CN109952096A - 聚胺在用于诱导或促使皮肤变黑并调节黑素原生成的组合物和方法中的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种诱导或促使皮肤变黑和/或黑素原生成的方法、一种治疗皮肤病症或疾病(尤其是色素沉着不足)的方法,所述方法包括施用多阳离子脂肪族胺,其中所述多阳离子脂肪族胺优选地为腐胺、亚精胺和精胺。本发明还包括减缓或预防皮肤变黑和/或黑素原生成的对应方法,或治疗皮肤病症或疾病的相关方法,所述方法包括施用多阳离子脂肪族胺转运或合成的至少一种抑制剂,其中所述抑制剂优选地分别为三聚体44NMe或二氟甲基鸟氨酸(DFMO)。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年9月8日提交的新加坡专利申请10201607498Y的优先权的权益,该专利申请的内容据此全文以引用方式并入以用于所有目的。
技术领域
本发明一般涉及生物化学领域。本文指的是药物组合物和方法,尤其是诱导或促使皮肤变黑并调节黑素原生成的药物组合物和方法。
背景技术
黑素是一种天然存在的色素,它决定人类皮肤、毛发和眼睛的颜色。产生黑素的过程被称为黑素原生成。该过程发生在被称为黑素细胞的高度特化的细胞中,该细胞存在于表皮的基底层中。每平方毫米皮肤存在约1000至2000个黑素细胞,其占存在于皮肤中的总细胞的约5%至10%。黑素的产生和分布是共同构成表皮黑素单位(EMU)的黑素细胞和周围角质细胞之间共生关系的结果。每个EMU由表皮的基底层和基底上层中的被大约40个角质细胞包围的1个黑素细胞构成。EMU通过旁分泌或自分泌系统响应于多种外部刺激和内部刺激。
黑素原生成可由例如紫外(UV)光激发。UV诱导的黑素原生成是皮肤抵抗进一步UV损伤的主要防御机制。更具体地,黑素沉着通过在UV光子和UV生成的自由基可以与DNA和其他重要细胞成分反应之前吸收UV光子和UV生成的自由基而保护皮肤免受UV损伤。然而,累积暴露于UV光可导致皮肤癌和皮肤损伤(例如,过早衰老和皱纹)的风险增大。因此,诱导黑素原生成的药剂由于在不经UV曝光或不造成皮肤癌风险的情况下保护皮肤免受光损伤而在医学上受到关注。其有益效果可以扩展至解决某些美黑、尤其免晒美黑的美容需求。
调节黑素原生成的药剂也可治疗某些皮肤色素沉着疾病。皮肤色素沉着疾病包括,例如,色素沉着过度和色素沉着不足。色素沉着过度(过度色素沉着)可能与炎性响应、酵母菌感染、妊娠和衰老等相关。该病症的相对病症被称为色素沉着不足,其中色素沉着减弱或不存在色素沉着。在其最极端的形式中,色素沉着不足表现为一种遗传病症——白化病,其中由于不存在参与黑素产生的酶或参与黑素产生的酶缺陷而完全不存在皮肤色素。色素沉着不足的另一种形式为特征在于皮肤上的光斑块的白癜风。因此,调节黑素原生成的药剂可为针对皮肤色素沉着疾病的有效疗法。
因此,存在对用于治疗或预防光损伤和皮肤色素沉着疾病、以及解决免晒美黑的美容需求的有效疗法的持续需求。
发明内容
在一个方面,提供了诱导或促使皮肤变黑和/或黑素原生成的方法,该方法包括以药学上有效量向对其有需要的受试者施用至少一种多阳离子脂肪族胺。
在另一方面,提供了治疗皮肤病症或疾病的方法,该方法包括以药学上有效量向对其有需要的受试者施用至少一种多阳离子脂肪族胺,其中皮肤病症或疾病包括色素沉着不足。在一些实例中,皮肤病症或疾病选自白癜风、脱色素、色素沉着不足、病灶性色素沉着不足、炎症后色素沉着不足、斑驳病、白化病、白糠疹、花斑癣、光敏性、白变症、特发性点状色素减少症、进行性斑样色素减退症、特应性皮炎、牛皮癣和滴状类牛皮癣。
在一些实例中,多阳离子脂肪族胺包含至少2个、或至少3个、或至少4个、或至少5个氨基基团。在一些实例中,如果多阳离子脂肪族胺具有至少2个或更多个氨基基团,则两个氨基基团为末端氨基基团。在一些实例中,如果多阳离子脂肪族胺具有至少3个或更多个氨基基团,则多阳离子脂肪族胺的氨基基团中的至少一个为仲氨基团。在一些实例中,多阳离子脂肪族胺选自由腐胺、亚精胺、精胺及其组合组成的组。
在一些实例中,多阳离子脂肪族胺的药学上有效量是约3mmol至12mmol。
在另一个方面,提供了减缓或预防皮肤变黑和/或黑素原生成的方法,该方法包括以药学上有效量向对其有需要的受试者施用多阳离子脂肪族胺的至少一种抑制剂。
在一些实例中,受试者正患有与妊娠、炎症、酵母菌感染或衰老相关的皮肤变黑和/或黑素原生成。
在一些实例中,多阳离子脂肪族胺的至少一种抑制剂选自由以下组成的组:多阳离子脂肪族胺的转运抑制剂、多阳离子脂肪族胺的合成抑制剂、多阳离子脂肪族胺的分解代谢抑制剂及其组合。在一个实例中,多阳离子脂肪族胺的转运抑制剂为三聚体44NMe。在另一个实例中,多阳离子脂肪族胺的合成抑制剂为二氟甲基鸟氨酸(DFMO)。
在一些实例中,所述至少一种多阳离子脂肪族胺或多阳离子脂肪族胺的所述至少一种抑制剂以药物组合物的形式施用,其中药物组合物经皮内、经皮肤、经皮下、局部地、透皮地或它们的任何组合方式施用。在一些实例中,药物组合物以糊剂、粉末、敷料、霜剂、膏药、溶液剂、药贴、凝胶、混悬剂、含水液体混悬剂、非含水液体混悬剂、水包油型乳剂、油包水型液体乳剂、溶液、灭菌固体、结晶固体、非晶固体、用于复溶的固体或其组合形式提供。在一个实例中,药物组合物是皮肤病学组合物。
在一个实例中,本文提供的方法用于美容目的。
附图说明
当结合非限制性实施例和附图考虑时,参考详细描述将更好地理解本发明,其中,
图1示出了腐胺处理对细胞培养物中黑素含量的影响。上面的图1A是6孔板中NHEM-aLP细胞(正常人包皮来源的表皮黑素细胞)的代表性图像,未经处理细胞(左图)对比用2mM腐胺处理过的细胞(右图)。在视觉上,可以看出当与未经处理的细胞相比时,处理过的细胞显得更暗。图1B为分别放大4倍和10倍的未经处理的细胞(上部)对比用2mM腐胺处理过的细胞(底部)在处理后第6天的代表性组织培养物图像。细胞变得更大且更平坦,并且显示出更多数量的树突(箭头)。在用黑素原剂α-MSH、ACTH或内皮素-1处理NHEM时,通常观察到该表型(也就是说,由于腐胺处理而形成树突),其中双极性或三极性黑素细胞在处理时变得更加树枝状。图1C为在黑素量化之前细胞裂解物的代表性图像(上部)和在标准化到对照之后用2mM腐胺处理6天的细胞中黑素含量百分比的平均值(底部)(n=15;由4次独立实验得到)。***p<0.001。误差条为平均值±SEM。图1中所示的结果显示用多阳离子脂肪族胺腐胺处理增加了来自成年光着色供体(NHEM-aLP)细胞的正常人原代表皮黑素细胞的黑素含量。
图2示出了腐胺处理对黑素原生成基因和蛋白的表达的影响。图2A为条形图,示出在不经处理和用2mM腐胺处理6天的情况下,通过NHEM-aLP细胞中的黑素原生成相关基因(TYR、TYRP1、DCT和PMEL)相对于管家基因RPLP0的实时PCR确定的相对mRNA表达水平。在处理后,在所有黑素原生成相关基因中观察到相对mRNA水平显著增加。(n=9;由3次独立实验得到)。**p<0.01,***p<0.001。误差条为平均值±SEM。图2B示出了代表性蛋白质印迹图像,这些图像示出了来自未经腐胺处理的和经腐胺处理过的NHEM-aLP细胞(n=3)的细胞裂解物的黑素原生成相关蛋白(TYR、TYRP1和DCT)的表达水平。在所有经腐胺处理过的样品中观察到黑素原生成相关蛋白表达水平显著提高。图2中所示的结果显示腐胺处理增强了NHEM-aLP细胞中黑素原生成相关基因和蛋白的表达。
图3示出了在不经腐胺处理(右图)和经腐胺处理(左图)的情况下皮肤培养物的代表性图像。在视觉上可以观察到经腐胺处理过的皮肤培养物中色素沉着增加。下面的图为上面的图中框的放大区域。结果表明,腐胺增加了重构的3D人皮肤模型中的色素沉着。
图4为示出在使用不同剂量的亚精胺时黑素含量的增加的条形图。结果表明,亚精胺导致NHEM-aLP细胞(n=4)的黑素含量的剂量依赖型增加。
图5示出了用不同剂量的腐胺在NHEM-aLP细胞上执行的增殖和比色细胞毒性测定的结果。n=3;误差条为平均值±SEM。该数据显示,黑素细胞可耐受高达2mM腐胺浓度,在一些情况下可认为这是高剂量。执行的测定为(3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-5-(3-羧甲氧基苯基)-2-(4-磺苯基)-2H-四唑鎓)测定,也称为MTS测定,在本申请的实验部分中提供了该测定的信息。
