CN111867632A - 骨骼肌肥大诱导剂的alk5抑制剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及ALK5抑制剂及其作为骨骼肌肥大诱导剂以及用于促进骨骼肌再生、预防骨骼肌萎缩、或在治疗或预防导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或损伤中的用途。本发明进一步涉及这样的化合物增加对象的肌肉质量、肌肉力量和/或肌肉性能的非治疗用途。

Description

骨骼肌肥大诱导剂的ALK5抑制剂
技术领域
本发明涉及诱导骨骼肌肥大、预防萎缩、或治疗或预防导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或损伤的治疗策略。本发明还涉及骨骼肌肥大诱导剂的非治疗用途。
背景技术
许多疾病状态和状况，包括代谢疾病、神经疾病、肌肉疾病、急性或慢性疾患(恶病质)、衰老、缺乏活动、食物不足甚至中毒，均可引起肌肉损耗和肌肉无力。在过去的15年中，广泛的研究已导致对涉及肌肉质量下降的信号传导通路有了更好的了解。然而，迄今为止，直接针对肌肉的治疗策略的提供仍然贫乏。
肌肉丧失尤其可随着衰老而发生，并且是衰弱综合症的组成部分。被称为“肌肉减少症”的这种退化性丧失导致直接的肌肉萎缩，并带来包括跌倒、事故致残、住院和死亡在内的不良健康后果的风险增加。随着老年人口增长，肌肉减少症日益成为全球健康关注问题，并对开发抵抗肌肉减少症的影响并由此减少年龄相关的衰弱和失能的方法的兴趣日益浓厚。肌肉减少症的潜在干预措施可包括体育活动和营养补充，但迄今为止，药理干预措施显示有限的疗效。
肌肉无力也可以直接由神经肌肉病症例如肌病、神经肌肉接头疾病或运动神经元疾病引起。
肌病是一种神经性肌肉病症，其主要症状是由骨骼肌纤维功能障碍导致的肌肉无力。肌病可以是遗传性或后天性的，包括例如肌营养不良症、代谢性肌病例如线粒体肌病或药物诱导性肌病、以及自身免疫性肌病例如皮肌炎、多发性肌炎或包涵体肌炎。
在肌病当中，肌营养不良症代表一个大的类别，引起肌纤维的进行性变性并导致肌肉质量丧失。已鉴定出引起肌营养不良症的30多个基因中的突变。Duchenne肌营养不良症(DMD)是最常见的肌营养不良症形式，全世界3,500名男性中约有1名发生。
神经性肌肉病症的治疗取决于疾病和具体原因，然而，迄今为止，尚无停止或逆转任何形式的肌营养不良症的特异性治疗。运动和营养干预在一些肌肉损耗状况下具有减缓肌肉萎缩速度的好处，但在大多数情况下，它们不能停止该损耗过程。
因此，迫切需要能够有效减轻肌肉萎缩、促进肌肉生长、增加肌肉质量并最终改善患者生活质量的新治疗选择。
发明内容
本发明的目的是提供诱导骨骼肌肥大、或预防肌肉萎缩、促进骨骼肌再生以及治疗或预防骨骼肌损耗的新治疗策略。
因此，本发明涉及一种ALK5抑制剂，其任选与糖皮质激素组合，用于治疗或预防导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症。
本发明还涉及一种包含ALK5抑制剂和糖皮质激素以及可药用赋形剂的药物组合物，特别是用于治疗或预防导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症。
本发明进一步涉及一种试剂盒，其包含ALK5抑制剂和糖皮质激素作为用于同时、分开或依次使用的组合制剂，优选用于治疗导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症。
所述ALK5抑制剂可选自RepSox、SB 525334、SD208、SB 505124、R268712、LY364947、GW 788388、D 4476和A 83-01，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。优选地，所述ALK5抑制剂选自RepSox、SB 525334、SD208、SB 505124、R268712、GW 788388、D4476和A 83-01，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。更优选地，所述ALK5抑制剂选自RepSox、SB 505124、R268712、GW 788388、D 4476和A 83-01，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。更加优选地，所述ALK5抑制剂选自RepSox和GW 788388，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。更加优选地，所述ALK5抑制剂是RepSox，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
所述糖皮质激素可选自泼尼松龙、泼尼松、可的松、皮质酮、氢化可的松、氟氢可的松、氟米龙、脱氧皮质酮、酮康唑、布地奈德、甲泼尼龙、氟替卡松、氯倍他索、氯倍他松、氟轻松、氟尼缩松、莫米松、泼尼卡酯、安西缩松、二氟可龙、倍氯米松、倍他米松、地塞米松、曲安西龙和地夫可特，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药，优选选自泼尼松龙、泼尼松和地夫可特，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。优选地，所述糖皮质激素选自泼尼松龙、泼尼松、可的松、皮质酮、氟氢可的松、氟米龙、脱氧皮质酮、酮康唑、布地奈德、甲泼尼龙、氟替卡松、氯倍他索、氯倍他松、氟轻松、氟尼缩松、莫米松、泼尼卡酯、安西缩松、二氟可龙、倍氯米松、倍他米松、曲安西龙和地夫可特，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。更优选地，所述糖皮质激素是泼尼松龙或泼尼松，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。更加优选地，所述糖皮质激素是泼尼松龙，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
优选地，本发明的ALK5抑制剂、药物组合物或试剂盒不与催产素受体激动剂组合使用。
导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症可选自肌肉减少症、恶病质、神经肌肉疾病、肌肉废用性萎缩、厌食性食物不足(anorexia food starvation)引起的萎缩、以及包括急性肌肉损伤或肌肉过度使用损伤在内的肌肉损伤，优选选自恶病质、神经肌肉疾病、肌肉废用性萎缩、厌食性食物不足引起的萎缩、以及包括急性肌肉损伤或肌肉过度使用损伤在内的肌肉损伤。优选地，导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症是肌营养不良症。更优选地，导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症是选自以下的肌营养不良症：Duchenne肌营养不良症、Becker肌营养不良症、强直性肌营养不良症、诸如Miyoshi肌营养不良症的远端型肌营养不良症、和肢带型肌营养不良症。更加优选地，导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症是Duchenne肌营养不良症。
导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症也可以是运动神经元疾病，优选选自肌萎缩性侧索硬化症、原发性侧索硬化症、进行性肌萎缩、进行性延髓麻痹、假性延髓麻痹和脊髓性肌萎缩，更优选是脊髓性肌萎缩。
或者，导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症可以是神经肌肉接头疾病，优选选自重症肌无力、自身免疫性神经性肌强直(Isaacs综合征)、Lambert–Eaton肌无力综合征、以及由影响神经肌肉接头功能的毒物形式例如蛇毒或神经毒素引起的神经肌肉接头疾病。
本发明的ALK5抑制剂、药物组合物或试剂盒可以与其它活性成分组合使用，优选该活性成分选自抗炎药、蛋白合成代谢剂、抗肿瘤剂、抗生素、局部麻醉剂、合成代谢/雄激素类固醇、糖皮质激素、食欲刺激剂、细胞因子调节剂、血管紧张素和β-肾上腺素受体抑制剂、NHE-1抑制剂、抗纤维化药物、磷酸二酯酶5(PDE5)抑制剂、脱氢表雄酮、维生素D、熊果酸、ω3酸、血管紧张素转化酶(ACE)抑制剂、蛋白酶体抑制剂、亲环蛋白D抑制剂、PGC-1a(α)通路调节剂、肌抑素和激活素A拮抗剂、生长激素释放肽(ghrelin)激动剂、β2-肾上腺素受体激动剂、肌酸补充剂、抗纤维化药物、肌肉缺血疗法、突变特异性疗法、用于治疗性无义抑制的药剂、utrophin上调剂、基因替代疗法或使用肌肉前体细胞或干细胞的细胞疗法。更优选地，所述其它活性成分是基因替代疗法。
附图说明
图1：RepSox对AchR簇集的活性。在分化8天的肌管中IGF-1和RepSox对AChR簇的效应。n＝3-6孔；通过Mann-Whitney分析，对比对照肌管，*p≤0.05。
图2：RepSox对钙通量的活性。A：在20μM ACh刺激的分化8天的肌管中Fluo-4荧光的平均峰值幅度，该8天中7天存在IGF-1或RepSox。n＝2-5孔；通过Mann-Whitney分析，对比对照肌管，****p≤0.0001。B：从钙通量实验提取的代表性伪彩色图像显示了在用ACh刺激之前(0sec)和之后(3至19sec)，肌管中的细胞内游离Ca2+水平。
图3：RepSox对收缩的活性。用2μM RepSox处理分化的肌管96h显著增加了表现出强收缩的肌管的百分比，这是当用100μM ACh刺激时按照从微图案(micropattern)牵缩的肌管检测的。n＝4孔；通过Mann-Whitney分析，对比对照肌管，*p≤0.05。
图4：用泼尼松龙、RepSox以及泼尼松龙和RepSox的组合获得的融合指数。
图5：用泼尼松龙、RepSox以及泼尼松龙和RepSox的组合获得的肌管平均面积。
图6：用泼尼松龙、GW788388以及泼尼松龙和GW788388的组合获得的融合指数。
图7：用泼尼松龙、GW788388以及泼尼松龙和GW788388的组合获得的肌管平均面积。
图8：来自供体A(A)和供体5(B)的肌管对反复颤搐电刺激的反应。荧光强度(F)相对第一个时间点的平均强度归一化(F/F0)。
图9：来自供体5(A)的肌管的强直收缩反应。荧光强度(F)相对第一个时间点的平均强度归一化(F/F0)。RepSox处理的肌管强直收缩反应随RepSox浓度而增加，导致与对照肌管的显著差异。通过Mann-Whitney分析，对比对照肌管，*p≤0.05和***p≤0.001。
具体实施方式
激活素受体样激酶5(ALK-5)也被称为转化生长因子β受体1(基因ID：7046)。该蛋白是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，其结合TGF-β时与II型TGF-β受体形成异聚复合物，将TGF-β信号从细胞表面转导到细胞质。该蛋白参与多种生理和病理过程的调节，所述生理和病理过程包括上皮细胞和造血细胞的细胞周期停滞、间充质细胞增殖和分化的控制、伤口愈合、细胞外基质产生、免疫抑制和致癌。
得益于对微图案技术的扎实知识以及专有的生理人骨骼肌模型(MyoScreenTM，CYTOO)允许人原代成肌细胞完全成熟并为肌管提供高水平的条纹、具有排列整齐的细胞核的高融合指数以及低形态变异性，发明人在本文中令人惊讶地证明，ALK5抑制剂不仅能够在健康供体的肌管上而且能够在DMD对象的肌管上诱导骨骼肌肥大。他们表明，ALK5抑制剂不仅能够增加肌管的分化和大小并为肌管提供强收缩活性，而且还能够预防肌肉萎缩。他们还证明了ALK5抑制剂和糖皮质激素的组合对肌管分化和大小提供协同效应。
