CN104363757B - 治疗疼痛的方法及组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种腺苷类似物于治疗疼痛的新用途，其透过活化神经激肽1(NK1)受体讯息传导途径，藉以诱发活化M‑型钾离子通道的活化作用，以诱发外向电流。本发明亦提供一种治疗疼痛的方法及医药组成物，其包含可活化NK1受体讯息传导的腺苷类似物，藉以诱发外向电流。

Description

治疗疼痛的方法及组合物
相关申请案的交互参照
本案主张在2012年2月11日申请的美国临时申请案序号61/597,792优先权，并以引用的方式完全并入本文。
技术领域
本发明针对一种用于治疗疼痛，特定而言，用于治疗酸所诱发的疼痛的医学方法及组成物。
背景技术
疼痛是一种与实际或潜在组织伤害有关的不愉快的感觉与情绪经验，例如：可能归因于身体组织在例如：一般医学病症、癌症、神经病变与手术前后状态下受到伤害。疼痛亦可能与不明原因的医学病症有关，如：偏头痛与身心疾病。
已知P物质(SP)为一种十一肽，属于速激肽小型肽家族。SP为疼痛神经传递物质，其在许多器官中协助激发与传递来自神经细胞的疼痛讯号。P物质为感受疼痛的重要元素。P物质的感觉功能被认为与传递疼痛讯息给中枢神经系统有关。P物质与激发性神经递质麸胺酸共同存在于初级传入神经，其因疼痛刺激产生反应(De Felipe等人，缺失P物质的小鼠的伤害感受、止痛与攻击性变化(Altered nociception,analgesia and aggression inmice lacking the receptor for substance P)，Nature 392(6674)：394-397，1998年3月)。肌肉组织与脊髓液中高含量SP经常与慢性肌肉疼痛有关，如：肌筋膜疼痛症候群与纤维肌痛症，但SP在肌肉疼痛传递与感受中的角色则尚未明了。
Lin等人已揭示SP在酸所诱发慢性肌肉疼痛中具有止痛作用。Lin显示在藉由删除速激肽前体1(Tac1)基因而缺失SP讯息传导的小鼠中经肌内注射单一剂的酸或共同投与NK1受体拮抗剂时，会产生长期痛觉过敏，而非对照组所出现的暂时性痛觉过敏，并在表现酸敏性离子通道3的神经元中独特地发现SP的抑制效应，其中SP透过NK1受体，以不依赖G蛋白质但需依赖酪胺酸激酶的方式加强类似M-信道的钾离子电流。此外，SP讯息传导可能改变作用电位阀值，并在中型肌肉痛觉神经元中调控TTX-抗性钠离子电流的表现(Lin等人，P物质于酸所诱发慢性肌肉疼痛中的止痛作用(An antinociceptive role for substabceP in acid-induced chronic muscle pain)，PNAS 109(2)：E76-E83，2012年1月)。
仍需要发展一种治疗或处理疼痛的方法或医药组成物。
发明内容
本发明基于意外发现有许多种腺苷类似物可透过活化肌肉痛觉神经元中神经激肽1(NK1)受体讯息传导途径，藉以诱发活化M-型钾离子通道的活化作用，以诱发外向电流，而有效治疗疼痛。
在一方面，本发明提供一种可活化NK1受体讯息传导而藉以诱发外向电流的腺苷类似物在制造用于治疗疼痛的药物上的用途。
在本发明部分具体实施例中，该疼痛为酸所诱发的疼痛。在一实例中，该疼痛为酸所诱发的肌肉疼痛，特定言的，其为酸所诱发的慢性肌肉疼痛。
根据本发明，该疼痛亦可选自下列所组成的群者：发炎疼痛、癌症疼痛、胸部疼痛、背部疼痛、颜面疼痛、关节疼痛、肌肉疼痛症候群、神经病变性疼痛、外围疼痛、癌症与肿瘤疼痛、交感性疼痛、手术后疼痛、与创伤后疼痛。
在本发明的部分实例中，该疼痛亦可为纤维肌痛症、肌筋膜疼痛、膀胱疼痛症候群或肠躁症诱发的疼痛。
在本发明的一项实例中，腺苷类似物来自天麻(Gastrodia)的萃取物。
在本发明的部分具体实施例中，腺苷类似物为式(I)化合物：
或其医药上可接受的盐类，
其中：
X为O、S或CH2；
R1为选自下列所组成的群者：NHR4、NH(CH2)nR4、NH-NHR4、NHCONHR4、NH-OR4、O-NHR4、与SR4；
R2为选自下列所组成的群者：氢(H)、卤素、氰基、OR4、NHR4、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的炔基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的芳基(Ar)、经取代或未经取代的芳烷基、与经取代或未经取代的杂环基；
R3为选自下列所组成的群者：卤甲基、羟甲基(HOCH2)、烷氧基甲基(R4OCH2)、迭氮基甲基(N3CH2)、胺基甲基(H2NCH2)、经取代或未经取代的胺基甲基、酰胺基甲基(H2NCOCH2)、硫基甲基(R4S)、磺酰基甲基(R4SO2)、三唑基甲基、氰基甲基(N≡CCH2)、氰基、经取代或未经取代的羰基(R4CO)、COOH、经取代或未经取代的胺基羰基(R4HNCO)、经取代或未经取代的炔基、与经取代或未经取代的四唑；
n为1、2或3；
R4为各自独立选自下列所组成的群者：H、烷基、环烷基、经取代或未经取代的Ar、经取代或未经取代的芳烷基、与经取代或未经取代的杂环基；
Ar为选自下列所组成的群者：经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的聚芳烃、与经取代或未经取代的杂环。
在本发明的部分特定的具体实施例中，腺苷类似物为式(II)化合物：
或其医药上可接受的盐类。
在根据本发明式(II)化合物的一项实例中，腺苷类似物为具有式T1-11的N6-(4-羟苯甲基)腺苷：
或其医药上可接受的盐类。
在根据本发明式(II)化合物的另一项实例中，该腺苷类似物为具有式JMF1998化合物：
或其医药上可接受的盐类。
在根据本发明式(II)化合物的另一项实例中，该腺苷类似物为具有式JMF2665化合物：
或其医药上可接受的盐类。
在本发明其他具体实施例中，该腺苷类似物为如式(III)化合物：
或其医药上可接受的盐类，其中Het为包含5-或6-员环或稠合环且含有至少一个氮、氧或硫杂原子的经取代或未经取代的杂环。
在本发明较佳具体实施例中，Het为选自下列所组成的群者：吡咯、呋喃、噻吩、吡啶、哌啶、哌嗪、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、与喹啉。
在根据本发明式(III)化合物的一项实例中，腺苷类似物为具有式JMF1907化合物：
或其医药上可接受的盐类。
在本发明另一项具体实施例中，腺苷类似物为具有式(IV)化合物：
或其医药上可接受的盐类。
根据本发明式(IV)化合物的一项较佳实例中，腺苷类似物为具有式CGS21680化合物：
或其医药上可接受的盐类。
在部分具体实施例中，根据本揭示内容的腺苷类似物可选自下列：
在另一方面，本发明提供一种用于治疗疼痛(例如：如本文所述者)的医药组成物，其包含有效量的如上述定义的腺苷类似物与医药上可接受的载剂。
在又一方面，本发明提供一种治疗疼痛的方法，其包括对有此需要的患者投与有效量的如本文定义的腺苷类似物或包含如上述定义的腺苷类似物的医药组成物。
定义
除非另有说明，否则本文使用的所有技术名词与科学名词均具有熟悉本发明相关技术者咸了解的相同定义。若有冲突时，则以本文件(包括其定义)为准。
本文所采用单数型式“一个”、“一种”与“该”包括复数型式，除非文中另有说明。因此例如：所提及“一个样本”则包括复数个此等样本及彼等熟悉此相关技术者已知的同等物。
本文所采用术语“个体”系指人类或哺乳动物，如：患者、宠物动物(例如：狗、猫，等等)、农场动物(例如：牛、羊、猪、马，等等)或实验室动物(例如：大鼠、小鼠、天竺鼠，等等)。
