CN111757740B - 用于治疗大麻素相关障碍的3β-(4-甲氧基苄氧基)孕甾-5-烯-20-酮 - Google Patents

用于治疗大麻素相关障碍的3β-(4-甲氧基苄氧基)孕甾-5-烯-20-酮 Download PDF

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Abstract

本发明总体上涉及一种特定的用于治疗大麻素相关障碍的孕烯醇酮衍生物。更具体地,本发明涉及用于治疗大麻素相关障碍的式(I)化合物:

Description

用于治疗大麻素相关障碍的3β-(4-甲氧基苄氧基)孕甾-5- 烯-20-酮
技术领域
本发明涉及物质使用障碍领域,特别涉及大麻素相关障碍领域。本发明涉及不能在体内代谢成活性孕烯醇酮代谢物的特定孕烯醇酮衍生物“3β-(4-甲氧基苄氧基)孕甾-5-烯-20-酮”及其用于治疗大麻素相关障碍的用途。
背景技术
含有合成的CB1激动剂或衍生自植物大麻(Cannabis sativa)的提取物的大麻素制剂是美国和欧洲国家使用最广泛的非法精神活性物质。
尤其对于但不仅限于最具有倾向的群体(14-25岁),使用大麻素的后果非常严重,其中包括成瘾、伴随IQ降低的大脑发育改变、精神疾病的发生(包括但不限于精神分裂症和抑郁症)、由于不同的中毒综合征使受试者进入急救室、教育成果差、认知损害、收入降低、福利依赖性增加、失业以及人际关系和生活满意度降低(Substance Abuse and MentalHealth Services Administration(2013).Results from the 2013 National Survey onDrug Use and Health:Summary of National Findings,Cerda et al.,2012;Volkow etal.,2014;Hall et al.,2009)。
在美国,根据大麻使用障碍的最常用的诊断手册之一,12个月大麻素成瘾的发生率在12-17岁的年轻人中约3.4%,在18岁以上的成年人中约占1.5%。大麻素使用障碍的发生率在成年男性(2.2%)中高于成年女性(0.8%),在12-17岁男性中(3.8%)高于12-17岁女性中(3.0%)。成年人的十二个月大麻素使用障碍患病率随年龄下降,其中在18-29岁中发生率最高(4.4%),在65岁以上的个体中发生率最低(0.01%)。民族和种族的患病率差异不大。
大麻素使用导致在美国每年也有450 000人进入急诊室(DAWN报告,2013)。在这些患者中观察到几种类型的症状。最常见的是:a.近似恐慌症发作的严重焦虑状态;b.精神病、谵妄和行为严重混乱;c.呕吐综合征;d.紧张行为(Adams et al 2017,Khan et al.,2016)。
最后,大麻素使用正在增加,并且只会随着西方国家休闲的和医疗性的大麻使用的合法化而进一步升级,其中在美国和大多数欧洲国家,年龄16-24岁的人的发生率超过30%。使用大麻的人中约有9%会上瘾。在青少年时期开始使用大麻的人数中,这一数字上升到六分之一,而在每天吸烟的人数中上升到25%-50%。
大麻素相关障碍主要由大麻的主要精神活性成分Δ9-四氢大麻酚(THC)或任何其它合成化合物(如合成大麻素)激活CB1受体导致。
已经开发了旨在通过抑制正构结合位点(内源性配体结合以激活受体的位点)来阻断CB1激活的方法,并已提交给用于减轻体重的临床试验。这些化合物中的一种,利莫那班,甚至已经以商品名投放市场。不幸的是,可用的正构拮抗剂(诸如利莫那班)抑制受体的全部活性,并且还充当CB1受体的反向激动剂,即它们不仅抑制CB1激活,而且在不存在内源性配体的情况下也抑制受体的基础活性。由于这种反向激动剂作用和对受体活性的完全抑制,基于施用正构CB1拮抗剂的可用方法也具有一系列严重的副作用。由于这些副作用,已暂停/>的商业化,并停止开发其它抑制CB1正构位点的方法。
正构CB1拮抗剂(特别是)具有以下已知的副作用,使它们成为治疗大麻素相关障碍的不实用工具:
1.它们减少食物摄入量,这表明奖赏系统普遍受到破坏;
2.它们在动物中诱导焦虑相关行为并在人类中诱导焦虑症;
3.它们在动物中诱导抑郁相关行为并在人类中诱导抑郁症;
4.它们增加了诱导受试者激素状态损害的糖皮质激素的分泌。特别地,糖皮质激素的增加可以增加多巴胺系统的活性,其介导包括大麻素的滥用药物的奖赏作用。然后,糖皮质激素分泌增加能够导致对大麻素奖赏作用的敏感性增加,这会抵消CB1抑制剂对大麻素相关障碍的治疗作用。
5.它们导致THC依赖性动物中的戒断。
6.在GLP安全药理学和毒理学研究中,它们会诱导抽搐以及一般的行为和临床损害;
7.它们具有肝毒性作用。
最近发现,当CB1受体被合成大麻素或非常高剂量(大大高于大麻滥用者使用的THC的剂量)的THC过度激活时,大脑中的甾体激素孕烯醇酮的浓度增加(3000%)。然后,孕烯醇酮结合CB1受体上的特定位点,其与CB1激动剂(诸如THC)所结合的位点不同,并充当CB1受体(eCB1-SSi)的内源性信号传导特异性抑制剂。因此,孕烯醇酮选择性抑制CB1诱导的MAPK(丝裂原激活蛋白激酶)途径的激活,而不抑制CB1诱导的腺苷酸环化酶的抑制。尽管这种分子作用受到限制,当在暴露于THC之前施用孕烯醇酮时,它抑制了啮齿动物中大多数THC介导的行为效应(Vallee et al.,2014)。
Busquets-Garcia等人也证明了孕烯醇酮可以阻断THC的与在人类中使用大麻素后所观察到的精神病样症状有关的全范围的无条件效应。从而表明模拟孕烯醇酮活性的药物可用于治疗大麻素诱导的急性精神病样状态(CIAPS)(Busquets-Garcia et al.,2017)。
由于这些原因,孕烯醇酮似乎是大麻相关障碍的有前途的治疗方案。
但是,孕烯醇酮不能用作药物治疗,因为它的可用性差、半衰期非常短并且在下游转化为活性类固醇。
在WO2012/160006中,在用THC刺激后和/或食物剥夺后,在大鼠或小鼠中测试了孕烯醇酮的三种衍生物,即3-氟孕烯醇酮、17-甲基孕烯醇酮、3-氟-17-甲基孕烯醇酮。这些化合物能够抑制CB1激活对食物摄入的作用。
测试了其它化合物(尤其是3β-苄氧基孕烯醇酮)的抑制能力:i.THC诱导的大麻素四分体的作用(体温和自发活动的降低);ii.THC诱导的食物摄入增加,这是CB1激活的典型作用;iii.LPS诱导的TNFα升高,这是CB1拮抗剂的另一典型作用。
WO2014/083068公开了“3β-(4-甲氧基苄氧基)孕甾-5-烯-20-酮”及其用于抑制CB1受体的用途,但是其以非常普通的方式。特别是,其没有提及抑制由THC引起的CB1激活。
但是,目前尚无批准的大麻素相关障碍的药物治疗方法,因此这是一项重要的尚未满足的医学需求。
因此,仍然需要治疗大麻素相关障碍。
基于可用于人类的CB1受体的信号传导特异性抑制开发大麻素相关障碍的治疗方法存在许多挑战。因此,此类化合物应同时显示以下所有特征:
1.它应以选择性和信号传导特异性的方式抑制CB1受体的活性。
2.它应抑制CB1激动剂的各种无条件和有条件行为效应,以便用于治疗不同的大麻素相关障碍。对于信号传导特异性抑制剂,这是一个特殊的挑战。由于该化合物仅改变通过激动剂激活CB1的某些细胞作用。因此,无法预测在大麻素的不同行为效应中,哪些会被信号传导特异性抑制剂改变。
3.它应避免CB1抑制剂的已知副作用。特别是它不应诱导:a.食物摄入减少;b.与焦虑和抑郁相关的行为增加;c.糖皮质激素分泌增加;d.THC依赖的动物中的戒断;e.抽搐和中枢神经系统损害相关的临床体征;f.肝毒性。
4.它不应具有非特异性的行为效应,包括但不限于可能会干扰其治疗效果的镇静、兴奋性、改变的自发行为。
5.它应吸收良好、稳定并在体内不被转化为大量可能具有副作用的下游代谢物(包括但不限于活性类固醇)。
6.它应进入作为旨在治疗大麻素相关障碍的治疗工具的目标器官的大脑。
7.它不应改变可诱导内源性分子或外源性治疗药物水平或活性改变的主要人体代谢酶和转运蛋白。
8.它应具有良好的治疗指数(活性剂量和显示副作用的剂量之比)。一般认为可接受的治疗指数至少为10。
对于上述或在现有知识中没有提及的CB1受体的信号传导特异性抑制剂和其它拮抗剂,均未描述上述所有特征。更一般地,实际上没有用于治疗行为障碍的化合物具有所有这些特征。因此,精神活性药物的三大类(抗焦虑药、抗抑郁药和抗精神病药)会在治疗剂量范围内诱导行为副作用。例如:a.抗焦虑药诱导嗜睡、降低机敏性并损害记忆;b.抗抑郁药诱导兴奋性、失眠和性欲下降;c.抗精神病药诱导荷尔蒙破坏、镇静、运动障碍和非自愿运动。
因此,具有第1点-第8点中描述的所有特征的化合物,不仅将是设计用于治疗大麻素相关障碍的药物的重大创新,而且还将是整个旨在治疗行为障碍的精神活性药物领域的重大创新。
发明内容
本发明总体上涉及特定的用于治疗大麻素相关障碍的孕烯醇酮衍生物。
更具体地,本发明涉及用于治疗大麻素相关障碍的式(I)化合物:
事实上,本发明的化合物具有含下述所有性能的独特特征,使其成为治疗大麻素相关障碍的非常创新的治疗工具。
1.它以信号传导特异性方式选择性抑制CB1受体的活性;
2.它在抑制CB1激动剂的各种无条件和有条件行为效应方面非常有效,因此可用于治疗大麻素相关障碍;
3.它没有CB1抑制剂和拮抗剂的已知副作用。特别是它不会:a.减少食物摄入;b.增加与焦虑和抑郁相关的行为;c.增加糖皮质激素的分泌;d.诱导THC依赖性动物的戒断;e.诱导抽搐和损害以及中枢神经系统相关的临床体征;f.在GLP研究中诱导肝毒性。
4.它没有可能会干扰其治疗作用的非特异性行为效应,诸如镇静、兴奋性、自发行为改变。
5.它良好吸收、稳定并且不会转化为大量下游代谢物。
6.它进入大脑。
7.它不会改变人体的主要代谢酶和转运蛋白。
8.它的治疗指数>7200。
附图简要说明
图1:式(I)化合物(3pMBP)的合成流程图。
图2:3pMBP对THC诱导的CB1介导的信号传导和细胞活性改变的体外作用。
图2A:3pMBP(0、1、10和100nM)对THC诱导的MAPK磷酸化的作用。用hCB1稳定转染的HEK293细胞的P-MAPK/CoxIV比。
图2B:3pMBP(0、1、10和100nM)对THC诱导的MAPK磷酸化的作用。用hCB1瞬时转染的HEK293细胞的P-MAPK/MAPK比。
图2C:3pMBP(1nM、10nM、100nM和1mM)对用hCB1稳定转染的CHO细胞中THC诱导的cAMP水平降低的作用。NT=未处理,即同时接受3pMBP和THC载体的细胞。
图2D:3pMBP(0、1、10和100nM)对用hCB1瞬时转染的HEK293细胞中THC诱导的细胞呼吸抑制的作用。
***p<0.001;**p<0.01;*p<0.05,用THC治疗的组VS用THC载体治疗的组;###p<0.001;##p<0.01;#p<0.05,用3pMBP+THC治疗的组VS用3pMBP(0nM)+THC的载体治疗的组。(A,B Tukey测试,D.Dunnett测试)。
图3:3pMBP对THC诱导的食欲亢进、精神运动刺激和前脉冲抑制损害的作用:
图3A:3pMBP(经口)剂量依赖性地防止小鼠中THC诱导的食物摄入量的增加(1mg/kg;腹膜内)。
***p<0.001,THC VS THC的载体;###p<0.00l,3pMBP+THC VS3pMBP(μg/kg)+THC的载体(Dunnett测试)。
图3B:3pMBP(经口)剂量依赖性地防止小鼠中THC诱导的运动增加(0.3mg/kg;腹膜内)。
黑色连续线对应于平均值;黑色虚线对应于在没有3pMBP的情况下用THC(VEH)载体或用THC处理的组的SEM值。黑圈,用3pMBP和THC处理的组的平均值±SEM值。
p>0.05、3pMBP(0.00015mg/kg)+THC vs 3pMBP+THC的载体,
p<0.0l,3pMBP(0.0005mg/kg)+THC vs 3pMBP+THC的载体,
p<0.00l,3pMBP(0.0015mg/kg)+THC,3pMBP(0.015mg/kg)+THC和3pMBP(0.15mg/kg)+THC vs 3pMBP+THC的载体。
(单因素方差分析后的Dunnett测试,p<0.00l)。
图3C:3pMBP(经口)剂量依赖性地防止小鼠中THC(10mg/kg,腹膜内)诱导的前脉冲(82dB)抑制(PPI)损害。
黑色连续线对应于平均值;黑色虚线对应于在没有3pMBP的情况下用THC(VEH)载体或用THC处理的组的SEM值。黑圈,用3pMBP和THC处理的组的平均值±SEM值。
p>0.05、3pMBP(0.0015mg/kg)+THC和3pMBP(0.005mg/kg)+THC vs 3pMBP+THC的载体,
p<0.05、3pMBP(0.015mg/kg)+THC和3pMBP(0.05mg/kg)+THC vs 3pMBP+THC的载体,
p<0.0l,3pMBP(0.03mg/kg)+THC vs 3pMBP+THC的载体
(单因素方差分析后的Dunnett测试,p<0.00l)。
图4:3pMBP对THC诱导的工作记忆、物体识别、社交互动和现实测试的损害的作用。
图4A:3pMBP(经口)剂量依赖性地防止小鼠中水迷宫中THC(5mg/kg)诱导的小鼠工作记忆损害。
**p<0.0l,THC vs THC载体(VEHTHC;Dunnett测试)。
#p<0.05,3pMBP+THC vs 3pMBP(0mg/kg)+THC的载体(Dunnett测试)。
图4B:3pMBP(经口)防止小鼠中THC(6mg/kg)诱导的物体识别损害。
***p<0.00l,熟悉vs新物体(Sidak测试)。
###p<0.00l,新物体的探索时间:载体3pMBP(0mg/kg)+THC vs载体3pMBP(0mg/kg)和无THC或VS 3pMBP+THC(Sidak测试)。
图4C:3pMBP(经口)剂量依赖性地防止小鼠中THC(3mg/kg)诱导的社交互动的损害。
**p<0.0l,THC vs THC载体(VEHTHC;Dunnett测试)。
###p<0.00l;#p<0.05,3pMBP+THC vs 3pMBP(0mg/kg)+THC的载体(Dunnett测试)。
