半胱胺及其衍生物治療線粒體疾病的用圖
【專利摘要】本發(fā)明是針對使用半胱胺產(chǎn)品，例如半胱胺或胱胺或其衍生物治療遺傳或后天性線粒體疾病的方法。預期半胱胺產(chǎn)品的給藥增加線粒體疾病患者中的游離硫醇的水平，其可改善患者的呼吸鏈功能障礙的有害影響。應理解此類遺傳或后天性線粒體病癥歸因于線粒體DNA或用于線粒體活性的核DNA中的遺傳或后天性突變。
【專利說明】半胱胺及其衍生物治療線粒體疾病的用途
[0001] 本申請要求2013年11月6日提交的美國臨時專利申請案第61/900,772號的優(yōu)先權 權益，該申請通過引用以其全部特此并入。 發(fā)明領域
[0002] 本發(fā)明涉及半胱胺或胱胺或其衍生物治療遺傳或后天性線粒體病癥的用途。 背景
[0003] 線粒體為位于大多數(shù)真核細胞內(nèi)的細胞器且負責多種代謝轉換及調(diào)節(jié)事件，包含 合成及調(diào)節(jié)能量供應。線粒體參與多種生物路徑，包含氧化ATP產(chǎn)生及鐵硫簇、血紅素、氨基 酸、類固醇激素以及神經(jīng)遞質的合成、細胞質鈣水平及細胞凋亡中的關鍵事件的調(diào)節(jié)(特尼 斯瑪(Tyynismaa)等人，歐洲分子生物學組織報告(EMBO R印?）10:137-43，2009)。
[0004] 三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate，ATP)為能量轉移的主要生物化學介體且 主要通過氧化磷酸化化學路徑合成。在氧化磷酸化(oxidative phosphorylation，0XPH0S) 中，電子在氧化還原反應中從電子供體轉移至諸如氧的電子受體。在真核生物中，通過稱為 電子傳遞鏈的線粒體內(nèi)的一系列五種相關蛋白質復合物進行氧化還原反應。0XPH0S中存在 四個基本階段，包含:將食品物質氧化成諸如NAD(P)H的還原等效物;將導致質子栗的電子 傳遞復合物I、復合物II、復合物III以及復合物IV依序還原且氧化以產(chǎn)生電化學電位;還原 分子氧以產(chǎn)生水；以及將在復合物V處的所產(chǎn)生的電化學電位與ADP的磷酸化偶合以產(chǎn)生 ATP。這些事件形成呼吸的基礎。另外，氧化磷酸化產(chǎn)生活性氧類（reactive oxygen species，R0S)，諸如超氧化物及過氧化氫，其導致?lián)p害細胞且造成疾病及可能的衰老(老 化)的自由基的傳播。能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)及通過線粒體的ATP合成的減損可在受影響的個人中導 致嚴重結果。
[0005] 大多數(shù)已知線粒體病癥主要由通常歸因于線粒體DNA(mitochondrial DNA， mtDNA)中的遺傳或后天性突變的功能障礙呼吸鏈造成。由于線粒體遺傳學及生物化學的復 雜性，mtDNA病癥的臨床表現(xiàn)為極其不同的且包含單一組織或結構(例如萊伯氏遺傳性視神 經(jīng)?。↙eber's hereditary optic neuropathy，LH0N)中的視神經(jīng)）的病變，至肌病、腦肌 病、心臟病或復雜多系統(tǒng)綜合征的廣泛病變。線粒體病癥的發(fā)病可在新生至成年生命范圍 內(nèi)（澤維亞尼(Zeviani)等人，大腦(Brain) 127:2153-2172,2004)。成年患者通常顯示與CNS 的可變參與相關的肌病的病征(共濟失調(diào)、聽覺喪失、癲癇發(fā)作、多發(fā)性神經(jīng)病、色素性視網(wǎng) 膜病以及運動障礙）。在某些情況下，僅觀察到肌肉無力和/或伴隨運動不耐的消耗(澤維亞 尼，前述）。線粒體病癥中的最常見形態(tài)發(fā)現(xiàn)可能為分散的肌肉纖維轉換成'破碎紅纖維 (ragged red fiber，RRF)'，其特征為在肌膜下的異常線粒體的積累。
[0006]半胱胺(hs-ch2-ch2-nh2)為由于其小尺寸，能夠容易地穿過細胞膜的小巰基化合 物。半胱胺在形成蛋白質谷胱甘肽(GSH)前驅體中發(fā)揮作用，且目前經(jīng)H)A批準用于治療胱 氨酸貯積癥，一種溶酶體內(nèi)胱氨酸儲存病癥。在胱氨酸貯積癥中，半胱胺通過將胱氨酸轉化 成半胱氨酸及半胱氨酸-半胱胺混合二硫化物來起作用，所述半胱氨酸及半胱氨酸_半胱胺 混合二硫化物隨后均能夠分別經(jīng)由半胱氨酸及賴氨酸轉運體離開溶酶體(加爾(Gahl)等 人，新英格蘭醫(yī)學期刊(N Engl J Med)347(2):lll-21，2002)。在細胞溶質內(nèi)，混合二硫化 物可通過其與谷胱甘肽的反應還原且釋放的半胱氨酸可用于進一步GSH合成。已顯示用半 胱胺治療導致循環(huán)白血球中的細胞內(nèi)胱氨酸水平降低（多希爾(Dohil)等人，兒科學期刊 (J?Pediatr)148(6):764-9，2006)。
[0007] 半胱胺還論述于普勒斯科特(Prescott)等人，（柳葉刀（Lancet)2(7778): 652， 1979);普勒斯科特等人，（英國醫(yī)學期刊（Br Med J)l(6116):856-7，1978);米切爾 (Mitchell)等人，（臨床藥理學與治療學(Clin Pharmacol Ther)16(4):676-84,1974);德 費雷拉(de Ferreyra)等人，（毒理學與應用藥理學(Toxicol Appl PharmacolMSOJSl-Sjgyg); 以及邱 (Qiu) 等人， （世界 胃腸病學期刊 (World J Gastroenterol)13:4328-32， 2007)中。令人遺憾地，由于半胱胺自人體的快速代謝及清除，幾乎所有給予的半胱胺在大 約幾小時內(nèi)轉化成牛磺酸，治療效果必需的半胱胺的持續(xù)濃度難以維持。這些困難以高給 藥水平及頻率的形式轉移至患者，伴隨與半胱胺相關的所有隨之而來的不合意的副作用 (例如胃腸痛苦及體味）。參見C Y S T A G 0 N②（半胱胺酒石酸氫鹽）的藥品說明書。國際 公開案第W0 2007/079670號及美國專利8，026，2854及8，129，433公開包覆腸溶衣的半胱胺 產(chǎn)品及降低半胱胺的給藥頻率的方法。
[0008] 半胱胺闡述于國際專利申請案第W0 2009/070781號及第W0 2007/089670號以及 美國專利公開案第20110070272號、第20090048154號以及第20050245433號中。 概述
[0009] 本公開提供一種治療罹患遺傳或后天性線粒體病癥的對象的方法，包括給予治療 有效量的半胱胺產(chǎn)品，例如，半胱胺或胱胺或其衍生物。預期半胱胺產(chǎn)品的給藥增加線粒體 疾病患者中的游離硫醇的水平，其可改善患者的呼吸鏈功能障礙的有害影響。應理解此類 遺傳或后天性線粒體病癥歸因于線粒體DNA或用于線粒體活性的核DNA中的遺傳或后天性 突變。
[0010] 在各種實施方式中，本公開提供一種治療罹患遺傳或后天性線粒體疾病或病癥的 對象的方法，包括給予半胱胺產(chǎn)品或組合物，例如，半胱胺或其衍生物或胱胺或其衍生物。
[0011] 在各種實施方式中，線粒體疾病或病癥選自弗里德賴希氏共濟失調(diào)(Friedreich' s Ataxia)，萊伯氏遺傳性視神經(jīng)病，肌陣攣性癲癇伴破碎紅纖維(myoclonic epilepsy and ragged-red fibers，MERRF)，線粒體腦肌病、乳酸酸中毒以及卒中樣綜合征 (Mitochondrial encephalomyopathy,lactic acidosis,and stroke-like syndrome, MELAS)，卡恩-塞爾綜合征（Kearn-Sayre syndrome)，亞急性壞死性腦?。ɡ暇C合征 (Le igh ' s Syndrome ))，以及線粒體心肌病及歸因于多種線粒體DNA缺失的其他綜合征。額 外線粒體疾病包含神經(jīng)性肌肉無力、共濟失調(diào)以及色素性視網(wǎng)膜炎(neurogenic muscle weakness ,ataxia and retinitis pigmentosa，NARP)，進行性目艮外肌麻瘦(progressive external 〇pthalm〇plegia，PE0)，以及復合物I疾病、復合物II疾病、復合物III疾病、復合 物IV疾病以及復合物V疾病，其是關于0XPH0S復合物的功能障礙，以及MEGDEL綜合征（3-甲 基戊烯二酸尿癥IV型伴感覺神經(jīng)性聾、腦病以及類利氏綜合征）。本文中涵蓋的遺傳或后天 性線粒體疾病排除由非線粒體基因的蛋白質編碼部分中的CAG重復擴增所導致的疾病(例 如，亨廷頓氏癥）以及可包含歸因于衰老的線粒體DNA的體細胞突變的疾病(例如，帕金森氏 癥、阿爾茨海默癥）。
[0012] 在各種實施方式中，遺傳線粒體病癥是弗里德賴希氏共濟失調(diào)。
[0013] 在各種實施方式中，遺傳線粒體病癥是利氏綜合征。在一些實施方式中，利氏綜合 征患者具有P0LG突變。本公開涵蓋治療具有P0LG突變的患者群。
[0014] 在各種實施方式中，半胱胺產(chǎn)品（例如，半胱胺或其衍生物或胱胺或其衍生物）的 總日劑量為約0.5-4.Og/m2。本文中涵蓋的額外劑量及給藥方案進一步描述于詳述中。在各 種實施方式中，半胱胺產(chǎn)品以每日4次或更少次數(shù)(例如，每日一次、兩次或三次）的頻率給 藥。在各種實施方式中，半胱胺產(chǎn)品每日給藥兩次。
[0015] 在各種實施方式中，半胱胺產(chǎn)品為提供半胱胺或半胱胺衍生物至小腸的增加輸送 的延遲或控制釋放劑型。在各種實施方式中，延遲或控制釋放劑型包括當半胱胺到達小腸 或其中pH大于約pH 4.5的對象的胃腸道區(qū)時釋放半胱胺產(chǎn)品的腸溶衣。例如，包衣可選自 聚合明膠、蟲膠、甲基丙烯酸共聚物類型CNF、鄰苯二甲酸丁酸纖維素、鄰苯二甲酸氫纖維 素、鄰苯二甲酸丙酸纖維素、聚乙酸乙稀酯鄰苯二甲酸酯(polyvinyl acetate phthalate， PVAP)、鄰苯二甲酸乙酸纖維素（cellulose acetate phthalate，CAP)、乙酸偏苯三酸纖維 素(cellulose acetate trimellitate，CAT)、輕丙基甲基纖維素鄰苯二甲酸酯、輕丙基甲 基纖維素乙酸酯、二氧基丙基甲基纖維素琥珀酸酯、羧甲基乙基纖維素（carboxymethyl 61:1171〇611111〇86,01￡〇、乙酸輕丙基甲基纖維素琥泊酸酯（117(11'〇15^1'〇口71 methylcellulose acetate succinate，HPMCAS)以及丙稀酸聚合物及共聚物，其通常由丙 烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和/或甲基丙烯酸乙酯與丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯 的共聚物形成?？山?jīng)口或非經(jīng)腸給予組合物。
[0016] 在各種實施方式中，與未受影響的對象相比，對象具有降低的硫醇水平。
[0017] 在各種實施方式中，與給予半胱胺組合物之前的水平相比，給藥導致線粒體活性 標記改善。例示性線粒體活性標記包含但不限于游離硫醇水平、谷胱甘肽(GSH)、還原型谷 胱甘肽（GSSH)、總谷胱甘肽、晚期氧化蛋白質產(chǎn)物（advanced oxidation protein products，A0PP)、三價鐵還原抗氧化能力（ferric reducing antioxidant power，F(xiàn)RAP)、 乳酸、丙酮酸、乳酸/丙酮酸比（lactate/pyruvate ratio)、磷酸肌酸、NADH(NADH+H+)或 NADPH(NADPH+H+)、NAD或NADP水平、ATP、無氧閾、還原型輔酶Q、氧化型輔酶Q、總輔酶Q、氧化 型細胞色素C、還原型細胞色素C、氧化型細胞色素C/還原型細胞色素C比、乙酰乙酸 (acetoacetate)、0_羥基丁酸(0-hydroxy butyrate)、乙酰乙酸/0_羥基丁酸比、8-羥基-2 ' _脫氧鳥苷(8-OHdG)、活性氧類的水平、氧氣消耗水平(V02)、二氧化碳排出水平(VC02)以 及呼吸商(VC02/V02)。
[0018] 在各種實施方式中，與給予半胱胺產(chǎn)品之前的水平相比，給藥導致硫醇水平增加。
[0019] 在各種實施方式中，與給予半胱胺或其衍生物或胱胺或其衍生物之前的水平相 比，給藥導致紐卡斯爾兒科線粒體疾病量表（Newcastle Paediatric Mitochondrial Disease Scale)及巴里奧爾布賴特肌肉張力障礙量表(Barry Albright Dystonia Scale) 的改善結果。
[0020] 在各種實施方式中，以包覆腸溶衣的片劑或膠囊形式配制半胱胺產(chǎn)品。
[0021] 在各種實施方式中，非經(jīng)腸給予半胱胺產(chǎn)品。在各種實施方式中，經(jīng)口給予半胱胺 產(chǎn)品。
[0022] 在各種實施方式中，半胱胺產(chǎn)品還包括藥學上可接受的載體。還預期將半胱胺產(chǎn) 品配制為無菌藥物組合物。
[0023] 在各種實施方式中，遺傳線粒體病癥為弗里德賴希氏共濟失調(diào)。在各種實施方式 中，遺傳線粒體病癥為萊伯氏遺傳性視神經(jīng)病。在各種實施方式中，在眼中局部給予半胱胺 產(chǎn)品。
[0024] 在各種實施方式中，本公開提供將半胱胺產(chǎn)品或組合物與可用于治療遺傳或后天 性線粒體疾病或病癥的第二藥劑一起給藥。例示性第二藥劑包含但不限于輔酶Q10、輔酶 Q10類似物、艾地苯醌、癸基泛醌、Epi-743、白藜蘆醇及其類似物、精氨酸、維生素E、生育酚、 M i t 〇 Q、谷胱甘肽過氧化物酶模擬物、左旋肉堿、乙酰左旋肉堿、二氯乙酸鹽 (dichloroacetate)、二甲基甘氨酸以及硫辛酸。
