與粒細胞集落刺激因子受體相關(guān)的方法和組合物的制作方法
【專利摘要】一些實施方案包括調(diào)節(jié)粒細胞集落刺激因子受體(GCFR)活性的組合物，以及調(diào)節(jié)粒細胞集落刺激因子受體(GCFR)活性的化合物的應(yīng)用或鑒定方法。一些實施方案包括化合物治療某些病癥如造血性或神經(jīng)性病癥的用途。
【專利說明】與粒細胞集落刺激因子受體相關(guān)的方法和組合物
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2011年11月18日遞交的美國臨時申請第61/561510號和2011年11月14日遞交的美國臨時申請第61/559660號的權(quán)益，每個申請的標(biāo)題為“與粒細胞集落刺激因子受體相關(guān)的方法和組合物(METHODS AND COMPOSIT1NS ASSOCIATED WITH THEGRANULOCYTE COLONY-STIMULATING FACTOR RECEPTOR) ”，其內(nèi)容在此通過引用以其整體并入本文。
[0003]序列表的引用
[0004]本申請與序列表一起以電子格式遞交。序列表以標(biāo)題為LIGAND200W0.TXT的文件提供，其于2012年10月29日創(chuàng)建，大小為約3Kb。電子格式序列表中的信息通過引用以其整體并入本文。
發(fā)明領(lǐng)域
[0005]公開了化學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的組合物和方法。一些公開的實施方案為調(diào)節(jié)粒細胞集落刺激因子受體(GCFR)活性的組合物。一些公開的實施方案為調(diào)節(jié)粒細胞集落刺激因子受體(GCFR)活性的化合物的應(yīng)用或鑒定方法。一些公開的實施方案包括使用化合物治療某些與粒細胞集落刺激因子受體(GCFR)相關(guān)的病癥如造血性或神經(jīng)性病癥。
[0006]發(fā)明背景
[0007]粒細胞集落刺激因子(GCSF)是一種具多功能活性的造血生長因子。作為一種糖蛋白，GCSF在骨髓粒細胞前體的成熟、增殖、分化和功能活化過程以及骨髓成熟粒細胞中起著重要的調(diào)節(jié)功能。當(dāng)出現(xiàn)骨髓功能障礙時，其能增加白細胞產(chǎn)生。重組DNA技術(shù)使得能夠克隆負責(zé)GCSF的基因，以及開發(fā)能用于治療多種人造血性疾病和病癥如中性粒細胞減少癥和造血干細胞移植的藥品。
[0008]人GCSF(hGCSF)蛋白具有19.6kDa的分子量，并通過與人GCSF受體(hGCSFR)結(jié)合發(fā)揮其生物學(xué)功能，所述受體為具有大的胞外區(qū)的單次跨膜蛋白，其由免疫球蛋白樣(Ig樣)結(jié)構(gòu)域、細胞因子受體同源物(CRH)結(jié)構(gòu)域和3個纖連蛋白III型結(jié)構(gòu)域組成。GCSF與受體的胞外Ig樣結(jié)構(gòu)域和0^結(jié)構(gòu)域的結(jié)合引起受體發(fā)生1^03?/1^03?1?為2:2化學(xué)計量的同源二聚化(Tamada T, et al.2006Homodimeric cross-over structure of the humanGCSF receptor signaling complex.PNAS103:3135-3140)。二聚化引起細胞內(nèi) Janus 酪氨酸激酶信號轉(zhuǎn)導(dǎo)物和轉(zhuǎn)錄(Jak-Stat)類型信號轉(zhuǎn)導(dǎo)級聯(lián)激活物的活化。造血因子受體從胞外區(qū)至胞內(nèi)級聯(lián)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)傳遞被認為是通過TM結(jié)構(gòu)域中受體二聚物的構(gòu)象改變進行。已證明可在不存在天然配體EPO下，通過TM結(jié)構(gòu)域的突變激活二聚化紅細胞生成素(EPO)受體(一種調(diào)節(jié)紅細胞產(chǎn)生的造血生長因子)(Lu X, et al.2006Active conformat1nof the erythropoietin receptor:Random and cycteine-scanning mutagenesis ofthe extracellular juxtamembrane and transmembrane domains.JBC281:7002-7011)。由于受體組成性激活，hGCSFR的TM結(jié)構(gòu)域突變的患者患有慢性中性粒細胞增多癥(Plo I,et al.2009An activating mutat1n in the CSF3R gene induces a hereditarychronicneutrophiIia.JEM206:1701-1707)。
