嘌呤核苷用于调节中枢神经系统神经元的轴突突出生长技术方案

提供了调节中枢神经系统神经元的轴突突出生长的方法和组合物。也提供了刺激损伤（如，中风、脑外伤、脑动脉瘤、脊髓损伤等）后中枢神经系统神经元的轴突突出生长的方法和抑制疾病例如癫痫，如外伤后癫痫和神经病性疼痛综合征中中枢神经系统神经元的轴突突出生长的方法。这些方法通常包括使中枢神经系统神经元与嘌呤核苷或其类似物接触。优选地，使用肌苷或鸟苷来刺激轴突突出生长并使用６－硫代鸟嘌呤来抑制轴突突出生长。本发明专利技术的方法和组合物对于调节哺乳动物中枢神经系统神经元如哺乳动物视网膜神经节细胞的轴突突出生长是特别有用的。也提供了含有本发明专利技术嘌呤核苷及其类似物的药物制剂和包装制剂。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
早逝的童年，对中枢神经系统(CNS)的损伤导致大多不可逆的功能损害。在脑或脊髓中，由中风、外伤或其它原因导致的损伤可导致终身丧失识别、感觉和运动功能，甚至丧失对生命功能的维持。失去的神经细胞不能被取代，剩余的那些通常不能使断开的连接再生，尽管有限的局部突触再生可使损伤的部位闭合。丧失的功能一般不能治疗。CNS再生能力的丧失归因于多种因素，包括神经胶质细胞表面上存在的抑制分子抑制轴突生长；缺乏促进生长的合适的底物分子如层粘连蛋白并缺乏所需的合适的营养因子来活化细胞生存和分化所需的基因表达程序。相对地，外周神经系统(PNS)中，损伤的神经纤维可长距离再生，甚至极好地恢复功能。过去的15年中，神经学家们逐渐认识到这并不是外周和中枢神经系统的神经细胞之间内在区别的结果；引人注目的是，如果给予CNS神经元通过PNS(如坐骨神经)移植片段生长的机会，它会在长距离间延伸其轴突。所以，如果细胞外环境给予正确的信号，CNS神经元会保留生长的能力。使CNS和PNS产生不同生长能力的因素包括位于少突神经胶质细胞表面的部分表征的生长抑制分子，它们包围在CNS的神经纤维上，但在PNS的类似细胞群(许旺细胞)中就很不丰富；促进PNS中生长的基底层和其它表面的分子，这些分子在CNS中缺乏(如，层粘连蛋白)；以及活化细胞生长和分化所需的基因表达程序营养因子、可溶性多肽的。尽管这些营养因子被认为是维持神经细胞活力和分化所必需的，但CNS中起诱导轴突再生作用的具体因素仍然不确定。其结果是，到目前为止，CNS损伤的有效治疗未得到发展。因此，仍需要调节CNS神经元突出生长的方法和组合物。因此，本专利技术的方法通常包括将中枢神经系统神经元与嘌呤核苷或其类似物接触。一方面，本专利技术提供刺激突出生长的方法，优选使用肌苷或鸟苷或其类似物。另一方面，本专利技术提供抑制突出生长的方法，优选使用6-硫鸟嘌呤。在特别优选的实施方案中，本专利技术的方法调节视网膜神经节细胞的轴突突出生长。本专利技术刺激中枢神经系统神经元轴突突出生长的方法可在CNS神经元损伤或其它伤害(如，中风、脑外伤、大脑的动脉瘤、脊髓损伤等)之后使用。本专利技术抑制CNS神经元轴突突出生长的方法可在产生异常轴突突出生长的神经增生疾病中使用，如在癫痫(如，外伤后癫痫)和神经病性疼痛综合征中使用。一方面，嘌呤核苷或其类似物通过引入受治疗者的中枢神经系统中，例如引入受治疗者的脑脊液中来给予本专利技术的受治疗者。在本专利技术的某些方面中，嘌呤核苷或其类似物经鞘内给药，例如引入脑室、腰区或者小脑延髓池中。在优选的实施方案中，本专利技术的刺激方法促进损伤视网膜神经节细胞的突出生长。在这种情况下，嘌呤核苷或其类似物可局部给予视网膜神经节细胞来刺激轴突突出生长。在本专利技术的另一方面中，嘌呤核苷或其类似物以可药用制剂的形式给药。可药用制剂可以是分散系统，例如基于类脂的制剂、脂质体制剂或多泡脂质体制剂。可药用制剂也可含有聚合物基料，例如选自合成的聚合物如聚酯(PLA、PLGA)、聚乙二醇、泊咯沙姆(poloxomer)、聚酐和pluronics(环氧丙烷与环氧乙烷嵌段共聚物)或选自天然衍生的聚合物，如白蛋白、藻酸盐、纤维素衍生物、胶原、纤维蛋白、明胶和多糖。在优选的实施方案中，在将可药用制剂给予受治疗者以后，可药用制剂使嘌呤核苷持续释放，如“缓慢释放”给受治疗者达至少一周，更优选达至少一个月。使本专利技术制剂实现持续释放的优选方法包括使用缓慢释放聚合物胶囊或包括该制剂的输入泵。