[0025] 在各種實施方式中，對象為兒童或青少年。
[0026] 在一方面中，本公開的方法還包含半胱胺產(chǎn)品在制備用于治療遺傳或后天性線粒 體疾病的藥物中的用途，及半胱胺產(chǎn)品在制備用于與治療遺傳或后天性線粒體疾病的第二 藥劑組合給藥的藥物中的用途。還包含治療遺傳或后天性線粒體疾病的第二藥劑在制備用 于與半胱胺產(chǎn)品組合給藥的藥物中的用途。還提供包含治療遺傳或后天性線粒體疾病的半 胱胺產(chǎn)品，任選地具有治療遺傳或后天性線粒體疾病的第二藥劑，以及使用說明書的試劑 盒。 詳述
[0027] -般而言，本公開涉及使用半胱胺產(chǎn)品，例如半胱胺或胱胺或其衍生物治療遺傳 或后天性線粒體病癥的方法。預期向罹患線粒體疾病或病癥的對象，尤其其中檢測到游離 硫醇的降低水平的那些對象給予半胱胺產(chǎn)品將增加谷胱甘肽產(chǎn)生且降低由線粒體中的氧 化磷酸化引起的自由基副產(chǎn)物的水平。 定義
[0028] 除非上下文另外明確指示，否則如本文中及所附權利要求書中所使用，單數(shù)形式 "一 (a/an)"及"所述"包含復數(shù)指示物。因此，例如對"一種衍生物"的參考包含多種此類衍 生物且對"一個患者"的參考包含參考一個或多于一個患者，諸如此類。
[0029]此外，除非另外說明，否則使用"或"意為"和/或"。類似地，"包括（comprise/ comprises/compri sing)" 及"包含（include/includes/including)" 是可互換的且并不意 欲為限制性的。
[0030] 還應理解在各種實施方式的描述使用術語"包括"的情況下，本領域技術人員將理 解在一些特定情況中，可使用措辭"基本上由…組成"或"由…組成"替代地描述實施方式。
[0031] 除非另外定義，否則本文中所用的所有技術及科學術語具有與本公開所屬領域中 的普通技術人員通常所理解的相同的含義。盡管類似或等效于本文所述的那些方法及材料 的方法及材料可用于實踐所公開的方法及產(chǎn)品，但是例示性方法、裝置以及材料在本文中 描述。
[0032] 提供上文所論述且貫穿本文的文件僅僅出于其在本申請案的申請日期之前公開。 不應將本文中的任何內(nèi)容解釋為承認本發(fā)明人無權先于借助于在先公開的此公開內(nèi)容。在 特別注意其經(jīng)引用用于的公開內(nèi)容的情況下，各文件通過引用以其全部并入。
[0033]以下參考為本領域技術人員提供用于本公開的許多術語的一般定義：辛格爾頓 (Singleton)等人，微生物學與分子生物學辭典（DICTIONARY OF MICROBIOLOGY AND MOLECULAR BIOLOGY)(第2版，1994);劍橋科技辭典（THE CAMBRIDGE DICTIONARY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY)(沃克（Walker)編，1988);遺傳學詞匯（THE GLOSSARY OF GENETICS)，第5版，R.里格爾（Rieger)等人（編），施普林格出版社（Springer Verlag) (1991);以及黑爾（Hale)及馬哈姆(Marham)，哈珀柯林斯生物學辭典（THE HARPER COLLINS DICTIONARY OF BIOLOGY)(1991)。
[0034]如本文所使用，"遺傳或后天性線粒體疾病"是指由線粒體DNA或影響線粒體活性 的核DNA中的突變造成的線粒體疾病。例示性遺傳或后天性線粒體疾病包含但不限于弗里 德賴希氏共濟失調(diào)，萊伯氏遺傳性視神經(jīng)病，肌陣攣性癲癇伴破碎紅纖維，線粒體腦肌病、 乳酸酸中毒以及卒中樣綜合征(MELAS)，卡恩-塞爾綜合征，亞急性壞死性腦?。ɡ暇C合 征），以及線粒體心肌病及歸因于多種線粒體DNA缺失的其他綜合征。額外線粒體疾病包含 神經(jīng)性肌肉無力、共濟失調(diào)以及色素性視網(wǎng)膜炎(NARP)，進行性眼外肌麻痹(PE0)，以及復 合物I疾病、復合物II疾病、復合物III疾病、復合物IV疾病以及復合物V疾病，其是關于 0XPH0S復合物的功能障礙，以及ME⑶EL綜合征(3-甲基戊烯二酸尿癥IV型伴感覺神經(jīng)性聾、 腦病以及類利氏綜合征）。本文中涵蓋的遺傳或后天性線粒體疾病排除由非線粒體基因的 蛋白質編碼部分中的CAG重復擴增所導致的疾病(例如，亨廷頓氏癥）以及可包含歸因于衰 老的線粒體DNA的體細胞突變的疾病(例如，帕金森氏癥，阿爾茨海默癥）。
[0035] 如本文所用，"治療有效量"或"有效量"是指足以引起癥狀減輕，例如治療、治愈、 預防或減輕相關醫(yī)學病況或增加治療、治愈、預防或減輕此類病況的速率，通常提供經(jīng)治療 患者群的統(tǒng)計顯著改善的半胱胺產(chǎn)品的量。當參考單獨給予的個別活性成分時，治療有效 劑量僅指所述成分。當參考組合時，治療有效劑量是指不論組合(包含連續(xù)或同時）給藥的 產(chǎn)生治療效果的活性成分的組合量。在各種實施方式中，治療有效量的半胱胺產(chǎn)品減輕癥 狀，包含但不限于乳酸酸中毒、肌肉無力、減少的運動功能、神經(jīng)損害或異常、大腦損害或異 常、小腦功能障礙、糖尿病或高血糖癥、減少的心臟功能或損害、減少的腎臟功能或損害、減 少的肝臟功能或損害。
[0036] "治療"是指預防性治療或治療性治療。在某些實施方式中，"治療"是指出于治療 或預防目的，向對象給予化合物或組合物。
[0037] "治療性"治療為出于減少或消除病理學病征或癥狀的目的，向展示那些病征或癥 狀的對象施用的治療。所述病征或癥狀可為生物化學、細胞、組織學、功能或物理、主觀或客 觀的。
[0038] "預防性"治療為出于降低患病理學的風險的目的，向未展示疾病的病征或僅展示 疾病的早期病征的對象施用的治療。本公開的化合物或組合物可作為預防性治療提供以減 少患病理學的可能性或以使病理學(若患有）的嚴重性最小化。
[0039] "診斷"意為鑒定病理學病況的存在、程度和/或性質。診斷方法在其特殊性及選擇 性方面不同。雖然特定診斷方法可能不提供病況的確定診斷，但若所述方法提供輔助診斷 的正向指示，則其就足夠了。
[0040]如本文所使用，"線粒體活性標記改善"是指在給予半胱胺產(chǎn)品或組合物之后，與 給予半胱胺產(chǎn)品或組合物之前的水平相比，線粒體的（生物)標記的有利變化。線粒體活性 標記或線粒體標記或生物標記包含可在線粒體中檢測的參與細胞呼吸的蛋白質或代謝物， 包含但不限于游離硫醇水平、谷胱甘肽(GSH)、還原型谷胱甘肽(GSSH)、總谷胱甘肽、晚期氧 化蛋白質產(chǎn)物(AOPP)、三價鐵還原抗氧化能力(FRAP)、乳酸、丙酮酸、乳酸/丙酮酸比、磷酸 肌酸、NADH(NADH+H+)或NADPH(NADPH+H+)、NAD或NADP水平、ATP、無氧閾、還原型輔酶Q、氧化 型輔酶Q、總輔酶Q、氧化型細胞色素C、還原型細胞色素C、氧化型細胞色素C/還原型細胞色 素C比、乙酰乙酸、羥基丁酸、乙酰乙酸/P-羥基丁酸比、8-羥基-2脫氧鳥苷(8-OHdG)、活 性氧類的水平、氧氣消耗水平(V02)、二氧化碳排出水平(VC02)以及呼吸商(VC02/V02)。 [0041 ]在某些實施方式中，測量線粒體活性標記的水平且可根據(jù)所測量的活性標記的水 平調(diào)整向對象給予的半胱胺產(chǎn)品的給藥量或頻率。在一些實施方式中，線粒體標記的水平 "在目標水平以下"或"在目標水平以上"。線粒體標記的目標水平為在其下在接收半胱胺產(chǎn) 品的對象中觀察到治療效果的生物標記的水平或水平范圍。在某些實施方式中，用于患有 遺傳線粒體疾病或病癥的對象的活性標記的目標水平為在正常的、未受影響的對象中觀察 到的活性標記的水平或水平范圍。在其他實施方式中，為指示治療效果，標記的目標水平不 必等于在正常對象中觀察到的標記的水平或水平范圍，但可在例如，在未受影響的對象中 觀察到的標記的"正常"水平或水平范圍的100 %、90 %、80 %、70 %、60 %、50 %、40 %、30 %、 20%、10% 或 5% 內(nèi)。
[0042] "藥物組合物"是指適合于在對象動物(包含人類及哺乳動物）中的藥物用途的組 合物。藥物組合物包括治療有效量的半胱胺產(chǎn)品、任選地另一生物活性劑以及任選地藥學 上可接受的賦形劑、載體或稀釋劑。在一實施方式中，藥物組合物包涵包括活性成分及構成 載體的惰性成分的組合物，以及直接或間接由任何兩種或多于兩種成分的組合、復合或聚 集或由一種或多于一種成分的解離或由一種或多于一種成分的其他類型的反應或相互作 用產(chǎn)生的任何產(chǎn)物。因此，本公開的藥物組合物涵蓋通過將本公開的化合物與藥學上可接 受的賦形劑、載體或稀釋劑混合制得的任何組合物。
[0043] "藥學上可接受的載體"是指標準藥物載體、緩沖劑以及其類似物中的任何種，諸 如磷酸鹽緩沖鹽水溶液、右旋糖的5 %水溶液以及乳液(例如，油/水或水/油乳液）。賦形劑 的非限制性實例包含佐劑、粘合劑、填充劑、稀釋劑、崩解劑、乳化劑、濕潤劑、潤滑劑、助流 劑、甜味劑、調(diào)味劑以及著色劑。合適的藥物載體、賦形劑以及稀釋劑描述于雷明頓氏藥物 科學（Remington's Pharmaceutical Sciences),第19版（麥克出版公司（Mack Publishing Co.)，伊斯頓(Easton)，1995)中。優(yōu)選的藥物載體視活性劑的意欲給藥模式而定。典型的給 藥模式包含經(jīng)腸(例如，經(jīng)口）或非經(jīng)腸(例如，皮下、肌肉內(nèi)、靜脈內(nèi)或腹膜內(nèi)注射;或局部、 經(jīng)皮或經(jīng)黏膜給藥）。
[0044] "藥學上可接受的鹽"為可配制成用于藥物用途的化合物的鹽，包含但不限于金屬 鹽(例如，鈉、鉀、鎂、鈣等)及氨或有機胺的鹽。
[0045] 如本文所使用，"藥學上可接受"或"藥理學上可接受"意為不是生物學上或其他方 面不合意的材料，即，可在不導致任何不合意的生物影響的情況下或在不以有害方式與含 有其的組合物的任何組分或與存在于個人身體上或中的任何組分相互作用的情況下給予 個人的材料。
[0046] 如本文所使用，術語"單位劑型"是指適合作為用于人類及動物對象的單一劑量的 物理離散單元，各單元含有任選地與藥學上可接受的賦形劑、稀釋劑、載體或媒劑 (vehicle)結合的、以足以產(chǎn)生所需效果的量計算的本公開的預定量的化合物。本公開的新 穎的單位劑型的規(guī)格視采用的特定化合物及將達到的效果以及與宿主中的各化合物相關 的藥效學而定。
[0047]如本文所使用，術語"對象"包涵哺乳動物。哺乳動物的實例包含但不限于哺乳動 物類別的任何成員：人類、非人靈長類(諸如黑猩猩及其他猿類及猴類物種）；農(nóng)畜，諸如牛、 馬、綿羊、山羊、豬;家畜，諸如兔、狗以及貓;實驗室動物，包含嚙齒動物，諸如大鼠、小鼠以 及天竺鼠以及其類似動物。該術語不指代特定年齡或性別。在各種實施方式中，對象為人 類。在各種實施方式中，對象為兒童或青少年。 線粒體疾病
[0048]遺傳線粒體疾病或病癥通常與使呼吸鏈功能減損的核或線粒體DNA中的突變相 關。遺傳或后天性線粒體病癥的某些基本生物化學缺陷包含以下病征及癥狀:乳酸或酮體 形成增加、ATP產(chǎn)生減損、呼吸減少、氧化應激及對增加的能量需求的敏感性增加。遍及多種 遺傳線粒體疾病(與年齡、性別、嚴重性以及器官系統(tǒng)無關)觀察到共同要素的此部分清單。
[0049] 例示性遺傳或后天性線粒體疾病包含但不限于弗里德賴希氏共濟失調(diào)，萊伯氏遺 傳性視神經(jīng)病，肌陣攣性癲癇伴破碎紅纖維，線粒體腦肌病、乳酸酸中毒以及卒中樣綜合征 (MELAS)，卡恩-塞爾綜合征，亞急性壞死性腦病(利氏綜合征），以及線粒體心肌病及歸因于 多種線粒體DNA缺失的其他綜合征。額外線粒體疾病包含神經(jīng)性肌肉無力、共濟失調(diào)以及色 素性視網(wǎng)膜炎(NARP)，進行性眼外肌麻痹(PE0)，以及復合物I疾病、復合物II疾病、復合物 III疾病、復合物IV疾病以及復合物V疾病，其是關于0XPH0S復合物的功能障礙，以及MEGDEL 綜合征(3-甲基戊烯二酸尿癥IV型伴感覺神經(jīng)性聾、腦病以及類利氏綜合征）。本文中涵蓋 的遺傳或后天性線粒體疾病排除由非線粒體基因的蛋白質編碼部分中的CAG重復擴增所導 致的疾病(例如，亨廷頓氏癥）以及可包含歸因于衰老的線粒體DNA的體細胞突變的疾病(例 如，帕金森氏癥，阿爾茨海默癥）。
[0050] 弗里德賴希氏共濟失調(diào)(FRDA)為主要由在FXN基因的內(nèi)含子1內(nèi)的同型接合GAA重 復擴增突變所導致的常染色體隱性神經(jīng)變性病癥（坎普薩諾（Campuzano)等人，科學 (Science ?)271:1423-7，1996;桑迪（Sandi)等人，疾病神經(jīng)生物學（Neurobio 1 Dis ? )42: 496-505，2011)。正常個人具有5-30個GAA重復序列，而受影響的個人具有大約70個至超過 1000個GAA三聯(lián)體。GAA擴增突變的影響為減少共濟蛋白（坎普薩諾等人，人類分子遺傳學 (Hum Mol 661^丨.）6:1771-80，1997)，一種在鐵硫簇的組裝中及在血紅素生物合成(潘多爾 夫(Pandolfo)及帕斯托(Pastore)，神經(jīng)學期刊（J Neurol ? )256增刊1:9-17，2009)中至關 重要的泛表達線粒體蛋白質的產(chǎn)生。弗里德賴希氏共濟失調(diào)被視為許多遺傳線粒體疾病的 代表，因為其反映對于遺傳線粒體疾病常見的廣泛病理學，包含多器官系統(tǒng)參與、伴隨乳酸 升高的運動不耐、增強的氧化應激以及跨越多種呼吸鏈復合物的生物化學病變。所述疾病 導致進行性脊髓小腦神經(jīng)變性，其導致不能協(xié)調(diào)（"共濟失調(diào)"）、肌肉無力以及感官喪失的 癥狀。還存在非神經(jīng)元組織的病理學，伴隨心肌病，一種常見的繼發(fā)性影響，及在10%FRDA 患者中發(fā)現(xiàn)的糖尿病(舒爾茨（Schulz)等人，自然綜述神經(jīng)學(Nat Rev Neurol. )5(4): 222-34，2009)。在美國FRDA的患病率的估值在每22,000-29，000人中1例至50，000人中1例 的范圍內(nèi)。癥狀通常開始于兒童期，且隨著患者年齡增長疾病逐漸惡化；由于運動性殘障， 患者最終變?yōu)樽喴蔚?US 7,968,746)。
