用于預(yù)防和治療炎癥的Cryopyrin抑制劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總體涉及改善的抗炎劑及其用于抑制炎癥的方法。特別地，本發(fā)明提供了 化合物，其可以抑制cryopyrin(NRLP3或NALP3)炎性小體的形成及其活化，以及提供使用其 類似物預(yù)防或治療NRLP3炎性小體相關(guān)的疾病和病癥的方法，例如心力衰竭和急性炎癥性 疾病和慢性炎癥性疾病。
【背景技術(shù)】
[0002] 炎性小體是蛋白復(fù)合物，其能夠識(shí)別一組多樣化的炎癥誘導(dǎo)的刺激物和通過(guò)活化 半胱天冬酶-l(caspase-l)來(lái)控制重要的促炎細(xì)胞因子例如IL-Ιβ和IL-18的產(chǎn)生。全部炎 性小體都具有類似的結(jié)構(gòu)，其一般由N0D樣受體(NLR)感受器組分（即cryopyrin，[NLRP3或 NALP3]; sensor)、適應(yīng)器組分(ASC;adaptor)、效應(yīng)器組分(半胱天冬酶-1; effector)和基 質(zhì)組分(促炎性細(xì)胞因子白介素1β前體和白介素18前體)構(gòu)成。感受器可以識(shí)別危險(xiǎn)信號(hào)例 如組織損傷或受壓期間分泌的損傷相關(guān)分子模式的分子(DAMPs)(細(xì)胞外ΑΤΡ、尿酸鹽晶體、 淀粉體、細(xì)胞碎片），和病原相關(guān)分子模式(PAMPs )、及感染性病原體的進(jìn)化保守結(jié)構(gòu)。在 NLR家族成員中，cryopyrin(NLRP3或NALP3)是研究最多的炎性小體感受器。炎性小體的組 裝要求cryopyrin的熱蛋白結(jié)構(gòu)域(pyrin domain)和適應(yīng)器組分(ASC)(包含半胱天冬酶招 募結(jié)構(gòu)域的凋亡相關(guān)微粒蛋白）之間的相互作用。該相互作用導(dǎo)致了對(duì)半胱天冬酶-1的招 募，并隨后導(dǎo)致了促炎性細(xì)胞因子IL-β和IL-18的成熟和分泌。通過(guò)感受器、適應(yīng)器和效應(yīng) 器之間的復(fù)合相互作用，該炎性小體起到作為外部或內(nèi)部壓力的"衛(wèi)士"的作用，以及作為 炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵"放大器"的作用。
[0003] 急性心肌梗塞(AMI)涉及一種臨床綜合征，其中心臟細(xì)胞由于缺血、在氧氣供給和 需求之間的不平衡而死亡。在全世界，AMI都是導(dǎo)致不利的心臟重構(gòu)、心力衰竭和死亡的最 常見(jiàn)的原因。AMI期間心臟細(xì)胞的死亡導(dǎo)致功能性心臟肌肉（心肌)的最初損失，隨后是由無(wú) 菌性炎癥反應(yīng)介導(dǎo)的繼發(fā)性損傷。在缺血性損傷例如AMI之后，炎性小體在炎癥反應(yīng)中占據(jù) 了核心角色。AMI期間炎癥反應(yīng)的程度預(yù)示著AMI病人的臨床結(jié)果，具有更多炎癥的病人表 現(xiàn)出更高比例的心力衰竭或死亡。最近的研究已經(jīng)表明，使用針對(duì)感受器、cryopyrin的小 干擾(沉默)RNA來(lái)抑制實(shí)驗(yàn)性AMI中的炎性小體的形成，導(dǎo)致心臟損傷降低和更有利的梗塞 治療(Mezzaroma等，科學(xué)院報(bào)PNAS2011; 127:143-152)。敲除了ASC(炎性小體的支架蛋白） 的小鼠中也觀察到了類似效應(yīng)。這些數(shù)據(jù)表明，在AMI期間cryopyrin在心臟炎性小體的形 成中起核心角色，以及在AMI之后抑制cryopyin從而防止不利的心臟重構(gòu)的潛在價(jià)值。目前 沒(méi)有已知的革E1向抑制cry opy r i η的藥物。
