ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ АГЕНТ И ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ АГЕНТ ДЛЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ МОЗГА, ОБУСЛОВЛЕННЫХ ДИСФУНКЦИЕЙ МИТОХОНДРИЙ Российский патент 2011 года по МПК A61K33/16 A61K31/197 A61K49/00 A61P9/10 A61P25/06 A61P25/16 A61P25/28 A61P25/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к терапевтическому агенту и диагностическому агенту для заболеваний мозга, обусловленных дисфункцией митохондрий, включая например ишемический инсульт.

Уровень техники

Митохондрия представляет собой внутриклеточную органеллу, присутствующую практически во всех эукариотических клетках и, в основном, содержащуюся в количестве от нескольких сотен до нескольких тысяч на клетку. Митохондрия имеет удлиненную эллиптическую структуру, окруженную двумя слоями - наружным слоем и внутренним слоем. В качестве основных функций, она продуцирует аденозинтрифосфат (АТФ), который является энергетическим источником клеток, через цикл Кребса и передающую электроны систему и окислительное фосфорилирование, объединяющее их обоих, и также играет основную роль в регуляции гибели клеток. Считают, что активный кислород высвобождается из митохондрий, что является причиной снижения функции клеток и гибели клеток, и сообщалось, что продукция активного кислорода из митохондрий повышается у стареющих животных.

Хотя механизм возникновения болезни Альцгеймера до сих пор не ясен, получены сведения, которые указывают, что снижение функции митохондрий тесно связано с пропуском восприятия нерва при болезни Альцгеймера. До сих пор, в качестве болезней мозга, вызванных дисфункцией митохондрий, известны, в дополнение к болезни Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз (ALS); митохондриальные болезни, такие как митохондриальная энцефалопатия; мигрень; болезнь Паркинсона; болезнь Альцгеймера; ишемические церебральные заболевания, такие как ишемический инсульт, гипоксическая энцефалопатия и церебральный артериосклероз; маниакально-депрессивный психоз; синдром хронической усталости; внутричерепная гипертензия, вызванная гидроцефалией и черепно-мозговой травмой; нормотензивная гидроцефалия; спазм мозговых сосудов после субарахноидального кровоизлияния; профилактика церебральной ишемии при хирургической операции и внутрисосудистой операции; и подобные.

Среди них церебральный инфаркт приходится на 70% мозговых инсультов и мозговой инсульт является третьей причиной смертности после злокачественных новообразований (рака) и заболеваний сердца по статистике в 2004 и приходится на 12,5% от общего числа смертей. Церебральный инфаркт классифицируется на два типа, в зависимости от пути блокирования кровеносного сосуда. Различают церебральный тромбоз, при котором кровяной сосуд подвержен атеросклерозу и внутренняя полость постепенно сужается и закрывается, и церебральную эмболию, при которой формируется тромб в сердце или большом кровеносном сосуде и тромб передвигается в мозг и блокирует кровеносный сосуд в мозге. Клетки мозга полностью погибают и их восстановление невозможно за те несколько минут, в течение которых кровоток полностью блокируется. Однако поскольку кровоток из другого кровеносного сосуда(ов) обычно остается в том же объеме, даже когда один сосуд блокирован, кровоток полностью сразу же не прекратится. Клетки мозга постепенно погибают в области, в которой плохой кровоток, в течение нескольких часов из-за блока кровеносного сосуда. При церебральном тромбозе, симптомы медленно прогрессируют и развиваются через 2-3 дня в некоторых случаях, но, при церебральной эмболии, симптомы сразу же развиваются и обычно тяжелее, чем в случае церебрального тромбоза. Церебральный инфаркт дополнительно классифицируется примерно на три типа для некоторых случаев. Различают следующие три типа: (1) атеротромботический церебральный инфаркт, при котором большой кровеносный сосуд на шее и в голове блокируется из-за артериосклероза, (2) лакунарный инфаркт, при котором блокируется мелкий кровеносный сосуд в мозге, и (3) кардиогенная эмболия мозга, при которой тромб формируется в сердце, в результате мерцательной аритмии (один тип аритмии), инфаркта миокарда, врожденного порока сердца, кардиомиопатии и т.п. и достигает мозга.

При медицинском изучении инфаркта мозга, важным является адекватное осмысление неврологических симптомов и точный диагноз участка заболевания. Поверхностное неврологическое исследование может быть выполнено в течение 5 минут врачом, однако для более точной диагностики и определения адекватной стратегии лечения выполняются такие исследования, как исследование КТ (компьютерная томография), исследование МРТ (магнитно-резонансная томография), ультразвуковая доплерография, ангиография головного мозга и исследование кровообращения головного мозга. Все эти исследования являются предоперационными способами диагностики перед лечением и на данный момент не существует способа исследования, способного оценить пораженный участок, не выполняя оперативное вмешательство.

Лечение церебрального инфаркта различается в зависимости от типа церебрального инфаркта, т.е. атеротромботический церебральный инфаркт, лакунарный инфаркт или кардиогенная эмболия мозга, в зависимости от периода времени после начала заболевания и тяжести. В качестве специального лечения, можно отметить лечение, направленное на снижение отека мозга, лечение от тромбов в кровеносном сосуде, лечение, направленное на защиту нервных клеток, и т.п. В качестве наиболее эффективного лечения, за рубежом применяется тромболитическая терапия (тканевой активатор плазминогена), но тромболитический агент должен быть применен в течение 3 часов после начала церебрального инфаркта. В качестве тромболитической терапии, существует способ обнаружения участка, где блокирован кровеносный сосуд головного мозга путем исследования так называемой церебральной ангиографии и разжижения тромба посредством введения катетера в участок, но при этом также необходимо выполнять способ в первые 3-6 часов после начала церебрального инфаркта. Кроме того, в случае, в котором тромболитическая терапия не применима, существует также лечение с помощью введения антикоагулянта или ингибитора свертывания крови.

