CN112739418A - 使用dsh抑制剂治疗神经损伤和神经障碍的线粒体的代谢调节的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了在受试者中使用化合物，通过线粒体的代谢调节以调节包含琥珀酸和/或琥珀酸脱氢酶的生化途径，由此降低小胶质细胞和/或星形胶质细胞活化，来治疗和/或预防神经疾病(例如神经损伤或神经障碍)的方法，其中所述化合物为天然代谢产物、代谢产物类似物或天然代谢产物的衍生物。还提供了用于调节包含琥珀酸和/或琥珀酸脱氢酶的生化途径以降低或抑制小胶质细胞和/或星形胶质细胞活化的化合物和相关制剂。

Description

使用DSH抑制剂治疗神经损伤和神经障碍的线粒体的代谢调 节的方法
发明领域
本发明涉及使用化合物通过线粒体的代谢调节以调节包含琥珀酸(succinate)和/或琥珀酸脱氢酶的生化途径，由此降低小胶质细胞和/或星形胶质细胞活化，来治疗和/或预防神经疾病(例如神经损伤或神经障碍)的领域，其中所述化合物为天然代谢产物、代谢产物类似物或天然代谢产物的衍生物。
背景技术
每年，全球有数亿人受到神经障碍或神经损伤的影响。此类神经疾病可能导致毁灭性的功能丧失，同时伴有经济损失和生活质量的严重下降。据估计，随着每年770万新病例被诊断出来，全球有4750万患有痴呆症的患者。阿尔茨海默病是痴呆症最常见的病因，可能占这类病例的60–70％。帕金森病是仅次于阿尔茨海默病的第二大最常见的年龄相关性神经退行性疾病。据估计，全世界有七百万到一千万人患有帕金森病。此外，全世界有超过5000万人患有癫痫，偏头痛的患病率超过10％。
据信，小胶质细胞和/或星形胶质细胞引发的炎症在发展或恶化至少一些神经障碍的过程中起着关键作用。更具体地，已经提出神经损伤或变性，触发小胶质细胞的活化，其继而释放活化星形胶质细胞的细胞因子，其然后杀死受损的神经元。因此，靶向小胶质细胞或由其释放的细胞因子似乎是治疗神经损伤和/或神经变性的有前景的策略。但是，目前用于小胶质细胞抑制的可用的干预措施具有有限的有益效果。因此，需要用于治疗和/或预防神经疾病的改进方法。
最近，发明人发现，在地松鼠蛰伏期间，琥珀酸脱氢酶(SDH)(一种关键的线粒体酶)在地松鼠视网膜中受到调节，并且这种调节有助于小胶质细胞在蛰伏(hibernation)期间失活。因此，本公开提供了一种通过调节包含琥珀酸和/或琥珀酸脱氢酶的途径来调节免疫系统的方法。这些方法可用于治疗或预防神经损伤。
发明内容
发明人已经发现蛰伏期间的代谢适应(包含较低的琥珀酸水平)导致局部免疫抑制(包含较低的小胶质细胞和星形胶质细胞活性)，进而保护神经元免受轴索损伤后的死亡。研究结果进一步表明，通过药理学手段模拟蛰伏是一种有效的神经保护的方法。
因此，本公开提供了通过降低或抑制神经免疫应答来治疗或减缓神经疾病(例如神经损伤或神经障碍)的进展的方法。更具体地，本公开提供了通过降低个体中琥珀酸的水平，和/或降低琥珀酸脱氢酶的水平或活性来降低神经免疫应答的方法。因此，提供了用于调节包含琥珀酸和/或琥珀酸脱氢酶的生化途径，从而减少小胶质细胞和/或星形胶质细胞的活化，并治疗神经损伤和神经障碍的化合物和相关制剂。
所述方法包括向需要这种治疗的受试者施用有效量的下面的至少一种化合物：其在受试者中降低琥珀酸的水平，或降低琥珀酸脱氢酶的水平或活性。所述化合物可以调节包含琥珀酸，和/或琥珀酸脱氢酶的生化途径，其可以减少或防止小胶质细胞的活化，包括例如减少或防止小胶质细胞释放细胞因子。这也可以减少或防止星形胶质细胞的活化。
生化途径的调节可以包括调节在生化途径中琥珀酸的产生所需的任何酶。或者，生化途径的调节可以包括调节在生化途径中琥珀酸的分解代谢所必需的任何酶。方法还可以包括抑制琥珀酸的合成或分解代谢所必需的任何酶。
生化途径的调节还可包括调节在生化途径中琥珀酸脱氢酶上游的酶和/或调节在生化途径中琥珀酸脱氢酶下游的酶的活性。调节还可以包括降低或抑制琥珀酸脱氢酶的活性。所述生化途径可以包含琥珀酸、富马酸、琥珀酸半醛(SSA)、γ-氨基丁酸、琥珀酰-CoA、甲基丙二酰-CoA或α-酮戊二酸(α-KG)中的任意一者或多者。
所述施用的化合物可以直接作用于琥珀酸脱氢酶，以及可以是分子、或其前药，或活性代谢产物、类似物或衍生物，其中所述分子来自包含琥珀酸脱氢酶的生化途径。具有这些活性的示例性的化合物包括丙二酸二甲酯(DMM)、草酰乙酸、衣康酸辛酯，或其活性代谢产物、类似物、衍生物。
在这些治疗方法中，神经疾病(例如神经损伤或神经障碍)可以是作为神经疾病或障碍的部分病因学的免疫应答或神经创伤的应答的结果，或包含神经疾病或障碍的部分病因学的免疫应答或神经创伤的应答。这种免疫应答可以包括小胶质细胞和/或星形胶质细胞。
神经疾病可以是先天性神经障碍，也可以由毒素、营养不良、感染或创伤性脑损伤、脊髓损伤或赘生物引起，但这些神经障碍不包括缺氧或中风。神经障碍可以是神经退行性疾病，例如阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化或多发性硬化。
在这些方法中，所述化合物的施用可以造成减少或防止神经元损伤。
所述方法还包括通过向受试者施用下面的化合物，在受试者中减少或防止神经元损伤：所述化合物在受试者中降低琥珀酸的水平，或降低琥珀酸脱氢酶的活性。所述化合物可以抑制琥珀酸的产生，或可以增加琥珀酸的分解代谢。所述化合物可以抑制琥珀酸脱氢酶。
所述方法还包括通过使细胞与下面的化合物接触，抑制小胶质细胞的活化：所述化合物降低细胞中的琥珀酸的水平，或降低细胞中的琥珀酸脱氢酶的活性。所述化合物可以抑制琥珀酸的产生，或可以增加琥珀酸的分解代谢。所述化合物可以抑制琥珀酸脱氢酶。所述细胞可以在生物体(例如，哺乳动物)中，或它可以是培养中的(即体外的)细胞。
本公开还包括通过使小胶质细胞与下面的化合物接触以减少或防止从小胶质细胞中释放细胞因子的方法：所述化合物降低细胞中的琥珀酸的水平，或降低细胞中的琥珀酸脱氢酶的活性。所述化合物可以抑制琥珀酸的产生，或可以增加琥珀酸的分解代谢。所述化合物可以抑制琥珀酸脱氢酶。所述细胞可以在生物体中，或它可以是培养的细胞。
本公开还包括在包含小胶质细胞和星形胶质细胞的系统中减少或防止星形胶质细胞的活化的方法，这些方法包括将下面的化合物引入该系统中：所述化合物降低细胞中的琥珀酸的水平，或降低细胞中的琥珀酸脱氢酶的活性。所述化合物可以抑制琥珀酸的产生，或可以增加琥珀酸的分解代谢。所述化合物可以抑制琥珀酸脱氢酶。所述小胶质细胞和星形胶质细胞可以在生物体中，或它们可以是培养的(即体外的)细胞。
该治疗和预防神经疾病的方法的概述不旨在或不应解释为代表本发明的全部内容和范围。此外，本文中对“本发明”或其各个方面的引用应被理解为意指本发明的某些实施方案，并且不一定被理解为将所有实施方案限制为具体的说明。本发明阐述在该概述的不同层次的详细信息中，以及附图和说明书中，并且没有通过包括或不包括该概述中的要素、成分等，来意图限制本发明。本发明的其它方面将在说明书中变得更加明显，特别是当与附图一起使用时。