图6示出了与腐胺一起孵育和不与腐胺一起孵育的人腹部皮肤活组织的结果。将人腹部皮肤活组织的样品与腐胺一起孵育十天以及不与腐胺一起孵育。然后对皮肤进行成像,随后切片并用针对黑素染色的Fontana Mason染色剂染色。结果显示,在黑素细胞和相邻角质细胞内,腐胺均促使皮肤变黑并导致黑素染色增强。这表明,腐胺驱使黑素细胞中黑素原生成,并且所得的黑素色素沉积到相邻角质细胞上。
图7为示出在用腐胺长期处理之后黑素含量增加的图。结果显示,用腐胺长期培养原代黑素细胞导致黑素含量持续增加,这表明腐胺促使持续的黑素原生成。
图8为示出未经处理的细胞、用腐胺处理3天的细胞或用腐胺处理6天的细胞的活力的点状图。结果显示,在与腐胺一起孵育3天和6天之后细胞活力不会降低。
图9示出了在细胞用多阳离子脂肪族胺转运抑制剂处理之后细胞活力测定的结果。在浓度增加的多阳离子脂肪族胺转运抑制剂三聚体44NMe的存在下培养人角质细胞和黑素细胞。通过MTT测定法来确定细胞活力。结果显示,仅黑素细胞(而不是角质细胞)对多阳离子脂肪族胺转运抑制剂(高达5μM)敏感。这表明,黑素细胞在很大程度上依赖于多阳离子脂肪族胺的转运才能存活,并且与角质细胞相比,对多阳离子脂肪族胺的细胞外水平的变化更敏感。
图10示出了在细胞用DFMO(CAS编号70052-12-9)(多阳离子脂肪族胺合成中的关键酶-鸟氨酸脱羧酶1(ODC1)的抑制剂)处理之后细胞活力测定的结果。通过MTT测定法来确定细胞活力。结果显示,角质细胞对DFMO敏感,并且黑素细胞对DFMO相对不敏感。这表明,角质细胞很大程度上依赖于多阳离子脂肪族胺的合成才能存活。
图11为示出与腐胺一起培养和不与腐胺一起培养的黑素细胞中不同多阳离子脂肪族胺的含量的条形图。结果显示,黑素细胞导入大量的腐胺,因为在处理过的细胞中的细胞内水平显著高于在未经处理的细胞中的细胞内水平。除腐胺增加之外,精胺的水平也有所降低,这表明多阳离子脂肪族胺分解代谢已被激活,继而将导致生成丙烯醛和H2O2。不受理论的束缚,H2O2和丙烯醛的增加可至少部分地作为腐胺作用以促使色素沉着的机制。抑制多阳离子脂肪族胺分解代谢将减少来自多阳离子脂肪族胺分解代谢的H2O2和丙烯醛的生成,并且因此可用于抑制色素沉着。
图12示出在添加腐胺之后黑素细胞中聚胺转运体ATP13A3和SLC11A8的蛋白质水平增加,而Caveolin-1减少。ATP13A3和SLC12A8的增加和Caveolin-1的减少与聚胺转运的增加一致。这些数据还表明,聚胺转运对促使聚胺介导的色素沉着必不可少。
图13为示出未经处理的黑素细胞、只用腐胺处理的黑素细胞和用腐胺和多阳离子脂肪族胺转运抑制剂三聚体44NMe的组合处理的黑素细胞的黑素含量的条形图。添加多阳离子脂肪族胺转运抑制剂阻断腐胺促使色素沉着的能力,这表明多阳离子脂肪族胺转运是腐胺诱导黑素细胞中黑素原生成所需要的。数据还表明,多阳离子脂肪族胺转运抑制剂可能能够减少人皮肤中的色素沉着。
图14为示出不同处理组中含黑素角质细胞的百分比的条形图。人黑素细胞和角质细胞共培养生长。在UV诱导之后,角质细胞向黑素细胞发出信号以增加黑素原生成。结果显示,通过ODC1抑制剂DFMO对多阳离子脂肪族胺合成的抑制会抑制角质细胞中UV诱导的色素沉着。
图15为示出多阳离子脂肪族胺生物合成和分解代谢途径概述的示意图。哺乳动物细胞或者可在尿素循环的下游合成多阳离子脂肪族胺,或者它们可通过特定的转运体导入细胞中。当多阳离子脂肪族胺的细胞内水平过高时,它们由酶SMOX和SAT1分解代谢。精胺直接由SMOX酶分解代谢成亚精胺,并且H2O2和丙烯醛为主要副产物。精胺也可被SAT1乙酰化,并且所得的乙酰化精胺继而或者从细胞导出,或者进一步被PAOX(过氧化物酶体N(1)-乙酰基-精胺/亚精胺氧化酶,也称为APOA)分解代谢,并且生成H2O2和丙烯醛。SAT1和APAO/PAOX也可以类似方式使亚精胺分解代谢成腐胺。合成、分解代谢、导入和导出的平衡保持和控制细胞内多阳离子脂肪族胺水平。
具体实施方式
本公开的发明人已着手提供用于调节黑素原生成和用于诱导或促使皮肤变黑的可供选择的药物组合物和方法。
在第一方面,提供了诱导或促使皮肤变黑和/或黑素原生成的方法,该方法包括以药学上有效量向对其有需要的受试者施用至少一种多阳离子脂肪族胺。
如本文所用的术语“黑素原生成”是指由黑素细胞产生黑素的过程。黑素原生成导致持久的色素沉着,与源自现有黑素氧化的色素沉着形成对比。暴露于UV-B辐射导致黑素原生成增加。黑素原生成可保护真皮、皮肤下面的层免受由UV-B光引起的DNA光损伤。在一个具体实例中,黑素原生成发生在位于皮肤的黑素细胞中。
已知黑素原生成也发生在除皮肤之外的位置中,例如在毛囊中。然而,也如本领域中已知的,表皮色素沉着、毛囊(follicular)色素沉着及其对应黑素细胞之间存在差异,所有这些均在本领域有详细记录和综述。不受理论的束缚,表皮色素沉着和毛囊色素沉着之间的差异可汇总如下:
-毛囊色素沉着中的黑素原生成应当被理解为严格地结合毛发生长周期,而表皮色素沉着中的黑素原生成应当被理解为连续的和可增强的;
-尽管在早期表皮中具有共同和共享来源,但毛发生长期毛发球(hair bulb)中的黑素原活性的黑素细胞比表皮中的黑素原活性的色素细胞更大,并且具有较长的树突。毛发生长期毛发球中的黑素原活性的黑素细胞也比表皮黑素细胞具有更广泛的高尔基体和糙面内质网,并且产生更大的黑素体;
-虽然由表皮黑素细胞产生的真黑素在表皮的分化层中几乎完全降解,但转移至毛发皮质角质细胞的真黑素颗粒保持被最小程度分解。因此,在后一种情况中,典型头皮毛干的近端和远端以类似方式沉着色素。该差异可能与毛囊黑素细胞(对于高加索人正黑色素体,大约0.35×1.0μm2)比表皮黑素细胞(对于高加索人正黑色素体,大约0.25×0.6μm2)具有显著更大的黑素体尺寸相关。该参数会影响其被受体角质细胞吸收的特质及其对酶降解的相对易感性。这可能类似于黑皮肤中的较大黑素体与其白皮肤中的相对黑素体相比存活性增强。
另外,本领域中也已知,毛囊黑素单元缺少主要的黑素原生成相关蛋白TRP2,据说该蛋白大量存在于所有表皮黑素单元中,而不管皮肤类型如何。
总的来说,该信息显示,认为表皮和毛囊黑素单元中的黑素原生成与黑素细胞之间存在概念性差异是本领域中公知和详细记录的。
如本文所用的术语“黑素细胞”是指位于皮肤表皮的底层(基底层)、眼睛的中间层(眼色素层)、内耳、脑膜、骨骼和心脏中的产生黑素的细胞。每个表皮黑素细胞均与一组相邻角质细胞相连,从而形成表皮黑素细胞单元。
如本文所用的术语“黑素”为针对存在于大多数生物体中的一组天然色素的广义术语。黑素是通过氨基酸酪氨酸的氧化,然后聚合产生的。黑素是在黑素细胞中产生的,随后通过树突转运到角质细胞。
如本文所用的术语“角质细胞”是指表皮中的主要细胞类型,其占据存在于表皮中的细胞的90%。角质细胞的主要功能是形成抵抗环境损害的屏障。角质细胞有助于通过吸收黑素体保护身体免受UV辐射,黑素体是包含黑素的囊泡。然后黑素被保存在角质细胞内。
如本文所用的术语“胺”是指包含具有孤对电子的碱性氮原子的化合物或官能团。
如本文所用的术语“脂肪族胺”是指无直接在胺的氮原子上的芳族环的分子中的胺。
如本文所用,术语“多阳离子脂肪族胺”是指包含胺基团和一个或多个正电荷的开链有机化合物。
在一些实例中,多阳离子脂肪族胺包含至少2个或至少3个或至少4个或至少5个氨基基团。在一些实例中,其中如果多阳离子脂肪族胺具有至少2个或更多个氨基基团,则氨基基团中的两个为末端氨基基团。在一些实例中,如果多阳离子脂肪族胺具有至少3个或更多个氨基基团,则多阳离子脂肪族胺的氨基基团中的至少一者为仲氨基团。
在一些具体实例中,多阳离子脂肪族胺选自由腐胺、亚精胺、精胺及其组合组成的组。该组合可能为例如腐胺和亚精胺的组合、腐胺和精胺的组合、亚精胺和精胺的组合以及腐胺、亚精胺和精胺的组合。
如本文所用的术语“腐胺”也被称为四亚甲基二胺、丁烷-1,4-二胺或1,4-二氨基丁烷。它为由式NH2(CH2)4NH2或表示的胺,并且具有约161.07g/mol的分子量。
