雷帕黴素以及雷帕黴素衍生物用於治療骨損失的應用的製作方法
2023-07-05 22:09:11 3
專利名稱：雷帕黴素以及雷帕黴素衍生物用於治療骨損失的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及雷帕黴素和雷帕黴素衍生物的新用途。
雷帕黴素是由吸水鏈黴菌(Streptomyces hygroscopicus)產生的免疫抑制性內醯胺大環內酯。
雷帕黴素衍生物是被取代的雷帕黴素例如40-O-取代的雷帕黴素例如如US 5 258 389、WO 94/09010、WO 92/05179、US 5 118 677、US 5 118 678、US 5 100 883、US 5 151 413、US 5 120 842、WO 93/11130、WO 94/02136、WO 94/02485和WO 95/14023中所述的物質(所有這些文獻在這裡都被引入作為參考)；16-O-取代的雷帕黴素例如如WO 94/02136、WO 95/16691和WO 96/41807中所述的物質(這些文獻的內容在這裡被引入作為參考)；或32-氫化的雷帕黴素例如如在這裡被引入作為參考的WO 96/41807和US5 256 790中所述的物質。
優選的雷帕黴素衍生物是式I的化合物 其中R1是CH3或C3-6炔基，R2是H或-CH2-CH2-OH、3-羥基-2-(羥基甲基)-2-甲基-丙醯基或四唑基，且X是＝O、(H，H)或(H，OH)條件是當X是＝O且R1是CH3時R2不是H，或當R2是-CH2-CH2-OH時的其前體藥物，例如其生理學可水解的醚。
特別優選的式I的雷帕黴素衍生物是40-O-(2-羥基乙基)-雷帕黴素(在下文被稱為化合物A)、40-[3-羥基-2-(羥基甲基)-2-甲基丙酸酯]-雷帕黴素(也被稱為CCI779)、40-表-(四唑基)-雷帕黴素(也被稱為ABT578)、32-去氧雷帕黴素、16-戊-2-炔氧基-32(S)-二氫雷帕黴素或TAFA-93。更優選的是化合物A。
雷帕黴素衍生物還包括所謂的雷帕黴素類似物(rapalogs)，例如如WO98/02441和WO 01/14387中所公開的物質，例如AP23573、AP23464或AP23841。
根據所觀察到的活性，例如與巨菲蛋白(macrophilin)-12(也被稱為FK-506結合蛋白或FKBP-12)的結合能力，例如如WO 94/09010、WO95/16691或WO 96/41807所述的活性，發現雷帕黴素以及其衍生物可用作例如免疫抑制劑，例如可用於治療急性同種異體移植物排斥。
現在已經發現雷帕黴素以及其衍生物可用於治療骨更新或再吸收的異常增加。
根據本發明的特定發現，本發明提供了1.一種在需要治療的個體中治療骨更新或再吸收的異常增加的方法，其包括給所說的個體施用治療有效量的雷帕黴素或雷帕黴素衍生物。
本發明特別是提供了1.1一種在需要治療的個體中治療骨質疏鬆症，例如絕經後的骨質疏鬆症、絕經後的骨損失；男性骨質疏鬆症；皮質類固醇誘導的骨質疏鬆症的方法，其包括給所說的個體施用治療有效量的雷帕黴素或雷帕黴素衍生物。
1.2一種在需要治療的個體中治療藥物療法例如二苯乙內醯脲、甲狀腺激素替代療法後繼發的或者由於該藥物療法而導致的骨損失的方法，其包括給所說的個體施用治療有效量的雷帕黴素或雷帕黴素衍生物。
