专利名称：视蛋白结合配体，组合物及使用方法
技术领域：
本发明涉及用于治疗和/或预防眼病的化合物及其组合物。
背景技术：
视敏度减小或视力完全丧失可以起因于由于眼的前段和/或后段中组织或结构的功能不良造成的多种眼病或障碍。在由于前段中功能不良而发生的疾病中，常常涉及视觉循环中的畸变。视觉循环(常常还称作类视黄醇循环)包括一系列光驱动和/或酶催化的反应，由此通过在蛋白质视蛋白和类视黄醇试剂11-顺-视黄醛之间共价成键形成光敏性生色团(称作视紫质)，随后在暴露于光中时，11-顺视黄醛被转化成全反式的视黄醛，它然后可以再生形成11-顺-视黄醛以便再次与视蛋白反应。对这一循环的干扰会造成许多视觉和眼的问题。现在知道，这些问题中至少有一些是由于不适当的蛋白质折叠，例如视蛋白的不适当折叠。哺乳运动眼中的主要的明暗光感受器是视杆细胞，它包括一个含有对光敏感的蛋白质分子(主要是视蛋白)的折叠的膜。像哺乳动物细胞中存在的其它蛋白质一样，视蛋白是在胞质的内质网(即，在核糖体上)中被合成，然后被传导到视杆细胞的细胞膜。在某些情形，例如由于视蛋白的遗传缺陷和变异，视蛋白能显示出不适当的折叠，形成的构象或是不能适当地插入视杆细胞的膜中，或是能够插入但不能与11-顺-视黄醛适当地反应以形成天然的视紫质。在每种情形，其结果都是对于患病动物的视觉的中度到重度的干扰。与不适当的视蛋白折叠有关的疾病和病症包括视网膜色素变性(RP)，这是一种进行性眼神经变性疾病(或一组疾病)，它影响全球估计1到2百万人。在RP中，视网膜中的感光细胞受到损伤或破坏，导致外周视觉丧失(即，视野收缩)和随后部分或接近失明。在美国人口中，最常见的缺陷是由于视蛋白多肽链的第23号氨基酸中脯氨酸残基被组氨酸残基取代(称作“P23H”)造成的，而这是视蛋白基因变异的结果。其结果是产生了蛋白质的去稳定形式，它在胞质中错折叠并且聚结而不是被输送到细胞表面。像很多其它的蛋白质构象病(PCDs) —样，临床上常见的与常染色体显性RP相关的P2!3H视蛋白突变体是错折叠的并被保留在胞内。错折叠的蛋白质的聚结被认为造成了光感受器损伤和细胞死亡。近来的研究已确定了能将与疾病有关的错折叠的突变蛋白质稳定的小分子。一些这样的小分子被称作“化学伴侣蛋白”，它们非特异地稳定蛋白质。这些小分子的实例包括甘油和三甲基氧化胺。对于治疗眼病，它们不很理想，因为这种治疗通常需要高剂量，这可能产生毒性副作用。被称作“药理性伴侣蛋白”的其它试剂(包括天然配体和底物类似物) 通过与特定部位键合起稳定蛋白质的作用，并且已经对很多错折叠蛋白质得到确认，例如G-蛋白偶合受体。视蛋白是G-蛋白偶合受体的一个实例，其公认的药理性伴侣蛋白包括称作类视黄醇的一类化合物。因此，一些类视黄醇化合物已显示出能稳定突变的视蛋白(例如参见，美国专利出版物 2004-0242704，以及 Noorwez et al.，J. Biol. Chem. , 279(16) 16278-16284(2004))。视觉循环包括一系列酶催化的反应，通常由光脉冲引发，由此，视紫质的可见的发色团(由视蛋白与11-顺-视黄醛共价结合构成)被转化成全反式的异构体，它随后从活化的视紫质中释放出来，形成视蛋白和全反式视黄醛产物。这部分视觉循环发生在眼的视网膜的视杆细胞的外面部分。该循环的后继部分发生在视网膜色素上皮(RPE)中。此循环的组分包括各种各样的酶，例如脱氢酶和异构酶，以及用于在RPE和视杆细胞之间传送物质的转运蛋白。由于视觉循环的结果，产生了被称作视觉循环产物的各种产物。其中之一是在视杆细胞中作为光激发接触视紫质的11-顺-视黄醛部分的直接结果而产生的全反式视黄醛。全反式视黄醛在从活化的视紫质中释放出来以后，能够再恢复成11-顺-视黄醛，或是能与另一分子的全反式视黄醛和一分子的磷脂酰乙醇胺反应，生成N-亚视黄基-N-视黄基乙醇胺(称作“A2E”)，它是一种发橙光的荧光团，随后能聚集在视杆细胞和视网膜色素上皮 (RPE)中。随着A2E的积聚(视觉循环的正常后果)，它还会被转化成脂褐素，这是一种与几种异常有关的毒性物质，包括诸如与年龄有关的湿性和干性黄斑变性(ARMD)等眼病。A2E 也能向RPE提供毒性并且与干性ARMD有关。