专利名称：药物组合物的制作方法
药物组合物发明领域本发明涉及治疗和诊断组合物，更特别地涉及药物组合物，及其使用方法，其表现 为被选择性吸收到特征为过度增殖的细胞(包括癌细胞)中，并且其调节酶的结构、表达和 /或活性的调整或干扰，从而便于检测和治疗或破坏这些细胞。更特别地，这些试剂靶向和 干扰在诸如与大多数癌症相关的修饰的丙酮酸脱氢酶(PDH)复合物的位点中观察到的改 变的线粒体能量代谢的活性或其调整。
背景技术：
线粒体是真核生物的能量生成与细胞生存-和-死亡过程的主要控制中心。虽 然存在与细胞其他部分交流的各种机制，但是可逆的磷酸化是调节线粒体功能的重要方 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| 入本文作为参考)报道的线粒体激酶、磷酸酶和磷蛋白的数量稳定地增加表明磷酸化很可 能作为在调节线粒体过程中的常见主题出现。与线粒体酶的结构、功能和活性调节相关的 病理变化或遗传变化有助于治疗疾病，和可能是治疗疾病的重要靶点。与其作为集中点(point of convergence)和多种细胞功能的调节剂的作用一致， 线粒体在细胞凋亡、活性氧簇(R0Q的生成和包括超过90%的细胞ATP生成的许多代谢过 程中具有决定性作用。而且，当细胞生长和分裂时，必须产生新的线粒体，该过程本身需要 谨慎地协调核DNA和线粒体DNA的转录和翻译。最后，当细胞的能量需要改变时，线粒体 必须通过调整其ATP输出量快速应答。因此，线粒体需要与细胞功能交流的复杂系统。如 从
图1明显可知，往返于线粒体的信号分子包括离子、气体、代谢产物、激素、转录因子和蛋 白。因此，作为接收、整合和传递细胞信号的中心的线粒体的识别是药物的设计和试验中的 SSiiM (advance)。在线粒体调整中，信号传导的基础是可逆的磷酸化。然而，虽然在1%4年报道首 次证实了蛋白激酶事件，并且几乎四十年前发现了可以通过可逆的磷酸化调整核心线粒体 (core mitochondrial)功能的事实，但是线粒体磷酸化事件的报道很少。确实如此，尽管 在八十年代和九十年代就识别了大量信号转导磷酸化级联，其横穿质膜并穿过细胞溶质到 达细胞核。这方面知识的缺乏可能部分是由于如下事实大多数线粒体蛋白质机器存在于 两个脂质双层后，其似乎将线粒体蛋白质置于超出了细胞溶质的信号级联达到的区域。在 任何情况下，未广泛接受的是线粒体以对于疾病控制关键的方式通过可逆的磷酸化调节信 号。然而，如表1所示，截止2006年，全部线粒体区室(即基质、内膜、膜间隙和外膜，包括胞 质-面对的外表面)中超过60个蛋白质已经被鉴定为参与广谱线粒体功能的磷蛋白。固 定数据(Mounting data)进一步证实了线粒体靶点的可逆的磷酸化的重要性和靶向线粒体 靶点的组合物改善癌症治疗的用途。6
表1.线粒体磷蛋白
权利要求
1.包括人类的恒温动物病态细胞的线粒体中至少一种酶和/或酶复合物或其亚基比 如修饰的丙酮酸脱氢酶(PDH)复合物的结构、表达和/或活性的调整或干扰的药学可接受 的调节剂。
2.如权利要求1所述的调节剂，其中所述调整或干扰包括可逆的磷酸化或脱磷酸化。
3.如权利要求2所述的调节剂，其中所述可逆的磷酸化或脱磷酸化发生在酶或酶复合 物或其亚基的激酶、磷酸酶和/或脱氢酶上。
4.如权利要求3所述的调节剂，其中所述调节剂促进或抑制激酶活性。
5.如权利要求4所述的调节剂，其中所述激酶选自包括丙酮酸脱氢酶激酶(PDK)1、 PDK2、PDK3、PDK4及其各自的同工型的组。
6.如权利要求3所述的调节剂，其中所述调节剂促进或抑制磷酸酶活性。
7.如权利要求6所述的调节剂，其中所述磷酸酶选自包括丙酮酸脱氢酶磷酸酶 (PDP) 1、PDP2及其各自的同工型的组。
8.如权利要求3所述的调节剂，其中所述调节剂促进或抑制脱氢酶活性。
9.如权利要求2所述的调节剂，其中所述可逆的磷酸化或脱磷酸化发生在所述PDH复 合物上。
10.如权利要求9所述的调节剂，其中所述调节发生在所述PDH复合物的Elα亚基上。
11.如权利要求10所述的调节剂，其中所述调节是通过失活PDP及其同工型和突变体 形式发生的。
12.如权利要求11所述的调节剂，其中所述失活PDP是通过抑制PDP表达发生的。
13.如权利要求10所述的调节剂，其中所述调节是通过活化PDK及其同工型和突变体 形式发生的。
14.如权利要求1所述的调节剂，其中所述病态细胞显示出对用权利要求1所述的调节 剂的治疗敏感或不敏感。
15.如权利要求14所述的调节剂，其中治疗-不敏感的病态细胞可以被诱导表达至少 一种修饰的酶或酶复合物或其亚基，以使得它们对治疗敏感。
16.如权利要求15所述的调节剂，其中表达是由基因操作诱导的。
17.如权利要求16所述的调节剂，其中所述诱导是通过转录操作实现的。
18.如权利要求16所述的调节剂，其中所述诱导是通过翻译操作实现的。
