葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及醫(yī)藥領(lǐng)域，具體公開(kāi)了葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用，葡萄糖類似物選自2-脫氧葡萄糖或2-氟-2-脫氧葡萄糖的任一種。進(jìn)一步，細(xì)胞死亡疾病為缺血再灌注損傷、心臟病、冠狀動(dòng)脈硬化、腦中風(fēng)、腎衰竭或外科手術(shù)引發(fā)的器官衰竭。進(jìn)一步，所述藥物為局部、口服、系統(tǒng)、肌內(nèi)或靜脈給藥制劑的任一種。更進(jìn)一步，所述藥物為肌肉注射劑或靜脈注射劑的任一種。本發(fā)明的葡萄糖類似物，通過(guò)抑制多聚糖生物合成和N-聯(lián)糖基化，激活UPR，可以同時(shí)防止細(xì)胞壞死和細(xì)胞凋亡，從而用于制備治療細(xì)胞死亡引發(fā)的各種病癥的藥物。
【專利說(shuō)明】葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)藥【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】[0002]細(xì)胞因受嚴(yán)重?fù)p傷等原因時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)代謝停止、結(jié)構(gòu)破壞和功能喪失等不可逆性變化，即細(xì)胞死亡。細(xì)胞死亡包括細(xì)胞壞死(necrosis)和細(xì)胞凋亡(apoptosis)兩種。
[0003]冠狀動(dòng)脈會(huì)由于動(dòng)脈粥樣硬化而變得狹窄，這樣會(huì)導(dǎo)致流向心臟的血液減少，這種情況會(huì)引起鈣平衡失調(diào)和自由基產(chǎn)生，進(jìn)而引起心肌細(xì)胞死亡，導(dǎo)致心律失調(diào)，減弱心臟的泵血功能。心臟病是由于給心臟供血的冠狀動(dòng)脈堵塞導(dǎo)致的，栓堵位點(diǎn)之后的心肌細(xì)胞由于得不到新鮮血液而失去氧氣和營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)，導(dǎo)致心肌缺血。心肌缺血在心肌細(xì)胞中會(huì)引起許多破壞性的變化，包括鈣離子在細(xì)胞質(zhì)中的積累，產(chǎn)生大量的氧化自由基(R0S)，代謝廢物如乳酸的積累以及能量的耗竭，這些破壞性的變化進(jìn)而引起細(xì)胞死亡。
[0004]再灌注是在心臟病心肌缺血時(shí)將栓堵打通重新給心臟輸血，這是目前救活心臟、挽救生命的唯一辦法。但是再灌注過(guò)程同樣可以引起致命的后果，由于不明的原因，再灌注也會(huì)導(dǎo)致鈣平衡失調(diào)以及產(chǎn)生大量的自由基，從而加速細(xì)胞凋亡，增大缺血引起的損傷。這個(gè)連續(xù)的過(guò)程就叫做缺血再灌注損傷。在冠狀動(dòng)脈手術(shù)中，心臟搭橋和支架也是常用的用來(lái)疏通冠狀動(dòng)脈血管血道的手段，但這些手術(shù)都需要對(duì)心臟血管進(jìn)行鉗夾，這就造成栓堵一樣的心肌缺血。動(dòng)脈粥樣斑塊在手術(shù)過(guò)程中也會(huì)脫落而堵塞心臟或其他器官的血液流動(dòng)。這些手術(shù)因此有著引起新的心肌梗死和心率失調(diào)的潛在威脅。因此，對(duì)病人的心臟進(jìn)行保護(hù)以減少鈣平衡失調(diào)和自由基引起的細(xì)胞死亡對(duì)手術(shù)的成功十分重要。
[0005]細(xì)胞死亡也是其他很多常見(jiàn)疾病的誘因，例如:腦中風(fēng)、毛囊細(xì)胞死亡導(dǎo)致的脫發(fā)、神經(jīng)退行性疾病如老年癡呆/帕金森氏病等。
[0006]因此，對(duì)抗細(xì)胞死亡對(duì)人類很多疾病都有著十分重要的意義，研發(fā)可以治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病的藥物具有廣闊的前景，不僅可以挽救大量生命，推動(dòng)醫(yī)藥事業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，而且具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。但遺憾的是，盡管投入了大量的人力物力，但醫(yī)學(xué)上至今尚沒(méi)有一款治療或預(yù)防細(xì)胞死亡的藥物被批準(zhǔn)用于臨床。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的是，提供葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用，所述葡萄糖類似物選自2-脫氧匍萄糖或2-氟-2-脫氧匍萄糖的任一種。
