專利名稱：Atp結(jié)合盒轉(zhuǎn)運蛋白的異喹啉調(diào)節(jié)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ATP結(jié)合盒(“ABC”)轉(zhuǎn)運蛋白或其片段的調(diào)節(jié)劑，包括囊性纖維化跨膜傳導(dǎo)調(diào)節(jié)蛋白(“CFTR”)、其組合物，以及與其有關(guān)的方法。本發(fā)明還涉及使用這種調(diào)節(jié)劑治療ABC轉(zhuǎn)運蛋白介導(dǎo)的疾病的方法。
背景技術(shù)：
ABC轉(zhuǎn)運蛋白是膜轉(zhuǎn)運蛋白家族，其調(diào)節(jié)多種藥理學(xué)試劑、潛在毒性的藥物、和外源物、以及陰離子的轉(zhuǎn)運。ABC轉(zhuǎn)運蛋白是結(jié)合并利用細(xì)胞的三磷腺苷(ATP)來實現(xiàn)其特定活性的同源膜蛋白。發(fā)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)運蛋白中的一些是多藥抗性蛋白質(zhì)(如MDRl-P糖蛋白，或多藥抗性蛋白質(zhì)，MRP1)，為惡性癌細(xì)胞提供針對化療劑的防御。到目前為止，已經(jīng)鑒定了48種ABC轉(zhuǎn)運蛋白，并基于它們的序列同一性和功能分為7個家族。ABC轉(zhuǎn)運蛋白調(diào)節(jié)體內(nèi)的多種重要的生理學(xué)作用，并提供針對有害的環(huán)境化合物的防御。因此，它們代表了重要的潛在藥物靶標(biāo)，用于治療與轉(zhuǎn)運蛋白缺陷有關(guān)的疾病、防止藥物從靶細(xì)胞中轉(zhuǎn)運出來、和干預(yù)其中調(diào)節(jié)ABC轉(zhuǎn)運蛋白活性可能有利的其它疾病。通常與疾病有關(guān)的ABC轉(zhuǎn)運蛋白家族的一個成員是cAMP/ATP-介導(dǎo)的陰離子通道CFTR。CFTR在多種細(xì)胞型中表達，包括吸收性和分泌性上皮細(xì)胞，在其中它調(diào)節(jié)陰離子的跨膜流動，以及其它離子通道和蛋白質(zhì)的活性。在上皮細(xì)胞中，CFTR的正常功能對于維持包括呼吸和消化組織在內(nèi)的整個身體的電解質(zhì)轉(zhuǎn)運是關(guān)鍵的。CFTR由大約1480個氨基酸組成，編碼由串聯(lián)重復(fù)的跨膜結(jié)構(gòu)域構(gòu)成的蛋白質(zhì)，每個跨膜結(jié)構(gòu)域包含六個跨膜螺旋和一個核苷酸結(jié)合結(jié)構(gòu)域。兩個跨膜結(jié)構(gòu)域由具有多個磷酸化位置的大的、極性的、調(diào)節(jié)性(R)結(jié)構(gòu)域連接，所述結(jié)構(gòu)域調(diào)節(jié)通道活性和細(xì)胞運輸。已經(jīng)鑒定了編碼CFTR的基因并進行了測序(參見Gregory，R.J.等人(1990)Nature 347:382-386 ;Rich,D.P.等人(1990)Nature347:358-362)，(Riordan, J. R.等人(1989)Science 245:1066-1073)。這個基因的缺陷引起CFTR突變，導(dǎo)致囊性纖維化(“CF”)，囊性纖維化是最常見的人類致命性遺傳疾病。在美國，囊性纖維化影響大約1/2, 500的嬰兒。在所有美國人口中，高達1000萬人帶有該缺陷基因的一個單拷貝而沒有明顯的有害作用。相比之下，帶有兩個CF相關(guān)基因拷貝的個體受到CF的致虛弱和致命作用的影響，包括慢性肺病。