CN118806909A - 乙酰胆碱酯酶抑制剂和艾达鲁吡啶用于减少帕金森氏病患者跌倒的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及乙酰胆碱酯酶抑制剂和艾达鲁吡啶用于减少CNS疾病的患者,特别是帕金森氏病患者跌倒的用途,在所述患者中,平衡、步态或运动受损。
Description
本申请是发明名称为“乙酰胆碱酯酶抑制剂和艾达鲁吡啶用于减少帕金森氏病患者跌倒的用途”、申请号为201780025728.1、申请日为2017年4月25日的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及乙酰胆碱酯酶抑制剂和艾达鲁吡啶用于减少老年患者(例如患有帕金森氏病的老年患者)的跌倒的用途。本发明进一步涉及乙酰胆碱酯酶抑制剂和艾达鲁吡啶的的组合,用于减少帕金森氏病患者的跌倒。
背景技术
跌倒是老年人死亡的一个主要原因,并且在大多数患有帕金森氏病(Parkinson’sdisease,PD)的患者中,跌倒是对左旋多巴不敏感引起的住院治疗和长期护理的主要原因。在帕金森氏病中的跌倒已归因于前脑胆碱能神经元的退化,其与纹状体多巴胺损失进行相互作用,损害了平衡、步态和运动的认知控制。
除了表征运动症状(该运动症状主要反映纹状体多巴胺损失)的疾病之外,突出的自主行为和认知症状(包括跌倒倾向)指示:帕金森氏病(Parkinson’s disease,PD)是基于更广泛的多系统神经退化的过程1。跌倒在帕金森氏病患者中2,3以及在健康的老年中4常常是致残事件5,6。基于运动的程序7-9和用乙酰胆碱酯酶抑制剂的治疗10,11两者都降低了老年患者和PD患者的跌倒率,尽管仍然存在进一步降低跌倒倾向的未满足的需要。
虽然患者的跌倒与许多风险因素相关12-14,运动注意监督的缺损是一个主要成因,特别是当在不熟悉的表面和障碍或次要任务挑战步态、平衡和运动控制时15-22。步态、平衡和运动错误通常引起补偿性注意控制。然而,由于疾病过程也影响大脑的注意力系统,这种注意资源的补偿性部署越来越不可用于救援运动和防止跌倒。与这一观点一致,基底前脑(basal forebrain,BF)胆碱能退化向端脑和丘脑区域(脑的主要注意力系统23,24)的投射和胆碱能脑干退化向丘脑和基底神经节的投射与低步态速度、步态冻结和PD患者跌倒相关25-29。
在其他CNS疾病中,例如路易体痴呆症(LBD)、对位性核上性麻痹(Parasupranuclear Palsy,PSP)和多系统萎缩(Mutli Systems Atropy,MSA),由于胆碱能神经元退化,平衡、步态和运动受损30。
从以上可以清楚地看到,仍然存在用于减少帕金森病患者以及其他CNS疾病患者(其中胆碱能神经元退化导致平衡、步态和运动的损伤)的跌倒的治疗的未满足的需求。
N-(2-(6-氟-1H-吲哚-3-基)乙基)-3-(2,2,3,3-四氟丙氧基)苄胺(INN名称艾达鲁吡啶)(如下所示)首次披露于WO 02/078693中,并且其是一种有效且具有选择性的5-HT6受体拮抗剂,该受体拮抗剂已经在临床研发之中用于治疗与精神分裂症相关的认知缺损并且作为阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的治疗。
2012年,报道了使用艾达鲁吡啶来治疗阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的临床研究。数据证实当通过阿尔茨海默病评估量表-认知分量表(ADAS-cog)测量时,与安慰剂加多奈哌齐相比,艾达鲁吡啶加10mg/日的多奈哌齐在278个患有阿尔茨海默病的患者中显著改善认知功能。与多奈哌齐治疗的患者相比,艾达鲁吡啶在次要终末点中显示出阳性结果,包括总体印象和日常生活活动的测量。随后的阶段III的研究未能确认这些结果。
本专利申请中包含的结果已被部分披露于电子出版物(doi:10.111/ejn.13354,出版于2016年7月29日)31中。此外,用于评估治疗对跌倒、步态和运动停止的影响的密歇根复杂电机控制任务(Michigan Complex Motor Control Task,MCMCT)已经描述于库兹尼基(Kucinski)等人的文章中32。
发明内容
本发明涉及5-HT6受体拮抗剂(例如艾达鲁吡啶(IDL))和乙酰胆碱酯酶抑制剂(AChEI)(例如多奈哌齐(DON)、利凡斯的明(Riva)或加兰他敏(GAL))用于通过减少帕金森氏病患者的跌倒来治疗帕金森氏病。本发明的发明人惊奇地发现,多奈哌齐和艾达鲁吡啶或利凡斯的明和艾达鲁吡啶的联合治疗减少纹状体多巴胺能、皮质胆碱能双系统损伤(DL)大鼠的跌倒。这些结果表明,使用AChEI和5HT6受体拮抗剂的联合治疗可以降低PD患者的跌倒倾向,特别是降低表现出由分心物诱发的或自发发生的、相对短暂的运动停止倾向的PD患者的跌倒倾向。
附图说明
图1.
穿越杆时的跌倒(N=70、n=14/组和7/性别)。在所有测试条件下,DL大鼠比SH/VEH大鼠跌倒得更频繁。此外,与DL/VEH大鼠相比,用DON+IDL治疗的大鼠的跌倒率显著降低(A)。单独测试条件的检查(B-E)指示,与穿越(在不熟悉的顺时针(clockwise,cw)方向上旋转、和在顺时针和逆时针(counterclockwise,cc)方向上交替)旋转杆相关联的跌倒的减少是DON+IDL对DL大鼠整体治疗效果的主要贡献。该图和下图指示事后多重比较的结果,该比较基于ANOVA的显著性结果,该ANOVA描述于结果中(*,**,***,P<0.05、0.01、0.001;在本图和其他图中使用的缩写如下:SH,假手术;DL,基底前脑胆碱能和纹状体多巴胺能双重损伤;DON,多奈哌齐;IDL,艾达鲁吡啶;Riva,利凡斯的明)。
图2.
门框分心物的效果(N=70、n=14/组和7/性别)。所有DL大鼠,除了DL/DON+IDL大鼠,比SH/VEH大鼠更频繁地跌倒(当暴露于被动分心物时(A,B))。为了深入了解潜在行为机制(该机制影响DON+IDL效果),进一步分析DL/VEH和DL/DON+IDL大鼠的门框相关行为。当大鼠接近或到达门框时,门框相关的跌倒与运动停止或步态冻结相关。通常,较长时间的冻结与DL/VEH和DL/DON+IDL大鼠中更多的跌倒(C)相关。实际上,与较长时间的冻结相关的跌倒在各组之间没有差异(D)。然而,当冻结保持相对较短(<2s)时,DON+IDL处理的大鼠的跌倒频率显著降低。短时间冻结本身的比例在各组之间没有差异。如E中所示,在短时间冻结后,即使它们没有跌倒,DL/VEH大鼠相对缓慢地恢复向前运动,通常尾巴位置相对低并具有懒散姿势(注意,该大鼠在通过门之后滑倒)。相反,当DL/DON+IDL大鼠恢复向前运动时、有时以跳跃开始向前运动(如图所示),它们迅速恢复规律的穿越速度和流体向前运动,尾巴位置高而坚定并具有直立姿势。
图3.
