МЕТИЛТИОНИНИЙ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ СИНАПТОПАТИЙ Российский патент 2025 года по МПК A61K31/5415 A61P25/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится, главным образом, к способам и материалам для лечения синаптопатий.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Синапсы являются интегральными компонентами нейронов, и они обеспечивает организованный поток информации в головном мозге. Появление, диверсификация и специализация синапсов играла ключевую роль в эволюции высших функций головного мозга и когнитивной функции у позвоночных. С одной стороны, модулирование активности синапса является основной стратегией контроля гомеостаза в головном мозге. С другой стороны, небольшие, но стойкие нарушения физиологии синапсов могут приводить к значительным дефектам, которые могут проявляться как нарушения головного мозга.

Опосредуемое синаптическими везикулами (SV) высвобождение медиаторов является основным механизмом нейрональной передачи информации. SV характеризуются в высокой степени специфическим полипептидным составом для опосредования этого тщательно регулируемого процесса.

Синаптофизин является распространенным интегральным мембранным гликопротеином SV с четырьмя трансмембранными доменами и уникальной цитоплазматической хвостовой частью, богатой пролином, глицином и тирозином.

Синаптофизин вовлечен в регуляцию высвобождения нейротрансмиттеров и синаптической пластичности и в биогенез и рециклирование SV. Было обнаружено, что повышение экспрессии синаптофизина коррелирует с длительной потенциацией, указывая на то, что регуляция экспрессии синаптофизина может вносить вклад в механизмы, лежащие в основе обучения и памяти.

Аберрантная экспрессия синаптофизина ассоциирована с нейродегенеративными заболеваниями и психиатрическими нарушениями. Описано, что устранение синаптофизина у мышей приводит к изменениям поведения, таким как усиление исследовательского поведения, ухудшение признания новизны объектов и снижение пространственного обучение (Schmitt, U., et al. "Detection of behavioural alterations and learning deficits in mice lacking synaptophysin". Neuroscience 162,2 (2009): 234-243).

Термин "синаптопатия" используется для указания на нарушения головного мозга, которые возникают в результате синаптической дисфункции. В настоящее время существуют доказательства важности дисфункции синапсов в качестве основной детерминирующего фактора заболеваний, связанных с нарушением развития нервной системы (например, шизофрения, большая депрессия, расстройства аутистического спектра (ASD), синдром Дауна, стартл-синдром и эпилепсия), неврологическими заболеваниями (например, дистония, индуцируемая леводопой дискинезия и ишемия) и нейродегенеративными заболеваниями (например, болезнь Альцгеймера и Паркинсона) (Lepeta et al., 2016).

US20020040032 относится к способу повышения синтеза и/или секреции синаптофизина, который включает введение пациенту с неврологическим заболеванием или пациенту, имеющему риск развития неврологического заболевания, эффективного количества производного или аналога пурина, производного или аналога тетрагидроиндолона или производного или аналога пиримидина. Примеры упоминаемых неврологических заболеваний включают нейродегенеративное заболевание, такое как болезнь Альцгеймера или связанное с развитием нервной системы нарушение, такое как синдром Дауна.

Тем не менее, можно видеть, что охарактеризация дополнительных соединений, которые могут модулировать и, в частности, повышать уровни синаптофизина в головном мозге, может внести вклад в данную область.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что кислые соли лейко-метилтиониния (обозначаемые в настоящем описании как соли "LMTX") могут повышать уровни синаптофизина в различных областях головного мозга в терапевтически значимых дозах как в моделях нейродегенеративных заболеваний на животных, так и у нормальных животных (дикого типа).

Данные, приведенные в настоящем описании, подразумевают новые полезные свойства солей LMTX в терапевтически значимых дозах для применения для лечения синаптопатий.

Бис(гидрометансульфонат) лейкометилтиониния (LMTM; наименование USAN: мезилат гидрометилтионина) разработан в качестве способа лечения, нацеленного на патологическую агрегацию белка тау в AD (Wischik et al., 2018). Часть метилтиониния (MT) может существовать в окисленной (MT⁺) и восстановленной (LMT) формах. LMTM представляет собой стабилизированную соль LMT, которая имеет значительно лучшие фармацевтические свойства, чем окисленная форма MT⁺ (Baddeley et al., 2015; Harrington et al., 2015). Авторы настоящего изобретения недавно сообщили, что LMT, а не MT⁺, является активной формой, блокирующей агрегацию тау in vitro (Al-Hilaly et al., 2018). LMT блокирует агрегацию тау in vitro в бесклеточных и клеточных анализах (Harrington et al., 2015; Al-Hilaly et al., 2018) и снижает патологию с агрегацией тау и ассоциированные с ней поведенческие дефициты в моделях на тау на трансгенных мышах in vivo в клинически значимых дозах (Melis et al., 2015a). LMT также дезагрегирует белок тау парных спиральных филаментов (PHF), выделенных из тканей головного мозга при AD, конвертируя тау в форму, которая становится чувствительной к протеазам (Wischik et al., 1996; Harrington et al., 2015).

Хотя LMTM, вводимый перорально, обеспечивает уровни в головном мозге, достаточные для активности in vitro и in vivo (Baddeley et al., 2015), он имел минимальную кажущуюся эффективность, когда его принимали в качестве дополнения к симптоматическому лечению в двух больших клинических испытаниях фазы 3 при AD (Gauthier et al., 2016; Wilcock et al., 2018). Однако у индивидуумов, которым вводили LMTM в качестве монотерапии, лечение обеспечивало выраженное замедление когнитивного и функционального ухудшения, снижение скорости прогрессирования атрофии головного мозга, определяемой посредством МРТ, и уменьшение ухудшения захвата глюкозы при измерении посредством FDG-PET (Gauthier et al., 2016; Wilcock et al., 2018). Когда эти результаты анализировали в комбинации с набором фармакокинетических данных, доступных от индивидуумов, участвовавших в испытаниях, было обнаружено, что LMTM обеспечивает зависимые от концентрации эффекты как когда его принимают отдельно, так и в комбинации с симптоматическими способами лечения, такими как ингибиторы ацетилхолинэстеразы. Однако эффекты лечения у индивидуумов с монотерапией были существенно более выраженными, чем у индивидуумов, которые принимали LMTM в комбинации с симптоматическими средствами терапии.

LMTM и другие соли биспротонных кислот и лейко-метилтиониния были предложены для лечения различных заболеваний, нарушений и патологий в нескольких публикациях, например, в WO2007/110627, WO2008/155533, WO2009/044127, WO2012/107706, WO2018019823 и WO2018041739.

Настоящие испытания были проведены с целью понимания механизмов, ответственных за сниженную эффективность LMTM в качестве дополнения к симптоматической терапии, описанной выше. В этих испытаниях хорошо охарактеризованную модель на мышах трансгенным тау (линия 1, "L1"; (Melis et al., 2015b)) сравнивали с мышами дикого типа.

Одним из заключений из настоящих испытаний является то, что гомеостатические механизмы подавляют множество нейрональных систем на различных уровнях функционирования головного мозга для компенсации длительной фармакологической активации, индуцируемой предшествующим симптоматическим лечением. По сравнению с LMTM, вводимым отдельно, эффектом этого подавления является снижение высвобождения нейротрансмиттеров, уровней синаптических белков, митохондриальной функции и поведенческой пользы, если LMTM вводят на фоне длительного предшествующего воздействия ингибитора ацетилхолинэстеразы.

Однако неожиданно испытания также показали, что соли LMTX могут повышать уровни синаптофизина в различных областях головного мозга в терапевтически значимых дозах как у мышей L1, так и у мышей дикого типа. Эти данные указывают на новые полезные свойства LMTX при заболеваниях с синаптической дисфункцией.

Таким образом в одном аспекте предусматривается повышение уровня синаптофизина в головном мозге млекопитающего, причем способ включает пероральное введение MT индивидууму каждые сутки, где соединение MT представляет собой соединение LMTX следующей формулы

,

где H_nA и H_nB в каждом случае (когда они присутствуют) представляют собой протонные кислоты, которые могут быть одинаковыми или могут различаться,

и где p=1 или 2; q=0 или 1; n=1 или 2; (p+q) × n=2.

Индивидуум может быть выбран субъект на основании того, что индивидуум нуждается в повышении уровня синаптофизина.

Индивидуум может представлять собой человека или пациента, имеющего синаптопатию или имеющего риск ее развития.

Индивидуум может представлять собой человека или пациента, имеющего связанное с развитием нервной системы, неврологическое или нейродегенеративное заболевание, или имеющего риск их развития.

Повышение уровней может происходить во множестве областей головного мозга. Например, височные доли, важные для памяти, часто поражаются при эпилепсии. Шизофрения часто считается связанным с развитием нервной системы нарушением; при визуализации она характеризуется генерализованной потерей коры и увеличением желудочков с уменьшением таламуса и височных долей и увеличением хвостатого ядра. Однако из-за нейронных связей головного мозга этот эффект синаптической дисфункции может демонстрироваться в множестве областей головного мозга.

Данные, полученные авторами настоящего изобретения, предполагают новые применения соединений LMTX при связанных с развитием нервной системы, неврологических и нейродегенеративных заболеваниях, при которых он ранее не был показан. Кроме того, они имеют значение для применения в подгруппах пациентов с заболеваниями, где применение LMTX ранее предлагалось, которые представляют собой подгруппы, в которых синаптическая дисфукнция вовлечена более конкретно.

Таким образом, другой аспект изобретения относится к способам терапевтического лечения нарушения у индивидуума. Соответствующие нарушения приведены ниже. В частности, "синаптопатии", при которых может использоваться LTMX, включают:

- шизофрению,

- депрессию,

- эпилепсию,

- стартл-синдром (синдром Туретта и тревожные расстройства),

- расстройства аутистического спектра (аутизм, синдром Аспергера, первазивное расстройство развитие - неуточненное (PDD-NOS) и дегенеративное расстройство детского возраста),

- фокальную дистонию рук,

- церебральную ишемию,

- экспериментальный аллергический энцефаломиелит (EAE),

- рассеянный склероз (MS),

- глаукому.

Существуют многочисленные доказательства роли синаптофизина при AD. Синапсы считаются ранней областью патологии, и потеря синапсов имеет наибольшую патологическую корреляцию со снижением когнитивных способностей у индивидуумов с AD (Terry et al., 1991). Синаптические аномалии в гиппокампе коррелируют с тяжестью нейропатологии и дефицитом памяти у индивидуумов с AD, и это дефект может предвосхищать нейропсихологические данные снижения когнитивных способностей на ранней стадии AD (Sze et al., 1997).

