3β-(苄氧基)-17α-甲基-孕甾-5-烯-20-酮用于治疗认知障碍

摘要

本发明一般涉及用于治疗认知障碍的特定孕烯醇酮衍生物。更具体地说，本发明涉及式(I)化合物，所述式(I)化合物用于治疗认知障碍。实际上，本发明的化合物在体内非常有效地校正在认知障碍中观察到的认知损伤。

说明书

技术领域

本发明涉及精神障碍领域，并且特别地，涉及认知障碍领域。本发明涉及不能代谢成活性孕烯醇酮代谢物的一种特定孕烯醇酮衍生物“3β-(苄氧基)-17α-甲基-孕甾-5-烯-20-酮”(3Bn17MeP)，及其用于治疗认知障碍的用途。

背景技术

认知障碍被定义为由于个体认知功能受损，在不进行治疗的情况下难以或不可能在社会中独立生活。

认知障碍涉及认知功能的任何领域的损伤，包括学习和记忆(例如短期和长期记忆、记忆的获得、巩固、回忆和识别)、执行功能(例如工作记忆、认知灵活性、决策)、复合注意力、语言、知觉运动能力或社会认知。认知功能对于个体的整体功能是必需的。因此，认知障碍影响个人、学术或专业社会成绩，最终后果是丧失自主性。

认知障碍可以由异源疾病引起并且可在任何生命阶段都能显现。例如，认知障碍可以是遗传性出生缺陷、物理脑损伤、神经退行性疾病或与衰老相关的认知减退的结果。

根据《精神障碍诊断和统计手册(Diagnostic and Statistical Manual ofMental Disorders)》(DSM-5)的第五版，认知障碍由两种疾病类别组成，其通过发育和寿命考虑来区分：神经发育障碍和神经认知障碍。

神经发育障碍是一组在早期发育阶段(即进入小学前)表现出来的精神障碍。典型地，神经发育障碍可以由遗传性先天缺陷(例如唐氏综合征、脆性X综合征)、发育异常(例如脑畸形)、母体疾病(例如胎盘疾病)或围产期环境因素(例如胎儿暴露于酒精)引起。

神经发育障碍的特征在于智力障碍、适应性和交流障碍。患有神经发育障碍的个体的后果根据认知损伤的严重程度而变化，但总是妨碍个人、社会和学术活动。例如，在最常见的遗传性智力障碍原因唐氏综合征中，认知损伤表现记忆和执行功能下降(Grieco等，2015)。语言和书写的习得滞后，成人的智力年龄不超过8岁，智力商数＜70，因此，患有唐氏综合征的个体依赖性强，需要例如特定的和个性化的教育支持，并面临高失业率(例如，在美国为50％)。超过一半患有唐氏综合征的个体经历过不适应行为和/或建立社会关系方面的困难(Grieco等，2015；Kumin和Schoenbrot，2016)。

神经发育障碍是非常普遍的。智力残疾本身影响1％的唐氏综合征患者，占总数的1‰病例(DSM-5

神经认知障碍是一组精神障碍，其特征在于核心认知缺陷，表现为从以前达到的认知水平的下降。神经认知障碍的病因包括神经退行性障碍(例如阿尔茨海默病、额颞叶变性、帕金森病)、血管疾病、创伤性脑损伤、物质/药物滥用、人免疫缺陷病毒(HIV)感染或朊病毒病。

根据神经认知障碍对个体自主性的影响的严重性，神经认知障碍可以被认为是轻度(也称为轻度认知损伤)或重度(也称为痴呆)。

重度神经认知障碍导致无法管理日常活动，例如支付帐单或在没有帮助的情况下坚持服药。具有轻度神经认知损伤的个体以付出更大的努力和采用补偿策略为代价而保持独立(DSM-5

神经认知障碍由许多疾病引起，因此它们在全球人口中的患病率难以估计。然而，在老年人口中，重度神经认知障碍影响高达2％的65岁人口和至85岁时达到30％。轻度神经认知障碍的患病率在65岁时达到10％，超过70岁时达到25％(DSM-5

目前已批准药物干预来限制或延迟与阿尔茨海默病和帕金森病相关的认知减退。这些是乙酰胆碱酯酶抑制剂(例如多奈哌齐、利凡斯的明、加兰他敏)和谷氨酸能N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体抑制剂(美金刚)。在不同国家对患者进行了功效和耐受性的检查(Haute Autoritéde Santé，2016；国家卫生保健卓越研究所(National Institute forHealth and Care Excellence)，2011；Breton等，2015)。这些研究推断这些药物的治疗意义很小，原因如下：

-在限制或延迟认知丧失方面缺乏长期功效。

-在限制或延迟认知丧失方面的短期功效没有或适度。

-在改善认知能力方面无效。

-不可忽略的副作用风险；已经报道了消化、心血管和神经精神并发症。这些不良事件的发生率高，导致高达30％的治疗中断(Haute Autoritéde Santé，2016)。

此外，已经在患有神经发育障碍的患者中测试了来自两种药理学类别的化合物，但是没有显示积极的治疗效果，例如在唐氏综合征和脆性X综合征中(Hanney等，2012；Kishani等，2010；NCT01120626；NCT00584948，https://clinicaltrials.gov/)。

因此，需要有效和安全的药理学选择来治疗认知障碍。

使用通过抑制CB1受体的正位结合位点(内源性大麻素结合以激活受体的位点)来阻断CB1受体活性的化合物(正位拮抗剂)已经证明可以改善脆性X综合征中的认知缺陷(Busquets-Garcia等，2013)。这些化合物中的一种，利莫那班(rimonabant)，以品牌名

正位CB1拮抗剂，特别是

1.它们减少食物摄取，这表明奖励系统受到普遍破坏；

2.它们诱导动物的焦虑相关行为和人的焦虑；

3.它们诱导动物的抑郁相关行为和人的抑郁；

4.它们诱导抽搐和在安全性药理学和毒理学研究中的一般行为和临床损伤；

5.它们具有肝毒性作用；

6.它们具有非特异性作用，通过与阿片样物质受体直接相互作用抑制例如吗啡诱导的镇痛(Seely等，2012)。

这些作用明显与CB1拮抗剂作为治疗认知障碍的用途不相容，尤其是因为认知障碍影响年轻和老年群体，他们是更脆弱和/或虚弱的群体。

最近发现，当CB1受体过度活化时，脑中类固醇激素孕烯醇酮的浓度增加(3000％)。然后孕烯醇酮结合CB1受体上的特定位点，不同于CB1激动剂所结合的位点，并作为CB1受体的内源性信号特异性抑制剂(eCB1-SSi)。因此，孕烯醇酮选择性抑制CB1诱导的MAPK(促分裂原活化蛋白激酶)通路的活化，但不抑制CB1诱导的腺苷酸环化酶的抑制。尽管这种有限的分子作用，孕烯醇酮抑制了啮齿动物中CB1受体过度活化所诱导的大多数行为作用(Vallée等，2014)。

不幸的是，孕烯醇酮不能用作药理学治疗，因为其不易获得，具有非常短的半衰期并且被转化为下游活性类固醇。

WO2012/160006公开了3β-(苄氧基)-17α-甲基-孕甾-5-烯-20-酮作为未代谢成下游类固醇的孕烯醇酮的衍生物，及其用于抑制CB1受体的用途。

开发可用于人类的基于CB1受体的信号特异性抑制的认知障碍的疗法，存在若干挑战。因此，这种化合物应当同时显示所有以下特征：

1.考虑到患有认知障碍的患者中认知症状的可变性，其应该改善认知功能的不同区域中的表现。

2.它应该在近似人类认知过程的模型中显示功效以实现更好的翻译。

3.考虑到认知障碍病因学的异质性，它应该改善几种疾病/病症的认知表现。

4.它应该没有CB1抑制剂的已知副作用。特别地，它不应诱导：a.食物摄取的减少；b.焦虑和抑郁相关行为的增加；c.中枢神经系统相关临床体征的抽搐和损伤。

5.它不应改变其它受体的结合以避免脱靶效应或改变其它治疗药物的活性，如利莫那班的情况。

6.它不应具有非特异性行为作用，包括但不限于镇静、兴奋性、自发行为改变，这些作用会干扰其治疗作用。

7.它应该具有可接受的安全裕度。通常公认的是，不引起副作用的最高剂量应当是治疗剂量的至少10倍高。

对于先前可获得的知识中描述的CB1受体的信号传导特异性抑制剂和其它拮抗剂，没有描述所有上述特征。据我们所知，没有用于治疗认知障碍或更普遍地行为障碍的化合物具有所有这些特征。因此，精神活性药物的三个主要类别，抗焦虑药、抗抑郁药和神经安定药，以及用于阿尔茨海默病相关的认知缺陷的批准药物，在治疗剂量范围内诱发行为副作用。例如：抗焦虑药物诱导嗜睡、降低警觉性和损害记忆；b.抗抑郁药诱导兴奋性、失眠和性欲降低；c.神经安定药诱导激素紊乱、镇静、运动障碍和不自主运动；d.乙酰胆碱酯酶抑制剂和美金刚引起消化、心血管和神经精神副作用。

因此，具有要点1至7中所述的所有特征的化合物将是设计用于治疗认知障碍的药物的主要创新，而且也是精神病学整个领域的主要创新。

发明内容

本发明一般涉及用于治疗认知障碍的特定孕烯醇酮衍生物。

更具体地说，本发明涉及式(I)化合物

用于治疗认知障碍。

根据本发明，通过式(I)化合物治疗认知障碍包括：

-完全或部分逆转由认知障碍引起的损伤，包括改善认知功能。

-预防进一步的认知减退。

-推迟或减缓认知减退或认知能力的进一步丧失。

本发明具有以下特性：

1.它在不同的认知领域中改善认知行为(例如，说明性/关联性记忆、识别、执行功能)。因此，它几乎能够满足对所有认知缺陷概况的功效标准。

2.它改善了认知测试的性能，所述认知测试已经使用非常相似的程序成功地用于检测人(在虚拟放射性迷宫中)和小鼠(在放射性迷宫中)中的认知损伤。

3.它改善了在不同疾病/病症模型(例如唐氏综合征、脆性X综合征、与衰老有关的认知缺陷)中的认知表现。因此，无论其病因如何，它都将能够满足认知缺陷的功效标准。

4.它没有已知的CB1抑制剂的副作用。它不引起：a.食物摄取和体重的减少；b.健康和病理状态下焦虑和抑郁相关行为的增加；c.神经毒性、抽搐和中枢神经系统相关临床征象的损伤；d.肝毒性和基因毒性。

5.它不改变包括阿片样物质受体在内的一大组受体(85)的结合。

6.它不具有非特异性行为作用，包括但不限于镇静、兴奋性、自发行为改变，这些作用可干扰其治疗作用。

7.它具有非常大的安全裕度(＞3500)。

本发明还涉及一种治疗认知障碍的方法，如本文所述，该方法包括向需要治疗的个体施予有效量的式I化合物，在一些实例中，需要治疗的个体患有脆性X、唐氏综合征或年龄相关性认知减退。

本发明还涉及一种用于治疗认知障碍的药物组合物，如本文所述，其包含式I化合物作为活性成分。在一些实例中，所述药物组合物用于治疗患有脆性X、唐氏综合征或年龄相关性认知减退的个体。

