ニューロンのＳＩＲＴ１の過剰発現は、虚血または１-メチル-４-フェニル-１,２,３,６-テトラヒドロピリジンにより誘導される損傷に対する神経保護効果をもたなかった。この証拠は、ＳＩＲＴ１が、アルツハイマー病（ＡＤ）および筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）のマウスモデルにおいて、脳内で上方調節されることを示唆している。これら症状の細胞を基にしたモデルにおいて、ＳＩＲＴ１の増加はニューロンの生存を促進する。ＡＤの動物モデルにおいて、皮質ＳＩＲＴ１の低下は、タウの蓄積とパラレルである。ＡＤに罹患するヒトにおいて、ＳＩＲＴ１レベルはまた、頭頂葉皮質において低下することが報告されているが、小脳では低下しない。少ない皮質ＳＩＲＴ１は、症状の持続時間、低い世界的な認知スコア、ならびに大脳皮質内のアミロイド-βおよびタウの蓄積と相関した。ＳＩＲＴ２、すなわちヒトの脳において最も優勢に発現したサーチュインは、分化、成熟、および再構築に関係があると考えられる脳の乏突起膠細胞内に多く存在する。ＳＩＲＴ２はまた、有糸分裂後のニューロンおよびグリア細胞内で高度に発現される。脳および他の組織において、ＳＩＲＴ２はまた、有糸分裂後のニューロンにおいて成長を阻害して、有糸分裂ニューロン細胞に対して保護を促進するチューブリン脱アセチル化酵素としても作用する。ＳＩＲＴ２は、αチューブリンがその主なタンパク質標的であるミエリン鞘において高度に発現される。ミエリン中のＳＩＲＴ２の発現低下は、α−チューブリンのアセチル化およびミエリン塩基性タンパク質発現を増加させる；ＳＩＲＴ２の発現増加は逆の効果を有する。ある実験環境下では、ＳＩＲＴ２阻害は、神経保護作用であることが判る。また、ＳＩＲＴ２活性の阻害は、イン・ビトロおよびパーキンソン病のドロソフィアモデルでのドーパミン性の細胞死に対して保護する。その他の環境下で、ＳＩＲＴ２を発現するために有利であるかもしれない。例えば、ＳＩＲＴ２は、幾つかのヒトの脳腫瘍細胞系において低減されることが報告されており、タンパク質の脱アセチル化におけるその役割を介して、腫瘍抑制因子活性の相対的損失をもたらす。

従って、ある局面において、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を用いて、神経変性疾患、および中枢神経系（ＣＮＳ）、脊髄、もしくは末梢神経系（ＰＮＳ）への心的外傷または機械的外傷に罹患する患者を治療することができる。神経変性疾患は、通常、ヒト脳の質量および体積の減少を伴い、この原因は、脳細胞の萎縮および／または死滅であり得、それは、老化の結果である健康なヒトのものより遥かに重大である。神経変性疾患は、特定の脳領域の進行性の変性（例えば、神経細胞の機能障害および死滅）により、長期間にわたる正常な脳の機能の後、次第に進展し得る。別の選択肢として、神経変性疾患は、心的外傷またはトキシンと関連するものなど、早期にも発症し得る。実際の脳変性の発症は、臨床的な発症の何年も前であり得る。神経変性疾患の例としては、これらに限定されないが、アルツハイマー病（ＡＤ）、パーキンソン病（ＰＤ）、ハンチントン病（ＨＤ）、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ；ルーゲーリック病）、びまん性レビー小体病、有棘赤血球舞踏病、原発性側索硬化症、眼疾患（眼神経炎）、化学療法誘発性神経障害（例えば、ビンクリスチン、パクリタキセル、ボルテゾミブから）、糖尿病誘発性神経障害、およびフリードライヒ運動失調症が挙げられる。サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を用いて、これらの障害および以下で述べるその他の障害を治療することができる。

ＡＤは、記憶喪失、異常行動、性格変化、および思考能力の減退をもたらすＣＮＳ障害である。これらの喪失は、脳細胞の特定の型の死滅、ならびにそれらの間の連結および支持ネットワーク（例えば、グリア細胞）の分解が関連している。最も初期の症状としては、近時記憶の喪失、不完全な判断（faulty judgment）、および性格の変化が挙げられる。ＰＤは、制御されない動作、硬直、振戦、およびジスキネジアをもたらすＣＮＳ障害であり、ドーパミンを産生する脳領域内の脳細胞の死滅が関連している。ＡＬＳ（運動神経細胞疾患）は、運動神経細胞、脳を骨格筋と連結しているＣＮＳの成分を攻撃するＣＮＳ障害である。ＨＤは、制御されない動き、知的能力の喪失、および情緒障害を引き起こす別の神経変性疾患である。テイ‐サックス病およびサンドホフ病は、糖脂質蓄積症であり、これは、ＧＭ２ガングリオシドおよびβ−ヘキソサミニダーゼに対する関連する糖脂質基質が神経系に蓄積され、急性の神経変性を引き起こすものである。アポトーシスが、免疫系におけるＡＩＤＳの病因において役割を担っていることは公知である。しかし、ＨＩＶ−１は、神経疾患も誘発するが、これを本発明のサーチュイン調節化合物で治療することができる。神経細胞の喪失は、ヒトにおけるクロイツフェルト‐ヤコブ病、畜牛におけるＢＳＥ（狂牛病）、ヒツジおよびヤギにおけるスクレイピー病、ならびにネコにおけるネコ海綿状脳症（ＦＳＥ）などのプリオン疾患の顕著な特徴でもある。サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、このようなプリオン疾患に起因する神経細胞の喪失の治療または予防に有用であり得る。

別の態様では、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を用いて、軸索障害が関与するいかなる疾患もしくは障害をも治療または予防することができる。遠位軸索障害（distal axonopathy）は、末梢神経系（ＰＮＳ）神経細胞のある種の代謝性もしくは中毒性の錯乱に起因する末梢神経障害の一種である。これは、代謝性または中毒性の障害に対する神経の最も一般的な反応であり、従って、糖尿病、腎不全、栄養障害およびアルコール依存症などの不全症候群などの代謝性疾患、またはトキシンもしくは薬物の影響によって引き起こされ得る。遠位軸索障害に罹患している場合、通常、左右対称の手袋靴下型感覚運動障害（glove-stocking sensori-motor disturbances）が見られる。影響を受けている領域では、深部腱反射および自律神経系（ＡＮＳ）機能も喪失または減退する。糖尿病性神経障害は、比較的一般的な状態であり、これには第三脳神経麻痺；単神経障害；多発性単神経炎；糖尿病性筋萎縮症；有痛性多発神経障害；自律神経障害；および胸腹部神経障害（thoracoabdominal neuropathy）が挙げられる。末梢神経障害は、末梢神経系の神経の損傷に対する医学用語であり、神経の疾患、または全身病の副作用に起因し得る。末梢神経障害の主たる病因としては、癲癇、栄養障害、およびＨＩＶが挙げられるが、最も考えられる病因は糖尿病である。

代表的な態様では、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を用いて、多発性硬化症（ＭＳ）、例えば再発性ＭＳおよび単一症状性ＭＳ、ならびにその他の脱髄状態、例えば慢性炎症性脱髄性多発神経障害（ＣＩＤＰ）またはそれに付随する症状などを治療、または予防することができる。

さらに別の態様では、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を用いて、疾患、傷害（外科的インターベンションを含む）、または環境的外傷（例えば、神経毒、アルコール依存症など）に起因する外傷を含む神経への外傷を治療することができる。

サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物はまた、種々のＰＮＳ障害の症状を予防、治療、および軽減するのにも有用であり得る。「末梢神経障害」という用語は、脳外の神経および脊髄−末梢神経−が損傷を受けた広範囲にわたる障害を包含する。末梢神経障害は、末梢神経炎と称される場合もあり、または、多くの神経が関与している場合は、多発神経障害または多発神経炎という用語が用いられる場合もある。サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物で治療可能であるＰＮＳ疾患としては：糖尿病、ハンセン病、シャルコー・マリー・トゥース病、ギラン‐バレー症候群、および腕神経叢障害（頚神経根および第１胸神経根、神経幹、脊髄および腕神経叢の末梢神経成分の疾患が挙げられる。別の態様では、サーチュイン活性化化合物を用いて、ポリグルタミン病を治療または予防することができる。代表的なポリグルタミン病としては、球脊髄性筋萎縮症（ケネディ病）、ハンチントン病（ＨＤ）、歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症（ハウリバー症候群（Haw River syndrome））、１型、２型、３型、６型、７型および１７型脊髄小脳失調症が挙げられる。

特定の実施態様では、本発明は、中枢神経系細胞を処理して、細胞への血流の低下に反応する損傷を予防する方法を提供する。通常、予防することができる損傷の重症度は、主として、細胞への血流低下の程度および低下の継続期間に依存する。１つの態様では、アポトーシスもしくはネクローシス細胞死を予防することができる。またさらなる態様では、細胞毒性浮腫または中枢神経系組織無酸素血症などの虚血性の損傷（ischemic-mediated damage）を予防することができる。各実施態様では、中枢神経系細胞は、脊髄細胞または脳細胞であってよい。別の態様は、サーチュイン活性化化合物を対象へ投与して、中枢神経系の虚血状態を治療することを包含する。本明細書で述べるサーチュイン活性化化合物によって、数多くの中枢神経系の虚血状態を治療することができる。１つの態様では、虚血状態は、アポトーシスもしくはネクローシス細胞死、細胞毒性浮腫、または中枢神経系組織無酸素症など、いずれの種類の虚血性の中枢神経損傷をももたらす脳卒中である。脳卒中は、脳のいかなる領域にも影響を与え得るか、または、脳卒中の発症をもたらすことが一般的に公知である病因のいずれによっても引き起こされ得る。本態様の１つの別の選択肢では、脳卒中は脳幹卒中である。本態様のもう１つの別の選択肢では、脳卒中は小脳卒中である。さらに別の態様では、脳卒中は塞栓性脳卒中である。さらにもう１つの別の選択肢では、脳卒中は出血性卒中であってよい。さらなる態様では、脳卒中は血栓性脳卒中である。

さらに別の態様では、サーチュイン活性化化合物を投与して、中枢神経系の虚血状態後の虚血中心部の梗塞サイズを低下させることができる。さらに、サーチュイン活性化化合物はまた、これを投与して、中枢神経系の虚血状態後の虚血周辺部または移行領域のサイズを低下させることができることも有益である。

１つの実施態様では、併用薬物レジメンは、神経変性障害もしくはこれらの状態に付随する二次的状態の治療または予防のための薬物、または化合物を含んでよい。従って、併用薬物レジメンは、１もしくは２つ以上のサーチュイン活性化薬および１もしくは２つ以上の抗神経変性薬を含んでよい。

