專利名稱：Cdc7激酶抑制劑以及其用途的制作方法
CDC7激酶抑制劑以及其用途
背景技術(shù)：
理解真核生物的基因組在每個(gè)細(xì)胞周期期間如何進(jìn)行復(fù)制是現(xiàn)代生物學(xué)的一個(gè)基本問(wèn)題，并且是理解細(xì)胞增生控制機(jī)制的更普遍性問(wèn)題的一個(gè)重要方面。從Gl到S期的轉(zhuǎn)換是細(xì)胞的一個(gè)主要決策點(diǎn)，并且該轉(zhuǎn)換受到復(fù)雜的控制，這些控制的機(jī)制尚未在分子水平上得到理解。(Bell, S. P和A. Dutta(2002)生物化學(xué)年評(píng)(Annu Rev Biochem) 71 333-74 ；Dutta, A 和 S. P. Bell (1997)細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)年評(píng)(Annu Rev Cell DevBiol) 13 :293-332 Jall印alli，P. V和T. J. Kelly(1997)細(xì)胞生物學(xué)新見(jiàn)(Curr Opin CellBiol) 9 (3) :358-63 ；Kelly,T. J.和 G. W. Brown (2000)生物化學(xué)年評(píng) 69 :829-80 ；Stillman,B. (1996)科學(xué)(Science) 274 (5293) :1659-64)基因組的穩(wěn)定性取決于DNA “復(fù)制切換”的精確操作，還取決于DNA復(fù)制與細(xì)胞中其他事件的恰當(dāng)偶聯(lián)。已經(jīng)相當(dāng)清楚的是對(duì)這些機(jī)制中任何一個(gè)的微擾都會(huì)導(dǎo)致癌癥。(Sherr，C.J. (1996).科學(xué)274(5293) :1672-7)在過(guò)去的十年中，多個(gè)實(shí)驗(yàn)室的工作已經(jīng)使我們對(duì)細(xì)胞DNA復(fù)制的理解取得了顯 著的進(jìn)展(Bell, S.P.和A. Dutta，等；Kelly，T. J.和G. W. fcown，等)。對(duì)簡(jiǎn)單模型系統(tǒng)，特別是對(duì)釀酒酵母、粟酒裂殖酵母、以及非洲爪蟾的分析已經(jīng)導(dǎo)致了對(duì)在DNA復(fù)制起點(diǎn)發(fā)揮作用來(lái)起始DNA合成的蛋白質(zhì)的鑒定。一個(gè)重大的突破是Stillman和Bell對(duì)六亞基起點(diǎn)識(shí)別復(fù)合物(ORC)的發(fā)現(xiàn)，該復(fù)合物與釀酒酵母中的特定DNA復(fù)制起點(diǎn)結(jié)合并且募集另外的起始因子以便形成預(yù)復(fù)制復(fù)合物(pre-RC)。ORC在整個(gè)真核生物的進(jìn)化期間一直是保守的。(Chuang,R. Y.，L. Chretien，等(2002)生物化學(xué)雜志(J Biol Chem) 277(19)16920-7 ；Gossen, Μ.，D. T. Pak,等(1995)科學(xué) 270 (5242) :1674-7 ；Moon, K. Y.，D. Kong,等(1999)美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊(Proc Natl Acad Sci USA)96(22) :12367-12372 ；Rowles,A.，J. P. Chong，等(1996)細(xì)胞 87 (2) :287-96 ；Vashee, S.，P. Simancek，等(2001)生物化學(xué)雜志276(28) =26666-73)現(xiàn)在我們知道，在所有的真核生物中一組共同的起始蛋白組裝在復(fù)制起點(diǎn)，并且這些蛋白的活性受特定的蛋白激酶調(diào)控。然而，盡管取得了這一進(jìn)步，但我們對(duì)真核生物DNA復(fù)制起始的生物化學(xué)機(jī)制的理解仍然相當(dāng)淺薄。