附图说明

图1：按照路线A合成式(I)化合物(3Bn17MeP)的流程图。

图2：按照路线B合成式(I)化合物(3Bn17MeP)的流程图。

图3：按照路线C合成式(I)化合物(3Bn17MeP)的流程图。

图4：按照路线D合成式(I)化合物(3Bn17MeP)的流程图。

图5：3Bn17MeP对抑制细胞呼吸、增加促分裂原活化激酶的磷酸化(p-MAPK)和降低由用Δ

图5A：3Bn17MeP(1；2.5；5；50和100nM)对用野生型人CB1受体转染的HEK293中THC(1μM)诱导的细胞呼吸抑制的影响。数据表示为THC作用的百分比(0％处的虚线表示THC载体的作用；100％处的虚线表示不存在3Bn17MeP时THC的作用)。3Bn17MeP剂量依赖性地阻断THC诱导的细胞呼吸的抑制，从2.5nM起具有显著的作用。THC与不存在3Bn17MeP时的载体THC相比，p＜0.001，图基检验(Tukey's检验)；3Bn17MeP(2.5；5；50和100nM)与存在THC时的载体相比，Tukey's检验，p＜0.001。

图5B：3Bn17MeP(100nM)对THC(1μM)诱导的细胞呼吸抑制的影响，在用野生型人CB1受体(HEK293-hCB1-WT)或用其中孕烯醇酮结合位点无效的突变型人CB1受体(HEK293-hCB1-Mut)转染的HEK293中(hCB1

图5C：3Bn17MeP(0.1；0.3；1；3和9μM)对THC(10μM)诱导的MAPK磷酸化(p-Erk1/2

图5D：3Bn17MeP对用hCB1稳定转染的CHO细胞中THC诱导的cAMP水平降低的影响。3Bn17MeP没有改变THC诱导的cAMP水平的降低。NT，未用THC处理。

图6：在唐氏综合征的临床前模型中，3Bn17MeP对对象识别损伤的影响。

图6A：3Bn17MeP在饮用水中长期口服给药(0.6μg/ml)后，恢复了Ts65Dn小鼠的短期序贯对象识别。**P＜0.01；***p＜0.001，延迟5分钟后第1次对第2次呈现同一物体以及，

图6B：3Bn17MeP在玉米油(15μg/kg；b.i.d.)中口服重复给药后，恢复了Ts65Dn小鼠的长期对象识别。***P＜0.001，WT对施予3Bn17MeP(0μg/kg)的载体的Ts65Dn，和

图7：3Bn17MeP对唐氏综合征临床前模型中陈述性/关联性记忆损伤的影响。在Ts65Dn小鼠中长期口服施予饮用水中的3Bn17MeP(0.6μg/ml)，恢复了记忆性能(通过正确应答/反应的百分数测定)到WT小鼠水平上。虚线描绘机会等级。*p＜0.05，WT对施予3Bn17MeP(0μg/ml；未配对t-检验)的载体的Ts65Dn，

图8：3Bn17MeP在唐氏综合征的临床前模型中对工作记忆损伤的影响。在Ts65Dn小鼠中长期口服施予饮用水中的3Bn17MeP(0.06μg/ml)，恢复了在WT小鼠水平上的记忆性能(通过正确应答/反应的百分数测定)。***p＜0.001，WT对施予3Bn17MeP的载体(VEH；Tukey试验)。

图9：3Bn17MeP对脆性X染色体综合征临床前模型中对象识别损伤的影响。3Bn17MePin在玉米油(15微克/千克；每日两次)中重复口服给药后，校正了fmr1-KO小鼠与WT的区分指数的降低。**P＜0.01，WT对施予3Bn17MeP(0μg/kg；Tukey's试验)的载体的fmr1-KO。

图10：3Bn17MeP对年龄相关认知损伤的临床前模型中陈述性/关联性记忆损伤的影响。长期口服施予饮用水中的3Bn17MeP(0.6μg/ml)改善了老年小鼠的记忆表现(通过正确应答/反应的百分比测定)。虚线描绘机会等级。*p＜0.05，3Bn17MeP(0μg/ml)的载体对3Bn17MeP(0.6μg/ml；未配对t-检验)。

图11：重复给药3Bn17MeP和利莫那班对野生型小鼠的食物摄取和体重的影响。

图11A：在关灯后3和13小时测定3Bn17MeP急性给药(0；0.05；5；15和30mg/kg；在玉米油中口服)对标准饲料的累积食物摄取量的影响。3Bn17MeP对食物摄取没有影响。

图11B：在关灯后3和13小时测定急性给药利莫那班(0；10mg/kg；腹腔注射(ip))对标准饲料的累积食物摄取量的影响。利莫那班减少食物摄取。**，p＜0.01；利莫那班对载体(0mg/kg；双向ANOVA，主要治疗作用)。

图11C：重复给药(39天，每天一次)3Bn17MeP(0，0.05；5；15和30mg/kg，在玉米油中口服)对标准饲料喂养的小鼠体重的影响。3Bn17MeP对体重没有影响。

图11D：重复给药(39天，每天一次)利莫那班(0和10mg/kg，腹腔注射)对标准饲料喂养的小鼠体重的影响。利莫那班减轻体重。

图12：3Bn17Mep和利莫那班对野生型小鼠中焦虑和抑郁相关行为的影响。

图12A：用玉米油中的3Bn17MeP(30mg/kg)或载体(0mg/kg)急性口服给药对焦虑样行为的影响，通过在高架十字迷宫的开放臂中花费时间的百分比和访问的百分比来测量。3Bn17MeP对焦虑相关行为没有影响。

图12B：用利莫那班(10mg/kg)或载体(0mg/kg)的急性腹腔给药对焦虑样行为的影响，通过在高架十字迷宫的开放臂中花费时间的百分比和访问的百分比来测量。利莫那班减少了花费的时间和在开放臂中的访问次数。***，p＜0.001；**，p＜0.01；利莫那班对载体(0mg/kg)(未配对t-试验)。

图12C：重复给药(28天，每天一次)3Bn17MeP(0，0.05；5；15和30mg/kg，在玉米油中口服)对抑郁相关行为的影响，如在蔗糖偏好性试验中测量的。3Bn17MeP对蔗糖摄取没有影响。

图12D：重复给药(28天，每天一次)利莫那班(0和10mg/kg；腹腔注射)对抑郁相关行为的影响，在蔗糖偏好性试验中所测量的。利莫那班减少蔗糖摄取。*P＜0.05，利莫那班对载体(0mg/kg；未配对t-试验)。

图13：利莫那班和3Bn17MeP的神经毒性和基因毒性的体外评价。

图13A：3Bn17MeP、利莫那班(0；10；30和100μM)和参照阳性对照星形孢菌素(100nM)对大鼠皮层神经元原代培养物的毒性研究。3Bn17MeP在这些病症中没有毒性作用，而利莫那班在这些病症中显示出剂量依赖性的毒性作用。***，p＜0.001；*，p＜0.05，利莫那班对载体(0μM)(Holm-Sidak试验)。

图13B：3Bn17MeP(0；0.1；0.3；1；3；10；30和100μM)、利莫那班(0；0.1；0.3；1和100μM)和参照阳性对照依托泊苷(3μM)对HeLa细胞中Histone H2AX磷酸化的影响。3Bn17MeP对磷酸化的H2AX细胞没有作用，而利莫那班在100μM时增加了磷酸化的H2AX细胞的数量。***，p＜0.001，利莫那班对载体(0μM)(Holm-Sidak试验)。

图14：利莫那班和3Bn17MeP的肝毒性体外评价。

图14A：3Bn17MeP、利莫那班(0；0.1；0.3；1；3；10；30和100μM)和参照阳性对照对乙酰氨基酚(APAP，50mM)对大鼠原代肝细胞培养物存活的影响。3Bn17MeP没有肝毒性作用，而利莫那班从3μM起增加肝细胞死亡。***，p＜0.001，利莫那班对载体(0μM)(Holm-Sidak试验)。

图14B：3Bn17MeP、利莫那班(0；0.1；0.3；1；3；10；30和100μM)和参照阳性对照环孢霉素A(10μM)对大鼠肝细胞原代培养物中胆小管抑制的作用。3Bn17MeP对胆小管没有作用，而利莫那班从1μM起减少胆小管的数目。***，p＜0.001；**，p＜0.01，利莫那班对载体(0μM)(1-途径ANOVA，随后进行Bonferroni事后检验)。

具体实施方式

本发明一般地涉及式(I)化合物：

用于治疗认知障碍。

式(I)化合物校正认知障碍中观察到的认知损伤。在所有评估的认知功能和疾病模型中，3β-(苄氧基)-17α-甲基-孕甾-5-烯-20-酮(3Bn17MeP)的给药完全恢复健康对照水平的认知性能。

3Bn17MeP在包括长期记忆、识别和执行功能的若干认知领域中具有功效。本发明受益于认知功能上的广泛作用。因此，3Bn17MeP可能是一种整体认知增强剂。

本发明的化合物3Bn17MeP不阻断靶受体的全部活性，而是仅阻断其部分活性。本发明化合物的特异性靶受体是CB1受体。

式(I)化合物被认为再现了新发现的脑机制的作用，所述脑机制提供内源性负反馈，调节CB1受体的过度活化(Vallée等，2014)。值得注意的是，这种调节机制仅在CB1过度激活时触发，这可能是认知障碍中的情况，而不是在受体的激活处于更加生理的范围内时触发。

这解释了为什么本发明的化合物在校正认知缺陷方面非常有效，因此对于治疗认知障碍是有效的。此外，由于其信号特异性作用机制，本发明化合物对CB1信号传导在生理范围内的健康受试者的行为本身没有影响。

在这方面，本发明化合物的作用机制与CB1正位拮抗剂的作用机制非常不同，后者通过阻断CB1受体的内源性和外源性激动剂的结合，诱导所有CB1活性的完全抑制并破坏行为本身。此外，拮抗剂的作用机制在生理学上不存在，即据我们所知，不存在像拮抗剂一样阻断CB1激动剂与受体结合的内源性化合物。由于这种作用机制的人工性质，这些拮抗剂除了校正靶受体的过度活化之外，通常将其活性降低至基础水平以下，破坏生理学并产生副作用。

本发明化合物与正位拮抗剂如利莫那班之间的不同作用机制，解释了为什么两种药物都可以校正认知障碍，但不共有其它行为作用。

因此，本发明的化合物不是CB1正位拮抗剂，因此不会象正位CB1拮抗剂利莫那班那样阻断由CB1受体激活诱导的所有细胞效应。

更有利且更普遍地，本发明的化合物没有观察到副作用。

没有副作用，并且在许多情况下，在健康对照中没有本发明化合物的作用，可能是由于本发明化合物的特定结构和作用机制。

发明人证明本发明化合物具有附随的特征，这使其成为治疗认知障碍的独特的理想工具。这些特征包括但不限于：

1.本发明化合物具有独特的作用机制，其被定制为克服CB1受体过度活化的内源性脑机制，但似乎对受体的基础活性没有影响。靶系统基础活性的破坏通常是造成拮抗剂的一些不利作用的原因。此外，本发明化合物具有很强的选择性，并且不与所测试的85种受体中的任何一种相互作用。脱靶效应通常是造成新化学实体的一些副效应的原因。然后CB1受体的细胞活性以选择性和信号传递特异性的方式被抑制。

