專利名稱：治療蛋白質(zhì)聚集疾病的方法
相關(guān)申請本申請要求2003年6月23日提交的美國臨時專利申請60/480,918、2003年10月17日提交的美國臨時申請60/512,017和2004年6月18日提交的美國申請10/＿＿,＿＿的優(yōu)先權(quán)，上述三個申請的標(biāo)題均為《治療蛋白質(zhì)聚集疾病的方法》(Methods for TreatingProtein Aggregation Disorders)。
本申請涉及2003年6月23日提交的美國臨時專利申請60/480,984、2003年10月17日提交的美國臨時專利申請60/512,116和2004年6月18日提交的美國申請10/＿＿,＿＿(檔案號NBI-152)，標(biāo)題為《淀粉樣蛋白抑制化合物的藥物制劑》(PharmaceuticalFormulations of Amyloid-Inhibiting Compounds)。
本申請涉及2003年6月23日提交的美國臨時申請60/482,214，2002年12月24日提交的美國臨時申請60/436,379，標(biāo)題為《治療阿爾茨海默病的組合療法》(Combination Therapy for the Treatment ofAlzheimer’s Disease)，2003年12月24日提交的美國實用新型專利申請10/746,138、國際專利申請PCT/CA2003/002011(標(biāo)記為NBI-154PC)和2004年6月18日提交的美國申請10/＿＿,＿＿，標(biāo)題均為《用以治療β-淀粉樣蛋白相關(guān)疾病的治療制劑》(Therapeutic Formulations forthe Treatment of Beta-Amyloid Related Diseases)。
本申請涉及2003年6月23日提交的美國臨時專利申請60/482,058、2003年10月17日提交的美國臨時專利申請60/512,135，兩申請的標(biāo)題均為《制備治療淀粉樣變性的化合物的合成方法》(Synthetic Process for Preparing Compounds for Treating Anzyloidosis)，和2004年6月18日提交的美國申請10/＿＿,＿＿(檔案號NBI-156)，標(biāo)題為《改進(jìn)的候選藥物及其制備方法》(Improved PharmaceuticalDrug Candidates and Method for Preparation Thereof)。
本申請還涉及2003年6月23日提交的美國臨時專利申請60/480,906、2003年10月17日提交的美國臨時專利申請60/512,047、2004年6月18日提交的美國申請10/＿＿,＿＿(檔案號NBI-162A)、2004年6月18日提交的美國申請10/＿＿,＿＿(檔案號NBI-162B)，以上所有申請標(biāo)題均為《治療淀粉樣蛋白相關(guān)疾病的方法和組合物》(Methods and Compositions for Treating Amyloid-Related Diseases)。
本申請還涉及2003年10月19日提交的美國臨時專利申請系列號60/512,018、美國臨時專利申請系列號60/480,928和2004年6月18日提交的美國專利申請10/＿＿,＿＿(檔案號NBI-163)，以上所有申請標(biāo)題均為《治療淀粉樣蛋白和癲癇發(fā)生相關(guān)疾病的方法和組合物》(Methods and Compositions for Treating Amyloid-andEpileptogenesis-Associated Diseases)。
本申請還涉及美國專利申請08/463,548(現(xiàn)美國專利第5,972,328號)《治療淀粉樣變性的方法》(Method for Treating Amyloidosis)。
以上這些專利申請的每一個的全部內(nèi)容通過引用清楚地結(jié)合到本文中，無限制地包括說明書、權(quán)利要求書和摘要及其任何附圖、表格或圖片。
背景技術(shù)：
蛋白質(zhì)的生物功能取決于其三維結(jié)構(gòu)，后者在很大程度上由蛋白質(zhì)的氨基酸序列決定，但也受環(huán)境影響。事實上，蛋白質(zhì)的構(gòu)象支配著其與其他因素的相互作用，這些因素能參與調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的功能。多肽不能通過正確的蛋白質(zhì)折疊采取和維持其正確的結(jié)構(gòu)，是對細(xì)胞功能和生存的主要威脅。因此，已進(jìn)化出復(fù)雜精確的系統(tǒng)，來保護(hù)細(xì)胞免受錯折疊蛋白質(zhì)的有害影響。
防止出現(xiàn)錯折疊蛋白質(zhì)的第一道防線是分子伴侶，其能與從核糖體中出來的新生多肽結(jié)合，促進(jìn)多肽的正確折疊和防止出現(xiàn)有害的相互作用。分子伴侶還協(xié)助因應(yīng)激作用和細(xì)胞損傷而受損的蛋白質(zhì)的再折疊(Netzer和Hartl.1998.Trends Biochem Sci 2368)。盡管如此，還是有很大部分的剛翻譯蛋白質(zhì)不能正確折疊，產(chǎn)生大量有缺陷的多肽(Schubert等，2000.Nature 404770)。這些缺損蛋白質(zhì)主要通過泛蛋白-蛋白酶體系統(tǒng)——一種識別和降解多余蛋白質(zhì)的多組分系統(tǒng)來降解。在某些情況下，錯折疊的蛋白質(zhì)會躲過這個質(zhì)量控制系統(tǒng)。當(dāng)這些錯折疊的蛋白質(zhì)積聚到足夠的量時，它們有聚集的傾向，且能抵抗蛋白酶解作用。不可溶的蛋白質(zhì)聚集物(或沉淀蛋白質(zhì))可沉積于顯微鏡下可見的包涵體(也稱包含體)或蛋白斑中，其特征為通常能指示疾病，并含有疾病特異性蛋白質(zhì)。
當(dāng)?shù)鞍酌附庾饔檬軗p時，蛋白酶體和泛蛋白化蛋白質(zhì)就會積聚，形成有組織的聚集物或聚集體。蛋白質(zhì)寡聚物和更大的聚集物一旦形成，就會直接削弱重要的細(xì)胞功能，從而具有有毒性質(zhì)(Wojcik和DeMartino.2003.Int J Biochem Cell Biol 35579；Bence等，2001.Science 2921552)。此外，它們在聚集體或包涵體中的積聚會損害通常負(fù)責(zé)清除這種有害錯折疊蛋白質(zhì)的泛蛋白-蛋白酶體系統(tǒng)(參見Garcia-Mata等，2002.Traffic 3388)。由于分子伴侶和泛蛋白依賴性蛋白酶解系統(tǒng)對于細(xì)胞分裂和細(xì)胞凋亡之類的基本細(xì)胞活動的調(diào)節(jié)至關(guān)重要，對該系統(tǒng)的妨礙會加重由于蛋白質(zhì)聚集物的積聚而產(chǎn)生的細(xì)胞毒性。不過有數(shù)據(jù)表明，包涵體、聚集體或蛋白斑的存在對見于蛋白質(zhì)病(proteopathy)的毒性反應(yīng)不是必要的(Klement等，1998.Cell 9541)。盡管如此，包涵體、聚集體或蛋白斑的存在還是表征復(fù)原人類病理的細(xì)胞模型和活體小鼠模型的極好細(xì)胞標(biāo)記。這種標(biāo)記可用作導(dǎo)致形成所述包涵體的有害蛋白質(zhì)聚集活動的指示物，用以進(jìn)行篩選。
因此，蛋白質(zhì)折疊異常、寡聚化、聚集或沉積在多種類別的慢性進(jìn)行性變性疾病的病理生理學(xué)中能起到重要的作用。
例如，有許多變性疾病的特征就是存在包涵體和蛋白斑。這種疾病的非限制性實例包括以下帕金森氏病(PD)、彌漫性Lewy小體癡呆(DLBD)、多系統(tǒng)萎縮(MSA)、萎縮性肌強(qiáng)直病、齒狀核紅核蒼白球路易體萎縮(DRPLA)、弗里德里希氏共濟(jì)失調(diào)、脆性X染色體綜合征、脆性XE智力低下、馬-約病、脊髓延髓性肌萎縮(也稱肯尼迪病)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)、亨廷頓氏病(HD)、具有神經(jīng)絲抑蛋白包涵體的家族性腦病(FENIZB)、皮克氏病、皮質(zhì)基底核變性(CBD)、進(jìn)行性核上麻痹(PSP)、肌萎縮性側(cè)索硬化/帕金森綜合征-癡呆綜合征、肌萎縮性側(cè)索硬化(ALS)、唐氏綜合征、年齡相關(guān)性黃斑變性、白內(nèi)障和威爾遜氏病。在許多情況下，已確定了這些疾病的家族性形式的基因突變基礎(chǔ)。但是，在大多數(shù)情況下，促進(jìn)或引發(fā)靶蛋白的構(gòu)象轉(zhuǎn)變的初發(fā)性活動并不為人所知，但其最終的確導(dǎo)致蛋白質(zhì)的異常加工、錯折疊、寡聚化或聚集，從而引起細(xì)胞毒性。作為細(xì)胞解毒、防衛(wèi)策略的一部分或者作為降解異常折疊蛋白質(zhì)的嘗試，這種異常蛋白質(zhì)通常在多種類型的細(xì)胞包涵體或聚集體中積聚。因此，這些包涵體或聚集體已成為所述多種類別的變性疾病的病理學(xué)標(biāo)志之一。迄今為止，還沒有針對這些疾病的治療藥物和完全有效的治療方法。
發(fā)明概述希望得到能夠防止、抑制或調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的異常加工、錯折疊或聚集，從而防止細(xì)胞損害和死亡的治療性化合物。這些治療性化合物能用于治療在上文技術(shù)背景一節(jié)中提到的疾病，還能用于治療下文所描述的哪些疾病。例如，直接結(jié)合靶蛋白和作用于早期蛋白質(zhì)寡聚級聯(lián)的化合物能夠抑制聚集物、聚集體或包涵體的形成。能夠結(jié)合聚集物并阻斷與這些聚集物有關(guān)的細(xì)胞毒性的化合物也能夠有效治療或改善蛋白質(zhì)聚集造成的疾病。結(jié)合導(dǎo)致形成這種聚集物的蛋白質(zhì)中常見的結(jié)構(gòu)特征，如β-折疊、原纖維樣結(jié)構(gòu)或疏水結(jié)構(gòu)域的化合物，代表所述治療應(yīng)用的強(qiáng)有力的候選藥物，因此合乎需要。預(yù)期這種化合物通過防止聚集物的從頭形成，能夠促進(jìn)所述異常蛋白質(zhì)和已經(jīng)形成的蛋白質(zhì)聚集物的清除和/或抑制它們的毒性。
本發(fā)明至少在部分上基于對能夠防止、抑制或調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的異常加工、錯折疊或聚集的治療藥物的發(fā)現(xiàn)。本發(fā)明的治療藥物可防止、抑制或調(diào)節(jié)包涵體的形成。本發(fā)明的治療藥物可促進(jìn)蛋白質(zhì)聚集物的清除。本發(fā)明的治療藥物還能夠阻斷包涵體的細(xì)胞毒性，從而治療或改善以蛋白質(zhì)聚集為特征的疾病。本發(fā)明的治療藥物還可用來預(yù)防或治療蛋白質(zhì)構(gòu)象或蛋白質(zhì)聚集的疾病。
在本發(fā)明的一個實施方案中，提供這樣的化合物，其能結(jié)合具有形成β-折疊結(jié)構(gòu)的傾向的靶蛋白，從而防止、抑制或調(diào)節(jié)所述蛋白質(zhì)的錯折疊、構(gòu)象轉(zhuǎn)變、異常加工或聚集。在另一個實施方案中，化合物結(jié)合通常見于蛋白質(zhì)聚集物的結(jié)構(gòu)基序，如β-折疊。
本發(fā)明另一方面提供抑制蛋白質(zhì)聚集或治療蛋白質(zhì)聚集疾病的化合物的篩選方法，所述方法包括篩選能結(jié)合蛋白質(zhì)的化合物，所述蛋白質(zhì)的聚集是疾病的表征(例如PD的突觸核蛋白)。
在另一個實施方案中，提供這樣的化合物，其能防止所述蛋白質(zhì)的自結(jié)合、寡聚化或聚集，以及與這些活動有關(guān)的細(xì)胞毒性。
在另一個實施方案中，結(jié)合目的靶蛋白的化合物防止蛋白質(zhì)構(gòu)象向β-折疊轉(zhuǎn)變，并防止在所述轉(zhuǎn)變之后自然出現(xiàn)的寡聚物、聚集物或原纖維形成。
在另一個實施方案中，提供這樣的化合物，其在體外培養(yǎng)細(xì)胞中防止、抑制或調(diào)節(jié)這樣的聚集體或包涵體的形成，所述聚集體或包涵體表明毒性蛋白質(zhì)寡聚物、聚集物或原纖維的裝配。
在另一個實施方案中，提供了用以治療或預(yù)防蛋白質(zhì)聚集疾病的化合物的篩選方法，所述方法包括將化合物給予正發(fā)生模擬人類疾病的進(jìn)行性變性變化的轉(zhuǎn)基因小鼠，和篩選能防止一些或全部通常與這種病癥有關(guān)的變性變化的化合物。在其它的實施方案中，該方法可包括測定受試化合物促進(jìn)有害蛋白質(zhì)聚集物的清除的效力，或者測定受試化合物促進(jìn)有害蛋白質(zhì)聚集物的降解的效力。
在本發(fā)明的一個實施方案中，提供了治療或預(yù)防蛋白質(zhì)聚集疾病的方法，所述方法包括將一種本發(fā)明化合物給予患有或易患這種病癥的個體。在一個實施方案中，蛋白質(zhì)聚集疾病不是淀粉樣蛋白病(Amyloid Proteopathy)。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，提供了含化合物的藥物組合物，所述藥物組合物包含有效量的治療蛋白質(zhì)聚集疾病的化合物及藥物可接受的載體。在一個實施方案中，蛋白質(zhì)聚集疾病不是淀粉樣蛋白病。
在一個實施方案中，提供了用以治療蛋白質(zhì)聚集疾病的包裝組合物，所述組合物包含具有靶向治療活性的化合物及有關(guān)使用組合物治療蛋白質(zhì)聚集疾病的說明。
在另一個實施方案中，提供了調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集的方法，所述方法包括將有害蛋白質(zhì)聚集物或有形成β-折疊結(jié)構(gòu)傾向的蛋白質(zhì)與有效量的本發(fā)明化合物接觸，使有害蛋白質(zhì)聚集得到調(diào)節(jié)，其中所述蛋白質(zhì)聚集疾病不是淀粉樣蛋白病。
在另一個實施方案中，提供了調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集的方法，所述方法包括將有害蛋白質(zhì)聚集物或有形成β-折疊結(jié)構(gòu)傾向的蛋白質(zhì)與有效量的本發(fā)明化合物接觸，使有害蛋白質(zhì)聚集的清除得到調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集，其中所述蛋白質(zhì)聚集疾病不是淀粉樣蛋白病。
在另一個實施方案中，提供了調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集的方法，所述方法包括將有害蛋白質(zhì)聚集物或有形成β-折疊結(jié)構(gòu)傾向的蛋白質(zhì)與有效量的本發(fā)明化合物接觸，使有害蛋白質(zhì)聚集的細(xì)胞毒性得到調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集，其中所述蛋白質(zhì)聚集疾病不是淀粉樣蛋白病。
在一個實施方案中，提供了治療或預(yù)防對象中與τ蛋白有關(guān)的神經(jīng)原纖維纏結(jié)的方法，所述方法包括給予有效量的本發(fā)明化合物，使與τ蛋白有關(guān)的神經(jīng)原纖維纏結(jié)得到治療或預(yù)防。
在一個實施方案中，提供了調(diào)節(jié)對象中與τ蛋白有關(guān)的神經(jīng)原纖維纏結(jié)的方法，所述方法包括給予有效量的本發(fā)明化合物，使與τ蛋白有關(guān)的神經(jīng)原纖維纏結(jié)得到調(diào)節(jié)。
在一個實施方案中，提供了治療或預(yù)防對象中含α-突觸核蛋白NAC片斷的包涵體的方法，所述方法包括給予有效量的本發(fā)明化合物，使含α-突觸核蛋白NAC片斷的包涵體得到治療或預(yù)防。
在一個實施方案中，提供了調(diào)節(jié)對象中含α-突觸核蛋白NAC片斷的包涵體的方法，所述方法包括給予有效量的本發(fā)明化合物，使含α-突觸核蛋白NAC片斷的包涵體得到調(diào)節(jié)。
附圖簡述

圖1——該圖(由計算機(jī)產(chǎn)生)顯示使用下文實施例中描述的硫黃素(硫代flavin)T試驗進(jìn)行的不同濃度下NAC肽裝配成β-折疊的情況。
圖2——實施例中描述的NAC肽構(gòu)象的圓二色性分析(由計算機(jī)產(chǎn)生)。
圖3——顯示下文實施例中描述的NAC纖維外觀的電子顯微照片(由計算機(jī)產(chǎn)生)。
圖4——顯示下文實施例中描述的肝素對NAC纖維形成的影響的電子顯微照片(由計算機(jī)產(chǎn)生)。
圖5-68——圖示本文所述的本發(fā)明化合物。所示化合物及其藥物可接受的鹽、前藥(包括它們的酯和酰胺)、其藥物組合物及其在下文所述方法中的應(yīng)用，作為本發(fā)明的部分而包括在本發(fā)明中。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供可用于預(yù)防、治療或調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)聚集疾病的方法和化合物。為方便起見，以下闡明本文提到的術(shù)語的某些定義。
蛋白質(zhì)的生物功能取決于其三維結(jié)構(gòu)，后者在很大程度上由蛋白質(zhì)的氨基酸序列決定。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)從核糖體中產(chǎn)生，并開始折疊過程以形成正確的三維結(jié)構(gòu)時，會使其疏水結(jié)構(gòu)域暴露，這可導(dǎo)致出現(xiàn)不成功的結(jié)合和有害蛋白質(zhì)聚集(Wetzel.1994.Trends Biotechnol12193)。本文所用的“錯折疊蛋白質(zhì)”指其構(gòu)象尚未符合其正確的三維結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)或肽，通常導(dǎo)致異常蛋白質(zhì)本身或者與其他蛋白質(zhì)或肽一起發(fā)生聚集、寡聚化或纖維化(fibrillization)。本文所用的“構(gòu)象變化”指使正常蛋白質(zhì)經(jīng)受變化的活動，變化結(jié)果導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性質(zhì)發(fā)生改變。蛋白質(zhì)錯折疊或構(gòu)象變化可在翻譯過程中或在翻譯后發(fā)生。這種活動可因為例如特殊突變(家族性或特發(fā)性)、擴(kuò)展多谷氨酰胺重復(fù)序列、DNA突變或RNA修飾、氨基酸錯誤摻入、或者多亞基蛋白質(zhì)中亞基的不等合成或其他蛋白質(zhì)修飾而發(fā)生(Wetzel.1994.Trends Biotechnol 12193；Bonifacino等，1989.J Cell Biol 109173；Hurle等，1994.Proc Natl Acad Sci USA，915446；參見下表)。具體地說，多亞基復(fù)合體中天然結(jié)合配偶體的缺乏(或減少)或者特定的伴侶分子(見下)的缺乏(或減少)會導(dǎo)致通常與這些蛋白質(zhì)或因子(直接或間接)相互作用的蛋白質(zhì)的錯折疊。這些變化可在蛋白質(zhì)的翻譯后修飾過程中發(fā)生，如靶蛋白的異常蛋白酶解加工、磷酸化、甲基化、乙?；?、糖基化或亞硝基化。這種修飾可為特殊突變或激活特定細(xì)胞生化途徑的結(jié)果。
下表列舉各種類型的蛋白質(zhì)翻譯后修飾



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翻譯后修飾中出現(xiàn)的變化可能是特殊突變或激活特定細(xì)胞生化途徑的結(jié)果。錯折疊、寡聚化或聚集也可能由細(xì)胞環(huán)境的變化造成，如pH、溫度、離子強(qiáng)度、氧化還原環(huán)境或施加于特定生物環(huán)境的其他應(yīng)激因素。舉例說，pH和溫度變化導(dǎo)致蛋白質(zhì)的部分解折疊，并引發(fā)能減輕細(xì)胞損害的應(yīng)激反應(yīng)。由于不可避免出現(xiàn)一定量的錯折疊，細(xì)胞已進(jìn)化出幾種系統(tǒng)，用以使這種錯折疊減至最少，并使在聚集之前處理掉錯折疊蛋白質(zhì)(Wickner等，1999.Science 2861888)。
防止出現(xiàn)錯折疊蛋白質(zhì)的第一道防線是分子伴侶。本文所用的“分子伴侶”或“伴侶分子”是指與從核糖體出來的新生多肽結(jié)合，促進(jìn)正確折疊和防止有害的相互作用的分子。伴侶分子還協(xié)助因應(yīng)激作用和細(xì)胞損傷而受損的蛋白質(zhì)的再折疊(Netzer和Hartl.1998.Trends Biochem Sci 2368)。伴侶分子與暴露的疏水氨基酸殘基結(jié)合并使其穩(wěn)定化，通過防止部分折疊或解折疊多肽的不正確分子內(nèi)和分子間相互作用，使蛋白質(zhì)可以采取和維持正確的折疊狀態(tài)。實際上，許多蛋白質(zhì)需要伴侶分子才能正確折疊(Hartl.1996.Nature381571)。盡管如此，還是有很大部分的新翻譯蛋白質(zhì)不能正確折疊，產(chǎn)生一大堆有缺陷的多肽(Schubert等，2000.Nature 404770)。特定伴侶分子的短暫或長期缺乏也會導(dǎo)致錯折疊蛋白質(zhì)的積聚。
這些缺損蛋白質(zhì)主要通過泛蛋白-蛋白酶體系統(tǒng)降解。本文所用的“泛蛋白-蛋白酶體系統(tǒng)”指識別和降解多余蛋白質(zhì)的多組分系統(tǒng)。本文所用的“蛋白酶體”指在細(xì)胞核和胞質(zhì)中出現(xiàn)的多亞基復(fù)合體。蛋白酶體介導(dǎo)胞質(zhì)蛋白、核蛋白(Hershko和Ciechanover.1998.Ann RevBiochem 67425)、分泌蛋白和跨膜蛋白(Hirsch和Ploegh.2000.TrendsCell Biol 10268)的降解。泛蛋白-蛋白酶體系統(tǒng)除清除缺損蛋白質(zhì)外，還對短命的正常蛋白質(zhì)進(jìn)行選擇性降解，從而有助于眾多細(xì)胞活動的調(diào)節(jié)。在某些情況下，錯折疊蛋白質(zhì)可能躲過設(shè)計用來促進(jìn)正確折疊和消除有缺陷蛋白質(zhì)的泛蛋白-蛋白酶體監(jiān)測系統(tǒng)。當(dāng)這些錯折疊蛋白質(zhì)積聚到足夠的量時，會有聚集的傾向，且對蛋白酶解作用產(chǎn)生抗性。本文所用的“聚集物”、“包涵體”、“包含體”、“原纖維”和“蛋白斑”是指異常蛋白質(zhì)的不正常結(jié)合和積聚，該異常蛋白對蛋白酶解具有抗性，可以或者可不與蛋白酶體系統(tǒng)的分子結(jié)合。在許多情況下，這些聚集物可能與特異性標(biāo)記，如細(xì)胞骨架微管標(biāo)記波形蛋白、β-微管蛋白和γ-微管蛋白共同定位，且可能在胞外、胞內(nèi)或核內(nèi)。
當(dāng)?shù)鞍酌附庾饔檬軗p時，蛋白酶體和泛蛋白化蛋白質(zhì)通常會積聚，且作為細(xì)胞解毒或防御策略的一部分，它們在包涵體或蛋白斑內(nèi)可形成有組織的簇。當(dāng)這些簇通過微管上的動力蛋白依賴性逆向運輸被特異性地轉(zhuǎn)運到包涵體，并在中心體周圍區(qū)域形成時，這些聚集物(本文所用)稱為聚集體。聚集體途徑提供了一種機(jī)制，使得聚集蛋白質(zhì)能形成顆粒狀(約200nm)小聚集物，后者通過負(fù)端動力蛋白質(zhì)——動力蛋白介導(dǎo)的過程在微管(MT)上被運輸?shù)組T組織中心(MTOC)。單獨的顆粒一旦到了MTOC，就被包集成圍繞在MTOC周圍的單個通常為球形的聚集體(1-3微米)。聚集體是能動的它們能募集多種伴侶分子和蛋白酶體，可能是為了協(xié)助處理聚集蛋白質(zhì)，并擔(dān)當(dāng)防止細(xì)胞毒性的細(xì)胞保護(hù)機(jī)制(Taylor等，2003.Hum Mol Genet12749)。此外，聚集體的形成很可能激活止于溶酶體降解的自噬清除機(jī)制。因此，聚集體途徑可提供新的系統(tǒng)，以將聚集蛋白質(zhì)從細(xì)胞質(zhì)運送到溶酶體進(jìn)行降解。積聚性聚集體(Wojcik和DeMartino.2003.Int J Biochem Cell Biol 35579)及細(xì)胞別處的蛋白質(zhì)寡聚物或聚集物(Bence等，2001.Science 2921552)一旦形成，可削弱泛蛋白-蛋白酶體系統(tǒng)的功能并產(chǎn)生毒性。(有關(guān)綜述參見Garcia-Mata等，2002 Traffic3388)。因此，蛋白質(zhì)聚集或沉積的異常在多種類別的慢性進(jìn)行性變性疾病的病理生理學(xué)中能起到重要的作用。
事實上，已有研究顯示，許多變性疾病與各種蛋白質(zhì)的寡聚化、聚集或纖維化有關(guān)(有關(guān)綜述參見Kakizuka.1998.TIG 14396)。例如，許多神經(jīng)變性疾病是由編碼多谷氨酰胺段的擴(kuò)展CAG重復(fù)序列造成的。含擴(kuò)展多谷氨酰胺重復(fù)序列的蛋白質(zhì)似乎發(fā)生自身聚集，結(jié)果造成神經(jīng)元細(xì)胞死亡或變性。這些疾病的非限制性實例如下脊髓延髓性肌萎縮或稱肯尼迪病，由雄激素受體(AR)編碼基因中的擴(kuò)展多谷氨酰胺重復(fù)序列引起；亨廷頓氏病(HD)，由亨廷頓蛋白基因中的擴(kuò)展多谷氨酰胺重復(fù)序列引起；脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)1型(SCA1)，由共濟(jì)失調(diào)蛋白-1基因中增加的多谷氨酰胺重復(fù)序列引起；絲抑蛋白病，由絲抑蛋白(絲氨酸蛋白酶抑制劑)基因中的突變引起；脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)2型(SCA2)，由共濟(jì)失調(diào)蛋白-3基因中增加的多谷氨酰胺重復(fù)序列引起；馬-約病(MJD或SCA3)，由共濟(jì)失調(diào)蛋白-3基因中增加的多谷氨酰胺重復(fù)序列引起；脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)6型(SCA6)，由共濟(jì)失調(diào)蛋白-6基因中增加的多谷氨酰胺重復(fù)序列引起；脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)7型(SCA7)，由共濟(jì)失調(diào)蛋白-7基因中增加的多谷氨酰胺重復(fù)序列引起；脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)17型(SCA17)，由共濟(jì)失調(diào)蛋白-17基因中增加的多谷氨酰胺重復(fù)序列引起；齒狀核紅核蒼白球路易體萎縮(DRPLA)；及絲抑蛋白病，由絲抑蛋白基因中的突變引起。雖然這些疾病中的每一種可能由不同蛋白質(zhì)的突變引起，但它們都具有一個共同的特征，即通過自結(jié)合發(fā)生聚集。已證明，多谷氨酰胺蛋白質(zhì)可進(jìn)行由加長多谷氨酰胺段促成的聚集作用，而這種聚集會誘導(dǎo)或增加細(xì)胞死亡。用轉(zhuǎn)基因小鼠進(jìn)行的研究也顯示多谷氨酰胺片斷具有毒性，提示多谷氨酰胺聚集是神經(jīng)變性的根本原因(Schilling等，1999.Hum Mol Genet 8397；Reddy等，1998.Nat Gen20198；DiFiglia等，1997.Science 2771990；Yamamoto等，2000.Cell10157)。
類似地，與染色體17關(guān)聯(lián)的額顳葉性癡呆和帕金森綜合征(FTDP17)的主要病理是τ蛋白裝配成纖絲(稱為成對螺旋纖絲或PHF)，后者形成神經(jīng)原纖維纏結(jié)(NFT)。這種神經(jīng)病理學(xué)特征是定義稱為τ蛋白病(tauopathies)的病癥家族的特有變化，所述τ蛋白病包括阿爾茨海默病、拳擊員癡呆、唐氏綜合征、朊病毒病、肌萎縮性側(cè)索硬化/帕金森綜合征-癡呆綜合征、嗜銀顆粒性癡呆(Argyophilic graindementia)、皮質(zhì)基底核變性、彌漫性神經(jīng)原纖維纏結(jié)伴鈣化癥、與染色體17關(guān)聯(lián)的額顳葉性癡呆/帕金森綜合征、哈-斯病、多系統(tǒng)萎縮(MSA)、C型尼-皮病、皮克氏病、進(jìn)行性核上麻痹、亞急性硬化性全腦炎和纏結(jié)主導(dǎo)性(Tangle-predominant)阿爾茨海默病(AD)。
在額顳葉性癡呆(FTD)中，異常裝配是由完全成熟的τ蛋白的翻譯后修飾、超磷酸化造成的。蛋白質(zhì)修飾可由上游活動造成，例如由AD中的Aβ肽過量產(chǎn)生誘導(dǎo)，或者由τ內(nèi)含子序列中突變導(dǎo)致的τ基因異常剪接活動誘導(dǎo)，且與額顳葉性癡呆有關(guān)(Spillantini等，1998.Proc Natl Acad Sci USA 957737)。τ的突變形式在轉(zhuǎn)基因小鼠中的表達(dá)足以誘導(dǎo)與人類τ蛋白病特有神經(jīng)原纖維纏結(jié)類似的神經(jīng)原纖維纏結(jié)的形成，證明不正常的τ足以誘導(dǎo)某些形式的神經(jīng)變性。在表達(dá)淀粉樣前體蛋白(APP)基因和τ的突變形式的轉(zhuǎn)基因小鼠中，突變τ蛋白與突變APP協(xié)同，產(chǎn)生其神經(jīng)病理學(xué)變化與AD中觀察到的更相似的疾病(有關(guān)綜述參見Lee等，2001.Science 2931446；Gotz等，2001.Science 2931491；Lewis等，2001.Science 2931487)。
