專利名稱：Atp-結(jié)合彈夾轉(zhuǎn)運蛋白的雜環(huán)調(diào)控劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ATP-結(jié)合彈夾(“ABC”)轉(zhuǎn)運蛋白或其片段的調(diào)控劑、包括囊性纖維化跨膜電導(dǎo)調(diào)節(jié)劑(“CFTR”)、其組合物和與之有關(guān)的方法。本發(fā)明也涉及使用這類調(diào)控劑治療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，調(diào)節(jié)多種藥理成分、潛在毒性藥物和異生素以及陰離子的轉(zhuǎn)運。ABC轉(zhuǎn)運蛋白是同源性膜蛋白，它們結(jié)合和利用細胞三磷酸腺苷(ATP)供它們的特異性活性。這些轉(zhuǎn)運蛋白中有些被發(fā)現(xiàn)是多藥耐受性蛋白(象MDRl-P糖蛋白或多藥耐受性蛋白MRPl )，為惡性癌細胞防御化學(xué)治療劑。迄今已經(jīng)鑒別了 48種ABC轉(zhuǎn)運蛋白，基于它們的序列同一丨I"生和功能分為7個家族。ABC轉(zhuǎn)運蛋白在體內(nèi)調(diào)節(jié)多種重要的生理角色，并且提供對有害環(huán)境化合物的防御。因為如此，它們代表重要的潛在藥物靶，用于治療與該轉(zhuǎn)運蛋白缺陷有關(guān)的疾病，防止藥物從靶細胞中轉(zhuǎn)運除去，和干預(yù)其他其中ABC轉(zhuǎn)運蛋白活性的調(diào)控可能是有益的疾病。一般與疾病有關(guān)的一種ABC轉(zhuǎn)運蛋白家族成員是cAMP/ATP-介導(dǎo)的陰離子通道CFTR。CFTR在多種細胞類型中被表達，包括吸收性和分泌性上皮細胞，在那里它調(diào)節(jié)陰離子的跨膜流動以及其他離子通道和蛋白質(zhì)的活性。在上皮細胞中，CFTR的正常功能發(fā)揮是維持電解質(zhì)在體內(nèi)各處轉(zhuǎn)運的關(guān)鍵，包括呼吸和消化組織。CFTR由大約1480個氨基酸組成，它們編碼由跨膜結(jié)構(gòu)域的串聯(lián)重復(fù)要素所構(gòu)成的蛋白質(zhì)，各自含有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)域通過大型極性調(diào)節(jié)性(R)-結(jié)構(gòu)域連接，具有多個調(diào)節(jié)通道活性和細胞運輸?shù)牧姿峄稽c。編碼CFTR的基因已被鑒別和測序(參見Gregory, R. J.等人(1990) Nature347:382-386 ；Rich, D. P.等人(1990)Nature 347:358-362 ；Riordan, J. R.等人(1989)Science 245:1066-1073)。這種基因的缺陷引起CFTR突變，導(dǎo)致囊性纖維化(“CF”)，這是人類最常見的致命性遺傳疾病。囊性纖維化影響大約兩千五百分之一的美國新生兒。在全部美國人口中，多達一千萬人攜帶有缺陷基因的單一副本，沒有明顯的疾病效應(yīng)。相反，帶有兩個CF相關(guān)基因副本的個體患有CF的衰弱與致命性效應(yīng)，包括慢性肺疾病。
在囊性纖維化患者中，在呼吸道上皮中被內(nèi)源性表達的CFTR的突變引起頂端陰離子分泌減少，導(dǎo)致離子和體液轉(zhuǎn)運的失衡。所致陰離子轉(zhuǎn)運疾病對肺中粘液蓄積增強和伴隨微生物感染有貢獻，最終導(dǎo)致CF患者死亡。除了呼吸疾病以外，CF患者通?；加形改c問題和胰腺機能不全，如果不加治療則導(dǎo)致死亡。另外，大多數(shù)囊性纖維化男性是不育的，囊性纖維化女性的生育力降低。與兩個CF相關(guān)基因副本的嚴重效應(yīng)相反，帶有單一 CF相關(guān)基因副本的個體表現(xiàn)對霍亂和腹瀉所致脫水的抗性增加——這也許解釋了人群內(nèi)相對高頻率的CF基因的原因。CF染色體CFTR基因的序列分析已經(jīng)揭示了多種致病性突變(Cutting，G.R.等人(1990)Nature 346:366-369 ;Dean, M.等人(1990)Cell 61:863:870 ；and Kerem, B-S.等人(1989)Science 245:1073-1080 ;Kerem,B-S 等人(1990)Proc. Natl. Acad. Sci. USA87:8447-8451)。迄今已經(jīng)鑒別了 1000種以上致病性CF基因突變(http://www. genet,sickkids. on. ca/cftr/)。最常見的突變是CFTR氨基酸序列508位苯丙氨酸的缺失,普遍被稱為A F508-CFTR。這種突變發(fā)生在大約70%的囊性纖維化病例中，與嚴重的疾病有關(guān)。
