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作为骨骼肌肥大诱导物的LSD1抑制剂

阅读:630发布:2023-02-27

专利汇可以提供作为骨骼肌肥大诱导物的LSD1抑制剂专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及LSD1 抑制剂 以及它们作为骨骼肌肥大诱导物和促进骨骼肌再生、防止骨骼 肌萎缩 或者 治疗 或 预防 引起骨骼肌组织损失和/或肌无 力 的 疾病 或损伤的用途。本发明还涉及这类化合物用于在对象中提高肌肉量、肌肉强度和/或肌肉性能的非治疗性用途。,下面是作为骨骼肌肥大诱导物的LSD1抑制剂专利的具体信息内容。

1.一种LSD1抑制剂,其用于治疗预防引起骨骼肌组织损失和/或肌无疾病或障碍。
2.权利要求1的供使用的LSD1抑制剂,其中所述LSD1抑制剂选自抑制LSD1脱甲基酶活性的小分子、特异性干扰LSD1表达的核酸分子、诱饵底物和针对LSD1的适体或抗体
3.权利要求1和2任一项的供使用的LSD1抑制剂,其中所述LSD1抑制剂是抑制LSD1脱甲基酶活性的小分子。
4.权利要求1至3任一项的供使用的LSD1抑制剂,其中所述LSD1抑制剂选自基于环丙基酰胺的LSD1抑制剂、基于肽的抑制剂、苯乙肼及其类似物、多胺类似物、电子等排的脲和硫脲、表现出胍 基团的化学抑制剂、namoline、SP2509以及帕吉林。
5.权利要求1至4任一项的供使用的LSD1抑制剂,其中所述LSD1抑制剂选自基于肽的抑制剂、苯乙肼及其类似物、电子等排的脲和硫脲、以及namoline,优选地选自苯乙肼及其类似物,更优选为bizine。
6.权利要求1至4任一项的供使用的LSD1抑制剂,其中所述LSD1抑制剂是基于环丙胺的LSD1抑制剂。
7.权利要求6的供使用的LSD1抑制剂,其中所述LSD1抑制剂选自2-苯基环丙-1-胺及其衍生物
8.权利要求6的供使用的LSD1抑制剂,其中所述LSD1抑制剂选自
ORY-2001和如下的化合物1、2、3和4
或其任何可药用盐、合物、溶剂化物或前体药物。
9.权利要求6至8任一项的供使用的LSD1抑制剂,其中所述LSD1抑制剂选自反苯环丙胺、RN-1和GSK LSD1或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前体药物。
10.权利要求6至8任一项的供使用的LSD1抑制剂,其中所述LSD1抑制剂是反苯环丙胺或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前体药物。
11.权利要求7的供使用的LSD1抑制剂,其中所述LSD1抑制剂是2-苯基环丙-1-胺衍生物或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前体药物。
12.权利要求11的供使用的LSD1抑制剂,其中所述LSD1抑制剂选自GSK LSD1、RN-1、OG-L002、反式-N-((2,3-二氢苯并[b](1,4]二 烯-6-基)甲基)-2-苯基环丙-1-胺、反式-N-((2-甲基吡啶-3-基)甲基)-2-苯基环丙-1-胺、ORY-1001、OG86、GSK2879552、ORY-2001和权利要求8中定义的化合物1、2、3和4,及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前体药物。
13.权利要求12的供使用的LSD1抑制剂,其中所述LSD1抑制剂是GSK LSD1或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前体药物,优选为GSK LSD1二盐酸盐。
14.权利要求1至13任一项的供使用的LSD1抑制剂,其用作骨骼肌肥大诱导物和/或用于促进骨骼肌再生和/或防止骨骼肌萎缩
15.权利要求1至14任一项的供使用的LSD1抑制剂,其中所述引起骨骼肌组织损失和/或肌无力的疾病或障碍选自肌肉衰减综合征、恶病质、神经肌肉疾病、废用性肌肉萎缩、由厌食症拒食引起的萎缩和肌肉损伤,包括急性肌肉损伤或肌肉过度使用损伤。
16.权利要求1至15任一项的供使用的LSD1抑制剂,其中所述引起骨骼肌组织损失和/或肌无力的疾病或障碍是肌肉衰减综合征。
17.权利要求1至15任一项的供使用的LSD1抑制剂,其中所述引起骨骼肌组织损失和/或肌无力的疾病或障碍是恶病质。
18.权利要求1至15任一项的供使用的LSD1抑制剂,其中所述引起骨骼肌组织损失和/或肌无力的疾病或障碍是神经肌肉疾病。
19.权利要求18的供使用的LSD1抑制剂,其中所述引起骨骼肌组织损失和/或肌无力的疾病或障碍是肌营养不良。
20.权利要求19的供使用的LSD1抑制剂,其中所述引起骨骼肌组织损失和/或肌无力的疾病或障碍是选自杜氏肌营养不良、贝克肌营养不良、强直性肌营养不良、远端肌营养不良例如三好氏肌营养不良和肢带型肌营养不良的肌营养不良,优选为杜氏肌营养不良。
21.权利要求1至15任一项的供使用的LSD1抑制剂,其中所述引起骨骼肌组织损失和/或肌无力的疾病或障碍选自废用性肌肉萎缩、由厌食症拒食引起的萎缩和肌肉损伤,包括急性肌肉损伤或肌肉过度使用损伤。
22.一种产品,其含有权利要求1至14任一项中所定义的LSD1抑制剂和诱导骨骼肌萎缩的化合物,作为组合制剂用于同时、分开或顺序使用。
23.权利要求22的产品,其中所述诱导骨骼肌萎缩的化合物是治疗剂。
24.权利要求23的产品,其中所述诱导骨骼肌萎缩的化合物选自皮质类固醇、秋水仙素、氯喹、羟基氯喹、D-青霉胺、抗生素、β阻断剂、胺碘、西咪替丁、齐多夫定、长春新、氯贝丁酯、他汀类药物、贝特类药物、环孢霉素、L-色酸、引起低血症的药物、降脂剂和通过肌肉内途径给药的治疗剂例如疫苗
25.权利要求24的产品,其中所述诱导骨骼肌萎缩的化合物是降脂剂,优选地选自他汀类药物和贝特类药物。
26.权利要求1至14任一项中所定义的LSD1抑制剂用于在对象中提高肌肉量、肌肉强度和/或肌肉性能的非治疗性用途。
27.权利要求1至14任一项中所定义的LSD1抑制剂作为用于动物饲料组合物的成分或添加剂的非治疗性用途。
28.权利要求1至14任一项中所定义的LSD1抑制剂用于在对象中防止骨骼肌量损失的非治疗性用途。
29.一种改善家畜性能的方法,所述方法包括向所述家畜提供权利要求1至14任一项中所定义的LSD1抑制剂。

说明书全文

作为骨骼肌肥大诱导物的LSD1抑制剂

技术领域

[0001] 本发明涉及诱导骨骼肌肥大、防止萎缩或者治疗预防引起骨骼肌组织损失和/或肌无疾病或损伤的治疗策略。它还涉及骨骼肌肥大诱导物的非治疗性用途。

背景技术

[0002] 肌肉萎缩和肌无力可能由大量各种疾病状态和病症引起,包括代谢疾病、神经疾病、肌肉疾病、急性或慢性病(恶病质)、衰老、不活动、拒食和甚至中毒。在最近15年中,广泛的研究导致对参与肌肉量损失的信号转导途径有了更好的理解。然而,到目前为止,直接靶向肌肉的治疗策略的提供仍然贫乏。
[0003] 肌肉损失可能特别是随着衰老发生,并且是疲劳综合征的一个组成部分。被命名为“肌肉衰减综合征”,这种退行性损失引起直接肌肉萎缩并带来不良健康结果(包括跌倒、意外残疾、住院治疗和死亡)的险增加。随着老年人口不断增长,肌肉衰减综合征成为一种不断增加的全球健康问题,并且对于开发抵抗肌肉衰减综合征的效应并由此减少与衰老相关的衰退和残疾的方法,存在着极大兴趣。肌肉衰减综合征的潜在干预手段可以包括体力活动和营养增补,但到目前为止,药理性干预显示出有限的功效。
[0004] 肌无力也可以直接由神经肌肉障碍例如肌病、神经肌肉接头疾病或运动神经元疾病引起。
