CN102573839A - 降低泛素化蛋白水平的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了降低个体中泛素化蛋白水平的方法，所述方法包括给予有需要的个体本发明所公开的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药。

Description

降低泛素化蛋白水平的方法
发明领域
本发明涉及通过泛素化降解靶向的蛋白质的加工。
发明背景
阿尔茨海默病(AD)为神经组织退化病症，对其仅存在具有有限效能的症状治疗。在AD病理学中已涉及某些APP的淀粉样-β(Aβ)片段、特别是Aβ1-40和Aβ1-42。已进行减少Aβ作为改进AD过程的方法(Barten，D.和C.Albright，Mol.Neurobiol.37：171-186(1998))。然而，迄今，该方法还未产生批准的疗法。
已进行使用针对Aβ的主动和被动免疫来治疗AD的尝试。一种这类免疫方法已经在人体测试中失败(Holmes，C.等人，Lancet 372：216-23(2008))。Aβ免疫疗法的限制可能是其仅靶向已经形成的Aβ。其未减缓或中断新Aβ的产生，实际上，可能甚至促使增加产生新的Aβ。
治疗AD的其它尝试已涉及在能产生有害的Aβ片段之前从APP的加工中中断已知的酶。这些酶靶向γ-分泌酶和β-分泌酶(BACE)，即1型膜-相关的天冬氨酸蛋白酶。未证实γ-分泌酶抑制剂为有用的，因为许多这类抑制剂影响其它γ-分泌酶底物的裂解，因此可为有毒的(Czirr，E.和S.Weggen，Neurodegenerative Dis.3：298-302(2006)；Tomita，T.，Nauyn-Schmiedegerg′s Arch.Pharmacol.377：295-300(2008)；Milano，J.等人，Toxicological Sciences 82：341-358(2004))。
还未证实γ-分泌酶调节剂是有用的。γ-分泌酶调节剂的实例包括非甾类抗炎药(NSAID)，其为γ-分泌酶的别构调节剂。这类化合物在对炎症所使用的剂量上是无毒的，但在足以调节γ-分泌酶的高剂量上具有毒性。已进入临床测试的化合物仅具有高的微摩尔体外药效，以致它们太弱而不具有足够的临床效能(Czirr，E.和S.Weggen，Neurodegenerative Dis.3：298-304(2006))。原型γ-分泌酶调节剂，即Flurizan最近在3期临床试验中失败。
另外，使用β-分泌酶抑制剂治疗AD的现有尝试未被证明是有用的，因为与其膜位置结合的β-分泌酶的大结合袋对设计以足以有用的浓度穿过血脑屏障的抑制剂产生了挑战(Barten，D.和C.Albright，Mol.Neurobiol 37：171-186(1998)；John，V.，Curr.Top.Med. Chem.6：569-78(2006)；Venugopal，C.等人，CNS & Neurological Disorders-DrugTargets 7：278-294(2008))。
因此，在本领域中亟需AD的有效治疗。
公认的α-分泌酶ADAM10是在多种生理过程中起重要作用的表面-表达金属蛋白酶。将ADAM10初始表达为未活化酶前-ADAM10，其随后通过蛋白水解裂解活化以产生活性酶ADAM10。已知ADAM10裂解位于最接近细胞膜的细胞外位点上的底物，导致底物的可溶性胞外域的释放。具有靶向中断的adam10基因的小鼠已表现出蛋白酶对于发展至关重要，而最近的体外研究已表明ADAM10涉及多种疾病和修补功能。参见Pruessmeyer，J.和Ludwig，A.，Semin.Cell & Dev.Biol.1-11(2008)。
急性或慢性炎性反应由细胞因子驱动，所述细胞因子反过来驱动诸如趋化因子的促炎分子以及在白细胞募集中所涉及的粘附分子的基因表达。已发现一个重要的促炎细胞因子，即肿瘤坏死因子α(TNFα)为ADAM10的底物。其它的ADAM10的促炎底物包括Notch、IL-6受体、CX3CL1、CXCL16、JAM-A、VE-钙粘蛋白和Fas-配体。参见Pruessmeyer，J.和Ludwig，A.，Semin.Cell & Dev.Biol.1-11(2008)。因此，ADAM10活性的下调能引起炎性反应的控制。
ADAM10的超表达已与诸如前列腺癌、结肠癌和鳞状细胞癌的癌症相关。以前，金属蛋白酶已与肿瘤入侵有关，因为其促使肿瘤细胞进入血管和淋巴系统。最近，已指出ADAM10涉及早期肿瘤发生过程，例如通过释放的生长因子刺激增生或逃脱免疫监督。已知涉及肿瘤发生的ADAM10底物包括EGF、乙胞素、ErbB2/HER2、CD44、Des 2、MICA和CD30。参见Pruessmeyer，J.和Ludwig，A.，Semin.Cell & Dev.Biol.1-11(2008)。因此，ADAM10的下调能引起通过生长因子、粘附分子以及帮助癌症逃避免疫监督的分子的降低的脱落来控制早期肿瘤发生。
还已表明ADAM10裂解低亲和性IgE(CD23)受体。参见Lemieux，G.A.等人，J.Biol.Chem.282：14，836-44(2007)；以及Weskamp等人，Nature Immunol.7：1293-98(2006)。因此，ADAM10的下调能引起过敏反应的控制。
还已表明ADAM10涉及在囊性纤维化患者中介导粘蛋白基因表达的革兰氏阳性菌活化，导致黏液的过度产生，这通过阻塞气流以及使细菌免受抗生素影响而促进发病率和死亡率。参见Lemjabber，H.和C.Basbaum，Nature Medicine 8：41-46(2002)。因此，ADAM10的下调能引起在囊性纤维化患者中黏液过度产生的控制。
蛋白浓度的降低能归因于降低的转录、降低的翻译和/或增加的降解。通过由底物募集和底物降解机制组成的泛素-蛋白酶体体系(UPS)降解大多数细胞蛋白。通过三类酶介导底物募集：E1活化泛素、E2充当泛素载体以及E3为使活化的泛素依附至蛋白底物的泛素蛋白连接酶。通过泛素连接的性质来识别泛素化蛋白，并且其靶向溶酶体(Lys63连接)或蛋白酶体(Lys11、Lys29或Lys48连接)，并被降解(参见综述Dahlmann，BMC Biochem.22：Suppl 1：S3(2007)，以及Miranda等人，Molecular Interventions 7：157-167(2007))。UPS降解损伤蛋白且是去除由转录、翻译和/或折叠误差产生的功能异常蛋白的关键机制。随着年龄的增加，UPS变得更低效。认为应通过UPS去除的蛋白的积聚以及随后的聚集在包括神经组织退化疾病的许多年龄相关疾病中发挥作用。特别地，已猜测在阿尔茨海默病中β-淀粉样积聚在某种程度上是UPS和/或清除Aβ聚集体的溶酶体加工路径的失效的结果。病理蛋白积聚涉及许多其它神经组织退化疾病，例如帕金森病(α-突触核蛋白路易体)和亨廷顿氏病(亨廷顿蛋白)(参见综述Upadhya等人，BMCBiochem.22：Suppl 1：S1(2007))。
此外，已显示出通过泛素蛋白体通路介导BACE降解。Qing，H.等人，FASEB J.18：1571-1573(2004)。
发明简述
本发明提供了诱导淀粉样前体蛋白裂解以在个体中产生约17千道尔顿(Kda)的淀粉样前体蛋白的羧基端片段的方法，所述方法包括给予有需要的个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600041
其中所述约17kDa片段包括淀粉样前体蛋白的羧基端氨基酸序列和淀粉样-β氨基酸序列，其中，R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了约17kDa淀粉样前体蛋白片段，其包含淀粉样前体蛋白的羧基端氨基酸序列和淀粉样-β氨基酸序列。
本发明还提供了筛选裂解淀粉样前体蛋白以产生约17kDa淀粉样前体蛋白片段的化合物的方法，所述方法包括：(a)将产生淀粉样前体蛋白或其片段的细胞暴露于测试化合物中，以及(b)测定约17kDa片段的量，其中所述约17kDa片段包含淀粉样前体蛋白的羧基端氨基酸序列和淀粉样-β氨基酸序列，以及其中，相对于未暴露于所述化合物中的细胞中约17kDa片段的量，所述暴露于所述化合物中的细胞中约17kDa片段的量的增加表明所述化合物裂解淀粉样前体蛋白以产生约17kDa的片段。
本发明还提供了诱导淀粉样前体蛋白裂解以在个体中产生约17kDa淀粉样前体蛋白羧基端片段的方法，所述方法包括给予有效量的化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，所述化合物不为具有通式(I)的化合物
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了降低个体中前-ADAM10和/或BACE蛋白水平的方法，所述方法包括给予有需要的个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
其中R1，R2，R3，R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了筛选降低前-ADAM10和/或BACE水平的化合物的方法，所述方法包括(a)将表达前-ADAM10和/或BACE的细胞或组织暴露于测试化合物中，以及(b)测定在所述细胞或组织中前-ADAM10和/或BACE的量，其中，相对于未暴露于所述化合物中的细胞或组织中前-ADAM10和/或BACE蛋白，暴露于所述化合物中的细胞或组织中前-ADAM10和/或BACE蛋白的量的降低表明所述化合物降低了前-ADAM10和/或BACE蛋白的量。
本发明还提供了降低个体中前-ADAM10和/或BACE蛋白水平的方法，所述方法包括给予有需要的个体有效量的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，所述杂环化合物不为具有通式(I)的化合物，
Figure BPA00001482083600061
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了分离的约32kDa的磷酸化τ蛋白片段。
本发明还提供了降低个体中τ蛋白积聚的方法，所述方法包括给予有需要的个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了筛选降低τ蛋白积聚的化合物的方法，所述方法包括：(a)将积聚τ蛋白的细胞或组织暴露于测试化合物中，以及(b)测定所述细胞或组织中积聚的τ蛋白的量，其中，相对于未暴露于所述化合物中的细胞或组织的τ蛋白积聚，暴露于所述化合物中的细胞中τ蛋白积聚的量的降低表明所述化合物降低了τ蛋白积聚的量。
本发明还提供了降低个体中τ蛋白积聚的方法，所述方法包括给予有需要的个体有效量的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，所述杂环化合物不为具有通式(I)的化合物
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义，并且其中，所述化合物不是公开为WO 2007/008586的第PCT/US2006/026331号国际申请中所公开的化合物。
本发明还提供了治疗或预防个体中炎症的方法，所述方法包括给予有需要的个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600072
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防个体中囊性纤维化的方法，所述方法包括给予有需要的个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600073
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防个体中过敏症的方法，所述方法包括给予有需要的个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600081
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗个体中过度增生性疾病的方法，所述方法包括给予有需要的个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了降低人类个体中泛素化蛋白水平的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600083
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了降低人类个体中泛素化蛋白水平的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，所述化合物不为具有通式(I)的杂环化合物，
Figure BPA00001482083600091
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义，并且其中，所述化合物不为泛素水解酶。
本发明还提供了增加人类个体中不期望蛋白的除去和降解的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600092
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了增加人类个体中有害蛋白的除去和降解的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，所述化合物不为具有通式(I)的杂环化合物
Figure BPA00001482083600101
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义，并且其中，所述化合物不为泛素水解酶。
本发明还提供了增强人类个体中积聚的和/或有害的蛋白的蛋白酶体分解的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了增强人类个体中积聚的和/或有害的蛋白的蛋白酶体分解的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，所述化合物不为具有通式(I)的杂环化合物
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义，并且其中，所述化合物不为泛素水解酶。
本发明还提供了增强人类个体中泛素-蛋白酶体系统通路的活性的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600111
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了增强人类个体中泛素-蛋白酶体系统通路的活性的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，所述化合物不为具有通式(I)的杂环化合物
Figure BPA00001482083600112
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义，并且其中，所述化合物不为泛素水解酶。
本发明还提供了筛选降低泛素化蛋白水平的化合物的方法，所述方法包括：(a)将包含泛素化蛋白的细胞或组织暴露于测试化合物中，以及(b)测定所述细胞或组织中泛素化蛋白的量，其中，相对于未暴露于所述化合物中的细胞或组织中的泛素化蛋白，暴露于所述化合物中的细胞或组织中泛素化蛋白的量的降低表明所述化合物降低了泛素化蛋白的量。
本发明还提供了治疗或预防朊病毒疾病的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600121
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防眼部白内障的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600122
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有眼部白内障。在另一实施方案中，已诊断个体患有眼部白内障。在另一实施方案中，治疗眼部白内障。在另一实施方案中，预防眼部白内障。
本发明还提供了治疗或预防2型糖尿病的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600131
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防佩吉特氏病的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600132
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗创伤性脑损伤的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600133
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防肌萎缩性脊髓侧索硬化症的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600141
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防frontotemporolobar痴呆的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600142
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防路易体病的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600143
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防散发性包涵体肌炎的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600151
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防心功能障碍的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600152
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防脊延髓肌萎缩症(肯尼迪病)的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600153