帕金森氏病(PD)的一個病理特征是形成稱為Lewy小體的胞質(zhì)內(nèi)涵體；這些Lewy小體也見于具有Lewy小體的癡呆(DLBD)和多系統(tǒng)萎縮(MSA)。Lewy小體的主要成分是α-突觸核蛋白。因此，α-突觸核蛋白成為其聚集與神經(jīng)變性有關(guān)的蛋白質(zhì)的另一個實例。已顯示，α-突觸核蛋白在Lewy小體中的積聚與α-突觸核蛋白基因中的一些常染色體顯性突變有關(guān)。這些取代突變明顯有利于成熟蛋白質(zhì)中的構(gòu)象轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致蛋白質(zhì)以病理寡聚體和原纖維的形式積聚(Polymeropoulos等，1997.Science 2762045；Kruger等，1998.Nat Genet18106；Conway等，2000.Proc Natl Acad Sci USA 97571)。PD也與帕金蛋白基因中的隱性突變有關(guān)(Kitada等，1998.Nature 392605；Lucking等，2000.N Engl J Med 3421560；Ishikawa和Tsuji.1996.Neurology 47160)，帕金蛋白作為E2依賴性泛蛋白蛋白連接酶，其活性對于預(yù)定通過蛋白酶體降解的蛋白質(zhì)的泛蛋白化很重要(Shimura等，2000.Nat Genet 25302)。因此，降低或消除帕金蛋白功能的突變會導(dǎo)致本來為降解目標(biāo)的蛋白質(zhì)底物的積聚或聚集。當(dāng)缺乏帕金蛋白活性時，帕金蛋白的結(jié)合配偶體或底物，如PaelR1、cdc-rel1、synphilin-1、α-突觸核蛋白、β-和γ-微管蛋白(其中一些對細(xì)胞直接有毒)(Petrucelli等，2002.Neuron 361007；Imai等，2001.Cell 105891；Ren等，2003.J Neurosci 23316)會發(fā)生積聚并引發(fā)細(xì)胞損害和死亡(有關(guān)綜述參見Cookson.2003.Neuron 377)。最近的另一個報告表明，存在于Lewy小體中的另一種與α-突觸核蛋白相互作用的蛋白質(zhì)——synphilin-1的調(diào)節(jié)異常(突變)可導(dǎo)致一些PD散發(fā)病例(Marx等，2003.Hum Mol Genet 121223)。類似地，在肌萎縮性側(cè)索硬化(ALS)中，經(jīng)?？捎^察到稱為透明質(zhì)包涵體的包涵體，已知其含有突變的超氧化物歧化酶(SOD1)蛋白的沉淀物。約有20％的家族性ALS病例也與SOD1基因中的突變有關(guān)系(Rosen等，1993.Nature 36259；Orrell，2000.Neuromuscular Disord 1063)。
總而言之，這些觀察結(jié)果表明，蛋白酶體泛蛋白介導(dǎo)的降解途徑的調(diào)節(jié)異?？蓪?dǎo)致錯折疊和聚集蛋白質(zhì)的積聚，形成包涵體，這是細(xì)胞毒性和變性的原因。電鏡分析表明，這些蛋白質(zhì)通常含有顆粒狀、纖絲狀和原纖維狀結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)雖然截然不同，但卻與在例如阿爾茨海默病和朊病毒病中觀察到的淀粉樣蛋白結(jié)構(gòu)相類似。不可溶的“淀粉樣蛋白”聚集物用剛果紅染色后，在偏振光下顯示出特有的紅-綠雙折射現(xiàn)象。雖然以上討論的聚集蛋白質(zhì)本身并不是淀粉樣蛋白，但是它們能形成類似的結(jié)構(gòu)，包括β-折疊片層二級結(jié)構(gòu)。疏水區(qū)也是聚集蛋白質(zhì)特有的。因此，雖然在蛋白質(zhì)聚集疾病中發(fā)現(xiàn)的許多聚集蛋白質(zhì)本身并不是淀粉樣蛋白，但是它們共有淀粉樣蛋白的許多結(jié)構(gòu)特征，即β-折疊、原纖維樣結(jié)構(gòu)和/或疏水結(jié)構(gòu)域。由于所有的聚集物都共有共同的結(jié)構(gòu)特征，通過與這些結(jié)構(gòu)基序(例如β-折疊)發(fā)生相互作用而結(jié)合或抑制淀粉樣蛋白形成的化合物，可有效防止或抑制涉及蛋白質(zhì)聚集疾病的蛋白質(zhì)聚集作用。
因此，治療、調(diào)節(jié)、防止或抑制有害蛋白質(zhì)聚集的化合物的篩選，代表了治療或預(yù)防蛋白質(zhì)聚集疾病的合理和一般方法。
一般來說，“蛋白質(zhì)聚集疾病或者蛋白質(zhì)聚集蛋白病”包括與對象中有害蛋白質(zhì)聚集有關(guān)的疾病、病癥或病況?！坝泻Φ鞍踪|(zhì)聚集”是兩個或更多個異源或同源蛋白或肽的不良和有害的積聚、寡聚化、纖維化或聚集。有害蛋白質(zhì)聚集物可沉積在包涵體、包含體或蛋白斑中，這些包涵體、包含體或蛋白斑的特征通?？勺鳛榧膊〉臉?biāo)志，且它們含有疾病特異性蛋白質(zhì)，例如帕金森氏病中的含α-突觸核蛋白Lewy小體。有害蛋白質(zhì)聚集物是三維結(jié)構(gòu)，可含有例如由β-折疊、原纖維樣結(jié)構(gòu)和/或高度疏水結(jié)構(gòu)域組成的錯折疊蛋白質(zhì)，這些錯折疊蛋白質(zhì)趨向于發(fā)生聚集，對細(xì)胞具有毒性。此外，雖然有害蛋白質(zhì)聚集物并不含有淀粉樣蛋白沉積物，且由于它不符合淀粉樣蛋白的嚴(yán)格定義，即它用剛果紅染色后在偏振光下不會顯示出特有的紅-綠或蘋果綠雙折射現(xiàn)象，因此也不被認(rèn)為與淀粉樣變性有關(guān)，但是它還是可以被描述為淀粉樣蛋白樣聚集物。本文所用的“非淀粉樣蛋白”有害蛋白質(zhì)聚集物或“蛋白病”是指不含淀粉樣蛋白沉積物的有害蛋白質(zhì)聚集物。蛋白質(zhì)聚集疾病或蛋白病的非限制性種類包括蛋白質(zhì)構(gòu)象病(Protein Conformational Disorders)、α-突觸核蛋白病(Alpha-Synucleinopathies)、多谷氨酰胺病、絲抑蛋白病、τ蛋白病或其他相關(guān)疾病。蛋白質(zhì)聚集疾病的非限制性實例包括帕金森氏病(PD)、彌漫性Lewy小體癡呆(DLBD)、多系統(tǒng)萎縮(MSA)、萎縮性肌強(qiáng)直病、齒狀核紅核蒼白球路易體萎縮(DRPLA)、弗里德里希氏共濟(jì)失調(diào)、脆性X染色體綜合征、脆性XE智力低下、馬-約病(MJD或SCA3)、脊髓延髓性肌萎縮(也稱肯尼迪病)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)1型(SCA1)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)2型(SCA2)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)6型(SCA6)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)7型(SCA7)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)17型(SCA17)、慢性肝病、亨廷頓氏病(HD)、具有神經(jīng)絲抑蛋白包涵體的家族性腦病(FENIZB)、皮克氏病、皮質(zhì)基底核變性(CBD)、進(jìn)行性核上麻痹(PSP)、肌萎縮性側(cè)索硬化/帕金森綜合征-癡呆綜合征、肌萎縮性側(cè)索硬化(ALS)、白內(nèi)障、絲抑蛋白病、溶血性貧血、囊性纖維變性、威爾遜氏病、神經(jīng)纖維瘤病2型、脫髓鞘性周圍神經(jīng)病變、色素性視網(wǎng)膜炎、馬方綜合征、氣腫、特發(fā)性肺纖維變性、嗜銀顆粒性癡呆、皮質(zhì)基底核變性、彌漫性神經(jīng)原纖維纏結(jié)伴鈣化癥、與染色體17關(guān)聯(lián)的額顳葉性癡呆/帕金森綜合征、哈-斯病、C型尼-皮病或亞急性硬化性全腦炎。
這些疾病種類和實例在下文中進(jìn)一步作詳細(xì)討論。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明包括與蛋白質(zhì)有關(guān)的蛋白質(zhì)聚集疾病的實施方案，所述蛋白質(zhì)具有可被本發(fā)明化合物選擇性靶向的結(jié)構(gòu)特征。這種結(jié)構(gòu)特征的實例包括β-折疊、原纖維樣結(jié)構(gòu)和/或疏水結(jié)構(gòu)域。還應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明所述的蛋白質(zhì)聚集疾病并不意指包括淀粉樣蛋白病或淀粉樣變性或者調(diào)節(jié)或抑制淀粉樣蛋白沉積的方法。具體實例參見下文。
有害蛋白質(zhì)聚集的影響往往是累積性的，細(xì)胞功能的漸進(jìn)損失最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡，這就是多種病理狀況的原因。
淀粉樣變性淀粉樣蛋白的病理沉積是稱為淀粉樣變性的一組疾病的特征，所述疾病包括AA(反應(yīng)性)淀粉樣變性、AL淀粉樣變性、老年性系統(tǒng)性淀粉樣變性、大腦淀粉樣變性(包括阿爾茨海默病和大腦血管淀粉樣變性)、透析相關(guān)性淀粉樣變性、II型糖尿病(由胰島淀粉樣多肽“IAPP”引起)及其他疾病，它們的特征都是存在具有共同形態(tài)學(xué)性質(zhì)的淀粉樣原纖維，能被特異性染料(例如剛果紅)染色，且染色后在偏振光下具有特有的紅-綠雙折射外觀。參見例如WO 2003/017994A1。它們還共有共同的超結(jié)構(gòu)特征和共同的X射線衍射現(xiàn)象和紅外光譜。與這些疾病的每一種都有關(guān)的促淀粉樣變性蛋白，其氨基酸序列雖然不同，但都具有類似的自結(jié)合性質(zhì)，形成寡聚物和原纖維，并與各種其他成分如蛋白聚糖、淀粉樣P和/或補(bǔ)體成分結(jié)合。而且，每種促淀粉樣變性蛋白其氨基酸序列雖然不同，但都顯示出功能結(jié)構(gòu)域類似性，能夠結(jié)合蛋白聚糖的糖胺聚糖(GAG)部分(稱為GAG結(jié)合位點)以及促進(jìn)β-折疊形成的區(qū)域。許多促淀粉樣變性蛋白是通過前體蛋白的蛋白酶解切割形成的，所述前體蛋白例如血清淀粉樣A蛋白(“ApoSAA”，產(chǎn)生AA肽)、運甲狀腺素蛋白(有時稱為前白蛋白)、β-淀粉樣前體蛋白(“βAPP”，產(chǎn)生Aβ肽)及衍自單克隆免疫球蛋白κ或者λ輕鏈N末端區(qū)域的肽。參見例如2001.Physiological Reviews第81卷。
淀粉樣蛋白相關(guān)疾病可能局限于一個器官，或者擴(kuò)散到幾個器官。前者稱為“局限性淀粉樣變性”，后者稱為“系統(tǒng)性淀粉樣變性”。
有些淀粉樣蛋白疾病可能是特發(fā)性的，但大多數(shù)這類疾病以已有疾病的并發(fā)癥形式出現(xiàn)。例如，原發(fā)性淀粉樣變性可不伴有任何其他病理癥狀，或者可能在漿細(xì)胞病或多發(fā)性骨髓瘤后出現(xiàn)。
通常發(fā)現(xiàn)繼發(fā)性淀粉樣變性與慢性感染(如結(jié)核病)或慢性炎癥(如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎)有關(guān)。在家族性地中海熱(FMF)中也可見家族型繼發(fā)性淀粉樣變性。作為其他類型的家族性淀粉樣變性之一，這種家族型淀粉樣變性是遺傳性的，見于特定的人群。在原發(fā)性和繼發(fā)性淀粉樣變性中，沉積物都可在幾個器官中發(fā)現(xiàn)，因此可認(rèn)為它們是系統(tǒng)性淀粉樣蛋白疾病。
另一種類型的系統(tǒng)性淀粉樣變性見于長期血液透析病人。這些病例中的每一個都有不同的促淀粉樣變蛋白參與淀粉樣蛋白沉積。
“局限性淀粉樣變性”是往往影響單個器官系統(tǒng)的淀粉樣變性。不同的淀粉樣變性也可用沉積物中的蛋白質(zhì)類型來表征。例如，神經(jīng)變性疾病如瘙癢病、牛海綿狀腦炎、克-雅病等疾病可用中樞神經(jīng)系統(tǒng)中朊病毒蛋白的蛋白酶抗性形式(稱為PrPSc或PrP27-30)的外觀和積聚情況來表征。類似地，另一種神經(jīng)變性疾病阿爾茨海默病可用神經(jīng)炎蛋白斑和神經(jīng)原纖維纏結(jié)來表征。在這種情況下，蛋白斑和血管淀粉樣蛋白通過纖維Aβ淀粉樣蛋白的沉積而形成。其他疾病，如成年型糖尿病(II型糖尿病)可用淀粉樣蛋白在胰腺中的局限性積聚來表征。
除非另外特別說明，本文所用術(shù)語“β-淀粉樣蛋白”或“淀粉樣蛋白β”指淀粉樣β蛋白質(zhì)或肽、淀粉樣β前體蛋白或肽、它們的中間體、修飾體和片斷。具體地說，“Aβ”指通過對淀粉樣前體蛋白(APP)基因產(chǎn)物進(jìn)行蛋白酶解加工產(chǎn)生的任何肽，尤其是與淀粉樣蛋白病理有關(guān)的肽，包括Aβ1-39、Aβ1-40、Aβ1-41、Aβ1-42和Aβ1-43。本文所用術(shù)語“β-淀粉樣蛋白”、“淀粉樣蛋白β”和“Aβ”同義。
除非另外說明，術(shù)語“淀粉樣蛋白”指可溶(例如為單體形式或寡聚體形式)或者不可溶(例如具有纖維結(jié)構(gòu)或在淀粉樣蛋白斑中)的促淀粉樣變蛋白質(zhì)、肽或它們的片斷。
在本發(fā)明的一個實施方案中，蛋白質(zhì)聚集疾病不包括淀粉樣蛋白病。本文所用術(shù)語“淀粉樣蛋白病”指以下疾病(疾病后括號內(nèi)是相關(guān)的促淀粉樣變蛋白)反應(yīng)性或者繼發(fā)性淀粉樣變性(AA)；特發(fā)性(原發(fā)性)淀粉樣變性；骨髓瘤或者巨球蛋白血癥相關(guān)淀粉樣變性(淀粉樣蛋白κ輕鏈或者淀粉樣蛋白λ輕鏈)；家族性淀粉樣多神經(jīng)病(葡萄牙型、日本型、瑞典型)(ATTR)；家族性淀粉樣心肌病[丹麥型](ATTR)；獨立心臟淀粉樣變性(isolated cardiac amyloid)(ATTR)；系統(tǒng)性老年性淀粉樣變性(ATTR)；甲狀腺的髓樣癌(促降鈣素)；獨立心房淀粉樣變性(isolated atrial amyloid)(心房鈉尿肽)；家族性淀粉樣變性[芬蘭型](凝溶膠蛋白)；遺傳性腦出血伴淀粉樣變性[冰島型](半胱氨酸蛋白酶抑制劑C)；家族性淀粉樣多神經(jīng)病[衣阿華型](AApoA-I)；小鼠加速衰老(AApoA-II)；纖維蛋白原相關(guān)淀粉樣變性；溶菌酶相關(guān)淀粉樣變性；人類朊病毒疾??；傳染性海綿狀腦病；瘙癢病(朊病毒或者PrP)；克-雅病(PrP)；GSS綜合征(PrP)；致命性家族性失眠癥(PrP)；牛海綿狀腦炎(PrP)；阿爾茨海默病(Aβ)；大腦淀粉樣血管病(Aβ)；遺傳性腦出血(Aβ)；家族性地中海熱；家族性淀粉樣腎病伴蕁麻疹和聾癥；穆-韋綜合征；透析相關(guān)淀粉樣變性(β2-微球蛋白)；II型糖尿病(IAPP)；唐氏綜合征(Aβ)；年齡相關(guān)型黃斑變性(Aβ)；及包涵體肌炎(Aβ)。淀粉樣蛋白病可以是家族性的、或特發(fā)性的、或散發(fā)性的、或傳染性的，且意在包括以上所列疾病的所有形式。應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語“淀粉樣蛋白病”意指包括1996年9月19日公開的WO 96/28287、2000年11月2日公開的WO 00/64420和1994年10月13日公開的WO 94/22437中描述的疾病。
蛋白質(zhì)構(gòu)象病已將一組各不相同的疾病歸在一起，命名為蛋白質(zhì)構(gòu)象病(PCD)(Carrell和Lomas.1997.Lancet 350134；Kelly.1996.Curr Opin StructBiol 611；Thomas等，1995.Trends Biochem Sci 20456；Soto.1999.JMol Med 77412；Carrell和Gooptu.1998.Curr Opin Struct Biol 8799)。這類疾病的非限制性實例包括絲抑蛋白病、溶血性貧血、亨廷頓氏病(HD)、囊性纖維變性、肌萎縮性側(cè)索硬化(ALS)和帕金森氏病(PD)。這類疾病還包括淀粉樣蛋白相關(guān)疾病，例如阿爾茨海默病(AD)、傳染性海綿狀腦病(TSE)、II型糖尿病、透析相關(guān)淀粉樣變性、繼發(fā)性(AA)淀粉樣變性、大腦淀粉樣血管病、包涵體肌炎、唐氏綜合征和年齡相關(guān)型黃斑變性。PCD還包括脊髓延髓性肌萎縮(SBMA)或稱肯尼迪病、亨廷頓氏病(HD)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)1型(SCA1)；脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)2型(SCA2)、馬-約病(MJD或SCA3)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)6型(SCA6)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)7型(SCA7)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)17型(SCA17)、齒狀核紅核蒼白球路易體萎縮(DRPLA)、萎縮性肌強(qiáng)直病、皮克氏病、皮質(zhì)基底核變性(CBD)、進(jìn)行性核上麻痹(PSP)、肌萎縮性側(cè)索硬化/帕金森綜合征-癡呆綜合征、弗里德里希氏共濟(jì)失調(diào)、脆性XE大腦發(fā)育遲緩、脆性X染色體綜合征、威爾遜氏病、慢性肝病和白內(nèi)障。
PCD的定義特征是正常蛋白質(zhì)的二級或三級結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化可通過獲得毒性或者通過使天然折疊蛋白質(zhì)的生物功能缺失的方式來促生疾病(Thomas等，1995.Trends Biochem Sci20456；Carrell和Gooptu.1998.Curr Opin Struct Biol 8799)。在涉及PCD的蛋白質(zhì)當(dāng)中沒有明顯的序列或結(jié)構(gòu)同源性，但是這些蛋白質(zhì)的顯著特征在于它們固有的采取至少兩種不同穩(wěn)定構(gòu)象的能力(Carrell和Gooptu.1998.Curr Opin Struct Biol 8799)。在大多數(shù)PCD中，錯折疊蛋白質(zhì)富含β-折疊構(gòu)象(Soto.1999.J Mol Med 77412；Carrell和Gooptu.1998.Curr Opin Struct Biol 8799)。β-折疊是折疊蛋白質(zhì)中普遍出現(xiàn)的重復(fù)二級結(jié)構(gòu)之一，由通過肽鍵的NH基團(tuán)和CO基團(tuán)之間的氫鍵連接的交替肽折疊鏈構(gòu)成。α-螺旋中的氫鍵出現(xiàn)在同一條鏈內(nèi)的基團(tuán)之間，而β-折疊中的氫鍵出現(xiàn)在一條鏈和另一條鏈之間。由于第二條β-鏈來自同一蛋白質(zhì)的不同區(qū)域或者來自不同的蛋白質(zhì)分子，β-折疊的形成通常由蛋白質(zhì)的寡聚化或者聚集穩(wěn)定化。確實，在大多數(shù)PCD中，錯折疊蛋白質(zhì)發(fā)生自結(jié)合，并以各種類型的聚集體或者包涵體形式沉積于多個器官中，引起組織損傷和器官功能異常(Kelly.1996 Curr Opin Struct Biol 611)。在本發(fā)明的一個實施方案中，蛋白質(zhì)構(gòu)象病不包括淀粉樣蛋白病。
α-突觸核蛋白病一般來說，α-突觸核蛋白病包括帕金森氏病(PD)和其他相關(guān)疾病，包括彌漫性Lewy小體癡呆(DLBD；也稱Lewy小體病)、希-德綜合征、神經(jīng)性直立性低血壓、希-麥-德綜合征、帕金森疊加綜合征(Parkinson′s plus syndrome)和多系統(tǒng)萎縮(MSA；將希-德綜合征的四種大腦變性疾病、神經(jīng)性直立性低血壓及帕金森外加綜合征歸在一起的名稱)。這組疾病的共同特征是α-突觸核蛋白在神經(jīng)元或者神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中異常沉積，形成稱為Lewy小體的包涵體。
在帕金森氏病和彌漫性Lewy小體癡呆中，α-突觸核蛋白是Lewy小體和營養(yǎng)不良的神經(jīng)軸突的主要成分；α-突觸核蛋白還在膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中積聚。在多系統(tǒng)萎縮中，α-突觸核蛋白形成細(xì)胞質(zhì)少突神經(jīng)膠質(zhì)包涵體和神經(jīng)元包涵體，它們是這種疾病的標(biāo)志。
α-突觸核蛋白是含140個氨基酸的蛋白質(zhì)。其功能未知，但其顯示具有伴侶分子活性(Souza等，2000.FEBS Lett 474116)，而且已提出其在調(diào)節(jié)突觸小泡的形成中發(fā)揮作用(Murphy等，2000.JNeurosci 293214)。此外，α-突觸核蛋白顯示能結(jié)合τ蛋白(Jensen等，1999.J Biol Chem 27425481)和微管相關(guān)蛋白MAP-1B(Jensen等，2000.J Biol Chem 27521500)。
α-突觸核蛋白在α-突觸核蛋白病中的積聚具有共同的纖維結(jié)構(gòu)，在體外可產(chǎn)生不可溶和高分子量的聚集物，但是這些積聚物在α-突觸核蛋白與不同蛋白質(zhì)的結(jié)合方面有差別，不過泛蛋白是個例外，其與α-突觸核蛋白的結(jié)合在所有α-突觸核蛋白包涵體中是共有的(有關(guān)綜述參見Ferrer.2001.Neurologia 16163)。例如，發(fā)現(xiàn)MSA患者中Lewy小體含有14-3-3蛋白，其介導(dǎo)幾種類型的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑(Kawamoto等，2002.Ann Neurol 52722)；PD患者的Lewy小體含有與α-突觸核蛋白相關(guān)的synphilin-1(Wakabayashi等，2000.Ann Neurol47521)，而在DLBD患者的Lewy小體中，發(fā)現(xiàn)周期蛋白依賴性激酶5(Cdk5)(Takahashi等，2000.Brain Res 862253)。
已構(gòu)建出表達(dá)α-突觸核蛋白突變體A30P和A53T的轉(zhuǎn)基因小鼠。這些小鼠顯示出早期發(fā)作的運動功能進(jìn)行性下降。在神經(jīng)病理學(xué)上，這些動物的軸突顯示出典型的α-突觸核蛋白免疫反應(yīng)性Lewy小體包涵體(Putten等，2000.J Neurosci 206021；Sommer等，2000.ExpGerontol 351389；Kahle等，2002.J Clin Invest 1101429；Kahle等，2001.Am J Pathol.1592215；Gomez-Isla等，2003.Neurobiology Aging24245-258；Lee等，2002.Proc Natl Acad Sci USA 998968)。
帕金森氏病帕金森氏病(PD)是緩慢進(jìn)行性晚期發(fā)作神經(jīng)變性疾病。其特征是肌肉僵硬、姿勢不穩(wěn)和震顫。
最近有關(guān)數(shù)據(jù)暗示了PD病因中的幾種遺傳因素。對家族性聚集所作研究提示，晚期發(fā)作PD具有顯著的遺傳病因(Payami等，2002.Arch Neurol 59848)。可遺傳形式的PD由基因突變造成。迄今為止，已顯示有四種基因(α-突觸核蛋白、帕金蛋白、COOH-末端水解酶L1和DJ-1)和幾種另外的基因座與家族性形式的PD有關(guān)(有關(guān)綜述參見Shastry.2000.Neuroscientist 6234；Shasrty.2001.Neurosci Res 415；Cookson.2003.Neuron 377)。常染色體顯性PD由α-突觸核蛋白基因的突變引起，而常染色體隱性PD由帕金蛋白基因的突變引起。
有幾條證據(jù)提示，在所有已知形式的PD中，在黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元中的有害蛋白質(zhì)聚集是神經(jīng)變性的共同機(jī)制。有三種其突變與PD發(fā)展相關(guān)的蛋白質(zhì)(α-突觸核蛋白、帕金蛋白和COOH-末端水解酶L1)也存在于散發(fā)性PD(Mouradian.2002.Neurology 58179)和DLBL(Schlossmacher等，2002.Am J Pathol 1601655)中的Lewy小體中。帕金森氏病的一個病理學(xué)特征是形成稱為Lewy小體的細(xì)胞質(zhì)包涵體；這些包涵體也見于DLBD和MSA中。Lewy小體的主要成分是α-突觸核蛋白。因此，α-突觸核蛋白為其聚集與神經(jīng)變性有關(guān)的蛋白質(zhì)的另一個實例。已顯示α-突觸核蛋白在Lewy小體中的聚集與α-突觸核蛋白基因內(nèi)部某些常染色體顯性突變有關(guān)。這些取代突變顯然有利于成熟蛋白質(zhì)內(nèi)部的構(gòu)象轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致成熟蛋白質(zhì)以病理性寡聚體和前原纖維的形式聚集(Polymeropoulos等，1997.Science 2762045；Kruger等，1998.Nat Genet 18106；Conway等，2000.Proc Natl Acad SciUSA 97571)。PD也與帕金蛋白基因的隱性突變有關(guān)(Kitada等，1998.Nature 392605；Lucking等，2000.N Engl J Med 3421560；Ishikawa和Tsuji.1996.Neurology 47160)，所述帕金蛋白作為E2依賴性泛蛋白蛋白連接酶，其活性對于預(yù)定通過蛋白酶體進(jìn)行降解的蛋白質(zhì)的泛蛋白化是很重要的(Shimura等，2000.Nat Genet 25302)。因此，帕金蛋白功能的喪失會導(dǎo)致本來為降解目標(biāo)的蛋白質(zhì)底物的積聚或聚集。當(dāng)缺乏帕金蛋白活性時，帕金蛋白的結(jié)合配偶體或底物，如PaelR1、cdc-rel1、synphilin-1、α-突觸核蛋白、α-和γ-微管蛋白(其中一些對細(xì)胞直接有毒)(Petrucelli等，2002.Neuron 361007；Imai等，2001.Cell 105891；Ren等，2003.J Neurosci 23316)會發(fā)生積聚并引發(fā)細(xì)胞損害和死亡(有關(guān)綜述參見Cookson.2003.Neuron 377)。最近的另一個報告表明，存在于Lewy小體中的另一種與α-突觸核蛋白相互作用的蛋白質(zhì)——synphilin-1的調(diào)節(jié)異常(突變)可導(dǎo)致一些PD散發(fā)病例(Marx等，2003.Hum Mol Genet 121223)?？偠灾?，這些觀察結(jié)果表明，蛋白酶體泛蛋白介導(dǎo)的降解途徑的調(diào)節(jié)異常可導(dǎo)致錯折疊和聚集蛋白質(zhì)的積聚，形成包涵體，這是細(xì)胞毒性和變性的原因。
重要的是，α-突觸核蛋白在培養(yǎng)人細(xì)胞中的聚集在多巴胺存在下能選擇性地使多巴胺能神經(jīng)元變性，但非多巴胺神經(jīng)元不被變性，這提示α-突觸核蛋白聚集的選擇性毒性(Xu等，2002.Nat Med，8，600)。在37℃下長時間溫育的重組α-突觸核蛋白會體外形成聚集物和原纖維，其形態(tài)與從Lewy小體分離的原纖維相似(E1-Agnaf等，1998.FEBS Lett 44067；Conway等，1998.Nat Med 41318)。帕金蛋白在蛋白酶體抑制劑存在下的過量表達(dá)導(dǎo)致形成聚集體樣包涵體(Junn等，2002.J Biol Chem 647870)。此外，表達(dá)已知的人α-突觸核蛋白突變的小鼠顯示出成年時發(fā)作的神經(jīng)變性和α-突觸核蛋白在大腦中聚集(Lee等，2002.Proc Natl Acad Sci USA，99，8968；Kahle等，2001.Am JPathol.1592215；Kahle等，2002.J Clin Invest 1101429；Gomez-Isla等，2003.Neurobiology Aging 24245)。
最近的發(fā)現(xiàn)證明，在很大部分的阿爾茨海默病(AD)患者中也有Lewy小體形成，以扁桃體中最多(Hamilton.2000.Brain Pathol，10378；Mukaetova-Ladinska等，2000.J Neuropathol Exp Neurol 59408)。有趣的是，α-突觸核蛋白的高度疏水性非淀粉樣蛋白成分(NAC)區(qū)也被描述為AD患者大腦中淀粉樣蛋白斑的第二多成分，僅次于Aβ。
已顯示α-突觸核蛋白能在體外形成原纖維。此外，它能結(jié)合Aβ并促進(jìn)其聚集(Yoshimoto等，1995.Proc Natl Acad Sci USA 929141)。實際上，它最初被鑒定為AD蛋白斑的非淀粉樣蛋白β(Aβ)組分(NAD)的前體(Ueda等，1993.Proc Natl Acad Sci USA 9011282；Iwai.2000.Biochem Biophys Acta 150295；Masliah等，1996.Am J Pathol148201)。NAC是35個氨基酸長的肽，具有高度疏水性的段，其在體外能發(fā)生自聚集，形成原纖維。而且，這些原纖維能有效地引起Aβ原纖維在體外的形成(Han等，1995.Chem Biol.2163-169；Iwai等，1995.Biochemistry 3410139)。α-突觸核蛋白實際上是通過其NAC結(jié)構(gòu)域來保持其原纖維生成性質(zhì)的。因此，調(diào)節(jié)NAC的性質(zhì)或者將本發(fā)明化合物導(dǎo)向NAC，可能是有效治療途徑，以抑制與α-突觸核蛋白病有關(guān)的蛋白質(zhì)聚集物和包涵體形成，和抑制在β-淀粉樣肽和α-突觸核蛋白的NAC之間形成聚集物。
多谷氨酰胺病已顯示有幾種通常致命的具有神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行性變性的成人發(fā)作疾病由特定靶蛋白中[CAG]n(多谷氨酰胺或者說polyQ)段的擴(kuò)展造成。迄今為止，這些疾病包括萎縮性肌強(qiáng)直病、齒狀核紅核蒼白球路易體萎縮(DRPLA)、弗里德里希氏共濟(jì)失調(diào)、脆性X染色體綜合征、脆性XE智力低下、馬-約病、脊髓延髓性肌萎縮(也稱肯尼迪病)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)和亨廷頓氏病(HD)(Kaneko等，1997.Proc NatlAcad Sci 9410069；Zoghbi和Orr.2000.Ann Rev Neurosci，23217)。
