专利名称：作为感觉器官和有丝分裂后组织的再生促进物质的新颖的氨基烷基噁唑甲酰胺和氨基烷 ...的制作方法
作为感觉器官和有丝分裂后组织的再生促进物质的新颖的氨基烷基噁唑甲酰胺和氨基烷基噻唑甲酰胺本发明涉及新颖的氨基烷基噁唑甲酰胺和氨基烷基噻唑甲酰胺，它们在原位刺激哺乳动物的高度特化的器官、组织和感觉上皮中的终末分化细胞的内源性再生。要求保护的低分子量化合物能够诱导对应的细胞生物学变化，诸如正常地有丝分裂后组织的细胞的去分化、增殖和随后的终末再分化。 本发明具体地涉及这样的化合物使用所述化合物，可以通过诱导内耳的支持细胞的细胞分离来实现柯蒂氏器(Corti ’ schen Organ)中的感觉毛细胞的重新形成,并可以在毛细胞损失以后恢复听力。本发明另外涉及用于制备根据本发明的化合物的方法、它们的作为药物制剂的配制剂以及它们用于生产再生医学所用药物的用途。
背景技术：
在基本上所有专业领域和社会领域内，受损的听力和因而受限的沟通能力对生活质量具有重要影响。感觉障碍“听力困难”在依赖于沟通的社会中是最迫切的健康问题之
O平均而言，听力困难影响着工业化国家的约10%人群。在德国，据估计有1600万人是听力困难的，几乎占总人口的l/5(ifo-Institut, 1986)。因而,听力困难不仅是感觉器官的最常见障碍，而且是最常见的一般慢性障碍之一。查找听力困难的原因，在约80%的病例中，受累的人遭受感音神经性听觉丧失。它的最常见原因之一是，柯蒂氏器中的感觉毛细胞的丧失，即由于向噪音的暴露、耳毒性药物的副作用、年龄相关的变性或遗传原因，听觉感觉上皮通过细胞死亡不可逆地丧失(Nadol，1993)。迄今为止，关于听力损失的这种最常见形式，仅可以提供助听器的修复性供给。但是，对于受累及的人而言，由于缺乏语音识别，该供给的结果经常是令人不满意的。因此，实际上，仅相对小比例的听力困难者使用助听器。迄今为止，就感音神经性听觉丧失的主要原因而言，没有治愈性的药物治疗选择。只有通过替代或再生柯蒂氏器的丧失的感觉毛细胞，这样的病因疗法才有可能。在大多数哺乳动物器官和组织中，在损伤以后的再生能力是有限的，或根本不存在。仅非常少的器官和组织(例如，肝、骨或皮肤)在生物体的整个寿命中具有通过形成新细胞来实现自发再生的能力。在许多情况下，在高度特化的器官和组织(例如心脏、脑、骨骼肌或眼和内耳的感觉上皮)中的对应细胞不可逆地脱离细胞周期，以保持在终末分化状态。结果，这些组织也已经丧失它们的在发生损害事件的情况下的自发再生能力。因此，这会导致不可逆的功能缺陷。因而，例如，心肌梗塞(在心脏的情况下)或中风(在脑的情况下)经常意味着受累的组织区域的不可逆损伤和相应的永久性功能丧失。但是，例如在两栖动物中，存在这样的组织和器官(以视网膜和骨端为例)在其中存在终末分化，但是其仍然能够在体内自发再生(Tsonis，2000; Tsonis, 2002)。在这些实例中的中枢性的细胞生物学事件是细胞去分化，这允许产生多能前体细胞，通过增殖和再分化，可以从所述多能前体细胞形成再生的细胞。因而，去分化在两栖动物的终末分化组织的再生中起决定性作用。相比而言，其它脊椎动物具有低再生能力。在约20年前，就哺乳动物和禽类的听觉器官而言，假定内耳的感觉毛细胞仅可以在胚胎发育的较短关键时期中形成(Ruben，1967)。在该时期以后，认为感觉上皮是有丝分裂后的，因此不能再生它们的感觉细胞。但是，令人惊讶地发现，在声创伤和耳毒性损伤以后，禽类耳蜗能够自发地再生感觉毛细胞(Cotanche 1987; Cruz等人，1987)。