CN104363911A - 一种用于治疗阿尔茨海默病的h3受体拮抗剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及使用2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药在阿尔茨海默氏病、其它tau蛋白病变和相关神经退行性疾病中的改良治疗的方法。

Description

一种用于治疗阿尔茨海默病的H3受体拮抗剂
本发明涉及化合物2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药(2-(cyclohexylmethyl)-N-{2-[(2S)-1-methylpyrrolidin-2-yl]ethyl}-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline-7-sulfonamide),用于阿尔茨海默氏病(AD)、其他tau蛋白病变和相关神经退行性疾病的疾病的改良治疗。
发明背景技术
Tau蛋白病变是一组神经退行性疾病,其特征为tau蛋白(τ)在大脑中蓄积。AD是最常见的tau蛋白病变和最常见的痴呆形式。其他tau蛋白病变和相关神经退行性疾病包括皮克(Pick)病、进行性核上性麻痹、皮质基底节变性、17位染色体相关的遗传性额颞性痴呆及帕金森综合征(FTDP-17)。
痴呆是一种严重影响个人正常开展日常活动能力的脑部疾病。AD涉及控制思想、记忆和语言的大脑部分。尽管已在全球进行广泛研究,但除了家族性AD基因突变的罕见病例报告,AD的病因仍然不明且无治愈方法。
目前有几种治疗AD认知症状的方法。美国目前正在使用治疗AD的5种药物中,其中4种是乙酰胆碱酯酶抑制剂。另一种药物美金刚(memantine,一种NMDA受体拮抗剂)可用于治疗中度至重度AD。目前用于治疗AD认知症状的药物,包括美金刚和乙酰胆碱酯酶抑制剂效果甚微,且未显示能有效减缓或阻止疾病的进展。目前对阻碍AD病理进展治疗的开发日益关注,因为导致AD神经退行性病变的病理生理过程认为在临床症状出现之前已长期存在。因此,可能会减缓或阻止AD和其他tau蛋白病变和神经退行性疾病病理进展的药物需求尚有极大的未满足。
组胺H3受体存在于中枢和外周神经系统。组胺H3受体配体给药可影响大脑和外周中神经递质的分泌,认为在认知障碍的治疗中十分有用,包括AD和其他痴呆症。Brioni等观察到H3拮抗剂可能可用于AD疾病改良治疗(TheJournal of Pharmacology and Experimental Therapeutics,Vol.336,No.1,38-46(2011))。
本发明是基于临床前研究的新结果显示2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药(2-(cyclohexylmethyl)-N-{2-[(2S)-1-methylpyrrolidin-2-yl]ethyl}-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline-7-sulfonamide)治疗在与人类使用的一致剂量时在转基因动物模型中可减慢tau病理进展。
发明概述
本发明涉及一种减缓或阻止AD和其他tau蛋白病变和相关神经退行性疾病进展的方法,该方法包括对需要的患者给予2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐。
本发明的另一个方面是2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐在减缓或阻止AD和其他tau蛋白病变和相关神经退行性疾病进展中的应用。
本发明的另一个方面是化合物2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐,用于减缓或阻止AD和其他tau蛋白病变和相关神经退行性疾病的进展。
附图简述
图1说明THY-Tau2小鼠在活性成分治疗6个月后海马(左)和皮质(右)中在AD2表位(pSer396-pSer404)tau蛋白磷酸化的Westernblot分析结果。
图2说明在活性成分治疗6个月后对THY-Tau22小鼠皮质中异常tau蛋白过度磷酸化(AT8IHC)的保护活性。
图3说明在活性成分治疗6个月后对THY-Tau22小鼠皮质、CA1海马分区和杏仁核中NFTs形成(Gallyas染色)的保护活性。
图4说明THY-Tau22小鼠在活性成分治疗6个月后对海马MIP-1α基因过表达的保护活性。
发明详述
定义和缩略语
如上使用以及整个发明描述中使用的以下缩略语和符号,除非另有说明,否则应理解为以下含义:
AD           阿尔茨海默病
ADAS         阿尔茨海默病评估量表
BSA          牛血清白蛋白
CSF          脑脊液
DSM-IV       精神疾病诊断与统计手册(第四版)
MIP-1α      巨噬细胞炎性蛋白1-α
MRI          核磁共振成像
NFTs         神经原纤维缠结
PHF          双股螺旋形细丝
PBS          磷酸盐缓冲盐水
RO I         感兴趣区域
Tg           转基因
WT           野生型
Veh          溶媒
如上使用以及整个发明描述中使用的以下术语,除非另有说明,否则应理解为以下含义:
本文中所使用的“活性成分”是指2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐、其水合物或溶剂化物,或其药学上可接受的盐的溶剂化物或水合物。