AF508-CFTR中508殘基的缺失防止初生蛋白正確地折疊。這導(dǎo)致該突變蛋白不能退出ER和運輸至質(zhì)膜。其結(jié)果是，膜中通道數(shù)量遠遠少于表達野生型CFTR的細胞。除了運輸減低以外，突變還導(dǎo)致有缺陷的通道門控。總之，膜中通道數(shù)量減少和有缺陷的門控引起跨越上皮的陰離子轉(zhuǎn)運減少，引起有缺陷的離子和體液轉(zhuǎn)運(Quinton, P.M. (1990), FASEB J. 4:2709-2727)。不過，研究已經(jīng)顯示，膜中A F508-CFTR的數(shù)量減少是功能性的，盡管少于野生型 CFTR (Dalemans 等人(1991), Nature Lond. 354:526-528 ；Denning 等人，supra ;Pasyk and Foskett (1995), J. Cell. Biochem. 270:12347-50) 除了A F508-CFTR以外，其他導(dǎo)致有缺陷的運輸、合成和/或通道門控的致病性CFTR突變可能被增量或減量調(diào)節(jié)，以改變陰離子分泌和修改疾病進展和/或嚴重性。盡管CFTR除了陰離子以外還轉(zhuǎn)運多種分子，不過顯然這種角色(陰離子的轉(zhuǎn)運)代表了跨越上皮轉(zhuǎn)運離子和水的重要機理中的一種要素。其他要素包括上皮Na+通道、ENaC、Na+/2C17K+共同轉(zhuǎn)運蛋白、Na+-K+-ATP酶泵和基底外側(cè)膜K+通道，它們負責(zé)攝取氯化物進入細胞。這些要素一起發(fā)揮作用，經(jīng)由它們在細胞內(nèi)的選擇性表達和定位實現(xiàn)跨越上皮的定向轉(zhuǎn)運。借助存在于頂端膜上的ENaC與CFTR和在細胞基底外側(cè)表面上表達的Na+-K+-ATP酶泵與Cl—通道的協(xié)調(diào)活性，發(fā)生氯化物的吸收。氯化物從腔側(cè)的次級主動轉(zhuǎn)運引起細胞內(nèi)氯化物的蓄積，然后可以被動地經(jīng)由Cl—通道離開細胞，導(dǎo)致向量轉(zhuǎn)運。Na+/2C17K+共同轉(zhuǎn)運蛋白、Na+-K+-ATP酶泵和基底外側(cè)膜K+通道在基底外側(cè)表面上的排列和腔側(cè)上的CFTR協(xié)調(diào)氯化物經(jīng)由腔側(cè)上CFTR的分泌。因為水可能從不主動轉(zhuǎn)運自己，它跨越上皮的流動依賴于由鈉和氯化物的大量流動所生成的微小跨上皮滲透梯度。除了囊性纖維化以外，CFTR活性的調(diào)控也可以有益于其他不直接由CFTR突變所導(dǎo)致的疾病，例如分泌性疾病和其他由CFTR介導(dǎo)的蛋白質(zhì)折疊疾病。這些疾病包括但不限于慢性阻塞性肺疾病(COPD)、干眼病和斯耶格倫氏綜合征。CCffD是以氣流受限為特征的，它是進行性的，不是完全可逆的。氣流受限是由于粘液分泌過多、肺氣腫和細支氣管炎。突變或野生型CFTR的活化劑提供COPD常見的粘液分泌過多和粘液纖毛廓清率減低的潛在治療。具體而言，增加跨越CFTR的陰離子分泌可以有利于體液轉(zhuǎn)運進入氣道表面液體，以水化粘液，優(yōu)化纖毛周圍的體液粘度。這將引起粘液纖毛廓清率增強和與CCffD有關(guān)的癥狀減少。干眼病是以淚水產(chǎn)生降低和異常淚膜脂質(zhì)、蛋白質(zhì)與粘蛋白行為為特征的。干眼有很多原因，其中一些包括年齡、Lasik眼手術(shù)、關(guān)節(jié)炎、藥物治療、化學(xué)/熱灼傷、變態(tài)反應(yīng)和疾病，例如囊性纖維化和斯耶格倫氏綜合征。增加經(jīng)由CFTR的陰離子分泌將增強體液從角膜內(nèi)皮細胞和眼周圍分泌腺體的轉(zhuǎn)運，以增加角膜的水化作用。