3-(4-(苄氧基)苯基)己-4-炔酸衍生物的新用途

技术领域

本发明涉及一种3-(4-(苄氧基)苯基)己-4-炔酸衍生物的新用途。特别地，本发明涉及3-(4-(苄氧基)苯基)己-4-炔酸衍生物用于预防或治疗肌肉疾病的用途。

背景技术

联合国(UN)将65岁或以上的人定义为“老年人”，并划分老年人口占总人口7％或更多的社会为“老龄化社会”，老年人口占总人口14％或更多的社会为“老龄社会”，老年人口占总人口20％或更多的社会为“超老龄社会”。韩国在2000年成为老龄化社会，老年人口占总人口的7.2％，并在2020年成为老龄社会，65岁或以上的老年人口占15.7％。(2020年老年人统计，国家统计局)。

随着老年人口增加，对老年疾病的研究和关注也在增加。人的肌肉质量会随着年龄增长而减少，50至70岁时减少10％至15％，并且70至80岁时减少30％或更多。因此，肌肉力量和肌肉功能减弱，而由于衰老导致的肌肉流失被称为年龄相关的肌肉减少症。年龄相关的肌肉减少症由于导致行为障碍、步态障碍或跌倒而成为限制老年人独立生活的主要原因。此外，“肌肉减少症”降低基础代谢率并增加胰岛素抵抗，从而促进II型糖尿病的发展，并使高血压和心血管疾病的风险增加3至5倍。

目前，没有药物被批准用于肌肉减少症的治疗，而正在开发药物重定位技术以将肌肉生长抑制素抑制剂或现存的FDA批准用于其他疾病的治疗剂用于治疗肌肉减少症。在一个例子中，韩国专利No.10-1666659公开了已被用作咽炎/口炎治疗剂的氯化十六烷基吡啶具有促进成肌细胞的作用。

发明内容

[技术问题]

本发明涉及提供3-(4-(苄氧基)苯基)己-4-炔酸衍生物用于预防或治疗肌肉疾病的用途。

[技术方案]

为实现目标，本发明的一个方面提供了用于预防或治疗肌肉疾病的药物组合物，该药物组合物包含作为活性成分的式1的化合物、其光学异构体、或其药学上可接受的盐。

[式1]

在本发明中，肌肉疾病是肌肉质量流失的疾病，并且其选自由肌肉减少症、肌肉萎缩症、重症肌无力、肌营养不良症、肌强直、肌张力减退和肌无力组成的组中的一种或多种，并且优选肌肉减少症。

在本发明中，“肌肉减少症”是指由于衰老或疾病引起骨骼肌和肌肉力量下降而导致身体活动受损的状态。肌肉流失通常开始于30岁或40岁，到80岁流失约一半的总肌肉质量。骨骼肌是重要的代谢组织，最多可占体重的60％，骨骼肌的减少是代谢疾病如胰岛素抵抗、心血管疾病和跌倒的重要原因。

已知锻炼、补充蛋白质和卡路里有助于肌肉减少症，但它们不能为构成大部分肌肉减少症患者的老年人提供很多帮助，因此迫切需要肌肉减少症的治疗剂。然而，对改善肌肉流失和增加肌肉质量展现出直接作用的药物仍处于临床试验阶段，目前没有已被FDA最终批准的药物。

在本发明中，“预防”是指通过施用组合物来抑制或延缓肌肉流失相关疾病发生的所有行动。

在本发明中，“治疗”是指涉及通过施用组合物来减轻或有益地改变肌肉流失相关疾病的症状的所有行动，例如促进肌生成、以及降低肌肉流失的速度和量。

根据本发明的式1的化合物为(3S)-3-(4-(3-(1,4-二氧杂螺[4,5]癸-7-烯-8-基)苄氧基)苯基)己-4-炔酸，并且根据本发明的化合物包括式1的化合物及其药学上可接受的盐，以及可以由其制备的所有溶剂化物、光学异构体和水合物。

当以药学上可接受的盐的形式使用时，可使用碱来制备药学上可接受的金属盐。例如，通过将化合物溶解于过量的碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物溶液中，过滤掉未溶解的化合物盐，蒸发滤液并干燥，以获得碱金属盐或碱土金属盐。在这里，制备钠盐、钾盐或钙盐作为金属盐在药学上是合适的。此外，相应的盐通过碱金属或碱土金属盐与合适的银盐(例如，硝酸银)的反应得到。

