專(zhuān)利名稱(chēng)：Iap抑制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可用于在哺乳動(dòng)物中進(jìn)行治療和/或預(yù)防的有機(jī)化合物，并且具體地 涉及可用于治療癌癥的IAP蛋白抑制劑。
背景技術(shù)：
細(xì)胞凋亡(apoptosis)或程序性細(xì)胞死亡(programmed cell death)是遺傳 和生物化學(xué)調(diào)節(jié)的機(jī)理，其在無(wú)脊椎動(dòng)物(invertebrate)及脊椎動(dòng)物(vertebrate)的 發(fā)育和穩(wěn)態(tài)中起重要作用。已經(jīng)將導(dǎo)致未成熟細(xì)胞死亡的細(xì)胞凋亡異常與各種發(fā)育障 礙(developmental disorder)聯(lián)系起來(lái)。已經(jīng)將引起細(xì)胞死亡不足的細(xì)胞凋亡缺乏 (deficiency in apoptosis)與癌癥和慢性病毒感染聯(lián)系起來(lái)。細(xì)胞凋亡中的一種關(guān)鍵效應(yīng)分子(effector molecule)是胱天蛋白酶(caspase) (含有半監(jiān)氨酸的天冬氨酸特異性m^)。胱天蛋白酶是強(qiáng)蛋白酶，其在天冬氨酸殘基 后進(jìn)行斷裂，并且一旦被活化就消化來(lái)自細(xì)胞內(nèi)的活細(xì)胞蛋白質(zhì)(vital cell protein) 0 因?yàn)殡滋斓鞍酌甘侨绱藦?qiáng)的蛋白酶，所以對(duì)該家族蛋白質(zhì)的緊密控制對(duì)于預(yù)防未成熟細(xì)胞 死亡而言是必需的。一般而言，胱天蛋白酶被合成為主要無(wú)活性酶原(largely inactive zymogen)，所述酶原需要蛋白酶解加工(proteolytic processing)以便具有活性。該蛋白 酶解加工僅是對(duì)胱天蛋白酶進(jìn)行調(diào)節(jié)的途徑中的一種。第二種機(jī)理是通過(guò)與胱天蛋白酶結(jié) 合并對(duì)胱天蛋白酶進(jìn)行抑制的一類(lèi)蛋白質(zhì)來(lái)進(jìn)行的。抑制胱天蛋白酶的一類(lèi)分子是細(xì)胞凋亡抑制劑(Inhibitor of Apoptosis, IAP) 0 IAP由于它們的替代P35蛋白(一種抗細(xì)胞凋亡基因)的功能能力而最初在桿狀病毒 (baculovirus)中發(fā)現(xiàn)。已經(jīng)就生物(從果蠅(Drosophila)到人類(lèi))描述了 IAP。不考 慮IAP的起源，IAP在結(jié)構(gòu)上包含一至三個(gè)桿狀病毒IAP重復(fù)(Baculovirus IAP repeat, BIR)結(jié)構(gòu)域，所述結(jié)構(gòu)域中的大多數(shù)還具有羧基末端RING指基序(RING finger motif) 0 BIR結(jié)構(gòu)域本身是具有約70個(gè)殘基的與鋅結(jié)合的結(jié)構(gòu)域，其包含4個(gè)α螺旋和3個(gè)β鏈 (beta strand)以及與鋅離子配位的半胱氨酸和組氨酸殘基。該結(jié)構(gòu)域是BIR結(jié)構(gòu)域，其 被認(rèn)為通過(guò)抑制胱天蛋白酶由此抑制細(xì)胞凋亡從而產(chǎn)生抗細(xì)胞凋亡作用。