图4D:3pMBP(经口)剂量依赖性地防止小鼠中THC(1mg/kg)诱导的现实测试的损害。
*p<0.05,THC vs THC载体(VEHTHC;未配对t检验)。
图5:3pMBP对THC诱导的僵直、条件性张口(conditioned gaping)和伏隔核中的多巴胺释放的作用。
图5A:3pMBP(经口)剂量依赖性地防止小鼠中THC(10mg/kg)诱导的僵直。
***p<0.00l,THC vs载体THC(Mann-Whitney测试)。
#p<0.05,3pMBP+THC vs 3pMBP(0mg/kg)+THC的载体(Mann-Whitney测试)
图5B:3pMBP(经口)防止小鼠中THC诱导的条件性张口(10mg/kg)。在调节和测试试验中,当用3pMBP(0.005和0.015mg/kg)或3pMBP(0mg/kg)的载体预处理时,由THC配对糖精溶液引起的张口的平均值±SEM值。
*p<0.05,3pMBP+THC vs 3pMBP(0mg/kg)+THC的载体(单因素方差分析,3pMBP施用的主要作用)。
图5C:3pMBP抑制了用THC(1mg/kg)处理的大鼠伏隔核中多巴胺流出随时间的增加。黑色箭头,THC注射时间。
图5D:3pMBP降低了用THC(1mg/kg)处理的大鼠伏隔核中多巴胺流出的曲线下平均面积(AUC,对于每组,从“0”到60分钟计算)。
***p<0.00l;**p<0.0l,3pMBP+THC vs 3pMBP(0mg/kg)+THC的载体(Dunnett测试)。
图6:3pMBP对小鼠中WIN 55,212-2静脉内自施用的作用。3pMBP(经口服)降低了小鼠中WIN 55-512,2(0.0125mg/kg/输注;静脉注射)自施用。在获得自施用期间(前10次,黑色圆圈)和在用3pMBP自施用期间(0.005mg/kg,第11-14次和0.015mg/kg,第15-18次;灰色正方形)或用3pMBP的载体自施用期间(0mg/kg,白色圆圈)的输注次数。
*p<0.05,3pMBP(0.015mg/kg)处理组vs载体(0mg/kg)(双因素方差分析,3pMBP施用的主要作用)。
图7 3pMBP对猴子中THC自施用和恢复的作用。
图7A:在固定比率10(FR10)下,3pMBP剂量在静脉内自施用THC(4μg/kg/注射)期间(1小时疗程)依赖性地降低松鼠猴中THC的注射次数。
*p<0.05vs 3pMBP+THC的载体(Bonferroni测试)。
图7B:在固定比例10(FR10)下,3pMBP剂量在静脉内自施用THC(4μg/kg/注射)期间(l小时疗程)依赖性地降低了松鼠猴中THC的响应率。
*p<0.05vs 3MBP+THC的载体(Bonferroni测试)。
图7C:3pMBP(经口)降低猴子中THC诱导的寻药的恢复(0.04mg/kg)。条形代表载体注射次数的平均值±SEM值(n=4)。“0mg/kg”代表3pMBP载体。
*p<0.05,vs.“载体引发”(Tukey测试)。
#p<0.05,vs.“THC引发”(Tukey测试)。
图7D:3pMBP(经口)降低测试猴子中THC诱导的寻药的恢复(0.04mg/kg)期间的响应速率。条形代表响应速率的平均值±SEM值(n=4)。“0mg/kg”代表3pMBP载体。
*p<0.05,vs.“载体引发”(Tukey测试)。
#p<0.05,vs.“THC引发”(Tukey测试)。
图8 3pMBP和利莫那班对食物摄入和体重以及THC诱导的戒断的作用。
图8A:3pMBP和利莫那班对肥胖小鼠体重的作用。
与载体处理的动物(VEH)相比,利莫那班(Rimo 10mg/kg;腹膜内),而非3pMBP(0.005、0.015、0.05、5和15mg/kg;经口),降低了肥胖小鼠的体重。
第1-4天:利莫那班无明显作用。
第5-7天:p<0.05,Rimo vs VEH(Dunnett测试)。
第7-15天:p<0.0l,Rimo vs VEH(Dunnett测试)。
图8B:3pMBP和利莫那班对肥胖小鼠食物摄入的作用。
与载体处理的动物(VEH)相比,利莫那班(Rimo 10mg/kg;腹膜内),而非3pMBP(0.005、0.015、0.05、5和15mg/kg;口服),降低了肥胖小鼠的食物摄入。
第1-5天:p<0.00l,Rimo vs VEH(Tukey测试)。
图8C:3pMBP和利莫那班对摇头持续时间的作用。
与接受载体(VEH)注射的用THC反复处理的动物相比,利莫那班(Rimo,10mg/kg;腹膜内),而非3pMBP(0.15mg/kg;经口服),增加了接受THC(20mg/kg;腹膜内)重复处理的小鼠中的摇头持续时间。
***p<0.00l;VEH-THC vs Rimo-THC组(Student t检验)。
图8D:3pMBP和利莫那班对爪震颤持续时间的作用。
与接受载体(VEH)注射的用THC反复处理的动物相比,利莫那班(Rimo,10mg/kg;腹膜内),而非3pMBP(0.15mg/kg;经口服),增加了接受THC(20mg/kg;腹膜内)重复处理的小鼠中爪震颤持续时间。
*p<0.05;VEH-THC vs Rimo-THC组(Student t检验)。
图9:重复施用3pMBP或利莫那班对小鼠中焦虑和抑郁相关行为的作用。
图9A:重复(28天,每天一次)施用3pMBP(0、0.05、5、15mg/kg,经口)或利莫那班(Rimo 0和10mg/kg;腹膜内)对小鼠中焦虑相关行为的作用,以在高架十字迷宫中张臂所花费的时间百分比来测量。3pMBP对张臂的时间没有作用,而利莫那班则减少了张臂的时间。
图9B:重复(28天,每天一次)施用3pMBP(0、0.05、5、15mg/kg,经口)或利莫那班(Rimo 0和10mg/kg;腹膜内)对小鼠中焦虑相关行为的作用,以在高架十字迷宫中张臂的探访(visit)百分比来衡量。3pMBP对张臂的探访没有作用,而利莫那班降低了张臂的探访百分比。
**p<0.0l;*p<0.05;Rimo vs载体(0mg/kg)(Student t检验)。
图9C:重复(28天,每天一次)施用3pMBP(0、0.05、5、15mg/kg,经口)对小鼠中抑郁相关行为的作用,以蔗糖偏爱测试来测量。3pMBP对蔗糖摄入没有作用。
图9D:重复(每天28天,每天一次)施用利莫那班(Rimo 0和10mg/kg;腹膜内)对小鼠中抑郁相关行为的作用,以蔗糖偏爱测试来测量。利莫那班降低了蔗糖摄入(8.30-10pm延迟)。
*p<0.05,Rimo vs载体(0mg/kg)(Student t检验)。
图10:3pMBP对小鼠中血浆皮质酮浓度的作用。
图10A:在雄性小鼠中,施用3pMBP(0.3或10mg/kg;经口服)或载体(VEH)对施用后2、5、8和24小时测得的血浆皮质酮浓度没有明显作用。
图10B:在雌性小鼠中,施用3pMBP(0.3或10mg/kg;经口服)或载体(VEH)对施用后2、5、8和24小时测得的血浆皮质酮浓度没有明显作用。
数据以log(10)标度表示。
发明详述
本发明总体涉及用于治疗大麻素相关障碍的根据式(I)化合物:
本发明的化合物3P-(4-甲氧基苄氧基)孕甾-5-烯-20-酮不会阻断靶受体的全部活性,而只会阻断其部分活性。本发明化合物的特异性靶受体是CB1受体。
式(I)化合物能够复制新发现的大脑机制的作用,该机制提供内源性负反馈,调节CB1的过度激活。重要的是,注意到仅当CB1强烈地过度激活时,而非当受体的激活在更生理的范围内时才触发该调节机制。这就是为什么本发明的化合物在阻断CB1激动剂THC的作用方面非常有效并且因此有效治疗大麻素相关障碍的原因。此外,由于其信号传导特异性作用机制,本发明的化合物本身对其中CB1未被大麻素激活的健康受试者的行为没有作用。
在这方面,本发明化合物的作用机制与CB1正构拮抗剂中的一种截然不同,其通过阻断CB1受体的内源性和外源性激动剂的结合,诱导完全抑制所有CB1激活,并且破坏行为本身。另外,拮抗剂的作用机制在生理上是不存在的,即就我们所知,没有内源性化合物像拮抗剂一样能阻断CB1激动剂与受体的结合。由于这种作用机制的人工性质,除了纠正靶受体的过度激活外,这些拮抗剂通常还会将其活性降低至低于基础水平,从而破坏生理机能并产生副作用。
本发明化合物与正构拮抗剂(诸如利莫那班)之间的不同作用机制解释了为什么两种药物都可以抑制THC作用但不都具有其它行为效应。
因此,本发明的化合物不是CB1拮抗剂,因此不像正构CB1拮抗剂利莫那班那样阻断THC的所有细胞作用。实际上,本发明的化合物将THC转化为CB1的cAMP偏置激动剂。
偏置激动剂是能够仅激活由其靶受体介导的一些细胞效应的化合物。在CB1情况下,激动剂(诸如THC)的两个主要作用是同时抑制cAMP的产生并刺激MAPK的活性。然后,CB1的偏置激动剂将能够选择性地抑制cAMP(cAMP偏置CB1激动剂)或激活MAPK(MAPK偏置CB1激动剂)。当本发明的化合物加入(on board)时,THC仍然能够抑制cAMP的产生,但不激活MAPK。
换句话说,本发明的化合物已将THC转化为cAMP偏置激动剂。
用本发明的化合物获得的临床前数据表明,THC作为cAMP偏置激动剂,失去了其大部分无条件的和有条件的行为效应,在停药一段时间后,其增强作用减弱并且恢复寻药的能力降低。
但是,THC仍具有一些细胞效应。这可能是为什么本发明的化合物在THC依赖性小鼠中不导致戒断而利莫那班会导致戒断的原因。
有利地,本发明的化合物不显示CB1拮抗剂的行为效应。事实上,CB1正构拮抗剂阻断受体的全部细胞活性,而本发明的化合物仅阻断其中的一些细胞活性。
仍有利地并且更通常地,本发明的化合物未观察到副作用。
没有副作用,并且在很多情况下,本发明化合物在啮齿动物和狗中没有作用,这可能是由于本发明的化合物的特定结构、作用机制以及吸收/分布/代谢/排泄特性所致。
本发明人证明,本发明的化合物具有伴随的特性,这使其成为治疗大麻素相关障碍的独特理想工具。这些特性包括但不限于:
1.本发明的化合物具有独特的作用机制,该作用机制被设计为克服CB1受体过度激活的内源性脑机制,但似乎对受体的基础活性没有作用。目标系统基础活性的破坏通常是拮抗剂的某些副作用的原因。另外,本发明的化合物具有很高的选择性,并且不与所测试的85种受体中的任何一种相互作用。脱靶效应通常是新化学实体的某些副作用的原因。然后,以选择性和信号特异性的方式抑制CB1受体的细胞活性。
2.本发明的化合物在体内显示出非常高的抑制CB1激动剂(包括但不限于THC)的大范围无条件和有条件效应的能力。
3.本发明的化合物不具有正构CB1拮抗剂的任何副作用,包括但不限于:a.减少食物摄入;b.增加与焦虑和抑郁相关的行为:c.增加糖皮质激素分泌;d.导致THC依赖性动物的戒断;e.诱导与中枢神经系统损害有关的阵挛性抽搐和临床体征;F.肝毒性。
4.即使在比抑制THC的ID50高数千倍的剂量下,本发明的化合物也不会引起行为本身的相关变化。
5.本发明的化合物具有良好的吸收、分布、代谢和排泄特性,并且没有明显转化为主要代谢产物(包括但不限于下游活性类固醇)。
6.本发明的化合物可良好地进入大脑。
7.本发明的化合物不改变主要内源代谢酶和转运系统的活性。
8.在比抑制THC的ID50高数千倍的剂量下,本发明的化合物在体外和体内均无副作用和毒性作用。
因此,本发明的化合物具有>7200的非常好的治疗指数。
根据本发明,“大麻素相关障碍”或“大麻素相关障碍”或“CRD”包括大麻素使用障碍(CUD);大麻素中毒;大麻素戒断;其它大麻素诱导的障碍;待分类的大麻素相关障碍;大麻素呕吐综合征、大麻素诱导的紧张症以及所有可归因于大麻素使用的障碍。
为了举例说明主要的大麻素相关障碍(CRD),我们在此使用《精神障碍诊断和统计手册》(DSM-5TM)第五版中涉及大麻和合成大麻素的标准。
但是,这不是对大麻素相关障碍的排他性描述,而是涵盖了其它诊断手册中描述的类似障碍,包括但不限于国际疾病分类(世界卫生组织),和更一般而言,由大麻衍生的或含有合成大麻素的制剂引起的所有障碍。
世界卫生组织2016年发布的题为“非医用大麻使用的健康和社会影响”的出版物对此类障碍的实例进行了很好的描述。大麻素使用的短期影响包括诸如认知和协调能力损害、焦虑和精神症状、急性毒性、急性心血管作用以及对肺和气道的急性作用等障碍。长期使用大麻素不仅意味着不良的心理和心理健康结果,而且还意味着大麻素相关心血管障碍和大麻素相关缺血性中风。
“大麻素使用障碍”或“CUD”应理解为在12个月期间内发生的导致至少有两项如下所示的临床显著损害或困扰的大麻素使用问题模式:
1.大麻素的摄入通常比预期的要更大量或更长时期。
2.一直存在减少或控制大麻素使用的需求或失败的努力。
3.在获得大麻素、使用大麻素或从其作用中恢复所需的活动中花费了大量时间。
4.渴望或强烈希望或有冲动使用大麻素。
5.反复使用大麻素导致无法履行在工作、学校或家庭中的主要角色义务。
6.尽管由于大麻素的作用引起或加剧了持续或反复出现的社会或人际交往问题,但仍继续使用大麻素。
7.由于使用大麻素,重要的社会、职业或娱乐活动被放弃或减少。
8.在对身体有害的情形下,反复使用大麻素。
9.尽管知道存在可能由大麻素引起或加剧的持续性或复发性身体或心理问题,但仍继续使用大麻素。
10.由以下任一项定义的耐受性:
a.需要大量增加的大麻素以达到中毒或所需作用。
b.继续使用相同数量的大麻素,作用明显降低。
11.由以下任一项所示的戒断:
a.大麻素的特征性戒断综合征。
b.服用大麻素(或密切相关的物质)以缓解或避免戒断症状。
根据DSM-5TM,如果出现2-3个症状,大麻素使用障碍将被视为“轻度”;如果出现4-5个症状,则将被视为“中度”;如果存在6个或更多症状,则将被视为“严重”。
如本文所用,“大麻素中毒”应根据以下标准进行诊断:
A.大麻或合成大麻素的最新用途。
B.在使用大麻素期间或之后不久出现的具有临床意义的有问题的行为或心理变化(例如,运动协调能力损害、极度兴奋、焦虑、感觉时间减慢、判断力下降、社交戒断)。
C.在使用大麻素的2小时内出现以下两种(或多种)体征或症状:
1.结膜注射。
2.食欲增加。
3.口干。
4.心动过速。
D.体征或症状不能归因于另一种医学状况,也不能由另一种精神障碍(包括用另一种物质的中毒)更好地解释。
