用于治疗癫痫的包含癸酸的组合
阅读说明:本技术 用于治疗癫痫的包含癸酸的组合 (Combinations comprising capric acid for the treatment of epilepsy ) 是由 R·S·B·威廉姆斯 M·沃克 于 2018-06-28 设计创作,主要内容包括:本发明公开了用于在治疗癫痫中使用的癸酸,其中所述癸酸与吡仑帕奈或其药学上可接受的盐组合使用,或者其中所述癸酸与结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受体位点的AMPA受体抑制剂组合使用。(Disclosed is a decanoic acid for use in the treatment of epilepsy, wherein the decanoic acid is used in combination with Perampanel or a pharmaceutically acceptable salt thereof, or wherein the decanoic acid is used in combination with an AMPA receptor inhibitor that binds to the same AMPA receptor site as Perampanel.)
技术领域
本发明整体涉及(i)癸酸和吡仑帕奈(perampanel)或其药学上可接受的盐的组合或(ii)癸酸和结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂的组合。具体地讲,本发明提供了用于治疗癫痫的所述组合。
背景技术
癫痫涵盖多种通过癫痫发作来表征的神经障碍。癫痫发作是由异常的神经元活动引起的,并且以多种方式表现出来,包括抽搐和丧失知觉。在许多情况下,癫痫可通过使用抗惊厥药物来控制。然而,对于一定比例的患有癫痫的患者,用常规药物治疗可能对癫痫发作活动效果甚微。虽然外科手术是治疗患有某些癫痫发作的患者的一种选择,但对于许多个体来说,成功的管理可通过生酮饮食以较低的侵入性来实现。
中链三甘油酯(MCT)生酮饮食首次在1971年被确定为难治性癫痫的治疗方法。它为患有抗药性癫痫的儿童提供了最有效的治疗方法之一(Liu,Epilepsia2008;49增刊8:33-36),并且在随机对照试验中已证实在儿童癫痫上是有效的(Neal等人,Epilepsia2009,50:1109-1117)。然而,该饮食具有不利的胃肠相关副作用,诸如腹泻、呕吐、胃胀气和痉挛(Liu,Epilepsia2008,49增刊8:33-36)。此外,还表现出饮食的高流失率,由于许多患者发现饮食难以耐受(Levy等人,Cochrane Database Syst Rev,2012,3:CD001903)。
虽然已假定出自生酮饮食的酮体发挥治疗作用,但癫痫发作控制与酮体水平的相关性较差(Likhodii等人,Epilepsia2000,41:1400-1410;Thavendiranathan等人,ExpNeurol,2000,161:696-703)。除了酮外,饮食还导致在MCT油、直链十碳癸酸和八碳辛酸中提供的两种脂肪酸的血浆水平增加(Haidukewych等人,Clin Chem,1982,28:642-645)。最近已证实,癸酸但不是辛酸在体外和体内具有临床相关浓度的抗癫痫发作效应(Chang等人,Neuropharmacology 2013;69:105-114;Wlaz等人,Progress inNeuropsychopharmacology&Biological Psychiatry 2014)。
α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异噁唑丙酸受体(AMPA受体)在产生和传播癫痫活性以及在长期上与癫痫发生相关联的适应性细胞塑性方面起关键作用(Chapman,J Nutr,2000,130:1043S-1045S;Rogawski和Donevan,Adv Neurol,1999,79:947-963)。受体存在于与癫痫相关的所有区域中,包括大脑皮层、杏仁核、丘脑和海马体。此外,AMPA受体拮抗剂在多种体外和体内癫痫模型中具有广谱的抗惊厥活性(Rogawski.,Epilepsy Curr,2011;11:56-63)。
我们最近证实癸酸可抑制AMPA受体(Chang等人,Brain,2016年2月,139(2):431-443)。
吡仑帕奈(Fycompa)是一种非竞争性AMPA受体拮抗剂,已被许可作为部分发作和原发性全身性强直阵挛癫痫发作的辅助治疗(Frampton JE,2015,Drugs,75:1657-68)。还发现辅助性吡仑帕奈对具有难治性部分发作的癫痫的儿童和特发性全身性癫痫发作中的强直性阵挛癫痫发作有效(Heyman E.,Developmental Medicine&Child Neurology,2017,59:441-444)。然而,它具有剂量依赖性的行为副作用,限制了其在某些患者中的使用(Rugg-Gunn F.,2014,Epilepsia,55增刊1:13-5)。
据报道,接受过吡仑帕奈治疗的患者最常见的副作用是头晕、嗜睡、疲倦、易怒、恶心和跌倒,但患者尤其关注的是该药物在认知和精神方面的副作用。Rugg-Gunn F.描述了与服用安慰剂的患者相比,服用吡仑帕奈尤其是服用较高剂量的患者如何更频繁地报道有抑郁和攻击行为的总体情况。Heyman E.报告说,吡仑帕奈与主要发生在难治性癫痫的青少年中的较高行为不良反应率有关。
仍然需要用于治疗癫痫的改善的药物。
发明内容
本发明人令人惊讶地显示,在直接AMPA受体抑制和癫痫发作控制方面,吡仑帕奈与癸酸之间存在协同效应。这些发现对于使用吡仑帕奈或结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂与癸酸的组合治疗是有用的。
发明的说明
根据本发明的第一方面,提供了在治疗癫痫中使用的癸酸,其中癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐组合使用,或者其中癸酸和结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂组合使用。
根据本发明的另一方面,提供了在治疗癫痫中使用的吡仑帕奈或其药学上可接受的盐,其中吡仑帕奈(或其药学上可接受的盐)与癸酸组合使用。
根据本发明的另一方面,提供了结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂在治疗癫痫方面的用途,其中AMPA受体抑制剂与癸酸组合使用。
癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐可同时施用、单独施用或依次施用,或者癸酸和AMPA受体抑制剂可同时施用、单独施用或依次施用。如果不同时施用药剂,则在使得药剂表现出协同效应的时间间隔内施用它们。
