专利名称：4-酰氨基吡啶衍生物介导的神经发生的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过用4-酰氨基吡啶衍生物来刺激或增加神经发生，从而治疗中枢神经系统和周围神经系统的疾病和病症的方法。本发明包括应用4-酰氨基吡啶衍生物来刺激或活化新神经细胞形成的方法。
背景技术：
神经发生是动物和人类的大脑中的重要过程，通过该过程，在生物体的整个生命期间新的神经细胞都会持续地产生。新生成的细胞能够分化成为中枢神经系统的功能细胞，并结合在大脑中存在的神经回路中。已知在整个成年阶段神经发生都会持续地存在于哺乳动物大脑的以下两个区域中侧脑室室管膜下区(SVZ)以及海马齿状回。在这些区域内，多能神经祖细胞(NPC)会继续分裂，并形成新的功能神经元以及神经胶质细胞(参见Gage 2000)。已经表明，多种因素可刺激成人的海马神经发生，如肾上腺切除术、自发锻炼、丰富多彩的环境、海马依赖性学习和抗抑郁剂(参见文献Yehuda 1989、vanPraag 1999、Brown J 2003、Gould 1999、Malberg 2000、Santarelli2003)。其它因素诸如肾上腺激素、压力、年龄和药物滥用等会对神经发生产生不利的影响(参见文献Cameron 1994、McEwen 1999、Kuhn1996、Eisch 2004)。
美国专利5,397,785描述了多种4-酰氨基吡啶衍生物和含有这些4-酰氨基吡啶衍生物的组合物，以及这些衍生物在治疗老年痴呆和阿尔茨海默氏病中的用途。美国专利6,884,805描述了4-酰氨基吡啶衍生物的多晶型物，以及其在活化与记忆障碍有关的功能发生紊乱的胆碱能神经元中的用途。这些专利文献均未涉及4-酰氨基吡啶衍生物与神经发生有关的用途。
引用上述文献并非意图承认上述任何文献均为相关的现有技术。所有关于日期的陈述或者关于这些文献内容的说明均基于本申请人可获得的信息，而对这些文献的日期或内容的正确性并未做任何认可。
发明内容
本文公开了通过刺激或增加神经发生来预防和治疗中枢神经系统和周围神经系统的疾病、症状和损伤的方法。本发明的各方面包括在神经系统出现疾病、障碍或症状的情况下来增加神经发生。本发明的实施方案包括神经变性障碍、神经性创伤(包括脑部或中枢神经系统的创伤和/或复原)、抑郁症、焦虑症、精神病、学习和记忆障碍以及中枢神经系统和/或周围神经系统局部缺血的治疗方法。
在一个方面，本发明包括刺激或增加神经发生的方法。神经发生可以处于细胞或组织的水平。细胞或组织可存在于受试动物或人体内，或者可存在于体外或间接体内。在一些实施方案中，在神经细胞或组织(如动物或人的中枢神经系统和/或周围神经系统的神经细胞或组织)中刺激或增加神经发生。在动物或人的情况中，可针对存在于受试动物或人体内的神经系统的一种或多种疾病、障碍或症状来实施这些方法。因此，本发明的实施方案包括通过施用本文所述的神经发生剂来治疗疾病、障碍或病症的方法。
在另一方面，本发明包括使用化学个体作为神经发生剂来增加神经发生的方法。在一些实施方案中，化学个体为4-酰氨基吡啶衍生物，如在美国专利5,397,785中所描述的那些，其中该专利文献特意以全文引用的方式并入本文。在一个非限定性的实施方案中，所述衍生物为2-(2-氧代吡咯烷-1-基)-N-(2，3-二甲基-5，6，7，8-四氢呋喃并(2，3-b)喹啉-4-基)乙酰胺。在其它实施方案中，所述衍生物为美国专利6,884,805中所述的多晶型形式，其中该专利文献特意以全文引用的方式并入本文。当然，本发明包括一种以上衍生物的用途。在另外的实施方案中，本发明提供了一种或多种衍生物与其它神经发生剂组合使用的用途。
在另一方面，本发明的方法包括对患有一种或多种疾病、障碍或病症的患者或者其症状进行诊断，并给该患者施用本文所述的至少一种神经发生剂。作为一个非限定性例子，该药物为4-酰氨基吡啶衍生物，如2-(2-氧代吡咯烷-1-基)-N-(2，3-二甲基-5，6，7，8-四氢呋喃并(2，3-b)喹啉-4-基)乙酰胺作为非限定性例子。在一些实施方案中，本发明提供这样一种方法，该方法包括受试者经诊断为需要增加神经发生，并给该受试者施用本文所述的一种或多种神经发生剂。在其它实施方案中，该受试者为患者，如病人。
本发明还提供这样一种方法，该方法包括给表现出神经发生量不足或神经发生程度不足的受试者施用一种或多种神经发生剂。在一些实施方案中，这些受试者可以是已经施加过使神经发生降低或受到抑制的药剂的受试者。神经发生抑制剂的非限定性例子包括阿片受体激动剂，如μ受体亚型激动剂(如吗啡)。在相关的方面，本发明提供给将要施加能够使神经发生降低或受到抑制的药剂的受试者或人施用一种或多种神经发生剂。在一些实施方案中，所述受试者或人可以是将要被施用吗啡或其它阿片受体激动剂(如其它鸦片制剂)，从而使其神经发生降低或受到抑制的那些受试者或人。其非限定性例子包括在给受试者施用吗啡或其它与手术过程相关的鸦片制剂之前、期间或之后，给该受试者施用神经发生剂。
本发明还公开了制备适用于移植的神经干细胞群的方法，其包括在体外培养神经干细胞(NSC)群，并将培养的神经干细胞与本发明的至少一种神经发生剂相接触。在一些实施方案中，制备干细胞，然后将其转移至受体宿主动物或人中。制备方法的非限定性例子包括1)将神经干细胞与神经发生剂接触，直至细胞进行神经发生为止，例如，直至细胞进行了通过目视观察或细胞计数可检测到的神经发生为止，或者2)将神经干细胞与神经发生剂接触，直至细胞被充分刺激或诱导向神经发生、或被充分刺激或诱导进行神经发生为止。可以任选地，在给受试者施用神经发生剂的同时、接近同时或之后，将通过该非限定性方式制得的细胞移植至该受试者内。虽然神经干细胞可以为体外培养物或细胞株的形式，但是在其它实施方案中，这些细胞可以是组织的一部分，该组织随后被移植至受试者体内。
在另一方面，本发明包括通过施用4-酰氨基吡啶衍生物以及一种或多种其它神经发生剂来刺激或增强受试者的神经发生的方法。在一些实施方案中，在刺激血管发生(其产生能够进入循环系统的新细胞)的同时产生神经发生。
参照附图和以下的描述对本发明的其它实施方案的细节进行阐述。根据附图和详细描述以及权利要求，本发明的其它特征、目的和优点将显而易见。
图1为示出神经发生剂MKC-231对神经元分化的影响的剂量-反应曲线。数据以神经元阳性对照的百分比的形式示出，其中基础培养基的值被扣除。MKC-231在试验细胞中的浓度为5.1μM时观测到EC50，而在阳性对照细胞中，EC50为4.7μM。
图2为示出神经发生剂MKC-231对星形胶质细胞分化的影响的剂量-反应曲线。数据以星形胶质细胞阳性对照的百分比的形式示出，其中基础培养基的值被扣除。不能确定MKC-231的EC50(大于测试浓度)，而在阳性对照细胞中，EC50为19.9μM。
图3为测定神经发生剂MKC-231对所培养的神经元干细胞群的毒性/营养性的影响的剂量-反应曲线。数据以基础培养基细胞计数的百分比的形式示出。
图4为示出神经发生剂MKC-231与AMPA激动剂(AMPA)组合后对神经元分化的效应增强的剂量-反应曲线。数据以神经元阳性对照的百分比的形式示出，其中基础培养基的值被扣除。在MKC-231与AMPA组合的情况下，当MKC-231的浓度为0.99μM时观测到EC50，而当仅存在MKC-231时，EC50为5.1μM。
图5为一组在用神经元标记物TUJ-1(绿色)、星形胶质细胞标记物GFAP(红色)以及核细胞标记物(蓝色Hoechst 33342)进行免疫组织化学染色后，人神经干细胞(hNSC)单层的免疫荧光显微图。左上图为阴性对照(基础培养基)，中上图为神经元阳性对照(基础培养基与已知的神经元分化促进剂)，右上图为星形胶质细胞阳性对照(基础培养基与已知的星形胶质细胞分化诱导剂)。左下图示出浓度为31.6μM的MKC-231对hNSC分化的效果，右下图示出浓度为31.6μM的MKC-231与浓度为0.316μM的AMPA的组合对神经元分化的效果。