舉例而言，與人 X染色體關(guān)聯(lián)的IAP (XIAP)抑制胱天蛋白酶3、胱天蛋白酶7和Apaf-I-細(xì)胞色素C介導(dǎo)的 胱天蛋白酶9活化。胱天蛋白酶3和7被XIAP的BIR2結(jié)構(gòu)域抑制，而XIAP的BIR3結(jié)構(gòu) 域負(fù)責(zé)對(duì)胱天蛋白酶9活性進(jìn)行抑制。XIAP在大多數(shù)成人組織和胎兒組織中普遍表達(dá)，并 且在NCI 60細(xì)胞系名單中的多種腫瘤細(xì)胞系中過(guò)表達(dá)。已經(jīng)證明XIAP在腫瘤細(xì)胞中的過(guò) 表達(dá)提供了對(duì)抗各種促細(xì)胞凋亡刺激物(pro-apoptotic stimuli)的保護(hù)并且促進(jìn)對(duì)化學(xué) 治療的耐受。與此一致的是，對(duì)于患有急性骨髓性白血病(acutemyelogenous leukemia) 的患者而言已經(jīng)證明了在XIAP蛋白水平和存活之間的強(qiáng)相關(guān)。已經(jīng)顯示不論是在體外還
9是在體內(nèi)，由反義寡核苷酸引起的XIAP表達(dá)下調(diào)都使腫瘤細(xì)胞對(duì)寬范圍的促細(xì)胞凋亡劑 (pro-apoptotic agent)所誘導(dǎo)的死亡敏感。也已經(jīng)證明Smac/DIABLO衍生的肽使多種不 同的腫瘤細(xì)胞系對(duì)各種促細(xì)胞凋亡藥(pro-apoptotic drug)所誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡敏感。黑素瘤IAP(Melanoma IAP，ML-IAP)在大多數(shù)正常成人組織中是檢測(cè)不到的，但 在黑素瘤(melanoma)中是強(qiáng)烈上調(diào)的。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的確定證明了 ML-IAP BIR和RING指 結(jié)構(gòu)域與存在于人XIAP、C-IAPl和C-IAP2中的相關(guān)結(jié)構(gòu)域具有顯著的同源性。ML-IAP 的BIR結(jié)構(gòu)域與XIAP、C-IAPl和C-IAP2的BIR2和BIR3具有最大的相似性，并且如缺失 分析(deletionalanalysis)所確定的那樣，似乎負(fù)責(zé)對(duì)細(xì)胞凋亡進(jìn)行抑制。此外，已經(jīng)證 明了 ML-IAP可抑制化學(xué)治療劑誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。在過(guò)表達(dá)ML-IAP的黑素瘤的細(xì)胞培養(yǎng) 系統(tǒng)中測(cè)試了諸如阿霉素和4-叔丁基苯酚(4-TBP)那樣的藥物，并且當(dāng)與正常黑素細(xì)胞 (melanocyte)對(duì)照進(jìn)行比較時(shí)，所述化學(xué)治療劑在殺死細(xì)胞方面不是顯著有效的。ML-IAP 產(chǎn)生抗細(xì)胞凋亡活性的機(jī)理部分地是通過(guò)對(duì)胱天蛋白酶3和9進(jìn)行抑制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。ML-IAP 沒(méi)有有效地抑制胱天蛋白酶1、2、6或8。因?yàn)榧?xì)胞凋亡是具有多種相互作用因素的嚴(yán)格控制的途徑，所以對(duì)IAP本身進(jìn)行 調(diào)節(jié)這一發(fā)現(xiàn)是不尋常的。