香豆素衍生物和用于治療囊性纖維化、慢性阻塞性肺病和錯誤折疊蛋白質病癥的方法
【專利說明】香豆素衍生物和用于治療囊性纖維化、慢性阻塞性肺病和 錯誤折疊蛋白質病癥的方法
[0001] 優(yōu)先權申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2013年3月15日提交的美國臨時申請?zhí)?1/788, 353的優(yōu)先權，所述 申請以引用的方式整體并入本文。
[0003] 關于聯(lián)邦資助的研究的聲明
[0004] 本發(fā)明根據由美國國立衛(wèi)生研究院（National Institutes of Health)授予的批 準號NIDDK II期SBIR DK084658-03在政府支持下進行。政府具有本發(fā)明的某些權利。
[0005] 背景
[0006] 囊性纖維化是蛋白質折疊病癥的實例。它是由編碼囊性纖維化跨膜傳導調節(jié)因子 (CFTR)的基因中的突變引起的遺傳疾病。CFTR基因編碼在多種上皮細胞類型中表達的氯 離子通道。常見CFTR突變（delF508)引起由于蛋白質錯誤折疊所致的CFTR正確地運輸至 質膜的失效。delF508突變估計占突變體等位基因的90%。由于其在囊性纖維化群體中的 高發(fā)生率，delF508-CFTR是囊性纖維化治療劑的首要靶標。如此，已對delF508-CFTR進行 了廣泛研究并且delF508-CFTR是用于蛋白質折疊疾病研究的模型。
[0007] 概述
[0008] 提供香豆素衍生物化合物和用于治療蛋白質折疊病癥如囊性纖維化、慢性阻塞性 肺病以及罕見的錯誤折疊蛋白質病癥的方法。囊性纖維化（CF)在本說明書通篇中用作這 種蛋白質折疊病癥的實例。所述方法包括向受試者施用CFTR糾正劑（corrector)(即，一 種有效拯救細胞中的鹵化物流出的化合物）。
[0009] 一類CFTR糾正劑包括下式的化合物：
[0010]
[0011] 以及其藥學上可接受的鹽或前藥。在此類化合物中，R1是氫、鹵素、羥基、取代的或 未取代的烷氧基、取代的或未取代的氨基、取代的或未取代的C 1 6烷基或取代的或未取代的 雜環(huán)烷基；R2是氫、鹵素、羥基、硝基、氰基、疊氮基、氰硫基、三氟甲基、取代的或未取代的烷 氧基、取代的或未取代的氨基、取代的或未取代的羰基或取代的或未取代的C 16烷基；R3是 氫或取代的或未取代的C1 6烷基；R4是取代的或未取代的C i 6烷基、取代的或未取代的芳基 或取代的或未取代的雜芳基；X是S或0 ;并且Y是0或NCH3。任選地，所述化合物選自由 以下組成的組：
[0012]
[0014] 其中R5、R6、R 7、R8和R9各自獨立地選自氫、鹵素、羥基、取代的或未取代的烷氧基、 氰基、硝基、三氟甲基、取代的或未取代的羰基、取代的或未取代的氨基、取代的或未取代的 C 1 6烷基、取代的或未取代的C2 6烯基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的磺酰胺、 取代的或未取代的磺?；蛉〈幕蛭慈〈牧虼Ｈ芜x地，R 1和R2、R5和R6、R6和R 7、R7 和R8或R8和R9組合以形成取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的環(huán)烯基、取代的或未 取代的雜芳基或取代的或未取代的雜環(huán)烷基。
[0015] 一類CFTR糾正劑包括下式的化合物：
[0016]
[0017] 以及其藥學上可接受的鹽或前藥。在此類化合物中，L是雜芳基；并且R5、R6、R 7、 R8和R9各自獨立地選自氫和甲氧基。
[0018] -類CFTR糾正劑包括下式的化合物：
[0019]
[0020] 以及其藥學上可接受的鹽或前藥。在此類化合物中，X\X2、X3和X 4各自獨立地選 自CH和N ;Y是0或NR，其中R是氫或甲基；R2是氫、C16烷基、鹵素或三氟烷基；并且R5、R 6、 R7、R8和R9各自獨立地選自氫和甲氧基。
[0021] 一類CFTR糾正劑包括下式的化合物：
[0022]
[0023] 以及其藥學上可接受的鹽或前藥。在此類化合物中，X1是0或NCH 3;X 2是CH或N ; Y是0、NH或NCH3;并且R5、R6、R7、R 8以及R9各自獨立地選自氫和甲氧基。
[0024] 一類CFTR糾正劑包括下式的化合物：
[0025]
[0026] 以及其藥學上可接受的鹽或前藥。在此類化合物中，R1和R2各自獨立地選自氫、 取代的或未取代的氨基和取代的或未取代的羰基。
[0027] -類CFTR糾正劑包括下式的化合物：
[0028]
[0029] 以及其藥學上可接受的鹽或前藥。在此類化合物中，X是CH2、NH或0。
[0030] 本文還描述一種包含本文所述的一種或多種化合物和藥學上可接受的載體的組 合物。
[0031] 本文還描述一種用于治療受試者的蛋白質折疊病癥的方法。用于治療受試者的蛋 白質折疊病癥的方法包括向受試者施用有效量的如本文所述的化合物。任選地，蛋白質折 疊病癥是囊性纖維化。任選地，蛋白質折疊病癥是慢性阻塞性肺病。
[0032] 本文還提供拯救細胞中的鹵化物流出的方法，從而糾正細胞中的delF508_CFTR 蛋白的加工缺陷，并且糾正細胞中的功能性delF508-CFTR氯離子通道。所述拯救細胞中的 鹵化物流出的方法包括使細胞與如本文所述的化合物相接觸，其中所述細胞內源性地表達 CFTR突變。任選地，CFTR突變是delF508-CFTR。任選地，鹵化物流出是氯化物流出。
