專利名稱：：使用正變構(gòu)ampa受體調(diào)節(jié)劑抑制呼吸抑制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：在本發(fā)明的某些實施方案中，所述正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑為AMPAKINE⑧化合物。在其他實施方案中，所述變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑選自CX546、CX614、l-(苯并呋咱-5-基羰基)-4,4-二氟哌啶；和4-(苯并呋咱-5-基羰基)嗎啉。適用于實施本發(fā)明的另外的正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑化合物將為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。附圖簡迷。的浴介質(zhì)的P2髓切片制備物的長期記錄(>3小時)，顯示經(jīng)校正的積分舌下神經(jīng)根(XII)的活動。圖2A(a-d)中的下部描記顯示記錄期間于特定時期呼吸放電的放大記錄。圖2A(a)顯示，當(dāng)灌注3mM[K+]。浴介質(zhì)時，在切片制備后不久存在節(jié)律性活動。圖2A(b)顯示，脈沖串(burst)振幅和頻率逐漸減小并在〈60分鐘內(nèi)停止。圖2A(c)-(d)顯示，在節(jié)律性活動(在3mM[K+]。下)停止后，施加CX546浴使XII運(yùn)動神經(jīng)元恢復(fù)節(jié)律性活動，且所述呼吸節(jié)律在CX546存在下持續(xù)超過3小時。圖2B表示群體數(shù)據(jù)，顯示P2髓切片制備物在3mM[K+]。介質(zhì)中或3mM[K+]。下、接著于t=60min加入CX546的呼吸頻率變化的時間進(jìn)程(對于45分鐘后各數(shù)據(jù)點(diǎn)n=3,對于0-45分鐘n=6(n=60-45minutes))。。浴介質(zhì)的P1大鼠髓切片)應(yīng)答施加k阿片樣物質(zhì)受體激動劑Tyr-D-Ala-Gly-N-甲基-Phe-Gly-醇-腦啡肽(DAGO或DAMGO)浴的經(jīng)校正的積分記錄。這些制備物中所述DAGO誘導(dǎo)的對呼吸頻率和振幅的抑制通過隨后施加CX546浴而被部分逆轉(zhuǎn)。圖3C和圖3D表示腦干-脊髓和髓切片制備物(Pl-P2大鼠；各制備物11=7)的群體數(shù)據(jù)，顯示僅施加DAGO浴以及然后施加CX546浴(在DAGO繼續(xù)存在下)相對于對照數(shù)值(為l.O)而言對吸氣頻率和脈沖串振幅。*表示相對于對照而言有顯著差異；#表示僅有DAGO的數(shù)值和隨后施加CX546后的數(shù)值之間有顯著差異。圖10顯示對于CX546對preB6tC內(nèi)吸氣神經(jīng)元作用的全細(xì)胞分析。圖IOA.來自浸入胞外低K+以誘導(dǎo)弱呼吸動力的髓切片制備物的preB6tC內(nèi)吸氣神經(jīng)元的膜電位的電流鉗記錄。CX546使節(jié)律的頻率和吸氣動力電位增加。圖IOB.來自相同神經(jīng)元的膜電流的電壓鉗記錄。CX546引起向內(nèi)吸氣動力電流的振幅顯著增加。在洗去CX546后所有作用被逆轉(zhuǎn)。本文所使用的詞語"呼吸抑制"或"通氣低下"意指特征為呼吸頻率減慢和顱運(yùn)動神經(jīng)元和脊髓運(yùn)動神經(jīng)元的吸氣動力減小的各種各樣的病癥。具體而言，呼吸抑制意指與呼吸節(jié)律產(chǎn)生活動相關(guān)的髓神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對血液中PC02的累積水平(或P02水平減少)不應(yīng)答且隨后對控制肺肌肉系統(tǒng)的運(yùn)動神經(jīng)元刺激不足的病癥。l，3-噁嗪并[6',5'-5,4]苯并[e]l,4-二噁烷-10-酮(CX614);l-(苯并呋咱-5-基羰基)-4,4-二氟哌啶；和4-(苯并呋咱-5-基羰基)嗎啉。本發(fā)明適合使用的另外的正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑在本文中描述并為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。