專利名稱：用于治療非胰島素依賴型糖尿病的類維生素a相關(guān)分子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)發(fā)現(xiàn)，即結(jié)構(gòu)上于9-順式視黃酸相關(guān)的某些類維生素A(retinoid)相關(guān)化合物，有效地誘導(dǎo)前脂肪細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞。這些化合物和含有它們的組合物可用以治療和/或預(yù)防非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM)。
背景技術(shù)：
100個(gè)人中大約有3個(gè)人患有糖尿病。在這些人中，在美國(guó)診斷患有糖尿病的大約六百萬(wàn)人中大比例，即大約90-95％，即為非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM)或II型糖尿病。
NIDDM的特征為胰島素抗性和于胰島素分泌和作用相關(guān)的異常。更具體地講，NIDDM的特征為高血糖，這是外周組織(骨骼肌和脂肪組織)中胰島素抗性的結(jié)果，它的發(fā)生是因?yàn)槠渲幸葝u素刺激的葡萄糖的吸收/利用鈍化；而在肝臟中，它的發(fā)生是因?yàn)閷?duì)葡萄糖輸出的胰島素抑制不足。這些胰島素作用的損害在發(fā)生禁食血液葡萄糖升高和葡萄糖不耐性中起重要作用。
目前，NIDDM的治療和預(yù)防的方法包括膳食和運(yùn)動(dòng)(因?yàn)镹IDDM和胰島素抗性與肥胖密切相關(guān))。此外，口服低血糖藥物來(lái)控制血液葡萄糖水平是另一種治療NIDDM的方法。這類低血糖藥物包括含胰島素和磺酰脲的制劑。然而，這些療法具有顯著的缺點(diǎn)，特別是，發(fā)生潛在威脅生命的低血糖，這可歸因于血胰島素過(guò)多。這成問題，因?yàn)榈脱桥c心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)升高有關(guān)，心血管疾病是糖尿病患者的主要?dú)⑹?。因此，提供不提高循環(huán)胰島素濃度的治療糖尿病的方法，將是非常有益的。
最近，鑒定出一類新的合成藥物-噻唑烷二酮(TZD)，已經(jīng)表明這類藥物在抗胰島素的患者中提高對(duì)胰島素的敏感性。據(jù)報(bào)道，噻唑烷二酮減輕胰島素抗性，并使血漿葡萄糖和胰島素(在抗胰島素患者中升高)正常化，而且甚至當(dāng)以非常高的劑量給予時(shí)，也不引起低血糖狀態(tài)。TZD胰島素致敏物例如為ciglitazone、englitazone、pioglitazone、BRL 49653(5-[(4-(2-(甲基-2-吡啶基氨基)-乙氧基]苯基]甲基]-2，4-噻唑烷二酮)和troglitazone，它們?cè)鰪?qiáng)了胰島素介導(dǎo)的對(duì)肝葡萄糖輸出的抑制，并且增強(qiáng)了胰島素刺激的脂肪組織對(duì)葡萄糖的吸收和利用。此外，已經(jīng)報(bào)道TZD改變葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(例如Glut 4)的表達(dá)，該轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)導(dǎo)致胰島素反應(yīng)性增加。
最近報(bào)道，一個(gè)具體的TZD成員troglitazone在III期臨床實(shí)驗(yàn)中有效抵抗NIDDM(Nolan等，N.Engl.J.Med.，3311188-1193，1994)。TZD作為有效抗糖尿病藥物的效力密切匹配脂肪生成作用，即它們使前脂肪細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞的能力(Harris和Kletzien，Mol.Pharmacol.，45439-445，1994；Wilson等，J.Med.Chem.，39665-668，1996)。此外，已經(jīng)報(bào)道，TZD將肌源細(xì)胞轉(zhuǎn)化為脂肪細(xì)胞樣細(xì)胞(Teboul等，J.Biol.Chem.，27028183-28187，1995)。