[0004] 格列本脲(glyburide)，是一種抗糖尿病藥物，其可以促進(jìn)胰腺細(xì)胞分泌胰島素， 已經(jīng)表明在體外其對(duì)骨髓細(xì)胞中的cryopyrin具有抑制活性。此外，一些觀察性研究表明格 列本脲對(duì)病人具有保護(hù)性的抗炎效果。然而，格列本脲在體內(nèi)作為有效的抗炎治療的使用 受到超高劑量需求的限制，因?yàn)槠鋾?huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的、可能致死的低血糖癥。而且，由于格列本 脲限制缺血預(yù)適應(yīng)(一種先天保護(hù)效應(yīng)），其已經(jīng)表現(xiàn)出潛在的"心臟毒性"。
[0005] 目前存在針對(duì)調(diào)節(jié)炎癥，例如與AMI相關(guān)的無(wú)菌性炎癥的新型治療策略的迫切需 求。再灌注和抑制神經(jīng)激素活化的現(xiàn)有方法已經(jīng)成功地降低了 AMI的發(fā)病率和死亡率，但是 AMI仍然和心臟病和死亡的高發(fā)病率相關(guān)，所述心臟病和死亡與過(guò)度的未受反抗的炎性活 動(dòng)相關(guān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 格列本脲的磺?；捅郊柞０凡糠稚婕癱ryopyrin的抑制，其中環(huán)己基脲部分涉 及胰島素的分泌和缺血預(yù)適應(yīng)。環(huán)己基脲部分的存在是稱為磺酰脲類藥物的特征。已經(jīng)設(shè) 計(jì)了一種新型類似物家族，其包含磺酰基和苯甲酰胺部分，但是不包含格列本脲的環(huán)己基 脲部分，即不存在環(huán)己基脲部分，因此不是用于治療糖尿病的磺酰脲類藥物的一部分。所得 化合物可以抑制cryopyrin(NRLP3、NALP3)炎性小體的形成和活性，因此起抗炎劑的作用， 而不影響胰島素的分泌或缺血預(yù)適應(yīng)。相應(yīng)地，本申請(qǐng)公開(kāi)的內(nèi)容提供了新型類似物，其為 抗炎劑，以及它們用于抑制炎癥的方法，例如通過(guò)抑制cr y 〇 py r i n (NRLP3)炎性小體的形成 和活性來(lái)抑制炎癥。在一些方面，試劑和方法用于治療AMI，例如為了預(yù)防或治療與炎癥相 關(guān)的心力衰竭，最初炎癥和"繼發(fā)性"炎癥均在AMI之后產(chǎn)生。在另一些方面，抑制劑用于預(yù) 防或治療其他NRLP3炎性小體介導(dǎo)的疾病，例如痛風(fēng)和各種自身炎癥性疾病。當(dāng)用于體內(nèi)給 藥時(shí)，有利地，所述抑制劑是無(wú)毒的。
[0007] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在本發(fā)明的下述說(shuō)明書(shū)中列出，其根據(jù)說(shuō)明書(shū)是顯而 易見(jiàn)的或可以根據(jù)本發(fā)明的實(shí)踐而了解到。根據(jù)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)特別指出的組合物和 方法，可以實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明。
[0008] 本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種如式I所示的化合物：
[0009]
以存在或缺失；
[0015] X是羰基或CH2或ch2〇h;以及
[0016] Y是ΝΗ、0、或S;以及
[0017] Z是無(wú)支鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的或非環(huán)狀的、被取代的或未被取 代的C1-C5烷基，或是NHR，其中R選自于無(wú)支鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的或非環(huán) 狀的、被取代的或未被取代的Cl -C5烷基；
[0018] V是：i)NRV，其中R1和R2是Η或C1-C6烷基，它們可以相同或不同；或ii)包含與S直 接鍵合的N的飽和雜環(huán);或iii)未被取代的或被取代的胍部分；以及該化合物在藥學(xué)上可接 受的鹽。在一個(gè)方面，化合物是
[0020] 一…[0021] 在另一個(gè)方面，化合物是