主动分心物任务的表现(N=70、n=14/组和7/性别)。为了模拟次要任务的影响,当大鼠穿越旋转杆时,提供水(参见顶部照片;由于平行的每日持续注意任务(SAT)测试,大鼠禁水)。DL大鼠通常不太可能参与这种竞争活动,如通过较少数量的尝试恢复水所指示(A)。DL大鼠也不太可能为了恢复水而不引发跌倒(B)。在该主动分心物存在下,药物治疗(多奈哌齐(DON)或艾达鲁吡啶(IDL),单独地或以联合方式)均显著改善DL大鼠的表现。
图4
从第2天到第5天合并的总跌倒数。显示的是用载体、1mg/kg利凡斯的明、10mg/kg艾达鲁吡啶治疗或组合治疗10天后,双重病变(DL)或假手术大鼠中记录的总跌倒数(y轴)。条形代表平均值±sem,***P<0.001(对于DL+载体)。括号中表示N次。
图5
来自交替杆(第5天)的总跌倒数。显示的是用载体、1mg/kg利凡斯的明、10mg/kg艾达鲁吡啶治疗或组合治疗10天后,双重病变(DL)或假手术大鼠中记录的总跌倒数(y轴)。条形代表平均值±sem,***P<0.001、**P<0.01(对于DL+载体)。括号中表示N次。
图6
来自逆时针杆(第4天)的总跌倒数。显示的是用载体、1mg/kg利凡斯的明、10mg/kg艾达鲁吡啶治疗或组合治疗10天后,双重病变(DL)或假手术大鼠中记录的总跌倒数(y轴)。条形代表平均值±sem,***P<0.001(对于DL+载体)。括号中表示N次。
图7
来自固定杆的总跌倒数。显示的是用载体、1mg/kg利凡斯的明、10mg/kg艾达鲁吡啶治疗或组合治疗10天后,双重病变(DL)或假手术大鼠中记录的总跌倒数(y轴)。条形代表平均值±sem,***P<0.001(对于DL+载体)。括号中表示N次。
定义
在整个说明书中,术语“艾达鲁吡啶”(有时缩写为IDL)旨在包括该化合物的任何形式,例如游离碱和药学上可接受的盐。游离碱和药学上可接受的盐包括无水形式和溶剂化形式(如水合物)。无水形式包括无定形形式和结晶形式,并且溶剂合物包括结晶形式。同样,术语“多奈哌齐”(有时缩写为DON)旨在包括该化合物的任何形式,例如游离碱和药学上可接受的盐等。
乙酰胆碱酯酶抑制剂(在本发明上下文中缩写为“AChEI”)是一种化学品或药物,其抑制乙酰胆碱酯酶分解乙酰胆碱,从而增加神经递质乙酰胆碱作用的水平和持续时间。在本发明上下文中,乙酰胆碱酯酶抑制剂的实例包括但不限于:多奈哌齐(donepezil)、利凡斯的明(rivastigmine)和加兰他敏(galantamine)。
在整个说明书中,术语“老年患者”是指至少60岁,例如至少65岁,例如至少70、75、80、85或90岁的人。
在本发明上下文中,当艾达鲁吡啶与AChEI组合使用时,这表明在一个实施例中,所述两种化合物可以同时给予,例如以包含两种化合物的药物组合物进行给予。在另一个实施例中,当艾达鲁吡啶与AChEI组合使用时,这表明所述两种化合物在合适的单独药物组合物中分开给予。这些单独的组合物可以同时地,例如在每天早晨或晚上、每天一次、以有规律地间隔进行给予;或者它们可以独立给予,例如:一种化合物在早晨、每天一次、以有规律地间隔给予,另一种化合物在晚上、每天一次、以有规律地间隔给予。
在本发明上下文中,“药物组合物”是指一种剂型,例如口服剂型,例如固体口服剂型,典型地是片剂或胶囊。“本发明的药物组合物”是指由权利要求书和说明书涵盖的所有药物组合物。
在本发明上下文中,“药物赋形剂”包括例如用于本发明药物组合物的惰性固体稀释剂或填料、无菌水溶液以及不同的有机溶剂。
在本发明上下文中,“单位剂型”是指药物组合物的配制单位,例如一种片剂或一种胶囊。
在本发明上下文中,化合物的“治疗有效量”意指足以在包括给予所述化合物的治疗性介入中治愈、缓解或部分阻滞给定疾病及其并发症的临床表现的量。将足以实现以上的量定义为“治疗有效量”。用于各目的有效量将取决于疾病或损伤的严重程度以及受试者的体重及一般状态。将理解的是,确定适当剂量可以使用常规实验,通过构筑值矩阵并测试矩阵中的不同点来实现,这均在受训医师的普通技术内。
术语“胆碱能神经元的功能障碍”是胆碱能神经元的正常功能小于全容量的健康状况。
术语“胆碱能神经元的退化”是大脑的胆碱能神经元出现进行性恶化的健康状况。
在本发明上下文中,“治疗(treatment)”或“治疗(treating)”旨在指示管理并护理患者,用于缓解、抑制、部分抑制疾病的临床表现或延迟其进展或者治愈疾病的目的。在本发明的一个方面,“治疗(treatment和treating)”是指预防性(prophylactic、preventive)治疗。在另一个方面,“治疗(treatment和treating)”是指(根治性)治疗。欲治疗的患者优选是哺乳动物,特别是人类。
“DL大鼠”是经历纹状体多巴胺能、皮质胆碱能双系统损伤的大鼠。
发明详述
本发明的发明人出人意料地发现,艾达鲁吡啶和多奈哌齐或艾达鲁吡啶和利凡斯的明的组合能够减少动物模型的跌倒,这表明这两种物质的组合具有治疗作用以减少PD患者和老年患者跌倒的潜力。简而言之,在具有皮质胆碱能和纹状体多巴胺能损失的大鼠(DL大鼠)中,通过穿越旋转杆和进行持续注意任务(Sustained Attention Task,SAT)来测试多奈哌齐(DON)和艾达鲁吡啶(IDL)的效果。主要研究结果表明,DON+IDL治疗减少了旋转杆上的跌倒以及由门框分心物诱发的跌倒。DON+IDL主要通过增强在相对短暂的运动停止后重新开始穿越旋转杆的功效和活力来防止跌倒。与其他DL组相比,用DON+IDL治疗的DL大鼠在穿越旋转杆时表现出较少的跌倒,并且与门框诱发的较短停止相关的跌倒也较少。此外,与仅用载体处理的DL大鼠相比,用Riva+IDL处理DL大鼠也显示DL大鼠跌倒次数减少。进一步的详细信息,请参阅实验部分。
在人类跌倒者中,如同在DL大鼠中,缓慢的步态速度和运动停止(由分心物诱发或没有明显原因发生)使向前运动不稳定并增加跌倒的风险。停止或步态冻结涉及姿势和步态控制的不稳定性,以及运动选择和规划的中断,因此这样的停止可以反映皮层-纹状体通信的损坏,而不是仅损失纹状体多巴胺。
因此,本发明涉及艾达鲁吡啶和AChEI用于通过减少跌倒来治疗老年患者。本发明进一步涉及艾达鲁吡啶和AChEI用于通过减少帕金森氏病患者的跌倒来治疗帕金森氏病。本发明还涉及一种药物组合物,其包含艾达鲁吡啶和AChEI以及药学上可接受的赋形剂。
根据本发明,艾达鲁吡啶和AChEI或这两种化合物中任一种的药学上可接受的盐能以任何合适的方式给予,例如口服、经粘膜或非肠道给予,并且艾达鲁吡啶和/或AChEI能以用于这种给予的任何合适的形式存在。在一个实施例中,并且根据本发明的目的,将艾达鲁吡啶和AChEI以固体药物实体的形式(适合地作为片剂或胶囊)或以用于注射的悬浮液、溶液或分散液的形式给予。
根据本发明的药物组合物可以用药学上可接受的载体或稀释剂以及任何其他已知的佐剂和赋形剂根据常规技术配制,这些常规技术是例如以下披露的技术:《雷明顿:药学科学与实践》(Remington:The Science and Practice of Pharmacy),第22版,郝博(Hauber)编辑,利平科特·威廉斯·威尔金斯出版公司(Lippincott Williams&Wilkins),2013。片剂可以因此通过将活性成分与普通载体(如辅助剂和/或稀释剂)混合,并且随后在压片机中压缩混合物来制备。