在酵母中的基因研究以及在爪蟾中的生物化學(xué)研究已經(jīng)證明真核生物的DNA復(fù)制的起始發(fā)生在兩個(gè)階段之中。(Bell，S. P.和A. Dutta，等；Kelly，T.J.和G. W. Brown，等)在第一階段中(該階段從細(xì)胞周期的晚M期持續(xù)到Gl期)，pre-RCs被組裝在DNA復(fù)制的起點(diǎn)。在S期的開(kāi)端，pre-RCs受兩個(gè)異源二聚體蛋白激酶，即Cdc7_Dbf4以及S期細(xì)胞周期素依賴性激酶(S-CDK)的作用而被活化。此事件標(biāo)志著向第二起始階段的轉(zhuǎn)換，在此過(guò)程中起點(diǎn)是解開(kāi)的并且另外的蛋白被募集以便形成活性復(fù)制叉。細(xì)胞周期素依賴性激酶活性(以及或許其他抑制因子)的存在防止了 pre-RCs在起始反應(yīng)的第二階段過(guò)程中的進(jìn)一步組裝。此機(jī)制構(gòu)成了一個(gè)“復(fù)制切換”，它保證了 DNA復(fù)制的起點(diǎn)(fire)僅將每個(gè)細(xì)胞周期激發(fā)一次，從而保留了基因組的完整性。如上文所指出，pre-RC的活化需要Cdc7_Dbf4和S-CDK的活性。當(dāng)兩種激酶各自的調(diào)控亞基積聚到足夠的水平時(shí)，它們?cè)贕1/S邊界被活化，并且兩者似乎與pre-RC相締合。(Brown,G. W. ,P. V. Jall印alli，等(1997)美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊94 :6142-6147 ；Dowell,S. J.，P. Romanowski，等(1994)科學(xué) 265 (5176) :1243-6 Jallepalli, P. V.和 T.J.Kelly;Jares, P.和 J. J. Blow(2000)基因與發(fā)育(Genes Dev) 14(12) :528-40 ；Johnston, L. H.，H. Masai,等(1999)細(xì)胞生物學(xué)趨勢(shì)(Trends Cell Biol) 9 (7) :249-52 ；Leatherwood, J.，A. Lopez-Girona，等(1996)自然(Nature) 379 (6563) :360-3 ；ffalter, J. C. (2000)生物化學(xué)雜志275 (50) :39773-8)雖然S-⑶K活性的調(diào)控由于多個(gè)細(xì)胞周期素亞基與多個(gè)Cdk亞基配對(duì)而顯示出相當(dāng)復(fù)雜，但Cdc7的活性嚴(yán)格地受Dbf4亞基的表達(dá)所調(diào)控，而Dbf4亞基的表達(dá)非常緊密地受細(xì)胞周期調(diào)控，其中峰值表達(dá)發(fā)生在G1/S邊界。(Bell，S.P.和A.Dutta，等)已經(jīng)顯示Cdc7的活性是為進(jìn)入細(xì)胞周期的S期所要求的。在酵母中的研究已經(jīng)顯示耗盡了此激酶活性的細(xì)胞從Gl期進(jìn)展到M期而無(wú)中間的S期，從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡(Bell’S. P.和 A. Dutta,等；Kelly, T. J.和 G. W. Brown,等)，并且最近顯示針對(duì) Dbf4 的條件性敲除小鼠胚胎干(ES)細(xì)胞經(jīng)歷了 S期阻滯，其中在基因表達(dá)沉默時(shí)發(fā)生細(xì)胞凋亡。(Yamashita, N.，Kim, J-M,等(2005)細(xì)胞遺傳(Genes to Cells ) :551-563)遺傳學(xué)證據(jù)已經(jīng)表明，六亞基微小染色體蛋白維持復(fù)合物(MCM2-7)，即DNA復(fù)制的起點(diǎn)解開(kāi)以及起始所要求的假定的解旋酶活性(Bell，S.P.