根据本发明的另一方面,提供了在治疗癫痫中使用的(i)癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐的组合或(ii)癸酸和结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂的组合。
根据本发明的另一方面,提供了一种产品,该产品包含(i)癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐,或(ii)癸酸和结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂;作为在治疗癫痫中同时使用、单独使用或依次使用的组合制剂。
根据本发明的另一方面,提供了一种组合物,该组合物包含(i)癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐,或(ii)癸酸和结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂。在一个实施方案中,该组合物在治疗癫痫中使用。
根据本发明的另一方面,提供了一种试剂盒,该试剂盒包含(i)癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐,或(ii)癸酸和结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂。该试剂盒可任选地包括说明书,用于指示将(i)癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐,或(ii)癸酸和AMPA受体抑制剂同时施用、依次施用或单独施用于对其有需要的患者。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于治疗癫痫的方法,该方法包括向对其有需要的患者施用癸酸的步骤,其中癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐组合施用于患者,或者其中癸酸和结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂组合施用于患者。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于治疗癫痫的方法,该方法包括向对其有需要的患者施用吡仑帕奈或其药学上可接受的盐的步骤,其中吡仑帕奈或其药学上可接受的盐与癸酸组合施用于患者。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于治疗癫痫的方法,该方法包括向对其有需要的患者施用结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂的步骤,其中AMPA受体抑制剂与癸酸组合施用于患者。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于治疗癫痫的方法,该方法包括向对其有需要的患者施用组合物的步骤,该组合物包含(i)吡仑帕奈或其药学上可接受的盐和葵酸,或(ii)结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂和癸酸。
根据本发明的另一方面,提供了(i)癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐的组合,或(ii)癸酸和结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂的组合,这些组合用于在需要所述抑制的个体中抑制AMPA受体。所述个体可能患有癫痫。根据本发明的另一方面,所述个体可能患有局部缺血、肌萎缩性侧索硬化症(ALS)、癌症或阿尔茨海默病。
在一个实施方案中,本发明中待治疗的个体被识别为将对AMPA受体抑制产生响应的个体。
根据本发明的另一方面,提供了在治疗局部缺血、肌萎缩性侧索硬化症(ALS)、癌症或阿尔茨海默病中使用的葵酸,其中癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐组合使用,或者其中癸酸和结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂组合使用。
根据本发明的另一方面,提供了在治疗局部缺血、肌萎缩性侧索硬化症(ALS)、癌症或阿尔茨海默病中使用的吡仑帕奈或其药学上可接受的盐,其中吡仑帕奈或其药学上可接受的盐与癸酸组合使用。
根据本发明的另一方面,提供了结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂在治疗局部缺血、肌萎缩性侧索硬化症(ALS)、癌症或阿尔茨海默病方面的用途,其中AMPA受体抑制剂与癸酸组合使用。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于治疗局部缺血、肌萎缩性侧索硬化症(ALS)、癌症或阿尔茨海默病的方法,该方法包括向对其有需要的患者施用癸酸的步骤,其中癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐组合施用于患者,或者其中癸酸和结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂组合施用。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于治疗局部缺血、肌萎缩性侧索硬化症(ALS)、癌症或阿尔茨海默病的方法,该方法包括向对其有需要的患者施用吡仑帕奈或其药学上可接受的盐的步骤,其中吡仑帕奈或其药学上可接受的盐与癸酸组合施用于患者。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于治疗局部缺血、肌萎缩性侧索硬化症(ALS)、癌症或阿尔茨海默病的方法,该方法包括向对其有需要的患者施用结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂的步骤,其中AMPA受体抑制剂与癸酸组合施用于患者。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于治疗局部缺血、肌萎缩性侧索硬化症(ALS)、癌症或阿尔茨海默病的方法,该方法包括对有需要的患者施用组合物的步骤,该组合物包含(i)吡仑帕奈或其药学上可接受的盐和葵酸,或(ii)结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂和癸酸。
本文提及的癫痫的治疗可包括控制癫痫发作。
本文提及的癸酸可为三甘油酯的形式。
另选地,本文提及的癸酸可为药学上可接受的盐或酯的形式。癸酸的盐和酯在本领域中也称为癸酸酯或癸酸盐(decanoate\caprate)。
癸酸可包含在组合物例如药物组合物中。如下文所详述,吡仑帕奈或其药学上可接受的盐可存在于与癸酸相同的组合物中,也可存在于不同组合物中。另选地,结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂可存在于与癸酸相同的组合物中,也可存在于不同组合物中。