术语“大麻素戒断”障碍应根据以下标准进行诊断:
A.停止大麻素的大量和长期使用(即通常至少每天使用一次,或在至少几个月内几乎每天使用)。
B.在标准A发生后大约1周内,出现以下三种(或更多)体征和症状:
1.易怒、愤怒或攻击性。
2.神经紧张或焦虑。
3.睡眠困难(例如失眠、令人困扰的梦)。
4.食欲下降或体重减轻。
5.躁动。
6.情绪低落。
7.引起严重不适的下列身体症状中的至少一种:腹痛、颤抖/震颤、出汗、发烧、发冷或头痛。
C.标准B中的体征或症状在社会、职业或其它重要功能领域引起临床上的重大困扰或损害。
D.体征或症状不归因于另一种医学障碍,也不能由另一种精神障碍(包括来自另一种物质的中毒或戒断)更好地解释。
根据DSM-5TM,“其它大麻素诱导的障碍”是大麻素诱导的焦虑症、大麻素诱导的精神障碍、大麻素诱导的睡眠障碍、大麻素中毒谵妄。当症状严重到足以引起独立的临床注意时,就可以诊断出这些大麻素诱导的障碍,而非大麻素中毒或戒断。
“大麻素诱导的精神障碍”应根据以下标准进行诊断:
A.存在以下一种或两种症状:
1.妄想。
2.幻觉。
B.(1)和(2)的病史、身体检查或实验室检查结果都有证据:
1.标准A中的症状在大麻素中毒或戒断期间或之后不久或接触药物后出现。
2.涉及的大麻素能够产生标准A中的症状。
C.不能用非大麻素诱导的精神病更好地解释这种障碍。这种独立性精神病的证据可能包括以下内容:
症状出现在使用大麻素之前;在停止急性戒断或严重中毒后症状持续相当长的一段时间(例如大约1个月):或者有其它证据表明存在独立的非物质/药物诱导的精神病(例如,反复发作的非物质/药物相关发作史)。
D.并非仅在谵妄期间发生困扰。
E.该困扰引起社会、职业或其它重要功能领域中临床上的重大困扰或损害。
仅当标准A中的症状在临床表现中占主导地位且症状严重到足以引起临床关注时,才应做出此诊断,而不是诊断物质中毒或物质戒断。
“大麻素诱导的焦虑症”应按以下标准进行诊断:
A.惊恐发作或焦虑在临床表现中占主导地位。
B.(1)和(2)的病史、身体检查或实验室检查结果都有证据:
1.标准A中的症状在大麻素中毒或戒断期间或之后不久或接触大麻素后出现。
2.涉及的大麻素能够产生标准A中的症状。
C.用不是由大麻素诱导的焦虑症不能更好地解释这种困扰。这种独立性焦虑症的证据可能包括以下内容:症状出现在使用物质/药物之前;在停止急性戒断或严重中毒后症状持续相当长的一段时间(例如约1个月):或者其它证据表明存在独立的非物质/药物诱导的焦虑症(例如,反复发作的非物质/药物相关发作史)。
D.并非仅在谵妄过程中发生困扰。
E.该困扰引起社会、职业或其它重要功能领域中临床上的重大困扰或损害。
注意:仅当标准A中的症状占主导地位且症状严重到足以引起临床关注时,才应做出此诊断,而不是诊断大麻素中毒或大麻素戒断。
“大麻素诱导的睡眠障碍”应根据以下标准进行诊断:
A.突出且严重的睡眠困扰。
B.(1)和(2)的病史、身体检查或实验室检查结果都有证据:
1.标准A中的症状是在大麻素中毒期间或之后不久、或戒断或暴露于大麻素后出现的。
2.涉及的大麻素能够产生标准A中的症状。
C.不能用非大麻素诱导的睡眠障碍更好地解释这种困扰。这种独立性睡眠障碍的证据可能包括以下内容:症状出现在使用大麻素之前;在停止急性戒断或严重中毒后症状持续相当长的一段时间(例如约1个月);或其它证据表明存在独立的非大麻素诱导的睡眠障碍(例如,反复发作的非物质/药物相关发作史)。
D.并非仅在谵妄期间发生困扰。
E.该困扰引起社会、职业或其它重要功能领域中临床上的重大困扰或损害。
注意:仅当标准A中的症状占主导地位且症状严重到足以引起临床关注时,才应做出此诊断,而不是诊断大麻素中毒或大麻素戒断。
“中毒谵妄”应根据以下标准进行诊断:
A.注意力的困扰(即引导、集中、维持和转移注意力的能力降低)和意识(对环境的定向降低)。
B.困扰在短时间内(通常是几小时-几天)发展,代表了基线注意力和意识的变化,并且在一天的过程中其严重程度倾向于波动。
C.额外的认知困扰(例如,记忆力不足、迷失方向、语言、视觉空间能力或知觉)。
D.标准A和C中的困扰不能通过另一种已存在、已建立或正在发展的神经认知障碍更好地解释,并且不会在严重降低的觉醒水平(诸如昏迷)的情况下发生。
E.从病史、身体检查或实验室检查结果中可以看出,这种困扰是大麻素中毒或戒断的直接生理后果。
当标准A和C中的症状在临床表现中占主导地位且症状严重到足以引起临床注意时,应诊断为大麻素中毒谵妄,而不是大麻素中毒。
当标准A和C中的症状在临床表现中占主导地位且症状严重到足以引起临床注意时,应诊断为大麻素戒断谵妄,而不是物质戒断。
如本文所用,并且根据DSM-5TM,“待分类的大麻素相关障碍”类别适用于其中特征性症状导致社会、职业或其它重要的功能领域中临床上的重大困扰或损害的大麻素相关障碍,但不满足任何特定的大麻素相关障碍或与物质相关和成瘾性障碍诊断类别中任何障碍的完整标准。
如本文所用,“大麻素呕吐综合征”适用于以下特征的表现形式:大麻素使用、经常与频繁的热水澡有关的周期性发作的恶心和呕吐。大麻素呕吐综合征的临床过程可分为三个阶段:前驱阶段、催吐和恢复阶段。催吐阶段通常在48小时内停止。患者经常表现出频繁的热水澡的学习行为,这会暂时停止恶心、呕吐和腹痛(Galli et al.,2011)。
如本文所用,“大麻素诱导的紧张症”适用于以下特征的表现形式:大麻素使用,其后以紧张症样状态出现,以活动性、机敏性和对外部刺激的反应性降低作为普遍的临床症状(Adams et al 2017,Khan et al.,2016)。
因此,本发明涉及用于治疗大麻素相关障碍的式(I)化合物:
所述大麻素相关障碍选自大麻素使用障碍(CUD);大麻素中毒;大麻素戒断;其它大麻素诱导的障碍;待分类的大麻素相关障碍;大麻素呕吐综合征;大麻素诱导的紧张症。
如本文所用,“大麻素”是指对大麻素受体起作用的完全或部分激动剂的物质。大麻素包括天然提取物和也被称为大麻样物质的合成化合物。
已经描述了两种主要类型的大麻素(CB)受体:CB1和CB2受体。
典型地,可以从大麻属植物特别是从大麻中提取天然大麻素。
随着时间的流逝,从大麻属植物中获得的植物材料已经积累了许多名称(例如,weed、pot、herb、grass、reefer、maryjane、dagga、dope、bhang、skunk、boom、gangster、kif和ganja)。大麻素使用者可以摄入植物的一部分,例如花或叶,或植物的不同类型的浓缩提取物,其中最常用的一种是大麻。植物成分或植物提取物通常与几种食品制剂一起吸食或摄入。
大麻是含500多种成分的精神活性植物,其中目前已鉴定出104种大麻素。
Δ9-四氢大麻酚(THC)是大麻植物中的主要精神活性成分。大麻效力主要根据THC浓度进行评估。因此,可以购买含有纯THC(纯金,pure gold)的提取物,并由大麻素消费者使用。急性或定期使用大麻后的副作用与产品中THC的浓度直接相关(Lafaye et al,2017)。
大麻二酚(CBD)、大麻酚(CBN)、cannabavarin(THCV)、大麻萜酚(CBG)、大麻环萜酚(CBC)、δ-8-THC、大麻环醇(CBL)、二羟基大麻酚(CBT)和cannabielsoin是大麻植物中含有的多种不同天然大麻素。已知大多数具有精神活性。
合成大麻素与大麻素受体结合,并产生类似于Δ9-四氢大麻酚(THC)的作用。描述了合成大麻素的一些实例,但不限于表1。
含有合成大麻素(SCB)的物质也以名称“Spice”、“K2”、“herbal incense”、“Cloud9”、“Mojo”而为人所知。
表1:合成大麻素的实例
因此,如本文所用,大麻素相关障碍包括与使用大麻素有关的障碍。
术语“3β-(4-甲氧基苄氧基)孕甾-5-烯-20-酮”或“C29H40O3”或“3β-(对-甲氧基苄氧基)孕甾-5-烯-20-酮”或“3pMBP”或“1-((3S,8S,9S,10R,13S,14S,17S)-3-((4-甲氧基苄基)氧基)-10,13-二甲基-2,3,4,7,8,9,10,11,l2,l3,l4,l5,l6,17-十四氢-lH-环戊[a]菲基-17-基)乙-1-酮”表示根据本发明的孕烯醇酮衍生物,其具有下式(I):
术语“治疗”或“治疗方法”或其等同形式并不旨在作为一个绝对术语,当应用于例如大麻素相关障碍时,指的是旨在减少或消除或减轻大麻素相关障碍的一种或多种症状。
通常,即使成功的可能性很小,也要进行大麻素相关障碍的“治疗”或“治疗方法”,但尽管如此,仍被认为会产生总体有益效果。例如,大麻素相关障碍的治疗是指与障碍相关的一种或多种症状的发作延迟、发生频率降低、或一种或多种症状的严重程度降低。在某些情况下,一种或多种症状的发生频率和严重程度会降低到非病理水平。
更特别地,术语大麻素相关障碍的“治疗”或“治疗方法”是指受试者的临床行为或生物学标准的改善。例如,大麻素使用障碍的“治疗”或“治疗方法”可以特别地是指如上针对大麻素使用障碍所定义的标准1-11的数量和/或强度的降低。它还可以指预防或延迟与其它大麻素相关疾病相关的临床行为或生物学标准的发作或减轻强度。
本发明还涉及用于制备式(I)化合物的方法,该方法包括从可获得的原料孕烯醇酮开始的三个化学阶段。
因此,本发明涉及制备式(I)化合物的方法,该方法包括:
-第一阶段,保护孕烯醇酮成为式(IV)化合物:
-第二阶段,其中所述式(IV)化合物与式(III)化合物反应以获得式(II)化合物:
-第三阶段,其中将式(II)化合物脱保护以获得式(I)化合物:
用于制备式(I)化合物的方法描述于图1中。
本发明还涉及包含式(I)化合物和至少一种药学上可接受的赋形剂的药物组合物:
药物组合物的形式、施用途径、剂量和方案自然取决于待治疗的病症、疾病的严重程度、患者的年龄、体重和性别等。
尽管本发明的化合物可以单独施用,但是优选根据标准药学实践将其配制成药物组合物。因此,本发明还提供了药物组合物,其包含式(I)化合物与至少一种药学上可接受的赋形剂的混合物。
本发明还提供了制备药物组合物的方法,该方法包括将式(I)化合物与至少一种药学上可接受的赋形剂混合。
药物组合物典型地将包含至少一种药学上可接受的赋形剂。可接受的用于治疗用途的赋形剂在制药领域是众所周知的,并且在例如雷明顿药物科学,2011年第21版中进行了描述。可以根据预期的施用途径和标准药学实践选择药物赋形剂。赋形剂必须在对接受者无害的意义上是可接受的。所述至少一种药学上可接受的赋形剂可以是例如粘合剂、稀释剂、载体、润滑剂、崩解剂、湿润剂、分散剂、悬浮剂等。
上述化合物的施用(递送)途径包括但不限于:经口(例如作为片剂、胶囊或可吸收溶液)、局部、粘膜(例如作为鼻喷雾剂或吸入用气雾剂)、经鼻、胃肠道、脊柱内、腹膜内、肌内、静脉内、子宫内、眼内、皮内、颅内、气管内、阴道内、侧脑室、脑内、皮下、眼科(包括玻璃体内或前房内)、经皮、直肠、经颊、硬膜外、舌下。
优选的施用途径包括经口、粘膜、肠胃外和舌下。
例如,该化合物可以以片剂、包衣片、丸剂、胶囊、软明胶胶囊、口服散剂、颗粒剂、胚珠、酏剂、溶液或悬浮液的形式口服施用,其可含有调味剂或着色剂,以用于即刻、延迟、改性、持续、脉冲或控制释放应用。
片剂可含有赋形剂,诸如微晶纤维素、乳糖、柠檬酸钠、碳酸钙、磷酸氢钙和甘氨酸;崩解剂,诸如淀粉(优选玉米、马铃薯或木薯淀粉)、淀粉羟乙酸钠、交联羧甲基纤维素钠和某些复合硅酸盐;粘合剂,诸如聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟丙基纤维素(HPC)、蔗糖、明胶和阿拉伯胶;润滑剂,诸如硬脂酸镁、硬脂酸、甘油山嵛酸酯。相似类型的固体组合物也可以用作硬明胶胶囊中的填充剂。在这方面,优选的赋形剂包括乳糖、蔗糖、山梨醇、甘露醇、马铃薯淀粉、玉米淀粉、支链淀粉、纤维素衍生物或明胶。硬明胶胶囊可含有本发明化合物的颗粒。
软明胶胶囊可以用含有本发明化合物、植物油、蜡、脂肪或其它适合软明胶胶囊的载体的胶囊制备。例如,可接受载体可以是油质载体,诸如长链甘油三酸酯植物油(例如玉米油)。
适用于通过加水制备水性悬浮液的可分散粉末和颗粒可以在与分散剂、湿润剂、悬浮剂和一种或多种防腐剂的混合物中含有活性成分。也可以存在其它赋形剂,例如甜味剂、调味剂和着色剂。这些组合物可以通过添加抗氧化剂(诸如抗坏血酸)来保存。口服施用的液体剂型可以包括药学上可接受的溶液、乳剂、悬浮液、糖浆和酏剂,它们含有本领域常用的惰性稀释剂,诸如水或油质载体。液体剂型可以作为干燥产品存在,用于在使用前用水或其它合适的载体构建。该组合物还可以包含佐剂,诸如润湿剂、乳化剂和悬浮剂;络合剂,诸如2-羟丙基-β-环糊精、磺基丁基醚-β-环糊精;以及甜味剂;调味剂;加香剂;着色剂或具有稀释剂(诸如水、乙醇、丙二醇和甘油及其组合)的染料。这些组合物可以通过添加抗氧化剂(诸如丁基化羟基茴香醚或α-生育酚)来保存。
本发明化合物的细分粉末可以例如通过微粉化或通过本领域已知的方法制备。可以使用已知的研磨程序(诸如湿磨)研磨本发明的化合物,以获得适合于片剂形成和其它制剂类型的粒度。
如果本发明的化合物经肠胃外施用,则这种施用实例包括以下一种或多种:将试剂静脉内、动脉内、腹膜内、鞘内、心室内、尿道内、胸骨内、颅内、肌内或皮下施用;和/或使用输注技术。
本发明的化合物可以经由肠胃外途径与现成的或贮存型制剂一起施用。
用于肠胃外施用的现成制剂的药物组合物可以是在无毒的肠胃外可接受的稀释剂或溶剂中的无菌注射液或油质溶液或悬浮液,并且可以含有配制剂,诸如悬浮剂、稳定分散剂、润湿剂和/或络合剂(诸如环糊精,例如2-羟丙基-β-环糊精、磺基丁基醚-β-环糊精)。
用于肠胃外施用的贮存型制剂可以通过常规技术与药学上可接受的赋形剂一起制备,所述赋形剂包括但不限于生物相容性和可生物降解的聚合物(例如聚(β-己内酯)、聚(环氧乙烷)、聚(乙醇酸)、聚[(乳酸)-共-(乙醇酸...)]、聚(乳酸)...)、不可生物降解的聚合物(例如乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚酯(酰胺)、聚氯乙烯…)、水性和非水性载体(例如水、麻油、棉籽油、大豆油、蓖麻油、杏仁油、油性酯、乙醇或分馏植物油、丙二醇、DMSO、THF、2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮...)。