[0009]2-脫氧葡萄糖(2-deoxyglucose，簡(jiǎn)稱為2-DG)，現(xiàn)有技術(shù)中一般用作葡萄糖替代物。2-氣_2_脫氧匍萄糖(2-fluoro-2_deoxyglucose,簡(jiǎn)稱為FDG或2-FDG)是2-脫氧匍萄糖的氟代衍生物。2-氟-2-脫氧葡萄糖主要用于醫(yī)學(xué)成像，利用放射性同位素的氟，用于醫(yī)學(xué)健康狀況的診斷。
[0010]細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)，存在著一種變性蛋白反應(yīng)(unfolded protein response, UPR)。UPR是細(xì)胞應(yīng)對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白大量變性的一種應(yīng)激反應(yīng)，它的激活將誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特異伴侶蛋白的表達(dá)，如GRP94和GRP78，從而保護(hù)細(xì)胞在惡劣環(huán)境中生存下來(lái)。大多數(shù)的細(xì)胞膜蛋白都帶有N-聯(lián)糖基化，N-聯(lián)糖基化對(duì)膜蛋白的功能至關(guān)重要，它被加到新合成的蛋白的Asn-X-Ser保守序列的Asn殘基，在膜蛋白的折疊、運(yùn)輸、降解及分泌中起著重要作用。N-聯(lián)糖基化是一個(gè)含有多個(gè)單糖的多聚糖，是通過(guò)多聚糖生物合成途徑合成的。如果抑制多聚糖生物合成及隨后的N-聯(lián)糖基化會(huì)導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)新合成蛋白的成熟受阻，并在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)累積，激活UPR。發(fā)明人因此發(fā)現(xiàn)，2-脫氧葡萄糖及2-氟-2-脫氧葡萄糖等葡萄糖類似物可以通過(guò)抑制N-聯(lián)糖基化激活UPR，并誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)伴侶蛋白的表達(dá)，從而可以防止細(xì)胞死亡。進(jìn)一步，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，2-脫氧葡萄糖及2-氟-2-脫氧葡萄糖可以同時(shí)防止細(xì)胞壞死及細(xì)胞凋亡。
[0011]作為優(yōu)選，前述的葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用，所述細(xì)胞死亡疾病為缺血再灌注損傷、心臟病、冠狀動(dòng)脈硬化、腦中風(fēng)、腎衰竭或外科手術(shù)引發(fā)的器官衰竭。心臟病、冠狀動(dòng)脈硬化、腦中風(fēng)、腎衰竭都會(huì)因相應(yīng)器官長(zhǎng)期血液供應(yīng)不足從而引發(fā)細(xì)胞死亡進(jìn)一步導(dǎo)致功能受損。外科手術(shù)中，例如器官移植手術(shù)，容易導(dǎo)致供體器官因缺血從而引發(fā)細(xì)胞壞死或細(xì)胞凋亡。缺血再灌注損傷則經(jīng)常發(fā)生在心臟病、冠狀動(dòng)脈硬化等疾病的手術(shù)過(guò)程中，其原因也在于細(xì)胞死亡。本發(fā)明的葡萄糖類似物，通過(guò)防止、預(yù)防細(xì)胞死亡，可有效對(duì)抗缺血再灌注損 傷，以及因心臟病、冠狀動(dòng)脈硬化、腦中風(fēng)、腎衰竭或外科手術(shù)引發(fā)的器官衰竭。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選，前述的葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用，所述外科手術(shù)為器官移植手術(shù)。
[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選，前述的葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用，所述細(xì)胞死亡疾病為缺血再灌注損傷。
