在一個態樣中，本發明提供化合物：
N
-((4a
S
,6a
R
,6b
S
,8a
R
,12a
S
,14a
R
,14b
S
)-11-氰基-2,2,6a,6b,9,9,12a-七甲基-10,14-二側氧基-1,2,3,4,4a,5,6,6a,6b,7,8,8a,9,10,12a,14,14a,14b-十八氫苉-4a-基)-2,2-二氟丙醯胺， 其在本文中亦稱作RTA 408。在其他非限制性態樣中，本發明亦提供其多晶形，包括其溶劑合物。在其他非限制性態樣中，本發明亦提供其醫藥上可接受之鹽。在其他非限制性態樣中，亦提供該等化合物及其多晶形之製備方法、醫藥組合物及套組及製品。
I. 定義
在化學基團之背景中使用時：「氫」意指-H；「羥基」意指-OH；「側氧基」意指=O；「羰基」意指-C(=O)-；「羧基」意指-C(=O)OH (亦寫為-COOH或-CO
2
H)；「鹵基」獨立地意指-F、-Cl、-Br或-I；「胺基」意指-NH
2
；「羥基胺基」意指-NHOH；「氰基」意指-CN；「異氰酸酯」意指-N=C=O；「疊氮基」意指-N
3
；在單價背景中，「磷酸酯」意指-OP(O)(OH)
2
或其去質子化形式；在二價背景中，「磷酸酯」意指-OP(O)(OH)O-或其去質子化形式；「硫基」意指=S；且「磺醯基」意指-S(O)
2
-。本申請案中顯示之結構之原子上之任何未定義化合價皆隱含代表鍵結至該原子之氫原子。 在申請專利範圍及/或說明書中，詞語「一(a或an)」在與術語「包含」連用時可能意指「一個」，但亦與「一或多個」、「至少一個」及「一個或一個以上」之含義吻合。 在整個本申請案中，術語「約」用於表明一數值包括用於測定該數值之裝置、方法之固有誤差變化或各研究個體之間存在之變化。在X射線粉末繞射背景中使用時，術語「約」用於指示偏離所報告值±0.2 °2θ之值、較佳偏離所報告值±0.1 °2θ之值。在差示掃描量熱或玻璃化轉變溫度背景中使用時，術語「約」用於指示相對於峰之最大值±10℃之值、較佳相對於峰之最大值±2℃之值。在另一背景中使用時，術語「約」用於指示±10%報告值之值、較佳±5%報告值之值。應瞭解，只要使用術語「約」，亦包括具體參照所指示精確數值。 術語「包含」、「具有」及「包括」係開放型連接動詞。一或多個該等動詞之任何形式或時態(例如「包含(comprises、comprising)」、「具有(has、having)」、「包括(includes及including)」皆亦係開放型。舉例而言，「包含」、「具有」或「包括」一或多個步驟之任一方法並不限於僅具有彼等一或多個步驟且亦涵蓋其他未列舉步驟。 術語「有效」(如說明書及/或申請專利範圍中所用之術語)意指足以完成期望、預計或預期結果。「有效量」、「治療有效量」或「醫藥有效量」在利用化合物治療患者或個體之背景中使用時意指化合物之量在投與個體或患者用於治療疾病時足以實現疾病之該治療。 術語「水合物」在用作化合物之修飾語時意指，化合物具有少於1個(
例如 ，
半水合物)、1個(
例如 ，
單水合物)或1個以上(
例如 ，
二水合物)與每一化合物分子(例如呈固體形式之化合物)締合之水分子。 本文所用術語「IC
50
」係指係所得最大反應之50%之抑制劑量。此定量量度指示需要多少特定藥物或其他物質(抑制劑)來將給定生物、生物化學或化學過程(或過程之組份，即酶、細胞、細胞 受體或微生物)抑制一半。 第一化合物之「異構物」係單獨化合物，其中每一分子含有與第一化合物相同之構成原子，但其中呈三維之彼等原子之組態不同。 本文所用術語「患者」或「個體」係指活的哺乳動物有機體，例如人類、猴子、牛、綿羊、山羊、狗、貓、小鼠、大鼠、豚鼠或其轉基因物種。在某些實施例中，患者或個體係非人類哺乳動物。在某些實施例中，患者或個體係靈長類動物。在某些實施例中，患者或個體係人類。人類個體之非限制性實例係成人、青少年、嬰兒及胎兒。 如本文中通常使用之術語「醫藥上可接受」係指彼等在合理醫學診斷範圍內適用於與人類及動物組織、器官及/或體液接觸而無過度毒性、刺激性、過敏反應或其他問題或併發症、與合理的效益/風險比相稱之化合物、材料、組合物及/或劑型。 「醫藥上可接受之鹽」意指本發明化合物之鹽，其如上文所定義在醫藥上可接受且具有期望藥理活性。該等鹽包括與無機酸形成之酸加成鹽，該等無機酸係例如氫氯酸、氫溴酸、硫酸、硝酸、磷酸及諸如此類)；或與有機酸形成之酸加成鹽，該等有機酸係例如1,2-乙二烷磺酸、2-羥基乙烷磺酸、2-萘磺酸、3-苯基丙酸、4,4'-亞甲基雙(3-羥基-2-烯-1-甲酸)、4-甲基二環[2.2.2]辛-2-烯-1-甲酸、乙酸、脂族單甲酸及二甲酸、脂族硫酸、芳族硫酸、苯磺酸、苯甲酸、樟腦磺酸、碳酸、肉桂酸、檸檬酸、環戊烷丙酸、乙烷磺酸、富馬酸、葡庚糖酸、葡萄糖酸、麩胺酸、羥乙酸、庚酸、己酸、羥基萘甲酸、乳酸、月桂基硫酸、馬來酸、蘋果酸、丙二酸、扁桃酸、甲烷磺酸、黏康酸、
鄰
-(4-羥基苯甲醯基)苯甲酸、草酸、
對
-氯苯磺酸、苯基取代之鏈烷酸、丙酸、
對
-甲苯磺酸、丙酮酸、水楊酸、硬脂酸、琥珀酸、酒石酸、第三丁基乙酸、三甲基乙酸及諸如此類。醫藥上可接受之鹽亦包括鹼加成鹽，其在存在之酸性質子能夠與無機或有機鹼反應時可形成。可接受之無機鹼包括氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨及氫氧化鈣。可接受之有機鹼包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、胺丁三醇、
N
-甲基葡萄糖胺及諸如此類。應認識到，形成本發明之任何鹽之一部分之特定陰離子或陽離子並不重要，只要該鹽整體上藥理可接受即可。醫藥上可接受之鹽及其製備方法及用途之其他實例提供於
Handbook of Pharmaceutical Salts: Properties, and Use
(P. H. Stahl及C. G. Wermuth編輯, Verlag Helvetica Chimica Acta, 2002)中。 「預防(Prevention或preventing)」包括：(1) 抑制可處於疾病風險及/或易患疾病但尚未經歷或展示疾病之任何或所有病狀或症狀之個體或患者的疾病發作，及/或(2) 減緩可處於疾病風險及/或易患疾病但尚未經歷或展示疾病之任何或所有病狀或症狀之個體或患者之疾病的病狀或症狀發作。 「前藥」意指可在活體內以代謝方式轉化成本發明抑制劑的化合物。前藥自身亦可具有或可不具有關於給定靶蛋白之活性。舉例而言，包含羥基之化合物可以藉由活體內水解轉化成羥基化合物之酯形式投與。可在活體內轉化成羥基化合物之適宜酯包括乙酸酯、檸檬酸酯、乳酸鹽、磷酸酯、酒石酸酯、丙二酸酯、草酸酯、水楊酸酯、丙酸酯、琥珀酸酯、富馬酸酯、馬來酸酯、亞甲基-雙-b-羥基萘酸酯, 龍膽酸酯、羥乙磺酸酯、二-
對
-甲苯甲醯基酒石酸酯、甲烷磺酸酯、乙烷磺酸酯、苯磺酸酯、
對
-甲苯磺酸酯、環己基胺磺酸酯、奎尼酸酯、胺基酸之酯及諸如此類。類似地，包含胺基團之化合物可以藉由活體內水解轉化成胺化合物之醯胺形式投與。 「立體異構物」或「光學異構物」係給定化合物之異構物，其中相同原子鍵結至相同其他原子，但其中呈三維之彼等原子之組態不同。「對映異構物」係給定化合物之立體異構物，其係彼此之鏡像，如左手及右手。「非對映異構物」係給定化合物之立體異構物，其並非對映異構物。對掌性分子含有對掌性中心，亦稱作立構中心(stereocenter或stereogenic center)，其係帶有基團之分子中之任一點(但無需為原子)，以使任何兩個基團之互換導致立體異構物。在有機化合物中，對掌性中心通常係碳、磷或硫原子，但在有機及無機化合物中，其他原子亦可為立構中心。分子可具有多個立構中心，從而給予其許多立體異構物。在立體異構係由於四面體立構中心(
例如 ，
四面體碳)之化合物中，假設可能之立體異構物之總數目將不超過2n，其中n係四面體立構中心之數目。具有對稱之分子通常具有較最大可能數目少之立體異構物。對映異構物之50:50混合物稱作外消旋混合物。或者，對映異構物之混合物可為對映異構物富集，以使一個對映異構物係以大於50%之量存在。通常，可使用業內已知之技術拆分或分離對映異構物及/或非對映異構物。預計對於尚未定義立體化學之任何立構中心或對掌性軸，該立構中心或對掌性軸可以其
R
形式、
S
形式或以
R
及
S
形式之混合物(包括外消旋及非外消旋混合物)形式存在。本文所用片語「實質上不含其他立體異構物」意指組合物含有≤ 15%、更佳≤ 10%、甚至更佳≤ 5%或最佳≤ 1%之另一立體異構物。 「治療(Treatment或treating)」包括(1) 抑制經歷或展示疾病之病狀或症狀之個體或患者之疾病(
例如 ，
阻止病狀及/或症狀進一步發展)，(2) 改善經歷或展示疾病之病狀或症狀之個體或患者之疾病(
例如 ，
逆轉病狀及/或症狀)，及/或(3) 實現正經歷或展示疾病之病狀或症狀之個體或患者之疾病的任何可量測減輕。 在本揭示內容之上下文中，式：
及
代表相同結構。在碳上繪示點時，該點指示附接至該碳之氫原子超出紙平面。 上述定義替換以引用方式併入本文中之任一參考文獻中之任一相衝突定義。儘管定義了某些術語，然而，其不應視為指示未定義之任一術語不明確。相反，所用之所有術語可視為對本發明進行闡述以便熟習此項技術者可瞭解本發明之範疇且實踐本發明。
II. RTA 408 及合成方法
RTA 408可根據下文部分中所述方法製備。該等方法可使用如由熟習此項技術者施用之有機化學之原則及技術進一步改良及最佳化。該等原則及技術教示於(例如)
March’s Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure
(2007)中，其以引用方式併入本文中。 應認識到，形成本發明之任何鹽之一部分之特定陰離子或陽離子並不重要，只要該鹽整體上藥理可接受即可。醫藥上可接受之鹽及其製備方法及用途之其他實例提供於
Handbook of Pharmaceutical Salts: Properties, and Use
(2002)中，其以引用方式併入本文中。 RTA 408亦可以前藥形式存在。由於已知前藥可增強醫藥劑之多種期望品質(
例如 ，
溶解性、生物利用度、製造等)，故本發明之一些方法中所採用之化合物(若需要)可以前藥形式遞送。因此，本發明涵蓋本發明化合物之前藥以及遞送前藥之方法。本發明中所採用之化合物之前藥可藉由修飾化合物中存在之官能基以使該等修飾在常規操縱或活體內裂解成親代化合物來製備。因此，前藥包括(例如)本文所述化合物，其中在前藥投與患者時，羥基、胺基或羧基鍵結至任一裂解以分別形成羥基、胺基或羧酸之基團。 RTA 408可含有一或多個經不對稱取代之碳或氮原子，且可以光學活性或外消旋形式分離。因此，除非明確指出具體立體化學或異構體形式，否則意欲涵蓋結構之所有對掌性、非對映異構、外消旋形式及所有幾何異構形式。RTA 408可以外消旋物及外消旋混合物、單一對映異構物、非對映異構混合物及個別非對映異構物形式存在。在一些實施例中，獲得單一非對映異構物。本發明之RTA 408之對掌性中心可具有
S
或
R
組態。 另外，構成本發明之RTA 408之原子意欲包括該等原子之所有同位素形式。如本文所用同位素包括彼等具有相同原子數但質量數不同之原子。根據一般實例且並不加以限制，氫同位素包含氚及氘，且碳同位素包含
13
C及
14
C。類似地，預計本發明化合物之一或多個碳原子可由矽原子置換。此外，預計RTA 408之一或多個氧原子可由硫或硒原子置換。 RTA 408及其多晶形亦可具有以下優勢：較先前技術中已知用於本文所述之適應症中之化合物，其可更有效、毒性較低、作用時間較長、更有力、產生較少副作用、更易於被吸收及/或具有更好藥物代謝動力學概況(例如，較高口服生物利用度及/或較低清除率)，及/或具有其他有用之藥理、物理或化學優勢。
III. RTA 408 之多晶形
在一些實施例中，本發明提供RTA 408之不同固體形式，包括其溶劑合物。實施多晶型研究，且發現RTA 408呈兩種基本上無溶劑之結晶形式(形式A及形式B)。對於種類之說明，參見下表1。結晶形式A係亞穩定的且熔點為181.98℃且ΔH融合= 42.01 J/g。此形式可用於獲得RTA 408之非晶形形式或用於擠出調配物中。結晶形式A可輕微吸濕(在TGA-MS中，質量損失約0.5 wt. %，圖55)。結晶形式B較形式A具有更大熱力學穩定性，如由較高熔點(250.10℃)及較大融合焓(ΔH融合 = 47.85 J/g)所指示。預計與形式A相比，於環境及升溫兩種溫度下，形式B皆具有較大化學及物理穩定性。最少量之表面水可存於形式B上，如由TGA-MS所指示(圖58)。 新形式係由PXRD表徵(表8及表9)。
表 1. 固體形式之概述 Ⅳ 與發炎及 / 或氧化壓力相關之疾病
發炎係對感染或寄生蟲有機體提供抗性及受損組織之修復之生物過程。發炎通常特徵在於局部血管舒張、發紅、腫脹、及疼痛、白血球募集至感染或損傷位點、產生發炎性細胞介素(例如TNF-α及IL-1)及產生反應性氧或氮物質(例如過氧化氫、超氧化物及過氧亞硝酸鹽)。在發炎晚期，組織重塑、血管生成及瘢痕形成(纖維化)可作為傷口癒合過程之一部分發生。在正常情況下，發炎反應暫時經調控，且在感染或損傷已經足夠處理後，以特別引發之方式得以消退。然而，若調控機制失敗，急性發炎可變得過度且威脅生命。或者，發炎變為慢性且引起累積組織損害或全身性併發症。至少基於本文提供之證據，RTA 408可用於治療或預防發炎或與發炎相關之疾病。 許多嚴重且頑固性人類疾病涉及發炎過程失調，包括諸如癌症、動脈粥樣硬化及糖尿病等疾病，其在傳統上並不視為發炎病況。在癌症之情形下，發炎過程與腫瘤形成、進展、轉移及療法抗性相關。長期視為脂質代謝病症之動脈粥樣硬化現理解為主要發炎病況，其中活化巨噬細胞在動脈粥樣硬化斑塊之形成及最終破裂中起重要作用。亦顯示發炎性信號傳導途徑之活化在胰島素抗性之發展、以及與糖尿病性高血糖症相關之周邊組織損害中起作用。反應性氧物質及反應性氮物質(例如超氧化物、過氧化氫、一氧化氮及過氧亞硝酸鹽)之過量產生係發炎病況之標誌。已在多種疾病中報告失調過氧亞硝酸鹽產生之證據(Szabo等人, 2007；Schulz等人, 2008；Forstermann, 2006；Pall, 2007)。 自體免疫性疾病(例如類風濕性關節炎、狼瘡、牛皮癬及多發性硬化)涉及受侵襲組織之中發炎過程之不適當且慢性活化，其係由免疫系統中之自身對非自身識別及反應機制之功能障礙引起。在神經變性疾病(例如阿茲海默氏病及帕金森氏病)中，神經損害與小神經膠質之活化及升高量之促炎蛋白質(例如可誘導型一氧化氮合酶(iNOS))相關。慢性器官衰竭(例如腎衰竭、心臟衰竭、肝衰竭及慢性阻塞性肺病)與慢性氧化壓力及發炎之存在緊密相關，從而導致發生纖維化及最終喪失器官功能。血管內皮細胞(其襯於主要血管及次要血管內部)中之氧化壓力可導致內皮功能障礙且據信係全身性心血管疾病、糖尿病併發症、慢性腎病及其他形式之器官衰竭及多種其他老年性疾病(包括中樞神經系統及視網膜之變性疾病)之發展中之重要影響因子。 許多其他疾病涉及受侵襲組織中之氧化壓力及發炎，包括發炎性腸病；發炎性皮膚疾病；與放射療法及化學療法有關之黏膜炎及皮膚炎；眼病，例如葡萄膜炎、青光眼、黃斑變性及各種形式之視網膜病變；移植失敗及排斥；缺血-再灌注損傷；慢性疼痛；骨及關節變性病況，包括骨關節炎及骨質疏鬆；哮喘及囊性纖維化；癲癇病症；及神經精神病況，包括精神分裂症、抑鬱症、雙極性情感障礙、創傷後壓力障礙、注意力不足症、自閉症譜系障礙及進食障礙(例如神經性厭食症)。據信發炎性信號傳導途徑之失調係肌肉萎縮疾病(包括肌營養不良及各種形式之惡病質)之病狀中之主要因子。 多種威脅生命之急性病症亦涉及失調發炎性信號傳導，包括涉及胰腺、腎、肝或肺之急性器官衰竭、心肌梗塞或急性冠狀動脈症候群、中風、敗血性休克、創傷、嚴重燒傷及過敏性反應。 