如本文所用的术语“亚精胺”也被称为N’-(3-氨基丙基)丁烷-1,4-二胺。它为由式NH2(CH2)3NH(CH2)4NH2或表示的胺。
如本文所用的术语“精胺”也被称为N,N’-双(3-氨基丙基)丁烷-1,4-二胺。它为由式NH2(CH2)3NH(CH2)4NH(CH2)3NH2或表示的胺。
亚精胺合酶(SPDS)催化由腐胺形成亚精胺。亚精胺为精胺的前体。由腐胺生物合成亚精胺和精胺示于下面的方案中(Ado=5′-腺苷基)。
如本文所用的术语“药学上有效量”是指当施用于对其有需要的受试者时足以施加所声称效果的活性成分的量。“药学上有效量”将根据所施加的活性成分、年龄、体重、身体条件和对其有需要的受试者的响应能力而改变。
在第一方面的一些实例中,所施用的多阳离子脂肪族胺的药学上有效量是0.3mmol至12mmol、或0.3mmol至3mmol、或3mmol至12mmol、或3mmol至6mmol、或6mmol至12mmol、或4.5mmol至5.4mmol、或3.6mmol至4.8mmol、或5.4mmol至10.5mmol、或9mmol至11.4mmol、或为约3.3mmol、或为约3.6mmol、或为约3.9mmol、或为约4.8mmol、或为约5.4mmol、或为约7.5mmol、或为约10.8mmol。在一些实例中,多阳离子脂肪族胺的浓度是0.05mM至2mM、或0.05mM至0.5mM、或0.5mM至2mM、或0.5mM至1mM、或1mM至2mM、或0.75mM至0.9mM、或0.6mM至0.8mM、或0.9mM至1.75mM、或1.5mM至1.9mM、或为约0.55mM、或为约0.6mM、或为约0.65mM、或为约0.8mM、或为约0.9mM、或为约1.25mM、或为约1.8mM。在一个具体实例中,所施用的多阳离子脂肪族胺的药学上有效量为3mmol,并且浓度为0.5mM。在另一个具体实例中,所施用的多阳离子脂肪族胺的药学上有效量为12mmol,并且浓度为2mM。在如本申请中所提供的实验中,例如腐胺的浓度是0.5mM至2mM。因此,在一些实例中,腐胺的浓度小于2mM。在其他实例中,腐胺的浓度为约2mM。
在一些具体实例中,所施用的多阳离子脂肪族胺为腐胺,其中所施用的药学上有效量介于3mmol至12mmol之间,并且浓度介于0.5mM至2mM之间。在一个具体实例中,所施用的腐胺的药学上有效量为3mmol,并且浓度为0.05mM。在另一个具体实例中,所施用的腐胺的药学上有效量为12mmol,并且浓度为2mM。
在一些具体实例中,所施用的多阳离子脂肪族胺为亚精胺,其中所施用的药学上有效量是3mmol至12mmol,并且浓度为0.5mM至2mM。在一个具体实例中,所施用的亚精胺的药学上有效量为3mmol,并且浓度为0.05mM。在另一个具体实例中,所施用的亚精胺的药学上有效量为12mmol,并且浓度为2mM。
在一些具体实例中,所施用的多阳离子脂肪族胺为精胺,其中所施用的药学上有效量是3mmol至12mmol,并且浓度0.5mM至2mM。在一个具体实例中,所施用的精胺的药学上有效量为3mmol,并且浓度为0.05mM。在另一个具体实例中,所施用的精胺的药学上有效量为12mmol,并且浓度为2mM。在一个实例中,使用多于一种多阳离子脂肪族胺,诸如不同多阳离子脂肪族胺的混合物,例如,亚精胺与精胺和腐胺的混合物;亚精胺与腐胺的混合物;亚精胺与精胺的混合物;或者腐胺与精胺的混合物。每种多阳离子脂肪族胺的浓度为如本文针对单种多阳离子脂肪族胺所述的,或者本文所述的量和浓度为混合物中多阳离子脂肪族胺的每一种的量和浓度的总和。
所述至少一种多阳离子脂肪族胺可在药物组合物中施用。在一些实例中,药物组合物可经皮内、经皮肤、经皮下、局部地、透皮地或其任何组合施用。
在一些实例中,药物组合物还包含药学上可接受的载体和/或药学上可接受的盐。
药物组合物可以多种形式提供,其非限制性实例包括糊剂、粉末、敷料、霜剂、膏药、溶液剂、药贴、凝胶、混悬剂、含水液体混悬剂、非含水液体混悬剂、水包油型乳剂、油包水型液体乳剂、溶液、灭菌固体、结晶固体、非晶固体、用于复溶的固体或其组合。在一个具体实例中,药物组合物作为皮肤病学组合物提供。同样,取决于待处理的位置和预期给药途径,本文所公开的药物组合物还可包含药学上可接受的载体和/或药学上可接受的盐。
在一个实例中,用于局部施用的组合物包括如本文所述的组合物和皮肤病学上可接受的溶媒。溶媒可为含水的或不含水的。用于局部组合物中的皮肤病学上可接受的溶媒可为洗剂、凝胶、膏剂、液体剂、霜剂或乳剂的形式。如果溶媒为乳剂,则乳剂可具有连续水相和不连续非水相或油相(水包油型乳剂),或连续非水相或油相和不连续水相(油包水型乳剂)。
用于本公开的局部制剂中的药物赋形剂可选自由溶剂、润肤剂和/或乳化剂、油基、防腐剂、抗氧化剂、张力调节剂、渗透促进剂和增溶剂、螯合剂、缓冲剂、表面活性剂、一种或多种聚合物及其组合组成的组。
用于含水或亲水性局部制剂的合适溶剂包括水;乙醇;异丙醇;水和乙醇和/或异丙醇的混合物;甘油;乙烯;丙二醇或丁二醇;DMSO;及其混合物。用于疏水性局部制剂的合适溶剂包括矿物油、植物油和硅油。如果需要,如本文所述的组合物可溶解或分散在疏水性油相中,并且油相随后可在单独包含水的水相中乳化或包含水与低级醇、甘油和/或乙二醇的组合的水相中乳化。
合适的润肤剂包括烃油和蜡,诸如矿物油、凡士林、石蜡、纯地蜡、地蜡、微晶蜡、聚乙烯、角鲨烯、全氢化鲨烯;硅油;甘油三酯;乙酸甘油酯,诸如乙酰化单甘油酯;乙氧基化甘油酯,诸如乙氧基化单硬脂酸甘油酯;脂肪酸或二羧酸的烷基酯。
适合用作润肤剂的硅油包括二甲基聚硅氧烷、甲基(苯基)聚硅氧烷以及水溶性和醇溶性硅氧烷二醇共聚物。适合用作润肤剂的甘油三酯包括植物和动物脂肪和油,其包括蓖麻油、红花油、棉籽油、玉米油、橄榄油、鱼肝油、杏仁油、鳄梨油、棕榈油、芝麻油和大豆油。
适合用作润肤剂的羧酸或二酸的酯包括脂肪酸的甲酯、异丙酯和丁酯。烷基酯的具体实例包括月桂酸己酯、月桂酸异己酯、棕榈酸异己酯、棕榈酸异丙酯、油酸癸酯、油酸异癸酯、硬脂酸十六烷基酯、硬脂酸癸酯、异硬脂酸异丙酯、乳酸二月桂酯、乳酸肉豆蔻酯和乳酸十六烷基酯;以及脂肪酸的烯基酯,诸如肉豆蔻酸油醇酯、硬脂酸油醇酯和油酸油醇酯。二酸的烷基酯的具体实例包括己二酸二异丙酯、己二酸二异己酯、己二酸双(己基癸基)酯和癸二酸二异丙酯。
可用于局部制剂的润肤剂或乳化剂的其他合适的类别包括脂肪酸、脂肪醇、脂肪醇醚、乙氧基化脂肪醇、乙氧基化脂肪醇的脂肪酸酯以及蜡。
用作润肤剂的脂肪酸的具体实例包括壬酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、异硬脂酸、羟基硬脂酸、油酸、亚油酸、蓖麻油酸、花生酸、二十二烷酸和芥酸。用作润肤剂的脂肪醇的具体实例包括月桂醇、肉豆蔻醇、鲸蜡醇、十六烷基醇、硬脂醇、异硬脂醇、羟基硬脂醇、油醇、蓖麻油醇、二十二烷基醇和芥酸醇以及2-辛基十二烷醇。
适合用作润肤剂的蜡的具体实例包括羊毛脂及其衍生物,包括羊毛脂油、羊毛脂蜡、羊毛脂醇、羊毛脂脂肪酸、羊毛脂酸异丙酯、乙氧基化羊毛脂、乙氧基化羊毛脂醇、乙氧基化胆固醇、丙氧基化羊毛脂醇、乙酰化羊毛脂、乙酰化羊毛脂醇、羊毛脂醇亚油酸酯、羊毛脂醇蓖麻酸酯、羊毛脂醇蓖麻酸酯的乙酸酯、羊毛脂醇蓖麻酸酯的乙酸酯、乙氧基化醇酯的乙酸酯、羊毛脂的氢解产物、氢化羊毛脂、乙氧基化氢化羊毛脂、乙氧基化山梨糖醇羊毛脂以及液体和半固体羊毛脂。另外可用的蜡包括烃蜡、酯蜡和酰胺蜡。可用的蜡包括蜡酯,诸如蜂蜡、鲸蜡、肉豆蔻酸肉豆蔻酯和硬脂酸十八烷基酯;蜂蜡衍生物,例如聚氧乙烯山梨糖醇蜂蜡;以及植物蜡,包括巴西棕榈蜡和小烛树蜡。
多元醇和聚醚衍生物可用作局部制剂中的溶剂和/或表面活性剂。合适的多元醇和聚醚包括丙二醇;二丙二醇;聚丙二醇2000和4000;聚(氧乙烯-共-氧丙烯)二醇;甘油;山梨糖醇;乙氧基化山梨糖醇;羟丙基山梨糖醇;聚乙二醇200-6000;甲氧基聚乙二醇350、550、750、2000和5000;聚[环氧乙烷]均聚物(100,000-5,000,000);聚亚烷基二醇和衍生物;己二醇;2-甲基-2,4-戊二醇;1,3-丁二醇;1,2,6-己三醇;2-乙基-1,3-己二醇;具有15至18个碳原子的邻二醇以及三羟甲基丙烷的聚氧丙烯衍生物。