2.本发明化合物在校正包括长期记忆、识别和执行功能损伤的大范围的认知损伤方面显示出非常高的效力。

3.本发明化合物在不同认知障碍模型中显示出体内功效，所述不同认知障碍包括唐氏综合征、脆性X综合征和年龄相关性认知减退。

4.本发明化合物没有正位CB1拮抗剂的副作用，包括但不限于：a.食物摄取的减少；b.焦虑和抑郁相关行为的增加；c.神经毒性、阵挛性抽搐的诱发和与中枢神经系统损伤相关的临床体征；d.肝毒性和基因毒性。

5.本发明化合物即使在比改善认知功能的有效剂量高数千倍的剂量下也不引起非特异性行为作用。这些作用包括但不限于自发行为、镇静、兴奋性的变化。

6.本发明化合物在体外和体内，在比改善认知功能的有效剂量高数千倍的剂量下，没有不利的或毒性作用。因此，本发明的化合物表现出高安全指数(＞3500)。

根据本发明，"认知障碍"可理解为智力障碍、认知或智力损伤、认知或智力残疾、智力迟钝或认知减退，并且包括可与认知障碍相关的所有疾病/病症。

认知或认知功能可以被定义为专用于信息处理的所有精神活动。它们包括基本功能，例如感知和运动技能，以及高阶过程，例如注意力、学习和记忆、推理或执行功能。认知缺陷涉及任何认知领域的损伤，包括：

-复合注意力：持续的注意力、分散的注意力、选择性的注意力和处理速度。例如，复合注意力缺陷可能导致在具有干扰选项的环境中难以记住信息，或者在例行任务中产生错误。

-执行功能：计划、决策制定、工作记忆、响应反馈/纠错、克服习惯/抑制和思维灵活性。例如，执行功能缺陷可能导致完成多阶段项目、计划日常生活活动或随后的谈话出现困难。

-学习和记忆：即时和最近的记忆，包括自由或提示回忆和识别、长期到非常长期的记忆和隐性学习。例如，学习和记忆障碍的后果可能是失去对账单支付的跟踪或在谈话中重复自我。

-语言：表达语言和理解。例如，语言缺陷可能与一般术语而不是特定术语的使用相关联，从而造成语法错误。严重形式的语言缺陷导致模仿言语或缄默症。

-知觉运动能力：绘图、实践(运动序列的学习)和直觉(例如，面部和颜色的识别)，知觉-运动缺陷可能导致难以实现先前熟悉的活动，例如使用工具或驾驶。

-社交识别：能够识别由其他人表达的情绪，并且能够考虑由其他人在特殊情况下表达的想法和意图。社交识别障碍可以导致例如减少感情共鸣、表达超出可接受的社交范围的行为或讲话(例如，不适当的服装)或进行谈话。

在本实例中，认知障碍可以指认知失调大于年龄匹配个体的标准认知水平的病理状况。另外，认知障碍可以理解为与健康老龄化相关的认知减退(称为年龄相关的认知减退)。

为了举例说明主要的认知障碍，发明人在此使用DSM-5

在这方面，认知障碍包括神经发育障碍和神经认知障碍。

神经发育障碍是指发育早期、常常是在儿童进入小学之前出现的病症。它们的特征在于导致概念、实践和社会功能受损的发育异常。因此，个人不能满足智力开发、学术成果、个人独立和/或社会参与的年龄匹配的标准。发育缺陷的范围从学习或执行功能的非常明确地限制到社会技能或智力的整体损害。

神经发育障碍可与特定原因(例如已知的遗传条件或环境因素)相关，或者当病因未知时可能不明确。具体实例包括遗传病，例如但不限于唐氏综合征、脆性X综合征、结节性硬化症、雷特氏(Rett)综合征、威廉姆(William)综合征、脊柱裂。医学病症包括病理如癫痫、代谢性疾病；发育异常(例如脑畸形)、母体疾病(例如胎盘疾病)或围产期环境因素(例如胎儿暴露于酒精、毒素或致畸剂)。

神经发育障碍包括如下所述的七大类障碍：

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

值得注意的是，神经发育障碍经常同时出现；例如，患有自闭症谱系障碍的个体通常具有智力残疾，并且许多患有ADHD的儿童也具有特定的学习障碍。

神经发育障碍应当由临床医生基于DSM-5

-CANTAB系列试验

-NIH工具箱智力障碍认知系列

-适应行为评估系统第三版本(ABAS-III)或最新版本

-异常行为检查表(ABC)

-文兰适应行为量表(VABS)

-康纳斯评级量表

-儿科生活质量清单(PedsQL)

-生活质量量表(QOLS)

-执行功能：执行功能清单的行为评级清单(BRIEF)、威斯康辛卡片分类测验(WCST)、虚拟放射性迷宫(工作记忆程序)(Marighetto等，2012)

-学习记忆：虚拟放射性迷宫(声明性/关联性记忆程序)(Sellami等人，2017)

-社会认知：社会响应性量表

-语言：波士顿命名测验(BNT)、标记测验

-睡眠质量：匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)

神经认知障碍是指以认知功能中的主要临床缺陷为特征的精神障碍。这些缺陷应该是获得性的而不是发育性的，表示从以前达到的认知水平的下降。与神经认知障碍相关的认知缺陷将影响个体的日常生活活动，并可导致自主性丧失。神经认知障碍可影响复合注意力、执行功能、学习和记忆、语言、知觉运动/视觉空间功能和社会认知中的一个或多个认知领域。

神经认知障碍可以由不同的病理引起，包括但不限于神经退行性疾病(例如阿尔茨海默病、额颞叶变性、路易体变性、帕金森病或亨廷顿病)、血管疾病、创伤性脑损伤、物质/药物使用、人免疫缺陷病毒(HIV)感染、朊病毒病。

神经认知障碍分类如下：

1.谵妄：是指短时间(数小时)内发展的认知障碍。谵妄是另一种医学状况或物质中毒或戒断(例如，滥用药物、药物、毒素)的直接后果。谵妄可以持续数小时至数月。

2.重度和轻度神经认知障碍：是指干扰日常生活活动的独立性的认知减退(在一个或多个认知领域中)。重度神经认知障碍(也称为痴呆)的特征在于显著丧失自主性。通常，个体至少需要帮助来执行复杂任务，例如管理药物或支付账单。轻度神经认知障碍(也称为轻度认知损伤)的特征在于比重度神经认知障碍更小的认知减退。轻度神经认知障碍不能阻碍个体的自主性，但是实现日常生活的复杂任务需要更大的努力或补偿策略。

此外，当患者表现出与明确病因学不相关的认知缺陷症状时，可以诊断为未指明的轻度或重度神经认知障碍。

神经认知障碍的诊断由临床医生使用认知功能的主观和/或客观评估来执行。主观认知评估包括从患者和/或护理者获得关于表现为日常活动(例如，管理财务和药物)的认知功能变化的信息。

客观评估应该使用一个或多个旨在评估认知功能的标准化测试来进行。有几种量表可用(Sheehan，2012)。有些专用于日常生活活动的清单，例如功能活动问卷，或生活质量，例如生活质量量表(QOLS)。其他评估特定的认知功能或整体认知功能。整体认知测试的非详尽示例是微型精神状态检查、精神状态的简短测试、蒙特利尔认知评估、简易智力状态评估量表(Mini-Cog)测试、CANTAB系列测试、用于神经心理状态评估的可重复系列(RBANS)和NIH工具箱认知系列。

此外，A.Marighetto和同事开发了虚拟放射性迷宫方法，能够检测细微的工作记忆和与正常和病理老化相关的陈述性/关联性记忆缺陷(Etchamendy等，2012；Marighetto等，2012；Sellami等，2017)。这些放射性迷宫方法在啮齿动物中具有匹配的等同物，允许改善用于治疗认知障碍的治疗候选物从动物到人类患者的转化。

因此，本发明涉及式(I)化合物：

用于预防或治疗认知障碍，所述认知障碍选自神经发育障碍、神经认知障碍和年龄相关的认知减退。施予受试者有效量的式(I)化合物可减少、消除、稳定认知障碍或损害(即预防或限制认知障碍或损害的恶化)。因此，用有效治疗方案治疗的受试者在主观临床检查后，或在神经心理学测试，或与受试者的病理学、年龄、语言和文化相关的生活质量量表的一个或若干参数方面显示出改善。或者，用式(I)化合物的有效方案治疗受试者保持认知功能，使得与没有治疗情况下的预期下降相比，其预防或减缓首次呈现或诊断后的下降。

术语"3β-苄氧基,17α-甲基-孕甾-5-烯-20-酮"或"C

本发明还涉及本发明化合物的制备方法。式(I)化合物可以通过参见下文的不同合成途径获得。

首先，化合物3β-苄氧基-17α-甲基-孕甾-5-烯-20-酮可以通过2个化学步骤从孕烯醇酮中获得(途径A)。

-通过烯醇乙酸酯中间体(通过孕烯醇酮和乙酸酐反应)与格氏试剂之间的反应在C17位引入甲基，以获得式(II)化合物。

然后，用2-苄氧基-1-甲基吡啶三氟甲烷磺酸盐试剂将C3位的羟基苄基化，得到式(I)的3β-苄氧基-17α-甲基-孕甾-5-烯-20-酮。

参见图1-4，如下所述，可以使用其它途径提供3β-苄氧基-17α-甲基-孕甾-5-烯-20-酮。

例如，C3位羟基的最后阶段烷基化可在苄基氯或苄基溴存在下的碱性条件(NaH、t-BuOK或其它碱)下进行(路线B)。也可以在催化量的有机酸存在下，使用三氯乙酰亚胺酯在酸性介质中进行烷基化。

另一种方法(路线C)可以从通过缩醛保护孕烯醇酮酮功能开始，得到式(III)化合物。

然后通过苄基(在酸性或碱性条件下或通过上述2-苄氧基-1-甲基吡啶三氟甲烷磺酸盐)将游离醇烷基化，得到式(IV)化合物。

缩醛在酸性条件下水解，得到式(V)化合物。

在氢化钠存在下用碘甲烷直接甲基化得到式(I)的3β-苄氧基,17α-甲基-孕甾-5-烯-20-酮。

另一种替代方法是在不保护孕烯醇酮酮基的情况下进行路线C(路线D)。

本发明还涉及一种药物组合物，其包含式(I)化合物：

和至少一种药学上可接受的赋形剂。

药物组合物的形式、给药途径、剂量和方案自然取决于待治疗的情况、疾病的严重程度、患者的年龄、体重和性别等。

尽管本发明的化合物可以单独施予，但优选根据标准药学实践将其配制成药物组合物。因此，本发明还提供了一种药物组合物，其包含与至少一种药学上可接受的赋形剂混合的式(I)化合物。

本发明还提供了制备药物组合物的方法，该方法包括将式(I)化合物与至少一种药学上可接受的赋形剂混合。

药物组合物通常包含至少一种药学上可接受的赋形剂。用于治疗用途的可接受的赋形剂是药物领域公知的，并且描述于例如Remington's Pharmaceutical Sciences，第21版2011。药物赋形剂的选择可根据预期的给药途径和标准药学实践来选择。赋形剂必须是可接受的，对其接受者无害。所述至少一种药学上可接受的赋形剂可以是例如粘合剂、稀释剂、载体、润滑剂、粉碎剂、润湿剂、分散剂、悬浮剂等。