本文所使用的詞語"伴隨給藥"意指第一種藥劑(例如正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑)在第二種藥劑(例如中樞呼吸抑制藥)施用之前、期間或之后施用。藥劑的施用順序并不重要，兩種藥劑可完全重疊施用、部分重疊施用或不重疊施用。在兩種藥劑的施用周期不重疊的實施方案中，若第二種藥劑在第一種藥劑的生物活性周期施用，所述施用仍然是伴隨施用。本發(fā)明的方法和組合物涉及患有呼吸抑制的受治療者?？捎帽疚闹泄_的方法和組合物治療的呼吸抑制的病因是各種各樣的，包括藥物過量使用、中樞呼吸抑制藥的藥物使用和醫(yī)學(xué)病癥，包括外傷。如實施例中詳述，正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑(諸如CX546、CX614和4-(苯并呋咱-5-基羰基)嗎啉)刺激呼吸而不普遍激活神經(jīng)元回路，這一發(fā)現(xiàn)是意想不到的，因為已知AMPA受體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)遍在分布。甚至更令人意想不到的是，發(fā)現(xiàn)了正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑減輕呼吸抑制，根據(jù)研究表明，正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑(例如AMPAKINE②化合物)長期地提升BDNF在海馬和皮層神經(jīng)元中的產(chǎn)量(參見Lauterborn，J.C.等人(2000)/A^wrasc/20:8-21)，因為BDNF減少而不是增加髓切片制備物中呼吸節(jié)律的頻率(參見Thoby-Brisson,M.,等人(2003)/臉wras"..23:7685-7689)。172.正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑化合物-聯(lián)苯基-4-羧酸及其衍生物，其公開于美國專利公開說明書20060276532;吡咯和吡唑化合物及其衍生物，其公開于美國專利公開說明書20070066573;和噻二嗪化合物和衍生物，其公開于美國專利公開說明書20070004709;和苯并氧雜氮雜草化合物和衍生物，其公開于美國專利公開說明書20040171605。其他適合作為正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑使用的化合物公開于PCT國際公開說明書WO9942456、WO0006156、WO0157045和美國專利6,617,351號。......、5、'，、5、，、AAMPA受體調(diào)節(jié)劑而用于本發(fā)明。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會容易認(rèn)識到，上文所述的化合物雖然在結(jié)構(gòu)上不同，但是具有上文所述正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑的共同功能特征，而且因為這些共同的功能特征，所述化合物適合于本發(fā)明實施中使用。C.用于鑒定適用于本發(fā)明的正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑的篩選方法正常EPSP的波形由以下組成AMPA組分，其在去極化方向有及時的相對快速的上升(約5-10msec)且其在20msec內(nèi)衰減；NMDA組分，其特征為緩慢的(30-40msec)上升時間和援慢的(40-70msec)衰減時間)；和相反(超極化)方向的GABA組分，其顯示出10-20msec上升時間和至少50-100msec的非常緩慢衰減的時程。應(yīng)當(dāng)注意的是，EPSP的NMDA部分通常不出現(xiàn)在正常CSF介質(zhì)中，但可以出現(xiàn)在低鎂介質(zhì)中。0053可對EPSP的不同組分分別進(jìn)行測量，以分析候選分子作為AMPA受體增強(qiáng)藥劑的效應(yīng)。這可具體如下實現(xiàn)加入阻斷不想要組分的藥劑，使得可檢測的反應(yīng)本質(zhì)上僅僅是AMPA反應(yīng)。