癌
幾つかの証拠は、ＳＩＲＴ１が腫瘍プロモーターであることを示唆しており、いくつかの癌においてＳＩＲＴ１発現および腫瘍抑制およびＤＮＡ修復に関連がある脱アセチル化（すなわち、おそらく脱活性化）タンパク質、ｐ５３、ｐ３００およびホックスヘッド転写ファクターにおけるその役割を増加することが含まれる。逆に、他の癌ではＳＩＲＴ１の発現が低い。腫瘍抑制因子としてのＳＩＲＴ１の他の適応は、ＳＩＲＴ１が意図的に低発現（腫瘍形成が増加）または過剰発現（腫瘍形成が軽減）されるマウス/癌モデルの実験結果から得られる。また、ＳＩＲＴ１は他のタンパク質に対して陽性の影響を発揮し、腫瘍増殖およびＤＮＡ修復増強を抑制するプロセスを発揮する。ＳＩＲＴ３はまた、腫瘍促進および腫瘍抑制効果の双方を有することも判る。ＳＩＲＴ３はｐ５３を脱アセチル化できるが、脱アセチル化のための他のタンパク質を標的とするアポトーシス促進プロセス、およびミトコンドリアの抗酸化酵素の発現を増強することによる腫瘍抑制因子としての機能をサポートする際に関与する。ＳＩＲＴ３欠損マウスは、ゲノムの不安定性を示して腫瘍を生じる。相反する証拠は、同一の癌組織タイプ内であっても存在する。増強されたＳＩＲＴ３およびリンパ節陽性乳癌との関連は報告されているが（Ashraf et al. British Journal of Cancer(2006) 95, 1056−1061. doi:10.1038/sj.bjc.6603384, Published online 26 September, 2006)、一方でKimら（Volume 17, Issue 1, 19 January 2010, Pages 41-52）は、乳房（および他の癌）においてＳＩＲＴ３レベルの低下が報告されており、ＳＩＲＴ３欠損マウスが乳腺腫瘍を発症することを注目されたい。

即ち、サーチュイン調節化合物は、また、癌の治療および／または予防のために用いることもできる。特定の実施態様では、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を、癌の治療および／または予防のために用いることができる。カロリー制限が、癌を含む老化に関連する障害の発症の低減と関連付けられている。従って、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性の増加は、例えば癌などの老化に関連する障害の発症の治療および／または予防に有用であり得る。サーチュイン調節化合物を用いて治療することができる代表的な癌は、脳および腎臓の癌；乳癌、前立腺癌、精巣癌、および卵巣癌を含むホルモン依存性癌；リンパ腫、ならびに白血病である。固形腫瘍と関連する癌の場合、調節化合物を、腫瘍へ直接投与することができる。血液細胞、例えば白血病の癌は、血液流または骨髄へ調節化合物を投与することによって治療することができる。Liらにより（Cancer Cell, Volume 21, Issue 2, 266-281 (2012)）は、ＳＩＲＴ１阻害によるｐ５３の活性化がＣＭＬ-ＬＳＣを標的とする可能性のあるアプローチを提示することが示された。ＢＣＲ-ＡＢＬチロシンキンーゼ阻害剤（ＴＫＩ）は、慢性骨髄性白血病（ＣＭＬ）において休止している白血病幹細胞（ＬＳＣ）を排除することができない。そのため、ＬＳＣを標的化する方法は、治療を達成することが必要である。この試験は、ＮＡＤ＋−依存性脱アセチル化酵素ＳＩＲＴ１が、ヒトＣＭＬＬＳＣにおいて過剰発現されることを示す。ＳＩＲＴ１の薬理学的阻害またはＳＩＲＴ１のノックダウンは、慢性期および急性期転換期のＣＭＬのＬＳＣにおけるアポトーシスを増加して、イン・ビトロおよびイン・ビボでのその成長を低下させた。ＳＩＲＴ１効果は、ＢＣＲ−ＡＢＬ ＴＫＩ イマチニブとの組み合わせにて増強された。ＳＩＲＴ１阻害により、ＣＭＬ前駆細胞におけるｐ５３アセチル化および転写活性が増強され、ＣＭＬ細胞を標的とするＳＩＲＴ１の抑制効果はｐ５３発現およびアセチル化に依存した。

良性の細胞増殖、例えば疣贅も治療することができる。治療することができるその他の疾患としては、全身性エリテマトーデス、強皮症、および関節炎を例とする自己免疫疾患が挙げられ、この場合には自己免疫細胞を除去する必要がある。ヘルペス、ＨＩＶ、アデノウイルス、およびＨＴＬＶ‐１などのウイルス感染症と関連する悪性ならびに良性の障害もまた、サーチュイン調節化合物の投与によって治療することができる。別の選択肢として、細胞を対象から採取し、エクス・ビボで処理して特定の望ましくない細胞、例えば癌細胞を除去して、同一のまたは異なる対象へ投与して戻すこともできる。化学療法薬を、本明細書にて抗癌活性を有すると記載の調節化合物、例えばアポトーシスを誘発する化合物、寿命を減少させる化合物、または細胞をストレス感受性とする化合物と共に共投与することができる。化学療法薬は、細胞死を誘発するか、もしくは寿命を減少させるか、もしくはストレス感受性を高めるような本明細書に記載のサーチュイン調節化合物と共に、単独で投与してよく、および／またはその他の化学療法薬と組み合わせてもよい。従来の化学療法薬に加えて、本明細書で述べるサーチュイン調節化合物はまた、アンチセンスＲＮＡ、ＲＮＡｉ、またはその他のポリヌクレオチドと共に用いて、望ましくない細胞増殖に寄与する細胞成分の発現を阻害することもできる。サーチュイン調節化合物および従来の化学療法薬をからなる併用療法は、この組み合わせによって、従来の化学療法薬がより低い用量でより大きな効果を引き起こすことが可能となることから、本技術分野で公知の併用療法よりも有利であり得る。好ましい実施態様では、化学療法薬または従来の化学療法薬の組み合わせに対する効果用量（ＥＤ５０）は、サーチュイン調節化合物と共に組み合わせて用いられる場合、その化学療法薬単独に対するＥＤ５０よりも少なくとも２倍少なく、さらにより好ましくは、５倍、１０倍、またはさらには２５倍少ない。逆に、本明細書で述べるサーチュイン調節化合物と組み合わせて用いた場合のそのような化学療法薬またはそのような化学療法薬の組み合わせに対する治療指数（ＴＩ）は、従来の化学療法レジメン単独に対するＴＩよりも少なくとも２倍大きい場合があり、さらにより好ましくは、５倍、１０倍、またはさらには２５倍大きい。サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、ある量の放射線もしくはトキシンを最近受けたかまたは受ける可能性が高い対象へ投与することができる。一実施態様において、放射線もしくは毒素の量は、職業に関連する手法の一部であるか、または医療的手法の一部として（例えば、予防的処置として投与されること）受容するものである。別の実施態様において、放射線または毒素トキシンへの曝露は意図せずに受けるものである。そのような場合には、この曝露後にできるだけ早く化合物を投与して、アポトーシスおよびそれに続く急性放射線症候群の発症を阻止することが好ましい。

他のサーチュイン
他のサーチュインおよび癌についてよく知られていないが、いくつかのものは、癌の保護における役割を示唆する機能を有する。ＳＩＲＴ５は、ＤＮＡ修復を制御すること、およびアポトーシスに影響を及ぼすことがわかった。ＳＩＲＴ６は、クロマチン構造の制御、テロメアの完全性およびゲノムの安定性の維持およびＤＮＡの修復に関与する。ＳＩＲＴ７は、リボゾーム遺伝子（ｒＤＮＡ）転写ファクターを促進し、抗増殖効果を有する。

ストレスおよび毒性の特定の形態に対する保護応答
サーチュイン発現は、ストレスおよび毒性の特定の形態に対する保護的応答であると考えられる。化学療法の放射線および特定の形態を包含するいくつかの癌療法は、遺伝子毒性である。限られた実験的証拠は、サーチュイン系がこれらの処置に応答して、それらに対して細胞を保護し得ること、このことは、このような処置の臨床的効果と干渉する可能性もあることを示唆している。例えば、放射線への細胞の暴露は、ＳＩＲＴ１における増加および対応するＤＮＡ修復の増加をもたらす。実験的に誘導されたＳＩＲＴ１の過剰発現は、放射線により提供されたＤＮＡ鎖破壊の修復における大きな増加をもたらす。逆に、ＳＩＲＴ１発現を阻害することは、放射線に対する応答におけるＤＮＡ修復の低下をもたらした。イン・ビトロでのその他の証拠は、ＳＩＲＴ１発現の阻害がヒト肺癌細胞に対する放射線の効力を増強すること、そしてＳＩＲＴ１の欠如により放射線に対する細胞感受性が増加することを報告している。ＳＩＲＴ１およびシスプラチンの関係もまた、イン・ビトロで調査されてきた。ＳＩＲＴ１は、シスプラチンに対する細胞応答の一部であり、高いＳＩＲＴ１発現がこの処置に対する癌細胞の耐性増加と関連することがわかる。逆に、ＳＩＲＴ１発現との干渉はシスプラチンに対して細胞を感作した。また、ＳＩＲＴ１およびＳＩＲＴ２欠失細胞は、シスプラチンおよびスタウロスポリンのアポトーシス促進効果に対してより感受性であると報告されている。この証拠は、イン・ビトロであり、制限されているが、サーチュイン応答と、癌療法の効力と干渉または軽減するかもしれない特定の癌療法との相互作用があるという可能性を示唆している。

血液凝固障害
他の局面では、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を用いて、血液凝固障害（または止血障害）を治療または予防することができる。本明細書で交換可能に用いることができる「止血」、「血液凝固」、および「凝血」という用語は、出血の制御を意味し、血管収縮および凝固の生理学的性質を含む。血液凝固は、傷害、炎症、疾患、先天性欠損、機能障害、またはその他の破損の後、哺乳類の循環の完全性を維持する補助を行う。さらに、血栓の形成は、傷害の場合に出血を制限するだけでなく（止血）、重要な動脈または静脈の閉鎖によるアテローム硬化性疾患という点で重大な臓器の損傷および死をもたらし得る。

従って、本発明は、心筋梗塞、脳卒中、末梢動脈疾患による四肢欠損（loss of a limb）、もしくは肺塞栓症などの血液凝固障害を予防または治療するために血栓の形成を阻止することを目的として、抗凝固および抗血栓治療を提供する。本明細書で交換可能に用いられる「止血を調節するもしくは止血の調節」および「止血を制御するもしくは止血の制御」は、止血の誘発（例えば、刺激または増加）、ならびに止血の阻止（例えば、低下または減少）を含む。１つの態様では、本発明は、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を投与することによって、対象における止血を低下または阻止するための方法を提供する。本明細書で開示する組成物および方法は、血栓性障害の治療または予防に有用である。本明細書で用いる「血栓性障害」という用語には、過剰のもしくは望ましくない凝固または止血作用、または過凝固状態を特徴とする、いかなる障害または状態をも含まれる。血栓性障害には、血小板粘着および血栓形成が関与する疾患または障害が含まれ、血栓数の増加を例とする血栓を形成する傾向の上昇、若年齢での血栓症、血栓症に対する家族性の傾向、および異常な部位における血栓症として発症し得る。別の態様では、併用薬物レジメンは、血液凝固障害もしくはこれらの状態に付随する二次的状態の治療または予防のための薬物、または化合物を含んでよい。従って、併用薬物レジメンは、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させる１もしくは２つ以上のサーチュイン調節化合物、ならびに１以上の抗凝固薬または抗血栓薬を含んでよい。

炎症性疾患
他の局面において、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を用いて、炎症に関連する疾患もしくは障害を治療または予防することができる。サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、炎症の開始前に、炎症の開始時に、または炎症の開始後に投与してよい。予防的に用いる場合、この化合物は、何らかの炎症反応または症状が出る前に提供されることが好ましい。この化合物の投与により、炎症反応または症状を予防または軽減することができる。ＮＦ-κＢは、免疫応答および炎症を媒介する転写ファクターであり、ＮＦ-κＢ活性化は炎症標的であることが知られている。ＮＦ-κＢのp６５/ＲｅＩＡサブユニットを脱アセチル化する本発明のＳＩＲＴ１調節剤は、こうして刺激誘導性のＮＦ-κＢ活性化を抑制し得るため、炎症制御および免疫応答の変調に関与することができる。