Более того, полногеномные исследования ассоциаций (GWAS) идентифицировали > 20 локусов, ассоциированных с AD с поздним началом, которые были сгруппированы в три основных биологических каскада - метаболизм липидов, иммунная система и синаптическая дисфункция/процессы на клеточной мембране (Van Giau et al., 2019; Verheijen and Sleegers, 2018, Understanding Alzheimer Disease at the Interface between Genetics and Transcriptomics. Trends Genet. 34:434-447).

Синаптическая плотность может быть обнаружена in vivo при AD с использованием визуализации посредством позитронно-эмиссионной томографии (Chen et al., 2018, Assessing synaptic density in Alzheimer disease with synaptic vesicle glycoprotein 2a positron emission tomographic imaging. JAMA Neurol. 75:1215-1224). Она может использоваться как в качестве критерия выбора пациентов, так и в качестве показателя исхода для испытаний модифицирующих заболевание способов терапии, в частности, способов терапии, направленных на сохранение и восстановление синапсов. Например, могут быть выбраны пациенты, демонстрирующие снижение гиппокампального специфического связывания SV2A по меньшей мере на 30% по сравнению с участниками с нормальными когнитивными способностям при оценке посредством ¹¹C-UCB-J-PET BP_ND (см. Chen, 2018).

Таким образом, индивидуумы в подгруппах, имеющих AD с поздним началом, в частности, индивидуумы, характеризующиеся синаптической дисфункцией, формируют следующую целевую группу пациентов в рамках настоящего изобретения.

Лизосомальные болезни накопления (LSD) представляют собой группу приблизительно из 70 редких наследственных метаболических нарушений, которые являются результатом дефектов лизосомальной функции (например, Parenti, Andria and Ballabio, 2015, Lysosomal Storage Diseases: From Pathophysiology to Therapy. Ann. Rev. Med. 66:471-486; Lloyd-Evans and Haslett, 2016, The lysosomal storage disease continuum with ageing-related neurodegenerative disease. Ageing Research Reviews 32:104-121). Лизосомы расщепляют крупные молекулы в клетках и передают фрагменты другим частям клетки для утилизации. Когда ферменты в этом процессе являются дефектными, крупные молекулы накапливаются в клетке, что приводит к клеточной смерти. Неизвестны способы лечения лизосомальных болезней накопления, и лечение является по большей части симптоматическим.

LSD, главным образом, классифицируют по природе вовлеченного первичного накопленного материала, и они могут быть разделены на следующие нарушения: нарушения накопления липидов; сфинголипидозы, включая болезни Гоше и Ниманна-Пика; ганглиозидоз (включая болезнь Тея-Сакса); лейкодистрофии; мукополисахаридозы (включая синдром Хантера и болезнь Гурлера); нарушения накопления гликопротеинов; муколипидозы; болезни накопления гликогена типа II (болезнь Помпе) и цистиноз.

Альтернативно LSD могут быть классифицированы в соответствии с белковыми мишенями, например: дефицитами различных лизосомальных ферментов (включая болезнь Тея-Сакса, болезнь I-клеток и сфинголипидозы, например болезнь Краббе, ганглиозидоз, болезнь Гоше, болезнь Ниманна-Пика, метахроматическая лейкодистрофия); посттрансляционной модификацией сульфатаз (множественный дефицит сульфатаз); защищающими от ферментов белков (например, дефектный катепсин A при галактосиалидозе); трансмембранными белками (например, белки-активаторы сфинголипидов и сиалин при болезни Салла). (см. например http://www.lysosomaldiseasenetwork.org/official-list-lysosomal-diseases).

Лизосомальные болезни накопления (LSD) часто демонстрируют нейродегенративное течение и не существует излечивающего способа лечения центральной нервной системы при LSD. Более того, механизмы, контролирующую нейрональную дегенерацию в этих патологических состояниях, остаются по большей части неизвестными. В моделях LSD на мышах сниженная лизосомальная активность вызывает околоядерное накопление нерастворимого α-синуклеина и повышенную протеасомную деградацию α-белка цистеиновых нитей (CSPα) (Sambri et al., 2017, Lysosomal dysfunction disrupts presynaptic maintenance and restoration of presynaptic function prevents neurodegeneration in lysosomal storage diseases. EMBO Molecular Medicine 9:112-132). В результате, доступность как α-синуклеина, так и CSPα в нервных окончаниях значительно снижается, таким образом, ингибируя сборку комплекса SNARE и утилизацию синаптических везикул.

Нейродегенерация при LSD может быть замедлена путем восстановления пресинаптических функций. Таким образом улучшенное поддержание синапсов в соответствии с изобретением, описанным в настоящем описании, обеспечивает одно из средств для лечения или смягчения эффектов LSD.

Как в WO2012/107706, так и в WO2018/0198823 обсуждаются полезные свойства соединений LMTX в отношении их способностей в качестве ингибиторов агрегации тау при лечении лизосомальных болезней накопления, ассоциированных с патологией тау. Упоминаются как болезнь Ниманна-Пика типа C (NPC), так и синдром Санфилиппо типа B (также см. Suzuki et al. 1995, Neurofibrillary tangles in Niemann-Pick type C, Acta Neuropathol., 89(3) 227-238; Ohmi et al. 2009 Sanfilippo syndrome type B, a lysosomal storage disease, is also a tauopathy. Proceedings of the National Academy of Sciences 106:8332-8337).

Однако ввиду настоящего изобретения можно видеть, что другие типы LSD, даже типы, не ассоциированные с патологией тау, могут быть улучшены с использованием соединений типа LMTX. Таким образом, лечение LSD, необязательно не являющейся таупатией, например не являющейся NPC или синдромом Санфилиппо типа B, формирует один аспект изобретения. Примеры включают:

болезнь Гоше; болезнь Тая-Сакса; лейкодистрофии; мукополисахаридозы (включая синдром Ханетера и болезнь Гурлера); нарушения накопления гликопротеинов; муколипидозы; болезни накопления гликогена типа II (болезнь Помпе); цистиноз; болезнь I-клеток; болезнь Краббе; ганглиозидоз; метахроматическую лейкодистрофию; множественный дефицит сульфатаз; галактосиалидоз; болезнь Салла.

Другие примеры включают:

дефицит активатора, GM2-ганглиозидоз; GM2-ганглиозидоз, вариант AB; альфа-маннозидоз; бета-маннозидоз; аспартилглюкозаминурию; дефицит липазы лизосомальных кислот; синдром Чанарина-Дорфмана; болезнь Данона; болезнь Фабри; болезнь Фарбера; липогранулематоз Фарбера; фукозидоз; галактосиалидоз (комбинированный дефицит нейраминидазы и бета-галактозидазы); GM1-ганглиозидоз; мукополисахаридозы; MPS I, синдром Гурлера; MPS I, синдром Гурлера-Шейе; MPS I, синдром Шейе; MPS II, синдром Хантера; MPS II, синдром Хантера; синдром Моркио, типа A/MPS IVA; синдром Моркио, типа B/MPS IVB; дефицит гиалуронидазы MPS IX; синдром MPS VI, синдром Марото-Лами; MPS VII, синдром Слая; муколипидоз I, силидоз; псевдополидистрофия Гурлер/муколипидоз типа III; муколипидоз IIIC/ML III GAMMA; муколипидоз типа IV; нейронный восковидный липофусциноз; болезнь CLN6 - атипичная поздняя младенческая, вариант с поздним началом, ранняя ювенильная; болезнь Шпильмайера-Фогта-Баттена/ювенильная NCL/CLN3; поздняя инфантильная CLN5, финский вариант; болезнь Янского-Бильшовского/поздняя инфантильная CLN2/болезнь TPP1; болезнь Куфса/NCL с взрослым началом/болезнь CLN4; северная эпилепсия/вариант поздний инфантильный CLN8; болезнь Сантавуори-Халтиа/инфантильная CLN1/PPT; пикнодизостоз; болезнь Сендхоффа/ганглиозидоз GM2; болезнь Сендхоффа/ганглиозидоз GM2; болезнь Сендхоффа/ганглиозидоз GM2; болезнь Шиндлера; болезнь Канзаки; инфантильная болезнь накопления свободных сиаловых кислот (ISSD); спинальная мышечная атрофия с прогрессирующей миоклонической эпилепсией (SMAPME); синдром Кристиансона; окулоцереброренальный синдром Лоу; болезнь Шарко-Мари-Тута типа 4J, CMT4J; синдром Юниса-Варона; билатеральная височно-теменная полимикрогирия (BTOP); X-сцепленный гиперкальциурический нефролитиаз, Dent-1; болезнь Дента 2.

Другой аспект настоящего изобретения относится к содержащему метилтиониний (MT) соединению LTMX, как описано в настоящем описании, для применения в способах, как описано выше, например, в способах повышения уровня синаптофизина в головном мозге млекопитающего, или в способах лечения определенных заболеваний, описанных в настоящем описании.

Другой аспект настоящего изобретения относится к применению содержащего метилтиониний (MT) соединения LTMX, как описано в настоящем описании, для производства лекарственного средства для применения в способах, описанных выше, например, в способах повышения уровня синаптофизина в головном мозге млекопитающего, или в способах лечения определенных заболеваний, описанных в настоящем описании.

Особое (но не ограничивающее) значение для когнитивных нарушений может иметь то, что индивидуумы могут представлять собой индивидуумов, которым не проводят и ранее не проводили лечение ингибиторами ацетилхолинэстеразы (AChEIs) или антагонистом N-метил-D-аспартатного рецептора мемантином. Примеры ингибиторов ацетилхолинэстеразы включают донепезил (Aricept™), ривастигмин (Exelon™) или галантамин (Reminyl™). Примером антагониста рецептора NMDA является мемантин (Ebixa™, Namenda™).

Например группа индивидуумов может быть полностью наивной в отношении этих других способов лечения и им ранее не проводилось ни одно или оба из них.

Однако группе индивидуумов ранее могло проводиться одно или оба из этих способов лечения, однако они прекратили это лечение за по меньшей мере 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 суток или 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 12 или 16 недель, или более предпочтительно по меньшей мере 1, 2, 3, 4, 5 или 6 месяцев и т.д. перед лечением соединением MT в соответствии с настоящим изобретением.

Любой аспект настоящего изобретения может включать активную стадию выбора группы индивидуумов в соответствии с этими критериями.

Термин "лечение" включает "комбинированное" лечение, при котором комбинируют два или более способов лечения с целью лечения соответствующего заболевания, например, последовательно или одновременно.

При комбинированных способах лечения средства (т.е., например, соединение MT, как описано в настоящем описании, плюс одно или несколько других средств) можно вводить одновременно или последовательно, и их можно вводить посредством индивидуальных варьирующих схем лечения и различными путями. Например, при последовательном введении средства можно вводить с короткими интервалами (например, на протяжении 5-10 минут) или с более длительными интервалами (например, с интервалами 1, 2, 3, 4 или более часов, или даже с более длительными интервалами, когда это необходимо), точный режим дозирования зависит от свойств терапевтического средства(средств).

