用小分子混合物将人神经胶质细胞化学重编程为神经元转让专利

申请号 : CN202010064422.0

文献号 : CN111184739B

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相似专利:

发明人 : 龚·陈磊·张殷久超马宁馨

申请人 : 宾州研究基金会

摘要 :

提供了涉及促进哺乳动物神经系统中神经发生或神经再生的组合物、制品和方法。实施例涉及使用包含克唑替尼(Cri)、氟比洛芬、氯化锂(Li)、维生素C(VC)、塞立替尼(Cer)或吡非尼酮(PFD)的化合物组。在某些实施例中,使神经胶质细胞转化为功能性神经元。

权利要求 :

1.药物组合物,其用于制备在需要的对象中治疗神经系统病症的药物,其中所述药物组合物包括化合物组,所述化合物组含有克唑替尼(Cri)、氯化锂(Li)、氟比洛芬(Flu)和(i)选自吡非尼酮(PFD)和塞立替尼(Cer)中的至少一种另外的药剂,或(ii)选自吡非尼酮(PFD)和塞立替尼(Cer)和维生素C(VC)中的至少一种的另外的药剂。

2.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述化合物组包括四种所述化合物。

3.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述化合物组包括五种所述化合物。

4.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述化合物组由四种所述化合物组成。

5.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述化合物组由五种所述化合物组成。

6.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述化合物组选自由以下组成的组:i)塞立替尼(Cer)、克唑替尼(Cri)、氯化锂(Li)、氟比洛芬(Flu)和维生素C(VC);

ii)吡非尼酮(PFD)、克唑替尼(Cri)、氯化锂(Li)、氟比洛芬(Flu)和维生素C(VC);

iii)塞立替尼(Cer)、克唑替尼(Cri)、氯化锂(Li)和氟比洛芬(Flu);和iv)吡非尼酮(PFD)、克唑替尼(Cri)、氯化锂(Li)和氟比洛芬(Flu)。

7.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述化合物组包含克唑替尼(Cri)、氟比洛芬(Flu)、吡非尼酮(PFD)、维生素C(VC)和氯化锂(Li)。

8.根据权利要求1所述的药物组合物,其中所述化合物组由克唑替尼(Cri)、氟比洛芬(Flu)、吡非尼酮(PFD)、维生素C(VC)和氯化锂(Li)组成。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的药物组合物,还包含药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。

10.制品,其包括如权利要求1至9中任一项所述的药物组合物,其中所述制品还包括提供所述化合物组用于治疗与需要功能性神经元相关的病症的指示的印刷材料。

说明书 :