Однако даже при выполнении этих способов лечения существуют случаи, когда могут оставаться некоторые последствия (нарушение сознания, нарушение двигательной функции и восприятия, нарушение функции высших отделов мозга, нарушение внимания и эмоциональное нарушение) из-за задержки выполнения или ошибки выполнения и, следовательно, существует реальная ситуация, при которой не существует медицинского агента, способного вылечить пораженный участок одновременно с тромболитической терапией.

С другой стороны, при введении δ-аминолевулиновой кислоты (ALA) или ее производных, известно, что получаемый протопорфирин IX накапливается в опухоли и является эффективным для интраоперационной диагностики и лечения (патентный документ 1 и непатентный документ 1). Кроме того, если δ-аминолевулиновая кислота (ALA) или ее производное наносится на голову в комбинации с соединением железа, то известен ингибирующий эффект на рост волос (патентный документ 2). Однако не сообщалось о действии δ-аминолевулиновой кислоты (ALA) или ее производного на заболевания головного мозга.

Патентный документ 1: JP-A-11-501914

Патентный документ 2: W02005/105022

Непатентный документ 1: Nou Shinkei Geka (Cranial Nerve Surgery), 29 (11): 1019-1031, 2001

Раскрытие изобретения

Задачи, которые решает изобретение

Целью изобретения является обеспечение терапевтического агента и диагностического агента для заболеваний мозга, обусловленных дисфункцией митохондрий, включая, например, церебральный инфаркт.

Средства решения задач

Таким образом, изобретатели подготовили модель окклюзии средней мозговой артерии у крыс, которая является экспериментальной моделью церебрального инфаркта, и изучили взаимосвязь между участком церебрального инфаркта и активностью митохондрий. В результате, на участке церебрального инфаркта активность митохондрий сводилась к нулю и изобретатели предположили, что может существовать связь между нарушением функции клеток мозга, вызванным церебральной ишемией, такой как церебральный инфаркт, и активностью митохондрий.

В этой связи, для использования δ-ALA в лечении заболеваний мозга, таких как церебральный инфаркт, необходимо изучить, проходит ли δ-ALA через гематоэнцефалитический барьер (ВВВ) или нет. Хотя δ-ALA проходит через ВВВ в опухоли мозга, не известно, проходит ли δ-ALA через ВВВ в нормальном состоянии и в случае церебрального инфаркта. Когда изобретатели изучали, проходит или нет δ-ALA через ВВВ у нормальных крыс и на модели церебрального инфаркта у крыс, метаболит δ-ALA, протопорфирин IX, подтверждался специфично в участке церебрального инфаркта путем введения δ-ALA в модели церебрального инфаркта у крыс. С другой стороны, у нормальных крыс протопорфирин IX не обнаруживался. Таким образом, прохождение δ-ALA через ВВВ не наблюдалось в нормальном состоянии и δ-ALA проходил через ВВВ в случае заболеваний мозга, такого как церебральный инфаркт, и превращался в протопорфирин только на участке церебрального инфаркта в ткани мозга; в результате было обнаружено, что δ-ALA может быть использован для диагностики заболеваний мозга, обусловленных дисфункцией митохондрий, таких как церебральный инфаркт.

Кроме того, если δ-ALA и соединение железа вводить после окклюзии средней мозговой артерии в модели церебрального инфаркта у крыс, то индекс тяжести неврологических нарушений (NSS), который является показателем последствий церебрального инфаркта, значимо повышается; таким образом было обнаружено, что комбинированное использование соединений полезно в качестве терапевтического агента для заболеваний мозга, обусловленных дисфункцией митохондрий, и, следовательно, изобретение выполнено.

Конкретно, изобретение включает следующие варианты.

1. Терапевтический агент для заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, содержащий:

(A) δ-аминолевулиновую кислоту, представленную формулой (1), ее производное или ее соль; и

(B) соединение железа:

где R¹ и R² каждый независимо представляет атом водорода, алкильную группу, ацильную группу, алкоксикарбонильную группу, арильную группу или аралкильную группу; и R³ представляет гидроксильную группу, алкоксильную группу, ацилоксильную группу, алкоксикарбонилоксильную группу, арилоксильную группу, арилоксильную группу или амино группу.

2. Терапевтический агент для заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, где (В) соединением железа является одно или два или более соединений, выбранных из хлорида железа, окиси железа, хлорфиллин-железо натрия, ферритин железо, цитрат железа, железа натрия цитрат, цитрат аммония железа, фумарат железа, пирофосфат железа (II), пирофосфат железа (III), сахарат оксида железа, ацетат железа, оксолат железа, сукцинат железа, натрий цитрат сукцината железа, гемовой формы железа, декстран железа, лактат железа, глюконат железа, диэтилентриаминпентаацетат натрия железа, диэтилентриаминпентаацетат аммония железа, этилендиаминотетраацетат натрия железа, этилендиаминотетраацетат аммония железа, триэтилентетрамин железа, натрий дикарбоксиметилглутамат железа, дикарбоксиметилглутамат аммония железа, холиновый цитрат железа, формиат железа, муравьинокислое железо, оксалат аммония калия железа, сернокислое железо, сульфат железа, сульфат аммония железа, карбонат железа, хлорид железа и оксид железа.

3. Терапевтический агент для заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, где заболеванием мозга, обусловленным митохондриальной дисфункцией, является боковой амиотрофический склероз, митохондриальная миопатия, мигрень, болезнь Паркинсона, гипоксическая энцефалопатия, церебральный артериосклероз, маниакально-депрессивный психоз, синдром хронической усталости, внутричерепная гипертензия, нормотензивная гидроцефалия, спазм мозговых сосудов после субарахноидального кровоизлияния, профилактика церебральной ишемии при хирургической операции и внутрисосудистой операции, атеротромботический церебральный инфаркт, лакунарный инфаркт, кардиогенная эмболия сосудов мозга или болезнь Альцгеймера.