因为毒性视觉循环产物的积聚是生理过程的正常部分，所以很可能所有的哺乳动物，尤其是所有的人类，在整个生命中都表现出某种程度的这种积累。但是，在眼部的手术进行期间，尤其是视网膜部分，需要长时间的强光照明，例如，接近白内障手术结束和植入新的晶状体期间，这些本来是自然的过程会因为视觉循环的天然产物的积聚而产生毒性。 另外，由于亮光刺激造成的视紫质的过度活化会使感光细胞通过一种与AP-I转录因子有关的机制发生凋亡。因此，需要能够在手术之前、之中或之后(或其任何组合)服用的试剂， 其具有抑制视紫质活化的作用，并能减少视觉循环产物的生成，否则它们会累积并对眼、尤其是对视网膜产生毒性。本发明通过提供与视蛋白或视蛋白的突变形式非共价结合的小分子解决了这一需要，这些小分子能用于治疗和/或缓解此类病症，即使不是完全阻止它们。重要的是，这类试剂不是天然的类视黄醇，因此进入视杆细胞不受严格控制，而在视杆细胞中视蛋白的突变形式被合成和/或视觉循环产物否则会积累。因此，这类试剂在需要时能被滴定确定， 用于促进突变视蛋白的适当折叠和向细胞膜运输，或防止会导致视觉循环产物例如全反式视黄醛过度积聚的视紫质活化，而全反式视黄醛的过度积聚会引起毒性代谢产物形成。此类化合物能与11-顺-视黄醛竞争，通过束紧视蛋白的视黄醛结合袋减少全反式视黄醛，防止全反式视黄醛的过度积聚。因此，本发明提供的化合物的优点是，它们不直接抑制11-顺-视黄醛在眼中藉以生成的酶催过程(因此对视黄醛变性不起作用)，而是限制全反式视黄醛的形成，从而减少A2E的生成。最后，通过限制11-顺-视黄醛与视蛋白结合形成视紫质的能力，由强光刺激(尤其是在眼科手术期间)引起的视紫质活化也被减小， 从而防止了感光细胞死亡发生。在各种眼病中和随着正常的老化，会发生感光细胞视觉色素蛋白(视蛋白)的错位分布。在这两种情形，错位的视蛋白的累积都导致感光细胞生存力的减弱。这种错位视蛋白的累积会逐渐导致视杆细胞和视锥细胞死亡、视黄醛变性和视力丧失。本发明通过提供一种校正感光细胞内错位视蛋白的方法解决了这一问题，该方法是使错位的视蛋白与和该错位视蛋白可逆和/或非共价结合的视蛋白结合剂接触，并促进适当的胞内加工和该视蛋白的传送。错位分布的这种校正解除了感光细胞的应力，防止了在视力丧失的各种疾病中， 以及在与年龄有关的暗光视觉、视杆细胞介导的周边视觉、视锥细胞介导的中央视觉的正常下降及夜间视觉减退中的感光细胞生存力下降和死亡。计算机辅助的分子对接已导致成功地发现30个以上靶物的新配体(Shoichet et al. , Curr. Opin. in Chem. Biol. 6:439-46 (2002) )0 这一策略主要用于酶，例如酸糖还原酶(Iwata et al. , J. Med. Chem. 44:1718—28 (2001)), Bcl-2, matriptase (Enyedy et al. , J. Med. Chem. 44: 1349-55 (2001)),腺病毒蛋白酶(Pang et al., FEBS Letters 502: 93-97 (2001)), AmpC fl_ 内酰胺酶，碳酸酐酶(Gruneberg et al., J. Med. Chem. 45: 3588-602 (2002)), HPRTase酶(次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶) (Freymann et al. , Chemistry & Biology 7: 957-68 (2000)), 二氢吡啶二羧酸还原酶 (Paiva et al. , Biochimica Biophysica Acta 1545; 67-77 (2001))禾口 Cdk4 (Honma et al., J. Med. Chem. 44: 4615-27 QOOl))。对接算法的改进和多机资源改善了计算机辅助的分子对接技术，使其现在能用于更困难的问题。例如，近来这一方法已用来确定以蛋白质-蛋白质界面为目标的小分子，与容易对准目标的酶活性位相比，界面更为平坦和宽阔。最近已发展了一种确定在蛋白口袋的受限区域内的水的热力学性质和相行为的新的计算技术(Young et al., PNAS 104:808-13 O007))。所发展的算法已用于鉴定蛋白质口袋的溶剂化。分子动力学模拟和溶剂分析技术已鉴定了疏水性外壳的溶剂化和作为诱发水化的非典型熵及焓补偿项的校正的氢键，与独立溶剂化的配体和蛋白质相比，它们稳定了蛋白质-配体复合物。这些判断准则通常被称作水图(water map),已被用来合理地说明 Xa 因子配体结合(Abel et al.，JACS 130:2817-31 (2008) )
