專利名稱：用于線粒體功能障礙性腦疾病的治療劑和診斷劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于以腦梗死為代表的線粒體功能障礙性腦疾 病的治療劑和診斷劑。
背景技術(shù)：
線粒體是存在于幾乎所有的真核細胞中的細胞內(nèi)小器官，每個 細胞一般含有數(shù)百個到數(shù)千個線粒體。線粒體具有由外膜和內(nèi)膜兩層 膜包圍的細長的橢圓形結(jié)構(gòu)。其主要作用是，通過檸檬酸循環(huán)和電子 傳遞系統(tǒng)、以及將這兩者結(jié)合起來的氧化磷酸化來產(chǎn)生作為細胞能量 來源的三磷酸腺苷(ATP)，而且，其在細胞凋亡的調(diào)節(jié)中起著重要 作用。據(jù)說，從線粒體中釋放出來的活性氧引起細胞功能低下和細胞 凋亡，并且已有報道，在老齡動物中，由線粒體產(chǎn)生的活性氧增加。
雖然對阿爾茨海默氏病的發(fā)病機制尚不清楚，但是已獲得這樣 的發(fā)現(xiàn)，其暗示線粒體功能的低下與阿爾茨海默氏病的神經(jīng)功能缺損 有著密切關(guān)系。到目前為止，作為由線粒體功能障礙而導(dǎo)致的腦疾病， 已知有除了阿爾茨海默氏病之外，還有肌萎縮性側(cè)索硬化(ALS)、 線粒體疾病(例如，線粒體腦肌病)、偏頭痛、帕金森病、阿爾茨海 默氏病、缺血性腦血管病(例如，腦梗死、缺氧性腦病以及腦動脈硬 化癥)、躁狂抑郁癥、慢性疲勞綜合征、腦水腫和頭部外傷引起的顱 內(nèi)高壓癥、正常壓力腦積水、蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血管痙攣、在手術(shù) 以及血管內(nèi)手術(shù)時腦缺血的預(yù)防，等。
其中，腦梗死占腦卒中的70%左右，并且在日本2004年的統(tǒng)計 中，腦卒中居第三位，僅次于惡性腫瘤(癌)和心臟病，并且占總死 亡人數(shù)的12.5%。根據(jù)血管梗塞發(fā)生的形式，腦梗死分為兩種類型， 即腦血栓(其是血管發(fā)生動脈硬化，使內(nèi)腔逐漸地變窄并堵塞而形成 的)和腦栓塞(其是在心臟或大血管中形成血栓，該血栓被運行到腦部，從而使腦血管發(fā)生堵塞而形成的)。當血流完全被阻斷時，腦細 胞在幾分鐘內(nèi)完全死亡且不可能恢復(fù)。但是，即使一條血管發(fā)生堵塞， 血流也不會突然完全被阻斷，這是因為，通常在一定程度上留有來自 其它血管的血流。血管發(fā)生堵塞后數(shù)小時內(nèi)，腦細胞從血流差的區(qū)域 開始逐漸地死亡。在腦血栓中，癥狀緩慢進展，有時過兩三天后才能 形成，而在腦栓塞中，突然出現(xiàn)癥狀，并且通常比腦血栓的情況更嚴 重。有時進一步將腦梗死大致分為以下三種類型(1)動脈硬化性 血栓性腦梗死，其中，由于動脈粥樣硬化，導(dǎo)致頸部或頭部的大血管 被阻塞；(2)腔隙性腦梗死，其中，腦內(nèi)的纖細血管被阻塞；以及， (3)心源性腦栓塞，其中，由于心房纖顫(心律失常的一種)、心 肌梗塞、心臟瓣膜疾病、心肌病等，心臟內(nèi)形成血栓，該血栓達到腦 部。
在診察腦梗死時，適當?shù)匕盐丈窠?jīng)癥狀和正確地診斷病變部位 是很重要的。雖然醫(yī)生在5分鐘內(nèi)能夠進行大致的神經(jīng)學(xué)檢查，但是 為了幫助其診斷并決定適當?shù)闹委煼结槪M行CT檢查(計算機斷層 成像)、MRI檢查(磁共振成像)、超聲多普勒檢查、腦血管造影
檢查、以及腦血流檢査等檢査。所有這些檢查都是進行治療之前的術(shù) 前診斷，目前尚不存在在進行手術(shù)時能夠判斷病變部位的檢查方法。 腦梗死的治療根據(jù)腦梗死的類型(即，動脈硬化性血栓性腦梗 死、腔隙性腦梗死、或心源性腦栓塞)、發(fā)病后的時間、以及嚴重程
度的差異而有所不同。作為特殊的治療，可以列舉用于減輕腦水腫 的治療、對血管中血栓的治療、用于保護神經(jīng)細胞的治療等。作為最 有效果的治療，在國外采用血栓溶解療法(組織纖溶酶原激活劑)， 但是必須在腦梗死發(fā)病后3小時內(nèi)施用血栓溶解劑。作為血栓溶解療 法，有這樣的方法通過所謂的腦血管造影檢查來發(fā)現(xiàn)腦血管被堵塞 的部位，并且通過將導(dǎo)管插入到該部位而溶解血栓，但是該方法也必
須在腦梗死發(fā)病后3到6小時內(nèi)進行。此外，在血栓溶解療法不適用
的情況下，還有給予抗血小板劑或凝血抑制劑的治療方法。