在囊性纖維化患者中，在呼吸上皮中內(nèi)源表達的CFTR的突變導(dǎo)致頂端陰離子分泌(apical anion secretion)減少，引起離子和流體轉(zhuǎn)運失去平衡。產(chǎn)生的陰離子轉(zhuǎn)運減少有助于肺內(nèi)粘液蓄積增加和同時發(fā)生的最終引起CF患者死亡的微生物感染。除了呼吸道疾病之外，CF患者典型地受到胃腸問題和胰腺機能不全的困擾，如果未經(jīng)治療，會導(dǎo)致死亡。另外，大部分的囊性纖維化男性患者不能生育，而囊性纖維化的女性患者生育力降低。與CF相關(guān)基因兩個拷貝的嚴(yán)重影響相反，帶有CF相關(guān)基因單個拷貝的個體表現(xiàn)出對霍亂和對由腹瀉引起的脫水的耐受力增加，可能是在該群體中CF基因的出現(xiàn)頻率比較高的原因。CF染色體的CFTR基因的序列分析揭示了引起突變的多種疾病(Cutting，G. R.等人(1990)Nature 346:366-369 ;Dean, M.等人(1990)Cell 61:863:870 ；和 Kerem, B-S.等人(1989)Science 245:1073-1080 ;Kerem, B-S 等人(1990)Proc. Natl. Acad. Sci.USA87:8447-8451)。到目前為止，已經(jīng)鑒定了 >1000種引起CF基因突變的疾病(http://www. genet, sickkids. on. ca/cftr/)。最常見的突變是在CFTR氨基酸序列的508位的苯丙氨酸的缺失，其通常被稱為AF508-CFTR。這種突變發(fā)生在大約70%的囊性纖維化病例中，并涉及重癥疾病。AF508-CFTR的殘基508的缺失阻止了新生蛋白正確地折疊。這導(dǎo)致突變的蛋白不能離開ER和運輸?shù)劫|(zhì)膜。因此，存在于膜中的通道數(shù)目遠(yuǎn)少于在表達野生型CFTR的細(xì)胞 中所觀察到的通道數(shù)目。除了運輸受損之外，該突變導(dǎo)致有缺陷的通道門控。膜中通道數(shù)目減少與有缺陷的門控結(jié)合起來，使得穿過上皮的陰離子運送減少，并導(dǎo)致有缺陷的離子和流體轉(zhuǎn)運。(Quinton, P. M. (1990), FASEB J. 4:2709-2727)。然而，研究顯示，盡管低于野生型CFTR，但是膜中的AF508-CFTR數(shù)目減少也是有作用的。(Dalemans等人(1991) ,NatureLond. 354:526-528 ;Denning 等人，出處同前；Pasyk and Foskett (1995), J. Cell.Biochem. 270:12347-50)。除了 A F508-CFTR之外，引起導(dǎo)致有缺陷的運輸、合成、和/或通道門控的CFTR突變的其它疾病可以被向上或向下調(diào)節(jié)，以改變陰離子分泌和調(diào)節(jié)疾病進程和/或嚴(yán)重程度。盡管CFTR轉(zhuǎn)運除陰離子之外的多種分子，但是顯然，這種作用(轉(zhuǎn)運陰離子)代表了將離子和水轉(zhuǎn)運穿過上皮的重要機制中的一個因素。其它因素包括上皮細(xì)胞的Na+通道、ENaC、Na+/2C17K+協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白、Na+-K+-ATP酶泵和基底膜K+通道，它們都負(fù)責(zé)將氯離子攝取到細(xì)胞中。這些因素一起起作用，通過它們的選擇性表達和在細(xì)胞內(nèi)的定位實現(xiàn)穿過上皮的定向轉(zhuǎn)運。通過存在于頂膜上的ENaC和CFTR與在細(xì)胞基底膜表面上表達的Na+-K+-ATP酶泵和Cl—通道的協(xié)調(diào)的活性發(fā)生氯離子吸收。