图6为示出神经发生剂MKC-231通过与固定浓度的AMPA激动剂(0.32μM AMPA)组合而对神经元分化的作用增强的多次试验(N＝6)的平均剂量-反应曲线。所用浓度的AMPA在单独存在时并不促进神经元分化(灰色虚线)。数据以神经元阳性对照的百分比的形式示出，其中基础培养基的值被扣除。当存在固定浓度的AMPA(黑色虚线)时，在MKC-231浓度为0.22μM时观测到EC50，而当仅存在MKC-231时，EC50为3.7μM(黑色实线)。
图7为示出神经发生剂MKC-231通过与AMPA拮抗剂(NBQX)组合而使神经元分化的效应受到抑制的剂量-反应曲线。数据以神经元阳性对照的百分比的形式示出，其中基础培养基的值被扣除。当MKC-231与AMPA组合时，在MKC-231的浓度>31.6μM时观测到EC50，而当仅存在MKC-231时，EC50为5.1μM。
图8为示出与溶剂对照相比，海马神经发生(新神经元的增加)的变化(±SEM)的柱状图。Y轴表示相对于溶剂对照的变化百分比。每日施用剂量为1.0mg/kg的BCI-540和剂量为4.0mg/kg的BCI-540共施用28天，使齿状回的颗粒细胞层中的新神经元分别增加22％和20％。
图9为示出与溶剂对照相比，在新奇抑制摄食试验(抑郁动物模型)中进食延迟期的变化(±SEM)的柱形图。Y轴表示相对于溶剂对照的变化百分比。每日施用剂量为1.0mg/kg的BCI-540和剂量为10.0mg/kg的氟西汀共施用21天，使进食延迟期分别降低35％和38％。
图10为示出与溶剂对照相比，在高架十字迷宫(焦虑动物模型)的开口臂处所用的平均时间百分比(±SEM)的柱形图。每日服用剂量为1.0mg/kg的BCI-540共施用21天会使在开口臂处所用的时间增加20％。单独服用典型的抗焦虑药(安定)会使在开口臂处所用的时间增加12％。
本发明实施方式详述 “神经发生”在本文中被定义为神经细胞在体内或体外的增殖、分化、迁移和/或存活。在不同实施方案中，神经细胞为成人的、胎儿的或胚胎的神经干细胞或者神经干细胞群。细胞可位于动物或人的中枢神经系统或其它部位。细胞也可以位于组织中，如位于神经组织中。在一些实施方案中，神经细胞为成人的、胎儿的或胚胎的祖细胞或祖细胞群，或者包含干细胞和祖细胞的混合物的细胞群。神经细胞包括所有的脑干细胞、所有的脑祖细胞、以及所有的脑前体细胞。神经发生包括正常发育时发生的神经发生，以及发生疾病、损伤或治疗性干预(如通过本文所述的治疗)之后发生的神经再生。
“神经发生剂”被定义为这样的化学剂或化学试剂，相对于不存在该化学剂或试剂时神经发生的量、程度或性质而言，该化学剂或试剂可以促进、刺激或者增加体内或间接体内或体外的神经再生的量、程度或性质。在一些实施方案中，与不存在神经发生剂时神经发生的量、程度和/或性质相比，在用于检测或测定神经发生的方法的条件下，用神经发生剂进行治疗时，如果神经发生提高了至少约5％、至少约10％、至少约25％、至少约50％、至少约100％、至少约500％或更多，则该治疗增强了神经发生。作为非限定性例子，神经发生剂可以是小分子有机物，该小分子有机物为4-酰氨基吡啶衍生物。
本文所用的术语“干细胞”(或神经干细胞(NSC))是指能够自身更新并分化成为神经元、星形胶质细胞和/或少突胶质细胞的未分化细胞。
本文所用的术语“祖细胞”(例如神经祖细胞)是指衍生自干细胞的细胞，其本身不是干细胞。一些祖细胞能够产生可分化成为多种细胞的子代。
本发明包括通过将细胞与作为神经发生剂的4-酰氨基吡啶衍生物接触来增加神经发生的方法。所述细胞可以位于体外或体内，并且包括存在于受试动物或人体的组织或器官内的细胞。4-酰氨基吡啶衍生物可以为能够促进或增加神经发生的任何的4-酰氨基吡啶衍生物。在一个非限定性的实施方案中，该衍生物为2-(2-氧代吡咯烷-1-基)-N-(2，3-二甲基-5，6，7，8-四氢呋喃并(2，3-b)喹啉-4-基)乙酰胺(也称为MKC-231或考拉西坦，并且用CAS编号135463-81-9识别)。所述细胞为能够在分化的神经元和神经胶质细胞中进行神经发生(如通过直接分化或者通过增殖和分化来实现该神经发生)的细胞。后述的实施例部分列出了用于本发明的其它4-酰氨基吡啶衍生物的代表性且非限定性的例子。
不受理论的束缚，并且尽管一些4-酰氨基吡啶衍生物被认为与乙酰胆碱酯酶(AChE)活性的抑制有关，但是不认为本发明与AChE的抑制有关，这是因为MKC-231不具有这种抑制活性。类似的，认为本发明与毒蕈碱受体或烟碱受体上发生的衍生物结合无关。但是，据信，MKC-231的神经发生作用可以通过AMPA增强或增敏来实现。提供这些观点是为了增加对本发明的理解，而并非对本发明进行限制。
在应用于动物或人类时，本发明涉及以这样一种方式将细胞与神经发生剂(或有效量的神经发生剂)接触的方法，所述方式使得与不存在神经发生剂的情况相比，细胞的神经发生得到了增加。其非限定性例子为将神经发生剂给动物或人类施用。神经发生剂可以被看作以外源性方式供给到细胞或组织中。
在一些实施方案中，术语“动物”或“受试动物”是指非人类的哺乳动物，如灵长类动物、犬科动物或猫科动物。在其它实施方案中，该术语是指被驯养(例如家养)的动物，或者指进行人工喂养和/或饲养的动物(例如动物园的动物以及其它供观赏的动物)。在其它非限定性的例子中，该术语是指反刍动物或食肉动物，如狗、猫、禽类、马、牛、绵羊、山羊、海洋动物和哺乳动物、企鹅、鹿、麋鹿和狐狸。
本发明还涉及通过施用一种或多种神经发生剂来治疗中枢神经系统和/或周围神经系统(分别为CNS和PNS)的疾病、障碍和病症的方法。本文所用的“治疗”包括采用客观标准和/或主观标准进行测定，使待治疗的疾病、障碍或病症，或者待治疗的疾病、障碍或病症的一种或多种症状得到预防、改善、减轻和/或消除，以及患者的整体健康状况得到改善。在一些实施方案中，通过治疗来逆转、削弱、最大程度地减小、抑制或终止中枢神经系统和/或周围神经系统(分别为CNS和PNS)的疾病、障碍和病症的不利或有害的作用，或者由中枢神经系统和/或周围神经系统的疾病、障碍和病症的发展而带来的不利或有害的作用。在其它实施方案中，作为非限定性例子，治疗的方法可以有利地用于这样的情况，其中额外的神经发生会代替、补充因损伤或疾病而导致损失的细胞，或增加细胞的数量。
可用本文所描述的方法治疗的症状的非限定性例子包括行为异常、动作异常、功能亢进、幻觉、急性妄想、好斗、敌对行为、消极行为、病理性退隐、闭塞、记忆障碍、知觉障碍、认知障碍、及紧张。行为异常的非限定性例子包括易怒、冲动缺乏控制、注意力涣散以及攻击性。
在一些实施方案中，本发明的方法包括使用4-酰氨基吡啶衍生物作为神经发生剂。因此，本发明包括将细胞与4-酰氨基吡啶衍生物接触或者使受试者服用这种衍生物，以进行神经发生的方法。一些实施方案包括使用一种衍生物(如MKC-231)作为神经发生剂，或者使用两种或多种衍生物(如MKC-231与其它衍生物)的组合作为神经发生剂。
在一些实施方案中，作为非限定性例子，本文所述方法中所用的一种或多种神经发生剂对其它受体(如毒蕈碱受体、烟碱受体、多巴胺受体和阿片样物质受体)基本上不具有活性。
在一些实施方案中，将4-酰氨基吡啶衍生物给受试动物或人施用，以进行神经发生。因此，4-酰氨基吡啶衍生物可被用于治疗本文所述的疾病、障碍或病症。在其它实施方案中，4-酰氨基吡啶衍生物在体外可用于增加神经发生。
用于本发明实施方案中的神经发生剂包括上述MKC-231。其由下式表示
在一些实施方案中，4-酰氨基吡啶衍生物为美国专利5,536,728中公布的那些，或者是美国专利6,884,805中公布的多晶型形式。这些化合物的结构、生物活性数据、获得生物活性数据的方法、合成方法、施用方式以及药物配方在这些专利文献中均有公开。
