CN101433540A - 3-甲基腺嘌呤在制备用于治疗神经退行性疾病的药物中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了3－甲基腺嘌呤在制备用于治疗神经退行性疾病的药物中的应用。本发明经过大量的研究，发现3－甲基腺嘌呤能作为活性成分用于治疗诸如阿尔茨海默病、帕金森病、脊髓损伤、糖尿病周围神经炎以及缺血性脑血管病(脑梗塞、脑出血等)等神经退行性疾病。其治疗效果良好，应用前景广阔。

Description

3-甲基腺嘌呤在制备用于治疗神经退行性疾病的药物中的应用

技术领域

本发明涉及3-甲基腺嘌呤，具体地说，涉及3-甲基腺嘌呤的新药物用途。

背景技术

神经退行性疾病(neurodegenerative disease，NDD)是神经系统最为常见的疾病之一，它包括阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease，AD)，帕金森病(Parkinson’s Disease，PD)，肌萎缩性侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis，ALS)和亨廷顿舞蹈病(Huntington disease，HD)等。其中阿尔茨海默病和帕金森病，在65岁以上的老年人中发病率极高，分别达到约10％和1—2％(Martin CR et al.2002)。中国最近调查发现65岁以上的老年人帕金森氏病的发病率为1.7％，和发达国家接近。绝大多数神经退行性疾病的发病缓慢，一般神经退行性疾病的病程都较长。如肌萎缩性侧索硬化症等的病程进展为2-3年，而阿尔茨海默病，帕金森病，亨廷顿舞蹈病等的病程则长达20年或更长。这给患者和社会带来了非常沉重的负担。至今，开发治疗神经退行性疾病药物还进展不大。虽然抗精神病药利培酮已在几个欧洲国家、加拿大和澳大利亚用来治疗痴呆患者的行为与精神症状，但FDA还没有批准过1个专治NDD行为障碍的药物。

研究表明，神经元胞体萎缩死亡和神经元轴突变性(axondegeneration)是这些神经退行性疾病的共同病理特征。大量研究资料表明：在这类疾病的神经元细胞内特定蛋白质的异常聚积，使得神经元发生病理改变。国际权威病理学家对大量AD尸检标本的研究结果显示AD患者的神经元的细胞体并没有明显减少，而细胞的轴突部分却明显变短或消亡(Braak HB et al，1999)。一般认为神经元胞体死亡所代表的是神经变性过程晚期的不可逆阶段，而轴突变性通常更早出现，伴随临床症状如认知衰退出现。轴突变性往往使得神经元与靶标相互之间无法进行信号交流，从而导致神经功能的丧失。

早期对神经退行性疾病发病机制的研究主要集中于神经元胞体的病变，针对神经元细胞体的治疗和研究因而进展缓慢。用目前经典的细胞死亡理论，即坏死或凋亡，不能解释在神经元丢失和大量具特征性病理改变的细胞胞体不消失的现象。由于发生神经退行性疾病时轴突的变性早于胞体的凋亡，针对轴突退行性病变的研究可能是研究退行性病变确切机制的另一个突破口。因此，针对轴突变性的抗性药物、发现药物作用靶点将是一个新的有效的思路。

在神经退行性疾病方面的药物研发目前尚未取得比较理想的结果。主要原因是没有找到合适的研究模型。目前比较普遍使用的模型是重组蛋白质或多肽形成难溶性沉淀体外生化模型和转基因小鼠或基因敲入模型。前者过于简单，不能反映神经细胞萎缩死亡的本质特征；而后者存在操作复杂、周期长、成本昂贵等问题。本发明采用新的针对DRG轴突变性模型的药物筛选方法，方便有效地满足了实验的需要。

通过该筛选方法，我们找到了3-甲基腺嘌呤具有很强的抗神经变性的作用。查阅国内外外的专利文献，目前还没有3-甲基腺嘌呤抑制DRG轴突变性模型的实验结果，也没有关于3-甲基腺嘌呤对阿尔茨海默病转基因动物模型小鼠行为学的改善的研究。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供3-甲基腺嘌呤在制备用于治疗神经退行性疾病的药物中的应用。