“对基础疾病的影响”是指与疾病过程相关的一种或多种生物标志物测量或其他参数改善,包括,例如,一种CSF或血浆生化标志物改善,大脑体积的变化(或大脑的部分),通过功能成像测量的脑功能的变化,组织病理学或生化变化或认知或残疾变化。可以用于AD临床试验和治疗的典型生物标志物包括CSF中测量的分析物,如tau、磷酸化Tau或β-淀粉样蛋白。
本文中使用的“需要治疗的患者”或“具有Tau蛋白病变或相关神经退行性疾病的患者”包括患者1)已诊断为任何临床阶段的Tau蛋白病变例如AD,或相关神经退行性疾病,包括有轻度认知功能损害至晚期痴呆的患者;和/或2)具有Tau蛋白病变例如AD,或相关神经退行性疾病早期或前驱症状和体征;和/或3)由于年龄、遗传性、可检测的生物标记物或其他因素,诊断为Tau蛋白病变例如AD,或相关神经退行性疾病的易感患者,其中医生建议其进行治疗以延迟疾病的症状或体征的发病或进展或加重或恶化。
“患者”或“受试者”包括任何哺乳动物。出于治疗的目的,“哺乳动物”是指分类为哺乳动物的任何动物,包括但不限于人,家畜和牲畜,及动物园,运动或宠物动物,诸如犬、马、猫、牛等等。优选地,所述哺乳动物是人。
本文中使用的“临床前期阿尔茨海默病”的患者是基于可测量的阿尔茨海默病生物标志物或检测到认知缺陷的细微证据,而无功能损害的诊断患者。
本文中使用的“轻度认知功能损害”患者是指存在认知缺陷,但无足够的损害构成痴呆。
本文中使用的“轻度至中度阿尔茨海默病”患者是基于阿尔茨海默DSM-IV分型标准为痴呆和NINCDS/ADRDA标准为很可能AD(美国国立神经病学、语言障碍和卒中研究所/AD和相关疾病学会,National Institute ofNeurological and Communicative Disorders and Stroke/AD and RelatedDisorders Association),简易智能精神状态检查量表(MiniMental StateExamination,MMSE)得分≥10至≤25,以及认知药物研究(Cognitive DrugResearch)全球得分=0.5、1或2的诊断患者。
本文中使用的“中度至重度阿尔茨海默病”患者是基于阿尔茨海默DSM-IV分型标准为痴呆和NINCDS/ADRDA标准为很可能AD(美国国立神经病学、语言障碍和卒中研究所/AD和相关疾病学会),简易智能精神状态检查量表(MMSE)得分低于19,以及认知药物研究全球得分=2或3的诊断患者。
本文中使用的短语“相关神经退行性疾病”包括但不限于Down综合征、强直性肌营养不良以及C型尼曼匹克症。
本文中使用的术语“tau蛋白病变”是与tau蛋白病理相关的任何形式的神经退行性疾病。AD和某些形式的额颞性痴呆(皮克病、散发性额颞性痴呆和17位染色体相关的额颞性痴呆及帕金森综合征)是tau蛋白病变最常见的形式。其他tau蛋白病变包括但不限于:进行性核上性麻痹、拳击员痴呆(慢性创伤性脑病)、Lytico-Bodig病(关岛型帕金森综合征-痴呆复合征)、缠结型痴呆、嗜银颗粒病、神经节神经胶质瘤和神经节细胞瘤、脑膜血管瘤病、亚急性硬化性全脑炎、铅性脑病、结节性硬化症、Hallervorden-Spatz症和脂褐质沉积症。
本文中使用的术语“处理”、“治疗”等指的是获得期望的药理和生理作用。该作用可以是预防性的,预防或部分预防疾病、症状或病症,和/或可以是治疗性,部分或完全治愈疾病、病症、症状或该病的不良反应。本文中使用的术语“治疗”包含哺乳动物的任何疾病的治疗,特别是人类,包括:(a)在可能易患疾病但尚未诊断为疾病的受试者中防止疾病发生,即,使可能易患疾病但尚未经历或显示疾病症状的受试者不发生疾病的临床症状;(b)抑制疾病,即,阻止或减少发生疾病或其临床症状;或(c)缓解疾病,即,使疾病和/或其症状或病情消退。
本文中使用的措词“2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药(“2-(cyclohexylmethyl)-N-{2-[(2S)-1-methylpyrrolidin-2-yl]ethyl}-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline-7-sulfonamide)”用于…”应理解为等同于措词“2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药在…中的应用”或“使用2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药用于制备药物以用于…”。
就本发明而言,引用2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药包括其药学上可接受的盐、其水合物或溶剂化物,或其药学上可接受的盐的溶剂化物或水合物。一方面,2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药是2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺富马酸一水合物。
2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药结构式(I)为:
是一种强效、特异性、非咪唑组胺-3型(H3)受体拮抗剂。2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药的制备与物理性质和有益药理学特性描述于例如,WO2005/118547(也为US2007/0105834)中。2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺的富马酸一水合物盐描述于WO2010/151611中。