因此，在第一方面，本发明涉及一种ALK5抑制剂，其用作骨骼肌肥大诱导剂，以促进骨骼肌再生、预防骨骼肌萎缩、或用于治疗或预防导致丧失骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或损伤。
本发明因此涉及用作骨骼肌肥大诱导剂的ALK5抑制剂。
如本文所用的术语“ALK5抑制剂”是指抑制或降低ALK5的活性的分子，即其抑制或降低TGF-β信号从细胞表面到细胞质的转导。特别地，所述ALK5抑制剂可通过抑制或降低TGF-β结合、通过抑制或降低ALK5的表达、或通过抑制或降低ALK5激酶活性来起作用。诱导抑制或降低TGF-β结合的ALK5抑制剂可以结合TGF-β和/或ALK5，以防止所述配体和所述受体之间的相互作用。化合物抑制ALK5的能力可通过技术人员已知的任何方法来评估，所述方法例如如De Gouville等人(Br J Pharmacol.2005May；145(2):166-77)、Huynh等人(Journal of biomolecular screening 16(7)；2011)或Ma等人(Expert Opin DrugDiscov.2008June；3(6)：607–621)的文章中所述的ALK5结合测定、TGF-β细胞测定或ALK5激酶测定。
所述ALK5抑制剂可以与ALK5共价或非共价结合，并由此通过位阻或修饰来更改其活性。该抑制剂可以是例如小分子、底物样肽抑制剂(即诱饵底物)、针对ALK5的适配体或抗体。所述抑制也可以是由于减少或抑制TGFBR1基因表达所致，例如通过使用特异性RNAi、反义、核酶、或敲除工具或基因编辑工具例如CRISPR/Cas9、TALEN或锌指核酸酶。
或者，所述ALK5抑制剂可与TGF-β共价或非共价结合，由此防止其与ALK5相互作用。该抑制剂可以是，例如，ALK5的显性负性突变体，即能够与TGF-β结合但不能转导到信号的ALK5突变形式，或是针对TGF-β的适配体或抗体。ALK5的此类显性显性负性突变体的例子包括但不限于在Schniewind等人(Oncogene.2007Jul 19；26(33)：4850-62)中描述的那些，以及针对TGF-β的单克隆抗体LY2382770和夫苏木单抗(fresolimumab)。
优选地，所述ALK5抑制剂选自小分子、特异性干扰ALK5表达的核酸分子、诱饵底物、ALK5的显性负性突变体、以及针对ALK5的适配体或抗体。更优选地，所述ALK5抑制剂选自小分子，优选抑制TGF-β结合或ALK5激酶活性的小分子，特异性干扰ALK5表达的核酸分子以及诱饵底物。更加优选地，所述ALK5抑制剂选自小分子和特异性干扰ALK5表达的核酸分子。在最优选的实施方式中，所述ALK5抑制剂是小分子，优选抑制TGF-β结合或ALK5激酶活性的小分子，更优选抑制ALK5激酶活性的小分子。
在一个实施方式中，所述ALK5抑制剂是特异性干扰ALK5表达的核酸分子。如本文所用的术语“核酸分子”包括但不限于RNAi分子、反义分子和核酶分子。在本发明中，“特异性干扰ALK5表达的核酸分子”是能够以特异性的方式降低或抑制TGFBR1基因表达的核酸分子。如本文所用的术语“RNAi”是指能够下调靶蛋白表达的任何RNA。它包括小干扰RNA(siRNA)、双链RNA(dsRNA)、单链RNA(ssRNA)、微小RNA(miRNA)和短发夹RNA(shRNA)分子。这样的干扰核酸分子的设计、产生和使用方法是技术人员公知的。这样的干扰核酸分子的实例包括但不限于在Wang等人(J Invest Dermatol.2014Jul；134(7)：2016-2025)、Cheng等人(Mol Pharm.2009；6(3)：772–779)或Curado等人(Mol Cell Biol.2014Dec；34(24):4389-403)中描述的靶向TGFBR1的siRNA。
在另一个实施方式中，所述ALK5抑制剂是诱饵-底物。如本文所用的术语“诱饵底物”是指底物样肽抑制剂，即能够与ALK5结合并由此防止ALK5与其底物、特别是与TGF-β相互作用的肽。这样的诱饵基质的实例包括但不限于，与TGF-β形成复合物并防止其与ALK5相互作用的TGF-β潜伏相关肽(latency-associated peptide，LAP)(Bottinger等人ProcNatl Acad Sci U S A.1996Jun 11；93(12)：5877-82)。
在另一个实施方式中，所述ALK5抑制剂是针对ALK5或针对TGF-β的抗体，优选针对ALK5的抗体。本文中的术语“抗体”以最广义使用，并具体涵盖单克隆抗体、多克隆抗体、抗体片段及其衍生物，只要它们与感兴趣的分子靶标特异性结合即可。如本文所用的术语“抗体片段”是指包含全长抗体的一部分、通常是其抗原结合或可变域的蛋白质。抗体片段的实例包括：Fab，Fab'，F(ab)2，F(ab')2，F(ab)3，Fv(通常是抗体单臂的VL和VH域)，单链Fv(ScFv)，dsFv，Fd(通常是VH和CH1域)和dAb(通常是VH域)片段，纳米抗体，微型抗体，双抗体，三抗体，四抗体，κ体，线性抗体，以及保留抗原结合功能的其它抗体片段(例如Holliger和Hudson，Nat Biotechnol.2005Sep；23(9)：1126-36)。抗体片段可以通过各种技术制备，所述技术包括但不限于完整抗体的蛋白水解消化以及重组宿主细胞(例如大肠杆菌或噬菌体)。这些技术是技术人员公知的，并在文献中有广泛的描述。如本文所用的术语“抗体衍生物”是指本文所提供的抗体，例如全长抗体或抗体片段，其中一个或多个氨基酸例如通过烷基化、PEG化、酰化、酯或酰胺形成等被化学修饰。
在另一个实施方式中，所述ALK5抑制剂是针对ALK5的适配体。所述适配体可以是肽适配体或核酸适配体。肽适配体由两端与蛋白质支架例如细菌蛋白硫氧还蛋白-A相连的短的可变肽环组成。通常，可变环长度由十至二十个氨基酸构成。可使用技术人员已知的任何方法，例如酵母双杂交系统或噬菌体展示，来选择对目的靶标特异性的肽适配体。可通过技术人员已知的任何方法，例如化学合成或在重组细菌中生产、然后纯化，来产生肽适配体。核酸适配体是一类由RNA或单链DNA寡核苷酸构成的小核酸配体并对它们的靶标具有高度特异性和亲和力。指数富集配体的系统进化(Systematic Evolution of Ligands byEXponential enrichment)(SELEX)技术开发目的靶标特异性的核酸适配体是技术人员公知的，并可用于获得特定分子靶标的特异性适配体。核酸适配体可通过技术人员已知的任何方法例如化学合成或RNA适配体体外转录来产生。核酸适配体可选自DNA适配体、RNA适配体、XNA适配体(包含异种核苷酸的核酸适配体)和镜像异构体(spiegelmers)(其完全由非天然的L-核糖核酸骨架构成)。这样的抗ALK5适配体的实例包括但不限于如Li等人MolBiosyst.2010Dec；6(12)：2392-402中所述的与ALK5的胞外域结合的肽适配体。
在一个优选实施方式中，所述ALK5抑制剂是抑制ALK5活性的小分子，优选是抑制或降低TGF-β与ALK5结合或ALK5激酶活性的小分子，更优选是抑制或降低ALK5激酶活性的小分子。
如本文所用的术语“小分子”是指可以是有机或无机化合物的小分子，通常小于1000道尔顿。该小分子可以源自任何已知生物体(包括但不限于动物、植物、细菌、真菌和病毒)或者可以是合成分子。
所述小分子可选自
Figure BDA0002684912180000101
Figure BDA0002684912180000111
及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
优选地，所述小分子选自RepSox、SB 525334、SD208、SB 505124、R268712、GW788388、D 4476和A 83-01，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
更优选地，所述小分子选自RepSox、SB 505124、R268712、GW 788388、D 4476和A83-01，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。更加优选地，所述小分子选自RepSox和GW 788388，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
在最优选的实施方式中，所述小分子是RepSox，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
发明人在本文中证明了ALK5抑制剂和糖皮质激素的组合对肌管分化和大小提供协同效应。
因此，在本发明的所有方面(用途、方法、组合物等方面)，所述ALK5抑制剂可以与一种或几种糖皮质激素组合使用。特别地，所述ALK5抑制剂可以与一种或几种糖皮质激素组合，用作骨骼肌肥大诱导剂以促进骨骼肌再生、防止骨骼肌萎缩，或用于治疗或预防导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或损伤。
本发明因此涉及与一种或几种糖皮质激素组合用作骨骼肌肥大诱导剂的ALK5抑制剂。
糖皮质激素或糖皮质类固醇是与糖皮质激素受体结合的皮质类固醇。它们通过与所述糖皮质激素受体结合而影响细胞，并通过该特异性受体与盐皮质激素和性类固醇区分开。糖皮质激素可以是技术人员已知的任何糖皮质激素，优选合成的糖皮质激素。
优选地，所述糖皮质激素选自泼尼松龙、泼尼松、可的松、皮质酮、氢化可的松、氟氢可的松、氟米龙、脱氧皮质酮、酮康唑、布地奈德、甲泼尼龙、氟替卡松、氯倍他索、氯倍他松、氟轻松、氟尼缩松、莫米松、泼尼卡酯、安西缩松、二氟可龙、倍氯米松、倍他米松、地塞米松、曲安西龙和地夫可特，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
更优选地，所述糖皮质激素选自泼尼松龙、泼尼松、可的松、皮质酮、氟氢可的松、氟米龙、脱氧皮质酮、酮康唑、布地奈德、甲泼尼龙、氟替卡松、氯倍他索、氯倍他松、氟轻松、氟尼缩松、莫米松、泼尼卡酯、安西缩松、二氟可龙、倍氯米松、倍他米松、曲安西龙和地夫可特，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
更加优选地，所述糖皮质激素选自泼尼松龙、泼尼松和地夫可特，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
在最优选的实施方式中，所述糖皮质激素是泼尼松龙或泼尼松，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
ALK5抑制剂和糖皮质激素可配制在单一药物组合物或分开的药物组合物中使用。
它们可以同时、依次或分开施用。如本文所用的术语“同时”是指化合物的施用在施用第一化合物和施用其它化合物之间少于10分钟。如本文所用的术语“依次”是指化合物的施用在施用第一化合物和施用其它化合物之间少于1小时。如本文所用的术语“分开”是指化合物的施用在施用第一化合物和施用其它化合物之间为1小时或更长。
