CN1838950A - 治疗蛋白质聚集疾病的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明至少在部分上基于对能够防止、抑制或调节蛋白质异常加工、错折叠或聚集的治疗药物的发现。本发明的治疗药物可防止、抑制或调节包涵体的形成。本发明的治疗药物还可促进包涵体的清除和/或阻断包涵体的细胞毒性，从而治疗或改善以蛋白质聚集为特征的疾病。结合通常见于蛋白质聚集物的结构基序如β－折叠的化合物是这种化合物的强有力候选化合物，因此合乎需要。
Description
相关申请
本申请要求2003年6月23日提交的美国临时专利申请60/480,918、2003年10月17日提交的美国临时申请60/512,017和2004年6月18日提交的美国申请10/＿＿,＿＿的优先权，上述三个申请的标题均为《治疗蛋白质聚集疾病的方法》(Methods for TreatingProtein Aggregation Disorders)。
本申请涉及2003年6月23日提交的美国临时专利申请60/480,984、2003年10月17日提交的美国临时专利申请60/512,116和2004年6月18日提交的美国申请10/＿＿,＿＿(档案号NBI-152)，标题为《淀粉样蛋白抑制化合物的药物制剂》(PharmaceuticalFormulations of Amyloid-Inhibiting Compounds)。
本申请涉及2003年6月23日提交的美国临时申请60/482,214，2002年12月24日提交的美国临时申请60/436,379，标题为《治疗阿尔茨海默病的组合疗法》(Combination Therapy for the Treatment ofAlzheimer’s Disease)，2003年12月24日提交的美国实用新型专利申请10/746,138、国际专利申请PCT/CA2003/002011(标记为NBI-154PC)和2004年6月18日提交的美国申请10/＿＿,＿＿，标题均为《用以治疗β-淀粉样蛋白相关疾病的治疗制剂》(Therapeutic Formulations forthe Treatment of Beta-Amyloid Related Diseases)。
本申请涉及2003年6月23日提交的美国临时专利申请60/482,058、2003年10月17日提交的美国临时专利申请60/512,135，两申请的标题均为《制备治疗淀粉样变性的化合物的合成方法》(Synthetic Process for Preparing Compounds for Treating Anzyloidosis)，和2004年6月18日提交的美国申请10/＿＿,＿＿(档案号NBI-156)，标题为《改进的候选药物及其制备方法》(Improved PharmaceuticalDrug Candidates and Method for Preparation Thereof)。
本申请还涉及2003年6月23日提交的美国临时专利申请60/480,906、2003年10月17日提交的美国临时专利申请60/512,047、2004年6月18日提交的美国申请10/＿＿,＿＿(档案号NBI-162A)、2004年6月18日提交的美国申请10/＿＿,＿＿(档案号NBI-162B)，以上所有申请标题均为《治疗淀粉样蛋白相关疾病的方法和组合物》(Methods and Compositions for Treating Amyloid-Related Diseases)。
本申请还涉及2003年10月19日提交的美国临时专利申请系列号60/512,018、美国临时专利申请系列号60/480,928和2004年6月18日提交的美国专利申请10/＿＿,＿＿(档案号NBI-163)，以上所有申请标题均为《治疗淀粉样蛋白和癫痫发生相关疾病的方法和组合物》(Methods and Compositions for Treating Amyloid-andEpileptogenesis-Associated Diseases)。
本申请还涉及美国专利申请08/463,548(现美国专利第5,972,328号)《治疗淀粉样变性的方法》(Method for Treating Amyloidosis)。
以上这些专利申请的每一个的全部内容通过引用清楚地结合到本文中，无限制地包括说明书、权利要求书和摘要及其任何附图、表格或图片。
背景技术
蛋白质的生物功能取决于其三维结构，后者在很大程度上由蛋白质的氨基酸序列决定，但也受环境影响。事实上，蛋白质的构象支配着其与其他因素的相互作用，这些因素能参与调节蛋白质的功能。多肽不能通过正确的蛋白质折叠采取和维持其正确的结构，是对细胞功能和生存的主要威胁。因此，已进化出复杂精确的系统，来保护细胞免受错折叠蛋白质的有害影响。
防止出现错折叠蛋白质的第一道防线是分子伴侣，其能与从核糖体中出来的新生多肽结合，促进多肽的正确折叠和防止出现有害的相互作用。分子伴侣还协助因应激作用和细胞损伤而受损的蛋白质的再折叠(Netzer和Hartl.1998.Trends Biochem Sci 23：68)。尽管如此，还是有很大部分的刚翻译蛋白质不能正确折叠，产生大量有缺陷的多肽(Schubert等，2000.Nature 404：770)。这些缺损蛋白质主要通过泛蛋白-蛋白酶体系统——一种识别和降解多余蛋白质的多组分系统来降解。在某些情况下，错折叠的蛋白质会躲过这个质量控制系统。当这些错折叠的蛋白质积聚到足够的量时，它们有聚集的倾向，且能抵抗蛋白酶解作用。不可溶的蛋白质聚集物(或沉淀蛋白质)可沉积于显微镜下可见的包涵体(也称包含体)或蛋白斑中，其特征为通常能指示疾病，并含有疾病特异性蛋白质。
当蛋白酶解作用受损时，蛋白酶体和泛蛋白化蛋白质就会积聚，形成有组织的聚集物或聚集体。蛋白质寡聚物和更大的聚集物一旦形成，就会直接削弱重要的细胞功能，从而具有有毒性质(Wojcik和DeMartino.2003.Int J Biochem Cell Biol 35：579；Bence等，2001.Science 292：1552)。此外，它们在聚集体或包涵体中的积聚会损害通常负责清除这种有害错折叠蛋白质的泛蛋白-蛋白酶体系统(参见Garcia-Mata等，2002.Traffic 3：388)。由于分子伴侣和泛蛋白依赖性蛋白酶解系统对于细胞分裂和细胞凋亡之类的基本细胞活动的调节至关重要，对该系统的妨碍会加重由于蛋白质聚集物的积聚而产生的细胞毒性。不过有数据表明，包涵体、聚集体或蛋白斑的存在对见于蛋白质病(proteopathy)的毒性反应不是必要的(Klement等，1998.Cell 95：41)。尽管如此，包涵体、聚集体或蛋白斑的存在还是表征复原人类病理的细胞模型和活体小鼠模型的极好细胞标记。这种标记可用作导致形成所述包涵体的有害蛋白质聚集活动的指示物，用以进行筛选。
因此，蛋白质折叠异常、寡聚化、聚集或沉积在多种类别的慢性进行性变性疾病的病理生理学中能起到重要的作用。
例如，有许多变性疾病的特征就是存在包涵体和蛋白斑。这种疾病的非限制性实例包括以下：帕金森氏病(PD)、弥漫性Lewy小体痴呆(DLBD)、多系统萎缩(MSA)、萎缩性肌强直病、齿状核红核苍白球路易体萎缩(DRPLA)、弗里德里希氏共济失调、脆性X染色体综合征、脆性XE智力低下、马-约病、脊髓延髓性肌萎缩(也称肯尼迪病)、脊髓小脑性共济失调、亨廷顿氏病(HD)、具有神经丝抑蛋白包涵体的家族性脑病(FENIZB)、皮克氏病、皮质基底核变性(CBD)、进行性核上麻痹(PSP)、肌萎缩性侧索硬化/帕金森综合征-痴呆综合征、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、唐氏综合征、年龄相关性黄斑变性、白内障和威尔逊氏病。在许多情况下，已确定了这些疾病的家族性形式的基因突变基础。但是，在大多数情况下，促进或引发靶蛋白的构象转变的初发性活动并不为人所知，但其最终的确导致蛋白质的异常加工、错折叠、寡聚化或聚集，从而引起细胞毒性。作为细胞解毒、防卫策略的一部分或者作为降解异常折叠蛋白质的尝试，这种异常蛋白质通常在多种类型的细胞包涵体或聚集体中积聚。因此，这些包涵体或聚集体已成为所述多种类别的变性疾病的病理学标志之一。迄今为止，还没有针对这些疾病的治疗药物和完全有效的治疗方法。
发明概述
希望得到能够防止、抑制或调节蛋白质的异常加工、错折叠或聚集，从而防止细胞损害和死亡的治疗性化合物。这些治疗性化合物能用于治疗在上文技术背景一节中提到的疾病，还能用于治疗下文所描述的哪些疾病。例如，直接结合靶蛋白和作用于早期蛋白质寡聚级联的化合物能够抑制聚集物、聚集体或包涵体的形成。能够结合聚集物并阻断与这些聚集物有关的细胞毒性的化合物也能够有效治疗或改善蛋白质聚集造成的疾病。结合导致形成这种聚集物的蛋白质中常见的结构特征，如β-折叠、原纤维样结构或疏水结构域的化合物，代表所述治疗应用的强有力的候选药物，因此合乎需要。预期这种化合物通过防止聚集物的从头形成，能够促进所述异常蛋白质和已经形成的蛋白质聚集物的清除和/或抑制它们的毒性。
本发明至少在部分上基于对能够防止、抑制或调节蛋白质的异常加工、错折叠或聚集的治疗药物的发现。本发明的治疗药物可防止、抑制或调节包涵体的形成。本发明的治疗药物可促进蛋白质聚集物的清除。本发明的治疗药物还能够阻断包涵体的细胞毒性，从而治疗或改善以蛋白质聚集为特征的疾病。本发明的治疗药物还可用来预防或治疗蛋白质构象或蛋白质聚集的疾病。
在本发明的一个实施方案中，提供这样的化合物，其能结合具有形成β-折叠结构的倾向的靶蛋白，从而防止、抑制或调节所述蛋白质的错折叠、构象转变、异常加工或聚集。在另一个实施方案中，化合物结合通常见于蛋白质聚集物的结构基序，如β-折叠。
本发明另一方面提供抑制蛋白质聚集或治疗蛋白质聚集疾病的化合物的筛选方法，所述方法包括筛选能结合蛋白质的化合物，所述蛋白质的聚集是疾病的表征(例如PD的突触核蛋白)。
在另一个实施方案中，提供这样的化合物，其能防止所述蛋白质的自结合、寡聚化或聚集，以及与这些活动有关的细胞毒性。
在另一个实施方案中，结合目的靶蛋白的化合物防止蛋白质构象向β-折叠转变，并防止在所述转变之后自然出现的寡聚物、聚集物或原纤维形成。
在另一个实施方案中，提供这样的化合物，其在体外培养细胞中防止、抑制或调节这样的聚集体或包涵体的形成，所述聚集体或包涵体表明毒性蛋白质寡聚物、聚集物或原纤维的装配。
在另一个实施方案中，提供了用以治疗或预防蛋白质聚集疾病的化合物的筛选方法，所述方法包括将化合物给予正发生模拟人类疾病的进行性变性变化的转基因小鼠，和筛选能防止一些或全部通常与这种病症有关的变性变化的化合物。在其它的实施方案中，该方法可包括测定受试化合物促进有害蛋白质聚集物的清除的效力，或者测定受试化合物促进有害蛋白质聚集物的降解的效力。
在本发明的一个实施方案中，提供了治疗或预防蛋白质聚集疾病的方法，所述方法包括将一种本发明化合物给予患有或易患这种病症的个体。在一个实施方案中，蛋白质聚集疾病不是淀粉样蛋白病(Amyloid Proteopathy)。
在本发明的另一个实施方案中，提供了含化合物的药物组合物，所述药物组合物包含有效量的治疗蛋白质聚集疾病的化合物及药物可接受的载体。在一个实施方案中，蛋白质聚集疾病不是淀粉样蛋白病。
在一个实施方案中，提供了用以治疗蛋白质聚集疾病的包装组合物，所述组合物包含具有靶向治疗活性的化合物及有关使用组合物治疗蛋白质聚集疾病的说明。
在另一个实施方案中，提供了调节有害蛋白质聚集的方法，所述方法包括将有害蛋白质聚集物或有形成β-折叠结构倾向的蛋白质与有效量的本发明化合物接触，使有害蛋白质聚集得到调节，其中所述蛋白质聚集疾病不是淀粉样蛋白病。
在另一个实施方案中，提供了调节有害蛋白质聚集的方法，所述方法包括将有害蛋白质聚集物或有形成β-折叠结构倾向的蛋白质与有效量的本发明化合物接触，使有害蛋白质聚集的清除得到调节，从而调节有害蛋白质聚集，其中所述蛋白质聚集疾病不是淀粉样蛋白病。
在另一个实施方案中，提供了调节有害蛋白质聚集的方法，所述方法包括将有害蛋白质聚集物或有形成β-折叠结构倾向的蛋白质与有效量的本发明化合物接触，使有害蛋白质聚集的细胞毒性得到调节，从而调节有害蛋白质聚集，其中所述蛋白质聚集疾病不是淀粉样蛋白病。
在一个实施方案中，提供了治疗或预防对象中与τ蛋白有关的神经原纤维缠结的方法，所述方法包括给予有效量的本发明化合物，使与τ蛋白有关的神经原纤维缠结得到治疗或预防。
在一个实施方案中，提供了调节对象中与τ蛋白有关的神经原纤维缠结的方法，所述方法包括给予有效量的本发明化合物，使与τ蛋白有关的神经原纤维缠结得到调节。
在一个实施方案中，提供了治疗或预防对象中含α-突触核蛋白NAC片断的包涵体的方法，所述方法包括给予有效量的本发明化合物，使含α-突触核蛋白NAC片断的包涵体得到治疗或预防。
在一个实施方案中，提供了调节对象中含α-突触核蛋白NAC片断的包涵体的方法，所述方法包括给予有效量的本发明化合物，使含α-突触核蛋白NAC片断的包涵体得到调节。
附图简述
图1——该图(由计算机产生)显示使用下文实施例中描述的硫黄素(硫代flavin)T试验进行的不同浓度下NAC肽装配成β-折叠的情况。
图2——实施例中描述的NAC肽构象的圆二色性分析(由计算机产生)。
图3——显示下文实施例中描述的NAC纤维外观的电子显微照片(由计算机产生)。
图4——显示下文实施例中描述的肝素对NAC纤维形成的影响的电子显微照片(由计算机产生)。
图5-68——图示本文所述的本发明化合物。所示化合物及其药物可接受的盐、前药(包括它们的酯和酰胺)、其药物组合物及其在下文所述方法中的应用，作为本发明的部分而包括在本发明中。
发明详述
本发明提供可用于预防、治疗或调节蛋白质聚集疾病的方法和化合物。为方便起见，以下阐明本文提到的术语的某些定义。
蛋白质的生物功能取决于其三维结构，后者在很大程度上由蛋白质的氨基酸序列决定。当蛋白质从核糖体中产生，并开始折叠过程以形成正确的三维结构时，会使其疏水结构域暴露，这可导致出现不成功的结合和有害蛋白质聚集(Wetzel.1994.Trends Biotechnol12：193)。本文所用的“错折叠蛋白质”指其构象尚未符合其正确的三维结构的蛋白质或肽，通常导致异常蛋白质本身或者与其他蛋白质或肽一起发生聚集、寡聚化或纤维化(fibrillization)。本文所用的“构象变化”指使正常蛋白质经受变化的活动，变化结果导致结构性质发生改变。蛋白质错折叠或构象变化可在翻译过程中或在翻译后发生。这种活动可因为例如特殊突变(家族性或特发性)、扩展多谷氨酰胺重复序列、DNA突变或RNA修饰、氨基酸错误掺入、或者多亚基蛋白质中亚基的不等合成或其他蛋白质修饰而发生(Wetzel.1994.Trends Biotechnol 12：193；Bonifacino等，1989.J Cell Biol 109：173；Hurle等，1994.Proc Natl Acad Sci USA，91：5446；参见下表)。具体地说，多亚基复合体中天然结合配偶体的缺乏(或减少)或者特定的伴侣分子(见下)的缺乏(或减少)会导致通常与这些蛋白质或因子(直接或间接)相互作用的蛋白质的错折叠。这些变化可在蛋白质的翻译后修饰过程中发生，如靶蛋白的异常蛋白酶解加工、磷酸化、甲基化、乙酰化、糖基化或亚硝基化。这种修饰可为特殊突变或激活特定细胞生化途径的结果。
下表列举各种类型的蛋白质翻译后修饰：
| 序号 | 蛋白质翻译后修饰 |
| 1 | pPoly(ADP-核糖基)化(Burkle，2000) |
| 2 | 类异戊二烯(Maltese，1990) |
| 3 | 酶促糖基化(Guevara等，1998)(Berninsone & Hirschberg，1998) |
| 4 | 乙酰化(Ogryzko，2001) |
| 5 | 甲基化(Person等，2003) |
| 6 | 蛋白质Cys残基的S-亚硝基化(Lane等，2001；Gu等，2002)) |
| 7 | 磷酸化(Berninsone & Hirschberg，1998)(Verkman & Mitra，2000) |
| 8 | 单-ADP-核糖基化(Okazaki & Moss，1999) |
| 9 | 棕榈酰化(Beers & Fisher，1992) |
| 10 | 脯氨酰残基的羟基化(Rucker & Dubick，1984) |
| 11 | 赖氨酰残基的氧化脱氨(Rucker & Dubick，1984) |
| 12 | 将多肽链共价键合的交联键(Rucker & Dubick，1984) |
| 13 | 酪氨酸硫酸化(Huttner，1988) |
| 14 | 聚糖的硫酸化(Berninsone & Hirschberg，1998) |
| 15 | 聚糖的磷酸化(Moses等，1997) |
| 16 | 羧甲基化(Eggo等，1983) |
| 17 | 碘化(Eggo等，1983) |
| 18 | 酪氨酸化(Nath等，1981) |
| 19 | 氨基酸侧链的氧化，尤其是半胱氨酸、脯氨酰、精氨酰、赖氨酰和组氨酰残基的侧链)(Nath等，1981) |
| 20 | 天冬酰胺酰基和谷氨酰胺酰基残基的脱氨(Nath等，1981) |
| 21 | 金属离子的添加(Waggoner等，2000) |
| 22 | Cys的S-谷胱甘肽化(Dalle-Donne等，2003) |
| 23 | 蛋白酶解(Nakayama等，2001) |
| 24 | 糖类与蛋白质氨基的非酶促反应(Munch等，1998) |
| 25 | 谷氨酰胺残基的羧基化(Ware等，1989) |
| 26 | 脯氨酸和赖氨酸的羟基化(Uzawa等，1998) |
| 27 | 羧基末端酰胺化(Evans & Shine，1991) |
| 28 | 瓜氨酸化(Citrullination)(van Venrooij & Pruijn，2000) |
| 29 | 氨基甲酰化(Hasuike等，2002) |
| 30 | Sumo化(Freiman和Tjian 2003) |
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翻译后修饰中出现的变化可能是特殊突变或激活特定细胞生化途径的结果。错折叠、寡聚化或聚集也可能由细胞环境的变化造成，如pH、温度、离子强度、氧化还原环境或施加于特定生物环境的其他应激因素。举例说，pH和温度变化导致蛋白质的部分解折叠，并引发能减轻细胞损害的应激反应。由于不可避免出现一定量的错折叠，细胞已进化出几种系统，用以使这种错折叠减至最少，并使在聚集之前处理掉错折叠蛋白质(Wickner等，1999.Science 286：1888)。
防止出现错折叠蛋白质的第一道防线是分子伴侣。本文所用的“分子伴侣”或“伴侣分子”是指与从核糖体出来的新生多肽结合，促进正确折叠和防止有害的相互作用的分子。伴侣分子还协助因应激作用和细胞损伤而受损的蛋白质的再折叠(Netzer和Hartl.1998.Trends Biochem Sci 23：68)。伴侣分子与暴露的疏水氨基酸残基结合并使其稳定化，通过防止部分折叠或解折叠多肽的不正确分子内和分子间相互作用，使蛋白质可以采取和维持正确的折叠状态。实际上，许多蛋白质需要伴侣分子才能正确折叠(Hartl.1996.Nature381：571)。尽管如此，还是有很大部分的新翻译蛋白质不能正确折叠，产生一大堆有缺陷的多肽(Schubert等，2000.Nature 404：770)。特定伴侣分子的短暂或长期缺乏也会导致错折叠蛋白质的积聚。
这些缺损蛋白质主要通过泛蛋白-蛋白酶体系统降解。本文所用的“泛蛋白-蛋白酶体系统”指识别和降解多余蛋白质的多组分系统。本文所用的“蛋白酶体”指在细胞核和胞质中出现的多亚基复合体。蛋白酶体介导胞质蛋白、核蛋白(Hershko和Ciechanover.1998.Ann RevBiochem 67：425)、分泌蛋白和跨膜蛋白(Hirsch和Ploegh.2000.TrendsCell Biol 10：268)的降解。泛蛋白-蛋白酶体系统除清除缺损蛋白质外，还对短命的正常蛋白质进行选择性降解，从而有助于众多细胞活动的调节。在某些情况下，错折叠蛋白质可能躲过设计用来促进正确折叠和消除有缺陷蛋白质的泛蛋白-蛋白酶体监测系统。当这些错折叠蛋白质积聚到足够的量时，会有聚集的倾向，且对蛋白酶解作用产生抗性。本文所用的“聚集物”、“包涵体”、“包含体”、“原纤维”和“蛋白斑”是指异常蛋白质的不正常结合和积聚，该异常蛋白对蛋白酶解具有抗性，可以或者可不与蛋白酶体系统的分子结合。在许多情况下，这些聚集物可能与特异性标记，如细胞骨架微管标记波形蛋白、β-微管蛋白和γ-微管蛋白共同定位，且可能在胞外、胞内或核内。
当蛋白酶解作用受损时，蛋白酶体和泛蛋白化蛋白质通常会积聚，且作为细胞解毒或防御策略的一部分，它们在包涵体或蛋白斑内可形成有组织的簇。当这些簇通过微管上的动力蛋白依赖性逆向运输被特异性地转运到包涵体，并在中心体周围区域形成时，这些聚集物(本文所用)称为聚集体。聚集体途径提供了一种机制，使得聚集蛋白质能形成颗粒状(约200nm)小聚集物，后者通过负端动力蛋白质——动力蛋白介导的过程在微管(MT)上被运输到MT组织中心(MTOC)。单独的颗粒一旦到了MTOC，就被包集成围绕在MTOC周围的单个通常为球形的聚集体(1-3微米)。聚集体是能动的：它们能募集多种伴侣分子和蛋白酶体，可能是为了协助处理聚集蛋白质，并担当防止细胞毒性的细胞保护机制(Taylor等，2003.Hum Mol Genet12：749)。此外，聚集体的形成很可能激活止于溶酶体降解的自噬清除机制。因此，聚集体途径可提供新的系统，以将聚集蛋白质从细胞质运送到溶酶体进行降解。积聚性聚集体(Wojcik和DeMartino.2003.Int J Biochem Cell Biol 35：579)及细胞别处的蛋白质寡聚物或聚集物(Bence等，2001.Science 292：1552)一旦形成，可削弱泛蛋白-蛋白酶体系统的功能并产生毒性。(有关综述参见Garcia-Mata等，2002 Traffic3：388)。因此，蛋白质聚集或沉积的异常在多种类别的慢性进行性变性疾病的病理生理学中能起到重要的作用。
事实上，已有研究显示，许多变性疾病与各种蛋白质的寡聚化、聚集或纤维化有关(有关综述参见Kakizuka.1998.TIG 14：396)。例如，许多神经变性疾病是由编码多谷氨酰胺段的扩展CAG重复序列造成的。含扩展多谷氨酰胺重复序列的蛋白质似乎发生自身聚集，结果造成神经元细胞死亡或变性。这些疾病的非限制性实例如下：脊髓延髓性肌萎缩或称肯尼迪病，由雄激素受体(AR)编码基因中的扩展多谷氨酰胺重复序列引起；亨廷顿氏病(HD)，由亨廷顿蛋白基因中的扩展多谷氨酰胺重复序列引起；脊髓小脑性共济失调1型(SCA1)，由共济失调蛋白-1基因中增加的多谷氨酰胺重复序列引起；丝抑蛋白病，由丝抑蛋白(丝氨酸蛋白酶抑制剂)基因中的突变引起；脊髓小脑性共济失调2型(SCA2)，由共济失调蛋白-3基因中增加的多谷氨酰胺重复序列引起；马-约病(MJD或SCA3)，由共济失调蛋白-3基因中增加的多谷氨酰胺重复序列引起；脊髓小脑性共济失调6型(SCA6)，由共济失调蛋白-6基因中增加的多谷氨酰胺重复序列引起；脊髓小脑性共济失调7型(SCA7)，由共济失调蛋白-7基因中增加的多谷氨酰胺重复序列引起；脊髓小脑性共济失调17型(SCA17)，由共济失调蛋白-17基因中增加的多谷氨酰胺重复序列引起；齿状核红核苍白球路易体萎缩(DRPLA)；及丝抑蛋白病，由丝抑蛋白基因中的突变引起。虽然这些疾病中的每一种可能由不同蛋白质的突变引起，但它们都具有一个共同的特征，即通过自结合发生聚集。已证明，多谷氨酰胺蛋白质可进行由加长多谷氨酰胺段促成的聚集作用，而这种聚集会诱导或增加细胞死亡。用转基因小鼠进行的研究也显示多谷氨酰胺片断具有毒性，提示多谷氨酰胺聚集是神经变性的根本原因(Schilling等，1999.Hum Mol Genet 8：397；Reddy等，1998.Nat Gen20：198；DiFiglia等，1997.Science 277：1990；Yamamoto等，2000.Cell101：57)。
类似地，与染色体17关联的额颞叶性痴呆和帕金森综合征(FTDP17)的主要病理是τ蛋白装配成纤丝(称为成对螺旋纤丝或PHF)，后者形成神经原纤维缠结(NFT)。这种神经病理学特征是定义称为τ蛋白病(tauopathies)的病症家族的特有变化，所述τ蛋白病包括阿尔茨海默病、拳击员痴呆、唐氏综合征、朊病毒病、肌萎缩性侧索硬化/帕金森综合征-痴呆综合征、嗜银颗粒性痴呆(Argyophilic graindementia)、皮质基底核变性、弥漫性神经原纤维缠结伴钙化症、与染色体17关联的额颞叶性痴呆/帕金森综合征、哈-斯病、多系统萎缩(MSA)、C型尼-皮病、皮克氏病、进行性核上麻痹、亚急性硬化性全脑炎和缠结主导性(Tangle-predominant)阿尔茨海默病(AD)。
在额颞叶性痴呆(FTD)中，异常装配是由完全成熟的τ蛋白的翻译后修饰、超磷酸化造成的。蛋白质修饰可由上游活动造成，例如由AD中的Aβ肽过量产生诱导，或者由τ内含子序列中突变导致的τ基因异常剪接活动诱导，且与额颞叶性痴呆有关(Spillantini等，1998.Proc Natl Acad Sci USA 95：7737)。τ的突变形式在转基因小鼠中的表达足以诱导与人类τ蛋白病特有神经原纤维缠结类似的神经原纤维缠结的形成，证明不正常的τ足以诱导某些形式的神经变性。在表达淀粉样前体蛋白(APP)基因和τ的突变形式的转基因小鼠中，突变τ蛋白与突变APP协同，产生其神经病理学变化与AD中观察到的更相似的疾病(有关综述参见Lee等，2001.Science 293：1446；Gotz等，2001.Science 293：1491；Lewis等，2001.Science 293：1487)。
