用二氢吡嗪并-吡嗪治疗癌症的制作方法
【专利说明】用二氢吡嗪并-吡嗪治疗癌症
[00011本申请要求2013年4月17日提交的美国临时申请No.61/813,071的权益，将其全部 内容通过引用结合到本文中。 1 .技术领域
[0002] 本文提供了治疗或预防特征为O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT)的表达和/ 或启动子甲基化状态的多形性成胶质细胞瘤(GBM)的方法，包括向患有特征为O 6-甲基鸟嘌 呤-DNA甲基转移酶(MGMT)的表达和/或启动子甲基化状态的多形性成胶质细胞瘤(GBM)的 患者给予有效量的二氢吡嗪并-吡嗪化合物。 2.【背景技术】
[0003] 已知异常蛋白质磷酸化和疾病的原因或结果之间的联系已超过20年。因此，蛋白 激酶已成为一组非常重要的药物靶标。参见Cohen ,Nature, 1:309-315(2002)。多种蛋白激 酶抑制剂已经在临床上用于治疗多种疾病，如癌症和慢性炎性疾病，包括糖尿病和中风。参 见Cohen,Eur.J.Biochem.,268:5001-5010(2001),Protein Kinase Inhibitors for the Treatment of Disease: The Promise and the Problems,Handbook of Experimental Pharmacology,Springer Berlin Heidelberg，167(2005)〇
[0004] 蛋白激酶为一大类多样的酶家族，其催化蛋白磷酸化并且在细胞信号转导中起关 键作用。蛋白激酶可以根据其靶蛋白而发挥正调节或负调节作用。蛋白激酶参与特定信号 传导通路，所述通路调节细胞功能，如但不限于代谢、细胞周期进程、细胞粘附、血管功能、 细胞凋亡和血管生成。细胞信号传导障碍已与许多疾病相关，其中最具特征的包括癌症和 糖尿病。已充分证明了信号转导由细胞因子的调节以及信号分子与原癌基因和肿瘤抑制基 因的联系。类似地，糖尿病和相关病症与蛋白激酶的水平失调之间的联系已经得到证实。参 见例如Sridhar等人.Pharmaceutical Research，17( 11): 1345-1353(2000)。病毒感染和与 其相关的病症也与蛋白激酶的调节相关。Park等人.Cell 101(7) :777-787(2000)。
[0005] 由于蛋白激酶调节几乎每个细胞过程，包括代谢、细胞增殖、细胞分化和细胞存 活，因此其是用于多种疾病状态的治疗性干预的具有吸引力的靶标。例如，其中蛋白激酶起 关键作用的细胞周期控制和血管生成是与许多疾病病症相关的细胞过程，所述病症例如但 不限于癌症、炎性疾病、异常血管生成和与其相关的疾病、动脉粥样硬化、黄斑变性、糖尿 病、肥胖和疼痛。
[0006] 蛋白激酶已成为用于治疗癌症的具有吸引力的革巴标。Fabbro等人，Pharmacology& Therapeutics 93:79-98(2002)。已经提出蛋白激酶参与人类恶性肿瘤的发展可以通过以 下进行：（1)基因组重排(例如，慢性髓性白血病中的BCR-ABL)，（2)导致组成性活性激酶活 性突变，如急性髓性白血病及胃肠道肿瘤，（3)致癌基因的活化或肿瘤抑制功能的丧失导致 的激酶活性失调，如在具有致癌RAS的癌症中，（4)由过表达导致的激酶活性失调，如在EGFR 的情况下，和（5)可有助于肿瘤表型发展和维持的生长因子的异位表达。Fabbro等人， Pharmacology&Therapeutics 93:79-98(2002)〇
[0007] 对蛋白激酶通路的复杂性和各种蛋白激酶和激酶通路之中和之间的关系和相互 作用的复杂性的阐明强调了开发能够充当对多种激酶或多种激酶通路具有有益活性的蛋 白激酶调节剂(modulator)、调控剂(regulator)或抑制剂的药物的重要性。因此，仍需要新 的激酶调控剂。