在一些优选实施方式中，所述ALK5抑制剂选自RepSox和GW 788388、及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药，并与糖皮质激素组合使用，所述糖皮质激素选自泼尼松龙、泼尼松和地夫可特、及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。在一些其它的优选实施方式中，所述ALK5抑制剂选自RepSox和GW 788388、及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药，并与糖皮质激素组合使用，所述糖皮质激素选自泼尼松龙和泼尼松、及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。在一些其它的优选实施方式中，所述ALK5抑制剂选自RepSox及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药，并与糖皮质激素组合使用，所述糖皮质激素选自泼尼松龙和泼尼松、及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
所述ALK5抑制剂和糖皮质激素可以可药用盐、水合物、溶剂化物或前药的形式、优选以可药用盐、水合物、溶剂化物的形式、更优选以可药用盐的形式使用。在优选的实施方式中，所有ALK5抑制剂和糖皮质激素均以可药用盐、水合物或溶剂化物的形式、更优选以可药用盐的形式使用。
所述可药用盐、水合物和溶剂化物在适当的情况下可通过本领域技术人员公知的方法形成。
术语“可药用盐”是指对患者无毒并适合于维持治疗剂的稳定性和允许将所述治疗剂剂递送至靶细胞或组织的盐。可药用盐是本领域公知的。
如本文所用的术语“溶剂化物”是指含有化学计算量或非化学计算量的溶剂的溶剂加成形式。一些化合物在结晶固体状态下有捕获固定摩尔比的溶剂分子的倾向，从而形成溶剂化物。如果溶剂是水，则形成的溶剂化物是水合物。当溶剂是醇时，形成的溶剂化物是醇化物。水合物是由一个或多个水分子与水在其中保持其分子态为H2O的物质之一组合而形成的，这样的组合能够形成一种或多种水合物。
所述ALK5抑制剂和糖皮质激素也可以前药的形式使用。前药通常是药物前体，其在施用于个体并随后吸收后，通过一些过程、例如通过代谢途径转化，被转化为具有活性或更具活性的物质。一些前药具有在该前药上存在的化学基团，例如，使其化学活性降低、增加其溶解度和/或改善母体药物施用的安全性。在一些情况下，前药可比其母体药物不易在体内降解，并表现出更长的半衰期。一旦该化学基团从前药中裂解和/或修饰，就产生了活性药物。前药经常是有用的，因为在一些情况下，它们比母体药物更容易施用。例如，它们通过口服施用可生物利用，而母药则不能。在某些情况下，前药在药物组合物中的溶解度也比母体药物改善。前药的一个非限制性例子将是如本文所述的化合物，其被施用并随后在体内进行生物转化，从而提供治疗有效浓度的活性剂。有关其它的一般实例，参见：Bundgaard，《药物设计与开发教科书(A Textbook of Drug Design and Development)》中的“前药的设计和应用(Design and Application of Prodrugs)”，Krosgaard-Larsen和Bundgaard主编，1991，第5章，113-191，其通过引用并入本文。例如，可通过修饰化合物中存在的官能团以使得该修饰在例行操作中或在体内裂解为母体化合物，来制备前药。
本发明还涉及一种包含ALK5抑制剂和可药用赋形剂的药物组合物，优选用作骨骼肌肥大诱导剂。
在这方面也包括以上针对ALK5抑制剂作为骨骼肌肥大诱导剂描述的所有实施方式。
本发明的药物组合物根据本领域技术人员已知的标准药物规范(standardpharmaceutical practice)配制(例如，参见《雷明顿：药学科学与实践》(Remington:TheScience and Practice of Pharmacy)(第20版)，A.R.Gennaro主编，LippincottWilliams&Wilkins，2000以及《制药技术全书》(Encyclopedia of PharmaceuticalTechnology)，J.Swarbrick和J.C.Boylan主编，1988-1999，Marcel Dekker，New York)。
可能的药物组合物包括适合于口服、经粘膜(包括鼻、直肠或阴道)、局部(包括经皮、颊和舌下)或肠胃外(包括皮下、肌内、静脉内和皮内)施用的药物组合物。对于这些制剂，可以根据本领域技术人员公知的的技术使用常规的赋形剂。优选地，本发明的药物组合物适合于口服施用。
用于肠胃外施用的组合物通常是生理相容的无菌溶液或悬液，其可以任选在临用前从固体或冻干形式制备。诸如局部麻醉剂、防腐剂和缓冲剂之类的佐剂可以溶解在介质中，并可将表面活性剂或湿润剂包含在所述组合物中以促进活性成分的均匀分布。
对于口服施用，所述组合物可以配制成常规的口服剂型，例如片剂、胶囊、粉剂、颗粒剂以及诸如糖浆、酏剂和浓缩滴剂之类的液体制剂。可以使用无毒的固体载体或稀释剂，它们包括例如药用级的甘露醇、乳糖、淀粉、硬脂酸镁、糖精钠、滑石粉、纤维素、葡萄糖、蔗糖、镁、碳酸盐等。对于压制的片剂，还需要粘结剂，它是赋予粉末状材料粘聚性的试剂。例如，淀粉、明胶、糖例如乳糖或右旋糖以及天然或合成树胶都可以用作粘结剂。崩解剂也是片剂中必需的，为了促进片剂的解体。崩解剂包括淀粉、粘土、纤维素、藻酸、树胶和交联聚合物。此外，片剂中还包含润滑剂和助流剂，以防止在制造过程中片剂材料粘附到表面上并改善粉末材料在制造期间的流动特性。胶态二氧化硅最常用作助流剂，而诸如滑石粉或硬脂酸之类的化合物最常用作润滑剂。
对于经皮施用，所述组合物可以配制成软膏、乳膏或凝胶形式，并且可以使用适当的渗透剂或去污剂(detergent)以促进渗透，例如二甲基亚砜、二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺。
对于经粘膜施用，可以使用鼻喷雾剂、直肠或阴道栓剂。所述活性化合物可以通过本领域已知的方法被并入任何已知的栓剂基质中。这样的基质的实例包括可可脂、聚乙二醇(碳蜡)、聚乙烯脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、以及这些与其它相容材料的混合物以更改熔点或溶解速率。
可将本发明的药物组合物配制成在施用后基本上立即或在任何预定的时间或时间段释放活性药物。
本发明的药物组合物可以包含与一种或多种可药用的赋形剂相结合的一种或多种ALK5抑制剂。这些赋形剂是根据如上所述的施用形式选择的。
本发明的药物组合物也可包含与一种或几种另外的活性化合物。所述另外的活性化合物可选自，例如：抗炎药，蛋白合成代谢剂(例如生长激素或胰岛素样生长因子I)，抗肿瘤剂，抗生素，局部麻醉剂，合成代谢/雄激素类固醇(例如睾丸激素)，糖皮质激素，食欲刺激剂(例如屈大麻酚)，细胞因子调节剂(例如沙利度胺)，血管紧张素和β-肾上腺素受体抑制剂，NHE-1抑制剂(例如利泊来德(rimeporide))，抗纤维化药物(例如氯沙坦或赖诺普利)，磷酸二酯酶5(PDE5)抑制剂(例如他达拉非或西地那非)，脱氢表雄酮，维生素D，熊果酸，ω3酸，血管紧张素转化酶(ACE)抑制剂，蛋白酶体抑制剂，亲环蛋白D抑制剂，PGC-1a(α)通路调节剂，肌抑素和激活素A拮抗剂，生长激素释放肽激动剂，β2-肾上腺素受体激动剂，肌酸补充剂，抗纤维化药物例如氯沙坦或赖诺普利，肌肉缺血疗法例如他达拉非或西地那非，突变特异性疗法例如外显子跳跃疗法(例如eteplirsen，一种靶向DMD病例中涉及的突变的磷酸二胺吗啉代反义寡聚物)，以及用于治疗性无义抑制的药剂例如阿塔鲁伦(ataluren)，utrophin上调剂例如SMT-C1100。
如上所述，本发明的药物组合物可包含一种或几种糖皮质激素，或可以与所述糖皮质激素组合使用。
在一个特定的实施方式中，本发明的药物组合物包含包含一种或几种ALK抑制剂和一种或几种糖皮质激素，优选一种ALK抑制剂和一种糖皮质激素。
本发明还涉及一种试剂盒，其包含ALK5抑制剂和糖皮质激素作为用于同时、分开或依次使用的组合制剂，优选用作骨骼肌肥大诱导剂。特别地，所述试剂盒可包含含有LK5抑制剂和可药用赋形剂的药物组合物以及含有糖皮质激素和可药用赋形剂的另一种药物组合物。
优选地，所述药物组合物或所述试剂盒包含选自下列的ALK5抑制剂：RepSox、SB525334、SD208、SB 505124、R268712、LY 364947、GW 788388、D 4476和A 83-01、及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药，以及选自下列的糖皮质激素：泼尼松龙、泼尼松、可的松、皮质酮、氢化可的松、氟氢可的松、氟米龙、脱氧皮质酮、酮康唑、布地奈德、甲泼尼龙、氟替卡松、氯倍他索、氯倍他松、氟轻松、氟尼缩松、莫米松、泼尼卡酯、安西缩松、二氟可龙、倍氯米松、倍他米松、地塞米松、曲安西龙和地夫可特、及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
更优选地，所述药物组合物或所述试剂盒包含选自RepSox和GW788388及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药的ALK5抑制剂，以及选自泼尼松龙、泼尼松和地夫可特及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药、优选选自泼尼松龙和泼尼松及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药的糖皮质激素。
更加优选地，所述药物组合物或所述试剂盒包含选自RepSox及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药的ALK5抑制剂，以及选自泼尼松龙和泼尼松及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药的糖皮质激素。
在实验部分，本发明人证明了ALK5抑制剂能够促进成肌细胞分化成肌管、增加肌管的数量和大小、和/或增加反映细胞再生能力的融合指数。
因此，本发明涉及本发明的ALK5抑制剂、药物组合物或试剂盒，其用作骨骼肌肥大诱导剂。
骨骼肌纤维是由成肌细胞的顺序融合而产生的合胞体。该过程涉及：i)成肌细胞分化为肌细胞，ii)肌细胞融合而形成新生肌管，以及iii)肌细胞与新生肌管追加融合而形成更成熟的肌管。因此，如本文所用的表述“骨骼肌肥大”是指骨骼肌质量的增进，其特征在于预先存在的肌纤维的大小增加和/或肌纤维数量增加和/或每个肌管的平均细胞核数量增加和/或融合指数(肌管中的细胞核数量除以成肌细胞和肌管中细胞核的总数)增加。优选地，表述“骨骼肌肥大”是指预先存在的肌纤维的大小增加和/或肌纤维数量增加和/或融合指数增加。如本文所用的术语“肌管”和“肌纤维”可互换使用。
本发明还涉及一种在有此需要的对象中诱导骨骼肌肥大的方法，所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的本发明的ALK5抑制剂或药物组合物。
要施用的治疗有效量可由本技术人员轻松选择并应当足以在对象中提供骨骼肌质量或骨骼肌力量的增加。
如本文所用的对象是动物，优选哺乳动物，更优选人。优选地，所述对象是患有由于导致骨骼肌组织丧失和/或骨骼肌无力的疾病或病症所产生的肌肉损耗或无力的对象，所述疾病或病症例如下面所述的疾病或病症。
本发明进一步涉及本发明的ALK5抑制剂或药物组合物在制备诱导骨骼肌肥大的药物中的用途，任选地，所述药物旨在与一种或几种糖皮质激素组合使用。
如上所述，本发明的ALK5抑制剂或药物组合物可以与一种或几种糖皮质激素组合使用。
本发明还涉及本发明的ALK5抑制剂或药物组合物或试剂盒用于预防骨骼肌质量的非自愿丧失，优选由于肌纤维的变性所引起，用于促进或刺激骨骼肌质量增加，用于补充骨骼肌质量和/或用于增加骨骼肌质量和/或力量。