或者,活性成分可以是干燥形式(诸如粉末、结晶或冻干固体),以与合适的载体一起构建。无菌条件下合适的肠胃外制剂的制备可以通过本领域技术人员众所周知的标准制药技术容易地完成。
如所指出的,本发明的化合物可以鼻内或通过吸入施用,并以干粉吸入器或气雾剂形式从加压容器、泵、喷雾器或雾化器中使用合适的推进剂(例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷(例如来自Ineos Fluor)、二氧化碳或其它合适的气体)方便地递送。在加压气雾剂的情况下,剂量单位可以通过提供阀门以递送计量的量来测定。加压容器、泵、喷雾器或雾化器可能含有活性化合物的溶液或悬浮液。用于吸入器或吹入器的胶囊和药筒(例如,由明胶制成)可以配制成含有化合物和合适的粉末基质(诸如乳糖或淀粉)的粉末混合物。对于适合和/或适于吸入施用的组合物,优选式(I)化合物或盐为粒度减小的形式,并且更优选粒度减小的形式是通过微粉化获得或可获得的。尺寸减小的(例如微粉化的)化合物或盐或溶剂化物的优选粒度由约0.5-约50微米的D50值定义(例如,使用激光衍射测量)。
或者,本发明的化合物可以以栓剂或阴道栓的形式施用,或者可以以凝胶、水凝胶、洗剂、溶液、霜剂、软膏或粉剂的形式局部施用。本发明的化合物还可以例如通过使用皮肤贴剂经皮或透皮施用。它们也可以通过肺或直肠途径施用。也可以通过眼途径施用。对于眼科用途,可以将化合物配制成在等渗的、pH调节的无菌盐水中的微粉化悬浮液,或者优选配制成在等渗的、pH调节的无菌盐水中的溶液,其任选地与防腐剂(诸如苄基氯化铵)组合。或者,可以将其配制成软膏(诸如凡士林)。
为了局部施用于皮肤,本发明的试剂可以配制成合适的软膏,其含有悬浮或溶解于例如以下一种或多种混合物中的活性化合物:矿物油、液体凡士林、白凡士林、丙二醇、聚氧乙烯、聚氧丙烯化合物、乳化蜡和水。或者,可以将其配制成悬浮或溶解于例如以下一种或多种混合物中的合适的洗剂或霜剂:矿物油、脱水山梨醇单硬脂酸酯、聚乙二醇、液体石蜡、聚山梨酸酯60、鲸蜡酯蜡、鲸蜡硬脂醇、2-辛基十二烷醇、苯甲醇和水。
典型地,医师将确定最适合于个体受试者的实际剂量。任何特定个体的具体剂量水平和剂量频率都可以变化,并且取决于多种因素,包括所用具体化合物的活性和该化合物的作用时间、年龄、体重、总体健康状况、性别、饮食、施用方式和时间、排泄率、药物组合、特定疾病的严重程度以及接受治疗的个体。可以以适合于获得治疗效果的任何剂量向受试者施用以上定义的化合物以用于治疗大麻素相关障碍。
为了对人口服和肠胃外施用,试剂的日剂量水平可以是单剂量或分剂量。
向人(约70kg体重)施用的根据本发明的化合物的建议剂量范围包括但不限于1μg-1000mg、更典型地为1μg-500mg、更典型地为1μg-100mg、更典型地为1μg-50mg、更典型地为1μg-10mg、更典型地为lμg-5mg、更典型地为1μg-1mg、更典型地为1μg-600μg、更典型地为1μg-200μg、更典型地为1μg-100μg、更典型地为lμg-60μg、更典型地为10μg-1000mg、更典型地为10μg-500mg、更典型地为10μg-100mg、更典型地为10μg-50mg、更典型地为10μg-10mg、更典型地为10μg-5mg、更典型地为10μg-1mg、更典型地为10μg-600μg、更典型地为10μg-200μg、更典型地为10μg-100μg、更典型地为20μg-1000mg、更典型地为20μg-600mg、更典型地为20μg-200mg、更典型地为20μg-60mg、更典型地为20μg-20mg、更典型地为20μg-6mg、更典型地为20μg-2mg、更典型地为20μg-600μg、更典型地为20μg-200μg活性成分/每单位剂量,其以游离酸的重量表示。例如,单位剂量可以每天施用1-4次。剂量将取决于施用途径。应当理解,可能有必要根据患者的年龄和体重以及病情的严重性来对剂量进行常规改变。剂量也将取决于施用途径。精确的剂量和施用途径最终将由主治医师或兽医决定。
本发明化合物的“合适剂量”、“有效量”是指足以预防、减少、消除、控制、治疗或抑制大麻素相关障碍的有效量。术语“控制”旨在表示其中可能存在减慢、中断、阻止或停止本文所述疾病和病症的进展的所有方法,但不一定表明完全消除所有疾病和病症症状。用于施用的剂量可以根据各种参数,特别是根据所使用的施用方式、相关病理学或所需治疗持续时间进行调节。自然地,药物组合物的形式、施用途径、剂量和方案自然取决于待治疗的病症、疾病的严重程度、受试者的年龄、体重和性别等。以下提供的有效剂量并非旨在限制本发明,而是代表优选的剂量范围。但是,如本领域技术人员所理解和确定的,优选剂量可以适合个体受试者,而无需过多实验。
本发明还涉及在有需要的受试者中治疗大麻素相关障碍的方法,该方法包括向所述患者施用有效量的式(I)化合物:
上述公开的所有实施方案都涵盖在此方面中。
在另一方面,本发明涉及式(I)化合物用于治疗大麻素相关障碍的用途:
上述公开的所有实施方案都涵盖在此方面中。
在另一个实施方案中,本发明涉及式(I)化合物在制备用于治疗大麻素相关障碍的药物制剂中的用途:
上述公开的所有实施方案都涵盖在此方面中。
具体实施方式
实施例1:3pMBP的合成、制备和配制
3β-(4-甲氧基苄氧基)孕甾-5-烯-20-酮(3pMBP)是如式(I)所述的含有7个手性中心(3S、8S、9S、10R、13S、14S、17S)的化学实体:
这些中心的立体化学构型与原料孕烯醇酮的那些相同。
3β-(4-甲氧基苄氧基)孕甾-5-烯-20-酮(3pMBP)的制备
3pMBP的制备方法描述于图1和以下
·阶段1:式(IV)化合物:(3S,8S,9S,10R,13S,14S,17S)-10,13-二甲基-17-(2-甲 基-1,3-二氧杂环-2-基)-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,l4,15,16,17-十四氢-1H-环戊二烯 并[a]菲-3-醇的制备
阶段1分批进行。将乙二醇(11.676kg)、孕烯醇酮(6.992kg)和对甲苯磺酸(0.840kg,4.42mol,0.2当量)装入反应器中。将反应混合物在15℃-25℃下搅拌25分钟。分三部分加入原甲酸三乙酯(20.939kg),并将混合物在15℃-25℃下搅拌至少1小时。一旦完成,将反应混合物收集并缓慢倒入0℃-10℃的碳酸氢钠溶液(2.943kg,在35.5l的水中)中。添加结束时,将反应混合物在0℃-10℃下搅拌1小时,然后将反应混合物过滤并用水洗涤(12l)。滤液也用2-丙醇(12l)洗涤,并在氮气流下真空干燥。收集干燥的固体,并在反应器中装入2-丙醇(35l)。将浆液加热回流2小时。将反应混合物冷却至室温,并在室温搅拌12小时。将反应混合物冷却至0℃-10℃之间,然后搅拌2小时。过滤固体,并用2-丙醇(12l)洗涤,然后在氮气流下真空干燥。以100.8%的收率(未校正的收率)获得式(IV)化合物(8.031kg)。
·阶段2:式(II)化合物:2-(3S,8S,9S,10R,13S,14S,17S)-3-((4-甲氧基苄基)氧 基)-10,13-二甲基-2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-十四氢-1-H-环戊二烯并[a] 菲-17-基)-2-甲基-1,3-二氧戊环的制备
将式(IV)化合物(3.460kg)和四氢呋喃(THF)(69l)装入反应器中。将反应混合物在20℃-25℃下搅拌80分钟。过滤反应混合物,并将式(IV)化合物在THF中的溶液装入反应器中。在20℃-25℃下,将t-BuOK(2.835kg)分批加入式(IV)化合物的THF溶液中。在添加结束时,经由加料漏斗将式(III)的对甲氧基苄基氯(2.832kg)和THF(4l)添加至反应混合物。将反应混合物在38℃-42℃加热。在38℃-42℃下,向反应混合物中分批加入TBAI(1.555kg)。将反应混合物在55℃-60℃下加热16小时30分钟。
一旦完成,将反应混合物在真空下浓缩,以蒸馏出34l-36l的THF。然后,将反应混合物冷却至室温。将水(52l)装入反应器中,然后冷却至0℃-10℃。将反应混合物小心地倒在水上,同时保持温度在0℃-10℃。在添加结束时,将反应混合物在0℃-10℃下搅拌1小时50分钟。过滤反应混合物,并用水(13l)洗涤。滤液用乙腈(13.5l)洗涤,并将固体在氮气流下真空干燥4天。
收集固体,并在反应器中加入乙腈(13l)。将混合物加热回流4小时。将另外的乙腈(11l)加入反应器中,并加热回流直到获得澄清溶液。将反应混合物冷却至室温,并在室温搅拌14小时。将反应混合物在0℃-10℃冷却,在0℃-10℃搅拌45分钟,然后过滤。将乙腈(10.5l)装入反应器中,冷却至0℃-10℃,然后添加到过滤器中以洗涤滤液,并将固体在氮气流下真空干燥21小时。以59.2%的收率获得式(II)化合物(2.449kg)。
·阶段3:式(I)化合物:3pMBP的制备
将式(II)化合物(2.448kg)和二氯甲烷(10l)装入反应器中。将该溶液搅拌20分钟。在15℃-25℃下,将1M盐酸(4.9l)添加到溶液中。搅拌反应混合物直至在15℃-25℃完成。添加二氯甲烷(8l)(以完全溶解任何沉淀物)并允许相分离。有机层用水(5l)洗涤两次。收集有机层,并在15℃-25℃的反应器中装入2-丙醇(24.5l)。将反应混合物在真空下在低于40℃的温度下浓缩。完成后,将反应混合物加热至回流。添加2-丙醇(40l)直至观察到澄清溶液。将反应混合物冷却至室温,并在室温搅拌12小时。将反应混合物在0℃-10℃冷却,在0℃至-10℃搅拌1小时。将固体过滤并用2-丙醇(5l)洗涤,然后在装备有氮气流速的真空下干燥,同时将过滤器在35℃-45℃加热20小时。以85.8%的产率获得了式(I)化合物(1.907kg)。
药物组合物
可以将3β-(4-甲氧基苄氧基)孕甾-5-烯-20-酮配制成胶囊剂型,其含有3β-(4-甲氧基苄氧基)孕甾-5-烯-20-酮的玉米油溶液。该剂型的组合物描述于表2中。
本发明提供了制备软明胶胶囊的实例,所述明胶软胶囊各自含有20μg、0.2mg和2mg的3β-(4-甲氧基苄氧基)孕甾-5-烯-20-酮的玉米油溶液。
组成该制备方法的步骤可以简要描述如下:
1.在玉米油中搅拌3β-(4-甲氧基苄氧基)孕甾-5-烯-20-酮直至完全溶解。
2.然后,将步骤1的3β-(4-甲氧基苄氧基)孕甾-5-烯-20-酮溶液填充到软明胶胶囊中。
所有赋形剂均符合现行的欧洲药典(Ph.Eur.)集和美国药典-国家处方(USP-NF)集。
表2:3β-(4-甲氧基苄氧基)孕甾-5-烯-20-酮明胶软胶囊的组合物
实施例2:3pMBP对CB1受体活性的特异性抑制
通过研究3pMBP对由THC激活CB1受体所引起的下列细胞效应的作用,已经寻求了对本发明化合物3pMBP对CB1受体活性的作用的理解。通过分析该化合物对其它85种受体结合的作用,研究了3pMBP对CB1受体作用的特异性。
材料和方法
3pMBP对THC诱导的MAPK磷酸化增加的作用:
这项研究的目的是评估3pMBP对用人CB1(hCB1)受体稳定或短暂转染的人胚胎肾293(HEK-293)细胞中通过施用THC诱导的Erkl/2MAPK磷酸化(通常称为MAPK,丝裂原激活的蛋白激酶)的增加的作用。
选择HEK-293细胞,因为它们不表达内源性CB1受体,它们易于转染,并且先前已用于研究CB1受体的体外活性的实验中(Shore等人,2014),并且在实验中表明孕烯醇酮能够抑制THC诱导的MAPK磷酸化(Vallee等人,2014)。测试了三种剂量的3pMBP(1nM、10nM和100nM,溶于乙腈0.01%)对1μM(溶于EtOH 6.2e-4%,实验1)和10μM(溶于EtOH 6.2e-3%,实验2)THC对MAPK磷酸化的作用的影响。在两个实验中使用的THC浓度差与hCB1 cDNA质粒转染效率的不同有关,其在实验1中是稳定的,在实验2中是瞬时的。THC和3pMBP处理同时进行并持续5分钟。
通过Western印迹测量MAPK磷酸化(P-Erk1/2MAPK蛋白)。在实验1中线粒体标记CoxIV和在实验2中未磷酸化的MAPK蛋白用作上样对照。计算P-MAPK/CoxIV和P-MAPK/MAPK之比,数据表示为载体处理细胞的%。
3pMBP对THC诱导的cAMP降低的作用
这项研究的目的是评估3pMBP对稳定表达人CB1受体CHO-hCB1的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞中通过施用THC诱导的cAMP降低的作用。
在这些实验中选择CHO-hCB1细胞,因为它们不内源表达CB1受体,并且先前已用于研究CB1激动剂(Rinaldi-Carmona,1996)(包括THC)对cAMP和P-MAPK的作用的实验。
测试了3pMBP在四种剂量下(1nM,10nM,100nM和1mM,溶于N,N-二甲基甲酰胺0.01%)对THC(0.3nM、1nM、3nM、10nM、30nM、100nM和300nM,溶于乙醇0.0063%)的剂量响应功能的作用。
通过伴随添加THC和测试化合物处理CHO-CB1-C2细胞45分钟。在所有测试条件下,还同时添加了福司可林(2.5μM),以维持cAMP基础水平。在处理结束时,裂解细胞以进行cAMP定量。在一个实验中,所有测量一式三份进行。
通过竞争性荧光免疫测定法对cAMP进行定量测定。数据表示为Δ荧光%(ΔF),其计算如下:ΔF%=(样品荧光-阴性对照荧光)/阴性对照荧光。
3pMBP对THC诱导的细胞呼吸降低的作用
这项研究的目的是测试3pMBP对瞬时转染人CB1受体(hCB1)的HEK-293细胞中THC(1μM)诱导的细胞呼吸抑制的作用。
首先,用3pMBP(0、1、10和100nM,溶解于乙腈0.01%)处理用hCB1表达质粒瞬时转染的HEK-293细胞。孵育15分钟后,将THC(0,1μM,溶解于EtOH 0.0034%)添加到培养皿中30分钟。
