专利名称：用于治疗或预防病理性心脏重构和心力衰竭的方法及组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及PDEl抑制剂治疗或预防病理性心肌重构和心力衰竭的用途，以及适 用于实践这些治疗或预防性治疗的药物组合物。
背景技术：
由个体心肌细胞尺寸的增大引起的肌细胞肥大是导致生理性和病理性心脏重构 的关键。后天心脏发育过程中或运动训练过程中出现的肥大是生理性肥大，不会导致失代 偿性心力衰竭。然而，因心血管疾病(如高血压和心肌梗死)所致的长期性机械和/或神 经体液应力会引起过度和持续的肥大，这经常会转成与纤维化、肌细胞死亡、心室扩张和收 缩机能紊乱相关的失代偿状态，从而导致心力衰竭。据信病原性心脏肥大是一种危险因素 和心力衰竭及死亡率的最重要的预测指标。肌细胞肥大性生长源于多个信号通路的激活， 导致基因转录的变化，刺激蛋白质的合成，并加强肌原纤维的装配(Sugden等，“Cellular Mechanisms of Cardiac Hypertrophy, "J Mol Med. 76 :725-46(1 998) ；Molkentin φ, “Cytoplasmic Signaling Pathways that Regulate Cardiac Hypertrophy,，，Annu Rev Physiol. 63 :391-426(2001)). 了解肥大信号通路的正负调节因子可以导致新的治疗策略， 用以阻止病理性心脏肥大和心力衰竭。据信长期的神经激素过度激活(如肾上腺素受体(β-AR)和血管紧张素 II (Ang II )系统)对心脏肥大生长并向心力衰竭发展起到关键性的作用。因此，神经 激素激活的阻断一直被视为是治疗和预防病理性心脏重构的重要治疗策略。例如，诸如 比索洛尔、卡维地洛和美托洛尔之类的β-AR拮抗剂已经显示出能显著地提高心力衰竭 患者的存活率(Waagstein 等，“Beneficial Effects of Metoprolol in Idiopathic Dilated Cardiomyopathy. Metoprolol in Dilated Cardiomyopathy (MDC)Trial Study Group, "Lancet 342 :1441-6(1993) ；Packer 等，"Double-blind，Placebo-controlled Study of the Effects of Carvedilol in Patients with Moderate to Severe Heart Failure. The PRECISE Trial. Prospective Randomized Evaluation of Carvedilol on Symptoms and Exercise,，，Circulation 94:2793-9(1996) ；Gilbert 等，"Comparative Hemodynamic, Left Ventricular Functional, and Antiadrenergic Effects of Chronic Treatment with Metoprolol Versus Carvedilol in the Failing Heart,，，Circulation 94 :2817-25 (1996) ；Packer "Effect of Carvedilol on Survivalin Severe Chronic Heart Failure，”N Engl J Med. 344 :1651-8 (2001))。β-AR 阻断剂对改善死亡率的有益 效果似乎与结构性心室重构的逆转(regression)有关。遗憾的是，由于负性肌力的原因， 心力衰竭(特别是III/IV级心力衰竭)患者可能无法耐受β-AR阻断剂。因此，迫切需要 开发预防病理性心脏重构及其向心力衰竭发展的新型治疗剂。
钙/钙调素(Ca2YCaM)依赖性信号传导已经显示出刺激肌细胞基因表达和 促进月巴大反应(Frey 等，“Decoding Calcium Signals Involved in Cardiac Growth and Function，，，Nat MecL 6 :1221-7 (2000) ；Gruver 等，“Targeted Developmental Overexpression of Calmodulin Induces Proliferative and Hypertrophic Growth of Cardiomyocytes in Transgenic Mice，” Endocrinology 133 :376-88 (1993) ；Colomer 等，“Chronic Elevation of Calmodulin in the Ventricles of Transgenic Mice Increases the Autonomous Activity of Calmodulin—dependent Protein Kinase II， which Regulates Atrial Natriuretic Factor Gene Expression，，，Mol Endocrinol. 14 1125-36(2000))。许多肥大性刺激源(如Ang II和肾上腺素能激动剂)激活Ca2+/CaM 依赖性信号传导通路。Ca2+/CaM依赖性丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶钙调素(CN)和Ca2+/ CaM依赖性蛋白激酶II(CaMKII)是Ca2+/CaM刺激的肥大性反应中的两种基本效应分子。 (Wilkins等,“Calcineurin and Cardiac Hypertrophy :ffhere Have We Been ？ Where Are We Going ？” J Physiol. 541 1-8 (2002))。