专利名称：提高内源性红细胞生成素(epo)的方法
技术领域：
本发明涉及在体内和体外提高内源性红细胞生成素的方法，并涉及可用于该方法的化合物。
背景技术：
红细胞生成素(EPO)是一种自然产生的激素，可刺激产生身体中携带氧的红细胞 (红血球)。红细胞生成素通常由肾脏分泌。在缺氧(组织缺氧)的条件下内源性红细胞生成素会增加。各种贫血的特征是血液携带氧的容量下降，从而具有类似的表现和症状，包括皮肤和粘膜苍白、虚弱、头昏眼花、容易疲劳、嗜睡，导致生活质量下降。重症贫血患者表现为呼吸困难和心功能失常。贫血通常与血液缺乏红血细胞或血红素(hemoglobin)有关。贫血常见源因包括缺乏铁、维生素B12和叶酸。贫血还可由慢性疾病(例如炎症， 包括骨髓受炎症抑制造成的疾病等)发展而成。贫血还可由失血(例如由于事故、外科手术或药物如阿司匹林和布洛吩引起的肠胃出血)引起。连续的失血还见于月经周期严重失血的女性，以及胃溃疡十二指肠溃疡、痔疮或胃癌或肠癌等病人。各种情况可能破坏红血球(溶血)，从而导致贫血。例如，对细胞毒素的过敏反应和各种化学制剂(例如磺酰胺和苯)的过敏反应可导致溶血。溶血性贫血通常由化学性毒物、寄生虫、传染或镰状细胞贫血症引起。另外，还有一些非常见情况，由于机体产生自身红血球的抗体而导致溶血。骨髓疾病或损伤可导致贫血，因为骨髓是生成红血球(即红血球合成)的组织。射线辐照、疾病或各种化学制剂也可能导致骨髓破坏，产生再生障碍性贫血。进行化疗的癌症病人常患有再生障碍性贫血。贫血还与肾功能不全有关，贫血的程度与肾功能不全的程度高度相关。大多数进行肾透析的肾衰竭病人患有慢性贫血。除了由肾脏产生以外，红细胞生成素还可由星形细胞和中枢神经系统(CNS)中的神经细胞产生，并且红细胞生成素和红细胞生成素受体表达在脑周边界面的毛细管上。此夕卜，在大脑和脊椎局部失血、机械外伤、癫痫症、excitotoxins和神经炎症时，全身给药的红细胞生成素可穿过血-脑屏障并降低神经细胞的损失(Sakanaka(1998)美国国家科学学会会报(Proc Natl Acad SciUSA) 95 :4635-4640 ;Celik 等，(200 美国国家科学学会会报 (Proc Natl AcadSci USA) 99 :2258-2263 ；Brines 等，(2002)美国国家科学学会会报(Proc NatlAcad Sci USA)97 :10526-10531；Calapai等(2000)Eur J. Pahrmaco1401:349-356；和 Siren 等(2001)等，美国国家科学学会会报(Proc Natl Acad SciUSA)98 :4044-404)。在八十年代后期，Amgen介绍了一种经基因工程产生的红细胞生成素用于治疗慢性肾衰竭病人的贫血。还可将红细胞生成素给予待进行化疗和/或放疗的癌症病人，以降低对输血的需求。红细胞生成素可用于治疗与HIV感染或叠氮胸苷(AZT)治疗有关的贫血。 尽管红细胞生成素治疗的市场扩大了，但是将来的销售受到产品高成本的不利影响。另外， 重组红细胞生成素治疗需要每周1-3次静脉内给药红细胞生成素，治疗期最长达12个星期，这是一种限制自己服药的治疗方案，使病人感到不方便。此外，由于在重组人体红细胞生成素中广泛的不同程度的糖基化作用不易重复，因此人体血清红细胞生成素的分子大小存在异质性。