19.如权利要求16所述的调节剂，其中所述诱导是通过翻译后操作实现的。
20.如权利要求15所述的调节剂，其中表达是由外遗传操作诱导的。
21.如权利要求15所述的调节剂，其中表达是由表型操作诱导的。
22.如权利要求14所述的调节剂，其中当用权利要求1所述的调节剂治疗时，所述病态 细胞表达至少一种修饰的酶或酶复合物。
23.如权利要求1所述的调节剂，其中所述调节剂影响PDK及其同工型和突变体形式的 表达水平。
24.如权利要求1所述的调节剂，其中所述调节剂影响PDP及其同工型和突变体形式的 表达水平。
25.如权利要求23或M所述的调节剂，其中所述表达水平在转录、翻译或翻译后水平 上改变。
26.如权利要求25所述的调节剂，其中所述改变是外遗传的。
27.如权利要求9所述的调节剂，其中所述调节剂抑制毒性代谢产物的产生。
28.如权利要求9所述的调节剂，其中所述调节剂促进毒性代谢产物的解毒。
29.如权利要求27或观所述的调节剂，其中所述代谢产物选自由乙醛、超氧化物、过氧 化氢和羟基自由基组成的组。
30.如权利要求观所述的调节剂，其中调节作用是通过乙偶姻生成的降低观察的。
31.如权利要求9所述的调节剂，其中所述可逆的磷酸化或脱磷酸化变成不可逆的。
32.如权利要求31所述的调节剂，其中所述磷酸化或脱磷酸化作用导致细胞死亡。
33.如权利要求32所述的调节剂，其中所述作用是细胞凋亡。
34.如权利要求32所述的调节剂，其中所述作用是坏死。
35.如权利要求1所述的调节剂，包括至少一种硫辛酸衍生物及至少一种其药学可接 受的载体。
36.如权利要求35所述的调节剂，其中所述硫辛酸衍生物具有下式、其代谢产物或其
37.如权利要求35所述的调节剂，其中所述硫辛酸衍生物具有下式、其代谢产物或其
38.如权利要求35所述的调节剂，其中所述硫辛酸衍生物具有下式、其代谢产物或其
39.如权利要求35所述的调节剂，其中所述硫辛酸衍生物具有下式、其代谢产物或其
40.如权利要求36、37、38或39所述的调节剂，其中所述硫辛酸衍生物仅仅以其 (R)-异构体存在。
41.如权利要求36、37、38或39所述的调节剂，其中所述硫辛酸衍生物以其(R)-异构 体和(S)-异构体的混合物存在。
42.如权利要求1所述的调节剂，其中所述调节剂用于治疗和诊断疾病、病症或综合 征、或其症状，所述疾病、病症或综合征、或其症状包括至少一种酶和/或酶复合物或其亚 基的结构、表达和/或活性的改变。
43.如权利要求42所述的调节剂，其中所述至少一种酶复合物是PDH复合物。
44.如权利要求42所述的调节剂，其中所述疾病、病症或综合征的进一步特征是细胞 过度增殖。
45.如权利要求44所述的调节剂，其中所述疾病、病症或综合征是癌症。
46.一种调节呈现疾病、病症或综合征的患者中的至少一种酶和/或酶复合物或其亚 基的方法，所述疾病、病症或综合征包括所述至少一种酶和/或酶复合物或其亚基的结构、 表达和/或活性的改变，所述方法包括施用有效量的权利要求1所述的调节剂。
47.如权利要求46所述的方法，其中至少一种酶复合物是PDH复合物。
48.如权利要求46所述的方法，其中所述疾病、病症或综合征的进一步特征是细胞过 度增殖。
49.
50.如权利要求48所述的方法，其中所述疾病、病症或综合征是癌症。
51.一种诊断和预测呈现疾病、病症或综合征的症状的患者中受益的方法，所述疾病、 病症或综合征包括至少一种酶和/或酶复合物或其亚基的结构、表达和/或活性的改变，所 述方法包括从患者获得细胞样品，在体外向所述细胞施用有效量的权利要求1所述的调节 剂，和由此获得结果。
52.如权利要求51所述的方法，其中至少一种酶复合物是PDH复合物。
53.如权利要求51所述的方法，其中所述疾病、病症或综合征的进一步特征为细胞过 度增殖。
54.如权利要求53所述的方法，其中所述疾病、病症或综合征是癌症。
全文摘要
例如经由改变的丙酮酸脱氢酶(PDH)复合物的线粒体能量代谢的包括人类的恒温动物的至少一种酶和/或酶复合物或其亚基的结构、表达和/或活性的调整或干扰的药学可接受的调节剂及其使用方法，包括有效量的至少一种硫辛酸衍生物和至少一种其药学可接受的载体以影响所述复合物的磷酸化状态。所述调节剂通过增加PDH激酶活性和/或降低PDH磷酸酶活性，经由抑制PDH复合物的E1α亚基的活性防止厌氧性糖分解的毒性代谢产物解毒，迫使线粒体氧化磷酸化活性增加。因为所述调节剂抑制PDH复合物的E2亚基作用的另外作用，以过度增殖为特征的细胞比如肿瘤细胞也不能产生乙酰辅酶A和NADH，因而线粒体膜极化丧失，促进了细胞死亡。
文档编号A61K31/385GK102056605SQ200880129633
公开日2011年5月11日 申请日期2008年4月4日 优先权日2008年4月4日
发明者保罗·宾厄姆, 拉克玛尔·W·波特尤, 罗伯特·绍尔, 罗伯特·罗德里格斯, 苏珊娜·扎卡尔 申请人:罗伯特·绍尔, 罗伯特·罗德里格斯