直接地邻近受损的感觉毛细胞的支持细胞的细胞分裂，已经被描述为禽类耳蜗中的感觉毛细胞再生的基本生物学机理(Corwin和Cotanche, 1988; Ryals and Rubel,1988)，其中形成未分化的细胞群体，它们能够再分化以新形成感觉毛细胞和支持细胞。结果是，禽类的感觉上皮的基本上完全的形态和功能恢复(Cotanche, 1999; Smolders,·1999)。尽管这最初是明显的，由于基础的细胞生物学差异，迄今尚不可能将来自其它模型的发现应用于哺乳动物。就柯蒂氏器中的支持细胞的自发细胞分裂能力而言，关于哺乳动物中的感觉毛细胞再生的对应实验没有提供(Roberson和Rubel, 1994; Vago等人，1998; Daudet等人，1998; Daudet 等人，2002; Yamasoba 等人，2003)或提供了非常少的(Yamasoba 和Kondo, 2006)提示。具体地，甚至在施用生长因子以后，没有提示柯蒂氏器中的支持细胞的可诱导性增殖(Staecker等人，1995; Daudet等人，2002)。使用胚胎小鼠的柯蒂氏器的发育阶段早期的培养物的不同实验同样地证实，在确定的激光损伤以后，仅单独的增生性事件(Kelley 等人，1995)。细胞分裂的这种完全缺失提示，在正常的成体柯蒂氏器中的高度特化的支持细胞群体已经达到终末分化状态，且不能重新进入细胞周期。因而，在内耳的情况下，甚至单纯的声创伤可能导致感觉毛细胞的破坏，继之以不可避免的且不可逆的听力损失。最近已经发现，从发生再生的两栖动物组织(例如骨端)得到的提取物能够诱导去分化，甚至在哺乳动物细胞中(McGann等人，2001)。使用该提取物，在适当的刺激下，可以将终末分化细胞的基于去分化的再生机理从两栖动物转移至哺乳动物(Odelberg，2002)。但是，提及的再生提取物是“蛋白混合物”，不知道关于它们的组成的细节。但是，与此同时，使用确定的低分子量化合物，还已经可能在哺乳动物肌细胞中实现对应的效应(Chen等人，2004)。通过筛选，此外可能鉴别出几种低分子量化合物，所述化合物会在多种细胞类型(包括神经胶质细胞)中产生再生生物学相关的效应(综述见Xu等人，2008; Schugar 等人，2008; Feng等人，2009; Li 和 Ding, 2009)。这些效应提示，使用合适的低分子量化合物，也可能在其它细胞类型中诱导基于去分化的再生(Tsonis，2004; Kim 等人，2004; Odelberg, 2002)。迄今为止，该概念向内耳的再生生物学研究的转移已经是独一无二的。能够实现内耳中的感觉毛细胞再生的低分子量化合物，既不是已知的，也没有获得专利。迄今，在关于再生柯蒂氏器中的感觉毛细胞的当前技术中遵循的其它概念同样表现出在临床应用方面的微弱希望。
在通过关闭细胞周期抑制剂/^严>7来调控支持细胞的细胞周期调节中，可能在体内实现细胞分裂(W099/42088)。但是，迄今仅在体外条件下在组织体外观察到向感觉毛细胞的分化(White等人，2006)。在具有诱导的感觉毛细胞损失的体内模型中，基因治疗诱导的支持细胞的转分化(使用感觉毛细胞分化必需的转录因子泌从7)，会导致支持细胞转化成感觉毛细胞，甚至部分地在功能上恢复器官功能(Izumikawa等人，2005; Kawamoto等人，2003)。但是,支持细胞的数目的减少会导致柯蒂氏器的功能限制，因为在没有支持细胞的情况下，复杂的微机械(Mikromechanik)不可能在转导过程中正常起作用。在活化位于器官中的内源祖先干细胞或将异源干细胞外源性地施用给内耳以后，得到了有希望的结果(Tateya等人，2003; Naito等人，2004; Martinez-Monedero等人，2007a, b; Li等人，2003)。但是，迄今没有实现干细胞向内耳中的靶向移植或功能上有关的移植。