別の態様では、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を用いて、喘息、気管支炎、肺線維症、アレルギー性鼻炎、酸素中毒、肺気腫、慢性気管支炎、急性呼吸促迫症候群、およびいずれかの慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）を含む、アレルギーならびに呼吸器状態を治療、または予防することができる。この化合物を用いて、Ｂ型肝炎およびＣ型肝炎を含む慢性肝炎感染症を治療することができる。さらに、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物を用いて、自己免疫疾患ならびに／または自己免疫疾患に付随する炎症、例えば、臓器‐組織自己免疫疾患（例えば、レイノー症候群）、強皮症、重症筋無力症、移植片拒絶、内毒素ショック、敗血症、乾癬、湿疹、皮膚炎、多発性硬化症、自己免疫性甲状腺炎、ブドウ膜炎、全身性エリテマトーデス、アジソン病、多腺性自己免疫疾患（多腺性自己免疫症候群としても知られる）、およびグレーブス病などを治療することができる。

特定の実施態様において、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させる１もしくは２つ以上のサーチュイン調節化合物は、単独で摂取しても、または炎症の治療もしくは予防に有用であるその他の化合物と組み合わせて摂取してもよい。

眼障害
本発明の１つの態様は、本明細書で開示される化合物、またはその医薬上許容される塩、プロドラッグ、もしくは代謝誘導体から選択されるサーチュイン調節薬の治療用量を患者へ投与することにより、視力障害を阻止、低減、またはそうでなければ治療するための方法である。

本発明の特定の態様では、視力障害は、視神経または中枢神経系への損傷によって引き起こされる。特定の実施態様では、視神経の損傷は、高い眼圧によって（例えば、緑内障により創出するものなど）により引き起こされる。他の特定の態様では、視神経の損傷は、神経の膨張によって引き起こされ、これは視神経炎の場合などの感染症または免疫（例えば、自己免疫）反応に付随する場合が多い。本発明の特定の態様では、視力障害は、網膜の損傷によって引き起こされる。特別な実施態様において、網膜の損傷は、眼への血流の妨害によって引き起こされる（例えば、動脈硬化症、血管炎）。特別の態様では、網膜の損傷は、斑の障害によって引き起こされる（例えば、滲出性または非滲出性黄斑変性症）。代表的な網膜疾患としては、滲出性加齢性黄斑変性症、非滲出性加齢性黄斑変性症、電子人工網膜およびＲＰＥ移植による加齢性黄斑変性症（Retinal Electronic Prosthesis and RPE Transplantation Age Related Macular Degeneration）、急性多源性板状色素上皮症（Acute Multifocal Placoid Pigment Epitheliopathy）、急性網膜壊死、ベスト病、網膜動脈分枝閉塞症、網膜静脈分枝閉塞症、癌に付随するおよび関連する自己免疫網膜症、網膜中心動脈閉塞症、網膜中心静脈閉塞症、中心性漿液性網脈絡膜症、イールズ病、黄斑上膜、網膜格子状変性、細動脈瘤（Macroaneurysm）、糖尿病性黄斑浮腫、アーヴァイン‐ガス黄斑浮腫、黄斑円孔、網膜下新生血管膜、びまん性片側性亜急性視神経網膜炎（Diffuse Unilateral Subacute Neuroretinitis）、非偽水晶体嚢胞状黄斑浮腫（Nonpseudophakic Cystoid Macular Edema）、推定眼ヒストプラスマ症候群、滲出性網膜剥離、術後網膜剥離、増殖性網膜剥離、裂孔原性網膜剥離、牽引性網膜剥離、網膜色素変性症、サイトメガロウイルス性網膜炎、網膜芽細胞腫、未熟児網膜症、散弾状網膜症、背景糖尿病性網膜症（Background Diabetic Retinopathy）、増殖性糖尿病性網膜症、異常ヘモグロビン症性網膜症、プルチェル網膜症、バルサルバ網膜症、若年性網膜分離症、老年性網膜分離症、テルソン症候群、および白点症候群が挙げられる。その他の代表的な疾患としては、眼の細菌感染症（例えば、結膜炎、角膜炎、結核、梅毒、淋病）、ウイルス感染症（例えば、眼の単純ヘルペスウイルス、水痘帯状疱疹ウイルス、サイトメガロウイルス網膜炎、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ））、ならびにＨＩＶまたはその他のＨＩＶ関連およびその他の免疫不全関連眼疾患に続く進行性網膜外層性壊死が挙げられる。さらに、眼疾患としては、真菌感染症（例えば、カンジダ脈絡膜炎、ヒストプラスマ症）、原虫感染症（例えば、トキソプラズマ症）、ならびに眼のトキソカラ症およびサルコイドーシスなどのその他の疾患が挙げられる。

本発明の１つの態様は、化学療法薬（例えば、神経毒性薬、ステロイドなどの眼圧を上昇させる薬物）による治療中の対象における視力障害の阻止、低減、または治療を、そのような治療を必要とする対象へ本明細書に開示するサーチュイン調節薬の治療用量を投与することによって行うための方法である。

本発明の別の態様は、眼の手術、または脊髄手術などの腹臥位で実施されるその他の手術を含む手術を受けている対象における視力障害の阻止、低減、または治療を、そのような治療を必要とする対象へ本明細書で開示するサーチュイン調節薬の治療用量を投与することによって行うための方法である。眼の手術としては、白内障、虹彩切開術、および水晶体交換が挙げられる。

本発明の別の態様は、白内障、ドライアイ、加齢性黄斑変性症（ＡＭＤ）、および網膜損傷などを含む加齢性の眼疾患の阻止および予防的治療を含む治療であって、そのような治療を必要とする対象へ本明細書で開示するサーチュイン調節薬の治療用量を投与することによる治療である。

本発明の別の態様は、ストレス、化学的傷害（chemical insult）、または放射線によって引き起こされる眼への損傷の予防または治療であって、そのような治療を必要とする対象へ本明細書で開示するサーチュイン調節薬の治療用量を投与することによる予防または治療である。放射線または電磁気による眼への損傷としては、ＣＲＴ、または太陽光線もしくは紫外線への曝露によって引き起こされるものを挙げることができる。

一態様において、併用薬物レジメンは、眼障害もしくはこれらの状態に付随する二次的状態の治療または予防のための薬物、または化合物を含んでよい。従って、併用薬物レジメンは、１以上のサーチュイン活性化薬および眼障害の治療のための１以上の治療薬を含んでよい。

一態様において、サーチュイン調節薬は、眼圧を低下させるための治療薬と組み合わせて投与することができる。別の態様では、サーチュイン調節薬は、緑内障を治療および／または予防するための治療薬と組み合わせて投与することができる。さらに別の態様では、サーチュイン調節薬は、視神経炎を治療および／または予防するための治療薬と組み合わせて投与することができる。１つの態様では、サーチュイン調節薬は、サイトメガロウイルス性網膜炎を治療および／または予防するための治療薬と組み合わせて投与することができる。別の態様では、サーチュイン調節薬は、多発性硬化症を治療および／または予防するための治療薬と組み合わせて投与することができる。

ミトコンドリア関連疾患および障害
特定の態様では、本発明は、ミトコンドリア活性の上昇の恩恵を受けるであろう疾患または障害を治療するための方法を提供する。この方法は、それを必要とする対象に、サーチュイン活性化化合物の治療効果量を投与することを含む。ミトコンドリア活性の上昇とは、ミトコンドリアの全体数（例えば、ミトコンドリア質量）は維持した状態でミトコンドリアの活性を上昇させること、ミトコンドリアの数を増加させることによってミトコンドリア活性を上昇させること（例えば、ミトコンドリア生合成を刺激することによって）、またはこれらの組み合わせを意味する。特定の態様では、ミトコンドリア活性の上昇の恩恵を受けるであろう疾患または障害としては、ミトコンドリア機能障害と関連する疾患または障害が挙げられる。

特定の実施態様において、ミトコンドリア活性の上昇の恩恵を受けるであろう疾患または障害を治療するための方法は、ミトコンドリア機能障害に罹患する対象を識別することを含んでなっていてよい。ミトコンドリア機能障害を診断するための方法には、分子遺伝学的、病理的、および／または生化学的分析が関与していてよい。ミトコンドリア機能障害と関連する疾患および障害としては、ミトコンドリア呼吸鎖活性の欠損が哺乳類におけるそのような疾患または障害の病態生理の発生に寄与している疾患および障害が挙げられる。ミトコンドリア活性の上昇の恩恵を受けるであろう疾患または障害としては、一般的に、例えば、遊離ラジカルが媒介する酸化的損傷が組織の変性を引き起こす疾患、細胞が不適切なアポトーシスを起こす疾患、および細胞がアポトーシスを起こさない疾患が挙げられる。

特定の実施態様において、本発明は、ミトコンドリア活性の上昇の恩恵を受けるであろう疾患または障害を治療するための方法であって、それを必要とする対象に１もしくは２つ以上のサーチュイン活性化化合物を、例えば、ミトコンドリア機能障害の治療に有用である薬剤、またはミトコンドリア機能障害が関与する疾患もしくは障害に付随する症状の低減に有用である薬剤など、別の治療薬と組み合わせて投与することを含む、方法を提供する。代表的な態様では、本発明は、治療効果量のサーチュイン活性化化合物を対象へ投与することによる、ミトコンドリア活性の上昇の恩恵を受けるであろう疾患または障害を治療するための方法を提供する。代表的な疾患または障害としては、例えば、神経筋障害（例えば、フリードライヒ失調症、筋ジストロフィー、多発性硬化症など）、神経細胞の不安定性の障害（例えば、発作性障害、片頭痛など）、発育遅延、神経変性障害（例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症など）、虚血、腎尿細管性アシドーシス、加齢性神経変性および認知機能低下、化学療法倦怠感、加齢性もしくは化学療法誘発性の閉経または不規則な月経周期もしくは排卵、ミトコンドリア筋症、ミトコンドリアの損傷（例えば、カルシウム蓄積、興奮毒性、一酸化窒素曝露、低酸素など）、およびミトコンドリアの調節解除が挙げられる。筋ジストロフィーとは、神経筋構造および機能の劣化が関与する疾患のファミリーを意味し、多くの場合、デュシェンヌ型筋ジストロフィーなどの骨格筋萎縮症および心筋機能障害をもたらす。特定の実施態様において、サーチュイン活性化化合物は、筋ジストロフィーを有する患者における筋肉機能の能力低下速度の低減、および筋肉機能の状態の向上に用いることができる。特定の実施態様において、サーチュイン調節化合物は、ミトコンドリア筋症の治療に有用であり得る。ミトコンドリア筋症には、軽度の緩やかに進行する外眼筋の弱体化から重度の致死性である小児筋症および多系統脳筋症（multisystem encephalomyopathies）までが含まれる。これらの間である程度の重なりを有するいくつかの症候群が明らかにされている。筋肉に影響する確立された症候群としては、進行性外眼筋麻痺症候群、カーンズ‐セイヤー症候群（眼筋麻痺、色素性網膜症、心臓伝導障害、小脳失調、および感音難聴を含む）、ＭＥＬＡＳ症候群（ミトコンドリア脳筋症、乳酸アシドーシス、および脳卒中様症候群）、ＭＥＲＦＦ症候群（ミオクローヌス癲癇および赤色ぼろ線維）、肢帯筋分布弱体化、ならびに小児筋症（良性、または重度および致死性）が挙げられる。

特定の態様では、サーチュイン活性化化合物は、カルシウム蓄積、興奮毒性、一酸化窒素曝露、薬物誘発性毒性損傷、または低酸素に起因する毒性損傷など、ミトコンドリアへの毒性損傷に罹患する患者を治療するために有用であり得る。