适合的药物载体和赋形剂包括惰性固体稀释剂或填料、无菌水溶液以及不同有机溶剂。固体载体的非限制性实例是玉米淀粉、乳糖、白土、蔗糖、环糊精、滑石、明胶、琼脂、果胶、阿拉伯胶、硬脂酸镁、硬脂酸以及纤维素的低级烷基醚。液体载体的非限制实例是糖浆、花生油、橄榄油、磷脂、脂肪酸、脂肪酸胺、聚氧乙烯以及水。
还可以使用任何其他辅助剂或添加剂,如着色剂、芳香剂和防腐剂,其条件是它们与活性成分兼容。本发明的药物组合物因此典型地包含有效量艾达鲁吡啶和/或AChEI以及一种或多种药学上可接受的载体。
通过组合本发明中使用的化合物与药学上可接受的载体而形成的药物组合物接着以多种适于所披露的给予途径的剂型容易地给予。
使用本发明的活性药物成分,即,艾达鲁吡啶和AChEI,可以单剂量或多剂量作为纯化合物单独给予,或者与药学上可接受的载体或赋形剂组合给予。
药物组合物可以被具体配制以通过任何适合途径给予,例如经口、经直肠、经鼻、经肺、局部(包括经颊及舌下)、经皮及非经肠(包括皮下、肌肉内及静脉内)途径,经口的途径是优选的。将领会的是,给予途径将取决于欲治疗的受试者的一般状况及年龄、欲治疗的病症的性质以及所选活性成分。
用于口服给予的药物组合物包括:固体口服剂型,例如片剂、胶囊、粉剂和颗粒剂;和液体口服剂型,例如溶液、乳液、悬浮液和糖浆以及溶解或悬浮在合适液体中的粉剂和颗粒剂。
固体口服剂型可以作为离散的单位(例如片剂、或硬或软胶囊)存在,每个单位含有预定量的活性成分,并且优选含有一种或多种合适的赋形剂。适当时,根据本领域中熟知的方法,这些固体剂型可以制备为具有包衣,例如肠溶衣,或者它们可以被配制以提供活性成分的调节释放,例如延迟或延长释放。适当时,固体剂型可以是在唾液中崩解的剂型,例如口腔分散片剂。适于固体口服配制品的赋形剂的实例包括但不限于:微晶纤维素、玉米淀粉、乳糖、甘露醇、聚维酮、交联羧甲纤维素钠、蔗糖、环糊精、滑石、明胶、果胶、硬脂酸镁、硬脂酸和纤维素的低级烷基醚。类似地,固体配制品剂可包括本领域已知的、延迟或延长释放配制品的赋形剂,例如单硬脂酸甘油酯或羟丙甲纤维素。如果固体材料用于口服给予,配制品可以通过例如将活性成分与固体赋形剂混合,然后在常规压片机中压制该混合物来制备;或者可以将配制品例如置于硬胶囊(例如粉剂、丸剂或微型片剂形式)中。固体赋形剂的量将广泛变化,但典型地将在每剂量单位从约25mg至约1g的范围。
液体口服剂型可以作为例如酏剂、糖浆、口服滴剂或液体填充胶囊存在。液体口服剂型也可以作为在水性或非水性液体中的溶液或悬浮液的粉剂存在。适于液体口服配制品的赋形剂的实例包括但不限于:乙醇、丙二醇、甘油、聚乙二醇、泊洛沙姆、山梨醇、聚山梨酸酯、甘油单酯和甘油二酯、环糊精、椰子油、棕榈油和水。液体口服剂型可以通过例如将活性成分溶解或悬浮在水性或非水性液体中,或通过将活性成分掺入水包油或油包水液体乳液中来制备。其他赋形剂可用于固体和液体口服配制品,例如着色剂、调味剂和防腐剂等。
用于非经肠给予的药物组合物包括用于注射或输注的无菌水性及非水性溶液、分散液、悬浮液或乳液,用于注射或输注的浓缩物,以及在使用之前用于注射或输注的在无菌溶液或分散液中重构的无菌粉剂。适于非经肠配制品的赋形剂的实例包括但不限于:水、椰子油、棕榈油和环糊精溶液。必要时应该适当缓冲水性配制品并且用足够盐水或葡萄糖调至等渗。
其他类型的药物组合物包括栓剂、吸入剂、乳膏剂、凝胶剂、皮肤贴片、植入剂和经鼻或经颊给予的配制品。
当设想同时给予艾达鲁吡啶和AChEI时,含有艾达鲁吡啶和AChEI两者的组合物可能是特别方便的。可替代地,能以合适的组合物的形式分别给予艾达鲁吡啶和AChEI。组合物可以如上所述制备。在本发明的一个实施例中,同时给予不同单位形式的艾达鲁吡啶和AChEI,例如两种化合物每天一次、在早晨或晚上以有规律地间隔给予。在另一个实施例中,不同单位形式的艾达鲁吡啶和AChEI独立给予,例如在早晨、每天一次、以有规律地间隔给予艾达鲁吡啶,并且在晚上、每天一次、以有规律地间隔给予AChEI,反之亦然。
本发明还包括试剂盒,该试剂盒包含含有艾达鲁吡啶的离散单位剂型和含有AChEI的离散单位剂型,所有这些单位剂型均包含在同一容器或包装中,例如泡罩包装。
根据本发明的药物组合物和试剂盒优选包含治疗有效量的艾达鲁吡啶和AChEI。艾达鲁吡啶的日剂量优选为从10至200mg、例如从10mg至120mg、例如从10mg至100mg、例如从30mg至90mg、例如从30mg至60mg.多奈哌齐的日剂量优选为从1mg至30mg,例如从5mg至23mg,例如10mg。利凡斯的明的日剂量优选为从1mg至20mg。加兰他敏的日剂量优选为从4mg至24mg,例如从8mg至24mg,例如8mg、12mg、16mg、20mg或24mg。
根据本发明的实施例
在下文披露本发明的实施例。第一实施例表示为E1,第二实施例表示为E2,等等。
E1.艾达鲁吡啶和AChEI,用于通过减少跌倒来治疗老年患者。
E2.根据实施例1所述的、用于在治疗中使用的艾达鲁吡啶和AChEI,其中所述老年患者已被诊断为患有帕金森氏病。
E3.艾达鲁吡啶和AChEI,用于治疗CNS疾病,该CNS疾病选自下组,该组由以下各项组成:路易体痴呆症(LBD)、对位性核上性麻痹(PSP)、多系统萎缩(MSA)和帕金森氏病,其中帕金森氏病的治疗选自下组,该组由以下各项组成:减少帕金森氏病患者的跌倒、改善帕金森氏病患者的低步态速度、减少帕金森氏病患者的运动停止、减少帕金森氏病患者的步态冻结以及改善帕金森氏病患者的步态控制。
E4.根据实施例1-3中任一项所述的艾达鲁吡啶和AChEI,其中所述AChEI选自多奈哌齐、利凡斯的明和加兰他敏。
E5.根据实施例1-4中任一项所述的所述的、用于在治疗中使用的艾达鲁吡啶和AChEI,其中,当该AChEI是多奈哌齐时,该多奈哌齐的剂量为从1至30mg,例如从5至23mg;当该AChEI是加兰他敏时,该加兰他敏的剂量为从4至24mg;并且当该AChEI是利凡斯的明时,利凡斯的明的剂量为从1至20mg。
E6.根据实施例1-5中任一项所述的、用于在治疗中使用的艾达鲁吡啶和AChEI,其中该艾达鲁吡啶的日剂量为从10mg至120mg,例如从10mg至100mg,例如从30mg至90mg,例如从30mg至60mg。
E7.根据实施例1-6中任一项所述的、用于在治疗中使用的艾达鲁吡啶和AChEI,其中所述艾达鲁吡啶和所述AChEI同时给予。
E8.根据实施例1-6中任一项所述的、用于在治疗中使用的艾达鲁吡啶和多奈哌齐,其中所述艾达鲁吡啶和所述AChEI独立给予。
E9.根据实施例1-8中任一项所述的、用于在治疗中使用的艾达鲁吡啶和多奈哌齐,其中所述艾达鲁吡啶和所述AChEI包含在不同单位剂型中。
E10.根据实施例1-7中任一项所述的、用于在治疗中使用的艾达鲁吡啶和多奈哌齐,其中所述艾达鲁吡啶和所述AChEI包含在相同的单位剂型中。
E11.一种通过减少跌倒来治疗老年患者的方法,该方法包括向有需要的患者给予治疗有效量的艾达鲁吡啶和AChEI。
E12.根据实施例11所述的方法,其中所述老年患者已被诊断为患有帕金森氏病。
E13.一种用于治疗选自下组的CNS疾病的方法,该组由以下各项组成:路易体痴呆症(LBD)、对位性核上性麻痹(PSP)、多系统萎缩(MSA)和帕金森氏病,其中帕金森氏病的治疗选自下组,该组由以下各项组成:减少帕金森氏病患者的跌倒、改善帕金森氏病患者的低步态速度、减少帕金森氏病患者的运动停止、减少帕金森氏病患者的步态冻结以及改善帕金森氏病患者的步态控制,该方法包括向有需要的患者给予治疗有效量的艾达鲁吡啶和AChEI。