1.3一種在需要治療的個體中治療與不活動或太空飛行有關的骨損失的方法，其包括給所說的個體施用治療有效量的雷帕黴素或雷帕黴素衍生物。
1.4一種在需要治療的個體中治療與類風溼性關節炎、骨質減少、成骨不全、甲狀腺機能亢進、神經性厭食症、器官移植、人工關節鬆動有關的骨損失的方法，其包括給所說的個體施用治療有效量的雷帕黴素或雷帕黴素衍生物。
1.5一種在需要治療的個體中治療類風溼性關節炎中的關節周骨侵蝕的方法，其包括給所說的個體施用治療有效量的雷帕黴素或雷帕黴素衍生物。
1.6一種在需要治療的個體中治療骨關節炎，例如軟骨下骨硬化、軟骨下骨囊腫、骨贅形成和骨關節炎性疼痛，例如由骨內壓降低導致的疼痛的方法，其包括給所說的個體施用治療有效量的雷帕黴素或雷帕黴素衍生物。
1.7一種在需要治療的個體中治療高血鈣，例如腫瘤誘導的高血鈣，例如由於甲狀旁腺機能亢進、甲狀腺毒症、肉樣瘤病或維生素D過多症繼發的過量骨再吸收導致的高血鈣的方法，其包括給所說的個體施用治療有效量的雷帕黴素或雷帕黴素衍生物。
1.8一種在需要治療的個體中治療骨癌和骨轉移瘤的方法，其包括給所說的個體施用治療有效量的雷帕黴素或雷帕黴素衍生物；特別是對原發腫瘤誘導的骨癌和骨轉移瘤，例如乳癌或前列腺癌進行治療的方法。
1.9一種在需要治療的個體中治療多發性骨髓瘤的方法，其包括給所說的個體施用治療有效量的雷帕黴素或雷帕黴素衍生物。
在本發明中，術語「治療」指的是預防或預止性治療處理以及治癒或改變疾病的處理，包括對有患病風險的患者進行治療或對懷疑患有疾病的患者以及患病或已經被確診患有疾病或醫學情況的患者進行治療。
在另一些特定或供選擇的實施方案中，本發明還提供了
2.用於上面1下所定義的任何方法，特別是上面1.1至1.9下定義的任何方法的雷帕黴素或雷帕黴素衍生物。
3.用於製備用於上面1下所定義的任何方法，特別是上面1.1至1.9下定義的任何方法的藥物組合物的雷帕黴素或雷帕黴素衍生物。
4.一種用於上面1下所定義的任何方法，特別是上面1.1至1.9下定義的任何方法的藥物組合物，其包含雷帕黴素或雷帕黴素衍生物以及一種或多種可藥用的稀釋劑或載體。
雷帕黴素或雷帕黴素衍生物可以以單一藥物的形式被給藥或者可以與第二種藥物聯合給藥。用於聯合給藥的適宜藥物包括骨再吸收抑制劑，例如用於骨質疏鬆治療中的骨再吸收抑制劑，特別是降鈣素或其類似物或衍生物，例如鮭降鈣素、鰻魚降鈣素或人降鈣素；甾類激素，例如雌激素、部分雌激素激動劑或雌激素-孕酮組合；選擇性雌激素受體調節劑(SERM)例如雷洛昔芬、拉索昔芬、TSE-424、FC1271；替勃龍(Livial)；維生素D或其類似物；甲狀旁腺激素(PTH)、PTH片斷或PTH衍生物例如PTH(1-84)、PTH(1-34)、PTH(1-36)、PTH(1-38)、PTH(1-31)NH2或PTS 893；二膦酸鹽例如阿倫磷酸鹽、唑來膦酸、伊班膦酸鹽；組織蛋白酶K抑制劑；PTH釋放劑；選擇性雄激素受體分子(SARM)；金屬蛋白酶(MMP)抑制劑；或雷尼酸鍶。
因此，本發明另一方面提供了5.一種藥物組合物，其包含a)雷帕黴素或雷帕黴素衍生物，和b)第二種藥物，例如上面所例舉的藥物。
6.如上面所定義的方法，其包括將治療有效量的雷帕黴素或雷帕黴素衍生物和第二種藥物例如如上所例舉的第二種藥物共同給藥，例如同時或相繼給藥。
