專利名稱：Iap二聚體抑制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種IAP 二聚體抑制劑及其組合物。
背景技術(shù)：
細(xì)胞凋亡(程序性細(xì)胞死亡)在所有多細(xì)胞有機(jī)體的發(fā)育和體內(nèi)平衡中起到了重要作用。細(xì)胞凋亡(Apoptotis)可以在細(xì)胞內(nèi)由諸如趨化因子的外部因素(外部途徑)引起或者經(jīng)由諸如DNA損傷的細(xì)胞內(nèi)事件(內(nèi)部途徑)引起。細(xì)胞凋亡通路的改變已經(jīng)牽涉到多種類型的人類病理，包括:發(fā)育障礙、癌癥、自身免疫性疾病以及神經(jīng)變性疾病?；瘜W(xué)治療藥的一種作用模式是經(jīng)由細(xì)胞凋亡的細(xì)胞死亡。細(xì)胞凋亡在物種間是保守的并且主要通過活化的半胱天冬酶實現(xiàn)，所述半胱天冬酶屬于對其底物具有天冬氨酸特異性的半胱氨酸蛋白酶家族。這些含有半胱氨酸的天冬氨酸特異性蛋白酶(“半胱天冬酶”)作為催化惰性的酶原在細(xì)胞中產(chǎn)生并且在細(xì)胞凋亡期間經(jīng)蛋白水解加工成為活性的蛋白酶。效應(yīng)物半胱天冬酶一經(jīng)活化，即成為最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡的廣譜細(xì)胞靶點的蛋白水解裂解的原因。在沒有接受細(xì)胞凋亡刺激的正常存活細(xì)胞中，大部分的半胱天冬酶保持無活性。如果半胱天冬酶被異常地激活，它們的蛋白水解活性可以受稱為IAP(細(xì)胞凋亡蛋白質(zhì)的抑制劑)的演變保守的蛋白質(zhì)家族抑制。蛋白質(zhì)的IAP家族通過防止半胱天冬酶酶原(procaspase)的活化和抑制成熟半胱天冬酶的酶活性來抑制細(xì)胞凋亡。已鑒定了一些特殊的哺乳動物IAP，包括XIAP、c-1APl、c-1AP2、ML-1AP、NAIP (神經(jīng)細(xì)胞凋亡抑制蛋白質(zhì))、Bruce和存活素，它們在細(xì)胞培養(yǎng)中均表現(xiàn)出抗細(xì)胞凋亡的活性。最初是通過IAP替代P35 ( 一種抗細(xì)胞凋亡基因)蛋白的功能性能力在桿狀病毒(baculovirus)中發(fā)現(xiàn)了 IAP。已經(jīng)對從果蜆到人類的有機(jī)體中的IAP進(jìn)行了描述，并且已知IAP在多種人類癌癥中過表達(dá)。一般而言，IAP包括一到三種的桿狀病毒LAP IAP重復(fù)(BIR)域，并且大部分的IAP還具有羧基末端環(huán)指基序。BIR域自身是含有4個α單環(huán)和3個β鏈的約70個殘基的鋅結(jié)合域，具有與鋅離子配位的半胱氨酸和組氨酸殘基。認(rèn)為BIR域是通過抑制半胱天冬酶并由此抑制細(xì)胞凋亡從而產(chǎn)生抗細(xì)胞凋亡效應(yīng)的。XIAP在大多數(shù)的成年和胎兒組織中普遍地表達(dá)。已經(jīng)證明XIAP在腫瘤細(xì)胞中的過表達(dá)賦予了對抗多種促細(xì)胞凋亡的刺激的保護(hù)作用并且提高了對化學(xué)治療的耐受性。與上述情況一致，對于患有急性骨髓性白血病的患者而言，已經(jīng)證明XIAP的蛋白質(zhì)水平和存活率之間具有很強(qiáng)的相關(guān)性。已顯示通過反義寡核苷酸對XIAP表達(dá)的下調(diào)使腫瘤細(xì)胞對經(jīng)由廣泛的促細(xì)胞凋亡劑在體外和體內(nèi)誘發(fā)的死亡敏感。也已經(jīng)證明Smac/DIABLO衍生的肽使大量不同的腫瘤細(xì)胞系對經(jīng)由多種促細(xì)胞凋亡藥物誘發(fā)的細(xì)胞凋亡敏感。