Примером комбинированного лечения по изобретению является применение соединения MT с лечением этого заболевания, уже известным в данной области.

- Шизофрения: терапевтические средства для лечения шизофрении, как правило, представляют собой антипсихотические средства, которые, главным образом, влияют на нейротрансмиссию дофамина или серотонина. Антипсихотические средства первого поколения включают хлорпромазин, флуфеназин, галоперидол и перфеназин. Антипсихотические средства второго поколения имеют меньше побочных эффектов и включают клозапин, оланзапин, кветиапин и рисперидон.

- Депрессия может вовлекать лечение антипсихотическими средствами второго поколения.

- Эпилепсию можно лечить различными противоэпилептическими лекарственными средствами, действие которых нацелено на снижение чрезмерной электрической активности в головном мозге. Они включают вальпроат натрия (Epilin), левитирацетам, фенобарбитал, топирамат и зонисамид.

- Стартл-синдром (синдром Туретта и тревожные расстройства). Эти классы лекарственных средств с наибольшей доказанной эффективностью при лечении тиков представляют собой типичные и атипичные нейролептики, включая рисперидон (Risperdal), зипразидон (Geodon), галоперидол (Haldol), пимозид (Orap) и флуфеназин (Prolixin).

- Расстройства аутистического спектра (ASD). Более чем половине детей в США с диагностированным ASD назначают психоактивные лекарственные средства или противосудорожные препараты, причем наиболее распространенными классами лекарственных средств являются антидепрессанты, стимуляторы и антипсихотические средства. Только антипсихотические средства продемонстрировали очевидную эффективность. Селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (SSRI) и блокаторы дофамина могут несколько снижать неадаптивное поведение, ассоциированное с ASD.

- Фокальная дистония рук: это состояние часто лечат инъекциями ботулинического нейротоксина A, который снижает симптомы нарушения, но не является излечивающим средством. Антихолинэргетики, такие как Artane, могут назначаться для применения в качестве средства по незарегистрированным показаниям.

- Церебральная ишемия. Альтеплаза представляет собой тромболитическое лекарственное средство. Она представляет собой тканевой активатор плазминогена, одобренный Управлением по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США для лечения острого ишемического инсульта.

- Экспериментальный аллергический энцефалит (EAE) представляет собой аутоиммунное демиелинизирующее состояние, которое можно лечить способами терапии, предназначенными для лечения рассеянного склероза.

- Рассеянный склероз (MS) представляет собой хроническое воспалительное демиенлинизирующее состояние, которое можно лечить диметилфумаратом, финголимодом (модулятором сфингозин-1-фосфатных рецепторов), натализумабом (Tysabri), алемтузумабом, окрелизумабом, интерферонами и глатирамера ацетатом.

- Глаукома: для лечения глаукомы можно использовать несколько классов лекарственных средств. Аналоги простагландинов, такие как латанопрост, биматопрост и травопрост, повышают увеосклеральный отток водянистой влаги. Местные антагонисты бета-адренергических рецепторов, такие как тимолол, левобунолол и бетоксалол, снижают выработку водянистой влаги эпителием ресничного тела. Агонисты альфа2-адренергических рецепторов, такие как бримонидин и апраклонидин, действуют посредством двойного механизма, снижая выработку водянистой влаги и повышая увеосклеральный отток. Менее селективные альфа-агонисты, такие как адреналин, снижают выработку водянистой влаги посредством сужения кровеносных сосудов ресничного тела. Миотические средства (парасимпатомиметики), такие как пилокарпин, действуют путем сокращения ресничной мышцы, открытия трабекулярной сети и обеспечения увеличенного оттока водянистой влаги. Экотиофат, ингибитор ацетилхолинэстеразы, применяют при хронической глаукоме. Ингибиторы карбоангидразы, такие как дорзоламид, бринзоламид и ацетазоламид, снижают секрецию водянистой влаги путем ингибирования карбоангидразы в ресничном теле.

- LSD: способы лечения включают фермент-заместительную терапию, низкомолекулярные фармакологические шапероны или стратегии генной терапии для коррекции генетической мутации (Bruni S, Loschi L, Incerti C, Gabrielli O, Coppa GV. Update on treatment of lysosomal storage diseases. Acta Myol. 2007;26(1):87-92.; Parenti, Giancarlo, et al. "New strategies for the treatment of lysosomal storage diseases." International journal of molecular medicine 31.1 (2013): 11-20).

Применение соединения MT в способах или применениях, описанных в настоящем описании, в комбинации с любым из этих других терапевтических средств является аспектом настоящего изобретения.

В других вариантах осуществления лечение представляет собой "монотерапию", иными словами, MT-содержащее соединение не используют в комбинации (в значении, обсуждаемом выше) с другим активным веществом.

Как отмечалось выше, в частности, предусматривается, что введение MT-соединения может начинаться у индивидуумов, которые ранее не принимали (и в настоящее время не принимают) AChEI или мемантин.

Однако такое лечение AChEI или мемантином необязательно может начинаться или вновь начинаться после начала лечения соединением MT, например, приблизительно после 3 месяцев лечения соединением MT. Это может быть желательным, например, для индивидуумов, которых лечат от AD с поздним началом (синаптическая дисфункция).

Соединения LMTX

Предпочтительно соединение MT представляет собой соединение "LMTX" типа, описанного в WO2007/110627 или WO2012/107706.

Таким образом, соединение может быть выбрано из соединений следующей формулы, или их гидратов или сольватов

Варианты:
p=1, 2
q=0, 1
n=1, 2
(p+q) × n=2

H_nA и H_nB в каждом случае (когда они присутствуют) представляют собой протонные кислоты, которые могут быть одинаковыми или могут различаться.

Под "протонной кислотой" подразумевают донор протонов (H⁺) в водном растворе. Таким образом, в протонной кислоте A^- или B^- представляет собой сопряженное основание. Протонные кислоты, таким образом, имеют pH менее 7 в воде (т.е. концентрация ионов гидрония превышает 10^-7 моль на литр).

В одном варианте осуществления соль представляет собой смешанную соль, которая имеет следующую формулу, где HA и HB представляют собой отличающие моно-протонные кислоты

когда:
p=1
q=1
n=1
(1+1) × 1=2

Однако предпочтительно соль не является смешанной солью и имеет следующую формулу

когда:
p=1, 2
n=1, 2
p × n=2

где каждый из H_nX представляет собой протонную кислоту, такую как дипротонная кислота или монопротонная кислота.

В одном варианте осуществления соль имеет следующую формулу, где H₂A представляет собой дипротонную кислоту

когда:
p=1
q=0
n=2
(1+0) × 2=2

Предпочтительно соль имеет следующую формулу, которая соответствует бис-монопротонной кислоте

когда:
p=2
q=0
n=1
(2+0) × 1=2

Примеры протонных кислот, которые могут присутствовать в соединениях LMTX, используемых в рамках настоящего изобретения, включают:

неорганические кислоты: галогенводородные кислоты (например, HCl, HBr), азотная кислота (HNO₃), серная кислота (H₂SO₄).

органические кислоты: угольная кислота (H₂CO₃), уксусная кислота (CH₃COOH), метансульфоновая кислота, 1,2-этандисульфоновая кислота, этансульфоновая кислота, нафталиндисульфоновая кислота, п-толуолсульфоновая кислота.

Предпочтительными кислотами являются монопротонные кислоты, и соль представляет собой соль бис(монопротонной кислоты).

Предпочтительным MT-соединением является LMTM

1 LMT.2MsOH
(LMTM) 477,6
(1,67)

Безводная соль имеет молекулярную массу приблизительно 477,6. Исходя из молекулярной массы 285,1 для LMT-центра, весовой коэффициент для применения этого MT-соединения в рамках изобретения составляет 1,67. Под "весовым коэффициентом" подразумевают относительную массу чистого MT-содержащего соединения против массы MT, который оно содержит.

Для иллюстративных MT-соединений в рамках настоящего изобретения могут быть вычислены другие весовые коэффициенты, и из них могут быть вычислены соответствующие диапазоны дозировок.

Таким образом изобретение относится к общей суточной дозе LMTM приблизительно от 2 до 100 мг/сутки.

Более предпочтительно, используют общую дозу LMTM приблизительно от 6 до 12 мг/сутки, которая соответствует приблизительно 3,507 мг MT.

Другие иллюстративные соединения LMTX являются следующими. Также указана их молекулярная масса (безводная) и весовой коэффициент:

2 LMT.2EsOH 505,7
(1,77) 3 LMT.2TsOH 629,9
(2,20) 4 LMT.2BSA 601,8
(2,11) 5 \ LMT.EDSA 475,6
(1,66) 6 LMT.PDSA 489,6
(1,72) 7 LMT.NDSA 573,7
(2,01) 8 LMT.2HCl 358,33
(1,25)

В различных аспектах изобретения, описанных в настоящем описании (поскольку они относятся к MT-содержащему соединению), оно необязательно может представлять собой любое из соединений, описанных выше:

В одном варианте осуществления оно представляет собой соединение 1.

В одном варианте осуществления оно представляет собой соединение 2.

В одном варианте осуществления оно представляет собой соединение 3.

В одном варианте осуществления оно представляет собой соединение 4.

В одном варианте осуществления оно представляет собой соединение 5.

В одном варианте осуществления оно представляет собой соединение 6.

В одном варианте осуществления оно представляет собой соединение 7.

В одном варианте осуществления оно представляет собой соединение 8.

Альтернативно соединения могут представлять собой гидрат, сольват или смешанную соль любого из них.

На основе результатов, приведенных в настоящем описании, и предшествующих и текущих результатов использования LMTM при лечении заболевания, можно сделать заключение, что дозировки MT в диапазоне 2-80 или 100 мг/сутки могут быть полезными для синоптопатий, описанных в настоящем описании.

Более конкретно, дальнейший анализ концентрация-ответ для LMTM в отношении лечения заболевания служит в поддержку предположения, что предпочтительная доза составляет по меньшей мере 2 мг/сутки, и можно ожидать, что дозы в диапазоне 20-40 мг/сутки, или 20-60 мг/сутки будут максимизировать когнитивную пользу, тем не менее, сохраняя желаемый профиль с той точки зрения, что они являются хорошо переносимыми с минимальными побочными эффектами.

Таким образом в одном варианте осуществления общая доза MT может составлять от приблизительно любого количества из 2, 2,5, 3, 3,5, 4 мг до приблизительно любого количества из 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59 или 60 мг.

Иллюстративная дозировка составляет 2-60 мг, например, 20, 30, 40, 50 или 60 мг.

Иллюстративная дозировка составляет от 20 до 40 мг.

Кроме того, иллюстративные дозировки составляют 8, или 16, или 24 мг/сутки.