与此相反，cGMP信号传导削弱心脏肥大(Calderone等，“Nitric Oxide, Atrial Natriuretic Peptide, and Cyclic GMP Inhibit the Growth-promoting Effects of Norepinephrine in Cardiac Myocytes and Fibroblasts,"J Clin Invest. 101 812-8(1998) ；Silberbach 等，"Extracellular Signal-regulated Protein Kinase Activation is Required for the Anti-hypertrophic Effect of Atrial Natriuretic Factor in Neonatal Rat Ventricular Myocytes,"J Biol Chem. 274 :24858-64(1999)； Wollert 等，“Gene Transfer of cGMP-dependent Protein Kinase I Enhances the Antihypertrophic Effects of Nitric Oxide in Cardiomyocytes, "Hypertension 39: 87-92 (2002) ；Booz, "Putting the Brakes on Cardiac Hypertrophy :Exploiting the NO-cGMP Counter-regulatory System, "Hypertension 45:341-6(2005))。cGMP 由可溶 性微粒状鸟苷酸环化酶(GC)产生。可溶性GC由一氧化氮(NO)激活。所有三种NO合酶 (NOS) NOSl、2和3均在心脏中表达。基因改造的小鼠的结果表明，NOSl和N0S3均具有抗肥 大效果(Barouch 等，"Nitric Oxide Regulates the Heart by Spatial Confinement of Nitric Oxide Synthase Isoforms，” Nature 416 :337-9 (2002)) 心脏心房肽(ANP)和 B 型钠尿肽(BNP)通过激活微粒状鸟苷酸环化酶-A(GC-A)受体充当心脏中的局部自分泌/ 旁分泌、抗肥大和抗纤维化因子并产生cGMP(Molkentin，“A Friend Within the Heart Natriuretic Peptide Receptor Signaling,，，J Clin Invest. 111 :1275-7 (2003)))。 例如，GC-A的基因上调抑制体内心室肌细胞肥大(Kishimoto等，“A Genetic Model Provides Evidence that the Receptor for Atrial Natriuretic Peptide(Guanylyl Cyclase-Α)Inhibits Cardiac Ventricular Myocyte Hypertrophy,"Proc Natl Acad Sci USA 98 :2703-6 (2001) ；Zahabi 等，"Expression of Constitutively Active Guanylate Cyclase in Cardiomyocytes Inhibits the Hypertrophic Effects of Isoproterenol and Aortic Constriction on Mouse Hearts,"J Biol Chem. 278 :47694-9 (2003)), 而 GC-A 的抑制则增强心脏肥大(Knowles 等，“Pressure-ind印endent Enhancement of Cardiac Hypertrophy in Natriuretic Peptide Receptor A-deficient Mice,，，J Clin Invest. 107 :975-8M2001))。cGMP下游靶标cGMP依赖性蛋白激酶(PKG I)的表达削弱心脏月巴大(Wollert等,‘‘Gene Trahsfer of cGMP-dependent Protein Kinase I Enhances the Antihypertrophic Effects of Nitric Oxide in Cardiomyocytes, "Hypertension 39: 87-92(2002) ；Fiedler 等，“Inhibition of Calcineurin-NFAT Hypertrophy Signaling by cGMP-dependent Protein Kinase Type I in Cardiac Myocytes, "Proc Natl Acad Sci USA 99 :11363-8(2002)).这些数据表明了 cGMP信号传导在心脏肥大中的抑制作 用。cGMP-水解PDE表达/活性的上调还可促进患病心脏中的cGMP信号传导的降低，而 cGMP-PDE活性的抑制可增强由cGMP信号传导介导的抗肥大效果。然而，对心脏的病理-生 理重构中的cGMP-PDE的调节和功能还缺少了解。由于Ca2+/CaM刺激的性质独特，作为磷酸二酯酶1 (PDEl)家族成员的Ca2+/ CaM激活的PDE在细胞内的环核苷酸水平的Ca2+介导调节中起着重要的作用(Kim等， “Upregulation of Phosphodiesterase IAl Expression is Associated with the Development of Nitrate Tolerance, "Circulation 104:2338—43(2001))。 PDEl 1( 丰勾 成酶的一个大家族，由PDE1A、PDElB和PDElC三种不同的基因编码(Rykilkin等，“Cyclic GMP Phosphodiesterases and Regulation of Smooth Muscle Function,，，Circ Res. 93 280-91(2003)).