专利名称：活化祖细胞/干细胞的方法
技术领域：
本发明属于治疗法和药物化学领域。更具体的，本发明涉及通过给予某些多胺而在受试者中动员祖细胞/干细胞的方法。
背景技术：
血细胞在维持动物，包括人类健康和生存方面发挥重要作用。白血细胞包括噬中性粒细胞，巨噬细胞，嗜曙红细胞和嗜碱细胞/肥大细胞以及免疫系统的B和T细胞。白血细胞通过造血系统经集落刺激因子(CSF)和各种细胞因子对造血组织中干细胞和祖细胞的作用而不断被更新。编码这些生长因子的核苷酸序列已经被克隆和测序。其中了解得最清楚的可能是粒细胞集落刺激因子(G-CSF)，它被证明可通过刺激白血细胞和祖细胞产生 (外周血干细胞活化)而抵消化学治疗的负面作用。关于这种因子造血作用的讨论可在，例如，美国专利5，582，823中找到，在此将其并入以供参考。已报道其它一些因子也可升高人类和动物受试者的白血细胞和祖细胞。这些试剂包括粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、白细胞介素-l(IL-l)、白细胞介素-3(IL-3)、白细胞介素-8(IL-8)、PIXY-321(GM-CSF/IL-3融合蛋白)、巨噬细胞炎性蛋白、干细胞因子、促血小板生成素和生长相关癌基因，它们可单独使用或联合使用(Dale， D.等，Am.J.of Hematol. (1998)57 :7_15 ；Rosenfeld, C.等，骨髓移植(Bone Marrow Transplantation) (1997) 17 :179-183 ；Pruijt, J.等，Cur. Op. inHematol. (1999)6 152-158 ；Broxmeyer, H.等，Exp. Hemato 1. (1995)23 :335-340 ；Broxmeyer 等，血细胞， 分子和疾病(Blood Cell, Molecules 和 Diseases) (1998)24 :14-30 ；Glaspy，J.等， Cancer Chemother. Pharmacol. (1996)38(同上)S53_S57 ；Vadhan-Raj, S.等，Ann. Intern. Med. (1997) 126 :673-81 ；King, Α.等，Blood (2001) 97 :1534-1542 ；Glaspy，J.等， Blood(1997)90 :2939-2951)。尽管内源生长因子有药理作用，但熟知的将蛋白质和肽用作药品的缺点是需要在这些生长因子中加入小分子试剂。另一方面，这些小分子必需对需要大量产生的蛋白质和肽有利。近年来，在一系列美国专利和申请中描述了许多环状多胺抗病毒剂。这些专利，美国专禾Ij 5，021，409 ；6，001，826 ；5，583，131 ；5，698，546 ；和 5，817，807，在此将其并入以供参考。同样列入参考的有PCT申请WO 00/02870(基于1998年7月8日提交的申请)和WO01/442 (基于1999年12月17日提交的申请)，其中描述了其它化合物。这些申请描述了这些环状多胺抗病毒剂的结构特征。许多非环状胺抗病毒剂的结构特征已经描述在一系列美国申请中，这些申请现在已作为PCT申请被公开。这些申请，WO 00/56729(基于2000年3月M日提交的申请)；WO 02/2洸00(基于2000年9月15日和20日提交的申请)；WO 02/22599 (基于2000年9月 15日和22日提交的申请)以及2002年5月2日公布的WO 02/34745，在此将其全文并入
以供参考。此外，已经证实的制造这些环状多胺化合物的方法描述在美国专利5，612，478 ； 5，756，728 ；5，801，281 ；和 5，606，053 和 PCT 出版物 WO 02/26721 (基于 2000 年 9 月 29 日
提交的申请)。这些美国文献也在此全文并入以供参考。我们已经发现，并描述在PCT出版物WO 02/58653(基于2000年2月1日提交的申请)，上述申请中描述的一些多胺抗病毒剂有增加白血细胞数的作用。现在发现，上述申请中描述的这些多胺抗病毒剂还有增加祖细胞和/或干细胞的作用。血细胞的产生和成熟是一个复杂的过程。成熟的血细胞来自特定造血组织(包括骨髓)中的造血前体细胞(祖细胞)和干细胞。在这些环境中，造血细胞增殖并分化，然后进入循环。趋化因子受体CXCR4及其天然配体基质细胞衍生因子-I(SDF-I)似乎在这一过程中十分重要(可参见Maekawa，Τ.等，hternal Med. (2000)39 :90-100 ； Nagasawa, Τ.等，ht. J. Hemato 1. 0000)72:408-411)。