在一个实施方案中,癸酸占组合物的总脂肪酸含量的至少50重量%、60重量%、70重量%、80重量%、85重量%、90重量%、95重量%、或99重量%或100重量%。在一个实施方案中,癸酸为中链三甘油酯的形式,其中所述三甘油酯占组合物的总脂肪含量的至少50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、或99%或100%。在一个实施方案中,MCT的基本上所有脂肪酸结构部分是辛酸结构部分和癸酸结构部分。在一个实施方案中,MCT的基本上所有脂肪酸结构部分是癸酸结构部分。
在一个实施方案中,组合物基本上不含单不饱和脂肪酸或多不饱和脂肪酸。在一个实施方案中,组合物为水包油型乳剂、粉末或食料的形式。在一个实施方案中,癸酸以5g/l至500g/l、5g/l至200g/l、5g/l至100g/l、5g/l至50g/1、5g/l至30g/l、5g/l至20g/l、10g/l至500g/l、10g/l至200g/l、10g/l至100g/l、10g/l至50g/l、10g/l至30g/l或10g/l至20g/l存在于组合物中。
例如,癸酸可以约5g/l、约10g/l、约15g/l、约20g/l、约30g/l、约40g/l、约50g/l、约60g/1、约70g/l、约80g/l、约90g/l、约100g/l、约110g/l、约120g/l、约130g/l、约140g/l、约150g/l、约175g/l、约200g/l、约225g/l、约250g/l或约500g/l存在于组合物中。
在另一个实施方案中,癸酸存在于不合或基本上不含碳水化合物和蛋白质的组合物中,例如该组合物具有按重量计小于2%、0.5%或0.1%的碳水化合物和蛋白质。在一个实施方案中,组合物中脂质的重量与蛋白质和碳水化合物的总和的重量比率为1-5比1。例如,脂质的重量与蛋白质和碳水化合物的总和的重量比率可为1比1、2比1、3比1、4比1、5比1、2.4-4.0比1、或2.6-3.8比1。
癸酸可包含在水包油型乳剂中。在一个实施方案中,乳剂包含中链三甘油酯的形式的癸酸,其中所述中链三甘油酯占组合物总脂肪含量的至少50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、或99%或100%。在一个实施方案中,MCT的所有或基本上所有的脂肪酸结构部分是癸酸结构部分和辛酸结构部分。在一个实施方案中,MCT的所有或基本上所有的脂肪酸结构部分是癸酸结构部分。乳剂可基本上不包含蛋白质或碳水化合物。在一个实施方案中,水包油型乳剂的总脂肪含量为5g/100ml至40g/100ml,例如5g/100ml至30g/100ml,5g/100ml至25g/100ml,10g/100ml至25g/100ml或10g/100ml至20g/100ml或15g/100ml至25g/100ml。在一个实施方案中,乳剂的能量值介于50kcal/100ml至300kcal/100ml之间,例如100kcal/100ml至300kcal/100ml,50kcal/100ml至200kcal/100ml,150kcal/100ml至250kcal/100ml或170kcal/100ml至200kcal/100ml。
在一个实施方案中,癸酸存在于粉末形式的组合物中。
在另一个实施方案中,癸酸存在于喷雾干燥形式的组合物中。
在另一个实施方案中,癸酸包含在强化食品或饮料中。
在另一个实施方案中,癸酸存在于食料中。
在另一个实施方案中,癸酸存在于医疗食品中。
在另一个实施方案中,癸酸存在于管饲中。
在另一个实施方案中,癸酸包含在饮料、蛋黄酱、色拉调味料、人造黄油、低脂涂抹酱、乳制品、涂抹奶酪、加工奶酪、乳制品甜点、风味乳、奶油、经发酵乳制品、奶酪、黄油、炼乳产品、冰淇淋配料、大豆产品、巴氏杀菌蛋液、烘焙产品、糖食产品、糖果棒、巧克力棒、高脂棒、UHT布丁、巴氏杀菌布丁、凝胶、果冻、酸奶或具有基于脂肪的填充物或含水的填充物的食物中。
在另一个实施方案中,癸酸包含在药物组合物中。药物组合物可包含一种或多种合适的药学上可接受的载体、稀释剂和/或赋形剂。
附图说明
图1:除非另有说明,否则AMPA(GluA2/3、GluA1/2或GluA3)受体在爪蟾***中表达,并且灌注有L-谷氨酸(100μM)和所指示的化合物。使用TEVC记录电流。(A)吡仑帕奈对GluA1/2和GluA2/3受体的抑制剂量-响应曲线的代表性电流迹线。(B)剂量-响应曲线,显示了吡仑帕奈对GluA1/2(N=10)和GluA2/3(N=6)的抑制作用,相应的IC50值显示在柱形图插图中。(C)针对GluA1/2变化的吡仑帕奈浓度对谷氨酸EC50的效应。点被归一化为最大响应,并且表示6(仅谷氨酸)和5(含2.5μM和5μM的吡仑帕奈)的平均值和SEM。(D)在存在吡仑帕奈(野生型为N=5,突变型为N=6)和癸酸DA(野生型和突变型均为N=4)的情况下,在归一化为最大响应的野生型和突变型GluA3中记录的平均电流的定量表示。
图2:除非另有说明,否则AMPA(GluA2/3、GluA1/2或GluA3)受体在爪蟾***中表达,并且灌注有L-谷氨酸(100μM)和所指示的化合物。使用TEVC记录电流。(A)在1μM或4μM吡仑帕奈下癸酸(DA)对GluA2/3受体的抑制剂量-响应曲线的代表性电流迹线。分别在1μM或4μM吡仑帕奈下癸酸对(B)GluA2/3受体和(C)GluA1/2受体的剂量-响应抑制曲线。点被归一化为对L-谷氨酸和溶剂、1μM吡仑帕奈或4μM吡仑帕奈的最大响应,并且表示8至13个读数的平均值和SEM。插图显示在吡仑帕奈的存在下的相应IC50值。(D)在50μM至100μM癸酸下,吡仑帕奈对GluA2/3受体的抑制剂量-响应曲线的代表性电流迹线。(E)、(F)在50μM和100μMDA下,吡仑帕奈对GluA2/3受体(E)和GluA1/2受体(F)的剂量-响应抑制曲线。点被归一化为对L-谷氨酸与溶剂、50μM和100μM DA的最大响应,并且表示8至13个读数的平均值和SEM。插图显示在DA的存在下的相应吡仑帕奈IC50值。比例尺对应于GluA1/2中150nA和GluA2/3中30nA(A)和50nA(E)和200nA(H)。比例尺对于+1μM的吡仑帕奈对应于60nA并且对于+4μM吡仑帕奈对应于75nA(K)和200nA(L)。
图3:(A)通过施用PTZ(2mM)和[K+](至6mM)在大鼠内嗅皮层-海马切片中诱导癫痫样(阵发性)活动,并且在固定的吡仑帕奈和增大的癸酸(DA)浓度下随时间推移进行记录。(B)癫痫样活动被归一化为在不存在或存在每种浓度(100nM和500nM)下的活性,并以可变DA浓度显示。插图显示使用吡仑帕奈的癫痫样活动的DA IC50数据。数据来源于至少三次生物重复。
具体实施方式
组合
根据本发明,癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐组合使用,或者癸酸和结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂组合使用。