tau蛋白是表达在神经元中的微管相关蛋白。Tau蛋白过磷酸化、神经原纤维缠结(NFT)形成和神经炎症是AD和其他tau蛋白病变(如皮克病、进行性核上性麻痹、皮质基底节变性、17位染色体相关的遗传性额颞性痴呆及帕金森综合征(FTDP-17))的脑部病理特征,随着疾病的进展而蓄积或增加。
炎症也是AD的特征。AD患者的大脑已报告发生T细胞增加。AD患者外周血T细胞过表达巨噬细胞炎性蛋白1-α(MIP-1α),其结合于脑内皮细胞趋化因子受体CCR5,MIP-1α-CCR5相互作用促进T细胞通过内皮细胞紧密连接迁移到大脑。CCR5上调也在老年斑小胶质细胞招募和蓄积中发挥作用。
开发THY-Tau22转基因小鼠模型,研究tau蛋白对AD和其他tau蛋白病变的作用(见Schindowski et al.,The American Journal of Pathology,Vo l.169,No.2,pp.599-616(2006))。THY-Tau22小鼠显示tau蛋白过磷酸化和神经原纤维缠结状包含体(Gallyas阳性)。这些小鼠还在6月龄时显示记忆障碍。THY-Tau22小鼠显示数个AD相关tau蛋白表位过磷酸化:AT8、AT100、AT180、AT270、12E8、tau-pSer396和AP422。
申请人发现:临床相关剂量2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺富马酸一水合物在THY-Tau22转基因小鼠模型中治疗6个月,降低tau蛋白过磷酸化,减少神经原纤维缠结(NFT)的数量,降低神经炎症,并减少认知缺陷,这些均为AD和其他tau蛋白病变和相关神经退行性疾病的病理特征。
2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺富马酸一水合物长期治疗对这些AD和tau蛋白病变病理特征的影响表明2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药可作为这些疾病的疾病改良治疗药物。
2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺富马酸一水合物短期给药(2周,实施例2)对tau蛋白磷酸化缺乏作用(根据Westernblot对海马AD-2表位所测量)与Bitner等报告的另一种H3受体拮抗剂ABT-239治疗2周对转基因小鼠脊髓和海马TAPP(tau xAPP(β-淀粉样前体蛋白))过磷酸化的病理组织学研究的作用相反。(Neuropharmacology,60(2011)pp.460-466)。此非预期结果表明2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药的作用与ABT-239观察到的作用和Bitner(Id.)报告的作用机制不同。
显示一种AD治疗疾病改良作用最物质和直接的方式将显示该疾病的重要病理特征已变化。由于病理证据本身仅能通过尸检或脑活检获得,因此临床环境中需要更间接地获得这些证据的方法。证明AD疾病改良作用药物的方法,即对基础疾病的影响,包括使用临床设计(例如,随机退出研究设计、随机开始研究设计)、生化标志物(例如,β-淀粉样蛋白肽、tau蛋白)、脑成像结果测量(例如,容积磁共振成像、磁共振波谱、正电子发射断层成像、单光子发射计算机断层扫描)和认知以及残疾测量。
本发明的一个方面是在有tau蛋白病变或相关神经退行性疾病的患者中提供抑制异常tau蛋白磷酸化或蓄积的方法,包括给予所述患者有效剂量的2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐。
本发明的另一个方面是化合物2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐,用于预防或减缓患者的tau蛋白病变或相关神经退行性疾病的进展。
本发明的另一个方面是化合物2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其一种药学上可接受的盐,用于抑制tau蛋白病变或相关神经退行性疾病的患者中的异常tau蛋白过磷酸化或蓄积。
本发明的另一个方面是提供预防或减缓患者的tau蛋白病变或相关神经退行性疾病进展的方法,包括给予所述患者2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐,预防或减缓所述tau蛋白病变或相关神经退行性疾病。
本发明的另一个方面是在有tau蛋白病变或相关神经退行性疾病的患者中降低磷酸化tau蛋白的水平的方法,包括给予所述患者2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐。
本发明的另一个方面是化合物2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其一种药学上可接受的盐,用于在tau蛋白病变或相关神经退行性疾病的患者中降低磷酸化tau蛋白的水平。
本发明的另一个方面是在有tau蛋白病变或相关神经退行性疾病的患者中抑制神经原纤维缠结的形成的方法,包括给予所述患者2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐,抑制神经原纤维缠结形成。
本发明的另一个方面是化合物2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其一种药学上可接受的盐,用于在tau蛋白病变或相关神经退行性疾病的患者中抑制神经原纤维缠结形成。