发明概要在一方面，本发明提供具有式I结构的化合物，包括其可药用的盐、溶剂化物和水合物，还提供了所述化合物的组合物
A-B-Q-V 式I
其中A、B、Q和V如本文中另处所述。在另一方面，本发明提供具有式II结构的化合物，
权利要求
1.具有式I结构的化合物
2.权利要求1的化合物，其中A是
3.权利要求2的化合物，其中R1、R2和R3均为甲基。
4.权利要求2的化合物，其中各R24是氢。
5.权利要求2的化合物，其中Ra和Rb各自独立地是氢或甲基。
6.权利要求2的化合物，其中Ra和Rb均为甲基。
7.权利要求2的化合物，其中I 。和&各自独立地是氢或低级烷基。
8.权利要求2的化合物，其中R。和Rd均为低级烷基。
9.权利要求2的化合物，其中艮和&均为氢。
10.权利要求1的化合物，其中V是
11.权利要求10的化合物，其中a和b均为1，X是氢，Y是C-C(O)殿”俨或N-C(O) NR22R23,其中R23、R24和俨全是氢。
12.权利要求1的化合物，其中B是CH=CH。
13.权利要求1的化合物，其中Q是-C(O)-。
14.权利要求1的化合物，其中X是H、低级烷基或-CΕ CR9。
15.权利要求1的化合物，其中X是H或甲基。
16.权利要求14的化合物，其中X是-Cε CR9。
17.权利要求16的化合物，其中R9是氢或甲基。
18.权利要求1的化合物，其中Y是0或是N-C(O)-NR22R2315
19.权利要求18的化合物，其中Y是N-C(0) -NR22R23。
20.权利要求19的化合物，其中R22和R23均为氢。
21.具有式II结构的化合物
22.权利要求21的化合物，其中A是
23.权利要求22的化合物，其中R1、R2和R3中至少一个是甲基或乙基。
24.权利要求23的化合物，其中R1、R2和R3中至少一个是甲基。
25.权利要求23的化合物，其中R1、R2和R3均为甲基。
26.权利要求22的化合物，其中和Rb各自独立地是氢、氘或甲基。
27.权利要求22的化合物，其中或Rb均为氢。
28.权利要求22的化合物，其中I 。和&各自独立地是氢、烷氧基或低级烷基。
29.权利要求观的化合物，其中I 。和&各自独立地是氢或甲基。
30.权利要求观的化合物，其中1 。和&均为氢。
31.权利要求21的化合物，其中B是-CH=CH-或-CH2_CH2-。
32.权利要求31的化合物，其中B是-CH=CH-。
33.权利要求21的化合物，其中Q是-C(O)-。
34.权利要求21的化合物，其中ρ是1。
35.权利要求34的化合物，其中W是-N(R22)-C(O)-NR22R2315
36.权利要求34的化合物，其中R9、R22和R23均为H。
37.具有化合物33、52、63、71、72、73或80的结构的化合物，包括其可药用的盐、溶剂化物和水合物。
38.具有化合物6、48、50、51、57、58、59、62或106的结构的化合物，包括其可药用的盐、 溶剂化物和水合物。
39.具有化合物13、37、53或55的结构的化合物，包括其可药用的盐、溶剂化物和水合物。
40.一种抑制视觉循环产物的形成或积累的方法，包括使视蛋白与权利要求1的化合物接触。
41.权利要求40的方法，其中所述的化合物减少所述视蛋白的错位。
42.权利要求40的方法，其中所述化合物减少所述视蛋白的水化。
43.权利要求40的方法，其中所述化合物通过氢键与视蛋白结合。
44.权利要求40的方法，其中所述视蛋白存在于细胞内。
45.权利要求44的方法，其中所述细胞是视锥细胞或视杆细胞。
46.权利要求44的方法，其中所述细胞存在于哺乳动物眼中。
47.权利要求46的方法，其中所述哺乳动物是人类。
48.权利要求40的方法，其中所述的视觉循环产物是毒性视觉循环产物。