如本文所用,术语“组合”或短语“以组合”、“与...组合使用”或“组合制剂”是指(i)癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐的组合施用,或(ii)癸酸和结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂的组合施用,其中癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐可同时施用、依次施用或单独施用,或者其中癸酸和AMPA受体抑制剂可同时施用、依次施用或单独施用。
如本文所用,术语“同时”或“同时地”用于表示同时(即,在同一时间)施用药剂。
术语“依次”或“依次地”用于表示两种药剂一个接一个地施用,其中先施用癸酸,或者先施用吡仑帕奈、其药学上可接受的盐或AMPA受体抑制剂。
术语“单独”或“单独地”用于表示两种药剂彼此独立地但在使得药剂表现出协同效应的时间间隔内施用。因此,“单独”施用可允许例如在施用一种药剂之后1分钟、5分钟或10分钟内施用另一种药剂,前提条件是两种药剂表现出协同效应。
药剂可作为单独的制剂或作为单个组合制剂来施用。当组合在相同制剂中时,应当理解,两种药剂必须稳定并且彼此相容以及与该制剂的任何其它组分相容。
当药剂被共同配制时,即共同配制在相同的组合物或制剂中时,它们只能被同时施用。当药剂被配制在单独的组合物或制剂中时,它们可以被同时施用、依次施用或单独施用。相同制剂或单独制剂中的药剂的同时施用也可描述为两种药剂的共同或联合施用。
在一个实施方案中,癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐混合处于掺加物中。在另一个实施方案中,癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐以试剂盒的形式存在,该试剂盒包括:癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐的制剂;以及任选的说明书,用于指示将该制剂同时施用、依次施用或单独施用于对其有需要的患者。
在一个另选的实施方案中,癸酸和结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂处于掺加物中。在另一个实施方案中,癸酸和结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂以试剂盒的形式存在,该试剂盒包括:癸酸和AMPA受体抑制剂的制剂;以及任选的说明书,用于指示将该制剂同时施用、依次施用或单独施用于对其有需要的患者。
在另一个实施方案中,癸酸和吡仑帕奈或其药学上可接受的盐作为组合制剂存在于产品中,该组合制剂在治疗癫痫或抑制AMPA受体时同时用于、分开用于或依次用于需要所述抑制的个体。
另选地,癸酸和AMPA受体抑制剂作为组合制剂存在于产品中,该组合制剂在治疗癫痫或抑制AMPA受体时同时用于、单独用于或依次用于需要所述抑制的个体。
癸酸和包含癸酸的组合物
癸酸(也被称为正癸酸)是式CH3(CH2)8COOH的饱和脂肪酸。
应当理解,癸酸可为游离形式(或其盐)或为例如三甘油酯、二酰基甘油酯、单酰基甘油酯的形式,通常优选三甘油酯。
中链三甘油酯(MCT)为其中所有三个脂肪酸结构部分为中链脂肪酸结构部分的三甘油酯。中链脂肪酸(MCFA)是具有6至12个碳原子的脂肪酸,但具有8和10个碳原子的脂肪酸(即辛酸和癸酸)是优选的,并且在本文中可被称为C8脂肪酸或C8、以及C10脂肪酸或C10。
术语“脂肪酸结构部分”是指由与甘油进行的酯化反应中的脂肪酸产生的MCT的部分。例如,甘油与仅癸酸之间的酯化反应将产生具有癸酸结构部分的MCT。
在本发明中可使用同型三甘油酯(即,MCT的所有脂肪酸结构部分具有相同特性,例如C10同型三甘油酯可包含3个癸酸结构部分)和/或异型三甘油酯(即,MCT的脂肪酸结构部分不总是具有相同特性)。优选的异型三甘油酯是由辛酸结构部分和癸酸结构部分组成的异型三甘油酯。
癸酸(或包含癸酸的三甘油酯)可为组合物的形式。吡仑帕奈可在同一组合物中或单独施用。
在一个实施方案中,组合物不含或基本上不含不是癸酸或辛酸的脂肪酸结构部分。在一个实施方案中,组合物不含或基本上不含不是癸酸的脂肪酸结构部分。在一个实施方案中,组合物不含或基本上不含包括不是癸酸和辛酸的脂肪酸结构部分的MCT。在一个实施方案中,组合物不含或基本上不含包括不是癸酸的脂肪酸结构部分的MCT。然而,可存在微量的此类MCT(例如,小于3重量%、2重量%、1重量%或0.5重量%)。
MCT的天然来源的示例包括植物来源,诸如椰子、椰子油、棕榈仁、棕榈仁油,以及动物来源诸如乳。癸酸占椰子油的脂肪酸组成的约5%至8%。
MCT还可以通过将甘油与一个或多个中链脂肪酸(MCFA)进行酯化来合成。例如,MCT-C10可通过甘油与癸酸的酯化来合成。
包含癸酸的组合物还可包含长链三甘油酯(LCT)。优选地,LCT的水平低于组合物的5重量%、2重量%、1重量%、0.5重量%或0.1重量%。在一个实施方案中,组合物中不存在LCT。
组合物还可包含物质诸如矿物质、维生素、盐、功能添加剂,包括例如增味剂、着色剂、乳化剂、抗微生物剂或其它防腐剂。可用于这类组合物的矿物质包括例如钙、磷、钾、钠、铁、氯、硼、铜、锌、镁、锰、碘、硒、铬、钼、氟化物等。可用于本文所述的组合物的维生素的示例包括水溶性维生素(诸如硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、烟酸(维生素B3)、泛酸(维生素B5)、吡哆醇(维生素B6)、生物素(维生素B7)、肌醇(维生素B8)、叶酸(维生素B9)、钴胺素(维生素B12)和维生素C)以及包括盐、酯或其衍生物的脂溶性维生素(诸如维生素A、维生素D、维生素E和维生素K)。在各种实施方案中包括可使用的菊粉、牛磺酸、肉碱、氨基酸、酶、辅酶等。
在一个实施方案中,组合物为水包油型乳剂的形式。乳剂可基本上不包含蛋白质或碳水化合物。在一个实施方案中,水包油型乳剂的总脂肪含量为5g/100ml至40g/100ml,例如5g/100ml至30g/100ml,5g/100ml至25g/100ml,10g/100ml至25g/100ml或10g/100ml至20g/100ml或15g/100ml至25g/100ml。在一个实施方案中,乳剂的能量值介于50kcal/100ml至300kcal/100ml之间,例如100kcal/100ml至300kcal/100ml,50kcal/100ml至200kcal/100ml,150kcal/100ml至250kcal/100ml或160kcal/100ml至200kcal/100ml。
在另一个实施方案中,包含癸酸的组合物作为生酮饮食的一部分递送。如果本发明作为生酮饮食的一部分递送,则可在治疗期间改变总脂肪含量:蛋白质/碳水化合物含量的比率以实现营养目标并优化临床有益效果。比率可在例如1∶1至7∶1、1∶1至5∶1的范围内,例如1∶1、1.5∶1、2∶1、2.5∶1、3∶1、3.5∶1、4∶1、4.5∶1或5∶1。