附图说明
图1:包含琥珀酸氢化酶的生化途径的实例。
图2A和2B展示了地松鼠(GS)视网膜代谢组学分析的表征结果。图2A展示了在深度蛰伏期间视网膜组织中显著降低的琥珀酸水平。图2B展示了在这些视网膜组织中增加的琥珀酰肉碱水平。
图3展示了于蛰伏期视网膜组织中γ-氨基丁酸(GABA)水平的迅速下降。
图4展示了在蛰伏期间，视神经钳夹伤(optic nerve crush，ONC)后存活下来的视网膜神经节细胞(RGC)。
图5A和5B展示了视神经损伤后测试的RGC存活和应答的结果。图5A显示了视神经钳夹伤(ONC)后，在活动动物、蛰伏动物、用PLX5622预处理以消除小胶质细胞(以及由此引起的急性炎症反应)的活动动物的RGC存活的结果，以及在ONC损伤前后进行重复DMM预处理和处理以抑制琥珀酸氢化酶的活性动物中的RGC存活的结果。图5B显示了将DMM添加到1(LD1＝100ng/ml LPS+1mM DMM)mM或10(LD10＝100ng/ml LPS+10mM DMM)mM的结果，在暴露于LPS(一种可诱导小胶质细胞炎性活化的细菌毒素)后，在培养的小胶质细胞中的促炎细胞因子(例如MCP-1和IL1A)的产生显著减少。
图6A-6E显示了在十三条纹地松鼠(thirteen lined ground squirrels，TLGS)中，部分视神经钳夹伤(ONC)后，在视网膜损伤侧的活性氧物质(ROS)的水平。使用线粒体染料MitoNeoD可视化ROS(Schepinova等人，2017)。图6A和6B分别显示了在活动的(图6A)TLGS和蛰伏的(图6B)TLGS中视网膜损伤侧的ROS水平。图6C显示了用丙二酸二甲酯(DMM)处理的活动的TLGS中的ROS的水平。图D是图C所示视网膜的放大部分。箭头指向MitoNeoD+细胞，表示是小胶质细胞。灰线表示钳夹伤的和未钳夹伤的区域的边界。图6E显示了在觉醒的、觉醒且注射DMM的和蛰伏(hib)的样品中ROS+细胞的相对数量，表示为钳夹伤侧的MitoNeoD+细胞与未钳夹伤侧的MitoNeoD+细胞之比。
图7A-F。图7A-7C显示了用Tom20(绿色，一种线粒体标记)和Dap-1共定位的MitoNeoD信号(图7A；红色)。图7D-7E显示了在用Iba1抗体(绿色；7E)标记的小胶质细胞中，MitoNeoD信号(红色；7D)很高。组F是一个3D渲染，说明该小胶质细胞位于星形胶质细胞突起(青色，GFAP抗体)上方，在那里可以发现视神经纤维。
图8A&8B显示了SDH活性TLGS的生化测量。图显示了觉醒的(A)和蛰伏的(H)LTGS中的SDH活性。图B显示了在用磷酸盐缓冲盐水(PBS)(左)处理或用DMM(右)处理的觉醒的动物的SDH活性。
发明详述
本发明公开基于这样一个概念，即对神经组织的损伤引发攻击和杀死神经元的免疫应答，导致神经症状的进行性恶化。这一概念导致了这样一种观点，即抑制或减少神经免疫应答可以减少对神经元组织的进一步损伤。本发明人已经发现，意想不到地，琥珀酸水平和/或琥珀酸脱氢酶的活性的调节，可以在调节小胶质细胞的活化中发挥作用，其中小胶质细胞是神经组织免疫应答的关键成分。此外，本发明人还已经发现，在神经轴突受到物理损伤后，抑制琥珀酸脱氢酶(SDH)途径，提高了神经细胞体的存活率。在不受理论约束的情况下，本发明人认为该存活率的此类改善是琥珀酸介导的神经组织相关免疫应答的减少的结果，例如降低的小胶质细胞活化。因此，本公开的方法通常可以通过向需要此类治疗的受试者施用至少一种下面的化合物来实施：其降低个体中的琥珀酸水平和/或降低个体中的琥珀酸脱氢酶水平或活性。这种治疗可降低或抑制神经组织中的免疫应答，从而改善免疫介导的疾病(例如免疫介导性神经障碍)。有用的化合物可调节参与琥珀酸的合成或分解代谢的生化途径，或可调节包含琥珀酸脱氢酶的生化途径。本公开还公开了抑制或降低包含琥珀酸和/或琥珀酸脱氢酶的生化途径的活性的新型化合物。本公开还包括此类化合物用于治疗神经障碍的用途。
本发明不限于本文描述的具体实施方案，因为它们可以变化。本文中使用的术语仅出于描述具体实施方案的目的，而不旨在对本发明进行限制，因为本发明的范围将仅通过权利要求进行限制。
如本文和所附权利要求中使用的，除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指代。例如，核酸分子是指一个或多个核酸分子。因此，术语“一个”、“一种”、“一个或更多个”和“至少一个”可以互换使用。类似地，术语“包含”、“包括”和“具有”可以互换使用。另外需要注意的是，权利要求可以被撰写为排除任何可选的要素。因此，本声明旨在作为用于叙述权利要求要素时使用诸如“仅仅”、“仅”等专有术语或使用“否定”限制的前置基础。
术语“个体”、“受试者”和“患者”在本领域中是公认的，并且在本文中可互换使用以指代易患神经障碍的任何动物。适合使用本公开的方法和组合物进行治疗的个体、受试者、患者等的实例包括但不限于人类和其他灵长类动物，其中其他灵长类动物包括非人类灵长类动物，例如黑猩猩和其他猿类和猴类；农场动物，例如牛、羊、猪、海豹、山羊和马；家养哺乳动物，例如狗和猫；实验室动物，包括啮齿动物(例如小鼠、大鼠和豚鼠)；禽类，包括家禽、野禽和猎禽，例如鸡、火鸡和其他鹑鸡类、鸭子、鹅等。术语“个体”、“受试者”、“患者”等本身并不表示特定的年龄、性别或种族。因此，任何年龄的个体，无论是男性或女性，都旨在涵盖于本发明中，包括，但不限于老年人、成人、儿童、幼儿、婴儿和学步幼儿。类似地，本公开的方法可以应用于任何种族，包括，例如，白种人(白人)、非洲裔美国人(黑人)、美洲土著人、夏威夷土著人、西班牙裔人、拉丁美洲人、亚洲人和欧洲人。
如本文使用的，“化合物”意指化学分子或生物分子，例如简单或复杂的有机分子、肽、蛋白质、寡核苷酸、前药或其药学上可接受的盐。此类化合物的实例包括，但不限于丙二酸二甲酯(DMM)、草酰乙酸、衣康酸辛酯，及其活性代谢物和衍生物。
如本文使用的，短语“药学上可接受的”是指在合理的医学判断范围内，适于与人和动物的组织接触而没有过度毒性、刺激性、过敏反应，或没有其他问题或并发症，与合理的收益/风险比率相称的那些化合物、物质、组合物和/或剂型。