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防齿状核红核苍白球丘脑下部核萎缩(HRS综合征(Haw River Syndrome))的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防脊髓小脑性共济失调的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600162
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防黄斑变性的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600171
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防帕金森病的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600172
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防多聚谷氨酰胺疾病的方法，所述方法包括给予有需要的个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或给予有需要的人类个体其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600173
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防亨廷顿氏病的方法，所述方法包括给予有需要的个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或给予有需要的人类个体其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600181
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防系统性淀粉样变性的方法，所述方法包括给予有需要的个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或给予有需要的人类个体其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600182
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
附图简述
附图1A和1B为描述化合物ST101通过Neuro2a(N2a)细胞对Aβ产生的影响的条形图。图1A为描述在24小时治疗之后与对照相比作为ST101浓度函数的细胞媒介中Aβ浓度的条形图。图1B为描述与对照相比作为ST101浓度函数的Aβ1-42与Aβ1-40的比的条形图。
图2A、2B和2C为在Morris水迷宫中ST101在3×Tg-AD小鼠中的效果的图表。图2A为描述与对照小鼠相比，在七天的训练期间内潜伏期(以秒计)的图表。图2B和2C为描述在ST101治疗动物和对照小鼠中在训练后的24小时和72小时时的潜伏期(以秒计)和穿过平台位置的次数的图表。
图3A和3B为描述ST 101对源自3×Tg-AD小鼠的脑组织中Aβ的影响的条形图。图3A描述了相对于对照小鼠，在使用ST101治疗的小鼠的脑组织中可溶性Aβ1-40和Aβ1-42的量。图3B为描述相对于对照小鼠，在使用ST101治疗的小鼠中不溶性Aβ1-40和Aβ1-42(甲酸提取)的量的条形图。
图4为描述相对于未治疗(C)的3×Tg-AD小鼠，在ST101治疗(S)的3×Tg-AD小鼠的脑部中由抗体CT20测定的APP羧基端片段的蛋白质印迹。
图5为描述相对于未治疗(C)的3×Tg-AD小鼠，在ST101治疗(S)的3×Tg-AD小鼠的脑部中由抗体CT20测定的APP和降解片段的蛋白质印迹。*表示全长APP物种，**表示主要的降解产物，“肌动蛋白”代表作为蛋白质内参对照的抗-β肌动蛋白抗体。
图6为描述导致新的淀粉样前体蛋白羧基端片段的推荐的淀粉样加工路径的附图。
图7A和7B为描述ST101对源自3×Tg-AD小鼠的脑组织中Aβ的影响的条形图。图7A描述了相对于对照小鼠，在使用ST101治疗的小鼠的脑组织中可溶性Aβ1-40和Aβ1-42的量。图7B为描述相对于对照小鼠，在使用ST101治疗的小鼠中不溶性Aβ1-40和Aβ1-42(甲酸提取)的量的条形图。*表示与对照动物的统计学显著差异。
图8A和8B为描述ST101对源自3×Tg-AD小鼠的脑组织中Aβ的影响的条形图。图8A描述了相对于对照小鼠，在使用ST101治疗的小鼠的脑组织中可溶性Aβ1-40和Aβ1-42的量。图8B为描述相对于对照小鼠，在使用ST101治疗的小鼠中不溶性Aβ1-40和Aβ1-42(甲酸提取)的量的条形图。
图9为描述ST101对源自食蟹猴的脑组织中Aβ的影响的条形图。图9描述了相对于对照猴，使用ST101治疗的猴中Aβ1-40的量的水平。
图10A至10D为描述相对于未治疗(C)的3×Tg-AD小鼠，在ST101治疗(图10A中的T，图10B至10C中的S)的3×Tg-AD小鼠的脑部中测定的APP羧基端片段的蛋白质印迹。在图10A和10B中，使用CT20抗体。图10B源自与图10A的实验中使用相同的脑提取物的单独实验。图10C和10D中，使用APP C-端抗体(Eptitomics#：1565-1)。图10D为在图10C中蛋白质印迹的更浅的曝光。
图11A为描述与对照小鼠(C)相比，源自ST101治疗的3×TG-AD小鼠(S)的脑部提取物中的前ADAM10、ADAM10、前BACE、BACE、早老素1和APP-CFT水平的一系列蛋白质印迹。图11B描述了通过密度计量学进行的来自图11A的蛋白质印迹带的量化。
图12为描述与对照小鼠(C)相比，源自ST101治疗的3×Tg-AD小鼠(S)的脑部提取物中的全长τ、τ积聚、τ降解产物和磷酸化τ的水平的一系列蛋白质印迹。将β肌动蛋白水平(Ac)用作内参对照。
图13为表示ST101对源自3×TgAD小鼠的脑组织中sAPP-β的影响的蛋白质印迹。
图14为表示ST101对源自3×TgAD小鼠的脑组织中TACE的影响的蛋白质印迹。
图15为表示与对照小鼠(C)相比，ST101对源自ST101治疗的3×TgAD小鼠(S)的脑组织中的泛素化蛋白水平的影响的蛋白质印迹。
图16A为表示ST101对为源自3×TgAD小鼠的脑组织中为可能泛素化的微管蛋白的更高分子量的α-微管蛋白的影响的蛋白质印迹。图16B为表示与对照小鼠(C)相比，ST101对源自ST101治疗的3×TgAD小鼠(S)的脑组织中的乙酰化α-微管蛋白水平的影响的蛋白质印迹。
图17为表示与对照小鼠(C)相比，ST101对在源自ST101治疗的3×TgAD小鼠(S)的脑组织中在丝氨酸13处磷酸化的亨廷顿蛋白水平的影响的蛋白质印迹。
图18为描述与对照小鼠(C)相比，源自ST101治疗的3×TG-AD小鼠(S)的脑部提取物中的LC3、组织蛋白酶D、Beclin 1和LAMP2A的水平的一系列蛋白质印迹。
图19A至19C为描述相对于未治疗的猴(C)，在ST101治疗(S)的食蟹猴的脑部中由APP抗体1565-1(Epitomics)测定的APP羧基端片段的一系列蛋白质印迹。图19B为描述相对于对照猴，ST101对在使用ST101治疗的雄性猴的脑组织中的可溶性Aβ1-40和Aβ1-42的量的影响的条形图。图19C为描述相对于未治疗的猴，在ST101治疗的猴的脑部中BACE、ADAM10、GAPDH(内参对照)和APP羧基端片段(由APP抗体CT20测定)的蛋白质印迹。
图20A和20B为描述相对于未治疗的猴(C)，在ST101治疗(S)的食蟹猴的脑部中测定的乙酰化α-微管蛋白、β-微管蛋白和它们的降解片段的蛋白质印迹。
图21A为描述相对于未治疗小鼠(C)，ST101对在ST101治疗(S)的野生型C57/B6小鼠的脑组织中的泛素化蛋白水平的影响的蛋白质印迹。图21B为表示在图21A中由泛素信号的密度计量学量化的条形图。
图22为描述相对于未治疗的猴(C)，在ST101治疗(S)的食蟹猴的脑部中测定的蛋白酶体α亚单位、蛋白酶体β亚单位2i和5i以及肌动蛋白(内参对照)的蛋白质印迹。
图23是描述相对于未治疗(C)的3×Tg-AD小鼠，在ST101治疗(S)的3×Tg-AD小鼠的脑部中由APP抗体CT20(Calbiochem)测定的包含AICD片段的APP羧基端片段的蛋白质印迹。*表示17kD片段。
发明详述
除非另有定义，本为使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的相同的涵义。
本发明提供了诱导APP裂解以在个体中产生约17kDa的APP羧基端片段的方法，所述方法包括给予有需要的个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物上可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600211
其中所述约17kDa片段包括APP的羧基端氨基酸序列和淀粉样-β氨基酸序列。
在另一实施方案中，给予具有通式(I)的杂环化合物导致一个或多个Aβ1-42、Aβ1-40、APP的C99片段和/或APP的C83片段的产生降低。
在另一实施方案中，给予具有通式(I)的杂环化合物导致Aβ降低。
在另一实施方案中，个体患有唐氏综合征中的阿尔茨海默病相关的病理学介导的认知减退。在另一实施方案中，治疗在唐氏综合征中的阿尔茨海默病相关的病理学介导的认知减退。在另一实施方案中，预防在唐氏综合征中的阿尔茨海默病相关的病理学介导的认知减退。
在另一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有AD。在另一实施方案中，已诊断个体患有AD。在另一实施方案中，个体患有轻度认知障碍。在另一实施方案中，已诊断个体患有轻度认知障碍。
在另一实施方案中，治疗AD。在另一实施方案中，治疗轻度认知障碍。如本文所用，“治疗”表示改善或其它有利地改变疾病状态、病症或疾病的症状的任何方式。在另一实施方案中，已诊断个体患有AD。
在一个实施方案中，预防AD。在另一实施方案中，预防轻度认知障碍。如本文所用，“预防”AD或认知障碍涉及预防个体中AD的一种或多种症状的发生。
如本文所用，通过给予特定药物组合物而改善特定病症的症状涉及无论是永久或暂时的、持久或短暂的任何减轻，其能归因于组合物给药或与组合物给药有关。
在另一实施方案中，筛选个体以测定个体是否患有AD。能通过检查个体而进行筛选。另外，能通过检验AD的一个或多个生物标记来进行筛选。
在另一实施方案中，已诊断个体易患AD。在另一实施方案中，筛选个体以测定个体是否易于发展AD。能通过检查个体而进行筛选。另外，能通过分析易患AD的体质的一个或多个生物标记来进行筛选。
本发明还提供了分离的约17kDa的APP片段，其包含APP的羧基端氨基酸序列和淀粉样-β氨基酸序列。
本发明还提供了包含本发明的约17kDa片段的组合物。在另一实施方案中，组合物还包含细胞培养溶解产物和/或媒介。
本发明还提供了包含本发明的约17kDa片段的容器。在另一个实施方案中，所述容器为微管。在另一个实施方案中，所述容器为测试管。在另一个实施方案中，所述容器为吸液管或微量吸液管。在另一个实施方案中，所述容器为芯片装置。在另一个实施方案中，所述容器为微量滴定板。在另一实施方案中，所述容器为筛选检验装置的组件。
本发明还提供了筛选裂解APP以产生约17kDa的APP片段的化合物的方法，所述方法包括：(a)将产生APP或其片段的细胞暴露于测试化合物中，以及(b)测定约17kDa片段的量，其中所述约17kDa片段包含APP的羧基端氨基酸序列和淀粉样-β氨基酸序列，以及其中，相对于未暴露于所述化合物中的细胞中的约17kDa片段的量，暴露于所述化合物的细胞中的约17kDa片段的量的增加表示所述化合物诱导APP的裂解以产生约17kDa的片段。
另外，能测定约17kDa片段的游离氨基端的存在，或能测定由制造17kDa片段的裂解产生的APP的游离羧基端。
本发明还提供了筛选裂解APP以产生约17kDa的APP片段的化合物的方法，所述方法包括：(a)将产生APP或其片段的细胞暴露于测试化合物中，以及(b)测定约17kDa的片段，其中所述约17kDa片段包含APP的羧基端氨基酸序列和淀粉样-β氨基酸序列，以及其中，相对于未暴露于所述化合物中的细胞中不存在约17kDa的片段，暴露于所述化合物中的细胞的约17kDa片段的存在表示化合物诱导APP的裂解以产生约17kDa的片段。
在一个实施方案中，所述方法还包括(c)相对于未暴露于化合物中的细胞中的Aβ1-42、Aβ1-40、APP的C99片段或APP的C83片段的量，测定暴露于化合物中的细胞中的一种或多种的Aβ1-42、Aβ1-40、APP的C99片段或APP的C83片段的量是否降低。
在另一实施方案中，在体外进行本发明的筛选方法。在该实施方案中，对于暴露于化合物的细胞以及未暴露于化合物的对照细胞，能检测细胞培养物中约17kDa片段的量。相对于未暴露于化合物中的细胞的细胞培养物中约17kDa片段的量，暴露于化合物中的细胞的细胞培养物中约17kDa片段的量的增加表示化合物裂解APP以产生约17kDa片段。
例如还能使用凝胶电泳测定约17kDa的APP片段、Aβ1-42、Aβ1-40、APP的C99片段或APP的C83片段。还能使用三明治ELISA测试(sandwich ELISA assay)来测定17kDa的APP片段、Aβ1-42、Aβ1-40、APP的C99片段或APP的C83片段，所述测试采用针对17kDa片段的N-端的第一单克隆抗体和针对17kDa片段的另一区域，例如17kDa片段的羧基端的第二单克隆抗体。
例如，还能使用具有或不具有抗体的现有免疫沉淀反应的质谱分析测定约17kDa的APP片段、Aβ1-42、Aβ1-40、APP的C99片段或APP的C83片段。
在另一实施方案中，分离约17kDa的片段。本文所使用的术语“分离”表示从个体的脑部分离。在另一实施方案中，在电泳凝胶中存在约17kDa的片段。在另一实施方案中，在细胞培养溶解产物或媒介中存在约17kDa的片段。
APP的“约17kDa片段”为包含APP的C端序列和APP的淀粉样-β序列的APP片段。约17kDa片段不为APP的C99片段或APP的C83片段。
本发明还提供了诱导APP裂解以在个体中产生约17kDa的APP羧基端片段的方法，所述方法包括给予化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，所述化合物不为具有通式(I)的化合物。
Figure BPA00001482083600241
在一个实施方案中，化合物不为任何下述文献所公开的化合物：第11/872,408号美国申请(公开为US 2008/0103157 A1)；第11/872,418号美国申请(公开为US 2008/0103158 A1)；第6,635,652号美国专利；第7,141,579号美国专利；以及第PCT/JP2007/070962号国际申请(公开为WO 2008/047951)，其各个以整体的方式作为参考引入。在另一实施方案中，化合物不为螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-茚满)。
在另一实施方案中，给予不为具有通式(I)的化合物的化合物导致Aβ1-42、Aβ1-40、APP的C99片段和/或APP的C83片段的一个或多个的产生降低。
在另一实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有AD。在另一实施方案中，已诊断个体患有AD。在另一实施方案中，个体患有轻度认知障碍。在另一实施方案中，已诊断个体患有轻度认知障碍。
在另一实施方案中，治疗AD。在另一实施方案中，治疗轻度认知障碍。如本文所用，“治疗”表示改善或其它有利地改变疾病状态、病症或疾病的症状的任何方式。在另一实施方案中，已诊断个体患有AD。
在一个实施方案中，预防AD。在另一实施方案中，预防轻度认知障碍。如本文所用，“预防”AD或认知障碍涉及预防个体中AD的一种或多种症状的发生。
如本文所用，通过给予特定药物组合物而改善特定病症的症状涉及无论是永久或暂时的、持久或短暂的任何减轻，其能归因于组合物给药或与组合物给药有关。
在另一实施方案中，筛选个体以测定个体是否患有AD。能通过检查个体而进行筛选。另外，能通过检验AD的一个或多个生物标记来进行筛选。
在另一实施方案中，已诊断个体易患AD。在另一实施方案中，筛选个体以测定个体是否易于发展AD。能通过检查个体而进行筛选。另外，能通过检验易患AD的体质的一个或多个生物标记来进行筛选。
本发明还提供了降低个体中前-ADAM10和/或BACE蛋白水平的方法，所述方法包括给予有需要的个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600261
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
在一个实施方案中，降低前-ADAM10的水平。在另一实施方案中，降低BACE的水平。在另一实施方案中，降低前-ADAM10的水平以及BACE的水平。
例如，能分别使用对前-ADAM10和BACE特异性的抗体，在蛋白质印迹中检验前-ADAM10和BACE的水平。
在一个实施方案中，在个体的脑部中降低前-ADAM10和/或BACE蛋白水平。
在另一实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有AD。在另一实施方案中，已诊断个体患有AD。在另一实施方案中，个体患有轻度认知障碍。在另一实施方案中，已诊断个体患有轻度认知障碍。
在另一实施方案中，治疗AD。在另一实施方案中，治疗轻度认知障碍。在另一实施方案中，已诊断个体患有AD。
在一个实施方案中，预防AD。在另一实施方案中，预防轻度认知障碍。
在另一实施方案中，筛选个体以测定个体是否患有AD。能通过检查个体而进行筛选。另外，能通过检验AD的一个或多个生物标记来进行筛选。
在另一实施方案中，已诊断个体易患AD。在另一实施方案中，筛选个体以测定个体是否易于发展AD。能通过检查个体而进行筛选。另外，能通过检验易患AD的体质的一个或多个生物标记来进行筛选。在另一实施方案中，个体患有包涵体肌炎。在另一实施方案中，治疗包涵体肌炎。在另一实施方案中，预防包涵体肌炎。
在另一实施方案中，个体患有在唐氏综合征中阿尔茨海默病相关的病理学介导的认知减退。在另一实施方案中，治疗在唐氏综合征中阿尔茨海默病相关的病理学介导的认知减退。在另一实施方案中，预防在唐氏综合征中阿尔茨海默病相关的病理学介导的认知减退。
在另一实施方案中，给予杂环化合物导致前-ADAM10和/或BACE的mRNA转录降低。
在另一实施方案中，给予杂环化合物导致前-ADAM10和/或BACE的蛋白翻译降低。
在另一实施方案中，给予杂环化合物导致前-ADAM10和/或BACE的翻译后修饰。
在另一实施方案中，给予杂环化合物导致前-ADAM10和/或BACE的增加的降解。