用于评估体内和体外的神经发生的性质和/或程度的方法、用于检测神经发生的性质和/或程度的变化的方法、用于识别神经发生调节剂的方法、用于分离并培养神经干细胞的方法以及用于制备移植或其它目的所用的神经干细胞的方法，在(例如)美国临时专利申请No.60/697,905以及美国专利公开No.2005/0009742和2005/0009847、2005/0032702、2005/0031538、2005/0004046、2004/0254152、2004/0229291和2004/0185429中有所公开，这些专利文献的全文以引用的方式并入本文。
神经发生包括神经细胞沿不同的潜在谱系进行分化。在本发明的一些实施方案中，神经干细胞或神经祖细胞沿着神经元细胞和/或神经胶质细胞谱系进行分化，可任选地，不包括沿星形胶质细胞谱系进行的分化。
本文所描述的神经发生剂包括该神经发生剂的可药用盐、衍生物、前体药物和代谢物。用于制备和施用各种神经发生剂的盐、衍生物、前体药物和代谢物的方法在本领域内是公知的。
本文所述的含有手性中心的化合物包括该化合物的所有可能的立体异构体，其包括含有由两种对映异构体构成的外消旋混合物的组合物，以及含有单一的对映异构体、且基本上没有另一种对映异构体的组合物。因此，可认为本文的组合物中(例如)含有化合物的S对映异构体而基本上不含R对映异构体，或者含有化合物的R对映异构体而基本上不含S对映异构体。如果所命名的化合物具有不只一个手性中心，则本申请公开的范围还包括含有由不同比例的各种非对映异构体构成的混合物的组合物，以及含有一种或多种非对映异构体而基本上不含一种或多种其它的非对映异构体的组合物。“基本上不含有”表示该组合物含有低于25％、15％、10％、8％、5％、3％或低于1％的少量的对映异构体或非对映异构体。用于合成、分离、制备以及施用各种立体异构体的方法在本领域内是已知的。
本文所描述的方法可以被用来治疗任何的由于本方法有利于促进神经发生或者刺激或增加神经发生而可以带来有益效果的疾病或症状。本文所描述的方法的一个要点是针对老年性痴呆、阿尔茨海默氏病或记忆障碍/记忆丧失的治疗，通过增加神经发生来达到治疗效果。因此，本文所述的一些方法可被用来治疗易于通过增加神经发生来治疗的任何疾病或病症。例如，在一些实施方案中，本文所述方法被用来治疗与严重的痴呆或记忆问题无关的一些疾病或症状，如帕金森病，这种疾病的特征是多巴胺神经元发生退化。因此，在一个方面，本发明涉及4-酰氨基吡啶衍生物的新适应症的发现。
在一些实施方案中，要被治疗的疾病或病症涉及到疼痛和/或成瘾性，但是与已知方法相比，本发明的治疗基本上通过增加神经发生来进行介导。例如，在一些实施方案中，本文所述方法涉及增加间接体内的神经发生，使得含有神经干细胞、神经祖细胞和/或分化的神经细胞的组合物随后可以施用给个体，以治疗疾病或症状。在一些实施方案中，本文所述的方法可以通过直接补充、代替和/或增补神经元细胞和/或神经胶质细胞来治疗以疼痛、成瘾和/或抑郁为特征的疾病。在其它实施方案中，本文所述方法会增强现有的神经细胞的生长和/或存活，并且/或者降低或逆转这种细胞在神经退行性疾病中的损失。
可用本文所述方法治疗的疾病和症状的例子包括(但不限于)神经变性障碍，如帕金森病、帕金森障碍、亨廷顿病(亨廷顿舞蹈病)、洛盖赫里格病、多发性硬化症、皮克病、帕金森痴呆综合症、进行性皮下神经胶质增生、进行性核上性麻痹、丘脑变性综合症、遗传性失语症、肌萎缩性侧索硬化、Shy-Drager综合症以及Lewy小体病。
本发明还提供对与细胞变性、精神病症、细胞损伤和/或受损或者其它神经相关性疾病有关的神经系统障碍的治疗。在实践中，可以将本发明用于患有或者诊断有一种或多种以任何方式组合的中枢神经系统或周围神经系统障碍的受试者或患者。可通过由本发明适用领域内的技术人员用已知的常规方法来进行诊断，其中所述常规方法能够将这些神经系统障碍与其它病症辨别开和/或区分开。
与细胞变性有关的神经系统障碍的非限定性例子包括神经变性障碍、神经干细胞障碍、神经祖细胞障碍、视网膜变性疾病、和缺血性疾病。在一些实施方案中，缺血性障碍包括氧气或血管生成的不足或缺乏，并且其非限定性例子包括脊髓缺血、缺血性脑卒中、脑梗塞、多梗死性痴呆。尽管这些症状可单独出现于受试者或患者中，但是本发明还提供对患有或诊断有一种或多种以任何方式组合的这些病症的受试者或患者的治疗。
与精神病症有关的神经系统障碍的非限定性实施方案包括神经精神障碍和情感障碍。本文所用的情感障碍是指心境障碍，例如(但不限于)抑郁、创伤后应激障碍(PTSD)、轻度躁狂、惊恐发作、过度兴奋、双相性抑郁、双相性精神障碍(躁狂-抑郁)以及季节性情绪(或情感)障碍。其它的非限定性实施方案包括精神分裂症和其它心理疾病、无脑回畸形综合症、焦虑综合征、焦虑障碍、恐惧症、压力及相关综合症、认知功能障碍、侵占性、药物和酒精成瘾性、强迫行为综合症、边缘型人格障碍、非老年性痴呆、疼痛后抑郁、产后抑郁以及脑瘫。
与细胞或组织损伤和/或受损有关的神经系统障碍的例子包括(但不限于)神经性损伤和受损、手术相关性损伤和/或受损、视网膜受损和损伤、癫痫症相关性受损、脊髓受损、脑部受损、脑部手术、与脑部受损相关的损伤、与脊髓受损相关的损伤、与癌症治疗相关的脑部受损、与癌症治疗相关的脊髓受损、与感染相关的脑部受损、与炎症相关的脑部受损、与感染相关的脊髓受损、与炎症相关的脊髓受损、与环境毒素相关的脑部受损以及与环境毒素相关的脊髓受损。
与其它神经病学相关性疾病有关的神经系统障碍的例子包括学习障碍、记忆障碍、年龄相关性记忆障碍(AAMI)或年龄相关性记忆丧失、孤独症、注意力缺陷障碍、嗜睡病、睡眠障碍、认知障碍、癫痫症以及颞叶癫痫。
此外，本发明提供神经发生剂用于治疗患有因阿片制剂或类阿片镇痛药的抗神经发生的作用而导致的病症的受试者或患者的用途。在本发明的一些实施方案中，给受试者或患者施用阿片制剂或类阿片镇痛药(如阿片制剂(如吗啡)或其它阿片受体激动剂)，会导致神经发生的减少或对神经发生产生抑制。将本发明的神经发生剂与阿片制剂或类阿片镇痛药联合施用会降低抗神经发生作用。一个非限定性的例子为，在手术后联合施用本发明的神经发生剂和阿片受体激动剂(以治疗术后疼痛)。
因此本发明包括这样的方法，该方法通过联合施用阿片制剂或类阿片镇痛药和本发明的神经发生剂来治疗受试者或患者的术后疼痛。可以在施用4-酰氨基吡啶衍生物之前、期间或之后施用镇痛药。在一些情况中，镇痛药或阿片受体激动剂为吗啡或其它阿片制剂。
在本发明的其它实施方案中，本发明提供这样一种方法，在涉及使用阿片受体激动剂的其它情况中，该方法可以治疗或者防止神经发生的减少或受到抑制。其非限定性的例子包括涉及阿片受体激动剂的情况，其中阿片受体激动剂会减少或抑制神经发生；以及涉及药物成瘾、药物康复和/或防止药物复发成瘾的情况。在一些实施方案中，阿片受体激动剂为吗啡、鸦片或其它阿片制剂。
由本发明方法所确认的化合物也可以被用来治疗周围神经系统(PNS)的疾病，其包括(但不限于)PNS神经病(如血管性神经病、糖尿病性神经病、淀粉样变神经病等)、神经痛、肿瘤、髓磷脂相关性疾病等。
可通过增加神经发生来有利地进行治疗的其它病症在本领域内是已知的(例如，参见美国专利公开No.2002/0106731、2005/0009742和2005/0009847、2005/0032702、2005/0031538、2005/0004046、2004/0254152、2004/0229291和2004/0185429，这些专利文献的全部内容以引用的方式并入本文)。
在一些实施方案中，本文所述方法中使用的神经发生剂包括含有至少一种可药用的赋形剂的药物组合物。本文中所用的“可药用的赋形剂”包括本领域内已知的适用于药物应用的任何赋形剂。合适的药物赋形剂以及配方在本领域内是已知的，并且在文献(例如)Remington’s Pharmaceutical Sciences(19th ed.)(Genarro编著(1995)Mack Publishing Co.，伊斯顿，美国宾夕法尼亚)中有所描述。优选的是，根据所需要的神经发生剂施用方式来选择药物载体。可药用的载体可包括(例如)崩解剂、粘结剂、润滑剂、助流剂、软化剂、湿润剂、增稠剂、硅酮、矫味剂和水。
