用于胰岛素抵抗的使用方法的治疗性化合物与流程

用于胰岛素抵抗的使用方法的治疗性化合物
1.对相关申请的交叉引用
2.本技术要求2019年12月3日提交的美国临时专利申请第62/943,053号的权益，将其全部内容通过引用并入本文。
3.关于联邦资助研究或开发的声明
4.本发明是在美国国立卫生研究院授予的dk37175下的政府支持下完成的。美国政府享有本发明的某些权利。
技术领域
5.本文提供了在有需要的受试者中治疗、预防胰岛素抵抗和/或降低胰岛素抵抗的风险或严重程度的方法，包括向所述受试者施用本文所述的化合物或其药学上可接受的盐、或其药物组合物。
6.背景
7.胰岛素抵抗(ir)在患有慢性肾脏疾病(ckd)的患者中是常见的
1-3
，即使当ckd的程度或肾小球滤过率(gfr)是在正常水平内时4。ir在具有逐渐降低的gfr水平的患者中变得越来越频繁，并且在患有终末期肾衰竭(eskf)的患者中几乎普遍存在
3,5
。不幸的是，在ckd患者中的ir与导致心血管(cv)疾病的风险因素密切相关，包括氧化性应激6、慢性炎症6和内皮功能障碍7。关于其它器官的受累，骨骼肌代表ckd中ir的主要部位，并且肌肉中有缺陷的细胞内信号传导过程被认为是ckd中ir的主要缺陷。因为ir是一种可改变的风险因素，其纠正可以潜在地降低cv发病率和死亡率，但纠正ir的第一步是揭示负责ckd相关ir的发病机制的分子机制。潜在地，理解引起ir的机制可以导致旨在降低ckd的高cv风险的新治疗靶标的确定。
8.据报道，ir是由炎症、过量的糖皮质激素或肌肉生长抑制素表达诱导的
8-11
。例如，ikk-β、tgf-β1或smad3信号传导的激活可以充当炎性障碍和ir的生物学特征之间的联系
12
。此外，高葡萄糖或高脂肪饮食处理会诱导肌肉中的肌肉生长抑制素表达，并且这种反应通过irs1的降解导致ir的发展
10
。供选择地，据报道，信号转导及转录激活蛋白3(stat3)参与调节几种组织中的胰岛素信号传导。例如，stat3敲低会阻止在暴露于高水平氨基酸的肝癌细胞系中发生的ir
13
；而脂肪细胞中的stat3激活已经与生长激素诱导的ir关联
14
。stat3被一系列细胞因子和生长因子激活，包括il-6、il-9和表皮生长因子。在其核易位后，它与启动子结合以调节参与炎症、细胞发育、分化、增殖、存活和血管生成的基因的表达
15
。stat3的激活还诱导socs蛋白的表达，其特征在于它们的下调细胞因子信号传导的能力
16
。socs蛋白也在ir的发病机制中发挥重要作用，因为它们整合了细胞因子和胰岛素信号传导过程
17
。例如，socs3的过表达抑制肌管中胰岛素诱导的糖原合成活性并抑制脂肪细胞中的葡萄糖摄取
18
，而肝细胞特异性socs3的缺失提高肝脏中的胰岛素敏感性
19
。从机制上讲，socs蛋白活性通过irs1的泛素结合和降解来抑制胰岛素信号传导
20
。在ii型糖尿病性(t2d)患者的骨骼肌中，发现stat3被组成性地磷酸化
21
。剩下的主要问题是stat3激活的抑制是否将改善肌肉中的胰岛素信号传导。
9.在骨骼肌中，atrogin-1已被确定为肌肉特异性e3泛素连接酶；它被用作在骨骼肌萎缩模型中发生的肌肉蛋白酶解程度的标志物。atrogin-1也是一种肌肉特异性的f-box蛋白(fbxo32)
22,23
。f-box蛋白是scf(skp1-cullin1-fbox蛋白)复合物的关键组分。f-box蛋白与skp1相互作用，其中使用f-box结构域和要结合泛素的蛋白
24
。具体而言，存在超过70个编码含有f-box的蛋白的基因；它们发挥参与调节细胞周期和信号转导功能的e3泛素连接酶活性
25
。近年来，fbxo40已被确定为另一种肌肉特异性的f-box蛋白
26
，但其在肌肉功能中的作用尚未确定。有一些报道表明，fbxo40表达是肌肉特异性的，并且其表达在分化过程中上调。因此，肌肉中fbxo40的敲低会诱导肌纤维的显著肥大
25
。还发现fbxo40表达在去神经支配后在骨骼肌中上调
26
，而缺失fbxo40的小鼠当血清igf1水平升高时在生长期过程中表现出增强的身体和肌肉大小
25
。总之，这些报告表明，fbxo40在肌肉萎缩发展时可以发挥重要作用，但这是推测性的，因为调节fbxo40表达的因素或机制尚不清楚。
10.胰岛素受体底物(irs)蛋白介导胰岛素受体酪氨酸激酶信号传导。irs1表达和蛋白水平的降低已经与人类中ir和t2d的发展相关联
27
。在小鼠中，irs1的基因破坏与受损的体内胰岛素刺激的葡萄糖处理和体外葡萄糖转运有关
28-30
。这些反应是相关的，因为irs蛋白激活pi3k，后者将akt募集到质膜从而导致其磷酸化和激活。p-akt在代谢调节中的参与是多方面的：下游底物可以在细胞对ir/igf-1r信号传导的反应中发挥关键作用，包括160kd的akt底物(as160)、foxo转录因子和mtorc1。葡萄糖转运蛋白glut4向质膜易位以将葡萄糖转移至肌肉或脂肪细胞也需要akt激活(图5)。
11.本技术为ir和相关健康病症的领域中的长期需求提供了解决方案。


技术实现要素：

12.本技术涉及与在有需要的个体中治疗、预防胰岛素抵抗(ir)和/或降低胰岛素抵抗(ir)的风险或严重程度有关的化合物、组合物和方法。在特定实施方案中，所述ir与ckd有关，但是在其它实施方案中，所述ir与ckd无关和/或所述个体未患有ckd。
13.在某些实施方案中，本技术涉及直接地或间接地导致ir(包括在ckd中)的机制的抑制。例如，本技术提供了可用于抑制stat3并从而治疗ir的化合物和组合物。在某些实施方案中，stat3的抑制导致ir(包括与ckd有关的ir)的改善。在某些实施方案中，stat3抑制剂(例如，本文所述的stat3抑制剂)可用于在患有ir的患者中逆转ir，且在特定实施方案中，stat3抑制剂直接抑制stat3以导致这样的逆转。
14.本技术的实施方案还提供了胰岛素抵抗的小鼠模型，所述模型是患有ckd的小鼠或者是饲喂高脂肪饮食(hfd)的小鼠。这样的模型是有用的，因为在ckd或hfd小鼠的骨骼肌中激活的stat3(在酪氨酸705上磷酸化的stat3，p-stat3)的水平增加。这样的模型可用于表征在ckd中长期存在的ir问题的新途径。
15.在特定实施方案中，要与本文公开的方法一起使用的stat3抑制剂是stat3的小分子抑制剂，其改善患有或未患有ckd或hfd的个体(例如，小鼠或人)中的胰岛素信号传导。可以以任何允许治疗上有效的治疗的方式配制stat3抑制剂。因为胰岛素抵抗或ckd而治疗的个体可以施用或不施用针对相应胰岛素抵抗或ckd的额外治疗。在特定实施方案中，本文涵盖的stat3抑制剂化合物和组合物用于治疗ii型糖尿病、肥胖症和/或cv疾病。在某些实施方案中，ir发展为以炎症、急性和慢性肾衰竭的存在为特征的几种疾病的并发症(例如，在
ii型糖尿病、肥胖和/或心血管疾病中)。
16.本技术的实施方案包括在有需要的个体中治疗胰岛素抵抗的方法，包括向所述个体施用治疗有效量的一种或多种stat3抑制剂。本技术的实施方案包括在有需要的个体中治疗、预防胰岛素抵抗或与胰岛素抵抗有关的病症，或降低胰岛素抵抗或与胰岛素抵抗有关的病症的风险或严重程度的方法，包括向所述个体施用治疗有效量的信号转导及转录激活蛋白3(stat3)的一种或多种抑制剂。本技术的实施方案包括在有需要的个体中治疗、预防糖尿病或降低糖尿病的风险或严重程度的方法，包括向所述个体施用治疗有效量的信号转导及转录激活蛋白3(stat3)的一种或多种抑制剂。本技术的实施方案包括在有需要的个体中治疗、预防代谢综合征或降低代谢综合征的风险或严重程度的方法，包括向所述个体施用治疗有效量的信号转导及转录激活蛋白3(stat3)的一种或多种抑制剂。个体中的ir可能与炎症有关。个体可能患有慢性肾脏疾病。在具体实施方案中，个体未患有恶病质或肌肉萎缩。在特定实施方案中，个体是哺乳动物，诸如人、狗、猫、马、牛、猪、绵羊或山羊。stat3的抑制剂可以是小分子，在特定情况下，并且在某些实施方案中，stat3的抑制剂是来自表1-7中任一个的一种或多种抑制剂或其药学上可接受的盐。方法包括向个体施用有效量的针对ir或其相关医学病症的额外疗法的另外的步骤。
17.前述内容已经相当广泛地概述了本技术的特征和技术优点，以便可以更好地理解以下的详细描述。在下文中将描述形成本文权利要求的主题的额外特征和优点。本领域技术人员应当理解，所公开的构思和具体实施方案可以容易地用作修改或设计用于执行本设计的相同目的的其它结构的基础。本领域技术人员还应当认识到，这样的等效结构不脱离所附权利要求中阐述的精神和范围。当结合附图考虑时，从以下描述将更好地理解被认为是本文公开的设计(关于操作的组织和方法)的特征的新颖特征，以及其它目的和优点。但是，应明确理解，每个附图仅为了说明和描述的目的而提供，且无意作为本技术的限制的定义。
18.附图简述
19.为了更完整地理解本技术，现在结合附图参考以下描述，其中：
20.图1a显示了tti-101或d5w稀释剂注射在从第1天至第12天在患有ckd的小鼠中引起的体重百分比变化(*，p《0.05相对于ckd-d5w，n＝10只小鼠)。
21.图1b显示了在患有ckd的小鼠中的空腹血糖(16小时空腹)(*，p《0.05相对于假手术(sham)-d5w，#p《0.05相对于ckd-d5w，n＝10只小鼠)。
22.图1c显示了在患有ckd的小鼠中的葡萄糖耐量评估(*，p《0.05相对于ckd-d5w，n＝10只小鼠)。
23.图1d显示了进行蛋白质印迹的在患有ckd的小鼠中的腓肠肌的裂解物。图像定量显示在右图中(*，p《0.05相对于ckd-d5w，n＝10只小鼠)。
24.图2a显示了小鼠fbxo40的启动子区域中的stat3结合位点。
25.图2b显示的是，chip分析揭示了在表达gfp(对照)或过表达stat3c的c2c12肌管中的fbxo40的启动子中相对于igg富集的stat3(*，p《0.05相对于gfp，n＝3次重复)。
26.图2c显示，stat3c刺激fbxo40启动子活性(*，p《0.05相对于cdna3，n＝3次重复)。
27.图2d显示，用stat3c转染的c2c12细胞的增加了fbxo40蛋白。
28.图2e显示了用100ng/ml il-6处理24小时的c2c12肌管的细胞裂解物的蛋白质印
迹。
29.图2f显示，将c2c12细胞用对照或fbxo40的sirna转染(24小时)，并分化成肌管(48小时)，然后用100ng/ml il-6处理24小时。对细胞裂解物进行蛋白质印迹。
30.图2g显示了在小鼠的ta肌肉中评价的fbxo40的mrna(*，p《0.05相对于假手术-d5w，#p《0.05相对于ckd-d5w，n＝10只小鼠)。
31.图2h显示了在小鼠的ta肌肉中评价的irs1的mrna(*，p《0.05相对于假手术-d5w，#p《0.05相对于ckd-d5w，n＝10只小鼠)。
32.图2i显示了来自用或不用tti-101处理的ckd小鼠的肌肉裂解物，对其进行蛋白质印迹以评价fbxo40的蛋白水平。
33.图2j是在图2i中的图像的定量(*，p《0.05相对于ckd-d5w，n＝10只小鼠)。
34.图3a显示了对来自饲喂hfd两周的小鼠的肌肉裂解物进行针对p-stat3的蛋白质印迹。图像的定量显示在右图中(*，p《0.05相对于rd，n＝10只小鼠)。
35.图3b显示了在向小鼠饲喂hfd两周以后得到的胫骨前肌的fbxo40的mrna(*，p《0.05相对于rd，n＝10只小鼠)。
36.图3c显示了在向小鼠饲喂hfd两周以后得到的胫骨前肌的fbxo32的mrna(*，p《0.05相对于rd，n＝10只小鼠)。
37.图3d显示了来自向小鼠饲喂hfd两周以后得到的胫骨前肌的murf-1的mrna(*，p《0.05相对于rd，n＝10只小鼠)。
38.图3e显示12周的hfd饲喂在小鼠中诱导了肥胖(*，p《0.05相对于rd，n＝10只小鼠)。
39.图3f显示12周的hfd饲喂在小鼠中诱导了葡萄糖耐受不良(3f)(*，p《0.05相对于rd，n＝10只小鼠)。
40.图3g显示hfd小鼠的tti-101处理降低了小鼠中的空腹葡萄糖水平(*，p《0.05相对于hfd-d5w或hfd-处理前，n＝10只小鼠)。
41.图3h显示饲喂hfd的小鼠的tti-101处理改善了它们的葡萄糖耐量(*，p《0.05相对于hfd-d5w，n＝10只小鼠)。
42.图3i显示饲喂hfd的小鼠的tti-101处理改善了它们的胰岛素耐量(*，p《0.05相对于hfd-d5w，n＝10只小鼠)。
43.图3j显示了用/不用tti-101处理的hfd小鼠的肌肉裂解物，对其进行蛋白质印迹以评价irs1或p-akt蛋白。图像的定量显示在下部图中(*，p《0.05相对于rd，#，p《0.05相对于hfd-d5w，n＝10只小鼠)。
44.图4a显示了在12周hfd饲喂过程中的体重(*；p《0.05相对于rd，n＝10只小鼠)。
45.图4b显示了在16周hfd后在小鼠中的肌肉重量(*，p《0.05相对于rd，n＝10只小鼠)。
46.图4c显示了在16周hfd后的脂肪组织质量(*，p《0.05相对于rd，n＝10只小鼠)。