然而，即使進行了這些治療，在某些情況下由于治療不及時或 治療錯誤也可能會留下一些后遺癥(意識障礙、運動知覺障礙、髙級腦功能障礙、注意力障礙、以及情緒障礙)，因此，目前尚不存在在 進行血栓溶解療法的同時能夠治療病變部位的藥劑。
另一方面，已知的是，在施用S-氨基乙酰丙酸(ALA)或其衍 生物后，誘導(dǎo)產(chǎn)生的原卟啉IX會在腫瘤內(nèi)積聚，從而在術(shù)中診斷和
治療中發(fā)揮作用(專利文獻1和非專利文獻1)。此外，已知的是，
將S-氨基乙酰丙酸(ALA)或其衍生物與鐵化合物聯(lián)合施用于頭部 時，表現(xiàn)出生發(fā)效果(專利文獻2)。但是，還沒有關(guān)于S-氨基乙酰 丙酸(ALA)或其衍生物對腦疾病的作用的報道。
專利文獻l: JP-A-11-501914
專利文獻2: WO2005/105022
非專利文獻l:脳神経外科(Cranial Nerve Surgery) ， 29(11): 1019-1031， 200
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題
本發(fā)明的目的是提供一種用于以腦梗死為代表的線粒體功能障 礙性腦疾病的治療劑和診斷劑。 解決問題所采用的手段
于是，本發(fā)明人制作了作為腦梗死實驗?zāi)Ｐ偷拇竽X中動脈閉塞模 型大鼠，并且對腦梗死部位和線粒體活性之間的關(guān)系進行了研究。結(jié) 果發(fā)現(xiàn)，在腦梗死部位中線粒體活性消失，從而本發(fā)明人認為，由腦 缺血(例如，腦梗死)導(dǎo)致的腦細胞異常與線粒體活性之間可能存在 相關(guān)性。
然而，為了將S-ALA用于諸如腦梗死等腦疾病的治療中，必須 研究S-ALA是否可通過血腦屏障(BBB)。雖然S-ALA在腦腫瘤中 能夠通過BBB，但是不知道S-ALA在正常情況下和在腦梗死的情況 下是否能夠通過BBB。本發(fā)明人對5-ALA在正常大鼠中和在腦梗死 模型大鼠中是否能通過BBB進行了研究，證實了在腦梗死模型大鼠 中施用S-ALA后，腦梗死部位特異性地存在作為S-ALA代謝物的原 卟啉IX。另一方面，在正常大鼠中，沒有觀察到原卟啉IX。因此，200880010881.8 在正常狀態(tài)下沒有觀察到5-ALA通過BBB，而在腦疾病(例如腦梗 死)的情況下，S-ALA通過BBB并且僅在腦組織內(nèi)的腦梗死部位中 被代謝為原卟啉，從而發(fā)現(xiàn)S-ALA可用于線粒體功能障礙性腦疾病 (例如腦梗死)的診斷。
另外，在腦梗死模型大鼠的大腦中動脈被閉塞之后，施用S-ALA 和鐵化合物，顯著地改善了作為腦梗死后遺癥指標的神經(jīng)功能缺損嚴 重程度評分(NSS)，由此發(fā)現(xiàn)該化合物的合用可用作線粒體功能障 礙性腦疾病治療劑，從而完成了本發(fā)明。
換言之，本發(fā)明包括以下方案。
1. 一種用于線粒體功能障礙性腦疾病的治療劑，其包含
(A) 式(1)所示的5-氨基乙酰丙酸、其衍生物、或它們的鹽；
以及
(B) 鐵化合物， R2R'NCH2COCH2CH2COR3 (1)
其中，RJ和W各自獨立地表示氫原子、垸基、?；?、垸氧基羰 基、芳基、或芳垸基；W表示羥基、烷氧基、酰氧基、垸氧基羰基 氧基、芳氧基、芳烷基氧基、或氨基。
2. 根據(jù)上述1所述的用于線粒體功能障礙性腦疾病的治療劑， 其中，所述(B)鐵化合物為選自氯化鐵、三氧化二鐵、鐵葉綠酸鈉、 鐵蛋白鐵、檸檬酸亞鐵、檸檬酸鐵鈉、檸檬酸鐵銨、富馬酸亞鐵、焦 磷酸亞鐵、焦磷酸鐵、蔗糖鐵、醋酸鐵、草酸鐵、琥珀酸亞鐵、琥珀 酸檸檬酸鐵鈉、血紅素鐵、右旋糖酐鐵、乳酸鐵、葡萄糖酸亞鐵、二 乙烯三胺五醋酸鐵鈉、二乙烯三胺五醋酸鐵銨、二乙烯二胺四醋酸鐵 鈉、二乙烯二胺五醋酸鐵銨、三乙烯四胺鐵、二羧甲基谷氨酸鐵鈉、 二羧甲基谷氨酸鐵銨、檸檬酸鐵膽堿、甲酸亞鐵、甲酸鐵、草酸鉀鐵 銨、硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸鐵銨、碳酸鐵、氯化亞鐵、以及氧化鐵 中的一種或兩種以上的化合物。
3. 根據(jù)上述1或2所述的用于線粒體功能障礙性腦疾病的治療劑，其中，所述線粒體功能障礙性腦疾病為肌萎縮性側(cè)索硬化癥、線 粒體腦肌病、偏頭痛、帕金森病、缺氧性腦病、腦動脈硬化癥、躁狂 抑郁癥、慢性疲勞綜合征、顱內(nèi)高壓癥、正常壓力腦積水、蛛網(wǎng)膜下 腔出血后腦血管痙攣、在手術(shù)以及血管內(nèi)手術(shù)時預(yù)防腦缺血、動脈硬 化性血栓性腦梗死、腔隙性腦梗死、心源性腦栓塞、或阿爾茨海默氏 病。