帕金森氏病(PD)的一个病理特征是形成称为Lewy小体的胞质内涵体；这些Lewy小体也见于具有Lewy小体的痴呆(DLBD)和多系统萎缩(MSA)。Lewy小体的主要成分是α-突触核蛋白。因此，α-突触核蛋白成为其聚集与神经变性有关的蛋白质的另一个实例。已显示，α-突触核蛋白在Lewy小体中的积聚与α-突触核蛋白基因中的一些常染色体显性突变有关。这些取代突变明显有利于成熟蛋白质中的构象转变，导致蛋白质以病理寡聚体和原纤维的形式积聚(Polymeropoulos等，1997.Science 276：2045；Kruger等，1998.Nat Genet18：106；Conway等，2000.Proc Natl Acad Sci USA 97：571)。PD也与帕金蛋白基因中的隐性突变有关(Kitada等，1998.Nature 392：605；Lucking等，2000.N Engl J Med 3421560；Ishikawa和Tsuji.1996.Neurology 47160)，帕金蛋白作为E2依赖性泛蛋白蛋白连接酶，其活性对于预定通过蛋白酶体降解的蛋白质的泛蛋白化很重要(Shimura等，2000.Nat Genet 25：302)。因此，降低或消除帕金蛋白功能的突变会导致本来为降解目标的蛋白质底物的积聚或聚集。当缺乏帕金蛋白活性时，帕金蛋白的结合配偶体或底物，如PaelR1、cdc-rel1、synphilin-1、α-突触核蛋白、β-和γ-微管蛋白(其中一些对细胞直接有毒)(Petrucelli等，2002.Neuron 36：1007；Imai等，2001.Cell 105：891；Ren等，2003.J Neurosci 23：316)会发生积聚并引发细胞损害和死亡(有关综述参见Cookson.2003.Neuron 37：7)。最近的另一个报告表明，存在于Lewy小体中的另一种与α-突触核蛋白相互作用的蛋白质——synphilin-1的调节异常(突变)可导致一些PD散发病例(Marx等，2003.Hum Mol Genet 12：1223)。类似地，在肌萎缩性侧索硬化(ALS)中，经常可观察到称为透明质包涵体的包涵体，已知其含有突变的超氧化物歧化酶(SOD1)蛋白的沉淀物。约有20％的家族性ALS病例也与SOD1基因中的突变有关系(Rosen等，1993.Nature 362：59；Orrell，2000.Neuromuscular Disord 10：63)。
总而言之，这些观察结果表明，蛋白酶体泛蛋白介导的降解途径的调节异常可导致错折叠和聚集蛋白质的积聚，形成包涵体，这是细胞毒性和变性的原因。电镜分析表明，这些蛋白质通常含有颗粒状、纤丝状和原纤维状结构。这些结构虽然截然不同，但却与在例如阿尔茨海默病和朊病毒病中观察到的淀粉样蛋白结构相类似。不可溶的“淀粉样蛋白”聚集物用刚果红染色后，在偏振光下显示出特有的红-绿双折射现象。虽然以上讨论的聚集蛋白质本身并不是淀粉样蛋白，但是它们能形成类似的结构，包括β-折叠片层二级结构。疏水区也是聚集蛋白质特有的。因此，虽然在蛋白质聚集疾病中发现的许多聚集蛋白质本身并不是淀粉样蛋白，但是它们共有淀粉样蛋白的许多结构特征，即β-折叠、原纤维样结构和/或疏水结构域。由于所有的聚集物都共有共同的结构特征，通过与这些结构基序(例如β-折叠)发生相互作用而结合或抑制淀粉样蛋白形成的化合物，可有效防止或抑制涉及蛋白质聚集疾病的蛋白质聚集作用。
因此，治疗、调节、防止或抑制有害蛋白质聚集的化合物的筛选，代表了治疗或预防蛋白质聚集疾病的合理和一般方法。
一般来说，“蛋白质聚集疾病或者蛋白质聚集蛋白病”包括与对象中有害蛋白质聚集有关的疾病、病症或病况。“有害蛋白质聚集”是两个或更多个异源或同源蛋白或肽的不良和有害的积聚、寡聚化、纤维化或聚集。有害蛋白质聚集物可沉积在包涵体、包含体或蛋白斑中，这些包涵体、包含体或蛋白斑的特征通常可作为疾病的标志，且它们含有疾病特异性蛋白质，例如帕金森氏病中的含α-突触核蛋白Lewy小体。有害蛋白质聚集物是三维结构，可含有例如由β-折叠、原纤维样结构和/或高度疏水结构域组成的错折叠蛋白质，这些错折叠蛋白质趋向于发生聚集，对细胞具有毒性。此外，虽然有害蛋白质聚集物并不含有淀粉样蛋白沉积物，且由于它不符合淀粉样蛋白的严格定义，即它用刚果红染色后在偏振光下不会显示出特有的红-绿或苹果绿双折射现象，因此也不被认为与淀粉样变性有关，但是它还是可以被描述为淀粉样蛋白样聚集物。本文所用的“非淀粉样蛋白”有害蛋白质聚集物或“蛋白病”是指不含淀粉样蛋白沉积物的有害蛋白质聚集物。蛋白质聚集疾病或蛋白病的非限制性种类包括蛋白质构象病(Protein Conformational Disorders)、α-突触核蛋白病(Alpha-Synucleinopathies)、多谷氨酰胺病、丝抑蛋白病、τ蛋白病或其他相关疾病。蛋白质聚集疾病的非限制性实例包括帕金森氏病(PD)、弥漫性Lewy小体痴呆(DLBD)、多系统萎缩(MSA)、萎缩性肌强直病、齿状核红核苍白球路易体萎缩(DRPLA)、弗里德里希氏共济失调、脆性X染色体综合征、脆性XE智力低下、马-约病(MJD或SCA3)、脊髓延髓性肌萎缩(也称肯尼迪病)、脊髓小脑性共济失调1型(SCA1)、脊髓小脑性共济失调2型(SCA2)、脊髓小脑性共济失调6型(SCA6)、脊髓小脑性共济失调7型(SCA7)、脊髓小脑性共济失调17型(SCA17)、慢性肝病、亨廷顿氏病(HD)、具有神经丝抑蛋白包涵体的家族性脑病(FENIZB)、皮克氏病、皮质基底核变性(CBD)、进行性核上麻痹(PSP)、肌萎缩性侧索硬化/帕金森综合征-痴呆综合征、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、白内障、丝抑蛋白病、溶血性贫血、囊性纤维变性、威尔逊氏病、神经纤维瘤病2型、脱髓鞘性周围神经病变、色素性视网膜炎、马方综合征、气肿、特发性肺纤维变性、嗜银颗粒性痴呆、皮质基底核变性、弥漫性神经原纤维缠结伴钙化症、与染色体17关联的额颞叶性痴呆/帕金森综合征、哈-斯病、C型尼-皮病或亚急性硬化性全脑炎。
这些疾病种类和实例在下文中进一步作详细讨论。应当理解，本发明包括与蛋白质有关的蛋白质聚集疾病的实施方案，所述蛋白质具有可被本发明化合物选择性靶向的结构特征。这种结构特征的实例包括β-折叠、原纤维样结构和/或疏水结构域。还应当理解，本发明所述的蛋白质聚集疾病并不意指包括淀粉样蛋白病或淀粉样变性或者调节或抑制淀粉样蛋白沉积的方法。具体实例参见下文。
有害蛋白质聚集的影响往往是累积性的，细胞功能的渐进损失最终导致细胞死亡，这就是多种病理状况的原因。
淀粉样变性
淀粉样蛋白的病理沉积是称为淀粉样变性的一组疾病的特征，所述疾病包括AA(反应性)淀粉样变性、AL淀粉样变性、老年性系统性淀粉样变性、大脑淀粉样变性(包括阿尔茨海默病和大脑血管淀粉样变性)、透析相关性淀粉样变性、II型糖尿病(由胰岛淀粉样多肽“IAPP”引起)及其他疾病，它们的特征都是存在具有共同形态学性质的淀粉样原纤维，能被特异性染料(例如刚果红)染色，且染色后在偏振光下具有特有的红-绿双折射外观。参见例如WO 2003/017994A1。它们还共有共同的超结构特征和共同的X射线衍射现象和红外光谱。与这些疾病的每一种都有关的促淀粉样变性蛋白，其氨基酸序列虽然不同，但都具有类似的自结合性质，形成寡聚物和原纤维，并与各种其他成分如蛋白聚糖、淀粉样P和/或补体成分结合。而且，每种促淀粉样变性蛋白其氨基酸序列虽然不同，但都显示出功能结构域类似性，能够结合蛋白聚糖的糖胺聚糖(GAG)部分(称为GAG结合位点)以及促进β-折叠形成的区域。许多促淀粉样变性蛋白是通过前体蛋白的蛋白酶解切割形成的，所述前体蛋白例如血清淀粉样A蛋白(“ApoSAA”，产生AA肽)、运甲状腺素蛋白(有时称为前白蛋白)、β-淀粉样前体蛋白(“βAPP”，产生Aβ肽)及衍自单克隆免疫球蛋白κ或者λ轻链N末端区域的肽。参见例如2001.Physiological Reviews第81卷。
淀粉样蛋白相关疾病可能局限于一个器官，或者扩散到几个器官。前者称为“局限性淀粉样变性”，后者称为“系统性淀粉样变性”。
有些淀粉样蛋白疾病可能是特发性的，但大多数这类疾病以已有疾病的并发症形式出现。例如，原发性淀粉样变性可不伴有任何其他病理症状，或者可能在浆细胞病或多发性骨髓瘤后出现。
通常发现继发性淀粉样变性与慢性感染(如结核病)或慢性炎症(如类风湿性关节炎)有关。在家族性地中海热(FMF)中也可见家族型继发性淀粉样变性。作为其他类型的家族性淀粉样变性之一，这种家族型淀粉样变性是遗传性的，见于特定的人群。在原发性和继发性淀粉样变性中，沉积物都可在几个器官中发现，因此可认为它们是系统性淀粉样蛋白疾病。
另一种类型的系统性淀粉样变性见于长期血液透析病人。这些病例中的每一个都有不同的促淀粉样变蛋白参与淀粉样蛋白沉积。
“局限性淀粉样变性”是往往影响单个器官系统的淀粉样变性。不同的淀粉样变性也可用沉积物中的蛋白质类型来表征。例如，神经变性疾病如瘙痒病、牛海绵状脑炎、克-雅病等疾病可用中枢神经系统中朊病毒蛋白的蛋白酶抗性形式(称为PrPSc或PrP27-30)的外观和积聚情况来表征。类似地，另一种神经变性疾病阿尔茨海默病可用神经炎蛋白斑和神经原纤维缠结来表征。在这种情况下，蛋白斑和血管淀粉样蛋白通过纤维Aβ淀粉样蛋白的沉积而形成。其他疾病，如成年型糖尿病(II型糖尿病)可用淀粉样蛋白在胰腺中的局限性积聚来表征。
除非另外特别说明，本文所用术语“β-淀粉样蛋白”或“淀粉样蛋白β”指淀粉样β蛋白质或肽、淀粉样β前体蛋白或肽、它们的中间体、修饰体和片断。具体地说，“Aβ”指通过对淀粉样前体蛋白(APP)基因产物进行蛋白酶解加工产生的任何肽，尤其是与淀粉样蛋白病理有关的肽，包括Aβ1-39、Aβ1-40、Aβ1-41、Aβ1-42和Aβ1-43。本文所用术语“β-淀粉样蛋白”、“淀粉样蛋白β”和“Aβ”同义。
除非另外说明，术语“淀粉样蛋白”指可溶(例如为单体形式或寡聚体形式)或者不可溶(例如具有纤维结构或在淀粉样蛋白斑中)的促淀粉样变蛋白质、肽或它们的片断。
在本发明的一个实施方案中，蛋白质聚集疾病不包括淀粉样蛋白病。本文所用术语“淀粉样蛋白病”指以下疾病(疾病后括号内是相关的促淀粉样变蛋白)：反应性或者继发性淀粉样变性(AA)；特发性(原发性)淀粉样变性；骨髓瘤或者巨球蛋白血症相关淀粉样变性(淀粉样蛋白κ轻链或者淀粉样蛋白λ轻链)；家族性淀粉样多神经病(葡萄牙型、日本型、瑞典型)(ATTR)；家族性淀粉样心肌病[丹麦型](ATTR)；独立心脏淀粉样变性(isolated cardiac amyloid)(ATTR)；系统性老年性淀粉样变性(ATTR)；甲状腺的髓样癌(促降钙素)；独立心房淀粉样变性(isolated atrial amyloid)(心房钠尿肽)；家族性淀粉样变性[芬兰型](凝溶胶蛋白)；遗传性脑出血伴淀粉样变性[冰岛型](半胱氨酸蛋白酶抑制剂C)；家族性淀粉样多神经病[衣阿华型](AApoA-I)；小鼠加速衰老(AApoA-II)；纤维蛋白原相关淀粉样变性；溶菌酶相关淀粉样变性；人类朊病毒疾病；传染性海绵状脑病；瘙痒病(朊病毒或者PrP)；克-雅病(PrP)；GSS综合征(PrP)；致命性家族性失眠症(PrP)；牛海绵状脑炎(PrP)；阿尔茨海默病(Aβ)；大脑淀粉样血管病(Aβ)；遗传性脑出血(Aβ)；家族性地中海热；家族性淀粉样肾病伴荨麻疹和聋症；穆-韦综合征；透析相关淀粉样变性(β2-微球蛋白)；II型糖尿病(IAPP)；唐氏综合征(Aβ)；年龄相关型黄斑变性(Aβ)；及包涵体肌炎(Aβ)。淀粉样蛋白病可以是家族性的、或特发性的、或散发性的、或传染性的，且意在包括以上所列疾病的所有形式。应当理解，术语“淀粉样蛋白病”意指包括1996年9月19日公开的WO 96/28287、2000年11月2日公开的WO 00/64420和1994年10月13日公开的WO 94/22437中描述的疾病。
蛋白质构象病
已将一组各不相同的疾病归在一起，命名为蛋白质构象病(PCD)(Carrell和Lomas.1997.Lancet 350：134；Kelly.1996.Curr Opin StructBiol 6：11；Thomas等，1995.Trends Biochem Sci 20：456；Soto.1999.JMol Med 77：412；Carrell和Gooptu.1998.Curr Opin Struct Biol 8：799)。这类疾病的非限制性实例包括丝抑蛋白病、溶血性贫血、亨廷顿氏病(HD)、囊性纤维变性、肌萎缩性侧索硬化(ALS)和帕金森氏病(PD)。这类疾病还包括淀粉样蛋白相关疾病，例如阿尔茨海默病(AD)、传染性海绵状脑病(TSE)、II型糖尿病、透析相关淀粉样变性、继发性(AA)淀粉样变性、大脑淀粉样血管病、包涵体肌炎、唐氏综合征和年龄相关型黄斑变性。PCD还包括脊髓延髓性肌萎缩(SBMA)或称肯尼迪病、亨廷顿氏病(HD)、脊髓小脑性共济失调1型(SCA1)；脊髓小脑性共济失调2型(SCA2)、马-约病(MJD或SCA3)、脊髓小脑性共济失调6型(SCA6)、脊髓小脑性共济失调7型(SCA7)、脊髓小脑性共济失调17型(SCA17)、齿状核红核苍白球路易体萎缩(DRPLA)、萎缩性肌强直病、皮克氏病、皮质基底核变性(CBD)、进行性核上麻痹(PSP)、肌萎缩性侧索硬化/帕金森综合征-痴呆综合征、弗里德里希氏共济失调、脆性XE大脑发育迟缓、脆性X染色体综合征、威尔逊氏病、慢性肝病和白内障。
PCD的定义特征是正常蛋白质的二级或三级结构发生变化。蛋白质构象的变化可通过获得毒性或者通过使天然折叠蛋白质的生物功能缺失的方式来促生疾病(Thomas等，1995.Trends Biochem Sci20：456；Carrell和Gooptu.1998.Curr Opin Struct Biol 8：799)。在涉及PCD的蛋白质当中没有明显的序列或结构同源性，但是这些蛋白质的显著特征在于它们固有的采取至少两种不同稳定构象的能力(Carrell和Gooptu.1998.Curr Opin Struct Biol 8：799)。在大多数PCD中，错折叠蛋白质富含β-折叠构象(Soto.1999.J Mol Med 77：412；Carrell和Gooptu.1998.Curr Opin Struct Biol 8：799)。β-折叠是折叠蛋白质中普遍出现的重复二级结构之一，由通过肽键的NH基团和CO基团之间的氢键连接的交替肽折叠链构成。α-螺旋中的氢键出现在同一条链内的基团之间，而β-折叠中的氢键出现在一条链和另一条链之间。由于第二条β-链来自同一蛋白质的不同区域或者来自不同的蛋白质分子，β-折叠的形成通常由蛋白质的寡聚化或者聚集稳定化。确实，在大多数PCD中，错折叠蛋白质发生自结合，并以各种类型的聚集体或者包涵体形式沉积于多个器官中，引起组织损伤和器官功能异常(Kelly.1996 Curr Opin Struct Biol 6：11)。在本发明的一个实施方案中，蛋白质构象病不包括淀粉样蛋白病。
α-突触核蛋白病
一般来说，α-突触核蛋白病包括帕金森氏病(PD)和其他相关疾病，包括弥漫性Lewy小体痴呆(DLBD；也称Lewy小体病)、希-德综合征、神经性直立性低血压、希-麦-德综合征、帕金森叠加综合征(Parkinson′s plus syndrome)和多系统萎缩(MSA；将希-德综合征的四种大脑变性疾病、神经性直立性低血压及帕金森外加综合征归在一起的名称)。这组疾病的共同特征是α-突触核蛋白在神经元或者神经胶质细胞的细胞质中异常沉积，形成称为Lewy小体的包涵体。
在帕金森氏病和弥漫性Lewy小体痴呆中，α-突触核蛋白是Lewy小体和营养不良的神经轴突的主要成分；α-突触核蛋白还在胶质细胞的细胞质中积聚。在多系统萎缩中，α-突触核蛋白形成细胞质少突神经胶质包涵体和神经元包涵体，它们是这种疾病的标志。
α-突触核蛋白是含140个氨基酸的蛋白质。其功能未知，但其显示具有伴侣分子活性(Souza等，2000.FEBS Lett 474：116)，而且已提出其在调节突触小泡的形成中发挥作用(Murphy等，2000.JNeurosci 29：3214)。此外，α-突触核蛋白显示能结合τ蛋白(Jensen等，1999.J Biol Chem 274：25481)和微管相关蛋白MAP-1B(Jensen等，2000.J Biol Chem 275：21500)。
α-突触核蛋白在α-突触核蛋白病中的积聚具有共同的纤维结构，在体外可产生不可溶和高分子量的聚集物，但是这些积聚物在α-突触核蛋白与不同蛋白质的结合方面有差别，不过泛蛋白是个例外，其与α-突触核蛋白的结合在所有α-突触核蛋白包涵体中是共有的(有关综述参见Ferrer.2001.Neurologia 16：163)。例如，发现MSA患者中Lewy小体含有14-3-3蛋白，其介导几种类型的信号转导途径(Kawamoto等，2002.Ann Neurol 52：722)；PD患者的Lewy小体含有与α-突触核蛋白相关的synphilin-1(Wakabayashi等，2000.Ann Neurol47：521)，而在DLBD患者的Lewy小体中，发现周期蛋白依赖性激酶5(Cdk5)(Takahashi等，2000.Brain Res 862：253)。
已构建出表达α-突触核蛋白突变体A30P和A53T的转基因小鼠。这些小鼠显示出早期发作的运动功能进行性下降。在神经病理学上，这些动物的轴突显示出典型的α-突触核蛋白免疫反应性Lewy小体包涵体(Putten等，2000.J Neurosci 20：6021；Sommer等，2000.ExpGerontol 35：1389；Kahle等，2002.J Clin Invest 110：1429；Kahle等，2001.Am J Pathol.159：2215；Gomez-Isla等，2003.Neurobiology Aging24：245-258；Lee等，2002.Proc Natl Acad Sci USA 99：8968)。
帕金森氏病
帕金森氏病(PD)是缓慢进行性晚期发作神经变性疾病。其特征是肌肉僵硬、姿势不稳和震颤。
最近有关数据暗示了PD病因中的几种遗传因素。对家族性聚集所作研究提示，晚期发作PD具有显著的遗传病因(Payami等，2002.Arch Neurol 59：848)。可遗传形式的PD由基因突变造成。迄今为止，已显示有四种基因(α-突触核蛋白、帕金蛋白、COOH-末端水解酶L1和DJ-1)和几种另外的基因座与家族性形式的PD有关(有关综述参见Shastry.2000.Neuroscientist 6：234；Shasrty.2001.Neurosci Res 41：5；Cookson.2003.Neuron 37：7)。常染色体显性PD由α-突触核蛋白基因的突变引起，而常染色体隐性PD由帕金蛋白基因的突变引起。
有几条证据提示，在所有已知形式的PD中，在黑质多巴胺能神经元中的有害蛋白质聚集是神经变性的共同机制。有三种其突变与PD发展相关的蛋白质(α-突触核蛋白、帕金蛋白和COOH-末端水解酶L1)也存在于散发性PD(Mouradian.2002.Neurology 58：179)和DLBL(Schlossmacher等，2002.Am J Pathol 160：1655)中的Lewy小体中。帕金森氏病的一个病理学特征是形成称为Lewy小体的细胞质包涵体；这些包涵体也见于DLBD和MSA中。Lewy小体的主要成分是α-突触核蛋白。因此，α-突触核蛋白为其聚集与神经变性有关的蛋白质的另一个实例。已显示α-突触核蛋白在Lewy小体中的聚集与α-突触核蛋白基因内部某些常染色体显性突变有关。这些取代突变显然有利于成熟蛋白质内部的构象转变，导致成熟蛋白质以病理性寡聚体和前原纤维的形式聚集(Polymeropoulos等，1997.Science 276：2045；Kruger等，1998.Nat Genet 18：106；Conway等，2000.Proc Natl Acad SciUSA 97：571)。PD也与帕金蛋白基因的隐性突变有关(Kitada等，1998.Nature 392：605；Lucking等，2000.N Engl J Med 342：1560；Ishikawa和Tsuji.1996.Neurology 47：160)，所述帕金蛋白作为E2依赖性泛蛋白蛋白连接酶，其活性对于预定通过蛋白酶体进行降解的蛋白质的泛蛋白化是很重要的(Shimura等，2000.Nat Genet 25：302)。因此，帕金蛋白功能的丧失会导致本来为降解目标的蛋白质底物的积聚或聚集。当缺乏帕金蛋白活性时，帕金蛋白的结合配偶体或底物，如PaelR1、cdc-rel1、synphilin-1、α-突触核蛋白、α-和γ-微管蛋白(其中一些对细胞直接有毒)(Petrucelli等，2002.Neuron 36：1007；Imai等，2001.Cell 105：891；Ren等，2003.J Neurosci 23：316)会发生积聚并引发细胞损害和死亡(有关综述参见Cookson.2003.Neuron 37：7)。最近的另一个报告表明，存在于Lewy小体中的另一种与α-突触核蛋白相互作用的蛋白质——synphilin-1的调节异常(突变)可导致一些PD散发病例(Marx等，2003.Hum Mol Genet 12：1223)。总而言之，这些观察结果表明，蛋白酶体泛蛋白介导的降解途径的调节异常可导致错折叠和聚集蛋白质的积聚，形成包涵体，这是细胞毒性和变性的原因。
重要的是，α-突触核蛋白在培养人细胞中的聚集在多巴胺存在下能选择性地使多巴胺能神经元变性，但非多巴胺神经元不被变性，这提示α-突触核蛋白聚集的选择性毒性(Xu等，2002.Nat Med，8，600)。在37℃下长时间温育的重组α-突触核蛋白会体外形成聚集物和原纤维，其形态与从Lewy小体分离的原纤维相似(E1-Agnaf等，1998.FEBS Lett 440：67；Conway等，1998.Nat Med 4：1318)。帕金蛋白在蛋白酶体抑制剂存在下的过量表达导致形成聚集体样包涵体(Junn等，2002.J Biol Chem 6：47870)。此外，表达已知的人α-突触核蛋白突变的小鼠显示出成年时发作的神经变性和α-突触核蛋白在大脑中聚集(Lee等，2002.Proc Natl Acad Sci USA，99，8968；Kahle等，2001.Am JPathol.159：2215；Kahle等，2002.J Clin Invest 110：1429；Gomez-Isla等，2003.Neurobiology Aging 24：245)。
最近的发现证明，在很大部分的阿尔茨海默病(AD)患者中也有Lewy小体形成，以扁桃体中最多(Hamilton.2000.Brain Pathol，10：378；Mukaetova-Ladinska等，2000.J Neuropathol Exp Neurol 59：408)。有趣的是，α-突触核蛋白的高度疏水性非淀粉样蛋白成分(NAC)区也被描述为AD患者大脑中淀粉样蛋白斑的第二多成分，仅次于Aβ。
已显示α-突触核蛋白能在体外形成原纤维。此外，它能结合Aβ并促进其聚集(Yoshimoto等，1995.Proc Natl Acad Sci USA 92：9141)。实际上，它最初被鉴定为AD蛋白斑的非淀粉样蛋白β(Aβ)组分(NAD)的前体(Ueda等，1993.Proc Natl Acad Sci USA 90：11282；Iwai.2000.Biochem Biophys Acta 1502：95；Masliah等，1996.Am J Pathol148：201)。NAC是35个氨基酸长的肽，具有高度疏水性的段，其在体外能发生自聚集，形成原纤维。而且，这些原纤维能有效地引起Aβ原纤维在体外的形成(Han等，1995.Chem Biol.2：163-169；Iwai等，1995.Biochemistry 34：10139)。α-突触核蛋白实际上是通过其NAC结构域来保持其原纤维生成性质的。因此，调节NAC的性质或者将本发明化合物导向NAC，可能是有效治疗途径，以抑制与α-突触核蛋白病有关的蛋白质聚集物和包涵体形成，和抑制在β-淀粉样肽和α-突触核蛋白的NAC之间形成聚集物。
多谷氨酰胺病
已显示有几种通常致命的具有神经系统进行性变性的成人发作疾病由特定靶蛋白中[CAG]n(多谷氨酰胺或者说polyQ)段的扩展造成。迄今为止，这些疾病包括萎缩性肌强直病、齿状核红核苍白球路易体萎缩(DRPLA)、弗里德里希氏共济失调、脆性X染色体综合征、脆性XE智力低下、马-约病、脊髓延髓性肌萎缩(也称肯尼迪病)、脊髓小脑性共济失调和亨廷顿氏病(HD)(Kaneko等，1997.Proc NatlAcad Sci 94：10069；Zoghbi和Orr.2000.Ann Rev Neurosci，23：217)。
原型多谷氨酰胺病——亨廷顿氏病(HD)，是一种常染色体显性神经变性疾病，特征为非随意运动、认知能力下降并发展成痴呆以及情绪失调。这种疾病的特征是纹状体神经元的选择性损失，由亨廷顿蛋白(HD)基因中多谷氨酰胺段的扩展造成(Shastry.1994.Nasir等，1996；Tobin和Singer.2000.Trends Cell Biol，10，531)。突变蛋白质(或者含多谷氨酰胺的亚片断)在患者或者小鼠模型的神经元中形成泛蛋白化聚集物，在大多数情况下在神经元细胞核中形成泛蛋白化聚集物。
虽然造成polyQ病的基因似乎在功能上互不相干，但它们均有这样的共同特征，即在各个基因的编码区域中均有CAG三核苷酸重复序列，其导致在蛋白质中出现多谷氨酰胺段。在正常人群中，polyQ的长度一般在10-36个连续谷氨酰胺残基的范围内。但是，在这些病况的每一种中，polyQ段扩展超出正常范围，导致出现成人发作的缓慢进行性神经变性。扩展得越长，发作时间越早，疾病情况也约严重。
这些疾病很可能共有由扩展多谷氨酰胺段的毒性引起的共同分子发病机制。现已清楚，扩展polyQ使疾病蛋白质的功能显著增加，该功能对神经元有毒性。每种polyQ疾病均有不同的神经变性特征模式，并因此具有不同临床表现。对这些疾病中不同神经元群体的选择性易伤性还不甚了解，但其很可能与各种疾病基因的表达模式及疾病基因产物的正常功能和相互作用有关(Dragatsis等，2000.Nature Genet 26：300；Zuccato等，2001.Science 293：493)。
已认识到，扩展polyQ在polyQ病的动物模型中和该病患者的中枢神经系统中形成神经元核内包涵体(Ross.1997.Neuron19：1147)。这些包涵体由不可溶的聚集含polyQ蛋白质或者含polyQ片断与其他蛋白质相结合产生的积聚物组成。已提出具有长polyQ段的蛋白质错折叠和聚集成反向平行β-链，称为“极性拉链”(Perutz.1994.Proc Natl Acad Sci USA，91：5355)。在实验系统中发生聚集的阈PolyQ长度与导致人类出现疾病的CAG重复序列长度之间的相关性支持了这样的论点，即扩展polyQ的自结合或者聚集是其获得毒性功能的原因。虽然在一些实验系统中，扩展polyQ的毒性与可见包涵体的形成无关，但是不可溶分子聚集物的形成似乎是细胞毒性的稳定特征(Sisodia.1998.Cell 95：1；Klement等，1998.Cell 95：41；Saudou等，1998.Cell 95：55；Muchowski等，2002.Proc Natl Acad Sci USA99：727)。