本发明的另一个目的是提供一种活性成分为3-甲基腺嘌呤的用于治疗神经退行性疾病的药物组合物。

3-甲基腺嘌呤的结构如式(I)：

本发明经过大量的实验，发现3-甲基腺嘌呤能用于治疗神经退行性疾病。这里提及的疾病指的是那些伴有神经退行性变的疾病，包括各种疾病例如那些神经细胞进行性进展的疾病，以及那些外在损伤或其他疾病引起的疾病。它们中间包括罕见的所谓的不可治的神经疾病。尽管神经疾病可以是各种原因造成的以及可以在各种部位或神经中出现，但是本发明的治疗药物引起的受损神经本身的修复和功能的改善揭示本发明的治疗药物在治疗和改善伴有不同类型的神经退行性变的疾病方面是有效的。本发明所应用的疾病包括神经疾病例如阿尔茨海默病、帕金森病、脊髓小脑变性、播散性脑硬化、纹状体黑质变性、脊髓性肌萎缩(SMA)、亨廷顿舞蹈病、Sky-Drager综合征、Charot-Marie-Tooth病、Friedreich共济失调、重度无力、淀粉样变、匹克病、亚急性脊髓视神经病(s MON)、皮肌炎、多发性肌炎、Creutzfeld-Jakob病、白塞病、系统性红斑狼疮、结节病、结节性周围动脉炎、后纵韧带钙化、弥漫性椎管狭窄、混合性结缔组织病、脊髓损伤、糖尿病周围神经炎和缺血性脑血管病(包括脑梗塞和脑出血)。所有的疾病都伴有神经退行性变。例如，帕金森病伴有中脑多巴胺能神经元退行性变；阿尔茨海默病伴有大脑皮层和海马退行性变；脊髓损伤伴有脊髓的运动神经或感觉神经退行性变；糖尿病周围神经炎伴有感觉神经退行性变；缺血性脑血管病(脑梗塞、脑出血等)伴有大脑皮层和海马退行性变；脊髓小脑变性伴有小脑退行性变；播散性脑硬化伴有大脑、中脑、小脑和延髓等的神经鞘退行性变；纹状体黑质变性伴有纹状体、黑质、frustule、尾状核等退行性变以及小脑和脊髓等退行性变；脊髓性肌萎缩伴有脊髓运动神经退行性变；亨廷顿舞蹈病伴有大脑基底节退行性变；肌营养不良伴有大脑和脊髓退行性变；匹克病伴有大脑退行性变；sky-Drager综合征伴有脊髓、自主神经神经节、小脑、锥体外束和锥体束等退行性变。本发明的治疗药物不仅可以应用于治疗和消除那些严重神经疾病患者的症状也可以应用于那些轻度神经疾病患者，并且是有效的。

通过适当的施用方法将本发明的药物施用到合适的施用部位，施用部位的选择依赖于治疗的疾病和治疗的症状。例如，对于那些主要伴有大脑退行性变的疾病，建议将本发明的基因治疗药物施用到大脑中。对于那些伴有局灶的纹状体退行性变的疾病，可以将药物施用到纹状体。对于那些具有全身性神经退行性变的患者，可以全身施用。优选的施用方式是诸如注射的合适方法。优选的将本发明的基因治疗药物施用到神经退行性变发生的部位，以及动脉内和静脉内施用，例如通过施用到脑部、施用到脊髓内等。