4. 一種用于線粒體功能障礙性腦疾病的診斷劑，其包含式(1)
所示的s-氨基乙酰丙酸、其衍生物、或它們的鹽， RVNCH2COCH2CH2COR3 (1)
其中，Ri和W各自獨立地表示氫原子、烷基、?；?、烷氧基羰 基、芳基、或芳烷基；并且RS表示羥基、垸氧基、酰氧基、烷氧基 羰基氧基、芳氧基、芳烷基氧基、或氨基。
5. 根據(jù)上述4所述的用于線粒體功能障礙性腦疾病的診斷劑， 其中，所述線粒體功能障礙性腦疾病為肌萎縮性側(cè)索硬化癥、線粒體 腦肌病、偏頭痛、帕金森病、缺氧性腦病、腦動脈硬化癥、躁狂抑郁 癥、慢性疲勞綜合征、顱內(nèi)高壓癥、正常壓力腦積水、蛛網(wǎng)膜下腔出 血后腦血管痙攣、在手術(shù)以及血管內(nèi)手術(shù)時預(yù)防腦缺血、動脈硬化性 血栓性腦梗死、腔隙性腦梗死、心源性腦栓塞、或阿爾茨海默氏病。
此外，本發(fā)明還包括以下方案。
6. 線粒體功能障礙性腦疾病的治療方法，包括施用有效量的
(A) 式(1)所示的S-氨基乙酰丙酸、其衍生物、或它們的鹽以及
(B) 鐵化合物，
R2R丄NCH2COCH2CH2COR3 (1)
其中，W和R 各自獨立地表示氫原子、烷基、?；?、烷氧基羰 基、芳基、或芳烷基；以及W表示羥基、垸氧基、酰氧基、烷氧基 羰基氧基、芳氧基、芳垸基氧基、或氨基。
87. 線粒體功能障礙性腦疾病的診斷方法，包括施用有效量的 (A)式(1)所示的S-氨基乙酰丙酸、其衍生物、或它們的鹽，
RYNCH^COCHzCHzCOR3 (1)
其中，W和W各自獨立地表示氫原子、垸基、?；③趸?基、芳基、或芳烷基；以及RS表示羥基、垸氧基、酰氧基、烷氧基 羰基氧基、芳氧基、芳烷基氧基、或氨基。
8. 線粒體功能障礙性腦疾病的診斷方法，包括
施用式(1)所示的S-氨基乙酰丙酸、其衍生物、或它們的鹽以 及(B)鐵化合物，
從檢測物的腦中取出一部分，
用線粒體活性染色劑處理所述腦的一部分，以及
根據(jù)染色狀態(tài)來評價線粒體活性，
式(1)為
RVNCH2COCH2CH2COR3 (1)
其中，w和w各自獨立地表示氫原子、烷基、酰基、烷氧基羰
基、芳基、或芳垸基；以及W表示羥基、烷氧基、酰氧基、烷氧基 羰基氧基、芳氧基、芳垸基氧基、或氨基。
9. 根據(jù)上述7所述的線粒體功能障礙性腦疾病的診斷方法，其 中，所述線粒體活性染色劑為TTC (2,3,5-三苯基氯化四氮唑)。
10. (A)式(1)所示的S-氨基乙酰丙酸、其衍生物、或它們 的鹽以及(B)鐵化合物在制備用于線粒體功能障礙性腦疾病的治療 劑中的用途，
R2R!NCH2COCH2CH2COR3 (1)
其中，W和I^各自獨立地表示氫原子、烷基、?；⑼檠趸?br> 基、芳基、或芳垸基；以及W表示羥基、烷氧基、酰氧基、垸氧基 羰基氧基、芳氧基、芳烷基氧基、或氨基。而且，本發(fā)明的用于線粒體功能障礙性腦疾病的治療劑包括用 于治療線粒體功能障礙性腦疾病的組合物。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的用于線粒體功能障礙性腦疾病的診斷劑，在腦梗 死等腦疾病的緊急情況下，例如在手術(shù)過程中，在用激發(fā)光照射時通 過觀察是否有紅色光能夠明確地診斷病變部位。另外，根據(jù)本發(fā)明的 用于線粒體功能障礙性腦疾病的治療劑，在腦梗死發(fā)病后通過施用該 治療劑，特別是將其與血栓溶解療法等組合施用，能夠改善后遺癥(例 如，意識障礙、運動知覺障礙、高級腦功能障礙、注意力障礙、以及 情緒障礙)。
附圖簡要說明

圖1是示出在腦梗死模型大鼠中神經(jīng)功能缺損嚴重程度
評分(NSS評分)的變化的圖。圖2是示出對腦梗死模型大鼠的腦進行TTC染色的結(jié)果 的圖。圖3是示出采用腦梗死模型大鼠，施用8-ALA和鐵化合 物的組與施用生理鹽水的組的神經(jīng)功能缺損嚴重程度評分的變化的 圖。圖4是示出采用腦梗死模型大鼠，施用5-ALA和鐵化合 物的組與施用生理鹽水的組的體重變化的圖。
本發(fā)明的最佳實施方案