在装备有Clark电极的校准氧合图中测量细胞呼吸。耗氧量(OC)速率用于测量细胞呼吸。在不存在和存在3pMBP的情况下,THC对OC速率的作用表示为用3pMBP载体和同一实验的THC载体处理的细胞的基线OC的百分比。进行10次独立实验,每个实验条件的n=10。每个实验n=5,包含每个实验组n=1。
3pMBP的体外结合选择性:
这一系列的分析旨在评估3pMBP的结合特异性,并与孕烯醇酮的谱图比较。
测试了3pMBP和孕烯醇酮在10mM浓度下取代85种受体(CEREP高通量谱+4种类固醇受体+2类大麻素受体)配体结合的潜在能力。CEREP高通量谱由80种跨膜和可溶性受体、离子通道和G-蛋白偶联受体的广泛集合组成。它经过专门设计,可提供信息,以在从头到尾的选择过程中优先选择最有效的化合物。将雄激素、雌激素、孕激素和PXR受体,然后是2型大麻素受体添加到该测定中,以便更好地将测定调整为针对3pMBP,从而完成了CEREP高通量图谱中已包含的类固醇受体的光谱。
结果
3pMBP具有类似于eCB1-SSi孕烯醇酮的谱。3pMBP抑制THC诱导的MAPK磷酸化增加(图2A和2B)和在用hCB1稳定或瞬时转染的HEK-293细胞中THC诱导的细胞呼吸减少(IC50=1.2-11nM)(图2D)。
相反,3pMBP在稳定表达人CB1受体CHO-hCB1的CHO细胞中不会抑制THC诱导的cAMP下降(图2C)。
另外,3pMBP(10μM)不会改变使用CEREP高通量谱体外测试的85种受体中的任何一种的结合,包括主要的类固醇受体、PXR受体以及CB1和CB2受体。在这方面,3pMBP比孕烯醇酮(10mM)更具选择性,其替代(>80%)糖皮质激素、雄激素和孕酮受体的结合,以及中心和外围苯并二氮杂受体在较小程度上(>40%)结合。
下表总结了3pMBP的作用:
表3:3pMBP作用机理的体外评估
NA=未分析,因为未发现作用
结论
因此,3pMBP在体外充当CB1的信号特异性抑制剂(CB1-SSi)。因此,在表达人CB1受体(hCB1)的细胞系中的3pMBP抑制了THC诱导的MAPK(有丝分裂原激活的蛋白激酶)磷酸化的增加以及THC诱导的细胞呼吸降低。相反,3pMBP不会抑制THC诱导的cAMP(环状单磷酸腺苷)的降低。
此外,3pMBP在体外比内源性信号传导特异性抑制剂孕烯醇酮具有更高的选择性。事实上,孕烯醇酮(10μM)取代了黄体酮、糖皮质激素和雄激素受体的结合(>80%),以及苯并二氮杂受体的结合(>40%)。3pMBP(10μM)不会改变使用CEREP高通量谱研究的这些受体或任何其它受体(总共85个)的结合。
实施例3:临床前评估3pMBP作为治疗大麻素相关障碍
在以下的临床前研究中,将3pMBP溶解在可安全用于人类的玉米油(一种长链甘油三酸酯植物油)中。该脂质制剂已作为液体通过管饲法经口施用。
CB1受体的激活可通过两个互补作用产生大麻素相关障碍及其相关的不良后果:
1.大麻素的无条件药效学作用包括严重的认知、动机和行为损害。对于不同类型的大麻相关障碍,这三种作用可能协同产生严重后果。它们特别导致:a.社交关系损害、生活满意度降低;b.受教育程度较差,收入较低,对福利的依赖程度更大和失业,特别是对最具有倾向的群体(14-25岁);c.精神病症,包括但不限于抑郁症、焦虑症和精神病;d.抗拒进行心理治疗;
2.大麻素的条件作用导致大麻素寻找的发展,经常使用并最终导致大麻素依赖。导致大麻素成瘾的大麻素控制行为的能力,使大麻素的使用难以中止,并且在禁欲期后又容易复发,导致持续暴露于大麻素的副作用。
根据先前的观察,针对大麻素相关障碍的理想药物治疗应能够:
1.拮抗大麻素的大量无条件作用,以减少大麻素使用对大脑功能和行为的负面影响。
2.促进减少大麻素的使用并减少停药后大麻素的复发,以减少大脑对大麻素的接触及其负面后果。
这两种综合作用产生了正向前馈环(大麻素作用的减少和大麻素摄入量的减少),应为治疗各种大麻素相关障碍提供了有力的工具。
考虑到这些考虑因素,通过研究以下内容,对3pMBP作为治疗大麻素相关障碍的潜力进行了临床前评估:
1.在大麻使用者中重现CB1激动剂无条件作用的几种行为模型。在这些研究中,使用了大麻THC的活性成分,因为它是人类中使用最多的大麻素。
2.几种行为模型(在小鼠和非人灵长类动物中)评估了THC和合成大麻素调节行为并诱导依赖性的能力。
1.通过3pMBP抑制THC的无条件效应
研究了通过口服施用3pMBP对与大麻素相关障碍有关的THC的下述无条件行为和神经化学作用的抑制作用:
a.THC诱导的食物摄入增加;
b.THC诱导的精神运动刺激增加;
c.THC诱导的前脉冲抑制功能损害;
d.THC诱导的记忆损害;
e.THC诱导的社交互动损害;
f.THC诱导的现实测试损害;
g.THC诱导的僵直;
h.THC诱导的张口行为;
i.THC诱导的伏隔核中的多巴胺释放。
a.THC诱导的食物摄入增加
这些实验旨在评估3pMBP抑制通过小鼠中THC施用诱导的食物摄入增加的能力。之所以选择这种行为,是因为吸食大麻后,吸食行为会受到干扰,导致食欲亢进和对可口食物的偏爱(Kirkham,2005年)。
材料和方法
使用禁食-再饲喂模型(Bellochio等人,2010)在CBlf/f雄性小鼠中研究了THC对食物摄入的影响。测试了三种剂量(5、15和50μg/kg)下3pMBP对在THC后30分钟再饲喂的24小时禁食小鼠中THC诱导的食物摄入增加(1mg/kg;腹膜内)的作用。测量食物摄入一小时。将独立的动物组(每组至少n=8)用于每种治疗条件。在施用THC前三小时施用3pMBP。
结果
如图3A中所述,3pMBP抑制(ID50≈15和ID100≈50μg/kg)小鼠中由THC(1mg/kg)诱导的食物摄入增加。
b.THC诱导的精神运动刺激增加
这些实验旨在评估3pMBP抑制小鼠中通过THC施用诱导的精神运动刺激的能力。选择该行为的原因是,它被认为可以替代大麻引起的精神病样的症状(Wiley等人,2008;DSM第5版,2013)。
材料和方法
通过在具有正方形图案地板的空旷区域中测量运动活动在C57BL/6N雄性小鼠中研究THC诱导的精神运动刺激。在THC后45分钟,用5分钟通过计算交叉的方格数来评估运动能力,并表示为经载体处理的对照组的百分比。
测试了五种剂量(0.00015、0.0005、0.0015、0.015和0.15mg/kg)的3pMBP对THC诱导的运动活性增加(0.3mg/kg)的作用。每组3pMBP使用独立的动物组(每组至少n=9)。在施用THC前三小时施用3pMBP。
结果
3pMBP抑制(ID50≈0.0004和ID100≈0.0015mg/kg)小鼠中THC(0.3mg/kg)诱导的精神运动刺激(图3B)。
c.THC诱导的前脉冲抑制损害
这些实验旨在评估3pMBP抑制小鼠中通过THC施用诱导的感觉门控功能损害的能力,其已通过前脉冲抑制(PPI)测试进行了研究。选择这种行为是因为它是精神病中观察到的感觉运动门控损害的模型(DSM第5版,2013;Kedzior等人,2006),其已被证明是THC诱导的(Nagai,2006)。
材料和方法
测试了五种剂量(0.0005、0.0015、0.015、0.03和0.05mg/kg)的3pMBP对C57BL/6N雄性小鼠中THC(10mg/kg)诱导的PPI损害的作用。在施用THC前三小时施用3pMBP。
使用自动PPI笼测量PPI,从而实现自动PPI协议的传递并记录动物的惊吓反应。在THC后60分钟将每只小鼠(每组至少n=8)置于PPI测试中45分钟。
PPI测试包括不同类型的试验,包括背景噪声、单独的惊吓刺激(S;120dB)、单独的前脉冲刺激(73dB、76dB或82dB)或每个预刺激刺激之一,然后是惊吓刺激(PPI-S)的组合。记录脉冲出现后的惊吓反应并计算PPI指数(%PPI=100x(S-PPI-S)/S)。
结果
3pMBP抑制(ID50≈0.005和ID100≈0.015mg/kg)小鼠中THC(10mg/kg)诱导的前脉冲抑制作用的损害。图3C显示了前脉冲为82dB的3pMBP的作用。
d.3pMBP对THC诱导的记忆损害的作用
在这些实验中,研究了3pMBP对在两个记忆测试中THC诱导的损害的作用:a.工作记忆和b.长期记忆。工作记忆是临时存储和处理信息的能力。需要进行日常生活活动,诸如进行对话、推理、阅读理解。工作记忆缺陷是精神病中的核心认知症状之一,目前的抗精神病药尚不能改善这种症状(Pratt等人,2012)。工作记忆损害也是在人和动物中急性施用THC的典型后果(D’Souza,2007)。长期记忆是一种将学习到的信息存储在稳定的记忆区间的功能,该记忆区间允许在学习发生后很长时间内对其进行调用。长期记忆损害也是THC施用的典型作用。
材料和方法
THC诱导的工作记忆损害
在小鼠中,可以在莫里斯水迷宫的延迟位置匹配版本中评估工作记忆,这是一种空间记忆任务,其中动物需要处理新的和先前获取的信息以找到隐藏的逃生平台的位置。
在小鼠中,THC的急性施用(5mg/kg)在此任务中损害了工作记忆(Busquets-Garcia等人,2017)。
该设备包括白色圆形池(直径150厘米,高60厘米),该池放置在实验室的中间,光强度为90-100lux。将水池中充满使用无毒的无味白色化妆品涂料而不透明的水(19-2l℃)。直径14厘米的白色平台隐藏在水面以下1厘米处。行为测试包括三个阶段:习惯、训练和测试。在适应阶段,将动物放置在水池中一次90秒,然后在平台上放置30秒,以适应实验条件并在训练和测试过程中减轻其压力。一旦适应,小鼠就接受了训练。房间墙壁上张贴的不同形状的图片用作空间线索。每次培训课程(每天一次)在于四项试验。在每次试验中,将小鼠放在水中,面对游泳池的墙壁,然后游泳直到它到达隐藏的平台。如果小鼠在90秒内未到达平台,则将小鼠引导至平台。然后,小鼠在平台上停留30秒(试验间隔)。第一次和第四次试验的起始位置相同,而其它试验则不同。平台的位置每天都会更改,因此在每阶段的第一次试用中,小鼠总是偶然发现它。重复训练阶段,直到小鼠连续三天在首次试验和随后的3次试验之间到达平台的潜伏时间显著减少。培训持续了8-12天。训练后,小鼠接受了药理学处理,然后使用与训练阶段相同的方案进行了一次测试阶段(即4次试验,试验间隔30秒,于90秒时终止)。
使用以下公式通过计算时间节省率来测量测试阶段中的工作记忆表现:节省率=(逃生潜伏期试验1-逃生潜伏期试验4)/(逃生潜伏期试验1+逃生潜伏期试验4)。
在测试阶段之前30分钟,向小鼠施用THC(5mg/kg,腹膜内)或它的载体。在THC或载体施用前3小时,施用3pMBP(0.015;0.15或0.45mg/kg,管喂口服)或其载体。
THC诱导的长期记忆损害。
在小鼠中,可以使用物体识别测试评估长期记忆,其中24小时后评估一个特定物体的记忆。对于此特定实验,CD1-SWISS雄性小鼠接受急性口服3pMBP(0.005mg/kg)或玉米油(5ml/kg)载体,随后3小时后腹膜内(ip)注射THC(6mg/kg;10ml/kg)。THC注射前10分钟,允许小鼠在“L”形迷宫中探索2个相同的物体。第二天,一个新物体代替了一个物体。根据自发的新颖偏好,小鼠探索了更长的新物体(Ennaceur,2010)。对探索熟悉物体和新物体所花费时间的比较被用作区分熟悉和新颖的指标。因此,此参数用于评估物体识别性能。
结果
3pMBP在0.005mg/kg下完全抑制THC诱导的物体识别损害(图4B),ID50<0.005mg/kg。同样地,以0.015、0.15或0.45mg/kg剂量依赖性施用3pMBP阻断了THC(5mg/kg)诱导的工作记忆性能损害,ID 100为0.15mg/kg(图4A)。
e.3pMBP对THC诱导的社交互动损害的作用
精神病患者的社交戒断被定义为对社交互动的冷漠或缺乏渴望(Wilson和Koenig,2014)。可以通过测量其对与同类相遇的自发偏好(与非社交相遇相比)来评估社交互动。在此范例中,THC(3mg/kg)的急性施用降低了社会偏好(Busquets-Garcia等人,2017;图4C),为精神病中的社交戒断内表型提供了可靠的模型。
材料和方法
在开放场地(35x 35cm)中对小鼠进行了测试,将两个塑料容器(直径为8cm的塑料圆柱体,带有用于气味互动的孔)放置在两个相对的角落,其中一个容纳了小鼠(8-10周成年雄性C57BL/6-N),而另一个容器仍空着。在每个角落都将“社交”和“非社交”区域定义为围绕容器的8厘米区域。对于每个实验组,平衡含小鼠容器的位置。将实验小鼠放在空地的中央,用相机拍摄5分钟以进行探索。考虑到当其所有四个爪子都在画线内时该动物位于一个区域中,因此计算了在这两个区域中花费的时间。社交指数计算如下:
社交指数=在“社交区域”中花费的时间/在两个区域中花费的总时间。
在进入开放场地之前2小时,向小鼠施用THC(3mg/kg,腹膜内)或它的载体。在THC或其载体之前3小时施用3pMBP(0.005;0.015;0.05mg/kg,在玉米油中经口)。
结果
在0.005、0.015或0.05mg/kg下施用3pMBP剂量依赖性地阻断了THC诱导的社交互动的减少,ID100为0.015mg/kg(图4C)。
f.THC诱导的现实测试损害
刺激的心理表现形式的改变导致知觉与现实之间的失配是精神病状态阳性症状的关键特征(Busquets-Garcia等人,2017)。在啮齿动物中,“现实测试”任务评估刺激的内部表示(气味或味道)与其预测的现实之间潜在的不匹配。
该测试基于条件厌恶范式。首先以重复的方式(6次)同时呈现两个等价的刺激,典型地是味道和气味。然后刺激之一,例如气味,与有害事件(即LiCl诱导的胃不适)相关。调节后,小鼠表现出与有害事件(即气味)配对的刺激的特定厌恶,但对中性刺激(即味道)没有特异性的厌恶,尽管之前已经将气味和味道一起呈现。这些响应表明,小鼠建立了每种刺激的特定表示。但是,包括MK-801、苯丙胺和THC的精神病药物均会引起两种刺激,包括未受到有害事件(介导的厌恶)调节的刺激。这种作用表明,精神药物诱导了“中性”刺激的不准确表示。非典型的抗精神病药物利培酮(risperdone)可以逆转这些改变(Busquets-Garcia等人,2017)。因此,THC和其它精神病药物在小鼠中诱导的“现实测试”损害,在研究阳性精神病症状时既显示表面有效性又显示预测有效性。
材料和方法。
