CN101360731B - 作为淀粉样发生蛋白成像剂的同位素标记苯并呋喃化合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了苯并呋喃化合物作为淀粉样蛋白成像剂用于检测脑淀粉样沉积物以及其他与系统性或局部淀粉样变性相关的淀粉样发生肽，所述苯并呋喃化合物含有至少一种选自由131I、123I、124I、125I、76Br、75Br、18F、19F、11C、13C、14C和3H所组成的组中的可检测标记。另外，这些化合物可以用于确定是否表现出临床混乱的痴呆病例或者表现出轻度认知损伤的患者患有阿尔茨海默病。另外，这些化合物可以用作监控抗淀粉样变性治疗疗效的替代标记物。

Description

作为淀粉样发生蛋白成像剂的同位素标记苯并呋喃化合物
技术领域
本发明整体上涉及同位素标记的苯并呋喃化合物领域，所述同位素标记的苯并呋喃化合物是淀粉样发生蛋白(amyloidogenic protein)例如Aβ1-42的底物，其中Aβ1-42是一种淀粉样蛋白，Aβ1-42的沉积物与阿尔茨海默病有关。
背景技术
I.脑淀粉样变性
阿尔茨海默病(“AD”)是一种神经退行性疾病，其特征是记忆丧失和其他的认知缺陷。McKhann等人，神经学(Neurology)34：939(1984)。这是在美国痴呆最常见的原因。AD会侵袭年龄低到40～50岁的人，然而，由于不通过危险的脑活检组织检查难以确定该疾病的出现，因此发作的时间是未知的。AD的流行随着年龄增加，对于85～90岁，估计受到影响的人群会达到高达40～50％。Evans等人，JAMA 262：2551(1989)；Katzman，Neurology 43：13(1993)。
研究暗示，脑中淀粉样沉积是阿尔茨海默病(“AD”)发病的早期原因事件。淀粉样沉积物的发展导致在参与学习和记忆的脑区域形成神经斑块(neuritic plaque)和神经纤维缠结(neurofibrillary tagle)。典型的阿尔茨海默神经元斑包含围绕淀粉样材料核心的营养不良的神经突。淀粉样核心的主要组分是被称作淀粉样-β(Aβ)的蛋白质。
在实践中，AD最终是通过对脑组织进行检测而诊断的，通常是在尸检的时候。Khachaturian，Arch.Neurol.42：1097(1985)McKhann等人，Neurology34：939(1984)。神经病理学上，该疾病的特征是出现神经斑块(NP)、神经纤维缠结(NFT)和神经元的损失，以及一些其它的发现。Mann，Mech.AgeingDev.31：213(1985)。阿尔茨海默病死者的脑组织死后切片显示以阿尔茨海默病特征性神经斑块的蛋白性细胞外核心形式存在淀粉样蛋白。
这些神经斑块的淀粉样核心是由被称作β-淀粉样蛋白(Aβ)的蛋白质构成的，Aβ被主要以β-折叠片构型进行排列。Mori等人，Journal of BiologicalChemistry 267：17082(1992)；Kirschner等人，PNAS 83：503(1986)。神经斑块是这种疾病的早期和固定的特征。Mann等人，J.Neurol.Sci.89：169；Mann，Meek Ageing Dev.31：213(1985)；Terry等人，J.神经病理学(Neuropathol).Exp.Neurol 46：262(1987)。
在临床症状能够被察觉很久之前，可能就出现Aβ的起始沉积物了。目前推荐的诊断AD“最低微观标准”是基于在脑发现的神经斑块数目。Khachaturian，Arch.Neurol.(1985)，在前(supra)。然而，神经斑块数目的评定必定被延迟到死亡之后。
含有淀粉样蛋白的神经斑块是AD和唐氏综合症，以及在非常可能发展成AD的载脂蛋白E4等位基因纯合子的人中，脑选择性区域的主要特征。Corder等人，Science 261：921(1993)；Divry，P.，J.Neurol.Psych.27：643-657(1927)；Wisniewski等人，in Zimmerman，H.M.(ed.)：神经病理学进展(PROGRESS INNEUROPATHOLOGY)(Grune and Stratton，N.Y.1973)pp.1-26。
通过使用硫黄素S或刚果红对脑切片进行染色能够容易证明脑淀粉样蛋白。Puchtler等人，J.组织化学.细胞化学(Histochem.Cytochem).10：35(1962)。通过二色性特征鉴定刚果红染色的淀粉样蛋白，其显示了黄-绿极化颜色。二色结合是淀粉样蛋白β-折叠片结构的结果。Glenner，G.NEng.J.Med.302：1283(1980)。在Glenner，N.Eng.J.Med.，302：1333(1980)中有对淀粉样蛋白的生物化学和组织化学的详细讨论。
迄今，已经主要通过临床指标评估、脑活检组织检查和死后组织研究完成了对AD的诊断。开发体内诊断阿尔茨海默病方法的研究成就包括遗传测试、免疫检验方法和成像技术。
Aβ代谢异常对于AD的发展是必要和充分的证据是基于在许多具有常染色体显性AD形式的罕见家族中发现Aβ前体蛋白的点突变。Hardy，自然遗传学(Nature Genetics)1：233(1992)；Hardy等人，科学(Science)256：184(1992)。在对于从Aβ前体蛋白产生Aβ而言必要的N-末端和C-末端剪切点附近出现这些突变。St.George-Hyslop等人，Science 235：885(1987)；Kang等人，Nature 325：733(1987)；Potter WO 92/17152。然而，对大量AD家族的遗传分析已经证明AD是遗传上异源的。St.George-Hyslop等人，Nature 347：194(1990)。与染色体21标记物的关系显示仅在早年发作AD的家族中，而不在晚年发作的AD家族中。最近，Sherrington等人，Nature 375：754-760(1995)鉴定了染色体14上的基因，其产物被预测含有多次跨膜区并类似整合膜蛋白。该基因可能引起最高达到70％的早年发作常染色体显性AD。初步的数据暗示该染色体14突变造成Aβ产生的提高。Scheuner等人，Soc.Neurosci.Abstr.21：1500(1995)。在具有早年发作AD的Volga German家族中已经在染色体1上鉴定了非常类似基因的突变。Levy-Lahad等人，Science 269：973-977(1995)。
对载脂蛋白E基因型的筛选已经暗示作为AD诊断中的辅助。Scott，Nature366：502(1993)；Roses，Ann.Neurol.38：6-14(1995)。然而，该技术有困难，因为载脂蛋白E4等位基因仅仅是AD的风险因素，而不是疾病标记物。其在许多AD患者中缺失，而在许多非痴呆性年轻人中存在。Bird，Ann.Neurol 38：2-4(1995)。
免疫检验方法已经被开发用于检测在AD患者中存在神经化学标记物，并用于在脑脊髓液中检测涉及AD的淀粉样蛋白。Warner，Anal.Chem.59：1203A(1987)；Potter的国际专利No.92/17152；Glenner等人，美国专利No.4,666,829。这些诊断AD的方法还未被认为用于检测所有患者的AD，特别是在疾病的早期阶段，并且在所有患者中是相对入侵式的，其需要脊椎抽液。同样，已经试图开发单克隆抗体作为探针用于对Aβ进行成像。Majocha等人，J.Nucl.Med，33：2184(1992)；Majocha等人，WO 89/06242和Majocha等人，美国专利5,231,000。抗体探针的主要缺点是难以使这些大分子通过血脑屏障。使用抗体用于体内诊断AD需要血脑屏障的显著异常以能够进入脑。没有令人信服的机能证据证明血脑屏障的异常必然存在于AD中。Kalaria，脑血管和脑新陈代谢回顾(Cerebrovascular & Brain Metabolism Reviews)4：226(1992)。
放射性标记的Aβ肽已经被用于AD脑切片中标记扩散、紧密和神经突型斑块。参见Maggio等人，WO 93/04194。然而，这些肽都具有抗体的全部缺点。具体的，这些肽不能够以成像必要的量正常通过血脑屏障，并且由于这些探针与扩散的斑块发生反应，因为它们可能对于AD是特异性的。
神经斑块和神经纤维缠结是AD的两个最重要的特有病理特点。Klunk和Abraham，精神病学发展(Psychiatric Development)，6：121-152(1988)。斑块最早在新皮质出现，此处它们被相对平均分布。Thal等人，Neurology 58：1791-1800(2002)。缠结首先出现在边缘区域，如横内嗅皮层(transentorhinalcortex)，并以可预测的图象模式发展到新皮质。Braak和Braak，Acta神经病理(Neuropathologica)82：239-259(1991)。Arnold等人描绘了患有AD的患者脑中NFT和神经斑的分布。Arnold等人Cereb.Cortex 1：103-116(1991)。与NFT相比，神经斑块通常更平均地在新皮质分布，除了显著较少的神经斑块在边缘表异皮层(periallocortex)和异皮层(具有最大NFT密度的区域)。通过硫黄素-S染色，大脑颞叶和枕叶具有最高的神经斑块密度，边缘叶和额叶具有最低的神经斑块密度，顶叶介于中间。Arriagada等人，Neurology 42：1681-1688(1992)。Arriagada等人研究了在被认为非痴呆年轻个体中AD型病理变化的图象分布。他们的观察暗示大部分超过55岁的个体具有至少一些NFT和斑。免疫组织化学限定SP的亚型具有不同的分布模式，其中在新皮质区域出现的Aβ-免疫反应性斑比边缘区域大得多，Alz-50免疫反应性斑是少见的，并限于含有Alz-50-阳性神经元和NFT的区域中。这些模式暗示在衰老和AD中引起NFT和SP的病理过程中的共同点。
关于斑块和缠结是在AD中发现的神经退行性过程的副产物，还是它们引起神经元细胞死亡仍存在争论。Ross，神经病学当前观点(Current Opinion inNeurobiol).96：644-650(1996)；Terry，J.of Neuropath.& Exp.Neurol.55：1023-1025(1996)；Terry，J神经传递副刊(Neural Transmission-Suppl).53：141-145(1998)。证据是清楚的，新皮质和海马皮层突触损失与发病前认知状态非常相关。某些研究者暗示微管相关蛋白tau的超磷酸化所引起的微管结构和功能的破坏在突触损失中发挥了关键的病因作用，特别是通常在AD中。Terry，J.of Neuropath.& Exp.Neurol.55：1023-1025(1996)；Terry，J of NeuralTransmission-Suppl.53：141-145(1998)。氧化损伤和膜破坏已经被认为在AD中发挥重要作用。Perry，自由基生物学和医学(Free Radical Biology &Medicine)28：831-834(2000)；Pettegrew等人，纽约科学研究院年鉴(Annalsof the New YorkAcademy of Sciences)826：282-306(1997)。血管因素包括微细慢性脑低灌也已经被包括在AD的发病机理中。De Ia Torre，Annals of the NewYork Academy of Sciences 903：424-436(2000)；Di Iorio等人，衰老(米兰)(Aging(Milano))11：345-352(1999)。尽管所有的这些因素似乎在AD的发病机理中发挥某些作用，但逐渐增加的证据指向淀粉样蛋白-β(Aβ)肽处理的异常，其中Aβ肽是4kD的肽，其聚集成纤维状β-折叠片结构。Glenner和Wong，生物化学和生物物理学研究简讯(Biochemical & Biophysical ResearchCommunications)120：885-890(1984)。基于下列一些原因，Aβ已经被认为在AD发病机理中发挥重要作用：1)Aβ沉积物是在唐氏综合症中AD的最早神经病理标记物，能够领先NFT的形成几十年Mann等人，神经退行性变(Neurodegeneration)1：201-215(1992)；Naslund，等人，JAMA 283：1571-1577(2000)。2)β-淀粉样变性对于AD以及紧密相关的疾病是相对特异性的；Selkoe，神经科学趋势(Trends in Neurosciences)16：403-409(1993)；3)Aβ对培养的神经元是有毒性的，Yankner神经生物学.衰老(Neurobiol.Aging)13：615-616(1992)；Mattson等人，J.神经科学(Neuroscience)12：376-389(1992)；Shearman等人，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 91：1470-1474(1994)，该毒性似乎依赖于β-折叠二级结构，并聚集成至少寡聚体。Lambert等人，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 95：6448-6453(1989)；Pike等人，J.Neuroscience 13：1676-1687(1993)；Simmons等人，分子病理学(Molecular Pharmacology)45：373-379(1994)。尽管Aβ的确以单体、寡聚体和纤维状/斑块碎片的平衡状态存在，但寡聚形式的Aβ已经被强烈认为是关键的神经毒性组分。Selkoe，Alzheimer disease，R.D.Terry等人编辑，pp.293-310Lippincott Williams and Wilkins，费城(Philadelphia)(1999)；Selkoe，Science 298，789-91(2002)。对寡聚Aβ毒性作用的认识已经形成了与AD“淀粉样蛋白级联反应假说”的反对者进行妥协的基础。Terry，Ann.Neurol.49：684(2001)。Aβ在AD发病机理中作用的可能最强证据来自于发现淀粉样蛋白前体蛋白(APP)基因的突变位点，其导致某些类型的早年发作家族性AD。Goate等人，Nature 349：704-706(1991)。此外，所有家族型常染色体显性AD共同具有提高水平的快速聚集的42个氨基酸形式的Aβ。相反，在tau蛋白中没有突变显示引起AD。然而，tau中的突变(染色体17)与帕金森症的额叶痴呆症有关。Goedert等人，Neuron 21：955-958(1998)。最近的证据显示在脑Aβ水平与AD中的认知下降有明显的联系，淀粉样蛋白的沉积物似乎非常早，可能是AD发病机理中的第一个事件，其在任何认知损伤之前。Naslund，等人，JAMA 283：1571-1577(2000)。淀粉样沉积物的出现可能会调解许多生物化学通路，其导致还有其他蛋白质的沉积物，星形胶质细胞和小神经胶质细胞的激活，最终神经元细胞的死亡以及后续认知功能障碍。