然而，在預(yù)示要經(jīng)受細(xì)胞凋亡的正常細(xì)胞中，必須消除IAP介導(dǎo)的抑制效應(yīng)——至少部分通過被稱為 Smac (seond mitochondrial activator of caspases,半胱天冬酶的第二種線粒體活化劑)的線粒體蛋白質(zhì)施行的過程。Smac (或者DIABLO)作為239種氨基酸的前體分子被合成；N末端的55個殘基作為引入后去除的線粒體定向序列起作用。Smac的成熟形式含有184個氨基酸并且在溶液中作為寡聚體行使功能。已經(jīng)有提議將Smac及其各種片段作為鑒定治療劑的靶來使用。使用線粒體定向序列的N末端在細(xì)胞質(zhì)中合成Smac，所述線粒體定向序列的N末端在成為成熟多肽的成熟期間經(jīng)蛋白水解除去并且隨后靶向線粒體的膜內(nèi)空間。在誘發(fā)細(xì)胞凋亡時，Smac和細(xì)胞色素c 一起從線粒體釋放入細(xì)胞質(zhì)，Smac在此與IAP結(jié)合并且使半胱天冬酶活化，其中消除了 IAP對細(xì)胞凋亡的抑制作用。盡管細(xì)胞色素c誘導(dǎo)Apaf-1的多聚化以激活半胱天冬酶-9酶原與半胱天冬酶-3酶原，但Smac消除了多數(shù)IAP的抑制作用。Smac基本上與所有的IAP相互作用，迄今為止已經(jīng)查明IAP包括XIAP、c-1APl、c_IAP2和ML-1AP。因此，Smac似乎是哺乳動物中細(xì)胞凋亡的主要調(diào)節(jié)劑。已經(jīng)表明Smac作為IAP拮抗劑起作用,其不但提高了半胱天冬酶酶原的蛋白水解活性而且提高了成熟半胱天冬酶的酶活性，兩者均取決于其與IAP物理相互作用的能力。X射線晶體學(xué)顯示成熟Smac的前四個氨基酸(AVPI)與IAP的一部分相結(jié)合。這種N末端序列是結(jié)合IAP并阻滯其抗細(xì)胞凋亡效應(yīng)所必需的。IAP拮抗劑的基礎(chǔ)生物學(xué)表明IAP可以補(bǔ)充或協(xié)同增強(qiáng)其他化學(xué)治療劑/抗腫瘤劑和/或放射的療效。作為DNA損傷和/或細(xì)胞新陳代謝中斷的結(jié)果，預(yù)期化學(xué)治療劑/抗腫瘤劑和放射誘發(fā)細(xì)胞凋亡。目前癌癥藥物設(shè)計的方向聚焦于在使正常細(xì)胞免受傷害的同時于腫瘤內(nèi)對細(xì)胞凋亡信號途徑的選擇性活化。已經(jīng)有報道特異性抗腫瘤劑(比如TRAIL)的腫瘤特異性性質(zhì)。與腫瘤壞死因子相關(guān)的誘發(fā)細(xì)胞凋亡的配體(TRAIL)是腫瘤壞死因子(TNF)超家族的一些成員中的一個，所述腫瘤壞死因子(TNF)超家族通過與死亡受體的參予而誘發(fā)細(xì)胞凋亡。TRAIL與非常復(fù)雜的受體系統(tǒng)相互作用，該系統(tǒng)在人類中包括兩種死亡受體和三種誘館受體(decoy receptor)。已將TRAIL單獨和結(jié)合其他的藥劑作為抗腫瘤劑使用，所述其他的藥劑包括化學(xué)治療藥物和電離輻射。TRAIL可以在過表達(dá)存活因子Bcl-2和Bcl-XL的細(xì)胞中激發(fā)細(xì)胞凋亡并且可以針對對化學(xué)治療藥物具有獲得抗性的腫瘤提出治療策略。TRAIL與其同源受體相結(jié)合并且激活利用銜接分子(如FADD)的半胱天冬酶的級聯(lián)反應(yīng)。目前，已經(jīng)鑒定了五種TRAIL受體。TRAIL-Rl (DR4)和TRAIL-R2 (DR5)這兩種受體介導(dǎo)細(xì)胞凋亡信號傳導(dǎo)，以及DcRl、DcR2和骨保護(hù)素(OPG)這三種非功能性受體可以作為誘餌受體起作用。當(dāng)增強(qiáng)DR4和DR5表達(dá)的藥劑與TRAIL組合使用時，可以表現(xiàn)出協(xié)同的抗腫瘤活性。TRAIL產(chǎn)生的有益效果已顯示于幾種類型的癌癥。例如，BCG疫苗的膀胱內(nèi)滴注誘發(fā)了 Thl免疫反應(yīng)并且是針對淺表性膀胱癌治療的一線療法，所述Thl免疫反應(yīng)導(dǎo)致抗腫瘤細(xì)胞因子(包括TRAIL)的產(chǎn)生和免疫細(xì)胞的浸潤損傷。體外研究表明目前在臨床研究中測試對膀胱癌療效的α干擾素(INF-α)引起了經(jīng)由人類膀胱癌細(xì)胞系中自分泌產(chǎn)生的TRAIL介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。在患有膀胱癌的患者中骨保護(hù)素(TRAIL的誘餌受體)的循環(huán)水平也在增加并且與腫瘤期、腫瘤的程度和預(yù)后具有負(fù)相關(guān)性。