[0008] 称为mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶标）的蛋白（其也被称为FRAP、RAFTI或RAPT1)是 2549个氨基酸的Ser/Thr蛋白激酶，其已显示为调节细胞生长和增殖的mT0R/PI3K/Akt通路 中最关键的蛋白之一 。Georgakis and Younes Expert Rev.Anticancer Ther.6(1):131-140 (2006) mTOR存在于两种复合物mTORCl和mT0RC2之内。虽然mTORCl对雷帕霉素类似物 (如坦罗莫司（丨61118；[1'01；[1]1118)或依维莫司）敏感，但1]11'01^2对雷帕霉素大部分是不敏感的。 值得注意的是，雷帕霉素不是TOR激酶抑制剂。一些mTOR抑制剂已经被评价或正在临床试验 中被评价以用于治疗癌症。坦罗莫司在2007年被批准用于肾细胞癌，而西罗莫司在1999年 被批准用于预防肾移植排斥反应。依维莫司在2009年被批准用于在血管内皮生长因子受体 抑制剂方面已有进展的肾细胞癌患者，在2010年用于需要治疗但不是手术切除的候选者的 患者中的与结节性硬化(TS)相关的室管膜下巨细胞星形细胞瘤(SEGA)，并且在2011年用于 患有不可切除的、局部晚期或转移性疾病的患者中的胰腺来源的进行性神经内分泌肿瘤 (PNET)。仍然需要另外的TOR激酶抑制剂。
[0009] DNA-依赖性蛋白激酶(DNA-PK)是一种参与DNA双链断裂(DSBs)修复的丝氨酸-苏 氨酸激酶。DSBs被认为是最致命性的DNA损伤，并且内源性发生或响应电离辐射和化疗而发 生（综述参见Jackson,S.P. ,Bartek,J.The DNA-damage response in human biology and disease.Nature Rev 2009;461:1071-1078)。如果没有被修复，则DSBs将导致细胞周期停 止和 / 或细胞死亡（Hoe i jmaker s，J · H · J · Genome maintenance mechanisms for preventing cancer.Nature 2001；411:366-374；van Gent,D.C.,Hoeijmakers,J.H., Kanaar,R·Chromo soma I stability and the DNA double-stranded break connection.Nat Rev Genet 2001;2:196-206)。作为对损伤的响应，细胞发展了修复这种 断裂的复杂机制，并且这些机制可以形成治疗抗性的基础。存在两种用于修复DSB的主要途 径，非同源末端连接(NHEJ)和同源重组(HR) JHEJ将断裂的DNA末端放在一起并在不参照第 二模板下使其再结合（Collis，S.J.，DeWeese，T.L. ,Jeggo P.A.，Parker，A.R.The life and death of DNA-PK.Oncogene 2005;24:949-961)。相反，HR取决于姐妹染色单体的接近 性，其提供介导可靠修复的模板（Takata，Μ·，Sasaki，M· S ·，Sonoda，E · ,Morrison，C ·， Hashimoto，M. ,Utsumi，Η·，等人，Homologous recombination and non-homologous endjoining pathways of DNA double-strand break repair have overlapping roles in the maintenance of chromosomal integrity in vertebrate cells.EMBO J 1998;17: 5497-5508；Haber,J.E.Partners and pathways repairing a double-strand break.Trends Genet 2000; 16: 259-264) C3NHEJ修复大部分DSB。