可将神经发生剂与赋形剂结合，并以吞咽片、口含片、片剂、胶囊、酏剂、悬浮剂、糖浆、干胶片(wafer)的形式或以药物领域内已知的其它任何形式施用。也可将本发明的药物组合物配制成缓释的形式。缓释组合物、肠溶包衣等在本领域内是已知的。可供选用的另外一种方式是，该组合物可以为速释制剂。
在一些实施方案中，本发明的治疗方法包括以足以使要被治疗的病症得到治疗的浓度，将本文所定义的神经发生剂给哺乳动物施用达一定时期的步骤。本发明的方法可用于患有(或可能发展为)与神经变性、神经损害和/或神经脱髓鞘有关的疾病的个体。在一些实施方案中，本文所述方法包括选择患者群或患者亚群的步骤，或者选择个体患者的步骤，该个体患者比其它具有相同疾病或病症的患者更易于接受治疗和/或更不易于产生副效应。例如，在一些实施方案中，患者亚群被确定为使用神经发生剂后更易于受到神经发生作用的患者，其确定方法为从预期的患者提取细胞或组织样品，从该样品分离神经细胞并培养，并确定一种或多种神经发生剂对神经发生的程度或性质的作用，从而可以选择该治疗剂对其神经发生具有实质性效应的患者。有利的是，与使用相同或相似化合物的已知方法相比，该选择步骤可以更有效地治疗疾病或病症。
在其它实施方案中，治疗方法包括使用一种或多种神经发生剂在间接体内鉴别、生成和/或繁殖神经细胞；并且将该细胞移植到受试者体内。在其它实施方案中，治疗方法包括如下步骤将祖细胞的神经干细胞与一种或多种神经发生剂接触以刺激神经发生，并将该细胞移植至需要治疗的患者体内。本发明还公开了适合移植的神经干细胞群的制备方法，该方法包括在体外培养神经干细胞(NSC)群，并将该培养的神经干细胞与本发明的至少一种神经发生剂接触。本发明还包括通过将这种细胞移植至受试者或患者体内来治疗本文所述的疾病、障碍和病症的方法。
本文描述的方法可以包括给受试者施用有效量的化合物或药物组合物。一般而言，本发明化合物的有效量为这样的量，与不存在该化合物的情况相比，该量足以刺激或增加要被治疗的受试者的神经发生。组合物的有效量可根据多种因素而改变，这些因素包括(但不限于)活性化合物的活性、受试者的生理特性、待治疗的病症的性质以及施用的途径和/或方法。本发明的方法通常涉及以0.001ng/kg/天至500ng/kg/天、优选0.05ng/kg/天至200ng/kg/天的剂量施用本发明的药剂。有利的是，本发明所述的方法使得在对适应症进行治疗的同时，还降低副效应、剂量水平、给药频率、疗程、耐受性和/或其它因素。
在本文所述方法的其它实施方案中，与目前的治疗方法相比，使用具有选择性活性的神经发生剂可以在进行有效的治疗的同时，可以明显减少副作用和/或降低副作用的严重程度。例如，对CNS具有选择性的神经发生剂能够降低与对所针对的目标组织/器官之外的阿片受体的活性相关的副作用。已经知道，使用具有对阿片受体具有活性的化合物来治疗CNS和PNS的各种病症的已确定方法能够引起如下副作用，这些副作用包括(但不限于)出汗、腹泻、面红、血压过低、心搏徐缓、支气管缩小、膀胱收缩、恶心、呕吐、震颤麻痹以及死亡风险增加。在一些实施方案中，本发明所述的方法可采用最大程度地减少这些副作用的剂量来治疗某些病症。
根据所需的临床结果的不同，可通过适合达到所需效果的任何方式来施用本发明的药物组合物。不同的给药方法在本领域内是已知的，并且可使用这些方法将测试用药剂输送至受试者体内，或输送至NSC或目标组织的祖细胞内。给药方法取决于诸如目标组织、化合物性质(例如化合物的稳定性和穿过血脑屏障的能力)以及试验疗程之类的因素以及其它因素。例如，可将渗透压微泵植入神经发生区域(如侧脑室)内。可供选用的另外一种方式是，可通过直接将化合物注射到脑部的脑脊髓液或脊柱内，或注射到眼部，来施用该化合物。也可将该化合物施用到周围神经系统(如通过静脉注射或皮下注射，或口服)内，随后使其穿过血脑屏障。
在多个实施方案中，以这样的方式施用本发明的药物组合物使药物组合物与侧脑室室管膜下区(SVZ)和/或海马齿状回接触。给药途径的例子包括肠胃外给药，如静脉给药、皮内给药、皮下给药、口服给药(例如吸入给药)、经皮给药(局部给药)、经粘膜给药以及直肠给药。鼻内给药通常包括(但不限于)气雾剂悬浮液的吸入给药，以将组合物输送至鼻粘膜、气管和支气管。
在一些实施方案中，施用本发明的化合物，以使其能够穿过或绕过血脑屏障。使因子(factors)穿过血脑屏障的方法在本领域内是已知的，并且这些方法包括最大程度地降低因子的尺寸；提供有利于通过血脑屏障的疏水因子；以及将神经发生剂或其它药剂偶联到具有较高的血脑屏障穿透能力的载体上。在一些情况中，可通过外科手术植入与泵装置相连的导管来施用神经发生剂。也可以植入泵装置，或将其置于体外。可以通过间歇脉冲或连续输入的方式来施用神经发生剂。用于向脑部的离散区域进行注射的装置在本领域内是已知的。在优选的实施方案中，通过(例如)注射将神经发生剂局部地施用到脑室、黑质、纹状体、蓝斑、迈纳特基底核、脚桥核、大脑皮质和/或脊髓内。用于进行输送治疗(包括对CNS和PNS的疾病和病症的治疗)的方法、组合物以及装置在本领域内是已知的。
在一些实施方案中，与涉及施用相同或相似的化合物的已知方法相比，将神经发生剂输送或靶向输送至神经发生区域(如齿状回或脑室室管膜下区)会提高效力并降低副作用。
在本发明用于治疗受试者或患者的实施方案中，其方法包括对患有一种或多种疾病、障碍或病症，或者这些疾病的症状的患者进行诊断，并给受试者或患者施用本文所述的至少一种神经发生剂。可由有经验的执业医生使用本领域内已知的任何合适手段对具有一种或多种疾病、障碍或病症或者这些疾病的症状的受试者或患者进行诊断。
在本发明的其它实施方案中，可将所述方法用来处理显示出神经发生降低或神经变性升高的细胞、组织或受试者。在一些情况中，这些细胞、组织或受试者要受到(或已经受到)能够降低或抑制神经发生的药剂的作用，或者要与(或已经与)能够降低或抑制神经发生的药剂接触。一个非限定性例子为已被施用过吗啡或其它能够降低或抑制神经发生的药剂的人类个体。其它药剂的非限定性例子包括能够抑制或降低神经发生的阿片制剂和阿片受体激动剂，如μ受体亚型激动剂。
因此，除了本发明的实施方案之外，所述方法可用来治疗患有或诊断有抑郁症或其它戒断症状(由吗啡或能够降低或者抑制神经发生的其它药剂引起)的受试者。如本文所公开，这与治疗患有或诊断有非阿片制剂引起的抑郁症的受试者不同，例如其精神性质不同。在其它实施方案中，所述方法可用于治疗具有一种或多种化学品成瘾性或化学品依赖性(如，对吗啡或其它阿片制剂的成瘾性或依赖性)的受试者，其中通过神经发生的增加成瘾性或依赖性得到改善或缓解。
在包含治疗抑郁症的实施方案中，其方法还可包括使用一种或多种抗抑郁剂。因此在治疗受试者或患者的抑郁症时，其方法可包括本文所述的神经发生剂与本领域技术人员已知的一种或多种抗抑郁剂合用。与本发明的神经发生剂一同使用的抗抑郁剂的非限定性例子包括SSRI(如氟西汀
西酞普兰、艾司西酞普兰、氟伏沙明、帕罗西汀
)和舍曲林，以及已知药物(包括
和
)中的活性成分；选择性的去甲肾上腺素再吸收抑制剂(SNRI)，如瑞波西汀
和托莫西汀
；选择性的血清素和去甲肾上腺素再吸收抑制剂(SSNRI)，如文拉法辛(Effexor)和度洛西汀(Cymbalta)；以及诸如巴氯芬、去氢表雄酮(DHEA)和DHEA硫酸盐(DHEAS)之类的药剂。在一些实施方案中，在本发明的实践中使用κ阿片受体亚型激动剂和SSRI或巴氯芬的组合。可有利地使用联合疗法来改善受试者或患者的病症。联合疗法的非限定性例子包括使用这样的剂量，该剂量会使单独使用抗抑郁剂时的副作用降低。例如，当将抗抑郁剂(如氟西汀或帕罗西汀或舍曲林)与本发明的神经发生剂联合使用时，上述抗抑郁剂的剂量可以降低或受到限制，可任选地的是，其给药频率也降低。与神经发生剂联合使用，上述抗抑郁剂的剂量得到降低，但仍能够得到充分的抗抑郁效果，从而使得单独使用抗抑郁剂时的副作用得到降低或消除。