[0051] 萊伯氏遺傳性視神經(jīng)病(LH0N)為母體遺傳病癥，伴隨主要導致視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)變性 并隨后失明的線粒體DNA中的點突變。LH0N通常由于線粒體中的氧化磷酸化鏈的復合物I的 ND4亞單位基因、ND4L亞單位基因、ND1亞單位基因以及ND6亞單位基因中的病原性線粒體 DNA(mtDNA)點突變。LHON的發(fā)病通常出現(xiàn)在27歲和34歲的年齡之間且與女性相比，更多影 響男性。在一些LHON患者中還觀察到其他癥狀，諸如心臟異常及神經(jīng)并發(fā)癥。
[0052]線粒體腦肌病、乳酸酸中毒以及卒中樣綜合征(MELAS)為影響許多身體系統(tǒng)，尤其 大腦及神經(jīng)系統(tǒng)以及肌肉的病況。在大多數(shù)情況下，此病癥的病征及癥狀在正常發(fā)展階段 之后出現(xiàn)在兒童期中。MELAS可由MT-ND1基因及MT-ND5基因中的突變引起，所述基因為幫助 將氧氣及單糖轉化成能量的線粒體中的大NADH脫氫酶復合物(復合物I)的部分。早期癥狀 可包含肌肉無力及疼痛、復發(fā)性頭痛、食欲喪失、嘔吐以及癲癇發(fā)作。大部分受影響的個人 經(jīng)歷在40歲之前開始的卒中樣發(fā)作。這些發(fā)作通常涉及在身體一側上的暫時肌肉無力（輕 偏癱）、改變的意識、視覺異常、癲癇發(fā)作以及類似于偏頭痛的嚴重頭痛。重復的卒中樣發(fā)作 可逐漸損害大腦，導致視覺喪失、運動問題以及智力功能喪失(癡呆）?；加蠱ELAS的個人在 其體內(nèi)有乳酸積聚（乳酸酸中毒)且血液中增加的酸性可導致嘔吐、腹痛、疲勞、肌肉無力、 腸控制喪失以及呼吸困難。較不常見地，MELAS患者經(jīng)歷非自主肌肉痙攣(肌陣攣）、減損的 肌肉協(xié)調(diào)(共濟失調(diào)）、聽覺喪失、心臟問題及腎臟問題、糖尿病、癲癇癥以及激素失衡。 [0053] 卡恩-塞爾綜合征(Kearns-Sayre Syndrome，KSS)的特征為包含在20歲之前的典 型發(fā)病，慢性、進行性眼外肌麻痹以及視網(wǎng)膜的色素變性的特征。另外，KSS可包含心臟傳導 缺陷、小腦共濟失調(diào)以及升高的腦脊髓液(cerebrospinal fluid，CSF)蛋白質水平(例如，〉 100mg/dL)。與KSS相關的額外特征可包含肌病、肌肉張力障礙、內(nèi)分泌異常(例如，糖尿病、 生長遲緩或身材矮小以及甲狀旁腺功能減退）、兩側感覺神經(jīng)性聾、癡呆、白內(nèi)障以及近端 腎小管酸中毒。
[0054] 利氏疾病或利氏綜合征(Leigh's disease，Leigh's Syndrome，LS)也稱為亞急性 壞死性腦脊髓?。⊿ubacute Necrotizing Encephalomyelopathy，SNEM)，其為一種影響中 樞神經(jīng)系統(tǒng)的罕見的神經(jīng)代謝病癥。線粒體DNA(mtDNA)或核DNA( SURF1 [ 2 ]及一些C0X裝配 因子）中的突變導致運動技能退化及最終死亡。所述疾病通常影響在三個月和兩歲的年齡 之間的嬰兒，且在罕見情況下，影響青少年及成人。所述疾病的特征為肌肉張力障礙(運動 障礙）以及乳酸酸中毒。X-性聯(lián)利氏綜合征由位于X染色體上的編碼PDHA1的基因的突變所 導致，所述TOHA1為丙酮酸脫氫酶復合物的部分。近期研究已顯示某些LS患者展示谷胱甘肽 形式變化，包含總谷胱甘肽及還原型谷胱甘肽(GSH)減少，及氧化型谷胱甘肽形式(GSSG+ GS-Pro;0X)并行增加。患者還展示谷胱甘肽過氧化物酶活性降低（遺傳代謝（Genet Metab.)109(2): 208-14,2013)。在一些實施方式中，利氏綜合征患者具有P0LG突變。本公開 涵蓋治療具有P0LG突變的患者群。
[0055] 雖然已表征某些線粒體疾病，但是許多疾病極少研究疾病的最終病因。庫普曼 (Koopman)等人(歐洲分子生物學組織期刊(EMB0 J. )32(1) :9-29,2013)描述線粒體復合物 及0XPH0S系統(tǒng)以及與線粒體活性缺乏相關的突變中涉及的線粒體基因及核基因。預期用如 本文中所述的半胱胺產(chǎn)品或胱胺產(chǎn)品治療具有描述于庫普曼(參見例如，補充表1)或本領 域中的其他地方中的突變的對象的治療。
[0056] 另外，對于mtDNA中的不同突變，線粒體疾病的癥狀及表現(xiàn)是不同的（薩爾米 (Salmi)等人，斯堪地那維亞臨床及實驗室研究期刊（Scad J Clin Lab Invest),72(2): 152-7,2012)，且已假設氧化應激導致線粒體疾病的發(fā)病機制及進程。谷胱甘肽及其他硫醇 導致在ATP合成之后形成的自由基的清除。最近在診斷有線粒體疾病的兒童中研究硫醇的 水平(薩爾米等人，前述）。薩爾米等人(前述)表明患有診斷線粒體疾病的兒童展示還原型 半胱氨酸/氧化型半胱氨酸比降低，以及還原型谷胱甘肽及總谷胱甘肽的水平減少。然而， 薩爾米注意到如其研究中所示，并非所有線粒體疾病患者展示硫醇水平改變。曼庫索 (Mancuso)等人(神經(jīng)學期刊257:774-781，2012)向診斷有線粒體疾病的患者給予包括谷氨 酰半胱氨酸的基于乳清的口服補充物(whey based oral supplement，WB0S)，且描述給予 WBOS減少晚期氧化蛋白質產(chǎn)物(AOPP)，增加三價鐵還原抗氧化能力(FRAP)，以及增加谷胱 甘肽水平。WB0S治療未改變?nèi)樗崴?、臨床結果或生命質量。
[0057] 使用輔酶Q10或其類似物治療線粒體病癥的方法公開于美國專利公開案2011/ 0046219中，且目前經(jīng)歷臨床試驗（恩斯（Enns)等人，分子遺傳學及代謝（Mol Genet Metab.)105:91-102,2012)。
[0058] 在各種實施方式中，測量半胱胺產(chǎn)品對遺傳或后天性線粒體疾病或病癥的癥狀的 影響作為上文所述的疾病癥狀的改善。改善還包含疾病癥狀的進程減緩。使用本領域中的 常規(guī)技術進行線粒體疾病癥狀的改善的測量，所述技術包含但不限于測量如下所述的線粒 體活性標記(例如ATP)、肌肉活動分析、神經(jīng)活動分析、視覺評估、心博分析(例如ECG)、心肌 酶測量、運動測試、腎臟功能、血糖水平、血液乳酸水平以及本領域技術人員已知的其他技 術。
[0059] 還使用包含以下的紐卡斯爾兒科線粒體疾病量表（Newcastle Pediatric Mitochondrial Disease Scale，NPMDS)(菲尼克斯（Phoenix)等人，神經(jīng)肌肉病癥 (Neuromuscul Disord.) 16:814_20，2006)按照0(無)至3(嚴重）的量表測量線粒體疾病的 改善:視覺、聽覺、喂食、活動性、語言、神經(jīng)病、內(nèi)分泌、胃腸、腦病、肝臟、腎臟、心血管及呼 吸功能、血液酶水平及紅血球以及生命質量評估。還參見恩斯等人，分子遺傳學及代謝，105 (1):91-102,2012〇
[0060]還測量患者的肌肉張力障礙的改善。肌肉張力障礙為通常在有發(fā)育殘障的個人中 見到的運動障礙。多種治療可用于運動障礙，但基于增加的肌肉張力的患者病因，反應可不 同。定量測量，諸如巴里奧爾布賴特肌肉張力障礙(Barry Albright Dystonia，BAD)量表 (巴里等人，發(fā)育醫(yī)學及兒童神經(jīng)學（Developmental Medicine&Child Neurology)41(6): 404-411，1999)，可輔助評估和治療患有肌肉張力障礙的人。
[0061]還使用判定通常在患有遺傳線粒體疾病的患者中受損的神經(jīng)肌肉功能的神經(jīng)檢 查來評估半胱胺產(chǎn)品的功效。將使用標準臨床神經(jīng)/神經(jīng)肌肉評估量表，諸如大腦HMPA0 SPECT研究。 半胱胺/胱胺
[0062]半胱胺在形成蛋白質谷胱甘肽(GSH)前驅體中發(fā)揮作用。在胱氨酸貯積癥中，半胱 胺通過將胱氨酸轉化成半胱氨酸及半胱氨酸-半胱胺混合二硫化物起作用，所述半胱氨酸 及半胱氨酸-半胱胺混合二硫化物隨后均能夠分別經(jīng)由半胱氨酸及賴氨酸轉運體離開溶酶 體(加爾等人，新英格蘭醫(yī)學雜志347(2): 111-21，2002)。在細胞溶質內(nèi)，混合二硫化物可通 過其與谷胱甘肽的反應來還原且釋放的半胱氨酸可用于進一步GSH合成。GSH自半胱氨酸的 合成通過兩種酶，Y -谷氨酰半胱氨酸合成酶及GSH合成酶來催化。該路徑出現(xiàn)在幾乎所有 細胞類型中，其中肝臟是GSH的主要生產(chǎn)者及導出器。經(jīng)還原的半胱氨酸-半胱胺混合二硫 化物也將釋放半胱胺，理論上其隨后能夠再進入溶酶體，結合更多胱氨酸并重復所述過程 (多希爾等人，兒科學期刊148(6): 764-9，2006)。在患有胱氨酸貯積癥的兒童的最近研究 中，經(jīng)腸給予半胱胺導致血漿半胱胺水平增加，其隨后引起在降低白血球胱氨酸水平方面 的延長的功效(多希爾等人，兒科學期刊148(6) :764-9,2006)。這可歸因于當足夠量的藥物 到達溶酶體時，半胱胺的"再循環(huán)"。若半胱胺以此方式起作用，則也可顯著增強GSH產(chǎn)生。
[0063] 半胱胺為已用于實驗室動物以誘發(fā)十二指腸潰瘍的強力胃酸促泌素;人類及動物 研究已顯示半胱胺誘發(fā)的胃酸分泌過多最可能經(jīng)由高胃泌素血癥介導。半胱胺目前經(jīng)H)A 批準用于治療胱氨酸貯積癥，一種溶酶體內(nèi)胱氨酸儲存病癥。在于經(jīng)受規(guī)律的上胃腸癥狀 的患有胱氨酸貯積癥的兒童中進行的先前研究中，顯示單一口服劑量的半胱胺（ll-23mg/ kg)導致高胃泌素血癥及胃酸分泌過多的2倍至3倍升高，以及血清胃泌素水平的50%升高。 這些個人經(jīng)受的癥狀包含腹痛、胃灼熱、惡心、嘔吐以及食欲不振。美國專利8,129,433及公 開的國際公開案第W0 2007/089670號（其中的每一者通過引用以其全部并入本文）顯示半 胱胺誘發(fā)的高胃泌素血癥部分作為對易感個人中的胃竇為主的G細胞的局部影響出現(xiàn)。數(shù) 據(jù)還表明這也是通過半胱胺的胃泌素釋放的全身性影響。視給藥途徑而定，血漿胃泌素水 平通常在30分鐘內(nèi)胃內(nèi)輸送之后達到峰值，而血漿半胱胺水平隨后達到峰值。
[0064] 患有胱氨酸於積癥的對象需要日夜每6小時攝取口服半胱胺(C Y S T A G 0 N ?)或 每12小時使用腸溶形式的半胱胺(PROCYSBI?)。當有規(guī)律地取用時，半胱胺可使細 胞內(nèi)胱氨酸消耗高達90% (如在循環(huán)白血球中所測量），且此顯示降低至腎臟衰竭/移植的 進程的速率且還免除對甲狀腺替代療法的需要。由于取用CYSTAGON?的困難，減少 所需給藥改善了對治療方案的依附。國際公開案第W0 2007/089670號表明將半胱胺輸送至 小腸減少胃痛苦及胃潰瘍且增加AUC。歸因于自小腸的改善的吸收率，和/或當經(jīng)由小腸吸 收時經(jīng)歷肝首過消除的較少半胱胺，將半胱胺輸送至小腸中是可用的。在治療一小時內(nèi)觀 察到白血球胱氨酸減少。
[0065]另外，諸如半胱胺、胱胺以及谷胱甘肽的疏基（sulfhydryl，SH)化合物被認為是相 關及活性細胞內(nèi)抗氧化劑。半胱胺保護動物免于骨髓及胃腸輻射綜合征。SH化合物的重要 性的基本原理還通過有絲分裂細胞中的觀察支持。這些對就細胞生殖死亡而言的輻射損傷 最敏感且注意到其具有最低水平的SH化合物。相反，使用相同準則最抗輻射損傷的S期細胞 已表明最高水平的固有SH化合物。另外，當用半胱胺處理有絲分裂細胞時，其變得非常抗輻 射。還已注意到半胱胺可直接保護細胞免于誘發(fā)突變。所述保護被認為由直接或經(jīng)由釋放 結合蛋白質的GSH清除自由基引起。自輔酶A釋出半胱胺的酶已報導于禽類肝臟及肉豬腎臟 中。最近，研究已報導半胱胺抵抗肝毒劑對乙酰氨基酚、溴苯以及鬼筆毒環(huán)肽的保護作用。
[0066] 除其作為放射防護劑的作用以外，已發(fā)現(xiàn)胱胺緩解震顫并延長有亨廷頓氏癥 (Huntington's disease，HD)的基因突變的小鼠的壽命。藥物可通過增加保護神經(jīng)細胞或 神經(jīng)元免于變性的蛋白質的活性起作用。胱胺似乎使稱為轉谷氨酰胺酶的酶失活并因此導 致亨庭頓蛋白質減少(天然藥物(Nature Medicine)8，143-149，2002)。另外，發(fā)現(xiàn)胱胺增加 某些神經(jīng)保護性蛋白質的水平。然而，由于胱胺輸送的當前方法及配制，降解及不佳的攝入 需要過量劑量。 半胱胺產(chǎn)品
[0067] 在另一方面中，本公開提供用于本文所述方法的半胱胺產(chǎn)品。
[0068] 在本公開中"半胱胺產(chǎn)品"一般指半胱胺、胱胺或其生物活性代謝物或衍生物或半 胱胺和胱胺的組合，且包含半胱胺或胱胺鹽、酯、酰胺、烷基化化合物、前藥、類似物、磷酸化 化合物、硫酸化化合物或其其他化學改性形式(例如，通過用放射核苷酸或酶標記制備的化 學改性形式及通過諸如聚乙二醇的聚合物的附著制備的化學改性形式）。因此，半胱胺或胱 胺可以藥理學上可接受的鹽、酯、酰胺、前藥或類似物的形式或以其組合的形式給藥。在各 種實施方式中，半胱胺產(chǎn)品包含半胱胺、胱胺或其衍生物。在本文所述的任何實施方式中， 半胱胺產(chǎn)品可任選地排除N-乙酰半胱氨酸。