E14.根据实施例11-13中任一项所述的方法,其中所述AChEI选自多奈哌齐、利凡斯的明和加兰他敏。
E15.根据实施例11-14中任一项所述的方法,其中,当AChEI是多奈哌齐时,该多奈哌齐的治疗有效量为从1至30mg,例如从5至23mg;当该AChEI是加兰他敏时,该加兰他敏的剂量为从4至24mg;并且当该AChEI是利凡斯的明时,所述利凡斯的明的治疗有效量为从1至20mg。
E16.根据实施例11-15中任一项所述的方法,其中所述的艾达鲁吡啶的治疗有效量为从10mg至120mg,例如从10mg至100mg,例如从30mg至90mg,例如从30mg至60mg。
E17.根据实施例11-16中任一项所述的方法,所述艾达鲁吡啶和所述AChEI同时给予。
E18.根据实施例11-16中任一项所述的方法,其中所述艾达鲁吡啶和所述AChEI独立给予。
E19.根据实施例11-18中任一项所述的方法,其中所述艾达鲁吡啶和所述AChEI包含在不同单位剂型中。
E20.根据实施例11-17中任一项所述的方法,其中所述艾达鲁吡啶和所述AChEI包含在相同单位剂型中。
E21.艾达鲁吡啶和AChEI在制备用于通过减少跌倒来治疗老年患者的药物中的用途。
E22.根据实施例21所述的艾达鲁吡啶和AChEI的用途,其中所述老年人已经诊断为帕金森氏病。
E23.艾达鲁吡啶和AChEI在制备用于治疗CNS疾病的药物中的用途,该CNS疾病选自下组,该组由以下各项组成:路易体痴呆症(LBD)、对位性核上性麻痹(PSP)、多系统萎缩(MSA)和帕金森氏病,其中帕金森氏病的治疗选自下组,该组由以下各项组成:减少帕金森氏病患者的跌倒、改善帕金森氏病患者的低步态速度、减少帕金森氏病患者的运动停止、减少帕金森氏病患者的步态冻结以及改善帕金森氏病患者的步态控制。
E24.根据实施例21-23中任一项所述的艾达鲁吡啶和AChEI的用途,其中所述AChEI选自多奈哌齐、利凡斯的明和加兰他敏。
E25.根据实施例21-24中任一项所述的艾达鲁吡啶和AChEI的用途,其中,当该AChEI是多奈哌齐时,所述药物包含从1至30mg,例如从5至23mg的多奈哌齐;当该AChEI是加兰他敏时,该加兰他敏的剂量为从4至24mg;并且当该AChEI是利凡斯的明时,所述药物包含从1至20mg的利凡斯的明。
E26.根据实施例21-25中任一项所述的艾达鲁吡啶和AChEI的用途,其中所述药物包含从10mg至120mg的艾达鲁吡啶,例如从10mg至100mg的艾达鲁吡啶,例如从30mg至90mg的艾达鲁吡啶,例如从30mg至60mg的艾达鲁吡啶。
E27.一种药物组合物,其包含艾达鲁吡啶和AChEI、以及药学上可接受的赋形剂。
E28.根据实施例27所述的药物组合物,其中所述AChEI选自多奈哌齐、利凡斯的明和加兰他敏。
E29.根据实施例27-28中任一项所述的药物组合物,该药物组合物包含从30mg至60mg的艾达鲁吡啶,其中,当该AChEI是多奈哌齐时,所述药物包含从1至30mg的多奈哌齐,例如从5至23mg的多奈哌齐;当该AChEI是加兰他敏时,所述药物包含从4至24mg的加兰他敏;并且当该AChEI是利凡斯的明时,所述组合物包含从1至20mg的利凡斯的明。
E30.根据实施例27-28中任一项所述的药物组合物,该药物组合物包含从30mg至60mg的艾达鲁吡啶。
E31.根据实施例27-30中任一项所述的药物组合物,该药物组合物用于通过减少跌倒来治疗老年患者。
E32.根据实施例31所述的、用于在治疗中使用的药物组合物,其中所述老年患者已被诊断为患有帕金森氏病。
E33.根据实施例27-30中任一项所述的药物组合物,该药物组合物用于治疗CNS疾病,该CNS疾病选自下组,该组由以下各项组成:路易体痴呆症(LBD)、对位性核上性麻痹(PSP)、多系统萎缩(MSA)和帕金森氏病,其中帕金森氏病的治疗选自下组,该组由以下各项组成:减少帕金森氏病患者的跌倒(falls)、改善帕金森氏病患者的低步态速度(gaitspeed)、减少帕金森氏病患者的运动停止(movement stoppages)、减少帕金森氏病患者的步态冻结(freezing gait)以及改善帕金森氏病患者的步态控制(gait control)。
E34.一种包含艾达鲁吡啶和AChEI的试剂盒。
E35.根据实施例34所述的试剂盒,其中所述AChEI选自多奈哌齐、利凡斯的明和加兰他敏。
E36.根据实施例34-35中任一项所述的试剂盒,该试剂盒适用于同时给予所述艾达鲁吡啶和所述AChEI。
E37.根据实施例34-35中任一项所述的试剂盒,该试剂盒适用于独立给予所述艾达鲁吡啶和所述AChEI。
在此所引用的所有文献(包括出版物、专利申请、以及专利)均通过引用以其全部内容由此结合,并且引用的程度如同每个文献被个别地并且明确地指示通过引用结合并且以其全部内容在此阐述(至法律允许的最大程度),而不考虑在此其他地方做出的特定文件的任何单独提供的结合。
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应理解的是,在此提到的本发明的多个方面、实施例、实施方式以及特征可以单独地或以任何组合要求保护。
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实例
实例1用多奈哌齐和艾达鲁吡啶治疗的DL大鼠的跌倒减少
材料与方法
受试者
在具有受控的温度和湿度环境下(23℃,45%),将3至6个月龄的成年雄性和雌性斯普拉-道来(Sprague Dawley)大鼠(哈伦(Harlan;N=70;35只雄性和35只雌性)分别置于不透明的单标准笼(27.70cm×20.30cm)中。在整个实验中,雄性大鼠体重超过雌性大鼠(F(1,69)=460.29,P<0.001;雄性:359.86+4.27g雌性大鼠:249.24+2.48g),但是实验组之间的体重没有差异
(组和性别的主要影响x组:两者F<0.29,两者P>0.88)。将动物保持在12:12小时光照/黑暗时间表(在上午8:00时开灯)下。食物(啮齿动物;哈伦塔克拉德(Harlan Teklad))可随意获得。在术前和术后行为测试的前一周,在7天的时间内逐渐限制给水(12、8、5、3、1、0.5、0.25小时给水/天)。在测试期间,提供水作为在SAT表现期间和进行MCMCT时,穿越横梁之后的正确响应的奖励(见下文)。还在每天SAT表现后向大鼠随意提供水15分钟。
实验时间表
最初对动物进行SAT训练(约2个月的日常训练;约9:00-11:00AM)。达到训练的最后阶段时,使动物在该阶段连续保持14天。在训练的最后6天期间,大鼠也在下午(约2:00-4:00PM)进行MCMCT训练。以前的实验表明,当大鼠在同一天进行两个任务训练时,任一任务的表现不受影响。此外,因为我们以前证明,大鼠的昼夜节律夹带每日SAT练习,产生一个强的日间表型,所有行为测试很可能发生在动物的白天的活跃期。
在术前训练之后,对动物进行立体定位损伤手术,随后恢复4周。在恢复的最后一周,逐渐限制动物给水。然后用连续12天的SAT和MCMCT时段评估药物效果(关于MCMCT测试条件的组系(battery),参见表1):