在治疗体重增加和/或促使体重减轻的实施方案中，可将本发明的神经发生剂与用于治疗重量增加和/或促使重量减轻的其它药剂联合使用。用于治疗重量增加和/或促使重量减轻的其它药剂的非限定性例子包括各种市售可得的减肥药。
在包含联合疗法的其它实施方案中，本发明的方法包括通过施用4-酰氨基吡啶衍生物以及一种或多种其它神经发生剂或一种或多种神经发生调节剂来增加受试者或患者的神经发生。因此，当将本发明的神经发生剂作为唯一的活性药剂给药时，其也可以与一种或多种其它活性剂(如其它的神经发生剂，可任选的是，其为通过另一种机理起效的神经发生剂)联合给药。当联合给药时，可将治疗剂配制成同时给药、或在不同时间依次给药的单独组合物，或者该治疗剂可以以单一一种组合物的方式来给药。本发明不限于给药的顺序。
其它的神经发生剂可以是类阿片制剂或非类阿片制剂(其不通过阿片受体起作用)。在一些实施方案中，其它的神经发生剂可以是拮抗一种或多种阿片受体的神经发生剂，或者是至少一种阿片受体的反向激动剂。本发明的阿片受体拮抗剂或反向激动剂对阿片受体亚型可以具有专属性或选择性(或者具有非专属性或非选择性)。因此拮抗剂可以是非专属性或非选择性的，使得其可以拮抗三种已知阿片受体亚型中的一种以上受体，其中这三种阿片受体亚型被确定为OP1、OP2、OP3(也分别称为δ阿片受体、κ阿片受体、μ阿片受体)。因此，在本发明的实践中可以使用拮抗这三种亚型中的任意两者或全部三者的类阿片制剂，或者使用对这三种亚型中的任意两者或全部三者具有专属性或选择性的反向激动剂。可供选用的另外一种方式是，拮抗剂或反向激动剂对这三种亚型中的一者(如作为非限定性例子的κ亚型)可以具有专属性或选择性。
在一些实施方案中，关于对一种或多种其它阿片受体亚型的活性的程度和/或性质，本文所述方法中所用的其它神经发生剂在某些情况下对一种或多种阿片受体亚型具有“选择”活性(例如，在拮抗剂或反向激动剂的情况下)。例如，在一些实施方案中，神经发生剂对一种或多种亚型具有拮抗作用，但对其它亚型的拮抗作用明显较弱或基本上没有拮抗作用。作为另一例子，本文所述方法中所用的其它神经发生剂可作为一种或多种阿片受体亚型的激动剂，并且可作为一种或多种其它阿片受体亚型的拮抗剂。在一些实施方案中，神经发生剂对κ阿片受体具有活性，而对δ和μ受体亚型中的一者或两者具有明显较低的活性。在其它实施方案中，神经发生剂对两种阿片受体亚型(如κ亚型和δ亚型)均具有活性。作为非限定性例子，药物纳洛酮和纳曲酮对一种以上的阿片受体亚型具有非选择性拮抗活性。在某些实施方案中，一种或多种阿片受体拮抗剂的选择活性会使效力提高、副作用减少、有效剂量降低、服用频率减少或产生其它有利效果。
阿片受体拮抗剂是能够抑制阿片受体或受体亚型的一种或多种特征性反应的药剂。作为非限定性例子，拮抗剂可竞争性地或非竞争性地与阿片受体、受体的激动剂或部分激动剂(或其它配体)和/或下游信号分子结合，以抑制受体的功能。
还可使用能够阻断或抑制阿片受体的组成型活性(constitutiveactivity)的反向激动剂。反向激动剂可竞争性地或非竞争性地与阿片受体和/或下游信号分子结合，以抑制受体的功能。本发明实践中所用的反向激动剂的非限定性例子包括ICI-174864(N，N-二烯丙基-Tyr-Aib-Aib-Phe-Leu)、RTI-5989-1、RTI-5989-23以及RTI-5989-25(参见文献Zaki等，J.Pharmacol.Exp.Therap.298(3):1015-1020，2001)。
在其它实施方案中，其它的神经发生剂可以为毒蕈碱受体的调节剂。这种药剂的非限定性例子包括毒蕈碱激动剂，如米拉美林(CI-979)和占诺美林；毒蕈碱剂，阿伐美林(LU25-109)、2，8-二甲基-3-亚甲基-1-氧杂-8-氮杂螺[4，5]癸烷(YM-769)或YM-954、西维美林(AF102B)、沙可美林(Sabcomeline)(SB 202026)、他沙利啶(WAL 2014 FU)、CD-0102((5-(3-乙基-1，2，4-噁二唑-5-基)-1，4，5，6-四氢嘧啶三氟乙酸)、1-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶基-1，2，5-噻二唑衍生物(如四(乙二醇)(4-甲氧基-1，2，5-噻二唑-3-基)[3-(1-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-3-基)-1，2，5-噻二唑-4-基]醚)，或者功能上或结构上与1-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶基-1，2，5-噻二唑衍生物相关的化合物)、贝西吡啶、SR-46559、L-689，660、S-9977-2、AF-102、或硫代毛果芸香碱、氯氮平或二芳基并[a，d]环庚烯的同系物(如氨基取代的形式)、苯并咪唑啉酮衍生物以及螺氮杂环化合物(如1-氧杂-3，8-二氮杂-螺[4，5]-癸-2-酮)、四氢喹啉同系物；以及选自55-LH-3B、55-LH-25A、55-LH-30B、55-LH-4-1A、40-LH-67、55-LH-15A、55-LH-16B、55-LH-11C、55-LH-31A、55-LH-46、55-LH-47、55-LH-4-3A的毒蕈碱M1受体激动剂。
在其它实施方案中，其它神经发生剂可以为能够增加内源性毒蕈碱激动剂(如乙酰胆碱)的水平的药剂。这种其它神经发生剂的非限定性例子包括乙酰胆碱酯酶抑制剂，如他克林、多奈哌齐、伊托必利、雷司替明(Rivastigmine)和加兰他敏。
在另一实施方案中，其它神经发生剂可以为雄激素受体的调节剂。其非限定性例子包括雄激素受体激动剂，如脱氢表雄酮(DHEA)和硫酸DHEA(DHEAS)。
当然，联合疗法也可以是本发明的神经发生剂与非化学类疗法的组合。其非限定例子包括使用精神疗法治疗本文所述的许多病症(如神经病)，以及(例如)与减肥计划联合使用的行为调节疗法。
上述内容总体上描述了本发明，通过参照以下的实施例将会更容易地理解本发明，除非另外规定，否则这些实施例只用于对本发明进行说明的目的，而并非是对本发明进行限制。
实施例 实施例1—MKC-231对人神经干细胞的神经元分化的作用 如美国临时专利申请No.60/697,905(其以引用的方式并入本文)中所述的那样，分离人神经干细胞(hNSC)、并在单层培养基中使其生长，将其置于板上，用不同浓度的MKC-231(测试化合物)处理，并用TUJ-1抗体染色。使用不含促细胞分裂剂的试验基质(该基质中具有神经元分化用的阳性对照)，以及使用不含生长因子的基础培养基作为阴性对照。
结果示于图1中，该图示出扣除背景培养基的值后的神经元分化的剂量-反应曲线。神经元阳性对照的剂量-反应曲线作为参照。数据以神经元的阳性对照的百分比的形式示出。这些数据表明MKC-231促使神经元分化高于背景水平。
实施例2—MKC-231对hNSC的星形胶质细胞的分化作用 按照实施例1中所述的方式进行试验，不同之处在于星形胶质细胞分化用阳性对照中含有不含促细胞分裂剂的试验基质，该基质中含有星形胶质细胞分化用阳性对照，并且用GFAP抗体对细胞进行染色。
结果示于图2中，该图示出扣除背景培养基的值后的星形胶质细胞分化的剂量-反应曲线。MKC-231对星形胶质细胞分化未表现出显著高于背景培养基的值的增加。
实施例3—MKC-231对人神经干细胞的毒性/营养作用 按照实施例1中所述的方式进行试验，不同之处在于用核染料(Hoechst 33342)对细胞进行染色。
