專利名稱：Hedgehog信號傳導(dǎo)的吡啶基-三嗪抑制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及吡啶基-三嗪衍生物治療各種障礙、疾病和病理病癥的用途， 并且更特別地涉及三嗪化合物抑制hedgehog信號傳導(dǎo)(signaling)途徑的用途以及化合物治療過度增殖(hyperproliferative)疾病和血管生成介導(dǎo)的疾病的用途。
背景技術(shù)：
Hedgehog (Hh)基因在尋找果蠅(Drosophila melanogaster)的胚胎致死突變體期間首次得到確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)Hh突變引起改變的幼蟲的區(qū)段模式化(Nusslein-Volhard，C.； ffieschaus, E. Nature 1980，287，795-801)。隨后，該基因在許多其它無脊椎動物和脊椎動物包括人類中得以確認(rèn)。已經(jīng)通過結(jié)合篩選小鼠基因組和cDNA文庫確認(rèn)Hh基因的三種哺乳動物對應(yīng)物，分別稱為 Sonic hedgehog(Shh), Dessert hedgehog(Dhh)和 Indian hedgehog (Ihh) (Echelard, Y. ；Epstein, D. J.；等人，Cell 1993，75，1417-1430.)。Hh 發(fā)生多個處理事件，包括C-末端域的自催化裂解并在裂解場所加入膽固醇部分，以及N-末端棕櫚酰基化以產(chǎn)生活性配體(Lee, J.J. ；Ekker, S. C.；等人，Science 1994,266,1528-1537 ； Porter, J. Α. ；Young, K. Ε. -ΜΑ, Science 1996,274,255-259 ；Pepinsky, R. B. ；Zeng, C.； 等人，J. Biol. Chem. 1998，273，14037-14045)。分泌的Hh蛋白質(zhì)的受體是多通道跨膜蛋白質(zhì)I^tched(Ptch)。在兩種脊椎動物同系物Ptch(Ptchl和PtcM)中，對Ptchl的作用有更佳的理解。不存在Hh配體的情況下，Ptch抑制下游效應(yīng)子Smoothened(Smo)的活性。Hh的結(jié)合滅活Ptch，引起Smo (Mone， D.M. ； Hyne s，Μ.；等人，Nature 1996，384，129-134)的激活。在果蠅(Drosophila)中， 包含F(xiàn)used(Fu)、Fused遏抑劑(SuFu)和Costal_2 (Cos2)的蛋白復(fù)合物在Smo下游介導(dǎo)信號傳導(dǎo)并得到數(shù)種激酶類比如蛋白質(zhì)激酶A(PKA)、糖原合成酶激酶3(GSK3)和酪蛋白激酶I(CKl)的協(xié)助。Fu和Cos2的哺乳動物同系物仍未得到確定，這表示哺乳動物和果蠅中信號傳導(dǎo)機理不同。Shh信號傳導(dǎo)所需要的數(shù)種哺乳動物特異性激酶類已得到確認(rèn)(Varjosalo, Μ. ；Bjorklund, Μ·；等人，Cell 2008，133，537-548 ；Mao, J. ；Maye, P.； 等人，J. Biol. Chem. 2002，277，35156-35161 ；Riobo, N. A. ；Haines, G. Μ·；等人，Cancer Res. 2006，66，839-845)。這些蛋白調(diào)節(jié)Gli (果蠅中的Ci)的功能，其是目前唯一確認(rèn)的在 Hh的直接下游起作用的轉(zhuǎn)錄因子。發(fā)現(xiàn)的首個脊椎動物Gli基因是人類Glil，其在惡性神經(jīng)膠質(zhì)瘤中被擴增約 50-倍(Kinzler，K.W· ；Bigner, S. H.；等人，Science 1987，236，70-73)。