[0069] 可使用合成有機化學領域中的技術人員已知且例如由J.馬徹(March) "高等有機 化學：反應、機制以及結構（Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms and Structure)"第4版(紐約:威立-跨學科(Wiley-Interscience), 1992)所描述的標準程序制 備活性劑的鹽、酯、酰胺、前藥以及類似物。例如，使用常規(guī)方法(涉及使活性劑的游離羥基 中的一者或多于一者與適合的堿反應）自中性藥物制備堿性加成鹽。一般而言，使中性形式 的藥物溶解于諸如甲醇或乙醇的極性有機溶劑中并將堿添加至其中。所得鹽沉淀或可通過 添加較低極性的溶劑將其引出溶液。形成堿性加成鹽的合適的堿包含但不限于無機堿，諸 如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨、氫氧化鈣、三甲胺或其類似物。制備酯涉及使可存在于藥 物的分子結構內(nèi)的羥基官能化。酯通常為游離醇基團的經(jīng)酰基取代的衍生物，即衍生自式 R-C00H的羧酸的部分，其中R為烷基且通常為低級烷基。若需要，則可通過使用常規(guī)氫解或 水解程序將酯再轉化成游離酸?？梢灶愃品绞竭M行酰胺及前藥的制備?；钚詣┑钠渌苌?物及類似物可使用合成有機化學領域中的技術人員已知的標準技術制備或可參考相關文 獻推演。 藥物制劑
[0070] 本公開提供可用于治療遺傳或后天性線粒體疾病或病癥的半胱胺產(chǎn)品。為向患者 或測試動物給予半胱胺產(chǎn)品，優(yōu)選以包括一種或多于一種藥學上可接受的載體的組合物的 形式配制半胱胺產(chǎn)品。藥學上或藥理學上可接受的載體或媒劑是指當使用如下所述的本領 域中熟知的途徑給藥時不產(chǎn)生過敏或其他不利反應，或經(jīng)美國食品藥物管理局(U.S.Food and Drug Administration)或對應外國管制機構批準為經(jīng)口或非經(jīng)腸給予的藥物可接受 的添加劑的分子實體及組合物。藥學上可接受的載體包含任何及所有臨床上可用的溶劑、 分散介質、包衣、抗細菌劑及抗真菌劑、等張劑及吸收延遲劑以及其類似物。
[0071]藥物載體包含尤其其中堿性基團或酸性基團存在于化合物中的藥學上可接受的 鹽。例如，當存在諸如--C00H的酸性取代基時，涵蓋銨鹽、鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽以及其類似鹽用 于給藥。另外，在存在酸基的情況下，涵蓋化合物的藥學上可接受的酯(例如，甲基、叔丁基、 新戊酰氧甲基、丁二?；约捌漕愃莆?作為化合物的優(yōu)選形式，此類酯因改變?nèi)芙舛群? 或水解特征以用作持續(xù)釋放或前藥制劑在本領域中已知。
[0072] 當存在堿基（諸如氨基或堿性雜芳基，諸如吡啶基）時，則涵蓋酸性鹽，諸如鹽酸 鹽、氫溴酸鹽、乙酸鹽、順丁烯二酸鹽、雙羥萘酸鹽、磷酸鹽、甲磺酸鹽、對甲苯磺酸鹽以及其 類似物作為用于給藥的形式。
[0073] 另外，化合物可與水或常見有機溶劑形成溶劑化物。還涵蓋此類溶劑化物。
[0074] 可經(jīng)口、非經(jīng)腸、經(jīng)眼、鼻內(nèi)、經(jīng)皮、經(jīng)黏膜、通過吸入噴霧、經(jīng)陰道、經(jīng)直腸或通過 顱內(nèi)注射給予半胱胺產(chǎn)品。如本文所用的術語非經(jīng)腸包含皮下注射、靜脈內(nèi)、肌肉內(nèi)、腦池 內(nèi)注射或輸注技術。還涵蓋通過靜脈內(nèi)、皮內(nèi)、肌肉內(nèi)、乳房內(nèi)、腹膜內(nèi)、鞘內(nèi)、眼球后、肺內(nèi) 注射以和/或在特定部位手術植入的給藥。一般而言，用于通過以上方法中的任何種給藥的 組合物基本上不含熱原，以及可對接受者有害的其他雜質。另外，用于非經(jīng)腸給藥的組合物 為無菌的。
[0075]視給藥途徑而定，含有半胱胺產(chǎn)品作為活性成分的本公開的藥物組合物可含有藥 學上可接受的載體或添加劑。此類載體或添加劑的實例包含水、藥學上可接受的有機溶劑、 膠原、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、羧基乙烯基聚合物、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酸鈉、海藻 酸鈉、水溶性葡聚糖、羧甲基淀粉鈉、果膠、甲基纖維素、乙基纖維素、黃原膠、阿拉伯膠、酪 蛋白、明膠、瓊脂、雙甘油、甘油、丙二醇、聚乙二醇、凡士林、石蠟、硬脂醇、硬脂酸、人血清白 蛋白（human serum albumin，HSA)、甘露糖醇、山梨糖醇、乳糖、藥學上可接受的表面活性劑 以及其類似物。視本公開的劑型而定，合適時，所使用的添加劑選自但不限于以上或其組 合。
[0076]藥物組合物的制劑將根據(jù)所選擇的給藥途徑變化(例如，溶液、乳液）?？梢陨韺W 上可接受的媒劑或載體形式制備包括待給藥的半胱胺產(chǎn)品的合適組合物。就溶液或乳液而 言，合適的載體包含例如水溶液或醇/水溶液、乳液或懸浮液，包含鹽水及緩沖介質。非經(jīng)腸 媒劑可包含氯化鈉溶液、林格氏右旋糖(Ringer's dextrose)、右旋糖以及氯化鈉、乳酸鹽 林格氏液（lactated Ringer's)或不揮發(fā)性油。靜脈內(nèi)媒劑可包含各種添加劑、防腐劑或流 體、營養(yǎng)或電解質補充劑。
[0077] 多種水性載體，例如，水、緩沖水、0.4 %鹽水、0.3 %甘氨酸或水性懸浮液，可含有 與適合于制造水性懸浮液的賦形劑混合的活性化合物。此類賦形劑為懸浮劑，例如羧甲基 纖維素鈉、甲基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、海藻酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、黃蓍膠以及阿拉 伯膠;分散劑或濕潤劑可為天然產(chǎn)生的磷脂，例如卵磷脂，或環(huán)氧烷與脂肪酸的縮合產(chǎn)物， 例如聚氧乙烯硬脂酸酯，或氧化乙烯與長鏈脂族醇的縮合產(chǎn)物，例如十七碳亞乙基氧基十 六醇，或氧化乙烯與衍生自脂肪酸和己糖醇的偏酯的縮合產(chǎn)物，諸如聚氧乙烯山梨糖醇單 油酸酯，或氧化乙稀與衍生自脂肪酸和己糖醇酐(hexitol anhydride)的偏酯的縮合產(chǎn)物， 例如聚乙烯脫水山梨糖醇單油酸酯。水性懸浮液還可含有一種或多于一種防腐劑，例如對 羥基苯甲酸乙酯或對羥基苯甲酸正丙酯;一種或多于一種著色劑;一種或多于一種調(diào)味劑； 以及一種或多于一種甜味劑，諸如蔗糖或糖精。
[0078] 在一些實施方式中，可將本文中所公開的半胱胺產(chǎn)品凍干以用于儲存且在使用之 前使其在合適的載體中復原?？刹捎萌魏魏线m的凍干及復原技術。本領域技術人員應了解， 凍干及復原可引起不同程度的活性損失且可必須調(diào)整使用水平以補償。
[0079] 適合于通過添加水制備水性懸浮液的分散性粉末及顆粒提供與分散劑或濕潤劑、 懸浮劑以及一種或多于一種防腐劑混合的活性化合物。合適的分散劑或濕潤劑及懸浮劑由 上文已提及的試劑例示。還可存在額外賦形劑，例如甜味劑、調(diào)味劑以及著色劑。
[0080] 在一個實施方式中，本公開提供包覆腸溶衣的半胱胺產(chǎn)品組合物的用途。腸溶衣 延長釋放直至半胱胺產(chǎn)品到達腸道，通常為小腸。由于腸溶衣，至小腸的輸送得到改善，由 此改善活性成分的攝入同時減少胃副作用。例示性包覆腸溶衣的半胱胺產(chǎn)品描述于國際公 開案第W0 2007/089670號及國際專利申請案PCT/US14/42607以及國際專利申請案PCT/ US14/42616 中。
[0081 ]在一些實施方式中，選擇包衣材料以使得當劑型到達小腸或其中pH超過pH 4.5的 區(qū)域時釋放治療活性劑。包衣可為pH敏感材料，其在胃的較低pH環(huán)境中保持完整，但其在通 常發(fā)現(xiàn)于患者的小腸中的pH下崩解或溶解。例如，腸溶衣材料開始溶解于在約4.5至約5.5 之間的pH下的水溶液中。例如，pH敏感材料將不經(jīng)歷顯著溶解直至劑型已從胃清空。小腸的 pH從約4.5逐漸增加至十二指腸球部中的約6.5至小腸的遠端部分中的約7.2。為了提供與 約3小時(例如，2-3小時）的小腸通過時間相對應的可預測溶解且準許其中的可再現(xiàn)釋放， 包衣應在小腸內(nèi)的pH范圍下開始溶解。因此，腸溶聚合物包衣的量應足以在小腸內(nèi)（諸如近 端及中腸)在大約三小時的通過時間期間實質上溶解。
[0082]已使用腸溶衣以遏止自可經(jīng)口攝取的劑型釋放藥物。視組合物和/或厚度而定，在 其開始崩解且準許在胃下部或小腸上部中釋放藥物之前，腸溶衣持續(xù)所需的時間段抗胃 酸。一些腸溶衣的實例公開于美國專利第5,225,202號中，其通過引用完全并入本文。如美 國專利第5,225,202號中所闡述，先前采用的包衣的一些實例為蜂蠟及單硬脂酸甘油酯;蜂 蠟、蟲膠以及纖維素；以及十六醇、乳香(mastic)以及蟲膠，以及蟲膠及硬脂酸(美國專利第 2,809,918號）；聚乙酸乙烯酯及乙基纖維素(美國專利第3,835,221號）；以及聚甲基丙烯酸 酯的中性共聚物（尤特奇（Eudragit)L30D) (F. W.古德哈特（Goodhart)等人，藥物技術 (Pharm.Tech.)，第64-71頁，1984年4月）；甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的共聚物(尤特奇） 或含有金屬硬脂酸鹽的聚甲基丙烯酸酯的中性共聚物(梅塔(Mehta)等人，美國專利第4， 728,512號及美國專利第4,794,001號）。此類包衣包括脂肪與脂肪酸的混合物、蟲膠及蟲膠 衍生物以及纖維素酸鄰苯二甲酸酯，例如，具有游離羧基含量的那些。合適的腸溶衣組合物 的描述參見雷明頓氏，第1590頁，以及蔡托瓦(Zeitova)等人(美國專利第4,432,966號）。因 此，歸因于半胱胺產(chǎn)品組合物的腸溶衣的小腸中增加的吸收可產(chǎn)生改善功效。
[0083] 一般而言，腸溶衣包括防止半胱胺產(chǎn)品在胃的低pH環(huán)境中釋放但在略高pH(通常4 或5的pH)下離子化，且因此在小腸中充分溶解以在其中逐漸釋放活性劑的聚合物材料。因 此，在最有效的腸溶衣材料中的是pKa在約3至5范圍內(nèi)的聚合酸。合適的腸溶衣材料包含但 不限于聚合明膠、蟲膠、甲基丙烯酸共聚物類型CNF、鄰苯二甲酸丁酸纖維素、鄰苯二甲酸氫 纖維素、鄰苯二甲酸丙酸纖維素、聚乙酸乙烯酯鄰苯二甲酸酯(PVAP)、鄰苯二甲酸乙酸纖維 素(CAP)、乙酸偏苯三酸纖維素(CAT)、羥丙基甲基纖維素鄰苯二甲酸酯、羥丙基甲基纖維素 乙酸酯、二氧基丙基甲基纖維素琥珀酸酯、羧甲基乙基纖維素(CMEC)、乙酸羥丙基甲基纖維 素琥珀酸酯(HPMCAS)以及丙烯酸聚合物及共聚物，其通常由丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基 丙烯酸甲酯和/或甲基丙烯酸乙酯與丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物(尤特奇NE、尤特奇 RL、尤特奇RS)形成。在一個實施方式中，以口服輸送媒劑形式給予半胱胺產(chǎn)品組合物，所述 口服輸送媒劑包含但不限于片劑或膠囊形式。片劑通過首先使半胱胺產(chǎn)品包覆腸溶衣制 造。一種形成本文的片劑的方法為通過直接壓縮含有任選地與稀釋劑、粘合劑、潤滑劑、崩 解劑、著色劑、穩(wěn)定劑或其類似物組合的包覆腸溶衣的半胱胺產(chǎn)品的粉末。作為直接壓縮的 替代物，可使用濕法造粒過程或干法造粒過程制備壓縮片劑。還可從含有合適的水溶性潤 滑劑的潮濕材料開始，模制而非壓縮片劑。
[0084]制備具有所需藥物動力學特征的延遲、控制或持續(xù)/延長釋放形式的藥物組合物 在本領域中已知且可通過多種方法實現(xiàn)。例如，口服控制輸送系統(tǒng)包含溶解控制釋放（例 如，囊封溶解控制或基質溶解控制）、擴散控制釋放（儲集器裝置或矩陣裝置（matrix device))、離子交換樹脂、滲透控制釋放或胃滯留系統(tǒng)。溶解控制釋放可例如通過使藥物在 胃腸道中的溶解速率減緩、將藥物并入不溶性聚合物中以及用不同厚度的聚合物材料包覆 藥物粒子或顆粒獲得。擴散控制釋放可例如通過控制通過聚合物膜或聚合物基質的擴散獲 得。滲透控制釋放可例如通過控制跨越半透膜的溶劑流入獲得，所述半透膜又經(jīng)由激光鉆 孔的孔口運出藥物。在膜的任一側上的滲透壓力及流體靜力壓力差異支配流體傳遞。延長 的胃滯留可通過例如改變制劑的密度、對胃黏膜的生物黏著或增加在胃中的浮動時間 (floating time)實現(xiàn)。對于更多細節(jié)，參見通過引用以其全部并入本文的藥物控制釋放技 術手冊（Handbook of Pharmaceutical Controlled Release Technology)，懷斯（Wise) 編，馬塞爾德克公司(Marcel Dekker, Inc.)，紐約州紐約市(New York, NY)，（2000)，例如第 22章（"控制釋放系統(tǒng)概述（An Overview of Controlled Release Systems)"）。
[0085] 這些制劑中的半胱胺產(chǎn)品的濃度可廣泛變化，例如從按重量計少于約0.5%，通常 約1%或至少約1%，至多達15%或20%，且主要基于流體量、制造特征、粘度等根據(jù)所選擇 的特定給藥模式來選擇所述濃度。制備可給藥的組合物的實際方法為本領域技術人員已知 或顯而易見，且更詳細地描述于例如雷明頓氏藥物科學，第15版，麥克出版公司，賓夕法尼 亞州伊斯頓(￡831：〇11，？3.)(1980)中。