原型多谷氨酰胺病——亨廷頓氏病(HD)，是一種常染色體顯性神經(jīng)變性疾病，特征為非隨意運動、認(rèn)知能力下降并發(fā)展成癡呆以及情緒失調(diào)。這種疾病的特征是紋狀體神經(jīng)元的選擇性損失，由亨廷頓蛋白(HD)基因中多谷氨酰胺段的擴(kuò)展造成(Shastry.1994.Nasir等，1996；Tobin和Singer.2000.Trends Cell Biol，10，531)。突變蛋白質(zhì)(或者含多谷氨酰胺的亞片斷)在患者或者小鼠模型的神經(jīng)元中形成泛蛋白化聚集物，在大多數(shù)情況下在神經(jīng)元細(xì)胞核中形成泛蛋白化聚集物。
雖然造成polyQ病的基因似乎在功能上互不相干，但它們均有這樣的共同特征，即在各個基因的編碼區(qū)域中均有CAG三核苷酸重復(fù)序列，其導(dǎo)致在蛋白質(zhì)中出現(xiàn)多谷氨酰胺段。在正常人群中，polyQ的長度一般在10-36個連續(xù)谷氨酰胺殘基的范圍內(nèi)。但是，在這些病況的每一種中，polyQ段擴(kuò)展超出正常范圍，導(dǎo)致出現(xiàn)成人發(fā)作的緩慢進(jìn)行性神經(jīng)變性。擴(kuò)展得越長，發(fā)作時間越早，疾病情況也約嚴(yán)重。
這些疾病很可能共有由擴(kuò)展多谷氨酰胺段的毒性引起的共同分子發(fā)病機(jī)制?，F(xiàn)已清楚，擴(kuò)展polyQ使疾病蛋白質(zhì)的功能顯著增加，該功能對神經(jīng)元有毒性。每種polyQ疾病均有不同的神經(jīng)變性特征模式，并因此具有不同臨床表現(xiàn)。對這些疾病中不同神經(jīng)元群體的選擇性易傷性還不甚了解，但其很可能與各種疾病基因的表達(dá)模式及疾病基因產(chǎn)物的正常功能和相互作用有關(guān)(Dragatsis等，2000.Nature Genet 26300；Zuccato等，2001.Science 293493)。
已認(rèn)識到，擴(kuò)展polyQ在polyQ病的動物模型中和該病患者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中形成神經(jīng)元核內(nèi)包涵體(Ross.1997.Neuron191147)。這些包涵體由不可溶的聚集含polyQ蛋白質(zhì)或者含polyQ片斷與其他蛋白質(zhì)相結(jié)合產(chǎn)生的積聚物組成。已提出具有長polyQ段的蛋白質(zhì)錯折疊和聚集成反向平行β-鏈，稱為“極性拉鏈”(Perutz.1994.Proc Natl Acad Sci USA，915355)。在實驗系統(tǒng)中發(fā)生聚集的閾PolyQ長度與導(dǎo)致人類出現(xiàn)疾病的CAG重復(fù)序列長度之間的相關(guān)性支持了這樣的論點，即擴(kuò)展polyQ的自結(jié)合或者聚集是其獲得毒性功能的原因。雖然在一些實驗系統(tǒng)中，擴(kuò)展polyQ的毒性與可見包涵體的形成無關(guān)，但是不可溶分子聚集物的形成似乎是細(xì)胞毒性的穩(wěn)定特征(Sisodia.1998.Cell 951；Klement等，1998.Cell 9541；Saudou等，1998.Cell 9555；Muchowski等，2002.Proc Natl Acad Sci USA99727)。
表達(dá)具有多套擴(kuò)展多谷氨酰胺段的亨廷頓蛋白等位基因的轉(zhuǎn)基因小鼠顯出早期緊握(clasping)表型、運動協(xié)調(diào)受損和活動過度。這些表型與皮層包涵體、隔膜包涵體、海馬包涵體、反應(yīng)性神經(jīng)膠質(zhì)增生、細(xì)胞損失、一般性大腦萎縮和細(xì)胞包涵體的神經(jīng)病理學(xué)現(xiàn)象有關(guān)，所述現(xiàn)象與通常見于亨廷頓氏病患者的變化一致(Schilling等，1999.Hum Mol Genet 8397；Reddy等，1998.Nat Genet 20198；DiFiglia，等，1997.Science 2771990；Yamamoto等，2000.Cell 10157)。已構(gòu)建出其他多谷氨酰胺病的類似動物模型。
絲抑蛋白病絲抑蛋白病包括α(1)-抗胰蛋白酶(SERPINA1)缺乏和新近表征的具有由神經(jīng)絲抑蛋白(SERPINI1)基因突變產(chǎn)生的神經(jīng)絲抑蛋白包涵體的家族性腦病(FENIB)。
絲抑蛋白或者說絲氨酸蛋白酶抑制劑是發(fā)現(xiàn)于范圍廣泛的物種，包括病毒、植物和人類的蛋白質(zhì)超家族。該家族包括許多不同的成員，如α1-抗胰凝乳蛋白酶、C1抑制劑、抗凝血酶和纖溶酶原激活物抑制劑-1。絲抑蛋白除了在炎癥、補(bǔ)體、凝血和纖溶過程中發(fā)揮作用之外，還參與染色質(zhì)包裝，包括蛋白質(zhì)MENT和神經(jīng)絲抑蛋白。其歸入絲抑蛋白超家族，是基于與α1-胰蛋白酶具有超過30％的氨基酸同源性，以及基于三個β-折疊(A-C)和暴露的可動反應(yīng)性環(huán)(其將肽序列作為假底物呈現(xiàn)給靶蛋白酶)的保守三級結(jié)構(gòu)。
這種構(gòu)象是蛋白酶的功能所必需的，但也使它們?nèi)菀装l(fā)生會導(dǎo)致疾病的構(gòu)象轉(zhuǎn)變。點突變能破壞β-折疊A的穩(wěn)定性，讓另一個絲抑蛋白分子的環(huán)摻入。反應(yīng)性環(huán)的依次插入產(chǎn)生聚合物鏈，其隨后被保留在細(xì)胞中，不斷累積導(dǎo)致組織損害(Stein和Carrell.1995.NatStruct Biol 296)。
這個共同機(jī)制已被提出用來解釋與絲抑蛋白超家族成員中突變有關(guān)的疾病表型變化，結(jié)果導(dǎo)致將這些各不相同的疾病歸類為絲抑蛋白病(有關(guān)綜述參見Lomas和Carrell.2002.Nat Rev Genet 3759)。
τ蛋白病種類甚多的散發(fā)性神經(jīng)病理學(xué)疾病的主要特征是絲狀τ蛋白包涵體，其類似于在AD和朊病毒患者中觀察到的包涵體，這個觀察結(jié)果促使研究人員提出，τ蛋白是這些共同稱為τ蛋白病的疾病的原因。這類疾病包括阿爾茨海默病、拳擊員癡呆、唐氏綜合征、朊病毒病、大腦淀粉樣血管病、肌萎縮性側(cè)索硬化/帕金森綜合征-癡呆綜合征、嗜銀顆粒性癡呆、皮質(zhì)基底核變性、彌漫性神經(jīng)原纖維纏結(jié)伴鈣化癥、與染色體17關(guān)聯(lián)的額顳葉性癡呆/帕金森綜合征、哈-斯病、多系統(tǒng)萎縮(MSA)、C型尼-皮病、皮克氏病、進(jìn)行性核上麻痹、亞急性硬化性全腦炎和纏結(jié)主導(dǎo)性阿爾茨海默病(AD)(Lee和Goedert.2001.Ann Rev Neurosci 241121)。
τ蛋白是低分子量微管相關(guān)蛋白，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)中含量豐富。τ編碼基因中的多重突變與額顳葉性癡呆和帕金森綜合征(FTDP-17)有關(guān)，這個發(fā)現(xiàn)強(qiáng)有力地證明，異常形式的τ蛋白可促成這些疾病和其他潛在的神經(jīng)變性疾病(Reed等，2001.Neurobiol2289)。此外，與τ基因有關(guān)的多態(tài)性似乎是散發(fā)性皮質(zhì)基底核變性、進(jìn)行性核上麻痹和帕金森氏病的風(fēng)險因素(Martin等，2001.J Am MedAssoc 2862245；Cole等，1999.Semin Neurol 19407)。AD特有的神經(jīng)原纖維纏結(jié)(NFT)(參見上文)也是由超磷酸化微管τ蛋白的胞內(nèi)聚集物組成。事實上，超磷酸化似乎是促進(jìn)τ蛋白裝配成聚集物的翻譯后活動。
雖然受這些疾病中的每一種影響的大腦區(qū)域各不相同，但是有證據(jù)提示，有一些共同特征似乎出現(xiàn)于所有區(qū)域中τ蛋白的受損剪接導(dǎo)致τ蛋白的異常超磷酸化、τ蛋白發(fā)生纖維化以及τ蛋白最終沉積成聚集物(有關(guān)綜述參見Avila.2000.FEBS Lett 47689；Taylor等，2002.Science，2961991)。
表達(dá)攜有見于額顳葉性癡呆和帕金森綜合征患者的突變的τ蛋白長同種型的轉(zhuǎn)基因小鼠出現(xiàn)τ蛋白病，其特征是在前腦神經(jīng)元中形成嗜剛果紅超磷酸化τ包涵體。這些包涵體早在18月齡時就出現(xiàn)。在人類病例中，τ包涵體由突變型和內(nèi)源性野生型τ蛋白組成，且與微管破壞和受影響神經(jīng)元的火焰形轉(zhuǎn)化(flame-shaped transformations)有關(guān)。在行為上，老年轉(zhuǎn)基因突變型τ小鼠表現(xiàn)出認(rèn)知缺陷，特別是聯(lián)想式記憶受損(Lewis等，2000.Nat Genet 25402；Gotz等，2001.J Biol Chem276529；Tatebayashi等，2002.Proc Natl Acad Sci USA 9913896；Gotz等，2001.Eur J Neurosci.132131；Tanemura等，2002.J Neurosci 22133；Ishihara等，1999.Neuron 24751；Spittaels等，1999.Am J Pathol1552153；Probst等，2000.Acta Neuropathol 99469)。
其他相關(guān)的蛋白質(zhì)聚集疾病肌萎縮性側(cè)索硬化(ALS)肌萎縮性側(cè)索硬化(ALS)是上下運動神經(jīng)元的進(jìn)行性神經(jīng)變性疾病。約有10％的ALS病例是遺傳性的；剩下的病例據(jù)信屬散發(fā)病例(Cole等，1999.Semm Neurol，19407)，其神經(jīng)病理學(xué)特征是運動神經(jīng)元變性和損傷以及神經(jīng)膠質(zhì)增生。在變性的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)中發(fā)現(xiàn)胞內(nèi)包涵體(Rowland等，2001.N Eng J Med，3441688)。在遺傳性病例當(dāng)中，約有20％的病例由超氧化物歧化酶1(SOD1)編碼基因中的突變造成。已經(jīng)記述了70多種不同的致病性SOD1突變。家族性ALS的神經(jīng)病理學(xué)特征是由突變型SOD1組成的神經(jīng)元Lewy小體樣透明質(zhì)包涵體和星形細(xì)胞透明質(zhì)包涵體。證實突變型SOD1聚集物的致病毒性的是這樣的觀察結(jié)果，即突變型SOD1介導(dǎo)疾病的鼠類模型有如下特征運動神經(jīng)元中有明顯的胞內(nèi)包涵體，在一些病例中，運動神經(jīng)元周圍的星形細(xì)胞內(nèi)有明顯的胞內(nèi)包涵體(Cleveland和Liu.2000.Nature Med 61320)。
白內(nèi)障α-晶體蛋白的突變可導(dǎo)致白內(nèi)障。α-晶體蛋白是哺乳動物眼睛晶狀體的主要蛋白成分。它們是參與許多蛋白質(zhì)折疊的分子伴侶，已知幾個家族存在于哺乳動物細(xì)胞中，包括小熱休克蛋白(sHSP)家族。sHSP的分子量約為15-30kDa。認(rèn)為α-晶體蛋白通過其抑制應(yīng)激誘導(dǎo)的有害蛋白質(zhì)聚集的能力，在保持晶狀體的透明度中起到關(guān)鍵的作用。α-晶體蛋白通過將未折疊其他晶狀體晶體蛋白和蛋白質(zhì)‘截留’于高分子量復(fù)合體中，防止它們發(fā)生聚集。但是，在衰老過程中，α-晶體蛋白的伴侶分子功能逐漸受損，使光散射聚集物或者包涵體形成。在晶狀體的中心部分，受損蛋白質(zhì)沒有得到更新，因此α-晶體蛋白的翻譯后修飾不斷積聚，這會進(jìn)一步降低α-晶體蛋白的伴侶分子功能，從而導(dǎo)致形成白內(nèi)障晶狀體(有關(guān)綜述參見Horwitz.2003.ExpEye Res.76145)。
威爾遜氏病威爾遜氏病是一種遺傳疾病，其特征是由于銅從肝細(xì)胞中分泌缺陷，導(dǎo)致銅在體內(nèi)發(fā)生積聚。威爾遜氏病基因產(chǎn)物ATP7B的胞內(nèi)定位最近鑒定為晚期內(nèi)體。ATP7B是膜銅轉(zhuǎn)運蛋白。已經(jīng)記錄了威爾遜氏病患者中的多種突變?；颊叩呐R床表現(xiàn)變化很大。綠色熒光蛋白標(biāo)記的常見ATP7B突變體His1069Gln在Huh7細(xì)胞和HEK293細(xì)胞中表達(dá)。這種突變蛋白并不定位于晚期內(nèi)體，由細(xì)胞質(zhì)中的蛋白酶體降解。此外，His1069Gln在微管組織中心形成由降解物和中間絲組成的聚集體(Harada等，2001.Gastroenterology 1211264)。另外，顯示泛蛋白及熱休克蛋白hsp70和hsp90共定位于威爾遜氏病患者的肝臟活檢切片中的聚集體中(Riley.2003.Exp Mol Pathol74168)?；谕栠d氏病患者中的聚集體特征(定位于核旁區(qū)，與蛋白酶體亞單位、轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶和熱休克蛋白共定位)，已提出這樣的意見，即威爾遜氏病可歸為蛋白質(zhì)構(gòu)象病的一員(French.2001.Gastroenterology 1211264)。
本發(fā)明化合物本發(fā)明涉及治療或者預(yù)防對象(優(yōu)選哺乳動物，更優(yōu)選人類)中不屬于淀粉樣蛋白病(如本文所定義)的蛋白質(zhì)聚集疾病的方法，所述方法包括給予對象有效量的任何以下各式所示的化合物，使蛋白質(zhì)聚集疾病得到治療或者預(yù)防。在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及預(yù)防、抑制、治療或者調(diào)節(jié)對象(優(yōu)選哺乳動物，更優(yōu)選人類)中不屬于淀粉樣蛋白病(如本文所定義)的蛋白質(zhì)聚集疾病的方法，所述方法包括給予對象有效量的本發(fā)明化合物，使蛋白質(zhì)聚集疾病得到預(yù)防、抑制、治療或者調(diào)節(jié)。
本發(fā)明化合物的一組實例是烷基磺酸，其具有式Q-[-Y--X+]n的結(jié)構(gòu)，其中Q是載體分子；Y是SO3-X+、OSO3-X+或者SSO3-X+；X+是陽離子基團(tuán)，如帶正電的原子或者其他部分。合適的載體分子包括碳水化合物、聚合物、肽、肽衍生物、脂族基團(tuán)、脂環(huán)族基團(tuán)、雜環(huán)基團(tuán)、芳族基團(tuán)或者它們的組合。載體分子可以被取代，例如被一個或者多個氨基、硝基、鹵素、巰基或者羥基取代。參見WO96/28187、WO 01/85093和美國專利第5,840,294號。
一組具體本發(fā)明化合物具有下式結(jié)構(gòu) 其中Y是氨基(具有式-NRaRb結(jié)構(gòu))或者磺酸基(具有式-SO3-X+)，n是1-5的整數(shù)，X是氫或者陽離子基團(tuán)(例如鈉)。一些示例性的烷基磺酸包括以下
在一些情況下，烷基磺酸是“小分子”，即化合物本身不是基因轉(zhuǎn)錄或者翻譯產(chǎn)物(例如蛋白質(zhì)、RNA或者DNA)且分子量低(例如小于約2500)，在其他情況下，本發(fā)明化合物可以是生物產(chǎn)物，如抗體或者免疫原性肽。
烷基磺酸可通過在一般反應(yīng)流程中闡明的方法，例如在美國專利第5,643,562號、第5,972,328號、第5,728,375號、第5,840,294號、第4,657,704號以及標(biāo)題為《制備治療淀粉樣變性的化合物的合成方法》(“SYNTHETIC PROCESS FOR PREPARING COMPOUNDSFOR TREATING AMYLOIDOSIS”)的美國臨時專利申請(代理人檔案號NBI-156-1，2003年6月23日提交)中闡明的方法，使用容易獲得的原料、試劑，采用常規(guī)合成程序來制備。在這些反應(yīng)中，也有可能利用其本身為人所公知、但本文沒有提到的變化。具有相同一般性質(zhì)的本文所述化合物的功能和結(jié)構(gòu)等同物，其中對取代基所作的一種或者多種簡單變動不會對化合物的基本性質(zhì)或者應(yīng)用產(chǎn)生不利影響，這樣的等同物可通過本領(lǐng)域公知的多種方法來制備。
本文所用術(shù)語“烷基磺酸”包括取代的或者未取代的烷基磺酸，以及取代的或者未取代的低級烷基磺酸。氨基取代的化合物特別值得關(guān)注，故本發(fā)明涉及取代的或者未取代的氨基取代烷基磺酸以及取代的或者未取代的氨基取代低級烷基磺酸，其實例是3-氨基-1-丙磺酸。而且，還應(yīng)注意，本文所用術(shù)語“烷基磺酸”應(yīng)理解為與術(shù)語“烷磺酸”同義。
本發(fā)明涉及取代的或者未取代的烷基磺酸、取代的或者未取代的烷基硫酸、取代的或者未取代的烷基硫代磺酸、取代的或者未取代的烷基硫代硫酸，或者它們的酯或酰胺，包括它們的藥物可接受鹽。例如，本發(fā)明涉及的化合物為取代的或者未取代的烷基磺酸，或者它的酯或酰胺，包括它的藥物可接受鹽。在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及的化合物為取代的或者未取代的低級烷基磺酸，或者它的酯或酰胺，包括它的藥物可接受鹽。類似地，本發(fā)明包括這樣的化合物，其為(取代的或者未取代的氨基)取代烷基磺酸，或者它的酯或酰胺，包括它的藥物可接受鹽。在又一個實施方案中，化合物是(取代的或者未取代的氨基)取代低級烷基磺酸，或者它的酯或酰胺，包括它的藥物可接受鹽。
本文所用的“烷基”包括具有一個或者多個碳原子的飽和烴，包括直鏈烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等)、環(huán)狀烷基(或稱“環(huán)烷基”或“脂環(huán)基”或“碳環(huán)基”)(例如環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基等)、支鏈烷基(異丙基、叔丁基、仲丁基、異丁基等)、以及烷基取代的烷基(例如烷基取代的環(huán)烷基和環(huán)烷基取代的烷基)。術(shù)語“脂族基”包括通常具有1到22個碳原子的以直鏈或者支鏈為特征的有機(jī)部分。在復(fù)雜結(jié)構(gòu)中，所述鏈可以分支、橋連或者交聯(lián)。脂族基包括烷基、烯基和炔基。
因此，本發(fā)明涉及取代的或者未取代的烷基磺酸，其為取代的或者未取代的直鏈烷基磺酸、取代的或者未取代的環(huán)烷基磺酸、以及取代的或者未取代的支鏈烷基磺酸。
一些本發(fā)明化合物的結(jié)構(gòu)包括手性碳原子。應(yīng)當(dāng)理解的是，由于這種不對稱性而產(chǎn)生的異構(gòu)體(例如所有的對映異構(gòu)體和非對映異構(gòu)體)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)，除非另有指明。也就是說，除非另有規(guī)定，任何手性碳中心可以采取(R)-或者(S)-立體化學(xué)構(gòu)型?？赏ㄟ^經(jīng)典分離技術(shù)以及通過立體化學(xué)控制合成，獲得基本純凈的所述異構(gòu)體。另外，本發(fā)明化合物可以非溶劑合物形式存在，或者與可接受的溶劑如水、THF、乙醇等形成溶劑合物。為了本發(fā)明的目的，一般將溶劑合物形式認(rèn)為等同于非溶劑合物形式。術(shù)語“溶劑合物”代表這樣的聚合體，其包含化合物的一個或者多個分子以及藥物溶劑如水、乙醇等的一個或者多個分子。
在某些實施方案中，直鏈或者支鏈烷基的主鏈上可具有30個或者少于30個碳原子，例如C1-C30直鏈或者C3-C30支鏈。在某些實施方案中，直鏈或者支鏈烷基的主鏈上可具有20個或者少于20個碳原子，例如C1-C20直鏈或者C3-C20支鏈，甚至可具有18個或者少于18個碳原子。同樣，示例性的環(huán)烷基其環(huán)結(jié)構(gòu)中具有4-10個碳原子，或者其環(huán)結(jié)構(gòu)中具有4-7個碳原子。
術(shù)語“低級烷基”指鏈中具有1-6個碳的烷基，或者環(huán)結(jié)構(gòu)中具有3-6個碳的環(huán)烷基。除非碳的數(shù)目另有指定，“低級烷基”中的“低級”指所述基團(tuán)部分具有至少一個并少于約8個碳原子。在某些實施方案中，直鏈或者支鏈低級烷基的主鏈上可具有6個或者少于6個碳原子(例如C1-C6直鏈或者C3-C6支鏈)，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基和叔丁基。同樣，環(huán)烷基其環(huán)結(jié)構(gòu)中可具有3-8個碳原子，例如其環(huán)結(jié)構(gòu)中可具有5個或者6個碳原子?！癈1-C6烷基”中的術(shù)語“C1-C6”指烷基含有1-6個碳原子。
此外，除非另有指定，術(shù)語烷基包括“未取代的烷基”和“取代的烷基”，后者指烷基具有取代烴主鏈一個或者多個碳上的一個或者多個氫的取代基。這種取代基可包括例如烯基、炔基、鹵素、羥基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基、芳氧基羰基氧基、羧基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、二烷基氨基羰基、烷基硫代羰基、烷氧基、磷酸基、膦酸基(phosphonato)、亞膦酸基(phosphinato)、氰基、氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基和烷基芳基氨基)、酰基氨基(包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲酰基和脲基)、亞氨基、巰基、烷硫基、芳硫基、硫代羧基、硫酸基、烷基亞硫?；?、磺酸基(sulfonato)、氨磺酰、亞磺酰氨基、硝基、三氟甲基、氰基、疊氮基、雜環(huán)基、烷基芳基或者芳族基(包括雜芳基)。
“芳基烷基”基團(tuán)是被芳基取代的烷基(例如苯基甲基(即芐基))?！巴榛蓟辈糠质潜煌榛〈姆蓟?例如對甲基苯基(即對甲苯基))。術(shù)語“n-烷基”指直鏈(即非分支)未取代的烷基?！皝喭榛笔窍鄳?yīng)烷基的二價類似物。術(shù)語“烯基”和“炔基”指類似于烷基、但分別含至少一個碳-碳雙鍵或者三鍵的不飽和脂族基。合適的烯基和炔基包括具有2個到約12個碳原子，優(yōu)選2個到約6個碳原子的基團(tuán)。
術(shù)語“芳族基”或者“芳基”包括含一個或者多個環(huán)的不飽和芳族環(huán)狀烴以及不飽和芳族雜環(huán)。芳基還可與脂族環(huán)或者非芳性雜環(huán)稠合或者橋連，以形成多環(huán)(例如1，2，3，4-四氫化萘)?！皝喎蓟笔窍鄳?yīng)芳基的二價類似物。芳基還能與非芳性脂族環(huán)或雜環(huán)稠合或者橋連，以形成多環(huán)(例如1，2，3，4-四氫化萘)。
術(shù)語“雜環(huán)基”包括類似于碳環(huán)基的閉環(huán)結(jié)構(gòu)，其中環(huán)中的一個或者多個原子是碳以外的元素，例如氮、硫或者氧。雜環(huán)基可以飽和或者不飽和。此外，雜環(huán)基(如吡咯基、吡啶基、異喹啉基、喹啉基、嘌呤基和呋喃基)可具有芳族性質(zhì)，在這種情況下，它們可稱為“雜芳基”或者“雜芳族基團(tuán)”。
除非另有規(guī)定，芳基和雜環(huán)基(包括雜芳基)在其一個或者多個組成原子上還可被取代。雜芳族基團(tuán)和雜脂族基團(tuán)的實例可具有1-3個分開的或者稠合的環(huán)，每個環(huán)為3元至約8元環(huán)，具有一個或者多個N、O或者S雜原子。一般來說，術(shù)語“雜原子”包括除碳或者氫以外的任何元素，優(yōu)選的雜原子實例包括氮、氧、硫和磷。雜環(huán)基可以是飽和或者不飽和或者芳性。
雜環(huán)的實例包括但不限于吖啶；吖辛因基；苯并咪唑基；苯并呋喃基；苯并硫代呋喃基；苯并噻吩基；苯并噁唑基；苯并噻唑基；苯并三唑基；苯并四唑基；苯并異噁唑基；苯并異噻唑基；苯并咪唑啉基；咔唑基；4aH-咔唑基；咔啉基；苯并二氫吡喃基；苯并吡喃基；肉啉基；十氫喹啉基；2H，6H-1，5，2-二噻嗪基；二氫呋喃并[2，3-b]四氫呋喃；呋喃基；呋咱基；咪唑烷基；咪唑啉基；咪唑基；1H-吲唑基；indolenyl；二氫吲哚基；中氮茚基；吲哚基；3H-吲哚基；異苯并呋喃基；異苯并二氫吡喃基；異吲唑基；異二氫吲哚基；異吲哚基；異喹啉基；異噻唑基；異噁唑基；亞甲二氧基苯基；嗎啉基；1，5-二氮雜萘基；八氫異喹啉基；噁二唑基；1，2，3-噁二唑基；1，2，4-噁二唑基；1，2，5-噁二唑基；1，3，4-噁二唑基；噁唑烷基；噁唑基；噁唑烷基；嘧啶基；菲啶基；菲咯啉基；吩嗪基；吩噻嗪基；酚噻噁基(phenoxathiinyl)；吩噁嗪基；2，3-二氮雜萘基；哌嗪基；哌啶基；哌啶酮基；4-哌啶酮基；胡椒基；蝶啶基；嘌呤基；吡喃基；吡嗪基；吡唑烷基；吡唑啉基；吡唑基；噠嗪基；吡啶并噁唑基；吡啶并咪唑基；吡啶并噻唑基；吡啶基；吡啶基；嘧啶基；吡咯烷基；吡咯啉基；2H-吡咯基；吡咯基；喹唑啉基；喹啉基；4H-喹嗪基；喹喔啉基；奎寧環(huán)基；四氫呋喃基；四氫異喹啉基；四氫喹啉基；四唑基；6H-1，2，5-噻二嗪基；1，2，3-噻二唑基；1，2，4-噻二唑基；1，2，5-噻二唑基；1，3，4-噻二唑基；噻蒽基；噻唑基；噻吩基；噻吩并噻唑基；噻吩并噁唑基；噻吩并咪唑基；噻吩基；三嗪基；1，2，3-三唑基；1，2，4-三唑基；1，2，5-三唑基；1，3，4-三唑基；和呫噸基。優(yōu)選的雜環(huán)包括但不限于吡啶基；呋喃基；噻吩基；吡咯基；吡唑基；吡咯烷基；咪唑基；吲哚基；苯并咪唑基；1H-吲唑基；噁唑烷基；苯并三唑基；苯并異噁唑基；羥吲哚基；苯并噁唑啉基；和靛紅?；?isatinoyl)。還包括含有例如上述雜環(huán)的稠環(huán)化合物和螺環(huán)化合物。
常見的烴芳基是具有一個環(huán)的苯基。兩環(huán)烴芳基包括萘基、茚基、苯并環(huán)辛烯基、苯并環(huán)庚烯基、并環(huán)戊二烯基和薁基，以及它們的部分氫化類似物，如茚滿基和四氫萘基。示例性的三環(huán)烴芳基包括苊基(acephthylenyl)、芴基、phenalenyl、菲基和蒽基。
芳基還包括雜單環(huán)芳基，即單環(huán)雜芳基，如噻吩基、呋喃基、吡喃基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基和噠嗪基；以及它們的氧化類似物，如吡啶酮基、噁唑酮基、吡唑酮基、異噁唑酮基和噻唑酮基。相應(yīng)的氫化(即非芳族)雜單環(huán)基包括吡咯烷基、吡咯啉基、咪唑烷基、咪唑啉基、吡唑烷基、吡唑啉基、哌啶基和哌啶子基、哌嗪基及嗎啉代和嗎啉基。
芳基還包括稠合二環(huán)雜芳基，如吲哚基、異吲哚基、中氮茚基、吲唑基、喹啉基、異喹啉基、2，3-二氮雜萘基、喹喔啉基、喹唑啉基、肉啉基、苯并吡喃基、異苯并吡喃基、苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、嘌呤基、喹嗪基、異喹諾酮基、喹諾酮基、1，5-二氮雜萘基和蝶啶基，以及部分氫化類似物，如苯并二氫吡喃基、異苯并二氫吡喃基、二氫吲哚基、異二氫吲哚基和四氫吲哚基。芳基還包括稠合三環(huán)基團(tuán)，如酚噻噁基、咔唑基、菲啶基、吖啶、萘嵌間二氮雜苯基(perimidinyl)、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基和二苯并呋喃基。
一些典型的芳基包括取代的或者未取代的5元和6元單環(huán)芳基。在另一方面，每個Ar基團(tuán)可選自取代的或者未取代的苯基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、噻唑基、異噻唑基、咪唑基、三唑基、四唑基、吡唑基、噁唑基、異噁唑基、吡啶基、吡嗪基、噠嗪基和嘧啶基。更多的實例包括取代的或者未取代的苯基、1-萘基、2-萘基、聯(lián)苯基、1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、3-吡唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、吡嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、3-異噁唑基、4-異噁唑基、5-異噁唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-苯并噻唑基、嘌呤基、2-苯并咪唑基、5-吲哚基、1-異喹啉基、5-異喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、3-喹啉基和6-喹啉基。
本文所用術(shù)語“胺”或者“氨基”指式-NRaRb所示的未取代的或者取代的部分，其中Ra和Rb各自獨立是氫、烷基、芳基或者雜環(huán)基，或者Ra和Rb與它們連接的氮原子一起形成環(huán)中具有3-8個原子的環(huán)狀部分。因此，術(shù)語氨基包括環(huán)狀氨基部分，如哌啶基或者吡咯烷基，除非另有規(guī)定。因此，本文所用術(shù)語“烷基氨基”指其上連接有氨基的烷基。合適的烷基氨基包括具有1至約12個碳原子的基團(tuán)，例如具有1至約6個碳原子。術(shù)語氨基包括其中氮原子與至少一個碳原子或者雜原子共價鍵合的化合物或者部分。術(shù)語“二烷基氨基”包括其中氮原子與至少兩個烷基結(jié)合的基團(tuán)。術(shù)語“芳基氨基”和“二芳基氨基”包括其中的氮分別與至少一個或者兩個芳基結(jié)合的基團(tuán)。術(shù)語“烷基芳基氨基”指與至少一個烷基和至少一個芳基結(jié)合的氨基。術(shù)語“烷氨基烷基”指被烷基氨基取代的烷基、烯基或者炔基。術(shù)語“酰胺”或者“氨基羰基”包括含有與羰基或者硫代羰基的碳結(jié)合的氮原子的化合物或者部分。
術(shù)語“烷硫基”指具有與巰基連接的烷基。合適的烷硫基包括具有1至約12個碳原子，優(yōu)選1至約6個碳原子的基團(tuán)。
本文所用術(shù)語“烷基羧基”指具有與羧基連接的烷基。