表达具有多套扩展多谷氨酰胺段的亨廷顿蛋白等位基因的转基因小鼠显出早期紧握(clasping)表型、运动协调受损和活动过度。这些表型与皮层包涵体、隔膜包涵体、海马包涵体、反应性神经胶质增生、细胞损失、一般性大脑萎缩和细胞包涵体的神经病理学现象有关，所述现象与通常见于亨廷顿氏病患者的变化一致(Schilling等，1999.Hum Mol Genet 8：397；Reddy等，1998.Nat Genet 20：198；DiFiglia，等，1997.Science 277：1990；Yamamoto等，2000.Cell 101：57)。已构建出其他多谷氨酰胺病的类似动物模型。
丝抑蛋白病
丝抑蛋白病包括α(1)-抗胰蛋白酶(SERPINA1)缺乏和新近表征的具有由神经丝抑蛋白(SERPINI1)基因突变产生的神经丝抑蛋白包涵体的家族性脑病(FENIB)。
丝抑蛋白或者说丝氨酸蛋白酶抑制剂是发现于范围广泛的物种，包括病毒、植物和人类的蛋白质超家族。该家族包括许多不同的成员，如α1-抗胰凝乳蛋白酶、C1抑制剂、抗凝血酶和纤溶酶原激活物抑制剂-1。丝抑蛋白除了在炎症、补体、凝血和纤溶过程中发挥作用之外，还参与染色质包装，包括蛋白质MENT和神经丝抑蛋白。其归入丝抑蛋白超家族，是基于与α1-胰蛋白酶具有超过30％的氨基酸同源性，以及基于三个β-折叠(A-C)和暴露的可动反应性环(其将肽序列作为假底物呈现给靶蛋白酶)的保守三级结构。
这种构象是蛋白酶的功能所必需的，但也使它们容易发生会导致疾病的构象转变。点突变能破坏β-折叠A的稳定性，让另一个丝抑蛋白分子的环掺入。反应性环的依次插入产生聚合物链，其随后被保留在细胞中，不断累积导致组织损害(Stein和Carrell.1995.NatStruct Biol 2：96)。
这个共同机制已被提出用来解释与丝抑蛋白超家族成员中突变有关的疾病表型变化，结果导致将这些各不相同的疾病归类为丝抑蛋白病(有关综述参见Lomas和Carrell.2002.Nat Rev Genet 3：759)。
τ蛋白病
种类甚多的散发性神经病理学疾病的主要特征是丝状τ蛋白包涵体，其类似于在AD和朊病毒患者中观察到的包涵体，这个观察结果促使研究人员提出，τ蛋白是这些共同称为τ蛋白病的疾病的原因。这类疾病包括阿尔茨海默病、拳击员痴呆、唐氏综合征、朊病毒病、大脑淀粉样血管病、肌萎缩性侧索硬化/帕金森综合征-痴呆综合征、嗜银颗粒性痴呆、皮质基底核变性、弥漫性神经原纤维缠结伴钙化症、与染色体17关联的额颞叶性痴呆/帕金森综合征、哈-斯病、多系统萎缩(MSA)、C型尼-皮病、皮克氏病、进行性核上麻痹、亚急性硬化性全脑炎和缠结主导性阿尔茨海默病(AD)(Lee和Goedert.2001.Ann Rev Neurosci 24：1121)。
τ蛋白是低分子量微管相关蛋白，在中枢神经系统和周围神经系统中含量丰富。τ编码基因中的多重突变与额颞叶性痴呆和帕金森综合征(FTDP-17)有关，这个发现强有力地证明，异常形式的τ蛋白可促成这些疾病和其他潜在的神经变性疾病(Reed等，2001.Neurobiol22：89)。此外，与τ基因有关的多态性似乎是散发性皮质基底核变性、进行性核上麻痹和帕金森氏病的风险因素(Martin等，2001.J Am MedAssoc 286：2245；Cole等，1999.Semin Neurol 19：407)。AD特有的神经原纤维缠结(NFT)(参见上文)也是由超磷酸化微管τ蛋白的胞内聚集物组成。事实上，超磷酸化似乎是促进τ蛋白装配成聚集物的翻译后活动。
虽然受这些疾病中的每一种影响的大脑区域各不相同，但是有证据提示，有一些共同特征似乎出现于所有区域中：τ蛋白的受损剪接导致τ蛋白的异常超磷酸化、τ蛋白发生纤维化以及τ蛋白最终沉积成聚集物(有关综述参见Avila.2000.FEBS Lett 476：89；Taylor等，2002.Science，296：1991)。
表达携有见于额颞叶性痴呆和帕金森综合征患者的突变的τ蛋白长同种型的转基因小鼠出现τ蛋白病，其特征是在前脑神经元中形成嗜刚果红超磷酸化τ包涵体。这些包涵体早在18月龄时就出现。在人类病例中，τ包涵体由突变型和内源性野生型τ蛋白组成，且与微管破坏和受影响神经元的火焰形转化(flame-shaped transformations)有关。在行为上，老年转基因突变型τ小鼠表现出认知缺陷，特别是联想式记忆受损(Lewis等，2000.Nat Genet 25：402；Gotz等，2001.J Biol Chem276：529；Tatebayashi等，2002.Proc Natl Acad Sci USA 99：13896；Gotz等，2001.Eur J Neurosci.13：2131；Tanemura等，2002.J Neurosci 22：133；Ishihara等，1999.Neuron 24：751；Spittaels等，1999.Am J Pathol155：2153；Probst等，2000.Acta Neuropathol 99：469)。
其他相关的蛋白质聚集疾病
肌萎缩性侧索硬化(ALS)
肌萎缩性侧索硬化(ALS)是上下运动神经元的进行性神经变性疾病。约有10％的ALS病例是遗传性的；剩下的病例据信属散发病例(Cole等，1999.Semm Neurol，19：407)，其神经病理学特征是运动神经元变性和损伤以及神经胶质增生。在变性的神经元和神经胶质中发现胞内包涵体(Rowland等，2001.N Eng J Med，344：1688)。在遗传性病例当中，约有20％的病例由超氧化物歧化酶1(SOD1)编码基因中的突变造成。已经记述了70多种不同的致病性SOD1突变。家族性ALS的神经病理学特征是由突变型SOD1组成的神经元Lewy小体样透明质包涵体和星形细胞透明质包涵体。证实突变型SOD1聚集物的致病毒性的是这样的观察结果，即突变型SOD1介导疾病的鼠类模型有如下特征：运动神经元中有明显的胞内包涵体，在一些病例中，运动神经元周围的星形细胞内有明显的胞内包涵体(Cleveland和Liu.2000.Nature Med 6：1320)。
白内障
α-晶体蛋白的突变可导致白内障。α-晶体蛋白是哺乳动物眼睛晶状体的主要蛋白成分。它们是参与许多蛋白质折叠的分子伴侣，已知几个家族存在于哺乳动物细胞中，包括小热休克蛋白(sHSP)家族。sHSP的分子量约为15-30kDa。认为α-晶体蛋白通过其抑制应激诱导的有害蛋白质聚集的能力，在保持晶状体的透明度中起到关键的作用。α-晶体蛋白通过将未折叠其他晶状体晶体蛋白和蛋白质‘截留’于高分子量复合体中，防止它们发生聚集。但是，在衰老过程中，α-晶体蛋白的伴侣分子功能逐渐受损，使光散射聚集物或者包涵体形成。在晶状体的中心部分，受损蛋白质没有得到更新，因此α-晶体蛋白的翻译后修饰不断积聚，这会进一步降低α-晶体蛋白的伴侣分子功能，从而导致形成白内障晶状体(有关综述参见Horwitz.2003.ExpEye Res.76：145)。
威尔逊氏病
威尔逊氏病是一种遗传疾病，其特征是由于铜从肝细胞中分泌缺陷，导致铜在体内发生积聚。威尔逊氏病基因产物ATP7B的胞内定位最近鉴定为晚期内体。ATP7B是膜铜转运蛋白。已经记录了威尔逊氏病患者中的多种突变。患者的临床表现变化很大。绿色荧光蛋白标记的常见ATP7B突变体His1069Gln在Huh7细胞和HEK293细胞中表达。这种突变蛋白并不定位于晚期内体，由细胞质中的蛋白酶体降解。此外，His1069Gln在微管组织中心形成由降解物和中间丝组成的聚集体(Harada等，2001.Gastroenterology 121：1264)。另外，显示泛蛋白及热休克蛋白hsp70和hsp90共定位于威尔逊氏病患者的肝脏活检切片中的聚集体中(Riley.2003.Exp Mol Pathol74：168)。基于威尔逊氏病患者中的聚集体特征(定位于核旁区，与蛋白酶体亚单位、转谷氨酰胺酶和热休克蛋白共定位)，已提出这样的意见，即威尔逊氏病可归为蛋白质构象病的一员(French.2001.Gastroenterology 121：1264)。
本发明化合物
本发明涉及治疗或者预防对象(优选哺乳动物，更优选人类)中不属于淀粉样蛋白病(如本文所定义)的蛋白质聚集疾病的方法，所述方法包括给予对象有效量的任何以下各式所示的化合物，使蛋白质聚集疾病得到治疗或者预防。在另一个实施方案中，本发明涉及预防、抑制、治疗或者调节对象(优选哺乳动物，更优选人类)中不属于淀粉样蛋白病(如本文所定义)的蛋白质聚集疾病的方法，所述方法包括给予对象有效量的本发明化合物，使蛋白质聚集疾病得到预防、抑制、治疗或者调节。
本发明化合物的一组实例是烷基磺酸，其具有式Q-[-Y--X+]n的结构，其中Q是载体分子；Y是SO3 -X+、OSO3 -X+或者SSO3 -X+；X+是阳离子基团，如带正电的原子或者其他部分。合适的载体分子包括碳水化合物、聚合物、肽、肽衍生物、脂族基团、脂环族基团、杂环基团、芳族基团或者它们的组合。载体分子可以被取代，例如被一个或者多个氨基、硝基、卤素、巯基或者羟基取代。参见WO96/28187、WO 01/85093和美国专利第5,840,294号。
一组具体本发明化合物具有下式结构：
其中Y是氨基(具有式-NRaRb结构)或者磺酸基(具有式-SO3 -X+)，n是1-5的整数，X是氢或者阳离子基团(例如钠)。一些示例性的烷基磺酸包括以下：
在一些情况下，烷基磺酸是“小分子”，即化合物本身不是基因转录或者翻译产物(例如蛋白质、RNA或者DNA)且分子量低(例如小于约2500)，在其他情况下，本发明化合物可以是生物产物，如抗体或者免疫原性肽。
烷基磺酸可通过在一般反应流程中阐明的方法，例如在美国专利第5,643,562号、第5,972,328号、第5,728,375号、第5,840,294号、第4,657,704号以及标题为《制备治疗淀粉样变性的化合物的合成方法》(“SYNTHETIC PROCESS FOR PREPARING COMPOUNDSFOR TREATING AMYLOIDOSIS”)的美国临时专利申请(代理人档案号NBI-156-1，2003年6月23日提交)中阐明的方法，使用容易获得的原料、试剂，采用常规合成程序来制备。在这些反应中，也有可能利用其本身为人所公知、但本文没有提到的变化。具有相同一般性质的本文所述化合物的功能和结构等同物，其中对取代基所作的一种或者多种简单变动不会对化合物的基本性质或者应用产生不利影响，这样的等同物可通过本领域公知的多种方法来制备。
本文所用术语“烷基磺酸”包括取代的或者未取代的烷基磺酸，以及取代的或者未取代的低级烷基磺酸。氨基取代的化合物特别值得关注，故本发明涉及取代的或者未取代的氨基取代烷基磺酸以及取代的或者未取代的氨基取代低级烷基磺酸，其实例是3-氨基-1-丙磺酸。而且，还应注意，本文所用术语“烷基磺酸”应理解为与术语“烷磺酸”同义。
本发明涉及取代的或者未取代的烷基磺酸、取代的或者未取代的烷基硫酸、取代的或者未取代的烷基硫代磺酸、取代的或者未取代的烷基硫代硫酸，或者它们的酯或酰胺，包括它们的药物可接受盐。例如，本发明涉及的化合物为取代的或者未取代的烷基磺酸，或者它的酯或酰胺，包括它的药物可接受盐。在另一个实施方案中，本发明涉及的化合物为取代的或者未取代的低级烷基磺酸，或者它的酯或酰胺，包括它的药物可接受盐。类似地，本发明包括这样的化合物，其为(取代的或者未取代的氨基)取代烷基磺酸，或者它的酯或酰胺，包括它的药物可接受盐。在又一个实施方案中，化合物是(取代的或者未取代的氨基)取代低级烷基磺酸，或者它的酯或酰胺，包括它的药物可接受盐。
本文所用的“烷基”包括具有一个或者多个碳原子的饱和烃，包括直链烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等)、环状烷基(或称“环烷基”或“脂环基”或“碳环基”)(例如环丙基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基等)、支链烷基(异丙基、叔丁基、仲丁基、异丁基等)、以及烷基取代的烷基(例如烷基取代的环烷基和环烷基取代的烷基)。术语“脂族基”包括通常具有1到22个碳原子的以直链或者支链为特征的有机部分。在复杂结构中，所述链可以分支、桥连或者交联。脂族基包括烷基、烯基和炔基。
因此，本发明涉及取代的或者未取代的烷基磺酸，其为取代的或者未取代的直链烷基磺酸、取代的或者未取代的环烷基磺酸、以及取代的或者未取代的支链烷基磺酸。
一些本发明化合物的结构包括手性碳原子。应当理解的是，由于这种不对称性而产生的异构体(例如所有的对映异构体和非对映异构体)包括在本发明的范围内，除非另有指明。也就是说，除非另有规定，任何手性碳中心可以采取(R)-或者(S)-立体化学构型。可通过经典分离技术以及通过立体化学控制合成，获得基本纯净的所述异构体。另外，本发明化合物可以非溶剂合物形式存在，或者与可接受的溶剂如水、THF、乙醇等形成溶剂合物。为了本发明的目的，一般将溶剂合物形式认为等同于非溶剂合物形式。术语“溶剂合物”代表这样的聚合体，其包含化合物的一个或者多个分子以及药物溶剂如水、乙醇等的一个或者多个分子。
在某些实施方案中，直链或者支链烷基的主链上可具有30个或者少于30个碳原子，例如C1-C30直链或者C3-C30支链。在某些实施方案中，直链或者支链烷基的主链上可具有20个或者少于20个碳原子，例如C1-C20直链或者C3-C20支链，甚至可具有18个或者少于18个碳原子。同样，示例性的环烷基其环结构中具有4-10个碳原子，或者其环结构中具有4-7个碳原子。
术语“低级烷基”指链中具有1-6个碳的烷基，或者环结构中具有3-6个碳的环烷基。除非碳的数目另有指定，“低级烷基”中的“低级”指所述基团部分具有至少一个并少于约8个碳原子。在某些实施方案中，直链或者支链低级烷基的主链上可具有6个或者少于6个碳原子(例如C1-C6直链或者C3-C6支链)，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。同样，环烷基其环结构中可具有3-8个碳原子，例如其环结构中可具有5个或者6个碳原子。“C1-C6烷基”中的术语“C1-C6”指烷基含有1-6个碳原子。
此外，除非另有指定，术语烷基包括“未取代的烷基”和“取代的烷基”，后者指烷基具有取代烃主链一个或者多个碳上的一个或者多个氢的取代基。这种取代基可包括例如烯基、炔基、卤素、羟基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基、芳氧基羰基氧基、羧基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、二烷基氨基羰基、烷基硫代羰基、烷氧基、磷酸基、膦酸基(phosphonato)、亚膦酸基(phosphinato)、氰基、氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基和烷基芳基氨基)、酰基氨基(包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲酰基和脲基)、亚氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、硫代羧基、硫酸基、烷基亚硫酰基、磺酸基(sulfonato)、氨磺酰、亚磺酰氨基、硝基、三氟甲基、氰基、叠氮基、杂环基、烷基芳基或者芳族基(包括杂芳基)。
“芳基烷基”基团是被芳基取代的烷基(例如苯基甲基(即苄基))。“烷基芳基”部分是被烷基取代的芳基(例如对甲基苯基(即对甲苯基))。术语“n-烷基”指直链(即非分支)未取代的烷基。“亚烷基”是相应烷基的二价类似物。术语“烯基”和“炔基”指类似于烷基、但分别含至少一个碳-碳双键或者三键的不饱和脂族基。合适的烯基和炔基包括具有2个到约12个碳原子，优选2个到约6个碳原子的基团。
术语“芳族基”或者“芳基”包括含一个或者多个环的不饱和芳族环状烃以及不饱和芳族杂环。芳基还可与脂族环或者非芳性杂环稠合或者桥连，以形成多环(例如1，2，3，4-四氢化萘)。“亚芳基”是相应芳基的二价类似物。芳基还能与非芳性脂族环或杂环稠合或者桥连，以形成多环(例如1，2，3，4-四氢化萘)。
术语“杂环基”包括类似于碳环基的闭环结构，其中环中的一个或者多个原子是碳以外的元素，例如氮、硫或者氧。杂环基可以饱和或者不饱和。此外，杂环基(如吡咯基、吡啶基、异喹啉基、喹啉基、嘌呤基和呋喃基)可具有芳族性质，在这种情况下，它们可称为“杂芳基”或者“杂芳族基团”。
除非另有规定，芳基和杂环基(包括杂芳基)在其一个或者多个组成原子上还可被取代。杂芳族基团和杂脂族基团的实例可具有1-3个分开的或者稠合的环，每个环为3元至约8元环，具有一个或者多个N、O或者S杂原子。一般来说，术语“杂原子”包括除碳或者氢以外的任何元素，优选的杂原子实例包括氮、氧、硫和磷。杂环基可以是饱和或者不饱和或者芳性。
杂环的实例包括但不限于吖啶；吖辛因基；苯并咪唑基；苯并呋喃基；苯并硫代呋喃基；苯并噻吩基；苯并噁唑基；苯并噻唑基；苯并三唑基；苯并四唑基；苯并异噁唑基；苯并异噻唑基；苯并咪唑啉基；咔唑基；4aH-咔唑基；咔啉基；苯并二氢吡喃基；苯并吡喃基；肉啉基；十氢喹啉基；2H，6H-1，5，2-二噻嗪基；二氢呋喃并[2，3-b]四氢呋喃；呋喃基；呋咱基；咪唑烷基；咪唑啉基；咪唑基；1H-吲唑基；indolenyl；二氢吲哚基；中氮茚基；吲哚基；3H-吲哚基；异苯并呋喃基；异苯并二氢吡喃基；异吲唑基；异二氢吲哚基；异吲哚基；异喹啉基；异噻唑基；异噁唑基；亚甲二氧基苯基；吗啉基；1，5-二氮杂萘基；八氢异喹啉基；噁二唑基；1，2，3-噁二唑基；1，2，4-噁二唑基；1，2，5-噁二唑基；1，3，4-噁二唑基；噁唑烷基；噁唑基；噁唑烷基；嘧啶基；菲啶基；菲咯啉基；吩嗪基；吩噻嗪基；酚噻噁基(phenoxathiinyl)；吩噁嗪基；2，3-二氮杂萘基；哌嗪基；哌啶基；哌啶酮基；4-哌啶酮基；胡椒基；蝶啶基；嘌呤基；吡喃基；吡嗪基；吡唑烷基；吡唑啉基；吡唑基；哒嗪基；吡啶并噁唑基；吡啶并咪唑基；吡啶并噻唑基；吡啶基；吡啶基；嘧啶基；吡咯烷基；吡咯啉基；2H-吡咯基；吡咯基；喹唑啉基；喹啉基；4H-喹嗪基；喹喔啉基；奎宁环基；四氢呋喃基；四氢异喹啉基；四氢喹啉基；四唑基；6H-1，2，5-噻二嗪基；1，2，3-噻二唑基；1，2，4-噻二唑基；1，2，5-噻二唑基；1，3，4-噻二唑基；噻蒽基；噻唑基；噻吩基；噻吩并噻唑基；噻吩并噁唑基；噻吩并咪唑基；噻吩基；三嗪基；1，2，3-三唑基；1，2，4-三唑基；1，2，5-三唑基；1，3，4-三唑基；和呫吨基。优选的杂环包括但不限于吡啶基；呋喃基；噻吩基；吡咯基；吡唑基；吡咯烷基；咪唑基；吲哚基；苯并咪唑基；1H-吲唑基；噁唑烷基；苯并三唑基；苯并异噁唑基；羟吲哚基；苯并噁唑啉基；和靛红酰基(isatinoyl)。还包括含有例如上述杂环的稠环化合物和螺环化合物。
常见的烃芳基是具有一个环的苯基。两环烃芳基包括萘基、茚基、苯并环辛烯基、苯并环庚烯基、并环戊二烯基和薁基，以及它们的部分氢化类似物，如茚满基和四氢萘基。示例性的三环烃芳基包括苊基(acephthylenyl)、芴基、phenalenyl、菲基和蒽基。
芳基还包括杂单环芳基，即单环杂芳基，如噻吩基、呋喃基、吡喃基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基和哒嗪基；以及它们的氧化类似物，如吡啶酮基、噁唑酮基、吡唑酮基、异噁唑酮基和噻唑酮基。相应的氢化(即非芳族)杂单环基包括吡咯烷基、吡咯啉基、咪唑烷基、咪唑啉基、吡唑烷基、吡唑啉基、哌啶基和哌啶子基、哌嗪基及吗啉代和吗啉基。
芳基还包括稠合二环杂芳基，如吲哚基、异吲哚基、中氮茚基、吲唑基、喹啉基、异喹啉基、2，3-二氮杂萘基、喹喔啉基、喹唑啉基、肉啉基、苯并吡喃基、异苯并吡喃基、苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、嘌呤基、喹嗪基、异喹诺酮基、喹诺酮基、1，5-二氮杂萘基和蝶啶基，以及部分氢化类似物，如苯并二氢吡喃基、异苯并二氢吡喃基、二氢吲哚基、异二氢吲哚基和四氢吲哚基。芳基还包括稠合三环基团，如酚噻噁基、咔唑基、菲啶基、吖啶、萘嵌间二氮杂苯基(perimidinyl)、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基和二苯并呋喃基。
一些典型的芳基包括取代的或者未取代的5元和6元单环芳基。在另一方面，每个Ar基团可选自取代的或者未取代的苯基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、噻唑基、异噻唑基、咪唑基、三唑基、四唑基、吡唑基、噁唑基、异噁唑基、吡啶基、吡嗪基、哒嗪基和嘧啶基。更多的实例包括取代的或者未取代的苯基、1-萘基、2-萘基、联苯基、1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、3-吡唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、吡嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、3-异噁唑基、4-异噁唑基、5-异噁唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-苯并噻唑基、嘌呤基、2-苯并咪唑基、5-吲哚基、1-异喹啉基、5-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、3-喹啉基和6-喹啉基。
本文所用术语“胺”或者“氨基”指式-NRaRb所示的未取代的或者取代的部分，其中Ra和Rb各自独立是氢、烷基、芳基或者杂环基，或者Ra和Rb与它们连接的氮原子一起形成环中具有3-8个原子的环状部分。因此，术语氨基包括环状氨基部分，如哌啶基或者吡咯烷基，除非另有规定。因此，本文所用术语“烷基氨基”指其上连接有氨基的烷基。合适的烷基氨基包括具有1至约12个碳原子的基团，例如具有1至约6个碳原子。术语氨基包括其中氮原子与至少一个碳原子或者杂原子共价键合的化合物或者部分。术语“二烷基氨基”包括其中氮原子与至少两个烷基结合的基团。术语“芳基氨基”和“二芳基氨基”包括其中的氮分别与至少一个或者两个芳基结合的基团。术语“烷基芳基氨基”指与至少一个烷基和至少一个芳基结合的氨基。术语“烷氨基烷基”指被烷基氨基取代的烷基、烯基或者炔基。术语“酰胺”或者“氨基羰基”包括含有与羰基或者硫代羰基的碳结合的氮原子的化合物或者部分。
术语“烷硫基”指具有与巯基连接的烷基。合适的烷硫基包括具有1至约12个碳原子，优选1至约6个碳原子的基团。
本文所用术语“烷基羧基”指具有与羧基连接的烷基。
本文所用术语“烷氧基”指具有与氧原子连接的烷基。代表性的烷氧基包括具有1至约12个碳原子，优选1至约6个碳原子的烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、叔丁氧基等。烷氧基的实例包括甲氧基、乙氧基、异丙氧基、丙氧基、丁氧基和戊氧基。烷氧基可被例如以下基团取代：烯基、炔基、卤素、羟基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、羧基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、二烷基氨基羰基、烷基硫代羰基、烷氧基、磷酸基、膦酸基、亚膦酸基、氰基、氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基和烷基芳基氨基)、酰基氨基(包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲酰基和脲基)、亚氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、硫代羧基、硫酸基、烷基亚硫酰基、磺酸基、氨磺酰基、磺酰氨基、硝基、三氟甲基、氰基、叠氮基、杂环基、烷基芳基或者芳族或杂芳族部分。卤素取代的烷氧基的实例包括但不限于氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、氯甲氧基、二氯甲氧基、三氯甲氧基等，以及全卤代烷氧基。
术语“酰基氨基”包括其中氨基部分与酰基结合的部分。例如，酰基氨基包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲酰基和脲基。
术语“烷氧基烷基”、“烷基氨基烷基”和“硫代烷氧基烷基”包括进一步包含替换烃主链上一个或者多个碳的氧、氮或者硫原子的上述烷基。
术语“羰基”或者“羧基”包括含有通过双键与氧原子连接的碳的化合物或者部分。含有羰基的部分的实例包括醛、酮、羧酸、酰胺、酯、酐等。
术语“醚”或者“醚的”包括含有与两个碳原子结合的氧的化合物或者部分。例如，醚基团或者醚的基团包括“烷氧基烷基”，其指被烷氧基取代的烷基、烯基或者炔基。
“磺酸”或者“磺酸盐”基团是与碳原子结合的-SO3H或者-SO3 -X+基团，其中X+是阳离子性反离子基团。类似地，“磺酸”化合物具有与碳原子结合的-SO3H或者-SO3 -X+基团，其中X+是阳离子基团。本文所用的“硫酸盐”是与碳原子结合的-OSO3H或者-OSO3 -X+基团，“硫酸”化合物具有与碳原子结合的-OSO3H或者-OSO3 -X+基团，其中X+是阳离子基团。根据本发明，合适的阳离子基团可以是氢原子。在某些情况下，阳离子基团实际上可以是在生理pH下带正电的治疗性化合物上的另一个基团，例如氨基。
需要“反离子”来维持电中性，其在本发明组合物中是药物可接受的。含有与阴离子基团共价结合的阳离子基团的化合物可称为“内盐”。阴离子性反离子的实例包括卤化物、三氟甲磺酸根、硫酸根、硝酸根、氢氧根、碳酸根、碳酸氢根、乙酸根、磷酸根、草酸根、氰根、烷基羧酸根、N-羟基琥珀酰亚胺、N-羟基苯并三唑、醇阴离子、硫代醇阴离子、烷基磺酰氧基、卤代烷基磺酰氧基、芳基磺酰氧基、硫酸氢根、草酸根、戊酸根、油酸根、棕榈酸根、硬脂酸根、月桂酸根、硼酸根、苯甲酸根、乳酸根、柠檬酸根、马来酸根、富马酸根、琥珀酸根、酒石酸根、萘甲酸根、甲磺酸根、葡庚糖酸根或者乳糖酸根。含有与阴离子基团共价结合的阳离子基团的化合物可称为“内盐”。
术语“硝基”指-NO2；术语“卤素”或者“卤代”指-F、-Cl、-Br或者-I；术语“硫代”或者“巯基”指SH；术语“羟基”指-OH。