已經(jīng)在分子水平上表明TZD作為核受體PPARγ的調(diào)節(jié)物起作用(Lehmann等，J.Biol.Chem.，27012953-12956，1995)，該核受體已知在脂肪生成中起重要作用(Spiegelman和F1ier，Cell，87377-389，1996；Tontonoz和Spiegelman，Cell，791147-1156，1994)。然而，對(duì)TZD在NIDDM中提高胰島素敏感性的準(zhǔn)確的細(xì)胞機(jī)制尚未清楚地了解。而且，TZD的主要問題是其在體內(nèi)的毒性副作用。
新近，PCT申請(qǐng)WO 97/10819(在該中請(qǐng)優(yōu)先權(quán)日后，于1997年3月27日公布)公開了某些類型的類維生素A，即RXR激動(dòng)劑，當(dāng)它們單獨(dú)給予或結(jié)合PPARγ激動(dòng)劑(諸如噻唑烷二酮化合物)一起給予時(shí)，可以用以治療NIDDM。然而，其中沒有提及本發(fā)明的具體類維生素A。
發(fā)明簡(jiǎn)述本發(fā)明涉及這一發(fā)現(xiàn)不表現(xiàn)出典型的類維生素A活性的特定的類維生素A相關(guān)分子，可以用作治療藥物。這些化合物與正常的類維生素A不同，表現(xiàn)出誘導(dǎo)F9畸胎瘤細(xì)胞或P12多能畸胎瘤細(xì)胞分化的能力降低或沒有此能力。然而，這些化合物非常有效地潛在地誘導(dǎo)前脂肪細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞。這一特性結(jié)合以下事實(shí)，使得它們很好地適用于治療和/或預(yù)防NIDDM，所述事實(shí)為這些分子在體內(nèi)很好地耐受，即它們不表現(xiàn)出典型的類維生素A的毒性。
附圖簡(jiǎn)述

圖1比較了按照本發(fā)明的各種類維生素A在不同濃度下誘導(dǎo)前脂肪細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞的能力。
圖2比較了按照本發(fā)明的各種類維生素A在7天的時(shí)間內(nèi)誘導(dǎo)前脂肪細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞的能力。
發(fā)明目的本發(fā)明的一個(gè)目的是提供新的和改進(jìn)的用于治療和/或預(yù)防NIDDM的方法。
本發(fā)明的更具體的目的是使用特定的類維生素A相關(guān)分子治療和/或預(yù)防NIDDM，其中所述類維生素A相關(guān)分子在結(jié)構(gòu)上與9-順式視黃酸相關(guān)，它們誘導(dǎo)前脂肪細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞。
本發(fā)明的另一具體目的是提供新的適用于治療或預(yù)防NIDDM的組合物，該組合物包含至少一種類維生素A相關(guān)分子和至少一種噻唑烷二酮(TZD)化合物的組合，其中所述類維生素A相關(guān)分子在結(jié)構(gòu)上與9-順式視黃酸相關(guān)，所述分子誘導(dǎo)前脂肪細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞。