本文所用術(shù)語“烷氧基”指具有與氧原子連接的烷基。代表性的烷氧基包括具有1至約12個碳原子，優(yōu)選1至約6個碳原子的烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、叔丁氧基等。烷氧基的實例包括甲氧基、乙氧基、異丙氧基、丙氧基、丁氧基和戊氧基。烷氧基可被例如以下基團(tuán)取代烯基、炔基、鹵素、羥基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、羧基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、二烷基氨基羰基、烷基硫代羰基、烷氧基、磷酸基、膦酸基、亞膦酸基、氰基、氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基和烷基芳基氨基)、?；被?包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲酰基和脲基)、亞氨基、巰基、烷硫基、芳硫基、硫代羧基、硫酸基、烷基亞硫?；?、磺酸基、氨磺?；⒒酋０被?、硝基、三氟甲基、氰基、疊氮基、雜環(huán)基、烷基芳基或者芳族或雜芳族部分。鹵素取代的烷氧基的實例包括但不限于氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、氯甲氧基、二氯甲氧基、三氯甲氧基等，以及全鹵代烷氧基。
術(shù)語“?；被卑ㄆ渲邪被糠峙c酰基結(jié)合的部分。例如，?；被ㄍ榛驶被?、芳基羰基氨基、氨基甲?；碗寤?br> 術(shù)語“烷氧基烷基”、“烷基氨基烷基”和“硫代烷氧基烷基”包括進(jìn)一步包含替換烴主鏈上一個或者多個碳的氧、氮或者硫原子的上述烷基。
術(shù)語“羰基”或者“羧基”包括含有通過雙鍵與氧原子連接的碳的化合物或者部分。含有羰基的部分的實例包括醛、酮、羧酸、酰胺、酯、酐等。
術(shù)語“醚”或者“醚的”包括含有與兩個碳原子結(jié)合的氧的化合物或者部分。例如，醚基團(tuán)或者醚的基團(tuán)包括“烷氧基烷基”，其指被烷氧基取代的烷基、烯基或者炔基。
“磺酸”或者“磺酸鹽”基團(tuán)是與碳原子結(jié)合的-SO3H或者-SO3-X+基團(tuán)，其中X+是陽離子性反離子基團(tuán)。類似地，“磺酸”化合物具有與碳原子結(jié)合的-SO3H或者-SO3-X+基團(tuán)，其中X+是陽離子基團(tuán)。本文所用的“硫酸鹽”是與碳原子結(jié)合的-OSO3H或者-OSO3-X+基團(tuán)，“硫酸”化合物具有與碳原子結(jié)合的-OSO3H或者-OSO3-X+基團(tuán)，其中X+是陽離子基團(tuán)。根據(jù)本發(fā)明，合適的陽離子基團(tuán)可以是氫原子。在某些情況下，陽離子基團(tuán)實際上可以是在生理pH下帶正電的治療性化合物上的另一個基團(tuán)，例如氨基。
需要“反離子”來維持電中性，其在本發(fā)明組合物中是藥物可接受的。含有與陰離子基團(tuán)共價結(jié)合的陽離子基團(tuán)的化合物可稱為“內(nèi)鹽”。陰離子性反離子的實例包括鹵化物、三氟甲磺酸根、硫酸根、硝酸根、氫氧根、碳酸根、碳酸氫根、乙酸根、磷酸根、草酸根、氰根、烷基羧酸根、N-羥基琥珀酰亞胺、N-羥基苯并三唑、醇陰離子、硫代醇陰離子、烷基磺酰氧基、鹵代烷基磺酰氧基、芳基磺酰氧基、硫酸氫根、草酸根、戊酸根、油酸根、棕櫚酸根、硬脂酸根、月桂酸根、硼酸根、苯甲酸根、乳酸根、檸檬酸根、馬來酸根、富馬酸根、琥珀酸根、酒石酸根、萘甲酸根、甲磺酸根、葡庚糖酸根或者乳糖酸根。含有與陰離子基團(tuán)共價結(jié)合的陽離子基團(tuán)的化合物可稱為“內(nèi)鹽”。
術(shù)語“硝基”指-NO2；術(shù)語“鹵素”或者“鹵代”指-F、-Cl、-Br或者-I；術(shù)語“硫代”或者“巰基”指SH；術(shù)語“羥基”指-OH。
術(shù)語“酰基”指通過其碳原子與氫連接的羰基(即甲?；?、與脂族基連接的羰基(例如乙?；?、與芳族基連接的羰基(例如苯甲酰基)等。術(shù)語“取代酰基”包括其中一個或者多個碳原子上的一個或者多個氫原子被例如以下基團(tuán)替換的?；榛⑷不?、鹵素、羥基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、羧基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、二烷基氨基羰基、烷基硫代羰基、烷氧基、磷酸基、膦酸基、亞膦酸基、氰基、氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基和烷基芳基氨基)、酰基氨基(包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲?；碗寤?、亞氨基、巰基、烷硫基、芳硫基、硫代羧基、硫酸基、烷基亞硫?；?、磺酸基、氨磺?；?、磺酰氨基、硝基、三氟甲基、氰基、疊氮基、雜環(huán)基、烷基芳基或者芳族或雜芳族部分。
除非另有指定，本發(fā)明化合物的化學(xué)部分，包括以上討論的基因可以是“被取代的或者未被取代的”。在一些實施方案中，術(shù)語“取代的”指所述部分具有置于該部分上的非氫取代基(即在大多數(shù)情況下，替換氫)，這使得該分子能執(zhí)行其預(yù)定功能。所述取代基的實例包括選自以下的部分直鏈或者支鏈烷基(例如C1-C5)、環(huán)烷基(例如C3-C8)、氨基(包括-NH2)、-SO3H、-OSO3H、-CN、-NO2、鹵素(例如-F、-Cl、-Br或者-I)、-CH2OCH3、-OCH3、-SH、-SCH3、-OH和-CO2H。所述取代基的實例包括選自以下的部分直鏈或者支鏈烷基(優(yōu)選C1-C5)、環(huán)烷基(優(yōu)選C3-C8)、烷氧基(優(yōu)選C1-C6)、硫代烷基(優(yōu)選C1-C6)、烯基(優(yōu)選C2-C6)、炔基(優(yōu)選C2-C6)、雜環(huán)基、碳環(huán)基、芳基(例如苯基)、芳氧基(例如苯氧基)、芳烷基(例如芐基)、芳氧基烷基(例如苯氧基烷基)、芳基乙酰氨基(arylacetamidoyl)、烷基芳基、雜芳烷基、烷基羰基和芳基羰基或者其他這類?；?、雜芳基羰基和雜芳基，以及(CR’R”)0-3NR’R”(例如-NH2)、(CR’R”)0-3CN(例如-CN)、-NO2、鹵素(例如-F、-Cl、-Br或者-I)、(CR’R”)0-3(鹵素)3(例如-CF3)、(CR’R”)0-3CH(鹵素)2、(CR’R”)0-3CH2(鹵素)、(CR’R”)0-3CONR’R”、(CR’R”)0-3(CNH)NR’R”、(CR’R”)0-3S(O)1-2NR’R”、(CR’R”)0-3CHO、(CR’R”)0-3O (CR’R”)0-3H、(CR’R”)0-3S(O)0-3R’(例如-SO3H)、(CR’R”)0-3O(CR’R”)0-3H(例如-CH2OCH3和-OCH3)、(CR’R”)0-3S(CR’R”)0-3H(例如-SH和-SCH3)、(CR’R”)0-3OH(例如-OH)、(CR’R”)0-3COR’、(CR’R”)0-3(取代的或者未取代的苯基)、(CR’R”)0- 3(C3-C8環(huán)烷基)、(CR’R”)0-3CO2R’(例如-CO2H)和(CR’R”)0-3OR’基團(tuán)，其中R’和R”各自獨立是氫、C1-C5烷基、C2-C5烯基、C2-C5炔基或者芳基；或者是任何天然氨基酸的側(cè)鏈。
在另一個實施方案中，取代基可選自直鏈或者支鏈烷基(優(yōu)選C1-C5)、環(huán)烷基(優(yōu)選C3-C8)、烷氧基(優(yōu)選C1-C6)、硫代烷基(優(yōu)選C1-C6)、烯基(優(yōu)選C2-C6)、炔基(優(yōu)選C2-C6)、雜環(huán)基、碳環(huán)基、芳基(例如苯基)、芳氧基(例如苯氧基)、芳烷基(例如芐基)、芳氧基烷基(例如苯氧基烷基)、芳基乙酰氨基、烷基芳基、雜芳烷基、烷基羰基和芳基羰基或者其他這類?；?、雜芳基羰基和雜芳基、(CR’R”)0-10NR’R”(例如-NH2)、(CR’R”)0-10CN(例如-CN)、-NO2、鹵素(例如F、Cl、Br或者I)、(CR’R”)0-10(鹵素)3(例如-CF3)、(CR’R”)0-10CH(鹵素)2、(CR’R”)0-10CH2(鹵素)、(CR’R”)0-10CONR’R”、(CR’R”)0-10(CNH)NR’R”、(CR’R”)0-10S(O)1-2NR’R”、(CR’R”)0-10CHO、(CR’R”)0-10O(CR’R”)0-10H、(CR’R”)0-10S(O)0-3R’(例如-SO3H)、(CR’R”)0-10O(CR’R”)0-10H(例如-CH2OCH3和-OCH3)、(CR’R”)0-10S(CR’R”)0-3H(例如-SH和-SCH3)、(CR’R”)0-10OH(例如-OH)、(CR’R”)0-10COR’、(CR’R”)0-10(取代的或者未取代的苯基)、(CR’R”)0- 10(C3-C8環(huán)烷基)、(CR’R”)0-10CO2R’(例如-CO2H)或者(CR’R”)0-10OR’基團(tuán)，或者是任何天然氨基酸的側(cè)鏈；其中R’和R”各自獨立是氫、C1-C5烷基、C2-C5烯基、C2-C5炔基或者芳基，或者R’和R”一起成為亞芐基或者-(CH2)2O(CH2)2-基團(tuán)。
應(yīng)當(dāng)理解的是，“取代”或者“被取代”暗含附帶條件，即所述取代依照被取代原子和取代基的容許化合價進(jìn)行，且所述取代導(dǎo)致出現(xiàn)穩(wěn)定的化合物，例如所述化合物不會通過諸如重排、環(huán)化、消除等反應(yīng)自發(fā)發(fā)生轉(zhuǎn)變。本文所用術(shù)語“取代的”意指包括所有可容許的有機(jī)化合物取代基。廣義上，可容許的取代基包括無環(huán)的和環(huán)狀的、含支鏈的和無支鏈的、碳環(huán)的和雜環(huán)的、芳族的和非芳族的有機(jī)化合物取代基?？扇菰S的取代基可以是一個或者多個。
應(yīng)當(dāng)理解的是，“取代”或者“被取代”暗含附帶條件，即所述取代依照被取代原子和取代基的容許化合價進(jìn)行，且所述取代導(dǎo)致出現(xiàn)穩(wěn)定的化合物，例如所述化合物不會通過諸如重排、環(huán)化、消除等反應(yīng)自發(fā)發(fā)生轉(zhuǎn)變。本文所用術(shù)語“取代的”意指包括所有可容許的有機(jī)化合物取代基。廣義上，可容許的取代基包括無環(huán)的和環(huán)狀的、含支鏈的和無支鏈的、碳環(huán)的和雜環(huán)的、芳族的和非芳族的有機(jī)化合物取代基。對于適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)化合物，可容許的取代基可以是一個或者多個，且可以相同或者不同。
在一些實施方案中，“取代基”可以選自例如鹵素、三氟甲基、硝基、氰基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、C1-C6烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、C1-C6烷基羰基、C1-C6烷氧基羰基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、芳硫基、雜環(huán)基、芳烷基和芳基(包括雜芳基)。
更多的可用作本發(fā)明化合物的化合物實例包括在標(biāo)題為《治療淀粉樣蛋白相關(guān)疾病的方法和組合物》“METHODS andCOMPOSITIONS FOR TREA TING AMYLOID-RELA TED DISEASES”(代理人檔案號NBI-162-1，2003年6月23日提交)和《治療淀粉樣蛋白和癲癇發(fā)生相關(guān)疾病的方法和組合物》“METHODSANDCOMPOSITIONS FOR THE TREA TMENT OFAMYLOID-ANDEPILEPTOGENESIS-ASSOCIATED DISEASES”(代理人檔案號NBI-163-1，2003年6月23日提交)的美國臨時專利申請中描述的化合物。
在一個實施方案中，本發(fā)明至少在部分上涉及含有式I-A所示化合物或其藥物可接受鹽的組合物 其中R1是取代的或者未取代的環(huán)烷基、芳基、芳基環(huán)烷基、二環(huán)或者三環(huán)、二環(huán)或者三環(huán)稠環(huán)基團(tuán)、或者取代的或者未取代的C2-C10烷基；R2選自氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；Y是SO3-X+、OSO3-X+或者SSO3-X+；X+是氫、陽離子基團(tuán)或者成酯基團(tuán)(即如前藥中，在本文它處有描述)；L1和L2各自獨立是取代的或者未取代的C1-C5烷基或者不存在，條件是當(dāng)R1是烷基時，L1不存在。
在另一個實施方案中，本發(fā)明至少在部分上涉及含有式II-A所示化合物或其藥物可接受鹽的組合物 其中R1是取代的或者未取代的環(huán)、二環(huán)、三環(huán)或者苯并雜環(huán)基團(tuán)或者取代的或者未取代的C2-C10烷基；R2是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基，或者與R1連接形成雜環(huán)；Y是SO3-X+、OSO3-X+或者SSO3-X+；X+是氫、陽離子基團(tuán)或者成酯部分；m是0或者1；
n是1、2、3或者4；L是取代的或者未取代的C1-C3烷基或者不存在，條件是當(dāng)R1是烷基時，L不存在。
在又一個實施方案中，本發(fā)明至少在部分上涉及含有式III-A所示化合物或其藥物可接受鹽和酯的組合物 其中A是氮或者氧；R11是氫、成鹽陽離子、成酯基團(tuán)、-(CH2)x-Q，或者當(dāng)A是氮時，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸殘基或者其鹽或酯；Q是氫、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；R3、R3a、R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a各自獨立是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氰基、鹵素、氨基、四唑基，或者鄰近的環(huán)原子上的兩個R基團(tuán)與環(huán)原子一起形成雙鍵，條件是R3、R3a、R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a之一是式IIIa-A所示的部分 其中m是0、1、2、3或者4；
R8、R9、R10、R11和R12獨立選自氫、鹵素、羥基、烷基、烷氧基、鹵代烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、氰基、噻唑基、三唑基、咪唑基、四唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；條件是該化合物不是3-(4-苯基-1，2，3，6-四氫-1-吡啶基)-1-丙磺酸。
在又一個實施方案中，本發(fā)明至少在部分上涉及含有式IV-A所示化合物及其藥物可接受鹽和酯的組合物 其中A是氮或者氧；R11是氫、成鹽陽離子、成酯基團(tuán)、-(CH2)x-Q，或者當(dāng)A是氮時，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸殘基或者其鹽或酯；Q是氫、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a各自獨立是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氰基、鹵素、氨基、四唑基，R4和R5與它們連接的環(huán)原子一起形成雙鍵，或者R6和R7與它們連接的環(huán)原子一起形成雙鍵；m是0、1、2、3或者4；R8、R9、R10、R11和R12獨立選自氫、鹵素、羥基、烷基、烷氧基、鹵代烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、氰基、噻唑基、三唑基、咪唑基、四唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基。
在另一個實施方案中，本發(fā)明包括含有式V-A所示化合物及其藥物可接受鹽和前藥的組合物 其中A是氮或者氧；R11是氫、成鹽陽離子、成酯基團(tuán)、-(CH2)x-Q，或者當(dāng)A是氮時，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸殘基或者其鹽或酯；Q是氫、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；aa是天然或者非天然氨基酸殘基；m是0、1、2或者3；R14是氫或者保護(hù)基；R15是氫、烷基或者芳基。
在另一個實施方案中，本發(fā)明包括含有式VI-A所示化合物或其藥物可接受鹽的組合物 其中n是1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；A是氧或者氮；R11是氫、成鹽陽離子、成酯基團(tuán)、-(CH2)x-Q，或者當(dāng)A是氮時，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸殘基或者其鹽或酯；
Q是氫、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；R19是氫、烷基或者芳基；Y1是氧、硫或者氮；Y2是碳、氮或者氧；R20是氫、烷基、氨基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；R21是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基，或者如果Y2是氧，則R21不存在；R22是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基；或者如果Y1是氮，則R22是氫、羥基、烷氧基或者芳氧基；或者如果Y1是氧或者硫，則R22不存在；或者如果Y1是氮，則R22和R21可連接在一起形成環(huán)狀部分。
在另一個實施方案中，本發(fā)明包括含有式VII-A所示化合物和其藥物可接受鹽的組合物 其中n是2、3或者4；A是氧或者氮；R11是氫、成鹽陽離子、成酯基團(tuán)、-(CH2)x-Q，或者當(dāng)A是氮時，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸殘基或者其鹽或酯；Q是氫、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；G是直接鍵或者是氧、氮或者硫；z是0、1、2、3、4或者5；m是0或者1；R24選自氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、芳?；⑼榛驶?、氨基烷基羰基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；每個R25獨立選自氫、鹵素、氰基、羥基、烷氧基、巰基、氨基、硝基、烷基、芳基、碳環(huán)基或者雜環(huán)基。
另外的化合物包括例如式I-B所示化合物及其藥物可接受鹽、酯和前藥 其中X是氧或者氮；Z是C＝O、S(O)2或者P(O)OR7；m和n各自獨立是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；R1和R7各自獨立是氫、金屬離子、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、與X一起形成天然或者非天然氨基酸殘基的部分或者-(CH2)p-Y；Y是氫或者選自噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基的雜環(huán)部分；p是0、1、2、3或者4；R2是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基或者烷氧基羰基；R3是氫、氨基、氰基、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、雜環(huán)基、取代的或者未取代的芳基、雜芳基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；。
在還一個實施方案中，m是0、1或者2。在又還一個實施方案中，n是0、1或者2。在又還一個實施方案中，R3是芳基，例如雜芳基或者苯基。在再一個實施方案中，Z是S(O)2。
在另一個實施方案中，本發(fā)明化合物為式II-B所示化合物及其藥物可接受鹽、酯和前藥 其中每個R4獨立選自氫、鹵素、羥基、巰基、氨基、氰基、硝基、烷基、芳基、碳環(huán)基或者雜環(huán)基；J是不存在、氧、氮、硫或者二價鍵合部分，包括但不限于低級亞烷基、亞烷基氧基、亞烷基氨基、亞烷基硫基、亞烷基氧基烷基、亞烷基氨基烷基、亞烷基硫代烷基、烯基、烯基氧基、烯基氨基或者烯基硫基；q是1、2、3、4或者5。
在還又一個實施方案中，本發(fā)明化合物為式III-B所示化合物及其藥物可接受鹽、酯和前藥 其中X是氧或者氮；m和n各自獨立是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；q是1、2、3、4或者5；R1是氫、金屬離子、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基或者與X一起形成天然或者非天然氨基酸殘基的部分或者-(CH2)p-Y；Y是氫或者選自噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基的雜環(huán)部分；p是0、1、2、3或者4；R2是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基或者烷氧基羰基；R5選自氫、鹵素、氨基、硝基、羥基、羰基、巰基、羧基、烷基、烷氧基、烷氧基羰基、酰基、烷基氨基、?；被籷是選自1-5的整數(shù)；J是不存在、氧、氮、硫或者二價鍵合部分，包括但不限于低級亞烷基、亞烷基氧基、亞烷基氨基、亞烷基硫基、亞烷基氧基烷基、亞烷基氨基烷基、亞烷基硫代烷基、烯基、烯基氧基、烯基氨基或者烯基硫基。
在又一個實施方案中，本發(fā)明化合物是； 在還一個實施方案中，m是0。
在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及式V-B所示化合物 其中R6是取代的或者未取代的雜環(huán)部分。
在還一個實施方案中，m是0或者1。在另一個實施方案中，n是0或者1。在還又一個實施方案中，R6是噻唑基、噁唑基、吡唑基、吲哚基、吡啶基、噻嗪基、噻吩基、苯并噻吩基、二氫咪唑基、二氫噻唑基、噁唑烷基、噻唑烷基、四氫嘧啶基、或者噁嗪基。在還又一個實施方案中，Z是S(O)2。
本發(fā)明還涉及式I-C所示化合物(參見WO 00/64,420) 其中R1和R2各自獨立是氫原子或者取代的或者未取代的脂族基團(tuán)或者芳基；Z和Q各自獨立是羰基(C＝O)、硫代羰基(C＝S)、磺?；?SO2)或者亞砜(S＝O)基團(tuán)；k和m是0或者1，條件是當(dāng)k是1時，R1不是氫原子，當(dāng)m是1時，R2不是氫原子。在一個實施方案中，至少一個k或者m必須等于1。變量p和s各自獨立是經(jīng)選擇的正整數(shù)，使得針對預(yù)定靶位點的治療性化合物的生物分布不受阻礙，同時又保持治療性化合物的活性。T是連接基團(tuán)(如亞烷基)，Y是式SO3-X+、OSO3-X+或者SSO3-X+所示基團(tuán)；其中X+是陽離子基團(tuán)；及該化合物的藥物可接受鹽和前藥。
在式I-C所示化合物的另一個實施方案中，R1是烷基、烯基或者單環(huán)芳族基團(tuán)，其中所述烷基可被羥基取代；R2是烷基、烯基、羥基烷基、單環(huán)芳基或者氫原子，或者R1和R2與它們連接的氮一起形成為稠環(huán)結(jié)構(gòu)的雜環(huán)基；k和m是0，p和s是1；T是亞烷基；Y是SO3X，X是陽離子基團(tuán)；及該化合物的藥物可接受的鹽和前藥。
在式I-C所示化合物的又一個實施方案中，R1是烷基、烯基或者芳基；R2是氫原子、烷基或者芳基，或者R1和R2一起形成為稠環(huán)結(jié)構(gòu)的雜環(huán)基；Z和Q各自獨立是羰基(C＝O)、硫代羰基(C＝S)、磺?；?SO2)或者亞砜(S＝O)基團(tuán)；k是1，m是0或者1，條件是當(dāng)k是1時，R1不是氫原子，當(dāng)m是1時，R2不是氫原子；p和s各自是1；T是亞烷基；Y是SO3X，X是陽離子基團(tuán)；及該化合物的藥物可接受鹽。
在另一方面，式I-C所示化合物的R1和R2可以是烷基、烯基或者單環(huán)芳基，或者R1和R2可與它們連接的氮一起為稠環(huán)結(jié)構(gòu)的雜環(huán)基；k和m是0，p和s是1；T是亞烷基；Y是SO3X，X是陽離子基團(tuán)；及該化合物的藥物可接受鹽和前藥。
在式I-C所示化合物的再一個實施方案中，R1是烷基、烯基或者單環(huán)芳基，其中所述烷基可被羥基取代；R2是烷基、烯基、單環(huán)芳基或者氫原子，其中所述烷基可被羥基取代；或者R1和R2與它們連接的氮一起形成為稠環(huán)結(jié)構(gòu)的雜環(huán)基；k和m是0，p和s是1；T是亞烷基；Y是SO3X，X是陽離子基團(tuán)；及該化合物的藥物可接受鹽和前藥。
在再一個實施方案中，本發(fā)明涉及式I-D化合物 其中R1是取代的或者未取代的環(huán)烷基、雜環(huán)基、芳基、芳基環(huán)烷基、二環(huán)或者三環(huán)、二環(huán)或者三環(huán)稠環(huán)基團(tuán)或者取代的或者未取代的C2-C10烷基；R2選自氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；Y是SO3-X+、OSO3-X+或者SSO3-X+；X+是氫、陽離子基團(tuán)或者成酯基團(tuán)；L1和L2各自是取代的或者未取代的C1-C5烷基或者不存在，或者該化合物的藥物可接受的鹽，條件是當(dāng)R1是烷基時，L1不存在。
在再一個實施方案中，本發(fā)明涉及式II-D化合物 其中R1是取代的或者未取代的環(huán)、二環(huán)、三環(huán)或者苯并雜環(huán)基或者取代的或者未取代的C2-C10烷基；R2為氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基或與R1連接形成雜環(huán)；Y是SO3-X+、OSO3-X+或者SSO3-X+；X+是氫、陽離子基團(tuán)或者成酯部分；m是0或者1；n是1、2、3或者4；L是取代的或者未取代的C1-C3烷基或者不存在，或者該化合物的藥物可接受鹽，條件是當(dāng)R1是烷基時，L不存在。
在還一個實施方案中，R2是氫。在還又一個實施方案中，R1是直鏈烷基，例如乙基、正戊基、正庚基或者正辛基。在另一個實施方案中，R1是叔丁基。在又一可選實施方案中，R1是C7-C10二環(huán)烷基或者三環(huán)烷基，例如三環(huán)[3.3.1.03，7]癸基(或稱金剛烷基)、二環(huán)[2.1.2]庚基或者吲哚基。在另一實施方案中，R1是四氫萘基。
在一個實施方案中，L2是-(CH2)3-。在又一個實施方案中，L2是-(CH2)4-或者-(CH2)5-。在還一個實施方案中，L2是-(CH2)2-。在再一個實施方案中，L2是取代的烷基，例如-CH2-(CHOH)-CH2-。
在另一個實施方案中，L1是CH2CH2或者不存在。
在還一個實施方案中，R1是支鏈烷基，例如叔丁基。在另一個實施方案中，R1是金剛烷基。在另一個實施方案中，R1是環(huán)狀烷基，例如環(huán)丙基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基等。環(huán)烷基部分可進(jìn)一步被例如能讓分子執(zhí)行其預(yù)定功能的另外烷基或者其他基團(tuán)取代。在另一個實施方案中，R1是被炔丙基部分(例如HC≡C-)取代的烷基。在另一個實施方案中，R1是被一個或者多個甲基或者炔丙基取代的環(huán)己基。
在其他實施方案中，L1是C1-C2烷基連接基團(tuán)(例如-CH(CH3)-或者-(CH2)2-)。在還一個實施方案中，R1是苯基。在某些實施方案中，R1被甲氧基取代。在其他實施方案中，L1是C3，例如-(CH2)3-或者C(CH3)2-。在某些實施方案中，L1例如被烷氧基、羧基(-COOH)、芐基、酰氨基(-C＝O-NH-)或者酯基(C＝O-C-O)取代。在某些實施方案中，酯基是甲酯、乙酯、丙酯、丁酯、環(huán)己酯或者芐酯。在其他實施方案中，酯基可以是丙烯酯。在其他實施方案中，L1被羧基取代。在還一個實施方案中，R1被取代的酰氨基取代，其中所述酰氨基被烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或者己基取代。在另一個實施方案中，烷基R1被-C＝O-NH-OH、C＝O-NH2或者酰氨基取代。在某些實施方案中，酰氨基被烷基例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、環(huán)己基、芐基或者芳基取代。在另一個實施方案中，酰氨基被-CH(CH2)2基團(tuán)取代。R1本身可被苯基取代，或者可以是支鏈或者直鏈烷基。在某些實施方案中，R1也可被硫醚部分取代。硫醚的實例包括S-Me、S-Et等。在某些實施方案中，烷基R1部分同時被芳基或者硫醚部分和酰氨基部分取代。在其他實施方案中，烷基R1部分可同時被硫醚和羧基部分取代。在其他實施方案中，烷基R1基團(tuán)被羥基取代。R1基團(tuán)，例如烷基R1基團(tuán)也可同時被硫醚和羥基取代。在其他實施方案中，R1基團(tuán)，例如烷基R1基團(tuán)被氰基取代。包含-CN部分的R1基團(tuán)的實例包括-C(CH3)2CN、被一個或者多個氰基取代的環(huán)己基等。
在其他實施方案中，烷基R1基團(tuán)被芳基取代。芳基可以例如是取代的苯基。取代的苯基可被一個或者多個例如羥基、氰基和烷氧基的取代基取代。在其他實施方案中，烷基R1基團(tuán)被四唑基或者取代的或者未取代的芐基取代。
在還一個實施方案中，L1是-C(CH3)2-(CH2)-。在另一個實施方案中，L1是-(C(CH3)2-CHOH-。在又一個實施方案中，L1是-(C(CH3)2CH(OMe)-。在另一個實施方案中，R1是取代的或者未取代的苯基。在還一個實施方案中，R1是對位取代的苯基。取代基的實例包括但不限于氟、氯、溴、碘、甲基、叔丁基、烷氧基、甲氧基等。在其他實施方案中，R1在間位被取代。取代基的實例包括甲氧基、氯、甲基、叔丁基、氟、烷基、烷氧基、碘、三氟烷基、甲氧基等。在另一個實施方案中，L1是在鄰位被類似取代基取代的苯基。在另一個實施方案中，L1包含環(huán)烷基部分，例如環(huán)戊基。在另一個實施方案中，L1包含亞烷基和任選的取代芳基，取代基與上述取代基類似。