此外，已經(jīng)顯示通過NK(自然殺傷)細(xì)胞的TRAIL表達(dá)經(jīng)由IL_2(白細(xì)胞介素2)的治療增強(qiáng)，并且TRAIL的表達(dá)為全部腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性效應(yīng)所需。目前，已批準(zhǔn)將IL-2(—種細(xì)胞因子)用于黑色素瘤和腎細(xì)胞癌的治療。由于癌細(xì)胞復(fù)制和/或DNA損傷修復(fù)的抑制將促使核DNA斷裂，因此誘導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞凋亡通路。拓?fù)洚悩?gòu)酶對于諸如DNA復(fù)制和修復(fù)的細(xì)胞過程是重要的，拓?fù)洚悩?gòu)酶是一類通過將DNA分子的一條或兩條鏈斷開并再次連接來減少DNA中超螺旋的酶。對此類酶的抑制作用削弱細(xì)胞復(fù)制以及修復(fù)損傷DNA的能力并且激活了內(nèi)部的細(xì)胞凋亡通路。由拓?fù)洚悩?gòu)酶介導(dǎo)的DNA損傷引起的導(dǎo)致細(xì)胞死亡的主要通路包括通過由線粒體釋放的促細(xì)胞凋亡分子如Smac對細(xì)胞質(zhì)中的半胱天冬酶的活化。通過上游調(diào)節(jié)通路緊密地控制這些細(xì)胞凋亡效應(yīng)物通路的參予，所述上游調(diào)節(jié)通路對經(jīng)由經(jīng)受細(xì)胞凋亡的細(xì)胞中拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑誘發(fā)的DNA損傷產(chǎn)生應(yīng)答。通過與DNA斷片結(jié)合的蛋白激酶來確保對經(jīng)由拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑誘發(fā)的對DNA損傷的細(xì)胞應(yīng)答的抑制。這些通常稱為“DNA傳感器”的激酶(所述激酶的非限制性實例包括Akt、JNK和P38)通過使大量的底物(包括某些下游激酶)磷酸化來介導(dǎo)DNA修復(fù)、細(xì)胞周期停滯和/或細(xì)胞凋亡?；瘜W(xué)治療鉬類藥物屬于普通類別的DNA修飾劑。DNA修飾劑可以是任何高度反應(yīng)性的化學(xué)化合物，所述化合物與核酸和蛋白質(zhì)中的各種親核基團(tuán)鍵合且引起突變、致癌或細(xì)胞毒性效應(yīng)。DNA修飾劑通過不同的機(jī)理起作用而獲得相同的最終結(jié)果，所述不同的機(jī)理為破壞DNA功能和細(xì)胞死亡、DNA損傷/DNA中原子間橫橋或鍵的形成以及誘發(fā)導(dǎo)致突變的核苷酸錯配。含有鉬的DNA修飾劑的三種非限制性實例為順鉬(cisplatin)、碳鉬(carboplatin)和奧沙利鉬(oxaliplatin)。人們認(rèn)為順鉬是通過與DNA結(jié)合并干擾DNA的修復(fù)機(jī)理，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡來殺死癌細(xì)胞的。碳鉬和奧沙利鉬是采用相同作用機(jī)理的順鉬衍生物。高度反應(yīng)性的鉬絡(luò)合物在細(xì)胞內(nèi)形成并且通過與DNA分子共價結(jié)合來形成鏈內(nèi)和鏈間的DNA交聯(lián)而抑制DNA的合成。已經(jīng)顯示非甾體抗炎藥(NSAID)在結(jié)腸直腸細(xì)胞中誘發(fā)了細(xì)胞凋亡。NSAID似乎是經(jīng)由Smac從線粒體釋放而誘發(fā)細(xì)胞凋亡的(PNAS，11月30，2004, vol.101:16897-16902)。因此，預(yù)期NSAID與Smac模擬物聯(lián)合使用使每種藥物的活性增加到超過每種單獨使用的藥物的活性。2001年9月28日提交并于2006年I月31日授權(quán)的Shi等人的題為“用于調(diào)節(jié)程序性細(xì)胞凋亡的組合物及方法(Compositions and method for Regulating Apoptosis)”的美國專利第6，992，063號指出Smac的N末端部分的模擬物提供了可行的候選藥物，在此通過引用將該專利的全部內(nèi)容并入本文。