术语“酰基”指通过其碳原子与氢连接的羰基(即甲酰基)、与脂族基连接的羰基(例如乙酰基)、与芳族基连接的羰基(例如苯甲酰基)等。术语“取代酰基”包括其中一个或者多个碳原子上的一个或者多个氢原子被例如以下基团替换的酰基：烷基、炔基、卤素、羟基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、羧基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷基氨基羰基、二烷基氨基羰基、烷基硫代羰基、烷氧基、磷酸基、膦酸基、亚膦酸基、氰基、氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基和烷基芳基氨基)、酰基氨基(包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲酰基和脲基)、亚氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、硫代羧基、硫酸基、烷基亚硫酰基、磺酸基、氨磺酰基、磺酰氨基、硝基、三氟甲基、氰基、叠氮基、杂环基、烷基芳基或者芳族或杂芳族部分。
除非另有指定，本发明化合物的化学部分，包括以上讨论的基因可以是“被取代的或者未被取代的”。在一些实施方案中，术语“取代的”指所述部分具有置于该部分上的非氢取代基(即在大多数情况下，替换氢)，这使得该分子能执行其预定功能。所述取代基的实例包括选自以下的部分：直链或者支链烷基(例如C1-C5)、环烷基(例如C3-C8)、氨基(包括-NH2)、-SO3H、-OSO3H、-CN、-NO2、卤素(例如-F、-Cl、-Br或者-I)、-CH2OCH3、-OCH3、-SH、-SCH3、-OH和-CO2H。所述取代基的实例包括选自以下的部分：直链或者支链烷基(优选C1-C5)、环烷基(优选C3-C8)、烷氧基(优选C1-C6)、硫代烷基(优选C1-C6)、烯基(优选C2-C6)、炔基(优选C2-C6)、杂环基、碳环基、芳基(例如苯基)、芳氧基(例如苯氧基)、芳烷基(例如苄基)、芳氧基烷基(例如苯氧基烷基)、芳基乙酰氨基(arylacetamidoyl)、烷基芳基、杂芳烷基、烷基羰基和芳基羰基或者其他这类酰基、杂芳基羰基和杂芳基，以及(CR’R”)0-3NR’R”(例如-NH2)、(CR’R”)0-3CN(例如-CN)、-NO2、卤素(例如-F、-Cl、-Br或者-I)、(CR’R”)0-3(卤素)3(例如-CF3)、(CR’R”)0-3CH(卤素)2、(CR’R”)0-3CH2(卤素)、(CR’R”)0-3CONR’R”、(CR’R”)0-3(CNH)NR’R”、(CR’R”)0-3S(O)1-2NR’R”、(CR’R”)0-3CHO、(CR’R”)0-3O (CR’R”)0-3H、(CR’R”)0-3S(O)0-3R’(例如-SO3H)、(CR’R”)0-3O(CR’R”)0-3H(例如-CH2OCH3和-OCH3)、(CR’R”)0-3S(CR’R”)0-3H(例如-SH和-SCH3)、(CR’R”)0-3OH(例如-OH)、(CR’R”)0-3COR’、(CR’R”)0-3(取代的或者未取代的苯基)、(CR’R”)0- 3(C3-C8环烷基)、(CR’R”)0-3CO2R’(例如-CO2H)和(CR’R”)0-3OR’基团，其中R’和R”各自独立是氢、C1-C5烷基、C2-C5烯基、C2-C5炔基或者芳基；或者是任何天然氨基酸的侧链。
在另一个实施方案中，取代基可选自直链或者支链烷基(优选C1-C5)、环烷基(优选C3-C8)、烷氧基(优选C1-C6)、硫代烷基(优选C1-C6)、烯基(优选C2-C6)、炔基(优选C2-C6)、杂环基、碳环基、芳基(例如苯基)、芳氧基(例如苯氧基)、芳烷基(例如苄基)、芳氧基烷基(例如苯氧基烷基)、芳基乙酰氨基、烷基芳基、杂芳烷基、烷基羰基和芳基羰基或者其他这类酰基、杂芳基羰基和杂芳基、(CR’R”)0-10NR’R”(例如-NH2)、(CR’R”)0-10CN(例如-CN)、-NO2、卤素(例如F、Cl、Br或者I)、(CR’R”)0-10(卤素)3(例如-CF3)、(CR’R”)0-10CH(卤素)2、(CR’R”)0-10CH2(卤素)、(CR’R”)0-10CONR’R”、(CR’R”)0-10(CNH)NR’R”、(CR’R”)0-10S(O)1-2NR’R”、(CR’R”)0-10CHO、(CR’R”)0-10O(CR’R”)0-10H、(CR’R”)0-10S(O)0-3R’(例如-SO3H)、(CR’R”)0-10O(CR’R”)0-10H(例如-CH2OCH3和-OCH3)、(CR’R”)0-10S(CR’R”)0-3H(例如-SH和-SCH3)、(CR’R”)0-10OH(例如-OH)、(CR’R”)0-10COR’、(CR’R”)0-10(取代的或者未取代的苯基)、(CR’R”)0- 10(C3-C8环烷基)、(CR’R”)0-10CO2R’(例如-CO2H)或者(CR’R”)0-10OR’基团，或者是任何天然氨基酸的侧链；其中R’和R”各自独立是氢、C1-C5烷基、C2-C5烯基、C2-C5炔基或者芳基，或者R’和R”一起成为亚苄基或者-(CH2)2O(CH2)2-基团。
应当理解的是，“取代”或者“被取代”暗含附带条件，即所述取代依照被取代原子和取代基的容许化合价进行，且所述取代导致出现稳定的化合物，例如所述化合物不会通过诸如重排、环化、消除等反应自发发生转变。本文所用术语“取代的”意指包括所有可容许的有机化合物取代基。广义上，可容许的取代基包括无环的和环状的、含支链的和无支链的、碳环的和杂环的、芳族的和非芳族的有机化合物取代基。可容许的取代基可以是一个或者多个。
应当理解的是，“取代”或者“被取代”暗含附带条件，即所述取代依照被取代原子和取代基的容许化合价进行，且所述取代导致出现稳定的化合物，例如所述化合物不会通过诸如重排、环化、消除等反应自发发生转变。本文所用术语“取代的”意指包括所有可容许的有机化合物取代基。广义上，可容许的取代基包括无环的和环状的、含支链的和无支链的、碳环的和杂环的、芳族的和非芳族的有机化合物取代基。对于适当的有机化合物，可容许的取代基可以是一个或者多个，且可以相同或者不同。
在一些实施方案中，“取代基”可以选自例如卤素、三氟甲基、硝基、氰基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、C1-C6烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、C1-C6烷基羰基、C1-C6烷氧基羰基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、芳硫基、杂环基、芳烷基和芳基(包括杂芳基)。
更多的可用作本发明化合物的化合物实例包括在标题为《治疗淀粉样蛋白相关疾病的方法和组合物》“METHODS andCOMPOSITIONS FOR TREA TING AMYLOID-RELA TED DISEASES”(代理人档案号NBI-162-1，2003年6月23日提交)和《治疗淀粉样蛋白和癫痫发生相关疾病的方法和组合物》“METHODSANDCOMPOSITIONS FOR THE TREA TMENT OFAMYLOID-ANDEPILEPTOGENESIS-ASSOCIATED DISEASES”(代理人档案号NBI-163-1，2003年6月23日提交)的美国临时专利申请中描述的化合物。
在一个实施方案中，本发明至少在部分上涉及含有式I-A所示化合物或其药物可接受盐的组合物：
其中：
R1是取代的或者未取代的环烷基、芳基、芳基环烷基、二环或者三环、二环或者三环稠环基团、或者取代的或者未取代的C2-C10烷基；
R2选自氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；
Y是SO3 -X+、OSO3 -X+或者SSO3 -X+；
X+是氢、阳离子基团或者成酯基团(即如前药中，在本文它处有描述)；
L1和L2各自独立是取代的或者未取代的C1-C5烷基或者不存在，
条件是当R1是烷基时，L1不存在。
在另一个实施方案中，本发明至少在部分上涉及含有式II-A所示化合物或其药物可接受盐的组合物：
其中：
R1是取代的或者未取代的环、二环、三环或者苯并杂环基团或者取代的或者未取代的C2-C10烷基；
R2是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基，或者与R1连接形成杂环；
Y是SO3 -X+、OSO3 -X+或者SSO3 -X+；
X+是氢、阳离子基团或者成酯部分；
m是0或者1；
n是1、2、3或者4；
L是取代的或者未取代的C1-C3烷基或者不存在，
条件是当R1是烷基时，L不存在。
在又一个实施方案中，本发明至少在部分上涉及含有式III-A所示化合物或其药物可接受盐和酯的组合物：
其中：
A是氮或者氧；
R11是氢、成盐阳离子、成酯基团、-(CH2)x-Q，或者当A是氮时，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸残基或者其盐或酯；
Q是氢、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；
x是0、1、2、3或者4；
n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；
R3、R3a、R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a各自独立是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氰基、卤素、氨基、四唑基，或者邻近的环原子上的两个R基团与环原子一起形成双键，条件是R3、R3a、R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a之一是式IIIa-A所示的部分：
其中：
m是0、1、2、3或者4；
R8、R9、R10、R11和R12独立选自氢、卤素、羟基、烷基、烷氧基、卤代烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、氰基、噻唑基、三唑基、咪唑基、四唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；
条件是该化合物不是3-(4-苯基-1，2，3，6-四氢-1-吡啶基)-1-丙磺酸。
在又一个实施方案中，本发明至少在部分上涉及含有式IV-A所示化合物及其药物可接受盐和酯的组合物：
其中：
A是氮或者氧；
R11是氢、成盐阳离子、成酯基团、-(CH2)x-Q，或者当A是氮时，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸残基或者其盐或酯；
Q是氢、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；
x是0、1、2、3或者4；
n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；
R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a各自独立是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氰基、卤素、氨基、四唑基，R4和R5与它们连接的环原子一起形成双键，或者R6和R7与它们连接的环原子一起形成双键；
m是0、1、2、3或者4；
R8、R9、R10、R11和R12独立选自氢、卤素、羟基、烷基、烷氧基、卤代烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、氰基、噻唑基、三唑基、咪唑基、四唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基。
在另一个实施方案中，本发明包括含有式V-A所示化合物及其药物可接受盐和前药的组合物：
其中：
A是氮或者氧；
R11是氢、成盐阳离子、成酯基团、-(CH2)x-Q，或者当A是氮时，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸残基或者其盐或酯；
Q是氢、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；
x是0、1、2、3或者4；
n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；
aa是天然或者非天然氨基酸残基；
m是0、1、2或者3；
R14是氢或者保护基；
R15是氢、烷基或者芳基。
在另一个实施方案中，本发明包括含有式VI-A所示化合物或其药物可接受盐的组合物：
其中：
n是1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；
A是氧或者氮；
R11是氢、成盐阳离子、成酯基团、-(CH2)x-Q，或者当A是氮时，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸残基或者其盐或酯；
Q是氢、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；
x是0、1、2、3或者4；
R19是氢、烷基或者芳基；
Y1是氧、硫或者氮；
Y2是碳、氮或者氧；
R20是氢、烷基、氨基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；
R21是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基，或者如果Y2是氧，则R21不存在；
R22是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基；或者如果Y1是氮，则R22是氢、羟基、烷氧基或者芳氧基；或者如果Y1是氧或者硫，则R22不存在；或者如果Y1是氮，则R22和R21可连接在一起形成环状部分。
在另一个实施方案中，本发明包括含有式VII-A所示化合物和其药物可接受盐的组合物：
其中：
n是2、3或者4；
A是氧或者氮；
R11是氢、成盐阳离子、成酯基团、-(CH2)x-Q，或者当A是氮时，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸残基或者其盐或酯；
Q是氢、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；
x是0、1、2、3或者4；
G是直接键或者是氧、氮或者硫；
z是0、1、2、3、4或者5；
m是0或者1；
R24选自氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、芳酰基、烷基羰基、氨基烷基羰基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；
每个R25独立选自氢、卤素、氰基、羟基、烷氧基、巯基、氨基、硝基、烷基、芳基、碳环基或者杂环基。
另外的化合物包括例如式I-B所示化合物及其药物可接受盐、酯和前药：
其中：
X是氧或者氮；
Z是C＝O、S(O)2或者P(O)OR7；
m和n各自独立是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；
R1和R7各自独立是氢、金属离子、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、与X一起形成天然或者非天然氨基酸残基的部分或者-(CH2)p-Y；
Y是氢或者选自噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基的杂环部分；
p是0、1、2、3或者4；
R2是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基或者烷氧基羰基；
R3是氢、氨基、氰基、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、取代的或者未取代的芳基、杂芳基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；。
在还一个实施方案中，m是0、1或者2。在又还一个实施方案中，n是0、1或者2。在又还一个实施方案中，R3是芳基，例如杂芳基或者苯基。在再一个实施方案中，Z是S(O)2。
在另一个实施方案中，本发明化合物为式II-B所示化合物及其药物可接受盐、酯和前药：
其中：
每个R4独立选自氢、卤素、羟基、巯基、氨基、氰基、硝基、烷基、芳基、碳环基或者杂环基；
J是不存在、氧、氮、硫或者二价键合部分，包括但不限于低级亚烷基、亚烷基氧基、亚烷基氨基、亚烷基硫基、亚烷基氧基烷基、亚烷基氨基烷基、亚烷基硫代烷基、烯基、烯基氧基、烯基氨基或者烯基硫基；
q是1、2、3、4或者5。
在还又一个实施方案中，本发明化合物为式III-B所示化合物及其药物可接受盐、酯和前药：
其中：
X是氧或者氮；
m和n各自独立是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；
q是1、2、3、4或者5；
R1是氢、金属离子、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基或者与X一起形成天然或者非天然氨基酸残基的部分或者-(CH2)p-Y；
Y是氢或者选自噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基的杂环部分；
p是0、1、2、3或者4；
R2是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基或者烷氧基羰基；
R5选自氢、卤素、氨基、硝基、羟基、羰基、巯基、羧基、烷基、烷氧基、烷氧基羰基、酰基、烷基氨基、酰基氨基；
q是选自1-5的整数；
J是不存在、氧、氮、硫或者二价键合部分，包括但不限于低级亚烷基、亚烷基氧基、亚烷基氨基、亚烷基硫基、亚烷基氧基烷基、亚烷基氨基烷基、亚烷基硫代烷基、烯基、烯基氧基、烯基氨基或者烯基硫基。
在又一个实施方案中，本发明化合物是；
在还一个实施方案中，m是0。
在另一个实施方案中，本发明涉及式V-B所示化合物：
其中：
R6是取代的或者未取代的杂环部分。
在还一个实施方案中，m是0或者1。在另一个实施方案中，n是0或者1。在还又一个实施方案中，R6是噻唑基、噁唑基、吡唑基、吲哚基、吡啶基、噻嗪基、噻吩基、苯并噻吩基、二氢咪唑基、二氢噻唑基、噁唑烷基、噻唑烷基、四氢嘧啶基、或者噁嗪基。在还又一个实施方案中，Z是S(O)2。
本发明还涉及式I-C所示化合物(参见WO 00/64,420)：
其中R1和R2各自独立是氢原子或者取代的或者未取代的脂族基团或者芳基；Z和Q各自独立是羰基(C＝O)、硫代羰基(C＝S)、磺酰基(SO2)或者亚砜(S＝O)基团；k和m是0或者1，条件是当k是1时，R1不是氢原子，当m是1时，R2不是氢原子。在一个实施方案中，至少一个k或者m必须等于1。变量p和s各自独立是经选择的正整数，使得针对预定靶位点的治疗性化合物的生物分布不受阻碍，同时又保持治疗性化合物的活性。T是连接基团(如亚烷基)，Y是式SO3 -X+、OSO3 -X+或者SSO3 -X+所示基团；其中X+是阳离子基团；及该化合物的药物可接受盐和前药。
在式I-C所示化合物的另一个实施方案中，R1是烷基、烯基或者单环芳族基团，其中所述烷基可被羟基取代；R2是烷基、烯基、羟基烷基、单环芳基或者氢原子，或者R1和R2与它们连接的氮一起形成为稠环结构的杂环基；k和m是0，p和s是1；T是亚烷基；Y是SO3X，X是阳离子基团；及该化合物的药物可接受的盐和前药。
在式I-C所示化合物的又一个实施方案中，R1是烷基、烯基或者芳基；R2是氢原子、烷基或者芳基，或者R1和R2一起形成为稠环结构的杂环基；Z和Q各自独立是羰基(C＝O)、硫代羰基(C＝S)、磺酰基(SO2)或者亚砜(S＝O)基团；k是1，m是0或者1，条件是当k是1时，R1不是氢原子，当m是1时，R2不是氢原子；p和s各自是1；T是亚烷基；Y是SO3X，X是阳离子基团；及该化合物的药物可接受盐。
在另一方面，式I-C所示化合物的R1和R2可以是烷基、烯基或者单环芳基，或者R1和R2可与它们连接的氮一起为稠环结构的杂环基；k和m是0，p和s是1；T是亚烷基；Y是SO3X，X是阳离子基团；及该化合物的药物可接受盐和前药。
在式I-C所示化合物的再一个实施方案中，R1是烷基、烯基或者单环芳基，其中所述烷基可被羟基取代；R2是烷基、烯基、单环芳基或者氢原子，其中所述烷基可被羟基取代；或者R1和R2与它们连接的氮一起形成为稠环结构的杂环基；k和m是0，p和s是1；T是亚烷基；Y是SO3X，X是阳离子基团；及该化合物的药物可接受盐和前药。
在再一个实施方案中，本发明涉及式I-D化合物：
其中：
R1是取代的或者未取代的环烷基、杂环基、芳基、芳基环烷基、二环或者三环、二环或者三环稠环基团或者取代的或者未取代的C2-C10烷基；
R2选自氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；
Y是SO3 -X+、OSO3 -X+或者SSO3 -X+；
X+是氢、阳离子基团或者成酯基团；
L1和L2各自是取代的或者未取代的C1-C5烷基或者不存在，或者该化合物的药物可接受的盐，条件是当R1是烷基时，L1不存在。
在再一个实施方案中，本发明涉及式II-D化合物：
其中：
R1是取代的或者未取代的环、二环、三环或者苯并杂环基或者取代的或者未取代的C2-C10烷基；
R2为氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基或与R1连接形成杂环；
Y是SO3 -X+、OSO3 -X+或者SSO3 -X+；
X+是氢、阳离子基团或者成酯部分；
m是0或者1；
n是1、2、3或者4；
L是取代的或者未取代的C1-C3烷基或者不存在，或者该化合物的药物可接受盐，条件是当R1是烷基时，L不存在。
在还一个实施方案中，R2是氢。在还又一个实施方案中，R1是直链烷基，例如乙基、正戊基、正庚基或者正辛基。在另一个实施方案中，R1是叔丁基。在又一可选实施方案中，R1是C7-C10二环烷基或者三环烷基，例如三环[3.3.1.03，7]癸基(或称金刚烷基)、二环[2.1.2]庚基或者吲哚基。在另一实施方案中，R1是四氢萘基。
在一个实施方案中，L2是-(CH2)3-。在又一个实施方案中，L2是-(CH2)4-或者-(CH2)5-。在还一个实施方案中，L2是-(CH2)2-。在再一个实施方案中，L2是取代的烷基，例如-CH2-(CHOH)-CH2-。
在另一个实施方案中，L1是CH2CH2或者不存在。
在还一个实施方案中，R1是支链烷基，例如叔丁基。在另一个实施方案中，R1是金刚烷基。在另一个实施方案中，R1是环状烷基，例如环丙基、环己基、环庚基、环辛基等。环烷基部分可进一步被例如能让分子执行其预定功能的另外烷基或者其他基团取代。在另一个实施方案中，R1是被炔丙基部分(例如HC≡C-)取代的烷基。在另一个实施方案中，R1是被一个或者多个甲基或者炔丙基取代的环己基。
在其他实施方案中，L1是C1-C2烷基连接基团(例如-CH(CH3)-或者-(CH2)2-)。在还一个实施方案中，R1是苯基。在某些实施方案中，R1被甲氧基取代。在其他实施方案中，L1是C3，例如-(CH2)3-或者C(CH3)2-。在某些实施方案中，L1例如被烷氧基、羧基(-COOH)、苄基、酰氨基(-C＝O-NH-)或者酯基(C＝O-C-O)取代。在某些实施方案中，酯基是甲酯、乙酯、丙酯、丁酯、环己酯或者苄酯。在其他实施方案中，酯基可以是丙烯酯。在其他实施方案中，L1被羧基取代。在还一个实施方案中，R1被取代的酰氨基取代，其中所述酰氨基被烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或者己基取代。在另一个实施方案中，烷基R1被-C＝O-NH-OH、C＝O-NH2或者酰氨基取代。在某些实施方案中，酰氨基被烷基例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环己基、苄基或者芳基取代。在另一个实施方案中，酰氨基被-CH(CH2)2基团取代。R1本身可被苯基取代，或者可以是支链或者直链烷基。在某些实施方案中，R1也可被硫醚部分取代。硫醚的实例包括S-Me、S-Et等。在某些实施方案中，烷基R1部分同时被芳基或者硫醚部分和酰氨基部分取代。在其他实施方案中，烷基R1部分可同时被硫醚和羧基部分取代。在其他实施方案中，烷基R1基团被羟基取代。R1基团，例如烷基R1基团也可同时被硫醚和羟基取代。在其他实施方案中，R1基团，例如烷基R1基团被氰基取代。包含-CN部分的R1基团的实例包括-C(CH3)2CN、被一个或者多个氰基取代的环己基等。
在其他实施方案中，烷基R1基团被芳基取代。芳基可以例如是取代的苯基。取代的苯基可被一个或者多个例如羟基、氰基和烷氧基的取代基取代。在其他实施方案中，烷基R1基团被四唑基或者取代的或者未取代的苄基取代。
在还一个实施方案中，L1是-C(CH3)2-(CH2)-。在另一个实施方案中，L1是-(C(CH3)2-CHOH-。在又一个实施方案中，L1是-(C(CH3)2CH(OMe)-。在另一个实施方案中，R1是取代的或者未取代的苯基。在还一个实施方案中，R1是对位取代的苯基。取代基的实例包括但不限于氟、氯、溴、碘、甲基、叔丁基、烷氧基、甲氧基等。在其他实施方案中，R1在间位被取代。取代基的实例包括甲氧基、氯、甲基、叔丁基、氟、烷基、烷氧基、碘、三氟烷基、甲氧基等。在另一个实施方案中，L1是在邻位被类似取代基取代的苯基。在另一个实施方案中，L1包含环烷基部分，例如环戊基。在另一个实施方案中，L1包含亚烷基和任选的取代芳基，取代基与上述取代基类似。
在某些实施方案中，R1是环丙基或者环己基。在某些实施方案中，环丙基或者环己基被醚基或者烷基取代。在某些其它实施方案中，醚基是苄醚基团。
在另一个实施方案中，其中R1是烷基，其被例如苯基或者羟基的基团取代。
在另一个实施方案中，本发明涉及式III-D所示化合物及其药物可接受盐和酯：
其中：
A是氮或者氧；
R11是氢、成盐阳离子、成酯基团、-(CH2)x-Q，或者当A是氮时，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸残基或者其盐或酯；
Q是氢、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；