多元醇酯(polydydric alcohol esters)可用作乳化剂或润肤剂。合适的多元醇酯包括乙二醇单脂肪酸酯和乙二醇二脂肪酸酯、二乙二醇单脂肪酸酯和二乙二醇二脂肪酸酯、聚乙二醇(200-6000)单脂肪酸酯和聚乙二醇(200-6000)二脂肪酸酯、丙二醇单脂肪酸酯和丙二醇二脂肪酸酯、聚丙二醇2000单油酸酯、聚丙二醇2000单硬脂酸酯、乙氧基化丙二醇单硬脂酸酯、甘油单脂肪酸酯和甘油二脂肪酸酯、聚甘油聚脂肪酸酯、乙氧基化单硬脂酸甘油酯、1,3-丁二醇单硬脂酸酯、1,3-丁二醇二硬脂酸酯、聚氧乙烯聚醇脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯以及聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯。
适合用于局部制剂中的乳化剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。优选的离子乳化剂包括磷脂,诸如卵磷脂和衍生物。
卵磷脂和其他磷脂可用于制备包含如本文所述的组合物的脂质体。当将磷脂诸如卵磷脂置于水中并由此形成一双层或一系列双层时,一旦提供足够的能量,每个双层被水分子分开,脂质囊泡形成。脂质体可通过在水中超声处理磷脂而产生。低剪切速率生成多层脂质体。连续高剪切超声处理倾向于形成较小的单层脂质体。疏水性化学品可溶解到磷脂双层膜中。脂质体的脂质双层通过与角质细胞的细胞膜融合,将如本文所述的组合物递送至角质细胞。
在一个实例中,局部制剂可包含胶束,或分散在水溶液中的表面活性剂分子的聚集体。胶束可通过将油溶剂分散在包含表面活性剂的水溶液中来制备,其中表面活性剂浓度超出临界胶束浓度。所得的制剂包含胶束,即,由极性表面活性剂分子的膜包围的球形油液滴,分散在含水溶剂中。
甾醇也可用作润肤剂和/或渗透促进剂,甾醇包括例如胆固醇和胆固醇脂肪酸酯;酰胺诸如脂肪酸酰胺、乙氧基化脂肪酸酰胺以及脂肪酸烷醇酰胺。
可用于制备具有水性基质的粘性凝胶或霜剂的合适粘度增强剂或增稠剂包括聚丙烯酸钠、黄原胶、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸聚合物、角叉菜胶、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙氧基化聚丙烯酰胺、聚乙氧基化丙烯酸酯以及聚乙氧基化烷烃硫醇。
适合用于局部制剂中的防腐剂和/或抗氧化剂包括苯扎氯铵、苄醇、苯酚、脲、对羟基苯甲酸酯、丁基化羟基甲苯(BHT)、丁基化羟基苯甲醚(BHA)、生育酚及其混合物。
适合用于局部制剂中的螯合剂包括乙二胺四乙酸、其碱金属盐、其碱土金属盐、其铵盐及其四烷基铵盐。
载体优选地具有约4.0至10.0的pH,更优选地具有约6.8至约7.8的pH。可使用缓冲溶液或其他pH改性剂来控制pH。合适的pH改性剂包括磷酸和/或磷酸盐、柠檬酸和/或柠檬酸盐、氢氧化物盐(即,氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾)和胺,诸如三乙醇胺。合适的缓冲溶液包括保持5.8至8的pH的包含磷酸一钾和磷酸二钾的溶液的缓冲液;以及保持6至7.5的pH的包含磷酸一钠和磷酸二钠的溶液的缓冲液。其他缓冲液包括柠檬酸/柠檬酸钠以及磷酸氢二钠/柠檬酸。
霜剂、膏剂、洗剂、溶液剂、凝胶、喷雾和药贴的各种实例可掺入如本文所述的组合物作为活性成分,与渗透增强剂和其他活性剂组合协同作用于皮肤上,用于促进诱导或促使皮肤变黑和/或黑素原生成、治疗皮肤病症或疾病的方法、以及减缓或预防皮肤变黑和/或黑素原生成的方法。
促使皮肤变黑和/或黑素原生成可用于美容目的,诸如免晒美黑。因此,在一个实例中,第一方面的方法可仅用于美容目的。
在第二方面,提供了治疗皮肤病症或疾病的方法,该方法包括以药学上有效量向对其有需要的受试者施用至少一种多阳离子脂肪族胺。所述至少一种多阳离子脂肪族胺和药学上有效量如上文所定义。
待治疗的皮肤病症通常涉及皮肤色素沉着的调节异常,尤其是色素沉着不足。如本文所用的术语“色素沉着不足”是指由黑素细胞或黑素的耗尽引起的皮肤颜色损失或氨基酸酪氨酸的减少,氨基酸酪氨酸被黑素细胞用来制备黑素。
在一些实例中,待治疗的皮肤病症包括但不限于白癜风、脱色素、色素沉着不足、病灶性色素沉着不足、炎症后色素沉着不足(发炎后黑素过少症)、斑驳病、白化病、白糠疹、花斑癣、光敏性、白变症、特发性点状色素减少症、进行性斑样色素减退症、特应性皮炎、牛皮癣和滴状类牛皮癣。
如本文所用的术语“白癜风”是指特征在于皮肤斑块失去其色素的长期皮肤病症。受感染的皮肤斑块变白并且通常具有明确边缘。
如本文所用的术语“脱色素”通常是指皮肤淡化或色素损失。皮肤的脱色素可能由多种局部和系统病症引起。色素损失可为部分的(例如由对皮肤的损伤引起)或完全的(例如白癜风)。它可为暂时的(例如花斑癣)或持久的(例如白化病)。
如本文所用的术语“斑驳病”是指有关黑素细胞发育的罕见的常染色体显性遗传病。常见特征包括先天性白色额发、分散性正常色素沉着和低色素沉着的斑疹,以及前额上的三角形脱色素斑块。
如本文所用的术语“白化病”是指特征在于皮肤、毛发和眼睛中完全或部分地不存在色素的先天性疾病。白化病与多种视力缺陷诸如畏光、眼球震颤和弱视相关联。缺少皮肤色素沉着使得受试者更容易被晒伤和患上皮肤癌。
如本文所用的术语“白糠疹”是指主要影响儿童和青年人的皮肤疾病。该病症可能与湿疹(一种常见的引起有鳞屑、瘙痒疹的皮肤疾病)相关。患有白糠疹的人群的皮肤上出现通常圆形或椭圆形的红色或粉色斑块。该斑块通常被保温调理霜清除或自行消失。然而,在红色褪去之后常常在皮肤上留下淡白标记。
如本文所用的术语“花斑癣”是指特征在于躯干和近端肢体上出现皮疹的病症。大部分花斑癣是由真菌球形马拉色菌(Malassezia globosa)引起的,而在少数情况下由糠秕马拉色菌(Malassezia furfur)引起。
如本文所用的术语“光敏性”是指由太阳光触发的免疫系统反应。光敏性反应包括目光性荨麻疹、化学光过敏和多形性光疹,并且通常特征在于暴露在阳光下皮肤的斑块上的瘙痒疹。
如本文所用的术语“白变症”是指其中色素沉着部分丧失,从而导致皮肤或毛发但非眼睛的白色、淡白或斑状着色的病症。
如本文所用的术语“特发性点状色素减少症”是指特征为弥漫性脱色素斑疹或白斑的良性和无症状的皮肤表现。该病症在白皮肤的个体中最常见,并且似乎与累积暴露于阳光下相关。沿身体最曝光区域可看到IGH的分布,包括臂、腿、上背和面部的区域。通常首先沿腿的前部看到损伤,然后在臂、背部和面部上看到损伤。
如本文所用的术语“进行性斑样色素减退症”是指特征在于躯干上的不明显圆形、非鳞状脱色素斑,常常在中线和中线周围融合,并且很少延伸至肢体近端和颈/头区域的常见皮肤疾病。不存在瘙痒、疼痛或前述炎症。
如本文所用的术语“特应性皮炎”也被称为特应性湿疹。它是一类导致皮肤瘙痒、发红、肿胀和开裂的皮肤炎症(皮炎)。透明流体可从受感染区域流出,其常常随时间推移变浓稠。该病症通常开始于儿童期,严重程度随年龄增长有所不同。擦伤使症状加重,并且受感染人群的皮肤感染风险增加。
如本文所用的术语“牛皮癣”是指特征在于异常的皮肤斑块的长期自身免疫疾病。这些皮肤斑块通常为红色、瘙痒和鳞状的。它们的严重程度可从局部的小的身体覆盖变化至完全身体覆盖。
如本文所用的术语“滴状类牛皮癣”是指中央鳞状的红棕色丘疹的出疹。它可持续长达几年,并且清除时不形成疤痕。
在第一方面和第二方面的方法的一些实例中,在施用至少一种多阳离子脂肪族胺时,黑素细胞的内生黑素含量有所增加和/或黑素原生成相关基因和蛋白的表达有所增强。
黑素原生成相关基因的实例包括但不限于TYR、TYRP1、DCT和PMEL。黑素原生成相关蛋白的实例包括但不限于由上述黑素原生成相关基因编码的蛋白。
TYR基因编码被称为酪氨酸酶的蛋白。酪氨酸酶为位于黑素细胞中的酶。它负责产生黑素的第一步骤,将氨基酸酪氨酸转变成多巴醌。
