專利名稱：具有治療性能的1,4-苯并二氮雜*-2,5-二酮和相關(guān)化合物的制作方法
具有治療性能的1，4-苯并二氮雜草-2，5- 二酮和相關(guān)化合
物相關(guān)申請的交叉引用本申請要求待定的美國臨時專利申請61/262，010 (2009年11月17日申請)的優(yōu)先權(quán)，本文以引證的方式結(jié)合其全部內(nèi)容。關(guān)于聯(lián)邦資助的研究或研發(fā)的陳述
沒有。本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明提供了以選擇性的Rho激酶(ROCK)抑制劑為特征的新的化合物、發(fā)現(xiàn)它們的方法和它們的治療、研究和診斷用途。尤其是，本發(fā)明提供了具有選擇性的ROCK抑制活性的I，4-苯并二氮雜罩-2，5-二酮化合物和相關(guān)化合物、這種化合物作為治療許多與ROCK活性相關(guān)的病癥的治療劑的使用方法。在1981年發(fā)現(xiàn)Ras之后，已經(jīng)確定了許多相關(guān)的小分子GTP結(jié)合蛋白(小分子GTP酶)，并且廣泛地研究了它們的生理功能。這些小分子GTP酶(分子量20-30kDa)在非活性的GDP結(jié)合狀態(tài)和活性GTP結(jié)合狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，這種過程主要通過鳥嘌呤轉(zhuǎn)換因子(GEFs)和GTP酶激活蛋白(GAP)來高度調(diào)節(jié)(參見，例如，Hall, A.，Science (1990) 249 635-640 ；Bourne,H. R.等人，Nature (1991) 349 :117-127 ;本文以引證的方式結(jié)合每一個的全部內(nèi)容)。迄今為止，已經(jīng)從酵母至哺乳動物中確定了 50種以上的編碼小分子GTP酶的基因，形成Ras超家族。按照原始氨基酸序列和功能相似性，這些小分子GTP酶主要分為Ras、Rho、Rab、Arf和Ran五個家族。這些當(dāng)中，Rho (Ras同源物)編碼與Ras具有大約35%同源性的多肽(參見，例如，Madaule, P.，Cell (1985)41 :31_40，本文以引證的方式結(jié)合其全部內(nèi)容)?；谠及被嵝蛄小⒔Y(jié)構(gòu)基元和生物功能，Rho家族本身可以被分成六個亞族，包括RhoA相關(guān)的亞族、Cdc42相關(guān)的亞族、Rac相關(guān)的亞族以及Rnd、RhoBTB和Miro亞族。已經(jīng)利用一些方法研究了 Rho的細(xì)胞活性，包括Rho的活性GTP結(jié)合形式的超表達(dá)或顯微注射(可以確定Rho活化的表型)。輔助的(second)稱贊的方法是用肉毒素(botulinum)C3外酶處理細(xì)胞，其特異性地ADP-核糖基化，并且使內(nèi)源性的Rho失活，由此確定Rho失活的表型(Narumiya, S. J Biochem(1996) 120 :215-228)。因此，已經(jīng)將 Rho GTP 酶確定為肌動蛋白重構(gòu)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑，并且涉及細(xì)胞極性、遷移、細(xì)胞形狀、粘附性、收縮以及胞吞作用和胞吐作用的調(diào)節(jié)(參見，例如 Ridley，A.J. ,Trends Cell Biol (2001) 11 :471-477)。涉及肌動蛋白細(xì)胞骨架重構(gòu)的Rho GTP酶的下游靶向包括citron激酶、pl40mDia、蛋白激酶 N(PKN)、p21 激活的蛋白激酶(PAK)、rhophillen 和 rhotekin。