發(fā)明詳述本發(fā)明基于以下發(fā)現(xiàn)不表現(xiàn)出典型的類維生素A活性的某些類維生素A型分子，表現(xiàn)出誘導(dǎo)前脂肪細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞的能力。此外，這些分子在體內(nèi)不表現(xiàn)出有害副作用。這種脂肪生成作用使得這些化合物及其異構(gòu)體或其藥用可接受的鹽很好地適用于治療或預(yù)防NIDDM。具體地說(shuō)，根據(jù)這些化合物與TZD相似的脂肪生成活性，它們應(yīng)該表現(xiàn)出有效的抗糖尿病發(fā)生的作用。然而，與TZD不同，這些類維生素A化合物在體內(nèi)給予時(shí)，應(yīng)該不表現(xiàn)出毒性副作用，因?yàn)檫@些分子不表現(xiàn)出典型的類維生素A毒性，并且已經(jīng)表明在動(dòng)物中很好地耐受。
在1995年4月26日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)系列第08/429,0096(現(xiàn)已頒發(fā)專利)中公開了本文報(bào)道的類維生素A樣分子。該申請(qǐng)進(jìn)一步描述了合成它們的方法。
更具體地講，已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)，以下類維生素A化合物有效地誘導(dǎo)前脂肪細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞6-(3，5，5，8，8-五甲基-5，6，7，8-四氫-2-萘硫代(naphtylthio))煙酸(在實(shí)施例中稱為C1)(化合物1)；4-(3-乙基-5，5，8，8-四甲基-5，6，7，8-四氫-2-萘氧基)苯甲酸(在實(shí)施例中稱為C2)(化合物2)；4-(3，5，5，8，8-五甲基-5，6，7，8-四氫-2-萘硫代)苯甲酸(在實(shí)施例中稱為C3)(化合物3)；4-(3-異丙基-5，5，8，8-四甲基-5，6，7，8-四氫-2-萘氧基)苯甲酸(化合物4)；4-(5，6，7，8-四氫-5，5，8，8-四甲基-2-萘硫代)苯甲酸(化合物5)；4-(3，5，5，8，8-五甲基-5，6，7，8-四氫-2-萘氧基)苯甲酸(化合物6)；4-(3-溴-5，6，7，8-四氫-5，5，8，8-四甲基-2-萘氧基)苯甲酸(化合物7)；3-甲基-4-(5，6，7，8-四氫-5，5，8，8-四甲基-2-萘硫代)苯甲酸(化合物8)；和3-甲基-4-(3-乙基-5，6，7，8-四氫-5，5，8，8-四甲基-2-萘氧基)苯甲酸(化合物9)。
下面提出鑒別為化合物1-9的以上鑒定的類維生素A相關(guān)分子的結(jié)構(gòu)。
如上所討論并在以下實(shí)施例中所示的，這些化合物有效地促進(jìn)脂肪生成。因此，這些化合物或其異構(gòu)體或其藥用可接受的鹽，可以用以治療和/或預(yù)防NIDDM。
在使用題述化合物治療和/或預(yù)防NIDDM中，將一種治療/預(yù)防組合物給予有發(fā)生NIDDM風(fēng)險(xiǎn)的受治療者，其中所述治療/預(yù)防組合物包含至少一種治療或預(yù)防有效量的按照本發(fā)明的化合物。
這類藥用/治療組合物將包含一種溶媒、載體或稀釋劑和治療或預(yù)防有效量的至少一種按照本發(fā)明的化合物或其藥用可接受的鹽或異構(gòu)體，所述溶媒、載體或稀釋劑是藥用可接受的，并且與選擇用于給定組合物的給藥方法模式相匹配。
按照本發(fā)明的化合物的給予可以通過(guò)任何合適的方法進(jìn)行，例如系統(tǒng)、腸、胃腸外、局部或眼給藥。然而，一般最好是口服。
對(duì)于腸給藥，所述藥物/藥用組合物可以為片劑、明膠膠囊、包糖衣片劑、糖漿、懸浮劑、酏劑、溶液、粉劑、顆粒劑、乳劑、微球體或納球體(nanosphere)或提供控釋的脂質(zhì)或聚合溶媒。對(duì)于胃腸外給藥，所述組合物可以為用于輸注或注射的溶液或懸浮劑。
按照本發(fā)明的化合物給予的日劑量一般為大約0.1mg/kg至100mg/kg體重，以每diem 1-3劑的速率給予。
對(duì)于局部給藥，基于按照本發(fā)明化合物的藥用組合物可以以以下形式提供軟膏、乳膏、乳劑、pommade、粉劑、油膏、浸滲墊、溶液、凝膠、噴霧劑、洗劑或懸浮劑。它們也可以以以下形式提供微球體或納球體、或提供控釋的脂質(zhì)或聚合溶媒、或聚合貼劑和水凝膠。而且，用于局部給藥的這些組合物可以以無(wú)水形式或水性形式提供。對(duì)于眼給藥，它們主要是洗眼劑。