本文所采用术语“处理”、“治疗”与类似术语指得到所需的药理与/或生理效应。该效应可为预防性，亦即完全或部分防止疾病或病症、或其症状，及/或可为医疗性，亦即部分或完全治愈病症及/或病症造成的副作用。本文所采用术语“治疗”包括为哺乳动物(特定而言，人类)的疾病或病症进行的任何处理，且包括：(a)防止可能有罹病倾向但尚未诊断为罹患该病症的个体出现病症；(b)抑制病症的发展；及/或(c)减轻病症，亦即使其复原。
本文所采用词组“有效量”指该用量足以达到有益效应或所需的结果。可以投与一次或多次有效量。有效量相当于特定生物制剂依据其已知效力在计划的医疗期内可以提供所需平均局部浓度时的必要量。可由彼等熟悉此相关技术者藉由进行预备动物试验并制作剂量效应曲线，依相关技艺已知方式来决定剂量。剂量效应曲线中的最大浓度可由化合物在溶液中的溶解度与对动物模式的毒性，依相关技艺已知方式来决定。有效量进一步相当于该特定生物制剂依据其效力在计划的医疗期内可以提供所需平均局部浓度时的必要量。应考虑可能因身体活动所造成循环波动的损失折扣，例如：可能有十至九十百分比的损失折扣，端赖个别患者与其例行活动而定。
本文所采用术语“疼痛”指经常因强力或受伤的刺激所引起的不愉快感觉，包括不同形态与症状的疼痛，可为急性或慢性疼痛，尤指发炎疼痛、癌症疼痛、胸部疼痛、背部疼痛、颜面疼痛、关节疼痛、肌肉疼痛症候群、神经病变性疼痛、外围疼痛、癌症与肿瘤疼痛、交感性疼痛、手术后疼痛、与创伤后疼痛。
特定官能基与化学术语的定义更详细说明如下。基于本发明的目的，化学元素是依据元素周期表(CAS版，化学与物理手册(Handbook of Chemistry and Physics)，第75版，封面内页)予以定义，而特定的官能基如其中的一般定义。此外，有机化学的一般原理及特定的官能基部份基团与反应性是说明于“有机化学(Organic Chemistry)”(ThomasSorrell,University Science Books,Sausalito：1999)，其揭示内容已基于本文的目的或主题而以引用的方式并入本文中。
本文所采用术语“烷基”如相关技艺中的一般定义，指饱和脂系基团，包括直链烷基、分支链烷基、环烷基(脂环系)基团、经烷基取代的环烷基、与经环烷基取代的烷基。在有些例子中，烷基可为低碳数烷基，亦即具有1至10个碳原子的烷基(例如：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、或癸基)。在有些具体实施例中，直链或分支链烷基的主干可具有30个或更少个碳原子，在有些例子中，具有20个或更少个。在有些具体实施例中，直链或分支链烷基的主干可具有12个或更少个碳原子(例如：C1-C12的直链、C3-C12的分支链)、6个或更少个、或4个或更少个。同样地，环烷基的环结构可具有3至10个碳原子，或其环结构可具有5、6或7个碳。烷基实例包括(但不限于)：甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、丁基、异丁基、第三丁基、环丁基、己基、与环己基。
术语“烯基”与“炔基”如相关技艺上的一般定义，指在长度上及可能取代方式上类似上述烷基，但分别包含至少一个双键或参键的不饱和脂系基团。
本文所采用术语“环烷基”明确而言是指具有3至10个，较佳3至7个碳原子的基团。合适环烷基包括(但不限于)：环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基，等等，若为其他脂系、杂脂系、或杂环系部份基团时，其可视需要经取代，其取代基包括(但不限于)：脂系；杂脂系；芳基；杂芳基；芳基烷基；杂芳基烷基；烷氧基；芳基氧；杂烷氧基；杂芳基氧；烷基硫；芳基硫；杂烷基硫；杂芳基硫；-F；-Cl；-Br；-I；-OH；-NO2；-CN；-CF3；-CH2CF3；-CHCl2；-CH2OH；-CH2CH2OH；-CH2NH2；-CH2SO2CH3；-C(O)Rx；-CO2(Rx)；-CON(Rx)2；-OC(O)Rx；-OCO2Rx；-OCON(Rx)2；-N(Rx)2；-S(O)2Rx；-NRx(CO)Rx，其中每次出现的Rx分别独立包括(但不限于)：脂系、杂脂系、芳基、杂芳基、芳基烷基、或杂芳基烷基，其中上述与本文所述的任何脂系、杂脂系、芳基烷基、或杂芳基烷基取代基可经取代或未经取代、分支或未分支、环状或无环状，且其中上述与本文所述任何芳基或杂芳基取代基可经取代或未经取代。通常可采用的其他取代基实例说明本文所说明实例中所示的特定具体实施例中。
本文所采用的术语“芳基”或"Ar"如相关技艺中的一般定义，指芳香系碳环基，其为经取代或未经取代，具有单一环(例如：苯基)或多重稠合环，包括苯基、聚芳烃，及包含5-或6-员环或稠合环且包含至少一个氮、氧或硫杂原子的杂环。取代基包括(但不限于)：脂系部份基团或本文所述其他部份基团所列的取代基，其应形成稳定的化合物。有些例子中，杂环可为3-至10-员环结构，或3-至7-员环，其环结构包括1至4个杂原子。
杂环包括例如：噻吩、苯并噻吩、噻蒽、呋喃、四氢呋喃、哌喃、异苯并呋喃、色唏、黄嘌呤、氧硫杂蒽、吡咯、二氢吡咯、吡咯啶、咪唑、吡唑、吡嗪、异噻唑、异恶唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、嗒嗪、吲哚嗪、异吲哚、吲哚、吲唑、嘌呤、喹嗪、异喹啉、喹啉、酞嗪、萘啶、喹恶啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、咔唑、咔啉、三唑、四唑、恶唑、异恶唑、噻唑、异噻唑、菲啶、吖啶、嘧啶、啡绕啉、啡嗪、菲胂嗪、啡噻嗪、呋咱、菲恶嗪、吡咯啶、氧杂戊环、硫杂戊环、恶唑、恶嗪、哌啶、高碳哌啶(六亚甲基亚胺)、哌嗪(例如：N-甲基哌嗪)、吗啉、内酯、内酰胺(如：氮杂环丁烷酮与吡咯啶酮)、磺内酰胺、磺内酯、其他其饱和与/或不饱和衍生物，等等。杂环状环的一个或多个位置可视需要经本文所说明的此等取代基取代。有些例子中，杂环可利用杂原子环组员(例如：氮)与化合物键结。有些例子中，杂环可利用碳环原子与化合物键结。有些例子中，杂环为吡啶、咪唑、吡嗪、嘧啶、嗒嗪、吖啶、吖啶-9-胺、联吡啶、萘啶、喹啉、苯并喹啉、苯并异喹啉、菲啶-1,9-二胺，等等。
上述所有化合物可呈各种不同型式，包括化合物本身，及其医药上可接受的盐、溶剂合物与水合物，等等。
本文所采用术语“医药上可接受的盐”指彼等盐在完整的医学判断下，适合用于与人类及较低等动物的组织接触，没有不当的毒性、刺激性、过敏反应，等等，且符合合理的效益/危险比值。医药上可接受的盐系相关技艺上习知。例如：Berge等人于J.PharmaceuticalSciences,1977,66,1–19中详细说明的医药上可接受的盐，其揭示内容已基于本文的目的或主题而以引用的方式并入本文中。本发明化合物的医药上可接受的盐包括彼等衍生自合适无机与有机酸类与碱类的盐类。医药上可接受的无毒性酸加成盐类为由胺基与无机酸类形成的盐，如：盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸与过氯酸，或与有机酸类形成的盐，如：乙酸、草酸、马来酸、酒石酸、柠檬酸、琥珀酸或丙二酸，或采用相关技艺上所使用的其他方法形成的盐，如：离子交换法。其他医药上可接受的盐类包括己二酸盐、藻酸盐、抗坏血酸盐、天冬胺酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、环戊烷丙酸盐、二葡糖酸盐、十二碳烷基硫酸盐、乙磺酸盐、甲酸盐、富马酸盐、葡庚酸盐、甘油磷酸盐、葡糖酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、氢碘酸盐、2–羟基–乙磺酸盐、乳糖醛酸盐、乳酸盐、月桂酸盐、月桂基硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲磺酸盐、2–萘磺酸盐、烟碱酸盐、硝酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、双羟萘酸盐、果胶酸盐、过硫酸盐、3–苯基丙酸盐、磷酸盐、苦味酸盐、特戊酸盐、丙酸盐、硬脂酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、对甲苯磺酸盐、十一碳烷酸盐、戊酸盐类，等等。衍生自适当碱类的盐类包括碱金属、碱土金属、铵与N+(C1–4烷基)4的盐类。代表性碱金属或碱土金属盐类包括钠、锂、钾、钙、镁，等等。其他医药上可接受的盐类适当时包括由无毒性铵、四级铵与胺阳离子使用抗衡离子(如：卤离子、氢氧根离子、羧酸根、硫酸根、磷酸根、硝酸根、低碳数烷基磺酸根与芳基磺酸根)形成的盐类。
