用于增加端粒酶活性的組合物和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于增加細(xì)胞中端粒酶活性的方法和組合物。所述組合物包括藥物制劑。所述方法和組合物適用于通過患者細(xì)胞或組織中端粒酶活性的增加來治療經(jīng)受治療的疾病。它們還適用于提高培養(yǎng)中細(xì)胞的復(fù)制能力，如在離體細(xì)胞療法中，以及適用于提高干細(xì)胞與祖細(xì)胞的增殖。
【專利說明】用于増加端粒酶活性的組合物和方法
[OOOU 本申請(qǐng)為國際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2010/035119,國際申請(qǐng)日為2010年5月17日，發(fā) 明名稱為"用于增加端粒酶活性的組合物和方法"的PCT申請(qǐng)于2011年12月1日進(jìn)入中 國國家階段后申請(qǐng)?zhí)枮?01080023810. 9的中國國家階段專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[000引對(duì)在先申請(qǐng)的引用
[0003] 本申請(qǐng)要求2009年5月18日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/179, 305號(hào)的權(quán)益， 所述臨時(shí)專利申請(qǐng)W引用的方式整體并入本文。 發(fā)明領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明設(shè)及用于增加細(xì)胞中端粒酶活性的方法和組合物。
[000引發(fā)明背景
[0006] 端粒酶是催化端粒重復(fù)序列添加到端粒的末端的一種核糖核蛋白。端粒是在染色 體末端加帽的重復(fù)序列長串，認(rèn)為它們可W穩(wěn)定染色體。人體中，端粒通常長7 - 10化并且 包含序列-TTAGGG-的多個(gè)重復(fù)序列。端粒酶在大多數(shù)成體細(xì)胞中不被表達(dá)，并且端粒長度 隨連續(xù)復(fù)制輪數(shù)增加而減少。在一定輪數(shù)的復(fù)制之后，端粒的逐次縮短導(dǎo)致細(xì)胞進(jìn)入端粒 危機(jī)階段，而該又導(dǎo)致細(xì)胞衰老。某些疾病與端粒的快速缺失從而導(dǎo)致細(xì)胞過早衰老有關(guān)。 已經(jīng)顯示，編碼人體細(xì)胞中人端粒酶蛋白的基因的表達(dá)可賦予永生化表型，該可能是通過 繞過細(xì)胞的自然衰老途徑實(shí)現(xiàn)的。此外，已經(jīng)顯示，在具有短端粒的老化細(xì)胞中端粒酶基因 的表達(dá)可產(chǎn)生端粒長度的增加，并恢復(fù)通常與年輕細(xì)胞有關(guān)的表型。
[0007] 與腫瘤細(xì)胞和某些干細(xì)胞相比而言，體細(xì)胞幾乎不具有端粒酶活性并且在至少一 些染色體的端粒末端縮短到臨界長度時(shí)停止分裂，從而導(dǎo)致程序性細(xì)胞衰老（細(xì)胞死亡）。 由于低端粒酶活性會(huì)加強(qiáng)體細(xì)胞中端粒重復(fù)序列的缺失（從而導(dǎo)致衰老），所W端粒酶活 性的誘導(dǎo)（其具有將端粒重復(fù)序列的陣列添加到端粒的作用）由此賦予非永生化體細(xì)胞 增加的復(fù)制能力，并賦予衰老細(xì)胞增殖和在受損組織修復(fù)后立即適當(dāng)?shù)仉x開細(xì)胞周期的能 力。
[0008] 舉例來說，Bo化ar Science279 巧：349) :349-52(1998 年 1 月 16)) ;White，PCT 國際專利申請(qǐng)公開第W02000/08135號(hào)（2000年2月））；Hannon等人PCT國際專利申 請(qǐng)公開第W099/35243號(hào)（1999年7月）和PCT國際專利申請(qǐng)公開第W02000/031238 號(hào)（2000 年 6 月））；Rranzese 等人 Lifescience69(13) 1509-20(2001)，和化doh 等人 J. Bone and Mineral Res. 16巧）：1453-1464(2001)中研究了治療學(xué)上增加端粒酶活性 的方法。在該些報(bào)導(dǎo)中，一般利用編碼人端粒酶的蛋白質(zhì)組分的基因hTERT的過表達(dá)， 或者利用介導(dǎo)端粒酶的組裝的蛋白質(zhì)（例如，熱休克蛋白）的表達(dá)來增加端粒酶活性 (White, PCT第W02000/08135號(hào)）?；痑nzese等人報(bào)導(dǎo)，規(guī)定用于HIV感染治療的蛋白酶 抑制劑沙奎那韋（Saquinavir)可增加外周血單核細(xì)胞中的端粒酶活性；Vasa等人Circ Res. 87 (7) 540-2 (2000)中描述了通過施用一氧化氮（NO)前體進(jìn)行的端粒酶的激活，W及 由此產(chǎn)生的內(nèi)皮細(xì)胞衰老的延遲。
[0009] 已經(jīng)報(bào)導(dǎo)，黃巧巧家族的各種皂巧具有各種生物效應(yīng)，包括增加端粒酶活性， Harley等人PCT國際專利申請(qǐng)公開第W02005/000245號(hào)。開發(fā)一種作為有效的端粒酶激活 劑的化合物將是有益的。
