專利名稱：藥物組合物的制作方法
藥物組合物發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及治療和診斷組合物，更特別地涉及藥物組合物，及其使用方法，其表現(xiàn) 為被選擇性吸收到特征為過度增殖的細胞(包括癌細胞)中，并且其調(diào)節(jié)酶的結(jié)構(gòu)、表達和 /或活性的調(diào)整或干擾，從而便于檢測和治療或破壞這些細胞。更特別地，這些試劑靶向和 干擾在諸如與大多數(shù)癌癥相關(guān)的修飾的丙酮酸脫氫酶(PDH)復(fù)合物的位點中觀察到的改 變的線粒體能量代謝的活性或其調(diào)整。
背景技術(shù)：
線粒體是真核生物的能量生成與細胞生存-和-死亡過程的主要控制中心。雖 然存在與細胞其他部分交流的各種機制，但是可逆的磷酸化是調(diào)節(jié)線粒體功能的重要方 式(Pagliarini D. J.禾口 Dixon J. E. (2006). Mitochondrial modulation :reversible phosphorylation takes center stage ？ TRENDS in Biochem. Sci. 31 :26_34，passim，弓| 入本文作為參考)報道的線粒體激酶、磷酸酶和磷蛋白的數(shù)量穩(wěn)定地增加表明磷酸化很可 能作為在調(diào)節(jié)線粒體過程中的常見主題出現(xiàn)。與線粒體酶的結(jié)構(gòu)、功能和活性調(diào)節(jié)相關(guān)的 病理變化或遺傳變化有助于治療疾病，和可能是治療疾病的重要靶點。與其作為集中點(point of convergence)和多種細胞功能的調(diào)節(jié)劑的作用一致， 線粒體在細胞凋亡、活性氧簇(R0Q的生成和包括超過90%的細胞ATP生成的許多代謝過 程中具有決定性作用。而且，當細胞生長和分裂時，必須產(chǎn)生新的線粒體，該過程本身需要 謹慎地協(xié)調(diào)核DNA和線粒體DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯。最后，當細胞的能量需要改變時，線粒體 必須通過調(diào)整其ATP輸出量快速應(yīng)答。因此，線粒體需要與細胞功能交流的復(fù)雜系統(tǒng)。如 從

圖1明顯可知，往返于線粒體的信號分子包括離子、氣體、代謝產(chǎn)物、激素、轉(zhuǎn)錄因子和蛋 白。因此，作為接收、整合和傳遞細胞信號的中心的線粒體的識別是藥物的設(shè)計和試驗中的 SSiiM (advance)。在線粒體調(diào)整中，信號傳導(dǎo)的基礎(chǔ)是可逆的磷酸化。然而，雖然在1%4年報道首 次證實了蛋白激酶事件，并且?guī)缀跛氖昵鞍l(fā)現(xiàn)了可以通過可逆的磷酸化調(diào)整核心線粒體 (core mitochondrial)功能的事實，但是線粒體磷酸化事件的報道很少。確實如此，盡管 在八十年代和九十年代就識別了大量信號轉(zhuǎn)導(dǎo)磷酸化級聯(lián)，其橫穿質(zhì)膜并穿過細胞溶質(zhì)到 達細胞核。這方面知識的缺乏可能部分是由于如下事實大多數(shù)線粒體蛋白質(zhì)機器存在于 兩個脂質(zhì)雙層后，其似乎將線粒體蛋白質(zhì)置于超出了細胞溶質(zhì)的信號級聯(lián)達到的區(qū)域。在 任何情況下，未廣泛接受的是線粒體以對于疾病控制關(guān)鍵的方式通過可逆的磷酸化調(diào)節(jié)信 號。然而，如表1所示，截止2006年，全部線粒體區(qū)室(即基質(zhì)、內(nèi)膜、膜間隙和外膜，包括胞 質(zhì)-面對的外表面)中超過60個蛋白質(zhì)已經(jīng)被鑒定為參與廣譜線粒體功能的磷蛋白。固 定數(shù)據(jù)(Mounting data)進一步證實了線粒體靶點的可逆的磷酸化的重要性和靶向線粒體 靶點的組合物改善癌癥治療的用途。6
表1.線粒體磷蛋白
權(quán)利要求
1.包括人類的恒溫動物病態(tài)細胞的線粒體中至少一種酶和/或酶復(fù)合物或其亞基比 如修飾的丙酮酸脫氫酶(PDH)復(fù)合物的結(jié)構(gòu)、表達和/或活性的調(diào)整或干擾的藥學可接受 的調(diào)節(jié)劑。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述調(diào)整或干擾包括可逆的磷酸化或脫磷酸化。
3.如權(quán)利要求2所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述可逆的磷酸化或脫磷酸化發(fā)生在酶或酶復(fù)合 物或其亞基的激酶、磷酸酶和/或脫氫酶上。
4.如權(quán)利要求3所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述調(diào)節(jié)劑促進或抑制激酶活性。
5.如權(quán)利要求4所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述激酶選自包括丙酮酸脫氫酶激酶(PDK)1、 PDK2、PDK3、PDK4及其各自的同工型的組。
6.如權(quán)利要求3所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述調(diào)節(jié)劑促進或抑制磷酸酶活性。
7.如權(quán)利要求6所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述磷酸酶選自包括丙酮酸脫氫酶磷酸酶 (PDP) 1、PDP2及其各自的同工型的組。
