紐偌芬得(Neurofender)能夠預防和延緩人類大腦神經細胞的衰老和死亡的新製劑的製作方法

2023-05-03 05:56:21 1

專利名稱：紐偌芬得(Neurofender)能夠預防和延緩人類大腦神經細胞的衰老和死亡的新製劑的製作方法
技術領域：
老年大腦神經細胞衰老退化的原因，病理過程結果。
紐偌芬得是延長神經細胞壽命，延緩神經細胞衰老和死亡的藥物。老年大腦神經細胞的過度衰老和死亡是一個明顯的病理過程，它所導致的臨床表現如大腦反應遲鈍，記憶減退，目光呆滯，行為異常等。導致這些現象的誘因是多方面的，但其病理過程基本相似(1，2，3，)。
1.自主的神經細胞活動性減弱，導致神經細胞存活與死亡調控系統之間的平衡失調，則神經細胞死亡加速，神經細胞的數量減少。
2.神經細胞活動性減弱，導致神經細胞能量代謝活動減弱，神經細胞對過氧化離子的處理功能下降，這些離子對DNA和蛋白質的損傷加劇，導致細胞死亡加速。
3.神經細胞活動性減弱，導致神經細胞對正常降解的蛋白質的處理能力降低，變性蛋白質在神經細胞內累積，誘發細胞走向死亡。
4.神經細胞活動性減弱，導致由成年幹細胞轉化的新生神經細胞數量減少，新生成的神經突觸數量減少，神經細胞的置換過程減弱，大腦神經損傷加速。
背景技術：
大腦神經細胞存活的機理。
大腦神經細胞的活動性誘發的長期強化力(LTPLong TermPotentiation)和長期減化力(LTDLong Term Depression)是大腦神經進行學習，記憶，和存活的生理和生化基礎(4，5，6，7)。在生理狀況下，神經細胞的活動性包括以下三個方面上遊細胞通過神經軸突傳下來的神經衝動；細胞周圍微環境改變導致的神經細胞膜電位的改變所誘發的神經衝動；外源細胞分泌的神經細胞生長調控因子與細胞膜上受體結合所誘導的膜電位和生化變化。當神經細胞的活動性增高的時候，它表現在神經細胞膜電位的變化和細胞膜上各種離子通路(L Type VSCCs)和受體(AMPAR，NMDAR，NGFR，BDNFR)的活性的改變，這些改變作為神經細胞的第一信使，導致流入細胞漿的Ca++增多，DAG/IP3/PKC/PKA生成增多，這些因子作為第二信使將激活至少三個信息傳遞系統RAS/MAPK系統；cAMP/PKA系統；CAMKII/IV系統；並通過這些信息系統將神經細胞活動性增強的信息傳入細胞核內形成激活的基因轉錄因子(CREB，MEF2，MCY)。這些被激活的轉錄因子將調控它們的下遊靶基因，最終引起基因表達增強，蛋白合成增多，能量代謝加強(ATP)，DNA修補活性加強，壓力應激信息系統(P38/JNK)和炎症反應信息系統(CALCINEURIN)的活性被抑制，則蛋白降解，細胞衰老和死亡過程減速；LTP形成；神經細胞樹突生長加速；軸突形成增多；細胞存活時間延長(8，9，10，11)。
從時間的角度看，細胞活動性誘發的LTP形成和神經細胞存活延長可分為至少兩個階段細胞即時早期反應階段(Immediate earlyphase)和後期反應階段(Late response phase)。第一階段是神經細胞的即刻對刺激的反應，歷時短，不超過30分鐘，無新基因轉錄和新蛋白質合成過程的捲入。完全依賴於細胞現有的細胞生理，能量，和系統狀態來應對誘導。第二階段是細胞對持續強刺激的生理和生化的完全適應過程，反應歷時長，可持續幾個小時或幾天。有新基因轉錄和新蛋白質的合成，細胞現有的細胞生理，能量，和系統狀態的適應性改變引導著神經細胞走向存活(12)。
MAPK系統MAPK系統是由以下五個部份組成第二信息Ca++/DAG/IP3；RAS/RAF；MAPKKK；MAPKK/P42/44；MAPK；CREB。信息激活第二信使後激活RAS，RAS使MAPKKK，MAPKK，和MAPK激酶級連磷酸化。磷酸化的MAPK激酶通過同樣的磷酸化過程使CREB由無活性狀態轉為活化狀態。活化後的CREB進入細胞核調控基因的表達(見圖1)(9，11)。
cAMP/PKA系統cAMP/PKA系統由cAMP，PKA，CREB組成。DAG/IP3的激活導致cAMP濃度增高，cAMP通過PKA激活轉錄因子CRAB(見圖2)(9，11)。