例如，將NMDA受體阻斷劑(例如AP-5或本領(lǐng)域熟知的其他NMDA阻斷劑)和或GABA阻斷劑(例如木防己苦毒素(picrotoxin)或本領(lǐng)域熟知的其他GABA阻斷劑)加入切片制備物中。為防止經(jīng)GABA阻斷的切片中的癲癇樣活性，可使用已知藥劑，諸如河豚毒素(tetrodotoxin)。本發(fā)明的另一方面提供用于誘導(dǎo)鎮(zhèn)痛或麻醉、同時將呼吸抑制最小化的藥用組合物，該組合物包含阿片或阿片樣化合物(包括其藥學(xué)上可接受的鹽)或巴比妥酸鹽或酯(包括其藥學(xué)上可接受的鹽)、與之混合的正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑以及聯(lián)合的可接受的載體和任選的其他治療活性成分或無活性輔助成分。載體就與制劑的其他成分相容并對受治療者無毒的意義上講必須是藥學(xué)上可接受。所述藥用組合物包括適合口服、舌下、局部、經(jīng)皮、吸入、直腸或胃腸外(包括皮下、肌內(nèi)及靜脈內(nèi))施用的組合物。在某些實施方案中，藥用組合物的治療有效成分能夠形成藥學(xué)上可接受的酸加成鹽和/或44鹽。所有這些劑形式均在本發(fā)明的范圍內(nèi)且可對受治療者施用以治療呼吸抑制。本發(fā)明使用的藥用組合物可用藥學(xué)上的載體制備。藥學(xué)上可接受的載體可呈任何適當(dāng)?shù)男问?例如固體、液體、氣霧劑、凝膠劑等等)。非限制性例示性固體形式制劑包括散劑、片劑、丸劑、膠嚢劑、扁囊劑、栓劑和分散顆粒劑。固體載體可以是一種或多種也可用作稀釋劑、矯味劑、粘合劑、防腐劑、片劑崩解劑或包膠劑的物質(zhì)。圖1A顯示胚胎期第20天(E)20腦干-脊髓制備物所產(chǎn)生的呼吸放電的典型實例。通過向浴介質(zhì)中加入CX546(50-100(iM)使節(jié)律呼吸放電的頻率顯著增加。圖1B中提供群體數(shù)據(jù)，其顯示與E18-P3日齡的對照相比呼吸頻率增加。與年長的新生兒相比，圍產(chǎn)期制備物(E18-P0)的基27線節(jié)律通常較慢(參見Greer,J丄等人(1992))，在這種圍產(chǎn)期制備物(E18-P0)中，CX546導(dǎo)致頻率顯著增加。然而，到P3時，CX546對這些年長腦干-脊髓制備物所產(chǎn)生的更強(qiáng)有力的呼吸輸出的基線頻率無影響。B.髄切片制備物的溶液中時，這些切片所產(chǎn)生的止。節(jié)律性活動在3mM[K+]下停止后對切片施加CX546(400一)浴導(dǎo)致了對呼吸網(wǎng)絡(luò)快速和有效的刺激。在施加CX546的2分鐘內(nèi)，頻率和振幅恢復(fù)至3mM[K+]浴水平，并在某些情況下比在含有3mM[K+]。的浴介質(zhì)中任何點(diǎn)觀察到的水平更高。C.CX546減輕腦干-脊髓制備物和髄切片制備物中DAGO誘導(dǎo)的呼吸抑制。)制備物所產(chǎn)生的節(jié)律性呼吸放電記錄。DAMGO(800nM)顯著抑制這兩種制備物的呼吸頻率和振幅。隨后施用CX546(200pM)則減輕了DAMGO誘導(dǎo)的抑制。圖3C和圖3D提供群體數(shù)據(jù)。僅僅施用CX546并未顯著改變浸入9mM[K+]。的髓切片制備物所產(chǎn)生的運(yùn)動神經(jīng)放電的呼吸頻率或振幅對照值。在向Pre-BaC(圖6)或XII運(yùn)動神經(jīng)元核(圖7)中局部注射CX614(200pM)或4-(苯并呋咱-5-基羰基)嗎啉(lmM)后獲得了相似的結(jié)果，減輕了新生大鼠髓切片制備物中DAMGO誘導(dǎo)的呼吸節(jié)律抑制。D.灌注的心臟原位模型在腹膜內(nèi)施用藥物之前和之后(5分鐘)，計算呼吸間隔和與每次呼吸有關(guān)的體積偏移的相對振幅。在所有情況下，數(shù)值皆以平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差給出。使用用于成對或不成對數(shù)據(jù)(兩組)的Studentt檢驗或單因素重復(fù)測量值A(chǔ)NOVA(多組)然后使用用于多重比較的Holm-sidak檢驗，來測定統(tǒng)計顯著性。在p值低于0.05時承認(rèn)顯著性。如圖5A、5B和5C的代表性實例和圖5D、5E、5F的群體數(shù)據(jù)所示，兩種p-阿片樣物質(zhì)受體激動劑皆顯著降低呼吸頻率和脈沖串振幅。隨后i.p.