49.权利要求40的方法，其中所述的视觉循环产物是脂褐素或N-亚视黄基-N-视黄基乙醇胺(A^)。
50.一种治疗或预防有患眼病危险的对象中的眼部病症的方法，包括向该治疗对象施用有效数量的权利要求1的化合物，包括其可药用的盐。
51.一种治疗或预防有患眼病危险的对象中的眼部病症的方法，包括向该治疗对象施用有效数量的权利要求21的化合物，包括其可药用的盐。
52.一种治疗或预防有患眼病危险的对象中的眼部病症的方法，包括向该治疗对象施用有效数量的权利要求37的化合物。
53.一种治疗或预防有患眼病危险的对象中的眼部病症的方法，包括向该治疗对象施用有效数量的权利要求38的化合物。
54.一种治疗或预防有患眼病危险的对象中的眼部病症的方法，包括向该治疗对象施用有效数量的权利要求39的化合物。
55.权利要求51的方法，其中所述的眼病是眼蛋白错位障碍。
56.权利要求51的方法，其中所述的眼病选自与年龄有关的湿性或干性黄斑变性 (ARMD)、视网膜色素变性(RP)、视网膜或黄斑营养不良、Margardt病、Sorsby营养不良、 常染色体显性玻璃疣、Best营养不良、与外周蛋白突变相关的黄斑营养不良、显性形式的 ^argart病、北卡罗来纳黄斑营养不良、光毒性、与年龄有关的正常的视力丧失和与年龄有关的正常的夜间视觉丧失。
57.权利要求56的方法，其中所述的眼病是ARMD。
58.权利要求56的方法，其中所述的眼病是光毒性。
59.权利要求56的方法，其中所述的眼病是视网膜色素变性(RP)。
60.权利要求59的方法，其中所述的RP是由异常的视蛋白折叠造成的。
61.权利要求52的方法，其中所述的眼病是眼蛋白错位障碍。
62.权利要求52的方法，其中所述的眼病是选自与年龄有关的湿性或干性黄斑变性 (ARMD)、视网膜色素变性(RP)、视网膜或黄斑营养不良、Margardt病、Sorsby营养不良、 常染色体显性玻璃疣、Best营养不良、与外周蛋白突变相关的黄斑营养不良、显性形式的 ^argart病、北卡罗来纳黄斑营养不良、光毒性、与年龄有关的正常的视力丧失和与年龄有关的正常的夜间视觉丧失。
63.权利要求62的方法，其中所述的眼病是ARMD。
64.权利要求62的方法，其中所述的眼病是光毒性。
65.权利要求62的方法，其中所述的眼病是视网膜色素变性(RP)。
66.权利要求65的方法，其中所述的RP是由异常的视蛋白折叠造成的。
67.权利要求53或M的方法，其中所述的眼病是眼蛋白错位障碍。
68.权利要求67的方法，其中所述的眼病是选自与年龄有关的湿性或干性黄斑变性 (ARMD)、视网膜色素变性(RP)、视网膜或黄斑营养不良、Margardt病、Sorsby营养不良、 常染色体显性玻璃疣、Best营养不良、与外周蛋白突变相关的黄斑营养不良、显性形式的 ^argart病、北卡罗来纳黄斑营养不良、光毒性、与年龄有关的正常的视力丧失和与年龄有关的正常的夜间视觉丧失。
69.权利要求68的方法，其中所述的眼病是ARMD。
70.权利要求68的方法，其中所述的眼病是光毒性。
71.权利要求70的方法，其中所述的眼病是视网膜色素变性(RP)。
72.组合物，其中含有在可药用载体中的有效数量的权利要求1的化合物。
73.组合物，其中含有在可药用载体中的有效数量的权利要求21的化合物。
74.组合物，其中含有在可药用载体中的有效数量的权利要求37的化合物。
75.组合物，其中含有在可药用载体中的有效数量的权利要求38的化合物。
76.组合物，其中含有在可药用载体中的有效数量的权利要求39的化合物。
全文摘要
公开了用于治疗和视蛋白的错位、突变的视蛋白的错折叠以及毒性视觉循环产物在眼中的产生和积累有关的眼病的化合物和该化合物的组合物，及化合物的使用方法。还描述了可以单独地或与其它治疗药物联合地用于这些方法中的化合物和组合物。
文档编号A01N35/00GK102480943SQ201080036153
公开日2012年5月30日 申请日期2010年6月16日 优先权日2009年6月16日
发明者S. 加维 D., J. 拉罗萨 G., B. 科特 J., R. 格林伍德 J., 伯曼 J., L. 布鲁尔 M., 夸奇 T. 申请人:比卡姆药品公司