專利名稱：螺-吲哚酮mdm2拮抗劑的制作方法
螺-吲哚酮MDM2拮抗劑相關(guān)申請的交叉參考本申請要求于2009年11月12日提交的美國臨時申請No. 61/260，685和于2009年11月23日提交的美國臨時申請No. 61/263，662的優(yōu)先權(quán)。關(guān)于聯(lián)邦政府贊助的研究或研發(fā)的聲明本發(fā)明是在國立衛(wèi)生研究院(NIH)資助金No. CA121279、CA069568和CA097248的支持下完成的。政府對本發(fā)明享有一定的權(quán)利。
背景技術(shù)：
攻擊性癌細胞表型是多種遺傳和外遺傳改變(epigenetic alteration)致使細胞內(nèi)信號傳導通路失調(diào)的結(jié)果(Ponder，Nature 411:336(2001))。癌細胞通常不能執(zhí)行細胞凋亡程序，且認為由于正常細胞凋亡機制的缺陷引起的缺乏適當細胞凋亡是癌癥的標志(Lowe等人,Carcinogenesis 21:485(2000))。由于正常細胞凋亡機制的缺陷引起的癌細胞不能執(zhí)行細胞凋亡程序，通常與對化學治療、放射或免疫治療誘導的細胞凋亡的抗性增加相關(guān)。不同來源的人癌癥由于細胞凋亡缺陷引起的對于目前治療方案的原發(fā)性或獲得性抗性，是目前癌癥治療的主要問題(Lowe等人，Carcinogenesis 21:485 (2000) ；Nicholson,Nature 407:810 (2000)) 0因此，目前和未來對設(shè)計和研發(fā)靶點-特異性新分子抗癌治療以改善癌癥患者的存活率和生活質(zhì)量的努力，必須包括對細胞凋亡特異性靶點癌細胞抗性的策略。p53腫瘤抑制基因?qū)τ诳刂萍毎芷谶M程、衰老和細胞凋亡起著核心作用(Vogelstein 等人，Nature 408:307 (2000) ；Goberdhan, Cancer Cell 7:505(2005))。MDM2和p53是自身調(diào)節(jié)反饋回路的部分(Wu等人，Genes Dev. 7:1126 (1993))。MDM2在轉(zhuǎn)錄中被P53和MDM2激活，其又通過至少三種機理抑制p53活性(Wu等人，GenesDev. 7:1126(1993))。第一，MDM2蛋白直接結(jié)合p53反式激活區(qū)，從而抑制p53介導的反式激活。第二，MDM2蛋白含有核輸出信號序列，并在結(jié)合至p53后誘導p53的核輸出，阻止p53結(jié)合至靶DNA。第三，MDM2蛋白為E3泛素連接酶，且在結(jié)合至p53后能夠促進p53的降解。盡管之前已經(jīng)成功地設(shè)計了基于肽的MDM2的高親和性抑制劑(Garcia-Echeverria等人,Med. Chem. 43:3205(2000)),然而這些抑制劑并非合適的治療性分子，因為它們的細胞穿透性和體內(nèi)生物利用度較差。盡管制藥工業(yè)付出大量的努力，但高通量篩選策略在鑒定有效的非肽小分子抑制劑方面收效甚微。因此，需要P53-MDM2相互作用的非肽藥物樣小分子抑制劑。p53和MDM2相互作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)已由X射線結(jié)晶學確定(Kussie等人，Science274:948(1996))。P53-MDM2相互作用的基于螺-n引哚酮(spiro_oxindole)的拮抗劑公開于美國專利 No. 7，759，383B2 和 7，737，174B2 中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及將罹患癌癥的動物暴露于治療有效量的藥物(例如小分子)抑制癌細胞或支持細胞的生長，該藥物增加P53和p53相關(guān)蛋白(例如p63，p73)的功能。在一些實施方案中，本文提供的化合物抑制P53或p53相關(guān)蛋白與MDM2或MDM2相關(guān)蛋白(例如MDMX)之間的相互作用。抑制p53或p53相關(guān)蛋白與MDM2或MDM2相關(guān)蛋白之間的相互作用，抑制癌細胞或支持細胞的生長和/或使得所述細胞作為一個群體更易感于癌癥治療性藥物或放射治療的誘導細胞死亡活性。在一些實施方案中，本文提供的抑制劑通過干擾P53-MDM2相互作用延長p53的半衰期，所 述p53_MDM2相互作用通常會促進p53降解。本文提供的化合物滿足了治療多種癌癥類型的尚未滿足的需要，無論是作為單一治療給藥以誘導癌細胞的衰老、細胞生長抑制、細胞凋亡和/或細胞周期終止，還是以暫時方式給藥其他藥物，例如其他誘導細胞死亡或細胞周期干擾性癌癥治療劑或放射治療(組合治療)，以使得相比于僅用癌癥治療性藥物或放射治療進行治療的動物中的相應細胞比例，有更大比例的癌細胞或支持性細胞對執(zhí)行細胞凋亡程序敏感。在一些實施方案中，相比于僅用所述化合物或抗癌藥物/放射單獨治療的動物，用治療有效量的一種或多種本文提供的化合物和抗癌劑治療動物產(chǎn)生更大的抗腫瘤活性和臨床益處。另外，由于本文提供的化合物能降低表達P53或p53相關(guān)蛋白的細胞的細胞凋亡閾值，因此當與一種或多種本文提供的化合物組合使用時，成功地執(zhí)行細胞凋亡程序(作為對抗癌藥物/放射的細胞凋亡誘導活性的響應)的細胞比例將會增加?；蛘撸疚奶峁┑幕衔锟捎糜诮o藥更低劑量的、且因此毒性更低和更易耐受的抗癌藥物和/或放射，以產(chǎn)生與單用常規(guī)劑量的抗癌藥物/放射相同的腫瘤響應/臨床益處。由于經(jīng)批準的抗癌藥物和放射治療的劑量是已知的，因此本發(fā)明提供的化合物、組合物和方法能與一種或多種經(jīng)批準的抗癌藥物和/或放射治療一起使用。