Индивидуум в рамках настоящего изобретения может представлять собой взрослого человека, и дозировки, описанные в настоящем описании, основаны на этом (типичная масса тела от 50 до 70 кг). Если желательно, соответствующие дозировки могут быть использованы для индивидуумов вне этого диапазона с использованием весового коэффициента индивидуума, где массу индивидуума делят на 60 кг для получения коэффициента умножения для данного конкретного индивидуума.

Как будет понятно специалистам в данной области, для данной суточной дозировки более частое дозирование будет приводить к большему накоплению лекарственного средства.

Авторы настоящего изобретения установили следующие оцененные коэффициенты накопления для MT:

Дозирование Наблюдаемое накопление в плазме для MT Относительное накопление Один раз в сутки 1,29^{экстраполированное} 1 Два раза в сутки 1,47 1,13 Три раза в сутки 1,65 1,28

Например, учитывая общую суточную дозу MT от 3,5 до 7 мг:

при введении в качестве однократной суточной дозы, она может соответствовать накоплению MT в плазме от 4,5 до 8.

При разделении b.i.d., она может соответствовать накоплению MT в плазме от 5,1 до 10,3.

При разделении t.i.d., она может соответствовать накоплению MT в плазме от 5,8 до 11,6.

Таким образом, в определенных вариантах осуществления изобретения общее суточное дозируемое количество соединения MT может быть более низким при более частом дозировании (например, два раза в сутки [b.i.d.] или три раза в сутки [t.i.d.]).

В одном варианте осуществления LMTM вводят в дозе приблизительно 9 мг/один раз в сутки; 4 мг b.i.d.; 2,3 мг t.i.d (в расчете на массу LMTM).

В одном варианте осуществления LMTM вводят в дозе приблизительно 34 мг/один раз в сутки; 15 мг b.i.d.; 8,7 мг t.i.d (в расчете на массу LMTM).

Соединение MT по изобретению или композицию, содержащую его, вводят индивидууму перорально.

В некоторых вариантах осуществления соединение MT вводят в качестве композиции, содержащей соединение LMTX, как описано в настоящем описании, и фармацевтически приемлемый носитель, разбавитель или эксципиент.

Термин "фармацевтически приемлемый", как используют в рамках изобретения, относится к соединениям, ингредиентам, материалам, композициям, дозированным формам и т.д., которые являются пригодными для применения в контакте с тканями рассматриваемого индивидуума без чрезмерной токсичности, раздражения, аллергического ответа или другой проблемы или осложнения, в соответствии с приемлемым соотношением польза/риск. Каждый носитель, разбавитель, эксципиент и т.д. также должен быть "приемлемым" с точки зрения совместимости с другими ингредиентами состава.

Композиции, содержащие соли LMTX, описаны в нескольких публикациях, например, WO2007/110627, WO2009/044127, WO2012/107706, WO2018019823 и WO2018041739.

В некоторых вариантах осуществления композиция представляет собой композицию, содержащую по меньшей мере одно соединение LMTX, как описано в настоящем описании, вместе с одним или несколькими другими фармацевтически приемлемыми ингредиентами, хорошо известными специалистам в данной области, включая, но не ограничиваясь ими, фармацевтически приемлемые носители, разбавители, эксципиенты, адъюванты, наполнители, буферы, консерванты, антиоксиданты, смазывающие вещества, стабилизаторы, солюбилизаторы, поверхностно-активные вещества (например, смачивающие вещества), маскирующие вещества, красители, вкусовые добавки и подсластители.

В некоторых вариантах осуществления композиция дополнительно содержит другие активные вещества.

Подходящие носители, разбавители, эксципиенты и т.д. могут быть найдены в стандартных фармацевтических справочниках. См., например Handbook of Pharmaceutical Additives, 2nd Edition (eds. M. Ash и I. Ash), 2001 (Synapse Information Resources, Inc., Endicott, New York, USA), Remington's Pharmaceutical Sciences, 20th edition, pub. Lippincott, Williams & Wilkins, 2000; и Handbook of Pharmaceutical Excipients, 2nd edition, 1994.

В некоторых вариантах осуществления композиция представляет собой таблетку.

В некоторых вариантах осуществления композиция представляет собой капсулу.

В некоторых вариантах осуществления указанные капсулы представляют собой желатиновые капсулы.

В некоторых вариантах осуществления указанные капсулы представляют собой капсулы из HPMC (гидроксипропилметилцеллюлоза).

В некоторых вариантах осуществления количество MT в единице составляет от 2 до 60 мг.

В некоторых вариантах осуществления количество MT в единице составляет от 10 до 40, или от 10 до 60 мг.

В некоторых вариантах осуществления количество MT в единице составляет от 20 до 40, или от 20 до 60 мг.

Иллюстративная дозированная единица может содержать от 2 до 10 мг MT.

Следующая иллюстративная дозированная единица может содержать от 2 до 9 мг MT.

Следующая иллюстративная дозированная единица может содержать от 3 до 8 мг MT.

Следующая предпочтительная дозированная единица может содержать от 3,5 до 7 мг MT.

Следующая предпочтительная дозированная единица может содержать от 4 до 6 мг MT.

В некоторых вариантах осуществления количество составляет приблизительно 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20 мг MT.

С использованием весовых коэффициентов, описанных или поясненных в настоящем описании, специалист в данной области может выбрать соответствующие количества MT-содержащего соединения для применения в пероральных составах.

Как объяснено выше, весовой коэффициент MT для LMTM составляет 1,67. Поскольку удобно использовать единичные или простые фракционные количества активных ингредиентов, неограничивающие примеры дозированных единиц LMTM могут включать приблизительно 3, 3,5, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 16, 17, 34, 50, 63 мг и т.д.

Композиции, описанные в настоящем описании (например, определенная доза содержащего MT соединения плюс необязательно другие ингредиенты), могут быть предоставлены в маркированном пакете вместе с инструкциями по их терапевтическому или профилактическому применению.

В одном варианте осуществления упаковка представляет собой бутылку, например, как хорошо известно в области фармацевтики. Типичная бутылка может быть изготовлена из HDPE (полиэтилен высокой плотности) фармакопейной категории с защищающем от детей HDPE замком с защелкой, и содержит осушитель силикагель, который присутствует в саше или банках. Бутылка сама по себе может содержать ярлык и может быть упакована в картонный контейнер с инструкциями по применению и необязательно дополнительной копией ярлыка.

В одном варианте осуществления упаковка или пакет представляют собой блистерную упаковку (предпочтительно упаковку, имеющую алюминиевую полость и алюминиевую фольгу), которая, таким образом, является по существу не проницаемой для влаги. В этом случае упаковка может быть упакована в картонный контейнер с инструкциями по применению и ярлыком на контейнере.

На указанном ярлыке или инструкциях может быть предоставлена информация, касающаяся максимально допустимой суточной дозировки композиций, как описано в настоящем описании, например на основе введения один раз в сутки, b.i.d. или t.i.d.

На указанном ярлыке или инструкциях может быть предоставлена информация, касающаяся предлагаемой длительности лечения.

Соли и сольваты

Хотя содержащие LMTX соединения, описанные в настоящем описании, сами по себе представляют собой соли, они также могут быть предоставлены в форме смешанной соли (т.е. соединение по изобретению в комбинации с другой солью). Подразумевается, что такие смешанные соли охватываются термином "и его фармацевтически приемлемые соли". Если нет иных указаний, указание на конкретное соединение также включает его соли.

Соединения по изобретению также могут быть предоставлены в форме сольвата или гидрата. Термин "сольват" используют в настоящем описании в общепринятом значении для указания на комплекс растворенного вещества (например, соединение, соль соединения) и растворителя. Если растворителем является вода, сольват может быть в целых удобства назван гидратом, например, моногидратом, дигидратом, тригидратом, пентагидратом и т.д. Если нет иных указаний, любое указание на соединение также включает его формы сольватов и любые формы гидратов.

Естественно, сольваты или гидраты солей соединений также охватываются настоящим изобретением.

Ряд патентов и публикаций цитирован в настоящем описании для более полного описания и раскрытия изобретения и уровня техники, к которому относится изобретение. Каждая из этих ссылок включена в настоящее описание в качестве ссылки в полном объеме в той степени, как если бы каждая индивидуальная ссылка была конкретно и индивидуально указана как включенная в качестве ссылки.

На протяжении настоящего описания, включая формулу изобретения, которая следует далее, если контекстом не требуется иное, слово "содержать" и его варианты, такие как "содержит" и "содержащий" подразумевают включение указанного числа, или стадии, или группы чисел или стадий, но не исключение любого другого числа, или стадии, или группы чисел или стадий.

Следует отметить, что, как используют в описании и прилагаемой формуле изобретения, форма единственного числа включает множественное число упоминаемых объектов, если контекст явно не указывает на иное. Таким образом, например, указание на "фармацевтический носитель" включает смеси двух или более таких носителей и т.п.

Диапазоны часто выражают в настоящем описании в форме от "приблизительно" одной конкретной величины и/или до "приблизительно" другой конкретной величины. Когда приводится такой диапазон, другой вариант осуществления включает диапазон от одной конкретной величины и/или до другой конкретной величины. Аналогично, когда величины выражены в качестве аппроксимаций, с использованием предшествующего "приблизительно" будет понятно, что конкретная величина формирует другой вариант осуществления.

Любые подзаголовки в настоящем описании включены только для удобства, и их не следует истолковывать как ограничивающие изобретение каким-либо образом.

Изобретение далее дополнительно описано с помощью приведенных ниже неограничивающих чертежей и примеров. Другие варианты осуществления изобретения будут понятными специалистам в данной области ввиду них.

Раскрытие всех ссылок, цитированных в настоящем описании, в силу того, что они могут использоваться специалистами в данной области для осуществления изобретения, прямо включено в настоящее описание посредством перекрестной ссылки.

Чертежи

Фиг. 1. Эффекты лечения LMTM отдельно или после длительного предварительного лечения ривастигмином у мышей дикого типа на уровни в гиппокампе ацетилхолина (A) или уровни синоптофизина, измеренные иммуногистохимически в качестве средней величины для гиппокампа, зрительной коры, диагональной извилины и перегородки (B). (**, p < 0,01; ***, p < 0,001).

Фиг. 2. Эффекты лечения LMTM отдельно или после длительного предварительного лечения ривастигмином у мышей L1 с трансгенным тау на уровни (A) комплексных белков SNARE (SNAP25, синтаксин и VAMP2) и (B) α-синуклеина, измеренные иммуногистохимически в качестве средней величины для гиппокампа, зрительной коры, диагональной извилины и перегородки (*, p < 0,05; ***, p < 0,001; ****, p < 0,0001).

Примеры

Пример 1 - предоставление MT-содержащих соединений

Способы химического синтеза MT-содержащих соединений, описанных в настоящем описании, известны в данной области. Например:

Синтез соединений 1-7 можно проводить в соответствии со способами, описанными в WO2012/107706, или способами, аналогичными им.