本发明还涉及一种在有此需要的对象中预防骨骼肌质量的非自愿丧失(优选由于肌纤维的变性所引起)、促进或刺激骨骼肌质量增加、补充骨骼肌质量和/或增加骨骼肌质量和/或力量的方法，所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的本发明的ALK5抑制剂或药物组合物。
要施用的治疗有效量可由本技术人员轻松选择并应当足以预防骨骼肌质量的非自愿丧失、促进或刺激骨骼肌质量增加、补充骨骼肌质量和/或增加骨骼肌质量和/或力量。
所述对象可以是如上定义的。
本发明进一步涉及本发明的ALK5抑制剂或药物组合物在制备预防骨骼肌质量的非自愿丧失(优选由于肌纤维的变性所引起)、促进或刺激骨骼肌质量增加、补充骨骼肌质量和/或增加骨骼肌质量和/或力量的药物中的用途，任选地，所述药物旨在与一种或几种糖皮质激素组合使用。
如上所述，本发明的ALK5抑制剂或药物组合物可以与一种或几种糖皮质激素组合使用。
在实验部分，本发明人证明了ALK5抑制剂不仅能够促进成肌细胞分化成肌管和增加反映细胞再生能力的融合指数，而且还能够预防骨骼肌萎缩，特别是由IL-1β、TNF-α、肌抑素、TGF-β和地塞米松诱导的萎缩。
因此，本发明还涉及本发明的ALK5抑制剂或药物组合物或试剂盒用于促进骨骼肌再生和/或预防骨骼肌萎缩。
在这方面也包括以上针对ALK5抑制剂作为骨骼肌肥大诱导剂描述的所有实施方式。
如本文所用的表述“骨骼肌再生”是指肌肉细胞或组织再生、即从成肌细胞产生新的肌管的能力。因此，表述“促进骨骼肌再生”是指ALK5抑制剂促进成肌细胞分化为肌管和/或增加肌管数量和/或改善肌肉组织并特别是肌管的再生能力的能力。
如本文所用的表述“预防骨骼肌萎缩”是指ALK5抑制剂防止、停止或减慢肌肉损耗的能力。肌肉萎缩可能例如由疾病状态、特定的生理状况(例如衰老、食物不足或不活动)、或萎缩剂例如药物(他汀类)或毒药(肉毒毒素)引起。预防肌肉萎缩优选通过增加肌肉质量的产生然后对抗肌肉丧失而获得。
如上所述，本发明的ALK5抑制剂或药物组合物可以与一种或几种糖皮质激素组合使用。
本发明还涉及一种在有此需要的对象中促进骨骼肌再生和/或预防骨骼肌萎缩的方法，所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的本发明的ALK5抑制剂或药物组合物。
要施用的治疗有效量可由本技术人员轻松选择并应当足以刺激骨骼肌再生和/或防止、停止或减慢肌肉损耗，后者优选通过增加肌肉质量的产生然后抵抗肌肉丧失。
所述对象可以是如上定义的。
本发明进一步涉及本发明的ALK5抑制剂或药物组合物在制备用于促进骨骼肌再生和/或预防骨骼肌萎缩的药物中的用途，任选地，所述药物旨在与一种或几种糖皮质激素组合使用。
如上所述，本发明的ALK5抑制剂或药物组合物可以与一种或几种糖皮质激素组合使用。
本发明进一步涉及本发明的ALK5抑制剂或药物组合物或试剂盒用于治疗或预防肌肉消耗，并特别是用于治疗或预防导致骨骼肌组织丧失和/或骨骼肌无力的疾病或病症。
本发明还涉及本发明的ALK5抑制剂或药物组合物在制备用于治疗肌肉消耗、并特别是导致骨骼肌组织丧失和/或骨骼肌无力的疾病或病症的药物中的用途，任选地，所述药物旨在与一种或几种糖皮质激素组合使用。
本发明最后涉及一种在有此需要的对象中治疗肌肉消耗、特别是导致骨骼肌组织丧失和/或骨骼肌无力的疾病或病症的方法，所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的本发明的ALK5抑制剂或药物组合物。
在这方面也包括以上针对ALK5抑制剂作为骨骼肌肥大诱导剂描述的所有实施方式。
如上所述，本发明的ALK5抑制剂或药物组合物可以与一种或几种糖皮质激素组合使用。
如本文所用的术语“治疗”是指旨在改善患者健康状态的任何行为，例如医治、防止、预防和延迟疾病。在某些实施方式中，这样的术语是指疾病或与疾病有关的症状的改善或消除。在其它实施方式中，该术语是指由于向患有此类疾病的对象施用一种或多种治疗剂而使疾病的扩散或恶化最小化。
如本文所用的术语“肌肉萎缩的治疗”可以指医治、预防或延迟最好是由于肌肉纤维变性引起的骨骼肌质量的非自愿丧失。
特别地，术语“导致骨骼肌组织丧失和/或骨骼肌无力的疾病或病症的治疗”可以指保持或增加患者的骨骼肌质量和/或骨骼肌力量、或减慢患者的骨骼肌质量丧失和/或骨骼肌力量丧失。
有效量可以是治疗或预防有效量。“治疗有效量”是指在必要的剂量和时间段内有效实现期望的治疗或预防结果的量。治疗有效量可根据例如个体的疾病或病症、疾病状态、年龄、性别和体重等因素而异。治疗有效量包括其中治疗有益作用胜过任何毒性或有害作用的量。“预防有效量”是指在必要的剂量和时间段内有效实现期望的预防结果的量。通常，但不一定，因为预防剂量在疾病之前或早期阶段用于对象，所以预防有效量将会低于治疗有效量。
待治疗的疾病或病症可以是导致骨骼肌组织或质量的丧失和/或骨骼肌无力的任何疾病或病症。
肌肉损耗(即骨骼肌组织丧失)和无力可由大量的疾病或病症引起，所述疾病或病症例如：代谢性疾病(例如，糖原贮积病、脂质贮积病或嘌呤核苷酸代谢障碍)，神经疾病(例如III型遗传性感觉和运动神经病)和神经肌肉疾病，恶病质(即，由诸如癌症、AIDS、充血性心力衰竭、慢性阻塞性肺疾病、重度烧伤、肾衰竭或肝衰竭之类的疾病引起的肌肉萎缩)，肌肉减少症，肌肉废用性萎缩(即长时间不活动引起的萎缩)，过度食物不足例如由于神经性厌食症导致的饥饿引起的萎缩，或包括急性肌肉损伤、肌肉过度使用损伤或创伤性战争损伤在内的肌肉损伤。
优选地，待治疗的疾病或病症选自神经肌肉疾病、恶病质、肌肉减少症、肌肉废用性萎缩、由厌食性食物不足引起的萎缩、以及包括急性肌肉损伤或肌肉过度使用损伤在内的肌肉损伤。更优选地，待治疗的疾病或病症选自神经肌肉疾病、恶病质和肌肉减少症。
在一个特定实施方式中，所述疾病或病症是神经肌肉疾病，优选选自肌肉疾病(即肌病)、神经肌肉接头疾病或运动神经元疾病。
肌病是一种神经性肌肉病症，其中主要症状是由骨骼肌纤维功能障碍导致的肌肉无力。肌病可以是遗传性或后天性的，包括例如，肌营养不良症、代谢性肌病例如线粒体肌病或药物诱导的肌病、以及自身免疫性肌病例如皮肌炎、多发性肌炎或包涵体肌炎。
肌营养不良症代表一大类引起肌纤维的进行性退化并导致肌肉质量丧失的肌病。已经鉴定出引起肌营养不良症的30多个基因中的突变。肌营养不良症的实例包括但不限于Duchenne肌营养不良症、Becker肌营养不良症、先天性肌营养不良症、面肩肱型肌营养不良症、强直性肌营养不良症、诸如Miyoshi肌营养不良症的远端型肌营养不良症、Emery–Dreifuss肌营养不良症、肢带型肌营养不良症和眼咽型肌营养不良症。
运动神经元疾病是以控制随意肌的运动神经元逐渐退化和死亡为特征的病症。运动神经元从而停止向肌肉发送信息，使肌肉逐渐无力和萎缩。运动神经元疾病包括，例如，肌萎缩性侧索硬化症、原发性侧索硬化症、进行性肌萎缩、进行性延髓麻痹、假性延髓性麻痹和脊髓性肌萎缩。
神经肌肉接头疾病是共同具有通过神经肌肉接头的神经传递的紊乱并由于肌肉力量降低而导致进行性无力的病症。神经肌肉接头疾病包括，例如，重症肌无力、自身免疫性神经性肌强直(Isaacs综合症)、Lambert–Eaton肌无力综合征，或可以是影响神经肌肉接头功能的毒物形式例如蛇毒或神经毒素(例如肉毒梭菌毒素)的结果。
优选地，所述疾病或病症选自肌营养不良症，特别是选自Duchenne肌营养不良症、Becker肌营养不良症、强直性肌营养不良症、诸如Miyoshi肌营养不良症的远端型肌营养不良症、和肢带型肌营养不良症。
更优选地，所述疾病或病症是Duchenne肌营养不良症。
在另一个特定实施方式中，所述疾病或病症选自恶病质和肌肉减少症，优选肌肉减少症。
在本发明的所有方法和方面，本发明的ALK5抑制剂或药物组合物均可以与其它活性成分组合使用，所述活性成分可以根据期望的效果或要预防或治疗的疾病进行选择。其它活性成分的实例包括但不限于：抗炎药，蛋白合成代谢剂(例如生长激素或胰岛素样生长因子I)，抗肿瘤剂，抗生素，局部麻醉剂，合成代谢/雄激素类固醇(例如睾丸激素)，糖皮质激素，食欲刺激剂(例如屈大麻酚)，细胞因子调节剂(例如沙利度胺)，血管紧张素和β-肾上腺素受体抑制剂，NHE-1抑制剂(例如利泊来德)，抗纤维化药物(例如氯沙坦或赖诺普利)，磷酸二酯酶5(PDE5)抑制剂(例如他达拉非或西地那非)，脱氢表雄酮，维生素D，熊果酸，ω3酸，血管紧张素转化酶(ACE)抑制剂，蛋白酶体抑制剂，亲环蛋白D抑制剂，PGC-1a(α)通路调节剂，肌抑素和激活素A拮抗剂，生长激素释放肽激动剂，β2-肾上腺素受体激动剂，肌酸补充剂，抗纤维化药物例如氯沙坦或赖诺普利，肌肉缺血疗法例如他达拉非或西地那非，突变特异性疗法例如外显子跳跃疗法(例如eteplirsen，一种靶向DMD病例中涉及的突变的磷酸二胺吗啉代反义寡聚物)，用于治疗性无义抑制的药剂例如阿塔鲁伦，utrophin上调剂例如SMT-C1100，基因替代疗法(例如使用rAAV2.5-CMV-Mini-dystrophy、rAAVrh74.MCK.Mini-dystrophy或rAAV1.CMV.huFollistatin344的)或使用肌肉前体细胞或干细胞的细胞疗法。
上述此类组合疗法包括合并施用(其中两种或更多种治疗剂包含在相同或分开的制剂中)，和分开施用，在这种情况下，ALK5抑制剂的施用可以在施用其它治疗剂之前、同时和/或之后进行。
所述ALK5抑制剂(和任何其它治疗剂)可以通过任何合适的手段施用，所述手段包括肠胃外、口服、经粘膜或局部施用，优选口服施用。
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、或期望的治疗时程进行调适。所述ALK5抑制剂(和任何其它治疗剂)可作为单剂量或以多剂量施用。
将有效治疗特定病症或状况的ALK5抑制剂的量将取决于所述病症或状况的性质，并可以通过标准临床技术确定。
在优选的实施方式中，各剂量的范围可以为约0.0001毫克至约300毫克的ALK5抑制剂/公斤体重，更优选为约0.0005毫克至约50毫克的ALK5抑制剂/公斤体重，更加优选为约0.001毫克至约5毫克的ALK5抑制剂/公斤体重。优选地，该剂量范围是日剂量范围。
在其中ALK5抑制剂与糖皮质激素组合使用的一些实施方式中，各剂量的范围可以为约0.05毫克至约100毫克的糖皮质激素/公斤体重，优选为约0.05毫克至约10毫克的糖皮质激素/公斤体重，更优选为约0.1毫克至约5毫克的糖皮质激素/公斤体重，更加优选为约0.1毫克至约2毫克的糖皮质激素/公斤体重。优选地，该剂量范围是日剂量范围。
在一个特定实施方式中，ALK5抑制剂、优选RepSox与糖皮质激素、优选泼尼松龙或泼尼松组合使用，并且ALK5抑制剂的剂量为约0.001毫克至约5毫克的ALK5抑制剂/公斤体重以及糖皮质激素的剂量为约0.1毫克至约2毫克的糖皮质激素/公斤体重。
施用的定量计划可取决于许多临床因素，包括疾病类型、疾病严重程度以及对象对治疗剂的敏感性，从每月一次到每天一次不等。
在其中ALK5抑制剂与一种或几种糖皮质激素(在相同或分开的药物组合物中)组合使用的本发明所有方面的一些特定实施方式中，所述ALK5抑制剂和糖皮质激素的量或相对量要使得它们在施用于对象时表现出协同效应。
如本文所用的术语“协同效应”是指由ALK5抑制剂和糖皮质激素的组合所获得的效应，例如治疗效应，大于每种化合物单独使用的效应之和。换句话说，该组合作为骨骼肌肥大诱导剂来促进骨骼肌再生、预防骨骼肌萎缩、或治疗或预防导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或损伤的效应大于每种化合物单独的效应的总和。