在NHEJ中，DSB被结合并随 后活化DNA-PK的催化亚基的Ku蛋白识别。这引起末端处理酶(end-processing enzymes)、 聚合酶和DNA连接酶IV的募集和活化（Collis，S.J.，DeWeese，T.L. ,Jeggo Ρ·Α· ,Parker, A.R.The life and death of DNA-PK.Oncogene 2005;24:949-961)。见?】主要受DNA-PK控 制，因此抑制DNA-PK是一种调节修复应答以外源性诱导DSB的有吸引力的方法。缺乏NHEJ途 径的组分的细胞在DSB修复中有缺陷，并且对于电离辐射和拓扑异构酶毒性高度敏感(综述 #jALSmith,G.C.M.,Jackson,S.P.The DNA-dependent protein kinase.Genes Dev 1999； 13:916-934；Jeggo,P. A., Caldecott,K.,Pidsley,S., Banks ,G.R.Sensitivity of Chinese hamster ovary mutants defective in DNA double strand break repair to topoisomerase II inhibitors.Cancer Res 1989;49:7057-7063)。已经报道DNA-PK抑制 剂具有敏化癌细胞以治疗性诱导DSB的相同作用（Smith，G.C.M. ,Jackson，S.P.The DNA-dependent protein kinase .Genes Dev 1999;13:916-934)。
[0010] 在本申请的部分2中任何参考文献的引用或确定都不应看作是承认该参考文献为 本申请的现有技术。
[0011] 3.发明简述
[0012] 本文提供了治疗或预防特征为MGMT的表达和/或启动子甲基化状态的多形性成胶 质细胞瘤(GBM)的方法，包括向患有特征为0 6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT)的表达 和/或启动子甲基化状态的GBM的患者给予有效量的二氢吡嗪并-吡嗪化合物。
[0013] 在某些实施方式中，本文提供用于在患有特征为MGMT的表达和/或启动子甲基化 状态的多形性成胶质细胞瘤的患者中获得完全反应、部分反应或疾病稳定的多形性成胶质 细胞瘤的神经肿瘤学反应评价(Response Assessment for Neuro-Oncology ,RAN0)工作组 的方法，包括向所述患者给予有效量的二氢吡嗪并-吡嗪化合物。
[0014] 在某些实施方式中，MGMT启动子是低甲基化的。在另一种实施方式中，MGMT蛋白是 表达的。
[0015] 在某些实施方式中，所二氢吡嗪并-吡嗪化合物是如本文所述的化合物。
[0016] 通过参照详细说明和实施例可以更充分地理解本发明的实施方式，该详细说明和 实施例旨在举例说明非限制性实施方式。 4.
【附图说明】
[0017] 图1:再成球实验(sphere re-formation assay)证实了化合物1并不特异性革巴向 患者来源的GBM细胞培养物中的球起始细胞。分离肿瘤球系A)206B)217C)254D)282,并作为 单细胞以50,000个细胞/ml的肿瘤球培养基铺板，总共10mL/T-25细胞培养烧瓶，每个细胞 系5个烧瓶。用单一浓度的化合物1处理每个烧瓶7天。冲洗在该7天处理中存活的细胞以不 含化合物1，分离成单个细胞，并以克隆肿瘤球密度铺板在96孔板中。将每个烧瓶的铺板60 个孔。使肿瘤球生长，直到其达到至少60微米的直径，之后对其进行计数。以计数得到的肿 瘤球数量除以接种细胞数量，乘以对照的铺板效率。
[0018] 图2:HF2354PDX系的Kaplan-Meier存活率分析(研究结束）。指示存活率(Rx)和目 标命中（TH)的处理日程表。 5.