在一个实施方案中,比率为2.25∶1至3.9∶1。在另一个实施方案中,比率为2.26至3.8∶1或2.7-3.4∶1。在另外的实施方案中,比率为3.21∶1、3.23∶1、3.24∶1、3.25∶1、3.26∶1、3.27∶1、3.28∶1或3.29∶1。
癸酸或包含葵酸的组合物可用于经肠施用或非肠道施用。在一个优选的实施方案中,组合物用于口服施用。
在一个实施方案中,癸酸或包含葵酸的组合物为片剂、糖衣丸、胶囊、胶丸、粉末、颗粒、溶液、乳剂、悬浮液、包衣颗粒、喷雾干燥的颗粒或丸剂的形式。
在另一个实施方案中,癸酸或包含葵酸的组合物可为粉末的形式。该粉末可以例如是喷雾干燥的粉末或冷冻干燥的粉末。
组合物可用于在水中重构。
癸酸或包含葵酸的组合物可***或混合到食物物质中。该组合物可为食料或饲料的形式。在一个实施方案中,食料是人类食料。
癸酸或包含葵酸的组合物可为医疗食物的形式。如本文所用,术语“医疗食物”是指专门配制用于医疗疾病或病症的膳食管理的食物产品;例如,医疗疾病或病症可具有单靠正常饮食无法满足的独特的营养需求。医疗食物可以在医疗监督下施用。医疗食物可用于口服摄取或管饲。
包含癸酸的组合物可为管饲的形式。术语“管饲”是指旨在通过饲管将营养物质直接引入个体的胃肠道的产品。管饲可通过例如穿过个体的鼻子放置的饲管(诸如鼻胃管、鼻窦管和鼻空肠管)或者直接放置到个体的腹部中的饲管(诸如,胃造口术、胃空肠吻合术或空肠造口术饲管)来施用。
包含癸酸的组合物可为营养组合物或营养补充剂的形式。术语“营养补充剂”是指旨在补充个体的一般饮食的产品。
包含癸酸的组合物可为完全营养产品的形式。术语“完全营养产品”是指能够成为个体营养的唯一来源的产品。
在各种实施方案中,组合物可为饮料、蛋黄酱、色拉调味料、人造黄油、低脂涂抹酱、乳制品、涂抹奶酪、加工奶酪、乳制品甜点、风味乳、奶油、经发酵乳制品、奶酪、黄油、炼乳产品、冰淇淋配料、大豆产品、巴氏杀菌蛋液、烘焙产品、糖食产品、糖果棒、巧克力棒、高脂棒、液体乳剂、喷雾干燥的粉末、冷冻干燥的粉末、UHT布丁、巴氏杀菌布丁、凝胶、果冻、酸奶或具有基于脂肪的填充物或含水的填充物的食物的形式。
在又一些实施方案中,组合物可用于涂覆食物。
该组合物可以呈药物组合物的形式并且可包含一种或多种合适的药学上可接受的载体、稀释剂和/或赋形剂。
本文所述组合物的此类合适的赋形剂的示例可见于由A Wade和PJ Weller编辑的“Handbook of Pharmaceutical Excipients,第2版,(1994)”中。
用于治疗用途的可接受载体或稀释剂在制药领域是众所周知的,并且描述于例如Remington的Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.(A.R.Gennaro编辑,1985)。
合适的载体的示例包括乳糖、淀粉、葡萄糖、甲基纤维素、硬脂酸镁、甘露醇、山梨糖醇等。合适的稀释剂的示例包括乙醇、甘油和水。
可参照预期的施用途径和标准药物实践选择药物载体、赋形剂或稀释剂的选项。药物组合物可包含以下物质作为载体、赋形剂或稀释剂或除了载体、赋形剂或稀释剂之外还包含以下物质:任何合适的粘结剂、润滑剂、悬浮剂、包衣剂和/或增溶剂。
合适的粘结剂的示例包括淀粉、明胶、天然糖诸如葡萄糖、无水乳糖、自由流动乳糖、β-乳糖、玉米甜味剂、天然和合成树胶诸如***胶、黄蓍胶或海藻酸钠、羧甲基纤维素和聚乙二醇。
合适的润滑剂的示例包括油酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸镁、苯甲酸钠、乙酸钠、氯化钠等。
可以在组合物中提供防腐剂、稳定剂、染料和甚至风味剂。防腐剂的示例包括苯甲酸钠、山梨酸和对羟基苯甲酸的酯。还可以使用抗氧化剂和悬浮剂。
营养学上可接受的载体、稀释剂和赋形剂包括适合人类或动物食用的那些,并在食品工业中作为标准使用。典型的营养学上可接受的载体、稀释剂和赋形剂对于本领域的技术人员来说是熟悉的。
吡仑帕奈
吡仑帕奈是一种非竞争性AMPA谷氨酸受体拮抗剂。它以名称FycompaTM销售,并且被指示为成人和青少年癫痫患者的部分发作性癫痫的辅助治疗,无论是否伴发继发性全身性癫痫发作。它也指示用于患有特发性全身性癫痫发作的成人和青少年患者的原发性全身性强直阵挛癫痫发作的辅助治疗,并且显示出在治疗耐药性癫痫方面的潜在功效。
如本文所用,术语“吡仑帕奈”是指具有以下结构的化合物:
吡仑帕奈的化学名称为3-(2-氰基苯基)-5-(2-吡啶基)-1-苯基-1,2-二氢吡啶-2-酮。本发明还涵盖吡仑帕奈的药学上可接受的盐。
如本文所用,“药学上可接受的盐”是适于在药物应用中使用的任何盐制剂。药学上可接受的盐包括但不限于:胺盐,诸如N,N′-二苄基乙二胺、氯普鲁卡因、胆碱、氨、二乙醇胺和其它羟烷基胺、乙二胺、N-甲基葡糖胺、普鲁卡因、N-苄基苯乙胺、1-对-氯-苄基-2-吡咯烷基-1′-基甲基苯并咪唑、二乙胺和其它烷基胺、哌嗪、三(羟甲基)氨基甲烷等;碱金属盐,诸如锂盐、钾盐、钠盐等;碱土金属盐,诸如钡盐、钙盐、镁盐等;过渡金属盐,诸如锌盐、铝盐等;其它金属盐,诸如磷酸氢钠盐、磷酸二钠等;无机酸,诸如盐酸盐、硫酸盐等;以及有机酸的盐,诸如乙酸盐、乳酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、抗坏血酸盐、琥珀酸盐、丁酸盐,戊酸盐、延胡索酸盐等。
吡仑帕奈可根据患者的个体响应进行施用,以优化功效与耐受性之间的平衡。
优选地,吡仑帕奈口服施用。
4mg/天至12mg/天剂量的吡仑帕奈已显示出是治疗部分发作性癫痫发作的有效疗法。最高达8mg/天剂量的吡仑帕奈已显示出对于原发性全身性强直阵挛癫痫发作有效。在一个实施方案中,本发明中使用的吡仑帕奈的剂量介于4mg/天至12mg/天之间。然而,吡仑帕奈的剂量不限于这些剂量,并且可以根据个体的响应增大或减小。
结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂
AMPA受体是谷氨酸的非N-甲基-D-天冬氨酸型(非NMDA型)离子移变跨膜受体,其可在中枢神经系统中介导快速的突触传递,并且已知吡仑帕奈可选择性抑制AMPA受体介导的突触激发而不影响NMDA受体响应(Rogawski MA,Acta Neurol Scand增刊,2013;(197):19-24)。Yelshanskaya,M.V.(Neuron 2016,91,1305-1315)具体地表征了吡仑帕奈在AMPA受体上的结合位点,并且揭示了结合发生在离子通道细胞外侧的变构位点处。
如本文所用,表述“结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂”或“结合到与吡仑帕奈相同的受***点的AMPA受体抑制剂”是指AMPA受体抑制剂结合到AMPA受体上与吡仑帕奈一样的相同位点。建议吡仑帕奈和相关化合物结合在AMPA受体的GluA2亚基的跨膜结构域与细胞外结构域结构域之间的S1-M1和S2-M4连接子处。在Yelshanskaya,M.V.(Neuron 2016,91:1305-1315)中,表征了与吡仑帕奈结合的AMPA受***点。Yelshanskaya,M.V.的关于吡仑帕奈结合到的AMPA受体的位点的具体公开内容以引用方式并入本文。