上述化合物的给药(递送)途径包括但不限于：口服(例如作为片剂、胶囊或作为可吸收溶液)、局部、粘膜(例如作为鼻腔喷雾剂或用于吸入的气雾剂)、鼻、胃肠、脊柱内、腹膜内、肌肉内、静脉内、子宫内、眼内、皮内、颅内、气管内、阴道内、脑室内、脑内、皮下、眼(包括玻璃体内或前房内)、经皮、直肠、颊、硬膜外、舌下。

优选的给药途径包括口服、粘膜、肠胃外和舌下。

例如，化合物可以片剂、包衣片、丸剂、胶囊、软明胶胶囊、口服粉末、颗粒、胚珠、酏剂、溶液或悬浮液的形式口服给药，其可以含有调味剂或着色剂，用于立即、延迟、改进、持续、脉冲或控制释放应用。

片剂可以含有赋形剂如微晶纤维素、乳糖、柠檬酸钠、碳酸钙、磷酸氢钙和甘氨酸，崩解剂如淀粉(优选玉米、马铃薯或木薯淀粉)、淀粉乙醇酸钠、交联羧甲基纤维素钠和某些复合硅酸盐，粘合剂如聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟丙基纤维素(HPC)、蔗糖、明胶和阿拉伯胶，润滑剂如硬脂酸镁、硬脂酸、山嵛酸甘油酯。相似类型的固体组合物也可用作硬明胶胶囊中的填充剂。在这方面优选的赋形剂包括乳糖、蔗糖、山梨醇、甘露醇、马铃薯淀粉、玉米淀粉、支链淀粉、纤维素衍生物或明胶。硬明胶胶囊可以含有本发明化合物的颗粒。

软明胶胶囊可以用含有本发明化合物、植物油、蜡、脂肪或其它适用于软明胶胶囊的载体的胶囊制备。例如，可接受的载体可以是油质载体，例如长链甘油三酯植物油(例如玉米油)。

适于通过加入水来制备水性悬浮液的可分散粉末和颗粒可以含有与分散剂、润湿剂和悬浮剂混合的活性成分，并且还可以存在一种或多种防腐性的附加赋形剂，例如甜味剂、调味剂和着色剂。这些组合物可以通过加入抗氧化剂如抗坏血酸来保存。

用于口服给药的液体剂型可以包括药学上可接受的溶液、乳剂、混悬剂、糖浆剂和酏剂，含有本领域常用的惰性稀释剂如水或油质载体。液体剂型可以在使用前作为干燥产品存在，与水或其它合适的载体重构。所述组合物还可以包含佐剂，例如润湿剂、乳化剂和悬浮剂、络合剂例如2-羟丙基-β-环糊精、磺基丁基醚-β-环糊精，以及甜味剂、调味剂、芳香剂、着色物质，或带有稀释剂(例如水、乙醇、丙二醇和甘油)的染料，及其组合。这些组合物可通过加入抗氧化剂如丁基甲基苯酚或α-生育酚来保存。

本发明化合物的细粉可通过例如微粉化或本领域已知的方法制备。本发明的化合物可以使用已知的研磨方法如湿磨法研磨，以获得适合于片剂形成和其它制剂类型的粒径。

如果本发明的化合物是肠胃外施予，那么这种给药的实例包括以下的一种或多种：静脉内、动脉内、腹膜内、鞘内、心室内、尿道内、胸骨内、颅内、肌内或经皮下施予所述试剂；和/或通过使用注入技术。

本发明的化合物可以容易获得的或贮存型制剂通过肠胃外途径施予。

用于肠胃外给药的容易获得的制剂的药物组合物，可以是在无毒的肠胃外可接受的稀释剂或溶剂中的无菌注射水性或油性溶液或悬浮液的形式，并且可以含有配制剂，例如悬浮剂、稳定分散剂、润湿剂和/或络合剂，例如环糊精，如2-羟丙基-β-环糊精、磺丁基醚-β-环糊精。

用于肠胃外给药的贮存型制剂可以通过常规技术用药学上可接受的赋形剂制备，所述赋形剂包括但不限于生物相容的和生物可降解的聚合物(例如聚(β-己内酯)、聚(环氧乙烷)、聚(乙醇酸)、聚[(乳酸)-共-(乙醇酸)...)]、聚(乳酸)...)、非生物可降解的聚合物(例如乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚氨酯、聚酯(酰胺)、聚氯乙烯...)，水性和非水性载体(例如水、芝麻油、棉籽油、大豆油、蓖麻油、杏仁油、油酯、乙醇或分馏植物油、丙二醇、DMSO、THF、2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮...)。

或者，活性成分可以是干燥形式，例如粉末、结晶或冷冻干燥固体，用于与合适的载体构成。在无菌条件下制备合适的肠胃外制剂可通过本领域技术人员熟知的标准制药技术容易地完成。

如上所述，本发明化合物可以鼻内或通过吸入施予，并且可以以干粉吸入器或气溶胶喷雾剂的形式，通过使用合适的推进剂从加压容器、泵、喷雾器或雾化器中方便地递送，所述推进剂例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷(例如来自Ineos Fluor)、二氧化碳或其它合适的气体。在加压气溶胶的情况下，剂量单位可通过提供阀门来递送计量的量来确定。加压容器、泵、喷雾器或雾化器可以含有活性化合物的溶液或悬浮液。用于吸入器或吹入器的胶囊和药筒(例如由明胶制成)可以配制成含有该化合物的粉末混合物，和合适的粉末基质(如乳糖或淀粉)。对于适合和/或适于吸入给药的组合物，优选该化合物或式(I)的盐为粒径减小的形式，更优选尺寸减小的形式通过微粉化获得或可获得。尺寸减小的(例如微粉化的)化合物或盐或溶剂化物的优选粒径由约0.5至约50微米的D50值限定(例如使用激光衍射测量)。

或者，本发明的化合物可以栓剂或阴道栓剂的形式施予，或者其可以凝胶、水凝胶、洗液、溶液、乳霜、软膏或扑粉的形式局部施用。本发明的化合物还可以经皮或透皮施予，例如通过使用皮肤贴剂。它们也可以通过肺或直肠途径施予。它们也可以通过眼途径施予。对于眼科应用，所述化合物可以配制成在等渗、pH调节的无菌盐水中的微粉化悬浮液，或优选地配制成在等渗、pH调节的无菌盐水中的溶液，任选地与防腐剂(如苯扎氯铵)组合。或者，它们可以配制成软膏，如凡士林。

对于皮肤局部应用，本发明的试剂可以配制成含有悬浮或溶解在具有一种或多种下列物质的混合物中的活性化合物的合适软膏，例如：矿物油、液体凡士林、白凡士林、丙二醇、聚氧乙烯聚氧丙烯化合物、乳化蜡和水。或者，它可以配制成合适的洗液或乳霜，悬浮或溶解在一种或多种下列物质的混合物中，例如：矿物油、山梨醇单硬脂酸酯、聚乙二醇、液体石蜡、聚山梨酯60、十六烷基酯蜡、十六十八醇、2-辛基十二烷醇、苯甲醇和水。

通常，医师将确定最适合个体受试者的实际剂量。对于任何特定个体的具体剂量水平和剂量频率可以变化，并且将取决于多种因素，包括所用具体化合物的活性和该化合物的作用时间长度、年龄、体重、一般健康状况、性别、饮食、给药模式和时间、排泄速率、药物组合、特殊病况的严重程度和正在接受治疗的个体。

上述定义的化合物可以适于获得治疗效果的任何剂量施予受试者，用于治疗认知障碍

对于人类的口服和肠胃外给药，所述试剂的日剂量水平可以是单剂量或分剂量。

根据本发明的化合物对人类(约70kg体重)给药的建议剂量范围包括但不限于1μg至1000mg，更典型地1μg至500mg，更典型地1μg至100mg，更典型地1μg至50mg，更典型地1μg至10mg，更典型地1μg至5mg，更典型地1μg至1mg，更典型地1μg至600μg，更典型地1μg至200μg，更典型地1μg至100μg，更典型地1μg至60μg，更典型地10μg至1000mg，更典型地10μg至500mg，更典型地10μg至100mg，更典型地10μg至50mg，更典型地10μg至10mg，更典型地10μg至5mg，更典型地10μg至1mg，更典型地10μg至600μg，更典型地10μg至200μg，更典型地10μg至100μg，更典型地20μg至1000mg，更典型地20μg至600mg，更典型地20μg至200mg，更典型地20μg至60mg，更典型地20μg至20mg，更典型地20μg至6mg，更典型地20μg至2mg，更典型地20μg至600μg，更典型地为每单位剂量20μg至200μg的活性成分，以游离酸的重量表示。例如，可以每天施予单位剂量1至4次。单次剂量将取决于给药途径。应当理解，可能需要根据患者的年龄和体重以及病况的严重程度对剂量进行常规变化。剂量也取决于给药途径。精确的剂量和给药途径最终由主治医师或兽医决定。

本发明化合物的"合适剂量"、"有效量"是指足以预防、减轻、消除、控制、治疗或抑制认知障碍的量。术语"控制"是指其中可能减缓、中断、阻止或停止本文所述疾病和病况的进展的所有过程，但不一定表示所有疾病和病况症状的完全消除。用于给药的剂量可以根据各种参数的函数，特别是根据所用给药模式、相关病理或所需治疗持续时间的函数来调整。自然地，药物组合物的形式、给药途径、剂量和方案自然地取决于待治疗的病况、疾病的严重程度、受试者的年龄、体重和性别等。下面提供的有效剂量的范围不是为了限制本发明，而是代表优选的剂量范围。然而，优选的剂量可以根据个体受试者定制，如本领域技术人员所理解和可确定的，无需过度实验。

本发明还涉及在有需要的受试者中治疗认知障碍的方法，其包括施用有效量的式(I)化合物：

提供给所述患者。

所有上述实施方式都包括在这个方面中。

另一方面，本发明涉及式(I)化合物的用途：

用于治疗认知障碍。

所有上述实施方式都包括在这个方面中。

在进一步的实施方式中，本发明涉及式(I)化合物的用途：

用于制备治疗认知障碍的药物制剂。

以上公开的所有实施例都包含在这个方面中。

实施例

实施例1：合成3Bn17MeP

3β-苄氧基,17α-甲基-孕甾-5-烯-20-酮(3Bn17MeP)是含有7个手性中心3S，8S，9S，10R，13S，14S，17S的化学实体，如式(I)中所述：

在这些中心的立体化学构型与原料孕烯醇酮是相同的。

本实施例是按照图1的路线A制备3β-苄氧基,17α-甲基-孕甾-5-烯-20-酮(3Bn17MeP)的模式。

烯醇乙酸酯中间体的合成

对甲苯磺酸一水合物(1.12g；5.9mmol；0.93当量)被加入到孕烯醇酮(2g；6.3mmol；1当量)在乙酸酐(230ml)中的溶液中。将反应介质回流搅拌5小时，并缓慢蒸馏出乙酸酐。冷却至20℃后，将反应介质倒入碎冰中，然后用乙醚萃取混合物。有机层用饱和Na