【具体实施方式】
[0019] 5.1 定义
[0020] "烃基"是具有1至10个碳原子，通常具有1至8个碳，或在某些实施方式中，具有1至 6个、1至4个或2至6个碳原子的饱和的、部分饱和的或不饱和的直链或支链非环状烃。代表 性的烃基包括-甲基、-乙基、-正丙基、-正丁基、-正戊基和-正己基；而饱和的支链烃基包 括 -异丙基、-仲丁基、-异丁基、-叔丁基、-异戊基、甲基戊基、3_甲基戊基、4_甲基戊基、2， 3-二甲基丁基等。不饱和的烃基的实例包括但不限于，乙烯基、烯丙基、-CH=CH(CH3)、-CH = C(CH3)2、-C(CH3) =CH2、-C(CH3) =CH(CH3)'-C(CH2CH3) =CH2、-C三CH、-C三C(CH3)、_C三C (CH2CH3)、-CH2C三CH、-CH2C三C(CH 3)和-CH2C三C(CH2CH3)等。烷基可以是取代的或未取代的。 在某些实施方式中，当本文所述的烷基被称为"取代的"时，其可以被任何一个或多个取代 基取代，所述取代基如见于本文公开的示例性化合物和实施方式中的，以及卤素(氯、碘、 漠或氣）；羟基;烷氧基;烷氧基烷基;氣基;烷基氣基;駿基;硝基;氛基;疏基;硫酿;亚胺;醜 亚胺;脒;胍;烯胺;氨基羰基;酰氨基;膦酸基;膦;硫代羰基;磺酰基;砜;磺酰胺;酮;醛;酯； 脲;尿烷;肟;羟胺;烷氧基胺;芳烷氧基胺;N-氧化物;肼;酰肼;腙;叠氮化物;异氰酸酯；异 硫氰酸酯;氰酸酯;硫氰酸酯;B (OH) 2或O (烷基)氨基羰基。
[0021] "烯基"是具有2至10个碳原子，通常2至8个碳原子并且包括至少一个碳碳双键的 直链或支链的非环状烃。代表性的直链和支链的（C 2-C8)烯基包括-乙烯基、-烯丙基、-1-丁 烯基、-2-丁烯基、-异丁烯基、-1-戊烯基、_2_戊烯基、_3_甲基-1-丁烯基、_2_甲基_2_ 丁稀 基、-2，3-二甲基丁烯基、己烯基、己烯基、己烯基、庚烯基、庚烯基、 庚烯基、-1-辛烯基、-2-辛烯基、-3-辛烯基等。烯基的双键可以是非共辄的或与另一个不饱 和基团共辄。烯基可以是未取代的或取代的。
[0022] "环烃基"为具有单个环或多个稠环或桥环的3至10个碳原子的饱和、部分饱和或 不饱和环状烃基，其可以任选地被1至3个烷基取代。在某些实施方式中，环烃基具有3至8个 环成员，而在其他实施方式中，环碳原子的数目为3至5、3至6或3至7。这样的环烃基包括，例 如单环结构，如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、1-甲基环丙基、2-甲基环 戊基、2-甲基环辛基等;或多环或桥环结构，如金刚烷基等。不饱和的环烃基的实例包括环 己烯基、环戊烯基、环己二烯基、丁二烯基、戊二烯基、己二烯基等。环烷基可以是取代的或 未取代的。这样的取代的环烷基包括例如环己酮等。
[0023] "芳基"是具有单个环(例如，苯基)或多个稠环(例如，萘基或蒽基）的6至14个碳原 子的芳族碳环基。在某些实施方式中，芳基在基团的环部分含有6-14个碳，在其他实施方式 中含有6至12个或甚至6至10个碳原子。特定的芳基包括苯基、联苯基、萘基等。芳基可以是 取代的或未取代的。短语"芳基"也包括含有稠环的基团，如稠合芳族-脂族环系统(例如，茚 满基、四氢萘基等）。
