Development of KLS-13019 for Neuropathic Pain
开发用于治疗神经性疼痛的 KLS-13019
基本信息
- 批准号:10704175
- 负责人:
- 金额:$ 100.18万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2021
- 资助国家:美国
- 起止时间:2021-09-30 至 2024-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AcuteAffectAfferent NeuronsAnti-Inflammatory AgentsAntiinflammatory EffectAttenuatedBiological AssayBiological AvailabilityBiological MarkersCalciumCanis familiarisCannabidiolCannabis sativa plantCardiacChemicalsChemotherapy-induced peripheral neuropathyChronicClinical TrialsCollaborationsDataDependenceDevelopmentDoseDrug KineticsEtiologyEvaluationExposure toFormulationGPR55 receptorGrantHigh Pressure Liquid ChromatographyHistopathologyHomeostasisHumanImpairmentIn VitroInflammationInflammatoryLaboratoriesLegal patentMechanicsMediatingMedicalMethodsMitochondriaModalityModelingMorphineNociceptionOpiate AddictionOpioidOralOral AdministrationOxidative StressOxidative Stress InductionPaclitaxelPainPain managementPatientsPharmaceutical PreparationsPharmacologyPhasePreparationPreventionProcessProductionPropertyQuality of lifeRattusReference StandardsRegulationReportingResidual stateRiskRoleSafetySelf AdministrationSeriesSmall Business Technology Transfer ResearchSolventsSpinal GangliaTactileToxic effectToxicokineticsToxicologyValidationVendorWorkabuse liabilityanaloganalytical methodantagonistbeta-arrestincancer therapycannabinoid receptorchronic pain managementcytokineeffective therapygenotoxicityimprovedin vivoin vivo evaluationinflammatory markermitochondrial dysfunctionmouse modelnervous system disorderneuralneuroinflammationneuroprotectionneurotoxicitypain sensitivitypainful neuropathypharmacologicpre-Investigational New Drug meetingprescription opioidpreservationpreventprocess optimizationrespiratorysuccess
项目摘要
Neuropathic pain remains a challenging neurologic disorder that adversely affects quality of life and presents a
large unmet medical need. Chemotherapy-induced peripheral neuropathy (CIPN) is a chronic, severely
debilitating consequence of cancer therapy for which there are no effective management strategies. Upwards of
80-97% of CIPN patients reported using prescription opioids for this pain management. Mitochondrial
dysfunction, oxidative stress, and inflammation have all been implicated in CIPN etiology. In a mouse model of
paclitaxel-induced pain sensitivity, we have previously reported that cannabidiol (CBD) is effective in preventing
the onset of this treatment consequence. Now a new CBD analogue (KLS-13019) has been discovered in our
laboratory that has improved drug-like properties in comparison to CBD, while retaining neuroprotective
properties. In our Phase 1 STTR, the previous neuroprotective effects of CBD to prevent the development of
mechanical sensitivity in the presence of paclitaxel were confirmed and extended to the structural analogue KLS-
13019. Both compounds were equi-effective and equi-potent following oral administration. In the reversal studies,
CBD did not attenuate mechanical sensitivity when administered after CIPN was induced by paclitaxel treatment.
However, KLS-13019 significantly and dose-dependently attenuated tactile sensitivity in the reversal paradigm
and was more potent and effective than treatment with morphine. Importantly, KLS-13019 also attenuated the
reinforcing properties of morphine in a mouse model of morphine self-administration. In vitro, we have shown
that KLS-13019 and CBD protect against paclitaxel-induced oxidative stress in dorsal root ganglia cultures, and
that a mechanism underlying this neuroprotection is regulation of intracellular calcium via the mitochondrial
Na+/Ca++ exchanger-1 (mNCX-1). Our central hypothesis is that administration of CBD or KLS-13019 preserves
Ca2+ homeostasis by promoting activity of the mNCX-1. Furthermore, our new data demonstrates that the
putative cannabinoid receptor GPR55 is induced following paclitaxel treatment and contributes to sensory neuron
toxicity and inflammation that can be reversed by KLS-13019, but not CBD. These studies support a pro-
nociceptive, pro-inflammatory role for GPR55 that mediates pain associated with CIPN. We predict bi-modal
pharmacological effects of KLS-13019 that can both increase viability of sensory neurons exposed to paclitaxel
acutely and decrease inducible GPR55 that contributes to long-term neuroinflammation. Evidence has been
obtained that KLS-13019 is an antagonist to GPR55 as shown in a β-arrestin assay. In Phase 2, we will optimize
the process to prepare KLS-13019, develop analytical methods, optimize formulation, and evaluate in
pharmacokinetic studies. A fully battery of genotoxicity, safety pharmacology, toxicokinetic, and toxicology
reports will be completed. KLS-13019 will be evaluated in a rat models of CIPN, tolerance, impairment, and
abuse liability. At the conclusion of this grant, the data will be submitted to the FDA and a pre-IND meeting will
be completed.