该增强效应允许使用减少量的ALK5抑制剂和/或糖皮质激素。因此，通过组合ALK5抑制剂和糖皮质激素，可以保持、或甚至改善治疗功效，同时减少不良或毒性效应。
因此，在优选的实施方式中，所述ALK5抑制剂和糖皮质激素存在于协同组合物或组合中，或以亚治疗剂量(subtherapeutic dose)施用于有此需要的对象。
如本文所用的术语“亚治疗剂量”是指当单独使用时，对于相同的适应症和相同的施用途径，治疗剂的量或剂量低于施用于对象的常规剂量。特别地，它是指当单独使用时对骨骼肌细胞没有作用或仅有轻度作用的治疗剂的量或剂量。
化合物中的一种或几种可以按治疗剂量施用，而其它可以按亚治疗剂量施用。特别地，所述ALK5抑制剂以治疗剂量施用，而糖皮质激素以亚治疗剂量施用，反之亦然。优选地，为了防止由施用糖皮质激素引起的副作用，以治疗剂量施用所述ALK5抑制剂，而以约0.01毫克至约0.5毫克的糖皮质激素/公斤体重、优选约0.1毫克至约0.5毫克的糖皮质激素/公斤体重的亚治疗剂量施用糖皮质激素。在一个特定实施方式中，ALK5抑制剂、优选RepSox与糖皮质激素、优选泼尼松龙或泼尼松组合使用，并且ALK5抑制剂的剂量为约0.001毫克至约5毫克的ALK5抑制剂/公斤体重以及糖皮质激素的剂量为约0.1毫克至约0.5毫克的糖皮质激素/公斤体重。
或者，可以减少给药频率或治疗期，而不是降低所述组合中的化合物的量或剂量。
如实验部分所示，所述ALK5抑制剂能够预防肌肉萎缩。
因此，本发明还涉及一种产品，其含有如上所述的ALK5抑制剂和诱导骨骼肌萎缩的化合物，作为用于同时、分开或依次使用的组合制剂。
在这方面也包括以上针对ALK5抑制剂作为骨骼肌肥大诱导剂描述的所有实施方式。
在一个特定实施方式中，所述诱导骨骼肌萎缩的化合物是治疗剂。在该实施方式中，所述ALK5抑制剂用于预防或限制药物诱导的肌病。
本发明进一步涉及一种在对象中预防或限制由治疗剂诱导的骨骼肌萎缩的方法，所述方法包括与施用所述诱导骨骼肌萎缩的治疗剂同时、分开或依次给所述对象施用治疗有效量的如上所述的ALK5抑制剂。
诱导骨骼肌萎缩的治疗剂的实例包括但不限于：皮质类固醇，秋水仙碱，氯喹，羟氯喹，D-青霉胺，抗生素，β-阻滞剂，胺碘酮，西咪替丁，齐多夫定，长春新碱，氯贝特，他汀类，贝特类，环孢菌素，L-色氨酸，引起低钾血症的药物和降血脂药，或药物的组合例如一种贝特类药物和一种他汀类药物或环孢菌素和秋水仙碱，以及通过肌内途径施用的治疗剂例如疫苗。
在一个优选实施方式中，所述诱导骨骼肌萎缩的治疗剂包括降脂剂，优选选自他汀类和贝特类。
所述ALK5抑制剂和所述诱导骨骼肌萎缩的治疗剂可同时施用。或者，所述ALK5抑制剂可以在施用所述诱导骨骼肌萎缩的治疗剂之前或之后施用于对象。优选地，当所述治疗剂和所述ALK5抑制剂分开施用时，它们均在24小时内施用。
任选地，如上所述，所述ALK5抑制剂可与另一种活性成分组合使用，优选与一种或几种糖皮质激素组合使用。
如上所述的ALK5抑制剂，即骨骼肌肥大诱发剂，也可以在饲料和食品工业中找到应用，特别是作为膳食补充剂。
因此，在一个进一步的方面，本发明还涉及包含ALK5抑制剂和任选的一种或几种糖皮质激素的膳食补充剂组合物。
它还涉及如上定义的ALK5抑制剂或试剂盒、或本发明的膳食补充剂组合物增加对象的肌肉质量、肌肉力量和/或肌肉性能的非治疗用途。
它进一步涉及如上定义的ALK5抑制剂或试剂盒、或本发明的膳食补充剂组合物用于预防骨骼肌质量丧失、优选非自愿和/或不希望的骨骼肌质量丧失的非治疗用途。
任选地，如上所述，所述ALK5抑制剂可与另一种活性成分组合使用，优选与一种或几种糖皮质激素组合使用。
所述对象优选是哺乳动物，更优选是人类。
在一个实施方式中，所述对象是非人类动物，优选哺乳动物，更加优选牲畜或者运动或休闲动物，例如赛马。牲畜是非人类哺乳动物，优选肉用哺乳动物。特别地，牲畜可以选自猪、牛、山羊、绵羊、马、野牛、鹿、麋鹿或驼鹿。
在另一个实施方式中，所述对象是人，优选成年人。
在一个特定实施方式中，所述对象是老年人，例如超过60岁的老年人，并且所述膳食补充剂组合物用于或适合于停止、减慢或防止肌肉功能和/或质量下降。
所述对象优选是健康对象，即没有患有导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症的对象。
所述膳食补充剂组合物可以是粉末、液体或固体的形式。
优选地，所述膳食补充剂组合物被配制用于口服施用。特别地，所述膳食补充剂组合物可以配制成常规的口服剂型，例如片剂、胶囊、粉剂、颗粒剂和液体制剂例如糖浆、酏剂和浓缩滴剂。可以使用无毒的固体载体或稀释剂，它们包括例如甘露醇、乳糖、淀粉、硬脂酸镁、糖精钠、滑石粉、纤维素、葡萄糖、蔗糖、镁、碳酸盐等。对于压制的片剂，还需要粘结剂，它是赋予粉末状材料粘聚性的试剂。例如，淀粉、明胶、糖例如乳糖或右旋糖以及天然或合成树胶都可以用作粘结剂。崩解剂也是片剂中必需的，为了促进片剂的解体。崩解剂包括淀粉、粘土、纤维素、藻酸、树胶和交联聚合物。此外，片剂中还包含润滑剂和助流剂，以防止在制造过程中片剂材料粘附到表面上并改善粉末材料在制造期间的流动特性。胶态二氧化硅最常用作助流剂，而诸如滑石粉或硬脂酸之类的化合物最常用作润滑剂。
所述膳食补充剂组合物可包含为对象提供有益效应的其它成分，例如维生素(例如维生素D)、氨基酸、蛋白质、脂质(ω3脂肪酸)、熊果酸、番茄碱、抗氧化剂、多酚、大豆中存在的异黄酮和衍生物、茶叶组分和大蒜化合物。
在这方面也包括以上针对ALK5抑制剂以及它们的用途、特别是作为骨骼肌肥大诱导剂所描述的所有实施方式。
本发明还涉及如上所定义的ALK5抑制剂作为动物饲料组合物的成分或作为动物饲料组合物的添加剂的用途。它还涉及ALK5抑制剂在制备用于动物饲料组合物的成分或添加剂中的用途。任选地，如上所述，所述ALK5抑制剂可与另一种活性成分组合使用，优选与一种或几种糖皮质激素组合使用。
本发明进一步涉及一种用于动物饲料组合物的成分或添加剂，其包含如上定义的ALK5抑制剂，以及任选的一种或几种糖皮质激素。
本发明进一步涉及一种用于牲畜的饲料组合物，其包含如上定义的ALK5抑制剂和任选的一种或几种糖皮质激素，作为成分或添加剂。
本发明的饲料组合物、成分、添加剂或膳食补充剂可进一步包含任何可食用的GRAS(公认安全(generally recognized as safe))材料，例如，玉米面筋饲料、向日葵壳、酒糟、瓜尔豆壳、麦麸、稻壳、米糠、油籽粉、干血粉、动物副产品粉、鱼副产品、鱼粉、固体鱼膏、羽毛粉、家禽副产品、肉粉、骨粉、乳清粉、大豆浓缩蛋白、大豆粉、酵母、小麦、燕麦、高粱、玉米饲料粉、黑麦、玉米、大麦、谷物吸风分离物、干啤酒槽、玉米粉、玉米面筋粉、饲料用燕麦粉、高粱粉、小麦粗粉、低等小麦粉、玉米麸、小麦粉、麦麸、小麦胚芽粉、去壳燕麦粒、粗黑麦粉、子叶纤维、碎谷物，或其混合物。
优选地，本发明的饲料组合物、成分、添加剂或膳食补充剂用作非治疗性骨骼肌肥大诱导剂，特别是用于改善牲畜性能，即增加增重。因此，优选地，所述饲料组合物、成分、添加剂或膳食补充剂旨在施用于健康对象，即未患有导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症的对象。所述对象可以如上面对于本发明的膳食补充剂组合物的定义。
本发明还涉及一种改善牲畜性能和/或健康的方法，所述方法包括向所述牲畜提供如上定义的ALK5抑制剂、以及任选的一种或几种糖皮质激素，特别是本发明的饲料组合物、成分、添加剂或膳食补充剂。优选地，如本文所用的术语“改善牲畜性能”是指增加增重。该用途旨在是如上所说明的非治疗用途，并优选地，所述化合物、饲料组合物、成分、添加剂或膳食补充剂旨在施用于健康的牲畜，即未患有导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症的牲畜。
所述饲料组合物、成分、添加剂或膳食补充剂可以是粉末、液体或固体的形式。
除所述ALK5抑制剂外，本发明的饲料组合物的成分取决于牲畜的性质，并可由技术人员轻松选择。
优选地，本发明的饲料组合物是政府机构例如国家食品管理局(例如法国的ANSES、加拿大的ACIA或美国的FAD)批准的形式和/或组合物。
在这方面也包括以上针对ALK5抑制剂及其用途、特别是作为骨骼肌肥大诱导剂所描述的所有实施方式。
优选地，在本发明的所有方面，所述ALK5抑制剂，任选与糖皮质激素组合，不与催产素受体激动剂组合使用。特别地，在优选的实施方式中，本发明的药物组合物不包含催产素受体激动剂，并且所述ALK5抑制剂，任选与糖皮质激素组合，不与催产素受体激动剂组合使用。
催产素受体(OXTR)是起到激素和神经递质作用的催产素肽的G蛋白偶联受体。
OXTR激动剂是特异性增强OXTR表达、OXTR信号传导或OXTR下游信号传导的任何试剂。
特别地，所述OXTR激动剂可以是小分子、特异性干扰OXTR表达的核酸分子、诱饵底物、OXTR的显性负性突变体、以及针对OXTR的适配体或抗体。
特别地，所述OXTR激动剂可包括催产素及其类似物。OXTR激动剂、以及特别是催产素类似物的实例公开于WO 2016/025629、US8748564、US2007117794和US2013085106中，并包括，例如去氨缩宫素、卡贝缩宫素、TC OT 39和WAY-267464。
给出以下实施例是为了说明而不是作为限制。
实施例
实施例1
材料和方法
细胞来源和细胞培养
健康的供体原代骨骼细胞(供体1、供体3和供体5)是CloneticsTM人骨骼肌成肌细胞(HSMM)。另外，细胞还来源于三个DMD(Duchenne肌营养不良症)供体(供体Z、W和D1)和健康供体(供体A)。
供体特征在下表1中详述。
表1：供体特征
Figure BDA0002684912180000341
Figure BDA0002684912180000351
按照供应商的说明，用Lonza提供的补充剂和胎牛血清(FBS)血清来维持肌肉细胞的培养。进行扩增步骤以获得足够的细胞用于接种筛选板。
肥大测定和萎缩拯救测定
使用被称为MyoScreenTM的体外全自动人肌管模型(Cytoo，法国)进行肥大测定和萎缩拯救测定。该模型依赖于对指导人原代成肌细胞分化的微环境的严格控制。在MyoScreenTM微图案上形成的肌管呈现出高成熟水平以及高度标准化的形态。
将来自供体的人原代成肌细胞接种到MyoScreenTM微图案化的96孔板(Cytoo，法国)中，让其在生长培养基中附着24小时，然后在低马血清培养基中进行分化至少5天。
在第0天，将含有微图案的MyoScreenTM平板(Cytoo，法国)预填充200μl/孔的生长培养基，并保存在37℃的培养箱中。将人原代成肌细胞从烧瓶上脱离，计数，并以15,000个细胞/孔接种到所述平板中的100μl生长培养基中。
在第1天，将生长培养基换成分化培养基，300μl/孔(有0.1％马血清的DMEM)，成肌细胞在其中开始分化并形成肌管。
在第2天，更换分化培养基。然后将候选化合物用分化培养基稀释并转移到平板中。DMSO的最终浓度应不高于0.1％。至少6个孔用介质处理，作为基础对照，6个孔用100ng/ml的IGF-1处理，作为阳性肥大对照。
对于萎缩拯救测定，在添加候选化合物后一小时，以下列终浓度添加萎缩诱导剂：150ng/mL的肌抑素，25ng/mL的IL-1β，2ng/mL的TNF-α，0.5ng/mL的TGF-β，以及100μM的地塞米松。
在第6天，将细胞在室温下用5％福尔马林固定30分钟，然后在PBS中用0.1％的Triton X-100透化15分钟，并用PBS+1％BSA封闭20分钟。将肌管与抗肌钙蛋白T的第一抗体一起在封闭缓冲液中温育1小时30分钟，用PBS洗涤3次，与第二抗体和Hoescht(1/10 000)一起温育1小时30分钟，并用PBS洗涤3次。