TYRP1基因编码被称为酪氨酸酶相关蛋白1的蛋白。酪氨酸酶相关蛋白1为位于黑素细胞中的酶。它涉及黑素的产生,但是其确切的功能尚不清楚。有人提出,该酶可有助于稳定酪氨酸酶,和/或确定黑素体的形状。
DCT基因也被称为TYRP2基因。它编码被称为多巴色素互变异构酶或酪氨酸酶相关蛋白2的蛋白。多巴色素互变异构酶将多巴色素转变成其羧化衍生物DHICA(5,6-二羟基吲哚-2-羧酸)。在不存在多巴色素互变异构酶的情况下,多巴色素将自发地脱羧产生DHI(5,6-二羟基吲哚),继而影响所产生黑素的特性。
PMEL基因编码前黑素体蛋白(PMEL),其也被称为银基因座蛋白同源物(SILV)。它为黑素细胞特异性I型跨膜糖蛋白,并且常常富含黑素体。它在前黑素体的结构组织上起到至关重要的作用。例如,前黑素体蛋白涉及生成内部基体纤维,该纤维限定从阶段I到阶段II黑素体的转变。该蛋白经历复杂模式的翻译后加工和修饰,这对于蛋白的适当功能是至关重要的。通过蛋白分解胞外域脱落释放的分泌型前黑素体蛋白可用作黑素瘤特异性血清标记物。选择性剪接导致多个转录变异体。
另外提供了使用至少一种多阳离子脂肪族胺在制造用于诱导或促使皮肤变黑和/或黑素原生成的药物中的用途,其中该药物以药学上有效量施用。所述至少一种多阳离子脂肪族胺和药学上有效量如本文所定义。
另外提供了使用至少一种多阳离子脂肪族胺在制造用于治疗皮肤病症或疾病的药物中的用途,其中该药剂以药学上有效量施用。所述至少一种多阳离子脂肪族胺、皮肤疾病和药学上有效量如本文所定义。
在第三方面,提供了减缓或预防皮肤变黑和/或黑素原生成的方法,该方法包括以药学上有效量向对其有需要的受试者施用多阳离子脂肪族胺的至少一种抑制剂。多阳离子脂肪族胺如本文所定义。另外提供了多阳离子脂肪族胺的至少一种抑制剂在制造用于减缓或预防皮肤变黑和/或黑素原生成的药物中的用途,其中该药物以药学上有效量施用。
在一些实例中,多阳离子脂肪族胺的所述至少一种抑制剂可为多阳离子脂肪族胺的转运抑制剂、多阳离子脂肪族胺的合成抑制剂、多阳离子脂肪族胺的分解代谢抑制剂或其组合。
多阳离子脂肪族胺的转运抑制剂的一些非限制性实例在下图中有详细描述。这些实例包括但不限于三聚体44NMe(作为聚胺转运抑制剂(PTI)的小分子)、三聚体44、D-Lys-Spm、L-Lys-Spm、AMXT 1501(聚胺转运抑制剂)、Ant44、Ant44NMe、Ant444、三酰胺44、三酰胺444、三酰胺343、44Bn44、MeN44Bn44NMe、mBn44、mBn444、N1-精胺-L-赖氨酸基酰胺(ORI1202)、染料木素、N-(2-巯基乙基)精胺-5-甲酰胺(MESC)、2,21-二硫基双(N-乙基-精胺-5-甲酰胺)(DESC)、N-[2,2′-二硫基(乙基,1′-氨乙基精胺-S-甲酰胺(DEASC)及其组合。聚胺转运抑制剂中的一些的示例性结构在下面示出。
多阳离子脂肪族胺转运抑制剂的另外实例可为但不限于根据式A的化合物,其中R1和R1独立地表示氢原子或具有1至2个碳原子的烷基基团,R2、R2或R3和R3独立地表示氢原子或甲基基团,w和z独立地表示2或3的整数,x表示0至n的整数,n表示3至6的整数,x和y的总和等于n,并且S表示氢原子或不能被天然聚胺转运体捕获的分子。
多阳离子脂肪族胺的转运抑制剂的另一个实例可为但不限于根据式(B)的化合物,其中R1和R1′独立地表示氢原子或具有1至2个碳原子的烷基基团,R2、R2′或R3和R3′独立地表示氢原子或甲基基团,w和z独立地表示3或4的整数,x表示0至n的整数,y表示0至n的整数,n表示3至6的整数,x和y的总和等于n,并且L表示氢原子或不能被天然聚胺转运体捕获的分子。
多阳离子脂肪族胺的转运抑制剂的另外其他实例可为但不限于根据式
(I)和(II)的化合物,其中L为连接基;R1为H、甲基、乙基或丙基;R2为H或甲基;0<x<3;2<v<5;并且2<w<8。例如.属于式(I)的化合物可为但不限于在一个实例中.L为下列中的任一个:
其中1<i+j<7。
在一个具体实例中,多阳离子脂肪族胺的转运抑制剂为三聚体44NMe。在另一个实例中,多阳离子脂肪族胺的转运抑制剂为AMXT1501。
多阳离子脂肪族胺的合成抑制剂的一些非限制性实例为:二氟甲基鸟氨酸(DFMO;ODC1抑制剂)、乙基乙二醛双(脒基腙)(EGBG;AMD1抑制剂)、甲基乙二醛双(脒基腙)(MGBG;AMD1抑制剂)、4-氨基茚满-1-酮-2’-脒基腙(SAM486A;AMD1抑制剂)和反式-4-甲基环己基胺(4MCHA;精胺合酶抑制剂)。在一个具体实例中,多阳离子脂肪族胺的合成抑制剂为DFMO。DFMO为鸟氨酸脱羧酶(Odc)的不可逆抑制剂。Odc为多阳离子脂肪族胺合成中的限速酶,其催化鸟氨酸(尿素循环的产物)脱羧形成腐胺。
在另一个实例中,鸟氨酸脱羧酶1(ODC1)的功能受到抑制。因此,在另外的实例中,本文所公开的药物组合物包含鸟氨酸脱羧酶1(ODC1)抑制剂。在又一个实例中,鸟氨酸脱羧酶1(ODC1)的抑制剂为但不限于siRNA、shRNA、(RS)-2,5-二氨基-2-(二氟甲基)戊酸(α-二氟甲基鸟氨酸)(也被称为DFMO;CAS编号70052-12-9)及其组合。在又一个实例中,鸟氨酸脱羧酶1(ODC1)的抑制剂为shRNA。在另一个实例中,鸟氨酸脱羧酶1(ODC1)的抑制剂为siRNA。在又一个实例中,鸟氨酸脱羧酶1(ODC1)的抑制剂为DFMO。
多阳离子脂肪族胺的分解代谢抑制剂的一些非限制性实例为N,N′-双(2,3-丁二烯基)-1,4-丁烷二胺(MDL72527)、N-乙基-N′-[4-[4-[4-[[(E)-4-[4-[4-[4-[4-(乙基氨基)丁基氨基]丁基氨基]丁基氨基]丁基氨基]丁-2-烯基]氨基]丁基氨基]丁基氨基]丁基]丁烷-1,4-二胺(CGC-11144)、N-(3-氨基丙基)-N′-2,3-丁二烯基-1,4-丁烷二胺(N(8)-丁二烯基Spd)和N-[3-(2,3-丁二烯基氨基)丙基]-1,4-丁烷二胺(N(1)-丁二烯基Spd)。
在该方面的一些实例中、待施用的多阳离子脂肪族胺的所述至少一种抑制剂的药学上有效量是0.06μmol至3mol、或0.03μmol至2.4mol、或0.6μmol至1.8mol、或1.2μmol至1.2mol、或1.8μmol至600mmol、或2.4μmol至540mmol、或3μmol至480mmol、或3.6μmol至420mmol、或4.2μmol至360mmol、或4.8μmol至300mmol、或5.4μmol至240mmol、或6μmol至180mmol、或12μmol至120mmol、或18μmol至60mmol、或24μmol至54mmol、或30μmol至48mmol、或24μmol至42mmol、或42μmol至36mmol、或48μmol至30mmol、或54μmol至24mmol、或60μmol至18mmol、或90μmol至6mmol、或120μmol至6mmol、或150μmol至5.4mmol、或180μmol至4.8mmol、或210μmol至4.2mmol、或240μmol至3.6mmol、或270μmol至3mmol、或300μmol至2.4mmol、或360μmol至1.8mmol、或420μmol至1.2mmol、或480μmol至600μmol、或为约0.06μmol、或为约0.3μmol、或为约0.6μmol、或为约3μmol、或为约6μmol、或为约9μmol、或为约12μmol、或为约15μmol、或为约18μmol、或为约21μmol、或为约24μmol、或为约27μmol、或为约30μmol、或为约60μmol、或为约90μmol、或为约120μmol、或为约150μmol、或为约180μmol、或为约210μmol、或为约240μmol、或为约270μmol、或为约300μmol、或为约360μmol、或为约420μmol、或为约480μmol、或为约540μmol、或为约600μtmol、或为约900μtmol、或为约1.5mmol、或为约2.1mmol、或为约2.7mmol、或为约3.3mmol、或为约3.9mmol、或为约4.5mmol、或为约5.1mmol、或为约5.7mmol、或为约6mmol、或为约30mmol、或为约60mmol、或为约90mmol、或为约120mmol、或为约150mmol、或为约180mmol、或为约210mmol、或为约240mmol、或为约270mmol、或为约300mmol、或为约360mmol、或为约420mmol、或为约480mmol、或为约540mmol、或为约600mmol、或为约900mmol、或为约1.2mol、或为约1.5mol、或为约1.8mol、或为约2.1mol、或为约2.4mol、或为约2.7mol、或为约3mol。