筋肉性能
他の態様では、本発明は、治療効果量のサーチュイン活性化化合物を投与することによって筋肉の性能を向上させるための方法を提供する。例えば、サーチュイン活性化化合物は、身体的耐久力（例えば、運動、肉体労働、スポーツ活動などの身体作業を行う能力）の改善、身体疲労の阻止もしくは遅延、血中酸素レベルの増加、健康な個人のエネルギーの増加、作業を行う能力および耐久力の向上、筋肉疲労の低減、ストレスの低減、心機能および心血管機能の向上、性的能力の改善、筋肉ＡＴＰレベルの増加、および／または血中乳酸の減少のために有用であり得る。特定の態様では、この方法は、ミトコンドリア活性を増加させる、ミトコンドリア生合成を増加させる、および／またはミトコンドリア質量を増加させる量のサーチュイン活性化化合物を投与することを含む。

スポーツ実行能力（Sports performance）とは、スポーツ活動に参加した場合に、運動選手の筋肉が機能する能力を意味する。スポーツ実行能力、力、スピード、および耐久力の向上は、筋肉収縮力の増加、筋肉収縮の大きさの増加、刺激と収縮との間の筋肉反応時間の短縮によって測定される。運動選手とは、いかなるレベルでもスポーツに参加し、その実行能力における力、スピード、および耐久力の向上を達成することを求める個人を意味し、例えば、ボディビルダー、自転車選手、長距離ランナー、短距離ランナーなどである。スポーツ実行能力の向上は、筋肉疲労を克服する能力、より長時間活動を続ける能力、およびより効果的なトレーニングを行う能力によって表される。

運動選手の筋肉性能に関しては、長時間にわたってより高いレベルの負荷での競技またはトレーニングを可能とする条件を作り出すことが望ましい。

本発明の方法はまた、急性筋肉減少症、例えば筋萎縮症および／もしくは熱傷に付随する悪液質、床上安静、四肢不動化（limb immobilization）、または胸部、腹腔、および／もしくは整形の主要な外科手術、を含む病態に関連する筋肉の治療にも効果的であることが考えられる。特定の実施態様において、本発明は、サーチュイン調節薬を含む新規な食事用組成物、その作製のための方法、およびスポーツ実行能力の改善のためにその組成物を使用する方法を提供する。従って、耐久力を必要とするスポーツおよび激しい筋肉活動を繰り返し必要とする労働を含む広義の運動に関与する人に対して、身体的耐久力を改善する、および／または身体疲労を阻止する作用を有する治療組成物、食品、および飲料を提供する。そのような食事組成物は、電解質、カフェイン、ビタミン、炭水化物などをさらに含んでいてよい。

潮紅
別の態様では、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、障害の症状であるかまたは他の薬剤を用いる処置に由来する副作用としておこる潮紅および／または顔面紅潮の発生または重症度を低減するために用いることができる。別の実施態様において、この方法は、閉経期および閉経後の女性における潮紅、および／もしくは顔面紅潮の発生または重症度を低減するための、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物の使用を提供する。

肺疾病
さらなる別の態様において、サーチュイン調節化合物、例えば、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加する新規本発明の化合物は、特定の肺疾患の処置に使用され得る。Yao H ら(J Clin Invest. 2012 Jun 1;122(6):2032-45)により近年公開された試験は、慢性閉塞性肺疾患/肺気腫（ＣＯＰＤ/肺気腫）が、慢性炎症および未成熟肺の老化により特徴づけられることを示している。老化防止のサーチュイン１（ＳＩＲＴ１）は、ＣＯＰＤ患者の肺において減少する。しかし、分子シグナルは肺内で未成熟老化を受けており、ＳＩＲＴ１が細胞老化および肺気腫における様々な病理学的変化に対して保護するかどうかは、依然として知られていない。この試験は、ＣＯＰＤ患者の肺において細胞老化の増加を示した。遺伝子過剰発現および選択的薬理学的活性化剤双方によるＳＩＲＴ１活性化は、ＳＲＴ１７２０、ストレス誘導性の未成熟細胞老化を軽減して、喫煙およびマウスではエラスターゼにより誘導される肺気腫に対して保護する。気道上皮におけるＳＩＲＴ１の除去は、脊髄細胞においてではないが、気腔拡大を悪化し、肺機能を低下させて、運動耐性を減少させた。これらの効果は、ＦＯＸＯ３転写ファクターを脱アセチル化するＳＩＲＴ１の能力が理由であり、ＦＯＸＯ３の欠失により、細胞性老化および肺気腫様変化に対するＳＲＴ１７２０の保護効果が低下したためである。従って、ＳＩＲＴ１は、炎症とは独立して、ＦＯＸＯ３媒介性細胞老化の低下により肺気腫に対して保護効果を示す。そのため、ＳＩＲＴ１の活性化は、本発明のＳＩＲＴ１活性化剤を用いるＣＯＰＤ/肺気腫における魅力的な治療方法であり得る。

結論
研究によりサーチュイン系統が良好に特徴付けられたので、この系統が多くのタンパク質を調節し、それら自体が様々な細胞プロセスに影響することが明らかになった。それらがタンパク質の様々なアレイの機能に対して影響するために、サーチュインは、ヒトの機能の多くの態様に影響を及ぼす代謝応答および過程と関連がある。存在する証拠は、長寿、老化性疾患、肥満、心血管および神経的機能および癌へのサーチュインの関与を強く支持している。これらの応答がより良く理解されるように、活性化または阻害を標的とするサーチュイン類をより明確にすべきである。癌は良い例である。実験的証拠は、サーチュインは、個別に見られる任意のタンパク質または代謝過程に対するその効果によって決定できるというよりも、癌においては複雑で、より微妙に異なる役割を担うことを述べている。癌の発症、抑制および進行に影響を及ぼす細胞プロセスに対して個々のサーチュインの複雑かつ競合効果は、より多くの研究が必要であるということを示唆している。ＳＩＲＴ１が、ある癌においては増加し、また別の癌では増加しないことが判ってきたが、その増加のみを証拠として、それが癌発症の原因であると理解することはできない。一方で、それは、腫瘍形成または他の癌関連因子または癌の一因となる遺伝毒性傷害を打ち消すことを目的とした適応応答の結果であり得る。サーチュインの発現は、特定の癌療法、特定の放射線療法および化学療法に対する所望の臨床応答を弱めるかもしれないが、サーチュイン応答の増加が、癌の予防または処置を増強できる時期があるはずである。現在、解答と同程度の疑問も存在している。

サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、ウイルス感染症（インフルエンザ、ヘルペス、もしくはパピローマウイルスによる感染症など）を治療もしくは予防するために、または抗真菌薬として用いることができる。特定の実施態様では、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、ウイルス性疾患の治療のための別の治療薬と共に、併用薬物療法の一部として投与することができる。別の実施態様において、サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、別の抗真菌薬と共に、併用薬物療法の一部として投与することができる。本明細書で述べるように治療することができる対象としては、真核生物、例えば哺乳類など（例えば、ヒト、ヒツジ類、ウシ類、ウマ類、ブタ類、イヌ類、ネコ類、非ヒト霊長類、マウス、およびラットなど）が挙げられる。処理することができる細胞には、真核細胞（例えば、上述の対象からの細胞または植物細胞）、酵母細胞および原核細胞（例えば、細菌細胞）が挙げられる。一般的に、本明細書で述べた方法は、商業的重要性を有し得るあらゆる生物（例えば、真核生物）に適用され得る。例えば、それらを、魚類（水産養殖物）および鳥類（例えば、ニワトリおよび家禽類）に適用できる。

アッセイ
サーチュイン活性を決定する様々なタイプのアッセイが記述されている。例えば、サーチュイン活性は、蛍光を基にしたアッセイ、例えばCisbioまたはBiomolから販売されたアッセイ、例えば、SIRT1 Fluorimetric Drug Discovery Kit(AK-555)、SIRT2 Fluorimetric Drug Discovery Kit(AK-556)、またはSIRT3 Fluorimetric Drug Discovery Kit(AK-557)(Biomol International, Plymouth Meeting, PA)を用いて決定されてもよい。他の好適なサーチュインアッセイには、ニコチンアミド放出アッセイ(Kaeberlein et al., J. Biol. Chem. 280(17): 17038 (2005))、ＦＲＥＴアッセイ(Marcotte et al., Anal. Biochem. 332: 90 (2004))およびＣ^１４ＮＡＤホウ素樹脂結合アッセイ（McDonagh et al., Methods 36: 346 (2005))が挙げられる。Robers M．B．らは、LanthaScreen^{（登録商標）}技術によるｐ５３に対するＳＩＲＴ１細胞脱アセチル化酵素活性の測定を記述する。

さらに他の好適なサーチュインアッセイは、放射性イムノアッセイ（ＲＩＡ）、シンチレーション近接アッセイ、ＨＰＬＣを基にしたアッセイ、およびレポーター遺伝子アッセイ（例えば、転写ファクター標的に対して）を包含する。サーチュイン活性を決定するための代表的なアッセイは、蛍光偏光アッセイである。蛍光偏光アッセイは本明細書中に記述されており、またＰＣＴ公開公報ＷＯ２００６/０９４２３９にも記述されている。別の実施態様において、サーチュイン活性は、質量スペクトル分析法を基にしたアッセイを用いて決定され得る。質量スペクトル分析法を基にしたアッセイの例は、本明細書に記述されており、またＰＣＴ公開公報ＷＯ２００７/０６４９０２にも記述されている。細胞を基にしたアッセイを使用して、サーチュイン活性を決定できる。サーチュイン活性を決定するための代表的な細胞を基にしたアッセイは、ＰＣＴ公開公報ＷＯ２００７／０６４９０２およびＷＯ２００８／０６０４００に記述されている。本明細書において意図されるさらに別の方法には、サーチュインを調節する化合物または剤を同定するためのスクリーニング方法が含まれる。剤は、アプタマーなどの核酸であってよい。アッセイは、細胞に基づく、または細胞を含まないフォーマットで実施してよい。例えば、アッセイは、サーチュインを調節することが公知である剤によってサーチュインを調節することができる条件下にて、サーチュインを試験剤とインキュベートすること（または接触させること）、および試験剤の非存在下と比較して試験剤の存在下におけるサーチュインの調節のレベルをモニタリングするかまたは測定することを含んでもよい。サーチュインの調節のレベルは、基質を脱アセチル化するその能力を測定することによって決定することができる。代表的な基質は、バイオモル（ＢＩＯＭＯＬ）(Plymouth Meeting, PA）から入手可能であるアセチル化ペプチドである。好ましい基質としては、ｐ５３のペプチド、例えばアセチル化Ｋ３８２を含むものなどが挙げられる。特に好ましい基質は、Ｆｌｕｏｒ ｄｅ Ｌｙｓ‐ＳＩＲＴ１（バイオモル）、すなわちアセチル化ペプチドＡｒｇ‐Ｈｉｓ‐Ｌｙｓ‐Ｌｙｓである。その他の基質は、ヒトヒストンＨ３およびＨ４からのペプチド、またはアセチル化アミノ酸である。基質は、蛍光発生基質であってよい。サーチュインは、ＳＩＲＴ１、Ｓｉｒ２、ＳＩＲＴ３、またはこれらの一部分であってよい。例えば、遺伝子組換えＳＩＲＴ１は、バイオモルから入手できる。この反応を、約３０分間行い、例えばニコチンアミドで停止できる。ＨＤＡＣ蛍光活性アッセイ／創薬キット（ＡＫ‐５００、バイオモルリサーチラボラトリーズ（AK- 500, BIOMOL Research Laboratories））を用いてアセチル化のレベルを決定してよい。同様のアッセイが、Bitterman et al. (2002) J. Biol. Chem. 277:45099に記載されている。アッセイにおけるサーチュインの調節のレベルは、本明細書に記述した１以上の化合物の存在下（別々にまたは同時に）において、サーチュインの調節のレベルと比較してよく、これをポジティブまたはネガティブコントロールとして用いてよい。このアッセイに用いられるサーチュインは、完全長サーチュインタンパク質であっても、その一部分であってもよい。活性化化合物がＳＩＲＴ１のＮ末端と相互作用を起こすと思われることが本明細書で示されたことから、アッセイに用いられるタンパク質としては、サーチュインのＮ末端部分、例えば、ＳＩＲＴ１のおよそアミノ酸１〜１７６、または１〜２５５；Ｓｉｒ２のおよそアミノ酸１〜１７４、または１〜２５２が挙げられる。