[0009]天然配體的經(jīng)生物工程改造的EPO和GCSF靶向結(jié)合位點的開發(fā)已獲得成功，而基于蛋白的血小板生成素(TPO)藥物的開發(fā)由于針對內(nèi)源性TPO的抗體產(chǎn)生的藥物相關(guān)的增加而失敗?；陔牡腡PO模擬分子一羅米司亭(romiplostim)，最近獲得了 FDA許可，盡管藥物相關(guān)的抗體開發(fā)的風(fēng)險需在較長時期的應(yīng)用中加以監(jiān)測。致力于發(fā)現(xiàn)靶向相同位點的小分子的探索取得的成果不多。伊屈潑帕(Eltoombopag)是FDA許可的造血生長因子領(lǐng)域的第一種用于治療血小板減少的小分子藥物。與羅米司亭(其與內(nèi)源性TPO競爭TPO受體的相同結(jié)合位點)不同，伊屈潑帕最可能通過與TM結(jié)構(gòu)域相互作用而激活TPO受體，并因此，其活性應(yīng)加上內(nèi)源性TPO的活性的。伊屈潑帕顯示需要組氨酸-499的獨特的物種特異性的TPO受體激活，并且部分激活其中TM結(jié)構(gòu)域中半胱氨酸殘基突變?yōu)榻M氨酸的小鼠GCSF受體(Erickson-Miller C，et al.2004Species specificity and receptor domain interact1n ofsmall molecule TPO receptor agonists.ASH2004San Diego, poster)。已報導(dǎo)了能激活 TPO受體的幾類化合物。例如，W02004/033433、W02007/062078、W02006/047344、W001/89457、W02009/103218, US7, 026, 334、W02005/01456K W02005/00765K W02006/033005,W02007/004038, W02007/036769 和 TO2007/054783。
[0010]已鑒定了選擇性激活小鼠GCSF受體的小分子。(Tian S-S, et al.1998Asmall, nonpeptidyl mimics of granulocyte-colony-stimulating factor.Science281:257-259)。據(jù)報導(dǎo)，該分子不與GCSF直接競爭，盡管其似乎結(jié)合小鼠GCSF受體的胞外區(qū)° (Doyle ML, et al.2003Selective binding and oligomerizat1n of the murineGCSF receptor by a low molecular weight, nonp印tidyl ligand.JBC278:9426-9434)。已報導(dǎo)了一類小分子能激活小鼠和 人GCSF受體，且未提出其作用位點(Kusano K, et al.2004Apotential therapeutic role for small nonpeptidyl compounds that mimic human GCSF.Bloodl03:836-842 ；Tokizawa M, et al.2004Imidazole derivatives of their salts.US6, 737，434)。
[0011]發(fā)明概述
[0012]公開了調(diào)節(jié)粒細胞集落刺激因子受體(GCFR)活性的組合物。公開了調(diào)節(jié)粒細胞集落刺激因子受體(GCFR)活性的化合物的應(yīng)用方法及其鑒定方法。公開了其他實施方案，包括使用化合物治療某些病癥，如造血性或神經(jīng)性病癥。
[0013]一些實施方案包括式(I)、(II)、(III)或(IV)的化合物、其互變異構(gòu)體，或其藥學(xué)可接受的鹽:
[0014]
【權(quán)利要求】
1.式(I)、(II)、(III)或(IV)的化合物、其互變異構(gòu)體，或其藥學(xué)可接受的鹽:
2.如權(quán)利要求1所述的化合物、其互變異構(gòu)體或其藥學(xué)可接受的鹽，所述化合物具有式(Ia)的結(jié)構(gòu):
3.如權(quán)利要求2所述的化合物，其中: R1選自氫和任意取代的C1-C6烷基； R2和R3獨立地選自氫和任意取代的C1-C6烷基； R4選自氫、任意取代的C1-C6烷基、任意取代的芳基和任意取代的雜芳基；Q選自任意取代的C1-C6烷基和任意取代的C3-C8環(huán)烷基；并且 Z為0(氧)。
4.如權(quán)利要求3所述的化合物，其中: R1選自氫和任意取代的C1-C3烷基； R2和R3獨立地選自氫和任意取代的C1-C3烷基； R4選自任意取代的C1-C6烷基和任意取代的芳基；并且 Q選自任意取代的C1-C3烷基和任意取代的C3-C3環(huán)烷基。