本发明还提供了筛选降低前-ADAM10和/或BACE水平的化合物的方法，所述方法包括(a)将表达前-ADAM10和/或BACE的细胞或组织暴露于测试化合物中，以及(b)测定在所述细胞或组织中前-ADAM10和/或BACE的量，其中，相对于未暴露于化合物中的细胞或组织中前-ADAM10和/或BACE蛋白，暴露于化合物中的细胞或组织中前-ADAM10和/或BACE蛋白的量的降低表示化合物降低了前-ADAM10和/或BACE蛋白的量。
本发明还提供了降低个体中前-ADAM10和/或BACE蛋白水平的方法，所述方法包括给予有需要的个体杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药，所述杂环化合物不为具有通式(I)的化合物，
Figure BPA00001482083600271
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
在一个实施方案中，化合物不为任何下述文献所公开的化合物：第11/872,408号美国申请(公开为US 2008/0103157 A1)；第11/872,418号美国申请(公开为US 2008/0103158 A1)；第6,635,652号美国专利；第7,141,579号美国专利；以及第PCT/JP2007/070962号国际申请(公开为WO 2008/047951)，其各个以整体的方式引入作为参考。在另一实施方案中，所述化合物不为螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-茚满)。
在一个实施方案中，降低前-ADAM10的水平。在另一实施方案中，降低BACE的水平。在另一实施方案中，降低前-ADAM10的水平以及BACE的水平。
在一个实施方案中，降低个体的脑部中前-ADAM10和/或BACE蛋白水平。
在另一实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有AD。在另一实施方案中，已诊断个体患有AD。在另一实施方案中，个体患有轻度认知障碍。在另一实施方案中，已诊断个体患有轻度认知障碍。
在另一实施方案中，治疗AD。在另一实施方案中，治疗轻度认知障碍。在另一实施方案中，已诊断个体患有AD。
在一个实施方案中，预防AD。在另一实施方案中，预防轻度认知障碍。
在另一实施方案中，筛选个体以测定个体是否患有AD。能通过检查个体而进行筛选。另外，能通过检验AD的一个或多个生物标记来进行筛选。
在另一实施方案中，已诊断个体易患AD。在另一实施方案中，筛选个体以测定个体是否易于发展AD。能通过检查个体而进行筛选。另外，能通过检验易患AD的体质的一个或多个生物标记来进行筛选。
在另一实施方案中，给予杂环化合物导致前-ADAM10和/或BACE的mRNA转录降低。
在另一实施方案中，给予杂环化合物导致前-ADAM10和/或BACE的蛋白翻译降低。
在另一实施方案中，给予杂环化合物导致前-ADAM10和/或BACE的翻译后修饰。
在另一实施方案中，给予杂环化合物导致前-ADAM10和/或BACE的增加的降解。
在另一实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有炎性疾病状态。在另一实施方案中，已诊断个体患有炎性疾病状态。在另一实施方案中，治疗炎性疾病状态。在另一实施方案中，预防炎性疾病状态。
在另一实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有癌症。在另一实施方案中，已诊断个体患有癌症。在另一实施方案中，治疗癌症。在另一实施方案中，预防癌症。
在另一实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有囊性纤维化。在另一实施方案中，已诊断个体患有囊性纤维化。在另一实施方案中，治疗囊性纤维化。在另一实施方案中，预防囊性纤维化。
在另一实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有过敏性疾病状态。在另一实施方案中，已诊断个体患有过敏性疾病状态。在另一实施方案中，治疗过敏性疾病状态。在另一实施方案中，预防过敏性疾病状态。
本发明还提供了分离的约32kDa的磷酸化τ蛋白片段。
本发明还提供了包含分离的约32kDa磷酸化τ蛋白片段的组合物。在另一实施方案中，组合物还包含细胞培养溶解产物和/或媒介。
本发明还提供了包含分离的磷酸化τ蛋白片段的容器。在另一实施方案中，所述容器为微管。在另一实施方案中，所述容器为测试管。在另一实施方案中，所述容器为吸液管或微量吸液管。在另一个实施方案中，所述容器为芯片装置。在另一实施方案中，所述容器为微量滴定板。在另一实施方案中，所述容器为筛选检验装置的组件。
本发明还提供了降低个体中τ蛋白积聚的方法，所述方法包括给予有需要的个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600301
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
例如，能使用对τ特异性或特异性ELISA的抗体，在蛋白质印迹中检验τ水平。
在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有AD。在另一实施方案中，已诊断个体患有AD。在另一实施方案中，个体患有轻度认知障碍。在另一实施方案中，已诊断个体患有轻度认知障碍。
在另一实施方案中，治疗AD。在另一实施方案中，治疗轻度认知障碍。在另一实施方案中，已诊断个体患有AD。
在一个实施方案中，预防AD。在另一实施方案中，预防轻度认知障碍。
在另一实施方案中，筛选个体以测定个体是否患有AD。能通过检查个体而进行筛选。另外，能通过检验AD的一个或多个生物标记来进行筛选。
在另一实施方案中，已诊断个体易患AD。在另一实施方案中，筛选个体以测定个体是否易于发展AD。能通过检查个体而进行筛选。另外，能通过检验易患AD的体质的一个或多个生物标记来进行筛选。
在另一实施方案中，治疗额颞痴呆。在另一实施方案中，预防额颞痴呆。
本发明还提供了筛选降低τ蛋白积聚的化合物的方法，所述方法包括：(a)将积聚τ蛋白的细胞或组织暴露于测试化合物中，以及(b)测定所述细胞或组织中积聚的τ蛋白的量，其中，相对于未暴露于所述化合物中的细胞或组织的τ蛋白积聚，暴露于所述化合物的细胞或组织中τ蛋白积聚的量的降低表示所述化合物降低了τ蛋白积聚的量。
本发明还提供了降低个体中τ蛋白积聚的方法，所述方法包括给予有需要的个体杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，所述杂环化合物不为具有通式(I)的化合物的
Figure BPA00001482083600311
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义，并且其中，所述化合物不是公开为WO 2007/008586的第PCT/US2006/026331号国际申请中公开的化合物。
在一个实施方案中，化合物不为任何下述文献所公开的化合物：第11/872,408号美国申请(公开为US 2008/0103157 A1)；第11/872,418号美国申请(公开为US 2008/0103158 A1)；第6,635,652号美国专利；第7,141,579号美国专利；以及第PCT/JP2007/070962号国际申请(公开为WO 2008/047951)，其各个以整体的方式引入作为参考。在另一实施方案中，所述化合物不为螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-茚满)。
在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有AD。在另一实施方案中，已诊断个体患有AD。在另一实施方案中，个体患有轻度认知障碍。在另一实施方案中，已诊断个体患有轻度认知障碍。
在另一实施方案中，治疗AD。在另一实施方案中，治疗轻度认知障碍。在另一实施方案中，已诊断个体患有AD。
在一个实施方案中，预防AD。在另一实施方案中，预防轻度认知障碍。
在另一实施方案中，筛选个体以测定个体是否患有AD。能通过检查个体而进行筛选。另外，能通过检验AD的一个或多个生物标记来进行筛选。
在另一实施方案中，已诊断个体易患AD。在另一实施方案中，筛选个体以测定个体是否易于发展AD。能通过检查个体而进行筛选。另外，能通过检验易患AD的体质的一个或多个生物标记来进行筛选。
本发明还提供了治疗或预防个体中炎症的方法，所述方法包括给予有需要的个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600321
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
在一个实施方案中，个体患有炎性疾病状态。
在另一实施方案中，已诊断个体患有炎性疾病状态。
在另一实施方案中，治疗炎性疾病状态。
在另一实施方案中，预防炎性疾病状态。
在另一实施方案中，炎性疾病状态选自牛皮癣、克罗恩病、类风湿性关节炎、哮喘、自身免疫性疾病、慢性炎症、慢性前列腺炎、肾小球肾炎、过敏、炎性肠道疾病、盆腔炎、再灌注损伤、风湿性关节炎、移植排斥、包涵体肌炎以及脉管炎。通过本发明的方法还能治疗或预防本文未列出的其它炎性疾病状态。
本发明还提供了治疗或预防个体中囊性纤维化的方法，所述方法包括给予有需要的个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600322
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
在一个实施方案中，个体患有囊性纤维化。
在另一实施方案中，已诊断个体患有囊性纤维化。
在另一实施方案中，治疗囊性纤维化。
在另一实施方案中，预防囊性纤维化。
在另一实施方案中，通过吸入来给予杂环化合物。
本发明还提供了治疗或预防个体中过度增生性疾病的方法，所述方法包括给予有需要的个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600331
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
在一个实施方案中，过度增生性疾病为癌症。在另一实施方案中，治疗癌症。
在另一实施方案中，已诊断个体患有癌症。
在另一实施方案中，治疗炎性疾病状态。
在另一实施方案中，已诊断个体易患癌症。
在另一实施方案中，接着筛选个体以测定所述个体是否易患癌症。
在另一实施方案中，癌症选自乳腺癌症、淋巴瘤、皮肤癌症、胰腺癌症、结肠癌症、直肠癌症、胰腺癌症、肾部癌症、皮肤癌症、白血病、甲状腺癌症、黑色素瘤、恶性黑色素瘤、卵巢癌症、脑部癌症、原发性脑部癌症、头颈部癌症、神经胶质瘤、胶质母细胞瘤、肝脏癌症、膀胱癌症、非小细胞肺部癌症、头或颈癌、乳腺癌、卵巢癌、肺癌、小细胞肺癌、威尔姆氏瘤、宫颈癌、睾丸癌、膀胱癌、胰腺癌、胃癌、结肠癌、前列腺癌、泌尿生殖系癌(genitourinary carcinoma)、甲状腺癌、食道癌、骨髓瘤、多发性骨髓瘤、肾上腺癌、肾细胞癌、子宫内膜癌、肾上腺皮质癌、恶性胰腺胰岛瘤(pancreatic insulinoma)、恶性类癌(malignant carcinoid carcinoma)、绒毛膜癌、覃样真菌病、恶性高钙血症、子宫颈增生、白血病、急性淋巴细胞性白血病、慢性淋巴细胞性白血病、急性髓细胞性白血病、慢性髓细胞性白血病、慢性粒细胞白血病、急性粒细胞白血病、毛细胞白血病、神经母细胞瘤、横纹肌肉瘤、卡波西肉瘤、真性红细胞增多症、特发性血小板增多症、霍奇金氏病、非霍奇金淋巴瘤、软组织肉瘤、骨肉瘤、原发性巨球蛋白血症以及视网膜母细胞瘤。通过本发明的方法还能治疗或预防本文列出的其它癌症。
本发明还提供了治疗或预防个体中过敏症的方法，所述方法包括给予有需要的个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600341
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
在一个实施方案中，个体患有一种或多种过敏症。
在另一实施方案中，已诊断个体患有一种或多种过敏症。
在另一实施方案中，治疗一种或多种过敏症。
在另一实施方案中，预防一种或多种过敏症。
在另一实施方案中，通过吸入来给予杂环化合物。
在另一实施方案中，过敏性疾病状态选自：过敏性哮喘、常年性过敏性鼻炎、季节性过敏性鼻炎、特应性皮炎、接触性超敏反应、接触性皮炎、结膜炎、过敏性结膜炎、嗜酸细胞性支气管炎、食品过敏症、嗜酸细胞性胃肠炎、炎性肠道疾病、溃疡性结肠炎、克罗恩病、肥大细胞增多症、超IgE综合征、系统性红斑狼疮、牛皮癣、痤疮、多发性硬化症、同种异体移植排斥、再灌注损伤、慢性阻塞性肺病、类风湿性关节炎、银屑病关节炎和骨关节炎、动物过敏症、毒液过敏症(venom allergy)、植物过敏症、过敏反应和超敏反应。在一个实施方案中，过敏性疾病状态为局部过敏性疾病状态。在另一实施方案中，过敏性疾病状态为全身过敏性疾病状态。通过本发明的方法还能治疗或预防本文未列出的其它过敏性疾病状态。
本发明还提供了降低人类个体中泛素化蛋白水平的方法，所述方法包括给予有需要的个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600351
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
在一个实施方案中，在个体的至少一个组织或器官中，例如在个体的脑部、肌肉组织或黏膜组织中减少泛素化蛋白。
在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有阿尔茨海默病。在另一实施方案中，已诊断个体患有阿尔茨海默病。在另一实施方案中，治疗阿尔茨海默病。在另一实施方案中，预防阿尔茨海默病。在另一实施方案中，已诊断个体易患阿尔茨海默病。在另一实施方案中，筛选个体以测定个体是否易患阿尔茨海默病。
在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有轻度认知障碍。在另一实施方案中，已诊断个体患有轻度认知障碍。在另一实施方案中，治疗轻度认知障碍。在另一实施方案中，预防轻度认知障碍。
在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有帕金森病。在另一实施方案中，已诊断个体患有帕金森病。在另一实施方案中，治疗帕金森病。在另一实施方案中，预防帕金森病。
在另一实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有亨廷顿氏病。在另一实施方案中，已诊断个体患有亨廷顿氏病。在另一实施方案中，治疗亨廷顿氏病。在另一实施方案中，预防亨廷顿氏病。
本发明还提供了降低人类个体中泛素化蛋白水平的方法，所述方法包括给予有需要的个体化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，所述化合物不为具有通式(I)的杂环化合物
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义，其中，所述化合物不为泛素水解酶。在一个实施方案中，杂环化合物不为螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-茚满)。
在一个实施方案中，化合物不为任何下述文献所公开的化合物：第11/872,408号美国申请(公开为US 2008/0103157 A1)；第11/872,418号美国申请(公开为US 2008/0103158 A1)；第6,635,652号美国专利；第7,141,579号美国专利；以及第PCT/JP2007/070962号国际申请(公开为WO 2008/047951)，其各个以整体的方式引入作为参考。在另一实施方案中，化合物不为螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-茚满)。
在一个实施方案中，在个体的脑部中减少泛素化蛋白。
在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有阿尔茨海默病。在另一实施方案中，已诊断个体患有阿尔茨海默病。在另一实施方案中，治疗阿尔茨海默病。在另一实施方案中，预防阿尔茨海默病。在另一实施方案中，已诊断个体易患阿尔茨海默病。在另一实施方案中，筛选个体以测定个体是否易患阿尔茨海默病。
在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有轻度认知障碍。在另一实施方案中，已诊断个体患有轻度认知障碍。在另一实施方案中，治疗轻度认知障碍。在另一实施方案中，预防轻度认知障碍。
在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有帕金森病。在另一实施方案中，已诊断个体患有帕金森病。在另一实施方案中，治疗帕金森病。在另一实施方案中，预防帕金森病。
本发明还提供了增强人类个体中有害蛋白的去除和降解的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600371
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了增强人类个体中有害蛋白的去除和降解的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，所述化合物不为具有通式(I)的杂环化合物
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，杂环化合物不为螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-茚满)。
在一个实施方案中，化合物不为任何下述文献所公开的化合物：第11/872,408号美国申请(公开为US 2008/0103157 A1)；第11/872,418号美国申请(公开为US 2008/0103158 A1)；第6,635,652号美国专利；第7,141,579号美国专利；以及第PCT/JP2007/070962号国际申请(公开为WO 2008/047951)，其各个以整体的方式引入作为参考。在另一实施方案中，化合物不为螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-茚满)。
本发明还提供了增强人类个体中积聚的和/或有害的蛋白的蛋白酶体分解的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600381
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了增强人类个体中积聚和/或有害的蛋白的蛋白酶体分解的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，所述化合物不为具有通式(I)的杂环化合物