结果示于图3中。该图中的数据以基础培养基的细胞计数百分比的形式示出。表现出毒性的细胞浓度低于基础细胞计数的80％。营养化合物的细胞计数表现出剂量依赖性增加。MKC-231在浓度高达31.6μM时未表现出毒性。
实施例4—MKC-231与AMPA激动剂的组合对人神经干细胞分化的作用 总体上按照实施例1所述的针对神经元分化的方法对各种浓度的MKC-231单独使用或各种浓度的MKC-231与0.316μM的AMPA激动剂(AMPA)组合使用的情况进行试验。结果示于图4中，其示出扣除背景培养基的值后的神经元分化的剂量-反应曲线。0.316μM的AMPA激动剂AMPA使神经发生剂MKC-231对神经元分化的刺激作用增强。这些数据表明AMPA激动剂对MKC-231调节的神经元分化起到增效剂或增敏剂的作用。这些数据还表明MKC-231明显地产生作为AMPA增效剂或增敏剂的某些神经发生作用。同样还可参见图6，其涉及BCI-540与AMPA的组合及神经元分化的情况。
实施例5—MKC-231与AMPA拮抗剂的组合对人神经干细胞的分化的作用 总体上按照实施例1所述的针对神经元分化的方法对各种浓度的MKC-231单独使用或各种浓度的MKC-231与1.0μM的AMPA拮抗剂(NBQX)组合使用的情况进行试验。结果示于图7中，其示出扣除背景培养基的值后的神经元分化的剂量-反应曲线。1.0μM的AMPA拮抗剂NBQX使神经发生剂MKC-231对神经元分化的刺激作用受到抑制。这些数据表明AMPA拮抗剂对MKC-231调节的神经元分化起到抑制剂的作用。这些数据还表明MKC-231通过AMPA受体活化作用而产生某些神经发生作用。
实施例6—BCI-540对大鼠的海马神经发生的作用 以灌胃给药的方式将BCI-540施用给雄性F344大鼠，每日一次(1.0mg/kg/天和4.0mg/kg/天，口服)，共28天。施用BrdU，每日一次，共五天(第9日至第14日，100mg/kg/天，腹腔注射)。将这些动物在第28日杀死。将脑部切下，并进行神经发生的评价。
图8示出与溶剂对照组相比，神经发生的变化(±SEM)。Y轴表示相对于溶剂对照组的变化百分比。X轴表示用设定为100％的溶剂(黑色柱型)和以1.0mg/kg/天和4.0mg/kg/天的剂量给予BCI-540(黑色阴影柱型)进行的处理。黑线表示100％的溶剂对照。每日施用剂量为1.0mg/kg/天和4.0mg/kg/天的BCI-540达28天会使齿状回的颗粒细胞层中的新神经元产生统计学意义上的显著增加。
实施例7—BCI-540对新奇抑制摄食实验大鼠的作用 通过灌胃的方式将BCI-540施用给雄性F344大鼠，每日施用一次，共21天(1.0mg/kg/天)。通过灌胃的方式施用氟西汀，每日一次，共21天(10mg/kg/天)。施用BrdU，每日一次，共五天(第9日至第14日，100mg/kg/天，腹腔注射)。在施用药物21天后对动物进行试验。
图9示出与溶剂对照组相比，进食延迟期的变化(±SEM)。Y轴表示相对于溶剂对照组的变化百分比。X轴表示进行的处理。将溶剂对照组设定为100％。黑线表示100％的溶剂对照。施用BCI-540和氟西汀达21天使大鼠食用食物颗粒的延迟期产生统计学意义上的显著降低，这表明其具有抗抑郁活性。
实施例8—BCI-540对人神经干细胞的毒性/营养作用 通过灌胃的方式将BCI-540施用给雄性Sprague Dawley大鼠，每日施用一次，共21天(1.0mg/kg/天，口服)。作为阳性对照，在进行试验前30分钟施用一次抗抑郁药安定(1.5mg/kg，腹腔注射)。
图10示出BCI-540组以及安定处理组在开口臂所用的时间的百分比的变化(±SEM)。y轴表示在开口臂所用的时间的百分比。x轴表示用溶剂(黑色柱)、阳性对照安定(灰色柱)和BCI-540(黑色阴影柱)对动物进行的处理(n＝15只/组)。长时间施用BCI-540使得在开口臂所用的时间显著增加，这表明BCI-50具有抗抑郁活性。BCI-540表现出与急性施用药安定相当的抗抑郁效力。
实施例9—使用神经元和星形胶质细胞标记物进行的免疫组织化学实验 按照美国临时专利申请No.60/697,905(其以引用的方式并入本文)中所述的方式，使用TUJ-1作为神经元细胞标记物并使用GFAP作为星形胶质细胞标记物，进行免疫组织化学试验。结果示于图5，其中对照图像列于上列供参照用，只用31.6μM的MKC-231处理过的细胞的图像位于左下方，用31.6μM的MKC-231和0.316μM的AMPA的组合处理过的图像位于右下方。
实施例10—示例性的神经发生剂 本实施例提供了可用于上文和下文中所公开的本发明各方面和实施方案中的代表性4-酰氨基吡啶衍生物。本发明的4-酰氨基吡啶衍生物由下式(1)表示
其中R1表示C2-C6烷基或者下式(2)所表示的基团
其中R2和R3各自独立地表示氢原子、C1-C6烷基、C3-C6环烷基或下式(3)所表示的基团
其中R4和R5各自独立地表示氢原子或C1-C6烷基，或者R2和R3以及同时与R2和R3连接的氮原子合起来表示
或
其中R6表示氢原子或C1-C6烷基，并且n表示0或者1至3的整数；并且
表示
其中R7表示氢原子、C1-C6烷基或卤原子，
其中R8和R9各自独立地表示氢原子或C1-C4烷基，
其中R10和R11各自独立地表示氢原子或C1-C4烷基，
或
；并且
表示
其中R12和R13各自独立地表示氢原子或C1-C4烷基，或者R12和R13可以结合在一起，从而形成C2-C6亚烷基，
条件是，当R1为C2-C6烷基或式(2)所表示的基团，其中R2和R3中的一个为氢原子或C1-C6烷基，并且R2和R3中的另一个为氢原子或-CH2COOR5，其中R5如上所定义，或者R2和R3以及同时与R2和R3连接的氮原子合起来表示
并且n为1或2时，
不是
其中R7如上所定义，或者不是
其中R9如上所定义；并且
不是
其中R12表示氢原子或者C1-C4烷基，或者不是
在式(1)中，R1表示的C2-C6烷基(或者称为具有2至6个碳原子的烷基)的非限定的例子包括如下基团乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基和正己基。在一些实施方式中，在本发明的方法和实践中使用C2-C4烷基。
由R2至R7中的各基团所表示的C1-C6烷基的非限定的例子包括下述基团甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基和正己基。在一些实施方式中，在本发明的方法和实践中使用C2-C4烷基。
由R2和R3中的各基团所表示的C3-C6环烷基的非限定的例子包括下述基团环丙基、环丁基、环戊基和环己基。
由R7表示的卤原子选自氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。
由R8至R13中的各基团所表示的C1-C4烷基的非限定的例子包括下述基团甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基和叔丁基。
在式(1)所表示的化合物中，并且在本发明的一些实施方案中，优选这样的化合物，其中R1表示C2-C6烷基或式(2)所表示的基团，其中R2表示氢原子或C1-C6烷基，R3表示氢原子、C1-C6烷基、C3-C6环烷基或式(3)所表示的基团，其中R4和R5各自独立地表示氢原子或C1-C6烷基，或者R2和R3以及同时与R2和R3连接的氮原子合起来表示
或
其中R6表示氢原子或C1-C6烷基，并且n表示0或者1至3的整数；并且
表示
其中R7表示氢原子、C1-C6烷基、或卤原子，
其中R8和R9各自独立地表示氢原子或C1-C4烷基，或者
其中R10和R11各自独立地表示氢原子或C1-C4烷基；并且
表示
其中R12和R13各自独立地表示氢原子或C1-C4烷基，或者R12和R13可以结合在一起，从而形成C2-C6亚烷基，或者
更优选的是这样一种化合物，其中
表示
或
其中R7至R11如上所定义。