47.图4d显示，hfd-stat3 ko小鼠降低了小鼠中的空腹葡萄糖水平(*，p《0.05相对于rd-stat3f/f，#p《0.05相对于hfdstat3f/f，n＝10只小鼠)。
48.图4e显示了在16周hfd以后在小鼠中的葡萄糖耐量试验(*，p《0.05相对于hfd-stat3f/f，n＝10只小鼠)。
49.图4f显示了由4e计算出的auc(*，p《0.05相对于rd-stat3f/f，#p《0.05相对于hfd-stat3f/f，n＝10只小鼠)。
50.图5显示刺激stat3的ckd途径导致肌肉质量的损失和ir。ckd诱导il-6产生，从而导致stat3的刺激。stat3激活诱导肌肉生长抑制素产生。肌肉生长抑制素的增加会损害卫星细胞功能。肌肉生长抑制素还会增加smad2/3磷酸化，从而抑制akt磷酸化，导致泛素-蛋白酶体系统(ups)的激活和肌肉萎缩。stat3还刺激fbxo40表达，引起irs1的泛素化和降解，从而导致ir。
51.详细描述
52.定义
53.如本文在说明书中所用的，“一个(a)”或“一个(an)”可以是指一个或多个。如本文在权利要求中所用的，当与词语“包含”结合使用时，词语“一个(a)”或“一个(an)”可以是指一个或多于一个。本文中使用的“另一个”可以是指至少第二个或更多个。更进一步，术语“具有”、“包括”、“含有”和“包含”是可互换的，并且本领域技术人员认识到，这些术语是开放式术语。本发明的一些实施方案可以由或基本上由本发明的一个或多个要素、方法步骤和/或方法组成。考虑本文描述的任何方法、化合物或组合物可以相对于本文描述的任何其它方法、化合物或组合物来实施。
54.本文中使用的术语“抑制剂”表示一种或多种分子，其至少部分地干扰stat3的活性以执行一种或多种活性，包括stat3与分子结合的能力和/或被磷酸化的能力。
55.本文中使用的短语“治疗有效量”是指包含本发明化合物的化合物、物质或组合物的量，其有效地产生某种期望的治疗效果，例如，以适用于任何药物治疗的合理收益/风险比，治疗(即预防和/或改善)受试者中的癌症，或抑制受试者中由sh2结构域介导的蛋白-蛋白相互作用。在一个实施方案中，治疗有效量足以减轻或消除至少一种症状。本领域技术人员认识到，即使癌症没有完全根除而是部分改善，也可以认为量是治疗有效的。例如，可以阻止或减少癌症的扩散，可以部分地减少或完全消除由癌症引起的副作用，可以增加受试者的寿命，受试者可以经历更少的疼痛，等等。
56.本文使用的短语“药学上可接受的”表示这样的化合物、物质、组合物和/或剂型：在合理的医学判断范围内，其适用于接触人类和动物的组织，而没有过度的毒性、刺激、变应性反应或其它问题或并发症，与合理的收益/风险比相称。
57.本文中使用的“哺乳动物”是本发明方法的适当受试者。哺乳动物可以是高等脊椎动物纲哺乳类(包括人类)的任何成员；其特征是胎生、体毛和雌性中的乳腺，所述乳腺分泌乳汁来喂养幼崽。此外，哺乳动物的特征是，尽管气候条件发生变化，但它们仍能维持恒定的体温。哺乳动物的实例是人、猫、狗、牛、小鼠、大鼠和黑猩猩。哺乳动物可以被称为“患者”或“受试者”或“个体”。
58.下面是在本说明书中使用的术语的定义。除非另外指出，否则针对本文的基团或术语提供的初始定义适用于贯穿本说明书单独地或作为另一基团的部分的基团或术语。除非另有定义，否则在本文中使用的所有技术和科学术语具有本领域普通技术人员通常理解的相同含义。
59.术语“烷基”和“alk”表示含有1-12个碳原子、优选1-6个碳原子的直链或支链烷烃(烃)基。示例性的“烷基”基团包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、
己基、异己基、庚基、4,4-二甲基戊基、辛基、2,2,4-三甲基戊基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等。术语“(c
1-c4)烷基”表示含有1-4个碳原子的直链或支链烷烃(烃)基，诸如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基和异丁基。“被取代的烷基”表示在任何可用的连接点处被一个或多个取代基，优选1-4个取代基取代的烷基。示例性的取代基包括但不限于以下基团中的一个或多个：氢、卤素(例如，单卤素取代基或多卤素取代基，在后一种情况下形成基团诸如cf3或带有ccl3的烷基)、氰基、硝基、氧代(即，＝o)、cf3、ocf3、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环、芳基、ora、sra、s(＝o)re、s(＝o)2re、p(＝o)2re、s(＝o)2ore、p(＝o)2ore、nrbrc、nrbs(＝o)2re、nrbp(＝o)2re、s(＝o)2nrbrc、p(＝o)2nrbrc、c(＝o)ord、c(＝o)ra、c(＝o)nrbrc、oc(＝o)ra、oc(＝o)nrbrc、nrbc(＝o)ore、nrdc(＝o)nrbrc、nrds(＝o)2nrbrc、nrdp(＝o)2nrbrc、nrbc(＝o)ra或nrbp(＝o)2re，其中每次出现的ra独立地是氢、烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基；每次出现的rb、rc和rd独立地是氢、烷基、环烷基、杂环、芳基，或所述rb和rc与它们所键合的n一起任选地形成杂环；且每次出现的re独立地是烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基。在前述示例性取代基中，基团诸如烷基、环烷基、烯基、炔基、环烯基、杂环和芳基本身可以任选地被取代。
60.术语“烯基”表示含有2-12个碳原子和至少一个碳-碳双键的直链或支链烃基。示例性的这样的基团包括乙烯基或烯丙基。术语“c
2-c6烯基”表示含有2-6个碳原子和至少一个碳-碳双键的直链或支链烃基，诸如乙烯基、丙烯基、2-丙烯基、(e)-丁-2-烯基、(z)-丁-2-烯基、2-甲基(e)-丁-2-烯基、2-甲基(z)-丁-2-烯基、2,3-二甲基-丁-2-烯基、(z)-戊-2-烯基、(e)-戊-1-烯基、(z)-己-1-烯基、(e)-戊-2-烯基、(z)-己-2-烯基、(e)-己-2-烯基、(z)-己-1-烯基、(e)-己-1-烯基、(z)-己-3-烯基、(e)-己-3-烯基和(e)-己-1,3-二烯基。“被取代的烯基”表示在任何可用的连接点处被一个或多个取代基，优选1-4个取代基取代的烯基。示例性的取代基包括但不限于以下基团中的一个或多个：氢、卤素(例如，单卤素取代基或多卤素取代基，在后一种情况下形成基团诸如cf3或带有ccl3的烷基)、氰基、硝基、氧代(即，＝o)、cf3、ocf3、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环、芳基、ora、sra、s(＝o)re、s(＝o)2re、p(＝o)2re、s(＝o)2ore、p(＝o)2ore、nrbrc、nrbs(＝o)2re、nrbp(＝o)2re、s(＝o)2nrbrc、p(＝o)2nrbrc、c(＝o)ord、c(＝o)ra、c(＝o)nrbrc、oc(＝o)ra、oc(＝o)nrbrc、nrbc(＝o)ore、nrdc(＝o)nrbrc、nrds(＝o)2nrbrc、nrdp(＝o)2nrbrc、nrbc(＝o)ra或nrbp(＝o)2re，其中每次出现的ra独立地是氢、烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基；每次出现的rb、rc和rd独立地是氢、烷基、环烷基、杂环、芳基，或所述rb和rc与它们所键合的n一起任选地形成杂环；且每次出现的re独立地是烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基。所述示例性的取代基本身可以任选地被取代。
61.术语“炔基”表示含有2-12个碳原子和至少一个碳-碳三键的直链或支链烃基。示例性的这样的基团包括乙炔基。术语“c
2-c6炔基”表示含有2-6个碳原子和至少一个碳-碳三键的直链或支链烃基，诸如乙炔基、丙-1-炔基、丙-2-炔基、丁-1-炔基、丁-2-炔基、戊-1-炔基、戊-2-炔基、己-1-炔基、己-2-炔基或己-3-炔基。“被取代的炔基”表示在任何可用的连接点处被一个或多个取代基，优选1-4个取代基取代的炔基。示例性的取代基包括但不限于以下基团中的一个或多个：氢、卤素(例如，单卤素取代基或多卤素取代基，在后一种情况下形成基团诸如cf3或带有ccl3的烷基)、氰基、硝基、氧代(即，＝o)、cf3、ocf3、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环、芳基、ora、sra、s(＝o)re、s(＝o)2re、p(＝o)2re、s(＝o)2ore、p(＝o)2ore、
nrbrc、nrbs(＝o)2re、nrbp(＝o)2re、s(＝o)2nrbrc、p(＝o)2nrbrc、c(＝o)ord、c(＝o)ra、c(＝o)nrbrc、oc(＝o)ra、oc(＝o)nrbrc、nrbc(＝o)ore、nrdc(＝o)nrbrc、nrds(＝o)2nrbrc、nrdp(＝o)2nrbrc、nrbc(＝o)ra或nrbp(＝o)2re，其中每次出现的ra独立地是氢、烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基；每次出现的rb、rc和rd独立地是氢、烷基、环烷基、杂环、芳基，或所述rb和rc与它们所键合的n一起任选地形成杂环；且每次出现的re独立地是烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基。所述示例性的取代基本身可以任选地被取代。
62.术语“环烷基”表示含有1-4个环和每个环3-8个碳的完全饱和环状烃基。“c
3-c7环烷基”表示环丙基、环丁基、环戊基、环己基或环庚基。“被取代的环烷基”表示在任何可用的连接点处被一个或多个取代基，优选1-4个取代基取代的环烷基。示例性的取代基包括但不限于以下基团中的一个或多个：氢、卤素(例如，单卤素取代基或多卤素取代基，在后一种情况下形成基团诸如cf3或带有ccl3的烷基)、氰基、硝基、氧代(即，＝o)、cf3、ocf3、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环、芳基、ora、sra、s(＝o)re、s(＝o)2re、p(＝o)2re、s(＝o)2ore、p(＝o)2ore、nrbrc、nrbs(＝o)2re、nrbp(＝o)2re、s(＝o)2nrbrc、p(＝o)2nrbrc、c(＝o)ord、c(＝o)ra、c(＝o)nrbrc、oc(＝o)ra、oc(＝o)nrbrc、nrbc(＝o)ore、nrdc(＝o)nrbrc、nrds(＝o)2nrbrc、nrdp(＝o)2nrbrc、nrbc(＝o)ra或nrbp(＝o)2re，其中每次出现的ra独立地是氢、烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基；每次出现的rb、rc和rd独立地是氢、烷基、环烷基、杂环、芳基，或所述rb和rc与它们所键合的n一起任选地形成杂环；且每次出现的re独立地是烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基。所述示例性的取代基本身可以任选地被取代。示例性的取代基也包括螺连接的或稠合的环状取代基，特别是螺连接的环烷基、螺连接的环烯基、螺连接的杂环(不包括杂芳基)、稠合的环烷基、稠合的环烯基、稠合的杂环或稠合的芳基，其中前述环烷基、环烯基、杂环和芳基取代基本身可以任选地被取代。
63.术语“环烯基”表示含有1-4个环和每个环3-8个碳的部分不饱和环状烃基。示例性的这样的基团包括环丁烯基、环戊烯基、环己烯基等。“被取代的环烯基”表示在任何可用的连接点处被一个或多个取代基，优选1-4个取代基取代的环烯基。示例性的取代基包括但不限于以下基团中的一个或多个：氢、卤素(例如，单卤素取代基或多卤素取代基，在后一种情况下形成基团诸如cf3或带有ccl3的烷基)、氰基、硝基、氧代(即，＝o)、cf3、ocf3、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环、芳基、ora、sra、s(＝o)re、s(＝o)2re、p(＝o)2re、s(＝o)2ore、p(＝o)2ore、nrbrc、nrbs(＝o)2re、nrbp(＝o)2re、s(＝o)2nrbrc、p(＝o)2nrbrc、c(＝o)ord、c(＝o)ra、c(＝o)nrbrc、oc(＝o)ra、oc(＝o)nrbrc、nrbc(＝o)ore、nrdc(＝o)nrbrc、nrds(＝o)2nrbrc、nrdp(＝o)2nrbrc、nrbc(＝o)ra或nrbp(＝o)2re，其中每次出现的ra独立地是氢、烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基；每次出现的rb、rc和rd独立地是氢、烷基、环烷基、杂环、芳基，或所述rb和rc与它们所键合的n一起任选地形成杂环；且每次出现的re独立地是烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基。所述示例性的取代基本身可以任选地被取代。示例性的取代基也包括螺连接的或稠合的环状取代基，特别是螺连接的环烷基、螺连接的环烯基、螺连接的杂环(不包括杂芳基)、稠合的环烷基、稠合的环烯基、稠合的杂环或稠合的芳基，其中前述环烷基、环烯基、杂环和芳基取代基本身可以任选地被取代。