图像分析
用Operetta高内涵成像系统以10×放大倍数采集图像。图像处理和分析是由CYTOO在Acapella高内涵成像软件(Perkin Elmer)上开发的专用算法进行的。每孔采集11个视野。
首先，分别使用肌钙蛋白T染色强度和Hoechst染色进行肌管和细胞核的分割。通常每个微图案鉴定一到两个肌管(肌管是至少包含2个细胞核的肌钙蛋白T染色区域)。设置分割阈值以避免检测到本底噪声和消除异常的小肌管结构。在这第一步结束时，计算整个孔中的特定读数，如细胞核计数和融合指数(肌钙蛋白T染色中包括的细胞核的百分比)。通常在对照条件下每孔检测约50至60个肌管。
然后，对肌钙蛋白T图像进行图像清理步骤，以去除触及图像边界的肌管。最后的有效肌管用于提取肌管的形态参数，包括肌管的宽度和面积，以及每个肌管的细胞核数量。
细胞核计数、融合指数、平均肌管面积和每肌管的细胞核数量已被验证为肌管分化以及萎缩性和肥大性诱导的相关且敏感的读数。
初步筛选
进行初步筛选以鉴定增加肌管分化和大小的肥大化合物。候选化合物在供体3细胞上以10μM单次(monoplicate)测试。
复测
通过择优选取(cherry picking)(与初次筛选相同的化合物批次)进行复测：在与初次筛选(供体3，10μM)相同的条件下对每个命中进行六孔重复测试。
在三个健康供体上的剂量反应
在三个健康供体(供体3、5和1)上进行剂量反应测定：候选化合物在33μM和0.015μM之间的8个剂量，每剂量重复2个孔。
EC50计算
对目的化合物测试了数次剂量反应，每剂量重复三个孔。将结果针对对照条件(基础水平)归一化，并使用GraphPadm Prism绘图。“细胞核计数”读数允许检测任何毒性效应。使用GrapgPad Prism拟合解法，将“融合指数”和“肌球蛋白面积”读数用于确定EC50值。
萎缩拯救评价
在萎缩诱导剂即TNF-α、IL-1β、肌抑素、TGF-β和地塞米松存在的情况下，一式三份进行萎缩拯救测定。
结果
如下表2所示，在初次筛选和复测期间，RepSox被鉴定为骨骼肌肥大诱导剂，诱导融合指数或/和肌管面积读数的增加大于170％。
表2：对健康供体3的肥大活性
Figure BDA0002684912180000381
(活性％＝肌管融合指数(化合物)*100/肌管融合指数(基础对照)
对三个健康供体进行剂量反应。结果呈现于表3。RepSox在所有供体上均有活性。
表3：不同供体的首次剂量反应测定结果
Figure BDA0002684912180000382
此外还测试了8种另外的ALK5抑制剂，即SB 525334、SD208、SB 505124、R268712、LY 364947、GW 788388、D 4476和A 83-01。结果示于表4。证实了EC50值低于微摩尔范围。
表4：健康供体3的第二剂量反应测定结果
Figure BDA0002684912180000391
还在来自DMD供体、即供体Z、W和D1的细胞上测定了RepSox和GW 788388的活性。结果呈现于表5。
表5：对DMD供体的肥大活性
Figure BDA0002684912180000392
(活性％＝肌管融合指数(化合物)*100/肌管融合指数(基础对照)
对RepSox进行萎缩拯救测定。使用不同的诱导剂：TNF-α、IL-1β、肌抑素、TGF-β和地塞米松，使健康供体3的肌管萎缩。确定了RepSox对由这些不同的萎缩诱导剂诱导的萎缩的阻断能力。
表6中呈现的结果证明RepSox可以抑制由IL-1β、TNF-α、肌抑素、TGF-β和地塞米松诱导的萎缩。
表6：萎缩拯救测定的结果
Figure BDA0002684912180000401
(+++：完全拯救，++：部分拯救，+低拯救)
实施例2：乙酰胆碱受体簇集测定
材料和方法
如实施例1中描述的肥大和萎缩拯救测定中所述执行MyoScreenTM方案，但在第9天而不是第6天时停止。所述测定结束时，除肌钙蛋白T和细胞核外，还使用特异性抗体对AchR进行免疫染色。图像是使用Perkin Elmer的Operetta高内涵成像系统在×20下采集的。图像处理和分析使用在Acapella高内涵成像软件(Perkin Elmer)上开发的专用算法进行。计算每个孔的特定读数：细胞核计数和肌管融合指数，AchR数量，AchR平均面积，通过肌管总面积归一化的AchR总面积。
结果
值得注意的是，当用特异性抗AChR抗体标记时，分化后6天的MyoScreen肌管显示AChR簇沿着肌管纤维中部和肌管末端的不同区域的肌纤维膜不时被打断。为了开发自动化的AChR簇测定，开发了一种AChR检测例行程序，该程序灵敏且稳健，足以使用Operetta/Acapella系统分析图像中的聚集体数量和簇大小。评价RepSox对AchR簇集的影响，以证明该化合物对神经-肌肉接头的正性效应。在包括7天药物处理在内的8天分化后，RepSox处理的肌管显示出明显更多的AChR簇，总AChR面积增加了6倍，而IGF-1没有作用(图1)。
实施例3：钙通量测定
材料和方法
用钙缓冲液洗涤细胞，所述钙缓冲液含有(以mM计)：130NaCl，5.4KCl，1.8CaCl2，0.8MgCl2，5.6D-葡萄糖，10Hepes，pH 7.4。然后将细胞与2μM Fluo-4 AM(F14201-Invitrogen)一起在培养箱(37℃，5％CO2)中温育1小时。在洗涤去除未负荷的染料后，将对20μM ACh(A6625-Sigma-Aldrich)的肌管反应进行视频成像。串流采集(Streamacquisitions)的间隔设置为1秒，每孔采集一个视野。使用内部开发的整合开放源码ImageJ框架的专用软件来自动处理和分析图像。该图像分析工具将同一孔中采集的图像内的肌管进行分割。测量每个肌管内部的Fluo-4总荧光强度，并针对本底进行校正。将总强度针对肌管面积归一化以获得平均荧光强度读数。为了数据展示，将荧光强度(F)针对三个第一时间点的平均强度归一化(F/F0)。
结果
有趣的是，在ACh刺激后Ca2+通量测量的情况下，只有在存在RepSox的条件下分化的肌管显示出与对照肌管相比，[Ca2+]i峰值幅度有1.56倍的统计显著性增加。IGF-1同样没有作用。钙通量延时视频还暗示，在存在RepSox的条件下分化的肌管显示出在ACh刺激后牵缩肌管的数量明显增加(图2)。
实施例4：收缩活动测定
材料和方法
用如上所述的钙缓冲液洗涤细胞。通过添加100μM Ach历时3分钟来诱导肌管收缩，之后将肌管固定并用肌钙蛋白T抗体免疫染色。在有×10/0.3NA物镜的Operetta平台上进行自动采集。基于检测分段肌管边缘内的高强度区域，其标记出肌管分离点，使用Acapella自动检测和定量分离肌管。
结果
在包括RepSox或IGF-1处理4天在内的5天分化后，将对收缩力的作用进行定量。当通过添加100μM ACh进行刺激时，在用RepSox(77±5％)和IGF-1(67±5％)处理的肌管中主动收缩力增加。RepSox提高了ACh刺激的[Ca2+]i内流和收缩力(图3)。
实施例5：ALK5抑制剂和糖皮质激素的组合
材料和方法
如实施例1中所述对供体Z，即DMD供体，进行肥大测定。在第2天进行处理，添加10nM的泼尼松龙、300nM的RepSox或GW788388、或泼尼松龙和这两种ALK5抑制剂之一的组合。处理4天后，如实施例1的材料和方法中所述，通过图像分析测量肌管融合指数和平均面积。
结果
如图4至7所示，阳性对照IGF-1对融合指数(+160％)和肌管平均面积(+54％)二者均增加，验证了在DMD供体Z上的肥大测定。
当以300nM单独添加时，ALK5抑制剂RepSox和GW788388都诱导显著的肥大。注意，RepSox是最强效的ALK5抑制剂，使融合指数增加+100％(对比GW788388的+41％)和使肌管面积增加+68％(对比GW788388的+21％)。
单独的泼尼松龙在10nM时诱导供体Z肌管融合指数的增加低(+25％)，而且没有显著提高肌管平均面积。
一种ALK5抑制剂和泼尼松龙的组合增强了单独每一种的效应：在组合条件下的融合指数和肌管面积均显著高于每种化合物处理。例如，泼尼松龙和RepSox的组合导致融合指数增加+148％(图4)以及肌管面积增加+102％(图5)。
实施例6：电脉冲刺激测定
材料和方法
将来自供体5和供体A的肌管(参见表1)分化6至7天，包括用RepSox以3nM至500nM处理5至6天。用钙缓冲液洗涤细胞，所述钙缓冲液含有(以mM计)：130NaCl，5.4KCl，1.8CaCl2，0.8MgCl2，5.6D-葡萄糖，10Hepes，pH 7.4。然后将细胞与2μM Fluo-4 AM(F14201-Invitrogen)一起在培养箱(37℃，5％CO2)中温育1小时。在洗涤去除未负荷的染料后，使用Hamamatsu Photonics的FDSS/μCELL/EFS监测肌管对电刺激脉冲的反应。将颤搐刺激以0.2Hz且脉冲宽度50ms 5V运行60秒。强直收缩刺激以30Hz且脉冲宽度15ms 3V运行20秒。测量每孔的Fluo-4总荧光强度。为了数据展示，将荧光强度(F)针对第一时间点的平均强度归一化(F/F0)。
结果
如图8A和8B所示，来自供体A和供体5的肌管对重复颤搐电刺激作出反应。当用RepSox 300nM处理肌管5天时，钙峰值幅度高出两倍。
增加刺激频率导致综合波(wave summation)，并最终导致反映体内现象的完全强直收缩(图9A)。RepSox处理的肌管强直收缩反应随RepSox浓度的增加而增加，导致与对照肌管的显著差异(图9B)。
这些结果证实，RepSox提高化学刺激(ACh)或电刺激(FDSS/μCELL/EFS)后的肌管钙通量。

Claims (57)

1.一种ALK5抑制剂，其任选地与糖皮质激素组合，用于治疗或预防导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症。
2.一种药物组合物，其包含ALK5抑制剂和糖皮质激素以及可药用赋形剂。
3.一种药物组合物，其包含ALK5抑制剂和糖皮质激素以及可药用赋形剂，用于治疗或预防导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症。
4.一种试剂盒，其包含ALK5抑制剂和糖皮质激素作为用于同时、分开或依次使用的组合制剂。
5.一种试剂盒，其包含ALK5抑制剂和糖皮质激素作为用于同时、分开或依次使用的组合制剂，用于治疗导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症。
6.根据权利要求1所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2所述的药物组合物、根据权利要求3所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4所述的试剂盒、以及根据权利要求5所述的供使用的试剂盒，其中所述ALK5抑制剂选自RepSox、SB 525334、SD208、SB505124、R268712、LY 364947、GW 788388、D 4476和A 83-01，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
7.根据权利要求1所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2所述的药物组合物、根据权利要求3所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4所述的试剂盒、以及根据权利要求5所述的供使用的试剂盒，其中所述ALK5抑制剂选自RepSox、SB 525334、SD208、SB505124、R268712、GW 788388、D 4476和A 83-01，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