在某些具体实施例中，化合物系呈水合物或溶剂合物的型式。本文所采用术语“水合物”系指与一个或多个水分子非共价结合的化合物。同样地，术语“溶剂合物”系指与一个或多个有机溶剂分子非共价结合的化合物。
以本文所说明化合物的前药治疗疼痛的用途亦在本揭示内容的范围内。前药实例包括酯类与其他医药上可接受的衍生物，当其投与个体时，可以提供上述吲哚化合物(参见Goodman与Gilman的”医疗法的药理基础(The Pharmacological basis ofTherapeutics)，第8版，McGraw-Hill，国际版，1992，“药物的生物转化法(Biotransformation of Drugs)”)。
若提出数值的范围时，除非另有说明，否则应了解在该范围的上限值与下限值间，每一个中间数值，直到下限值的十分之一单位，及该指定范围内任何其他指示数值或中间数值，均包括在本发明内。此等较小范围的上限值与下限值可分别独立包括在该较小范围内，亦包括在本发明范围内，除非指定范围内明确指示不包括任何限值。若该指定范围包括一个或两个限值时，则不包括彼等一个或两个限值的范围亦包括在本发明内。
本发明其他目的、特色与优点将可由下列详细说明中了解。然而咸了解，该等详细说明与明确实例虽然说明本发明的较佳具体实施例，但其仅供举例说明，因为彼等熟悉此相关技术者可以从本详细说明中了解本发明范围内的各种不同变化与修饰法。
附图说明
下列图示形成本说明书的一部分，且包括该等图示以供进一步证实本揭示内容的某些态样，可藉由参考其中一或多个图示并配合本文所提出明确具体实施例的详细说明，而更进一步了解本发明。
图1显示化合物T1-11于小鼠中抑制酸(ASIC3)所诱发慢性肌肉疼痛的效应；其中在腓肠肌的一侧肌肉重复注射酸生理食盐水(pH 4.0，20μl)，诱发与ASIC3相关的慢性肌肉疼痛。由图1可见，第一次注射酸时，在小鼠的后脚掌中诱发暂时性痛觉过敏，其在24小时时减弱，而第二次注射酸(在5天内)造成两侧长期机械痛觉过敏持续超过2周(左图)。同时注射酸与T1-11(中图)或APETx2(一种选择性ASIC3拮抗剂，右图)则消除该暂时性痛觉过敏，并防止重复注射酸诱发发展出慢性痛觉过敏。
图2显示化合物T1-11诱发肌肉痛觉神经元的外向电流。图A：其显示化合物T1-11以随剂量变化的方式在可诱发SP外向电流(ISP-O)的痛觉神经元中诱发缓慢失活的外向电流(IT1-11)。图B：其显示全细胞尖峰电流振幅以ISP-O为函数的变化，且出示ISP-O随剂量变化(0.1、1、3与10μM)的EC500为2.6μM(n＝27)。图C：其显示全细胞尖峰电流振幅以IT1-11为函数的变化，且出示IT1-11随剂量变化(1、3、10、30与100nM)的EC50为1.3nM(n＝11)。
图3显示某些腺苷类似物(包括T1-11与JMF1998、1907与2665)对SP-敏感性肌肉痛觉神经元的效应，其中上图出示腺苷类似物、JMF1998、1907与2665在肌肉痛觉神经元中所介导外向电流的代表性轨迹；下图出示T1-11、JMF1998、1907与2665于肌肉痛觉神经元中诱发外向电流时相对于SP的相对效力(n＝8)。
图4显示化合物CGS21680对酸所诱发肌肉疼痛的效应；其中共同注射化合物CGS21680(1nmole，肌内)与酸性生理食盐水可部份抑制酸所诱发的痛觉过敏，而作为对照组而共同注射的A3促效剂IB-MECA(1nmole，肌内)则对酸所诱发的痛觉过敏没有影响。
图5提供表现ASIC3的肌肉痛觉神经元的止痛模式图解，其显示根据本发明腺苷类似物(如：化合物T1-11)的标靶在于新颖的止痛途径。
图6显示全细胞膜片钳记录，其显示化合物T1-11可抑制ASIC3所介导的电流。图A：其显示未经ASIC3转染的CHO细胞没有出现酸所诱发的电流。图B：其显示经ASIC3转染的CHO细胞中酸所诱发的电流被水杨酸(SA，一种针对ASIC3的选择性拮抗剂)与T1-11阻断。图C：其显示化合物T1-11(10nM)在所有表现ASIC3的肌肉痛觉神经元中抑制酸所诱发的电流(n＝9)。
图7显示化合物T1-11在肌肉DRG神经元中所介导的电流；其中上图出示由100nMT1-11在投射到GM的DRG神经元与非投射到GM的DRG神经元中超灌流4秒时T1-11所诱发的电生理反应(包括每种反应的神经元数量与百分比)；及下图出示T1-11(100nM)的平均尖峰外向电流，其类似3μM的P物质的结果。
图8显示化合物T1-11在另一种酸所诱发的慢性肌肉疼痛模式中具有止痛效应。图A：其显示先在小鼠腓肠肌的一侧肌肉肌内注射金雀异黄酮(genistein)(一种酪胺酸激酶抑制剂)与酸生理食盐水，然后采用冯弗莱纤维丝试验法(von-Frey filament test)，在酸注射后4小时(D0)及直到29天(D29)时分析疼痛行为。图B：图解说明对接受金雀异黄酮前处理的小鼠(空心圆，n＝5)注射一次酸时，会诱发长期慢性痛觉过敏，但对未接受金雀异黄酮前处理的小鼠(实心圆，n＝4)则仅诱发暂时痛觉过敏。图C：图解说明金雀异黄酮前处理的效应会被共同注射酸与化合物T1-11(空心圆，n＝6)逆转，其仅显示暂时痛觉过敏，但媒剂组则无此效应(实心圆，n＝5)。
图9显示化合物T1-11对纤维肌痛小鼠模式的止痛效应；其中T1-11(30μg/kg)对接受ICS处理的小鼠具有止痛效应。机械痛觉过敏的分析法为在两只后脚掌表面施加0.2mN弗莱纤维丝(von Frey filament)。每一只脚掌施加5次纤维丝，每次间隔30秒。
具体实施方式
根据本发明，意外发现可以有效治疗疼痛的腺苷类似物，其透过活化肌肉痛觉神经元的神经激肽1(NK1)受体讯息传导途径，藉以诱发活化M-型钾离子通道的活化作用，以诱发外向电流。亦发现外向电流系由肌肉痛觉神经元(muscle afferent DRG neuron)内的M-型钾离子通道诱发，且透过神经元内的NK1受体讯息传导介导该M-型钾通道的活化作用。
因此，本发明提供一种以可活化NK1受体讯息传导藉以诱发外向电流的腺苷类似物于制造治疗疼痛的医药上的用途。
本发明中，采用缺失SP讯息传导的小鼠来测定SP对肌肉疼痛敏感性的影响，已发现其与神经递质的一般激发角色相反，没有SP讯息传导的小鼠在接受肌内注射酸后，其疼痛敏感性比具有正常SP讯息传导的小鼠提高。在缺失SP讯息传导的基因的小鼠及接受其设计在于结合SP受体的化合物投药的小鼠中发现对肌肉疼痛的敏感性提高。
本发明中已发现，SP讯息传导的止痛效应涉及肌肉痛觉神经元上NK1受体的活化作用。图5图解说明表现ASIC3的肌肉痛觉神经元中的T1-11止痛模式。当肌肉出现组织酸中毒时，质子会使肌肉痛觉神经元去极化，且T1-11作用在局部神经末稍中与受体相关的NK1上。肌肉痛觉神经元上的NK1受体藉由不依赖G-蛋白质但依赖酪胺酸激酶的方式活化M信道，而与非习知的讯号途径偶联。