8.如權(quán)利要求3所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述調(diào)節(jié)劑促進或抑制脫氫酶活性。
9.如權(quán)利要求2所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述可逆的磷酸化或脫磷酸化發(fā)生在所述PDH復(fù) 合物上。
10.如權(quán)利要求9所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述調(diào)節(jié)發(fā)生在所述PDH復(fù)合物的Elα亞基上。
11.如權(quán)利要求10所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述調(diào)節(jié)是通過失活PDP及其同工型和突變體 形式發(fā)生的。
12.如權(quán)利要求11所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述失活PDP是通過抑制PDP表達發(fā)生的。
13.如權(quán)利要求10所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述調(diào)節(jié)是通過活化PDK及其同工型和突變體 形式發(fā)生的。
14.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述病態(tài)細胞顯示出對用權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié) 劑的治療敏感或不敏感。
15.如權(quán)利要求14所述的調(diào)節(jié)劑，其中治療-不敏感的病態(tài)細胞可以被誘導(dǎo)表達至少 一種修飾的酶或酶復(fù)合物或其亞基，以使得它們對治療敏感。
16.如權(quán)利要求15所述的調(diào)節(jié)劑，其中表達是由基因操作誘導(dǎo)的。
17.如權(quán)利要求16所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述誘導(dǎo)是通過轉(zhuǎn)錄操作實現(xiàn)的。
18.如權(quán)利要求16所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述誘導(dǎo)是通過翻譯操作實現(xiàn)的。
19.如權(quán)利要求16所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述誘導(dǎo)是通過翻譯后操作實現(xiàn)的。
20.如權(quán)利要求15所述的調(diào)節(jié)劑，其中表達是由外遺傳操作誘導(dǎo)的。
21.如權(quán)利要求15所述的調(diào)節(jié)劑，其中表達是由表型操作誘導(dǎo)的。
22.如權(quán)利要求14所述的調(diào)節(jié)劑，其中當用權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)劑治療時，所述病態(tài) 細胞表達至少一種修飾的酶或酶復(fù)合物。
23.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述調(diào)節(jié)劑影響PDK及其同工型和突變體形式的 表達水平。
24.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述調(diào)節(jié)劑影響PDP及其同工型和突變體形式的 表達水平。
25.如權(quán)利要求23或M所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述表達水平在轉(zhuǎn)錄、翻譯或翻譯后水平 上改變。
26.如權(quán)利要求25所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述改變是外遺傳的。
27.如權(quán)利要求9所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述調(diào)節(jié)劑抑制毒性代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生。
28.如權(quán)利要求9所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述調(diào)節(jié)劑促進毒性代謝產(chǎn)物的解毒。
29.如權(quán)利要求27或觀所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述代謝產(chǎn)物選自由乙醛、超氧化物、過氧 化氫和羥基自由基組成的組。
30.如權(quán)利要求觀所述的調(diào)節(jié)劑，其中調(diào)節(jié)作用是通過乙偶姻生成的降低觀察的。
31.如權(quán)利要求9所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述可逆的磷酸化或脫磷酸化變成不可逆的。
32.如權(quán)利要求31所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述磷酸化或脫磷酸化作用導(dǎo)致細胞死亡。
33.如權(quán)利要求32所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述作用是細胞凋亡。