[0024] "杂芳基"是在杂芳族环系统中具有1至4个杂原子作为环原子的芳环系统，其中其 余原子为碳原子。在某些实施方式中，杂芳基在基团的环部分中含有5至6个环原子，在其他 实施方式中含有6至9个或甚至6至10个原子。合适的杂原子包括氧、硫和氮。在某些实施方 式中，杂芳环系统为单环或双环。非限制性实例包括，但不限于基团如吡咯基、吡唑基、咪唑 基、三唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、吡咯基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、噻 吩基、苯并噻吩基、呋喃基、苯并呋喃基(例如，异苯并呋喃-1，3-二亚胺）、吲哚基、氮杂吲 哚基(例如，啦咯并吡啶基或IH-吡咯并[2，3-b]吡啶基）、吲唑基、苯并咪唑基（例如，IH-苯 并[d]咪唑基）、咪唑并吡啶基(例如，氮杂苯并咪唑基、3H-咪唑并[4，5-b]吡啶基或IH-咪唑 并[4，5-b]吡啶基）、吡唑并吡啶基、三唑并吡啶基、苯并三唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、 苯并噻二唑基、异噁唑并吡啶基、噻萘基、嘌呤基、黄嘌呤基、腺嘌呤基、鸟嘌呤基、喹啉基、 异喹啉基、四氢喹啉基、喹喔啉基和喹唑啉基。
[0025] "杂环基"是其中一至四个环原子被选自0、S和N的杂原子独立地替代的芳香族(也 称为杂芳基)或非芳香族环烃基。在某些实施方式中，杂环基包括3至10个环成员，而其他这 样的基团具有3至5个、3至6个或3至8个环成员。杂环基还可以在任何环原子处（即，在杂环 的任何碳原子或杂原子处)结合于其他基团。杂环基烷基可以是取代的或未取代的。杂环基 包括不饱和的、部分饱和的及饱和的环系统，例如，咪唑基、咪唑啉11，3]间二氧杂环戊烯 基。该短语还包括含有杂原子的桥连多环系统，例如但不限于奎宁基。杂环基的代表性实例 包括但不限于，氮丙啶基、氮杂环丁烷基、吡咯烷基、咪唑烷基、吡唑烷基、噻唑烷基、四氢噻 吩基、四氢呋喃基、间二氧杂环戊烯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡咯啉基、咪唑基、咪唑啉 基、吡唑基、吡唑啉基、三唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、噻唑啉基、异噻唑基、噻 二唑基、噁二唑基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基、硫代吗啉基、四氢吡喃基（例如，四氢-2H-吡喃 基）、四氢硫代吡喃基、氧硫杂环已烷、二噁烷基(dioxyl)、二噻烷基、吡喃基、吡啶基、嘧啶 基、哒嗪基、吡嗪基、三嗪基、二氢吡啶基、二氢二噻英基(dihydrodithiinyl)、二氢二亚硫 酰基、高哌嗪基、奎宁基、吲哚基、吲哚啉基、异吲哚基、氮杂吲哚基（吡咯并吡啶基）、吲唑 基、吲嗪基、苯并三唑基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噻唑基、苯并噁二唑 基、苯并噁嗪基、苯并二噻英基、苯并噁噻英基、苯并噻嗪基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并 噻二唑基、苯并[1，3]间二氧杂环戊烯基、吡唑并吡啶基、咪唑并吡啶基(氮杂苯并咪唑基； 例如，IH-咪唑并[4,5-b]吡啶基或IH-咪唑并[4,5-b]吡啶-2(3H)_酮基）、三唑并吡啶基、异 噁唑并吡啶基、嘌呤基、黄嘌呤基、腺嘌呤基、鸟嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、喹嗪基、喹喔啉 基、喹唑啉基、噌啉基、酞嗪基、萘啶基、蝶啶基、噻萘基、二氢苯并噻嗪基、二氢苯并呋喃基、 二氢吲哚基、二氢苯并二氧杂环己烯基、四氢吲哚基、四氢吲唑基、四氢苯并咪唑基、四氢苯 并三唑基、四氢吡咯并吡啶基、四氢吡唑并吡啶基、四氢咪唑并吡啶基、四氢三唑并吡啶基 和四氢喹啉基。代表性的取代杂环基可以是单取代的或被取代一次以上，如但不限于，吡 啶基或吗啉基，其为2-、3-、4-、5-或6-取代的，或被各种取代基如下列那些二取代的。