5.如權(quán)利要求4所述的化合物，其中: R1為氫； R2和R3獨立地為任意取代的C1-C3烷基； R4為任意取代的苯基；并且 Q為任意取代的C1-C3烷基。
6.如權(quán)利要求1所述的化合物，其互變異構(gòu)體或其藥學(xué)可接受的鹽，所述化合物具有式(IIa)或(IIb)的結(jié)構(gòu):
7.如權(quán)利要求6所述的化合物，其中: R3選自氫和任意取代的C1-C3烷基； R4選自任意取代的C1-C6烷基、任意取代的C3-C8環(huán)烷基和任意取代的芳基；并且R9選自任意取代的C1-C6烷基、任意取代的芳基烷基、任意取代的芳基烯基、任意取代的芳基炔基和任意取代的雜芳基烷基。
8.如權(quán)利要求7所述的化合物，其中: R3為任意取代的C1-C3烷基； R4選自任意取代的C1-C4烷基和任意取代的芳基；并且 R9選自任意取代的C1-C3烷基、任意取代的芳基烷基、任意取代的芳基烯基和任意取代的芳基炔基。
9.如權(quán)利要求1所述的化合物、其互變異構(gòu)體或其藥學(xué)可接受的鹽，所述化合物具有式(IHa)的結(jié)構(gòu):
10.如權(quán)利要求9所述的化合物，其中: R1選自氫、or6、nr6r7、co2r6、c( = o)nr6r7、任意取代的C2-C6雜環(huán)基、任意取代的芳基烷基、任意取代的芳基和任意取代的雜芳基； R2選自氫、任意取代的C1-C6烷基、任意取代的C3-C8環(huán)烷基、任意取代的芳基和任意取代的雜芳基； R4選自氫、任意取代的C1-C6烷基、任意取代的芳基、任意取代的雜芳基、任意取代的芳基烷基和任意取代的雜芳基烷基； R5選自氫、鹵素、CN、CF3、OR6、任意取代的芳基和任意取代的C1-C6烷基； R6選自氫和任意取代的C1-C6烷基； R7選自氫、C ( = O) R8、C ( = O) NHR8和任意取代的C1-C6烷基； R8選自氫和任意取代的C1-C6烷基；Q選自NR6、任意取代的C1-C4烷基、任意取代的C3-C6環(huán)烷基和任意取代的非芳香族雜環(huán)基； Z為0(氧)；并且 η為I。
11.如權(quán)利要求10所述的化合物，其中: R1選自氫、OR6、NR6R7、C ( = O) NR6R'任意取代的芳基烷基和任意取代的雜芳基； R2選自氫、任意取代的C1-C6烷基、任意取代的芳基和任意取代的雜芳基； R4為任意取代的芳基； R5選自氫、氯、CN, CF3> OR6、任意取代的芳基和任意取代的C1-C6烷基； R6選自氫和任意取代的C1-C3烷基； R7選自氫、C ( = O) R8、C ( = O) NHR8和任意取代的C1-C3烷基； R8選自氫和任意取代的C1-C3烷基；并且 Q選自任意取代的C1-C3烷基、任意取代的C3-C6環(huán)烷基和任意取代的非芳香族雜環(huán)基。
12.如權(quán)利要求1所述的化合物、其互變異構(gòu)體或其藥學(xué)可接受的鹽，所述化合物具有式(IVa)或(IVb)的結(jié)構(gòu):
13.如權(quán)利要求12所述的化合物，其中 R4選自任意取代的C1-C6烷基、任意取代的C3-C8環(huán)烷基和任意取代的芳基； R5選自氯、CN、CF3> OR6、任意取代的芳基和任意取代的C1-C6烷基； R6選自氫和任意取代的C1-C3烷基； R9選自任意取代的C1-C6烷基、任意取代的芳基烷基、任意取代的芳基烯基、任意取代的芳基炔基和任意取代的雜芳基烷基，并且η為I或2。
14.如權(quán)利要求13所述的化合物，其中:R4選自任意取代的C1-C4烷基和任意取代的芳基； R5選自氯、CN、CF3和任意取代的C1-C3烷基； R9選自任意取代的C1-C3烷基、任意取代的芳基烷基、任意取代的芳基烯基和任意取代的芳基炔基；并且η為I。
15.如權(quán)利要求1-14中任一項所述的化合物，其中，除非另有說明，標(biāo)示為“任意取代的”基團被各自且獨立地選自以下的一個或多個基團任意取代=C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6雜烷基、C1-C6鹵代烷基、C3-C6環(huán)烷基、芳基、芳基烷基、烯基O-、芳基烷基O-芳基烷基NH-烯基O-、環(huán)烷基C( = 0)-、芳基以=0)-、芳基以=0)順-、芳基順(:(=O)-、芳基(CH2) Q_30 (CH2) q_3-、H0 (CH2) ^3NH-,HO (CH2) ^3O->HO (CH2) ^3-、HO (CH2) ^3O (CH2) ^3->-C ( = O)NHNH2、雜芳基、非芳香族雜環(huán)、羥基、烷氧基、芳氧基、疏基、烷基硫、芳基硫、氛基、鹵素、氧代、O-氨甲?；?、N-氨甲?；?、O-硫代氨甲?；-硫代氨甲酰基、C-氨基、N-氨基、S-磺酰胺基、N-磺酰胺基、C-羧基、O-羧基、硝基和氨基。