4. Диагностический агент для заболевания мрзга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, который содержит δ-аминолевулиновую кислоту, представленную формулой (1), ее производное или ее соль:

где R¹ и R² каждый независимо представляет атом водорода, алкильную группу, ацильную группу, алкоксикарбонильную группу, арильную группу или аралкильную группу; и R³ представляет гидроксильную группу, алкоксильную группу, ацилоксильную группу, алкоксикарбонилоксильную группу, арилоксильную группу, арилоксильную группу или амино группу.

5. Диагностический агент для заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, где заболеванием мозга, обусловленным митохондриальной дисфункцией, является боковой амиотрофический склероз, митохондриальная миопатия, мигрень, болезнь Паркинсона, гипоксическая энцефалопатия, церебральный артериосклероз, маниакально-депрессивный психоз, синдром хронической усталости, внутричерепная гипертензия, гидроцефалия при нормальном давлении, спазм мозговых сосудов после субарахноидального кровоизлияния, профилактика церебральной ишемии при хирургической операции и внутрисосудистой операции, атеротромботический церебральный инфаркт, лакунарный инфаркт, кардиогенная эмболия мозга или болезнь Альцгеймера.

Кроме того, изобретение включает следующие варианты.

6. Способ лечения заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, который содержит введение:

(А) δ-аминолевулиновой кислоты, представленной формулой (1), ее производного или ее соли, и (В) соединения железа в эффективных количествах:

где R¹ и R² каждый независимо представляет атом водорода, алкильную группу, ацильную группу, алкоксикарбонильную группу, арильную группу или аралкильную группу; и R³ представляет гидроксильную группу, алкоксильную группу, ацилоксильную группу, алкоксикарбонилоксильную группу, арилоксильную группу, арилоксильную группу или амино группу.

7. Способ диагностики заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, который содержит введение δ-аминолевулиновой кислоты, представленной формулой (1), ее производного или ее соли в эффективном количестве:

где R¹ и R² каждый независимо представляет атом водорода, алкильную группу, ацильную группу, алкоксикарбонильную группу, арильную группу или аралкильную группу; и R³ представляет гидроксильную группу, алкоксильную группу, ацилоксильную группу, алкоксикарбонилоксильную группу, арилоксильную группу, арилоксильную группу или амино группу.

8. Способ диагностики заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, который содержит:

введение δ-аминолевулиновой кислоты, представленной формулой (1), ее производного или ее соли, и (B) соединения железа,

взятие части ткани мозга из аналита,

обработку части ткани мозга окрашивающим агентом, активным к митохондриям, и

оценку активности митохондрий по окрашенному состоянию:

где R¹ и R² каждый независимо представляет атом водорода, алкильную группу, ацильную группу, алкоксикарбонильную группу, арильную группу или аралкильную группу; и R³ представляет гидроксильную группу, алкоксильную группу, ацилоксильную группу, алкоксикарбонилоксильную группу, арилоксильную группу, арилоксильную группу или амино группу.

9. Способ диагностики заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, по вышеуказанному 8, где окрашивающим агентом, активным для митохондрий, является TTC (2,3,5-трифенилтетразолия хлорид).

10. Применение (A) δ-аминолевулиновой кислоты, представленной формулой (1), ее производного или ее соли, и (B) соединения железа для приготовления терапевтического агента для заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией:

где R¹ и R² каждый независимо представляет атом водорода, алкильную группу, ацильную группу, алкоксикарбонильную группу, арильную группу или аралкильную группу; и R³ представляет гидроксильную группу, алкоксильную группу, ацилоксильную группу, алкоксикарбонилоксильную группу, арилоксильную группу, арилоксильную группу или амино группу.

В связи с этим, терапевтический агент для заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, изобретения включает композицию для лечения заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией.

Преимущества изобретения

В соответствии с диагностическим агентом для заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, изобретения, пораженный участок может быть точно определен посредством наблюдения наличия красного света при излучении, возникающем при возбуждении света, в случае срочной помощи при заболеваниях мозга, таких как церебральный инфаркт, напр., во время операции. Кроме того, в соответствии с терапевтическим агентом для заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, изобретения, посредством введения его после начала церебрального инфаркта, в частности используя его в комбинации с тромболитической терапией или подобным, можно избежать последствий, таких как нарушение сознания, нарушение двигательной функции и восприятия, нарушение функции высших отделов мозга, нарушение внимания и эмоциональное нарушение.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет фигуру, демонстрирующую изменение индекса тяжести неврологических нарушений (NSS индекс) на модели церебрального инфаркта у крыс.

Фиг.2 представляет фигуру, демонстрирующую результат окрашивания с помощью TTC ткани мозга на модели церебрального инфаркта у крыс.

Фиг.3 представляет фигуру, демонстрирующую изменения индексов тяжести неврологических нарушений в группе, которой вводили δ-ALA и соединение железа, и в группе, которой вводили физиологический раствор, используя модель церебрального инфаркта у крыс.

Фиг.4 представляет фигуру, демонстрирующую изменения масс тела в группе, которой вводили δ-ALA и соединение железа, и в группе, которой вводили физиологический раствор, используя модель церебрального инфаркта у крыс.