发明内容
因此，本发明的一个目的是，鉴别低分子量化合物，所述化合物在原位刺激哺乳动物的高度特化的器官、组织和感觉上皮中的终末分化细胞的内源性再生。具体地，这些化合物应当允许通过成体(人)柯蒂氏器中的感觉毛细胞的重新形成来恢复哺乳动物的听力。基于这些化合物，将首次能够基于具有再生生物活性的药物来进行内耳听力困难的病因疗法。通过提供如权利要求I所示的具有再生促进性质的新颖的低分子量氨基烷基噁唑甲酰胺和氨基烷基噻唑甲酰胺，实现该目的。根据权利要求2中，公开了这些化合物的优选实施方案。权利要求3-5涉及根据本发明的化合物在医疗中的用途。权利要求6涉及用于制备根据本发明的化合物的方法，权利要求7-8涉及包含根据本发明的化合物的药物制剂和它们的制备。权利要求10和11公开了根据本发明的化合物和药物制剂用于治疗哺乳动物的某种疾病的用途，权利要求12和13公开了对应的治疗方法。通过引用，所有权利要求的措辞一起并入本说明书中。本发明的基本特征在于下述事实，即根据本发明的化合物首次提供了可以实现哺乳动物中的终末分化细胞(尤其是哺乳动物内耳中的感觉毛细胞)的再生的结构上确定的化学活性成分。为此原因，通过鉴别新颖的迄今未知的低分子量化合物，所述化合物能够刺激在再生生物学上有关的过程(诸如来自正常地有丝分裂后组织的细胞的去分化、增殖和由此产生的再生),本发明具有独特特征。本发明此外包含利用根据本发明的化合物的再生促进性质，用于柯蒂氏器中的感觉毛细胞损伤和丧失以后的内耳听力困难的病因疗法，直到完全恢复人和动物的听力。发明详述
由于内耳的复杂的组织结构，在再生医学的各种方法中，仅内源性再生作为原位再生似乎是可行的。诱导感觉毛细胞的这种再生的先决条件是，对正常地高度分化的有丝分裂后的听觉感觉上皮进行合适刺激。靶细胞是支持细胞，其直接地邻近受损的细胞，且可以充当感觉毛细胞的再形成的潜在前体。尽管基于当前的技术水平可以假定，某些活性成分可以触发细胞去分化的再生生物学机理，鉴别用于内耳再生的对应化合物的尝试迄今尚未取得成功。有机化合物在内耳中触发在再生生物学上有关的效应的能力，是靶物结构依赖性的，且不可能准确地预测。除了潜在活性的结构特征以外，在生物学实验中的成功希望的一个决定因素是，根据且参照靶系统，选择具有活性成分潜力的合适支架。通过从不同化合物类别中广泛地筛选具有潜在再生促进性质的化合物，令人惊讶地可能鉴别出这样的低分子量化合物其能够在体外和在体内诱导对应的细胞生物学变化，诸如耳支持细胞的去分化和随后的增殖，直到感觉毛细胞的再生。使用先导结构优化，可能开发在哺乳动物中具有优良再生促进活性的这些化合物的结构类似物。因此，本发明涉及式(I)和(之)的氨基烷基噁唑甲酰胺和氨基烷基噻唑甲酰胺
权利要求
1.下列式的氨基烷基噁唑甲酰胺和氨基烷基噻唑甲酰胺，
2.根据权利要求I的化合物，所述化合物选自
3.根据权利要求I和2中任一项的化合物，所述化合物用于任意医学目的，优选地用作人和兽医学的多种适应症的药物。
4.根据权利要求I和2中任一项的化合物作为促进再生的活性成分的用途，其特征在 于，在以治疗有效量作用于高度特化的器官和组织的受损组织，优选脑、心脏、骨骼肌的受损组织，特别优选感觉上皮的受损组织时，通过再生生物学效应诸如终末分化细胞的去分化、增殖和随后的再分化，刺激正常的有丝分裂后组织的内源性原位再生。