34.如權(quán)利要求32所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述作用是壞死。
35.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)劑，包括至少一種硫辛酸衍生物及至少一種其藥學可接 受的載體。
36.如權(quán)利要求35所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述硫辛酸衍生物具有下式、其代謝產(chǎn)物或其
37.如權(quán)利要求35所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述硫辛酸衍生物具有下式、其代謝產(chǎn)物或其
38.如權(quán)利要求35所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述硫辛酸衍生物具有下式、其代謝產(chǎn)物或其
39.如權(quán)利要求35所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述硫辛酸衍生物具有下式、其代謝產(chǎn)物或其
40.如權(quán)利要求36、37、38或39所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述硫辛酸衍生物僅僅以其 (R)-異構(gòu)體存在。
41.如權(quán)利要求36、37、38或39所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述硫辛酸衍生物以其(R)-異構(gòu) 體和(S)-異構(gòu)體的混合物存在。
42.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述調(diào)節(jié)劑用于治療和診斷疾病、病癥或綜合 征、或其癥狀，所述疾病、病癥或綜合征、或其癥狀包括至少一種酶和/或酶復(fù)合物或其亞 基的結(jié)構(gòu)、表達和/或活性的改變。
43.如權(quán)利要求42所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述至少一種酶復(fù)合物是PDH復(fù)合物。
44.如權(quán)利要求42所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述疾病、病癥或綜合征的進一步特征是細胞 過度增殖。
45.如權(quán)利要求44所述的調(diào)節(jié)劑，其中所述疾病、病癥或綜合征是癌癥。
46.一種調(diào)節(jié)呈現(xiàn)疾病、病癥或綜合征的患者中的至少一種酶和/或酶復(fù)合物或其亞 基的方法，所述疾病、病癥或綜合征包括所述至少一種酶和/或酶復(fù)合物或其亞基的結(jié)構(gòu)、 表達和/或活性的改變，所述方法包括施用有效量的權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)劑。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其中至少一種酶復(fù)合物是PDH復(fù)合物。
48.如權(quán)利要求46所述的方法，其中所述疾病、病癥或綜合征的進一步特征是細胞過 度增殖。
49.
50.如權(quán)利要求48所述的方法，其中所述疾病、病癥或綜合征是癌癥。
51.一種診斷和預(yù)測呈現(xiàn)疾病、病癥或綜合征的癥狀的患者中受益的方法，所述疾病、 病癥或綜合征包括至少一種酶和/或酶復(fù)合物或其亞基的結(jié)構(gòu)、表達和/或活性的改變，所 述方法包括從患者獲得細胞樣品，在體外向所述細胞施用有效量的權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié) 劑，和由此獲得結(jié)果。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，其中至少一種酶復(fù)合物是PDH復(fù)合物。
53.如權(quán)利要求51所述的方法，其中所述疾病、病癥或綜合征的進一步特征為細胞過 度增殖。
54.如權(quán)利要求53所述的方法，其中所述疾病、病癥或綜合征是癌癥。
全文摘要
例如經(jīng)由改變的丙酮酸脫氫酶(PDH)復(fù)合物的線粒體能量代謝的包括人類的恒溫動物的至少一種酶和/或酶復(fù)合物或其亞基的結(jié)構(gòu)、表達和/或活性的調(diào)整或干擾的藥學可接受的調(diào)節(jié)劑及其使用方法，包括有效量的至少一種硫辛酸衍生物和至少一種其藥學可接受的載體以影響所述復(fù)合物的磷酸化狀態(tài)。所述調(diào)節(jié)劑通過增加PDH激酶活性和/或降低PDH磷酸酶活性，經(jīng)由抑制PDH復(fù)合物的E1α亞基的活性防止厭氧性糖分解的毒性代謝產(chǎn)物解毒，迫使線粒體氧化磷酸化活性增加。因為所述調(diào)節(jié)劑抑制PDH復(fù)合物的E2亞基作用的另外作用，以過度增殖為特征的細胞比如腫瘤細胞也不能產(chǎn)生乙酰輔酶A和NADH，因而線粒體膜極化喪失，促進了細胞死亡。
文檔編號A61K31/385GK102056605SQ200880129633
公開日2011年5月11日 申請日期2008年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月4日
發(fā)明者保羅·賓厄姆, 拉克瑪爾·W·波特尤, 羅伯特·紹爾, 羅伯特·羅德里格斯, 蘇珊娜·扎卡爾 申請人:羅伯特·紹爾, 羅伯特·羅德里格斯