64.术语“芳基”表示具有1-5个芳族环的环状芳族烃基，特别是单环或二环基团诸如苯基、联苯基或萘基。在含有两个或更多个芳族环(二环等)的情况下，芳基的芳族环可以连接在单个点(例如，联苯基)或稠合(例如，萘基、菲基等)。“被取代的芳基”表示在任何可用
的连接点处被一个或多个取代基，优选1-3个取代基取代的芳基。示例性的取代基包括但不限于以下基团中的一个或多个：氢、卤素(例如，单卤素取代基或多卤素取代基，在后一种情况下形成基团诸如cf3或带有ccl3的烷基)、氰基、硝基、氧代(即，＝o)、cf3、ocf3、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环、芳基、ora、sra、s(＝o)re、s(＝o)2re、p(＝o)2re、s(＝o)2ore、p(＝o)2ore、nrbrc、nrbs(＝o)2re、nrbp(＝o)2re、s(＝o)2nrbrc、p(＝o)2nrbrc、c(＝o)ord、c(＝o)ra、c(＝o)nrbrc、oc(＝o)ra、oc(＝o)nrbrc、nrbc(＝o)ore、nrdc(＝o)nrbrc、nrds(＝o)2nrbrc、nrdp(＝o)2nrbrc、nrbc(＝o)ra或nrbp(＝o)2re，其中每次出现的ra独立地是氢、烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基；每次出现的rb、rc和rd独立地是氢、烷基、环烷基、杂环、芳基，或所述rb和rc与它们所键合的n一起任选地形成杂环；且每次出现的re独立地是烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基。所述示例性的取代基本身可以任选地被取代。示例性的取代基也包括稠合的环状基团，特别是稠合的环烷基、稠合的环烯基、稠合的杂环或稠合的芳基，其中前述环烷基、环烯基、杂环和芳基取代基本身可以任选地被取代。
65.术语“碳环”表示含有1-4个环和每个环3-8个碳的完全饱和的或部分饱和的环状烃基，或具有1-5个芳族环的环状芳族烃基，特别是单环或二环基团诸如苯基、联苯基或萘基。术语“碳环”涵盖在上文中定义的环烷基、环烯基、环炔基和芳基。术语“被取代的碳环”表示在任何可用的连接点处被一个或多个取代基，优选1-4个取代基取代的碳环或碳环基团。示例性的取代基包括但不限于上面关于被取代的环烷基、被取代的环烯基、被取代的环炔基和被取代的芳基描述的那些。示例性的取代基也包括在任何可用的连接点处的螺连接的或稠合的环状取代基，特别是螺连接的环烷基、螺连接的环烯基、螺连接的杂环(不包括杂芳基)、稠合的环烷基、稠合的环烯基、稠合的杂环或稠合的芳基，其中前述环烷基、环烯基、杂环和芳基取代基本身可以任选地被取代。
66.术语“杂环”和“杂环的”表示完全饱和的，或部分或完全不饱和的环状基团(例如，4-7元单环、7-11元二环或8-16元三环环系统)，包括芳族环状基团(即，“杂芳基”)，其在至少一个含有碳原子的环中具有至少一个杂原子。含有杂原子的杂环基团的每个环可以具有1、2、3或4个选自氮原子、氧原子和/或硫原子的杂原子，其中所述氮和硫杂原子可以任选地被氧化，且所述氮杂原子可以任选地被季铵化。(术语“杂芳基鎓”表示带有季氮原子且因而带有正电荷的杂芳基)。杂环基团可以在环或环系统的任何杂原子或碳原子处连接至所述分子的其余部分。示例性的单环杂环基团包括氮杂环丁基、吡咯烷基、吡咯基、吡唑基、氧杂环丁基、吡唑啉基、咪唑基、咪唑啉基、咪唑烷基、噁唑基、噁唑烷基、异噁唑啉基、异噁唑基、噻唑基、噻二唑基、噻唑烷基、异噻唑基、异噻唑烷基、呋喃基、四氢呋喃基、噻吩基、噁二唑基、哌啶基、哌嗪基、2-氧代哌嗪基、2-氧代哌啶基、2-氧代吡咯烷基(oxopyrrolodinyl)、2-氧代氮杂环庚三烯基、氮杂环庚三烯基、六氢二氮杂环庚三烯基、4-哌啶酮基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、三唑基、四唑基、四氢吡喃基、吗啉基、硫吗啉基、硫吗啉基亚砜、硫吗啉基砜、1,3-二氧杂环戊烷和四氢-1,1-二氧代噻吩基等。示例性的二环杂环基团包括吲哚基、异吲哚基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、苯并噁二唑基、苯并噻吩基、苯并[d][1,3]二氧杂环戊烯基、2,3-二氢苯并[b][1,4]二氧杂环己烯基、奎宁环基、喹啉基、四氢异喹啉基、异喹啉基、苯并咪唑基、苯并吡喃基、吲哚嗪基、苯并呋喃基、苯并呋咱基、色酮基、香豆素基、苯并吡喃基、噌啉基、喹喔啉基、吲唑基、吡咯并吡啶基、呋喃并吡啶基(诸如呋喃并[2,3-c]吡啶基、呋喃并[3,2-b]吡啶基]或呋喃并[2,3-b]吡啶基)、二氢异吲哚基、二氢喹
唑啉基(诸如3,4-二氢-4-氧代-喹唑啉基)、三嗪基氮杂环庚三烯基、四氢喹啉基等。示例性的三环杂环基团包括咔唑基、苯并吲哚基(benzidolyl)、菲咯啉基、吖啶基、菲啶基、呫吨基等。
[0067]“被取代的杂环”和“被取代的杂环的”(诸如“被取代的杂芳基”)表示在任何可用的连接点处被一个或多个取代基，优选1-4个取代基取代的杂环或杂环基团。示例性的取代基包括但不限于以下基团中的一个或多个：氢、卤素(例如，单卤素取代基或多卤素取代基，在后一种情况下形成基团诸如cf3或带有ccl3的烷基)、氰基、硝基、氧代(即，＝o)、cf3、ocf3、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环、芳基、ora、sra、s(＝o)re、s(＝o)2re、p(＝o)2re、s(＝o)2ore、p(＝o)2ore、nrbrc、nrbs(＝o)2re、nrbp(＝o)2re、s(＝o)2nrbrc、p(＝o)2nrbrc、c(＝o)ord、c(＝o)ra、c(＝o)nrbrc、oc(＝o)ra、oc(＝o)nrbrc、nrbc(＝o)ore、nrdc(＝o)nrbrc、nrds(＝o)2nrbrc、nrdp(＝o)2nrbrc、nrbc(＝o)ra或nrbp(＝o)2re，其中每次出现的ra独立地是氢、烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基；每次出现的rb、rc和rd独立地是氢、烷基、环烷基、杂环、芳基，或所述rb和rc与它们所键合的n一起任选地形成杂环；且每次出现的re独立地是烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基。所述示例性的取代基本身可以任选地被取代。示例性的取代基也包括在任何可用的连接点处的螺连接的或稠合的环状取代基，特别是螺连接的环烷基、螺连接的环烯基、螺连接的杂环(不包括杂芳基)、稠合的环烷基、稠合的环烯基、稠合的杂环或稠合的芳基，其中前述环烷基、环烯基、杂环和芳基取代基本身可以任选地被取代。
[0068]
术语“烷基氨基”表示具有结构-nhr’的基团，其中r’是氢、烷基或被取代的烷基、或环烷基或被取代的环烷基，如本文中所定义。烷基氨基的实例包括但不限于甲基氨基、乙基氨基、正丙基氨基、异丙基氨基、环丙基氨基、正丁基氨基、叔丁基氨基、新戊基氨基、正戊基氨基、己基氨基、环己基氨基等。
[0069]
术语“二烷基氨基”表示具有结构-nrr’的基团，其中r和r’各自独立地是烷基或被取代的烷基、环烷基或被取代的环烷基、环烯基或被取代的环烯基、芳基或被取代的芳基、或杂环基或被取代的杂环基，如本文中所定义。r和r’在二烷基氨基部分中可以是相同的或不同的。二烷基氨基的实例包括但不限于二甲基氨基、甲基乙基氨基、二乙基氨基、甲基丙基氨基、二(正丙基)氨基、二(异丙基)氨基、二(环丙基)氨基、二(正丁基)氨基、二(叔丁基)氨基、二(新戊基)氨基、二(正戊基)氨基、二(己基)氨基、二(环己基)氨基等。在某些实施方案中，r和r’连接以形成环状结构。得到的环状结构可以是芳族的或非芳族的。环状二氨基烷基的实例包括但不限于氮杂环丙基、吡咯烷基、哌啶基、吗啉基、吡咯基、咪唑基、1,2,4-三唑基(trianolyl)和四唑基。
[0070]
术语“卤素”或“卤”表示氯、溴、氟或碘。
[0071]
除非另有说明，假定具有不满足的化合价的任何杂原子具有足以满足化合价的氢原子。
[0072]
本技术的化合物可以形成盐，所述盐也在本技术的范围内。对本技术的化合物的提及被理解为包括对其盐的提及，除非另外指明。如本文所采用的术语“盐”表示与无机酸和碱和/或有机酸和碱形成的酸盐和/或碱盐。另外，当本发明的化合物含有碱性部分(诸如但不限于吡啶或咪唑)和酸性部分(诸如但不限于羧酸)时，可以形成两性离子(“内盐”)并且其被包括在如本文所使用的术语“盐”中。药学上可接受的(即，无毒的、生理学上可接受
的)盐是优选的，但是其它盐也可用于例如在制备过程中可能采用的分离或纯化步骤中。可以如下形成本发明的化合物的盐：例如，在介质(诸如盐在其中沉淀的介质)中，或在水性介质中，使本文所述的化合物与一定量(诸如等同量)的酸或碱反应，随后冻干。
[0073]
含有碱性部分(诸如但不限于胺或吡啶或咪唑环)的本技术的化合物可以与多种有机和无机酸形成盐。示例性的酸加成盐包括乙酸盐(诸如与乙酸或三卤乙酸(例如，三氟乙酸)形成的那些)、己二酸盐、海藻酸盐、抗坏血酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐、丁酸盐、柠檬酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、环戊烷丙酸盐、二葡萄糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、富马酸盐、葡萄糖庚酸盐、甘油磷酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、羟基乙磺酸盐(例如，2-羟基乙磺酸盐)、乳酸盐、马来酸盐、甲磺酸盐、萘磺酸盐(例如，2-萘磺酸盐)、烟酸盐、硝酸盐、草酸盐、果胶酸盐、过硫酸盐、苯基丙酸盐(例如，3-苯基丙酸盐)、磷酸盐、苦味酸盐、新戊酸盐、丙酸盐、水杨酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐(诸如与硫酸形成的那些)、磺酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、甲苯磺酸盐诸如甲苯磺酸盐、十一烷酸盐等。
[0074]
含有酸性部分(诸如但不限于羧酸)的本技术的化合物可以与多种有机和无机碱形成盐。示例性碱盐包括铵盐，碱金属盐诸如钠、锂和钾盐，碱土金属盐诸如钙和镁盐，与有机碱(例如，有机胺)诸如苄星青霉素、二环己胺、海巴明(hydrabamine)(与n,n-双(脱氢松香基)乙二胺形成)、n-甲基-d-还原葡糖胺、n-甲基-d-咪唑双酰胺、叔丁基胺形成的盐，和与氨基酸诸如精氨酸、赖氨酸等形成的盐。碱性含氮基团可以用试剂季铵化，所述试剂诸如低级烷基卤化物(例如，甲基、乙基、丙基和丁基氯化物、溴化物和碘化物)、硫酸二烷基酯(例如，硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、硫酸二丁酯和硫酸二戊酯)、长链卤化物(例如，癸基、月桂基、肉豆蔻基和硬脂酰基氯化物、溴化物和碘化物)、芳烷基卤化物(例如，苄基溴和苯乙基溴)等。
[0075]
本技术的化合物及其盐或溶剂化物可以以它们的互变异构形式(例如，作为酰胺或亚氨基醚)存在。在本文中涵盖所有这样的互变异构形式作为本技术的一部分。
[0076]
在本发明范围内涵盖本发明的化合物的所有立体异构体(例如，由于不同取代基上的不对称碳而可能存在的那些)，包括对映异构形式和非对映异构形式。本发明的化合物的单一立体异构体可能例如基本上不含其它异构体(例如，作为具有指定活性的纯的或基本上纯的光学异构体)，或可以混合，例如，作为外消旋体或与所有其它的或其它选择的立体异构体混合。本发明的手性中心可以具有如国际纯粹与应用化学联合会(iupac)1974年推荐所定义的s或r构型。通过物理方法，例如，非对映异构的衍生物的分级结晶、分离或结晶，或手性柱色谱法分离，可以拆分外消旋形式。可以通过任意合适的方法从外消旋体获得单一光学异构体，所述方法包括但不限于常规方法，例如与光学活性酸形成盐，随后结晶。
[0077]
在其制备之后，优选地分离并纯化本技术的化合物以获得组合物，其含有按重量计等于或大于90％，例如等于或大于95％、等于或大于99％的量的化合物(“基本上纯的”化合物)，然后如本文所述对其进行使用或配制。在本文中也涵盖本发明的这样的“基本上纯的”化合物作为本发明的一部分。