鉴于目前在重组红细胞生成素的制造和使用中存在的缺陷，还需要一种能有效治疗与红细胞生成素相关疾病(例如贫血，包括与糖尿病、溃疡、肾衰竭、癌症、感染、透析、夕卜科手术和化疗有关的贫血)的方法和化合物。具体地说，本领域需要能提高内源性红细胞生成素的方法和化合物。发明概述本发明总体上涉及提高内源性红细胞生成素的方法。在一个方面，本发明提供一种提高对象内源性红细胞生成素(EPO)的方法，该方法包括稳定组织缺氧诱导因子α亚单位(subimit) (HIFa)。在另一方面，本发明提供一种提高对象内源性红细胞生成素(EPO) 的方法，该方法包括抑制组织缺氧诱导因子α亚单位的羟基化。再一方面，本发明提供一种提高对象内源性红细胞生成素(EPO)的方法，该方法包括抑制2-酮戊二酸盐双加氧酶的酶活性。另一方面本发明还提供一种提高对象内源性红细胞生成素(EPO)的方法，该方法包括抑制组织缺氧诱导因子(HIF)的脯氨酰羟化酶活性。在各种实施例中，所述对象可以是动物、哺乳动物、人、细胞、组织、器官等。在一个方面，本发明提供一种提高内源性红细胞生成素(EPO)的方法，该方法包括稳定组织缺氧诱导因子α亚单位(HIF α )，所述稳定发生在体内。还提供一种提高内源性红细胞生成素(EPO)的方法，该方法包括稳定组织缺氧诱导因子α亚单位(HIF α )，所述稳定发生在体外。在本发明的一个具体实施例中，提供一种稳定内源性组织缺氧诱导因子α亚单位(HIFa)的方法，所述组织缺氧诱导因子α亚单位(HIFa)选自HIF-1 a、HIF-2 a、 HIF-3 α及其片段。在一个实施例中，所述HIFa是对象内源产生的。在本发明涉及抑制2-酮戊二酸盐双加氧酶的酶活性的方法中，提供各种实施例， 其中所述2-酮戊二酸盐双加氧酶选自EGLN1、EGLN2、EGLN3、酸溶胶原蛋白脯氨酰4-羟化酶、酸溶胶原蛋白脯氨酰3-羟化酶、酸溶胶原蛋白赖氨酰羟化酶、PHD4、FIH-I及其它们的亚单位或片段。对于包括抑制组织缺氧诱导因子脯氨酰羟化酶的酶活性，提高内源性红细胞生成素(EPO)的方法，其实施例中所述组织缺氧诱导因子脯氨酰羟化酶选自EGLN1、 EGLN2、EGLN3及其亚单位或片段。本发明优选的提高内源性红细胞生成素(EPO)的方法包括给予所述对象能提高内源性红细胞生成素(EPO)的化合物。在一个方面，所述化合物能稳定组织缺氧诱导因子 α亚单位。在另一个方面，该化合物能抑制组织缺氧诱导因子α亚单位的羟基化。在另一个方面，该化合物能抑制2-酮戊二酸盐双加氧酶的酶活性。在再一个方面，该化合物能抑制组织缺氧诱导因子脯氨酰羟化酶的酶活性。在某些实施例中，本发明提供一种提高对象内源性红细胞生成素(EPO)的方法，该方法包括给予所述对象一种化合物，所述化合物选自杂环酰胺、菲洛啉、异羟肟酸盐、以及由其制得的生理活性盐和前体药物。在一个具体实施例中，所述化合物是杂环酰胺，选自吡啶酰胺、喹啉酰胺、异喹啉酰胺、噌啉酰胺和β咔啉酰胺。在一个较好的实施例中，所述化合物以口服制剂的形式给予所述对象。在另一个较好实施例中，所述化合物以透皮制剂给药。本发明提供治疗、预防或预治疗对象的红细胞生成素相关疾病的各种方法。在一个方面，本发明提供治疗、预防或预治疗对象的红细胞生成素相关疾病的方法，该方法包括提高内源性红细胞生成素。在另一方面，提供治疗、预防或预治疗对象的红细胞生成素相关疾病的方法，该方法包括稳定组织缺氧诱导因子α亚单位(HIFa)。