JP2010528016A - 細胞を刺激するための方法および組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための組成物および方法を提供する。これらの組成物および方法には、ディメボンなどの水素化ピリド[4,3−b]インドール、および/またはディメボンなどの水素化ピリド[4,3−b]インドールとともにインキュベートした細胞が含まれる。ある実施形態において、これらの組成物および方法は、成長因子および/または抗細胞死化合物もまた含む。本発明は1種以上の水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともに細胞をインキュベートすることによる、細胞を活性化する方法、細胞の分化を促進する方法、および/または細胞の増殖を促進する方法もまた提供する。細胞はまた1種以上の成長因子および/または抗細胞死化合物とともにインキュベートされる。

Description

関連する出願への相互参照
本願は、2007年5月25日に出願された米国仮特許出願第60/931,771号に対する優先権を主張する。米国仮特許出願第60/931,771号は、その全体が、本明細書中に参考として援用される。
連邦により補助された研究のもとになされた発明に対する権利の申告
適用なし。
技術分野
本発明は、以下のいずれかの有効量をその必要がある個体に投与することによる、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための組成物および方法に関する:(1)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩;(2)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、ならびに(ii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ、(3)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞、(4)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、および(ii)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞の組み合わせ、(5)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、(ii)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞、ならびに(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ、(6)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、および(ii)細胞(治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞など)の組み合わせ、または(7)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、(ii)細胞(治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞など)、および(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ。上記の治療はまた、本明細書において「治療(1)〜(7)」とも称する。ある実施形態において、成長因子と抗細胞死化合物の両方が個体に投与される。あるバリエーションにおいて、治療化合物はディメボンである。
本発明は、1種以上の治療化合物またはその薬学的に許容される塩とともに細胞をインキュベートすることによって、細胞を活性化する方法、細胞の分化を促進する方法、および/または細胞の増殖を促進する方法もまた提供する。ある実施形態において、細胞はまた、1種以上の成長因子および/または抗細胞死化合物とともにインキュベートされる。
発明の背景
多くの適応症は、細胞死および/または細胞機能の減少と関係しており、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖から利益を得る。例えば、神経細胞死は、種々の神経系の適応症と関連があると考えられている。例えば、神経系および非神経系の適応症を治療および/または予防するための化合物および薬学的組成物、ならびに神経細胞死を阻害する方法および/または神経細胞の生存を増強する方法が強く望まれている。加えて、既存の神経細胞の有効性を高める化合物もまた治療的価値を有する。
水素化ピリド[4,3−b]インドールの概要
テトラ−およびヘキサヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール誘導体のクラスの既知化合物は、広範な生物学的活性を示す。一連の2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールにおいて、以下の型の活性が見出されている:抗ヒスタミン活性(DE 1,813,229、1968年12月6日出願;DE 1,952,800、1969年10月20日出願)、中枢抑制および抗炎症性活性(米国特許第3,718,657号、1970年12月3日出願)、神経遮断活性(非特許文献1)など。2,3,4,4a,5,9b−ヘキサヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール誘導体は、向精神活性(非特許文献2)、抗攻撃活性、抗不整脈活性、およびその他の型の活性を示す。
テトラ−またはヘキサヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール誘導体をベースとするいくつかの薬物、例えば、ジアゾリン(メブヒドロリン)、ディメボン、ドラスチン、カルビジン(ジカルビン)、ストバジン、およびゲボトロリンが製造されていることが知られている。ジアゾリン(2−メチル−5−ベンジル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール二塩酸塩)(非特許文献3において使用されている)およびディメボン(2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール二塩酸塩)(非特許文献4)ならびにドラスチン(2−メチル−8−クロロ−5−[2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル]−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール二塩酸塩)(薬物名のUSANおよびUSP辞書(United States Adopted Names、1961−1988、現行版US Pharmacopoeia and National Formula for Drugs and other nonproprietary drug names)、1989、第26版、196頁)は抗ヒスタミン薬物として知られており;カルビジン(ジカルビン)(シス(±)−2,8−ジメチル−2,3,4,4a,5,9b−ヘキサヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール二塩酸塩)は抗うつ効果を有する神経遮断薬であり(非特許文献5)、そしてその(−)異性体であるストバジンは抗不整脈薬として知られており(非特許文献6);ゲボトロリン 8−フルオロ−2−(3−(3−ピリジル)プロピル)−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール二塩酸塩は抗精神病薬かつ抗不安薬である(非特許文献7)。ディメボンは、20年以上の間、ロシアにおいては抗アレルギー薬として医薬に使用されてきた(発明者の認可証第1138164号、IP Class A61K 31/47,5,C07 D 209/52、1985年2月7日公開)。
米国特許第6,187,785号に記載されているように、ディメボンなどの水素化ピリド[4,3−b]インドール誘導体は、NMDAアンタゴニスト特性を有し、この特性により、これらはアルツハイマー病などの神経変性疾患の治療に有用である。米国特許第7,071,206号もまた参照のこと。特許文献1に記載されるように、ディメボンなどの水素化ピリド[4,3−b]インドール誘導体は、例えば、皮膚・毛髪外皮の障害、視覚障害、および体重減少を含む、加齢に付随する、もしくは加齢に関連する徴候および/または病理もしくは状態の発症および/または発生を遅延させることによって、ヒトまたは獣医学的な老化防止剤として有用である。2006年10月4日に出願された米国特許出願シリアル番号第11/543,341号、および2006年10月4日に出願された米国特許出願シリアル番号第11/543,529号は、ハンチントン病を、治療し、および/または予防し、および/またはその進行もしくは発症、および/またはその発生を遅延する際の使用のための神経保護因子としての、ディメボンなどの水素化ピリド[4,3−b]インドール誘導体を開示している。「Agent for Treatment of Schizophrenia Based on Hydrogenated Pyrido[4,3−b]indoles(Variations),a Pharmacological Agent Based on it,and a Method of Using it.(水素化ピリド[4,3−b]インドール誘導体(バリエーション)に基づく統合失調症の治療のための薬剤、それに基づく医薬品、およびその使用方法)」という英語翻訳標題を有する、2006年1月25日に出願されたロシア特許出願もまた参照のこと。
国際公開第2005/055951号パンフレット
Herbert C.A.、Plattner S.S.、Welch W.M.、Mol.Pharm.1980、17(l):38−42 Welch W.M.、Harbert C.A.、Weissman A.、Koe B.K.、J Med.Chem.、1986,29(10):2093−2099 Klyuev M.A.、Drugs、「Medical Pract.」、USSR、Moscow、「Meditzina」Publishers、1991、512頁 M.D.Mashkovsky、「Medicinal Drugs」全2巻、第1巻−第12版、Moscow、「Meditzina」Publishers、1993、383頁 L.N.Yakhontov、R.G.Glushkov、Synthetic Drugs、A.G.Natradze編、Moscow、「Meditzina」Publishers、1983、234−237頁 Kitlova M.、Gibela P.、Drimal J.、Bratisl.Lek.Listy、1985、vol.84、No.5、542−549頁 Abou−Gharbi M.、Patel U.R.、Webb M.B.、Moyer J.A.、Ardnee T.H.、J.Med.Chem.、1987、30:1818−1823
顕著な医学的必要性
1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための、付加的なまたは代替的な治療についての顕著な関心および必要性が依然として存在する。好ましくは、新たな治療は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態を有する個体にとって、生活の質を改善し、および/または生存時間を延長することができる。
発明の概要
水素化ピリド[4,3−b]インドールであるディメボンは、神経突起伸長および神経発生を刺激することが特定された。従って、ディメボンは成長因子として機能し、種々の細胞型の活性化、分化、および/または増殖を促進することが期待される。成長因子の多くが、ディメボンよりもはるかにより大きく、大きく異なる三次元構造を有するタンパク質であることを考えれば、小分子成長因子として機能するディメボンのこの能力は特筆すべきものである。
本発明は、以下のいずれかの有効量をその必要がある個体に投与することによる、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態、例えば、神経系の適応症の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための組成物および方法に関する:(1)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩;(2)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、ならびに(ii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ、(3)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞、(4)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、および(ii)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞の組み合わせ、(5)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、(ii)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞、ならびに(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ、(6)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、および(ii)細胞(治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞など)の組み合わせ、または(7)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、(ii)細胞(治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞など)、および(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ。1つのバリエーションにおいて、この方法は、上記の治療(1)〜(7)のいずれかの有効量をその必要がある個体に投与することによる、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態の治療のための方法である。別のバリエーションにおいて、この方法は、上記の治療(1)〜(7)のいずれかの有効量をその必要がある個体に投与することによる、疾患または状態と関連している変異遺伝子または異常な遺伝子を有する個体における、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態の予防、またはその発症および/または発生の遅延のための方法である。別のバリエーションにおいて、この方法は、上記の治療(1)〜(7)のいずれかの有効量をその必要がある個体に投与することによる、疾患または状態を有すると診断された個体における、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態の進行の遅延のための方法である。
本発明はまた、1種以上の治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、および/または1種以上の成長因子、および/または抗細胞死化合物とともに、細胞をインキュベートすることによる、細胞を活性化する方法、および/または細胞の分化を促進する方法、および/または細胞の増殖を促進する方法を提供する。本明細書に記載される任意の方法には、このような治療の必要があるか、またはこのような治療を必要とするリスクがある個体(例えば、ヒト)を選別する工程が包含されてもよい。本明細書に記載される任意の方法または他の実施形態において、化合物は、治療化合物であるディメボンまたはその薬学的に許容される塩、例えば、その塩酸塩または二塩酸塩であってもよい。
薬学的組成物には、例えば、以下を含む薬学的組成物が含まれる:(i)細胞の活性化、細胞の分化の促進、細胞の増殖の促進、または上記の2つ以上の任意の組み合わせのために十分な量の治療化合物またはその薬学的に許容される塩、および(ii)薬学的に許容されるキャリア。別の局面において、本発明は、(i)治療化合物またはその薬学的に許容される塩、ならびに(ii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせを含む薬学的組成物を提供する。別の局面において、本発明は、治療化合物またはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞を含む薬学的組成物を提供する。別の局面において、本発明は、(i)治療化合物またはその薬学的に許容される塩、および(ii)治療化合物またはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞の組み合わせを含む薬学的組成物を提供する。別の局面において、本発明は、(i)治療化合物またはその薬学的に許容される塩、(ii)治療化合物またはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞、ならびに(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせを含む薬学的組成物を提供する。別の局面において、本発明は、(i)治療化合物またはその薬学的に許容される塩、および(ii)細胞(例えば、治療化合物またはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞)の組み合わせを含む薬学的組成物を提供する。別の局面において、本発明は、(i)治療化合物またはその薬学的に許容される塩、(ii)細胞(例えば、治療化合物またはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞)、ならびに(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせを含む薬学的組成物を提供する。1つのバリエーションにおいて、上記またはここで記載した任意の組成物などの薬学的組成物は、薬学的に許容されるキャリアをさらに含む。本発明は、記載された組成物のいずれかが、医薬としての使用のため、および/または医薬の製造における使用のためであり得ることもまた提供する。
本発明の治療を含むキットもまた含まれ、これは、例えば以下を含むようなキットである:(i)細胞の活性化、細胞の分化の促進、細胞の増殖の促進、または上記の2つ以上の任意の組み合わせのために十分な量の治療化合物またはその薬学的に許容される塩、ならびに(ii)1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益であるような疾患または状態における使用のための指示書。1つの局面において、本発明は、(i)治療化合物またはその薬学的に許容される塩、ならびに(ii)成長因子および/または抗細胞死化合物を含むキットを提供する。別の局面において、本発明は、治療化合物またはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞を含むキットを提供する。別の局面において、本発明は、(i)治療化合物またはその薬学的に許容される塩、ならびに(ii)治療化合物またはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞を含むキットを提供する。別の局面において、本発明は、(i)治療化合物またはその薬学的に許容される塩、(ii)治療化合物またはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞、ならびに(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物を含むキットを提供する。別の局面において、本発明は、(i)治療化合物またはその薬学的に許容される塩、および(ii)細胞(例えば、治療化合物またはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞)を含むキットを提供する。別の局面において、本発明は、(i)治療化合物またはその薬学的に許容される塩、(ii)細胞(例えば、治療化合物またはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞)、ならびに(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物を含むキットを提供する。上記のキットなどの本明細書に記載のキットのいずれかは、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態における使用のための指針を含み得る。
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明白になる。
図1は、ビヒクル対照および脳由来神経栄養因子(BDNF)の陽性対照を伴う、初代ラット皮質ニューロンにおける神経突起伸長の用量応答曲線である。 図2A〜2Cは、ビヒクル対照(図2A)、140nMのディメボン(図2B)、または陽性対照の脳由来神経栄養因子(BDNF、脳由来神経栄養因子)(図2C)で処理した皮質ニューロンの神経突起伸長の代表的な画像である。 図3は、ビヒクル対照および脳由来神経栄養因子(BDNF)の陽性対照を伴う、初代ラット海馬ニューロンにおける神経突起伸長の用量応答曲線である。 図4は、ビヒクル対照および脳由来神経栄養因子(BDNF)の陽性対照を伴う、初代ラット脊髄運動ニューロンにおける神経突起伸長の用量応答曲線である。 図5Aおよび5Bは、神経突起長(対照の%で表す、図5A)およびニューロンあたりの神経突起の数(図5B)をそれぞれ測定することによって評価される初代海馬ニューロンを使用して、神経突起伸長に対するディメボン(100nM)の効果を図示する。 図6Aおよび6Bは、14日後にBrdUで染色した海馬細胞数の総数(図6A)およびニューロン海馬細胞数(図6B)のグラフである。図6Aは、10mg/kg(グループA)、30mg/kg(グループB)、60mg/kg(グループC)のディメボン、および同量のビヒクル(生理食塩水;グループD)で処理したラットの海馬におけるBrdU IR陽性細胞の数を示す。図6Bは、10mg/kg(グループA)、30mg/kg(グループB)、60mg/kg(グループC)のディメボン、および同量のビヒクル(生理食塩水;グループD)で処理したラットの海馬において、NeuN(このニューロン系統に特異的なマーカー)とBrdU IRの両方に陽性である細胞の数を示す。BrdU陽性前駆細胞ならびにBrdU陽性ニューロンの有意な増加は、60mg/kg ディメボンとビヒクル処理群の間で検出された。データは平均+標準誤差で表す。*...p=0.05。 図7Aおよび図7Bは、14日後にBrdUで染色した全体の歯状回細胞数(図7A)およびニューロン歯状回細胞数(図7B)のグラフである。図7Aは、10mg/kg(グループA)、30mg/kg(グループB)、60mg/kg(グループC)のディメボン、および同量のビヒクル(生理食塩水;グループD)で処理したラットの歯状回におけるBrdU IR陽性細胞の数を示す。図7Bは、10mg/kg(グループA)、30mg/kg(グループB)、60mg/kg(グループC)のディメボン、および同量のビヒクル(生理食塩水;グループD)で処理したラットの歯状回において、NeuN(このニューロン系統に特異的なマーカー)とBrdU IRの両方に陽性である細胞の数を示す。BrdU陽性前駆細胞ならびにBrdU陽性ニューロンの有意な増加は、60mg/kg ディメボンとビヒクル処理群の間で、ならびに30mg/kg ディメボン検処理後にビヒクルに対して先駆細胞について検出された。データは平均+標準誤差で表す。*...p=0.05。
定義
明確に他のことが示されない限り、単数形(「a」、「an」など)の用語の使用は1つ以上をいう。
「約」という用語は、本明細書で使用される場合、この技術分野における当業者に容易に公知であるそれぞれの値についての通常の誤差範囲をいう。本明細書における「約」値またはパラメーターとの言及は、その値またはパラメーター自体に向けられる実施形態を含む(および記載する)。
明確に他のことが示されない限り、「個体」とは、本明細書で使用される場合、ヒト、ウシ、霊長類、ウマ、イヌ、ネコ、ブタ、およびヒツジなどの動物を含むがこれらに限定されない哺乳動物を意図する。従って、本発明は、ヒトの医薬と、家畜および家庭内ペットにおける使用を含む獣医学的な状況の両方において用途を見出す。個体は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態であると診断されたか、またはその疑いがあるヒトであり得る。この疾患または状態は、神経系の適応症または非神経系の適応症であり得る。この疾患または状態には、非神経系の適応症に関連する神経変性または神経変性障害または外傷が含まれ得る。この個体は、神経系の適応症と関連する1種以上の徴候を示すヒトであり得る。この個体は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態と関連する変異遺伝子または異常遺伝子を有するヒトであり得る。この個体は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態を遺伝的に発症するか、またはさもなくば発症する素因があるヒトであり得る。
本明細書で使用される場合、「治療」または「治療する」とは、臨床的結果を含む、有益であるかまたは所望される結果を得るためのアプローチである。本発明の目的のために、有益であるかまたは所望される結果には以下が含まれるがこれらに限定されない:1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態と関連する徴候の緩和、および/またはその徴候の程度の減少、および/またはその徴候の悪化の予防。その疾患または状態には以下が含まれるがこれらに限定されない:神経変性疾患;アルツハイマー病、加齢関連脱毛、加齢関連体重減少、加齢関連視覚障害、ハンチントン病および関連するポリグルタミン伸長疾患、統合失調症、イヌ認知障害症候群(CCDS)、神経細胞死媒介性眼疾患、黄斑変性、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、多発性硬化症、パーキンソン病、レヴィー小体認知症、メンケス病、ウィルソン病、クロイツフェルト・ヤコブ病、ファール病、脳循環を含む急性もしくは慢性の障害、例えば、脳卒中、虚血性脳損傷もしくは脳内出血発作、加齢関連記憶障害(AAMI)、または軽度認知障害(MCI)。例えば、アルツハイマー病を治療するために有益であるかまたは所望される結果には、以下の1つ以上が含まれるがこれらに限定されない:アミロイド斑の形成の阻害もしくは抑制、アミロイド斑の減少、除去、もしくは一掃、認知の改善もしくは認知衰退の逆転、生物学的液体中に循環している可溶性Aβペプチドの封鎖、組織(例えば、脳)中のAβペプチド(可溶型および沈着型を含む)の減少、脳中のAβペプチドの蓄積の阻害および/または減少、組織(例えば、脳)中のAβペプチドの毒性効果の阻害および/または減少、疾患から生じる1つ以上の徴候(例えば、記憶、問題解決、言語、計算、空間視覚認識、判断、および/または行動の異常性)の減少、生活の質の向上、疾患を治療するために必要とされる1つ以上の他の医薬の用量の減少、疾患の発生の遅延、ならびに/または個体の生存の延長。好ましくは、ディメボンなどの治療化合物またはその薬学的に許容される塩を用いる、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態の治療には、副作用が伴わないか、もしくは現在利用されている治療に付随する副作用よりも少なく、そして/またはこのような治療は個体の生活の質を改善する。本発明は、細胞死、細胞傷害、細胞損失、細胞機能の損失もしくは減少、細胞増殖の損失もしくは減少、または細胞分化の損失もしくは減少を含むと考えられているか、またはこれらを含む、疾患または状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延を含み、ここで、細胞は、本明細書に記載される非神経細胞などの任意の特定の細胞型であり得る。従って、本発明の1つの局面は、非神経細胞と関連する疾患を治療しており、例えば、非神経細胞に関連する変性性障害または外傷の治療、心臓病の治療のための心筋細胞、糖尿病の治療のための膵島細胞、AIDS、癌、および化学療法を含む癌治療を含む多くの疾患と関連する食欲不振もしくは消耗の治療のための脂肪細胞、血管移植片および腸移植片において使用される平滑筋細胞、軟骨損傷ならびに軟骨および骨関節炎の変性状態を治療するために使用される軟骨を治療しており、ならびに細菌もしくはウイルス感染に対して損傷を受けたかもしくは失われた細胞、または外傷性損傷、例えば、熱傷、骨折、および裂傷に対して失われた細胞を置き換える。
本明細書で使用される場合、疾患または状態の発症を「遅延させる」とは、疾患または状態の発症を引き延ばし、妨害し、遅延させ、遅らせ、安定させ、および/または延期させることを意味する。この遅れは、疾患および/または治療される個体の履歴に依存して、時間の長さを変化させることができる。当業者に明白であるように、十分なまたは顕著な遅れは、個体が疾患または状態を発症しないという点で、効果において予防を含むことができる。例えば、アルツハイマー病の発生を「遅延させる」方法は、その方法を使用していない場合と比較して、所定の時間フレーム内で疾患の発症の可能性を減少し、および/または所定の時間フレーム内に疾患の程度を減少する方法である。このような比較は、典型的には、統計学的に有意な数の被験体を使用する臨床試験に基づく。例えば、アルツハイマー病の発症は、標準的な臨床技術、例えば、日常的な神経学的検査、患者へのインタビュー、神経画像処理、血清もしくは脳脊髄液中の特定のタンパク質(例えば、アミロイドタンパク質およびTau)のレベルの変化の検出、コンピュータ断層撮影(CT)、または磁気共鳴映像法(MRI)を使用して検出可能である。同様の技術は、他の疾患および状態のために当該分野において公知である。発症はまた、最初には検出できない可能性がある疾患の発生をいってもよく、これには、発生、再発、および開始が含まれる。
本明細書で使用される場合、「リスクがある」個体とは、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態を発症するリスクがある個体である。「リスクがある」個体は、検出可能な疾患または状態を有していてもよいし、または有していなくてもよく、本明細書に記載される治療方法に先立って検出可能な疾患を示していてもよいし、示していなくてもよい。「リスクがある」とは、個体が、疾患または状態の発症と相関し、当該分野において公知のパラメーターである、1つ以上のいわゆるリスク因子を有することを意味している。これらの1つ以上のリスク因子を有する個体は、これらのリスク因子を有さない個体よりも、疾患または状態を発症する可能性が高い。これらのリスク因子には、年齢、性別、人種、食事、以前の病歴、前兆となる病気の存在、遺伝的(すなわち、遺伝性の)考慮すべき事項、および環境的な曝露が含まれるがこれらに限定されない。例えば、アルツハイマー病のリスクがある個体には、例えば、この疾患を経験した親族を有する人、およびそのリスクが遺伝的または生化学的マーカーの分析によって特定される人が含まれる。アルツハイマー病のリスクの遺伝子マーカーには、APP遺伝子の変異、特に、それぞれHardy変異およびSwedish変異と呼ばれる717位の変異ならびに670位および671位の変異が含まれる(Hardy,Trends Neurosci.、20:154−9、1997)。他のリスクマーカーは、プレセニリン遺伝子(例えば、PS1またはPS2)の変異、ApoE4対立遺伝子の変異、アルツハイマー病の家族歴、高コレステロール血症、および/またはアテローム性動脈硬化症である。他のこのような因子は、他の疾患および状態について当該分野において公知である。
本明細書で使用される場合、「非神経系の適応症」という用語は、非神経細胞死、および/または非ニューロン性機能の損失もしくは非ニューロン性機能の減少、または非神経細胞に関連する変性性障害もしくは外傷を含む疾患もしくは状態を含み、またはこれらに関連し、またはこれらを含むかもしくはこれらに関連すると考えられている、疾患または状態をいい、かつこれらを意図する。非神経細胞の例には、皮膚細胞、造血細胞、平滑筋細胞、心臓細胞、心筋細胞、骨格筋細胞、骨細胞、軟骨細胞、膵臓細胞、または脂肪細胞が含まれるがこれらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「神経系の適応症」という用語は、神経細胞死、および/またはニューロン性機能の損失もしくはニューロン性機能の減少を含むか、またはこれらと関連するか、またはこれらを含みもしくはこれらと関連すると考えられている、疾患または状態をいい、かつこれらを意図する。
本明細書で使用される場合、「神経細胞(ニューロン)」という用語は、動物の神経系の任意の一部から誘導される外胚葉性胚起源の細胞を表す。神経細胞は、ニューロフィラメントタンパク質、NeuN(神経細胞核マーカー)、MAP2、およびクラスIIIチューブリンを含む、十分に特徴付けられた神経細胞特異的マーカーを発現する。神経細胞として、例えば、海馬ニューロン、皮質ニューロン、中脳ドーパミン作動性ニューロン、脊髄運動ニューロン、感覚ニューロン、交感神経ニューロン、中隔コリン作動性ニューロン、および小脳ニューロンが含まれる。
本明細書で使用される場合、「神経突起伸長」または「神経突起活性化」という用語は、既存の神経プロセス(すなわち、軸索および樹状突起)の伸長および新たな神経細胞プロセス(すなわち、軸索および樹状突起)の成長または出芽の拡張をいう。神経突起伸長または神経突起活性化は、神経の接続性を変化させる可能性があり、新たなシナプスの確立または既存のシナプスの再構築を生じる。
本明細書で使用される場合、「神経発生」という用語は、多能性神経幹細胞としてもまた知られる未分化ニューロン前駆細胞からの新たな神経細胞の発生をいう。神経発生活性は、新たな神経細胞、星状細胞、神経膠、シュワン細胞、乏突起膠細胞、および他の神経系統を活動的に産生する。ヒト発生の初期において、多くの神経発生が起こるが、これは、特に、成体脳の特定の局在領域においては、より高齢期においても継続する。多能性神経幹細胞は、神経系の主な表現型を生成する、自己再生する多能性細胞であるが、これは、海馬、歯状回、および脳室下帯を含む成体脳の様々な領域から単離されており、通常は神経発生と関連しない領域、例えば、脊髄からも単離されてきた。
本明細書で使用される場合、「神経の接続性」という用語は、生物における神経細胞間の接続(シナプス)の数、型、および質をいう。シナプスは、神経細胞間、神経細胞と筋肉の間(「神経筋接合部」)、および神経細胞と、内部器官、内分泌腺などを含む他の生物学的構造の間で形成する。シナプスは、それによって神経細胞が、互いに、ならびに非神経性の細胞、筋肉、組織、および器官に化学的または電気的な信号を伝達する、特殊化された構造である。神経の接続性に影響を与える化合物は、新たなシナプスを確立することによって(例えば、神経突起伸長または神経突起活性化によって)、または既存のシナプスを変化もしくは再構築することによって、これを行う可能性がある。シナプス再構築とは、特定のシナプスにおいて伝達されるシグナルの質、強度、または型の変化をいう。
本明細書で使用される場合、「神経障害(ニューロパシー)」という用語は、神経系の一次病巣または他の機能不全によって開始されるかまたは引き起こされる、神経系の運動ニューロン、感覚ニューロン、および自律神経ニューロンの機能および構造の変化によって特徴付けされる障害をいう。末梢神経障害の4種の主要なパターンは、多発性神経障害、単神経障害、単発神経炎、および自律性神経障害である。最も一般的な型は、主として足および下肢に影響を与える(対称性)末梢神経障害である。神経根障害は脊髄神経根を含むが、末梢神経もまた含まれる場合には、神経根ニューロパシーという用語が使用される。神経障害の型は、原因、すなわち、関与する優勢な線維のサイズ、すなわち、大きな線維または小さな線維の末梢神経障害によって、さらに分けられてもよい。中枢神経障害性の痛みは、脊髄損傷、多発性硬化症、およびいくつかの発作、ならびに線維筋痛において起こり得る。神経障害は、虚弱、自律神経系の変化、および感覚的変化の様々な組み合わせと関連する可能性がある。筋肉量の損失または線維束収縮、筋肉の特定の精密な単収縮が見られる可能性がある。感覚性徴候には、痛みを含む、感覚および「積極的な」現象の喪失が含まれる。神経障害は、糖尿病(すなわち、糖尿病性神経障害)、線維筋痛、多発性硬化症、およびherpes zoster感染を含む種々の障害と関連があり、ならびに脊髄損傷および他の型の神経損傷と関連がある。
本明細書で使用される場合、「統合失調症」という用語は、当該分野において公知であるすべての型および分類の統合失調症を含み、以下が含まれるがこれらに限定されない:緊張型、***病型、解体型、偏執症型、残遺型、もしくは未分化型の統合失調症および欠損症候群、ならびに/またはAmerican Psychiatric Association:Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders、Fourth Edition、Washington D.C、2000もしくはInternational Statistical Classification of Diseases and Related Health Problemsに記載のもの、もしくはさもなくば当業者に公知であるもの。
本明細書で使用される場合、「老化防止活性」または「老化防止因子」とは、生命を脅かすものではないが、加齢プロセスと関連し、そして高齢者に典型的である病理または状態の量および強度のレベルの減少を介して、老化を遅くし、および/または寿命を長くし、および/または生活の質を増加もしくは改善する生物学的活性を意味する。生命を脅かすものではないが、加齢プロセスと関連する病理または状態には、視覚の喪失(白内障)、皮膚毛髪外皮の劣化(脱毛症)、ならびに筋細胞および/または脂肪細胞の死滅に起因する、年齢関連の体重減少のような病理または状態が含まれる。
本明細書で使用される場合、明確に他のことが示されない限り、「CCDSの治療」または「CCDSを治療すること」という用語は、CCDSに関連する1つ以上の臨床的徴候の制御(改善または悪化の予防)を意味し、応答の持続期間および規模は、個々のイヌで変化する可能性があることを認識する。
「神経細胞死媒介性眼疾患」は、神経細胞の死が全体的にまたは部分的に関与する眼疾患を意図する。この疾患は、光受容体の死を含む可能性がある。この疾患は、網膜細胞死を含む可能性がある。この疾患は、アポトーシスによる眼神経の死を含む可能性がある。特定の神経細胞死媒介性眼疾患には以下が含まれるがこれらに限定されない:黄斑変性、緑内障、網膜色素変性症、先天性定常夜盲症(Oguchi病)、幼児期発症重度網膜ジストロフィー、レーバー先天性黒内障、バルデー・ビードル症候群、アッシャー症候群、視神経症由来の失明、レーバー遺伝性視神経萎縮、色覚異常、およびハンセン・ラーソン・ベルク症候群。
本明細書で使用される場合、「黄斑変性」という用語は、当該分野において公知であるすべての型および分類の黄斑変性を含み、Bruch膜、脈絡膜、神経網膜、および/または網膜色素上皮の異常性と関連する中心視野の進行性の喪失によって特徴付けられる疾患が含まれるがこれに限定されない。従って、この用語は、加齢関連眼変性(ARMD)、ならびに、ある場合においては人生の最初の10年間で検出可能である若年発症性ジストロフィーなどの障害を含む。他の黄斑症には、ノースカロライナ黄斑ジストロフィー、ソーズビー眼底ジストロフィー、スタルガルト病、パターンジストロフィー、ベスト病、およびマラティア レベンチネース(Malattia Leventinese)が含まれる。
「筋萎縮性側索硬化症」または「ALS」は、当該分野において理解されている用語であり、上位運動ニューロン(脳の運動ニューロン)および/または下位運動ニューロン(脊髄の運動ニューロン)に影響を与え、かつ運動ニューロンの死を生じる、進行性の神経変性疾患を意味するために本明細書で使用される。本明細書で使用される場合、「ALS」という用語は、当該分野において公知であるすべてのALSの分類を含み、以下が含まれるがこれらに限定されない:古典的なALS(典型的には、下位運動ニューロンと上位運動ニューロンの両方に影響を与える)、原発性側索硬化症(PLS、典型的には、上位運動ニューロンのみに影響を与える)、進行性球麻痺(PBPまたは延髄球発症、典型的には、嚥下、咀嚼、および会話の困難さで始まるALSの一種)、進行性筋萎縮症(PMA、典型的には、下位運動ニューロンのみに影響を与える)、および家族性ALS(ALSの遺伝性型)。
「パーキンソン病」という用語は、当該分野において理解されており、本明細書で使用される場合、個体がパーキンソン病と関連する1つ以上の徴候を経験する任意の医学的条件をいい、例えば、以下の1つ以上の徴候であるがこれらに限定されない:静止時振せん、歯車様硬直、運動緩徐、姿勢反射障害、1−ドーパ処理に対する良好な応答、顕著な動眼神経麻痺の不在、小脳または錐体路徴候、筋萎縮症、行動不全、および/または不完全失語症。特定の実施形態において、本発明は、ドーパミン作動性機能障害関連障害の治療のために利用される。特定の実施形態において、パーキンソン病の個体は、パーキンソン病と関連するシヌクレイン、パーキン、またはNURR1核酸の変異または多型を有する。1つの実施形態において、パーキンソン病の個体は、ドーパミン作動性ニューロンの発生および/または生存を調節する核酸の発現の欠損もしくは減少、またはその核酸の変異を有する。
本明細書で使用される場合、「軽度認知障害」または「MCI」という用語は、通常の加齢関連の減退について典型的であるものよりも、認知障害においてより顕著な劣化によって特徴付けられる認知障害の型をいう。結果として、MCIである高齢者または老人は、複雑な日々の仕事および学習する際に通常よりもより困難を伴うが、最終的には認知症を生じるアルツハイマー病、または他の同様の神経変性障害の患者に典型的であるように、通常の社会的な、毎日の、および/または職業的な機能を実施することが不可能であるわけではない。MCIは、機能障害の中でも、かすかな、臨床的に明白である認知、記憶、および機能によって特徴付けられ、これらは、アルツハイマー病または他の認知症の診断のための判断基準を満足するために十分な規模ではない。MCIはまた、特定の型の損傷、例えば、神経損傷(すなわち、脳震盪後症候群を含む戦傷など)、神経毒処理(すなわち、化学療法脳(chemo brain)などを生じるアジュバント化学療法)、および、脳卒中、虚血、出血性発作、鈍器外傷などから生じる認知障害とは別であり区別される物理的な傷害または他の神経変性から生じる組織損傷から生じる認知障害として、本明細書で定義される損傷関連MCIを含む。
