使用TRPV1的变构调节剂治疗疼痛的制作方法

使用trpv1的变构调节剂治疗疼痛
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2019年6月28日提交的美国临时申请no.62/868,794的利益，其全部内容通过引用并入本文。


背景技术：

3.疼痛是令人苦恼的、主观的、通常使人衰弱并与自主反应(如出汗、心动过速、高血压和晕厥)有关。疼痛可以是慢性或急性的，并且与受限的和降低的日常生活质量、阿片类药物依赖、焦虑和抑郁以及不良感知的健康相关联。估计20.4％(5000万)的美国成年人患有慢性疼痛，并且8.0％的美国成年人(1960万)患有高度影响的慢性疼痛，估计经济代价为约$6000亿/年。疼痛具有社会和社会经济维度。原发性疼痛患病率和与其相关的阿片样药物成瘾都是发现有效且具有低副作用特征的新镇痛药的驱动力。阿片类药物成瘾影响170万美国人，每年杀死约50,000人，并且带来$785亿/年的健康经济负担。已知瞬时受体超家族(transient receptor superfamily)(trp)离子通道参与某些类型的疼痛，并且是基于辣椒素的局部镇痛剂的分子靶标。
4.存在神经性、伤害感受性和心因性疼痛的主要亚型。躯体感觉系统受损或患病(例如，与糖尿病相关的慢性疼痛、疱疹后疼痛)时，出现神经病变。从拉丁语nocere(伤害(harm)，受伤(hurt))来看，伤害感受(nocioception)是对危险、损伤或创伤的基本进化适应。感觉神经元响应组织中的化学(有毒小分子)、机械(压力)和物理(热、冷、渗透压)变化，并通过神经纤维、背根神经节(drg)和脊髓将信号传递到脑。伤害感受性疼痛是阈值化的，感觉神经元和控制其激活的伤害感受离子通道具有离散和不连续的激活屏障。例如，对于热敏性伤害感受器和门控其激活的热敏性瞬时受体电位(trp)家族阳离子通道，热感觉在较高温度(45-52℃，trpv1、trpv2)下变成疼痛。伤害感受性疼痛是常见事件(和慢性健康问题)。伤害感受trp通道由通常遇到的作为植物次级代谢产物的一组显著多样化的有效小分子(辣椒素、大蒜素、薄荷醇、姜酚)来门控。它们对trp通道的激活范围从感觉到疼痛，这取决于剂量和暴露量。此外，某些伤害感受通路易于产生由组织损伤相关的感觉神经元敏化引起的痛觉过敏(对疼痛的慢性和异常敏感性)。
5.由于它们在伤害感受中的作用，trp通道已被鉴定为治疗疼痛障碍的靶标。trp通道的拮抗作用和激动作用都已被用于疼痛控制。例如，trpv1拮抗剂可用于急性镇痛。对于慢性疼痛控制，通常使用trpv1激动剂。后一种策略利用了以下事实：持续的trpv1受体激动作用导致细胞表面的脱敏(受体内化、降解和再循环)。延长的trpv1激动作用还导致含有trpv1的感觉神经元的钙和钠阳离子过载，从而导致细胞死亡。
6.在实践中，使用trpv1激动剂实现脱敏涉及随着时间重复地局部施用高水平的公知trpv1激动剂辣椒素到受影响的区域。这种治疗方法具有效能和低成本的益处。然而，它也具有弱点。
7.首先，高亲和力和高特异性的trpvl激动剂仅靶向含有trpvl的伤害感受器，而参与疼痛的其它感觉神经元和trp通道未受影响。其次，使用高亲和力和高特异性trpv1激动
剂(如辣椒素)在初始治疗期间、在脱敏前的阶段中引起高度的不适。正是由于这个原因，由于治疗对敏感区域(如胃粘膜和生殖道粘膜)的高度刺激性质，疱疹后疼痛目前不能使用trpv1介导的脱敏来解决。第三，辣椒素介导的脱敏治疗限于局部使用；内脏疼痛、头痛和某些肌肉骨骼疼痛病症不能通过这种疗法解决。
8.因此，需要治疗性trpv1配体，如trpv1激动剂，其比辣椒素更精细并具有其作用模式、功效和副作用特征的改善。这种改进的配体应在脱敏期间引起减轻的疼痛，从而允许敏感身体区域的局部治疗。需要具有更广泛的靶标特异性的trpv1配体，能够靶向多种类型的携带trp的伤害感受器，从而改善组织脱敏的程度。除局部施用外，还需要适于全身施用的trpv1配体。
9.这样的新药物也可用于治疗疼痛以外的与trpv1相关的各种疾病。虽然trp通道首先显示出参与疼痛和伤害感受，但现在已知它们具有各种其他生理作用，表明它们可以是治疗其他疾病的靶标。例如，trp通道已被鉴定为治疗心血管疾病的靶标；trpv1的靶向药理学抑制已显示出显著降低小鼠模型中的心脏肥大。参见美国专利no.9,084,786。因此，预期通过用trpv1激动剂的受体脱敏对trpv1水平的长期下调类似地保护并潜在地挽救心脏肥大及其相关症状和结果(心脏重塑、心脏纤维化、细胞凋亡、高血压或心力衰竭)。然而，目前没有适合于全身施用和适合于内脏器官中trpv1的长期下调的trpv1激动剂，因此需要以与上述慢性疼痛途径类似的方式开发此类方法。
10.因此，需要找到用于trpv1调节的新方法。这样的新化合物或药理学组合物将提供治疗与trpv1通道和潜在地trpv1家族的其他成员相关的各种疾病(包括疼痛障碍和心血管疾病)的新的和更有效的方式。


技术实现要素：

11.大麻(cannabis)已被用于提供镇痛和治疗各种类型的疼痛达数千年。然而，从药房获得的全植株大麻(c.sativa)提取物作为“药物”的使用受到精神活性不良反应(由于δ9-四氢大麻酚(thc)的存在)、缺乏一致性和标准化、污染(微生物、农药)以及功效明显不足等问题的困扰。所有这些都使患者处于风险中并限制大麻来源化合物作为治疗剂的潜在效用。对于评估大麻次级代谢组的主要组分(几百种大麻素和萜烯)、区分活性治疗剂与非活性或非必要化合物并采用接受的监管途径重新配制用于处方的单一化合物或混合物，存在未满足的需求。
12.在美国申请no.15/986,316和pct/us2018/033956(将其整体通过引用并入本文)中描述的早期研究中，我们证明了大麻至少部分地通过trpv1受体发挥其抗伤害感受作用，其中大麻素和萜烯都充当激动剂。我们进一步证明了月桂烯显著有助于观察到的trpv1激动作用，并且像辣椒素一样，在长时间暴露后引起trpv1脱敏。然而，该早期研究未能鉴定大麻提取物的其他组分(例如，除月桂烯之外的萜烯、大麻素)的trpv1激动作用，这可能是由于该研究中使用的体外筛选方法的限制。
13.在本公开中，我们已经通过使用不同的策略鉴定了具有trpv1激动作用并发挥抗伤害感受作用的其他大麻提取物组分，即鉴定具有预测与trpv1的特异性结合袋结合的化学部分的化合物。这个策略基于发现对月桂烯(“位点4”)或大麻二酚(cbd)(“位点4a”)特异性的trpv1的结合袋，特别是参与结合和急性激活trpv1通道而不引起trpv1状态转变为扩
张状态的关键氨基酸残基，以及化合物对这些位点的相对结合能的计算。使用新发现的结合位点来筛选目标化合物允许预筛选众多的和结构多样的萜烯和大麻素，并鉴定具有类似于月桂烯或大麻二酚(cbd)的所需调节作用(如trpv1的急性激活、长期脱敏和变构调节，而没有状态转变)的那些。据认为与结合袋4和4a结合的萜烯和大麻素化合物相对于辣椒素具有期望的药物性质。结合袋4和4a含有一些参与与辣椒素结合的残基，但也涉及与辣椒素结合的已知机制不同的多个残基和三维口袋构象。我们拥有的分子建模和功能数据的组合支持与位点4或4a完全相互作用的配体可以与其他配体变构地作用并维持trpv1通道在特定的非扩张状态而不转变为扩张状态的观点，这可能是通过对s4-s5接头的作用，其与由辣椒素引起的那些不同。
14.另外，为了评估月桂烯或其它化合物与相同或重叠的结合袋结合的更广泛的治疗潜力，我们使用专有的计算机预测方法(称为gb sciences
′
network pharmacology platform(“npp”))产生了月桂烯和橙花叔醇的靶标分析和疾病预测网络。这种计算机预测方法可以通过npp中使用的化合物-基因-疾病途径将结合口袋4或4a的化合物的可能适应症扩展到先前未认识到的疾病过程，所述疾病过程与该化合物和trpv1或类似通道相关联。
15.因此，在第一方面中，本公开提供了设计化合物的复合多组分混合物(药物组合物)的方法，以通过靶向trpv1或类似的离子通道(如trpv2、trpm8和trpa1)来治疗疼痛。该方法包括：一种方法，其中化合物与特定相互作用位点(如下面鉴定的位点4或4a，以及使用本文所述方法鉴定的未来位点)的结合，无论是体外证明的还是使用计算机技术预测的，用于区分大麻或其他植物中存在于的化合物在所示离子通道处的可能镇痛和非镇痛的功效，从而允许合理和有根据地设计靶向疼痛的新型复合化合物混合物。例如，(i)用于区分所需的、非必要的或中性的trpv1靶向萜烯以设计用于镇痛的大麻衍生的混合物，功能性二甲基部分的存在用作可能结合位点4(如下所鉴定)的分子鉴别子，导致在用于镇痛的合理混合物设计中包含含有该部分的化合物(包括但不限于月桂烯、罗勒烯、芳樟醇、橙花叔醇、红没药醇)，但排除不含该部分的化合物(包括但不限于石竹烯、莰烯、蒎烯)。(ii)用于设计包括在用于镇痛的合理设计的trpv1靶向的复合化合物混合物中的新型的合成化合物的结构特征。
16.在另一个方面中，本公开提供了一种治疗哺乳动物受试者的疼痛的方法，所述方法包括：向受试者施用药物组合物，药物组合物的量、施用途径和施用时间足以引起受试者感觉神经元中的trpv1失活或脱敏，其中药物组合物包含以下物质的单一化合物或多组分混合物：(i)大麻来源的化合物，其在由位点4或4a(如下所鉴定)组成的口袋中结合trpv1，并且激活通道用于ca
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和钠渗透，但可以引发或不引发孔扩张(pore dilation)和状态转变，这取决于所需的治疗结果，或(ii)设计成在由位点4或4a组成的口袋中结合trpv1的合成化合物，其激活通道但可以引发或不引发孔扩张和状态转变，或(iii)天然存在的化合物，其在由位点4或4a组成的口袋中结合trpv1，并激活通道但可以引发或不引发孔扩张和状态转变，(iv)(i)、(ii)或(iii)任一与药学上可接受的载体或稀释剂。
17.在又一个方面中，本公开提供了一种治疗哺乳动物受试者的疼痛的方法，所述方法包括：向受试者施用药物组合物，药物组合物的量、施用途径和施用时间足以变构调节trpv1激活状态，其中药物组合物包含变构调节剂和一种另外的trpv1配体，其中变构调节剂是(i)月桂烯，或(ii)大麻来源的化合物，其在由位点4组成的口袋中结合trpv1，或(iii)
设计成在由位点4组成的口袋中结合trpv1的合成化合物，或(iv)在由位点4组成的口袋中结合trpv1的天然存在的化合物，和(v)(i)、(ii)、(iii)或(iv)任一与药学上可接受的载体或稀释剂；并且其中该另外的trpv1配体是大麻来源的、合成的或其他植物/天然来源衍生的化合物，其以与位点4重叠或部分重叠的方式结合trpv1。
18.在一个方面中，本公开提供了一种设计用于通过靶向选自trpv1、trpv2、trpm8和trpa1的trp通道来治疗疼痛的复合混合物的方法，所述方法包括以下步骤：使用体外或计算机技术分析大麻或其他植物中的化合物，并预测所述化合物中的每一种是否结合trpv1的位点4或位点4a，从而区分可能镇痛和/或和非镇痛的化合物；选择含有功能性二甲基部分的化合物的子集并排除不含功能性二甲基部分的化合物的不同子集，从而获得所选择的化合物；和设计包含所选择化合物的复合混合物。
19.在一些实施方式中，trpv1的位点4是一组氨基酸残基的结合袋，其中氨基酸残基包括：大鼠trpv1的arg 491、asn 437、phe 434、tyr 555、ser 512、tyr 554、glu 513、phe 516和phe 488，或密切等同的人trpv1残基。在一些实施方式中，trpv1的位点4a是一组氨基酸残基的结合袋，其中氨基酸残基包括：大鼠trpv1的arg 491、asn 437、tyr 487、tyr 444、tyr 441、phe 488、val 440、tyr 555、thr 708、thr 704、phe 434、tyr 554、glu 513和phe 516，或密切等同的人trpv1残基。在一些实施方式中，该方法还包括鉴定不引发trpv1的状态转变或孔扩张的化合物的步骤。
20.在不同的方面中，本公开提供了一种治疗哺乳动物受试者的疼痛的方法，包括以下步骤：向受试者施用药物组合物，药物组合物的量、施用途径和施用时间足以引起受试者感觉神经元中的trpv1失活或脱敏，其中药物组合物包含能够通过结合trpv1的位点4或4a来激活trpv1的活性化合物，和药学上可接受的载体或稀释剂；并且其中活性化合物是(i)天然存在的化合物，任选地大麻来源的化合物，或(ii)合成的化合物。
21.在一些实施方式中，活性化合物不引发trpv1孔扩张和状态转变。在一些实施方式中，trpv1的位点4是一组氨基酸残基的结合袋，其中氨基酸残基包含：大鼠trpv1的arg 491、asn 437、phe 434、tyr 555、ser 512、tyr 554、glu 513、phe 516和phe 488，或密切等同的人trpv1残基。在一些实施方式中，trpv1的位点4a是一组氨基酸残基的结合袋，其中氨基酸残基包含：大鼠trpv1的arg 491、asn 437、tyr 487、tyr 444、tyr 441、phe 488、val 440、tyr 555、thr 708、thr 704、phe 434、tyr 554、glu 513和phe 516，或密切等同的人trpv1残基。