Наилучший способ осуществления изобретения

(A) δ-ALA или ее производное для использования в терапевтическом агенте и диагностического агента для заболевания головного мозга изобретения представлена вышеуказанной формулой (1). В формуле (1), в качестве алкильных групп, представленных R¹ и R², предпочтительной является линейная или разветвленная алкильная группа, имеющая 1-24 атомов углерода, наиболее предпочтительной является алкильная группа, имеющая 1-18 атомов углерода, и в особенности предпочтительной является алкильная группа, имеющая 1-6 атомов углерода. В качестве алкильной группы, имеющей 1-6 атомов углерода, можно отметить метиловую группу, этиловую группу, н-пропиловую группу, изопропиловую группу, н-бутиловую группу, втор-бутиловую группу и подобные. В качестве ацильной группы, предпочтительной является линейная или разветвленная алканоильная группа, имеющая 1-12 атомов углерода, алкенилкарбонильная группа или ароильная группа и алканоильная группа, имеющая 1-12 атомов углерода, является в особенности предпочтительной. В качестве ацильной группы, можно указать формильную группу, ацетильную группу, пропионильную группу, бутирильную группу и т.п. В качестве алкоксикарбонильной группы, предпочтительной является алкоксикарбонильная группа, имеющая 2-13 атомов углерода в общем, и алкоксикарбонильная группа, имеющая 2-7 атомов углерода, в особенности является предпочтительной. В качестве алкоксикарбонильной группы, можно упомянуть метоксикарбонильную группу, этоксикарбонильную группу, н-пропоксикарбонильную группу, изопропоксикарбонильную группу и подобные. В качестве арильной группы, арильная группа, имеющая 6-16 атомов углерода, является предпочтительной и может быть упомянута, например, фенильная группа, нафтиловая группа и подобные. В качестве арилкильной группы, предпочтительной является группа, состоящая из арильной группы, имеющей 6-16 атомов углерода, и вышеуказанной алкильной группы, имеющей 1-6 атомов углерода, и может быть, например, бензиловой группой и подобными.

В качестве алкоксильной группы, представленной R³, предпочтительной является линейная или разветвленная алкоксильная группа, имеющая 1-24 атомов углерода, наиболее предпочтительной является алкоксильная группа, имеющая 1-16 атомов углерода, и алкоксильная группа, имеющая 1-12 атомов углерода, является в особенности предпочтительной. В качестве алкоксильной группы, можно отметить метокси группу, этокси группу, н-пропокси группу, изопропокси группу, н-бутокси группу, втор-бутокси группу, трет-бутокси группу, н-пентилокси группу, изопентилокси группу, неопентилокси группу, трет-пентилокси группу, 2-метилбутилокси группу, н-гексилокси группу, изогексилокси группу, 3-метилпентилокси группу, этилбутилокси группу, циклогексилокси группу, октилокси группу, децилокси группу, додецилокси группу и подобные. В качестве ацилоксильной группы, линейная или разветвленная алканоилокси группа, имеющая 1-12 атомов углерода, является предпочтительной и алканоилокси группа, имеющая 1-6 атомов углерода, является в особенности предпочтительной. В качестве ацилокси группы, можно отметить ацетокси группу, пропионилокси группу, бутирилокси группу и подобные. В качестве алкоксикарбонилоксильной группы, алкоксикарбонилоксильная группа, имеющая 2-13 атомов углерода, в общем является предпочтительной и алкоксикарбонилоксильная группа, имеющая 2-7 атомов углерода, в особенности является предпочтительной. В качестве алкоксикарбонилокси группы, можно отметить метоксикарбонилокси группу, этоксикарбонилокси группу, н-пропоксикарбонилокси группу, изопропоксикарбонилокси группу и подобные. В качестве арилоксильной группы, арилоксильная группа, имеющая 6-16 атомов углерода, является предпочтительной и можно упомянуть, например, фенокси группу, нафтилокси группу и подобные. В качестве арилоксильной группы, группа, имеющая вышеуказанную аралкильную группу, является предпочтительной и можно, например, отметить бензилокси группу и подобные.

В формуле (1), в качестве R¹ и R², атом водорода является предпочтительным. В качестве R³, гидроксильная группа, алкоксильная группа или арилоксильная группа является предпочтительной, гидроксильная группа или алкоксильная группа, имеющая 1-12 атомов углерода, является наиболее предпочтительной и метокси группа или гексилокси группа в особенности является предпочтительной.

В качестве производного δ-ALA, наиболее предпочтительным является метиловый эфир δ-аминолевулиновой кислоты, этиловый эфир δ-аминолевулиновой кислоты, пропиловый эфир δ-аминолевулиновой кислоты, бутиловый эфир δ-аминолевулиновой кислоты, пентиловый эфир δ-аминолевулиновой кислоты, гексиловый эфир δ-аминолевулиновой кислоты или подобный, и в особенности предпочтительным является метиловый эфир δ-аминолевулиновой кислоты или гексиловый эфир δ-аминолевулиновой кислоты.

Соль δ-ALA или ее производное отдельно не ограничивается, но является предпочтительной фармацевтически пригодная соль присоединения кислоты с неорганической кислотой или органической кислотой. В качестве соли присоединения с неорганической кислотой, можно отметить гидрохлоридную соль, гидробромидную соль, сульфатную соль, нитратную соль, фосфатную соль и подобные и в качестве соль присоединения с органической кислотой, можно отметить ацетатную соль, лактатную соль, цитратную соль, соль винной кислоты, сукцинатную соль, малеатную соль, фумаратную соль, аскорбатную соль и подобные. В частности, гидрохлорид δ-аминолевулиновой кислоты или фосфат δ-аминолевулиновой кислоты является предпочтительным.

δ-ALA, ее производное и их соль могут быть получены любым способом химического синтеза и способами с использованием микроорганизмов и ферментов. Например, они могут быть получены способами, описанными в JP-A-4-9360, JP-T-11-501914, JP-A-2006-182753, JP-A-2005-314361 и JP-A-2005-314360.

В терапевтическом агенте для лечения заболевания головного мозга по изобретению, (A) вышеуказанная δ-ALA, ее производное или ее соль и (B) соединение железа используются в комбинации, но для диагностического агента может быть включено соединение железа. Соединение железа не ограничивается особым образом и может, например, включать, например, хлорид железа, окись железа, хлорфиллин-железо натрия, ферритин железа, цитрат железа, натрия железа цитрат, цитрат аммония железа, фумарат железа, пирофосфат железа (II), пирофосфат железа (III), сахарат оксида железа, ацетат железа, оксолат железа, сукцинат железа, натрий цитрат сукцината железа, гемовое железо, декстран железа, лактат железа, глюконат железа, диэтилентриаминпентаацетат натрия железа, диэтилентриаминпентаацетат аммония железа, этилендиминотетраацетат натрия железа, этилендиаминотетраацетат аммония железа, триэтилентетрамин железа, дикарбоксиметилглутамат натрия железа, дикарбоксиметилглутамат аммония железа, холиновый цитрат железа, формиат железа, муравьинокислое железо, оксалат аммония калия железа, сернокислое железо, сульфат железа, сульфат аммония железа, карбонат железа, хлорид железа и оксид железа. В особенности, предпочтительным является цитрат железа, фумарат железа, пирофосфат железа, сахарат оксида железа или декстран железа.