Rho 相關(guān)的卷曲螺旋形成蛋白激酶(ROCK)(首先由T. Ishizaki和合作者在20世紀(jì)90年代中期分離)是RhoA的第一種和充分表征的效應(yīng)子，并且最初是通過它們對肌球蛋白輕鏈的磷酸化的影響，就它們在介導(dǎo)RhoA誘導(dǎo)的緊張纖維和粘著斑的形成中的作用對它們進(jìn)行表征(Matsui, T.，等人，EMBO J(1996) 15 :2208-2216 ；Leung, T.，等人，Mol. Cell Biol.(1996) 16 :5315-5327)。隨后證明了 ROCK在許多關(guān)鍵的細(xì)胞功能(例如，細(xì)胞運(yùn)動，侵入，收縮，分化，遷移和存活)中起一定作用(Riento, K. , Ridley, A. , Nature Rev. Mol. CellBiol. (2003)4 :446-456)。ROCK是具有大約160kDa分子質(zhì)量的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶。已經(jīng)確定了被兩種不同基因編碼的兩種異構(gòu)型R0CKI (亦稱ROKP或pl60R0CK)和ROCKII (或ROK a )。該異構(gòu)型在它們的激酶域中享有65 %的總體氨基酸序列同一性和92 %序列同一性。ROCK與AGC激酶的成員(例如，萎縮性肌強(qiáng)直激酶(DMPK)，DMPK相關(guān)的細(xì)胞分裂控制蛋白42(Cdc42)_結(jié)合激酶(MRCK)和citron激酶(CK))最具同源性。 通常，此激酶家族由下列組成氨基端激酶域，后面是卷曲螺旋形成域，然后是普列克底物蛋白-同源(PH)域，其具有在羧基端的內(nèi)部半胱氨酸富集的重復(fù)部分。另外，ROCK在它們的卷曲螺旋域內(nèi)還含有Rho結(jié)合域(RBD)。在非活性狀態(tài)下，羧基端域與氨基端域結(jié)合，形成自動抑制環(huán)。激活的、GTP結(jié)合的Rho與ROCK的RBD結(jié)合，導(dǎo)致激酶的開放構(gòu)象，由此釋放催化活性。ROCK還可以被結(jié)合PH域的脂質(zhì)(例如，花生四烯酸和神經(jīng)鞘氨醇磷酸膽堿)激活。由于半胱天冬酶3可以使ROCKI的自動抑制環(huán)斷裂，所以，還可以在細(xì)胞凋亡期間引發(fā)ROCK活性，而粒酶B和半胱天冬酶2以類似的方式斷裂R0CKII，所以，這兩者都可以導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性地活性R0CK。在對Rho的活化劑(例如，溶血磷脂酸(LPA)或鞘胺醇-I磷酸酯(S1P)，其刺激Rho GEF,并且導(dǎo)致活性GTP結(jié)合的Rho的形成)的響應(yīng)過程中，通過各種細(xì)胞靶向的磷酸化，ROCK介導(dǎo)與肌動蛋白細(xì)胞骨架有關(guān)的大量細(xì)胞反應(yīng)。例如，發(fā)動(motor)蛋白肌球蛋白II磷酸化在調(diào)節(jié)肌動球蛋白收縮性方面具有重要的作用。ROCK可以直接磷酸化肌球蛋白輕鏈(MLC)，這隨后導(dǎo)致肌球蛋白-肌動蛋白相互作用，并且提高細(xì)胞收縮性。通過肌球蛋白輕鏈磷酸酶(MLCP)的磷酸化(和失活)，ROCK還可以間接地調(diào)節(jié)MLC磷酸化水平。ROCK的另一個下游祀向是LIM激酶I和2,它的磷酸化可以抑制cofilin介導(dǎo)的肌動蛋白絲分解，并因此增加肌動蛋白絲的數(shù)量。ROCK的其它細(xì)胞靶向包括埃茲蛋白/根蛋白/膜突蛋白(ERM)蛋白復(fù)合物，中間絲蛋白(例如波形蛋白)和絲狀(F)肌動蛋白結(jié)合蛋白內(nèi)收蛋白(Riento, K. , Ridley, A. , Nature Rev. Mol. Cell Biol. (2003)4:446-456)。