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义，并且其中，所述化合物不为泛素水解酶。
在一个实施方案中，化合物不为任何下述文献所公开的化合物：第11/872,408号美国申请(公开为US 2008/0103157 A1)；第11/872,418号美国申请(公开为US 2008/0103158 A1)；第6,635,652号美国专利；第7,141,579号美国专利；以及第PCT/JP2007/070962号国际申请(公开为WO 2008/047951)，其各个以整体的方式引入作为参考。在另一实施方案中，化合物不为螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-茚满)。
本发明还提供了增强人类个体中泛素-蛋白酶体系统通路的活性的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600391
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了增强人类个体中泛素-蛋白酶体系统通路的活性的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，所述化合物不为具有通式(I)的杂环化合物
Figure BPA00001482083600392
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，杂环化合物不为螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-茚满)，并且其中，所述化合物不为泛素水解酶。
在一个实施方案中，化合物不为任何下述文献所公开的化合物：第11/872,408号美国申请(公开为US 2008/0103157 A1)；第11/872,418号美国申请(公开为US 2008/0103158 A1)；第6,635,652号美国专利；第7,141,579号美国专利；以及第PCT/JP2007/070962号国际申请(公开为WO 2008/047951)，其各个以整体的方式引入作为参考。在另一实施方案中，化合物不为螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-茚满)。
本发明还提供了治疗或预防朊病毒疾病的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600401
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有朊病毒疾病，其中PrP变体错误折叠。在另一实施方案中，已诊断个体患有朊病毒疾病。在另一实施方案中，治疗朊病毒疾病。在另一实施方案中，预防朊病毒疾病。
本发明还提供了治疗或预防眼部白内障的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600402
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有眼部白内障。在另一实施方案中，已诊断个体患有眼部白内障。在另一实施方案中，治疗眼部白内障。在另一个实施方案中，预防眼部白内障。
本发明还提供了治疗或预防2型糖尿病的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600411
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有2型糖尿病。在另一实施方案中，已诊断个体患有2型糖尿病。在另一实施方案中，治疗2型糖尿病。在另一实施方案中，预防2型糖尿病。
本发明还提供了治疗或预防佩吉特氏病的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600412
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有佩吉特氏病。在另一实施方案中，已诊断个体患有佩吉特氏病。在另一实施方案中，治疗佩吉特氏病。在另一实施方案中，预防佩吉特氏病。
本发明还提供了治疗或预防肌萎缩性脊髓侧索硬化症的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600421
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有肌萎缩性脊髓侧索硬化症。在另一实施方案中，已诊断个体患有肌萎缩性脊髓侧索硬化症。在另一实施方案中，治疗肌萎缩性脊髓侧索硬化症。在另一实施方案中，预防肌萎缩性脊髓侧索硬化症。
本发明还提供了治疗或预防frontotemporolobar痴呆的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600422
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有frontotemporolobar痴呆。在另一实施方案中，已诊断个体患有frontotemporolobar痴呆。在另一实施方案中，治疗frontotemporolobar痴呆。在另一实施方案中，预防frontotemporolobar痴呆。
本发明还提供了治疗或预防路易体病的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600431
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有路易体病。在另一实施方案中，已诊断个体患有路易体病。在另一实施方案中，治疗路易体病。在另一实施方案中，预防路易体病。
本发明还提供了治疗或预防散发性包涵体肌炎的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600432
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有散发性包涵体肌炎。在另一实施方案中，已诊断个体患有散发性包涵体肌炎。在另一实施方案中，治疗散发性包涵体肌炎。在另一实施方案中，预防散发性包涵体肌炎。
本发明还提供了治疗创伤性脑损伤的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600441
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体已患有创伤性脑损伤。
本发明还提供了治疗或预防心功能障碍的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体给药具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600442
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有心功能障碍。在另一实施方案中，已诊断个体患有心功能障碍。在另一实施方案中，治疗心功能障碍。在另一实施方案中，预防心功能障碍。在一个实施方案中，心功能障碍为心脏衰竭，例如充血性心脏衰竭。在另一实施方案中，心功能障碍为心脏肥大。
本发明还提供了治疗或预防脊延髓肌萎缩症(肯尼迪病)的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600451
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有脊延髓肌萎缩症。在另一实施方案中，已诊断个体患有脊延髓肌萎缩症。在另一实施方案中，治疗脊延髓肌萎缩症。在另一实施方案中，预防脊延髓肌萎缩症。
本发明还提供了治疗或预防齿状核红核苍白球丘脑下部核萎缩(HRS综合征)的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600452
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有齿状核红核苍白球丘脑下部核萎缩。在另一实施方案中，已诊断个体患有齿状核红核苍白球丘脑下部核萎缩。在另一实施方案中，治疗齿状核红核苍白球丘脑下部核萎缩。在另一实施方案中，预防齿状核红核苍白球丘脑下部核萎缩。
本发明还提供了治疗或预防脊髓小脑性共济失调的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600461
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有脊髓小脑性共济失调。在另一实施方案中，已诊断个体患有脊髓小脑性共济失调。在另一实施方案中，治疗脊髓小脑性共济失调。在另一实施方案中，预防脊髓小脑性共济失调。在一个实施方案中，脊髓小脑性共济失调为1型脊髓小脑性共济失调。在另一实施方案中，脊髓小脑性共济失调为2型脊髓小脑性共济失调。在另一实施方案中，脊髓小脑性共济失调为3型脊髓小脑性共济失调。在另一实施方案中，脊髓小脑性共济失调为6型脊髓小脑性共济失调。在另一实施方案中，脊髓小脑性共济失调为7型脊髓小脑性共济失调。在另一实施方案中，脊髓小脑性共济失调为17型脊髓小脑性共济失调。
本发明还提供了治疗或预防黄斑变性的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600462
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有黄斑变性。在另一实施方案中，已诊断个体患有黄斑变性。在另一实施方案中，治疗黄斑变性。
本发明还提供了治疗或预防帕金森病的方法，所述方法包括给予有需要的人类个体具有通式(I)的杂环化合物，或其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600471
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。在一个实施方案中，被给予具有通式(I)的杂环化合物的个体患有帕金森病。在另一实施方案中，已诊断个体患有帕金森病。在另一实施方案中，治疗帕金森病。
本发明还提供了治疗或预防多聚谷氨酰胺疾病的方法，所述方法包括给予有需要的个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或给予有需要的人类个体其药物可接受的盐、水合物或前药，
Figure BPA00001482083600472
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
本发明还提供了治疗或预防系统性淀粉样变性的方法，所述方法包括给予有需要的个体有效量的具有通式(I)的杂环化合物，或给予有需要的人类个体其药物可接受的盐、水合物或前药，
其中R1、R2、R3、R3和Rx如本文所定义。
在本文的任何方法的一个实施方案中，个体为人类个体。
在本文的任何方法的一个实施方案中，泛素化蛋白为单泛素化的。在本文的任何方法的另一实施方案中，泛素化蛋白为多泛素化的。
如本文所用，术语“有害蛋白”涉及损坏的、错误折叠的、有毒的或不期望的蛋白。
本发明还提供了筛选降低泛素化蛋白水平的化合物的方法，所述方法包括：(a)将表达泛素化蛋白的细胞或组织暴露于测试化合物中，以及(b)测定所述细胞或组织中泛素化蛋白的量，其中，相对于未暴露于所述化合物中的细胞或组织中的泛素化蛋白，暴露于所述化合物中的细胞或组织中泛素化蛋白的量的降低表示所述化合物降低了泛素化蛋白的量。
在本文的任何筛选方法的一个实施方案中，筛选方法在体内进行。在另一实施方案中，筛选方法在体外进行。
在本文的任何筛选方法的另一实施方案中，筛选方法以高通量的方式进行。在另一实施方案中，筛选方法为自动化的。在另一实施方案中，筛选方法发明为计算机控制的。
在本文的任何筛选方法的另一实施方案中，筛选方法在动物脑部中进行。在另一实施方案中，细胞在动物的脑部中。
在本文的任何筛选方法的另一实施方案中，筛选方法在细胞培养物或组织培养物中的细胞中进行。在另一实施方案中，细胞选自SHSY5Y、HEK、PC12、CHO、成纤维细胞、3T3、IMR-32、BV-2、T98G、NT2N、神经2A细胞、原代神经细胞和原代小胶质细胞以及源自野生或转基因小鼠的器官切片培养物。在另一实施方案中，细胞为神经2A细胞。
在本文的任何筛选方法的另一实施方案中，筛选方法以高通量的方式进行。在另一实施方案中，筛选方法为计算机控制的。
在本文的任何筛选方法的另一实施方案中，筛选的化合物为小分子。在另一实施方案中，筛选的化合物为核酸。在另一实施方案中，筛选的化合物为反义-RNA分子、RNAi分子、干扰RNA分子、小干扰RNA分子或siRNA分子。在另一实施方案中，筛选的化合物不为反义-RNA分子、RNAi分子、干扰RNA分子、小干扰RNA分子或siRNA分子中的一个或多个。
在文本的任何筛选方法的另一实施方案中，将多个培养的细胞分别暴露于多个测试化合物中，例如在微量滴定板的独立的孔中。在该实施方案中，可同时筛选大量的测试化合物。
测试化合物可存在于在溶剂中溶解的细胞或细胞系中。溶剂的实例包括DMSO、水和/或缓冲液。能以低于约1％的量使用DMSO。另外，能以约0.1％或以下的量使用DMSO。在该浓度下，DMSO起到测试化合物增溶剂的作用且未起到通透剂(permeabilization agent)的作用。必须通过单独使用不同量的溶剂检测细胞活力来初步检查细胞耐受的溶剂的量，从而确保溶剂的量对被检测的细胞特性没有影响。
合适的缓冲液包括细胞生长媒介，例如具有或不具有10％胎牛血清的Iscove’s媒介(Invitrogen Corporation)。其它已知细胞孵育缓冲液包括磷酸盐、PIPES或HEPES缓冲液。本领域技术人员能用不超过一种的常规实验来确定其它合适的缓冲液。
产生APP或其片段的细胞包括但不限于SHSY5Y、HEK、PC12、CHO、纤维原细胞、3T3、IMR-32、BV-2、T98G、NT2N、神经2A细胞、原代神经细胞和原代小胶质细胞。在另一实施方案中，细胞为神经2A细胞。
在另一实施方案中，产生APP或其片段的细胞包括例如通过转染已引入核酸编码APP或突变APP的细胞。
能以0.0005mg每kg体重或更高的有效口服剂量给予本发明的杂环化合物。在一个实施方案中，以作为包含5mg、10mg、15mg、20mg、25mg、30mg、35mg、40mg、45mg、50mg、55mg、60mg、65mg、70mg、75mg、80mg、85mg、90mg、95mg或100mg的单位剂量形式的一部分来给予化合物。
在本发明中使用的组合物包括以实现其旨在目的的有效量的形式包含活性成分的所有组合物。当个体需求变化时，各个组分的有效量的最佳范围的测定在领域技术范围内。通常，可向哺乳动物、例如人类，以治疗AD的哺乳动物体重每天0.001mg/kg至3mg/kg的剂量或相当量的其药物可接受的盐的形式口服给予活性成分。可向哺乳动物、例如人类，以治疗AD的哺乳动物体重每天0.001mg/kg至3mg/kg的剂量或相当量的其药物可接受的盐的形式静脉或肌肉给予活性成分。能口服给予约0.001mg/kg至约3mg/kg以治疗或预防这类病症。如果还给予另外的试剂，能以实现其旨在目的的有效量的形式给药。
单位口服剂量包含约0.001mg至约200mg或约0.5mg至约180mg的本发明的组合物。能以一个或多个片剂的形式每天一次或多次给予单位计量，各个片剂包含约0.1mg至约90mg、便利地包含约10mg至180mg的组合物或其溶剂化物。在一个实施方案中，单位口服剂量能为10mg、20mg、30mg、40mg、50mg、60mg、70mg、80mg、90mg、100mg、110mg、120mg、130mg、140mg、150mg、160mg、170mg或180mg。
在局部配制剂中，活性成分能以约0.01mg每克载体至100mg每克载体的浓度存在。
除了给予作为原料化学品的活性成分之外，可给予活性成分作为包含合适的药物可接受的载体的药物制剂的部分，所述载体包含赋形剂和辅料，其有利于将活性成分加工为能药物上使用的制剂。制剂，特别是能口服给予的例如片剂、糖衣丸剂和胶囊剂的那些制剂和能直肠给予的例如栓剂的制剂以及通过注射或口服给予的合适的溶液剂能包含约0.01％至99％或约0.25％至75％的活性组分以及赋形剂。
通式(I)的杂环化合物能为水合物或作为药物可接受的盐的酸加成盐的形式。可能的酸加成盐包括诸如盐酸盐、硫酸盐、氢溴酸盐、硝酸盐和磷酸盐的无机酸盐，以及诸如乙酸盐、草酸盐、丙酸盐、乙醇酸盐、乳酸盐、丙酮酸盐、丙二酸盐、琥珀酸盐、马来酸盐、延胡索酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、苯甲酸盐、肉桂酸盐、甲磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐和水杨酸盐的有机酸盐。
通过混合本发明的特定化合物溶液与药物可接受的无毒酸的溶液来形成酸加成盐，所述药物可接受的无毒酸例如盐酸、氢溴酸、富马酸、马来酸、琥珀酸、乙酸、柠檬酸、乳酸、酒石酸、碳酸、磷酸、硫酸、草酸等。通过混合本发明的特性化合物溶液与药物可接受的无毒碱的溶液来形成碱性盐，所述药物可接受的无毒碱例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化胆碱、碳酸钠、三羟甲基氨基甲烷(Tris)、N-甲基-葡糖胺等。
能给予可经历活性成分有益作用的任何动物或“个体”本发明的药物组合物。其中最重要地，这类个体动物为哺乳动物，例如人类或兽医动物，尽管本发明并不旨在受此限制。
可通过实现其旨在用途的任何手段给予本发明的药物组合物。例如，可通过肠胃外、皮下、静脉内、肌内、腹膜内、经皮、口腔、鞘内、颅内、鼻内、吸入或局部途径给药。可替换或同时地，可通过口服途径给药。给药的剂量将依赖于接受者的年龄、健康状况和重量，若存在，还可依赖于并行治疗的类型、治疗的频率以及期望的效果的性质。
能以本身已知的方式，例如通过常规混合、粒化、糖衣丸制备、溶解或冻干操作来制备本发明的药物制剂。因此，能通过将活性成分与固体赋形剂结合，在添加若需要或必须的合适的辅料之后，任选地将生成的混合物粒化且处理颗粒的混合物以获得片剂或糖衣丸核，从而获得口服用途的药物制剂。
合适的赋形剂为且特别为：填充剂，例如糖，如乳糖或蔗糖、甘露醇或山梨醇；纤维素制剂和/或磷酸钙，例如磷酸三钙或磷酸氢钙；以及粘合剂，例如淀粉糊，使用诸如玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、马铃薯淀粉、明胶、黄蓍胶、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和/或聚乙烯吡咯烷酮。若需要，可添加崩解剂，例如上述淀粉以及羧甲基淀粉、交联聚乙烯吡咯烷酮、琼脂或藻酸或其盐，例如藻酸钠。辅料尤其为流量调节剂和润滑剂，例如，硅石、滑石、硬脂酸或诸如硬脂酸镁或硬脂酸钙的它的盐和/或聚乙二醇。糖衣丸核具有合适的涂层，所述涂层若需要为耐胃液的。对于该目的，可使用糖浓溶液，其可任选地包含阿拉伯胶、滑石、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇和/或二氧化钛、漆溶液以及合适的有机溶剂或溶剂混合物。为了制备耐胃酸的涂层，使用合适的纤维素制剂溶液，例如邻苯二甲酸乙酸纤维素或羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯。可向片剂或糖衣丸涂层添加染剂或颜料，例如用于识别或为了表征活性成分剂量的组合。
