专利名称：Atp-结合弹夹转运蛋白的杂环调控剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及ATP-结合弹夹(“ABC”)转运蛋白或其片段的调控剂、包括囊性纤维化跨膜电导调节剂(“CFTR”)、其组合物和与之有关的方法。本发明也涉及使用这类调控剂治疗ABC转运蛋白介导的疾病的方法。
背景技术：
ABC转运蛋白是膜转运蛋白家族，调节多种药理成分、潜在毒性药物和异生素以及阴离子的转运。ABC转运蛋白是同源性膜蛋白，它们结合和利用细胞三磷酸腺苷(ATP)供它们的特异性活性。这些转运蛋白中有些被发现是多药耐受性蛋白(象MDRl-P糖蛋白或多药耐受性蛋白MRPl )，为恶性癌细胞防御化学治疗剂。迄今已经鉴别了 48种ABC转运蛋白，基于它们的序列同一丨I"生和功能分为7个家族。ABC转运蛋白在体内调节多种重要的生理角色，并且提供对有害环境化合物的防御。因为如此，它们代表重要的潜在药物靶，用于治疗与该转运蛋白缺陷有关的疾病，防止药物从靶细胞中转运除去，和干预其他其中ABC转运蛋白活性的调控可能是有益的疾病。一般与疾病有关的一种ABC转运蛋白家族成员是cAMP/ATP-介导的阴离子通道CFTR。CFTR在多种细胞类型中被表达，包括吸收性和分泌性上皮细胞，在那里它调节阴离子的跨膜流动以及其他离子通道和蛋白质的活性。在上皮细胞中，CFTR的正常功能发挥是维持电解质在体内各处转运的关键，包括呼吸和消化组织。CFTR由大约1480个氨基酸组成，它们编码由跨膜结构域的串联重复要素所构成的蛋白质，各自含有六个跨膜螺旋和一个核苷酸结合结构域。两个跨膜结构域通过大型极性调节性(R)-结构域连接，具有多个调节通道活性和细胞运输的磷酸化位点。编码CFTR的基因已被鉴别和测序(参见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)。这种基因的缺陷引起CFTR突变，导致囊性纤维化(“CF”)，这是人类最常见的致命性遗传疾病。囊性纤维化影响大约两千五百分之一的美国新生儿。在全部美国人口中，多达一千万人携带有缺陷基因的单一副本，没有明显的疾病效应。相反，带有两个CF相关基因副本的个体患有CF的衰弱与致命性效应，包括慢性肺疾病。
在囊性纤维化患者中，在呼吸道上皮中被内源性表达的CFTR的突变引起顶端阴离子分泌减少，导致离子和体液转运的失衡。所致阴离子转运疾病对肺中粘液蓄积增强和伴随微生物感染有贡献，最终导致CF患者死亡。除了呼吸疾病以外，CF患者通常患有胃肠问题和胰腺机能不全，如果不加治疗则导致死亡。另外，大多数囊性纤维化男性是不育的，囊性纤维化女性的生育力降低。与两个CF相关基因副本的严重效应相反，带有单一 CF相关基因副本的个体表现对霍乱和腹泻所致脱水的抗性增加——这也许解释了人群内相对高频率的CF基因的原因。CF染色体CFTR基因的序列分析已经揭示了多种致病性突变(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)。迄今已经鉴别了 1000种以上致病性CF基因突变(http://www. genet,sickkids. on. ca/cftr/)。最常见的突变是CFTR氨基酸序列508位苯丙氨酸的缺失,普遍被称为A F508-CFTR。这种突变发生在大约70%的囊性纤维化病例中，与严重的疾病有关。
AF508-CFTR中508残基的缺失防止初生蛋白正确地折叠。这导致该突变蛋白不能退出ER和运输至质膜。其结果是，膜中通道数量远远少于表达野生型CFTR的细胞。除了运输减低以外，突变还导致有缺陷的通道门控。总之，膜中通道数量减少和有缺陷的门控引起跨越上皮的阴离子转运减少，引起有缺陷的离子和体液转运(Quinton, P.M. (1990), FASEB J. 4:2709-2727)。不过，研究已经显示，膜中A F508-CFTR的数量减少是功能性的，尽管少于野生型 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，其他导致有缺陷的运输、合成和/或通道门控的致病性CFTR突变可能被增量或减量调节，以改变阴离子分泌和修改疾病进展和/或严重性。尽管CFTR除了阴离子以外还转运多种分子，不过显然这种角色(阴离子的转运)代表了跨越上皮转运离子和水的重要机理中的一种要素。