[0010] 發(fā)明概述
[0011] 本文描述的發(fā)明大體上設(shè)及用于增加細(xì)胞中端粒酶活性的化合物和方法W及用 于該些方法中的組合物。該些方法和組合物可W在細(xì)胞培養(yǎng)中的細(xì)胞上施用，即，在體外 (in vitro)或離體（ex vivo),或者在體內(nèi)（in vivo)的細(xì)胞上施用，諸如在受試者組織中 生長的細(xì)胞，所述受試者包括人受試者和非人哺乳動(dòng)物。
[0012] 先前已經(jīng)報(bào)導(dǎo)，黃巧巧家族的各種皂巧具有各種生物效應(yīng)，包括增加端粒酶活性， Harley等人PCT國際專利申請(qǐng)公開第W02005/000245號(hào)。然而，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，其中所 述的包括環(huán)黃巧醇（cycloastragenol)在內(nèi)的天然化合物在口服施用給某些哺乳動(dòng)物物 種時(shí)，其生物利用度非常有限。尚不清楚有限的生物利用度是歸結(jié)于哺乳動(dòng)物對(duì)化合物的 低攝取，還是歸結(jié)于化合物在某些哺乳動(dòng)物物種中的高代謝，或者是歸結(jié)于兩者的組合。該 種低生物利用度意味著先前描述的化合物在某些哺乳動(dòng)物物種中作為口服端粒酶激活劑 而言，其有效性相當(dāng)?shù)汀?br> [0013] 可W確定對(duì)新化合物存在需要，該些新化合物會(huì)是強(qiáng)效的端粒酶激活劑，還在許 多哺乳動(dòng)物物種中W 口服方式具有可利用性，并且在代表性哺乳動(dòng)物物種中具有改進(jìn)的半 衰期。本文描述的化合物擁有該些所需性質(zhì)。
[0014] 在具體實(shí)施方案中，組合物包含如下所述的式I化合物和其藥用鹽。本發(fā)明的多 方面包括該些化合物用于藥物應(yīng)用中的制劑，特別是在細(xì)胞中增加的端粒酶活性被顯示或 被預(yù)計(jì)是有益的應(yīng)用中。還提供將化合物和其制劑用于該些應(yīng)用的方法，包括在已經(jīng)確定 對(duì)細(xì)胞或組織中增加的端粒酶活性的需要或其優(yōu)勢之后，應(yīng)用或施用該些制劑的方法。
[0015] 本發(fā)明在一方面包括式I的化合物：
[0016]
【權(quán)利要求】
1. 一種式I的化合物和其藥學(xué)上可接受的鹽：
其中X1選自酮基、羥基和
其中X2選自酮基、羥基和
其中X3選自酮基、羥基和
其中X1、X2和X3中的至少一個(gè)分別是
其中R1 或R2獨(dú)立地選自-CH(CH3) 2和-CH(CH3)CH2CH3。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中X1是
其中R1選自由-CH(CH3)2 或-CH(CH3)CH2CH3組成的組。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中X2是I·
其中R2選自由-CH(CH3)2
或-CH(CH3)CH2CH3組成的組。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中X3是
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中X\X2或X3中的至少一個(gè)是
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中X1和X2都是
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中X1或X2中的至少一個(gè)是-OC(O)CH(NH2)CH(CH3) CH2CH3O
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中X1和X2都是-OC(O)CH(NH2)CH(CH3)CH2CH3。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中X1是-OC(0)CH(NH2)CH(CH3) 2并且X2和X3均是 OHo
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中X1是-OC(0)CH(NH2)CH(CH3)CH2CH3并且X2和 X3均是-OH。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中X2是-OC(0)CH(NH2)CH(CH3) 2并且X1和X3均 是0H。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中X2是-OC(0)CH(NH2)CH(CH3)CH2CH3并且X1和 X3均是OH。
13. -種化合物，選自由以下組成的組：

和其藥學(xué)上可接受的鹽。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的化合物，其中所述藥學(xué)上可接受的鹽是鹽酸鹽。
