結合MAP激酶p38的化合物的制作方法
【專利說明】結合MAP激酶P38的化合物
[0001] 本發(fā)明涉及化合物及其用途。具體地，其涉及肽及其在抑制分裂素激活蛋白激酶 ρ38α (簡稱MP激酶ρ38α)和治療炎性病癥中的用途。
[0002] 為免生疑問，多數(shù)情況下，本說明書全文將使用術語MAP激酶ρ38α。然而，所述酶還 已知為以下習慣名稱和術語:分裂素激活蛋白激酶14(簡稱MAP激酶14和MAPK 14)和IUB分 類EC 2.2.11.24。其還有其他名稱:細胞因子抑制性抗炎藥物結合蛋白（簡稱CSAID-結合蛋 白和CSBP )，MAP激酶MXI2，MAX-相互作用蛋白2，及應激激活蛋白激酶2a (簡稱SAPK2a)。所述 酶還具有Uniprot標識符Q16539。本說明書中有時還將該酶稱為ρ38α。
[0003] 本說明書中，明顯地出版前的文件的列表或討論不應必然視為承認所述文件是現(xiàn) 有技術的一部分或是公知常識。
[0004] MAP激酶ρ38α在炎癥中起重要作用，其一直是基礎研究和藥物發(fā)現(xiàn)中大量工作的 主題。Schieven(2009)Curr · Top .Med · Chem. 9，1038-1048概述了集中于 ρ38 激酶在炎癥中的 作用的生物學。Ρ38激酶通過先天免疫系統(tǒng)的細胞調控關鍵炎癥介質的產(chǎn)生，包括TNFcuIL-1β和C0X-2。另外，ρ38還充當細胞因子例如TNFa的下游，介導它們的部分效果。近來，已發(fā)現(xiàn) ρ38在響應T細胞包括Thl7和調節(jié)性T細胞中起作用。與其在炎癥中的重要作用一致，最近的 證據(jù)表明，細胞可利用各種反饋機制來調控和維持P38信號傳導。由p38激酶調控的生物過 程表明了對抑制劑的各種潛在跡象和復雜性程度，這已證明是對圍繞該目標的藥物發(fā)現(xiàn)工 作的挑戰(zhàn)。
[0005] Karcher & Laufer(2009)Curr.Top.Med.Chem.9,655-676說明，自 1993年以來，已 對大量的P38MAP激酶抑制劑進行了表征。除了眾所周知的吡啶基咪唑以外，已鑒定了多種 新的支架，但可能是由于高毒性或選擇性差，只有少數(shù)進入了 II期臨床研究。根據(jù)Karcher & Laufer，為了獲得安全的藥物特性，高效能、邊緣性的(marginal)CYP450(細胞色素 P450) 相互作用和毒性，以及高水平的選擇性將是可取的。
[0006] 與MAP激酶ρ38α的核底物MEF2A和激活劑MKK3b上的對接位點（docking site)復合 的MAP激酶ρ38α的晶體結構是已知的（Chang et al(2002)Cell 9,1241-1249)。
[0007] 以前的小分子抑制劑對MAP激酶ρ38α缺乏選擇性，并在人類臨床試驗中有一系列 毒性，包括明顯的肝毒性。據(jù)本發(fā)明人所知，沒有MAP激酶ρ38α化合物成功進入市場，大多數(shù) 在IIb期人類臨床試驗中失敗。
[0008] MAP激酶ρ38α在炎癥信號級聯(lián)（signalling cascade)中起重要作用，因此認為它 的抑制在一些人類疾病適應癥特別是炎性病癥中具有有益作用。這些包括但不限于皮膚炎 性疾病例如特應性皮炎、牛皮癬、尋常痤瘡、皮膚疤痕。MAP激酶ρ38α的激活也可在其他疾病 中發(fā)揮基礎作用，涉及炎癥包括緊縮性阻塞性肺疾?。╟onstrictive obstructive pulmonary disease)、哮喘、炎性腸病、動脈粥樣硬化、癌癥和類風濕性關節(jié)炎。
[0009] 本文所描述的發(fā)明提供化合物，其用于結合并抑制MAP激酶ρ38α，并且其作為研究 工具用于藥物發(fā)現(xiàn)和人類醫(yī)學和獸醫(yī)學中，特別是用于治療炎性病癥。這樣的炎性病癥可 存在于一些哺乳動物中，包括人類和犬。有利地，提供對MAP激酶ρ38α具有選擇性并基本上 不結合或抑制其它蛋白激酶的化合物。
[0010] WO 2009/021137涉及各種激酶抑制肽。WO 2011/126882涉及抗炎D3肽。
[0011] 本發(fā)明的第一個方面提供一種化合物，其包括氨基酸序列HKSRALLIFQKI麗LRRQ (SEQ ID No: 1)或包括所述氨基酸序列的7個或更多個氨基酸的部分或包括1-5個氨基酸改 變的所述氨基酸序列或其所述部分的變體，其中所述化合物結合MP激酶ρ38α。