感染病之許多併發症亦涉及發炎反應之失調。儘管發炎反應可殺死侵入病原體，但過量發炎反應亦可極具破壞性且在一些情形下可為受感染組織中損害之主要來源。此外，過量發炎反應亦可由於發炎性細胞介素(例如TNF-α及IL-1)之過量產生導致全身性併發症。據信此係由嚴重流行性感冒、嚴重急性呼吸道症候群及敗血症引起之死亡率之因子。 iNOS或環氧合酶-2 (COX-2)之異常或過量表現涉及許多疾病過程之發病機制。舉例而言，可明瞭NO係有力誘變劑(Tamir及Tannebaum, 1996)，且一氧化氮亦可活化COX-2 (Salvemini等人, 1994)。此外，由致癌物氧化偶氮甲烷誘導之大鼠結腸腫瘤中之iNOS顯著增加(Takahashi等人, 1997)。已顯示齊墩果酸之一系列合成三萜系化合物類似物係細胞發炎過程之強大之抑制劑，例如由誘導型一氧化氮合酶(iNOS)及COX-2 in 小鼠巨噬細胞中可誘導型一氧化氮合成酶(iNOS)及COX-2之IFN-g的誘導。參見，Honda等人 (2000a)，Honda等人 (2000b)及Honda等人(2002)，其皆以引用方式併入本文中。 在一個態樣中，本文所揭示RTA 408之特徵部分在於其抑制因暴露於γ-干擾素誘導之巨噬細胞衍生之RAW 264.7細胞中一氧化氮之產生的能力。RTA 408之特徵進一步在於誘導抗氧化劑蛋白質(例如NQO1)之表現及降低促炎蛋白質(例如COX-2及可誘導型一氧化氮合酶(iNOS))之表現的能力。該等性質與涉及氧化壓力及發炎過程失調之多種疾病及病症之治療有關，該等疾病及病症包括癌症、因局部或全身暴露於電離輻射引起之併發症、由放射療法或化學療法引起之黏膜炎及皮膚炎、自體免疫性疾病、心血管疾病(包括動脈粥樣硬化、缺血-再灌注損傷)、急性及慢性器官衰竭(包括腎衰竭及心臟衰竭)、呼吸性疾病、糖尿病及糖尿病併發症、嚴重過敏、移植物排斥、移植物抗宿主疾病、神經變性疾病、眼及視網膜疾病、急性及慢性疼痛、退化性骨病(包括骨關節炎及骨質疏鬆)、發炎性腸病、皮膚炎及其他皮膚疾病、敗血症、灼傷、癲癇病症及神經精神病症。 在另一態樣中，RTA 408可用於治療患有諸如眼病等病況之個體。舉例而言，可用RTA 408治療之眼病之非限制性實例係葡萄膜炎、黃斑變性(乾式形式及濕式形式二者)、青光眼、糖尿病性黃斑水腫、眼瞼炎、糖尿病性視網膜病變、角膜內皮疾病及病症(例如富克斯角膜內皮營養不良)、手術後發炎、乾眼、過敏性結膜炎及其他形式之結膜炎。 在另一態樣中，RTA 408可用於治療患有諸如皮膚疾病或病症等病況之個體。舉例而言，可用RTA 408治療之皮膚疾病之非限制性實例係皮膚炎，包括過敏性皮膚炎、異位性皮膚炎、由於化學暴露引起之皮膚炎及輻射誘導之皮膚炎；熱或化學灼傷；慢性傷口，包括糖尿病性潰瘍、壓瘡及靜脈潰瘍；痤瘡；禿髮，包括脫髮及藥物誘導之禿髮；其他毛囊病症；大皰性表皮鬆懈；曬傷及其併發症；皮膚色素沉著病症，包括白斑病；老年性皮膚病況；手術後傷口癒合；預防或減輕自皮膚損傷、手術或灼傷之瘢痕形成；牛皮癬；自體免疫性疾病或移植物對抗宿主疾病之皮膚病學表現；皮膚癌之預防或治療；涉及皮膚細胞過度增殖之病症，例如過度角化。 不限於理論，據信抗氧化劑/抗發炎Keap1/Nrf2/ARE途徑之活化涉及本文所揭示化合物之抗發炎及抗致癌性質二者。 在另一態樣中，RTA 408可用於治療具有由一或多種組織中之升高程度之氧化壓力引起之病況的個體。氧化壓力係由異常高或長期量之反應性氧物質(例如超氧化物，過氧化氫，一氧化氮及過氧亞硝酸鹽(藉由一氧化氮與超氧化物反應形成)產生。氧化壓力可藉由急性或慢性發炎完成。氧化壓力可由線粒體功能障礙、由免疫細胞(例如巨噬細胞及嗜中性球)之活化、由急性暴露於外部試劑(例如電離輻射或細胞毒性化學療法試劑(
例如 ，
多柔比星))、由創傷或其他急性組織損傷、由缺血/再灌注、由差的循環或貧血、由局部或全身性缺氧症或高氧症、由升高含量之發炎性細胞介素及其他發炎相關蛋白質及/或由其他異常生理狀態(例如高血糖症或低血糖症)引起。 在許多該等病況之動物模型中，已顯示刺激可誘導型血紅素氧合酶(HO-1)(即Nrf2途徑之靶基因)之表現具有明顯治療效應，包括在心肌梗塞、腎衰竭、移植失敗及排斥、中風、心血管疾病及自體免疫性疾病之模型中(
例如 ，
Sacerdoti等人, 2005；Abraham及Kappas, 2005；Bach, 2006；Araujo等人, 2003；Liu等人, 2006；Ishikawa等人, 2001；Kruger等人, 2006；Satoh
等人
, 2006；Zhou等人, 2005；Morse及Choi, 2005；Morse及Choi, 2002)。此酶將游離血紅素分解成鐵、一氧化碳(CO)及膽綠素(其隨後轉化成有力抗氧化劑分子膽紅素)。 在另一態樣中，RTA 408可用於預防或治療組織損害或器官衰竭(急性及慢性)，其係自由發炎加劇之氧化壓力引起。屬此類之疾病之實例包括心臟衰竭、肝衰竭、移植失敗及排斥、腎衰竭、胰臟炎、纖維化肺病(尤其囊性纖維化、COPD及特發性肺纖維化)、糖尿病(包括併發症)、動脈粥樣硬化、缺血-再灌注損傷、青光眼、中風、自體免疫性疾病、自閉症、黃斑變性及肌營養不良。舉例而言，在自閉症之情形下，研究表明中樞神經系統中之增加氧化壓力可促使疾病發展(Chauhan及Chauhan, 2006)。 證據亦將氧化壓力及發炎與中樞神經系統之許多其他病症之發展及病理學聯繫起來，該等病症包括精神病症，例如精神病、重度抑鬱症及雙極性情感障礙；癲癇病症，例如癲癇(epilepsy)；疼痛及感覺症候群，例如偏頭痛、神經性疼痛或耳鳴；及行為症候群，例如注意力不足症。
例如 ，
參見Dickerson等人, 2007；Hanson等人, 2005；Kendall-Tackett, 2007；Lencz等人, 2007；Dudhgaonkar等人, 2006；Lee等人, 2007；Morris等人, 2002；Ruster等人, 2005；McIver等人, 2005；Sarchielli等人, 2006；Kawakami等人, 2006；Ross等人, 2003，其皆以引用方式併入本文中。舉例而言，升高含量之發炎性細胞介素(包括TNF、干擾素-γ及IL-6)與嚴重精神疾病相關(Dickerson等人, 2007)。小神經膠質活化亦與嚴重精神疾病相聯繫。因此，下調發炎性細胞介素及抑制小神經膠質過度活化可有益於患有精神分裂症、重度抑鬱症、雙極性情感障礙、自閉症譜系障礙及其他神經精神病症之患者。 因此，在涉及單獨氧化壓力或由發炎加劇之氧化壓力之病理學中，治療可包含向個體投與治療有效量之本發明化合物，例如彼等上文所述或本說明書通篇闡述者。治療可在氧化壓力之可預測狀態之前預防性投與(
例如 ，
器官移植或向癌症患者投與放射療法)，或其可在涉及已確立氧化壓力及發炎之情形下治療性投與。在一些情況下，例如接受放射療法或化學療法(或二者)之癌症患者，本發明化合物可在輻射或化學療法之前及之後兩種情況下投與，或可與其他療法組合投與。端視放射療法或化學療法之性質而定，可使用本發明化合物之治療前、之後後或同時投與。本發明化合物可預防或減輕與放射療法或化學療法相關之副作用之嚴重程度。由於該等副作用可具有劑量限制性，故其減輕或預防可容許更高或更頻繁投與放射療法或化學療法，從而產生更大效能。或者，如本文中所示，本發明化合物與放射療法或化學療法組合使用可增強給定劑量之輻射或化學療法的效能。此組合效能可部分係由本發明化合物抑制促炎轉錄因子NF-κB之活性而產生。NF-κB經常在癌細胞中長期活化，且該活化與療法之抗性及腫瘤進展之促進相關(例如，Karin M, Nature. 2006年5月25日；441(7092):431-6；Aghajan等人, J Gastroenterol Hepatol. 2012年3月；27，增刊2:10-4)。本發明化合物亦可抑制促進發炎及癌症之其他轉錄因子(例如STAT3) (例如，He G及Karin M, Cell Res. 2011年1月；21(1):159-68；Grivennikov SI及Karin M, Cytokine Growth Factor Rev. 2010年2月；21(1):11-9)。 RTA 408可用於治療或預防發炎病況，例如敗血症、皮膚炎、自體免疫性疾病及骨關節炎。RTA 408亦可(例如)藉由誘導Nrf2及/或抑制NF-κB用於治療或預防發炎性疼痛及/或神經性疼痛。 RTA 408亦可用於治療或預防疾病，例如癌症、發炎、阿茲海默氏病、帕金森氏病、多發性硬化、自閉症、肌萎縮側索硬化、亨廷頓氏病、自體免疫性疾病(例如類風濕性關節炎、狼瘡、克羅恩氏病及牛皮癬)、發炎性腸病、據信發病機制涉及一氧化氮或前列腺素過量產生之所有其他疾病及涉及單一氧化壓力或由發炎加劇之氧化壓力的病狀。 發炎之另一態樣係產生發炎性前列腺素，例如前列腺素E。RTA 408可用於促進血管舒張、血漿外滲、局部疼痛、溫度升高及其他發炎症狀。酶COX-2之可誘導型形式與其產生相關，且在發炎組織中發現高含量之COX-2。因此，COX-2之抑制可減輕發炎之許多症狀且多種重要抗發炎藥物(
例如 ，
異丁苯丙酸(ibuprofen)及塞來昔布(celecoxib))藉由抑制COX-2活性起作用。已證實，一類環戊烯酮前列腺素(cyPG) (
例如 ，
15-去氧前列腺素J2，a.k.a. PGJ2)在刺激發炎之特別引發之消退中起作用(
例如 ，
Rajakariar等人, 2007)。COX-2亦與環戊烯酮前列腺素之產生相關。因此，COX-2之抑制可干擾發炎之完全消退，從而潛在地促進在組織中持續存在活化免疫細胞且導致慢性「燜燃型」發炎。此效應可導致長時間段使用選擇性COX-2抑制劑之患者中之心血管疾病之發病率增加。 在一個態樣中，RTA 408可用於藉由選擇性活化調控氧化還原敏感性轉錄因子之活性之蛋白質上的調控性半胱胺酸殘基(RCR)控制細胞內之促炎細胞介素之產生。已顯示藉由cyPG活化RCR可引發促消退程式，其中有力地誘導抗氧化及細胞保護轉錄因子Nrf2之活性且阻抑促氧化及促炎轉錄因子NF-κB及STAT。在一些實施例中，RTA 408可用於增加抗氧化及還原性分子(NQO1、HO-1、SOD1、γ-GCS)之產生且減少氧化壓力及促氧化及促炎分子(iNOS、COX-2、TNF-α)之產生。在一些實施例中，RTA 408可用於藉由促進發炎消退及限制對宿主之過量組織損害引起具有發炎性事件之細胞逆轉成非發炎性狀態。
A. 癌症
此外，RTA 408可用於誘導腫瘤細胞中之細胞凋亡、誘導細胞分化、抑制癌症細胞增殖、抑制發炎反應及/或以化學預防能力起作用。舉例而言，RTA 408具有以下性質中之一或多者：(1) 誘導細胞凋亡並分化惡性及非惡性兩種細胞之能力，(2) 作為許多惡性或癌變前細胞之增殖抑制劑之亞微莫耳或奈莫耳劑活性，(3) 阻抑發炎性酶可誘導型一氧化氮合酶(iNOS)重新合成之能力，(4) 抑制NF-κB活化之能力，及(5) 誘導血紅素氧合酶-1 (HO-1)表現之能力。 iNOS及COX-2之含量在某些癌症中升高且涉及致癌作用且已顯示COX-2抑制劑可降低人類中之原發性結腸腺瘤之發病率(Rostom等人, 2007；Brown及DuBois, 2005；Crowel等人, 2003)。iNOS在髓樣衍生之抑制劑細胞(MDSC)中表現(Angulo等人, 2000)且已顯示癌細胞中之COX-2活性可產生前列腺素E2 (PGE2)，已顯示其可誘導MDSC中之精胺酸表現(Sinha等人, 2007)。精胺酸及iNOS係利用L-精胺酸作為受質且分別產生L-鳥胺酸與脲及L-瓜胺酸與NO之酶。已顯示藉由MDSC自腫瘤微環境缺失精胺酸以及產生NO及過氧亞硝酸鹽可抑制增殖並誘導T細胞細胞凋亡(Bronte等人, 2003)。已顯示COX-2及iNOS之抑制可減少MDSC之累積、恢復腫瘤相關T細胞之細胞毒性活性並延遲腫瘤生長(Sinha等人, 2007；Mazzoni等人, 2002；Zhou等人, 2007)。 NF-κB及JAK/STAT信號傳導途徑之抑制涉及作為抑制癌上皮細胞增殖並誘導其細胞凋亡之策略。已顯示STAT3及NF-κB之活化可阻抑癌細胞中之細胞凋亡並促進增殖、侵襲及轉移。已顯示許多參與該等過程之靶基因係由NF-κB及STAT3二者以轉錄方式調控(Yu等人, 2007)。 NF-κB及STAT3除其在癌上皮細胞中之直接作用外，亦在腫瘤微環境內發現之其他細胞中具有重要作用。動物模型中之實驗已證實在癌細胞及造血細胞中皆需要NF-κB以傳播發炎對癌症起始及進展之效應(Greten等人, 2004)。癌細胞及髓樣細胞中之NF-κB抑制分別減小所得腫瘤之數目及大小。癌細胞中之STAT3之活化可產生若干細胞介素(IL-6、IL-10)，其阻抑腫瘤相關樹突細胞(DC)之成熟化。此外，STAT3係由樹突細胞自身中之該等細胞介素活化。癌症小鼠模型中之STAT3之抑制恢復DC成熟化、促進抗腫瘤免疫並抑制腫瘤生長(Kortylewski等人, 2005)。
B. 多發性硬化及其他神經變性病況之治療
本發明之化合物及方法可用於治療患者之多發性硬化(MS)。已知MS係中樞神經系統之發炎病況(Williams等人, 1994；Merrill及Benvenist, 1996；Genain及Nauser, 1997)。基於若干研究，有證據表明發炎性、氧化性及/或免疫機制參與阿茲海默氏病(AD)、帕金森氏病(PD)、肌萎縮側索硬化(ALS)及MS之發病機制(Bagasra等人, 1995；McGeer及McGeer, 1995；Simonian及Coyle, 1996；Kaltschmidt等人, 1997)。反應性星狀細胞及活化小神經膠質二者皆涉及引起神經變性疾病(NDD)及神經發炎性疾病(NID)；特別強調作為合成NO及前列腺素二者作為各別酶iNOS及COX-2之產物之細胞的小神經膠質。該等酶之重新形成可由發炎性細胞介素(例如干擾素-γ或介白素-1)驅動。反過來，NO之過量產生可導致許多器官之細胞及組織(包括神經系統之神經元及寡樹突細胞)中之發炎性級聯及/或氧化損害，其中在AD及MS及可能PD及ALS中隨後表現(Coyle及Puttfarcken, 1993；Beal, 1996；Merrill及Benvenist, 1996；Simonian及Coyle, 1996；Vodovotz等人, 1996)。流行病學數據指示長期使用NSAID顯著降低AD發展之風險，該NSAID阻斷前列腺素自花生四烯酸鹽合成(McGeer等人, 1996；Stewart等人, 1997)。因此，阻斷NO及前列腺素形成之試劑可用於NDD之預防及治療之方法中。用於治療該疾病之成功治療性候選物通常需要穿透血腦屏障之能力。例如，參見美國專利公開案2009/0060873，其全文以引用方式併入本文中。
C. 神經發炎
本發明之化合物及方法可用於治療患有神經發炎之患者。神經發炎囊括以下觀念：中樞神經系統中之小神經膠質及星形細胞反應及作用具有基本上類似於發炎之特徵，且該等反應對多種神經病症之發病機制及進展至關重要。此觀念始於阿茲海默氏病領域(Griffin等人, 1989；Rogers等人, 1988)，其中其徹底改革對此疾病之瞭解(Akiyama等人, 2000)。該等觀念已延伸至神經變性疾病(Eikelenboom等人, 2002；Ishizawa及Dickson, 2001)、缺血/毒性疾病(Gehrmann等人, 1995；Touzani等人, 1999)、腫瘤生物學(Graeber等人, 2002)及甚至正常腦發育。 神經發炎納入眾多複雜細胞反應，其包括小神經膠質及星狀細胞之活化及細胞介素、趨化因子、補體蛋白、急性期蛋白、氧化損傷及有關分子過程之誘導。該等事件對神經元功能具有有害效應，從而導致神經元損傷、進一步神經膠質活化及最終神經退化。