Диагностический агент для заболеваний мозга может содержать (А) вышеуказанную δ-ALA, ее производное или их соль и (В) соединение железа, которые могут использоваться в комбинации. Кроме того, терапевтический агент для заболевания головного мозга изобретения отличается содержанием компонента (А) и компонента (В). Эти компоненты (А) и (В) могут быть включены в состав одной композиции (препарата), но могут использоваться как два вида препаратов, т.е. как композиция (препарат), содержащая компонент (А), и как композиция (препарат), содержащая компонент (В).

Диагностический агент и терапевтический агент для заболевания мозга изобретения могут быть получены путем смешивания (А) вышеуказанной δ-ALA, ее производного или их соли с фармацевтически пригодным носителем, в соответствии с традиционным способом. В качестве форм из агентов, можно отметить составы для перорального применения, такие как гранулы, мелкие гранулы или таблетки; составы для инъекций, такие как жидкости и порошки, которые для применения необходимо растворять; составы для подкожного введения, такие как мази, жидкости, крема и гели;

суппозитории; и подобные. В качестве (В) соединения железа, можно отметить составы для перорального введения, такие как гранулы, мелкие гранулы, таблетки или капсулы; составы для инъекции, такие как жидкости и порошки, которые для применения необходимо растворять; составы для подкожного введения, такие как мази, жидкости, крема и гели; суппозитории; и подобные. Кроме того, агентами могут являться любые из вышеприведенных форм, содержащие эти компоненты (А) и (В).

Заболевания мозга, которые представляют мишени, на которые направлены диагностический агент и терапевтический агент для заболевания мозга изобретения, являются любыми заболеваниями, происходящими из-за дисфункции митохондрий и могут представлять собой, например, боковой амиотрофический склероз, митохондриальную миопатию, мигрень, болезнь Паркинсона, гипоксическую энцефалопатию, церебральный артериосклероз, маниакально-депрессивный психоз, синдром хронической усталости, внутричерепную гипертензию, нормотензивную гидроцефалию, спазм мозговых сосудов после субарахноидального кровоизлияния, профилактику церебральной ишемии при хирургической операции и внутрисосудистой операции, атеротромботический церебральный инфаркт, лакунарный инфаркт, кардиогенную эмболию мозга или болезнь Альцгеймера. Из них атеротромботический церебральный инфаркт, лакунарный инфаркт, кардиогенная эмболия мозга или болезнь Альцгеймера является в особенности предпочтительной. Чем больше необходимо снизить активность митохондрий, тем больше агентов являются пригодными. А именно, предпочтительным является применение агентов в острой фазе церебрального инфаркта.

В качестве способов введения δ-ALA или соли, или ее производного в составе диагностического агента и терапевтического агента для заболевания мозга изобретения, можно отметить пероральное введение, внутривенное введение, внутримышечное введение, местно нанесение на пораженные области, внутрибрюшинное введение, подкожное введение, перректальное введение и подобные, при этом внутрибрюшинное введение, пероральное введение, местное нанесение на пораженную область или внутривенное введение является предпочтительным. В качестве способов введения (В) соединения железа в составе диагностического агента и терапевтического агента для заболевания мозга изобретения, можно отметить пероральное введение, внутривенное введение, внутримышечное введение, местное нанесение на пораженную область, внутрибрюшинное введение, подкожное введение, перректальное введение и подобные, при этом внутрибрюшинное введение, пероральное введение, местное нанесение на пораженную область или внутривенное введение является предпочтительным.

Дозировка (А) δ-ALA или соли, или ее производного в составе диагностического агента и терапевтического агента для заболевания мозга изобретения отличается в зависимости от способа введения, пути введения, симптомов и массы тела. В случае перорального введения, дозировка составляет от 0,001 мг до 10 г, предпочтительно от 0,01 до 1000 мг и наиболее предпочтительно от 1 до 300 мг на кг массы тела на одну дозу. Дозировка (В) соединения железа в составе диагностического агента и терапевтического агента для заболевания мозга изобретения отличается в зависимости от способа введения, пути введения, симптомов и массы тела. В случае перорального введения, дозировка составляет от 0,001 мг до 10 г, предпочтительно от 0,01 до 1000 мг и наиболее предпочтительно от 0,1 до 100 мг на кг массы тела на одну дозу.

Период введения терапевтического агента для заболевания мозга изобретения особым образом не ограничивается, по мере проявления любого терапевтического эффекта и может быть пригодным образом определен в зависимости от типа заболевания мозга, пола, массы тела, симптомов и способа введения. Например, в случае, где терапевтический агент для заболевания мозга изобретения применяется во время острой стадии церебрального инфаркта, период введения не ограничивается, но агент предпочтительно вводится в течение 24 часов от начала приступа, более предпочтительно вводится в течение 6 часов от начала приступа и наиболее предпочтительно вводится в течение 3 часов. Кроме того, для терапевтического агента для заболевания мозга изобретения, предпочтительным является начинать введение как можно раньше от начала заболевания и предпочтительным является введение агента в этот же день и продолжать, хотя это зависит от состояния восстановления, в течение 2 или более дней.