[0014]作為優(yōu)選，前述的葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用，所述藥物為局部給藥、口服給藥、系統(tǒng)給藥、肌內(nèi)給藥或靜脈給藥制劑的任一種。本發(fā)明所述的葡萄糖類似物，可以單獨(dú)或與藥學(xué)上適宜的輔料進(jìn)行組合，從而配制成為藥物制劑，施用于個(gè)體。制劑可以通過(guò)藥學(xué)領(lǐng)域公知的方法進(jìn)行制備，有效成分的用量可以根據(jù)特定的疾病予以確定，并由本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)常規(guī)試驗(yàn)方法確定。給藥方式則根據(jù)每一治療個(gè)體的身體狀況、疾病情況而進(jìn)行變化。例如，用于口服給藥的藥物，可以為膠囊、片劑、丸劑、水溶液、懸浮液，以本發(fā)明的葡萄糖類似物作為有效成分，并添加適宜的藥學(xué)輔料制成。例如，用于肌內(nèi)給藥制劑，可以為注射劑或注射用無(wú)菌粉，以本發(fā)明的葡萄糖類似物作為有效成分，并添加適宜的藥學(xué)輔料例如抗氧化劑、賦形劑等制成。
[0015]作為進(jìn)一步優(yōu)選，前述的葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用，所述藥物為肌肉注射劑或靜脈注射劑的任一種。本發(fā)明所述的藥物，優(yōu)選肌肉注射劑或靜脈注射劑的劑型，這樣有利于在危重病人個(gè)體上施用。
[0016]作為優(yōu)選，前述的葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用，所述藥物的有效成分為葡萄糖類似物，或葡萄糖類似物與其他有效成分的組合。作為本發(fā)明的應(yīng)用，葡萄糖類似物可以作為單一有效成分制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病的藥物，也可以與其他有效成分組合，制備成治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病的藥物。
[0017]本發(fā)明的葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用，所述的藥物可以應(yīng)用于人類，也可以應(yīng)用于動(dòng)物。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
一、本發(fā)明的葡萄糖類似物,通過(guò)抑制細(xì)胞的N-聯(lián)糖基化生物合成，使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)大量蛋白成熟受阻，從而激活UPR，可以有效防止、預(yù)防細(xì)胞死亡，用于制備治療細(xì)胞死亡引發(fā)的各種病癥的藥物。
[0019]二、本發(fā)明的葡萄糖類似物，同時(shí)防止細(xì)胞壞死和細(xì)胞凋亡，作用效果更好，適用范圍更大。
[0020]三、本發(fā)明的葡萄糖類似物，包括2-脫氧葡萄糖及2-氟-2-脫氧葡萄糖，都是已被證實(shí)的對(duì)人體安全的化合物，安全性高，有利于臨床推廣。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是實(shí)施例1中，對(duì)照組的相差照片；
圖2是實(shí)施例1中，試驗(yàn)組I的相差照片；
圖3是實(shí)施例1中，試驗(yàn)組2的相差照片；
圖4是實(shí)施例1中，試驗(yàn)組3的相差照片；
圖5是實(shí)施例1中，試驗(yàn)組4的相差照片`；
圖6是實(shí)施例1中，試驗(yàn)組5的相差照片；
圖7是實(shí)施例1對(duì)照組及試驗(yàn)組的死亡細(xì)胞計(jì)數(shù)柱狀圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的上述
【發(fā)明內(nèi)容】
作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0023]但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0024]本實(shí)施例為2-氟-2-脫氧葡萄糖和2-脫氧葡萄糖的細(xì)胞學(xué)試驗(yàn)
這個(gè)實(shí)驗(yàn)主要是用來(lái)證明2-氟-2-脫氧葡萄糖(2-f luoro-2-deoxyglucose, 2-FDG)和2-脫氧葡萄糖(2-deoxyglucose, 2-DG)可以保護(hù)細(xì)胞,抑制細(xì)胞死亡。
[0025]Hsp90 (熱激蛋白90)是細(xì)胞內(nèi)的伴侶蛋白，抑制Hsp90會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡，17-AAG是近年開(kāi)發(fā)的Hsp90的抑制劑，用于殺死腫瘤細(xì)胞。在本實(shí)施例中，我們用17-AAG來(lái)誘導(dǎo)NRK細(xì)胞死亡，作為細(xì)胞死亡的模型，目的是為了觀察2-FDG或2-DG是否可以對(duì)細(xì)胞進(jìn)行保護(hù)，抑制17-AAG誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡。