[0078]
涵盖本技术的化合物的所有构型异构体，无论是混合物形式还是纯的或基本上纯的形式。本发明的化合物的定义包括顺式(z)和反式(e)烯烃异构体以及环状烃或杂环的顺式和反式异构体。
[0079]
在本说明书中，可以选择基团及其取代基以提供稳定的部分和化合物。
[0080]
在下面更详细地描述了具体官能团和化学术语的定义。出于本发明的目的，根据元素周期表(cas版本，handbook of chemistry and physics，第75版，内封面)来确定化学元素，且具体官能团一般如本文所述进行定义。另外，有机化学的一般原理，以及具体的官能部分和反应性，描述于“organic chemistry”,thomas sorrell,university science books,sausalito(1999)，其全部内容通过引用并入本文。
[0081]
本技术的某些化合物可以以特定几何或立体异构形式存在。本发明涵盖所有这样的化合物，包括顺式-和反式-异构体、r-和s-对映异构体、非对映异构体、(d)-异构体、(l)-异构体、它们的外消旋混合物和它们的其它混合物，它们都落入本发明的范围内。其它不对称的碳原子可以存在于诸如烷基等取代基中。所有这样的异构体以及它们的混合物，都意图包括在本技术中。
[0082]
可以根据本技术利用包含多种异构体比例中的任一种的异构体混合物。例如，在仅组合两种异构体的情况下，含50:50、60:40、70:30、80:20、90:10、95:5、96:4、97:3、98:2、99:1或100:0异构体比例的混合物均涵盖在本技术中。本领域普通技术人员容易地认识到，更复杂的异构体混合物涵盖类似比例。
[0083]
本技术还包括同位素标记的化合物，除了以下事实以外其与本文中公开的化合物相同：一个或多个原子被原子质量或质量数与通常在自然界中发现的原子质量或质量数不同的原子替换。可以掺入本技术的化合物中的同位素的实例包括氢、碳、氮、氧、磷、硫、氟和氯的同位素，分别诸如2h、3h、
13
c、
11
c、
14
c、
15
n、
18
o、
17
o、
31
p、
32
p、
35
s、
18
f和
36
cl。含有前述同位素和/或其它原子的其它同位素的本技术的化合物或其对映异构体、非对映异构体、互变异构体或药学上可接受的盐或溶剂化物在本发明的范围内。本技术的某些同位素标记的化合物，例如，其中掺入了放射性同位素诸如3h和
14
c的那些，在药物和/或底物组织分布测定中是有用的。氚代的(即，3h，和碳-14，即，
14
c)同位素因为其容易制备和检测而特别优选。此外，用较重的同位素(诸如氘，即，2h)取代可以提供某些源于更大代谢稳定性的治疗优点，例如，增加的体内半衰期或减小的剂量需求，且因此在某些情况下可能是优选的。同位素标记的化合物通常可以如下制备：进行在以下方案和/或实施例中公开的程序，用易于获得的同位素标记的试剂替代非同位素标记的试剂。
[0084]
例如，如果需要本技术的化合物的特定对映异构体，可以通过不对称合成或通过用手性助剂衍生化来制备它，其中分离得到的非对映体混合物，并切割辅助基团，以提供纯的所需对映体。供选择地，在所述分子含有碱性官能团(诸如氨基)或酸性官能团(诸如羧基)的情况下，用适当的光学活性的酸或碱形成非对映异构的盐，随后经本领域公知的分级结晶法或色谱法拆分由此形成的非对映异构体，并随后回收纯的对映异构体。
[0085]
应当理解，如本文中所述的化合物可以被任何数量的取代基或官能部分取代。一般而言，术语“取代”(不论前面是否有术语“任选地”)和在本发明的式中所含的取代基表示用指定的取代基的基团替代给定结构中的氢基团。当任意给定结构中的超过一个位置可以被超过一个选自指定集合的取代基取代时，在每个位置的所述取代基可以是相同的或不同的。如本文中使用的，预期术语“取代”包括有机化合物的所有容许的取代基。在一个广泛的方面，容许的取代基包括有机化合物的无环的和环状的、支链的和非支链的、碳环的和杂环的、芳族的和非芳族的取代基。出于本发明的目的，杂原子(诸如氮)可以具有氢取代基和/
或本文描述的有机化合物的任意容许的取代基，所述取代基满足杂原子的化合价。此外，本发明不旨在以任何方式受到有机化合物的容许的取代基的限制。本发明涵盖的取代基和变量的组合优选地是导致稳定化合物的形成的那些，所述稳定化合物可用在例如感染性疾病或增殖性障碍的治疗中。如本文中使用的，术语“稳定的”优选地表示这样的化合物：其具有足以允许制备的稳定性，并在足够长的待检测时段内及优选地在对本文详述的目的而言有用的足够长的时段内维持化合物的完整性。
[0086]
如本文中使用的，本文中使用的术语stat3的抑制剂表示一种或多种分子，其至少部分地干扰stat3的活性以执行一种或多种活性，包括stat3与分子结合的能力和/或被磷酸化的能力。
[0087]
如本文中使用的，本文使用的术语“药学上可接受的”表示这样的化合物、材料、组合物和/或剂型：在合理的医学判断范围内，其适用于接触人类和动物的组织，而没有过度的毒性、刺激、变应性反应或其它问题或并发症，与合理的收益/风险比相称。
[0088]
********
[0089]
ir会促成ckd患者中并发症的发生，但导致ir的细胞机制尚不清楚。涉及的一种机制是ckd诱导的炎症，并且确定了在ckd小鼠肌肉中信号转导及转录激活蛋白3(stat3)的激活。因此，stat3激活增加了fbxo40的表达，fbxo40是一种肌肉特异性的e3泛素连接酶，其参与胰岛素受体底物1(irs1)的泛素化和降解，从而中断胰岛素信号传导。stat3的小分子抑制剂(tti101)向ckd或hfd小鼠的施用导致骨骼肌中的葡萄糖耐量和胰岛素信号传导的显著改善。肌肉特异性stat3 ko小鼠也在hfd的情况下产生改善的葡萄糖耐量。结果表明，肌肉中的stat3激活会上调fbxo40，从而导致ir的发展。
[0090]
本技术涉及用于与任何种类的胰岛素抵抗(ir)(包括与ckd相关的胰岛素抵抗)相关的治疗的方法、化合物和组合物。
[0091]
本技术的方法
[0092]
在某些实施方案中，本文公开了在有需要的个体中治疗胰岛素抵抗的方法，所述个体包括处于胰岛素抵抗风险中的个体。在某些实施方案中，所述个体由于潜在病症而患有胰岛素抵抗。在某些实施方案中，胰岛素抵抗与个体的肌肉有关。在某些实施方案中，胰岛素抵抗由个体的任何原因引起，诸如血液中的游离脂肪酸升高、肥胖、超重、具有内脏脂肪、具有高果糖摄入、具有炎症、不活动、肠道小生物群的生态失调和/或遗传易感性。处于胰岛素抵抗风险中的个体可能是具有升高的血液中的游离脂肪酸、具有肥胖、超重、具有内脏脂肪、具有高果糖摄入、具有炎症、不活动、肠道小生物群的生态失调和/或遗传易感性的个体。
[0093]
在本技术的某些实施方案中，本技术的方法、化合物和/或组合物可用于治疗和/或预防胰岛素抵抗和/或与其有关的病症，并且在特定情况下，这样的治疗通过抑制stat3活性和/或表达而发生。在某些实施方案中，本技术的化合物例如与stat3 sh2结构域相互作用，竞争性地抑制重组stat3与其固定化的py-肽配体的结合，和/或抑制il-6介导的stat3的酪氨酸磷酸化。在特定实施方案中，本技术的化合物和组合物满足相互作用分析(cia)的标准：例如，1)总体最小能量得分≤-30；2)在stat3的py-残基结合位点内的盐桥和/或h键网络的形成；和/或3)与stat3的e638的酰胺氢形成h键或阻止向stat3的e638的酰胺氢接近。在某些实施方案中，化合物和组合物与具有stat3sh2结构域的疏水结合口袋相
互作用。
[0094]
与胰岛素抵抗相关的潜在病症可以存在或不存在，并且可以为个体所知或不知。需要针对胰岛素抵抗进行治疗的个体可以是患有胰岛素抵抗或与其有关病症的至少一种症状的个体，或者由于患有可以以胰岛素抵抗作为病症或者作为胰岛素抵抗的直接或间接原因的潜在病症而易患胰岛素抵抗或与其有关的病症。
[0095]
本技术的实施方案包括在已知患有胰岛素抵抗、疑似患有胰岛素抵抗或处于患有胰岛素抵抗的风险中的个体中治疗胰岛素抵抗的方法。所述化合物包括小分子stat3抑制剂和如本文中所述的功能衍生物。在某些实施方案中，所述个体正在接受针对与胰岛素抵抗相关(并且可能是其直接或间接原因)的潜在病症的额外疗法。
[0096]
在某些实施方案中，已知个体患有潜在病症，其通常患有胰岛素抵抗作为先兆或作为至少一种症状，并且该个体可能已经或尚未显示出患有胰岛素抵抗的迹象。在其中个体具有潜在病症(其通常患有胰岛素抵抗作为先兆或作为至少一种症状)的情况下，可以在胰岛素抵抗出现之前和/或之后向个体提供有效量的本技术的一种或多种化合物或组合物。例如，当在胰岛素抵抗出现之前向个体提供一种或多种化合物或组合物时，与未接受化合物或组合物的个体的状况相比，可以延迟或完全抑制胰岛素抵抗或相关病症的发作和/或可以降低胰岛素抵抗或相关病症的严重程度。
[0097]
作为该方法的一部分，疑似患有胰岛素抵抗(ir)或与其有关病症的个体可以接受或可以不接受其诊断。例如，疑似患有胰岛素抵抗的个体可以接受或可以不接受对他们患有胰岛素抵抗进行确定，诸如通过检查血糖水平的血液试验。在使个体经受本技术的方法之前，可以在临床上确定个体患有胰岛素抵抗，并且这样的确定可以包括症状诸如以下一种或多种的分析：(1)男性腰围超过40英寸和女性腰围超过35英寸；(2)血压读数为130/80或更高；(3)空腹葡萄糖水平超过100mg/dl；(4)空腹甘油三酯水平超过150mg/dl；(5)hdl胆固醇水平在男性中低于40mg/dl和在女性中低于50mg/dl；(6)皮赘；和(7)被称为黑棘皮病的黑色天鹅绒状皮肤的斑块。因此，可以对个体进行空腹血糖试验、口服葡萄糖耐量试验和/或血红蛋白a1c试验，以确定他们是否患有胰岛素抵抗。如果这样的试验分别有以下结果，则个体可能患有胰岛素抵抗：100-125的空腹血糖试验；口服葡萄糖耐量试验：在第二次试验后140-199；a1c结果为5.7％至6.4％。
[0098]
在这样的确定之后，可以对个体进行本技术所涵盖的方法。
[0099]
例如，在特定实施方案中，本技术的方法会降低医学病症的风险或严重程度，所述医学病症与胰岛素抵抗相关或者所述医学病症至少部分地是胰岛素抵抗的并发症，例如严重的高血糖；严重的低血糖；心脏病发作；中风；肾脏疾病(包括慢性病，例如，慢性肾脏疾病(ckd))；眼部问题；癌症；非酒精性脂肪肝病(nafld)；多囊卵巢综合征(pcos)；代谢综合征；糖尿病；或阿尔茨海默氏病。所述方法可以允许预防与胰岛素抵抗相关的这样的医学病症，包括延迟其发作、降低其严重程度和/或允许更有效的病症治疗。本技术的实施方案包括逆转胰岛素抵抗并且通过这样做降低患上相关医学病症的风险的方法。因此，在特定方面，向个体提供有效量的一种或多种stat3抑制剂，并因此逆转胰岛素抵抗并治疗或降低患上相关医学病症的风险。
[0100]
例如，在具体实施方案中，与一般群体相比，个体具有慢性肾脏疾病(ckd)或处于其风险中。ckd风险因素包括患有胰岛素抵抗、糖尿病、高血压、心脏病和/或肾衰竭家族史。
可以通过血液试验来确定ckd，所述血液试验检查肾脏过滤血液的状况，称为肾小球滤过率(gfr)。gfr小于60可能指示ckd。ckd的另一项试验包括尿液试验，以检查当肾脏受损时可以进入尿液的白蛋白，并且如果确定白蛋白超过30mg/g，则表明肾脏损伤的存在。
[0101]
在特定实施方案中，胰岛素抵抗是代谢综合征和ii型糖尿病的标志，并且可以用一种或多种stat3抑制剂治疗个体的胰岛素抵抗，所述stat3抑制剂直接地或间接地提供代谢综合征或ii型糖尿病的治疗或预防。代谢综合征是一组与ii型糖尿病和心脏病相关的风险因素。其症状包括高血液甘油三酯、血压、腹部脂肪和血糖、以及低hdl(好)胆固醇水平。在本技术的特定实施方案中，施用一种或多种stat3抑制剂的方法允许通过阻止胰岛素抵抗的发展来预防代谢综合征和ii型糖尿病。
[0102]
化合物
[0103]
在某些实施方案中，本文中公开了在有需要的个体中治疗、预防胰岛素抵抗或与其有关的病症和/或降低胰岛素抵抗或与其有关的病症的风险的方法，包括施用本文中公开的一种或多种stat3抑制剂化合物。本文中公开了具体化合物，但是本领域技术人员认识到，本技术也包括这样的化合物的功能衍生物。本文中使用的术语“衍生物”是由类似化合物形成的化合物，或者如果一个原子被另一个原子或原子团替代，则可以认为是由另一种化合物产生的化合物。衍生物还可以表示至少在理论上可以由前体化合物形成的化合物。在特定实施方案中，本技术的化合物的衍生物具有直接地或间接地抑制stat3的能力。
[0104]
在特定实施方案中，所述stat3抑制剂化合物选自4-[3-(2,3-二氢-1,4-苯并二氧杂环己烯-6-基)-3-氧代-1-丙烯-1-基]苯甲酸；4{5-[(3-乙基-4-氧代-2-硫代-1,3-噻唑烷-5-亚基)甲基]-2-呋喃基}苯甲酸；4-[({3-[(羧甲基)硫基]-4-羟基-1-萘基}氨基)磺酰基]苯甲酸；3-({2-氯-4-[(1,3-二氧代-1,3-二氢-2h-茚-2-亚基)甲基]-6-乙氧基苯氧基}甲基)苯甲酸；4-({[3-(2-甲氧基-2-氧代乙基)-4,8-二甲基-2-氧代-2h-色烯-7-基]氧基}甲基)苯甲酸甲酯；4-氯-3-{5-[(1,3-二乙基-4,6-二氧代-2-硫代四氢-5(2h)-亚嘧啶基)甲基]-2-呋喃基}苯甲酸；其功能活性衍生物；及其混合物。