[0005] 肌病是其中主要症状是由骨骼肌纤维的功能障碍造成的肌无力的神经肌肉障碍。肌病可以是遗传性或获得性的,并且包括例如肌营养不良、代谢性肌病例如线粒体肌病或药物诱导的肌病和自体免疫性肌病例如皮肌炎、多肌炎或包涵体肌炎。
[0006] 在肌病中,肌营养不良代表了一大组导致肌纤维的渐进性退化并引起肌肉量损失的肌病。已经在超过30个基因中鉴定到引起肌营养不良的突变。杜氏肌营养不良(Duchenne muscular dystrophy)(DMD)是最常见形式的肌营养不良,在世界范围内发生率为每3,500位男性中约1例。
[0007] 神经肌肉障碍的治疗取决于疾病和具体病因,然而到目前为止,不存在停止或逆转任何形式的肌营养不良的特异性治疗。锻炼和营养干预在某些肌肉萎缩病症中对减缓肌肉萎缩的速率有用,但在大多数病例中它们不能停止萎缩过程。
[0008] 因此,对可以高效减弱肌肉萎缩、促进肌肉生长、增加肌肉量并最终改善患者生命质量的新的治疗选项,存在着强烈需求。

发明内容

[0009] 本发明的目的是提供新的治疗策略以诱导骨骼肌肥大或防止肌肉萎缩、促进骨骼肌再生和治疗或预防骨骼肌萎缩
[0010] 第一方面,本发明涉及一种LSD1抑制剂,其用作骨骼肌肥大诱导物,用于促进骨骼肌再生和/或防止骨骼肌萎缩,或用于治疗或预防引起骨骼肌组织损失和/或肌无力的疾病或障碍。
[0011] 优选地,所述LSD1抑制剂选自抑制LSD1脱甲基酶活性的小分子、特异性干扰LSD1表达的核酸分子、诱饵底物和针对LSD1的适体或抗体
[0012] 具体来说,所述LSD1抑制剂可以是抑制LSD1脱甲基酶活性的小分子,优选地选自基于环丙基酰胺的LSD1抑制剂、基于肽的抑制剂、苯乙肼、多胺类似物、电子等排的脲和硫脲、表现出胍 基团的化学抑制剂、namoline、SP2509以及帕吉林。或者,所述LSD1抑制剂可以选自基于肽的抑制剂、苯乙肼及其类似物、电子等排的脲和硫脲、以及namoline,优选地选自苯乙肼及其类似物,更优选为bizine。或者,所述LSD1抑制剂可以选自基于环丙基酰胺的LSD1抑制剂、基于肽的抑制剂、苯乙肼及其类似物、电子等排的脲和硫脲、以及namoline,优选地选自基于环丙基酰胺的LSD1抑制剂和苯乙肼及其类似物,优选为bizine。
[0013] 更优选地,所述LSD1抑制剂是基于环丙胺的LSD1抑制剂,特别是2-苯基环丙-1-胺或其衍生物
[0014] 在优选实施方式中,所述LSD1抑制剂选自
[0015]
[0016]
[0017] ORY-2001和如下的化合物1、2、3和4,
[0018]
[0019] 或其任何可药用盐、合物、溶剂化物或前体药物。
[0020] 优选地,所述LSD1抑制剂选自反苯环丙胺、RN-1(盐酸盐)和GSK LSD1,或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前体药物,更优选为反苯环丙胺或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前体药物。
[0021] 在某些实施方式中,所述LSD1抑制剂是2-苯基环丙-1-胺衍生物或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前体药物,优选地选自GSK LSD1二盐酸盐、RN-1(盐酸盐)、OG-L002、反式-N-((2,3-二氢苯并[b](1,4]二 烯-6-基)甲基)-2-苯基环丙-1-胺、反式-N-((2-甲基吡啶-3-基)甲基)-2-苯基环丙-1-胺、ORY-1001、OG86、GSK2879552、ORY-2001和如上所定义的化合物1、2、3和4,及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前体药物。更优选地,所述LSD1抑制剂是GSK LSD1二盐酸盐或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前体药物。
[0022] 在特定实施方式中,所述LSD1抑制剂选自基于环丙胺的LSD1抑制剂和bizine,优选地选自反苯环丙胺、RN-1、GSK LSD1和bizine,甚至更优选地选自RN-1、GSK LSD1和bizine,及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前体药物。或者,所述LSD1抑制剂可以选自2-苯基环丙-1-胺衍生物和bizine,优选地选自bizine、GSK LSD1二盐酸盐、RN-1(盐酸盐)、OG-L002、反式-N-((2,3-二氢苯并[b](1,4]二 烯-6-基)甲基)-2-苯基环丙-1-胺、反式-N-((2-甲氧基吡啶-3-基)甲基)-2-苯基环丙-1-胺、ORY-1001、OG86、GSK2879552、ORY-2001和如上所定义的化合物1、2、3和4,及其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前体药物。
[0023] 在优选实施方式中,RN-1是RN-1盐酸盐和/或GSK LSD1是GSK LSD1二盐酸盐。
[0024] 所述引起骨骼肌组织损失和/或肌无力的疾病或障碍可以选自肌肉衰减综合征、恶病质、神经肌肉疾病、废用性肌肉萎缩、由厌食症拒食引起的萎缩和肌肉损伤,包括急性肌肉损伤或肌肉过度使用损伤,优选地选自肌肉衰减综合征、恶病质和神经肌肉疾病,特别是杜氏肌营养不良、贝克肌营养不良(Becker muscular dystrophy)、强直性肌营养不良、远端肌营养不良例如三好氏肌营养不良(Miyoshi muscular dystrophy)和肢带型肌营养不良,更优选地选自肌肉衰减综合征和恶病质,甚至更优选为肌肉衰减综合征。
[0025] 另一方面,本发明还涉及一种产品,其含有LSD1抑制剂和诱导骨骼肌萎缩的化合物,作为组合制剂用于同时、分开或顺序使用。
[0026] 优选地,所述诱导骨骼肌萎缩的化合物是治疗剂,更优选地选自皮质类固醇、秋水仙素、氯喹、羟基氯喹、D-青霉胺、抗生素、β阻断剂、胺碘、西咪替丁、齐多夫定、长春新、氯贝丁酯、他汀类药物、贝特类药物、环孢霉素、L-色酸、引起低血症的药物、降脂剂和通过肌肉内途径给药的治疗剂例如疫苗,甚至更优选为降脂剂,例如他汀类药物和贝特类药物。
[0027] 另一方面,本发明还涉及LSD1抑制剂用于在对象中提高肌肉量、肌肉强度和/或肌肉性能,特别是在对象中提高骨骼肌量、骨骼肌强度和/或骨骼肌性能的非治疗性用途。
[0028] 本发明还涉及LSD1抑制剂用于在对象中防止骨骼肌量损失或作为用于动物饲料组合物的成分或添加剂的非治疗性用途。
[0029] 本发明还涉及一种改善家畜性能的方法,所述方法包括向所述家畜提供LSD1抑制剂,优选为包含LSD1抑制剂的饲料组合物、成分、添加剂或膳食增补剂。
[0030] 它还涉及LSD1抑制剂作为用于动物饲料组合物的成分或添加剂的用途、优选为非治疗性用途。附图说明
[0031] 图1:供体5(A)和供体3(B)的通过总肌管面积归一化的乙酰胆碱簇总面积。
[0032] 发明详述
[0033] 人类赖氨酸特异性脱甲基酶1A(LSD1)也被称为赖氨酸特异性组蛋白脱甲基酶1A,是由KDM1A基因编码的酶,并属于黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)依赖性胺氧化酶超家族。LSD1通过氧化还原过程将单或二甲基化组蛋白H3的赖氨酸4(H3K4)和H3的赖氨酸9(H3K9)特异性地脱甲基化。已显示LSD1在广范围的生物过程(包括细胞增殖、脂肪生成、精子发生、染色体分离和胚胎发育)中发挥重要作用。基于从C2C12小鼠成肌细胞获得的结果,还发现LSD1将肌细胞增强因子2(MEF2)脱甲基化,激活它的转录活性,并因此刺激骨骼肌细胞分化(Choi等,Nucleic Acids Research,2014,Vol.42,No.1)。