[0026]N R K細(xì)胞培養(yǎng)在5%的CO2培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)基:低葡萄糖(5 %)的DMEM動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基，培養(yǎng)溫度:37°C。大約每個(gè)10厘米培養(yǎng)皿接種500000萬(wàn)個(gè)細(xì)胞，生長(zhǎng)一天。第二天長(zhǎng)滿后，取6盤細(xì)胞，進(jìn)行6種不同的處理，分別是:對(duì)照組:DMS0對(duì)照；試驗(yàn)組 I:5mM 2-FDG ;試驗(yàn)組 2:5mM 2-DG ;試驗(yàn)組 3:2.5 μ g/ml 17-AAG ;試驗(yàn)組 4:2.5 μ g/ml17-AAG+5mM 2-FDG;試驗(yàn)組 5:2.5μ g 17_AAG+5mM 2-DG。被處理的細(xì)胞繼續(xù)在 37°C CO2 培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20個(gè)小時(shí)。然后進(jìn)行顯微觀察、相差照相，各組的相差照片見(jiàn)圖1~圖6.對(duì)死亡的細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)分析，結(jié)果見(jiàn)圖7。
[0027]如圖1~圖6所示，可以看出，17-AAG成功的誘導(dǎo)了幾乎所有NRK細(xì)胞的死亡(見(jiàn)圖4)，但是如果同時(shí)在培養(yǎng)基中加入5mM 2-FDG (見(jiàn)圖5)或者5mM 2-DG (見(jiàn)圖6)，17_AAG誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡幾乎被全部抑制，細(xì)胞形態(tài)特征與對(duì)照組(見(jiàn)圖1)以及5mM 2-FDG(見(jiàn)圖2)或5mM 2-DG (見(jiàn)圖3)沒(méi)有實(shí)質(zhì)區(qū)別。
[0028]由圖7可見(jiàn)，17-AAG誘導(dǎo)了大于90%的細(xì)胞死亡，但當(dāng)2-FDG或2_DG存在時(shí)，細(xì)胞死亡率降到了幾乎與對(duì)照同樣的水平。這些結(jié)果充分證明了，2-FDG(2-fluoro-2-deoxyglucose, 2_ 氟 _2_ 脫氧葡萄糖)和 2-DG (2-deoxyglucose, 2_ 脫氧葡萄糖)可以保護(hù)細(xì)胞，抑 制死亡。
【權(quán)利要求】
1.葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用，其特征在于，所述葡萄糖類似物選自2-脫氧葡萄糖或2-氟-2-脫氧葡萄糖的任一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用，其特征在于，所述細(xì)胞死亡疾病為缺血再灌注損傷、心臟病、冠狀動(dòng)脈硬化、腦中風(fēng)、腎衰竭或外科手術(shù)引發(fā)的器官衰竭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用，其特征在于，所述外科手術(shù)為器官移植手術(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用，其特征在于，所述細(xì)胞死亡疾病為缺血再灌注損傷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用，其特征在于，所述藥物為局部給藥、口服給藥、系統(tǒng)給藥、肌內(nèi)給藥或靜脈給藥制劑的任一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用，其特征在于，所述藥物為肌肉注射劑或靜脈注射劑的任一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葡萄糖類似物在制備治療或預(yù)防細(xì)胞死亡疾病藥物中的應(yīng)用，其特征在于，所述藥物的有效成分為葡萄糖類似物，或葡萄糖類似物與其他有效成分的組合。
【文檔編號(hào)】A61P9/10GK103800346SQ201410040639
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】張豐雪 申請(qǐng)人:四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院（四川省人民醫(yī)院）