D. 腎衰竭之治療
本發明之化合物及方法可用於治療患有腎衰竭之患者。參見美國專利申請案第12/352,473號，其全文以引用方式併入本文中。本發明之另一態樣係關於用於治療及預防腎病之新方法及化合物。腎衰竭導致自血液之代謝廢產物之清除率不足及血液中之電解質濃度異常，其係整個世界、尤其發達國家中之重要醫學問題。糖尿病及高血壓係慢性腎衰竭(亦稱作慢性腎病(CKD))之最重要病因，但其亦與其他病況(例如狼瘡)相關。急性腎衰竭可由暴露於某些藥物(例如，乙醯胺酚)或毒性化學物或自與中風或手術程序(例如移植)相關之缺血-再灌注損傷引起，且可導致慢性腎衰竭。在許多患者中，腎衰竭進行至患者需要定期透析或腎移植以繼續生存之階段。該等程序皆具高度侵襲性且與明顯副作用及生活問題之品質相關。儘管對腎衰竭之一些併發症(例如甲狀旁腺功能亢進及高磷酸鹽血症)具有有效治療，但已顯示無可用之治療可停止或逆轉腎衰竭之下伏進展。因此，可改良受損腎功能之試劑可代表腎衰竭之治療中之明顯進步。 發炎顯著促使CKD之病狀。氧化壓力與腎功能障礙之間亦存在強的機制性聯繫。NF-κB信號傳導途徑在CKD之進展中起重要作用，此乃因NF-κB調控MCP-1(即負責單核球/巨噬細胞之募集從而引起最終損傷腎之發炎反應的趨化因子)之轉錄(Wardle, 2001)。Keap1/Nrf2/ARE途徑控制若干編碼抗氧化劑酶(包括血紅素氧合酶-1 (HO-1))之基因的轉錄。消除雌性小鼠中之Nrf2基因引起狼瘡樣腎小球腎炎之發展(Yoh等人, 2001)。此外，若干研究已證實，因應腎損害及發炎誘導HO-1表現且此酶及其產物-膽紅素及一氧化碳在腎中起保護作用(Nath等人, 2006)。 小腦小球及周圍包曼囊(Bowman's capsule)構成腎之基本功能單元。腎小球濾過速率(GFR)係腎功能之標準量度。肌酸酐清除率常用於量測GFR。然而，血清肌酸酐之含量常用作肌酸酐清除率之替代量度。舉例而言，通常認為過量血清肌酸酐指示腎功能不足且認為血清肌酸酐隨時間減少可指示改良腎功能。血液中肌酸酐之正常量在成年雄性中係約0.6-1.2毫克(mg) /分升(dl)且在成年雌性中係0.5-1.1毫克/分升。 在缺血-再灌注、利用某些藥理試劑(例如順鉑及雷帕黴素(rapamycin))治療及靜脈內注射醫學成像中所用之放射性對比介質後，可發生急性腎損傷(AKI)。如在CKD中，發炎及氧化壓力促進AKI之病狀。放射性對比誘導之腎病(RCN)下之分子機制尚未充分理解；然而，包括長時間血管收縮、受損腎自動調控及對比介質之直接毒性之事件之組合可能皆促進腎衰竭(Tumlin等人, 2006)。血管收縮導致腎血流減少且引起缺血-再灌注及產生反應性氧物質。在該等條件下強烈誘導HO-1且已證實可預防若干不同器官(包括腎)中之缺血-再灌注損傷(Nath等人, 2006)。特定而言，已顯示HO-1之誘導在RCN之大鼠模型中具有保護性(Goodman等人, 2007)。再灌注亦誘導發炎反應，但部分活化NF-κB信號傳導(Nichols, 2004)。已提出靶向NF-κB作為預防器官損害之治療性策略(Zingarelli等人, 2003)。
E. 心血管疾病
本發明之化合物及方法可用於治療患有心血管疾病之患者。參見美國專利申請案第12/352,473號，其全文以引用方式併入本文中。心血管(CV)疾病係全世界範圍內死亡率之最重要原因，且係許多發達國家中死亡之主要原因。CV疾病之病因係複雜的，但大多數原因與血液至關鍵器官或組織之供應不足或經完全破壞有關。通常，該病況係由一或多個動脈粥樣硬化斑塊破裂(此導致形成阻斷關鍵血管中之血流之血栓)來引起。該血栓形成係心臟病發作之主要原因，其中阻斷一或多個冠狀動脈且至心臟自身之血流遭到破壞。所產生缺血高度損害心臟組織，因在缺血事件期間缺乏氧及在血流恢復後過量形成自由基(稱作缺血-再灌注損傷之現象)。在腦動脈或其他主要血管因血栓形成被阻斷時，在血栓形成性中風期間在腦中發生類似損害。相反，出血性中風涉及血管破裂及流血至周圍腦組織中。此由於存在大量游離血紅素及其他反應性物質在出血之極近區域中產生氧化壓力，且由於受損血流在腦之其他部分中產生缺血。通常伴隨腦血管痙攣之蛛網膜下出血亦引起腦中缺血/再灌注損傷。 或者，動脈粥樣硬化可在關鍵血管中如此廣泛以致於發生狹窄(動脈狹窄)且流至關鍵器官(包括心臟)之血液長期不足。該慢性缺血可導致許多種類之終末器官損害，包括與充血性心臟衰竭相關之心臟肥大。 在動脈之內層(內皮)之物理缺陷或損傷觸發涉及血管平滑肌細胞增殖及白血球浸潤受侵襲區域中之發炎反應時，發生動脈粥樣硬化(即導致許多形式之心血管疾病之潛在缺陷)。最終，稱作動脈粥樣硬化斑塊之複雜損傷可形成帶有膽固醇之脂蛋白及其他物質之沈積物的組合、由其組成(例如，Hansson等人, 2006)。 心血管疾病之醫藥治療包括預防性治療，例如使用意欲降低血壓或膽固醇及脂蛋白之循環量的藥物、以及經設計以降低血小板及其他血細胞之黏附趨勢(藉此降低斑塊進展之速率及血栓形成之風險)之治療。最近，已引入諸如鏈激酶及組織纖溶酶原活化劑等藥物且其用於溶解血栓並恢復血流。手術治療包括冠狀動脈旁路移植以產生替代血液供應、氣囊血管成形術以壓縮斑組織並增加動脈管腔之直徑及頸動脈內膜切除術以去除頸動脈中之斑塊組織。該等治療、尤其氣囊血管成形術可藉由使用支架(即經設計以支撐受侵襲區域中之動脈壁並保持血管開放之可膨脹網管)來完成。最近，使用藥物溶析支架已變得常見以預防受侵襲區域中之手術後再狹窄(動脈再狹窄)。該等裝置係經含有抑制細胞增殖之藥物(例如，太平洋紫杉醇或雷帕黴素)之生物相容性聚合物基質塗佈的絲網支架。聚合物容許藥物在受侵襲區域中緩慢、局部釋放，且最小暴露非靶標組織。儘管由該等治療提供顯著益處，但心血管疾病之死亡率仍保持較高且心血管疾病之治療中仍有顯著未滿足之需要。 如上文所述，已顯示HO-1之誘導可在多種心血管疾病模型中有益，且低程度之HO-1表現在臨床上與升高之CV疾病風險相關。因此，本發明化合物可用於治療或預防多種心血管病症，包括(但不限於)動脈粥樣硬化、高血壓、心肌梗塞、慢性心臟衰竭、中風、蛛網膜下出血及再狹窄。
F. 糖尿病
本發明之化合物及方法可用於治療患有糖尿病之患者。參見美國專利申請案第12/352,473號，其全文以引用方式併入本文中。糖尿病係特徵在於身體不能調控葡萄糖之循環量之複雜疾病。此失敗可由缺乏胰島素(一種調控各種組織中之葡萄糖之產生及吸收之肽激素)引起。缺乏胰島素會損害肌肉、脂肪及其他組織適當地吸收葡萄糖之能力，從而導致高血糖症(血液中之葡萄糖之含量異常高)。最常見地，該胰島素缺乏係由在胰腺之胰島細胞中產生不足引起。在大多數情形中，此係由該等細胞之自體免疫破壞(一種成長1型或青少年發作型糖尿病之病況)引起，但亦可係由於物理創傷或一些其他原因。 在肌肉及脂肪細胞對胰島素之反應較低且不能適當吸收葡萄糖從而引起高血糖症時，亦引起糖尿病。此現象稱作胰島素抗性，且所產生病況稱作2型糖尿病。2型糖尿病係最常見類型，其與肥胖症及高血壓高度相關。肥胖症與據信在胰島素抗性之發展中起重要作用之脂肪組織之發炎性狀態相關(例如，Hotamisligil, 2006；Guilherme等人, 2008)。 糖尿病與對許多組織之損害相關，此在很大程度上係由於高血糖症(及低血糖症，其可由胰島素過量或差的定時劑量引起)係氧化壓力之顯著來源。慢性腎衰竭、視網膜病變、周邊神經病變、周邊血管炎及癒合緩慢或根本不癒合之皮膚潰瘍之發展係糖尿病之常見併發症。本發明化合物由於其保護抵抗氧化壓力之能力、具體而言藉由誘導HO-1表現，其可用於治療糖尿病之許多併發症。如上文所述(Cai等人, 2005)，懷疑肝中之慢性發炎及氧化壓力係2型糖尿病發育中之主要促進因子。此外，PPARγ激動劑(例如噻唑啶二酮)能夠降低胰島素抗性且已知可有效治療2型糖尿病。 可如下評價糖尿病治療之效應。若可能，評價治療模式之生物效能以及臨床效能二者。舉例而言，由於該疾病藉由增加之血糖自身表現，因此可藉由(例如)觀察所評價血糖向正常之恢復評價治療之生物效能。糖基化血紅素(亦稱作A1c或HbA1c)之量測係血糖控制之另一常用參數。可指示在(例如)6個月時段後b細胞再生之量測臨床終點可指示治療方案之臨床效能。
G. 類風濕性關節炎
本發明之化合物及方法可用於治療患有RA之患者。通常，類風濕性關節炎(RA)之最初體徵出現於滑膜內層中，其中滑膜纖維母細胞增殖且其附接至關節間隙處之關節表面(Lipsky, 1998)。隨後，巨噬細胞、T細胞及其他發炎性細胞募集至關節中，其中其產生多種調節劑，包括細胞介素、介白素-1 (IL-1) (其促進導致骨及軟骨破壞之慢性後遺症)及腫瘤壞死因子(TNF-α) (其在發炎中起作用) (Dinarello, 1998；Arend及Dayer, 1995；van den Berg, 2001)。血漿中之IL-1之濃度在患有RA之患者中較健康個體中明顯更高，且血漿IL-1含量尤其與RA疾病活性相關(Eastgate等人, 1988)。此外，IL-1之滑液含量與RA之各種放射影像及組織學特徵相關(Kahle等人, 1992；Rooney等人, 1990)。 在正常關節中，該等及其他促發炎性細胞介素之效應由多種抗發炎細胞介素及調控因子平衡(Burger及Dayer, 1995)。在全天發熱週期性增加之青少年RA患者中闡釋此細胞介素平衡之顯著性(Prieur等人, 1987)。在發熱之每一峰之後，在血清及尿中發現阻斷IL-1之效應之因子。此因子已經分離、選殖並識別為IL-1受體拮抗劑(IL-1ra)，即IL-1基因家族之成員(Hannum等人, 1990)。IL-1ra顧名思義係與IL-1競爭結合I型IL-1受體且因此阻斷IL-1之效應的天然受體拮抗劑(Arend等人, 1998)。可能需要IL-1ra過量10倍至100倍以有效地阻斷IL-1；然而，自患有RA之患者分離之滑膜細胞似乎未產生足夠IL-1ra以消除IL-1之效應(Firestein等人, 1994；Fujikawa等人, 1995)。
H. 牛皮癬性關節炎
本發明之化合物及方法可用於治療患有牛皮癬性關節炎之患者。牛皮癬係具有1.5-3%之流行率之發炎性且增殖性皮膚病狀。約20%患有牛皮癬之患者發展具有若干型式之特徵性型式之關節炎(Gladman, 1992；Jones等人, 1994；Gladman等人, 1995)。一些個體首先呈現關節症狀，但在大多數中，首先呈現皮膚牛皮癬。約三分之一患者之其皮膚及關節疾病同時加劇(Gladman等人, 1987)且指甲與遠端指間關節疾病之間存在地貌關係(Jones等人, 1994；Wright, 1956)。儘管聯繫皮膚、指甲及關節疾病之發炎過程仍難以捉摸，但涉及免疫調介之病狀。 牛皮癬性關節炎(PsA)係特徵在於關節炎與牛皮癬結合之慢性發炎性關節病且在1964年識別為不同於類風濕性關節炎(RA)之臨床實體(Blumberg等人, 1964)。後續研究已揭示，PsA與其他脊椎關節病(SpA) (一組包含強直性脊柱炎、反應性關節炎及腸病關節炎之疾病)共享多個遺傳、致病及臨床特徵(Wright, 1979)。PsA屬SpA組之看法最近已自成像研究得到進一步支持，該等成像研究證實著骨點發炎在包括PsA但並非RA中分佈廣泛(McGonagle等人, 1999；McGonagle等人, 1998)。更特定而言，假定著骨點發炎係SpA中出現之最早事件之一，從而導致脊柱中骨重塑及關節強直、以及在發炎肌腱附著點(enthese)靠近周邊關節時導致關節滑膜炎。然而，PsA中著骨點發炎與臨床表現之間之聯繫仍在很大程度上不清楚，此乃因PsA可呈現相當不同型式之具有可變嚴重程度之關節受累(Marsal等人, 1999；Salvarani等人, 1998)。因此，應斷定其他因子亦慮及PsA之各種特徵，已識別僅其中少數(例如HLA-B27分子之表現，其與軸疾病相關)。因此，仍難以將疾病表現定位至特定致病機制，此意指此病況之治療仍在很大程度上憑經驗。 家族研究已表明對PsA之發展之遺傳作用(Moll及Wright, 1973)。認為其他慢性發炎形式之關節炎(例如強直性脊柱炎及類風濕性關節炎)具有複雜遺傳基礎。然而，出於若干原因，難以評定PsA之遺傳組份。對僅牛皮癬之遺傳傾向存在可遮蔽對PsA之發展重要之遺傳因子的強烈證據。儘管大多數可接受PsA作為不同疾病實體，但有時與類風濕性關節炎及強直性脊柱炎存在表現型重疊。同時，PsA自身並非同質性病況且已提出各種亞組。 已在牛皮癬皮膚(Ettehadi等人, 1994)及滑液(Partsch等人, 1997)二者中報導增加量之TNF-α。最近試驗已顯示抗TNF治療在PsA (Mease等人, 2000)及強直性脊柱炎(Brandt等人, 2000)二者中具有積極益處。
I. 反應性關節炎
本發明之化合物及方法可用於治療患有反應性關節炎之患者。在反應性關節炎(ReA)中，關節損害之機制尚不清楚，但細胞介素可能起關鍵作用。已報導更普遍Th1概況(即高含量干擾素γ (IFN-γ)及低含量介白素4 (IL-4)) (Lahesmaa等人, 1992；Schlaak等人, 1992；Simon等人, 1993；Schlaak等人, 1996；Kotake等人, 1999；Ribbens等人, 2000)，但若干研究已顯示，與類風濕性關節炎(RA)患者相比，在反應性關節炎患者中之滑膜(Simon等人, 1994；Yin等人, 1999)及滑液(SF) (Yin等人, 1999；Yin等人, 1997)中，IL-4及IL-10相對佔優，且相對缺乏IFN-γ及腫瘤壞死因子α (TNF-α)。亦已報導，在離體刺激周邊血液單核細胞(PBMC)後，反應性關節炎患者之TNF-α分泌量低於RA患者 (Braun等人, 1999)。 已主張反應性關節炎相關細菌之清除需要產生適當量之IFN-γ及TNF-α，而IL-10藉由阻抑該等反應起作用(Autenrieth等人, 1994；Sieper及Braun, 1995)。IL-10係由活化巨噬細胞抑制IL-12及TNF-γ之合成(de Waal等人, 1991；Hart等人, 1995；Chomarat等人, 1995)及由T細胞抑制IFN-γ之合成(Macatonia等人, 1993)的調控性細胞介素。
J. 腸病關節炎
本發明之化合物及方法可用於治療患有腸病關節炎之患者。腸病關節炎(EA)通常與發炎性腸病(IBD) (例如克羅恩氏病或潰瘍性結腸炎)組合發生。其亦可影響脊柱及骶髂關節。腸病關節炎涉及通常下方骨端(例如膝或踝)中之周邊關節。其通常涉及僅少數或有限數目之關節且可緊密跟隨腸病況。此在約11%患有潰瘍性結腸炎之患者及21%彼等患有克羅恩氏病者中發生。滑膜炎通常自愈(self-limited)且不變形。 腸病關節炎包含共享與GI病狀之聯繫之風濕性病況之集合。該等病況包括由於細菌(例如，志賀菌(Shigella)、沙門菌(Salmonella)、彎曲桿菌(Campylobacter)、耶爾森菌屬(Yersinia)、難辨梭菌(Clostridium difficile))、寄生蟲(例如，糞類圓線蟲(Strongyloides stercoralis)、牛肉絛(Taenia saginata)、蘭伯賈第蟲屬(Giardia lamblia)、人蛔蟲(Ascaris lumbricoides)、隱孢子蟲屬(Cryptosporidium))引起之反應性(即，感染相關性)關節炎以及與發炎性腸病(IBD)相關之脊椎關節病。其他病況及病症包括腸旁路術(空腸回腸)、關節炎、腹腔疾病、惠普爾病(Whipple disease)及膠原性結腸炎。
K. 青少年類風濕性關節炎