本明細書で使用される場合、「加齢関連記憶障害」または「AAMI」とは、7つの主要な段階において加齢プロセスおよび進行性の変性性認知症を区別する包括的悪化スケール(GDS)(Reisbergら(1982)Am.J.Psychiatry 139:1136−1139)に対してGDS段階2として同定され得る状態をいう。GDSの第1段階は、任意の年齢の個体が、認知障害の主観的不満と機能障害の客観的証拠のいずれも有さないものである。これらのGDS段階1個体は正常であると見なされる。GDSの第2段階は、5年もしくは10年前のようには名前を思い出せない、または5年もしくは10年前のようには物を置いた場所を思い出せないなどの記憶および認知機能の困難さの不満を述べる、一般的には高齢者に適用される。これらの主観的な不満は、他の点では正常な高齢の個体において非常に一般的であるように見える。AAMIは、GDS段階2の人であり、この人は、正常でありかつ主観的な不満がない高齢の人、すなわち、GDS段階1とは神経生理学に異なる可能性がある。例えば、AAMI被験体は、GDS段階1の高齢者よりも、コンピュータ分析したEEG上でより大きな電気生理学的遅延があることが見い出されている(Prichep、John、Ferris、Reisbergら(1994)Neurobiol.Aging 15:85−90)。
本明細書で使用される場合、「自閉症」という用語は、社会的な相互作用およびコミュニケーションを損ない、制限されかつ反復的な行動を引き起こし、典型的には、幼児期または小児期早期の間に出現する、脳の発達障害をいう。認知および行動の欠損は、神経の接続性の変化から部分的に生じると考えられている。自閉症は、時折、「自閉症スペクトラム障害」と呼ばれる関連障害、ならびにアスペルガー症候群およびラット症候群を含む。
本明細書で使用される場合、「神経損傷」または「神経傷害」という用語は、剥離損傷(すなわち、ここでは、神経が引き裂かれるかまたははぎ取られる)または脊髄損傷(すなわち、脳までまたは脳からの感覚信号および運動信号を伝達する、白質または有髄線維トラクトに対する損傷)などの神経に対する物理的損傷をいう。脊髄損傷は、物理的外傷(すなわち、自動車事故、スポーツ傷害など)、脊柱上に侵襲している腫瘍、発生障害、例えば、二分脊椎などを含む多くの原因から起こる可能性がある。
本明細書で使用される場合、「重症筋無力症」という用語は、骨格筋の神経筋接合部におけるアセチルコリン受容体の免疫媒介性の損失によって引き起こされる、非認知性の神経筋障害をいう。臨床的には、MGは、典型的に、患者の約3分の2において偶発的な筋力低下として、最も一般的には、外眼筋において最初に現れる。これらの初期の徴候は、最終的には悪化し、うなだれた眼瞼(眼瞼下垂)および/または複視(二重視)を生じ、しばしば、患者が医学的な配慮を求めることを引き起こす。最終的には、多くの患者が、毎週、毎日、またはより頻繁にさえ変動し得る一般的な筋力低下を発現する。一般化されたMGは、しばしば、表情、咀嚼、会話、嚥下、および呼吸を制御する筋肉に影響を与える;治療の最近の進歩以前には、呼吸不全が最も一般的な死因であった。
本明細書で使用される場合、「ギラン・バレー症候群」という用語は、身体の免疫系が末梢神経系の一部を攻撃する、非認知性の障害をいう。この障害の最初の徴候には、様々な程度の脚の衰弱または刺痛が含まれる。多くの例において、衰弱および異常な感覚は腕および上体に広がる。特定の筋肉が全く使用できなくなるまで、これらの徴候は強度が増加し、重度になると、患者はほぼ全身的に麻痺する。これらの例において、障害は、生命に関わる−潜在的に呼吸を、時折、血圧または心拍数に干渉し−そして医学的な緊急事態と見なされている。多くの患者は、ギラン・バレー症候群の最も重篤な症例からさえ回復しているが、特定の程度の衰弱を有し続けている患者もいる。
本明細書で使用される場合、「多発性硬化症」または「MS」という用語は、免疫系が中枢神経系(CNS)を攻撃し、神経細胞の脱髄をもたらす自己免疫状態をいう。これは多くの徴候を引き起こす可能性があり、その多くは非認知性であり、しばしば、身体障害まで進行する。MSは、白質として知られる脳および脊髄の領域に影響を与える。白質細胞は、プロセシングが行われる灰白質と、身体の残りの部分との間で信号を伝達する。より詳細には、MSは、神経細胞が電気信号を伝達することを補助するミエリン鞘として知られる脂肪層を作製および維持するための原因の細胞である乏突起膠細胞を破壊する。MSは、ミエリンの薄化または完全な喪失、および、より低頻度で、神経細胞の伸長または軸索の切断(切除)を生じる。ミエリンが失われた場合、神経細胞は、それらの電気信号をもはや効率的に伝導することはできない。ほぼいかなる神経学的徴候も、この疾患に付随し得る。MSはいくつかの型をとり、別個の攻撃で起こるか(再発型)または時間の経過とともにゆっくりと蓄積するか(進行型)のいずれかである、新たな徴候を伴う。多くの人は、最初は再発性−寛解型MSと診断されるが、何年も経った後に、二次進行性MS(SPMS)を発症する。攻撃の間に、徴候は完全になくなる可能性があるが、しかし、永続的な神経学的問題は、とりわけ、疾患の進行とともに、しばしば持続する。
本明細書で使用される場合、「成長因子」は、細胞増殖、細胞分化、および/または細胞生存を刺激する化合物を意味する。成長因子の例には以下が含まれる:血管内皮細胞成長因子、栄養成長因子、NT−3、NT−4/5、肝細胞成長因子(HGF)、毛様体神経栄養因子(CNTF)、トランスフォーミング成長因子(TGFα)、TGFβファミリーメンバー、ミオスタチン(GDF−8)、ニュートロフィン−3、血小板由来内皮細胞成長因子(PDGF)、GDNF(グリア由来神経栄養因子)、上皮成長因子(EGF)ファミリーメンバー、インスリン様成長因子(IGF)、インスリン、骨形成タンパク質(BMP)、エリスロポエチン、トロンボポエチン、Wnt、ヘッジホッグ、ヘレグリン、これらのフラグメント、およびこれらの模倣物。他の成長因子の例は本明細書に記載されている。
本明細書で使用される場合、「血管内皮細胞成長因子(VEGF)」とは、VEGFタンパク質、そのフラグメント、またはその模倣物、例えば、単一の、8エキソン、VEGF遺伝子またはそのホモログからのmRNAの選択的スプライシングから生じる任意のタンパク質を意味する。異なるVEGFスプライシング変異体は、それらが含むアミノ酸の数によって呼ばれる。ヒトにおいては、アイソフォームは、VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF189、およびVEGF206である;これらのタンパク質の齧歯類オルトログは1つ少ないアミノ酸を含む。これらのタンパク質は、VEGF遺伝子のエキソン6a、6b、および7によってコードされる短いC末端ドメインの存在または非存在によって異なる。これらのドメインは、VEGFスプライシング変異体の重要な機能的な因果関係を有する。これらは、細胞表面上のヘパリン硫酸プロテオグリカンおよびニューロピリン補助受容体との相互作用を媒介し、VEGFシグナル伝達受容体に結合し、かつこれを活性化する能力を増強するからである。VEGFは、その細胞表面受容体Flk−1を介して神経保護効果を発揮する。Flk−1はPI3キナーゼ/AKTおよびERKを活性化して、神経保護効果を発揮する(Matsuzakiら「Vascular endothelial growth factor rescues hippocampal neurons from glutamate−induced toxicity:signal transduction cascades」FASEB J.、2001 May;15(7):1218−20)。種々の実施形態において、VEGFタンパク質またはタンパク質フラグメントのアミノ酸配列は、ヒトVEGFタンパク質の対応する領域のアミノ酸配列に対して、少なくともまたは約50%、60%、70%、80%、90%、95%、または100%同一である。ある実施形態において、VEGFフラグメントは、全長VEGFタンパク質からの少なくとも25個、50個、75個、100個、150個、または200個の連続するアミノ酸を含み、対応する全長VEGFタンパク質の活性の少なくともまたは約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%を有する。
本明細書で使用される場合、「栄養成長因子」とは、細胞死を阻害または予防し、細胞生存を促進し、および/または細胞機能(例えば、神経突起成長または神経発生)を増強する成長因子を意味する。例示的な栄養成長因子には、IGF−1、線維芽細胞成長因子(FGF)、神経成長因子(NGF)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、ニュートロフィン−3、グリア由来神経栄養因子(GDNF)、上皮成長因子(EGF)、またはTGFα、およびその模倣物、およびそのフラグメントが含まれる。種々の実施形態において、栄養成長因子またはそのフラグメントのアミノ酸配列は、ヒト成長因子の対応する領域のアミノ酸配列に対して、少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、または100%同一である。ある実施形態において、成長因子フラグメントは、全長成長因子からの少なくとも25個、50個、75個、100個、150個、または200個の連続するアミノ酸を含み、対応する全長成長因子の活性の少なくともまたは約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%を有する。他の栄養成長因子の例は本明細書に記載される。
本明細書で使用される場合、「抗細胞死化合物」とは、細胞死を減少または除去する化合物を意味する。ある実施形態において、この化合物は、処理前の同じ被験体における対応する細胞死と比較した場合、または組み合わせ治療を受けていない他の被験体における対応する細胞死と比較した場合に、少なくともまたは約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、または100%、細胞死(例えば、脳もしくは脳の1つの領域における神経細胞死、または非神経細胞死)を減少する。例示的な抗細胞死化合物には、抗アポトーシス化合物、例えば、IAPタンパク質、Bcl−2タンパク質、Bcl−X、Trk受容体、Akt、PI3キナーゼ、Gab、Mek、E1B55K、Raf、Ras、PKC、PLC、FRS2、rAPs/SH2B、Np73、これらのフラグメント、およびこれらの模倣物が含まれる。
本明細書で使用される場合、「抗アポトーシス化合物」とは、プログラムされた細胞死を減少または除去する化合物を意味する。ある実施形態において、この化合物は、処理前の同じ被験体における対応するプログラムされた細胞死と比較した場合、またはこの化合物を受けていない他の被験体における対応するプログラムされた細胞死と比較した場合に、少なくともまたは約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、または100%、プログラムされた細胞死(例えば、脳もしくは脳の1つの領域における神経細胞死、または非神経細胞死)を減少する。例示的な抗アポトーシス化合物には、IAPタンパク質、Bcl−2タンパク質、Bcl−X、Trk受容体、Akt、PI3キナーゼ、Gab、Mek、E1B55K、Raf、Ras、PKC、PLC、FRS2、rAPs/SH2B、Np73、これらのフラグメント、およびこれらの模倣物が含まれる。
本明細書で使用される場合、「治療化合物」とは、「治療化合物」の表題で本明細書に開示されている任意の化合物を意味し、これには任意の薬学的に許容される塩が含まれる。1つのバリエーションにおいて、治療化合物はディメボンである。
本明細書で使用される場合、「組み合わせ治療」とは、2つ以上の異なる薬学的に活性な化合物または細胞を含む治療を意味する。例示的な組み合わせ治療には以下が含まれる:(1)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、ならびに(ii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ、(2)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、ならびに(ii)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞の組み合わせ、(3)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、(ii)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞、ならびに(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ、(4)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、および(ii)細胞(治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞など)の組み合わせ、ならびに(5)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、(ii)細胞(治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞など)、ならびに(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ。ある実施形態において、成長因子と抗細胞死化合物の両方が組み合わせ治療に含まれる。あるバリエーションにおいて、治療化合物はディメボンである。あるバリエーションにおいて、組み合わせ治療は、1種以上の薬学的に許容されるキャリアもしくは賦形剤、薬学的に活性ではない化合物、および/または不活性基質を任意に含む。
本明細書で使用される場合、「薬学的に活性な化合物」「薬理学的に活性な化合物」、または「活性成分」とは、所望の効果、例えば、アルツハイマー病の治療、および/またはその予防、および/またはその発症の遅延を誘導する化学化合物を意味する。
本明細書で使用される場合、「有効量」という用語は、効力および毒性のそのパラメーターと組み合わせた、ならびに実務者の知識に基づいた、このような量の化合物または治療(例えば、治療化合物、成長因子、抗細胞死化合物、または細胞)が所定の治療型で有効であるはずであることを意図する。当該分野において理解されるように、有効量は、単回用量または複数回用量であり得、すなわち、単回用量または複数回用量は、所望の治療の終点を達成するために必要とされ得る。有効量は、1種以上の治療剤を投与する状況において考慮されてもよく、そして1種以上の他の薬剤とともに、所望のまたは有益な結果が達成され得るかまたは達成される場合に、単一の薬剤が有効量で与えられると見なされてもよい。本発明の組み合わせ治療における化合物および/または治療は、各化合物のための同じかまたは異なる投与の経路を使用して、逐次的に、同時に、または継続的に投与されてもよい。従って、組み合わせ治療の有効量には、逐次的に、同時に、または継続的に投与されたときに所望の結果を生じる、第1の治療の量、および第2の治療または引き続く治療の量が含まれる。任意の同時投与される化合物の適切な用量は、化合物の組み合わせ作用(例えば、相加的作用または相乗的作用)に起因して、任意に低下させてもよい。
種々の実施形態において、第1の治療および第2のまたは引き続く治療の組み合わせを用いる治療は、それぞれの治療単独の投与と比較して、相加的または相乗的でさえある(例えば、相加的よりも大きい)結果を生じる可能性がある。ある実施形態において、個々の治療のために一般的に使用される量と比較して、より少ない量の各化合物が、組み合わせ治療の一部として使用される。好ましくは、同じかまたはより大きな治療的利点が、個々の化合物単独のいずれかを使用することによるよりも、組み合わせ治療を使用して達成される。ある実施形態において、同じかまたはより大きな治療的利点は、個々の治療のために一般的に使用される量よりも、組み合わせ治療においてより少ない量の化合物(例えば、より少ない用量またはより頻度の少ない投薬スケジュール)を使用して達成される。好ましくは、少量の化合物の使用は、化合物に伴う1つ以上の副作用の数、重篤さ、頻度、または期間の減少を生じる。
「同時投与」という用語は、本明細書で使用される場合、組み合わせ治療における第1の治療および第2のまたは引き続く治療が、約15分間を超えない時間の間隔で、例えば、約10分間、5分間、または1分間のいずれかを超えない間隔で投与されることを意味する。治療が同時に投与される場合、第1の治療および第2の治療は、同じ組成物中に含まれてもよく(例えば、治療化合物と、成長因子および/または抗細胞死化合物の両方を含む組成物)、または別々の組成物中に含まれてもよい(例えば、治療化合物は1つの組成物中に含まれ、成長因子および/または抗細胞死化合物は別の組成物に含まれる)。本発明には、(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、ならびに(ii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせの同時投与のための方法が含まれる。本発明にはまた、(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、ならびに(ii)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞の同時投与のための方法も含まれる。本発明にはまた、(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、(ii)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞、ならびに(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の同時投与のための方法も含まれる。本発明にはまた、(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、および(ii)細胞(治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞など)の同時投与のための方法も含まれる。本発明にはまた、(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、(ii)細胞(治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞など)、ならびに(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の同時投与のための方法も含まれる。
本明細書で使用される場合、「逐次的投与」という用語は、組み合わせ治療における第1の治療および第2の治療が、約15分間よりも長い間隔で、例えば、約20分間、30分間、40分間、50分間、もしくは60分間のいずれかよりも長い間隔で、または約1時間〜約24時間、約1時間〜約48時間、約1日間〜約7日間、約1週間〜約4週間、約1週間〜約8週間、約1週間〜約12週間、約1ヶ月間〜約3ヶ月間、もしくは約1ヶ月間〜約6ヶ月間のいずれかよりも長いいずれかの間隔で、投与されることを意味する。第1の治療または第2の治療のどちらが先に投与されてもよい。第1の治療および第2の治療は別々の組成物中に含まれ、これらは、同じかまたは異なるパッケージまたはキットに含まれてもよい。本発明は、本明細書に記載されるすべての組み合わせ、例えば、先の段落に記載されるものの逐次投与を含む。
本明細書で使用される場合、「単位剤形」とは、単位用量として適切である物理的に別々の単位をいい、各々が、必要とされる薬学的キャリアと関連する所望の治療的効果を生じるように計算された所定量の活性成分を含む。
本明細書で使用される場合、「制御放出」という用語は、薬物の放出が即時的ではない、薬物を含む製剤またはその画分をいい、すなわち、「制御放出」製剤を用いると、投与は、吸収プールへの薬物の即時的な放出を生じない。この用語は、長時間の間にわたって徐々に薬物を放出するように設計されたデポー製剤を含む。制御放出製剤は、広範な種々の送達系を含むことができ、一般的に、所望の放出特性(すなわち、pH依存またはpH非依存の溶解性、異なる度合いの水溶性など)を有するキャリア、ポリマー、または他の化合物と、薬物化合物を混合すること、および所望の送達の経路に従って、この混合物を製剤化すること(すなわち、被覆カプセル、移植可能リザーバー、生分解性カプセルを含む注射液など)を含む。
本発明における使用のために、明確に他のことが示されない限り、「持続放出系」(「系」または「システム」とも称する)という用語は、長時間であり得る所望の時間の間、個体への化合物の送達の速度を持続可能である薬物送達系をいう。所望の時間とは、対応する即時放出剤形が同じ量(例えば、重量またはモルによる)の化合物を放出するために必要とする時間よりも長い時間である、任意の時間であり得、数時間または数日間であり得る。所望の時間は、少なくとも、投与された化合物の薬物排出半減期であり得、例えば、少なくとも約6時間、または少なくとも約12時間、または少なくとも約24時間、または少なくとも約30時間、または少なくとも約48時間、または少なくとも約72時間、または少なくとも約96時間、または少なくとも約120時間、または少なくとも約144時間以上であり得、そして少なくとも約1週間、少なくとも約2週間、少なくとも約3週間、少なくとも約4週間、少なくとも約8週間、少なくとも約16週間以上であり得る。
本明細書で使用される場合、「薬学的に受容可能」または「薬理学的に受容可能」とは、生物学的でないか、またはさもなくば望ましくない物質を意味し、例えば、この物質は、いかなる有意な望ましくない効果も引き起こすことなく、またはそれが含まれている組成物の他のいかなる成分とも有害な様式で相互作用することなく、患者に投与される薬学的組成物に組み込まれてもよい。薬学的に許容されるキャリアまたは賦形剤は、好ましくは、毒物学的および製造物の試験の必要である基準に合致しており、米国食品医薬品局によってまとめられた非活性成分ガイドに含まれている。
本明細書で使用される場合、「精製細胞」という用語は、細胞が産生されるときに存在している1種以上の成分から分離されている細胞を意味する。ある実施形態において、細胞は、細胞が産生されるときに存在している他の成分が除去された状態で、約60重量%である。種々の実施形態において、細胞は、少なくとも約75重量%、90重量%、または99重量%の純度である。精製細胞は、例えば、天然の供給源からの精製(例えば、抽出)、蛍光活性化細胞ソーティング、または当業者に公知である他の技術によって得ることができる。純度は、適切な方法、例えば、蛍光活性化細胞ソーティングなどの任意の適切な方法によってアッセイすることができる。ある実施形態において、精製細胞は、本発明の薬学的組成物に組み入れられ、または本発明の方法において使用される。本発明の薬学的組成物は、精製細胞に加えて、添加物、キャリア、または他の成分を含んでもよい。
「多能性幹細胞」または「MSC」は、(i)少なくとも2つの細胞型に分化する潜在能力を有し、および(ii)細胞***の際に、2つの娘細胞の少なくとも1つもまた幹細胞であることを意味する、自己再生を示す。単一のMSCの非幹細胞子孫は、複数の細胞型に分化可能である。例えば、神経幹細胞の非幹細胞子孫は、神経細胞、星状細胞、シュワン細胞、および乏突起膠細胞に分化可能である。同様に、非神経幹細胞の非幹細胞子孫は、非神経細胞(例えば、皮膚細胞、造血細胞、平滑筋細胞、心筋細胞、骨格筋細胞、骨細胞、軟骨細胞、膵臓細胞、または脂肪細胞)を含む他の細胞型に分化する潜在能力を有する。従って、幹細胞は、その子孫が複数の分化経路を有するので、「多能性」である。
方法の概説
本発明は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための方法を提供する。例示的な疾患および状態は、以下の1つ以上:細胞死、細胞傷害、細胞損失、細胞機能の損失もしくは減少、細胞増殖の損失もしくは減少、または細胞分化の損失もしくは減少を含むかもしくはこれらと関連性があると考えられており、またはこれらを含むかもしくはこれらと関連性がある疾患または状態を含み、ここで、細胞は、本明細書に記載される特定の細胞型を含む任意の細胞型であり得る。疾患または状態は、神経幹細胞、または神経細胞、または非神経細胞が有益であると予想されるか、または有益であるものであり得る。ある例示的な細胞型には任意の幹細胞型(例えば、任意の自己再生多能性細胞)が含まれる。例えば、「例示的な細胞および方法」の表題の下で記載されているがこれらに限定されない他の例示的な細胞型は、本明細書に記載されている本発明の治療および方法を使用して調節されてもよい。従って、本発明は、細胞死、細胞傷害、細胞損失、細胞機能の損失もしくは減少、細胞増殖の損失もしくは減少、または細胞分化の損失もしくは減少を含むと考えられており、またはこれらを含む疾患または状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延を含み、ここで、細胞は、本明細書に記載される特定の細胞型であり得る。
本発明はまた、1種以上の治療化合物またはその薬学的に許容される塩とともに、細胞をインキュベートすることによる、細胞の活性化、細胞の分化の促進、および/または細胞の増殖を促進するための方法も提供する。ある実施形態において、細胞はまた、1種以上の成長因子および/または抗細胞死化合物とともにインキュベートされる。
本発明は、部分的に、ディメボン(代表的な水素化ピリド[4,3−b]インドール)が小分子成長因子として機能するという特筆すべき発見に基づいている。以下でさらに説明されるように、ディメボンは、神経細胞伸長および神経発生を刺激する(実施例1および2を参照のこと)。エキソビボまたはインビボでの神経細胞の活性化、分化、および/または増殖の刺激は、神経学的状態の治療のために有用である。加えて、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩は、非神経細胞の活性化、分化、および/または増殖を促進するためにもまた有用であることが期待される。従って、水素化ピリド[4,3−b]インドール(またはその薬学的に許容される塩)、または水素化ピリド[4,3−b]インドール(またはその薬学的に許容される塩)とともにインキュベートした細胞は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である任意の疾患または状態を治療するために有用であり得る。
細胞を活性化するための方法
従って、本発明は、細胞を活性化するために十分な条件下で、1種以上の水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともに細胞をインキュベートすることによって、細胞を活性化する方法を提供する。例えば、治療化合物は、神経突起伸長を刺激することによって神経細胞を活性化するために使用することができる。実施例1に例証しているように、神経細胞のディメボンとのインキュベーションは、皮質ニューロン、海馬ニューロン、および脊髄運動ニューロンからの軸索の長さを増加した。ディメボンを用いる神経細胞の活性化に基づいて、ディメボンはまた、他の細胞型、例えば、非神経細胞を含む、本明細書に記載される任意の細胞型を活性化することが期待される。ある例示的な細胞型には任意の幹細胞(例えば、任意の自己再生多能性細胞)が含まれる。
治療化合物との細胞のエキソビボインキュベーションのための種々の実施形態において、生理食塩水中のディメボンなどの治療化合物は、約1pM〜約5mM、約10pM〜約500μM、約50pM〜約100μM、約0.25nM〜約20μM、約1nM〜約5μM、約6nM〜約800nM、約30nM〜約160nMの範囲の濃度で細胞に加えられる。治療化合物との細胞のエキソビボインキュベーションのための種々の実施形態において、生理食塩水中のディメボンなどの治療化合物は、約0.01nM、0.05nM、0.25nM、1.25nM、6.25nM、31.25nM、156.25nM、781nM、3.905μM、19.530μnM、97.660μM、または488.280μMの濃度で細胞に加えられる。
ある実施形態において、細胞はまた、成長因子(例えば、VEGFタンパク質または栄養成長因子)および/または抗細胞死化合物とともにインキュベートされる。細胞は、成長因子および/または抗細胞死化合物とともにインキュベートされる前、その間、またはその後で、治療化合物とともにインキュベートすることができる。ある実施形態において、成長因子および/または抗細胞死化合物とのインキュベーションは、治療化合物単独とのインキュベーションと比較して、相加的または相乗的な効果を生じる。ある実施形態において、細胞は、成長因子と抗細胞死化合物の両方とインキュベートされる。
種々の実施形態において、インキュベーションはエキソビボまたはインビボで行われる。ある実施形態において、治療化合物は、インビボで細胞(例えば、神経幹細胞または神経細胞または非神経細胞)を活性化するために個体(例えば、1種以上の細胞型の必要がある個体)に投与される。ある実施形態において、成長因子および/または抗細胞死化合物は、インビボで細胞(例えば、神経幹細胞または神経細胞または非神経細胞)の活性化を増強するために個体に投与される。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、経口的に、静脈内に、腹腔内に、皮下に、くも膜下腔内に、筋肉内に、眼内に、経皮的に、または局所的に(すなわち、点眼薬または点耳薬として)投与される。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、1日1回、1日2回、1日3回、またはそれ以上の頻度で投与される。ある実施形態において、一定用量の治療組成物は、1週間に1回、1週間に2回、1週間に3回、1週間に4回、またはそれ以上の頻度で投与される。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、1週間毎、2週間毎、3週間毎、4週間毎、5週間毎、6週間毎、またはさらに長い間隔で、制御放出製剤として投与される。ある実施形態において、約1ng/日、10ng/日、100ng/日、250ng/日、500ng/日、1μg/日、5μg/日、10μg/日、20μg/日、40μg/日、80μg/日、160μg/日、320μg/日、または120mg/日の用量(例えば、経口投与のための用量)の治療化合物が投与される。ある実施形態において、治療化合物は、約1ng/日、10ng/日、100ng/日、250ng/日、500ng/日、1μg/日、5μg/日、10μg/日、20μg/日、25μg/日、40μg/日、80μg/日、125μg/日、160μg/日、320μg/日、または120mg/日の用量で、脳への注入(例えば、くも膜下腔内または脳室内投与)によって直接的に投与される。ある実施形態において、脳内の徐放放出ポンプまたは他のデバイスが、本明細書に記載される用量のいずれかを投与するために支給される。あるバリエーションにおいて、治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩はディメボンである。
治療化合物(および任意に成長因子および/または抗細胞死化合物を伴う)とのインキュベーションによって活性化した細胞は、本発明の方法、組成物、およびキットのいずれかにおいて有用である。ある実施形態において、細胞は、(i)細胞のインキュベーション前の軸索、または(ii)治療化合物、成長因子および/または抗細胞死化合物なしで同じ条件下でインキュベートした対応する対照細胞の軸索よりも少なくとも約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%長い軸索を有する神経細胞である。
細胞の分化および/または増殖を促進するための方法
本発明はまた、細胞の分化および/または増殖を促進するために十分な条件下で、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともに細胞をインキュベートすることによる、細胞の分化および/または増殖を促進するための方法を特徴とする。実施例2に例証されているように、ディメボンは、ラット海馬において***している神経細胞の数を増加させた。従って、ディメボンは、分化した神経細胞への神経幹細胞の分化を刺激し、および/または神経幹細胞もしくは神経細胞の増殖を刺激する可能性がある。ディメボンの投与に起因する神経細胞の数の増加に基づいて、ディメボンはまた、他の細胞型、例えば、本明細書に記載された細胞型のいずれかの分化および/または増殖を促進することが予想される。ある例示的な細胞型には、任意の多能性幹細胞(例えば、任意の自己再生多能性細胞)が含まれる。
治療化合物との細胞のエキソビボインキュベーションのための種々の実施形態において、生理食塩水中のディメボンなどの治療化合物は、約1pM〜約5mM、約10pM〜約500μM、約50pM〜約100μM、約0.25nM〜約20μM、約1nM〜約5μM、約6nM〜約800nM、約30nM〜約160nMの範囲の濃度で細胞に加えられる。治療化合物との細胞のエキソビボインキュベーションのための種々の実施形態において、生理食塩水中のディメボンなどの治療化合物は、約0.01nM、0.05nM、0.25nM、1.25nM、6.25nM、31.25nM、156.25nM、781nM、3.905μM、19.530μnM、97.660μM、または488.280μMの濃度で細胞に加えられる。
ある実施形態において、細胞はまた、成長因子(例えば、VEGFタンパク質または栄養成長因子)および/または抗細胞死化合物とともにインキュベートされる。細胞は、成長因子および/または抗細胞死化合物とともにインキュベートされる前、その間、またはその後で、治療化合物とともにインキュベートすることができる。ある実施形態において、成長因子および/または抗細胞死化合物とのインキュベーションは、治療化合物単独とのインキュベーションと比較して、相加的または相乗的な効果を生じる。
種々の実施形態において、インキュベーションはエキソビボまたはインビボで行われる。ある実施形態において、治療化合物は、インビボで細胞(例えば、神経幹細胞または神経細胞または非神経細胞)の分化および/または増殖を促進するために個体(例えば、1種以上の細胞型の必要がある個体)に投与される。ある実施形態において、成長因子および/または抗細胞死化合物は、インビボで細胞(例えば、神経幹細胞または神経細胞または非神経細胞)の分化および/または増殖を増強するために個体に投与される。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、経口的に、静脈内に、腹腔内に、皮下に、くも膜下腔内に、筋肉内に、眼内に、経皮的に、または局所的に(すなわち、点眼薬または点耳薬として)投与される。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、1日1回、1日2回、1日3回、またはそれ以上の頻度で投与される。ある実施形態において、一定用量の治療組成物は、1週間に1回、1週間に2回、1週間に3回、1週間に4回、またはそれ以上の頻度で投与される。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、1週間毎、2週間毎、3週間毎、4週間毎、5週間毎、6週間毎、またはさらに長い間隔で、制御放出製剤として投与される。ある実施形態において、約1ng/日、10ng/日、100ng/日、250ng/日、500ng/日、1μg/日、5μg/日、10μg/日、20μg/日、25μg/日、40μg/日、80μg/日、125μg/日、160μg/日、320μg/日、または120mg/日の用量の治療化合物が投与される。ある実施形態において、治療化合物は、約1ng/日、10ng/日、100ng/日、250ng/日、500ng/日、1μg/日、5μg/日、10μg/日、20μg/日、25μg/日、40μg/日、80μg/日、125μg/日、160μg/日、320μg/日、または120mg/日の用量で、脳への注入(例えば、くも膜下腔内または脳室内投与)によって直接的に投与される。ある実施形態において、脳内の徐放放出ポンプまたは他のデバイスが、本明細書に記載される用量のいずれかを投与するために支給される。あるバリエーションにおいて、治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩はディメボンである。
従って、1つの局面において、本発明は、細胞の分化および/または増殖を促進するために十分な条件下で、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともに細胞をインキュベートする工程を包含する、細胞の分化および/または増殖を促進する方法を提供する。1つの実施形態において、分化および/または増殖は、細胞の神経突起伸長および/または神経発生を含む。1つの実施形態において、分化および/または増殖は神経発生を含む。1つの実施形態において、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩はディメボンである。1つの実施形態において、この方法はさらに、成長因子および/または抗細胞死化合物とともに細胞をインキュベートする工程を包含する。1つの実施形態において、細胞型は、多能性幹細胞、神経幹細胞、非神経細胞、および神経細胞からなる群より選択される。1つの実施形態において、細胞型は神経細胞であり、そしてこの方法は、神経細胞の1つ以上の軸索の長さを増加させる。1つの実施形態において、細胞型は神経幹細胞であり、そしてこの方法は、神経幹細胞の神経細胞への分化を促進する。1つの実施形態において、神経幹細胞は、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。1つの実施形態において、非神経幹細胞は、皮膚細胞、心筋細胞、骨格筋細胞、肝細胞、腎臓細胞、または軟骨細胞に分化する。1つの実施形態において、インキュベーションはエキソビボで行われる。1つの実施形態において、インキュベーションはインビボで行われる。
別の局面において、本発明は、細胞の神経突起伸長を刺激するため、および/または神経発生を増強するために十分な条件下で、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともに細胞をインキュベートする工程を包含する、細胞の神経突起伸長を刺激し、および/または神経発生を増強する方法を提供する。1つの実施形態において、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩はディメボンである。1つの実施形態において、この方法はさらに、成長因子および/または抗細胞死化合物とともに細胞をインキュベートする工程を包含する。1つの実施形態において、細胞型は、多能性幹細胞、神経幹細胞、非神経細胞、および神経細胞からなる群より選択される。1つの実施形態において、細胞型は神経細胞であり、そしてこの方法は、神経細胞の1つ以上の軸索の長さを増加させる。1つの実施形態において、細胞型は神経幹細胞であり、そしてこの方法は、神経幹細胞の神経細胞への分化を促進する。1つの実施形態において、神経幹細胞は、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。1つの実施形態において、インキュベーションはエキソビボで行われる。1つの実施形態において、インキュベーションはインビボで行われる。
細胞の分化および/または増殖を促進するために治療化合物(および任意に成長因子および/または抗細胞死化合物を伴う)とインキュベートした細胞は、本発明の方法、組成物、およびキットのいずれかにおいて有用である。ある実施形態において、細胞の数は、(i)細胞のインキュベーション前の細胞の数、または(ii)治療化合物、成長因子および/または抗細胞死化合物なしの同じ条件下でインキュベートした同じ数の開始対照細胞から生じた細胞の数よりも少なくとも約5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、150%、200%増加する。
多能性肝細胞の分化させるための方法
特定の局面において、本発明は、個体からMSCを単離する工程、単離したMSCをインビトロで培養する工程、多能性幹細胞が分化するように遊動するための有効量の水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともに、培養したMSCをインキュベートする工程、および培養物から所望の分化した細胞型を選択する工程によって、多能性幹細胞(MSC)を分化させるための方法を特徴とする。1つの実施形態において、この方法は、多能性幹細胞の分化を誘導するための有効量の水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともに、個体から単離した培養した多能性幹細胞をインキュベートする工程を包含する。特定の実施形態において、MSCは、皮質ニューロン、海馬ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。特定の実施形態において、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩はディメボンである。MSCは、少なくとも2種の異なる細胞型に分化し、かつ非対称的に***する潜在能力を有する細胞であり、各細胞***において、生成する2つの子孫細胞の少なくとも1つもまた多能性幹細胞であることを意味する。
特定の実施形態において、MSCは、成体ヒトまたは臍帯を含む胎児組織から単離される。MSCは、海馬、歯状回、および脳室下領域を含む、脳の種々の領域から単離できる。MSCはまた、皮膚の深い層、骨髄、または血漿から単離できる。MSCが複雑な生物学的混合物、例えば、骨髄、血漿、または他の組織サンプルの一部として単離される場合、さらなる精製工程が必要とされ得る。MSCは分化した細胞または他の生物学的材料から、当業者に公知である任意の標準的な方法、例えば、フローサイトメトリー、密度勾配遠心分離などによって分離されてもよい。
