·等,Ν·Engl.J.Med.322,297, 1990)。乳腺癌中組織蛋白酶D的分泌率由于基因的過表達和由蛋白質(zhì)的修飾加工促進。在 生長的腫瘤的臨近區(qū)域中產(chǎn)生的組織蛋白酶D及其它蛋白酶(例如,膠原酶)的增加水平,可 能在腫瘤周圍區(qū)域中降解細胞外基質(zhì),因而促進腫瘤細胞的分離并經(jīng)淋巴和循環(huán)系統(tǒng)侵入 到新組織中(Liotta L.A. ,Scientific American Feb:54,1992;Liotta L.A.and Stetler-Stevenson ff.G.,Cancer Biol. 1:99,1990;Liaudet E.,Cell Growth Differ.6: 1045-1052,1995;Ross J.S.,Am.J.Clin.Pathol.104:36-41,1995;Dickinson A.J., J.Urol.l54:237-241,1995)。
[0021] 此外,組織蛋白酶D與腦的退化性變化,例如,阿爾茨海默病相關(guān)。因此,組織蛋白 酶D與淀粉樣β蛋白前體或增加轉(zhuǎn)染細胞中淀粉樣蛋白質(zhì)表達的突變的前體的裂解有關(guān) (Cataldo,Α·Μ·等,Proc.Natl.Acad.Sci.87:3861,1990;Ladror,U.S·等, J.Biol ·Chem. 269:18422,1994,Evin G. ,Biochemistry 34:14185-14192,1995)。通過淀粉 樣β蛋白前體的蛋白水解形成的淀粉樣β蛋白導(dǎo)致大腦內(nèi)斑塊形成且似乎對阿爾茨海默病 的形成負責。升高的組織蛋白酶D水平還發(fā)現(xiàn)于阿爾茨海默病患者的腦脊液中,并且可以顯 示針對突變的淀粉樣β蛋白前體的高的組織蛋白酶D蛋白水解活性(Schwager,A. L.等, J. Neurochem. 64:443,1995)。此外,在亨廷頓病患者的活組織檢查中測得組織蛋白酶D活性 的顯著升高(Mantle D. ,J.Neurol. Sci .131:65-70,1995)〇
[0022] 在關(guān)節(jié)病的發(fā)展過程中,組織蛋白酶D被認為在不同層面上具有實質(zhì)性作用。因 此,與健康狗比較在患自發(fā)性關(guān)節(jié)病的狗髖關(guān)節(jié)頭中測得組織蛋白酶D的mRNA水平增加 (Clements D.N.等,Arthritis Res.Ther..2006;8(6):R158;Ritchlin C.等, Scand.J.Tmmunnol.40:292-298,1994)JevauchelIe V.等(Genes Tmmun.2004,5(8):597-608)也顯示與風濕性關(guān)節(jié)炎相比較在關(guān)節(jié)病的情況下人患者中組織蛋白酶D的不同表達速 率(還參見Keyszer G.M. ,Arthritis Rheum.38:976_984,1995)。在粘脂病中,組織蛋白酶D 也似乎具有作用(Kopitz J.,Biochem.J.295,2:577-580,1993)。
[0023] 溶酶體的內(nèi)肽酶組織蛋白酶D是軟骨細胞中分布最廣泛的蛋白酶(Ruiz-Romero C.等,Proteomics. 2005,5( 12):3048-59)。此外,已經(jīng)在培養(yǎng)的來自骨關(guān)節(jié)病患者的滑膜中 檢測到組織蛋白酶D的蛋白水解活性(Bo G.P.等,Clin.Rheumato 1.2009,28(2): 191 -9),并 且在患風濕性關(guān)節(jié)炎的患者的滑膜切除組織中也發(fā)現(xiàn)增強的蛋白水解活性(Taubert H. 等,Auto immunity · 2002,35(3): 221-4)。Lorenz等(Proteomi cs · 2003,3(6): 991-1002)也這 樣描述,盡管與組織蛋白酶B和L對比還沒有針對關(guān)節(jié)炎和關(guān)節(jié)病詳細研究溶酶體的和分泌 的天冬氨酰蛋白酶組織蛋白酶D,然而,Lorenz等發(fā)現(xiàn)與風濕性關(guān)節(jié)炎的患者相比較在患關(guān) 節(jié)病的患者中滑膜組織內(nèi)組織蛋白酶D的蛋白水平較高。