脊椎動物具有三種Gli蛋白(Glil, Gli2，和Gli3)，全部都具有五個高度保守的串聯(lián)鋅指，相當(dāng)保守的 N-末端域，數(shù)種潛在PKA場所，和C-末端的許多另外的小保守域。盡管有這些相似性， Gli亞型的功能各有不同。Gli2和Gli3均含有活化和阻抑物域。因而，不存在上游Hh信號的情況下，全長Gli3和Gli2(程度較低)被組成裂解以產(chǎn)生截短的阻抑物形式(Dai， P. ；Akimaru, H. -MA, J. Biol. Chem. 1999, 274,8143-8152 ；Ruiz i Altaba, Development 1999，126，3205-3216 ；Shin, S. H. ；Kogerman, P.；等人，Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. Α. 1999， 96,2880-2884)。Hh信號傳導(dǎo)抑制該裂解，引起具有活化子功能的全長Gli2和Gli3。與之相對，Glil不發(fā)生蛋白水解裂解并充當(dāng)組成型活化子。Glil基因的轉(zhuǎn)錄受Hh引發(fā)并且還受Gli3. 27控制。不是Glil的Hh途徑的靶標(biāo)基因包括Ptch，數(shù)種Wnt和TGF超家族蛋白，細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白比如細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白D，和干細(xì)胞標(biāo)記物基因比如NANOG和 S0X2. 30，31。目前研究者們正試圖全面確認(rèn)Glil-靶標(biāo)基因(Yoon, J. W. ；Kita, Y.；等 A, J. Biol. Chem. 2002, 277, 5548-5555 ；Yoon, J. W. ；Gilbertson, R. ；Int. J. Cancer 2008， 124，109-119)。Hh信號傳導(dǎo)途徑是合適的胚胎發(fā)育的關(guān)鍵angham，P. W. ；McMahon, A. P. Genes Dev. 2001，15,3059-3087)。其還是遏制神經(jīng)系統(tǒng)和其它組織中的生長和維持成人干細(xì)胞中所必需的(MachoId, R. ；Hayashi, S.，等人，Neuron 2003，39，937-950 ；Lavine, K. J.； Kovacs, Α.；等人，J. Clin. InVest. 2008,118, 2404-2414. Balordi, F. ；Fishell, G.等人， J. Neurosci. 2007，27，14248-14259)。Hh在脊椎動物組織/器官中的表達(dá)和作用已廣泛地描述于最近的綜述(Varjosalo, M. ；Taipale, J. Genes DeV. 2008，22，2454-2472)。Hh在脊椎動物胚胎發(fā)育中的功能中的下述兩種都是關(guān)鍵的并且得到相對良好理解的神經(jīng)管分化和前后肢模式化。這些功能中的Hh信號傳導(dǎo)的占優(yōu)勢機理是旁分泌信號傳導(dǎo)，其中Hh分子以梯度方式起作用。例如，在脊椎動物肢芽中，暴露于不同濃度的Shh 調(diào)節(jié)指(趾)間間充質(zhì)的模式化，其影響指(趾)以特定模式的合適生長(Tabin，C.J.； McMahon, A. P. Science 2008，321，350-352)。在神經(jīng)管發(fā)育中，底板產(chǎn)生的Shh導(dǎo)致背腹模式化，腹部細(xì)胞群體規(guī)范化，和腦中的一般細(xì)胞增殖。40前腦無裂畸形，牽涉其中腹部細(xì)胞類型丟失的前腦和面中部發(fā)育障礙，在人類中其由導(dǎo)致Shh活性喪失的突變所導(dǎo)致 (Belloni, E. ；Muenke, M.