如本文使用的，短语“药学上可接受的盐”是指公开的化合物的衍生物，其中该母体化合物通过制备其酸盐或碱盐来修饰。药学上可接受的盐的实例包括，但不限于碱性残基(例如胺)的矿物盐或有机酸盐，或酸性残基(例如羧酸)的碱盐或有机盐。药学上可接受的盐包括例如由无毒的无机或有机酸形成的母体化合物的常规无毒盐或季铵盐。此类常规的无毒盐包括那些衍生自无机酸的盐，例如盐酸、氢溴酸、硫酸、氨基磺酸、磷酸、硝酸等；和从有机酸制备的盐，例如乙酸、丙酸、琥珀酸、乙醇酸、硬脂酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、抗坏血酸、帕莫酸、马来酸、羟基马来酸、苯乙酸、谷氨酸、苯甲酸、水杨酸、对氨基苯磺酸、2-乙酰氧基苯甲酸、富马酸、甲苯磺酸、甲烷磺酸、乙烷二磺酸、草酸、羟乙磺酸等。药学上可接受的盐是那些适合与人类和动物的组织接触使用，没有过度毒性、刺激性、过敏反应或与合理的收益/风险比率相称的其他问题或并发症的化合物形式。
本文提供的化合物的药学上可接受的盐形式是通过常规化学方法，从本文公开的化合物或其衍生物合成得到的，其中本文公开的化合物或其衍生物含有碱性或酸性部分。一般而言，此类盐是通过使这些化合物的游离酸形式或游离碱形式与化学计量的适当的碱或酸于水或有机溶剂，或两者的混合物中反应而制备得到的；一般而言，优选非水介质，像是乙醚、乙酸乙酯、乙醇、异丙醇或乙腈。适合的盐的列表是本领域技术人员公知的，并且也可在Remington’s Pharmaceutical Sciences，第17版，Mack Publishing Company，Easton，Pa.，1985的第1418页中找到。
术语“前药”旨在包括任何共价键合的载体；当将这些前药向哺乳动物受试者施用时，这些载体在体内释放本公开的活性母体药物。因为已知前药可增强许多期望的药物质量(即溶解度、生物利用度、半衰期、制备等)，所以本公开的化合物可以前药形式递送。因此，本公开涵盖本发明化合物的前药，其递送方法和包含本发明化合物的前药的组合物。用于实施本公开的公开方法的前药可以通过修饰该化合物中存在的官能团的方法来制备，这使得修饰物可以在常规操作中或在体内被裂解为本公开的活性化合物。前药可以包括本公开的化合物，其中酰基、羟基、氨基、或巯基键合至本公开的化合物的任何基团上；当将本公开的前药向哺乳动物受试者施用时，该前药被裂解掉而各自形成游离的乙酰基、羟基、游离的氨基或游离巯基。前药的实例包括，但不限于本发明的化合物的醇和胺官能团的乙酸酯、甲酸酯以及苯甲酸酯衍生物
本领域技术人员将理解，具有手性中心的本发明化合物可以存在于旋光性形式和外消旋形式中，且可以旋光性形式和外消旋形式分离。应理解，本公开化合物涵盖任意外消旋形式、旋光性形式、区域异构形式或立体异构形式或它们的混合物，其具有本文描述的治疗上有用的性质。本领域公知如何制备旋光性形式(例如，通过重结晶技术拆分外消旋形式、通过旋光性起始物质合成、通过手性合成、或通过使用手性固定相的色谱分离)。还应理解，本发明的范围不仅涵盖可能存在的各种异构体，而且还涵盖可能形成的各种异构体的混合物。例如，如果本公开的化合物含有一个或多个手性中心，则可以对映选择性地合成该化合物，或者可以制备和分离对映体和/或非对映体的混合物。本发明的化合物、它们的原料物质和/或中间体的拆分可通过已知方法(procedure)实施，例如，Optical ResolutionProcedures for Chemical Compounds:Optical Resolution Information Center,Manhattan College,Riverdale,N.Y.四卷汇编和Enantiomers,Racemates andResolutions,Jean Jacques,Andre Collet and Samuel H.Wilen；John Wiley&Sons,Inc.,New York,1981，中描述的，通过引用将它们并入本文中。基本上，所述化合物的拆分是依据非对映体的物理性质的差异，通过化学或酶法连接对映体纯的部分，得到的形式可通过分级结晶、蒸馏或色谱而分离。
用于制备本公开的药物组合物的化合物可从市场购得。本发明的化合物(包括这些化合物的盐和前药)也可以通过有机合成领域的技术人员公知的方法制备得到。本发明的化合物可以使用在适宜于所用试剂和物质的溶剂中的反应，以及使用在适用于使转化受到影响的溶剂中的反应来制备。有机合成领域的技术人员理解，存在于分子各部分上的官能团必须与提到的的试剂和反应相容。对于本领域技术人员来说，与反应条件相容的这种对取代基的限制将是显而易见的，并且随后必须使用替代的方法。
用于实施本发明的化合物可以通过各种肠胃外方式施用。适用于肠胃外施用的药物组合物包括各种水性介质，例如葡萄糖水溶液和盐溶液；乙二醇溶液也是有用的载体，并且优选地含有活性成分的水溶性盐、合适的稳定剂，以及如有必要，含有缓冲剂。抗氧化剂，例如亚硫酸氢钠、亚硫酸钠或抗坏血酸，无论是单独使用还是组合使用，都是合适的稳定剂；也可以使用柠檬酸及其盐，和EDTA。此外，肠胃外溶液可以含有防腐剂，如苯扎氯铵、对羟基苯甲酸甲酯或对羟基苯甲酸丙酯和氯丁醇。
此外，用于实施本发明的化合物可以固体剂型(例如胶囊、片剂和粉末)经口施用；或以液体形式(例如酏剂、糖浆和/或悬浮液)经口施用。明胶胶囊剂可用于包含活性成分和合适的载体，例如，但不限于乳糖、淀粉、硬脂酸镁、硬脂酸、或纤维素衍生物。类似的稀释剂可以用来制作压制片。片剂和胶囊剂都可以制备为缓释产品，来在一段时间内提供药物的连续释放。压制片可以是包糖衣的或薄膜包衣的，以掩盖任何不愉快的味道，或可以用于保护活性成分免受大气的影响，或可以使压缩片在胃肠道中选择性崩解。
如本文使用的，“生化途径”是一系列酶介导的反应，以及相关底物和反应产物，其中一个酶促反应的产物被用作下一个酶促反应的底物。糖酵解途径，其将葡萄糖转化为丙酮酸和乳酸，是一个公知的生化途径的实例。本领域技术人员将理解，生化途径通常与其他生化途径相交，并且酶、底物和酶产物可与超过一个的生化途径相关联。因此，为了便于讨论，生化途径通常使用终点来定义，例如原料底物和最终产物或作用。例如，糖酵解途径通常被定义为将葡萄糖转化为丙酮酸的一系列酶促反应。
用于实施本公开的方法的化合物是调节包含琥珀酸和/或琥珀酸脱氢酶的生化途径的化合物。琥珀酸脱氢酶(SDH)(也被称为琥珀酸辅酶Q还原酶(SQR)，或呼吸复合物II)催化琥珀酸转化为富马酸。人类琥珀酸脱氢酶的亚单元的实例包括，但不限于UniProtKB数据库条目P31040(SDHA_Human)、P21912(SDHB_Human)、Q99643(SDHC_Human)、和O14521(DHSD_Human)。如本文使用的，包含琥珀酸的生化途径意指任意系列的酶介导反应，以及相关底物和反应产物，其中至少一种底物或反应产物为琥珀酸(succinate)。如本文使用的，包含琥珀酸脱氢酶的生化途径意指任意系列的酶介导反应，以及相关底物和反应产物，其中至少一种酶是琥珀酸脱氢酶。在本公开的各个方面中，包含琥珀酸脱氢酶的生化途径可以指代一系列的酶，以及相关底物或反应产物(其包括该途径中上游和/或下游距琥珀酸脱氢酶最多三种酶)。包含琥珀酸和琥珀酸脱氢酶的途径的实例是本领域技术人员公知的。在图1中展现了几种此类途径的具体实例。