因此，本发明提供一种以可活化NK1受体讯息传导藉以诱发外向电流的腺苷类似物于制造治疗疼痛的医药上的用途。
以T1-11于抑制肌肉伤害感受器中感酸性离子通道3(ASIC3)的效应而言，已有证据证明根据本发明腺苷类似物可有效治疗酸所诱发的疼痛。亦即该疼痛可包括与组织酸中毒有关的疼痛，且该疼痛系与肌肉来源有关，如：肌肉痛觉神经元。因此计划治疗的疼痛包括酸所诱发的疼痛，如：酸所诱发的肌肉疼痛，特定言的酸所诱发的慢性肌肉疼痛。
根据本发明，该疼痛可包括发炎疼痛、癌症疼痛、胸部疼痛、背部疼痛、颜面疼痛、关节疼痛、肌肉疼痛症候群、神经病变性疼痛、外围疼痛、癌症与肿瘤疼痛、交感性疼痛、手术后疼痛、与创伤后疼痛。有些具体实施例中，该疼痛为纤维肌痛、肌筋膜疼痛、膀胱疼痛症候群或由肠躁症引起的疼痛。
本发明中，已于实例中证实，有些腺苷类似物，如：如式T1-11的腺苷类似物("化合物T1-11"或"T1-11")已证明可有效治疗疼痛，特定言的酸所诱发的疼痛。
已知化合物T1-11为2-(6-(4-羟苯甲基胺基)-9H-嘌呤-9-基)-5-(羟甲基)-四氢呋喃-3,4-二醇，其可自天麻(Gastrodia)中抽出，如：来自根部(亦参见美国专利案7,351,434，第20栏，第4-22行)。已证明化合物T1-11可活化神经激肽1(NK1)受体讯息传导，并在ASIC3所介导疼痛模式中具有止痛作用。在小鼠的酸所诱发的慢性肌肉疼痛模式中，低剂量T1-11(4pmole)仍具有止痛效应(参见图1)。已显示T1-11在SP-敏感性的表现ASIC3的肌肉痛觉神经元中介导外向电流，因此抑制酸所诱发的ASIC3活化作用(参见图2(A))。T1-11的外向电流的EC50为1.3nM，相较于SP则为2.6μM(参见图2(B)&2(C))。除了化合物T1-11外，其他腺苷类似物亦在肌肉痛觉神经元中显示其介导外向电流的效力与SP相同(参见图3)。
根据本发明，腺苷类似物为式(I)化合物：
或其医药上可接受的盐、溶剂合物或水合物；
其中：
X为O、S或CH2；
R1为选自下列所组成的群者：NHR4、NH(CH2)nR4、NH-NHR4、NHCONHR4、NH-OR4、O-NHR4、与SR4；
R2为选自下列所组成的群者：氢(H)、卤素、氰基、OR4、NHR4、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的炔基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的芳基(Ar)、经取代或未经取代的芳烷基、与经取代或未经取代的杂环基；
R3为选自下列所组成的群者：卤甲基、羟甲基(HOCH2)、烷氧基甲基(R4OCH2)、迭氮基甲基(N3CH2)、胺基甲基(H2NCH2)、经取代或未经取代的胺基甲基、酰胺基甲基(H2NCOCH2)、硫基甲基(R4S)、磺酰基甲基(R4SO2)、三唑基甲基、氰基甲基(N≡CCH2)、氰基、经取代或未经取代的羰基(R4CO)、COOH、经取代或未经取代的胺基羰基(R4HNCO)、经取代或未经取代的炔基、与经取代或未经取代的四唑；
n为1、2或3；
R4为各自独立选自下列所组成的群者：H、烷基、环烷基、经取代或未经取代的Ar、经取代或未经取代的芳烷基、与经取代或未经取代的杂环基；
Ar为选自下列所组成的群者：经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的聚芳烃、与经取代或未经取代的杂环。
在部分具体实施例中，R2为氢。有些具体实施例中，R2为卤素。有些具体实施例中，R2为氰基。有些具体实施例中，R2为OR4。有些具体实施例中，R2为NHR4。有些具体实施例中，R2为经取代或未经取代的烷基。有些具体实施例中，R2为经取代或未经取代的烯基。有些具体实施例中，R2为经取代或未经取代的炔基。有些具体实施例中，R2为经取代或未经取代的环烷基。有些具体实施例中，R2为经取代或未经取代的芳基。有些具体实施例中，R2为经取代或未经取代的芳烷基。有些具体实施例中，R2为烃链，其中碳单元系经一个或多个芳基取代。有些具体实施例中，R2为C1-10烃链，其中碳单元系经一个或多个芳基取代。有些具体实施例中，R2为经取代或未经取代的杂环基。有些具体实施例中，R2为包含至少一个氮、氧或硫杂原子的5-或6-员环或稠合环。
在部分具体实施例中，R4为经取代或未经取代的芳烷基。有些具体实施例中，R4为烃链，其中碳单元系经一个或多个芳基取代。有些具体实施例中，R4为C1-10烃链，其中碳单元系经一个或多个芳基取代。有些具体实施例中，R4为经取代或未经取代的杂环基。有些具体实施例中，R4为包含至少一个氮、氧或硫杂原子的5-或6-员环或稠合环。
在部分具体实施例中，Ar为经取代或未经取代的苯基。有些具体实施例中，Ar为经取代或未经取代的聚芳烃。有些具体实施例中，Ar为经取代或未经取代的杂环。有些具体实施例中，Ar为包含至少一个氮、氧或硫杂原子的经取代或未经取代5-或6-员环或稠合环的杂环。
在本发明的部分具体实施例中，该腺苷类似物分别为如下表1所列的式(II)、式(III)、与式(IV)化合物，包括(但不限于)：有些实例、JMF1998、JMF2665、JMF1907与CGS21680。本文所说明化合物包括其盐、溶剂合物、水合物型式。
表1
本文所述的化合物可采用传统化学转化法制备(包括保护基方法)，例如：彼等说明于R.Larock的”高级有机转化法(Comprehensive Organic Transformations)”，VCHPublishers(1989)；T.W.Greene与P.G.M.Wuts的”有机合成法的保护基(ProtectiveGroups in OrganicSynthesis)”，第3版，John Wiley and Sons(1999)；L.Fieser与M.Fieser的”有机合成法的费瑟氏试剂(Fieser and Fieser’s Reagents for OrganicSynthesis)”，John Wiley and Sons(1994)；及L.Paquette编辑的”有机合成法的试剂大全(Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis)”，John Wiley and Sons(1995)及其后续版本。
所合成的化合物可进一步采用急骤管柱层析法、高效液相层析法、结晶法或任何其他合适方法纯化。
或者，本文说明的腺苷类似物(例如：T1-11)可从其天然来源(例如：来自天麻的抽出物)中单离。在一项实例中，化合物T1-11可自天麻的抽出物中单离出。
有一系列与本发明相关的参考文献(其揭示内容已基于本文参考的目的或主题以引用的方式并入本文中)包括：(1)US专利案7351434，其中有一部份揭示化合物T1-11与其化学结构；(2)Huang等人的”靶向亨丁顿氏症的腺苷激导性系统设计的新颖药物(A newdrug design targeting the adenosinergic system for Huntington’s disease)”(PLoS ONE 2011；6(6)220934，其说明T1-11的单离法及T1-11的双重功能，及T1-11于治疗亨丁顿氏症的潜在用途)；(3)Lin等人，P物质对酸所诱发的慢性肌肉疼痛的止痛作用(Anantinociceptive role for substance P in acid-induced chronic muscle pain)，Proc Natl Acad Sci U S A.,2012，其说明肌内注射P物质可介导非典型NK1受体讯号途径来抑制肌肉伤害感受器中的酸活化，结果出乎意料产生止痛效应，可对抗经由重复肌内注射酸所诱发慢性机械痛觉过敏；(4)Deval等人的”手术后疼痛中的酸敏性离子通道(Acid-sensing ion channels in postoperative pain)。J Neurosci 31：6059-6066,2011，其说明表现ASIC3的肌肉痛觉神经元会影响手术后疼痛。应用ASIC3选择性拮抗剂可有效阻断手术后疼痛。本文摘录的其他文献的揭示内容亦基于本文参考的目的或主题已以引用的方式并入本文中。