神经退行性变部位，例如，帕金森病累及中脑多巴胺能神经元部位；阿尔茨海默病累及大脑皮层和海马部位；脊髓损伤累及脊髓的运动神经或感觉神经部位；糖尿病周围神经炎累及感觉神经部位；缺血性脑血管病(脑梗塞、脑出血等)累及大脑皮层和海马部位；脊髓小脑变性累及小脑部位；播散性脑硬化累及大脑、中脑、小脑和延髓等的神经鞘部位；纹状体黑质变性累及纹状体、黑质、frustule、尾状核等部位以及小脑和脊髓等部位；脊髓性肌萎缩累及脊髓运动神经部位；亨廷顿舞蹈病累及大脑基底节部位；肌营养不良累及大脑和脊髓部位；匹克病累及大脑部位；Sky-Drager综合征累及脊髓、自主神经神经节、小脑、锥体外束和锥体束等部位。通过将3-甲基腺嘌呤施用到神经退行性变部位和它的邻近部位、或包括神经退行性变部位的较大范围内对神经退行性疾病具有治疗作用。

在本发明中药物的施用方式，包括与3-甲基腺嘌呤相匹配的剂型(例如，口服制剂或注射液)。例如，采用含有3-甲基腺嘌呤作为活性成分的注射溶液，可以通过常规方法制备注射溶液；例如通过将3-甲基腺嘌呤溶解在合适的溶剂中(缓冲液如PBS、生理盐水、无菌水或类似物)制备注射溶液，将溶液按需要通过滤膜等除菌，然后将无菌溶液放置于无菌容器中。

附图说明

图1为具有强拮抗作用的化合物3-甲基腺嘌呤的结果图。

具体实施方式

实施例1 用3-甲基腺嘌呤保护Wallerian轴突变性模型

将从E16大鼠胚胎分离的DRG神经节在含有氟代脱氧尿嘧啶和尿嘧啶的培养基中培养以去掉非神经细胞。在体外培养5天轴突生长较长后，用微型解剖刀沿神经节的外周环切，然后移去神经节，在培养皿上仅留下没有细胞体的神经轴突。在一般情况下，除去细胞体的神经元轴突在4-6小时后开始从形态上出现断裂、水珠等现象，12小时左右降解消失。本发明者将3-甲基腺嘌呤在去除神经节前3小时加入，去除神经节12小时后显微镜下检查化合物是否对神经变性起保护作用。对轴突保护作用的强弱程度用以下定量方法来判断。

轴突变性的定量分析，是在不同的时间点拍下轴突横切断裂的照片，然后随机地选取300条轴突，计算存在断裂或水珠的轴突占这300条轴突的百分比。每组数据从三个独立试验获得，并且重复一次。

试验表明，3-甲基腺嘌呤能够显著抑制Wallerian轴突变性，在对照试验中，背根神经在4小时开始出现水珠状，开始有少数断裂出现，12小时基本降解完全。而添加10mM的3-甲基腺嘌呤后，在4小时没有出现水珠状，在12小时轴突也很少有变性现象发生。因而3-甲基腺嘌呤能够很好地抑制Wallerian轴突变性(见图1)。

实施例2 利用阿尔茨海默病转基因动物模型检测3-甲基腺嘌吟对模型小鼠行为学的影响。

使用阿尔茨海默病转基因动物模型鼠为8月龄的雄性小鼠10只，随机分为3-甲基腺嘌呤组(5只)和对照组(5只)。3-甲基腺嘌呤组腹腔注射150mg/kg的3-甲基腺嘌呤生理盐水溶液，对照组注射正常生理盐水，每两日注射一次，注射3个月。在最后一次注射的1周后，相应地观察来自注射了生理盐水的对照小鼠组以及3-甲基腺嘌呤注射模型组的每组动物的行为学指标，包括跳台实验和水迷宫实验。

跳台实验结果：

将动物放入实验仪内的高台上，底部栅板上通电(AC38V)，记录5分钟内小鼠跳下跳台的次数。24小时后，重复实验，记录小鼠从放到绝缘型跳台上到第一次跳下高台受到电击的时间和5分钟内小鼠跳下跳台的次数。在该跳台实验中，11月龄转基因鼠与对照组的两次错误次数及触电潜伏期见表1，经t检验，发现注射3-甲基腺嘌呤转基因组和对照转基因组在3个指标上均有显著差异。