包含琥珀酸的生化途径可以参与琥珀酸的合成，和/或琥珀酸的分解(即分解代谢)。包含琥珀酸脱氢酶的生化途径可以是那些生产或调节参与小胶质细胞和/或星形胶质细胞的活化或从中释放细胞因子或其他免疫调节分子的产物/分子的途径。一般来说，活化是指执行超过它们的基础状态的功能的小胶质细胞或星形胶质细胞的增强的能力。对于小胶质细胞和星形胶质细胞，活化是多个维度的，即它们增殖、吞噬、和释放促炎的细胞因子或生长因子。当小胶质细胞活化时，它们的细胞形态从具有精细突起的小胞体转变为具有变形虫状突起的大胞体(中间丝肥大和过度表达，称为“星状形态”)。它们也经历快速增殖，以显著增加细胞数量，并释放细胞因子(例如IL-1、IL-18和前列腺素D2)。活化的星形胶质细胞释放神经营养因子(例如转化生长因子β(TGF-β)和神经生长因子(NGF))，并展示了细胞内钙(Ca2+)显著升高。在某些方面，用于实施本发明的化合物是那些降低琥珀酸水平，或降低琥珀酸脱氢酶活性的化合物，以及降低或抑制任何此类小胶质细胞活性的化合物。
如本文使用的，“调节”生化途径的化合物意指该化合物增加或降低该生化途径中一种或更多种酶的活性，和/或该化合物增加或降低该生化途径中一种或更多种底物或产物的水平。在本文公开的方法中使用的优选的化合物是那些调节下面生化途径的化合物：i)参与琥珀酸的合成或分解代谢的生化途径；或ii)包含琥珀酸脱氢酶的生化途径，使得琥珀酸脱氢酶的酶活性降低或受到抑制。
调节琥珀酸相关生化途径的化合物可以通过降低合成琥珀酸所需的酶的水平(例如，量、浓度等)或活性来发挥作用。或者，此类化合物可以通过增加将琥珀酸转化为另一分子(例如，富马酸)的酶的水平(例如，量、浓度)或活性或参与琥珀酸分解代谢的酶的水平或活性来发挥作用。
如本文使用的，SDH酶活性的降低是指SDH酶活性的水平至少比未向受试者施用化合物时在受试者中观察到的水平(即，基础水平)低10％。在本发明的优选方面，相对于当所述化合物不存在时受试者中观察到的水平，用于实施本发明的化合物将SDH酶活性水平降低至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％或至少90％。如本文使用的，SDH酶活性的抑制是指使用本领域技术人员公知的检测，检测不到的SDH酶活性水平或检测不到的使用SDH生产的任何产物水平。此类测定可以包括，但不限于使用(例如)合成底物来测量酶活性的体外检测(例如，实验室或工作台(bench)检测)，以及测量SDH底物和/或产物(例如，琥珀酸、富马酸等)的体内水平的检测。
调节包含琥珀酸脱氢酶的生化途径的化合物可以通过作用于所述生化途径中的任何成分(例如，酶、蛋白质、分子等)而导致这种调节。在这些方法中，这些化合物可以直接作用于琥珀酸脱氢酶以降低或抑制酶活性。此类直接相互作用可以包括所述化合物与琥珀酸脱氢酶的结合和/或琥珀酸脱氢酶的修饰。在这些方法中，这些化合物可以作用于所述生化途径的成分，其在该途径中的琥珀酸脱氢酶的上游或下游。术语“上游”和“下游”在本领域中常用来指代分子在生化途径中的相对位置。转化为产物的底物通常被认为处于产物的上游。产物通常被认为处于底物的下游。例如，在图1展示的异柠檬酸生化途径中，琥珀酰-CoA被认为处于异柠檬酸和α-酮戊二酸的下游，但是处于琥珀酸和富马酸的上游。可以理解的是，一些酶是双功能的，其意味着它们可以将底物转化为产物，并将产物转化回底物。对于这类酶，被酶转化为产物的分子被认为是处于反应的上游。
本发明的一个方面是在受试者中，通过向受试者施用治疗有效量的下面的至少一种化合物来治疗免疫介导的疾病的方法：该化合物i)在受试者中，降低琥珀酸的水平；和/或，ii)在受试者中，降低琥珀酸脱氢酶的水平或活性。一方面，免疫相关疾病是神经障碍。
如本文使用的，术语“免疫介导的疾病”是由于个体的免疫系统攻击个体自身的组织(例如中枢或周围神经系统的组织)而导致的疾病(disorder)。如本文使用的，短语“神经障碍”是指由于脑或神经系统(例如，脊髓、颅神经、周围神经、神经根、自主神经系统、神经肌肉接头和肌肉)中的功能障碍而导致的任何病症，其引起身体和/或心理症状。这些症状可以包括，但不限于身体症状(例如，部分或完全瘫痪、肌无力、癫痫、疼痛)、认知症状(例如，思维混乱、短期或长期记忆丧失、判断力受损)、情绪和行为症状(例如，情绪波动、抑郁、妄想、燥怒)，以及它们的组合和它们的群(clusters)。在某些方面，神经障碍可以是由于个体的免疫系统攻击神经组织而导致的。
使用本文公开的方法可以治疗的神经障碍可以是先天性障碍(即出生时存在)或它们可以是获得性疾病(即出生后发展)。此外，使用本发明方法可以治疗的神经障碍可以由多种原因引起，包括，但不限于基因异常，包括染色体异常、代谢障碍、先天畸形、毒素、营养缺乏、感染、免疫障碍、创伤性损伤和赘生物。使用本文公开的方法治疗的示例性的神经障碍包括，但不限于包括免疫应答(例如包括小胶质细胞和/或星形胶质细胞的免疫应答)的神经障碍(即其中免疫应答作为初始病原体所涉及的神经障碍，或其中免疫应答响应于起始事件(例如创伤、感染或疾病)所涉及的神经障碍)。使用本公开的方法可以治疗的神经障碍的具体实例包括，但不限于阿尔茨海默病和其他痴呆症、偏头痛和其他头痛疾病(disorder)、多发性硬化、帕金森病、神经感染、脑肿瘤、神经系统创伤性障碍(包括头部创伤和脊髓损伤)，以及营养不良导致的神经障碍。
如本文使用的，化合物的“治疗有效量”意指当向受试者施用时，足以治疗该受试者神经障碍的化合物的量，包括在受试者中治疗相关体征和症状，例如神经组织损伤、神经退行性变、身体症状、情绪症状，和/或认知症状，所述化合物的量包括下面的一种或多种：
1.防止神经疾病或障碍的发展或降低神经疾病或障碍发展的风险。如本文使用的，短语“防止…的发展”和“降低…发展的风险”意指在受试者中，防止神经障碍的临床症状发展。在治疗之前，受试者可以，但不必要，表现出一个或多个发展神经障碍的风险因素，例如神经组织损伤、神经退行性变等。
2.抑制神经障碍。如本文使用的，术语“抑制”、“防止”等意指停止神经障碍的临床症状的进一步发展或减缓其进程；和
3.减少神经障碍。如本文使用的，如本文所使用的，术语“减少”、“逆转”、“减轻”等意指神经障碍的临床症状的数量、频率、持续时间或严重程度的减少或终止。
本文公开的化合物或其衍生物或盐的“治疗有效量”可以针对具体的受试者而变化，其取决于诸如受试者的整体健康和身体状况、神经障碍的程度和受试者的年龄等因素。“治疗有效量”可以基于诸如上述公开的因素，落在可以通过临床试验、本领域技术人员公知的方法确定的广泛范围内。