氯離子從腔側(cè)的繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)氯離子蓄積，然后通過Cl—通道被動離開細(xì)胞，產(chǎn)生向量運輸。Na+/2C17K+協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白、Na+-K+-ATP酶泵的排列和在基底側(cè)表面上的基底側(cè)膜K+通道與在腔側(cè)上的CFTR —起通過腔側(cè)上的CFTR協(xié)調(diào)氯離子的分泌。因為水本身決不可能主動轉(zhuǎn)運，其借助由鈉和氯離子的總體流動所生成的微小的跨上皮滲透梯度流過上皮。除了囊性纖維化之外，CFTR活性的調(diào)節(jié)可能有利于并非直接由CFTR突變引起的其它疾病，諸如分泌性疾病和CFTR介導(dǎo)的其它蛋白質(zhì)折疊疾病。這些包括但不限于慢性阻塞性肺病(COPD)、干眼病、和斯耶格倫病。CCffD的特征在于進行性的和不完全可逆的氣流受限。氣流受限歸因于粘液分泌過多、肺氣腫、和細(xì)支氣管炎。突變型或野生型CFTR的活化劑提供了對COPD中常見的粘液分泌過多和粘液纖毛清除受損的潛在治療。具體地，穿過CFTR的陰離子分泌增加可以促進流體轉(zhuǎn)運到氣道表面液體中以便使粘液水合和優(yōu)化纖毛周圍流體粘度(periciliary fluidviscosity).這會引起粘液纖毛清除增加和與CCffD有關(guān)癥狀減少。干眼病的特征在于淚水產(chǎn)生減少和淚液膜脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和粘蛋白分布異常。干眼有許多原因，其中一些包括年齡、Lasik眼睛手術(shù)、關(guān)節(jié)炎、藥物、化學(xué)品/熱灼傷、變態(tài)反應(yīng)、和疾病諸如囊性纖維化和斯耶格倫綜合征。通過CFTR的陰離子分泌增加會增加來自角膜內(nèi)皮細(xì)胞和眼睛周圍的分泌腺的流體轉(zhuǎn)運，以加強角膜水合。這會有助于減輕與干眼病有關(guān)的癥狀。斯耶格倫綜合征是一種自身免疫性疾病，其中免疫系統(tǒng)攻擊全身的產(chǎn)生水分的腺體，包括眼睛、口腔、皮膚、呼吸組織、肝臟、陰道、和內(nèi)臟。癥狀包括眼睛、口腔、和陰道干燥，以及肺疾病。該疾病還與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、系統(tǒng)性硬化、和多發(fā)性肌炎(polymypositis)/皮膚肌炎有關(guān)。有缺陷的蛋白質(zhì)運輸被認(rèn)為引起該疾病，其治療選擇有限。CFTR活性調(diào)節(jié)劑可以使該疾病所影響的各器官水合并有助于相關(guān)癥狀的增加。正如以上的討論，認(rèn)為AF508-CFTR中殘基508的缺失阻止新生蛋白質(zhì)的正確折疊，導(dǎo)致這種突變型蛋白質(zhì)不能離開ER和運輸?shù)劫|(zhì)膜。因此，存在于質(zhì)膜中的成熟蛋白質(zhì)的數(shù)量不足，且上皮組織內(nèi)的氯離子轉(zhuǎn)運顯著減少。事實上，已經(jīng)表明ER結(jié)構(gòu)對AB C轉(zhuǎn)運蛋白的有缺陷的E R處理的這種細(xì)胞現(xiàn)象不僅是CF疾病的潛在基礎(chǔ)，而且是多種其它孤立疾病和遺傳疾病的潛在基礎(chǔ)。ER結(jié)構(gòu)能機能失常的兩個途徑是 對蛋白質(zhì)的ER出口的偶聯(lián)喪失導(dǎo)致降解，或者是這些有缺陷的/錯誤折疊的蛋白質(zhì)的 ER 蓄積[Aridor M 等人，Nature Med. , 5 (7), pp745-751 (1999) ；Shastry, B. S.