在果蠅中，Reaper (rpr)蛋白、HeadInvolution Defective (hid) 蛋白和GRIM蛋白與果蠅的IAP家族發(fā)生物理上的相互作用并抑制所述IAP家族的抗細(xì)胞 凋亡活性。在哺乳動(dòng)物中，蛋白質(zhì)SMAC/DIABL0發(fā)揮作用以阻斷IAP，由此使細(xì)胞凋亡得以 進(jìn)行。所顯示的是，在正常細(xì)胞凋亡期間，SMAC被加工成活性形式，并且從線粒體釋放到細(xì) 胞質(zhì)中，在細(xì)胞質(zhì)中其與IAP發(fā)生物理上的結(jié)合，并且防止IAP與胱天蛋白酶的結(jié)合。對(duì) IAP的這種抑制使胱天蛋白酶保持活性，由此繼續(xù)進(jìn)行細(xì)胞凋亡。有趣的是，IAP抑制劑之 間的序列同源性顯示，在經(jīng)加工的活性蛋白質(zhì)的N末端存在由四個(gè)氨基酸組成的基序。該 四肽似乎結(jié)合到BIR結(jié)構(gòu)域的疏水口袋(hydrophobic pocket)中，并且瓦解BIR結(jié)構(gòu)域與 胱天蛋白酶的結(jié)合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了具有通式(I)的新穎的IAP蛋白抑制劑其中Ra、Rb和R。各自獨(dú)立為羥基、鹵素、烷基、烷氧基、烷基硫基或磺?；黄渲兴鐾?基、烷氧基、烷基硫基和磺?；芜x取代有酰氨基、氨基甲?；头蓟龇蓟芜x取代 有羥基、鹵素和烷氧基；或Ra、Rb和R。中的兩個(gè)一起形成碳環(huán)基團(tuán)或雜環(huán)基團(tuán)且其它的Ra、 Rb和R。為H、羥基、鹵素、烷基、烷氧基、烷基硫基或磺?；?；或當(dāng)Rb和R。各自獨(dú)立為羥基、鹵素、烷基、烷氧基、烷基硫基或磺?；鶗r(shí)，Ra為H ；其 中所述烷基、烷氧基、烷基硫基和磺?；芜x取代有酰氨基、氨基甲?；头蓟?，所述芳基 任選取代有羥基、鹵素和烷氧基；或Ra、Rb和R。中的兩個(gè)一起形成碳環(huán)基團(tuán)或雜環(huán)基團(tuán)且其
10它的Ra、Rb和R。為H、羥基、鹵素、烷基、烷氧基、烷基硫基或磺?；?；X1和X2各自獨(dú)立為0或S ；R1SH 或烷基；R2為烷基、碳環(huán)基團(tuán)、碳環(huán)基烷基、雜環(huán)基團(tuán)或雜環(huán)基烷基，所述烷基、碳環(huán)基團(tuán)、 碳環(huán)基烷基、雜環(huán)基團(tuán)或雜環(huán)基烷基各自任選取代有商素、羥基、氧代、硫酮基團(tuán)、巰基、羧 基、烷基、商代烷基、烷氧基、烷基硫基、磺?；被拖趸?；R3為H或烷基，所述烷基任選取代有鹵素或羥基；或R3和R4 —起形成3-6元雜環(huán)
基團(tuán)；R4和R/獨(dú)立地為H、羥基、氨基、烷基、碳環(huán)基團(tuán)、碳環(huán)烷基、碳環(huán)烷基氧基、碳環(huán) 烷基氧基羰基、雜環(huán)基團(tuán)、雜環(huán)烷基、雜環(huán)烷基氧基或雜環(huán)烷基氧基羰基；其中烷基、碳環(huán)烷 基、碳環(huán)烷基氧基、碳環(huán)烷基氧基羰基、雜環(huán)基團(tuán)、雜環(huán)烷基、雜環(huán)烷基氧基和雜環(huán)烷基氧基 羰基各自任選取代有鹵素、羥基、巰基、羧基、烷基、烷氧基、氨基、亞氨基和硝基；或禮和R/ 一起形成雜環(huán)基團(tuán)；R5SH 或烷基；G選自IVa至IVd基團(tuán)
權(quán)利要求