5.根据权利要求I和2中任一项的化合物作为促进再生的活性成分的用途，所述活性成分用于再生哺乳动物的耳感觉上皮，其特征在于，在以治疗有效量起作用时，通过再生生物学效应诸如内耳中的支持细胞的去分化、增殖和随后的再分化，刺激柯蒂氏器中的受损的和丧失的感觉毛细胞的内源性原位再生。
6.用于制备根据权利要求I和2中任一项的氨基烷基噁唑甲酰胺和氨基烷基噻唑甲酰胺的方法，其特征在于，从有待酰胺化的天然的或非天然的氨基酸开始，在固相上，或在溶液中使用Boc保护基化学法，环化成噁唑或噻唑，并随后将它们酰胺化。
7.药物制剂，其包含治疗有效量的至少一种单独的或组合的根据权利要求I和2中任一项的氨基烷基噁唑甲酰胺或氨基烷基噻唑甲酰胺、任选的其它促进再生的活性成分或以其它方式在治疗中有关的活性成分、以及其它药学上合适的成分，例如，载体物质、辅剂和添加剂、去污剂、佐剂等。
8.根据权利要求7的药物制剂，其特征在于，它存在于适合直接地(局部地)或间接地(包括全身地)施用到哺乳动物的受损组织之上/旁边或耳蜗之上/之中的配制剂中，优选地作为溶液、悬浮液、喷雾剂、凝胶、水凝胶、洗剂、乳剂、糊剂、软膏剂或乳剂。
9.用于制备根据权利要求7和8的药物制剂的方法，其特征在于，将各组分混合和/或溶解和/或与物理的或生物学的载体结合。
10.根据权利要求I和2中任一项的化合物或根据权利要求7-9中任一项的药物制剂用于制备药物的用途，所述药物用于基于再生生物学通过将治疗有效量直接或间接施用于受损组织结构之上/旁边进行与受损的有丝分裂后组织有关的哺乳动物疾病的病因疗法。
11.根据权利要求I和2中任一项的化合物或根据权利要求7-9中任一项的药物制剂用于制备药物的用途，所述药物用于基于再生生物学通过将治疗有效量直接或间接施用于耳蜗中的受损组织结构之上/旁边进行哺乳动物在柯蒂氏器中的感觉毛细胞的损伤和损失以后内耳听力困难的病因疗法和听力的恢复。
12.用于基于再生生物学进行人和动物的与受损的有丝分裂后组织有关的疾病的病因疗法的方法，其特征在于，将治疗有效量的根据权利要求I和2中任一项的化合物或根据权利要求7-9中任一项的药物制剂直接地、优选地局部地施用于受损组织结构之上或叛变，或间接地、优选地全身地施用。
13.用于基于再生生物学进行人和动物在柯蒂氏器中的感觉毛细胞的损伤和损失以后内耳听力困难的病因疗法和恢复听力的方法，其特征在于，将治疗有效量的根据权利要求I和2中任一项的化合物或根据权利要求7-9中任一项的药物制剂直接地或间接地施用到耳蜗中的受损组织结构之上/旁边，优选地通过注射进中耳中经鼓膜地，通过施用到内耳的圆形或卵形窗，或通过注射进内耳中。
全文摘要
本发明涉及新颖的氨基烷基噁唑甲酰胺和氨基烷基噻唑甲酰胺，它们会在哺乳动物中在原位刺激高度特化的器官、组织和感觉上皮的终末分化细胞的内源性再生。要求保护的低分子量化合物能够诱导对应的细胞生物学变化，诸如正常地有丝分裂后组织的细胞的去分化、增殖和随后的终末再分化。本发明具体地涉及这样的化合物通过用其诱导内耳的支持细胞的细胞分离，可以实现柯蒂氏器中的感觉毛细胞的重新形成，并可以在毛细胞损失以后恢复听力。根据本发明的化合物首次能够基于再生生物学来实现例如由于噪音、耳毒性物质、老年征状或遗传原因造成的内耳听力困难的病因疗法。本发明另外涉及用于生产根据本发明的化合物的方法、它们的作为药物制剂的制剂(1)(2)以及它们用于生产再生医学所用药物的用途。X=O,S
文档编号A61K31/421GK102947281SQ201180017156
公开日2013年2月27日 申请日期2011年2月4日 优先权日2010年2月8日
发明者H.艾克霍夫, H.勒文海姆 申请人:Emc微收集有限责任公司