和A. Dutta，等；Kelly，T.J.和G. W. Brown，等)，是Cdc7-Dbf4激酶的調(diào)控靶標(biāo)，并且Mcm2蛋白是體外Cdc7: Dbf4激酶的優(yōu)異底物。(Sclafani， R. A. (2000)細(xì)胞科學(xué)雜志(J Cell Sci) 113 (Ptl2) :2111-7)已經(jīng)顯示 MCM 蛋白和 Cdc7在包括實(shí)體瘤以及血液惡性腫瘤的大多數(shù)癌癥中被過(guò)度表達(dá)。(Hess，G. F.，Drong, R. F.，等(1998)基因 211(1) :133-40 ；Velculescu, V. E.，Madden, S. L.，等(1999)自然遺傳學(xué)(Nature Genetics) 23 :387-88)重要的是，最近已經(jīng)顯示皮膚黑色素瘤樣品中Cdc7的過(guò)度表達(dá)與低風(fēng)險(xiǎn)疾病以及化療耐受性有關(guān)。(Nambiar,S. ,Mirmohammadsadegh,A.,等(2007)致癌作用(Carcinogenesis) 12 :2501-2510)此外,Cdc7的過(guò)度表達(dá)還顯示在侵襲性未分化型乳頭狀甲狀腺癌中以及侵襲性頭頸癌中，這些頭頸癌對(duì)人乳頭瘤病毒呈陽(yáng)性(Fluge，0.，Bruland, 0.，Akslen, L. A.，等(2006)甲狀腺(Thyroid) 16(2) :161-175 ；Slebos, R. J. C，Yi, Y. , Ely, K.，等(2006)臨床癌癥研究(Clin Cancer Res) 12 (3) :701-709)。事實(shí)上，歐洲和美國(guó)正在開(kāi)發(fā)敏感的測(cè)定系統(tǒng)以便檢測(cè)泌尿生殖器惡性腫瘤患者以及乳房癌患者尿液內(nèi)MCM蛋白的存在，并且這似乎與一種更具侵襲性的惡性腫瘤相關(guān)聯(lián)。從酵母到人，Cdc7活性也是保守的，這使得它成為治療性靶標(biāo)的有吸引力的候選者。此數(shù)據(jù)的邏輯解釋為，Cdc7:Dbf4是一個(gè)真正的治療性靶標(biāo)。
發(fā)明概述本發(fā)明來(lái)源于對(duì)蛋白激酶如Cdc7的關(guān)鍵作用的理解，以及對(duì)已知的一類化合物-苯并異色烷醌(BIQs)如榴菌素抑制蛋白激酶活性的發(fā)現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō)，發(fā)現(xiàn)了榴菌素抑制Cdc激酶的活性，這一發(fā)現(xiàn)是基于從對(duì)超過(guò)300，000種化合物進(jìn)行的針對(duì)抑制激酶(Cdc7)與活化劑(Dbf4)的異源二聚體(它使絲氨酸和蘇氨酸的殘基磷酸化)的能力的高通量篩選(HTS)中所鑒定出的命中化合物(hits)。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了榴菌素可以展現(xiàn)出對(duì)治療增生性病癥如癌癥有用的特性。槽菌素是稱為苯并異色燒醌(BIQs ; Ichinose等，日本放線菌學(xué)會(huì)志(Actinomycetologica) (1998) 12 :99-109)的一類鏈霉菌屬芳香族抗生素的成員，該類鏈霉菌屬芳香族抗生素還包括曼德?tīng)柮顾?也稱為乳醌霉素A)和放線紫紅素。特別相關(guān)的是在C-10處經(jīng)由C-C鍵進(jìn)行的化學(xué)修飾，這是通過(guò)糖基化作用(曼德?tīng)柮顾睾土窬?或通過(guò)二聚作用(在放線紫紅素中)(例如，參見(jiàn)Hopwood,化學(xué)評(píng)論(Chem Rev) (1997)97 2465-2497 ；Floss 等，天然產(chǎn)物雜志(T Nat Prod.) (1986)49 :957-70, Toral-Barza 等，分子癌癥治療學(xué)(Mol. Cancer Ther.) (2007)6 =3028-3038 ;以及Salaski等，醫(yī)療化學(xué)雜志(J. Med. Chem.) (2009) 23 =2181-2184)，或通過(guò)榴菌素 A 的 3-甲基-2-氧雜二環(huán)[2. 