Синтез соединения 8 можно проводить в соответствии со способами, описанными в WO2007/110627, или способом, аналогичным им.

Пример 2 - признаки модели на мышах с трансгенным тау, использованные для исследований препятствования

В модели на мышах L1, которую использовали в некоторых из настоящих испытаний, происходит сверхэкспрессия фрагмента тау с тремя повторами, охватывающего остатки 296-390 изоформы тау 2N4R под контролем промотора Thy 1 в линии мышей NMRI (WO2002/059150). Этот фрагмент соответствует сегменту тау, изначально идентифицированному в протеолитически стабильной центральной части PHF (Wischik et al., 1988a; Wischik et al., 1988b), и он недавно подтвержден посредством криоэлектронной микроскопии PHF при AD и в филаментах тау при болезни Пика (Fitzpatrick et al., 2017; Falcon et al., 2018).

Следующие признаки модели на мышах L1 включают выраженное снижение нейрональной иммунореактивности в отношении холинацетилтрансферазы в области базальных отделов переднего мозга, и соответствующее снижение уровней ацетилхолинэстеразы в неокортексе и гиппокампе, указывающее на снижение уровня ацетилхолина. Также происходит приблизительно 50% снижение высвобождения глутамата в синаптосомальных препаратах головного мозга мышей L1 по сравнению с мышами дикого типа. Таким образом, в этом отношении мыши L1 также являются моделью нейрохимического нарушения холинэргической (Mesulam, 2013; Pepeu and Grazia Giovannini, 2017) и глутаматергической (Revett et al., 2013) функции, которое является характерным для AD.

На фоне этих нарушений функции нейротрансмиттеров модель на мышах L1 демонстрирует нарушение интеграции синаптических белков. Количественная иммуногистохимия множества синаптических белков в базальных отделах переднего мозга (вертикальная диагональная извилина) демонстрирует, что в норме существует высокая степень корреляции между уровнями белков, включающих комплекс SNARE (например, SNAP-25, синтаксин, VAMP2; рассмотренные в Li and Kavalali, 2017), и везикулярный гликопротеин синаптофизин и α-синуклеин у мышей дикого типа. Эта корреляция по большей части утрачивается у мышей L1 (таблица 1). Единственные корреляции, которые остаются, представляют собой корреляции между синаптофизином, синтаксином и VAMP2. Таким образом, уровни синаптического везикулярного белка более не связаны количественно с белками комплекса SNARE или α-синуклеином. Это указывает на то, что патология олигомера тау у мышей L1 препятствует функциональной интеграции между везикулярными и мембранными стыковочными белками в синапсе.

Таблица 1. Корреляции между уровнями ряда пресинаптических белков в базальных отделах переднего мозга (вертикальная диагональная извилина), измеренными иммунохимически у мышей (A) дикого типа или (B) мышей L1 с трансгенным тау. Значимость корреляций, в соответствии с линейным регрессионным анализом, обозначается как * p < 0,05; ** p < 0,01; "-" - отсутствие значимости при p=0,05.

A Мышь дикого типа α-синкулеин SNAP25 синтаксин VAMP2 синаптофизин α-синкулеин SNAP25 ? Синтаксин ─ ?? VAMP2 ─ ? ? Синаптофизин ─ ?? ? ─ синапсин ─ ─ ─ ─ ─ B мышь L1 α-синуклеин SNAP25 синтаксин VAMP2 синаптофизин α-синуклеин SNAP25 ─ Синтаксин ─ ─ VAMP2 ─ ─ ─ Синаптофизин ─ ─ ─ ? Синапсин ─ ─ ? ─ ─

Пример 3 - Схема эксперимента, результаты и обсуждение

Схема эксперимента

Схема лечения, использованная для исследования негативного взаимодействия между симптоматическим лечением и LMTM, была предназначена для моделирования клинической ситуации, в которой индивидуумов сначала длительно лечат ингибитором холинэстеразы или мемантином, а затем вводят LMTM. Ниже обобщены некоторые из ключевых результатов, полученных для AChEI ривастигмина.

Мышам дикого типа и L1 (n=7-16 для каждой группы) предварительно вводили ривастигмин (0,1 или 0,5 мг/кг/сутки) или мемантин (2 или 20 мг/кг/сутки) или носитель в течение 5 недель посредством желудочного зонда. В течение следующих 6 недель к этому режиму ежедневного лечения добавляли LMTM (5 и 15 мг/кг) или носитель, также посредством желудочно-кишечного зонда. Животных тестировали в отношении поведения в течение недель 10 и 11 с использованием теста решения проблем в открытом водном лабиринте, а затем умерщвляли для иммуногистохимического анализа и других анализов тканей.

Перевод доз от мышей к человеку требует учета ряда факторов. Хотя доза 5 мг/кг/сутки у мышей соответствует приблизительно 8 мг/сутки у человека в значениях уровней C_max исходного MT в плазме, эта доза находится на пороговом уровне для эффектов на патологию и поведение. Обычно для того, чтобы LMTM был полностью эффективным в модели на мышах L1 требуется доза 15 мг/кг/сутки (Melis et al., 2015a). Это может быть связано со значительно более коротким временем полужизни MT у мышей (4 часа) по сравнению с людьми (37 часов у пожилых людей). Ткань, нарезанную на срезы для иммуногистохимии, метили антителом и обрабатывали с использованием Image J для денситометрического определения экспрессии белков. Данные представлены в качестве преобразований Z-показателя без единиц.

Для измерения уровней ацетилхолина (ACh) в гиппокампе животным (дикий тип или L1) вводили LMTM (5 мг/кг/сутки в течение 2 недель) после предшествующего введения в течение 2 недель с ривастигмином (0,5 мг/кг/сутки) или без него. Ривастигмин вводили подкожно с использованием мини-насоса Alzet, в то время как LMTM вводили через желудочный зонд. Уровни ACh в гиппокампе измеряли с использованием имплантированного зонда для микродиализа и анализа ВЭЖХ внеклеточной жидкости.

Данные представлены в качестве средних значений для групп и стандартных ошибок среднего значения, и их анализировали с использованием параметрической статистики с альфа, установленным как 0,05.

Эксперименты на животных проводили в соответствии с Директивой совета европейских сообществ (63/2010/EU) с одобрением местной этической комиссии, лицензией проекта в соответствии с актом об исследовательских процедурах Великобритании (1986), и в соответствии с Законом Германии о защите животных (Tierschutzgesetz) и Законом Польши о защите животных.

Результаты

Эффекты лечения LMTM и ривастигмином у мышей дикого типа

Эффекты лечения LMTM отдельно или на фоне длительного применения ривастигмина обобщенно представлены в таблице 2.

У мышей дикого типа происходило значимое 2-кратное повышение базальных уровней ACh в гиппокампе после лечения LMTM, и 30% снижение, когда мышам вводили LMTM после предшествующего лечения ривастигмином (фиг. 1A).

Также происходило 3-кратное повышение средних уровней синаптофизина, измеренных в гиппокампе, зрительной коре, диагональной извилине и перегородке, после введения LMTM отдельно и статистически значимое снижение той же величины, когда LMTM вводили на фоне предшествующего лечения ривастигмином (фиг. 1B).

Таблица 2. Обобщение эффектов введения LMTM отдельно (5 или 15 мг/кг/сутки) или после длительного предварительного введения ривастигмина (0,1 или 0,5 мг/кг/сутки) у мышей дикого типа, приведенное в качестве приблизительных округленных процентов для указания масштаба и направления изменения. Числа, указанные черным цветом, обозначают эффекты лечения, которые достигли статистической значимости, числа, указанные серым цветом, являются указательными и "-" указывает на отсутствие эффекта.

Эффекты у мышей дикого типа LMTM отдельно Ривастигмин+LMTM Высвобождение ACh ↑ × 200% ↓ × 30% Комплекс SNARE - - Синаптофизин ↑ × 300% ↓ × 300% α-синуклеин - - Митохондриальный комплекс IV - - Поведение - -

Эффекты введения LMTM и ривастигмина у мышей L1 с трансгенным тау

Активирующие эффекты LMTM отдельно и ингибиторные эффекты комбинации и с ривастигмином являются более выраженными и более генерализованными у мышей L1 с трансгенным тау, чем у мышей дикого типа (см. таблицу 3). LMTM отдельно обеспечивает значительное повышение высвобождения ACh в гиппокампе, высвобождения глутамата из синаптосомальных препаратов головного мозга, уровней синаптофизина, активности митохондриального комплекса IV и поведенческих изменений. Ни один из этих эффектов не наблюдали, когда LMTM предшествовал хронический ривастигмин. Действительно, в случае белков комплекса SNARE (фиг. 2A) и синуклеина (фиг. 2B), снижение, обеспеченное комбинацией, происходило до уровней ниже уровней, наблюдаемых в отсутствии введения LMTM.

Таблица 3. Обобщение эффектов лечения LMTM, вводимого отдельно (5 или 15 мг/кг/сутки) или после длительного предварительного введения ривастигмина (0,1 или 0,5 мг/кг/сутки) у мышей L1, приведенное в качестве приблизительных округленных процентов для указания масштаба и направления изменения. Числа, указанные черным цветом, обозначают эффекты лечения, которые достигли статистической значимости, числа, указанные серым цветом, являются указательными и n/a означает, что результаты еще не доступны.

Эффекты у мышей L1 LMTM отдельно Ривастигмин+LMTM Высвобождение ACh ↑ × 200% ↓ × 30% Высвобождение глутамата ↑ × 200% n/a Комплекс SNARE - ↓ × 300% Синаптофизин ↑ × 400% ↓ × 300% α-синуклеин - ↓ × 200% Митохондриальный комплекс IV ↑ × 50% ↓ × 30% Поведение ↑ × 30% ↓ × 20%

Результаты, представленные в настоящем описании, демонстрируют, что снижение эффективности LMTM, когда его вводят в качестве дополнения к симптоматическому лечению у человека, может быть воспроизведено как у мышей дикого типа, так и в модели на мышах с трансгенным тау. Таким образом, оно основано на нейрофармакологических механизмах, которые имеют эффект изменения ответа головного мозга на модифицирующее заболевание лечение, такое как LMTM. Результаты подразумевают, что отличия клинического ответа на LMTM в качестве монотерапии или дополнительной терапии, вероятно, объясняются отличиями основополагающей нейрофармакологией LMTM в этих двух контекстах (Gauthier et al., 2016; Wilcock et al., 2018). Альтернативные объяснения на основе предположения, что пациенты, которым назначают симптоматическое лечение, каким-либо образом отличаются от пациентов без лечения, являются неуспешными по ряду причин. Было показано, что незначительные и переменные отличия исходной тяжести между этими двумя группами пациентов не объясняют отличия в ответе на лечение (Gauthier et al., 2016; Wilcock et al., 2018). Кажущиеся отличия в скорости снижения у подвергнутых лечению и не подвергнутых лечению пациентов с MCI в программе ADNI (Schneider et al., 2011) исчезают, когда тяжесть на исходном уровне учитывают в анализе (Wilcock et al., 2018). Предположение, что пациенты без лечения на самом деле не имеют AD или имеют отличающуюся форму AD, также не согласуется с исходными данными нейровизуализации индивидуумов, участвовавших в испытаниях фазы 3 (Wilcock et al., 2018). Наконец, как обобщенно представлено для данных снижения когнитивных способностей на фиг.1, авторы изобретения недавно показали, что существуют сходные взаимоотношения концентрация-ответ при монотерапии и дополнительной терапии индивидуумов, однако эффекты лечения неизменно являются более выраженными в случае монотерапии в отношении всех клинических результатов и результатов нейровизуализации.