本领域已知多种技术适用于确认和表征抑制AMPA受体的药剂,包括确定抑制剂在AMPA受体上的特定结合位点。例如,电生理技术(诸如全细胞膜片钳方法)适用于以定量方式测定AMPA受体活性及候选药剂对其的抑制作用。用于表征AMPA受体抑制剂(包括确定抑制剂在AMPA受体上的特定结合位点)的示例性方法描述于Chang等人(Brain,2016年2月,139(2):431-443)和Yelshanskaya,M.V.等人(Neuron 2016,91:1305-1315)的文章中。
为了测定抑制,AMPA受体可在合适的细胞(例如爪蟾***或HEK293细胞)中表达,并且可使用膜片钳电流记录来测量候选药剂对受体电流(例如谷氨酸引起的受体电流)的抑制水平。可通过在不同浓度的候选药剂中测量电流抑制的程度来实现对抑制的定量测定。
候选药剂的抑制活性可例如以IC50值表示。IC50是引起蛋白质活性降低50%(例如AMPA受体活性降低50%)所需的药剂浓度。在一个实施方案中,本发明的药剂对AMPA受体抑制的IC50值小于10μM、5μM、4μM、3μM、2μM、1μM、0.9μM、0.8μM、0.7μM、0.6μM、0.5μM、0.4μM、0.3μM、0.2μM或0.1μM。
在一个实施方案中,结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂是小分子,例如有机化合物。有机化合物可例如具有约小于900道尔顿(Da)的分子量。在另一个实施方案中,AMPA受体抑制剂是多肽或蛋白质。优选地,结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂是小分子。在一个实施方案中,AMPA受体抑制剂是吡仑帕奈衍生物。
治疗
如本文所用,术语“治疗”是指将本文所述的组合或组合物施用于患有病症的个体以便预防、减轻、降低或改善至少一种与该病症相关联的症状和/或减缓、减慢或阻断该病症的进展。
“预防”是指将如本文所述的组合或组合物施用于没有显示任何病症症状的个体以减慢或阻止与该病症相关联的至少一种症状的发展。
可将待治疗的个体确认为将对AMPA受体抑制产生响应的个体。例如,可将此类个体确认为先前对使用吡仑帕奈或其药学上可接受的盐或结合到与吡仑帕奈相同的AMPA受***点的AMPA受体抑制剂产生响应的个体。
癫痫
癫痫是一种神经障碍,其中脑中的神经细胞活动被破坏,从而引起癫痫发作或一段时间的异常行为、感觉和有时意识的丧失。
AMPA受体在癫痫发作的产生和传播中起着关键作用(Rogawski等人,ActaNeurol.Scand.增刊127(197):9-18)。受体存在于与癫痫相关的所有区域中,包括大脑皮层、杏仁核、丘脑和海马体。此外,AMPA受体拮抗剂在多种体外和体内癫痫模型中具有广谱的抗惊厥活性(Rogawski.,Epilepsy Curr,2011,11:56-63)。
由于本文提及的组合最佳地抑制AMPA受体的能力,本文所述的组合或组合物可用于治疗癫痫。
肌萎缩性侧索硬化症
肌萎缩性侧索硬化症(ALS),也被称为Lou Gehrig病和运动神经元疾病(MND),是最常见的成人发作运动神经元疾病,并且其特征在于上下运动神经元的逐渐丧失,导致肌无力和全身萎缩。ALS可能是遗传的或散发的。通常,患有ALS的患者在疾病发作后几年内会因为渐进性呼吸肌肉瘫痪而死亡。兴奋性毒性是一种病理过程,其中神经元被AMPA受体的过度活性破坏和杀死,已被认为是ALS发病机制的基础。口服施用的吡仑帕奈阻止了ALS表型在ALS的小鼠模型中的进展(Akamatsu等人,Sci.Rep(2017)6:28649)。由于本文提及的组合或组合物最佳地抑制AMPA受体的能力,该组合物可用于治疗ALS。
局部缺血
局部缺血是对与氧气和葡萄糖供应的有害不足(例如缺氧和低血糖)相关联的组织的血流受限。在局部缺血期间,AMPA受体的Ca2+渗透性可增加,这可导致兴奋性毒性和相关联的神经元细胞死亡。Ca2+-可渗透AMPA受体已表现出在CA1个锥形神经元中高度表达(在局部缺血事件后比其他海马区域更易受细胞死亡影响的海马体区域)。AMPA受体拮抗剂(诸如NBQX)已被证实有利于预防局部缺血的动物模型的神经元损失(Chang等人,(2012)European Journal of Neuroscience,35,1908-1916)。由于本文提及的组合或组合物最佳地抑制AMPA受体的能力,本文所述的组合或组合物可用于治疗局部缺血。
癌症
MCT生酮饮食、AMPA受体与癌症治疗之间的联系已经通过研究证实,这些研究表明人类胶质母细胞瘤细胞表现出AMPA受体水平增加(Choi,J.等人,Glioblastoma cellsinduce differential glutamatergic gene expressions in human tumor-associatedmicroglia/macrophages and monocyte-derived macrophages,Cancer Biol Ther,2015,16(8):p.1205-13),并且通过抑制AMPA受体,抑制了多形性胶质母细胞瘤细胞(GBM)的迁移和增殖(Ishiuchi,S.等人,Ca2+-permeable AMPA receptors regulate growth of humanglioblastoma via Akt activation,J Neurosci,2007,27(30):p.7987-8000;Ishiuchi,S.等人,Blockage of Ca(2+)-permeable AMPA receptors suppresses migration andinduces apoptosis in human glioblastoma cells,Nat Med,2002,8(9):p.971-8;Yoshida,Y.等人,Serum-dependence of AMPA receptor-mediated proliferation inglioma cells,Pathol Int,2006,56(5):p.262-71.)以及其他癌细胞的迁移和增殖(vonRoemeling,C.A.等人,Neuronal pentraxin 2supports clear cell renal cellcarcinoma by activating the AMPA-selective glutamate receptor-4,Cancer Res,2014,74(17):p.4796-810)。此外,在GBM治疗的单个病例研究中,吡仑帕奈已显示出是潜在的化疗活性助剂(Rosche,J.等人,[Perampanel in the treatment of a patient withglioblastoma multiforme without IDH1 mutation and without MGMT promotormethylation],Fortschr Neurol Psychiatr,2015,83(5):第286-9页)。因此,这些研究表明,通过癸酸和吡仑帕奈的组合进行的AMPA受体抑制具有提供辅助癌症治疗的潜力。