注射CX546(16mg/kg)逆轉(zhuǎn)了阿片介導(dǎo)和苯巴比妥介導(dǎo)的呼吸抑制。然而，僅施用相同劑量的CX546并不顯著改變新生大鼠(P0-P2，11=5)和成年大鼠(11=3,未顯示數(shù)據(jù))的基線頻率和振幅。CX546對大鼠的行為或覺醒狀態(tài)(即自發(fā)運(yùn)動、激動、鎮(zhèn)靜跡象的增加/減少)也沒有任何明顯作用。B.傷害感受測試熱傷害感受測試的測量結(jié)杲表明新生大鼠和成年大鼠的后足退縮反應(yīng)時間分別為4.9±3.8秒和5.6±1.7秒(參見表1)。施用抑制呼吸節(jié)律劑量(新生大鼠60嗎/kg,成年大鼠130嗎/kg)的芬太尼將縮足反應(yīng)時間延長至20秒取舍限度(cut-offlimit)。因此，表現(xiàn)在缺乏縮足的芬太尼誘導(dǎo)的鎮(zhèn)痛作用持續(xù)，盡管隨后i.p.施用CX546(16mg/kg)。然而，隨后在新生和成年大鼠中施用納洛酮(lmg/kg)則阻斷了芬太尼誘導(dǎo)的鎮(zhèn)痛作用。31當(dāng)單獨(dú)施用CX546(16mg/kg)時，它并不改變對照條件下熱傷害感受測試的靈敏度。這些結(jié)果證明CX546減少了阿片樣物質(zhì)有害的呼吸抑制作用，而不抑制它們需要的鎮(zhèn)痛作用。表1.使用后足退縮試驗測定的藥物對熱傷害感受的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>在芬太尼(新生大鼠60ng/kg，成年大鼠130嗎/kg)施用前和施用后測試CX546(16mg/kg)的施用。納洛酮劑量為1mg/kg。所有藥物均i.p.施用。*表示相對于對照有顯著差異(p值<0.05)。C.正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑化合物CX614和4-(苯并呋咱-5-基羰基)嗎淋體內(nèi)減輕阿片誘導(dǎo)的呼吸抑制之作用[0094為"i正明以上實驗所示的正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑的作用并非CX546專有的，用全身體積描記法檢查了SD大鼠體內(nèi)CX614和4-(苯并呋咱-5-基羰基)嗎啉對阿片誘導(dǎo)呼吸抑制的影響。對無限制的SD大鼠進(jìn)行呼吸頻率和深度的全身體積描記器測量。使用用于P17大鼠(約35克)的300毫升室、壓力傳感器(DP103型;ValidyneEngineering,Northridge,CA)和信號調(diào)節(jié)器(CD-15;VaiidyneEngineering),測量與呼吸有關(guān)的壓力變化。經(jīng)i.p.施用(>阿片樣物質(zhì)受體激動劑芬太尼(130pg/kg)使呼吸受到抑制。圖11和12顯示，芬太尼在施用幾分鐘內(nèi)(圖左邊的數(shù)字表示芬太尼注射后的分鐘數(shù))顯著降低了呼吸頻率和振幅。呼吸抑制在1小時時仍然明顯。在無正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑化合物時，隨后i.p.注射溶媒HPCD溶液對阿片介導(dǎo)的呼吸節(jié)律抑制無作用(參見圖11,右圖)。值得注意的是在注射溶媒的情況下芬太尼誘導(dǎo)的呼吸抑制的時程與先前無干涉實驗中觀察到的相同。[0095在另一只P17大鼠中，隨后注射4-(苯并呋咱-5-基羰基)嗎啉(33mg/kg,用HPCD溶液制備)在5分鐘內(nèi)逆轉(zhuǎn)了芬太尼誘導(dǎo)的呼吸抑制(參見圖11,左圖)。4-(苯并呋咱-5-基羰基)嗎啉對呼吸節(jié)律的增強(qiáng)持續(xù)了至少1小時。4-(苯并呋咱-5-基羰基)嗎啉也對大鼠的行為或覺醒狀態(tài)(即自發(fā)運(yùn)動、激動、鎮(zhèn)靜跡象的增加/減少)無任何明顯作用。在獨(dú)立的實驗中，芬太尼誘導(dǎo)的呼吸抑制可用低至20mg/kg劑量的4-(苯并呋咱-5-基羰基)嗎啉部分減輕。[0096在另一只P17大鼠中，隨后注射CX614(2,5mg/kg，用如同施用4-(苯并呋咱-5-基羰基)嗎啉的情況一樣，呼吸節(jié)律的增強(qiáng)持續(xù)了至少1小時。CX614也對大鼠的行為或覺醒狀態(tài)(即自發(fā)運(yùn)動、激動、鎮(zhèn)靜跡象的增力o/減少)無任何明顯作用。