本發(fā)明的用于線粒體功能障礙性腦疾病的治療劑和診斷劑中的 (A) S-ALA或其衍生物如上述式(1)所示。在式(1)中，作為由 W和R 所表示的烷基，優(yōu)選為具有1到24個碳原子的直鏈或支鏈 烷基，更優(yōu)選為具有1到18個碳原子的垸基，特別優(yōu)選為具有l(wèi)到 6個碳原子的烷基。作為具有1到6個碳原子的垸基，可以列舉甲 基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基等。作為?；?，優(yōu)選為烯基羰基、芳?；?、或具有1到12個碳原子的直鏈或支鏈的烷酰基，更優(yōu)選為具有1到12個碳原子的垸?；?。作為?；梢粤信e甲?；?、乙?；⒈；⒍□；?。作為烷氧基羰基，優(yōu)選為碳原子總
數(shù)為2到13的垸氧基羰基，更優(yōu)選為具有2到7個碳原子的烷氧基羰基。作為垸氧基羰基，可以列舉甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、以及異丙氧基羰基等。作為芳基，優(yōu)選為具有6到16個碳原子的芳基，例如可以列舉苯基、萘基等。作為芳烷基，優(yōu)選為由具有6到16個碳原子的芳基和上述的具有1到6個碳原子的烷基構(gòu)成的基團，例如可以列舉芐基等。
作為由W所表示的烷氧基，優(yōu)選為具有1到24個碳原子的直鏈或支鏈烷氧基，更優(yōu)選為具有1到16個碳原子的垸氧基，特別優(yōu)選為具有1到12個碳原子的烷氧基。作為垸氧基，可以列舉甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、異戊氧基、新戊氧基、叔戊氧基、2-甲基丁氧基、正己氧基、異己氧基、3-甲基戊氧基、乙基丁氧基、環(huán)己氧基、辛氧基、癸氧基、以及十二垸氧基等。作為酰氧基，優(yōu)選為具有1到12個碳原子的直鏈或支鏈的垸酰氧基，特別優(yōu)選為具有1到6個碳原子的垸酰氧基。作為酰氧基，可以列舉乙酰氧基、丙酰氧基、以及丁酰氧基等。作為垸氧基羰基氧基，優(yōu)選為碳原子總數(shù)為2到13的烷氧基羰基氧基，特別優(yōu)選為具有2到7個碳原子的垸氧基羰基氧基。作為烷氧基羰基氧基，可以列舉甲氧基羰基氧基、乙氧基羰基氧基、正丙氧基羰基氧基、以及異丙氧基羰基氧基等。作為芳氧基，優(yōu)選為具有6到16個碳原子的芳氧基，例如可以列舉苯氧基、萘氧基等。作為芳垸基氧基，優(yōu)選為具有上述芳垸基的基團，例如可以列舉芐基氧基等。
在式(1)中，作為R和R2，優(yōu)選為氫原子。作為R3，優(yōu)選為羥基、垸氧基、或芳烷基氧基，更優(yōu)選為羥基、或具有1到12個碳原子的垸氧基，特別優(yōu)選為甲氧基或己氧基。
作為8-ALA衍生物，更優(yōu)選為S-氨基乙酰丙酸甲酯、S-氨基乙酰丙酸乙酯、5-氨基乙酰丙酸丙酯、S-氨基乙酰丙酸丁酯、S-氨基乙酰丙酸戊酯、S-氨基乙酰丙酸己酯等，特別優(yōu)選為5-氨基乙酰丙酸甲酯或S-氨基乙酰丙酸己酯。
雖然對S-ALA或其衍生物的鹽沒有特別的限定，但優(yōu)選為可藥用的無機酸或有機酸的酸加成鹽。作為無機酸加成鹽，可以列舉鹽酸鹽、氫溴酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、以及磷酸鹽等，并且作為有機酸加成鹽，可以列舉乙酸鹽、乳酸鹽、檸檬酸鹽、酒石酸鹽、琥珀酸鹽、馬來酸鹽、富馬酸鹽、以及抗壞血酸鹽等，特別優(yōu)選為S-氨基乙酰丙酸鹽酸鹽或S-氨基乙酰丙酸磷酸鹽。
可以通過采用化學(xué)合成法、利用微生物和酶的方法中的任何一種方法來制備S-ALA、其衍生物和它們的鹽。例如，可通過采用在專利文獻 JP-A-4-9360 、 JP-T-11-501914 、 JP-A-2006-182753 、JP-A-2005-314361、以及JP-A-2005-314360中所述的方法來制備它們。
在本發(fā)明的用于腦疾病的治療劑中，將(A)上述S-ALA、其衍生物、或它們的鹽、以及(B)鐵化合物組合使用，但是，在本發(fā)明的用于腦疾病的診斷劑中，可以含有鐵化合物。對鐵化合物沒有特別的限定，例如可以優(yōu)選為氯化鐵、三氧化二鐵、鐵葉綠酸鈉、鐵蛋白鐵、檸檬酸亞鐵、檸檬酸鐵鈉、檸檬酸鐵銨、富馬酸亞鐵、焦磷酸亞鐵、焦磷酸鐵、蔗糖鐵、醋酸鐵、草酸鐵、琥珀酸亞鐵、琥珀酸檸檬酸鐵鈉、血紅素鐵、右旋糖酐鐵、乳酸鐵、葡萄糖酸亞鐵、二乙烯三胺五醋酸鐵鈉、二乙烯三胺五醋酸鐵銨、二乙烯二胺四醋酸鐵鈉、二乙烯二胺五醋酸鐵銨、三乙烯四胺鐵、二羧甲基谷氨酸鐵鈉、二羧甲基谷氨酸鐵銨、檸檬酸鐵膽堿、甲酸亞鐵、甲酸鐵、草酸鉀鐵銨、硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸鐵銨、碳酸鐵、氯化亞鐵、以及氧化鐵。特別優(yōu)選為檸檬酸亞鐵、富馬酸亞鐵、焦磷酸鐵、蔗糖鐵、或右旋糖酐鐵。