本發明之化合物及方法可用於治療患有JRA之患者。青少年類風濕性關節炎(JRA) (兒童中最普遍形式之關節炎之術語)適於特徵在於慢性發炎及滑膜肥大之疾病之家族。該術語與在歐洲稱作青少年慢性關節炎及/或青少年特發性關節炎之疾病之家族重疊，但不完全同義。 先天性及適應性兩種免疫系統皆使用多種細胞類型、各種細胞表面及分泌蛋白質及正及負反饋之互連網絡(Lo等人, 1999)。此外，儘管認為可分離，但免疫系統之先天性及適應性翼在功能上相交(Fearon及Locksley, 1996)，且在該等相交點處發生之病理事件可能與對成人及兒童形式之慢性關節炎之發病機制之瞭解高度相關(Warrington,等人, 2001)。 多關節JRA係特徵在於在多個關節(四個或更多個，包括手之小關節)中發炎及滑膜增殖之不同臨床亞型(Jarvis, 2002)。此亞型之JRA因其多個關節受累及其隨時間快速進展之能力二者可為嚴重的。儘管臨床上不同，但多關節JRA並非同質性，且患者在疾病表現、發作年齡、預後及治療反應方面不同。該等差異極可能反映可在此疾病中發生之免疫及發炎性攻擊之性質方面的一系列變化(Jarvis, 1998)。
L. 早期發炎性關節炎
本發明之化合物及方法可用於治療患有早期發炎性關節炎之患者。不同發炎性關節炎之臨床表現在病程早期類似。因此，經常難以區分處於發展嚴重且持續性滑膜炎(其導致糜爛性關節損害)風險之患者與彼等關節炎更具自愈性者。該等區分對於適當地靶向靶標療法係至關重要的，從而強烈治療彼等患有糜爛性疾病者並避免患有更自愈疾病之患者中之非必須毒性。診斷糜爛性關節炎(例如類風濕性關節炎(RA))之當前臨床標準在早期疾病中較不有效且疾病活性之傳統標記(例如關節計數及急性期反應)不能充分識別可能具有差結果之患者(Harrison等人, 1998)。反映滑膜中發生之病理事件之參數最可能具有大的預後值。 識別早期發炎性關節炎中之差的結果之預測因子的最近努力已識別RA特異性自體抗體、具體而言對於瓜胺酸化肽之抗體之存在與早期發炎性關節炎組中之糜爛性且持續性疾病相關。基於此，已研發週期性瓜胺酸化肽(CCP)以有助於識別患者血清中之抗CCP抗體。使用此方法，已顯示抗CCP抗體之存在對RA特有且敏感，可區分RA與其他關節炎，且可在該等結果在臨床上表現之前有效地預測持續性、糜爛性滑膜炎。重要的是，抗CCP抗體經常在臨床症狀之前數年在血液中可檢測，從而表明其可反映亞臨床免疫事件(Nielen等人, 2004；Rantapaa-Dahlqvist等人, 2003)。
M. 強直性脊柱炎
本發明之化合物及方法可用於治療患有強直性脊柱炎之患者。AS係脊椎關節病之較寬疾病分類內之疾病亞組。受脊椎關節病之各種亞組侵襲之患者之疾病病因通常極為不同，在細菌感染至遺傳範圍內。然而，在所有亞組中，疾病過程之最終結果皆係軸關節炎。儘管在各個患者群體中觀察到早期臨床差異，但在10年至20年之病程後，許多患者群體最終幾乎相同。最近研究表明自疾病發作至強直性脊柱炎之臨床診斷之平均時間係7.5年(Khan, 1998)。該等相同研究表明脊椎關節病可具有與類風濕性關節炎接近之流行率(Feldtkeller等人, 2003；Doran等人, 2003)。 AS係具有或不具有骨外表現之軸骨骼之慢性全身性發炎性風濕性病症。主要侵襲骶髂關節及脊柱，但亦可涉及臀部及肩關節及較不常見周邊關節或某些關節外結構(例如眼、脈管系統、神經系統及胃腸系統)。尚未完全瞭解其病因(Wordsworth, 1995；Calin及Taurog, 1998)。其與主要組織相容性I類(MHC I) HLA-B27等位基因強烈相關(Calin及Taurog, 1998)。AS在生命最初侵襲個體且因其引起慢性疼痛及腱、韌帶、關節及骨之不可逆損害而令人害怕(Brewerton等人, 1973a；Brewerton等人, 1973b；Schlosstein等人, 1973)。AS可單獨發生或結合另一形式之脊椎關節病(例如反應性關節炎、牛皮癬、牛皮癬性關節炎、著骨點發炎、潰瘍性結腸炎、腸易激疾病或克羅恩氏病，在該情形下其分類為繼發性AS)發生。 通常，受侵襲位點包括脊柱之椎間盤-錐體(discovertebral)、骨突、肋椎及肋橫突關節及椎旁韌帶結構。在此疾病中，肌腱附著點(其係至骨之肌腱及韌帶附著的位點)發炎亦係顯著的(Calin及Taurog, 1998)。已知著骨點發炎之位點由血漿細胞、淋巴球及多形核細胞浸潤。發炎過程通常引起逐漸纖維及骨質關節強直(Ball, 1971；Khan, 1990)。 由於症狀經常歸因於更常見背部問題，因此延遲診斷係常見的。腰脊柱之撓性顯著損失係AS之早期體徵。其他常見症狀包括下背部慢性疼痛及僵直，其通常始於下方脊柱結合至骨盆或臀部之地方。儘管大多數症狀始於腰及骶髂區域中，但其亦可涉及頸及上背部。關節炎亦可發生於肩、臀部及足中。一些患者患有眼發炎，且對於心臟瓣膜受累必須觀察更嚴重病例。 最常見表現係背部疼痛，但疾病可非典型地始於周邊關節中，尤其在兒童及女性中，且急性虹膜炎(前葡萄膜炎)罕見。其他早期症狀及體徵係因彌漫性肋椎受累引起之胸部擴張減少、低熱(low-grade fever)、疲勞、厭食症、體重減輕及貧血。復發性背部疼痛經常具有夜發性且具有不同強度，係最後不適，如同早上僵直通常因活動而緩解一般。屈曲或俯身姿勢減輕背部疼痛及脊柱旁肌肉痙攣；因此，在未治療患者中常見一定程度之脊柱後凸。 全身性表現可在⅓患者中出現。複雜性、通常自愈性急性虹膜炎(前葡萄膜炎)很少長期且嚴重足以損害視力。神經病學體徵偶爾可由壓迫性神經根炎或坐骨神經痛、脊椎骨折或半脫拉及馬尾症候群(其由陽痿、夜間尿失禁、膀胱及直腸感覺減弱及無踝反射組成)引起。心血管表現可包括主動脈瓣關閉不全、心絞痛、心包炎及ECG傳導異常。極少肺發現係上葉片纖維化，偶爾具有可誤認為TB且可併發於曲黴菌(Aspergillus)感染之空腔化。 AS之特徵在於活動性脊柱炎與幾乎不活動或完全不活動性發炎之時段交替輕度或中度發作。大多數患者中之適當治療引起最小失能或不引起失能，且儘管背部僵直但仍能進行豐富的創造性生活。偶爾，病程係嚴重且進展的，從而引起顯著失能變形。對於患有頑固性虹膜炎之患者且對於患有繼發性澱粉樣變性之極少患者，預後不良。
N. 潰瘍性結腸炎
本發明之化合物及方法可用於治療患有潰瘍性結腸炎之患者。潰瘍性結腸炎係一種在大腸內層中引起發炎及瘡(稱作潰瘍)之疾病。發炎通常發生在直腸中及結腸下部分中，但其可侵襲整個結腸。潰瘍性結腸炎極少侵襲小腸，末端部分(稱作回腸末端)除外。潰瘍性結腸炎亦可稱作大腸炎或直腸炎。發炎使得頻繁結腸排空，從而引起腹瀉。潰瘍在發炎已殺死內襯結腸之細胞之地方形成；潰瘍流血且產生膿。 潰瘍性結腸炎係發炎性腸病(IBD)，即在小腸及結腸中引起發炎之疾病之通用名稱。潰瘍性結腸炎可由於其症狀類似於其他腸病症及另一類型之IBD克羅恩氏病而難以診斷。克羅恩氏病因其在腸壁內更深處引起發炎而不同於潰瘍性結腸炎。同時，克羅恩氏病通常發生在小腸中，但其亦可發生在口、食道、胃、十二指腸、大腸、闌尾及肛門中。 潰瘍性結腸炎可發生於任何年齡人群中，但其最經常始於15歲與30歲之間，或較不頻繁出現在50歲與70歲之間。兒童及青少年有時發生該疾病。潰瘍性結腸炎對男性與女性之侵襲相等且似乎在一些家族中傳播。存在多種關於引起潰瘍性結腸炎之原因之理論，但無一得以證明。最流行理論係藉由在腸壁中引起進行性發炎，身體免疫系統對病毒或細菌起反應。患有潰瘍性結腸炎之人免疫系統異常，但醫生不知道該等異常係疾病之原因抑或結果。潰瘍性結腸炎並非由情緒困擾或對某些食物或食品敏感引起，但該等因子在一些人中可觸發症狀。 潰瘍性結腸炎之最常見症狀係腹部疼痛及出血性腹瀉。患者亦可經歷疲勞、體重減輕、喪失食欲、直腸出血及體液及營養物損失。約一半患者具有輕微症狀。其他患者患有頻繁發熱、出血性腹瀉、噁心及嚴重腹部絞痛。潰瘍性結腸炎亦可引起諸如關節炎、眼發炎、肝病(肝炎、肝硬化及原發性硬化性膽管炎)、骨質疏鬆、皮疹及貧血等問題。無人知曉確定為什麼問題發生在結腸外。科學家認為在免疫系統在身體之其他部分中觸發發炎時可發生該等併發症。在治療大腸炎時，該等問題中之一些消失。 可能需要徹底身體檢查及一系列測試來診斷潰瘍性結腸炎。可進行血液測試以檢查貧血，此可指示結腸或直腸中出血。血液測試亦可揭露高白血球計數，此係體內某些地方發炎之體徵。藉由測試糞便試樣，醫生可檢測結腸或直腸中出血或感染。醫生可進行結腸鏡檢查或乙狀結腸鏡檢查。對於任一測試，醫生將內鏡(連接至電腦及TV監測器之長的撓性帶燈管)插入肛門中以觀察結腸及直腸內部。醫生將能夠觀察結腸壁上之任何發炎、出血或潰瘍。在檢查期間，醫生可進行生檢，其涉及自結腸內層取組織試樣以利用顯微鏡觀看。亦可能需要結腸之鋇劑灌腸x射線。此程序涉及用鋇劑(一種白堊樣白色溶液)填充結腸。鋇劑在x射線膜上顯示白色，從而容許醫生清晰地觀看結腸，包括此處可能存在之任何潰瘍或其他異常。 潰瘍性結腸炎之治療取決於疾病之嚴重性。大多數人經醫療治療。在嚴重病例中，患者可能需要手術以去除任何患病結腸。手術係潰瘍性結腸炎之唯一治癒方法。症狀係由某些食物觸發之一些人藉由避免引起其腸不適之食物(如厚味食物、生水果及蔬菜或乳糖(milk sugar，lactose))能夠控制症狀。每人可不同地經歷潰瘍性結腸炎，因此對於每一個體調節治療。情緒及心理支持係重要的。一些人具有持續數月或甚至數年之消退—症狀消失時之時段。然而，大多數患者之症狀最終復發。該疾病之此變化型式意味著不可一直確定何時需要治療。一些患有潰瘍性結腸炎之人可能在一段時間內需要醫療，且按時拜訪醫生以監測病況。
O. 克羅恩氏病
本發明之化合物及方法可用於治療患有克羅恩氏病之患者。試圖免疫阻抑之另一病症係克羅恩氏病。克羅恩氏病症狀包括腸發炎及腸狹窄及瘺管發展；神經病變經常伴隨該等症狀。通常開處方抗發炎藥物(例如5-胺基水楊酸酯(例如，美沙拉嗪(mesalamine))或皮質類固醇)，但並非總是有效(綜述於Botoman等人, 1998中)。利用環孢菌素之免疫阻抑有時有益於對皮質類固醇具有抗性或不耐受皮質類固醇之患者(Brynskov等人, 1989)。 研發針對克羅恩氏病之診斷及治療工具之努力已集中於細胞介素之關鍵作用(Schreiber, 1998；van Hogezand及Verspaget, 1998)。細胞介素係對細胞-對-細胞相互作用、細胞間通信或其他細胞行為具有特定效應之小的分泌蛋白或因子(5 kD至20 kD)。細胞介素係由淋巴球(尤其TH1及TH2淋巴球)、單核球、腸巨噬細胞、顆粒球、上皮細胞及纖維母細胞產生(綜述於Rogler及Andus, 1998；Galley及Webster, 1996中)。一些細胞介素係促炎性細胞介素(例如，TNF-α、IL-1(α及β)、IL-6、IL-8、IL-12或白血病抑制因子[LIF])；其他細胞介素係抗發炎細胞介素(例如，IL-1受體拮抗劑、IL-4、IL-10、IL-11及TGF-β)。然而，在某些發炎病況下，可在其效應中存在重疊及功能冗餘。 在克羅恩氏病之活性病例中，向血液循環中分泌升高濃度之TNF-α及IL-6，且由黏膜細胞局部過量產生TNF-α、IL-1、IL-6及IL-8 (同上；Funakoshi等人, 1998)。該等細胞介素可對生理系統具有廣泛效應，包括骨發育、造血作用及肝、甲狀腺及神經精神功能。同時，已在患有克羅恩氏病之患者中觀察到支持促炎性IL-1β之IL-1β/IL-1ra比率之失衡(Rogler及Andus, 1998；Saiki等人, 1998；Dionne等人, 1998；但參見Kuboyama, 1998)。一種研究表明糞便試樣中之細胞介素概況可為克羅恩氏病之有用診斷工具(Saiki等人, 1998)。 已提出用於克羅恩氏病之治療包括使用各種細胞介素拮抗劑(例如，IL-1ra)、抑制劑(例如，IL-1β轉化酶抑制劑及抗氧化劑)及抗細胞介素抗體(Rogler及Andus, 1998；van Hogezand及Verspaget, 1998；Reimund等人, 1998；Lugering等人, 1998；McAlindon等人, 1998)。具體而言，針對TNF-α之單株抗體已在克羅恩氏病之治療中取得一定成功(Targan等人, 1997；Stack等人, 1997；van Dullemen等人, 1995)。該等化合物可與本發明化合物以組合療法使用。 克羅恩氏病之治療之另一方法已集中於至少部分根除可觸發發炎反應之細菌群落並將其替換為非致病群落。舉例而言，美國專利第5,599,795號揭示預防及治療人類患者之克羅恩氏病的方法。其方法係針對用至少一種抗生素及至少一種抗真菌試劑對腸道滅菌以殺死現存菌群並將其替換為取自正常人類之不同、選擇、充分表徵之細菌。Borody教示治療克羅恩氏病之方法，其係藉由以下方式完成：藉由灌洗至少部分去除現存腸菌落並替換為藉由由疾病篩選人類供體之糞便接種物或包含擬桿菌(Bacteroide)及大腸桿菌(Escherichia coli)屬之組合物引入的新細菌群落。(美國專利第5,443,826號)。
P. 全身性紅斑狼瘡
本發明之化合物及方法可用於治療患有SLE之患者。亦未知自體免疫性疾病(例如全身性紅斑狼瘡)之病因。全身性紅斑狼瘡(SLE)係自體免疫性風濕性疾病，其特徵在於自體抗體及免疫複合物在組織中沈積，從而導致組織損傷(Kotzin, 1996)。與自體免疫性疾病(例如MS及1型糖尿病)相反，SLE潛在地直接涉及多個器官系統，且其臨床表現不同且可變(由Kotzin及O'Dell, 1995綜述)。舉例而言，一些患者可主要顯現皮疹及關節疼痛，顯示自發消退，且極少需要醫療。與此相反之另一極端係，患者顯現需要利用高劑量類固醇及細胞毒性藥物(例如環磷醯胺)之療法的嚴重的進展性腎受累(Kotzin, 1996)。 SLE之血清學標誌及可用之主要診斷測試係針對細胞核之成份(例如雙鏈DNA (dsDNA)、單鏈DNA (ss-DNA)及染色質)之IgG抗體的血清含量升高。其中，自體抗體IgG抗dsDNA抗體在狼瘡腎小球腎炎(G N)之發生中起主要作用(Hahn及Tsao, 1993；Ohnishi等人, 1994)。腎小球腎炎係純化腎血液之腎小球之毛細管壁因腎小球基膜之上皮側上之堆積而變厚的嚴重病況。該疾病經常係慢性且進展性的且可導致最終腎衰竭。
Q. 腸易激症候群