22.在一些实施方式中，活性化合物选自β-罗勒烯、芳樟醇、橙花叔醇和红没药醇。在一些实施方式中，活性化合物是月桂烯。在一些实施方式中，活性化合物不是月桂烯。在一些实施方式中，活性化合物是大麻二酚(cbd)。
23.在一些实施方式中，药物组合物还包含plga纳米颗粒。在一些实施方式中，plga纳米颗粒包含乳酸与乙醇酸的比率为约10-90％乳酸和约90-10％乙醇酸的plga共聚物。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约10％乳酸比约90％乙醇酸。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约25％乳酸比约75％乙醇酸。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约50％乳酸比约50％乙醇酸。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约75％乳酸比约25％乙醇酸。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约90％乳酸比约10％乙醇酸。
24.在一些实施方式中，活性化合物以至少10％(w/w)的萜烯和大麻素总含量的量存
在于药物组合物中。在一些实施方式中，活性化合物以至少25％(w/w)的萜烯和大麻素总含量的量存在。在一些实施方式中，活性化合物以至少50％(w/w)的萜烯和大麻素总含量的量存在。在一些实施方式中，活性化合物以至少75％(w/w)的萜烯和大麻素总含量的量存在。在一些实施方式中，活性化合物以至少90％(w/w)的萜烯和大麻素总含量的量存在。
25.在一些实施方式中，感觉神经元是伤害感受神经元。在一些实施方式中，感觉神经元是外周伤害感受神经元。在一些实施方式中，感觉神经元是内脏伤害感受神经元。在一些实施方式中，疼痛是神经性疼痛。在一些实施方式中，疼痛是糖尿病性外周神经性疼痛。在一些实施方式中，疼痛是疱疹后神经痛。
26.在一些实施方式中，药物组合物每天施用至少一次，持续超过7天。在一些实施方式中，药物组合物以足以在感觉神经元伤害感受器处维持活性化合物的有效水平至少3天的剂量、施用途径和时间表来施用。在一些实施方式中，药物组合物以足以在感觉神经元伤害感受器处维持活性化合物的有效水平至少7天的剂量、施用途径和时间表来施用。在一些实施方式中，药物组合物局部、全身、静脉内、皮下或通过吸入来施用。
27.在又一个方面中，本公开提供了一种治疗哺乳动物受试者的疼痛的方法，其包括以下步骤：向受试者施用药物组合物，所述药物组合物的量、施用途径和施用时间足以引起受试者感觉神经元中的trpv1失活或脱敏，其中药物组合物包含(i)能够通过结合trpv1的位点4来激活trpv1的变构调节剂，(ii)能够通过结合与trpv1的位点4至少部分重叠的配体结合位点来激活trpv1的trpv1配体，和(iii)药学上可接受的载体或稀释剂，其中变构调节剂和trpv1配体是天然存在的，任选地是大麻来源的，或合成的；并且其中变构调节剂和trpv1配体是不同的化合物。
28.在一些实施方式中，变构调节剂是月桂烯。在一些实施方式中，变构调节剂不是月桂烯。在一些实施方式中，变构调节剂选自β-罗勒烯、芳樟醇、橙花叔醇和红没药醇。
29.在一些实施方式中，trpv1配体是大麻二酚(cbd)。在一些实施方式中，配体结合位点是位点4a。
30.在一些实施方式中，trpv1的位点4是一组氨基酸残基的结合袋，其中氨基酸残基包括：大鼠trpv1的arg 491、asn 437、phe 434、tyr 555、ser 512、tyr 554、glu 513、phe 516和phe 488，或密切等同的人trpv1残基。在一些实施方式中，trpv1的位点4a是一组氨基酸残基的结合袋，其中氨基酸残基包括：大鼠trpv1的arg 491、asn 437、tyr 487、tyr 444、tyr 441、phe 488、val 440、tyr 555、thr 708、thr 704、phe 434、tyr 554、glu 513和phe 516，或密切等同的人trpv1残基(参见表2)。
31.在一些实施方式中，变构调节剂或trpv1配体不引发trpv1扩张和状态转变。
32.在一些实施方式中，药物组合物还包含plga纳米颗粒。在一些实施方式中，plga纳米颗粒包含乳酸与乙醇酸的比率为约10-90％乳酸和约90-10％乙醇酸的plga共聚物。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约10％乳酸比约90％乙醇酸。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约25％乳酸比约75％乙醇酸。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约50％乳酸比约50％乙醇酸。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约75％乳酸比约25％乙醇酸。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约90％乳酸比约10％乙醇酸。
33.在一些实施方式中，变构调节剂和trpv 1配体以至少10％(w/w)的萜烯和大麻素总含量的量存在于药物组合物中。在一些实施方式中，变构调节剂和trpv1配体以至少25％
(w/w)的萜烯和大麻素总含量的量存在。在一些实施方式中，变构调节剂和trpv1配体以至少50％(w/w)的萜烯和大麻素总含量的量存在。在一些实施方式中，变构调节剂和trpv1配体以至少75％(w/w)的萜烯和大麻素总含量的量存在。在一些实施方式中，变构调节剂和trpv1配体以至少90％(w/w)的萜烯和大麻素总含量的量存在。
34.在一些实施方式中，感觉神经元是伤害感受神经元。在一些实施方式中，感觉神经元是外周伤害感受神经元。在一些实施方式中，感觉神经元是内脏伤害感受神经元。在一些实施方式中，疼痛是神经性疼痛。在一些实施方式中，疼痛是糖尿病性外周神经性疼痛。在一些实施方式中，疼痛是疱疹后神经痛。
35.在一些实施方式中，药物组合物每天施用至少一次，持续超过7天。在一些实施方式中，药物组合物以足以在感觉神经元伤害感受器处维持变构调节剂或trpv1的有效水平至少3天的剂量、施用途径和时间表来施用。在一些实施方式中，药物组合物以足以在感觉神经元伤害感受器处维持变构调节剂或trpv1的有效水平至少7天的剂量、施用途径和时间表来施用。在一些实施方式中，药物组合物局部、全身、静脉内、皮下或通过吸入施用。
36.在一个方面中，本发明提供了药物组合物，其包含：能够通过结合trpv1的位点4来激活trpv1的变构调节剂和药学上可接受的载体或稀释剂，其中组合物基本上不含thc；和其中变构调节剂是天然存在的化合物，任选地是大麻来源的化合物，或合成的化合物。
37.在一些实施方式中，trpv1的位点4是一组氨基酸残基的结合袋，其中氨基酸残基包括：大鼠trpv1的arg 491、asn 437、phe 434、tyr 555、ser 512、tyr 554、glu 513、phe 516和phe 488，或密切等同的人trpv1残基。
38.在一些实施方式中，药物组合物还包含能够通过结合与trpv1的位点4至少部分重叠的配体结合位点来激活trpv1的trpv1配体，其中trpv1配体是天然存在的化合物，任选地是大麻来源的化合物，或合成的化合物。
39.在一些实施方式中，配体结合位点是位点4a。在一些实施方式中，trpv1的位点4a是一组氨基酸残基的结合袋，其中氨基酸残基包括：大鼠trpv1的arg 491、asn 437、tyr 487、tyr 444、tyr 441、phe 488、val 440、tyr 555、thr 708、thr 704、phe 434、tyr 554、glu 513和phe 516，或密切等同的人trpv1残基。在一些实施方式中，变构调节剂或trpv1配体不引发trpv1扩张和状态转变。
40.在一些实施方式中，变构调节剂是月桂烯。在一些实施方式中，变构调节剂不是月桂烯。在一些实施方式中，变构调节剂选自β-罗勒烯、芳樟醇、橙花叔醇和红没药醇。在一些实施方式中，trpv1配体是大麻二酚(cbd)。
41.在一些实施方式中，药物组合物不包含变构调节剂以外的萜烯。在一些实施方式中，药物组合物不包含变构调节剂以外的与位点4结合的萜烯。
42.在一些实施方式中，药物组合物包含plga纳米颗粒。在一些实施方式中，plga纳米颗粒包含乳酸与乙醇酸的比率为约10-90％乳酸和约90-10％乙醇酸的plga共聚物。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约10％乳酸比约90％乙醇酸。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约25％乳酸比约75％乙醇酸。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约50％乳酸比约50％乙醇酸。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约75％乳酸比约25％乙醇酸。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约90％乳酸比约10％乙醇酸。
43.在一些实施方式中，变构调节剂和trpv 1配体以至少10％(w/w)的萜烯和大麻素
总含量的量存在。在一些实施方式中，变构调节剂和trpv1配体以至少25％(w/w)的萜烯和大麻素总含量的量存在。在一些实施方式中，变构调节剂和trpv1配体以至少50％(w/w)的萜烯和大麻素总含量的量存在。在一些实施方式中，变构调节剂和trpv1配体以至少75％(w/w)的萜烯和大麻素总含量的量存在。在一些实施方式中，变构调节剂和trpv1配体以至少90％(w/w)的萜烯和大麻素总含量的量存在。
44.在一些实施方式中，组合物配制成用于局部、口服、颊部、舌下、静脉内、肌内、皮下或吸入施用。在一些实施方式中，组合物配制成通过汽化器、喷雾器或雾化器来施用。在一些实施方式中，组合物是冻干的。
45.下面进一步详细描述本发明的这些和其它方面。
附图说明
46.图1说明了trpv1在非含trpv1细胞类型中的诱导型表达赋予该细胞的辣椒素敏感性钙流反应。在此，用四环素诱导启动子控制下的大鼠trpv1基因转染的hek细胞通过以1微摩尔施加四环素16h诱导转录trpv1基因并合成trpv1蛋白。这确定了以下研究中使用的实验系统清楚地并且具体地报告了trpv1特异性钙通量，因为辣椒素是trpv1的特异性配体。
47.图2a-2c说明萜烯显著经由通过大麻素和萜烯的大麻源混合物诱导的trpv1造成钙通量。图2a显示在用编码trpv1的构建体转染的hek细胞中，首先没有刺激(“ns”)，然后在施用溶媒(“veh”)后，以及在施和品系a混合物(“品系混合物”)后，随时间(以秒为单位，“s”)的钙内流(相对荧光单位，“fluo-4 rfu”)。图2b显示了在施用仅包括存在于品系a混合物中的大麻素的混合物(“大麻素混合物”)后，表达trpv1的hek细胞的钙内流。图2c显示了在施用仅包括品系a混合物中存在的萜烯的混合物(“萜烯混合物”)后，表达trpv1的hek细胞的钙内流。
48.图3a-3l说明了单个萜烯经由trpv1差异地造成由萜烯混合物诱导的钙通量。图3a呈现了在没有刺激(“ns”)、施用溶媒(“veh”)后以及在施用萜烯混合物(“所有萜烯”)后，用编码trpv1的构建体转染的hek细胞中随时间的钙内流。图3b-3l分别对于图3a中使用的萜烯混合物中存在的每种萜烯绘制了表达trpv1的hek细胞中随时间的减去基线的钙内流-具体地，图3b是石竹烯，图3c是柠檬烯，图3d是月桂烯，图3e是芳樟醇，图3f是α红没药醇，图3g是蛇麻烯，图3h是β蒎烯，图3i是橙花叔醇，图3j是莰烯，图3k是罗勒烯，和图3l是α蒎烯。
49.图4说明月桂烯显著造成用萜烯混合物(“萜烯”)观察到的trpv1介导的钙反应，但不构成信号的100％。数据获自用trpv1转染并诱导表达trpv1的hek细胞。
50.图5a-5c说明测量的钙反应完全或部分依赖于trpv1离子通道的存在。图5a显示了在施用完全品系a混合物后hek野生型细胞(“hek野生型”)和用trpv1转染并用四环素(1μm，16小时)诱导表达trpv1的hek细胞(“hek trpv1”)中随时间的钙内流。图5b显示了在施用仅包括品系a混合物中存在的大麻素的混合物(“大麻素混合物”)后的hek野生型细胞和hek trpv1细胞中随时间的钙内流。图5c显示了hek野生型细胞和在施用仅包括品系a混合物中存在的萜烯的混合物(“萜烯混合物”)后的hek trpv1细胞中随时间的钙内流。所有数据均为减去溶媒的。
51.图6a-6d说明月桂烯诱导的钙内流完全或部分依赖于trpvl离子通道的存在。图6a-6b显示了在施用各种不同浓度的月桂烯后的hek野生型细胞(“hek野生型”)和hek
trpv1细胞中随时间的钙内流：3.5μg/mg(图6a)、1.75μg/mg(图6b)、0.875μg/mg(图6c)和0.43μg/mg(图6d)。所有数据均为减去基线的。