另外，由于本文提供的化合物可至少部分地通過刺激p53和p53相關(guān)蛋白的促細胞凋亡和/或細胞周期抑制活性而起作用，將癌細胞和支持性細胞暴露于治療有效量的所述化合物可暫時地連接為響應于抗癌藥物或放射治療的細胞執(zhí)行細胞凋亡程序的嘗試。因此，在一些實施方案中，與其他已知的抗癌藥物組合給藥本文提供的化合物或組合物，特別提供了有效的治療實踐。在其他實施方案中，本文提供的P53或p53相關(guān)蛋白與MDM2和MDM2相關(guān)蛋白之間的相互作用的抑制劑可保護正常細胞(例如非過度增殖性細胞)免遭某些化學治療劑和放射的毒性作用，這可能是通過所述抑制劑誘導正常細胞的細胞周期終止的能力實現(xiàn)的。例如，本文提供的抑制劑可引起包含野生型或功能性P53 (和/或野生型或功能性p53相關(guān)蛋白)的細胞的細胞周期終止，同時對包含突變、缺失或者非功能性或低功能性p53(和/或突變、缺失或者非功能性或低功能性P53相關(guān)蛋白)的癌細胞無作用或作用較低。當與本文提供的抑制劑組合給予時，通過允許使用更高劑量或具有更長期治療的化學治療劑或療法而不增加所述治療的毒性副作用，這種有差別的保護性作用可允許更有效地治療癌癥。申請人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本文提供的具體螺-吲哚酮呈現(xiàn)了藥物樣性質(zhì)的出乎意料的組合。所述出乎意料的組合包括例如體外功效，體內(nèi)功效，體外肝微粒體穩(wěn)定性，想要的吸收、分布、代謝和排泄(ADME)性質(zhì)之中的兩種或多種。例如，相比于已知的P53-MDM2相互作用拮抗劑，本文提供的具體螺-吲哚酮更耐受代謝降解(例如通過體外肝微粒體穩(wěn)定性和/或體內(nèi)藥代動力學所測量)和/或顯示體內(nèi)功效增加。申請人:還發(fā)現(xiàn)，可代謝裂解的基團可用于增加母體分子的水溶性。因此，在一些實施方案中，本文提供的螺-吲哚酮是相比于母體分子水溶性增加的有用的前藥。
在一些實施方案中，本文提供的螺-吲哚酮具有式I :
權(quán)利要求
1.化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，所述化合物具有式I:
2.權(quán)利要求I的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中代表單鍵。
3.權(quán)利要求I的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其具有式II
4.權(quán)利要求I的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，所述化合物具有式
5.權(quán)利要求I的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中 Rla、Rlb、Rlc;和Rld各獨立地選自氫、氟和氯； R2為任選被取代的芳基； R3為任選被取代的烷基； R4為氫；和 X和Y為NH。
6.權(quán)利要求3或4的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中 Rla和Rld各為氫； Rlb選自氫和氟；和 R1。選自氟和氯。
7.權(quán)利要求I的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中R2為任選被取代的芳基，其具有式R2-1
8.權(quán)利要求7的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中 R25a選自氫和氟； R25b為氯； R2fc選自氫和氟;和R25d和R256各為氫。
9.權(quán)利要求I的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中R5選自
10.權(quán)利要求9的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中R7為任選被取代的C1-C4烷基；R8a選自氫和C1-C4烷基；R9a和Rltl各為氫；或R9和Rki中的一個為氫且另一個為可代謝裂解的基團；R9b 選自氫、C1-C4 烷基、-SO2R9d 和-CONR9eR9f ；R9c；選自氫、C1-C4烷基和環(huán)烷基；或R9b和R9e與它們所連接的氮原子一起形成任選被取代的4-至8-元雜環(huán)；R9d選自任選被取代的C1-C6烷基和任選被取代的C3-C6環(huán)烷基；R9e和R9f各獨立地選自氫、任選被取代的C1-C6烷基和任選被取代的C3-C6環(huán)烷基；或R9e和R9f與它們所連接的氮原子一起形成任選被取代的4-至8-元雜環(huán)；Rlla 選自氫、C「C4 烷基、-SO2Rlle 和-CONR11dRlle ；Rllb選自氫、C1-C4烷基、任選被取代的環(huán)烷基；或Rlla和Rnb與它們所連接的氮原子一起形成任選被取代的4-至8-元雜環(huán)；Rllc選自任選被取代的C1-C6烷基和任選被取代的C3-C6環(huán)烷基；Rlld和Rlle各獨立地選自氫、任選被取代的C1-C6烷基和任選被取代的C3-C6環(huán)烷基；或Rlld和Rlle與它們所連接的氮原子一起形成任選被取代的4-至8-元雜環(huán)；R14為氫或C1-C4烷基；R15為氫或可代謝裂解的基團；R16a 選自-SO2R16c 和-CONR16dR16e ； R16b選自氫和C1-C4烷基； R16c選自任選被取代的C1-C6烷基和任選被取代的C3-C6環(huán)烷基； R16d和R166各獨立地選自氫、任選被取代的C1-C4烷基和任選被取代的C3-C6環(huán)烷基；或 R16d和R166與它們所連接的氮原子一起形成4-至8-元雜環(huán)； R19選自氫、任選被取代的C1-C6烷基和任選被取代的C3-C6環(huán)烷基； R20選自氫、任選被取代的C1-C6烷基和任選被取代的C3-C6環(huán)烷基；和 R21a和R21b各為氫；或 R21a和R21b中的一個為氫且另一個為可代謝裂解的基團。