[0034] 由于他们关于微图案技术的扎实知识和专有的人类骨骼肌生理模型(MyoScreenTM,CYTOO)充分允许人类原代成肌细胞的成熟并提供具有高条纹水平、高融合指数和排列整齐的核以及低形态可变性的肌管,本发明人在本文中令人吃惊地证实,与现有技术的教导相反,LSD1抑制剂表现出骨骼肌肥大活性,并且不仅能够增加肌管从成肌细胞的分化和尺寸,而且能够防止肌肉萎缩。
[0035] 因此,第一方面,本发明涉及LSD1抑制剂用作骨骼肌肥大诱导物,用于促进骨骼肌再生、防止骨骼肌萎缩或用于治疗或预防引起骨骼肌组织损失和/或肌无力的疾病或损伤的用途。
[0036] 因此,本发明涉及一种LSD1抑制剂,其用作骨骼肌肥大诱导物。
[0037] 当在本文中使用时,术语“LSD1抑制剂”是指抑制或降低LSD1的活性,即抑制或降低LSD1的脱甲基酶活性,特别是对组蛋白H3的赖氨酸4(H3K4me)和赖氨酸9(H3K9me)的脱甲基酶活性的分子。
[0038] 所述LSD1的脱甲基酶活性可以通过本领域中已知的任何方法容易地测定。具体来说,大量测定试剂盒可以从各种不同的供应商例如Cayman chemicals、Epigentec或Abcam商购。LSD1酶抑制可以使用任何已知方法进行,例如由Feng等人(Feng等,Journal of Hematology&Oncology(2016)9:24)或Wang等人(Wang等,Cancer Res.2011 71(23):7238-7249)发表的抑制测定法。
[0039] 所述LSD1抑制剂可以共价或非共价地结合到LSD1或FAD,并因此通过空间位阻或修饰来改变活性。这种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LSD1的适体或抗体。抑制也可以由KDM1A基因表达的降低或抑制造成,例如通过使用特异性RNAi、反义核酸或核酶。
[0040] 优选地,所述LSD1抑制剂选自抑制LSD1脱甲基酶活性的小分子、特异性干扰LSD1表达的核酸分子、诱饵底物和针对LSD1的适体或抗体。更优选地,所述LSD1抑制剂选自抑制LSD1脱甲基酶活性的小分子、特异性干扰LSD1表达的核酸分子和诱饵底物。甚至更优选地,所述LSD1抑制剂选自抑制LSD1脱甲基酶活性的小分子和特异性干扰LSD1表达的核酸分子。
[0041] 在一个实施方式中,所述LSD1抑制剂是特异性干扰LSD1表达的核酸分子。
[0042] 当在本文中使用时,术语“核酸分子”包括但不限于RNAi、反义核酸和核酶分子。在本发明中,“特异性干扰LSD1表达的核酸分子”是能够以特异性方式降低或抑制KDM1A基因的表达的核酸分子。当在本文中使用时,术语“RNAi”是指能够下调所靶向蛋白的表达的任何RNA。它涵盖了小干扰RNA(siRNA)、双链RNA(dsRNA)、单链RNA(ssRNA)、微RNA(miRNA)和短发夹RNA(shRNA)分子。设计、生产和使用这些干扰核酸分子的方法对于专业技术人员来说是公知的。
[0043] 这些干扰核酸分子的实例包括但不限于在Fiskus等,Leukemia.2014Nov;28(11):2155–2164中描述的靶向LSD1的shRNA,在Sun等,Nature Communications 2011中描述的通过靶向3′UTR来阻遏LSD1表达的miRNA 137,或在Kong等,Oncology Letters.2016;11:
2475-2480中描述的靶向LSD1的siRNA。
[0044] 在另一个实施方式中,所述LSD1抑制剂是诱饵底物。
[0045] 当在本文中使用时,术语“诱饵底物”是指底物样肽抑制剂,即能够结合到LSD1并因此阻止LSD1与其底物、特别是与组蛋白H3的相互作用的肽。
[0046] 这些诱饵底物的实例包括但不限于源自于组蛋白H3肽的N-端21个氨基酸残基且其中赖氨酸4被甲硫氨酸代替的诱饵底物。这个诱饵以高结合亲和性结合到LSD1并充当抑制剂(Wang等,2011,同上)。设计并测试了基于组蛋白H3肽的LSD1选择性抑制剂的另一系列候选物,导致鉴定到在组蛋白H3的21个氨基酸残基的Lys-4处具有苯基环丙胺(PCPA)组成部分的肽(T.Kakizawa等,Bioorg.Med.Chem.Lett.25(2015)1925–1928)。
[0047] 在另一个实施方式中,所述LSD1抑制剂是针对LSD1的抗体。
[0048] 在本文中术语“抗体”以最广泛的含义使用,并且具体来说涵盖单克隆抗体、多克隆抗体、抗体片段及其衍生物,只要它们特异性结合到感兴趣的分子靶即可。当在本文中使用时,术语“抗体片段”是指包含全长抗体的一部分、通常为其抗原结合或可变结构域的蛋白质。抗体片段的实例包括Fab、Fab'、F(ab)2、F(ab')2、F(ab)3、Fv(通常为抗体的单臂的VH和VH结构域)、单链Fv(ScFv)、dsFv、Fd(通常为VH和CH1结构域)和dAb(通常为VH结构域)片段、纳米抗体、微抗体、双体抗体、三体抗体、四体抗体、κ体、线性抗体和保留抗原结合功能的其他抗体片段(例如Holliger和Hudson,Nat Biotechnol.2005Sep;23(9):1126-36)。抗体片段可以通过各种不同技术来制造,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(例如大肠埃希氏杆菌(E.coli)或噬菌体)。这技术为专业技术人员公知并在文献中广泛描述。当在本文中使用时,术语“抗体衍生物”是指本文中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通过例如烷基化、PEG化、酰化、酯或酰胺形成等被化学修饰。具体来说,该术语可以是指本文中提供的抗体,其被进一步修饰以含有本领域中已知的并且可以容易地获得的另外的非蛋白质组成部分。
[0049] 在另一个实施方式中,所述LSD1抑制剂是针对LSD1的适体。所述适体可以是肽适体或核酸适体。
[0050] 肽适体由短的可变肽环构成,所述短的可变肽环在两个末端附连到蛋白质支架例如细菌蛋白硫氧还蛋白-A。通常,所述可变环长度由10至20个氨基酸构成。感兴趣的靶特异性的肽适体可以使用专业技术人员已知的任何方法来选择,例如酵母双杂交系统或噬菌体展示。肽适体可以通过专业技术人员已知的任何方法来生产,例如化学合成或在重组细菌中生产然后纯化。
[0051] 核酸适体是一类小核酸配体,其由RNA或单链DNA寡核苷酸构成,并对它们的靶具有高特异性和亲和性。用于开发感兴趣的靶特异性的核酸适体的指数富集配体系统进化(SELEX)技术为专业技术人员公知,并且可用于获得特定分子靶特异性的适体。核酸适体可以通过专业技术人员已知的任何方法来生产,例如化学合成或RNA适体的体外转录。核酸适体可以选自DNA适体、RNA适体、XNA适体(包含异种核苷酸的核酸适体)和spiegelmer(其完全由非天然的L-核糖核酸骨架构成)。
[0052] 在优选实施方式中,所述LSD1抑制剂是抑制LSD1脱甲基酶活性的小分子。
[0053] 当在本文中使用时,术语“抑制LSD1脱甲基酶活性的小分子”是指可以是有机或无机化合物,通常小于1000道尔顿,具有抑制或降低LSD1活性的能力的小分子。这种小分子可以源自于任何已知的生物体(包括但不限于动物、植物、细菌、真菌和病毒)或合成分子的文库。