如前面讨论的，施用本公开的化合物可以通过降低或抑制免疫应答来治疗免疫相关的疾病，例如神经疾病。施用本公开的至少一种化合物可以通过下面的方式，在受试者中降低或抑制免疫应答：1)降低SDH相关的活性氧物质(ROS)的量(例如，水平或浓度)；2)降低免疫系统成分(例如细胞因子)的水平或抑制其产生；或，3)减少或抑制免疫细胞(例如小胶质细胞或星形胶质细胞)的活化。在不受理论约束的情况下，发明人认为这三个方面(areas)参与神经组织免疫反应的调节。例如，已知通过SDH将琥珀酸转化为富马酸导致ROS的产生，而ROS可能通过其他中间产物(例如缺氧诱导因子-1α(HIF-1α))引起IL-1水平的升高。已知IL-1可刺激小胶质细胞的活化。因此，在本公开的方法中，向受试者施用至少一种化合物降低ROS的水平。在这些方法中，向受试者施用至少一种化合物可以减少或抑制来自小胶质细胞的免疫调节分子(例如细胞因子)的产生或释放。在这些方法中，向受试者施用至少一种化合物可以抑制小胶质细胞的活化。在这些方法中，施用至少一种化合物可以减少或抑制星形胶质细胞的活化。在不受理论约束的情况下，减少小胶质细胞或星形胶质细胞的活化，可以起因于这些细胞群中的细胞对响应活化刺激有较高的反应阈值。或者，减少小胶质细胞或星形胶质细胞的活化，可以起因于对活化刺激作出响应的小胶质细胞或星形胶质细胞的数量较少。
本公开的相关方面是在有需要该治疗的受试者中，通过向受试者施用至少一种下面的化合物来减少或防止神经元损伤的方法，所述化合物为：i)在受试者中，降低琥珀酸的水平；和/或，ii)在受试者中，降低琥珀酸脱氢酶的水平或活性。
在这些方法中，神经元损伤可能是由阿尔茨海默病或其他痴呆症、多发性硬化、帕金森病、神经感染、脑肿瘤、创伤(包括头部创伤和脊髓损伤)，以及营养不良导致的结果。
本公开的另一个相关方面是通过使小胶质细胞与至少一种下面的化合物接触来抑制小胶质细胞的活化的方法：所述化合物i)降低细胞中琥珀酸的水平；和/或ii)降低细胞中琥珀酸脱氢酶的水平或活性。在这些方法中，小胶质细胞与所述化合物的接触可以通过小胶质细胞抑制一种或多种免疫调节分子的产生和/或通过小胶质细胞抑制抑制细胞因子的产生。这些方法可以在体外或体内进行。
本公开的一个相关方面是通过使小胶质细胞与至少一种下面的化合物接触来减少或防止小胶质细胞产生或释放一种或更多种免疫调节分子的方法：所述化合物i)降低细胞中琥珀酸的水平；和/或ii)降低细胞中琥珀酸脱氢酶的水平或活性。在这些方法中，所述免疫调节分子可以包括细胞因子。类似地，这些方法可以在体外或体内进行。
本公开的一个相关方面是通过向系统中引入至少一种下面的化合物来防止包括至少一个小胶质细胞和至少一个星形胶质细胞的系统中的星形胶质细胞的活化的方法：所述化合物i)降低小胶质细胞中琥珀酸的水平；和/或ii)降低小胶质细胞中琥珀酸脱氢酶的水平或活性。在这些方法中，该系统可以是体外系统，例如孵育这些细胞的一个或多个组织培养皿。或者，该系统可以在体内，在有机体内。
在本公开的任一方法中，向受试者施用或在体外与所述细胞接触的所述化合物，可以调节生化途径中的琥珀酸脱氢酶的上游或下游的酶的活性。在生化途径中，被调节的酶可以距琥珀酸脱氢酶最多三种酶。所述化合物可调节生化途径中琥珀酸脱氢酶上游或下游的底物或产物的水平。在这些方法中，所述化合物可以降低或抑制琥珀酸脱氢酶的酶活性。在这些方法中，所述化合物可以直接作用于琥珀酸脱氢酶。在这些方法中，所述化合物可以是琥珀酸脱氢酶的特异性抑制剂。在这些方法中，所述化合物可以降低参与琥珀酸合成的酶的水平或活性。在这些方法中，所述化合物可以增加参与琥珀酸分解代谢的酶的水平或活性。在这些方法中，所述化合物可以调节包含琥珀酸脱氢酶(SDH)的生化途径，这使得琥珀酸脱氢酶的水平或活性降低。在这些方法中，所述化合物可以直接作用于琥珀酸脱氢酶以降低或抑制其活性。
在本公开的任意方法中有用的琥珀酸脱氢酶抑制剂是本领域已知的，并且包括美国专利公开号US2017/0135977；US2017/0107380；US2012/0258989披露的那些，其中的每一个通过引用并入本文中。用于本公开的方法的示例性的化合物包括丙二酸二甲酯(DMM)、草酰乙酸、衣康酸辛酯，或其活性代谢物、类似物或衍生物，或它们的组合。
众所周知，在某些生化途径中，酶促反应的产物可以调节(即增加或减少)该生化途径中酶的活性，其提供调节该生化途径的整体活性或通量的反馈机制。因此，在本公开的任意方法中，施用的化合物可以包含来自该生化途径的分子(例如，酶、产物、底物)。在这些方法中，所述化合物可以包括来自该生化途径的分子的前药或活性代谢物、类似物或衍生物。
在这些方法的任何一种中，被调节的生化途径可以包含，例如，一种或更多种选自下面的分子：琥珀酸、苹果酸(malate)、富马酸(fumarate)、α-酮戊二酸(ketoglutarate)、异柠檬酸(isocitrate)、柠檬酸(citrate)、L-甲基丙二酰-CoA(MM-CoA)、琥珀酰-CoA、琥珀酰-CoA:3-酮酸CoA、琥珀酸半醛(SSA)和γ-氨基丁酸(GABA)。
在这些方法的任何一种中，被调节的生化途径可以包含，例如，一种或更多种选自下面的酶：苹果酸脱氢酶、富马酸酶、富马酸还原酶、α-酮戊二酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、顺乌头酸酶、L-甲基丙二酰-CoA(MM-CoA)变位酶、琥珀酰-CoA连接酶、琥珀酰-CoA:3-酮酸-CoA转移酶、琥珀酸半醛脱氢酶(SSADH)和γ-氨基丁酸(GABA)转氨酶。
在这些方法的任何一种中，所述化合物可以降低例如，选自下面的一种或更多种酶的水平，或抑制该一种或更多种酶的酶活性：苹果酸脱氢酶、富马酸酶、富马酸还原酶、α-酮戊二酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、顺乌头酸酶、L-甲基丙二酰-CoA(MM-CoA)变位酶、琥珀酰-CoA连接酶、琥珀酰-CoA:3-酮酸CoA转移酶、琥珀酸半醛脱氢酶(SSADH)、γ-氨基丁酸(GABA)转氨酶。
在一方面，用于实施本公开方法的化合物可以通过降低SHD蛋白质的水平来降低SDH的活性的水平。此类化合物可以包括分子，例如核酸分子，其抑制从编码SDH蛋白质的基因的转录，或阻止编码SDH蛋白质的mRNA的翻译。此类治疗性核酸分子是本领域技术人员所知的，并且包括例如siRNA、miRNA、shRNA、核酶和适体。
在本文公开的治疗受试者的任意方法中，施用所述化合物可以防止神经元损伤的发展或降低神经元损伤的发展的风险。这包括在受试者种，防止神经元损伤的临床症状的发展。在这些方法的任何一种中，施用所述化合物可以造成神经元损伤的一种或更多种临床症状的数量、频率、持续时间或严重程度的减少或终止。