在某些實施方案中，R1是環(huán)丙基或者環(huán)己基。在某些實施方案中，環(huán)丙基或者環(huán)己基被醚基或者烷基取代。在某些其它實施方案中，醚基是芐醚基團(tuán)。
在另一個實施方案中，其中R1是烷基，其被例如苯基或者羥基的基團(tuán)取代。
在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及式III-D所示化合物及其藥物可接受鹽和酯 其中A是氮或者氧；R11是氫、成鹽陽離子、成酯基團(tuán)、-(CH2)x-Q，或者當(dāng)A是氮時，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸殘基或者其鹽或酯；Q是氫、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；R3、R3a、R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a各自獨立是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氰基、鹵素、氨基、四唑基，或者鄰近環(huán)原子上的兩個R基團(tuán)與環(huán)原子一起形成雙鍵，條件是R3、R3a、R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a之一是式IIIa-D所示的部分 其中m是0、1、2、3或者4；RA、RB、RC、RD和RE獨立選自氫、鹵素、羥基、烷基、烷氧基、鹵代烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、氰基、噻唑基、三唑基、咪唑基、四唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；條件是該化合物不是3-(4-苯基-1，2，3，6-四氫-1-吡啶基)-1-丙磺酸。在還一個實施方案中，n是2、3或者4。
在另一個實施方案中，R11是成鹽陽離子。成鹽陽離子的實例包括本文描述的藥物可接受鹽以及鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鋇、鋅、鐵和銨。在另一個實施方案中，R11是成酯基團(tuán)。成酯基團(tuán)包括當(dāng)結(jié)合時能形成酯的基團(tuán)。這種基團(tuán)的實例包括取代的或者未取代的烷基、芳基、烯基、炔基或者環(huán)烷基。在另一個實施方案中，A是氧。
在另一個實施方案中，R3和R4與它們連接的碳原子一起形成雙鍵。在另一個實施方案中，RA、RB、RC、RD和RE各自是氫。RA、RB、RD和RE各自是氫，RC是鹵素，如氟、氯、碘或者溴。
在另一個實施方案中，R3或者R5a是式IIIa-D所示的部分。
在另一個實施方案中，R4、R5、R6和R7各自是氫。在還一個實施方案中，R4a、R5a、R6a和R7a各自是氫。
在另一個實施方案中，R3a是羥基、氰基、?；蛘吡u基。
在還一個實施方案中，R11和A一起是天然或者非天然氨基酸殘基或者其藥物可接受鹽或者酯。氨基酸殘基的實例包括苯丙氨酸和亮氨酸的酯和鹽。
在另一個實施方案中，m是0、1或者3。
在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及式IV-D所示化合物及其藥物可接受鹽和酯 其中A是氮或者氧；R11是氫、成鹽陽離子、成酯基團(tuán)、-(CH2)x-Q，或者當(dāng)A是氮時，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸殘基或者其鹽或酯；Q是氫、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a各自獨立是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氰基、鹵素、氨基、四唑基，R4和R5與它們連接的環(huán)原子一起形成雙鍵，或者R6和R7與它們連接的環(huán)原子一起形成雙鍵；m是0、1、2、3或者4；R8、R9、R10、R11和R12獨立選自氫、鹵素、羥基、烷基、烷氧基、鹵代烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、氰基、噻唑基、三唑基、咪唑基、四唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基。
在另一個實施方案中，R11是成鹽陽離子。成鹽陽離子的實例包括本文描述的藥物可接受鹽以及鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鋇、鋅、鐵和銨。在另一個實施方案中，R11是成酯基團(tuán)。成酯基團(tuán)包括當(dāng)結(jié)合時能形成酯的基團(tuán)。這種基團(tuán)的實例包括取代的或者未取代的烷基、芳基、烯基、炔基或者環(huán)烷基。在另一個實施方案中，A是氧。
在另一個實施方案中，m是0或者1。在還一個實施方案中，n是2、3或者4。在還一個實施方案中，R4、R5、R6和R7各自是氫。R4a、R5a、R6a和R7a也可以是氫。R8、R9、R10、R11和R12的實例包括氫。在其他實施方案中，R8、R9、R11和R12各自是氫，R10是鹵素(例如氟、氯、溴或者碘)、硝基或者烷基(例如甲基、乙基、丁基)。
在另一個實施方案中，A-R11可以是氨基酸殘基，例如苯丙氨酸的殘基。在另一個實施方案中，R9、R10、R11和R12各自是氫，R8不是氫，例如是鹵素，例如氟、氯、溴或者碘。
在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及式V-D所示化合物及其藥物可接受鹽和前藥 其中A是氮或者氧；R11是氫、成鹽陽離子、成酯基團(tuán)、-(CH2)x-Q，或者當(dāng)A是氮時，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸殘基或者其鹽或酯；Q是氫、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；aa是天然或者非天然氨基酸殘基；m是0、1、2或者3；R14是氫或者保護(hù)基；R15是氫、烷基或者芳基。
在另一個實施方案中，R11是成鹽陽離子。成鹽陽離子的實例包括本文描述的藥物可接受鹽以及鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鋇、鋅、鐵和銨。在另一個實施方案中，R11是成酯基團(tuán)。成酯基團(tuán)包括當(dāng)結(jié)合時能形成酯的基團(tuán)。這種基團(tuán)的實例包括取代的或者未取代的烷基、芳基、烯基、炔基或者環(huán)烷基。在另一個實施方案中，A是氧。
在一個實施方案中，n是2、3或者4。在某些實施方案中，m是0。在某些實施方案中，A-R11是天然氨基酸殘基或者其鹽或酯。氨基酸殘基的實例包括但不限于亮氨酸或者苯丙氨酸殘基及其藥物可接受的鹽和酯?？赡艿孽サ膶嵗柞ァ⒁阴ズ褪宥□?。
在另一個實施方案中，m是1。aa實例包括天然和非天然氨基酸殘基，如苯丙氨酸、甘氨酸和亮氨酸。
在另一個實施方案中，(aa)m是phe-phe殘基；及藥物可接受鹽或者適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)基。
在某些實施方案中，R15是氫或者取代的烷基，例如芳基烷基。
術(shù)語“非天然氨基酸”指天然氨基酸的任何衍生物，包括D型及α-和β-氨基酸衍生物。注意，某些在本文中歸為非天然氨基酸的氨基酸，例如羥脯氨酸，可在自然界中發(fā)現(xiàn)于某些生物體或者特定蛋白質(zhì)中。適合在肽的固相合成中直接使用的具有許多不同保護(hù)基的氨基酸可通過市售途徑獲得。除二十種最常見的天然氨基酸外，可按本發(fā)明使用非天然氨基酸和氨基酸衍生物的以下實例(括號內(nèi)為常見縮寫)β-丙氨酸(β-ALA)、γ-氨基丁酸(GABA)、2-氨基丁酸(2-Abu)、α，β-二氫-2-氨基丁酸(8-AU)、1-氨基環(huán)丙烷-1-甲酸(ACPC)、氨基異丁酸(Aib)、2-氨基-噻唑啉-4-甲酸、5-氨基戊酸(5-Ava)、6-氨基己酸(6-Ahx)、8-氨基辛酸(8-Aoc)、11-氨基十一烷酸(11-Aun)、12-氨基十二烷酸(12-Ado)、2-氨基苯甲酸(2-Abz)、3-氨基苯甲酸(3-Abz)、4-氨基苯甲酸(4-Abz)、4-氨基-3-羥基-6-甲基庚酸(Statine，Sta)、氨基氧基乙酸(Aoa)、2-氨基-四氫萘-2-甲酸(ATC)、4-氨基-5-環(huán)己基-3-羥基戊酸(ACHPA)、對氨基苯基丙氨酸(4-NH2-Phe)、聯(lián)苯基丙氨酸(Bip)、對溴苯基丙氨酸(4-Br-Phe)、鄰氯苯基丙氨酸](2-Cl-Phe)、間氯苯基丙氨酸(3-Cl-Phe)、對氯苯基丙氨酸(4-Cl-Phe)、間氯酪氨酸(3-Cl-Tyr)、對芐?；交彼?Bpa)、叔丁基甘氨酸(TLG)、環(huán)己基丙氨酸(Cha)、環(huán)己基甘氨酸(Chg)、2，3-二氨基丙酸(Dpr)、2，4-二氨基丁酸(Dbu)、3，4-二氯苯基丙氨酸(3，4-Cl2-Phe)、3，4-二氟苯基丙氨酸(3，4-F2-Phe)、3，5-二碘酪氨酸(3，5-I2-Tyr)、鄰氟苯基丙氨酸(2-F-Phe)、間氟苯基丙氨酸(3-F-Phe)、對氟苯基丙氨酸(4-F-Phe)、間氟酪氨酸(3-F-Tyr)、高絲氨酸(Hse)、高苯基丙氨酸(Hfe)、高酪氨酸(Htyr)、5-羥色氨酸(5-OH-Trp)、羥脯氨酸(Hyp)、對碘苯基丙氨酸(4-I-Phe)、3-碘酪氨酸(3-I-Tyr)、二氫吲哚-2-甲酸(Idc)、異哌啶甲酸(Inp)、間甲基酪氨酸(3-Me-Tyr)、1-萘基丙氨酸(1-Nal)、2-萘基丙氨酸(2-Nal)、對硝基苯基丙氨酸(4-NO2-Phe)、3-硝基酪氨酸(3-NO2-Tyr)、正亮氨酸(Nle)、正纈氨酸(Nva)、鳥氨酸(Orn)、鄰磷酸酪氨酸(H2PO3-Tyr)、八氫吲哚-2-甲酸(Oic)、青霉胺(Pen)、五氟苯基丙氨酸(F5-Phe)、苯基甘氨酸(Phg)、2-哌啶酸(Pip)、炔丙基甘氨酸(Pra)、焦谷氨酸(PGLU)、肌氨酸(Sar)、四氫異喹啉-3-甲酸(Tic)和噻唑烷-4-甲酸(硫代脯氨酸，Th)。另外，也可使用N-烷基化氨基酸，以及具有含胺側(cè)鏈(如Lys和Orn)的氨基酸(其中的胺已被酰化或者烷基化)。
在另一個實施方案中，本發(fā)明至少在部分上涉及式VI-D所示化合物或其藥物可接受鹽 其中n是1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；A是氧或者氮；R11是氫、成鹽陽離子、成酯基團(tuán)、-(CH2)x-Q，或者當(dāng)A是氮時，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸殘基或者其鹽或酯；Q是氫、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；
R19是氫、烷基或者芳基；Y1是氧、硫或者氮；Y2是碳、氮或者氧；R20是氫、烷基、氨基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；R21是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基，或者如果Y2是氧，則R21不存在；R22是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基；或者如果Y1是氮，R22是氫、羥基、烷氧基或者芳氧基；或者如果Y1是氧或者硫，R22不存在；或者如果Y1是氮，R22和R21可連接在一起形成環(huán)狀部分；R23是氫、烷基、氨基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基，或者如果Y2是氮或者氧，則R23不存在。
在另一個實施方案中，R11是成鹽陽離子。成鹽陽離子的實例包括本文描述的藥物可接受鹽以及鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鋇、鋅、鐵和銨。在還一個實施方案中，所述鹽是鈉鹽。在還一個實施方案中，A是氧。
在另一個實施方案中，Y1是氧或硫，R22不存在。
在另一個實施方案中，Y1是氧，R21不存在。R20的實例包括芐基、芳基(例如苯基)、烷基、環(huán)烷基(例如金剛烷基)等。在其他實施方案中，Y2是氮，R21是氫。在其他實施方案中，R21是芐基。在還一個實施方案中，R20和R21連接在一起形成吡啶環(huán)。在另一個實施方案中，Y1是硫。
在另一個實施方案中，本發(fā)明至少在部分上涉及式VII-D所示化合物及其藥物可接受鹽 其中n是2、3或者4；A是氧或者氮；R11是氫、成鹽陽離子、成酯基團(tuán)、-(CH2)x-Q，或者當(dāng)A是氮時，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸殘基或者其鹽或酯；Q是氫、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；G是直接鍵或者是氧、氮或者硫；z是0、1、2、3、4或者5；m是0或者1；R24選自氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、芳?；⑼榛驶?、氨基烷基羰基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；每個R25獨立選自氫、鹵素、氰基、羥基、烷氧基、巰基、氨基、硝基、烷基、芳基、碳環(huán)基或者雜環(huán)基。
在一個實施方案中，R11是氫。在另一個實施方案中，A是氧。例如，n可以是3，m可以是1。在其他實施方案中，R24是氫或者芐基。
在某些實施方案中，z是0、2或者3。在其他實施方案中，R25是羥基或者烷氧基，例如甲氧基、乙氧基等。在某些實施方案中，兩個或者多個R25取代基可連接在一起形成稠環(huán)(例如形成亞甲二氧基苯基部分)。
本發(fā)明涉及本發(fā)明化合物的鹽形式和酸/堿形式。例如，本發(fā)明不僅涉及本文中以鹽表示的化合物的具體鹽形式，而且本發(fā)明還包括所述化合物的其他藥物可接受的鹽以及酸和/或堿形式。本發(fā)明還涉及本文所示化合物的鹽形式。
示例性的本發(fā)明化合物還在本文附圖中顯示。本文列舉的任何式(例如式I-D至VII-D)的示例性化合物及其具體組和子集歸屬本發(fā)明的一部分，由2004年6月18日提交的兩個標(biāo)題均為“Methods andCompositions for Treating Amyloid Related Diseases”《治療淀粉樣蛋白相關(guān)疾病的方法和組合物》(代理人檔案號NBI-162A和NBI-162B)的美國專利申請以及2004年6月18日提交的標(biāo)題為“Methods andCompositions for the Treatment of Amyloid-and Epileptogenesis-Associated Diseases”《治療淀粉樣蛋白和癲癇發(fā)生相關(guān)疾病的方法和組合物》(代理人檔案號NBI-163)的美國專利申請?zhí)峁?，所述專利申請通過引用清楚地結(jié)合到本文中。
在一個實施方案中，本發(fā)明不涉及WO 00/64420、WO 97/023458和WO 96/28187中描述的化合物。在一個實施方案中，本發(fā)明不涉及使用WO 00/64420、WO 97/023458和WO 96/28187中描述的化合物治療這三個專利中描述的疾病或者病況的方法。在還一個實施方案中，本發(fā)明涉及將WO 00/64420、WO 97/023458和WO 96/28187中描述的化合物用于本申請中所述方法的方法，本專利申請中描述的方法在WO 00/64420、WO 97/023458和WO 96/28187中沒有描述。此外，WO 00/64420、WO 97/023458和WO 96/28187通過引用整體結(jié)合到本文中。
一般來說，本發(fā)明化合物可通過在一般反應(yīng)流程中，例如在下文描述的反應(yīng)流程中闡明的方法，或者通過所述方法的改進(jìn)方法，使用容易獲得的原料、試劑和常規(guī)合成程序來制備。在這些反應(yīng)中，也有可能利用其本身為人所公知、但本文沒有提到的變化。具有相同一般性質(zhì)的本文所述化合物的功能和結(jié)構(gòu)等同物，其中取代基的一種或者多種簡單變動不會對化合物的基本性質(zhì)或者效用產(chǎn)生不利影響?？砂凑毡疚拿枋龅暮铣闪鞒毯头桨?其在本文提供的具體程序中闡明)容易地制備本發(fā)明化合物。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員會認(rèn)識到，也可使用能產(chǎn)生本發(fā)明化合物的其他合成途徑，以下內(nèi)容只是通過舉例方式來提供，并不是對本發(fā)明的限制。參見例如R.Larock著的“Comprehensive Organic Transformations”，VCH Publishers(1989)。還要進(jìn)一步認(rèn)識到，可采用本領(lǐng)域的各種標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)和脫保護(hù)策略(參見例如Greene和Wuts著的“Protective Groups in Organic Synthesis”)。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員會認(rèn)識到，任何具體保護(hù)基(例如胺和羧基保護(hù)基)的選擇須決定于被保護(hù)部分在隨后反應(yīng)條件中的穩(wěn)定性，且他們會理解適當(dāng)?shù)倪x擇結(jié)果。大量化學(xué)文獻(xiàn)中的以下實例進(jìn)一步說明了本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識J.P.Greenstein和M.Winitz著的“Chemistryof the amino Acids”，John Wiley & Sons，Inc.，New York(1961)；R.Larock著的“Comprehensive Organic Transformations”，VCHPublishers(1989)；T.D.Ocain等，J.Med.Chem.31，2193-99(1988)；E.M.Gordon等，J.Med.Chem.31，2199-10(1988)；M.Bodansky和A.Bodanszky著的“Practice of Peptide Synthesis”，Springer-Verlag，NewYork(1984)；T.Greene和P.Wuts著的“Protective Groups in OrganicSynthesis”(1991)；G.M.Coppola和H.F.Schuster著的“AsymmetricSynthesisConstruction of Chiral Molecules Using amino Acids”，JohnWiley & Sons，Inc.，New York(1987)；J.Jones著的“The ChemicalSynthesis of Peptides”，Oxford University Press，New York(1991)；及P.D.Bailey著的“Introduction of Peptide Chemistry”，John Wiley & Sons，Inc.，New York(1992)。
本文中的化學(xué)結(jié)構(gòu)按照本領(lǐng)域公知的慣常標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行繪制。因此，當(dāng)某個原子如碳原子繪得似乎具有不足化合價時，那么假定該化合價被氫原子滿足，盡管該氫原子不必明確繪出。本發(fā)明的一些化合物的結(jié)構(gòu)包含手性碳原子。應(yīng)當(dāng)理解的是，由于這種不對稱性而產(chǎn)生的異構(gòu)體(例如所有的對映異構(gòu)體和非對映異構(gòu)體)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)，除非另有指明。也就是說，除非另有規(guī)定，任何手性碳中心可以采取(R)-或者(S)-立體化學(xué)構(gòu)型。可通過經(jīng)典分離技術(shù)以及通過立體化學(xué)控制合成，獲得基本純凈的所述異構(gòu)體。此外，在適當(dāng)情況下，烯烴可包括E-或者Z-幾何結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明化合物可以非溶劑合物形式存在，以及作為與可接受的溶劑如水、THF、乙醇等的溶劑合物形式存在。對于本發(fā)明的目的，一般將溶劑合物形式認(rèn)為等同于非溶劑合物。
應(yīng)當(dāng)理解的是，本文或者“相關(guān)申請”一節(jié)中所述申請描述的任何化合物的應(yīng)用落入本發(fā)明的范圍內(nèi)，意指被本發(fā)明所涵蓋，至少為了這些目的而清楚地結(jié)合到本文中，而且為了所有其他目的而清楚地結(jié)合到本文中。
在一個實施方案中，蛋白質(zhì)聚集疾病可以是皮克氏病、皮質(zhì)基底核變性、進(jìn)行性核上麻痹、肌萎縮性側(cè)索硬化/帕金森綜合征-癡呆綜合征、帕金森氏病(PD)、亨廷頓氏病(HD)、萎縮性肌強(qiáng)直病、齒狀核紅核蒼白球路易體萎縮、弗里德里希氏共濟(jì)失調(diào)、脆性X染色體綜合征、脆性XE大腦發(fā)育遲緩、脊髓延髓性肌萎縮癥、威爾遜氏病，以及脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)1型(SCA1)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)2型(SCA2)、馬-約病(MJD或SCA3)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)6型(SCA6)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)7型(SCA7)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)17型(SCA17)、慢性肝病、白內(nèi)障、絲抑蛋白病、溶血性貧血、囊性纖維變性、神經(jīng)纖維瘤病2型、脫髓鞘性周圍神經(jīng)病變、色素性視網(wǎng)膜炎、馬方綜合征、氣腫、特發(fā)性肺纖維變性、嗜銀顆粒性癡呆、皮質(zhì)基底核變性、彌漫性神經(jīng)原纖維纏結(jié)伴鈣化癥、與染色體17關(guān)聯(lián)的額顳葉性癡呆/帕金森綜合征、哈-斯病、C型尼-皮病或者亞急性硬化性全腦炎。
在一個實施方案中，蛋白質(zhì)聚集疾病是α-突觸核蛋白病。在優(yōu)選的實施方案中，蛋白質(zhì)聚集疾病是帕金森氏病、希-德綜合征、神經(jīng)性直立性低血壓、希-麥-德綜合征或者帕金森疊加綜合征。
在另一個實施方案中，蛋白質(zhì)聚集疾病是τ蛋白病，條件是所述τ蛋白病不是阿爾茨海默病、朊病毒病或者大腦淀粉樣血管病。
在優(yōu)選的實施方案中，τ蛋白病是肌萎縮性側(cè)索硬化/帕金森綜合征-癡呆綜合征、嗜銀顆粒性癡呆、DLBD、皮質(zhì)基底核變性、彌漫性神經(jīng)原纖維纏結(jié)伴鈣化癥、與染色體17關(guān)聯(lián)的額顳葉性癡呆/帕金森綜合征、哈-斯病、多系統(tǒng)萎縮、C型尼-皮病、皮克氏病、進(jìn)行性核上麻痹或者亞急性硬化性全腦炎。
本發(fā)明涉及治療、預(yù)防或者調(diào)節(jié)不屬于淀粉樣蛋白病的蛋白質(zhì)聚集疾病或者蛋白質(zhì)病的方法。本發(fā)明的一個方面涉及治療、預(yù)防或者調(diào)節(jié)由于基因序列中家族性突變導(dǎo)致的蛋白質(zhì)聚集疾病或者蛋白質(zhì)病的方法，例如以下非限制性疾病實例家族性帕金森氏病(其中例如α-突觸核蛋白、帕金蛋白和COOH-末端水解酶L1可形成有害蛋白質(zhì)聚集物)；萎縮性肌強(qiáng)直病(例如其中形成萎縮性肌強(qiáng)直病蛋白激酶(DMPK)的有害蛋白質(zhì)聚集物)；齒狀核紅核蒼白球路易體萎縮(DRPLA)(例如其中出現(xiàn)DRPLA基因的有害蛋白質(zhì)聚集)；弗里德里希氏共濟(jì)失調(diào)(例如其中形成弗濟(jì)共濟(jì)失調(diào)蛋白(FRDA)基因的有害蛋白質(zhì)聚集物)；雄激素受體(AR)中的突變(其中例如形成脊髓延髓性肌萎縮癥中的有害蛋白質(zhì)聚集物)(也稱肯尼迪病)；脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)，由例如SCA1基因中的突變造成；亨廷頓氏病(HD)，由例如導(dǎo)致形成有害蛋白質(zhì)聚集物的亨廷頓蛋白或者IT 15基因中突變造成；類似亨廷頓氏病的疾病，由例如連接蛋白-3(JPH3/HDL2)或者TBP基因中的突變造成；家族性腦病伴神經(jīng)絲抑蛋白包涵體(FENIB)，由例如導(dǎo)致形成有害蛋白質(zhì)聚集物的神經(jīng)絲抑蛋白基因中突變造成；或者肌萎縮性側(cè)索硬化(ALS)，其中例如導(dǎo)致形成有害蛋白質(zhì)聚集物的SOD1基因中突變；其中所述疾病不是淀粉樣蛋白病。
在本發(fā)明的一個實施方案中，有害蛋白質(zhì)聚集物的積聚或者寡聚化可能與基因序列中的特發(fā)性突變有關(guān)，或者散發(fā)性發(fā)生，如在以下非限制性疾病實例中肌萎縮性側(cè)索硬化/帕金森綜合征-癡呆綜合征，其中τ蛋白發(fā)生聚集，形成有害蛋白質(zhì)聚集物。本發(fā)明的一個方面涉及治療、預(yù)防或者調(diào)節(jié)特發(fā)性發(fā)生的蛋白質(zhì)聚集疾病或者蛋白質(zhì)病的方法，所述疾病例如以下帕金森氏病(PD)、彌漫性Lewy小體癡呆(DLBD)、多系統(tǒng)萎縮(MSA)、萎縮性肌強(qiáng)直病、齒狀核紅核蒼白球路易體萎縮(DRPLA)、弗里德里希氏共濟(jì)失調(diào)、脆性X染色體綜合征、脆性XE大腦發(fā)育遲緩、馬-約病、脊髓延髓性肌萎縮癥(也稱肯尼迪病)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)、亨廷頓氏病(HD)、家族性腦病伴神經(jīng)絲抑蛋白包涵體(FENIB)、皮克氏病、皮質(zhì)基底核變性(CBD)、進(jìn)行性核上麻痹(PSP)、肌萎縮性側(cè)索硬化/帕金森綜合征-癡呆綜合征、肌萎縮性側(cè)索硬化(ALS)、白內(nèi)障或者威爾遜氏病，其中所述疾病不是淀粉樣蛋白病。
本發(fā)明還涉及調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集物的方法，條件是所述蛋白質(zhì)聚集物與本文定義的淀粉樣蛋白病無關(guān)，所述方法包括將有害蛋白質(zhì)聚集物與有效量的本發(fā)明化合物相接觸，使有害蛋白質(zhì)聚集物受到調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明的一個實施方案中，有害蛋白質(zhì)聚集物與成熟蛋白質(zhì)的錯折疊有關(guān)。
在另一個實施方案中，有害蛋白質(zhì)聚集物是胞外聚集物。
在又一個實施方案中，有害蛋白質(zhì)聚集物是胞內(nèi)聚集物。
在另一個實施方案中，有害蛋白質(zhì)聚集物是胞質(zhì)聚集物。
在一個實施方案中，有害蛋白質(zhì)聚集物是核聚集物。
在另一個實施方案中，有害蛋白質(zhì)聚集物是膜內(nèi)聚集物。
在另一個實施方案中，有害蛋白質(zhì)聚集物與聚集體有關(guān)。
在又一個實施方案中，有害蛋白質(zhì)聚集物與蛋白質(zhì)的不正確降解有關(guān)。
在另一個實施方案中，有害蛋白質(zhì)聚集物在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。
在一個實施方案中，有害蛋白質(zhì)聚集物在高爾基體反面網(wǎng)絡(luò)中。
在一個實施方案中，有害蛋白質(zhì)聚集物與逃避泛蛋白-蛋白酶體系統(tǒng)的錯折疊蛋白質(zhì)有關(guān)。
在另一個實施方案中，通過提高有害蛋白質(zhì)聚集物的降解，使所述蛋白質(zhì)聚集物得到調(diào)節(jié)。
在另一個實施方案中，有害蛋白質(zhì)聚集物受到抑制。
在又一個實施方案中，通過增加有害蛋白質(zhì)聚集物的清除率，使所述蛋白質(zhì)聚集物得到調(diào)節(jié)。
在另一個實施方案中，有害蛋白質(zhì)聚集物與以下情況有關(guān)不正確的轉(zhuǎn)錄后修飾、不正確的翻譯后修飾、由于例如缺乏適當(dāng)伴侶分子而導(dǎo)致的成熟蛋白質(zhì)錯折疊、蛋白質(zhì)的不正確降解、蛋白質(zhì)逃避泛蛋白-蛋白酶體系統(tǒng)(這導(dǎo)致形成包涵體、聚集物、聚集體、沉淀蛋白、不可溶聚集物)或者以上各項的任何組合。
在另一個實施方案中，有害蛋白質(zhì)聚集物與原纖維、β-折疊或者疏水結(jié)構(gòu)域有關(guān)。
本文所用的“治療”某個對象包括將治療性化合物應(yīng)用于或者給予對象，或者將治療性化合物應(yīng)用于或者給予對象的細(xì)胞或者組織，所述對象患有疾病或者病癥、具有疾病或者病癥的癥狀或者有患疾病或者病癥的危險(或者說易患上疾病或者病癥)，其目的是治療、治愈、減輕、解除、改變、矯正、改善、改進(jìn)或者影響疾病或者病癥、疾病或者病癥的癥狀或者疾病或者病癥的危險(或者易感性)。
術(shù)語“對象”包括其中可發(fā)生蛋白質(zhì)聚集疾病的活生物體。對象的實例包括人類、猴、牛、綿羊、山羊、狗、貓、小鼠、大鼠及它們的轉(zhuǎn)基因物種?？墒褂霉某绦?，按本文進(jìn)一步描述的能有效調(diào)節(jié)對象中有害蛋白質(zhì)聚集的劑量和時間間隔，將本發(fā)明組合物給予待治療對象。治療性化合物實現(xiàn)治療效果所需的“有效量”可根據(jù)如下因素改變對象中臨床位點已經(jīng)沉積的蛋白質(zhì)的量，對象的年齡、性別和體重，以及治療性化合物調(diào)節(jié)對象中的有害蛋白質(zhì)聚集的能力?？蓪o藥方案進(jìn)行調(diào)整，以提供最佳的治療反應(yīng)。例如，可每天給予幾個分劑量，或者視治療的緊急性按比例減少劑量。