本发明的另一个方面是治疗tau蛋白病变或相关神经退行性疾病患者的方法,包括给予所述患者有效剂量的2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐,以抑制所述患者神经原纤维缠结在神经细胞中的水平和/或蔓延。
本发明的另一个方面是化合物2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其一种药学上可接受的盐,用于在tau蛋白病变或相关神经退行性疾病的患者中抑制神经原纤维缠结在神经细胞中的水平和/或蔓延。
在具体方面,降低患者脑脊髓液中磷酸化tau蛋白和tau蛋白水平。
本发明的另一个方面是治疗tau蛋白病变或相关神经退行性疾病患者的方法,包括给予所述患者有效剂量的2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其一种药学上可接受的盐,有效降低所述患者的tau蛋白磷酸化。在本发明的具体方面,所述tau蛋白病变即为阿尔茨海默病。在更具体的方面,治疗延缓所述患者从阿尔茨海默病的一个阶段过渡到阿尔茨海默病的更严重阶段。
本发明的另一个方面是改善tau蛋白病变或相关神经退行性疾病患者的方法,包括给予所述患者有效剂量的2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其一种药学上可接受的盐,治疗上有效减缓或阻止细胞骨架功能障碍或其他tau蛋白相关的功能干扰。
本发明的另一个方面是在有tau蛋白病变或相关神经退行性疾病的患者中提供干扰或引起tau蛋白聚集物溶解的方法,包括给予所述患者治疗上有效剂量的2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐。
本发明的另一个方面是化合物2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其一种药学上可接受的盐,用于在tau蛋白病变或相关神经退行性疾病的患者中干扰或引起tau蛋白聚集物溶解。
本发明的另一个方面是提供治疗tau蛋白病变或相关神经退行性疾病患者的方法,包括给予患者2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐,其中2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐对基础疾病的影响在治疗学上有效。
本发明的另一个方面是提供抑制或降低神经元、神经胶质细胞或路易体中tau蛋白磷酸化的方法,包括使神经元、神经胶质细胞或路易体暴露于有效剂量的2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐。在具体方面,tau蛋白是微管相关tau蛋白。在另一个具体方面,tau蛋白是在神经原纤维缠结中。在另一个方面,tau蛋白过磷酸化被抑制或防止。
本发明的另一个方面是提供降低细胞tau蛋白的含量和tau蛋白磷酸化的方法,包括使细胞暴露于有效剂量的2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐。在具体方面,tau蛋白异常磷酸化。在另一个具体方面,异常磷酸化的tau蛋白过度磷酸化。
在本发明的一些实施例中,tau蛋白病变或相关神经退行性疾病是阿尔茨海默病。
在本发明的其他实施例中,tau蛋白病变或相关神经退行性疾病是轻度至中度阿尔茨海默病。
在本发明的其他实施例中,tau蛋白病变或相关神经退行性疾病是中度至重度阿尔茨海默病。
在本发明的其他实施例中,tau蛋白病变或相关神经退行性疾病是临床前期阿尔茨海默病。
在本发明的一些实施例中,tau蛋白病变或相关神经退行性疾病是轻度认知功能损害。
在本发明的一些实施例中,2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐在很长时间内每日至少给药一次。
在一个方面,AD的治疗还包括治疗AD的一种或多种症状。例如,AD的治疗包括选自以下组的一种或多种症状的治疗,包括记忆障碍、行为障碍、注意力障碍、意识混乱、烦躁不安和攻击性行为、情绪波动、语言缺失、长期记忆力丧失、感官丧失和运动控制丧失。
在另一个方面,AD的治疗还包括选自以下组的一种或多种因素,包括认知功能维持或减少(其可通过ADAS-认知功能量表测定)、日常生活活动维持或减少(其可通过ADCS-ADL分量表测定)、简易智能精神状态检查量表(MMSE)总评分维持或减少、认知药物研究体系(CDR-S)计算机评估的5个因素维持或减少、神经精神量表(NPI)评分维持或减少、NPI情感淡漠评分维持或减少、情感淡漠评估量表-知情者(AES-I)评分维持或减少。
在本发明的一些方面,活性成分给药延迟患者从AD的一个阶段过渡到AD的更严重阶段。例如,本发明的一个实施例包括在AD患者中延迟1种或2种临床痴呆量表的变化。另一个实施例包括延迟患者从轻度至中度AD过渡到中度至重度AD。另一个实施例包括延迟从临床前期AD过渡到由于阿尔茨海默病所致轻度认知功能损害。另一个实施例包括延迟从由于阿尔茨海默病所致轻度认知功能损害过渡到轻度至中度AD。
给药方式包括但不限于:口服、肠胃外(例如皮下、硬膜下、静脉内、肌内、鞘内、腹膜内、脑内、动脉内或伤口内给药途径)、外用、局部(例如外科应用或外科栓剂)、直肠和肺(例如气雾剂、吸入或粉末)。给药途径是基于将给药的组合物、靶向组织等等,如本领域技术人员所公知的普通技术。给药途径可以以任何方式改变,但是受限于药物的物理性质和患者及护理人员的便利。