[0105]
在另一个实施方案中，所述stat3抑制剂化合物是根据式i的化合物或其药学上可接受的盐：
[0106][0107]
其中r1和r2可以相同或不同且选自氢、碳、硫、氮、氧、氟、氯、溴、碘、烷烃、环状烷烃、基于烷烃的衍生物、烯烃、环烯烃、基于烯烃的衍生物、炔烃、基于炔烃的衍生物、酮、基于酮的衍生物、醛、基于醛的衍生物、羧酸、基于羧酸的衍生物、醚、基于醚的衍生物、酯和基于酯的衍生物、胺、基于胺的衍生物、酰胺、基于酰胺的衍生物、单环或多环芳烃、杂芳烃、基于芳烃的衍生物、基于杂芳烃的衍生物、酚、基于酚的衍生物、苯甲酸和基于苯甲酸的衍生物。
n-[4-羟基-3-(1h-[1,2,4]三唑-3-基硫烷基)-萘-1-基]-苯磺酰胺或其药学上可接受的盐。
[0115]
在某些实施方案中，所述stat3抑制剂化合物是n-(1
′
,2-二羟基-1,2
′‑
联萘-4
′‑
基)-4-甲氧基苯磺酰胺或其药学上可接受的盐。在实施例中使用的tti-101表示n-(1
′
,2-二羟基-1,2
′‑
联萘-4
′‑
基)-4-甲氧基苯磺酰胺。
[0116]
在某些实施方案中，所述stat3抑制剂化合物是本文所述的式iv的化合物或其药学上可接受的盐，
[0117][0118]
其中
[0119]
每次出现的r1独立地是氢、卤素、氰基、硝基、cf3、ocf3、ora、sra、c(＝o)ra、oc(＝o)ra、c(＝o)ora、nrbrc、nrbc(＝o)rc、c(＝o)nrbrc、nrbc(＝o)orc、oc(＝o)nrbrc、nrac(＝o)nrbrc、烷基、烯基、环烷基、任选地被取代的芳基或任选地被取代的杂环；
[0120]
n1是0、1、2、3或4；
[0121]
每次出现的r2独立地是氢、卤素、氰基、硝基、cf3、ocf3、ora、sra、c(＝o)ra、oc(＝o)ra、c(＝o)ora、nrbrc、nrbc(＝o)rc、c(＝o)nrbrc、nrbc(＝o)orc、oc(＝o)nrbrc、nrac(＝o)nrbrc、烷基、烯基、环烷基、环烯基、任选地被取代的芳基、任选地被取代的芳氧基或任选地被取代的杂环；
[0122]
n2是0、1、2、3、4或5；
[0123]
r3是氢、卤素、氰基、硝基、cf3、ocf3、ora、sra、oc(＝o)ra、烷基、烯基、环烷基或任选地被取代的芳基或杂芳基；
[0124]
r4是氢、卤素、氰基、硝基、cf3、ocf3、ora、sra、nrbrc、oc(＝o)ra、烷基、烯基或环烷基；
[0125]
每次出现的r5、r6和r7独立地是氢、卤素、氰基、硝基、cf3、ocf3、ora、sra、c(＝o)ra、oc(＝o)ra、c(＝o)ora、nrbrc、nrbc(＝o)rc、c(＝o)nrbrc、nrbc(＝o)orc、oc(＝o)nrbrc、nrac(＝o)nrbrc、烷基、烯基、环烷基、任选地被取代的芳基或任选地被取代的杂环；
[0126]
n3是0、1、2、3或4；且
[0127]
每次出现的ra、rb和rc独立地是氢、烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、杂环或芳基；或所述rb和rc与它们所键合的氮原子一起任选地形成包含1-4个杂原子的杂环。
[0128]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，每次出现的r1独立地是氢、卤素、氰基、硝基、cf3、ocf3、ora或sra。
[0129]
在关于式iv的替代实施方案中，每次出现的r1独立地是c(＝o)ra、oc(＝o)ra、c(＝
o)ora、nrarb、nrbc(＝o)ra、c(＝o)nrbrc、nrbc(＝o)ora、oc(＝o)nrbrc或nrac(＝o)nrbrc。
[0130]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，每次出现的r1独立地是烷基、烯基、环烷基、任选地被取代的芳基或任选地被取代的杂环。
[0131]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，r1是h。
[0132]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，n1是0、1或2。
[0133]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，n1是1。
[0134]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，n1是0。
[0135]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，每次出现的r2独立地是氢、卤素、氰基、硝基、cf3、ocf3、ora或sra。
[0136]
在关于式iv的替代实施方案中，每次出现的r2独立地是c(＝o)ra、oc(＝o)ra、c(＝o)ora、nrarb、nrbc(＝o)ra、c(＝o)nrbrc、nrbc(＝o)ora、oc(＝o)nrbrc或nrac(＝o)nrbrc。
[0137]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，每次出现的r2独立地是烷基、烯基、环烷基、任选地被取代的芳基或任选地被取代的杂环。
[0138]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，r2是h。
[0139]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，n2是0、1或2。
[0140]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，n2是1。
[0141]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，n2是0。
[0142]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，r3是氢、卤素、氰基、硝基或cf3。
[0143]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，r3是ocf3、ora、sra或oc(＝o)ra。
[0144]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，r3是烷基、烯基或环烷基。
[0145]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，r3是h。
[0146]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，r4是氢、卤素、氰基、硝基或ora。
[0147]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，r4是ocf3、sra或oc(＝o)ra。
[0148]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，r4是烷基、烯基或环烷基。
[0149]
在式iv的化合物的替代实施方案中，r4是oh。
[0150]
在式iv的化合物的替代实施方案中，r4是ome。
[0151]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，r5、r6和r7各自独立地选自氢、卤素、氰基、硝基和cf3。
[0152]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，r5、r6和r7各自独立地选自ocf3、ora和sra。
[0153]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，r5、r6和r7各自独立地选自ocf3和ora。
[0154]
在式iv的化合物的替代实施方案中，r5、r6和r7各自独立地选自c(＝o)ra、oc(＝o)ra、c(＝o)ora、nrarb、nrbc(＝o)ra、c(＝o)nrbrc、nrbc(＝o)ora、oc(＝o)nrbrc和nrac(＝o)nrbrc。
[0155]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，r5、r6和r7各自独立地选自烷基、烯基、环烷基、任选地被取代的芳基和任选地被取代的杂环。
[0156]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，每次出现的r5、r6和r7是h。
[0157]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，n3是0、1或2。
[0158]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，n3是1。
[0159]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，n3是0。
[0160]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，每次出现的ra独立地是氢、烷基、杂环或芳基。
[0161]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，每次出现的ra独立地是氢或烷基。
[0162]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，每次出现的rb和rc独立地是氢、烷基、杂环或芳基。
[0163]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，每次出现的rb和rc独立地是氢或烷基。
[0164]
在关于式iv的任何一个或多个实施方案中，rb和rc与它们所键合的氮原子一起任选地形成包含1-4个杂原子的杂环，所述杂原子各自选自n、o和s。
[0165]
在本文描述的任何一个或多个实施方案中，所述stat3抑制剂化合物具有式v的结构：
[0166][0167]
或其药学上可接受的盐。
[0168]
在关于式v的任何一个或多个实施方案中，r2是h、oh、烷基、烷氧基、卤素、nrbrc、cf3、ocf3或cn。
[0169]
在关于式v的任何一个或多个实施方案中，r2是nh2、oh、ome、oet、och2ch2ch3或och(ch3)2。
[0170]
在关于式v的任何一个或多个实施方案中，r2选自氢、甲基、乙基、丙基、叔丁基、f、cl、br、cf3、硝基、甲氧基、乙氧基、ocf3、-c(＝o)me、-c(＝o)ome、-nhc(＝o)me、1,4-二氧杂环己烷基、环己烷基、环己烯基、苯氧基、2-甲氧基苯氧基、3-甲氧基苯氧基、4-甲氧基苯氧基、2-氯苯氧基、3-氯苯氧基、4-氯苯氧基、2-甲基苯氧基、3-甲基苯氧基和4-甲基苯氧基。
[0171]
在关于式v的任何一个或多个实施方案中，r2是ome。
[0172]
在关于式v的任何一个或多个实施方案中，r3是h、oh、烷基、烷氧基或卤素。
[0173]
在关于式v的任何一个或多个实施方案中，r3是h。
[0174]
在关于式v的任何一个或多个实施方案中，r4是h、烷基、oh、nh2、烷氧基、卤素、cf3或cn。
[0175]
在关于式v的任何一个或多个实施方案中，r4是h、oh或烷氧基。
[0176]
在关于式v的任何一个或多个实施方案中，r4是oh。
[0177]
在关于式v的任何一个或多个实施方案中，r4是ome。
[0178]
在本文描述的任何一个或多个实施方案中，所述stat3抑制剂化合物具有式vi的
结构，
[0179][0180]
或其药学上可接受的盐。
[0181]
在本文描述的任何一个或多个实施方案中，所述化合物选自表1a中的化合物或其药学上可接受的盐。
[0182]
在本文描述的任何一个或多个实施方案中，所述stat3抑制剂化合物选自表1b中的化合物或其药学上可接受的盐。
[0183]
在某些实施方案中，式iv的化合物选自表1a中所示的化合物的实施例或其药学上可接受的盐。在表1a中列举的化合物是式iv的化合物的代表性和非限制性实例。
[0184]
表1a.选择的式iv的化合物，其中n1、n2和n3独立地是1或2.
[0185]
[0186]
[0187][0188]
在某些实施方案中，式v的化合物选自表1b中所示的化合物的实施例或其药学上可接受的盐。在表1b中列举的化合物是式v的化合物的代表性和非限制性实例。
[0189]
表1b.选择的式v的化合物.