用小分子混合物将人神经胶质细胞化学重编程为神经元

[0001] 相关申请
[0002] 本申请是申请日为2016年12月02日、申请号为201680077502.1(PCT/US2016/064553)、发明名称为“用小分子混合物将人神经胶质细胞化学重编程为神经元”的分案申请。本申请要求于2015年12月4日提交的申请号为62/263,353的美国临时申请的优先权,其公开内容通过引用并入本文。
[0003] 领域
[0004] 本公开一般涉及预防和治疗与神经损伤、神经变性、衰老、小头畸形、导致神经元损失的严重癫痫发作相关但不限于此的病症,并且更具体地涉及包含用于将内部神经胶质细胞转化成功能性神经元用于神经修复、神经再生和神经保护的化学物质的组合的组合物和方法。
[0005] 背景
[0006] 诸如中风和阿尔茨海默病的脑部疾病不具有可逆转其发展的有效疗法,这主要是因为缺乏用于再生足够数量的用于脑修复的新神经元的方法。使用外部细胞移植到脑或脊髓中的细胞移植疗法(Buhnemann等人,2006;Emborg等人,2013;Nagai等人,2010;Nakamura和Okano,2013;Oki等人,2012;Sahni和Kessler,2010)面临着严峻的难题,包括免疫排斥、肿瘤发生和分化不确定性(Lee等人,2013;Liu等人,2013b;Lukovic等人,2014)。近期研究已经使用病毒在细胞中表达转录因子以在体外和体内将它们转化为神经元(Heinrich等人,2010;Grande等人,2013;Torper等人,2013;Guo等人,2014;Niu等人,2013;Su等人,2014)。一些研究已经使用化学物质使成纤维细胞转化为神经元,这些神经元仍然需要被移植到脑或脊髓中,面临细胞移植的所有困难,包括免疫排斥、肿瘤发生和分化不确定性(Hu等人,2015;Li等人,2015)。使用神经胶质细胞进行神经转化提供了极大优点,因为它们是整个神经系统中的驻留细胞,并且不同于在神经系统内相当有限的干细胞。另一个优点是神经胶质细胞自身可以分裂和再生。因此,如果一些神经胶质细胞转化为神经元,剩余的神经胶质细胞具有分裂并产生新的神经胶质细胞的潜力。本公开涉及对促进神经胶质细胞转化为神经元的方法的需求。
[0007] 概述
[0008] 在本公开的附图和描述中,塞立替尼(Ceritinib)缩写为Cer,吡非尼酮(Pirfenidone)缩写为PFD,克唑替尼(Crizotinib)缩写为Cri,氟比洛芬(Flurbiprofen)缩写为Flu,氯化锂缩写为Li,维生素C缩写为VC。在某些提及化合物的组时,CC是指克唑替尼和塞立替尼(Certinib)。F是指氟比洛芬。L是指氯化锂。V是指维生素C。P是指吡非尼酮。这些化合物中的每一种在本领域中是公知的,可商购获得,并且每种化合物单独地由美国食品和药物管理局(FDA)批准用于向人类施用以用于某些适应症,其目前不包括任何本文公开的用途。因此,本公开中体现的方法与先前的方法大不相同,至少部分是因为它们涉及使用已由FDA批准用于人类的化学合成的化合物对神经胶质细胞进行重编程。因此,其不包括与将外源基因、病毒载体或工程化细胞引入患者相关的风险,也不需要在培养物中操纵干细胞或其它多潜能细胞以使其分化成神经元或以其它方式制备用于向对象施用的细胞。相反,本公开包括使用下文更充分描述的小分子的组合对个体中已经存在的神经胶质细胞进行重编程使其转化成神经元。预计该组合物和方法提供了方便和安全的方法来治疗涉及神经元缺陷的多种病症,例如损伤后的神经元损失、神经变性、衰老、小头畸形或导致神经元损失的严重癫痫发作。本领域技术人员将认识到,神经损伤可由本领域已知的许多原因引起,并且其通常涉及包括损伤或疾病过程后脑和脊髓在内的中枢神经系统和外周神经系统中的星形胶质细胞增生。活性星形胶质细胞是神经胶质瘢痕的主要细胞成分,其次是NG2神经胶质和小胶质细胞。因此,在一些实施例中,本公开包括通过星形胶质细胞的化学诱导重编程将星形胶质细胞转化为神经元。但类似的化学重编程方法也可用于将NG2神经胶质或小胶质细胞或脑血管周围的其它细胞类型转化为神经元。