阿尔茨海默病
有明显的证据表明淀粉样β(Aβ)增大AMPA受体电流并触发亚基内化,这是一种直接将谷氨酸受体过度活性与阿尔茨海默病的神经毒性和记忆损失相关联的理论。已示出Aβ与β肾上腺素能受体相互作用,这些肾上腺素能受体经由cAMP/PKA信号级联调节基因表达和包括AMPA型谷氨酸受体在内的多种受体的活性(Wang,D.等人,Binding of amyloidbeta peptide to beta2 adrenergic receptor induces PKA-dependent AMPA receptorhyperactivity,FASEB J,2010,24(9):p.3511-21;Wisely、E.V.、Y.K、Xiang和S.Oddo,Genetic suppression of beta2-adrenergic receptors ameliorates tau pathologyin a mouse model of tauopathies,Hum Mol Genet,2014,23(15):第4024-34页)。通过PKA对AMPA受体GluA1亚基的磷酸化已示出增加了通道打开概率,这导致增加的钙进入细胞中(Banke,T.G.等人,Control of GluR1 AMPA receptor function by cAMP-dependentprotein kinase,J Neurosci,2000,20(1):第89-102页)。实际上,许多研究已示出,通过增强钙依赖性AMPA受体生成的电流,向神经元培养物中添加Aβ导致神经毒性(Whitcomb,D.J.等人,Intracellular oligomeric amyloid-beta rapidly regulates GluA1 subunit ofAMPA receptor in the hippocampus,Sci Rep,2015,5:p.10934)。这表明Aβ诱导的兴奋性毒性可导致阿尔茨海默病中广泛的神经元死亡。除了为葡萄糖抗性神经元提供能量的酮外,MCT生酮饮食因此还可通过由癸酸抑制AMPA受体来改善神经元存活率。此外,有证据表明Aβ治疗触发GluA2亚基的内化,GluA2亚基是赋予钙不可渗透性的唯一AMPA受体亚基类型。因此,GluA2的内化可进一步增加突触后处的总钙流入,这可进一步增加炎症和神经毒性(Beppu,K.等人,Expression,subunit composition,and function of AMPA-typeglutamate receptors are changed in activated microglia;possible contributionof GluA2(GluR-B)-deficiency under pathological conditiohs,Glia,2013,61(6):p.881-91;Noda,M.,Dysfunction of Glutamate Receptors in Microglia May CauseNeurodegeneration,Curr Alzheimer Res,2016,13(4):p.381-6),表明AMPA受体拮抗剂在阿尔茨海默病治疗中的作用。由于本文提及的组合或组合物最佳地抑制AMPA受体的能力,本文提及的组合或组合物可用于治疗阿尔茨海默病。
施用
本文所述的组合、产品或组合物可经肠施用或非肠道施用。
优选地,产品、组合或组合物经肠施用。
经肠施用可以是口服、胃和/或直肠施用。
一般来讲,本文所述的组合或组合物的施用可例如通过口服途径或另一种途径进入胃肠道,例如可通过管饲施用。
个体可以是哺乳动物,诸如人类、犬科动物、猫科动物、马科动物、山羊、牛科动物、绵羊、猪、鹿科动物和灵长类动物。优选地,个体是人类。
实施例
除非另外指明,本发明的实践将采用常规化学技术、分子生物学技术、微生物学技术、重组DNA技术和免疫学技术,这些技术均在本领域普通技术人员的能力范围之内。此类技术在文献中有所阐述。参见:例如,J.Sambrook,E.F.Fritsch和T.Maniatis,1989,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,第二版,书籍1-3,Cold Spring HarborLaboratory Press;Ausubel,F.M.等人,(1995和定期增刊;Current Protocols inMolecular Biology,第9、13和16章,John Wiley&Sons,New York,N.Y.);B.Roe、J.Crabtree和A.Kahn,1996年,DNA Isolation and Sequencing:Essential Techniques,John Wiley&Sons;J.M.Polak和James O’D.McGee,1990,In Situ Hybridization:Principles and Practice;Oxford University Press;M.J.Gait(编者),1984年,Oligonucleotide Synthesis:A Practical Approach,IrL Press;D.M.J.Lilley和J.E.Dahlberg,1992,Methods of Enzymology:DNA Structure Part A:Synthesis andPhysical Analysis of DNA Methods in Enzymology,Academic Press;以及E.M.Shevach和W.Strober,1992和定期增刊,Current Protocols in Immunology,John Wiley&Sons,New York,NY。这些一般性文本中的每一个以引用的方式并入本文。
实施例1-方法
直接AMPA受体电流记录。
如前所述(Chang等人,2016,Brain,139:431-43),AMPA受体亚基(GluA2/3、GluA1/2和GluA3)在爪蟾***中表达,并且使用激动剂引起的内向电流测量癸酸(Sigma Ltd)和吡仑帕奈(Apexmol Technology Co.Ltd)的抑制作用。
大鼠海马PTZ癫痫发作样活动分析
如前所述(Chang等人,2016,Brain,139:431-43),通过在灌注液中施用PTZ(2mM)在大鼠内嗅皮层-海马体切片中诱发癫痫发作样活动,并且增大[K+](至6mM)。将吡仑帕奈(100nM或500nM)或DMSO施加到灌注液中,然后以增大的浓度每隔10分钟施加癸酸(SigmaLtd)。放电频率的变化每数分钟间隔测量一次,平均值为每5分钟,并且归一化为基线。使用Origin(OriginLab Corporation,MA USA)和SPSS(IBM,UK)分析数据,根据Hill图利用拟合数据值计算出IC50值。使用单向方差分析和双向邓尼特事后检验进行统计分析。
实施例2-吡仑帕奈和癸酸对AMPA受体的直接抑制