本發明之化合物及方法可用於治療患有腸易激症候群(IBS)之患者。IBS係一種特徵在於腹部疼痛及大便習慣改變之功能病症。此症候群可始於年輕成人中且可與明顯失能相關。此症候群並非同質性病症。相反，已基於顯性症狀—腹瀉、便秘或疼痛闡述IBS之亞型。在無「警報」症狀(例如發熱、體重減輕及胃腸出血)下，需要有限處理。一旦診斷出IBS，則整合處理方法可有效地減輕症狀之嚴重程度。IBS係一種常見病症，但其流行率已發生變化。一般而言，IBS侵襲約15%美國成人且在女性中較男性中更經常發生約3倍(Jailwala等人, 2000)。 每年就診醫師中，IBS佔240萬與350萬之間。其不僅係由胃腸科醫生觀察到之最常見病況，亦係由主治醫師觀察到之最常見胃腸病況(Everhart等人, 1991；Sandler, 1990)。 IBS亦係昂貴之病症。與無腸症狀之人相比，患有IBS之人之工作日係常人之三分之一且更可能據報導有病以致於無法工作(Drossman等人, 1993；Drossman等人, 1997)。此外，彼等患有IBS者較無腸病症之人在醫學費用中多花數百美元(Talley等人, 1995)。 無具體異常導致患有IBS之患者經歷的腹部疼痛加劇及消退及大便習慣改變。IBS之進化理論表明以腦-腸軸之多重等級失調。運動障礙、內臟過敏、中樞神經系統(CNS)之異常調節及感染皆涉及。另外，社會心理因子起重要之改良作用。已長期將異常腸活動視為IBS之發病機制中之因子。已顯示餐後穿過小腸之移動時間在患有腹瀉-顯性IBS之患者中較具有便秘-顯性或疼痛-顯性亞型之患者中更短(Cann等人, 1983)。 在禁食期間小腸之研究中，已在患有IBS之患者中報導不連續、成群集收縮及延長、傳播收縮之存在(Kellow及Phillips, 1987)。其亦經歷具有較健康人更經常之無規收縮的疼痛(Kellow及Phillips, 1987；Horwitz及Fisher, 2001)。 該等活動發現不導致患有IBS之患者中之完全症狀複雜性；事實上，大多數該等患者不具有可顯現異常(Rothstein, 2000)。患有IBS之患者對內臟疼痛之敏感性增加。涉及直腸乙狀結腸之氣囊擴張之研究已顯示於較對照個體遠更低之壓力及體積下患有IBS之患者經歷疼痛及胃氣脹(Whitehead等人, 1990)。該等患者維持肉體刺激之正常感知。 已提出多個理論來解釋此現象。舉例而言，內臟中之受體可因應擴張或管腔內內容物具有增加敏感性。脊髓之背側角中之神經元可具有增加之刺激感受性。另外，可涉及感覺之CNS處理中之變化(Drossman等人, 1997)。功能性磁共振成像研究最近已顯示與對照個體相比，患有IBS之患者因應疼痛直腸刺激具有增加之前扣帶回皮質(重要之疼痛中心)活化(Mertz等人, 2000)。 證據日益表明感染性腸炎與IBS之隨後發展之間之關係。發炎性細胞介素可起作用。在具有確認細菌性胃腸炎之病史之患者(Neal等人, 1997)中，報導25%有大便習慣持續性改變。症狀之持續性可能係由於急性感染時之心理壓力(Gwee等人, 1999)。 最近數據表明小腸中之細菌過生長可在IBS症狀中起作用。在一個研究(Pimentel等人, 2000)中，針對氫呼吸測試提及之202名IBS患者中之157名(78%)具有對細菌過生長呈陽性之測試發現。在進行隨訪測試之47名個體中，報導在抗生素治療下25名(53%)之症狀(即，腹部疼痛及腹瀉)改良。 IBS可呈現一系列症狀。然而，腹部疼痛及大便習慣改變仍為主要特徵。腹部不適經常闡述為自然痙攣且位於左下象限中，但嚴重程度及位置可大大不同。患者可報導腹瀉、便秘或腹瀉與便秘交替發作。腹瀉症狀通常闡述為小體積、稀爛糞便，且糞便有時伴隨黏液性排出物。患者亦可報告胃氣脹、排便緊迫感、排泄不完全及腹部擴張。亦可存在上部胃腸症狀(例如胃食管反流、消化不良或噁心) (Lynn及Friedman, 1993)。 症狀之持續性並不指示進行進一步測試；其係IBS之特徵且自身係該症候群之預計症狀。在症狀惡化或改變之患者中指示更廣泛診斷性評價。進一步測試之指示亦包括存在警報症狀、50歲後症狀發作及結腸癌之家族史。測試可包括結腸鏡檢查、下腹及骨盆之電腦斷層攝影及小腸或大腸之鋇研究。
R. 薛格連氏症候群 (Sjögren's Syndrome)
本發明之化合物及方法可用於治療患有薛格連氏症候群之患者。原發性薛格連氏症候群(SS)係慢性、緩慢進展性、全身性自體免疫性疾病，其主要侵襲中年女性(雌性-對-雄性比9:1)，但其可在所有年齡(包括兒童)中觀察到(Jonsson等人, 2002)。其特徵在於淋巴球浸潤及外分泌腺破壞，該等外分泌腺由單核細胞(包括CD4+、CD8+淋巴球及B細胞)浸潤(Jonsson等人, 2002)。另外，在三分之一患者中觀察到腺外(全身性)表現(Jonsson等人, 2001)。 腺淋巴球浸潤係進展性特徵(Jonsson等人, 1993)，其在廣泛時可替換大部分器官。有趣的是，一些患者中之腺浸潤物緊密類似於唾液腺中之異位淋巴微結構(表示為異位生髮中心) (Salomonsson等人, 2002；Xanthou等人, 2001)。在SS中，異位GC定義為增殖性細胞與濾泡性樹突細胞及活化內皮細胞之網絡的T及B細胞聚集物。靶組織內形成之該等GC樣結構亦描述功能性質且產生自體抗體(抗Ro/SSA及抗La/SSB) (Salomonsson及Jonsson, 2003)。 在其他全身性自體免疫性疾病(例如RA)中，已鑑別對異位GC至關重要之因子。顯示具有GC之類風濕性滑膜組織可產生趨化因子CXCL13、CCL21及淋巴毒素(LT)-β (在濾泡中心及外套層B細胞上檢測)。該等分析物之多變量回歸分析將CXCL13及LT-β鑑別為孤獨細胞介素，其預測類風濕性滑膜炎中之GC (Weyand及Goronzy, 2003)。最近，已顯示唾液腺中之CXCL13及CXCR5藉由募集B及T細胞、藉此促使SS中淋巴新生及異位GC形成而在發炎過程中起基本作用(Salomonsson等人, 2002)。
S. 牛皮癬
本發明之化合物及方法可用於治療患有牛皮癬之患者。牛皮癬脫皮及發炎之慢性皮膚疾病，其侵襲2%至2.6%美國群體或580萬與750萬之間之人。儘管該疾病可在所有年齡組中發生，但其主要侵襲成人。其在雄性及雌性中出現大約相等。在皮膚細胞自其在皮膚表面下之來源快速上升並在其有機會成熟之前在表面上累積時，牛皮癬發生。通常此移動(亦稱作更新)耗時約1個月，但在牛皮癬中，其可在僅幾天內發生。在其典型形式中，牛皮癬產生經銀色脫皮覆蓋之厚的紅色(發炎)皮膚之斑。該等斑(有時稱作斑塊)通常發癢或感覺疼痛。其最經常在肘、膝、腿之其他部分、頭皮、下背部、面部、手掌及腳底上發生，但其可在身體上之任何地方之皮膚上發生。該疾病亦可侵襲手指甲、腳趾甲及生殖器及口內之軟組織。儘管其對於受侵襲關節周圍之皮膚破裂不足為奇，但患有牛皮癬之約100萬人經歷產生關節炎之症狀的關節發炎。此病況稱作牛皮癬性關節炎。 牛皮癬係由免疫系統、尤其涉及一類稱作T細胞之白血球驅動的皮膚病狀。正常地，T細胞幫助保護身體抵抗感染及疾病。在牛皮癬之病例中，T細胞誤起作用且變得如此活躍而觸發其他免疫反應，此導致發炎及皮膚細胞快速更新。在約三分之一病例中，存在牛皮癬之家族病史。研究者已研究大量受牛皮癬侵襲之家族且鑑別與該疾病相關聯之基因。患有牛皮癬之人可注意，其皮膚有時會惡化，隨後改良。可引起突然發作之病況包括感染、壓力及使皮膚乾燥之氣候變化。某些醫藥(包括鋰及β阻斷劑，將其開處方用於高血壓)亦可觸發爆發或使疾病惡化。
T. 傳染病
本發明化合物可用於治療傳染病，包括病毒及細菌感染。如上文所述，該等感染可與嚴重局部或全身性發炎反應相關。舉例而言，流行性感冒可引起肺嚴重發炎且細菌感染可引起全身性過度發炎反應，包括過量產生多重發炎性細胞介素，此係敗血症之標誌。另外，本發明化合物可用於直接抑制病毒病原體複製。先前研究已證實有關化合物(例如CDDO)可抑制巨噬細胞中之HIV複製(Vazquez等人, 2005)。其他研究已指示NF-κ B信號傳導之抑制可抑制流行性感冒病毒複製，且環戊烯酮前列腺素可抑制病毒複製(例如，Mazur等人, 2007；Pica等人, 2000)。 本發明係關於部分IV中上文提及之疾病/病症/病況中之任一者的治療或預防，其使用化合物RTA 408或其醫藥上可接受之鹽或該化合物之多晶形(例如，本文上文或下文所述多晶形中之任一者)、或包含上述實體中之任一者及醫藥上可接受之載劑之醫藥組合物(例如，包括本文上文或下文所述醫藥組合物)。
V. 醫藥調配物及投與路徑
RTA 408可藉由多種方法(
例如 ，
經口或藉由注射(
例如 ，
皮下、靜脈內、腹膜等)投與。端視投與路徑而定，可將活性化合物塗覆於材料上以保護化合物免受酸及可使化合物滅活之其他自然條件之作用影響。其亦可藉由向疾病或傷口位點連續灌注/輸注來投與。 為藉由除非經腸外之路徑投與RTA 408，可能需要用材料塗覆該化合物或與該化合物共投與以防止其滅活。舉例而言，治療性化合物可於適當載劑(例如脂質體或稀釋劑)中投與患者。醫藥上可接受之稀釋劑包括鹽水及水性緩衝溶液。脂質體包括水包油包水型CGF乳液以及習用脂質體(Strejan等人，1984)。 RTA 408亦可非經腸、腹膜內、脊柱內或大腦內投與。分散液可在甘油、液體聚乙二醇及其混合物中及在油中製備。在一般儲存及使用條件下，該等製劑可含有防腐劑以防止微生物生長。 無菌可注射溶液可藉由將所需量之RTA 408與(視需要)上文所列舉之一種成份或成份之組合納入適當溶劑中、之後過濾滅菌來製備。通常，藉由將治療性化合物納入含有基本分散介質及來自彼等上文所列舉者之所需其他成份的無菌媒劑中來製備分散液。在用於製備無菌可注射溶液之無菌粉末之情形下，較佳製備方法係真空乾燥及冷凍乾燥，其自預先經無菌過濾之溶液產生活性成份(即，治療性化合物)與任一其他期望成份之粉末。 可使用直接噴霧乾燥程序使得RTA 408為完全非晶形。RTA 408可與(例如)惰性稀釋劑或可吸收食用載劑一起經口投與。亦可將治療性化合物及其他成份封裝入硬殼或軟殼明膠膠囊中、壓縮成錠劑或直接納入患者飲食中。就經口治療投與而言，可將治療性化合物與賦形劑一起納入並以可攝取錠劑、口含錠、喉錠、膠囊、酏劑、懸浮液、糖漿、薄片及諸如此類等形式利用。當然，組合物及製劑中之治療性化合物之百分比可變。治療性化合物於此等治療有用之組合物中之量應能獲得適宜劑量。 以劑量單元形式來調配非經腸組合物尤其有利於方便投與及劑量一致性。本文所用劑量單元形式係指適於作為單位劑量供欲治療之患者使用的物理分散單元，各單元含有預定量之治療性化合物，此預定量經計算與所需醫藥載劑一起產生期望治療效應。本發明劑量單元形式之規格取決於且直接依賴於(例如)以下因子：(a)治療性化合物之獨特特性及欲達成之特定治療效應，及(b)業內混合此治療性化合物以治療患者之所選病況之固有限制條件。 RTA 408亦可局部投與皮膚、眼或黏膜。或者，若期望局部遞送至肺，則治療性化合物可藉由於乾燥粉末或氣溶膠調配物中吸入來投與。 RTA 408通常以足以治療與給定患者相關之病況之治療有效劑量投與。舉例而言，可在預測治療人類疾病之效能之動物模型系統(例如實例及圖示中所示模型系統)中評價化合物之效能。 投與患者之RTA 408或包含RTA 408之組合物之實際劑量量可藉由諸如以下等身體及生理因子確定：年齡、性別、體重、病況之嚴重程度、所治療疾病之類型、預先或同時治療性幹預、患者之特發病及投與路徑。熟習此項技術者可確定該等因子。負責投與之從業醫師通常將確定組合物中活性成份之濃度及用於個別患者體之適當劑量。倘若出現任何併發症，可由個別醫師調節劑量。 有效量通常自約0.001 mg/kg至約1000 mg/kg、約0.01 mg/kg至約750 mg/kg、約100 mg/kg至約500 mg/kg、約1.0 mg/kg至約250 mg/kg、約10.0 mg/kg至約150 mg/kg變化，每日以一或多個劑量投與，持續一天或若干天(端視投與模式之過程及上文所論述因子而定)。其他適宜劑量範圍包括1 mg至10000 mg/天、100 mg至10000 mg/天、500 mg至10000 mg/天及500 mg至1000 mg/天。在一些特定實施例中，該量小於10,000 mg/天，範圍為750 mg至9000 mg/天。 有效量可小於1 mg/kg/天、小於500 mg/kg/天、小於250 mg/kg/天、小於100 mg/kg/天、小於50 mg/kg/天、小於25 mg/kg/天或小於10 mg/kg/天。或者，其可在1 mg/kg/天至200 mg/kg/天範圍內。在一些實施例中，該量可為10 mg/kg、30 mg/kg、100 mg/kg或150 mg/kg，在芝麻油中調配為懸浮液。在一些實施例中，該量可為3 mg/kg、10 mg/kg、30 mg/kg或100 mg/kg，經由經口管飼每日投與。在一些實施例中，該量可為10 mg/kg、30 mg/kg或100 mg/kg，經口投與。舉例而言，關於糖尿病患者之治療，單位劑量可為與未經治療患者相比將血糖降低至少40%之量。在另一實施例中，單位劑量係將血糖降低至非糖尿病患者之血糖含量之±10%之位準的量。 在其他非限制性實例中，每次投與之劑量亦可包含約1微克/kg/體重、約5微克/kg/體重、約10微克/kg/體重、約50微克/kg/體重、約100微克/kg/體重、約200微克/kg/體重、約350微克/kg/體重、約500微克/kg/體重、約1毫克/kg/體重、約5毫克/kg/體重、約10毫克/kg/體重、約50毫克/kg/體重、約100毫克/kg/體重、約200毫克/kg/體重、約350毫克/kg/體重、約500毫克/kg/體重至約1000 mg/kg/體重或更高及其中衍生之任一範圍。在來自本文所列示數值之衍生範圍之非限制性實例中，基於上述數值，可投與約5 mg/kg/體重至約100 mg/kg/體重、約5微克/kg/體重至約500毫克/kg/體重等之範圍。 在某些實施例中，本發明之醫藥組合物可包含(例如)至少約0.01% RTA 408。在其他實施例中，RTA 408可包含約0.01重量%至約75重量%該單元，或約0.01%至約5%及(例如)其中衍生之任一範圍。在一些實施例中，RTA 408可用於調配物(例如0.01%、0.1%或1%之芝麻油中之懸浮液)中。 涵蓋包含RTA 408之試劑之單一或多個劑量。多個劑量之遞送之期望時間間隔可由彼等熟習此項技術者採用不超過常規實驗來確定。作為實例，患者可以約12小時間隔每日投與兩個劑量。在一些實施例中，每天一次投與試劑。該(等)試劑可按常規時間表投與。如本文所用，常規時間表係指預定指定時間段。常規時間表可涵蓋長度上相同或不同之時間段，只要時間表經預定即可。舉例而言，常規時間表可涉及一天投與兩次、每天一次、每兩天一次、每三天一次、每四天一次、每五天一次、每六天一次、每週計、每月計或其之間之任一設定之天數或週數。或者，預定常規時間表可涉及以每日兩次計投與第一週，之後以每日計投與若干月等。在其他實施例中，本發明提供可經口服用且其時刻取決或不取決於食物攝取之試劑。因此，例如，試劑可每早上及/或每晚上服用，與患者何時已進食或將進食無關。
VI. 實例
本發明包括下列實例以展示本發明之較佳實施例。熟習此項技術者應瞭解，下列實例中揭示之技術代表本發明者發現可良好用於實踐本發明之技術，且因此可認為該等技術係實踐本發明之較佳方式。然而，彼等熟習此項技術者借助於本發明應瞭解，可對所揭示具體實施例作出多種改變且仍獲得相同或相似結果，此並不背離本發明之精神及範疇。
A. RTA 408 (63415) 之合成 試劑及條件：(a) (PhO)
2
PON
3
(DPPA)、三乙胺、甲苯，0℃持續5分鐘，隨後環境溫度過夜，約94%；(b) 苯，80℃持續2小時；(c) HCl、CH
3
CN、環境溫度1小時；(d) CH
3
CF
2
CO
2
H、二環己基碳化二亞胺、4-(二甲基胺基)吡啶、CH
2
Cl
2
，環境溫度過夜，自RTA 401 73% (4個步驟)。
化合物 1
：將RTA 401 (20.0 g, 40.6 mmol)、三乙胺(17.0 mL, 122.0 mmol)及甲苯(400 mL)添加至反應器中並在攪拌下冷卻至0℃。在攪拌下於0℃下經5分鐘添加二苯基磷醯基疊氮化物(DPPA) (13.2 mL, 61.0 mmol)，並將混合物於室溫下繼續攪拌過夜(HPLC-MS檢查顯示未留下RTA 401)。將反應混合物直接裝載於矽膠管柱上並藉由管柱層析(矽膠，存於CH
2
Cl
2
中之0%至5%乙酸乙酯)純化，以得到白色發泡體狀化合物
1
(19.7 g，約94%，部分轉化成化合物
2
)。
化合物 2
：將化合物
1
(19.7 g，約38.1 mmol)及苯(250 mL)添加至反應器中並在攪拌下加熱至80℃並保持2小時(HPLC-MS檢查顯示未留下化合物
1
)。於減壓下濃縮反應混合物，以得到呈固體殘餘物形式之粗製化合物
2
，其未經純化即用於下一步驟。
化合物 3
：將粗製化合物
2
(≤38.1 mmol)及CH
3
CN (200 mL)添加至反應器中並在攪拌下冷卻至0℃。於0℃下經1分鐘添加HCl (12 N, 90 mL)，並將混合物於室溫下連續攪拌1小時(HPLC-MS檢查顯示未留下化合物
2
)。將反應混合物冷卻至0℃並在攪拌下添加10% NaOH (約500 mL)。隨後，在攪拌下添加飽和NaHCO
3