在本發(fā)明的用于腦疾病的診斷劑中，只要含有(A)上述S-ALA、其衍生物、或它們的鹽即可，但是也可組合使用(B)鐵化合物。此外，本發(fā)明的用于腦疾病的治療劑的特征在于，將成分(A)和成分(B)組合。所述成分(A)和成分(B)可以包括在一種組合物(制劑)中，但是也可以用作兩種制劑，g卩，含有成分(A)的組合物(制劑)和含有成分(B)的組合物(制劑)。
根據(jù)常規(guī)方法，將(A)上述5-ALA、其衍生物、或它們的鹽與可藥用的載體混合，來制備本發(fā)明的用于腦疾病的診斷劑和治療劑。作為其劑型，可以列舉經(jīng)口給藥制劑，例如，顆粒劑、微粒劑、或片劑；注射劑，例如，液體制劑、用時溶解的粉末劑；經(jīng)皮制劑，例如，膏劑、液體制劑、霜劑和凝膠劑；以及栓劑等。作為(B)鐵化合物的劑型，可以列舉經(jīng)口給藥制劑，例如，顆粒劑、微粒劑、片劑、或膠囊劑；注射劑，例如，液體制劑、用時溶解的粉末劑；經(jīng)皮制劑，例如，膏劑、液體制劑、霜劑和凝膠劑；以及栓劑等。此外，其制劑可以是含有所述成分(A)和成分(B)的上述任何一種劑型。
作為本發(fā)明的用于腦疾病的診斷劑和治療劑的適用對象的腦疾
病是任何一種由于線粒體功能障礙所導(dǎo)致的疾病，例如，可以列舉肌萎縮性側(cè)索硬化癥、線粒體腦肌病、偏頭痛、帕金森病、缺氧性腦病、腦動脈硬化癥、躁狂抑郁癥、慢性疲勞綜合征、顱內(nèi)高壓癥、正常壓力腦積水、蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血管痙攣、在手術(shù)以及血管內(nèi)手術(shù)時腦缺血的預(yù)防、動脈硬化性血栓性腦梗死、腔隙性腦梗死、心源性腦栓塞、或阿爾茨海默氏病。其中，特別優(yōu)選為動脈硬化性血栓性腦梗死、腔隙性腦梗死、心源性腦栓塞、或阿爾茨海默氏病。線粒體活性越低，該制劑就越有效。特別是，優(yōu)選在腦梗死的急性期使用該制劑。
本發(fā)明的用于腦疾病的診斷劑和治療劑的S-ALA、或其衍生物的鹽的給藥方法，可以列舉經(jīng)口給藥、靜脈內(nèi)給藥、肌肉內(nèi)給藥、患病部位局部給藥、腹腔給藥、經(jīng)皮給藥、以及直腸給藥等，并且優(yōu)選腹腔給藥、經(jīng)口給藥、患病部位局部給藥、或靜脈內(nèi)給藥。作為本發(fā)明的用于腦疾病的診斷劑和治療劑的(B)鐵化合物的給藥方法，可以列舉經(jīng)口給藥、靜脈內(nèi)給藥肌肉內(nèi)給藥、患病部位局部給藥、腹腔給藥、經(jīng)皮給藥、以及直腸給藥等，并且優(yōu)選腹腔給藥、經(jīng)口給藥、患病部位局部給藥、或靜脈內(nèi)給藥。
本發(fā)明的用于腦疾病的診斷劑和治療劑的(A) 5-ALA、或其衍生物的鹽的劑量隨給藥方法、給藥途徑、癥狀、以及體重的不同而不同。在經(jīng)口給藥的情況下， 一次的劑量為每千克體重0.001mg 10g，優(yōu)選為0.01mg 1000 mg，特別優(yōu)選為lmg 300 mg。本發(fā)明的用于腦疾病的診斷劑和治療劑的(B)鐵化合物的劑量隨給藥方法、給藥途徑、癥狀、以及體重的不同而不同。在經(jīng)口給藥的情況下， 一次的劑量為每千克體重0.001mg 10g，優(yōu)選為0.01mg 1000 mg，特別優(yōu)選為0.1mg 100 mg。
對于本發(fā)明的用于腦疾病的治療劑的給藥時期沒有特別限定，只
要發(fā)揮療效即可，可以考慮腦疾病的類型、性別、體重、癥狀、以及給藥方法來適當?shù)貨Q定。例如，在腦梗死的急性期施用本發(fā)明的用于腦疾病的治療劑時，雖然對給藥時期沒有限定，但優(yōu)選在發(fā)病后24小時內(nèi)給藥，更優(yōu)選在發(fā)病后6小時內(nèi)給藥，特別優(yōu)選在發(fā)病后3小時內(nèi)給藥。此外，在腦梗死的慢性期施用本發(fā)明的用于腦疾病的治療劑時，優(yōu)選在發(fā)病后盡可能早地開始給藥，并且優(yōu)選1天給藥一次，根據(jù)恢復(fù)情況，優(yōu)選連續(xù)給藥2天以上。