[0009] 在某些实施例中,本公开包括施用选自由以下组成的组的药物的组合:塞立替尼(Cer)、吡非尼酮(PFD)、克唑替尼(Cri)、氟比洛芬、氯化锂(Li)、维生素C(VC)及其组合。塞立替尼是间变性淋巴瘤激酶(ALK)抑制剂。吡非尼酮是TGF‑β合成抑制剂。克唑替尼抑制ALK和c‑MET。氟比洛芬是γ‑分泌酶抑制剂。LiCl是糖原合成酶激酶3(GSK3)抑制剂。因此,为了促进本公开,已经测试了总共六种药剂。在具体的实施例中,本公开包括施用Cri/Li/Flu加上选自PFD、Cer、VC的至少一种另外的药剂的组合。满足该标准并且在本公开中被证明可发挥功能的组包括以下组合:i)Cer/Cri/Li/Flu/VC,ii)PFD/Cri/Li/Flu/VC,iii)Cer/Cri/Li/Flu,和iv)PFD/Cri/Li/Flu。在非限制性示范中,所述组包含Cer/Cri/Flu/PFD/VC/Li或由Cer/Cri/Flu/PFD/VC/Li组成。这些组中的任何一个组都可以被认为对于转化是必要和充分的,但是本公开包括,对于这些组合中的每一种组合,其还包含六种药剂的组中的至少一个其它成员,所述至少一个其它成员未包含在每个组中。
[0010] 本公开包括包含本文所述的任意化合物组或由其组成的药物组合物。还提供了包含化合物和印刷材料的制品,例如试剂盒。印刷材料提供了该化合物用于治疗需要神经发生的个体的指示。个体可由于多种病症和/或因为神经元损伤而需要神经发生。
[0011] 附图简述
[0012] 在本公开的图中,代表性颜色由文本标签和箭头指示。
[0013] 图1A‑图1I。结果显示FDA批准药物的指定组将经过培养的人神经胶质细胞体外重编程为神经元。图1A,克唑替尼、塞立替尼、氟比洛芬、氯化锂和维生素C的组合将人神经胶质细胞转化为神经元。图1B,克唑替尼、氟比洛芬、氯化锂、吡非尼酮和维生素C的组合将人神经胶质细胞转化为神经元。图1C,克唑替尼、氟比洛芬、氯化锂和吡非尼酮的组合将人神经胶质细胞转化为神经元。图1D,克唑替尼、塞立替尼、氟比洛芬和氯化锂的组合将人神经胶质细胞转化为神经元。图1E,溶媒对照0.2%DMSO(Cer、PFD、Cri和Flu的溶剂)在14天后显示非常少的NeuN+细胞。图1F,定量分析显示药物处理后NeuN+细胞数目显著增加。图1G。用星形胶质细胞特异性标志物谷氨酸转运蛋白1(Glt1)(绿色,图1G)和人核标志物HuNu(蓝色,图1H)的免疫染色表征人星形胶质细胞,以及重叠图像(图1I)。
[0014] 图2A‑图2B。结果显示用指定化合物转化的神经元在培养物中可存活至少2个月。CCFLV(图2A)或CFLPV(图2B)处理后从星形胶质细胞转化的人神经元在培养物中存活至少2个月,并且显示成熟的神经元标志物MAP2(浅蓝色)和NeuN(红色)。DAPI(深蓝色)标记了细胞核。
[0015] 图3A‑图3G。数据显示颅内注射指定的FDA批准药物增加了成年小鼠脑内海马中成年神经发生。图3A显示将包含克唑替尼50μM、氟比洛芬0.2mM、吡非尼酮2μM、维生素C 10mg/ml和LiCl 0.4M的2μl小分子混合物颅内注射到3月龄WT小鼠的海马中促进了成年神经发生,这由新生神经元标志物双皮质素(DCX,绿色)和细胞增殖标志物Ki67(红色)的免疫染色所揭示。图3B.将小分子混合物颅内注射到1岁龄成年WT小鼠的海马中显著促进了齿状回(DG)中的成年神经发生,这由DCX阳性新神经元和Ki67阳性增殖细胞数量的增加所佐证。图3C.将小分子混合物颅内注射到5月龄阿尔茨海默病转基因小鼠模型的海马中显著增加了DG中DCX阳性新神经元的数目。图3D.在GFAP::GFP小鼠中,用GFP标记星形胶质细胞。谱系追踪分析表明DCX+新神经元是用小分子混合物从GFP标记的星形胶质细胞诱导的。图3E、图3F和图3G给出的定量分析显示将小分子混合物颅内注射到3月龄WT小鼠(图3E)、1岁龄成年WT小鼠(图3F)和5月龄阿尔茨海默病转基因小鼠模型(图3G)的海马中使DCX+新神经元的数量增加。学生t检验,*P<0.05,**P<0.01,每组n=3只小鼠。