[0012] 除非另有說明，本說明書全文使用IUB/IUPAC的氨基酸的單字母碼，并以傳統(tǒng)的N-至C-端方向提供氨基酸序列。通常，所述氨基酸是L-氨基酸，但如下所示，在本發(fā)明的一些 實施方案中，其中的一些氨基酸可以是D-氨基酸。變體中改變的氨基酸通常是天然氨基酸， 其包括由遺傳密碼編碼的20個氨基酸，還包括其他天然氨基酸例如羥基脯氨酸、硒代蛋氨 酸和卡尼汀。然而，一些實施方案中，一個或多個改變的氨基酸可以是非天然氨基酸，例如 稀丙基丙氨酸(allyIalanine)和二苯基丙氨酸(diphenylalanine)。
[0013] 通常，當SEQ ID N〇:l或其部分中的氨基酸改變時，氨基酸變?yōu)楸Ｊ匕被?。例如?認為在以下氨基酸組中的氨基酸是保守的變化：（10)，（1(，1〇，（5，1')，（1，1^，），卬，￥)。因 此，方便地，化合物中I氨基酸殘基可改變?yōu)長氨基酸殘基，或者N氨基酸殘基可改變?yōu)镼氨基 酸殘基，和/或化合物中K氨基酸殘基可改變?yōu)镽氨基酸殘基等。
[0014] 本發(fā)明第一個方面的化合物方便地可包括來自SEQ ID No:l的7、8、9、10、11、12、 13、14、15、16或17個連續(xù)氨基酸，或可包括1-5個氨基酸改變的SEQ ID No: 1的所述7-17個 或所有18個連續(xù)氨基酸的變體。通常，可改變化合物中存在的氨基酸序列SEQ ID No: 1中或 其7-17個氨基酸部分中的1、2、3、4或5個氨基酸。優(yōu)選地，如果其部分包括15個或更少(例如 11、12、13、14或15個氨基酸)的連續(xù)氨基酸，可改變不超過4個氨基酸(例如3個、2個、1個或0 個）。優(yōu)選地，如果其部分包括10個或更少(例如9或10個氨基酸)的連續(xù)氨基酸，可改變不超 過3個氨基酸(例如2個、1個或0個）。優(yōu)選地，如果其部分包括7個或8個連續(xù)氨基酸，可改變 不超過2個氨基酸(例如1個或0個）。優(yōu)選地可改變不超過約25%數(shù)量的SEQ ID No: 1或其部 分的氨基酸殘基。進一步優(yōu)選地，可改變不超過約20%或15%數(shù)量的SEQ ID No: 1或其部分 的氨基酸殘基可通過以下步驟計算:確定與SEQ ID No: 1或其適當部分相比改變的氨基 酸殘基的數(shù)量，除以對應于SEQ ID No: 1的部分中的氨基酸殘基的數(shù)量，再乘以100。例如， 肽gAL·在JFQIQMW有兩個不同于SEQ ID No: 1的部分的氨基酸殘基（下劃線標出，粗體），使 用其可以制備1^1^正01(1麗。因此，改變的殘基的％計算為2/11\100% = 18.2%。
[0015]優(yōu)選地，本發(fā)明第一個方面的化合物包括氨基酸序列RXXXXFQ，其中X是任何氨基 酸。更優(yōu)選地，本發(fā)明第一個方面的化合物包括氨基酸序列RALLIFQ。更優(yōu)選地，本發(fā)明第一 個方面的化合物包括氨基酸序列RALLIFQIQM。
[0016] 在一個實施方案中，本發(fā)明第一個方面的化合物可表不為X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8-X9-X1Q-X11-X12-X13-X14-X15-X16-X17-X18。優(yōu)選地，X 4可以是R、K、Q或H，X9可以是F、Y或H，X10 可以是Q、N、K或R。優(yōu)選地，該化合物是其中X4是R、X9是F或Xiq是Q的化合物。更優(yōu)選地，該化 合物是其中X 4是R、X9是F和Xiq是Q的化合物。
[0017] 優(yōu)選地，該化合物中存在以下中的至少3種情況:Χ^Η，Χ2是K，X3是S，X5是A，X 6是L， X"?是L，X8是I，Xii是K，Xi2是I，Xi3是M，Xi4是W，Xi5是L，Xi6是R，Xn是R和Xi8是Q。優(yōu)選地該化合物 存在至少4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14個前述氨基酸位置。
[0018]特別優(yōu)選地，該化合物是其中X2是K、X8是I 或Xlf^R的化合物。特別優(yōu)選地， 該化合物是其中X2是Κ、χ8是1、乂13是1和乂16是1?的化合物。
[0019] 本發(fā)明的化合物還包括其中乂1是六、￥、1或L，X2是A、R、I或L，X 3是A、V、S、T、N或Q，X4 是R、K、Q或H，X5是A、V、I或UX6是L、I、A或V，X7是A、V、I或UX 8是A、V、I或L，X9是F、Y或!1，父10是 Q、N、K或R，Xn是K、Q或1?，父 12是1^或△，父13是]?、1^1、(：，父14是W、A、V、I、L、M或？，父 15是1^、1、八或 V，Xi6是4、￥、1丄、1?、1(、〇或!^17是4、￥、1或1^和/或乂 18是〇^、￥、1或1^的那些化合物。