雖然具有類似的激酶域，但R0CK1和R0CK2可以具有不同的細(xì)胞功能，并且可以具有不同的下游靶向。例如，已經(jīng)證明，體外R0CK1可以磷酸化UM激酶I和2，而ROCK 2磷酸化MLC、內(nèi)收蛋白、平滑肌特異性堿性調(diào)寧蛋白(calponin)和崩潰反應(yīng)介質(zhì)蛋白-2 (CRMP2)、涉及LPA引發(fā)的生長錐崩潰的神經(jīng)元蛋白(Riento, K. , Ridley, A. , NatureRev. Mol. Cell Biol. (2003)4:446-456)。此外，siRNA 實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明了 ROCKl 和 R0CK2 在大鼠胚胎成纖維細(xì)胞中的獨(dú)特作用，在這種成纖維細(xì)胞中，R0CK1對于應(yīng)力纖維形成和粘著斑部位的穩(wěn)定性是重要的，而R0CK2活性與基質(zhì)涂潰的微粒的吞噬作用有關(guān)(Yoneda，A.，等人，J. Cell Biol. (2005) 170 :443-453)。還在各種細(xì)胞類型中觀察到了差異表達(dá)和調(diào)節(jié)。例如，只有R0CK1是在細(xì)胞凋亡期間通過半胱天冬酶3斷裂的，而R0CK2是通過粒酶B和半胱天冬酶2斷裂的。另外，R0CK1表達(dá)傾向于更普遍存在，而R0CK2在肌肉和腦組織中最高度表達(dá)，表明該蛋白在這些細(xì)胞類型中可以具有特殊作用(Nakagawa,0.,等人,FEBS Lett.(1996)392 =189-193) o然而，還缺乏有關(guān)R0CK1和R0CK2異構(gòu)型對于不同功能的體內(nèi)數(shù)據(jù)。已經(jīng)表明，Rho/ROCK途徑的異常活化在許多疾病(包括與異常平滑肌彈性或平滑肌高反應(yīng)性有關(guān)的那些疾病以及在與非平滑肌細(xì)胞有關(guān)的病理過程兩者)中起作用。例如，已經(jīng)證明，Rho/ROCK介導(dǎo)的信號與高血壓癥、導(dǎo)致血管收縮和缺血的血管痙攣(大腦和冠狀動脈)、支氣管性哮喘、早產(chǎn)、勃起功能障礙和青光眼的病理有關(guān)(Werrschureck, N.,Offermanns, S.，J Mol Med. (2002)80 :629-638和其中的參考文獻(xiàn))。還證明血管疾病(例如高血壓癥，動脈粥樣硬化，血管成形術(shù)后的再狹窄和移植動脈硬化，其特點(diǎn)在于異常的血管平滑肌細(xì)胞(VSMC)增殖和遷移)與Rho/ROCK信號提高相關(guān)。Rho/ROCK介導(dǎo)的信號還與非平滑肌細(xì)胞的疾病相關(guān)，例如心肌肥大。已經(jīng)在各種中樞神經(jīng)系統(tǒng)病癥中觀察到Rho/ROCK 途徑的異?；罨?CNS ；Mueller, B. K.等人，Nature Rev. Drug Discovery (2005)4 387-398和其中的參考文獻(xiàn))。成年脊椎動物的腦和脊髓的損傷可以激活R0CK，由此抑制軸突生長和萌發(fā)。因此，ROCK抑制劑在治療各種神經(jīng)障礙(包括脊髓損傷，阿爾海默氏疾病，中風(fēng)，多發(fā)性腦硬化和神經(jīng)性疼痛)方面具有顯著的潛在治療用途。此外，腫瘤細(xì)胞遷移和侵入與Rho介導(dǎo)的過程有關(guān)，并且已經(jīng)表明，RhoA或ROCK的活化可以使培養(yǎng)的大鼠肝癌細(xì)胞的侵入增加(Itoh，K.，等人，Nat Med. (1999)5:221-225)。另外，許多癌基因編碼Rho的轉(zhuǎn)換因子，說明Rho/ROCK途徑是新的抗癌策略的有吸引力的候選物。考慮到Rho/ROCK途徑廣泛涉及許多疾病狀態(tài)，在過去20多年中，已對ROCK抑制劑的研發(fā)產(chǎn)生了相當(dāng)大的興趣。法舒地爾