能口服使用的其它药物制剂包括由明胶制成的推合式胶囊以及由明胶和诸如甘油或山梨醇的塑化剂制成的软且密封的胶囊。推合式胶囊能包含颗粒形式的活性成分，其可与诸如乳糖的填充剂、诸如淀粉的粘合剂和/或诸如滑石或硬脂酸镁的润滑剂以及任选的稳定剂混合。在软胶囊中，能将活性成分溶解或悬浮在合适的液体中，例如脂肪油或液体石蜡。另外，可添加稳定剂。
能直肠使用的可能的药物制剂包括例如栓剂，其由一种或多种活性成分与栓剂基质的组合组成。合适的栓剂基质例如天然或合成的甘油三酸酯或石蜡烃。另外，还可能使用明胶直肠胶囊剂，其由活性成分与基质的组合组成。合适的基质材料包括例如液态甘油三酸酯、聚乙二醇或石蜡烃。
肠胃外给予的合适的制剂包括诸如水溶性盐和碱溶液的水溶形式的活性成分的水溶液。另外，可给予活性成分的悬浮液作为适当的油性注射悬浮剂。合适的亲脂性溶剂或媒介包括脂肪油，例如芝麻油；或合成的脂肪酸酯，例如油酸乙酯或甘油三酸酯或聚乙二醇-400。水性注射悬浮剂可包含增加悬浮液粘度的物质，其包括例如羧甲基纤维素钠、山梨醇和/或右旋糖苷。任选地，悬浮剂还可包含稳定剂。
如本文所用，前药为在体内给药时代谢或以其它方式转化为化合物的生物、药物或治疗活性形式的化合物。为了制备前药，修饰药物活性化合物，以便活性化合物将通过代谢过程再生。可设计前药以改变代谢稳定性或药物的转运特性以掩饰副作用或毒性从而改善药物的味道或改变药物的其它特性或性能。通过药代动力学过程和体内药物代谢的知识，本领域技术人员一旦已知药物活性化合物，则能设计化合物的前药(参见例如Nogrady，Medicinal Chemistry：A BiochemicalApproach(药物化学：生物化学方法)，Oxford University Press，纽约，388-392页，(1985))。
活性成分的剂型还包括在本发明的范围内，其中口服药物配制剂包含肠溶衣。本文所用的术语“肠溶衣”涉及在口服剂型上的任何涂层，其抑制在酸性介质中活性成分的溶解，但在中性或碱性介质中快速溶解且对于长期贮存具有良好的稳定性。另外，具有肠溶衣的剂型还可包含肠溶衣和核间的水溶性分离层。
肠溶衣剂型的核包含活性成分。任选地，核还包含药物添加剂和/或赋形剂。分离层可为水溶性惰性的活性成分或用于膜涂层应用的聚合物。通过本领域技术人员已知的任何常规涂覆技术来将分离层涂装在核上。分离层的实例包括但不限于糖、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、羟丙基纤维素、聚乙烯乙缩醛二乙氨基乙酯和羟丙基甲基纤维素。通过任何常规涂覆技术将肠溶衣涂覆在分离层上。肠溶衣的实例包括但不限于邻苯二甲酸乙酸纤维素、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯、聚醋酸乙烯邻苯二甲酸酯、羟甲基乙基纤维素、诸如Eudragit
Figure BPA00001482083600531
L 12，5或EudragitL 100(Rohm Pharma)的甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的共聚物、诸如Aquateric(FMC Corporation)、EudragitL100-55(Rohm Pharma)和Coating CE 5142(BASF)的水基分散体以及诸如Citroflex
Figure BPA00001482083600535
(Pfizer)的包含水溶性塑化剂的那些。最终剂型为肠溶衣片剂、胶囊剂或丸剂。
本发明化合物的前药的实例包括：含羧酸的简单酯的化合物(例如，根据本领域已知的方法使用C1-4醇缩合而获得的那些)；含羟基的酯的化合物(例如，根据本领域已知的方法使用C1-4羧酸、C3-6二元酸或其酸酐(例如，琥珀酸酐和反丁烯二酸酐)缩合而获得的那些)；含氨基的亚胺的化合物(例如，根据本领域已知的方法使用C1-4醛或酮缩合而获得的那些)；以及含醇的缩醛或缩酮的化合物(例如，根据本领域已知的方法使用氯甲基甲醚或氯甲基乙醚缩合而获得的那些)。
AD的症状包括混淆、短期记忆错乱、与注意力有关的问题、与空间方位有关的问题、性格改变、语言困难以及情绪波动。应理解AD症状的列举可随着未来医学的不断发展而延展。因此，术语“AD的症状”不限制于本文所提供的症状的列举。
如本文所用，治疗特定疾病的化合物的有效量是足以改善或以某种方式降低与疾病有关的症状的量。能以单独剂量的形式给予这类量，或能根据疗程而给予这类量，由此其为有效的。所述量能治愈疾病，但通常为了改善疾病而给药。通常，需要重复的给药以实现症状的期望的改善。
在通式(I)中，具有通式(II)的结构单元可为选自具有通式(III)的多类型结构单元的一个或多个结构单元。
Figure BPA00001482083600541
在通式(I)中，Rx为甲基或不存在。在通式(I)和式(II)中，R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5(其中R5为苯基(其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代)或噻吩基)以及-O-(CH2)n-R6，其中，R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1。
在通式(I)和式(II)中，R3和R4各自为一个或多个官能团，所述官能团独立选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5(其中R5为苯基(其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代)；萘基或噻吩基)；以及-CH(R8)-R7。另外，R3和R4共同形成具有通式(IV)的螺环。
Figure BPA00001482083600551
R7为一个或多个官能团，所述官能团选自乙烯基；乙炔基；被C1-C6烷基、C1C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1-C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基。上述R8为氢原子或C1-C6烷基。
此外，在通式(IV)中，结构单元B可为选自具有通式(V)的多类型结构单元的一个或多个结构单元。结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上结合以形成螺环。
Figure BPA00001482083600561
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1-C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
当具有通式(I)的杂环化合物在结构中具有非对称碳原子时，存在源自非对称碳原子以及它们的混合物(外消旋修饰)的异构体。在这类情况中，它们全部包含在下面描述的实施方案中所使用的杂环化合物中。
除非另有定义，术语“C1至C6”涉及1至6个碳原子。除非另有定义，术语“C3至C8”涉及3至8个碳原子。术语“C1至C6烷基”包括直链或支链的烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基和正己基。术语“C1至C6烷氧基”包括直链或支链的烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基和正己氧基。术语“C3至C8环烷基”包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基以及环辛基。术语“卤素原子”包括氟、氯、溴和碘。
在另一实施方案中，在本发明的实践中有用的杂环化合物选自：
3，3-二甲基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二丙基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二丁基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二烯丙基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二烯丙基-8-苄氧基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二(2-丙炔基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二苄基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二苄基-8-甲基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二苄基-5，7-二甲基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二苄基-8-羟基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二苄基-8-甲氧基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二苄基-8-乙氧基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
8-烯丙氧基-3，3-二苄基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二苄基-8-异丙氧基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二苄基-8-环丙基甲氧基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二苄基-8-环庚氧基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二苄基-6-氯代咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二苄基-6，8-二氯代咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二苄基-8-氯-6-三氟甲基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二苄基-8-苄氧基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
8-氨基-3，3-二苄基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
8-乙酰氨基-3，3-二苄基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二苄基-8-苄基氨基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-双(3-氯苄基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-双(3-氟苄基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-双(4-氟苄基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-双(2，4-二氯苄基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-双(4-二甲氨基苄基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-双(4-甲氧基苄基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-双(4-二苯基甲基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-双(4-氰基苄基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-双(4-羟基-苄基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-双(3-苯基-1-丙基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-双(2，4-二氟苄基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-双(4-硝基苄基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-双(4-羧基苄基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
8-苄氧基-3，3-双(1-苯基乙基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
8-苄氧基-3，3-双(3-甲基苄基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
8-苄氧基-3，3-双(4-甲基苄基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3-苄基-3-(4-氟苄基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3-乙基-3(4-氟苄基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
8-甲基-3，3-双(3-吡啶基甲基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
8-甲基-3，3-双(4-吡啶基甲基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-双(2-噻吩基甲基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-双(2-呋喃基甲基)咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-茚满)；
螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-(2，3)二氢菲)；
螺(咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮-5，2’-苯并(f)茚满)；
螺(咪唑并(1，2-b)噻唑-6(5H)-酮-5，2’-茚满)；
螺(2-甲基咪唑并(1，2-b)噻唑-6(5H)-酮-5.2’-苯并(f)茚满)；
5，5-双(4-氟苄基)咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
5，5-二苄基咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
5，5-双(4-甲基苄基)咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
5，5-双(4-氰基苄基)咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
5，5-二苄基-2-甲基咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
5，5-双(4-氟苄基)-2-甲基咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
5，5-二环己基-2-甲基咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
5，5-双(4-氰基苄基)-2-甲基咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
5，5-二(2-丁烯基)咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
5，5-二丁基咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
5，5-二环己基咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
5，5-双(2-噻吩基甲基)咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
螺(2，3-二氢咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮-5，2’-苯并(f)茚满)；
5，5-二丁基-2，3-二氢咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
5，5-二(2-丁烯基)-2，3-二氢咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
5，5-双(4-甲基苄基)-2，3-二氢咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
5，5-双(2-噻吩基甲基)-2，3-二氢咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
5，5-双(4-氟苄基)-2，3-二氢咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
5，5-二苄基-2，3-二氢咪唑并(2，1-b)噻唑-6(5H)-酮；
螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-苯并(f)茚满)；
2-羟基-3-(2-萘基甲基)-咪唑并(1，2-a)吡啶；
3-苄基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
螺(5，6，7，8-四氢咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-苯并(f)茚满)；