在SAT表现前30分钟(约9:30注射,SAT测试:10:00-10:45a.m.)和在MCMCT测试之前(约3:30-6:00p.m.)的下午给予药物或载体注射。对于MCMCT运行,对大鼠进行单独注射,使得试验在对每只动物注射后恰好30分钟开始。
损伤
在70只大鼠中,56只(28只雌性和28只雄性)接受双纹状体-多巴胺能、皮质胆碱能系统损伤(DL),并且在手术后随机分配到4种治疗条件(n=14/组,7/性别)。14只大鼠(7/性别)接受假性损伤。将6-OHDA双侧递送(bilaterally delivered)至背侧纹状体中的多巴胺末端(西格玛-奥德里奇公司(Sigma-Aldrich);6.0μg/2μL/输注、推注;溶解于含有0.1%抗坏血酸的0.9%NaCl中;两个输注部位/半球:Ap+1.2和+0.2mm;相对于前囟,ML±2.5和±3.0mm;从颅骨,DV-4.8和-5.0mm)。在手术前30分钟,对已经接受6-OHDA输注的大鼠给予地昔帕明盐酸盐(10mg/kg;腹膜内;西格玛-奥德里奇公司),以保护去甲肾上腺素能神经元4。用双侧输注的aCSF中的免疫毒素192IgG-皂草素(高级靶向系统)(120ng/μL;0.5μL/半球;AP-0.8;ML±2.9;DV-7.8)靶向位于细胞核基底和无名质的基底前脑胆碱能神经元。假手术大鼠接受等体积的0.9%NaCl和0.1%抗坏血酸(纹状体)和不含神经毒素的aCSF(基底前脑)。
密歇根复杂电机控制任务(MCMCT)
使用MCMCT评估包括跌倒倾向在内的复杂运动表现指标(详情和说明参见:库兹尼基(Kucinski)等人(2013),帕金森氏病的跌倒倾向建模:皮质胆碱能和纹状体-多巴胺能传入神经阻滞大鼠中复杂运动的注意控制缺陷(Modelling fall propensity inParkinson’s disease:Deficits in the attentional control of complex movementsin rats with cortical-cholinergic and striatal-dopaminergic deafferentation),神经科学杂志(J Neurosci),33,16522-16539)。这种穿越横梁的装置被设计为对大鼠进行注意要求运动和在穿越狭窄的方杆表面(2.54cm2)时校正步进误差的能力进行评价。横梁(2.0m长)的端部保持在插座中,该插座允许杆由联接到横梁单元的一端的齿轮马达(10RPM)带动旋转。穿越杆,特别是穿越旋转杆时,对于纹状体多巴胺能和皮层胆碱能输入的双重损伤的大鼠,一定产生跌倒和其他运动损伤。还使用平坦的板表面(13.3cm宽)来评估基本运动能力和用于适应装置。位于横梁的相对端的两个相同的平台(23.0×31.5cm面积)被可伸缩的壁(27.0cm高)包围以形成终端盒结构。手动升高和降低壁,并且通过摩擦夹具将壁固定在适当位置,摩擦夹具骑在平台下方的支撑结构中的纵向槽中。面向横梁的壁具有开口(9.0cm宽),以允许大鼠进入和离开终端盒。将铜水杯(2.7cm直径,3cm深)嵌入终端盒的底面上,并且在每次穿越后给大鼠提供约150μL的水。这些奖励旨在作为自发性穿越的激励,因此在测试期间限制实验者操作。
在测试时段开始时,大鼠被放置在距离终端盒约10厘米的杆或板上,并允许进入盒子和获得饮用水奖励。一旦在第一次试验中进入盒子里,在随后的试验中,给予约45s的时间饮水和探索。大鼠随时能够离开终端盒以穿越横梁到相对侧。如果45s后大鼠没有开始穿越,降低壁作为提示使其开始穿越。当壁降低时,大多数大鼠自发性穿越,然而,如果没有自发性穿越,大鼠由实验者移动到板或杆上。如果跌倒发生时,动物掉进了一个羽毛球网(通用型)的安全网(0.7×0.2m)部分,其安置于横梁单元下20厘米处。因此,网框作为各种照相机、镜子和分心物单元的安装点。
跌倒、滑倒和穿越时间的评估描述于:库兹尼基(Kucinski)等人(2013),帕金森氏病的跌倒倾向建模:皮质胆碱能和纹状体-多巴胺能传入神经阻滞大鼠中复杂运动的注意控制缺陷(Modelling fall propensity in Parkinson’s disease:Deficits in theattentional control of complex movements in rats with cortical-cholinergicand striatal-dopaminergic deafferentation),神经科学杂志(J Neurosci),33,16522-16539)中。在以下情况下发生跌倒时进行评分:当滑倒/失足导致大鼠停止向前移动并失去直立行走姿势,导致动物的下侧碰撞杆的表面,当大鼠完全脱离杆而掉到位于杆下的网上或通过其爪悬挂在杆上时,当大鼠停止向前运动并且在杆旋转时抓在杆上(因此与其一起上下颠倒),或者当大鼠停止向前运动并且垂直地坐在杆上超过2秒、同时尝试但未能恢复向前移动。在以下情况下发生滑倒时进行评分:当任何大鼠的爪失去与杆的表面接触并且在杆的下部水平边界下方延伸时。穿越时间被定义为穿越横梁的整个距离的潜伏期。在发生跌倒的试验期间,通过将完全穿越的距离与后肢在跌倒期间与杆失去接触的距离的比率相乘,来按比例分配滑倒和穿越时间。
在穿越期间放置两个分心物。首先,将由46.0×39.4cm表面构成的被动门框分心物(其具有由泡沫芯制成的20cm×10cm的门框形状切口)结合到MCMCT测试序列中。该分心物被放置在沿着横梁的中间点(100cm标记)处,其中侧边距两侧的杆表面3.5cm,并且门框切口的顶部边界在平杆表面上方11cm处。我们以前发现这种分心物造成运动中断,例如步态冻结和跌倒,因此模拟这种分心物在PD患者中的效果。其次,用主动分心物任务测试动物,其中在穿越期间在平台(4.9cm直径)上放置水奖励(3滴水;约150μL)。该平台也放置在100cm标记处,其中杆和平台相距2-3cm。
大鼠首先适应4个塑成试验中的任务(测试第8和9天)。在这些试验中,将大鼠直接放置在邻近平台的固定(非旋转)杆(大约在横梁的中间)上,并允许从平台饮用水。在塑成试验之后,对大鼠进行4个测试试验,其中大鼠在有水奖励的时候在旋转杆(交替方向)上进行了无辅助的穿越。在另外两个测试天(第10和12天)中,大鼠每天进行10次测试。除了跌倒,计数获得的水奖励数目(定义为舔/饮平台上的水≥1秒)。使用具有可旋转底座的子弹4号(4bullet)相机(KT&C;KPCS190SH型黑/白子弹相机(Black/White Bullet Camera),具有1/3“索尼超级HAD CCD传感器(SONY Super HAD CCD))的系统记录所有试验,所述可旋转底座通过手动夹具紧固到装置外侧的外部支撑框架。通过对大鼠的损伤状态和治疗方案不清楚的实验者、通过视频回放来分析表现测量。
持续注意任务(Sustainedattention task,SAT)
装置.
使用容纳在单独的声音衰减弱小分隔间的12个操作室(MED联合公司(MEDAssociates Inc))进行训练和测试。每个室配备有两个可伸缩杠杆,一个白光中央面板(2.8W)和位于面板灯所在壁上的水分配器。水分配器能够每次输送45μL的水。信号呈现、杠杆操作、强化输送和数据收集由奔腾电脑(Pentium PC)和用于Windows软件的Med电脑(Med-PC)(版本4.1.3;MED联合公司(MED Associates))控制。
采集.