本文所述的化合物可能包含非芳香系双键与一个或多个不对称中心。因此，其可能出现消旋物与消旋混合物、单一对映异构物、个别非对映异构物、非对映异构物混合物、及顺式-或反式-异构型。所有此等异构型均包括在内。
医药组成物
本发明医药组成物与根据本发明使用的医药组成物可包括医药上可接受的赋形剂或载剂。本文所采用术语“医药上可接受的载剂”或“医药上可接受的赋形剂”系指无毒性的惰性固体、半固体或液体填料、稀释剂、包埋材料或任何型态的调配辅剂。雷氏医药学(Remington’s Pharmaceutical Sciences)，第16版，E.W.Martin(Mack Publishing Co.,Easton,PA,1980)揭示用于调配医药组成物的各种不同赋形剂及其已知制备技术。有些可作为医药上可接受的载剂的材料实例为糖类，如：乳糖、葡萄糖与蔗糖；淀粉，如：玉米淀粉与马铃薯淀粉；纤维素与其衍生物，如：羧甲基纤维素钠、乙基纤维素、与乙酸纤维素；黄耆胶粉末；麦芽；明胶；滑石；赋形剂，如：可可奶油与栓剂蜡类；油类，如：花生油、棉籽油；红花油；芝麻油；橄榄油；玉米油与大豆油；二醇类，如：丙二醇；酯类，如：油酸乙酯与月桂酸乙酯；洋菜；清洁剂，如：Tween 80；缓冲剂，如：氢氧化镁与氢氧化铝；藻酸；无热原水；等渗性生理食盐水；林格氏溶液(Ringer’s solution)；乙醇；与磷酸盐缓冲液，及其他无毒性的可兼容性润滑剂，如：月桂基硫酸钠与硬脂酸镁，且根据调配者的判断，组成物中亦可包含着色剂、释模剂、包衣剂、甜味剂、调味剂与香料、防腐剂与抗氧化剂。本发明医药组成物可经口、经直肠、非经肠式、经小脑延髓池内、经阴道内、经鼻内、腹膜内、局部(利用粉剂、乳霜、油膏或滴剂)、经颊内或呈口喷液或鼻喷液投与人类与/或动物。
经口投药的液体剂型包括医药上可接受的乳液、微乳液、溶液、悬浮液、糖浆与酏剂。除了活性成份(亦即微粒子、奈米粒子、微脂粒、囊泡、聚核苷酸/脂质复合物)外，该液体剂型可另包含相关技艺常用的惰性稀释剂，如，例如：水或其他溶剂、溶解剂与乳化剂，如：乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苯甲醇、苯甲酸苯甲基酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲酰胺、油类(特定言的棉籽油、花生油、玉米油、胚芽油、橄榄油、蓖麻油与芝麻油)、甘油、四氢糠醇、聚乙二醇与山梨糖醇酐的脂肪酸酯，与其混合物。除了惰性稀释剂外，该口服组成物亦可包括辅剂，如：湿化剂、乳化剂与悬浮剂、甜味剂、调味剂与香料。
注射剂(例如：水性或油性的无菌注射悬浮液可根据相关技艺，使用合适匀散剂或湿化剂与悬浮剂调配。无菌注射剂亦可为含于无毒性非经肠式可接受的稀释剂或溶剂中的无菌的注射溶液、悬浮液或乳液，例如：呈1,3-丁二醇的溶液。可使用的可接受的媒剂与溶剂为水、林格氏溶液、U.S.P.与等渗性氯化钠溶液。此外，通常使用无菌的不挥发性油作为溶剂或悬浮介质。基于此目的可使用任何温和不挥发性油，包括合成性单酸-或二酸甘油酯。此外，可使用脂肪酸，如：油酸来制备注射剂。某些具体实施例中，由粒子悬浮于包含1％(w/v)羧甲基纤维素钠与0.1％(v/v)Tween 80的载剂液体中。
可注射调配物可经过杀菌，例如：通过截留细菌的滤器过滤，或在使用前取呈无菌固体组成物型式的杀菌剂溶解或分散于无菌水或其他无菌可注射介质中后再加入注射剂中。
为了延长药物效应，经常需要推迟自皮下或肌内注射吸收药物。其作法为利用液体悬浮液或水溶解度差的结晶或非晶型材料。药物的吸收速率即可依其溶解速率决定，而溶解速率再随结晶大小与结晶型式而定。或者，推迟吸收非经肠式投药剂型的作法为让药物溶解或悬浮于油媒剂中。可注射储积型的制法系药物在生物可降解性聚合物(如：聚乳交酯-聚乙交酯)中形成微胶囊母质。可以依药物对聚合物的比例与所采用特定聚合物的性质来控制药物释放速率。其他生物可降解性聚合物实例包括聚(原酸酯)与聚(酸酐)。储积式可注射调配物的制法亦可由药物包埋在可与体组织兼容的微脂粒或微乳液中。
供经直肠或阴道投药的组成物较佳为栓剂，其制法系混合粒子与合适的无刺激性赋形剂或载剂，如：可可奶油、聚乙二醇，或栓剂蜡，其在环境温度下呈固体但于体温下呈液体，因此可于直肠或阴道中融化并释出粒子。
经口投药的固体剂型包括胶囊、锭剂、丸剂、粉剂与粒剂。此等固体剂型中，由粒子与至少一种惰性的医药上可接受的赋形剂或载剂，如：柠檬酸钠或磷酸二钙，与/或a)填料或补充剂，如：淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露糖醇与硅酸，b)结合剂，如，例如：羧甲基纤维素、藻酸盐、明胶、聚乙烯基吡咯啶酮、蔗糖与阿拉伯胶，c)保湿剂，如：甘油，d)崩解剂，如：洋菜-洋菜、碳酸钙、马铃薯或树薯淀粉、藻酸、某些硅酸盐、与碳酸钠，e)延迟溶解剂，如：石蜡，f)促进吸收剂，如：四级铵化合物，g)湿化剂，如，例如：鲸蜡醇与单硬脂酸甘油酯，h)吸收剂，如：高岭土与皂土，与i)润滑剂，如：滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、月桂基硫酸钠与其混合物。若呈胶囊、锭剂与丸剂时，该剂型亦可包含缓冲剂。
亦可采用类似型态的固体组成物作为软式与硬式填充明胶囊的填料，并使用如：乳糖或奶糖类，及高分子量聚乙二醇，等等作为赋形剂。
锭剂、糖衣锭、胶囊、丸剂与粒剂等固体剂型可使用包衣与外壳制备，如：肠溶性包衣及医药调配技艺中习知的其他包衣。其可视需要包含不透明剂，亦可为仅在或倾向在某一部份肠道中，可视需要以推迟方式释放活性成份的组成物。可使用的包埋组成物实例包括聚合性物质与蜡类。
亦可采用类似型态的固体组成物作为软式与硬式填充明胶囊的填料，并使用如：乳糖或奶糖类，及高分子量聚乙二醇，等等作为赋形剂。
本发明医药组成物供局部或穿皮式投药的剂型包括油膏、糊剂、乳霜、洗液、凝胶、粉剂、溶液、喷液、吸入剂、或贴布。可由粒子于无菌条件下与医药上可接受的载剂及任何需要的防腐剂或可能需要的缓冲剂混合。本发明范围内亦包括眼用调配物、耳滴剂、与眼滴剂。