這裡所用的術語「共同給藥」或「聯合給藥」等等包括將所選擇的治療劑給藥於單一的患者，並且包括其中所說的藥物以一種聯合單位劑型或兩種獨立的單位劑型形式被一起給藥、一個接一個的給藥或者分別給藥的治療方案，而且其中所說的藥物不一定通過相同的給藥途徑或在相同的時間被給藥。單位劑型也可以是固定組合。
可以用標準的動物或臨床試驗例如用下文所述的方法來證明本發明化合物在治療上述疾病和情況中的用途。
A.體外A.1小鼠破骨細胞生成試驗通過用包含NFκB配體的受體活化劑(RANKL)、巨噬細胞集落刺激因子(M-CSF)和白介素-1(IL-1)α的細胞因子合劑處理得自5周大的雄性小鼠細胞的未粘附的骨髓單核細胞而使其分化成骨再吸收性破骨細胞。在6天後，通過對在48孔板的塑料孔中所產生的耐酒石酸鹽的酸性磷酸酶(TRAP)-陽性的多核細胞的數目進行定量來測量破骨細胞形成。在12天後，通過對放置在48孔板孔中的被再吸收的牙質切片的面積進行定量來測量破骨細胞活性。在細胞培養開始時，用雷帕黴素或雷帕黴素衍生物，例如化合物A進行處理並用細胞因子進行處理。
用使用成骨性刺激物(骨形態發生蛋白2(BMP-2)、抗壞血酸和β-甘油磷酸酯的混合物)刺激至分化的小鼠幼成骨細胞系MC3T3-1b來對成骨細胞的分化進行評估。通過對48孔板上鹼性磷酸酶陽性細胞覆蓋的培養面積進行定量來測量成骨細胞活性。在細胞培養開始時，用雷帕黴素或雷帕黴素衍生物，例如化合物A進行處理並用成骨刺激物進行處理。
在該試驗中，雷帕黴素或雷帕黴素衍生物抑制了破骨細胞形成並且活性為IC50＜1μm。
在使用化合物A時，抑制破骨細胞形成的IC50為10.5±4.6nM，對於破骨細胞活性而言，其具有0.6±0.3nM的IC50。鹼性磷酸酶(ALP)染色具有13.5±2.4nM的IC50。
A.2人破骨細胞生成試驗通過用包含RANKL、M-CSF和轉化生長因子(TGF)-β1的細胞因子合劑處理得自健康男性供體的外周血單核細胞而使其分化成骨再吸收性破骨細胞。在17天後，通過對在96孔板的塑料孔中產生的TRAP陽性多核細胞的數目進行定量來測量破骨細胞形成。在17天後，通過對96孔板孔中放置的牛堅質骨切片上被再吸收骨的面積進行定量來測量破骨細胞活性。在細胞培養開始時，用雷帕黴素或雷帕黴素衍生物，例如化合物A進行處理並用細胞因子進行處理。用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)來對膠原片段進行測量。
在該試驗中，雷帕黴素或雷帕黴素衍生物以＜1μm的IC50抑制了破骨細胞形成。
使用化合物A時，其以7.7±1.1nM的IC50值抑制了破骨細胞形成。抑制再吸收面積的IC50為3.4±0.3nM。抑制膠原片段釋放的IC50為4.0±0.5nM。
用動物模型例如如Shinoda等人，Calcif.Tissue Int.，1983，35，87-99或Schenk等人，Calcif.Tissue Res.1973，11，196-214所公開的或例如如下文所公開的動物模型對雷帕黴素和雷帕黴素衍生物的體內骨再吸收抑制作用進行評估。
A.3根據本領域已知的方法，在用雷帕黴素或其衍生物進行處理後，對人破骨細胞中的基因表達進行分析。具體而言，發現破骨細胞特異性蛋白酶——組織蛋白酶K的表達降低，例如對於化合物A而言降低了約78％，同時Cdc2-相關性絲氨酸/蘇氨酸PFTAIRE1的表達增加，例如對於化合物A而言，增加了約300％。