Терапевтический агент для заболевания мозга изобретения основан на находках настоящих изобретателей, что, для заболевания мозга, (A) δ-ALA, ее производное или ее соль проходит через гематоэнцефалический барьер (EBB), накапливается в митохондриях клеток мозга и превращается в протопорфирин IX на участке поражения. Известно, что протопорфирин IX возбуждается посредством возбуждающего света с испусканием красного света. Следовательно, участок, где наблюдается красный свет при облучении возбуждающим светом после введения компонента (A) может быть диагностирован как пораженный участок мозга. С другой стороны, участки, которые не подвергнуты заболеванию мозга, не изменяют цвет на красный. Если пораженный участок мозга можно диагностировать во время операции, то лечение может быть избирательно применено для поврежденного участка мозга.

Возбуждающий свет может иметь любую длину волны, способную наблюдать красный свет, на основании возбуждения протопорфирина IX на участке заболевания, и свет, имеющий длину волны от 350 до 500 нм, является предпочтительным и наиболее предпочтительным является свет с длиной волны от 390 до 420 нм.

Длина волны наблюдаемого красного света составляет 500-800 нм, предпочтительно 600-700 нм.

Способ детектирования красного света, испускаемого из протопорфирина IX, возбужденного возбуждающим светом, особенным образом не ограничивается, и, например, детекция может быть осуществлена визуально. Кроме того, также возможным является детектирование красного света с помощью детекторов.

После введения диагностического агента для заболевания мозга изобретения, время для облучения возбуждающим светом во время операции варьирует в зависимости от способа введения и состояния ткани, но предпочтительно составляет от 0,1 до 10 часов, когда порфирины достигают максимального содержания, и составляет в особенности около от 0,5 до 5 часов.

В терапевтическом агенте для заболевания мозга изобретения, причина, по которой заболевание мозга, обусловленное митохондриальной дисфункцией, может быть подвергнуто лечению комбинированным использованием (A) δ-ALA, ее производного или их соли и (β) соединения железа, не является ясной, но можно предположить, что δ-ALA накапливается в участке заболевания мозга и превращается в протопорфирин IX и протопорфирин IX формирует комплекс с железом на пораженном участке мозга с функционированием в качестве гемоглобина и цитохрома. Таким образом, активность митохондрий значимо усиливается и, как результат, предположительно клеточное повреждение на пораженном участке мозга восстанавливается.

Таким образом, в случае, когда терапевтический агент для заболевания мозга изобретения применяется на острой стадии церебрального инфаркта, предпочтительным является применение его в комбинации с медицинским агентом, который используется для лечения церебрального инфаркта на острой стадии. В качестве такого медицинского агента можно отметить тромболитические агенты, такие как тканевой активатор плазминогена (t-PA), урокиназа и стрептокиназа; антикоагулянты, такие как гепарин и варфарин; антитромботические агенты, такие как аспирин, тиклопедин, озагрел натрия, и цилостазол; разжижающие кровь агенты, такие как низкомолекулярный декстран; антитромбиновые агенты, такие как альгаторобан; агенты против отека мозга, такие как глицерин и маннитол; агенты, защищающие мозг, такие как эдаравон; и подобные. Из них комбинированное применение с тромболитическим агентом в особенности пригодно в связи с реперфузией кровотока на участке церебрального инфаркта и доступом терапевтического агента для заболевания мозга изобретения к участку церебрального инфаркта.

Кроме того, в изобретении является возможным диагностирование заболеваний мозга, обусловленных дисфункцией митохондрий, путем окрашивания с помощью раствора TTC (2,3,5-трифенилтетразолия хлорид), который является окрашивающим агентом, активным для митохондрий.

А именно, участок, пораженный заболеванием мозга, обусловленным митохондриальной дисфункцией, можно определить посредством взятия части ткани мозга из аналита, его окрашивания раствором TTC, анализа картины поверхности среза и оценки области, которая окрашена красным и где наблюдается активность митохондрий, и области, которая обеленная (не окрашена красным) и в которой не наблюдается активности митохондрий.

Для взятия части, способной к окрашиванию, предпочтительно приготавливают срез. Срез может быть получен путем обычного способа.

Концентрация раствора TTC, время окрашивания и температура при диагностике заболеваний мозга, обусловленных дисфункцией митохондрий, могут быть пригодным образом определены, так что становится возможной обычная диагностика. Например, концентрация раствора TTC составляет от 0,1 до 5%, предпочтительно от 0,5 до 3% и особенно предпочтительно от 1,5 до 2.5%.

Время окрашивания (инкубации) раствором TTC составляет от 0,1 до 4 часов, предпочтительно от 10 до 60 минут и особенно предпочтительно от 20 до 40 минут.

Кроме того, температура для окрашивания раствором ТТС составляет от 25 до 50°C, предпочтительно от 30 до 45°C и в особенности предпочтительно от 35 до 39°C.

Способ детектирования окрашивания в красный цвет и белый цвет (не окрашенный красным) особенным образом не ограничивается и детекция может, например, быть выполнена визуально.

В соответствии с терапевтическим агентом для заболевания мозга изобретения, поскольку индекс тяжести неврологических нарушений значимо повышается, даже когда агент вводится после формирования церебрального инфаркта, предполагается, что неврологические симптомы, которые будут развиваться в качестве последствий, такие как нарушение сознания, нарушение двигательной функции и восприятия, нарушение функции высших отделов мозга, нарушение внимания и эмоциональное нарушение, можно будет избежать при введении в особенности на острой стадии церебрального инфаркта.

Примеры

Следующее описывает изобретение дополнительно более подробно со ссылкой на примеры, но изобретение ими не ограничивается.

Пример 1

(Приготовление модели церебрального инфаркта у крыс)

Нейлоновую нить, имеющую диаметр 1,5 мм, накладывали на правую среднюю мозговую артерию 7-недельным крысам-самкам линии Вистер и кровоток прекращался через 2 часа. Затем, нейлоновую нить убирали с получением модели окклюзии средней мозговой артерии (модели церебрального инфаркта у крыс). (Подтверждение модели церебрального инфаркта у крыс)

Приготовленную модель окклюзии средней мозговой артерии крыс оценивали в соответствие с NSS (Индексы тяжести неврологических нарушений) перед приготовлением, непосредственно сразу после приготовления (0 день) и на 1-й день, 3-й день, 5-й день, 7-й день, 10-й день и 14-й день. Как показано на фиг.1, было подтверждено, что приготовленная модель крыс (6 крыс) демонстрирует церебральный инфаркт тяжелой степени.