15. -種化合物，選自由以下組成的組： 2-(L)_氨基-3-甲基-丁酸-6α，16β-二羥基-17-[5-(l-羥基-1-甲基-乙 基）-2-甲基-四氫呋喃-2-基]-4, 4, 13, 14-四甲基-十四氫-環(huán)丙[9, 10]環(huán)戊[a] 菲-3β-基酯； 2-仏)-氨基-3-甲基-丁酸-6€1-(2-氨基-3-甲基-丁酰氧基）-16|3-羥 基-17-[5-(1-羥基-1-甲基-乙基）-2-甲基-四氫呋喃-2-基]-4, 4, 13, 14-四甲基-十四 氫-環(huán)丙[9, 10]環(huán)戊[a]菲-3β-基酯； 2_ (L)-叔丁氧羰氨基-3-甲基-丁酸-3b-乙酰氧基-16b-羥基-17-[5- (1-羥基-1-甲 基-乙基）-2-甲基-四氫呋喃-2-基]-4, 4, 13, 14-四甲基-十四氫-環(huán)丙[9, 10]環(huán)戊 [a]菲-6a_基酯； 2- (L)，3-二甲基-戊酸-6α，16β-二羥基-17-[5- (1-羥基-1-甲基-乙基）-2-甲 基-四氫呋喃-2-基]_4, 4, 13, 14-四甲基-十四氫-環(huán)丙[9, 10]環(huán)戊[a]菲-3β-基 酯， 2-(L)_氨基-3-甲基-丁酸，16β-羥基-17-[5-(1-羥基-1-甲基-乙基）-2-甲基-四 氫呋喃-2-基]-4, 4, 13, 14-四甲基-3-氧代-十四氫-環(huán)丙[9, 10]環(huán)戊[a]菲-6α-基 醋； 2-仏)-氨基-3-甲基-戊酸-6€1-(2-氨基-3-甲基-戊酰氧基）-16|3-羥 基-17-[5-(l-羥基-1-甲基-乙基）-2-甲基-四氫呋喃-2-基]-4, 4, 13, 14-四甲基-十四 氫-環(huán)丙[9, 10]環(huán)戊[a]菲-3β-基酯； 2_(L)-氨基-3-甲基-丁酸，3β，6α-二羥基-16β-羥基-17-[5-(1-羥基-1-甲 基-乙基）-2-甲基-四氫呋喃-2-基]-4, 4, 13, 14-四甲基-十四氫-環(huán)丙[9, 10]環(huán)戊 [a]菲-16β-基酯； 和其藥學(xué)上可接受的鹽。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的化合物，其中所述藥學(xué)上可接受的鹽是鹽酸鹽。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的化合物，其中所述化合物選自由以下組成的組： 2-(L)_氨基-3-甲基-丁酸-6α，16β-二羥基-17-[5-(1-羥基-1-甲基-乙 基）-2-甲基-四氫呋喃-2-基]-4, 4, 13, 14-四甲基-十四氫-環(huán)丙[9, 10]環(huán)戊[a] 菲-3β-基酯鹽酸鹽； 2-仏)-氨基-3-甲基-丁酸-6€1-(2-氨基-3-甲基-丁酰氧基）-16|3-羥 基-17-[5-(1-羥基-1-甲基-乙基）-2-甲基-四氫呋喃-2-基]-4, 4, 13, 14-四甲基-十四 氫-環(huán)丙[9, 10]環(huán)戊[a]菲-3β-基酯鹽酸鹽； 2_ (L)-叔丁氧羰氨基-3-甲基-丁酸-3b-乙酰氧基-16b-羥基-17-[5- (1-羥基-1-甲 基-乙基）-2-甲基-四氫呋喃-2-基]-4, 4, 13, 14-四甲基-十四氫-環(huán)丙[9, 10]環(huán)戊 [a]菲-6a_基醋鹽酸鹽；和 2- (L)，3-二甲基-戊酸-6α，16β-二羥基-17-[5- (1-羥基-1-甲基-乙基）-2-甲 基-四氫呋喃-2-基]_4, 4, 13, 14-四甲基-十四氫-環(huán)丙[9, 10]環(huán)戊[a]菲-3β-基酯 鹽酸鹽。
18. -種增加細(xì)胞或組織中端粒酶活性的方法，所述方法包括使所述細(xì)胞或組織與分 離的根據(jù)權(quán)利要求1-17所述的化合物接觸。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述細(xì)胞或組織被鑒定為需要增加的端粒酶活 性。
20. -種藥物組合物，其在藥學(xué)上可接受的媒介物中包含根據(jù)權(quán)利要求1-17所述的化 合物。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的組合物，其中所述化合物以至少0.1% (w/v)的濃度存在 于所述組合物中。
22. 藥物組合物，其包含根據(jù)權(quán)利要求1-17所述的化合物的局部制劑。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的組合物，其中所述局部制劑包含選自由乳化劑、增稠劑、載 體和潤膚劑組成的組的一種或多種組分。
24. -種在體外或離體提高細(xì)胞的復(fù)制能力的方法，所述方法包括使所述細(xì)胞與根據(jù) 權(quán)利要求1-17所述的化合物接觸，所述化合物的量有效增加所述細(xì)胞中的端粒酶活性。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述細(xì)胞是從患者獲得的外植體細(xì)胞。
26. 根據(jù)權(quán)利要求1-17所述的化合物在疾病治療中的用途。
【文檔編號(hào)】C07J53/00GK104447936SQ201410335801
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2009年5月18日
【發(fā)明者】C·B·哈里, S·P·科沃, M·羅摩斯罕, P·H·拉米亞, Z·Z·波特, S·弗斯, T·林 申請(qǐng)人:Ta 科學(xué)公司(美國)