[发明专利]用于防止线粒体通透性改变的方法

说明书

本申请是申请号为200480009297.2、申请日为2004年2月3 日、发明名称为“用于防止线粒体通透性改变的方法”的申请的分 案申请。

本申请要求于2003年2月4日提交的美国临时申请第 60/444,777号和于2004年1月8日提交的美国临时申请第 60/535,690号的优先权。将美国临时申请第60/444,777号和第 60/535,690号的内容以引用的方式结合于本文中，作为参考。

本发明是在由国家药物滥用研究所提供的批准号为PO1 DA08924-08的政府资助下完成的。在本发明中美国政府拥有一定 的权利。

背景技术

线粒体几乎存在于所有的真核细胞中，并且通过氧化磷酸化作 用产生三磷酸腺苷(ATP)，因而对于细胞生存是必需的。阻断这一 重要的功能可以导致细胞死亡。

线粒体还通过积聚钙(Ca²⁺)而在细胞内的钙调节方面扮演重 要的角色。通过膜电位驱动的单向转运体在线粒体基质内产生钙的 积聚。

钙的摄入激活了线粒体脱氢酶，而这在维持能量生成和氧化磷 酸化方面可能是重要的。另外，线粒体可以作为过量胞浆Ca²⁺的储 槽，从而保护细胞免受Ca²⁺过载和坏死。

局部缺血或低血糖症可以导致线粒体功能失常，包括ATP水解 和Ca²⁺过载。该功能失常引起线粒体通透性改变(线粒体渗透性转 变，MPT)。MPT的特征有：氧化磷酸化解偶联，线粒体膜电位丧 失，内膜通透性增加以及肿胀。

另外，线粒体膜间间隙是凋亡基因蛋白(apoptogenic proteins) 的储库。因此，线粒体电位的丧失和MPT可以导致将凋亡基因蛋 白释放到细胞质内。越来越多的证据表明MPT与坏死性和细胞凋 亡性细胞死亡有关(Crompton，Biochem J.341：233-249，1999)，这并 不令人奇怪。细胞的轻微损伤可能导致凋亡而不是坏死。

环胞菌素可以抑制MPT。由环胞菌素A所致的MPT阻断可以 抑制多种细胞类型的凋亡，包括经历局部缺血，缺氧，Ca²⁺过载和 氧化应激的细胞(Kroemer et al.，Annu Rev Physiol.60：619-642， 1998)。

然而，环胞菌素A作为抗坏死性和凋亡性细胞死亡的治疗药物 不是最好的。例如，环胞菌素A不能特异性地靶向线粒体。另外， 它很难被递送到脑部。而且，由于它的免疫抑制活性减少了环胞菌 素A的应用范围。

四肽[Dmt¹]DALDA(2’，6’-二甲基酪氨酸-D-精氨酸-苯丙氨酸- 赖氨酸-NH₂；SS-02)分子量为640，并且在生理pH下带有3个净 正电荷。[Dmt¹]DALDA以非能量依赖的方式很容易穿过许多哺乳 动物细胞类型的质膜(Zhao et al.，J Pharmacol Exp.Ther.304： 425-432，2003)并且穿过血脑屏障(Zhao et al.，JPharmacol Exp.Ther. 302：188-196，2002)。尽管[Dmt¹]DALDA已经显示出是一种潜在的 μ-阿片样物质(μ-类鸦片，opioid)受体激动剂，但它的应用还没有 扩展到包括抑制MPT的方面。

因此，在如局部缺血-再灌注、缺氧症、低血糖症以及由于线粒 体膜通透性改变(线粒体渗透性转变)所导致的病理改变的其它的 疾病和病症的情况下，需要抑制MPT。这样的疾病和病症包括多种 常见的神经退行性疾病或病症。

发明内容

本发明提供一种用于在有需要的任何哺乳动物中减少经历线 粒体通透性改变(MPT)的线粒体数量或防止线粒体通透性改变的 方法，这些目的和其它目的可以通过本发明来实现。该方法包括给 予该哺乳动物有效量的具有以下特征的芳香族阳离子肽：

(a)至少一个净正电荷；

(b)最少3个氨基酸；

(c)最多约20个氨基酸；

(d)净正电荷的最小数目(p_m)和氨基酸残基的总数(r)之 间的关系为：其中3p_m是小于或等于r+1的最大数；以及