本发明的活性成分通常以药物组合物的形式给药。药物组合物包含活性成分以及一种或多种药学上可接受的载体或赋形剂。
所用赋形剂通常是适合给予人类受试者或其它哺乳动物的赋形剂。药学上可接受的赋形剂包括选自以下组的至少一种成分,包括药学上可接受的载体、稀释剂、包衣、佐剂、赋形剂或溶媒,例如防腐剂、填充剂、崩解剂、润湿剂、乳化剂、稳定剂、悬浮剂、等渗剂、增甜剂、调味剂、芳香剂、着色剂、抗菌剂、抗真菌剂、其它治疗剂、润滑剂、吸附延缓或促进剂和分散剂,取决于给药模式和剂量形式的性质。
药物组合物可使用本领域技术人员公认的常规技术制备。
本发明的一个方面,药物组合物包含治疗有效剂量的活性成分。本文使用的术语“治疗有效剂量”指的是给药的药物组合物中包含足以引起期望的药理学或治疗效应的活性成分量。在确定有效量或剂量时,主治医师需考虑许多因素,包括但不限于:哺乳动物物种、其大小、年龄和一般健康状况;涉及的具体疾病;涉及疾病的程度或严重度;个体患者的反应;给药方式;制备制剂的生物利用度特性;选择的剂量方案;使用的合并药物和其它相关情况。
一个方面,本发明的方法包括给予患者约0.25至约10mg每日2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或约0.25至约10mg每日2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药药学上可接受的盐(以碱的形式测定)。在具体实施例中,本发明的方法包括给予患者每日约0.5mg至约5mg(例如,约0.5、约1mg、约1.5mg、约2mg、约2.5mg、约3mg、约3.5mg、约4mg、约4.5mg或约5mg)2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐(以碱的形式测定)。在另一方面,本发明的方法包括给予患者约每日0.25mg至约2.5mg2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐(以碱的形式测定)。
在本发明的一些方面中,2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药在很长时间内给药,例如,至少六个月。另一方面,2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药在很长时间内给药,由至少3个月,至少4个月,至少5个月,至少6个月,至少7个月,至少8个月,至少9个月,至少10个月,至少11个月,到至少12个月。在具体实施例中,2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药在很长时间内每日至少给药一次。
本发明的另一个方面是2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐在减缓或阻止AD和其它tau蛋白病变和相关神经退行性疾病进展中的应用。上述所有方面、实施例和特征也适用于所述应用。
以下实例描述2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺富马酸一水合物给药在转基因小鼠THY-Tau22中对下述方面的作用:
-Western blot分析对AD-2(pSer396-pSer404)表位tau蛋白过磷酸化的作用;
-免疫组化分析对皮质、海马和杏仁核中AT-8(pSer199-202/Thr205)表位tau蛋白过磷酸化的作用;
-通过Gallyas染色检测皮质、海马和杏仁核中NFT的形成,以及
-通过实时定量聚合酶链反应(QPCR)检测海马中神经炎症(MIPα的mRNA表达)。
实施例1
Western blot分析显示2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺富马酸一水合物单次给药(3和10mg/kg经口(甲基纤维素/吐温80悬浮液))对THY-Tau22小鼠(每个治疗组9只小鼠)未引起皮质AD-2表位tau蛋白磷酸化作用。
实施例2
Western blot分析显示2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺富马酸一水合物2周给药(饮用水中0.002%和0.02%)对THY-Tau22小鼠(每个治疗组9只小鼠)未引起海马AD-2表位tau蛋白磷酸化作用。
水中剂量为0.002%和0.02%的暴露与实施例3描述的研究使用的食物中剂量为0.0034%和0.034%的暴露数量级相同。
实施例3
2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺富马酸一水合物作为食物补充给药剂量为0.00034%、0.0034%和0.034%在THY-Tau22与野生型小鼠中治疗6周,如下所示:
Tg Veh(n=17)
Tg活性成分–0.034%(n=17)
Tg活性成分–0.0034%(n=17)
Tg活性成分–0.00034%(n=17)
WT Veh(n=17)
WT活性成分–0.034%(n=17)
WT活性成分–0.0034%(n=17)
WT活性成分–0.00034%(n=17)
接受活性成分处理的WT组未在生化和组织学研究中使用。
与接受溶媒(即非补充食物)处理的THY-Tau22鼠相比,观察到以下效果:
0.0034%剂量在海马观察到AD-2表位tau蛋白磷酸化统计学显著降低(图1);
0.0034%和0.034%剂量在皮质观察到AT-8表位tau蛋白磷酸化统计学显著降低(n=9)(图2);