用于局部或眼給藥的這些組合物，含有至少一種按照本發(fā)明的化合物或一種其鹽，其濃度范圍最好為該組合物總重量的0.001％至5％(重量)。
按照本發(fā)明的藥物組合物，可以另外含有惰性或藥代動(dòng)力學(xué)活性的添加劑。特別是，按照本發(fā)明的組合物可以包含適用于治療或預(yù)防NIDDM的其它藥物。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明的治療/預(yù)防組合物將包含至少一種按照本發(fā)明的類維生素A化合物，結(jié)合至少一種噻唑烷二酮化合物，諸如ciglitazone、englitazone、pioglitazone、BRL 49653(5-[[4-[2-(甲基-2-吡啶基氨基)乙氧基]苯基]甲基]2-4-噻唑烷二酮)和troglitazone。這些脂肪生成藥物的組合應(yīng)該對(duì)脂肪生成活性提供至少額外的和潛在的協(xié)同作用。此外，題述治療或預(yù)防組合物還可以包含可用以治療或預(yù)防糖尿病的其它藥物。
所述本發(fā)明的類維生素A化合物將最好用來(lái)治療已診斷患有NIDDM的人，即表現(xiàn)出活動(dòng)期疾病狀態(tài)的人。然而，本發(fā)明的另一種重要的應(yīng)用包括在有相當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生糖尿病(例如因?yàn)檫z傳和/或其它風(fēng)險(xiǎn)因素)的人中，使用題述類維生素A化合物預(yù)防NIDDM。作為實(shí)例，這類風(fēng)險(xiǎn)因素包括肥胖和胰臟移植。此外，這些化合物或其藥用可接受的鹽可以用來(lái)治療表現(xiàn)出早期NIDDM(即NIDDM臨證前期征)的人。表現(xiàn)出NIDDM早期征或有相當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生NIDDM的人的鑒別方法，是糖尿病領(lǐng)域已知的，包括測(cè)量葡萄糖水平。
為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，給出以下具體實(shí)施例，不用說(shuō)，這些實(shí)施例僅僅是說(shuō)明性的并且決不是限制性的。
實(shí)施例1題述化合物在不同濃度下對(duì)脂肪生成活性的作用將3T3-L1前脂肪細(xì)胞(ATCC)以5×104細(xì)胞/孔接種于24孔組織培養(yǎng)板中的DMEM和10％牛血清中。達(dá)到匯合后2天，通過(guò)加入含10％胎牛血清的DMEM中的不同的按照本發(fā)明的化合物以及合適的對(duì)照化合物，誘導(dǎo)分化。每三天更換培養(yǎng)基和化合物。匯合后7天，將細(xì)胞固定，并且通過(guò)油紅O染色(oil red O staining)，測(cè)量細(xì)胞質(zhì)中脂滴的累積。
包括對(duì)照細(xì)胞(載體)在內(nèi)的所有細(xì)胞，用相同體積的二甲基亞砜(DMSO)處理，二甲基亞砜的水平不超過(guò)0.2％的最終溶劑濃度。
所有反式RA(tRA)和9-順式RA(9cRA)用作對(duì)照化合物。
油紅O染色匯合后7天，所述細(xì)胞用PBS洗滌，以10％福爾馬林固定，并用PBS再洗滌一次。然后細(xì)胞用60％油紅O溶液染色30分鐘。然后用水兩次洗滌細(xì)胞，每次15分鐘。通過(guò)將0.5g油紅O溶于100ml異丙醇中，制備油紅O貯存液，將其在于PBS中稀釋之前過(guò)濾，以提供60％油紅O溶液。