x是0、1、2、3或者4；
n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；
R3、R3a、R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a各自独立是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氰基、卤素、氨基、四唑基，或者邻近环原子上的两个R基团与环原子一起形成双键，条件是R3、R3a、R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a之一是式IIIa-D所示的部分：
其中：
m是0、1、2、3或者4；
RA、RB、RC、RD和RE独立选自氢、卤素、羟基、烷基、烷氧基、卤代烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、氰基、噻唑基、三唑基、咪唑基、四唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；条件是该化合物不是3-(4-苯基-1，2，3，6-四氢-1-吡啶基)-1-丙磺酸。在还一个实施方案中，n是2、3或者4。
在另一个实施方案中，R11是成盐阳离子。成盐阳离子的实例包括本文描述的药物可接受盐以及锂、钠、钾、镁、钙、钡、锌、铁和铵。在另一个实施方案中，R11是成酯基团。成酯基团包括当结合时能形成酯的基团。这种基团的实例包括取代的或者未取代的烷基、芳基、烯基、炔基或者环烷基。在另一个实施方案中，A是氧。
在另一个实施方案中，R3和R4与它们连接的碳原子一起形成双键。在另一个实施方案中，RA、RB、RC、RD和RE各自是氢。RA、RB、RD和RE各自是氢，RC是卤素，如氟、氯、碘或者溴。
在另一个实施方案中，R3或者R5a是式IIIa-D所示的部分。
在另一个实施方案中，R4、R5、R6和R7各自是氢。在还一个实施方案中，R4a、R5a、R6a和R7a各自是氢。
在另一个实施方案中，R3a是羟基、氰基、酰基或者羟基。
在还一个实施方案中，R11和A一起是天然或者非天然氨基酸残基或者其药物可接受盐或者酯。氨基酸残基的实例包括苯丙氨酸和亮氨酸的酯和盐。
在另一个实施方案中，m是0、1或者3。
在另一个实施方案中，本发明涉及式IV-D所示化合物及其药物可接受盐和酯：
其中：
A是氮或者氧；
R11是氢、成盐阳离子、成酯基团、-(CH2)x-Q，或者当A是氮时，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸残基或者其盐或酯；
Q是氢、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；
x是0、1、2、3或者4；
n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；
R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a各自独立是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氰基、卤素、氨基、四唑基，R4和R5与它们连接的环原子一起形成双键，或者R6和R7与它们连接的环原子一起形成双键；
m是0、1、2、3或者4；
R8、R9、R10、R11和R12独立选自氢、卤素、羟基、烷基、烷氧基、卤代烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、氰基、噻唑基、三唑基、咪唑基、四唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基。
在另一个实施方案中，R11是成盐阳离子。成盐阳离子的实例包括本文描述的药物可接受盐以及锂、钠、钾、镁、钙、钡、锌、铁和铵。在另一个实施方案中，R11是成酯基团。成酯基团包括当结合时能形成酯的基团。这种基团的实例包括取代的或者未取代的烷基、芳基、烯基、炔基或者环烷基。在另一个实施方案中，A是氧。
在另一个实施方案中，m是0或者1。在还一个实施方案中，n是2、3或者4。在还一个实施方案中，R4、R5、R6和R7各自是氢。R4a、R5a、R6a和R7a也可以是氢。R8、R9、R10、R11和R12的实例包括氢。在其他实施方案中，R8、R9、R11和R12各自是氢，R10是卤素(例如氟、氯、溴或者碘)、硝基或者烷基(例如甲基、乙基、丁基)。
在另一个实施方案中，A-R11可以是氨基酸残基，例如苯丙氨酸的残基。在另一个实施方案中，R9、R10、R11和R12各自是氢，R8不是氢，例如是卤素，例如氟、氯、溴或者碘。
在另一个实施方案中，本发明涉及式V-D所示化合物及其药物可接受盐和前药：
其中：
A是氮或者氧；
R11是氢、成盐阳离子、成酯基团、-(CH2)x-Q，或者当A是氮时，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸残基或者其盐或酯；
Q是氢、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；
x是0、1、2、3或者4；
n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；
aa是天然或者非天然氨基酸残基；
m是0、1、2或者3；
R14是氢或者保护基；
R15是氢、烷基或者芳基。
在另一个实施方案中，R11是成盐阳离子。成盐阳离子的实例包括本文描述的药物可接受盐以及锂、钠、钾、镁、钙、钡、锌、铁和铵。在另一个实施方案中，R11是成酯基团。成酯基团包括当结合时能形成酯的基团。这种基团的实例包括取代的或者未取代的烷基、芳基、烯基、炔基或者环烷基。在另一个实施方案中，A是氧。
在一个实施方案中，n是2、3或者4。在某些实施方案中，m是0。在某些实施方案中，A-R11是天然氨基酸残基或者其盐或酯。氨基酸残基的实例包括但不限于亮氨酸或者苯丙氨酸残基及其药物可接受的盐和酯。可能的酯的实例包括甲酯、乙酯和叔丁酯。
在另一个实施方案中，m是1。aa实例包括天然和非天然氨基酸残基，如苯丙氨酸、甘氨酸和亮氨酸。
在另一个实施方案中，(aa)m是phe-phe残基；及药物可接受盐或者适当的保护基。
在某些实施方案中，R15是氢或者取代的烷基，例如芳基烷基。
术语“非天然氨基酸”指天然氨基酸的任何衍生物，包括D型及α-和β-氨基酸衍生物。注意，某些在本文中归为非天然氨基酸的氨基酸，例如羟脯氨酸，可在自然界中发现于某些生物体或者特定蛋白质中。适合在肽的固相合成中直接使用的具有许多不同保护基的氨基酸可通过市售途径获得。除二十种最常见的天然氨基酸外，可按本发明使用非天然氨基酸和氨基酸衍生物的以下实例(括号内为常见缩写)：β-丙氨酸(β-ALA)、γ-氨基丁酸(GABA)、2-氨基丁酸(2-Abu)、α，β-二氢-2-氨基丁酸(8-AU)、1-氨基环丙烷-1-甲酸(ACPC)、氨基异丁酸(Aib)、2-氨基-噻唑啉-4-甲酸、5-氨基戊酸(5-Ava)、6-氨基己酸(6-Ahx)、8-氨基辛酸(8-Aoc)、11-氨基十一烷酸(11-Aun)、12-氨基十二烷酸(12-Ado)、2-氨基苯甲酸(2-Abz)、3-氨基苯甲酸(3-Abz)、4-氨基苯甲酸(4-Abz)、4-氨基-3-羟基-6-甲基庚酸(Statine，Sta)、氨基氧基乙酸(Aoa)、2-氨基-四氢萘-2-甲酸(ATC)、4-氨基-5-环己基-3-羟基戊酸(ACHPA)、对氨基苯基丙氨酸(4-NH2-Phe)、联苯基丙氨酸(Bip)、对溴苯基丙氨酸(4-Br-Phe)、邻氯苯基丙氨酸](2-Cl-Phe)、间氯苯基丙氨酸(3-Cl-Phe)、对氯苯基丙氨酸(4-Cl-Phe)、间氯酪氨酸(3-Cl-Tyr)、对苄酰基苯基丙氨酸(Bpa)、叔丁基甘氨酸(TLG)、环己基丙氨酸(Cha)、环己基甘氨酸(Chg)、2，3-二氨基丙酸(Dpr)、2，4-二氨基丁酸(Dbu)、3，4-二氯苯基丙氨酸(3，4-Cl2-Phe)、3，4-二氟苯基丙氨酸(3，4-F2-Phe)、3，5-二碘酪氨酸(3，5-I2-Tyr)、邻氟苯基丙氨酸(2-F-Phe)、间氟苯基丙氨酸(3-F-Phe)、对氟苯基丙氨酸(4-F-Phe)、间氟酪氨酸(3-F-Tyr)、高丝氨酸(Hse)、高苯基丙氨酸(Hfe)、高酪氨酸(Htyr)、5-羟色氨酸(5-OH-Trp)、羟脯氨酸(Hyp)、对碘苯基丙氨酸(4-I-Phe)、3-碘酪氨酸(3-I-Tyr)、二氢吲哚-2-甲酸(Idc)、异哌啶甲酸(Inp)、间甲基酪氨酸(3-Me-Tyr)、1-萘基丙氨酸(1-Nal)、2-萘基丙氨酸(2-Nal)、对硝基苯基丙氨酸(4-NO2-Phe)、3-硝基酪氨酸(3-NO2-Tyr)、正亮氨酸(Nle)、正缬氨酸(Nva)、鸟氨酸(Orn)、邻磷酸酪氨酸(H2PO3-Tyr)、八氢吲哚-2-甲酸(Oic)、青霉胺(Pen)、五氟苯基丙氨酸(F5-Phe)、苯基甘氨酸(Phg)、2-哌啶酸(Pip)、炔丙基甘氨酸(Pra)、焦谷氨酸(PGLU)、肌氨酸(Sar)、四氢异喹啉-3-甲酸(Tic)和噻唑烷-4-甲酸(硫代脯氨酸，Th)。另外，也可使用N-烷基化氨基酸，以及具有含胺侧链(如Lys和Orn)的氨基酸(其中的胺已被酰化或者烷基化)。
在另一个实施方案中，本发明至少在部分上涉及式VI-D所示化合物或其药物可接受盐：
其中：
n是1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；
A是氧或者氮；
R11是氢、成盐阳离子、成酯基团、-(CH2)x-Q，或者当A是氮时，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸残基或者其盐或酯；
Q是氢、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；
x是0、1、2、3或者4；
R19是氢、烷基或者芳基；
Y1是氧、硫或者氮；
Y2是碳、氮或者氧；
R20是氢、烷基、氨基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；
R21是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基，或者如果Y2是氧，则R21不存在；
R22是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基；或者如果Y1是氮，R22是氢、羟基、烷氧基或者芳氧基；或者如果Y1是氧或者硫，R22不存在；或者如果Y1是氮，R22和R21可连接在一起形成环状部分；
R23是氢、烷基、氨基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基，或者如果Y2是氮或者氧，则R23不存在。
在另一个实施方案中，R11是成盐阳离子。成盐阳离子的实例包括本文描述的药物可接受盐以及锂、钠、钾、镁、钙、钡、锌、铁和铵。在还一个实施方案中，所述盐是钠盐。在还一个实施方案中，A是氧。
在另一个实施方案中，Y1是氧或硫，R22不存在。
在另一个实施方案中，Y1是氧，R21不存在。R20的实例包括苄基、芳基(例如苯基)、烷基、环烷基(例如金刚烷基)等。在其他实施方案中，Y2是氮，R21是氢。在其他实施方案中，R21是苄基。在还一个实施方案中，R20和R21连接在一起形成吡啶环。在另一个实施方案中，Y1是硫。
在另一个实施方案中，本发明至少在部分上涉及式VII-D所示化合物及其药物可接受盐：
其中：
n是2、3或者4；
A是氧或者氮；
R11是氢、成盐阳离子、成酯基团、-(CH2)x-Q，或者当A是氮时，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸残基或者其盐或酯；
Q是氢、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；
x是0、1、2、3或者4；
G是直接键或者是氧、氮或者硫；
z是0、1、2、3、4或者5；
m是0或者1；
R24选自氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、芳酰基、烷基羰基、氨基烷基羰基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；
每个R25独立选自氢、卤素、氰基、羟基、烷氧基、巯基、氨基、硝基、烷基、芳基、碳环基或者杂环基。
在一个实施方案中，R11是氢。在另一个实施方案中，A是氧。例如，n可以是3，m可以是1。在其他实施方案中，R24是氢或者苄基。
在某些实施方案中，z是0、2或者3。在其他实施方案中，R25是羟基或者烷氧基，例如甲氧基、乙氧基等。在某些实施方案中，两个或者多个R25取代基可连接在一起形成稠环(例如形成亚甲二氧基苯基部分)。
本发明涉及本发明化合物的盐形式和酸/碱形式。例如，本发明不仅涉及本文中以盐表示的化合物的具体盐形式，而且本发明还包括所述化合物的其他药物可接受的盐以及酸和/或碱形式。本发明还涉及本文所示化合物的盐形式。
示例性的本发明化合物还在本文附图中显示。本文列举的任何式(例如式I-D至VII-D)的示例性化合物及其具体组和子集归属本发明的一部分，由2004年6月18日提交的两个标题均为“Methods andCompositions for Treating Amyloid Related Diseases”《治疗淀粉样蛋白相关疾病的方法和组合物》(代理人档案号NBI-162A和NBI-162B)的美国专利申请以及2004年6月18日提交的标题为“Methods andCompositions for the Treatment of Amyloid-and Epileptogenesis-Associated Diseases”《治疗淀粉样蛋白和癫痫发生相关疾病的方法和组合物》(代理人档案号NBI-163)的美国专利申请提供，所述专利申请通过引用清楚地结合到本文中。
在一个实施方案中，本发明不涉及WO 00/64420、WO 97/023458和WO 96/28187中描述的化合物。在一个实施方案中，本发明不涉及使用WO 00/64420、WO 97/023458和WO 96/28187中描述的化合物治疗这三个专利中描述的疾病或者病况的方法。在还一个实施方案中，本发明涉及将WO 00/64420、WO 97/023458和WO 96/28187中描述的化合物用于本申请中所述方法的方法，本专利申请中描述的方法在WO 00/64420、WO 97/023458和WO 96/28187中没有描述。此外，WO 00/64420、WO 97/023458和WO 96/28187通过引用整体结合到本文中。
一般来说，本发明化合物可通过在一般反应流程中，例如在下文描述的反应流程中阐明的方法，或者通过所述方法的改进方法，使用容易获得的原料、试剂和常规合成程序来制备。在这些反应中，也有可能利用其本身为人所公知、但本文没有提到的变化。具有相同一般性质的本文所述化合物的功能和结构等同物，其中取代基的一种或者多种简单变动不会对化合物的基本性质或者效用产生不利影响。可按照本文描述的合成流程和方案(其在本文提供的具体程序中阐明)容易地制备本发明化合物。但是，本领域技术人员会认识到，也可使用能产生本发明化合物的其他合成途径，以下内容只是通过举例方式来提供，并不是对本发明的限制。参见例如R.Larock著的“Comprehensive Organic Transformations”，VCH Publishers(1989)。还要进一步认识到，可采用本领域的各种标准保护和脱保护策略(参见例如Greene和Wuts著的“Protective Groups in Organic Synthesis”)。相关领域的技术人员会认识到，任何具体保护基(例如胺和羧基保护基)的选择须决定于被保护部分在随后反应条件中的稳定性，且他们会理解适当的选择结果。大量化学文献中的以下实例进一步说明了本领域技术人员的知识：J.P.Greenstein和M.Winitz著的“Chemistryof the amino Acids”，John Wiley & Sons，Inc.，New York(1961)；R.Larock著的“Comprehensive Organic Transformations”，VCHPublishers(1989)；T.D.Ocain等，J.Med.Chem.31，2193-99(1988)；E.M.Gordon等，J.Med.Chem.31，2199-10(1988)；M.Bodansky和A.Bodanszky著的“Practice of Peptide Synthesis”，Springer-Verlag，NewYork(1984)；T.Greene和P.Wuts著的“Protective Groups in OrganicSynthesis”(1991)；G.M.Coppola和H.F.Schuster著的“AsymmetricSynthesis：Construction of Chiral Molecules Using amino Acids”，JohnWiley & Sons，Inc.，New York(1987)；J.Jones著的“The ChemicalSynthesis of Peptides”，Oxford University Press，New York(1991)；及P.D.Bailey著的“Introduction of Peptide Chemistry”，John Wiley & Sons，Inc.，New York(1992)。
本文中的化学结构按照本领域公知的惯常标准进行绘制。因此，当某个原子如碳原子绘得似乎具有不足化合价时，那么假定该化合价被氢原子满足，尽管该氢原子不必明确绘出。本发明的一些化合物的结构包含手性碳原子。应当理解的是，由于这种不对称性而产生的异构体(例如所有的对映异构体和非对映异构体)包括在本发明的范围内，除非另有指明。也就是说，除非另有规定，任何手性碳中心可以采取(R)-或者(S)-立体化学构型。可通过经典分离技术以及通过立体化学控制合成，获得基本纯净的所述异构体。此外，在适当情况下，烯烃可包括E-或者Z-几何结构。另外，本发明化合物可以非溶剂合物形式存在，以及作为与可接受的溶剂如水、THF、乙醇等的溶剂合物形式存在。对于本发明的目的，一般将溶剂合物形式认为等同于非溶剂合物。
应当理解的是，本文或者“相关申请”一节中所述申请描述的任何化合物的应用落入本发明的范围内，意指被本发明所涵盖，至少为了这些目的而清楚地结合到本文中，而且为了所有其他目的而清楚地结合到本文中。
在一个实施方案中，蛋白质聚集疾病可以是皮克氏病、皮质基底核变性、进行性核上麻痹、肌萎缩性侧索硬化/帕金森综合征-痴呆综合征、帕金森氏病(PD)、亨廷顿氏病(HD)、萎缩性肌强直病、齿状核红核苍白球路易体萎缩、弗里德里希氏共济失调、脆性X染色体综合征、脆性XE大脑发育迟缓、脊髓延髓性肌萎缩症、威尔逊氏病，以及脊髓小脑性共济失调1型(SCA1)、脊髓小脑性共济失调2型(SCA2)、马-约病(MJD或SCA3)、脊髓小脑性共济失调6型(SCA6)、脊髓小脑性共济失调7型(SCA7)、脊髓小脑性共济失调17型(SCA17)、慢性肝病、白内障、丝抑蛋白病、溶血性贫血、囊性纤维变性、神经纤维瘤病2型、脱髓鞘性周围神经病变、色素性视网膜炎、马方综合征、气肿、特发性肺纤维变性、嗜银颗粒性痴呆、皮质基底核变性、弥漫性神经原纤维缠结伴钙化症、与染色体17关联的额颞叶性痴呆/帕金森综合征、哈-斯病、C型尼-皮病或者亚急性硬化性全脑炎。
在一个实施方案中，蛋白质聚集疾病是α-突触核蛋白病。在优选的实施方案中，蛋白质聚集疾病是帕金森氏病、希-德综合征、神经性直立性低血压、希-麦-德综合征或者帕金森叠加综合征。
在另一个实施方案中，蛋白质聚集疾病是τ蛋白病，条件是所述τ蛋白病不是阿尔茨海默病、朊病毒病或者大脑淀粉样血管病。
在优选的实施方案中，τ蛋白病是肌萎缩性侧索硬化/帕金森综合征-痴呆综合征、嗜银颗粒性痴呆、DLBD、皮质基底核变性、弥漫性神经原纤维缠结伴钙化症、与染色体17关联的额颞叶性痴呆/帕金森综合征、哈-斯病、多系统萎缩、C型尼-皮病、皮克氏病、进行性核上麻痹或者亚急性硬化性全脑炎。
本发明涉及治疗、预防或者调节不属于淀粉样蛋白病的蛋白质聚集疾病或者蛋白质病的方法。本发明的一个方面涉及治疗、预防或者调节由于基因序列中家族性突变导致的蛋白质聚集疾病或者蛋白质病的方法，例如以下非限制性疾病实例：家族性帕金森氏病(其中例如α-突触核蛋白、帕金蛋白和COOH-末端水解酶L1可形成有害蛋白质聚集物)；萎缩性肌强直病(例如其中形成萎缩性肌强直病蛋白激酶(DMPK)的有害蛋白质聚集物)；齿状核红核苍白球路易体萎缩(DRPLA)(例如其中出现DRPLA基因的有害蛋白质聚集)；弗里德里希氏共济失调(例如其中形成弗济共济失调蛋白(FRDA)基因的有害蛋白质聚集物)；雄激素受体(AR)中的突变(其中例如形成脊髓延髓性肌萎缩症中的有害蛋白质聚集物)(也称肯尼迪病)；脊髓小脑性共济失调，由例如SCA1基因中的突变造成；亨廷顿氏病(HD)，由例如导致形成有害蛋白质聚集物的亨廷顿蛋白或者IT 15基因中突变造成；类似亨廷顿氏病的疾病，由例如连接蛋白-3(JPH3/HDL2)或者TBP基因中的突变造成；家族性脑病伴神经丝抑蛋白包涵体(FENIB)，由例如导致形成有害蛋白质聚集物的神经丝抑蛋白基因中突变造成；或者肌萎缩性侧索硬化(ALS)，其中例如导致形成有害蛋白质聚集物的SOD1基因中突变；其中所述疾病不是淀粉样蛋白病。
在本发明的一个实施方案中，有害蛋白质聚集物的积聚或者寡聚化可能与基因序列中的特发性突变有关，或者散发性发生，如在以下非限制性疾病实例中：肌萎缩性侧索硬化/帕金森综合征-痴呆综合征，其中τ蛋白发生聚集，形成有害蛋白质聚集物。本发明的一个方面涉及治疗、预防或者调节特发性发生的蛋白质聚集疾病或者蛋白质病的方法，所述疾病例如以下：帕金森氏病(PD)、弥漫性Lewy小体痴呆(DLBD)、多系统萎缩(MSA)、萎缩性肌强直病、齿状核红核苍白球路易体萎缩(DRPLA)、弗里德里希氏共济失调、脆性X染色体综合征、脆性XE大脑发育迟缓、马-约病、脊髓延髓性肌萎缩症(也称肯尼迪病)、脊髓小脑性共济失调、亨廷顿氏病(HD)、家族性脑病伴神经丝抑蛋白包涵体(FENIB)、皮克氏病、皮质基底核变性(CBD)、进行性核上麻痹(PSP)、肌萎缩性侧索硬化/帕金森综合征-痴呆综合征、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、白内障或者威尔逊氏病，其中所述疾病不是淀粉样蛋白病。
本发明还涉及调节有害蛋白质聚集物的方法，条件是所述蛋白质聚集物与本文定义的淀粉样蛋白病无关，所述方法包括将有害蛋白质聚集物与有效量的本发明化合物相接触，使有害蛋白质聚集物受到调节。
在本发明的一个实施方案中，有害蛋白质聚集物与成熟蛋白质的错折叠有关。
在另一个实施方案中，有害蛋白质聚集物是胞外聚集物。
在又一个实施方案中，有害蛋白质聚集物是胞内聚集物。
在另一个实施方案中，有害蛋白质聚集物是胞质聚集物。
在一个实施方案中，有害蛋白质聚集物是核聚集物。
在另一个实施方案中，有害蛋白质聚集物是膜内聚集物。
在另一个实施方案中，有害蛋白质聚集物与聚集体有关。
在又一个实施方案中，有害蛋白质聚集物与蛋白质的不正确降解有关。
在另一个实施方案中，有害蛋白质聚集物在内质网中。
在一个实施方案中，有害蛋白质聚集物在高尔基体反面网络中。
在一个实施方案中，有害蛋白质聚集物与逃避泛蛋白-蛋白酶体系统的错折叠蛋白质有关。
在另一个实施方案中，通过提高有害蛋白质聚集物的降解，使所述蛋白质聚集物得到调节。
在另一个实施方案中，有害蛋白质聚集物受到抑制。
在又一个实施方案中，通过增加有害蛋白质聚集物的清除率，使所述蛋白质聚集物得到调节。
在另一个实施方案中，有害蛋白质聚集物与以下情况有关：不正确的转录后修饰、不正确的翻译后修饰、由于例如缺乏适当伴侣分子而导致的成熟蛋白质错折叠、蛋白质的不正确降解、蛋白质逃避泛蛋白-蛋白酶体系统(这导致形成包涵体、聚集物、聚集体、沉淀蛋白、不可溶聚集物)或者以上各项的任何组合。
在另一个实施方案中，有害蛋白质聚集物与原纤维、β-折叠或者疏水结构域有关。
本文所用的“治疗”某个对象包括将治疗性化合物应用于或者给予对象，或者将治疗性化合物应用于或者给予对象的细胞或者组织，所述对象患有疾病或者病症、具有疾病或者病症的症状或者有患疾病或者病症的危险(或者说易患上疾病或者病症)，其目的是治疗、治愈、减轻、解除、改变、矫正、改善、改进或者影响疾病或者病症、疾病或者病症的症状或者疾病或者病症的危险(或者易感性)。
术语“对象”包括其中可发生蛋白质聚集疾病的活生物体。对象的实例包括人类、猴、牛、绵羊、山羊、狗、猫、小鼠、大鼠及它们的转基因物种。可使用公知的程序，按本文进一步描述的能有效调节对象中有害蛋白质聚集的剂量和时间间隔，将本发明组合物给予待治疗对象。治疗性化合物实现治疗效果所需的“有效量”可根据如下因素改变：对象中临床位点已经沉积的蛋白质的量，对象的年龄、性别和体重，以及治疗性化合物调节对象中的有害蛋白质聚集的能力。可对给药方案进行调整，以提供最佳的治疗反应。例如，可每天给予几个分剂量，或者视治疗的紧急性按比例减少剂量。
在本发明的某些实施方案中，对象需要接受本发明方法的治疗，根据这种需要选择治疗。需要治疗的对象是本领域公知的，包括已鉴定患有与蛋白质聚集疾病有关的疾病或者病症、具有所述疾病或者病症的症状、或者有患上所述疾病或者病症的危险，且根据诊断(如医学诊断)预期将受益于治疗(例如治疗、治愈、防止、减轻、解除、改变、矫正、改善、改进或者影响疾病或者病症、疾病或者病症的症状或者疾病或者病症的危险)的对象。