进一步地，可以使用氨基与有机酸相连的氨基酸制备药学上可接受的盐，作为氨基酸盐，例如，使用天然氨基酸例如甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、赖氨酸和谷氨酸在药学上是合适的。优选地，可以用具有下式2结构的赖氨酸盐制备药学上可接受的盐。具体地，可以使(3S)-3-(4-(3-(1,4-二氧杂螺[4,5]癸-7-烯-8-基)苄氧基)苯基)己-4-炔酸和L-赖氨酸盐溶于甲醇中，可添加乙酸异丙酯，然后可从反应产物获得赖氨酸盐。

[式2]

此外，式2的赖氨酸盐为晶体形态，其特征在于具有在选自4.61±0.2、5.49±0.2、6.84±0.2、11.74±0.2、12.05±0.2、13.74±0.2、16.50±0.2、16.94±0.2、18.45±0.2、19.11±0.2、20.13±0.2、20.42±0.2、20.87±0.2、21.57±0.2、23.04±0.2、和25.02±0.2的2[θ]值处有4个或更多的衍射峰的X射线粉末衍射图谱。

特别地，X射线粉末衍射图谱在选自4.61±0.2、6.84±0.2、11.74±0.2、16.50±0.2、16.94±0.2、20.42±0.2、和20.87±0.2的2[θ]值处有衍射峰。

更具体地，式2的赖氨酸盐的晶体形态的特征在于具有与下表1中所列的峰位一致的峰位的X射线粉末衍射图谱。

[表1]

已知式1的化合物激活G蛋白偶联受体(GPR)40酶。GPR40是一种G蛋白偶联受体(GPCR)，主要在胰腺的胰岛素分泌细胞中表达。GPR40表达谱对各种代谢疾病(包括肥胖症和糖尿病)的治疗具有潜在效用。然而，式1的化合物对促进肌生成或抑制肌肉流失的作用仍是未知的。

为了确定式1的化合物是否影响肌肉流失或肌生成，用式1的化合物处理成肌细胞C2C12细胞，本发明人证实，生肌因子MyoG和MyHC的表达增加，且促进了肌管的形成(实验例1)。

此外，即使在例如糖尿病、肥胖症和炎症反应的肌肉减少加速的情况下，式1的化合物也可以抑制肌肉流失。具体地，当只用棕榈酸盐处理C2C12细胞时，Bax/Bcl2比率增加，细胞活力下降，MyoG和MyHC表达减少，且MyHC阳性面积和肌管厚度也减少，从而导致肌肉流失现象。然而，当用棕榈酸盐和式1的化合物处理C2C12细胞时，这种现象被逆转，表明式1的化合物抑制了肌肉流失(实验例2)。

类似地，式1的化合物表现出优异的肌生成促进和肌肉流失抑制作用。因此，除了提供用于预防或治疗肌肉疾病的药物组合物外，本发明还提供了式1的化合物或其光学异构体或其药学上可接受的盐在制备用于预防或治疗肌肉疾病的药物组合物中的用途，以及预防或治疗肌肉疾病的方法，该方法包括向对象施用治疗有效量的式1的化合物或其光学异构体或其药学上可接受的盐。

在本发明中，“对象”是指需要治疗疾病的目标，更具体地，是指需要治疗肌肉疾病的哺乳动物，例如人或非人灵长类动物，小鼠、大鼠、狗、猫、马或牛。

可根据所需的方法口服或肠胃外施用(例如，静脉施用、皮下施用、腹膜施用或局部施用)本发明的药物组合物，并且该药物组合物在配制时使用通常使用的稀释剂或赋形剂，例如填充剂、增量剂、粘合剂、润湿剂、崩解剂或表面活性剂来制备。