[0190]
[0191][0192]
在本发明中考虑的stat3抑制剂包括具有在下表中的任一个内的结构的化合物：
[0193]
表2
[0194]
[0195]
[0196]
[0197]
[0198]
[0199]
[0200]
[0201]
[0202]
[0203]
[0204]
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[0215]
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[0218]
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表6
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表7
[0320]
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[0322]
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[0324]
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[0336]
[0337]
[0338]
[0339]
[0340]
[0341]
[0342]
[0343][0344]
通过任何合适的途径递送用于与本文公开的任何方法一起使用的本文公开的任何化合物，所述途径包括全身或局部途径，但是在具体实施方案中，所述递送途径是例如口服、静脉内、局部、皮下、动脉内、腹膜内、含服、通过气雾剂、通过吸入等。
[0345]
经受本技术的方法的个体可以暴露于一个或多个剂量的stat3抑制剂，并且每个剂量可以具有一种或多种stat3抑制剂。多剂量可以跨越其间的任何合适的持续时间，诸如在剂量之间1-24小时、1-7天、1-4周或1-12个月。多剂量可以是每天、每周、每两周、每月、每年等。可以向个体以特定剂量施用一种stat3抑制剂，并以随后的剂量施用不同的stat3抑制剂。
[0346]
在特定实施方案中，用于治疗或预防方法的任何stat3抑制剂的合适剂量为约25-50mg/kg，或对于体重为70kg的个体，为1.75-3.5克。在其它实施方案中，对于胰岛素抵抗，stat3抑制剂的剂量小于25-50mg/kg，或对于体重为70kg的个体，为1.75-3.5克。
[0347]
联合疗法
[0348]
在本文公开的方法的某些实施方案中，所述方法进一步包括施用另外的药剂或治疗方法，诸如另一种胰岛素抵抗治疗或预防和/或与胰岛素抵抗相关的潜在病症的治疗。例如，化合物(可能是或不是stat3抑制剂)可以在其它药剂治疗之前或之后间隔几分钟至几周的范围。在将其它药剂和本技术的化合物分别向患有胰岛素抵抗的个体施用的实施方案中，诸如在向疑似患有胰岛素抵抗、已知患有胰岛素抵抗或处于患有胰岛素抵抗的风险中的个体递送后，将通常确保在每次递送的时间之间没有经过很长的时间段，使得本技术的药剂和化合物仍能够对个体发挥有利组合的效应。
[0349]
在特定实施方案中，除了接受本技术的stat3抑制剂方法外，个体还将接受一种或多种治疗或逆转胰岛素抵抗和/或任何相关医学病症的其它疗法。实例包括锻炼、戒烟、减少糖摄入、健康饮食、摄入ω-3脂肪酸、减轻压力或其组合。
[0350]
在具体实施方案中，考虑可以使细胞、组织或个体以一种、两种、三种、四种或更多种形式与本技术的化合物基本上同时(即，在少于约1分钟内)接触。在其它方面，可以在施用本技术的化合物之前和/或之后约1分钟、约5分钟、约10分钟、约20分钟、约30分钟、约45分钟、约60分钟、约2小时、约3小时、约4小时、约5小时、约6小时、约7小时、约8小时、约9小时、约10小时、约11小时、约12小时、约13小时、约14小时、约15小时、约16小时、约17小时、约18小时、约19小时、约20小时、约21小时、约22小时、约23小时、约24小时、约25小时、约26小
时、约27小时、约28小时、约29小时、约30小时、约31小时、约32小时、约33小时、约34小时、约35小时、约36小时、约37小时、约38小时、约39小时、约40小时、约41小时、约42小时、约43小时、约44小时、约45小时、约46小时、约47小时、至约48小时或更长时间内施用一种或多种药剂。在某些其它实施方案中，例如，可以在施用本技术的化合物之前和/或之后约1天、约2天、约3天、约4天、约5天、约6天、约7天、约8天、约9天、约10天、约11天、约12天、约13天、约14天、约15天、约16天、约17天、约18天、约19天、约20、至约21天内施用药剂。在某些情形下，可以期望显著延长治疗的时间段，例如其中在各次施用之间经过几周(例如，约1周、约2周、约3周、约4周、约5周、约6周、约7周或约8周或更长时间)。在某些情形下，可以期望显著延长治疗的时间段，例如其中在各次施用之间经过几个月(例如，约1个月、约2个月、约3个月、约4个月、约5个月、约6个月、约7个月或约8个月或更长时间)。
[0351]
考虑到毒性，本技术的治疗性化合物向个体的施用将遵循药物施用的一般方案。预期将在必要时重复治疗周期。
[0352]
stat3抑制剂的药物制剂
[0353]
用于与本文公开的方法一起使用的药物组合物包含溶解或分散在药学上可接受的载体中的有效量的一种或多种本文中公开的stat3抑制剂。短语“药学上或药理学上可接受的”表示当适当地施用于动物例如人时，不会产生不利的、变应性或其它不良反应的分子实体和组合物。考虑到本公开内容，包含至少一种stat3抑制剂的药物组合物的制备将是本领域技术人员已知的，如在以下文献中举例说明的：remington:the science and practice of pharmacy,第21版.lippincott williams和wilkins,2005，通过引用并入本文。此外，对于动物(例如人)施用，应该理解，制剂应符合fda生物制剂标准办公室(fda office of biological standards)要求的无菌性、致热原性、一般安全性和纯度标准。
[0354]
本文中使用的“药学上可接受的载体”包括本领域普通技术的任意的和所有的溶剂、分散介质、包衣剂、表面活性剂、抗氧化剂、防腐剂(例如，抗细菌剂、抗真菌剂)、等渗剂、吸收延迟剂、盐、防腐剂、药物、药物稳定剂、凝胶、粘合剂、赋形剂、崩解剂、润滑剂、甜味剂(参见，例如，remington's pharmaceutical sciences，第18版，mack printing company，1990，第1289-1329页，通过引用并入本文)。除非任何常规载体与活性成分不相容，否则考虑将其用于药物组合物中。
[0355]
包含本文中公开的stat3抑制剂的组合物可以包含不同类型的载体，取决于它以固体、液体还是气雾剂形式施用，以及其对于诸如注射等施用途径是否需要无菌。本发明可以如下施用：静脉内，真皮内，透皮，鞘内，动脉内，腹膜内，鼻内，阴道内，直肠内，局部(topically)，肌肉内，皮下，经粘膜，口服，局部(topically)，局部(locally)，吸入(例如，气雾剂吸入)，注射，输注，连续输注，直接局部灌注浸浴靶细胞，通过导管，通过灌洗，在乳剂中，在脂质组合物(例如，脂质体)中，或通过本领域普通技术人员已知的其它方法或前述的任意组合(参见，例如，remington's pharmaceutical sciences，第18版mack printing company，1990，通过引用并入本文)。
[0356]
可以将包含stat3抑制剂的组合物配制成游离碱、中性或盐形式的组合物。药学上可接受的盐包括酸加成盐，例如与蛋白性组合物的游离氨基形成的那些，或与无机酸例如盐酸或磷酸，或有机酸诸如乙酸、草酸、酒石酸或扁桃酸形成的那些。与游离羧基形成的盐还可以衍生自无机碱例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、氢氧化钙或氢氧化铁；或有机碱
诸如异丙胺、三甲胺、组氨酸或普鲁卡因。配制后，以与剂量制剂相容的方式且以治疗上有效的量施用溶液。所述制剂易于以多种剂型施用，诸如配制用于胃肠外施用诸如注射液或用于递送到肺的气雾剂，或配制用于消化道施用诸如药物释放胶囊剂等。
[0357]
进一步根据本技术，适用于施用的本技术的组合物在具有或不具有惰性稀释剂的情况下在药学上可接受的载体中提供。所述载体应该是可同化的，且包括液体、半固体(即，糊剂)或固体载体。除非任何常规介质、试剂、稀释剂或载体对接受者或其中所含的组合物的治疗有效性有害，否则其在用于实施本技术的方法的可施用组合物中的应用是适当的。载体或稀释剂的实例包括脂肪、油、水、盐溶液、脂质、脂质体、树脂、粘合剂、填充剂等或其组合。所述组合物还可以包含各种抗氧化剂以延迟一种或多种组分的氧化。另外，通过防腐剂例如各种抗细菌剂和抗真菌剂可以预防微生物的作用，所述防腐剂包括但不限于对羟基苯甲酸酯(例如，对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯)、三氯叔丁醇、苯酚、山梨酸、硫柳汞或其组合。
[0358]
根据本技术，将组合物与载体以任何方便且实用的方式组合，即通过溶解、悬浮、乳化、混合、包封、吸收等。这样的程序对于本领域技术人员来说是常规的。
[0359]
在本技术的一个具体实施方案中，将组合物与半固体或固体载体充分组合或混合。所述混合可以以任何方便的方式进行，诸如碾磨。也可以在混合过程中加入稳定剂，以保护组合物免于丧失治疗活性，即在胃中变性。用于组合物中的稳定剂的实例包括缓冲剂，氨基酸诸如甘氨酸和赖氨酸，碳水化合物诸如右旋糖、甘露糖、半乳糖、果糖、乳糖、蔗糖、麦芽糖、山梨醇、甘露醇等。
[0360]
在其它实施方案中，本技术可以涉及包括一种或多种stat3抑制剂和水性溶剂的药物脂质溶媒组合物的用途。本文中使用的术语“脂质”将被定义为包括特征性地不溶于水并且可用有机溶剂萃取的宽范围物质中的任一种。该宽类别的化合物是本领域技术人员众所周知的，并且其作为本文所用的术语“脂质”，不限于任何特定结构。实例包括含有长链脂族烃及其衍生物的化合物。脂质可以是天然存在的或合成的(即，由人设计或生产)。但是，脂质通常是生物物质。生物脂质是本领域众所周知的，并且包括例如中性脂肪、磷脂、磷酸甘油酯、类固醇、萜烯、溶血脂、鞘糖脂、糖脂、硫脂(sulphatides)、具有醚和酯连接的脂肪酸的脂质和可聚合的脂质、以及它们的组合。当然，本领域技术人员理解为脂质的除了本文具体描述的那些之外的化合物也被本发明的组合物和方法包括。
[0361]
本领域普通技术人员将熟悉可以用于将组合物分散在脂质溶媒中的一系列技术。例如，可以将一种或多种stat3抑制剂分散在含有脂质的溶液中、用脂质溶解、用脂质乳化、与脂质混合、与脂质组合、与脂质共价结合、作为悬浮液包含在脂质中、包含在胶束或脂质体中或与胶束或脂质体复合，或另外通过本领域普通技术人员已知的任何方式与脂质或脂质结构结合。分散体可能会或不会导致脂质体的形成。
[0362]
通过物理和生理学因素诸如体重、病症的严重程度、所治疗的疾病的类型、既往或同时的治疗干预、患者的特发病以及施用途径，可以确定向动物患者施用的本技术的组合物的实际剂量。根据剂量和施用途径，优选剂量和/或有效量的施用次数可以根据受试者的反应而变化。在任何情况下，负责施用的从业人员将确定组合物中的(多种)活性成分的浓度和个体受试者的(多种)合适剂量。
[0363]
在某些实施方案中，药物组合物可以包含例如至少约0.1％的活性化合物。在其它
实施方案中，活性化合物可以占例如单位重量的约2％至约75％，或约25％至约60％，以及其中可导出的任何范围。当然，可以以使得可在化合物的任意给定单位剂量中获得合适剂量的方式准备活性化合物在每种治疗有用的组合物中的量。诸如溶解度、生物利用度、生物半衰期、施用途径、产品贮存期限以及其它药理学考虑等因素将被制备这样的药物制剂的本领域技术人员考虑，且因此可能需要多种剂量和治疗方案。
[0364]
在其它非限制性实施例中，剂量也可以包含每次施用从约1微克/千克体重、约5微克/千克体重、约10微克/千克体重、约50微克/千克体重、约100微克/千克体重、约200微克/千克体重、约350微克/千克体重、约500微克/千克体重、约1毫克/千克体重、约5毫克/千克体重、约10毫克/千克体重、约50毫克/千克体重、约100毫克/千克体重、约200毫克/千克体重、约350毫克/千克体重、约500毫克/千克体重、至约1000mg/千克体重或更多，以及其中可导出的任何范围。在可从本文所列数字导出的范围的非限制性实例中，基于上述的数字，可以施用约5mg/千克体重至约100mg/千克体重、约5微克/千克体重至约500毫克/千克体重等的范围。
[0365]
消化道组合物和制剂
[0366]
在本技术的优选实施方案中，将一种或多种stat3抑制剂配制成通过消化道途径施用。消化道途径包括其中组合物与消化道直接接触的所有可能的施用途径。具体而言，可以口服、含服、直肠或舌下施用本文公开的药物组合物。因此，可以用惰性稀释剂或用可同化的可食用的载体配制这些组合物，或可以将它们包封在硬壳或软壳明胶胶囊中，或可以将它们压制成片剂，或可以将它们直接与饮食的食物掺合。
[0367]