Результаты, представленные авторами изобретения в настоящем описании, демонстрируют, что существует два класса эффекта лечения LMTM у мышей дикого типа и у мышей с трансгенным тау: эффекты, которые подвергаются динамическому модулированию посредством предшествующего воздействия ингибитора холинэстеразы, и эффекты, которые не подвергаются ему. У мышей с трансгенным тау эффекты лечения, которые могут модулироваться, включают повышение высвобождения ACh в гиппокампе, изменения синаптических белков, повышение активности митохондриального комплекса IV и обращение вспять нарушения поведения. Единственными эффектами лечения, которые не подвергаются фармакологическому модулированию, являются первичный эффект на патологию агрегации тау и его немедленный эффект на нейрональную функцию при определении, например, по восстановлению экспрессии холинацетилтрансферазы в базальных отделах переднего мозга.

Эффекты, которые подвергаются фармакологическому модулированию, сами по себе относятся к двум типам: эффекты, которые усиливаются эффектом на патологию агрегации тау, и эффекты, которые также наблюдаются у мышей дикого типа. Среди измеренных исходов положительные эффекты LMTM, вводимого отдельно мышам дикого типа, включали повышение уровней ACh в гиппокампе и повышение уровней синаптофизина в множестве областей головного мозга. Таким образом, лечение LMTM способно активировать нейрональную функцию в терапевтически значимых дозах у мышей дикого типа, лишенных патологии агрегации тау.

Повышение сигналов синаптофизина представляет собой повышение количества или размера синаптических везикул, которые требуются для высвобождения нейротрансмиттеров из пресинапса после активации посредством потенциала действия. Таким образом, увеличение уровней синаптофизина, по-видимому, ассоциировано с увеличением количества нейротрансмиттеров, требуемого для поддержания когнитивной и других психических функций.

Хотя описано, что части MT является слабым ингибитором холинэстеразы (Pfaffendorf et al., 1997; Deiana et al., 2009), маловероятно, что это является механизмом, ответственным за повышение уровней ACh.

В частности, дальнейшие эксперименты с использованием скополамина для повышения уровней ACh (посредством блокирования рецепторов отрицательной обратной связи M2/M4) показали, что повышение, обеспечиваемое LMTM, было меньшим, чем повышение, наблюдаемое в случае ривастигмина отдельно, и что комбинация была также ингибиторной у мышей дикого типа. В условиях ингибирования холинэстеразы, используемых в этих экспериментах (очень небольшое количество ингибитора холинэстеразы, 100 наномолярный ривастигмин, добавляемый в перфузионную жидкость), уровни ACh в гиппокампе возрастают, и, когда они повышаются до достаточно высокого уровня, они ограничивают дополнительное высвобождение ACh путем активации пресинаптических мускариновых рецепторов подтипа M2/M4 (так называемые рецепторы отрицательной обратной связи).

В этой ситуации добавление скополамина (1 мкМ) в перфузионную жидкость блокирует эти пресинаптические рецепторы и вследствие этого уровни ACh возрастают в 3-5 раз. Тот факт, что LMTM не является дополнительным к ривастигмину в этих экспериментах, подтверждает заключение, что LMTM имеет отличающийся механизм действия от ривастигмина. Иными словами, хотя LMTM описан в качестве слабого ингибитора холинэстеразы в высоких концентрациях, настоящие эффекты, по-видимому, являются не связанными с ингибированием холинэстеразы, поскольку отсутствует аддитивный эффект в случае небольших количеств ривастигмина.

Повышение уровней ACh и синаптофизина теоретически может быть объяснено повышением пресинаптической митохондриальной активности, поскольку известно, что часть MT повышает активность митохондриального комплекса IV (Atamna et al., 2012), и митохондрии имеют важную роль в гомеостатической регуляции пресинаптической функции Devine and Kittler, 2018). В частности, полагают, что часть MT усиливает окислительное фосфорилирование посредством действия в качестве переносчика электронов между комплексом I и комплексом IV (Atamna et al., 2012). Часть MT имеет окислительно-восстановительный потенциал приблизительно 0 мВ, находящийся в середине между окислительно-восстановительным потенциалом комплекса I (-0,4 мВ) и комплекса IV (+0,4 мВ).

Однако прямое измерение активности комплекса IV у мышей дикого типа не продемонстрировало никакого повышения после введения LMTM. Активирующие эффекты LMTM также не были ассоциированы с улучшением пространственной опознающей памяти у мышей дикого типа.

Хотя они и являются качественно сходными, эффекты LMTM, вводимого отдельно, являются значительно более выраженными и более широкими у мышей L1 с трансгенным тау. Наиболее вероятным объяснением этого является то, что LMTM сочетает в себе ингибиторный эффект на олигомеры тау вместе с присущими им активирующими эффектами, которые не зависят от тау. Снижение уровней олигомера тау после лечения LMTM способствует более выраженной активации синаптической функции и высвобождению нейротрансмиттеров, таких как ACh и глутамат. Аналогично, LMTM обращает вспять дефицит пространственной памяти, наблюдаемый у мышей L1 с трансгенным тау (Melis et al., 2015a). Альтернативно, LMTM может действовать посредством отличающегося механизма, который не зависит от тау, как видно, например, у мышей дикого типа, лишенных патологии тау. Негативные эффекты, наблюдаемые, когда LMTM вводят на фоне длительного введения ривастигмина, по-видимому, просто отражают обращение вспять активации, наблюдаемой в случае LMTM отдельно.

Хорошо понятно, что вредоносный эффект олигомеров тау на функционирование синаптических белков является результатом прямого препятствования стыковке синаптических везикул, слиянию мембран и высвобождению нейротрансмиттера. У мышей L1 с трансгенным тау, например, уровни синаптического везикулярного белка более не связаны количественно ни с белками комплекса SNARE, ни с α-синуклеином, предполагая утрату функциональной интеграции между фезикулярными или мембранными стыковочными белками в синапсе. Последствие этого может наблюдаться непосредственно в качестве нарушения высвобождения глутамата из синаптосомальных препаратов мышей с трансгенным тау, и восстановления нормального высвобождения глутамата после обработки LMTM.

Следующим соображением является то, может ли гомеостатическое подавление, которое продемонстрировали авторы изобретения, действовать аналогично тому, как если бы лечение посредством LMTM было первичным, и симптоматическое лечение добавлялось позднее. Эксперименты, которые были проведены авторами изобретения на сегодняшний день, были первоначально предназначены для имитации клинической ситуации, в которой LMTM добавляют пациентам, которым уже проводили симптоматическое лечение. Если гомеостатическое подавление определяется лечением, которое происходит сначала, логично, что эффекты лучения LMTM будут преобладать, хотя ответ на дополнительное симптоматическое лечение может быть снижен до некоторой степени.

Пример 4 - синаптопатии

Как описано в настоящем описании, соединения LMTX способны повышать средние уровни синаптических белков в различных областях головного мозга в терапевтически значимых дозах как у мышей с нарушениями, так и у мышей дикого типа. Это повышение уровня синаптических белков может использоваться для компенсации утраты интеграции синаптических белков при таких заболеваниях, как синаптопатии, т.е. нарушения головного мозга, которые возникли в результате синаптической дисфункции, или при которых такая синаптическая дисфункция вносит вклад в этиологию или симптомы нарушения. Неограничивающий перечень таких заболеваний включает следующие:

Шизофрения представляет собой тяжелое психическое расстройство с комплексной этиологией, которая возникает в результате взаимодействия между генетическими и внешними факторами. Шизофрения представляет собой связанное с развитием нервной системы расстройство, и синаптические нарушения играют ключевую роль в развитии заболевания. В 1982 году, Feinberg предположил, что шизофрения может возникать в результате аномального синаптического прунинга. Синаптические нарушения не могут быть исследованы и понятны в качестве независимого признака заболевания, а только в качестве части комплексной сети гомеостатических событий. Развитие, глиально-нейронное взаимодействие, изменения гомеостаза энергии, разнообразная генетическая предрасположенность, нейроиммунные процессы и внешние факторы могут нарушить тонкое гомеостатическое равновесие синаптической морфологии и связности уникальным индивидуальным образом, таким образом, приводя к появлению различных симптомов этого тяжелого нарушения. Faludi and Mirnics (2011) широко подразделили шизофрению на "синаптический", "олигодендроглиальный", "метаболический" и "воспалительный" подклассы.

Уровень SNAP-25 значительно снижен в мозжечке при шизофрении (Mukaetova-Ladinska et al., 2002). Тау и MAP2, и синаптические белки, отличные от SNAP25, такие как синаптофизин и синтаксин, не изменяются. Это обеспечивает доказательство того, что при шизофрении происходят изменения синаптической сети мозжечка. Эти изменения могут влиять на связь мозжечок-передний мозг, особенно на связи с передними долями, и давать начало когнитивной дисметрии, которая является характеристикой клинического фенотипа при шизофрении.

C шизофренией ассоциировано регулируемое формирование комплексов SNARE и аномальная экспрессия белков SNARE и вспомогательных молекул в конкретной области (орбитофронтальная кора) головного мозга человека (Katrancha et al., 2015).

Депрессия. Атрофия нейронов и потеря глутаматергических синаптических связей, вызванные стрессом, являются ключевыми факторами, вносящими вклад в симптомы депрессии. В дополнение к оси HPA, количество и функция синапсов изменяются посредством других факторов (в частности, нейротрофических факторов), которые вовлечены в депрессию (Duman et al., 2016).

Расстройства аутистического спектра представляют собой комплексную группу нарушений, ассоциированных с аберрантной синаптической трансмиссией и пластичностью (Giovedi et al., 2014). Уровни как постсинаптического homer1, так и пресинаптического синаптофизина были значительно снижены во взрослом головном мозге в модели ASD на данио-рерио с дефектом shank3b (Liu et al., 2018).