一実施態様において、スクリーニングアッセイは、（ｉ）サーチュインと試験剤およびアセチル化基質とを、サーチュインが試験剤の非存在下にて基質を脱アセチル化するのに適切である条件下にて接触させること；ならびに（ｉｉ）基質のアセチル化のレベルを測定することを含んでおり、ここで試験剤の非存在下に対して試験剤の存在下における基質のアセチル化のレベルが低い場合、試験剤がサーチュインによる脱アセチル化を刺激することを示しており、一方、試験剤の非存在下に対して試験剤の存在下における基質のアセチル化のレベルが高い場合、試験剤がサーチュインによる脱アセチル化を阻害することを示している。サーチュインを調節する、例えば刺激する剤をイン・ビボにて識別するための方法は、（ｉ）細胞と、試験剤および細胞に進入する能力を有する基質とを、サーチュインが試験剤の非存在下にて基質を脱アセチル化するのに適切である条件下にて、クラスＩおよびクラスＩＩ ＨＤＡＣの阻害薬の存在下にて接触させること；ならびに（ｉｉ）基質のアセチル化のレベルを測定することを含んでなり、ここで試験剤の非存在下に対して試験剤の存在下における基質のアセチル化のレベルが低い場合、試験剤がサーチュインによる脱アセチル化を刺激することを示しており、一方、試験剤の非存在下に対しての試験剤の存在下における基質のアセチル化のレベルが高い場合、試験剤がサーチュインによる脱アセチル化を阻害することを示している。好ましい基質はアセチル化ペプチドであり、これは、さらに本明細書で述べるような蛍光発生基質でもあることが好ましい。この方法は、細胞を溶解して基質のアセチル化のレベルを測定することをさらに含み得る。

細胞に添加される基質の濃度は、約１μＭから約１０ｍＭ、好ましくは約１０μＭから１ｍＭ、さらにより好ましくは、約２００μＭなど約１００μＭから１ｍＭの範囲であってよい。好ましい基質は、ε‐アセチルリジン（Ｆｌｕｏｒ ｄｅ Ｌｙｓ、ＦｄＬ）またはＦｌｕｏｒ ｄｅ Ｌｙｓ‐ＳＩＲＴ１を例とするアセチル化リジンである。クラスＩおよびクラスＩＩ ＨＤＡＣの好ましい阻害薬は、トリコスタチンＡ（ＴＳＡ）であり、これは、約０．０１から１００μＭ、好ましくは１μＭなどの約０．１から１０μＭの範囲の濃度で用いてよい。試験化合物および基質と細胞とのインキュベーションは、約１０分間から５時間、好ましくは約１〜３時間行ってよい。ＴＳＡはすべてのクラスＩおよびクラスＩＩ ＨＤＡＣを阻害すること、ならびにＦｌｕｏｒ ｄｅ Ｌｙｓを例とする特定の基質がＳＩＲＴ２に対する基質としては弱く、ＳＩＲＴ３〜７に対してはさらに弱い基質であることから、このようなアッセイを用いて、イン・ビボにてＳＩＲＴ１の調節薬を識別することができる。

薬理学的活性および利用能
本発明の化合物は、医薬上有効な化合物または物質であり、これは対象において全身的および／または局所的の双方で作用し得る。基本的に、化合物が医薬上有効であるか、またはバイオアベイラビリティーであるかどうかを決定する際に重要である４つのパラメーターが、「リピンスキーの法則」として当分野では一般的に認められている：分子量が５００ダルトン以下；制限された親油性、例えば、Ｐ＝[剤]_ｏｒｇ/[剤]_ａｑを用いてＬｏｇＰ＜５により表される；Ｈ結合ドナーが最大５、例えばＯＨおよびＮＨの合計として表される；Ｈ結合アクセプターが最大１０、例えば酸素原子および窒素原子の合計として表される。リピンスキーの法則を、広範囲の本発明の化合物、とりわけ以下の表４および構造式Ｉ〜ＩＶは満たす。

医薬組成物の例示
本明細書で記述されたサーチュイン調節化合物は、１つ以上の生理学的許容される担体または賦形剤を用いて、従来の方法で製剤することができる。例えば、サーチュイン調節化合物ならびにその生理学的および医薬上許容される塩および溶媒和物は、例えば注射（例えば、ＳｕｂＱ、ＩＭ、ＩＰ）、吸入もしくは吹送（insufflation）（口もしくは鼻を通して）、または経口、頬側、舌下、経皮、経鼻、非経口、もしくは直腸内投与による投与用として製剤することができる。一実施態様においては、サーチュイン調節化合物は、標的細胞の存在する部位、すなわち特定の組織、臓器、または体液（例えば、血液、脳脊髄液など）にて、局所的に投与することができる。サーチュイン調節化合物は、全身、および局所または局在投与を含む種々の投与方法のために製剤することができる。技術および製剤に関する全般は、Remington's Pharmaceutical Sciences, Meade Publishing Co., Easton, PA、に見ることができる。非経口投与に関しては、筋肉内、静脈内、腹腔内、および皮下を含む注射が好ましい。注射の場合、この化合物は、溶液中、好ましくはハンクス液またはリンゲル液などの生理学的適合性のあるバッファー中に製剤することができる。さらに、この化合物は、固体剤形に製剤し、使用の直前に再溶解または懸濁させることもできる。凍結乾燥された剤形も含まれる。

経口投与の場合、医薬組成物は、例えば、錠剤、ロゼンジ、またはカプセルの形態を取ってよく、これらは、結合剤（例えば、アルファ化トウモロコシデンプン、ポリビニルピロリドン、またはヒドロキシプロピルメチルセルロース）；充填剤（例えば、ラクトース、微結晶セルロース、またはリン酸水素カルシウム）；滑沢剤（例えば、ステアリン酸マグネシウム、タルク、またはシリカ）；崩壊剤（例えば、ジャガイモデンプンまたはデンプングリコール酸ナトリウム）；または、湿潤剤（例えば、ラウリル硫酸ナトリウム）などの医薬上許容される賦形剤を用いた従来の手段よって作製される。錠剤は、当技術分野で公知の方法によってコーティングしてよい。経口投与のための液体製剤は、例えば、溶液、シロップ、もしくは懸濁液の形態をとってよく、または使用前に水もしくはその他の適切な媒体で構成させる乾燥品として提供してもよい。そのような液体製剤は、懸濁剤（例えば、ソルビトールシロップ、セルロース誘導体、または硬化食用油脂）；乳化剤（例えば、レシチンまたはアラビアガム）；非水性媒体（例えば、アチオンドオイル（ationd oil）、油性エステル、エチルアルコール、または分留植物油）；および保存剤（例えば、ｐ‐安息香酸メチルもしくはプロピル、またはソルビン酸）などの医薬上許容され得る添加剤を用いる従来の手法によって作製してよい。この製剤はまた、必要に応じて、緩衝塩、香味剤、着色剤、および甘味剤も含んでよい。経口投与用の製剤は、活性化合物を放出制御するように適切に製剤してよい。吸入による投与の場合（例えば、経肺送達）、サーチュイン調節化合物は、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、二酸化炭素、またはその他の適切なガスを例とする適切な噴霧剤を使用して、加圧パックまたは噴霧器からエアロゾルスプレーを提供する形態で都合よく送達してよい。加圧エアゾルの場合、単位用量は、計量された量を供給するバルブを備え付けることによって確定してよい。吸入器または注入器に使用するためのゼラチンを例とするカプセルおよびカートリッジは、化合物とラクトースまたはデンプンなどの適切な粉末基剤との粉末混合物を含むように製剤化してよい。サーチュイン調節化合物は、注射、例えばボーラス注射または連続注入による非経口投与のために製剤することができる。注射用製剤は、例えばアンプルまたはマルチドーズ容器（multi-dose containers）内に収容された、保存剤を添加した単位剤形として提供してよい。この組成物は、油性もしくは水性媒体中にて懸濁液、溶液、またはエマルジョンなどの形態をとってよく、懸濁剤、安定化剤、および／または分散剤などの製剤化剤を含有してよい。別の選択肢として、活性成分は、滅菌パイロジェンフリー水を例とする適切な媒体で使用前に構成される粉末の形態であってもよい。サーチュイン調節化合物はまた、例えばカカオバターまたはその他のグリセリドなどの従来の坐薬基剤を含有する坐薬または保留浣腸薬（retention enemas）などの直腸用組成物として製剤することもできる。

既述の製剤に加えて、サーチュイン調節化合物はまた、デポー製剤として製剤することもできる。そのような長期間作用する製剤は、移植（例えば、皮下もしくは筋肉内）、または筋肉内注射によって投与してよい。従って、例えば、サーチュイン調節化合物は、適切なポリマー性もしくは疎水性物質と共に（例えば、許容されるオイル中のエマルジョンとして）、もしくはイオン交換樹脂と共に、または、例えば、難溶解性である塩などの難溶解性である誘導体として製剤してよい。放出制御組成には、パッチも含まれる。

特定の態様では、本明細書において記述される化合物は、中枢神経系（ＣＮＳ）へ送達するために製剤することができる（Begley, Pharmacology & Therapeutics 104: 29-45(2004)に掲載）。ＣＮＳへの薬物送達の従来の手法としては：神経外科的方法（例えば、脳内注射または脳室内注入）；ＢＢＢの内在性輸送経路の１つを利用する試みでの薬剤の分子操作；薬剤の脂質溶解性を高めるために設計された薬理学的方法（例えば、水溶性薬剤の脂質またはコレステロールキャリアとの結合）：ならびに、高浸透圧分断（hyperosmotic disruption）によるＢＢＢの完全性の一時的な分断（頚動脈へのマンニトール溶液の注入、またはアンジオテンシンペプチドなどの生物活性剤の使用によって得られる）が挙げられる。リポソームは、容易に注射できるさらなる薬物送達系である。従って、本発明の方法では、活性化合物はまたリポソーム送達系の形態で投与することもできる。リポソームは当業者に公知である。リポソームは、コレステロール、ホスファチジルコリンのステアリルアミンなどの種々のリン脂質から形成することができる。本発明の方法に用いることができるリポソームは、これらに限定されないが、小単層小胞、大単層小胞、および多層小胞を含むすべての種類を包含する。

迅速に崩壊または溶解する剤形は、薬理活性剤の迅速な吸収、特に頬側および舌下吸収に有用である。素早く溶融する剤形は、高齢患者および小児患者など、カプレットおよび錠剤などの通常の固体剤形の嚥下が困難である患者にとって有益である。さらに、迅速に溶融する剤形により、例えばチュアブル剤形（この剤形では、患者の口腔内に残る活性剤の時間の長さが矯味剤の量および喉のザラつき感の程度を決定する際に重要である）に付随する欠点が回避される。

医薬組成物（美容製剤を含む）は、本明細書において記述される１つ以上のサーチュイン調節化合物を約０．００００１から１００重量％の量、例えば０．００１から１０重量％または０．１重量％から５重量％の量で含んでもよい。