Таблица 1 Индексы тяжести неврологических нарушений (NSS) Индекс Тест на двигательную активность   Когда крысу приподнимают за ее хвост, 3 1 крыса сгибает переднюю лапку   1 крыса сгибает заднюю конечность   1 крыса двигает головой в перпендикулярном направлении в течение 30 секунд (>10 секунд)   Когда крысу помещают на горизонтальную поверхность (нормально=0, максимум=3), 3 0 крыса нормально передвигается   1 крыса не может передвигаться прямо   2 крыса отклоняется на парализованную сторону   3 крыса падает на парализованную сторону 2 Тест на чувствительность   1 стереотаксический тест (контроль зрения и тактильности)   2 тест на врожденное восприятие (глубокая чувствительность, конечность зажимают против угла стола для раздражения мышц конечности) 6 Тест на гимнастическом бревне (нормально=0, максимум=6),   0 крыса балансирует в устойчивом положении   1 крыса хватается за стороны бревна   2 крыса зацепляется за бревно и одна конечность спускается с бревна   3 крыса зацепляется за бревно и две конечности спускаются с бревна или поворачиваются на бревне (>60 секунд)   4 крыса намеревается балансировать на бревне, но падает (>40 секунд)   5 крыса собирается балансировать на бревне, но падает (>20 секунд)   6 крыса падает: крыса не собирается ни балансировать, ни зацепляться за бревно (<20 секунд)   Отсутствие рефлекса и нарушение двигательной функции   1 слуховой рефлекс (когда затрагивают слуховой канал, крыса мотает своей головой)   1 роговичный рефлекс (когда слегка трогают роговицу, крыса мигает глазом)   1 рефлекс бегства от опасности (двигательная реакция на короткий шум от постукивания папки для бумаг) 18 1 инсульт, миоклония, мышечная дистония  

Максимальный индекс

Когда крыса не может выполнить задание или отсутствует тестируемый рефлекс, то дается один индекс.

13-18 индексов: тяжелое нарушение; 7-12 индексов: среднее нарушение; 1-6: легкое нарушение

(Флуоресцентное наблюдение участка поврежденного мозга с использованием гидрохлорида δ-аминолевулиновой кислоты)

Через 6 часов, 12 часа, 24 часа и 42 часа после приготовления модели окклюзии средней мозговой артерии крыс, гидрохлорид δ-аминолевулиновой кислоты растворяли в физиологическом растворе и внутрибрюшинно вводили отдельным крысам в количестве 100 мг/кг массы тела крысы. Через 4 часа после введения, внутреннюю часть мозга облучали для возбуждения флуоресценции при длине волны 405 нм и наблюдали участок красного света на каждой модели. Подтвердилось, что δ-ALA метаболизируется и превращается в протопорфирин IX. Кроме того, было подтверждено, что участок красного света был в участке церебрального инфаркта. Аналогичный эксперимент был выполнен с нормальными крысами, но участок красного света не подтверждался, даже при облучении внутренней стороны мозга с возбуждением флуоресценции при длине волны 405 нм. Следовательно, было показано, что диагностический агент для заболевания мозга изобретения является диагностическим агентом, способным четко отличить пораженную ткань от нормальных тканей во время операции. (Подтверждение активности митохондрий)

После подтверждения модели церебрального инфаркта у крыс, основанной на NSS, крысу обезглавливали и немедленно вынимали мозг. Мозг разрезали на одинаковые части, имеющие толщину 2-3 мм, посредством бритвы. Срез инкубировали в 2% растворе ТТС (2,3,5-трифенилтетразолия гидрохлорид), который является окрашивающим агентом, активным в отношении митохондрий, при 37°C в течение 30 минут и сразу же делали фотографию поверхности среза для записи зоны инфаркта. Из фиг. 2 следует, что область, которая имеет активность митохондрий, была окрашена красным и область, которая не имеет достаточной активности митохондрий, имела белый цвет. Таким образом, подтвердилось, что область, где произошла окклюзия правой средней мозговой артерии, имела белый цвет.

Пример 2

Используя модель временной окклюзии правой средней мозговой артерии у крыс, приготовленную в примере 1, сравнивали две группы, а именно, 1) группу, которой внутрибрюшинно вводили δ-ALA сразу после окклюзии в количестве 100 мг на кг массы тела и через 2 часа внутривенно вводили сахарат оксида железа (торговое наименование: FESIN) в количестве 2 мг на кг массы тела (3 крысы), и 2) группу, которой непосредственно после окклюзии внутрибрюшинно вводили физиологический раствор и через 2 часа внутривенно вводили физиологический раствор (3 крысы).

Перед подготовкой модели, через 3 часа, 1 день, 3 дня, 5 дней и 7 дней после приготовления, осуществляли оценку NSS и измерение массы тела для каждой крысы. Как показано на фиг.3, NSS повышалось с 6 до 8 индексов через 3 дня и прогрессировало после этого в 1) группе по сравнению с 2) группой. Кроме того, относительно массы тела, не наблюдалось значимой разницы между двумя группами (фиг.4). На основании вышеприведенных результатов, подтвердился эффект гидрохлорида δ-аминолевулиновой кислоты и соединения железа как терапевтического агента для заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией.

Несмотря на то что изобретение подробно описано и приведены ссылки на специфичные воплощения, для специалиста в данной области очевидно, что различные изменения и модификации могут быть внесены в него, не выходя за сущность и объем изобретения.

Настоящее изобретение основывается на Японской патентной заявке №2007-099508, поданной 5 апреля 2007, и содержимое включено здесь посредством ссылки.