B.體內切除卵巢的大鼠模型在手術前，用雙能量x射線吸收計量法(DEXA)和外周(periphere)定量計算機體層掃描攝影術(pQCT)測量動物基礎水平的脛骨質量和幾何學。在卵巢切除術(OVX)或假手術後，將骨骼發育成熟的大鼠每天用0.15mg/kg、0.5mg/kg、1.5mg/kg或3.0mg/kg雷帕黴素或雷帕黴素衍生物，例如化合物A或僅用載體進行處理，處理8周，口服給藥，或者每周用1.5mg/kg或5.0mg/kg劑量的雷帕黴素或雷帕黴素衍生物，例如化合物A處理一次。在開始進行處理時，動物接受一種螢光染料標記，例如鈣黃綠素(例如30mg/kg，皮下(s.c.))。在處理4周後和在屍檢前8周對體內骨質量和幾何學(pQCT，DEXA)的變化進行評估。每周監測體重。在屍檢前，為了對骨礦化進行標記，再給動物施用兩種另外的螢光染料標記，例如在屍檢前10天皮下給予茜素，例如以20mg/kg的劑量進行給藥，和在屍檢前3天皮下給予鈣黃綠素，例如以30mg/kg的劑量進行給藥。在屍檢前將血樣(500μl血)採集到肝素中，並將其冷凍在-20℃下，用其來進行鈣、磷酸鹽、TRAP、ALP和骨鈣蛋白(osteocalcin)分析。在屍檢時，用切下來的脛骨、股骨和腰椎骨進行DEXA測量。
例如，化合物A降低了網狀骨質的骨損失，其在3mg/kg/天的劑量下對所說骨損失產生了60％的抑制，並且抑制了小梁數目的降低。
當僅使用雷帕黴素或雷帕黴素衍生物時，進行本發明方法所需的日劑量將隨著例如所用的化合物、主體、給藥方式和被治療情況的嚴重程度而變化。一種優選的日劑量範圍為約0.1至25mg，其可以為單劑量或分割劑量形式。對於患者而言，適宜的日劑量為例如0.1至25mg(口服)。雷帕黴素或雷帕黴素衍生物可以通過任何常規途徑來進行給藥，特別是可以腸給藥，例如口服給藥，例如以片劑、膠囊、飲用溶液的形式口服給藥，可以被鼻、肺(通過吸入)或胃腸外給藥，例如以可注射的溶液或混懸液的形式被胃腸外給藥。對於口服給藥而言，適宜的單位劑型包含約0.05至12.5mg，通常0.25至10mg雷帕黴素或雷帕黴素衍生物，例如化合物A以及一種或多種可藥用的稀釋劑或載體。
由於協同作用，所以本發明的組合可以使用更低的藥物劑量，例如該劑量不僅常常更小，而且還可以以更低的頻率進行應用，或者可以用其來減少副作用的發生率。這與被治療患者的希望和需要相一致。
當雷帕黴素或雷帕黴素衍生物與第二種藥物共同給藥時，被共同給藥的藥物的劑量當然將根據所用藥物的類型(例如其是甾族化合物、降鈣素還是二膦酸鹽)、所用的特定藥物、被治療的情況、被治療情況的嚴重程度、其是治癒性還是預防性治療、給藥方案等等而進行變化。
本發明用於將雷帕黴素或雷帕黴素衍生物和第二種藥物獨立給藥的藥物組合物和用於以固定組合形式進行給藥的藥物組合物、即包含至少兩種組合伴侶的單一蓋倫組合物可以用本身已知的方法來進行製備，其僅包含治療有效量的至少一種藥理學活性的組合伴侶，例如上述物質，或者還包含一種或多種可藥用的載體或稀釋劑。
權利要求
1.式I的雷帕黴素衍生物 其中R1是CH3或C3-6炔基，R2是H或-CH2-CH2-OH、3-羥基-2-(羥基甲基)-2-甲基-丙醯基或四唑基，且X是＝O、(H，H)或(H，OH)，條件是當X是＝O且R1是CH3時R2不是H，或當R2是-CH2-CH2-OH時的其前體藥物，例如其生理學上可水解的醚，在製備用於治療骨更新或再吸收的異常增加的藥物組合物中的應用。
