の設計、統合およびPreclinical性格描写男性ホルモンの受容器(AR)はエストロゲン、プロゲスチン、glucocorticoidおよびmineralocorticoid受容器を含んでいるステロイドホルモンの核受容器のsuperfamilyのメンバーです。1arへのプロトタイプの、endogeneously作り出された男性ホルモンのテストステロン（1）および重要で活動的な代謝物質のdihydrotestosterone（2）の結合は主題の性、年齢およびホル ARの活動は正常な人間の性の開発および機能に重大ですが、この署名の役割を越えて、ARの活発化はまた骨、レバー、筋肉および中枢神経系のような多様2,3男性ホルモンシグナル伝達の治療上の潜在性は薬効がある化学コミュニティで十分認められ、かなりの時間のために、化学者は男性の前立腺および女性のクリトリスのような性のティッシュに対するproliferativeおよび/または肥大性の効果を最小にしている間選択式に筋肉および骨の成長を刺激する混合物を追求しました。4,5そのような混合物は選択的な男性ホルモンの受容器の変調器かSARMsと名づけられました。 この点で、プロトタイプおよび内生男性ホルモン、テストステロンは、論理的な基準のコンパレータであると考慮されます。 化合物3はGTx SARM S-22であり、化合物4はBMS SARM562929であり、これらは両方とも、様々な前臨床モデルにおけるテストステロンと比較して前立腺上の筋肉の選択性を有する経口活性化合物であると文献で報告されている。6,7

内因性ベンチマークテストステロンのそれとは異なる組織選択的活性を有する化合物を得る可能性は、ARリガンド結合ドメインへのARの親和性: これらには、受容体トポロジーの変化、熱ショックタンパク質の解離、受容体二量体化、受容体リン酸化、迅速なシグナル伝達イベント、核（AR）への転座、AR変調遺伝子からのRNA合成の活性化または抑制をもたらす転写複合体を形成するための多くの異なるcoregulatoryタンパク質との会合、および最終的に受容体分解が含まれる。それぞれの受容体−リガンド複合体トポロジーはそのリガンド構造に固有であるため、任意の特定のリガンド−受容体複合体と共調節タンパク質との相互作用は、同様にそのリガンドに固有である可能性が高いことを理解することができる。 さらに、ARの発現レベル、coregulatory蛋白質の星座と発現レベル、および転写後調節イベントのパターンは、アンドロゲン標的細胞の種類ごとに異なり、ゲノム中のAR調節部位のトポグラフィーは、各遺伝子で異なるため、この顕著なイベントと相互作用の振り付けは、高い同化作用が、限られたアンドロゲン活性のような組織選択的薬理学の望ましいパターンを有するSarmを探索することができる豊かな環境を提供する。

sarmの選択性の起源の私達の理解を更に複雑にすることは第一次内生男性ホルモンのテストステロンの”生物拡大”です。 興味深いことに、androgenic活動が頭皮および前立腺を含むある特定のティッシュの5α還元酵素の酵素によってより有効な5α-dihydrotestosteroneへの転換によって高めら その結果、前立腺のそのようなbioamplificationを経ない男性ホルモンはテストステロン扱われた制御か第一次内生男性ホルモンがテストステロンであるそのままな動物と比較されたとき前立腺対筋肉に関する改善された選択性を示します。9より広く置かれて、1つはテストステロンのような内生男性ホルモン間の新陳代謝の相違かdihydrotestosteroneおよびSARMsがまた少なくともある選択性の相違を保証

SARM領域での私たちの仕事は、多数の候補テンプレートの合成と評価をもたらしました。 ARに対する親和性の高い化合物を得ることは比較的容易であるが、良好な経口有効性および高いin vivo忍容性を示す化合物を得ることに苦労した。 経口、in vivo活性のための多くの潜在的なリードをスキャンした後、我々は合成中間試験、文献評価とフラグメントの組み合わせの組み合わせを介して高親和性化合物5に到着しました。 私たちは、5がラットで経口活性を示したときに喜んでいました。しかし、ラットで薬物動態解析を行ったところ、経口投与後に非常に低いレベルの5しか検出できませんでした（F<5％）。 さらなる分析は、5が効率的に6in vivoで、おそらくラット肝臓のシトクロムP450によって変換されたことを明らかにした。化合物６は、ｉｎ ｖｉｖｏでの化合物５と同様の活性を有し、６が化合物５の活性に主に関与していることを示唆している。11ヒトミクロソームとin vitroスクリーンは、このように潜在的なヒト代謝責任として、この変換を示す、化合物5の急速な代謝を明らかにし、ペンダントフェニルの4’位がP450誘導ヒドロキシル化からブロックされた化合物を調製するために私たちを促します。12我々は、4′-ブロッキング基を含むいくつかの類似体を見て、我々の努力の過程で、我々の前臨床開発候補として化合物7（RAD140;図図1）1）を同定した。テストステロン（1）、5α-ジヒドロテストステロン（2）、GTx S-22（3）、BMS562929（4）、初期リード5、活性代謝産物6、および7（RAD140）の構造。化合物7の合成は、スキーム1.13、14に示されている我々は、DMSO中のK2CO3の存在下でd-スレオニンと左側の前駆体、ピース8の迅速なipso-フッ素置換に依存して、所望の生成物9を実行可能な収率で得ることができる（典型的には>50％）。 D-Thr付加体9は、EDCIとHOBtを使用して標準的な結合条件下で4-シアノベンゾヒドラジドと結合した。 得られた生成物１ ０をＴＢＤＭＳ−Ｃｌでシリル化し、ＴＰＰ／Ｉ２の存在下で脱水環化条件に供した後、最終工程のためにシリル化した。15-17全体的に、これはキラリティー源として非タンパク性アミノ酸とはいえ、かなり安価なを使用して信頼性の高い、効率的な合成であることが証明されています。化合物7（RAD140）の合成