具有式(I)的化合物其中Ra、Rb和Rc各自獨(dú)立為羥基、鹵素、烷基、烷氧基、烷基硫基或磺?；?；其中所述烷基、烷氧基、烷基硫基和磺?；芜x取代有酰氨基、氨基甲?；头蓟?，所述芳基任選取代有羥基、鹵素和烷氧基；或Ra、Rb和Rc中的兩個(gè)一起形成碳環(huán)基團(tuán)或雜環(huán)基團(tuán)且其它的Ra、Rb和Rc為H、羥基、鹵素、烷基、烷氧基、烷基硫基或磺?；?；或當(dāng)Rb和Rc各自獨(dú)立為羥基、鹵素、烷基、烷氧基、烷基硫基或磺?；鶗r(shí)，Ra為H；其中所述烷基、烷氧基、烷基硫基和磺酰基任選取代有酰氨基、氨基甲?；头蓟龇蓟芜x取代有羥基、鹵素和烷氧基；或Ra、Rb和Rc中的兩個(gè)一起形成碳環(huán)基團(tuán)或雜環(huán)基團(tuán)且其它的Ra、Rb和Rc為H、羥基、鹵素、烷基、烷氧基、烷基硫基或磺?；?；X1和X2各自獨(dú)立為O或S；R1為H或烷基；R2為烷基、碳環(huán)基團(tuán)、碳環(huán)基烷基、雜環(huán)基團(tuán)或雜環(huán)基烷基，所述烷基、碳環(huán)基團(tuán)、碳環(huán)基烷基、雜環(huán)基團(tuán)或雜環(huán)基烷基各自任選取代有鹵素、羥基、氧代、硫酮基團(tuán)、巰基、羧基、烷基、鹵代烷基、烷氧基、烷基硫基、磺酰基、氨基和硝基；R3為H或烷基，所述烷基任選取代有鹵素或羥基；或R3和R4一起形成3 6元雜環(huán)基團(tuán)；R4和R4’獨(dú)立地為H、羥基、氨基、烷基、碳環(huán)基團(tuán)、碳環(huán)烷基、碳環(huán)烷基氧基、碳環(huán)烷基氧基羰基、雜環(huán)基團(tuán)、雜環(huán)烷基、雜環(huán)烷基氧基或雜環(huán)烷基氧基羰基；其中烷基、碳環(huán)烷基、碳環(huán)烷基氧基、碳環(huán)烷基氧基羰基、雜環(huán)基團(tuán)、雜環(huán)烷基、雜環(huán)烷基氧基和雜環(huán)烷基氧基羰基各自任選取代有鹵素、羥基、巰基、羧基、烷基、烷氧基、氨基、亞氨基和硝基；或R4和R4’一起形成雜環(huán)基團(tuán)；R5為H或烷基；G選自IVa至IVd基團(tuán)其中R5’為H或烷基；R7在每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為H、氰基、羥基、巰基、鹵素、硝基、羧基、脒基、胍基、烷基、碳環(huán)基團(tuán)、雜環(huán)基團(tuán)或 U V；其中U為 O 、 S 、 S(O) 、S(O)2、 N(R8) 、 C(O) 、 C(O) NR8 、 NR8 C(O) 、 SO2 NR8 、 NR8 SO2 、 NR8 C(O) NR8 、 NR8 C(NH) NR8 、 NR8 C(NH) 、 C(O) O 或 O C(O) 基團(tuán)且V為烷基、碳環(huán)基團(tuán)或雜環(huán)基團(tuán)；且其中所述烷基的一個(gè)或多個(gè)CH2或CH基團(tuán)任選被 O 、 S 、 S(O) 、S(O)2、 N(R8) 、 C(O) 、 C(O) NR8 、 NR8 C(O) 、 SO2 NR8 、 NR8 SO2 、 NR8 C(O) NR8 、 C(O) O 或 O C(O) 基團(tuán)替代；且烷基、碳環(huán)基團(tuán)和雜環(huán)基團(tuán)任選取代有羥基、烷氧基、?；?、鹵素、巰基、氧代、羧基、?；?