[0054] 所述小分子可以选自基于环丙基酰胺的LSD1抑制剂、基于肽的抑制剂例如由Culhane等人(J Am Chem Soc.2006Apr 12;128(14):4536-7,和J.Am.Chem.Soc.,2010,132(9),pp 3164–3176)所描述的、苯乙肼及其类似物(Culhane等,J.Am.Chem.Soc.,2010,132(9),pp 3164–3176,Prusevich等,ACS Chem.Biol.,2014,9(6),pp1284–1293)、多胺类似物例如多胺类似物2d(1,15-双{N(5)-[3,3-(二苯基)丙基]-N(1)-双胍基}-4,12-二氮杂十五烷)和由Huang等人(Proc Natl Acad Sci U S A.2007May 8;104(19):8023-8,和Clin Cancer Res.2009Dec 1;15(23):7217-28)所描述的多胺类似物、电子等排的脲和硫脲例如由Sharma等人(J.Med.Chem.,2010,53(14),pp 5197–5212)描述的、表现出模拟精氨酸并与LSD1的带负电荷的残基形成强烈氢键的胍 基团的化学抑制剂(Wang等,2011,同上;特别是CBB1002、CBB1003、CBB1004、CBB1005、CBB1006、CBB1007和CBB1008)、namoline(Willmann等,Int J Cancer.2012Dec 1;131(11):2704-9;Schmitt等,J.Med.Chem.2013,56(18),7334–7342)、SP2509(CAS编号:1423715-09-6,Sankar等,Clin.Cancer Res.20(17),4584–
4597(2014)和Fiskus等,Leukemia 28(11),2155–2164(2014))和帕吉林(CAS编号:555-57-
7,Wand等,Biochemical and Biophysical Research Communications(2015))。
[0055] 具体来说,所述LSD1抑制剂可以选自基于环丙基酰胺的LSD1抑制剂、基于肽的抑制剂、苯乙肼及其类似物、优选为bizine(CAS编号1591932-50-1)、电子等排的脲和硫脲。更具体来说,所述LSD1抑制剂可以选自基于环丙基酰胺的LSD1抑制剂和苯乙肼及其类似物,优选地选自基于环丙基酰胺的LSD1抑制剂和bizine。
[0056] 优选地,所述小分子是基于环丙胺的LSD1抑制剂,具体来说选自2-苯基环丙-1-胺及其衍生物和取代的反式-2-芳基环丙胺例如由Gooden等人(Bioorg Med Chem Lett 2008;18:3047-51)所描述的。
[0057] 在特定实施方式中,所述LSD1抑制剂是选自2-苯基环丙-1-胺及其衍生物,优选地选自反式-2-苯基环丙-1-胺(反苯环丙胺)及其衍生物的小分子。
[0058] 在优选实施方式中,所述LSD1抑制剂是选自以下的小分子
[0059]
[0060]
[0061]
[0062] ORY-2001(Oryzon Genomics)和在Feng等,2016(同上)中描述的化合物1、2、3和4:
[0063]
[0064] 或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前体药物。
[0065] 在特定实施方式中,所述LSD1抑制剂选自反苯环丙胺、RN-1、优选为盐酸盐、和GSK LSD1,或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前体药物。在更特定实施方式中,所述LSD1抑制剂是反苯环丙胺或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前体药物。
[0066] 在另一个特定实施方式中,所述LSD1抑制剂是基于环丙胺的LSD1抑制剂,但不是反苯环丙胺。优选地,所述LSD1抑制剂是2-苯基环丙-1-胺衍生物。
[0067] 具体来说,所述LSD1抑制剂可以选自RN-1、优选为盐酸盐、GSK LSD1、OG-L002、反式-N-((2,3-二氢苯并[b](1,4]二 烯-6-基)甲基)-2-苯基环丙-1-胺、反式-N-((2-甲氧基吡啶-3-基)甲基)-2-苯基环丙-1-胺、ORY-1001、OG86、GSK2879552、ORY-2001和在Feng等,2016(同上)中描述的化合物1、2、3和4。优选地,所述LSD1抑制剂是GSK LSD1或其任何可药用盐、水合物、溶剂化物或前体药物。在优选实施方式中,GSK LSD1是GSK LSD1二盐酸盐。
[0068] 所述LSD1抑制剂可以以可药用盐、水合物和溶剂化物的形式使用。
[0069] 在适合情况下,所述可药用盐、水合物和溶剂化物可以通过本领域技术人员公知的方法来形成。
[0070] 术语“可药用盐”是指对于患者来说无毒性并适合于维持治疗剂的稳定性,并允许将所述药剂递送到靶细胞或组织的盐。可药用盐在本领域中是公知的。
[0071] 当在本文中使用时,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。某些化合物具有在结晶固体状态下捕获固定摩尔比率的溶剂分子,由此形成溶剂化物的倾向性。如果溶剂是水,形成的溶剂化物是水合物。当所述溶剂是醇时,形成的溶剂化物是醇化物。水合物通过一个或多个水分子与一个物质分子的组合来形成,其中水保持其作为H2O的分子状态,这种组合能够形成一种或多种水合物。
[0072] 所述LSD1抑制剂也可以以前体药物的形式使用。前体药物通常是药物前体,其在给药到个体并随后吸收后,通过某些过程例如通过代谢途径的转化而被转变成有活性或更有活性的物质。某些前体药物具有存在于所述前体药物上的化学基团,所述化学基团例如使所述前体药物与母体药物的给药相比活性更低、溶解性提高和/或安全情况改善。在某些情况下,所述前体药物与其母体药物相比可能对体内降解不太敏感并表现出更长的半衰期。在所述化学基团从所述前体药物切掉和/或修饰后,产生有活性的药物。前体药物通常是有用的,因为在某些情况下,它们比母体药物更容易给药。例如,它们可以通过口服给药而被生物利用,但母体药物不能。在某些情况下,所述前体药物与母体药物相比还在药物组合物中具有改进的溶解性。前体药物的非限制性实例是本文中描述的化合物,其被给药并随后在体内经历生物转化,并因此提供治疗有效浓度的活性剂。对于其他普遍性实例,参见:Bundgaard,“前体药物的设计和应用”(Design and Application of Prodrugs),在《药物设计和开发教科书》(A Textbook of Drug Design and Development)Krosgaard-Larsen和Bundgaard主编,1991,第5章,113-191中,其通过参考并入本文。可以例如通过以下方式来制备前体药物:修饰所述化合物中存在的官能团,使得所述修饰在常规操作中或在体内被切割成为母体化合物。
[0073] 本发明还涉及一种药物组合物,其包含LSD1抑制剂和可药用载体和/或赋形剂,优选地用作骨骼肌肥大诱导物。
[0074] 上面对作为骨骼肌肥大诱导物的LSD1抑制剂所描述的所有实施方式也被涵盖在这一方面中。
[0075] 本发明的药物组合物按照本领域技术人员已知的标准制药实践来配制(参见例如《Remington药物学科学与实践》(Remington:The Science and Practice of Pharmacy)(第20版),A.R.Gennaro主编,Lippincott Williams&Wilkins,2000和《制药技术百科全书》(Encyclopedia of Pharmaceutical Technology),J.Swarbrick和J.C.Boylan主编,1988-1999,Marcel Dekker,New York)。