CXCR4 或 SDF-1 敲除小鼠具有造血缺陷的报告(Ma，Q.等，Proc. Natl. Acad. Sci USA (1998) 95 :9448-9453 ；Tachibana, K.等，Nature (1998) 393 :591-594 Jou，Y-R.等，Nature (1998) 393 :595-599)可证实这一点。已知⑶34+祖细胞表达CXCR4并需要骨髓基质细胞制造的SDF-I以进行化学吸弓丨(chemoattraction)和移植(Peled, A.等，Science (1999)沘3 :845-848)，在体外， SDF-I 对 CD34+ 细胞(Aiuti，A.等，J. Exp. Med. (1997) 185 :111-120 ；Viardot, A.等，Ann. Hemato 1. (1998)77 :194-197)和祖细胞 / 干细胞(Jo,D-Y.等，J. Clin. Invest. (2000) 105 101-111)有趋化现象。SDF-I还是其它一些更忠实的祖细胞和成熟血细胞的重要的化学吸引剂(chemoattractant)，它通过CXCR4受体发出信号，这些细胞包括T-淋巴细胞和单核细胞(Bleul，C.等，J.Exp. Med. (1996) 184 :1101-1109)，原-和前-B 淋巴细胞(Fedyk, E.R.等，J. Leukoc. Biol. (1999)66 :667-673 ；Ma, Q.等，Immunity (1999) 10 :463-471)和巨核细胞(Hodohara, K.等，Blood(2000)95 :769-775 ；Riviere, C.等，Blood(1999)95 1511-1523 ；Majka, M.等，Blood (2000) 96 :4142-4151 ；Gear, Α.等，Blood (2001) 97 937-945 ；Abi-Younes, S.等，Circ. Res. (2000)86 :131-138)。因此，总之，SDF-I似乎能够控制带有CXCR4受体的细胞的定位和分化，无论这些细胞是干细胞(即CD34+细胞)和/或祖细胞(它可根据特定刺激形成特定类型的集落； 可以是CD34+或CD34_)或是进一步分化的细胞。最近，人们把注意力集中在用于自体同源干细胞移植的外周血祖细胞库中活化的CD34+细胞数目上。CD34+群体被认为是主要负责改善化学治疗后恢复时间的成分， 这种细胞更可能负责长期移植和造血作用的恢复(Croop，J. Μ.等，骨髓移植0000) : 1271-1279)。CD34+细胞再移植(re-engraft)的机制可能是由于SDF-I对CXCR4表达细胞的趋化作用(Voermans，C. Blood，2001，97，799-804 ；Ponomaryov, Τ.等，J. Clin.Invest. (2000) 106 :1331-1339)。最近，成人造血干细胞显示能够恢复小鼠受损的心脏组织(Jackson, K.等，J.Clin· Invest. (2001) 107 :1395-1402 ；Kocher, Α.等，Nature Med. (2001)7 :430-436)。因此，可假定CXCR4受体对控制细胞定位和分化是非常重要的。应用上述文献不是要承认上述内容为相关的现有计数。所有关于这些文件的数据的声明或关于内容的表述是基于申请人可获得的信息，且不对这些文件的数据或内容的正确性负责。此外，本申请提到的所有文献在此全文并入以供参考。发明概述本发明涉及治疗动物受试者，尤其是兽类和人类受试者，以增加祖细胞和/或干细胞数目的方法。所述祖细胞和/或干细胞可被收获并用于细胞移植。本发明方法采用的多胺包括上述专利和申请中描述的那些，这些专利和申请已被并入这里以供参考。因此，一方面，本发明涉及升高受试者祖细胞和/或干细胞数目的方法，所述方法包括给予所述受试者一定量的式(1)的化合物或其药物组合物，所述量可有效升高祖细胞和/或干细胞水平。在一个实施方案中，骨髓祖细胞和/或干细胞被活化以进行心肌修复。本发明的方法还包括用式(1)的化合物在体外处理细胞群体并将经过处理的群体导入相容的受试者。式(1)的化合物可单独使用或和其它化合物和组合物一起使用以增加外周血中干细胞和/或祖细胞的数目。也可能导致骨髓中白血细胞数增加。在另一方面，本发明涉及含有式(1)的化合物的药物组合物，它被用于影响受试者祖细胞和/或干细胞的升高。式(1)的化合物Z-键合基-Z，(1)其中，Z含有9-32个环元素的环状多胺，其中有2-8个是氮原子，所述氮原子被至少2个碳原子相互分隔，且其中所述杂环可任意含有氮原子以外的其它杂原子和/或可以和其它的环系统稠合；
或Z具有式