[0016] 图4A‑图4C。数据证明腹膜内注射指定的FDA批准药物也可以增加小鼠脑中的成年神经发生。(图4A,图4B)示出腹膜内注射溶媒对照(图4A,20%Captisol)或包含克唑替尼50μM、氟比洛芬0.2mM、吡非尼酮2μM、维生素C10mg/ml和LiCl 0.4M的小分子混合物(图4B)(3月龄WT小鼠,剂量为0.1ml/10g体重,每天注射,注射1个月)后海马齿状回中成年神经发生的典型图像。化学处理后7天,处死小鼠并用新生神经元标志物DCX的免疫染色进行检查。(图4C)定量分析显示由FDA批准药物的混合物处理的DCX+神经元数量增加。学生t检验,*P<
0.05,n=2对。
[0017] 发明详述
[0018] 除非本文另外定义,否则本公开中使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。
[0019] 贯穿本说明书给出的每个数字范围包括其上限值和下限值以及落入其中的每个更窄的数值范围,就好像这样的较窄数值范围全部在本文中明确写出一样。
[0020] 本公开包括设计用于将人神经胶质细胞转化为功能性神经元的组合物和方法。在一些实施例中,本公开包括但不一定限于从内源性神经胶质细胞产生新神经元,并且可以包括使用指定的化合物从由于中枢或外周神经系统中的损伤或疾病病症产生的神经胶质样细胞产生新神经元,这预期可用于多种治疗,其非限制性实施例包括脑和脊髓修复。该方法通常包括向有需要的个体施用有效量的选自包括以下或由以下组成的组的化合物的组合:塞立替尼(Cer)、吡非尼酮(PFD)、克唑替尼(Cri)、氟比洛芬(Flu)、氯化锂(Li)、维生素C(VC)及其组合。因此如以下会更详细描述的,已经测试了总共六种药剂。本公开包括施用这些药剂中的任意一种或任意组合。在一些实施例中,所述组合包含两种、三种、四种、五种或全部六种化合物,并且可以包含其它化合物。在一些实施例中,本公开涉及使用Cri/Li/Flu加上选自PFD、Cer、VC的至少一种另外的药剂的组合。
[0021] 如以上概述中所述,在具体的实施例中,本公开包括施用包含以下组合或由以下组合组成的药物组;i)Cer/Cri/Li/Flu/VC,ii)PFD/Cri/Li/Flu/VC,iii)Cer/Cri/Li/Flu,和iv)PFD/Cri/Li/Flu。本公开包括,对于这些组合中的每一种组合,其包含六种药剂的组中的至少一个其它成员的选项,所述至少一个其它成员未包含在四个列出的组中的各组中。预期向个体施用化合物可导致个体中的至少一些神经胶质细胞转化为神经元。在一些实施例中,使用替代化合物,其中这些化合物具有与上面列出的化合物相同或相似的作用,并且其中所述组合的施用导致神经胶质细胞转化为神经元。在一些实施例中,转化成神经元发生在约7至14天的时间段内。
[0022] 在一些实施例中,本公开预期广泛地适用于需要神经元产生的任何人类对象的治疗。神经元产生的需要是由于个体中任何影响神经元功能和/或减少功能性神经元的数量的各种病症、障碍或损伤的结果。因此,本公开涉及预防和/或治疗病症,所述病症包括但不一定限于缺血性脑损伤,例如由中风、缺氧或其它脑外伤造成,或神经胶质瘢痕形成,或神经变性,或衰老,或小头畸形,或导致神经元损失的严重癫痫发作。在一些实施例中,本公开涉及治疗神经变性疾病,包括但不限于阿尔茨海默病或其它病症,表现为痴呆,或慢性创伤性脑病(CTE),例如具有急性或重复性脑外伤史(即,脑震荡)的运动员,或帕金森病,或亨廷顿病,或多发性硬化症,或神经胶质瘤,或脊髓损伤,或脊髓性肌萎缩症,或肌萎缩性侧索硬化症(ALS)。在非限制性实施例中,在阿尔茨海默病的动物模型中证实了体内神经发生促进作用的证明。