Эпилепсия: в эпилепсию вовлечено несколько синаптических белков (Giovedi et al., 2014). Электрический киндлинг повышает иммунореактивность в гиппокампальной формации, так и в пириформной коре у крыс (Li et al., 2002).

Стартл-болезнь (гиперэкплексия) представляет собой редкое неэпилептическое нарушение, характеризующееся усиленной стойкой реакцией вздрагивания в ответ на неожиданную аудиторию, соматосенсорные и визуальные стимулы, генерализованную мышечную ригидность и ночной миоклонус. Основная форма имеет генетическую основу: мутации в субъединице α1 гена рецептора глицина, GLRA1, или родственных генов (Bakker et al., 2006). Родственные синдромы включают синдром Туретта и тревожные расстройства.

Фокальная дистония рук представляет собой синдром, характеризующийся мышечными спазмами, дающими начало непроизвольным движениям и аномальным позам. Значительные изменения синаптической пластичности описаны в моделях на животных с дистонией, а также у пациентов (Quartarone and Pisani, 2011).

Церебральная ишемия вызывает синаптические изменения, которые согласуются с ишемической длительной потенциацией (LTP), и она представляет собой новую модель для охарактеризации аберрантных форм синаптической пластичности (Orfila et al., 2018). Хотя иммунореактивность в отношении синаптофизина временно повышается в ишемических очагах через от 3 до 7 суток после церебральной ишемии, иммунное окрашивание синаптофизина в поврежденных областях значительно снижалось и практически полностью исчезало через один месяц после временной церебральной ишемии у крыс (Korematsu et al., 1993).

Воспалительные цитокины фактор некроза опухоли (TNF) и интерлейкин-1β (IL-1β) играют важные физиологические роли в LTP и синаптическом масштабировании. Однако действия этих цитокинов на синаптическую пластичность могут быть изменены в условиях нейровоспаления. Измененная синаптическая пластичность возникает либо в физиологических, либо в воспалительных условиях, в частности, в случае экспериментального аллергического энцефалита (EAE) и рассеянного склероза (MS) (Rizzo et al. 2018). Иммунореактивность в отношении синаптофизина, синапсина I и PSD-95 была снижена как в сером, так и в белом веществе в моделях как хронического, так и острого EAE (Zhu et al., 2013).

Глаукома и AD обладают несколькими признаками. Обе они поражают пожилых, являются нейродегенеративными, хроническими и прогрессирующими, ведущими к необратимой клеточной смерти. AD и глаукома также имеют некоторые общие признаки, такие как накопление/агрегация Aβ, агрегация и гиперфосфорилирование тау. Оба заболевания характеризуются ранними изменениями нейрональных цепей и фосфорилированием митоген-активируемой протеинкиназы (MAPK) с последующим воспалительным процессом, глиальной реакцией, продуцированием активных форм кислорода, оксидативным стрессом и митохондриальными аномалиями, распространением нейродегенеративных процессов, ведущим к клеточной смерти. Оба заболевания характеризуются общими признаками, такими как синаптическая дисфункция и гибель нейрональных клеток на уровне внутренней сетчатки. Глаукома является признанной в качестве заболевания, часто ассоциированного с AD и старением (Criscuolo et al., 2017).

Ссылки для примера 4

Bakker, MJ, van Dijk, JG, van den Maagdenberg, AMJM, Tijssen, MAJ (2006) Startle syndromes. Lancet Neurol. 5:513-524.

Criscuolo, C, Fabiani, C, Cerri, E, Domenici, L (2017) Synaptic dysfunction in Alzheimer’s disease and glaucoma: from common degenerative mechanisms toward neuroprotection. Frontiers in Cellular Neuroscience 11:53.

Duman, RS, Aghajanian, GK, Sanacora, G, Krystal, JH (2016) Synaptic plasticity and depression: new insights from stress and rapid-acting antidepressants. Nature Med. 22:238.

Faludi, G, Mirnics, K (2011) Synaptic changes in the brain of subjects with schizophrenia. Int. J. Devel. Neurosci. 29:305-309.

Giovedí, S, Corradi, A, Fassio, A, Benfenati, F (2014) Involvement of synaptic genes in the pathogenesis of autism spectrum disorders: the case of synapsins. Frontiers in Pediatrics 2:94.

Korematsu, K, Goto, S, Nagahiro, S, Ushio, Y (1993) Changes of immunoreactivity for synaptophysin (‘protein p38’) following a transient cerebral ischemia in the rat striatum. Brain Res. 616:320-324.

Lepeta, K, Lourenco, MV, Schweitzer, BC, Martino Adami, PV, Banerjee, P et al. (2016) Synaptopathies: synaptic dysfunction in neurological disorders. J. Neurochem. 139:785-805.

Liu, C-x, Li, C-y, Hu, C-c, Wang, Y, Lin, J et al. (2018) CRISPR/Cas9-induced shank3b mutant zebrafish display autism-like behaviors. Molecular Autism 9:23.

Mukaetova-Ladinska, EB, Hurt, J, Honer, WG, Harrington, CR, Wischik, CM (2002) Loss of synaptic but not cytoskeletal proteins in the cerebellum of chronic schizophrenics. Neurosci. Lett. 317:161-165.

Orfila, JE, McKinnon, N, Moreno, M, Deng, G, Chalmers, N et al. (2018) Cardiac arrest induces ischemic long-term potentiation of hippocampal CA1 neurons that occludes physiological long-term potentiatvion. Neural Plasticity 2018:9275239.

Poirel, O, Mella, S, Videau, C, Ramet, L, Davoli, MA et al. (2018) Moderate decline in select synaptic markers in the prefrontal cortex (BA9) of patients with Alzheimer's disease at various cognitive stages. Sci. Rep. 8:938.

Quartarone, A, Pisani, A (2011) Abnormal plasticity in dystonia: Disruption of synaptic homeostasis. Neurobiol. Dis. 42:162-170.

Rizzo, FR, Musella, A, De Vito, F, Fresegna, D, Bullitta, S et al. (2018) Tumor necrosis factor and interleukin-1β modulate synaptic plasticity during neuroinflammation. Neural Plasticity 2018:8430123.

Sze, C-I, Troncoso, JC, Kawas, C, Mouton, P, Price, DL, Martin, LJ (1997) Loss of the presynaptic vesicle protein synaptophysin in hippocampus correlates with cognitive decline in Alzheimer disease. J. Neuropathol. Exptl. Neurol. 56:933-944.

Terry, RD, Masliah, E, Salmon, DP, Butters, N, DeTeresa, R et al. (1991) Physical basis of cognitive alterations in Alzheimer's disease: synapse loss is the major correlate of cognitive impairment. Ann. Neurol. 30:572-580.

Giau, VV, Senanarong, V, Bagyinszky, E, An, SSA, Kim, S (2019) Analysis of 50 neurodegenerative genes in clinically diagnosed early-onset Alzheimer's disease. International Journal of Molecular Sciences 20:1514.

Zhu, B, Luo, L, Moore, GRW, Paty, DW, Cynader, MS (2003) Dendritic and synaptic pathology in experimental autoimmune encephalomyelitis. Am. J. Pathol. 162:1639-1650.

Другие ссылки

Al-Hilaly, Y.K., Pollack, S.J., Rickard, J.E., Simpson, M., Raulin, A.-C., Baddeley, T., et al. (2018). Cysteine-independent inhibition of Alzheimer's disease-like paired helical filament assembly by leuco-methylthioninium (LMT). J. Mol. Biol. 430, 4119-4131. doi: 10.1016/j.jmb.2018.08.010.

Atamna, H., Mackey, J., and Dhahbi, J.M. (2012). Mitochondrial pharmacology: electron transport chain bypass as strategies to treat mitochondrial dysfunction. Biofactors 38, 158-166. doi: 10.1002/biof.197.

Baddeley, T.C., Mccaffrey, J., Storey, J.M.D., Cheung, J.K.S., Melis, V., Horsley, D., et al. (2015). Complex disposition of methylthioninium redox forms determines efficacy in tau aggregation inhibitor therapy for Alzheimer’s disease. J. Pharmacol. Exptl. Therapeutics 352, 110-118. doi: 10.1124/jpet.114.219352.

Callaway, N.L., Riha, P.D., Bruchey, A.K., Munshi, Z., and Gonzalez-Lima, F. (2004). Methylene blue improves brain oxidative metabolism and memory retention in rats. Pharmacol. Biochem. Behav. 77, 175-181.

Callaway, N.L., Riha, P.D., Wrubel, K.M., Mccollum, D., and Gonzalez-Lima, F. (2002). Methylene blue restores spatial memory retention impaired by an inhibitor of cytochrome oxidase in rats. Neurosci. Lett. 332, 83-86.

Deiana, S., Harrington, C.R., Wischik, C.M., and Riedel, G. (2009). Methylthioninium chloride reverses cognitive deficits induced by scopolamine: comparison with rivastigmine. Psychopharmacology 202, 53-65. doi: 10.1007/s00213-008-1394-2.

Devine, M.J., and Kittler, J.T. (2018). Mitochondria at the neuronal presynapse in health and disease. Nat. Rev. Neurosci. 19, 63-80. doi: 10.1038/nrn.2017.170.

Fitzpatrick, A.W.P., Falcon, B., He, S., Murzin, A.G., Murshudov, G., Garringer, H.J., et al. (2017). Cryo-EM structures of tau filaments from Alzheimer’s disease. Nature 547, 185-190. doi: 10.1038/nature23002.

Gauthier, S., Feldman, H.H., Schneider, L.S., Wilcock, G.K., Frisoni, G.B., Hardlund, J.H., et al. (2016). Efficacy and safety of tau-aggregation inhibitor therapy in patients with mild or moderate Alzheimer's disease: a randomised, controlled, double-blind, parallel-arm, phase 3 trial. Lancet 388, 2873-2884. doi: 10.1016/S0140-6736(16)31275-2.

Gonzalez-Lima, F., and Bruchey, A.K. (2004). Extinction memory by the metabolic enhancer improvement methylene blue. Learning & Memory 11, 633-640.

Harrington, C.R., Storey, J.M.D., Clunas, S., Harrington, K.A., Horsley, D., Ishaq, A., et al. (2015). Cellular models of aggregation-dependent template-directed proteolysis to characterize tau aggregation inhibitors for treatment of Alzheimer's disease. J. Biol. Chem. 290, 10862-10875. doi: 10.1074/jbc.M114.616029.

Husain, M., and Mehta, M.A. (2011) Cognitive enhancement by drugs in health and disease. Trends Cognitive Sci. 15, 28-36.

Katrancha, SM, and Koleske, AJ (2015) SNARE Complex Dysfunction: A Unifying Hypothesis for Schizophrenia. Biol. Psychiatry 78:356-358.