17α-甲基-孕烯醇酮的合成

如下所示，MeMgBr

3β-(苄氧基)-17α-甲基-孕甾-5-烯-20-酮的合成

MgO(100mg；2.42mmol；2当量)和2-苄氧基-1-甲基吡啶三氟甲烷磺酸盐(850mg；2.42mmol；2.0当量)被加入到17α-甲基-孕烯醇酮(400mg；1.21mmol；1当量)在三氟甲苯(10ml)中的溶液中。将反应介质在85℃下搅拌一夜，然后在硅藻土上过滤并减压蒸发。残余物经硅胶色谱法纯化(洗脱剂：环己烷/AcOEt 95/5)，然后在丙酮中结晶，得到3β-(苄氧基)-17α-甲基-孕甾-5-烯-20-酮(0.28g；36％)，为白色固体。

通过研究本发明化合物3Bn17MeP抑制CB1刺激诱导的几种效果的能力，已经对其对细胞活性的作用进行了理解。具体地，已经研究了3Bn17MeP(i)压制细胞呼吸抑制，(ii)抑制Erk1/2

通过分析3Bn17MeP对85种受体的结合，研究了该化合物对CB1受体的选择性作用。

材料和方法

这些研究的目的是评估3Bn17MeP对人CB1受体(hCB1)瞬时转染的HEK-293细胞中THC(1μM)诱导的细胞呼吸抑制的作用。选择HEK-293细胞是因为它们不表达内源性CB1受体，它们可容易地被转染，并且先前已经被用于研究CB1受体的体外活性的实验(Shore等人，2014)，和显示孕烯醇酮能够抑制THC诱导的细胞呼吸减少的实验(Vallée等人，2014)。

在第一项研究中(图5A)，用野生型hCB1表达质粒(HEK-293-hCB1-WT)瞬时转染HEK-293细胞。首先用3Bn17MeP(0；1；2.5；5；50和100nM溶于0.01％乙腈中)处理细胞。孵育15分钟后，将THC(0；1μM，溶于EtOH，0.0034％)加入培养皿中30分钟。

在第二项研究中(图5B)，用野生型hCB1表达质粒(HEK-293-hCB1-WT)或用突变型hCB1p.E1.49G表达质粒(HEK-293-hCB1-mut)瞬时转染HEK-293细胞。在该突变体中，位置1.49的谷氨酸(glutamate)氨基酸被甘氨酸取代。该突变显示保留了THC的作用，但压制了孕烯醇酮对CB1受体刺激诱导的细胞活性的作用(Vallé等，2014)。实际上，1.49位的谷氨酸是孕烯醇酮与CB1受体结合所必需的。首先用3Bn17MeP(100nM溶于0.01％乙腈)处理细胞。孵育15分钟后，将THC(0；1μM，溶于EtOH，0.0034％)加入培养皿中30分钟。

在配备有Clark电极的校准测氧描记器中测量细胞呼吸。氧消耗(OC)速率用于测量细胞呼吸。在不存在和存在3Bn17MeP的情况下，THC对OC速率的影响表示为在同一实验中用3Bn17MeP载体和THC载体处理的细胞的基线OC的百分比。

本研究的目的是评估3Bn17MeP对在STHdh

测试了5个剂量(0.1；0.3；1；3和9μM；溶解于0.9％DMSO)的3Bn17MeP对10μM THC(溶解于0.05％DMSO)对MAPK磷酸化的影响。在用THC或载体处理30分钟之前，用3Bn17MeP或载体预处理细胞30分钟。

用AlphaLISA Surefire Ultra试剂盒，以未磷酸化的Erk1/2

本研究的目的是评估3Bn17MeP对稳定表达人CB1受体CHO-hCB1的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞中施予THC诱导的cAMP降低的影响。

在这些实验中选择CHO-hCB1细胞，因为它们不内源性表达CB1受体，并且先前已经用于研究CB1激动剂(包括THC)对cAMP和P-MAPK的作用的实验(Rinaldi-Carmona等，1996)，并且实验显示了孕烯醇酮能够抑制THC诱导的对P-MAPK的作用但不能抑制对cAMP的作用(Vallée等，2014)。

测试3Bn17MeP(1nM、10nM、100nM和1μM，溶解在DMF(N，N-二甲基甲酰胺)中，0.01％，图5C)对THC(0.3、1、3、10、30、100和300nM，溶解在乙醇中，0.0063％)的剂量效应功能的影响。

通过伴随加入THC和测试化合物处理CHO-CB1-C2细胞45分钟。在所有测试条件下也同时加入福司可林(2.5μM)以维持cAMP基础水平。

在处理结束时，裂解细胞以进行cAMP定量。所有测量在一个实验中一式三份进行。通过竞争性荧光免疫测定进行cAMP的定量测定。数据表示为如下计算的Delta荧光(DeltaF)的百分比：ΔF％＝(样品荧光-阴性对照荧光)/阴性对照荧光。

通过分析该化合物3Bn17MeP对其它85种受体结合的作用，研究了3Bn17MeP对CB1受体作用的特异性。这一系列的分析旨在评估3Bn17MeP的结合特异性，将其与孕烯醇酮的特征进行比较。

测试了10μM浓度的3Bn17MeP和孕烯醇酮取代85种受体(CEREP高通量谱+4种类固醇受体+大麻素2型受体)的配体结合的潜在能力。CEREP高通量谱特征由80种跨膜和可溶性受体、离子通道和G-蛋白偶联受体的广泛集合组成。它被特别设计来提供信息以在命中-至-引导选择过程中优先化最有希望的化合物。将雄激素、雌激素、孕酮和PXR受体以及大麻素2型受体加入到该测定中，以便更好地将该测定调整为3Bn17MeP，完成CEREP高通量谱中已经包含的类固醇受体谱。

结果

3Bn17MeP抑制HEK-293-hCB1-WT中THC诱导的细胞呼吸降低(图5A)。在3Bn17MeP(50nM)的ID

在稳定表达内源性CB1受体的STHdh

相反，在稳定表达人CB1受体的CHO细胞中测试的任何剂量下，3Bn17MeP都不改变THC诱导的cAMP抑制作用(图5D)。

3Bn17MeP(10μM)不改变85种受体中的任何一种的结合，所述受体在体外使用CEREP高通量谱进行测试，包括主要的类固醇受体、PXR受体、CB1和CB2受体(表1)。在这方面，3Bn17MeP比孕烯醇酮(10μM)更有选择性，其取代糖皮质激素、雄激素和孕酮受体的结合(＞80％)，并且在较小程度上取代中枢和外周苯并二氮杂受体的结合(＞40％)。

表1：3Bn17MeP与孕烯醇酮与85种受体结合的比较

3Bn17MeP的体外效应总结于下表中：

表2：3Bn17MeP作用机制的体外评价

NA＝没有分析，因为没有发现影响

结论

因此，在体外3Bn17MeP作为CB1(CB1-SSi)的信号特异性抑制剂。因此，在用人CB1受体转染的HEK-293中，3Bn17MeP抑制了由THC诱导的细胞呼吸的降低。3Bn17MeP通过与THC结合位点不同的结合位点发挥其对CB1受体刺激的抑制作用。3Bn17MeP抑制内源性表达CB1受体的STHdh

此外，在体外3Bn17MePin比其内源性对应物孕烯醇酮更具选择性。实际上，孕烯醇酮(10μM)取代孕酮、糖皮质激素和雄激素受体的结合(＞80％)，以及苯并二氮杂受体的结合(＞40％)。3Bn17MeP(10μM)不改变这些受体或任何其它受体(总共85种)的结合，所述受体使用CEREP高通量谱进行研究。

认知障碍中3Bn17MeP功效的临床前评估可以在与认知障碍相关的临床前模型上进行，包括在神经发育障碍(例如唐氏综合征和脆性X综合征)、神经认知障碍(例如阿尔茨海默病、帕金森病)和年龄相关的认知减退的可用动物模型上进行。

选择唐氏综合征、脆性X综合征和年龄相关的认知减退的小鼠模型，因为：

-唐氏综合征是人类中最常见的遗传性先天缺陷，并且特征在于显著的智力障碍(Grieco等，2015)。

-脆性X综合征是智力障碍和自闭症的主要单基因原因(Hunter等，2014)。

-Ts65Dn和fmr1-KO小鼠系，分别是唐氏综合征和脆性X综合征的小鼠模型，是最广泛使用的神经发育障碍的临床前模型(Chang等，2013)。

-衰老是与神经认知障碍，特别是与神经退行性疾病如阿尔茨海默病(DSM-5tm)相关的最高风险因素。因此，年龄相关的认知损伤通常是病理性认知减退的前兆。

研究了3Bn17MeP给药对三种认知功能的增强效应，即识别记忆、陈述性/关联性记忆和工作记忆。

-识别是指在先前经历的事件与该事件的所存储的记忆相匹配时发生的记忆检索的类型。

-陈述性/关联性记忆：在人类中，陈述性记忆是一种长期记忆，其涉及有意地收集信息、先前经验和概念。陈述性记忆的一个性质是在空间上和/或时间上不同的经验元素之间建立关系的能力(Sellami等，2017)。实际上，陈述性/关联性记忆是灵活的，允许回忆和操纵分别获取的两条信息以做出推断或引导决策。

-工作记忆是允许临时存储和处理信息的一种执行功能。进行日常生活活动所必需，例如进行对话、推理、阅读理解。

这些过程是正常认知功能的主要因素，并且它们的损伤可能是使认知症状最丧失能力。例如，语言的获得需要识别和记住单词，并处理它们的含义以理解和使自己理解。此外，这些过程的损伤通常在引起认知障碍的疾病中被检测到，并在这些疾病的临床前模型中再现，包括Ts65Dn小鼠、fmr1-KO小鼠和老年小鼠。

因此，已经进行了下列研究来评价3Bn17MeP在认知障碍中的功效：

a.与唐氏综合征相关的对象识别损伤；

b.与唐氏综合征相关的陈述性/关联性记忆损伤；

c.与唐氏综合征相关的工作记忆损伤；

d.与脆性X综合征相关的对象识别损伤；

e.与衰老相关的长期陈述性/关联性记忆损伤。

在以下临床前研究中，已经以两种不同的制剂通过口服途径施予3Bn17MeP，这两种制剂可以安全地用于人体。

3Bn17MeP可以溶解在玉米油中，玉米油是一种长链甘油三酯植物油。这种脂质制剂通过管饲法以液体口服施予。

3Bn17MeP可以溶解在含有0.3％2-羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)的自来水中。该溶液已经作为玻璃瓶中的日常饮料随意口服施予小鼠。含有0.3％HP-β-CD的自来水用作对照载体。在3Bn17MeP给药期间，每周对瓶子称量3次以监测3Bn17MeP摄入量。每只小鼠每日消耗的溶液体积约为4ml。例如，饮用水中0.6μg/ml浓度的3Bn17MeP，在体重30g的小鼠中相当于约80μg/kg。