在本发明的另一种方法中，用于治疗、预防或预治疗对象的红细胞生成素相关疾病的方法，包括抑制组织缺氧诱导因子α亚单位(HIFa)的羟基化。在另一方面，本发明提供治疗、预防或预治疗对象的红细胞生成素相关疾病的方法，该方法包括抑制2-酮戊二酸盐双加氧酶的酶活性。在本发明的再一方面。本发明还提供治疗、预防或预治疗对象的红细胞生成素相关疾病的方法，该方法包括抑制组织缺氧诱导因子(HIF)的脯氨酰羟化酶的酶活性。本发明具体涉及治疗、预防或预治疗对象贫血的方法。在一个实施例中，所述方法包括提高内源性红细胞生成素(在各个实施例中，包括稳定HIFa、抑制2-酮戊二酸盐双加氧酶的酶活性、抑制HIF脯氨酰羟化酶的酶活性等)。本发明的一个方面提供治疗、预防和预治疗/预调理贫血的方法，所述贫血与血色素或红细胞异常有关。另一方面，所述贫血与糖尿病、癌症、溃疡、肾疾病、免疫抑制性疾病、感染和炎症有关。在另一方面，所述贫血与选自放疗、化疗、透析和外科手术的治疗过程有关。另一方面，提供治疗、预防和预治疗/预调理贫血的方法，其中贫血与失血有关。在各种情况下，失血与出血疾病、创伤、损伤、外科手术等有关。在具体实施例中贫血可能与铁的输送、加工或利用的缺陷有关。提供预治疗/预调理、预防或治疗贫血的方法，该方法包括提高内源性红细胞生成素，还包括给予对象选自补铁剂、维生素B12、叶酸、外源性红细胞生成素和粒细胞集落刺激因子等的化合物。本发明还涉及治疗、预防或预治疗对象的神经疾病的方法，该方法包括提高内源性红细胞生成素。在各种情况下，所述方法包括稳定组织缺氧诱导因子α亚单位(HIFa)、 抑制2-酮戊二酸盐双加氧酶的酶活性、和抑制组织缺氧诱导因子脯氨酰羟化酶的酶活性。 本发明认为在某些方面所述神经疾病与选自中风、创伤、癫痫症、和神经退行性疾病有关。在一个方面，本发明包括提高对象耗氧的方法，该方法包括提高内源性红细胞生成素。还提供鉴定能提高对象内源性红细胞生成素的化合物的方法。在一个实施例中， 本发明提供鉴定能提高对象内源性红细胞生成素的化合物的方法，该方法包括给予对象所述化合物，测定该对象中或该对象样品中的红细胞生成素，将该对象或对象样品中的红细胞生成素与标准值比较，若该对象中或该对象样品中红细胞生成素比标准值高，表明该化合物能提高内源性红细胞生成素。本发明方法能提高活体外(例如细胞培养物中)或在体内(例如动物中)内源性红细胞生成素。较好的是，所述动物是哺乳动物(如猫或狗)，更好的是，所述动物是人。在某些实施例中，本发明方法能增加组织(包括，但不限于肾脏、肝脏、造血组织和/或神经组织)中内源性红细胞生成素的合成。在其它实施例中，本发明方法用于预防、预治疗或治疗红细胞生成素相关疾病，包括神经疾病和贫血。与贫血有关的红细胞生成素相关疾病包括， 但不限于多囊肾疾病、慢性肾衰竭、糖尿病、癌症、溃疡和免疫抑制性疾病(如艾滋病)。在其它实施例中，本发明方法可用于治疗与治疗方法(包括，但不限于放疗、化疗、肾透析或外科手术)相关的贫血。在具体的实施例中，本发明方法可用于提高因使用叠氮胸苷或其它逆转录酶抑制剂治疗HIV感染的贫血患者内源性红细胞生成素的水平。在另一个实施例中，所述方法可用于提高接受含环状顺氯氨钼或非顺氯氨钼化疗的贫血癌症病人内源性红细胞生成素。在其它实施例中，所述方法可用于提高安排接受选择性非心脏非血管性外科手术的贫血病人内源性红细胞生成素水平，从而降低对同种异体输血的需求，或有助于外科手术前储存血液。