ヒトまたは胎児組織からの単離後、MSCは、洗浄され、そして必要な場合、粉砕され、次いで、所望の濃度まで、適切な培養培地(すなわち、神経基本(Neurobasal)培地(GIBCO))に懸濁され、そして適切な培養培地を含む適切な培養容器に配置される。培養培地は、例えば、B27(GIBCO)、L−グルタミン(GIBCO)、成長因子などの無血清培養補充物を含む、所望されるように細胞増殖を促進する因子を補充することができる。特定の実施形態において、MSCは、他の細胞型の非存在下で、補充されたかまたは補充されていない培地中で培養することができる。特定の実施形態において、MSCは、同じかまたは異なる発生の状況から分化した細胞型とともに同時培養することができる。例えば、海馬から得られた神経MSCは、分化した神経細胞、乏突起膠細胞、グリア細胞、またはシュワン細胞とともに培養することができる。細胞は、所望の量および適用に依存して、フラスコまたはポリ−L−リジンコートしたプレート上のウェルを含む種々の培養容器中で、5% CO−95%空気雰囲気中、37℃で増殖させることができる。一旦、MSCがプレートに接着し、正常に増殖していると、これらは、分化を誘導するために十分な濃度で、生理食塩水中のディメボンなどの水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩で処理することができる。1つのバリエーションにおいて、細胞はまた、成長因子および/または抗細胞死化合物で処理されてもよい。
特定の実施形態において、MSCは、約1pM〜約5mM、約10pM〜約500μM、約50pM〜約100μM、約0.25nM〜約20μM、約1nM〜約5μM、約6nM〜約800nM、約30nM〜約160nMの濃度範囲の治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩での処理によって、神経細胞、星状細胞、シュワン細胞、または乏突起膠細胞などの特定の細胞型に分化するように誘導される。ある実施形態において、治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩は生理食塩水中のディメボンである。特定の実施形態において、MSCは皮質ニューロン、海馬ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。特定の実施形態において、MSCは、約0.01nM、0.05nM、0.25nM、1.25nM、6.25nM、31.25nM、156.25nM、781nM、3.905μM、19.530μM、97.660μM、または488.280μMの濃度範囲の治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩での処理によって、神経細胞、星状細胞、シュワン細胞、または乏突起膠細胞などの特定の細胞型に分化するように誘導される。ある実施形態において、治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩は生理食塩水中のディメボンである。特定の実施形態において、MSCは皮質ニューロン、海馬ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。ある実施形態において、MSCは、ディメボンなどの治療用水素化ピリド[4,3−b]インドール、および成長因子または抗細胞死化合物などの第2の化合物で処理される。MSCがこのような化合物の組み合わせで処理される場合、化合物は、同時にまたは任意の順番で逐次的に投与されてもよい。
特定の実施形態において、MSCは、神経細胞、星状細胞、シュワン細胞、または乏突起膠細胞から選択される少なくとも2つの細胞型に分化する潜在能力を有する神経細胞系統特異的幹細胞(すなわち、神経幹細胞)であり、自己再生を示す。特定の実施形態において、MSCは、他の系統からの多能性幹細胞である。特定の実施形態において、神経幹細胞は、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。特定の実施形態において、非神経幹細胞は、皮膚細胞、心筋細胞、骨格筋細胞、肝細胞、腎細胞、または軟骨細胞に分化する。生理食塩水中のディメボンなどの治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩での処理によって、MSCが単離、培養、および分化した後に、次いで、所望の型の細胞が、培養物から選択および精製される。所望の細胞型の分化した細胞は、例えば、特定の細胞型特異的表面マーカー(すなわち、神経細胞特異的マーカーNeuNなど)に対して陽性である細胞を同定すること、および培養細胞の混合集団から所望のマーカーに対して陽性または陰性である細胞を分類することによって、インビトロ細胞培養物から精製することができる。このような分類は、フローサイトメトリーまたは当業者に公知である他の確立された方法によって実施することができる。
1つの局面において、本発明は、多能性幹細胞の分化を誘導するための有効量の水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともに、個体から単離した培養した多能性幹細胞をインキュベートする工程を包含する、多能性幹細胞を分化させる方法を提供する。1つの実施形態において、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩はディメボンである。1つの実施形態において、多能性幹細胞は、神経幹細胞または非神経幹細胞である。1つの実施形態において、神経幹細胞は、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。1つの実施形態において、非神経幹細胞は、皮膚細胞、心筋細胞、骨格筋細胞、肝細胞、腎細胞、または軟骨細胞に分化する。1つの実施形態において、この方法は、成長因子および/または抗細胞死化合物とともに多能性幹細胞をインキュベートする工程をさらに含む。1つの実施形態において、この方法は、培養物から分化した細胞型を選択する工程をさらに含む。1つの実施形態において、選択された分化細胞型は、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。1つの実施形態において、選択され分化した細胞型は、皮膚細胞、心筋細胞、骨格筋細胞、肝細胞、腎細胞、または軟骨細胞である。
1種以上の細胞を含む治療方法
本発明の方法によって産生した分化細胞(すなわち、神経細胞または非神経細胞)は、本明細書に記載される種々の神経系および非神経系の適応症の治療を改善するために有用である。従って、特定の局面において、本発明は、本発明の方法によって産生した分化細胞(すなわち、神経細胞)の有効量を投与することによって、種々の神経系または非神経系の適応症の任意の1つに罹患している個体の治療を改善する方法を特徴とする。分化細胞の有効量は、灌流、注射、および外科的移植を含む、当業者に公知である任意の従来的な投与方法によって個体に投与することができる。投与は、例えば、静脈内投与によって全身的であり得、または、特定の部位における直接注射もしくは外科的移植によって局所的であり得る。例示的な投与の部位には、例えば、損傷を有する脳の特定の領域もしくは神経変性と関連する他の欠損における、または神経系の適応症と関連する一連の筋肉、例えば、重症筋無力症の個体の顔面筋における、剥離損傷もしくは脊髄損傷の部位が含まれる。ある実施形態において、分化した細胞は治療される個体と同じ種由来である。ある実施形態において、分化した細胞は、治療される個体または治療される個体の血縁者由来である。1つの実施形態において、非神経系の適応症の治療には、神経変性障害もしくは外傷の治療が含まれるがこれらに限定されず、この治療には、非神経細胞、例えば、心臓病の治療のための心臓細胞、糖尿病の治療のための膵島細胞、AIDS、癌、および癌治療を含む多くの疾患と関連する食欲不振または消耗の治療のための脂肪細胞、血管移植および腸移植において使用される平滑筋細胞、軟骨損傷および軟骨の神経変性状態および骨関節炎を治療するために使用される軟骨の投与が含まれ、ならびに細菌もしくはウイルス感染に対して損傷を受けたかもしくは失われた細胞、または外傷性損傷、例えば、熱傷、骨折、および裂傷に対して失われた細胞を置き換える。
水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とインキュベートされた細胞は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が、ヒトなどの個体において有益である状態の治療、および/またはその予防、および/またはその発症の遅延、および/またはその発生の遅延のために有用である。ある実施形態において、1種以上の細胞(例えば、神経幹細胞および/または神経細胞または非神経細胞)は、細胞を活性化するため、細胞の分化を促進するため、細胞の増殖を促進するため、または上記の2つ以上の任意の組み合わせのために十分な条件下で、治療化合物とともにインキュベートされる。ある実施形態において、細胞はまた、成長因子(例えば、VEGFタンパク質または栄養成長因子)および/または抗細胞死化合物とともにインキュベートされる。種々の実施形態において、細胞は、成長因子および/または抗細胞死化合物とともにインキュベートされる前、その間、またはその後で、治療化合物とともにインキュベートされる。インキュベートされる細胞の有効量が個体に投与される。ある実施形態において、治療化合物、成長因子、抗細胞死化合物、または上記の2つ以上の任意の組み合わせもまた、個体に投与される。治療化合物、成長因子、および/または抗細胞死化合物は、細胞の投与と逐次的にまたは同時に投与されてもよい。
従って、1つの局面において、本発明は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための方法を提供し、この方法は、細胞の活性化、細胞の分化の促進、細胞の増殖の促進、または上記の2つ以上の任意の組み合わせのために十分な条件下で、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞を含む第1の治療の有効量を、その必要がある個体に投与する工程を包含する。1つの実施形態において、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩はディメボンである。1つの実施形態において、この方法はさらに、成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第2の治療を個体に投与する工程をさらに含む。1つの実施形態において、細胞型は、多能性幹細胞、神経幹細胞、非神経細胞、および神経細胞からなる群より選択される。1つの実施形態において、多能性幹細胞は、非神経幹細胞である。1つの実施形態において、細胞型は神経細胞であり、この方法は神経細胞の1つ以上の軸索の長さを増加させる。1つの実施形態において、細胞型は神経幹細胞であり、この方法は、神経細胞への神経幹細胞の分化を促進する。1つの実施形態において、神経幹細胞は、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。1つの実施形態において、細胞型は非神経幹細胞であり、この方法は、皮膚細胞、心筋細胞、骨格筋細胞、肝細胞、腎細胞、または軟骨細胞への非神経細胞の分化を促進する。
代替的には、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともに事前にインキュベートした細胞が、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である状態の治療、および/またはその予防、および/またはその発症の遅延、および/またはその発生の遅延のために個体(例えば、ヒト)に投与できる。ある実施形態において、細胞は、治療化合物と組み合わせて個体に投与される。ある実施形態において、成長因子および/または抗細胞死化合物もまた、個体に投与される。ある実施形態において、成長因子と抗細胞死化合物の両方が個体に投与される。種々の実施形態において、治療化合物、成長因子、および/または抗細胞死化合物は、投与された細胞の活性化、分化、および/または増殖をインビボで促進する。ある実施形態において、治療化合物、成長因子、および/または抗細胞死化合物は、個体に移植されなかった内因性細胞の活性化、分化、および/または増殖を促進する。ある実施形態において、移植される細胞は、治療される個体と同じ種由来である。ある実施形態において、移植される細胞は、治療される個体または治療される個体の血縁に由来する。治療化合物、成長因子、および/または抗細胞死化合物は、細胞の投与と逐次的にまたは同時に投与されてもよい。
従って、1つの局面において、本発明は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益であるような状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための方法を提供し、この方法は、(i)細胞を含む第1の治療、および(ii)水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩の組み合わせの有効量を、その必要がある個体に投与する工程を含む。1つの実施形態において、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩はディメボンである。1つの実施形態において、この方法はさらに、成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第2の治療を個体に投与する工程を包含する。1つの実施形態において、細胞型は、多能性幹細胞、神経幹細胞、非神経細胞、および神経細胞からなる群より選択される。1つの実施形態において、細胞型は神経細胞であり、そしてこの方法は、神経細胞の1つ以上の軸索の長さを増加させる。1つの実施形態において、細胞型は神経幹細胞であり、そしてこの方法は、神経幹細胞の神経細胞への分化を促進する。1つの実施形態において、神経幹細胞は、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。1つの実施形態において、多能性幹細胞は非神経幹細胞である。1つの実施形態において、非神経幹細胞は、皮膚細胞、心筋細胞、骨格筋細胞、肝細胞、腎細胞、または軟骨細胞に分化する。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は逐次的に投与される。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は同時に投与される。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は同じ薬学的組成物中に含まれている。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は別々の薬学的組成物に含まれている。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は少なくとも相加的な効果を有する。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は相乗的な効果を有する。
別の局面において、本発明は、多能性肝細胞を含む第1の治療および多能性幹細胞が分化することを遊動するための有効量の水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第2の治療を個体に投与する工程を包含する、個体の治療を補助する方法を提供する。1つの実施形態において、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩はディメボンである。1つの実施形態において、この方法は、成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第2の治療を個体に投与する工程をさらに含む。1つの実施形態において、多能性肝細胞は、神経幹細胞または非神経幹細胞である。1つの実施形態において、神経幹細胞は、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。1つの実施形態において、非神経肝細胞は、皮膚細胞、心筋細胞、骨格筋細胞、肝細胞、腎細胞、または軟骨細胞に分化する。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は逐次的に投与される。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は同時に投与される。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は同じ薬学的組成物中に含まれている。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は別々の薬学的組成物に含まれている。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は少なくとも相加的な効果を有する。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は相乗的な効果を有する。
別の局面において、本発明は、本明細書に記載される方法のいずれかによって産生される個体の分化細胞に投与する工程を包含する、神経系の適応症または非神経系の適応症を有する個体に治療を補助する方法を提供する。1つの実施形態において、分化細胞は、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンである。1つの実施形態において、分化細胞は非神経細胞である。特定の実施形態において、分化細胞は、皮膚細胞、心筋細胞、骨格筋細胞、肝細胞、腎細胞、または軟骨細胞である。1つの実施形態において、非神経細胞は皮膚細胞である。1つの実施形態において、分化細胞は静脈注射によって全身的に投与される。1つの実施形態において、分化細胞は、直接注射または外科的移植によって局所的に投与される。
ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、経口的に、静脈内に、腹腔内に、皮下に、くも膜下腔内に、筋肉内に、眼内に、経皮的に、または局所的に(すなわち、点眼薬または点耳薬として)投与される。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、1日1回、1日2回、1日3回、またはそれ以上の頻度で投与される。ある実施形態において、一定用量の治療組成物は、1週間に1回、1週間に2回、1週間に3回、1週間に4回、またはそれ以上の頻度で投与される。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、1週間毎、2週間毎、3週間毎、4週間毎、5週間毎、6週間毎、またはさらに長い間隔で、制御放出製剤として投与される。ある実施形態において、約1ng/日、10ng/日、100ng/日、250ng/日、500ng/日、1μg/日、5μg/日、10μg/日、20μg/日、25μg/日、40μg/日、80μg/日、160μg/日、320μg/日、または120mg/日の用量(例えば、経口投与のための用量)の治療化合物が投与される。ある実施形態において、治療化合物は、約1ng/日、10ng/日、100ng/日、250ng/日、500ng/日、1μg/日、5μg/日、10μg/日、20μg/日、25μg/日、40μg/日、80μg/日、120μg/日、160μg/日、320μg/日、または120mg/日の用量で、脳への注入(例えば、くも膜下腔内または脳室内投与)によって直接的に投与される。ある実施形態において、脳内の徐放放出ポンプまたは他のデバイスが、本明細書に記載される用量のいずれかを投与するために支給される。あるバリエーションにおいて、治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩はディメボンである。
本発明のさらなる方法
1つの局面において、本発明は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための方法を提供し、この方法は、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第1の治療の有効量を、その必要がある個体に投与する工程を包含する。1つの実施形態において、細胞型は、幹細胞、神経幹細胞、非神経細胞、および神経細胞からなる群より選択される。1つの実施形態において、細胞型は神経幹細胞または神経細胞であり、ここで、第1の治療は、神経細胞の1つ以上の軸索の長さを増加させる。1つの実施形態において、細胞型は神経幹細胞であり、第1の治療は、神経幹細胞の神経細胞への分化を促進する。1つの実施形態において、神経幹細胞は、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。
1つの局面において、本発明は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための方法を提供し、この方法は、(i)水素化ピリド[4,3−b]インドールまたは前述のいずれかの薬学的に許容される塩を含む第1の治療、ならびに(ii)成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第2の治療の組み合わせの有効量を、その必要がある個体に投与する工程を包含する。1つの実施形態において、細胞型は、幹細胞、神経幹細胞、非神経細胞、および神経細胞からなる群より選択される。1つの実施形態において、細胞型は神経幹細胞または神経細胞であり、ここで、この方法は、神経細胞の1つ以上の軸索の長さを増加させる。1つの実施形態において、細胞型は神経幹細胞であり、この方法は、神経幹細胞の神経細胞への分化を促進する。1つの実施形態において、神経幹細胞は、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。
1つの局面において、本発明は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための方法を提供し、この方法は、細胞の活性化、細胞の分化の促進、細胞の増殖の促進、または上記の2つ以上の任意の組み合わせのために十分な条件下で、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞を含む第1の治療の有効量を、その必要がある個体に投与する工程を包含する。1つの実施形態において、この方法は、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第2の治療を個体に投与する工程をさらに包含する。1つの実施形態において、この方法は、成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第2の治療を個体に投与する工程をさらに包含する。1つの実施形態において、この方法は、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第2の治療を個体に投与する工程、ならびに成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第3の治療を個体に投与する工程をさらに包含する。1つの実施形態において、細胞型は、幹細胞、神経幹細胞、非神経幹細胞、および神経細胞からなる群より選択される。1つの実施形態において、細胞型は神経幹細胞または神経細胞であり、そしてこの方法は細胞の1つ以上の軸索の長さを増加させる。1つの実施形態において、細胞型は神経幹細胞であり、そしてこの方法は、神経幹細胞の神経細胞への分化を促進する。1つの実施形態において、神経幹細胞は、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。
1つの局面において、本発明は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための方法を提供し、この方法は、(i)細胞を含む第1の治療、および(ii)水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第2の治療の組み合わせの有効量をその必要がある個体に投与する工程を包含する。1つの実施形態において、この方法は、成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第3の治療を個体に投与する工程をさらに包含する。1つの実施形態において、細胞型は、幹細胞、神経幹細胞、非神経幹細胞、および神経細胞からなる群より選択される。1つの実施形態において、細胞型は神経幹細胞または神経細胞であり、そしてこの方法は、細胞の1つ以上の軸索の長さを増加させる。1つの実施形態において、細胞型は神経幹細胞であり、そしてこの方法は神経幹細胞の神経細胞への分化を促進する。1つの実施形態において、神経幹細胞は、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。1つの実施形態において、細胞は、個体への投与の前に、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートされていない。
上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は逐次的に投与される。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は同時に投与される。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は同じ薬学的組成物中に含まれている。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は別々の薬学的組成物中に含まれている。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は少なくとも相加的な効果を有する。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は相乗的な効果を有する。
1つの局面において、本発明は、細胞を活性化するために十分な条件下で、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともに細胞をインキュベートする工程を包含する、細胞を活性化する方法を提供する。1つの実施形態において、この方法は、成長因子および/または抗細胞死化合物とともに細胞をインキュベートする工程をさらに包含する。1つの実施形態において、細胞は、幹細胞、神経幹細胞、非神経細胞、および神経細胞からなる群より選択される。1つの実施形態において、細胞は神経幹細胞または神経細胞であり、ここで、このインキュベーションは、細胞の1つ以上の軸索の長さを増加させる。1つの実施形態において、このインキュベーションはエキソビボで行われる。1つの実施形態において、このインキュベーションはインビボで行われる。
1つの局面において、本発明は、細胞の分化および/または増殖を促進するために十分な条件下で、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともに細胞をインキュベートする工程を包含する、細胞の分化および/または増殖を促進する方法を提供する。1つの実施形態において、この方法は、成長因子および/または抗細胞死化合物とともに細胞をインキュベートする工程をさらに包含する。1つの実施形態において、細胞は、幹細胞、神経幹細胞、非神経細胞、および神経細胞からなる群より選択される。1つの実施形態において、細胞は、神経細胞に分化する神経幹細胞である。1つの実施形態において、細胞は、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する神経幹細胞である。1つの実施形態において、このインキュベーションはエキソビボで行われる。1つの実施形態において、このインキュベーションはインビボで行われる。1つの局面において、本発明は、本明細書に提供される方法のいずれかによって作製された精製細胞を提供する。
上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールはテトラヒドロピリド[4,3−b]インドールである。上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールはヘキサヒドロピリド[4,3−b]インドールである。上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールは化学式:
Figure 2010528016
の化合物であり、
ここで、Rは低級アルキルまたはアラルキルから選択され;Rは水素、アラルキル、または置換ヘテロアラルキルから選択され;そしてRは、水素、低級アルキル、またはハロから選択される。上記の実施形態のいずれかにおいて、アラルキルはPhCH−であり、そして置換ヘテロアラルキルは6−CH−3−Py−(CH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−、CHCH−、またはPhCH−から選択され;RはH−、PhCH−、または6−CH−3−Py−(CH−から選択され;そしてRはH−、CH−、またはBr−から選択される。上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールは、シス(±)2,8−ジメチル−2,3,4,4a,5,9b−ヘキサヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−エチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−ベンジル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2,8−ジメチル−5−ベンジル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−メチル−5−(2−メチル−3−ピリジル)エチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル)−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−メチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2,8−ジメチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−メチル−8−ブロモ−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールからなる群より選択される。上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールは2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル)−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールである。上記の実施形態のいずれかにおいて、薬学的に許容される塩は、薬学的に許容される酸性塩である。上記の実施形態のいずれかにおいて、薬学的に許容される塩は塩酸塩である。上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールは、2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル)−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール二塩酸塩である。
上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−であり、RはHであり、そしてRはCH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCHCH−またはPhCH−であり、RはH−であり、そしてRはCH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−であり、RはPhCH−であり、そしてRはCH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−であり、Rは6−CH−3−Py−(CH−であり、そしてRはH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、Rは6−CH−3−Py−(CH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−であり、RはH−であり、そしてRはH−またはCH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−であり、RはH−であり、そしてRはBr−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、成長因子には、VEGF、IGF−1,FGF、NGF、BDNF、GCS−F、GMCS−F、または上記の2つ以上の任意の組み合わせが含まれる。
上記の実施形態のいずれかにおいて、疾患または適応症は、神経系の適応症または非神経系の適応症、例えば、アルツハイマー病、加齢と関連する認知障害、加齢関連脱毛、加齢関連体重減少、加齢関連視覚障害、ハンチントン病、統合失調症、イヌ認知障害症候群(CCDS)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、レヴィー小体認知症、メンケス病、ウィルソン病、クロイツフェルト・ヤコブ病、ファール病、脳循環を含む急性もしくは慢性の障害、例えば、脳卒中もしくは脳内出血発作、加齢関連記憶障害(AAMI)、軽度認知障害(MCI)、傷害関連軽度認知障害(MCI)、戦傷から生じる傷害関連軽度認知障害(MCI)、脳震盪後症候群、およびアジュバント化学療法、神経細胞死媒介性眼疾患、黄斑変性、加齢関連黄斑変性、自閉症スペクトラム障害を含む自閉症、アスペルガー症候群、およびレット症候群、剥離損傷、脊髄損傷、重症筋無力症、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、糖尿病性神経障害、線維筋痛、脊髄損傷と関連する神経障害、心臓病、糖尿病、食欲不振、AIDSもしくは化学療法関連の消耗、血管損傷、腸損傷、軟骨損傷、骨関節炎、細菌感染、ウイルス感染、第一度、第二度、もしくは第三度の熱傷、単純骨折、複雑骨折、疲労骨折、もしくは圧迫骨折、または裂傷である。
上記の実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態は、神経系の適応症、例えば、アルツハイマー病、加齢と関連する認知障害、加齢関連脱毛、加齢関連体重減少、加齢関連視覚障害、ハンチントン病、統合失調症、イヌ認知障害症候群(CCDS)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、レヴィー小体認知症、メンケス病、ウィルソン病、クロイツフェルト・ヤコブ病、ファール病、脳循環を含む急性もしくは慢性の障害、例えば、脳卒中もしくは脳内出血発作、加齢関連記憶障害(AAMI)、軽度認知障害(MCI)、傷害関連軽度認知障害(MCI)、戦傷から生じる傷害関連軽度認知障害(MCI)、脳震盪後症候群、およびアジュバント化学療法、神経細胞死媒介性眼疾患、黄斑変性、加齢関連黄斑変性、自閉症スペクトラム障害を含む自閉症、アスペルガー症候群、およびレット症候群、剥離損傷、脊髄損傷、重症筋無力症、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、糖尿病性神経障害、線維筋痛、または脊髄損傷と関連する神経障害である。
上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態は、神経系の適応症、例えば、アルツハイマー病、加齢と関連する認知障害、加齢関連脱毛、加齢関連体重減少、加齢関連視覚障害、ハンチントン病、統合失調症、イヌ認知障害症候群(CCDS)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、レヴィー小体認知症、メンケス病、ウィルソン病、クロイツフェルト・ヤコブ病、ファール病、脳循環を含む急性もしくは慢性の障害、例えば、脳卒中もしくは脳内出血発作、加齢関連記憶障害(AAMI)、または軽度認知障害(MCI)である。上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態はアルツハイマー病ではない。上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態は筋萎縮性側索硬化症(ALS)ではない。上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態は、アルツハイマー病でもなく、筋萎縮性側索硬化症(ALS)でもない。上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態はハンチントン病ではない。上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態は統合失調症ではない。上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態はMCIではない。1つのバリエーションにおいて、個体は、アルツハイマー病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症、または統合失調症であると診断されていないか、またはこれを発症するリスクがあるとは見なされていないヒトである。1つのバリエーションにおいて、個体は、加齢に伴う認知障害を有さないか、または加齢プロセスと関連する生命を脅かす症状(例えば、失明(白内障)、皮膚毛髪外皮の劣化(脱毛症)、または筋肉および脂肪細胞の死滅に起因する加齢関連の体重減少)もしくはこれらの組み合わせを有さないヒトである。上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態は、神経系の適応症、例えば、傷害関連軽度認知障害(MCI)、戦傷から生じる傷害関連軽度認知障害(MCI)、脳震盪後症候群、およびアジュバント化学療法、神経細胞死媒介性眼疾患、黄斑変性、加齢関連黄斑変性、自閉症スペクトラム障害を含む自閉症、アスペルガー症候群、およびレット症候群、剥離損傷、脊髄損傷、重症筋無力症、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、糖尿病性神経障害、線維筋痛、または脊髄損傷と関連する神経障害である。上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態は、非神経系の適応症、例えば、心臓病、糖尿病、食欲不振、AIDSもしくは化学療法関連の消耗、血管損傷、腸損傷、軟骨損傷、骨関節炎、細菌感染、ウイルス感染、第一度、第二度、もしくは第三度の熱傷、単純骨折、複雑骨折、疲労骨折、もしくは圧迫骨折、または裂傷である。
例示的な状態
1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である任意の疾患または状態は、本発明の方法を使用して、予防、治療、阻害、および/または遅延することができる。本明細書に記載される疾患または状態と関連する細胞死(例えば、神経細胞死または非神経細胞死)を阻害する方法もまた本発明の範囲内にある。別の実施形態において、本発明は、疾患または状態と関連する変異遺伝子または異常な遺伝子(例えば、治療される疾患または状態がアルツハイマー病である場合、アルツハイマー病と関連するAPP変異、プレセニリン変異、および/またはApoE4対立遺伝子)を有する個体における疾患または状態の発症および/または発生の予防または遅延のための方法を提供する。別の実施形態において、本発明は、疾患または状態と診断された個体における疾患または状態の進行を遅延させる方法を提供する。別の実施形態において、本発明は、疾患または状態を発症するリスクがある個体(例えば、治療される疾患または状態がアルツハイマー病である場合、アルツハイマー病と関連するAPP変異、プレセニリン変異、および/またはApoE4対立遺伝子を有する個体)において、疾患または状態の発症および/または発生を予防または遅延させる方法を提供する。
疾患もしくは状態の治療、予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のため、またはさもなくば疾患もしくは状態に関連する個体に本発明の化合物の投与に関連する、本明細書に記載されるいずれかの方法は、単独療法として(例えば、治療化合物またはその薬学的に許容される塩を投与する)または組み合わせ治療として(例えば、治療化合物ならびに成長因子および/または抗細胞死化合物および/または本明細書に記載されるようにインキュベートした細胞)、本発明の化合物を個体に投与する工程を包含してもよい。種々の実施形態において、この方法は、以下のいずれかの有効量を個体に投与する工程を包含する:(1)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩;(2)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、ならびに(ii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ、(3)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞、(4)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、および(ii)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞の組み合わせ、(5)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、(ii)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞、ならびに(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ、(6)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、および(ii)細胞(治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞など)の組み合わせ、または(7)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、(ii)細胞(治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞など)、および(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ。