[0033] 糾正細胞中的delF508_CFTR蛋白的加工缺陷的方法包括使細胞與如本文所述的 化合物相接觸，其中所述細胞表達delF508-CFTR突變。任選地，所述細胞是CF人氣道上皮 細胞或CF人肺細胞。
[0034] 糾正細胞中的功能性delF508_CFTR氯離子通道的方法包括使細胞與如本文所述 的化合物相接觸，其中所述細胞是極化上皮細胞。任選地，所述方法在體外進行。任選地， 所述方法在體內進行。
[0035] -個或多個實施方案的細節(jié)在以下附圖和描述中闡述。其他特征、目的和優(yōu)點將 由說明書和附圖以及權利要求書而顯而易見。
【附圖說明】
[0036] 圖1是示出用于鑒別delF508_CFTR糾正劑的一般方法的示意圖。
[0037] 圖2是示出SPQ熒光生物測定的一般設計的示意圖。
[0038] 圖3示出幾種化合物（包括化合物DBM 101)的SPQ熒光生物測定數據。
[0039] 圖4是示出上皮伏特歐姆計（EVOM)電測定的一般設計的示意圖。
[0040] 圖5是示出EVOM電測定中不同濃度下的工業(yè)標準VX-809的電阻的曲線圖。
[0041] 圖6是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM 228的電阻的曲線圖。
[0042] 圖7是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM 308的電阻的曲線圖。
[0043] 圖8是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM 701的電阻的曲線圖。
[0044] 圖9是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM 707的電阻的曲線圖。
[0045] 圖10是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM 715的電阻的曲線圖。
[0046] 圖11是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM 328的電阻的曲線圖。
[0047] 圖12是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM-E-Ol的電阻的曲線圖。
[0048] 圖13是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM-E-02的電阻的曲線圖。
[0049] 圖14是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM-E-03的電阻的曲線圖。
[0050] 圖15是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM-E-04的電阻的曲線圖。
[0051] 圖16是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM-E-05的電阻的曲線圖。
[0052] 圖17是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM-E-05. 1的電阻的曲線圖。
[0053] 圖18是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM-E-08的電阻的曲線圖。
[0054] 圖19是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM-E-9. 1的電阻的曲線圖。
[0055] 圖20是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM-E-10的電阻的曲線圖。
[0056] 圖21是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM-E-Il的電阻的曲線圖。
[0057] 圖22是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM-E-12的電阻的曲線圖。
[0058] 圖23是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM-E-13的電阻的曲線圖。
[0059] 圖24是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM-E-14的電阻的曲線圖。
[0060] 圖25是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM-E-16的電阻的曲線圖。
[0061] 圖26是示出EVOM電測定中不同濃度下的化合物DBM-E-17的電阻的曲線圖。
[0062] 圖27含有蛋白質印跡，其展示使用增加劑量的化合物DBM 101對比Corr_4a和 Corr-17進行的CF人氣道上皮細胞中的delF508 CFTR拯救。WT-CFTR表達細胞、DMSO和 低溫充當對照。
[0063] 圖28含有蛋白質印跡，其展示使用增加劑量的化合物DBM 101 (10y M、0.1 y M、 I yM、0. 01 yM和0. 001 yM)進行的CF人氣道上皮細胞中的delF508 CFTR拯救。WT-CFTR 表達細胞、DMSO和低溫（27°C )充當對照。