一実施態様において、本明細書に記述したサーチュイン調節化合物は、局所薬物投与に一般的に好適な局所担体を含有し、当技術分野では公知のそのようないずれかの物質を含む局所製剤へ組み込まれる。局所キャリアは、軟膏、ローション、クリーム、マイクロエマルジョン、ジェル、オイル、または溶液などを例とする所望の形態で組成物を提供できるように選択してよく、天然または合成由来の物質から成っていてよい。本発明に用いられる好適な局所キャリアの例としては、水、アルコールおよびその他の無毒性有機溶媒、グリセリン、鉱油、シリコーン、石油ゼリー、ラノリン、脂肪酸、植物油、パラベン、ならびにワックスなどが挙げられる。製剤は、無色、無臭の軟膏、ローション、クリーム、マイクロエマルジョン、およびジェルであってよい。その他の活性剤も製剤中に含有させてよく、例えば、その他の抗炎症薬、鎮痛薬、抗菌薬、抗真菌薬、抗生物質、ビタミン、抗酸化薬、および日焼け止め製剤でよく見られるサンブロック剤であり、これらに限定しないがアントラニレート、ベンゾフェノン（特にベンゾフェノン-３）、カンファー誘導体、シンナメート（例えば、オクチルメトキシシンナメート）、ジベンゾイルメタン（例えば、ブチルメトキシジベンゾイルメタン）、ｐ‐アミノ安息香酸（ＰＡＢＡ）およびその誘導体、ならびにサリチレート（例えば、オクチルサリチレート）が挙げられる。特定の局所製剤では、活性剤は、製剤のおよそ０．２５重量％から７５重量％の範囲の量で存在し、好ましくは製剤のおよそ０．２５重量％から３０重量％の範囲、より好ましくは製剤のおよそ０．５重量％から１５重量％の範囲、最も好ましくは製剤のおよそ１．０重量％から１０重量％の範囲である。眼の症状、例えば加齢性白内障の治療または予防は、サーチュイン調節化合物の、例えば全身、局所、眼内注射により、またはサーチュイン調節化合物を放出する徐放性デバイスを挿入することにより行うことができる（T. J. Lin et al. (2011)を参照されたい；かれらは、水晶体上皮におけるＳｉｒＴ１発現の低下が、高い白内障スコアおよび患者の年齢に関連があることを見出した。）。この結果は、白内障水晶体内の局所的なＳｉｒＴ１の低下が、加齢性白内障形成の開始についてのリスクファクターであり得ることを示唆している。サーチュインタンパク質のレベルおよび／または活性を増加させるサーチュイン調節化合物は、医薬上許容される眼用媒体で送達してよく、それによってこの化合物と眼の表面との接触が、化合物を角膜、および例えば前房、後房、硝子体、眼房水、硝子体液、角膜、虹彩／毛様体、水晶体、脈絡膜／網膜、および強膜などの眼の内部領域へ浸透させるのに十分な時間にわたって維持される。医薬上許容される眼用媒体は、例えば、軟膏、植物油、またはカプセル化剤であってよい。別の選択肢として、本発明の化合物は、硝子体液および眼房水へ直接注射してもよい。さらなる別の選択肢では、この化合物は、眼の治療のために、静脈内注入または注射によるなどの全身投与を行ってもよい。

本明細書において記述されたサーチュイン調節化合物は、無酸素環境下にて保存してよい。細胞、例えばエクス・ビボにてサーチュイン調節化合物で処理された細胞は、対象へ移植片を投与する方法に従って投与することができ、これは、免疫抑制薬、例えばシクロスポリンＡの投与と合わせて行ってよい。医薬製剤の一般的な原理に関しては、Cell Therapy: Stem Cell Transplantation, Gene Therapy, and Cellular Immunotherapy, by G. Morstyn & W. Sheridan eds, Cambridge University Press, 1996；およびHematopoietic Stem Cell Therapy, Cambridge University Press & P. Law, Churchill Livingstone, 2000を参照されたい。

細胞培養アッセイおよび動物実験から得られたデータを、ヒトに用いるための用量範囲の策定に用いることができる。そのような化合物の用量は、殆どまたは全く毒性のないＥＤ５０を含む循環濃度の範囲内であってよい。用量は、採用される剤形および用いられる投与経路に応じて、この範囲内で変更してもよい。いずれの化合物に対しても、治療有効用量は、最初は細胞培養アッセイから算出することができる。細胞培養で決定されたＩＣ５０（すなわち、症状の最大半減阻止を達成する試験化合物の濃度）を含む循環血漿中濃度範囲を達成する用量を、動物モデルにて策定できる。そのような情報を用いて、ヒトに有用である用量をより正確に決定することができる。血漿中レベルは、例えば、高速液体クロマトグラフィーによって測定できる。

本明細書ではキットも提供し、例えば、治療目的のキット、または細胞の寿命の調節もしくはアポトーシスの調節のためのキットである。キットは、１もしくは２つ以上のサーチュイン調節化合物を、例えば、予め計量された用量で含んでよい。キットは、細胞を化合物と接触させるためのデバイス、および使用説明書を含んでもよい。デバイスとしては、シリンジ、ステント、およびサーチュイン調節化合物を対象（例えば、対象の血管）へ導入するための、またはそれを対象の皮膚へ適用するためのその他のデバイスが挙げられる。

さらに別の実施態様では、本発明は、本発明のサーチュイン調節薬、および別の治療薬（併用療法および併用組成物で用いたものと同一）を、別々の剤形だが互いに連結した形で含む物質の組成物を提供する。本明細書で用いる「互いに連結した形で」という用語は、別々の剤形が一緒に包装されているか、またはそうでなければ、別々の剤形が、同一のレジメンの一部として販売され投与されることが意図されていることが容易に判るように互いに接続されていることを意味する。この薬剤およびサーチュイン調節薬は、ブリスターパックもしくはその他のマルチチェンバーパッケージ内に一緒に包装されているか、または使用者が分離することができる（例えば、２つの容器間の切り取り線で切り離すことにより）連結されていて別々に密封された容器（ホイルパウチなど）として包装されていることが好ましい。

さらに別の実施態様では、本発明は、ａ）本発明のサーチュイン調節薬；およびｂ）本明細書の別の箇所で述べたものなどの別の治療薬を、別々の容器に含むキットを提供する。

さらに、本発明は、式ＩＩおよびＩＩａの化合物に対する広い態様に関係がある：

ＩＩ

ＩＩａ

[式中、Ｘ_１およびＸ_２は、上記式Ｉに関して定義されたものであるか、またはＸ_１およびＸ_２の内の一つが非存在であり、ピロール環となる；
Ｒ１は、−Ｃ(＝Ｏ)−Ｒ５、-Ｃ(＝Ｏ)−Ｎ(ＣＨ_３)_２、−Ｃ(＝Ｏ)−ＮＨＣＨ_２、−Ｃ(＝Ｓ)−Ｒ５、−Ｎ−Ｃ(＝Ｏ)−Ｒ５、−Ｓ(＝Ｏ)₂-Ｒ５、または−Ｓ(＝Ｏ)−Ｒ５から選択される基であり、
Ｒ４は、低級アルキル、例えばメチルから選択される任意の置換基である；ｓは、一つの共有結合、直線のオリゴメチレン基またはメチレン基を表し、Ａは、ピロール、ピリジン、フェニル、１−ナフチルおよび２−ナフチルを含むナフチル、全ての異性体を含むキノリン、全ての異性体を含むイソキノリン、全ての異性体を含むインドール、全ての異性体を含むイソインドールから選択される芳香環系であり、ここでＡは、少なくとも１つの求核置換基（例えば、少なくとも１つのヒドロキシル基または第一級アミノ基）を有する；Ａは、所望により、シアノ、ＮＯ₂、ＯＨ、ハロゲン（例えば、Ｆ、ＣｌおよびＢｒ）；−Ｃ(＝Ｓ)-Ｒ５、−Ｃ(＝Ｏ)−Ｒ５；-Ｎ−Ｃ(＝Ｏ)−Ｒ５、−Ｓ(＝Ｏ)₂-Ｒ５、および−Ｓ(＝Ｏ)−Ｒ５から選択される１以上の他の置換基を有してもよいか；または
ｓは非存在であり、基Ａは、ピロール、インドールおよびイソインドールから選択される芳香族性複素環式環系［ここで、該ヘテロ原子の窒素が、式ＩＩの化合物のアミド窒素に置き換わる］を表し、ここでＡは少なくとも１つの求核置換基（例えば、少なくとも１つのヒドロキシル基または一級アミノ基）を有し；Ａは、所望によりシアノ、ＮＯ_２、ＯＨ、ハロゲン（例えば、Ｆ、ＣｌおよびＢｒ）；−Ｃ(＝Ｓ)−Ｒ５、−Ｃ(＝Ｏ)−Ｒ５；−Ｎ−Ｃ(＝Ｏ)−Ｒ５、−Ｓ(＝Ｏ)_２−Ｒ５、および−Ｓ(＝Ｏ)−Ｒ５から選択される１以上の他の置換基を有していてもよい；但し、ｓが式ＩＩａにおいて共有結合を表さないことを除く；
Ｒ５が、所望により、Ｃ_１−４低級アルキルで置換されていてもよいＮＨ_２であるか、またはＲ５がＣＨ_３である]
および、その溶媒和物、互変異性体または異性体であり、これには医薬上許容される塩、酸付加塩および塩基付加塩を含む。さらに、式Ｉの化合物と類似の化学構造を有する複素環化合物は（中心のアミド官能基が逆であるが）、本発明に含まれる。これらの化合物において、Ａを含む様々な置換基は、上記規定のとおりである。

式ＩＩまたはＩＩａの好ましい化合物は、式ＩＩＩ、ＩＩＩａ、ＩＶおよびＩＶａならびにその溶媒和物、互変異性体または異性体（これには、医薬上許容される塩、酸付加塩および塩基付加塩が含まれる）からなる群から選択される：
式ＩＩＩ：

式ＩＩＩａ：

ＩＩＩａ
（式中、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１、Ｒ４およびＡは、上記に規定されたとおりである）
式ＩＶ：
式ＩＶａ：

ＩＶa
（式中、Ｘ１、Ｘ２、Ｒ１、Ｒ４およびＡは、請求項１に規定されたとおりである）；
ｎは０、１および２から選択される整数である。

式ＩＩ、ＩＩＩ、およびＩＶの化合物は、一般的な合成スキームｃ）に従って製造できる：

（式中、ＨＡＴＵ、ＤＩＰＥＡ、およびＤＭＦは、先に開示されており、該反応は、当業者には一般的に知られているように溶液相または固体相中で起こり得る）

さらに、式ＩＩａ、ＩＩＩａ、およびＩＶａの化合物は、一般的な合成スキームｄ）に従って製造できる：

但し、ｓが共有結合を表す化合物を除く。

本発明の代表的な化合物は、以下の表１に示される：

さらなる代表的な化合物を、下記に挙げる：

本発明の実験の章、実施例、態様および実施態様
実施例１．本発明の置換ピリジンジカルボキサミド類の製造
一般的な合成方法：
ＨＡＴＵカップリングを基にしたアミド形成
ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（２０ｍｌ）中のピリジン ２-カルボン酸、５-カルボキサミド（１等量、以下の反応スキームの左側に示した化合物）、ＨＡＴＵ（２-（１Ｈ−７−アザベンゾチアゾール-１-イル）-１,１,３,３-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロリン酸塩メタンアミニウム（methanaminium）、１.３等量）およびジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＰＥＡ, ２.５eq）の溶液を、室温で３０分攪拌した。反応混合物を３０分攪拌した後に、Ｒ−ＮＨ_２アミン（１等量または若干の過剰量、Ｒは芳香環系Ａｒを表し、Ａは上記および請求項に規定される）を添加して、２−３時間攪拌した。得られる混合物を、２０-５０ｍｌの酢酸エチルで希釈して、１Ｎ ＨＣｌ（２ｘ）水溶液、塩水（３ｘ）で洗浄して、ＭｇＳＯ_４を乾燥し、濾過して、濃縮して、粗製ジカルボキサミド、例えば化合物１−６、１８-２４、および２７−３２を得た。この粗製物質を、分取ＨＰＬＣ、緩衝系Ａ：０．１％ＴＦＡＢと水：９０％ アセトニトリル/９.９％ 水/０.１％ ＴＦＡを用いて得た。化合物７−１２の合成において、ピリジン５−カルボン酸、３-カルボキサミドを、出発化合物として使用した。化合物１３、ピリジン ２-カルボン酸の合成において、６-カルボキサミドを、開始化合物として使用した。