现实测试包含四个阶段,每个阶段具有不同的配对(配对是指一次两个刺激的关联):习惯(3天)、预调节(6对气味/味道,12天)、调节(即3对气味/注射引起不适的试剂,LiCl,6天),恢复日(用水1天),最后进行测试(介导的厌恶和直接厌恶测试)。
在开始习惯化之前将小鼠缺水24小时,该习惯在于在3天内每天获取1小时的水,以习惯于每天接受液体1小时,从而在方案上达到恒定消耗。这之后是预调节阶段,在该阶段中,每天给小鼠l小时的混合溶液(O1T1),该溶液在水中具有一种气味(杏仁或香蕉,O1)和一种味道(麦芽糖糊精或蔗糖,T1)。在第2天,小鼠接受了1个小时的接触溶液,该溶液具有前一天未赋予的气味和味道(O2T2)。在O1T1和O2T2配对6次后(12天),开始调节阶段。
在调节的第一天,直接给小鼠使用加味水(O1)1小时,然后腹膜内注射盐水。第二天,给小鼠直接使用第二加味水(O2),然后腹膜内注射10ml/kg的LiCl(0.3M),以造成胃部不适。在3对Ol/盐水和O2/LiCl配对(6天)后,给小鼠使用水1小时,以给予其一天的恢复时间。
第二天,通过对包含两种味道之一的两瓶水进行两种选择测试来评估介导的厌恶情绪:该味道与与LiCl注射液(T2)有关的气味配对,称为C+;或该味道与与盐水注射液(T1)有关的其它气味配对,称为C-。在该测试中,与含有其它气味的与从未与LiCl(Tl,C-)配对的气味有关的水相比,介导的厌恶现象的出现通过减少含有与之前与LiCl(T2,C+)配对的气味配对的味道的水的消耗量来表示。测试结果用如下的厌恶指数表示:
厌恶指数=(C-的消耗-C+的消耗)/总消耗
在二次选择试验评估介导的厌恶之前2小时,向小鼠施用THC(1mg/kg,腹膜内)或其载体。在THC或其载体之前3小时施用3pMBP(0.015;0.05mg/kg,经口)。
结果
注射盐水后,动物不会表现出厌恶先前与气味相关的味道,而该气味在调节过程中获得预测由LiCl诱导的不适的特性(图4D)。这是正确的解释,因为味道从未与厌恶刺激(注射LiCl)直接相关。相反,THC诱导对相同味道的厌恶,这是一种行为响应,表明该动物对误解了外部刺激(图4D)。以0.015或0.05mg/kg施用3pMBP可以完全防止THC(1mg/kg)诱导的这种误解,ID 100为0.015mg/kg(图4D)。
g.THC诱导的僵直
这些实验旨在评估3PMBP抑制小鼠中THC诱导的僵直的能力。对僵直进行了研究,因为它可以被视为使用大麻素药物后在某些受试者中观察到的僵直状态的模型(Khan等人,2016)。
材料和方法
研究了四种剂量(0.0015、0.005、0.015或0.05mg/kg,在5ml/kg的玉米油中)的3pMBP对C57BL6/J雄性小鼠中THC(10mg/kg,在10ml/kg的含有2%乙醇和3%Tween80的0.9%NaCl中)诱导的僵直的作用(实验开始时为24.8±0.1g,平均值±SEM值),该品系通常用于此类测试(Vallee等人,2014)。3pMBP后3小时,注射THC。注射THC后30分钟,开始测量THC引起的僵直。
通过僵直棒试验测量僵直。将小鼠的前爪放在水平固定在距工作台表面3.5cm的棒上。记录了从棒移出的等待时间,其截止时间固定为420s(7分钟)。每只小鼠最多接受四次连续试验。选择一项试验中显示的最大潜伏期作为僵直度的量度。
结果
3pMBP抑制(50%)THC诱导的僵直(10mg/kg),其中ID50≈0.005和ID 100≈0.05mg/kg(图5A)。
h.THC诱导的条件性张口行为
THC诱导的张口在此用作大麻类呕吐综合征的模型。因此,尽管大鼠不能呕吐,但它们在再次暴露于先前与催吐药配对的口味中表现出了深刻的条件性张口反应。这种有力的学习在一次试验中进行,并且在食用新口味和催吐药之间存在较长的延迟(数小时)。有条件的张口反应始终由催吐药产生,并由止吐药阻止,表明它们是药物诱导的不适和恶心的有力措施。
材料和方法
插管手术后三天,大鼠适应味觉反应室。将大鼠分别置于其插管连接到输液泵的味觉反应(TR)室中,以1ml/min的速度在2分钟内将水注入其口腔内,然后使其返回其居住笼。在适应性试验后三天,大鼠接受了三个日常调节试验中的第一个。将大鼠随机分配至处理前的药物调节;3pMBP 0.015mg/kg(n=8),3MBP 0.005mg/kg(n=8),载体0mg/kg(n=8)。在经由饲喂管进行调节前3小时,使大鼠接受预处理药物。然后,将它们放置在TR室中,并以1ml/min的速度注入0.1%的糖精溶液2分钟,同时记录口部反应。糖精输注后,立即给大鼠注射(经口)10mg/kg的THC或VEH,并将其放回笼子里。二十四小时后,将大鼠置于无药测试试验中,将其置于TR室中,并以1ml/min的速度注入0.1%糖精溶液2分钟,并记录其口部反应。
结果
当以10mg/kg的THC调节时,与调节试验相比,大鼠在测试试验中的张口更多。从图5B中可以看出,两种剂量的3pMBP(0.005和0.015mg/kg)的预处理均会通过减少张口反应的平均数量来干扰条件性张口的建立(载体与3pMBP 0.005mg/kg之间的差异,p=0.023,载体与3pMBP 0.015mg/kg之间的差异,p=0.029)。
i.伏隔核中THC诱导的多巴胺释放
这些实验旨在评估3pMBP抑制自由运动大鼠伏隔核(Nac)中THC诱导的多巴胺(DA)释放增加的能力,如通过微透析技术所测量。研究了Nac中DA的释放,因为它被认为是包括THC的滥用药物成瘾性的主要生物学底物。
材料和方法
测试了三种剂量(0.005、0.015或0.05mg/kg,经口)的3pMBP对雄性Sprague-Dawley大鼠中THC(1mg/kg)诱导的Nac中DA释放增加的作用。将THC溶于也用作对照载体(VEHTHC)的含乙醇(2%)和Tween80(2%)的0.9%NaCl中并以1ml/kg的量腹膜内施用。
将大鼠(每组n=5-7)在麻醉下在右Nac的壳子区域正上方用套管导向植入。药理实验当天(手术后5-7天),自由运动的大鼠接受3pMBP或VEH3pMBP的剂量之一,并将微透析探针植入引导套管中,然后向该套管中灌注人工脑脊液。每15分钟收集一次透析液。灌注开始后180分钟,所有动物均注射了THC。然后,监测DA流出120分钟。透析液样品中DA的浓度通过反相高效液相色谱(HPLC)结合电化学检测进行分析,如先前所述(Leggio等人,2009)。每个样品中的DA含量表示为从THC施用前的三个分数中计算得出的平均基线水平的百分比。从THC注射后0分钟到-60分钟的采样时间计算每组的曲线下面积(AUC)。
结果
3pMBP抑制了(ID50≈0.005和ID100≈0.015mg/kg)大鼠中1mg/kg THC诱导的伏隔核中多巴胺释放的增加(图5C和5D)。
2. 3pMBP抑制THC和CB1激动剂以调节行为并诱导依赖性的能力
研究了经口施用3pMBP对CB1激动剂和THC的下述药理作用的抑制作用:
a.CB1激动剂WIN 55,212-2的静脉自施用;
b.THC静脉自施用和寻求THC的恢复。
a.CB1激动剂WIN 55,212-2的静脉自施用
这些实验旨在评估小鼠中3pMBP抑制CB1激动剂WIN 55,212-2(WIN)的增强作用的能力,如通过静脉自施用试验所研究,该试验被认为是测试药物增强作用的金标准。
材料和方法
在雄性CD1-Swiss小鼠中测量了3pMBP对静脉内(静脉注射)自施用的作用。
在开始自施用阶段之前,将小鼠在麻醉下用导管植入右颈静脉。自施用实验是在手术后3天在配有一个“活性”孔和一个“非活性”孔的小鼠手术室内进行的。当动物将其鼻子(探鼻系统)插入活性孔时,接受静脉注射输注WIN(12.5μg/kg)。小鼠在固定比例1(FR1)的强化训练下接受训练。
每周6天,每天进行两小时的自施用,持续19天。小鼠在第9天和第10天接受口服玉米油载体(2ml/kg),以习惯于经口管饲法。在第11天,将小鼠随机分为两组(每组n=13),一组接受3pMBP,另一组在连续9天自施用开始前3小时接受玉米油载体。前4天以0.005mg/kg的剂量施用3pMBP,其余5天以0.015mg/kg的剂量施用。
结果
3pMBP抑制了小鼠中WIN 55,212-2的静脉内自施用(ID50≈0.005和ID100≈0.015mg/kg)(图6)。
b.在非人灵长类动物中THC的静脉内自施用和THC寻找的恢复。
这些实验旨在评估3pMBP在非人灵长类动物(松鼠猴)中抑制THC增强作用的能力,这是研究动物成瘾和复发的金标准模型。使用了两个实验模型:
·THC介导的静脉内自施用
·THC启动介导的THC寻找的恢复
之所以使用这两种模型,是因为它们被认为是分别衡量个体使用大麻的倾向和禁欲一段时间后大麻使用复发的倾向性的最佳模型。
材料和方法
对于所有实验,在测试前4小时,分别在葡萄(grape)中以0.1ml玉米油的量经口施用3pMBP。
使用四只雄性松鼠猴(Saimiri Sciureus),因为它们是可以最可靠地研究THC自施用的物种。
对猴子进行了按十响应固定比例药物注射的压杆操作训练,以进行静脉内(静脉注射)THC注射(4μg/kg/注射)(FR10,杆上的每10个响应都会产生THC注射)。
记录每次的压杆次数和注射次数。响应率是根据用于响应的可用阶段时间计算的(即减去超时时间)。以THC剂量或时间作为因素使用单向或双向重复测量ANOVA对每次治疗的注射次数和反应率进行统计。
先前实验中使用的猴子每天都要经历灭绝阶段,在此期间,压杆会导致载体输注外加先前与THC输注配对的视觉提示,但无THC。至少两次灭绝阶段之后,当反应达到较低水平时,确定了用3pMBP(0.0015、0.005和0.015mg/kg)或3pMBP对照载体进行的预处理对THC启动诱导的(0.04mg/kg静脉注射)THC寻找恢复的作用。在测试阶段开始之前立即进行THC初次注射。在测试过程中,压杆机(FR10)继续仅产生载体注射和离散的提示。还测试了0.015mg/kg的3pMBP对载体启动的作用,以测定3pMBP本身是否会影响灭绝后的响应。
结果
3pMBP抑制(ID50≈0.005和ID100≈0.015mg/kg)在非人灵长类动物(松鼠猴)中的THC静脉内自施用(图7A和7B)。3pMBP还抑制了(ID100≤0.0015mg/kg)通过THC启动但对载体启动没有作用而诱导的非人灵长类动物(松鼠猴)中THC寻找的恢复(图7C和7D)。
结论
评估3pMBP对THC的有条件和无条件效应的实验结果记录在下表中(表4)。该表清楚地表明,3pMBP在抑制与大麻素使用后出现的几种疾病有关的大范围THC作用方面非常有效。因此,3pMBP似乎是大麻素相关障碍的一般治疗方法。
表4:3pMBP作为治疗大麻素相关障碍的临床前评估汇总
ND=未测定
实施例4:3pMBP没有正构CB1拮抗剂的任何行为和内分泌副作用
比较了3pMBP和正构CB1拮抗剂利莫那班的副作用相关的药理作用和对表型的作用。由于副作用,正构CB1拮抗剂(诸如)已退出市场。因此,对于抑制CB1的治疗工具在人中的实际应用而言,它不应具有正构CB1拮抗剂的已知副作用。
CB1受体的正构拮抗剂,特别是利莫那班的已知副作用是:1.减少食物摄入和体重,这是对奖励途径的非特异性作用的标志;2.诱导与焦虑和抑郁相关的行为;3.糖皮质激素分泌增加,引起受试者激素状态的损害;4.在大麻素依赖性受试者中诱导催促戒断。
然后,发明人分析了3pMBP对所有这些参数的作用。
1. 3pMBP重复处理对食物摄入和体重的作用
这些实验旨在评估用3pMBP重复处理在饮食诱导的肥胖(DIO)小鼠模型中降低食物摄入和体重的能力,并将这些作用与CB1正构拮抗剂利莫那班的作用进行比较。研究了体重和食物摄入,因为它们通过在小鼠和人中反复使用CB1正构拮抗剂进行处理而降低了体重和食物摄入(Wiley等人,2005年;Mazier等人,2015年;Bermudez-Silva FJ等人,2012年)。之所以使用DIO小鼠,是因为肥胖小鼠中CB1拮抗剂的作用振幅比消瘦小鼠更大。
方法与材料
在开始药理处理之前,将雄性C57BL/6J小鼠随意饲喂高脂饮食(HFD)8周。在药理处理期间,维持HFD,每天测量食物摄入和体重。通过从初始预称重量中减去料斗中剩余的食物来计算消耗的食物。
在第一个实验中(每组n=10-7),分析了3pMBP(0、0.005、0.015和0.05mg/kg;在2ml/kg玉米油中)持续4周的作用。在第二个实验中(每组n=8),在两周的处理中比较3pMBP(0、5和15mg/kg,在5ml/kg玉米油中)与利莫那班的作用(10mg/kg,在5ml/kg玉米油中)。在光照/黑暗周期的黑暗阶段开始前两个小时,每天一次地通过口服管饲施用3pMBP和利莫那班。
结果
3pMBP在任何剂量下均未改变整个实验期间的食物摄入或体重(对于0.005、0.015和0.05mg/kg为4周,而对于5和15mg/kg为2周)。相反,CB1拮抗剂利莫那班降低食物摄入和体重(图8A和8B)。
2. 3pMBP对催促戒断的作用
这些实验旨在评估3pMBP在用THC长期治疗的小鼠中催促戒断的能力。研究了催促戒断,因为它可能在大麻素依赖性受试者中构成THC抑制剂的潜在副作用。例如,已知正构CB1拮抗剂利莫那班会在用THC长期处理的小鼠中催促戒断。
材料和方法
选择了在这些实验中使用慢性THC方案(20mg/kg,每天两次),因为它模拟大麻的大量使用(Cook等,1998),被认为是小鼠中大麻素依赖性的模型(Cutando等人,2013;Hutcheson等人,1998)。在CD1-Swiss小鼠的独立实验中研究了利莫那班(10mg/kg)和3pMBP(0.15mg/kg)的作用。从第1天-第4-5天,每天两次给小鼠腹膜内注射载体或THC(20mg/kg的在含有2%乙醇和2%Tween80的的0.9%NaCl中,10ml/kg)。在处理的最后一天,THC组的小鼠接受利莫那班或3pMBP的施用。所有其它动物均接受了相应载体的施用。施用后立即分析记录45分钟(利莫那班)或3小时(3pMBP)。为这项研究选择的施用利莫那班的剂量和时间表已普遍用于催促小鼠中THC的戒断(Cook等人,1998;Hutcheson等人,1998;Huang等人,2009)。