在本發(fā)明的某些實施方案中，對象需要接受本發(fā)明方法的治療，根據(jù)這種需要選擇治療。需要治療的對象是本領(lǐng)域公知的，包括已鑒定患有與蛋白質(zhì)聚集疾病有關(guān)的疾病或者病癥、具有所述疾病或者病癥的癥狀、或者有患上所述疾病或者病癥的危險，且根據(jù)診斷(如醫(yī)學(xué)診斷)預(yù)期將受益于治療(例如治療、治愈、防止、減輕、解除、改變、矯正、改善、改進(jìn)或者影響疾病或者病癥、疾病或者病癥的癥狀或者疾病或者病癥的危險)的對象。
術(shù)語“調(diào)節(jié)”意指涵蓋預(yù)防或者停止有害蛋白質(zhì)的聚集或者積聚、抑制或者減慢正發(fā)展蛋白質(zhì)聚集疾病(例如已經(jīng)出現(xiàn)蛋白質(zhì)聚集物)的對象中有害蛋白質(zhì)的進(jìn)一步聚集、以及減少、逆轉(zhuǎn)或者促進(jìn)清除正發(fā)展蛋白質(zhì)聚集疾病的對象中的有害蛋白質(zhì)聚集物。有害蛋白質(zhì)聚集的調(diào)節(jié)情況通過與未治療對象比較，或者通過與受治療對象治療前比較來確定，或者例如通過臨床上可測量的改進(jìn)情況來確定，如在患有例如帕金森氏病或者突觸核蛋白病的患者病例中，所述改進(jìn)情況為認(rèn)知功能的穩(wěn)定化或者認(rèn)知功能進(jìn)一步減退的防止(即防止、減慢或者停止疾病發(fā)展)。術(shù)語“調(diào)節(jié)”意指涵蓋有害蛋白質(zhì)聚集的抑制(如下定義)和增進(jìn)兩方面。因此，術(shù)語“調(diào)節(jié)”意指涵蓋1)有害蛋白質(zhì)聚集或者積聚的預(yù)防或者停止、正發(fā)展蛋白質(zhì)聚集疾病(例如已經(jīng)出現(xiàn)蛋白質(zhì)聚集物)的對象中有害蛋白質(zhì)進(jìn)一步聚集的抑制或者減慢、以及正發(fā)展蛋白質(zhì)聚集疾病的對象中有害蛋白質(zhì)聚集的減少或者逆轉(zhuǎn)，以及2)增進(jìn)有害蛋白質(zhì)聚集，例如提高體內(nèi)或者體外有害蛋白質(zhì)聚集的速度或者數(shù)量。增進(jìn)有害蛋白質(zhì)聚集的化合物可用于蛋白質(zhì)聚集疾病的動物模型，例如可用于使動物中的有害蛋白質(zhì)聚集能夠在較短時間內(nèi)出現(xiàn)，或者可用于在選定時間內(nèi)增加有害蛋白質(zhì)聚集。增進(jìn)有害蛋白質(zhì)聚集的化合物可用于能抑制體內(nèi)有害蛋白質(zhì)聚集的化合物的篩選試驗，例如在有害蛋白質(zhì)聚集的動物模型、細(xì)胞試驗和體外試驗中。這種化合物可例如用于提供更快或者更靈敏的化合物篩選試驗。在一些情況下，也可為了治療目的而給予增進(jìn)有害蛋白質(zhì)聚集的化合物，例如以增進(jìn)有害蛋白質(zhì)聚集的沉積。有害蛋白質(zhì)聚集的調(diào)節(jié)情況通過與未治療對象比較，或者通過與受治療對象治療前比較來確定。
有害蛋白質(zhì)聚集的“抑制”包括聚集體形成的預(yù)防或者停止、患有淀粉樣變性(例如已經(jīng)出現(xiàn)蛋白質(zhì)聚集物)的對象中淀粉樣蛋白進(jìn)一步沉積的抑制或者減慢、以及減少或者逆轉(zhuǎn)正發(fā)展蛋白質(zhì)聚集疾病的對象中的蛋白質(zhì)聚集疾病或者沉積物。有害蛋白質(zhì)聚集的抑制情況通過與未治療對象比較，或者通過與受治療對象治療前比較來確定，或者例如通過臨床上可測量的改進(jìn)情況來確定，如在患有例如帕金森氏病或者突觸核蛋白病的患者病例中，所述改進(jìn)情況為認(rèn)知功能的穩(wěn)定化或者認(rèn)知功能進(jìn)一步減退的防止(即防止、減慢或者停止疾病發(fā)展)。
本發(fā)明進(jìn)一步提供調(diào)節(jié)與有害蛋白質(zhì)聚集物有關(guān)的細(xì)胞毒性(優(yōu)選神經(jīng)毒性)的方法，所述方法包括將有害蛋白質(zhì)聚集物與有效量的本發(fā)明化合物相接觸，使得細(xì)胞毒性受到調(diào)節(jié)。在一個優(yōu)選的實施方案中，細(xì)胞毒性與包涵體有關(guān)。在另一個優(yōu)選的實施方案中，細(xì)胞毒性在神經(jīng)元細(xì)胞或者膠質(zhì)細(xì)胞中受到調(diào)節(jié)。
本發(fā)明還提供治療或者預(yù)防對象(優(yōu)選哺乳動物，更優(yōu)選人類)中與τ蛋白有關(guān)的神經(jīng)纖維纏結(jié)的方法，所述方法包括給予對象有效量的本發(fā)明化合物，使與τ蛋白有關(guān)的神經(jīng)纖維纏結(jié)得到治療或者預(yù)防。在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)對象(優(yōu)選哺乳動物，更優(yōu)選人類)中與τ蛋白有關(guān)的神經(jīng)纖維纏結(jié)的方法，所述方法包括給予對象有效量的本發(fā)明化合物，使與τ蛋白有關(guān)的神經(jīng)纖維纏結(jié)受到調(diào)節(jié)。
本發(fā)明提供治療或者預(yù)防對象(優(yōu)選哺乳動物，更優(yōu)選人類)中含α-突觸核蛋白NAC片斷的包涵體的方法，所述方法包括給予對象有效量的本發(fā)明化合物，使含α-突觸核蛋白NAC片斷的包涵體得到治療或者預(yù)防。另一個實施方案中，本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)對象(優(yōu)選哺乳動物，更優(yōu)選人類)中含α-突觸核蛋白NAC片斷的包涵體的方法，所述方法包括給予對象有效量的本發(fā)明化合物，使含α-突觸核蛋白NAC片斷的包涵體受到調(diào)節(jié)。
在另一個實施方案中，有害蛋白質(zhì)聚集物與以下蛋白質(zhì)或者片斷之一有關(guān)α-突觸核蛋白、τ蛋白、NAC、亨廷頓蛋白、DRPLA、神經(jīng)膜細(xì)胞瘤蛋白、細(xì)胞角蛋白、髓鞘蛋白22、視紫紅質(zhì)、萎縮蛋白-1、原纖蛋白-1、共濟(jì)失調(diào)蛋白-1、共濟(jì)失調(diào)蛋白-2、共濟(jì)失調(diào)蛋白-3、共濟(jì)失調(diào)蛋白-6、共濟(jì)失調(diào)蛋白-17、雄激素受體、表面活性蛋白-C或者α1-抗胰蛋白酶。
本發(fā)明化合物可治療性或者預(yù)防性地給予，以治療與以下情況有關(guān)的疾病有害蛋白質(zhì)聚集的形成、有害蛋白質(zhì)聚集物發(fā)展成聚集體、或者有害蛋白質(zhì)聚集物沉積成包涵體如Lewy小體。本發(fā)明化合物可在形成聚集物的蛋白質(zhì)包涵到蛋白質(zhì)聚集物之前或者蛋白質(zhì)成為聚集物一部分時結(jié)合該蛋白質(zhì)，或者可結(jié)合聚集物本身。本發(fā)明化合物還可結(jié)合天然形式的蛋白質(zhì)，防止其構(gòu)象變成可形成有害聚集物的形式。本發(fā)明化合物可采用以下任何一種機(jī)制(在此列舉的機(jī)制意在進(jìn)行說明，而不是進(jìn)行限制)起作用，以改善蛋白質(zhì)聚集疾病的進(jìn)程減慢有害蛋白質(zhì)聚集物的形成或者沉積速度；減輕有害蛋白質(zhì)聚集物的沉積程度；抑制、減少或者防止有害蛋白質(zhì)聚集物原纖維的形成；抑制由有害蛋白質(zhì)聚集引起的神經(jīng)變性或者細(xì)胞毒性；抑制由有害蛋白質(zhì)聚集物引起的炎癥；或者增進(jìn)有害蛋白質(zhì)聚集物從大腦中的清除。
本發(fā)明化合物可單獨使用，或者與第二種化合物聯(lián)合使用。所述化合物可以是本領(lǐng)域公知對對象有益的任何化合物或者物質(zhì)。所述第二種化合物可以是本領(lǐng)域公知能治療、預(yù)防或者減輕蛋白質(zhì)聚集疾病(例如帕金森氏病)的癥狀的任何化合物。此外，所述第二種化合物可以是當(dāng)與本發(fā)明化合物組合給予時對對象有益的任何化合物，例如神經(jīng)保護(hù)性化合物。用語“組合給予”第二種化合物包括以下含義共同給予本發(fā)明化合物與第二種化合物；首先給予本發(fā)明化合物，然后給予第二種化合物；和首先給予第二種化合物，然后給予本發(fā)明化合物。
本發(fā)明化合物進(jìn)入大腦后(穿透血腦屏障后)，或者從外周部作用，能有效控制有害蛋白質(zhì)聚集物的沉積。當(dāng)化合物從外周部作用時，其能改變例如大腦和血漿之間的α-突觸核蛋白平衡，從而有利于α-突觸核蛋白從大腦中排出。α-突觸核蛋白從大腦中排出增加，會導(dǎo)致大腦中α-突觸核蛋白濃度降低，因此有利于減少α-突觸核蛋白在聚集物或者Lewy小體中的沉積。或者，滲透到大腦中的化合物能通過直接作用于大腦α-突觸核蛋白，例如通過將其維持在非纖維形式或者促進(jìn)其從大腦中清除，來控制沉積作用。
對象和患者群體術(shù)語“對象”如本文所述，包括其中可發(fā)生淀粉樣變性或者容易患上蛋白質(zhì)聚集疾病的活生物體。對象的實例包括人類、雞、鴨、北京鴨、鵝、猴、牛、兔、綿羊、山羊、狗、貓、小鼠、大鼠及它們的轉(zhuǎn)基因物種?？墒褂霉姆椒?，按本文進(jìn)一步描述的有效調(diào)節(jié)對象中有害蛋白質(zhì)聚集或者聚集物引起毒性的劑量和時間間隔，將本發(fā)明組合物給予待治療對象。治療性化合物實現(xiàn)治療效果所需的有效量可根據(jù)如下因素改變對象中臨床位點已經(jīng)沉積的有害蛋白質(zhì)聚集物的量，對象年齡、性別和體重，以及治療性化合物調(diào)節(jié)對象中有害蛋白質(zhì)聚集的能力?？烧{(diào)整給藥方案，以提供最佳的治療反應(yīng)。例如，可每天給予幾個分劑量，或者視治療的緊急性按比例減少劑量。
在本發(fā)明的示例性方面，對象是人。例如，對象是30歲以上的人、40歲以上的人、50歲以上的人、60歲以上的人、70歲以上的人、80歲以上的人、85歲以上的人、90歲以上的人或者95歲以上的人。對象可以是女人，包括可正接受激素(雌激素)替代療法的絕經(jīng)后女人。對象也可以是男人。在另一個實施方案中，對象低于40歲。
對象可以是有患上蛋白質(zhì)聚集疾病的危險的人，例如年齡在40歲以上或者傾向于患上蛋白質(zhì)聚集疾病的人。在科學(xué)文獻(xiàn)中確認(rèn)或者提出的蛋白質(zhì)聚集疾病誘病因素包括使對象傾向于患上蛋白質(zhì)聚集疾病的基因型；使對象傾向于患上蛋白質(zhì)聚集疾病的環(huán)境因素；使對象傾向于患上蛋白質(zhì)聚集疾病的病毒或者細(xì)菌因子感染既往史；及使對象傾向于患上蛋白質(zhì)聚集疾病的血管因子等。對象也可具有一種或者多種心血管疾病(冠狀動脈粥樣硬化、心絞痛和心肌梗塞)或者腦血管疾病(顱內(nèi)或者顱外動脈硬化、中風(fēng)、昏厥和短暫缺血發(fā)作)的風(fēng)險因素，如高膽固醇血癥、高血壓、糖尿病、吸煙、冠狀動脈疾病、腦血管疾病和心血管疾病家族史或者既往史。高膽固醇血癥通常定義為血清總膽固醇濃度大于約5.2mmol/L(約200mg/dL)。
本發(fā)明方法可用于以下一個或者多個方面預(yù)防蛋白質(zhì)聚集疾病，治療蛋白質(zhì)聚集疾病、改善蛋白質(zhì)聚集疾病的癥狀或者調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集物的產(chǎn)生。在一個實施方案中，人具有蛋白質(zhì)聚集疾病或者癡呆病的家族史。
在另一個實施方案中，人的年齡至少是約40歲。在另一個實施方案中，人的年齡至少是約60歲。在另一個實施方案中，人的年齡至少是約70歲。在另一個實施方案中，人的年齡至少是約80歲。在另一個實施方案中，人的年齡至少是約85歲。在一個實施方案中，人的年齡在約60歲到約100歲之間。
在還一個實施方案中，診斷性大腦影像技術(shù)顯示對象有患病危險，所述技術(shù)例如測量大腦活動性、蛋白斑沉積(例如有害蛋白質(zhì)聚集)或者腦萎縮的技術(shù)。
在還一個實施方案中，認(rèn)知試驗顯示對象有患病危險，所述試驗例如臨床癡呆分級(“CDR”)或者簡易智能狀態(tài)檢查(“MMSE”)。對象與年齡和教育背景相當(dāng)?shù)囊酝鶎φ障啾?，在認(rèn)識試驗中得分低于平均值。而且對象可表現(xiàn)出與以往參加相同或者類似認(rèn)知試驗的得分相比，得分下降。
在確定CDR時，通常參照以下六種認(rèn)知和行為種類的每一項對對象進(jìn)行評估和評級記憶力、定向力、判斷和解決問題的能力、社會交往、家庭和愛好、及個人護(hù)理。所述評估可包括對象提供的以往信息，或者優(yōu)選包括熟悉該對象的確證人。參照上述每一項對對象進(jìn)行評估和評級，確定大體評級結(jié)果(0、0.5、1.0、2.0或者3.0)。0級可認(rèn)為正常。1.0級可認(rèn)為相當(dāng)于輕度癡呆。CDR為0.5級的對象有如下特征輕度持續(xù)性健忘、往事部分回憶和“良性”健忘。在一個實施方案中，對象經(jīng)評估其CDR評級在0級以上、在約0.5級以上、在約1.0級以上、在約1.5級以上、在約2.0級以上、在約2.5級以上、或者為約3.0級。
另一種試驗是Folstein在“Mini-mental state.A practical method forgrading the cognitive state of patients for the clinician.”J.Psychiatr.Res.12189-198，1975中描述的簡易智能狀態(tài)檢查(MMSE)。MMSE評估是否存在總體智力衰退。還可參見Folstein“Differential diagnosis ofdementia.The clinical process.”Psychiatr Clin North Am.2045-57，1997。MMSE是一種評估癡呆發(fā)作和總體智力衰退存在的手段。MMSE按0-30分進(jìn)行評分。MMSE并不象例如所謂的IQ測試那樣評估基本的認(rèn)知潛力。相反，它測試的是智力技能?！罢！敝橇δ芰Φ娜嗽贛MSE客觀測試中得分為“30分”(但是，MMSE得分為30分的人在IQ測試中得分也可能遠(yuǎn)低于“正?！?。參見例如Kaufer，J.Neuropsychiatry Clin.Neurosci.1055-63，1998；Becke，Alzheimer DisAssoc Disord.1254-57，1998；Ellis，Arch.Neurol.55360-365，1998；Magni，Int.Psychogeriatr.8127-134，1996；Monsch，Acta Neurol.Scand.92145-150，1995。在一個實施方案中，對象在MMSE測試中至少有一次得分低于30分。在另一個實施方案中，對象得分低于約28分、低于約26分、低于約24分、低于約22分、低于約20分、低于約18分、低于約16分、低于約14分、低于約12分、低于約10分、低于約8分、低于約6分、低于約4分、低于約2分或者低于約1分。
在另一個實施方案中，對象沒有顯示蛋白質(zhì)聚集疾病癥狀。在另一個實施方案中，對象是年齡至少在40歲且沒有顯示蛋白質(zhì)聚集疾病癥狀的人。在另一個實施方案中，對象是年齡至少在40歲且顯示一種或者多種蛋白質(zhì)聚集疾病癥狀的人。
本發(fā)明方法可用作治療方法，用于患蛋白質(zhì)聚集疾病的對象，或者本發(fā)明方法可用作預(yù)防方法，用于有患蛋白質(zhì)聚集疾病或者癡呆癥傾向的對象(例如基因組發(fā)生突變的對象)。
應(yīng)當(dāng)理解的是，無論哪里由本文提供的任何數(shù)值和范圍(例如在對象人群年齡、劑量和血液水平方面)，這些數(shù)值和范圍所涵蓋的所有數(shù)值和范圍包涵在本發(fā)明的范圍內(nèi)。而且，這些數(shù)值和范圍之間的所有數(shù)值也可以是范圍的上限或者下限。
藥物制劑在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及用于治療蛋白質(zhì)聚集疾病的包含本文任何式所示化合物的藥物組合物，以及制備這種藥物組合物的方法。
一般來說，本發(fā)明化合物可通過在一般反應(yīng)流程中說明的方法，例如在本文提及的專利和專利申請中闡明的方法，或者通過所述方法的改進(jìn)方法，使用容易獲得的原料、試劑和常規(guī)合成方法來制備。在這些反應(yīng)中，也有可能利用其本身為人所公知、但本文沒有提到的變化。也包括具有相同一般性質(zhì)的本文所述化合物的功能和結(jié)構(gòu)等同物，其中取代基的一種或者多種簡單變動不會對化合物的基本性質(zhì)或者效用產(chǎn)生不利影響。
本發(fā)明藥物可以以溶于適當(dāng)溶劑的溶液形式或者以無溶劑形式(例如凍干)提供。在本發(fā)明的另一方面，用于執(zhí)行本發(fā)明方法的藥物和緩沖液可包裝成藥盒，任選包括容器。藥盒可供根據(jù)本文描述的方法進(jìn)行商業(yè)應(yīng)用，可以包括本發(fā)明方法的使用說明書。藥盒補(bǔ)充成分可包括酸、堿、緩沖劑、無機(jī)鹽、溶劑、抗氧化劑、防腐劑或者金屬螯合劑。藥盒補(bǔ)充成分以純組合物的形式，或者以摻入一種或者多種藥盒補(bǔ)充成分的水溶液或者有機(jī)溶液的形式存在。任何或者所有藥盒補(bǔ)充成分任選進(jìn)一步包含緩沖液。
術(shù)語“容器”包括用于裝載治療制劑的任何貯藏器。例如，在一個實施方案中，容器是包含制劑的包裝物。在另一個實施方案中，容器不是包含制劑的包裝物，也就是說，容器是例如盒子或者小瓶之類的貯藏器，其包含已包裝制劑或者未包裝制劑以及制劑的使用說明書。此外，包裝技術(shù)為本領(lǐng)域所熟知。應(yīng)當(dāng)理解的是，治療制劑的使用說明書可在包含治療制劑的包裝物上，這樣，說明書與包裝產(chǎn)品的功能關(guān)系增強(qiáng)。
治療化合物也可通過胃腸道外、腹膜內(nèi)、脊柱內(nèi)或者腦內(nèi)途徑給藥。分散劑可制備在甘油、液體聚乙二醇和它們的混合物以及用油中。在普通貯藏和使用條件下，這些制劑可包含防腐劑，以防止微生物的生長。
為通過胃腸道外給藥以外的途徑給予治療性化合物，可能有必要用某種物質(zhì)包被化合物或者與化合物共同給藥，以防止化合物失活。例如，可在適當(dāng)?shù)妮d體例如脂質(zhì)體或者稀釋劑中，將治療性化合物給予對象。藥物可接受的稀釋劑包括鹽水和含水緩沖溶液。脂質(zhì)體包括水包油包水CGF乳液和常規(guī)的脂質(zhì)體(Strejan等，(1984)J.Neuroimmunol.727)。
適合注射使用的藥物組合物包括無菌水溶液劑(能溶于水時)或者分散劑，及用于臨時制備無菌可注射溶液劑或者分散劑的無菌粉末。在所有的情況下，組合物必須是無菌的，且流動性必須達(dá)到易于注射的程度。組合物在制備和貯存條件下必須穩(wěn)定，保藏時必須防止微生物例如細(xì)菌和真菌的污染作用。
載體可以是溶劑或者分散介質(zhì)，其包含例如水、乙醇、多元醇(例如甘油、丙二醇和液體聚乙二醇等)、它們的合適混合物以及植物油?？梢岳缤ㄟ^使用包衣如卵磷脂、通過保持所需的顆粒大小(在分散劑情況下)以及通過使用表面活性劑，來維持適當(dāng)?shù)牧鲃有??？梢酝ㄟ^各種抗細(xì)菌劑和抗真菌劑，例如尼泊金酯類、氯丁醇、苯酚、抗壞血酸、硫柳汞等，來防止微生物的作用。在很多情況下，在組合物中可包括等滲劑，例如糖類、氯化鈉或者多元醇如甘露糖醇和山梨糖醇?？勺⑸浣M合物的延長吸收可以通過在組合物中加入延遲吸收的化合物，例如單硬脂酸鋁或者明膠來實現(xiàn)。
無菌可注射溶液劑可如下制備將所需量的治療性化合物與以上列舉的一種成分或者多種成分的組合(按需要)一起摻入到適當(dāng)?shù)娜軇┲?，然后進(jìn)行過濾滅菌。通常，如下制備分散劑將治療性化合物摻入到含基本分散介質(zhì)和上述列舉的其它必需成分的無菌載體中。在用于制備無菌可注射溶液的無菌粉末的情況中，制備方法是將預(yù)先無菌過濾的溶液真空干燥和冷凍干燥，產(chǎn)生活性成分(即治療性化合物)和任何所需的補(bǔ)充成分的粉末。
治療性化合物可例如與惰性稀釋劑或者可吸收的食用載體一起通過口服給藥。治療性化合物和其它成分也可以裝入硬殼或者軟殼明膠膠囊中，可以壓成片劑，或者可以直接摻入到患者的食物中?？诜o藥治療時，治療性化合物可與賦形劑混合，并以可消化片劑、口腔含片、片劑、膠囊劑、酏劑、懸浮劑、糖漿劑、糯米紙囊劑等形式使用。治療性化合物在組合物和制劑中百分含量當(dāng)然可以變動。治療性化合物在這種治療上有用組合物中的含量是可獲得合適劑量的量。
以劑量單位形式配制胃腸外給藥組合物特別有利，以方便給藥和劑量均一。本文所用的劑量單位形式指適合作為單元劑量給予待治療患者的物理不連續(xù)單位；每一個單位包含經(jīng)計算將產(chǎn)生所需治療性效果的預(yù)定量的治療性化合物以及必需的藥物載體。本發(fā)明劑量單位形式的規(guī)格受限于和直接取決于(a)治療性化合物的獨特特性和要獲得的具體治療效果，和(b)本領(lǐng)域應(yīng)用這種治療性化合物治療對象的淀粉樣蛋白沉積的固有局限性。
因此，本發(fā)明包括包含藥物可接受載體中的本文各式所述藥物藥物(包括其藥物可接受鹽)的藥物制劑，供噴霧、口服和胃腸外給藥。同樣，本發(fā)明包括藥物及其鹽，其已被凍干，可被恢復(fù)成藥物可接受制劑，例如通過靜脈內(nèi)、肌肉內(nèi)或者皮下注射給藥。給藥方式也可以是皮內(nèi)給藥或者透皮給藥。
根據(jù)本發(fā)明，本文各式所述化合物及其藥物可接受鹽可以固體形式口服或者吸入給藥，或者可以溶液劑、懸浮劑或者乳劑形式肌肉內(nèi)或者靜脈內(nèi)給藥。另外，藥物或其鹽也可以脂質(zhì)體懸浮劑形式通過吸入、靜脈內(nèi)或者肌肉內(nèi)給藥。
也提供適合作為氣霧劑吸入給藥的藥物制劑。這種制劑包含所需的本文任何式化合物或其鹽的溶液或者懸浮液，或者所述化合物或其鹽的大量固體粒子。所需制劑可裝入小腔內(nèi)以進(jìn)行霧化。可以通過壓縮空氣或者通過超聲波能量來實現(xiàn)霧化，形成大量的包含藥物或其鹽的液滴或者固體粒子。液滴或者固體粒子的顆粒尺寸應(yīng)在約0.5至約5微米的范圍內(nèi)?？梢酝ㄟ^本領(lǐng)域公知的任何合適方式(例如通過微粉化)處理本文所述任何式的固體化合物或其鹽，獲得固體顆粒。固體粒子或者液滴的大小可能為例如約1至約2微米。為此，可用商業(yè)噴霧器實現(xiàn)這個目的。
適合作為氣霧劑給藥的藥物制劑可以是液體形式，制劑可能包含溶于載體(包含水)的水溶性本文所述任何式化合物或者其鹽。制劑中可存在表面活性劑，當(dāng)制劑進(jìn)行噴霧時，其能充分降低制劑的表面張力，以使形成的液滴在所需的大小范圍內(nèi)。
經(jīng)口組合物也包括液體溶液劑、乳劑、懸浮劑等。適用于制備這種組合物的藥物可接受載體在本領(lǐng)域是公知的。用于糖漿劑、酏劑、乳劑和懸浮劑的典型載體成分包括乙醇、甘油、丙二醇、聚乙二醇、液體蔗糖、山梨糖醇和水。對于懸浮劑制劑，典型的懸浮劑包括甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、黃芪膠和藻酸鈉；典型的潤濕劑包括卵磷脂和聚山梨醇酯80；典型的防腐劑包括尼泊金甲酯和苯甲酸鈉。經(jīng)口液體組合物也可以包含一種或者多種以上公開的成分，如甜味劑、矯味劑和著色劑。
藥物組合物也可以用常規(guī)的方法包衣，通常采用pH或者時間依賴性包衣，這樣目標(biāo)化合物在期望的胃腸道局部應(yīng)用部位鄰近釋放，或者在不同的時間釋放，以延長期望的作用。這種劑量形式通常包括但不限于一種或者多種乙酸-鄰苯二甲酸纖維素、鄰苯二甲酸聚乙烯乙酸酯、鄰苯二甲酸羥丙基甲基纖維素、乙基纖維素、蠟和蟲膠。
可用于實現(xiàn)目標(biāo)藥物的全身遞藥的其它組合物包括舌下、口腔和鼻腔劑型。這種組合物通常包含一種或者多種可溶性填充物，如蔗糖、山梨糖醇和甘露糖醇；以及粘合劑，如阿拉伯樹膠、微晶纖維素、羧甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素。也可以包括以上公開的助流劑、滑潤劑、甜味劑、著色劑、抗氧化劑和矯味劑。
本發(fā)明組合物也可以局部給予對象，例如通過直接將組合物涂抹或者散布于對象的表皮或者上皮組織給藥，或者通過“貼劑”透皮給藥。這種組合物包括例如洗劑、膏劑、溶液劑、凝膠劑和固體劑。這些局部組合物可包含有效量的本發(fā)明化合物，通常至少為約0.1％，或者甚至為約1％至約5％。適用于局部給藥的載體通常以連續(xù)膜層的形式保留在皮膚上，能抵擋因為出汗或者浸水造成的脫落。通常，載體本質(zhì)上是有機(jī)物，能夠在其中分散或者溶解治療性化合物。載體可包括藥物可接受的軟化劑、乳化劑、增稠劑、溶劑等。
活性藥物以足以抑制對象中有害蛋白質(zhì)聚集的治療有效劑量給藥。相對于未治療對象，“治療有效”劑量抑制有害蛋白質(zhì)聚集達(dá)例如至少約20％，或者至少約40％，或者甚至至少約60％，或者至少約80％。在例如帕金森氏病患者的情況下，“治療有效”劑量能使認(rèn)知功能穩(wěn)定或者預(yù)防認(rèn)知功能進(jìn)一步下降(即預(yù)防、減慢或者停止疾病的進(jìn)展)。本發(fā)明因此提供治療性藥物?！爸委焺被蛘摺八幬铩敝笇钪娜嘶蛘叻侨藙游镏刑囟膊』蛘卟“Y具有改善性或者預(yù)防性有益效果的化合物。
這種藥物的毒性和治療功效可以通過標(biāo)準(zhǔn)的藥學(xué)方法在細(xì)胞培養(yǎng)物或者實驗動物中測定，例如測定LD50(50％群體致死劑量)和ED50(50％群體治療有效劑量)。毒性作用和治療作用之間的劑量比是治療指數(shù)，可以表示為LD50/ED50比，通常治療指數(shù)越大則越有效。雖然可以使用有毒副作用的藥物，但應(yīng)當(dāng)注意設(shè)計能使這種藥物靶向受損組織部位的傳遞系統(tǒng)，以最小化對未受損細(xì)胞的潛在損害，從而減少副作用。
應(yīng)理解的是，合適的劑量取決于很多普通技術(shù)醫(yī)師、獸醫(yī)或者研究者知識范圍內(nèi)的因素。小分子的劑量可根據(jù)例如以下因素而改變正在治療的對象或者樣本的特性、大小和狀況，以及組合物的給藥途徑(如果適用的話)，還有執(zhí)業(yè)醫(yī)師期望小分子對本發(fā)明核酸或者多肽應(yīng)具有的作用。示例性劑量包括每千克對象或者樣本重量的小分子毫克數(shù)或者微克數(shù)(例如，每千克約1微克至每千克約500毫克、每千克約100微克至每千克約5毫克、或者每千克約1微克至每千克約50微克)。此外還要理解，適當(dāng)?shù)膭┝咳Q于待調(diào)節(jié)表達(dá)或者活性的功效。這種適當(dāng)劑量可以使用本文所述的試驗方法進(jìn)行測定。當(dāng)將這些小分子的一種或者多種給予動物(例如人)，以調(diào)節(jié)本發(fā)明多肽或者核酸的表達(dá)或者活性時，醫(yī)師、獸醫(yī)或者研究者可以例如在開始時開具相對較低的劑量，隨后增加劑量，直至獲得適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。另外，還要理解，給予任何具體動物對象的具體劑量水平可能取決于多種因素，包括所用具體化合物的活性、對象的年齡、體重、一般健康狀況、性別和飲食、給藥時間、給藥途徑、排泄率、任何藥物組合、待調(diào)節(jié)的表達(dá)或者活性的程度。
可以在動物模型系統(tǒng)中評估化合物抑制蛋白質(zhì)聚集的能力，這可預(yù)測對人類疾病中蛋白質(zhì)聚集的抑制功效，所述動物模型例如表達(dá)人α-突觸核蛋白的轉(zhuǎn)基因小鼠，或者可以預(yù)見蛋白聚集的其它相關(guān)動物模型，例如本文所述的那些模型。同樣地，化合物預(yù)防或者減少模型系統(tǒng)中認(rèn)知損害的能力可以預(yù)示在人類中的功效?；蛘撸梢酝ㄟ^體外檢測化合物抑制蛋白質(zhì)聚集形成的能力來評估化合物的能力，例如使用如本文所述的原纖維形成分析，包括ThT、CD或者EM分析。
血腦屏障可配制本發(fā)明藥物，以確保其在體內(nèi)的正確分布。例如，血腦屏障(BBB)排斥許多高度親水性藥物。為確保更多的本發(fā)明親水性治療藥物能穿過BBB，這些藥物可以配制在例如脂質(zhì)體中。有關(guān)制備脂質(zhì)體的方法參見例如美國專利第4,522,811號、第5,374,548號和第5,399,331號。脂質(zhì)體可包含一種或者多種可被選擇性地轉(zhuǎn)運進(jìn)入特定細(xì)胞或者器官的部分(“靶向部分”)，從而提供靶向給藥(參見例如V.V.Ranade(1989)J.Clin.Pharmacol.29685)。
示例性的靶向部分包括葉酸或者生物素(參見例如Low等的美國專利第5,416,016號)、甘露糖苷(Umezawa等(1988)Biochem.Biophys.Res.Commun.1531038)、抗體(P.G.Bloeman等(1995)FEBS Lett.357140；M.Owais等(1995)Antimicrob.Agents Chemother.39180)、表面活性蛋白質(zhì)A受體(Briscoe等(1995)Am.J Physio.1233134)、gp120(Schreier等(1994)J Biol.Chem.2699090)；同時參見K.Keinanen；M.L.Laukkanen(1994)FEBS Lett.346123；J.J.Killion；I.J.Fidler(1994)Immunomethods 4273。在一個實施方案中，本發(fā)明治療性藥物配制在脂質(zhì)體中；其可包括靶向部分。
為確保本發(fā)明藥物穿過BBB，可將藥物與BBB轉(zhuǎn)運載體偶聯(lián)(有關(guān)BBB轉(zhuǎn)運載體和機(jī)制的綜述參見Bickel等，Adv.Drug DeliveryReviews，第46卷，第247-279頁，2001)。示例性的轉(zhuǎn)運載體包括陽離子化白蛋白或者抗轉(zhuǎn)鐵蛋白受體OX26單克隆抗體；這些蛋白分別通過吸附介導(dǎo)的或者受體介導(dǎo)的胞吞轉(zhuǎn)運作用穿過BBB。
將受體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)運系統(tǒng)靶向?qū)氪竽X的其它BBB轉(zhuǎn)運載體的實例包括例如胰島素、胰島素樣生長因子(IGF-I、IGF-II)、血管緊張素II、心房和腦鈉尿肽(ANP、BNP)、白介素I(IL-1)和轉(zhuǎn)鐵蛋白等因子。這些因子的結(jié)合受體的單克隆抗體也可以用作BBB轉(zhuǎn)運載體。靶向吸附介導(dǎo)的胞吞轉(zhuǎn)運作用機(jī)制的BBB轉(zhuǎn)運載體包括陽離子部分，例如陽離子化LDL、與聚賴氨酸偶聯(lián)的白蛋白或者辣根過氧化物酶、陽離子化白蛋白或者陽離子化免疫球蛋白。小的堿性寡肽如強(qiáng)啡肽類似物E-2078和ACTH類似物依比拉肽(ebiratide)也可以通過吸附介導(dǎo)的胞吞轉(zhuǎn)運作用穿過大腦，它們是潛在的轉(zhuǎn)運載體。