Li, Y. and Kavalali, E.T. (2017). Synaptic vesicle-recycling machinery components as potential therapeutic targets. Pharmacol. Rev. 69, 141-160.

Maier, L.J., Ferris, J.A., and Winstock, A.R. (2018). Pharmacological cognitive enhancement among non-ADHD individuals-A cross-sectional study in 15 countries." Int. J. Drug Policy 58, 104-112.

Martinez, J.L., Jr., Jensen, R.A., Vasquez, B.J., Mcguiness, T., and Mcgaugh, J.L. (1978). Methylene blue alters retention of inhibitory avoidance responses. Physiological Psychology 6, 387-390.

Melis, V., Magbagbeolu, M., Rickard, J.E., Horsley, D., Davidson, K., Harrington, K.A., et al. (2015a). Effects of oxidized and reduced forms of methylthioninium in two transgenic mouse tauopathy models. Behav. Pharmacol. 26, 353-368. doi: 10.1097/fbp.0000000000000133.

Melis, V., Zabke, C., Stamer, K., Magbagbeolu, M., Schwab, K., Marschall, P., et al. (2015b). Different pathways of molecular pathophysiology underlie cognitive and motor tauopathy phenotypes in transgenic models for Alzheimer's disease and frontotemporal lobar degeneration. Cell. Mol. Life Sci. 72, 2199-2222. doi: 10.1007/s00018-014-1804-z.

Mesulam, M.M. (2013). Cholinergic circuitry of the human nucleus basalis and its fate in Alzheimer's disease. J. Comp. Neurol. 521, 4124-4144. doi: 10.1002/cne.23415.

Pepeu, G., and Grazia Giovannini, M. (2017). The fate of the brain cholinergic neurons in neurodegenerative diseases. Brain Res. 1670, 173-184. doi: 10.1016/j.brainres.2017.06.023.

Pfaffendorf, M., Bruning, T.A., Batink, H.D., and Van Zwieten, P.A. (1997). The interaction between methylene blue and the cholinergic system. Br. J. Pharmacol. 122, 95-98. doi: 10.1038/sj.bjp.0701355.

Revett, T.J., Baker, G.B., Jhamandas, J., and Kar, S. (2013). Glutamate system, amyloid beta peptides and tau protein: functional interrelationships and relevance to Alzheimer disease pathology. J. Psychiat. Neurosci. 38, 6-23. doi: 10.1503/jpn.110190.

Riha, P.D., Bruchey, A.K., Echevarria, D.J., and Gonzalez-Lima, F. (2005). Memory facilitation by methylene blue: Dose-dependent effect on behavior and brain oxygen consumption. Eur. J. Pharmacol. 511, 151-158.

Wilcock, G.K., Gauthier, S., Frisoni, G.B., Jia, J., Hardlund, J.H., Moebius, H.J., et al. (2018). Potential of low dose leuco-methylthioninium bis(hydromethanesulphonate) (LMTM) monotherapy for treatment of mild Alzheimer’s disease: cohort analysis as modified primary outcome in a phase 3 clinical trial. J. Alzheimer's Dis. 61, 635-657. doi: 10.3233/JAD-170560.

Wischik, C.M., Edwards, P.C., Lai, R.Y.K., Roth, M., and Harrington, C.R. (1996). Selective inhibition of Alzheimer disease-like tau aggregation by phenothiazines. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 93, 11213-11218. doi: 10.1073/pnas.93.20.11213.

Wischik, C.M., Novak, M., Edwards, P.C., Klug, A., Tichelaar, W., and Crowther, R.A. (1988a). Structural characterization of the core of the paired helical filament of Alzheimer disease. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 85, 4884-4888. doi: 10.1073/pnas.85.13.4884.

Wischik, C.M., Novak, M., Thøgersen, H.C., Edwards, P.C., Runswick, M.J., Jakes, R., et al. (1988b). Isolation of a fragment of tau derived from the core of the paired helical filament of Alzheimer disease. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 85, 4506-4510. doi: 10.1073/pnas.85.12.4506.

Wischik, C.M., Schelter, B.O., Wischik, D.J., Storey, J.M.D., and Harrington, C.R. (2018). Modeling prion-like processing of tau protein in Alzheimer’s disease for pharmaceutical development. J. Alzheimer's Dis. 62, 1287-1303. doi: 10.3233/JAD-170727.

Wrubel, K.M., Barrett, D., Shumake, J., Johnson, S.E., and Gonzalez-Lima, F. (2007). Methylene blue facilitates the extinction of fear in an animal model of susceptibility to learned helplessness. Neurobiol. Learning Memory 87, 209-217.

Zoellner, L.A., Telch, M., Foa, E.B., Farach, F.J., Mclean, C.P., Gallop, R., et al. (2017). Enhancing extinction learning in posttraumatic stress disorder wWith brief daily imaginal exposure and methylene blue: a randomized controlled trial. J. Clin. Psychiat. 78, e782-e789. doi: 10.4088/JCP.16m10936.

Группа изобретений относится к способу терапевтического лечения нарушения, представляющего собой синаптопатию, у млекопитающего субъекта путем повышения уровня синаптофизина в головном мозге субъекта, где нарушение выбрано из перечня, состоящего из: шизофрении; церебральной ишемии; рассеянного склероза; депрессии; стартл-синдрома; синдрома Туретта; расстройств аутистического спектра; фокальной дистонии рук; экспериментального аллергического энцефалита; глаукомы; лизосомальной болезни накопления, не ассоциированной с патологией тау, где способ включает пероральное введение указанному индивидууму метилтиониний (MT)-содержащего соединения, где MT-содержащее соединение представляет собой соединение LMTX следующей формулы:

,

где H_nA и H_nB в каждом случае представляют собой протонные кислоты, которые могут быть одинаковыми или могут различаться, и где p=1 или 2; q=0 или 1; n=1 или 2; (p+q) × n=2, где общая суточная доза составляет от 2 до 100 мг MT, и к способу профилактического лечения нарушения, представляющего собой синаптопатию у субъекта, где нарушение выбрано из перечня, состоящего из: шизофрении; церебральной ишемии; рассеянного склероза; депрессии; стартл-синдрома; синдрома Туретта; расстройств аутистического спектра; фокальной дистонии рук; экспериментального аллергического энцефалита; глаукомы; лизосомальной болезни накопления, не ассоциированной с патологией тау, где способ включает пероральное введение указанному индивидууму метилтиониний (MT)-содержащего соединения, где MT-содержащее соединение представляет собой соединение LMTX следующей формулы:

,

где H_nA и H_nB в каждом случае представляют собой протонные кислоты, которые могут быть одинаковыми или могут различаться, и где p=1 или 2; q=0 или 1; n=1 или 2; (p+q) × n=2, где субъектом является человек, который оценен как предрасположенный к или имеющий риск нарушения, где общая суточная доза составляет от 2 до 100 мг MT. Настоящее изобретение обеспечивает повышение уровня синаптофизина в различных областях головного мозга в терапевтически значимых дозах. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл., 4 пр.

1. Способ терапевтического лечения нарушения, представляющего собой синаптопатию, у млекопитающего субъекта путем повышения уровня синаптофизина в головном мозге субъекта,

где нарушение выбрано из перечня, состоящего из: шизофрении; церебральной ишемии; рассеянного склероза; депрессии; стартл-синдрома; синдрома Туретта; расстройств аутистического спектра; фокальной дистонии рук; экспериментального аллергического энцефалита; глаукомы; лизосомальной болезни накопления, не ассоциированной с патологией тау,

где способ включает пероральное введение указанному индивидууму метилтиониний (MT)-содержащего соединения,

где MT-содержащее соединение представляет собой соединение LMTX следующей формулы:

,

где H_nA и H_nB в каждом случае представляют собой протонные кислоты, которые могут быть одинаковыми или могут различаться,

и где p=1 или 2; q=0 или 1; n=1 или 2; (p+q) × n=2,

где общая суточная доза составляет от 2 до 100 мг MT.

2. Способ по п.1, где лечение комбинируют с дополнительным терапевтическим средством против этого нарушения.

3. Способ по п.1 или 2, где общая суточная доза МТ составляет 10-60 мг.

4. Способ по пп.1-3, где общая суточная доза разделена на 2 или более доз.

5. Способ по пп.1-4, где общая суточная доза МТ составляет от любой из 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 мг до любой из 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60 мг.

6. Способ по пп.1-5, где общая суточная доза МТ составляет от 20 до 40 мг.

7. Способ по пп.1-6, где субъектом является человек, у которого диагностировано наличие указанной синаптопатии, или где указанный способ включает постановку указанного диагноза.

8. Способ профилактического лечения нарушения, представляющего собой синаптопатию у субъекта,

где нарушение выбрано из перечня, состоящего из: шизофрении; церебральной ишемии; рассеянного склероза; депрессии; стартл-синдрома; синдрома Туретта; расстройств аутистического спектра; фокальной дистонии рук; экспериментального аллергического энцефалита; глаукомы; лизосомальной болезни накопления, не ассоциированной с патологией тау,

где способ включает пероральное введение указанному индивидууму метилтиониний (MT)-содержащего соединения,

где MT-содержащее соединение представляет собой соединение LMTX следующей формулы:

,

где H_nA и H_nB в каждом случае представляют собой протонные кислоты, которые могут быть одинаковыми или могут различаться,

и где p=1 или 2; q=0 или 1; n=1 или 2; (p+q) × n=2,

где субъектом является человек, который оценен как предрасположенный к или имеющий риск нарушения,

где общая суточная доза составляет от 2 до 100 мг MT.

9. Способ по пп.1-8, где соединение LMTX имеет следующую формулу:

,

где HA и HB представляют собой различные монопротонные кислоты.

10. Способ по п.9, где соединение LMTX имеет следующую формулу:

,

где каждый H_nX представляет собой протонную кислоту.

11. Способ по п.9, где соединение LMTX имеет следующую формулу:

,

где H₂A представляет собой дипротонную кислоту.

12. Способ по п.10, где соединение LMTX имеет следующую формулу и представляет собой бис-монопротонную кислоту

.

13. Способ по любому из пп.9-12, где каждая протонная кислота представляет собой неорганическую кислоту.

14. Способ по п.13, где неорганическая кислота представляет собой галогенводородную кислоту.

15. Способ по любому из пп.9-12, где каждая протонная кислота представляет собой органическую кислоту.

16. Способ по п.15, где органическая кислота выбрана из H₂CO₃, CH₃COOH, метансульфоновой кислоты, 1,2-этандисульфоновой кислоты, этансульфоновой кислоты, нафталиндисульфоновой кислоты, п-толуолсульфоновой кислоты.

17. Способ по пп.1-8, где соединение LMTX представляет собой LMTM

.

18. Способ по пп.1-8, где соединение LMTX выбрано из перечня, состоящего из:

,

,

,

,

,

.