；等人，Nat. Genet. 1996，14，353-356)。Shh信號傳導(dǎo)的又一重要特征是Gli亞型具有獨特且重疊的功能。Gill在轉(zhuǎn)基因小鼠中腦和后腦部的離原位表達(dá)引起某些腹部細(xì)胞類型的表達(dá)，而對編碼Glil鋅指域的區(qū)域中的突變純合的小鼠正常地發(fā)育(Hynes，Μ. ；Stone, D. Μ.；等人，Neuron，1997，19， 15-26 ；Park, H. L. ；Bai，C.；等人，Development 2000，127，1593-1605)。然而，Glil/Gli2 雙倍突變型小鼠具有含嚴(yán)重多個缺陷的表型，包括腹部脊髓的可變損失和較小的肺；因此， Gli2在脊髓和肺發(fā)育中比Glil發(fā)揮更重要的作用。與之相對，Glil/Gli3雙倍突變型小鼠不具有這些表型(Park, H. L. ；Bai, C.；等人，Development 2000，127，1593-1605)。Gli2 和Gli3都牽涉于骨骼的發(fā)育中，其中各亞型扮演特定的功能性角色。Gli2突變型小鼠展示嚴(yán)重骨骼畸形包括腭裂、齒缺陷、脊椎體和椎間盤的缺失，和縮短的四肢和胸骨(Mo，R.； Freer, Α. Μ.；等人，Development 1997，124，113—123)。Gli3 似乎是四肢中 Shh 效果的主要介導(dǎo)物，而Glil/Gli2雙倍突變型小鼠具有正常指(趾)數(shù)目和模式，而Gli3突變型小鼠顯示多指(恥)畸形(Hui，C.C· Joyner，A. L. Nat. Genet. 1993，3，MU46)。Gli突變型的基因分析揭示對Gli亞型發(fā)育的需要即使在脊椎動物中也是相當(dāng)趨異的。在斑馬魚中，detour (dtr)突變(編碼Glil的功能損失等位基因)和you-too (yot) 突變(編碼C-末端截短的GlU)具有體軸形成和在腦中表達(dá)Hh-靶標(biāo)基因的缺陷 (Karlstrom, R. 0. ；Tyurina, 0. V.；等人，Development 2003，130，1549-1564)，這表示在小鼠和斑馬魚中對Glil和Gli2的趨異需求。在成人中，Hh途徑是遏制神經(jīng)系統(tǒng)和其它組織生長和維持干細(xì)胞中所必需的。 Zhang和Kalderon指出Hh特別對果蠅卵巢中的干細(xì)胞起作用，并且在不存在Hh的情況下這些細(xì)胞不能增殖(Zhang，Y. ；Kalderon，D. Nature 2001，410，599-604)。其它研究顯示在出生后端腦中的Hh信號傳導(dǎo)不僅促進(jìn)增殖還維持神經(jīng)先祖的群體，這表示哺乳動物端腦中的Shh信號傳導(dǎo)可以參與維持神經(jīng)干細(xì)胞生態(tài)位。Hh在成人神經(jīng)先祖細(xì)胞增殖中的作用由其中Shh過表達(dá)并用Smo拮抗劑抑制增殖的研究得以確認(rèn)(Lai，K. ；Kaspar, B. K.；等人，Nat. Neurosci. 2003，6，21-27)。Hh基因具有誘導(dǎo)組織增殖的能力。該功能在胚胎發(fā)生和組織維持中重要的，但是該途徑的不適當(dāng)激活能夠引起腫瘤發(fā)生(Hunter，T.Cell 1997，88，333-346)。據(jù)估計全部癌癥死亡中約25%的腫瘤牽涉異常Hh途徑激活。腫瘤發(fā)生或腫瘤生長可以源自Hh配體異常上調(diào)或者下游組分表達(dá)或功能通過例如激活Smo突變的Ptch損失(Xie，J. ；Murone, Μ.；等人，Nature 1998，391，90-92)，使得Gill或Gli2基因擴增或染色體易位、Gli2蛋白質(zhì)擴增或穩(wěn)定化的 SuFu 損失(Bhatia，N. ；Thiyagarajan, S. J. Biol. Chem. 2006,281, 19320-19326)的脫調(diào)節(jié)。