11.權(quán)利要求I的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，所述化合物具有式XVIIIa:
12.權(quán)利要求11的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其具有式XIX:
13.權(quán)利要求11的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其具有式XXIX:
14.權(quán)利要求12的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中R3為烷基。
15.權(quán)利要求12的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中R27選自
16.權(quán)利要求12的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中R27選自
17.權(quán)利要求12的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中R27選自
18.權(quán)利要求12的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中R27選自
19.權(quán)利要求18的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中所述可代謝裂解的基團選自
20.權(quán)利要求1-19中任一項的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中R3SC1-Cltl 烷基。
21.權(quán)利要求20的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中所述C1-Cltl烷基選自-CH2C (CH3) 3、-CH2C (CH3) 2CH2CH3、-CH2C (CH3) 2CH2CH2CH3、-CH2C (CH3) 2CH2CH2CH2CH3、-CH2C(CH2CH3) 2CH3 和-CH2C (CH3) 2CH2CH (CH3) 2。
22.權(quán)利要求21的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中所述C1-Cltl烷基為-CH2C (CH3) 3。
23.化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，所述化合物選自
24.
25.權(quán)利要求I的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，所述化合物選自
26.藥物組合物，其包含權(quán)利要求1-25中任一項的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，以及藥學上可接受的載劑。
27.治療患者的方法,其包括向所述患者給藥治療有效量的權(quán)利要求1-25中任一項的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥，其中所述患者患有過度增殖性疾病。
28.治療患者的方法,其包括向所述患者給藥治療有效量的權(quán)利要求26的藥物組合物，其中所述患者患有過度增殖性疾病。
29.權(quán)利要求27或28的方法，其中所述過度增殖性疾病為癌癥。
30.權(quán)利要求27或28的方法，其中所述過度增殖性疾病的細胞表達功能性p53。
31.權(quán)利要求29的方法，其還包括向所述患者給藥一種或多種抗癌劑。
32.權(quán)利要求31的方法，其中所述抗癌劑為化學治療劑。
33.權(quán)利要求31的方法，其中所述抗癌劑為放射治療劑。
34.治療患者的方法，其中所述患者患有過度增殖性病癥且正在用抗癌劑治療，該方法包括向所述患者給藥權(quán)利要求1-25中任一項的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑合物或前藥。
35.權(quán)利要求34的方法，其中所述患者正在經(jīng)受抗癌劑治療的副作用，其選自粘膜炎、口腔炎、口干癥、脫發(fā)和胃腸道病癥。
36.權(quán)利要求35的方法，其中所述過度增殖性病癥的細胞表達功能性p53。
37.試劑盒，其包含權(quán)利要求1-25中任一項的化合物和用于將所述化合物給予患有過度增殖性疾病的患者的說明書。
38.權(quán)利要求37的試劑盒，其中所述過度增殖性疾病為癌癥。
39.權(quán)利要求38的試劑盒，其還包含一種或多種抗癌劑。
40.權(quán)利要求39的試劑盒，其中所述說明書指導將所述化合物與所述一種或多種抗癌劑共同給藥。
全文摘要
本文涉及藥物化學領(lǐng)域中的化合物、組合物和方法。本文提供的化合物和組合物涉及螺-吲哚酮，其具有p53和MDM2之間相互作用的拮抗劑的功能；本發(fā)明還涉及它們作為癌癥和其他疾病的治療的治療劑的用途。
文檔編號C07D491/107GK102712650SQ201080061294
公開日2012年10月3日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者D.麥凱克倫, P.鄒, S.庫瑪, 余尚海, 孫威, 孫篤新, 王少萌, 趙玉軍 申請人:密歇根大學董事會