核转运调节剂及其应用的制作方法
【专利摘要】总体上，本发明涉及核运输调节剂，例如CRM1抑制剂，并且更具体地涉及一种由式(I)代表的化合物：或其一种药学上可接受的盐，其中，这些变量是如在此定义和描述的。本发明还包括一种具有结构式I的化合物或其一种药学上可接受的盐或组合物的合成和在例如治疗、调节和/或预防与CRM1活性关联的生理学病况中的用途。
【专利说明】核转运调节剂及其应用
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2011年7月29日提交的美国临时申请号61/513，428，2011年7月29日提交的美国临时申请号61/513，432，以及于2012年5月31日提交的美国临时申请号61/653, 588的权益。通过引用以其全文将以上申请的内容结合在此。
[0003]发明背景
[0004]大多数主要的人类实体及血液系统恶性肿瘤的细胞呈现出多种致瘤蛋白、肿瘤抑制蛋白、及细胞周期调控因子的异常的细胞定位(Cronshaw (克朗萧)等人,2004, Falini(富里尼)等人2006)。例如，某些p53突变可导致细胞基质定位，而非细胞核定位。这导致了正常生长调控的缺失，尽管肿瘤抑制功能是完整的。在其他肿瘤中，野生型P53被隔离在细胞质细胞质中或被迅速降解，再次导致该野生型P53的抑制剂功能的丧失。功能性p53蛋白的恰当的细胞核定位的恢复，可使肿瘤细胞的一些特性正常化(Cai (蔡)等人，2008 ；Hoshino (星野)等人,2008 ;Lain (莱恩)等人，1999a ;Lain (莱恩)等人，1999b ;Smart (斯马特)等人，1999)，可恢复癌细胞对DNA损伤试剂的敏感度(Cai (蔡)等人，2008)，可导致长成的肿瘤的退化(Sharpless (沙普利斯)&DePinho (迪非欧)2007, Xue (薛)等人,2007)。从其他肿瘤抑制蛋白如叉头(forkhead) (Turner (特纳)和Sullivan (苏利文)2008)和c-Abl (Vignari (魏格纳瑞)和Wang (王)2001)中也获得了类似的数据。此外，一些肿瘤抑制因子和生长调控蛋白的异常定位可能与自身免疫性疾病的发病机理有关(Davis (戴维斯)2007，Nakahara ( 中原)2009)。CRMl抑制可在家族性癌症综合征中提供特别有意义的应用(例如，由一个P53等位基因缺失引起的L1-Fraumeni (李-佛美尼)综合征、BRCAl或BRCA2癌症综合征)，其中特异的肿瘤抑制蛋白(TSP)被清除或具有功能障碍，并且其中通过系统的(或局部的)CRMl抑制因子的给予实现的TSP水平的提高能够帮助恢复正常的肿瘤抑制功能。
[0005]特异的蛋白和RNA由特异的转运分子输入或输出细胞核，若它们将分子输入细胞核，则这被分类为输入蛋白，若它们将分子输出细胞核，则被分类为输出蛋白(Terry (特里)等人，2007; SOTokin (索罗金)等人2007)。被输入或输出细胞核的蛋白质包含核输入/定位(NLS)或核输出(NES)序列，使它们与相关的转运因子相互作用。染色体区域稳定蛋白I(Crml或CRMl)，也称作输出蛋白_1或Xpol，为主要的输出蛋白。
[0006]根据报道，在几种肿瘤中Crml过表达，这些肿瘤包括人类卵巢癌(Noske (诺斯克)等人,2008)、宫颈癌(van der Watt (范德瓦)等人,2009)、胰腺癌(Huang (黄)等人,2009)、肝癌(Pascale (帕斯卡莱)等人，2005)、及成骨肉瘤(Yao ((姚)等人，2009)，并且Crml的过表达独立的与这些肿瘤类型的贫乏的临床结果相互关联。
[0007]Crml的抑制阻断肿瘤抑制蛋白和/或生长调控因子如p53、C-Abl、p21、p27、pRB、BRCAl、IkB、ICp27、E2F4、KLF5、YAPl、ZAP、KLF5、HDAC4、HDAC5 或叉头蛋白(如 F0X03a)的核输出，该核输出与基因表达、细胞增殖、血管生成、和表现遗传相关。有结果表明Crml抑制因子可诱导癌细胞的凋亡，甚至是在致癌激活信号或生长激励信号存在的情况下，而不影响正常的(未被转化的)细胞。大多数关于Crml抑制的研究应用了天然产物Crml抑制因子来普霉素B (LMB)0 LMB本身对肿瘤细胞具有很高的毒性，但因显著的胃肠毒性很难被动物(Roberts (罗伯茨)等人，1986)和人(Newlands (纽兰兹)等人，1996)接受。衍生LMB来改善类药特性可得到既可保留抗肿瘤活性也又可被动物肿瘤模型更好的耐受的化合物(Yang(杨)等人，2007，Yang (杨)等人，2008，Mutka (穆特卡)等人，2009)。因此，核输出抑制因子对肿瘤性疾病及其他增生性疾病可具有有益效果。