52.图7a-7b说明所测量的月桂烯诱导的钙内流反应被trpvl离子通道的特异性药理学抑制剂抑制。图7a显示了响应于施用溶媒(“veh”)、3.5μg/ml月桂烯和进一步添加trpv1抑制剂辣椒平(10μm)，表达trpv1的hek细胞中随时间(以秒计)的钙内流。图7b显示了响应于施用溶媒(“veh”)、3.5μg/ml月桂烯和进一步添加磷酸盐缓冲盐水(“pbs”)而非辣椒平，trpv1转染的hek细胞中随时间(以秒计)的钙内流。数据是减去基线的。
53.图8a-8d说明了在没有外部钙的情况下施用月桂烯时，在高浓度下，它可以诱导从内部储备的trpvl依赖性钙释放。图8a-8d呈现了在表达trpv1的转染hek细胞(“hek trpv1”)或野生型hek细胞(“hek野生型”)中响应于各种浓度的月桂烯-3.5μg/ml(图8a)、1.75μg/ml(图8b)、0.875μg/ml(图8c)和0.43μg/ml(图8d)月桂烯的随时间的胞质钙流入。在培养基中不存在外部钙的情况下进行实验。所有数据均是减去基线的。
54.图9a-9g说明大麻素通过trpv1差异地造成钙通量。图9a-9g显示了单独地对于图2b中测试的大麻素混合物中存在的每种大麻素，hek野生型细胞和表达trpv1的hek细胞中随时间(秒，“sec”)的钙内流，具体地，图9a是次大麻二酚，图9b是大麻二萜酚，图9c是大麻环萜酚，图9d是大麻萜酚酸，图9e是大麻二酚，图9f是大麻酚和图9g是大麻二酚酸。所有刺激在20秒时加入。所有数据均为减去基线的。
55.图10说明了治疗靶标数据库(“ttd”)富集分析倾向于优先于橙花叔醇考虑月桂烯用于疼痛和心血管领域的开发。此外，月桂烯对天然大麻的预测疾病靶标集有显著影响。
56.图11说明了预测多样的离子通道靶标通过月桂烯直接或间接调节。
57.图12说明预测有限的离子通道靶标或cns活性靶标通过橙花叔醇直接或间接调节。
58.图13提供了总结在多次顺序施用大麻二酚(cbd)、月桂烯(myr)或辣椒素(cap)中测得的i
max
的表，说明这些配体中的每一种都可以引起脱敏，但是以不同的方式，这提供了在镇痛中精密控制通道特性的潜力。
59.图14列出了所描述实验中使用的化合物。
60.图15显示了针对一种萜烯(月桂烯)的靶标分析和疾病预测网络。使用gb sciences network pharmacology platform(“npp”)在计算机上生成数据。网络中存在多个trp通道表明月桂烯的功效可能扩展超出trpv1到其他伤害感受神经元，其中主要的疼痛传导通道是不同的trp。
61.图16显示了针对一种萜烯(橙花叔醇)的靶标分析和疾病预测网络。使用gb sciences的npp在计算机上生成数据。网络中存在多个trp通道表明月桂烯的功效可能扩展超出trpv1到其他伤害感受神经元，其中主要的疼痛传导通道是不同的trp。
62.图17说明了有效镇痛药靶向伤害感受神经束中的多种亲离子型trp受体的合意性。
63.图18a-18c说明了施用增加量的月桂烯(m)后，过表达trpv1的单一hek293细胞中的trpv1离子通道激活。图18a显示了5μm月桂烯，图18b显示了10μm月桂烯，并且图18c显示了150μm月桂烯。
64.图19a-19e说明了在添加5μm月桂烯(m)和1μm辣椒素(cap)后过表达trpv1的单一
hek293细胞中的电生理学数据。图19a显示了在添加月桂烯和辣椒素之前和之后细胞的内向和外向离子电流(na)。图19b是显示月桂烯诱导的反应的图19a的放大视图。图19c-19e显示了施用月桂烯或辣椒素之前(图19c)，或施用5μm月桂烯(图19d)或1μm辣椒素(图19e)之后细胞的i-v曲线。
65.图20a显示了在表达trp vi的细胞中通过施用30μm cbd诱导的电流，和图20b-20c显示了通过施用辣椒平(图20b)和洗脱cbd(图20c)的电流降低。图20d显示了用～0mv的e
rev
整流电流(图20d)。
66.图21说明了在允许月桂烯最初以0mm外部ca
2
浓度占据通道时的反应(i)，其禁止ca
2
内流。然后在ca
2
浓度用1mm外部ca
2
引入时(ii和iii)，与没有先前月桂烯孵育相比，作为第二刺激的大麻二酚的反应被抑制。
67.图22a-22b说明了月桂烯在trpv1结合位点#4处的分子对接。
68.图23说明了一种方法和研究过程，其中特定萜烯或其它化合物的分子对接鉴定了亲离子型trp受体中的位点，并且一旦已知所涉及的残基及其与配体结构的关系以及它们的相对结合能，就可以鉴定所需的部分。然后，这些部分可用于在计算机中区分天然存在的配体，或结合到合成配体的合理设计过程中。例如，该图说明了区分共享共同部分并且可能具有占据trpv1的结合位点#4的能力和亲和力的大麻萜烯(位点4型萜烯)以及不太可能占据trpv1的位点#4的萜烯(非位点4型萜烯)的组的过程。
69.图24显示了大麻二酚(cbd)在trpv1的结合位点#4a处的分子对接。
70.图25a说明了大麻二酚(cbd)在与图24相同的trpv1结合位点处的分子对接的可选表示。图25b提供了图25a的放大图像。
71.图26说明了在通道的蛋白质序列的二维表示中月桂烯结合中涉及的残基。
72.图27说明了在通道的蛋白质序列的二维表示中cbd结合中涉及的残基。
具体实施方式
73.定义
74.除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域的技术人员通常理解的含义。如本文所用，以下术语具有以下赋予它们的含义。
[0075]“月桂烯”(与“β-月桂烯”同义)是7-甲基-3-亚甲基辛-1,6-二烯，并由结构式表示。
[0076]“α-罗勒烯”是顺式-3,7-二甲基-1,3,7-辛三烯，并由结构式表示。
[0077]“顺式-β-罗勒烯”是(z)-3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯，并由结构式表示。
[0078]“反式-β-罗勒烯”是(e)-3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯，并由结构式表示。
[0079]“芳樟醇”是3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇，并由结构式表示。
[0080]“橙花叔醇”是3,7,11-三甲基-1,6,10-十二碳三烯-3-醇，并由结构式表示。
[0081]“顺式-橙花叔醇”是橙花叔醇的顺式异构体，并由结构式表示。
[0082]“反式-橙花叔醇”是橙花叔醇的反式异构体，并由结构式表示。
[0083]“红没药醇”是6-甲基-2-(4-甲基环己-3-烯-1-基)庚-5-烯-2-醇，并由结构式表示。
[0084]“二甲基烯丙基”基团是通过结构式表示的不饱和c5h9烷基取代基。“二甲基烯丙基”基团可以是功能性二甲基部分。
[0085]
如本文所用，“功能性二甲基部分”是指包含可结合trpv1的二甲基基团的部分。
[0086]“萜烯”是指选自α-红没药醇(α-甜没药醇)、α-蛇麻烯(α-葎草烯蛇麻烯)、α-蒎烯(α-松萜)、β-石竹烯(β-丁香烯)、月桂烯、( )-β-蒎烯(β-松萜)、莰烯、柠檬烯、芳樟醇、植醇和橙花叔醇的化合物之一。
[0087]
如本文所用，“位点4”是指trpv1中月桂烯的结合位点，如图22a和图22b所示。位点4可以是trpv1中的一组氨基酸残基的结合袋，其包含选自大鼠trpv1的arg 491、asn 437、phe 434、tyr 555、ser 512、tyr 554、glu 513、phe 516和phe 488或密切等同的人trpv1残基的至少两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或九个氨基酸残基(参见表2)。在优选实施方式中，位点4是包含大鼠trpv1的arg 491、asn 437、phe 434、tyr 555、ser 512、tyr 554、glu 513、phe 516和phe 488或密切等同的人trpv1残基的一组氨基酸残基的结合袋(参见表2)。
[0088]
如本文所用，“位点4a”是指trpv1中大麻二酚(cbd)的结合位点，如图25a和图25b中所示。位点4a可以是trpv1中的一组氨基酸残基的结合袋，其包含选自大鼠trpv1的arg 491、asn 437、tyr 487、tyr 444、tyr 441、phe 488、val 440、tyr 555、thr 708、thr 704、phe 434、tyr 554、glu 513和phe 516或密切等同的人trpv1残基的至少两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个、十一个、十二个、十三个或十四个氨基酸残基(参见表2)。在优选实施方式中，位点4是包含大鼠trpv1的arg 491、asn 437、tyr 487、tyr 444、tyr 441、phe 488、val 440、tyr 555、thr 708、thr 704、phe 434、tyr 554、glu 513和phe 516或密切等同的人trpv1残基的trpv1中一组氨基酸残基的结合袋(参见表2)。
[0089]“trpv1的变构调节剂”是指可结合trpv1的位点4并变构调节trpv1活性的化合物。在一些实施方式中，trpv1的变构调节剂是具有二甲基部分的萜烯，但不限于萜烯。
[0090]“trpv1配体”是指可以结合trpv1的位点4a并激活trpv1的化合物。在优选实施方式中，trpv1配体可以将trpv1保持在非扩张状态而不转变为扩张状态。在典型的实施方式中，trpv1配体是大麻素，如大麻二酚(cbd)，但不限于大麻素。
[0091]“药物活性成分”(同义地，活性药物成分)表示旨在用于制备药品的任何物质或物质的混合物，并且用于药物生产时，其成为药品中的活性成分。这些物质旨在提供在疾病的诊断、治愈、缓解、治疗或预防中的药理学活性或其他直接作用或影响身体的结构和功能。这些物质或物质的混合物优选地根据联邦食品、药品和化妆品法案第501(a)(2)(b)节的现行良好生产管理规范(cgmp)来生产。
[0092]
如果成分含有小于0.3％(w/w)的δ-9四氢大麻酚，则药物活性成分“基本上不含thc”。如果药物组合物含有小于0.3％(w/v)的δ-9四氢大麻酚，则药物组合物“基本上不含thc”。
[0093]“大麻提取物”是通过流体和/或气体提取，例如通过使用co2的超临界流体提取(sfe)，从大麻植物材料获得的组合物。大麻提取物通常含有萜烯、大麻素和次级代谢物。例如，大麻提取物可包括萜品烯、石竹烯、香叶醇、愈创木醇、异胡薄荷醇、罗勒烯、伞花烃、桉油精和萜品油烯中的一种或多种。
[0094]“疼痛障碍”包括引起疼痛作为其症状之一的各种疾病，包括但不限于与拉伤、扭伤、关节炎或其它关节疼痛、瘀伤、背痛、纤维肌痛、子宫内膜异位、手术后疼痛、糖尿病性神经病、三叉神经痛、疱疹后神经痛、丛集性头痛、牛皮癣、肠易激综合征、慢性间质性膀胱炎、外阴痛、创伤、肌肉骨骼病症、带状疱疹、镰状细胞病、心脏病、癌症、中风或由于化疗或放疗引起的口腔溃疡相关的那些。
[0095]
术语“治疗(treatment)”、“处理(treating)”等在本文通常用来表示获得所需的药理和/或生理效果。就完全或部分预防疾病、病症或其症状而言，效果可以是预防性的，和/或就部分或完全治愈疾病或病症和/或可归因于疾病或病症的不良作用(例如症状)而言，效果可以是治疗性的。如本文所用的“治疗”涵盖哺乳动物，特别是人的疾病或病症的任何治疗，并且包括：(a)预防在可能易患疾病或病症但尚未被诊断为患有该疾病或病症的受试者中发生该疾病或病症；(b)抑制疾病或病症(例如，阻止其发展)；或(c)缓解疾病或病症(例如，引起疾病或病症消退，提供一种或多种症状的改善)。任何病症的改善可以根据本领域已知的标准方法和技术来容易地评估。通过该方法治疗的受试者群体包括患有不期望的病症或疾病的受试者，以及有发生病症或疾病风险的受试者。
[0096]
术语“治疗有效剂量”或“治疗有效量”是指施用时产生所需效果的剂量或量。确切的剂量或量将取决于治疗的目的，并且可由本领域技术人员使用已知技术来确定(参见，例如，lloyd(2012)the art，science and technology of pharmaceutical compounding，第四版)。治疗有效量可以是“预防有效量”，因为预防可以被认为是疗法。
[0097]
术语“足够量”是指足以产生所需效果的量。
[0098]
术语“改善”是指在疾病状态(例如免疫障碍)的治疗中的任何治疗有益结果，包括其预防、减轻严重性或进展、缓解或治愈。
[0099]
其他解释性惯例
[0100]
本文所述的范围应理解为该范围内所有值的简写，包括所述及端点。例如，1至50的范围被理解为包括来自由1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、
21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49和50组成的组的任何数字、数字的组合或子范围。
[0101]
除非另有说明，否则提及具有一个或多个立体中心的化合物意指其每种立体异构体和立体异构体的所有组合。
[0102]
实验结果综述
[0103]