Ca++/CAMKII/IV系統Ca++/CAMKII/IV系統是由Ca++/CAMKII/IV/CREB組成。激活的CAMKII/IV可以使CREB磷酸化以使CREB活性增高(見圖2)(9，11)。
P38/JNK系統P38/JNK系統是在外界壓力環境條件下細胞特有的反應系統。P38/JNK是由MAPK4/7和MAPK3/5激活，然後激活轉錄因子CREB/MEF/JUN，導致細胞內蛋白質降解加速，DNA損傷修飾減緩，減少PSD上AMPA受體的數量，增強LTD的形成，細胞走向死亡(見圖3)(9，11，13)。
BDNF(Brain Derived Neurotrophy Factor大腦神經細胞生成分泌的神經細胞生長因子)BDNF是由大腦Glia間質細胞表達分泌的蛋白分子。BDNF可與神經細胞膜上的BDNF受體結合，通過RAS/MAPK信息傳遞系統促進神經細胞的生長和存活。最近的資料表明，自然界物質Coffeine，Cokaine可特異性的激活BDNF基因的表達和促進神經細胞的生長(見圖4)(14，15，16，17，18，19，20，21，22)。
LTP/LTD的分子生物學機理如前所述，增強神經細胞膜的張力(LTP)和減低其張力對神經細胞的學習，記憶，和存活有其重要的意義。最新發表的研究資料顯示，神經細胞活性誘發的LTP，是由RAS/MAPK信息傳遞系統所控制，通過增加神經細胞突觸後(PSDPost Synapse Density)膜上的AMPA受體的數量，以增強PSD的反應強度來實現的。相反的是，誘發的LTD是由P38信息傳遞系統所控制的RAP蛋白質的活性，通過減少PSD上的AMPA受體數量以減弱PSD的反應強度來實現的(23，24)。
以上所描述的與大腦學習，記憶，和神經細胞存活或死亡的各種分子生物學原理已經在動物體內得到了肯定，明確的證實(25，26，27，28)。
根據以上所述的神經細胞存活與死亡的分子生物學原理，我們可以得出以下三個基本的結論1.神經細胞的生長和存活是受細胞內信息傳遞系統嚴格控制的過程。
2.控制細胞存活和控制死亡的信息系統之間的平衡狀態是決定神經細胞生存狀態的決定因素。
3.選擇有效的藥物，增強神經細胞的活動性和減弱控制神經細胞死亡的信息系統的活性，可以有效地延緩神經細胞的死亡，加強新生神經細胞的生長，和對死亡細胞的置換，為早期有效地預防大腦退化和衰老提供了有效的措施和方法(見圖7)。
二.

發明內容
生物藥物的名稱，結構及作用原理本發明的藥物，紐偌芬得(Neurofender)，包含兩種藥物成份咖啡因，P38激酶抑制劑。
咖啡因(Caffeine)咖啡因是從咖啡豆中提取的天然物質(1，3，7-trimethylaxanthine，C8H11N4O2)，是飲用咖啡的主要有效成份。咖啡因的主要作用有增強大腦神經細胞的活動性，通過激活控制神經細胞生長和存活的信息系統以延長細胞壽命，減緩細胞死亡；咖啡因可以有效的激活BDNF基因的表達，發揮BDNF促進神經細胞生長和存活的重要作用(19，20，21，22)(見圖7)。
P38激酶抑制劑 P38激酶抑制劑是指比啶咪坐類的化學製劑(Pyridyl-imidazole)(29，30，31，32，33，34，35，36)，例如SB203580，pyridine，4-[4-(4-fluorophenyl)-2-[4-(methylsulfinyl)-1H-imidazol-5-y1]，MW377.4，P38 IC50＝20nM(見圖5).這類製劑可自由進入細胞，對P38激酶有非常特異的選擇性抑制作用(見圖6)，可作為關節炎和骨質疏鬆症的治療藥物(35).最新資料證明，P38激酶抑制劑對大腦缺氧所造成的損傷有明顯的預防和治療作用(37)。P38激酶抑制劑特異性地抑制P38激酶，增加PSD上AMPA受體的數量，減少LTD的形成，降低控制死亡的信息傳遞系統的活性，達到減緩神經細胞死亡速度的目的(見圖7)。
三.製藥材料來源製劑咖啡因，SB203580可從製劑公司購置。