本专利技术还包括嘌呤核苷或其类似物用于制备调节中枢神经系统神经元，优选哺乳动物CNS神经元轴突突出生长的药物。在优选的实施方案中，该药物不包括除嘌呤核苷或其类似物之外的其它神经元生长调节剂。例如，在一个实施方案中，药物不包括神经生长因子。本专利技术也提供含有本专利技术嘌呤核苷或其类似物和可药用载体的药物组合物和包装的制剂。本专利技术的其它特征和优点通过下列详细的说明书和权利要求书的描述将变得显而易见。附图说明图1A描述在所示的1、10和100μM浓度下腺苷(A)、鸟苷(G)、胞苷(C)、尿苷(U)和胸苷(T)对轴突生长作用。数据通过减去阴性对照的生长水平然后除以用20-30％AF-1处理的阳性对照的净生长来标准化。图1B描述腺苷和鸟苷的量效曲线。由这些数据评估的EC50是腺苷为10-15μM并且鸟苷为20-30μM。图1C描述腺苷的作用。图1D描述环AMP(dBCAMP，二丁酰环AMP；Sp-8-Br-cAMPS，8-溴腺苷-3’，5’环单硫代磷酸)或环GMP(8-BrcGMP，8-溴环GMP；8-pcpt-cGMP，8-(4-氯苯基硫代)鸟苷-3’，5’环单磷酸)的可渗透膜类似物的作用。数据表示为平均值+平均值的标准误差(SEM；如果＜0.02则不显示)并且经2-4次独立的实验来汇集。p值通过与阴性对照生长相比的双侧t检验来计算。*p＜0.05；**p＜0.01；***p＜0.001。图2显示腺苷不通过细胞外受体刺激生长。由AF-1(a-b)、100μM腺苷(Ado)(c-d)或100μM鸟苷(Guo)(e-f)刺激的突出生长不受加入20pM 8-PST，一种A1和A2腺苷受体抑制剂(a，c和e与b，d和f的生长进行比较)的影响。不能水解的腺苷类似物2-氯腺苷(2-CA，100μM)减少生长使其低于基线水平(g)(在3次实验中p＜0.001)。图3显示腺苷必须水解才刺激突出生长。上图描述脱氧柯福霉素(DCF)和外源性腺苷脱氨酶(ADA)对由AF-1(a-c)、腺苷(d-f)和鸟苷(g，h)诱导的突出生长的影响。下图描述脱氧柯福霉素(DCF)和外源性腺苷脱氨酶(ADA)对由AF-1(a-c)、腺苷(d-f)和鸟苷(g，h)诱导的生存的影响。考虑到用外源性ADA水解扩增腺苷不改变腺苷的活性(f)，用DCF阻断内源性ADA活性引起腺苷抑制生长(e，上图)和生存(e，下图)。***p＜0.001图4描述肌苷的量效曲线。在大于50μM的浓度下，肌苷刺激作用约为AF-1所产生的生长最高水平的60％。肌苷的EC50估计为10-15μM。次黄嘌呤不具有活性，而5’IMP似乎低于肌苷活性的1/10。由10μM以上的所有肌苷浓度刺激的突出生长显著高于对照(p＜0.001)。图5描述肌苷和鸟苷经细胞内机制刺激生长。在20μM时，NBTI(一种抑制剂或嘌呤转运剂)对AF-1的活性没有影响，但阻断大约90％的肌苷(50μM)或鸟苷(100μM)活性。***有或没有药物的生长差异是显著的，p＜0.001。数据由4次独立的实验汇总。图6A显示AF-1包含不明显的肌苷活性。在G-10交联葡聚糖柱上，AF-1洗脱具有7分钟峰，在该时间峰(即，9-10分钟)的肌苷洗脱液未检测到活性。图6B显示肌苷和鸟苷的作用不依赖于细胞密度。数据由多个独立的实验获得，每个数据均由单点来表示，通过这些数据来分析涂布密度对细胞突出生长的影响。在所有情况下，肌苷或鸟苷的浓度保持100μM。通过最小-二乘-法(Cricket Graph)计算回归线并在符号下标出。图7A-D显示AF-1的作用被6-硫代鸟嘌呤抑制但可通过肌苷来恢复。图7A显示在10μM时，嘌呤类似物6-TG抑制AF-1诱导的生长到基线之下(线2比1p＜0.00本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调节中枢神经系统神经元轴突突出生长的方法，该方法包括将中枢神经系统神经元与药物组合物接触，所述药物组合物基本上由有效量的嘌呤核苷或其类似物组成，从而调节轴突的突出生长。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：LI贝诺维茨，
申请(专利权)人：儿童医疗中心有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]