禁水的大鼠最初被训练按照修改的固定比率-1(FR1)时间表,通过按压水奖励杠杆来加水。在训练的这个阶段,任何杠杆压力机导致水输送。典型地,动物不表现出对按压哪个杠杆的偏好;然而,如果连续按压一个杠杆5次,则修改FR1时间表以要求动物在获得下一个奖励之前按压相反的杠杆。连续3天后,每次用120个强化杠杆按压,大鼠开始训练以区分信号(中心面板灯的1秒照明)和非信号(无照明)事件。在信号或无信号事件之后两秒钟,两个杠杆延伸到操作室中并保持延伸4秒或直到杠杆被按压。如果在4秒之后没有进行按压,则缩回杠杆并且对遗漏进行评分。在紧随响应(正确或不正确)之后,两个杠杆都缩回,并且重置可变试验间期(ITI;12±3s)。在信号试验中,按压左杠杆被强化、称为“命中”,而按压右杠杆没有被强化、称为“未命中”。在无信号试验中,按压右杠杆被强化、称为“正确否定”,而按压左杠杆没有被强化、称为“假警报”。
动物仅接受水作为正确反应的奖励(每次命中和正确否定为45μL),而不正确的反应(未命中和假警报)没有奖励。为了消除选择偏好的可能性,一半的动物用相反的模式进行训练。信号和非信号事件以伪随机顺序呈现,每时段81个试验(总共162个试验)。在这个训练阶段,不正确的反应之后是校正试验,其中重复先前的试验。在校正试验中出现三个连续不正确的反应后,对动物进行强制试验,其中杠杆延伸90秒或直到动物作出反应。如果强制选择试验是信号试验,只要杠杆延伸,信号灯就保持照明。在这个训练阶段,房间的灯不亮。如果它们对信号和非信号试验连续3天具有≥70%的正确响应,则对动物进行随后的塑成步骤。
在塑成的第三阶段期间,引入多个信号持续时间(500、50和25ms),并且减少ITI到9±3s。排除校正和强制选择试验。每个试验都以伪随机来确定试验类型和信号持续时间。设置时段长度为40分钟。在至少3天的稳定表现(定义为至少70%命中500ms信号,70%正确否定和≤30%未命中)之后,开始对动物进行任务最终版本的训练。最终版本与以前的训练阶段相同,除了房间灯在整个时段都处于照明状态。添加照明房间灯代表了测试持续注意的关键因素,因为它需要动物在任务执行期间约束其行为并聚焦在中央面板灯上。在达到损伤手术之前的最后训练阶段时,动物保持在该阶段连续14天,并且将最后5天的表现的评分进行平均以确定每只动物的手术前得分。在药物效果的手术后测试中,仅在最后阶段对大鼠进行连续12天的测试,并且将最后5天的得分再次平均以进行最终分析。
SAT表现测量。
在每个SAT时段记录以下行为测试:命中、未命中、假警报、正确否定和遗漏。未命中和假警报分别是命中和正确否定的相反行为。计算每个信号长度的命中(命中/命中+未命中)的相对数目以及正确否定(正确否定/正确否定+假警报)的相对数目。此外,还在每个信号持续时间确定了注意能力的整体测量、SAT得分(集合了命中的相对数目(h)和假警报的相对数目(f))。使用下式计算SAT得分:(h-f)/[2(h+f)-(h+f)2]。因此,SAT得分不会由于遗漏的错误而混淆。SAT得分范围从1.0到-1.0,1.0指示所有的响应是命中和正确否定,0指示不能区分信号和非信号事件,-1.0指示所有响应都是未命中和假警报。单独记录遗漏错误。
组织学和损伤评估
在手术后药物测试完成后,对大鼠进行深度麻醉,并以50mL/min的速率用0.1M磷酸盐缓冲溶液(PBS)经心脏灌注2分钟,随后用在0.4M磷酸钠溶液和15%苦味酸(pH 7.4)中的4%多聚甲醛灌注9分钟。快速除去脑,并在4℃下后固定2-6小时,然后在0.1M的PBS中漂洗,并储存在30%蔗糖溶液中并使其下沉。使用冷冻切片机(CM 2000R;莱卡(Leica))进行冠状切片(40μM厚度),并储存在抗冻溶液中。如文献中所述,进行酪氨酸羟化酶(Tyrosinehydroxylase,TH)和ChAT免疫染色。
使用莱卡DM400B数字显微镜以4×放大率对TH-免疫染色的切片进行成像。使用SPOT 5.1软件(光斑成像解决方案(Spot Imaging Solutions))捕获图像。两个切片(AP+1.2和+0.2mm)用于产生描绘双侧损伤的大小和程度的单一得分。6-OHDA输注靶向位于内侧和外侧边界之间的背侧纹状体。基于在背侧纹状体中观察到的TH损失面积的大小来评价损伤的大小,得分10对应于100%背部纹状体显示TH损失,得分为5对应于50%背部纹状体显示TH损失,得分为1对应于10%背部纹状体显示TH损失。在损伤大小区域内的TH清除程度(TH损失程度)也基于1-10的等级来确定,等级10对应于损伤空间内TH完全消耗,并且较低值对应于TH剩余的百分比(例如:5是50%TH损失,2是20%TH损失)。对来自两个切片和半球的损伤大小和程度的得分进行平均,以产生每个大鼠的单一损伤得分。
为了评估胆碱能细胞损失的程度,如前所述进行胆碱能神经元数量的半定量估计。使用莱卡DM400B数字显微镜以5x放大倍数拍摄两个半球的ChAT染色的基底前脑的照片。细胞计数估计值取自:在680μm×680μm区域内的迈内特核基底面积(nucleus basalisof Meynert,nbM)和无名质(substantia innominata,SI)的面积,以及取自1000μm×1300μm区域内的诊断带/视前区的水平核的面积。“计数”功能图象处理软件(Photoshop CS6)用于量化ACh细胞的数量。此功能还标记每个已经计数的神经元,以防止重复计数,并允许第二个计数器查看。将这些来自两个半球的半定量估计值进行平均,以产生每只大鼠的单一估计值。为了确定损伤程度和表现测量之间的关系并且验证DL损伤组之间的类似损伤,针对每只大鼠生成单一复合评分,以反映两个系统损伤的严重性。为此目的,将每个半球的两个基底前脑区域的胆碱能细胞损失评定为从5至1(5:相对于对照具有>90%的细胞损失;4:>80%的损失;3:>70%的损失;2:>60%的损失;1:>30-50%的损失)。将该得分乘以2,再与上述TH损伤得分进行平均,以产生每只DL大鼠的单一综合得分(10分之几)。
药物给予和剂量
将多奈哌齐和艾达鲁吡啶溶于5%的2-羟丙基-β-环糊精载体溶液中。将大鼠分为以下药物给予组(每组14只,每个性别7只):假性损伤(sham-lesioned)和给药载体(administered vehicle)(SH/VEH),DL和载体(DL/VEH),DL和多奈哌齐(DL/DON),DL和艾达鲁吡啶(DL/IDL),DL和艾达鲁吡啶+多奈哌齐(DL/DON+IDL)。在给药前一天制备溶液,并且每六天更换一次溶液。将DON和IDL溶解在相同的溶液中以用于组合治疗。在四个交替注射部位(左颈部、右侧翼、右颈部、左侧翼;顺序重复)对大鼠进行皮下注射(2.0mL/kg)。大鼠在早晨进行SAT前的30分钟进行注射,并在下午进行MCMCT前的30分钟进行注射。
基于来自预试验的数据选择药物剂量,其中该预试验在以下条件中进行评估:每项4只DL大鼠,单独0.1、0.3和1.0mg/kg的DON的效果,或与IDL(5.0mg/kg)组合给予的效果。结果表明,DL大鼠的MCMCT表现明显可从涉及中等剂量DON的组合治疗中获益最多。
统计分析
在五个组之间比较SAT和MCMCT表现测量,主要使用受试者内重复测量ANOVA以及单向或双向ANOVA(如果适用)。性别是所有分析的一个因素。SAT得分和命中的分析还包括受试者内因素信号持续时间(500、50和25ms)。对于在杆上运行MCMCT(测试第2-5天),使用条件(固定、逆时针(cc)或顺时针(cw)旋转、或者以交替方向旋转)来评估穿越时间、滑倒和跌倒。对于每个条件(或天数),在该天对每只大鼠的6次运行的表现测量进行平均,并且将这些平均值用于统计分析。在门框测试日(第6、7和11天),比较组和性别之间的由门框分心物诱发的跌倒。使用双向ANOVA对在主动分心物条件下获得的跌倒和奖励进行比较。使用双向ANOVA进行DL/VEH大鼠和DL/DON+IDL大鼠之间的、门框诱发的冻结行为和其他表现测量的比较。双向ANOVA也用于比较药物组和性别之间的TH/ChAT复合损伤评分。在显著的主要效果之后,使用最小显著差异(Least Significant Difference,LSD)测试进行事后多重比较。在各组和其他因素的效果之间进行显著相互作用之后,对各组的效果进行单向ANOVA和LSD多重比较测试。使用SPSS(Windows版17.0:SPSS)进行统计分析。在违反球形假设的情况下,给出于伊-费尔特(Huynh-Feldt)校正F值以及未校正的自由度。α设定为0.05。精确的P值如先前建议地报道。报道差异并将其表示为平均值的标准误差(standard error of themean,SEM)。使用科恩(Cohen’s d)报道所选影响的影响大小。
结果
手术前SAT和MCMCT表现
手术前,对大鼠进行SAT训练,直到它们达到稳定的标准表现,并且也熟悉了MCMCT。
DON+IDL降低DL大鼠的跌倒率
在手术后MCMCT测试的第一天(表1),大鼠穿越板表面。该表面很少引起滑倒或跌倒,因此仅评估穿越时间。穿越时间在组和性别之间没有差异(主要效果和相互效果:所有F<1.46,所有P>0.23;4.02±0.16s/穿越)。
在第2、3、4和5天,使大鼠在杆表面进行穿越,并评估穿越时间以及滑倒和跌倒(每天6次穿越,总共24次)。在第2天,杆保持静止(非旋转),随后在第3天以熟悉的逆时针(cc)方向旋转杆(10RPM)。在第4天,反转杆的方向至不熟悉的顺时针(cw)方向,并且在第5天,在连续的试验之间交替旋转方向(cc-cw-cc-cw-cc-cw)。对组别、性别以及作为受试者内因素的测试条件(固定杆、cc、cw、交替)的影响进行了表现测量。
跌倒.