[0076] 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,肌肉内、静脉内和真皮内)给药的药物组合物。对于这些制剂来说,可以按照本领域技术人员公知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给药。
[0077] 用于肠胃外给药的组合物通常是生理相容的无菌溶液或悬液,其可以任选地在即将使用之前从固体或冻干形式制备。佐剂例如局部麻醉剂、防腐剂和缓冲剂可以被溶解在介质中,并且表面活性剂或润湿剂可以被包含在所述组合物中以便于活性成分的均匀分布。
[0078] 对于口服给药来说,所述组合物可以被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。可以使用无毒性固体载体或稀释剂,其包括例如药品级甘露糖醇、乳糖、淀粉硬脂酸镁、糖精钠、滑石、纤维素葡萄糖蔗糖酸镁等。对于压缩片剂来说,粘合剂也是必需的,所述粘合剂是向粉状材料赋予内聚品质的试剂。例如,淀粉、明胶、糖类例如乳糖或右旋糖和天然或合成胶可用作粘合剂。崩解剂在片剂中也是必需的,以便于片剂的碎裂。崩解剂包括淀粉、粘土、纤维素、藻胶、胶和交联聚合物。此外,润滑剂和助流剂也被包含在片剂中,以防止在制造过程中片剂原料粘附于表面并在制造期间改善粉末原料的流动特性。胶体二氧化最常用作助流剂,并且化合物例如滑石或硬脂酸最常用作润滑剂。
[0079] 对于经皮给药来说,所述组合物可以被配制成软膏、霜剂或凝胶形式,并且适合的渗透剂或去污剂可用于促进渗透,例如二甲基亚砜、二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺。
[0080] 对于经粘膜给药来说,可以使用鼻喷剂、直肠或阴道栓剂。活性化合物可以通过本领域中已知的方法并入到任何已知栓剂基料中。这些基料的实例包括可可脂、聚乙二醇(碳蜡)、聚乙烯失水山梨糖醇单硬脂酸酯,以及它们与改变熔点或溶出速率的其他相容材料的混合物。
[0081] 本发明的药物组合物可以被配制成在给药后基本上立即或在给药后任何预定的时间或时间段释放活性药物。
[0082] 本发明的药物组合物可以包含一种或多种LSD1抑制剂,其伴有一种或几种可药用赋形剂和/或载体。这些赋形剂和/或载体根据如上所述的给药形式来选择。
[0083] 本发明的药物组合物也可以包含一种或几种另外的活性化合物。所述另外的活性化合物可以例如选自抗炎剂、蛋白质合成代谢剂(例如生长激素或胰岛素样生长因子I)、肿瘤剂、抗生素、局部麻醉剂、合成代谢/雄激素类固醇(例如睾酮)、糖皮质激素、食欲刺激剂(例如屈大麻酚)、细胞因子调节剂(例如萨利多胺)、血管紧张肽和β-肾上腺素能受体抑制剂、NHE-1抑制剂(例如rimeporide)、抗纤维化药物(例如洛沙坦或赖诺普利)、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、乌索酸、ω3酸、血管紧张肽转化酶(ACE)抑制剂、蛋白酶体抑制剂、亲环蛋白D抑制剂、PGC-1a(α)途径调节剂、肌生成抑制蛋白和活化素A拮抗剂、胃饥饿素激动剂、β2-肾上腺素能受体激动剂、肌酐增补剂、抗纤维化药物例如洛沙坦和赖诺普利、肌肉缺血疗法例如他达拉非和西地那非、突变特异性疗法例如外显子跳读疗法(例如eteplirsen,一种靶向DMD病例涉及的突变的吗啉代磷酰二胺反义寡聚物)和用于治疗性无义抑制的药剂例如ataluren、utrophin上调物例如SMT-C1100。
[0084] 在实验部分中,本发明人证实了LSD1抑制剂能够促进成肌细胞分化成肌管,增加肌管的数目和尺寸,和/或提高反映细胞再生能力的融合指数。
[0085] 因此,本发明涉及一种本发明的LSD1抑制剂或药物组合物,其用作骨骼肌肥大诱导物。
[0086] 骨骼肌纤维是由成肌细胞的顺序融合产生的合胞体。该过程包括i)成肌细胞分化成肌细胞,ii)肌细胞融合以形成新生肌管,和iii)肌细胞与新生肌管的另外融合以形成更加成熟的肌管。因此,当在本文中使用时,表述“骨骼肌肥大”是指以预先存在的肌纤维的尺寸增加和/或肌纤维的数目增加和/或每个肌管的核平均数目的增加和/或融合指数(肌管中核的数目除以成肌细胞和肌管中核的总数)提高为特征的骨骼肌量的增加。优选地,表述“骨骼肌肥大”是指预先存在的肌纤维的尺寸增加和/或肌纤维的数目增加和/或融合指数的提高。当在本文中使用时,术语“肌管”和“肌纤维”可互换使用。
[0087] 本发明还涉及一种在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给药治疗有效量的本发明的LSD1抑制剂或药物组合物。
[0088] 待给药的治疗有效量可以由专业技术人员容易地选择,并且应该足以在所述对象中提供骨骼肌量或骨骼肌强度的提高。
[0089] 当在本文中使用时,所述对象是动物,优选为哺乳动物,更优选为人类。优选地,所述对象是患有由引起骨骼肌组织损失和/或骨骼肌无力的疾病或障碍例如下文描述的疾病或障碍引起的肌肉萎缩或肌无力的对象。
[0090] 本发明还涉及本发明的LSD1抑制剂或药物组合物用于制备诱导骨骼肌肥大的药物的用途。
[0091] 本发明还涉及本发明的LSD1抑制剂或药物组合物,其用于防止优选地由肌纤维的退化造成的骨骼肌量的非自愿损失,用于促进或刺激骨骼肌量增加,用于充盈骨骼肌量和/或用于提高骨骼肌量和/或强度。
[0092] 本发明还涉及一种用于在需要的对象中防止优选地由肌纤维的退化造成的骨骼肌量的非自愿损失、促进或刺激骨骼肌量增加、充盈骨骼肌量和/或提高骨骼肌量和/或强度的方法,所述方法包括向所述对象给药治疗有效量的本发明的LSD1抑制剂或药物组合物。
[0093] 待给药的治疗有效量可以由专业技术人员容易地选择,并且应该足以防止骨骼肌量的非自愿损失、促进或刺激骨骼肌量增加、充盈骨骼肌量和/或提高骨骼肌量和/或强度。
[0094] 所述对象可以如上所定义。
[0095] 本发明还涉及本发明的LSD1抑制剂或药物组合物用于制备防止优选地由肌纤维的退化造成的骨骼肌量的非自愿损失、促进或刺激骨骼肌量增加、充盈骨骼肌量和/或提高骨骼肌量和/或强度的药物的用途。
[0096] 在实验部分中,本发明人证实了LSD1抑制剂不仅能够促进成肌细胞分化成肌管并提高反映细胞再生能力的融合指数,而且能够防止骨骼肌萎缩,特别是由IL-1β、TNF-α、肌生成抑制蛋白、TGF-β和地塞米松引起的萎缩。
[0097] 因此,本发明还涉及本发明的LSD1抑制剂或药物组合物,其用于促进骨骼肌再生和/或防止骨骼肌萎缩。
[0098] 上面对作为骨骼肌肥大诱导物的LSD1抑制剂所描述的所有实施方式也被涵盖在这一方面中。
[0099] 当在本文中使用时,表述“骨骼肌再生”是指肌细胞或组织再生,即从成肌细胞产生新肌管的能力。因此,表述“促进骨骼肌再生”是指LSD1抑制剂促进成肌细胞分化成肌管和/或增加肌管数目和/或提高肌肉组织、特别是肌管的再生能力的能力。
[0100] 当在本文中使用时,表述“防止骨骼肌萎缩”是指LSD1抑制剂阻止、停止或减缓肌肉萎缩的能力。肌肉萎缩可能由例如疾病状态、特定生理状况例如衰老、拒食或不活动或萎缩剂例如药物(他汀类药物)或毒药(肉毒杆菌毒素)造成。防止肌肉萎缩优选地通过提高肌肉量的产生并因此补偿肌肉损失来获得。
[0101] 本发明还涉及一种在需要的对象中促进骨骼肌再生和/或防止骨骼肌萎缩的方法,所述方法包括向所述对象给药治疗有效量的本发明的LSD1抑制剂或药物组合物。
[0102] 待给药的治疗有效量可以由专业技术人员容易地选择,并且应该足以优选地通过提高肌肉量的产生并因此补偿肌肉损失来刺激骨骼肌再生和/或阻止、停止或减缓肌肉萎缩。
[0103] 所述对象可以如上所定义。
[0104] 本发明还涉及本发明的LSD1抑制剂或药物组合物用于制备促进骨骼肌再生和/或防止骨骼肌萎缩的药物的用途。