II.局部和系统性淀粉样变性
淀粉样变性是缓慢的渐进病症，其能够引起显著的病态和死亡。许多组疾病过程都落入到“淀粉样变性”的范畴，其特征是在一种或者许多器官中细胞外组织沉积物各种不可溶的纤维状蛋白，通常被称作“淀粉样蛋白”，其量足以破坏正常功能。
淀粉样沉积物是细胞外的，并且不会由机体代谢或清除。大体上可以通过与类似淀粉的与碘发生染色反应而辨别淀粉样蛋白，因为命名为淀粉样蛋白。微观上，淀粉样蛋白是由其细胞外分布，通过在与刚果红染色时的颜色和光学性能，以及通过其蛋白质纤维结构进行区分的。因此，在光学纤维镜下，在固定的组织中以及体内，淀粉样蛋白都是均匀的，与刚果红染料具有亲和力的高折射物质。在电子显微镜下，淀粉样蛋白是由100
Figure S200680042082XD00061
(10nm)的线性无分支纤维构成的；通过x-射线衍射，其具有交叉的β模式。
与淀粉样变性相关的疾病都具有淀粉样沉积物聚集的特征。淀粉样沉积物的特征在与存在一种或者多种淀粉样发生蛋白，其来自具有异常结构或者在血清中异常提高的前体蛋白。
淀粉样蛋白产生及其在组织中沉积的原因是未知的。在不同生化类型的淀粉样变性中，病原机理可能变化。例如，在继发性淀粉样变性中，可能存在前体蛋白代谢的缺陷(急性期反应物：血清淀粉样蛋白A)，而在遗传性淀粉样变性中，似乎存在基因变体的蛋白质。在原发性淀粉样变性中，骨髓细胞的单克隆群产生了轻链的片段或者整条轻链，其可以被异常处理以形成淀粉样蛋白。
三种主要类型的淀粉样蛋白和多种不太常见的形式已经在生化上被定义。第一种类型，其N-末端序列与免疫球蛋白轻链的可变区部分同源，这种类型被称作AL，并出现在原发性淀粉样变性以及与多发性骨髓瘤相关的淀粉样变性中。第二种类型具有非免疫球蛋白的独特N-末端序列，其被称作AA，并出现在患有继发性淀粉样变性的患者中。第三种类型，其与家族性淀粉样变多发性神经病相关，通常是具有单氨基酸置换的运甲状腺素蛋白(前清蛋白)。已经发现其他的遗传性淀粉样蛋白在某些家族中由突变的凝溶胶蛋白构成，在其他某些家族中由突变的载脂蛋白A-I构成，在遗传性脑动脉淀粉样蛋白中由其他突变的蛋白质构成。在与慢性血液透析相关的淀粉样蛋白中，2-微管蛋白具有组成型淀粉样蛋白。与皮肤和内分泌器官老化相关的淀粉样蛋白可能代表其他生化形式的淀粉样变性。在阿尔茨海默病的组织病理损伤中发现的淀粉样蛋白由蛋白质构成。涉及各种形式淀粉样变性的化学分析已经导致更精细的分离。一种独特的蛋白，被称作AP的穿透素(或血清AP)，普遍与所有类型的淀粉样蛋白相关，并形成诊断测试的基础。
目前识别了三种主要系统性临床形式。如果没有相关的疾病，则淀粉样变性被分为原发性或先天性(AL型)，如果与慢性疾病相关，无论是感染(肺结核、支气管扩张、骨髓炎和麻风病)还是发炎(类风湿性关节炎和肉芽肿回肠炎)，则被分类为继发性、获得性或反应性(AA型)。淀粉样蛋白还可以与多发性骨髓瘤(AL)、何杰金氏病(AA)、其他肿瘤和家族性地中海热(AA)相关。淀粉样变性可能伴随老化。第三种主要的类型出现在与其他疾病无关的家族型中，其通常与不同类型的神经病、肾病和心脏病有关。
在原发性淀粉样变性(AL)中，可能涉及心脏、肺、皮肤、舌头、甲状腺以及肠道。局部的淀粉样“肿瘤”可能在呼吸道或其他位点发现。经常涉及软组织器官(肝、脾和肾)以及血管系统，特别是心脏。
继发性(AA)淀粉性变性显示对脾、肝、肾、肾上腺和淋巴结的偏好。然而，没有剩余的器官系统，涉及血管可能是广泛的，尽管很少有临床上显著的涉及心脏。肝和脾经常扩大、坚硬和有弹力。通常肾扩大。脾的切片具有大的、透明的蜡状区域，在此处正常的马尔皮基氏肾小体被白色的淀粉样蛋白所替代，这产生了西米脾。
遗传性淀粉样变性的特征在于外周感觉和运动神经病，通常是自主神经病(motor neuropathy)和心血管和肾脏淀粉样蛋白。可能出现腕管综合症和玻璃体(vitreous)异常。
与某些恶性肿瘤(例如多发性骨髓瘤)相关的淀粉样蛋白具有与先天性淀粉样蛋白(AL)相同的分布；与其他恶性肿瘤(例如甲状腺的髓样癌)相关的淀粉样蛋白，其可能仅局部与肿瘤相关出现或者在转移瘤中出现。淀粉样蛋白通常在患有成年发作的糖尿病的个体的胰腺中被发现。
尽管基于特异的临床综合征和征兆，淀粉样变性可能被怀疑，但其仅能够通过活检组织检验被最后诊断。目前，皮下腹部脂肪垫抽吸和直肠粘膜活检组织检验时最佳的筛选测试。其他可以使用的活检组织检验位点是牙龈、皮肤、神经、肾和肝脏。组织切片需要被刚果红染色，并使用淀粉样蛋白的特征性绿双折射的偏振显微镜进行观察。同位素标记的血清AP已经被用于闪烁法测试以确认淀粉样变性的诊断。需要开发更好的诊断方法以提供早期的诊断，进而能够得到有效的治疗。
对抑制淀粉样沉积物和糖尿病治疗之间的联系有多种推测，参见例如WO02/16333。对胰腺进行成像以诊断糖尿病是一种适当的方法用于最终检测胰腺中的淀粉样蛋白水平，其联系似乎是诊断糖尿病的指示。
III.代用标记物
AD被认为折磨大约四百万美国人，并有可能全球有两千万～三千万人。AD被认为是发达国家中主要的公共健康问题。许多治疗目标已经从前面AD分子基础的评估中出现。例如，四种胆碱脂酶抑制剂已经被批准用于对AD患者进行症状治疗-他克林(盐酸他克林(Cognex)，华纳·朗勃脱(Warner-Lambert)，莫里斯普雷恩(Morris Plains)，新泽西(New Jersey))；多奈哌齐(安理申(Aricept)，卫材公司(Eisai，Inc.)，蒂内克(Teaneck)，New Jersey和辉瑞公司(Pfizer，Inc.)，纽约，New York)；雷发斯的明(艾斯能(Exelon)，诺华(Novartis)，巴塞尔(Basel)，瑞士(Switzerland))；以及加兰他敏(Reminyl，杨森(Janssen)，蒂图斯维尔(Titusville)，New Jersey)。目前正在开发的可能新的AD治疗方法包括免疫治疗、分泌酶(secretase)抑制剂或抗炎药物。然而，到目前为止，仍没有可以使用的药物被许可用于修改认知降低的过程。
开发抗淀粉样蛋白治疗的主要障碍的例子是来自(Hock，C.等人，2003，神经元(Neuron)，38：547-554)的下列引文，其针对使用免疫治疗作为抗淀粉样蛋白治疗：“我们不知道是否脑Aβ-淀粉样蛋白负载仔我们研究的患者中被减轻，需要体内成像技术来回答该问题”。在治疗前以及在进行治疗后对淀粉样蛋白进行定量的能力对于有效开发这种类别的药物是关键的。
IV.诊断淀粉样变性的前驱形式
与阿尔茨海默病(AD)紧密相关的症状的特征是单独的记忆损害或在某些认知区域的损害，但不够充分严重以满足阿尔茨海默病的诊断标准。该症状已经被命名为轻度认知损伤(MCI)，并可能代表了AD的前驱期。轻度认知损伤被定义为从正常认知状态到痴呆的中间或过渡状态。具有轻度认知损伤的受试者典型地具有超过其年龄和教育程度所预期的记忆损伤，但并没有痴呆。
有一些征兆表明被诊断为轻度认知损伤的患者会发展成AD。也有征兆表明轻度认知损伤可能代表了复杂的异质病症，以及某些患有轻度认知损伤的患者不会发展成AD或其他痴呆病症。
对于辨别痴呆到AD的界限已经有大量的关注。大多数关注处理正常老化和痴呆(或者更具体地指阿尔茨海默病(AD))之间的界限或过渡状态。对一些研究的总数已经显示这些个体具有增加的发展成AD的风险，其范围是每年1％～25％。这些比例的变化性可能反应不同的诊断标准、测量设备和小样本尺寸。参见Dawe等人，Int′l J.老年病学精神病学(Geriatr.Psychiatry)7：473(1992)。
被诊断为MCI的患者也逐渐对治疗试验变得感兴趣。阿尔茨海默病合作研究是一个阿尔茨海默病研究组的国家老化研究所协会，它着手为了改变患者MCI的患者发展成AD的药物的多中心试验。参见Grundman等人，Neurology，1996，A403。
有些关于MCI诊断标准的问题可能会被提出。一些研究者相信，实际上所有这些轻度疾病的患者在神经病理学上均具有AD，因此，这可能不是游泳的区别。参见，Morris等人，Neurology 41：469(1991)。其他研究者注意到，尽管这些患者中有许多发展成AD，但并不是所有患者都这样，因此该区别是重要的。参见Grundman，出处同上(ibid)；Petersen等人，JAMA 273：1274(1995)；Petersen等人，Ann N Y Acad.Sd.802：58(1996)。
V.淀粉样发生蛋白-放射标记苯并呋喃的底物
已经假定了淀粉样发生蛋白的可能底物，其从染料物质如刚果红和柯胺G的衍生物(参见例如美国专利No.6,168,776)到被标记用于对不溶性Aβ进行成像的序列特异性肽。这些肽包括被标记的Aβ本身、腐胺-钆-Aβ肽、放射标记的Aβ、[111In]Aβ、[125I]Aβ、被释放γ射线的放射性同位素标记的Aβ、Aβ-DTPA衍生物、放射性标记的腐胺、KVLFF-基配体和其衍生物(参见例如国际公开No.WO93/04194和美国专利No.6,331,440)。
目的用于诊断阿尔茨海默病的一些非放射标记苯并呋喃被描述在美国专利No.6,696,039中。然而，没有公开所述苯并呋喃化合物进行放射标记，也没有公开能用于在活的患者中对阿尔茨海默病进行成像。
尽管某些被标记的苯并呋喃是已知的，但还没有用于诊断阿尔茨海默病的。参见Aitken等人，化学协会杂志(Journal of the Chemical Society)，帕金会刊(Perkin Transactions)1：有机及生物有机化学(Organic and Bio-OrganicChemistry)(1998)，(23)，3937-3942，其公开了还有重氮的苯并呋喃衍生物；Givens等人在美国化学协会杂志(Journal of the American Chemical Society)(1993)115(14)，6001-12公开了2-苯基-苯并呋喃-d，Davies等人在Journal of theChemical Society(1959)3544-7中公开了14C标记的2-苯基-苯并呋喃。
因此，存在对同位素标记的苯并呋喃的需要，其能够通过血脑屏障，并结合到不溶的淀粉样沉积物上用于在诊断阿尔茨海默病中的成像。
发明内容
本发明满足了该需求以及其他的需求，其通过在一个实施方式中提供了一种由式(I)表示的淀粉样蛋白结合化合物或其药物上可以接受的盐：
Figure S200680042082XD00101
在式(I)中，Y是H、NO2、-NR”3 +、F、Cl、Br、I、-O-(CR”2)n-X或-(CR”2)n-X；
其中X是F、Cl、Br或I。变量n是选自1～5的整数。
R’是H或低级烷基。同样R”是H或低级烷基。
R3～R10独立地选自由H、F、Cl、Br、I、C1-C5烷基、(CH2)1-3-OR11、CF3、-(CH2)1-3-X、-O-(CH2)1-3-X、CN、-CO-R11、-N(R11)2、-NR″3 +、-NO2、-CO-N(R11)2、-O-(CO)-R11、OR11、SR11、COOR11、Rph、-CR11＝CR11-Rph和-C(R11)2-C(R11)2-Rph所组成的组中。如上所述，X是F、Cl、Br或I。Rph是苯基，其可选择地被选自由下列所组成的组中的一个或多个取代基所取代：F、Cl、Br、I、C1-C5烷基、(CH2)1-3-OR11、CF3、-(CH2)1-3-X、-O-(CH2)1-3-X、CN、-CO-R11、-N(R11)2、-CO-N(R11)2、-O-(CO)-R11、OR11、SR11和COOR11，其中每个R11独立地是H或C1-C5烷基。