在这些治疗受试者的任意方法中，施用所述化合物可以减少或抑制免疫应答。在这些方法中，施用所述化合物可以抑制免疫系统的一个或更多个细胞(例如小胶质细胞或星形胶质细胞)的活化。在这些方法中，施用所述化合物可以抑制来自免疫系统的细胞(例如小胶质细胞或星形胶质细胞)的细胞因子的产生或释放。在这些方法中，施用所述化合物可以减少或抑制小胶质细胞的活化。在这些方法中，施用所述化合物可以减少或抑制来自小胶质细胞的免疫调节分子(例如，细胞因子)的释放。在这些方法中，施用所述化合物可以减少或抑制星形胶质细胞的活化。
用于本公开方法中的化合物可以掺入药物组合物或制剂中。这种药物组合物/制剂可用于向受试者体内或体外施用。药物组合物和制剂包含向受试者施用的载体或赋形剂。如本文使用的，术语“药学上可接受的”和“生理学上可接受的”意指适合于一种或更多种施用途径、体内递送或接触的生物相容性制剂、气体、液体或固体或它们的混合物。此类制剂包括溶剂(水性或非水性)、溶液(水性或非水性)、乳液(例如，水包油或油包水)、悬浮液、糖浆、酏剂、分散液和悬浮介质、涂层、等渗剂和吸收促进剂或延迟剂，其与药物施用或体内接触或递送相容。水性和非水性溶剂、溶液和悬浮液可以包括悬浮剂和增稠剂。这种药学上可接受的的载体包括片剂(包衣或未包衣)、胶囊剂(硬的或软的)、微球、粉末、颗粒和晶体。补充的活性化合物(例如，防腐剂、抗菌剂、抗病毒剂和抗真菌剂)也可并入该组合物中。为方便起见，所述制剂可以作为单位剂型制备或提供。一般来说，制剂的制备是通过将活性成分与液体载体或精细分离的固体载体或两者均匀并紧密地结合，然后在必要时对产物进行成型。例如，片剂可以通过压缩或模制来制造。压缩的片剂可以通过在适当的机器中将自由流动形式的活性成分(例如粉末或颗粒)进行压缩来制备，其任选地与粘合剂、润滑剂、惰性稀释剂、防腐剂、表面活性剂或分散剂混合。模制的片剂可以通过在适当的设备中将用惰性液体稀释剂湿润的粉末化合物的混合物进行模制来生产。所述片剂可以任选地被包衣或被刻痕，并且可被配制成提供其中活性成分的缓慢释放或受控释放。
可将助溶剂和辅助剂添加到所述制剂中。共溶剂的非限制性实例包含羟基或其它的极性基团，例如，醇(例如异丙醇)；二醇(例如丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、乙二醇醚)；甘油；聚氧乙烯醇和聚氧乙烯脂肪酸酯。辅助剂包括，例如，表面活性剂(例如大豆卵磷脂和油酸)；山梨醇酐酯(例如山梨醇酐三油酸酯)；和聚乙烯吡咯烷酮。补充的活性化合物(例如，防腐剂、抗氧化剂、包含杀生物剂的抗菌剂和生物状态剂(例如抗细菌剂、抗病毒剂和抗真菌剂))也可以并入该组合物中。例如，防腐剂和其他添加剂包括，例如，抗菌剂、抗氧化剂、螯合剂和惰性气体(例如氮气)。因此，药物组合物可以包含防腐剂、抗菌剂、抗氧化剂、螯合剂和惰性气体。
防腐剂可以用于抑制微生物生长或增加活性成分的稳定性，从而延长药物制剂的保质期。合适的防腐剂是本领域已知的，并且包括，例如，EDTA、EGTA、苯扎氯铵或苯甲酸或苯甲酸盐(例如苯甲酸钠)。抗氧化剂包括，例如，抗坏血酸、维生素A、维生素E、生育酚，以及类似的维生素或维生素原。
药物组合物可以任选地配制成与特定施用途径相容。示例性的施用途径包括向生物体液、免疫细胞(例如，T或B细胞)或组织、粘膜细胞或组织(例如，口、口腔、阴唇、鼻腔、食道、气管、肺部、胃部、小肠、阴道、直肠或结肠)、神经细胞或组织(例如，神经节、运动神经元或感觉神经元)或上皮细胞或组织(例如，鼻、手指、耳朵、角膜、结膜、皮肤或真皮)施用。因此，药物组合物包含适用于通过各种途径，向体内、离体(例如，组织或器官移植)或体外任何细胞、组织或器官施用和局部、区域或系统地递送的载体(赋形剂、稀释剂、载体或填充剂)。
用于将可被任选配制的琥珀酸脱氢酶调节化合物接触或体内递送的示例性的施用途径，可以包括吸入、呼吸、插管、肺腔灌输、口腔(颊部、舌下、粘膜)、肺内、直肠、阴道、子宫内、皮内、局部、真皮、肠胃外(例如皮下、肌肉内、腹腔内、静脉、皮内、眼内、气管内和硬膜外)、鼻腔内、鞘内、关节内、腔内、经皮、离子导入、眼、眼部(例如角膜)、腺内、器官内、淋巴管内。
适用于肠胃外施用的制剂包括该化合物的水性溶液和非水性溶液、悬浮液或乳剂，其可以包含悬浮剂和增稠剂，其制成品(preparations)通常是无菌的并且可与预期接受者的血液等渗。水性载体的非限制性说明性实例包括水、盐水(氯化钠溶液)、葡萄糖(例如，林格氏葡萄糖)、乳酸林格氏液、果糖、乙醇、动物油、植物油或合成油。非水性溶剂的实例为丙二醇、聚乙二醇、植物油(例如橄榄油)、和可注射有机酯类(例如油酸乙酯)。静脉注射载体包括液体和营养补充剂、电解质补充剂(例如那些基于林格氏葡萄糖的补充剂)。所示制剂可以单位剂量或多剂量试剂盒(例如安瓿和小瓶)呈现，并且可以在使用前在需要添加无菌液体载体(例如注射用水)的冷冻干燥(冻干)条件下存储。
对于经粘膜或经皮施用(例如，局部接触)，可以将渗透剂包括在所述药物组合物中。渗透剂是本领域已知的，并且包括，例如，对于经粘膜施用，清洁剂、胆盐和夫西地酸衍生物。对于经皮施用，所述活性成分可被配制成本领域公知的气雾剂、喷雾剂、软膏、油膏、凝胶、糊剂、乳液、油剂或乳膏。
对于局部施用，例如，向皮肤的局部施用，药物组合物通常包括软膏、乳膏、乳液、糊剂、凝胶、喷雾剂、气雾剂或油剂。可以使用的载体包括凡士林、羊毛脂、聚乙二醇、醇类、促透剂，和它们的组合。示例性的局部递送系统是含有活性成分的透皮贴剂。
对于经口施用，药物组合物包括胶囊剂、扁囊剂、锭剂、片剂或糖锭剂(例如粉末或颗粒)。经口施用制剂还包括溶液或悬浮液(例如，水性液体或非水性液体；或作为水包油液体乳状液或油包水乳状液)。
对于气道内或鼻腔内施用，可将药物组合物配制成用于递送的干粉，例如颗粒尺寸在20到500微米范围内的细粉或粗粉，其以通过气道内或鼻腔内吸入的方式施用。根据递送装置的效率，有效的干粉剂量水平通常落在约10到约100mg的范围内。用于施用的合适的制剂(例如作为鼻喷雾剂或滴鼻剂)包括活性成分的水性溶液或油性溶液，其中载体为液体。
对于气道内或鼻腔内施用，可以使用气溶胶和喷雾递送系统和设备，其也被称为“气溶胶发生器”和“喷雾发生器”，例如定量吸入器(MDI)、雾化器(超声波、电子和其它的喷雾器)、鼻喷雾器和干粉吸入器。MDI通常包括促动器、计量阀和容纳悬浮液或溶液、推进剂和表面活性剂(例如，油酸、山梨醇酐三油酸酯、卵磷脂)的容器。促动器的激活导致预定剂量以喷雾的形式从容器中分配出来，该喷雾被受试者吸入。MDI通常使用液体推进剂，并且通常MDI产生直径为15至30微米的液滴，优化后递送提供1微克至10毫克的治疗的剂量。雾化器是一种将药物转化成细雾的装置，该细雾可以被受试者通过覆盖口和鼻的面罩吸入。对于将液滴递送至上呼吸道和下呼吸道，雾化器提供小液滴和高质量输出量。通常，雾化器会产生直径约为1微米的液滴。