(1 L)。藉由乙酸乙酯(2×500 mL)萃取水相。將合併之有機相由H
2
O (200 mL)、飽和NaCl (200 mL)洗滌，經Na
2
SO
4
乾燥並濃縮，以得到淺黃色發泡體狀粗製化合物
3 (
16.62 g)，其未經純化即用於下一步驟。
RTA 408
：於室溫下在攪拌下將粗製胺
3 (
16.62 g, 35.9 mmol)、CH
3
CF
2
CO
2
H (4.7388 g, 43.1 mmol)及CH
2
Cl
2
(360 mL)添加至反應器中。隨後，添加二環己基碳化二亞胺(DCC) (11.129 g, 53.9 mmol)及4-(二甲基胺基)吡啶(DMAP) (1.65 g, 13.64 mmol)並將混合物於室溫下連續攪拌過夜(HPLC-MS檢查顯示未留下化合物
3
)。過濾反應混合物以去除固體副產物，且將濾液直接裝載於矽膠管柱上並藉由管柱層析(矽膠，存於己烷中之0%至20%乙酸乙酯)純化兩次，以產生白色發泡體狀化合物
RTA 408
(16.347 g，自
RTA 401
73%，經4個步驟)：
1
H NMR (400 MHz, CD
3
Cl) δ ppm 8.04 (s, 1H), 6.00 (s, 1H), 5.94 (s, br, 1H), 3.01 (d, 1H,
J
= 4.8 Hz), 2.75-2.82 (m, 1H), 1.92-2.18 (m, 4H), 1.69-1.85 (m, 7H), 1.53-1.64 (m, 1H), 1.60 (s, 3H), 1.50 (s, 3H), 1.42 (s, 3H), 1.11-1.38 (m, 3H), 1.27 (s, 3H), 1.18 (s, 3H), 1.06 (s, 3H), 1.04 (s, 3H), 0.92 (s, 3H)；m/z 555 (M+1)。
B. 藥物動力學
下文提供用以評價RTA 408之主要藥物動力學效應之活體外及活體內研究的概述。
1. RTA 408 對 Keap1-Nrf2 及 NF- κ B 之活體外效應
由AIM抑制IFNγ誘導之NO產生具有Nrf2依賴性(Dinkova-Kostova, 2005)。將RAW264.7小鼠巨噬細胞用二甲基亞碸(媒劑)或RTA 408預處理2小時，之後用20 ng/mL小鼠IFNγ處理24小時。介質中之亞硝酸根(NO
2 -
)含量經量測為使用Griess試劑分析之一氧化氮之替代物。使用WST-1分析評定細胞存活力。利用RTA 408處理引起IFNγ誘導之NO產生之劑量依賴性阻抑，平均IC
50
值為3.8 ± 1.2 nM。代表性實驗之結果示於圖1中。發現RTA 408之IC
50
值較化合物63170 (8 ± 3 nM)、63171 (6.9 ± 0.6 nM)、63179 (11 ± 2 nm)及63189 (7 ± 2 nM)之IC
50
值低45%-65%。63170、63171、63179及63189下下式化合物：
63170
63171
63179
63189。
2. RTA 408 對 Nrf2 靶基因之效應
在兩種不同報告基因分析中測試RTA 408以評定抗氧化反應元件(ARE)之活化。所測試第一報告基因係由衍生自人類NQO1基因之ARE控制。將HuH-7人類肝瘤細胞系用NQO1-ARE螢光素酶報告基因質粒瞬時轉染，且將細胞用RTA 408處理18小時。圖2a顯示此細胞系中螢光素酶活性由RTA 408之劑量依賴性誘導。值代表三個獨立性實驗之平均值。將自HuH-7細胞中之NQO1 ARE之轉錄增加2倍需要RTA 408 (12 nM)較63189 (14.9 nM)小20%。同樣，將自HuH-7細胞中之NQO1 ARE之轉錄增加2倍需要RTA 408分別係63170 (25.2 nM)及63179 (29.1 nM)之1/2.4-1/2.1。亦在AREc32報告細胞系中評定RTA 408對螢光素酶報告基因活化之效應。此細胞系係衍生自人類乳癌MCF-7細胞且在大鼠GSTA2 ARE序列之八個拷貝之轉錄控制下經螢光素酶報告基因穩定轉染。在用RTA 408處理18小時後，在AREc32報告基因細胞系中觀察到類似劑量依賴性反應(圖2b)。在兩個報告基因分析中在用15.6 nM RTA 408處理後，螢光素酶活性之約2倍誘導係明顯的。 亦顯示RTA 408可增加HFL1人類肺纖維母細胞及BEAS-2B人類支氣管上皮細胞系中之已知Nrf2靶基因之轉錄程度。用RTA 408處理HFL1肺纖維母細胞18小時引起若干Nrf2靶基因(包括NQO1、HMOX1、GCLM及TXNRD1)之表現增加，如藉由定量PCR所量測(圖3a-d)。對於測試之所有基因，由RTA 408誘導具有劑量依賴性且於低至15.6 nM之濃度下明顯。用RTA 408處理BEAS-2B支氣管上皮細胞18小時引起評價之所有Nrf2靶基因類似劑量依賴性增加(圖4a-d)。RTA 408於類似濃度下亦增加正常人類腎小球膜細胞(nHMC)、小鼠BV2小神經膠質細胞系及人類SH-SY5Y神經細胞瘤細胞系中之Nrf2靶基因之表現。 用RTA 408處理亦以劑量依賴性方式增加SH-SY5Y細胞中之NQO1蛋白質含量(圖5a)。在未經處理或經RTA 408處理之SH-SY5Y細胞中未檢測到HMOX1蛋白質。在BV2細胞中，用RTA 408處理於至多125 nM之濃度下增加NQO1及HMOX1蛋白質含量(圖5b)。SK-N-SH細胞中之Nrf2蛋白質表現由RTA 408誘導的EC
50
值(56.4 nM)較63171 (122 nM)、63189 (102 nM)及63179 (126 nM)之EC
50
值低45%-65%。需要相同量之63170 (54.6 nM)。 使用細胞內西方NQO1分析量測EC
50
，其中在評價下將細胞與化合物一起培育3天。在與目標化合物一起培育後，使細胞與小鼠NQO1抗體反應且隨後次日使細胞與IRDye-800CW-抗-小鼠IgG抗體反應。使靶標信號可視化且隨後進行分析。 與Nrf2靶基因及相應蛋白質產物之誘導一致，RAW264.7小鼠巨噬細胞處理24小時以劑量依賴性方式增加NQO1酶活性，於7.8 nM下增加明顯(圖6)。 總之，多個細胞系之該等數據證實，用RTA 408處理會增加由抗氧化反應元件控制之轉錄活性，增加Nrf2靶基因之表現，並增加NQO1 (一種Nrf2靶基因產物)之活性。
3. RTA 408 對細胞氧化還原能力之標記之效應
麩胱甘肽及NADPH係維持細胞氧化還原能力之關鍵因子。已證實涉及麩胱甘肽(
例如 ，
GCLC及GLCM)及NADPH [
例如 ，
6-磷酸己糖脫氫酶(H6PD)及蘋果酸酶1 (ME1)]之合成之若干基因係由Nrf2調控(Wu, 2011)。在小鼠AML-12肝細胞細胞系中評價RTA 408處理對總麩胱甘肽含量之效應。用RTA 408處理AML-12細胞24小時以劑量依賴性方式增加總細胞麩胱甘肽含量(圖7)。所示數據代表兩個獨立實驗。於低至15.6 nM之RTA 408濃度下觀察到總麩胱甘肽增加＞2倍。使用RAW264.7小鼠模型進行由RTA 408 (9.9 nM)誘導麩胱甘肽含量的EC
50
值較63170 (12.1 nM)、63171 (23.2 nM)及63189 (16 nM)之EC
50
值低22%-57%。 在HCT-116細胞中評價RTA 408處理對NADPH之含量(如藉由氧化還原敏感性染料WST-1之吸光度所量測)之效應。RTA 408處理24小時以劑量依賴性方式增加WST-1吸光度(圖8)，此表明NADPH含量增加。 亦在此研究中評價RTA 408對參與NADPH合成途徑之基因之表現的效應。將HCT-116細胞用RTA 408處理24小時，且使用定量PCR量測H6PD、磷酸葡萄糖酸脫氫酶(PGD)、轉酮醇酶(TKT)及ME1之mRNA含量。用RTA 408處理引起參與NADPH合成之基因之表現劑量依賴性增加(圖9a-d)。 總之，用RTA 408處理增加AML-12肝細胞中之總麩胱甘肽含量且增加HCT-116細胞中之WST-1吸光度，即NADPH產生之標記。此觀察與編碼參與NADPH合成之酶之若干關鍵基因的表現增加相關。
4. RTA 408 對 TNF α 誘導之 NF- κ B 信號傳導之效應
NF-κB係在許多免疫及發炎反應之調控中起關鍵作用之轉錄因子。已顯示RTA 402及其他AIM可抑制多種細胞系中之促炎NF-κB信號傳導(Shishodia, 2006；Ahmad, 2006；Yore, 2006)。在HeLa/NF-κB-Luc細胞(即在多個NF-κB轉錄反應元件控制下經螢光素酶報告基因構築體穩定轉染之人類宮頸腺癌細胞系)中評價RTA 408對TNFα誘導之NF-κB信號傳導之效應。將HeLa/NF-κB-Luc細胞用RTA 408預處理1小時，之後用TNFα (10 ng/mL)再處理5小時。在處理後，量測發光，且測定RTA 408預處理對TNFα誘導之螢光素酶活性之效應。三個獨立實驗之平均結果及標準偏差示於圖10中。RTA 408以517 ± 83 nM之IC
50
值劑量依賴性抑制TNFα誘導之NF-κB活化。在另一NF-κB報告基因細胞系(A549/NF-κB-Luc)中觀察到類似結果，其中RTA 408以627 nM (在614-649 nM範圍內)之IC
50
值抑制TNFα誘導之NF-κB活化。RTA 408在降低自HeLa/NF-κB-Luc細胞中之NF-κB啟動子報告基因之表現方面較63189 (854 nM)及63170 (953 nM)更有效1.6-1.8倍。 亦在HeLa細胞中評價RTA 408對TNFα誘導之IκBα磷酸化(NF-κB途徑活化中之關鍵步驟)之效應。將HeLa細胞用RTA 408預處理6小時，之後用TNFα (20 ng/mL)處理5 min。藉由西方印跡評價IκBα之總及磷酸化含量。與螢光素酶報告基因分析之結果一致，RTA 408以劑量依賴性方式抑制TNFα誘導之IκBα磷酸化(圖11)。 亦已證實RTA 408可抑制其他促炎信號傳導途徑，例如IL-6誘導之信號轉導劑及轉錄活化劑3 (STAT3)磷酸化及NF-κB配體(RANKL)誘導之破骨細胞發生之受體活化劑。在HeLa細胞中，用1 µM RTA 408預處理6小時會抑制由IL-6誘導之STAT3磷酸化。破骨細胞發生係由RANKL與其受體RANK在造血來源之細胞上結合產生之多步分化過程。此引起NF-κB及MAPK活化，此反過來增加破骨細胞特異性靶基因(包括酒石酸酯抗性酸磷酸酶(TRAP))之轉錄。在小鼠巨噬細胞細胞系RAW264.7中評價RTA 408對RANKL誘導之破骨細胞發生之效應。將RAW264.7細胞用RTA 408預處理2小時且隨後用50 ng/mL重組小鼠RANKL處理。RTA 408以約5-10 nM之IC
50
劑量依賴性抑制RANKL誘導之TRAP活化及破骨細胞形成。
5. RTA 408 對編碼轉胺酶之基因之表現的效應
在大鼠中利用RTA 408之28天毒性研究中觀察到轉胺酶升高，且在猴子中升高程度遠更低。在人類中經口投與有關AIM (甲基巴多索龍)後觀察到類似發現(Pergola, 2011)。對於此效應之一種假設係在無細胞毒性下，AIM直接或間接增加轉胺酶基因表現。為評定利用RTA 408處理是否影響轉胺酶mRNA含量，將小鼠AML-12肝細胞用RTA 408處理18小時，且使用定量PCR量測編碼轉胺酶之基因之mRNA含量。用RTA 408處理會增加丙胺酸轉胺酶1 (Alt1或Gpt1)及天冬胺酸轉胺酶1 (Ast1或Got1)之mRNA含量(圖12a、c)。RTA 408對丙胺酸轉胺酶2 (Alt2或Gpt2) mRNA含量無影響且降低天冬胺酸轉胺酶2 (Ast2或Got2)之mRNA含量(圖12b、d)。該等結果證實，RTA 408於測試濃度(250 nM或500 nM)下以與AIM種類中之其他化合物之效應一致之方式影響活體外轉胺酶基因表現。然而，尚不清楚於測試RTA 408濃度下此活體外系統之結果如何與於臨床相關劑量量下在人類中對轉胺酶之潛在效應相關。
6. RTA 408 對糖解中間體之含量之效應
糖尿病小鼠中之研究已證實，甲基巴多索龍增加肌肉特異性胰島素刺激之葡萄糖攝取(Saha, 2010)。在人類中，與接受安慰劑之患者相比，接受甲基巴多索龍之更高比例之患者報導經歷肌肉絞痛(Pergola, 2011)。亦已在胰島素投與後之糖尿病患者中報導肌肉痙攣，此表明可能與肌肉葡萄糖代謝相關。經由評定經培養齧齒類動物C2C12肌肉細胞中之乳酸鹽及丙酮酸鹽含量評價RTA 408對糖解代謝之效應。類似於用胰島素處理，用1 µM或2 µM RTA 408處理分化C2C12肌管達3小時以劑量依賴性方式顯著增加細胞內及細胞外乳酸鹽含量。 用250 nM或500 nM RTA 408處理C2C12分化肌管達18小時亦以劑量依賴性方式顯著(
P
＜ 0.0001，由星號注釋)增加細胞內丙酮酸鹽含量(圖13)。總之，該等結果證實，RTA 408於測試濃度下可影響活體外肌肉糖解中間體；然而，尚不清楚於測試RTA 408濃度下此活體外系統之結果如何與於臨床相關劑量量下在人類中對葡萄糖代謝之潛在效應相關。
7. 藉由 MRP-1 之 RTA 408 流出之活體外評價
RTA 408之流出比MRP-1 (1.3)以實驗方式測得係63170 (10)及63171 (11.2)之約1/10且係63189 (57.1)之1/40以下。針對RTA 408測定之值指示其並非MRP-1之受質，而其他化合物係MRP-1之受質。
C. 肺病之動物模型中之 RTA 408 之保護效應
在肺病之若干動物模型中測試RTA 408以評價其在肺中之潛在效能。對於所有研究，將RTA 408在芝麻油中以3 mg/kg至150 mg/kg範圍內之劑量量經口投與。在大多數情形下，RTA 408係在誘導肺損傷反應之前之若干天開始投與。
1. 小鼠中 LPS 誘導之肺發炎
在小鼠中之LPS誘導之肺發炎之兩個研究中測試RTA 408。在意欲初步確定劑量範圍之第一研究中，每日一次投與RTA 408 (30 mg/kg、100 mg/kg或150 mg/kg)，持續3天，之後在最終劑量後1小時投與LPS。在LPS投與後20小時(RTA 408之最終劑量後21小時)收集支氣管肺泡灌洗流體(BALF)並針對促炎標記(
即
，IL-6、IL-12p40、TNF-α及RANTES)之含量進行評價。RTA 408處理引起所有劑量下IL-12p40顯著降低及100 mg/kg及150 mg/kg劑量下TNFα顯著降低(圖14)。在第二研究中，每日投與RTA 408 (10 mg/kg、30 mg/kg或100 mg/kg)達6天，之後最後劑量後1小時LPS投與。在此研究中，於100 mg/kg劑量量下在第3天開始觀察到體重明顯減輕。於10 mg/kg劑量下觀察到TNFα明顯降低，且於30 mg/kg劑量下觀察到IL-12p40、TNFα及RANTES明顯降低(圖15a)。此研究中之小鼠之肺之進一步評價揭示相關Nrf2靶基因之有意義之接合，包括於10 mg/kg及30 mg/kg下明顯誘導NQO1酶活性及總GSH增加(圖15b)。
8. 博來黴素誘導之肺纖維化