另外，取代基Y或R3～R10包含至少一个选自由下列所组成的组中的可检测标记：131I、123I、124I、125I、76Br、75Br、18F、19F、11C、13C、14C和3H。
在另一个实施方式中，提供了一种药物组合物，其含有有效量上面所述式(I)所表示的淀粉样蛋白结合化合物以及药物上可以接受的载体。
另一个实施方式是一种体内检测淀粉样沉积物的方法。该方法包括：(i)为哺乳动物给药有效量的式(I)所表示的淀粉样蛋白结合化合物，其中所述化合物会结合哺乳动物内的所有淀粉样沉积物；(ii)检测哺乳细胞中所述化合物与淀粉样沉积物的结合。
另外，单独或者与这里所述的其他实施方式相结合，本发明包括这里所述式(I)所表示的化合物的应用，其用于体内检测哺乳细胞的淀粉样沉积物。在相关的实施方式中，本发明还提供了式(I)所表示的化合物在制备药物中的应用，所述药物用于体内检测这类受试者中的淀粉样沉积物。
另一种实施方式是体外检测淀粉样沉积物的方法。所述方法包括：(i)将身体组织与有效量的式(I)所表示的淀粉样蛋白结合化合物进行接触，其中所述化合物将结合组织内的所有淀粉样沉积物；以及(ii)检测组织中所述化合物与淀粉样沉积物的结合。
单独或者与这里所述的其他实施方式相结合，另外的实施方式是这里所述式(I)所表示的化合物的应用，其用于体外检测淀粉样沉积物。在另一个实施方式中，本发明提供了式(I)所表示的化合物在制备药物中的应用，所述药物用于体外检测这类受试者中的淀粉样沉积物。
另外的实施方式是将阿尔茨海默病脑与正常脑进行区分的方法。所述方法包括：(i)从正常哺乳动物的脑和怀疑患有阿尔茨海默病的哺乳动物的脑中获得(i)小脑和(ii)同一脑其他区域的组织；
(ii)将所述组织与权利要求1所述的淀粉样蛋白结合化合物进行接触；
(iii)对结合到所述化合物的淀粉样蛋白进行定量；
(iv)计算(a)所述脑除小脑外的区域中淀粉样蛋白的量与(b)小脑中淀粉样蛋白的量的比例；以及
(v)将正常哺乳动物的比例与怀疑患有阿尔茨海默病的哺乳动物的比例进行比较。
在另一个实施方式中，单独或者与这里所述的其他实施方式相结合，本发明提供了这里所述式(I)所表示的化合物的应用，其用于将阿尔茨海默病脑与正常脑进行区分。另一个实施方式是式(I)所表示的化合物在制备药物中的应用，所述药物用于将阿尔茨海默病脑与正常脑进行区分。
另一个实施方式是检测活检组织或人或动物死后组织中淀粉样沉积物的方法。所述方法包括下列步骤：(a)将福尔马林固定或新冷冻的组织与式(I)表示的淀粉样蛋白结合化合物或其药物上可以接受的盐的溶液进行孵育以形成被标记的沉积物；以及(b)检测所述被标记的沉积物。
在另一个实施方式中，单独或者与这里所述的其他实施方式相结合，本发明提供了这里所述式(I)所表示的化合物的应用，其用于在检测活检组织或人或动物死后组织中的淀粉样沉积物。另一个实施方式是式(I)所表示的化合物在制备药物中的应用，所述药物用于在检测活检组织或人或动物死后组织中的淀粉样沉积物。
在另一个实施方式中，提供了一种对活检组织或死后组织中的淀粉样蛋白的量进行定量的方法。所述方法包括下列步骤：
a)将放射性标记的式(I)所表示的淀粉样蛋白结合化合物衍生物或其药物上可以接受的盐与匀浆的活检组织或死后组织进行孵育，其中所述化合物中的至少一个取代基被放射性标记进行标记，其中所述放射性标记选自由125I、3H和至少一个碳是14C的含碳取代基所组成的组中；
b)将组织结合的式(I)所表示的化合物的放射性标记衍生物与组织未结合的式(I)所表示的化合物的放射性标记衍生物分离；
c)对组织结合的式(I)所表示的化合物的放射性标记衍生物进行定量；以及
d)通过与标准进行比较，将组织结合的式(I)所表示的化合物的放射性标记衍生物的单位换算成每100mg组织中淀粉样蛋白的微克单位。
在另一个实施方式中，单独或者与这里所述的其他实施方式相结合，本发明提供了这里所述式(I)所表示的化合物的应用，其用于对活检组织或死后组织中的淀粉样蛋白的量进行定量。另一个实施方式是式(I)所表示的化合物在制备药物中的应用，所述药物用于对活检组织或死后组织中的淀粉样蛋白的量进行定量。
在另一个实施方式中，提供了一种在含有淀粉样斑块和神经纤维缠结的脑组织中，式(I)所表示的淀粉样蛋白结合化合物或其药物上可以接受的盐选择性地与淀粉样斑块结合而不与神经纤维缠结结合的方法。所述方法包括在体外结合或染色检验中，将所述淀粉样斑块与浓度低于大约10nM的式(I)所表示的化合物进行接触。
在另一个实施方式中，单独或者与这里所述的其他实施方式相结合，本发明提供了这里所述式(I)所表示的化合物的应用，其用于在含有淀粉样斑块和神经纤维缠结的脑组织中，式(I)所表示的淀粉样蛋白结合化合物或其药物上可以接受的盐选择性地与淀粉样斑块结合而不与神经纤维缠结结合。另一个实施方式是式(I)所表示的化合物在制备药物中的应用，所述药物用于在含有淀粉样斑块和神经纤维缠结的脑组织中，式(I)所表示的淀粉样蛋白结合化合物或其药物上可以接受的盐选择性地与淀粉样斑块结合而不与神经纤维缠结结合。
在另一个实施方式中，提供了一种在含有淀粉样斑块和神经纤维缠结的脑组织中，式(I)所表示的淀粉样蛋白结合化合物或其药物上可以接受的盐在体内选择性地与淀粉样斑块结合而不与神经纤维缠结结合的方法。所述方法包括给药有效量的式(I)所表示的淀粉样蛋白结合化合物或其药物上可以接受的盐，以便所给药的化合物的血药浓度在体内保持低于大约10nM。
另一个实施方式是体内或体外检测受试者中至少一种淀粉样沉积物的方法，其中所述淀粉样沉积物含有至少一种淀粉样发生蛋白。所述方法包括下列步骤：
(a)为患有与淀粉样变性相关的疾病的受试者给药可检测量的药物组合物，所述药物组合物含有至少一种式I所表示的淀粉样蛋白结合化合物或其药物上可以接受的盐以及药物上可以接受的载体；以及
(b)检测所述化合物与淀粉样沉积物的结合，其中所述淀粉样沉积物含有至少一种淀粉样发生蛋白。
在另一个实施方式中，单独或者与这里所述的其他实施方式相结合，本发明提供了这里所述式(I)所表示的化合物的应用，其用于体内或体外检测受试者中至少一种淀粉样沉积物，其中所述淀粉样沉积物含有至少一种淀粉样发生蛋白。另一个实施方式是式(I)所表示的化合物在制备药物中的应用，所述药物用于体内或体外检测受试者中至少一种淀粉样沉积物，其中所述淀粉样沉积物含有至少一种淀粉样发生蛋白。
在另一个实施方式中，提供了鉴定患者为与淀粉样沉积物相关的疾病前驱的方法，其包括：
(A)为表现出临床痴呆征兆或者轻度认知损伤临床征兆的患者给药式(I)所表示的化合物或其药物上可以接受的盐；接着
(B)对所述患者进行成像以获得数据；以及
(C)分析数据，以确认所述患者中相对于标准水平的淀粉样蛋白水平，进而鉴定所述患者为与淀粉样沉积物相关的疾病前驱。
在另一个实施方式中，单独或者与这里所述的其他实施方式相结合，本发明提供了这里所述式(I)所表示的化合物的应用，其用于鉴定患者为与淀粉样沉积物相关的疾病前驱。另一个实施方式是式(I)所表示的化合物在制备药物中的应用，所述药物用于鉴定患者为与淀粉样沉积物相关的疾病前驱。
在另一个实施方式中，提供了一种确定治疗淀粉样变性的治效果率的方法。所述方法包括：
(A)为需要的患者给药有效量的式(I)所表示的淀粉样蛋白结合化合物或其药物上可以接受的盐；
(B)对所述患者进行成像；接着
(C)为所述需要的患者给药至少一种抗淀粉样蛋白药物；
(D)随后为所述需要的患者给药有效量的式(I)所表示的化合物；
(E)对所述患者进行成像；以及
(F)将使用所述至少一种抗淀粉样蛋白药物进行治疗之前所述患者中淀粉样沉积物的水平，与使用所述至少一种抗淀粉样蛋白药物进行治疗之后所述患者中淀粉样沉积物的水平进行比较。
在另一个实施方式中，单独或者与这里所述的其他实施方式相结合，本发明提供了这里所述式(I)所表示的化合物的应用，其用于确定治疗淀粉样变性的治效果率。另一个实施方式是式(I)所表示的化合物在制备药物中的应用，所述药物用于确定治疗淀粉样变性的治效果率。
发明的详细描述
本发明开发了同位素标记的苯并呋喃衍生物在体内通过血脑屏障并与淀粉样发生蛋白结合的能力。
这种结合的一个例子是苯并呋喃化合物与在神经斑块(不是扩散的)中沉积的Aβ结合的能力，以及与在脑血管中沉积的Aβ结合的能力，以及能力NFT中沉积的蛋白质所构成的淀粉样蛋白结合的能力。
鉴定与Aβ合成肽的特异性结合：亲和力、动力学、最大结合
如之前所描述的，使用磷酸缓冲溶液(pH 7.4)中合成的Aβ(1-40)和2-(4′-[3H]甲基氨基-苯基)-苯并噻唑([3H]BTA-1)，分析苯并呋喃衍生物结合的特征。Klunk等人，Life Sci.69：1471(2001)；Mathis等人，Bioorg.Med.Chem.Lett.，12：295(2002)。
Aβ(1-40)的氨基酸序列如下：
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12
  Asp   Ala   Glu   Phe   Arg   His   Asp   Ser   Gly   Tyr   Glu   Val
  13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24
  Hls   His   Gln   Lys   Leu   Val   Phe   Phe   Ala   Glu   Asp   Val
  25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36
  Gly   Ser   Asn   Lys   Gly   Ala   Ile   Ile   Gly   Leu   Met   Val
  37   38   39   40
  Gly   Gly   Val   Val
定义
“烷基”指饱和的直链或支链烃自由基。例子包括单不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、正戊基和正己基。
“烯基”指不饱和的直链或支链烃自由基，其含有至少一个碳碳双键。例子包括但不限于乙烯基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、异丁烯基、叔丁烯基、戊烯基和己烯基。
“炔基”指不饱和的直链或支链烃自由基，其含有至少一个碳碳三键。例子包括但不限于乙炔基、丙炔基、异丙炔基、丁炔基、异丁炔基、叔丁炔基、戊炔基和己炔基。
“烷氧基”指通过氧键连接的烷基。
与烷基、烯基、炔基或烷氧基链子使用的“低级”是指C1～C8分子单元(moiety)。
“卤素”是指氟、氯、溴或碘自由基。
“放射性卤素”是指放射型卤素即放射性氟、放射性氯、放射性溴或放射性碘自由基。
“有效量”是指产生期望效果所需要的量。“有效量”的例子包括能够在体内或体外检测和对淀粉样沉积物进行成像的量，其产生可以接受的毒性和生物利用度水平用于药物用途，和/或防止与纤维形成相关的细胞降解和毒性。
“药物上可以接受的载体”是指药物上可以接受的材料、组合物、媒介物例如液体或固体填充物、稀释剂、赋形剂或溶剂封装材料，其参与将受试者化合物从身体的一个器官或身体部分携带或转送到其他身体的器官或身体部分。每种载体是“可以接受的”的意思是与制剂的其他成分兼容，并适合用于患者。能够作为药物上可以接受的载体的材料的例子包括但不限于：(1)糖，诸如乳糖、葡萄糖和蔗糖；(2)淀粉，诸如玉米淀粉和马铃薯淀粉；(3)纤维素及其衍生物，诸如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和纤维素醋酸酯；(4)西黄蓍胶粉；(5)麦芽；(6)明胶；(7)滑石；(8)赋形剂，诸如椰子油和栓剂蜡；(9)油，诸如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和大豆油；(10)二醇，诸如丙二醇；(11)多羟基化合物，如甘油、山梨醇、甘露醇和聚乙二醇；(12)酯，诸如油酸乙酯和月桂酸乙酯；(13)琼脂；(14)缓冲剂，诸如氢氧化镁和氢氧化铝；(15)褐藻酸；(16)无热源水；(17)等渗盐水；(18)林格氏溶液(Ringer′s solution)；(19)乙醇；(20)pH缓冲液；(21)聚酯、聚碳酸酯和/或聚酸酐；和(22)在药物制剂中采用的其他无毒性的可配伍材料，例如在瑞明顿药物科学(REMINGTON′S PHARMACEUTICALSCIENCES)，第15版(Mack Publishing Co.，1975)，第1405-1412和1461-1487页，以及国家处方集(THE NATIONAL FORMULARY)XIV，第14版(美国药学协会(American Pharmaceutical Association)，1975)中所确定的。