本發(fā)明的用于腦疾病的治療劑以本發(fā)明人的發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)，S卩，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在腦疾病中，(A) S-ALA、其衍生物、或它們的鹽穿過血腦屏障(BBB)，在腦細胞的線粒體中蓄積，并且在該部位中轉(zhuǎn)換為原葉啉IX。已知原n卜啉ix被激發(fā)光激發(fā)后釋放紅色光。因此，在施用成分(A)之后，用激發(fā)光進行輻射時觀察到有紅色光的部位可診斷為腦疾病部位。另一方面，未患有腦疾病的部位不會變成紅色。當在手術(shù)過程中能夠診斷腦疾病部位時，則可對腦疾病部位選擇性地進行治療。
激發(fā)光可具有任意波長，只要能夠從患病部位觀察到基于原卟啉IX的激發(fā)而釋放的紅色光即可，但優(yōu)選波長為350 500 nm的光，更優(yōu)選波長為390 420 nm的光。
可觀察到的紅色光的波長為500nm 800 nm，優(yōu)選為600nm 700 nm。
對原卟啉IX被激發(fā)光激發(fā)后所釋放的紅色光的檢測方法沒有特別的限定，例如可通過目視進行檢測。此外，還可通過檢測器來檢測紅色光。
在施用本發(fā)明的用于腦疾病的診斷劑之后，在手術(shù)過程中用激發(fā)光進行輻射的時間隨著給藥方法和組織狀態(tài)的不同而不同，但優(yōu)選為 約0.1 10小時(其間，卟啉類的存在量達到最大值)，特別優(yōu)選為
約0.5 5小時。
在本發(fā)明的用于腦疾病的治療劑中，(A) S-ALA、其衍生物、 或它們的鹽與(B)鐵化合物的組合使用可以治療線粒體功能障礙性 腦疾病的原因尚不清楚，但可考慮為如下原因，即5-ALA蓄積在腦 疾病部位并轉(zhuǎn)化為原卟啉IX，而在腦疾病部位中原卟啉IX與鐵形成 絡(luò)合物，從而起到血紅蛋白和細胞色素的作用。由此，顯著地改善線 粒體活性，結(jié)果，認為其改善了腦疾病部位的細胞損傷。
因此，在腦梗死的急性期施用本發(fā)明的用于腦疾病的治療劑時， 優(yōu)選將其與在腦梗死急性期中治療所用的藥物組合使用。作為這種藥 物，可以列舉血栓溶解劑，例如，組織纖溶酶原激活劑(t-PA)、尿激 酶、以及鏈激酶；抗凝血劑，例如，肝素以及華法林；抗血小板劑， 例如，阿司匹林、噻氯匹定、奧扎格雷鈉、以及西洛他唑；血液稀釋 劑，例如，低分子右旋糖酐；抗凝血酶劑，例如，阿加曲班；抗腦水 腫劑，例如，甘油以及甘露醇；以及腦保護劑，例如，依達拉奉，等。 其中，考慮到腦梗死部位的血流再灌注以及本發(fā)明的用于腦疾病的治 療劑到達腦梗死部位的情況，則本發(fā)明的用于腦疾病的治療劑與血栓 溶解劑的組合使用特別有效。
此外，在本發(fā)明中，可以通過采用線粒體活性染色劑TTC (2,3,5-三苯基氯化四氮唑)溶液進行染色，從而診斷線粒體功能障礙性腦疾 病。
具體來說，從檢測物的腦中取出一部分，將其切片用TTC溶液 染色，對切割面拍照，判斷染成紅色的并且具有線粒體活性的部位、 以及變成白色(未染成紅色)并且不具有線粒體活性的部位，從而可 以確定患有線粒體功能障礙性腦疾病的部位。
為了取出能夠被染色的部分，通常優(yōu)選的是制備切片?？筛鶕?jù)常 規(guī)方法來制備該切片。
在線粒體功能障礙性腦疾病的診斷中，可適當?shù)貨Q定TTC溶液 的濃度、染色時間和溫度，從而可以進行通常的診斷。例如，TTC用TTC溶液染色(孵育)的時間為0.1 4小時，優(yōu)選為10 60 分鐘，特別優(yōu)選為20 40分鐘。
此外，用TTC溶液染色的溫度為25 50 'C，優(yōu)選為30 45。C， 特別優(yōu)選為35 39°C。
對紅色和白色(未染成紅色)的檢測方法沒有特別限定，例如可 以通過目視進行檢測。
根據(jù)本發(fā)明的用于腦疾病的治療劑，即使在腦梗死形成之后再施 用該治療劑，也顯著地改善了神經(jīng)功能缺損嚴重程度評分，因此人們 期待通過施用該治療劑，特別是在腦梗死急性期施用該治療劑，來恢 復(fù)其后的神經(jīng)癥狀，例如，意識障礙、運動知覺障礙、高級腦功能障 礙、注意力障礙、以及情緒障礙。
實施例
以下參照實施例來進一步詳細說明本發(fā)明，然而，本發(fā)明并不 限于下列實施例。 實施例1 (腦梗死模型大鼠的制備)
將直徑為1.5 mm的尼龍線放入到7周齡雄性Wister大鼠的右大 腦中動脈內(nèi)，并阻塞血流2小時。然后除去尼龍線，從而制備右大腦 中動脈閉塞模型(腦梗死模型大鼠)。 (腦梗死模型大鼠的驗證)