其它BBB轉(zhuǎn)運載體靶向系統(tǒng)將營養(yǎng)物轉(zhuǎn)運系統(tǒng)導(dǎo)向大腦。這種BBB轉(zhuǎn)運載體的實例包括己醣部分(例如葡萄糖)、一元羧酸(例如乳酸)、中性氨基酸(例如苯丙氨酸)、胺(例如膽堿)、堿性氨基酸(例如精氨酸)、核苷(例如腺苷)、嘌呤堿(例如腺嘌呤)和甲狀腺激素(例如三碘甲狀腺素(triiodothyridine))。營養(yǎng)物轉(zhuǎn)運蛋白的胞外結(jié)構(gòu)域的抗體也可用作轉(zhuǎn)運載體。其它可能的載體包括血管緊張素II和ANP，其可能參與調(diào)節(jié)BBB滲透性。
在一些情況下，轉(zhuǎn)運進(jìn)入大腦之后，連接治療性化合物和轉(zhuǎn)運載體的鍵可以裂開，以釋放生物活性化合物。示例性的連接鍵包括二硫鍵、酯鍵、硫醚鍵、酰胺鍵、酸不穩(wěn)定鍵和席夫堿鍵。也可以使用親和素/生物素連接基團(tuán)，其中親和素與BBB藥物轉(zhuǎn)運載體共價偶聯(lián)。親和素本身可以是藥物轉(zhuǎn)運載體。
前藥本發(fā)明也涉及本文所述各式藥物的前藥。前藥是可在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成活性形式的藥物(參見例如R.B.Silverman，1992，“The OrganicChemistry of Drug Design and Drug Action，”Academic Press，第8章)。前藥可用來改變具體化合物的生物分布(例如允許通常不能進(jìn)入蛋白酶反應(yīng)位點的藥物進(jìn)入)或者藥代動力學(xué)。例如，羧酸基團(tuán)可以例如用甲基或者乙基酯化，以產(chǎn)生酯。當(dāng)將酯給予對象時，酯通過酶或者非酶、還原、氧化或者水解裂解，顯示陰離子基團(tuán)。陰離子基團(tuán)可用裂解時能顯示中間化合物的部分(例如酰氧基甲酯)酯化，中間化合物隨后分解產(chǎn)生活性化合物。前藥部分也可在體內(nèi)被酯酶或者通過其它機(jī)制代謝成羧酸。
前藥及其應(yīng)用的實例為本領(lǐng)域所公知(參見例如Berge等(1977)“Pharmaceutical Salts”，J Pharm.Sci.661-19)。前藥可在藥物最后分離和純化時原位制備，或者通過單獨將游離酸形式的純化化合物與合適的衍生化化合物反應(yīng)來制備。羧酸可在催化劑存在時經(jīng)乙醇處理轉(zhuǎn)化為酯。
可裂解的羧酸前藥部分的實例包括取代的或者未被取代的、帶支鏈或者無支鏈的低級烷基酯部分(例如乙酯、丙酯、丁酯、戊酯、環(huán)戊酯、己酯、環(huán)己酯)、低級烯基酯、二低級烷基氨基低級烷基酯(例如二甲氨基乙酯)、酰氨基低級烷基酯、酰氧基低級烷基酯(例如新戊酰氧基甲酯)、芳基酯(苯酯)、芳基-低級烷基酯(例如芐酯)、取代的(例如被甲基、鹵素或者甲氧基取代的)芳基和芳基-低級烷基酯、酰胺、低級烷基酰胺、二低級烷基酰胺和羥基酰胺。
藥物可接受的鹽本發(fā)明藥物的某些實施方案可包含堿性官能團(tuán)，如氨基或者烷基氨基，并因此能夠與藥物可接受的酸形成藥物可接受的鹽。術(shù)語“藥物可接受的鹽”在這個意義上指本發(fā)明藥物的相對無毒的無機(jī)或者有機(jī)酸加成鹽。這些鹽可在本發(fā)明藥物最后分離和純化時原位制備，或者單獨將游離堿形式的純化本發(fā)明化合物與合適的有機(jī)或者無機(jī)酸反應(yīng)，并分離所形成的鹽。
代表性的鹽包括氫鹵酸鹽(包括氫溴酸鹽和氫氯酸鹽)、硫酸鹽、硫酸氫鹽、磷酸鹽、硝酸鹽、乙酸鹽、戊酸鹽、油酸鹽、棕櫚酸鹽、硬脂酸鹽、月桂酸酯、苯甲酸鹽、乳酸鹽、磷酸鹽、甲苯磺酸鹽、檸檬酸鹽、馬來酸鹽、富馬酸鹽、琥珀酸鹽、酒石酸鹽、萘甲酸鹽、甲磺酸鹽、葡庚糖酸鹽、乳糖酸鹽、2-羥基乙磺酸鹽和月桂基磺酸鹽等。(參見例如Berge等(1977)“Pharmaceutical Salts”，J Pharm.Sci.66，1-19)。
在其它情況下，本發(fā)明藥物可包含一個或者多個酸性官能團(tuán)，并因此可與藥物可接受的堿形成藥物可接受的鹽。術(shù)語“藥物可接受鹽”在這些情況中指本發(fā)明藥物的相對無毒的無機(jī)和有機(jī)堿加成鹽。
這些鹽同樣可在本發(fā)明藥物最后分離和純化時原位制備，或者單獨將自由酸形式的純化化合物與合適的堿反應(yīng)，如藥物可接受的金屬陽離子的氫氧化物、碳酸鹽或者碳酸氫鹽，氨或者藥物可接受的有機(jī)伯胺、仲胺或者叔胺。代表性的堿金屬的鹽或者堿土金屬的鹽包括鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽和鋁鹽等。可用于形成堿加成鹽的代表性有機(jī)胺包括乙胺、二乙胺、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、哌嗪等。
實施例本發(fā)明通過以下實施例作進(jìn)一步的闡述，這些實施例不應(yīng)被理解為對本發(fā)明的進(jìn)一步限制。
本領(lǐng)域技術(shù)人員僅僅采用常規(guī)試驗，就會認(rèn)識到或者能夠確定本文描述的具體方法、實施方案、權(quán)利要求和實施例的多種等同方案。這些等同方案被認(rèn)為歸屬本發(fā)明的范圍之內(nèi)，且被本發(fā)明所附權(quán)利要求所涵蓋。本申請說明書中各處引用的所有參考文獻(xiàn)、已授權(quán)專利和已公開專利申請的內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。
實施例1用以檢測與蛋白質(zhì)聚集疾病有關(guān)的有害蛋白質(zhì)聚集物的試驗用以檢測與NAC有害積聚有關(guān)的有害蛋白質(zhì)聚集物的試驗
NAC肽的制備如本文所討論，首字母縮略詞NAC指在AD患者中發(fā)現(xiàn)的淀粉樣蛋白斑的非淀粉樣蛋白組分，具體的說，指對應(yīng)于α-突觸核蛋白的61-95號殘基的35氨基酸肽。NAC肽在Protein Technologies，Inc.的肽合成儀上通過Fmoc叔丁基化學(xué)法合成的，純度＞98％。肽的含量經(jīng)氨基酸分析確定為71.6％。
NAC的制備物可能含有聚集物質(zhì)。為除去這些聚集物和使肽單體化，根據(jù)Walsh和Colleagues的文章(J Biol Chem.1997年8月29日；272(35)22364-72)改編獲得到下解聚/過濾方法。這種方法包括將肽在1，1，1，3，3，3-六氟異丙醇(HFIP)中進(jìn)行超聲處理，以解散可能存在的任何結(jié)構(gòu)。隨后用20nm過濾器過濾除去可能殘存在溶液中的任何大聚集物，并在-80℃下保藏備用。
化合物的制備在TBSA緩沖液(Tris 0.02M，NaCl 0.15M，NaN30.005％，pH 7.4)中配制2mM溶液并在保存于4℃。試驗時，混合物用TBSAE緩沖液(Tris 0.02M，NaCl 0.15M，NaN30.005％，EDTA 100μM，pH 7.4)稀釋至所需的濃度，并與NAC肽合并。
原纖維生成試驗利用原纖維生成試驗鑒定受試化合物抑制NAC裝配成纖維的能力。在N2氣氛下蒸發(fā)除去HFIP之后，在Perkin-Elmer HTS 7000加微量培養(yǎng)板讀數(shù)器中，37℃下將20μM NAC肽在試驗緩沖液(0.02MTris，0.15M NaCl，0.005％ NaN3，100μM EDTA)中溫育，每隔20分鐘振蕩1分鐘?？赏ㄟ^三種不同方法監(jiān)測纖維的存在。
以下試驗在透明聚苯乙烯96孔微量培養(yǎng)板中如下進(jìn)行將125μL的40μM NAC肽與125μL的200μM受試化合物在0.02M Tris，0.15M NaCl，0.005％ NaN3，100μM pH 7.4中合并。微量培養(yǎng)板用塑料薄板密封后，置于Perkin-Elmer HTS 7000微量培養(yǎng)板讀數(shù)器中37℃下溫育，每隔20分鐘振蕩1分鐘。
硫黃素T分析。為進(jìn)行此試驗，將5μM硫黃素T加入到上述NAC裝配條件中。在試驗過程中，用Perkin-Elmer HTS微量培養(yǎng)板讀數(shù)器在430激發(fā)/485發(fā)射下每隔20分鐘測量一次熒光。如圖1中可見，可通過熒光的增強(qiáng)來檢測纖維的存在。這個試驗可以鑒定能抑制溫育時熒光增強(qiáng)的化合物。
濁度分析。或者，可通過在40nm處讀取吸光度，以監(jiān)測溶液的濁度，分析已經(jīng)與受試化合物在適當(dāng)?shù)难b配條件下溫育的NAC肽，所述濁度也是聚集物形成的標(biāo)志。
圓二色性(CD)分析。在NAC肽的裝配過程中對其進(jìn)行的圓二色譜學(xué)檢測分析表明，NAC在不存在受試化合物下溫育大約15-20小時后，從無規(guī)卷曲構(gòu)象向β-折疊/轉(zhuǎn)角構(gòu)象轉(zhuǎn)變。這個試驗可以鑒定能防止NAC在溫育時采取β-折疊/β-轉(zhuǎn)角構(gòu)象的化合物。在溫育過程中的適當(dāng)時間點，將受試溶液轉(zhuǎn)移到0.1-cm光程長度石英比色杯，在37℃下用Jasco J-715分光偏振計在190至260nm之間進(jìn)行CD譜學(xué)掃描，分辨率為0.1nm，帶寬為1nm。單獨的NAC在溫育過夜后發(fā)現(xiàn)采取了β-折疊/轉(zhuǎn)角構(gòu)象。有些含受試化合物的樣品據(jù)觀測仍保留無規(guī)卷曲形態(tài)的NAC，有些正進(jìn)行構(gòu)象轉(zhuǎn)變，但尚未改變?yōu)棣?折疊/β-轉(zhuǎn)角構(gòu)象。
電鏡(EM)分析。在進(jìn)行CD掃描的時間點，從樣品中移取3μl等分試樣，將其點滴到Formvar載網(wǎng)上，然后用4％乙酸雙氧鈾負(fù)染色。用JOEL 2000透射電子顯微鏡在25,000X放大率下觀察載網(wǎng)，以檢查是否存在原纖維和無定形聚集物。這個試驗可用來確認(rèn)在經(jīng)ThT和CD鑒定能抑制NAC裝配的化合物存在下無纖維存在。通過取10個完整區(qū)段的平均值獲得最終結(jié)果。
實施例2硫黃素T試驗在確定分離NAC形成β-折疊中的應(yīng)用已進(jìn)行的試驗顯示，硫黃素T(ThT)可用于使用NAC肽的高通量工作和證實工作中。指示β-折疊形成的熒光信號在溫育10小時開始出現(xiàn)(圖1)。熒光信號的強(qiáng)度與溶液中NAC濃度直接相關(guān)，在30μMNAC時達(dá)到最大值。(在96孔板中)觀察到T1/2(為獲得等于所得最大信號的一半信號所需的時間)為～15小時的類似ThT圖譜。
實施例3NAC肽構(gòu)象的圓二色性分析和電鏡分析NAC肽溫育10-72小時后對其構(gòu)象進(jìn)行的圓二色性分析(圖2)顯示，在227nm處為最小值，這使人聯(lián)想到在富含α-螺旋的區(qū)域中觀察到的結(jié)果。NAC在肝素存在下溫育后，其CD譜顯示在218nm處明顯為最小值，這是β-折疊構(gòu)象的特征。電鏡分析(圖3)監(jiān)測到有NAC纖維出現(xiàn)。肝素的存在明顯促進(jìn)構(gòu)象轉(zhuǎn)變，并有利于促進(jìn)聚集物/原纖維形成的高β-折疊含量(圖2)。這個結(jié)果表明，葡糖胺聚糖的確參與NAC的寡聚化/原纖維形成過程，證實使用GAG模擬化合物作為防止NAC寡聚化和有毒聚集物形成的手段這種方法是有效的。EM分析支持了這個觀察結(jié)果，即NAC肽在肝素存在下似乎形成更長和更加纏結(jié)的纖維(圖4)。
以下表格總結(jié)了多個化合物的CD試驗結(jié)果。
受試化合物的CD分析結(jié)果


當(dāng)NAC與受試化合物一起溫育時，CD分析觀察到，其顯示不同的構(gòu)象“無規(guī)卷曲”表示觀察到樣品中的NAC仍保持其原來的無規(guī)卷曲構(gòu)象，表明與NAC共溫育的化合物具有活性；“β-折疊”或者“β-折疊/β-轉(zhuǎn)角”表示化合物不能防止無規(guī)卷曲向β-折疊轉(zhuǎn)變；“過渡”表示觀察到NAC正處于從無規(guī)卷曲向β-折疊轉(zhuǎn)變的過程中，表明化合物能夠減慢構(gòu)象改變過程，因此顯示出活性。對于試驗多次的化合物，如果其防止50％或更多試驗中向β-折疊/β-轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)變，該化合物被歸類為有活性。
電鏡分析CD分析進(jìn)行的原纖維生成試驗也進(jìn)行EM分析。目視檢查電子顯微照片，并如下計分。簡單的說，從300目載網(wǎng)選取10個代表性的幀進(jìn)行分析，與只有NAC而無受試驗化合物(100％纖維)的顯微照片比較給分，得分表示樣品中形成的纖維量。根據(jù)此分析結(jié)果，按0％-100％纖維的分級法計分(-)表示觀察到少于約25％的纖維；(+)表示約25％的纖維；(++)約50％的纖維；(+++)約75％的纖維；(++++)100％的纖維。(AA)表示觀察到無定形聚集物。下表給出樣品的EM分析結(jié)果。
EM分析結(jié)果 實施例4預(yù)防蛋白質(zhì)聚集疾病的化合物可在細(xì)胞模型中篩選已記載了各種用以監(jiān)測與蛋白質(zhì)積聚有關(guān)的聚集體形成的細(xì)胞培養(yǎng)物模型。另外，這種蛋白質(zhì)會發(fā)生寡聚化和聚集，并在這些培養(yǎng)物細(xì)胞中誘導(dǎo)毒性。對于帕金森氏病模型，在以下幾種細(xì)胞系中各種突觸核蛋白突變體的過量表達(dá)會誘導(dǎo)聚集體的形成SH-SY5Y細(xì)胞(Kanda等，2000.Neurosci 97279)、BE(2)-M17成神經(jīng)細(xì)胞瘤細(xì)胞、HEK293(Ko等，2000.JNeurochem 752546)、NT-2，SK-N-MC細(xì)胞系(Lee等，2001.J Neurochem 76998)和BE-M17成神經(jīng)細(xì)胞瘤細(xì)胞(Ostrerova-Golts等，2000.J Neurosci 206048)。
已建立了類似的模型，以通過其他蛋白質(zhì)如參與亨廷頓氏病發(fā)展的亨廷頓蛋白研究聚集體形成；突變亨廷頓蛋白基因在PC-12細(xì)胞系中(Wu等，2002.JBC 27744208；Igarashi等，2003.Mol Neurosci14565)或者在Cos-7中(Carmichael等，2002.Neurosci Lett 330270-274；Yang等，2002.Hum Mol Gen 112905)的表達(dá)導(dǎo)致出現(xiàn)聚集體。
可將靶聚集蛋白質(zhì)(例如突觸核蛋白或者亨廷頓蛋白)與各種細(xì)胞骨架蛋白如β-微管蛋白、γ-微管蛋白或者波形蛋白進(jìn)行免疫共定位，容易地實現(xiàn)聚集體或者包涵體的檢測。其他標(biāo)記(如高爾基體的α-甘露糖苷酶II)的排除還能進(jìn)一步確定包涵體的細(xì)胞分布。如前文對DPRLA和神經(jīng)膜細(xì)胞瘤蛋白所證實的(Shimohata等，2002；Gautreau等，2003；參見上表)，其他標(biāo)記如泛蛋白可用于表征在微管組織中心(MTOC)的核旁區(qū)積聚成聚集體的聚集物。其他聚集物或者包涵體也可在細(xì)胞質(zhì)中(Lewy小體、馬洛里小體)或者細(xì)胞核中(亨廷頓蛋白、共濟(jì)失調(diào)蛋白)發(fā)現(xiàn)。
雖然這些大聚集物可通過顯微分析目視檢測，它們本身可能并不具有毒性，且它們的存在可能并不足以誘導(dǎo)毒性。但是，它們的存在表明異常蛋白質(zhì)構(gòu)象子和裝配中間體的積聚，后兩者已顯示誘導(dǎo)細(xì)胞毒性。
最新證據(jù)明確證實了含擴(kuò)展多谷氨酰胺段(導(dǎo)致脊髓延髓性肌萎縮癥)的雄激素-受體的毒性作用。帶112個谷氨酰胺重復(fù)序列的AR突變體(AR-112Q)轉(zhuǎn)染后，所有細(xì)胞均顯示聚集體特有的細(xì)胞質(zhì)包涵體，并顯示顯著的細(xì)胞死亡(Taylor等，2003.Hum Mol Genet 12749)。重要的是，用諾考達(dá)唑抑制聚集體的形成會導(dǎo)致細(xì)胞死亡以劑量依賴性方式增加，突出了聚集體在保護(hù)細(xì)胞免受寡聚體/聚集物的毒性作用中的重要性。
有聚集物積聚的細(xì)胞可用專利化合物進(jìn)行體外處理，可用多種方法監(jiān)測毒性聚集物的形成。對表達(dá)突變蛋白的細(xì)胞進(jìn)行處理之后，可用熒光標(biāo)記通過顯微技術(shù)對聚集物或者包涵體進(jìn)行定量，可用上述生存力試驗或者用MTT或者WST-1染色法監(jiān)測細(xì)胞的生存力。(Abee和Matsuke.2000.Neurosc Res 383256；Berridge等，1996.Biochemica 411)。細(xì)胞死亡量可用基于FACS的存活試驗進(jìn)行定量(Taylor等，2003.Hum Mol Genet 12749)。
通過細(xì)胞破碎和離心分離聚集體或者聚集物，進(jìn)一步進(jìn)行表征和定量。
實施例5分離與蛋白質(zhì)聚集疾病有關(guān)的聚集體的方法由于聚集體包含波形蛋白的近核帽，如對囊性纖維變性跨膜調(diào)節(jié)物(CFTR)所證實的(Wanker等，1999.Methods in Enzymology309375)，可改進(jìn)Starger的技術(shù)(Starger和Goldman，1977.Proc NatlAcad Sci USA 742422)，以對分離蛋白質(zhì)聚集物從聚集體中的分離進(jìn)行優(yōu)化。簡單的說，細(xì)胞在100-mm平皿中培養(yǎng)至85％鋪滿程度，進(jìn)行分離前，用10mg/ml ALLN處理12小時。細(xì)胞在PBS(6mM磷酸鈉鉀緩沖液，170mM NaCl，3mM KCl)中洗滌兩次，刮取并以2,500g收集3分鐘。將每個100-mm平皿的洗滌細(xì)胞重新懸浮于1ml PBS中，并通過25號針三至四次，直到明視野顯微檢查顯示大部分細(xì)胞已破碎。通過在PBS中重新懸浮和以2,000g沉降三次，洗滌所述材料。通過熒光顯微術(shù)檢查所得材料，確認(rèn)含GFP分離聚集體的存在。以2,000g最后一次收集所得的富含聚集體的細(xì)胞級份，并重新懸浮于200ml的PBS/1％ BSA中。這可用作免疫電子顯微技術(shù)的原料。還可如下描述(Johnston等，1998.JCB 1431883)，通過蛋白質(zhì)變性后進(jìn)行定量ELISA，或者離心分離聚集物后進(jìn)行斑點印跡過濾滯留試驗，對這些蛋白質(zhì)聚集物的形成作進(jìn)一步的定量。
實施例6斑點印跡過濾滯留試驗將表達(dá)突變蛋白的細(xì)胞在冰凍的磷酸緩沖鹽水(PBS)中洗滌，刮取，離心沉淀(2000g，10分鐘，4℃下)。細(xì)胞在500μL含蛋白酶抑制劑PMSF(2mM)、亮抑酶肽(10μg/ml)、抑胃酶肽(10μg/ml)、抑蛋白酶肽(1μg/ml)和抗蛋白酶(50μg/ml)的裂解緩沖液[50mM Tris-HCl(pH 8.8)，100mM NaCl，5mM MgCl2，0.5％(w/v)Nonidet P-40(NP-40)，1mM EDTA]中冰上裂解30分鐘。通過在4℃下在微量離心機(jī)中以14000rpm離心5分鐘，除去不可溶物質(zhì)。將含不可溶物質(zhì)的沉淀物重新懸浮于100μl DNA酶緩沖液[20mM Tris-HCl(pH 8.0)，15mMMgCl2]中，加入DNA酶I(Boehringer Mannheim)，至終濃度為0.5mg/ml，然后在37℃下溫育1小時。用BSA作為標(biāo)準(zhǔn)，通過dotMetric試驗(Geno technology)測定DNA酶處理后的蛋白質(zhì)濃度。通過用20mM EDTA、2％(w/v)SDS和50mM DTT調(diào)整所得混合物，然后在98℃下加熱5分鐘，終止溫育反應(yīng)。
已描述了用以檢測含多谷氨酰胺的亨廷頓蛋白聚集物的過濾試驗(Johnson等，1995.J Mol Recog 8125)。如上所述制備變性和還原的蛋白質(zhì)樣品，將相當(dāng)于轉(zhuǎn)染細(xì)胞的50-250ng融合蛋白或者5-30μg提取蛋白(沉淀級份)的等分試樣稀釋到200μl 2％SDS中，并在BRL斑點印跡過濾裝置中濾過已用2％SDS預(yù)平衡的乙酸纖維素膜(Sehleicher and Schuell，Keene，NH，孔徑大小0.2μm)。濾膜用200μl0.1％SDS洗滌兩次，然后用含3％脫脂奶粉的TBS(100mM Tris-HCI，pH 7.4，150mM NaCl)封閉，接著與抗HD1抗體(1∶1000)一起溫育。濾膜在TBS中洗滌數(shù)次，然后和與辣根過氧化物酶(Sigma，1∶5000)綴合的第二抗兔抗體一起溫育，接著進(jìn)行ECL(增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光，Amersham)檢測。顯影印跡向Kodak(Rochester，NY)X-OMAT膠卷或者Lumi-Imager(Boehringer Mannheim)曝光數(shù)次，以使能夠?qū)γ庖哂≯E進(jìn)行定量。
為檢測和定量由蛋白酶處理的GST-x融合蛋白產(chǎn)生的含多谷氨酰胺聚集物，使用了生物素/鏈霉親和素-AP檢測系統(tǒng)。過濾后，將乙酸纖維素膜與1％(w/v)BSA一起在TBS中室溫下溫育1小時，在往復(fù)振蕩器中輕輕振動。然后將濾膜與以1∶1000稀釋于含1％BSA的TBS中的鏈霉親和素-堿性磷酸酶(Promega，Madison，WI)一起溫育30分鐘，用含0.1％(v/v)Tween 20的TBS洗滌三次，再用TBS洗滌三次，最后與熒光堿性磷酸酶底物AttoPhos或者氯取代的1，2-二氧雜環(huán)丁烷化學(xué)發(fā)光底物CDPStar(Boehringer Mannheim)一起在100mM Tris-HCl，pH 9.0，100mM NaCl和1mM MgCl2中溫育3分鐘。用Boehringer Lumi-Imager F1系統(tǒng)和LumiAnalyst軟件(BoehringerMannheim)對熒光和化學(xué)發(fā)光信號進(jìn)行成像和定量。
實施例7濾阱試驗濾阱試驗用來在簡單試驗中檢測冰凍大腦樣品中聚集物的存在。可改進(jìn)該方法，用以檢測各種類型的蛋白質(zhì)聚集物。將冰凍小鼠半腦和冰凍人大腦碎片稱重，然后用polytron在10倍體積的含1×蛋白酶抑制劑混合物(Cat.#P8340，Sigma，St.Louis，MO)的磷酸緩沖鹽水(pH 7.4)中勻漿。勻漿液在4℃下在微量離心機(jī)中以3,000rpm離心5分鐘。取上清液等分試樣，通過BCA法(Pierce Chemical Co.，Rockford，IL)測定蛋白質(zhì)濃度。將等分試樣凍藏于-70℃?zhèn)溆谩悠愤^濾前先解凍，然后用PBS稀釋至200μl的終體積，含1％SDS(圖2例外，其中最終SDS濃度在0.1-5％之間變化)。然后用96孔斑點印跡設(shè)備(Bio-Rad Laboratories，Hercules，CA)使所得溶液濾過孔徑大小為0.2-μm的乙酸纖維素膜(OE66，Schleicher & Schuell，Keene，NH)。過濾前，濾膜先浸入含1％SDS的PBS中。過濾印跡用500μLPBS(pH，7.4)洗滌兩次。按照用于免疫印跡法的程序(Xu等，2002Alzheimer Dis Assoc Disord 16191)，通過免疫染色檢測濾膜截留的蛋白質(zhì)。
為分析過濾截留的蛋白質(zhì)，剪下靶印跡，在40μL 1x SDS加樣緩沖液(Laemmli，1970)中煮沸10分鐘，然后劇烈混合(通過漩渦攪拌器)。將樣品(20μL)加樣到SDS/聚丙烯酰胺凝膠上，然后印跡到硝酸纖維素膜(BA-S85，Schleicher & Schuell，Keene，NH)上。如前所述(Jankowsky等，2001)，用mAb 6E10和ECL(NEN Life Science Products，Inc.，Boston，MA)檢測固定化的蛋白質(zhì)。
實施例8用以檢測與蛋白質(zhì)聚集疾病有關(guān)的多種有害蛋白質(zhì)聚集物的方法下表概括了詳細(xì)介紹用以檢測與各種疾病有關(guān)的包涵體或者聚集體的方法和技術(shù)的參考文獻(xiàn)。應(yīng)當(dāng)注意，本文描述的技術(shù)可被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員用來實施本文描述的方法。

實施例9在蛋白質(zhì)聚集疾病的轉(zhuǎn)基因小鼠模型中篩選化合物下表提供所建立的用以模擬人類蛋白質(zhì)病的轉(zhuǎn)基因小鼠譜系的實例。
已設(shè)計用以表達(dá)各種突變蛋白質(zhì)的構(gòu)建物并將其引入到轉(zhuǎn)基因小鼠中，以模擬各種蛋白質(zhì)聚集疾病或者蛋白質(zhì)病。這些基因的表達(dá)導(dǎo)致發(fā)生各種神經(jīng)病理學(xué)變化和行為變化，這些變化符合與突變基因有關(guān)的人類病癥。
例如，表達(dá)適度水平的τ蛋白長同種型(攜有見于額顳葉型癡呆癥和帕金森病患者的突變)的轉(zhuǎn)基因小鼠發(fā)生τ蛋白病，其特征是在前腦神經(jīng)元中出現(xiàn)嗜剛果紅超磷酸化τ包涵體。這些包涵體在18月齡時開始出現(xiàn)。在人類中，τ包涵體由突變型τ蛋白和內(nèi)源野生型τ蛋白共同組成，并與受影響神經(jīng)元的微管破壞和火焰形轉(zhuǎn)化有關(guān)。在行為上，年老的TgτR406W小鼠表現(xiàn)出認(rèn)知缺陷，特別是聯(lián)想式記憶受損(參見下表)。
另一種成功制作的人類疾病模型的實例是表達(dá)α-突觸核蛋白突變A30P和A53T的轉(zhuǎn)基因小鼠模型。這些小鼠表現(xiàn)出早期發(fā)作的運動功能進(jìn)行性下降。在神經(jīng)病理學(xué)上，這些小鼠在神經(jīng)軸突中顯示出典型的α-突觸核蛋白免疫反應(yīng)性Lewy小體包涵物(參見下表)。
已將各種亨廷頓蛋白等位基因引入到小鼠中。表達(dá)具有多套擴(kuò)展多谷氨酰胺段的亨廷頓蛋白等位基因的轉(zhuǎn)基因小鼠顯出早期緊握表型、肌肉運動協(xié)調(diào)損傷和活動過度。這種疾病與皮層包涵體、隔膜包涵體、海馬包涵體、反應(yīng)性神經(jīng)膠質(zhì)增生、細(xì)胞損失、一般性大腦萎縮和細(xì)胞包涵體的神經(jīng)病理學(xué)現(xiàn)象有關(guān)，所述現(xiàn)象與通常見于亨廷頓氏病患者的變化一致(參見下表)。
因此，這種顯出模擬各種人類非淀粉樣蛋白病表型的轉(zhuǎn)基因小鼠模型的應(yīng)用，為測試能結(jié)合靶蛋白質(zhì)、防止蛋白質(zhì)裝配、寡聚化、聚集或者促進(jìn)蛋白質(zhì)清除的化合物的治療功效提供了動物模型。
人類τ蛋白病的轉(zhuǎn)基因模型

人類亨廷頓氏病的轉(zhuǎn)基因模型

人類帕金森氏病的轉(zhuǎn)基因模型

實施例11質(zhì)譜法評價結(jié)合NAC肽的化合物對本發(fā)明化合物在水溶液中結(jié)合NAC肽的能力進(jìn)行評價。結(jié)合能力與通過電噴霧質(zhì)譜觀察到的肽-化合物復(fù)合物峰的強(qiáng)度相關(guān)。用Millipore蒸餾去離子水制備所有的水溶液。采用裝有Corning Semi-Micro Combination pH電極的BeckmanΦ36pH計測定pH值。
首先在pH 7.40分析20μM的NAC(MW 3260.6Da)，在+2、+3和+4觀測到常見的鈉簇(sodium cluster)，分別在m/z 1335.5，1116.7和843.4。最佳錐電壓確定為20V。
質(zhì)譜分析——用裝有Waters 2795樣品管理軟件的Waters ZQ4000質(zhì)譜儀進(jìn)行質(zhì)譜分析。用MassLynx 4.0(前版本為MassLynx 3.5)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。將受試化合物與解聚肽以5∶1(20μM NAC100μM受試化合物或者40μM NAC200μM受試化合物)的比例在含水介質(zhì)(6.6％EtOH)中混合。用0.1％NaOH(3-5μL)將所得混合物的pH調(diào)至7.4(±0.2)。按相同方式定時配制20μM或者40μM的NAC肽溶液，用作對照。如下獲得質(zhì)譜通過用注射泵以25μl/min的流速直接灌輸將溶液引入電噴霧源，并以正離子方式從100-2100Da進(jìn)行掃描。每次掃描的掃描時間為0.9秒，掃描之間的延遲為0.1秒，每個樣品的運行時間為5分鐘。所有質(zhì)譜均為300次掃描的總和。去溶劑化和電噴霧源溫度為70℃，錐電壓和毛細(xì)管電壓分別保持在20V和3.2kV。
測定每個受試化合物的結(jié)合NAC-化合物復(fù)合物峰下總面積除以未結(jié)合NAC峰下總面積所得的商值。結(jié)果總結(jié)于下表中。
NAC肽結(jié)合數(shù)據(jù)
*+++＝強(qiáng)；當(dāng)總結(jié)合為120％或者更高時++＝中等；當(dāng)總結(jié)合在120％和70％之間時+＝弱；當(dāng)總結(jié)合在70％和30％之間時-＝無；當(dāng)總結(jié)合在30％和0％之間時
權(quán)利要求