“药学可接受的盐”指本发明化合物的酸式盐或碱式盐，所述盐具有期望的药理学活性，并且既非生物学上也非其他所不期望的。所述盐可以通过与酸形成，包括但不限于乙酸盐、己二酸盐、藻酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、硫酸氢盐丁酸盐、柠檬酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、环戊丙酸盐、二葡萄糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、延胡索酸盐、葡庚酸盐、甘油磷酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、盐酸盐氢溴酸盐、氢碘酸盐、2-羟乙磺酸盐、乳酸盐、马来酸盐、甲磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、草酸盐、硫氰酸盐、甲苯磺酸盐和十一烷酸盐。碱式盐的例子包括但不限于铵盐、碱金属盐如钠盐和钾盐、碱土金属盐如钙盐和镁盐、与有机碱生成的盐如二环己基铵盐、N-甲基-D-葡萄糖胺和与氨基酸生成的盐如精氨酸盐和赖氨酸盐。在一些实施方式中，碱性含氮基团可以用试剂进行季铵化，所述试剂包括低级烷基卤化物如甲基、乙基、丙基和丁基氯化物、溴化物和碘化物；二烷基硫酸酯如二甲基、二乙基、二丁基和二戊基硫酸酯；长链卤化物如癸基、月桂基、肉豆蔻烷基和硬脂烷基氯化物、溴化物和碘化物；芳烷基卤化物如苯乙基溴化物。
“前药”指本发明化合物的衍生物，其在表现出其药学效应之前，经历生物转化如代谢。所述前药是根据下列目标配制的：改进的化学稳定性、改进的患者可接受性和依从、改进的生物利用度、延长的发挥作用的持续时间、改进的器官选择性、改进的制剂(例如提高的水溶性)和/或降低的副作用(例如毒性)。使用传统的方法能够从本发明的化合物容易制备前药，例如在伯格氏医学化学和药物化学(BURGER′S MEDICINAL CHEMISTRY AND DRUGCHEMISTRY)，第5版，Vol.1(1995)，第172～178和949～982页中所描述的。
这里所使用的术语“肠胃外”包括皮下、静脉内、动脉内、肌内、腹膜内、脑脊髓膜内、心室内、胸骨内、颅内和骨内注射和灌注技术。
“动物”指活的生物，其具有感觉和自主运动的能力，其存在需要氧气和有机食物。例子包括但不限于人类、马、牛、鼠、犬和猫类的成员。如果是人，则“动物”也可以被称作“患者”。
“哺乳动物”指温血脊椎动物。
“受试者”是指哺乳动物，诸如例如人。一个具体的例子是怀疑患有痴呆的人。
“治疗”是指
(i)防止疾病、紊乱或病症在动物中出现，所述动物倾向出现所述疾病、紊乱和/或病症，但还没有被诊断患有所有疾病、紊乱或病症；
(ii)抑制所述疾病、紊乱或病症，即阻止其发展；和/或
(iii)缓解所述疾病、紊乱或病症，即令所述疾病、紊乱和/或病症减弱。
术语“治疗(therapy)”包括治疗和/或防止疾病。
术语“治疗(treating)”或“治疗(treatment)”不必然意味着完全治愈。对不期望症状或者疾病病理影响的任何缓解到任何程度，或者疾病进展速度的降低都可以被认为是治疗。而且，治疗可以包括使患者的整体健康感觉或者外形变差的行为。例如，在癌症患者中给药化学疗法，其可能使患者感觉“病情更严重(sicker)”，但仍被认为是治疗。
术语“防止”是指降低生物体感染或发展出与淀粉样沉积物相关的疾病的可能性。例如，术语“防止”是指相对于不经历给药抗淀粉样蛋白的对照组，降低发展成疾病个体的百分比。
“可检测的量”的意思是所述给药的可检测化合物的量，其足以能够检测所述化合物与淀粉样蛋白的结合。
“成像有效量”的意思是所述给药的可检测化合物的量，其足以能够成像所述化合物与淀粉样蛋白的结合。
术语“体内成像”是指能够检测这里所述被标记的苯并呋喃化合物的任何方法。
术语“体内或体外检测的方法”是指能够检测被标记的式(I)所表示硫黄素衍生物的任何方法。
术语“基线”是指在开始抗淀粉样蛋白治疗之前患者淀粉样沉积物的量和分布。
除非本文中明确以其他方式说明，当它们出现在应用中时，单数形式的术语的概念可以被延伸应用到它们的复数形式的对应物；类似的，当它们出现在应用中时，复数形式的术语的概念可以被延伸应用到它们的单数形式的对应物。
淀粉样蛋白成像剂
本发明的淀粉样蛋白成像剂是任何式(I)所表示的化合物，或其药物上可以接受的盐：
Figure S200680042082XD00191
其中，R’、R3～R10和Y是上面所限定的。
式(I)所表示的化合物，也被称作“苯并呋喃化合物”、“苯并呋喃衍生物”或“淀粉样蛋白成像剂”具有下列的每一种特征：(1)在体外特异性结合合成的Aβ；(2)在体内能够通过未损伤的血脑屏障；(3)特异性的结合含有至少一种淀粉样发生蛋白的淀粉样蛋白，其中所述淀粉样发生蛋白选自由AL、AH、ATTR、Aβ2M、AA、AApoAI、AApoAII、AGeI、ALys、AFib、ACys、ABri、ADan、APrP、ACaI、AlAPP、AANF、APro、AIns、AMed、AKer、A(tbn)和ALac所组成的组中；(4)结合在神经斑块(并不是扩散的)中沉积物的Aβ，结合在脑血管淀粉样蛋白中沉积物的Aβ，结合由在NFT中沉积物的蛋白所构成的淀粉样蛋白；以及(5)在适当的剂量水平下是无毒性的，并且具有令人满意的作用持续时间。
在一个实施方式中，可选择地与这里所描述的其他任何实施方式相结合，Y可以是H、NO2、-NR″3 +、F、Cl、Br、I或-(CR″2)n-X。
在一个实施方式中，R3～R10能够独立地选自由H、F、Cl、Br、I、-N(R11)2和OR11所组成的组中。与该实施方式或其他任何这里所描述的实施方式相结合，R8和R9能够独立地是OR11。
在一个实施方式中，可选择地与这里所描述的其他任何实施方式相结合，R7和R10的每一个都能够是H。在另一个实施方式中，R3、R4、R5和R6的每一个都能够是H。
在本发明的另一个实施方式中，Y能够是F、Cl、Br、I或-NO2。Y的具体例子是F。
在另一个实施方式中，式(I)所表示的化合物，提供R3、R4、R5、R6、R7和R10的每一个都是H，R8和R9独立地是OR11。
另一个实施方式为Y提供至少一个可检测的标记。
式(I)所表示的化合物的说明性化合物是包括但不限于：
Figure S200680042082XD00201
应用方法
本发明的化合物可以用于在动物的器官或身体区域包括脑确定一种或者多种淀粉样沉积物的出现、位置和/或量。淀粉样沉积物包括但不限于Aβ沉积物。在允许遵循的淀粉样沉积物时间顺序中，本发明的化合物还可以用于将淀粉样沉积物与疾病、紊乱或病症临床症状的发作进行关联。本发明的化合物可以最终用于诊断特征在于淀粉样沉积物的疾病、紊乱或病症，例如AD、家族性AD、唐氏综合症、淀粉样变性、II型糖尿病、轻度认知损伤和载脂蛋白E4等位基因的纯合体。本发明的化合物还可以用作评估抗淀粉样蛋白治疗的替代标记物。
成像技术
本发明的一种方法确定了在患者的器官或身体区域如脑，淀粉样沉积物的出现和定位。该方法包括为患者给药可检测量的药物组合物，其含有本发明淀粉样蛋白结合化合物，其被称作“可检测化合物”或其药物上可以接受的水溶性盐。“可检测量”的意思是被给药的化合物的量足以能够检测所述化合物与淀粉样蛋白的结合。“成像有效量”的意思是被给药的化合物的量足以能够成像所述化合物与淀粉样蛋白的结合。
本发明采用淀粉样蛋白成像剂，其结合非侵入式神经成像技术例如磁共振波谱(MRS)或者成像，或者γ成像例如正电子发射成像技术(PET)或单光子发射扫描计算机成像(SPECT)用于在体内对淀粉样沉积物进行定量。这些方法包括对患者进行成像以建立淀粉样沉积物的基线。对于γ成像，对所测试的器官或区域发射的射线进行检测并表达为总结合或者比例，所述比例中一个组织中的总结合被对在体内成像过程中相同受试者其他组织中的总结合进行标准化(例如，除以其他组织中的总结合)。体内的总结合被定义为通过体内成像技术在组织内所检测到的全部信号，而不需要通过再次注射相同量的被标记化合物以及大量过程的未标记但其他方面化学上相同的化合物以进行校正。所述方法还可以包括在给药抗淀粉样蛋白治疗后进行至少一种对患者的成像步骤。所述方法还可以包括在使用至少一种抗淀粉样蛋白试剂进行治疗前后对患者进行成像。成像可以在治疗的过程中的任何时间进行。
为了体内成像的目的，可利用的检测仪器的类型是选择给定标记的主要因素。例如，放射性同位素和19F能够用于本发明方法中的体内成像。所用仪器类型将指导选择放射性核素或者稳定同位素。例如，所选择的放射性核素必须具有通过给定类型的仪器可检测的衰减类型。另一种考虑涉及放射性核素的半衰期。半衰期应该足够长使得在靶器官最大吸收的时间仍然可检测到，但是还应足够短使得宿主不维持有害的辐射。可以使用γ成像检测本发明的放射标记化合物，其中检测所发射的适当波长的γ射线。γ成像的方法包括但不限于SPECT和PET。优选地，对于SPECT检测，所选的放射性标记缺少粒子发射，但是产生140～200kev范围内的大量光子。对于PET检测，放射性标记是发射正电子的放射性核素例如19F，其将湮灭而形成2个511kev的γ射线，这将通过PET相机被检测。
在本发明中，将可用于体内成像和定量淀粉样沉积物的淀粉样蛋白结合化合物/成像剂给药给患者。这些化合物将结合非侵入式神经成像技术例如磁共振波谱(MRS)或成像(MRI)、正电子发射断层扫描(PET)和单光子发射计算机化断层成像(SPECT)而使用。根据本发明，可以通过本领域中已知的普通有机化学技术将苯并呋喃化合物用19F或者12C标记而用于MRS/MRI。例如参见高级有机化学：反应、机理和结构(ADVANCED ORGANICCHEMISTRY：REACTION，MECHANISMS，AND STRUCTURE)，第3版(1985)。苯并呋喃化合物还可以通过本领域中公知的技术用18F、11C、75Br或76Br进行放射性标记用于PET，这些技术还由Fowler，J.和Wolf，A.在正电子发射断层摄影术和放射自显影术(POSITRON EMISSION TOMOGRAPHYAND AUTORADIOGRAPHY)391-450(Raven Press，1986)在中所描述。还可以通过本领域中已知的技术中的任一种用123I放射性标记苯并呋喃用于SPECT。参见例如Kulkarni，Int.J.Rad Appl.& Inst.(Part B)18：647(1991)。此外，所述苯并呋喃化合物还可以用任意合适的放射性碘同位素例如但不限于131I、125I或123I标记，通过直接经碘化重氮将重氮化胺衍生物碘化，参见Greenbaum，F.Am.J.Pharm.108：17(1936)，或者通过将不稳定的重氮化胺转化成稳定的三氮烯，或者通过将非放射性的卤化前体转化成稳定的三烷基锡衍生物，然后通过本领域公知的一些方法将其转化成碘代化合物。参见Satyamurthy和Barrio，J.有机化学(Org.Chem).48：4394(1983)，Goodman等人，J.Org.Chem.49：2322(1984)以及Mathis等人，J.Labell.Comp.and Radiopharm.1994：905；Chumpradit等人，J.Med.Chem.34：877(1991)；Zhuang等人，J.Med Chem.37：1406(1994)；Chumpradit等人，J.Med.Chem.37：4245(1994)。例如，苯并呋喃的稳定三氮烯或者三烷基锡衍生物与含131I、125I、123I、76Br、75Br、18F或19F的卤化剂反应。因此，苯并呋喃的稳定三烷基锡衍生物是可用于合成许多本发明的放射性标记化合物的新前体。同样地，这些三烷基锡衍生物被认为是本发明的一个实施方式。
这些苯并呋喃化合物还可以用已知的金属放射性标记物例如锝-99m(99mTc)进行放射性标记。放射性标记领域的技术人员不用进行不适当的试验就可以修饰取代基引入结合该金属离子的配体。然后，金属放射性标记的苯并呋喃化合物可以用于检测淀粉样沉积物。放射性标记的Tc99m衍生物的制备是本领域中众所周知的。参见，例如Zhuang等人，″中性和立体特异性Tc-99m复合物：[99mTc]N-苄基-3，4-二-(N-2-巯乙基)-氨基-吡咯烷(P-BAT)(Neutral andstereospecific Tc-99m complexes：[99mTc]N-benzyl-3，4-di-(N-2-mercaptoethyl)-amino-pyrrolidines(P-BAT))″核医药和生物(Nuclear Medicine & Biology)26(2)：217-24，(1999)；Oya等人，″用于开发新脑成像剂的小并且中性的Tc(V)OBAT，双氨基乙基硫醇(N2S2)复合物(Small and neutral Tc(V)O BAT，bisaminoethanethiol(N2S2)complexes for developing new brain imaging agents)″Nuclear Medicine & Biology 25(2)：135-40，(1998)；以及Horn等人，″锝-99m-标记受体特异性小分子放射性药物：最新发展和令人鼓舞的结果(Technetium-99m-labeled receptor-specifc small-molecule radiopharmaceuticals：recent developments and encouraging results)″Nuclear Medicine & Biology24(6)：485-98，(1997)。
为了体内成像和波谱分析的目的，本发明方法可使用可用核磁共振波谱分析检测的同位素。可用于磁共振波谱的元素包括但不限于19F和13C。