[0105] 本发明还涉及本发明的LSD1抑制剂或药物组合物,其用于治疗或预防肌肉萎缩,特别是治疗或预防引起骨骼肌组织损失和/或骨骼肌无力的疾病或障碍。
[0106] 它还涉及本发明的LSD1抑制剂或药物组合物用于制备治疗肌肉萎缩,特别是引起骨骼肌组织损失和/或骨骼肌无力的疾病或障碍的药物的用途。
[0107] 它最后涉及一种用于在需要的对象中治疗肌肉萎缩,特别是引起骨骼肌组织损失和/或骨骼肌无力的疾病或障碍的方法,所述方法包括向所述对象给药治疗活性量的本发明的LSD1抑制剂或药物组合物。
[0108] 上面对作为骨骼肌肥大诱导物的LSD1抑制剂所描述的所有实施方式也被涵盖在这一方面中。
[0109] 当在本文中使用时,术语“治疗”是指旨在改善患者的健康状态的任何行动,例如疾病的治疗、防止、预防和迟滞。在某些实施方式中,该术语是指疾病或与疾病相关的症状的改善或根除。在其他实施方式中,该术语是指由向患有疾病的对象给药一种或多种治疗剂而引起的这种疾病的蔓延或恶化的最小化。
[0110] 当在本文中使用时,术语“肌肉萎缩的治疗”可以是指优选地由肌纤维的退化造成的骨骼肌量的非自愿损失的治疗、预防或迟滞。
[0111] 具体来说,术语“引起骨骼肌组织损失和/或骨骼肌无力的疾病或障碍的治疗”可以是指患者的骨骼肌量和/或骨骼肌强度的保留或提高或者患者的骨骼肌量损失和/或骨骼肌强度损失的减缓。
[0112] 所述有效量可以是治疗或预防有效量。“治疗有效量”是指在必需的剂量和时间长度下有效实现所需治疗或预防结果的量。治疗有效量可以根据各种因素而变,例如个体的疾病或障碍、疾病状态、年龄、性别和体重。治疗有效量涵盖了治疗有益效果超过任何毒性或有害效果的量。“预防有效量”是指在必需的剂量和时间长度下有效实现所需预防结果的量。通常但不是必然的,由于预防剂量在疾病之前或疾病的较早阶段用于对象中,因此预防有效量会低于治疗有效量。
[0113] 待治疗的疾病或障碍可以是引起骨骼肌组织或质量损失和/或骨骼肌无力的任何疾病或障碍。
[0114] 肌肉萎缩(即骨骼肌组织损失)和肌无力可能由大量各种疾病或障碍引起,例如代谢疾病(例如糖原贮积病、脂类贮积病或嘌呤核苷酸代谢的障碍)、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、慢性阻塞性病、重度烧伤、肾衰竭或肝衰竭的疾病引起的肌肉萎缩)、肌肉衰减综合征、废用性肌肉萎缩(即由长期不活动引起的萎缩)、由过度拒食例如由神经性厌食症造成的拒食引起的萎缩或肌肉损伤,包括急性肌肉损伤、肌肉过度使用损伤或战场损伤。
[0115] 优选地,待治疗的疾病或障碍选自神经肌肉疾病、恶病质、肌肉衰减综合征、废用性肌肉萎缩、由厌食症拒食引起的萎缩和肌肉损伤,包括急性肌肉损伤或肌肉过度使用损伤。更优选地,待治疗的疾病或障碍选自神经肌肉疾病、恶病质和肌肉衰减综合征。
[0116] 在特定实施方式中,所述疾病或障碍是神经肌肉疾病,优选地选自肌肉疾病(即肌病)、神经肌肉接头疾病或运动神经元疾病。
[0117] 肌病是其中主要症状是由骨骼肌纤维的功能障碍造成的肌无力的神经肌肉障碍。肌病可以是遗传性或获得性的,并且包括例如肌营养不良、代谢性肌病例如线粒体肌病或药物诱导的肌病和自体免疫性肌病例如皮肌炎、多肌炎或包涵体肌炎。
[0118] 肌营养不良代表了一大组导致肌纤维的渐进性退化并引起肌肉量损失的肌病。已经在超过30个基因中鉴定到引起肌营养不良的突变。肌营养不良的实例包括但不限于杜氏肌营养不良、贝克肌营养不良、先天性肌营养不良、面肩肱型肌营养不良、强直性肌营养不良、远端肌营养不良例如三好氏肌营养不良、Emery–Dreifuss肌营养不良、肢带型肌营养不良和眼咽型肌营养不良。
[0119] 运动神经元疾病是以控制随意肌的运动神经元的逐渐退化和死亡为特征的障碍。因此运动神经元停止向肌肉发送讯息,肌肉逐渐虚弱和萎缩。运动神经元疾病包括例如肌萎缩性侧索硬化、原发性侧索硬化、进行性肌萎缩、进行性延髓麻痹、假性延髓麻痹和脊髓肌肉萎缩。
[0120] 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扰乱并引起由肌肉强度降低造成的渐进性虚弱的障碍。神经肌肉接头疾病包括例如重症肌无力、自体免疫性神经性肌强直(Isaacs'综合征)、Lambert–Eaton肌无力综合征,或者可能是实现神经肌肉接头功能的毒药形式例如蛇毒或神经毒素(例如肉毒梭菌毒素)的结果。
[0121] 优选地,所述神经肌肉疾病选自肌营养不良,特别是选自杜氏肌营养不良、贝克肌营养不良、强直性肌营养不良、远端肌营养不良例如三好氏肌营养不良和肢带型肌营养不良。
[0122] 在另一个特定实施方式中,所述疾病或障碍选自恶病质和肌肉衰减综合征,优选为肌肉衰减综合征。
[0123] 在本发明的方法中,本发明的LSD1抑制剂或药物组合物可以与其他活性成分相组合使用,所述其他活性成分可以根据待预防或治疗的疾病来选择。其他活性成分的实例包括但不限于抗炎剂、蛋白质合成代谢剂(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(例如睾酮)、糖皮质激素、食欲刺激剂(例如屈大麻酚)、细胞因子调节剂(例如萨利多胺)、血管紧张肽和β-肾上腺素能受体抑制剂、NHE-1抑制剂(例如rimeporide)、抗纤维化药物(例如洛沙坦或赖诺普利)、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、乌索酸、ω3酸、血管紧张肽转化酶(ACE)抑制剂、蛋白酶体抑制剂、亲环蛋白D抑制剂、PGC-1a(α)途径调节剂、肌生成抑制蛋白和活化素A拮抗剂、胃饥饿素激动剂、β2-肾上腺素能受体激动剂、肌酐增补剂、抗纤维化药物例如洛沙坦和赖诺普利、肌肉缺血疗法例如他达拉非和西地那非、突变特异性疗法例如外显子跳读疗法(例如eteplirsen,一种靶向DMD病例涉及的突变的吗啉代磷酰二胺反义寡聚物)、用于治疗性无义抑制的药剂例如ataluren、utrophin上调物例如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)或使用肌肉前体细胞或干细胞的细胞疗法
[0124] 上面提到的这些组合疗法涵盖了组合给药(其中两种或更多种治疗剂被包含在相同或分开的制剂中)和分开给药,在后一种情况下,所述LSD1抑制剂的给药可以发生在所述另外的治疗剂的给药之前、同时和/或之后。
[0125] 所述LSD1抑制剂(和任何另外的治疗剂)可以通过任何适合的手段给药,包括肠胃外、口服、经粘膜或局部给药,优选为口服给药。
[0126] 用于给药的剂量可以根据各种不同参数来改变,特别是根据所使用的给药方式、相关的病理或所需的治疗持续时间来改变。所述LSD1抑制剂(和任何另外的治疗剂)可以作为单剂或在多剂中给药。
[0127] 在特定障碍或病症的治疗中有效的LSD1抑制剂的量取决于所述障碍或病症的本质,并且可以通过标准的临床技术来确定。
[0128] 在优选实施方式中,每个剂量可以在每千克体重约0.05mg至约250mg LSD1抑制剂化合物,优选地每千克体重约0.1mg至约200mg、更优选地每千克体重约1mg至约150mg LSD1抑制剂、甚至更优选地每千克体重约10mg至约120mg LSD1抑制剂的范围内。
[0129] 根据大量临床因素,包括疾病类型、疾病严重性和对象对所述治疗剂的敏感性,给药的日程安排可以在每月一次到每日一次的范围内变化。
[0130] 正如在实验部分中所示,所述LSD1抑制剂能够防止肌肉萎缩。
[0131] 因此,本发明还涉及一种产品,其含有如上所述的LSD1抑制剂和诱导骨骼肌萎缩的化合物,其作为组合制剂用于同时、分开或顺序使用。
[0132] 上面对作为骨骼肌肥大诱导物的LSD1抑制剂所描述的所有实施方式也被涵盖在这一方面中。