1.一種治療或者預(yù)防對象中的蛋白質(zhì)聚集疾病的方法，所述方法包括給予所述患有蛋白質(zhì)聚集疾病的對象有效量的化合物，使得所述對象中的所述蛋白質(zhì)聚集疾病得到治療或者預(yù)防，其中所述化合物具有下式之一Q-[-Y--X+]n其中Q是載體分子；Y是SO3-X+、OSO3-X+或者SSO3-X+；X+是陽離子基團(tuán)，如帶正電的原子或者其他部分；合適的載體分子包括碳水化合物、聚合物、肽、肽衍生物、脂族基團(tuán)、脂環(huán)族基團(tuán)、雜環(huán)基團(tuán)、芳族基團(tuán)或者它們的組合；或者 其中Y是氨基或者磺酸基，n是1-5的整數(shù)，X是氫或者陽離子基團(tuán)；或者 其中R1是取代的或者未取代的環(huán)烷基、芳基、芳基環(huán)烷基、二環(huán)或者三環(huán)、二環(huán)或者三環(huán)稠環(huán)基團(tuán)或者取代的或者未取代的C2-C10烷基；R2選自氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；Y是SO3-X+、OSO3-X+或者SSO3-X+；X+是氫、陽離子基團(tuán)或者成酯基團(tuán)(即前藥中的成酯基團(tuán)，在本文它處有描述)；L1和L2各自獨立是取代的或者未取代的C1-C5烷基或者不存在，或者是所述化合物的藥物可接受的鹽，條件是當(dāng)R1是烷基時，L1不存在；或者 其中R1是取代的或者未取代的環(huán)、二環(huán)、三環(huán)或者苯并雜環(huán)基團(tuán)或者取代的或者未取代的C2-C10烷基；R2是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基，或者與R1連接形成雜環(huán)；Y是SO3-X+、OSO3-X+或者SSO3-X+；X+是氫、陽離子基團(tuán)或者成酯部分；m是0或者1；n是1、2、3或者4；L是取代的或者未取代的C1-C3烷基或者不存在，條件是當(dāng)R1是烷基時，L1不存在；或者 其中A是氮或者氧；R11是氫、成鹽陽離子、成酯基團(tuán)、-(CH2)x-Q，或者當(dāng)A是氮時，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸殘基或者其鹽或酯；Q是氫、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；R3、R3a、R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a各自獨立是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氰基、鹵素、氨基、四唑基，或者鄰近環(huán)原子上的兩個R基團(tuán)與環(huán)原子一起形成雙鍵，條件是R3、R3a、R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a之一是式IIIa-A所示部分 其中m是0、1、2、3或者4；R8、R9、R10、R11和R12獨立選自氫、鹵素、羥基、烷基、烷氧基、鹵代烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、氰基、噻唑基、三唑基、咪唑基、四唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；及所述化合物的藥物可接受鹽和酯，條件是所述化合物不是3-(4-苯基-1，2，3，6-四氫-1-吡啶基)-1-丙磺酸；或者 其中A是氮或者氧；R11是氫、成鹽陽離子、成酯基團(tuán)、-(CH2)x-Q，或者當(dāng)A是氮時，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸殘基或者其鹽或酯；Q是氫、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a各自獨立是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氰基、鹵素、氨基、四唑基，R4和R5與它們連接的環(huán)原子一起形成雙鍵，或者R6和R7與它們連接的環(huán)原子一起形成雙鍵；m是0、1、2、3或者4；R8、R9、R10、R11和R12獨立選自氫、鹵素、羥基、烷基、烷氧基、鹵代烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、氰基、噻唑基、三唑基、咪唑基、四唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；或者 其中A是氮或者氧；R11是氫、成鹽陽離子、成酯基團(tuán)、-(CH2)x-Q，或者當(dāng)A是氮時，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸殘基或者其鹽或酯；Q是氫、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；aa是天然或者非天然氨基酸殘基；m是0、1、2或者3；R14是氫或者保護(hù)基；R15是氫、烷基或者芳基；或者 其中n是1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；A是氧或者氮；R11是氫、成鹽陽離子、成酯基團(tuán)、-(CH2)x-Q，或者當(dāng)A是氮時，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸殘基或者其鹽或酯；Q是氫、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；R19是氫、烷基或者芳基；Y1是氧、硫或者氮；Y2是碳、氮或者氧；R20是氫、烷基、氨基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；R21是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基，或者如果Y2是氧，則R21不存在；R22是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基；或者如果Y1是氮，則R22是氫、羥基、烷氧基或者芳氧基；或者如果Y1是氧或者硫，則R22不存在；或者如果Y1是氮，則R22和R21可連接在一起形成環(huán)狀部分；或者 其中n是2、3或者4；A是氧或者氮；R11是氫、成鹽陽離子、成酯基團(tuán)、-(CH2)x-Q，或者當(dāng)A是氮時，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸殘基或者其鹽或酯；Q是氫、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；G是直接鍵或者是氧、氮或者硫；z是0、1、2、3、4或者5；m是0或者1；R24選自氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、芳?；?、烷基羰基、氨基烷基羰基、環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；每個R25獨立選自氫、鹵素、氰基、羥基、烷氧基、巰基、氨基、硝基、烷基、芳基、碳環(huán)基或者雜環(huán)基；且其中所述蛋白質(zhì)聚集疾病不是淀粉樣蛋白病。
2.一種治療或者預(yù)防對象中的蛋白質(zhì)聚集疾病的方法，所述方法包括給予所述患有蛋白質(zhì)聚集疾病的對象有效量的化合物，使得所述對象中的所述蛋白質(zhì)聚集疾病得到治療或者預(yù)防，其中所述化合物具有下式之一 其中X是氧或者氮；Z是C＝O、S(O)2或者P(O)OR7；m和n各自獨立是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；R1和R7各自獨立是氫、金屬離子、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、與X一起形成天然或者非天然氨基酸殘基的部分、或者-(CH2)p-Y；Y是氫或者選自噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基的雜環(huán)部分；p是0、1、2、3或者4；R2是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基或者烷氧基羰基；R3是氫、氨基、氰基、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、雜環(huán)基、取代的或者未取代的芳基、雜芳基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；或者 其中每個R4獨立選自氫、鹵素、羥基、巰基、氨基、氰基、硝基、烷基、芳基、碳環(huán)基或者雜環(huán)基；J是不存在、氧、氮、硫或者二價鍵合部分，包括但不限于低級亞烷基、亞烷基氧基、亞烷基氨基、亞烷基硫基、亞烷基氧基烷基、亞烷基氨基烷基、亞烷基硫基烷基、烯基、烯基氧基、烯基氨基或者烯基硫基；q是1、2、3、4或者5；或者 或者 其中X是氧或者氮；m和n各自獨立是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；q是1、2、3、4或者5；R1是氫、金屬離子、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、或者與X一起形成天然或者非天然氨基酸殘基的部分、或者-(CH2)p-Y；Y是氫或者選自噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基的雜環(huán)部分；p是0、1、2、3或者4；R2是氫、烷基、巰基烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基或者烷氧基羰基；R5選自氫、鹵素、氨基、硝基、羥基、羰基、巰基、羧基、烷基、烷氧基、烷氧基羰基、?；⑼榛被?、?；被?；q是選自1-5的整數(shù)；J是不存在、氧、氮、硫或者二價鍵合部分，包括但不限于低級亞烷基、亞烷基氧基、亞烷基氨基、亞烷基硫基、亞烷基氧基烷基、亞烷基氨基烷基、亞烷基硫基烷基、烯基、烯基氧基、烯基氨基或者烯基硫基；或者 其中R6是取代的或者未取代的雜環(huán)部分；其中剩余的取代基定義同上；且其中所述蛋白質(zhì)聚集疾病不是淀粉樣蛋白病。
3.一種治療或者預(yù)防對象中的蛋白質(zhì)聚集疾病的方法，所述方法包括給予所述患有蛋白質(zhì)聚集疾病的對象有效量的化合物，使得所述對象中的所述蛋白質(zhì)聚集疾病得到治療或者預(yù)防，其中所述化合物具有下式之一 其中R1和R2各自獨立是氫原子或者取代的或者未取代的脂族基團(tuán)或者芳基；Z和Q各自獨立是羰基(C＝O)、硫代羰基(C＝S)、磺?；?SO2)或者亞砜(S＝O)基團(tuán)；k和m是0或者1，條件是當(dāng)k是1時，R1不是氫原子，當(dāng)m是1時，R2不是氫原子；T是連接基團(tuán)(如亞烷基)，Y是式SO3-X+、OSO3-X+或者SSO3-X+的基因；其中X+是陽離子基團(tuán)；或者其中R1是烷基、烯基或者單環(huán)芳族基團(tuán)，其中所述烷基可被羥基取代；R2是烷基、烯基、羥基烷基、單環(huán)芳族基團(tuán)或者氫原子，或者R1和R2與它們連接的氮一起形成為稠環(huán)結(jié)構(gòu)的雜環(huán)基；k和m是0，p和s是1；T是亞烷基；Y是SO3X，X是陽離子基團(tuán)；或者其中R1是烷基、烯基或者芳族基團(tuán)；R2是氫原子、烷基或者芳族基團(tuán)，或者R1和R2一起形成為稠環(huán)結(jié)構(gòu)的雜環(huán)基；Z和Q各自獨立是羰基(C＝O)、硫代羰基(C＝S)、磺酰基(SO2)或者亞砜(S＝O)基團(tuán)；k是1，m是0或者1，條件是當(dāng)k是1時，R1不是氫原子，當(dāng)m是1時，R2不是氫原子；p和s各自是1；T是亞烷基；Y是SO3X，X是陽離子基團(tuán)；或者其中R1和R2是烷基、烯基或者單環(huán)芳族基團(tuán)，或者R1和R2與它們連接的氮一起形成為稠環(huán)結(jié)構(gòu)的雜環(huán)基；k和m是0，p和s是1；T是亞烷基；Y是SO3X，X是陽離子基團(tuán)；或者其中R1是烷基、烯基或者單環(huán)芳族基團(tuán)，其中所述烷基可被羥基取代；R2是烷基、烯基、單環(huán)芳族基團(tuán)或者氫原子，其中所述烷基可被羥基取代；或者R1和R2與它們連接的氮一起形成為稠環(huán)結(jié)構(gòu)的雜環(huán)基；k和m是0，p和s是1；T是亞烷基；Y是SO3X，X是陽離子基團(tuán)；及所述化合物的藥物可接受鹽和前藥，其中所述蛋白質(zhì)聚集疾病不是淀粉樣蛋白病。
4.一種調(diào)節(jié)對象中的蛋白質(zhì)聚集疾病的方法，所述方法包括給予所述患有蛋白質(zhì)聚集疾病的對象有效量的權(quán)利要求1-3任一項的化合物，使得所述對象中的所述蛋白質(zhì)聚集疾病得到調(diào)節(jié)，其中所述蛋白質(zhì)聚集疾病不是淀粉樣蛋白病。
5.一種調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集的方法，所述方法包括使有害蛋白質(zhì)聚集物與有效量的權(quán)利要求1-3任一項的化合物相接觸，使得所述有害蛋白質(zhì)聚集得到調(diào)節(jié)，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集物與淀粉樣蛋白病無關(guān)。
6.一種調(diào)節(jié)細(xì)胞毒性的方法，所述方法包括使存在有害蛋白質(zhì)聚集物的細(xì)胞與有效量的權(quán)利要求1-3任一項的化合物相接觸，使得所述細(xì)胞毒性得到調(diào)節(jié)，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集物與淀粉樣蛋白病無關(guān)。
7.權(quán)利要求1-4任一項的方法，其中所述對象是哺乳動物。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述哺乳動物是人類。
9.權(quán)利要求1-4任一項的方法，其中所述蛋白質(zhì)聚集疾病選自皮克氏病、皮質(zhì)基底核變性、進(jìn)行性核上麻痹、肌萎縮性側(cè)索硬化/帕金森綜合征-癡呆綜合征、帕金森氏病(PD)、亨廷頓氏病(HD)、萎縮性肌強(qiáng)直病、齒狀核紅核蒼白球路易體萎縮、弗里德里希氏共濟(jì)失調(diào)、脆性X染色體綜合征、脆性XE大腦發(fā)育遲緩、脊髓延髓性肌萎縮癥、威爾遜氏病，以及脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)1型(SCA1)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)2型(SCA2)、馬-約病(MJD或SCA3)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)6型(SCA6)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)7型(SCA7)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)17型(SCA17)、慢性肝病、白內(nèi)障、絲抑蛋白病、溶血性貧血、囊性纖維變性、神經(jīng)纖維瘤病2型、脫髓鞘性周圍神經(jīng)病變、色素性視網(wǎng)膜炎、馬方綜合征、氣腫、特發(fā)性肺纖維變性、嗜銀顆粒性癡呆、皮質(zhì)基底核變性、彌漫性神經(jīng)原纖維纏結(jié)伴鈣化癥、與染色體17關(guān)聯(lián)的額顳葉性癡呆/帕金森綜合征、哈-斯病、C型尼-皮病和亞急性硬化性全腦炎。
10.權(quán)利要求1-4任一項的方法，其中所述蛋白質(zhì)聚集疾病是家族性疾病。
11.權(quán)利要求1-4任一項的方法，其中所述蛋白質(zhì)聚集疾病是特發(fā)性疾病。
12.權(quán)利要求1-4任一項的方法，其中所述蛋白質(zhì)聚集疾病是α-突觸核蛋白病。
13.權(quán)利要求1-4任一項的方法，其中所述蛋白質(zhì)聚集疾病是τ蛋白病，條件是所述τ蛋白病不是阿爾茨海默病、朊病毒病或者大腦淀粉樣血管病。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述τ蛋白病選自肌萎縮性側(cè)索硬化/帕金森綜合征-癡呆綜合征、嗜銀顆粒性癡呆、皮質(zhì)基底核變性、彌漫性神經(jīng)原纖維纏結(jié)伴鈣化癥、與染色體17關(guān)聯(lián)的額顳葉性癡呆/帕金森綜合征、哈-斯病、多系統(tǒng)萎縮、C型尼-皮病、皮克氏病、進(jìn)行性核上麻痹和亞急性硬化性全腦炎。
15.權(quán)利要求12的方法，其中所述α-突觸核蛋白病是帕金森氏病、希-德綜合征、神經(jīng)性直立性低血壓、希-麥-德綜合征和帕金森疊加綜合征。
16.權(quán)利要求6的方法，其中所述細(xì)胞毒性涉及神經(jīng)毒性。
17.權(quán)利要求6的方法，其中所述細(xì)胞毒性與包涵體有關(guān)。
18.一種治療或者預(yù)防對象中與τ蛋白有關(guān)的神經(jīng)原纖維纏結(jié)的方法，所述方法包括給予所述具有與τ蛋白有關(guān)的神經(jīng)原纖維纏結(jié)的對象有效量的權(quán)利要求1-3任一項的化合物，使得所述對象中所述與τ蛋白有關(guān)的神經(jīng)原纖維纏結(jié)得到治療或者預(yù)防。
19.一種調(diào)節(jié)對象中與τ蛋白有關(guān)的神經(jīng)原纖維纏結(jié)的方法，所述方法包括給予所述患有與τ蛋白有關(guān)的神經(jīng)原纖維纏結(jié)的對象有效量的權(quán)利要求1-3任一項的化合物，使得所述對象中所述與τ蛋白有關(guān)的神經(jīng)原纖維纏結(jié)得到調(diào)節(jié)。
20.一種治療或者預(yù)防對象中含α-突觸核蛋白NAC片斷的包涵體的方法，所述方法包括給予所述具有含α-突觸核蛋白NAC片斷的包涵體的對象有效量的權(quán)利要求1-3任一項的化合物，使得所述對象中所述含α-突觸核蛋白NAC片斷的包涵體得到治療或者預(yù)防。
21.一種調(diào)節(jié)對象中含α-突觸核蛋白NAC片斷的包涵體的方法，所述方法包括給予所述具有含α-突觸核蛋白NAC片斷的包涵體的對象有效量的權(quán)利要求1-3任一項的化合物，使得所述對象中所述含α-突觸核蛋白NAC片斷的包涵體得到調(diào)節(jié)。
22.權(quán)利要求5或者52-56任一項的方法，其中所述有效量有效抑制有害蛋白質(zhì)聚集。
23.權(quán)利要求6的方法，其中所述有效量有效抑制細(xì)胞毒性。
24.權(quán)利要求1-6、18-21或者26-27任一項的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括將所述化合物與藥物可接受的載體聯(lián)合給予。
25.一種調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集的方法，所述方法包括使蛋白質(zhì)聚集物與化合物相接觸，使得所述有害蛋白質(zhì)聚集得到調(diào)節(jié)，其中所述化合物為權(quán)利要求1-3任一項的化合物。
26.權(quán)利要求5、6或者50-54任一項的方法，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集物是胞外聚集物。
27.權(quán)利要求5、6或者50-54任一項的方法，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集物是胞內(nèi)聚集物。
28.權(quán)利要求5、6或者50-54任一項的方法，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集物是胞質(zhì)聚集物。
29.權(quán)利要求5、6或者50-54任一項的方法，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集物是核聚集物。
30.權(quán)利要求5、6或者50-54任一項的方法，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集物是膜內(nèi)聚集物。
31.權(quán)利要求5、6或者50-54任一項的方法，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集物在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。
32.權(quán)利要求5、6或者50-54任一項的方法，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集物在高爾基體反面網(wǎng)絡(luò)中。
33.權(quán)利要求5、6或者50-54任一項的方法，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集物與聚集體有關(guān)。
34.權(quán)利要求5、6或者50-54任一項的方法，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集物與成熟蛋白質(zhì)的錯折疊有關(guān)。
35.權(quán)利要求5、6或者50-54任一項的方法，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集物與蛋白質(zhì)的不正確降解有關(guān)。
36.權(quán)利要求5、6或者50-54任一項的方法，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集物與逃避泛蛋白-蛋白酶體系統(tǒng)的錯折疊蛋白質(zhì)有關(guān)。
37.權(quán)利要求5、6或者50-54任一項的方法，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集受到抑制。
38.權(quán)利要求5、6或者50-54任一項的方法，其中通過提高所述蛋白質(zhì)聚集物的降解，使所述有害蛋白質(zhì)聚集得到調(diào)節(jié)。
39.權(quán)利要求5、6或者50-54任一項的方法，其中通過增加所述蛋白質(zhì)聚集物的清除率，使所述有害蛋白質(zhì)聚集得到調(diào)節(jié)。
40.權(quán)利要求5、6或者50-54任一項的方法，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集與原纖維、β-折疊或者疏水結(jié)構(gòu)域有關(guān)。
41.一種藥物組合物，所述組合物包含有效量的權(quán)利要求1-3任一項的化合物和藥物可接受的載體，其中所述有效量能有效治療蛋白質(zhì)聚集疾病。
42.權(quán)利要求41的藥物組合物，其中所述蛋白質(zhì)聚集疾病選自皮克氏病、皮質(zhì)基底核變性、進(jìn)行性核上麻痹、肌萎縮性側(cè)索硬化/帕金森綜合征-癡呆綜合征、帕金森氏病(PD)、亨廷頓氏病(HD)、萎縮性肌強(qiáng)直病、齒狀核紅核蒼白球路易體萎縮、弗里德里希氏共濟(jì)失調(diào)、脆性X染色體綜合征、脆性XE大腦發(fā)育遲緩、脊髓延髓性肌萎縮癥、威爾遜氏病，以及脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)1型(SCA1)基因、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)2型(SCA2)、馬-約病(MJD或SCA3)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)6型(SCA6)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)7型(SCA7)、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)17型(SCA17)、慢性肝病、白內(nèi)障、絲抑蛋白病、溶血性貧血和囊性纖維變性、皮克氏病、皮質(zhì)基底核變性、進(jìn)行性核上麻痹、肌萎縮性側(cè)索硬化/帕金森綜合征-癡呆綜合征、帕金森氏病(PD)、亨廷頓氏病(HD)、萎縮性肌強(qiáng)直病、齒狀核紅核蒼白球路易體萎縮、弗里德里希氏共濟(jì)失調(diào)、脆性X染色體綜合征、脆性XE大腦發(fā)育遲緩、馬-約病、脊髓延髓性肌萎縮癥、威爾遜氏病、脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)和白內(nèi)障。
43.一種包裝組合物，所述組合物用具有靶向治療活性的本發(fā)明化合物治療蛋白質(zhì)聚集疾病，所述組合物包含具有所述靶向治療活性的本發(fā)明化合物及有關(guān)使用所述本發(fā)明化合物治療所述蛋白質(zhì)聚集疾病的說明。
44.一種鑒定候選化合物的方法，所述化合物可用于治療或者預(yù)防蛋白質(zhì)聚集疾病，所述方法包括a)將受試化合物給予蛋白質(zhì)聚集疾病小鼠模型；b)確定所述受試化合物預(yù)防、調(diào)節(jié)、降低或者抑制與所述小鼠模型中與所述蛋白質(zhì)聚集疾病有關(guān)的進(jìn)行性變性變化發(fā)展的有效性；c)確定所述選擇化合物為用以治療或者預(yù)防蛋白質(zhì)聚集疾病的候選化合物。
45.權(quán)利要求5、6或者50-54任一項的方法，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集物與至少一種選自以下的蛋白質(zhì)有關(guān)α-突觸核蛋白、τ蛋白、NAC、亨廷頓蛋白、DRPLA、神經(jīng)膜細(xì)胞瘤蛋白、細(xì)胞角蛋白、髓鞘蛋白22、視紫紅質(zhì)、萎縮蛋白-1、原纖蛋白-1、共濟(jì)失調(diào)蛋白-1、共濟(jì)失調(diào)蛋白-2、共濟(jì)失調(diào)蛋白-3、共濟(jì)失調(diào)蛋白-6、共濟(jì)失調(diào)蛋白-7、共濟(jì)失調(diào)蛋白-17、雄激素受體、表面活性蛋白-C和α1-抗胰蛋白酶。
46.一種鑒定候選化合物的方法，所述化合物可用于預(yù)防、調(diào)節(jié)、降低或者抑制有害蛋白質(zhì)聚集物，所述方法包括a)在體外接觸有害蛋白質(zhì)聚集物；b)確定所述受試化合物預(yù)防、調(diào)節(jié)、降低或者抑制有害蛋白質(zhì)聚集物的有效性；c)確定所述選擇化合物為用以治療或者預(yù)防蛋白質(zhì)聚集疾病的候選化合物。
47.權(quán)利要求6的方法，其中所述細(xì)胞是神經(jīng)元細(xì)胞或者神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。
48.權(quán)利要求44的方法，所述方法進(jìn)一步包括確定所述受試化合物促進(jìn)所述有害蛋白質(zhì)聚集物清除的有效性。
49.權(quán)利要求44的方法，所述方法進(jìn)一步包括確定所述受試化合物促進(jìn)所述有害蛋白質(zhì)聚集物降解的有效性。
50.一種調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集的方法，所述方法包括使有害蛋白質(zhì)聚集物與有效量的權(quán)利要求1-3任一項的化合物相接觸，使得所述有害蛋白質(zhì)聚集的清除得到調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集物與淀粉樣蛋白病無關(guān)。
51.一種調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集的方法，所述方法包括使有害蛋白質(zhì)聚集物與有效量的權(quán)利要求1-3任一項的化合物相接觸，使得所述有害蛋白質(zhì)聚集的細(xì)胞毒性得到調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集，其中所述有害蛋白質(zhì)聚集物與淀粉樣蛋白病無關(guān)。
52.一種調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集的方法，所述方法包括使有形成β-折疊結(jié)構(gòu)傾向的蛋白質(zhì)與有效量的權(quán)利要求1-3任一項的化合物相接觸，使得所述有害蛋白質(zhì)聚集得到調(diào)節(jié)，其中所述蛋白質(zhì)聚集疾病不是淀粉樣蛋白病。
53.一種調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集的方法，所述方法包括使有形成β-折疊結(jié)構(gòu)傾向的蛋白質(zhì)與有效量的權(quán)利要求1-3任一項的化合物相接觸，使得所述有害蛋白質(zhì)聚集的清除得到調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集，其中所述蛋白質(zhì)聚集疾病不是淀粉樣蛋白病。
54.一種調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集的方法，所述方法包括使有形成β-折疊結(jié)構(gòu)傾向的蛋白質(zhì)與有效量的權(quán)利要求1-3任一項的化合物相接觸，使得所述有害蛋白質(zhì)聚集的細(xì)胞毒性得到調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)有害蛋白質(zhì)聚集，其中所述蛋白質(zhì)聚集疾病不是淀粉樣蛋白病。
全文摘要
本發(fā)明至少在部分上基于對能夠防止、抑制或調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)異常加工、錯折疊或聚集的治療藥物的發(fā)現(xiàn)。本發(fā)明的治療藥物可防止、抑制或調(diào)節(jié)包涵體的形成。本發(fā)明的治療藥物還可促進(jìn)包涵體的清除和/或阻斷包涵體的細(xì)胞毒性，從而治療或改善以蛋白質(zhì)聚集為特征的疾病。結(jié)合通常見于蛋白質(zhì)聚集物的結(jié)構(gòu)基序如β－折疊的化合物是這種化合物的強(qiáng)有力候選化合物，因此合乎需要。
文檔編號A61P25/16GK1838950SQ200480023753
公開日2006年9月27日 申請日期2004年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月23日
發(fā)明者P·特倫布萊, R·麥克勞克林 申請人:神經(jīng)化學(xué)(國際)有限公司