对于本发明目的合适的放射性同位素包括β-发射体、γ-发射体、正电子-发射体和X-射线发射体。这些放射性同位素包括131I、123I、18F、11C、75Br和76Br。根据本发明，适用于磁共振成像(MRI)和谱(MRS)的稳定同位素包括19F和13C。适用于体外定量活检组织或者死后组织匀浆中淀粉样蛋白的放射性同位素包括125I、14C和3H。示范性的放射性标记是用于PET体内成像的11C或者18F、用于SPECT成像的123I、用于MRS/MRI的19F和用于体外研究的3H或者14C。然而，用于使诊断探针可视化的任何常规方法都可以用于本发明。
根据本发明的一个实施方式，其涉及检测活检组织中淀粉样沉积物的方法，该方法包括将福尔马林固定的组织与本发明苯并呋喃淀粉样蛋白结合化合物的溶液一起孵育。在一个实施方式中，所述溶液是25～100％乙醇，(剩余部分是水)用根据本发明的苯并呋喃淀粉样蛋白结合化合物饱和。孵育后，该化合物将组织内的淀粉样沉积物染色或者标记，并且可以通过任何标准的方法检测或者可视化经过染色或者标记的沉积物物。这些检测方法包括显微技术例如亮视野(bright-field)、荧光、激光共焦和交叉偏振显微术。
定量活检组织中淀粉样蛋白的方法包括将根据本发明苯并呋喃的标记衍生物、或其水溶性无毒盐与活检组织或者死后组织的匀浆一起孵育。通过本领域中已知的方法得到该组织并匀浆。在本发明的一个实施方式中，所述标记是放射性标记，尽管其它标记如酶、化学发光和免疫荧光化合物是技术人员众所公知的。示范性的放射性标记包括但不限于125I、14C和3H，其被包含在这里所描述的公式表示的一种化合物上取代的取代基。含有淀粉样沉积物的组织将结合到本发明的苯并呋喃淀粉样蛋白结合化合物的标记衍生物上。然后，通过技术人员已知的任何机理例如过滤从非结合组织中分离结合的组织。然后可以通过技术人员已知的任何方法定量结合的组织。然后通过与放射性标记苯并呋喃衍生物与已知量的淀粉样蛋白一起孵育而产生的标准曲线相比较，将组织结合的放射性标记苯并呋喃衍生物的单位转变成每100mg组织中淀粉样蛋白的微克单位数。
将阿尔茨海默病脑与正常脑进行区分的方法包括：从正常哺乳动物的脑和怀疑患有阿尔茨海默病的哺乳动物的脑中获得(a)小脑和(b)同一脑除小脑外的其他区域的组织。使用本领域技术人员公知的方法，将这些组织被制成单独的匀浆，接着与式(I)所表示的放射性标记苯并呋喃淀粉样蛋白结合化合物进行孵育。接着，计算每种类型组织(例如小脑、非小脑、正常、异常)中结合放射性标记苯并呋喃淀粉样蛋白结合化合物的组织的量，并计算来自正常组织以及怀疑患有阿尔茨海默病的患者的组织的非小脑组织结合与小脑组织结合的比例。接着将这些比例进行比较。如果来自怀疑患有阿尔茨海默病的患者的比例高于从正常脑获得的比例的90％，则诊断为阿尔茨海默病。从之前获得数据可以得到正常的比例，或者可以选择的，可以在研究可疑脑组织的同时计算所述正常比例。
本发明化合物特异结合神经纤维缠结超过淀粉样蛋白斑的能力在低于10nM的浓度特别明显，其包括PET放射性示踪剂的体内浓度范围。在这些低浓度下，在仅仅含有缠结而没有斑的脑组织匀浆中，当与既不含斑也不含缠结的对照脑组织相比时，不产生显著的结合。然而，与不含斑或缠结的对照组织相比，将主要含斑和一些缠结的脑组织匀浆与放射性标记的这里所描述的式表示的化合物孵育导致结合显著增加。该数据暗示在浓度低于10nM时，这些化合物对AD沉积物具有特异性的一个优势。然后，这些低浓度可以用PET研究中进行检测，使得可以使用对Aβ沉积物具有特异性的放射性标记的这里所描述的式所表示的化合物进行PET检测。使用这些化合物允许在Aβ沉积物如在斑中发现的Aβ沉积物以及脑血管淀粉样蛋白中进行PET检测。由于已经报道在缠结形成之前，额叶皮层中的Aβ水平增加，这将按时用作PET示踪剂的本发明的放射性标记化合物对于AD皮层的最早期变化而言将是特异性的。Naslund等人，JAMA 283：1571(2000)。
体内检测淀粉样沉积物的方法和应用
如上所述，在一个实施方式中，本发明还提供了一种用于体内检测淀粉样沉积物的方法，其包括：
(i)为动物给药有效量的式(I)所表示的化合物，其中所述化合物将结合所述动物内的所有淀粉样沉积物；以及
(ii)检测所述动物中所述化合物与淀粉样沉积物的结合。
化合物与淀粉样沉积物结合经过充分时间后，例如在给药后30分钟～48小时候，可以通过任何本领域中已知的方法检测所述结合。检测方法的例子包括但不限于检验(例如免疫测定、测热法、密度计、光谱仪和层析法)、非侵入式神经成像技术例如磁共振波谱(MRS)或者磁共振成像(MRI)、以及γ成像例如单光子发射扫描计算机成像(SPECT)和正电子发射成像技术(PET)。对于γ成像，对所测试的器官或区域发射的射线进行检测并表达为总结合或者比例，所述比例中一个组织中的总结合被对在体内成像过程中相同受试者其他组织中的总结合进行标准化(例如，除以其他组织中的总结合)。体内的总结合被定义为通过体内成像技术在组织内所检测到的全部信号，而不需要通过再次注射相同量的被标记化合物以及大量过程的未标记但其他方面化学上相同的化合物以进行校正。
可利用的检测仪器的类型是选择放射性卤素或碳同位素的一个因素。例如，所选择的放射性同位素需要具有通过给定类型的仪器可检测的衰减类型。另一种考虑涉及放射性核素的半衰期。半衰期应该足够长使得被靶最大吸收的时间处仍然可检测到，但还应足够短使得宿主不维持有害的辐射。对于SPECT检测，所选的放射性同位素可以缺少粒子发射，但是可以产生大量140～200kev范围内的光子。对于PET检测，放射性标记是发射正电子的放射性同位素，其将湮灭而形成2个511kev的γ射线，这将通过PET相机被检测。
可以使用的放射性同位素包括但不限于：用于体外定量活检组织或者死后组织匀浆中的淀粉样蛋白的125I、14C和3H；用于PET体内成像的1C和18F；用于SPECT成像的123I；MRS/MRI的18F；用于体外研究的3H或者14C；以及用于磁共振波谱的18F和13C。在一个实施方式中，所述检测是通过γ成像、磁共振成像或磁共振波谱进行的。在另一个实施方式中，所述γ成像是PET或SPECT。
体外检测淀粉样沉淀的方法和应用
本发明还提供了用于体外检测淀粉样沉积物的方法，其包括：
(i)将身体组织与有效量的式(I)所表示的淀粉样蛋白结合化合物进行接触，其中所述化合物将结合组织内的所有淀粉样沉积物；以及
(ii)检测组织中所述化合物与淀粉样沉积物的结合。
可以通过本领域已知的任何方法检测所述结合。检测方法的例子包括但不限于显微技术例如亮视野(bright-field)、荧光、激光共焦和交叉偏振显微术。
在一个实施方式中，所述组织是福尔马林固定或新冷冻的。在另一个实施方式中，所述组织被匀浆。在另一个实施方式中，本发明的化合物是溶液，其还含有25～99％的乙醇，溶液的其余是水。在另一个实施方式中，所述溶液含有0～50％乙醇和0.0001～100μM所述化合物。在另一个实施方式中，所述方法还包括：(iii)从组织分离与所述化合物结合的淀粉样沉积物；以及(iv)对与本发明化合物结合的淀粉样沉积物进行定量。可以通过本领域已知的任何方法例如过滤从组织分离结合的淀粉样沉积物。通过与标准曲线相比较，可以将所结合的淀粉样沉积物的量换算成每100mg组织中淀粉样沉积物的微克单位数，其中所述标准曲线是将已知量的淀粉样蛋白与本发明的化合物或药物上可以接受的盐、水合物、溶剂化物或前药进行孵育所产生的。
将阿尔茨海默病脑与正常脑进行区分的方法和应用
本发明还提供了将阿尔茨海默病脑与正常脑进行区分的方法，其包括：
(i)从正常动物的脑和怀疑患有阿尔茨海默病的动物的脑中获得(a)小脑和(b)同一脑其他区域的组织；
(ii)将所述组织与式(I)所表示的化合物进行接触；
(iii)对结合到所述化合物的淀粉样蛋白进行定量；
(iv)计算(a)所述脑除小脑外的区域中淀粉样蛋白的量与(b)小脑中淀粉样蛋白的量的比例；以及
(v)将正常哺乳动物的比例与怀疑患有阿尔茨海默病的哺乳动物的比例进行比较。
如果来自怀疑患有阿尔茨海默病的患者的比例例如高于从正常脑获得的比例的90％，则诊断为阿尔茨海默病。对于该方法，“正常”动物是未患有阿尔茨海默病的动物。
给药和药物组合物
根据本发明，能够为受试者给药含有式(I)所表示的淀粉样蛋白成像剂的药物组合物，其中在所述受试者中预计形成淀粉样蛋白或淀粉样蛋白纤维，例如临床上诊断为阿尔茨海默病或者其他与淀粉样沉积物相关的疾病的患者。
可以局部或者系统地施用给受试者，并通过静脉内、动脉内、鞘内(通过脊髓液)等施用。根据所检验的身体部位，还可以皮内或腔内施用。化合物和淀粉样蛋白结合充分时间后，例如30分钟～48小时，通过常规成像技术例如MRS/MRI、SPECT、平面闪烁成像(planar scintillation imaging)、PET和任何新兴的成像技术等检查所研究的受试者的区域。确切的方案需要根据上述的患者的具体因素和根据所检查的身体部位、施用方法和使用的标记类型而变化；具体步骤的确定是本领域技术人员所常规使用的。对于脑成像，优选地，测量本发明放射性标记的苯并呋喃化合物或类似物的结合(总或特异性结合)量并与结合到该患者小脑的标记苯并呋喃化合物的量进行比较(作为比例)。然后将该比例与年龄匹配的正常脑的同样比例进行比较。对于器官成像，作为另一个实施例，对结合的本发明的放射性标记硫黄素衍生物或类似物的量(总量或特异性结合量)进行检测，并与患者器官结合的标记硫黄素衍生物的量进行比较(作为比例)。接着将该比例与年龄匹配的正常器官的同样比例进行比较。
如上所述，本发明的淀粉样蛋白成像剂能够以可注射组合物的形式施用，但是也可以配制成众所周知的药物递送系统(例如口服、直肠、胃肠外(静脉内、肌肉内或者皮下)、池内、阴道内、腹膜内、局部(粉末、软膏或者滴剂)、或者作为口腔喷雾剂或者鼻腔喷雾剂)。该目的典型组合物包含药学可接受的载体。例如，该组合物每m1含NaCl的磷酸缓冲液中可以含有约10mg人血清白蛋白和约0.5～500μg标记苯并呋喃化合物。其他药学可接受的载体包括水溶液、无毒赋形剂、包括盐、防腐剂、缓冲剂等，例如在在REMINGTON′SPHARMACEUTICAL SCIENCES，第15版(Mack Publishing Co.，1975)，第1405-1412和1461-1487页，以及THE NATIONAL FORMULARY XIV，第14版(American Pharmaceutical Association，1975)中所描述的。
非水溶剂的例子是丙二醇、聚乙二醇、植物油和可注射的有机酯例如油酸乙酯。水性载体包括水、醇/水溶液、盐水溶液、胃肠外载体如氯化钠、林格氏葡萄糖等。静脉内载体包括流体和营养补充剂(nutrient replenisher)。防腐剂包括抗微生物剂、抗氧化剂、螯合剂和惰性气体。根据本领域的常规技术调整药物组合物的各种成分的pH和确切浓度。参见Goodman和Gilman′s用于治疗的药理学基础(THE PHARMACOLOGICAL BASIS FORTHERAPEUTICS)(第7版)。
PET扫描方案可以在包括注射放射性药物后15～60分钟完成的标准全身扫描(从头覆盖到骨盆)，，或者对特定的身体区域进行扫描(例如心脏、肺、肝、肾)。这种扫描方案与使用[F-18]2-氟-2-脱氧葡萄糖(FDG)进行的全身或聚焦的身体区域PET肿瘤扫描类似。即，静脉注射淀粉样蛋白特异性的放射性药物，根据放射性示踪剂在身体的分布、感兴趣的器官中放射性示踪剂的摄入以及从血液或者其他不存在淀粉样蛋白的器官中的清除来分配时间，以及对全身或者特定的身体区域进行20～40分钟扫描以对结合淀粉样蛋白的放射性示踪剂进行成像。另外，随后，所述成像扫描可以用于对所扫描的组织进行直接活体取样。
通常，式(I)所表示的可检测标记的苯并呋喃化合物的剂量将根据诸如年龄、病症、性别和患者中疾病的程度、禁忌症候(如果有的话)、伴随治疗以及其他变量而变化，以由本领域的医生来调节。按照大约0.001μg/kg/天～大约10,000mg/kg/天剂量水平的本发明化合物可以用于本发明的方法。在一个实施方式中，所述剂量水平时大约0.001μg/kg/天～大约10μg/kg/天。在另一个实施方式中，所述剂量水平是大约0.01μg/kg/天～大约1.0μg/kg/天。在另一个实施方式中，所述剂量水平示大约0.1mg/kg/天～大约100mg/kg/天。
对于任何特定患者的具体剂量水平将根据多种因素而变化，包括所采用具体化合物的活性和可能的毒性；患者的年龄、体重、整体健康度、性别和饮食；给药时间；排泄速率；药物组合；和给药形式。通常，体外剂量效果结果提供了对用于患者给药的恰当剂量可以利用的指导。动物模型的研究也是有帮助的。用于确定恰定剂量水平的考虑因素是本领域中公知的，并且在普通医生的技能范围内。
任何已知的用于调节药物释放的时机和次序的给药方案都可以被使用，如果必要的话可以重复以实现在本发明的方法中的治疗。所述方法可以包括使用额外的治疗药物进行预先治疗和/或进行共同给药。
在一个实施方式中，式(I)所表示的化合物被给药给怀疑患有或者有发展成特征是淀粉样沉积物的疾病、紊乱或病症的风险的动物。例如，所述动物可以是老人。
在另一个实施方式中，本发明的化合物与Aβ结合，如果通过与合成的Aβ肽或AD脑组织的结合进行检测，所述结合的解离常数是大约0.0001μM～大约10.0μM。
本发明还提供了一种药物组合物，其包括：
(i)有效量的至少一种本发明的化合物；以及
(ii)药物上可以接受的载体。
所述组合物可以包含一种或者多种额外的药物上可以接受的成分，包括但不限于一种后者多种湿润剂、缓冲剂、悬浮剂、润滑剂、乳化剂、分解质吸收剂、防腐剂、表面活性剂、着色剂、香料、甜味剂和治疗药物。