這將有助于緩解與干眼病有關(guān)的癥狀。斯耶格倫氏綜合征是一種自身免疫疾病，其中免疫系統(tǒng)攻擊體內(nèi)各處產(chǎn)生水分的腺體，包括眼、口、皮膚、呼吸組織、肝、陰道和腸。癥狀包括眼、口和陰道干燥以及肺疾病。該疾病也與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性狼瘡、系統(tǒng)性硬化和多肌炎/皮膚肌炎有關(guān)。有缺陷的蛋白質(zhì)運輸據(jù)信會導(dǎo)致該疾病，治療選擇是有限的。CFTR活性調(diào)控劑可以水化各種受疾病影響的器官，幫助改善有關(guān)癥狀。正如上文所討論的，據(jù)信A F508-CFTR中508殘基的缺失防止初生蛋白正確地折疊，導(dǎo)致這種突變蛋白不能退出ER和運輸至質(zhì)膜。其結(jié)果是，存在于質(zhì)膜的成熟蛋白數(shù)量不足，上皮組織內(nèi)氯化物的轉(zhuǎn)運顯著減少。事實上，這種ABC轉(zhuǎn)運蛋白被ER機構(gòu)有缺陷的ER加工的細胞現(xiàn)象已被顯示不僅是CF疾病的基礎(chǔ)，而且是廣泛的其他孤立性與遺 傳性疾病的基礎(chǔ)。ER機構(gòu)可能發(fā)生故障的兩種方式要么是與蛋白質(zhì)的ER輸出的偶聯(lián)喪失，引起降解，要么是這些有缺陷/誤折疊的蛋白質(zhì)的ER蓄積[Aridor M,等人，NatureMed.,5 (7), pp745-751(1999) ；Shastry, B. S.,等人,Neurochem. International, 43, pp1-7(2003) ；Rutishauser, J.,等人，Swiss Med ffklv. 132. pp 211-222(2002) ；Morello, JP等人，TIPS,紅，pp. 466-469 (2000) ；Bross P.,等人，Human Mut. , 14, pp. 186-198(1999)]。與前一類ER故障有關(guān)的疾病有囊性纖維化(由誤折疊的A F508-CFTR引起，正如上文所討論的)、遺傳性肺氣腫(由a I-抗胰蛋白酶非Piz變體引起)、遺傳性血色素沉著、凝血-纖維蛋白溶解缺陷(例如C蛋白缺陷)、I型遺傳性血管水腫、脂質(zhì)加工缺陷(例如家族性高膽固醇血)、1型乳糜微粒血、￠-脂蛋白血、溶酶體貯存疾病(例如I-細胞疾病/偽Hurler)、粘多糖病(由溶酶體加工酶引起)、Sandhof/Tay-Sachs (由￠-己糖胺酶引起)、Crigler-Najjar II型(由UDP-葡糖醛基-sialyc-轉(zhuǎn)移酶引起)、多內(nèi)分泌病/高胰島素血、糖尿病(由胰島素受體引起)、Laron侏儒(由生長激素受體引起)、髓過氧化物酶缺陷、原發(fā)性甲狀旁腺機能減退(由前促甲狀旁腺激素引起)、黑素瘤(由酪氨酸酶引起)。與后一類ER故障有關(guān)的疾病有聚糖病CDG I型、遺傳性肺氣腫(由a I-抗胰蛋白酶PiZ變體引起)、先天性甲狀腺機能亢進、成骨不全(由I、II、IV型前膠原引起)、遺傳性低纖維蛋白原血(由纖維蛋白原引起)、ACT缺陷(由a 1_抗凝乳蛋白酶引起)、尿朋癥(DI)、后葉激素運載蛋白性DI(由后葉加壓素/V2-受體引起)、腎原性DI (由水通道蛋白II引起)、夏-馬二氏牙綜合征(由外周髓磷脂蛋白22引起)、佩-梅二氏病、神經(jīng)變性疾病(例如阿爾茨海默氏病(由PAPP和早老蛋白引起)、帕金森氏病、肌萎縮性側(cè)索硬化、進行性核上性麻痹、皮克氏病)、若干聚谷氨酰胺神經(jīng)病學(xué)疾患(例如亨廷頓氏病、I型脊髓小腦性共濟失調(diào)、脊髓與延髓肌肉萎縮、齒狀紅核pallidoluysian和肌強直性營養(yǎng)不良)以及海綿狀腦病(例如遺傳性克_雅二氏病(由朊病毒蛋白加工缺陷引起)、法布里氏病(由溶酶體a-半乳糖苷酶A引起)和斯-施二氏綜合征(由Prp加工缺陷引起))。除了 CFTR活性的增量調(diào)節(jié)以外，減少CFTR分泌陰離子也可以有益于分泌性腹瀉的治療，其中作為促分泌性活化的氯化物轉(zhuǎn)運的結(jié)果，上皮水轉(zhuǎn)運戲劇性地增加。該機理牽涉cAMP的升高和CFTR的刺激。盡管腹瀉有大量原因，不過由過量氯化物轉(zhuǎn)運所致腹瀉性疾病的主要后果是共同的，包括脫水、酸中毒、生長減退和死亡。