[0086] 可用于給藥的組合物可與攝入或吸收增強劑一起配制以增加其功效。此類增強劑 包含例如水楊酸鹽、甘膽酸鹽/亞油酸鹽、羥乙酸鹽(glycholate)、抑肽酶、桿菌肽、SDS、癸 酸鹽以及其類似物。參見例如，菲克斯(Fix)(藥物科學期刊（J.Pharm.Sci.) ,85:1282-1285, 1996)及奧利亞（Oliyai)與斯黛拉（Stella)(藥理學及毒物學年度評論 (Ann.Rev.Pharmacol?Toxicol?)，32:521-544,1993)。
[0087] 包覆腸溶衣的半胱胺產(chǎn)品可包含如藥物領域中熟知的各種賦形劑，其限制條件為 此類賦形劑不展示對組合物中的任何組分的去穩(wěn)定化影響。因此，賦形劑，諸如粘合劑、膨 化劑、稀釋劑、崩解劑、潤滑劑、填充劑、載體以及其類似物，可與半胱胺產(chǎn)品組合。經(jīng)涵蓋以 在本文中使用的經(jīng)口輸送媒劑包含包括本產(chǎn)品的片劑、膠囊。對于固體組合物，稀釋劑通常 是增加片劑或膠囊的體積以使得為壓縮提供實用尺寸所必需的。合適的稀釋劑包含磷酸二 鈣、硫酸鈣、乳糖、纖維素、高嶺土、甘露糖醇、氯化鈉、干淀粉以及粉末狀糖。粘合劑用于賦 予經(jīng)口輸送媒劑制劑內(nèi)聚質量，且因此確保在壓縮之后片劑保持完整。合適的粘合劑材料 包含但不限于淀粉(包含玉米淀粉及預膠凝化淀粉）、明膠、糖(包含蔗糖、葡萄糖、右旋糖以 及乳糖）、聚乙二醇、蠟、以及天然膠及合成膠，例如阿拉伯膠海藻酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、纖 維素聚合物(包含羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙甲纖 維素以及其類似物）以及維格姆(Veegum)。潤滑劑用于促進經(jīng)口輸送媒劑制造;合適的潤滑 劑的實例包含例如硬脂酸鎂、硬脂酸鈣以及硬脂酸，且通常以相對于片劑重量的不超過大 約1重量百分比存在。崩解劑用于促進經(jīng)口輸送媒劑(例如片劑)在給藥之后崩解或"瓦解"， 且一般為淀粉、粘土、纖維素、褐藻膠、膠或交聯(lián)聚合物。若需要，則待給藥的藥物組合物還 可含有少量無毒輔助物質，諸如潤濕劑或乳化劑、pH緩沖劑以及其類似物，例如乙酸鈉、脫 水山梨糖醇單月桂酸酯、三乙醇胺乙酸鈉、三乙醇胺油酸酯以及其類似物。若需要，則還可 添加調(diào)味劑、著色劑和/或甜味劑。用于并入本文中的口服制劑中的其他任選組分包含但不 限于防腐劑、懸浮劑、增稠劑以及其類似物。填充劑包含例如不溶性材料，諸如二氧化硅、氧 化鈦、氧化鋁、滑石、高嶺土、粉末狀纖維素、微晶纖維素以及其類似物，以及可溶材料，諸如 甘露糖醇、尿素、蔗糖、乳糖、右旋糖、氯化鈉、山梨糖醇以及其類似物。
[0088] 藥物組合物還可包括如公開于美國專利第4，301，146號中的穩(wěn)定劑，諸如羥丙基 甲基纖維素或聚乙烯吡咯烷酮。其他穩(wěn)定劑包含但不限于纖維素聚合物，諸如羥丙基纖維 素、羥乙基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、乙酸纖維素、鄰苯二甲酸乙酸纖維素、乙酸偏 苯三酸纖維素、羥丙基甲基纖維素鄰苯二甲酸酯、微晶纖維素以及羧甲基纖維素鈉;及乙烯 基聚合物及共聚物，諸如聚乙酸乙烯酯、聚乙酸乙烯酯鄰苯二甲酸酯、乙酸乙烯酯丁烯酸共 聚物以及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。所述穩(wěn)定劑以有效提供所需穩(wěn)定效果的量存在;一般而 言，這意為半胱胺產(chǎn)品與穩(wěn)定劑的比為至少約1:500w/w，更通常約1:99w/w。
[0089] 在各種實施方式中，片劑、膠囊或其他經(jīng)口輸送系統(tǒng)通過使半胱胺產(chǎn)品包覆腸溶 衣制造。一種形成本文中的片劑的方法是通過直接壓縮含有任選地與稀釋劑、粘合劑、潤滑 劑、崩解劑、著色劑、穩(wěn)定劑或其類似物組合的包覆腸溶衣的半胱胺產(chǎn)品的粉末。作為直接 壓縮的替代物，可使用濕法造粒過程或干法造粒過程制備壓縮片劑。還可從含有合適的水 溶性潤滑劑的潮濕材料開始，模制而非壓縮片劑。
[0090] 在各種實施方式中，將包覆腸溶衣的半胱胺產(chǎn)品?；覍㈩w粒壓縮至片劑中或填 充于膠囊中。膠囊材料可為硬的或軟的，且通常諸如用明膠帶或其類似物密封。用于經(jīng)口使 用的片劑及膠囊將一般包含如本文中所論述的一種或多于一種常用賦形劑。
[0091 ]在另一實施方式中，以膠囊形式配制半胱胺產(chǎn)品。在一個實施方式中，膠囊包括半 胱胺產(chǎn)品且然后使膠囊包覆腸溶衣。使用本領域中已知的技術制備膠囊制劑。
[0092]合適的pH敏感聚合物為將溶解于在更高pH水平(pH超過4.5)下的腸環(huán)境中（諸如 在小腸內(nèi)）且因此準許將藥理學上活性的物質釋放于小腸區(qū)中且不釋放于胃腸道的上部， 諸如胃中的聚合物。
[0093] 在各種實施方式中，經(jīng)涵蓋以用于本方法的例示性半胱胺或胱胺產(chǎn)品制劑描述于 國際專利申請案PCT/US14/42607及國際專利申請案PCT/US14/42616中。
[0094] 就劑型（即包括包覆腸溶衣的半胱胺產(chǎn)品的片劑或膠囊)的給藥而言，使用在大約 100mg至lOOOmg范圍內(nèi)的總重量。經(jīng)口向罹患遺傳或后天性線粒體病癥的患者給予劑型，所 述病癥包含但不限于弗里德賴希氏共濟失調(diào)，萊伯氏遺傳性視神經(jīng)病，肌陣攣性癲癇伴破 碎紅纖維，線粒體腦肌病、乳酸酸中毒以及卒中樣綜合征(MELAS )，卡恩-塞爾綜合征，亞急 性壞死性腦病(利氏綜合征），以及線粒體心肌病及歸因于多種線粒體DNA缺失的其他綜合 征。額外線粒體疾病包含神經(jīng)性肌肉無力、共濟失調(diào)以及色素性視網(wǎng)膜炎(NARP)，進行性眼 外肌麻痹(PE0)，以及復合物I疾病、復合物II疾病、復合物III疾病、復合物IV疾病以及復合 物V疾病，其是關于0XPH0S復合物的功能障礙。本文中涵蓋的遺傳或后天性線粒體疾病排除 由非線粒體基因的蛋白質編碼部分中的CAG重復擴增所導致的疾病(例如，亨廷頓氏癥）以 及可包含歸因于衰老的線粒體DNA的體細胞突變的疾?。ɡ?，帕金森氏癥，阿爾茨海默 癥)。
[0095]另外，可通過使用包覆腸溶衣的半胱胺使各種前藥"活化"。前藥為藥理學上惰性 的，其本身不在體內(nèi)起作用，但一旦其已被吸收，前藥分解。已在包含抗生素、抗組織胺以及 潰瘍治療的多個治療領域中成功地使用前藥方法。使用前藥的優(yōu)勢為將活性劑以化學方式 偽裝且不釋放活性劑直至藥物已離開腸道并進入身體細胞中。例如，多種前藥使用S-S鍵。 諸如半胱胺的弱還原劑還原這些鍵且釋放藥物。因此，本公開的組合物可用于與用于定時 釋放藥物的前藥組合。在這方面中，可給予前藥隨后給予本公開的包覆腸溶衣的半胱胺組 合物(在所需時間）以使前藥活化。
[0096] 先前已描述半胱胺的前藥。參見例如，安徒生(Andersen)等人，靶向g-谷氨酰轉肽 酶的新穎半脫胺前藥的體外評估（In Vitro Evaluation of Novel Cysteamine Prodrugs Targeted to g-Glutamyl Transpeptidase)(海報呈現(xiàn)），其描述S-新戊酰基半胱胺衍生 物、S-苯甲?；腚装费苌?、S-乙?；腚装费苌镆约癝-苯甲?；腚装?谷氨酸-乙 酯）。奧姆蘭(Omran)等人，生物有機及醫(yī)藥化學快報(Bioorg Med Chem Lett.)2011年4月 15日；21(8): 2502-4將胱胺的葉酸前藥描述為腎病胱氨酸貯積癥的治療物。
[0097] 還涵蓋噻唑烷前藥且其可如先前所述制得。參見例如，威爾莫耳(Wilmore)等人， 醫(yī)藥化學期刊（J.Med.Chem.) ,44(16):2661-2666,2001及卡德威爾（Cardwell)，WA, "新穎 半月光胺前藥的合成及評估（Synthesis And Evaluation Of Novel Cysteamine Prodrugs)"2006,論文（Thesis),桑德蘭大學（Univ.of Sunderland) 〇 定量(dosing)及給藥
[0098] 半胱胺產(chǎn)品以治療有效量給藥;通常，組合物呈單位劑型。當然，給藥的半胱胺產(chǎn) 品的量視患者的年齡、重量以及一般病況，治療的病況的嚴重性以及處方醫(yī)師的判斷而定。 合適的治療量將為本領域技術人員已知和/或描述于相關參考文本及文獻中。當前未包覆 腸溶衣的劑量為約1.35g/m 2體表面積且每日給藥4-5次(列夫欽科(Levtchenko)等人，兒科 腎病學(Pediatr Nephrol. )21:110-113，2006)。在一方面中，每日一次或每日多次給予所 述劑量。可每日少于四次，例如每日一次、每日兩次或每日三次給予半胱胺產(chǎn)品。在一些實 施方式中，半胱胺產(chǎn)品的有效劑量可在每日O.Olmg至lOOOrng每kg(mg/kg)的體重范圍內(nèi)。另 外，有效劑量可為 〇 ? 5mg/kg、lmg/kg、5mg/kg、10mg/kg、15mg/kg、20mg/kg/25mg/kg、30mg/ kg、35mg/kg、40mg/kg、45mg/kg、50mg/kg、55mg/kg、60mg/kg、70mg/kg、75mg/kg、80mg/kg、 90mg/kg、100mg/kg、125mg/kg、150mg/kg、175mg/kg、200mg/kg、225mg/kg、250mg/kg、275mg/ kg、300mg/kg、325mg/kg、350mg/kg、375mg/kg、400mg/kg、425mg/kg、450mg/kg、475mg/kg、 500mg/kg、525mg/kg、550mg/kg、575mg/kg、600mg/kg、625mg/kg、650mg/kg、675mg/kg、 700mg/kg、725mg/kg、750mg/kg、775mg/kg、800mg/kg、825mg/kg、850mg/kg、875mg/kg、 900mg/kg、925mg/kg、950mg/kg、975mg/kg或1000mg/kg，或可介于前述值中的任何兩個范圍 之間。在一些實施方式中，以上劑量可為總日劑量或可為以每日給藥一次、兩次或三次中的 一種的形式給藥的劑量。在一些實施方式中，以大約〇. 25g/m2至4.0g/m2體表面積，例如，至 少約0 ? 5g/m2、0 ? 6g/m2、0 ? 7g/m2、0 ? 8g/m2、0 ? 9g/m2、1 ? 0g/m2、1 ? lg/m2、1 ? 2g/m2、1 ? 3g/m2、 1.4g/m2、1 ? 5g/m2、1.6g/m2、1 ? 7g/m2、1 ? 8g/m2、1 ? 9g/m2 或 2g/m2,或高達約 0.8g/m2、0.9g/m2、 1.0g/m2、l ? lg/m2、l .2g/m2、l .3g/m2、l .4g/m2、l .5g/m2、l .6g/m2、l .7g/m2、l .8g/m2、l .9g/m2、 2.0g/m2、2.2g/m2、2.5g/m 2、2.7g/m2、3.0g/m2或3.5g/m2或可介于前述值中的任何兩個范圍 之間的總日劑量給予半胱胺產(chǎn)品。在一些實施方式中，可以約0.5-2.0g/m 2體表面積，或1 -1.5g/m2體表面積，或0.5-lg/m2體表面積，或約0.7-0.8g/m2體表面積，或約1.3g/m 2體表面 積，或約1.3g/m2/天至約1.95g/m2/天，或約0.5g/m 2/天至約1.5g/m2/天，或約0.5g/m2/天至 約1.0g/m 2/天的總日劑量，優(yōu)選以每日少于四次(例如每日三次、每日兩次或每日一次）的 頻率給予半胱胺產(chǎn)品。視相同活性成分的鹽或酯部分的類型及重量而定，鹽或酯的分子量 可不同。就給予腸溶劑型，例如，包括包覆腸溶衣的半胱胺產(chǎn)品的片劑或膠囊或其他口服劑 型而言，使用在大約lOOmg至lOOOmg范圍內(nèi)的總重量。在某些實施方式中，片劑或膠囊中的 半胱胺或胱胺活性成分的量為大約1511^、2〇11^、2511^、5〇11^、7511^、10〇11^、12511^、15〇11^、 175mg、200mg、250mg、300mg、400mg或500mg。
[0099] 本公開為治療遺傳或后天性線粒體病癥提供方法，其中向罹患遺傳或后天性線粒 體疾病的患者給予所述劑型，所述遺傳或后天性線粒體疾病包含但不限于弗里德賴希氏共 濟失調(diào)，萊伯氏遺傳性視神經(jīng)病，肌陣攣性癲癇伴破碎紅纖維，線粒體腦肌病、乳酸酸中毒 以及卒中樣綜合征(MELAS)，卡恩-塞爾綜合征，亞急性壞死性腦病(利氏綜合征），以及線粒 體心肌病及歸因于多種線粒體DNA缺失的其他綜合征。額外線粒體疾病包含神經(jīng)性肌肉無 力、共濟失調(diào)以及色素性視網(wǎng)膜炎(NARP)，進行性眼外肌麻痹(PE0)，以及復合物I疾病、復 合物II疾病、復合物III疾病、復合物IV疾病以及復合物V疾病，其是關于0XPH0S復合物的功 能障礙。本文中涵蓋的遺傳或后天性線粒體疾病排除由非線粒體基因的蛋白質編碼部分中 的CAG重復擴增所導致的疾病(例如，亨廷頓氏癥）以及可包含歸因于衰老的線粒體DNA的體 細胞突變的疾病(例如，帕金森氏癥，阿爾茨海默癥）。給藥可持續(xù)至少3個月、6個月、9個月、 1年、2年或更久。
[0100] 在一些實施方式中，本公開的組合物與可用于治療線粒體病癥的第二藥物或其他 療法組合使用?？捎糜谥委熅€粒體疾病的例示性藥劑包含但不限于輔酶Q10(C 〇Q10、Q10、泛 醌）、輔酶Q10類似物、艾地苯醌、癸基泛醌、Epi-743、白藜蘆醇及其類似物、精氨酸、維生素 E、生育酚、MitoQ、谷胱甘肽過氧化物酶模擬物、左旋肉堿、乙酰左旋肉堿、二氯乙酸鹽、二甲 基甘氨酸、硫辛酸以及可用于治療線粒體疾病的其他藥劑。