[0023] 本公开不包括将修饰的细胞或病毒构建体引入到对象中,此外不需要向个体施用干细胞。例如,预期本方法的各方面不需要细胞(包括干细胞)的体外分化,并且重要的是,现有技术方法不同于我们将神经胶质细胞重编程为神经元细胞,因为干细胞可以自然分化成神经元,但是神经胶质细胞不能成为神经元,除非经受如本公开中所示的重编程过程。此外,本领域技术人员将认识到,将培养的干细胞或其分化的神经元注射到人类对象中(特别是脑中)对宿主造成很大的危险。同样,本公开的神经胶质至神经元的转化技术也不同于在体外将成纤维细胞转化成神经元的那些技术,因为神经胶质细胞是神经系统内的内部细胞,而成纤维细胞不是。因此,需要将成纤维细胞转化的神经元移植到人类对象中,而本申请的神经胶质至神经元的转化是原位的,不需要任何移植。另外,如上所述,已经证明了星形胶质细胞可以在体内被转化为神经元,但是这种方法涉及将病毒载体或其它外源基因引入到对象中,这会对对象造成特定的风险。
[0024] 在多个实施例中,本公开提供了完全不含细胞和病毒的药物制剂的用途,所述药物制剂包含彼此协同作用以诱导神经胶质细胞或神经胶质样细胞转化为神经元的化学化合物。本公开提供了这些化合物可以通过全身施用穿过血脑屏障并在脑内发挥作用的体内证明。
[0025] 在一些实施例中,本公开包括向有需要的对象施用有效量的一种或多种组合物,所述组合物包含作为活性成分的选自以下的化合物的组合:Cer、PFD、Cri、Flu、Li、VC及其组合。在一个方面,本公开包括施用Cri/Li/Flu加上选自PFD、Cer、VC的至少一种另外的药剂的组合。本公开包括的具体和非限制性化合物组包括:i)Cer/Cri/Li/Flu/VC,ii)PFD/Cri/Li/Flu/VC,iii)Cer/Cri/Li/Flu,和iv)PFD/Cri/Li/Flu。在非限制性实施例中,使用颅内施用和腹膜内施用两者都显示这些化合物的组促进小鼠脑中的神经发生。在一些实施例中,化合物组包含Cri/Flu/PFD/VC/Li或由Cri/Flu/PFD/VC/Li组成。
[0026] 这些化合物中的每一种在本领域中是已知的且可商购获得。本公开包括组合物和方法,所述组合物和方法包含这些化合物中的任意三种、四种、五种或六种的组,并且考虑到本公开的益处可以包含如本文所述或者以其它方式对于本领域技术人员来说显而易见的另外的化合物。本公开包括这些化合物的药学上可接受的盐,化合物和盐的类似物以及发挥与化合物相同或相似功能的化合物,条件是向个体施用它们的组合导致神经胶质细胞转化为神经元。通常提及的用于将神经胶质细胞转化为神经元的本文所述的任意具体化合物包括所述化合物的药学上可接受的盐。
[0027] 在一个实施例中,本公开包括向个体施用多个化合物的组合(同时或顺序地),其中所述组合包含以下或由以下组成:Cri/Li/Flu,加上选自PFD、Cer、VC的至少一种或仅一种另外的药剂。
[0028] 从本公开的描述、示例和附图中显而易见的是,我们已经发现,如本文所述组合中的小分子能够将人星形胶质细胞直接重编程为功能性神经元。由于这些化学物质经FDA批准用于人类治疗,或者可以在药店的柜台上获得,因此它们相对安全,并且预期会导致用于治疗包括但不一定限于中风和阿尔茨海默病的多种神经损伤和神经退行性疾病的化学递送的便利方法。
[0029] 一般而言,本公开的方法包括向对象施用有效量的本文所述的化合物以使得个体中的神经元数量增加。这些化合物可以以与FDA已经批准的那些相同或相似的量施用。例如,可以在www.accessdata.fda.gov/scripts/cder/drugsatfda/中找到每种FDA批准药物的剂量。在一些实施例中,对个体中的神经胶质细胞如星形胶质细胞进行重编程以使它们被转化为神经元。在一些实施例中,新产生的神经元包括谷氨酸能神经元。