[0064] 圖29含有蛋白質印跡，其展示使用化合物DBM 228和其他化合物進行的CF人氣 道上皮細胞中的delF508 CFTR拯救。WT-CFTR表達細胞、DMSO和低溫（27°C )充當對照。
[0065] 圖30含有蛋白質印跡，其展示使用增加劑量（10nM、100nM、lyM和IOyM)的化合 物 DBM 228、化合物 DBM-003-TU16-Br、化合物 DBM-003-TU16-C1、化合物 DBM-003-TU31 和工 業(yè)標準VX-809進行的CF人氣道上皮細胞中的delF508 CFTR拯救。DMSO和低溫（27°C ) 充當對照。
[0066] 圖31含有蛋白質印跡，其展示使用增加劑量（10nM、100nM、l yM和IOyM)的化 合物 DBM 701、化合物 DBM-E-01、化合物 DBM 308、化合物 DBM 228、DBM 707、DBM-E-03、 DBM-318、DBM 715和工業(yè)標準VX-809進行的CF人氣道上皮細胞中的delF508 CFTR拯救。 DMSO和低溫（27°C )充當對照。
[0067] 圖32含有蛋白質印跡，其展示使用增加劑量（10nM、100nM、I y M和10 y M) 的化合物 DBM-003-TU8、化合物 DBM-003-TU16、化合物 DBM-003-TU16-Br、化合 物DBM-003-TU16-C1、化合物DBM-003-TU16-Ac(DBM-003-TU16-C00CH 3)、化合物 DBM-003-TU16-F、化合物 DBM-003-TU31、化合物 DBM-003-TU21、化合物 DBM-003-TU21-Br、 化合物 DBM-003-TU21-Ac (DBM-003-TU21-COOCH3)、化合物 DBM-003-TU21-F 和工業(yè)標準 VX-809進行的CF人氣道上皮細胞中的delF508 CFTR拯救。DMSO和低溫（27°C )充當對 照。
[0068]圖 33 示出增加劑量（10nM、100nM、l yM和 10 yM)的 VX-809、化合物 DBM 701、化 合物DBM-E-01、化合物DBM 308、化合物DBM228、化合物DBM 707、化合物DBM-E-02、化合物 DBM 328以及化合物DBM 715的印跡的密度計量圖。DMSO和低溫（27°C )充當對照。
[0069] 圖34是Ussing室電數據跡線的示意圖。
[0070] 圖35是Ussing室衍生的短路電流跡線的示意圖，其示出使用IOOnM的VX-809(頂 部曲線）、DMS0媒介物對照（中間曲線）和IOOnM的化合物DBM 228 (底部曲線）在高電阻 CF人氣道上皮細胞單層中的功能性頂端膜駐留delF508-CFTR氯離子通道的糾正。
[0071] 圖36是Ussing室衍生的短路電流跡線的示意圖，其示出使用0.3 yM的化合物 DBM 308、3 y M 的 VX-809、3 y M 的 VX-809 與 0? 3 y M 的化合物 DBM 308 的組合以及 DMSO 媒 介物對照在高電阻CF人氣道上皮細胞單層中的功能性頂端膜駐留delF508-CFTR氯離子通 道的糾正。
[0072] 圖37示出Ussing室中化合物DBM 308的濃度響應曲線圖。
[0073] 圖38示出Ussing室衍生的跡線的圖，其示出使用化合物DBM 308和化合物DBM 328,攜帶delF508-CFTR突變的原生CF人支氣管上皮細胞單層中的阿米洛利敏感性上皮鈉 通道電流的抑制。
[0074] 圖39示出用化合物DBM 308 (左圖）和化合物DBM 328 (右圖）的長期治療，從使 用攜帶delF508-CFTR突變的CF支氣管上皮細胞單層的電實驗產生的數據的曲線圖。
[0075] 詳述
[0076] 本文所述的香豆素衍生物化合物和方法適用于治療蛋白質折疊病癥。本文所述 的化合物和方法可適用于例如治療囊性纖維化、家族性高膽固醇血癥、糖尿病、a 1抗胰 蛋白酶缺乏、法布里?。‵abry' s disease)、高歇氏?。℅aucher' s disease)、龐貝氏病 (Pompe' s disease)、甲狀腺功能減退、阿爾茨海默氏病以及慢性阻塞性肺?。–OPD)。這 些化合物能夠糾正delF508-CFTR的錯誤折疊或缺陷型運輸；因此所述化合物可有效作為 CFTR糾正劑（即，所述化合物有效拯救細胞中的鹵化物流出）。本文還描述用于篩選CFTR 糾正劑化合物的方法。
[0077] I.化合物
[0078] 本文所述的一類香豆素衍生物由式I :
[0080] 以及其藥學上可接受的鹽或前藥表示。
[0081] 在式I中，R1是氫、鹵素、羥基、取代的或未取代的烷氧基、取代的或未取代的氨基、 取代的或未取代的C 1 6烷基或取代的或未取代的雜環(huán)烷基。
[0082] 此外，在式I中，R2是氫、鹵素、羥基、硝基、氰基、疊氮基、氰硫基、三氟甲基、取代的 或未取代的烷氧基、取代的或未取代的氨基、取代的或未取代的羰基或取代的或未取代的 C1 6烷基。
[0083] 另外，在式I中，R3是氫或取代的或未取代的C i 6烷基。
[0084] 此外，在式I中，R4是取代的或未取代的C i 6烷基、取代的或未取代的芳基或取代 的或未取代的雜芳基。
[0085] 此外，在式I中，X是S或0。
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