發(fā)現(xiàn)在癌中擴增的首個Hh途徑基因是Glil，其在人類成膠質(zhì)細(xì)胞瘤和衍生的細(xì)胞系中以高水平表達(dá)。隨后，發(fā)現(xiàn)Glil在各種神經(jīng)膠質(zhì)腫瘤中一致地表達(dá)，并且Glil過表達(dá)經(jīng)顯示會誘導(dǎo)中樞神經(jīng)系統(tǒng)過度增殖(Dahmane，N. ；Sanchez, P.；等人，Development 2001,128,5201-5212) ο在確認(rèn)Gill表達(dá)是Hh途徑活性的唯一可靠標(biāo)記物研究(Clement， V. ；Sanchez, P. ；Curr. Biol. 2007，17，165-172)中，在低級至高級的一系列腦腫瘤中也觀察到Glil過表達(dá)。此外，這些腫瘤中許多的原代培養(yǎng)物中的細(xì)胞增殖通過Gill小干擾性 RNA得以抑制。Gill表達(dá)相關(guān)于小鼠中PDGF-誘導(dǎo)的膠質(zhì)瘤發(fā)生中的腫瘤級別。不同于 Glil的Hh信號傳導(dǎo)組成部分也有助于膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的特定亞型的腫瘤發(fā)生。在PDGF誘導(dǎo)的腫瘤中，Shh表達(dá)水平相關(guān)于腫瘤級別。然而，其它研究發(fā)現(xiàn)僅膠質(zhì)瘤的亞型含有高水平 Shh。具有Hh途徑調(diào)節(jié)缺陷的又一種癌是基底細(xì)胞癌(BCC)。由于其在患Gorlin綜合征 (GS)(引起散發(fā)BCC的基因疾病)患者中的突變，人類Ptch得到首次確認(rèn)(JohnSon，R.L.； Rothman, A. L.；等人，Sciencel996，272，1668-1671)。BCC 中確認(rèn)的 Ptch 突變包括產(chǎn)生截短蛋白的缺失和伴隨雜合性損失(LOH)或其它等位基因突變的插入或無義突變。這些突變抑制Ptch遏制Smo的能力，引起組成型Hh信號傳導(dǎo)。雖然在多數(shù)BCC患者中檢測到Ptchl 異常，現(xiàn)在清楚的是BCC亞型同樣受降低其受Ptch抑制的敏感性的Smo突變驅(qū)動。此外， Gli 1蛋白質(zhì)的過表達(dá)導(dǎo)致小鼠中的BCC-類腫瘤，這確立Gli 1轉(zhuǎn)錄在BCC腫瘤發(fā)生中的重要性(Nilsson，M. ；Unden, Α. B.；等人，Proc. Natl. Acad. ki. U. S. A. 2000，97，3438-3443)。 Glil轉(zhuǎn)錄水平可以用來將BCC與某些其它皮膚腫瘤進(jìn)行區(qū)分(Hatta，N. ；Hirano, T.；等人，J. Cutaneous Pathol. 2005，32，131-136)。然而，阻斷基于Gli的轉(zhuǎn)錄并未顯示停止BCC 生長。成神經(jīng)管細(xì)胞瘤(最常見的惡性兒科腦腫瘤)與Ptch和Smo突變以及其它Hh途徑基因比如 SuFu 和 Gli 中的突變有關(guān)(Pomeroy，S. L. ；Tamayo, P.；等人，Nature 2002， 415,436-44 。缺失和突變導(dǎo)致的Ptch基因座滅活已在約10 %的散發(fā)型成神經(jīng)管細(xì)胞瘤中有所發(fā)現(xiàn)。這些腫瘤中牽涉的Shh途徑由其中在小鼠中用Smo抑制劑治療鼠類成神經(jīng)管細(xì)胞瘤從而抑制細(xì)胞增殖和減少腫瘤生長的研究得以進(jìn)一步確認(rèn)(Berman，D. Μ.； Karhadkar, S. S.；等人，Science 2002,297,1559-1561 ；Sanchez,P. ；Ruiz i Altaba,Mech.DeV. 2005,122, 223-230 ；Romer, J. T. ；Kimura, H.