大麻已被用于提供镇痛和治疗各种类型的疼痛达数千年。在美国申请no.15/986,316和pct/us2018/033956(将其整体按引用并入并在本文中进一步描述)中描述的早期研究中，我们证明了大麻至少部分地通过trpv1受体发挥其抗伤害感受作用。我们进一步证明了月桂烯显著造成观察到的trpv1激动作用，并且像辣椒素一样，在长时间暴露后引起trpv1脱敏。
[0104]
在本公开中，我们试图在药用大麻中鉴定有助于trpv1脱敏和抗伤害感受作用的其他萜烯/大麻素化合物。
[0105]
如下面的实施例部分中更全面描述的，我们基于目前在美国内华达州医药上使用的大麻栽培种的实际化学谱(chemo-rofile)制备了大麻素和萜烯的复合混合物，品系a混合物。品系化学谱数据表示为％质量和mg/g丰度，并且这些量转化为混合物中包含的量。通过故意省略thc和thca来修改品系a混合物中的实际化学谱，以消除精神活性组分，并省略某些不稳定或不溶性组分。我们还制备了含有品系a混合物中的化合物子集的复合混合物：cbmix、大麻素混合物和萜烯混合物。参见表1。
[0106]
为了建立针对trpv-1激动剂活性的体外测定，我们用赋予trpv1在细胞上的四环素诱导的表达的表达载体转染hek细胞，并使用细胞内钙水平的标准荧光报告物(fluo-4乙酰氧基甲基酯)(“fluo-4”)。图1说明了trpv1的诱导型表达赋予hek细胞的辣椒素敏感性钙流反应，确认了实验系统清楚地报告了trpv1特异性钙通量。
[0107]
我们在相同的测定中测试了品系a混合物，并且发现了大麻来源的大麻素和萜烯的混合物(品系a混合物)导致显著的钙流入trpv1转染的hek细胞中(图2a)。我们通过比较与未转染的野生型hek细胞中平行获得的信号证实了用完整品系a混合物观察到的钙通量依赖于trpv1受体的存在(图5a)。
[0108]
使用子混合物，我们确定了品系a混合物中的萜烯对所观察到的效果有显著贡献(图2c)。更适度的内流是由品系a混合物中存在的大麻素引起的(图2b)。使用萜烯混合物和大麻素混合物观察到的信号依赖于trpv1受体的存在(图5b和5c)。
[0109]
然后我们测试了品系a混合物中存在的单个萜烯，并发现了单个萜烯经由trpv1差异地促进钙通量(图3a-3l)。月桂烯促进了显著的激动剂活性(图3c)，但不构成100％的信号(图4)。单独测试时，观察到橙花叔醇具有更适度的激动剂活性(图3i)。月桂烯诱导的钙内流是剂量依赖性的，并且完全或部分依赖于trpv1受体的表达(图6)。我们使用trpv1抑制剂辣椒平进一步证实了对trpv1的依赖性；图7说明了月桂烯诱导的钙内流反应被辣椒平抑制。
[0110]
我们证明了在不存在细胞外钙(通过构建补充有1mm egta的名义上无钙的胞外环境来实现)的情况下，月桂烯在高浓度下可以诱导从内部储存的trpv1依赖性钙释放(图8)。
[0111]
图13中总结的数据进一步表明了靶向位点4或4a的化合物可以使trpv1脱敏。图13显示了通过曲线下面积分析、钙测定或电生理学方法测量的，cbd和myr引起通道的脱敏。
[0112]
我们进行了类似的实验以确定品系a混合物中单个大麻素的贡献，并发现大麻素通过trpv1差异地促进钙通量(图9a-9g)。在大麻素中，在测定中单独测试时，大麻萜酚酸(cbga)、大麻二酚(cbd)、次大麻二酚(cbdv)、大麻环萜酚(cbc)和大麻二酚酸(cbda)是最有效的。
[0113]
为了评估具有显著的trpv1激动剂作用的月桂烯和橙花叔醇(在我们的原始大麻品系a混合物中的两种萜烯)的更广泛的治疗潜力，我们使用了专有的计算机预测方法，称为gb sciences'network pharmacology平台(“npp”)。
[0114]
图10说明了治疗靶标数据库富集分析倾向于优先于橙花叔醇将月桂烯用于疼痛和心血管领域的开发。此外，月桂烯对天然大麻的预测疾病靶标集有显著贡献。图11说明了预测多样的离子通道靶标用于通过月桂烯的直接或间接调节，而图12说明了预测更有限的离子通道靶标或cns活性靶标集用于通过橙花叔醇的直接或间接调节。
[0115]
图15显示了使用gb sciences的npp的月桂烯的靶标分析和疾病预测网络。网络中多个trp通道的存在表明月桂烯的功效将可能扩展超出trpv1到其他伤害感受神经元，其中主要疼痛传导通道是不同的trp受体。
[0116]
为了进一步研究月桂烯对trpv1活性的调节，我们进行了膜片钳实验。首先，我们测试了表达trpv1的个体细胞中的剂量依赖反应，并且发现了增加月桂烯剂量导致向内整流的非选择性阳离子电流，其可以以依赖于激活电流幅度(图18a-18c)和钙内流(数据未显示)两者的方式失活。如图19c-e中所提供的添加月桂烯和辣椒素(在1iv、2iv、3iv和4iv)之前和之后，图19a中iv关系的评估显示出月桂烯主要在状态1(未扩张)下激活trpv1，而辣椒素将trpv1激活至扩张状态。trpv1也被大麻二酚(cbd)激活(图20a)，启动对辣椒平和洗脱两者敏感的电流(图20b和20c)。月桂烯的施用可以调节cbd对trpv1的后续激活(图21)，表明月桂烯具有充当其他trpv1配体的变构调节剂的潜力。
[0117]
无偏计算建模分析允许我们鉴定trpv1中月桂烯的结合袋(位点4)，如图22a-22b所示。该结合袋包含一组氨基酸残基，包括：trpv1的arg 491、asn 437、phe 434、tyr 555、ser 512、tyr 554、glu 513、phe 516和phe 488(图23a和23b)。所鉴定的结合袋用作工具来鉴定对trpv1发挥变构作用(类似于月桂烯)的其他化合物。基于各种萜烯的化学结构(图23)及其与位点4的预测相互作用，预期包含二甲基烯丙基的萜烯(例如，β-罗勒烯、芳樟醇、橙花叔醇和红没药醇)将与位点4结合。还预期没有二甲基烯丙基的萜烯(例如石竹烯、蒎烯、柠檬烯、莰烯和植醇)不会与位点4结合。
[0118]
无偏计算建模分析进一步允许我们鉴定trpv1中大麻二酚(cbd)的结合袋(位点4a)，如图25a-25b所示。该结合袋包含一组氨基酸残基，包括：arg 491、asn 437、tyr 487、tyr 444、tyr 441、phe 488、val 440、tyr 555、thr 708、thr 704、phe 434、tyr 554、glu 513和phe 516。该结合袋(位点4a)与月桂烯的结合袋(位点4)部分重叠但与其不同。y554和r491似乎提供与cbd的关键相互作用，类似于月桂烯，但参与cbd结合的其余残基显示出与月桂烯位点的相似性和差异两者。在通道的蛋白质序列的二维表示中参与月桂烯和cbd结合的残基显示在图26和27中。
[0119]
设计用于治疗的复合混合物的方法
[0120]
在一个方面中，本公开提供了设计用于通过靶向选自trpv1、trpv2、trpm8和trpa1的trp通道来治疗疼痛的复合混合物的新方法。该方法包括以下步骤：使用体外或计算机技
术分析大麻或其他植物中的化合物，并预测每种化合物是否与trpv1的位点4或位点4a结合，并评估它们的相对结合能，从而区分可能镇痛和非镇痛的化合物；选择含有功能性二甲基部分的化合物的子集并排除不含功能性二甲基部分的化合物的不同子集，从而获得所选择的化合物；和设计包含所选择化合物的复合混合物。该方法还可以包括识别一种或多种不引发trpv1中的状态转变或孔扩张的化合物的步骤。不引发状态转变的化合物可以通过本领域已知的方法鉴定，例如全细胞膜片钳、其他电生理学技术、钙成像或允许鉴定对trpv1的状态转变特异性的信号的其他方法。
[0121]
在一些实施方式中，所述方法可应用于在本领域可获得的天然或合成化合物中鉴定trpv1的变构调节剂。在优选实施方式中，所述方法应用于鉴定大麻中发现的萜烯和大麻素中的trpv1的变构调节剂。在其他实施方式中，所述方法可用于设计和合成可调节trpv1活性并提供所需治疗效果(例如镇痛效果)的新化合物。
[0122]
使用体外或计算机技术分析各种化合物并预测每种化合物是否与trpv1的位点4或位点4a结合，以及具有何种相对结合能的步骤可用于筛选大量化合物以选择较少数量的可进一步测试其trpv1调节和镇痛作用的化合物。在一些实施方式中，使用体外或计算机模拟技术分析各种化合物并预测每种化合物是否结合trpv1的位点4或位点4a的步骤可用于研究已鉴定或怀疑对trpv1具有调节作用的化合物的生理作用。
[0123]
复合混合物可以设计为包括一种或多种使用体外或计算机技术鉴定为结合trpv1的位点4或位点4a的化合物。在一些实施方式中，复合混合物仅包括一种使用体外或计算机技术鉴定为结合trpv1的位点4或位点4a的化合物。在一些实施方式中，所述复合混合物包括使用体外或计算机技术鉴定为结合trpv1的位点4的第一化合物和鉴定为结合trpv1的位点4a的第二化合物。可以基于其与trpv1的位点4或位点4a的结合亲和力来选择待包括在复合混合物中的化合物。在一些实施方式中，可以基于与化合物相互作用或预测与化合物相互作用的位点4的特定氨基酸残基来选择待包括在复合混合物中的化合物。
[0124]
在一些实施方式中，仅当化合物含有功能性二甲基部分时才选择它们。在一些实施方式中，在筛选过程中排除不含功能性二甲基部分的化合物。
[0125]
治疗方法
[0126]
治疗哺乳动物受试者的疼痛的方法
[0127]
我们已经鉴定了对trpv1具有急性激动作用和长期脱敏作用的萜烯和大麻素化合物。所述化合物结合trpv1的位点4或位点4a，与辣椒素的结合位点部分重叠但不同的结合位点。这表明萜烯和大麻素化合物对trpv1具有与辣椒素不同的生理作用。特别地，它们可以将激活的trpv1通道维持在特定的非扩张状态而不转变为扩张状态，并且因此具有与辣椒素不同的药用潜能，例如在感觉神经元中没有细胞毒性作用的情况下引起镇痛。
[0128]
因此，本公开提供了在哺乳动物受试者的细胞中实现trpv1脱敏的方法，该方法包括向受试者施用药物组合物，所述药物组合物的量、施用途径和施用时间足以引起受试者感觉神经元中的trvp1失活或脱敏，其中该药物组合物包含能够通过与trpv1的位点4或4a结合来激活trpv1的活性化合物，和药学上可接受的载体或稀释剂；并且其中活性化合物是(i)天然存在的化合物，任选在大麻来源的化合物，或(ii)合成化合物。
[0129]
在各种实施方式中，药物组合物是局部施用的。
[0130]
在各种实施方式中，药物组合物是全身施用的。在一些实施方式中，药物组合物通
过口服、颊部施用或舌下施用。
[0131]
在一些实施方式中，药物组合物是肠胃外施用的。在某些实施方式中，药物组合物是静脉内施用的。在一些实施方式中，药物组合物是皮下施用的。在一些实施方式中，药物组合物是通过吸入施用的。
[0132]
这些方法特别针对哺乳动物，更特别是人的治疗性和预防性治疗。
[0133]
实际施用量、施用速率和时间表将取决于所治疗疾病的性质和严重程度。治疗的处方，例如剂量的决定等，在全科医生和其他医学专业人员的责任范围内，并且通常考虑待治疗的病症、个体患者的状况、施用途径、待治疗的部位和从业者已知的其他因素。上述技术和方案的实例可以在remington's pharmaceutical sciences，第16版，osol，a.(编辑)，1980中找到。
[0134]
可任选使用体内和/或体外测定来帮助确定使用的最佳剂量范围以及施用途径和时间。在制剂中采用的精确剂量还将取决于施用途径和病症的严重性，并且应当根据从业者的判断和每个受试者的情况来决定。有效剂量和施用方法可以从源自体外或动物模型测试系统的剂量-反应曲线外推。
[0135]
在一些实施方式中，trpv1的变构调节剂以每剂小于1g、小于50mg、小于100mg、小于10mg的量施用。
[0136]
在本文所述的治疗方法中，药物组合物可以单独施用或与其它治疗联合施用，该其他治疗与组合物同时或依次施用。
[0137]
治疗疼痛的方法
[0138]
在一些实施方式中，待进行trpv1脱敏的细胞是感觉神经元，并且所述方法包括向受试者施用本文所述的药物组合物，所述药物组合物的量、施用途径和施用时间足以在所述受试者的感觉神经元中引起trpv1脱敏。
[0139]
在一些实施方式中，感觉神经元是伤害感受神经元。在一些实施方式中，感觉神经元是外周伤害感受神经元。在一些实施方式中，感觉神经元是内脏伤害感受神经元。
[0140]
因此，本公开还提供了治疗哺乳动物受试者的疼痛的方法，包括：向受试者施用药物组合物，所述药物组合物的量、施用途径和施用时间足以在受试者感觉神经元中引起trpv1失活或脱敏，其中药物组合物包含能够通过与trpv1的位点4或4a结合来激活trpv1的活性化合物和药学上可接受的载体或稀释剂；并且其中活性化合物是(i)天然存在的化合物，任选地大麻来源的化合物，或(ii)合成化合物。
[0141]
在一些实施方式中，治疗疼痛的方法包括向受试者施用药物组合物，所述药物组合物的量、施用途径和施用时间足以在受试者感觉神经元中引起trpv1失活或脱敏，其中药物组合物包含(i)能够通过结合trpv1的位点4激活trpv1的变构调节剂，(ii)能够通过结合与trpv1的位点4至少部分重叠的配体结合位点激活trpv1的trpv1配体，和(iii)药学上可接受的载体或稀释剂，其中变构调节剂和trpv1配体中的每一种是天然存在的，任选地大麻来源的，或合成的；并且其中变构调节剂和trpv1配体是不同的化合物。
[0142]
我们使用gb sciences network pharmacology platform进行的计算机分析，如下文实施例8中所述的，表明了药物组合物或其活性化合物的治疗功效将可能超出trpv1扩展到其中主要疼痛传导通道是不同trp的其它伤害感受神经元和使用npp中的化合物-基因-疾病途径鉴定的其中这些通道起作用的其它疾病。因此，在相关方面中，提供了通过靶