0.0034%剂量和0.034%剂量在皮质、CA1海马分区以及0.034%剂量在杏仁核观察到NFT形成统计学显著降低(n=9)(图2);
0.00034%和0.0034%剂量在海马观察到MIP-1α基因表达统计学显著降低(图4);
2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺富马酸一水合物在THY-Tau22转基因小鼠中治疗6个月后在皮质观察到病理神经元[即Gallyas银浸渍证明的神经原纤维缠结(NFT)]数量显著减少(0.0034%剂量为-48%,0.034%剂量为-41%)。在CA1海马分区也观察到缠结数量显著减少(0.0034%剂量为-25%,0.034%剂量为-22%)。在杏仁核中,在最高剂量(0.034%)NFT减少(-31%)有显著性,在0.0034%剂量则为统计学非显著减少(–19%)。在最低剂量(0.00034%)时在所有分析的脑ROI中对病理神经元(即缠结数量)均无保护作用。
在皮质中,在两个最高剂量观察到AT8阳性神经元细胞数(表示TAU蛋白异常过磷酸化)显著降低(0.0034%剂量为-47%,0.034%剂量为-32%)。此外,在0.0034%剂量处理的小鼠皮质中定性观察到神经元细胞体和纤维内AT8-免疫染色强度降低。其他分析的ROI(即杏仁核和CA1和海马齿状回亚区)未观察到AT8阳性神经元细胞数显著降低。
比较2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺富马酸一水合物在小鼠食物中给药6个月获得的暴露与AD患者6个月口服给药后稳态时预期的暴露,提示在小鼠中0.00034%和0.0034%剂量对应于患者安全的剂量(分别为约0.25和约2.5mg人用剂量)。
组织病理学分析
脑组织切片
将小鼠断头后,取出大脑,用4%甲醛(Carlo Erba/code 415691)将半侧大脑(用于组织病理学研究)在4℃下浸泡后固定七天。另外半侧大脑用于生化定量测定。
固定后的半侧大脑孵育在磷酸盐缓冲盐水(PBS,P3813-10PAK,Sigma)中,转移到20%蔗糖溶液中(代码27480.294–Prolabo),4℃下,48小时,以确保在随后的冻结中组织冻存良好。对于冷冻,半侧大脑浸泡在异戊烷(参考编号24872-323-Prolabo)溶液中一分钟,用干冰冷却至-25℃至-30℃,然后将其储存于-25℃。
整个半侧大脑使用低温恒温器切片(Microm,HM560)。收集一系列矢状脑组织切片至Superfrost,加显微镜载玻片(VWR),然后储存于-20℃(切片厚度为20μm),或放置在含有孔的PBS-叠氮化钠0.1%中(S-2002,Sigma),以避免任何污染,并储存于4℃(切片厚度为30μm)。
Gallyas银染色
NFT是AD中tau蛋白病变的主要病理特点。它们包括双股螺旋形细丝和直纤丝束,其主要成分是过磷酸化的微管相关tau蛋白。Gallyas染色通常用于神经原纤维病理染色(Sun A.et al.,J.Histochem Cytochem,2002,50,4,pp.463-472)。
每只小鼠一组20μm的半侧大脑切片(直接包埋于载玻片)用于Gallyas染色(Braak and Braak,1991,Brain Pathology,1,pp.213-216).具体实验方案如下:
使用以下试剂:高碘酸(Sigma Ref.No.P 7875);氢氧化钠(ProlaboRef.No.1737-1000);碘化钾(Merck Ref.No.1.05043.1000);硝酸银(Sigma Ref.No.S.8157);100%醋酸(Prolabo Ref.No.20104.298);无水碳酸钠(Merck Ref.No.1.06392-0500);硝酸铵(Prolabo Ref.No.21280-293);硅钨酸(Sigma Ref.No.T 2786);40%甲醛(Car lo Erba Ref.No.415661);硫代硫酸钠(Sigma Ref.No.21724-500g)。
在1000ml去离子水中溶解50g无水碳酸钠制备第一储备液(No.I)。在1000ml去离子水中溶解2g硝酸铵、2g硝酸银和10g硅钨酸制备第二储备液(No.II)。在1000ml去离子水中溶解2g硝酸铵、2g硝酸银、10g硅钨酸和7.3ml商业用37%甲醛溶液制备第三储备液(No.III)。储备溶液较稳定,可存放在不透明的容器中。
各方法的下列步骤均需进行搅拌。
1.预处理:载玻片上的切片浸泡在5%高碘酸水溶液中5分钟,然后在去离子水中漂洗两次5分钟。
2.银染法:将4g氢氧化钠溶解在50ml蒸馏水中,并加入10g碘化钾,混合并使其完全溶解新鲜制备碘化银溶液。搅拌时加入3.5ml1%硝酸银水溶液。加入蒸馏水至终体积为100ml,并将该溶液剧烈混合直至澄清。半侧大脑切片在碱性碘化银溶液中浸泡1分钟。然后在0.5%乙酸水溶液中漂洗约10分钟。
3.检测:混合10倍体积(50ml)储备液I、3倍体积(15ml)储备液II、7倍体积(35ml)储备液III新鲜制备检测试剂,剧烈混合直至溶液澄清。检测需要5到30分钟。如果出现淡棕褐色,检测就足够了。通过在显微镜下观察载玻片检查检测的程度。
4.切片在去离子水中迅速漂洗。
5.固定:切片在1%硫代硫酸钠中固定5分钟,然后在去离子水中迅速漂洗。
6.切片在加热板上脱水。
7.在载玻片上滴一滴封固剂(封固剂),将盖玻片轻轻放在上面。
AT8的免疫组化
过磷酸化微管相关tau蛋白是双股螺旋形细丝的主要成分。磷酸化依赖性抗tau蛋白抗体可用于识别正常大脑和AD大脑tau蛋白中磷酸化的特定氨基酸。例如,单克隆抗体AT8被广泛使用。抗体可以检测磷酸化tau蛋白中的磷酸化丝氨酸202和苏氨酸磷酸化205表位(AT8epitope(M.Goedert et al.,Neuroscience Letters,(1995)189,3,pp.167-169))。