其他要素包括上皮Na+通道、ENaC、Na+/2C17K+共同转运蛋白、Na+-K+-ATP酶泵和基底外侧膜K+通道，它们负责摄取氯化物进入细胞。这些要素一起发挥作用，经由它们在细胞内的选择性表达和定位实现跨越上皮的定向转运。借助存在于顶端膜上的ENaC与CFTR和在细胞基底外侧表面上表达的Na+-K+-ATP酶泵与Cl—通道的协调活性，发生氯化物的吸收。氯化物从腔侧的次级主动转运引起细胞内氯化物的蓄积，然后可以被动地经由Cl—通道离开细胞，导致向量转运。Na+/2C17K+共同转运蛋白、Na+-K+-ATP酶泵和基底外侧膜K+通道在基底外侧表面上的排列和腔侧上的CFTR协调氯化物经由腔侧上CFTR的分泌。因为水可能从不主动转运自己，它跨越上皮的流动依赖于由钠和氯化物的大量流动所生成的微小跨上皮渗透梯度。除了囊性纤维化以外，CFTR活性的调控也可以有益于其他不直接由CFTR突变所导致的疾病，例如分泌性疾病和其他由CFTR介导的蛋白质折叠疾病。这些疾病包括但不限于慢性阻塞性肺疾病(COPD)、干眼病和斯耶格伦氏综合征。CCffD是以气流受限为特征的，它是进行性的，不是完全可逆的。气流受限是由于粘液分泌过多、肺气肿和细支气管炎。突变或野生型CFTR的活化剂提供COPD常见的粘液分泌过多和粘液纤毛廓清率减低的潜在治疗。具体而言，增加跨越CFTR的阴离子分泌可以有利于体液转运进入气道表面液体，以水化粘液，优化纤毛周围的体液粘度。这将引起粘液纤毛廓清率增强和与CCffD有关的症状减少。干眼病是以泪水产生降低和异常泪膜脂质、蛋白质与粘蛋白行为为特征的。干眼有很多原因，其中一些包括年龄、Lasik眼手术、关节炎、药物治疗、化学/热灼伤、变态反应和疾病，例如囊性纤维化和斯耶格伦氏综合征。增加经由CFTR的阴离子分泌将增强体液从角膜内皮细胞和眼周围分泌腺体的转运，以增加角膜的水化作用。这将有助于缓解与干眼病有关的症状。斯耶格伦氏综合征是一种自身免疫疾病，其中免疫系统攻击体内各处产生水分的腺体，包括眼、口、皮肤、呼吸组织、肝、阴道和肠。症状包括眼、口和阴道干燥以及肺疾病。该疾病也与类风湿性关节炎、系统性狼疮、系统性硬化和多肌炎/皮肤肌炎有关。有缺陷的蛋白质运输据信会导致该疾病，治疗选择是有限的。CFTR活性调控剂可以水化各种受疾病影响的器官，帮助改善有关症状。正如上文所讨论的，据信A F508-CFTR中508残基的缺失防止初生蛋白正确地折叠，导致这种突变蛋白不能退出ER和运输至质膜。其结果是，存在于质膜的成熟蛋白数量不足，上皮组织内氯化物的转运显著减少。事实上，这种ABC转运蛋白被ER机构有缺陷的ER加工的细胞现象已被显示不仅是CF疾病的基础，而且是广泛的其他孤立性与遗 传性疾病的基础。ER机构可能发生故障的两种方式要么是与蛋白质的ER输出的偶联丧失，引起降解，要么是这些有缺陷/误折叠的蛋白质的ER蓄积[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,红，pp. 466-469 (2000) ；Bross P.,等人，Human Mut. , 14, pp. 186-198(1999)]。与前一类ER故障有关的疾病有囊性纤维化(由误折叠的A F508-CFTR引起，正如上文所讨论的)、遗传性肺气肿(由a I-抗胰蛋白酶非Piz变体引起)、遗传性血色素沉着、凝血-纤维蛋白溶解缺陷(例如C蛋白缺陷)、I型遗传性血管水肿、脂质加工缺陷(例如家族性高胆固醇血)、1型乳糜微粒血、￠-脂蛋白血、溶酶体贮存疾病(例如I-细胞疾病/伪Hurler)、粘多糖病(由溶酶体加工酶引起)、Sandhof/Tay-Sachs (由￠-己糖胺酶引起)、Crigler-Najjar II型(由UDP-葡糖醛基-sialyc-转移酶引起)、多内分泌病/高胰岛素血、糖尿病(由胰岛素受体引起)、Laron侏儒(由生长激素受体引起)、髓过氧化物酶缺陷、原发性甲状旁腺机能减退(由前促甲状旁腺激素引起)、黑素瘤(由酪氨酸酶引起)。