向trpv1或其他trp通道来治疗哺乳动物受试者的疼痛的方法。该方法包括向受试者施用本文的药物组合物，所述药物组合物的量、施用途径和施用时间足以减轻疼痛。
[0143]
在某些实施方式中，疼痛是神经性疼痛。在一些实施方式中，神经性疼痛是糖尿病性外周神经性疼痛。在一些实施方式中，疼痛是疱疹后神经痛。在一些实施方式中，疼痛是三叉神经痛。
[0144]
在一些实施方式中，受试者患有与拉伤、扭伤、关节炎或其它关节疼痛、瘀伤、背痛、纤维肌痛、子宫内膜异位症、手术、偏头痛、丛集性头痛、牛皮癣、肠易激综合征、慢性间质性膀胱炎、外阴痛、创伤、肌肉骨骼疾病、带状疱疹、镰状细胞病、心脏病、癌症、中风或口腔溃疡或由于化疗或放疗引起的溃疡有关的或由其引起的疼痛。
[0145]
在一些实施方式中，药物组合物每天施用至少一次，持续至少3天。在一些实施方式中，药物组合物每天施用至少一次，持续至少5天。在一些实施方式中，药物组合物每天施用至少一次，持续至少7天。在一些实施方式中，药物组合物每天施用至少一次，持续超过7天。
[0146]
在各种实施方式中，所述药物组合物以足以在伤害感受器处维持活性化合物(即变构调节剂或trpv1配体)的有效水平至少3天、至少5天或至少7天的量、施用途径和时间表施用。
[0147]
在一些实施方式中，药物组合物局部、全身、静脉内、皮下或通过吸入施用。
[0148]
治疗心脏肥大的方法
[0149]
在另一个方面中，提供了治疗哺乳动物受试者的心脏肥大的方法。所述方法包括向受试者施用抗肥大有效量的本文所述的药物组合物。
[0150]
在典型的实施方式中，药物组合物是全身施用的。
[0151]
在一些实施方式中，药物组合物是静脉内施用的。在一些实施方式中，药物组合物是皮下施用的。在一些实施方式中，药物组合物是通过吸入施用的。在一些实施方式中，药物组合物是口服施用的。
[0152]
心脏肥大的预防性治疗方法
[0153]
在另一个方面中，提供了预防性治疗哺乳动物受试者的心脏肥大的方法。所述方法包括向有心脏肥大风险的受试者施用抗肥大有效量的本文所述的药物组合物。
[0154]
治疗膀胱活动过度症的方法
[0155]
在另一个方面中，提供了治疗哺乳动物受试者的膀胱活动过度症的方法。所述方法包括向受试者施用治疗有效量的本文所述的药物组合物。
[0156]
在典型的实施方式中，药物组合物是全身施用的。
[0157]
治疗难治性慢性咳嗽的方法
[0158]
在另一个方面中，提供了治疗难治性慢性咳嗽的方法，所述方法包括向受试者施用治疗有效量的本文所述的药物组合物。
[0159]
在一些实施方式中，药物组合物是全身施用的。
[0160]
在一些实施方式中，药物组合物是通过吸入施用的。
[0161]
治疗具有trpv1病因的病症的方法
[0162]
在另一个方面中，用本文所述的药物组合物治疗的疾病或病症包括与trpv1的异常功能相关的疾病。所述疾病可与trpv1的异常激活、抑制或失调有关。在一些实施方式中，
所述疾病与编码trpv 1的基因的异常表达或突变有关。
[0163]
在一些实施方式中，用本文所述的药物组合物治疗的疾病是与内源性trpv1激动剂的异常合成相关的疾病。
[0164]
药物组合物
[0165]
在一个方面中，提供了药物组合物。组合物包含能够通过结合trpv1的位点4或位点4a来激活trpv1的活性化合物(即变构调节剂或trpv1配体)和药学上可接受的载体或稀释剂，其中组合物基本上不含thc；并且其中变构调节剂是天然存在的化合物，任选地大麻来源的化合物，或合成的化合物。
[0166]
在一些实施方式中，组合物包含能够通过结合trpv1的位点4来激活trpv1的变构调节剂和药学上可接受的载体或稀释剂，其中组合物基本上不含thc；并且其中变构调节剂是天然存在的化合物，任选地大麻来源的化合物，或合成的化合物。
[0167]
在一些实施方式中，变构调节剂结合一组氨基酸残基的结合袋，其中该氨基酸残基包括：大鼠trpv1的arg 491、asn 437、phe 434、tyr 555、ser 512、tyr 554、glu 513、phe 516和phe 488或密切等同的人trpv1残基(参见表2)。在一些实施方式中，变构调节剂结合氨基酸残基的子集，其中该氨基酸残基包括：trpv1的arg 491、asn 437、phe 434、tyr 555、ser 512、tyr 554、glu 513、phe 516和phe 488。在一些实施方式中，变构调节剂结合选自以下的2、3、4、5、6、7、8或9个氨基酸残基：大鼠trpv1的arg 491、asn 437、phe 434、tyr 555、ser 512、tyr 554、glu 513、phe 516和phe 488或密切等同的人trpv1残基(参见表2)。
[0168]
在一些实施方式中，药物组合物还包含能够通过结合与trpv1的位点4至少部分重叠的配体结合位点来激活trpv1的trpv1配体，其中trpv1配体是天然存在的化合物，任选地大麻来源的化合物，或合成的化合物。
[0169]
在一些实施方式中，配体结合位点是trpv1的位点4a。在一些实施方式中，配体结合位点是一组氨基酸残基的结合袋，其中该氨基酸残基包括：大鼠trpv1的arg 491、asn 437、tyr 487、tyr 444、tyr 441、phe 488、val 440、tyr 555、thr 708、thr 704、phe 434、tyr 554、glu 513和phe 516或密切等同的人trpv1残基(参见表2)。在一些实施方式中，配体结合位点包含氨基酸残基的子集，其包括：大鼠trpv1的arg 491、asn 437、tyr 487、tyr 444、tyr 441、phe 488、val 440、tyr 555、thr 708、thr 704、phe 434、tyr 554、glu 513和phe 516或密切等同的人trpv1残基(参见表2)。在一些实施方式中，配体结合位点包含2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14个选自以下的氨基酸残基：大鼠trpv1的arg 491、asn 437、tyr 487、tyr 444、tyr 441、phe 488、val 440、tyr 555、thr 708、thr 704、phe 434、tyr 554、glu 513和phe 516或密切等同的人trpv1残基(参见表2)。
[0170]
在一些实施方式中，变构调节剂或trpv1配体不引发trpv1扩张和状态转变。在一些实施方式中，变构调节剂和trpv1配体都不引发trpv1扩张和状态转变。
[0171]
在一些实施方式中，变构调节剂是天然存在于大麻中的萜烯。在一些实施方式中，变构调节剂是月桂烯。在一些实施方式中，变构调节剂不是月桂烯。在一些实施方式中，变构调节剂选自β-罗勒烯、芳樟醇、橙花叔醇和红没药醇。在一些实施方式中，变构调节剂是β-罗勒烯。在一些实施方式中，变构调节剂是芳樟醇。在一些实施方式中，变构调节剂是橙花叔醇。在一些实施方式中，变构调节剂是红没药醇。
[0172]
在一些实施方式中，trpv1配体是大麻二酚(cbd)。在一些实施方式中，trpv1配体
是大麻中天然存在的大麻二酚(cbd)以外的大麻素。
[0173]
组合物任选地包含所述变构调节剂或trpv1配体之外的至少一种大麻素和/或至少一种萜烯。组合物包含不超过20个不同种类的大麻素和萜烯化合物，并且在典型的实施方式中，基本上不含thc。
[0174]
在各种实施方式中，药物组合物包含不超过19个不同种类的大麻素和萜烯化合物、18个不同种类、17个不同种类、16个不同种类、15个不同种类、14个不同种类、13个不同种类、12个不同种类、11个不同种类或不超过10个不同种类的大麻素和萜烯化合物。在某些实施方式中，药物组合物包含不超过9个不同种类的大麻素和萜烯化合物、不超过8个不同种类、不超过7个不同种类、不超过6个不同种类或不超过5个不同种类的大麻素和萜烯化合物。在一些实施方式中，药物组合物包含不超过4个不同种类、不超过3个不同种类或不超过2个不同种类的大麻素和萜烯化合物。在一个选择的实施方式中，药物组合物包含不超过1个不同种类的大麻素和萜烯化合物。
[0175]
在各种实施方式中，药物组合物包含至少2个不同种类的大麻素和萜烯化合物，至少3个不同种类，至少4个不同种类，至少5个不同种类，至少6个不同种类，至少7个不同种类，至少8个不同种类，至少9个不同种类或至少10个不同种类，在每种情况下包含不超过20个不同种类。在一些实施方式中，药物组合物包含至少11个不同种类的大麻素和萜烯化合物，至少12个不同种类，至少13个不同种类，至少14个不同种类或至少15个不同种类，在每种情况下包含不超过20个不同种类。
[0176]
在一些实施方式中，药物组合物包含20个不同种类的大麻素和萜烯化合物，19个不同种类，18个不同种类，17个不同种类，16个不同种类，15个不同种类，14个不同种类，13个不同种类，12个不同种类，11个不同种类或10个不同种类。在各种实施方式中，药物组合物包含9、8、7、6、5、4、3或2个不同种类的大麻素和萜烯化合物。
[0177]
在各种实施方式中，活性化合物(即变构调节剂或trpv1配体)在药物组合物中以至少10％(w/w)的大麻素和萜烯总含量的量存在。在一些实施方式中，活性化合物在药物组合物中以至少15％(w/w)、至少20％(w/w)、至少25％(w/w)、至少30％(w/w)、至少35％(w/w)、至少40％(w/w)、至少45％(w/w)或至少50％(w/w)的大麻素和萜烯总含量的量存在。在某些实施方式中，活性化合物在药物组合物中以至少55％(w/w)、至少60％(w/w)、至少65％(w/w)、至少70％(w/w)、至少75％(w/w)、至少80％(w/w)、至少85％(w/w)或至少90％(w/w)的大麻素和萜烯总含量的量存在。在某些实施方式中，活性化合物在药物组合物中以至少95％(w/w)的大麻素和萜烯总含量的量存在。
[0178]
在各种实施方式中，活性化合物以0.025％-5％(w/v)的浓度存在于药物组合物中。在一些实施方式中，活性化合物以0.025％-2.5％(w/v)的浓度存在于药物组合物中。在一些实施方式中，活性化合物以0.025％-1％(w/v)的浓度存在于药物组合物中。在一些实施方式中，活性化合物以2％(w/v)、3％(w/v)、4％(w/v)、5％(w/v)、6％(w/v)、7％(w/v)、8％(w/v)、9％(w/v)或10％(w/v)的浓度存在于药物组合物中。
[0179]
在典型的实施方式中，变构调节剂和/或trpv1配体以有效增加trpv1钙通量的量存在。
[0180]
其他组分
[0181]
在一些实施方式中，萜烯和大麻素总体地占药物组合物中活性药物成分的小于
100重量％(wt％)。
[0182]
在各种这样的实施方式中，萜烯和大麻素总体地占药物活性成分的至少75重量％，但小于100wt％。在具体实施方式中，萜烯和大麻素总体地占活性成分的至少80％、至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％或至少95％重量，但小于100wt％。在一些实施方式中，萜烯和大麻素总体地占活性成分的至少96％、至少97％、至少98％或至少99％重量，但小于100wt％。
[0183]
在其中萜烯和大麻素总体地占药物活性成分的小于100重量％(wt％)的实施方式中，活性成分还包含除萜烯和大麻素之外的化合物。在典型的此类实施方式中，活性成分中的所有其他化合物可从大麻中提取。在具体实施方式中，活性成分中的所有其他化合物存在于由大麻制成的提取物中。
[0184]
在一些实施方式中，萜烯和大麻素总体地占药物活性成分的小于100％(w/v)。
[0185]
δ-9四氢大麻酚(thc)含量
[0186]
在典型的实施方式中，药物组合物完全不含或基本上不含δ-9四氢大麻酚(thc)，且因此缺乏精神活性作用，这提供了某些调节性优势和其它生理优势。
[0187]
在某些实施方式中，药物组合物不是基本上不含thc。在某些这样的实施方式的中，药物组合物包含1-10重量％(wt％)的thc。在具体实施方式中，药物组合物包含2-9wt％的thc、3-8wt％的thc、4-7wt％的thc。在某些实施方式中，药物组合物包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10wt％的thc。
[0188]
纳米颗粒
[0189]
在一些实施方式中，药物组合物还包含plga纳米颗粒。plga纳米颗粒可以负载本公开提供的活性化合物。纳米颗粒用于药物递送的用途已经描述于美国申请no.15/549,653、pct/es2019/070765和美国申请no.16/686,069中，其通过引用整体并入本文中。在本公开的各种实施方式中使用美国申请no.15/549,653、pct/es2019/070765、美国申请no.16/686,069或其他现有技术中描述的方法和组合物。纳米颗粒可以帮助递送本公开的药物组合物，因为纳米颗粒可以在延长的时间段内保留在生物体中，从而确保适当、受控和持续的药物递送。在优选实施方式中，聚(乳酸-共-乙醇酸)共聚物(plga)由于其高生物相容性、低毒性和对药物递送的高度控制而被使用。其他感兴趣的聚合物是：明胶、葡聚糖、壳聚糖、脂质、磷脂、聚氰基丙烯酸酯、聚酯、聚(ε-己内酯)(pcl)(hudson和margaritis，2014；lai等，2014；lam和gambari，2014)。