[0101] 在各種實施方式中，半胱胺產(chǎn)品與可用于治療線粒體疾病的基本癥狀的第二藥劑 一起給藥。例如，若對象具有心臟損害，則半胱胺產(chǎn)品與心臟治療劑一起給藥，所述心臟治 療劑包含但不限于腎上腺素能受體拮抗劑、鈣通道阻斷劑、ACE抑制劑或血管緊張素受體 阻斷劑。
[0102] 半胱胺產(chǎn)品及其他藥物/療法可同時以單一組合物形式或以分開的組合物形式組 合給藥?；蛘撸o藥為依序的。同時給藥通過給予包含半胱胺產(chǎn)品及其他治療劑二者的單一 組合物或藥理學蛋白質制劑實現(xiàn)?；蛘?，在約與半胱胺產(chǎn)品的藥理學制劑(例如，片劑、注射 劑或飲劑)相同的時間分開取用其他治療劑。
[0103] 在各種替代方案中，半胱胺產(chǎn)品的給藥可以在幾分鐘至幾小時范圍內(nèi)的時間間隔 在其他治療劑給藥之前或之后。例如，在各種實施方式中，還預期藥劑以分開的制劑形式給 藥及并行給藥，其中并行是指藥劑在彼此的30分鐘內(nèi)提供。
[0104] 在分開給予其他治療劑及半胱胺產(chǎn)品的實施方式中，某人一般將確保半胱胺產(chǎn)品 及其他治療劑在彼此合適時間內(nèi)給藥以使得半胱胺產(chǎn)品及其他治療劑二者可協(xié)同或迭加 地對患者施加有利影響。例如，在各種實施方式中，半胱胺產(chǎn)品在其他治療劑的約0.5-6小 時(之前或之后）內(nèi)給藥。在各種實施方式中，半胱胺產(chǎn)品在其他治療劑的約1小時（之前或 之后）內(nèi)給藥。
[0105] 在另一方面中，在給予半胱胺組合物之前給予第二藥劑。預先給藥是指在用半胱 胺治療之前的一周直至給予半胱胺之前的30分鐘范圍內(nèi)給予第二藥劑。還預期在給予半胱 胺組合物之后給予第二藥劑。隨后給藥意欲描述在半胱胺治療之后30分鐘直至在給予半胱 胺之后一周的給藥。
[0106] 還預期在適合的情況下可給予其他輔佐療法。例如，在適合的情況下患者還可經(jīng) 給予糖尿病飲食或食物計劃、外科療法或放射療法。
[0107] 可例如通過測量線粒體活性標記活性水平評估本文所述的方法或組合物的有效 性。本公開方法的功效的額外測量包含評估與遺傳或后天性線粒體疾病或病癥相關的癥狀 的減輕，所述遺傳或后天性線粒體疾病或病癥包含但不限于弗里德賴希氏共濟失調(diào)，萊伯 氏遺傳性視神經(jīng)病，肌陣攣性癲癇伴破碎紅纖維，線粒體腦肌病、乳酸酸中毒以及卒中樣綜 合征(MELAS)，卡恩-塞爾綜合征，亞急性壞死性腦病(利氏綜合征），以及線粒體心肌病及歸 因于多種線粒體DNA缺失的其他綜合征。額外線粒體疾病包含神經(jīng)性肌肉無力、共濟失調(diào)以 及色素性視網(wǎng)膜炎(NARP)，進行性眼外肌麻痹(PE0)，以及復合物I疾病、復合物II疾病、復 合物III疾病、復合物IV疾病以及復合物V疾病，其是關于0XPH0S復合物的功能障礙，以及 ME⑶EL綜合征（3-甲基戊烯二酸尿癥IV型伴感覺神經(jīng)性聾、腦病以及類利氏綜合征）。本文 中涵蓋的遺傳或后天性線粒體疾病排除由非線粒體基因的蛋白質編碼部分中的CAG重復擴 增所導致的疾病(例如，亨廷頓氏癥）以及可包含歸因于衰老的線粒體DNA的體細胞突變的 疾病(例如，帕金森氏癥，阿爾茨海默癥）。
[0108] 高乳酸血癥(115^61'13(^3611113)(高血液乳酸水平）的特征為21]11]1〇1凡至5_〇1/1的 水平。當水平超過5mmol/L時，乳酸酸中毒被認為嚴重的;此類水平與增加的死亡率相關。
[0109] 在各種實施方式中，測量半胱胺產(chǎn)品對遺傳或后天性線粒體疾病或病癥的癥狀的 影響作為上文所述的疾病癥狀的改善。改善的評估還包含疾病癥狀的進程減緩。使用本領 域中的常規(guī)技術進行線粒體疾病癥狀的測量，所述技術包含但不限于測量如下所述的線粒 體活性標記（例如ATP )、任何肌肉活動的改善、神經(jīng)活動、視覺、心臟活動、心肌酶、運動測 試，以及本領域技術人員已知的其他技術。
[0110] 還使用包含以下的紐卡斯爾兒科線粒體疾病量表(NPMDS)(菲尼克斯等人，神經(jīng)肌 肉病癥16:814-20,2006)按照0(無)至3(嚴重）的量表測量線粒體疾病的改善:視覺、聽覺、 喂食、活動性、語言、神經(jīng)病、內(nèi)分泌、胃腸、腦病、肝臟、腎臟以及心血管、呼吸功能、血液酶 及紅血球以及生命質量評估。還參見恩斯等人，分子遺傳學及代謝，105(1) :91-102,2012。
[0111] 還使用巴里奧爾布賴特肌肉張力障礙(BAD)量表(巴里等人，發(fā)育醫(yī)學及兒童神經(jīng) 學41 (6): 404-411，1999)測量肌肉張力障礙癥狀的改善。
[0112] 還使用判定通常在患有遺傳線粒體疾病的患者中受損的神經(jīng)肌肉功能的神經(jīng)檢 查來評估半胱胺產(chǎn)品的功效。將使用標準臨床神經(jīng)/神經(jīng)肌肉評估量表，諸如大腦HMPA0 SPECT研究（恩斯等人，分子遺傳學及代謝，105( 1): 91-102，2012)。
[0113] 在各種方面中，為了評估半胱胺產(chǎn)品對線粒體疾病的功效，在樣品（例如，全血、血 漿、腦脊髓液或腦室液）中測量線粒體活性標記的水平。線粒體活性標記包含但不限于游離 硫醇水平、谷胱甘肽（GSH)、還原型谷胱甘肽(GSSH)、總谷胱甘肽、晚期氧化蛋白質產(chǎn)物 (A0PP)、三價鐵還原抗氧化能力（FRAP)、乳酸、丙酮酸、乳酸/丙酮酸比、磷酸肌酸、NADH (NADH+H+)或NADPH(NADPH+H+)、NAD或NADP水平、ATP、無氧閾、還原型輔酶Q、氧化型輔酶Q、總 輔酶Q、氧化型細胞色素C、還原型細胞色素C、氧化型細胞色素C/還原型細胞色素C比、乙酰 乙酸、羥基丁酸、乙酰乙酸/0_羥基丁酸比（酮體比）、8_羥基-2 脫氧鳥苷(8-OHdG)、活性 氧類的水平、氧氣消耗水平(V02)、二氧化碳排出水平(VC02)以及呼吸商(VC02/V02)。
[0114] 運動不耐也是判定給予半胱胺產(chǎn)品的功效的可用方式，其中運動耐量的改善（即 運動不耐減少)表明所提供的療法的功效。線粒體肌病的特征中的一個為最大全身耗氧量 (￥02^)減少(塔伊瓦薩洛〇&"&88&1〇)等人，大腦126 :413-23,2003)，且大部分線粒體肌 病顯示周圍氧氣攝取(A-V 02差）的特征性的不足及增強的氧氣輸送(過動性循環(huán)）。這可用 直接AV平衡測量(塔伊瓦薩洛等人，神經(jīng)學年鑒(Ann.Neurol. )51:38-44，2002)及非侵襲性 地通過近紅外光譜法(林赤(Lynch)等人，肌肉及神經(jīng)(Muscle Nerve)25:664-73，2002;凡 貝克韋爾特(van Beekvelt)等人，神經(jīng)學年鑒46:667-70,1999)由靜脈血液的運動誘發(fā)脫 氧的缺乏表明。
[0115] 測量線粒體活性標記的額外分析公開于美國專利7，968，746中。 動物模型
[0116] 可針對本文中涵蓋的疾病病癥在本領域中已知的動物模型中評估半胱胺產(chǎn)品。
[0117] 例如，馬雷拉(Marella)等人（公共科學圖書館?綜合(PLoS 0ne.)5:ell472， 2010)公開一種用于萊伯氏視神經(jīng)病的大鼠模型。代爾(Dyer)等人(大腦研究分子大腦研究 (Brain Res Mol Brain Res.) 132:208-20,2004)公開一種具有還在人類疾病中見到的芳 基-經(jīng)相互作用類蛋白質l(aryl-hydrocarbon interacting protein-like 1，AIPL1)基因 中的突變的萊伯先天性黑朦(Leber congenital amaurosis，LCA)的模型。
[0118] 瑟斯涅克（Seznec)等人（人類分子遺傳學13:1017-24,2004)已研發(fā)患有積鐵 (iron accumulation)及獨立性心臟?。╥solated cardiac disease)(與在FRDA患者中觀 察到的癥狀類似）的共濟蛋白（frataxin，F(xiàn)XN)不足小鼠。桑迪等人（疾病神經(jīng)生物學42: 496-505，2011)已研究組蛋白脫乙酰酶(histone deacetylase，HDAC)抑制劑在具有GAA重 復擴增突變的小鼠模型中的效果。通過將含有全部FXN基因及經(jīng)擴增的GAA重復的YG8人類 基因組YAC轉基因小鼠與異型接合Fxn基因剔除小鼠雜交育種來產(chǎn)生小鼠（YG8R)(考茨 (Cossee)等人，人類分子遺傳學9:1219-26，2000)。所得YG8R小鼠通過在小鼠共濟蛋白剔除 背景(null background)中自GAA重復突變的FXN轉基因僅表達人類共濟蛋白來拯救Fxn同 型接合基因剔除對偶基因的胚胎致死性。
[0119] 一種用于利氏綜合征的模型公開于強森(Johnson)等人(科學342(6165): 1524-28,2013)中，其使用顯示制1^84基因（制證84-/-)小鼠的突變的小鼠。制證84編碼參與線粒 體電子傳遞鏈的復合物I的活動的蛋白質。Ndufs4-/-小鼠展示進行性神經(jīng)變性表型，其特 征為嗜睡、共濟失調(diào)以及體重減輕，最終導致死亡。還參見昆塔納(Quintana)等人，美國科 學院會刊（Proc.Natl .Acad. Sci.U.S.A.) 107:10996-11001,2010。 試劑盒
[0120] 本公開還為實施本公開的方法提供試劑盒。在各種實施方式中，所述試劑盒含有 例如，包括液體(例如，無菌可注射的）制劑或固體(例如，片劑、膠囊、凍干的）制劑的瓶、小 瓶、安瓿、管、筒和/或注射管。試劑盒還可含有藥學上可接受的媒劑或載體(例如，溶劑、溶 液和/或緩沖劑）以用于將固體(例如凍干的）制劑復原成用于給藥(例如通過注射）的溶液 或懸浮液，包含但不限于在用于注射或用于將濃縮物稀釋至較低濃度的注射管中復原凍干 制劑。此外，可自例如，包括含有半胱胺產(chǎn)品的組合物的無菌粉末、顆?；蚱瑒┲苽渑R時注 射溶液及懸浮液。試劑盒還可包含分配裝置，諸如噴霧或注射分配裝置、筆式注射器、自我 注射器、無針注射器、注射管和/或針。在各種實施方式中，所述試劑盒還提供半胱胺產(chǎn)品的 口服劑型，例如，片劑或膠囊或本文所述的其他口服制劑以用于所述方法。所述試劑盒還提 供使用說明書。
[0121] 雖然已結合本公開的特定實施方式描述了本公開，但前述描述以及在其之后的實 施例意欲說明且不限制本公開的范圍。在本公開范圍內(nèi)的其他方面、優(yōu)勢以及修改對于本 領域技術人員將是顯而易見的。 實施例 實施例1 針對半胱胺對線粒體活性的影響的基于酵母的篩選
[0122] 許多遺傳線粒體疾病的代表性動物模型不可用于測試候選藥物分子的功效。因 而，已使用基于酵母的分析測定分子對歸因于人類線粒體及酵母線粒體的活性及基因組保 留的線粒體活性的影響(庫普蘭(Couplan)等人，美國科學院會刊108:11989-94,2011)。
[0123] 例如，與NARP(神經(jīng)病、共濟失調(diào)以及色素性視網(wǎng)膜炎）中相似的ATP合成酶破壞的 酵母模型公開于庫普蘭等人(美國科學院會刊，前述）中。另外，共濟蛋白基因剔除酵母(馬 絡比奧(Marobbio)等人，線粒體(Mitochondrion)12(l): 156-61,2012)展示線粒體積鐵、鐵 硫簇缺陷以及對與共濟蛋白不足的人類線粒體類似的氧化應激的高敏感性，且可用于判定 化合物對抑制共濟蛋白不足對細胞的影響的功效。
[0124] 使用以上分析以及經(jīng)歷與在人類線粒體中類似的氧化應激的其他酵母菌株，評估 給予半胱胺產(chǎn)品的影響。據(jù)預期半胱胺將緩解細胞中的氧化應激的一種或多于一種癥狀并 增加細胞生長及存活力。 實施例2 半胱胺在萊伯氏遺傳性視神經(jīng)病(LH0N)中的影響
[0125] 萊伯氏遺傳性視神經(jīng)病(LH0N)由導致線粒體呼吸鏈破壞及對視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞 損害的線粒體DNA中的數(shù)種突變中的一種產(chǎn)生（薩頓（Sadun)等人，神經(jīng)學檔案（Arch Neurol)69:331-38,2012)〇
[0126] 為了判定半胱胺組合物對患者的LH0N及視覺喪失的進程的影響，給予受LH0N影響 的個人半胱胺組合物且如薩頓等人(前述)中所描述監(jiān)控臨床癥狀。
[0127] 簡言之，經(jīng)口或局部使用半胱胺滴眼液(塔瓦雷斯(Tavares)等人，角膜(Cornea) 28:938-40，2009)以合適劑量（例如，25mg/劑、50mg/劑、100mg/劑、200mg/劑、250mg/劑或 300mg/劑)給予患者半胱胺組合物，且視需要可一日1次、2次或3次或更多次給予半胱胺組 合物。半胱胺組合物的給藥持續(xù)至少1個月、2個月、3個月、4個月、5個月或6個月或1年或更 久。在治療期間，監(jiān)控與無治療的那些患者相比，患者的視敏度及視野的改善或減緩的下降 (薩頓，前述)。
[0128] 預期給予半胱胺組合物將改善LH0N患者的視敏度且使其視網(wǎng)膜功能障礙的進程 減慢。 實施例3 半胱胺對弗里德賴希氏共濟失調(diào)的影響
[0129] 來自弗里德賴希氏共濟失調(diào)（FRDA)患者的纖維母細胞已顯示對用L-丁硫氨酸_ (S，R)_亞砜亞胺(BS0)(-種GSH合成酶的特異性抑制劑)抑制谷胱甘肽(GSH)的從頭合成敏 感(堯斯林(Jauslin)等人，人類分子遺傳學11 (24): 3055-3063，2002)。使FRDA纖維母細胞 與BSO接觸導致模擬氧化應激的病況且由于細胞呼吸受到抑制而誘發(fā)細胞死亡。已顯示在 暴露于BS0之前用艾地苯醌(一種CoQlO類似物)或維生素E預溫育FRDA纖維母細胞保護細胞 免于細胞死亡。然而，并非所測試的所有抗氧化劑誘發(fā)相同水平的免于氧化應激的保護(堯 斯林等人，前述）。