實施例3用正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑對呼吸抑制患者的治療00971本實施例詳述用正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑對呼吸抑制患者的治療。治療過程的第一步是由技術(shù)人員診斷呼吸抑制。這可通過目視檢查患者是否皮膚著淡藍(lán)色和是否有明顯呼吸不足或通氣不足(由偶見的淺呼吸所示)來完成。[0098無菌緩沖生理鹽水溶液中制備的正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑(例如CX614)可通過靜脈注射施用給患者，劑量為約每千克體重0.1-10mgCX614。[0099接著使用上文闡明的標(biāo)準(zhǔn)，包括皮膚顏色和/或呼吸深度和頻率，監(jiān)控患者的呼吸變化?？蛇f送另外的正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑直到患者呼吸穩(wěn)定至正常水平。3權(quán)利要求1.減輕或抑制受治療者的呼吸抑制的方法，其包括給患有呼吸抑制的受治療者施用足以減輕或抑制呼吸抑制的治療有效量的正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑。2.權(quán)利要求1的方法，其中所述呼吸抑制因用酒精、阿片、阿片樣物質(zhì)或巴比妥酸鹽或酯治療所致。3.權(quán)利要求1的方法，其中所述呼吸抑制由藥物過量使用所致。4.權(quán)利要求1的方法，其中所述呼吸抑制由患有選自以下的醫(yī)學(xué)病癥的受治療者產(chǎn)生中樞性睡眠呼吸暫停、中風(fēng)誘導(dǎo)的中樞性睡眠呼吸暫停、阻塞性睡眠呼吸暫停、帕金森病引起的睡眠呼吸暫停、先天性通氣不足綜合征、突發(fā)性嬰兒死亡綜合征、瑞特氏綜合征、切-斯呼吸、翁丹呼吸困擾、脊髓性肌萎縮、肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥、普-威二氏綜合征、脊髓損傷、外傷性腦外傷和溺死。5.權(quán)利要求1的方法，其中呼吸抑制因使用中樞呼吸抑制劑所致。6.誘導(dǎo)受治療者鎮(zhèn)痛、麻醉或鎮(zhèn)靜、同時減輕或抑制受治療者呼吸抑制的方法，包括給受治療者施用足以誘導(dǎo)受治療者的鎮(zhèn)痛、麻醉或鎮(zhèn)靜作用的治療有效量的中樞呼吸抑制劑；并伴隨施用足以減輕或抑制中樞呼吸抑制劑所致呼吸抑制的治療有效量的正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑。7.權(quán)利要求6的方法，其中所述中樞呼吸抑制劑選自酒精、阿片、阿片樣物質(zhì)和巴比妥酸鹽或酯。8.用于誘導(dǎo)受治療者鎮(zhèn)痛、麻醉或鎮(zhèn)靜、同時減輕或抑制受治療者呼吸抑制的藥用組合物，其包含聯(lián)用的中樞呼吸抑制劑、正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑和藥學(xué)上合適載體。9.權(quán)利要求l、6或8的方法，其中正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑選自CX546、CX614、l-(苯并呋咱-5-基羰基)-4，4-二氟哌啶和4-(苯并呋咱-5-基羰基)嗎啉。10.權(quán)利要求l、6或8的方法，其中受治療者為哺乳動物。11.權(quán)利要求1的方法，其中哺乳動物為人類。12.權(quán)利要求1的方法，其中哺乳動物選自非人靈長類、牛、馬、豬、山羊、綿羊、狗、貓、兔、小鼠和大鼠。全文摘要本發(fā)明涉及用于減輕受治療者因藥理學(xué)制劑諸如阿片、阿片樣物質(zhì)或巴比妥酸鹽或酯所致的呼吸抑制的方法。本發(fā)明還公開用于該方法的藥用組合物，所述組合物包含聯(lián)合的鎮(zhèn)痛藥、麻醉劑或鎮(zhèn)靜劑和其量足以減輕或抑制由鎮(zhèn)痛藥、麻醉劑或鎮(zhèn)靜劑導(dǎo)致的呼吸抑制的正變構(gòu)AMPA受體調(diào)節(jié)劑。文檔編號A61K31/5365GK101600436SQ200780040363公開日2009年12月9日申請日期2007年8月30日優(yōu)先權(quán)日2006年8月31日發(fā)明者J·J·格里爾申請人:艾伯塔大學(xué)校董