反応は、一般的に以下のスキーム１に従う。
反応スキーム１

別法として、化合物を、酸塩化物カップリングに基づくアミド形成により合成できる：
トリエチルアミン（１.５ 等量）およびアミン（１.３０ 等量）を、ＤＣＭに溶解して、該混合物を、内部温度＜５℃に冷却した。１.３等量の酸塩化物を、ＤＣＭに溶解して、攪拌したアミン溶液に滴加した。酸塩化物溶液の添加が完了してから、該混合物を、室温で３０分間攪拌した。次いで、該混合物を２Ｎ ＨＣｌで希釈して、層を分離した。該有機層を、塩水で洗浄して、次いで減圧下で濃縮して（２３℃、４０ｍｍＨｇ）、ＭｅＯＨで希釈して、減圧下で（２３℃、４０ｍｍＨｇ）再度濃縮して、粗製生成物を得た。

該残渣を、飽和メタノールのＮＨ_３溶液（１５ ｍＬ）に室温で溶解して、密閉管内にて温度を、３０分間７０℃にゆっくりと上昇させた。該溶媒を蒸留して、残渣を、分取ＨＰＬＣを用いて精製した。

反応は、一般的に、以下に示したスキーム２に従う。
反応スキーム２

２-アミノ-ピリジンＮ−オキシドを介するアミド形成、化合物２５および２６の合成
２-アミノ-ピリジン Ｎ−オキシドを、カルボン酸Ｒ−ＣＯＯＨ（ここで、Ｒは上記および請求項に規定した芳香環系ＡｒまたはＡを示す）と結合させて、上記スキーム２および３に概要した方法に従って、対応するアミドとする。

得られるＮ−オキシドアミド生成物を、次に室温でメタノールに溶解して、水素（＞１atm.）およびＰＤ/Ｃを用いて１４時間減圧した。該溶液を、濾過して、蒸発させた。該残渣を、ＨＰＬＣを用いて精製した。

反応は、一般的に以下に示したスキーム３に従う。
反応スキーム３

質量分光分析から判った平均分子量および計算分子量および実測分子量を、以下の表２に示した：
表２：

さらなる化合物を下記表に挙げた：

幾つかの新規化合物のＨＰＬＣ分析に従って、合成後に得た、正味重量（ｍｇ）、平均分子量および純度を、以下の表３に示した：
表３

実施例２．本発明の化合物の溶解性
本発明の化合物は、水による連続希釈用ＤＭＳＯストック溶液に溶解性である。以下の表４に、１％ＤＭＳＯの終濃度まで水でさらに希釈する前のＤＭＳＯへの本発明の選択化合物の溶解度をまとめた。

表４

実施例３．ＣＩＳＢＩＯ ＨＴＲＦ（登録商標）ＳＩＲＴ１アッセイキットにおける本発明の選択化合物を用いるＳＩＲＴ１ペプチドの脱アセチル化の調節を示すアッセイ
一般的に、ＣＩＳＢＩＯ ＨＴＲＦ（登録商標）蛍光酵素滴定アッセイ（Cisbio Bioassays, Cisbio, 135 South Road, Bedford, MA 01730, USA）は、一つのアセチル化リシン残基および蛍光プローブ/クエンチャーを含有する基質ペプチドｄ２のＳＩＲＴ１脱アセチル化の阻害および／または活性化に対する情報を提供する。ＩＣ５０およびＡＣ５０値を得ることができる。このアッセイを、酵素ステップを含むマイクロタイターウェルで実施した；ここで、基質ペプチド（６ｎＭ）（２μＬ）を、ＤＭＳＯおよび水中でＳＩＲＴ１酵素（２．５ ｎｇ）（２ μＬ）および化合物溶液（２ μＬ）と共にインキュベートした。抗アセチルクリプテートとの反応は、ＳＩＲＴ１反応を検知できない場合には最大シグナルを示すＦＲＥＴシグナルを提供する。この検出ステップは、Ｅｕ^３＋クリプテートを用いて標識した抗アセチルＭＡｂを用いる脱アセチル化過程の定量を包含する。このアッセイを、ＮＡＤ＋補助因子を排除すること、そしてニコチンアミドを阻害コントロールとして使用すること、および化合物ＳＲＴ１７２０を活性化コントロールとして使用することにより変更した。ＳＲＴ１７２０は、Pillarisetti, S.(2008)においてはＳＩＲＴ１活性化化合物として記載される。

阻害/活性化アッセイのためのプロトコール：

全ての酵素ステップの成分を添加した後に、該混合物を、３０〜６０分間室温でインキュベートした。その後、検出用反応体を添加して、室温で５時間インキュベートして、シグナルを提供した。蛍光の読み出し値を、酵素反応なしに得たシグナルの％として示した。

クリプテートを、３３７ｎｍで励起して、蛍光を５９０ｎｍで（クリプテートの発光波長）および６６５ｎｍで（ｄ２の発光波長）測定した。比率を、各ウェルについて計算した（６６５/５９０ｎｍ）。

本発明の各化合物の初期濃度を水の３倍希釈により低下させたアッセイを用いて用量応答試験を行った（化合物２、９、１１、１３および１７の各々については図１〜５の結果を参照されたい）。この図は、ＬｏｇＣの関数として（μＭの化合物濃度のｌｏｇ）蛍光％を示す。ＡＣ５０およびＩＣ５０値を、５０％蛍光時のＬｏｇＣ値から計算した。各実験を２回繰り返して、表５に示したとおりの平均ＡＣ５０またはＩＣ５０値を得た。化合物２、９、１１および１３は、μモル範囲でＡＣ５０値を有する明らかな活性化を示すが、一方で１つの化合物が、このアッセイにおいてＳＩＲＴ１脱アセチル化活性の明らかな阻害を示した：化合物１７は０.５μＭのＩＣ５０値を有する。
表５：

さらに、下記の表６は、上記したアッセイを用いて化合物について取得した別の実験データのリストである。
表６：平均ＡＣ５０値（μＭ）、化合物３、１８、１９、２３、２８、２９に対してｎ＝６

表５および６のデータは、本発明の化合物が、新規Ｓｉｒｔ１調節化合物を提供することを明示しており、一般的にこれらがμモル範囲で活性を有する活性化剤であるが、一方でＳｉｒｔ１の阻害もまた見られることを明白に示した（例えば、０．５μＭのＩＣ５０を有する化合物１７）。

本発明は、とりわけ、サーチュイン活性化化合物および／またはＮＡＤ擬態化合物およびその使用方法を提供する。式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶの化合物は、有効量の化合物および医薬上許容し得る担体を含む医薬組成物において有用である。該医薬組成物は、患者に有効量の医薬組成物を投与することを含む、サーチュイン媒介性障害に罹患している患者を処置するための方法において有用である。本願発明の特定の実施態様を議論してきたが、上記記述は説明のためのものであり、制限するものではない。

実施例４．ＳＩＲＴ１活性化剤の吸収、分布、代謝、排泄（ＡＤＭＥ）のプロファイリング
６つのＳＩＲＴ１活性化剤を、選択した物理的性質およびＡＤＭＥアッセイにおいてプロファイルして、これらの重要な化合物の薬物動態特性の可能性を評価した。

物理特性
物理特性ｔＰＳＡおよびＣｌｏｇＰ（計算された親油性のオクタノール/水）を、ＣｈｅｍＤｒａｗを用いて計算した。さらに、ＭｌｏｇＤ_７.４（ｐＨ７.４で測定された分配係数）およびｌｏｇＰ_１１（ｐＨ１１で測定された分配係数）を測定して、全てのデータを表７に示した。

表７．

計算されたｔＰＳＡ（位相極性表面面積）値は、１０５−１２５の間であり、ＣｌｏｇＰ値は０．３−３．１（表７）の間である。実験的に評価した化合物に対して測定したｌｏｇＤ_７.４（ｐＨ７．４での親油性）値は、ＣｌｏｇＰ値と一致した。ＭｌｏｇＰ_１１値、例えば化合物３は、示された他の親油性値と一致した。即ち、表７に示したデータは、本発明の化合物が有力な候補薬であることを明確に示している。

速度論的な水への溶解度
代表的な化合物３、９および１１の測定した速度論的溶解度は、１４〜５５μｇ/ｍＬであった（図６）。結論として、図６に示したデータは、溶解度の観点から、本発明の化合物が有力な候補薬であることを明確に示している。

肝細胞における代謝安定性
ヒトおよびラット肝細胞などの薬剤代謝系の存在下において、６つの化合物の安定性を測定した。データは、肝臓内因性喘息クリアランス（ＣＬｉｎｔ）（ｍＬ/ｍｉｎ/ｋｇ）のフォーマットにてＣＲＯから報告された。これらのＣＬｉｎｔデータを、ウェル・ステアード方程式（well-stirred equation）を用いて、全体重クリアランス（ＣＬｈ、肝クリアランス）に変換した：
ＣＬｈ＝ＣＬｉｎｔｘ Ｑｈ/ＣＬｉｎｔ ＋ Ｑｈ

これは、より直接的で生理学的に解釈される（Ｑｈ、肝臓の血流速度、ｍＬ/ｍｉｎ/ｋｇ）。このデータを表８に示した。

表８．
イタリック＝＜（以下）値
ラットＱｈ＝５５ｍＬ/分/ｋｇ ヒトＱｈ＝２１ｍＬ/分/ｋｇ

化合物３、９および１１は、この系において比較的低いクリアランス（図７）および良好な安定性を示す。結論としては、表８に示すデータは、本発明の化合物が有力な候補薬であることを明らかに示している。

血漿および脳ホモジネート結合
これらのタイプの結合データを別々に使用して、ターゲット・エンゲージメント（target engagement）、他の組織への分布または排除に利用できる血液および脳各々における遊離薬物利用能を理解することができる。しかし、同時にこれらのパラメーターを用いて、能動輸送のない遊離薬物分布に基づいて予測した脳/血漿の比率を算出することができる（例えば、Ｐ−ｇｐ介在性排出）。

［遊離血漿］＝[遊離の脳]
ｆｕ_ｐｌ × [血漿]＝ｆｕ_ｂｒ × [脳]
ｆｕ_ｐｌ ／ ｆｕ_ｂｒ＝[脳] ／ [血漿]
（ここで、ｆｕ＝非結合分画、ｐｌおよびｂｒは血漿および脳各々である）。

これらのデータから、本発明の化合物が、イン・ビボでの脳/血漿の比＞１（図８）を与えるイン・ビトロの血漿/脳の遊離分画比を提示することが分かる。要するに、これらのデータは、本発明の化合物の脳の浸透が有意であることを示す。