在30μm自由浮动切片上使用AT8抗体的免疫组化方案和基于抗生物素蛋白-生物素辣根过氧化物酶的方法。具体实验方案如下:
使用以下试剂:1升水中0.1M PBS缓冲液(2.23g NaH2PO4,2H2O(ProlaboRef.No.33616.262),29g Na2HPO4,12H2O(Prolabo Ref.No.28028.298),9g NaCl(Prolabo Ref.No.27810.295));PBS-Triton(0.15%)缓冲液Triton x 100(Sigma Ref.No.23479-9)(PBS-T)(1L0.1M PBS缓冲液,1.5ml Triton);1升水中0.2M PBS缓冲液(4.46g NaH2PO4,2H2O,58gNa2HPO4,12H2O,18g NaCl);30%H2O2(Sigma Ref.No.H 1009);3,3'-二氨基联苯胺四盐酸盐(Sigma Ref.No.D9015,100mg储存于-20℃);ABC Kit(Ref.No.PK 4000,Vector);BSA:牛血清白蛋白(Sigma Ref.No.A8022)。
切片在0.1M-PBS-0.15%triton溶液中预孵育3×10分钟,然后在0.1M-PBS-1.5%过氧化氢-50%甲醇中室温预孵育30分钟。使用0.1M-PBS-0.15%triton冲洗3次后,进一步在封闭缓冲液[即,使用0.01M PBS将BSA稀释为10%]中孵育30分钟。用小鼠抗人PHF-Tau单克隆抗体(cloneAT8,ThermoScience,MN1020,dilution1/500in0.1M PBS-0.05%Triton)室温下孵育过夜,然后用第二抗体(抗小鼠IgG生物素化整体山羊抗体,Amersham,RPN1177,dilution1/500in0.1M PBS-0.05%Triton)孵育1h30。最终在过氧化物酶偶联的抗生物素蛋白复合体(VectastainABCkit,Vector Laboratories,dilution 1/400in0.1M PBS)中孵育30分钟。切片在过氧化物酶底物溶液中简短孵育(在0.1M PBS中含有0.003%过氧化氢,和0.05%二氨基联苯胺四盐酸盐),并在NaCl 0.9%溶液中漂洗。最后,将切片固定在载玻片上,并在室温下干燥,使用Eukitt脱水并盖上盖玻片。
Gallyas染色和AT8免疫染色的定量图像分析
使用图像分析系统定量确定2种tau蛋白病变标志物(即,Gallyas染色和AT8免疫染色)。应用微观虚拟载玻片技术(使用Olympus dotslide扫描器系统)获得高放大倍率(即目标×10)和分辨率的全彩色半侧大脑切片图像。这些切片沿中轴旁不同感兴趣区域(ROI)的不同区域分布。
在基于计算机的工作站(Mercator系统/Explora Nova using Dotslide软件)上定量分析所有图像。首先手动定义每个图像的不同ROI轮廓。Gallyas染色分析3个ROI:(皮质、CA1海马分区和杏仁核)。AT8免疫染色分析4个ROI:皮质、杏仁核、海马CA1和齿状回分区和齿状回。
估计不同ROI8张半侧大脑中轴旁切片gallyas阳性或AT8阳性细胞总数(其中可在THY-TAU22动物处死时发现Tau蛋白病变,即8月龄)。该参数用于计算给定组Gallyas或AT8阳性细胞总数的平均值±SEM。
所有数据均通过软件保存,并通过提取Excel电子表格恢复。
MIP1α的mRNA表达–方案
1.RNA制备:每只小鼠的半侧海马置于Precellys CK14管中,含501.4mm瓷珠和0.5ml Applied Biosystems公司的核酸纯化裂解液(1X)。使用匀浆Precellys24(Bertin technology)2x 10秒的脉冲匀浆组织。根据生产商的说明书,使用6100PrepStation(Applied Biosystems)分离总RNA,包括DNA酶处理(从植物和动物组织分离总RNA的方案)。为了评估总RNA的质量和浓度,使用2100生物分析仪(Agilent Technologies)在RNA LabChip(Agilent)分析1μl样本。
2.实时PCR
按照生产商的建议,以寡聚(dT)16和随机引物,使用高容量cDNA库试剂盒(Applied Biosystems公司)使用每只小鼠2μg总RNA进行逆转录。最终的逆转录反应包括模板为100μl。然后将样本在25℃下孵育10分钟,接着在37℃下孵育120分钟,然后在95℃下加热,使酶变性并停止反应。对于实时PCR,管家基因R.L37A使用来自Qiagen的quantitect引物分析进行扩增(QT00252266),MIP1α使用以下引物进行扩增(5’-TGCCCTTGCTGTTCTTCTCT-3’);(5’-GTGGAATCTTCCGGCTGTAG-3’)。扩增按照生产商的说明书(Applied Biosystems)进行,使用ABI Prism7900序列检测器。
3.结果的表达
对于qPCR,循环阈值(Ct)转化为相对量(RQ),使用公式每个海马样本的2(Ct(L37a)-Ct(MIP1alpha))除以参考全大脑样本的2(Ct(L37a)-Ct(MIP1alpha))
皮质和海马匀浆tau蛋白磷酸化的Western blot分析