神经性疼痛仍然是一种具有挑战性的神经系统疾病,对生活质量产生不利影响并呈现出
化疗引起的周围神经病(CIPN)是一种慢性、严重的未满足的医疗需求。
癌症治疗带来的令人衰弱的后果,目前尚无有效的管理策略。
80-97% 的 CIPN 患者报告使用处方阿片类药物来治疗线粒体疼痛。
在 CIPN 小鼠模型中,功能障碍、氧化应激和炎症都与 CIPN 病因有关。
紫杉醇引起的疼痛敏感性,我们之前报道过大麻二酚(CBD)可以有效预防
现在我们发现了一种新的 CBD 类似物 (KLS-13019)。
与 CBD 相比,该实验室改善了类药特性,同时保留了神经保护作用
在我们的第一阶段 STTR 中,CBD 先前的神经保护作用可以防止发展。
紫杉醇存在下的机械敏感性得到证实,并扩展到结构类似物 KLS-
13019. 口服给药后,两种化合物的效果和效力相同。
紫杉醇治疗诱导 CIPN 后施用 CBD 并不会减弱机械敏感性。
然而,KLS-13019 在逆转范式中显着且剂量依赖性地减弱触觉敏感性
重要的是,KLS-13019 还可以减弱吗啡治疗的效果。
我们在体外证明了吗啡在小鼠自我给药模型中的增强作用。
KLS-13019 和 CBD 可防止背根神经节培养物中紫杉醇诱导的氧化应激,以及
这种神经保护的潜在机制是通过线粒体调节细胞内钙
Na+/Ca++ 交换器-1 (mNCX-1) 我们的中心假设是 CBD 或 KLS-13019 的使用可以保留。
通过促进 mNCX-1 的活性来实现 Ca2+ 稳态 此外,我们的新数据表明
紫杉醇治疗后诱导假定的大麻素受体 GPR55,并有助于感觉神经元
KLS-13019 可以逆转毒性和炎症,但 CBD 不能逆转。
GPR55 介导与 CIPN 相关的疼痛的伤害感受和促炎作用,我们预测是双模式的。
KLS-13019 的药理作用可以增加暴露于紫杉醇的感觉神经元的活力
已经有证据表明,GPR55 会导致长期神经炎症。
正如 β-arrestin 测定所示,我们发现 KLS-13019 是 GPR55 的拮抗剂。在第 2 阶段,我们将进行优化。
KLS-13019的制备过程、开发分析方法、优化配方和评估
全面的遗传毒性、安全药理学、毒代动力学和毒理学研究。
报告将在 CIPN、耐受性、损伤和损伤的大鼠模型中进行评估。
滥用责任 在本次拨款结束时,数据将提交给 FDA 并召开 IND 前会议。
完成。
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Knockdown siRNA Targeting the Mitochondrial Sodium-Calcium Exchanger-1 Inhibits the Protective Effects of Two Cannabinoids Against Acute Paclitaxel Toxicity.
靶向线粒体钠钙交换器-1 的敲低 siRNA 抑制两种大麻素对急性紫杉醇毒性的保护作用。
- DOI:
- 发表时间:2019-08
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Brenneman, Douglas E;Kinney, William A;Ward, Sara Jane
- 通讯作者:Ward, Sara Jane
Efficient Syntheses of KLS-13019 Using Palladium Mediated Cross Couplings.
使用钯介导的交叉偶联有效合成 KLS-13019。
- DOI:
- 发表时间:2023-03-06
- 期刊:
- 影响因子:1.8
- 作者:Kinney, William A;McDonnell, Mark E;Freeman, Stanley;Simons, Nick;Han, Chao;Yang, Lanyi
- 通讯作者:Yang, Lanyi
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