配方咖啡因200mg，SB203580 0.1μg/一個膠囊/一天。
製備按照膠囊藥物製備的方式製作。
服用一天一次，每次一粒，午飯後服用。
適應人群年齡45歲以上。
禁忌孕婦，兒童，患有甲狀腺功能亢進和亢奮性精神病患者。
四.總結現代醫學分子生物學提供了越來越多的科學證據顯示，人類大腦神經細胞的生長和存活以至死亡過程是由組織非常嚴謹的多種蛋白信息傳遞系統所控制。老年大腦功能衰退和痴呆是由多種因素擾亂正常平衡的細胞內信息傳遞系統的活性，以至導致能量，DNA，和蛋白質的代謝紊亂，促使神經細胞走向死亡。由於神經細胞內的信息傳遞系統的活性是可以調控的，選擇性地使用增強神經細胞活動性的製劑，如咖啡因，來提高控制存活的神經細胞信息傳遞系統的活性(CAMP/PKA，RAS/MAPK，CAMKII/IV)，選擇性地使用減緩神經細胞死亡速率的製劑，如SB203580，來減弱控制死亡的神經細胞信息傳遞系統的活性(P38/JNK)，可以達到預防人類老年大腦痴呆，神經功能減退的目的(見圖7)。
1.發明要點第一條 本發明第一次提出了使用增強神經細胞活動性製劑，和抑制P38激酶類製劑，通過調節控制細胞存活的信息傳導系統，和控制壓力反應的信息系統的活性來達到延長神經細胞壽命，預防大腦退化的目的。
第二條 第一條中增強神經細胞活動性製劑，是指如咖啡因類製劑對cAMP/PKA，Ras/MAPK/CREB，Ca++/CaMKII/IV等控制神經細胞存活的細胞內信息傳遞系統，及通過對BDNF誘發的延長神經細胞壽命的作用。
第三條 第一條中抑制P38激酶類製劑，是指包括比啶咪唑類的化學製劑(Pyridyl-imidazole)，通過對P38激酶/JNK細胞內信息傳遞系統活性的抑制，來減小神經細死亡的速率，達到預防大腦老年老化的目的。
2.產品特點藥劑構成簡單，每日服用劑量小，無毒副作用。
3.產品應用
45歲以上人群。
4.禁忌孕婦，兒童，患有甲狀腺功能亢進和亢奮性精神病患者。
五.


圖1細胞內MAPK系統圖2鈣離子和信息系統間的關係圖4BDNF與神經軸突之間的關係圖3P38/JNK信息系統圖4BDNF與神經軸突之間的關係圖5各種P38激酶抑制劑的化學結構圖6SB203580抑制動物體內P38激酶活性的實驗結果圖7紐偌芬得預防老年大腦功能退化和神經死亡的作用機理。
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權利要求
1.本發明第一次提出了使用增強神經細胞活動性製劑，和抑制P38激酶類製劑，通過調節控制細胞存活的信息傳導系統，和控制壓力反應的信息系統的活性來達到延長神經細胞壽命，預防大腦退化的目的。
2.第一條中增強神經細胞活動性製劑，是指如咖啡因類製劑對cAMP/PKA，Ras/MAPK/CREB，Ca++/CaMKII/IV等控制神經細胞存活的細胞內信息傳遞系統，及通過對BDNF誘發的延長神經細胞壽命的作用。
3.第一條中抑制P38激酶類製劑，是指包括比啶咪唑類的化學製劑(Pyridyl-imidazole)，通過對P38激酶/JNK細胞內信息傳遞系統活性的抑制，來減小神經細死亡的速率，達到預防大腦老年老化的目的。
全文摘要
紐偌芬得是延長神經細胞壽命，延緩神經細胞衰老和死亡的藥物。人類大腦中樞神經細胞在五十歲以後的加速衰老死亡是一個慢性退化性的病理過程，它是導致老年痴呆，和帕金森氏疾病等的主要原因。在中國，程度不等的大腦神經退化性患者人數在五百萬以上，它對老年群體的健康帶來了極大的損害，及早發現，積極預防，是減緩大腦神經退化的基本原則。本發明的藥物，紐偌芬得(Neurofender)，包含兩種藥物成分咖啡因，P38激酶抑制劑。這類製劑可加強神經細胞膜去電位活性，細胞形成LTP的能力，降低RAP的活性，增加AMPA受體在PSD上的數量，減低控制細胞死亡的信息通路的活性來延長神經細胞壽命，延緩神經細胞衰老和死亡。
文檔編號A61P25/00GK1565452SQ02154680
公開日2005年1月19日 申請日期2002年12月4日 優先權日2002年12月4日
發明者李惠明, 李莉 申請人:李惠明, 李莉