亦在小鼠及大鼠中之博來黴素誘導之肺纖維化之模型中評價RTA 408之效應。在第一初級研究中，經由經口管飼向小鼠每日投與RTA 408 (10 mg/kg、30 mg/kg或100 mg/kg)達39天，其中在第10天進行博來黴素攻擊(鼻內)。在投與之最後一天，收集肺組織並實施組織學以評價發炎及間質纖維化之程度。在此模型中，於測試RTA 408劑量下未觀察到統計上顯著效應(圖16a及b)。使用已於Lovelace Respiratory Research Institute廣泛表徵之肺纖維化的大鼠模型實施其他評價。在此研究中，在第0天藉由氣管內投與用博來黴素或鹽水攻擊大鼠。在攻擊後，動物經由經口管飼每日接受RTA 408 (3 mg/kg、10 mg/kg或30 mg/kg)達28天。由於動物中過量脫水及腹瀉，在第14天停止投與30-mg/kg劑量。對於剩餘動物，在第28天收集支氣管肺泡灌洗流體用於評定促炎浸潤物，且針對羥脯胺酸含量及組織病理學分析肺組織。用硫酸博來黴素攻擊會誘導嗜中性球大量釋放及BALF中之可溶性膠原增加以及肺中之羥脯胺酸增加。用3 mg/kg及10 mg/kg RTA 408處理顯著阻抑多形核(PMN)細胞浸潤至肺中且亦產生羥脯胺酸沈積之有意義之降低(約10%-20%) (圖17a及b)。 重要的是，組織病理學評價揭示經RTA 408處理之大鼠中膠原沈積明顯減少，如藉由三色染色所評定。而博來黴素對照動物主要呈現中度染色，經10 mg/kg RTA 408處理之動物主要具有最小至輕度染色(表2)。
表 2 ： RTA 408 對大鼠肺中之膠原沈積之效應 ， 如藉由三色染色之強度評定 a
值代表在博來黴素誘導之肺改變之區域中進行間質三色染色之動物中之染色的強度。 此研究中大鼠之肺之進一步評價亦揭示相關Nrf2靶基因之有意義之接合(圖18)。RTA 408顯著且劑量依賴性增加暴露於博來黴素之大鼠肺中之NQO1、Txnrd、Gsr及Gst酶活性，此證實在此疾病設定中Nrf2由RTA 408活化。
9. 小鼠中吸煙誘導之 COPD
亦在吸煙誘導之COPD之小鼠模型中測試RTA 408。小鼠每日經由經口管飼接受RTA 408 (3 mg/kg、10 mg/kg或30 mg/kg)達2週且在RTA 408投藥時段期間每週暴露於吸煙5天。在研究結束時，收集肺組織及BALF用於發炎性浸潤物及細胞介素之分析。在此實驗中，於低至3 mg/kg RTA 408之劑量下RTA 408之多劑量投與可顯著阻抑促炎細胞介素，包括KC (人類IL-8之功能小鼠同源物)及TNFα。此研究之結果之概述提供於圖19a-e中。為進行比較在相同研究中測試AIM類似物(63355)。63355係下式化合物：
此研究中小鼠之肺之進一步評價亦揭示相關Nrf2靶基因之有意義之接合(圖20)。肺中之NQO1酶活性因吸煙暴露顯著降低；投與RTA 408降低此損失。亦由30 mg/kg劑量之RTA 408誘導Txnrd酶活性。一般而言，Gsr酶活性未改變，且Gst酶活性在處理下降低-二者皆可能係對該等酶之短暫反應的結果。
10. 小鼠中卵白蛋白誘導之哮喘
亦在先導性研究中在卵白蛋白誘導之哮喘之小鼠模型中評價RTA 408之潛在活性。在第0天及第14天將小鼠用卵白蛋白及氫氧化銨之IP注射敏化並在第14、25、26及27天用鹽水中之卵白蛋白鼻內攻擊。在第1-13天及第15-27天，小鼠每日經由經口管飼接受RTA 408 (3 mg/kg、10 mg/kg或30 mg/kg)。在敏化並用卵白蛋白攻擊後，與經陽性對照(地塞米松)處理之小鼠相比，經媒劑處理之小鼠的白血球之總數明顯增加。亦在經媒劑處理之小鼠中觀察到T細胞及B細胞之數目增加。用30 mg/kg之RTA 408處理顯著減少氣道內之B細胞之數目及百分比。RTA 408 (3 mg/kg及30 mg/kg)亦顯著減少氣道中檢測到之巨噬細胞之數目，但並不減少巨噬細胞之平均百分比。該等觀察表明此模型中之潛在效能。
11. RTA 408 對小鼠中 LPS 誘導之敗血症之效應
在第0天利用IP注射LPS (21 mg/kg)誘導敗血症，且存活直至第4天。自第-2天至第2天每日經由經口管飼投與RTA 408 (10 mg/kg、30 mg/kg或100 mg/kg)。在媒劑對照組中，60%動物存活直至第4天(高於此模型中預計之約40%存活率)。在RTA 408處理中，10 mg/kg劑量組中之80%動物及30 mg/kg劑量組中之90%動物存活直至第4天(圖21c及d)。對於100 mg/kg劑量組，90%動物存活直至第4天，僅在第4天發生單一死亡。儘管該等RTA 408誘導之效應指示此模型中之顯著效能，但媒劑對照組中之相對較高之存活率妨礙對照及RTA 408處理組之間之統計上顯著之差異。亦提供使用化合物RTA 405獲得之結果(圖21a及b)。RTA 405係下式化合物：
。
12. RTA 408 針對輻射誘導之口腔黏膜炎之效應
針對倉鼠之口腔頰囊暴露於急性輻射會產生類似於人類中口腔潰瘍性黏膜炎中觀察到之彼等效應的效應。該等效應包括中度至嚴重黏膜炎，其特徵在於嚴重紅斑及血管舒張、淺表黏膜糜爛及形成潰瘍。實施單一研究以評價此模型中RTA 408之效應。在第0天，針對左側口腔頰囊給予每一倉鼠40 Gy之急性輻射劑量。自第-5天至第-1天及第1天至第15天經口投與RTA 408 (10 mg/kg、30 mg/kg或100 mg/kg)每日兩次。在第6天開始且隔日繼續直至第28天，使用標準6點評分量表評價口腔黏膜炎。30 mg/kg及100 mg/kg兩個劑量之RTA 408皆引起潰瘍性黏膜炎之持續時間明顯減少(圖22)。此外，亦觀察到黏膜炎評分≥3之動物之百分比劑量依賴性降低。然而，投與30 mg/kg或100 mg/kg之RTA 408引起受輻照倉鼠中之體重增加明顯劑量依賴性降低。由於體重損失超過20%，故在第2天將100 mg/kg劑量組中之8只倉鼠中之2只無痛致死。
13. RTA 408 對活體內 Nrf2 生物標記之誘導之效應
如上文所述，RTA 408之關鍵分子靶標係Nrf2，即抗氧化細胞保護之關鍵轉錄調節劑。Nrf2之活化誘導一組細胞保護基因(包括NQO1、參與GSH合成之酶[
即
，麩胺酸鹽-半胱胺酸連接酶催化及修飾劑亞單位(Gclc及Gclm)]、參與解毒之酶(
即
，麩胱甘肽
S
-轉移酶[Gsts])及流出轉運蛋白[
即
，多藥物抗性相關蛋白質(Mrp)])之上調。該等基因之誘導引起配位細胞努力以保護抵抗氧化損傷(由增加抗氧化能力突出)、麩胱甘肽合成之誘導及細胞之潛在有害分子之結合及輸出。除上述各種動物模型中評價之效能終點及Nrf2靶基因表現外，亦使用自健康之經RTA 408處理之小鼠、大鼠及猴子收集之組織評定RTA 408誘導Nrf2靶基因之表現之能力。 作為小鼠、大鼠及猴子中RTA 408之非GLP 14天毒性研究的部分，出於量測所選Nrf2靶基因之mRNA及酶活性量的目的收集組織。對於小鼠及大鼠，在第14天最後劑量後4小時收集肝試樣。對於猴子，在第14天最後劑量後24小時收集血液(用於PBMC分離)、肝、肺及腦組織。在組織均質物中量測NQO1、Gst及麩胱甘肽還原酶(Gsr)之酶活性。使用Quantigene Plex 2.0技術(其涉及使用xMAP
®
Luminex
®
磁珠粒直接定量mRNA靶標之基於雜交之分析)測定mRNA之含量。另外，在血漿及組織中藉由LC/MS/MS方法量測RTA 408濃度。 RTA 408於10 mg/kg、30 mg/kg及100 mg/kg之劑量下通常以劑量依賴性方式增加各種Nrf2靶基因之表現(圖23、圖24a、圖25a及b)。由RTA 408轉錄上調Nrf2靶基因亦引起抗氧化反應之功能增加，如藉由齧齒類動物肝、以及猴子肝及肺中之NQO1、Gst及Gsr酶活性之劑量依賴性增加所表現(圖26a及b、圖27a及b、圖28a及b)。此外，在齧齒類動物肝中，RTA 408之暴露與NQO1 (Nrf2之非典型靶基因)之酶活性程度相關(圖29b、圖30b)。在猴子中，NQO1及硫氧還蛋白1 (SRXN1)二者之PBMC中之mRNA表現程度與於RTA 408中之血漿暴露相關(圖34a及b)。總之，RTA 408增加mRNA含量及Nrf2靶標之活性，且該等增加通常與組織及血漿暴露相關，此表明Nrf2靶標可用作Nrf2活化之可行生物標記(圖31a及b)且可用於評定RTA 408在健康人類個體中之藥理活性。
D. 安全性藥理學
使用RTA 408完成GLP順從性安全性藥理學程式。此包括關於心血管系統之活體外及活體內(猴子)研究以及關於大鼠中呼吸系統及中樞神經系統之研究。
2. RTA 408 對在 HEK293 細胞中表現之經選殖 hERG 通道之效應的評價
實施此研究以評定RTA 408對由在人類胚胎腎(HEK293)細胞系中穩定表現之hERG (人類ether-a-go-go相同基因)通道實施之快速活化向內整流鉀電流(I
Kr
)的效應。使用全細胞片鉗電生理學方法評定RTA 408對hERG相關鉀電流之效應。在hERG QPatch_Kv11.1分析中，RTA 408經測定具有12.4 µM之IC
50
值。此值係分別63170 (4.9 µM)及63189 (3.8 µM)之值之2.5-3倍。RTA 408 IC
50
值類似於63171值(15.7 µM)。
3. 食蟹猴中之 RTA 408 之心血管評價
在清醒之自由移動之食蟹猴中實施單一研究以評價RTA 408之潛在心血管效應。根據拉丁方設計(Latin square design)向相同四隻雄性及四隻雌性食蟹猴投與10 mg/kg、30 mg/kg及100 mg/kg之劑量量之媒劑(芝麻油)及RTA 408，一隻動物/性別/處理每週投藥，之後在投與之間14天清除時段，直至每一動物接受所有處理為止。經由經口管飼以5 mL/kg之劑量體積向所有動物投與媒劑及RTA 408。 對動物裝備遙測發射機儀器用於量測體溫、血壓、心率及心電圖(ECG)評價。自投藥前至少2小時直至投藥後至少24小時連續監測體溫、心臟收縮、心臟舒張及平均動脈血壓、心率及ECG參數(QRS持續時間及RR、PR及QT間隔)。於指定時刻自心血管監測數據印刷ECG描圖且由經廣泛證實之獸醫心臟病學家進行定性評價。在研究中首次投與之前，對未經處理動物之心血管終點連續監測至少24小時，且該等數據用於計算貫穿研究之經校正QT間隔。 對於所有動物實施發病率、死亡率、損傷及食物及水之可用性之觀察每日至少兩次。在投藥前、投藥後約4小時及在完成心血管監測時段後實施臨床觀察。在每一處理投與之前當天量測並記錄體重。 10 mg/kg、30 mg/kg及100 mg/kg之劑量量之RTA 408不產生死亡率、有害臨床體徵，或引起體重(圖32)、體溫、血壓或定性或定量(PR、RR、QRS、QT間隔) ECG參數之有意義變化。在100 mg/kg劑量組中，觀察到經校正QT間隔有小的(平均1.6%)但統計上顯著之增加；然而，個別動物數據不顯示可指示測試物件相關效應之一致QTc增加。因此，由於個別動物中變化量值小且無一致反應，並不認為該等輕微QTc增加與RTA 408處理相關。因此，經口投與RTA 408於至多且包括100 mg/kg之劑量下對食蟹猴中之心血管功能不產生效應。
4. RTA 408 於大鼠中之神經行為評價
在大鼠中評價RTA 408之潛在急性神經行為毒性。10只雄性及10只雌性CD
®
[Crl:CD
®
(SD)]大鼠之三個處理組接受3 mg/kg、10 mg/kg或30 mg/kg之劑量量之RTA 408。10只動物/性別之一個額外組用作對照且接受媒劑(芝麻油)。在第1天經由經口管飼向所有組投與10 mL/kg之劑量體積之媒劑或RTA 408一次。 對於所有動物實施發病率、死亡率、損傷及食物及水之可用性之觀察每日兩次。在第1天投藥之前及在每一功能觀察組(FOB)評價之後實施臨床體徵之觀察。在投藥前(第-1天)及於投藥後約4小時及24小時時實施FOB評價。在第1天投藥前量測並記錄體重。 3 mg/kg、10 mg/kg及30 mg/kg劑量之RTA 408不產生死亡率、有害臨床觀察或對所測試神經行為量測中之任一者之效應。在可潛在地與測試物件相關之30 mg/kg組中投藥後約24小時觀察到輕微體重增加減少。關於此研究中評價之基本神經行為終點，RTA 408於至多且包括30 mg/kg之劑量下在大鼠中不產生任何有害效應。
5. RTA 408 於大鼠中之肺評價
在大鼠中評價RTA 408對肺功能之潛在效應。8只雄性及8只雌性CD
®
[Crl:CD
®
(SD)]大鼠之三個處理組接受3 mg/kg、10 mg/kg或30 mg/kg之劑量量之RTA 408。8只動物/性別之一個額外組用作對照且接受媒劑(芝麻油)。在第1天經由經口管飼向所有組投與10 mL/kg之劑量體積之媒劑或RTA 408一次。 對於所有動物實施死亡率、發病率、損傷及食物及水之可用性之觀察每日兩次。在投藥前、投藥後約4小時及在完成8小時肺監測時段後實施臨床觀察。在RTA 408投與當天量測並記錄體重。在投藥之前監測肺功能(呼吸率、潮氣量及分鐘容量)至少1小時以確立基線並在投藥後監測至少8小時。 3 mg/kg、10 mg/kg及30 mg/kg劑量之RTA 408不產生死亡率、有害臨床觀察或對所評價肺參數中之任一者之效應。因此，關於此研究中評價之基本肺終點，RTA 408於至多且包括30 mg/kg之劑量下在大鼠中不產生任何有害效應。
E. 非臨床概述 1. 藥物代謝動力學
已在活體外及活體內研究RTA 408以評定其PK及代謝性質。已實施活體外研究以測定RTA 408血漿蛋白質結合及血液/血漿分配、細胞色素P450 (CYP450)抑制及誘導、以及鑑別由小鼠、大鼠、猴子及人類之肝微粒體形成的代謝物。經由監測血漿及選擇組織中之藥物含量自毒理學研究獲得涉及重複投與RTA 408後活體內吸收及分佈之數據。使用基於靈敏且選擇性液相層析-質譜之生物分析方法(LC/MS/MS)以適當精確性及準確性量測血漿、血液及組織中之RTA 408濃度。
a. 吸收
在單一及重複(每日)經口投與後在小鼠、大鼠及猴子中研究RTA 408之吸收及全身性藥物代謝動力學行為。在經口投與10 mg/kg至100 mg/kg劑量之懸浮液調配物後，在小鼠中在1小時至2小時內觀察到最大濃度，且在大鼠及猴子中在1小時至24小時內觀察到最大濃度。全身性暴露於RTA 408往往在大鼠中最高，且在小鼠及猴子中觀察到較低量。在經口投與後觀察之RTA 408之表觀終端半衰期的估計值係在6小時至26小時範圍內，但在一些情況下表觀延長吸收期妨礙界定半衰期估計值之計算。 全身性暴露於RTA 408在雄性及雌性中通常類似。在重複每日經口投與後暴露於RTA 408較在單一劑量後觀察之暴露往往稍微更高(≤2倍)。在3 mg/kg至100 mg/kg之劑量範圍內於懸浮液調配物中投與RTA 408通常引起與劑量成比例之全身性暴露增加。然而，投與較高劑量(在猴子中100 mg/kg至800 mg/kg；在大鼠中500 mg/kg至2000 mg/kg)不引起類似暴露增加，此表明100 mg/kg以上之劑量下之吸收飽和。在向猴子經口投與RTA 408 (3 mg/kg)之未最佳化(鬆散填充)膠囊調配物後，劑量正規化全身性暴露較利用懸浮液調配物觀察到者往往稍微較低。 在大鼠中使用單一及重複局部投與研究RTA 408之吸收及全身性藥物代謝動力學行為。0.01%至3%範圍內之RTA 408之投與相對於類似經口投藥顯示較低血漿濃度。全身性暴露於RTA 408通常以劑量依賴性方式增加。局部投與調配為存於芝麻油中之懸浮液。 使用兔評價RTA 408之眼部吸收及全身性藥物代謝動力學行為。每天一次向眼局部投與RTA 408達5天。眼部投與相對於在經口投與RTA 408時顯示較低之RTA 408血漿濃度(圖33)。相對於在經口投與RTA 408時，與第一劑量後之濃度相比，甚至5個連續天後之血漿中之RTA 408之量僅顯示小的變化，而血漿濃度幾乎高100倍(圖33)。
b. 分佈