本発明の方法を使用して予防、治療、阻害、および/または遅延され得る例示的な状態には以下が含まれる:アルツハイマー病;ハンチントン病;光受容体細胞の死を含むかまたは網膜細胞を含むかまたはアポトーシスによる神経細胞死を含む神経細胞死媒介性眼疾患を含む、神経細胞死媒介性眼疾患(黄斑変性(乾燥型黄斑変性またはシュタルガルト黄斑変性)(STGD))、緑内障、網膜色素変性症、先天性定常夜盲症(Oguchi病)、幼児期発症重度網膜ジストロフィー、レーバー先天性黒内障、バルデー・ビードル症候群、アッシャー症候群、視神経症由来の失明、レーバー遺伝性視神経萎縮、色覚異常、およびハンセン・ラーソン・ベルク症候群);筋萎縮性側索硬化症(ALS);パーキンソン病;レヴィー小体認知症;メンケス病;ウィルソン病;クロイツフェルト・ヤコブ病;ファール病;統合失調症;イヌ認知障害症候群;脳循環を含む急性もしくは慢性の障害、例えば、脳卒中もしくは脳内出血発作(本発明がそのために使用されてもよい適応症の例には、脳卒中、脳血流の減少(虚血)、および脳循環障害または脳出血発作、例えば、頭部波の外傷を含む外傷の際に起こり得るものが含まれる)。この方法は、脳循環および/または虚血性もしくは出血性発作の急性または慢性の機能不全と関連する神経学的な欠乏に起因する能力障害の重篤度を軽減する方法である。脳循環および/または虚血性もしくは出血性発作の急性不全に起因する神経細胞死に罹患した個体の認知機能を増強する方法もまた包含される。1つのバリエーションにおいて、この方法は、脳循環および/または虚血性もしくは出血性発作の急性不全;加齢関連記憶障害(AAMI)、軽度認知障害(MCI)、傷害関連軽度認知障害(MCI)、戦傷から生じる傷害関連軽度認知障害(MCI)、脳震盪後症候群、およびアジュバント化学療法を経験しているかまたは経験した個体における、動脈開存性(組織アクチベーター)の悪化の回復もしくは予防、ならびに/または血栓形成の発生もしくは悪化の予防(線維素溶解剤、抗凝固剤、凝集抑制剤)、ならびに/または生きている神経細胞の死の発症および/または進行の予防もしくは遅延を含み;例えば、皮膚・毛髪外皮の障害(例えば、禿または脱毛症)、視覚障害(例えば、白内障の発症)、および体重減少(筋肉および/または脂肪細胞の死に起因する体重減少を含む)を含むがこれらに限定されない、加齢に付随する、もしくは加齢に関連する徴候および/または病理もしくは状態の発症を遅延させるかまたはその進行を遅延させることによる、個体における老化の遅延を含む。例示的な疾患または状態には、他の神経系の適応症、例えば、自閉症スペクトラム障害を含む自閉症、アスペルガー症候群、およびレット症候群、剥離損傷または脊髄損傷から生じる神経損傷、重症筋無力症、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、糖尿病性神経障害、線維筋痛、herpes zosterと関連する神経障害、脊髄損傷と関連する神経障害である。例示的な疾患または状態には、多数の非神経系の適応症、例えば、心臓病、糖尿病、食欲不振、AIDSもしくは化学療法関連の消耗、血管損傷、腸損傷、軟骨損傷、骨関節炎、細菌感染、ウイルス感染、第一度、第二度、もしくは第三度の熱傷、単純骨折、複雑骨折、疲労骨折、もしくは圧迫骨折、または裂傷もまた含まれる。例示的な状態には、以下に記載されている疾患または状態のいずれかがさらに含まれる:米国特許第7,071,206号(「Agents for Treating Neurodegenerative Disorders」米国特許出願第11/004,001号、2004年12月2日出願);米国特許出願第11/644,698(「Methods and Compositions for Slowing Aging」2006年12月22日);米国特許出願第11/543,529号および第11/543,341号(「Methods and Compositions for Treating Huntington’s Disease」2006年10月4日出願);米国特許出願第11/698,318号(「Methods and Compositions for Treating Schizophrenia」2007年1月25日出願);PCT出願第PCT/US07/20483(2007年9月20日出願)(「Hydrogenated pyrido[4,3−b]indoles such as Dimebon for Treating Canine Cognitive Dysfunction Syndrome」);米国仮出願第60/846,184号(2006年9月20日出願)、PCT出願第PCT/US07/20516号(2007年9月20日出願)(「Methods and Compositions for Treating Amyotrophic Lateral Sclerosis」);ならびにPCT出願第PCT/US07/22645号(2008年10月26日出願)(「Methods and Combination Therapies for Treating Alzheimer’s Disease」)、これらは、それらの全体が、特に、疾患および状態に関して、参照により本明細書に援用される。
神経系の適応症における使用のための方法
ある実施形態において、本明細書の方法は、神経系の状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のために使用される。神経変性障害などの神経学的状態の治療のために、神経細胞死を阻害し、神経の表現型を維持し、神経の損傷を修復し、神経細胞の増殖を促進し、神経細胞の分化を促進し、神経細胞の活性化(例えば、神経突起伸長)を促進し、または上記の任意の2つ以上である組成物が望ましい。神経栄養因子および対応する受容体の損傷誘導性の発現は、神経再生の能力において重要な役割を果たし得る。GDNF(Hiwasaら、Neurosci.Letts.238:115−118,1997;Nakajimaら、Brain Res.916:76−84、2001)、BDNF、およびNGF(Wozniak、1993)などのニュートロフィンは、ドーパミン作動性ニューロンの生存および機能をインビトロで維持し、ならびに神経突起の数および長さとして測定される神経突起伸長を増加することが示されてきた(Hiwasaら、Neurosci.Letts.238:115−118、1997;Nakajimaら、Brain Res.916:76−84、2001;Wozniak、Folia Morphol(Warsz).1993;52(4):173−81)。神経突起伸長は、神経成長因子、神経伝達物質、および電気活動によって刺激されるプロセスである。このプロセスは、D2ドーパミンおよび皮質ニューロン、セロトニン−1B受容体および視床ニューロン、Neuro2A細胞におけるCB1カンナビノイド受容体、種々の神経細胞における神経栄養因子(CNTF)、ニューロトロフィン−3、およびFGF(酸性/塩基性)などのGタンパク質共役受容体のリガンド依存性活性化を含む。
加えて、いくつかの知見は、神経発生が脳における天然の修復経路であることを示している(Crespelら、Rev.Neurol.(Paris).2004、160(12):1150−8)。海馬神経発生は、認知能力に直接的に寄与するようであり、このことは、神経発生の阻害が記憶障害を引き起こすという知見によって支持されている(Shorsら、Nature、2001、410(6826):372−6.Nature 2001 414(6866):938にて訂正)。さらに、認知訓練は、この領域における新たな神経細胞の形成を増加させる(Gomez−Pinillaら、Brain Res.2001 Jun 15;904(l):13−9)。この現象は、身体的運動(Van Praagら、Proc.Nat’l Acad.Sci USA 1999、96(23):13427−31)、成長因子、またはリチウム、バルプロエート、もしくは抗うつ剤(Bauerら、2003)などの他の化合物の適用によってもまた誘導され得る。
種々の方法、例えば、神経細胞の生存を延長し、および/または神経細胞の機能を増強し、および/または細胞死を阻害する方法が本明細書に記載され、これは、神経細胞死の量および/または程度の減少、または神経細胞死の発症の遅延を含んでもよい。これらの記載される方法はまた、神経細胞死と関連する適応症、例えば、本明細書により詳細に記載されている適応症および状態を含むがこれらに限定されない、神経変性疾患または他の適応症もしくは状態の治療、および/またはその予防、および/またはその発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための方法において使用されてもよい。特定の徴候のために記載されるすべての方法を含む、本明細書に記載される任意の方法のために、1つのバリエーションにおいて、この方法は、以下の任意の有効量を固体に投与する工程を包含する:(1)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩;(2)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、ならびに(ii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ、(3)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞、(4)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、および(ii)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞の組み合わせ、(5)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、(ii)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞、ならびに(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ、(6)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、および(ii)細胞(治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞など)の組み合わせ、または(7)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、(ii)細胞(治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞など)、および(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ。
1つの局面において、本発明は、状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための方法を提供し、この方法は、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第1の治療の有効量をその必要がある個体に投与する工程を包含し、ここで、個体は以下を有する:傷害関連軽度認知障害(MCI)、神経細胞死媒介性眼疾患、黄斑変性、自閉症、自閉症スペクトラム障害、アスペルガー症候群、レット症候群、剥離損傷、脊髄損傷、重症筋無力症、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、神経障害、および非神経系の適応症。特定の実施形態において、個体は、戦傷から生じる傷害関連軽度認知障害(MCI)、脳震盪後症候群、またはアジュバント化学療法を有する。1つの実施形態において、個体は、状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のために1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である障害を有する。1つの実施形態において、本発明は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である状態を治療する方法を提供する。1つの実施形態において、本発明は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である状態を予防する方法を提供する。1つの実施形態において、本発明は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である状態の発症を遅延させる方法を提供する。1つの実施形態において、本発明は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である状態の発生を遅延させる方法を提供する。特定の実施形態において、水素化ピリド[4,3−b]インドールはディメボンである。特定の実施形態において、神経障害は、糖尿病性神経障害、線維筋痛、および脊髄損傷と関連する神経障害である。1つの実施形態において、神経障害は糖尿病性神経障害である。1つの実施形態において、神経障害は線維筋痛である。1つの実施形態において、神経障害は脊髄損傷と関連する神経障害である。特定の実施形態において、非神経系の適応症は、心臓病、糖尿病、食欲不振、AIDSもしくは化学療法関連の消耗、血管損傷、腸損傷、軟骨損傷、骨関節炎、細菌感染、ウイルス感染、第一度、第二度、もしくは第三度の熱傷、単純骨折、複雑骨折、疲労骨折、もしくは圧迫骨折、または裂傷である。
1つの局面において、本発明は、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための方法を提供し、この方法は、(i)水素化ピリド[4,3−b]インドールまたは前述のいずれかの薬学的に許容される塩を含む第1の治療、および(ii)成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第2の治療の組み合わせの有効量を、その必要がある個体に投与する工程を包含する。1つの実施形態において、水素化ピリド[4,3−b]インドールはディメボンである。1つの実施形態において、細胞型は、多能性幹細胞、神経幹細胞、非神経幹細胞、および神経細胞からなる群より選択される。1つの実施形態において、細胞型は神経細胞であり、そしてこの方法は神経細胞の1つ以上の軸索の長さを増加させる。1つの実施形態において、細胞型は神経幹細胞であり、そしてこの方法は、神経幹細胞の神経細胞への分化を促進する。1つの実施形態において、神経幹細胞は、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。1つの実施形態において、細胞型は非神経幹細胞であり、そしてこの方法は、非神経幹細胞の分化を促進する。特定の実施形態において、非神経幹細胞は、皮膚細胞、心筋細胞、骨格筋細胞、肝細胞、腎細胞、または軟骨細胞に分化する。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は逐次的に投与される。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は同時に投与される。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は同じ薬学的組成物中に含まれている。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は別々の薬学的組成物に含まれている。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は少なくとも相加的な効果を有する。1つの実施形態において、第1の治療および第2の治療は相乗的な効果を有する。
1つの局面において、本発明は、神経突起伸長を刺激するための有効量の治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩で個体を治療する工程を包含する、個体における神経突起伸長を刺激する方法を提供する。特定の実施形態において、個体は以下を有する:傷害関連軽度認知障害(MCI)、神経細胞死媒介性眼疾患、黄斑変性、自閉症、自閉症スペクトラム障害、アスペルガー症候群、レット症候群、剥離損傷、脊髄損傷、重症筋無力症、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、神経障害、および非神経系の適応症。特定の実施形態において、個体は、戦傷から生じる傷害関連MCI、脳震盪後症候群、またはアジュバント化学療法を有する。1つの実施形態において、神経障害は、糖尿病性神経障害、線維筋痛、および脊髄損傷と関連する神経障害である。1つの実施形態において、神経障害は糖尿病性神経障害である。1つの実施形態において、神経障害は線維筋痛である。1つの実施形態において、神経障害は脊髄損傷と関連する神経障害である。特定の実施形態において、非神経系の適応症は、心臓病、糖尿病、食欲不振、AIDSもしくは化学療法関連の消耗、血管損傷、腸損傷、軟骨損傷、骨関節炎、細菌感染、ウイルス感染、第一度、第二度、もしくは第三度の熱傷、単純骨折、複雑骨折、疲労骨折、もしくは圧迫骨折、または裂傷である。特定の実施形態において、治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩はディメボンである。1つのバリエーションにおいて、この方法は、成長因子および/または抗細胞死化合物の投与をさらに包含する。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、経口的に、静脈内に、腹腔内に、皮下に、くも膜下腔内に、筋肉内に、眼内に、経皮的に、または局所的に(すなわち、点眼薬または点耳薬として)投与される。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、1日1回、1日2回、1日3回、またはそれ以上の頻度で投与される。ある実施形態において、一定用量の治療組成物は、1週間に1回、1週間に2回、1週間に3回、1週間に4回、またはそれ以上の頻度で投与される。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、1週間毎、2週間毎、3週間毎、4週間毎、5週間毎、6週間毎、またはさらに長い間隔で、制御放出製剤として投与される。ある実施形態において、約1ng/日、10ng/日、100ng/日、250ng/日、500ng/日、1μg/日、5μg/日、10μg/日、20μg/日、25μg/日、40μg/日、80μg/日、125μg/日、160μg/日、320μg/日、または120mg/日の用量(例えば、経口投与のための用量)の治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩が投与される。ある実施形態において、治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩は、約1ng/日、10ng/日、100ng/日、250ng/日、500ng/日、1μg/日、5μg/日、10μg/日、20μg/日、25μg/日、40μg/日、80μg/日、125μg/日、160μg/日、320μg/日、または120mg/日の用量で、脳への注入(例えば、くも膜下腔内または脳室内投与)によって直接的に投与される。ある実施形態において、脳内の徐放放出ポンプまたは他のデバイスが、本明細書に記載される用量のいずれかを投与するために支給される。あるバリエーションにおいて、治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩はディメボンである。
別の局面において、本発明は、神経発生を増強するための有効量の治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩で個体を治療する工程を包含する、個体における神経発生を増強する方法を提供する。特定の実施形態において、個体は以下を有する:傷害関連軽度認知障害(MCI)、神経細胞死媒介性眼疾患、黄斑変性、自閉症、自閉症スペクトラム障害、アスペルガー症候群、レット症候群、剥離損傷、脊髄損傷、重症筋無力症、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、神経障害、および非神経系の適応症。特定の実施形態において、個体は、戦傷から生じる傷害関連MCI、脳震盪後症候群、またはアジュバント化学療法を有する。1つの実施形態において、神経障害は、糖尿病性神経障害、線維筋痛、および脊髄損傷と関連する神経障害である。1つの実施形態において、神経障害は糖尿病性神経障害である。1つの実施形態において、神経障害は線維筋痛である。1つの実施形態において、神経障害は脊髄損傷と関連する神経障害である。特定の実施形態において、非神経系の適応症は、心臓病、糖尿病、食欲不振、AIDSもしくは化学療法関連の消耗、血管損傷、腸損傷、軟骨損傷、骨関節炎、細菌感染、ウイルス感染、第一度、第二度、もしくは第三度の熱傷、単純骨折、複雑骨折、疲労骨折、もしくは圧迫骨折、または裂傷である。特定の実施形態において、治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩はディメボンである。1つのバリエーションにおいて、この方法は、成長因子および/または抗細胞死化合物の投与をさらに包含する。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、経口的に、静脈内に、腹腔内に、皮下に、くも膜下腔内に、筋肉内に、眼内に、経皮的に、または局所的に(すなわち、点眼薬または点耳薬として)投与される。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、1日1回、1日2回、1日3回、またはそれ以上の頻度で投与される。ある実施形態において、一定用量の治療組成物は、1週間に1回、1週間に2回、1週間に3回、1週間に4回、またはそれ以上の頻度で投与される。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、1週間毎、2週間毎、3週間毎、4週間毎、5週間毎、6週間毎、またはさらに長い間隔で、制御放出製剤として投与される。ある実施形態において、約1ng/日、10ng/日、100ng/日、250ng/日、500ng/日、1μg/日、5μg/日、10μg/日、20μg/日、25μg/日、40μg/日、80μg/日、125μg/日、160μg/日、320μg/日、または120mg/日の用量(例えば、経口投与のための用量)の治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩が投与される。ある実施形態において、治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩は、約1ng/日、10ng/日、100ng/日、250ng/日、500ng/日、1μg/日、5μg/日、10μg/日、20μg/日、40μg/日、80μg/日、160μg/日、320μg/日、または120mg/日の用量で、脳への注入(例えば、くも膜下腔内または脳室内投与)によって直接的に投与される。ある実施形態において、脳内の徐放放出ポンプまたは他のデバイスが、本明細書に記載される用量のいずれかを投与するために支給される。あるバリエーションにおいて、治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩はディメボンである。
さらに別の局面において、本発明は、神経突起伸長を刺激し、かつ神経発生を増強するための有効量の治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩で個体を治療する工程を包含する、個体における神経突起伸長を刺激し、かつ神経発生を増強する方法を提供する。特定の実施形態において、個体は以下を有する:傷害関連軽度認知障害(MCI)、神経細胞死媒介性眼疾患、黄斑変性、自閉症、自閉症スペクトラム障害、アスペルガー症候群、レット症候群、剥離損傷、脊髄損傷、重症筋無力症、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、神経障害、および非神経系の適応症。特定の実施形態において、個体は、戦傷から生じる傷害関連MCI、脳震盪後症候群、またはアジュバント化学療法を有する。1つの実施形態において、神経障害は、糖尿病性神経障害、線維筋痛、および脊髄損傷と関連する神経障害である。1つの実施形態において、神経障害は糖尿病性神経障害である。1つの実施形態において、神経障害は線維筋痛である。1つの実施形態において、神経障害は脊髄損傷と関連する神経障害である。特定の実施形態において、非神経系の適応症は、心臓病、糖尿病、食欲不振、AIDSもしくは化学療法関連の消耗、血管損傷、腸損傷、軟骨損傷、骨関節炎、細菌感染、ウイルス感染、第一度、第二度、もしくは第三度の熱傷、単純骨折、複雑骨折、疲労骨折、もしくは圧迫骨折、または裂傷である。特定の実施形態において、治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩はディメボンである。1つのバリエーションにおいて、この方法は、成長因子および/または抗細胞死化合物の投与をさらに包含する。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、経口的に、静脈内に、腹腔内に、皮下に、くも膜下腔内に、筋肉内に、眼内に、経皮的に、または局所的に(すなわち、点眼薬または点耳薬として)投与される。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、1日1回、1日2回、1日3回、またはそれ以上の頻度で投与される。ある実施形態において、一定用量の治療組成物は、1週間に1回、1週間に2回、1週間に3回、1週間に4回、またはそれ以上の頻度で投与される。ある実施形態において、一定用量の治療化合物は、1週間毎、2週間毎、3週間毎、4週間毎、5週間毎、6週間毎、またはさらに長い間隔で、制御放出製剤として投与される。ある実施形態において、約1ng/日、10ng/日、100ng/日、250ng/日、500ng/日、1μg/日、5μg/日、10μg/日、20μg/日、25μg/日、40μg/日、80μg/日、125μg/日、160μg/日、320μg/日、または120mg/日の用量(例えば、経口投与のための用量)の治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩が投与される。ある実施形態において、治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩は、約1ng/日、10ng/日、100ng/日、250ng/日、500ng/日、1μg/日、5μg/日、10μg/日、20μg/日、25μg/日、40μg/日、80μg/日、125μg/日、160μg/日、320μg/日、または120mg/日の用量で、脳への注入(例えば、くも膜下腔内または脳室内投与)によって直接的に投与される。ある実施形態において、脳内の徐放放出ポンプまたは他のデバイスが、本明細書に記載される用量のいずれかを投与するために支給される。あるバリエーションにおいて、治療用水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩はディメボンである。
上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または適応症は、神経系の適応症または非神経系の適応症、例えば、アルツハイマー病、加齢と関連する認知障害、加齢関連脱毛、加齢関連体重減少、加齢関連視覚障害、ハンチントン病、統合失調症、イヌ認知障害症候群(CCDS)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、レヴィー小体認知症、メンケス病、ウィルソン病、クロイツフェルト・ヤコブ病、ファール病、脳循環を含む急性もしくは慢性の障害、例えば、脳卒中もしくは脳内出血発作、加齢関連記憶障害(AAMI)、軽度認知障害(MCI)、傷害関連軽度認知障害(MCI)、戦傷から生じる傷害関連軽度認知障害(MCI)、脳震盪後症候群、およびアジュバント化学療法、神経細胞死媒介性眼疾患、黄斑変性、加齢関連黄斑変性、自閉症スペクトラム障害を含む自閉症、アスペルガー症候群、およびレット症候群、剥離損傷、脊髄損傷、重症筋無力症、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、糖尿病性神経障害、線維筋痛、脊髄損傷と関連する神経障害、心臓病、糖尿病、食欲不振、AIDSもしくは化学療法関連の消耗、血管損傷、腸損傷、軟骨損傷、骨関節炎、細菌感染、ウイルス感染、第一度、第二度、もしくは第三度の熱傷、単純骨折、複雑骨折、疲労骨折、もしくは圧迫骨折、または裂傷である。
上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態は、神経系の適応症、例えば、アルツハイマー病、加齢と関連する認知障害、加齢関連脱毛、加齢関連体重減少、加齢関連視覚障害、ハンチントン病、統合失調症、イヌ認知障害症候群(CCDS)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、レヴィー小体認知症、メンケス病、ウィルソン病、クロイツフェルト・ヤコブ病、ファール病、脳循環を含む急性もしくは慢性の障害、例えば、脳卒中もしくは脳内出血発作、加齢関連記憶障害(AAMI)、軽度認知障害(MCI)、傷害関連軽度認知障害(MCI)、戦傷から生じる傷害関連軽度認知障害(MCI)、脳震盪後症候群、およびアジュバント化学療法、神経細胞死媒介性眼疾患、黄斑変性、加齢関連黄斑変性、自閉症スペクトラム障害を含む自閉症、アスペルガー症候群、およびレット症候群、剥離損傷、脊髄損傷、重症筋無力症、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、糖尿病性神経障害、線維筋痛、または脊髄損傷と関連する神経障害である。
上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態は、神経系の適応症、例えば、アルツハイマー病、加齢と関連する認知障害、加齢関連脱毛、加齢関連体重減少、加齢関連視覚障害、ハンチントン病、統合失調症、イヌ認知障害症候群(CCDS)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、レヴィー小体認知症、メンケス病、ウィルソン病、クロイツフェルト・ヤコブ病、ファール病、脳循環を含む急性もしくは慢性の障害、例えば、脳卒中もしくは脳内出血発作、加齢関連記憶障害(AAMI)、または軽度認知障害(MCI)である。上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態はアルツハイマー病ではない。上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態は筋萎縮性側索硬化症(ALS)ではない。上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態は、アルツハイマー病ではなく、筋萎縮性側索硬化症(ALS)でもない。上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態はハンチントン病ではない。上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態は統合失調症ではない。上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態はMCIではない。1つのバリエーションにおいて、個体は、アルツハイマー病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症、または統合失調症であると診断されていないか、またはこれを発症するリスクがあるとは見なされていないヒトである。1つのバリエーションにおいて、個体は、加齢に伴う認知障害を有さないか、または加齢プロセスと関連する生命を脅かす症状(例えば、失明(白内障)、皮膚毛髪外皮の劣化(脱毛症)、または筋肉および脂肪細胞の死滅に起因する加齢関連の体重減少)もしくはこれらの組み合わせを有さないヒトである。上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態は、神経系の適応症、例えば、傷害関連軽度認知障害(MCI)、戦傷から生じる傷害関連軽度認知障害(MCI)、脳震盪後症候群、およびアジュバント化学療法、神経細胞死媒介性眼疾患、黄斑変性、加齢関連黄斑変性、自閉症スペクトラム障害を含む自閉症、アスペルガー症候群、およびレット症候群、剥離損傷、脊髄損傷、重症筋無力症、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、糖尿病性神経障害、線維筋痛、または脊髄損傷と関連する神経障害である。上記の局面または実施形態のいずれかにおいて、疾患または状態は、非神経系の適応症、例えば、心臓病、糖尿病、食欲不振、AIDSもしくは化学療法関連の消耗、血管損傷、腸損傷、軟骨損傷、骨関節炎、細菌感染、ウイルス感染、第一度、第二度、もしくは第三度の熱傷、単純骨折、複雑骨折、疲労骨折、もしくは圧迫骨折、または裂傷である。
例示的な細胞および方法
1つのバリエーションにおいて、方法は、ディメボンなどの治療化合物、および細胞を含む治療の投与を含み、ここで、細胞は、米国特許公開第2007/0110730号に記載されるような例示的な細胞型であり、この文献は、その全体が参照により本明細書に援用される。ある実施形態において、本発明は、治療化合物とともに細胞をインキュベートする工程を包含し、ここで、この細胞は、米国特許公開第2007/0110730号に記載されるような例示的な細胞型である。ある実施形態において、治療化合物とともにインキュベートされた細胞は、その必要がある個体、例えば、神経系の適応症または非神経系の適応症を有するか、またはそのことが疑われている個体に投与される。本明細書に記載される方法のいずれかは、損傷または疾患を治療するために新規な細胞を精製するために使用することができる。ある実施形態において、細胞は、高い代謝回転速度を有し、損傷または疾患を被る可能性が最も高い組織、例えば、上皮細胞または血液細胞由来である。
ある実施形態において、幹細胞は、哺乳動物の寿命にわたって長期的な自己再生が可能である多能性細胞である。ある実施形態において、幹細胞はそれ自体移植されてもよく、または移植のために分化した細胞(例えば、神経細胞、乏突起膠細胞、シュワン細胞、または星状細胞)を産生するために誘導されてもよい。移植幹細胞はまた、成長因子、サイトカイン、抗アポトーシスタンパク質などの治療用分子を発現させるために使用されてもよい。従って、幹細胞は、細胞または組織の損失を含む疾患の代替的な治療のための細胞の潜在的な供給源である。
特定の実施形態において、細胞は、ドーパミン作動性ニューロンとして分化可能であり、従って、パーキンソン病患者への同型移植片のためのドーパミン作動性ニューロンの有用な供給源である。他の例示的な細胞は、平滑筋細胞、脂肪細胞、軟骨、骨、骨格筋、および心筋を含む多数の中胚葉性由来物として分化可能であり、腎細胞および造血細胞を含む他の中胚葉性由来物を産生可能であることが予想される。ある実施形態において、細胞は、内胚葉性の分化のマーカーを発現し、膵島細胞(例えば、α(アルファ)細胞、β(ベータ)細胞、Ψ(ファイ)細胞、δ(デルタ)細胞)、肝細胞などを含む細胞型に分化することが予想される。ある実施形態において、細胞は、3つすべての胚葉に由来する細胞に分化することが可能である。ある実施形態において、細胞は、例えば、他の神経変性疾患、障害、または異常な身体状態を治療するために、自系または異種移植片のために使用される。
ある実施形態において、細胞は、出生後哺乳動物の末梢組織から精製された多能性幹細胞の子孫である。ある実施形態において、細胞は、有糸***細胞または分化した細胞(例えば、神経細胞、星状細胞、乏突起膠細胞、シュワン細胞、または非神経細胞)である。例示的な神経細胞には、以下の神経伝達物質:ドーパミン、GABA、グリシン、アセチルコリン、グルタミン、およびセロトニンの1つ以上を発現する神経細胞が含まれる。例示的な非神経細胞には、心筋細胞、膵細胞(例えば、島細胞(α(アルファ)細胞、β(ベータ)細胞、Ψ(ファイ)細胞、δ(デルタ)細胞)、外分泌腺細胞、内分泌腺細胞、軟骨細胞、骨細胞、骨格筋細胞、平滑筋細胞、肝細胞、造血細胞、および脂肪細胞が含まれる。これらの非神経細胞には、中胚葉由来物と内胚葉由来物の両方が含まれる。例示的な実施形態において、分化した細胞は精製されている。
1つの局面において、本発明は、細胞の損失に伴う疾患を有する個体を治療する方法を特徴とする。1つの実施形態において、この方法は、細胞損失が存在する個体の領域に、多能性幹細胞などの細胞を移植する工程を包含する。1つの実施形態において、移植工程の前に、この方法は、末梢組織の培養物を提供する工程、および末梢組織から多能性幹細胞などの細胞を単離する工程を包含する。組織は、同じ患者から誘導されるか(自系)、または遺伝的に関連する個体もしくは関連しない個体のいずれかから誘導されてもよい。移植後、この方法は、失われた細胞を置き換えるために、細胞を所望の細胞型に分化させる(またはその分化を可能にする)工程をさらに含んでもよい。ある実施形態において、領域はCNSまたはPNSの領域であるが、この領域はまた、心臓組織、膵臓組織、または細胞の移植治療が可能である任意の他の組織であり得る。別の実施形態において、この方法は、細胞が細胞損傷の部位に向かう血流を介して、細胞損傷の部位に細胞を送達する工程を含む。1つの実施形態において、個体を治療するための方法は、幹細胞の子孫である分化した細胞の移植を含む。
多能性幹細胞は、一連の範囲の神経細胞型および非神経細胞型に分化する驚異的な能力を有する。非神経細胞型には、中胚葉由来物と内胚葉由来物の両方が含まれる。ある実施形態において、細胞は、3つのすべての胚葉の由来物に分化することが可能である。この能力には、細胞の増殖、分化、および生存に影響を与える培養条件を調節することによってさらに影響を与えることができる。1つの実施形態において、培養条件の調節には、血清濃度を増減させることが含まれる。別の実施形態において、培養条件の調節には、プレーティング密度を増減させることが含まれる。さらに別の実施形態において、培養条件の調節には、培養培地への1種以上の薬理学的剤の添加が含まれる。別の実施形態において、培養条件の調節には、培養培地への1種以上の治療用タンパク質(例えば、成長因子および/または抗アポトーシスタンパク質)の添加が含まれる。上記の実施形態の各々において、薬理学的剤、治療用タンパク質、および小分子が、個々にまたは任意の組み合わせで投与可能であり、そして薬理学的剤、治療用タンパク質、および小分子の任意の組み合わせは、同時投与されるか、または異なる時点で投与することができる。
ある実施形態において、細胞は、皮膚、嗅上皮、および舌の末梢組織からの精製多能性幹細胞である。これらの細胞は培地で増殖し、多数の幹細胞を産生する。これらの細胞は、培養条件を変化させることにより、例えば、神経細胞、星状細胞、および/または乏突起膠細胞に分化するように誘導することができる。これらはまた、平滑筋細胞、軟骨、骨、骨格筋、心筋、および脂肪細胞などの非神経細胞に分化するように誘導することができる。従って、実質的に精製されている神経幹細胞は、例えば、神経変性障害または外傷(例えば、脊髄損傷)の治療のための自系移植における使用のための細胞を生成するために有用である。1つの例において、多能性幹細胞は、ドーパミン作動性ニューロンに分化させ、パーキンソン病患者の黒質または線条体に移植されてもよい。別の例において、細胞は、多発性硬化症の治療のための自系移植物における使用のために乏突起膠細胞を産生するために使用されてもよい。別の例において、多能性幹細胞は、脊髄損傷の治療のためのシュワン細胞、心臓病の治療のための心臓細胞、または糖尿病の治療のための膵島細胞を生成するために使用されてもよい。ある実施形態において、多能性幹細胞は、AIDS、癌、および癌治療を含む多くの疾患と関連する食欲不振または消耗のための脂肪細胞を産生するために使用される。別の例において、多能性幹細胞は、血管移植片において使用される平滑筋細胞を生成するために使用されてもよい。別の例において、多能性幹細胞は、軟骨損傷および軟骨の変性状態を治療するために使用される軟骨を生成するために使用されてもよい。さらに別の例において、多能性幹細胞は、細菌もしくはウイルス感染に対して損傷を受けたかもしくは失われた細胞、または外傷性損傷、例えば、熱傷、骨折、および裂傷に対して失われた細胞を置き換えるために使用されてもよい。
所望される場合、細胞は、例えば、成長因子および/または抗アポトーシスタンパク質を発現するように遺伝子が改変されてもよい。同様に、細胞の増殖、分化、または生存には、培養培地中の血清の濃度を増減させること、およびプレーティング密度を増減させることを含む、細胞培養条件を調節することによって、影響を与えることができる。1つの実施形態において、細胞は、プレーティングおよび分化の前に前選別され、その結果、細胞の一部の集団のみが分化条件に供される。細胞の前選別は、遺伝子またはタンパク質の発現(または発現の欠如)に基づいて、または接着もしくは形態学を含む分化細胞の特性に基づいて行うことができる。
本発明はまた、疾患を有し、損傷を受け、または物理的に異常なCNS、PNS、または他の組織に治療化合物を導入するための本発明の細胞の使用を特徴とする。従って、本発明は、ディメボンなどの治療化合物、および、CNS、PNS、または他の組織と関連がある細胞などの細胞を含む治療を個体に投与する方法を包含する。本発明はまた、ディメボンなどの治療化合物とともにインキュベートした、CNS、PNS、または他の組織と関連がある細胞などの細胞を個体に投与する方法を包含する。従って、細胞は、化合物を輸送するためのベクターとして働く。治療化合物の発現を可能にするために、適切な調節エレメントが種々の供給源から誘導されてもよく、当業者によって容易に選択されてもよい。調節エレメントの例には、転写プロモーターおよびエンハンサーまたはRNAポリメラーゼ結合配列、ならびに翻訳開始シグナルを含むリボソーム結合配列が含まれる。加えて、利用されるベクターに依存して、他の遺伝子エレメント、例えば、選択マーカーが、組換え分子に組み込まれてもよい。組換え分子は、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、DNAウイルスベクター、およびリポソームなどのインビトロ送達ビヒクルを使用して、幹細胞または幹細胞から分化した細胞に導入されてもよい。組換え分子はまた、マイクロインジェクションおよびエレクトロポレーションなどの物理的技術、またはリポソームへのDNAの取り込みなどの化学的方法を使用して、インビボでこのような細胞に導入されてもよい。このような標準的な技術は、細胞に異種組換え分子を一時的にまたは安定的に導入するために使用することができる。遺伝的に変化した細胞は、ミクロスフェアにカプセル化させ、疾患を有するかもしくは損傷を有する組織にまたはその近位に移植させてもよい。
