[发明专利]胱天蛋白酶－2抑制剂及其生物学用途

说明书

本发明涉及胱天蛋白酶-2抑制剂及其生物学用途，特别是用于治疗局部和全面脑缺血的用途。

I.发明领域

本发明属于医学生物学和化学领域，并且涉及新型化合物和药物组合物，其能抑制促进细胞凋亡的(pro-apoptotic)胱天蛋白酶-2(Nedd-2；Ich-1)，以治疗与胱天蛋白酶-2活性相关的疾病和损伤。更确切地：

(a)本发明涉及用于阻断、预防或治疗细胞死亡，特别是体内脑细胞死亡的手段、方法和产品。

(b)本发明涉及以下发现：胱天蛋白酶-2是在体外和在体内病理学状态中抑制神经元细胞死亡(特别是细胞凋亡)的上游主要关卡，所述病理学状态包括脑缺氧-缺血(H-I)损伤和中风样状态，其导致了脑损伤(在神经元或其他非神经元细胞中)：例如，MCAO(大脑中动脉闭塞)，全面(由于在心搏停止或心血管损伤期间的血流量减少或缺氧造成)或局部的、短暂或永久的、成年人或新生儿的H-I，有或没有缺氧和/或低血糖的缺血，有或没有再灌注的H-I。

(c)本发明涉及以下发现：选择性胱天蛋白酶-2抑制剂(例如，Qco-VDVAD-dfp)能防止或减少体内脑细胞死亡。

(d)本发明涉及以下发现：选择性胱天蛋白酶-2抑制剂(例如，Qco-VDVAD-dfp)能在体内病理学状态中防止或减少脑细胞死亡，所述体内病理学状态包括局部短暂新生儿H-I之后的缺血性损伤。

(e)本发明涉及以下发现：选择性胱天蛋白酶-2抑制剂(例如，Qco-VDVAD-dfp)能在体内病理学状态中防止或减少脑细胞死亡，所述体内病理学状态包括在心搏停止或心血管损伤期间的血流量减少或缺氧之后的成年人全脑缺血。

(f)本发明涉及特异的新的胱天蛋白酶-2抑制剂的新用途，包括局部(例如，脑室内，海马内...)输送或全身性(腹膜内，静脉内...)施用，以便减少病理学状态期间的脑细胞死亡，在所述病理学状态中，血流量和氧气压力受到干扰，即，脑的(短暂或永久性)局部或全面缺血。

II.支持本发明的数据

本发明涉及用于阻断、预防或治疗细胞死亡，特别是神经元细胞死亡的手段、方法和产品。

在胚胎发生期间出现神经元细胞死亡，以除去多余的神经元，从而确保适当的突触前和突触后连接，和使得能够形成功能性成体大脑。除了与正常衰老相关的有丝分裂后死亡之外，环境或遗传突变因素可以在急性损伤期间在成年人中诱导神经元死亡(例如，缺氧-缺血，中风，脊髓损伤，创伤)或慢性神经变性疾病。与这些病症相关的细胞死亡可能通过三种不同的机制发生，表现出坏死、自体吞噬或细胞凋亡的形态学和生物化学特征。生理学和病理学神经元死亡通常与缺陷的细胞凋亡调控和信号传导途径相关，上述变化在哺乳动物细胞内导致了主动的细胞自杀机制，可以划分成半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶(胱天蛋白酶)-依赖型与胱天蛋白酶-独立型途径。

神经元细胞凋亡是主动的细胞自杀机制，它可以划分成一系列连续的阶段，包括开始、决定、执行和降解。这一连串的事件是由特殊机制的激活驱动的，涉及半胱氨酸-依赖型天冬氨酸特异性蛋白酶(胱天蛋白酶)的激活和可能起着决定性(或放大器)调节性细胞器作用的线粒体。实际上，线粒体改变包括线粒体内膜电化学梯度()的消失，和产生细胞凋亡的因子的释放，如细胞色素c、Smac/Diablo和细胞凋亡诱导因子。一旦从线粒体中释放，这些效应子就会启动胱天蛋白酶-依赖型和/或胱天蛋白酶-独立型细胞质和细胞核分解。因此，线粒体因子与胱天蛋白酶组合，共同引起了细胞凋亡的降解阶段，导致细胞收缩、细胞核凝聚、细胞凋亡体散发和″吃了我″信号的出现，如在吞噬作用之前磷脂酰丝氨酸易位到细胞质膜的外部小叶中。

线粒体、胱天蛋白酶和其他事件在体外或体内神经元细胞凋亡期间的分别的作用仍然有待阐明，特别是相对缺血性或中风-样损伤而言。

正如所指出的，本发明人提供了能够在体外或在细胞中抑制胱天蛋白酶-2活性的有用的手段和分子，通过使用特异的体外胱天蛋白酶测定法和在神经元培养中的血清剥夺作为与体内缺血相关的实验模型。

本发明的新的选择性胱天蛋白酶-2抑制剂能识别胱天蛋白酶-2，并且防止和阻断其活性，所述抑制剂基于以下主链：2-喹啉基羰基-L-缬氨酰-L-天冬氨酰(甲酯)-L-缬氨酰-L-丙氨酰-L-天冬氨酰(甲酯)2，6-二氟苯酯(SEQ1)

一种优选的分子相当于SEQ1。

其他优选的分子包括特别是在表1-14中所示的结构II至XIX。