等人，Cancer Cell 2004，6，229-240)。 Taylor等人確認(rèn)SuFu是腫瘤遏抑基因，其突變使個體易患成神經(jīng)管細(xì)胞瘤。他們發(fā)現(xiàn)患成神經(jīng)管細(xì)胞瘤的兒童的亞群攜帶SuFu的種系和體細(xì)胞突變，并伴隨野生型等位基因的雜合性損失。這些突變中的數(shù)種編碼截短的無法從核中導(dǎo)出Gli蛋白質(zhì)的SuFu蛋白。此外，腫瘤遏抑劑REN也與成神經(jīng)管細(xì)胞瘤有聯(lián)系，其中頻繁觀察到等位缺失和減少的REN表達(dá)。經(jīng)指其通過負(fù)調(diào)節(jié)Hh途徑來抑制成神經(jīng)管細(xì)胞瘤生長(C. ；Zazzeroni,F. ；Gallo, R.； 等人，Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. Α. 2004，101，10833-10838 ；Argenti, B. ；Gallo, R.；等人， J. Neurosci. 2005，25，8338-8346)。Hh也經(jīng)顯示是胰腺癌腫瘤發(fā)生的早期和晚期介導(dǎo)物。Shh并未在普通成人胰腺中檢測到，但是在70%的胰腺癌樣本中異常表達(dá)(Thayer, S. P. ；di Magliano, M. P.；等人，Nature 2003，425，851-856)。Shh信號傳導(dǎo)的參與已在胰腺致癌作用的多個階段中被指出，并伴隨多種致癌因素，包括K-Ras，胰腺癌中突變最頻繁的基因之一(Morton，J. P.； Mongeau, Μ. Ε.；等 A, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. Α. 2007,104, 5103-5108 ;Ji, Ζ. ；Mei, F. C.；等人，J. Biol. Chem. 2007，282，14048-14055)。在從原發(fā)和轉(zhuǎn)移型胰腺癌確立的細(xì)胞系中檢測到激活的Hh信號傳導(dǎo)，而Smo抑制劑環(huán)杷明在培養(yǎng)物和小鼠中均誘導(dǎo)胰腺癌細(xì)胞系的亞型中的細(xì)胞凋亡(Sheng, T. ；Li, C.；等人，Mol. Cancer. 2004，3，29)。許多研究指出Hh信號傳導(dǎo)牽涉于前列腺癌中。Sanchez和其他人報告Shh-Gli途徑組成部分在成人前列腺癌中的表達(dá)。用Smo抑制劑治療原代前列腺腫瘤培養(yǎng)物和轉(zhuǎn)移前列腺癌細(xì)胞系阻斷途徑及增殖。Shh在前列腺癌細(xì)胞的增加表達(dá)上調(diào)Gill表達(dá)并且戲劇化地加速前列腺腫瘤異種移植物的生長(Fan, L. ；Pepicelli, C. V.；等人，Endocrinology 2004，145,3961-3970)。升高的Shh活性是轉(zhuǎn)移前列腺癌與區(qū)域的前列腺癌的區(qū)別，對該途徑的處理調(diào)節(jié)這些腫瘤的侵入性和轉(zhuǎn)移性(Karhadkar，S. S. ；Bova, G. S.；等人，Nature 2004，431，707-712)。Hh信號傳導(dǎo)也牽涉于各種其它癌比如肺、結(jié)直腸、膀胱、子宮內(nèi)膜、卵巢和食管癌以及橫紋肌肉瘤中(Chi, S. ；Huang, S.；等人，Cancer Lett. 2006,244,53-60 ；ffatkins, D. N. ；Berman, D. M.；等人，Nature 2003,422,313-317 ；Qualtrough, D. ；Buda, A.；等人，Int. J. Cancer 2004,110,831-837 ；McGarvey, Τ. W. ；Maruta, Y. ；Oncogene 1998，17， 1167-1172 ；Feng, Y. Ζ. ；Shiozawa, Τ.