[0190]
在一些实施方式中，使用聚乙二醇化或部分聚乙二醇化的纳米颗粒。在一些实施方式中，使用非聚乙二醇化纳米颗粒。在一些实施方式中，纳米颗粒包含共价键合的聚乙二醇(peg)和可生物降解且生物相容的聚(乳酸-共-乙醇酸)共聚物(plga)。纳米颗粒中peg链的存在可以在酸性环境(如胃)中赋予更大的稳定性，防止蛋白质的吸收并防止巨噬细胞的调理作用，从而增加系统循环的时间。
[0191]
可以使用本领域已知的各种方法来合成纳米颗粒，例如，包括以下步骤的方法：a)将peg-plga聚合物溶解在溶剂中，b)将亲脂性表面活性剂溶解在先前的溶液中，c)将药物溶解在先前的溶液中，d)将亲水性表面活性剂溶解在纯化水中，e)将药物-聚合物共溶液(a b c)逐滴加入表面活性剂溶液(d)中，f)蒸发溶解药物和聚合物的溶剂，g)用纯化水洗涤纳米颗粒，h)收集纳米颗粒，i)加入冷冻保护剂，j)通过冷冻保存纳米颗粒。
[0192]
步骤a)中使用的peg-plga聚合物并且因此本发明的纳米颗粒可以具有10％乳酸和90％乙醇酸至90％乳酸和10％乙醇酸范围内的乳酸与乙醇酸的比率，以及其间可能的任何比例。
[0193]
在一些实施方式中，plga纳米颗粒包含乳酸与乙醇酸的比率为约10-90％乳酸和约90-10％乙醇酸的plga共聚物。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约10％乳酸比约90％乙醇酸。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约25％乳酸比约75％乙醇酸。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约50％乳酸比约50％乙醇酸。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约75％乳酸比约25％乙醇酸。在一些实施方式中，乳酸与乙醇酸的比率为约90％乳酸比约10％乙醇酸。
[0194]
所包括的peg的分子量可以在2,000至20,000da之间变化。在优选的制剂中，其为2,000da。peg与plga共价键合。
[0195]
在步骤a)中用于溶解聚合物的溶剂是允许聚合物溶解的任何溶剂，例如但不限于，丙酮或乙腈。
[0196]
在本发明的合成方法中使用的聚合物:药物比率范围为99:1、95:5、90:10、85:15，是在该区间附近的任何组合。在一些实施方式中，聚合物:活性化合物(变构调节剂或trpv1配体)比率在90:10和85:15之间。
[0197]
制剂
[0198]
药物组合物可以是适于施用于人或非人动物的任何形式，包括液体、油、乳液、凝胶、胶体、气雾剂或固体，并且可以配制成用于通过适于人或兽医学的任何施用途径施用，包括经肠和肠胃外施用途径。
[0199]
适于通过吸入施用的药物组合物
[0200]
在各种实施方式中，将药物组合物配制成通过吸入施用。
[0201]
在某些实施方式中，药物组合物配制成用于通过汽化器施用。在某些实施方式中，药物组合物配制成用于通过喷雾器施用。在特定实施方式中，喷雾器是喷射喷雾器或超声喷雾器。在某些实施方式中，药物组合物配制成用于通过雾化器施用。在某些实施方式中，药物组合物配制成用于通过干粉吸入器施用。
[0202]
在一些实施方式中，提供了本文所述药物组合物的单位剂型，其适于通过汽化器、喷雾器、雾化器或干粉吸入器施用药物组合物。在一些实施方式中，剂型是小瓶、安瓿，任选带刻痕以允许使用者打开。
[0203]
在各种实施方式中，药物组合物是水性溶液，并且可以作为鼻或肺喷雾剂施用。用于作为鼻喷雾分配液体的优选系统公开于美国专利no.4,511,069中。这样的制剂可以通过将根据本发明的组合物溶解于水中以产生水溶液并使溶液无菌来方便地制备。制剂可以存在于多剂量容器中，例如在美国专利no.4,511,069中公开的密封分配系统中。其他合适的鼻喷雾递送系统已描述于transdermal systemic medication，y.w.chien编辑，elsevier publishers，new york，1985；m.naef等，development and pharmacokinetic characterization of pulmonal and intravenousδ-9-tetrahydrocannabinol(thc)in humans，j.pharm.sci.93，1176-84(2004)；和美国专利no.4,778,810；6,080,762；7,052,678；和8,277,781(各自通过引用并入本文中)。另外的气雾剂递送形式可包括例如压缩空气喷雾器、喷射喷雾器、超声喷雾器和压电喷雾器，其递送溶解或悬浮于药用溶剂(例如水、
乙醇或其混合物)中的生物活性剂。
[0204]
在某些实施方式中，粘膜制剂以干粉制剂的形式施用，例如包含具有合适的颗粒大小或在合适的颗粒大小范围内的干燥(通常冻干)形式的生物活性剂，用于鼻内递送。适于在鼻或肺通道内沉积的最小颗粒尺寸通常为约0.5微米质量中值等效空气动力学直径(mmead)，通常约1微米mmead，更典型地约2微米mmead。适于在鼻通道内沉积的最大颗粒尺寸通常为约10微米mmead，通常为约8微米mmead，并且更典型地为约4微米mmead。这些尺寸范围内的鼻内可吸入粉末可以通过各种常规技术制备，如喷射研磨、喷雾干燥、溶剂沉淀、超临界流体冷凝等。这些具有适当mmead的干粉可以通过常规干粉吸入器(dpi)施用于患者，所述吸入器依赖于患者的呼吸，在肺或鼻吸入时将粉末分散到雾化量中。或者，干粉可以通过空气辅助装置施用，所述空气辅助装置使用外部电源将粉末分散到雾化量中，例如活塞泵。
[0205]
适于口服/颊部/舌下施用的药物组合物
[0206]
在各种实施方式中，药物组合物配制成用于口服、颊部或舌下施用。
[0207]
用于口服、颊部或舌下施用的制剂可以是胶囊、扁囊剂、丸剂、片剂、锭剂(使用调味基质，通常是蔗糖和阿拉伯胶或黄蓍胶)、粉末、颗粒的形式，或作为在水性或非水性液体中的溶液或悬浮液，或作为水包油或油包水液体乳液，或作为酏剂或糖浆，或作为软锭剂(使用惰性基质，如明胶和甘油，或蔗糖和阿拉伯胶)和/或作为漱口剂等，各自含有预定量的主题多肽治疗剂作为活性成分。除活性化合物外，悬浮液可含有悬浮剂，如乙氧基化异硬脂醇、聚氧乙烯山梨糖醇和脱水山梨糖醇酯、微晶纤维素、偏氢氧化铝、膨润土、琼脂和黄蓍胶，及其混合物。
[0208]
在用于口服、颊部或舌下施用的固体剂型(胶囊、片剂、丸剂、糖锭丸、粉末、颗粒等)中，一种或多种治疗剂可以与一种或多种药学上可接受的载体混合，如柠檬酸钠或磷酸二钙，和/或以下任何一种：(1)填充剂或增量剂，如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇和/或硅酸；(2)粘合剂，如，例如，羧甲基纤维素、藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖和/或阿拉伯胶；(3)保湿剂，如甘油；(4)崩解剂，如琼脂、碳酸钙、马铃薯或木薯淀粉、海藻酸、某些硅酸盐和碳酸钠；(5)溶液缓凝剂(solution retarding agent)，如石蜡；(6)吸收促进剂，如季铵化合物；(7)润湿剂，如，例如鲸蜡醇和甘油单硬脂酸酯；(8)吸附剂，如高岭土和膨润土；(9)润滑剂，如滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、十二烷基硫酸钠及其混合物；和(10)着色剂。在胶囊、片剂和丸剂的情况下，药物组合物还可以包含缓冲剂。类似类型的固体组合物也可作为软和硬填充明胶胶囊中的填充剂使用，使用如乳糖(lactose或milk sugar)以及高分子量聚乙二醇等的赋形剂。用于口服施用的液体剂型包括药学上可接受的乳液、微乳液、溶液、悬浮液、糖浆和酏剂。除了活性成分之外，液体剂型可以含有本领域常用的惰性稀释剂，如水或其他溶剂、增溶剂和乳化剂，如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苯甲醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1,3-丁二醇、油类(特别是棉籽油、花生油、玉米油、胚芽油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)、甘油、四氢糠醇、聚乙二醇和脱水山梨糖醇的脂肪酸酯，及其混合物。除惰性稀释剂外，口服组合物还可以包括辅助剂，如润湿剂、乳化和悬浮剂、甜味剂、调味剂、着色剂、芳香剂和防腐剂。
[0209]
适于注射的药物组合物
[0210]
在某些实施方式中，所述药物组合物配制成用于通过通过注射施用。
[0211]
对于静脉内、肌内或皮下注射，或在患病部位注射，活性成分是肠胃外可接受的水性溶液的形式，其是无热原的并且具有合适的ph、等渗性和稳定性。本领域相关技术人员能够使用例如等渗溶媒(氯化钠注射液、林格氏注射液、乳酸林格氏注射液)来制备合适的溶液。根据需要，可以包括防腐剂、稳定剂、缓冲剂、抗氧化剂和/或其他添加剂。
[0212]
在各种实施方式中，药物组合物以单位剂型提供。单位剂型是小瓶、安瓿、瓶或预填充的注射器。在一些实施方式中，单位剂型含有0.01mg、0.1mg、0.5mg、1mg、2.5mg、5mg、10mg、12.5mg、25mg、50mg、75mg或100mg的药物组合物。在一些实施方式中，单位剂型含有125mg、150mg、175mg或200mg的药物组合物。在一些实施方式中，单位剂型含有250mg的药物组合物。
[0213]
在典型的实施方式中，单位剂型中的药物组合物是液体形式。在各种实施方式中，单位剂型含有0.1ml至50ml的药物组合物。在一些实施方式中，单位剂型含有1ml、2.5ml、5ml、7.5ml、10ml、25ml或50ml的药物组合物。
[0214]
在特定的实施方式中，单位剂型是含有1ml混合物的小瓶，所述混合物含有浓度为0.01mg/ml、0.1mg/ml、0.5mg/ml或1mg/ml的trpv1的变构调节剂。在一些实施方式中，单位剂型是含有2ml混合物的小瓶，所述混合物含有浓度为0.01mg/ml、0.1mg/ml、0.5mg/ml或1mg/ml的trpv1的变构调节剂。
[0215]
在一些实施方式中，单位剂型中的药物组合物是适于溶解的固体形式，如冻干物。
[0216]
适于皮下、皮内或肌内施用的单位剂型实施方式包括预装注射器、自动注射器和自动注射笔，各自含有预定量的上文所述的药物组合物。
[0217]
在各种实施方式中，单位剂型是预装注射器，包括注射器和预定量的药物组合物。在某些预装注射器实施方式中，注射器适于皮下施用。在某些实施方式中，注射器适合于自我施用。在特定实施方式中，预装注射器是一次性注射器。
[0218]
在各种实施方式中，预装注射器含有约0.1ml至约0.5ml的药物组合物。在某些实施方式中，注射器含有约0.5ml的药物组合物。在具体实施方式中，注射器含有约1.0ml的药物组合物。在具体实施方式中，注射器含有约2.0ml的药物组合物。
[0219]
在某些实施方式中，单位剂型是自动注射笔。自动注射笔包括含有如本文所述的药物组合物的自动注射笔。在一些实施方式中，自动注射笔递送预定体积的药物组合物。在其它实施方式中，自动注射笔配置成递送由用户设定的药物组合物的体积。
[0220]
在各种实施方式中，自动注射笔含有约0.1ml至约5.0ml的药物组合物。在具体实施方式中，自动注射笔含有约0.5ml的药物组合物。在具体实施方式中，自动注射笔含有约1.0ml的药物组合物。在其他实施方式中，自动注射笔含有约5.0ml的药物组合物。
[0221]
适于局部施用的药物组合物
[0222]
在各种实施方式中，药物制剂配制成用于局部施用。
[0223]
用于局部施用的药物组合物和制剂可包括透皮贴剂、软膏剂、洗剂、乳膏、凝胶、滴剂、栓剂、喷雾剂、液体和粉末。常规的药物载体，水性、粉末或油性基质、增稠剂等可能是必需的或所需的。涂覆的避孕套、手套等也是有用的。合适的局部制剂包括其中含有本发明所述的trpv1变构调节剂的复合混合物与局部递送剂(如脂质、脂质体、脂肪酸、脂肪酸酯、类固醇、螯合剂和表面活性剂)混合的那些。合适的脂质和脂质体包括中性的(例如，二油酰磷脂酰乙醇胺dope、二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱dmpc、二硬脂酰磷脂酰胆碱)、阴性的(例如，二肉
豆蔻酰磷脂酰甘油dmpg)和阳离子的(例如，二油酰四甲基氨基丙基dotap和二油酰磷脂酰乙醇胺dotma)。含有本发明所述的trpv1变构调节剂的混合物可以包封在脂质体内或可以与其形成复合物，特别是与阳离子脂质体。或者，含有trpv1的变构调节剂的混合物可以与脂质复合，特别是与阳离子脂质。合适的脂肪酸和酯包括但不限于花生四烯酸、油酸、二十烷酸、月桂酸、辛酸、癸酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻酸、二癸酸酯、三癸酸酯、甘油单油酸酯、甘油二月桂酸酯、甘油1-单癸酸酯、1-十二烷基氮杂环庚烷-2-酮、酰基肉碱、酰基胆碱或c