穿越旋转杆通常增加所有动物的跌倒次数(测试条件的主要影响:F(3,180)=6.48,P<0.001;从固定杆上跌倒:21.67±1.90%,逆时针旋转(cc):32.62±1.90%,顺时针旋转(cw):30.00±2.34%,交替旋转:30.00±2.00%;相比所有其他条件,固定杆上的跌倒较少;所有P<0.001)。在这些试验中,组别对跌倒频率(F(4,60)=2.62,P=0.04)的主要影响反映:与DL/VEH大鼠相比,SH/VEH和DL/DON+IDL大鼠的跌倒频率显著较少(科恩氏d(Cohen’s d)=0.96;多重比较见图1A)。此外,与DL/DON+IDL大鼠(具有与SH-VEH大鼠在统计学上相似的跌倒频率)相比,仅用IDL治疗的大鼠与未治疗的DL大鼠(DL/VEH)的跌倒频率相同。DL/DON大鼠的跌倒频率倾向于低于DL/VEH大鼠的跌倒频率,但是没有达到显著影响(P=0.17)。组别和测试条件的影响不相互作用(F(12,180)=1.00,P=0.45),这这明在所有杆条件下的表现对DON+IDL的效果都有贡献(图1B-D)。不存在性别影响和涉及性别的相互作用(所有F<1.69,所有P>0.17)。
穿越速度。
类似于对跌倒产生的影响,穿越速度在各组之间不同
(F(4,60)=3.31,P=0.02),治疗组与以下大鼠的跌倒频率相同:载体处理的DL大鼠,
DL/IDL大鼠,表现出最慢的穿越(SH/VEH:3.96±0.19s;DL/VEH:4.62±0.25s;DL/DON:4.48±0.36s;DL/IDL:5.48±0.45s,DL/DON+IDL:4.58±0.32s;DL/IDL明显慢于所有其他组)。此外,雄性一般慢于雌性,F(1,60)=13.54,P=0.001;雄性:5.12±0.23s,雌性:4.13±0.17s。在任一性别中,体重与穿越速度不相关(两者R2<0.06)。穿越速度不受测试条件影响,并且没有发现3种因子中两个之间或三个之间有相互作用(全部(F<0.91,P>0.33)。
滑倒.
与固定杆相比,穿越旋转杆通常造成更多的滑倒
(F(3,180)=37.53,P<0.001;固定杆:1.02±0.67滑倒;cc:2.31±0.16;cw:2.39±0.15;交替旋转:2.35±0.13)。滑倒次数在组间没有差异(F(4,60)=2.37,P=0.06),该趋势反映DL/IDL大鼠出现比所有其他DL大鼠(SH/VEH:1.60+0.11;DL/VEH:2.04+0.16;DL/DON:2.04+0.14;DL/IDL:2.51+0.38,DL/DON+IDL:1.92+0.16)更频繁的滑倒。雄性大鼠比雌性大鼠滑倒的更频繁(F(1,60)=5.64,P=0.02;雄性:2.24±0.17;雌性:1.79±0.10)但是这三个因素之间还是不存在相互作用
(全部F<1.01,P>0.44)。在雄性而不是雌性中的滑倒,与它们的体重呈正相关(雄性:R2=0.14,P=0.03;雌性:R2=0.08,P=0.10)。
DON+IDL治疗的DL大鼠门框相关跌倒减少
在已经具有步态冻结倾向的PD患者中,紧密门道在唤起冻结并因此增加跌倒的风险方面非常有效。这种影响被假设为反映有限的注意力资源的转移,其从支持向前移动转移到被动分心物的处理。在试验第6、7和11天,沿着杆放置门框分心物(图2A)。
总的来说,该门分心物使发生跌倒的试验的百分比为超过三倍(F(1,60)=117.10,P<0.001;存在门分心物的跌倒:38.34±2.89%,不存在门分心物的跌倒:11.30±1.34%)。组(F(4,60)=3.24,P=0.018)和显著的门x组相互作用(F(4,60)=3.15,P=0.02)的主要影响反映了门框诱发跌倒组别之间有差异(图2B)。用VEH、DON或IDL治疗的DL大鼠经历了比SH/VEH大鼠更多的门框相关的跌倒。与此相反,在门框存在下,DL/DON+IDL大鼠的跌倒率与SH/VEH大鼠的跌倒率相比没有不同,并且显著低于DL/IDL大鼠的跌倒率(科恩氏d(Cohen’s d)=0.74;图2B)。在所有大鼠中,在三个测试日内门框相关的跌倒率下降(天数的桌主要影响:F(1,120)=48.31,P<0.001;第1天:64.76±4.42%跌倒,2:38.10±4.14%,3:12.14±2.14;所有与其他因素的相互作用:F<1.34,P>0.23)。
对于门框造成的跌倒,雄性几乎是雌性的两倍,然而,在没有门框的存在下,雄性的跌倒不多于雌性(性别x条件:F(1,60)=34.24,P<0.001;存在门的情况下的跌倒在试验中的百分比;雌性:25.69±3.76%,雄性:50.99±3.22%,t(69)=26.09,P<0.001;不存在门的情况下的雌雄的跌倒:13.27±1.81%,雄性:9.32±1.95%,t(69)=2.20,P=0.14)。对于雄性大鼠,门框相关的跌倒与它们的体重或穿越速度没有相关性(两者R2<0.03)。然而,较慢的雌性在这种情况下发生更多的跌倒(R2=0.21,P=0.005)。在3个因子之间没有显著的相互作用(全部F<1.31,全部P>0.25)。
微行为相关性
为了确定DON+IDL治疗导致的潜在行为对门框相关跌倒的影响,对在门框穿越期间的动物的微行为进行了基于视频的分析。放置门框,对于DL/VEH和DL/DON+IDL雄性和雌性大鼠,选择当它们的跌倒率反映它们的组平均值时(雌性为第6天和第7天,雄性为第11天)的天数。一般来说,观察到这两组大鼠在接近门框时停止向前运动(组对冻结持续时间的影响:F(1,27)=1.22,P=0.28;DL/VEH:1.25±0.22s/冻结;DL/DON+IDL:0.93±0.21s)。此外,各大鼠的冻结期的持续时间与其跌倒率相关(图2C)。因为较长时间的冻结几乎一致地与所有大鼠的跌倒相关,门框诱发冻结被分组为长期冻结(≥2秒)与短时间冻结(<2秒)。对于这两组,发生长期冻结的试验的百分比没有差异(6次试验/动物;F(1,27)=2.59,P=0.12;涉及长时间冻结的试验为26.79±4.95%)。此外,在显示至少一次这种冻结(10DL/VEH和9DL/DON+IDL)的动物中,与长时间冻结相关的跌倒率在这两组之间没有差异(F(1,18)=0.004,P=0.95;DL/VEH:62.67±12.62%奔跑中跌倒,涉及长时间门框相关冻结;DL/DON+IDL:63.89±13.89%)。然而,与DL/DON+IDL大鼠相比,DL/VEH大鼠与短时间冻结相关的跌倒率更高(每组14只大鼠;F(1,27)=5.27,P=0.03,图2D)。因此,这些观察结果表明,用DON+IDL治疗DL大鼠没有增加与较短时间的冻结相关的门框奔跑的比例,但是DON+IDL处理的大鼠更能够恢复短暂冻结后的继续穿越。
为了进一步详细说明使用DON+IDL的联合治疗的潜在效果,选择代表性奔跑(门框存在下的前两次试验,第2天(雌性)和第3天(雄性),每只大鼠进行2次试验),在短时间冻结(0.5-1.5s的冻结期)期间和短时间冻结后的1秒期间,计数以下行为的比率:(1)冻结后穿越速度突然增加;(2)门框下通过时与受控的、直立姿势和专注向前关联的尾巴位置高而坚定,与尾巴位置低、拖尾以及无精打采的姿势和DL大鼠典型的专注力向下相对照;31(3)摆动尾部以保持门框相关滑倒后的平衡;(4)使用前肢在滑倒后将身体的上躯干“推”到杆上;(5)在冻结期间的主动后肢运动(“行走就位”)以保持杆上的平衡;和(6)通过门框时,在冻结之后重新建立向前的动量的小“跳跃”。结果表明,首先,所有6个行为的综合评分塌陷计数(collapsing counts)与两组的跌倒率呈负相关(两者的R2>0.42,两者的P<0.02),这表明短时间冻结后的主动恢复运动是成功门框运行的强预测物。第二,DL/DON+IDL大鼠显示出比DL/VEH大鼠更多的第2类行为实例(见上文)(X2=7.22,P=0.03,DL/VEH:0.18±0.10计数/试验,DL/DON+IDL:0.54±0.11;所有其他类别的行为:P>0.30;图2E)。
缺乏对主动分心物相关的跌倒的治疗效果
老年人和PD患者的跌倒与不良的双重任务表现相关联。为了模拟注意力资源重新分配对复杂运动控制的次要任务的影响,为禁水的大鼠提供水,以便在穿越旋转杆时取回。