术语“调节”意指涵盖预防或者停止有害蛋白质的聚集或者积聚、抑制或者减慢正发展蛋白质聚集疾病(例如已经出现蛋白质聚集物)的对象中有害蛋白质的进一步聚集、以及减少、逆转或者促进清除正发展蛋白质聚集疾病的对象中的有害蛋白质聚集物。有害蛋白质聚集的调节情况通过与未治疗对象比较，或者通过与受治疗对象治疗前比较来确定，或者例如通过临床上可测量的改进情况来确定，如在患有例如帕金森氏病或者突触核蛋白病的患者病例中，所述改进情况为认知功能的稳定化或者认知功能进一步减退的防止(即防止、减慢或者停止疾病发展)。术语“调节”意指涵盖有害蛋白质聚集的抑制(如下定义)和增进两方面。因此，术语“调节”意指涵盖1)有害蛋白质聚集或者积聚的预防或者停止、正发展蛋白质聚集疾病(例如已经出现蛋白质聚集物)的对象中有害蛋白质进一步聚集的抑制或者减慢、以及正发展蛋白质聚集疾病的对象中有害蛋白质聚集的减少或者逆转，以及2)增进有害蛋白质聚集，例如提高体内或者体外有害蛋白质聚集的速度或者数量。增进有害蛋白质聚集的化合物可用于蛋白质聚集疾病的动物模型，例如可用于使动物中的有害蛋白质聚集能够在较短时间内出现，或者可用于在选定时间内增加有害蛋白质聚集。增进有害蛋白质聚集的化合物可用于能抑制体内有害蛋白质聚集的化合物的筛选试验，例如在有害蛋白质聚集的动物模型、细胞试验和体外试验中。这种化合物可例如用于提供更快或者更灵敏的化合物筛选试验。在一些情况下，也可为了治疗目的而给予增进有害蛋白质聚集的化合物，例如以增进有害蛋白质聚集的沉积。有害蛋白质聚集的调节情况通过与未治疗对象比较，或者通过与受治疗对象治疗前比较来确定。
有害蛋白质聚集的“抑制”包括聚集体形成的预防或者停止、患有淀粉样变性(例如已经出现蛋白质聚集物)的对象中淀粉样蛋白进一步沉积的抑制或者减慢、以及减少或者逆转正发展蛋白质聚集疾病的对象中的蛋白质聚集疾病或者沉积物。有害蛋白质聚集的抑制情况通过与未治疗对象比较，或者通过与受治疗对象治疗前比较来确定，或者例如通过临床上可测量的改进情况来确定，如在患有例如帕金森氏病或者突触核蛋白病的患者病例中，所述改进情况为认知功能的稳定化或者认知功能进一步减退的防止(即防止、减慢或者停止疾病发展)。
本发明进一步提供调节与有害蛋白质聚集物有关的细胞毒性(优选神经毒性)的方法，所述方法包括将有害蛋白质聚集物与有效量的本发明化合物相接触，使得细胞毒性受到调节。在一个优选的实施方案中，细胞毒性与包涵体有关。在另一个优选的实施方案中，细胞毒性在神经元细胞或者胶质细胞中受到调节。
本发明还提供治疗或者预防对象(优选哺乳动物，更优选人类)中与τ蛋白有关的神经纤维缠结的方法，所述方法包括给予对象有效量的本发明化合物，使与τ蛋白有关的神经纤维缠结得到治疗或者预防。在另一个实施方案中，本发明涉及调节对象(优选哺乳动物，更优选人类)中与τ蛋白有关的神经纤维缠结的方法，所述方法包括给予对象有效量的本发明化合物，使与τ蛋白有关的神经纤维缠结受到调节。
本发明提供治疗或者预防对象(优选哺乳动物，更优选人类)中含α-突触核蛋白NAC片断的包涵体的方法，所述方法包括给予对象有效量的本发明化合物，使含α-突触核蛋白NAC片断的包涵体得到治疗或者预防。另一个实施方案中，本发明涉及调节对象(优选哺乳动物，更优选人类)中含α-突触核蛋白NAC片断的包涵体的方法，所述方法包括给予对象有效量的本发明化合物，使含α-突触核蛋白NAC片断的包涵体受到调节。
在另一个实施方案中，有害蛋白质聚集物与以下蛋白质或者片断之一有关：α-突触核蛋白、τ蛋白、NAC、亨廷顿蛋白、DRPLA、神经膜细胞瘤蛋白、细胞角蛋白、髓鞘蛋白22、视紫红质、萎缩蛋白-1、原纤蛋白-1、共济失调蛋白-1、共济失调蛋白-2、共济失调蛋白-3、共济失调蛋白-6、共济失调蛋白-17、雄激素受体、表面活性蛋白-C或者α1-抗胰蛋白酶。
本发明化合物可治疗性或者预防性地给予，以治疗与以下情况有关的疾病：有害蛋白质聚集的形成、有害蛋白质聚集物发展成聚集体、或者有害蛋白质聚集物沉积成包涵体如Lewy小体。本发明化合物可在形成聚集物的蛋白质包涵到蛋白质聚集物之前或者蛋白质成为聚集物一部分时结合该蛋白质，或者可结合聚集物本身。本发明化合物还可结合天然形式的蛋白质，防止其构象变成可形成有害聚集物的形式。本发明化合物可采用以下任何一种机制(在此列举的机制意在进行说明，而不是进行限制)起作用，以改善蛋白质聚集疾病的进程：减慢有害蛋白质聚集物的形成或者沉积速度；减轻有害蛋白质聚集物的沉积程度；抑制、减少或者防止有害蛋白质聚集物原纤维的形成；抑制由有害蛋白质聚集引起的神经变性或者细胞毒性；抑制由有害蛋白质聚集物引起的炎症；或者增进有害蛋白质聚集物从大脑中的清除。
本发明化合物可单独使用，或者与第二种化合物联合使用。所述化合物可以是本领域公知对对象有益的任何化合物或者物质。所述第二种化合物可以是本领域公知能治疗、预防或者减轻蛋白质聚集疾病(例如帕金森氏病)的症状的任何化合物。此外，所述第二种化合物可以是当与本发明化合物组合给予时对对象有益的任何化合物，例如神经保护性化合物。用语“组合给予”第二种化合物包括以下含义：共同给予本发明化合物与第二种化合物；首先给予本发明化合物，然后给予第二种化合物；和首先给予第二种化合物，然后给予本发明化合物。
本发明化合物进入大脑后(穿透血脑屏障后)，或者从外周部作用，能有效控制有害蛋白质聚集物的沉积。当化合物从外周部作用时，其能改变例如大脑和血浆之间的α-突触核蛋白平衡，从而有利于α-突触核蛋白从大脑中排出。α-突触核蛋白从大脑中排出增加，会导致大脑中α-突触核蛋白浓度降低，因此有利于减少α-突触核蛋白在聚集物或者Lewy小体中的沉积。或者，渗透到大脑中的化合物能通过直接作用于大脑α-突触核蛋白，例如通过将其维持在非纤维形式或者促进其从大脑中清除，来控制沉积作用。
对象和患者群体
术语“对象”如本文所述，包括其中可发生淀粉样变性或者容易患上蛋白质聚集疾病的活生物体。对象的实例包括人类、鸡、鸭、北京鸭、鹅、猴、牛、兔、绵羊、山羊、狗、猫、小鼠、大鼠及它们的转基因物种。可使用公知的方法，按本文进一步描述的有效调节对象中有害蛋白质聚集或者聚集物引起毒性的剂量和时间间隔，将本发明组合物给予待治疗对象。治疗性化合物实现治疗效果所需的有效量可根据如下因素改变：对象中临床位点已经沉积的有害蛋白质聚集物的量，对象年龄、性别和体重，以及治疗性化合物调节对象中有害蛋白质聚集的能力。可调整给药方案，以提供最佳的治疗反应。例如，可每天给予几个分剂量，或者视治疗的紧急性按比例减少剂量。
在本发明的示例性方面，对象是人。例如，对象是30岁以上的人、40岁以上的人、50岁以上的人、60岁以上的人、70岁以上的人、80岁以上的人、85岁以上的人、90岁以上的人或者95岁以上的人。对象可以是女人，包括可正接受激素(雌激素)替代疗法的绝经后女人。对象也可以是男人。在另一个实施方案中，对象低于40岁。
对象可以是有患上蛋白质聚集疾病的危险的人，例如年龄在40岁以上或者倾向于患上蛋白质聚集疾病的人。在科学文献中确认或者提出的蛋白质聚集疾病诱病因素包括：使对象倾向于患上蛋白质聚集疾病的基因型；使对象倾向于患上蛋白质聚集疾病的环境因素；使对象倾向于患上蛋白质聚集疾病的病毒或者细菌因子感染既往史；及使对象倾向于患上蛋白质聚集疾病的血管因子等。对象也可具有一种或者多种心血管疾病(冠状动脉粥样硬化、心绞痛和心肌梗塞)或者脑血管疾病(颅内或者颅外动脉硬化、中风、昏厥和短暂缺血发作)的风险因素，如高胆固醇血症、高血压、糖尿病、吸烟、冠状动脉疾病、脑血管疾病和心血管疾病家族史或者既往史。高胆固醇血症通常定义为血清总胆固醇浓度大于约5.2mmol/L(约200mg/dL)。
本发明方法可用于以下一个或者多个方面：预防蛋白质聚集疾病，治疗蛋白质聚集疾病、改善蛋白质聚集疾病的症状或者调节有害蛋白质聚集物的产生。在一个实施方案中，人具有蛋白质聚集疾病或者痴呆病的家族史。
在另一个实施方案中，人的年龄至少是约40岁。在另一个实施方案中，人的年龄至少是约60岁。在另一个实施方案中，人的年龄至少是约70岁。在另一个实施方案中，人的年龄至少是约80岁。在另一个实施方案中，人的年龄至少是约85岁。在一个实施方案中，人的年龄在约60岁到约100岁之间。
在还一个实施方案中，诊断性大脑影像技术显示对象有患病危险，所述技术例如测量大脑活动性、蛋白斑沉积(例如有害蛋白质聚集)或者脑萎缩的技术。
在还一个实施方案中，认知试验显示对象有患病危险，所述试验例如临床痴呆分级(“CDR”)或者简易智能状态检查(“MMSE”)。对象与年龄和教育背景相当的以往对照相比，在认识试验中得分低于平均值。而且对象可表现出与以往参加相同或者类似认知试验的得分相比，得分下降。
在确定CDR时，通常参照以下六种认知和行为种类的每一项对对象进行评估和评级：记忆力、定向力、判断和解决问题的能力、社会交往、家庭和爱好、及个人护理。所述评估可包括对象提供的以往信息，或者优选包括熟悉该对象的确证人。参照上述每一项对对象进行评估和评级，确定大体评级结果(0、0.5、1.0、2.0或者3.0)。0级可认为正常。1.0级可认为相当于轻度痴呆。CDR为0.5级的对象有如下特征：轻度持续性健忘、往事部分回忆和“良性”健忘。在一个实施方案中，对象经评估其CDR评级在0级以上、在约0.5级以上、在约1.0级以上、在约1.5级以上、在约2.0级以上、在约2.5级以上、或者为约3.0级。
另一种试验是Folstein在“Mini-mental state.A practical method forgrading the cognitive state of patients for the clinician.”J.Psychiatr.Res.12：189-198，1975中描述的简易智能状态检查(MMSE)。MMSE评估是否存在总体智力衰退。还可参见Folstein“Differential diagnosis ofdementia.The clinical process.”Psychiatr Clin North Am.20：45-57，1997。MMSE是一种评估痴呆发作和总体智力衰退存在的手段。MMSE按0-30分进行评分。MMSE并不象例如所谓的IQ测试那样评估基本的认知潜力。相反，它测试的是智力技能。“正常”智力能力的人在MMSE客观测试中得分为“30分”(但是，MMSE得分为30分的人在IQ测试中得分也可能远低于“正常”)。参见例如Kaufer，J.Neuropsychiatry Clin.Neurosci.10：55-63，1998；Becke，Alzheimer DisAssoc Disord.12：54-57，1998；Ellis，Arch.Neurol.55：360-365，1998；Magni，Int.Psychogeriatr.8：127-134，1996；Monsch，Acta Neurol.Scand.92：145-150，1995。在一个实施方案中，对象在MMSE测试中至少有一次得分低于30分。在另一个实施方案中，对象得分低于约28分、低于约26分、低于约24分、低于约22分、低于约20分、低于约18分、低于约16分、低于约14分、低于约12分、低于约10分、低于约8分、低于约6分、低于约4分、低于约2分或者低于约1分。
在另一个实施方案中，对象没有显示蛋白质聚集疾病症状。在另一个实施方案中，对象是年龄至少在40岁且没有显示蛋白质聚集疾病症状的人。在另一个实施方案中，对象是年龄至少在40岁且显示一种或者多种蛋白质聚集疾病症状的人。
本发明方法可用作治疗方法，用于患蛋白质聚集疾病的对象，或者本发明方法可用作预防方法，用于有患蛋白质聚集疾病或者痴呆症倾向的对象(例如基因组发生突变的对象)。
应当理解的是，无论哪里由本文提供的任何数值和范围(例如在对象人群年龄、剂量和血液水平方面)，这些数值和范围所涵盖的所有数值和范围包涵在本发明的范围内。而且，这些数值和范围之间的所有数值也可以是范围的上限或者下限。
药物制剂
在另一个实施方案中，本发明涉及用于治疗蛋白质聚集疾病的包含本文任何式所示化合物的药物组合物，以及制备这种药物组合物的方法。
一般来说，本发明化合物可通过在一般反应流程中说明的方法，例如在本文提及的专利和专利申请中阐明的方法，或者通过所述方法的改进方法，使用容易获得的原料、试剂和常规合成方法来制备。在这些反应中，也有可能利用其本身为人所公知、但本文没有提到的变化。也包括具有相同一般性质的本文所述化合物的功能和结构等同物，其中取代基的一种或者多种简单变动不会对化合物的基本性质或者效用产生不利影响。
本发明药物可以以溶于适当溶剂的溶液形式或者以无溶剂形式(例如冻干)提供。在本发明的另一方面，用于执行本发明方法的药物和缓冲液可包装成药盒，任选包括容器。药盒可供根据本文描述的方法进行商业应用，可以包括本发明方法的使用说明书。药盒补充成分可包括酸、碱、缓冲剂、无机盐、溶剂、抗氧化剂、防腐剂或者金属螯合剂。药盒补充成分以纯组合物的形式，或者以掺入一种或者多种药盒补充成分的水溶液或者有机溶液的形式存在。任何或者所有药盒补充成分任选进一步包含缓冲液。
术语“容器”包括用于装载治疗制剂的任何贮藏器。例如，在一个实施方案中，容器是包含制剂的包装物。在另一个实施方案中，容器不是包含制剂的包装物，也就是说，容器是例如盒子或者小瓶之类的贮藏器，其包含已包装制剂或者未包装制剂以及制剂的使用说明书。此外，包装技术为本领域所熟知。应当理解的是，治疗制剂的使用说明书可在包含治疗制剂的包装物上，这样，说明书与包装产品的功能关系增强。
治疗化合物也可通过胃肠道外、腹膜内、脊柱内或者脑内途径给药。分散剂可制备在甘油、液体聚乙二醇和它们的混合物以及用油中。在普通贮藏和使用条件下，这些制剂可包含防腐剂，以防止微生物的生长。
为通过胃肠道外给药以外的途径给予治疗性化合物，可能有必要用某种物质包被化合物或者与化合物共同给药，以防止化合物失活。例如，可在适当的载体例如脂质体或者稀释剂中，将治疗性化合物给予对象。药物可接受的稀释剂包括盐水和含水缓冲溶液。脂质体包括水包油包水CGF乳液和常规的脂质体(Strejan等，(1984)J.Neuroimmunol.7：27)。
适合注射使用的药物组合物包括无菌水溶液剂(能溶于水时)或者分散剂，及用于临时制备无菌可注射溶液剂或者分散剂的无菌粉末。在所有的情况下，组合物必须是无菌的，且流动性必须达到易于注射的程度。组合物在制备和贮存条件下必须稳定，保藏时必须防止微生物例如细菌和真菌的污染作用。
载体可以是溶剂或者分散介质，其包含例如水、乙醇、多元醇(例如甘油、丙二醇和液体聚乙二醇等)、它们的合适混合物以及植物油。可以例如通过使用包衣如卵磷脂、通过保持所需的颗粒大小(在分散剂情况下)以及通过使用表面活性剂，来维持适当的流动性。可以通过各种抗细菌剂和抗真菌剂，例如尼泊金酯类、氯丁醇、苯酚、抗坏血酸、硫柳汞等，来防止微生物的作用。在很多情况下，在组合物中可包括等渗剂，例如糖类、氯化钠或者多元醇如甘露糖醇和山梨糖醇。可注射组合物的延长吸收可以通过在组合物中加入延迟吸收的化合物，例如单硬脂酸铝或者明胶来实现。
无菌可注射溶液剂可如下制备：将所需量的治疗性化合物与以上列举的一种成分或者多种成分的组合(按需要)一起掺入到适当的溶剂中，然后进行过滤灭菌。通常，如下制备分散剂：将治疗性化合物掺入到含基本分散介质和上述列举的其它必需成分的无菌载体中。在用于制备无菌可注射溶液的无菌粉末的情况中，制备方法是将预先无菌过滤的溶液真空干燥和冷冻干燥，产生活性成分(即治疗性化合物)和任何所需的补充成分的粉末。
治疗性化合物可例如与惰性稀释剂或者可吸收的食用载体一起通过口服给药。治疗性化合物和其它成分也可以装入硬壳或者软壳明胶胶囊中，可以压成片剂，或者可以直接掺入到患者的食物中。口服给药治疗时，治疗性化合物可与赋形剂混合，并以可消化片剂、口腔含片、片剂、胶囊剂、酏剂、悬浮剂、糖浆剂、糯米纸囊剂等形式使用。治疗性化合物在组合物和制剂中百分含量当然可以变动。治疗性化合物在这种治疗上有用组合物中的含量是可获得合适剂量的量。
以剂量单位形式配制胃肠外给药组合物特别有利，以方便给药和剂量均一。本文所用的剂量单位形式指适合作为单元剂量给予待治疗患者的物理不连续单位；每一个单位包含经计算将产生所需治疗性效果的预定量的治疗性化合物以及必需的药物载体。本发明剂量单位形式的规格受限于和直接取决于(a)治疗性化合物的独特特性和要获得的具体治疗效果，和(b)本领域应用这种治疗性化合物治疗对象的淀粉样蛋白沉积的固有局限性。
因此，本发明包括包含药物可接受载体中的本文各式所述药物药物(包括其药物可接受盐)的药物制剂，供喷雾、口服和胃肠外给药。同样，本发明包括药物及其盐，其已被冻干，可被恢复成药物可接受制剂，例如通过静脉内、肌肉内或者皮下注射给药。给药方式也可以是皮内给药或者透皮给药。
根据本发明，本文各式所述化合物及其药物可接受盐可以固体形式口服或者吸入给药，或者可以溶液剂、悬浮剂或者乳剂形式肌肉内或者静脉内给药。另外，药物或其盐也可以脂质体悬浮剂形式通过吸入、静脉内或者肌肉内给药。
也提供适合作为气雾剂吸入给药的药物制剂。这种制剂包含所需的本文任何式化合物或其盐的溶液或者悬浮液，或者所述化合物或其盐的大量固体粒子。所需制剂可装入小腔内以进行雾化。可以通过压缩空气或者通过超声波能量来实现雾化，形成大量的包含药物或其盐的液滴或者固体粒子。液滴或者固体粒子的颗粒尺寸应在约0.5至约5微米的范围内。可以通过本领域公知的任何合适方式(例如通过微粉化)处理本文所述任何式的固体化合物或其盐，获得固体颗粒。固体粒子或者液滴的大小可能为例如约1至约2微米。为此，可用商业喷雾器实现这个目的。
适合作为气雾剂给药的药物制剂可以是液体形式，制剂可能包含溶于载体(包含水)的水溶性本文所述任何式化合物或者其盐。制剂中可存在表面活性剂，当制剂进行喷雾时，其能充分降低制剂的表面张力，以使形成的液滴在所需的大小范围内。
经口组合物也包括液体溶液剂、乳剂、悬浮剂等。适用于制备这种组合物的药物可接受载体在本领域是公知的。用于糖浆剂、酏剂、乳剂和悬浮剂的典型载体成分包括乙醇、甘油、丙二醇、聚乙二醇、液体蔗糖、山梨糖醇和水。对于悬浮剂制剂，典型的悬浮剂包括甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、黄芪胶和藻酸钠；典型的润湿剂包括卵磷脂和聚山梨醇酯80；典型的防腐剂包括尼泊金甲酯和苯甲酸钠。经口液体组合物也可以包含一种或者多种以上公开的成分，如甜味剂、矫味剂和着色剂。
药物组合物也可以用常规的方法包衣，通常采用pH或者时间依赖性包衣，这样目标化合物在期望的胃肠道局部应用部位邻近释放，或者在不同的时间释放，以延长期望的作用。这种剂量形式通常包括但不限于一种或者多种乙酸-邻苯二甲酸纤维素、邻苯二甲酸聚乙烯乙酸酯、邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素、蜡和虫胶。
可用于实现目标药物的全身递药的其它组合物包括舌下、口腔和鼻腔剂型。这种组合物通常包含一种或者多种可溶性填充物，如蔗糖、山梨糖醇和甘露糖醇；以及粘合剂，如阿拉伯树胶、微晶纤维素、羧甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素。也可以包括以上公开的助流剂、滑润剂、甜味剂、着色剂、抗氧化剂和矫味剂。
本发明组合物也可以局部给予对象，例如通过直接将组合物涂抹或者散布于对象的表皮或者上皮组织给药，或者通过“贴剂”透皮给药。这种组合物包括例如洗剂、膏剂、溶液剂、凝胶剂和固体剂。这些局部组合物可包含有效量的本发明化合物，通常至少为约0.1％，或者甚至为约1％至约5％。适用于局部给药的载体通常以连续膜层的形式保留在皮肤上，能抵挡因为出汗或者浸水造成的脱落。通常，载体本质上是有机物，能够在其中分散或者溶解治疗性化合物。载体可包括药物可接受的软化剂、乳化剂、增稠剂、溶剂等。
活性药物以足以抑制对象中有害蛋白质聚集的治疗有效剂量给药。相对于未治疗对象，“治疗有效”剂量抑制有害蛋白质聚集达例如至少约20％，或者至少约40％，或者甚至至少约60％，或者至少约80％。在例如帕金森氏病患者的情况下，“治疗有效”剂量能使认知功能稳定或者预防认知功能进一步下降(即预防、减慢或者停止疾病的进展)。本发明因此提供治疗性药物。“治疗剂”或者“药物”指对活着的人或者非人动物中特定疾病或者病症具有改善性或者预防性有益效果的化合物。
这种药物的毒性和治疗功效可以通过标准的药学方法在细胞培养物或者实验动物中测定，例如测定LD50(50％群体致死剂量)和ED50(50％群体治疗有效剂量)。毒性作用和治疗作用之间的剂量比是治疗指数，可以表示为LD50/ED50比，通常治疗指数越大则越有效。虽然可以使用有毒副作用的药物，但应当注意设计能使这种药物靶向受损组织部位的传递系统，以最小化对未受损细胞的潜在损害，从而减少副作用。
应理解的是，合适的剂量取决于很多普通技术医师、兽医或者研究者知识范围内的因素。小分子的剂量可根据例如以下因素而改变：正在治疗的对象或者样本的特性、大小和状况，以及组合物的给药途径(如果适用的话)，还有执业医师期望小分子对本发明核酸或者多肽应具有的作用。示例性剂量包括每千克对象或者样本重量的小分子毫克数或者微克数(例如，每千克约1微克至每千克约500毫克、每千克约100微克至每千克约5毫克、或者每千克约1微克至每千克约50微克)。此外还要理解，适当的剂量取决于待调节表达或者活性的功效。这种适当剂量可以使用本文所述的试验方法进行测定。当将这些小分子的一种或者多种给予动物(例如人)，以调节本发明多肽或者核酸的表达或者活性时，医师、兽医或者研究者可以例如在开始时开具相对较低的剂量，随后增加剂量，直至获得适当的反应。另外，还要理解，给予任何具体动物对象的具体剂量水平可能取决于多种因素，包括所用具体化合物的活性、对象的年龄、体重、一般健康状况、性别和饮食、给药时间、给药途径、排泄率、任何药物组合、待调节的表达或者活性的程度。
可以在动物模型系统中评估化合物抑制蛋白质聚集的能力，这可预测对人类疾病中蛋白质聚集的抑制功效，所述动物模型例如表达人α-突触核蛋白的转基因小鼠，或者可以预见蛋白聚集的其它相关动物模型，例如本文所述的那些模型。同样地，化合物预防或者减少模型系统中认知损害的能力可以预示在人类中的功效。或者，可以通过体外检测化合物抑制蛋白质聚集形成的能力来评估化合物的能力，例如使用如本文所述的原纤维形成分析，包括ThT、CD或者EM分析。
血脑屏障
可配制本发明药物，以确保其在体内的正确分布。例如，血脑屏障(BBB)排斥许多高度亲水性药物。为确保更多的本发明亲水性治疗药物能穿过BBB，这些药物可以配制在例如脂质体中。有关制备脂质体的方法参见例如美国专利第4,522,811号、第5,374,548号和第5,399,331号。脂质体可包含一种或者多种可被选择性地转运进入特定细胞或者器官的部分(“靶向部分”)，从而提供靶向给药(参见例如V.V.Ranade(1989)J.Clin.Pharmacol.29：685)。
示例性的靶向部分包括叶酸或者生物素(参见例如Low等的美国专利第5,416,016号)、甘露糖苷(Umezawa等(1988)Biochem.Biophys.Res.Commun.153：1038)、抗体(P.G.Bloeman等(1995)FEBS Lett.357：140；M.Owais等(1995)Antimicrob.Agents Chemother.39：180)、表面活性蛋白质A受体(Briscoe等(1995)Am.J Physio.1233：134)、gp120(Schreier等(1994)J Biol.Chem.269：9090)；同时参见K.Keinanen；M.L.Laukkanen(1994)FEBS Lett.346：123；J.J.Killion；I.J.Fidler(1994)Immunomethods 4：273。在一个实施方案中，本发明治疗性药物配制在脂质体中；其可包括靶向部分。
为确保本发明药物穿过BBB，可将药物与BBB转运载体偶联(有关BBB转运载体和机制的综述参见Bickel等，Adv.Drug DeliveryReviews，第46卷，第247-279页，2001)。示例性的转运载体包括阳离子化白蛋白或者抗转铁蛋白受体OX26单克隆抗体；这些蛋白分别通过吸附介导的或者受体介导的胞吞转运作用穿过BBB。
将受体介导的转运系统靶向导入大脑的其它BBB转运载体的实例包括例如胰岛素、胰岛素样生长因子(IGF-I、IGF-II)、血管紧张素II、心房和脑钠尿肽(ANP、BNP)、白介素I(IL-1)和转铁蛋白等因子。这些因子的结合受体的单克隆抗体也可以用作BBB转运载体。靶向吸附介导的胞吞转运作用机制的BBB转运载体包括阳离子部分，例如阳离子化LDL、与聚赖氨酸偶联的白蛋白或者辣根过氧化物酶、阳离子化白蛋白或者阳离子化免疫球蛋白。小的碱性寡肽如强啡肽类似物E-2078和ACTH类似物依比拉肽(ebiratide)也可以通过吸附介导的胞吞转运作用穿过大脑，它们是潜在的转运载体。
其它BBB转运载体靶向系统将营养物转运系统导向大脑。这种BBB转运载体的实例包括己醣部分(例如葡萄糖)、一元羧酸(例如乳酸)、中性氨基酸(例如苯丙氨酸)、胺(例如胆碱)、碱性氨基酸(例如精氨酸)、核苷(例如腺苷)、嘌呤碱(例如腺嘌呤)和甲状腺激素(例如三碘甲状腺素(triiodothyridine))。营养物转运蛋白的胞外结构域的抗体也可用作转运载体。其它可能的载体包括血管紧张素II和ANP，其可能参与调节BBB渗透性。
在一些情况下，转运进入大脑之后，连接治疗性化合物和转运载体的键可以裂开，以释放生物活性化合物。示例性的连接键包括二硫键、酯键、硫醚键、酰胺键、酸不稳定键和席夫碱键。也可以使用亲和素/生物素连接基团，其中亲和素与BBB药物转运载体共价偶联。亲和素本身可以是药物转运载体。
前药
本发明也涉及本文所述各式药物的前药。前药是可在体内转化成活性形式的药物(参见例如R.B.Silverman，1992，“The OrganicChemistry of Drug Design and Drug Action，”Academic Press，第8章)。前药可用来改变具体化合物的生物分布(例如允许通常不能进入蛋白酶反应位点的药物进入)或者药代动力学。例如，羧酸基团可以例如用甲基或者乙基酯化，以产生酯。当将酯给予对象时，酯通过酶或者非酶、还原、氧化或者水解裂解，显示阴离子基团。阴离子基团可用裂解时能显示中间化合物的部分(例如酰氧基甲酯)酯化，中间化合物随后分解产生活性化合物。前药部分也可在体内被酯酶或者通过其它机制代谢成羧酸。
前药及其应用的实例为本领域所公知(参见例如Berge等(1977)“Pharmaceutical Salts”，J Pharm.Sci.66：1-19)。前药可在药物最后分离和纯化时原位制备，或者通过单独将游离酸形式的纯化化合物与合适的衍生化化合物反应来制备。羧酸可在催化剂存在时经乙醇处理转化为酯。
可裂解的羧酸前药部分的实例包括取代的或者未被取代的、带支链或者无支链的低级烷基酯部分(例如乙酯、丙酯、丁酯、戊酯、环戊酯、己酯、环己酯)、低级烯基酯、二低级烷基氨基低级烷基酯(例如二甲氨基乙酯)、酰氨基低级烷基酯、酰氧基低级烷基酯(例如新戊酰氧基甲酯)、芳基酯(苯酯)、芳基-低级烷基酯(例如苄酯)、取代的(例如被甲基、卤素或者甲氧基取代的)芳基和芳基-低级烷基酯、酰胺、低级烷基酰胺、二低级烷基酰胺和羟基酰胺。
药物可接受的盐
本发明药物的某些实施方案可包含碱性官能团，如氨基或者烷基氨基，并因此能够与药物可接受的酸形成药物可接受的盐。术语“药物可接受的盐”在这个意义上指本发明药物的相对无毒的无机或者有机酸加成盐。这些盐可在本发明药物最后分离和纯化时原位制备，或者单独将游离碱形式的纯化本发明化合物与合适的有机或者无机酸反应，并分离所形成的盐。