为了测量催促戒断,将小鼠置于新的居住笼中,并在每个笼子前面放置一台摄像机,以记录动物的行为。每5分钟评分1分钟。分析了两种戒断征兆:爪震颤和头部震动,因为它们是在小鼠中观察到的最常见的THC戒断征兆(Cook等人,1998;Hutcheson等人,1998;Lichtman等人,2001)。
结果
3pMBP不会催促小鼠戒断。相反,在相同的实验条件下,施用CB1正构拮抗剂利莫那班后出现戒断症状(图8C和8D)。
3.反复施用3pMBP对小鼠中焦虑和抑郁相关行为的作用
这些实验旨在评估用3pMBP重复处理以增加小鼠中焦虑和抑郁相关行为的能力,并将这些潜在作用与正构CB1拮抗剂利莫那班的作用进行比较。研究了与焦虑和抑郁相关的行为,因为焦虑和抑郁的增加是在啮齿动物和人中反复使用CB1正构拮抗剂处理的结果(Bellocchio等人,2013;Patel等人,2006;Moreira等人,2009;Tzavara等人,2003)。在高架十字迷宫(EPM)中研究了类似焦虑的行为,因为该模型已广泛用于啮齿动物中,以评估药理化合物的推定的抗焦虑或抗忧郁作用(Walf等人,2007)。使用蔗糖偏爱测试研究了与抑郁相关的行为,该测试被广泛用作快感缺乏症的模型-抑郁症的主要症状之一。
材料和方法
EPM设备由四个交叉布置的高架臂组成,两个相对的臂被壁包围,另外两个臂打开。对于所有实验,在接受适当的处理后,将小鼠置于EPM的中央,并让其自由探索迷宫5分钟。通过自动视频跟踪系统测量花费的时间以及张臂和合臂的次数。探访百分比和/或张臂花费时间的减少被认为是焦虑水平增加的指标。
在小鼠的居住笼中进行蔗糖偏爱测试。将两个相同的瓶装在每个居住笼的漏斗中,一个装水,另一个装2%的蔗糖溶液。在活性阶段,即从晚上7点开始的光照/黑暗周期的黑暗阶段,小鼠可以无限地接触水和蔗糖溶液。在两个1.30h间隔内测量小鼠饮用的水和蔗糖溶液的体积,第一个间隔为7.00pm-8.30pm,第二个间隔为8.30pm-10.00pm。在每个时间点称量瓶子,并通过将初始瓶子重量减去最终瓶子重量来计算摄入体积。
雄性C57BL/小鼠(每组n=6-8)每天接受一次3pMBP(0.05;5或15mg/kg)、利莫那班(10mg/kg)或相应载体的施用28天。在第26天,对小鼠进行EPM,并且在第28天,对其进行蔗糖偏好测试。所有行为程序在3pMBP或3pMBP(0mg/kg)的载体处理后3小时开始,在利莫那班或利莫那班(0mg/kg)的载体处理后30分钟开始。
结果
3pMBP分别对EPM(图9A和9B)和蔗糖偏爱测试(图9C)测量的焦虑和抑郁相关行为没有作用。相反,利莫那班增加了与焦虑和抑郁相关的行为,表现为EPM张臂所花费的时间(图9A)和张臂探访的百分比(图9B)的减少以及偏好蔗糖的减少(图9D)。
4. 3pMBP对小鼠糖皮质激素分泌的作用
这些实验旨在评估小鼠中3pMBP对皮质酮血浆浓度的作用,其中皮质酮是人中与皮质醇相对应的啮齿动物中肾上腺产生的主要糖皮质激素。研究了3pMBP对皮质酮水平的作用,因为正构CB1拮抗剂利莫那班增加血浆皮质酮浓度(Steiner等人,2008)。
材料和方法
在雄性和雌性CD-1Swiss小鼠中研究了3pMBP(0.3和10mg/kg)或载体(VEH)对血浆皮质酮水平的作用。施用后2、5、8和24小时进行血液采样(每种性别,每次剂量和每次采样时间n=3)。对于血液采样,在异氟烷下麻醉小鼠,并通过心脏穿刺收集血液。离心血液,采集血浆并在-80℃下冷冻,直到使用其它地方所述的经过验证的GC-MS方法通过GC-MS/MS(气相色谱-串联质谱)定量皮质酮(Vallee等人,2014;Vallee等人,2000;George等人,2010)。
结果
0.3和10mg/kg的3pMBP在雄性(图10A)和雌性(图10B)小鼠中不会增加糖皮质激素的分泌。
结论
表5比较了利莫那班的副作用和3pMBP的作用。
表5:3pMBP没有利莫那班的任何副作用
*=观察到最高0.005mg/kg ID50的3pMBP抑制THC行为的作用;
**=参考的瑞莫那班作用ID100=10mg/kg。
#=来自Steiner等人,2008年
3pMBP的作用与CB1正构拮抗剂利莫那班的作用非常不同。
3pMBP没有利莫那班和其它CB1正构拮抗剂的任何典型副作用,诸如食物摄入减少、焦虑和抑郁相关行为增加、THC依赖性动物中催促戒断和糖皮质激素分泌增加。
对于每个测试中使用的所有最高剂量,均观察到3pMBP缺乏作用。这些剂量分别比3pMBP的ID50(0.005mg/kg)高出几倍(以mg/kg计),以分别抑制CB1激动剂和THC的自施用:催促戒断时高出30倍;糖皮质激素分泌增加2000倍;与食物摄入、体重、焦虑和抑郁相关的行为高出3000倍。
实施例5:3pMBP对小鼠的自发行为没有作用。
如在小鼠中施用15mg/kg 3pMBP后24小时期间在居住笼中自发行为的视频分析所显示的那样,除了对正构CB1拮抗剂没有相同的副作用外,3pMBP对啮齿动物的行为本身也没有可检测的作用。
实施例6:3pMBP对人的情绪和认知表现没有作用。
这些实验旨在使用一系列经过验证的测试来评估3pMBP的单次和重复递增剂量对人的情绪、认知和自杀倾向的作用。
材料和方法
进行了两项研究。在第一项研究中,健康志愿者的独立队列以3种递增剂量(0.2、0.6;2mg/受试者)之一单次施用3pMBP或安慰剂。在每个剂量组中,采用双盲方法,有6名受试者接受了3pMBP的指定剂量,有2名受试者接受了安慰剂。在第二项研究中,独立的健康志愿者队列接受了以0.6mg/受试者重复施用3pMBP(每天一次,共7天)。在每个剂量组中,采用双盲方法,有6名受试者接受了3pMBP的指定剂量,有2名受试者接受了安慰剂。0.2mg/受试者的剂量诱导3pMBP血浆浓度的增加,该浓度在抑制最多观察到的ED100(0.015mg/kg)范围内,以抑制啮齿类动物的THC行为。
在两项研究中,在3pMBP剂量后,还需要由合格的临床医生对受试者的行为进行一般观察,并进行以下测试。
Bond&Lader VAS
Bond&Lader视觉模拟量表(Bond and Lader,1974)由两个相对的形容词之间的16条双极自评100mm长线组成。该测试是计算机辅助的。受试者必须使用鼠标在每行上指示他在测试时的感觉。通过测量线的左端与受试者的标记之间的距离(以mm为单位)来对响应进行评分。该分数由三个衍生因子子分数组成:警觉性、满足感(幸福感)和镇定性。较高的分数表示较高的警觉性、满足感和平静感。
ARCI49
这份自实施且计算机辅助的调查问卷包含49个项目。每个问题都在屏幕上一个接一个地出现。使用鼠标,受试者必须根据阅读时的感受单击每个项目的“假”或“真”。然后得出5个评分:PC AG(苯巴比妥氯丙嗪酒精组量表)、BG(苯甲碱组)、AG(苯丙胺组量表)、LSD(LSD组量表)和MBG(吗啡苯扎德林组量表)(Martin等人,1971)。
POMS 65
情景情绪量表由65个形容词组成,描述各种情绪(Me Nair等人,1992;Cayrou等人,2000;Cayrou等人,2003)。
此版本是计算机版本。每个形容词在屏幕上一个接一个地出现,并要求受试者描述这些形容词在完成问卷时如何反映出他的心情,并以5分制的评分标准(从“完全不”到“非常”)对每个描述进行评分。
问卷通常会得出六个分数:紧张-焦虑(TA);抑郁-沮丧(DD);愤怒-敌意(AH);活力-活动(VA);疲劳-惯性(FI);混乱-困惑(CB)。
Columbia自杀严重等级量表(C-SSRS)
进入CNS的药物与自杀倾向(自杀意念和行为)之间的关系最近受到FDA等监管机构的高度重视,并提出了在临床试验中主动实施更一致、更严格的数据收集机制的需求。
使用Columbia-自杀严重性等级量表(C-SSRS)收集对自杀的前瞻性评估。C-SSRS旨在评估自杀行为和自杀意念,并包含两份调查表:一项针对基准评估(涵盖受试者的寿命直至基线访问)和研究期间使用的评估(“自上次访问以来”问卷)。
结果
对于所测试的所有3种3pMBP剂量,受试者的一般行为均没有改变,所进行的任何心理测验均没有改变。特别地,在ARCI-49测试中没有变化表明受试者无法分辨出他们已经接受了心理活性物质。
总之,数据表明,在动物中观察到,在人中施用3pMBP不会显著改变基础行为、情绪和认知能力。
实施例7:3pMBP与利莫那班的安全药理和毒理学比较
1. 3pMBP的GLP安全药理评估
材料和方法
评估3pMBP对稳定转染的HEK-293细胞中hERG电流的作用:
这项研究的目的是评估3pMBP对稳定转染的HEK-293细胞中hERG尾电流的任何可能的作用。按照GLP的一般要求进行研究,并且所述研究设计遵循ICH S7A安全药理学指南(2001)。在用hERG稳定转染的3个HEK-293细胞中研究了3pMBP。在每个细胞上,测试了以下处理:台氏液;3pMBP(在台氏液中0.3%DMSO)和10.98x10-8 M,10.98x10-7 M的3pMBP和10.98x10-6 M的3pMBP的载体。
E-4031用作阳性对照,并在一个单独的HEK-293细胞中进行了测试,以支持所用方法的有效性。
将细胞钳制到-80mV,去极化至0mV持续5秒,以激活hERG电流,再极化至-50mV持续5秒,以使hERG尾电流去活化。以0.06Hz的频率重复该实验过程。电流以1kHz滤波并以2kHz频率采集。在从0到-50mV的重新极化脉冲期间测量了hERG尾电流的幅度。用台氏液溶液灌注细胞,然后用含3pMBP的台氏液溶液灌注至少5分钟,直到每个灌注期达到稳态。在暴露于测试项目之前和之后测量电流。
3pMBP对大鼠中Irwin测试和体温的作用:
这项研究的目的是评估大鼠单次经口施用3pMBP后可能产生的任何神经行为作用和对体温的作用。
按照GLP的一般要求进行研究,研究设计遵循ICH S7A安全药理学指南(2001)。
该研究涉及4组6只雄性Wistar大鼠,体重为154.0-185.9g。各组分别给予载体(玉米油,即对照组)或3、2、9或36mg/kg的3pMBP。
在研究当天,首先通过Irwin标准化观察电池对动物进行评分,然后测量体温。随后,通过经口途径将它们以4ml/kg的3pMBP剂量或它的载体之一进行口服。然后,在施用后1、3、6、8和24小时再次进行Irwin评分和体温测量。
3pMBP对单次经口施用后对无限制神志清醒的大鼠的呼吸作用的评估
这项研究的目的是评估单次经口施用3pMBP对通过神志清醒大鼠的全身体积描记法测量的呼吸参数(呼吸速率、吸气峰和呼气峰流量、吸气和呼气时间、气道阻力指数、潮气量和分钟气量)的任何可能作用。
按照GLP的一般要求进行研究,研究设计遵循ICH S7A安全药理学指南(2001)。
该研究包括4组6只雄性Wistar大鼠,每组分别给予载体(玉米油,即对照组)或2、9或36mg/kg的3pMBP。
研究前一天,只允许动物喝水。在研究当天,将动物置于体积描记器中,然后立即开始测量。全身体积描记法可在封闭室内测量由于呼吸过程中胸廓运动引起的气流变化,并能够测量完全可以自由移动的神志清醒的动物的呼吸参数。在开始测量至少15分钟后,通过经口途径以4ml/kg的体积给动物施用3pMBP或其载体。施用后总共记录了6小时的呼吸。呼吸参数由呼吸周期分析测定。
评价3pMBP对神志清醒狗单次经口施用后对血压、心率、心电图和体温的作用
这项研究的目的是评估对神志清醒的狗单次经口施用3pMBP对血压、心率、体温和心电图的任何可能作用。
按照GLP的一般要求进行研究,该研究设计遵循ICH S7A安全药理学指南(2001)。
该研究涉及4个雄性Beagle狗,这些雄性Beagle狗之前装有遥测变送器,用于测量动脉血压、体温和心电图。
该研究分为两个部分进行。在第一部分中,根据递增剂量设计,每只动物通过经口途径以2、9和36mg/kg的量的3pMBP接受载体(即,玉米油),给药之间的清除期为一周。每次给药前至少2小时开始进行遥测,测量动脉血压、心率、体温和心电图(心外膜导联II),给药后至少持续24小时。在第二部分中,通过经口途径以9或36mg/kg(每剂量水平n=2)再次给动物施用3pMBP,用于补充研究,即血液采样和动物观察。
结果
3pMBP对GLP安全药理学测试未显示任何副作用:
1.在体外,在用hERG-1cDNA稳定转染的HEK-293细胞中,3pMBP(100nM,1mM和10mM)不会改变hERG(人ether-ago-go相关基因)尾电流。
2.在体内,3pMBP(2、9和36mg/kg)不会改变:a.大鼠的行为(Irwin测试)和体温;b.神志清醒大鼠的呼吸;和c.神志清醒的狗的血压、心率、心电图和体温。
报告的唯一作用是仅在狗中以9mg/kg的剂量降低心率高频节律以及与降低心率变异性相关的振荡。这一发现提示了对自主平衡的作用,更确切地说,是迷走神经活性的降低。但是,这种作用是温和的,因为它不会引起心率的任何变化,因此不能单独视为副作用。
2. 3pMBP的GLP毒理学评估
材料和方法
已经测试了3pMBP的细胞毒性、诱变和遗传毒性作用,直至测试系统可接受的最大浓度,即74-100μM。
这些剂量比3pMBP(10nM)的最高IC50高约7400和10000,以抑制CB1介导的THC细胞效应。
表征3pMBP的体外毒理学研究为:1.AMES测试+/-代谢活化(GLP);2.人染色体畸变测试+/-代谢激活(GLP);3.对神经元和肝细胞原代培养的细胞毒性(非GLP)。在大鼠和狗中进行了重复剂量毒性研究。选择这两个物种是因为这两个物种均表达CB1受体,并且已经典且成功地用于鉴定CB1正构拮抗剂(诸如利莫那班)的毒性作用。此外,推定的孕烯醇酮结合位点在大鼠、狗和人中具有100%的同源性。最后,蛋白质结合研究表明3pMBP的结合在大鼠(84-94%)、狗(84-105%)和人(88-98%)之间没有差异,而在猴子中似乎较高(97-99%)。
表征3pMBP的重复毒理学研究是在大鼠和狗中以三种剂量(2mg/kg、9mg/kg和36mg/kg)进行的28天经口毒性研究(GLP)。
结果
体外研究
3pMBP即使在最高测试浓度(74-100mM)下也没有表现出任何细胞毒性、遗传毒性和诱变。用于抑制CB1依赖性MAPK磷酸化的3pMBP的74和100pM的浓度比3pMBP的IC50高7400-10 000倍。
体内研究