[0024] Gedikoglu等(Ann.Rheum.Dis. 1986,45(4) :289-92)同樣檢測到在滑膜組織中組 織蛋白酶D的蛋白水解活性增強,Byliss和AlKBiochem. J. 1978,171(1) :149-54)在患關(guān)節(jié) 病患者的軟骨中同樣檢測到在滑膜組織中組織蛋白酶D的蛋白水解活性增強。
[0025]在關(guān)節(jié)病的情況下,在軟骨的區(qū)域出現(xiàn)pH值局部降低。該pH值降低對于理解軟骨 中的分解代謝過程至關(guān)重要。
[0026]在關(guān)節(jié)病的情況下,還發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)組織中的低pH值與該疾病的嚴重程度和進程直接 相關(guān)。在5.5的pH值下,出現(xiàn)軟骨的自體消化。在外植體培養(yǎng)(例如來自小鼠、?;蛉耍┲性撨^ 程可被胃酶抑素或利托那韋幾乎完全抑制。這暗示了在關(guān)節(jié)病中組織蛋白酶D的實質(zhì)性作 用、或甚至是關(guān)鍵作用,因為胃酶抑素抑制天冬氨酰蛋白酶(除一個例外:BACE1),并且至今 只在軟骨組織中鑒定出這兩種天冬氨酰蛋白酶。因此,Bo G. P.等(Cl in. Rheumatol. 2009, 28(2) :191-9)也描述了在關(guān)節(jié)病變中組織蛋白酶D的重要作用。
[0027] 已知的天冬氨酰蛋白酶抑制劑是胃酶抑素,這是最初從鏈霉菌培養(yǎng)物中分離出來 的肽。胃酶抑素能有效抗胃蛋白酶、組織蛋白酶和腎素。因此許多天冬氨酰蛋白酶抑制劑類 似于胃酶抑素結(jié)構(gòu)的樣本(美國專利第4,746,648號;Umezawa,H.,等,J.Antibiot(Tokyo) 23:259-62,1970;Morishima,H.,等,J.Antibiot·(Tokyo)23:263-5,1970;Lin,T.和 Williams,H.R.,J.Biol.Chem.254:11875-83,1979;Jupp,R.A.,等,Biochem.J.265:871-8, 1990;Agarwal,N.S.和Rich,D.H.,J.Med.Chem.29:2519-24,1986!Baldwin,Ε·Τ·等, Proc.Natl.Acad.Sci.,USA 90:6796-800,1993;Francis,S.E.等,EMBO J 13:306-17, 1994) 〇
[0028] 天冬氨酰蛋白酶和組織蛋白酶D通常被描述為用于治療神經(jīng)變性疾病、認知障礙、 癡呆、阿爾茨海默病、癌癥、瘧疾、HIV感染和心血管系統(tǒng)疾病的活性化合物的靶蛋白,并且 公開了用于治療這些疾病的天冬氨酰蛋白酶或組織蛋白酶D的抑制劑,例如,在WO 2009013293、EP 1987834、EP 1872780、EP 1867329、EP 1745778、EP 1745777、EP 1745776、 WO 1999002153、W0 1999055687、US 6150416、W0 2003106405、W0 2005087751、W0 2005087215^W0 2005016876^US 2006281729^W0 2008119772^ffO 2006074950^ffO 2007077004、W0 2005049585、US 6251928和US 6150416中。
[0029] 盡管已知的組織蛋白酶D抑制劑和兩個模型化合物胃酶抑素和利托那韋有效地抑 制組織蛋白酶D的活性,然而,它們對其它天冬氨酰蛋白酶具有相當?shù)偷倪x擇性。腎素-血管 緊張素系統(tǒng)(RAS)在調(diào)節(jié)血壓和體液平衡和電解質(zhì)平衡中的作用(Opari 1,S.等, N.Engl. J.Med. 1974; 291:381-401/446-57)以及腎素抑制劑和胃蛋白酶抑制劑在心血管系 統(tǒng)疾病中的功效已經(jīng)充分已知,因此可預(yù)計特別是在這些低選擇性組織蛋白酶D抑制劑口 服或全身施用時的許多副作用,并且也可預(yù)計在局部施用時由于化合物所預(yù)計的擴散到血 液內(nèi)而引起的全身性并發(fā)癥。
[0030] 另外,肽化合物尤其普遍地在血漿、滑液和其它室的流體中具有低穩(wěn)定性且它們 經(jīng)歷非??焖俚拇x降解,意味著可預(yù)見在血液中、在關(guān)節(jié)囊和其它室中的短停留時間。