[0020] 還應當認識到，在化合物包括少于SEQ ID No: 1的18個氨基酸殘基的實施方案中， 特定位置X可以是"空的（null)"（即不包括氨基酸殘基）。因此，例如，當化合物包括17個連 續(xù)氨基酸殘基的部分SEQ ID No: 1時，或者X1是空的或者X18是空的。同樣地，當化合物包括 16個連續(xù)氨基酸殘基的部分SEQ ID No: 1時，XjPX2,或者XjPX18或者X17和Xis是空的，對于 連續(xù)氨基酸殘基的部分SEQ ID No: 1，以此類推。
[0021] 優(yōu)選地本發(fā)明第一個或第二個方面的化合物的氨基酸序列具有7-18個氨基酸。例 如，氨基酸序列可具有8、9、10、11、12、13、14、15、16或17個氨基酸。優(yōu)選地化合物具有8-18 個氨基酸。還優(yōu)選地化合物具有11-18個氨基酸。通常，當本發(fā)明第一個或第二個方面的化 合物由肽組成時，其分子量小于30000道爾頓，優(yōu)選地小于25000道爾頓，更優(yōu)選地小于 20000道爾頓。通常，當本發(fā)明第一個或第二個方面的化合物包括連接如下所討論的另一部 分(meoity)的肽部分(peptide portion)時，本發(fā)明的化合物的分子量通常為10000道爾頓 和100000道爾頓之間，例如20000道爾頓和80000道爾頓之間，例如20000道爾頓和50000道 爾頓之間。
[0022] 本發(fā)明的化合物包括那些包含或組成為以下氨基酸序列的化合物，（R，K，Q，H)A L (L，A，V，I，L)I(F，Y，H)(Q，N，K，R)K I 1(￥，厶^，1丄），其中來自括號內的每組的一個氨基酸 在該位置上使用，其中所述化合物結合MAP激酶ρ38α。因此，本發(fā)明包括包含氨基酸序列X 4-X5-X6-X7-X8-X9-X1Q-X11-X12-X13-X14 的化合物，其中X4是R、K、Q或H，X5是 A，X6是 L，X7是L、A、V、I 或L，X8是I，X9是F、Y或H，X1()是Q、N、K或R，Xn是1(4 12是1413是]\1，以及父14是胃^、￥、1或1^，其中 所述化合物結合MAP激酶ρ38α。在該實施方案中，每個都是"空 的"（即，該位置不存在氨基酸殘基）。
[0023]本發(fā)明的化合物包括：
[0024] HKSRALLIFQKBWLRRQ(SEQ ID No:l)、
[0025] HKSRALLIFQKIMWLRR(SEQ ID No:2)^
[0026] HKSRALLIFQKIMWLR(SEQ ID No:3)^
[0027] HKSRALLIFQKIMWL(SEQ ID No :4)^
[0028] HKSRALLIFQKIMff(SEQ ID No:5)^
[0029] KSRALLIFQKIMWLRRQ(SEQ ID No:6)^
[0030] SRALLIFQKIMWLRRQ(SEQ ID No:7)^
[0031] SRALLIFQKIM(SEQ ID No:8)、
[0032] SRALLIFQ(SEQ ID No:9)、
[0033] HALAIFQKBW(SEQ ID No:10)、
[0034] HKSRALAIFQKIMALRRQ(SEQ ID No:11)^
[0035] AKSRALLIFQKIMWLRRQ(SEQ ID No:12)^
[0036] HKSRAALIFQKIMWLRRQ(SEQ ID No:13)^
[0037] HKSRALLIFQKIMWARRQ(SEQ ID No:14)^
[0038] HKSRALLIFQKIMWLRAQ(SEQ ID No:15)^
[0039] HKSRALLIFQKBWLRRA(SEQIDNo:16WP
[0040] SRALLIFQKI(SEQ ID No:17)。
[0041] 本發(fā)明化合物的氨基酸序列是肽，該術語包括具有氨基酸殘基(H-Ca-[側鏈])但 可由如下所討論的肽鍵(-C0-NH-)或非肽鍵連接的化合物。
[0042] 通過以引用的方式并入本文并在此引用的Lu et al(1981)J.0rg.Chem.46,3433 公開的固相多肽合成(solid-phase peptide synthesis)的Fmoc-聚酰胺模式(mode Fmoc-polyamide mode)可合成肽。用于肽合成的試劑容易商購獲得。
[0043]本發(fā)明化合物的純化可通過技術例如尺寸排阻色譜法、離子交換色譜法和（主要 地)反相高效液相色譜法中的任何一種或組合實現(xiàn)。肽的分析可使用薄層色譜法、反相高效 液相色譜法、酸解后的氨基酸分析，以及通過快速原子轟擊(