对每种基因还已经鉴别出多个N末端或C末端的剪接变异体。目前，至 少已经描述了十四种DE1A、两种PDElB和五种PDElC转录物(Rybalkin等，“Cyclic GMP Phosphodiesterases and Regulation of Smooth Muscle Function,，，Circ Res. 93 280-91 (2003))。在体外，在钙调素的存在下，所有PDEl家族成员的活性可以被Ca2+刺激 达 10 倍(Beavo, "Cyclic Nucleotide Phosphodiesterases !Functional Implications of Multiple Isoforms，” Physiol Rev. 75 :725-48 (1995))。然而，它们在动力及调节 性能以及组织/细胞分布方面会有不同。在体外，PDElA和PDElB同工酶水解cGMP的 亲合力远高于cAMP，然而，PDElC同工酶水解cAMP和cGMP的亲合力都高(Rybalkin等， “Cyclic GMP Phosphodiesterases and Regulation of Smooth Muscle Function，，，Circ Res. 93 :280-91 (2003))D 在体内，PDElA 已经显示出优先水解 cGMP(Hagiwara 等， “Effects of Vinpocetine on Cyclic Nucleotide Metabolism in Vascular Smooth Muscle，，，Biochem Pharmacol. 33 :453-7 (1984) ；Ahn ^,"Effects of Selective Inhibitors on Cyclic Nucleotide Phosphodiesterases of Rabbit Aorta，”Biochem Pharmacol. 38 :3331-9 (1989) ；Nagel 等，“Role of Nuclear Ca2+/Calmodulin-stimulated Phosphodiesterase IA in Vascular Smooth Muscle Cell Growth and Survival，，，Circ Res. 98 :777-84(2006)) ο已经发现，诸如AngII和ET-I的Ca2+升高试剂快速激活PDE1A， 导致体外和体内由ANP-或NO-诱发的cGMP在VSMC中的累积减少(Kim等，“Upregulation of Phosphodiesterase IAl Expression is Associated with the Development of Nitrate Tolerance, "Circulation 104 :2338-43 (2001) ；Jaiswal, "Endothelin Inhibits the Atrial Natriuretic Factor Stimulated cGMP Production by Activating the Protein Kinase C in Rat Aortic Smooth Muscle Cells，，，Biochem Biophys Res Commun. 182 :395-402(1992) ；Molina ，“Effect of in vivo Nitroglycerin Therapy on Endothelium-dependent and Independent Vascular Relaxation and Cyclic GMP Accumulation in Rat Aorta，，，J Cardiovasc Pharmacol. 10 :371-8 (1987))。据报道，在人体心肌中，PDEl是大部分cGMP水解活性的原因(Wallis等，“TissueDistribution of Phosphodiesterase Families and the Effects of Sildenafil on Tissue Cyclic Nucleotides, Platelet Function, and the Contractile Responses of Trabeculae Carneae and Aortic Rings in vitro,"Am J Cardiol. 83 :3C_12C(1999))。 然而，PDEl在心脏中的表达和功能没有被很好地记载。在人心脏和心肌细胞中已经检测 至丨J PDElC 表达(Vandeput 等，"Cyclic Nucleotide Phosphodiesterase PDElCl in Human Cardiac Myocytes, "J Biol Chem.沘2 :32749-57 (2007))，然而，PDElC 在人心肌细胞中的 功能仍然不清楚。PDElA mRNA在若干不同物种的心脏中的表达已有描述，所述物种包括人 (Loughney等，"Isolation and Charact er i ζ at i on of cDNAs Corresponding to Two Human Calcium, Calmodul in-regulated,3' ,5' -cyclic Nucleotide Phosphodiesterases, "J Biol Chem. 271 :796-806(1996))、牛(Sonnenburg 等，"Molecular Cloning of a cDNA Encoding the'61-kDa'Calmodulin-stimulated Cyclic Nucleotide Phosphodiesterase. Tissue-specific Expression of Structurally Related Isoforms,，，J Biol Chem. 268 :645-52(1993))，狗(Clapham 等，“Cloning of Dog Heart PDElA-A First Detailed Characterization at the Molecular Level in this Species,，，Gene 268 165-71(2001))禾口大鼠(Yanaka等，"cGMP-phosphodiesterase Activity is Up-regulated in Response to Pressure Overload of Rat Ventricles,，，Biosci Biotechnol Biochem. 