[0008]除肿瘤抑制蛋白外，Crml还输出若干与很多炎性过程相关的关键蛋白。这些蛋白包括 IkB、NF-kB、Cox-2、RXRa、Commdl、HIFl、HMGBl、F0X0、FOXP 以及其他。因为能够引发免疫球蛋白k (kappa)基因的表达而得名的核因子kB (NF-kB/rel)族的转录激活因子，可调控各种与炎症、增殖、免疫与细胞生存相关的基因的mRNA的表达。在基本情况下，一个称为IkB的NF-kB蛋白抑制因子，在核内与NF-kB结合，且IkB_NF_kB复合物使NF_kB的转录功能失活。在炎症刺激的应答中，IkB从IkB-NF-kB复合物中解离，释放NF_kB，同时恢复其潜在的转录活性。很多激活NF-kB的信号就是通过靶向IkB蛋白水解来做到这些的(IkB的磷酸化可“标记”它进行泛素化并且然后蛋白水解)。核IkBa-NF-kB复合物可被Crml输出到细胞质，在细胞 质中该复合物解离，从而使NF-kB重新活化。泛素化的I kB还可以从NF_kB复合物上解离，恢复NF-kB的转录活性。通过LMB的在人嗜中性细胞和类巨噬细胞(U937)中Crml诱导的输出的抑制不仅导致无转录活性的核IkBa-NF-kB复合物的聚积，还防止了初始的NF-kB活化，甚至是在细胞刺激下(Ghosh (高希)2008，Huang (黄)2000)。在一项不同研究中，在肺毛细血管内皮细胞中，用LMB处理抑制了 IL-1 β诱导的NF-kB DNA结合(NF-kB转录激活的第一个步骤)、IL-8表达以及胞间黏附分子表达(Walsh (沃尔什)2008)。COMMDl是NF-kB和缺氧诱导因子I (HIF1)两者的转录活性的另一个抑制因子。通过抑制Crml阻断COMMDl的核输出可导致对NF_kB和HIFl的转录活性的抑制的增加(Muller (穆勒)2009)。
[0009]Crml还介导类视黄质X受体a (RXRa )转运。RXRa在肝脏中高度表达并且在调控胆汁酸、胆固醇、脂肪酸、类固醇和异生物质代谢以及内环境稳定中起到核心作用。在肝炎中，核RXRa水平显著降低，主要归因于通过Crml的炎症介导的RXRa核输出。LMB可防止IL-1 β诱导的RXRa水平在人肝源性细胞中的胞质增加(Zimmerman (齐默尔曼)2006)。
[0010]在NF-kB、HIF-1和RXRa信号中Crml介导的核输出的作用表明阻断核输出对于很多跨多组织和器官的炎症过程有潜在的益处，包括脉管系统(血管炎、动脉炎、风湿性多肌痛、动脉硬化)、皮肤病(见下文)、风湿病(类风湿及相关关节炎、银屑病关节炎、脊椎关节病、结晶性关节病、系统性红斑狼疮、混合性结缔组织病、肌炎、皮肌炎、包涵体肌炎、未分化结缔组织病、干燥综合征、修格连氏症候群(Sjogren’ s syndrome)、重叠综合征等)。
[0011]CRMl抑制可通过抑制/激活一系列转录因子如10?2742?4、1(1^5、￥4?1、和24?来影响基因表达。
[0012]Crml抑制对很多皮肤科综合征有潜在的治疗效果，包括炎性皮肤病(过敏症、变应性皮炎、化学性皮炎、银屑病)、阳光损伤(紫外(UV)损伤)和感染。用LMB研究的最充分的CRMl抑制，对正常的角质化细胞呈现最小的作用，且对在UV、TNF a或其他炎症刺激下的角质化细胞呈现抗炎活性(Kobayashi (小林)&Shinkai (新海)2005, Kannan (卡纳安)&Jaiswal(杰斯沃)2006)。抑制Crml还可以上调NRF2 (核因子红细胞系统相关因子2)的活性，其中NRF2可保护角质化细胞(Schafer (谢弗)等人,2010，Kannan (卡纳安)&Jaiswal (杰斯沃)2006)及其他细胞类型(Wang (王)等人，2009)免于氧化损伤。LMB诱导被致癌性人乳头瘤病毒(HPV)毒株如HPV16感染的角质化角质化细胞的凋亡，但不诱导未被感染的角质化细胞的凋亡(Jolly (乔利)等人，2009)。