对于免疫印迹分析,使用Precellys24组织匀浆器在购自CellSignaling的350μl RIPA缓冲液(20mM Tris-HCl(pH 7.5),150mM NaCl,1mM Na2EDTA,1mM EGTA,1%NP-40,1%脱氧胆酸钠,2.5mM焦磷酸钠,1mMβ-甘油磷酸酯,1mM Na3VO4,1μg/ml亮肽素)中对冷冻小鼠组织(海马或者皮质)进行匀浆,加入蛋白酶抑制剂(Sigma cocktail1%v/v)和磷酸酶抑制剂(冈田酸1μM,氟化钠100mM)。16000x g4℃离心10分钟后,用BioRad DC蛋白分析试剂盒测定上清中的蛋白质含量,使用BSA作为标准。在15孔4-12%Bis-Tris gels(NuPAGE,Invitrogen)中加载等量的蛋白质(5μg),根据生产商的说明书,在MOPS缓冲液中200V进行50分钟电泳。然后将蛋白质转移至含有20%甲醇的转移缓冲液(Invitrogen)中的聚偏氟乙烯(PVDF)膜(Invitrogen)中30V2小时。在TBS Tween 0.1%中用5%脱脂奶粉阻断后,将印迹在4℃下在TBS Tween 0.1%5%BSA稀释的初级抗体中孵育过夜。使用以下小鼠抗体检测tau蛋白:AD-21/20.000e(Biorad,56484),识别Ser396和Ser404磷酸化的tau蛋白。每个印迹也用抗β肌动蛋白抗体1/5.000e(Sigma,A-5316)再探测,以使总蛋白量标准化。
用初级抗体孵育后,印迹在TBS Tween0.1%中进行漂洗,使用5%TBS Tween0.1%脱脂奶粉稀释的抗小鼠IgG辣根过氧化物酶(HRP)连接的第二抗体的1/10,000e(GE healthcare,NA9310)在室温下孵育1小时。在洗涤后,使用增强化学发光(ECL advance,GE Heal thcare)对印迹显像,并利用荧光图像分析仪LAS 3000(FUJIFILM)获得图像。使用Multigauge V3.0软件(FUJIFILM)进行免疫反应信号的量化。每个信号以β肌动蛋白进行标准化(相同凝胶,相同孔)。统计分析使用非参数检验(Kruskal-Wallis双侧比较受试物与溶媒)。
活性成分在THY-Tau22小鼠海马中对异常tau蛋白过磷酸化的抑制活性见图1所示的Western blot分析。
在剂量为0.0034%时在AD-2表位对tau蛋白磷酸化有显著抑制(-37%,p=0.0229),但在AT-8表位仅有抑制趋势(-22%,ns)。在皮质中也观察到相似但非显著的作用(-57%,p=0.1807)。

Claims (20)

1.化合物2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐,应用于在患者中预防或减缓tau蛋白病变或相关神经退行性疾病进展。
2.根据权利要求1所述应用的化合物,其中,抑制患者中的异常tau蛋白过磷酸化或异常tau蛋白蓄积。
3.根据权利要求1所述应用的化合物,其中,在所述tau蛋白病变或相关神经退行性疾病的患者中降低tau蛋白磷酸化的水平。
4.根据权利要求1所述应用的化合物,其中,在所述患者中抑制神经原纤维缠结的形成。
5.根据权利要求1所述应用的化合物,其中,,在所述患者中抑制神经元细胞中神经原纤维缠结的水平。
6.根据权利要求1所述应用的化合物,其中,减缓或阻止细胞骨架功能障碍或其他tau依赖功能干扰。
7.根据权利要求1所述应用的化合物,其中,降低患者脑脊髓液中磷酸化tau蛋白和tau蛋白水平。
8.根据权利要求1所述应用的化合物,其中,在所述患者中破坏或溶解tau聚集物。
9.根据权利要求1所述应用的化合物,其中,在所述患者中抑制或减少神经元、神经胶质细胞或路易体中的tau蛋白磷酸化。
10.根据权利要求9所述应用的化合物,其中,tau蛋白是微管相关tau蛋白。
11.根据权利要求10所述应用的化合物,其中,tau蛋白在神经原纤维缠结中。
12.根据权利要求1所述应用的化合物,其中,抑制或防止tau蛋白过磷酸化。
13.根据权利要求1-12任一所述应用的化合物,其中,tau蛋白病变或相关神经退行性疾病是阿尔茨海默病。
14.根据权利要求1-12任一所述应用的化合物,其中,tau蛋白病变或相关神经退行性疾病是轻度至中度阿尔茨海默病。
15.根据权利要求1-12任一所述应用的化合物,其中,tau蛋白病变或相关神经退行性疾病是中度至重度阿尔茨海默病。
16.根据权利要求1-12任一所述应用的化合物,其中,tau蛋白病变或相关神经退行性疾病是临床前期阿尔茨海默病。
17.根据权利要求1-12任一所述应用的化合物,其中,tau蛋白病变或相关神经退行性疾病是轻度认知功能损害。
18.根据权利要求1-17任一所述应用的化合物,其中,2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐在很长时间内每日至少给药一次。
19.根据权利要求1-18任一所述应用的化合物,其中,2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐是2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺富马酸一水合物。
20.根据权利要求1-19任一所述应用的化合物,其中,2-(环己基甲基)-N-{2-[(2S)-1-甲基吡咯烷-2-基]乙基}-1,2,3,4-四氢异喹啉-7-磺胺类药或其药学上可接受的盐在很长时间内每日至少给药一次。
CN201380029300.6A 2012-04-06 2013-04-05 一种用于治疗阿尔茨海默病的h3受体拮抗剂 Pending CN104363911A (zh)

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