67 :973-9(2003)).由于这些研究中大多数使用的是整个心脏，因此还不清楚这些 同工型是否归于心脏中存在的心肌细胞或其它细胞类型。从上述情况来看，目前还不清楚PDEl在病理性心脏重构和心力衰竭中可起到什 么样的作用，以及是否可以单独或与其它治疗剂组合使用PDEl同工型抑制剂来治疗或预 防病理性心脏重构和抑制心力衰竭的发展。本发明涉及克服现有技术中的这些以及其它的不足。发明简述本发明的第一方面涉及治疗或预防病理性心脏重构的方法，其包括提供PDEl活 性的抑制剂(”PDEl抑制剂")；以及在有效治疗或预防病理性心脏重构的条件下给患者 施用所述PDEl抑制剂。本发明的第二方面涉及预防心力衰竭的方法，其包括提供PDEl抑制剂；以及在 有效预防由病理性心脏重构所引起的心力衰竭的条件下给易罹患病理性心脏重构的患者 施用所述PDEl抑制剂。本发明的第三方面涉及一种药物组合物，其包含PDEl抑制剂以及β-阻断剂、 β -激动剂、PDE3抑制剂、代谢促进剂或它们的组合。所述药物组合物还可以包含血管紧张 素II受体(1型)拮抗剂和/或血管紧张素转化酶(“ACE")抑制剂。本发明的第四方面涉及用于治疗病理性心脏重构的治疗系统，其包含PDEl抑制 剂以及β -阻断剂、β -激动剂、PDE3抑制剂、代谢促进剂或它们的组合，并且可以还包含血 管紧张素II受体(1型)拮抗剂和/或ACE抑制剂。本发明的第五方面涉及包含本发明的药物组合物的递送载体。所述递送载体可以 是任何形式的，但优选的形式为透皮贴片、注射器或生物相容的聚合物基质。本发明人最近发现，在人的心脏中检测到PDElA和PDElC mRNA以及蛋白质，并且 啮齿类动物心脏(如大鼠和小鼠心脏)中的PDElA表达是保守的。在多种病理性肥大动物模型的心脏中，PDElA表达是显著体内上调的，在用诸如Ang II和异丙肾上腺素(ISO)之 类的神经体液刺激处理的分离的新生及成年大鼠心肌细胞中是体外上调的。使用PDEl抑 制剂(如8MM-IBMX和长春西汀)抑制PDEl活性显著地消除了 ISO或苯肾上腺素(PE)诱 发的病理性肌细胞肥大和肥大性标记物表达。使用siRNA的PDElA下调也显著地消除了 PE 诱发的心肌细胞肥大和肥大性标记物表达。这些结果表明，PDE1(特别是PDE1A)在调节心 肌细胞肥大性生长方面起着关键性的作用，而PDElA的病理性上调可能促进心脏肥大和重 构的发展。作为已知的PDEl抑制剂的长春西汀显著地削弱分离的心肌细胞中和由长期ISO 注入诱发的心脏肥大的小鼠模型中的心脏肥大。本文中给出的这些例子将PDEl鉴定为心脏肥大的新型治疗靶点。以长春西汀或 其它PDEl抑制剂来抑制PDEl可减少病理性肌细胞肥大并预防继发的心力衰竭。鉴于长春 西汀已经被临床批准是安全的，因此长春西汀是用于预防病理性心脏重构及心力衰竭发展 的理想治疗剂。基于上述情况，本发明确定了用于治疗心脏重构和心力衰竭的新治疗策略。
图IA-F显示心脏和分离的心肌细胞中的PDEl家族酶表达。图IA-C示出RT-PCR 的结果，显示与指定的对照(对于PDElA和IB为小鼠脑，或者对于PDElC为小鼠睾丸)相 比，成人、大鼠和小鼠心脏组织中的PDE1A、PDElB和PDElC mRNA表达。由三个独立样本在 线性范围内通过密度测定法对RT-PCR数据进行定量，将其标准化为GAPDH mRNA水平，并相 对于人的心脏来表示(AU=任意单位)。图ID是典型的蛋白质印迹(Western blot)，显 示与相应的对照(对于PDElA和PDElB为脑；对于PDElC为睾丸)相比，人、大鼠和小鼠心 脏中的相对PDE1A、PDElB和PDElC蛋白水平。GAPDH用于标准化蛋白质载量。图IE示出 RT-PCR结果，显示与相应的对照相比，新生大鼠心室肌细胞(NRVM)、成年大鼠心室肌细胞 (ARVM)和大鼠心脏中的相对PDE1AUB和IC mRNA水平。图IF是蛋白质印迹，描述与大鼠 心脏和相应的对照相比，NRVM和ARVM中的相对PDE1A、IB和IC蛋白水平。GAPDH用于标准 化mRNA和蛋白质表达。图2A-E显示随着体内和体外的心脏肥大，PDElA表达上调。图2A是蛋白质印迹，显 示经受7天长期溶媒(vehicle)或ISO注入(30mg/kg/d)的小鼠心室组织中的PDElA蛋白 水平。图2B是蛋白质印迹，显示通过TAC或假手术经受4周压力过荷的小鼠心室组织中的 PDElA蛋白水平。图2C是蛋白质印迹，显示经受14天的溶媒或长期Ang II注入(0. 7mg/kg/ d)的大鼠心室组织中的PDElA蛋白水平。图2D-E是蛋白质印迹，显示在用IS0(10ymol/L) 或溶媒(ctrl)处理多达48小时(图2D)的分离的NRVM中或者在用IS0(1 μ mol/L)、Ang II (1 OOnmo 1/L)或溶媒(ctrl)处理24小时(图2E)的ARVM中的PDElA蛋白质表达。图3A-C显示PDEl抑制剂对病理性心肌细胞肥大的作用。肌细胞肥大在NRVM中 由α-肾上腺素能激动剂、苯肾上腺素(PE)诱发。通过蛋白质合成(方式是测量[3H]-亮 氨酸掺入(标准化为总DNA含量))或通过肌细胞表面积评定肥大。按[3H]-亮氨酸掺入的 测量(图3Α)或按肌细胞表面积的测量(图:3Β)，PDE抑制剂8-ΜΜ-ΙΒΜΧ (对PDE1，浓度选 择10 μ Μ)阻碍PE-诱发的心肌细胞蛋白质合成。按肌细胞表面积的测量(图3C)，已知为 PDEl抑制剂的长春西汀(20μΜ)也显著地阻碍PE-诱发的肥大。这些结果表明，PDEl活性 在心肌细胞肥大性生长中起着关键作用。