用于评价3Bn17MeP的效力的临床前模型描述如下：

-唐氏综合征的临床前模型：Ts65Dn小鼠的特征在于16号染色体的三倍体，其含有与人21号染色体基因直系同源的大多数(Gardiner，2015)。Ts65Dn小鼠很好地重现了在唐氏综合征中观察到的认知损伤，并且是研究最多的唐氏综合征临床前模型(Gardiner，2015)。实验小鼠来自于雌性TS65Dn(B6EiC3Sn.BLiA-Ts(1716)65Dn/DnJ；Jackson实验室；库存编号：5252)与雄性B6EiC3Sn.BLiAF1(Jackson实验室；库存编号：3647)的繁殖。转基因小鼠(Ts65Dn)和它们的野生型(WT)同窝出生仔畜来自混合了DBA/2J×C57Bl/6J×C3H/HeJ的背景。

-脆性X综合征的临床前模型：fmr1-KO小鼠的特征在于fmr1基因序列的第5外显子的靶向缺失(Kazdoba等，2014)。这种缺失导致fmr1基因沉默，并因此抑制编码的蛋白质，脆性X智力低下蛋白(FMRP)。FMRP的主要作用是通过限制mRNA翻译来调节神经元中的局部蛋白质合成。FMRP的丧失导致与感觉运动、行为和认知缺陷相关的神经元成熟的损伤(Kazdoba等，2014)。特别地，fmr1-KO小鼠表现出长期记忆损伤，包括对象识别损伤(Busquets-Garcia等，2013)。实验小鼠来源于fmr1-KO小鼠(FVB.129P2-Pde6b+Tyrc-chFmr1tm1Cgr/J系；Jackson实验室，库存编号：4624)与野生型小鼠(WT；FVB.129P2-Pde6b+Tyrc-ch/AntJ；系；Jackson实验室，库存编号：4828)的繁殖。转基因小鼠和它们的野生型同窝出生仔畜来自FVB背景。

年龄相关认知减退的临床前模型：与在相同条件下饲养的3-4月龄年轻成年C57Bl/6J小鼠相比，19-22月龄的C57Bl/6J小鼠表达了认知缺陷(Sellami等，2017)。

在小鼠中，存在几种变体的对象识别测试是基于自发的新颖性偏好。因此，小鼠对新对象探索更长时间(Ennaceur，2010)并通过较少地探索对象而显示出它们对已经遇到的对象的"识别"。一个特定对象的记忆可以在短延迟(例如几分钟到一个小时)或长延迟(例如24小时)之后被评估。

这些研究的目的是评价3Bn17MeP给药对Ts65Dn小鼠(一种唐氏综合征的临床前模型)中对象识别损伤的影响。

在第一项研究中(图6A)，使用每次呈现一个对象的顺序程序测试短期对象识别。因此，通过减少对先前遇到的对象的探索来表明对该对象的识别。选择这个过程是因为它最接近人类使用的对象识别任务(例如Cantab模式识别记忆)，并且其中唐氏综合征受试者已经显示受损。在该任务中，对象/模式被连续呈现，并且在几分钟的延迟之后评价识别(Edgin等，2012)。

在第二项研究中(图6B)，测试了长期对象识别。尽管长期记忆不是唐氏综合征受试者中观察到的主要损伤之一，但该测试是用来证明CB1正位拮抗剂对认知表现的影响。因此，分析3Bn17MeP对这一特定任务的影响是重要的。

材料和方法

允许小鼠探索3个不同的对象(A、B、C)，一个接一个地呈现，并且遵循两种可能序列中的一种：A-C-C-B-A和A-B-C-C-A。在开放的场地中，将小鼠暴露于对象A处5分钟，然后放回它们的笼子中。在5分钟的延迟之后，将小鼠暴露于对象B或C处5分钟，然后放回它们的笼子中，等等。因此，对象C的两次呈现之间的保留延迟是5分钟，而对象A的两次呈现之间的保留延迟是35分钟。将在第一呈现中探索对象A或C所花费的时间与在第二次呈现中探索相同对象所花费的时间进行比较。该参数用于评估对象识别性能。

将3Bn17MeP(0.6μg/ml，在0.3％HP-β-CD中)或载体(0.3％HP-β-CD)作为日常饮料随意口服施予。雄性和雌性Ts65Dn和WT小鼠(3-4个月大；每组n＝7-11)随意使用载体或3Bn17MeP溶液。在对象识别程序之前，在放射性迷宫中测试小鼠。在3Bn17MeP或载体给药2个月后进行对象识别。

在小鼠中，可以使用对象识别测试来评估长期记忆，其中24小时后评估一个特定对象的记忆。使小鼠在"L"形迷宫中探索2个相同的对象。第二天，通过用新的对象代替一个对象来测试对象识别。根据自发的新颖性偏好，小鼠更长地探索新颖对象(Ennaceur，2010)。探索新颖和熟悉物体所花费的时间之间的比率被用作熟悉性和新颖性之间的区别的指标。因此，该参数用于评估对象识别性能。

在2-4月龄的Ts65Dn和WT雄性小鼠(每组n＝7-8)中研究了在玉米油或载体(玉米油；2ml/kg)中重复口服给药15μg/kg 3Bn17MeP的效果。每天两次(在上午9点和下午5点)施予3Bn17MeP，连续7天。在第7天，在第13次3Bn17MeP或载体给药后3小时进行对象识别测试。

结果

在短期序贯(sequential)对象识别方案中(图6A)，野生型小鼠能够识别已经遇到的对象，如通过在相同对象的第一次和第二次呈现之间减少的探索时间所示，并且这在呈现之间的5分钟和35分钟延迟之后。相反，接受载体的Ts65Dn小鼠在连续呈现之间没有显示探查时间的显著减少，与延迟无关，表明Ts65Dn在短期对象识别中受损。在5和35分钟后，施予3Bn17MeP(0.6μg/ml)的Ts65Dn针对熟悉的对象探索明显更少，获得了与野生型动物相似的表现。

在长期对象识别方案中(图6B)，与WT相比，用玉米油载体施予Ts65Dn表现出严重的对象识别损伤(图6B)。3Bn17MeP(15μg/kg)给药增强了Ts65Dn小鼠在WT水平上的辨别指数。

因此，3Bn17MeP在这种唐氏综合征临床前模型中恢复了完全的对象识别能力。

本研究的目的是评价3Bn17MeP给药在Ts65Dn小鼠(一种唐氏综合征模型)中对陈述性/关联性记忆损伤的影响。在放射性迷宫方法中进行了下列陈述性/关联性记忆测试，该方法已经使用非常相似的方案成功地用于检测唐氏综合征患者(在虚拟放射性迷宫中)和Ts65Dn小鼠(在放射性迷宫中)的损伤。

材料和方法

使用8臂放射性迷宫执行关联性记忆任务。中心平台的直径为30cm，臂的长度为55cm；距地面10cm宽和100cm高。每个臂的入口处配备有可伸缩的门，并且在其端部配备有食物颗粒输送系统。将每个迷宫置于墙壁上含有视觉提示的房间中，以便能够进行空间辨别。迷宫内没有提示。通过视频跟踪(IMETRONIC Pessac-France)使每个迷宫完全自动化。这允许根据小鼠的位置自动地控制臂的门(打开/关闭)和食物递送。

首先对食物限制的小鼠(在整个研究中，它们的原始体重的85％)进行3个对迷宫的适应期。在每个适应期期间，小鼠自由地探索迷宫，直到其访问8个臂中的每一个，或过去了30分钟。在每个适应期开始时，将小鼠置于中央平台中，所有臂闭合。一分钟后，所有的臂都以食物奖励(干意大利面珍珠，Panzani"

小鼠每天接受一次适应期。在第二期结束时，如果小鼠未能在分配的时间内访问所有臂，或者未能收集最后访问的四个臂的食物奖励，则在同一天它们将接受额外的适应期，并且如果未达到该标准，则在下一天继续接受额外的适应期。如果在适应的第三天之后，小鼠仍然未能探索所有臂或收集最后访问的四个臂的奖励，则将其从实验中排除。

在最后一次适应期后24小时开始获得能力。获得阶段包括学习食物颗粒在迷宫内的位置。奖品的位置在整个过程中没有改变。使用八个臂中的六个臂(3对(A、B或C)相邻臂)。每对臂中的一个臂在其端部处有奖品，每对臂中的另一个臂没有诱饵。

在每个日常活动的开始，将小鼠放置在迷宫的中心，不能进入臂。打开第一对臂的门，从而允许进入该对臂中的两个臂。一旦小鼠已经访问过一个臂并回到中央平台，门关闭，动物被限制在中央平台中。两扇门再次打开，在0秒的试验间隔之后立即允许进入一对臂。一旦动物已经访问了其中一个臂并返回到中央平台，则在下一次试验之前再次关闭门。在每个环节中，小鼠接受3对臂的20次重复和连续地呈现，一次一对。

在每个环节中测量正确应答的数目。当小鼠达到学习标准时，认为它已经掌握了测试。该标准包括至少(i)在两个连续环节内的75％的正确应答(对于三对)，和(ii)在两个连续环节内的3对中的每一对的62％的正确应答。

在达到学习标准后的第二天开始灵活性测试。实际上，小鼠可以在不同天进行灵活性测试。

在这个灵活性任务中，通过来自采集阶段期间的两个不同对的2个臂进行重组，形成新的一对臂。迷宫中食物的位置没有改变，但是呈现臂的方式改变了。实际上，代替A对和B对，将所谓的AB对呈递给小鼠。AB对由A对和B对的两个相邻臂的组合构成(即一个臂有诱饵，另一个臂上没有诱饵)。这一对代表了灵活性测试的测试试验。测量灵活性(即，陈述性/关联性记忆)性能的因变量是在AB对的呈现时正确应答的百分比。

将3Bn17MeP(0.6μg/ml，在0.3％HP-β-CD中)或载体(0.3％HP-β-CD)作为日常饮料随意口服施用。在放射性迷宫方法开始7天前，雄性和雌性Ts65Dn和WT小鼠(3-4个月大；每组n＝7)随意使用载体或3Bn17MeP溶液(0.6μg/ml)，直到研究结束时。

在行为研究结束时，处死小鼠，收集血液和脑样品。通过LC/MS-MS色谱法对血浆和脑中的3Bn17MeP定量。

结果

在灵活性测试中，与WT相比，施予载体的Ts65Dn小鼠受损。载体处理的Ts65Dn小鼠的选择准确性不超过偶然水平(图7)。3Bn17MeP(0.6μg/ml)给药提高了Ts65Dn小鼠达到WT水平的选择准确性。因此，在这种唐氏综合征临床前模型中，3Bn17MeP完全恢复了学习的灵活性，这种功能是正确的陈述性/关联性记忆能力的基础。

3Bn17MeP进入Ts65Dn小鼠的脑和血浆。血浆和脑的3Bn17MeP的平均浓度分别为1.33ng/ml和5.91ng/g，这使得脑/血浆比为4.4。

本研究的目的是评价3Bn17MeP给药对Ts65Dn小鼠(一种唐氏综合征模型)的工作记忆损伤的影响。在放射性迷宫方法中进行了下列工作记忆测试，该方法已经使用非常相似的方案成功地用于检测唐氏综合征(在虚拟放射性迷宫中)患者和Ts65Dn小鼠(在放射性迷宫中)的损伤。