在部分具体实施例中，本发明医药上可接受的局部调配物包含至少一种本发明化合物与渗透加强剂。局部调配物的选择将依据数项因素而定，包括所治疗的病症、本发明化合物的生理化学特性及所含的其他赋形剂、其于调配物中的安定性、可采用的制造设备、及成本限制。本文所采用术语“渗透加强剂”系指可以传送药理活性化合物通过角质层并进入表皮或真皮中，较佳系全身吸收性很小或没有吸收性的制剂。已经分析许多种化合物于加强药物渗透皮肤的速率上的效应。参见例如：”经皮式渗透加强剂(PercutaneousPenetration Enhancers)”、Maibach H.I.与Smith H.E.(编辑)，CRC Press,Inc.,BocaRaton,Fla.(1995)，其分析各种不同皮肤渗透加强剂的用法与试验，及Buyuktimkin等人的”穿皮式与局部药物传送系统的穿皮式药物渗透加强剂的化学方式(Chemical Means ofTransdermal Drug Permeation Enhancement in Transdermal and Topical DrugDelivery Systems)”，Gosh T.K.,Pfister W.R.,Yum S.I.(编辑),Interpharm PressInc.,Buffalo Grove,Ill.(1997)。某些具体实施例中，本发明所使用的渗透加强剂包括(但不限于)：三酸甘油酯(例如：大豆油)、芦荟组成物(例如：芦荟凝胶)、乙醇、异丙基醇、辛基苯基聚乙二醇、油酸、聚乙二醇400、丙二醇、N-癸基甲基亚砜、脂肪酸酯类(例如：肉荳蔻酸异丙基酯、月桂酸甲基酯、单油酸酯甘油酯与单油酸丙二醇酯)、与N-甲基吡咯啶酮。
穿皮式贴布具有控制化合物传送给身体的附加优点。此等剂型的制法可由微粒或奈米粒溶解或分散于适当介质中。亦可使用吸收加强剂来提高化合物通过皮肤的流量。可藉由速率控制膜或使粒子分散在聚合物母质凝胶中来控制速率。
本发明中，医药组成物可呈油膏、糊剂、乳霜、洗液、凝胶、粉剂、溶液、喷液、吸入剂或贴布型式。某些具体实施例中，根据本发明组成物的调配物为乳霜，其可进一步包含饱和或不饱和脂肪酸，如：硬脂酸、棕榈酸、油酸、棕榈-油酸、鲸蜡醇或油醇，以硬脂酸特别佳。本发明乳霜亦可包含非离子性表面活性剂，例如：聚氧-40-硬脂酸酯。某些具体实施例中，由活性成份于无菌条件下与医药上可接受的赋形剂及任何需要的防腐剂或可能需要的缓冲剂混合。眼用调配物、耳滴剂与眼滴剂亦包括在本发明范围内。此外，本发明包括穿皮式贴布的用法，其具有控制化合物传送至体内的附加优点。此等剂型的制法为取化合物溶解或分散于适当介质中。如上述，亦可使用渗透加强剂来提高化合物通过皮肤的流量。可利用速率控制膜或让化合物分散在聚合物母质(例如：PLGA)或凝胶中来控制速率。
油膏、糊剂、乳霜与凝胶可包含赋形剂，如：动物性与植物性脂肪、油类、蜡类、石蜡、淀粉、黄耆胶、纤维素衍生物、聚乙二醇、聚硅氧类、皂土、硅酸、滑石与氧化锌，或其混合物。
粉剂与喷液可包含赋形剂，如：乳糖、滑石、硅酸、氢氧化铝、硅酸钙与聚酰胺粉末，或此等物质的混合物。喷液可进一步包含常用的推进剂，如：氯氟烃。
亦了解，本发明化合物与医药组成物可调配用于组合疗法，亦即该等化合物与医药组成物亦可使用一或多种其他所需的疗法或医学程序同时或在的前或的后投药。用于组合疗程的特定疗法(疗法或程序)组合将考虑所需的疗法及/或程序与所要达成的医疗效应的兼容性。亦咸了解，所采用的疗法可达到所需的治疗疼痛效应。
亦了解，某些本发明化合物可呈游离型，或若适当时呈其医药上可接受的衍生物进行治疗。根据本发明，医药上可接受的衍生物包括(但不限于)：本发明化合物的医药上可接受的盐、酯类、此等酯的盐类、或其前药或其他加合物或衍生物，当其投与有此需要的患者时，可直接或间接提供本文说明的化合物或其代谢物或残基。
因此，本发明亦提供一种治疗疼痛的医药组成物，其包含：
(a)如本文定义的腺苷类似物(例如：式I、II、III或IV，如：化合物T1-11、JMF1907、JMF1998、JMF2665与CGS21680)，及
(b)其他治疗疼痛的活性剂，其中该其他活性剂不同于腺苷类似物。
治疗方法
本发明提供一种治疗疼痛的方法，其包括对有此需要的患者投与医疗有效量的腺苷类似物，或本文所定义的医药组成物。根据本发明化合物可加强M-型钾离子通道在肌肉痛觉神经元中所诱发的外向电流。活化NK1受体讯息传导对疼痛处理产生有利的医疗效应。
本发明中，所治疗的疼痛可为与心血管疾病、中风所诱发神经伤害、关节炎、癌症、发炎、感染、口咽疾病或伤害、创伤性伤害、急性与慢性咳嗽、胃肠疾病、中枢神经系统病变、心理疾病或症状等有关的疼痛。
本发明化合物较佳系调配成方便投药且剂量均一的单位剂型。本文所采用“单位剂型”系指适合所治疗患者的医疗剂的物理性离散单位。然而咸了解，本发明化合物与组成物的总日剂量将由参与的医师在完整的医学判断下决定。对任何特定患者或生物体的明确医疗有效剂量程度将随各种不同因素而定，包括所治疗的病变与病变的严重性；所采用特定化合物的活性；所采用特定组成物；个体的年龄、体重、一般健康状态、性别与膳食；所采用特定化合物的投药时间、投药途径及排泄速率；治疗时间期；与所采用特定化合物组合或同时使用的药物；及医学技艺中习知的类似因素(参见例如：古德曼与奇曼的医疗剂的药理基础(Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics)，第10版，A.Gilman,J.Hardman与L.Limbird编辑，McGraw-Bill Press,155-173,2001，其揭示内容已以引用的方式完全并入本文中)。
实例
材料与方法
动物。使用成年(8至12周大)C57/BL6小鼠。所有程序均遵循实验室动物使用规则(the Guide for the Use of Laboratory Animals)(美国国家科学院(National AcademyPress,Washington DC,USA))并经过中央研究院实验室动物照料与使用委员会(theInstitutional Animals Care and Use Committee of Academia Sinica)核准。吾等已在不减损实验质量下尽量减少动物的使用数量与受苦程度。其中说明Tac1-/-小鼠与Asic3-/-小鼠的传代与其基因型分析。剔除基因突变的小鼠再与C57/BL6反杂交10个世代，建立同源近亲品系。同源近亲系Tac1-/-Asic3-/-小鼠为Tac1+/-与Asic3+/-交配的后代。
纤维肌痛的小鼠模式。为了诱发类似纤维肌痛的症状，采用间歇式低温逆境处理小鼠，其产生长期(超过2周)热痛觉过敏与机械触觉痛，以雌鼠占多数。方法：将小鼠置于不锈钢网板上，于4℃低温室内一夜(从4：30pm至10：00am)，然后从10：00am至4：30pm，每30分钟在24与4℃的间交换温度进行间歇式低温逆境处理。重复此程序2次。第3天时，让小鼠在24℃下适应1小时后再测试其行为。
行为分析法。在小鼠腓肠肌肌肉(GM)，使用含或不含(Sar9,Met(O2)11)-P物质(SP；4、10或40μM)或100μM RP67580或200μM XE991的20μl酸生理食盐水(pH 4.0)进行肌内酸注射。在小鼠两只后爪脚底表面施加0.2-mN冯弗莱纤维丝，分析机械痛觉过敏。让小鼠在压克力隔间内适应60分钟后再进行试验。当施加冯弗莱纤维丝时，若举起脚来则定义为阳性反应。每只爪每间隔30秒共施加5次。在注射前及第一次酸注射(第0天)后4小时与24小时与5天及第二次注射(第5天)后4、24与72小时与1周测定爪对机械刺激的反应。单次注射实验中，在注射前及注射后4小时及注射后1、3、5、7、9、11、13、15与22天或注射后4、24、48小时及7与14天测定其对机械刺激的反应。NK1-选择性促效剂((Sar9,Met(O2)11)-SP)系来自SigmaChemical(St.Louis,MO)。NK1-选择性拮抗剂(RP67580)与XE991系来自Tocris(Avonmouth,UK)。实验操作者对实验不知情。执行冯弗莱试验者没有小鼠基因型或所注射药物的资料。