图 4A-D 显示 PDElA 由 PDElA siRNA (编码 DNATGTCAACGTTGTCGACCTA，SEQ ID NO 1)敲除(knock-down)对心肌细胞肥大的作用。如图4A所示，与对照siRNA相比，PDElA siRNA显著地下调PDElA蛋白质表达。不出所料，按细胞表面积或[3H]-亮氨酸掺入(图 4B)和肌细胞表面积(图4C)来测量，PDElA siRNA显著地阻碍PE-诱发的心肌细胞肥大。 一致的是，按RT-PCR测量(图4D)，PDElA siRNA还阻碍PE-诱发的肥大性基因ANP mRNA 表达。这些结果表明，PDElA可能涉及于介导心肌细胞中的肥大反应中。图5A-F示出长春西汀削弱体内的心脏肥大。C57小鼠通过渗透泵接受7天连续的 溶媒(PBS中0. 002%的抗坏血酸)或IS0(30mg/kg/d)注入，并且每天还接受DMSO或长春 西汀处理(i. P. 10mg/kg/d)。对照组(Con)小鼠只接受7天的溶媒注入。ISO组小鼠接 受7天的ISO注入和DMSO处理。ISO+Vinp组小鼠接受7天的ISO注入和长春西汀处理。 7天后处死动物并切除心脏，称重，在_80°C冷冻用于mRNA分析，或固定于10%福尔马林中 用于组织学分析。图5A是典型的肥厚心脏图像，显示出PDEl抑制剂对心脏肥大的作用。图 5B-C是分别显示长春西汀对心脏重量与体重之比或心脏重量与胫骨长度之比的图形。图 5D显示对照小鼠(左图)、经ISO注入和DMSO处理的小鼠(中图)以及经ISO注入和长春 西汀处理的小鼠(右图)的左心室截面的比较(放大率x200)。图5E-F是分别显示长春西 汀对ANP和BNP mRNA表达的作用的图形。对左心室中的总RNA进行对ANP和BNP的mRNA 水平的实时RT-PCR分析。数据按任意设定为1.0的对照和假样本进行标准化。数据表示 4个动物的平均值(平均值士SEM)。"iP < 0. 01相对于对照小鼠。##P < 0. 01相对于无长 春西汀的ISO注入小鼠。发明详述本发明涉及治疗或预防病理性心脏重构和预防心力衰竭的方法。这些方法包括在 有效治疗或预防病理性心脏重构并因此治疗或预防由这种重构所导致的心力衰竭的条件 下给患者施用PDEl抑制剂。本文中还公开了可用于本发明方法的药物组合物及递送载体。如本文中所用，待治疗的患者可以是任何哺乳动物，但优选该哺乳动物是人、非人 类的灵长类动物、啮齿类动物、牛、马、羊或猪。按照本发明也可以治疗其它哺乳动物。本文所用术语"病理性心脏重构"旨在包括心肌细胞或成纤维细胞的细胞结构 的任何改变或类似心肌病的心脏组织结构、形态和功能的改变。心脏细胞结构或组织结构 的这些改变可以包括但不限于细胞死亡(凋亡或坏死的细胞死亡)、纤维化和/或肌细胞肥 大及伸长。PDEl抑制剂可以为任意合适的PDEl同工型的抑制剂，包括PDElA抑制剂、PDElB 抑制剂、PDElC抑制剂或多中PDEl抑制剂的抑制剂(泛PDEl抑制剂)。示例的PDEl抑制剂 包括但不限于苄普地尔、氟桂利嗪、胺碘酮、8-MM-IBMX、IC86340, 1以95、来自Kyowa Hakko Kogyo Co. Ltd.的化合物(包括 KS_505a、K-295-2 和 KS-619-1)、来自 Schering-Plough Research Institute的化合物(包括SCH51866、SCH45752 (头孢色菌素))和化合物30 禾口 31 (Dunkern "Characterization of Inhibitors of Phosphodiesterase IC on a Human Cellular System, " FEBS J. 274(18) :4812-24 (2007)，其内容据此以引用的方 式全文并入)、长春胺衍生物、人参皂苷和抗PDEl反义寡核苷酸和RNAi (包括两种微小 RNA (miRNA))、小干扰 RNA (siRNA)和小发夹状 RNA (shRNA)。可以利用已知的体外PDEl活性分析评定如PDEl抑制剂的这些或其它试剂的活性。基本上来说，在300C的0. 3ml反应缓冲液中孵育PDEl (0. 75mU)和CaCl2 (0. 2mM) 10分 钟，所述反应缓冲液含 50mM HEPES-NaOH(pH7. 5)、0. ImM EGTA、8. 3mM MgCl2、0. 5 μ M[3H] cAMP (18，OOOcpm)和进行PDEl抑制测试的任何试剂。这是在有和没有CaM(IOmU)的 情况下平行进行的。可以利用下述文献中所述的程序分析在有和没有被测试的试 剂存在时的 PDEl 活性Shimizu 等，“Calmodulin-D印endent Cyclic Nucleotide Phosphodiesterase (PDEl) Is a Pharmacological Target of Differentiation-Inducing Factor-I, an Antitumor Agent Isolated from Dictyostelium,，，Cancer Research 64: 2568-2571(2004) ；Murata 等，“Differential Expression of cGMP-Inhibited Cyclic Nucleotide Phosphodiesterases in Human Hepatoma Cell Lines,"FEBS Lett,390 四-33 (1996)，上述每个文献据此以引用的方式全文并入。