[0013]Crml还介导关键神经保护蛋白的转运，这些神经保护蛋白可对神经变性疾病包括帕金森氏综合征(PD)、阿尔茨海默病、和肌萎缩性侧索硬化症(ALS)有用。例如，通过(I)对关键神经保护调控因子如NRF2 (Wang (王)2009)、F0XA2 (Kittappa (凯塔巴)等人，2007)的强制核阻留，停泊在神经细胞中，和/或(2)通过将IB隔离于神经胶质细胞的细胞核实现NFB的转录活性的抑制，Crml抑制可减缓或防止这些疾病中的神经细胞死亡。还有证据表明，异常的神经胶质细胞增殖与CRMl水平或CRMl功能的异常相关(Shen (沈)2008)。
[0014]很多病毒的完整的成熟也要求主要由CRMl介导的完整的核输出。生命周期里牵涉到核输出和/或CRMl自身的病毒包括人免疫缺陷病毒(HIV)、腺病毒、猴I型逆转录病毒、波尔纳病病毒、流感病毒(常规株以及HlNl和禽H5N1株)、乙型肝炎病毒(HBV)和丙型肝炎病毒(HCV)、人乳头瘤病毒(HPV)、呼吸道合胞体病毒(RSV)、Dungee、严重急性呼吸器官综合征冠状病毒、黄热病毒、西尼罗病毒、单纯性疱疹病毒(HSV)、巨细胞病毒(CMV)、默克尔细胞多瘤病毒(MCV)。(Bhuvanakantham(巴万科萨姆)2010, Cohen(科赫)2010, Whittaker(维特克尔)1998)。预计，在将来，可以发现更多依赖完整的核输出的病毒感染。
[0015]穿过核仁并穿梭于细胞核与细胞质之间的HIV-1Rev蛋白促使未剪接的和单剪接的含有Rev应答元件(RRE) RNA的HIV转录物的通过CRMl输出通路的输出。通过CRMl抑制因子如LMB或PKF050-638实现的Rev-介导的RNA转运的抑制，可以阻止HIV-1的转录过程，抑制新的HIV-1病毒粒子的生成，从而降低HIV-1的水平(Pollard (波拉德)1998, Daelemans (戴乐 曼茨)2002)。
[0016]登革热病毒(DENV)为常见的节肢动物传播的病毒疾病登革热(DF)及其更严重的和潜在致命的登革出血热(DHF)的致病因素。DHF似乎是由对DENV的过旺的炎症应答导致的。NS5是DENV的最大的也是最保守的蛋白。CRMl调控NS5从细胞核到细胞质的转运，其中NS5的大部分功能是被介导的。抑制CRMl介导的NS5的输出，可导致病毒生成的动力学的改变，减少炎性趋化因子白细胞介素-8(IL-8)的诱导，为治疗DENV以及其他医学上重要的黄病毒包括丙型肝炎病毒引发的疾病提供了一个新的途径(Rawlinson (罗林森)2009)。
[0017]其他使用CRMl输出细胞核的病毒编码的RNA结合蛋白包括HSV I型间层蛋白(VP13/14或hUL47)、人CMV蛋白pp65、SARS冠状病毒0RF3b蛋白、以及RSV基质(M)蛋白(Williams (威廉姆斯)2008, Sanchez (桑切斯)2007, Freundt (弗兰德)2009, Ghildyal (吉友戴尔)2009)。
[0018]有趣的是，很多这些病毒与特定类型的人类癌症相关，这些癌症包括由慢性HBV或HCV感染引起的肝癌(HCC)、HPV引起的子宫颈癌、MCV相关的默克尔细胞癌。因此CRMl抑制因子对病毒感染过程及这些病毒引起的癌性转化过程均有益。
[0019]CRMl控制细胞核定位，从而控制多个DNA代谢酶的活性，这些酶包括组蛋白脱乙酰基酶(HDAC)、组蛋白乙酰转移酶(HAT)、组蛋白甲基转移酶(HMT)。已被证明和公认的是，不可逆的CRMl抑制因子对心肌细胞肥大的抑制与HDAC5的核阻留(和激活)相关，其中HDAC5为一个已知的抑制肥大遗传程序的酶(Monovich(莫纳维奇)等人，2009)。因此，CRMl抑制可对肥大综合征，包括特定形式的充血性心力衰竭和肥厚性心肌病，有有益效果。[0020]CRMl也与其他疾病相关。一种以视网膜神经节细胞的退化和视觉丧失为特征的遗传疾病_莱伯病(Leber，s disorder)与CRMl开关的无效相关(2008)。还有证据表明，神经退行性疾病与异常的细胞核转运相关。
[0021]然而至今，用于体外和体内的小分子的类药Crml抑制因子仍不常见。
[0022]发明概述
[0023]本发明涉及有用于作为核转运调节剂的化合物或其药学上可接受的盐。本发明还提供了包含本发明的化合物的药学上可接受的组合物，以及使用所述化合物和组合物治疗不同紊乱如与不当的核运输触发的异常细胞反应相关的紊乱或病况的方法。
[0024]在本发明的一个实施例中，这些作为核运输调节剂是有用的化合物是由式I代