[0133] 在特定实施方式中,所述诱导骨骼肌萎缩的化合物是治疗剂。在这个实施方式中,所述LSD1抑制剂被用于防止或限制药物诱导的肌病。
[0134] 本发明还涉及一种用于在对象中防止或限制由治疗剂诱导的骨骼肌萎缩的方法,所述方法包括与所述诱导骨骼肌萎缩的治疗剂的给药同时、分开地或顺序地,向所述对象给药治疗有效量的如上所述的LSD1抑制剂。
[0135] 所述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、秋水仙素、氯喹、羟基氯喹、D-青霉胺、抗生素、β阻断剂、胺碘酮、西咪替丁、齐多夫定、长春新碱、氯贝丁酯、他汀类药物、贝特类药物、环孢霉素、L-色氨酸、引起低钾血症的药物和降脂剂,或药物的组合例如一种贝特类药物与一种他汀类药物或环孢霉素与秋水仙素的组合,以及通过肌肉内途径给药的治疗剂例如疫苗。
[0136] 在优选实施方式中,所述诱导骨骼肌萎缩的治疗剂是降脂剂,优选地选自他汀类药物和贝特类药物。
[0137] 所述LSD1抑制剂和诱导骨骼肌萎缩的治疗剂可以同时给药。或者,所述LSD1抑制剂可以在所述诱导骨骼肌萎缩的治疗剂给药之前或之后给药到所述对象。优选地,当所述治疗剂和LSD1抑制剂被分开给药时,它们都在24小时内给药。
[0138] 如上所述的LSD1抑制剂即骨骼肌肥大诱导物,也可以在饲料和食品工业中找到应用,特别是作为膳食增补剂。
[0139] 因此,另一方面,本发明还涉及包含LSD1抑制剂的膳食增补组合物。
[0140] 它还涉及如上所定义的LSD1抑制剂或本发明的膳食增补组合物用于在对象中提高肌肉量、肌肉强度和/或肌肉性能的非治疗性用途。
[0141] 它还涉及如上所定义的LSD1抑制剂或本发明的膳食增补组合物用于防止骨骼肌量损失,优选为骨骼肌量的非自愿和/或不想要的损失的非治疗性用途。
[0142] 所述对象优选为哺乳动物,更优选为人类。
[0143] 在一个实施方式中,所述对象是非人类动物,优选为哺乳动物,甚至更优选为家畜动物或者运动或休闲动物例如赛。家畜动物是非人类哺乳动物,优选为肉用哺乳动物。具体地,家畜动物可以选自猪、、山羊、绵羊、马、野牛、鹿、麋鹿或驼鹿。
[0144] 在另一个实施方式中,所述对象是人类,优选为成人。
[0145] 在特定实施方式中,所述对象是老年人例如超过60岁的老年人,并且所述膳食增补组合物被用于或适合于停止、减缓或阻止肌肉功能和/或肌肉量下降。
[0146] 所述对象优选为健康对象,即不患有引起骨骼肌组织损失和/或肌无力的疾病或障碍的对象。
[0147] 所述膳食增补组合物可以为粉剂、液体或固体的形式。
[0148] 优选地,所述膳食增补组合物被配制成用于口服给药。具体来说,所述膳食增补组合物可以被配制成常规口服剂型例如片剂、胶囊、粉剂、颗粒剂和液体制剂例如糖浆、酏剂和浓缩滴剂。可以使用无毒性固体载体或稀释剂,其包括例如甘露糖醇、乳糖、淀粉、硬脂酸镁、糖精钠、滑石、纤维素、葡萄糖、蔗糖、碳酸镁等。对于压缩片剂来说,粘合剂也是必需的,所述粘合剂是向粉状材料赋予内聚品质的试剂。例如,淀粉、明胶、糖类例如乳糖或右旋糖和天然或合成胶可用作粘合剂。崩解剂在片剂中也是必需的,以便于片剂的碎裂。崩解剂包括淀粉、粘土、纤维素、藻胶、胶和交联聚合物。此外,润滑剂和助流剂也被包含在片剂中,以防止在制造过程中片剂原料粘附于表面并在制造期间改善粉末原料的流动特性。胶体二氧化硅最常用作助流剂,并且化合物例如滑石或硬脂酸最常用作润滑剂。
[0149] 所述膳食增补组合物可以包含向所述对象提供有益效果的其他成分例如维生素(例如维生素D)、氨基酸、蛋白质、脂类(ω3脂肪酸)、乌索酸、番茄碱(tomaditine)、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。
[0150] 上面对特别是作为骨骼肌肥大诱导物的LSD1抑制剂及其用途所描述的所有实施方式也被涵盖在这一方面中。
[0151] 本发明还涉及如上所定义的LSD1抑制剂作为用于动物饲料组合物的成分或作为用于动物饲料组合物的添加剂的用途。它还涉及LSD1抑制剂用于制备用于动物饲料组合物的成分或添加剂的用途。它还涉及一种用于动物饲料组合物的成分或添加剂,其包含如上所定义的LSD1抑制剂。
[0152] 它还涉及一种用于家畜的饲料组合物,其包含如上所定义的LSD1抑制剂作为成分或添加剂。
[0153] 本发明的饲料组合物、成分、添加剂或膳食增补剂还可以包含任何可食用的GRAS(公认为安全的)材料,例如玉米麸质饲料、向日葵壳、酒糟、瓜尔豆皮、麦麸、稻壳、米糠、油籽粉、干燥血粉、动物副产物粉、鱼副产物、鱼粉、干燥可溶性鱼粉、羽毛粉、禽类副产物、肉粉、骨粉、乳清粉、大豆蛋白浓缩物、大豆粉、酵母、小麦、燕麦、高粱、玉米饲料粉、黑麦、玉米、大麦、谷物吸出级分、干啤酒糟、玉米粉、玉米麸质粉、饲料燕麦粉、高粱粉、粗小麦、低等小麦粉、玉米粉渣、小麦粉、小麦麸皮、小麦胚芽粉、脱壳燕麦、黑麦麦麸、子叶纤维、谷物粉或其混合物。
[0154] 优选地,本发明的饲料组合物、成分、添加剂或膳食增补剂被用作非治疗性骨骼肌肥大诱导物,特别是用于改善家畜性能,即提高家畜增重。因此,优选地,所述饲料组合物、成分、添加剂或膳食增补剂旨在给药到健康对象,即未患有引起骨骼肌组织损失和/或肌无力的疾病或障碍的对象。所述对象可以如上面为本发明的膳食增补组合物所定义的。
[0155] 本发明还涉及一种改善家畜性能和/或健康的方法,所述方法包括向所述家畜提供如上所定义的LSD1抑制剂,特别是本发明的饲料组合物、成分、添加剂或膳食增补剂。优选地,当在本文中使用时,术语“改善家畜性能”是指提高家畜增重。这种用途旨在作为如上所解释的非治疗性用途,并且优选地,所述化合物、饲料组合物、成分、添加剂或膳食增补剂旨在给药到健康家畜,即未患有引起骨骼肌组织损失和/或肌无力的疾病或障碍的家畜。
[0156] 所述饲料组合物、成分、添加剂或膳食增补剂可以为粉剂、液体或固体的形式。
[0157] 本发明的饲料组合物的除了所述LSD1抑制剂之外的成分取决于所述家畜的本质,并且可以由专业技术人员容易地选择。
[0158] 优选地,本发明的饲料组合物是由政府机构例如国家食品管理局(National Food Administration)(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。
[0159] 上面对特别是作为骨骼肌肥大诱导物的LSD1抑制剂及其用途所描述的所有实施方式也被涵盖在这一方面中。
[0160] 出于说明而不是限制的目的,给出下面的实施例。实施例
[0161] 实施例1
[0162] 材料和方法
[0163] 细胞来源和细胞培养
[0164] 健康供体原代骨骼肌细胞(供体1和供体3)是CloneticsTM人类骨骼肌成肌细胞(HSMM)。
[0165] 供体的特征详述在下面的表1中。
[0166] 表1:供体特征
[0167]
[0168]
[0169] 肌细胞按照供应商的说明书维持在含有由Lonza提供的增补剂和胎牛血清(FBS)的培养物中。为了获得足够的细胞用于接种筛选板,进行了扩增步骤。
[0170] 肥大测定法和萎缩挽救测定法
[0171] 肥大和萎缩挽救测定法使用被称为MyoScreenTM(Cytoo,France)的体外全自动人类肌管模型来进行。这个模型依靠于指导人类原代成肌细胞的分化的微环境的紧密控制。在MyoScreenTM微图案上形成的肌管呈现出高水平的成熟以及高度标准化的形态。
[0172] 将来自于供体的人类原代成肌细胞接种在MyoScreenTM微图案化的96孔板(Cytoo,France)中,使它们在生长培养基中附着24h,然后在低马血清培养基中运行至少5天的分化。