2.一種用於治療骨更新或再吸收的異常增加的藥物組合物，其包含式I的雷帕黴素衍生物 其中R1是CH3或C3-6炔基，R2是H或-CH2-CH2-OH、3-羥基-2-(羥基甲基)-2-甲基-丙醯基或四唑基，且X是＝O、(H，H)或(H，OH)，條件是當X是＝O且R1是CH3時R2不是H，或當R2是-CH2-CH2-OH時的其前體藥物，例如其生理學可水解的醚，和一種或多種可藥用的稀釋劑或載體。
3.一種藥物組合，其包含雷帕黴素或雷帕黴素衍生物和選自骨再吸收抑制劑、降鈣素或其類似物或衍生物；甾類激素、部分雌激素激動劑或雌激素-孕酮組合；選擇性雌激素受體調節劑；維生素D或其類似物；甲狀旁腺激素(PTH)、PTH片段或PTH衍生物；二膦酸鹽；組織蛋白酶K抑制劑；PTH釋放劑；選擇性雄激素受體分子；和雷尼酸鍶的第二種藥物。
4.一種在需要治療的個體中治療骨更新或再吸收異常增加的方法，其包括給所說的個體施用治療有效量的式I的雷帕黴素衍生物 其中R1是CH3或C3-6炔基，R2是H或-CH2-CH2-OH、3-羥基-2-(羥基甲基)-2-甲基-丙醯基或四唑基，且X是＝O、(H，H)或(H，OH)，條件是當X是＝O且R1是CH3時R2不是H，或當R2是-CH2-CH2-OH時的其前體藥物，例如其生理學可水解的醚。
5.一種在需要治療的個體中治療骨更新或再吸收異常增加的方法，其包括給所說的個體施用治療有效量的雷帕黴素或雷帕黴素衍生物並同時或相繼施用選自骨再吸收抑制劑、降鈣素或其類似物或衍生物；甾類激素、部分雌激素激動劑或雌激素-孕酮組合；選擇性雌激素受體調節劑；維生素D或其類似物；甲狀旁腺激素(PTH)、PTH片段或PTH衍生物；二膦酸鹽；組織蛋白酶K抑制劑；PTH釋放劑；選擇性雄激素受體分子；和雷尼酸鍶的第二種藥物。
6.如權利要求3所述的組合或如權利要求5所述的方法，其中所說的雷帕黴素衍生物是式I的化合物 其中R1是CH3或C3-6炔基，R2是H或-CH2-CH2-OH、3-羥基-2-(羥基甲基)-2-甲基-丙醯基或四唑基，且X是＝O、(H，H)或(H，OH)，條件是當X是＝O且R1是CH3時R2不是H，或當R2是-CH2-CH2-OH時的其前體藥物，例如其生理學可水解的醚。
7.如前面任意一項權利要求所述的應用、組合物、組合或方法，其中所說的雷帕黴素衍生物選自40-O-(2-羥基乙基)-雷帕黴素、40-[3-羥基-2-(羥基甲基)-2-甲基丙酸酯]-雷帕黴素、40-表-(四唑基)-雷帕黴素、32-去氧雷帕黴素、16-戊-2-炔氧基-32(S)-二氫雷帕黴素和TAFA-93。
8.如前面任意一項權利要求所述的應用、組合物、組合或方法，其中所說的雷帕黴素衍生物是40-O-(2-羥基乙基)-雷帕黴素。
9.如前面任意一項權利要求所述的應用、組合物、組合或方法，其是用於治療骨質疏鬆症；藥物療法繼發的或者由於藥物療法導致的骨損失；與不活動和空間飛行有關的骨損失；與類風溼性關節炎、骨質減少、成骨不全、甲狀腺機能亢進、神經性厭食症、器官移植、人工關節鬆動有關的骨損失；類風溼關節炎中的關節周骨侵蝕；骨關節炎；高血鈣；骨癌和骨轉移瘤；和/或多發性骨髓瘤。
全文摘要
本發明涉及雷帕黴素和雷帕黴素衍生物的新用途。
文檔編號A61K31/436GK1820011SQ200480019475
公開日2006年8月16日 申請日期2004年7月7日 優先權日2003年7月8日
發明者M·克奈塞爾, M·蘇薩斯普林 申請人:諾瓦提斯公司