在替代形式的分析中，可以利用ΙμΜ环核苷酸为底物，通过两步骤的放射性 分析程序来测定PDE活性，所述放射性分析程序改自下述文献=Thompson和Appleman， "Characterization of Cyclic Nucleotide Phosphodiesterases of Rat Tissues,，，J Biol Chem 246 :3145-3150(1971) ；Murray ^,"Expression and Activity of cAMP Phosphodiesterase Isoforms in Pulmonary Artery Smooth Muscle Cells from Patients with Pulmonary Hypertension :Role for PDE1,"Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol四2 :L294-L303(2007)，上述每个文献据此以引用的方式全文并入。简言之，可以 在PDEl活性是线性的一段时期(例如30分钟)孵育底物和蛋白质样本，其后可以把它们 煮沸2分钟以终止反应。可以当存在EGTA时，在存在有或者不存在被筛选的推定的PDE抑 制剂下以及有或者没有钙的情况下进行分析。合适的长春胺衍生物可以是对任何PDEl同工型(但优选对PDElA同工型)有抑 制活性的任何已知的或今后开发的长春胺的衍生物。长春胺具有如下结构
权利要求
1.一种治疗或预防病理性心脏重构和/或心力衰竭的方法，所述方法包括 提供磷酸二酯酶1活性的抑制剂(“PDEl抑制剂")；以及在有效治疗或预防病理性心脏重构和/或心力衰竭的条件下给患者施用所述的PDEl 抑制剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述PDEl抑制剂选自长春胺衍生物、苄普地尔、 氟桂利嗪、胺碘酮、8-MM-IBMX、KS-505a、K-295-2、KS-619-1、IC86340、IC295、SCH51866、 SCH45752、先灵化合物30、先灵化合物31、人参皂苷和抗PDEl RNAi。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述RNAi包括siRNA、shRNA或反义PDEl寡核苷酸。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述长春胺衍生物选自
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述病理性心脏重构包括细胞死亡、纤维化和/或 肥大。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述施用有效地治疗先前存在的病理性心脏重构 的症状。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述患者罹患不同程度的心力衰竭。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述施用有效地逆转心力衰竭症状的严重性。
9.根据权利要求6所述的方法，其还包括将所述PDEl抑制剂与β-激动剂或磷酸二酯 酶3活性的抑制剂(“PDE3抑制剂")共同施用。
10.根据权利要求1所述的方法，其中在病理性心脏重构的发病之前进行所述施用。
11.根据权利要求10所述的方法，其还包括在病理性心脏重构的发病之后重复所述施用。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述施用有效地防止心力衰竭。
13.根据权利要求10所述的方法，其还包括将所述PDEl抑制剂与β-阻断剂共同施用。
14.根据权利要求1所述的方法，其还包括重复所述PDEl抑制剂的施用。
15.根据权利要求1所述的方法，其还包括对所述患者共同施用治疗有效量的额外的 治疗剂，其中所述额外的治疗剂选自阻断剂、激动剂、PDE3抑制剂、血管紧张素II 受体(1型)拮抗剂、血管紧张素转化酶(ACE)抑制剂和代谢促进剂。
16.根据权利要求13或15所述的方法，其中所述β-阻断剂选自醋丁洛尔、阿替洛尔、 倍他索洛尔、比索洛尔或富马酸比索洛尔、卡维地洛、卡替洛尔、塞利洛尔、艾司洛尔或盐酸 艾司洛尔、拉贝洛尔、美托洛尔或琥珀酸美托洛尔或酒石酸美托洛尔、纳多洛尔、奈必洛尔、 氧烯洛尔、喷布洛尔、吲哚洛尔、普萘洛尔或盐酸普萘洛尔、索他洛尔、艾司洛尔、卡维地洛、 噻吗洛尔、波引洛尔、美沙洛尔、布新洛尔、左布诺洛尔、美替洛尔、塞利洛尔和丙胺苯丙酮。
17.根据权利要求9或15所述的方法，其中所述β-激动剂选自多巴酚丁胺、福莫特罗 或富马酸福莫特罗、非诺特罗、利托君、沙丁胺醇、特布他林、异丙肾上腺素和克伦特罗。
18.根据权利要求15所述的方法，其中所述血管紧张素II受体(1型)拮抗剂选自 醋酸沙拉新、坎地沙坦西来替昔酯、CGP-63170、EMD-66397、ΚΤ3-671、LR-B/081、缬沙坦、 A-81282、BIBR-363、BIBS-222、BMS-184698、坎地沙坦、CV-11194, ΕΧΡ-3174、KW-3433、 L-161177、L-162154、LR-B/057、LY-235656、PD-150304、U-96849、U-97018、UP-275-22、 WAY-126227、WK-1492. 2Κ、ΥΜ-31472、洛沙坦钾、Ε-4177、EMD-73495、依普沙坦、ΗΝ-65021、 厄贝沙坦、L-159282、ME-3221、SL-91. 0102、他索沙坦、替米沙坦、UP-269-6、ΥΜ-358、 CGP-49870、GA-0056、L-159689、L-162234、L-162441、L-163007、PD-123177、Α-81988、 BMS-180560、CGP-38560A、CGP48369、DA-2079、DE-3489、DuP-167、EXP-063、EXP-6155、 EXP-6803、EXP-7711、EXP-9270、FK-739、HR-720、ICI-D6888、ICI-D7155、ICI-D8731、 isoteoline、KR1-1177、L-158809、L-158978、L-159874、LR B087、LY-285434、LY-302289、 LY-315995、RG-13647、RWJ-38970、RWJ-46458、S-8307、S-8308、沙普立沙坦、沙拉新、 Sarmesin, WK-1360、X-6803、ZD-6888、ZD-7155、ZD-8731、BIBS39、Cl-996, DMP-811、 DuP-532、EXP-929、L-163017、LY-301875、XH-148, XR-510、佐拉沙坦、PD-123319 以及它们 的组合。