表1.3-甲基腺嘌呤对阿尔茨海默病转基因动物跳台实验

水迷宫实验结果：

将动物分组后，每日同一时间进行一次游泳训练。第一次训练，去一个盲端，第二次训练(第二天)取两个盲端，第三次训练取三个盲端，第四次训练则使动物游全程。设定总时间为5分钟，超过5分钟不能游出者按5分钟计，连续训练7—9天。记录动物进入盲端次数和游泳。11月龄注射3-甲基腺嘌呤转基因鼠及对照组在水迷宫实验中的错误总数及游出时平均数见表2。注射3-甲基腺嘌呤转基因鼠的错误总数与游出时间均与对照转基因组有显著性差异。

表2 水迷宫实验

 

处理组	错误总数	游出时平均数
			3-甲基腺嘌呤(n＝5)	7.01±2.12	29.03±4.32
对照(n＝5)	14.54±3.56	68.98±4.89

实施例3 3-甲基腺嘌呤注射液的制备

配方：3-甲基腺嘌呤    5g

氯化钠                10g

蒸馏水加至            1000ml

操作方法：用药用生理盐水溶解成为每毫升含有3-甲基腺嘌呤5毫克或10毫克的溶液，按GMP要求和水针剂的通常制备方法，制成每支为5毫克或10毫克的注射用水针剂，质量鉴定合格后即可获得成品。

实施例4 3-甲基腺嘌呤冻干粉针的制备

配方：3-甲基腺嘌呤        10g

氯化钠                    10g

甘露醇                    30g

操作方法：用1％的氯化钠溶液溶解成为每毫升含有3-甲基腺嘌呤10毫克的溶液，按GMP要求和冻干粉剂的通常制备方法，制成每支为5毫克或10毫克的注射用冻干粉针，按生物制品质量检验的要求检定合格后即可。在冻干粉针剂中还可以加入适量的甘露糖、乳糖或其它的一些药用辅料。

实施例5 3-甲基腺嘌呤口服片剂的制备

配方：3-甲基腺嘌呤   10g

药用辅料             90g

操作方法：将3-甲基腺嘌呤冻干粉与药用辅料均匀混合，按GMP要求和口服片剂的通常制备方法，制成每片为10毫克的口服片剂，按生物制品质量检验的要求检定合格后即可。

实施例6 含有3-甲基腺嘌呤胶囊的制备

配方：3-甲基腺嘌呤    10g

操作方法：将3-甲基腺嘌呤冻干粉超微细粉至400目以上，按GMP要求和胶囊的通常制备方法，制成每胶囊为10毫克的口服片剂，按生物制品质量检验的要求检定合格后即可。

Claims (6)

1、3-甲基腺嘌呤在制备用于治疗神经退行性疾病的药物中的应用。

2、根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述的神经退行性疾病为阿尔茨海默病、帕金森病、缺血性脑血管病、糖尿病周围神经炎脊或髓损伤。

3、根据权利要求2所述的应用，其特征在于所述的神经退行性疾病为阿尔茨海默病、帕金森病、脊髓小脑变性、播散性脑硬化、纹状体黑质变性、脊髓性肌萎缩、亨廷顿舞蹈病、Shy-Drager综合征、Charot-Marie-Tooth病、Friedreich共济失调、重度无力、淀粉样变、匹克病、亚急性脊髓视神经病、皮肌炎、多发性肌炎、Creutzfeld-Jakob病、白塞病、系统性红斑狼疮、结节病、结节性周围动脉炎、后纵韧带钙化、弥漫性椎管狭窄、混合性结缔组织病、脊髓损伤、糖尿病周围神经炎或缺血性脑血管病。

4、根据权利要求2所述的应用，其特征在于所述的神经退行性疾病为阿尔茨海默病。

5、根据权利要求1所述的应用，其特征在于制备含有3-甲基腺嘌呤的药物剂型为口服液、片剂、胶囊、注射液或冻干粉针制剂。

6、一种用于治疗神经退行性疾病的药物组合物，其特征是含有3-甲基腺嘌呤作为活性成分。