所述组合物可以被配制成固体、液体、凝胶或悬浮液形式，用于：(1)口服给药，作为例如药水(水或非水溶液或悬浮液)、药片(例如靶向口腔、舌下或系统吸收)、药丸、粉末、颗粒、糊剂用于为舌头给药、硬明胶胶囊、软明胶胶囊、口腔喷剂、乳剂和微乳剂；(2)肠胃外给药，其通过皮下、肌内、静脉内或硬脑膜外注射，作为例如无菌溶液、悬浮液或持续释放的制剂；(3)局部应用，作为例如霜剂、药膏、控制释放的膏药或为皮肤应用的喷剂；(4)阴道内或直肠内给药作为例如阴道栓剂、霜剂或泡沫；(5)舌下给药；(6)眼部给药；(7)通过皮肤给药；或(8)经鼻给药。
在一个实施方式中，所述组合物可以被配制成用于静脉给药，所述载体包括液体和/或营养补充剂。在另一个实施方式中，所述组合物能够体内特异性地与淀粉样蛋白结合，能够通过血脑屏障，在适当的剂量水平是无毒性的，以及/或者具有令人满意的作用持续时间。在另一个实施方式中，所述组合物每毫升含有NaCl的磷酸盐缓冲液中含有大约10mg的人血清白蛋白，大约0.5mg～500mg本发明的化合物。
另外，本发明的苯并呋喃化合物能够用于确定淀粉样变性治疗的效果的方法。所述方法包括使用淀粉样蛋白成像剂作为替代标记物。替代标记物是特殊类型的生物标记物，其可以替代临床检测作为药物许可目的临床终点。例如，目前对胆固醇水平的检测是动脉粥样硬化被接受的替代标记物。本发明包括淀粉样蛋白成像作为抗淀粉样蛋白治效果率的替代标记物的应用。
本发明提供了评估抗淀粉样蛋白治疗成功性的方法。在某些实施方式中，本发明提供了用于评估抗淀粉样蛋白治疗临床成功性的方法。在某些实施方式中，本发明的方法可以用于评估具有很少或没有伴随的临床症状的轻度损伤受试者中临床成功性的方法。确定治疗淀粉样变性中治效果率的基本方法包括：
(A)为需要的患者给药有效量的上述式(I)所表示的淀粉样蛋白结合化合物或其药物上可以接受的盐；
(B)对所述患者进行成像；接着
(C)为所述需要的患者给药至少一种抗淀粉样蛋白药物；
(D)随后为所述需要的患者给药有效量的式(I)所表示的化合物；
(E)对所述患者进行成像；以及
(F)将使用所述至少一种抗淀粉样蛋白药物进行治疗之前所述患者中淀粉样沉积物的水平，与使用所述至少一种抗淀粉样蛋白药物进行治疗之后所述患者中淀粉样沉积物的水平进行比较。
所述可检测标记包括使用本领域技术人员已知的成像技术能够检测的任何原子或分子单元(moiety)。通常，所述可检测的标记选自由下列所组成的组中：3H、131I、125I、123I、76Br、75Br、18F、CH2-CH2-X*、O-CH2-CH2-X*、CH2-CH2-CH2-X*、O-CH2-CH2-CH2-X*(其中，X*＝131I、123I、76Br、75Br或18F)、19F、125I、含碳的取代基，其中所述含碳的取代基选自由低级烷基、(CH2)nOR′、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或I)、CN、(C＝O)-R′、(C＝O)N(R′)2、O(CO)R′、COOR′、CR′＝CR′-Rph和CR2′-CR2′-Rph，其中至少一个碳原子是11C、13C或14C和W-L*或V-W-L*形式的螯合基团(具有被螯合的金属基团)所组成的组中，其中V选自由-COO-、-CO-、-CH2O-和-CH2NH-所组成的组中；W是-(CH2)n，其中n＝0、1、2、3、4或5；以及L*是
或
其中M*是99mTc。在一个实施方式中，所述可检测标记是放射性标记。
抗淀粉样蛋白治疗及应用
本发明的另一个实施方式是确定在需要治疗的患者中治疗淀粉样变性的效果的方法。该方法包括给药式(I)表示的化合物，接着对所述患者进行成像。成像后，为所述患者给药至少一种抗淀粉样蛋白剂/抗淀粉样蛋白治疗。给药的量、给药路线以及治疗持续时间由本领域技术人员根据患者的年龄、体重和病症来决定。这些决定在有经验技术人员的能力范围内。合适的量包括但不限于0.01～100mg/kg。合适的给药路线包括但不限于口服、皮下和静脉内给药。合适的治疗持续时间包括但不限于一次单剂量到不确定地给予每天四次给药。成像的合适时间包括但不限于第一次剂量后立即到最近剂量后10年。示范性的成像时间是最近剂量后7天到6个月。
“抗淀粉样蛋白剂”或者“抗淀粉样蛋白疗法″是治疗或者预防淀粉样变性的任何药剂或者药剂组合。与淀粉样沉积物相关的疾病即淀粉样变性的例子包括阿尔茨海默病、唐氏综合症、II型糖尿病、遗传性脑出血淀粉样变性(荷兰)、淀粉样蛋白A(反应性)、继发性淀粉样变性、MCI、家族性地中海热、伴随荨麻疹和耳聋的家族性淀粉样蛋白肾病(Muckle-Wells综合症)、淀粉样蛋白λL-链或者淀粉样蛋白的κL链(先天性、骨髓瘤或者巨球蛋白血症相关的)Aβ2M(慢性血液透析)、ATTR(家族性淀粉样蛋白多神经病(葡萄牙、日本、瑞典))、家族性淀粉样蛋白心肌病(丹麦)、散发性心脏淀粉样蛋白、全身性老年淀粉样变性、AIAPP或者胰淀素(amylin)胰岛素瘤、心房性钠利尿因子(散发的心房性淀粉样蛋白)、降钙素原(髓样甲状腺癌)、凝溶胶蛋白(家族性淀粉样变性(芬兰))、胱抑素C(伴随淀粉样变性的遗传性脑出血(冰岛))、AApo-A-I(家族性淀粉样多神经病-爱荷华)、AApo-A-II(小鼠的加速衰老)、纤维蛋白原相关的淀粉样蛋白；和Asor或Pr P-27(瘙痒病、克雅氏病、Gertsmann-Straussler-Scheinker综合症、牛海绵状脑炎)或者载脂蛋白E4等位基因纯合体人的病例、和与载脂蛋白E4等位基因纯合相关的病症或者亨廷顿氏病(Huntington’s disease)。本发明包含淀粉样蛋白斑沉积物相关的疾病。在一个实施方式中，与淀粉样沉积物相关的疾病是AD。
式(I)所表示的本发明苯并呋喃可以用于淀粉样蛋白成像作为抗淀粉氧蛋白治效果率的代替标记物。给药淀粉样蛋白以确定淀粉样沉积物的基线以及随后对患者在使用抗淀粉样蛋白药物对患者进行治疗前后进行成像，能够确定所述抗淀粉样蛋白治疗的效率。该方法可以用于在任何抗淀粉样蛋白治疗前后，确定任何抗淀粉样蛋白治疗的效率，因为淀粉样蛋白成像剂能够被给药，患者能够被成像。本发明的方法包括确定对治疗淀粉样沉积物相关疾病无效的抗淀粉样蛋白治疗，以及对治疗淀粉样沉积物相关疾病有效的抗淀粉样蛋白治疗。本领域技术人员可以根据适当方案确定病症并确定抗淀粉样蛋白疗法的剂量。因此，本发明的方法包括确定已知抗淀粉样蛋白疗法以及有待发现的疗法的效果。下面描述示范性非限定性的抗淀粉样蛋白疗法。
在某些实施方式中，通过本发明的方法能够确定乙酰胆碱酯酶抑制剂在治疗淀粉样变性时的效果。乙酰胆碱酯酶疗法基于在鉴定到基底前脑神经元组中实质性减少的AD中退化模式的研究。这些细胞都使用递质乙酰胆碱，它们的丧失意味着在皮层中在其前端释放更少的乙酰胆碱。已经基于这些发现开发出一些药物，例如他克林、杜尼匹次、雷司替明和加兰他敏，并且假设通过抑制乙酰胆碱酯酶起作用(Ingram，Y.，American Scientist，2003，91(4)：312-321)。
在其他实施方式中，根据所描述的方法，利用本发明的化合物确定抗淀粉样蛋白治疗靶向酶在治疗淀粉样变性中淀粉样蛋白前体蛋白(APP)有害片段形成的效果。在一些实施方式中，淀粉样蛋白前体蛋白(APP)的有害片段是错折叠的Aβ肽。例如，一些科学家认为过量产生Aβ1～42片段是引起AD的根本原因。通过β-分泌酶(BACEl)(产生氨基端)和γ-分泌酶(切割APP羧基端)切割APP形成Aβ1～42片段。这些分泌酶的抑制剂可以用作抗淀粉样蛋白疗法(Ingram，V.，American Scientist，2003，91(4)：312～321)。
在某些实施方式中，可以通过本发明的方法确定免疫治疗策略在治疗淀粉样变性中的效果。免疫疗法通过使用患者的免疫系统来定位并破坏淀粉样蛋白斑块起作用，并且许多免疫疗法策略正被科学家积极提倡。免疫疗法策略可以是被动的或者是主动的。例如，在主动免疫疗法中，患者可以接受注射或者鼻喷雾应用Aβ肽，引起抗淀粉样蛋白免疫应答。另一方面，被动免疫疗法可以包括绕过β淀粉样蛋白，代之使用在对β淀粉样蛋白的应答中已经产生的抗血清。包括抗AD肽抗体的免疫疗法已经被研究用于治疗AD。例如，AN-1792是预聚集的合成淀粉样蛋白-β(Aβ；长度1～42)连同QS-21佐剂的制剂(Hock，C.等人，2003，神经元(Neuron)，38：547～554)。在由于副作用中止临床试验之前，大约300名AD患者已经用该制剂进行了治疗(Birmingham，K.和Frantz，S.，2002，自然医药(Nature Medicine)，8：199-200)。
在其他实施方式中，可以通过本发明的方法确定神经保护策略在治疗淀粉样变性中的效果。例如，许多临床医生推荐患者服用高剂量(1000～2000IU/天)的维生素E。已经建议用于治疗淀粉样变性其他类型的神经保护策略是高剂量的维生素C、钙通道调节剂、自由基清除剂和金属离子螯合剂(Selkoe，等人，Annu.Rev.Pharmacol.Toxicol.，2003，43：545.84)。
在一些实施方式中，通过本发明的方法确定抗炎药物(NSAID)策略在治疗淀粉样变性中的效果。涉及NSAID的治疗是基于进行性积累Aβ肽引起皮层中细胞炎症反应的证据。示范性的抗炎药物是泼尼松、非特异性的环氧合酶抑制剂、和环氧合酶-2抑制剂。(Clark，M.，等人，国内医药年鉴(Annals ofInternal Medicine)，2003，138(5)：400-410；和Hardy，John，Annu.Rev.Med.，2004，55：15～25)。
在一些实施方式中，通过本发明的方法确定胆固醇降低疗法的效果，包括但不限于3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂(他汀类(statins))。涉及降胆固醇药物(如他汀类)的治疗基于流行病学证据用他汀类治疗的患者具有较低的Aβ发生率并且他汀类可以改变Aβ代谢以降低Aβ水平(Wolozin，B(2002)胆固醇和阿尔茨海默病(Cholesterol and Alzheimer′s disease).生物化学协会会刊(Biochemical Society Transactions).30：525.529)。示范性降胆固醇他汀类药物包括洛伐他汀、普伐他汀、罗苏伐他汀(rosuvastatin)、氟伐他汀、阿托伐他汀和辛伐他汀。另一些降胆固醇药物包括烟酸、消胆胺、非诺贝特、考来维仑(colesevelam)和依泽替米贝(ezetimibe)。
在另一些实施方式中，通过本发明的方法确定消除聚集Aβ1～42的神经毒性的小分子在治疗淀粉样变性中的效果。例如这种药物，在疾病发展早期给药，可以在对神经元造成任何永久损伤之前为逐步积累的Aβ肽“解毒”。(Clark，M.，等人，Annals of Internal Medicine，2003，138(5)：400.410)。
在一些实施方式中，通过本发明的方法确定“诱饵肽”在治疗淀粉样变性中的效果。诱饵肽是结合聚集的Aβ1～42肽并迫使其形成无毒性结构的小分子。示范性的诱饵肽是小肽(5、6或9个氨基酸长)，通过与带标签的Aβ1～42形成紧密结合的能力选自蛋白片段的大库。(Clark，M.，等人，Annals of InternalMedicine，2003，138(5)：400～410)。
在另一些实施方式中，通过本发明的方法确定胆固醇平衡调节在治疗淀粉样变性中的效果。最近已经将长期使用胆固醇降低药物和较低的AD发生率联系在一起。同时，高胆固醇饮食显示增加动物的Aβ病理，并且胆固醇降低药物显示降低APP转基因小鼠的病理。正在进行临床试验研究胆固醇平衡调节在治疗AD中的作用。(Hardy，John.Annu.Rev.Med.，2004，55：15～25)。
某些抗体例如一种称为m266的抗体(DeMattos，RB，Bales，KR，Cummins，DJ，Dodart，JC，Paul，SM，Holtzman，DM(2001)″在大鼠阿尔茨海默病模型中外周抗Aβ抗体改变中枢神经系统和血浆Aβ清除率并降低脑Aβ负担(Peripheralanti-A beta antibody alters CNS and plasma A beta clearance and decreases brain Abeta burden in a mouse model of Alzheimer′s disease)″Proc.Natl.Acad.Sci.USA98：8850-8855)或者抗体之外的其他分子(Masuoka，Y，Saito，M，LaFrancois，J，Saito，M，Gaynor，K，Olm，V，Wang，L，Casey，E，Lu，Y，Shiratori，C，Lemere，C，Duff，K(2001)″通过对β-淀粉样蛋白具有亲和力的药物外周给药用于治疗阿尔茨海默病的新型治疗途径(Novel therapeutic approach for the treatment ofAlzheimer′s disease by peripheral administration of agents with an affinity tobeta-amyloid)″神经科学(Journal of Neuroscience)，23：29-33)被认为通过结合血液中的Aβ来降低脑淀粉样蛋白，因此产生“外周渗透(peripheral sink)”并将Aβ平衡从脑转移到血液，在此Aβ可以从体内被清除。这种药剂在本文中称作“外周渗透剂”。