表6:3pMBP在大鼠和狗中的体内毒性研究汇总
M=雄性;F=雌性;NOE=未观察到的作用;NOAE=未观察到的副作用;NA=未分析;如果没有特别说明,则在大鼠和狗中均观察到了这种作用。NOAER和NOER=仅在大鼠中观察到的变化;NOAED和NOED=仅在狗中观察到的变化。
在体内,3pMBP在大鼠中的NOAEL(未观察到的副作用水平)>36mg/kg/天/28天,在狗中的NOAEL(未观察到的副作用水平)>36mg/kg/天/28天。
考虑到最常见的抑制THC在小鼠、大鼠和非人灵长类动物中的作用的3pMBP ID50为0.005mg/kg,3pMBP的治疗指数(TI)>7200。
结论
基于毒理学实验的结果,3pMBP表现出良好的毒性特征,其中TI>7200。如此大的TI可能是3pMBP的两个特征的结果:1.在其它获批药物中未发现,并且据我们所知,在其它临床前开发中尚未进行测试的一种独特且选择性非常强的作用机制(MoA)。因此,3pMBP似乎仅抑制THC诱导的信号通路(MAPK)之一的活性,并且对体内THC独立的、CB1介导的表型没有作用。
2.转化为通常是NCE的体内毒性的原因的药源性代谢产物的转化率很低。
如下表(表7)所示,3pMBP的安全性和毒性特征与正构CB1拮抗剂之一利莫那班非常不同。因此,利莫那班在非常接近治疗剂量的剂量下诱导了数种不良事件,特别是阵挛性惊厥、肝毒性和行为上的若干深刻改变。
表7 GLP研究中3pMBP和利莫那班的毒性作用比较
ND=未测定,安全性指数由10mg/kg的利莫那班和0.005的3pMBP计算。
实施例8:3pMBP的药代动力学、吸附、分布、代谢和排泄研究
1.动物中3pMBP的药代动力学和吸收
材料和方法
通过强饲法经口施用(在玉米油中)后,在雄性和雌性小鼠大鼠和狗中研究了3pMBP在血浆中的药代动力学(PK)。在小鼠和大鼠中研究了3pMBP在大脑中的分布。在狗中,将3pMBP溶解在环糊精中后也静脉内施用。在血浆和大脑中,使用液相色谱-串联质谱法(LC/MS-MS)测量3pMBP的浓度。
结果
在分别给小鼠(0.3、4和10mg/kg,经口)、大鼠(1.6mg/kg,经口服)和狗(0.7mg/kg,经口和静脉注射)后,血浆中3pMBP的PK参数在雄性和雌性之间没有差异。如表8所述(累加了雄性和雌性动物的结果),单次施用3pMBP后,血浆中AUC的增加与在小鼠中研究的三种剂量(0.3、4和10mg/kg)呈线性关系。在小鼠、大鼠和狗中,3pMBP的tmax相似(≈3h),表明3pMBP的吸收速率相当。3pMBP的半衰期在狗中最长(28.0h经口;35.9静脉注射),其次是在小鼠中(17.8-18.3h),在大鼠中最短(8-13.9h)。经口施用后,狗中AUC/剂量比更高(2074),小鼠(848-1132)次之,最低的是大鼠(661)。
在小鼠和大鼠中,与血浆相比,3pMBP的tmax更长(7h VS约3h),并且在大脑中的AUC和Cmax更高。AUC和Cmax脑/血浆比例似乎与剂量成反比,其中在小鼠中0.3mg/kg 3pMBP下观察到最高比例(Cmax=2.8和AUC=7.38)。3pMBP在大脑和血浆中的半衰期相似。
口服或静脉内施用3pMBP后,小鼠、大鼠和狗表现出双相消除特征,快速减少(分布阶段),然后逐渐下降,直到最后一个采样时间(消除阶段)。
在狗中,3pMBP的生物利用度约为68%。
表8:单次3pMBP施用后小鼠、大鼠和狗血浆中的平均药代动力学参数汇总
来自雄性和雌性的数据已折叠。以粗体显示的Cmax和AUC值应大致乘以4以补偿实际施用的较低剂量。
*=t1/2使用手动线性回归技术确定,其选择每个PK曲线的最后三个点。
2. 3pMBP在人中的药代动力学
材料和方法
在这项研究中,健康志愿者的独立队列以3种递增剂量(0.2、0.6;2mg/受试者)之一单次施用3pMBP或安慰剂。在使用双盲方法的每个剂量组中,有6名受试者接受了3pMBP的指定剂量,有2名受试者接受了安慰剂。
评估3pMBP的血浆浓度,在施用后的最初24小时内以及之后每24小时进行完整的药代动力学。
结果
口服3pMBP诱导的药物血浆浓度在使用体表比率转换的动物中PK研究预测的范围内,证实了3pMBP在人中的良好吸收。0.2mg/受试者的剂量引起3pMBP血浆浓度的增加,该浓度在抑制最多的ED100(0.015mg/kg)的啮齿动物THC行为效应的范围内。
3. 3pMBP的代谢
材料和方法
3pMBP在人、大鼠、小鼠和狗肝微粒体中的代谢稳定性:
对来自小鼠(MLM)、大鼠(RLM)、狗(DLM)和人(HLM)的肝微粒体(LM)进行了研究。
将3pMBP与补充有NADPH作为辅因子的肝微粒体库一起孵育。在5个不同的时间(0、10、20、30和60分钟)采集样品,并使用LC/MS-MS在MRM模式下监测样品中母体化合物的消失。已经测定了本征间隙和半衰期。维拉帕米用作参考化合物。
[3H]-3pMBP在大鼠血浆和排泄物中的代谢谱
在血浆、尿液和粪便中评估代谢状况,并使用Radio-HPLC分析通过保留时间鉴定放射性标记的代谢物。结果表示为所有检测到的峰面积之和的%。
小鼠、大鼠、狗和人中3pMBP转化为下游类固醇:
通过测量孕烯醇酮下游甾体孕酮和17a,OH孕烯醇酮,研究了孕烯醇酮代谢的前两个步骤,在小鼠中研究了3pMBP转化为下游甾体。还通过测量睾丸激素、DHEA和去甲肾上腺素酮对大鼠和狗中施用2、9和36mg/kg的化合物后对3pMBP转化为下游类固醇进行了研究。最后,在急性施用3pMBP的三种剂量(0.2、0.6和2mg/受试者)之一后,研究了人中向下游类固醇(DHEA,别孕烯醇酮和睾丸激素)的转化。在所有这些研究中,类固醇的血浆浓度通过气相色谱-串联质谱法(GC/MS-MS)进行测量。
结果
肝微粒体(LM)中的代谢稳定性
3pMBP在人和大鼠LM中的清除率较低(分别地,本征清除率=3.38和12.3μl/min/mg;半衰期为410和113分钟),在狗和小鼠LM中清除率均中等(本征清除率=26.0;和29.7μl/min/mg,半衰期分别为53.4和46.6分钟)。
大鼠中的代谢谱
在体内,[3H]-3pMBP在血浆中不产生任何主要代谢产物。该化合物主要通过似乎大部分新陈代谢发生的粪便排出体外。口服施用[3H]3pMBP后三小时和六小时的血浆中,仅观察到一个对应于3pMBP的主峰,分别占所有积分峰的100%(3h)和78%(6h)。在24小时时,血浆中不存在3pMBP,只有一种代谢物的痕迹。在尿液中,每个时间间隔几乎未检测到3pMBP(剂量小于0.5%)。在0-6小时间隔内,检测到三个主要峰(每个≈30%),包括其中一个对应于3pMBP。在6-24h和24-48h,尿液中未检测到3pMBP,仅存在另外两个峰。在粪便中发现了大部分排泄的剂量,其中除3pMBP外,还发现了七个其它峰,每个峰占整合峰的30%-10%。
3pMBP向下游类固醇的转化
经口施用0.3和10mg/kg的3pMBP不会增加孕酮和17-OH-孕烯醇酮的血浆浓度(3pMBP施用后2、5、8或24小时,在雄性和雌性小鼠中测量孕烯醇酮代谢的前两个步骤)。类似地,在雄性和雌性大鼠和狗中,急性或反复(28天)施用3pMBP(2、9和36mg/kg)对在给药前以及给药后1h、2h、4h、8h和24h测量的睾丸激素、DHEA和别孕烯醇酮的血浆浓度没有作用。最后,在所有测试的3pMBP剂量下,人中未观察到活性类固醇的变化。
4. 3pMBP与代谢酶CYP、UGT和细胞转运蛋白的相互作用
材料和方法
使用人肝微粒体在体外测试了3pMBP对几种CYP同工酶(1A、2B6、2C8、2C9、2C19、2D6、3A)活性的潜在抑制作用。
将3PMBP与底物以单一浓度(10mM)预孵育,并合并人肝微粒体。通过添加生成NADPH的化合物并在反应停止和样品处理后开始反应;HPLC-UV/VIS和HPLC-MS/MS检测用于检测对应于每种底物代谢物的峰面积。
在UGT1A1抑制(重组,大戟素底物)测定中测试了3pMBP(10μM)。将3pMBP与UGT1A1和荧光底物东莨菪素在Tris缓冲液(pH 7.5)中于37℃孵育15分钟。通过添加辅因子尿苷-二磷酸葡萄糖醛酸(UDPGA)引发反应,继续孵育60分钟,并在荧光板读数器上测量相对荧光强度(RFI)。
以mRNA水平为终点,以0.01、0.1和1μM的测试浓度,一式三份地体外测试了测试化合物3pMBP诱导CYP1A2,CYP2B6和CYP3A4的潜力。
在体外测试了3pMBP对不同细胞转运蛋白(OCT2、BCRP、OAT1、OAT3、OATP1B1、OATP1B3、P-gp)活性的抑制作用。
在细胞系中过表达靶细胞转运蛋白的过程中研究了3pMBP(10mM;)和每种转运蛋白的参考抑制剂的作用。除在Madin-Darby狗肾脏(MDR1-MDCKII)细胞中研究过的P-gp外,所有转运蛋白均使用中国仓鼠卵巢(CHO)。通过荧光法测量其特定底物的转运变化来评估每种转运蛋白的抑制活性。
结果
10mM 3pMBP对CYP同工酶(1A、2B6、2C8、2C9、2C19、2D6、3A)的活性没有明显的抑制作用,在10nM、100nM和1μM时并未增加CYP1A2、CYP2B6和CYP3A4的表达。
按照FDA的指导,3pMBP可被标记为与CYP酶不相互作用的药物。
此外,3pMBP(10μM)不会改变UGT1A1和几种细胞转运蛋白(OCT2、BCRP、OAT1、OAT3、OATP1B1、OATP1B3、P-gp)的活性。
结论
总体上3pMBP表现出良好的吸附/分布/代谢/排泄特征,在雄性和雌性之间没有区别,并且在小鼠、大鼠、狗和人之间相似,除了与其它两个物种相比,狗和人的更长的半衰期和更高的AUC。3pMBP也具有良好的生物利用度(狗中68%)。
3pMBP显示大脑中的AUC比血浆中的高四倍。
3pMBP也是代谢稳定的。它不会在小鼠、大鼠、狗和人中转化为下游类固醇。与其它物种相比,它在人的肝微粒体和肝细胞中显示出最高的体外稳定性。在大鼠体内,3pMBP不会在血浆中产生超过痕量水平的任何代谢物,并且大多数化合物会通过粪便排泄出去。
最后,3pMBP不会抑制主要的人CYP、UGT同工酶和细胞转运蛋白的活性,也不会诱导CYP同工酶的表达。
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Claims (23)

1.式(I)的化合物在制备用于治疗大麻素相关障碍的药物中的用途:
2.根据权利要求1所述的用途,其中所述大麻素相关障碍选自大麻素使用障碍;大麻素中毒;大麻素戒断;其它大麻素诱导的障碍;待分类的大麻素相关障碍。
3.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述大麻素相关障碍是大麻素使用障碍。
4.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述大麻素相关障碍是大麻素中毒。
5.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述大麻素相关障碍是大麻素戒断。
6.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述大麻素相关障碍是选自大麻素诱导的焦虑症、大麻素诱导的睡眠障碍、大麻素中毒谵妄的其它大麻素诱导的障碍。
7.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述大麻素相关障碍是大麻素诱导的精神障碍。
8.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述大麻素相关障碍是待分类的大麻素相关障碍。
9.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述大麻素相关障碍是大麻素呕吐综合征。
10.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述大麻素相关障碍是大麻素诱导的紧张症。
11.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述化合物经由口服途径向受试者施用。
12.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述化合物经由肠胃外途径以易于吸收的或贮存型的制剂向受试者施用。
13.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述化合物经由静脉内途径或皮下途径或肌内途径向受试者施用。
14.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述化合物经鼻施用。
15.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述化合物通过吸入施用。
16.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述化合物通过舌下施用。
17.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述化合物通过局部施用。
18.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述化合物经皮施用。
19.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述化合物以栓剂的形式施用。
20.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述化合物以阴道栓剂的形式施用。
21.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述化合物在油质载体中施用。
22.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述化合物在长链甘油三酸酯植物油中施用。
23.根据权利要求1或2所述的用途,其中所述化合物在玉米油中施用。
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