血浆外渗。对小鼠经腹膜内注射1％伊凡氏蓝色染剂(Evans Blue dye)(EB，E2129-10G Sigma)(W/V含于磷酸盐缓冲的生理食盐水)，让其通过Millex-GS 0.22-μm滤器(Millipore)来除菌。24小时候，使用20μl溶液(pH 7.4生理食盐水、pH 4.0生理食盐水、40μM SM-SP、或20％芥子油)注射至小鼠左GM。肌内注射后30分钟，分别切下右与左GM，称重，切片，置入室温下(21-25℃)的4ml 99％甲酰胺中72小时。样本于2,000rpm下离心20分钟。采用光谱仪测定上清液于620-nm波长的吸亮度。由伊凡氏蓝色染剂浓度的标准曲线计算样本的染料含量。采用曼-惠特尼试验法(Mann-Whitney test)比较组间差异。药物系购自SigmaChemical药厂。
背根神经节(DRG)原代培养。为了逆行性追踪投射到肌肉的DRG神经元，在小鼠双腿的GM注射4％荧光追踪剂(Fluorogold)(Fluorochrome,Denver,CO)5至7天后，解剖腰部DRG神经元，并从两侧取出，置入试管中，于37℃下使用1ml DMEM，在包含0.125％第1型胶原蛋白酶下分解90分钟及在包含0.25％胰蛋白酶下20分钟。每次处理期间，分解后的DRG神经元经过无胎牛血清(FCS)的DMEM或包含10％FCS的DMEM洗涤。研磨完全分解的DRG，置于涂布聚-L-离胺酸的盖玻片上。细胞培养物维持在5％CO2的37℃培养箱中。
全细胞膜片钳记录。肌肉感觉神经元的全细胞膜片钳记录涉及使用AxopatchMultiClamp 700B(Axon Instruments)。膜电压>-40mV的神经元则弃置。在电流-钳记录中平衡电桥，在电压-钳记录中采用Axopatch 700B补偿电路补偿70％串联电阻。所有实验均在室温(21-25℃)下进行，并在接种后30小时内完成。除非另有说明，否则制备1-5MΩ的膜片吸量管，并填充内溶液，其包含(以mM计)100KCl、2Na2-ATP、0.3Na3-GTP、10EGTA、5MgCl2与40HEPES，并使用KOH调整至pH 7.4。记录细胞系在人造脑脊髓液(ACSF)中藉由重力控制进行超灌流。ACSF包含(以mM计)130NaCl、5KCl、1MgCl2、2CaCl2、10葡萄糖与20HEPES，使用NaOH调整至pH 7.4。调整渗透压至300mOsm。利用1M NaOH滴定酸性ACSF至pH 6.8。SP系于ACSF中，从300μM母液制备至最终浓度为3μM。在证实钾通道为负责产生外向电流的离子通道的实验中，改用四乙基铵化氯替代NaCl，且使用CsOH调整pH。若没有明确说明，则上列药物系来自Sigma Chemical(St.Louis,MO)。探讨SP所诱发外向电流时所采用的试剂系来自Sigma(GDP-β-S)或Tocris Bioscience(RP67580、GR159897、SB218795、金雀异黄酮、PP1、正钒酸钠、黄豆苷原(daidzein)、XE991与利诺吡啶(Linopirdine)二盐酸盐)。
SP对酸所诱发电生理反应的效应。采用电压-钳模式来检测SP对表现ASIC3的DRG神经元中酸所诱发电流的效应。于电压-钳模式中，采用保持-70mV的Vm，共记录40个GM与6个非-GM DRG神经元。此研究中，吾等着重于以水杨酸(SA)抑制水杨酸(SA)-敏感性(SAS)神经元中由酸所诱发的电流，因为其代表表现ASIC3的神经元。使用pH 6.8酸性ACSF处理DRG神经元，每隔30秒处理4秒；于槽中使用500μM SA来选拔细胞型态。随后将包含SA的槽换成正常ACSF历时2分钟，然后换成包含3μM SP的槽历时3分钟，以便在SP存在下记录酸所诱发的电流。最后，包含SP的槽换成正常槽再历时3分钟。添加非水解型GDP(GDP-β-S，1mM，来自Sigma)至记录吸量管中，先透析10分钟后才进行记录。于包含SP的槽中使用酸刺激3分钟，检测GDP-β-S的效应。结束时，再换回正常ACSF槽，再刺激3分钟。为了验证SP对酸所诱发电流的调控作用是否具NK1-受体专一性，先在包含10μM RP67580的槽中记录酸所诱发的电流2分钟作为对照反应。然后于同时包含RP67580与SP二者的槽中记录2分钟，然后在仅包含RP67580的槽中记录。测定磷酸酪胺酸激酶在SP所主导对酸所诱发电流的调控作用的影响。于同时包含SP与金雀异黄酮(30μM；Tocris)二者或同时包含SP与黄豆苷原(daidzein)(30μM；Tocris)二者的槽中记录酸所诱发的电流3分钟。此外，于仅包含SP及仅包含金雀异黄酮的槽中的记录分别作为阳性与阴性对照组。
SP所诱发电流。采用电压-钳模式侦测SP所诱发电流，且神经元系保持在-70mV下。透过利用阀控制器控制的玻璃吸量管吹送含SP的ACSF溶液(3μM)至记录神经元上，每间隔30秒进行4秒。重复此程序至少2次，以确保数据恒定。采用不同药物化合物测试的SP所诱发电流系进行三重复。每次处理间隔，包含ACSF的化合物均经过超灌流1分钟，以确保完全置换前一次超灌流液。然后使用ACSF洗除试验化合物，并检测洗涤后的SP所诱发电流3次。当所诱发电流>10pA(或外向电流<-10pA)时，则定义该神经元为SP敏感性。为了进一步证实ISP-O不依赖GTP，以贝可芬(Baclofen)所诱发GABA-B电流作为阳性对照组。于GTP透析法中使用包含1mM GDP-β-S的记录吸量管。在开始透析时(全细胞膜片钳后0、1与2分钟)，使用100μM贝可芬诱发GABA-B电流。然后在透析10分钟后(全细胞膜片钳的后10、11与12分钟)再使用贝可芬(Baclofen)刺激透析后的神经元。然后在没有GTP存在下，使用SP证实ISP-O的存在。
电压闸控的钠电流。为了探讨在质子的影响下调控神经元激发性时所涉及的NK1受体与M通道，先对小鼠注射逆行性追踪剂2天后，才注射酸性生理食盐水(pH 4.0，20μl)或与100μM RP67580或200μM XE991组合注射。然后杀死处理组小鼠，2天后用于培养DRG。接受pH 4.0生理食盐水注射2次的小鼠中，在第一次注射后2天进行第二次注射，亦在第二次注射后2天杀死小鼠。如上述培养DRG，并用于探讨电压-闸控的钠电流。内溶液包含(以mM计)10NaCl、110CsCl、20四乙基铵-Cl、2.5MgCl2、5EGTA、3Mg2 +-ATP、与5HEPES，使用CsOH调整至pH 7.0。电压-闸控的钠电流的外溶液包含(以mM计)100NaCl、5CsCl、30四乙基铵-Cl、1.8CaCl2、1MgCl2、0.1CdCl2、25葡萄糖、54-胺基吡啶、与5HEPES，使用HCl调整至pH 7.4。使用葡萄糖调整渗透压至约300mOsm。选择细胞直径在30～40μm的间的DRG神经元进行记录。从-80mV钳制电位，在-40mV的30毫秒试验脉冲下激发电压-闸控钠电流。在含或不含200nM河鲀毒素(tetrodotoxin)(TTX；Tocris Bioscience,Avonmouth,UK)的外溶液中进行记录。
动作电位阀值。采用各种不同电压激发不同实验组的GM DRG神经元的作用电位，以开始陡升时的动作电位定义为阀值。
数据分析。结果系以平均值±SEM表示，并利用Origin 8.0(OriginLab,Northampton,MA)分析。依序采用单方ANOVA与Fisher LSD事后分析法来计算组间差异(图2)。其他电生理数据系依需要采用成对或非成对史都登氏t试验法(Student’s t test)分析。采用曼-惠特尼U试验法(Mann-Whitney U test)比较小鼠接受酸注射的前(基线)与肌内注射酸的后每个时间点的间的冯弗莱纤维丝的抽回反应。P<0.05则视为具有统计显着性。
结果
T1-11止痛法