表:
[0025]
【权利要求】
1.一种具有化学式I的化合物:
2.根据权利要求1所述的化合物，其中环A是一种具有1-4个独立地选自氮、氧和硫的杂原子的可任选地被取代的5-元的单环杂芳环。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中环A选自吡咯基、呋喃基、苯硫基、吡唑基、咪唑基、三唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、噁二唑基或噻二唑基。
4.根据权利要求3所述的化合物，其中环A是三唑。
5.根据权利要求3所述的化合物，其中环A是吡咯基。
6.根据权利要求3所述的化合物，其中环A是吡唑基。
7.根据权利要求3所述的化合物，其中环A是咪唑基。
8.根据权利要求3所述的化合物，其中环A选自以下:
9.根据权利要求1所述的化合物，其中环A是一种具有1-4个氮原子的可任选地被取代的6-元的单环杂芳环。
10.根据权利要求9所述的化合物，其中环A选自吡啶基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基、三嗪基和四嗪基。
11.根据权利要求10所述的化合物，其中环A是吡啶基。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中环B是苯基。
13.根据权利要求12所述的化合物，其中环B是被取代的并由以下结构式表示:
14.根据权利要求1-13中任一项所述的化合物，其中X是O。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的化合物，其中Y是一种共价键。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的化合物，其中R1和R2与插入它们之间的原子一起形成一个具有1-3个独立地选自氮、氧、和硫的杂原子的4-8元的饱和的、部分地不饱和的、或芳香族的杂环的环。
17.根据权利要求16所述的化合物，其中由R1、R2与插入它们之间的原子形成的4-8元的饱和的杂环的环由以下结构式表示:
18.根据权利要求17所述的化合物，其中P是2。
19.根据权利要求18所述的化合物，其中R5是-F。
20.根据权利要求19所述的化合物，其中由R1、R2与插入它们之间的原子形成的4-8元的饱和的杂环的环由以下结构式表示:
21.根据权利要求1所述的化合物，其中该化合物是由以下结构式表示的:
22.根据权利要求1所述的化合物，其中该化合物是由以下结构式中的任一个表示，或其一种药学上可接受的盐:
23.如权利要求1所述的化合物，其中该化合物是由以下结构式表示的:
24.一种由结构式(VI)表示的化合物:
25.根据权利要求24所述的化合物，其中该化合物是由以下结构式中的任一个表示，或其一种药学上可接受的盐:
26.一种组合物，该组合物包括权利要求1-25中任何一项所述的化合物或其一种药学上可接受的盐，以及一种药学上可接受的载体、佐剂、或运载体。
27.一种用于调节CRMl的方法，该方法包括将CRMl与治疗有效量的权利要求1_25中任一项所述的化合物或权利要求26所述的组合物接触。
28.一种用于治疗、调节、和/或预防与CRMl相关联的紊乱的方法，该方法包括将治疗有效量的权利要求1-25中任一项所述的化合物或权利要求26所述的组合物给予对其有需要的受试者。
29.根据权利要求28所述的方法，其中该紊乱选自癌症，肿瘤性紊乱，炎症性疾病，异常组织生长、纤维化紊乱，肾脏紊乱，以及病毒感染。
30.根据权利要求1-25中任一项所述的一种化合物或其一种药学上可接受的盐，用于在治疗对其有需要的受试者的与CRMl活性相关的一种紊乱中使用。
31.根据权利要求1-25中任一项所述的一种化合物或其一种药学上可接受的盐在制造一种用于治疗与CRMl活性相关的紊乱的药物中的用途。
【文档编号】A61K31/407GK103842340SQ201280047930
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年7月26日 优先权日:2011年7月29日
【发明者】V·P·桑达纳亚卡, S·沙查姆, M·考夫曼, S·谢克特尔, D·麦考利, Y·兰德斯曼, W·塞纳佩迪斯, J-R·塞恩特-马丁 申请人:卡尔约药物治疗公司