[0173] 在第0天,将含有微图案的MyoScreenTM板(Cytoo,France)预先装填200μl/孔的生长培养基,并在温育箱中在37℃下储存。将人类原代成肌细胞从摇瓶分离、计数并以每孔15 000个细胞的密度接种在板中的100μl生长培养基中。
[0174] 在第1天,将所述生长培养基更换为300μl/孔的分化培养基(含有0.1%马血清的DMEM),成肌细胞在所述分化培养基中开始分化并形成肌管。
[0175] 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板中。DMSO的最终浓度不应高于0.1%。将至少6个孔用介质处理作为基础对照,并且将6个孔用
100ng/ml的IGF-1处理作为阳性肥大对照。
[0176] 对于萎缩挽救测定法来说,在候选化合物添加后1小时,以下述最终浓度添加萎缩诱导物:150ng/mL的肌生成抑制蛋白,25ng/mL的IL-1β,2ng/mL的TNF-α,0.5ng/mL的TGF-β和100μM的地塞米松。
[0177] 在第6天,将细胞在室温下用5%甲固定30min,然后用PBS中0.1%的Triton X-100通透化15min,并用PBS+BSA 1%阻断20分钟。将肌管与阻断缓冲液中的针对肌蛋白T的第一抗体温育1h30,用PBS洗涤三次,与第二抗体和Hoescht(1/10 000)温育1h30,并用PBS洗涤三次。
[0179] 使用Operetta High Content成像系统,以10x放大倍数获取图像。使用由CYTOO在Acapella High Content成像软件(Perkin Elmer)上开发的专用算法进行图像处理和分析。每个孔获取11个图场。
[0180] 首先,分别使用肌钙蛋白T染色强度和Hoechst染色进行肌管和核的分割。通常鉴定到每个微图案1至2个肌管(肌管是包括至少2个核的肌钙蛋白T染色区域)。设置分割的阈值以避免检测背景噪音并消除异常的小肌管结构。在该第一步骤结束时,计算整个孔中的特异性读出,如核计数和融合指数(肌钙蛋白T染色中包括的核的百分率)。通常在对照条件下,每个孔检测到50至60个左右的肌管。
[0181] 然后,在肌钙蛋白T图像上进行图像净化步骤,以便除去接触到图像边界的肌管。最终的合格肌管被用于提取肌管形态参数,包括肌管宽度和面积,和每个肌管的核数目。
[0182] 核计数、融合指数、平均肌管面积和每个肌管的核数目已被确认为肌管分化以及萎缩和肥大诱导的相关且灵敏的读出。
[0183] 初筛
[0184] 运行了初筛以鉴定增加肌管分化和尺寸的肥大化合物。候选化合物以10μM的浓度在供体3细胞上进行单份测试。
[0185] 复测
[0186] 通过采樱桃策略运行复测(与初筛相同的化合物批次):每个命中物在与初筛中相同的条件下(供体3,10μM)在6个平行孔中进行测试。
[0187] 在两个健康供体上的剂量响应
[0188] 在两个健康供体(供体3和1)上进行剂量响应测定:33μM至0.015μM之间的候选化合物的8种剂量,每种剂量2个平行孔。
[0189] EC50计算
[0190] 将感兴趣的化合物在剂量响应中测试几次,每种剂量使用3个平行孔。将结果归一化到对照条件(基础水平),并使用GraphPadm Prism作图。读出“核计数”允许检测任何毒性效应。读出“融合指数”和“肌球蛋白面积”被用于使用GrapgPad Prism拟合解决方案确定EC50值。
[0191] 萎缩挽救评估
[0192] 萎缩挽救测定法在萎缩诱导物即TNF-α、IL-1β、肌生成抑制蛋白、TGF-β和地塞米松以及1μM反苯环丙胺存在下一式三份地进行。
[0193] 结果
[0194] 如下面的表2中所示,在初筛和复测期间反苯环丙胺被鉴定为骨骼肌肥大诱导物,引起融合指数或/和肌管面积读出增加超过+30%。
[0195] 表2:在健康供体3上的肥大活性
[0196]
[0197] (活性%=肌管融合指数(化合物)*100/肌管融合指数(基础对照))
[0198] 剂量响应在两个健康供体上进行。结果呈现在表3中。反苯环丙胺对健康男性和女性供体两者均有活性。它的EC50不能被精确确定,因为剂量响应范围过高而不能检测最低和最高活性水平两者。
[0199] 表3:在两个不同供体上的第一次剂量响应测定法的结果
[0200]
[0201] 为了更精确地确定EC50,在健康供体3上运行了第二次剂量响应,测试了较低浓度。此外,测试了另外两种LSD1抑制剂,即RN 1二盐酸盐和GSK LSD1。结果示出在表4中。确认了低于微摩尔范围的EC50值。
[0202] 表4:在健康供体3上的第二次剂量响应测定法的结果
[0203]
[0204]
[0205] 对反苯环丙胺进行了萎缩挽救测定法。使用不同诱导物使来自于健康供体3的肌管萎缩:TNF-α,IL-1β,肌生成抑制蛋白,TGF-β和地塞米松。确定了反苯环丙胺阻断由这些不同萎缩诱导物诱导的萎缩的能力。
[0206] 表5中呈现的结果证实了反苯环丙胺可以抑制由IL-1β、TNF-α、肌生成抑制蛋白、TGF-β和地塞米松诱导的萎缩。
[0207] 表5:萎缩挽救测定法的结果
[0208]
[0209] (+++:完全挽救,++:部分挽救,+:低挽救)
[0210] 实施例2
[0211] 在5个健康供体上使用GSK LSD1和Bizine进行剂量响应测定。供体特征在下面的表6中详述。
[0212] 表6:供体特征
[0213]
[0214] 所述测定如实施例1中所述来进行,结果示出在表7中。
[0215] 表7:在健康供体3、5、7、C1、和C13上的剂量响应测定法的结果
[0216]
[0217]
[0218] 实施例3–体内测定法
[0219] 评估了GSK-LSDI对杜氏肌营养不良的小鼠模型DMD mdx小鼠的骨骼肌功能的益处。
[0220] 在以10mg/天/kg处理6周后,进行了肌肉功能的分析:1)体内,通过进行握力试验和线试验,2)原位,通过分析分离的肌肉的收缩性能,和3)体外,通过分析来自于膈肌的分离的通透化的纤维的收缩性能,所述膈肌是被描述为在DMDmdx小鼠中最受影响的肌肉之一的肌肉。这些方法通过分析血浆肌酸激酶(CK)水平这种肌肉损伤的指示物来完成。
[0221] 实施例4
[0222] 材料和方法
[0223] 乙酰胆碱受体(AchR)簇集测定法
[0224] 如实施例1中肥大和萎缩挽救测定法中所述进行MyoScreenTM流程,但在第9天而不是第6天停止。在所述测定法结束时,除了肌钙蛋白T和核之外,也将AchR用特异性抗体免疫染色。用来自于Perkin Elmer的Operetta High Content成像系统以x20放大倍数获取图像。使用在Acapella High Content成像软件(Perkin Elmer)上开发的专用算法进行图像处理和分析。计算每个孔中的特定读出:核计数和肌管融合指数,AchR数目,AchR平均面积,通过肌管总面积归一化的AchR总面积。
[0225] 结果
[0226] 引人注目的是,当用特异性抗AChR抗体标记时,在分化后6天时MyoScreen肌管表现出在肌管纤维的中间沿着肌纤维膜和在肌管末端处的不同区域中断续的AChR簇。为了开发自动化AChR簇测定法,开发了一种AChR检测例程,其足够灵敏和稳健,以致可以使用Operetta/Acapella系统分析图像中的聚集体数目和尺寸簇(参见材料和方法)。使用两个健康供体(供体3和供体5)评估了GSK-LSD1对AchR簇集的影响,以证实所述化合物对神经肌肉接头的正面效果。在7天的处理后,GSK-LSD1在供体5模型中将AchR簇总面积显著提高+260%,并在供体3中提高+50%(参见图1)。
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