在一些实施例中,通过使用考虑本公开的益处由本领域技术人员以显而易见的方式进行所需调整的本文所述方法,预期本公开促进新皮层前脑神经元、或中脑神经元、或后脑神经元、或脊髓神经元、或外周神经元、或其组合的发育。在一些实施例中,经过重编程的神经元以表达神经元标志物为特征,所述神经元标志物包括但不一定限于Dcx和NeuN。在一些实施例中,将脑中的细胞如神经胶质细胞转化为神经元。在一些实施例中,神经元是功能性神经元。功能性神经元可表现出包括但不一定限于以下的特性:发射重复动作电位,形成多个树突状分支和释放神经递质,包括但不一定限于谷氨酸(Glutamate,glutamic acid)、多巴胺、乙酰胆碱、血清素、去甲肾上腺素(Norepinephrine,noradrenaline)和γ‑氨基丁酸(GABA)。
[0030] 本公开中示出的数据至少证明以下:包含Cri/Li/Flu加上Cer、VC或PFD中的至少一种的多个化合物的多个组在体外有效地从人神经胶质细胞产生人神经元。具体地,i)Cer/Cri/Li/Flu/VC、ii)PFD/Cri/Li/Flu/VC、iii)Cer/Cri/Li/Flu和iv)PFD/Cri/Li/Flu中的每个组不仅将人星形胶质细胞转化为神经元(图1A‑1F),经过转化的神经元还能够在培养物中存活至少两个月(图2A和2B)。图1G提供了用星形胶质细胞特异性标志物谷氨酸转运蛋白1(Glt1)(绿色,图1G)和人核标志物HuNu(蓝色,图1H)的免疫染色表征的人星形胶质细胞,以及重叠图像(图1I)。
[0031] 此外,本公开提供了这种方法的体内非限制性示范。具体地,颅内施用(图3)和腹腔施用(图4)两者都导致哺乳动物脑中神经发生的增加。本公开不仅在成年小鼠脑中实现了这一点,而且在已被工程化为阿尔茨海默病模型的小鼠的脑中实现了这一点(例如,图3C)。因此,本公开提供了促进哺乳动物脑中的体内神经发生的工作示例。此外,并且不希望受任何特定理论的约束,认为本公开证明存在着充分跨越血脑屏障(例如,图4的i.p.施用)以使得本公开适用于多种施用途径。在某些和非限制性实施例中,使用包含Cri/Flu/PFD/VC/Li或由Cri/Flu/PFD/VC/Li组成的化合物组促进了使用不限于颅内施用的施用的体内神经发生。但基于作为整体的本公开的数据,预期包含Cri/Li/Flu/Cer/VC/PFD中的至少三种的化合物组也将促进神经发生,而不限于颅内施用。在一些实施例中,Cri/Li/Flu加上Cer、VC或PFD中的至少一种也将促进哺乳动物脑中的神经发生,而不限于颅内施用。同样不受任何特定理论的约束,认为本文中提供的小鼠数据,特别是当与用人类细胞获得的结果结合观察时,提供了预测以体内方式向人类施用本公开的化合物组会有效促进人脑中的神经发生的基础。
[0032] 包含本公开化合物的组合物可以在药物制剂中提供。药物制剂的形式没有特别限制,但通常包含这些活性成分和至少一种非活性成分。在某些实施例中,合适的药物组合物可以通过将化合物的任意一种或组合与药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂混合来制备,并且合适的这样的组分在本领域中是公知的。这些载体、稀释剂和赋形剂的一些示例可以在Remington:The Science and Practice of Pharmacy(2005)21st Edition,Philadelphia,PA.Lippincott Williams&Wilkins中找到。在一些实施例中,药物制剂适合于将活性成分递送跨越血脑屏障,和/或递送至中枢神经系统的脊髓或其它组分。这样的组合物可以包含例如脂质制剂或其它基于纳米颗粒的递送系统。
[0033] 在一个实施例中,所述药物制剂适合于口服施用,并且因此可以以雾化、液体或固体剂型提供。固体剂型包括但不一定限于用于吞咽或口腔溶解的片剂、胶囊、囊片和条带剂(strips),并且可以提供用于快速或延长释放,或在一段时间内以期望的系列释放不同的化合物。也可以使用包含这些化合物的一种或任意组合的分开的药物组合物。因此,药物制剂可以包含Cri/Li/Flu,加上选自PFD、Cer、VC的至少一种另外的药剂。应该理解,本文所述的任意化合物都可以从本发明的组合物和方法中排除。