已发现化合物T1-11对酸所诱发的慢性肌肉疼痛具有止痛效应，其中藉由在腓肠肌(GM)的一侧肌肉重复注射酸生理食盐水(pH 4.0,20μl)来诱发肌肉疼痛。第一次酸注射诱发快速但暂时性痛觉过敏，其在24小时后即减轻；在第一次注射后5天进行第二次酸注射，诱发长期(>2周)痛觉过敏。酸所诱发的肌肉疼痛系与ASIC3相关。在第一次注射时共同注射酸与ASIC3拮抗剂APETx2(2pmole)会消除第二次酸注射所诱发的慢性痛觉过敏发展。T1-11(4pmole)在抑制酸所诱发的慢性痛觉过敏上具有类似APETx2的效力(图1)。
T1-11止痛法的细胞基础为T1-11在亦表现P物质(SP)所诱发外向电流(ISP-O)的ASIC3-阳性肌肉痛觉神经元中诱发外向电流(IT1-11)。该IT1-11的EC50为1.3nM，相较于ISP-O为2.6μM(图2)。
T1-11类似物，如：JMF1998、1907、2665、CGS21680亦可在表现ASIC3/SP的肌肉DRG神经元中诱发外向电流(参见图3与4)。共同注射A2AR促效剂CGS21680(1nmole，肌内)与酸性生理食盐水时，可部份抑制酸所诱发的痛觉过敏，而共同注射A3促效剂IB-MECA(1nmole，肌内)时，对酸所诱发的痛觉过敏没有效应。
T1-11于肌肉痛觉神经元中的止痛作用的新的图解模式已总结说明于图5中。当肌肉出现组织酸中毒时，质子使肌肉痛觉神经去极化。T1-11作用在局部神经末稍的NK1-相关受体上。肌肉痛觉神经上NK1-相关受体经由不依赖G-蛋白质但依赖酪胺酸激酶的方式，藉由活化M信道而与非习知的讯号途径偶联。
全细胞膜片钳记录显示T1-11抑制ASIC3所介导的电流。在经ASIC3转染的CHO细胞中，该酸所诱发的电流被水杨酸(SA，ASIC3的选择性拮抗剂)与T1-11阻断。(C)在所有表现ASIC3的肌肉痛觉神经元中，低剂量T1-11(10nM)即足以抑制酸所诱发的电流(参见图6)。
如图7所示，上图出示肌肉痛觉神经元出现T1-11-所介导的电流(参见上图)，且T1-11所诱发的电生理反应系由100nM T1-11于投射到GM的DRG神经元与非投射到GM的DRG神经元中超灌流4秒时所引起，图中包括神经元数量与各种反应的百分比。下图出示T1-11(100nM)的平均尖峰外向电流，此结果类似3μM的P物质。
T1-11药理学
IT1-11主要表现在肌肉痛觉神经元，但不会表现在其他感觉神经元。吾等因此测定IT1-11在肌肉痛觉神经元中的分子基础。IT1-11被A3腺苷受体拮抗剂(MRS1220、MRE3008F20)反向抑制，但不会被A2A腺苷受体拮抗剂(ZM241385)抑制，此表示其涉及A3腺苷受体。虽然已知T1-11会与中枢神经系统中神经元的A2A腺苷受体结合，但吾等发现A2A-/-肌肉痛觉神经元的IT1-11没有改变。吾等亦发现A3腺苷受体拮抗剂(MRS1220，200pmole，肌内)消除T1-11在酸所诱发的肌肉疼痛模式中的止痛效应，其进一步证实A3腺苷受体涉及IT1-11。然而，A3腺苷受体促效剂(IB-MECA，1nmole，肌内)对酸所诱发的肌肉疼痛并没有止痛效应。A2A腺苷受体促效剂(CGS21680，1nmole，肌内)反而对酸所诱发的肌肉疼痛显示部份止痛效应(图4)。因此，高剂量CGS21680(10μM)在A2A-/-肌肉痛觉神经元中诱发外向电流，此显示CGS21680为IT1-11的部份促效剂。
进一步测定涉及IT1-11的NK1受体，因为NK1受体拮抗剂RP67580(10μM,n＝17)抑制IT1-11。如同ISP-O，IT1-11亦抗拒GTP透析，并经由M-型钾通道介导。T1-11加强M电流，使表现ISP-O的肌肉传入神经元的电压从-50Mv移向-20mV。此等结果显示T1-11以不依赖G-蛋白质的方式，透过NK1相关受体加强M-型钾离子电流。证实A3腺苷受体涉及NK1相关受体复合物。
T1-11对纤维肌痛的医疗效应
已在两种纤维肌痛小鼠模式中进一步显示T1-11为优异的医疗化合物。第一种模式为酸所诱发的慢性肌肉疼痛模式，其中小鼠在接受肌内注射酸及金雀异黄酮处理后，发展出慢性肌肉疼痛(参见图8)。T1-11显示对已发展出慢性肌肉疼痛的小鼠显示依赖剂量变化的止痛效应，其中T1-11的剂量在75-150μg/kg(i.p.)的范围内。
第二种纤维肌痛模式系由Ueda等人开发，其中小鼠接受间歇式低温逆境2天(Nishiyori&Ueda,2008)。接受间歇式低温逆境的小鼠将发展出长期(>2周)机械与热痛觉过敏。此等小鼠在间歇式低温逆境(ICS)下5天后，测试T1-11的止痛效应。吾等发现T1-11治疗疼痛的医疗剂量为30μg/kg(i.p.)(参见图9)。此外，吾等发现T1-11与P物质对治疗ICS所诱发疼痛具有协同性效应。单独使用的3μg/kg的T1-11或0.6mg/kg的SM-P物质(NK1受体的选择性促效剂)对ICS-治疗组小鼠并未显示止痛效应。然而，组合使用3μg/kg的T1-11与0.6mg/kg的SM-P物质则对ICS-处理组小鼠显示止痛效应。
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Claims (18)

1.一种可活化NK1受体讯息传导藉以诱发外向电流的腺苷类似物在制造用于治疗疼痛的药物的用途，其中该腺苷类似物为式(II)化合物：
或其医药上可接受的盐类，
其中
R3为羟甲基(HOCH2)；
n为1、2或3；以及
R4为经OH或Br取代的苯基。
2.如权利要求1所述的用途，其中该疼痛为酸所诱发的疼痛。
3.如权利要求2所述的用途，其中该疼痛为酸所诱发的肌肉疼痛。
4.如权利要求3所述的用途，其中该疼痛为酸所诱发的慢性肌肉疼痛。
5.如权利要求1所述的用途，其中该疼痛为选自下列所组成的群者：发炎疼痛、癌症疼痛、胸部疼痛、背部疼痛、颜面疼痛、关节疼痛、肌肉疼痛症候群、神经病变性疼痛、外围疼痛、癌症与肿瘤疼痛、交感性疼痛、手术后疼痛、与创伤后疼痛。
6.如权利要求1所述的用途，其中该疼痛为纤维肌痛症、肌筋膜疼痛、膀胱疼痛症候群、或由肠躁症引起的疼痛。
7.如权利要求1所述的用途，其中该腺苷类似物为具有式T1-11的N6-(4-羟苯甲基)腺苷：
或其医药上可接受的盐类。
8.如权利要求1所述的用途，其中该腺苷类似物为具有式JMF1998的N6-(4-羟苯甲基)腺苷：
或其医药上可接受的盐类。
9.如权利要求1所述的用途，其中该腺苷类似物为具有式JMF2665化合物：
或其医药上可接受的盐类。
10.一种可活化NK1受体讯息传导藉以诱发外向电流的腺苷类似物在制造用于治疗疼痛的药物的用途，其中该腺苷类似物为式(III)化合物：
或其医药上可接受的盐类，
其中
n为1、2或3；以及
Het为吲哚。
11.如权利要求10所述的用途，其中该腺苷类似物为具有式JMF1907化合物：
或其医药上可接受的盐类。
12.一种用于治疗疼痛的医药组成物，其包含治疗有效量的权利要求1、7至11任一个中所定义的腺苷类似物和医药可接受载剂。
13.如权利要求12所述的医药组成物，其中该疼痛为酸所诱发的疼痛。
14.如权利要求13所述的医药组成物，其中该疼痛为酸所诱发的肌肉疼痛。
15.如权利要求14所述的医药组成物，其中该疼痛为酸所诱发的慢性肌肉疼痛。
16.如权利要求12所述的医药组成物，其中该疼痛为选自下列所组成的群者：发炎疼痛、胸部疼痛、背部疼痛、颜面疼痛、关节疼痛、肌肉疼痛症候群、神经病变性疼痛、外围疼痛、癌症与肿瘤疼痛、交感性疼痛、手术后疼痛、与创伤后疼痛。
17.如权利要求12所述的医药组成物，其中该疼痛为纤维肌痛症、肌筋膜疼痛、膀胱疼痛症候群、或由肠躁症引起的疼痛。
18.如权利要求12至17任一个中的所述的医药组成物，其中该医药组成物包含另一个治疗疼痛的活性成分，其中该另一个活性成分不同于该腺苷类似物。
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