3，3-二环己基-5，6，7，8-四氢咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-双(2-噻吩基甲基)-5，6，7，8-四氢咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二丁基-5，6，7，8-四氢咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
3，3-二丙基-5，6，7，8-四氢咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮；
螺(咪唑并(1，2-a)嘧啶-2(3H)-酮-3，2’-苯并(f)茚满)；
3，3-二(2-丁烯基)咪唑并(1，2-a)嘧啶-2(3H)-酮；
3，3-双(2-噻吩基甲基)咪唑并(1，2-a)嘧啶-2(3H)-酮；
3，3-双(4-氟苄基)咪唑并(1，2-a)嘧啶-2(3H)-酮；
3，3-二环己基咪唑并(1，2-a)嘧啶-2(3H)-酮；
3，3-双(4-氰基苄基)咪唑并(1，2-a)嘧啶-2(3H)-酮；
3，3-双(4-甲基苄基)咪唑并(1，2-a)嘧啶-2(3H)-酮；
4，4-二苄基-1-甲基-5-氧代-4，5-二氢咪唑；
螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-(4’-氟代茚满)；
螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-(5’-甲氧基茚满)；
螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-(5’-碘代茚满)；
螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-(4’-氰基茚满)；
螺(咪唑并(2，1-a)异喹啉-2(3H)-酮-3，2’-茚满)；
螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-((1，2，5-噻二唑并)(4，5-c)茚满))；
螺(咪唑并(2，1-a)异喹啉-2(3H)-酮-3，2’-((1，2，5-噻二唑并)(4，5-c)茚满))；
螺(咪唑并(1，2-a)嘧啶-2(3H)-酮-3，4’-(1-环戊烯))；
螺(咪唑并(1，2-a)嘧啶-2(3H)-酮-3，2’-茚满)；
螺(咪唑并(1，2-a)嘧啶-2(3H)-酮-3，2’-((1，2，5-噻二唑并)(4，5-c)茚满))；
螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-(5’-三氟甲基茚满)；
螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-苯并(e)茚满)；
螺(咪唑并(2，1-a)异喹啉-2(3H)-酮-3，1’-(3’-环戊烯))；
螺(8-苄氧基咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，1’-(3’-环戊烯))；
螺(7，8，9，10-四氢咪唑并(2，1-a)异喹啉-2(3H)-酮-3，1’-环戊烯)；
螺(咪唑并(2，1-a)异喹啉-2(3H)-酮-3，1’-环戊烷))；以及
螺(5，6，7，8-四氢咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-茚满)。
在另一实施方案中，化合物为螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-茚满)。
在一个实施方案中，能使用下述文献所公开的任何化合物来实践本发明的方法：第11/872,408号美国申请(公开为US 2008/0103157A1)；第11/872,418号美国申请(公开为US 2008/0103158 A1)；第6,635,652号美国专利；第7,141,579号美国专利；以及第PCT/JP2007/070962号国际申请(公开为WO 2008/047951)，其各个以整体的方式引入作为参考。
还称为ZSET1446的化合物ST101已在短期(单剂量)给药和长期给药之后在与AD相关的学习和记忆的啮齿动物模型中表现出药物活性。ST101的化学名称为螺(咪唑并(1，2-a)吡啶-2(3H)-酮-3，2’-茚满)。
例如，ST101显著地改进年龄损害的记忆，并且削弱由诸如甲基苯丙胺、谷氨酸盐受体拮抗剂MK-801和毒蕈碱拮抗剂东莨菪碱的化学失忆剂而诱导的记忆缺失。(Yamaguchi Y.等人，J.Pharmacol.Exp.Ther.317：1079-87(2006)；Ito Y.等人，J.Pharmacol.Exp.Ther.320：819-27(2007))。
实验已表明ST101加强了尼古丁-刺激的乙酰胆碱(ACh)释放，在大脑皮层中增加了细胞外ACh浓度以及在海马中增加了ACh和多巴胺二者的细胞外浓度。ST101发挥其效能所穿过的模型的宽度表示在与这些过程相关的信号通路中在上游靶点的参与潜能。
ST101还已证明了在快速老化小鼠8(SAMP8)中的效能，所述快速老化小鼠8(SAMP8)为开发了在学习和记忆方面中年龄-相关的缺失连同在脑组织中积聚的Aβ类沉淀物的小鼠品系。在Morley，J.E.，Bioger ontology 3：57-60(2002)中讨论了SAMP8小鼠。ST101降低了积聚的Aβ类沉淀物，并且还产生了在学习和记忆功能方面的改进，意味着ST101的行为效能可与Aβ产生和/或积聚的降低相关。参见US 2008/103158 A1。
本文所讨论的所有专利、专利申请以及公开以它们整体的方式通过引入作为参考。
实施例1
ST101对在神经2a培养的细胞中的β淀粉样的体外影响
神经2a为鼠科成神经细胞瘤细胞系，其已知以ELISA检验可检测的量来产生淀粉样肽Aβ1-40和Aβ1-42。Aβ的这些形式已与AD脑部中的病理学相关，并且特别假定Aβ1-42具有阻塞α7尼古丁受体且产生直接毒害神经效果的能力。使用加入至组织培养媒介的ST101来处理神经2a细胞，时间为24小时。将组织培养媒介收集且由ELISA来分析Aβ的存在。
附图1A和1B为描述化合物ST101对神经2a细胞的Aβ产生的影响的条形图。图1A为描述与对照相比作为ST101浓度函数的细胞培养媒介中Aβ浓度的条形图。图1B为描述与对照相比作为ST101浓度函数的Aβ1-42与Aβ1-40的比的条形图。如在图1A和1B中所示，ST101显著地降低了Aβ1-42而未显著地影响Aβ1-40(图1)。
实施例2
ST101对在Morris水迷宫中的3×Tg-AD小鼠的影响
加州大学欧文分校的Frank LaFerla博士的实验室已开发了包含与阿尔茨海默病理学有关的3种突变的转基因小鼠(βAPPSwe、PS1M146V和τP301L)(Oddo等人，“Triple-transgenic model of AD withplaques and tangles：intracellular Aβand synaptic dysfunction(具有斑和缠结的AD的三部分转基因模型：细胞内Aβ和突触功能障碍)”，Neuron39(3)：409-21(2003))。这些突变使APP裂解从α-分泌酶转变至β-分泌酶，增加Aβ1-42的产生且使τ积聚为双螺旋丝。3×Tg-AD动物以年龄依赖性形式发展了AD的必要特征，其具有记忆相关的行为功能的缺陷、斑和缠结病理学以及突触功能障碍，这包括长时程增强的缺陷，其被认为是对记忆至关重要的活性(Oddo等人，2003)。此外，斑形成在缠结形成之前，并且这样模拟人类的AD的发展。3×Tg-AD小鼠代表了迄今开发的AD的最接近动物模型之一。
ST101给药和测试方法
使用ST101对约一岁大的3×Tg-AD小鼠治疗两个月。在饮用水中给予5mg/kg/天的平均剂量(基于平均水消耗计算的剂量)。通过评价在Morris水迷宫上的表现来测试行为影响。通过由ELISA和蛋白质印迹检测Aβ和APP的脑含量来检查生物化学影响。
行为影响：3×Tg-AD小鼠在Morris水迷宫(MWM)中的表现，改编自Roozendaal等人，Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.100：1328-1333(2003)。
MWM测试啮齿动物中的空间记忆(即，海马依赖性)和信号学习(cued learning)(即，非海马的)二者。迷宫是使用不透明水填充的圆形箱。将小鼠放置在水中且必须游泳以寻找和逃避至沉浸在水面下1.5cm的平台上。记录寻找平台所需要的时间(以秒计)。动物依赖于包含箱的房间中的视觉信号，从而针对连续的挑战寻找平台。每天进行训练，连续7天。
在最终训练试验之后24小时和72小时两次评价训练的记忆。随着平台移动，使动物在箱中经历60秒的自由游泳。测量的参数包括(1)潜伏期：达到先前平台位置所需的时间以及(2)穿越：动物游泳穿越先前平台位置的次数。潜伏期的降低和穿越的增加表示改善的空间记忆和信号学习。
图2A、2B和2C为在MWM中3×Tg-AD小鼠中的ST101的影响的图表。图2A是描述与对照小鼠相比在训练期间的潜伏期(以秒计)的图表。图2B和2C为描述在ST101治疗动物和对照小鼠中在训练后24小时和72小时的潜伏期(以秒计)的条形图。
如图2A所示，ST101和对照动物在训练的第一天具有相似的潜伏期。然而，ST101-治疗的小鼠与对照相比在训练的连续天数上表现出更大的潜伏期降低。图2B和2C还说明在24小时和72小时，在记忆测试期间潜伏期的降低和穿越的增加。这些数据证明ST101改善了接近类似人类AD的3×Tg-AD小鼠品系的学习和记忆能力。
实施例3
ST101对源自3×Tg小鼠-AD的脑组织中的Aβ的影响
生物化学影响：ST101和淀粉样加工途径
在2个月治疗期结束时，将3×Tg小鼠处死，并且加工脑组织。在第一批分析中，通过ELISA量化可溶性Aβ1-40和Aβ1-42以及不溶性Aβ(在甲酸提取之后)。可溶Aβ表示已经从全长APP加工且释放的蛋白。不溶性Aβ表示淀粉样斑中最终沉淀的纤维状积聚物。
图3A和3B为描述ST101对源自3×Tg小鼠-AD的脑组织中Aβ的影响的条形图。图3A描述了相对于对照小鼠，在使用ST101治疗的小鼠的脑组织中可溶性Aβ1-40和Aβ1-42的量。图3B为描述相对于对照小鼠，在使用ST101治疗的小鼠中不溶性Aβ1-40和Aβ1-42(甲酸提取)的量的条形图。由于分析加工，排除了A批次中ST101治疗组中的一个动物。
如图3A和3B所示，ST101治疗的小鼠已显著地降低了可溶性Aβ1-42的水平且适当地降低了可溶性Aβ1-40。未影响不溶性Aβ。这些结果表示ST101可影响Aβ产生或释放。
实施例4
由抗体CT20测定的APP C-端片段
为了尝试测定位于Aβ加工/释放途径中的哪部分上的ST101可为活化的，进行源自相同小鼠的脑提取物的一些列蛋白质印迹分析。这些蛋白质印迹检测完整的APP以及其翻译后加工和随后降解的产物。
图4是描述相对于未治疗(C)的3×Tg小鼠-AD，在ST101治疗(S)的3×Tg-AD小鼠的脑部中由抗体CT20测定的APP C-端片段的蛋白质印迹。
如图4中所示，抗体CT20(针对APP的C-端)显示C99和C83C-端APP片段的基本降低。这些片段分别为β-分泌酶和α-分泌酶裂解的副产物。还表现出约17kDa分子量的新的更长C-端片段的出现(由*标示)。
实施例5
由抗体CT20测定的APP末端降解片段
图5是描述相对于未治疗(C)的3×Tg-AD小鼠，在ST101治疗(S)的3×Tg-AD小鼠的脑部中由抗体CT20测定的APP和降解片段的蛋白质印迹。“CT200”表示全长APP物种，并且“肌动蛋白”表示作为蛋白内参对照的抗-β肌动蛋白抗体。
蛋白质印迹分析测定在所有提取物中的全长未加工的APP(图5，*)。细微的带变化表示另外的APP的ST101-诱导修饰和主要APP降解中间体的消失或显著降低(-50kDa)，所述另外的APP的ST101-诱导修饰例如稍微降低的某些全长物种的分子量(在糖基化、磷酸化或其它翻译后修饰中的可能变化)(图5，**)。
实施例6
可替代的淀粉样加工路径
图6是描述导致新的APP C-端片段的推荐的淀粉样加工路径的附图。推荐的路径解释了图4的蛋白质印迹所示的新的约17kDa片段的出现。通过位于β-分泌酶裂解位点的N-端约60个氨基酸的未表征位点处的裂解来产生该片段。
新的路径似乎代替了α-分泌酶和β-分泌酶裂解，因为这些裂解情况的通常产物大幅降低(对于α-分泌酶和β-分泌酶分别为C83和C99)，因此为这些酶的靶点的裂解位点保持完整。
这种由ST101诱导的APP代谢的改变伴随着在可论证地视为临床AD的最接近代表的动物模型中学习和记忆任务的显著改善。当与早期非临床数据一同考虑时，似乎ST101可在市售试剂和目前正在研究的具有已知作用机理的试剂二者的那些生理学加工上游操作，因此代表了用于AD治疗的新方法。
实施例7
ST101对体内Aβ产生的影响(3×Tg-AD小鼠)
从在饮用水中以5/mg/kg/天使用ST101治疗两个月的约12个月大的小鼠中获得3×Tg-AD小鼠脑部中ST101的Aβ降低效应的上述结果。进行两个实验以证实这些发现。一个实验评价ST101对以相同剂量水平治疗2.5个月之后约14.5个月大的3×TG-AD小鼠的影响(图7)。图7A和7B为描述ST101对源自3×Tg-AD小鼠的脑组织中Aβ的影响的条形图。图7A描述了相对于对照小鼠，在使用ST101治疗的小鼠的脑组织中可溶性Aβ1-40和Aβ1-42的量。图7B为描述相对于对照小鼠，在使用ST101治疗的小鼠中不溶性Aβ1-40和Aβ1-42(甲酸提取)的量的条形图。N＝6/组。*表示与对照动物的统计学显著差异(p＜0.05，学生t检验)。组规模：对照n＝6，ST101n＝6。在使用ST101以5/mg/kg/天治疗2.5个月之后处死时的动物约14.5个月大。
另一实验评价在2个月治疗之后约18个月大的动物中的ST101影响(图8)。图8A和8B为描述ST101对源自3×Tg-AD小鼠的脑组织中Aβ的影响的条形图。图8A描述了相对于对照小鼠，在使用ST101治疗的小鼠的脑组织中可溶性Aβ1-40和Aβ1-42的量。图8B为描述相对于对照小鼠，在使用ST101治疗的小鼠中不溶性Aβ1-40和Aβ1-42(甲酸提取)的量的条形图。*表示与对照动物的统计学显著差异(p＜0.05，学生t检验)。组规模：对照n＝4，ST101 n＝6。在使用ST101以5/mg/kg/天治疗2个月之后处死时的动物约20个月大。
如在前述实验所观察到的，两个实验表示在“可溶性”脑部提取物中Aβ1-40和Aβ1-42的降低。在“不溶性”部分(通过甲酸提取获得)中Aβ的降低更易变。12个月大的小鼠的前述数据表示不溶性Aβ未降低，而图7表示在经历代替2个月治疗的2.5个月治疗的14.5个月大的小鼠中不溶性Aβ显著降低。20个月大的小鼠表现出Aβ的降低，所述降低由于对照组(n＝4)中动物数量小而未达到统计学显著。
总而言之，这些结果证实ST101对可溶性Aβ的水平的稳定影响。该影响至少在老龄动物中显著，因为这些动物在治疗开始之前已具有大量的淀粉样斑块负荷。对不溶性部分中Aβ的更大可变性的影响需要进一步关注。影响有可能归因于动物年龄和治疗长度，以及与甲酸提取效率有关的技术问题(从最老的小鼠的脑部提取更少的Aβ1-42)。
实施例8
ST101对体内Aβ产生的影响(食蟹猴)
在六个月慢性毒性研究结束时，获得食蟹猴的脑部样本。在该研究中使用的食蟹猴是小于4岁大的幼体。通过鼻饲管以10mg/kg/天的量每天给予ST101，时间为六个月(n＝每组8只)。由8只治疗动物和8只对照动物来生成数据。Aβ1-40的水平在图9中示出，其为描述ST101对源自食蟹猴的脑组织中Aβ的影响的条形图。图9描述了相对于对照猴，使用ST101治疗的猴中Aβ1-40的水平量。
在这些幼体动物中Aβ的水平非常低。在使用ST101治疗的动物中存在Aβ1-40的降低，其未达到统计学显著。然而，观察到的平均Aβ1-40水平为测试灵敏度的下线，因此Aβ1-42水平是不可检测的。
数据表示在食蟹猴脑部中Aβ1-40的降低，并且支持了在3×TG-AD小鼠模型中产生的数据。需要使用蛋白质印迹提取物的其它实验，使用猴脑部提取物以测定对APP加工的影响。
实施例9
ST101对源自3×TG-AD小鼠的脑组织中的APP CTF的影响
在12个月大3×Tg-AD小鼠中的前述实验表明C-端APP片段的显著降低。使用源自治疗2.5个月的14.5个月大的3×Tg-AD小鼠的脑部提取物证实该影响(图10A至10B)。
图10A和10B为描述相对于未治疗(C)的3×Tg-AD小鼠，在ST101治疗(在图10中为T，在图10B中为S)的3×Tg-AD小鼠的脑部中由抗体CT20测定的APP羧基端片段的蛋白质印迹。图10B为源自与图10A的实验中使用相同的脑提取物的单独实验。在饮用水中以5mg/kg/天使用ST101治疗2.5个月之后，处死约14.5个月大的动物。*表示具有低水平CTF的对照动物。
图10C和10D是描述相对于未治疗(C)的3×Tg-AD小鼠，在ST101治疗(S)的3×Tg-AD小鼠的脑部中由APP C-端抗体(Eptitomics#：15654-1)测定的APP羧基端片段的蛋白质印迹。图10D为图10C中蛋白质印迹的更轻微的曝光。在饮用水中以5mg/kg/天使用ST101治疗2.5个月之后，处死约14.5个月大的动物。
图10A中的结果证实了在早期实验中所观察到的APP CTF降低的显著影响(图4)。然而，在图10A中描述的蛋白质印迹未清楚地解析C99和C83片段。在图10B中示出相同脑部提取物的重复蛋白质印迹。该蛋白质印迹实现了C99和C83片段的清楚解析。尽管该特定蛋白质印迹表现出一些非特定背景，其说明C99片段的降低比C83片段的降低更显著。
使用针对APP的C-端片段的不同C-端抗体，在重复蛋白质印迹中进一步证实了图10A和10B的结果。将该重复蛋白质印迹的结果表示为在图10C和10D中的相同蛋白质印迹的两种不同曝光。该蛋白质印迹证实了通过ST101治疗的C99片段的降低。还证实了C83片段未降低至与12个月大小鼠的前述实验中的相同程度。能通过在前述实验所观察到的BACE的降低来解释C99的降低(图11)。BACE的等效数据还不可用于图10A至10D中所示的重复实验。前述实验已表示前-ADAM-10的降低，这解释了C83片段的降低(图11)。在此处描述的实验中，C83未降低至相同程度。这预示ST101在该实验中对ADAM-10的次要影响。还不能从该实验中获得ADAM-10的数据。与前-ADAM10相比，ST101对BACE的更多选择性影响还与A-β的更显著降低(图7B)和sAPP-β的降低相一致(图13)。C83片段的更小降低还与在实验中17kDa的检测缺失相一致。由于α-分泌酶(ADAM-10)裂解在该实验中基本完好，所以不需要迫使APP成为产生17kDa片段的可代替的路径。同时，不清楚由什么来测定12个月大(图4)与14.5个月大(图10A至10D)的小鼠的两个实验之间ST101对C83片段的影响的差异。然而，动物为不同的年龄，并且治疗期是不同的。