8.根据权利要求1所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2所述的药物组合物、根据权利要求3所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4所述的试剂盒、以及根据权利要求5所述的供使用的试剂盒，其中所述ALK5抑制剂选自RepSox、SB 505124、R268712、GW788388、D 4476和A 83-01，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
9.根据权利要求1所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2所述的药物组合物、根据权利要求3所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4所述的试剂盒、以及根据权利要求5所述的供使用的试剂盒，其中所述ALK5抑制剂选自RepSox和GW 788388，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
10.根据权利要求1所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2所述的药物组合物、根据权利要求3所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4所述的试剂盒、以及根据权利要求5所述的供使用的试剂盒，其中所述ALK5抑制剂是RepSox，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
11.根据权利要求1所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2所述的药物组合物、根据权利要求3所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4所述的试剂盒、以及根据权利要求5所述的供使用的试剂盒，其中所述ALK5抑制剂是GW 788388，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
12.根据权利要求1所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2所述的药物组合物、根据权利要求3所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4所述的试剂盒、以及根据权利要求5所述的供使用的试剂盒，其中所述ALK5抑制剂是SB 525334，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
13.根据权利要求1所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2所述的药物组合物、根据权利要求3所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4所述的试剂盒、以及根据权利要求5所述的供使用的试剂盒，其中所述ALK5抑制剂是SD208，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
14.根据权利要求1所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2所述的药物组合物、根据权利要求3所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4所述的试剂盒、以及根据权利要求5所述的供使用的试剂盒，其中所述ALK5抑制剂是SB 505124，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
15.根据权利要求1所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2所述的药物组合物、根据权利要求3所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4所述的试剂盒、以及根据权利要求5所述的供使用的试剂盒，其中所述ALK5抑制剂是R268712，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
16.根据权利要求1所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2所述的药物组合物、根据权利要求3所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4所述的试剂盒、以及根据权利要求5所述的供使用的试剂盒，其中所述ALK5抑制剂是D 4476，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
17.根据权利要求1所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2所述的药物组合物、根据权利要求3所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4所述的试剂盒、以及根据权利要求5所述的供使用的试剂盒，其中所述ALK5抑制剂是A 83-01，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
18.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素选自泼尼松龙、泼尼松、可的松、皮质酮、氢化可的松、氟氢可的松、氟米龙、脱氧皮质酮、酮康唑、布地奈德、甲泼尼龙、氟替卡松、氯倍他索、氯倍他松、氟轻松、氟尼缩松、莫米松、泼尼卡酯、安西缩松、二氟可龙、倍氯米松、倍他米松、地塞米松、曲安西龙和地夫可特，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
19.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素选自泼尼松龙、泼尼松、可的松、皮质酮、氟氢可的松、氟米龙、脱氧皮质酮、酮康唑、布地奈德、甲泼尼龙、氟替卡松、氯倍他索、氯倍他松、氟轻松、氟尼缩松、莫米松、泼尼卡酯、安西缩松、二氟可龙、倍氯米松、倍他米松、曲安西龙和地夫可特，及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
20.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是泼尼松龙或泼尼松，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
21.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是泼尼松龙，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
22.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是泼尼松，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
23.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是可的松，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
24.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是皮质酮，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
25.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是氢化可的松，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
26.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是氟氢可的松，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
27.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是氟米龙，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
28.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是脱氧皮质酮，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
29.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是酮康唑，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
30.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是布地奈德，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
31.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是甲泼尼龙，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
32.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是氟替卡松，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
33.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是氯倍他索，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
34.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是氯倍他松，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
35.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是氟轻松，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
36.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是氟尼缩松，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
37.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是莫米松，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