圖1含有這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。這些結(jié)果證實(shí)本發(fā)明人的化合物誘導(dǎo)前脂肪細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞。相反，對(duì)照化合物不表現(xiàn)出相似的活性。而且，所述結(jié)果表明，這種分化以濃度依賴性方式誘導(dǎo)。
實(shí)施例II題述化合物隨時(shí)間對(duì)脂肪生成的作用將3T3-L1前脂肪細(xì)胞(ATCC)以5×104細(xì)胞/孔接種于24孔組織培養(yǎng)板中的DMEM和10％牛血清中。達(dá)到匯合后2天，通過(guò)加入含10％胎牛血清的DMEM中的不同的按照本發(fā)明的化合物，誘導(dǎo)分化(第0天)。每三天更換培養(yǎng)基和化合物。在指定的天數(shù)將細(xì)胞固定，并按實(shí)施例I解釋的方法處理。
包括對(duì)照細(xì)胞(載體)在內(nèi)的所有細(xì)胞，用相同體積的二甲基亞砜(DMSO)處理，二甲基亞砜決不超過(guò)0.2％的最終溶劑濃度。
作為分化的陽(yáng)性對(duì)照，細(xì)胞用10μg胰島素/ml和1μM地塞米松(Ins/Dex)處理。用1μM所有反式RA(tRA)和2μM 9-順式RA(9cRA)作為另外的對(duì)照。
C1、C2和C3以1μM的終濃度使用。
圖2含有這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。這些結(jié)果表明，按照本發(fā)明的化合物以時(shí)間依賴性方式，誘導(dǎo)前脂肪細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞。相反，對(duì)照化合物胰島素、地塞米松、所有反式RA和9-順式RA，不表現(xiàn)出相似的活性。
因此，獲得的結(jié)果證實(shí)本發(fā)明的化合物有效地以時(shí)間和濃度依賴性方式，誘導(dǎo)脂肪生成。所以，它們應(yīng)該提供有效的治療和/或預(yù)防藥物，以在需要這種治療的受治療者中治療和/或預(yù)防NIDDM。
權(quán)利要求
1.在有相當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM)的受治療者中治療和/或預(yù)防NIDDM的方法，所述方法包括給予預(yù)防或治療有效量的至少一種選自以下的化合物6-(3，5，5，8，8-五甲基-5，6，7，8-四氫-2-萘硫代)煙酸；4-(3-乙基-5，5，8，8-四甲基-5，6，7，8-四氫-2-萘氧基)苯甲酸；4-(3，5，5，8，8-五甲基-5，6，7，8-四氫-2-萘硫代)苯甲酸；4-(3-異丙基-5，5，8，8-四甲基-5，6，7，8-四氫-2-萘氧基)苯甲酸；4-(5，6，7，8-四氫-5，5，8，8-四甲基-2-萘硫代)苯甲酸；4-(3，5，5，8，8-五甲基-5，6，7，8-四氫-2-萘氧基)苯甲酸；4-(3-溴-5，6，7，8-四氫-5，5，8，8-四甲基-2-萘氧基)苯甲酸；3-甲基-4-(5，6，7，8-四氫-5，5，8，8-四甲基-2-萘硫代)苯甲酸；3-甲基-4-(3-乙基-5，6，7，8-四氫-5，5，8，8-四甲基-2-萘氧基)苯甲酸；或其藥用可接受的鹽。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述方法還包括給予至少一種其它抗糖尿病發(fā)生藥。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述其它抗糖尿病發(fā)生藥是噻唑烷二酮。
4.權(quán)利要求3的方法，其中所述化合物選自ciglitazone、englitazone、pioglitazone、(5-[[4-[2-(甲基-2-吡啶基氨基)乙氧基]苯基]甲基]-2，4-噻唑烷二酮)和troglitazone。
5.權(quán)利要求l的方法，其中系統(tǒng)、腸、胃腸外、局部或眼給予所述化合物。