；等 A, Clin. Cancer Res. 2007，13，1389-1398 ； Bhattacharya, R. ；Kwon, J.；等 K, Clin. Cancer Res. 2008,14,7659-7666 ；Mori, Y. ； Okumura, Τ·；等人，Oncology 2006,70,378-389 ；Tostar, U. ；Malm, C.J.；等人， J. Pathol. 2006，208，17-25 ；Hahn, H. ；Wojnowski, L.；等人，Nat. Med. 1998，4，619-622)。 Hh-Gli信號傳導(dǎo)途徑在癌中的作用及其作為治療靶標(biāo)的潛力已在最近的文章中得到更詳細(xì)綜述。在幾種癌中Hh-Gli信號傳導(dǎo)的異常激活使其成為抗癌藥物發(fā)現(xiàn)的有吸引力的靶標(biāo)。hedgehog信號傳導(dǎo)的各種抑制劑已得到研究，比如環(huán)杷明，其是經(jīng)顯示在(^tl-G1停止細(xì)胞周期并誘導(dǎo)SCLC中細(xì)胞凋亡的天然生物堿。據(jù)信環(huán)杷明通過結(jié)合至其七螺旋束來抑制Smo。目前其在臨床前和臨床研究中用作抗癌劑(Kolterud，A.;Toftga° rd, R. Drug Discovery Today :Ther. Strategies 2007，4，229-235)。許多 Smo 抑制劑已有報告并且能夠分類成環(huán)杷明類似物或合成的Smo拮抗劑。數(shù)家醫(yī)藥公司已經(jīng)通過優(yōu)化高通量篩選結(jié)果確認(rèn)具有類藥物特性的新的Smo抑制劑。由Curis和Genentech研發(fā)的一種這類小分子⑶C-0449目前處于進(jìn)展型BCC和固體上皮腫瘤的Ι/ΙΙ期臨床試驗(Gimzner，J.； Sutherlin，D.；等人，W02006(^8958，2006年3月16日)。盡管已有這些化合物，仍然需要 hedgehog信號傳導(dǎo)途徑的有效抑制劑。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及如式⑴所示的化合物
權(quán)利要求
1.下式化合物
2.下式化合物
3.下式化合物
4.制備權(quán)利要求1的化合物或它的藥學(xué)上可接受的鹽，水合物，溶劑化物，晶型鹽及其單獨非對映體的方法。
5.藥物組合物，包含權(quán)利要求1的化合物中至少一種或它的藥學(xué)上可接受的鹽，水合物，溶劑化物，晶型鹽及其單獨非對映體，和藥學(xué)上可接受的載體。
6.化合物，選自
7.如式㈧所示的化合物
8.如式㈧所示的化合物
9.制備權(quán)利要求7的化合物或它的藥學(xué)上可接受的鹽，水合物，溶劑化物，晶型鹽及其單獨非對映體的方法。
10.藥物組合物，包含權(quán)利要求7的化合物中至少一種或它的藥學(xué)上可接受的鹽，水合物，溶劑化物，晶型鹽及其單獨非對映體，和藥學(xué)上可接受的載體。
11.制備權(quán)利要求8的化合物或它的藥學(xué)上可接受的鹽，水合物，溶劑化物，晶型鹽及其單獨非對映體的方法。
12.藥物組合物，包含權(quán)利要求8的化合物中至少一種或它的藥學(xué)上可接受的鹽，水合物，溶劑化物，晶型鹽及其單獨非對映體，和藥學(xué)上可接受的載體。
全文摘要
本發(fā)明提供吡啶基-三嗪衍生物來抑制hedgehog信號傳導(dǎo)途徑，以及所述化合物在治療過度增殖疾病和血管生成介導(dǎo)的疾病中的用途。
文檔編號A01N43/66GK102573487SQ201080034896
公開日2012年7月11日 申請日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者H·韓, N·德賽, X·孫, 陶春林 申請人:加利福尼亞資本權(quán)益有限責(zé)任公司