[0130]為測量半胱胺產(chǎn)品對FRDA細胞的影響，在用BS0敏化之后向培養(yǎng)的FRDA纖維母細 胞給予半胱胺產(chǎn)品且測量所得的谷胱甘肽合成及細胞存活力。細胞存活力增加表明半胱胺 能夠拯救FRDA細胞中的氧化應激且充當治療FRDA患者的潛在治療劑。
[0131] 還使用共濟蛋白不足動物模型（瑟斯涅克等人，人類分子遺傳學13:1017-24， 2004)評估半胱胺對弗里德賴希氏共濟失調(diào)的影響。與在FRDA患者中觀察到的癥狀類似，共 濟蛋白不足小鼠在病理學及獨立性心臟病發(fā)病之后患積鐵。使用本領域中已知的技術(瑟 斯涅克等人，前述)測量半胱胺給藥對共濟蛋白不足動物的積鐵、心臟病理學以及線粒體活 性標記的影響，且FDRA癥狀的改善表明半胱胺及相關化合物可用于治療H)RA及其他線粒體 疾病。 實施例4 向超氧化物歧化酶剔除(S0D2)小鼠給予半胱胺
[0132] 為了評估半胱胺對線粒體氧化路徑的影響，向具有超氧化物歧化酶基因中的突變 的小鼠（Sod2剔除小鼠）給予半胱胺酒石酸氫鹽并測量存活率、重量增加以及毒性。
[0133] Sod2剔除小鼠提供一種判定具有抗氧化性質的化合物，尤其具有線粒體功效的那 些化合物的體內(nèi)功效的方法。在無抗氧化功效的情況下，Sod2剔除小鼠在大約1周之后死 亡，在抗氧化劑干預的情況下，可使用強力催化合成的抗氧化劑(諸如EUK-189)使壽命延長 3倍(梅洛夫(Melov)等人，神經(jīng)科學期刊(J Neurosci ? )21 (21): 8348-53，2001)。
[0134] 治療以下組的小鼠：第1組:半胱胺酒石酸氫鹽(30mg/kg)治療的Sod2剔除小鼠；第 2組:媒劑治療的Sod2野生型小鼠；第3組:半胱胺酒石酸氫鹽治療的Sod2異型接合子，及野 生型對照。腹膜內(nèi)或皮下向動物給予單一劑量的測試藥劑。
[0135] 在初始實驗中，給予半胱胺未產(chǎn)生毒性或異常，且與未經(jīng)治療的動物相比，重量增 加正常。初步實驗的存活率分析不確定。
[0136] 使用多種劑量及變化的給藥方案進行額外實驗以判定半胱胺產(chǎn)品對Sod2剔除動 物的存活率的影響。 實施例5 向患有線粒體疾病的患者給予半胱胺
[0137] 遺傳線粒體疾病為線粒體疾?。ɑ蚍Q為線粒體細胞病），能量代謝病癥的集合（> 40)的大多數(shù)。其是針對電子傳遞鏈蛋白質或線粒體功能所需要的其他分子編碼的線粒體 DNA (針對母體遺傳)或核DNA (針對常染色體遺傳）中的缺陷的結果。其臨床表現(xiàn)極其多樣且 為各種程度的嚴重性，且通常涉及多種不同組織，尤其在需要高能量的細胞中，諸如大腦及 肌肉。盡管其臨床表現(xiàn)不同，線粒體疾病享有共同的特征，其為線粒體產(chǎn)生能量的能力受到 損害且因此由于在細胞中隨后副產(chǎn)物積累及干擾其他化學反應，線粒體進一步受到損害。 估計其具有1:5000至1:10，000的患病率;其中在美國每年大約1，000個至4，000個兒童天生 患有線粒體疾病。發(fā)病年齡在嬰兒期早期至成人期范圍內(nèi)變化，且通常到十歲時，4,000個 美國兒童中診斷出大約一人?？捎茂煼ㄈ匀粸橹С中缘那覠o一者在治愈方面有效(薩爾米 等人，如述）。
[0138] 在患有生物化學和/或基因確認線粒體疾病的兒童群中的最近研究發(fā)現(xiàn)他們的血 漿硫醇及其氧化還原態(tài)被改變，表明氧化應激增加及抗氧化劑供應耗竭（薩爾米等人，72 (2) : 152-157，2012)。半胱胺增加細胞硫醇池的能力可潛在地解決那些患者中的相對硫醇 不足且很可能解決疾病的基本病理生理學。此外，在關于在利氏綜合征中似乎具有一些功 效的新化合物EPI-743的最近出版物(馬蒂內(nèi)利(Martinelli)等人，分子遺傳學及代謝107 (3) :383-388,2012)中，作者推斷數(shù)據(jù)支持谷胱甘肽作為線粒體病癥中的"氧化還原血液標 簽"及其作為發(fā)展線粒體疾病療法中的臨床試驗終點的用途(帕斯托(Pastore)等人，分子 遺傳學及代謝2013年3月24日）。
[0139] 半胱胺為參與將胱氨酸轉化成半胱氨酸及半胱氨酸-半胱胺混合二硫化物的硫 醇-二硫化物互換反應的氨基硫醇。當該半胱氨酸-半胱胺混合二硫化物通過賴氨酸轉運體 (平托（Pinto)等人，神經(jīng)化學期刊（J Neurochem .)94(4):1087-1101，2005;布斯凱 (Bousquet)等人，神經(jīng)化學期刊114(6): 1651-1658,2010)或類賴氨酸轉運體，PQLC2蛋白質 (Jgzggou等人，美國科學院會刊109(50):E3434-E3443,2012)轉運通過腸屏障或血腦屏障 時，其可通過溶酶體膜離開溶酶體（加爾等人，生物化學期刊（Biochem J. )228(3) :545_ 550,1985)。該機制是已歷經(jīng)超過20年成功用于治療患有胱氨酸貯積癥的患者的基本原理。 該生物化學反應導致細胞硫醇池增加，制造更多可用于谷胱甘肽(GSH)合成的半胱氨酸(馬 赫(Maher)等人，神經(jīng)化學期刊107 (3): 690-700,2008)。谷胱甘肽由氨基酸半胱氨酸、谷氨 酸(glutamate)以及甘氨酸構成（馬赫等人，前述）。主要以胱氨酸形式存在的半胱氨酸的可 獲得性是GSH產(chǎn)生的主要限速因素(阿姆斯特朗(Armstrong)等人，研究眼科學及視覺科學 (Invest Ophthalmol Vis Sci.)45(ll):4183_4189,2004)。曼庫索等人的最近發(fā)現(xiàn)加強了 在線粒體疾病中氧化應激至關重要且可通過給予半胱氨酸供體來減少的概念（曼庫索等 人，神經(jīng)學期刊257(5): 774-781,2010)。
[0140] 為了評估半胱胺在治療遺傳線粒體病癥中的功效，進行2b期臨床試驗?；陬A定 包含/排除準則選擇患者。
[0141] 該研究中包含有遺傳線粒體疾病的記載基因確認診斷或在不存在基因確認的情 況下滿足基于"線粒體疾病準則" "確定"呼吸鏈病癥診斷準則的臨床診斷的患者（男性或女 性），其2 2歲且滿足其他指定包含及排除準則。可根據(jù)伍爾夫（Wolf)NI，斯梅廷克 (Sme it ink) JA .(線粒體病癥：嬰兒及兒童中的一致診斷準則的建議（Mitochondrial disorders:a proposal for consensus diagnostic criteria in infants and children.)神經(jīng)學(Neurology)59(9): 1402-1405,2002)中闡述的準則進行線粒體疾病的 診斷。該系統(tǒng)基于特定癥狀的出現(xiàn)分配分數(shù)，分數(shù)的最終計算產(chǎn)生以下診斷：1分，不大可能 有呼吸鏈病癥;2-4分，可能有呼吸鏈病癥;5-7分，很可能有呼吸鏈病癥;8-12分，確定有呼 吸鏈病癥。測量的例示性領域包含但不限于肌肉呈現(xiàn)(肌肉病征及癥狀，最大2分）；CNS呈現(xiàn) (最大2分，各1分）；多系統(tǒng)參與(最大3分，各系統(tǒng)1分），諸如血液學、胃腸道、心臟、腎臟、眼、 耳以及周圍神經(jīng)系統(tǒng);代謝及其他研究(最大4分）；以及形態(tài)學(最大4分）。
[0142] 包含患有與損害呼吸鏈的核或線粒體DNA突變相關的遺傳線粒體疾病的患者。這 些包含但不限于以下臨床綜合征:弗里德賴希氏共濟失調(diào);萊伯氏遺傳性視神經(jīng)病;肌陣攣 性癲癇伴破碎紅纖維(MERFF);線粒體腦肌病、乳酸酸中毒以及卒中樣綜合征(MELAS);卡 恩-塞爾綜合征;亞急性壞死性腦病(利氏綜合征）；其他，例如線粒體心肌病，以及歸因于多 種線粒體DNA缺失的其他綜合征。若不存在高達1300mg/天的延遲釋放半胱胺的水平的毒 性，則高達12名患者將參與。
[0143] 依照經(jīng)當?shù)貦C構審查委員會(Institutional Review Boards，IRB)或倫理學委員 會(Ethics Committees，EC)批準的方案、且根據(jù)FDA及ICH優(yōu)良臨床實踐指南（ICH Good Clinical Practice guidelines)進行該石開究。
[0144] 在研究的一方面中，歷經(jīng)大約12周的階段每日兩次(例如，每12小時）向患者給予 包覆腸溶衣的半胱胺組合物。所述研究將評估歷經(jīng)高達3個月每12小時分兩次劑量給予高 達1.3g/m 2/天的半胱胺治療劑在患有遺傳線粒體疾病的患者中的安全性及耐受性。所述研 究還將著手表征半胱胺治療劑在半胱胺的穩(wěn)定劑量上、在穩(wěn)定狀態(tài)下于患有遺傳線粒體疾 病的患者中的藥物動力學(pharmacokinetics，PK)及藥效學(pharmacodynamics，F(xiàn)*D)。
[0145] 對象將經(jīng)歷篩選程序(第-28天至第-1天）以判定其是否符合研究條件，包含審查 包含/排除準則、記錄的病史(包含遺傳線粒體疾病病史及家族病史）、計算BMI及體表面積、 身體檢查、測量生命體征(血壓、心率、呼吸速率以及口腔體溫）以及獲得12導聯(lián)ECG。
[0146] 主要結果量度為年齡2-11歲的基于紐卡斯爾兒科線粒體疾病量表(NPMDS)的生命 質量。次要終點測量包含：用巴里奧爾布賴特肌肉張力障礙量表（巴里等人，發(fā)育醫(yī)學及兒 童神經(jīng)學41(6) :404-411，1999)評估的神經(jīng)肌肉功能。在第1天和最后一次(第6次)雙月訪 視之間測量這些測試量表上的效能的變化。同樣雙周測量的為乳酸、丙酮酸的水平以及乳 酸/丙酮酸比；酮體比;谷胱甘肽的血液水平;氧化應激生物標記的分析，所述生物標記包含 晚期氧化蛋白質產(chǎn)物(A0PP)及三價鐵還原抗氧化能力(FRAP)、10,8-羥基-2'-脫氧鳥苷(8-OHdG)以及血小板的膠原誘發(fā)的聚集的閾值(海斯(Hayes)等人，美國臨床營養(yǎng)期刊（The American Journal of Clinical Nutrition.)49(6):1211-1216,1989)〇
[0147] 半胱胺劑量增加方法:將遵循斐波納契(Fibonacci)劑量遞增設計給予延遲釋放 半胱胺6周，伴隨逐漸的每周劑量增加(0. lg/m2/天、0.2g/m2/天、0.3g/m2/天、0.5g/m 2/天、 0.8g/m2/天、1.3g/m2/天），且隨后患者將歷經(jīng)高達3個月保持在其最大耐受劑量下。
[0148] 半胱胺劑量減少方法:若在一周過程期間患者經(jīng)歷II級毒性或更糟，則將允許延 遲釋放半胱胺劑量減少，將劑量減少至前一周階段的劑量水平。
[0149] 在第1天篩選之后，患者每2周將返回至臨床地點以便雙月訪視。在該雙月訪視時， 將進行以下評估:測量高度及重量、計算BMI及體表面積、進行身體檢查、測量生命體征(血 壓、心率、呼吸速率以及口腔體溫）、獲得12導聯(lián)ECG以及針對ro生物標記(乳酸、丙酮酸、酮、 谷胱甘肽、A0PP、FRAP、8-OHdG以及血小板)獲得血液樣品。使用以下公式計算BMI: BMI =重 量(kg)+高度(m)2。為計算體表面積(m2)，可使用?？瓶?Haycock)方法[海科克GB等人，兒 科學期刊93(1) :62-6,1978]，m2=[高度（cm)0.3964X重量(kg)0.5378] X0.024265。
[0150] 在每隔一個的雙月訪視時（即在第1個月、第2個月以及第3個月時），判定以下：臨 床實驗室測試(血清化學、血液學以及尿分析）；施以NPMDS及巴里奧爾布賴特肌肉張力障礙 量表，以及記錄合并用藥且監(jiān)控不良事件(AE)。例示性測試陳述于下表中。
[0151] 臨床實驗室測試
[0152] 以下敘述用于測量所述終點的例示性分析。本領域中已知的額外分析也可用于測 量所述終點。
[0153] 血容量:對于對象每份樣品抽取的血液的估計容量將為就初始訪視測試（即臨床 實驗室測試)而言，大約4.5mL，就血清妊娠測試而言，0.5mL，就安全臨床實驗室測試（即臨 床實驗室測試)而言，3. OmL，就研究終止測試而言，3. OmL。
[0154] 12導聯(lián)心電圖：標準12導聯(lián)ECG用于ECG評估。應在對象已在仰臥位置安靜休息至 少5分鐘之后進行所有預定的ECG。在所有對象上獲得單個10秒12導聯(lián)ECG。在25mm/s的速度 及1 Omm/mV的振幅下在指定時間點記錄ECG。
[0155] 身體檢查：身體檢查包含以下各者的評估：一般外貌、眼、耳、鼻以及咽喉、胸（心 臟、肺）、腹(觸診、GI聲音）、四肢以及皮膚。還進行基本神經(jīng)檢查。
[0156] 生命體征:可在就座位置測量血壓。可以各測量之間不少于5分鐘的時間間隔將篩 選血壓再測試3次。根據(jù)標準方案測量生命體征(收縮/舒張血壓、心率、呼吸速率以及口腔 體溫）。血壓優(yōu)選在使手臂支撐在心臟水平下的情況下測量且精確至ImmHg記錄。在測量血 壓之前對象應休息至少5分鐘。使用自動裝置來測量血壓及心率是可接受的。當手動進行 時，在肱動脈或橈動脈中測量心率至少30秒。
[0157] 紐卡斯爾兒科線粒體疾病量表(NPMDS):已引入NPMDS以允許評估小于18歲年齡的 患者中的線粒體疾病的進程。（紐卡斯爾線粒體疾病量表（Newcastle Mitochondrial Disease Scale，NMDS)為成年患者提供類似評估工具）。在小兒人群中，證明線粒體疾病的 基因或生物化學基礎可能非常困難。建議向存在線粒體疾病的強烈臨床懷疑的患者以及有 確認(生物化學的或基因的）診斷的那些患者施以量表。重復施以量表準許縱向監(jiān)控這些患 者。