干粉吸入器(DPI)可以单独或与药学上可接收的载体组合，用于递送本发明的化合物。当受试者通过该设备吸气时，DPI将活性成分输送到气道和肺部。DPI通常不含有推进剂或其它的成分，仅含有药物，但可以任选地包括其它的成分。DPI通常是呼吸激活的，但可以包括空气或气体压力，以辅助递送。
对于直肠施用，药物组合物可以作为栓剂包括合适的基质，所述基质包括，例如，可可脂或水杨酸盐。对于阴道施用，药物组合物除活性成分外还含有载体，作为阴道栓剂、卫生棉条、乳膏、凝胶、糊剂、泡沫制剂或喷雾制剂，适当的载体的实例是本领域已知的。
本领域已知适用于本发明的组合物和方法的药物制剂和递送系统(参见，例如Remington:The Science和Practice of Pharmacy(2003)20.sup.th ed.,MackPublishing Co.,Easton,Pa.；Remington's Pharmaceutical Sciences(1990)18.sup.thed.,Mack Publishing Co.,Easton,Pa.；The Merck Index(1996)12.sup.th ed.,MerckPublishing Group,Whitehouse,N.J.；Pharmaceutical Principles of Solid DosageForms(1993),Technonic Publishing Co.,Inc.,Lancaster,Pa.；Ansel and Stoklosa,Pharmaceutical Calculations(2001)11.sup.th ed.,Lippincott Williams&Wilkins,Baltimore,Md.；和Poznansky et al.,Drug Delivery Systems(1980),R.L.Juliano,ed.,Oxford,N.Y.,pp.253-315)。
为便于施用和剂量均一性，可将用于实施本公开的方法的化合物包装成单位剂型。本文使用的“单位剂型”是指适合作为用于待治疗对象的单位剂量的物理上的独立的单位；当施用一个或更多个剂量时，将每一个含有预定量化合物的单位，任选地与药物载体(赋形剂、稀释剂、载体或填充剂)结合，计算得到产生期望的效果(例如，预防或治疗效果或益处)。单位剂型可以含有施用的化合物的日剂量或单位、日次剂量或其适当的分量。单位剂型还包括，例如，胶囊剂、锭剂、扁囊剂、锭剂、含片、安瓿和小瓶，其可以包括处于冻干或冻干状态的组合物；无菌液体载体，例如，可在体内施用或递送之前进行添加。单位剂型还包括，例如，安瓿和小瓶，在所述安瓿和小瓶内配置有液体组合物。单位剂型还包括用于经皮施用的化合物，所述剂型例如长时间或短时间与受试者的表皮接触的“贴剂”。单个单位剂型可以包含在多剂量试剂盒或容器中。为便于施用和剂量均一性，药物制剂可包装成单个或多个单位剂型。
在本发明的方法中，降低琥珀酸的水平和/或降低琥珀酸脱氢酶的水平或活性的化合物可以根据该方法，以任何频率，按单次团注或多剂量进行施用，例如，以每小时、每天、每周、每月或每年或大约1到10天、几周、几个月为周期，施用一次、两次、三次、四次、五次或更多次，或持续适当地时间。示例性的频率通常为以每天、每周或每月为周期，施用1-7次、1-5次、1-3次、2次或一次。接触、离体施用或体内施用的时间可以由感染、再活化、发病机制、症状、病理学或待治疗的不良副作用决定。例如，可以在神经疾病或障碍的症状出现的同时或在大约1-60分钟或数小时内，向受试者大量施用一定量的化合物。
剂量可以变化，这取决于治疗是治疗性的还是预防性的，所述症状的发作、进程、严重程度、频率、持续时间、可能性或易感性，病毒感染的类型，治疗所针对的再活化或发病机制，需要的临床终点，既往、同时或随后的治疗，该受试者的健康状况、年龄、性别或种族，生物利用度，潜在的不良全身性、区域性或局部副作用，在受试者中存在的其他障碍或疾病，和本领域技术人员将认识到的其他因素(例如，病史或家族史)。剂量的量、频率或持续时间可根据需要的临床结果、感染状态、再活化、病理学或症状，或治疗或疗法的任何不良副作用，进行增加或减少。本领域技术人员将理解可能影响提供足够或有效的量以提供预防或治疗效果或益处所需的剂量、频率和时间的因素。
为清楚起见，描述于本公开的独立方面的上下文中的本公开的某些特征，也按可以单个方面或实施方案的组合来提供。相反地，为简洁起见，描述于单个方面的上下文中的本公开的各种特征，也可以单独提供或按任何合适的子组合提供。本公开的方面和实施方案的所有组合由本公开具体包含，并且由本文公开，如同每个组合单独且明确地公开的一样。此外，所有子组合也由本公开具体包含，并且由本文公开，如同每个这样的子组合在本文中被单独且明确地公开一样。
本文讨论的出版物以它们在本申请提交日期前的公开单独地提供。本文中的任何内容均不应解释为承认本公开内容无权凭借优先权而早于此类出版物。此外，所提供的出版物的日期可以与实际出版日期不同，其可以需要单独确认。全部引用通过引用并入本文。本文提及的所有出版物通过引用并入本文，用来披露和描述与这些引用的出版物有关的方法和/或材料。
现在已经一般性描述了本发明，通过参考下面的实施例会更容易地理解本发明，被包括进来的这些实施例仅仅用于说明本发明实施方案的某些方面的目的。这些实施例并不旨在限制本发明，因为本领域技术人员将从上面的教导和下面的实施例中认识到，其他技术和方法可以满足本发明的权利要求，并且可以在不脱离要求保护的发明的范围的情况下使用这些技术和方法。
实施例
实施例1.蛰伏期间的代谢分析
在下面的5个不同的阶段对地松鼠(GS)视网膜进行了代谢组学分析：夏季活跃、蛰伏进入、深度蛰伏、蛰伏觉醒和阵间觉醒(interbout arousal)。从该分析获得的数据显示，在深度蛰伏期，所述视网膜组织中琥珀酸的水平显著降低(图2A)，同时琥珀酰肉碱的水平升高(图2B)。这些结果表明，将琥珀酸转化为富马酸的琥珀酸脱氢酶(SDH)的活性降低了。在蛰伏期间的肝脏和肌肉中也观察到了这种调节(Jason,等人,2013.Regulation ofsuccinate-fueled mitochondrial respiration in liver and skeletal muscle ofhibernating thirteen-lined ground squirrels.Journal of Experimental Biology,10.1242/jeb.078519)。此外，当将觉醒GS的视网膜的SDH活性与蛰伏GS的视网膜的SDH活性进行测量时，发现蛰伏视网膜组织中的SDH活性降低。另外，还观察到γ-氨基丁酸(GABA)(琥珀酸的一种已知来源)的水平急剧下降(图3)。
实施例2.蛰伏期间较少的琥珀酸会导致免疫抑制和神经保护。