权利要求
1.结合趋化因子受体CXCR4的化合物用于制造药物的用途，所述药物用于获取受试者祖细胞和/或干细胞的方法，所述方法包括a)给所述受试者施用其量足以动员祖细胞和/或干细胞进入受试者外周血的所述药物；然后b)收获祖细胞和/或干细胞；所述化合物是具有以下结构式的化合物或其药学上可接受的盐、金属络合物或前药Z-键合基-Z' (1)其中，Z是含有9-32个环元素的环状多胺，环元素中有2-8个是氮原子，所述氮原子被至少2个碳原子相互分隔，且该杂环可任意含有氮原子以外的其它杂原子和/或可以和其它的环系统稠合；或者，Z具有以下结构式
2.如权利要求1所述的用途，其中，Z和Z'都是环状多胺。
3.如权利要求2所述的方法，其中，Z和Z'是相同的。
4.如权利要求2所述的用途，其中，Z是含有IO-M个成员并含有4个氮原子的环状多胺。
5.如权利要求4所述的用途，其中，Z和Z'都是1，4，8，11_四偶氮环十四烷。
6.如权利要求1-5中任一项所述的用途，其中，所述键合基包括被两个亚甲基部分夹住的芳环。
7.如权利要求6所述的用途，其中，所述键合基是1，4-亚苯基-二-亚甲基。
8.如权利要求1所述的用途，所述化合物是具有结构式(1)的1，Γ-[1，4-亚苯基-二 -(亚甲基)-二 _1，4，8，11-四氮杂环十四烷，或其药学上可接受的盐、金属络合物或前药。
9.如权利要求1所述的用途，所述化合物是具有结构式(1)的1，Γ-[1，4-亚苯基-二-(亚甲基)-二-1，4，8，11-四氮杂环十四烷。
10.如权利要求1所述的用途，所述化合物是具有结构式⑴的1，Γ-[1，4-亚苯基-二 -(亚甲基)-二 _1，4，8，11-四氮杂环十四烷，或其药学上可接受的盐。
11.如权利要求1所述的用途，所述化合物是具有结构式⑴的1，1'-[1，4_亚苯基-二 -(亚甲基)-二 _1，4，8，11-四氮杂环十四烷，或其药学上可接受的金属络合物。
12.如权利要求1所述的用途，所述化合物是具有结构式⑴的1，Γ-[1，4-亚苯基-二 -(亚甲基)-二 _1，4，8，11-四氮杂环十四烷，或其药学上可接受的前药。
13.如权利要求1所述的用途，其中，Z'是-N(R)-(CR2)n-X其中，R、N和X的定义如权利要求2中所述。
14.如权利要求13所述的用途，其中，键合基是1，4_亚苯基-二-亚甲基。
15.如权利要求15所述的用途，其中，Z'是2-(氨基-甲基)吡啶。
16.如权利要求13-15中任一项所述的用途，其中，Z是含有IO-M个成员并含有4个氮原子的环状多胺。
17.如权利要求1所述的用途，其中，所述化合物是具有结构式(1)的^[1，4，8，11-四氮杂环十四烷基-1，4-亚苯基二(亚甲基)]-2_氨甲基)吡啶，或其药学上可接受的盐、金属络合物或前药。
18.如权利要求13-15中任一项所述的用途，其中，Z是
19.如权利要求1_8、10和13-18中任一项所述的用途，其中，式(1)化合物呈酸加成盐的形式。
20.如权利要求19所述的用途，所述酸加成盐是盐酸盐。
21.如权利要求1-20中任一项所述的用途，用分离术进行收获。
22.如权利要求1-20中任一项所述的用途，收获的细胞是用于细胞移植治疗造血不足的细胞。
23.如权利要求1-22中任一项所述的用途，所述方法还包括在步骤(a)之前给受试者施用巨噬细胞炎性蛋白。
24.如权利要求1-22中任一项所述的用途，所述方法还包括在步骤(a)之前给受试者施用G-CSF。
全文摘要
描述了用与趋化因子受体CXCR4结合的化合物升高动物受试者祖细胞和干细胞数目的方法。优选的此类化合物具有下式的结构Z-键合基-Z’(1)或其药学上可接受的盐其中，Z含有9-32个环元素的环状多胺，其中有3-8个是氮原子，所述氮原子被至少2个碳原子相互分隔，且其中所述杂环可任意含有氮原子以外的其它杂原子和/或可以和其它的环系统稠合；或Z具有式其中，A包含与含有至少一个N的单环或双环稠合的系统，且B是H或有1-20个原子的有机部分，Z’可以按上面Z定义的形式，或者可具有式-N(R)-(CR2)n-X其中，每个R独立为H或直链、支链或环烷基(1-6C)，n是1或2，X是芳环，包括杂芳环，或是硫醇；“键合基”代表键、亚烷基(1-6C)或包括芳基，稠芳基，包含在亚烷基链中的氧原子，或者可包含酮基或氮原子或硫原子。
文档编号A61P37/04GK102302493SQ201010282230
公开日2012年1月4日 申请日期2002年7月30日 优先权日2001年7月31日
发明者D·C·戴尔, G·B·凯兰德拉, G·J·布里德杰, G·W·亨森, H·E·布罗克迈耶, M·J·阿伯拉罕姆, R·T·麦克法兰德 申请人:阿诺麦德股份有限公司