[0158]通過探索數(shù)個領域，評定量表包涵線粒體疾病的許多方面：當前功能；系統(tǒng)特定參 與；當前臨床評估以及生命質量。量表中的幾乎每個問題具有0-3的可能計分:0表示正常， 1-輕度，2-中度以及3-重度。在各種情況下，提供輕度、中度以及重度減損或殘障的實例。合 適時，使用NPMDS的三種特定年齡版本，0-24個月、2-11歲以及12-18歲。
[0159]巴里奧爾布賴特肌肉張力障礙量表:肌肉張力障礙為通常在有發(fā)育殘障的個人中 所見的運動障礙。多種治療可用于運動障礙，但基于增加的肌肉張力的患者病因，反應可不 同。定量量度，諸如巴里奧爾布賴特肌肉張力障礙(BAD)量表(巴里等人，發(fā)育醫(yī)學及兒童神 經(jīng)學41 (6): 404-411，1999)，可輔助評估并治療患有肌肉張力障礙的人。BAD量表是評估不 具有其移動的自主控制且具有顯著認知障礙的患者的肌肉張力障礙的合適定量測量工具。
[0160] 可如下測量線粒體疾病中的生物標記。
[0161] 乳酸、丙酮酸的水平以及乳酸/丙酮酸比：乳酸由還原丙酮酸，一種葡萄糖的厭氧 代謝產(chǎn)物產(chǎn)生，且丙酮酸的氧化代謝部分經(jīng)由線粒體呼吸鏈進行。呼吸鏈的功能障礙可導 致自循環(huán)不充分移除乳酸及丙酮酸且在線粒體細胞病中觀察到升高的乳酸/丙酮酸比（斯 克里弗（Scriver)CR.遺傳疾病的代謝及分子基礎(The metabolic and molecular bases of inherited disease)第7版紐約：麥格勞希爾（McGraw-Hill),健康專業(yè)部（Health Professions Division); 1995;慕尼黑(Munnich)等人，遺傳代謝疾病期刊（J Inherit Metab 018.)15(4):448-455，1992)。因此，血液乳酸/丙酮酸比（沙里奧（〇1&4〇〇等人，病 理學及實驗室醫(yī)學檔案(Arch Pathol Lab Med.)118(7):695-697，1994)廣泛用作檢測線 粒體細胞病及毒性線粒體肌病(沙里奧等人，關節(jié)炎及風濕病(Arthritis Rheum. )37(4): 583-586，1994)的非侵襲性測試。
[0162] 就丙酮酸而言，必須在床邊立即用高氯酸使血液沉淀。血液乳酸在室溫下歷經(jīng)至 少3個小時在氟化物/草酸鹽樣品中穩(wěn)定。當將其收集至肝素化管中時，其不穩(wěn)定得多。在一 方面中，將明顯的是，血液乳酸在身體活動的兒童中可能是高的，尤其若其在靜脈穿刺期間 掙扎，因此將采取每個預防措施以盡可能地防止掙扎。
[0163] 酮體比：肝臟線粒體的氧化還原態(tài)的變化可通過測量動脈酮體比（乙酰乙酸/3_羥 基丁酸:AKBR)(上田（Ueda)等人，心臟學期刊(J Cardiol. )29(2):95-102，1997)研究。
[0164] 8-羥基_2'_脫氧鳥苷(8-OHdG):保護各患者的血漿及尿樣本免于光且在_80°C下 儲存。針對8-羥基-2 ' -脫氧鳥苷(8-OHdG)的水平分析樣品。8-OHdG由羥基攻擊DNA中的脫氧 鳥苷的C-8 位置處形成（開賽(Kasai)等人，致癌（Carcinogenesis ?) 7(11): 1849-1851， 1986)。8-0財6的尿排泄通常用作在臨床及職業(yè)環(huán)境二者中評估R0S誘發(fā)的DNA損害的修復 程度的生物標記(?；衾?Erhola)等人，F(xiàn)EBS快報(FEBS Lett. )409(2): 287-291,1997;本 田（Honda)等人，白血病研究（Leuk Res.) ;24(6) :461_468,2000;皮爾格(Pilger)等人，自 由基研究（Free Radic Res.)35(3):273_280,2001;金姆（Kim)等人，環(huán)境健康展望 (Environ Health Perspect.)112(6):666_671,2004)〇
[0165] 晚期氧化蛋白質產(chǎn)物(A0PP):(曼庫索等人，神經(jīng)學期刊257(5):774-781，2010)晚 期氧化蛋白質產(chǎn)物為活性氧類的蛋白質氧化的結果。血漿AOPP與二酪氨酸(一種對蛋白質 的氧化損害的標記）相關，且以分別對應于白蛋白聚集體及白蛋白單體形式的分子量 670kDa及70kDa的兩種不同形式存在于血漿中。血漿A0PP增加已報導于腎衰竭中及涉及線 粒體功能障礙及氧化應激的神經(jīng)變性病癥(諸如肌萎縮側索硬化)中。
[0166] 三價鐵還原抗氧化能力(FRAP):(曼庫索等人，神經(jīng)學期刊257(5): 774-781，2010) 三價鐵還原抗氧化能力水平提供總血漿抗氧化能力的估值。FRAP測試測量非酶抗氧化劑的 組合效果，提供防止氧化損害的固有能力的指標。
[0167] 還將使用合適準則測量不良事件。不良事件包含皮疹、皮膚病變、癲癇發(fā)作、嗜睡、 瞌睡（somno 1 ence)、抑郁、腦病、胃腸潰瘍和/或出血、惡心、嘔吐、食欲喪失(食欲不振）、腹 瀉、發(fā)熱以及腹痛。使用不良事件的常見術語準則（Common Terminology Criteria for Adverse Events，CTCAE)3.0版[癌癥療法評估程序，2003]或以其他方式將AE的嚴重性如下 分類：輕度（1級）：經(jīng)歷較少且未對對象造成顯著不適或日常生活活動（activities of daily 1 iving，ADL)變化;對象了解癥狀但癥狀容易耐受；中度(2級）：經(jīng)歷對于對象來說是 不便或擔憂且導致干擾ADL，但對象能夠繼續(xù)ADL;重度(3級）：經(jīng)歷顯著干擾ADL且對象無能 力和/或不能繼續(xù)ADL;威脅生命(4級）：在研究者看來，經(jīng)歷使對象處于當事件出現(xiàn)時死于 該事件的即時風險下（即，其未包含若以更嚴重形式出現(xiàn)可導致死亡的事件）。通過上文所 定義的CTCAE準則，5級類別為死亡。
[0168] 如以下安全性評估中所指出通過來自最后研究訪視的變化研究延遲釋放半胱胺 的安全概況:身體檢查、生命體征、ECG以及臨床實驗室測試。 實施例6 用半胱胺治療利氏綜合征患者
[0169] 利氏綜合征為影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)代謝病癥且被認為由線粒體DNA(mtDNA) 或核DNA(SURF1[2]及一些C0X裝配因子）中的突變造成。這些突變造成運動技能退化及最終 死亡。所述疾病通常影響在三個月和兩歲的年齡之間的嬰兒，且在罕見情況下，影響青少年 及成人。所述疾病的特征為肌肉張力障礙(運動障礙）以及乳酸酸中毒。X-性聯(lián)利氏綜合征 由位于X染色體上的編碼TOHA1的基因的突變所導致，所述PDHA1為丙酮酸脫氫酶復合物的 部分。
[0170]以預先確定的可耐受劑量用半胱胺治療診斷為患有利氏綜合征的患者。向有P0LG 突變的11歲大女性每日經(jīng)口給予600mg延遲釋放半胱胺(8片片劑X75mg)歷經(jīng)九周。在研究 階段期間未報導新的不良事件或癲癇發(fā)作。在接受半胱胺療法時患者及家族注意到跑步及 行走能力的改善。在進行半胱胺療法時患者的食欲也得到增加。
[0171] 還用經(jīng)口取用的450mg延遲釋放半胱胺(六片75mg的片劑)每日治療9歲大男性歷 經(jīng)9周。在療法開始之后不久，注意到說話能力的略微退化，且在該患者中迄今未觀察到疾 病癥狀的變化。
[0172] 在治療對象上進行測量乳酸、丙酮酸的水平以及乳酸/丙酮酸比；酮體比；谷胱甘 肽的血液水平;氧化應激生物標記的分析的額外研究，所述生物標記包含晚期氧化蛋白質 產(chǎn)物(A0PP)及三價鐵還原抗氧化能力(FRAP)、10,8-羥基-2'-脫氧鳥苷(8-OHdG)以及血小 板的膠原誘發(fā)的聚集的閾值。
[0173] 本文所述的結果證明半胱胺療法可用于治療遺傳線粒體疾病的癥狀。
[0174]上述說明性實例中闡述的本發(fā)明中的許多修改及變體預期為本領域技術人員所 想到。因此，應當僅將如出現(xiàn)在所附的權利要求書中的此類限制加于本發(fā)明。
【主權項】
1. 一種治療遺傳或后天性線粒體病癥的方法，包括向罹患遺傳或后天性線粒體病癥的 對象給予有效量的半胱胺或其衍生物或胱胺或其衍生物。2. 權利要求1所述的方法，其中所述遺傳線粒體病癥選自弗里德賴希氏共濟失調(diào)，萊伯 氏遺傳性視神經(jīng)病(LHON)，肌陣攣性癲癇伴破碎紅纖維，線粒體腦肌病、乳酸酸中毒以及卒 中樣綜合征(MELAS)，卡恩-塞爾綜合征以及亞急性壞死性腦病(利氏綜合征）。3. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述方法包括給予半胱胺或其衍生物。4. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述半胱胺或其衍生物或胱胺或其衍生物 經(jīng)口給藥。5. 前述權利要求所述的方法，其中所述半胱胺或其衍生物或胱胺或其衍生物為延遲釋 放半胱胺組合物。6. 權利要求5所述的方法，其中所述延遲或控制釋放劑型包括當所述組合物到達小腸 或其中pH大于約pH 4.5的對象的胃腸道區(qū)時釋放所述半胱胺組合物的腸溶衣。7. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中每日少于四次給予所述半胱胺或其衍生物 或胱胺或其衍生物。8. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中一日兩次給予所述半胱胺或其衍生物或胱 胺或其衍生物。9. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中與未受影響的對象相比，所述對象具有降 低的硫醇水平。10. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中與給予所述半胱胺或其衍生物或胱胺或 其衍生物之前的水平相比，所述給藥導致線粒體活性標記的改善。11. 權利要求10所述的方法，其中所述線粒體活性標記選自游離硫醇水平、谷胱甘肽 (GSH)、還原型谷胱甘肽(GSSH)、總谷胱甘肽、晚期氧化蛋白質產(chǎn)物(AOPP)、三價鐵還原抗氧 化能力（FRAP)、乳酸、丙酮酸、乳酸/丙酮酸比、磷酸肌酸、NADH(NADH+H+)或NADPH(NADPH+H + )、NAD或NADP水平、ATP、無氧閾、還原型輔酶Q、氧化型輔酶Q、總輔酶Q、氧化型細胞色素 C、 還原型細胞色素 C、氧化型細胞色素 C/還原型細胞色素 C比、乙酰乙酸、β-羥基丁酸、乙酰乙 酸/β-羥基丁酸比、8-羥基-2'-脫氧鳥苷(8-OHdG)、活性氧類的水平、氧氣消耗水平(V02)、 二氧化碳排出水平(VC02)以及呼吸商(VC02/V02)。12. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中與給予所述半胱胺或其衍生物或胱胺或 其衍生物之前的水平相比，所述給藥導致硫醇水平增加。13. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述半胱胺或胱胺或其衍生物以包覆腸 溶衣的片劑或膠囊形式配制。14. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述半胱胺或其衍生物或胱胺或其衍生 物非經(jīng)腸給藥。15. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述半胱胺或其衍生物或胱胺或其衍生 物經(jīng)口給藥。16. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述半胱胺或其衍生物或胱胺或其衍生 物還包括藥學上可接受的載體。17. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述半胱胺或其衍生物或胱胺或其衍生 物以無菌藥物組合物形式配制。18. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述遺傳線粒體病癥為弗里德賴希氏共 濟失調(diào)。19. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述遺傳線粒體病癥為萊伯氏遺傳性視 神經(jīng)病。20. 權利要求19所述的方法，其中所述半胱胺或其衍生物或胱胺或其衍生物在眼中局 部給藥。21. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述遺傳線粒體病癥為利氏綜合征。22. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述半胱胺或其衍生物或胱胺或其衍生 物與可用于治療遺傳或后天性線粒體疾病或病癥的第二藥劑一起給藥。23. 權利要求22所述的方法，其中所述第二藥劑選自輔酶Q10、輔酶Q10類似物、艾地苯 醌、癸基泛醌、Epi-743、白藜蘆醇及其類似物、精氨酸、維生素 E、生育酚、Mit〇Q、谷胱甘肽過 氧化物酶模擬物、左旋肉堿、乙酰左旋肉堿、二氯乙酸鹽、二甲基甘氨酸以及硫辛酸。24. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述對象為兒童或青少年。25. 前述權利要求中任一項所述的方法，其中與給予所述半胱胺或其衍生物或胱胺或 其衍生物之前的水平相比，所述給藥導致紐卡斯爾兒科線粒體疾病量表及巴里奧爾布賴特 肌肉張力障礙量表的改善的結果。
【文檔編號】A61K31/145GK105873579SQ201480072295
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年11月6日
【發(fā)明人】P.里烏瓦, T.C.?？藸?
【申請人】雷普特藥品公司