[0031] 因此,Powell ,M.F.等(J.Pharm. Sciences,Vol .81 ,No. 8,731-735,1992)研究了肽 化合物在有風濕性關(guān)節(jié)炎患者的混合(儲庫)人血清中和混合滑液中的穩(wěn)定性(參見第731 頁右欄倒數(shù)第二段)。在表1和2中,Powell等公開了大部分具有10至25個氨基酸長度的受試 改性和未改性肽在試驗介質(zhì),人血漿(HS)、滑液(SF)、胎牛血清(FCS)或小鼠肝臟勻漿(MLH) 中具有低于一小時的半衰期(參見第735頁右欄最后一段)。在有關(guān)節(jié)炎的患者的混合人血 清和混合滑液中肽化合物的穩(wěn)定性基本上同樣低(參見第733頁)。
[0032] 針對肽化合物在血漿中的低穩(wěn)定性和短停留時間的背景和由于上述所預(yù)計的副 作用,對于關(guān)節(jié)病的治療不考慮肽組織蛋白酶D抑制劑的口服或全身施用。
[0033]由于在滑液中所預(yù)計的短半衰期,而特別是由于在關(guān)節(jié)囊中所預(yù)計的短停留時間 (經(jīng)滑膜擴散和降解)和由于因擴散到血漿內(nèi)引起的所預(yù)計的系統(tǒng)性副作用,本領(lǐng)域技術(shù)人 員通常也認為肽化合物的關(guān)節(jié)內(nèi)施用是不適合的。
[0034]尤其,根據(jù)Powe 11等(1992)幾小時的肽化合物的短半衰期意味著頻繁的關(guān)節(jié)內(nèi)注 射將是必需的。然而,注射到關(guān)節(jié)間隙內(nèi)與對患者而言的疼痛和感染的顯著風險有關(guān),因此 這種注射不應(yīng)當比二至四周的間隔更頻繁。
[0035]因此本發(fā)明的目的是尋找新藥物和藥物制劑,其可用于預(yù)防和治療關(guān)節(jié)病并且在 局部或關(guān)節(jié)內(nèi)施用時在滑液中足夠穩(wěn)定的且僅輕微程度地擴散通過滑膜進入血漿并由此 在關(guān)節(jié)囊中具有長停留時間,使得活性物質(zhì)濃度在注射之后最長可能的時間內(nèi)保持在治療 有效的范圍內(nèi)。
[0036] 發(fā)明概述
[0037]已令人驚訝地發(fā)現(xiàn)胃酶抑素,盡管在靜脈內(nèi)或口服施用的情況下高清除率,但在 關(guān)節(jié)內(nèi)注射懸浮液的情況下在較長時間內(nèi)在關(guān)節(jié)囊中或在滑液中保持顯著高于IC5Q的濃度 并因此保持藥理學(xué)有效的濃度。另外,胃酶抑素,盡管其肽結(jié)構(gòu),但表現(xiàn)出在滑液中令人驚 訝地高的穩(wěn)定性(參見實施例)且因此胃酶抑素甚至顯著超過Powell等測量的在滑液中肽 化合物的最長穩(wěn)定性(參見Powell等第733頁的表1I:編號8百日咳毒素具有在滑液中僅僅 兩天的半衰期,編號15麻風分歧桿菌(17<^3(^61';[1111116。瓜6)具有約七又二分之一小時的 半衰期,所有其它肽化合物具有幾分鐘的半衰期),并且只有這種令人驚訝高的穩(wěn)定性和令 人驚訝長的在關(guān)節(jié)囊中的停留時間使得胃酶抑素能夠具有在關(guān)節(jié)病的治療中的相關(guān)應(yīng)用, 因為胃酶抑素,如根據(jù)Powell等預(yù)計的,不能在關(guān)節(jié)囊中保持在臨床上相關(guān)水平僅僅幾小 時,而是以顯著高于IC 5q的濃度存在于兩周以上。
[0038] 胃酶抑素因此令人驚訝地適合于局部施用或關(guān)節(jié)內(nèi)施用用于預(yù)防和治療關(guān)節(jié)病 的藥物和藥物制劑且在長時期內(nèi)保持高水平,使得根據(jù)本發(fā)明的藥物和藥物制劑只必須最 多每周一次關(guān)節(jié)內(nèi)、優(yōu)選以一個月至幾個月的間隔施用。
[0039] 胃酶抑素高效地抑制組織蛋白酶D,且預(yù)計在關(guān)節(jié)內(nèi)施用用于治療關(guān)節(jié)病的情況 下幾乎沒有副作用,因為由于其在關(guān)節(jié)囊中長停留時間和自滑膜緩慢釋放,胃酶抑素在關(guān) 節(jié)內(nèi)施用的情況下只達到低的系統(tǒng)水平(血漿水平)。
[0040] 尤其,胃酶抑素在關(guān)節(jié)囊中的長停留時間是令人驚訝的且是治療上有價值的,因 為基于例如Powell等(1992)的研究將已經(jīng)預(yù)計肽化合物在滑液中的低穩(wěn)定性且另外將已 經(jīng)預(yù)計小尺寸肽