1つの実施形態において、細胞は、神経学的適応症の治療のために使用される。別の局面において、多能性幹細胞などの細胞は、非神経細胞、例えば、脂肪細胞、骨、軟骨、および平滑筋の供給源として使用される。例として、PCT出願WO99/16863は、インビボでの造血細胞系統の細胞への前脳多能性幹細胞の分化を記載している。従って、本発明は、幹細胞または幹細胞から誘導された細胞を患者に投与すること、および細胞を分化させて疾患または障害において失われた細胞を置き換えることによって、細胞の損失によって特徴付けられる任意の疾患または障害を有する個体を治療する方法を特徴とする。例えば、多能性幹細胞およびそれらの子孫の移植は、血液関連障害を治療するための、骨髄および造血幹細胞に対する代替物を提供する。多能性幹細胞の他の用途は、Ourednikら(Clin.Genet.56:267−278、1999)に記載され、これは、その全体が参照により本明細書に援用される。多能性幹細胞およびそれらの子孫は、例えば、インビトロ研究のため、および移植のための脂肪細胞および平滑筋細胞の培養物を提供する。脂肪細胞は、悪液質、筋肉の消耗、および摂食障害を治療する際に望ましくあり得る種々の成長因子を分泌する。平滑筋細胞は、例えば、血管移植物、腸移植物などに取り込まれてもよい。軟骨細胞は、軟骨損傷(例えば、スポーツ傷害)、ならびに変性性疾患および骨関節炎を治療するための多数の整形外科的適用を有する。軟骨細胞は、単独で、または当該分野において周知である担体と組み合わせて使用することができる。このような担体は、軟骨細胞を必要な形状に成型するために使用される。
治療化合物
特定の炭素数を有する有機残基または部分に言及する場合、明確に別のことが言及されない限り、これはそのすべての幾何異性体を意図する。例えば、「ブチル」は、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、およびt−ブチルを含み;「プロピル」はn−プロピルおよびイソプロピルを含む。
「アルキル」という用語は、直鎖状、分枝状、または環状の炭化水素構造、およびその組み合わせを含む。好ましいアルキル基は、20個の炭素原子(C20)またはそれ以下を有するものである。より好ましくは、アルキル基は、15個未満または10個未満または8個未満の炭素原子を有するものである。
「低級アルキル」という用語は、1〜5個の炭素原子のアルキル基をいう。低級アルキル基の例には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、s−ブチルおよびt−ブチルなどが含まれる。低級アルキルはアルキルのサブセットである。
「アリール」という用語は、単環(例えば、フェニル)または複数の縮合環(例えば、ナフチルまたはアントリル)などを有する6〜14個の炭素原子の不飽和芳香族炭素環をいい、この縮合環は芳香族であってもよいし、芳香族でなくてもよい(例えば、2−ベンゾキサゾリノン、2H−l,4−ベンゾキサイン−3(4H)−オン−7−イル)。好ましいアリールにはフェニルおよびナフチルが含まれる。
「ヘテロアリール」という用語は、環中、2〜10個の炭素原子、および酸素、窒素、および硫黄から選択される1〜4個のヘテロ原子である芳香族性炭素環をいう。このようなヘテロアリール基は、単環(例えば、ピリジルまたはフリル)または複数の縮合環(例えば、インドリジニルまたはベンゾチエニル)を有し得る。例示的なヘテロアリールには、例えば、イミダゾリル、ピリジニル、インドリル、チオフェネイル、チアゾリル、フラニル、ベンズイミダゾリル、キノリニル、イソキノリニル、ピリニジニル、ピラジニル、テトラゾリル、およびピラゾリルが含まれる。
「アラルキル」という用語は、アリール部分がアルキル残基を介して親の構造に結合している残基をいう。例は、ベンジル、フェネチルなどである。
「ヘテロアラルキル」という用語は、ヘテロアリール部分がアルキル残基を介して親の構造に結合している残基をいう。例には、フラニルメチル、ピリジニルメチル、ピリミジニルエチルなどが含まれる。
「置換ヘテロアラルキル」という用語は、1〜3個の置換基、例えば、ヒドロキシ、アルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アミノ、アリール、カルボキシル、ハロ、ニトロ、およびアミノからなる群より選択される残基で置換されているヘテロアリール基をいう。
「置換アラルキル」という用語は、1〜3個の置換基、例えば、ヒドロキシ、アルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アミノ、アリール、カルボキシル、ハロ、ニトロ、およびアミノからなる群より選択される残基で置換されているアラルキル基をいう。
「ハロ」または「ハロゲン」という用語は、フルオロ、クロロ、ブロモ、およびヨードをいう。
本明細書に記載されている方法、組成物、およびキットにおける使用のための治療化合物には、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩、例えば、その酸性塩または塩基性塩が含まれる。水素化ピリド[4,3−b]インドールは、テトラヒドロピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩であり得る。水素化ピリド[4,3−b]インドールはまた、ヘキサヒドロピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩でもあり得る。水素化ピリド[4,3−b]インドール化合物は、1〜3個の置換基で置換できるが、3個より多くの置換基を有する非置換水素化ピリド[4,3−b]インドール化合物または水素化ピリド[4,3−b]インドール化合物もまた意図される。適切な置換基には、アルキル、低級アルキル、アラルキル、ヘテロアラルキル、置換ヘテロアラルキル、置換アラルキル、およびハロが含まれるがこれらに限定されない。
特定の水素化ピリド[4,3−b]インドールは化学式AおよびBによって例示される:
Figure 2010528016
ここで、Rはアルキル、低級アルキル、およびアラルキルからなる群より選択され、Rは水素、アラルキル、および置換ヘテロアラルキルからなる群より選択され;そしてRは水素、アルキル、低級アルキル、およびハロからなる群より選択される。
1つのバリエーションにおいて、Rはアルキル、例えば、C−C15アルキル、C10−C15アルキル、C−C10アルキル、C−C15アルキル、C−C10アルキル、C−Cアルキル、C−Cアルキル、C−Cアルキル、C−C15アルキル、C15−C20アルキル;C−CアルキルおよびC−Cアルキルからなる群より選択されるアルキルである。1つのバリエーションにおいて、Rはアラルキルである。1つのバリエーションにおいて、Rは低級アルキル、例えば、C−Cアルキル、C−Cアルキル、C−Cアルキル、C−Cアルキル、C−Cアルキル、およびC−Cアルキルからなる群より選択される低級アルキルである。
1つのバリエーションにおいて、Rは直鎖アルキル基である。1つのバリエーションにおいて、Rは分枝鎖アルキル基である。1つのバリエーションにおいて、Rは環状アルキル基である。
1つのバリエーションにおいて、Rはメチルである。1つのバリエーションにおいて、Rはエチルである。1つのバリエーションにおいて、Rはメチルまたはエチルである。1つのバリエーションにおいて、Rはメチル、またはベンジルなどのアラルキル基である。1つのバリエーションにおいて、Rはエチル、またはベンジルなどのアラルキル基である。
1つのバリエーションにおいて、Rはアラルキル基である。1つのバリエーションにおいて、Rは、先の段落において列挙されたアルキルまたは低級アルキル置換基の任意の1つがアリール基(例えば、Ar−C−Cアルキル、Ar−C−Cアルキル、またはAr−C−C15アルキル)でさらに置換されているアラルキル基である。1つのバリエーションにおいて、Rは、先の段落において列挙されたアルキルまたは低級アルキル置換基の任意の1つが単一のアリール残基で置換されているアラルキル基である。1つのバリエーションにおいて、Rは、先の段落において列挙されたアルキルまたは低級アルキル置換基の任意の1つがフェニル基(例えば、Ph−C−Cアルキル、またはPh−C−Cアルキル、Ph−C−C15アルキル)でさらに置換されているアラルキル基である。1つのバリエーションにおいて、Rはベンジルである。
あたかもR、R、およびRの各々のおよびすべての組み合わせが具体的にかつ個別に列挙されようなことと同様に、Rのすべてのバリエーションは、RおよびRについて以下に言及される任意のバリエーションと組み合わせることが意図され、かつ明確に本明細書によって記載される。
1つのバリエーションにおいて、RはHである。1つのバリエーションにおいて、Rはアラルキル基である。1つのバリエーションにおいて、Rは置換ヘテロアラルキル基である。1つのバリエーションにおいて、Rは水素またはアラルキル基である。1つのバリエーションにおいて、Rは水素または置換ヘテロアラルキル基である。1つのバリエーションにおいて、Rはアラルキル基または置換ヘテロアラルキル基である。1つのバリエーションにおいて、Rは、水素、アラルキル基、および置換ヘテロアラルキル基からなる群より選択される。
1つのバリエーションにおいて、Rはアラルキル基であり、あたかもRのために列挙された各々のおよびすべてのアラルキル基のバリエーションが別々にかつ個々にRのために列挙されるようなことと同様に、Rは上記のRのために記されたアラルキル基の任意の1つであり得る。
1つのバリエーションにおいて、Rは置換ヘテロアラルキル基であり、ここで、ヘテロアラルキルのアルキル部分は、アルキルまたは低級アルキル基、例えば、Rのために上記に列挙されているものであり得る。1つのバリエーションにおいて、Rは置換ヘテロアラルキル基であり、ここで、ヘテロアリール基は、1〜3個のC−Cアルキル置換基(例えば、6−メチル−3−ピリジルエチル)であり得る。1つのバリエーションにおいて、Rは置換ヘテロアラルキル基であり、ここで、ヘテロアリール基は、1〜3個のメチル基であり得る。1つのバリエーションにおいて、Rは置換ヘテロアラルキル基であり、ここで、ヘテロアリール基は、低級アルキル置換基で置換されている。1つのバリエーションにおいて、Rは置換ヘテロアラルキル基であり、ここで、ヘテロアリール基は、1個のC−Cアルキル置換基で置換されている。1つのバリエーションにおいて、Rは置換ヘテロアラルキル基であり、ここで、ヘテロアリール基は、1個または2個のメチル基で置換されている。1つのバリエーションにおいて、Rは置換ヘテロアラルキル基であり、ここで、ヘテロアリール基は、1個のメチル基で置換されている。
他のバリエーションにおいて、Rはすぐ前の段落における置換ヘテロアラルキル基の任意の1つであり、ここで、ヘテロアラルキル基のヘテロアリール部分は単一の環ヘテロアリール基である。他のバリエーションにおいて、Rはすぐ前の段落における置換ヘテロアラルキル基の任意の1つであり、ここで、ヘテロアラルキル基のヘテロアリール部分は複数の縮合環ヘテロアリール基である。他のバリエーションにおいて、Rはすぐ前の段落における置換ヘテロアラルキル基の任意の1つであり、ここで、ヘテロアラルキル部分はピリジル基(Py)である。
1つのバリエーションにおいて、Rは6−CH−3−Py−(CH−である。この部分を含む化合物の例はディメボンである。
1つのバリエーションにおいて、Rは水素である。他のバリエーションにおいて、Rは、あたかもRのために列挙されたアルキルのバリエーションが別々にかつ個々にRのために列挙されるようなことと同様に、上記のRのために記されたアルキル基の任意の1つである。別のバリエーションにおいて、Rはハロ基である。1つのバリエーションにおいて、Rは水素またはアルキル基である。1つのバリエーションにおいて、Rはハロまたはアルキル基である。1つのバリエーションにおいて、Rは水素またはハロ基である。1つのバリエーションにおいて、Rは、水素、アルキル、およびハロからなる群より選択される。1つのバリエーションにおいて、RはBrである。1つのバリエーションにおいて、RはIである。1つのバリエーションにおいて、RはFである。1つのバリエーションにおいて、RはClである。
特定のバリエーションにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールは、2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル)−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩である。
水素化ピリド[4,3−b]インドールは、その薬学的に許容される塩の型であり得、これは、当業者に容易に公知である。薬学的に許容される塩には、薬学的に許容される酸性塩が含まれる。特定の薬学的に許容される塩の例には、塩酸塩または二塩酸塩が含まれる。特定のバリエーションにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールは、2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル)−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールの薬学的に許容される塩、例えば、2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル)−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール二塩酸塩(ディメボン)である。
特定の水素化ピリド[4,3−b]インドールはまた、化学式(1)または化学式(2)によって記載することができる。
Figure 2010528016
一般式(1)または(2)の化合物について、上記の置換基の任意の組み合わせの中で、
は−CH、CHCH−、またはPhCH−(ベンジル)を表し;
は−H、PhCH−、または6CH−3−Py−(CH−であり;
は−H、−CH、または−Brである。
化学式(1)および(2)のすべての可能な組み合わせは、あたかも各々の単一のおよび個々の化合物が化学名で列挙されるようなことと同様に、特定のかつ個々の化合物として意図される。上記に列挙された置換基から1つ以上の可能な部分の任意の削除を伴う、化学式(1)または(2)の化合物:例えば、Rが−CHを表す場合、もまた意図される。1つのバリエーションにおいて、Rは、−H、PhCH−、または6CH−3−Py−(CH−であり;そしてRは−H、−CH、または−Brであり、またはRが−CHを表す場合;Rは6CH−3−Py−(CH−であり;そしてRは−H、−CH、または−Brを表す。
上記のおよび本明細書の任意の治療化合物は、薬学的に許容される塩との塩の型、または四級化誘導体の型であり得る。薬学的に許容される塩とは、化合物の生物学的な効力および特性を保持し、かつ生物学的ではないかまたはさもなくば望ましくない塩をいう。多くの場合において、化合物は、アミノ基または類似の基によって酸性塩を形成可能である。薬学的に許容される塩基性塩は、構造および官能基が許容する場合、無機塩および/または有機塩から調製することができる。薬学的に許容される酸付加塩は、無機酸および/または有機酸から調製されてもよい。例えば、無機酸には、塩酸、二塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などが含まれる。有機酸には、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、シュウ酸、リンゴ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、ケイ皮酸、マンデル酸、メタンスルホン産、エタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、サリチル酸などが含まれる。1つのバリエーションにおいて記載される方法は、化合物(I)を塩酸塩または二塩酸塩として利用する。
この化合物は、Rが−CHであり、Rが−Hであり、そしてRが−CHである化学式(1)であり得る。この化合物は、Rが−CH、CHCH−、またはPhCH−によって表され;Rが−H、PhCH−、または6CH−3−Py−(CH−であり;Rが−H、−CH、または−Brである化学式(2)であり得る。この化合物は、RがCHCHまたはPhCH−であり、Rが−Hであり、そしてRが−Hである化学式(2)であり得;またはRが−CHであり、RがPhCH−であり、Rが−CHである化合物;またはRが−CHであり、Rが6−CH−3−Py−(CH−であり、そしてRが−CHである化合物;またはRが−CHであり、Rが−Hであり、Rが−Hまたは−CHである化合物;またはRが−CHであり、Rが−Hであり、Rが−Brである化合物であり得る。
本明細書に開示される方法において使用することが可能である文献から公知である化合物には以下の特定の化合物が含まれる:
1.シス(±)2,8−ジメチル−2,3,4,4a,5,9b−ヘキサヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールおよびその二塩酸;
2.2−エチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;
3.2−ベンジル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;
4.2,8−ジメチル−5−ベンジル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールおよびその二塩酸塩;
5.2−メチル−5−(2−メチル−3−ピリジル)エチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールおよびそのセスキ硫酸塩;
6.2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル)−2,3,4、5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールおよびその二塩酸塩(ディメボン);
7.2−メチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;
8.2,8−ジメチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールおよびそのメチルヨウ化物;
9.2−メチル−8−ブロモ−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールおよびその塩酸塩
1つのバリエーションにおいて、この化合物は化学式AまたはBの化合物であり、Rは低級アルキルまたはベンジルから選択され;Rは水素、ベンジル、および6−CH−3−Py−(CH−から選択され;そしてRは水素、低級アルキル、またはハロから選択され、またはその任意の薬学的に許容される塩である。別のバリエーションにおいて、Rは−CH、CHCH−、またはベンジルから選択され;Rは−H、ベンジル、または6−CH−3−Py−(CH−から選択され;そしてRは−H、−CHまたは−Brから選択され、またはその任意の薬学的に許容される塩である。別のバリエーションにおいて、この化合物は以下からなる群より選択される:ラセミ混合物または実質的に純粋な(+)型または実質的に純粋な(−)型としての、シス(±)2,8−ジメチル−2,3,4,4a,5,9b−ヘキサヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−エチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−ベンジル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2,8−ジメチル−5−ベンジル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−メチル−5−(2−メチル−3−ピリジル)エチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル)−2,3,4、5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−メチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2,8−ジメチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;または2−メチル−8−ブロモ−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール、または上記のいずれかの任意の薬学的に許容される塩。1つのバリエーションにおいて、この化合物は、化学式AまたはBの化合物であり得、ここで、Rは−CHであり、Rは−Hであり、そしてRは−CHであり、またはその任意の薬学的に許容される塩である。この化合物は、化学式AまたはBの化合物であり得、ここで、RはCHCH−またはベンジルであり、Rは−Hであり、そしてRは−CHであり、またはその任意の薬学的に許容される塩である。この化合物は、化学式AまたはBの化合物であり得、ここで、Rは−CHであり、Rはベンジルであり、そしてRは−CHであり、またはその任意の薬学的に許容される塩である。この化合物は、化学式AまたはBの化合物であり得、ここで、Rは−CHであり、Rは6−CH−3−Py−(CH−であり、そしてRは−Hであり、またはその任意の薬学的に許容される塩である。この化合物は、化学式AまたはBの化合物であり得、ここで、Rは6−CH−3−Py−(CH−であり、またはその任意の薬学的に許容される塩である。この化合物は、化学式AまたはBの化合物であり得、ここで、Rは−CHであり、Rは−Hであり、そしてRは−Hまたは−CHであり、またはその任意の薬学的に許容される塩である。この化合物は、化学式AまたはBの化合物であり得、ここで、Rは−CHであり、Rは−Hであり、そしてRは−Brであり、またはその任意の薬学的に許容される塩である。この化合物は、化学式AまたはBの化合物であり得、ここで、Rは低級アルキルまたはアラルキルから選択され、Rは水素、アラルキルまたは置換ヘテロアラルキルから選択され、そしてRは水素、低級アルキルまたはハロから選択される。
本発明の系および方法における使用のための化合物は、2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールまたはその任意の薬学的に許容される塩、例えば、その酸性塩、塩酸塩、または二塩酸塩であり得る。
ピリド[4,3−b]インドール環において2つの立体中心(化合物(1)の炭素4aおよび9b)を有する本明細書に開示される任意の化合物は、その立体中心がシス型またはトランス型の化合物である。組成物は、実質的に精製型であるこのような化合物を含んでもよく、例えば、実質的に純粋なS,SまたはR,RまたはS,RまたはR,S化合物の化合物である。実質的に純粋な化合物の組成物は、この組成物が、15%以下または10%以下または5%以下または3%以下または1%以下である異なる立体化学型の化合物の不純物を含むことを意味する。例えば、実質的に純粋なS,S化合物の組成物は、この組成物が、15%以下または10%以下または5%以下または3%以下または1%以下であるR,R型またはS,R型またはR,S型の化合物を含むことを意味する。この組成物は、このような立体異性体の混合物としての化合物を含んでもよく、ここで、この混合物は、等しい量または等しくない量のエナンチオマー(enanteomers)(例えば、S,SおよびR,R)またはジアステレオマー(例えば、S,SおよびR,SまたはS,R)であり得る。組成物は、任意の割合の立体異性体の中に、2種または3種または4種のこのような立体異性体の混合物としての化合物を含み得る。ピリド[4,3−b]インドール環構造の中以外に立体中心を有する、本明細書に開示される化合物は、任意の割合のエナンチオマーおよびジアステレオマーを含むがこれらに限定されない、このような化合物のすべての立体化学的バリエーションを意図し、そしてラセミ混合物およびエナンチオマー富化混合物および他の可能な混合物を含む。立体化学が明確に構造を示さない限り、この構造は、描かれた化合物のすべての可能な立体異性体を含むことが意図される。
文献から化合物1〜9として上記に列挙した化合物は以下の刊行物に詳述されている。シス(±)2,8−ジメチル−2,3,4,4a,5,9b−ヘキサヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールおよびその二塩酸塩の合成および精神安定特性に関する研究は、例えば、以下の刊行物:Yakhontov、L.N.、Glushkov、R.G.、Synthetic therapeutic drugs.A.G.Natradze編、Moscow Medicina、1983、234−237頁に記載されている。上記の化合物2、8、および9の合成、およびセロトニンアンタゴニストとしてのそれらの特性に関するデータは、例えば、C.J.Cattanach、A.Cohen&B.H.Brown、J.Chem.Soc.(Ser.C)1968、1235−1243頁に報告されている。上記の化合物3の合成は、例えば、N.P.Buu−Hoi、O.Roussel、P.Jacquignon、J.Chem.Soc、1964、N 2、708−711頁の記事において報告されている。N.F.KucherovaおよびN.K.Kochetkov(General chemistry(Russ.)、1956、26:3149−3154)は、上記の化合物4の合成を記載している。上記の化合物5および6は、A.N.Kost、M.A.Yurovskaya、T.V.Mel’nikovaによって、Chemistry of heterocyclic compounds、1973、N 2、207−212頁において記載されている。化合物7の合成は、U、Horleinによって、Chem.Ber.、1954、Bd.87、hft 4、463−472頁において記載されている。M.YurovskayaおよびI.L.Rodionov in Chemistry of heterocyclic compounds(1981、N 8,1072−10頁)。
本発明のさらなる化合物
1つの局面において、本発明は、(a)細胞を活性化するため、細胞の分化を促進するため、細胞の増殖を促進するため、または上記の2つ以上の任意の組み合わせのために十分な量で、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第1の治療、および(b)薬学的に許容されるキャリアを含む薬学的組成物を提供する。別の局面において、本発明は、(a)細胞を活性化するため、細胞の分化を促進するため、細胞の増殖を促進するため、または上記の2つ以上の任意の組み合わせのために十分な条件下で、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞を含む第1の治療、および(b)薬学的に許容されるキャリアを含む薬学的組成物を提供する。
上記の実施形態のいずれかにおいて、薬学的組成物は、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第2の治療をさらに含む。上記の実施形態のいずれかにおいて、薬学的組成物は、成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第2の治療をさらに含む。上記の実施形態のいずれかにおいて、薬学的組成物は、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第2の治療をさらに含み、成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第3の治療をさらに含む。
1つの局面において、本発明は、(a)水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第1の治療、(b)成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第2の治療、および(c)薬学的に許容されるキャリアを含む薬学的組成物を提供する。1つの局面において、本発明は、(a)細胞を含む第1の治療、(b)水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第2の治療、および(c)薬学的に許容されるキャリアを含む薬学的組成物を提供する。
上記の実施形態のいずれかにおいて、薬学的組成物は、成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第3の治療をさらに含む。上記の実施形態のいずれかにおいて、薬学的組成物は、幹細胞、神経幹細胞、非神経細胞、および神経細胞からなる群より選択される細胞型を含む。上記の実施形態のいずれかにおいて、細胞型は、神経幹細胞または神経細胞であり、そして薬学的組成物は、細胞の1つ以上の軸索の長さを増加させる。上記の実施形態のいずれかにおいて、細胞型は神経幹細胞であり、そして薬学的組成物は、神経幹細胞の神経細胞への分化を促進する。上記の実施形態のいずれかにおいて、神経幹細胞は海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。上記の実施形態のいずれかにおいて、細胞は、個体への投与の前に、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートされない。
上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールはテトラヒドロピリド[4,3−b]インドールである。上記実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールはヘキサヒドロピリド[4,3−b]インドールである。上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールは化学式:
Figure 2010528016
の化合物であり、
ここで、Rは低級アルキルまたはアラルキルから選択され;Rは水素、アラルキル、または置換ヘテロアラルキルから選択され;そしてRは、水素、低級アルキル、またはハロから選択される。上記の実施形態のいずれかにおいて、アラルキルはPhCH−であり、そして置換ヘテロアラルキルは6−CH−3−Py−(CH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−、CHCH−、またはPhCH−から選択され;RはH−、PhCH−、または6−CH−3−Py−(CH−から選択され;そしてRはH−、CH−、またはBr−から選択される。上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールは、シス(±)2,8−ジメチル−2,3,4,4a,5,9b−ヘキサヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−エチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−ベンジル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2,8−ジメチル−5−ベンジル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−メチル−5−(2−メチル−3−ピリジル)エチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル)−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−メチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2,8−ジメチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−メチル−8−ブロモ−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールからなる群より選択される。上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールは2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル)−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールである。上記の実施形態のいずれかにおいて、薬学的に許容される塩は、薬学的に許容される酸性塩である。上記の実施形態のいずれかにおいて、薬学的に許容される塩は塩酸塩である。上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールは、2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル)−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール二塩酸塩である。
上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−であり、RはHであり、そしてRはCH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCHCH−またはPhCH−であり、RはH−であり、そしてRはCH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−であり、RはPhCH−であり、そしてRはCH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−であり、Rは6−CH−3−Py−(CH−であり、そしてRはH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、Rは6−CH−3−Py−(CH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−であり、RはH−であり、そしてRはH−またはCH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−であり、RはH−であり、そしてRはBr−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、成長因子には、VEGF、IGF−1,FGF、NGF、BDNF、GCS−F、GMCS−F、または上記の2つ以上の任意の組み合わせが含まれる。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は逐次的に投与される。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は同時に投与される。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は同じ容器に含まれている。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は別々の容器に含まれている。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は少なくとも相加的な効果を有する。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は相乗的な効果を有する。
第2のまたは追加の治療における使用のための化合物
適用可能である場合、方法は、(i)治療化合物および/または細胞、ならびに(ii)1種以上の成長因子および/または抗細胞死化合物である、1種以上の第2のまたは追加の/次の治療を利用してもよい。
成長因子
本明細書に記載される方法、組成物、およびキットにおける使用のための化合物には、成長因子(例えば、血管内皮細胞成長因子および/または栄養成長因子)、そのフラグメント、およびそれらの効果を模倣する化合物が含まれ得る。成長因子の例には、NT−3、NT−4/5、HGF、CNTF、TGFα、TGFβファミリーメンバー、ニュートロフィン−3、PDGF、GDNF(グリア由来神経栄養因子)、EGFファミリーメンバー、IGF、インスリン、BMP、Wnt、ヘッジホッグ、ヘレグリン、これらのフラグメント、およびこれらの模倣物が含まれる。
血管内皮細胞成長因子
本明細書に記載される方法、組成物、およびキットにおける使用のための化合物には、血管内皮細胞成長因子(VEGF)、そのフラグメント、およびそれらの効果を模倣する化合物が含まれ得る。例示的なVEGF分子には、VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF189、VEGF206、他の遺伝子アイソフォーム、およびこれらのフラグメントが含まれる(Sun F.Y.、Guo X.「Molecular and cellular mechanisms of neuroprotection by vascular endothelial growth factor」J.Neurosci.Res.,2005,79(1−2):180−4)。ある実施形態において、VEGFフラグメントは、全長VEGFからの少なくとも25個、50個、75個、100個、150個、または200個の連続するアミノ酸を含み、対応する全長VEGFタンパク質の活性の少なくとも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%を有する。
栄養成長因子
本明細書に記載される方法、組成物、およびキットにおける使用のための化合物には、栄養成長因子(例えば、IGF−1、FGF(酸性および塩基性)、NGF、BDNF、GCS−F、および/またはGMCS−F)、そのフラグメント、およびそれらの効果を模倣する化合物が含まれ得る。GCS−FおよびGMCS−Fは新たな神経細胞増殖を刺激する。栄養成長因子は細胞増殖を刺激する可能性があるので、これらは、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態を改善、安定化、除去、遅延、または予防することが予想される。ディメボンなどの水素化ピリド[4,3−b]インドールと栄養成長因子の組み合わせは、新たな細胞増殖の刺激に伴って見られるアポトーシスの速度を減少する可能性がある。栄養成長因子の効果を模倣する例示的な化合物は、キサリプロデン(Xaliproden)(Sanofi−Aventis)[SR 57746A、xaliprodene;Xaprila]である。
抗細胞死化合物
本明細書に記載される方法、組成物、およびキットにおける使用のための化合物には、抗細胞死化合物(例えば、抗アポトーシス化合物)が含まれ得る。例示的な抗細胞死化合物には、抗アポトーシス化合物、例えば、IAPタンパク質、Bcl−2タンパク質、Bcl−X、Trk受容体、Akt、PI3キナーゼ、Gab、Mek、E1B55K、Raf、Ras、PKC、PLC、FRS2、rAPs/SH2B、Np73、これらのフラグメント、およびこれらの模倣物が含まれる。
治療の投与、製剤、および投薬
明確に他のことが示されない限り、単独治療または組み合わせ治療としての、本発明における使用のための治療(例えば、以下のいずれか:(1)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩;(2)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、ならびに(ii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ、(3)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞、(4)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、および(ii)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞の組み合わせ、(5)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、(ii)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞、ならびに(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ、(6)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、および(ii)細胞(治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞など)の組み合わせ、または(7)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、(ii)細胞(治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞など)、および(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ)は、任意の利用可能な投薬経路によって、任意の適切な剤型で、個体に投与されてもよい。1つのバリエーションにおいて、治療は、従来的な即時放出剤型として個体に投与される。治療が組み合わせ治療である場合、本発明はまた、組み合わせの少なくとも1つの成分が従来的な即時放出剤型として個体に投与されるような治療の投与を含む。1つのバリエーションにおいて、治療は、持続放出型もしくは持続放出系の一部として、または制御放出型として、個体に投与される。治療が組み合わせ治療である場合、本発明はまた、組み合わせの少なくとも1つの成分が持続放出型もしくは持続放出系の一部として、または制御放出型として個体に投与されるような治療の投与を含む。
本発明における使用のための上記に記載されたような治療、例えば、上記に記載された治療(1)〜(7)のいずれかは、即時放出であるかまたは持続放出であるかに関わらず、任意の利用可能な送達経路のために製剤化されてもよく、これには、対応する経路による送達のための経口、粘膜(例えば、鼻、舌下、膣、口腔、または直腸)、非経口(例えば、筋肉内、腹腔内、皮下、または静脈内)、くも膜下、眼内、局所的、または経皮的送達型が含まれる。治療は、適切なキャリアとともに製剤化して送達型を提供してもよく、これは、以下を含むがこれらに限定されない持続放出型であり得るが、これに限定されない:錠剤、カプレット、カプセル(例えば、硬ゼラチンカプセルおよび軟ゼラチンカプセル)、カシェー、トローチ、ロゼンジ、ガム、分散液、坐剤、軟膏、パップ(湿布)、ペースト、散剤、ドレッシング、クリーム、溶液、パッチ、エアロゾル(例えば、鼻スプレーまたは吸入剤)、ゲル、懸濁液(例えば、水系または非水系液体懸濁液、水中油エマルジョン、または油中水エマルジョン)、溶液、およびエリキシル。同じかまたは異なる投与の経路および送達型が、組み合わせ治療の成分のために使用されてもよい。