權(quán)利要求
1.設(shè)計(jì)為抑制細(xì)胞中Rho激酶活性的化合物，所述化合物由選自下列的化學(xué)式來描述 和
2.權(quán)利要求I的化合物，其中所述化合物由選自下列的化學(xué)式描述
3.含有一或多種權(quán)利要求I所描述化合物的藥物制劑。
4.治療病癥的方法，該方法包括給予患有所述病癥的患者有效量的藥物制劑，其中所述病癥與異常Rho激酶活性有關(guān)，其中所述藥物制劑含有設(shè)計(jì)為抑制Rho激酶活性的化合物，其中所述化合物由選自權(quán)利要求I所列化合物的所選化學(xué)式來描述，
5.權(quán)利要求4的方法，其中所述病癥選自心血管病癥，平滑肌相關(guān)的病癥，肉芽腫病癥(granulomatosus disorder),急性巨曬細(xì)胞介導(dǎo)的疾病和自身免疫病癥。
6.權(quán)利要求5的方法，其中所述心血管病癥選自絞痛，動脈粥樣硬化，中風(fēng)，腦血管疾病，充血性心力衰竭，冠狀動脈病，心肌梗塞，周圍血管疾病，狹窄，血管痙攣和高血壓癥。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述腦血管疾病選自腦血栓形成，腦栓塞和腦出血。
8.權(quán)利要求6的方法，其中所述狹窄選自冠狀動脈狹窄，主動脈瓣狹窄，再狹窄和肺動脈狹窄。
9.權(quán)利要求6的方法，其中所述血管痙攣選自腦動脈血管痙攣和冠狀動脈血管痙攣。
10.權(quán)利要求6的方法，其中所述高血壓癥選自肺動脈高壓和系統(tǒng)高動脈壓。
11.權(quán)利要求5的方法，其中所述平滑肌相關(guān)的病癥選自青光眼，勃起功能障礙和支氣管性哮喘。
12.權(quán)利要求5的方法，其中所述肉芽腫病癥選自結(jié)節(jié)病和韋格氏肉芽腫。
13.權(quán)利要求5的方法，其中所述急性巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的疾病是成人呼吸窘迫綜合征。
14.權(quán)利要求5的方法，其中所述自身免疫病癥選自類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，系統(tǒng)性紅斑狼瘡，多發(fā)性腦硬化，過敏性腸綜合癥和系統(tǒng)性硬化。
15.權(quán)利要求5的方法，進(jìn)一步包括給予治療所述病癥的其它藥劑。
16.權(quán)利要求4的方法，其中所述患者是人患者。
17.抑制Rho激酶活性的方法，包括 a.提供靶細(xì)胞和包含權(quán)利要求I所描述化合物的組合物；和 b.在所述組合物與所述靶細(xì)胞結(jié)合、從而在所述靶細(xì)胞內(nèi)抑制Rho激酶活性的條件下，使所述靶細(xì)胞暴露于所述組合物。
18.權(quán)利要求17的方法，其中所述靶細(xì)胞是體外細(xì)胞。
19.權(quán)利要求17的方法，其中所述靶細(xì)胞是體內(nèi)細(xì)胞。
20.權(quán)利要求17的方法，其中所述靶細(xì)胞是體表外細(xì)胞。
21.權(quán)利要求17的方法，其中所述靶細(xì)胞是癌細(xì)胞。
22.設(shè)計(jì)為在細(xì)胞中選擇性抑制ROCK活性的化合物，所述化合物選自
23.權(quán)利要求22的化合物，其中所述化合物在所述細(xì)胞中選擇性地抑制R0CK2活性。
24.選擇性地抑制R0CK2活性的方法，包括 a.提供靶細(xì)胞和包含選自下列化合物的組合物
25.權(quán)利要求24的方法，其中所述靶細(xì)胞選自體外細(xì)胞，體內(nèi)細(xì)胞，體表外細(xì)胞和癌細(xì)胞。