等A Neurochem. International, 43, ppl~7 (2003) ；Rutishauser, J.等人，Swiss Medffklv. 132. PP211-222 (2002) ;Morello, JP 等人，TIPS,紅，pp. 466-469 (2000) ；Bross P.等人，Human Mut.，li，pp. 186-198 (1999)]。與第一類ER機能失常有關(guān)的疾病是囊性纖維化(歸因于上述討論的錯誤折疊的AF508-CFTR)、遺傳性肺氣腫(歸因于al_抗胰蛋白酶變體)、遺傳性血色素沉著病、凝結(jié)-纖維蛋白溶解缺陷諸如蛋白C缺陷、I型遺傳性血管性水腫、脂質(zhì)加工缺陷諸如家族性高膽固醇血癥、I型乳糜微粒血癥、無P月旨蛋白血癥、溶酶體貯積病諸如I-細(xì)胞病/假性赫爾勒病、粘多糖累積癥(歸因于溶酶體加工酶)、Sandhof/Tay-Sachs (歸因于￠-氨基己糖苷酶)、II型Crigler-Najjar (歸因于UDP-葡糖苷酸-唾酸(Sialyc)-轉(zhuǎn)移酶)、多內(nèi)分泌腺病/高胰島素血癥、糖尿病(歸因于胰島素受體)、Laron侏儒癥(歸因于生長激素受體)、髓過氧化物酶缺乏癥、原發(fā)性甲狀旁腺功能減退(歸因于前甲狀旁腺激素原)、黑素瘤(歸因于酪氨酸酶)。與后一類ER機能失常有關(guān)的疾病是Glycanosis⑶Gl型、遺傳性肺氣腫(歸因于al_抗胰蛋白酶(PiZ變體)、先天甲狀腺機能亢進、成骨不全(歸因于I、II、IV型前膠原)、遺傳性血纖維蛋白原過少(歸因于纖維蛋白原)、ACT缺陷(歸因于a I-抗凝乳蛋白酶)、尿崩癥(DI)、神經(jīng)生理性(Neurophyseal)DI (歸因于 V 加壓素激素(asopvessin hormone)/V2_ 受體)、腎性尿崩癥(歸因于Aquaporin II)、Charcot-Marie Tooth綜合征(歸因于外周髓鞘蛋白22)、Perlizaeus-Merzbacher病、神經(jīng)變性疾病諸如阿爾茨海默氏病(歸因于PAPP和早老素)、帕金森氏病、肌萎縮性側(cè)索硬化、進行性核上麻痹、皮克病、幾種多谷氨酰胺神經(jīng)病癥(諸如亨廷頓病、脊腦小腦共濟失調(diào)I型、脊髓和延髓肌肉萎縮、齒狀核紅核蒼白球丘腦下部萎縮、和肌強直營養(yǎng)不良、和海綿狀腦病諸如遺傳性克-雅二氏病(歸因于朊病毒蛋白加工缺陷)、法布里病(歸因于溶酶體Ct-半乳糖苷酶A)和Straussler-Scheinker綜合征(歸因于Prp加工缺陷)。除了 CFTR活性的向上調(diào)節(jié)之外，由CFTR調(diào)節(jié)劑減少陰離子分泌可能有利于分泌性腹瀉的治療，在分泌性腹瀉中，由于促分泌活化的氯離子轉(zhuǎn)運使得上皮的水轉(zhuǎn)運顯著地增加。所述機制涉及cAMP的升高和CFTR的刺激。盡管腹瀉有許多的原因，但是由過量的氯離子轉(zhuǎn)運所引起的腹瀉疾病的主要后果是所有腹瀉所共有的，且包括脫水、酸中毒、生長受損和死亡。急性和慢性的腹瀉代表了世界上許多地區(qū)的主要的醫(yī)療問題。腹瀉是發(fā)生營養(yǎng)不良的主要因素，而且是在低于五歲的兒童中導(dǎo)致死亡的主要原因(5，000, 000死亡/年)。分泌性腹瀉在獲得性免疫缺乏綜合征(AIDS)患者和慢性炎癥性腸病(IBD)患者中也是危險的狀況。每年有1600萬從工業(yè)化國家到發(fā)展中國家的旅行者發(fā)生腹瀉，腹瀉的強度和病例數(shù)取決于旅行的國家和地區(qū)的不同而不同。