在一个具体的实施例中，所述方法可用于在治疗(例如需要进行动脉钳制的外科手术，如胸腹动脉外科手术)前增加对象的内源性红细胞生成素水平。在另一个实施例中，所述方法可用于增加体内细胞产生的内源性红细胞生成素。本发明的一个方面提供能提高内源性红细胞生成素血浆水平的化合物。在一个实施例中，给予患有红细胞生成素相关疾病的对象单独或与药学上可接受的赋形剂一起给药的治疗有效量的化合物或其药学上可接受的盐。在另一个方面，给予贫血病患者单独或与药学上可接受的赋形剂一起给药的治疗有效量的化合物或其药学上可接受的盐。本发明较好的实施例包括采用口服和透皮输送机制的方法。与现有的治疗方法相比这种机制具有优点，例如提高了给药的方便性、病人可自己服药、成本降低、很少需要医生访问、并降低了发生感染和免疫并发症的风险、可将某些对象由于重组红细胞生成素剂量给药造成的副作用降至最低。在一个较好的实施例中，本发明方法包括口服给予能提高内源性红细胞生成素水平的化合物。因此，本发明还提供包含本发明化合物的口服制剂。 在另一个较好实施例中，本发明方法包括透皮给予能提高内源性红细胞生成素水平的化合物。因此，本发明还提供含有本发明化合物的透皮贴片或垫。在另一方面，本发明提供一种化合物，它能提高培养细胞产生的内源性红细胞生成素，还提供一种采用体外细胞培养技术利用该化合物制造红细胞生成素的方法。在一个实施例中，该方法包括在适合产生红细胞生成素的条件下向培养的细胞中加入有效量的所述化合物或其药学上可接受的盐，收集并纯化细胞产生红细胞生成素。可在体外产生红细胞生成素的细胞的例子包括肝细胞，例如HepIBB肝癌细胞。在某些实施例中，用于本发明方法的化合物选自结构式(I)的化合物
权利要求
1.一种抑制组织缺氧诱导因子(HIF)脯氨酰羟化酶活性的杂环酰胺化合物在制备用于提高对象中内源性红细胞生成素的药物中的用途。
2.如权利要求1所述的用途，其中所述杂环酰胺是吡啶酰胺。
3.如权利要求1所述的用途，其中所述杂环酰胺是吡啶-2-酰胺。
4.如权利要求1所述的用途，其中所述杂环酰胺是属于化学式(I)的化合物，
5.如权利要求1-4任一项所述的用途，其中所述药物用于治疗贫血。
6.如权利要求5所述的用途，其中所述贫血与血色素或红血球的异常有关。
7.如权利要求5所述的用途，其中所述贫血与选自以下一组的症状有关糖尿病、癌症、溃疡、肾疾病、免疫抑制疾病、感染和炎症。
8.如权利要求5所述的用途，其中所述贫血与选自以下一组的治疗过程有关放疗、化疗、透析和外科手术。
9.如权利要求5所述的用途，其中所述贫血与失血有关。
10.如权利要求9所述的用途，其中所述失血与出血疾病、创伤、损伤或外科手术有关。
11.如权利要求5所述的用途，其中所述贫血与铁的转运、加工和利用的缺陷有关。
12.如权利要求1-4任一项所述的用途，其中所述药物用于提高氧消耗。
全文摘要
本发明涉及通过提高体内和体外内源性红细胞生成素来治疗红细胞生成素相关疾病的方法。还包括治疗、预治疗或预调理、或者预防红细胞生成素相关疾病的方法。提供用于这些方法的化合物和鉴定这些化合物的方法。
文档编号A61P25/00GK102526045SQ201010111428
公开日2012年7月4日 申请日期2002年12月6日 优先权日2001年12月6日
发明者A·Y·林, L·A·费利品, M·P·阿伦, Q·王, S·J·克劳斯, T·B·内夫, V·京策尔-普卡尔 申请人:法布罗根股份有限公司