除了上述表示的分子之外，本发明也提供这些分子的可药用的酸加成盐。在一些实施方案中，化学式(1)所表示的化合物的酸加成盐是药学上和生理学上可接受的酸加成盐。作为非限定性例子，本发明提供无机酸加成盐，如盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐和磷酸盐，以及有机酸加成盐，如草酸盐、马来酸盐、富马酸盐、乳酸盐、苹果酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐、苯甲酸盐、甲磺酸盐和樟脑磺酸盐。式(1)所表示的化合物及其酸加成盐可为水合物或溶剂化物的形式。也可将水合物和溶剂化物用于本发明的方法和实践中。
上述物质的制备方法在美国专利No.5,397,785中有所描述，该专利以引用的方式并入本文。其实施例25涉及MKC-231的制备。
实施例11—示例性组合物及剂量 除了上述关于组合物的描述外，本发明还提供含有本文所述的神经发生剂的其它组合物。该组合物可任选地含有上文已描述的其它神经发生剂。在一些实施方案中，该组合物含有药学有效量的上述式(1)所表示的4-酰氨基吡啶衍生物或其可药用的酸加成盐，以及可药用的辅料。
可通过将本发明的神经发生化合物单独施用，或以其与可药用载体形成的混合物的形式施用，从而将其用作治疗剂或药物。可任选的是，可将该化合物与本文所述的一种或多种其它神经发生剂配方。本领域的技术人员一般可根据要被用作活性成分的化合物的溶解度和性质、给药途径和给药方案来确定该组合物。作为非限定性的例子，本发明化合物可以以颗粒、微细颗粒、粉末、片剂、硬胶囊、软胶囊、糖浆、乳液、悬浮液和溶液的形式经口给药。本发明的化合物也可通过静脉注射、肌肉注射或皮下注射的方式来给药。也可将本发明的化合物制成可注射的粉末，并在使用时将其溶解或悬浮在合适溶剂中，然后进行注射。
该化合物可以与有机或无机的固体或液体、载体或稀释剂一同使用，其中这些固体或液体、载体或稀释剂适于口服给药、肠道内给药、肠胃外给药或局部给药。作为固体制剂的赋形剂的非限定性例子，可提供乳糖、蔗糖、淀粉、滑石粉、纤维素、糊精、高岭土和碳酸钙。用于口服给药的液体制剂(如乳液、糖浆、悬浮液、溶液等)可含有稀释剂，作为其非限定性例子，例如水、植物油等。液体制剂除了含有惰性稀释剂外，还可含有助剂，如湿润剂、悬浮剂、甜味剂、芳香剂、着色剂、防腐剂等。在一些实施方案中，液体制剂可被包封在具有吸收型壳的物质(如明胶)中。作为用于制备肠胃外制剂(如注射制剂)的溶剂或悬浮剂，可使用水、丙二醇、聚乙二醇、苯甲醇、油酸乙酯和卵磷脂。可使用本领域技术人员已知的标准技术对这种组合物进行配制。
经口给药时本发明化合物的每日临床剂量可为约1mg至约1000mg，例如，对成人来说可为约10mg至约100mg。有利的是，本领域技术人员可根据患者年龄、疾病状况、患者状况来确定增加或减少剂量，以及是否需要施用另一种药物或活性剂。本发明化合物的每日剂量可按照合适的时间间隔，以一份、两份或三份的形式给药。也可采用间歇式给药。
在注射时本发明的化合物的每日剂量可为约0.1mg至约100mg，例如，对成人来说可为约0.5mg至约50mg。
此外，本发明化合物的毒性非常低，并且所产生的副作用很小。
实施例12—示例性的晶形 在本发明的方法和实践中，也可以使用纯晶体或基本上为纯晶体形式的4-酰氨基吡啶衍生物。在一些实施方案中，如美国专利6,884,805中所述的N-(2，3-二甲基-5，6，7，8-四氢呋喃并[2，3-b]喹啉-4-基)-2-(2-氧代吡咯烷-1-基)乙酰胺(或称为MKC-231)的晶体形式可用于本发明的方法和实践中。该晶体可以是A型或B型晶体。该专利还提供了对这种晶形的制备方法的描述，包括在生理学上可接受的溶剂中进行制备的描述。
A型晶体由下述一个或多个方面表征(i)由差式扫描量热曲线得到的熔点低于约220℃，特别是由差式扫描量热曲线得到的熔点为约217.6℃，(ii)在X射线衍射角(2θ)9.8°(±0.2°)处具有峰，(iii)在X射线衍射角(2θ)7.3°(±0.2°)处没有峰，(iv)水中溶解度低于约0.5mg/mL，尤其是水中溶解度约为0.35mg/mL，以及(v)其存储稳定性高于B型晶体。
B型晶体由下述一个或多个方面表征(i)由差式扫描量热曲线得到的熔点高于约220℃，特别是由差式扫描量热曲线得到的熔点为约222.6℃，(ii)在X射线衍射角(2θ)7.3°(±0.2°)处具有峰，(iii)在X射线衍射角(2θ)9.8°(±0.2°)处没有峰，(iv)水中溶解度高于约0.5mg/mL，尤其是水中溶解度为约0.73mg/mL，以及(v)其存储稳定性低于A型晶体。
晶形可以为含有A型晶体或B型晶体的原料药(bulkpharmaceutical)的形式。此外，本发明包括含有可药用载体以及A型或B型晶体的药物组合物。
更详细的说，A型晶体由下述一个或多个方面表征(a)由差式扫描量热曲线得到的熔点(外推起始值)低于约220℃，例如为约213℃-220℃，或者为约215℃-220℃、约216℃-218℃、约218℃以及约217.6℃，(b)在X射线衍射谱的衍射角(2θ)8.7°、9.8°、11.4°、13.3°、15.5°、16.8°和/或17.6°(均为±0.2°)处具有至少一个峰，如在X射线衍射谱的衍射角(2θ)9.8°(±0.2°)处具有至少一个峰，(c)在X射线衍射角(2θ)7.3°、9.3°、11.9°和/或14.8°(均为±0.2°)处没有峰(考虑到基线噪音和仪器变化)，(d)水中溶解度(25℃时)低于约0.5mg/mL，例如为约0.1mg/mL-0.5mg/mL、约0.2mg/mL-0.45mg/mL、约0.3mg/mL-0.4mg/mL以及约0.35mg/mL，以及(e)其在室温下(25℃时)的稳定性和存储稳定性(随时间的推移)高于B型晶体。
B型晶体由下述一个或多个方面表征(a)由差式扫描量热曲线得到的熔点(外推起始值)高于约220℃，例如为约220℃-225℃、约221℃-224℃、约222℃-223℃、约223℃以及约222.6℃，(b)在X射线衍射谱的衍射角(2θ)7.3°、9.3°、11.9°、13.5°、14.8°、15.9°和/或18.6°(均为±0.2°)处具有至少一个峰，例如在X射线衍射谱的衍射角(2θ)7.3°(±0.2°)处具有至少一个峰，(c)在X射线衍射角(2θ)8.7°、9.8°和/或16.8°(均为±0.2°)处没有峰(考虑到基线噪音和仪器变化)，(d)水中溶解度(约25℃时)高于约0.5mg/mL，例如为约0.5mg/mL-1mg/mL、约0.6mg/mL-0.9mg/mL、约0.7mg/mL-0.8mg/mL以及约0.73mg/mL，以及(e)其在室温下(约25℃时)的稳定性和存储稳定性(随时间的推移)低于A型晶体。
本发明还提供稳定的、纯的或基本上纯的MKC-231的A型晶体和B型晶体。可通过使用生理学上相容的溶剂(如乙醇、水或其混合物)以良好的重现性来制备这些晶形。术语“基本上纯的”表示A型晶体或B型晶体含有低于约10重量％的其它多晶型，例如低于约5重量％的其它多晶型。理想的是，前述百分比是指不同于所述A型晶体和B型晶体的其它任何多晶型所存在的程度。
可将晶形用于含有可药用(例如，生理学上可接受的或药理学上相容的)的载体的药物组合物中，以治疗本文中所述的疾病、障碍或病症。因此，本发明的晶形(及其药物组合物)可被用于患有疾病的哺乳动物(尤其是人类)的治疗方法中。
对本发明的A型晶体或B型晶体的给药途径没有特别限定。可以以经口给药或肠胃外给药的方式，并且可任选地在保持为该晶形的条件下施用该晶型。可供选用的另外一种方式是，将其作为含有活性成分和添加剂的药物组合物来施用，其中所述添加剂是可药用的(例如，药理学上相容的)。可同时通过具体的组合物和上述组合物的具体施用方法来部分地确定所选择的载体。