材料和方法

使用实施例3a中描述的8臂放射性迷宫进行工作记忆任务。如实施例3a所述进行食物限制和适应程序。工作记忆程序在最后适应期后24小时开始。每只小鼠进行15个每日学习环节(3天5组)，每个23次试验。在工作记忆测试期间使用八个臂中的六个臂(3对相邻臂(A、B或C))。在每个每日环节的开始，将小鼠放置在迷宫的中心，不能进入手臂。第一对臂的门然后打开，从而允许进入该对臂中的两个臂。一旦小鼠访问其中一个臂并回到中央平台，门关闭，动物被限制在中央平台10秒(试验间隔，ITI)，然后再打开两个门，以允许进入一对臂。一旦动物已经访问了其中一个臂并回到中央平台，则在下一次试验之前，门再次关闭10秒。在每个环节中，小鼠接受3对臂重复和连续地呈现，一次一对。在第一次呈现每对臂时，食物奖励存在于两个臂上。随后呈现多对臂，食物奖励仅存在于与先前访问的臂相对的臂上，而与先前应答的正确性无关。测量工作记忆性能的因变量是在三个环节中每组正确应答的百分比。

将3Bn17MeP(0.06μg/ml，在0.3％HP-β-CD中)或载体(0.3％HP-β-CD)作为日常饮料随意口服施用。在放射性迷宫开始7天前，雄性和雌性Ts65Dn和WT小鼠(3-4个月大；每组n＝24-26)随意使用载体或3Bn17MeP溶液(0.06μg/ml)，直到研究结束时。

结果

与WT相比，在施予载体的Ts65Dn小鼠中正确应答(反应)的百分比大大降低(图8)。与施予载体的小鼠相比，施予3Bn17MeP(0.06μg/ml)增加了Ts65Dn中的正确应答，在工作记忆程序结束时达到WT水平。因此，3Bn17MeP在唐氏综合征临床前模型中校正工作记忆损伤。

本研究的目的是评价3Bn17MeP给药对fmr1-KO小鼠(脆性X综合征的临床前模型)中的对象识别损伤的影响。

材料和方法

如实施例3a所述进行对象识别程序。

在2-4月龄的fmr1-KO和WT雄性小鼠(每组n＝7-8)中研究了重复口服给药玉米油中的15μg/kg 3Bn17MeP或载体(玉米油；2ml/kg)的效果。每天两次(在上午9点和下午5点)施予3Bn17MeP，连续7天。在第7天，第13次3Bn17MeP或载体给药后3小时进行对象识别测试。

结果

给予玉米油载体的Fmr1-KO与WT相比表现出对象识别损伤(图9)。3Bn17MeP(15μg/kg)给药将fmr1-KO小鼠的辨别指数提高到WT水平。因此，在这种脆性X综合征的临床前模型中3Bn17MeP完全恢复了对象识别能力。

已经在人类老年受试者(在虚拟放射性迷宫中)和老年小鼠(在放射性迷宫中)中使用非常相似的程序成功地采用以下认知测试来检测陈述性/关联性记忆损伤(Sellami等，2017)。事实上，当灵活性测试需要回忆和操纵在两个不同的时间顺序内获得的两条信息时，老年受试者和老年小鼠都受损。

材料和方法

使用实施例3b中描述的8臂放射性迷宫进行关联性记忆任务。如实施例3b所述进行食物限制和适应程序。在最后一次适应期后24小时开始获得能力。获得阶段包括学习食物颗粒在迷宫内的位置。奖品的位置在整个过程中没有改变。每对臂中的一个臂在其端部处有奖品，每对臂中的另一个臂没有诱饵。

获得能力基于通过-不通过程序。臂被一个接一个地呈现。受试者被期望相对无奖励的臂去更快地访问有奖励的臂。在每个日常环节的开始，将小鼠放置在迷宫的中心，不能进入臂。打开第一臂的门。一旦小鼠已经访问过该臂并回到中央平台(或者如果它没有访问臂，则在90s的延迟之后)，门关闭，动物被限制在中央平台中。在0秒的试验间隔之后立即打开一个臂的门。一旦动物已经访问过该臂并回到中央平台(或者如果它没有访问该臂，则在90s的延迟之后)，在下一次试验之前再次关闭门。每个日常环节包含40次连续地呈现臂(即试验)，其被组成两个不同的时间顺序。在第一顺序(20次试验)中，迷宫的四个臂交替出现(两个有诱饵的和两个没有诱饵的)。连续地，第二顺序开始(20次试验)；迷宫的另外四个臂交替出现(两个有诱饵的和两个没有诱饵的)。在所有获取阶段期间，臂以其各自的顺序呈现。

在每次试验时，测量访问臂的潜在因素。当小鼠达到学习标准时，认为它已经掌握了测试。该标准包括(i)访问有奖励臂的时间比访问无奖励臂的时间至少减少50％，连续两个环节取平均值，和(ii)访问有奖励臂的时间至少减少30％，最后一个环节取平均值。

在达到学习标准后的第二天开始灵活性测试。实际上，小鼠可以在不同天进行灵活性测试。

在以下条件下评价学习的灵活性。迷宫的八个臂实际上被成对地划分，每对臂由两个相邻的臂组成，一个有奖励，一个无奖励。每对臂由在第一顺序中后天习得的一个臂和在第二顺序中后天习得的另一个臂组成。迷宫中食物的位置没有改变，但是呈现臂的方式改变了。在灵活性环节开始时，将小鼠放置在迷宫的中心，不能进入臂。打开第一对臂的门，从而允许进入该对臂中的两个臂。一旦小鼠已经访问过一个臂并回到中央平台，门关闭，动物被限制在中央平台中。在0秒的试验间隔之后立即再次打开两扇门，允许进入一对臂。一旦动物已经访问了其中一个臂并返回到中央平台，则在下一次试验之前再次关闭门。小鼠接受20次重复和连续地呈现臂对，一次一对。

测量每对的正确应答的百分比。以不同顺序呈现多对臂的选择准确性反映了关联性记忆能力。

将3Bn17MeP(0.6μg/ml，在0.3％HP-β-CD中)或载体(0.3％HP-β-CD)作为日常饮料随意口服施用。在放射型迷宫开始7天前，19-22月龄雄性C57Bl/6J小鼠(每组n＝9-12)随意食用载体或3Bn17MeP溶液(0.6μg/ml)，直到研究结束时。

在行为研究结束时，处死小鼠，收集血液和脑样品。通过LC/MS-MS色谱法对血浆和脑中的3Bn17MeP定量。

结果

在灵活性测试中，载体处理的老年小鼠的选择准确性不超过偶然水平(50％，图10)。3Bn17MeP(0.6μg/ml)给药大大提高了老年小鼠的选择准确性，达到超过70％的正确应答。因此，3Bn17MeP恢复了年老小鼠的关联性记忆能力。

3Bn17MeP进入老年小鼠的脑和血浆。血浆和脑的3Bn17MeP的平均浓度分别为1.28ng/ml和6.75ng/g，这使得脑/血浆比为5.3。

结论

本发明化合物在体内在校正大范围的认知损伤上显示出非常高的效力，所述认知损伤包括长期的陈述性/关联性记忆、识别和执行功能损伤。3Bn17MeP在几种认知障碍模型中显示了功效，包括唐氏综合征、脆性X综合征和年龄相关的认知减退。因此，3Bn17MeP的益处来自于对认知功能上的广泛作用，因此可能是一种整体认知增强剂。

3Bn17MeP的药理学概况和作用对正位CB1拮抗剂利莫那班的副作用相关表型进行评估。正位CB1拮抗剂如

CB1受体的正位拮抗剂，特别是利莫那班的已知副作用是：1.食物摄取和体重的减少，这是对奖励途径的非特异性影响的标志；2.诱发焦虑和抑郁相关行为。

因此，将3Bn17MeP食物摄取、体重和对小鼠中焦虑和抑郁相关行为的影响与正位CB1拮抗剂利莫那班的那些影响进行比较。

已知利莫那班在啮齿动物中诱导自发行为改变，例如抓挠、多动症伴随镇静和抽搐，剂量是用于治疗肥胖症的治疗剂量的6倍(Zavatti等，2011；EPAR讨论，EMEA 2006)。事实上，已经在小鼠中研究了3Bn17MeP对自发行为的影响。

这些实验旨在评价用3Bn17MeP的急性治疗减少随意喂饲标准实验室饲料的瘦小鼠的食物摄取的能力，并将这些潜在影响与正位CB1拮抗剂利莫那班的影响进行比较。对食物摄取量和体重进行了研究，因为食物摄取和体重的减少是CB1正位拮抗剂在小鼠和人中的典型后果(Carai等，2006)。

材料和方法

在明-暗周期的暗阶段期间评估小鼠自发摄取标准饲料。在关灯时、关灯后3小时和13小时测量食物摄入量。

将3Bn17MeP(0.05、5、15和30mg/kg，口服，在玉米油中，5ml/kg)或载体(玉米油)急性给药对食物摄取的影响，与雄性C57BL/6J小鼠(n＝7-8每组)中利莫那班(10mg/kg，腹腔注射，在0.9％NaCl(含有2％DMSO和2％Tween80)中，10ml/kg)或载体(在0.9％NaCl(含有2％DMSO和2％Tween80)中)的影响进行比较，在暗阶段开始前3小时和30分钟分别施予3Bn17MeP和利莫那班。

将3Bn17MeP(0.05、5、15和30mg/kg，在玉米油中，口服，5ml/kg)或载体(玉米油)重复给药对体重的影响，与雄性C57BL/6J小鼠(每组n＝7-8)中利莫那班(10mg/kg，腹腔注射，在0.9％NaCl(含有2％DMSO和2％Tween80)中，10ml/kg)或载体(在0.9％NaCl(含有2％DMSO和2％Tween80)中)的影响进行比较，每天一次施予3Bn17MeP和利莫那班，持续40天。在治疗的第一周每天给药，然后每周四天给药，在给药前对小鼠称重。

结果

3Bn17MeP(0.05，5，15和30mg/kg)与载体相比没有改变食物摄取(图11A)，而利莫那班(10mg/kg)在关灯后的前3小时期间显著降低食物摄入(图11B)。在相同剂量下，3Bn17MeP与载体相比在40天的重复给药过程中不改变体重(图11C)。相反，利莫那班(10mg/kg)在此期间降低了小鼠的体重(图11D)。

研究了焦虑和抑郁相关行为，因为焦虑和抑郁的增加是在啮齿动物和人类中用CB1正位拮抗剂重复治疗的后果(Bellocchio等，2013；Moreira等，2009)。在高架十字迷宫(EPM)中研究了焦虑样行为，因为该模型广泛用于啮齿动物以评价药理学化合物的推定焦虑或抗焦虑影响(Walf和Frye，2007)。使用蔗糖偏好测试研究抑郁症相关行为，所述蔗糖偏好测试主要用作缺乏快感的模型，缺乏快感是抑郁症的主要症状之一(Overstreet，2012)。

这些实验旨在评价用3Bn17MeP重复治疗对小鼠抑郁和焦虑相关行为的影响。将这些影响与正位CB1受体拮抗剂利莫那班的影响进行比较，已知利莫那班在小鼠和人类中诱导抑郁-和焦虑-样行为。