在一些实例中,多阳离子脂肪族胺的所述至少一种抑制剂的浓度是0.01μM至500mM、或0.05μM至400mM、或0.1μM至300mM、或0.2μM至200mM、或0.3μM至100mM、或0.4μM至90mM、或0.5μM至80mM、或0.6μM至70mM、或0.7μM至60mM、或0.8μM至50mM、或0.9μM至40mM、或1μM至30mM、或2μM至20mM、或3μM至10mM、或4μM至9mM、或5μM至8mM、或6μM至7mM、或7μM至6mM、或8μM至5mM、或9μM至4mM、或10μM至3mM、或15μM至1mM、或20μM至1mM、或25μM至900μM、或30μM至800μM、或35μM至700μM、或40μM至600μM、或45μM至500μM、或50μM至400μM、或60μM至300μM、或70μM至200μM、或80μM至100μM、或为约0.01μM、或为约0.05μM、或为约0.1μM、或为约0.5μM、或为约1μM、或为约1.5μM、或为约2μM、或为约2.5μM、或为约3μM、或为约3.5μM、或为约4μM、或为约4.5μM、或为约5μM、或为约10μM、或为约15μM、或为约20μM、或为约25μM、或为约30μM、或为约35μM、或为约40μM、或为约45μM、或为约50μM、或为约60μM、或为约70μM、或为约80μM、或为约90μM、或为约100μM、或为约150μM、或为约250μM、或为约350μM、或为约450μM、或为约550μM、或为约650μM、或为约750μM、或为约850μM、或为约950μM、或为约1mM、或为约5mM、或为约10mM、或为约15mM、或为约20mM、或为约25mM、或为约30mM、或为约35mM、或为约40mM、或为约45mM、或为约50mM、或为约60mM、或为约70mM、或为约80mM、或为约90mM、或为约100mM、或为约150mM、或为约200mM、或为约250mM、或为约300mM、或为约350mM、或为约400mM、或为约450mM、或为约500mM。
在第三方面的一些实例中,对其有需要的受试者正患有与妊娠、炎症、酵母菌感染或衰老相关的皮肤变黑和/或黑素原生成。
还提供了多阳离子脂肪族胺的至少一种抑制剂在制造用于减缓与妊娠、炎症、酵母菌感染或衰老相关的皮肤变黑和/或黑素原生成的药物中的用途,其中该药物以药学上有效量施用。多阳离子脂肪族胺的所述至少一种抑制剂和多阳离子脂肪族胺的所述至少一种抑制剂的药物有效量如本文所定义。
受试者在妊娠期间患上黑斑病是常见的。如本文所用的术语“黑斑病”也被称为黄褐斑或妊娠面斑,其看起来像黑色、不规则的清楚界限的色素沉着过度的斑疹至斑块,通常可见于上面颊、鼻部、唇部、上唇、前额和暴露于阳光的身体的其他部分。
与炎症相关的皮肤变黑和/或黑素原生成通常被称为炎症后色素沉着过度(PIH)。它是在皮肤的炎症或损伤之后出现的获得性色素沉着过多。PIH是过度产生黑素或在皮肤的炎症之后色素的不规则散开所引起的。PIH通常表现为与初始炎症过程具有相同分布的斑疹或斑块。
皮肤的变黑或淡化(也被称为色素沉着过度或色素沉着不足)可与真菌感染相关联,认为其始一种皮肤病症,被称为花斑癣,也被称为花斑糠疹。它可由真菌感染引起,例如马拉色菌属(Malassezia),诸如但不限于球形马拉色菌(Malassezia globosa)和糠秕马拉色菌(Malassezia furfur)。色素沉着过度通常看起来像棕色或红棕色斑块,并且通常由酵母分泌的化学物引起。可根据本文所声称的方法治疗与色素沉着过度或色素沉着不足一起存在的由酵母菌引起的其他感染。
与衰老相关的皮肤变黑或色素沉着过度通常已知为目光性着色班,其看起来像变黑皮肤的斑块。它是由暴露于UV辐射引起黑素细胞的局部增殖和黑素在角质细胞内的积聚所造成的。目光性着色班是年龄超过40岁的人中常见的。有时它也被称为“老年斑”或“老年性雀斑”。
除非上下文另外明确规定,如本申请中所用的单数形式“一个/一种(a)”、“一个/一种(an)”和“该/所述”包括多个指代物。例如,术语“(a)遗传标记”包括多个遗传标记,包括混合物及其组合。
如本文所用,术语“约”在制剂组分的浓度的上下文中通常意指所述值的+/-5%,更通常地所述值的+/-4%,更通常地所述值的+/-3%,更通常地所述值的+/-2%,甚至更通常地所述值的+/-1%,并且甚至更通常地所述值的+/-0.5%。
本文示例性地描述的本发明可在不存在本文所具体公开的任何要素或多种要素素、任何限制或多种限制的情况下实践。因此,例如,术语“包含”、“包括”、“含有”等应被广义地理解,并且没有限制。另外,本文所用的术语和表达已用作描述性的术语而不是限制性的术语,并且无意图使用此类术语和表达来排除所示和所描述的特征的任何等同形式或它们的一部分,而应认识到,在本发明所要求保护的范围内的各种修改是可能的。因此,应当理解,虽然本发明已经通过优选的实施方案和任选的特征具体公开,但本领域的技术人员可以对本文所公开的其中体现的发明进行修改和变更,并且认为此类修改和变更在本发明的范围内。
本文已对本发明进行广义上和一般性的描述。属于一般公开内容的狭义物种和亚属分组中的每个也构成本发明的一部分。这包括使用从该类中排除任何主题的附带条件或否定限制的本发明的一般描述,而不论本文是否具体列举了所排除的材料。
在整个公开内容中,某些实施方案可以范围的形式公开。应当理解,以范围形式的描述仅仅是为了方便和简洁的目的,不应理解为对所公开范围(range)的范围(scope)的僵化限制。因此,应当认为范围的描述已经具体公开了所有可能的子范围以及在该范围内的单独数值。例如,应当认为,范围的描述诸如从1至6已具体公开了子范围诸如从1至3、从1至4、从1至5、从2至4、从2至6、从3至6等,以及在该范围内的单独数值例如1、2、3、4、5和6。不管范围的宽度如何,这均适用。
其他实施方案在所附权利要求和非限制性实施例中。此外,当本发明的特征或方面以马库什组的形式进行描述时,本领域的技术人员将认识到本发明也因此以马库什组中任何单个成员或成员的亚组的形式进行描述。
实验实施例
下面的实施例示出了可实践本发明的方面的方法,或可制备适用于实践本发明的某些实施方案的材料的方法。
实施例1-多阳离子脂肪族胺腐胺增加黑素细胞的黑素含量
方法
细胞培养
来自成人供体的人表皮黑素细胞(Hema-LP)购自生命科技公司(LifeTechnologies)。根据制造商的说明,细胞在包含5%CO2的潮湿培养箱中生长于补充有HMGS-2和氯化钙的254培养基中。对于腐胺处理,前一天将细胞以大约20,000/cm2的密度铺板。在实验的第0天和第3天向细胞培养物中添加新鲜的培养基,连同复溶在水中的相应药物(腐胺购自西格玛奥德里奇公司(Sigma Aldrich))。
黑素定量
将2×105个细胞溶解于1M氢氧化钠溶液中并在80℃孵育2小时。在微板孔读数器中在405nm处测量细胞裂解物的吸光度。
结果
当每隔3天用2mM腐胺处理来自成年光着色供体(NHEM-aLP)细胞的正常人原代表皮黑素细胞一次、处理6天时,从视觉上可观察到黑素细胞中明显的变黑效应(图1A)。它们变得更大且更平坦,并且显示出更多数量的树突(图1B)。在用黑素原剂α-MSH、ACTH或内皮素-1处理NHEM时,通常观察到该表型,其中双极性或三极性黑素细胞在处理时变得更加树枝状。对于黑素定量,当将细胞团块溶解在NaOH溶液中时,在与对照相比时处理过的细胞的细胞裂解物看起来更黑,并且它们中的黑素含量显著增加多达1.5-2倍(图1C)。这些结果表明,当用多阳离子脂肪族胺腐胺处理时黑素细胞的黑素含量增加。