2. 2]辛-5-烯-4，8- 二醇基的8- 二醇的化學(xué)或酶修飾(例如，偶聯(lián)一個(gè)碳水化合物或糖部分)，(例如)以便提供化合物如榴菌素B。苯并異色烷醌、榴菌素，以及相關(guān)的天然產(chǎn)物被并入在此描述的使用方法、藥用組合物，以及試劑盒之中。在一方面，本發(fā)明是針對(duì)式(A)或式(B)的化合物
權(quán)利要求
1.ー種式(A)或式⑶的化合物
2.式(A)或式⑶化合物
3.一種用于治療或預(yù)防有需要受試者的增生性病癥的方法，該方法包括給予ー種治療上有效量的式(A)或式(B)的化合物
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該化合物具有式(A-3)
5.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中該化合物具有式(A-7)
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該化合物具有式(B-I)
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該化合物選自由以下各項(xiàng)組成的組
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該化合物是ー種蛋白激酶抑制劑；并且其中抑制蛋白激酶對(duì)治療或預(yù)防該增生性病癥有用。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該蛋白激酶是Cdc7激酶、或Cdc7激酶的Dbf4調(diào)控亞基，并且其中抑制Cdc7激酶、或Cdc7激酶的Dbf4調(diào)控亞基對(duì)治療或預(yù)防該增生性病癥有用。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該增生性病癥選自由以下各項(xiàng)組成的組癌癥、骨髓增生性病癥、良性前列腺增生癥、家族性腺瘤病、息肉病、神經(jīng)纖維瘤病、銀屑病、動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)性血管平滑肌細(xì)胞增生、纖維化病癥、肺纖維化、關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、腎小球性腎炎、以及手術(shù)后狹窄、再狹窄、血管增生性病癥、系膜細(xì)胞增生性病癥、代謝性病癥、過(guò)敏、哮喘、血栓癥、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、視網(wǎng)膜病變、糖尿病，以及肌肉退化。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中該增生性病癥是癌癥。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中該癌癥選自由以下各項(xiàng)組成的組骨、腦、結(jié)締組織、內(nèi)分泌腺、腎上腺皮質(zhì)、子宮內(nèi)膜、生殖細(xì)胞、頭頸部、喉和下咽部、間皮瘤、肌肉、直腸、腎臟、小腸、軟組織、睪丸、輸尿管、陰道，以及外陰；膀胱癌；乳房癌；結(jié)腸癌；腎癌；肝癌；肺癌；食管癌；膽囊癌；卵巣癌；胰腺癌；胃癌；宮頸癌；甲狀腺癌；前列腺癌；乳頭狀甲狀腺癌；泌尿生殖器惡性腫瘤；成視網(wǎng)膜細(xì)胞瘤；腎母細(xì)胞瘤；骨髄增生異常綜合征；漿細(xì)胞瘤；副腫瘤綜合征；腎細(xì)胞癌；尤因氏肉瘤；促結(jié)締組織增生性小圓細(xì)胞腫瘤；間皮瘤；皮膚癌，其中所述皮膚癌是鱗狀上皮細(xì)胞癌；血液癌[例如，淋巴系造血系統(tǒng)癌癥，其中所述癌癥是白血病、急性