根據(jù)在制備模型之前、以及在制備模型之后立即(0天)和第一 天、第三天、第五天、第十天、以及第十四天的NSS (神經(jīng)功能缺 損嚴重程度評分)，對所制備的大腦中動脈閉塞模型大鼠進行評價。 如圖l所示，證實了所制備的模型大鼠(6只大鼠)表現(xiàn)出重度腦梗 死狀態(tài)。[表1]
神經(jīng)功能缺損嚴重程度評分(NSS)
評分
運動測試
握住尾巴提起大鼠時， 3 1大鼠前肢彎曲 1大鼠后肢彎曲
1大鼠在30秒內(nèi)沿垂直方向移動頭部(>10秒) 將大鼠放在地板上時(正常=0，最高=3) ， 3 0大鼠正常行走 1大鼠不能直線行走 2大鼠轉(zhuǎn)向麻痹側(cè) 3大鼠跌向麻痹側(cè)
感官測試 2 1定向測試(視覺測試和觸覺測試)
2固有知覺測試(深部感覺，將肢體壓向桌子的邊緣，以剌激肢體 的肌肉)
平衡木(Beam balance)測試(正常=0，最高=6) ， 6 0大鼠以穩(wěn)定的姿勢維持平衡 1大鼠抓住橫梁的側(cè)面 2大鼠抱住橫梁并且一條腿從橫梁掉落
3大鼠抱住橫梁并且兩條腿從橫梁掉落或者在橫梁上旋轉(zhuǎn)(>60 秒)
4雖然大鼠想要在橫梁上維持平衡，但是掉落下來(>40秒) 5雖然大鼠想要在橫梁上維持平衡，但是掉落下來(>20秒) 6大鼠掉落下來大鼠既不想維持平衡，也不想抱住橫梁(<20秒)反射消失和運動失調(diào) 1耳廓反射(當觸摸耳道時，大鼠會搖頭) 1角膜反射(當輕輕觸摸角膜時，大鼠會眨眼) 1逃避反射(對拍打剪貼板紙所產(chǎn)生的短噪聲的運動反應(yīng)) 1卒中，肌陣攣，肌張力障礙
最高分 18
當大鼠不能完成項目、或缺乏反射測試時，給予一分。 13 18分重度障礙；7 12分中度障礙；1 6分輕度障礙
(采用S-氨基乙酰丙酸鹽酸鹽后腦疾病部位的熒光觀察)
在制備大腦中動脈閉塞模型大鼠后6小時、12小時、24小時、 以及42小時時，將S-氨基乙酰丙酸鹽酸鹽溶解于生理鹽水中，按每 千克大鼠體重100mg的量給每只模型大鼠腹腔內(nèi)給藥。給藥4小時 后，用405 nm熒光輻射腦內(nèi)并觀察每只大鼠模型中的紅色光部位。 證實了 S-ALA被代謝而轉(zhuǎn)化成原卟啉IX。此外，還證實了紅色光部 位處于腦梗死狀態(tài)。對正常的大鼠進行同樣的試驗，但是，即使用 405 nm熒光輻射腦內(nèi)，也未觀察到紅色光部位。因此，證明了本發(fā) 明的用于腦疾病的診斷劑是一種在手術(shù)過程中能夠明確地辨別病變 組織和正常組織的診斷劑。
(線粒體活性的確認)
在根據(jù)NSS確認大鼠為腦梗死模型大鼠之后，將大鼠斷頭并且 立即取出腦。將該腦用剃刀切成2 3 mm厚的等截面。將該切片在 線粒體活性染色劑TTC (2,3,5-三苯基氯化四氮唑)溶液(2%)中， 于37T下孵育30分鐘，并且立即對切割面拍照，以記錄梗死范圍。 從圖2可以看出，具有線粒體活性的區(qū)域被染成紅色而缺乏線粒體活 性的區(qū)域變成白色。由此證實了右大腦中動脈發(fā)生閉塞的區(qū)域變成白 色。實施例2
對兩組實施例1中所制備的暫時性右大腦中動脈閉塞模型大鼠 進行比較，即，第l)組(3只大鼠)在閉塞后立即以每千克體重 100 mg的量腹腔內(nèi)施用5-ALA，并在2小時后以每千克體重2 mg的 量靜脈內(nèi)施用蔗糖鐵(商品名FESIN)，第2)組(3只大鼠) 在閉塞后立即腹腔內(nèi)施用生理鹽水并在2小時后靜脈內(nèi)施用生理鹽 水。
在制備模型之前、以及在制備模型后3小時、1天、3天、5天 和7天后，對每只大鼠進行NSS評價并測量體重。如圖3所示，與 第2)組相比，在第1)組中，3天后NSS改善為6 8分，并且繼 續(xù)改善。此外，關(guān)于體重，兩組之間觀察不到有顯著差異(圖4)。 由上述結(jié)果，證實了 S-氨基乙酰丙酸鹽酸鹽和鐵化合物作為線粒體 功能障礙性腦疾病的治療劑的效果。
雖然參考本發(fā)明的具體實施方案詳細地說明了本發(fā)明，但是對于 本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的 情況下可以對本發(fā)明進行各種改變和修改。
本專利申請基于2007年4月5日提交的日本專利申請No. 2007-099508，其內(nèi)容以引用的方式并入本文。
工業(yè)實用性