评估抗淀粉氧蛋白治疗的效果
采用式(I)表示的苯并呋喃用于确定在治疗淀粉样变性中治疗效果的方法包括为需要的患者给药式(I)表示的化合物以及对患者进行成像。在成像之后，为患者给药至少一种抗淀粉样蛋白药物。接着为患者给药有效量的式(I)表示的化合物，并在此对患者进行成像。最后，将在使用抗淀粉样蛋白药物治疗之前患者中淀粉样沉积物的极限水平与在使用抗淀粉样蛋白药物进行处理之后患者中的淀粉样沉积物的水平进行比较。这种比较是在有经验的技术人员的能力范围内。
在某些实施方式中，抗淀粉样蛋白剂治疗前患者的淀粉样沉积物水平将高于抗淀粉样蛋白剂治疗后患者的淀粉样沉积物水平。这种结果指示抗淀粉样蛋白剂/抗淀粉样蛋白疗法在治疗淀粉样沉积物相关疾病中是有效的。
例如，AN-1792是预聚集的合成淀粉样蛋白Aβ(Aβ，长度1～42)连同QS-21佐剂的制剂。在由于副作用中止临床试验之前，大约300名AD患者已经用该制剂进行了治疗(Birmingham，K.和Frantz，S.，2002，Nature Medicine，8：199～200)。尽管有该阻碍，但已经由于两个发现而提出该方法的乐观前景。第一，在有关AN-1792治疗的AD患者的仅有的已公布尸检报告中，有一些不同寻常的发现，包括：(i)新皮质的广泛区域含有非常少的Aβ斑块；(ii)缺乏Aβ斑块的皮层区域含有与没有被免疫的AD相似的缠结密度、神经纤维网细丝和脑淀粉样血管病(CAA)，但是缺少斑块相关的神经突和星形胶质细胞簇；(iii)在一些缺乏斑块的区域，Aβ免疫反应活性和小胶质细胞有关(Nicoll，J.等人，2003，Nature Medicine，9：448～452)。第二，在30名AN-1792治疗AD患者的小亚组中，与没有这些抗体的患者相比，通过组织淀粉样斑块免疫反应活性(TAPIR)法检测，那些产生抗AD抗体的患者显示更显著慢速率的认知功能下降和日常生活活动，如通过小型心智状态检查(Mini MentalState Examination)、痴呆的功能不全评价(Disability Assessment for Dementia)和从韦氏记忆量表(Wechsler Memory Scale)的延迟回忆的视觉配对(VisualPaired Associates Test)所示(Hock，C.等人，2003，Neuron，38：547～554)。
在另一个实时方式中，本发明设计在对患者脑中淀粉样沉积物进行成像的方法中为患者给药式(I)所表示的化合物，其中所述患者不符合对AD诊断的临床标准。这些包括但不限于出现痴呆临床征兆的患者或者患有轻度认知损伤的患者，诸如例如表现出可疑病因的痴呆紊乱的患者，来自患者淀粉样蛋白成像的数据显示某些淀粉样沉积是AD或其他的淀粉样沉积紊乱的预兆综合症。
本发明的另一个实施方式是鉴定患者作为淀粉样沉积疾病标准临床诊断的前驱的方法。该方法包括使用淀粉样蛋白成像剂用于从患者获得定量和定性数据。根据本发明的定量和定性淀粉样蛋白成像需要能够进行较早和更精确的诊断淀粉样沉积疾病，并且应当辅助开发抗淀粉样蛋白治疗。该方法的目标患者可以使表现出临床痴呆征兆的患者，或者表现出轻度认知损伤临床征兆的患者。
根据传统的实践，从业者可以采取不同的标准确定临床痴呆的征兆。这些标准包括但不限于精神紊乱的诊断和统计手册第三版(DSM-III)阿尔茨海默病诊断和治疗中心(ADDTC)，国际疾病的统计分类第10次修订(ICD-10)，美国国立神经病及卒中研究所-瑞士神经科学国际研究会(National Institute ofNeurological Disorders and Stroke-Association Intemationale pour Ia Recherche et1’Enseignment en Neurosciences)(NINDS-AIREN)以及精神紊乱的诊断和统计手册第四版(DSM-IV)。参见Pohjasvaara等人，Stroke 31：2952～57(2000)。
将患者临床鉴定为轻度认知损伤完全是在从业人员技能范围内的。对患者进行测试以证明该症状包括进行一系列的精神测试。临床诊断的方法被广泛综述和讨论，例如在Petersen等人，Arch.Neurol.56：303-08(1999)中。
仅根据临床测试，被鉴定为MCI的受试者可以转化成对AD的诊断(以每年大约10～15％的速度)，保持MCI，或者恢复成诊断为“正常”(每年10～15％)。Larrieu等人，Neurology 59：1594～99(1926)。因此，存在与该临床诊断该临床诊断相关的相当大的预兆不确定性。在临床诊断为MCI的受试者中鉴定出现和不存在脑淀粉样沉淀的能力，具有大大提高预后转化成AD的精确性地潜力。
与淀粉样沉积物相关的疾病的类别包括但不限于阿尔茨海默病、唐氏综合症、II型糖尿病、遗传性脑出血淀粉样变性(荷兰)、淀粉样蛋白A(反应性)、继发性淀粉样变性、MCI、家族性地中海热、伴随荨麻疹和耳聋的家族性淀粉样蛋白肾病(Muckle-Wells综合症)、淀粉样蛋白λL-链或者淀粉样蛋白的κL链(先天性、骨髓瘤或者巨球蛋白血症相关的)Aβ2M(慢性血液透析)、ATTR(家族性淀粉样蛋白多神经病(葡萄牙、日本、瑞典))、家族性淀粉样蛋白心肌病(丹麦)、散发性心脏淀粉样蛋白、全身性老年淀粉样变性、AIAPP或者胰淀素(amylin)胰岛素瘤、心房性钠利尿因子(散发的心房性淀粉样蛋白)、降钙素原(髓样甲状腺癌)、凝溶胶蛋白(家族性淀粉样变性(芬兰))、胱抑素C(伴随淀粉样变性的遗传性脑出血(冰岛))、AApo-A-I(家族性淀粉样多神经病-爱荷华)、AApo-A-II(小鼠的加速衰老)、纤维蛋白原相关的淀粉样蛋白；和Asor或Pr P-27(瘙痒病、克雅氏病、杰茨曼-斯脱司勒-史茵克综合征(Gertsmann-Straussler-Scheinker syndrome)、牛海绵状脑炎)或者载脂蛋白E4等位基因纯合体人的病例、和与载脂蛋白E4等位基因纯合相关的病症或者亨廷顿氏病(Huntington’s disease)。在一个实施方式中，所述与淀粉样沉积物相关的疾病是淀粉样斑块沉积疾病。具体的与淀粉样沉积物相关的疾病是AD。
根据本发明，鉴定患者为淀粉样沉积疾病前驱的基本方法包括：
(A)为表现出临床痴呆征兆或者轻度认知损伤临床征兆的需要的患者给药上述式(I)所表示的化合物或其药物上可以接受的盐；
(B)对所述患者进行成像以获得数据；以及
(C)分析数据，以确认所述患者中相对于标准患者的淀粉样蛋白水平。
一个实施方式涉及诊断出现可疑病因痴呆的患者的方法。该方法包括根据对淀粉样沉积物的发现确定是否可疑病因的痴呆类似AD或其他淀粉样沉积物紊乱。该方法包括为患者给药式(I)所表示的化合物，对患者进行成像以获得数据，以及根据对淀粉样沉积物的发现，确定是否所述可疑病因的痴呆是AD。
术语“可疑病因的痴呆紊乱”是指所述症状中，在进行临床评估中的(其可以是痴呆紊乱领域诊断人员通常采用的神经学、精神学、医学和神经心理学评估)以及在临床评估之后，评估者发现证据可能出现某些痴呆紊乱(根据证据主观记忆抱怨、与偏离正常发挥功能的人熟悉的信息提供者关于记忆抱怨的描述或者神经心理学上的差表现以及本领域技术人员通常采用的临床测试)，但是不能够发现充分的证据证明简单的临床上确定的痴呆紊乱(例如AD、额叶痴呆症、具有路易氏小体的痴呆、血管性痴呆、严重抑郁所引起的假性痴呆、克-雅二氏病(Creutzfeld Jacob disease)以及其他本领域已知的疾病)，或者发现所述人表现出多于一种痴呆紊乱的证据达到这两种(或更多种)痴呆紊乱之间的区别在该人中是可疑的。
本发明的该实施方式采用淀粉样蛋白成像剂，其结合非侵入式神经成像技术例如磁共振波谱(MRS)或者成像，或者γ成像例如正电子发射成像技术(PET)或单光子发射扫描计算机成像(SPECT)用于在体内对淀粉样沉积物进行定量。这些成像技术在许多脑部区域获得数据。通过描绘“感兴趣的区域或ROI”，完成对具体区域的定量。
根据本实施方式，使用上述成像技术之一从患者获得的数据能够与来自标准患者的数据进行比较，根据标准得出结论，其区分患者作为淀粉样沉积疾病标准临床诊断的前驱。
使用相同的方案，人们可以将来自对患者采用的成像技术获得的数据进行比较，以便：
限定可疑病因的痴呆紊乱为由淀粉样沉积疾病所引起的；
区分阿尔茨海默病与额颞痴呆(frontotemporal dementia)；
监控患者确定阿尔茨海默病的发作；
在临床诊断为轻度认知损伤的患者中诊断阿尔茨海默病；
鉴定患者为阿尔茨海默病的前驱；
鉴定患者为患有与淀粉样沉积物紊乱相关的疾病，其中所述患者出现可疑病因的痴呆紊乱；或者
鉴定患者为患有阿尔茨海默病，其中所述患者出现可疑病因的痴呆紊乱。
淀粉样蛋白成像的数据分析
所得到的数据可以标准摄入值(SUV)或以药物动力学模型参数如与参照组织如小脑的Logan体积分布值比例(DVR)的形式进行定量表达。超过SUV或DVR的典型对照值一个标准偏差以上的受试者被认为是“阳性”测试，并被认为是淀粉样沉积疾病如AD临床诊断的前驱。具体的，具体而言，如果受试者在额叶、顶叶或者后扣带皮层中40～60min的平均SUV大于1.0，则被认为是“阳性”。在起初的人类研究中，该数值清楚地将AD患者与对照区分开。(Klunk，等人，2004，Ann.Neurol.，55(3)：306～19)(见图2)。同样地，如果受试者在额叶、顶叶或者后扣带皮层的Logan DVR值超过1.5，则被认为是“阳性”。这些脑区域和确切的分界值仅仅作为例子给出，进一步的工作有可能揭示另外的有用脑区域，并且该分界值可以被精确化，其它的建模技术(例如区室建模、图象分析、参照组织模拟或者波谱分析)可以用于确定分界值。此外，可以由反映SUV、Logan DVR或者其它参数的区域性脑分布的图像，其中解释PET扫描图领域的技术人员可以确定淀粉样蛋白的定量和分布与临床确诊的淀粉样蛋白沉积疾病的前驱阶段(prodromal phase)一致。
在本发明的另一个实施方式中，针对患有或有风险患有至少一种淀粉样沉积物(即由至少一种淀粉样发生蛋白所构成的沉积物)的受试者的体内或体外检测时通过包括下列的方法进行的：
(a)为患有与淀粉样沉积物相关的疾病的受试者给药可检测量的药物组合物，其含有至少一种上述式(I)所表示的化合物，以及其药物上可以接受的盐；以及
(b)检测所述化合物与含有至少一种淀粉样发生蛋白的淀粉样沉积物的结合，其中所述淀粉样发生蛋白选自由AL、AH、ATTR、Aβ2M、AA、AApoAI、AApoAII、AGeI、ALys、AFib、ACys、ABri、ADan、APrP、ACaI、AlAPP、AANF、APro、AIns、AMed、AKer、A(tbn)和ALac所组成的组中。
在原发性系统淀粉样变性(AL)中，所述淀粉样发生蛋白能够反常地符合克隆血浆细胞所产生的单克隆抗体免疫球蛋白轻链(κ或λ)。纤维在肾、心脏、肝和其他器官/组织中沉积物。
在少数病例中，免疫球蛋白链淀粉样变性纤维仅含有重链序列，而不是轻链序列。在那种情况中，疾病被命名为“重链淀粉样变性”(AH)。
在甲状腺素运载蛋白淀粉样变性中，前体蛋白是正常的或变异的序列TTR，在肝和脉络丛中合成的转运蛋白。TTR是四种相同亚基的四聚体，每个亚基都是127个氨基酸。正常序列的TTR在老年个体(＞70岁)中形成淀粉样沉积物；这种疾病也被称作“老年心脏淀粉样变性”。TTR心脏淀粉样变性的流行随着年龄逐步增加，影响大约25％或更多的90岁以上的人群。正常序列ATTR可以使偶尔的尸检发现，或其能够引起临床症状(例如，心力衰竭和心率不齐)。
TTR中的点突变提高TTR形成淀粉样蛋白的倾向。产生淀粉样蛋白TTR的突变是作为具有可变的外显率的常染色体显性疾病遗传的。已知超过60种产生淀粉样蛋白的TTR突变。最普遍的TTR突变时TTR Val30Met(在葡萄牙、日本和瑞典共同)以及TTR Vall22Ile(大约3.9％的非裔美国人携带)。产生淀粉样蛋白的TTR突变主要在外周神经、心脏、肠胃道和玻璃体(vitreous)中引起沉积物。
在β2-微球蛋白淀粉样变性中，前体蛋白是正常的β-微球蛋白(β2M)，其为组织相容性复合体的轻链组分。在临床设定中，Aβ2M与透析的患者有关，并且，罕见肾衰竭的患者不进行透析。
通常β2M在肾中被代谢，该蛋白在血清中积聚。传统的透析膜不能去除β2M；因此，血清水平能够达到进行血液透析的患者中参照范围值的30～60倍。所采用的典型器官包括腕骨韧带以及可能的滑液膜(引起关节病和骨囊肿)以及心脏、肠胃道、肝、肺、前列腺、肾上腺和舌。
淀粉样蛋白A(AA)淀粉样变性是全世界系统性淀粉样变性最常见的形式。其在感染或非感染病因的慢性发炎疾病的过程中出现。在AA中，肾、肝和脾是主要的涉及位点。
载脂蛋白AI淀粉样变性(AApoAI)是由apoAI的点突变所引起的常染色体显性淀粉样变性。通常，这种淀粉样变性是显著的肾脏淀粉样蛋白。某些家族患有外周神经病或心脏病。ApoAI(与正常序列类似)也是在老年大动脉的局部淀粉样斑块中的纤维前体。
载脂蛋白AII淀粉样变性(AApoAII)是由apoAII基因中的点突变所引起的常染色体显性淀粉样变性。2个家族被描述具有该紊乱，每个都在终止密码子处携带点突变，引起产生异常长的蛋白质。
凝溶胶蛋白淀粉样变性(AGeI)的前体蛋白是肌动蛋白调节蛋白质凝溶胶蛋白。淀粉样纤维包括含有点突变的凝溶胶蛋白的片段。