代表性的盐包括氢卤酸盐(包括氢溴酸盐和氢氯酸盐)、硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、硝酸盐、乙酸盐、戊酸盐、油酸盐、棕榈酸盐、硬脂酸盐、月桂酸酯、苯甲酸盐、乳酸盐、磷酸盐、甲苯磺酸盐、柠檬酸盐、马来酸盐、富马酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、萘甲酸盐、甲磺酸盐、葡庚糖酸盐、乳糖酸盐、2-羟基乙磺酸盐和月桂基磺酸盐等。(参见例如Berge等(1977)“Pharmaceutical Salts”，J Pharm.Sci.66，1-19)。
在其它情况下，本发明药物可包含一个或者多个酸性官能团，并因此可与药物可接受的碱形成药物可接受的盐。术语“药物可接受盐”在这些情况中指本发明药物的相对无毒的无机和有机碱加成盐。
这些盐同样可在本发明药物最后分离和纯化时原位制备，或者单独将自由酸形式的纯化化合物与合适的碱反应，如药物可接受的金属阳离子的氢氧化物、碳酸盐或者碳酸氢盐，氨或者药物可接受的有机伯胺、仲胺或者叔胺。代表性的碱金属的盐或者碱土金属的盐包括锂盐、钠盐、钾盐、钙盐、镁盐和铝盐等。可用于形成碱加成盐的代表性有机胺包括乙胺、二乙胺、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、哌嗪等。
实施例
本发明通过以下实施例作进一步的阐述，这些实施例不应被理解为对本发明的进一步限制。
本领域技术人员仅仅采用常规试验，就会认识到或者能够确定本文描述的具体方法、实施方案、权利要求和实施例的多种等同方案。这些等同方案被认为归属本发明的范围之内，且被本发明所附权利要求所涵盖。本申请说明书中各处引用的所有参考文献、已授权专利和已公开专利申请的内容通过引用结合到本文中。
实施例1：用以检测与蛋白质聚集疾病有关的
有害蛋白质聚集物的试验
用以检测与NAC有害积聚有关的有害蛋白质聚集物的试验
NAC肽的制备
如本文所讨论，首字母缩略词NAC指在AD患者中发现的淀粉样蛋白斑的非淀粉样蛋白组分，具体的说，指对应于α-突触核蛋白的61-95号残基的35氨基酸肽。NAC肽在Protein Technologies，Inc.的肽合成仪上通过Fmoc叔丁基化学法合成的，纯度＞98％。肽的含量经氨基酸分析确定为71.6％。
NAC的制备物可能含有聚集物质。为除去这些聚集物和使肽单体化，根据Walsh和Colleagues的文章(J Biol Chem.1997年8月29日；272(35)：22364-72)改编获得到下解聚/过滤方法。这种方法包括将肽在1，1，1，3，3，3-六氟异丙醇(HFIP)中进行超声处理，以解散可能存在的任何结构。随后用20nm过滤器过滤除去可能残存在溶液中的任何大聚集物，并在-80℃下保藏备用。
化合物的制备
在TBSA缓冲液(Tris 0.02M，NaCl 0.15M，NaN3 0.005％，pH 7.4)中配制2mM溶液并在保存于4℃。试验时，混合物用TBSAE缓冲液(Tris 0.02M，NaCl 0.15M，NaN3 0.005％，EDTA 100μM，pH 7.4)稀释至所需的浓度，并与NAC肽合并。
原纤维生成试验
利用原纤维生成试验鉴定受试化合物抑制NAC装配成纤维的能力。在N2气氛下蒸发除去HFIP之后，在Perkin-Elmer HTS 7000加微量培养板读数器中，37℃下将20μM NAC肽在试验缓冲液(0.02MTris，0.15M NaCl，0.005％ NaN3，100μM EDTA)中温育，每隔20分钟振荡1分钟。可通过三种不同方法监测纤维的存在。
以下试验在透明聚苯乙烯96孔微量培养板中如下进行：将125μL的40μM NAC肽与125μL的200μM受试化合物在0.02M Tris，0.15M NaCl，0.005％ NaN3，100μM pH 7.4中合并。微量培养板用塑料薄板密封后，置于Perkin-Elmer HTS 7000微量培养板读数器中37℃下温育，每隔20分钟振荡1分钟。
硫黄素T分析。为进行此试验，将5μM硫黄素T加入到上述NAC装配条件中。在试验过程中，用Perkin-Elmer HTS微量培养板读数器在430激发/485发射下每隔20分钟测量一次荧光。如图1中可见，可通过荧光的增强来检测纤维的存在。这个试验可以鉴定能抑制温育时荧光增强的化合物。
浊度分析。或者，可通过在40nm处读取吸光度，以监测溶液的浊度，分析已经与受试化合物在适当的装配条件下温育的NAC肽，所述浊度也是聚集物形成的标志。
圆二色性(CD)分析。在NAC肽的装配过程中对其进行的圆二色谱学检测分析表明，NAC在不存在受试化合物下温育大约15-20小时后，从无规卷曲构象向β-折叠/转角构象转变。这个试验可以鉴定能防止NAC在温育时采取β-折叠/β-转角构象的化合物。在温育过程中的适当时间点，将受试溶液转移到0.1-cm光程长度石英比色杯，在37℃下用Jasco J-715分光偏振计在190至260nm之间进行CD谱学扫描，分辨率为0.1nm，带宽为1nm。单独的NAC在温育过夜后发现采取了β-折叠/转角构象。有些含受试化合物的样品据观测仍保留无规卷曲形态的NAC，有些正进行构象转变，但尚未改变为β-折叠/β-转角构象。
电镜(EM)分析。在进行CD扫描的时间点，从样品中移取3μl等分试样，将其点滴到Formvar载网上，然后用4％乙酸双氧铀负染色。用JOEL 2000透射电子显微镜在25,000X放大率下观察载网，以检查是否存在原纤维和无定形聚集物。这个试验可用来确认在经ThT和CD鉴定能抑制NAC装配的化合物存在下无纤维存在。通过取10个完整区段的平均值获得最终结果。
实施例2：硫黄素T试验在确定分离NAC形成β-折叠中的应用
已进行的试验显示，硫黄素T(ThT)可用于使用NAC肽的高通量工作和证实工作中。指示β-折叠形成的荧光信号在温育10小时开始出现(图1)。荧光信号的强度与溶液中NAC浓度直接相关，在30μMNAC时达到最大值。(在96孔板中)观察到T1/2(为获得等于所得最大信号的一半信号所需的时间)为～15小时的类似ThT图谱。
实施例3：NAC肽构象的圆二色性分析和电镜分析
NAC肽温育10-72小时后对其构象进行的圆二色性分析(图2)显示，在227nm处为最小值，这使人联想到在富含α-螺旋的区域中观察到的结果。NAC在肝素存在下温育后，其CD谱显示在218nm处明显为最小值，这是β-折叠构象的特征。电镜分析(图3)监测到有NAC纤维出现。肝素的存在明显促进构象转变，并有利于促进聚集物/原纤维形成的高β-折叠含量(图2)。这个结果表明，葡糖胺聚糖的确参与NAC的寡聚化/原纤维形成过程，证实使用GAG模拟化合物作为防止NAC寡聚化和有毒聚集物形成的手段这种方法是有效的。EM分析支持了这个观察结果，即NAC肽在肝素存在下似乎形成更长和更加缠结的纤维(图4)。
以下表格总结了多个化合物的CD试验结果。
受试化合物的CD分析结果
当NAC与受试化合物一起温育时，CD分析观察到，其显示不同的构象：“无规卷曲”表示观察到样品中的NAC仍保持其原来的无规卷曲构象，表明与NAC共温育的化合物具有活性；“β-折叠”或者“β-折叠/β-转角”表示化合物不能防止无规卷曲向β-折叠转变；“过渡”表示观察到NAC正处于从无规卷曲向β-折叠转变的过程中，表明化合物能够减慢构象改变过程，因此显示出活性。对于试验多次的化合物，如果其防止50％或更多试验中向β-折叠/β-转角的转变，该化合物被归类为有活性。
电镜分析：CD分析进行的原纤维生成试验也进行EM分析。目视检查电子显微照片，并如下计分。简单的说，从300目载网选取10个代表性的帧进行分析，与只有NAC而无受试验化合物(100％纤维)的显微照片比较给分，得分表示样品中形成的纤维量。根据此分析结果，按0％-100％纤维的分级法计分：(-)表示观察到少于约25％的纤维；(+)表示约25％的纤维；(++)约50％的纤维；(+++)约75％的纤维；(++++)100％的纤维。(AA)表示观察到无定形聚集物。下表给出样品的EM分析结果。
EM分析结果
实施例4：预防蛋白质聚集疾病的化合物可在细胞模型中筛选
已记载了各种用以监测与蛋白质积聚有关的聚集体形成的细胞培养物模型。另外，这种蛋白质会发生寡聚化和聚集，并在这些培养物细胞中诱导毒性。对于帕金森氏病模型，在以下几种细胞系中各种突触核蛋白突变体的过量表达会诱导聚集体的形成：SH-SY5Y细胞(Kanda等，2000.Neurosci 97：279)、BE(2)-M17成神经细胞瘤细胞、HEK293(Ko等，2000.JNeurochem 75：2546)、NT-2，SK-N-MC细胞系(Lee等，2001.J Neurochem 76：998)和BE-M17成神经细胞瘤细胞(Ostrerova-Golts等，2000.J Neurosci 20：6048)。
已建立了类似的模型，以通过其他蛋白质如参与亨廷顿氏病发展的亨廷顿蛋白研究聚集体形成；突变亨廷顿蛋白基因在PC-12细胞系中(Wu等，2002.JBC 277：44208；Igarashi等，2003.Mol Neurosci14：565)或者在Cos-7中(Carmichael等，2002.Neurosci Lett 330：270-274；Yang等，2002.Hum Mol Gen 11：2905)的表达导致出现聚集体。
可将靶聚集蛋白质(例如突触核蛋白或者亨廷顿蛋白)与各种细胞骨架蛋白如β-微管蛋白、γ-微管蛋白或者波形蛋白进行免疫共定位，容易地实现聚集体或者包涵体的检测。其他标记(如高尔基体的α-甘露糖苷酶II)的排除还能进一步确定包涵体的细胞分布。如前文对DPRLA和神经膜细胞瘤蛋白所证实的(Shimohata等，2002；Gautreau等，2003；参见上表)，其他标记如泛蛋白可用于表征在微管组织中心(MTOC)的核旁区积聚成聚集体的聚集物。其他聚集物或者包涵体也可在细胞质中(Lewy小体、马洛里小体)或者细胞核中(亨廷顿蛋白、共济失调蛋白)发现。
虽然这些大聚集物可通过显微分析目视检测，它们本身可能并不具有毒性，且它们的存在可能并不足以诱导毒性。但是，它们的存在表明异常蛋白质构象子和装配中间体的积聚，后两者已显示诱导细胞毒性。
最新证据明确证实了含扩展多谷氨酰胺段(导致脊髓延髓性肌萎缩症)的雄激素-受体的毒性作用。带112个谷氨酰胺重复序列的AR突变体(AR-112Q)转染后，所有细胞均显示聚集体特有的细胞质包涵体，并显示显著的细胞死亡(Taylor等，2003.Hum Mol Genet 12：749)。重要的是，用诺考达唑抑制聚集体的形成会导致细胞死亡以剂量依赖性方式增加，突出了聚集体在保护细胞免受寡聚体/聚集物的毒性作用中的重要性。
有聚集物积聚的细胞可用专利化合物进行体外处理，可用多种方法监测毒性聚集物的形成。对表达突变蛋白的细胞进行处理之后，可用荧光标记通过显微技术对聚集物或者包涵体进行定量，可用上述生存力试验或者用MTT或者WST-1染色法监测细胞的生存力。(Abee和Matsuke.2000.Neurosc Res 38：3256；Berridge等，1996.Biochemica 4：11)。细胞死亡量可用基于FACS的存活试验进行定量(Taylor等，2003.Hum Mol Genet 12：749)。
通过细胞破碎和离心分离聚集体或者聚集物，进一步进行表征和定量。
实施例5：分离与蛋白质聚集疾病有关的聚集体的方法
由于聚集体包含波形蛋白的近核帽，如对囊性纤维变性跨膜调节物(CFTR)所证实的(Wanker等，1999.Methods in Enzymology309：375)，可改进Starger的技术(Starger和Goldman，1977.Proc NatlAcad Sci USA 74：2422)，以对分离蛋白质聚集物从聚集体中的分离进行优化。简单的说，细胞在100-mm平皿中培养至85％铺满程度，进行分离前，用10mg/ml ALLN处理12小时。细胞在PBS(6mM磷酸钠钾缓冲液，170mM NaCl，3mM KCl)中洗涤两次，刮取并以2,500g收集3分钟。将每个100-mm平皿的洗涤细胞重新悬浮于1ml PBS中，并通过25号针三至四次，直到明视野显微检查显示大部分细胞已破碎。通过在PBS中重新悬浮和以2,000g沉降三次，洗涤所述材料。通过荧光显微术检查所得材料，确认含GFP分离聚集体的存在。以2,000g最后一次收集所得的富含聚集体的细胞级份，并重新悬浮于200ml的PBS/1％ BSA中。这可用作免疫电子显微技术的原料。还可如下描述(Johnston等，1998.JCB 143：1883)，通过蛋白质变性后进行定量ELISA，或者离心分离聚集物后进行斑点印迹过滤滞留试验，对这些蛋白质聚集物的形成作进一步的定量。
实施例6：斑点印迹过滤滞留试验
将表达突变蛋白的细胞在冰冻的磷酸缓冲盐水(PBS)中洗涤，刮取，离心沉淀(2000g，10分钟，4℃下)。细胞在500μL含蛋白酶抑制剂PMSF(2mM)、亮抑酶肽(10μg/ml)、抑胃酶肽(10μg/ml)、抑蛋白酶肽(1μg/ml)和抗蛋白酶(50μg/ml)的裂解缓冲液[50mM Tris-HCl(pH 8.8)，100mM NaCl，5mM MgCl2，0.5％(w/v)Nonidet P-40(NP-40)，1mM EDTA]中冰上裂解30分钟。通过在4℃下在微量离心机中以14000rpm离心5分钟，除去不可溶物质。将含不可溶物质的沉淀物重新悬浮于100μl DNA酶缓冲液[20mM Tris-HCl(pH 8.0)，15mMMgCl2]中，加入DNA酶I(Boehringer Mannheim)，至终浓度为0.5mg/ml，然后在37℃下温育1小时。用BSA作为标准，通过dotMetric试验(Geno technology)测定DNA酶处理后的蛋白质浓度。通过用20mM EDTA、2％(w/v)SDS和50mM DTT调整所得混合物，然后在98℃下加热5分钟，终止温育反应。
已描述了用以检测含多谷氨酰胺的亨廷顿蛋白聚集物的过滤试验(Johnson等，1995.J Mol Recog 8：125)。如上所述制备变性和还原的蛋白质样品，将相当于转染细胞的50-250ng融合蛋白或者5-30μg提取蛋白(沉淀级份)的等分试样稀释到200μl 2％SDS中，并在BRL斑点印迹过滤装置中滤过已用2％SDS预平衡的乙酸纤维素膜(Sehleicher and Schuell，Keene，NH，孔径大小0.2μm)。滤膜用200μl0.1％SDS洗涤两次，然后用含3％脱脂奶粉的TBS(100mM Tris-HCI，pH 7.4，150mM NaCl)封闭，接着与抗HD1抗体(1∶1000)一起温育。滤膜在TBS中洗涤数次，然后和与辣根过氧化物酶(Sigma，1∶5000)缀合的第二抗兔抗体一起温育，接着进行ECL(增强化学发光，Amersham)检测。显影印迹向Kodak(Rochester，NY)X-OMAT胶卷或者Lumi-Imager(Boehringer Mannheim)曝光数次，以使能够对免疫印迹进行定量。
为检测和定量由蛋白酶处理的GST-x融合蛋白产生的含多谷氨酰胺聚集物，使用了生物素/链霉亲和素-AP检测系统。过滤后，将乙酸纤维素膜与1％(w/v)BSA一起在TBS中室温下温育1小时，在往复振荡器中轻轻振动。然后将滤膜与以1∶1000稀释于含1％BSA的TBS中的链霉亲和素-碱性磷酸酶(Promega，Madison，WI)一起温育30分钟，用含0.1％(v/v)Tween 20的TBS洗涤三次，再用TBS洗涤三次，最后与荧光碱性磷酸酶底物AttoPhos或者氯取代的1，2-二氧杂环丁烷化学发光底物CDPStar(Boehringer Mannheim)一起在100mM Tris-HCl，pH 9.0，100mM NaCl和1mM MgCl2中温育3分钟。用Boehringer Lumi-Imager F1系统和LumiAnalyst软件(BoehringerMannheim)对荧光和化学发光信号进行成像和定量。
实施例7：滤阱试验
滤阱试验用来在简单试验中检测冰冻大脑样品中聚集物的存在。可改进该方法，用以检测各种类型的蛋白质聚集物。将冰冻小鼠半脑和冰冻人大脑碎片称重，然后用polytron在10倍体积的含1×蛋白酶抑制剂混合物(Cat.#P8340，Sigma，St.Louis，MO)的磷酸缓冲盐水(pH 7.4)中匀浆。匀浆液在4℃下在微量离心机中以3,000rpm离心5分钟。取上清液等分试样，通过BCA法(Pierce Chemical Co.，Rockford，IL)测定蛋白质浓度。将等分试样冻藏于-70℃备用。样品过滤前先解冻，然后用PBS稀释至200μl的终体积，含1％SDS(图2例外，其中最终SDS浓度在0.1-5％之间变化)。然后用96孔斑点印迹设备(Bio-Rad Laboratories，Hercules，CA)使所得溶液滤过孔径大小为0.2-μm的乙酸纤维素膜(OE66，Schleicher & Schuell，Keene，NH)。过滤前，滤膜先浸入含1％SDS的PBS中。过滤印迹用500μLPBS(pH，7.4)洗涤两次。按照用于免疫印迹法的程序(Xu等，2002Alzheimer Dis Assoc Disord 16：191)，通过免疫染色检测滤膜截留的蛋白质。
为分析过滤截留的蛋白质，剪下靶印迹，在40μL 1x SDS加样缓冲液(Laemmli，1970)中煮沸10分钟，然后剧烈混合(通过漩涡搅拌器)。将样品(20μL)加样到SDS/聚丙烯酰胺凝胶上，然后印迹到硝酸纤维素膜(BA-S85，Schleicher & Schuell，Keene，NH)上。如前所述(Jankowsky等，2001)，用mAb 6E10和ECL(NEN Life Science Products，Inc.，Boston，MA)检测固定化的蛋白质。
实施例8：用以检测与蛋白质聚集疾病有关的
多种有害蛋白质聚集物的方法
下表概括了详细介绍用以检测与各种疾病有关的包涵体或者聚集体的方法和技术的参考文献。应当注意，本文描述的技术可被本领域普通技术人员用来实施本文描述的方法。
| 所研究的蛋白质 | 聚集体检测技术 | 指征 | 包涵体类型和定位 | 参考文献 |
| 帕金蛋白α-突触核蛋白synphilin-1 | 1-通过免疫荧光法与帕金蛋白/γ-微管蛋白(MOTC标记)共定位2-微管抑制剂/蛋白酶抑制剂 | 帕金森氏病 | Lewy小体细胞质 | Junn等，2002.JBC 277，47870-47877 |
| DRPLA蛋白 | 1-通过免疫荧光法与β-微管蛋白/γ-微管蛋白/波形蛋白共定位2-微管抑制剂/蛋白酶抑制剂 | 齿状核红核苍白球路易体萎缩 | 聚集体核旁和核包涵体 | Shimohata等，2002.，Neurosci.Lett.323，215-218 |
| 亨廷顿蛋白 | 通过免疫荧光法与γ-微管蛋白/波形蛋白共定位 | 亨廷顿氏病 | 核内包涵体和营养不良神经轴突或者神经纤维网胞质聚集物 | Waelter等，2001.Mol.BiolCell 12，1393-1407 |
| 囊性纤维变性跨膜调节物(CFTR) | 1-通过免疫荧光法与波形蛋白/γ-微管蛋白共定位2-蛋白酶抑制剂3-电镜检查4-亚细胞分级和聚集体分离 | 囊性纤维变性 | 聚集体细胞质 | Johnston et al，1998，JCB143，1883-1898 |
| α-突触核蛋白 | 通过免疫荧光法与γ-微管蛋白共定位 | 帕金森氏病 | Lewy小体细胞质 | McNaught et al2003.Eur.J.Neurosci.16，2136-2148 |
| 神经膜细胞瘤蛋白 | 1-通过免疫荧光法与γ-微管蛋白共定位2-诺考达唑3-EM4-组分的脉冲追踪/免疫沉淀 | 神经纤维瘤2型 | 聚集体细胞质 | Gautreau等2003.JBC 278，6235-6242 |
| 细胞角蛋白 | 通过免疫荧光法与泛蛋白/蛋白酶体亚单位P25共定位 | 酒精性肝炎，非酒精性脂肪性肝炎，慢性胆汁阻塞，铜中毒，药物中毒，及肝细胞肿瘤 | 马洛里小体 | French et al，2001.Exp.Mol.Pathol.71，241-246 |
实施例9：在蛋白质聚集疾病的转基因小鼠模型中筛选化合物
下表提供所建立的用以模拟人类蛋白质病的转基因小鼠谱系的实例。
已设计用以表达各种突变蛋白质的构建物并将其引入到转基因小鼠中，以模拟各种蛋白质聚集疾病或者蛋白质病。这些基因的表达导致发生各种神经病理学变化和行为变化，这些变化符合与突变基因有关的人类病症。
例如，表达适度水平的τ蛋白长同种型(携有见于额颞叶型痴呆症和帕金森病患者的突变)的转基因小鼠发生τ蛋白病，其特征是在前脑神经元中出现嗜刚果红超磷酸化τ包涵体。这些包涵体在18月龄时开始出现。在人类中，τ包涵体由突变型τ蛋白和内源野生型τ蛋白共同组成，并与受影响神经元的微管破坏和火焰形转化有关。在行为上，年老的TgτR406W小鼠表现出认知缺陷，特别是联想式记忆受损(参见下表)。
另一种成功制作的人类疾病模型的实例是表达α-突触核蛋白突变A30P和A53T的转基因小鼠模型。这些小鼠表现出早期发作的运动功能进行性下降。在神经病理学上，这些小鼠在神经轴突中显示出典型的α-突触核蛋白免疫反应性Lewy小体包涵物(参见下表)。
已将各种亨廷顿蛋白等位基因引入到小鼠中。表达具有多套扩展多谷氨酰胺段的亨廷顿蛋白等位基因的转基因小鼠显出早期紧握表型、肌肉运动协调损伤和活动过度。这种疾病与皮层包涵体、隔膜包涵体、海马包涵体、反应性神经胶质增生、细胞损失、一般性大脑萎缩和细胞包涵体的神经病理学现象有关，所述现象与通常见于亨廷顿氏病患者的变化一致(参见下表)。
因此，这种显出模拟各种人类非淀粉样蛋白病表型的转基因小鼠模型的应用，为测试能结合靶蛋白质、防止蛋白质装配、寡聚化、聚集或者促进蛋白质清除的化合物的治疗功效提供了动物模型。
人类τ蛋白病的转基因模型
| 突变/基因 | 转基因/启动子 | 遗传背景 | 行为表型 | 神经学特征 | 引文 |
| τP301L | 具有4个重复序列的τ，外显子10，但外显子2和3缺失及P301L突变/PrP启动子 | C57BL6DBA/2SW | 早期和严重肌肉运动和行为缺陷 | 前角出现原纤维神经胶质增生，轴突变性，神经元损害 | Lewis J等2000.NatGenet25：402-5. |
| τP301L | 具有4个重复序列的τ40同种型，外显子2和3及P301L突变/Thy12启动子 | B6D2F1，C57BL/6 | 华勒氏变性迹象，神经性肌肉萎缩，肌肉无力。 | 许多τ反应性神经细胞体和树突；大量的病理增大轴突，带有神经丝和τ反应性球状体 | Gotz J等2001.J BiolChem.276：529-34. |
| τR406W | 带R406W突变的τ/αCaMk-II启动子 | B6SJL/F1C57BL/6J | 联想式记忆受损。异常前脉冲抑制和强迫游泳实验。 | 不可溶τ蛋白积聚。前脑神经元中出现嗜刚果红超磷酸化τ包涵体。 | TatebayashiY等2002.Proc NatlAcad SciUSA.99：13896-901. |
| τG272V | 带G272V突变的τ40/朊病毒蛋白启动子 | B6D2F1C57BL/6 | 无神经学缺陷 | 少突细胞中出现纤丝，带磷-τ磷酸化。在脊髓少突细胞和运动神经元中有ThioS阳性原纤维包涵体 | Gotz J等2001.Eur JNeurosci.13：2131-40 |
| τV337M | 带V337M的τ/PDGF-b启动子，Thy12启动子 | B6SJL | 高度运动力。高架+字迷宫试验和条件恐怖试验结果显著不同 | 海马中不规则形状的神经元对τ具有免疫反应性，且含有成对螺旋纤丝。萎缩性细胞死亡。 | Tanemura K等2002 JNeurosci.22：133-41 |
| τ3-重复序列 | 具有3个重复序列的τ，/朊病毒蛋白启动子， | B6D2/F1 | 进行性肌肉运动无力，协调性受损 | 不可溶的τ积聚，深度星形细胞增生和轴突变性。 | Ishibara T等1999Neuron24：751-62 |
| τ4-重复序列 | 具有4个重复序列的τ，/小鼠thy-1启动子 | FVB/N | 肌肉运动和感觉缺乏。 | 轴突变性，星形细胞增生及积聚蛋白质泛蛋白化 | Spittaels K等1999 AmJ Pathol.155.2153-65 |
| τ4-重复序列ALZ17 | 具有4个重复序列的τ/小鼠Thy.-1.2启动子 | B6D2/F1xB6D2/F1C57BL/6 | 肌肉运动和反射缺乏。 | 超磷酸化τ的明显体-树突染色伴明显的轴突病 | Probst A等2000 ActaNeuropathol.99：469-81 |
人类亨廷顿氏病的转基因模型
| 突变/基因 | 转基因/启动子 | 遗传背景 | 行为表型 | 神经学特征 | 引文 |
| N171HD | 编码亨廷顿蛋白的N-末端片断(171个氨基酸)的cDNA，带82、44或者18谷氨酰胺/朊病毒蛋白启动子 | C3HC57BL/6 | 行为异常只出现在82Q。呈现协调损失、震颤、运动功能减退和异常步态。早期紧握和肌肉运动协调受损。早死。 | 纹状体、皮层、海马、扁桃体和小脑中出现包涵体。htt蛋白弥漫性核积聚。纹状体细胞损失和全面脑萎缩。 | Schilling G等1999.HumanMolecularGenetics |
| HD | HD基因带16、48或者Q89谷氨酰胺重复序列CMV启动子 | FVB/N | 89Q和48Q小鼠中出现绕圈(circling)、活动过度的早期紧握表型 | 纹状体、大脑皮层、丘脑、海马中出现包涵体和神经胶质增生。纹状体细胞损失。 | Reddy PH等1998.NatureGen.20：198-202 |
| HD | HD基因外显子1-3带89Q重复片断 | FVB/N | 长时间活动过度和早期紧握。 | 包涵体遍及大脑。 | |
| HD | HD基因带100Q、48Q或者18Q重复序列/NSE启动子 | SJLC57BL/6 | 活动过度100Q小鼠显示早期紧握表型和肌肉运动协调受损 | 神经元核内包涵体及皮层和纹状体中出现营养不良的神经轴突。细胞损失和大脑萎缩。 | DiFiglia等1997Science277：1990-1993. |
| 条件HD突变体 | 突变亨廷顿蛋白带94Q的条件表达(tet-off，CamKIIα-tTA) | CBAC57BL/6 | 晚期发作震颤和异常步态。早期紧握和肌肉运动协调受损 | 纹状体、隔膜、皮层、海马中出现包涵体。反应性星形细胞。进行性全面脑萎缩 | Yamamoto等2002.Cell101：57-66 |