[0019]
[0022]
[0023] 本發(fā)明也提供組合物，所述組合物包含這些化合物的每一種、和此處所述的它們 的變體(其與藥學(xué)上可接受的載體相結(jié)合）。
[0024] 本發(fā)明也提供預(yù)防或治療所需個(gè)體中NRLP3炎性小體相關(guān)的炎癥的方法，其包括 向所述個(gè)體給藥有效治療劑量的式I化合物的步驟：
[0025]
[0026] 其中
[0027] R1是無(wú)支鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的或非環(huán)狀的、被取代的或未被取 代的C1-C8烷基或是無(wú)支鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的或非環(huán)狀的、被取代的或 未被取代的C1-C8烷氧基；
[0028] R4是鹵素、氨基、硝基或氰基；
[0029] R2、R3和R5是相同的或不同的，其獨(dú)立地選自于Η，或無(wú)支鏈的、支鏈的、飽和的、不 飽和的、環(huán)狀的或非環(huán)狀的、被取代的或未被取代的C1-C8烷基，或無(wú)支鏈的、支鏈的、飽和 的、不飽和的、環(huán)狀的或非環(huán)狀的、被取代的或未被取代的C1-C8烷氧基，或無(wú)支鏈的、支鏈 的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的或非環(huán)狀的、被取代的或未被取代的C1-C8烷基羰基 (alkylcarbonyl)、鹵素、羥基、氨基、硝基和氰基；
[0030] W是無(wú)支鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的、被取代的或未被取代的C1-C4烷基，其可 以存在或缺失；
[0031 ] X是羰基或CH2或ch2〇h ;和
[0032] Y 是 ΝΗ、0、或S;和
[0033] Z是無(wú)支鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的或非環(huán)狀的、被取代的或未被取 代的C1-C5烷基，或是NHR，其中R選自于無(wú)支鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的或非環(huán) 狀的、被取代的或未被取代的Cl -C5烷基；
[0034] V是：i)NRV，其中R1和R2是H，或C1-C6烷基，它們可以相同或不同；或ii)包含與S 直接鍵合的N的飽和雜環(huán);或i i i)未被取代的或被取代的胍部分。
[0035] 在本發(fā)明所述方法的一些方面，化合物是
[0036]
[0037 ]在本發(fā)明所述方法的其它方面，化合物是
[0038]
[0039] 在例舉性方法中，NRLP3炎性小體相關(guān)的炎癥選自于由急性心肌梗塞(AMI)之后產(chǎn) 生的不利的心臟重構(gòu)、腹膜炎、和自身炎癥性病理構(gòu)成的組。
[0040] 本發(fā)明也提供預(yù)防或治療曾經(jīng)患有急性心肌梗塞(AMI)的個(gè)體的心力衰竭的方
[0041] 法，其包括向所述個(gè)體給藥有效治療劑量的式I化合物的步驟：
[0042]
[0043] 其中
[0044] R1是無(wú)支鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的或非環(huán)狀的、被取代的或未被取 代的C1-C8烷基或是無(wú)支鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的或非環(huán)狀的、被取代的或 未被取代的C1-C8烷氧基；
[0045] R4是鹵素、氨基、硝基或氰基；
[0046] R2、R3和R5是相同的或不同的，其獨(dú)立地選自于Η，或無(wú)支鏈的、支鏈的、飽和的、不 飽和的、環(huán)狀的或非環(huán)狀的、被取代的或未被取代的C1-C8烷基，或無(wú)支鏈的、支鏈的、飽和 的、不飽和的、環(huán)狀的或非環(huán)狀的、被取代的或未被取代的C1-C8烷氧基，或無(wú)支鏈的、支鏈 的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的或非環(huán)狀的、被取代的或未被取代的C1-C8烷基羰基 (alkylcarbonyl)、鹵素、羥基、氨基、硝基和氰基；