、鹵素取代的烷基、氨基、氰基、硝基、脒基、胍基、任選取代的碳環(huán)基團(tuán)或任選取代的雜環(huán)基團(tuán)；R8為H、烷基、碳環(huán)基團(tuán)或雜環(huán)基團(tuán)，其中所述烷基的一個(gè)或多個(gè)CH2或CH基團(tuán)任選被 O 、 S 、 S(O) 、S(O)2、 N(R8)或 C(O) 基團(tuán)取代；且所述烷基、碳環(huán)基團(tuán)和雜環(huán)基團(tuán)任選取代有羥基、烷氧基、?；?、鹵素、巰基、氧代(＝O)、羧基、?；Ⅺu素取代的烷基、氨基、氰基、硝基、脒基、胍基、任選取代的碳環(huán)基團(tuán)或任選取代的雜環(huán)基團(tuán)；X3為O或S；A1為5元雜環(huán)基團(tuán)，其包含1至4個(gè)雜原子，所述雜原子任選取代有氨基、羥基、巰基、鹵素、羧基、脒基、胍基、烷基、烷氧基、芳基、芳基氧基、酰基、酰基氧基、?；被?、烷氧基羰基氨基、環(huán)烷基、烷基硫基、烷基亞硫?；?、烷基磺酰基、氨基磺?；⑼榛被酋；?、烷基磺酰基氨基或雜環(huán)基團(tuán)；其中烷基、烷氧基、芳基、芳基氧基、?；Ⅴ；趸?、酰基氨基、環(huán)烷基和雜環(huán)取代基各自任選取代有羥基、鹵素、巰基、羧基、烷基、烷氧基、鹵代烷基、氨基、硝基、氰基、環(huán)烷基、芳基或雜環(huán)基團(tuán)；A2為5元芳族雜環(huán)基團(tuán)，其包含1至4個(gè)雜原子N、O或S且任選取代有一個(gè)或多個(gè)R7和R8基團(tuán)；Q1和Q2獨(dú)立地為H、烷基、碳環(huán)基團(tuán)、雜環(huán)基團(tuán)；其中所述烷基的一個(gè)或多個(gè)CH2或CH基團(tuán)任選被 O 、 S 、 S(O) 、S(O)2、 N(R8) 、 C(O) 、 C(O) NR8 、 NR8 C(O) 、 SO2 NR8 、 NR8 SO2 、 NR8 C(O) NR8 、 NR8 C(NH) NR8 、 NR8 C(NH) 、 C(O) O 或 O C(O) 基團(tuán)替代；且其中任意前述的烷基、碳環(huán)基團(tuán)和雜環(huán)基團(tuán)任選取代有一個(gè)或多個(gè)羥基、烷氧基、酰基、鹵素、巰基、氧代、羧基、?；Ⅺu素取代的烷基、氨基、氰基、硝基、脒基、胍基、任選取代的碳環(huán)基團(tuán)或任選取代的雜環(huán)基團(tuán)；Z1為NR8、O、S、SO或SO2；Z2、Z3和Z4獨(dú)立地為CQ2或N；且n在每次出現(xiàn)時(shí)為1至4；條件是當(dāng)Ra、Rb為H時(shí)，Rc為OH，且G為IV，則A1不包括噻二唑 5 基；條件是當(dāng)Ra、Rb為H時(shí)，Rc為F，且G為IVb，則A1不包括噻唑 5 基；且條件是所述化合物不包括2 乙酰氨基 N (1 (1 (呋喃 2 基) 2 甲基丙基 氨基) 1 氧代丙 2 基)丙酰胺。FPA00001223823900011.tif,FPA00001223823900021.tif
2.權(quán)利要求1的化合物，G為式IVd的基團(tuán)
3.權(quán)利要求1的化合物，其中G為式IVa的基團(tuán)
4.權(quán)利要求1的化合物，其中G為式IVc的基團(tuán)
5.權(quán)利要求1的hauhewu，其中G為式IVB的基團(tuán)
6.權(quán)利要求1的化合物，其中R1為H。
7.權(quán)利要求1的化合物，其中R2為烷基、環(huán)烷基或雜環(huán)基團(tuán)。