材料和方法

EPM装置由灰色聚氯乙烯制成，由四个高架臂组成。臂(高60cm；长37cm；宽6cm；每个)以十字形布置，其中两个相对的臂由壁包围，并且另外两个臂是开放的。将摄像机置于迷宫顶部并与跟踪系统连接，使得能够对小鼠在迷宫中的运动进行自动评分。迷宫的光强度在开放臂中设定为45lux。将一只小鼠置于EPM的中心，然后自由探索整个迷宫5分钟。测量花费的时间和进入开放臂和闭合臂的次数。在开放臂的访问百分比的减少和/或花费时间的减少反映了焦虑水平的增加。

在2月龄的雄性C57Bl/6J小鼠(每组n＝10)中研究在EPM测试中急性口服给药3Bn17MeP(溶于玉米油，30mg/kg)或载体(玉米油；5ml/kg)的影响。EPM测试在3Bn17MeP给药后3小时进行。利莫那班溶于含DMSO(2％)、Tween80(2％)的注射用0.9％NaCl的载体中。在同一研究中，在2月龄的雄性C57Bl/6J小鼠(每组n＝10)中，在EPM中研究了腹腔注射10mg/kg利莫那班或单独注射载体(10ml/kg)的影响。在注射利莫那班后30分钟进行EPM测试。

在小鼠的笼子中测试蔗糖偏好性。将在自来水中含有2％蔗糖(D(+)蔗糖)的蔗糖溶液倒入塑料刻度瓶中(每瓶中的体积为45ml)。相同的瓶子用自来水填充。所有小鼠首先习惯瓶子和蔗糖溶液。将一个装有水和一个装有蔗糖的瓶子放入每个笼子的漏斗中。为了确保动物不表现出饮用侧偏好，将含有每种溶液的瓶子中的一半置于漏斗的左侧，另一半置于右侧。小鼠从暗阶段开始，在食物和水消耗的每日峰值(从7pm至8.30am)时，可以获得溶液。七天后进行蔗糖偏好性试验。如所述提供水和蔗糖溶液用于适应，除了小鼠允许在12pm-10pm获得溶液之外。在每个时间点，将瓶子称重，1g对应于1ml。通过将初始瓶重减去最终瓶重来计算摄入体积。

研究在蔗糖偏好性试验中重复口服给药3Bn17MeP(0.05、5、15或30mg/kg，溶于玉米油)或载体(玉米油；5ml/kg)在2月龄的雄性C57Bl/6J小鼠(n＝7-8/组)中的影响。利莫那班溶于含二甲亚砜(DMSO，2％)、Tween80(2％)的注射用0.9％NaCl的载体中。在同一研究中，在2月龄的雄性C57Bl/6J小鼠(每组n＝8)中，在蔗糖偏好性试验中研究了重复腹腔注射10mg/kg利莫那班或单独注射载体(10ml/kg)的影响。每天一次施予3Bn17MeP和利莫那班，共28天。在第28天进行蔗糖偏好性试验，在3Bn17MeP给药后3小时和利莫那班给药后30分钟递送蔗糖和水溶液。

结果

急性施予30mg/kg的3Bn17MeP对在高架十字迷宫的开放臂中花费时间百分比和访问的百分比没有影响(图12A)。相反，10mg/kg的利莫那班显著减少了在开放臂中的花费时间和访问次数(图12B)。

直至30mg/kg的3Bn17MeP的长期给药在任何所测试的剂量(0.05；5；15；30mg/kg)下对蔗糖摄取都没有影响，而在相同条件下利莫那班(10mg/kg)减少一半的蔗糖消耗量(图12C和D)。

这些结果表明，3Bn17MeP的重复给药不会在小鼠中诱导抑郁样或焦虑样行为。相反，CB1受体正位拮抗剂利莫那班(10mg/kg)在蔗糖偏好性试验中诱导缺乏快感，并在高架十字迷宫中增加焦虑样行为。这些结果与先前的研究一致，这些研究报道了利莫那班以低至1mg/kg的剂量对啮齿类动物具有类似作用(Beyer等，2010；Patel和Hillard，2006)。

通过对小鼠口服给药30mg/kg的3Bn17MeP后的24小时内笼中自发行为的视频分析所示，3Bn17MeP对啮齿动物行为本身没有检测到影响。

结论

在表3中比较了利莫那班的副作用和3Bn17MeP的作用。

表3:3Bn17MeP没有利莫那班的副作用

*＝能够恢复完全对象识别能力的剂量作为参考；即15μg/kg，在玉米油中口服给药

**＝利莫那班作用的参考ID100＝10mg/kg.

3Bn17MeP的影响与CB1正位拮抗剂利莫那班的影响截然不同。

3Bn17MeP没有利莫那班和其它CB1正位拮抗剂的典型副作用，例如食物摄取减少、焦虑和抑郁相关行为增加。对于每个试验中使用的所有最高剂量，都观察到3Bn17MeP没有影响(没有副作用)。此外，3Bn17MeP不诱导小鼠自发行为的改变。在所有试验的认知障碍模型中，这些3Bn17 MeP的剂量比逆转认知损伤的剂量高几倍。

为了研究3Bn17MeP四个模型的潜在体外毒性，使用了：1.大鼠皮层神经元原代培养物中的神经毒性。2.三明治结构的大鼠肝细胞原代培养物中的肝毒性和胆功能。3.基因毒性，测量HeLa细胞中组蛋白H2AX磷酸化(γH2AX)。这些试验将3Bn17MeP的作用与利莫那班的作用进行比较。4.心脏毒性，测量hERG-CHO细胞中的hERG电流抑制，3Bn17MeP被测试为高达100μM。

材料和方法

本研究的目的在于分析3Bn17MeP和利莫那班在皮层神经元原代培养物中的细胞毒性作用。用3Bn17MeP、利莫那班(为0、10、30或100μM在0.1％NMP中)或星形孢菌素(100nM，用作对照化合物)和可溶性荧光细胞溶解标记物，处理来自E19大鼠胚胎的培养原代皮层神经元。然后在72小时期间通过延时成像跟踪细胞。然后将细胞渗透。该方法允许随时间推移以每孔细胞总数的百分比表达细胞溶解。

本研究目的在于测量组蛋白H2AX磷酸化(γH2AX)，这是对导致双链DNA断裂的DNA损伤的细胞反应。该实验在用3Bn17MeP(0.1、0.3、1、3、10、30和100μM，在0.1％NMP中)或用利莫那班(0.1、0.3、1或100μM，在0.1％NMP中)处理24小时的HeLa细胞中进行。加入3μM的依托泊苷作为基因毒性作用的阳性对照。对用抗磷酸化组蛋白gH2AX的特异性抗体处理过的细胞进行免疫荧光。细胞核用荧光DNA嵌合剂染色。染色的细胞在BD Pathway 855

本研究的目的在于分析3Bn17MeP在大鼠肝细胞原代培养物中的细胞毒性作用。通过用荧光细胞溶解标记物的时间推移成像测定细胞溶解肝细胞随时间的百分比。使用荧光胆盐类似物测定处理48小时后的胆小管的数目。

使用两步胶原酶灌注方法分离来自10-12周龄Wistar大鼠原代大鼠肝细胞。24小时后，用基质胶层覆盖细胞以进行三明治构型培养。24小时后，用3Bn17MeP或利莫那班(0、0.1、0.3、1、3、10、30和100μM，在0.1％NMP中)和荧光细胞溶解标记物处理细胞，然后通过荧光和相位对比延时成像监测48小时。然后使用荧光胆盐类似物对细胞染色，以测量胆小管网络状态和Bsep泵活性。加入对乙酰氨基酚(30mM)和环孢霉素A(1μM)分别作为肝毒性和胆小管丧失的阳性对照。

本研究的目的在于测量3Bn17MeP对心肌细胞动作电位复极化关键的hERG通道电流的影响。该实验在用3Bn17MeP(0.1、1和10μM，在1％DMSO中)处理5分钟的hERG-CHO-K1细胞中进行。加入0.3μM的E-4031作为心脏毒性效应的阳性对照。通过自动化全细胞膜片钳记录hERG电流。通过测量药物孵育前后施加的刺激方案(+20mV，2s和-40mV，1s)诱导的尾电流振幅之间的差异获得抑制程度(％)。

结果

在所测试的剂量和所进行的测试中，神经毒性(图13A)、基因毒性(图13B)、肝毒性(图14A)、胆功能(图14B)和心脏毒性，3Bn17MeP都没有显示出毒性作用。

相反，利莫那班从10μM表现出显著的神经毒性，从30μM诱导80％的神经细胞死亡(图13A)。利莫那班在100μM时诱导DNA损伤，显示出基因毒性(图13B)。利莫那班从10μM显示出肝毒性作用，诱导100％肝细胞死亡并抑制胆小管(图14A-B)。对于3Bn17MeP，最大测试剂量(100μM)比3Bn17MeP的ID

该研究(CERB，法国)的目的是评价3Bn17MeP在SD大鼠(Sprague-Dawley)体内的影响，其中通过口服途径施予3Bn17MeP，每天一次，持续7天。

材料和方法：

大鼠(5只雄性，5只雌性)接受固定剂量的3Bn17MeP(20mg/kg，在10ml/kg玉米油中)，每天口服一次，持续7天。

每天进行两次发病率/死亡率检查。在第一次给药前临床观察，然后每天进行。在第一次给药前和治疗的最后一天进行功能测试和神经行为测试。在第1天、第3天、第5天和第7天记录体重，每周测量食物消耗。

在尸检当天(第8天)收集血液样品进行血液学参数和临床化学分析。

在最后一次治疗后、在给药后5和24小时收集用于血浆药物分析的血液样品。通过LC/MS-MS色谱法进行定量。

在第8天处死动物，所选器官进行称重、固定、尸检保存，并检查组织病理学。

结果：

在血液学和血液化学中仅看到微小的变化。在血液学中，雄性和雌性中存在白细胞计数降低的趋势，雄性中存在红细胞计数降低的轻微趋势。在血液化学中，存在总蛋白水平降低的趋势和甘油三酯水平升高。在女性中，存在甘油三酯水平降低的趋势。但是这些变化与任何组织病理学变化无关。

在第7天，最后一次治疗后的5小时，3Bn17MeP的平均血浆浓度为4652.4ng/ml。治疗后24小时，平均血浆浓度降低至973.8ng/ml。这些结果表明3Bn17MeP被吸收，并且在最后一次给药后24小时，没有完全消除。

作为比较，饮用水中以能逆转长期记忆障碍伴随的衰老(实施例7)和唐氏综合征(实施例4)的浓度给药3Bn17MeP一个月后，在小鼠中测量的平均血浆浓度为1.3ng/ml。在该毒性研究中，在这个血浆浓度和最后一次给药后5小时测定的3Bn17MeP的浓度之间的比率(4652.4ng/ml)显示了＞3500的高安全窗口。

结论：

在采用的实验条件下，连续7天口服施予3Bn17MeP(剂量为20mg/kg/天)在SD大鼠中没有引起任何毒性迹象。因此，在以单一剂量重复治疗后，最大耐受剂量(MTD)被认为高于20mg/kg/天。

安全性测试和效力试验中测量的血浆浓度之间的比率显示了＞3500的高安全窗。

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