ある実施形態において、一定用量の治療は、1日1回、1日2回、1日3回、またはそれ以上の頻度で投与される。ある実施形態において、一定用量の治療は、1週間に1回、1週間に2回、1週間に3回、1週間に4回、またはそれ以上の頻度で投与される。ある実施形態において、一定用量の治療は、1週間毎、2週間毎、3週間毎、4週間毎、5週間毎、6週間毎、またはさらに長い間隔で、制御放出製剤として投与される。ある実施形態において、約1ng/日、10ng/日、100ng/日、250ng/日、500ng/日、1μg/日、5μg/日、10μg/日、20μg/日、40μg/日、80μg/日、160μg/日、320μg/日、または120mg/日の用量(例えば、経口投与のための用量)の治療化合物が投与される。ある実施形態において、治療化合物は、約1ng/日、10ng/日、100ng/日、250ng/日、500ng/日、1μg/日、5μg/日、10μg/日、20μg/日、25μg/日、40μg/日、80μg/日、125μg/日、160μg/日、320μg/日、または120mg/日の用量で、脳への注入(例えば、くも膜下腔内または脳室内投与)によって直接的に投与される。ある実施形態において、脳内の徐放放出ポンプまたは他のデバイスが、本明細書に記載される用量のいずれかを投与するために支給される。
適用可能である場合、組み合わせ治療の1つ以上の成分の組み合わせ投与は、別々の製剤または単一の薬学的製剤または任意の順番の逐次投与を使用する、組み合わせ成分の同時投与または併用投与を含んでもよい。併用投与のある実施形態において、組み合わせ治療の1つの成分の投与は、組み合わせ治療の別の成分の投与と重複している。他の実施形態において、組み合わせ治療の成分の投与は同時ではない。例えば、ある実施形態において、組み合わせ治療の治療化合物の投与は、治療の他の成分(例えば、本明細書に記載される細胞および/または成長因子および/または抗細胞死化合物)が投与される前に終了する。ある実施形態において、治療の他の成分の投与は、治療化合物が投与される前に終了する。逐次投与のために、組み合わせの両方(またはすべての)成分がそれらの生物学的活性を同時に発揮する時間の長さが好ましく存在する。従って、治療化合物は、治療の別の成分の投与の前、その間、またはその後に投与されてもよい。種々の実施形態において、治療化合物の少なくとも1つの投与と、組み合わせ治療の別の成分の少なくとも1つの投与の間のタイミングは、約15分間よりも長い間隔、例えば、約20分間、約30分間、約40分間、約50分間、もしくは約60分間いずれかよりも長い間隔、または約1時間〜約24時間、約1時間〜約48時間、約1日間〜約7日間、約1週間〜約4週間、約1週間〜約8週間、約1週間〜約12週間、約1ヶ月間〜約3ヶ月間、もしくは約1ヶ月間〜約6ヶ月間のいずれかよりも長い間隔である。別の実施形態において、組み合わせ治療の治療化合物および別の成分は、単一の製剤中または別々の製剤中で、個体に併用投与される。
送達型中の各治療の量は任意の有効量であり得る。治療送達型中に含まれる各治療化合物の量は、約10ng〜約1,500mgの治療化合物またはそれ以上であり得るが、これに限定されない。
1つのバリエーションにおいて、送達型は、治療化合物の1日の用量が約30mg未満の化合物であるような治療化合物の量を含む。ある実施形態において、送達型は、約1ng/日、10ng/日、100ng/日、250ng/日、500ng/日、1μg/日、5μg/日、10μg/日、20μg/日、25μg/日、40μg/日、80μg/日、125μg/日、160μg/日、320μg/日、または120mg/日の治療化合物の用量(例えば、経口用量のための用量)を含む。単独または組み合わせ治療の治療化合物の剤型を含む治療計画は、即時放出または持続放出系に関わらず、約0.1から約10mg/kg体重の間の用量で、少なくとも1日1回、治療効果を達成するために必要とされる時間の間、個体に治療化合物を投与する工程を包含する。他のバリエーションにおいて、本明細書に記載される治療化合物の1日の用量(または他の投薬頻度)は以下である:約0.1から約8mg/kgの間;約0.1から約6mg/kgの間;または約0.1から約4mg/kgの間;または約0.1から約2mg/kgの間;または約0.1から約1mg/kgの間;または約0.5から約10mg/kgの間;または約1から約10mg/kgの間;または約2から約10mg/kgの間;または約4から約10mg/kgの間;または約6から約10mg/kgの間;または約8から約10mg/kgの間;または約0.1から約5mg/kgの間;または約0.1から約4mg/kgの間;または約0.5から約5mg/kgの間;または約1から約5mg/kgの間;または約1から約4mg/kgの間;または約2から約4mg/kgの間;または約1から約3mg/kgの間;または約1.5から約3mg/kgの間;または約2から約3mg/kgの間;または約0.001から約10mg/kgの間;または約0.001から約4mg/kgの間;または約0.001から約2mg/kgの間;または約0.01から約10mg/kgの間;または約0.01から約4mg/kgの間;または約0.01mg/kgから約2mg/kgの間;または約0.005から約10mg/kgの間;または約0.005から約4mg/kgの間;または約0.005から約3mg/kgの間;または約0.005から約2mg/kgの間;または約0.05から約10mg/kgの間;または約0.05から約8mg/kgの間;または約0.05から約4mg/kgの間;または約0.05から約3mg/kgの間;または約0.05から約2mg/kgの間;または約10kgから約50kgの間;または約10から約100mg/kgの間;または約10から約250mg/kgの間;または約50から約100mg/kgの間;または約50から約200mg/kgの間;または約100から約200mg/kgの間;または約200から約500mg/kgの間;または約100mg/kgより多い投薬量;または約500mg/kgより多い投薬量。ある実施形態において、ディメボンなどの治療化合物の1日の投薬量は、成長因子または抗細胞死化合物である第2の化合物を伴う組み合わせ治療として投与され、例えば、各投与される治療剤の一日の投薬量は、約0.1mg/kg未満であり、これは、約0.05mg/kg、約0.005mg/kg、または約0.001mg/kgの一日の投薬量であり得るがこれらに限定されない。治療が成長因子および/または抗細胞死化合物を含む場合、上記の投薬量は、治療化合物と同様に、成長因子および/または抗細胞死化合物に適用されてもよい。
組み合わせ治療(同時投与と逐次投与の両方について)を含むある実施形態において、第1の治療(例えば、ディメボンなどの治療化合物)および第2の治療(例えば、成長因子および/または抗細胞死化合物および/または細胞)は所定の比率で投与される。例えば、ある実施形態において、第2の治療に対する第1の治療(例えば、ディメボンなどの治療化合物)の重量比は、約1対1である。ある実施形態において、この重量比は、約0.001対約1と約1000対約1の間、または約0.01対約1と100対約1の間であり得る。ある実施形態において、第1の治療(ディメボンなどの治療化合物)対第2の治療の重量比は、約100:1、50:1、30:1、10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1、および1:1のいずれか未満である。ある実施形態において、第1の治療対第2の治療の重量比は、約1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、30:1、50:1、100:1のいずれかより大きい。他の比率もまた意図される。
本明細書上記に記載される、治療(1)〜(7)などの治療は、望ましい期間、例えば、少なくとも約1ヶ月、少なくとも約2ヶ月、少なくとも約3ヶ月、少なくとも約6ヶ月、または少なくとも約12ヶ月、またはそれ以上の間、有効な投薬計画に従って個体に投与されてもよい。1つのバリエーションにおいて、治療は、個体に寿命の期間の間、毎日または断続的なスケジュールで投与される。組み合わせ治療の成分は、同じかまたは異なる期間の間投与されてもよい。
本明細書に開示される任意の組み合わせを含む、本明細書に記載される治療(1)〜(7)などの治療のための投薬頻度は、1週間に約1回の投薬であり得る。投薬頻度は1日に約1回の投薬であり得る。投薬頻度は1週間に約1回より多くの投薬であり得る。投薬頻度は1日に3回未満の投薬であり得る。投薬頻度は1日に約3回未満の投薬であり得る。投薬頻度は1週間に約3回の投薬であり得る。投薬頻度は1週間に約4回の投薬であり得る。投薬頻度は1週間に約2回の投薬であり得る。投薬頻度は1週間に約1回より多くであるが、ほぼ毎日未満の投薬であり得る。投薬頻度は1ヶ月に約1回の投薬であり得る。投薬頻度は1週間に約2回の投薬であり得る。投薬頻度は1ヶ月に約1回より多くであるが、1週間に約1回未満の投薬であり得る。投薬頻度は断続的であり得る(例えば、7日間毎日の投薬、次に7日間投薬なし、任意の14日間の期間の反復、例えば、約2ヶ月、約4ヶ月、約6ヶ月以上)。投薬頻度は連続的であり得る(例えば、数週間連続して1週間に1回の投薬)。いずれの投薬頻度も、本明細書に記載される任意の投薬量とともに本明細書に記載される任意の治療を利用でき、例えば、投薬頻度は、0.1mg/kg未満または約0.05mg/kg未満の治療化合物ならびに成長因子および/または抗細胞死化合物および/または細胞である、第2のまたは次の治療の1日1回の投薬であり得る。
同じかまたは異なる投薬頻度は、組み合わせ治療における成分のために使用することができる。別々に投与される場合、治療化合物ならびに成長因子および/または抗細胞死化合物および/または細胞は、異なる投薬の頻度または間隔で投与することができる。例えば、治療化合物は、毎週投与することができるが、一方、成長因子および/または抗細胞死化合物および/または細胞は、より高頻度でまたはより低頻度で投与することができる。
薬学的製剤
本明細書に記載される治療、例えば、本明細書に記載される治療(1)〜(7)は、活性成分としての治療の成分を、当該分野において公知である薬理学的に許容されるキャリアとともに組み合わせることによって、製剤、例えば、薬学的製剤の調製において使用することができる。系の治療型(例えば、経皮パッチ対経口錠剤)に依存して、キャリアは種々の型であってもよい。加えて、薬学的調製物は、保存剤、可溶化剤、安定剤、再湿潤剤(re−wetting agents)、乳化剤(emulgators)、甘味料、色素、調整剤、浸透圧の調整のための塩、緩衝剤、コート剤、または抗酸化剤を含んでもよい。ある実施形態において、薬学的組成物(例えば、細胞を含有する組成物)は、生理食塩水(例えば、pH=7.0に緩衝化した生理食塩水)、脱イオン水(例えば、pH=7.0まで脱イオン化)、またはHEPES緩衝液(例えば、pH=7.0のHEPES緩衝液)を含む。組み合わせ治療を含む調製物はまた、価値のある治療特性を有する他の物質を含んでもよい。組み合わせ治療の成分は、一緒にまたは別々に投与される、同じかまたは異なる製剤の一部として調製することができる。治療型は、通常の標準用量によって表されてもよく、公知の薬学的方法によって調製されてもよい。組み合わせ治療の同時投与される成分のいずれかの適切な用量は、成分の組み合わせ作用(例えば、相加的効果または相乗的効果)に起因して、任意に低減してもよい。適切な製剤は、例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences、Mack Publishing Company、Philadelphia、PA、第20版(2000)において見出すことができ、これは参照により本明細書に援用される。
1つのバリエーションにおいて、治療(単独または組み合わせ)は、単位剤型として提供される。本発明は、治療(1)〜(7)のいずれかの単位剤型を含む。治療が細胞および治療化合物を要求するある実施形態において、1つ以上の細胞が、約1pM〜約5mM、約10pM〜約500μM、約50pM〜約100μM、約0.25nM〜約20μM、約1nM〜約5μM、約6nM〜約800nM、約30nM〜約160nMの範囲の濃度の治療化合物(例えば、生理食塩水中のディメボン)とともに組み合わせられ得る。治療化合物との細胞のエキソビボインキュベーションのための種々の実施形態において、生理食塩水中のディメボンなどの治療化合物は、約0.01nM、0.05nM、0.25nM、1.25nM、6.25nM、31.25nM、156.25nM、781nM、3.905μM、19.530μM、97.660μM、または488.280μMの濃度で細胞に加えられる。
キット
本発明は、以下を含むキットをさらに提供する:(a)本明細書に記載されるような治療、例えば、以下のいずれか:(1)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩;(2)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、ならびに(ii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ、(3)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞、(4)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、および(ii)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞の組み合わせ、(5)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、(ii)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞、ならびに(iii)成長因子および/または抗細胞死化合物の組み合わせ、(6)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、および(ii)細胞(治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞など)の組み合わせ、または(7)(i)治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩、(ii)細胞(治療化合物もしくはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートしていない細胞など)、および(iii)成長因子および/もしくは抗細胞死化合物の組み合わせ;ならびに(b)1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延における使用のための指示書。これらのキットは、本明細書に開示された治療のいずれか、例えば、治療(1)〜(7)および使用のための指示書を利用してもよい。1つのバリエーションにおいて、これらのキットはディメボンなどの1種以上の治療化合物を利用する。これらのキットは、本明細書に記載された任意の1つ以上の用途のために使用してもよく、従って、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための指示書を含んでもよく、この疾患または状態には以下が含まれるがこれらに限定されない:神経系の適応症、神経変性疾患、アルツハイマー病、加齢関連脱毛、加齢関連体重減少、加齢関連視覚障害、ハンチントン病、統合失調症、イヌ認知障害症候群(CCDS)、神経細胞死媒介性眼疾患、黄斑変性、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病、レヴィー小体認知症、メンケス病、ウィルソン病、クロイツフェルト・ヤコブ病、ファール病、脳循環を含む急性もしくは慢性の障害、例えば、脳卒中もしくは脳内出血発作、加齢関連記憶障害(AAMI)、または軽度認知障害(MCI)。1つのバリエーションにおいて、このキットは、ディメボンを利用する。このキットの治療は、任意の許容される型で製剤化されてもよい。例えば、キット中に含まれる化合物は、凍結乾燥粉末として、単回使用アンプルとしてなどで緩衝液に供給されてもよい。ある実施形態において、このキットは、組み合わせ治療の成分が一緒にまたは別々に、例えば、別々の容器、バイアルなどに充填されている組み合わせ治療を含む。
種々の実施形態において、キットは、成長因子(例えば、VEGFタンパク質または栄養成長因子)および/または抗細胞死化合物の量または活性を増加させる化合物を含む。ある実施形態において、1つ以上のこれらの活性は、処理前の同じ被験体における対応する活性と比較して、または組み合わせ治療を受けていない他の被験体における対応する活性と比較して、少なくともまたは約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、または100%変化する。
キットは、一般的に、適切なパッケージングを含む。これらのキットは、本明細書に記載されている任意の化合物を含む1つ以上の容器を含み得る。適切なパッケージングには、バイアル、ボトル、ジャー、フレキシブルパッケージング(例えば、プラスチックバッグ)などが含まれるがこれらに限定されない。各成分(1つより多くの成分が存在する場合)は、別々の容器にパッケージングすることができ、またはある成分は、交差反応性および使用期限が許容される場合に、1つの容器中で合わせることができる。キットは、緩衝剤などの付加的な成分を任意で提供してもよい。
キットは、一連の指示書、一般的には、書面による指示書を任意に含むが、本発明の方法の成分の使用(例えば、神経系の適応症の治療、その予防、および/またはその発症の遅延、および/またはその発生の遅延)に関連して、指示書を含む電子保存媒体(例えば、磁気ディスクまたは光ディスク)もまた許容可能である。キットに含まれる指示書は、一般的には、成分、および個体へのそれらの投与に関する情報、例えば、投薬量、投薬スケジュール、および投与の経路に関する情報を含む。
容器は、単位用量、バルクパッケージ(例えば、複数用量パッケージ)、またはサブユニット用量であり得る。例えば、長時間、例えば、1週間、2週間、3週間、4週間、6週間、8週間、3ヶ月、4ヶ月、5ヶ月、7ヶ月、8ヶ月、9ヶ月、またはそれ以上の間、個体の有効な治療を提供するために、治療剤、ならびに/または成長因子および/または抗細胞死化合物および/または細胞である第2の化合物の十分な投薬量を含むキットが提供されてもよい。キットはまた、治療の複数の単位剤型、および使用のための指示書を含んでもよく、薬局(例えば、病院の薬局および調剤薬局)における保存および使用のために十分な量でパッケージされてもよい。
本発明の付加的なキット
1つの局面において、本発明は以下を含むキットを提供する:(a)細胞の活性化、細胞の分化の促進、細胞の増殖の促進、または上記の2つ以上の任意の組み合わせのために十分な量で、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第1の治療、ならびに(b)1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益であるような状態の治療、その予防、その進行の緩徐化、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延における使用のための指示書。別の局面において、本発明は、本発明は以下を含むキットを提供する:(a)細胞の活性化、細胞の分化の促進、細胞の増殖の促進、または上記の2つ以上の任意の組み合わせのために十分な条件下で、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞を含む第1の治療、ならびに(b)1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益であるような状態の治療、その予防、その進行の緩徐化、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延における使用のための指示書。1つの実施形態において、キットは、水素化ピリド[4,3−b]インドールもしくはその薬学的に許容される塩を含む第2の治療をさらに含む。1つの実施形態において、キットは、成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第2の治療をさらに含む。1つの実施形態において、キットは、水素化ピリド[4,3−b]インドールもしくはその薬学的に許容される塩を含む第2の治療をさらに含み、成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第3の治療をさらに含む。
1つの局面において、本発明は以下を含むキットを提供する:(a)水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第1の治療、(b)成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第2の治療、ならびに(c)1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益であるような状態の治療、その予防、その進行の緩徐化、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延における使用のための指示書。1つの局面において、本発明は以下を含むキットを提供する:(a)細胞を含む第1の治療、(b)水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第2の治療、および(c)1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益であるような状態の治療、その予防、その進行の緩徐化、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延における使用のための指示書。1つの実施形態において、キットは、成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第3の治療をさらに含む。
上記の実施形態のいずれかにおいて、細胞型は、幹細胞、神経幹細胞、非神経細胞、および神経細胞からなる群より選択される。上記の実施形態のいずれかにおいて、細胞型は神経幹細胞または神経細胞であり、ここで、第1の治療および/または第2の治療は、細胞の1つ以上の軸索の長さを増加させる。上記の実施形態のいずれかにおいて、細胞型は神経幹細胞であり、第1の治療および/または第2の治療は、神経幹細胞の神経細胞への分化を促進する。上記の実施形態のいずれかにおいて、神経幹細胞は、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する。上記の実施形態のいずれかにおいて、細胞は、個体への投与の前に、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートされていない。上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールはテトラヒドロピリド[4,3−b]インドールである。上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールはヘキサヒドロピリド[4,3−b]インドールである。上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールは、化学式
Figure 2010528016
の化合物であり、
ここで、Rは低級アルキルまたはアラルキルから選択され;Rは水素、アラルキル、または置換ヘテロアラルキルから選択され;そしてRは、水素、低級アルキル、またはハロから選択される。上記の実施形態のいずれかにおいて、アラルキルはPhCH−であり、そして置換ヘテロアラルキルは6−CH−3−Py−(CH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−、CHCH−、またはPhCH−から選択され;RはH−、PhCH−、または6−CH−3−Py−(CH−から選択され;そしてRはH−、CH−、またはBr−から選択される。上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールは、シス(±)2,8−ジメチル−2,3,4,4a,5,9b−ヘキサヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−エチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−ベンジル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2,8−ジメチル−5−ベンジル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−メチル−5−(2−メチル−3−ピリジル)エチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル)−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2−メチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;2,8−ジメチル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール;および2−メチル−8−ブロモ−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールからなる群より選択される。
上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールは2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル)−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドールである。上記の実施形態のいずれかにおいて、薬学的に許容される塩は、薬学的に許容される酸性塩である。上記の実施形態のいずれかにおいて、薬学的に許容される塩は塩酸塩である。上記の実施形態のいずれかにおいて、水素化ピリド[4,3−b]インドールは、2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)エチル)−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール二塩酸塩である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−であり、RはHであり、そしてRはCH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCHCH−またはPhCH−であり、RはH−であり、そしてRはCH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−であり、RはPhCH−であり、そしてRはCH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−であり、Rは6−CH−3−Py−(CH−であり、そしてRはH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、Rは6−CH−3−Py−(CH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−であり、RはH−であり、そしてRはH−またはCH−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、RはCH−であり、RはH−であり、そしてRはBr−である。上記の実施形態のいずれかにおいて、成長因子には、VEGF、IGF−1,FGF、NGF、BDNF、GCS−F、GMCS−F、または上記の2つ以上の任意の組み合わせが含まれる。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は逐次的に投与される。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は同時に投与される。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は同じ薬学的組成物中に含まれている。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は別々の薬学的組成物中に含まれている。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は少なくとも相加的な効果を有する。上記の実施形態のいずれかにおいて、第1の治療および第2の治療は相乗的な効果を有する。
以下の実施例は本発明を例証するために提供され、本発明を限定するものではない。
実施例1 ディメボンとともに培養した神経細胞の神経突起伸長の増加
ディメボン、2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)−エチル)−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール二塩酸塩を、水素化ピリド[4,3−b]インドールの代表的化合物として使用した。
Figure 2010528016
式中、RおよびRはメチルであり、そして
は2−(6−メチル−3−ピリジル)−エチルである。
ディメボンは、皮質ニューロン、海馬ニューロン、および脊髄運動ニューロンの神経突起伸長を刺激するその能力を決定するために試験した。同様の方法は、海馬ニューロンなどの他の型の神経細胞における神経突起伸長を刺激するディメボンの能力を試験するために使用されてもよい。
皮質ニューロンおよび脊髄運動ニューロンを単離するために、標準的な方法を使用した。初代ラット皮質ニューロンの単離のために、妊娠17日目の妊娠ラットからの胎児脳をLeibovitz培地(L15;Gibco)中で調製した。皮質を解剖し、髄膜を取り出した。トリプシン(Gibco)を使用して、DNAse Iを用いて、37℃で30分間、皮質ニューロンを分離させた。細胞は、10%ウシ胎仔血清(「FBS」)(Gibco)を含むダルベッコ改変イーグル培地(「DMEM」;Gibco)中、10mLピペットの中で粉砕し、そして室温で10分間、350×gにて遠心分離した。細胞は、2%B27(Gibco)および0.5mM L−グルタミン(Gibco)を補充した神経基本(Neurobasal)培地に懸濁した。細胞は、37℃、5%CO・95%空気の雰囲気中にて、ポリ−L−リジンコートしたプレートのウェルあたり30,000細胞で維持した。接着後、ビヒクル対照またはディメボンを異なる濃度で培地に加えた。BDNF(50ng/mL)は、神経突起伸長の陽性対照として使用した。処理後、培養物をリン酸緩衝化生理食塩水(「PBS」;Gibco)中で洗浄し、そして、グルタルアルデヒド2.5%のPBS中で固定した。3日間の伸張後、細胞を固定した。神経突起を有する細胞の何枚かの写真(〜80枚)を条件毎にカメラを用いて撮影した。長さ測定は、Image−Pro Plus(France)からのソフトウェアを使用する写真の分析によって行った。結果は、平均(s.e.m.)として表現した。データの統計学的分析は、一元配置分散分析(ANOVA)を使用して実施した。
海馬ニューロンを単離するために、妊娠19日目の雌性ラットを、頸椎脱臼によって屠殺し、胎仔を子宮から取り出した。これらの脳を取り出し、氷冷したLeibovitz(L15、Gibco,Invitrogen)の培地中に配置した。髄膜を、注意深く取り出し、海馬を解剖した。海馬ニューロンを、DNAse I(Roche;Meylan)の存在下で、37℃で30分間のトリプシン処理(トリプシン−EDTA;Gibco)によって解離させた。反応は、10%のFBS(Gibco)を含むDMEM(Gibco)細胞培養培地の添加によって停止した。懸濁物を、10mlピペットを用いて、針シリンジ21Gを使用して粉砕し、350×gで10分間、室温にて遠心分離した。得られたペレットを、2% B27補充物(Gibco)および2mM グルタミン(Gibco)を補充した神経基本(Neurobasal)培地(Gibco)を含む培養培地に再懸濁する。生存細胞を、トリパンブルー排除試験(Sigma)を使用して、Neubauerサイトメーターで計数し、ポリ−L−リジンでプレコートしたペトリディッシュ(Nunc)あたり30,000細胞に基づいて播種した。細胞を2時間接着させ、加湿インキュベーター中で、37℃にて、5%CO・95%空気の雰囲気で維持した。接着後、ビヒクル対照またはディメボンを、様々な濃度で培地に加えた。BDNF(1.85nM)は、神経突起伸長の陽性対照として使用した。処理後、培養物はリン酸緩衝化生理食塩水(PBS、Gibco)中で洗浄し、グルタルアルデヒド2.5%のPBS中で固定した。3日間の伸長後、細胞を固定した。神経突起を有し、いかなる分岐も有さない細胞の何枚かの写真(〜80枚)を、条件毎に、顕微鏡(Nikon、対物40×)に固定したカメラ(Coolpix 995;Nikon)を用いて撮影した。長さ測定は、Image−Pro Plus(France)からのソフトウェアを使用する写真の分析によって行った。結果は、平均(s.e.m.)として表現した。データの統計学的分析は、一元配置分散分析(ANOVA)を使用して実施した。適用可能な場合、複数の対比較のためにFisherのPLSD検定を使用した。有意さのレベルはp≦0.05に設定した。
図1は、初代ラット皮質ニューロンの神経突起伸長についての用量応答曲線である。低濃度(すなわち、ピコモル濃度(pM)およびナノモル濃度(nM))のディメボンは、初代ラット皮質ニューロンの神経突起伸長を刺激した。図2A〜2Cは、ビヒクル対照(生理食塩水)(図2A)、0.14nM ディメボン(図2B)、または陽性対照BDNF(図2C)で処理した初代ラット皮質ニューロンの神経突起伸長の代表的な画像である。
図3および4は、それぞれ、初代ラット海馬ニューロンおよび初代ラット脊髄運動ニューロンの神経突起伸長についての用量応答曲線である。ピコモル濃度およびナノモル濃度のディメボンが、これらの神経細胞において神経突起伸長を刺激した。
初代海馬ニューロンを使用する、神経突起伸長に対するディメボン(100nM)の効果を、神経突起の長さ(対照の%で表現)および神経細胞あたりの神経突起の数(図5B)を測定することによって評価した。ビヒクル、ディメボン、およびBDNF(50ng/mL)の効果を、24時間、48時間、および72時間のインキュベーション後に決定した。ディメボンは、ビヒクル処理と比較した場合に、神経突起の長さ、および神経細胞あたりの神経突起の数を増大した。これらの終点に対するディメボンの効果は、BDNFを用いて得られた効果に匹敵するものであった。
実施例2.ディメボンを投与したラットにおける神経発生の増加
ディメボン、2,8−ジメチル−5−(2−(6−メチル−3−ピリジル)−エチル)−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−ピリド[4,3−b]インドール二塩酸塩を、水素化ピリド[4,3−b]インドールの代表的な化合物として使用した。ディメボンは、インビボで神経発生を増大させるその能力を決定するために試験した。特に、健常ラットの脳における神経発生(例えば、海馬神経発生)を促進するディメボンの能力を決定した。
WistarラットはCharles RiverまたはHarlan Winkelmann(Germany)から入手した。雄性ラットは動物集団で到着時に約3ヶ月齢であった。標準化された条件下で、かつオーストリア政府の科学省の動物保護規則に従い、動物は、動物施設の中で維持した。体重の記録を持続した。動物は、任意の実験操作の前の少なくとも1週間、順化させた。群あたり12匹のラットを、12時間の明/暗サイクルで維持した。動物の損失を補償するために、3匹のバックアップ動物を維持した。全てのラットは、ケージあたり4匹の群で収容し、食餌および水に自由に接近させた。
ラットは、5−ブロモ−2−デオキシウリジン(BrdU、Sigma #B9285、50mg/kg体重(b.w.))および(i)ディメボン、10mg/kg b.w./1日2回;(ii)ディメボン、30mg/kg b.w./1日2回;(iii)ディメボン、60mg/kg b.w./1日2回;または(iv)0.2mL ビヒクル(生理食塩水)、1日2回のいずれかを腹腔内(i.p.)で受容した4つの異なる処理群に割り当てた。チミジンの合成ヌクレオシドアナログであるBrdUによる処理は、脳などの生きている組織中で増殖している細胞を検出するために一般的に使用される。ディメボンおよびビヒクルは、0.2mLの量で1日に2回、経口投与する。BrdUは1日おきに投与する。毎日のディメボンまたはビヒクル処理は、BrdU処理の数分前に実施した。14日目に、動物は、最後のディメボン処理の4時間後、かつ最後のBrdU処理の1日後に屠殺した。希釈したディメボンは毎日新鮮に調製した。
屠殺の際に、標準的な麻酔を使用して、鎮静させた。リン酸緩衝化生理食塩水(PBS)、続いてパラホルムアルデヒド/PBSを用いる経心臓的灌流後、各ラットからの脳を注意深く取り出し、4%パラホルムアルデヒド/PBS中で後固定を1時間行い、凍結防止のために15%スクロースに移し、そして液体イソペンタン中で瞬間凍結させた。脳は、低温切断まで−80℃で保存した。
脳は、クライオトーム(cryotome)を使用して矢状に切断し、染色するまで−20℃に保存した。5つの層を、層毎に20マイクロメートルの10個の切片に切断し、100マイクロメートルの層間の薄片の隙間が存在した。標準的なCresyl−Violett染色を、動物あたり2つの連続する薄片上で実施した。BrdU免疫組織化学は、細胞***の形態学的な概観を提供するために定量化した。
BrdU陽性細胞/神経細胞の評価のために、切片は、マウス抗神経細胞核(Neuronal Nuclei)(NeuN)モノクローナル抗体(Chemicon)および抗BrdU(Abeam)との二重インキュベーションで処理した。層あたり1つの切片は、マウス抗神経核(NeuN)モノクローナル抗体1:800(Chemicon、Hofheim.、Germany)および抗BrdU(BrdUに対するヒツジポリクローナル)1:500(Abeam、Cambridge、UK)を用いる3日間の二重インキュベーションで処理した。二次抗体は、Cy−3結合体化純粋アフィンヤギ抗マウスIgG(H+L)1:200(Jackson ImmunoResearch、Cambridgeshire、UK)およびロバ抗ヒツジIgG(H+L)1:100(Jackson ImmunoResearch、Cambridgeshire、UK)のCy2結合体化純粋アフィンF(ab’)フラグメントであった。手短に述べると、抗NeuN抗体を4℃で一晩インキュベートし、翌日、Cy3抗体を室温で1時間インキュベートし、続いて、抗BrdU抗体を4℃で一晩、Cy2抗体を室温で1時間インキュベートした。BrdUインキュベーションの前に細胞表面を開くために、切片を、2N HClで、40℃で15分間処理し、次いで、メタノール混液(60mlメタノール、2ml H、および0.6ml Triton X)中で20分間洗浄して、内因性のペルオキシダーゼをブロックした。Niss1染色を総括的染色として使用した。
皮質および海馬を含む矢状薄片のタイル状画像を200倍の倍率で記録した。各単独の画像は、ソフトウェア制御された(StagePro)自動テーブルを備えたNikonE800顕微鏡に装着されたPCO PixelFlyカメラを使用した。蛍光色、NeuNのための赤色と、BrdUのための緑色の両方の蛍光色が別々に記録された。定量化のために画像を結合した。評価された変数には、領域の面積、BrdU陽性細胞の絶対数、BrdU陽性神経細胞の数が含まれ、そして、後者は、測定領域に関して2つの値を有する。評価は、全海馬、とりわけ、歯状回および脳室下帯に集中している。
図6A、6B、7A、および7Bに図示されているように、ディメボン処理は、海馬および歯状回におけるBrdU染色細胞の総数を増加し(それぞれ、図6Aおよび7A)、脳のこれらの同じ領域においてBrdU染色神経細胞の総数を増加する(図6Bおよび7B)。
実施例3 任意の治療(1)〜(7)などの本発明の治療が、Drosophilaの眼の中の光受容体神経細胞のハンチンチン誘導性神経変性を阻害する能力の決定
本発明の治療は、Drosophilaの眼の中の光受容体神経細胞の変異型ハンチンチン誘導性神経変性(これは、ハエの脳における神経変性性の変化を反映する)を阻害するそれらの能力について試験することができる。特に、齧歯動物およびDrosophilaショウジョウバエのゲノムへのハンチントン病の原因であるハンチンチン遺伝子の挿入は、ヒトにおいて見られるハンチントン病の病理学的および臨床的な徴候の多くを誘導することが他者によって示されてきた。それゆえに、これらのトランスジェニック動物の研究は、ヒトにおいて試験する前に、潜在的なハンチントン病の治療の薬理学的活性を評価するために有用である。記載されたDrosophilaモデルにおける結果は、歴史的に、ハンチントン病のトランスジェニックマウスモデルと非常に良好に相関してきた。ヒトハンチントン病の症状に対するDrosophilaモデルの密接な類似性は、J.L.Marshら「Fly models of Huntington’s Disease」、Hum.Mol.Genet.、2003、12(review issue 2):R187−R193に記載されている。
Drosophilaショウジョウバエは、神経変性性疾患のモデル構築のための優秀な選択と見なされている。なぜなら、これは、哺乳動物の神経系のそれとは異なる様式で、視覚、嗅覚、学習、および記憶などの特定の機能を分ける構造を伴う、十分に機能的な神経系を備えているからである。さらに、ショウジョウバエの複眼は、特別な神経細胞の数百個の反復する一群から作られ、これらは、顕微鏡を通して直接的に可視化することができ、潜在的な神経保護薬物が神経細胞死を直接的にブロックする能力がその上で容易に評価できる。最後に、疾患と関連性があることが知られているヒト遺伝子の中で、約75%がDrosophilaショウジョウバエの対応物を有する。