19.根据权利要求15所述的方法，其中所述ACE抑制剂选自AB-103、血管紧张肽转 化酶抑制肽、贝那普禾U、BRL-36378、BW-A575C、CGS-13928C、CL242817、CV-5975、Equaten, EU4865、EU-4867、EU-5476、甲羟菌素、FPL 66564、FR-900456、Hoe_065、15B2、吲哚普利、酮 甲基脲类、KR1-1177、KR1-1230、L681176、赖苯普利、MCD、MDL-27088、MDL-27467A、莫维普 利、MS41、烟草胺、喷托普利、非那色因、匹伏普利、润替普利、RG-5975、RG-6134、RG-6207、 RGH0399、R00-911、RS-10085-197、RS-2039、RS 5139、RS 86127、RU-44403、S-8308、 SA-291、斯哌普利特、SQ26900、SQ-28084、SQ-28370、SQ-28940、SQ-31440、Synecor、乌替普 利、WF-10129、Wy-44221、Wy-44655、Y-23785、Yissum、P-0154、扎比普利、Asahi Brewery AB-47、法西多曲、BMS 182657,Asahi Chemical C-IlUAsahi Chemical C_112、Dainippon DU-1777、mixanpri 1、Prentyl、佐芬普利拉、I (- (1_羧基_6_ (4-哌啶基)己基)氨基)-1-氧 代-丙基八氢-IH-吲哚-2-羧酸、Bioproject BPl. 137、Chiesi CHF 1514、Fisons FPL-66564、伊屈普利、哌道普利特和Servier S-5590、阿拉普利、贝那普利、卡托普利、西拉 普利、地拉普利、依那普利、依那普利拉、福辛普利、福辛普利拉、咪达普利、赖诺普利、哌林 多普利、喹那普利、雷米普利、雷米普利拉、醋酸沙拉新、替莫普利、群多普利、群多普利拉、 西那普利、莫昔普利、喹那普利拉、螺普利以及它们的组合。
20.根据权利要求9或15所述的方法，其中所述PDE3抑制剂选自米利酮、氨利酮、依诺 西酮以及它们的组合。
21.根据权利要求15所述的方法，其中所述代谢促进剂选自辅酶A、ATP、辅酶QlO (CQlO)、NAD (P) H和胰岛素样生长因子_1 (IGF-I)。
22.根据权利要求1所述的方法，其中所述患者是哺乳动物。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述哺乳动物是人、非人类的灵长类动物、啮齿 类动物、牛、马、羊或猪。
24.根据权利要求1所述的方法，其中所述施用口服地、通过吸入、通过气道滴注、通过 眼睛、鼻内地、局部地、透皮地、非肠道地、皮下地、静脉内注射、动脉内注射、皮内注射、肌内 注射、胸膜内灌注、腹膜内注射、心室内地、病灶内地、通过应用至粘膜或缓释载体的植入进 行。
25.根据权利要求1所述的方法，其中所述PDEl抑制剂存在于还包含药学上可接受的 载体的药物组合物中。
26.根据权利要求1所述的方法，其中所述PDEl抑制剂的施用量是约0.01至约2mg/kg ο
27.一种药物组合物，其包含PDEl抑制剂以及β-阻断剂、β-激动剂、PDE3抑制剂、 代谢促进剂中的任一种或它们的组合。
28.根据权利要求27所述的药物组合物，其中所述阻断剂选自醋丁洛尔、阿替洛 尔、倍他索洛尔、比索洛尔或富马酸比索洛尔、卡维地洛、卡替洛尔、塞利洛尔、艾司洛尔或 盐酸艾司洛尔、拉贝洛尔、美托洛尔或琥珀酸美托洛尔或酒石酸美托洛尔、纳多洛尔、奈必 洛尔、氧烯洛尔、喷布洛尔、吲哚洛尔、普萘洛尔或盐酸普萘洛尔、索他洛尔、艾司洛尔、卡维 地洛、噻吗洛尔、波引洛尔、美沙洛尔、布新洛尔、左布诺洛尔、美替洛尔、塞利洛尔和丙胺苯 丙酮。
29.根据权利要求27所述的药物组合物，其中所述β-激动剂选自多巴酚丁胺、福莫特 罗或富马酸福莫特罗、非诺特罗、利托君、沙丁胺醇、特布他林、异丙肾上腺素和克伦特罗。
30.根据权利要求27所述的药物组合物，其中所述PDE3抑制剂选自米利酮、氨利酮、依 诺西酮以及它们的组合。
31.根据权利要求27所述的药物组合物，其还包含血管紧张素II受体(1型)拮抗剂 和/或血管紧张素转化酶(ACE)抑制剂。
32.根据权利要求31所述的药物组合物，其中所述血管紧张素II受体(1型)拮抗剂 选自醋酸沙拉新、坎地沙坦西来替昔酯、CGP-63170、EMD-66397、ΚΤ3-671、LR-B/081、缬沙 坦、A-81282、BIBR-363、BIBS-222、BMS-184698、坎地沙坦、CV-11194, ΕΧΡ-3174、KW-3433、 L-161177、L-162154、LR-B/057、LY-235656、PD-150304、U-96849、U-97018、UP-275-22、 WAY-126227、WK-1492. 2Κ、ΥΜ-31472、洛沙坦钾、Ε-4177、EMD-73495、依普沙坦、ΗΝ-65021、 厄贝沙坦、L-159282、ME-3221、SL-91. 0102、他索沙坦、替米沙坦、UP-269-6、ΥΜ-358、 CGP-49870、GA-0056、L-159689、L-162234、L-162441、L-163007、PD-123177、Α-81988、 BMS-180560、CGP-38560A、CGP48369、DA-2079、DE-3489、DuP-167、EXP-063、EXP-6155、 EXP-6803、EXP-7711、EXP-9270、FK-739、HR-720、ICI-D6888、ICI-D7155、ICI-D8731、 isoteoline、KR1-1177、L-158809、L-158978、L-159874、LR B087、LY-285434、LY-302289、 LY-315995、RG-13647、RWJ-38970、RWJ-46458、S-8307、S-8308、沙普立沙坦、沙拉新、 Sarmesin, WK-1360, X-6803、ZD-6888、ZD-7155、ZD-8731、BIBS39、Cl-996, DMP-811、 DuP-532、EXP-929、L-163017、LY-301875、XH-148, XR-510、佐拉沙坦、PD-123319 以及它们的组合。