此外，于2004年2月12日提交的McLendon等人的題為“應(yīng)用于診斷和治療方法的結(jié)合 IAP 的載運分子和妝模擬物(IAP-Binding Cargo Molecules and PeptidomimeticsFor Use In Diagnostic and Therapeutic Methods) ” 的美國申請第 10/777，946 號(美國公開號US 2008/0199439)中，已經(jīng)顯示載運分子(cargo molecule)可以連接于Smac四肽肽模擬物的N末端，在此通過引用將該申請的全部內(nèi)容并入本文。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了模擬與IAP結(jié)合的Smac的三級結(jié)構(gòu)的化合物或模擬Smac的N末端部分活性的化合物。本發(fā)明還包括此處描述的模擬化合物的立體異構(gòu)體。本發(fā)明還提供使用這些模擬物調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡并且進(jìn)一步用于治療目的的方法。本發(fā)明還提供中間體及使用這些中間體制備調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的化合物的方法，所述化合物是通過模擬與IAP結(jié)合的Smac的三級結(jié)構(gòu)或模擬Smac的N末端部分活性來調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的。本發(fā)明的化合物具有下述通式(I):
權(quán)利要求
1.一種藥物組合物，其包括具有下式(IV)的化合物，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藥物組合物，其中所述化合物包括同型二聚體， 其中R5a和R5b是相同的并且選自(I) Cy烷基，任選地以選自-OH和-O-CV4烷基的組的取代基取代； 其中R7a和R7b是相同的并且選自CV4烷基； R8a和R8b是相同的并且選自-H或C^4烷基； R3a和R3b是相同的并且選自H或羥基；并且 Wa和Wb共價結(jié)合，并且Wa和Wb —起為鍵； 或其藥學(xué)上可接受的鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藥物組合物，其中R5a和R5b的烷基選自甲基、乙基、異丙基、異丁基、仲丁基或叔丁基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藥物組合物，其中R7a和R7b選自甲基和乙基。
5.有下式(IV)的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽在制備在細(xì)胞中誘發(fā)細(xì)胞凋亡的藥物中的應(yīng)用，
全文摘要
本發(fā)明是IAP二聚體抑制劑。Smac的分子模擬物能夠通過它們與細(xì)胞的IAP(細(xì)胞凋亡蛋白質(zhì)的抑制劑)的相互作用來調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡。所述模擬物是基于結(jié)合IAP的蛋白質(zhì)的N末端四肽的單體或二聚體，例如Smac/DIABLO、Hid、Grim和Reaper，其與特異性的IAP的表面凹溝相互作用。還公開了將這些肽模擬物(peptidomimetic)用于治療目的方法。在本發(fā)明不同的實施方案中，本發(fā)明的Smac模擬物與化學(xué)治療劑組合，所述化學(xué)治療劑包括但不限于拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑、激酶抑制劑、NSAID、紫杉烷和廣泛定義的含有鉑的化合物。
文檔編號A61P25/00GK103083644SQ20121041858
公開日2013年5月8日 申請日期2006年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者S·M·康登, M·G·拉波特, 鄧一軍, S·R·里平 申請人:泰特拉洛吉克藥業(yè)公司