实施例10
使用ST101治疗的β-分泌酶(BACE)和前-ADAM10的降低(3×TG-AD小鼠)
分别由β-分泌酶和α-分泌酶裂解来产生APP C-端片段C99和C83。因此，由ST101诱导的C99和C83二者的降低能归因于分泌酶的降低或抑制。使用源自3×Tg-AD小鼠脑部提取物的蛋白质印迹检验该假设，所述3×Tg-AD小鼠源自由ST101治疗2个月的12个月大的动物的最初实验。仅有的β-分泌酶为BACE1且组成的α-分泌酶为ADAM10。
使用针对BACE1和ADAM10的抗体探查蛋白质印迹。结果在图11中示出。图11A为描述与对照小鼠(C)相比，源自ST101治疗的3×TG-AD小鼠(S)的脑部提取物中的前ADAM10、ADAM10、前BACE、BACE、早老素1和APP-CET水平的一些列蛋白质印迹。C：对照脑部提取物。S：ST101治疗的脑部提取物。以5mg/kg/天使用ST101治疗2个月之后，处死约12个月大的动物。
图11B描述了通过密度计量学进行的图11A的蛋白质印迹带的量化。
蛋白质印迹表示BACE和前-ADAM10的显著降低。未显著影响前BACE和ADAM10蛋白水平。这些结果与导致APP-CTF C99和C83降低的α-分泌酶和β-分泌酶二者降低的活性相一致。早老素1，即γ分泌酶络合物的组分未表现出显著变化。
其它实验将包括直接检测ADAM10和BACE的酶活性。这些实验还将论述与活性酶水平相比，由ST101对前酶的不同影响而引起的问题：ST101降低BACE而未降低前-BACE，但降低前-ADAM10而未降低ADAM10。
实施例11
体内病理学τ积聚的降低(3×TG-AD小鼠)
3×Tg-AD小鼠模型包括阿尔茨海默病的两种病理学特点：Aβ淀粉样斑和神经元纤维缠结。神经元纤维缠结由反常磷酸化τ蛋白的积聚物组成。在3×Tg-AD小鼠中，能在作为疾病模型显型部分的免疫组织化学中观察到τ的病理学体-树积聚(somato-dendritic accumulation)。
ST101影响τ分布，并且在具有H7抗-τ抗体的免疫组织化学中探测积聚。在海马中观察病理学体-树τ着色的显著降低。苏木精/曙红着色的对照部分表现出没有神经元损失。
实施例12
体内的τ物种中的分子量变化(3×Tg-AD小鼠)
在蛋白质印迹中评价τ磷酸化、积聚和降解的状况。使用针对非磷酸化τ和磷酸化τ的两种抗-τ抗体以探查初始实验的脑部提取物。蛋白质印迹在图12中示出。图12为描述与对照小鼠(C)相比，源自ST101治疗的3×TG-AD小鼠(S)的脑部提取物中的全长τ、τ积聚、τ降解产物和磷酸化τ水平的一系列蛋白质印迹。将β肌动蛋白水平(Ac)用作内参对照。P-τ，即每个抗体两批次：顶部-正常曝光；底部-过度曝光以将最小蛋白带可视化。Ac：作为蛋白内参对照的β肌动蛋白抗体。以5mg/kg/天使用ST101治疗2个月之后，处死约12个月大的动物。
过度曝光的具有两种抗体的蛋白质印迹表明由ST101治疗诱导的微小变化。H7抗体表示聚集的τ和降解产物的消失。R-p-τ抗体表示新的磷酸化τ降解产物的出现。
BACE和前ADAM10的降低的发现提供了在ST101作用机理中的主要的新视角，并且提供了筛选测试的新机遇以评价新APPM(淀粉样加工路径调节剂)。
除了BACE和前-ADAM10之外，ST101还影响其它蛋白的浓度。ST101对TACE、亨廷顿的影响以及对蛋白降解的普遍影响在下述实施例中示出。
数据表示通过降低BACE蛋白水平来介导ST101的潜在疾病-修饰影响。由ST101诱导的变化表示BACE抑制/降低的新机理，其似乎未与任何已知的BACE抑制剂或BACE调节剂共用。BACE活性的降低保持了阿尔茨海默病中主要的治疗目标。
ST101还诱导前-ADAM10、即α分泌酶ADAM10的直接前体的降低，以及如较低的C83所反映的α-分泌酶裂解产物的减少。从表面上看，能将α-分泌酶活性的主要降低视为不期望的作用，因为α-分泌酶裂解众多其它底物。然而，在以比3×Tg-AD小鼠中使用的剂量高至约100倍的剂量的高达六个月的啮齿动物和猴毒性研究中，已证实ST101是安全的。这表示由ST101引起的前-ADAM10水平的降低未足以诱导毒性。这还归因于ST101对前-ADAM10的影响的特定性质或归因于补偿ST101对前-ADAM10的主要影响的其它α-分泌酶的活性。
进一步的工作将必须表述ST101对BACE和前-ADAM10的影响的特异性。似乎ST101还将影响其它蛋白。在本文中，测定ST101是否影响ADAM17(另一种α-分泌酶，还称为TACE，肿瘤坏死因子转化酶)是感兴趣的。若ST101降低TACE水平，这将开启ST101作为TNF调节剂的新机遇。
示出的实验证实了ST101对APP加工和A-β产生的显著影响。BACE和ADAM10的下调的示例提供了ST101影响A-β产生的合理解释。
实施例13
ST101对3×Tg-AD小鼠的脑组织中的sAPP-β的影响
图10B描述了片段C99的降低。通过导致可溶性APP、特别是sAPP-β的释放的BACE裂解来产生C99。因此，C99的降低预示着sAPP-β的伴随降低。这通过图13所示的蛋白质印迹测试。与对照小鼠(C)相比，在ST101治疗的3×TG-AD小鼠(S)的脑提取物中使用sAPP-β特定抗体来获得蛋白质印迹。在饮用水中以5mg/kg/天使用ST101治疗2个月之后，处死约14.5个月大的动物。
图13证实sAPP-β的伴随降低伴随着图10B中C99的降低。在也表现出C99的显著降低的前述实验中，由于技术上的困难而不能测定sAPP-β。
实施例14
ST101对3×Tg-AD小鼠的脑组织中的TACE的影响
除了ADAM10外，已知ADAM17(TACE，其为肿瘤坏死因子转化酶)充当APP的α-分泌酶。因此，在蛋白质印迹中测试ST101是否降低ADAM17(TACE)的水平。
图14为表示ST101对源自3×TgAD小鼠的脑组织中TACE的影响的蛋白质印迹。与对照小鼠(C)相比，在ST101治疗的3×Tg-AD小鼠(S)的脑提取物中使用TACE特异性抗体来获得蛋白质印迹。在饮用水中以5mg/kg/天使用ST101治疗2个月之后，处死约14.5个月大的动物。
图14表示相对于对照动物，多数ST101治疗的动物中TACE水平的降低。这表示ST101能降低TACE水平。
本发明的广泛性和范围不应被任何上述示例性实施方案限制，但应仅根据下述权利要求和它们的等效物界定。
实施例15
ST101对泛素化蛋白水平的影响
使用抗泛素抗体(Dako编号.Z0448)在蛋白质印迹中分析12个月大的3×Tg-AD小鼠的脑提取物(S)，所述已在饮用水中以5/mg/kg/天使用ST101治疗所述小鼠2个月。结果在图15中示出，其说明泛素化蛋白的显著降低。对照(C)样本表示代表泛素化蛋白混合物的典型的高分子量“涂片”。在使用ST101治疗之后，显著降低了这些蛋白的水平。应注意，通过ST101治疗未显著影响单体泛素浓度(数据未示出)。
在以5mg/kg/天使用ST101治疗约2.5个月的14.5个月大的小鼠的样本中进行验证实验，并且所述验证实验还表现出相对于对照动物，ST101治疗的动物的脑提取物中泛素化蛋白的显著降低。
实施例16
ST101对泛素化α-微管蛋白的影响
在蛋白质印迹中与实施例15相同的样本的探测显示图16A(其采用α-微管蛋白抗体)和16B(其采用乙酰化α-微管蛋白抗体)所示的图案。
图16A表示长曝光蛋白质印迹。在图底部附近的过度曝光带表示α-微管蛋白。在该带之上，由抗体测定免疫反应带的阶梯。与对照(C)动物相比，该阶梯在ST101治疗(S)动物的样本中消失或显著降低。
图16B证实该发现，另外说明了在使用ST101治疗之后降低的微管蛋白降解产物的存在。
在高分子量阶梯中表示的分子量变化与将一个或若干泛素分子添加至α-微管蛋白相一致。对此，尽管未证实的假设需要实验跟进，但ST101具有降低高分子量阶梯的主要作用似乎显而易见。
实施例17
ST101对享廷顿蛋白的影响
本文提供的数据表示增加的UPS降解可为ST101治疗导致BACE、前-ADAM10和τ蛋白的显著降低的机理。然而，上述ST101对泛素化的影响还表示若ST101的作用指向UPS，则ST101应有利于除去通过该机理降解的许多其它蛋白。
在探测ST101对在除AD之外的神经组织退化疾病中积聚的蛋白的影响的第一引导实验中，通过使用针对亨廷顿、特别针对在丝氨酸13附近的磷酸化表位(pS13亨廷顿)的抗体的蛋白质印迹来分析源自ST101治疗的3×Tg-AD小鼠(S)和对照小鼠(C)的脑部提取物。结果在图17中示出。这些提取物源自与实施例15和16中使用的那些相同的小鼠。
在大多情况中，相对于对照动物(C)，在ST101治疗的动物(S)中亨廷顿蛋白水平显著降低。
实施例18
ST101对自噬和溶酶体降解路径的调节剂的影响
大量研究已暗示在阿尔茨海默病中自噬和溶酶体降解的缺陷(综述，参见Shacka等人，Front Biosci.13：718-36(2008))。在淀粉样蛋白生成中支持这些路径的作用的特定观察包括在APP和BACE中溶酶体靶向序列的存在(Koh等人，J Biol.Chem.280(37)：32499-504(2005)，Thinakaran等人，J Biol Chem.283(44)：29615-9(2008))。
在源自3×Tg-AD小鼠脑部的蛋白质印迹(图18，源自在实施例15至17中使用的相同动物的提取物)中检测在这些路径中涉及的若干蛋白的浓度，特别是LC3、Beclin 1(大自噬)、LAMP2A(辅助介导的自噬)和组织蛋白酶D(溶酶体蛋白酶)。
在图18中的蛋白质印迹分析未显示在ST101治疗(S)动物和对照(C)动物之间的任何显著差异，这表示大自噬途径、LAMP2A调节以及组织蛋白酶D的活性可不由ST101的降低泛素化蛋白的能力决定。
除了APP加工和降解产物(sAPPβ、C99、C83、Aβ1-40、Aβ1-42)的降低，ST101已表现出τ蛋白、前-ADAM10、BACE1、亨廷顿和α-微管蛋白高分子量阶梯的显著降低。
泛素化蛋白的降低提供了解释ST101对不同蛋白组，但并非对所有蛋白的影响的通用机理。泛素化蛋白通过溶酶体和蛋白酶体二者靶向降解。文献报道表示τ、BACE、亨廷顿和微管蛋白经受UPS降解(Babu等人，J.Neurochem.94：192-203(2005)；Quing等人，FASEB J.18：1571-3(2004)；Yang等人，Exp Cell Res.313(3)：538-50(2007)以及Ren等人，J.Neurosci.23(8)：3316-24(2003))。对于ADAM-10降解未找到特别报道，但将其它相关“脱落酶(sheddases)”泛素化。
ST101降低了泛素化蛋白的量，而在游离泛素的水平中没有显著变化。这表示ST101可通过溶酶体和/或蛋白酶体增加泛素化蛋白的降解。实验跟进的明显下一步骤将为在使用ST101治疗之后蛋白酶体的直接检测。
对于降低泛素化蛋白的另一种可替换的解释为泛素化活性的抑制。然而，这不符合其它可行的数据，因为(1)最终结果应增加而不是降低τ、BACE、ADMA10等的水平；(2)游离泛素水平应增加而不是未改变；以及(3)UPS的抑制应为有毒的。例如，诸如Velcade的蛋白酶体抑制剂是剧毒的。相反，ST101已表现出以高剂量的形式在慢性毒性研究和再生毒性研究中非常低的毒性，在所述研究中该体系的混乱具有严重的发展后果。
ST101为迄今为止发现的首个产生泛素化蛋白浓度的显著降低连同多种蛋白的加工变化以及学习和记忆的改善的小分子药物。本文描述的发现说明小分子能增加蛋白降解，特别通过泛素蛋白酶体途径。因此，期望本文描述的化合物对治疗将从泛素化蛋白的降低中获益的多种疾病是有用的。
这些数据连同本文所述的发现一同表示Aβ和sAPP-β的降低的间接机理：ST101导致BACE的降低且降低的BACE水平导致降低的Aβ产生。
然而，其不能排除例外，即Aβ泛素化能发生，特别在Aβ斑中已证明泛素的存在。
泛素化体系非常复杂，具有多种泛素连接酶以及它们的激活和结合酶。迄今还不清楚ST101的分子靶点是否为泛素化水平或溶酶体或蛋白酶体水平的上游或下游。需要进一步工作以证实ST101是否充当溶酶体或蛋白酶体功能的常规增强剂，是否其增强蛋白的更高选择性子集的蛋白降解，或者是否其还通过其它途径增强蛋白降解。然而，应清楚ST101在加速泛素/溶酶体途径的显著影响是空前的药理学活性，先前使用任何小分子药物未观察到所述药理学活性。
ST101对UPS的影响能与其在学习和记忆模型中的影响相联系。ST101已证明在众多学习和记忆模型中的效能(Yamaguchi等人，JPharmacol Exp Ther.317(3)：1079-87(2006)；Ito等人，J.Pharmacol.Exp.Ther.320(2)：819-27(2007))以及在增加长时程增强(LTP)方面的效能(Han等人，J.Pharmacol.Exp.Ther.326(1)：127-34(2008))。这些研究包括由直接Aβ给药诱导的学习和记忆缺陷。近期的公开描述了泛素水解酶Uch-L1的给药逆转了在海马切片的突触功能中Aβ诱导的减少，并且改善了AD小鼠模型中的学习和记忆(Gong等人，Cell.126(4)：775-88(2006))。这些数据将功能改善与改善的UPS功能相连接。ST101增加了泛素化蛋白的清除。该机理提供了用于由Yamaguchi等人、Ito等人和Han等人描述的至少一些模型中的功能改善的解释。
ST101能用于治疗或预防其它疾病。由ST101诱导的增加或加速的泛素化蛋白的清除不仅有用于AD还有用于许多其它疾病(参见综述：Dahlmann等人，2007)。通过错误折叠的蛋白、有毒蛋白或有毒降解产物的积聚来表征许多疾病，许多所述错误折叠的蛋白、有毒蛋白或有毒降解产物积聚在包涵体中或作为细胞外沉淀：阿尔茨海默病：Aβ斑和τ神经元纤维缠结；帕金森病(具有α-突触核蛋白的路易体)、亨廷顿氏病(亨廷顿的聚集)以及朊病毒疾病(错误折叠的PrP变体)。在所有这些疾病中，已经包含UPS(Ross等人，Trends CeIl Biol.14(12)：703-11(2004)；Bennett等人，Nature 448(7154)：704-8(2007)；Lauren等人，Nature 457(7233)：1128-32(2009))。
由ST101诱导的泛素化蛋白的增加的降解可具有在许多其它疾病中的用途，例如晶状体白内障、2型糖尿病和骨骼的佩吉特氏病。错误折叠的晶状体蛋白积聚是产生年龄相关的晶状体白内障的原因(Stiuso等人，FEBS Lett.531(2)：162-7(2002))。胰岛淀粉样多肽(IAPP)在胰腺的β-细胞中形成淀粉样(Huang等人，Am J Physiol EndocrinolMetab 293(6)：E1656-62(2007))。与蛋白p62域有关的泛素突变导致由降低破骨细胞功能表征的骨骼的佩吉特氏病(Layfield等人，BiochemSoc Trans.36(Pt 3)：469-71(2008))。
ST101还可在与增加的蛋白转换有关的疾病中提供益处。例如，在中风或损伤中，特别在创伤性脑损伤中，必须将源自损坏细胞的大量蛋白去除和降解。在创伤性脑损伤中，在修复过程期间上调APP，导致增加的Aβ产生(Loane等人，2009)。创伤性脑损伤是发展阿尔茨海默病(拳击员痴呆(Dementia pugilistica))的已知的危险因素。因此，ST101可以两种方式证明益处：其可增加损坏和/或缺陷蛋白的去除，并且其可预防在蛋白加工过程中产生的有害副产物的积聚。
认为降低的蛋白酶体活性在正常老化过程中发挥作用。已在加速衰老模型中测试ST101(SAM-P8小鼠)。在两个独立的具有16周和32周治疗的实验中，ST101治疗的小鼠相对于对照小鼠表现出衰老得分的显著改善。这些发现在公开为WO 2008/047952的第PCT/JP2007/070963号国际专利申请的图5中示出。WO 2008/047952中的数据表示在SAM-P8小鼠中ST101显著降低了衰老得分。ST101通过泛素-蛋白酶体体系诱导的蛋白清除的增加提供了对改善衰老得分的合理解释。
ST101通过更有效地使积聚和/或损伤蛋白分解似乎显著降低了泛素化蛋白的量。该发现提供了对由ST101降低BACE和Aβ的解释，并且是AD小鼠模型中ST101效能的合理基础。该机理对AD是非特异性的。因此，ST101具有在许多其它疾病中具有治疗益处的潜力，其中所述疾病涉及UPS。即使在非亨廷顿氏病模型中，也已证明ST101降低了亨廷顿蛋白的浓度。因此，ST101可在亨廷顿氏病中具有治疗益处。其它疾病靶点包括诸如帕金森病和朊病毒疾病、中风、创伤性脑损伤的神经组织退化疾病以及诸如2型糖尿病、白内障、骨骼的佩吉特氏病的非CNS疾病和许多其它疾病。ST101还可对正常老化过程产生影响。
T101为迄今为止发现的首个产生与泛素蛋白酶体系的增强活性有关的泛素化蛋白浓度的显著降低的小分子药物，这与蛋白加工途径的同样显著的改变以及学习和记忆的改善相结合。该发现说明这些活性表示使用小分子药物治疗疾病的新靶点。
实施例19
ST101对食蟹猴的脑组织中的APP加工和A-β产生的影响
前述实施例表明在6个月毒性研究结束时ST101在3×Tg-AD小鼠和幼体正常食蟹猴中的影响。使用在9个月慢性毒性研究结束时获得的食蟹猴的脑部样本证实这样的影响。
用0mg/kg/天、10mg/kg/天、30mg/kg/天或100mg/kg/天的ST101以每天一次口服药物给药的形式治疗雄性食蟹猴9个月。在蛋白质印迹和针对APP片段和Aβ的ELISA中分析海马脑部样本。图19A：使用C-端APP抗体1565-1(Epitomics)的APP的蛋白质印迹分析显示在30mg/kg/天和100mg/kg/天的组中C83和C99二者的降低，而在10mg/kg/天的组中没有差异。在这些组中随着治疗还观察到～55kDa片段的降低。黑色边框描述在Adobe Photoshop CS4中的图像水平增强，从而更好可视化弱信号。图19B：海马溶解产物的三明治ELISA检测显示在10mg/kg/天ST101组中的Aβ42显著增加，但在30mg/kg/天和100mg/kg/天的ST101组中均显著降低。图19C：海马脑部样本的蛋白质印迹分析表示对于BACE或ADAM10在100mg/kg/天组中没有差异。然而，长曝光显示仅在治疗的猴中存在17kDa的APP片段(抗体CT20，Calbiochem)。在30mg/kg/天或10mg/kg/天的ST101组中未探测到该片段。误差条表示SEM(平均标准误差)，并且*表示与对照相比的统计学显著(p＜0.05)。(S：ST101-治疗的动物，C：对照动物)。
在食蟹猴中的这些发现证实了在3×Tg-AD小鼠中观察到的ST101对APP片段和A-β的影响。这表示ST101在灵长类中具有活性，并且具有穿透进入灵长类脑部从而发挥上述影响的能力。
在3×Tg-AD小鼠和食蟹猴间的ST101影响中存在一些差异。特别地，与3×Tg-AD小鼠相比，在猴中检测到对BACE和ADAM-10没有影响。这些差异可归因于：在代谢中的物种差异；在脑部渗透中的差异；与转基因小鼠的成年状态相比，正常食蟹猴的幼体状态；与转基因小鼠的高水平相比，猴中APP和A-β的低表达水平；在ST101剂量中的差异；在脑部区域中的差异(在小鼠中是皮层，而在猴中是海马)；或在剂量给药中的差异(小鼠：在饮用水中连续给药；猴：通过口服强饲法每天一次给药)。