我们首先确定了吡仑帕奈对谷氨酸(100μM)施加到表达GluA1/2或2/3(这是在海马体中发现的两种最常见的AMPA受体亚基组合)的爪蟾***所引起的电流的影响(Jacob和Weinberg,2015,Hippocampus,25:798-812)。吡仑帕奈抑制AMPA受体电流,对GluA2/3的IC50值为1.51μM(CI 0.96至2.37),对GluA1/2的该值为1.12μM(CI 0.79至1.58)(图1A、图1B)。此外,吡仑帕奈以非竞争性方式抑制AMPA受体电流,而谷氨酸浓度的增大不会逆转吡仑帕奈的抑制作用(图1C)。吡仑帕奈还可将谷氨酸诱发的最大响应降低至75.2%(在2.5μM时)和16.9%(在5μM时)。这些数据首次直接显示了吡仑帕奈通过没有亚基特异性的非竞争性抑制来抑制AMPA受体。
最近的研究表明,吡仑帕奈和癸酸在AMPA受体上具有不同的结合位点(Chang P、Augustin K、Boddum K、Williams S、Sun M等人,2016,Brain,139:431-43;YelshanskayaMV、Singh AK、Sampson JM、Narangoda C、Kurnikova M、Sobolevsky AI,2016,Neuron,91:1305-15)。建议吡仑帕奈和相关化合物结合在跨膜结构域与细胞外结构域之间的S1-M1和S2-M4连接子处(Yelshanskaya MV、Singh AK、SampsonJM、Narangoda C、Kurnikova M、Sobolevsky AI,2016,Neuron,91:1305-15)。相比之下,癸酸建模建议结合到M3区域(ChangP、Augustin K、Boddum K、Williams S、Sun M等人,2016,Brain,139:431-43)。为了证实这一点,我们表达了GYKI抗性亚基GluA3突变型(11),并且评估了其对吡仑帕奈和癸酸的敏感性(图1C)。吡仑帕奈(20μM)将野生型AMPA受体(GluA3)谷氨酸诱导的电流减小了94.7%,而突变型受体仅减小了54.3%(p<0.0001)。相比之下,癸酸(1mM)分别将野生型和突变型谷氨酸诱导的电流减小74.5%(SEM 6.4)和72.8%(SEM 0.3),这有力支持了癸酸和AMPA受体在不同位点处的相互作用。
为了研究癸酸和吡仑帕奈之间协同效应的可能性,我们在以两种浓度的吡仑帕奈(1μM和4μM)接受MCT生酮饮食(12)的患者中观察到的浓度范围内,测试了AMPA受体(GluA2/3)对癸酸的敏感性(图1E、图1F)。在这些实验中,癸酸的效能被吡仑帕奈提高,在1μM或4μM吡仑帕奈的存在下,GluA2/3的IC50从0.52mM(不存在吡仑帕奈时)分别降至0.10mM或0.04mM(p<0.0001)。在GluA1/2AMPA受体中也观察到了此效果(图1G),在1μM或4μM吡仑帕奈的存在下,癸酸对GluA1/2的IC50从0.92mM(不存在吡仑帕奈)分别降至0.21mM和0.09mM(p<0.0001)。使用吡仑帕奈与两种浓度的癸酸(50mM和100mM)重复此方法(图1H、图1I、图1J),还显示了吡仑帕奈效能的显著提高,在50mM和100mM的DA的存在下,IC50值在GluA2/3中从5.1μM(不存在DA时)分别降至1.7μM和1.6μM,并且在GluA1/2中从6.2μM分别降至2.1μM和2.2μM(两种情况下p<0.0001)。这些结果暗示癸酸和吡仑帕奈协同抑制AMPA受体。
实施例3-吡仑帕奈和癸酸对癫痫发作模型的效应
我们随后研究了吡仑帕奈和癸酸对大鼠海马体切片中癫痫发作的协同效应,其中通过使用戊基四唑(PTZ)的处理引发癫痫发作样活动。在这些实验中,癸酸的增大浓度在300μM时减少癫痫样活动,在1000μM时阻断癫痫样活动(图3A),这与早期数据一致(ChangP、Augustin K、Boddum K、Williams S、Sun M等人,2016,Brain,139:431-43)。用添加的吡仑帕奈(100nM和500nM)重复测定,并将数据归一化为仅有吡仑帕奈,这表明对癫痫样的控制从10μM至1000μM癸酸增强。对这些数据进行建模显示,癸酸(10μM)与吡仑帕奈(100nM)的组合导致癫痫发作活动从不存在癸酸时的95.6%(CI 80.8至110.4)显著降至存在葵酸时的76.8%(CI 63.1至90.4,p=0.048),并且在600μM时活动被阻断。在较高的吡仑帕奈浓度(500nM)下也显示出类似的活性,并且基线(10μM)抑制降至69.6%(CI 53.1至86,p=0.015)。这些数据还表明,癸酸的IC50在100nM和500nM时分别从352μM(CI:200.1至621.5)降至196μM(145.2至264.8)和122μM(49.13至302.9,p=0.0252)。
发明内容
本文提供的数据研究了包含癸酸和吡仑帕奈的组合在治疗癫痫方面的用途。本文提供的数据表明,针对两种最常见的AMPA受体亚基组合(GluA2/3和GluA1/2),吡仑帕奈的IC50值显著降低约3倍,从而证实了这些受体在分子级别的直接协同抑制作用。我们证明组合治疗的协同效应在体外癫痫发作模型中也很明显,在此模型中癫痫样活动是通过应用PTZ诱导的。
吡仑帕奈与癸酸之间的潜在协同效应取决于每种化合物的合适水平。在早期关于MCT生酮饮食患者的外周血中的中链脂肪酸水平的研究中,癸酸的血液浓度为约87μM至552μM,平均值为157μM(Haidukewych D、Forsythe WI、Sills M,1982,Clin Chem,28:642-5;Sills MA、Forsythe WI、Haidukewych D,1986,Arch Dis Child,61:1173-7)。
在啮齿动物模型中,动物模型中的血浆中癸酸与脑中癸酸的比率为约0.7(WlazP、Socala K、Nieoczym D、Zarnowski T、Zarnowska I等人,2015,ProgNeuropsychopharmacol Biol Psychiatry,57:110-6)。将该比率外推至人脑表明,癸酸可能以约110μM的平均浓度存在于脑中。我们的数据表明,100μM癸酸导致吡仑帕奈对AMPA受体的抑制增强3倍,这转变为对癫痫发作活动甚至更大的影响。
这些数据支持了此协同效应对患者的潜在临床意义。这可提供减少吡仑帕奈的副作用方面的方式,或者在治疗抑制AMPA受体是有益的疾病(诸如癫痫发作控制治疗)方面实现显著改善。因此,通过组合的吡仑帕奈和癸酸对AMPA受体的协同抑制可为患者人群提供改善的治疗和减少的副作用。考虑到吡仑帕奈的相关副作用,具体地讲是在较高剂量下观察到的认知和精神方面的副作用,如Rugg-Gunn,F.在Epilepsia,2014年1月;55,增刊1:13-5中报道的副作用,这是本发明的显著优点。本发明人相信,癸酸和吡仑帕奈(或其药学上可接受的盐)的组合可允许在癫痫治疗中使用较低剂量的吡仑帕奈,从而降低其副作用的严重性和/或普遍性。
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