特に、Drosophilaショウジョウバエにおける変異型ハンチンチンタンパク質の発現は、ヒトハンチントン病の特徴のいくつかを示すハエ表現型を生じる。最初に、ハンチントン病の推定の病原因子(変異型ハンチンチンタンパク質)は、ポリグルタミンまたはポリQタンパク質と呼ばれる反復する3つ組みのヌクレオチド(CAG)によってコードされる。ヒトにおいて、ハンチントン病の重篤度は、ポリQ反復の長さと相関する。同じポリQの長さの依存性は、Drosophilaにおいて見られる。第2に、変異型ハンチンチンタンパク質を発現しているハエの早期(初期の幼虫段階)においては神経変性が見られないが、後期の生命段階においては(成熟幼虫、さなぎ、および熟成成虫段階)、ハエは、一般的に一生のうちで40代から50代に開始するハンチントン病の最初の徴候および症状が現れるヒトと同様の疾患を発症する。第3に、変異型ハンチンチン遺伝子を発現しているハエにおいて見られる神経変性は進行性であり、ハンチントン病のヒト患者と同様である。第4に、ハンチンチンを発現しているハエにおける神経障害は、同様に罹患したヒト患者と同様に、運動機能の損失をもたらす。最後に、変異型ハンチンチンタンパク質を発現しているハエは、ハンチントン病の患者と同様に、早期に死亡する。これらの理由のために、ハンチントン病のDrosophilaモデルにおいて神経保護効果を示す治療は、ヒトにおいて有益な効果を有する治療である可能性た最も高いことが期待される。
このアッセイのために、本発明の治療(例えば、ディメボンなどの治療化合物を、例えば、0、1μM、5μM、10μM,100μM、100、300μM、または1,000μMの用量で含む治療)は、すべてのそれらの神経細胞中の変異型ハンチンチンタンパク質を発現するように操作されたトランスジェニックDrosophilaの一群に投与される。これは、酵母GAL4転写因子によって活性化される酵母の上流阿口ベーター配列の制御下で、転位性p−エレメントDNAベクターに外来性遺伝子をクローニングすることによって達成される。これらのプロモーター融合物は、トランスジェニック動物を産生するためにハエ胚に注入される。外来性遺伝子は、組織特異的な様式でGAL4遺伝子を発現するハエの別のトランスジェニック系統と交雑されるまでサイレントである。誕生時から死亡時までにすべての神経細胞中で導入遺伝子を発現するElav>Gal4が、記載される実験において使用される。
治療の試験のために、20〜30 HttexlpQ93バージンをelav>Gal4雄と交雑させ、約20時間、25℃で卵を収集し、バイアルに分注する(Htt効果から約70%の致死率を予想)。羽化の際に、少なくとも80匹の、0〜8時間齢のハエを収集し、本発明の治療、例えば、治療含有食餌(バイアルあたり20匹の羽化した成体)の上に配置するか、またはこれを与え、7日齢でスコア付けした。治療含有食餌は、被験体のハエが出現する直前に調製する。
齢が十分に密接してマッチした対照を収集するために、2つの型のトランスジェニック動物を交雑させる。交雑させた齢がマッチした成虫(投薬群あたり約20匹)を、治療含有食餌上に7日間配置する。動物は、治療の不安定さによって引き起こされるいかなる効果も最小化するために毎日新鮮な食餌に移す。生存を毎日スコア付けする。0日目の光受容体の平均数を、羽化の6時間以内に新たに羽化した試験同胞のスコア7〜10によって決定した。これは、治療への曝露の時点での変性のベースラインを確立する。7日目に、動物を屠殺し、生存している光受容体ニューロンの数を計数する。スコア付けは、擬似瞳孔法(pseudopupil method)により、ここでは、個々の機能している光受容体が、頭部の背後に焦点を当てた光によって示され、そして眼の光受容体レベルで焦点を当てた複合顕微鏡下での光の焦点として可視化される。擬似瞳孔分析のために、ハエは頭部切除され、頭部を顕微鏡スライド上のマニキュア液滴中にマウントする。次いで、頭部を液浸油で覆い、50倍オイル対物レンズを備えたNikon EFD− 3/Optiphot−2複合顕微鏡を使用して、ハエの眼を通して光を投影させる。
複数の濃度の治療を試験する場合(例えば、5つ以上の治療の濃度)、試験は複数の日数に分けてもよい。このことは、擬似瞳孔分析のための時間を許容する。異なる日に出現したElav>Gal4;UAS>HttQ93成虫ハエの間で違いが観察される可能性があるので、各々の日のために治療対照は設定しない。データを分析するために、未処理成虫は、同じ日に出現した治療処理成虫と比較する。
実施例4 Drosophilaモデルにおける運動能力に対する本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)のいずれかの効果の決定
Drosophilaの運動機能に対する本発明の治療の効果(上記の実施例に記載されるように入手)は、これらをバイアルの底にたたいて落としたときに、ハエが上方に上昇する、強力な負の重力向性を利用することにより評価し得る。例えば、Le BourgおよびLint、(1992)Hypergravity and aging in Drosophila melanogaster.4.Climbing activity.Gerontol.38:59−64を参照のこと。動物は目盛り付きの容器中に配置する。10秒間に上がってくる距離を、各動物について、3回の試行にわたって、5分間の休憩をともなって測定する。ガラスバイアルではなく薄いプラスチックの高いチューブを使用する別個の実験において、30秒間における上昇距離もまた測定する。動物は、処理群の情報とは関係なく、結果についてスコア付けする。
ハエは、上昇距離を測定する行動アッセイ(上昇アッセイ)を使用して、機能的レスキューについて試験する。ハエは負の重力向性を有し、従って、たたいて底に落とされたときに、すぐに容器の壁面を上昇する。このアッセイにおいて、上昇は盲検的にスコア付けされ、各動物は3回の試行を与えられ、次いで平均する。様々な濃度の本発明の治療(例えば、0、10、100、または1,000μMのディメボンなどの治療を含む治療)を含む食餌で育てた7日齢動物の上昇は、羽化の日の動物の上昇と比較する。2回の試行を実施する。1回目では、大きなガラスバイアル中で上昇する能力を10秒間にわたってモニターする。2回目の試行は、動物を薄いプラスチックの高いチューブの中で30秒間にわたって上昇を試験する以外は、1回目と同様である。
実施例5 中脳培養物中のドーパミン作動性およびGABA作動性の神経細胞に関する、本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)のいずれかの毒特性の決定
細胞ベースのアッセイは、中脳培養物中のドーパミン作動性およびGABA作動性の神経細胞に対する、特定用量の本明細書に記載の治療の毒特性を決定するために実施することができる。異なる濃度の本発明の治療を中脳培養物に加え、そしてドーパミンおよびGABAの取り込みを評価する。この実験は、以下の実施例において記載されるようなMPP+毒性に対するその効果を試験するために使用され得る、本発明の治療の非毒性用量を確立する。
0〜100μMの範囲の本発明の治療の用量は、標準的な方法を使用して試験する(例えば、W.ChurchおよびS.Hewett,J.Neurosci.Res.73:811−817,2003を参照のこと)。処理は典型的には3連で実施する。MPP+は陽性対照として使用してもよい。
実施例6 MPP+による損傷から中脳培養物を保護する、本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)のいずれかの治療の能力の決定
中脳培養物は、治療がMPP+誘導性ドーパミン作動性細胞損失に対抗するか否かを評価するために、本明細書に記載される治療のあるなしで、1−メチル−4−フェニルピリジン(「MPP+」)に曝露することができる。特に、中脳培養物は、1または5μMの本発明の治療の存在下で24時間インキュベートし、次いで、標準的な方法を使用して、1μM MPP+に曝露する(例えば、W.ChurchおよびS.Hewett,J、Neurosci.Res.73:811−817、2003を参照のこと)。処理は、典型的には3連で行う。ドーパミンおよびGABAの取り込みは、それぞれの細胞の生存度のマーカーとして測定する。実験はまた、より少ない用量のMPP+(0.5μM)を、例えば、1μM 治療とともにプレインキュベートした培養物に加えることによって実施してもよい。
実施例7 1−メチル−4−フェニル−1,2,3.6−テトラヒドロピリジン(「MPTP」)誘導性黒質線条体変性のマウスモデルにおけるドーパミンおよびその誘導体の欠如を阻害する、本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)のいずれかの治療の能力の決定
パーキンソン病のインビボモデルもまた、本明細書に記載される治療のいずれかが、哺乳動物、例えば、ヒトにおけるパーキンソン病を治療し、予防し、その発症を遅延させ、そして/またはその発生を遅延させる能力を決定するために使用することができる。パーキンソン病のいくつかの動物モデルが他の研究者によって開発されており、例えば、米国特許第6,878,858号;米国特許第5,853,385号;米国特許第7,105,504号;および米国特許第7,037,657号に記載されているものがある。他の有用なモデルには、黒質線条体変性(例えば、パラコート誘導性黒質細胞損失;例えば、Amy Manning−Bogら、J.Neurosci.、23(8):3095−3099,2003を参照のこと)および/または毒物誘導性の黒質線条体損傷の他のパラダイム(例えば、慢性MPTP曝露)が含まれる。
1つの方法において、MPTP誘導性黒質線条体変性のマウスモデルは、パーキンソン病を治療し、予防し、その発症を遅延させ、そして/またはその発生を遅延させる、本明細書に記載の治療の能力を分析するために使用する。特に、MPTPによって引き起こされるマウス線条体中でのドーパミンおよびその化合物(DOPACおよびHVA)の欠失を予防する本発明の治療の能力の測定を行う。
詳細には、本発明の治療は、MPTP曝露の前、その時点、またはその後に投与する。動物は、MPTPの前2日間、9:00a.m.および4:00p.m.に、2回の治療の腹腔内注射を受ける。MPTP投与の日、9:00a.m.にマウスに治療を注射し、次に1:00p.m.にMPTP、そして再度治療を4:00p.mに注射する。最後に、1日2回の治療の用量を、MPTP曝露後、6日間、マウスに与える。MPTPは30mg/kgの用量で皮下注射する。対照動物は、本発明の治療の代わりにビヒクルを、MPTPの代わりに生理食塩水を受けた。動物は、MPTP曝露の7日後に頸椎脱臼により屠殺する。例示的な処理群は以下に要約する。
Figure 2010528016
実験の最後に、マウスを屠殺し、線条体(左側および右側)を氷上で解剖する。左側線条体は、すぐに氷冷0.4M 過塩素酸中に入れ、DA、DOPAC、およびHVAのアッセイのために処理する。右側線条体ならびに中脳ブロックもまた解剖し、潜在的な将来の使用(例えば、ウェスタンによる、線条体サンプル中のチロシンヒドロキシラーゼレベルの測定、所望される場合、線条対サンプル中のドーパミントランスポーター結合の測定、および/または黒質におけるドーパミン作動性ニューロンの立体解析学的計数が後で実施されてもよい)のために保存する。DA、DOPAC、およびHVAは、以前に記載された方法に従う電気化学的検出を用いて、HPLCによって測定する(Purisaiら、Neurobiol.Dis.20:898−906、2005)。
本発明の治療の神経保護効果はまた、0.01mg/kg、0.05mg/kg、0.10mg/kg、1mg/kg、および5mg/kgを含むより少ない用量のこのプロトコールにおいて、または黒質線条体変性の他のモデル(例えば、パラコート誘導性黒質細胞損失)および/または毒素誘導性黒質線条体損傷の他のパラダイム(例えば、慢性MPTP曝露)を使用して、試験してもよい。
実施例8 アルツハイマー病を治療し、予防し、その発症を遅延させ、そして/またはその発生を遅延させる、本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)の能力を決定するためのインビボモデルの使用
アルツハイマー病のインビボモデルもまた、哺乳動物、例えば、ヒトにおけるアルツハイマー病を治療し、予防し、その発症を遅延させ、そして/またはその発生を遅延させる、本明細書に記載の治療のいずれかの能力を決定するために使用することができる。例示的なアルツハイマー病の動物モデルには、「Swedish」変異型アミロイド前駆体タンパク質(APP;Tg2576;K670N/M671L;Hsiaoら、1996、Science,274:99−102)を過剰発現するトランスジェニックマウスが含まれる。これらのマウスに存在する表現型は十分に特徴付けがされている(Holcomb L.A.ら、1998、Nat.Med.、4:97−100;Holcomb L.A.ら、1999,Behav.Gen.、29:177−185;およびMcGowan E.,1999,Neurobiol.Dis.6:231−244)。本発明の治療の神経保護効果はまた、0.01mg/kg、0.05mg/kg、0.10mg/kg、1mg/kg、および5mg/kgを含むより少ない用量のこのモデルにおいて、またはアルツハイマー病の他の動物モデルを使用して、試験してもよい。標準的な方法は、本発明の治療のいずれかが、これらのマウスの脳におけるAβ沈着の量を減少させるか否かを決定するために使用することができる(例えば、WO2004/032868、2004年4月22日公開を参照のこと)。
実施例9 筋萎縮性側索硬化症を治療し、予防し、その発症を遅延させ、そして/またはその発生を遅延させる、本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)の能力を決定するためのインビボモデルの使用
ALSのインビボモデルは、SOD1変異によって誘導される細胞毒性を減少させる、本明細書に記載される治療のいずれかの能力を決定するために使用することができる。細胞毒性の減少は、哺乳動物、例えば、ヒトのALSを治療し、予防し、その発症を遅延させ、そして/またはその発生を遅延させる能力を示す。
例示的なALSのインビボモデルにおいて、N2a細胞(例えば、InPro Biotechnology、South San Francisco、CA、USAによって販売されているマウス神経芽細胞腫細胞系統(cell cline))を、種々の濃度の本発明の治療の存在下または非存在下で、変異型SOD1で一過性にトランスフェクトする。標準的な方法、例えば、Y.Wangら(J.Nucl.Med.、46(4):667−674、2005)によって記載されている方法が、このトランスフェクションのために使用できる。細胞毒性は、細胞計数、免疫染色、および/またはMTTアッセイなどの任意の日常的な方法を使用して測定して、治療がN2a細胞中の変異型SOD1媒介性毒性を軽減するか否かを決定できる(例えば、米国特許第7,030,126号;Y.Zhangら、Proc.Natl.Acad.Sci.、USA、99(11):7408−7413,2002;またはS.Fernaeusら、Neurosci Letts.389(3):133−6,2005を参照のこと)。
実施例10 筋萎縮性側索硬化症を治療し、予防し、その発症を遅延させ、そして/またはその発生を遅延させる、本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)の能力を決定するためのインビボモデルの使用
ALSのインビボモデルは、哺乳動物、例えば、ヒトのALSを治療し、予防し、その発症を遅延させ、そして/またはその発生を遅延させる、本明細書に記載の治療のいずれかの能力を決定するために使用できる。ALSまたは運動ニューロン変性のいくつかの動物モデルが他の研究者によって開発されており、これには、米国特許第7,030,126号および同第6,723,315号において記載されているものがある。
例えば、家族型のALSの原因である変異型のSODを発現するトランスジェニックマウスのいくつかの系統が、ALSのマウスモデルとして構築されてきた(米国特許第6,723,315号)。グリシン93のアラニンによる置換を有する変異型ヒトSODを過剰発現するトランスジェニックマウス(FALSG93Aマウス)は、それ自体を発現する、肢の麻痺による進行性の運動ニューロン変性を有し、4〜6ヶ月齢のときに死亡する(Gurneyら、Science,264,1772−1775,1994)。最初の臨床的な徴候は、約90日目の肢のふるえ、次いで、125日目の歩幅の減少からなる。組織学的レベルにおいて、ミトコンドリア起源の空胞が、約37日目に運動ニューロンにおいて観察され、そして運動ニューロンの損失が90日目から観察できる。ミエリンを有する軸索への攻撃が、主として腹側骨髄において、そして背側領域においてわずかに観察される。補償的側枝神経再生現象が、運動プラークのレベルで観察される。
FALSG93Aマウスは、治療的ストラテジーの開発のためと同様に、ALSの生理病理学的メカニズムの研究のための非常に良好な動物モデルを構成する。これらのマウスは、非常に多くの組織病理学的および筋電図的な特徴を示す。FALSG93Aマウスの筋電図的な性能は、これらがALSの判断基準の多くを満たすことを示す:(1)付随する側枝神経再生に伴う、運動単位の数の減少、(2)後肢および前肢における自発的脱神経活性(フィブリル化)および線維束収縮の存在、(3)誘発された運動応答の減少と相関する運動誘導の速度の改変、および(4)感覚攻撃の欠如。さらに、顔面神経攻撃は、高齢のFALSG93Aマウスにおいてでさえ、まれであり、これは患者においてもまたあり得る。FALSG93Aマウスは、Transgenic Alliance (L’Arbresle,France)から利用可能である。さらに、ヒトSOD1(G93A)遺伝子を有するヘテロ接合性トランスジェニックマウスは、Jackson Laboratory(Bar Harbor,ME,USA)(米国特許第7,030,126号)から入手することができる。これらのマウスは、内因性プロモーターによって駆動される25コピーのヒトG93A SOD変異を有する。マウスの生存はコピー数依存性である。この疾患を発症するマウスヘテロ接合体は、尾の一部の採取およびDNAの抽出後にPCRによって同定することができる。
急性神経毒性傷害後(IDPNを用いる、興奮性毒を用いる処理)または遺伝的欠損(wobbler、pmn、MndマウスまたはHCSMAイヌ)に起因するかのいずれかである、運動ニューロン変性を有する他の動物モデルが存在している(米国特許第6,723,315号;Sillevis−SmittおよびDe Jong,J Neurol.Sci,91,231−258,1989;Priceら、Neurobiol.Disease,1,3−11,11994)。遺伝子モデルの中では、pmmマウスが、臨床的、組織学的、および筋電図的なレベルで、特に十分に特徴付けられている。pmm変異は、常染色体劣性様式で伝達され、かつ第13染色体上に局在している。ホモ接合性pmmマウスは、筋萎縮症および麻痺を発症し、これは、2〜3週齢の後方のメンバーから明示される。未処理のすべてのpmmマウスが、6〜7週齢の前に死亡する。これらの運動ニューロンの変性は神経末端のレベルで開始し、運動神経、とりわけ、横隔膜の神経支配(inervation)を確実にする横隔神経における、ミエリンを有する線維の大量の損失で終了する。FALSG93Aマウスとは反対に、この筋肉脱神経は非常に迅速であり、軸索側枝の再成長による再神経支配の徴候を実質的に伴う。筋電図レベルでは、筋肉脱神経のプロセスは、フィブリル化の外見によって、および神経の過最大電気刺激後に引き起こされる筋肉応答の増幅の有意な減少によって特徴付けられる。
Xt/pmnトランスジェニックマウスの系統もまた、ALSの別のマウスモデルとして以前から使用されてきた(米国特許第6,723,315号)。これらのマウスは、C57/B156またはDBA2雌性マウスと、Xt pmn/Xtpmn雄性マウス(129系統)を最初に交雑させること、続いて、2回目は、最初の雄と、子孫のXt pmn/Xtpmnヘテロ接合性雌(N1)の間で行うことによって得た。子孫のマウス(N2)の間で、Xt対立遺伝子(余分の数字の表現型によって実証される)およびパン対立遺伝子(PCRによって決定される)を有するXt pmn/Xtpmn二重ヘテロ接合体(「Xt pmnマウス」と呼ばれる)を、将来の交雑のために選択する。
ALSのインビボモデルにおける本明細書に記載される治療の活性を試験するための1つの例示的な方法において、雌性マウス(B6SJL)を購入して、グリシン93のアラニンによる置換を有する変異型SODを過剰発現するトランスジェニック雄(例えば、FALSG93Aマウス)と交雑させる。2匹の雌を各々のケージ内に1匹の雄とともに配置し、妊娠について少なくとも毎日モニターする。各妊娠雌を同定するときに、これはケージから取り出し、新たな妊娠していない雌を加える。40〜50%の仔がトランスジェニックであると予想されるので、例えば、少なくとも200匹の仔のコロニーがほぼ同時に生まれ得る。3週齢での遺伝子型決定後、トランスジェニック仔は親から引き離し、性別によって異なるケージに分ける。
少なくとも80匹のトランスジェニックマウス(雄と雌の両方)を4つのグループにランダムに分ける:1)ビヒクル処理(20匹マウス)、2)用量1(3mg/kg/日;20匹マウス)3)用量2(10mg/kg/日;20匹マウス)および3)用量3(30mg/kg/日;20匹マウス)。マウスは毎日評価する。この評価は、体重、外見(毛皮コート、活動性など)、および運動協調性の分析を含む。処理は、ほぼ段階3で開始し、マウスを安楽死させるまで継続する。1つの局面において、試験される本発明の治療は、マウスの食餌中でマウスに投与される。本発明の治療の神経保護効果はまた、0.01mg/kg、0.05mg/kg、0.10mg/kg、1mg/kg、および5mg/kgを含むより少ない用量のこのプロトコールにおいて、またはALSの他のモデルを使用して試験されてもよい。
臨床疾患の発症は、マウスの肢のふるえについて、および筋肉の強度について、マウスを試験することによってスコア付けする。マウスは、尾の基部によって優しく持ち上げ、いかなる筋肉のふるえも記録し、後肢の伸長を測定する。筋肉の脆弱さは、マウスがその後肢を伸ばせないことにおいて反映される。マウスは、運動ニューロン不全の徴候の5段階スケールでスコア付けする:5−徴候なし;4−1つ以上の肢の脆弱性;3−1つ以上の肢の跛行;2−1つ以上の肢の麻痺;1−背を下にして置かれたときに、正しい位置に戻ることができない、反転に対して陰性である動物。
麻痺の徴候を示す動物において、湿らせた食餌ペレットをケージの内部に配置する。マウスが食餌ペレットに到達できない場合、栄養補給は、補助食餌(Ensure(登録商標)、毎日2回、経口)を通して投与される。必要な場合、通常の生理食塩水を、腹腔内投与により、1日に1mlを2回補充する。加えて、これらのマウスは毎日体重を測定する。必要な場合、マウスは、研究員により洗浄され、ケージのベッディングは頻繁に交換する。最終段階の疾患において、マウスは、それらのケージ中でそれらの側方を下にして横たわる。マウスが10秒間以内にそれら自身で位置を変更できない場合、またはマウスの体重が20%落ちたときには、マウスを直ちに安楽死させる。
各処理群において、4番目、8番目、12番目、16番目、および20番目に安楽死させたマウスから脊髄を収集する(処理群あたり合計で5匹、全体で20匹の動物)。これらの脊髄は、標準的な方法を使用して、ミトコンドリア中の変異型SOD含量について分析する(例えば、J.Liuら、Neuron,43(1):5−17,2004を参照のこと)。
所望される場合、ALSマウスモデルにおける本発明の治療の効果は、二頭筋のサイズ、筋肉の形態、電気的刺激に対する筋肉の応答、脊髄運動ニューロンの数、筋肉の機能、および/または酸化的損傷の量を測定するための標準的な方法を使用して、例えば、米国特許第6,933,310号または同第6,723,315号に記載されるように、さらに特徴付けることができる。
上記のALSのインビボモデルのいずれかにおけるビヒクル対照と比較した、より少ない筋肉の脆弱性および/または運動ニューロンの数のより少ない減少を生じる治療は、ALSの治療または予防のためにヒトにおける有益な効果を有する治療である可能性が最も高いことが期待される。
実施例11 本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)のいずれかが神経細胞死媒介性眼疾患を治療し、予防し、および/またはその発症を遅延し、および/またはその発生を遅延する能力を決定するためのインビボモデルの使用
眼疾患のインビボモデルは、本明細書に記載される治療のいずれかが神経細胞死媒介性眼疾患を治療し、および/または予防し、および/またはその発症を遅延し、および/またはその発生を遅延する能力を決定するために使用することができる。
神経細胞死媒介性眼疾患、例えば、乾燥型の黄斑変性および/またはStargardt黄斑変性を含む黄斑変性を治療し、および/または予防し、および/またはその発症を遅延し、および/またはその発生を遅延する本明細書に記載される治療の活性を試験するための1つの例示的な方法は、G.Karanら(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,2005,102(11):4164−4169)に記載されるようなELOVL4変異型マウスモデルを利用する。このモデルは、網膜色素上皮(RPE)による顕著なリポフスチン蓄積、続いて、RPEの死および光受容体変性を発症することをマウスに引き起こす、変異型のELOVL4を発現するトランスジェニックマウスを含む。マウスは明白に黄斑(視力と最も激しく関連する中心網膜内の領域)を有さないのに対して、このモデルは、ARMDに類似して、網膜の中心において網膜細胞の変性および死を引き起こし、ARMDにおいて見られる沈着(ドルーゼ)に非常に類似した網膜沈着もまた引き起こす。このモデルは、ヒト乾燥型黄斑変性およびSTGDに密接に類似していると考えられている。
G.Karan(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,2005,102(11):4164−4169)によって記載された方法に従って、4ヶ月の実験を、高用量処理のための6匹のマウス、低用量処理のための6匹のマウス、および未処理のための6匹の齢がマッチした対照(19週まで引き離す)を使用して実施する。平均のマウスは20gであり、15ml/100g体重、または3ml/日を飲む。高用量の本発明の治療は、36μg/g/日または720μg/マウス/日の治療化合物を含む治療である。低用量の治療は、12μg/g/日または240μg/マウス/日の治療化合物を含む治療である。それゆえに、飲料水は、240μg/ml(高用量)および80μg/ml(低用量)の治療を含む。各動物(別々のケージに収容されている)によって消費される治療の正確な量は、遡及的に決定されてもよい。本発明の治療の神経保護効果はまた、0.01mg/kg、0.05mg/kg、0.10mg/kg、1mg/kg、および5mg/kgを含むより低用量のプロトコールにおいて、または神経細胞死媒介性眼疾患の他のモデルを使用して、試験されてもよい。
4ヶ月の治療の最後の分析は、組織学的切片化および光受容体細胞損失の定量を使用して実施する。組織学的切片化および定量は、G.Karanら(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,2005,102(11):4164−4169)によって記載される方法、例えば、顕微鏡を含むものによって行われてもよい。
例えば、以下の他の終点が考慮されてもよい:(1)毎週1回収集される体重;(2)ケージ側からのマウスの臨床的観察、例えば、1日1回〜1週間に2回、実験室ノートブックに記録した観察を伴う;(3)各マウスについての末端血漿サンプルの収集および分析、このサンプルは薬物動態学的または他の分析のためにEDTA中に保持され得る;(3)水の中でマウスに対して利用可能である期間の間、治療が安定であることを実証するために、時折収集される水ボトルサンプルに対する収集および分析(例えば、0.5〜1mLサンプルを保存、−80℃で凍結)。
実施例12 本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)のNMDA誘導性電流遮断特性を評価する方法
本発明の治療は、それらのNMDA誘導性電流遮断特性を決定するために評価されてもよい。実験は、ラット脳皮質の新鮮に単離した神経細胞または培養したラット海馬ニューロンに対してパッチクランプ法によって実行する。培養のための神経細胞は、トリプシン処理、続いて、ピペッティングの方法によって、新生仔ラット(1〜2日齢)の海馬から得る。培養培地中に懸濁した細胞は、6ウェルプランシェット(Nunc)のウェルまたはペトリディッシュに3mL量で配置し、ここでは、ポリ−L−リジンでコートしたガラスが最初に配置されている。細胞濃度は、典型的には、2.5×10−6〜5×10−6細胞/mLである。培養培地は、10%仔ウシ血清、2mM グルタミン、50μg/mg ゲンタマイシン、15mM グルコース、および20mM KClを補充し、NaHCOを使用してpHを7〜7.4に調整したイーグル最少培地およびDMR/F12培地(1:1)からなる。培養物を含むプランシェットは、37℃、100%湿度のCOインキュベーターに配置する。シトシンアラビノシド10〜20μLを、培養の2日目から3日目に加える。6〜7日の培養後、1mg/ml グルコースを培地に加え、または培地は、以下の実験に依存して交換する。培養した海馬ニューロンは、0.4mL作業チャンバーに配置する。作業溶液は以下の組成である:150.0mM NaCl、5.0mM KCl、2.6mM CaCl、2.0mM MgSO・7HO 2.0、10.0mM HEPES、および15.0mM グルコース、pH 7.36。
NMDAの適用によって生じる膜透過電流は、全体細胞構成におけるパッチクランプ電気生理学的法によって記録される。物質の適用は、迅速な表面灌流の方法によって行う。電流は、以下の組成物:100.0mM KCl、11.0mM EGTA、1.0mM CaCl 1.0、1.0mM MgCl 1.0、10mM HEPES、および5.0mM ATP、pH 7.2で満たされたホウケイ酸微小電極(抵抗が3.0〜4.5mOhm)の補助で記録される。EPC−9機器(HEKA,Germany)を記録のために使用する。電流は、HEKAからも購入されるパルス(pulse)プログラムを使用してPentium(登録商標)−IV PCのハードディスク上に記録する。結果はPulsefitプログラム(HEKA)の補助を伴って分析する。
NMDAの適用は、培養海馬ニューロン中での流入電流を誘導する。NMDAの適用によって引き起こされる電流に対する遮断効果を有する本発明の治療は、NMDAアンタゴニストとして、またはNMDAを含む本明細書に開示される疾患のいずれかの治療のための1つ以上のNMDAアンタゴニスト特性を有する治療として、有用であることが予想される。治療はまた、これらが培養ラット海馬ニューロン中でのNMDA誘導性電流に対するMK−801の遮断効果を減少するか否かを決定するために試験することができる。NMDA受容体上のMK−801(および類似してフェンシクリジン)のチャネル遮断効果の減少は、それらの精神異常発現効果の減少をもたらす可能性があり、それゆえに、統合失調症に特徴的な徴候の除去をもたらす可能性がある。従って、MK−801の遮断効果を減少する本発明の治療は、統合失調症を治療し、予防し、および/またはその発症を遅延し、および/またはその発生を遅延するために有用であることが予想される。
実施例13 本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)が統合失調症を治療し、予防し、および/またはその発症を遅延し、および/またはその発生を遅延する能力を決定するためのインビボモデルの使用
統合失調症のインビボモデルは、本明細書に記載される治療のいずれかが神経細胞死媒介性眼疾患を治療し、および/または予防し、および/またはその発症を遅延し、および/またはその発生を遅延する能力を決定するために使用することができる。
統合失調症を治療し、および/または予防し、および/またはその発症を遅延し、および/またはその発生を遅延する本明細書に記載される治療の活性を試験するための1つの例示的なモデルは、動物(例えば、非霊長類(例えば、ラット)または霊長類(例えば、サル))に慢性的に投与されるフェンシクリジンを利用し、統合失調症のヒトにおいて見られるものと類似の機能不全を生じる。Jentschら、1997,Science 277:953−955およびPierceyら、1988,Life Sci.43(4):375−385を参照のこと。標準的な実験プロトコールは、この動物モデルまたは他の動物モデルにおいて利用されてもよい。本発明の治療の神経保護効果はまた、0.01mg/kg、0.05mg/kg、0.10mg/kg、1mg/kg、および5mg/kgを含む用量でこのプロトコールにおいて、または統合失調症の他のモデルを使用して、試験されてもよい。
実施例14 本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)の治療のカルシウム遮断特性の決定
本発明の治療のカルシウム遮断特性の評価は、シナプトソームのP2画分を用いて実施し、これは、Bachurinら(「Neuroprotective and cognition enhancing properties of MK−801 flexible analogs.Structure−activity relationships」Ann.N.Y.Acad.Sci,2001,939:219−235)によって記載されたプロトコールに従って新生(8〜11日)の脳か単離される。このアッセイにおいて、グルタミン受容体と関連するイオンチャネルを介するカルシウムイオンの特異的取り込みを阻害する本発明の治療の能力を決定する。
シナプトソームは、インキュベーション緩衝液A(132mM NaCl、5mM KCl、5mM HEPES)に配置し、全体の実験の間、0℃に保つ。シナプトソームのアリコート(50μl)を、本発明の治療および放射性標識したカルシウム、45Caの調製物を含む培地A中に配置する。カルシウムの取り込みは、10mMのグルタミン酸の20μlの培地への導入によって刺激される。30℃で5分間のインキュベーション後、反応は、GF/Bフィルターを通した濾過によって中断され、次いで、これは、冷緩衝液B(145mM KCl、10mM Tris、5mM Trilon B)で3回洗浄する。次いで、フィルターを分析して、放射性標識されたカルシウムを検出する。測定は、SL−4000液体シンチレーションカウンター(Intertechnique,Fairfield,NJ,USA)を使用して実施する。初期のスクリーニングは、各化合物の5μM溶液を用いて実施する。特異的なカルシウムの取り込みは以下の等式を使用して計算する:K(43/21)=[(Ca−Ca)/(Ca−Ca)]100%、ここで、Caは対照実験におけるカルシウムの取り込みであり(グルタミン酸または薬物が加えられていない);Caはグルタミン酸のみ存在下でのカルシウムの取り込みであり(グルタミン酸誘導性のカルシウムの取り込み−GICU);Caは治療のみの存在下でのカルシウムの取り込みであり(グルタミンは加えていない);そしてCaはグルタミンと治療の両方の存在下でのカルシウムの取り込みである。
顕著なカルシウム遮断特性を有する治療は、老化防止剤としての潜在能力を有し得る(Z.S.Khachaturian「Calcium hypothesis of Alzheimer’s disease and brain aging」Ann.N.Y.Acad.Sci.,1994,747:1−11)。
実施例15 老化防止剤としての本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)の治療活性の決定
本発明の治療は、実験室動物において寿命を延長し、および/または生活の質を改善する(加齢に付随する病理の量または重篤度の変化によって特徴付けられる)薬剤として評価されてもよい。実験は、12ヶ月齢から開始して、C57/B雌性マウスを用いて実施する。マウスは、小区画あたり10匹で、小区画に維持する。対照群と実験群の両方が、群あたり50匹の動物を含む。動物は、食餌および水に自由に接近できる。昼−夜サイクルは12時間である。
実験の前に、1つの小区画の動物による1日のおよび1週間の水消費を測定する。1つの局面において、本発明の治療は、各動物が平均で1日あたり3mg/kgの治療を消費するような量で水に加える。治療を含む水のボトルは7日毎に置き換える。対照群の動物は純粋を受容する。実験の前に、すべての動物の体重を量り、すべての小区画のすべての動物の総体重を同様に、平均体重を、すべての群およびすべての小区画で決定する。皮膚、毛、および眼の状態もまた、目視検査によって決定する。好ましくは、すべての動物は健常な外見であり、実験の前にいかなる眼に見える傷害も有していない。これらのパラメーターの評価は1ヶ月ベースで実施する。本発明の治療の神経保護効果はまた、0.01mg/kg、0.05mg/kg、0.10mg/kg、1mg/kg、および5mg/kgを含むより低用量でこのプロトコールにおいて、または老化防止の他のモデルを使用して、試験されてもよい。
寿命
寿命の長さは、人口統計的な方法を使用して評価する。このパラメーターは、すべての齢のグループにおける死の可能性である。死の可能性を減少しまたは阻害する治療は、老化防止剤として有用であることが予想される。
動物の体重の動力学
動物の体重の減少は、対照群における実験の間に予測される。これは自然なプロセスであり、加齢関連の体重減損として知られている。この体重損失を減少する治療は老化防止剤として有用であることが予想される。
視覚障害
片目または両目の白内障の発症として現れる視覚障害が、対照群の動物において予想される。白内障の動物の数を減少させる治療は、老化防止剤として有用であることが期待される。
皮膚および毛の状態
皮膚−毛外皮の障害を、毛のない部分、すなわちいわゆる脱毛症を有する動物が、対照群において予想される。脱毛症の動物の数または脱毛症の重篤度を減少する治療は、老化防止剤として有用であることが期待される。
実施例16 本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)がイヌ認知障害症候群を阻害する能力の決定
以下の例示的な実験パラメーターが、以下の3つの実施例(実施例24〜26)において、本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)がイヌ認知障害症候群を阻害する能力を試験するために使用できる。活動性の増加(例えば、日中活動の増加)、歩行運動活動性の増加、好奇心の増加、または探索的行動の増加は、イヌ認知障害症候群を阻害するために有用であること(例えば、イヌにおける加齢関連の行動の欠乏の症候性の改善を引き起こすこと)が予想される。
被験体
例示的な被験体は表2に要約する。唯一の排除基準は、研究の目的または実施に干渉する任意の疾患または状態の非存在である。
Figure 2010528016
飼育小屋、飼料、および環境
例示的な試験施設はイヌの飼育小屋のための2つの領域を含む。第1のものは、16個の対向する列である32個のステンレス鋼の仕切りからなる。各仕切りは、5フィート×16フィートであり、2フィート×4フィートの休憩台を有する。いくつかの仕切りは半分に区切る(2.5フィート×16フィート)。第2のものは、12個の対向する列である24個の亜鉛メッキされた鋼の仕切りからなる。両方の領域において、床はエポキシ塗装され、加熱される。施設の外壁は床の近く(地表面からおよそ10フィート)に窓を備え、これは、天然光が装置に入ることを可能にする。イヌは、適合性および性別に基づいて、ケージあたり一般的には4匹収容する。天然の明−暗スケジュールを使用する。仕切りは強力な洗浄機で毎日清掃する。
イヌは、壁面に装着した自動給水システムを介して、またはボウル中で井戸水に自由に接近可能である。イヌは、毎日1回、標準の成犬維持食(例えば、Purina Pro Plan(登録商標)Chicken & Rice)を与え、これは定常的な体重を維持するために調製されている。
収容温度および湿度は、自動温度制御および連続的換気によって比較的一定に保持する。室内環境条件は、以下のような設計仕様である:1分間あたり最小限約2100c.f.濾過空気交換、相対湿度60±10%、温度20±3℃、および天然の明−暗サイクル。
仕切りの仲間および/またはおもちゃの存在により、豊かさを提供する。すべてのイヌは、研究の開始の前に獣医学的な検査を受ける。研究の過程にわたって、必要な場合、訓練された担当者が、すべての有害な事象および責任のある獣医または研究責任者に連絡を取る。
投薬および投与
イヌは研究開始の前に体重測定する。本発明の治療を含むカプセルは、体重に従って各イヌのために調製する。本発明の治療の以下の用量:2.6および20mg/kgが使用され得る。本発明の治療の神経保護効果はまた、0.01mg/kg、0.05mg/kg、0.10mg/kg、1mg/kg、および5mg/kgを含むより低い用量でこのプロトコールにおいて、またはイヌ認知障害症候群の他のモデルを使用して、試験されてもよい。他の点では本研究に関与していない技術者がカプセルを調製する。研究の対照フェーズの間、被験体に、空のゼラチンカプセルを投与する。試験および対照の物品を、湿潤性ドッグフードのミートボール中で、1日1回イヌに経口投与する。個々の被験体に、各処理日に同時にカプセルを投与する。
実験設計
研究設計は、4回の7日間試験ブロックからなる(試験ブロックは、4日間の処理/試験期間と組み合わせた3日間の洗い出し期間である)。最初の試験ブロックは対照であり、この7日間の間に被験体は治療を受けない。引き続いて、ラテン方格(設計が続き、ここでは、すべての被験体を、異なる順番で、3つすべての用量レベルの試験品目で試験する(以下の表3を参照のこと)。これを達成するために、12例の被験体を、性別および齢について可能な程度までバランスさせた2齢の被験体の6つのグループに分ける。
表3。イヌグループ(グループA〜Fは、各々2匹のイヌを有するイヌグループをいう)および投薬順序(用量順序カラムのAは2mg/kgの用量をいい;用量順序カラムのBは6mg/kgの用量をいい;そして用量順序カラムのCは20mg/kgの用量をいう)。
Figure 2010528016
対照試験ブロックを完了後、各グループは、そのグループのために処方された順序で3つの用量の試験品目を受容する。各試験ブロックのために、被験体は、最初の4日間の間、それらのそれぞれの処理を受容する。各試験ブロックの4日目において、被験体は、好奇心試験で2回試験する;1回目は物品投与の1時間後であり、2回目は物品投与の4時間後である。残りの3日間は、各試験ブロックのための洗い出し日と見なす。
被験体は、処理の4日間および各試験ブロックの間の3日間の洗い出し日を受ける
Figure 2010528016
データ収集および分析
研究の開始において、Actiwatch(登録商標)カラーを各イヌに配置し、カラーは研究の期間の間そのままにする。すべての行動試験は以前に確立したプロトコールに従う。オープンフィールド競技場で実施する行動試験のために、データ分析は、行動ソフトウェア(CanCog Technologies Inc.,Toronto,ON,Canada)を使用して実施する。Actiware−Rhythm(登録商標)ソフトウェアを使用して、昼−夜基準のための活動計数を得る。