Промышленная применимость

В соответствии с диагностическим агентом для заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, изобретения, участок заболевания можно определить посредством визуального наблюдения наличия красного света при облучении возбуждающим светом, в случае необходимости, при заболеваниях головного мозга, таком как церебральный инфаркт, напр., во время проведения операции. Кроме того, в соответствии с терапевтическим агентом для заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, изобретения, посредством введения его после начала церебрального инфаркта, в особенности в комбинации с тромболитическим агентом или подобным, можно избежать последствий, таких как нарушение сознания, нарушение двигательной функции и восприятия, нарушение функции высших отделов мозга, нарушение внимания и эмоциональное нарушение.

Изобретение относится к терапевтическому и диагностическому агенту, используемым в лечении или диагностике заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, или в способе предотвращения церебральной ишемии при хирургической операции и внутрисосудистой операции, а также к способу диагностики заболеваний мозга. Терапевтический агент включает соединение железа и δ-аминолевулиновую кислоту или ее соль формулой , где R¹ и R² каждый независимо представляет атом водорода и R³ представляет гидроксильную группу или С_1-24 алкоксильную группу. Диагностический агент включает δ-аминолевулиновую кислоту или ее соль указанной выше формулы. Способ диагностики заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, включает стадию введения указанного диагностического агента и после введения стадию облучения диагностируемого участка мозга светом, способным вызвать возбуждение протопорфирина IX, сопровождаемое испусканием красного света, и стадию диагностики пораженного мозга по обнаруженной эмиссии красного света. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Терапевтический агент, используемый в способе лечения заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, или в способе предотвращения церебральной ишемии при хирургической операции и внутрисосудистой операции, содержащий:
(A) δ-аминолевулиновую кислоту формулы (1) или ее соль:

где R¹ и R² каждый независимо представляет атом водорода и R³ представляет гидроксильную группу или С_1-24 алкоксильную группу и
(B) соединение железа.

2. Терапевтический агент по п.1 где (В) соединением железа является одно, или два, или более соединения, выбранных из хлорида железа, окиси железа, хлорфиллин-железо натрия, ферритин железа, цитрат железа, железа натрия цитрат, цитрат аммония железа, фумарат железа, пирофосфат железа (III), пирофосфат железа (II), сахарат оксида железа, ацетат железа, оксолат железа, сукцинат железа, натрий цитрат сукцината железа, гемовой формы железа, декстран железа, лактат железа, глюконат железа, диэтилентриамин-пентаацетат натрия железа, диэтилентриаминпентаацетат аммония железа, этилен-диаминотетраацетат натрия железа, этилендиаминотетраацетат аммония железа, триэтилентетрамин железа, натрий дикарбоксиметилглутамат железа, дикарбоксиметилглутамат аммония железа, холинового цитрат железа, формиат железа, муравьинокислого железа, оксалат аммония калия железа, сернокислого железа, сульфата железа, сульфата аммония железа, карбоната железа, хлорида железа и оксида железа.

3. Терапевтический агент по п.1 или 2, где заболевание мозга, обусловленное митохондриальной дисфункцией, представляет собой боковой амиотрофический склероз, митохондриальную миопатию, мигрень, болезнь Паркинсона, гипоксическую энцефалопатию, церебральный артериосклероз, маниакально-депрессивный психоз, синдром хронической усталости, внутричерепную гипертензию, нормотензивную гидроцефалию, спазм мозговых сосудов после субарахноидального кровоизлияния, атеротромботический церебральный инфаркт, лакунарный инфаркт, кардиогенную эмболию сосудов мозга или болезнь Альцгеймера.

4. Применение (А) δ-аминолевулиновой кислоты формулы (1) или ее соли:

где R¹ и R² каждый независимо представляет атом водорода и R³ представляет гидроксильную группу или С_1-24 алкоксильную группу, и
(В) соединения железа для получения терапевтического агента для использования согласно п.1 или 3.

5. Диагностический агент, используемый в способе диагностики заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, содержащий δ-аминолевулиновую кислоту формулы (1), ее соль:

где R¹ и R² каждый независимо представляет атом водорода и R³ представляет гидроксильную группу или С_1-24 алкоксильную группу и
где способ диагностики заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, включает стадию введения указанного диагностического агента, а после введения стадию облучения диагностируемого участка мозга светом, способным вызвать возбуждение протопорфирина IX, сопровождаемое испусканием красного света, обнаружения эмиссии красного света и диагностики пораженного мозга по обнаруженной эмиссии красного света.

6. Агент по п.5, где заболевание мозга, обусловленное митохондриальной дисфункцией, выбрано из бокового амиотрофического склероза, митохондриальной миопатии, мигрени, болезни Паркинсона, гипоксической энцефалопатии, церебрального артериосклероза, маниакально-депрессивного психоза, синдрома хронической усталости, внутричерепной гипертензии, нормотензивной гидроцефалии, спазма мозговых сосудов после субарахноидального кровоизлияния, атеротромботического церебрального инфаркта, лакунарного инфаркта, кардиогенной эмболии сосудов мозга или болезни Альцгеймера.

7. Способ диагностики заболевания мозга, обусловленного митохондриальной дисфункцией, с использованием диагностического агента по п.5 или 6, включающий:
- стадию введения указанного диагностического агента и после введения
- стадию облучения диагностируемого участка мозга светом, способным вызвать возбуждение протопорфирина IX, сопровождаемое испусканием красного света, обнаружения эмиссии красного света и диагностики пораженного мозга по обнаруженной эмиссии красного света,
где заболевание мозга, обусловленное митохондриальной дисфункцией, выбрано из бокового амиотрофического склероза, митохондриальной миопатии, мигрени, болезни Паркинсона, гипоксической энцефалопатии, церебрального артериосклероза, маниакально-депрессивного психоза, синдрома хронической усталости, внутричерепной гипертензии, нормотензивной гидроцефалии, спазма мозговых сосудов после субарахноидального кровоизлияния, атеротромботического церебрального инфаркта, лакунарного инфаркта, кардиогенной эмболии сосудов мозга или болезни Альцгеймера.