实施例2-多阳离子脂肪族胺腐胺增强黑素细胞中黑素原生成相关基因和蛋白的表达
方法
实时PCR
根据制造商的说明,使用RNAeasy(Qiagen)从细胞提取总RNA。使用RevertAid第一链cDNA合成试剂盒(Thermo Scientifc)将500ng总RNA转变成互补DNA。将其按1∶25稀释,并且将4μL稀释混合物用作模板,使用Luminaris Colour HiGreen Hi ROX主混合物(ThermoFisher Scientific)以特异性引物在ABI PRISM 7900序列检测系统上进行qRT-PCR。对于TYR,使用的正向引物和反向引物分别为5’-TGCACAGAGAGACGACTCTTG-3’(SEQ ID NO:1)和5’-GGCATGGACTGTGGTCATGAG-3’(SEQ ID NO:2);对于TYRP1,使用的正向引物和反向引物分别为5’-TCTCTGGGCTGTATCTTCTTCC-3’(SEQ ID NO:3)和5’-GTCTGGGCAACACATACCACT-3’(SEQ ID NO:4);对于DCT,使用的正向引物和反向引物分别为5’-CTTGGGCTGCAAAATCCTGC-3’(SEQ ID NO:5)和5’-CAGCACTCCTTGTTCACTAGG-3’(SEQ ID NO:6);对于PMEL,使用的正向引物和反向引物分别为5’-AGTGCCTACTACAGAAGTTGTGG-3’(SEQ ID NO:7)和5’-CACAGGTGCAGTGCTTATGAC-3’(SEQ ID NO:8)。用核糖体蛋白LP0或L13A标准化由qPCR检测的表达水平。
蛋白质印迹
在RIPA缓冲液中将细胞裂解,并通过Pierce BCA蛋白测定试剂盒(ThermoScientific)确定细胞裂解物的浓度。在10%CriterionTM TGX Stain-FreeTM凝胶(Biorad)中分离出10或30μg,并使用半干燥转移技术转移到PVDF膜(Biorad)上。用含5%脱脂牛奶的TBST(1×TBS溶液(0.1M NaCl、0.1M Tris pH 7.4的ddH2O溶液;购自Biopolis SharedFacility)中0.1%Tween-20(Sigma-Aldrich))封闭膜,并且将其与按1∶1000稀释于封闭缓冲液中的购自Santa Cruz Biotechnology Inc的抗TYR(sc-7833)、抗TYRP1(sc-10443)、抗DCT(sc-10451)和购自Abcam的抗RPLP0(AB126480)的相应原代抗体一起在4℃孵育过夜。然后将样品与按1:5000稀释的辣根过氧化物酶标记的抗兔IgG或抗山羊IgG(Santa CruzBiotechnology,Inc)在4℃孵育1小时,并且用增强的化学发光底物(Thermo Scientific)检测免疫反应性条带。
结果
用腐胺处理NHEM-aLP细胞引起参与黑素原生成的重要基因TYR、TYRP1、DCT和PMEL的mRNA表达水平显著升高(图2A)。通过蛋白质印迹分析时,当与对照比较时,在用腐胺处理后,TYR、TYRP1和DCT的相应蛋白水平也显著升高(图2B)。这些结果表明,多阳离子脂肪族胺腐胺刺激黑素原生成相关基因的表达及其在黑素细胞中的相应蛋白水平。
实施例3-腐胺增加重构的人3D人皮肤模型中的色素沉着
方法
在黑素细胞和成纤维细胞的存在下,重构的表皮(Denova Sciences)具有在化学限定培养基中的气-液界面处三维培养的正常的人角质细胞。将这些表皮用2mM腐胺处理14天。
结果
在初步实验中,当用2mM腐胺处理14天后重构的表皮在与对照相比时表现出色素沉着水平升高(图3)。
实施例4-多阳离子脂肪族胺亚精胺增加黑素细胞中的黑素含量
方法
细胞培养
来自成人供体的人表皮黑素细胞(Hema-LP)购自Life Technologies。根据制造商的说明,细胞在包含5%CO2的潮湿培养箱中生长于补充有HMGS-2和氯化钙的254培养基中。对于亚精胺处理,前一天将细胞以大约20,000/cm2的密度铺板。在实验的第0天和第3天向细胞培养物中添加新鲜的培养基,连同复溶在水中的相应药物(亚精胺购自SigmaAldrich)。
黑素定量
将2×105个细胞溶解于1M氢氧化钠溶液中并在80℃孵育2小时。在微板孔读数器中在405nm处测量细胞裂解物的吸光度。
结果
当每隔3天用0.05mM和0.5mM亚精胺处理NHEM-aLP细胞一次、处理6天时,细胞的黑素含量呈剂量依赖型增加。最大倍数变化为0.5mM亚精胺中约1.5-2倍的增加,类似于腐胺的观察结果,但浓度比腐胺(2mM)低4倍(0.5mM)。该结果表明,当用多阳离子脂肪族胺亚精胺处理时黑素细胞的黑素含量也增加。
实施例5-多阳离子脂肪族胺腐胺的剂量
方法
MTS测定
使用市售MTS CellTiter AQueous单溶液细胞增殖检测(Promega),在NHEM-aLP细胞上执行增殖和细胞毒性比色测定。用不同剂量的腐胺将细胞处理3天。在3天之后,将细胞与MTS四唑鎓一起孵育2小时,MTS四唑鎓被活细胞还原产生有色的甲瓒产物。该产物可溶于细胞培养基中并通过测量490nm处的吸光度来定量。
结果
使用细胞毒性和增殖测定发现NHEM-aLP可存活的多阳离子脂肪族胺腐胺的最大剂量为2mM。观察到0.5mM至2mM的腐胺剂量起到轻微的增殖作用。
实施例6-多阳离子脂肪族胺通过促使黑素原生成诱导皮肤变黑的用途
为了证明腐胺会促使人皮肤活组织中的色素沉着,将人腹部皮肤活组织与腐胺一起孵育十天以及不与腐胺一起孵育。然后对皮肤进行成像,随后切片并用将黑素染色的Fontana Mason染色剂染色。结果显示,在黑素细胞内和在相邻角质细胞内,腐胺均促使皮肤变黑和黑素染色增强。该数据表明,腐胺驱使黑素细胞中黑素原生成,并且所得的黑素色素沉积到相邻角质细胞上(图6)。
原代人黑素细胞与腐胺的长期培养导致黑素含量持续增加,并且在孵育3天和6天后活力未降低(图7和图8)。该数据表明,腐胺促使持续黑素原生成而不减损活力。
以上结果显示腐胺驱使黑素细胞中色素沉着,表明黑素细胞中多阳离子脂肪族胺或其代谢物的抑制将抑制色素沉着。这在多种不同人病症中具有临床相关性,包括其中多阳离子脂肪族胺水平或多阳离子脂肪族胺代谢物被上调或下调的病症。这些病症包括黑斑病、炎症后色素沉着过度、妊娠相关色素沉着、酵母或细菌相关色素沉着。
实施例7-多阳离子脂肪族胺转运抑制剂用于减缓/预防色素沉着
人黑素细胞高度依赖于多阳离子脂肪族胺导入来维持细胞内多阳离子脂肪族胺
水平
使用多阳离子脂肪族胺转运抑制剂(PTI)可抑制多阳离子脂肪族胺的导入。不同细胞类型对多阳离子脂肪族胺转运抑制剂显示出不同程度的敏感性。不同细胞类型对抑制多阳离子脂肪族胺的细胞内合成的ODC1抑制剂DFMO也显示出不同的敏感性。在浓度增加的多阳离子脂肪族胺转运抑制剂三聚体44NMe或DFMO的存在下培养人角质细胞和黑素细胞,并且通过MTT测定法来确定细胞活力。据观察,当角质细胞对DFMO敏感但对PTI(高达5μM)不敏感时,黑素细胞对DFMO相对不敏感但对多阳离子脂肪族胺转运抑制剂高度敏感(图9和图10)。这表明角质细胞主要依赖于多阳离子脂肪族胺的合成来存活,而黑素细胞在很大程度上依赖于多阳离子脂肪族胺的转运来存活。该结果也表明,黑素细胞对多阳离子脂肪族胺的细胞外水平的变化更敏感。
腐胺被培养的黑素细胞吸收
为了确认培养的人黑素细胞的确吸收腐胺,测量与腐胺一起培养和不与腐胺一起培养的黑素细胞中的多阳离子脂肪族胺含量。据观察,黑素细胞导入大量的腐胺,因为与腐胺一起培养的黑素细胞中腐胺的细胞内水平显著高于未处理细胞中腐胺的细胞内水平(图11)。
多阳离子脂肪族胺转运的抑制预防腐胺诱导的色素沉着
为了确认腐胺的导入是在黑素细胞中观察到的色素沉着表型所需要的,在存在和不存在多阳离子脂肪族胺转运抑制剂(三聚体44NMe)的情况下将人原代黑素细胞与腐胺一起培养。添加多阳离子脂肪族胺转运抑制剂阻断腐胺促使色素沉着的能力,这表明多阳离子脂肪族胺转运是腐胺诱导黑素细胞中黑素原生成所需要的(图13)。该数据还表明,多阳离子脂肪族胺转运抑制剂可能能够减少人皮肤中的色素沉着。
实施例8-多阳离子脂肪族胺生物合成抑制剂用于减缓/预防色素沉着