Actiwatch(登録商標)データは、治療に時間的に連関する活動パターンの変化と、昼−夜活動性の変化の両方を見るために分析する。
治療条件と連関する活動の変化を評価するために、投薬後5時間の期間にわたる、時間毎の活動を計算する。次いで、データは、反復測定分散分析(ANOVA)を用い、被験体変数の中で、投薬後の時間(1〜5時間)、治療日数(各条件について1〜4日)、および用量(対照、2、6、および20mg/kg)を用いて、分析を行う。試験順序は、初期の分析における被験体変数の中で機能する。昼夜活動レベルを試験するために、昼および夜の活動レベルは、各24時間の期間の間、計算する。データは最初に、反復測定ANOVAを用い、被験体変数の中で、用量(対照、2、6、および20mg/kg)、治療日数(各条件について1〜4日)、およびフェーズ(昼および夜)を用いて、分析を行う。再度、順序は被験体間変数として機能する。
好奇心試験のために、各行動測定は、反復測定ANOVA、用量(対照、2、6、および20mg/kg)、被験体変数の中としての試験(1回目および2回目)、および被験体間変数としての順序を使用して分析する。
すべてのデータは、Statistica 6.0(登録商標)ソフトウェアパッケージ(Statsoft,Inc.,Tulsa,OK,USA)を使用して分析する。ホスト−ホック−フィッシャー(post−hoc Fisher’s)を使用して、主たる効果および相互作用を試験する。
投薬後活動パターンおよび昼−夜活動リズム
活動は認知と関連するマーカーである。活動は、治療日の関数であるのと同様に、用量および治療後の時間の関数として評価する。
投薬後活動パターンおよび24時間の活動リズムは、Actiwatch(登録商標)法を使用して評価し、これは、以前に記載されたように(Siwakら、2003,「Circadian Activity Rhythms in Dogs Vary with Age and Cognitive Status」Behav.Neurosci.,111:813−824)、活動の変化および活動サイクルのフェーズの変化を検出する。手短に述べると、一般的な活動パターンを、イヌのために適合させたMini−Mitter(登録商標)Actiwatch−16(登録商標)活動モニタリングシステム(Mini−Mitter Co.,Inc.,Bend,OR)を使用して28日間連続でモニターする。Actiwatch−16(登録商標)は、5分間隔で全体の活動の計数を提供するようにプログラムされている活動センサーを備える。イヌのカラー上にActiwatch−16(登録商標)を配置することにより、中断されない活動および休止の記録が可能になる。
実施例17 本発明の治療がイヌ認知障害症候群を阻害する能力を決定するための一般的活動試験
Actiwatch(登録商標)データの最初の分析は、行動活動性に対する治療の投薬後効果の全体的なイメージを提供することを意図している。従って、投薬後の5時間の期間を、最初に、5つの1時間のブロックに分割する。従って、各処理日の各被験体のデータは、5つの連続する1時間の活動スコアからなる。次いで、データは、反復測定分散分析を用いて、被験体変数として投与後時間(1〜5時間)、処理日数(各条件について1〜4日)、および用量(対照、2、6、および20mg/kg)を用いて分析する。試験順序は、最初の分析の被験体変数間で機能する。
実施例18 本発明の治療がイヌ認知障害症候群を阻害する能力を決定するための昼夜活動アッセイ
昼/夜活動データは、反復測定ANOVAを用いて、用量、洗い出し日、および被験体変数中としてのフェーズ、および被験体変数間としての試験順序を用いて分析する。
実施例19 本発明の治療がイヌ認知障害症候群を阻害する能力を決定するための好奇心試験
これは、探索的行動の試験であり、環境に対する注意と歩行行動の両方を評価する(Siwakら、2001「Effect of Age and Level of Cognitive Function on Spontaneous and Exploratory Behaviors in the Beagle Dog」Learning Mem.,8:317−258)。被験体は、10分間の間、オープンフィールド競技場に置かれる。7例の被験体が競技場に置かれ、被験体は部屋および物体を自由に探索することが許される。
オープンフィールド活動競技場は、追跡を容易にするための長方形のグリッドパターンである床に適用された電気的テープのストリップを備えた、空の試験部屋(約8フィート×10フィート)からなる。試験部屋の床は、試験の前にかつイヌの間をモップかけして、試験に影響を与える嗅覚的手がかりを減少する。オープンフィールドで行う試験のために、イヌは試験部屋に配置し、これらの行動は5または10分間にわたってビデオ録画する。しかし、すべてのイヌを対照と20mg/kg用量で試験し、別の分析は、対照と高用量処理を比較して実行する。
試験部屋内でのイヌの行動パターンを記録する。加えて、キーボードのキーを押して、以下を含む種々の挙動の発生の頻度を示す:嗅ぐ動作、排尿、毛繕い、跳躍、立ち上がり、不動、および発声。このソフトウェアはまた、歩行運動活性のための距離の全体測定を提供する。一般的活動に加えて、物体との相互作用(拾い上げ、接触、嗅ぐ動作、および物体上での排尿)は、探索的行動の尺度として評価および使用する。排尿頻度はマーキング行動を示す。
実施例20 本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)のいずれかが動物モデルにおける認知機能および記憶を改善する能力の決定
神経細胞の以前の破壊が存在していなかった動物の記憶に対する治療の作用を研究するために、既知の対象物の新たな位置の認識の試験を使用することができる(B.KoIb,K.Buhrmann,R.McDonaldおよびR.Sutherland,「Object location memory test」Cereb.Cortex,1994,6:664−680;D.Gaffan,Eur.J.Neurosci.,1992,4381−388;T.Steckler,W.H.I.M.Drinkenburgh,A.SahgalおよびJ.P.Aggleton,Prog.Neurobiol,1998,54:289−311)。
実験は、3〜5月齢でありかつ20〜24g体重のC57BL/6雄性マウスで実施する。動物は、動物施設において、5匹でケージ中で、08:00〜20:00まで明期である12/12時間の明/暗レジメで、水および食餌に自由にアクセスできるように維持する。観察チャンバーは、不透明有機ガラス製であり、48×38×30cmの寸法である。直径2.7cmおよび高さ5.5cmの茶色ガラスバイアルを試験物体として使用する。動物を導入する2〜3分前に、チャンバーおよび物体は85%アルコールで拭き取る。動物は常にチャンバーの中央に置く。
1つの局面において、本発明の治療は蒸留水に溶解し、動物体重の10gあたり0.05mlの量で、訓練の1時間前に胃内に投与する。対応する量の溶媒を対照動物に投与する。
最初の日に、マウスは試験室に運び、20〜30分間馴化させる。その後、各動物を、慣れさせるために、アルコールで前処理した空の行動チャンバーに10分間配置する。次いで、動物はケージに再配置し、動物施設に入れる。
翌日、同じマウスを試験室に運び、20〜30分間馴化させ、次いで治療(すなわち、本発明の治療を含む溶液)を胃内に与える。物質の投与の1時間後、動物を行動チャンバーに配置し、その底には、認識のための2つの同一の物体(ガラスバイアル)を、角から14.5cmの距離の対角線上に配置する。20分後、これをケージに配置し、動物施設に入れる。
試験は、訓練の48時間後に実施する。この目的のために、馴化後に、動物を、1時間、慣れさせるために1分間チャンバー中に配置する。1分後、これを取り出し、チャンバーの底で、1つの物体を動物が知っている位置に配置し、他方を新たな位置に配置する。10分間の時間にわたって各々の物体を別々に調べるためにかかった時間を、2つの電子式ストップウォッチを使用して、0.1秒の精度で記録する。動物の行動は、鏡を通して観察する。2cmの距離で物体に向けて動物の鼻の目的のある接近、または鼻と物体との直接的接触は、正の調査応答と見なされる。
各マウスのためのパーセント調査時間は、以下の式:tN1/(tKl+tNl)×100を使用して計算することができる。2つの物体を調べるためにかかった合計の時間は100%とする。結果はさらに、スチューデントt検定法を使用して処理する。この動物モデルにおいて記憶を刺激する治療は、ヒトにおいても同様に働く可能性がある。
実施例21 頸動脈の不可逆的閉塞によって生じる虚血のラット脳モデルにおいて、本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)のいずれかが虚血を減少する能力の決定
本発明の治療はまた、虚血を阻害するそれらの能力を測定するために試験することができる。ラット脳虚血は、頸動脈の不可逆的な閉塞によって生じ、脳循環および片頭痛の治療のための調製物の実験的研究のための方法論の指示書−「Handbook on the experimental(preclinical)study of new pharmacological substances」Meditsina,Moscow,2005,332−338頁−に従って実施する。
実験は、体重が200〜250gであり、抱水クロラールで麻酔した(350mg/kg,腹腔内)異種交配雄性白色ラットに対して実施する。一般的な頸動脈の不可逆的な単回段階の両側結紮を動物に対して実施する。擬似操作動物のグループにおいて、結紮は血管に適用されるが、締め付けない。操作の完了後、動物はランダムに以下ようにグループに分ける:グループ1ラットには、一定用量、例えば、0.1mg/kgの本発明の治療を、30分間後、次いで、操作から14日間、腹腔内に与える;グループ2ラットは、0.1mg/kgのニモジピンを、30分間後、次いで、操作から14日間、腹腔内に与える。本発明の治療の神経保護効果はまた、0.001mg/kg、0.005mg/kg、0.01mg/kg、0.05mg/kg、0.10mg/kg、1mg/kg、および5mg/kgを含むより低い用量でこのプロトコールで、または虚血の他のモデルを使用して、試験されてもよい。ニモジピンは、本発明の治療の有効性を比較するために使用する。対照群および疑似操作動物には、同じ時間に、生理学的食塩水(0.9%塩化ナトリウム)を与える。データは、Biostatプログラムの補助を用いて、パラメトリックまたはノンパラメトリック方法を使用して、統計学的に処理する。
頸動脈の結紮によって誘導される脳虚血を有する動物における神経学的欠乏は、I.V.Gannushkinaの修正におけるMcGraw Stroke−index(Functional angioarchitectonics of the brain,Moscow,Meditsina,1977,224頁)を使用して決定する。状態の重篤さは、対応するスコアの合計から決定する。発作(Stroke)指標スケール(緩慢な動作、肢の虚弱さ、ヘミプトーシス、ふるえ、円形動作)に対して2.5ポイントまでの軽度の徴候を有し、かつ神経学的障害の重篤な徴候(3〜10ポイント)−肢の麻痺、下肢の麻痺、側臥位−を有するラットの数は記録する。虚血に由来する損傷の量、その徴候の数または重篤度、または細胞死の数を減少する治療は、ヒトにおける虚血を治療する際に有効であると予想される。
実施例22 脳内外傷後血腫(出血性発作)における損傷を、本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)のいずれかが減少する能力の決定
本発明の治療は、脳内外傷後血腫(出血性発作)モデルにおける保護効果を有するか否かを見るために試験されてもよい。この研究は、A.N.Makarenkoら(Method for modeling local hemorrhage in various brain structures in experimental animals.Zh.vyssh.nervn.deyat,2002,52(6):765−768)の修正における脳循環および片頭痛の治療のための調製物の実験的研究のための方法論−「Handbook on the experimental(preclinical)study of new pharmacological substances」Meditsina,Moscow,2005,332−338頁に従って実施する。
実験は、食餌(標準的なペレット状食餌)および水に自由に接近でき、天然の交互の昼夜を伴う動物施設で維持した、200〜250gの体重の異種交配した白色ラットに対して実施する。特別なデバイス(マンドリン−ナイフ)および定位固定を使用して、ネムブタール(40mg/kg、筋肉内)で麻酔したラットの脳組織を、内部の被膜の領域を破壊し、続いて(2〜3分後)、ラットの舌の下から取られた血液(0.02〜0.03ml)の損傷部位に導入する。頭蓋骨の頭皮処理および穿孔術を、擬似操作動物に対して実施する。
動物は、4つのグループ:擬似操作されたグループ、出血性発作を有する動物のグループ、一定用量、例えば、0.1mg/kgで本発明の治療を受容した、出血性発作を有する動物のグループ、および0.1mg/kgのニモジピンを受容した、出血性発作を有する動物のグループに分ける。本発明の治療の神経保護効果はまた、0.01mg/kg、0.05mg/kg、0.10mg/kg、1mg/kg、および5mg/kgを含むより低い用量でこのプロトコールにおいて、または出血性発作の他のモデルを使用して試験してもよい。物質の効果は、操作の24時間後、ならびに3、7、および14日後に記録する。
本発明の治療およびニモジピンは、発作を有する動物に、例えば、0.1mg/kgの同一の用量で、操作の3〜3.5時間後に腹腔内投与し、次いで、操作後14日間、内皮値投与する。生理食塩水は、対照動物のグループに投与する。各グループは、実験の開始時に9〜18匹の動物からなる。
動物における神経学的な欠損は、I.V.Gannushkina(Functional angioarchitectonics of the brain,Moscow,Meditsina,1977,224頁)の修正におけるthe McGraw発作(Stroke)指標を使用して決定する。状態の重篤度は、対応するスコアの合計から決定する。発作(Stroke)指標スケール(緩慢な動作、肢の虚弱さ、ヘミプトーシス、ふるえ、円形動作)に対して2.5ポイントまでの軽度の徴候を有し、かつ神経学的障害の重篤な徴候(3〜10ポイント)−肢の麻痺、下肢の麻痺、側臥位−を有するラットの数は記録する。ラットの死亡は観察の全体の期間(14日間)にわたって記録する。データは、Biostatプログラムの補助を用いて、パラメトリックまたはノンパラメトリック方法を使用して、統計学的に処理する。ニモジピン(0.1mg/kgの用量で)は、上記のスキームを使用して、標準として利用する。
出血性発作からの損傷の量、徴候の重篤度もしくは数、または死亡の数を減少する治療は、ヒトにおける出血性発作を治療する際に有用であることが予想される。
実施例23 本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)のいずれかが、MCIを治療し、予防し、および/またはその発症を遅延し、および/またはその発生を遅延する能力を決定するためのインビトロモデルの使用
MCIのインビトロモデルもまた、哺乳動物、例えば、ヒトにおけるMCIを治療し、予防し、および/またはその発症を遅延し、および/またはその発生を遅延する、本明細書に記載される治療のいずれかの能力を決定するために使用することができる。MCIのいくつかの動物モデルが他の研究者によって開発されている。
例えば、高齢のイヌ(犬)における認知および神経病理学が、MCIおよびAAMIについてのモデルとして他の研究者によって使用されてきた(Cotmanら、Neurobiol.Aging.,2002,23(5):809−18)。また、脳低灌流の虚血性再灌流損傷モデルが使用できる。例えば、2血管頸動脈閉塞ラットモデル、例えば、2−VOシステムは、慢性脳低灌流を生じ、MCIおよびAD病理学における血管の変化を生じる(Obrenovichら、Neurotox Res.,10(l):43−56,2006)。同様に、De la Torreら(J.Cereb.Blood Flow Metab.,2005,25(6):663−7)は、MCIを模倣する慢性脳低灌流(CBH)の加齢ラットモデルを報告している。
実施例24 本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)のいずれかが、AAMIを治療し、予防し、および/またはその発症を遅延し、および/またはその発生を遅延する能力を決定するためのインビトロモデルの使用
AAMIのインビトロモデルもまた、哺乳動物、例えば、ヒトにおけるAAMIを治療し、予防し、および/またはその発症を遅延し、および/またはその発生を遅延する、本明細書に記載される治療のいずれかの能力を決定するために使用することができる。AAMIのいくつかの動物モデルが他の研究者によって開発されている。例えば、先の実施例において注記されているように、イヌは、ヒトの加齢において観察されるAAMIおよびMCIを含む認知の範囲の最も早期の減少を研究するためのより高度な動物モデルを表す(Cotmanら、Neurobiol Aging.,2002,23(5):809−18)。
実施例25 本発明の治療、例えば、治療(1)〜(7)のいずれかが、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態を治療し、予防し、および/またはその発症を遅延し、および/またはその発生を遅延する能力を決定するためのヒト臨床試験の使用
所望される場合、本発明のいずれかの治療はまた、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態、例えば、本明細書に記載される神経系の適応症を治療し、予防し、および/またはその発症を遅延し、および/またはその発生を遅延する能力を決定する治療の能力を決定するために、ヒトにおいて試験することもできる。標準的な方法、例えば、米国特許第5,527,814号または同第5,780,489号に記載されているものなどが、これらの臨床試験のために使用できる。
1つの例示的な方法において、1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益である疾患または状態を有する被験体は、米国特許第5,780,489号に記載されているものなどの標準的なプロトコールを使用して、治療の耐容性、薬物動態学、および薬力学のフェーズI研究に入れる。次いで、フェーズII、二重盲検ランダム化制御試験を、治療の効力を決定するために実施する(例えば、米国特許第5,780,489号を参照のこと)。所望される場合、治療の活性は、その疾患または状態のための任意の他の臨床的に使用されている治療と比較することができる。被験体は、標準的な方法、例えば、特定の徴候の機能評価スコアまたは分析を使用して、疾患または状態の進行について分析してもよい。また、適用可能な場合、生存の長さを、治療グループ間で比較することができる(例えば、米国特許第5,780,489号を参照のこと)。
実施例26 ランダム化された、二重盲検の、プラセボ制御されたアルツハイマー病研究
アルツハイマー病のための例示的なヒト臨床試験は、10/27/2006に出願されたU.S.S.N.60/854,866(例えば、段落[0144]〜[0149]を参照のこと)および2006年7月4日に発行された米国特許第7,071,206号に開示されている。手短に述べると、軽度から中程度のアルツハイマー病を有する患者(例えば、約100〜200例の患者または患者の任意の標準数)を、6ヶ月間、本発明の治療(例えば、20mg、経口、1日3回)またはプラセボにランダムに分ける。患者は、12週および26週に、ベースラインにおいて、ADAS−cog(主要エンドポイント)、CIBIC−plus、MMSE、NPI、およびADLを用いて評価する。アルツハイマー病評価スケール(Alzheimer’s Disease Assessment Scale)・認知サブスケール(ADAS−cog)スコアは、経時的に記憶および認知を評価する。ミニメンタルスケール試験(Mini Mental State Exam)(MMSE)もまた、記憶および認知を評価する。アルツハイマー病協同研究−変化の臨床的全体印象(Alzheimer’s Disease Cooperative Study−Clinical Global Impression of Change)(ADCS−CGIC、CIBIC−plusとも呼ばれる)は、経時的に患者の全体状態を測定する。これは、記憶、認知、行動、および運動障害を考慮に入れている。神経精神病学的目録(Neuropsychiatric Inventory)(NPI)は、妄想、幻覚、動揺/攻撃、抑うつ/不快、不安、高揚感/多幸感、冷淡/無関心、脱抑制、興奮性/不安定性、運動障害、夜間行動、および食欲/接触を含む12個のドメインにいて、患者の行動および精神障害を測定する。ADAS−cog、CIBIC−plus、MMSE、NPI、およびADLは、26週でプラセボと比較してスコア付けする。本発明の治療を評価するために使用するスケールは当業者に公知であり、例えば、Delegarza,V.W.,2003,Am.Fam.Phys.,68:1365−1372、およびTariot,P.N.ら、2000,Neurol,54:2269−2276によって記載されている。ADAS−cog、CIBIC−plus、MMSE、NPI、および/またはADLのスコアを改善する本発明の治療は、アルツハイマー病を治療し、予防し、および/またはその発症を遅延し、および/またはその発生を遅延するために有用であることが予想される。
実施例27 本発明の方法が脊髄損傷を治療するための能力を決定するためのインビボモデルの使用
本発明の方法が脊髄損傷を治療する能力は、Wistarラットを使用してインビボで評価する。1つの研究において、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩、例えば、ディメボンの脊髄損傷を治療するための効果を評価する。
2ヶ月齢で250〜300gの間の体重である8匹の雄性ラットおよび8匹の雌性ラットを、各々2匹の雄および2匹の雌を含む4つのグループに分ける。研究室での実験における動物の使用のための標準的な制度的なおよび倫理的プロトコールに従って、全体を通して12時間の明/暗サイクルで、食餌および水は自由に利用可能にして、動物を収容する。3日間の馴化期間後、予防的用量の抗生物質シプロフロキサシンを動物に投与する。2時間後、筋肉内注射を介して投与した、20%クロルプロマジン/80%ケタミンを含む溶液で、動物を麻酔する。次いで、動物を、適切に配置し、消毒し、そして胸椎13(T−13)と腰椎3(L−3)の間で外科的脊髄切除を実施する。回復の際に、すべての動物は、脊髄切除のレベルより下に可動性を喪失し、下肢および尾の自発的な可撓性お完全に喪失する。ディメボンは、滅菌生理食塩水溶液中の適切な濃度まで希釈する。グループ1の動物は、8週間の間、10mg/kgのディメボンを1日2回与える。グループ2の動物は、8週間の間、30mg/kgのディメボンを1日2回与える。グループ3の動物は、8週間の間、60mg/kgのディメボンを1日2回与える。グループ4の動物は、8週間の間、同一量のビヒクル(すなわち、生理食塩水溶液)を1日2回与える。下肢および尾における自発的可動性は、各動物において毎週試験する。
第2の研究において、本発明のエキソビボ方法によって生じた分化した神経細胞の投与が脊髄損傷を治療する能力を評価する。2ヶ月齢で250〜300gの間の体重である8匹の雄性ラットおよび8匹の雌性ラットを、各々4匹の雄および4匹の雌を含む2つのグループに分ける。研究室での実験における動物の使用のための標準的な制度的なおよび倫理的プロトコールに従って、全体を通して12時間の明/暗サイクルで、食餌および水は自由に利用可能にして、動物を収容する。
3日間の馴化期間後、皮膚、骨髄、および血漿のサンプルを各動物から取り、そして多能性幹細胞(MSC)を各々から、標準的な方法によって単離する。細胞を洗浄しかつ粉砕し、次いで、2% B27および0.5mM L−グルタミン(すべてGIBCOより)を補充した適切な量の神経基本(Neurobasal)培地(GIBCO)に懸濁する。細胞は、ポリ−L−リジンコートしたプレート上のウェル中に適切な密度でプレートし、5%CO・95%空気の雰囲気中、37℃でインキュベートする。MSCがプレートに接着し、正常に増殖した後、細胞は、有効量の生理食塩水中の10nM ディメボンで毎日処理する。各ウェル中で観察される細胞の70%より多くが神経突起を出芽し、または分化の他の徴候を示すまで、MSCの分化は毎日モニターする。次いで、細胞を滅菌神経基本培地で洗浄し、神経細胞特異的抗原と結合する抗NeuN抗体とともにインキュベートし、そしてフローサイトメーター上で分離する。神経細胞を収集し、抗体を解離するために洗浄し、そして上記のように調製した対麻痺ラットへの投与のために等張性緩衝液中で再度収集する。1つの動物のグループは、分化した神経細胞で処理するのに対して、対照グループは同量の等張性緩衝液で処理する。分化した神経細胞は、T−13とL−3の間の脊髄切除の部位に移植する。下肢および尾における自発的可動性は、8週間の間、各動物において毎週試験する。本明細書に開示される任意の方法および組み合わせ治療は、この実験モデルにおいて試験してもよい。
実施例28 本発明の方法が実験的自己免疫脳脊髄炎(「EAE」)を治療する能力を決定するためのインビボモデルの使用
実験的自己免疫脳脊髄炎(「EAE」)は、ヒトにおける多発性硬化症(「MS」)のための十分に確立された動物モデルである。EAEは、神経細胞を取り囲む絶縁被覆であるミエリンを作るタンパク質または種々のタンパク質のフラグメントを用いる注射によって動物に獲得される、急性または慢性の再発性の、後天的な、炎症性の、脱ミエリン性の自己免疫疾患である。EAEを誘導するために一般的に使用されるタンパク質には、ミエリン塩基性タンパク質(MBP)、プロテオリピドタンパク質(PLP)、およびミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク質(MOG)が含まれる。これらのタンパク質は、動物における自己免疫応答を誘導し、動物自身のミエリンタンパク質み向けられる免疫応答を生じ、これは、次には、ヒトにおけるMSと密接に類似する疾患プロセスを生じる。
EAEは、マウス、ラット、モルモット、ウサギ、マカク、アカゲザル、およびマーモセットを含む多数の異なる動物種において誘導されてきた。免疫学的なツールの数、利用可能性、寿命、および動物の繁殖力、および誘導された疾患のMSへの類似性を含む種々の理由のため、マウスおよびラットが最も一般的に使用されている種である。同系交配系統は,EAEに感受性である動物を高い信頼性で産生する。ヒトとMSの関係と同様に、すべてのマウスまたはラットがEAEを獲得するための天然の性向を有しているわけではない。
2ヶ月齢で250〜300gの間の体重である8匹の雄性ラットおよび8匹の雌性ラットを、各々4匹の雄および4匹の雌を含む2つのグループに分ける。研究室での実験における動物の使用のための標準的な制度的なおよび倫理的プロトコールに従って、全体を通して12時間の明/暗サイクルで、食餌および水は自由に利用可能にして、動物を収容する。3日間の馴化期間後、皮膚、骨髄、および血漿のサンプルを各動物から取り、そして多能性幹細胞(MSC)を各々から、標準的な方法によって単離する。MSCは培養されており、分化を受けているのに対して、各動物には、EAEを誘導するために十分な量のミエリン塩基性タンパク質(MBP)を注射する。
細胞を洗浄しかつ粉砕し、次いで、2% B27および0.5mM L−グルタミン(すべてGIBCOより)を補充した適切な量の神経基本(Neurobasal)培地(GIBCO)に懸濁する。細胞は、ポリ−L−リジンコートしたプレート上のウェル中に適切な密度でプレートし、5%CO・95%空気の雰囲気中、37℃でインキュベートする。MSCがプレートに接着し、正常に増殖した後、細胞は、有効量の生理食塩水中の10nM ディメボンで毎日処理する。各ウェル中で観察される細胞の70%より多くが神経突起を出芽し、または分化の他の徴候を示すまで、MSCの分化は毎日モニターする。次いで、所望の供給源からのMSC(すなわち、皮膚、骨髄、または血漿から精製)を滅菌神経基本培地で洗浄し、神経細胞特異的抗原と結合する抗NeuN抗体とともにインキュベートし、そしてフローサイトメーター上で分離する。神経細胞を収集し、抗体を解離するために洗浄し、そしてEAEを有するラットへの投与のために等張性緩衝液中で再度収集する。1つのグループは、適切な部位で分化した神経細胞で処理するのに対して、対照グループは、グループIにおいて使用したのと同じ部位で同量の等張性緩衝液で処理する。EAEの重篤度は、標準的な臨床診断判断基準に従って、4週間の間、毎週評価する。本明細書に開示される任意の方法および組み合わせ治療は、この実験モデルで試験してもよい。
実施例29 ディメボンはイオノホア、イオノマイシンによるカルシウムの過負荷に対してミトコンドリアを安定化する
初代神経細胞培養物を、示された妊娠日数のラット胎仔組織から、すなわち、皮質(17日目)、海馬(19日目)、または脊柱(15日目)から調製した。神経細胞は、DNAseIの存在下でトリプシン処理によって開始し、2% B27、0.5mM L−グルタミンを補充した神経基本(Neurobasal)培地(GIBCO)中で培養した。細胞は、ポリ−L−リジンコートしたプレート上に配置し、接着させ、そして5%CO・95%空気の雰囲気中、37℃で維持し、次いで、試験化合物を3日間の間加えた。培養物を2.5%グルタルアルデヒドを使用して固定した。状態あたり、約80枚のデジタル画像を撮影した。神経突起伸長は、Image−Pro−Plusを使用して計算した。各分析は、2回の別々の研究で実施した。ディメボンは、0.01〜500nMの濃度で試験し、BDNFは50ng/mLであった。ミトコンドリアの効果は、ディメボンまたはビヒクル、および0.25μM イオノマイシンで処理した初代ラット海馬細胞を用いて評価した。JC−1ミトコンドリア染色に対するディメボンの効果もまた、イオノマイシン処理ヒト神経芽細胞腫細胞(SK−N−SH)において評価した。JC−1のミトコンドリア蓄積は蛍光顕微鏡によって評価した。
イオノマイシンおよびディメボン(0.25nMおよび2.5μM)で処理した初代ラット海馬細胞の使用は、ビヒクル処理と比較して、ミトコンドリアのJC−1染色を維持した。同様に、ディメボン処理は、イオノマイシン処理したSK−N−SH細胞中でのミトコンドリアのJC−1染色を維持した。ディメボンは、イオノホア
イオノマイシンを用いるカルシウム過負荷に対してミトコンドリアを安定化し、このことは、この化合物が、ミトコンドリアの膜電位の損失を予防することを示唆する。
前述の発明は、理解の明確化の目的で、図面および実施例によっていくぶん詳細に説明してきたが、特定のわずかな変更および改変が実施されることは当業者には明白である。それゆえに、上記の説明および実施例は、本発明の範囲を限定するものとして見なされるべきではない。
本明細書に記載されるすべての参考文献、刊行物、特許、および特許出願は、それらの全体が参照により本明細書に組み入れられる。

Claims (46)

  1. 状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための方法であって、該方法は、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第1の治療の有効量を、その必要がある個体に投与する工程を包含し、ここで、該個体は、損傷関連軽度認知障害(MCI)、神経細胞死媒介性眼疾患、黄斑変性、自閉症、自閉症スペクトラム障害、アスペルガー症候群、レット症候群、剥離損傷、脊髄損傷、重症筋無力症、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、神経障害、および非神経系の適応症である、方法。
  2. 前記状態は、該状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のために1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益であるような状態である、請求項1に記載の方法。
  3. 細胞の分化および/または増殖を促進するために十分な条件下で、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともに細胞をインキュベートする工程を包含する、細胞の分化および/または増殖を促進する方法。
  4. 前記分化および/または増殖が、細胞の神経突起伸長の刺激および/または神経発生の増強を包含する、請求項3に記載の方法。
  5. 個体における、神経突起伸長の刺激および/または神経発生の増強のための方法であって、該個体は、損傷関連軽度認知障害(MCI)、神経細胞死媒介性眼疾患、黄斑変性、自閉症、自閉症スペクトラム障害、アスペルガー症候群、レット症候群、剥離損傷、脊髄損傷、重症筋無力症、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、神経障害、および非神経系の適応症であり、該方法は、神経突起伸長を刺激するため、および/または神経発生を増強するための有効量の水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を投与する工程を包含する、方法。
  6. 1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益であるような状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための方法であって、該方法は、(i)水素化ピリド[4,3−b]インドールまたは薬学的に許容される前述のいずれかの塩を含む第1の治療、および(ii)成長因子および/または抗細胞死化合物を含む第2の治療の組み合わせの有効量を、その必要がある個体に投与する工程を包含する、方法。
  7. 1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益であるような状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための方法であって、該方法は、細胞の活性化、細胞の分化の促進、細胞の増殖の促進、または前述の2つ以上の任意の組み合わせのために十分な条件下で、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞を含む第1の治療の有効量を、その必要がある個体に投与する工程を包含する、方法。
  8. 1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益であるような状態の治療、その予防、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延のための方法であって、該方法は、(i)細胞を含む第1の治療、および(ii)水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第2の治療の組み合わせの有効量を、その必要がある個体に投与する工程を包含する、方法。
  9. 個体の治療を補助する方法であって、多能性幹細胞を含む第1の治療、および多能性幹細胞の分化を誘導するための有効量の水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第2の治療を該個体に投与する工程を包含する、方法。
  10. 多能性幹細胞を分化させる方法であって、多能性幹細胞の分化を誘導するための有効量の水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともに、個体から単離した培養多能性幹細胞をインキュベートする工程を包含する、方法。
  11. 神経系の適応症または非神経系の適応症を有する個体の治療を補助する方法であって、請求項3および10のいずれかの方法によって製造された分化細胞を個体に投与する工程を包含する、方法。
  12. 前記素化ピリド[4,3−b]インドールがディメボンである、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
  13. 前記個体が哺乳動物である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
  14. 前記哺乳動物が、イヌ、ネコ、ブタ、ウシ、サル、マウス、ラット、およびヒトからなる群より選択される、請求項13に記載の方法。
  15. 成長因子および/または抗細胞死化合物の投与をさらに包含する、請求項5および7〜9のいずれか1項に記載の方法。
  16. 成長因子および/または抗細胞死化合物とともに細胞をインキュベートする工程をさらに包含する、請求項3、4、および10のいずれか1項に記載の方法。
  17. 前記細胞型が、多能性幹細胞、神経幹細胞、非神経細胞、および神経細胞からなる群より選択される、請求項3〜4、および7〜8のいずれか1項に記載の方法。
  18. 前記細胞型が神経細胞であり、該方法が該神経細胞の1つ以上の軸索の長さを増加させる、請求項3〜4、および7〜8のいずれか1項に記載の方法。
  19. 前記細胞型が神経幹細胞であり、該方法が該神経幹細胞の神経細胞への分化を促進する、請求項3〜4、および7〜8のいずれか1項に記載の方法。
  20. 前記神経幹細胞が、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する、請求項19に記載の方法。
  21. 前記第1の治療および前記第2の治療が逐次的に投与される、請求項6、8〜9、および15のいずれか1項に記載の方法。
  22. 前記第1の治療および前記第2の治療が同時に投与される、請求項6、8〜9、および15のいずれか1項に記載の方法。
  23. 前記第1の治療および前記第2の治療が同じ薬学的組成物に含まれている、請求項6、8〜9、および15のいずれか1項に記載の方法。
  24. 前記第1の治療および前記第2の治療が別々の薬学的組成物に含まれている、請求項6、8〜9、および15のいずれか1項に記載の方法。
  25. 前記第1の治療および前記第2の治療が少なくとも相加的な効果を有する、請求項6、8〜9、および15のいずれか1項に記載の方法。
  26. 前記第1の治療および前記第2の治療が相乗的な効果を有する、請求項6、8〜9、および15のいずれか1項に記載の方法。
  27. 前記多能性幹細胞が神経幹細胞または非神経幹細胞である、請求項9、10、および17のいずれか1項に記載の方法。
  28. 前記神経幹細胞が、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンに分化する、請求項27に記載の方法。
  29. 前記非神経幹細胞が、皮膚細胞、心筋細胞、骨格筋細胞、肝細胞、腎細胞、または軟骨細胞に分化する、請求項27に記載の方法。
  30. 前記インキュベーションがエキソビボで行われる、請求項3、4、および10のいずれか1項に記載の方法。
  31. 前記インキュベーションがインビボで行われる、請求項3、4、および10のいずれか1項に記載の方法。
  32. 分化した細胞型を培養物から選択する工程をさらに包含する、請求項3、4、および10のいずれか1項に記載の方法。
  33. 前記選択した分化した細胞型が、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンである、請求項32に記載の方法。
  34. 前記分化した細胞が、海馬ニューロン、皮質ニューロン、または脊髄運動ニューロンである、請求項11に記載の方法。
  35. 前記分化した細胞が非神経細胞である、請求項11に記載の方法。
  36. 前記非神経細胞が、皮膚細胞、心筋細胞、肝細胞、腎細胞、および軟骨細胞である、請求項35に記載の方法。
  37. 前記分化した細胞が、静脈注射によって全身投与される、請求項11に記載の方法。
  38. 前記分化した細胞が、直接注射または外科的移植によって局所的に投与される、請求項11に記載の方法。
  39. 前記分化した細胞を、静脈注射によって全身投与する工程をさらに包含する、請求項33に記載の方法。
  40. 前記分化した細胞を、直接注射または外科的移植によって局所的に投与する工程をさらに包含する、請求項33に記載の方法。
  41. (a)細胞の活性化、細胞の分化の促進、細胞の増殖の促進、または上記の2つ以上の任意の組み合わせのために十分な量の、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第1の治療、および(b)薬学的に許容されるキャリアを含む、薬学的組成物。
  42. (a)細胞の活性化、細胞の分化の促進、細胞の増殖の促進、または上記の2つ以上の任意の組み合わせのために十分な条件下で、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞を含む第1の治療、および(b)薬学的に許容されるキャリアを含む、薬学的組成物。
  43. 水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第2の治療をさらに含む、請求項40または41のいずれかに記載の薬学的組成物。
  44. (a)細胞の活性化、細胞の分化の促進、細胞の増殖の促進、または上記の2つ以上の任意の組み合わせのために十分な量の、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第1の治療、ならびに(b)1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益であるような状態の治療、その予防、その進行の緩徐化、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延における使用のための指示書を備えた、キット。
  45. (a)細胞の活性化、細胞の分化の促進、細胞の増殖の促進、または上記の2つ以上の任意の組み合わせのために十分な条件下で、水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩とともにインキュベートした細胞を含む第1の治療、ならびに(b)1種以上の細胞型の活性化、分化、および/または増殖が有益であるような状態の治療、その予防、その進行の緩徐化、その発症の遅延、および/またはその発生の遅延における使用のための指示書を備えた、キット。
  46. 水素化ピリド[4,3−b]インドールまたはその薬学的に許容される塩を含む第2の治療をさらに含む、請求項44および45のいずれかに記載のキット。
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