淋巴細(xì)胞白血病(ALL)、急性成淋巴細(xì)胞白血病、淋巴瘤、B細(xì)胞淋巴瘤、T細(xì)胞淋巴瘤、霍奇金氏淋巴瘤、非霍奇金氏淋巴瘤(例如，套細(xì)胞淋巴瘤(MCL)、毛細(xì)胞淋巴瘤和伯基特氏淋巴瘤)；慢性淋巴細(xì)胞白血病(CLL);髓系造血系統(tǒng)癌癥，其中所述癌癥是多發(fā)性骨髓瘤、慢性髓細(xì)胞性白血病(CML)和急性髓細(xì)胞性白血病(AML)(例如，急性巨核細(xì)胞白血病(AMKL));骨髓增生異常綜合征以及早幼粒細(xì)胞白血病];間質(zhì)源性腫瘤，其中這些腫瘤是纖維肉瘤和橫紋肌肉瘤；中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤，其中所述腫瘤是星形細(xì)胞瘤、成神經(jīng)細(xì)胞瘤、膠質(zhì)瘤(如成膠質(zhì)細(xì)胞瘤)和神經(jīng)鞘瘤；以及其他腫瘤，其中所述腫瘤是黑色素瘤、皮膚黑色素瘤、精原細(xì)胞瘤、畸胎瘤、骨肉瘤、著色性干皮病、角化棘皮瘤、甲狀腺濾泡癌、卡波濟(jì)氏肉瘤、原發(fā)部位不明的癌癥；實(shí)體瘤、血液癌，以及艾滋病相關(guān)性惡性腫瘤。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中該癌癥是血液癌、卵巢癌、肺癌、前列腺癌、腎細(xì)胞癌、宮頸癌、成膠質(zhì)細(xì)胞瘤、成視網(wǎng)膜細(xì)胞瘤、橫紋肌肉瘤、促結(jié)締組織增生性小圓細(xì)胞腫瘤、乳房癌、間皮瘤、黑色素瘤、甲狀腺癌、尤因氏肉瘤，或一種實(shí)體瘤。
14.根據(jù)權(quán)利要求12至13中任一項(xiàng)所述的方法，其中該癌癥包括ー個(gè)基因突變。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中該基因突變包括RAS突變、EGFR突變、KRAS突變、P53突變、BRAF突變、EVIl突變、Flt_3突變、WT-I突變、細(xì)胞周期素D突變、PTEN突變、ALB激酶突變，或染色體異常。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中該癌癥是ー種耐多藥(MDR)癌癥。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的方法，其中該癌癥是復(fù)發(fā)性和/或難治性癌癥。
18.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)ー步包括給予至少ー種其他的療法或治療劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)ー步包括給予放射。
20.一種用于治療增生性病癥的藥用組合物，該藥用組合物包含一種藥學(xué)上可接受的賦形劑以及ー種式(A)或式(B)的化合物:稱“抵',
21.一種用于治療增生性病癥的試劑盒，該試劑盒包括ー種式(A)或式(B)的化合物輪氣
全文摘要
本發(fā)明提供了用于治療增生性病癥如癌癥的化合物、方法、藥用組合物、以及試劑盒。在一方面，這些方法包括抑制蛋白激酶如細(xì)胞分裂周期(Cdc)激酶的活性的化合物。在另一方面，這些方法包括抑制Cdc7和/或Dbf4活性的化合物。在另一方面，這些方法包括展現(xiàn)出對(duì)治療疾病如癌癥有用的抗增生特性的化合物。對(duì)這些方法中的任一種有用的化合物包括式(A)或式(B)的化合物或它們的藥學(xué)上可接受的鹽。式(A)或式(B)的示例性化合物包括榴菌素A、榴菌素B、二氫榴菌素A、二氫榴菌素B、曼德?tīng)柮顾匾约胺啪€紫紅素。
文檔編號(hào)A61K31/122GK102844023SQ201180012863
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月8日
發(fā)明者馬克·G·弗拉蒂尼, 哈基姆·賈巴拉哈, 托馬斯·J·凱利 申請(qǐng)人:索隆-基特林癌癥研究協(xié)會(huì)