在某些实施方案中，活性化合物可以与赋形剂掺合并以可摄取的片剂、含服片剂、糖锭、胶囊剂、酏剂、混悬剂、糖浆剂、糯米纸囊剂等形式使用(mathiowitz等人,1997；hwang等人,1998；美国专利第5,641,515；5,580,579和5,792,451号，各自特别通过引用整体并入本文)。片剂、糖锭、丸剂、胶囊剂等还可以含有以下：粘合剂，例如，黄蓍胶、阿拉伯胶、玉米淀粉、明胶或其组合；赋形剂，例如磷酸二钙、甘露醇、乳糖、淀粉、硬脂酸镁、糖精钠、纤维素、碳酸镁或其组合；崩解剂，例如玉米淀粉、马铃薯淀粉、海藻酸或其组合；润滑剂，例如硬脂酸镁；甜味剂，例如蔗糖、乳糖、糖精或其组合；矫味剂，例如薄荷、冬青油、樱桃香精、桔子香精等。当剂量单位形式是胶囊时，除了上述类型的材料之外，它还可以含有液体载体。各种其它材料可以作为包衣剂存在，或以其它方式改变剂量单位的物理形式。例如，片剂、丸剂或胶囊剂可以涂有虫胶、糖或两者。当剂型为胶囊剂时，除了上述类型的材料之外，它还可以含有载体诸如液体载体。明胶胶囊剂、片剂或丸剂可以具有肠溶包衣。肠溶包衣防止组合物在ph为酸性的胃或肠上部中变性。参见例如美国专利第5,629,001号。到达小肠后，其中的碱性ph会溶解包衣并允许组合物释放和被特化细胞(例如，上皮肠上皮细胞和派伊尔斑m细胞)吸收。酏剂糖浆可以含有活性化合物、作为甜味剂的蔗糖、作为防腐剂的对羟基苯甲酸甲酯和对羟基苯甲酸丙酯、染料和矫味剂诸如樱桃香精或桔子香精。当然，用于制备任何剂量单位形式的任何材料应该是药学纯的，并且在所使用的量下基本上是无毒的。另外，可以将活性化合物掺入到持续释放制剂和配方中。
[0368]
对于口服施用，本技术的stat3抑制剂组合物可以供选择地与一种或多种赋形剂以漱口液、洁齿剂、含服片剂、口腔喷雾剂或舌下口服施用制剂的形式掺合。例如，可以制备漱口液，其包含在适当溶剂诸如硼酸钠溶液(dobell氏溶液)中的所需量的活性成分。供选
择地，可以将活性成分掺入口服溶液诸如含有硼酸钠、甘油和碳酸氢钾的口服溶液中，或分散在洁齿剂中，或以治疗有效量添加到可以包含水、粘合剂、研磨剂、矫味剂、起泡剂和保湿剂的组合物中。供选择地，可以将组合物制成片剂或溶液形式，其可以置于舌下或以其它方式溶解在口中。
[0369]
适用于其它消化道施用方式的其它制剂包括栓剂。栓剂是通常含药的具有各种重量和形状的固体剂型，用于插入直肠中。在插入后，栓剂会软化、融化或溶解在腔流体中。一般而言，对于栓剂，传统的载体可以包括例如聚亚烷基二醇、甘油三酯或其组合。在某些实施方案中，栓剂可以由混合物形成，所述混合物含有例如在约0.5％至约10％，且优选约1％至约2％的范围内的活性成分。
[0370]
胃肠外组合物和制剂
[0371]
在其它实施方案中，可以通过胃肠外途径施用一种或多种stat3抑制剂。本文中使用的术语“胃肠外”包括绕过消化道的途径。具体地，可以例如但不限于静脉内、真皮内、肌肉内、动脉内、鞘内、皮下或腹膜内施用本文公开的药物组合物，参见美国专利第6,7537,514、6,613,308、5,466,468、5,543,158、5,641,515和5,399,363号(各自特别通过引用整体并入本文)。
[0372]
可以在与表面活性剂(诸如羟丙基纤维素)适当混合的水中制备作为游离碱或药理学上可接受的盐的活性化合物的溶液。还可以在甘油、液体聚乙二醇及其混合物中和在油中制备分散体。在贮存和使用的普通条件下，这些制剂含有防腐剂以阻止微生物的生长。适合注射使用的药物形式包括无菌水性溶液或分散体和无菌粉剂，所述无菌粉剂用于即时制备无菌注射液或分散体(美国专利5,466,468，特别通过引用整体并入本文)。在所有情况下，所述形式必须是无菌的，并且必须是流体，以达到易于注射的程度。它必须在制备和贮存的条件下是稳定的，且必须保存免于微生物(诸如细菌和真菌)的污染作用。所述载体可以是溶剂或分散介质，其含有例如水、乙醇、多元醇(即，甘油、丙二醇和液体聚乙二醇等)、其合适的混合物和/或植物油。例如通过使用包衣诸如卵磷脂，通过(在分散体的情况下)维持所需的粒度和通过使用表面活性剂，可以维持适当的流动性。通过各种抗细菌剂和抗真菌剂，例如，对羟基苯甲酸酯、三氯叔丁醇、苯酚、山梨酸、硫柳汞等，可以防止微生物的作用。在许多情况下，优选地包括等渗剂，例如糖或氯化钠。通过在组合物中使用延长吸收的试剂(例如，单硬脂酸铝和明胶)，可以延长可注射组合物的吸收。
[0373]
对于在水溶液中的胃肠外施用，例如，如果必要的话，应当将溶液适当缓冲，并首先用足够的盐水或葡萄糖使得液体稀释剂等渗。这些特定水溶液特别适用于静脉内、肌肉内、皮下和腹膜内施用。在这方面，考虑到本技术，本领域技术人员将知道可以采用的无菌水性介质。例如，可以将一个剂量溶解在等渗nacl溶液中，并加入皮下输液流体或注射在建议的输注部位(参见例如，“remington'spharmaceutical sciences”第15版,第1035-1038和1570-1580页)。必然随所治疗的受试者的状况而进行剂量上的一些变化。负责施用的人在每种情况下将确定各个受试者的适当剂量。此外，对于人施用而言，制剂应当满足fda生物制剂标准办公室要求的无菌度、致热原性、一般安全性和纯度标准。
[0374]
如下制备无菌注射液：将所需量的活性化合物与上面列举的各种其它成分(根据需要)一起掺入适当的溶剂中，随后过滤除菌。通常，如下制备分散体：将各种灭菌的活性成分掺入无菌溶媒中，所述溶媒含有基础分散介质和选自上面列举的那些的所需的其它成
分。在用于制备无菌注射液的无菌粉末的情况下，优选的制备方法是真空干燥和冷冻干燥技术，其由先前无菌过滤的活性成分和任何另外期望成分的溶液产生其粉末。在有或没有稳定剂的情况下，将粉末状组合物与液体载体(例如水或盐水溶液)组合。
[0375]
其他药物组合物和制剂
[0376]
在本技术的其它特定实施方案中，可以将stat3抑制剂配制用于通过各种其他途径施用，例如局部(即，透皮)施用、粘膜施用(鼻内、阴道等)和/或吸入。
[0377]
用于局部施用的药物组合物可以包括配制用于药物应用的活性化合物，诸如软膏剂、糊剂、乳膏剂或粉末。软膏剂包括用于局部应用的所有基于油性的、吸附、乳液和水溶性的组合物，而乳膏剂和洗剂是仅包括乳液基质的那些组合物。局部施用的药物可能含有渗透促进剂以促进活性成分穿过皮肤的吸收。合适的渗透促进剂包括甘油、醇、烷基甲基亚砜、吡咯烷酮和月桂氮卓酮(luarocapram)。用于局部应用的组合物的可能基质包括聚乙二醇、羊毛脂、冷膏(cold cream)和矿脂以及任何其它合适的吸收、乳剂或水溶性的软膏基质。局部制剂还可以包括必要的乳化剂、胶凝剂和抗微生物防腐剂以保存活性成分并提供均匀的混合物。本发明的透皮施用还可以包括“贴剂”的应用。例如，贴剂可以在固定的时间段内以预定的速率和以连续的方式提供一种或多种活性物质。
[0378]
在某些实施方案中，可以通过滴眼剂、鼻内喷雾剂、吸入和/或其它气雾剂递送溶媒递送药物组合物。通过鼻气雾剂喷雾剂将组合物直接递送至肺的方法已经描述于例如美国专利第5,756,353和5,804,212号(各自特别通过引用整体并入本文)。同样，使用鼻内微颗粒树脂(takenaga等人,1998)和溶血磷脂酰-甘油化合物(美国专利第5,725,871号，特别通过引用整体并入本文)的药物递送也是药学领域中众所周知的。同样，聚四氟乙烯载体基质形式的透粘膜药物递送描述于美国专利第5,780,045号(特别通过引用整体并入本文)。
[0379]
术语气雾剂表示分散在液化或加压气体推进剂中的精细粉碎的固体或液体颗粒的胶体系统。用于吸入的本发明的典型气雾剂由活性成分在液体推进剂或液体推进剂和合适溶剂的混合物中的悬浮液组成。合适的推进剂包括烃和烃醚。合适的容器将根据推进剂的压力要求而变化。气雾剂的施用将根据受试者的年龄、体重以及症状的严重程度和反应而变化。
[0380]
本技术的试剂盒
[0381]
本文所述的任何化合物或组合物可以被包含在试剂盒中。在一个非限制性实例中，将一种或多种stat3抑制剂包含在试剂盒中。试剂盒的stat3抑制剂组分可以被包装在水性介质中或呈冻干形式。试剂盒的容器装置通常将包括至少一个小瓶、试管、烧瓶、瓶子、注射器或其它容器装置，在其中可以放置stat3抑制剂，并且优选地，适当地等分。在试剂盒中存在超过一种组分的情况下，试剂盒通常还含有第二个、第三个或其它另外的容器，另外的组分可以单独放置在其中。但是，组分的各种组合可以被包含在小瓶中。本发明的试剂盒通常还包括封闭限制的用于容纳stat3抑制剂和任何其它试剂容器的装置，其用于商业销售。这样的容器可以包括注塑或吹塑塑料容器，在其中保留期望的小瓶。
[0382]
试剂盒的stat3抑制剂可以作为干燥粉末提供。当试剂和/或组分作为干燥粉末提供时，可以通过添加合适的溶剂来重构粉末。设想溶剂也可以提供在另一个容器装置中。
[0383]
不考虑容器的数目和/或类型，本技术的试剂盒还可以包含用于辅助在动物体内注射/施用和/或放置最终组合物的器械，和/或与其一起包装。这样的器械可以是注射器、
移液器、镊子和/或任何这样的医学上批准的递送工具。
实施例
[0384]
包括以下实施例来证实本发明的优选实施方案。本领域技术人员应该理解，在以下实施例中公开的技术代表了发明人发现的在本发明的实践中发挥良好作用的技术，并因此可以认为构成其实践的优选方式。但是，本领域技术人员考虑到本技术后应该理解，可以在所公开的具体实施方案中做出许多改变且仍然获得类似或相似的结果，而不背离本发明的精神和范围。
[0385]
实施例1
[0386]
ckd或高脂肪饮食模型中胰岛素抵抗发展的潜在机制
[0387]
方法
[0388]
动物：实验程序经过贝勒医学院(baylor college of medicine)的机构动物护理和使用委员会批准。野生型(wt)小鼠(c57bl/6)购自jackson lab(bar harbor,me)。为了建立ckd模型，将8-10周龄小鼠如所述进行次全肾切除术或假手术对照
31
；研究了bun～80mg/dl的ckd小鼠。将ckd或假手术对照小鼠分配到两个亚组：向一个亚组每隔一天腹膜内注射tti-101(12.5mg/kg体重，在d5w中)持续2周，而另一个亚组接受相同体积的d5w持续2周。
[0389]
通过向野生型小鼠饲喂高脂肪饮食(hfd：58％千卡来自脂肪,research diets,new brunswick,nj)持续12周，产生胰岛素抵抗的另一个模型，而向对照小鼠饲喂普通饮食(rd：11％千卡来自脂肪)。为了研究p-stat3对胰岛素抵抗的影响，将饲喂hfd的小鼠随机分配到两个亚组：向一个亚组每隔一天腹膜内(i.p.)注射tti-101(12.5mg/kg体重，在d5w中)，持续4周，而另一个亚组接受相同体积的d5w，持续4周。
[0390]
如所述，通过将表达floxed-stat3的小鼠与表达肌肉肌酸激酶cre(mck-cre)的小鼠杂交，产生stat3 ko小鼠
33
。从出生后4周开始，向floxed-stat3或stat3 ko小鼠饲喂hfd，持续16周。
[0391]
对于葡萄糖耐量试验(gtt)，将可以自由饮水的小鼠禁食16小时，并然后腹膜内(i.p.)注射2mg/kg葡萄糖，并以0、30、60和120分钟的间隔收集尾静脉血以使用true track血糖仪测量血糖浓度。对于胰岛素耐量试验(itt)，将小鼠禁食4小时，然后腹膜内注射2单位/kg的胰岛素；在0、30、60和120分钟后收集尾静脉血以测量血糖浓度。使用statstodo程序(http://www.statstodo.com/auc_exp.php)通过“曲线下面积”(auc)方法分析血糖变化。
[0392]
细胞培养：小鼠c2c12成肌细胞得自美国典型培养物保藏中心(atcc,manassas,va)。使用invitrogen neon转染系统(invitrogen madison,威斯康辛州)用fbxo40 sirna(santa cruze biotechnology,dallas,tx)或它的对照sirna转染细胞。为了诱导分化，使c2c12成肌细胞生长到85％汇合，然后切换成由dmem 2％hs和1％p/s(ps；invitrogen madison,威斯康辛州)组成的分化培养基。用/不用100ng/ml il-6(biolegend,san diego,ca)处理肌管24小时。对细胞裂解物进行蛋白质印迹。
[0393]
荧光素酶报告基因测定：将人fbxo40启动子克隆到得自genecopoeia,inc.(rockville,md)的gaussia-荧光素酶报告基因中。1226bp fbxo40启动子序列包括上游1062bp和下游163bp。潜在的stat3结合位点ttccaggaa位于上游520-529bp。使用
invitrogen neon转染系统，将表达组成活性的stat3或cdna3的fbxo40启动子克隆和质粒转染到c2c12成肌细胞中。在转染后24小时，使用thermo scientific
tm
pierce
tm
gaussia荧光素酶快速测定试剂盒测量gaussia荧光素酶的活性。
[0394]
染色质免疫沉淀(chip)测定：使用invitrogen neon转染系统，用表达stat3c或gfp的质粒转染c2c12成肌细胞。使c2c12细胞分化24小时，然后用1％甲醛(sigma-aldrich)处理10分钟。用含有蛋白酶抑制剂(sigma-aldrich,st.louis)的冰冷pbs洗涤细胞3次。然后如所述根据millipore试剂盒生产商的说明书对肌管进行裂解、涡旋和声处理
34
。离心后，将蛋白-dna裂解物在chip缓冲液中稀释10倍，并使用鲑鱼精dna和蛋白a/g琼脂糖珠在4℃下预清除1小时。每100μl蛋白-dna裂解物用作输入对照。将细胞蛋白-dna裂解物在4℃下用针对stat3或兔igg的抗体(santa cruz biotechnology,dallas,texas)免疫沉淀过夜。随后，将裂解物与蛋白a/g琼脂糖珠(scbt)一起在4℃下温育1小时。如生产商所述洗涤复合物。然后将免疫沉淀的dna在0.2m nacl的存在下在65℃下反向交联4小时；将混合物使用苯酚/氯仿/异戊醇纯化。使用覆盖小鼠fbxo40启动子中的stat3结合位点的引物，对共5μl纯化的dna进行pcr扩增。引物购自sabiosciences(frederick,md)。计算stat3相对于igg的富集倍数。