总之,在至少一个试验中(13SH/VEH,9DL/VEH,10DL/DON,11DL/IDL和11DL/DON+IDL;26雄性和28雌性),70只动物中的54只(77.14%)取回水(定义为舔水至少1s,无论是否跌倒)。组的主要作用表明,所有DL大鼠比SH/VEH大鼠对水的取回更不频繁(F(4,60)=3.32,P=0.016),尽管多重比较表明DL/DON大鼠的取回计数并不显著低于DL/VEH大鼠(图3A)。雌性取回水比雄性更频繁(F(1,60)=10.56,P=0.002;雌性:49.78±6.32%,雄性:26.69±4.36%),但性别的影响与组(F(4,60)=1.50,P=0.22)无相互作用。在这个测试中,取回水和跌倒是混杂方式,因为停止向前运动以取回水会造成高风险的跌倒。SD/VEH大鼠比DL大鼠更频繁取回水而不跌倒(F(4,60)=5.84,P<0.001;图3B)。此外,雌性成功取回水而不跌倒的频率比雄性更高(F(1,60)=10.81,P=0.002;雌性33.98+5.02%的试验;雄性:16.73+3.36%),但该作用与组(F(1,69)=1.56,P=0.19)无相互作用。在两种性别中,这个测量与体重、穿越速度或门框相关的跌倒都不相关联(R2<0.1)。因此,DL损伤增加了与主动分心物相关的跌倒率,但是在这种主动分心物的存在下,药物治疗并没有改进穿越杆的表现。
缺乏治疗对SAT表现的影响
在完成4周的术后恢复期之后,将动物返回进行早晨SAT和下午MCMCT测试,并且
在早晨和下午测试时段之前30分钟给予药物治疗。DL损伤
受损的SAT表现.然而,没有一种治疗改善表现。
实例2:用利凡斯的明和艾达鲁吡啶治疗的DL大鼠跌倒减少
研究概要:
将双重损伤(DL)或假手术大鼠经皮下(s.c.)用载体(10%2-羟丙基-β-环糊精;2-HPBCD,在盐水中)、1mg/kg利凡斯的明、10mg/kg艾达鲁吡啶或两种的组合,以5ml/kg体积处理随后10天。使用单向ANOVA和事后邓尼特氏(Dunnett)多重比较测试进行统计学比较,其中将DL载体处理的动物用作对照。
MCMCT:装置与实例1的差异:
该装置类似于先前使用的装置(库兹尼基(Kucinski)等人,2013)。它由一个3米长(2.54cm2)的方杆或之字形杆组成,沿着该杆有两个弯曲表面,支撑在两个一米长的塔架之间,起始平台和终端平台都固定在这两个塔架上。这些相同的平台为30cm x 25cm,每个平台由嵌入地板的3cm直径的铜水杯组成。平台周围是可伸缩的壁结构,当处于完全抬起位置时,这些结构高23cm。这些壁可以通过由拨动开关远程控制的12VDC马达机械地升降,从而允许从开放式平台转换到启动和从箱式结构转换到结束。在面向横梁的壁上有一个9cm宽的开口,允许大鼠进出横梁。杆由铝管制成,封闭在灰色的高粘性橡胶胶带(gaffer’stape)中,用于牵引。对于板条件,将13.3cm宽的板直接放置在杆的顶部并安装在支撑塔架的边缘的内部。使用由脉冲宽度调制器控制的12VDC马达来旋转杆。在杆下方20cm处,悬挂安全网以在跌倒期间捕获大鼠。使用安装在平行于杆一侧的框架上的子弹4号(4bullet)Marshall 1080-HD-DI型CV500系列相机(B-30/25P帧速率/59.94i)记录MCMCT。使用四核SDI连接到HDMI多画面显示器(Matrox MicroQuad),将视频转换为单一反馈,并使用ElgatoGame Capture HD软件直接在PC上观看。
表2:MCMCT序列(cc:逆时针,cw:顺时针,alt:交替cc/cw)
结果:
结果示于图4-7中,并且可以观察到,与未治疗的DL大鼠(DL/Veh)相比,用艾达鲁吡啶和利凡斯的明处理的DL大鼠(DL/Riva+IDL)减少了跌倒次数。
Claims (17)
1.用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂与乙酰胆碱酯酶抑制剂,所述CNS疾病中由于胆碱能神经元的退化或功能障碍,平衡、步态或运动受损。
2.根据权利要求1所述的用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂的组合,其中该CNS疾病选自:帕金森氏病、路易体痴呆症、对位性核上性麻痹和多系统萎缩。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂,其中该CNS疾病为帕金森氏病。
4.根据权利要求3所述的用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂,其中该帕金森氏病的治疗选自:减少帕金森氏病患者的跌倒、改善帕金森氏病患者的低步态速度、减少帕金森氏病患者的运动停止、减少帕金森氏病患者的步态冻结以及改善帕金森氏病患者的步态控制。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂,其中所述乙酰胆碱酯酶抑制剂选自:多奈哌齐、利凡斯的明和加兰他敏。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂,其中所述5-HT6受体拮抗剂为艾达鲁吡啶。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂,其中,当该乙酰胆碱酯酶抑制剂是多奈哌齐时,多奈哌齐的剂量为1至30mg,例如5至23mg;当该AChEI是加兰他敏时,加兰他敏的剂量为4至24mg;当该AChEI是利凡斯的明时,利凡斯的明的剂量从1至20mg。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂,其中当该5-HT6受体拮抗剂为艾达鲁吡啶时,艾达鲁吡啶的日剂量为10mg至120mg,例如10mg至100mg,例如30mg至90mg,例如30mg至60mg。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂,其中该5-HT6受体拮抗剂为艾达鲁吡啶,并且该乙酰胆碱酯酶抑制剂为多奈哌齐。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂,其中所述治疗用于减少帕金森氏病患者的跌倒。
11.根据权利要求4至9中任一项所述的用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂,其中所述治疗用于改善帕金森氏病患者的低步态速度。
12.根据权利要求4至9中任一项所述的用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂,其中所述治疗用于减少帕金森氏病患者的运动停止。
13.根据权利要求4至9中任一项所述的用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂,其中所述治疗用于减少帕金森氏病患者的步态冻结。
14.根据权利要求13所述的用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂,其中所述步态冻结小于约2秒。
15.根据权利要求4至9中任一项所述的用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂,其中所述治疗用于改善帕金森氏病患者的步态控制。
16.根据前述权利要求中任一项所述的用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂,其中所述5-HT6受体拮抗剂是N-(2-(6-氟-1H-吲哚-3-基)乙基)-3-(2,2,3,3-四氟丙氧基)苄胺(艾达鲁吡啶)。
17.根据权利要求中任一项所述的用于治疗CNS疾病的5-HT6受体拮抗剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂,其中所述5-HT6受体拮抗剂是N-(2-(6-氟-1H-吲哚-3-基)乙基)-3-(2,2,3,3-四氟丙氧基)苄胺(艾达鲁吡啶)并且所述乙酰胆碱酯酶抑制剂是多奈哌齐。
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