[发明专利]通过四-O-甲基去甲二氢愈创木酸抑制BNIP3以及预防和治疗缺血再灌注损伤的方法

说明书

相关申请的参考

本申请要求2012年7月18日提交的美国临时专利申请号61/672,884的权益，其为了如同在此充分地列明的所有目的特此通过引用并入。

发明背景

心肌细胞消亡是心脏缺血(心肌梗塞)的突出和重要致病特征。广泛已知的是，通过称为缺血/再灌注(IR)损伤的机制在梗塞之后发生了大量的心肌细胞消亡。IR损伤允许仅在心肌缺血(因此缺氧)触发细胞死亡之后重建血液供给(因此氧供给)之后发生大量细胞死亡。这表明，在缺氧之后的常氧条件对在心肌梗塞之后的大量心肌细胞消亡是关键的。限制该消亡是期望的治疗目标，然而取得该目标的真正有效策略的开发需要对缺血藉以触发细胞死亡的机制的理解。研究者已经转向分离的和培养的心肌细胞，以鉴定参与响应缺血的信号传导途径并系统地测试促存活(pro survival)信号传导途径和多种抗死亡分子对诸如缺氧的缺血相关的细胞损害的效力。

再灌注是挽救缺血组织的最有效策略，然而其可引起另外的损伤，导致细胞功能障碍和死亡。在心脏、脑、肝和肾中已经观察到缺血再灌注(IR)损伤的病状。

BNIP3代表了Bcl-2和19千道尔顿的相互作用蛋白-3，且是Bcl-2蛋白家族的成员。Bcl-2蛋白家族已牵涉在凋亡性和坏死性细胞死亡两者的控制和守护线粒体完整性中。它们共有称为Bcl-2同源性结构域的多达4个保守的同源性区域(BH1、BH2、BH3和BH4)，其介导多种家族成员中的相互作用，并在功能上分为抗凋亡和促凋亡成员。许多这些蛋白通常存在于膜细胞结构，包括线粒体、内质网、和核被膜中，或在细胞死亡信号转导途径的执行期间被募集到这样的结构(主要是线粒体)。抗凋亡成员，例如Bcl-2、Bcl-XL、Mcl-I、AI、Bcl-W显示了贯穿全部4个BH结构域的序列同源性。当其过度表达时，拮抗许多促存活蛋白的活性并诱导细胞死亡的促凋亡成员，显示了与较少BH结构域的同源性。如同Bax和Bak的一些蛋白包含BH1、BH2和BH3结构域，然而许多其他蛋白(Bad、Bid、Bik、Bim、BimL、Blk和Noxa)仅具有BH3结构域(仅含BH3蛋白(BH3-only protein))。

BNIP3是包括BNIP3、NixIBNIP3L和BNIP3H的仅含BH3蛋白的小组的基础成员。与Bid和Bad不同，BNIP3和Nix的促凋亡活性通过涉及HIF复合物的转录机制来调节。因此，BNIP3的启动子包含针对HIF转录复合物的功能性结合位点(缺氧应答元件，HRE)且其mRNA和蛋白表达在多种细胞类型中响应于减少的氧气浓度显著地增加。在培养的细胞中，相对于参与促进血管生成、糖分解代谢和存活的其他良好表征的HIF可诱导基因(例如，红细胞生成素、VEGF、血红素加氧酶、己糖激酶和IGF2)晚发生的BNIP3的增加的表达，表现为是第二波缺氧诱导的蛋白积累的部分。

已经证明，(i)BNIP3表达响应于缺氧显著地增加，(ii)BNIP3的强制的表达引起在常氧心肌细胞中细胞死亡，和(iii)缺少其跨膜结构域的BNIP3突变体(BNIP3L1TM)的强制的表达部分地阻断缺氧诱导的细胞死亡。

因此，还存在对新的方法和药物的需要，以减轻或阻止作为心脏骤停、梗塞的结果或由于手术干预引起的IR诱导的心肌细胞中的细胞死亡。

发明概述

发明人已发现，通过施用BNIP3表达的抑制剂对BNIP3表达的抑制对改善梗塞之后的心脏状况是有益的。本发明显示了，称为四-o-甲基去甲二氢愈创木酸(M4N)的式I的化合物、或其盐、其溶剂化物、或立体异构体对预防或治疗具有心力衰竭或罹患缺血性事件的受试者中的IR损伤是有用的。

根据一个实施方案，本发明提供了式(I)的化合物：

或其溶剂化物、或立体异构体，用于在预防或治疗受试者心肌细胞中的缺血再灌注损伤(IR)中使用，所述使用包含以足够抑制受试者心肌细胞中IR损伤的量施用式(I)的化合物、或其溶剂化物、或立体异构体。

根据另一个实施方案，本发明提供了式(I)的化合物：

或其溶剂化物、或立体异构体，用于在抑制受试者心肌细胞中的BNIP3表达中使用，所述使用包含以足够抑制受试者心肌细胞中BNIP3蛋白表达的量施用式(I)的化合物、或其溶剂化物、或立体异构体。