用于口服施用的固体制剂可以是片剂、丸剂、粉剂、颗粒剂、胶囊剂或锭剂，并且该固体制剂是通过向一种或多种本发明化合物中添加一种或多种赋形剂例如淀粉、碳酸钙、蔗糖或乳糖或明胶来制备的。此外，除了这种简单的赋形剂外，还使用润滑剂，例如硬脂酸镁和滑石。作为用于口服施用的液体制剂，可以使用混悬液、内服液体、乳剂或糖浆，并且还可以包括通常使用的简单稀释剂，例如水或液体石蜡，以及各种赋形剂，例如润湿剂、甜味剂、芳香剂和防腐剂。

用于肠胃外施用的制剂可以是无菌水溶液、非水溶剂、混悬剂、乳剂、冻干制剂或栓剂。作为非水溶剂或混悬剂，可以使用丙二醇、聚乙二醇、植物油(例如橄榄油)、或可注射酯(例如油酸乙酯)等。作为栓剂基质，可以使用Witepsol、Macrogol、Tween 61、可可酯、月桂、甘油或明胶。

此外，本发明的药物组合物的有效量可根据患者的年龄、性别、病情和体重、活性成分在体内的吸收率、失活率、排泄率、疾病类型或联合使用的药物而改变，当一天施用一次至数次时，通常可以但不限于以每kg体重0.001mg至200mg、优选0.01mg至100mg、更优选0.2mg至50mg施用式1的化合物。然而，有效量可根据施用途径、肥胖严重性、性别、体重或年龄而改变，且因此，本发明的范围不以任何方式受到剂量的限制。

本发明的另一方面提供治疗肌肉疾病的方法，该方法包括向需要治疗的对象施用用于预防或治疗肌肉疾病的药物组合物。

在治疗肌肉疾病的方法中提及的术语或要素中，在用于预防或治疗肌肉疾病的药物组合物的描述中提及的那些术语或要素应理解为与上述组合物的描述中提及的术语或要素相同。

[有益效果]

本发明的3-(4-(苄氧基)苯基)己-4-炔酸衍生物可促进生肌因子MyoG和MyHC的表达，抑制肌肉萎缩因子atrogin-1的表达，促进肌管形成，和抑制肌细胞凋亡，从而促进肌生成和抑制肌肉流失。

附图说明

图1是用化合物A处理成肌细胞C2C12细胞后确认MyoG和MyHC的表达的变化的结果。

图2是用化合物A处理C2C12细胞后确认MyHC阳性面积和肌管厚度的变化的结果。

图3是用棕榈酸盐处理C2C12细胞后在有无化合物A处理的情况下确认Bax/Bcl2比率和细胞活力的变化的结果。

图4是用棕榈酸盐处理C2C12细胞后在有无化合物A处理的情况下确认MyoG和MyHC的表达的变化的结果。

图5是用棕榈酸盐处理C2C12细胞后在有无化合物A处理的情况下确认MyHC阳性面积和肌管厚度的变化的结果。

图6是用棕榈酸盐处理C2C12细胞后在有无化合物A处理的情况下确认atrogin-1的表达的变化的结果。

图7是用GPR40激动剂LY2922470处理C2C12细胞后确认MyoG和MyHC的表达的变化的结果。

图8是用LY2922470处理C2C12细胞后确认MyHC阳性面积的变化的结果。

图9是用棕榈酸盐处理C2C12细胞后在有无LY2922470处理的情况下确认细胞活力的变化的结果。

在下文中，将参考实施例进一步详细地描述一个或多个实施方式。然而，提供这些实施例是为了说明一个或多个实施方式，并且本发明的范围不限于以下实施例。

具体实施方式

实验例1：化合物A的肌生成促进作用

本发明中使用的化合物是赖氨酸盐，其为(3S)-3-(4-(3-(1,4-二氧杂螺[4,5]癸-7-烯-8-基)苄氧基)苯基)己-4-炔酸(以下简称化合物A)。

培养成肌细胞C2C12细胞，并用化合物A在分化培养基[含2％马血清(CatNo.16050，Invitrogen，USA)的DMEM(Cat No.11965，Invitrogen)]中的混合物处理3天。随后，通过蛋白免疫印迹确认已知为生肌因子的肌细胞生成素(生肌因子4，MyoG)和肌球蛋白重链(MyHC)的表达的变化。作为一抗，使用了MyoG抗体(Santa Cruz，sc-12732)、MyHC抗体(Santa Cruz，sc-32732)和β-肌动蛋白抗体(Santa Cruz，sc-47778)。由此，可以确认化合物A的处理浓度越高，MyoG和MyHC的表达量越高(图1)。