於10 ng/mL至2000 ng/mL之RTA 408濃度下使用超速離心方法在小鼠、大鼠、兔、狗、迷你豬、猴子及人類血漿中評價RTA 408之血漿蛋白結合。RTA 408廣泛結合至血漿蛋白。非臨床物種中之血漿蛋白結合在93% (小鼠)至＞99% (迷你豬)範圍內，其中在毒理學物種(大鼠及猴子)中95%結合且在人類中97%結合。在所測試物種中無濃度依賴性蛋白質結合之證據。血液-對-血漿分配實驗之結果指示，RTA 408往往以線性方式主要分佈於血液之血漿部分中，其中所有物種及所有測定濃度之血液:血漿比率＜1.0。 研究在經口投與小鼠、大鼠及猴子後RTA 408至組織中之分佈。在14天非GLP毒性研究中，在投與研究之最後劑量後之單一時刻(對於大鼠及小鼠為4小時；對於猴子為24小時)收集選擇組織(肝、肺及腦)並使用LC/MS/MS針對RTA 408含量進行分析。RTA 408易於分佈至肺、肝及腦中。在肺中，小鼠及大鼠中4小時時之RTA 408濃度與血漿中之濃度類似或稍微較高(＜2倍)，而24小時時在猴子中，肺中之RTA 408濃度係血漿濃度之6至16倍。對於腦觀察到類似圖案。相反，肝中之RTA 408濃度係4小時時小鼠及大鼠之血漿之5至17倍，且係24小時時猴子中血漿之2至5倍。 在小鼠、大鼠及猴子中藉由監測自14天毒性研究收集用於藥物暴露之相同組織中之Nrf2靶基因之誘導評定組織中之RTA 408之藥物動力學效應。由RTA 408誘導Nrf2靶基因引起抗氧化反應增加，如藉由所檢查組織中NQO1、麩胱甘肽S-轉移酶(Gst)及麩胱甘肽還原酶(Gsr)酶活性劑量依賴性增加來表現。此外，在齧齒類動物中，RTA 408肝含量與NQO1 (即Nrf2之非典型靶基因)之酶活性程度相關。在猴子中，NQO1及硫氧還蛋白1 (SRXN1)二者之周邊血液單核細胞(PBMC)中之mRNA表現程度與RTA 408之血漿暴露相關(圖34a及b)。總之，RTA 408誘導齧齒類動物及猴子中之Nrf2之生物標記，且該等誘導通常與暴露於RTA 408中之組織及血漿充分相關。 在經由眼部局部投與向兔投與RTA 408時，在角膜、視網膜或虹膜中發現最高濃度之化合物，而玻璃體液、房水及血漿顯示顯著較低濃度之RTA 408 (圖35)。
c. 代謝
在煙醯胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)再生系統及尿苷二磷酸葡糖醛酸轉移酶(UGT)反應混合物存在下將RTA 408與小鼠、大鼠、猴子及人類之肝微粒體一起活體外培育60分鐘後研究RTA 408之代謝。利用靈長類動物微粒體觀察到RTA 408廣泛更新，在60分鐘培育結束時在猴子及人類微粒體二者中皆剩餘＜10%親代分子。相反，代謝程度在齧齒類動物微粒體中較低，其中在培育結束時剩餘＞65%親代分子。RTA 408之各種潛在代謝物無可用之真實標準妨礙所觀察代謝物之定量評價。自定性角度來看，在各物種中觀察到RTA 408代謝物之類似圖案，且其包括具有與RTA 408之還原及羥基化以及RTA 408之葡萄苷酸化或其還原/羥基化代謝物一致之物質之峰。未觀察到獨特人類代謝物，其中亦在一或多個臨床前物種中觀察到人類微粒體培育中之所有峰。具體而言，基於活體外微粒體數據，所有人類代謝物皆存於大鼠或猴子(所選齧齒類動物及非齧齒類動物毒性物種)中。
d. 藥物代謝動力學藥物相互作用
使用彙集人類肝微粒體及特異性CYP450酶之標準受質評價RTA 408抑制細胞色素P450 (CYP450)調介之代謝之潛能。RTA 408對於每一酶以約0.5 μM之K
i
值直接抑制CYP2C8及CYP3A4/5。對於其他測試酶(CYP1A2、CYP2B6、CYP2C9、CYP2C19或CYP2D6)未觀察到有意義之抑制，且於測試最高濃度下抑制＜50% (3 μM)。另外，所測試酶中之任一者之代謝依賴性抑制的證據極少或無。可基於該等數據及可在經口投與後於胃腸(GI)道中局部達成之潛在高濃度來保證未來研究CYP3A4/5調介之藥物-藥物相互作用之可能性的研究。 使用經培養人類肝細胞評價RTA 408誘導CYP450酶表現之潛能。在非典型誘導劑引起預計CYP活性增加之情況下，RTA 408 (至多3 μM)並非經培養人類肝細胞中之CYP1A2、CYP2B6或CYP3A4酶活性的誘導劑。
F. RTA 408 對急性輻射皮膚炎之效應
已檢查RTA 408作為局部或經口預防急性輻射皮膚炎之效應。使用雄性BALB/c小鼠，在第0天投與30 Gy劑量之輻射(表3)。在第-5至-1天及第1至30天向大鼠投與芝麻油媒劑或RTA 408。RTA 408係以3 mg/kg、10 mg/kg及30 mg/kg在芝麻油中經口投與及在芝麻油中以0.01%、0.1%及1%之百分比組合物中局部投與。自第4天至第30天以盲法隔天評價皮膚炎。在第12天，觀察到皮膚炎之典型峰且在投與劑量後4小時處死4只小鼠。在第30天投藥後4小時處死剩餘小鼠。在第12及30天收集血漿以及輻照皮膚試樣進行mRNA及組織學檢查。
表 3 ：急性輻射皮膚炎模型之研究設計
在用RTA 408處理小鼠之測試組中，在以經口或局部投與給予RTA 408時，皮膚炎之發病率的嚴重程度似乎稍微減輕(圖36-39)。此外，繪示測試組之平均皮膚炎臨床評分隨時間變化的曲線顯示，尤其在經由經口投與RTA 408之情形下，以經口或局部形式投與RTA 408與未經處理產生組具有一定變化(圖40-42)。此外，如下表4及5中可見，對於經由經口投與以RTA 408處理之小鼠，患有臨床評分高於3之皮膚炎之小鼠之百分比明顯較低，而對於給予RTA 408之局部投與的測試組，患有臨床評分高於2之皮膚炎之小鼠之百分比稍微較低。
表 4 – 每測試組中臨床皮膚炎檢查中評分高於 2 且給予含有 RTA 408 之局部處理之小鼠之百分比 表 5 – 每測試組中臨床皮膚炎檢查中評分高於 3 且給予含有 RTA 408 之經口處理之小鼠之百分比 G. RTA 408 對分次輻射皮膚炎之效應
經由局部投與利用RTA 408，量測RTA 408對於改善分次輻射皮膚炎之效應的效應。使用Balb/c小鼠，自第-5天至第30天以0.01%至1%範圍內之三個劑量向小鼠每日投與局部製劑中之RTA 408。在第0-2天及第5-7天每天以6個10-Gy劑量輻照小鼠。自第4天直至研究結束每2天以盲法評價小鼠之臨床皮膚炎評分。在圖43中，圖顯示每一組之平均臨床評分的變化繪示為隨時間變化。該圖顯示經RTA 408之0.1%至1%局部調配物處理之小鼠之評分統計上顯著改良。研究及處理參數可參見表6。
表 6 ：分次輻射誘導之皮膚炎之研究條件
藉由分析圖43中所示之平均臨床評分，實施曲線下面積(AUC)分析，其相對於皮膚炎持續多長時間產生皮膚炎之嚴重程度。此AUC分析容許在小鼠之不同組與RTA 408之不同百分比組合物之效應之間直接比較(圖44及表7)。局部RTA 408調配物之投與將2級及3級損失分別自小鼠僅暴露於媒劑中時之60%及33%降低至利用1% RTA 408之21%及6%。其他RTA組合物顯示一定活性，但並非如1%調配物所示一樣明顯。
表 7 - 對於每一處理組之皮膚炎評分的百分比 H. RTA 408 對眼部發炎之模型之效應
使用新西蘭白化品系之兔實施RTA 408對眼部發炎之效應之研究。將兔分成12只兔之5個組，給予其三個不同濃度之RTA 408 (0.01%、0.1%及1%)、0.1% Voltarene
©
眼藥水及媒劑(芝麻油)。在穿刺誘導之前之60分鐘內給予每一兔三次滴注且在穿刺誘導後30分鐘內給予兩次滴注。每一滴注皆係50 µL且在雙眼中給予。穿刺誘導30分鐘收集每時刻6只動物之房水且2小時後再次收集。藉由房水中之蛋白質濃度測定發炎之量。如圖45中所示，在調配物中僅有0.01% RTA 408時，RTA 408顯示與最高濃度之任一其他參考化合物(MaxiDex或馬普拉科特)類似的房水蛋白質減少。增加RTA 408之濃度之效應似乎可忽略，此乃因所有濃度之RTA 408似乎在降低房水蛋白質濃度方面皆顯示誤差內之相對類似效應。
I. RTA 408 之多晶型 RTA 408 多晶形 A 實例 1
：將17 g RTA 408溶解於68 g丙酮中。向500 mL夾套反應器中添加620 g去離子水並冷卻至2℃。在水低於7℃時，經由添加漏斗向反應器中添加RTA 408溶液。形成固體之漿液。在氮吹掃下在反應器中攪拌漿液。使用真空過濾分離固體並在真空下於室溫下乾燥，以產生形式A。
實例 2
：將300 mg RTA 408溶解於1 mL乙酸乙酯中。向澄清溶液中添加2 mL庚烷。在30分鐘內出現結晶。將漿液攪拌過夜並藉由真空過濾分離固體並於環境溫度下乾燥1小時。隨後將固體在真空爐中於50℃下乾燥過夜，以產生形式A。 粉末X射線繞射(PXRD)圖案及具有相對強度之峰列表分別示於圖53及表8中。差示掃描量熱(DSC)及熱重分析與質譜(TGA-MS)分別示於圖54及55中。 形式A之DSC指示熔點為181.98℃且融合焓為42.01 J/g之基本上不含溶劑之形式。形式A之TGA-MS顯示在25℃與200℃之間、主要160℃以上約0.5 wt.-%之損失與痕量H
2
O，此指示RTA 408多晶形A可稍微吸濕。
表 8 ： RTA 408 形式 A 之峰列表 RTA 408 多晶形 B 實例 3
：將1.0 g RTA 408溶解於1.5 mL丙酮中。在閃爍小瓶中，將10 mL去離子水加熱至50℃並向小瓶中逐滴添加RTA 408溶液。在攪拌2小時後，形成固體之漿液。隨後將漿液冷卻至室溫。藉由過濾分離所得固體並在真空爐中於50℃下乾燥過夜，以產生形式B。
實例 4
：於回流下將2.9 g RTA 408溶解於20 mL異丙醇中。於回流下向溶液中添加20 mL庚烷。將溶液冷卻至室溫並混合1小時。形成固體之漿液。藉由真空過濾分離固體並在真空下於環境溫度下乾燥，以產生形式B。 粉末X射線繞射(PXRD)圖案及具有相對強度之峰列表分別示於圖56及表9中。差示掃描量熱(DSC)及熱重分析與質譜(TGA-MS)分別示於圖57及58中。 形式B之DSC指示熔點為250.10℃且融合焓為42.01 J/g之基本上不含溶劑之形式。形式B之TGA-MS顯示在25℃與200℃之間約0.2 wt.-%之輕微損失與痕量H
2
O，此指示RTA 408多晶形B可極為稍微吸濕。
表 9 ： RTA 408 形式 B 之峰列表 J. 儀器 - 典型量測條件 粉末 X 射線繞射術 (PXRD)
使用裝配有彎曲位置靈敏探測器及平行光束光學裝置之G3000繞射儀(Inel公司，Artenay, France)收集PXRD數據。使用銅陽極管(1.5 kW，微對焦)在40 kV及30 mA下使繞射儀作業。入射光束鍺單色儀提供單色輻射。使用衰減直射光束以1度間隔校準繞射儀。使用矽粉線位置參考標準(NIST 640c)檢查校準情況。使用Symphonix軟體(Inel公司，Artenay, France)以電腦控制儀器並使用Jade軟體(9.0.4版，Materials Data公司，Livermore, CA)分析數據。將試樣裝載於鋁試樣基座上並使用載玻片整平。
熱重分析 / 質譜
利用TA儀器運行TGA，在配備有數據分析儀(Universal Analysis 2000，4.5A版，TA儀器，New Castle, DE)之熱平衡儀(Q-5000, TA儀器, New Castle, DE)上收集數據。在實驗期間，以60 mL/分鐘向爐吹掃氮，而以40 mL/分鐘吹掃平衡室。使用鋁及鎳之居裡點(Curie point)校準TGA爐之溫度。試樣大小在2 mg至20 mg範圍內，且使用10℃/分鐘之加熱速率。 對於TGA-MS，熱重分析部分與上文相同。利用PFEIFFER GSD 301 T3 ThermoStar (PFEIFFER Vacuum, Asslar, Germany)分析所釋放氣體之質量。使儀器作業並利用Software Quadstar 32位元(V7.01, Inficon, LI-9496 Balzers, Liechtenstein)評價數據。
差示掃描量熱法
使用配備有Universal Analysis 2000軟體(4.5A版，TA儀器, New Castle, DE)之DSC (Q-2000, TA儀器, New Castle, DE)測試DSC熱跡線。利用聯苯、銦及錫標準物校準溫度軸。利用銦校準電池常數。除非另外指明，否則將試樣(2 mg至5 mg)囊封於通風鋁盤中，並在研究期間在50 mL/分鐘之氮氣流速下以10℃/分鐘之速率加熱。
縮寫 方法 ：
AUC 曲線分析下面積 DSC 差示掃描量熱
1
H-NMR 質子核磁共振光譜 HPLC-MS 高效液相層析法耦合質譜法 LC/MS/MS 液相層析-串列質譜法 PXRD 粉末X射線繞射 TGA-MS 熱重分析耦合質譜法
基因、蛋白質及生物參數 ：
AIM 抗氧化發炎調節劑 ARE 抗氧化劑反應元件 ALP 鹼性磷酸酶 ALT 丙胺酸轉胺酶 ARE 抗氧化劑反應元件 AST 天冬胺酸轉胺酶 AUC 曲線下面積 BAL 支氣管肺泡灌洗 BALF 支氣管肺泡灌洗流體 COPD 慢性阻塞性肺病 COX-2 環氧合酶-2 Cr 肌酸 CYP450 細胞色素P450 Gclc 麩胺酸鹽-半胱胺酸連接酶，催化性亞單位 Gclm 麩胺酸鹽-半胱胺酸連接酶，修飾劑亞單位 Glu 葡萄糖 GOT 麩胺酸-草醯乙酸轉胺酶 GPT1 麩胺酸-丙酮酸鹽轉胺酶 GSH 麩胱甘肽 GSR 麩胱甘肽還原酶 GST 麩胱甘肽S-轉移酶 Gy 灰度 H6PD 6-磷酸己糖脫氫酶 hERG 人類ether a-go-go相關基因 HMOX1 血紅素氧合酶(脫環) 1 HO-1 血紅素氧合酶 IFNγ 干擾素-γ IL 介白素 iNOS 可誘導型一氧化氮合酶 IκBα B細胞抑制劑中之κ輕多肽基因增強劑之核因子，α KC 小鼠IL-8相關蛋白 Keap1 Kelch樣ECH相關蛋白-1 LPS 脂多糖 ME1 蘋果酸酶1 MPCE 微核多色紅血球 Mrp 多藥物抗性相關蛋白 NADPH 煙醯胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，經還原 NF-κB 活化B細胞之κ輕鏈增強劑之核因子 NO 一氧化氮 NQO1 NAD(P)H醌氧化還原酶1 Nrf2 類核因子(紅血球衍生之) 2 p- IκBα 磷酸化IκBα PBMC 周邊血液單核細胞 PCE 多色紅血球 PGD 磷酸葡萄糖酸脫氫酶 PMN 多形核 RANTES 表現且分泌之經調控及正常T細胞 SOD1 超氧化物歧化酶1 SRXN1 硫氧還蛋白-1 TG 總甘油酯 TKT 轉酮醇酶 TNFα 腫瘤壞死因子α TXNRD1 硫氧還蛋白還原酶1
其他 ：
min 分鐘 m.p. 熔點 Ph 苯基 T 溫度 wt.-% 重量百分數
K. 其他表 表 10. 圖 46 之參數 表 11. 63415 ： 主要活體內 ADMET – 關鍵主要 ADMET 分析及終點 表 12. 圖 49 之參數 表 13. 在活體內微核研究中 63415 對遺傳毒性呈陰性 表 14. 圖 32 之參數 表 15. 63415 及 63355 之活體外活性 表 16. 圖 47 之參數 表 17. 圖 48 之參數
借助本發明無需過多試驗即可獲得並實施本文揭示並主張之所有化合物、多晶型、調配物及方法。儘管已在較佳實施例方面闡述本發明之化合物、多晶型、調配物及方法，但彼等熟習此項技術者應瞭解，可對化合物、多晶型、調配物及方法、以及步驟中或本文所述方法之步驟之順序中施加變化而並不背離本發明之概念、精神及範疇。更特定而言，應明瞭，可用化學及生理上皆相關之某些試劑替代本文所述試劑，同時可獲得相同或類似結果。將彼等熟習此項技術者明瞭之所有該等類似取代及修飾方法視為在如由隨訪申請專利範圍定義之本發明之精神、範疇及概念內。 參考文獻 下列參考文獻明確地以引用方式併入本文中，從而提供例示性程序或其他補充本文所闡述者之細節。 Abraham及Kappas,
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