1-c
10
烷基酯(例如肉豆蔻酸异丙酯ipm)、甘油单酯、甘油二酯或其药学上可接受的盐。
[0224]
用于制备活性成分的方法
[0225]
在一些实施方式中，通过将trpv1的化学纯变构调节剂(任选trpv1配体)混合至所需的终浓度来制备药物活性成分。组合物的每一种可以独立地化学合成(通过全合成或通过中间体的合成修饰)，从组合混合物(如大麻提取物)纯化，或者如以下描述的实施例中的，商业购买。
[0226]
在其它实施方式中，通过将trpv1变构调节剂、trpv1配体和其它组合物中的任何一种或多种调节至预定的所需终浓度，由起始组成混合物制备药物活性成分。在典型的实施方式中，起始组成混合物是大麻提取物。在目前优选的实施方式中，起始组成混合物是大麻提取物，并且将trpv1的变构调节剂和任选的trpv-1配体加入混合物中以达到预定的所需终浓度。
[0227]
通常，在这样的实施方式中，该方法还包括确定起始组成混合物中每种所需的trpv1变构调节剂和任选的trpv1配体的浓度的在先步骤。
[0228]
在某些这样的实施方式中，该方法还包括更早的制备大麻提取物的步骤。制备大麻提取物的方法描述于美国专利no.6,403,126、8,895,078和9,066,910；doorenbos等，culturation，extraction，and analysis of cannabis sativa l.，annals of the new york academy of sciences，191，3-14(1971)；fairbaim和liebmann，the extraction and estimation of the cannabinoids in cannabis sativa l.and its products，journal of pharmacy and pharmacology，25，150-155(1973)；oroszlan和verzar-petri，separation,quantitation and isolation of cannabinoids from cannabis sativa l.by overpressured layer chromatography，journal of chromatography a，388，217-224(1987)，其公开内容通过引用整体并入本文中。在具体实施方式中，选择提取方法以提供具有最佳接近活性成分的预定组成的trpv1变构调节剂和任选的trpv1配体的含量的提取物。
[0229]
在一些实施方式中，所述方法还包括：选择大麻品系用于随后开发作为治疗剂或用于治疗的提取化合物的来源的第一步骤。
[0230]
在某些实施方式中，所选择的品系在整体植物或其可提取部分中具有最接近活性成分预定组成的trpv1变构调节剂和任选的trpv1配体的典型含量。在某些实施方式中，所选择的品系是能够提供最接近活性成分预定组成的提取物的品系。在具体的实施方式中，所选择的品系在植物、其可提取部分或其提取物中具有最接近期望的trpv1变构调节剂和任选的trpv1配体的预定重量比的典型含量。在具体的实施方式中，所选择的品系在植物、其可提取部分或其提取物中具有需要期望的trpv1变构调节剂和任选的trpv1配体的最少
数量的浓度调节的典型含量。在具体的实施方式中，所选择的品系在植物、其可提取部分或其提取物中具有需要对所需trpv1的变构调节剂和任选的trpv1配体的最经济的浓度调节的典型含量。
[0231]
通过方法获得的产品
[0232]
在典型的实施方式中，药物活性成分是通过以上部分中所描述方法之一制备的。
[0233]
在其中药物活性成分是通过调节至预定的所需终浓度从起始组成混合物制备的实施方式中，所述活性成分中的trpv1变构调节剂、任选的trpv1配体和所有其它化合物的任何一种或多种存在于起始组合物混合物中。在其中起始组成混合物是大麻提取物的一些实施方式中，活性成分中除trpv1变构调节剂和任选的trpv1配体之外的所有化合物都存在于大麻提取物内。
[0234]
剂量范围，通常
[0235]
可任选使用体内和/或体外测定来帮助确定使用的最佳剂量范围。在制剂中使用的精确剂量还将取决于施用途径和病症的严重性，并且应当根据从业者的判断和每位受试者的情况来决定。有效剂量可以从源自体外或动物模型测试系统的剂量-反应曲线外推。
[0236]
单位剂型
[0237]
药物组合物可以方便地以单位剂型存在。
[0238]
单位剂型通常适于药物组合物的一种或多种特定施用途径。
[0239]
在各种实施方式中，单位剂型适于通过吸入施用。在这些实施方式的某些中，单位剂型适于通过汽化器施用。在这些实施方式的某些中，单位剂型适于通过喷雾器施用。在这些实施方式的某些中，单位剂型适于通过雾化器施用。
[0240]
在各种实施方式中，单位剂型适于口服施用、颊部施用或舌下施用。
[0241]
在一些实施方式中，单位剂型适于静脉内、肌内或皮下施用。
[0242]
在一些实施方式中，单位剂型适于鞘内或脑室内施用。
[0243]
在一些实施方式中，药物组合物配制成用于局部施用。
[0244]
可以与载体材料组合以产生单一剂型的活性成分的量通常是产生治疗效果的化合物的量。
[0245]
实施例
[0246]
提供以下实施例是为了说明而非限制。
[0247]
实施例1-包含萜烯、大麻素以及萜烯和大麻素两者的混合物
[0248]
基于目前在美国内华达州医药上使用的大麻栽培品种的实际化学谱，我们制备了大麻素和萜烯的复合混合物，品系a混合物。品系化学谱数据表示为％质量和mg/g丰度，并将这些量转化为混合物中包含的量。通过故意省略thc和thca并省略某些不稳定或不溶性的组分，改变了品系a混合物中的实际化学谱。我们还制备了含有品系a混合物中的化合物子集的复合混合物：cbmix、大麻素混合物和萜烯混合物。
[0249]
所有混合物通过混合以下表1中规定的单个组分来制备。该表提供了每种混合物中包括的按重量计的单个组分的百分比率(比率，％)。它还提供了在下述实验中应用于细胞培养物的每种组分的终浓度(浓度，pg/ml)。
[0250][0251]
单个组分获自各个供应商-例如，来自tokyo chemical industry(#n0454)的橙花叔醇、来自tokyo chemical industry(#l0048)的芳樟醇、来自sigma aldrich(#p45680)的α-蒎烯、来自mp biomedicals(#155234)的柠檬烯、来自ultr scientific(#flms-035)的植醇、来自sigma aldrich(#c-140)的次大麻二酚、来自sigma aldrich(#c-143)的大麻环萜酚、来自sigma aldrich(#c-045)的大麻二酚、来自sigma aldrich(#c-141)的大麻萜酚和来自sigma aldrich(#c-046)的大麻酚。由mp biomedical制造的月桂烯获自vwr，产品号m0235。如以上表1中所指定的混合每种组分。
[0252]
实施例2-用于测试trpv1介导的钙反应的细胞培养系统
[0253]
用pcdna6tr(invitrogen，ca)质粒(编码四环素敏感性trex阻遏蛋白)稳定转染hek293细胞系，并在37℃、潮湿的5％co2气氛中维持在dmem 10％胎牛血清(在55℃下灭活1h) 2mm谷氨酰胺中。通过在10μg/ml杀稻瘟菌素(sigma，st louis，mo)中连续培养来维持对trex 293细胞的选择压力。
[0254]
为了产生具有诱导trpv1表达的trex hek293细胞，用pcdna4to载体中的大鼠trpv1 cdna电穿孔亲代细胞，并在400μg/ml zeocin(invitrogen，ca)存在下通过有限稀释选择克隆细胞系。使用1μg/ml四环素在37℃下诱导trpv1表达16h。使用抗flag蛋白质印迹筛选稳定系的诱导型蛋白表达，并确认诱导的表达。电生理学测量进一步证实了这些诱导细胞中trpv1的存在和i/v曲线“印记”。此外，图1中提供的辣椒素特异性钙流也证实了细胞中trpv1的表达和特异性反应，因为在没有编码trpv1的构建体的hek野生型细胞中未检测
到钙流。
[0255]
在细胞培养系统中通过钙测定法测试trpv1介导的钙反应。洗涤细胞并与0.2μm fluo-4乙酰氧基甲酯一起在37℃下在标准的改良林格氏溶液中孵育30分钟，所述标准改良林格氏溶液具有以下组成(以mm计)：nacl 145、kcl 2.8、cscl 10、cacl
2 10、mgcl
2 2、葡萄糖10、hepes
·
naoh 10，ph7.4，330mosm。将细胞以50,000个细胞/孔转移到96孔板中，并如所示进行刺激。使用flexstation 3(molecular devices，sunny dale，usa)获得钙信号。使用pro 5(molecular devices)分析数据。在所示的情况下，通过制备含有1mm egta的0mm cacl2林格氏溶液来实现名义上无钙的外部条件。在所示的情况下，辣椒素(10μm)和离子霉素(500μm)用作阳性对照以诱导钙反应。在所示的情况下，使用辣椒平(10μm)以特异性拮抗trpv1介导的钙反应。在所示的情况下，减去基线迹线(无刺激，ns)。在所示的情况下，减去单独溶媒迹线。在所示的情况下，将包含与相应混合物匹配的各种稀释剂的溶媒用作阴性对照。
[0256]
实施例3-响应于品系a混合物、大麻素混合物或萜烯混合物的trpv1介导的钙内流
[0257]
测试响应如上所述的品系a混合物、大麻素混合物和萜烯混合物的trpvl介导的钙内流。将每种混合物施用于细胞培养基以使细胞暴露于表1中提供的各个组分的终浓度(“浓度pg/ml”)。例如，施用品系a混合物以将细胞暴露于5.6μg/ml的次大麻二酚(cbdv)、8.75μg/ml的月桂烯等。
[0258]
图2a-2c提供了随时间(秒)以fluo-4相对荧光单位(fluo-4rfu)测量的钙通量数据。如图2a-2c中所提供的，观察到响应于品系a混合物(图2a)和萜烯混合物(图2c)的施用的显著钙通量，但响应于大麻素混合物(图2b)的施用，观察到较低的钙通量。在不存在刺激(“ns”)的情况下或响应溶媒的施用(“veh”)未检测到钙流(图2a-2c)。
[0259]
没有trpv1构建体的野生型hek细胞相同的刺激条件时，没有观察到钙流(图5a-5c)。这些数据证明响应于品系a混合物、大麻素混合物或萜烯混合物的钙内流对trpv1是特异性的并由trpv1介导。
[0260]
实施例4-响应于单个萜烯的trpv1介导的钙内流
[0261]
因为萜烯混合物在实施例3中被鉴定为主要负责品系a混合物的trpv1激动作用(参见图2a-2c)，所以测试了响应于萜烯混合物的单个组分的trpv1介导的钙内流。将每种组分施用于细胞培养基中，同时监测荧光信号。对于单个萜烯化合物，随时间测量的荧光信号呈现在图3b-3l中。
[0262]
响应于一些而非全部测试的萜烯化合物，检测到显著的钙内流。特别地，响应于月桂烯(图3d)和橙花叔醇(图3i)检测到显著的钙通量。
[0263]
在单独的月桂烯和萜烯混合物之间比较trpv1激动作用时，看到月桂烯对trpv1介导的钙反应有显著贡献，但没有占到钙内流信号的100％。如图4所示，萜烯混合物(实线曲线)比单独的月桂烯(虚线曲线)具有更显著的效果。这表明与月桂烯一起施用时，一些萜烯(包括橙花叔醇)可能对trpv1具有累加或协同的作用。
[0264]
实施例5-通过月桂烯激活trpv1
[0265]
在各种条件下进一步测试月桂烯对trpv1的激动作用。首先，测试响应不同浓度的月桂烯(3.5μg/ml、1.75μg/ml、0.875μg/ml和0.43μg/ml)的trpv1介导的钙通量。如图6a-6d所示，对月桂烯的钙反应是剂量依赖性的，其中响应于3.5μg/ml的月桂烯具有最大通量，而
响应于0.43μg/ml的月桂烯具有最小通量。在野生型hek细胞培养物中钙通量小得多(图6a-6d中的虚线曲线)，证明月桂烯诱导通过trpv1通道的钙流。
[0266]
通过在用3.5μg/ml月桂烯激活的细胞中施加trpv1抑制剂(10pm辣椒平)进一步证实了月桂烯对trpv1的激动作用。如图7a中所提供的，由月桂烯诱导的钙流响应于辣椒平而减少。如图7b所示，响应于作为对照施用的pbs没有钙通量变化。数据表明月桂烯通过激活trpv1诱导钙流。
[0267]
还在无钙培养基条件下测试了月桂烯对trpv1的激活。在这些条件下，低浓度的月桂烯(0.43μg/ml、0.875μg/ml和1.75μg/ml)不引起钙介导的荧光增加(参加图8b、8c和8d)，而高浓度的月桂烯(3.5μg/ml)诱导这种增加(图8a)。这表明月桂烯在低浓度下主要从细胞外缓冲液诱导钙流，但在高浓度下可以从细胞内储备诱导钙流入胞质溶胶中。细胞外和细胞内钙流均依赖于trpv1，因为在没有trpv1的野生型hek细胞中未观察到钙内流或仅最小的钙内流(图8a-8d中的虚线曲线)。
[0268]
为了证实和进一步研究月桂烯对trpv1的激活，通过膜片钳实验在过表达大鼠trpv1的单一hek293细胞中评估通道电流。将hek293细胞保持在含有140mm nacl、1mm cacl2、2mm mgcl2、2.8mm kcl、11mm葡萄糖和10mm hepes-naoh，ph 7.2和摩尔渗透压浓度300mosmol的基于钠的细胞外林格氏溶液中。用含有140mm cs-谷氨酸、8mm nacl、1mm mgcl2、3mm mgatp和10mm hepes-csoh的细胞内膜片电极(patch pipette)溶液灌注细胞的胞质溶胶。用4mm ca和10mm bapta将标准内部ca