[0395]
rna提取和定量实时pcr(qpcr)：按照公司的指示，使用rneasy试剂盒(qiagen,valencia,ca)分离rna。使用gapdh作为内部对照，通过计算周期阈(ct)值进行rt-pcr以获得相对基因表达(相对表达＝2(样品ct-gapdh ct))
35
。引物序列将根据要求提供。
[0396]
抗体：p-akt(ser473)(d9e)#4060、akt(40d4)#2920、p-stat3(tyr705)(d3a7)#9145、stat3(124h6)#9139的一级抗体得自cell signaling technology(beverly,ma,美国)。针对fbxo40#ab190688的抗体得自abcam(cambridge,ma,美国)。针对irs1#611395的抗体得自bd biosciences(san jose,ca)。抗-gapdh#pa1-987得自thermo fisher scientific。通过识别的蛋白的分子大小来验证抗体。
[0397]
统计分析：在比较2个实验组时使用学生t检验，并在研究来自3或4个组的数据时使用anova。在anova分析之后，通过student-newman-keuls检验进行成对比较。将数据表示为平均值
±
sem。
[0398]
结果
[0399]
ckd通过stat3激活在小鼠中诱导胰岛素抵抗(ir)
[0400]
在早些时候，确定了患有ckd或癌症恶病质的小鼠在肌肉中表现出stat3的激活，从而导致肌肉萎缩
33,34
。在那些实验中，证实了尽管存在ckd，在施用小分子抑制剂c188-9(tti-101)后p-stat3的抑制仍导致小鼠体重的增加。在本研究中，将tti-101每隔一天施用给患有ckd的小鼠。处理2周后，体重增加且血糖水平降低(图1a和1b)。用tti-101处理小鼠显著改善了在患有ckd的小鼠中的葡萄糖耐量(图1c)。对来自患有ckd的小鼠的肌肉裂解物进行蛋白质印迹，并发现tti-101处理抑制p-stat3，同时增加p-akt(图1d)。结果表明，ckd激活肌肉中的stat3，从而造成小鼠中的胰岛素抵抗，而使用小分子抑制剂对p-stat3的抑制会阻断这些反应，并可以测试其逆转患者中的ir的效力。
[0401]
fbxo40表达由stat3激活诱导
[0402]
为了确定stat3的下游靶标，检查了e3泛素连接酶fbxo40的表达，因为在fbxo40启动子内确定了stat3结合位点的共有序列(图2a)。为了测试stat3是否与fbxo40启动子结合
并刺激其表达，进行了chip和启动子活性测定。首先，将c2c12细胞用表达组成活性的stat3(stat3c)的质粒转染；将gfp转染的细胞用作对照。将来自这些细胞的染色质用igg或抗-stat3抗体进行免疫沉淀。使用来自fbxo40启动子的引物对从免疫复合物中分离的dna进行pcr分析，所述fbxo40启动子含有stat3结合位点的共有序列。在表达gfp或stat3的细胞中，stat3超过igg的相对富集表明stat3结合fbxo40基因(图2b)。其次，测量了fbxo40启动子活性。用表达fbxo40-启动子-荧光素酶加stat3c或cdna3的质粒转染c2c12成肌细胞(作为对照)。24小时后，通过被动裂解缓冲液裂解细胞，并评价gaussia-荧光素酶活性(参见材料方法)。stat3c显著增加了fbxo40启动子活性(图2c)。根据蛋白质印迹结果，在用stat3c转染的细胞中存在fbxo40蛋白的增加(图2d)。
[0403]
在患有ckd的小鼠或患者中存在高循环水平的il-6，并且已知il-6会刺激肌肉中的stat3激活
33,35,36
。为了检查这些il-6反应的生理相关性，用il-6处理c2c12肌管，并发现它增加了p-stat3和fbxo40表达，但降低了irs1水平和受损的akt磷酸化(图2e)。此外，即使在用il-6处理的肌管中，c2c12细胞中fbxo40的敲低也增加了irs1和p-akt的蛋白水平(图2f)。这是相关的，因为据报道scf-fbxo40复合物在骨骼肌中诱导irs1-泛素结合，从而导致igf1信号传导受限
25
。stat3激活刺激fbxo40，从而导致受损的胰岛素信号传导。
[0404]
与患有ckd的小鼠的肌肉中p-stat3的增加一致，患有ckd的小鼠的肌肉中的fbxo40 mrna增加(图2g)。值得注意的是，当使用小分子抑制剂tti-101在ckd小鼠中抑制p-stat3时，存在fbxo40mrna的抑制(图2g)。相比之下，在ckd小鼠中，与用稀释剂(d5w；图2h)处理的ckd小鼠的结果相比，tti-101处理增加了irs1mrna。胫骨前肌(ta)肌肉裂解物的蛋白质印迹的结果显示，ckd小鼠的tti-101处理显著减少了小鼠肌肉中的fbxo40蛋白(图21和2j)。stat3激活通过泛素-蛋白酶体系统的fbxo40刺激的irs1降解途径诱导ir。
[0405]
stat3抑制改善小鼠中的hfd诱导的胰岛素抵抗(ir)
[0406]
为了确定由p-stat3激活诱导的ir是否代表通用机制，用另一种类型的ir研究小鼠，即饲喂高脂肪饮食(hfd)的那些。在两周的饮食方案后，与食用标准食物的小鼠的结果相比，p-stat3的肌肉表达增加(图3a)。饲喂hfd的小鼠表现出增加的fbxo40 mrna的肌肉表达，但没有表现出增加的atrogin-1或murf-1的肌肉表达(图3b-3d)。这些结果是相关的，因为e3泛素连接酶atrogin-1和murf-1的激活与肌肉蛋白降解引起的肌肉萎缩的发展高度相关。因此，fbxo40的激活并不代表对饮食因素的标准化反应。通过向另一组小鼠饲喂hfd 12周，扩展这些结果(图3e)；这些小鼠发生葡萄糖耐受不良(图3f)。将已经饲喂hfd 12周的小鼠分为两个亚组，并继续hfd饲喂另外4周并用tti-101或稀释剂处理：一个亚组接受腹膜内稀释剂注射，而另一个亚组中的小鼠用tti-101的腹膜内注射液进行处理。来自这些研究的结果包括，尽管饲喂hfd，但与用稀释剂处理相比，用tti-101处理的小鼠中空腹血糖值降低(图3g)。tti-101施用还改善了hfd-小鼠中的葡萄糖和胰岛素耐量(图3h和3i)。蛋白质印迹显示，与饲喂hfd并用稀释剂处理的小鼠的结果相比，tti-101处理的饲喂hfd的小鼠在肌肉中具有更高水平的irs1和p-akt(图3j)。结果表明，hfd-小鼠中p-stat3的抑制导致肌肉中胰岛素信号传导途径的增加。
[0407]
肌肉中的stat3 ko抑制小鼠中hfd诱导的ir
[0408]
在以前的研究中，确定了ckd会损害肌肉中的p-akt，并发现p-stat3的抑制会改善p-akt 33
。目前证实了肌肉中的stat3激活会引起ir。为了以另一种方式检查这些关系，检查
了具有肌肉特异性stat3ko的小鼠的结果，所述小鼠通过将表达floxed-stat3的转基因小鼠与mck-cre小鼠杂交而产生
33,34
。在饲喂hfd的16周期间检查了stat3ko和floxed-stat3小鼠。与饲喂普通饮食的小鼠相比，hfd造成肌肉质量的减少，但脂肪组织增加。16周hfd以后，在stat3 ko和floxed-stat3两组小鼠中，在身体(图4a)或肌肉重量(图4b)或脂肪组织质量(图4c)方面没有显著差异。但是，肌肉特异性stat3 ko小鼠的hfd饲喂导致空腹血糖显著降低(图4d)以及葡萄糖耐量改善(图4e和4f)。肌肉中的p-stat3在小鼠中的hfd诱导的ir的发展中起重要作用。
[0409]
某些实施方案的意义
[0410]
以前发现ckd的并发症包括增加的蛋白降解和受损的蛋白合成，从而导致肌肉质量的减少(图5)
31,35
。确定了蛋白降解的增加通过肌肉中泛素-蛋白酶体信号传导途径的刺激来介导
37
。具体而言，两种肌肉特异性的e3泛素连接酶(atrogin-1和murf-1)在患有ckd的啮齿动物的肌肉中增加
22
。在那些实验中，p-akt受损并发生ir
38
。目前，确定了肌肉中激活的stat3与泛素e3连接酶fbxo40的表达增加有关。这是有趣的，因为fbxo40会诱导关键胰岛素信号传导分子irs1的泛素结合和降解
25
。该反应会损害肌肉中的p-akt水平，从而导致ir的发展(图5)。对从p-stat3到fbxo40再到ir的途径的额外支持是，小分子抑制剂tti-101对p-stat3的抑制会改善患有ckd的小鼠以及患有hfd诱导的糖尿病的小鼠中的胰岛素敏感性。
[0411]
在患有ckd、链脲霉素诱导的急性糖尿病或癌症恶病质的啮齿动物的研究中，肌肉中增加的p-stat3水平与负责增加肌肉蛋白降解的stat3/cebpδ/肌肉生长抑制素途径相关。值得注意的是，当使用小分子抑制剂抑制p-stat3时或当在肌肉中特异性检查stat3 ko时，患有癌症或ckd的小鼠中体重和肌肉的重量会增加
33,34
。因为ir通常发生在患有ckd、糖尿病或癌症恶病质的患者中，探索这些障碍以确定患有分解代谢病症的小鼠肌肉中的stat3激活是否是诱导ir的关键介质。事实上，有证据表明，stat3激活发展为ir。mashili等人的报告指示，患有ii型糖尿病的患者的骨骼肌中的stat3组成性地磷酸化
21
。他们还确定，使肌管中的stat3基因沉默会预防脂质诱导的ir。小鼠中的结果与这些研究一致。例如，发现当使用小分子抑制剂tti-101抑制p-stat3时，患有ckd或ii型糖尿病的小鼠中的葡萄糖和胰岛素耐量得到改善。当在饲喂hfd的小鼠的肌肉中特异性敲除stat3时，stat3的肌肉特异性ko表现出葡萄糖耐量的改善。结果与white等人的结果不同，white等人通过向小鼠饲喂hfd 20天来研究具有肌肉特异性stat3 ko的小鼠。研究人员得出的结论是，stat3 ko和对照小鼠表现出相似的表型，在脂肪质量、能量消耗或全身脂肪氧化的测量值方面没有显著差异。他们得出的结论是，骨骼肌中的stat3ko不会阻止hfd诱导的ir
39
。研究结果与white等人的结果之间存在差异：本发明的发明人将hfd饲喂给具有肌肉特异性stat3 ko的小鼠或对照小鼠16周，并记录了stat3 ko小鼠中的ir与从对照小鼠获得的结果相比的改善。white等人饲喂肌肉特异性stat3 ko小鼠仅20天，并且没有提供胰岛素或葡萄糖水平的测量值。
[0412]
已经提出了几种基于细胞的机制来解释为什么肌肉中的irs1水平在糖尿病中较低；这些包括磷酸酪氨酸-去磷酸化、丝氨酸-苏氨酸磷酸化和irs1降解
40-42
。还有报道表明，某些e3泛素连接酶与irs1相互作用，从而导致其蛋白酶体介导的降解
43-45；37
,44
。例如，发现炎症刺激不同的e3泛素连接酶socs1和socs3的活性，它们可以与irs1或irs2相互作用，
从而导致它们的降解
44,45
。供选择地，发现e3泛素连接酶cbl-b与irs1的降解有关，从而导致肌肉萎缩
46
。令人感兴趣的是，还发现cbl-b激活会诱导由饲喂hfd引起的ir
10
。最后，含有e3泛素连接酶fbxw8的cullin 7复合物可以通过mtor依赖性的负反馈机制激活，从而导致irs1的降解，并因此导致ir
47
。shi等人报道了e3泛素连接酶fbxo40特异性地在骨骼肌细胞中并且仅响应于igf1刺激诱导irs1的泛素结合和降解
25
。证明了从stat3到fbxo40表达的刺激再到irs1降解的一系列变化。
[0413]
除了在ckd或hfd饲喂的小鼠的肌肉中p-stat3的增加外，在相同肌肉中一致地观察到降低的akt磷酸化。但是，当p-stat3被tti-101抑制时，在ckd和hfd小鼠中以及在具有肌肉特异性stat3 ko的小鼠中存在改善的胰岛素敏感性。在探索p-stat3刺激ir的分子机制时，p-stat3有效地诱导fbxo40表达。当fbxo40被敲低时或当使用tti-101抑制stat3时，证实了stat3到fbxo40到irs1途径。这些结果强烈表明，fbxo40是导致ir的p-stat3表达的介质。与该结论一致，在患有ckd的小鼠的骨骼肌中p-stat3和fbxo40蛋白水平有更大的增加，并且用tti-101处理ckd小鼠抑制p-stat3和fbxo40二者的表达，同时增加p-akt。
[0414]
首次揭示了ckd或hfd如何诱导ir：stat3激活引起irs1降解，并因此引起ir。这些变化的介质是泛素e3连接酶fbxo40的上调。因为其它人报道了炎症诱导ir，结果已经揭示了stat3影响对其它障碍(诸如ii型糖尿病、肥胖和心血管疾病)的反应的一般机制。结果提供了设计旨在靶向stat3以治疗由复杂障碍(诸如炎症)引起的ir的临床策略的基础。
[0415]
尽管已经详细描述了本技术及其优点，但是应当理解，在不背离所附权利要求限定的设计的精神和范围的情况下，可以在本文中做出各种变化、置换和改变。此外，本技术的范围不旨在限于在说明书中描述的过程、机器、制备、物质组成、装置、方法和步骤的特定实施方案。正如本领域普通技术人员将从本技术中容易理解的，根据本技术可以利用目前存在的或以后开发的与本文描述的对应实施方案执行基本相同的功能或实现基本相同的结果的过程、机器、制备、物质组成、装置、方法或步骤。因此，所附权利要求意图在其范围内包括这样的过程、机器、制备、物质组成、装置、方法或步骤。
[0416]
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