纤维蛋白原淀粉样变性(AFib)是由纤维蛋白原α链基因中的点突变所引起的常染色体显性淀粉样变性
溶菌酶淀粉样变性(ALys)是由溶菌酶基因中的点突变所引起的常染色体显性淀粉样变性。
半胱氨酸蛋白酶抑制剂C淀粉样变性(ACys)的前体蛋白是半胱氨酸蛋白酶抑制剂C，其是含有点突变的半胱氨酸蛋白酶抑制剂。该病症在临床上被命名为遗传性脑出血伴淀粉样变，冰岛型(HCHWA，Icelandic type)。ACys是常染色体显性。临床表现包括在人生的第2个和第3个十年开始的多发性中风和精神状态变化。发病机理是一种突变的半胱氨酸蛋白酶抑制剂，其在组织中广泛分布，但纤丝仅在脑血管中形成；因此，局部的状态被认为参与纤丝的形成。
朊病毒蛋白淀粉样变性(APrP)的前体蛋白是一种血浆膜糖蛋白，朊病毒蛋白。病因是感染(即库鲁病)或遗传的(即克-雅二氏病(CJD)、杰茨曼-斯脱司勒-史茵克综合征(Gerstmann-
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-Scheinker，GSS)、致命性家族性失眠症(FFI))。感染单元是朊病毒蛋白，其诱导寄主染色体基因编码的同源蛋白质的构象的改变。患有CJD、GSS和FFI的患者在朊病毒蛋白基因中携带常染色体显性产生淀粉样蛋白的突变；因此即使在不存在感染激发的话也会形成所述淀粉样变性。
在降钙素淀粉样变性(ACaI)中，前体蛋白是降钙素，一种甲状腺合成的钙调激素。患有甲状腺髓样瘤的患者能够在肿瘤中产生淀粉样沉积物，其由正常序列的前降钙素(ACaI)构成。推测的致病机理是提高的局部降钙素产生，引起充分高的局部肽浓度，导致了聚合和纤丝的形成。
在胰岛淀粉样多肽淀粉样变性(AIAPP)中，前体蛋白是胰岛淀粉样多肽(IAPP)，也被称作胰淀素。IAPP是一种胰岛β细胞分泌的蛋白质，其与胰岛素储存在分泌腺中，并与胰岛素一起释放。通常，IAPP调控骨骼肌中胰岛素的活性。IAPP淀粉样蛋白是在胰岛瘤以及在患有II型糖尿病的许多患者的胰腺中发现的。
心钠素淀粉样变性与前体蛋白心钠素(atrial natriuretic factor，ANF)有关，心钠素是一种控制盐和水动态平衡的激素，是由心房合成的。淀粉样沉积物定位到心房。这种病症在老年人中是非常普遍的。心钠素淀粉样变性(AANF)在长时间存在充血性心脏衰竭的患者中是最常见的，推测是因为持续地产生ANF。
在催乳激素淀粉样蛋白(APro)中，垂体淀粉样蛋白中发现了催乳激素或催乳激素片段。这种病症通常是在老年人中观察到的，并且也已经在患有产生催乳激素的脑垂体肿瘤的淀粉样瘤中已经被报道。
皮肤的淀粉样蛋白与某些抗角蛋白抗体反应长生淀粉样变性的局部形式。然而，胶蛋白淀粉样沉积物中，纤维的具体特性还没有在化学上被确认，但它们被称作角蛋白淀粉样蛋白质(AKer)。
主动脉中层淀粉样变性出现在在大部分60岁以上的人中。中层淀粉样蛋白(AMed)来自乳凝集素的蛋白质水解片段，其中乳凝集素是乳房上皮所表达的一种糖蛋白。
家族性英国型痴呆(FBD)是在神经病理学上通过唯一的形成淀粉样蛋白ABri的沉积物而鉴定的。ABri是前体蛋白BRI的异常形式。
家族性丹麦型痴呆(FDD)中，在BRI基因3’区的密码子265和266之间存在十份重复，引起了被称作ADan的淀粉样蛋白肽，其比从正常BRI基因产生的野生型肽长11个残基。ADan沉积物已经被发现在FDD病例的CNS中广泛分布。ADan的沉积物主要是非纤维聚集。
ABri和ADan肽是来自更长的被称作BRI前体蛋白的膜锚定前体蛋白，是由13号染色体上的BRI基因所编码的。
平堡瘤(Pindborg tumor)的特征在与产生大量淀粉样蛋白以及出现钙化层状小体。与该症状相关的淀粉样蛋白已经被命名，并通常称作A(tbn)。
淀粉样蛋白纤维能够在不存在血清淀粉样蛋白P(SAP)组分和肝素硫酸盐蛋白聚糖时从许多天然多肽如胰岛素中形成。这产生了淀粉样蛋白AIns，胰岛素的前体。
另一种蛋白，乳铁传递蛋白被报道是家族性角膜上皮下淀粉样变性的主要纤维蛋白。推测血清中结构的异常或异常提高的浓度都引起淀粉样蛋白ALac。
通过本发明的硫黄素化合物检测产生淀粉样蛋白的方法。硫黄素化合物靶向来自选自下列所组成的组中的蛋白前体的至少一种产生淀粉样蛋白的至少一种蛋白质：免疫球蛋白轻链、免疫球蛋白重链、甲状腺素运载蛋白、β2-微球蛋白、(Apo)血清AA、载脂蛋白AI、载脂蛋白AII、凝溶胶蛋白、溶菌酶、纤维蛋白原、α-链、半胱氨酸蛋白酶抑制剂C、ABriPP、ADanPP、朊病毒蛋白、(前)降钙素、胰岛淀粉样多肽、心钠素、催乳激素、胰岛素、乳凝集素、角膜上皮素、与前体蛋白(tbn)有关的平堡瘤以及乳铁传递蛋白。这些蛋白质靶引起了不同的综合症或者受影响组织的疾病。参见Buxbaum，Curr.OpinRheumatol 16：67-75(2003)。同样参见，Merlini和Westermark，J Intern Med255：159-178(2004)。
提供下面的实施例说明本发明。然而需要理解，本发明并不限于在实施例中所描述的具体情况或细节。
实施例
合成实施例
实施例1：制备5-甲氧基-2(4’-氟苯基)苯并呋喃
Figure S200680042082XD00431
方案：a.4-氟苄溴、K2CO3、CH3CN、回流4小时；b.P4-t-Bu，甲苯、回流12小时；c.BBr3，CHCl3，室温3小时。
2-苄氧基-5-甲氧基苯甲醛(I)：
向2-羟基-5-甲氧基苯甲醛(0.152g，1.0mmol)在干燥MeCN(50mL)的溶液中加入4-氟苄溴(0.145mg，1.0mmol)和无水K2CO3(0.27g，2.0mmol)。在搅拌下对混合物进行回流4小时，接着在真空下蒸发。加入水(100mL)，并使用EtOAc进行萃取所得混合物。使用MgSO4对分离的有机层进行干燥，并接着在真空中蒸发。最后，将残余物通过硅凝胶柱使用正己烷/EtOAc(4∶1)进行洗脱以得到白色化合物I(0.21g，88％)。
1H NMR(300MHz，丙酮-d6)：δ10.56(s，1H，CHO)，7.35-7.48(m，2H)，7.12-7.19(m，5H)，5.20(s，2H，OCH2)，3.90(s，3H，OCH3)。
5-甲氧基-2-(4′-氟苯基)苯并呋喃(II)：
向化合物I(50mg，0.2mmol)在干燥甲苯(5mL)的溶液中加入磷腈碱(P4-t-Bu)在己烷(0.2mL，1.0M)中的溶液，并回流过夜。
加入CHCl2(50mL)并使用水对溶液进行清洗。使用MgSO4对分离的有机层进行干燥，并接着在真空中蒸发。最后，将残余物通过硅凝胶薄层层析(TCL)使用己烷/EtOAc(4∶1)进行洗脱以得到白色化合物II(39g，85％)。
1H NMR(300MHz，丙酮-d6)：δ7.92-7.98(m，2H)，7.46(d，J＝8.4Hz，1H)，7.21-7.28(m，3H)，7.15(d，J＝2.7Hz，1H)，6.90(dd，J＝3Hz，IH)，3.90(s，3H，OCH3)。
5-羟基-1-(4′-氟苯基I)苯并呋喃(III)：
向化合物II(24mg，0.1mmol)在5ml二氯甲烷中的溶液加入2mL 1.0M BBr3在二氯甲烷中的溶液，并在室温下搅拌3小时。通过蒸发去除溶剂，并将粗产物在硅胶TLC上使用己烷/EtOAc(3∶1)进行纯化以得到白色化合物III(21mg，89％)。
1H NMR(300MHz，丙酮-d6)：δ8.15(s，1H)，7.92-7.95(m，2H)，7.37(d，J＝8.7Hz，1H)，7.26(t，J1＝J2＝8.9Hz2H)，7.14(s，1H)，7.02(d，J＝2.4Hz，1H)，6.85(dd，J＝2.4Hz，1H)。
实施例2制备5-甲氧基-2-(4′-硝基苯基)苯并呋喃
Figure S200680042082XD00441
方案：a.4-硝基溴苄、K2CO3、CH3CN，回流4小时；b.P4-t-Bu，甲苯，回流12小时
3-甲氧基-2-(4′-硝基苄氧基)苯甲醛(IV)：
根据与化合物I的制备相同的程序从4-硝基苯氯化物合成化合物IV，其产率为91％。
1H NMR(300MHz，丙酮-d6)：δ8.36(d，J＝9.0Hz，2H)，8.18(d，J＝9.0Hz，2H)，7.26-7.29(m，1H)，7.21-7.26(m，1H)，7.01(dd，J1＝2.4Hz，J2＝8.4Hz，IH)，5.46(s，2H)，3.84(s，3H)。
5-甲氧基-2-(4′-硝基苯)苯并呋喃(V)：
根据与化合物II的制备相同的程序从化合物(IV)合成化合物V，其产率为89％。
1H NMR(300MHz，丙酮-d6)：δ8.35(d5J＝8.4Hz，2H)，8.15(d，J＝8.4Hz，2H)，7.53(d，J＝8.4Hz，1H)，7.56(s，IH)，7.21(d，J＝2.3Hz，IH)，7.01(dd，J1＝8.4Hz，J2＝2.4Hz，1H)，3.84(s，3H)。
实施例3～6
使用与实施例1和2中所描述的类似的方法合成下列化合物：
实施例3：
实施例4：
Figure S200680042082XD00452
实施例5：
Figure S200680042082XD00453
实施例6：
Figure S200680042082XD00454
生物实施例
小鼠脑进入研究
使用普通盐水(saline)对乙醇中的5-甲氧基-2-(4′-氟苯基)苯并呋喃进行稀释以得到每毫升含有大约500微居里的溶液。对野生型Swiss Webster小鼠进行称重并通过侧面尾部静脉注射大约30微居里，并在注射后的不同时间处死。通过死亡时进行心脏穿刺提取全血样品，并快速取出脑，并解剖成小脑和全脑(无脑干)。还从每只小鼠取出股骨(femur)以测定[18F]氟化物的代谢程度。在γ孔计数器中分析这些碎片(fraction)，以及注射液的校准部分，并将样品对注射时间进行衰变校正。将样品称重，测定每克组织注射剂量的百分比(％ID/g)，并对小鼠体重进行标准化((％ID*kg)/g)。
狒狒脑进入研究
饲养40kg的狒狒，固定并置于通风装置上。将狒狒定位在PET扫描仪中以对脑成像，并进行透射扫描以衰减校正。对狒狒静脉注射含有8mCi 5-甲氧基-2-(4′-氟苯基)苯并呋喃的溶液，并在一系列提高的数据采集时间箱(bin)中在注射后经过两小时对脑进行成像。得到数据后，对图像重新构建，并取出感兴趣的区域。对每一个区域产生衰变校正和衰减校正的时间-活性曲线(TAC)以测定每个脑部区域中放射能量的定量时间曲线。这些TAC说明放射性示踪剂非常好的进入脑，并从正常狒狒脑中被快速清除。这些体内性能结合配体在体外对聚集的淀粉样蛋白的相对高亲和力说明该化合物是潜在地可以使用的淀粉样蛋白成像剂。
表征与Aβ合成肽的结合亲和力
如以前所描述的，使用在磷酸缓冲盐水(pH 7.4)中的合成Aβ(1-40)以及2-(4′-[3H]甲基氨基-苯基)-苯并噻唑([3H]BTA-1)分析苯并呋喃衍生物的结合特征。Klunk等人，Life Sci.69：1471(2001)；Mathis等人，Bioorg.Med.Chem.Lett.，12：295(2002)。下表列举了所显示四种化合物用于从合成Aβ(1-40)竞争[3H]BTA-1结合的抑制常数(Ki)。Ki值低于20nM的化合物是在体内用做PET放射性示踪剂的示例。

Claims (12)

1.下式所表示的淀粉样蛋白结合化合物或其药物上可以接受的盐：
Figure FSB00000837885300011
2.一种药物组合物，其含有：
(i)有效量的权利要求1所述的淀粉样蛋白结合化合物；以及
(ii)药物上可以接受的载体。
3.权利要求1所述的淀粉样蛋白结合化合物作为制备用于体内检测淀粉样沉积物的药物的应用。
4.权利要求1所述的淀粉样蛋白结合化合物作为制备用于体外检测淀粉样沉积物的药物的应用。
5.权利要求1所述的淀粉样蛋白结合化合物作为制备用于区分阿尔茨海默病脑与正常脑的药物的应用。
6.权利要求1所述的淀粉样蛋白结合化合物作为制备用于检测人或动物活检组织中或者人或动物死后组织中淀粉样沉积物的药物的应用。
7.权利要求1所述的淀粉样蛋白结合化合物作为制备用于对活检组织或死后组织中的淀粉样蛋白的量进行定量的药物的应用。
8.权利要求1所述的淀粉样蛋白结合化合物或其药物上可以接受的盐作为制备用于在体外选择性地在含有淀粉样斑块和神经纤维缠结的脑组织中使权利要求1所述的淀粉样蛋白结合化合物或其药物上可以接受的盐与淀粉样斑块结合而不与神经纤维缠结结合的药物的应用。
9.权利要求1所述的淀粉样蛋白结合化合物或其药物上可以接受的盐作为制备用于在体内选择性地在含有淀粉样斑块和神经纤维缠结的脑组织中使权利要求1所述的淀粉样蛋白结合化合物或其药物上可以接受的盐与淀粉样斑块结合而不与神经纤维缠结结合的药物的应用。
10.权利要求1所述的淀粉样蛋白结合化合物作为制备用于体内或体外检测受试者中至少一种淀粉样沉积物的药物的应用，所述淀粉样沉淀物含有至少一种淀粉样发生蛋白。
11.权利要求1所述的淀粉样蛋白结合化合物作为制备用于鉴定患者为与淀粉样沉积物相关的疾病前驱的药物的应用。
12.权利要求1所述的淀粉样蛋白结合化合物作为制备用于测定治疗淀粉样变性的治疗效果的药物的应用。
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