[0034] 关于药物制剂的施用,施用途径可以是任何合适的途径。在一些实施例中,以口服方式递送包含所述化合物的组合物。在其它非限制性实施例中,通过静脉内、肠胃外、皮下、腹膜内、透皮、鼻内滴注、植入或动脉内施用组合物。在一些实施例中,可以使用可植入医疗装置,例如泵,包括但不限于渗透泵。在一些实施例中,包含所述化合物的组合物通过颅内途径被递送。
[0035] 考虑到本公开的益处,可以结合本领域技术人员的知识确定化合物的适当剂量。在一些实施例中,当确定活性成分的有效量和给药方案时,可考虑个体的体重和年龄,个人神经元损伤史或疾病史和经历相同神经元损伤的风险,或胶质瘢痕形成或反应性胶质增生的存在。在一些实施例中,取决于使用哪种递送方法,化合物以每天约0.01nmol至约
500nmol的量施用,包括端值,并且包括其间的所有整数和范围。在一些实施例中,化合物以单剂量、多剂量或控释剂量方案提供。
[0036] 在某些实施例中,塞立替尼以约50nM的浓度使用,其可以在向人类患者施用时被调整以实现约5‑500nM的人血液浓度。对于吡非尼酮,合适的浓度可以为约5nM。对于克唑替尼,合适的浓度可以为约125nM。对于氟比洛芬,合适的浓度可以为约500nM。对于LiCl,合适的浓度可以为约2mM。对于维生素C,合适的浓度可以为约50ug/mL。
[0037] 在某些实施例中,本公开包括营养组合物,其被设计为赋予个体与改善的神经元健康和/或功能有关的有益效果。在某些实施例中,本发明的组合物可用于改善个体的整体健康状况或个体的认知能力,例如改善记忆力或维持记忆力。在一些实施例中,所述组合物可用于改善短期记忆、长期记忆或运动技能(包括但不一定限于大肌肉和小肌肉运动技能)中的任何或全部。因此,包含本文所述的小分子的营养补充剂的用途包含在本公开中。
[0038] 在一个实施例中,本公开包括制品。在某些方面,制品包括封闭的或密封的包装,其例如在分开的片剂、胶囊剂等中包含本文所述的化合物中的一种或其组合。包装可以包括一个或多个容器,例如封闭或密封的小瓶、瓶子、泡罩(泡沫)包装或用于销售、分销或使用药剂的任何其它合适的包装。因此,包装可包含药物组合物,所述药物组合物包含Cri/Li/Flu加上选自PFD、Cer、VC的至少一种另外的药剂,和/或本文所述或者以其它方式被本领域技术人员认为是合适的附加物的其他它合物。可以包括这些化合物中的任意一种或全部,并且每种化合物可以单独提供或与一种或多种其它化合物在相同或不同的剂量制剂中组合提供以使得其可以被同时递送或顺序递送。
[0039] 除了药物组合物之外,包装还可以包含印刷信息。印刷信息可以提供在标签上或纸质插页上,或印刷在包装材料本身上。印刷信息可以包括识别包装中的活性剂的信息,非活性成分的量和类型,药物组合物旨在治疗哪种病症的指示,和服用药物组合物的说明书,例如给定时间段内服用的剂量数量,服用组合物的顺序等。因此,在多个实施例中,本公开包括包装在包装材料中的本发明的药物组合物,并且在包装材料上或包装材料中印刷标识了组合物用于治疗或预防与神经元退化、神经元功能不全或神经元功能缺陷相关的任何疾病、病症或障碍。在另一个实施例中,除了药物组合物,本公开包括营养制剂,并且印刷材料提供了关于这种制剂用于改善认知功能、记忆、运动功能、整体健康状况等的信息。
[0040] 提供以下具体示例来说明本发明,但并不意图以任何方式进行限制。
[0041] 示例1
[0042] 本示例证明了本文讨论的FDA批准药物的组可以在体外将人神经胶质细胞转化为神经元。