此外，以上述相同的方法用化合物A处理C2C12细胞，然后用MyHC抗体进行免疫组化。由此，确认随着化合物A处理浓度的增加，MyHC阳性面积和肌管厚度也会增加(图2)。

从图1和图2所示的结果可以看出，化合物A参与促进肌生成。

实验例2：化合物A的抑制肌肉流失作用

已知糖尿病、肥胖症或炎症反应会加速肌肉减少。据此，确认化合物A是否即便在上述情况下也能抑制肌肉流失。将棕榈酸盐(PA；P9767，Sigma-Aldrich，USA)溶于乙醇，然后与溶于DMEM的牛血清白蛋白(BSA；A7888，Sigma-Aldrich)以6:1的摩尔比混合，然后在60℃下缀合1小时。将细胞用所得的缀合物处理。

在生长培养基(含10％FBS(Cat No.16000，Invitrogen)的DMEM)中混合化合物A和棕榈酸盐后，用所得混合物处理C2C12细胞24小时，然后用蛋白免疫印迹确认Bax/Bcl2比率，并用细胞活力检测试剂盒(Dozen，EZ-3000)评估细胞活力。这里使用的一抗是Bax抗体(Santa Cruz，sc-7480)和Bcl2抗体(Santa Cruz，sc-7382)。Bax是一种诱导细胞凋亡的蛋白质，而Bcl2是一种通过阻碍Bax向线粒体迁移来抑制细胞凋亡的蛋白质。

由此，确认了当只用棕榈酸盐处理C2C12细胞时，Bax/Bcl2比率增加且细胞活力降低，而用棕榈酸盐和化合物A处理时，Bax/Bcl2比率降低且细胞活力增加(图3)。

在生长培养基(含10％ FBS的DMEM)中混合化合物A和棕榈酸盐，并且用所得的混合物处理C2C12细胞。24小时后，将培养基更换为新鲜的生长培养基，诱导分化3天，3天后收集细胞以确认MyoG和MyHC的表达，以及MyHC阳性面积和肌管厚度的变化。

由此，可以看出，当只用棕榈酸盐处理C2C12细胞时，MyoG和MyHC的表达、MyHC阳性面积和肌管厚度都减少，但用棕榈酸盐和化合物A处理时，上述结果发生了逆转(图4和图5)。

Atrogin-1是一种E3泛素连接酶，也是与肌肉萎缩有关的标志物，众所周知，随着其基因表达的增加，肌肉被分解。为了确认化合物A对atrogin-1的表达的改变，将C2C12细胞在分化培养基中培养6天，以诱导分化为肌管，然后用化合物A和棕榈酸盐在分化培养基中的混合物处理分化细胞。之后，使用atrogin-1抗体(Abnova，PAB15627)确认表达水平，并测量细胞活力。

由此，确认了当只用棕榈酸盐处理C2C12细胞时，atrogin-1表达增加，但用棕榈酸盐和化合物A处理时，atrogin-1表达减少(图6A)。此外，可以看出，棕榈酸盐处理时细胞活力降低被化合物A处理逆转(图6B)。

实验例3：确认LY2922470的肌生成促进作用

由于已知化合物A是G蛋白偶联受体40激动剂(GPR40激动剂)，因此确认化合物A的肌生成促进作用(实验例1)是否是GPR40激动剂的一般作用。

具体地，实验以与实验例1和2中相同的方法进行，除了用LY2922470代替化合物A来处理C2C12细胞。从实验结果可以看出，用LY2922470处理C2C12细胞时，生肌因子MyoG和MyHC的表达受到抑制(图7)，MyHC阳性面积减少，肌管形成受到抑制(图8)。

此外，尽管已确认化合物A抑制了由棕榈酸盐处理引起的细胞凋亡(图3B)，但LY2922470并不抑制由棕榈酸盐引起的细胞凋亡(图9)。

预期化合物A和LY2922470的作用差异是由于取决于GPR40配体的偏向激动作用，从本实验例的结果可以看出，并非所有的GPR40激动剂都有促进肌生成的作用。