与后一类ER故障有关的疾病有聚糖病CDG I型、遗传性肺气肿(由a I-抗胰蛋白酶PiZ变体引起)、先天性甲状腺机能亢进、成骨不全(由I、II、IV型前胶原引起)、遗传性低纤维蛋白原血(由纤维蛋白原引起)、ACT缺陷(由a 1_抗凝乳蛋白酶引起)、尿朋症(DI)、后叶激素运载蛋白性DI(由后叶加压素/V2-受体引起)、肾原性DI (由水通道蛋白II引起)、夏-马二氏牙综合征(由外周髓磷脂蛋白22引起)、佩-梅二氏病、神经变性疾病(例如阿尔茨海默氏病(由PAPP和早老蛋白引起)、帕金森氏病、肌萎缩性侧索硬化、进行性核上性麻痹、皮克氏病)、若干聚谷氨酰胺神经病学疾患(例如亨廷顿氏病、I型脊髓小脑性共济失调、脊髓与延髓肌肉萎缩、齿状红核pallidoluysian和肌强直性营养不良)以及海绵状脑病(例如遗传性克_雅二氏病(由朊病毒蛋白加工缺陷引起)、法布里氏病(由溶酶体a-半乳糖苷酶A引起)和斯-施二氏综合征(由Prp加工缺陷引起))。除了 CFTR活性的增量调节以外，减少CFTR分泌阴离子也可以有益于分泌性腹泻的治疗，其中作为促分泌性活化的氯化物转运的结果，上皮水转运戏剧性地增加。该机理牵涉cAMP的升高和CFTR的刺激。尽管腹泻有大量原因，不过由过量氯化物转运所致腹泻性疾病的主要后果是共同的，包括脱水、酸中毒、生长减退和死亡。急性与慢性腹泻在世界很多地区代表了主要的医学问题。腹泻在不到五岁的儿童中既是营养不良的显著因素，又是死亡的主导原因(5，000, 000例死亡/年)。分泌性腹泻也是获得性免疫缺陷综合征(AIDS)和慢性炎性肠疾病(IBD)患者中的危险病症。每年从工业化国家到发展中国家旅行的人中有一千六百万人患上腹泻，腹泻病例的严重性和数量因旅行的国家和地区而异。牲畜和宠物、例如牛、猪、马、绵羊、山羊、猫和狗的腹泻也称为家畜腹泻病，是这些动物死亡的主要原因。腹泻可以由任何重大转变所致，例如断奶或身体运动，以及响应于多 种细菌或病毒感染，一般发生在动物寿命的前几个小时内。最常见的致腹泻性细菌是肠毒原性大肠杆菌(ETEC)，具有K99毛发抗原。腹泻的常见病毒原因包括轮状病毒和冠形病毒。其他感染性成分包括隐孢子虫、兰伯氏贾第虫和沙门氏菌等等。轮状病毒感染的症状包括水样便的排泄、脱水和虚弱。冠形病毒导致更严重的新生动物疾病，具有比轮状病毒感染更高的死亡率。不过经常是年幼动物可能同时感染有一种以上病毒或者病毒与细菌微生物的组合。这戏剧性地增加疾病的严重性。因此，需要ABC转运蛋白活性的调控剂及其组合物，它们能够用于调控哺乳动物细胞膜中ABC转运蛋白的活性。需要使用这类ABC转运蛋白活性调控剂治疗ABC转运蛋白介导的疾病的方法。需要调控来自体内的哺乳动物细胞膜中ABC转运蛋白活性的方法。需要CFTR活性的调控剂，它们能够用于调控哺乳动物细胞膜中CFTR的活性。需要使用这类CFTR活性调控剂治疗CFTR介导的疾病的方法。需要调控来自体内的哺乳动物细胞膜中CFTR活性的方法。发明简要内容现已发现，本发明化合物及其药学上可接受的组合物可用作ABC转运蛋白活性的调控剂。这些化合物具有通式(I)
权利要求
1.下式化合物 OFp 或其药学上可接受的盐 在制备用于治疗患者囊性纤维化或者减轻其严重性的药物中的用途，其中所述患者具有缺陷基因，导致在囊性纤维化垮膜电导调节剂氨基酸序列508位苯丙氨酸缺失。
2.权利要求I中所述的用途，其中所述患者具有两个所述缺陷基因副本。
3.包含i)下式化合物 或其药学上可接受的盐，以及ii)药学上可接受的载体的组合物在制备用于治疗患者囊性纤维化或者减轻其严重性的药物中的用途，其中所述患者具有缺陷基因，导致在囊性纤维化垮膜电导调节剂氨基酸序列508位苯丙氨酸缺失。
4.权利要求3中所述的用途，其中所述患者具有两个所述缺陷基因副本。
5.权利要求3或4中所述的用途，其中所述组合物进一步包含粘液溶解剂、支气管扩张齐IJ、抗生素、抗感染剂、抗炎剂、CFTR调控剂或营养剂。
全文摘要
本发明的化合物和其药学上可接受的组合物可用作ATP-结合弹夹(“ABC”)转运蛋白或其片段的调控剂，包括囊性纤维化跨膜电导调节剂(“CFTR”)。本发明也涉及使用本发明化合物治疗ABC转运蛋白介导的疾病的方法。
文档编号A61P43/00GK102775396SQ201210278199
公开日2012年11月14日 申请日期2006年11月8日 优先权日2005年11月8日
发明者B·贝尔, J·麦卡锡, M·汉密尔顿, M·米勒, P·D·J·格鲁坦辉斯, S·哈迪达鲁阿, 周竞兰 申请人:沃泰克斯药物股份有限公司