急性與慢性腹瀉在世界很多地區(qū)代表了主要的醫(yī)學(xué)問題。腹瀉在不到五歲的兒童中既是營養(yǎng)不良的顯著因素，又是死亡的主導(dǎo)原因(5，000, 000例死亡/年)。分泌性腹瀉也是獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)和慢性炎性腸疾病(IBD)患者中的危險病癥。每年從工業(yè)化國家到發(fā)展中國家旅行的人中有一千六百萬人患上腹瀉，腹瀉病例的嚴重性和數(shù)量因旅行的國家和地區(qū)而異。牲畜和寵物、例如牛、豬、馬、綿羊、山羊、貓和狗的腹瀉也稱為家畜腹瀉病，是這些動物死亡的主要原因。腹瀉可以由任何重大轉(zhuǎn)變所致，例如斷奶或身體運動，以及響應(yīng)于多 種細菌或病毒感染，一般發(fā)生在動物壽命的前幾個小時內(nèi)。最常見的致腹瀉性細菌是腸毒原性大腸桿菌(ETEC)，具有K99毛發(fā)抗原。腹瀉的常見病毒原因包括輪狀病毒和冠形病毒。其他感染性成分包括隱孢子蟲、蘭伯氏賈第蟲和沙門氏菌等等。輪狀病毒感染的癥狀包括水樣便的排泄、脫水和虛弱。冠形病毒導(dǎo)致更嚴重的新生動物疾病，具有比輪狀病毒感染更高的死亡率。不過經(jīng)常是年幼動物可能同時感染有一種以上病毒或者病毒與細菌微生物的組合。這戲劇性地增加疾病的嚴重性。因此，需要ABC轉(zhuǎn)運蛋白活性的調(diào)控劑及其組合物，它們能夠用于調(diào)控哺乳動物細胞膜中ABC轉(zhuǎn)運蛋白的活性。需要使用這類ABC轉(zhuǎn)運蛋白活性調(diào)控劑治療ABC轉(zhuǎn)運蛋白介導(dǎo)的疾病的方法。需要調(diào)控來自體內(nèi)的哺乳動物細胞膜中ABC轉(zhuǎn)運蛋白活性的方法。需要CFTR活性的調(diào)控劑，它們能夠用于調(diào)控哺乳動物細胞膜中CFTR的活性。需要使用這類CFTR活性調(diào)控劑治療CFTR介導(dǎo)的疾病的方法。需要調(diào)控來自體內(nèi)的哺乳動物細胞膜中CFTR活性的方法。發(fā)明簡要內(nèi)容現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明化合物及其藥學(xué)上可接受的組合物可用作ABC轉(zhuǎn)運蛋白活性的調(diào)控劑。這些化合物具有通式(I)
權(quán)利要求
1.下式化合物 OFp 或其藥學(xué)上可接受的鹽 在制備用于治療患者囊性纖維化或者減輕其嚴重性的藥物中的用途，其中所述患者具有缺陷基因，導(dǎo)致在囊性纖維化垮膜電導(dǎo)調(diào)節(jié)劑氨基酸序列508位苯丙氨酸缺失。
2.權(quán)利要求I中所述的用途，其中所述患者具有兩個所述缺陷基因副本。
3.包含i)下式化合物 或其藥學(xué)上可接受的鹽，以及ii)藥學(xué)上可接受的載體的組合物在制備用于治療患者囊性纖維化或者減輕其嚴重性的藥物中的用途，其中所述患者具有缺陷基因，導(dǎo)致在囊性纖維化垮膜電導(dǎo)調(diào)節(jié)劑氨基酸序列508位苯丙氨酸缺失。
4.權(quán)利要求3中所述的用途，其中所述患者具有兩個所述缺陷基因副本。
5.權(quán)利要求3或4中所述的用途，其中所述組合物進一步包含粘液溶解劑、支氣管擴張齊IJ、抗生素、抗感染劑、抗炎劑、CFTR調(diào)控劑或營養(yǎng)劑。
全文摘要
本發(fā)明的化合物和其藥學(xué)上可接受的組合物可用作ATP-結(jié)合彈夾(“ABC”)轉(zhuǎn)運蛋白或其片段的調(diào)控劑，包括囊性纖維化跨膜電導(dǎo)調(diào)節(jié)劑(“CFTR”)。本發(fā)明也涉及使用本發(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A61P43/00GK102775396SQ201210278199
公開日2012年11月14日 申請日期2006年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月8日
發(fā)明者B·貝爾, J·麥卡錫, M·漢密爾頓, M·米勒, P·D·J·格魯坦輝斯, S·哈迪達魯阿, 周競蘭 申請人:沃泰克斯藥物股份有限公司