人类帕金森氏病的转基因模型
| 突变/基因 | 转基因/启动子 | 遗传背景 | 行为表型 | 神经学特征 | 引文 |
| α-突触核蛋白 | α-突触核蛋白带A53T/Thy1基因启动子 | C57BL/6 | 早期进行性肌肉运动功能受损 | 星形细胞神经胶质增生和小神经胶质细胞活化。弥漫性核周体α-突触核蛋白染色。被Campbell-Switzer吡啶银强烈染色，显示Lewy样变化 | Putten H等2000.JNeurosci 20：6021-9.Sommer B等2000 ExpGerontol.35：1389-403 |
| α-突触核蛋白A30P | α-突触核蛋白-带A30P/Thy1启动子 | C57BL/6 | 无肌肉运动异常 | α-Syn阳性神经轴突显示Lewy小体特征，从神经元细胞体发出 | Kahle PJ等2002 J Clin.Invest 110：1429-1439 |
| α-突触核蛋白 | wtα-突触核蛋白 | C57BL/6 | 无记录 | 异常Tgα-Syn阳性神经轴突，为Lewy小体疾病的特征， | Kahle等2001.Am JPathol.159：2215-25. |
| α-突触核蛋白A30P或A53T | α-突触核蛋白A30P或者A53T | Tg5093 | 进行性运动疾病伴僵硬、肌张力障碍、步态受损和震颤 | 不能鉴定出分立的Lewy小体样α-突触核蛋白包涵体。黑质纹状体多巴胺能系统无特异性退化。 | Gomez-Isla等Neurobiology of Aging24 245-258 |
| α-突触核蛋白 | α-突触核蛋白.A30P或者A53T | C3H/HeJxC57BL6/J | 成年发作神经变性疾病伴进行性运动功能异常 | 核周体和神经轴突中神经元异常，包括α-Syn和泛蛋白的病理积聚 | Lee等，2002Proc NatlAcad SciUSA.99：8968-73 |
| APP+α-突触核蛋白 | 谱系D杂合α-SYN小鼠与谱系J9杂合hAPP小鼠杂交 | Masliah E等2001.ProcNat Acad SciUSA98：12245-50 |
实施例11：质谱法评价结合NAC肽的化合物
对本发明化合物在水溶液中结合NAC肽的能力进行评价。结合能力与通过电喷雾质谱观察到的肽-化合物复合物峰的强度相关。用Millipore蒸馏去离子水制备所有的水溶液。采用装有Corning Semi-Micro Combination pH电极的BeckmanΦ36pH计测定pH值。
首先在pH 7.40分析20μM的NAC(MW 3260.6Da)，在+2、+3和+4观测到常见的钠簇(sodium cluster)，分别在m/z 1335.5，1116.7和843.4。最佳锥电压确定为20V。
质谱分析——用装有Waters 2795样品管理软件的Waters ZQ4000质谱仪进行质谱分析。用MassLynx 4.0(前版本为MassLynx 3.5)进行数据处理和分析。将受试化合物与解聚肽以5∶1(20μM NAC：100μM受试化合物或者40μM NAC：200μM受试化合物)的比例在含水介质(6.6％EtOH)中混合。用0.1％NaOH(3-5μL)将所得混合物的pH调至7.4(±0.2)。按相同方式定时配制20μM或者40μM的NAC肽溶液，用作对照。如下获得质谱：通过用注射泵以25μl/min的流速直接灌输将溶液引入电喷雾源，并以正离子方式从100-2100Da进行扫描。每次扫描的扫描时间为0.9秒，扫描之间的延迟为0.1秒，每个样品的运行时间为5分钟。所有质谱均为300次扫描的总和。去溶剂化和电喷雾源温度为70℃，锥电压和毛细管电压分别保持在20V和3.2kV。
测定每个受试化合物的结合NAC-化合物复合物峰下总面积除以未结合NAC峰下总面积所得的商值。结果总结于下表中。
NAC肽结合数据
*+++＝强；当总结合为120％或者更高时
++＝中等；当总结合在120％和70％之间时
+＝弱；当总结合在70％和30％之间时
-＝无；当总结合在30％和0％之间时
Claims (54)
1.一种治疗或者预防对象中的蛋白质聚集疾病的方法，所述方法包括
给予所述患有蛋白质聚集疾病的对象有效量的化合物，使得所述对象中的所述蛋白质聚集疾病得到治疗或者预防，其中所述化合物具有下式之一：
Q-[-Y--X+]n
其中Q是载体分子；Y是SO3 -X+、OSO3 -X+或者SSO3 -X+；X+是阳离子基团，如带正电的原子或者其他部分；合适的载体分子包括碳水化合物、聚合物、肽、肽衍生物、脂族基团、脂环族基团、杂环基团、芳族基团或者它们的组合；或者
其中Y是氨基或者磺酸基，n是1-5的整数，X是氢或者阳离子基团；或者
其中R1是取代的或者未取代的环烷基、芳基、芳基环烷基、二环或者三环、二环或者三环稠环基团或者取代的或者未取代的C2-C10烷基；R2选自氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；Y是SO3 -X+、OSO3 -X+或者SSO3 -X+；X+是氢、阳离子基团或者成酯基团(即前药中的成酯基团，在本文它处有描述)；L1和L2各自独立是取代的或者未取代的C1-C5烷基或者不存在，或者是所述化合物的药物可接受的盐，条件是当R1是烷基时，L1不存在；或者
其中R1是取代的或者未取代的环、二环、三环或者苯并杂环基团或者取代的或者未取代的C2-C10烷基；R2是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基，或者与R1连接形成杂环；Y是SO3 -X+、OSO3 -X+或者SSO3 -X+；X+是氢、阳离子基团或者成酯部分；m是0或者1；n是1、2、3或者4；L是取代的或者未取代的C1-C3烷基或者不存在，条件是当R1是烷基时，L1不存在；或者
其中A是氮或者氧；R11是氢、成盐阳离子、成酯基团、-(CH2)x-Q，或者当A是氮时，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸残基或者其盐或酯；Q是氢、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；R3、R3a、R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a各自独立是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氰基、卤素、氨基、四唑基，或者邻近环原子上的两个R基团与环原子一起形成双键，条件是R3、R3a、R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a之一是式IIIa-A所示部分：
其中m是0、1、2、3或者4；R8、R9、R10、R11和R12独立选自氢、卤素、羟基、烷基、烷氧基、卤代烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、氰基、噻唑基、三唑基、咪唑基、四唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；及所述化合物的药物可接受盐和酯，条件是所述化合物不是3-(4-苯基-1，2，3，6-四氢-1-吡啶基)-1-丙磺酸；或者
其中A是氮或者氧；R11是氢、成盐阳离子、成酯基团、-(CH2)x-Q，或者当A是氮时，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸残基或者其盐或酯；Q是氢、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；R4、R4a、R5、R5a、R6、R6a、R7和R7a各自独立是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、氰基、卤素、氨基、四唑基，R4和R5与它们连接的环原子一起形成双键，或者R6和R7与它们连接的环原子一起形成双键；m是0、1、2、3或者4；R8、R9、R10、R11和R12独立选自氢、卤素、羟基、烷基、烷氧基、卤代烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、氰基、噻唑基、三唑基、咪唑基、四唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；或者
其中A是氮或者氧；R11是氢、成盐阳离子、成酯基团、-(CH2)x-Q，或者当A是氮时，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸残基或者其盐或酯；Q是氢、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；aa是天然或者非天然氨基酸残基；m是0、1、2或者3；
R14是氢或者保护基；R15是氢、烷基或者芳基；或者
其中n是1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；A是氧或者氮；R11是氢、成盐阳离子、成酯基团、-(CH2)x-Q，或者当A是氮时，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸残基或者其盐或酯；Q是氢、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；R19是氢、烷基或者芳基；Y1是氧、硫或者氮；Y2是碳、氮或者氧；R20是氢、烷基、氨基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；R21是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基，或者如果Y2是氧，则R21不存在；R22是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基；或者如果Y1是氮，则R22是氢、羟基、烷氧基或者芳氧基；或者如果Y1是氧或者硫，则R22不存在；或者如果Y1是氮，则R22和R21可连接在一起形成环状部分；或者
其中n是2、3或者4；A是氧或者氮；R11是氢、成盐阳离子、成酯基团、-(CH2)x-Q，或者当A是氮时，A和R11一起可以是天然或者非天然氨基酸残基或者其盐或酯；Q是氢、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；x是0、1、2、3或者4；G是直接键或者是氧、氮或者硫；z是0、1、2、3、4或者5；m是0或者1；R24选自氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、芳酰基、烷基羰基、氨基烷基羰基、环烷基、芳基、芳基烷基、噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基；每个R25独立选自氢、卤素、氰基、羟基、烷氧基、巯基、氨基、硝基、烷基、芳基、碳环基或者杂环基；
且其中所述蛋白质聚集疾病不是淀粉样蛋白病。
2.一种治疗或者预防对象中的蛋白质聚集疾病的方法，所述方法包括
给予所述患有蛋白质聚集疾病的对象有效量的化合物，使得所述对象中的所述蛋白质聚集疾病得到治疗或者预防，其中所述化合物具有下式之一：
其中X是氧或者氮；Z是C＝O、S(O)2或者P(O)OR7；m和n各自独立是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；R1和R7各自独立是氢、金属离子、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、与X一起形成天然或者非天然氨基酸残基的部分、或者-(CH2)p-Y；Y是氢或者选自噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基的杂环部分；p是0、1、2、3或者4；R2是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基或者烷氧基羰基；R3是氢、氨基、氰基、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环基、取代的或者未取代的芳基、杂芳基、噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基或者苯并咪唑基；或者
其中每个R4独立选自氢、卤素、羟基、巯基、氨基、氰基、硝基、烷基、芳基、碳环基或者杂环基；J是不存在、氧、氮、硫或者二价键合部分，包括但不限于低级亚烷基、亚烷基氧基、亚烷基氨基、亚烷基硫基、亚烷基氧基烷基、亚烷基氨基烷基、亚烷基硫基烷基、烯基、烯基氧基、烯基氨基或者烯基硫基；q是1、2、3、4或者5；或者
或者
其中X是氧或者氮；m和n各自独立是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10；q是1、2、3、4或者5；R1是氢、金属离子、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、或者与X一起形成天然或者非天然氨基酸残基的部分、或者-(CH2)p-Y；Y是氢或者选自噻唑基、三唑基、四唑基、咪唑基、苯并噻唑基和苯并咪唑基的杂环部分；p是0、1、2、3或者4；R2是氢、烷基、巯基烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、烷基羰基、芳基羰基或者烷氧基羰基；R5选自氢、卤素、氨基、硝基、羟基、羰基、巯基、羧基、烷基、烷氧基、烷氧基羰基、酰基、烷基氨基、酰基氨基；q是选自1-5的整数；J是不存在、氧、氮、硫或者二价键合部分，包括但不限于低级亚烷基、亚烷基氧基、亚烷基氨基、亚烷基硫基、亚烷基氧基烷基、亚烷基氨基烷基、亚烷基硫基烷基、烯基、烯基氧基、烯基氨基或者烯基硫基；或者
其中R6是取代的或者未取代的杂环部分；
其中剩余的取代基定义同上；且
其中所述蛋白质聚集疾病不是淀粉样蛋白病。
3.一种治疗或者预防对象中的蛋白质聚集疾病的方法，所述方法包括
给予所述患有蛋白质聚集疾病的对象有效量的化合物，使得所述对象中的所述蛋白质聚集疾病得到治疗或者预防，其中所述化合物具有下式之一：
其中R1和R2各自独立是氢原子或者取代的或者未取代的脂族基团或者芳基；Z和Q各自独立是羰基(C＝O)、硫代羰基(C＝S)、磺酰基(SO2)或者亚砜(S＝O)基团；k和m是0或者1，条件是当k是1时，R1不是氢原子，当m是1时，R2不是氢原子；T是连接基团(如亚烷基)，Y是式SO3 -X+、OSO3 -X+或者SSO3 -X+的基因；其中X+是阳离子基团；或者
其中R1是烷基、烯基或者单环芳族基团，其中所述烷基可被羟基取代；R2是烷基、烯基、羟基烷基、单环芳族基团或者氢原子，或者R1和R2与它们连接的氮一起形成为稠环结构的杂环基；k和m是0，p和s是1；T是亚烷基；Y是SO3X，X是阳离子基团；或者
其中R1是烷基、烯基或者芳族基团；R2是氢原子、烷基或者芳族基团，或者R1和R2一起形成为稠环结构的杂环基；Z和Q各自独立是羰基(C＝O)、硫代羰基(C＝S)、磺酰基(SO2)或者亚砜(S＝O)基团；k是1，m是0或者1，条件是当k是1时，R1不是氢原子，当m是1时，R2不是氢原子；p和s各自是1；T是亚烷基；Y是SO3X，X是阳离子基团；或者
其中R1和R2是烷基、烯基或者单环芳族基团，或者R1和R2与它们连接的氮一起形成为稠环结构的杂环基；k和m是0，p和s是1；T是亚烷基；Y是SO3X，X是阳离子基团；或者
其中R1是烷基、烯基或者单环芳族基团，其中所述烷基可被羟基取代；R2是烷基、烯基、单环芳族基团或者氢原子，其中所述烷基可被羟基取代；或者R1和R2与它们连接的氮一起形成为稠环结构的杂环基；k和m是0，p和s是1；T是亚烷基；Y是SO3X，X是阳离子基团；
及所述化合物的药物可接受盐和前药，
其中所述蛋白质聚集疾病不是淀粉样蛋白病。
4.一种调节对象中的蛋白质聚集疾病的方法，所述方法包括
给予所述患有蛋白质聚集疾病的对象有效量的权利要求1-3任一项的化合物，使得所述对象中的所述蛋白质聚集疾病得到调节，其中所述蛋白质聚集疾病不是淀粉样蛋白病。
5.一种调节有害蛋白质聚集的方法，所述方法包括
使有害蛋白质聚集物与有效量的权利要求1-3任一项的化合物相接触，使得所述有害蛋白质聚集得到调节，其中所述有害蛋白质聚集物与淀粉样蛋白病无关。
6.一种调节细胞毒性的方法，所述方法包括
使存在有害蛋白质聚集物的细胞与有效量的权利要求1-3任一项的化合物相接触，使得所述细胞毒性得到调节，其中所述有害蛋白质聚集物与淀粉样蛋白病无关。
7.权利要求1-4任一项的方法，其中所述对象是哺乳动物。
8.权利要求7的方法，其中所述哺乳动物是人类。
9.权利要求1-4任一项的方法，其中所述蛋白质聚集疾病选自皮克氏病、皮质基底核变性、进行性核上麻痹、肌萎缩性侧索硬化/帕金森综合征-痴呆综合征、帕金森氏病(PD)、亨廷顿氏病(HD)、萎缩性肌强直病、齿状核红核苍白球路易体萎缩、弗里德里希氏共济失调、脆性X染色体综合征、脆性XE大脑发育迟缓、脊髓延髓性肌萎缩症、威尔逊氏病，以及脊髓小脑性共济失调1型(SCA1)、脊髓小脑性共济失调2型(SCA2)、马-约病(MJD或SCA3)、脊髓小脑性共济失调6型(SCA6)、脊髓小脑性共济失调7型(SCA7)、脊髓小脑性共济失调17型(SCA17)、慢性肝病、白内障、丝抑蛋白病、溶血性贫血、囊性纤维变性、神经纤维瘤病2型、脱髓鞘性周围神经病变、色素性视网膜炎、马方综合征、气肿、特发性肺纤维变性、嗜银颗粒性痴呆、皮质基底核变性、弥漫性神经原纤维缠结伴钙化症、与染色体17关联的额颞叶性痴呆/帕金森综合征、哈-斯病、C型尼-皮病和亚急性硬化性全脑炎。
10.权利要求1-4任一项的方法，其中所述蛋白质聚集疾病是家族性疾病。
11.权利要求1-4任一项的方法，其中所述蛋白质聚集疾病是特发性疾病。
12.权利要求1-4任一项的方法，其中所述蛋白质聚集疾病是α-突触核蛋白病。
13.权利要求1-4任一项的方法，其中所述蛋白质聚集疾病是τ蛋白病，条件是所述τ蛋白病不是阿尔茨海默病、朊病毒病或者大脑淀粉样血管病。
14.权利要求13的方法，其中所述τ蛋白病选自肌萎缩性侧索硬化/帕金森综合征-痴呆综合征、嗜银颗粒性痴呆、皮质基底核变性、弥漫性神经原纤维缠结伴钙化症、与染色体17关联的额颞叶性痴呆/帕金森综合征、哈-斯病、多系统萎缩、C型尼-皮病、皮克氏病、进行性核上麻痹和亚急性硬化性全脑炎。
15.权利要求12的方法，其中所述α-突触核蛋白病是帕金森氏病、希-德综合征、神经性直立性低血压、希-麦-德综合征和帕金森叠加综合征。
16.权利要求6的方法，其中所述细胞毒性涉及神经毒性。
17.权利要求6的方法，其中所述细胞毒性与包涵体有关。
18.一种治疗或者预防对象中与τ蛋白有关的神经原纤维缠结的方法，所述方法包括
给予所述具有与τ蛋白有关的神经原纤维缠结的对象有效量的权利要求1-3任一项的化合物，使得所述对象中所述与τ蛋白有关的神经原纤维缠结得到治疗或者预防。
19.一种调节对象中与τ蛋白有关的神经原纤维缠结的方法，所述方法包括
给予所述患有与τ蛋白有关的神经原纤维缠结的对象有效量的权利要求1-3任一项的化合物，使得所述对象中所述与τ蛋白有关的神经原纤维缠结得到调节。
20.一种治疗或者预防对象中含α-突触核蛋白NAC片断的包涵体的方法，所述方法包括
给予所述具有含α-突触核蛋白NAC片断的包涵体的对象有效量的权利要求1-3任一项的化合物，使得所述对象中所述含α-突触核蛋白NAC片断的包涵体得到治疗或者预防。
21.一种调节对象中含α-突触核蛋白NAC片断的包涵体的方法，所述方法包括
给予所述具有含α-突触核蛋白NAC片断的包涵体的对象有效量的权利要求1-3任一项的化合物，使得所述对象中所述含α-突触核蛋白NAC片断的包涵体得到调节。
22.权利要求5或者52-56任一项的方法，其中所述有效量有效抑制有害蛋白质聚集。
23.权利要求6的方法，其中所述有效量有效抑制细胞毒性。
24.权利要求1-6、18-21或者26-27任一项的方法，其中所述方法进一步包括将所述化合物与药物可接受的载体联合给予。
25.一种调节有害蛋白质聚集的方法，所述方法包括使蛋白质聚集物与化合物相接触，使得所述有害蛋白质聚集得到调节，其中所述化合物为权利要求1-3任一项的化合物。
26.权利要求5、6或者50-54任一项的方法，其中所述有害蛋白质聚集物是胞外聚集物。
27.权利要求5、6或者50-54任一项的方法，其中所述有害蛋白质聚集物是胞内聚集物。
28.权利要求5、6或者50-54任一项的方法，其中所述有害蛋白质聚集物是胞质聚集物。
29.权利要求5、6或者50-54任一项的方法，其中所述有害蛋白质聚集物是核聚集物。
30.权利要求5、6或者50-54任一项的方法，其中所述有害蛋白质聚集物是膜内聚集物。
31.权利要求5、6或者50-54任一项的方法，其中所述有害蛋白质聚集物在内质网中。
32.权利要求5、6或者50-54任一项的方法，其中所述有害蛋白质聚集物在高尔基体反面网络中。
33.权利要求5、6或者50-54任一项的方法，其中所述有害蛋白质聚集物与聚集体有关。
34.权利要求5、6或者50-54任一项的方法，其中所述有害蛋白质聚集物与成熟蛋白质的错折叠有关。
35.权利要求5、6或者50-54任一项的方法，其中所述有害蛋白质聚集物与蛋白质的不正确降解有关。
36.权利要求5、6或者50-54任一项的方法，其中所述有害蛋白质聚集物与逃避泛蛋白-蛋白酶体系统的错折叠蛋白质有关。
37.权利要求5、6或者50-54任一项的方法，其中所述有害蛋白质聚集受到抑制。
38.权利要求5、6或者50-54任一项的方法，其中通过提高所述蛋白质聚集物的降解，使所述有害蛋白质聚集得到调节。
39.权利要求5、6或者50-54任一项的方法，其中通过增加所述蛋白质聚集物的清除率，使所述有害蛋白质聚集得到调节。
40.权利要求5、6或者50-54任一项的方法，其中所述有害蛋白质聚集与原纤维、β-折叠或者疏水结构域有关。
41.一种药物组合物，所述组合物包含有效量的权利要求1-3任一项的化合物和药物可接受的载体，其中所述有效量能有效治疗蛋白质聚集疾病。
42.权利要求41的药物组合物，其中所述蛋白质聚集疾病选自皮克氏病、皮质基底核变性、进行性核上麻痹、肌萎缩性侧索硬化/帕金森综合征-痴呆综合征、帕金森氏病(PD)、亨廷顿氏病(HD)、萎缩性肌强直病、齿状核红核苍白球路易体萎缩、弗里德里希氏共济失调、脆性X染色体综合征、脆性XE大脑发育迟缓、脊髓延髓性肌萎缩症、威尔逊氏病，以及脊髓小脑性共济失调1型(SCA1)基因、脊髓小脑性共济失调2型(SCA2)、马-约病(MJD或SCA3)、脊髓小脑性共济失调6型(SCA6)、脊髓小脑性共济失调7型(SCA7)、脊髓小脑性共济失调17型(SCA17)、慢性肝病、白内障、丝抑蛋白病、溶血性贫血和囊性纤维变性、皮克氏病、皮质基底核变性、进行性核上麻痹、肌萎缩性侧索硬化/帕金森综合征-痴呆综合征、帕金森氏病(PD)、亨廷顿氏病(HD)、萎缩性肌强直病、齿状核红核苍白球路易体萎缩、弗里德里希氏共济失调、脆性X染色体综合征、脆性XE大脑发育迟缓、马-约病、脊髓延髓性肌萎缩症、威尔逊氏病、脊髓小脑性共济失调和白内障。
43.一种包装组合物，所述组合物用具有靶向治疗活性的本发明化合物治疗蛋白质聚集疾病，所述组合物包含具有所述靶向治疗活性的本发明化合物及有关使用所述本发明化合物治疗所述蛋白质聚集疾病的说明。
44.一种鉴定候选化合物的方法，所述化合物可用于治疗或者预防蛋白质聚集疾病，所述方法包括：
a)将受试化合物给予蛋白质聚集疾病小鼠模型；
b)确定所述受试化合物预防、调节、降低或者抑制与所述小鼠模型中与所述蛋白质聚集疾病有关的进行性变性变化发展的有效性；
c)确定所述选择化合物为用以治疗或者预防蛋白质聚集疾病的候选化合物。
45.权利要求5、6或者50-54任一项的方法，其中所述有害蛋白质聚集物与至少一种选自以下的蛋白质有关：α-突触核蛋白、τ蛋白、NAC、亨廷顿蛋白、DRPLA、神经膜细胞瘤蛋白、细胞角蛋白、髓鞘蛋白22、视紫红质、萎缩蛋白-1、原纤蛋白-1、共济失调蛋白-1、共济失调蛋白-2、共济失调蛋白-3、共济失调蛋白-6、共济失调蛋白-7、共济失调蛋白-17、雄激素受体、表面活性蛋白-C和α1-抗胰蛋白酶。
46.一种鉴定候选化合物的方法，所述化合物可用于预防、调节、降低或者抑制有害蛋白质聚集物，所述方法包括：
a)在体外接触有害蛋白质聚集物；
b)确定所述受试化合物预防、调节、降低或者抑制有害蛋白质聚集物的有效性；
c)确定所述选择化合物为用以治疗或者预防蛋白质聚集疾病的候选化合物。
47.权利要求6的方法，其中所述细胞是神经元细胞或者神经胶质细胞。
48.权利要求44的方法，所述方法进一步包括确定所述受试化合物促进所述有害蛋白质聚集物清除的有效性。
49.权利要求44的方法，所述方法进一步包括确定所述受试化合物促进所述有害蛋白质聚集物降解的有效性。
50.一种调节有害蛋白质聚集的方法，所述方法包括
使有害蛋白质聚集物与有效量的权利要求1-3任一项的化合物相接触，使得所述有害蛋白质聚集的清除得到调节，从而调节有害蛋白质聚集，其中所述有害蛋白质聚集物与淀粉样蛋白病无关。
51.一种调节有害蛋白质聚集的方法，所述方法包括
使有害蛋白质聚集物与有效量的权利要求1-3任一项的化合物相接触，使得所述有害蛋白质聚集的细胞毒性得到调节，从而调节有害蛋白质聚集，其中所述有害蛋白质聚集物与淀粉样蛋白病无关。
52.一种调节有害蛋白质聚集的方法，所述方法包括
使有形成β-折叠结构倾向的蛋白质与有效量的权利要求1-3任一项的化合物相接触，使得所述有害蛋白质聚集得到调节，其中所述蛋白质聚集疾病不是淀粉样蛋白病。
53.一种调节有害蛋白质聚集的方法，所述方法包括
使有形成β-折叠结构倾向的蛋白质与有效量的权利要求1-3任一项的化合物相接触，使得所述有害蛋白质聚集的清除得到调节，从而调节有害蛋白质聚集，其中所述蛋白质聚集疾病不是淀粉样蛋白病。
54.一种调节有害蛋白质聚集的方法，所述方法包括
使有形成β-折叠结构倾向的蛋白质与有效量的权利要求1-3任一项的化合物相接触，使得所述有害蛋白质聚集的细胞毒性得到调节，从而调节有害蛋白质聚集，其中所述蛋白质聚集疾病不是淀粉样蛋白病。
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