ＭＤＣＫ-ＭＤＲ１細胞における排出比の決定
ＭＤＲ１は、重要な解剖学的バリア、例えば、血液−脳、小腸および腫瘍細胞にて発現する重要な排出輸送体（トランスポーター）Ｐ−糖タンパク質（Ｐ−ｇｐ）に対する名称である。ＭＤＣＫ−ＭＤＲモデルは、ＢからＡ方向に能動的に低分子基質を排出することができるＰ−ｇｐ（即ち、Ｐ−ｇｐは細胞の頂端部、または腸管内腔、側面で発現される）を過剰発現する極性化細胞モデルである。この系は、細胞（Ｐａｐｐ）を通過する受動的透過性およびＰ−ｇｐにより能動的に排出される傾向をも測定し、これはＡ→Ｂよりも、より高いＢ→Ａの排出として見られる。例えば、能動的なＰ−ｇｐ排出のためのポジティブコントロールであるジゴキシンは、Ａ→Ｂ＜０.２５、Ｂ→Ａ＞５、および排出比＞２６を示す。化合物は、二方向性に動く（頂端側に添加された化合物および基底外側または血液側で現れる測定される化合物の流量（flux）；基底外側で添加された化合物および測定された頂端側への化合物の流量）。化合物３、９および１１に対する透過性データ（図９）は、適度な細胞透過性を明確に示しており、Ｐ−ｇｐ媒介性の排出がない。まとめると、このデータは、本発明の化合物が、Ｐ−ｇｐを理由とする排出問題がなく細胞障壁を通過する適度な透過性を有することを示す。

ＣＹＰ阻害
シトクロームＰ４５０酵素（ＣＹＰ）の阻害は、潜在的に有意なＤＤＩ（薬物-薬物相互作用）に対して起こる共通メカニズムである。ＣＹＰ酵素を阻害する分子傾向を評価するイン・ビトロでのアッセイは、排除分子またはリスク回避に対する策定に使用されることが多い。化合物３、９、１１、１９、２４、および２９を、ＣＹＰ１Ａ２、２Ｃ９、２Ｃ１９、２Ｄ６、および３Ａ４（図１０）に対するその阻害能について評価した。化合物は、これらのＣＹＰ類に対して相対的に弱いか（＞５ｍＭ）または強力でないことを示した。まとめると、本発明の化合物は、ＣＹＰ類を代謝する主な薬物の有意な阻害を示さない。

細胞への吸収および透過に対する溶解性/透過性/代謝データの効果
腸からの十分な経口吸収を有する化合物に対する傾向は、水溶解性、膜透過性、最小排出量および最小初回通過の肝代謝の組合せである。本発明の化合物は、排出がなく、かつ良好な溶解性を呈する適度な透過性を示す。この観察された低い肝代謝との組み合せは、ヒトにおいて十分な経口バイオアベイラビリティーをもたらすはずである。

さらに、遷移用語「含む」、「から主に成る」および「からなる」とは、添付の特許請求の範囲、原出願および補正後の出願において使用される場合に、引用されていない追加のクレーム要素または工程に関して特許請求の範囲を規定するものであり、たとえあったとしても、請求項の範囲から排除される。用語「含む」とは、包括的またはオープン・エンドであることを意図して、任意の付加的、引用されていない要素、方法、ステップまたは材料を排除するものではない。用語「からなる」とは、請求項において特定されたもの、後者の例、特定された材料と関連のある純粋でない状態以外の、任意の要素、ステップまたは材料を排除する。用語「から主に成る」は、請求項の範囲を特定の要素、ステップまたは材料、および本願発明の基本かつ新規な特性に実質的に影響を及ぼさないものに限定するものである。全ての装置および方法は、具体的な本発明は、互換的な実施態様において、任意の暫定的用語「含む」、「から主に成る」および「からなる」によって、より具体的に定義されうる。

引用文献
以下に挙げたそれら項目を含む本明細書に記述される全ての出版物および特許は、あたかも個々の出版物および特許が、出典明示により組み込まれることが具体的かつ個別に示されるかのように、その全てが出典明示により本明細書に組み込まれる。矛盾する場合には、本明細書における任意の定義を含む本出願が統制するであろう。また、以下のＰＣＴ公開公報：ＷＯ２００５００２６７２；２００５００２５５５；および２００４０１６７２６は、出典明示により本明細書に組み込まれる。

文献

Claims (20)

1. 式Ｉの化合物：
   
   ［式中、Ａｒは、Ｃ_６−Ｃ_１４炭素環式または複素環芳香環であり、該Ａｒ基は、ＯＨ、ＮＨ_２およびＳＨの基から選択された少なくとも１つの置換基Ｒ２により置換されており、さらに所望により、シアノ、ＮＯ_２、ハロゲン、例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、−ＣＯＮＲｘＲｙ、−ＮＨＣＯアルキル、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯアルキル、−ＳＯアルキル、−ＳＯ_２アルキル、-ＮＲｘＲｙＲｚ、ＯＨ、−ＮＲｘＲｙ、ＳＨ、アルコキシ、チオアルコキシ、アルキルおよびアリールの群から選択される少なくとも１つの置換基Ｒ３で置換されていてもよい、ここでＲｘ、ＲｙおよびＲｚは、アルキル基を示し、該アルキルおよびアルコキシ部分は、好ましくは低級炭素鎖長、例えばＣ_１−４であり、該アリール部分は、好ましくはフェニル基である；
   Ｘ₁＝ＮまたはＣであり、
   Ｘ_２＝ＮまたはＣ、かつＸ_１≠Ｘ_２であるか、またはＸ_１およびＸ_２の一つが非存在であり、ピロール環となる、
   Ｒ１は、−Ｃ(＝Ｏ)−Ｒ５から選択される置換基であり、ここでＲ５は、所望によりＣ_１−４低級アルキル（例えば、ＣＨ_３）により一または二置換されていてもよいＮＨ_２である；
   Ｒ４は、低級アルキル、例えばメチルから選択される任意の置換基である］
   ならびに、その溶媒和物、互変異性体または異性体（これには、医薬上許容される塩、酸付加塩および塩基付加塩を含む）。
2. Ａｒがナフチルまたはフェニルである、請求項１記載の化合物。
3. Ａｒが、２位にヒドロキシ置換基を有するフェニル環であり、
   Ｒ１が−Ｃ(＝Ｏ)-ＮＨ_２であり、
   Ｒ４がＨである、
   請求項１記載の化合物、ならびにその溶媒和物、互変異性体または異性体（これには、医薬上許容される塩、酸付加塩および塩基付加塩を含む）。
4. ２−Ｎ（２−ヒドロキシフェニル）ピリジン−２,５−ジカルボキサミド、
   ５−Ｎ（２,４−ジヒドロキシフェニル）ピリジン−２,５−ジカルボキサミド、
   ２−Ｎ（２,４−ジヒドロキシフェニル）ピリジン−２,６−ジカルボキサミド、
   ５−Ｎ（２−ヒドロキシフェニル）ピリジン−２、５−ジカルボキサミド、
   から選択される請求項１に記載の化合物、ならびにその溶媒和物、互変異性体または異性体（これには、医薬上許容される塩、酸付加塩および塩基付加塩を含む）。
5. Ａｒが、３または５位にて、ハロゲン置換基（例えば、フルオロ、クロロまたはブロモ）によりさらに置換されるか、またはこのさらなる置換基が低級アルコキシ（例えば、メトキシ）である、請求項３に記載の化合物。
6. ２−Ｎ（２−ヒドロキシ−５−クロロ−フェニル）ピリジン−２，５−ジカルボキサミドから選択される、請求項５の化合物、およびその溶媒和物、互変異性体または異性体（これには、医薬上許容される塩、酸付加塩および塩基付加塩を含む）。
7. Ｘ_１およびＸ_２の一つが非存在であり、ピロール環となる請求項１記載の化合物、例えば、化合物４−Ｎ（２−ヒドロキシフェニル）ピロール−２，４−ジカルボキサミド、ならびにその溶媒和物、互変異性体または異性体（これには、医薬上許容される塩、酸付加塩および塩基付加塩を含む）。
8. Ａｒが、ヒドロキシ置換基を、好ましくは２、３、６または８位にて有するナフチル環であり、
   Ｒ１が−Ｃ(＝Ｏ)-ＮＨ_２であり；および
   Ｒ４がＨである、
   請求項１記載の化合物、ならびにその溶媒和物、互変異性体または異性体（これには、医薬上許容される塩、酸付加塩および塩基付加塩を含む）。
9. Ａｒが、３または６位にて、ハロゲン置換基、例えば、フルオロ、クロロまたはブロモでさらに置換されるか、またはこのさらなる置換基が、低級アルコキシ、例えばメトキシである、請求項８記載の化合物。
10. ２−Ｎ（６−ヒドロキシ−１−ナフチル）ピリジン−２，５−ジカルボキサミド、
    ５−Ｎ（５−ヒドロキシ−１−ナフチル）ピリジン−２，５−ジカルボキサミド、
    ５−Ｎ（６−ヒドロキシ−１−ナフチル）ピリジン−２，５−ジカルボキサミド、
    ５−Ｎ（４−ヒドロキシ−１−ナフチル）ピリジン−２，５−ジカルボキサミド、
    ２−Ｎ（２−ヒドロキシ−３−メトキシ−１−ナフチル）ピリジン−２，５−ジカルボキサミド、および
    ２−Ｎ（２−ヒドロキシ−６−クロロ−１−ナフチル）ピリジン−２，５−ジカルボキサミドから選択される請求項８または９記載の化合物、ならびにその溶媒和物、互変異性体または異性体（これには、医薬上許容される塩、酸付加塩および塩基付加塩を含む）。
11. ２−Ｎ（３−ヒドロキシ−２−ナフチル）ピリジン−２，５−ジカルボキサミド、または
    ２−Ｎ（１−ヒドロキシ−２−ナフチル）ピリジン−２，５−ジカルボキサミド
    から選択される請求項８または９記載の化合物、ならびにその溶媒和物、互変異性体または異性体（これには、医薬上許容される塩、酸付加塩および塩基付加塩を含む）。
12. 式Ｉａの化合物：
    
    （式中、全ての置換基が、請求項１に規定されるとおりである）、ならびにその溶媒和物、互変異性体または異性体（これには、医薬上許容される塩、酸付加塩および塩基付加塩を含む）。
13. ６−（２−ヒドロキシ−ベンゾイルアミノ）−ピリジン−３−カルボキサミド、および
    ６−（２−ヒドロキシ−１−ナフトイルアミノ）−ピリジン−３−カルボキサミドから選択される、請求項１２に記載の化合物、ならびにその溶媒和物、互変異性体または異性体（これには、医薬上許容される塩、酸付加塩および塩基付加塩を含む）。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項記載の有効量の化合物、および医薬上許容し得る担体を含む、医薬組成物。
15. 請求項１〜１３のいずれか一項記載の化合物を含む有効量の医薬組成物を、サーチュイン媒介性障害に罹患している患者に投与することを含む、該患者を処置する方法。
16. サーチュイン媒介性障害が、本明細書に記述されているとおりのものである、請求項１５に記載の方法。
17. サーチュイン媒介性障害が、サーチュインの脱アセチル化活性の活性化を通じて緩和される、請求項１５または１６に記載の方法。
18. サーチュイン媒介性障害が、サーチュインの脱アセチル化活性の阻害を通じて緩和される、請求項１５または１６に記載の方法。
19. 請求項１〜１３のいずれか一項記載の化合物を含む有効量の医薬組成物を、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド欠損障害に罹患している患者に投与することを含む、該患者を処置する方法。
20. ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド障害が、本明細書に記載されているとおりである、請求項１９に記載の方法。