6.權(quán)利要求l的方法，其中口服所述化合物。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述化合物包含于選自以下的藥用可接受的形式片劑、明膠膠囊、包糖衣片劑、糖漿、酏劑、溶液、粉劑、顆粒劑、乳劑、微球體、納球體(nanosphere)、提供控釋的脂質(zhì)或聚合溶媒、軟膏、乳膏、乳劑、pommade、粉劑、油膏、浸滲墊、凝膠、噴霧劑、洗劑或懸浮劑。
8.權(quán)利要求1的方法，其中所述化合物給予的日劑量為大約0.01mg/kg至100mg/kg體重，以每diem 1-3劑的速率給予。
9.權(quán)利要求1的方法，將其給予由于遺傳和/或其它風(fēng)險(xiǎn)因素而有相當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生NIDDM的受治療者。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述受治療者是有風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生復(fù)發(fā)性II型糖尿病的人。
11.權(quán)利要求1的方法，其中通過(guò)注射給予所述化合物。
12.適用于治療和/或預(yù)防非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM)的組合物，所述組合物包含以下組合(i)至少一種選自以下的類維生素A相關(guān)化合物6-(3，5，5，8，8-五甲基-5，6，7，8-四氫-2-萘硫代)煙酸；4-(3-乙基-5，5，8，8-四甲基-5，6，7，8-四氫-2-萘氧基)苯甲酸；4-(3，5，5，8，8-五甲基-5，6，7，8-四氫-2-萘硫代)苯甲酸；4-(3-異丙基-5，5，8，8-四甲基-5，6，7，8-四氫-2-萘氧基)苯甲酸；4-(5，6，7，8-四氫-5，5，8，8-四甲基-2-萘硫代)苯甲酸；4-(3，5，5，8，8-五甲基-5，6，7，8-四氫-2-萘氧基)苯甲酸；4-(3-溴-5，6，7，8-四氫-5，5，8，8-四甲基-2-萘氧基)苯甲酸；3-甲基-4-(5，6，7，8-四氫-5，5，8，8-四甲基-2-萘硫代)苯甲酸；3-甲基-4-(3-乙基-5，6，7，8-四氫-5，5，8，8-四甲基-2-萘氧基)苯甲酸；或其藥用可接受的鹽；(ii)至少一種噻唑烷二酮化合物；和(iii)一種藥用可接受的載體或賦形劑。
13.權(quán)利要求12的組合物，其中所述噻唑烷二酮化合物選自ciglitazone、englitazone、pioglitazone、(5-[4-[2-(甲基-2-吡啶基氨基)乙氧基]苯基]甲基]-2，4-噻唑烷二酮和troglitazone。
14.權(quán)利要求12的組合物，它適于口服。
15.權(quán)利要求14的組合物，它為選自以下的形式片劑、明膠膠囊、包糖衣片劑、糖漿、酏劑、溶液、粉劑、顆粒劑、乳劑、微球體、納球體、提供控釋的脂質(zhì)或聚合溶媒、軟膏、乳膏、乳劑、pommade、粉劑、油膏、浸滲墊、凝膠、噴霧劑、洗劑或懸浮劑。
全文摘要
提供采用特定的類維生素A化合物,在有相當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM)的受治療者中治療和/或預(yù)防NIDDM的方法,所述類維生素A化合物在結(jié)構(gòu)上與9－順式視黃酸相關(guān),它們誘導(dǎo)前脂肪細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞。這些化合物可以單獨(dú)給予或結(jié)合其它抗糖尿病發(fā)生藥(諸如噻唑烷二酮)一起給予。
文檔編號(hào)A61K9/06GK1256630SQ98805131
公開日2000年6月14日 申請(qǐng)日期1998年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月24日
發(fā)明者M·普法赫, W·萊爾恩哈特, A·范約爾 申請(qǐng)人:蓋爾德馬研究及發(fā)展公司