RAD140の安定性は、ラット、サル、およびヒトミクロソームとのインキュベーションにおいて高かった（t1/2>2h）、ラット（f=27-63％）およびサル（65-75％）でも良好な生物学的利用能を有していた。 RAD140は男性ホルモンの受容器（ki=7nM対テストステロンのための29nMおよびDHTのための10nM）のための優秀な類縁、またプロゲステロンの受容器（IC50=750nM対プロゲステロンのための0.2nM）であるターゲット受容器を離れて最も近いの他のステロイドホルモンの核受容器上のよい選択率を、示しました。18in vitroの機能男性ホルモンのアゴニストの活動は0.1nMのEC50が示されていたC2C12osteoblast微分の試金で確認されました（DHT=0.05nM）。19

RAD140は、前臨床モデルにおけるアンドロゲン活性に関連するパラメータの数にその経口有効性を決定するために、in vivoアッセイの数で特徴付けら 例えば、RAD140は、内因性アンドロゲンシグナルの背景の範囲を介してその効果を評価するために、若い去勢と無傷の雄ラットの両方で投与されました。 若い去勢されたラットはandrogenic活動に動物が比較的男性ホルモンnaïveであるので非常に敏感な生体内の試金を提供します;従って、exogenously管理された男性ホルモンからのどのシグナル伝達の活動でも本質的に空白の背景で重畳されます。図20図2、2において、経口投与RAD140の用量を増加させる効果（0.5%メチルセルロース)levator ani bulbocavernosus筋肉(“levator ani”または”LABC”)の重量および前立腺の重量は、ビヒクル(去勢対照)、偽(noncastrated対照)、およびプロピオン酸テストステロン(TP)に1mg/kgのコーン油でsubcutaneously投薬された相対的に示されている。見ることができるように、RAD140は、0.03mg/kg（po）の用量で開始して挙筋を刺激し、0.3mg/kgで偽手術動物と同等の有効性レベルに達する。p>

rad140は1mg/kgでTPに等しい前立腺または精嚢刺激のレベルを達成できなかったことを一貫して観察したため（RAD140の投与量がどんなに高 図図3、3に示された結果から、高用量のRAD140（10mg/kg、po）は、実際には精嚢に対する1mg/kgでのTPの効果に拮抗するが、挙筋に対するTPの効果に加わることは明 本発明者らは、RAD140による拮抗を達成するための有効用量が、1mg/kg TP(sc)に対して0.3〜1mg/kg(po)であることを確認することができた(データは示さない)。 前立腺では、RAD140もTPによる刺激の減少傾向を引き起こしたが、その変化は統計的有意性に達しなかった。 したがって、若い去勢雄ラットモデルでは、RAD140は、挙筋ani上の強力かつ完全なアンドロゲンアゴニストであるが、精嚢およびおそらく前立腺上の弱く、部分的なアンタゴニストであるように見える。22

男性ホルモンがpreclinicalモデルのある特定のティッシュにいかにstimulatoryか問題を考慮するとき、1つは男性ホルモンシグナリングの背景のレベルが動物で観察される応答に影響を与えることができることを心に留めておくべきです。 このモデルの非常に低い内生男性ホルモンのレベルがターゲット大人の人間の男性の人口に反映されない人工的な状態であるので去勢されたラッ男性ホルモンのレベルは多分グループのための標準より低いが、23特に、ターゲット男性の人口に去勢塩の上のandrogenic背景がよくあります。

このグループがどのように反応するかをよりよく理解するために、我々は内因性テストステロンを有するが、幾分減少したレベルであるため、若い無傷の雄ラットを見ることにした。 従って、それらにandrogenic混合物に前立腺の感受性を保ちますが、同時に去勢された動物より標的集団に類似しているベースライン刺激があります。 図図4、4に示すように、RAD140は、最も低い試験用量（0.1mg/kg）から開始して、無傷の対照のそれよりも上に挙筋の体重を増加させた。 興味深いことに、RAD140は、試験された最高用量、30mg/kgまで、無傷の動物対照レベルを超える前立腺の刺激を示さなかった。 0.3mg/kgで、RAD140は0.5mg/kgでTPと同様の筋肉有効性を示したが、30mg/kgのrad140の用量は、0.5mg/kg TPの前立腺有効性を近似するために必要とされた。この研究から、若い無傷の雄ラットでは、ＲＡＤ１ ４ ０は、ＴＰ処理ラットおよび偽対照ラットの両方と比較して非常に広い範囲の選択性を有することが明らか

三匹のサルの各グループの平均体重はほぼ同じ数（−1日目）に収束したので、グループ間の絶対体重範囲はわずか4.26-4.29kgであり、図5.5に絶対体重をプロットした。 この研究では、投与のわずか28日間で10％を超える平均体重増加が、わずか0.1mg/kgの用量で達成され、同様の効果が1.0mg/kgの投与群で観察された。26

すべてのサルのデュアルエネルギー X線吸収測定法（”DEXA”）スキャンは、除脂肪組織および脂肪に対するRAD140の効果を決定するために、投与開始の二日前および最終投与の一日後（-2日目および29日目）に行われた。 見ることができるように筋肉が線量と増加する質的な傾向を示した一方、絶対脂肪質の固まりに対する一貫した効果がありませんでした。 図Figure55に示す質量増加の大部分は希薄質量増加によるものであったように見えるが、組織重量増加のどれも非常に統計的に有意ではなかった（p>0.05）、これは小さなグループサイズ（n=3）と比較的大きな標準偏差によるものである可能性がある。27