16.如權(quán)利要求1-15中任一項所述的化合物，其中所述化合物為GCSF受體激動劑。
17.如權(quán)利要求1-15中任一項所述的化合物，其中所述化合物為GCSF受體部分激動劑。
18.藥物組合物，其包含權(quán)利要求1-15中任一項所述的化合物和藥學(xué)可接受的賦形劑。
19.治療造血性或神經(jīng)性病癥的方法，包括將有效量的權(quán)利要求1-15中任一項所述的化合物給予有需要的對象。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述病癥選自粒細胞減少癥、中性粒細胞減少癥、肌萎縮性側(cè)索硬化、多發(fā)性硬化、多發(fā)性營養(yǎng)失調(diào)和脊椎損傷。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其中給予所述化合物與另外的治療方案聯(lián)合。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述另外的治療方案選自化療、骨髓移植和放療。
23.治療造血性或神經(jīng)性病癥的方法，包括將有效量的式(V)或(VI)的化合物或其藥學(xué)可接受的鹽給予有需要的對象，其中式(V)或(VI)具有結(jié)構(gòu):
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述病癥選自粒細胞減少癥、中性粒細胞減少癥、肌萎縮性側(cè)索硬化、多發(fā)性硬化、多發(fā)性營養(yǎng)失調(diào)和脊椎損傷。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中給予所述化合物與另外的治療方案聯(lián)合。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述另外的治療方案選自化療、骨髓移植和放療。
27.鑒定治療化合物的方法，包括: 使靶細胞與包含GCSF受體激動劑的測試化合物接觸，其中所述靶細胞包含突變型GCSF受體蛋白；和 測定所述測試化合物是否顯著改變所述靶細胞中所述突變型GCSF受體的活性水平。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，還包括將所述靶細胞中所述突變型GCSF受體的活性水平與接觸了所述測試化合物的細胞中野生型GCSF受體蛋白的活性水平比較。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，還包括測定接觸了所述測試化合物的靶細胞中所述突變型GCSF受體的活性水平是否小于接觸了所述化合物的細胞中野生型GCSF受體蛋白的活性水平。
30.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述突變型GCSF受體蛋白在所述蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域包含突變，或在靠近所述蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域處包含突變。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述突變選自對應(yīng)于人GCSF受體蛋白的his-627的殘基處的取代，和對應(yīng)于小鼠GCSF受體蛋白的Asp-602的殘基處的取代。
32.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述突變型GCSF受體包括突變型人GCSF受體。
33.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述細胞包括哺乳動物細胞。
34.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述細胞包括人細胞。
35.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述細胞不為血細胞。
36.化合物、其互變異構(gòu)體或其藥學(xué)可接受的鹽，所述化合物具有結(jié)構(gòu):
【文檔編號】C07D403/12GK104039761SQ201280064120
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月14日
【發(fā)明者】比基安·派德拉姆, 史蒂文·L·羅奇, 維吉尼亞·H·格蘭特, 智林, 安德魯·R·赫德森, 詹森·C·皮肯斯, 沈宜興, 里諾·J·瓦爾迪茲, 基思·馬斯克, C·阿爾健·萬厄費倫 申請人:利亙制藥公司