可以采用可药用的添加剂。其非限定性例子包括赋形剂、崩解剂、崩解助剂、粘结剂、润滑剂、包衣剂、颜料、稀释剂、基质、溶解剂、溶解助剂、等渗剂、pH调节剂、稳定剂、抛射剂以及粘合剂。适于经口给药的制剂的非限定性例子包括片剂、胶囊、粉末、微细颗粒、颗粒、溶液和糖浆。适于肠胃外给药的制剂的非限定性例子包括注射剂、滴剂、软膏、膏剂、经皮吸收剂、滴眼液、滴耳液、吸入剂和栓剂。配制物可盛于单位剂量或多剂量的密封容器(如安瓿和小瓶)内，并可贮存在冷冻干燥(冻干)条件下，其只需在即将使用前，加入经灭菌的液体载体(如水)即可进行注射。药物组合物的制剂形式并非限定于本文所述的这些。
可向适于经口给药的制剂中加入其它赋形剂。合适的添加赋形剂包括葡萄糖、乳糖、D-甘露醇、淀粉和结晶纤维素；崩解剂或崩解助剂，如羧甲基纤维素、淀粉和羧甲基纤维素钙盐；粘结剂，如羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和明胶；润滑剂，如硬脂酸镁和滑石粉；包衣剂，如羟丙基甲基纤维素、蔗糖、聚乙二醇和二氧化钛；以及基质，如凡士林、液体石蜡、聚乙二醇、明胶、高岭土、甘油、纯净水和固体脂肪。适合于注射或滴眼液的制剂用的常规添加剂包括能够构成水性注射剂或使用前即溶解的注射剂的溶解剂或溶解助剂，如注射用蒸馏水、生理盐水溶液和丙二醇；等渗剂，如葡萄糖、氯化钠、D-甘露醇和甘油；pH调节剂，如无机酸、有机酸、无机盐和有机盐。
可根据疾病、治疗目的(例如，预防或治疗)以及患者状况(如年龄、体重和症状)来适当地增加或减少本发明药物的剂量。但是，一般而言，对于成人患者而言，口服的每日剂量为约0.05mg/天至约500mg/天。一般而言，上述的剂量可以每天服用一次或每天服用多次，或每隔若干天施用一次或多次。
可通过参考下列文献来进一步理解晶形，所述的文献为Chaki等，Bioorganic &Medical Chemistry Letters，5(14)，1489-1494(1995)；Chaki等，Bioorganic &Medical Chemistry Letters，5(14)，1495-1500(1995)；Bessho等，Arznein.Forsh./Drug Res.，46(I)，369-373(1996)；Murai等，J.Neuron.Transm.[GenSect]，98，1-13(1994)；以及Akaike等，Jpn.J.Pharmacol.，76，219-222(1998)。
本文所引用的所有文献(包括专利、专利申请和出版物)，无论之前是否被具体引用，其全文均以引用的方式并入本文。
上述内容虽然已详细地描述了本发明，但是本领域的技术人员将认识到，在不脱离本发明精神和范围的条件下，并且不需要过多的试验，可在广泛的等同参数、浓度和条件的范围内实施本发明。
虽然参照具体实施方案对本发明进行了描述，但是应理解到，可对本发明进行进一步的改变。一般而言，本发明申请旨在涵盖采用本发明的原理进行的各种变化、用途或修改，并且包括处于本发明所属技术领域内的已知或常规实践的范围内、并且可适用于上文所提出的基本特征的不同于本公开的变化、用途或修改。
权利要求
1.一种治疗神经系统障碍的方法，其中所述神经系统障碍与受试者或患者的细胞变性、精神病症、细胞损伤和/或受损、或者其它神经病学相关性疾病有关，所述方法包括
给所述受试者或患者施用4-酰氨基吡啶衍生物。
2.权利要求1所述的方法，其中所述的与细胞变性有关的神经系统障碍选自神经变性障碍、神经干细胞障碍、神经祖细胞障碍、视网膜变性疾病、缺血性障碍，以及它们的组合。
3.权利要求1所述的方法，其中所述的与精神病症有关的神经系统障碍选自神经精神障碍、情感障碍、抑郁、轻度躁狂、惊恐发作、焦虑、过度兴奋、双相性抑郁、双相性精神障碍(躁狂-抑郁)、季节性情绪(或情感)障碍、精神分裂症和其它心理疾病、无脑回畸形综合症、焦虑综合症、焦虑障碍、恐惧症、压力及相关综合症、认知功能障碍、侵占性、药物和酒精成瘾性、强迫行为综合症、边缘型人格障碍、非老年性痴呆、疼痛后抑郁、产后抑郁、脑瘫以及它们的组合。
4.权利要求3所述的方法，其中所述的与精神病症有关的神经系统障碍选自抑郁、双相性抑郁、双相性精神障碍(躁狂-抑郁)、疼痛后抑郁和产后抑郁。
5.权利要求1所述的方法，其中所述的与细胞损伤和/或受损有关的神经系统障碍选自神经性损伤和受损、手术相关性损伤和/或受损、视网膜受损和损伤、癫痫症相关性受损、脊髓受损、脑部受损、脑部手术、与脑部受损相关的损伤、与脊髓受损相关的损伤、与癌症治疗相关的脑部受损、与癌症治疗相关的脊髓受损、与感染相关的脑部受损、与炎症相关的脑部受损、与感染相关的脊髓受损、与炎症相关的脊髓受损、与环境毒素相关的脑部受损、与环境毒素相关的脊髓受损以及它们的组合。
6.权利要求1所述的方法，其中所述的神经病学相关性疾病选自学习障碍、记忆障碍、孤独症、注意力缺陷障碍、嗜睡病、睡眠障碍、认知障碍、癫痫症、颞叶癫痫以及它们的组合。
7.权利要求3所述的方法，其中所述的精神病症包括抑郁。
8.权利要求7所述的方法，其中所述方法还包括将抗抑郁剂给所述受试者或患者施用。
9.权利要求7所述的方法，其中所述抑郁是由于所述受试者或患者使用吗啡而引起的。
10.权利要求1-9中任意一项所述的方法，其中所述4-酰氨基吡啶衍生物为2-(2-氧代吡咯烷-1-基)-N-(2，3-二甲基-5，6，7，8-四氢呋喃并(2，3-b)喹啉-4-基)乙酰胺。
11.权利要求10所述的方法，其中所述4-酰氨基吡啶衍生物为晶体形式。
12.权利要求10所述的方法，其中所述4-酰氨基吡啶衍生物为可药用组合物的形式。
13.一种制备用于移植至受试者或患者体内的细胞或组织的方法，所述方法包括
通过将所述细胞或组织与4-酰氨基吡啶衍生物接触来刺激或增加所述细胞或组织中的神经发生。
14.一种刺激或增加细胞或组织中的神经发生的方法，所述方法包括
使所述细胞或组织与4-酰氨基吡啶衍生物接触。
15.权利要求13所述的方法，其中所述细胞或组织位于受试动物或人类患者体内。
16.权利要求15所述的方法，其中所述患者需要神经发生，或已被诊断患有中枢神经系统或周围神经系统的疾病、病症或受损。
17.权利要求14-16中任意一项所述的方法，其中所述方法还包括将所述细胞或组织与阿片样物质神经发生剂或非阿片样物质神经发生剂接触。
18.权利要求17所述的方法，其中所述的非阿片样物质神经发生剂为毒蕈碱受体配体，例如为沙可美林。
19.权利要求14所述的方法，其中所述神经发生包括神经干细胞(NSC)沿着神经元谱系进行分化。
20.权利要求14所述的方法，其中所述神经发生包括神经干细胞(NSC)沿着神经胶质细胞谱系进行分化。
21.权利要求17-20中任意一项所述的方法，其中所述阿片样物质为κ阿片受体拮抗剂。
22.权利要求21所述的方法，其中所述阿片样物质为κ阿片受体的选择性拮抗剂。
23.权利要求22所述的方法，其中所述阿片样物质选自JDTic、norbinaltorphimine和丁丙诺啡。
24.权利要求15或16所述的方法，其中所述细胞或组织表现出神经发生降低，或者所述细胞或组织被给予了使神经发生降低或受到抑制的药剂。
25.权利要求24的方法，其中所述使神经发生降低或受到抑制的药剂为阿片受体激动剂。
26.权利要求25的方法，其中所述激动剂为吗啡或其它的阿片制剂。
27.权利要求15或16所述的方法，其中所述受试者或患者具有一种或多种化学品成瘾性或依赖性。
全文摘要
本发明描述了通过刺激或增加神经发生来治疗中枢神经系统和周围神经系统的疾病和病症的方法。本发明包括使用4-酰氨基吡啶衍生物来刺激或活化新神经细胞的形成的方法。
文档编号C07D491/02GK101378752SQ200780004817
公开日2009年3月4日 申请日期2007年2月6日 优先权日2006年2月7日
发明者卡罗利·巴洛 申请人:田边三菱制药株式会社