在该猴实验中观察到的ST101对BACE和ADAM-10的影响的缺失与在转基因小鼠中观察到的影响(实施例10)相反。这表示对BACE和ADAM-10的影响对于降低A-β产生的ST101而言可为不必要的。相反，ST101对在实施例15、16和其他实例中描述的蛋白泛素化和蛋白降解的更普遍的影响可为改变APP加工和降低A-β产生的主因。
实施例20
ST101对食蟹猴的脑组织中的乙酰化α-微管蛋白和β-微管蛋白的影响
实施例16表示ST101对3×Tg-AD小鼠中的α-微管蛋白泛素化和乙酰化α-微管蛋白降解的影响。在实施例19中描述的食蟹猴的组中证实了对微管蛋白的影响。
海马脑部样本的蛋白质印迹显示了在图20A(其采用乙酰化α-微管蛋白抗体)和20B(其采用β-微管蛋白抗体)中所示的图案。
图20A表示与对照(C)动物相比，在ST101治疗(S)的动物中的乙酰化α-微管蛋白片段的降低。图20B表示在使用ST101治疗之后β-微管蛋白降解产物的增加。
这些数据表示ST101在小鼠和食蟹猴中对蛋白降解均具有普遍影响。
实施例21
ST101对正常小鼠中的泛素化蛋白水平的影响
为了测定ST101在如实施例15所示的3×Tg-AD小鼠中所观察到的对蛋白泛素化的影响是否还能在普通小鼠中观察到，使用ST101治疗C57/B6野生型小鼠。
使用抗泛素抗体(Dako编号Z0448)在蛋白质印迹中分析2个月大的C57/B6野生型小鼠的脑提取物，已在饮用水中以5/mg/kg/天使用ST101治疗所述小鼠2个月。结果在图21A中示出，其说明将对照(C)脑部样本与ST101治疗样本(S)比较，泛素化蛋白的适度降低。图21B说明对于β-肌动蛋白信号(内参对照)，在正常化之后的任意单位中通过密度计量学从图21A中量化蛋白质印迹信号(平均值+/-SEM)。
实施例22
ST101对蛋白酶体亚单位水平的影响
降低泛素化蛋白的ST101影响可归因于加速泛素化蛋白清除的增加的蛋白酶体活性。因此，ST101作用的一个可能机理是直接影响蛋白酶体的集结或组成，所述蛋白酶体由多种亚单位组成。
使用抗蛋白酶体α-亚单位抗体在蛋白质印迹中分析12个月大的3×Tg-AD小鼠的脑提取物(如实施例15所述)，已在饮用水中以5/mg/kg/天使用ST101治疗所述小鼠2个月。
图22表示在源自ST101-治疗的动物(S)和对照动物(C)的脑部提取物中的蛋白酶体α-亚单位。在蛋白酶体α-亚单位的浓度中似乎没有差异。然而，在ST101治疗之后，在高分子量免疫反应带中存在明显的降低。因为这些带与蛋白酶体α-亚单位抗体反应，因此它们可表示α-亚单位与其它亚单位的络合物。针对两种其它蛋白酶体亚单位(β2i和β5i)的抗体未显示在ST101治疗之后的变化。
实施例23
ST101对APP-AICD片段的影响
由γ-分泌酶加工APP导致另外的称为AICD片段的C-端片段的产生(APP细胞内范围，在图6中示例性地示出)。一旦由γ-分泌酶产生，能将AICD片段运送至其充当转录催化剂的核部。尽管AICD-介导转活化的生物学作用还不清楚，但已建议由γ-分泌酶抑制剂抑制其产生可具有副作用。因此，检查ST101是否影响AICD片段的产生。
使用C-端APP抗体(CT-20，Calbiochem)在蛋白质印迹中分析12个月大的3×Tg-AD小鼠的脑提取物，已在饮用水中以5/mg/kg/天使用ST101(S)治疗所述小鼠2个月。结果在图23中示出。AICD片段在源自ST101治疗的小鼠(S)的脑部提取物中明显，但在对照小鼠(C)中不明显。
这些数据表示没有降低AICD片段的产生，而是通过使用ST101的治疗增加。

Claims (24)

1.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在降低有需要的人类个体的泛素化蛋白水平中的用途，
Figure FPA00001482083500011
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500021
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
2.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在增强有需要的人类个体中有害蛋白的去除和降解中的用途，
Figure FPA00001482083500031
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500032
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500041
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
3.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在增强有需要的人类个体中积聚的和/或有害的蛋白的蛋白酶体分解中的用途，
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500052
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500061
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
4.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在增强有需要的人类个体中泛素-蛋白酶体系统通路的活性中的用途，
Figure FPA00001482083500071
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500081
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
5.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在治疗或预防有需要的人类个体的心功能障碍中的用途，
Figure FPA00001482083500091
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500101
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
6.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在治疗或预防有需要的人类个体的脊延髓肌萎缩症(肯尼迪病)中的用途，
Figure FPA00001482083500111
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500112
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
7.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在治疗或预防有需要的人类个体的齿状核红核苍白球丘脑下部核萎缩(HRS综合征)中的用途，
Figure FPA00001482083500131
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500132
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500141
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
8.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在治疗或预防有需要的人类个体的脊髓小脑性共济失调中的用途，
Figure FPA00001482083500151
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500152
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500161
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
9.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在治疗或预防有需要的人类个体的黄斑变性中的用途，
Figure FPA00001482083500171
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500172
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
10.化合物在降低有需要的人类个体的泛素化蛋白水平中的用途，所述化合物不为具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药
Figure FPA00001482083500191
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500192
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500201
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团，以及
其中所述化合物不为泛素水解酶。
11.化合物在增强有需要的人类个体的有害蛋白的去除和降解中的用途，所述化合物不为具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药
Figure FPA00001482083500211
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500212
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500221
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3-C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团，以及
其中所述化合物不为泛素水解酶。
12.化合物在增强有需要的人类个体中积聚的和/或有害的蛋白的蛋白酶体分解中的用途，所述化合物不为具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500232
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500241
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团，以及
其中所述化合物不为泛素水解酶。
13.化合物在增加有需要的人类个体中泛素-蛋白酶体系统通路的活性中的用途，所述化合物不为具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药
Figure FPA00001482083500251
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500261
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500262
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团，以及
其中所述化合物不为泛素水解酶。
14.筛选降低泛素化蛋白水平的化合物的方法，所述方法包括：
(a)将表达泛素化蛋白的细胞或组织暴露于测试化合物中，以及
(b)测定所述细胞或组织中泛素化蛋白的量，
其中相对于未暴露于所述化合物中的细胞或组织中的泛素化蛋白，暴露于所述化合物中的细胞或组织中的泛素化蛋白的量的降低表明所述化合物降低了泛素化蛋白的量。
15.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在治疗或预防有需要的人类个体的眼部白内障中的用途，
Figure FPA00001482083500271
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500281
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500291
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
16.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在治疗或预防有需要的人类个体的2型糖尿病中的用途，
Figure FPA00001482083500301
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500302
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
17.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在治疗或预防有需要的人类个体的佩吉特氏病中的用途，
Figure FPA00001482083500321
其中
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500322
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500331
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
18.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在治疗有需要的人类个体的创伤性脑损伤中的用途，
Figure FPA00001482083500341
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500342
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500351
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
19.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在治疗或预防有需要的人类个体的肌萎缩性脊髓侧索硬化症中的用途，
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500362
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500371
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
20.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在治疗或预防有需要的人类个体的路易体病中的用途，
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500382
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500391
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
21.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在治疗或预防有需要的人类个体的frontotemporolobar痴呆中的用途，
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
22.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在治疗或预防有需要的人类个体的散发性包涵体肌炎中的用途，
Figure FPA00001482083500421
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500422
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
23.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在治疗或预防有需要的人类个体的朊病毒疾病中的用途，
Figure FPA00001482083500441
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
Figure FPA00001482083500451
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
24.具有通式(I)的杂环化合物或其药物可接受的盐、水合物或前药在治疗或预防有需要的人类个体的帕金森病中的用途，
其中，
Rx为甲基或不存在；
R1和R2各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰氨基、苄基氨基、三氟甲基、C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、苄氧基、CH2-R5以及-O-(CH2)n-R6；
R3和R4或者
(i)各自为一个或多个官能团，所述官能团独立地选自氢原子、C1至C6烷基、C2至C6烯基、C3至C8环烷基、CH2-R5以及-CH(R8)-R7；或者
(ii)R3和R4共同形成通式(IV)的螺环：
Figure FPA00001482083500462
其中B可为选自具有通式(V)的结构单元的一个或多个结构单元：
结构单元B在通式(V)中由*标示的位置上连接以形成螺环；以及
R5为萘基；噻吩基；或苯基，其可被C1至C6烷基、卤素原子或氰基取代；
R6为乙烯基、C3至C8环烷基或苯基，并且n为0或1；
R7为选自乙烯基；乙炔基；被C1至C6烷基、C1至C6烷氧基、羟基、1或2个卤素原子、二C1至C6烷基氨基、氰基、硝基、羧基或苯基任选取代的苯基；苯乙基；吡啶基；噻吩基；以及呋喃基的一个或多个官能团；
R8为氢原子或C1至C6烷基；以及
R9为选自氢原子、卤素原子、羟基、C1至C6烷氧基、氰基以及三氟甲基的一个或多个官能团。
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