2
浓度缓冲至180nm。使用webmaxc(http://www.stanford.edu/～cpatton/webmaxcs.htm)提供的计算器调节游离的未缓冲ca水平。将最终溶液的ph调节至ph7.2，并测量摩尔渗透压浓度为300mosmol。
[0269]
通过向细胞外溶液中加入5μm、10μm或150μm月桂烯激活trpv1通道。1μm辣椒素用作trpv1激活的阳性对照。用smartsquirt递送系统(auto-mate scientific，san francisco)进行快速细胞外溶液施用和交换。该系统包括在电子阀和epc-9放大器(heka，lambrecht，德国)之间的valvelink ttl接口。这个配置允许经由patchmaster软件(heka，lambrecht，德国)进行可编程的溶液更换。
[0270]
膜片钳实验在21-25℃下以全细胞配置进行。膜片电极具有2-3mω的电阻。用控制epc-9放大器的patchmaster软件获取数据。从0mv的保持电位以0.5hz的速率在500ms的时间段内递送跨越-100至100mv电压范围的50ms的电压斜升。电压针对10mv的液体接界电位进行校正。以2.9khz过滤电流并以100μs间隔数字化。在每次电压斜升之前确定并校正电容电流。通过在-80mv和 80mv的电压下测量电流幅度，从单个斜升电流记录中提取给定电位的电流发展。用fitmaster(heka，lambrecht，德国)和igorpro(wavemetrics，lake oswego，or，usa)分析数据。在适用的情况下，平均数据的统计误差以平均值
±
s.e.m给出。
[0271]
如图18a-18c所示，月桂烯在单个细胞中诱导剂量依赖性反应。显示了随时间的内向和外向电流发展。每个数据点(dp)对应于大约1秒。与通过施用1μm辣椒素(未显示)诱导的4-10na电流相比，5μm(图18a)、10μm(图18b)和150μm(图18c)月桂烯诱导0.5-2.2na电流。增加月桂烯剂量导致向内整流的非选择性阳离子电流，其以依赖于激活电流幅度(图18a-18c)和钙内流(数据未显示)两者的方式钝化。
[0272]
图19a显示了与图18a相同的实验，但在月桂烯施用后加入辣椒素。将过表达大鼠trpv1的hek293细胞在含有1mm ca的细胞外林格氏溶液中平衡。在数据点(dp)60时，将细胞
外缓冲液更换为含有5μm月桂烯的缓冲液。在dp 120时将月桂烯溶液更换为含有1μm辣椒素的细胞外缓冲液。在每个dp时测量内向和外向电流(na)。图19a显示了6个独立实验的平均内向和外向电流。5μm月桂烯随时间诱导约0.5na的内向电流，而1μm辣椒素诱导约9na的内向电流。月桂烯和辣椒素也都诱导了比内向电流幅度更低的外向电流。图19b显示了月桂烯诱导电流的放大视图。
[0273]
接下来，分析月桂烯和辣椒素诱导的电流与实验电压之间的关系。在数据点1、59、119和179处进行电压钳(图19a，箭头1-4iv)，并且在添加月桂烯和辣椒素之前和之后评估iv关系(图19c-19e)。图19c显示了在林格氏溶液存在下细胞的引入电流(break-in current)(图19a上的“1iv”)和早期电流发展(图19a上的“2iv”)。图19d显示了月桂烯诱导的trpv1激活(图19a上的“3iv”)。图19e显示了辣椒素诱导的trpv1激活(图19a上“4iv”)。
[0274]
辣椒素是已知选择性地增加trpv1通道的ca
2
离子渗透性的trpv1激动剂。通道的渗透特性先前已经在两个状态中得到了证明。这种非选择性阳离子通道(nscc)的状态1相对于钠对钙的选择性很小或没有选择性。状态2(扩张或转变状态)表示达到的其中孔性质已经改变以渗透大的阳离子(例如nmdg)并相应地支持大的钙和钠通量的状态。从状态1到状态2的转变的特征在于iv曲线的显著线性化，其具有比状态1中相应更大的向内电流。图18a-18c和图19a-19e显示出月桂烯是trpv1的强激活剂，产生na电流。与辣椒素相反，月桂烯主要在状态1中激活通道。月桂烯诱导的和辣椒素诱导的trpv1激活性质之间的差异表明与常规配体辣椒素相反，可以基于对月桂烯的trpv1介导反应的差异电生理学特征以合理的方式操纵trpv1激活的幅度、选择性及因此操纵生理学结果。
[0275]
实施例6-品系a混合物的非月桂烯组分对trpv1的影响
[0276]
由于单独的月桂烯不能解释品系a混合物的所有trpv1激动作用，因此进一步研究了单个大麻素和cbmix(即不包括月桂烯的品系a混合物)对trpv1的作用，以理解品系a混合物的剩余trpv1激动作用。
[0277]
首先，在细胞培养基中施加单个大麻素，同时监测荧光信号。图9a-9g显示了大麻素通过trpv1差异地促进钙通量。检测到响应于一些但不是全部大麻素化合物的适度钙反应。特别地，检测到响应于次大麻二酚(cbdv)、大麻环萜酚(cbc)、大麻二酚(cbd)、大麻二酚酸(cbda)和大麻萜酚酸(cbga)的钙通量。这种钙反应在没有trpv1的细胞中仅是最小的或不存在，表明钙反应由trpv1介导。
[0278]
实施例7-网络药理学平台
[0279]
为了评估月桂烯和橙花叔醇(我们的原始大麻品系a混合物中具有显著的trpv1激动剂作用的两种萜烯)是否对其他trp通道具有作用，我们开发了一种计算机预测方法，称为gb sciences network pharmacology platform。
[0280]
从http：//bionet.ncpsb.org/batman-tcm/result页面来源中提取节点和边缘数据。数据包含源和目标信息以及用于在网站上生成cytoscape网络图的组分配。将节点和边缘文本文件以逗号分隔的文件(csv)加载到r统计分析程序中。
[0281]
清除文件中多余的标记和特殊字符，然后使用dplyr库将其排列成具有明确定义的变量列和观察行的节点和边缘数据帧。按照batman分配重新分配节点数据的组名称，并且还用dplyr库以alpha顺序分选。边缘数据帧用于使用网络文库生成定向网络数据对象。网络对象具有添加到其的两个变量：(i)来自节点数据帧的分选的组分配，和(ii)从边缘列
表计算并使用sna库分配给每个节点的freeman度属性。通过来自ggnetwork和ggrepel库的图形解译器来渲染网络图形，其渲染来自网络对象的图形并对于样式使用格式化参数。
[0282]
图15显示了月桂烯的靶分析和疾病预测网络。网络中存在多个trp通道表明月桂烯的功效可能超出trpv1扩展到其他伤害感受神经元，其中主要疼痛传导通道是不同的trp。图16显示了橙花叔醇的靶标分析和疾病预测网络。网络中存在多个trp通道表明橙花叔醇的功效未显著增加月桂烯未指示的trp通道。
[0283]
图10说明了治疗靶标数据库(td)富集分析倾向于优先于橙花叔醇使用月桂烯在疼痛和心血管适应症中开发。此外，月桂烯对天然大麻的预测疾病标标集有显著贡献。
[0284]
图11说明了针对月桂烯的直接或间接调节预测多样的离子通道靶标。
[0285]
实施例8-月桂烯对随后的trpv1配体施用的影响
[0286]
这个实施例证明了月桂烯预施用和在trpv1处的驻留如何影响其它trpv1配体(如大麻素(cbd))的后续响应。
[0287]
首先，我们证实了在这个变构调节实验中使用的第二配体大麻二酚(cbd)的活性。大麻二酚(cbd)是trpvl的有效配体，图20a-20d举例说明了cbd介导的对trpvl的作用，包括激活产生最高达5na的i
max
的电流(图20a)，对辣椒平和洗脱都敏感(图20b和20c)，并且是e
rev
为～0mv的整流电流(图20d)。
[0288]
还研究了月桂烯施用调节随后的cbd效应的潜力。因此，最初允许月桂烯在0mm外部ca
2
浓度下使通道饱和，这阻止ca
2
的内流。然后在1mm外部ca
2
浓度下将大麻二酚作为第二刺激引入到饱和的trpv1受体。如图21所示，与没有trpv1受体的先前月桂烯饱和的大麻二酚刺激相比，在这种条件下由第二刺激物大麻二酚引起的反应被抑制。
[0289]
这些数据表明月桂烯具有作为其它trpv1配体的变构调节剂的潜力，并促使尝试将大麻二酚和月桂烯在trpv1处的相互作用位点建模，如下所示。
[0290]
实施例9-月桂烯和大麻二酚在trpv1处的分子对接
[0291]
使用rtrpv1的cryo-em结构(rcsb pdb no.5is0)进行分子对接分析以评估月桂烯结合的潜在位点和机制。进行了与trpv1受体中大蒜素的结合相比，trpv1受体中月桂烯的结合的无偏计算建模分析(moe site finder，molecular operating environment version 2018，chemical computing group，montreal，qc)。基于其结构，月桂烯不太可能参与亲电加成，而更可能通过与通道的亲脂相互作用参与。通过疏水相互作用，在trpv1中鉴定了超过80个潜在的月桂烯结合位点，其中许多在cys 621的区域中，但未观察到与cys 616或621的强相互作用。位点#4显示大蒜素和月桂烯两者的结合，但是观察到月桂烯的对接能量(-17.7kcal/mol)低于大蒜素的对接能量(-14.0kcal/mol)，尽管事实是大蒜素能够与半胱氨酸相互作用(可能以共价方式)，而月桂烯仅能够通过主要与arg 491和tyr 554以及与其他残基(如f488、n437、f434、y555、s512、e513和f516)的疏水相互作用来相互作用，如图22a和22b所示。这些残基中的每一个在大鼠或人trpv1之间是相同的或高度保守的，并且大多数先前已经暗示在trpv1的配体结合或调节中的重要性。例如，先前的研究显示了tyr 554至丙氨酸突变消除了trpv1中辣椒素和树脂毒素的结合。这些关系在表2中充分描述，并且包括质子化位点(r491)、辣椒素相互作用位点和造成跨膜结构域s1、2和4的疏水内部的残基。几个位点也参与电压或热感测，并且基于诱变研究，这个月桂烯结合位点，位点#4，也可能对树脂毒素竞争敏感。接近s4-s5接头(trp的关键调节区)的残基也参与月桂烯的
结合。
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表2显示了通过我们的分子对接分析对参与trpv1中月桂烯和大麻二酚结合的残基的分析。参与的残基显示在左侧。第二列确定残基是否在s4-s5接头中。第三列确定残基在人类中是否完全保守，以及如果不完全保守，哪个人类残基是等同的。第三列和第四列包含这些残基的文献综述，总结了关于它们在已经进行的任何诱变中的作用和效果的先前研究。第四列以pub med id(pmid)的形式提供所引用研究的参考文献。
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被结合位点中的几个残基接触的月桂烯中的一个化学部分是二甲基基团，其是大麻中发现的许多其它萜烯，如罗勒烯、芳樟醇、橙花叔醇和红没药醇，以及如图23中所示的其它植物来源共有的，并且还可以具有占据这个结合位点的能力。有趣的是，我们已经证明橙花叔醇也激活trpv1介导的ca
2
内流，如图3i所示，但是没有观察到与相同剂量的其他化合物类似的通量。鉴于其他萜烯具有与所讨论的不同的结构(例如，蛇麻烯，未示出)，这些数据提供了一种预筛选途径用于决定大量萜烯分子中的哪一种应该优先用于在trpv1和伤害感受的背景中的探索。
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还类似地研究了cbd结合位点，如图25a、图25b和图26中所示。鉴定了与月桂烯的结合袋部分重叠的结合袋，其中cbd的对接计算为-26.5kcal/mol。在该位点，y554和r491似乎提供了与cbd的关键相互作用，与月桂烯的情况类似。参与cbd结合的其余残基显示出与月桂烯位点的相似性和差异。在通道的蛋白质序列的二维表示中参与月桂烯和cbd结合的残基显示在图26和27中。此外，表2列出了每个参与的残基、其在大鼠和人类之间的保守或同一性、相对于s4-5接头的位置、功能、诱变效果(已知的情况下)和支持参考文献。
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通过引用并入
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本技术中引用的所有出版物、专利、专利申请和其它文献均通过引用整体并入本文用于所有目的，其程度如同每个单独的出版物、专利、专利申请或其它文献被单独指出通过引用并入本文用于所有目的。
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等同
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虽然已经说明和描述了各种具体实施方式，但是上述说明不是限制性的。应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。在阅读本说明书后，许多变化对于本领域技术人员将变得显而易见。