根據(jù)本發(fā)明的用于線粒體功能障礙性腦疾病的診斷劑，在腦梗 死等腦疾病的緊急情況下，例如在手術(shù)過程中，在用激發(fā)光進行輻射 時觀察是否有紅色光，從而可以明確地診斷病變部位。此外，根據(jù)本 發(fā)明的用于線粒體功能障礙性腦疾病的治療劑，通過在腦梗死發(fā)病后 施用該治療劑，特別是將該治療劑與血栓溶解治療等組合施用，可以 改善后遺癥，例如，意識障礙、運動知覺障礙、高級腦功能障礙、注 意力障礙、以及情緒障礙。
權(quán)利要求
1.一種用于線粒體功能障礙性腦疾病的治療劑，其包含(A)式(1)所示的δ-氨基乙酰丙酸、其衍生物、或它們的鹽；以及(B)鐵化合物，式(1)為R2R1NCH2COCH2CH2COR3 (1)其中，R1和R2各自獨立地表示氫原子、烷基、?；?、烷氧基羰基、芳基、或芳烷基；并且R3表示羥基、烷氧基、酰氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基、芳烷基氧基、或氨基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于線粒體功能障礙性腦疾病的治療 劑，其中，所述(B)鐵化合物為選自氯化鐵、三氧化二鐵、鐵葉綠 酸鈉、鐵蛋白鐵、檸檬酸亞鐵、檸檬酸鐵鈉、檸檬酸鐵銨、富馬酸亞 鐵、焦磷酸亞鐵、焦磷酸鐵、蔗糖鐵、醋酸鐵、草酸鐵、琥珀酸亞鐵、 琥珀酸檸檬酸鐵鈉、血紅素鐵、右旋糖酐鐵、乳酸鐵、葡萄糖酸亞鐵、 二乙烯三胺五醋酸鐵鈉、二乙烯三胺五醋酸鐵銨、二乙烯二胺四醋酸 鐵鈉、二乙烯二胺五醋酸鐵銨、三乙烯四胺鐵、二羧甲基谷氨酸鐵鈉、 二羧甲基谷氨酸鐵銨、檸檬酸鐵膽堿、甲酸亞鐵、甲酸鐵、草酸鉀鐵 銨、硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸鐵銨、碳酸鐵、氯化亞鐵、以及氧化鐵 中的一種或兩種以上的化合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于線粒體功能障礙性腦疾病的 治療劑，其中，所述線粒體功能障礙性腦疾病為肌萎縮性側(cè)索硬化癥、線粒體腦肌病、偏頭痛、帕金森病、缺氧性腦病、腦動脈硬化癥、躁 狂抑郁癥、慢性疲勞綜合征、顱內(nèi)高壓癥、正常壓力腦積水、蛛網(wǎng)膜 下腔出血后腦血管痙攣、在手術(shù)以及血管內(nèi)手術(shù)時腦缺血的預(yù)防、動 脈硬化性血栓性腦梗死、腔隙性腦梗死、心源性腦栓塞、或阿爾茨海 默氏病。
4. 一種用于線粒體功能障礙性腦疾病的診斷劑，包含式(1)所 表示的S-氨基乙酰丙酸、其衍生物、或它們的鹽， 式(1)為r2r'NCH2COCH2CH2COR3 (1)其中，Ri和W各自獨立地表示氫原子、垸基、?；③趸?基、芳基、或芳垸基；并且113表示羥基、烷氧基、酰氧基、垸氧基 羰基氧基、芳氧基、芳垸基氧基、或氨基。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于線粒體功能障礙性腦疾病的診斷 劑，其中，所述線粒體功能障礙性腦疾病為肌萎縮性側(cè)索硬化癥、線 粒體腦肌病、偏頭痛、帕金森病、缺氧性腦病、腦動脈硬化癥、躁狂 抑郁癥、慢性疲勞綜合征、顱內(nèi)高壓癥、正常壓力腦積水、蛛網(wǎng)膜下 腔出血后腦血管痙攣、手術(shù)以及血管內(nèi)手術(shù)時腦缺血的預(yù)防、動脈硬 化性血栓性腦梗死、腔隙性腦梗死、心源性腦栓塞、或阿爾茨海默氏 病。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于以腦梗死為代表的線粒體功能障礙性腦疾病的治療劑和診斷劑。一種用于線粒體功能障礙性腦疾病的治療劑，包括(A)由式(1)所示的δ-氨基乙酰丙酸、其衍生物、或它們的鹽以及(B)鐵化合物的組合，式(1)為R²R¹NCH₂COCH₂CH₂COR³，其中，R¹和R²各自獨立地表示氫原子、烷基、酰基、烷氧基羰基、芳基、或芳烷基；并且R³表示羥基、烷氧基、酰氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基、芳烷基氧基、或氨基。
文檔編號A61K33/26GK101678047SQ20088001088
公開日2010年3月24日 申請日期2008年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月5日
發(fā)明者梶本宜永, 田中徹, 石塚昌宏, 鱒淵譽宏, 黑巖敏彥 申請人:Sbi 5-Ala生物技術(shù)股份有限公司