圈養(yǎng)動物和寵物諸如牛、豬、和馬、綿羊、山羊、貓和狗的腹瀉也稱為家畜腹瀉，是這些動物的主要死亡原因。腹瀉可以由任何較大的轉(zhuǎn)變引起，諸如斷奶或身體活動，以及響應(yīng)于多種細(xì)菌或病毒感染發(fā)生，并且通常在動物生命的前幾個小時內(nèi)發(fā)生。最常見的致腹瀉細(xì)菌是具有K99纖毛抗原的腸產(chǎn)毒性大腸桿菌(ETEC)。腹瀉的常見病毒誘因包括輪狀病毒和冠狀病毒。其它感染劑包括隱孢子蟲屬(Cryptosporidium)、蘭伯氏賈第蟲(giardia Iamblia)、和沙門氏菌等等。輪狀病毒感染的癥狀包括排泄水樣便、脫水和虛弱。冠狀病毒在新生動物中引起更嚴(yán)重的疾病，并且具有高于輪狀病毒的致死率。然而，通常，子畜可能感染不止一種的病毒，或同時感染病毒和細(xì)菌微生物。這顯著地增加了疾病的嚴(yán)重程度。因此，需要可用于調(diào)節(jié)哺乳動物細(xì)胞膜中的ABC轉(zhuǎn)運蛋白活性的ABC轉(zhuǎn)運蛋白活性調(diào)節(jié)劑及其組合物。需要使用這種ABC轉(zhuǎn)運蛋白活性調(diào)節(jié)劑來治療ABC轉(zhuǎn)運蛋白介導(dǎo)的疾病的方法。需要調(diào)節(jié)哺乳動物的離體細(xì)胞膜中的ABC轉(zhuǎn)運蛋白活性的方法。需要可用于調(diào)節(jié)哺乳動物細(xì)胞膜中的CFTR活性的CFTR活性調(diào)節(jié)劑。需要使用這種CFTR活性調(diào)節(jié)劑來治療CFTR-介導(dǎo)的疾病的方法。需要調(diào)節(jié)哺乳動物的離體細(xì)胞膜中的CFTR活性的方法。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的化合物及其藥學(xué)可接受的組合物可用作ABC轉(zhuǎn)運蛋白活性的調(diào)節(jié)劑。這些化合物為通式(I)
權(quán)利要求
1.下式的化合物或其藥學(xué)可接受的鹽在制備用于治療患者的囊性纖維化或減輕患者的囊性纖維化的嚴(yán)重程度的藥物中的應(yīng)用，
2.權(quán)利要求I的用途，其中所述患者帶有兩個拷貝的所述缺陷的基因。
3.組合物在制備用于治療患者的囊性纖維化或減輕患者的囊性纖維化的嚴(yán)重程度的藥物中的應(yīng)用，其中，所述患者帶有缺陷的基因，該基因?qū)е履倚岳w維化跨膜傳導(dǎo)調(diào)節(jié)蛋白的氨基酸序列的508位的苯丙氨酸的缺失，所述用途包括將有效量的所述組合物給予所述患者的步驟，所述組合物包含
4.權(quán)利要求3的用途，其中所述患者帶有兩個拷貝的所述缺陷的基因。
5.權(quán)利要求3或4的用途，其中所述組合物另外包含溶粘蛋白劑、支氣管擴張劑、抗生素、抗感染藥、抗炎藥、CFTR調(diào)節(jié)劑、或營養(yǎng)劑。
全文摘要
本發(fā)明的化合物及其藥學(xué)可接受的組合物可用作ATP結(jié)合盒(“ABC”)轉(zhuǎn)運蛋白或其片段的調(diào)節(jié)劑，所述ATP結(jié)合盒(“ABC”)轉(zhuǎn)運蛋白或其片段包括囊性纖維化跨膜傳導(dǎo)調(diào)節(jié)蛋白(“CFTR)”。本發(fā)明還涉及使用本發(fā)明化合物治療ABC轉(zhuǎn)運蛋白介導(dǎo)的疾病的方法。
文檔編號A61P15/08GK102743385SQ20121024318
公開日2012年10月24日 申請日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月16日
發(fā)明者B·貝爾, M·米勒, P·D·J·赫羅滕胡伊斯, S·哈迪達魯阿, 周競蘭 申請人:沃泰克斯藥物股份有限公司