38.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是泼尼卡酯，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
39.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是安西缩松，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
40.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是二氟可龙，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
41.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是倍氯米松，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
42.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是倍他米松，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
43.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是地塞米松，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
44.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是曲安西龙，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
45.根据权利要求1和6至17中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至17中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至17中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至17中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至17中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述糖皮质激素是地夫可特，或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前药。
46.根据权利要求1和6至45中任一项所述的ALK5抑制剂、根据权利要求2和6至45中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3和6至45中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至45中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至45中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述ALK5抑制剂、所述药物组合物或所述试剂盒不与催产素受体激动剂组合使用。
47.根据权利要求1、6至46中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求3、6至46中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至46中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至46中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症选自肌肉减少症、恶病质、神经肌肉疾病、肌肉废用性萎缩、厌食性食物不足引起的萎缩、以及包括急性肌肉损伤或肌肉过度使用损伤在内的肌肉损伤，优选选自恶病质、神经肌肉疾病、肌肉废用性萎缩、厌食性食物不足引起的萎缩、以及包括急性肌肉损伤或肌肉过度使用损伤在内的肌肉损伤。
48.根据权利要求1、6至47中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求3、6至47中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至47中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至47中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症是肌营养不良症。
49.根据权利要求1、6至48中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求3、6至48中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至48中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至48中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症是选自以下的肌营养不良症：Duchenne肌营养不良症、Becker肌营养不良症、强直性肌营养不良症、诸如Miyoshi肌营养不良症的远端型肌营养不良症、和肢带型肌营养不良症中。
50.根据权利要求1、6至49中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求3、6至49中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至49中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至49中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症是Duchenne肌营养不良症。
51.根据权利要求1、6至47中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求3、6至47中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至47中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至47中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症是肌肉减少症。
52.根据权利要求1、6至47中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求3、6至47中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至47中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至47中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症是恶病质。
53.根据权利要求1、6至47中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求3、6至47中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至47中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至47中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症是运动神经元疾病，优选选自肌萎缩性侧索硬化症、原发性侧索硬化症、进行性肌萎缩、进行性延髓麻痹、假性延髓麻痹和脊髓性肌萎缩。
54.根据权利要求1、6至47中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求3、6至47中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至47中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至47中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症是脊髓性肌萎缩。
55.根据权利要求1、6至47中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求3、6至47中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至47中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至47中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述导致骨骼肌组织丧失和/或肌肉无力的疾病或病症是神经肌肉接头疾病，优选选自重症肌无力、自身免疫性神经性肌强直(Isaacs综合征)、Lambert–Eaton肌无力综合征、以及由影响神经肌肉接头功能的毒物形式例如蛇毒或神经毒素引起的神经肌肉接头疾病。
56.根据权利要求1、6至55中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2、6至55中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3、6至55中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至55中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至55中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述ALK5抑制剂、所述药物组合物或所述试剂盒将与其它活性成分组合使用，优选该活性成分选自抗炎药、蛋白合成代谢剂、抗肿瘤剂、抗生素、局部麻醉剂、合成代谢/雄激素类固醇、糖皮质激素、食欲刺激剂、细胞因子调节剂、血管紧张素和β-肾上腺素受体抑制剂、NHE-1抑制剂、抗纤维化药物、磷酸二酯酶5(PDE5)抑制剂、脱氢表雄酮、维生素D、熊果酸、ω3酸、血管紧张素转化酶(ACE)抑制剂、蛋白酶体抑制剂、亲环蛋白D抑制剂、PGC-1a(α)通路调节剂、肌抑素和激活素A拮抗剂、生长激素释放肽激动剂、β2-肾上腺素受体激动剂、肌酸补充剂、抗纤维化药物、肌肉缺血疗法、突变特异性疗法、用于治疗性无义抑制的药剂、utrophin上调剂、基因替代疗法、或使用肌肉前体细胞或干细胞的细胞疗法。
57.根据权利要求1、6至55中任一项所述的供使用的ALK5抑制剂、根据权利要求2、6至55中任一项所述的药物组合物、根据权利要求3、6至55中任一项所述的供使用的药物组合物、根据权利要求4和6至55中任一项所述的试剂盒、以及根据权利要求5至55中任一项所述的供使用的试剂盒，其中所述ALK5抑制剂、所述药物组合物或所述试剂盒将与基因替代疗法组合使用。
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