在UV诱导之后,角质细胞向黑素细胞发出信号以增加黑素原生成。这可通过人黑素细胞和角质细胞在UV诱导下的共培养来建模。结果显示,在共培养的角质细胞和黑素细胞中用DFMO抑制多阳离子脂肪族胺合成会抑制UV诱导的色素沉着,这表明多阳离子脂肪族胺在该过程中起作用(图14)。该数据表明,例如用DFMO抑制多阳离子脂肪族胺生物合成将抑制色素沉着。
实施例9-多阳离子脂肪族胺分解代谢抑制剂用于减缓/预防色素沉着
哺乳动物细胞可在尿素循环的下游合成多阳离子脂肪族胺,或者它们可通过特定的转运体导入细胞中。当多阳离子脂肪族胺的水平过高时,多阳离子脂肪族胺由酶SMOX和SAT1分解代谢。精胺直接由SMOX酶分解代谢成亚精胺,并且H2O2和丙烯醛为主要副产物。精胺也可被SAT1乙酰化,然后乙酰化精胺继而或者从细胞导出,或者进一步被PAOX分解代谢,并且生成H2O2和丙烯醛。SAT1和APAO也可以类似方式使亚精胺分解代谢成腐胺。合成、分解代谢、导入和导出的平衡保持和控制细胞内多阳离子脂肪族胺水平(图15)。
据观察,黑素细胞可吸收高水平的腐胺(图11)。除腐胺增加之外,精胺的水平也有所降低,强有力地表明多阳离子脂肪族胺分解代谢已被激活,将导致生成丙烯醛和H2O2。可能的是,H2O2和丙烯醛的增加可至少部分地作为腐胺作用以促使色素沉着的机制。抑制多阳离子脂肪族胺分解代谢将减少来自多阳离子脂肪族胺分解代谢的H2O2和丙烯醛的生成,并且可用于抑制色素沉着。
实施例10-通过参与白癜风病情发展的多阳离子脂肪族胺途径的异常调节
腐胺的积聚可通过两条途径实现-一条途径通过鸟氨酸被酶ODC1脱羧,另一条途径通过亚精胺和精胺被酶SSAT/SMOX分解代谢。已知多阳离子脂肪族胺的分解代谢可产生过氧化物。因此,腐胺通过分解代谢途径的积聚可增加细胞的氧化应激反应。
文献中有一些证据显示,白癜风黑素细胞的死亡可能是由于过度氧化应激。也已知,白癜风黑素细胞可能更容易受氧化剂的损害。白癜风患者具有较高水平H2O2,其细胞内氧化还原状态不平衡,并且白癜风患者中的抗氧化剂水平也有所改变。
因此可能的是,白癜风患者中的多阳离子脂肪族胺及其调节剂的水平不正常,并且多阳离子脂肪族胺在白癜风中起作用。在病灶周围皮肤中SATl/APAO/SMOX的水平可能更高,因为有证据显示病灶周围角质细胞与白癜风患者的病变或正常皮肤相比产生更高的ROS。
序列表
<110> 新加坡科技研究局
<120> 用于调节黑素原生成的组合物和方法
<130> 9869SG4689
<150> 10201607498Y
<151> 2016-09-08
<160> 8
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> TYR正向引物
<400> 1
tgcacagaga gacgactctt g 21
<210> 2
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> TYR反向引物
<400> 2
ggcatggact gtggtcatga g 21
<210> 3
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> TYRP1正向引物
<400> 3
tctctgggct gtatcttctt cc 22
<210> 4
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> TYRP1反向引物
<400> 4
gtctgggcaa cacataccac t 21
<210> 5
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> DCT正向引物
<400> 5
cttgggctgc aaaatcctgc 20
<210> 6
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> DCT反向引物
<400> 6
cagcactcct tgttcactag g 21
<210> 7
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> PMEL正向引物
<400> 7
agtgcctact acagaagttg tgg 23
<210> 8
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> PMEL反向引物
<400> 8
cacaggtgca gtgcttatga c 21
Claims (17)
1.一种诱导或促使皮肤变黑和/或黑素原生成的方法,所述方法包括以药学上有效量向对其有需要的受试者施用至少一种多阳离子脂肪族胺。
2.一种治疗皮肤病症或疾病的方法,所述方法包括以药学上有效量向对其有需要的受试者施用至少一种多阳离子脂肪族胺,其中所述皮肤病症或疾病包括色素沉着不足。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述皮肤病症或疾病选自由以下组成的组:白癜风、脱色素、色素沉着不足、病灶性色素沉着不足、炎症后色素沉着不足、斑驳病、白化病、白糠疹、花斑癣、光敏性、白变症、特发性点状色素减少症、进行性斑样色素减退症、特应性皮炎、牛皮癣和滴状类牛皮癣。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述多阳离子脂肪族胺包含至少2个、或至少3个、或至少4个、或至少5个氨基基团。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中如果所述多阳离子脂肪族胺具有至少2个或更多个氨基基团,则两个氨基基团为末端氨基基团。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中如果所述多阳离子脂肪族胺具有至少3个或更多个氨基基团,则所述多阳离子脂肪族胺的所述氨基基团中的至少一个为仲氨基团。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述多阳离子脂肪族胺选自由腐胺、亚精胺、精胺及其组合组成的组。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中多阳离子脂肪族胺的所述药学上有效量是约3mmol至12mmol。
9.一种减缓或预防皮肤变黑和/或黑素原生成的方法,所述方法包括以药学上有效量向对其有需要的受试者施用多阳离子脂肪族胺的至少一种抑制剂。
10.根据权利要求8所述的方法,其中所述受试者正患有与妊娠、炎症、酵母菌感染或衰老相关的皮肤变黑和/或黑素原生成。
11.根据权利要求8或9所述的方法,其中多阳离子脂肪族胺的所述至少一种抑制剂选自由以下组成的组:多阳离子脂肪族胺的转运抑制剂、多阳离子脂肪族胺的合成抑制剂、多阳离子脂肪族胺的分解代谢抑制剂及其组合。
12.根据权利要求10所述的方法,其中多阳离子脂肪族胺的所述转运抑制剂为三聚体44NMe。
13.根据权利要求10所述的方法,其中多阳离子脂肪族胺的所述合成抑制剂为二氟甲基鸟氨酸(DFMO)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述至少一种多阳离子脂肪族胺或多阳离子脂肪族胺的所述至少一种抑制剂以药物组合物的形式施用,其中所述药物组合物经皮内、经皮肤、经皮下、局部地、透皮地或其任何组合施用。
15.根据权利要求13所述的方法,其中所述药物组合物以糊剂、粉末、敷料、霜剂、膏药、溶液剂、药贴、凝胶、混悬剂、含水液体混悬剂、非含水液体混悬剂、水包油型乳剂、油包水型液体乳剂、溶液、灭菌固体、结晶固体、非晶固体、用于复溶的固体或其组合形式提供。
16.根据权利要求13或14所述的方法,其中所述药物组合物是皮肤病学组合物。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述方法用于美容目的。
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