[0047] W是無(wú)支鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的、被取代的或未被取代的C1-C4烷基，其可 以存在或缺失；
[0048] X是羰基或CH2或CH20H;和
[0049] Y 是 ΝΗ、0、或S;和
[0050] Z是無(wú)支鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的或非環(huán)狀的、被取代的或未被取 代的C1-C5烷基，或是NHR，其中R選自于無(wú)支鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的、環(huán)狀的或非環(huán) 狀的、被取代的或未被取代的Cl -C5烷基；
[0051 ] V是：i )NRV，其中R1和R2是HSCi-Cs烷基，它們可以相同或不同；或ii)包含與S直 接鍵合的N的飽和雜環(huán);或i i i)未被取代的或被取代的胍部分。
[0052] 在例舉性方法中，化合物是
[0053]
[0054] 在其它例舉性方法中，化合物是
[0055]

【附圖說(shuō)明】
[0056] 圖1為顯示cryopyrin活化和炎性小體形成的簡(jiǎn)化示意圖，兩者導(dǎo)致炎癥反應(yīng)（IL-1β和IL-18)的擴(kuò)大，以及促進(jìn)細(xì)胞死亡(細(xì)胞焦亡(pyroptosis))。
[0057] 圖2顯示化合物1的修飾。
[0058]圖3顯示5-氯-2-甲氧基-N-[2_(4-磺酰胺基苯基)_乙基]-苯甲酰胺的合成途徑。 [0059] 圖4A-圖41顯示通過(guò)16673-34-0靶向抑制NLRP3炎性小體。
[0060]圖A顯示用于形成NLRP3炎性小體以及NLRC4和A頂2炎性小體的刺激物的代表性示 意圖。圖B顯示由培養(yǎng)的巨噬細(xì)胞(J774A.1)分泌的響應(yīng)LPS/ATP的白介素-lf3(IL-lf3)的增 加，其中白介素-Ιβ(Ι?-Ιβ)的增加被16673-34-0或格列本脲抑制(*P〈0.05對(duì)LPS/ATP)。圖 C-圖E顯示培養(yǎng)的心肌細(xì)胞(HL-1)在沒(méi)有刺激（圖C)或在LPS/ATP之后（圖D)的ASC聚集 (aggregation);圖E中定量顯示了通過(guò)16673-34-0或格列本脲的處理抑制了LPS/ATP之后 ASC聚集的形成(*P〈0.05對(duì)LPS/ATP)。圖F和圖G顯示心肌細(xì)胞中LPS/ATP之后或LPS/尼日利 亞菌素之后的半胱天冬酶-1活性和細(xì)胞死亡的增加，以及通過(guò)16673-34-0或格列本脲的處 理還防止半胱天冬酶-1活性和細(xì)胞死亡的增加(*P〈〇. 05對(duì)LPS/ATP或LPS/尼日利亞菌素）。 圖Η和圖I分別顯示在分別用鞭毛蛋白（flagellin)或聚(脫氧腺嘌呤:脫氧胸腺嘧啶）（Poly ((^:(11'))刺激見(jiàn)1^4或4頂2炎性小體之后半胱天冬酶-1活性和細(xì)胞死亡的增加，以及 16673-34-0抑制效果的缺失。
[0061] 圖5A和5B顯示中間缺失磺酰殘基的16673-34-0對(duì)NLRP3炎性小體沒(méi)有抑制效果。 這些圖表明在LPS/ATP之后心肌細(xì)胞中半胱天冬酶-1活性(A)和細(xì)胞死亡(B)的增加，所述 半胱天冬酶-1活性和細(xì)胞死亡的增加通過(guò)16673-34-0而不是通過(guò)合成中缺失磺酰殘基的 中間化合物(*P〈〇. 05對(duì)LPS/ATP)的處理而被抑制。在16673-34-0和中間化合物之間的P值 如圖所示。
[0062] 圖6A和圖6B顯示16673-34-0對(duì)小鼠體內(nèi)的葡萄糖控制沒(méi)有作用。
[0063] 圖A顯示葡