26.治療炎性病癥的方法，該方法包括給予患有所述炎性病癥的患者有效量的藥物制劑，其中所述藥物制劑包含設(shè)計(jì)為抑制R0CK2活性的化合物，其中所述化合物由選自下列的化學(xué)式來描述
27.權(quán)利要求26的方法，其中所述炎性病癥與異常促炎細(xì)胞因子活性有關(guān)。
28.權(quán)利要求27的方法，其中所述異常促炎細(xì)胞因子活性包括IL-17活性。
29.權(quán)利要求27的方法，其中所述異常促炎細(xì)胞因子活性包括IL-21活性。
30.權(quán)利要求27的方法，其中所述異常促炎細(xì)胞因子活性包括IRF4活性。
31.權(quán)利要求26的方法，其中所述炎性病癥選自關(guān)節(jié)炎，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，牛皮癬關(guān)節(jié)炎，骨關(guān)節(jié)炎，變性關(guān)節(jié)炎，多肌痛風(fēng)濕癥，強(qiáng)直性脊柱炎，反應(yīng)性關(guān)節(jié)炎，痛風(fēng)，軟骨鈣質(zhì)沉著病，炎癥性關(guān)節(jié)病，系統(tǒng)性紅斑狼瘡，多肌炎和肌纖維痛；關(guān)節(jié)炎的其它類型包括跟腱炎，軟骨發(fā)育不全，肢端肥大性關(guān)節(jié)病，肩關(guān)節(jié)凍結(jié)癥，成人斯蒂爾病，鵝足滑囊炎，無血管形成性壞死，Behcet綜合癥，二頭肌腱炎，Blount/ s疾病，布魯桿菌脊椎炎，滑囊炎，跟部滑囊炎，焦磷酸鈣二水合物沉積性疾病(CPro)，晶體沉積疾病，Caplan' s綜合癥，腕管綜合征，軟骨鈣質(zhì)沉著病，髕骨軟化癥，慢性滑膜炎，慢性復(fù)發(fā)性多灶性骨髓炎，Churg-Strauss綜合癥，Cogan ' s綜合癥,皮質(zhì)類留醇誘導(dǎo)的骨質(zhì)疏松癥,肋胸綜合癥，CREST綜合癥，冷球蛋白血癥，變性性關(guān)節(jié)病，皮膚肌炎，糖尿病性指硬化癥，廣泛性特發(fā)性骨質(zhì)增生(DISH)，關(guān)節(jié)盤炎，盤狀紅斑狼瘡，藥物誘導(dǎo)的狼瘡，Duchenne' s肌肉營養(yǎng)不良，Dupuytren^ s攣縮，埃-當(dāng)二氏綜合征，腸病性關(guān)節(jié)炎，上髁炎，糜爛性炎癥性骨關(guān)節(jié)炎，鍛煉誘導(dǎo)的腔隙綜合癥，F(xiàn)abry' s疾病，家族性地中海熱，F(xiàn)arber' s脂肪肉芽腫病，F(xiàn)elty' s綜合癥，F(xiàn)ifth' s疾病,平足,異物滑膜炎，F(xiàn)reiberg' s疾病,真菌性關(guān)節(jié)炎，Gaucher' s疾病，巨細(xì)胞性動脈炎，淋病性關(guān)節(jié)炎，Goodpasture' s綜合癥，肉芽腫性動脈炎，關(guān)節(jié)積血，血色沉著病，亨-舍二氏紫癜，乙型肝炎表面抗原疾病，髖發(fā)育異常，投手綜合癥，過度活動綜合征，超敏反應(yīng)血管炎，肥大性骨關(guān)節(jié)病，免疫復(fù)合物型血清病，撞擊綜合癥，Jaccoud' s關(guān)節(jié)病，幼年強(qiáng)直性脊柱炎，少年型皮肌炎，幼年型類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，川崎氏病，Kienbock' s疾病，股骨頭骨骺骨軟骨病，萊納二氏綜合癥，帶狀硬皮病，脂肪性皮膚病關(guān)節(jié)炎，Lofgren' s綜合癥，Lyme疾病,惡性滑膜瘤，Marfan' s綜合癥，內(nèi)側(cè)滑膜皺裝綜合征，轉(zhuǎn)移性的癌性關(guān)節(jié)炎，混合結(jié)締組織病(MCTD)，混合的冷球蛋白血癥，粘多糖病，多中心的網(wǎng)狀組織細(xì)胞增生癥，多發(fā)性骨骺發(fā)育不良，支原體性關(guān)節(jié)炎，肌筋膜疼痛綜合癥，初生兒狼瘡，夏科氏關(guān)節(jié)，結(jié)節(jié)性脂膜炎，褐黃病，鷹嘴突滑囊炎，Osgood-Schlatter/ s疾病，骨關(guān)節(jié)炎，骨軟骨瘤病，成骨不全，骨軟化癥，骨髓炎，骨壞死，骨質(zhì)疏松癥，重疊綜合征，骨的厚皮性Paget' s疾病，漢-羅二氏綜合征，臏骨股骨疼痛綜合癥，Pellegrini-Stieda綜合癥，色素沉著絨毛結(jié)節(jié)性滑膜炎，梨狀肌綜合癥，足底筋膜炎，結(jié)節(jié)性多動脈炎，多肌痛風(fēng)濕癥，多肌炎，胭窩囊腫，脛后肌腱炎，Pott' s疾病，髕前粘液囊炎，人工關(guān)節(jié)感染，假性彈力性黃色瘤，牛皮癬關(guān)節(jié)炎，RaynaucT s現(xiàn)象,反應(yīng)性關(guān)節(jié)炎/Reiter' s綜合癥,反射性交感神經(jīng)營養(yǎng)不良綜合征，復(fù)發(fā)性多軟骨炎，足跟部滑囊炎，風(fēng)濕熱，類風(fēng)濕病性血管炎，肩軸肌腱炎，骶髂關(guān)節(jié)炎，沙門氏菌性骨髓炎，結(jié)節(jié)病，鉛中毒性痛風(fēng)，Scheuermann' s骨軟骨炎，硬皮病，膿毒性關(guān)節(jié)炎，血清陰性關(guān)節(jié)炎，志賀菌性關(guān)節(jié)炎，肩手綜合癥，鐮狀細(xì)胞關(guān)節(jié)病，干燥綜合癥，股骨頭骨骺滑脫，脊椎狹窄癥，椎骨脫離，葡萄球菌性關(guān)節(jié)炎，Stickler綜合癥，亞急性皮膚狼瘡，Sweet' s綜合癥，Sydenham' s舞蹈病，梅毒性關(guān)節(jié)炎，系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)，Takayasu' s動脈炎，踝管綜合征，網(wǎng)球肘，Tietse' s綜合癥，一過性骨質(zhì)疏松癥，外傷性關(guān)節(jié)炎，大轉(zhuǎn)子滑囊炎，結(jié)核性關(guān)節(jié)炎，潰瘍性結(jié)腸炎的關(guān)節(jié)炎，未分化型結(jié)締組織綜合癥(UCTS)，蕁麻疹性血管炎，病毒關(guān)節(jié)炎，Wegener' s肉芽腫病，Whipple' s疾病，Wilson' s疾病和耶爾森菌關(guān)節(jié)炎。
32.權(quán)利要求26的方法，其中所述患者是人。
33.權(quán)利要求26的方法，進(jìn)一步包括共同給予患者設(shè)計(jì)為治療所述炎性病癥的治療劑。
34.權(quán)利要求33的方法，其中所述治療劑選自改善疾病的抗風(fēng)濕藥物，生物藥劑，非甾體抗炎癥藥物，止痛劑，免疫調(diào)節(jié)劑，糖皮質(zhì)激素，IL-I抑制劑，IL-17抑制劑，IL-21抑制劑和金屬蛋白酶抑制劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了以Rho激酶(ROCK)抑制劑為特征的新的化合物、發(fā)現(xiàn)它們的方法和它們的治療、研究和診斷用途。尤其是，本發(fā)明提供了具有ROCK抑制活性的1，4-苯并二氮雜-2，5-二酮化合物和相關(guān)化合物、使用這種化合物作為治療劑治療許多與ROCK活性相關(guān)的病癥的的方法。
文檔編號A61P19/00GK102753179SQ201080061631
公開日2012年10月24日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者G·D·格利克 申請人:密執(zhí)安大學(xué)評議會