[0043] 结果按如下获得:用塞立替尼(50nM,Cer)、克唑替尼(125nM,Cri)、氯化锂(2mM,Li)、氟比洛芬(500nM,Flu)、吡非尼酮(PFD,5nM)和维生素C(50μg/mL,VC)一起的组合或者以如指定的不同组合处理人星形胶质细胞(HA1800,ScienCell Inc.)六天,这使得人星形胶质细胞转化为神经元。每两天更换含药物的培养基。药物添加后14天,对细胞的神经元标志物NeuN进行免疫染色。显微照片显示许多人神经胶质细胞转化为神经元。图1A,克唑替尼、塞立替尼、氟比洛芬、氯化锂和维生素C的组合将人神经胶质细胞转化为神经元。图1B,克唑替尼、氟比洛芬、氯化锂、吡非尼酮和维生素C的组合将人神经胶质细胞转化为神经元。图1C,克唑替尼、氟比洛芬、氯化锂和吡非尼酮的组合将人神经胶质细胞转化为神经元。图
1D,克唑替尼、塞立替尼、氟比洛芬和氯化锂的组合将人神经胶质细胞转化为神经元。图1E,溶媒对照0.2%DMSO(Cer、PFD、Cri和Flu的溶剂)在14天后显示非常少的NeuN+细胞。图1F,定量分析显示药物处理后NeuN+细胞数目显著增加:CCFLV(每视野56.0±12.9个NeuN+细胞,20x镜,0.1mm2),CFLPV(每视野47.8±4.7个NeuN+细胞),CFLP(每视野33.3±4.3个NeuN+细胞),CCFL(每视野32.4±1.3个NeuN+细胞),相比于DMSO对照组(每视野6.6±2.7个NeuN+细胞)。***P<0.001,*P<0.05,单因素方差分析,然后进行Dunnett多重比较检验。
[0044] 图2A‑图2B提供的结果显示用指定化合物转化的神经元在培养物中可存活至少2个月。具体地,CCFLV(图2A)或CFLPV(图2B)处理后从星形胶质细胞转化的人神经元在培养物中存活至少2个月,并且显示成熟神经元标志物MAP2(浅蓝色)和NeuN(红色)。DAPI(深蓝色)标记了细胞核。
[0045] 示例2
[0046] 本示例提供了本公开一方面的在成年小鼠中以及在阿尔茨海默病转基因小鼠模型中采用颅内施用化合物组的体内示范的非限制性示例。具体地,图3A显示将包含克唑替尼50μM、氟比洛芬0.2mM、吡非尼酮2μM、维生素C10mg/ml和LiCl 0.4M的2μl小分子混合物颅内注射到3月龄WT小鼠的海马中促进了成年神经发生,这由新生神经元标记物双皮质素(DCX,绿色)和细胞增殖标志物Ki67(红色)的免疫染色所揭示。图3B.将小分子混合物颅内注射到1岁龄成年WT小鼠的海马中显著促进了齿状回(DG)中的成年神经发生,这有DCX阳性新神经元和Ki67阳性增殖细胞数量的增加所佐证。图3C.将小分子混合物颅内注射到5月龄阿尔茨海默病转基因小鼠模型的海马中显著增加了DG中DCX阳性新神经元的数目。图3D.在GFAP::GFP小鼠中,用GFP标记星形胶质细胞。谱系追踪分析表明DCX+新神经元是用小分子混合物从GFP标记的星形胶质细胞诱导的。图3E、图3F和图3G给出的定量分析显示将小分子混合物颅内注射到3月龄WT小鼠(图3E)、1岁龄成年WT小鼠(图3F)和5月龄阿尔茨海默病转基因小鼠模型(图3G)的海马中使DCX+新神经元的数量增加。学生t检验,*P<0.05,**P<0.01,每组n=3只小鼠。
[0047] 示例3
[0048] 本示例提供了腹膜内注射本文所述FDA批准药物的组也可以增加小鼠脑中的成年神经发生的证明。具体地,图4A和图4B提供的代表性图像显示腹膜内注射溶媒对照(图4A,20%Captisol)或包含克唑替尼50μM、氟比洛芬0.2mM、吡非尼酮2μM、维生素C10mg/ml和LiCl 0.4M的化合物组混合物(图4B)(3月龄WT小鼠,剂量为0.1ml/10g体重,每天注射,注射
1个月)后海马齿状回中成年神经发生。化学处理后7天,处死小鼠并用新生神经元标志物DCX的免疫染色进行检查。(图4C)定量分析显示由FDA批准药物的混合物处理的DCX+神经元数量增加。学生t检验,*P<0.05,n=2对。
[0049] 虽然已经通过具体实施例描述了本发明,但是对于本领域技术人员而言常规修改是显而易见的,并且这样的修改意图在本发明的范围内。