33.根据权利要求31所述的药物组合物，其中所述ACE抑制剂选自AB-103、血管紧 张肽转化酶抑制肽、贝那普禾U、BRL-36378、BW-A575C、CGS-13928C、CL242817、CV-5975、 Equaten、EU4865、EU-4867、EU-5476、甲羟菌素、FPL 66564、FR-900456、Hoe_065、15B2、吲哚 普利、酮甲基脲类、10 1-1177、10 1-1230、1^681176、赖苯普利、]\ 0、]\ 1^-27088、]\ 1^-27467八、 莫维普利、MS41、烟草胺、喷托普利、非那色因、匹伏普利、润替普利、RG-5975、RG-6134、 RG-6207、RGH0399、R00-911、RS-10085-197、RS-2039、RS 5139、RS 86127、RU-44403、 S-8308、SA-291、斯哌普利特、SQ26900、SQ-28084、SQ-28370、SQ-28940、SQ-31440、Synecor、 乌替普利、WF-10129、Wy-44221、Wy-44655、Y-23785、Yissum、P-0154,扎比普利、Asahi Brewery AB-47、法西多曲、BMS 182657、Asahi Chemical C-IlU Asahi Chemical C-112、 Dainippon DU_1777、mixanpril、Prentyl、佐芬普利拉、I (-(1-羧基-6-(4-哌啶基)己基) 氨基)-l-氧代-丙基八氢-IH-吲哚-2-羧酸、Bioproject BPl. 137、Chiesi CHF 1514、 Fisons FPL-66564、伊屈普利、哌道普利特和Servier S-5590、阿拉普利、贝那普利、卡托普 利、西拉普利、地拉普利、依那普利、依那普利拉、福辛普利、福辛普利拉、咪达普利、赖诺普 利、哌林多普利、喹那普利、雷米普利、雷米普利拉、醋酸沙拉新、替莫普利、群多普利、群多 普利拉、西那普利、莫昔普利、喹那普利拉、螺普利以及它们的组合。
34.根据权利要求27所述的药物组合物，其中所述代谢促进剂选自辅酶A、ATP、辅酶 QlO (CQlO)、NAD (P) H和胰岛素样生长因子_1 (IGF-I)。
35.根据权利要求27所述的药物组合物，其中所述PDEl抑制剂选自长春胺衍生物、 苄普地尔、氟桂利嗪、胺碘酮、8-MM-IBMX、KS-505a、K-295-2、KS-619-1、IC86340、IC295、 SCH51866、SCH45752、先灵化合物30、先灵化合物31、人参皂苷和抗PDEl RNAi0
36.根据权利要求27所述的药物组合物，其还包含药学上可接受的载体。
37.根据权利要求27所述的药物组合物，其形式为可注射的溶液或混合物。
38.根据权利要求27所述的药物组合物，其为固体或液体口服剂型。
39.根据权利要求38所述的药物组合物，其中所述固体口服剂型是缓释制剂。
40.一种递送载体，其包含根据权利要求27至36之一所述的药物组合物，其中所述递 送载体的形式为透皮贴片、注射器或生物相容的聚合物基质。
41.一种预防心力衰竭的方法，其包括 提供磷酸二酯酶1活性的抑制剂(PDE1抑制剂)；以及在有效地预防由病理性心脏重构所引起的心力衰竭的条件下给易罹患病理性心脏重 构的患者施用所述PDEl抑制剂。
42.根据权利要求41所述的方法，其中所述PDEl抑制剂选自长春胺衍生物、苄普地 尔、氟桂利嗪、胺碘酮、8-匪_181 、1(5-5053、1(-295-2、1(5-619-1、扣86340、扣295、50151866、 SCH45752、先灵化合物30、先灵化合物31、人参皂苷和抗-PDEl RNAi。
43.根据权利要求41所述的方法，还包括给所述患者共同施用治疗有疗量的额外的治 疗剂，其中所述额外的治疗剂选自阻断剂、激动剂、PDE3抑制剂、血管紧张素II受 体(1型)拮抗剂、血管紧张素转化酶(ACE)抑制剂和代谢促进剂。
44.根据权利要求41所述的方法，其中所述患者是哺乳动物。
45.根据权利要求41所述的方法，其中所述施用口服地、通过吸入、通过气道滴注、通过眼睛、鼻内地、局部地、透皮地、非肠道地、皮下地、静脉内注射、动脉内注射、皮内注射、肌 内注射、胸膜内灌注、腹膜内注射、心室内地、病灶内地、通过应用至粘膜或缓释载体的植入 进行。
46.根据权利要求41所述的方法，其中所述PDEl抑制剂存在于还包含药学上可接受的 载体的药物组合物中。
47.根据权利要求41所述的方法，其中所述PDEl抑制剂的施用量是约0.01至约2mg/kg 。
全文摘要
本发明涉及治疗或预防病理性心脏重构和/或预防心力衰竭的方法。这些方法包括在有效治疗或预防病理性心脏重构并因此治疗或预防由这种重构所导致的心力衰竭的条件下给患者施用PDE1抑制剂。本文中还公开了可用于本发明方法的药物组合物及递送载体。
文档编号A61K31/404GK102099030SQ200980126809
公开日2011年6月15日 申请日期2009年5月5日 优先权日2008年5月5日
发明者C·颜, J-D·李 申请人:罗切斯特大学