先前的工作已经表明，琥珀酸调节巨噬细胞，使其在促炎和抗炎状态之间转换(Mills,等人,(2016)Succinate Dehydrogenase Supports Metabolic Repurposing ofMitochondria to Drive Inflammatory Macrophages.Cell,67(2)；457-470.e13)。因此，本发明人猜测，由于降低的琥珀酸水平，免疫调节可以发生在蛰伏期间的视网膜中，并且这可以随后影响对神经损伤的细胞反应。为了验证这一猜测，在觉醒和蛰伏的地松鼠中进行了视神经钳夹伤(ONC)这一经典的轴索损伤实验。视网膜神经节细胞(RGC)似乎在蛰伏期间从ONC中存活了下来(图4)。
有趣的是，觉醒与蛰伏动物对ONC的一个关键细胞反应差异是小胶质细胞的聚集和活化，这与蛰伏期间低的琥珀酸水平可以防止小胶质细胞对损伤有反应而活化的假说一致。为了进一步验证这一假设，进行了第二个实验，其中在觉醒动物的ONC手术前和后，将SDH抑制剂丙二酸二甲酯(DMM)注射到它们的眼睛中，以创造一个较低的琥珀酸环境，进而模拟出蛰伏情况。这种治疗显著提高了觉醒动物在ONC后的RGC的存活率(图5A)。
为了进一步研究小胶质细胞的作用，在觉醒动物进行ONC手术前，在药理学上消除了小胶质细胞。这种处理在ONC后实现了对RGC的类似保护(图5A)。
通过使用小胶质细胞系(BV2)进行体外实验，检测到DMM对小胶质细胞的直接作用。发现浓度为1或10mM的DMM显著减轻了小胶质细胞对LPS(触发小胶质细胞的炎症反应，释放许多炎症细胞因子的细菌毒素)的反应(图5B)。因此，该结果表明了，蛰伏期间的代谢适应(较低的琥珀酸)导致了局部免疫抑制(较低的小胶质细胞活性)，这进而保护了神经元免于轴索损伤后的死亡。该结果进一步表明，通过药理学手段模拟蛰伏是一种有效的神经保护的方法。
实施例3.琥珀酸脱氢酶活性的降低减少了活性氧物质(ROS)和细胞因子的产生
本领域已知，在LPS诱导的巨噬细胞活化中的一个关键事件是由线粒体膜电位超极化和SDH加速的琥珀酸氧化驱动的线粒体ROS的过度产生(Mills等人，2016)。然而，对于视网膜来说，进行活体ROS测量是一个挑战，因为摘除术会导致由视神经切断引起的急性ROS激增。因此，本发明研发了一种在进行了视神经钳夹伤(ONC)的十三条纹地松鼠(TLGS)视网膜中原位观察线粒体ROS的产生的方法，其使用了线粒体ROS染料-MitoNeoD(Shchepinova等人，2017)。该方法成功地揭示了在活动TLGS中，部分ONC后，在视网膜损伤侧产生了高水平的线粒体ROS(图6A)；相比之下，具有相同的ONC损伤的蛰伏的TLGS的视网膜没有显示出升高的线粒体ROS产生(图6B)。意想不到的是，在进行了ONC的活动TLGS中，眼内注射SDH拮抗剂DMM显著减少了ROS的产生(图6C)。在具有部分ONC损伤的活动TLGS视网膜中，观察到在视神经纤维/RGC层上面有用明亮的MitoNeoOH(来自MitoNeoD的氧化和荧光形式)信号修饰的细胞(图6D中的箭头)，其与线粒体蛋白质标记物(TOM20)重叠(图7A、7B和7C)。然后，证实这些细胞主要是小胶质细胞(图7D、7E和7F)。随后证实眼内注射DMM确实降低了ONC损伤的活动TLGS的视网膜中的SDH活性(图8B)。接下来，使用小胶质细胞系(小鼠BV-2)，发现了DMM有效地减少了LPS诱导的小胶质细胞的促炎细胞因子(例如MCP-1、IL-1α、IL-6)的产生，但没有减少小胶质细胞的TNFα的产生。综上所述，这些结果表明SDH驱动的线粒体ROS过度产生是调节ONC引发的小胶质细胞促炎性活化的关键机制，而通过SDH拮抗剂DMM靶向此途径可以模拟蛰伏的保护作用。
虽然已经描述了某些示例实施方案，但是这些实施方案仅以示例的方式呈现，并且不旨在限制本文公开的发明的范围。因此，上述描述中的任何内容都不旨在暗示任何具体特征、特性、步骤、模组或单元是必要的或不可或缺的。实际上，本文所描述的新颖的方法和系统可以以多种其它的形式体现；此外，在不脱离本文公开的发明的精神的情况下，可以对本文描述的方法和系统的形式进行各种省略、替换和改变。所附权利要求及其等效物旨在涵盖那些将落入本文公开的发明的范围和精神内的形式或修饰。

Claims (15)

1.治疗个体免疫介导的疾病的方法，其包括向受试者施用治疗有效量的一种或更多种化合物，该化合物：
i)降低个体中的琥珀酸水平；或，
ii)降低琥珀酸脱氢酶的活性。
2.权利要求1所述的方法，其中所述免疫介导的疾病是神经障碍。
3.权利要求1或2所述的方法，其中所述神经病症是由于免疫障碍、创伤性脑损伤、脊髓损伤、或赘生物。
4.权利要求1或2所述的方法，其中所述神经病症是神经退行性疾病。
5.抑制小胶质细胞的活化的方法，其包括使小胶质细胞与降低细胞中琥珀酸水平，或降低琥珀酸脱氢酶的活性的化合物接触。
6.减少或防止从小胶质细胞中释放细胞因子的方法，其包括使小胶质细胞与降低细胞中琥珀酸水平，或降低琥珀酸脱氢酶的活性的化合物接触。
7.防止包含小胶质细胞和星形胶质细胞的系统中的星形胶质细胞的活化的方法，其包括将降低细胞中琥珀酸水平，或降低琥珀酸脱氢酶的活性的化合物引入该系统中。
8.权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述化合物调节包含琥珀酸的生化途径。
9.权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述化合物调节在生化途径中琥珀酸脱氢酶上游的酶的活性。
10.权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述化合物调节在生化途径中琥珀酸脱氢酶下游的酶的活性。
11.权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述生化途径包含至少一种选自下面的分子：α-酮戊二酸、琥珀酸半醛、和甲基丙二酰-CoA。
12.权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述化合物直接作用于琥珀酸脱氢酶。
13.权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述化合物抑制琥珀酸脱氢酶的酶活性。
14.权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述化合物包括分子、或其前药、或活性代谢产物、类似物或衍生物，所述分子来自包含琥珀酸脱氢酶的生化途径。
15.权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述化合物包括丙二酸二甲酯(DMM)、草酰乙酸、衣康酸辛酯，或其活性代谢产物、类似物、或衍生物。
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