8.權(quán)利要求1的化合物，其中&選自下述基團(tuán)叔丁基、異丙基、環(huán)己基、四氫批 喃-4-基、N-甲基磺?；哙?4-基、四氫噻喃-4-基、四氫噻喃-4-基(其中S為氧化的 形式SO或SO2)、環(huán)己-4-酮基、4-羥基環(huán)己烷基、4-羥基-4-甲基環(huán)己烷基、1-甲基-四氧 吡喃-4-基、2-羥基丙-2-基、丁 -2-基、噻吩-3-基、哌啶-4-基、N-乙酰基哌啶_4_基、 N-羥基乙基哌啶-4-基、N-(2-羥基乙?；?哌啶-4-基、N-(2-甲氧基乙酰基)哌啶_4_基、 吡啶-3-基、苯基和1-羥基乙-1-基。
9.權(quán)利要求1的化合物，其中R3為甲基。
10.權(quán)利要求1的化合物，其中R4SH或甲基，且R/為H。
11.權(quán)利要求1的化合物，其中R5SH或甲基。
12.權(quán)利要求1的化合物，其中R2為碳環(huán)基團(tuán)或雜環(huán)基團(tuán)。
13.權(quán)利要求1的化合物，其中X1和X2均為0。
14.權(quán)利要求2的化合物，其中R1為H;R2為異丙基、叔丁基、環(huán)己基或吡喃基；R3為甲 基；R4為甲基，R4'為H ;R5為H ；且X1和X2均為0。
15.在細(xì)胞中誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的方法，所述方法包括將權(quán)利要求1的化合物引入到所述 細(xì)胞中。
16.使細(xì)胞對(duì)細(xì)胞凋亡信號(hào)敏感的方法，所述方法包括將權(quán)利要求1的化合物引入到 所述細(xì)胞中。
17.權(quán)利要求16的方法，其中所述細(xì)胞凋亡信號(hào)通過(guò)使所述細(xì)胞與以下的化合物或放 射接觸來(lái)誘導(dǎo)，所述化合物選自阿糖胞苷、氟達(dá)拉濱、5-氟-2’ -脫氧尿苷、吉西他濱、甲氨 喋呤、博來(lái)霉素、順鉬、環(huán)磷酰胺、阿霉素(多柔比星)、米托蒽醌、喜樹(shù)堿、托泊替康、秋水仙 酰胺、秋水仙堿、紫杉醇、長(zhǎng)春堿、長(zhǎng)春新堿、他莫昔芬、非那雄胺、泰索帝和絲裂霉素C。
18.權(quán)利要求16的方法，其中所述細(xì)胞凋亡信號(hào)通過(guò)使所述細(xì)胞與Apo2L/TRAIL接觸 來(lái)誘導(dǎo)。
19.對(duì)IAP蛋白與胱天蛋白酶蛋白的結(jié)合進(jìn)行抑制的方法，所述方法包括使所述IAP蛋 白與權(quán)利要求1的化合物接觸。
20.在哺乳動(dòng)物中治療與IAP蛋白的過(guò)表達(dá)相關(guān)的疾病或病癥的方法，所述方法包括 向所述哺乳動(dòng)物給藥有效量的權(quán)利要求1的化合物。
21.治療癌癥的方法，所述方法包括向所述哺乳動(dòng)物給藥有效量的權(quán)利要求1的化合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了可作為治療劑用于治療惡性腫瘤的新穎的IAP抑制劑，其中所述化合物具有通式(I)且G、X1、X2、R1、R2、R3、R4、R4’、R5、Ra、Rb和Rc如在此所述。
文檔編號(hào)C07K5/083GK101970457SQ200980108791
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者弗雷德里克·科恩, 查迪·杜巴庫(kù), 約翰·A·弗萊加爾 申請(qǐng)人:健泰科生物技術(shù)公司