[0026] "环烷基烷基"是式烷基-环烷基的基团，其中烷基和环烷基为上文中定义。取代 的环烷基烷基可以在基团的烷基、环烷基或烷基和环烷基两个部分被取代。代表性的环烧 基烷基包括但不限于，环戊基甲基、环戊基乙基、环己基甲基、环己基乙基和环己基丙基。代 表性的取代的环烷基烷基可以是单取代的或被取代一次以上。
[0027] "芳烷基"是式烷基-芳基的基团，其中烷基和芳基为上文定义的。取代的芳烷基 可以在基团的烷基、芳基或烷基和芳基两个部分被取代。代表性的芳烷基包括但不限于苄 基和苯乙基和稠合(环烷基芳基)烷基如4-乙基-茚满基。
[0028] "杂环基烷基"是式:-烷基-杂环基的基团，其中烷基和杂环基为上文定义的。取代 的杂环基烷基可以在基团的烷基、杂环基或烷基和杂环基两个部分被取代。代表性的杂环 基烷基包括但不限于，4-乙基-吗啉基、4-丙基吗啉基、呋喃-2-基甲基、呋喃-3-基甲基、吡 啶-3-基甲基、（四氢-2H-吡喃-4-基）甲基、（四氢-2H-吡喃-4-基）乙基、四氢呋喃-2-基甲 基、四氢呋喃-2-基乙基和吲哚-2-基丙基。
[0029] "卤素"是氯、溴、碘或氟。
[0030] "轻烷基"基团是如上所述被一个或多个羟基取代的烷基。
[0031] "烷氧基"基团是-0_(烷基），其中烷基为上文定义的。
[0032] "烷氧基烷基"基团是_(烷基)-0_(烷基），其中烷基为上文定义的。
[0033] "氨基"基团是式:-NH2的基团。
[0034] "羟基胺"基团是式:-N(R#)0H或-NHOH的基团，其中R#是如本文定义的取代的或未 取代的烷基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳烷基、杂环基或杂环基烷基。
[0035] "烷氧基胺"基团是式:-N(R#)〇-烷基或-NHO-烷基的基团，其中#为如上定义的。
[0036] "芳烷氧基胺"基团是式:-N(R#)〇-芳基或-NHO-芳基的基团，其中浐为如上定义的。
[0037] "烷基胺"基团是式:-NH-烷基或-N(烷基)2的基团，其中每个烷基独立地为如上定 义的。
[0038] "氨基羰基"基团是式:-C(=0)N(R#)2、-C(=0)NH(R #)或-(X=O)NH2的基团，其中 每个妒为如上定义的。
[0039] "酰氨基"基团是式:-NHC(=0)(R#)或-N(烷基)C(=0)(R #)的基团，其中每个烷基 和妒-独立地为如上定义的。
[0040] "0(烷基)氨基羰基"基团是式:-0(烷基)C(=0)N(R#)2、-0(烷基)C(=0)NH(R #)或-〇(烷基)C( =0)ΝΗ2的基团，其中每个浐独立地为如上定义的。
[0041 ] "N-氧化物"基团是式:-N+-(r的基团。
[0042] "羧基"基团是式：-C(=0)0H的基团。
[0043] "酮"基团是式:_C(=0)(R#)的基团，其中#为如上定义的。
[0044] "醛"基团是式:_CH(=0)的基团。
[0045] "酯"基团是式:_C(=0)0(R#)或-0C(=0)(R#)的基团，其中#为如上定义的。
[0046] "脲"基团是式:-N(烷基)C(=0)N(R#)2、-N(烷基)C(=0)NH(R #)、-N(烷基)C(=0) NH2、-NHC(=0)N(R#)2、-NHC(=0)NH(R #)或-NHC(=0)NH2#的基团，其中每个烷基和R#独立地 为如上定义的。
[0047] 亚胺"基团是式:-N=C(Rs)2或_C(R#)=N(R #)的基团，其中每个#独立地为如上定 义的。
[0048] "酰亚胺"基团是式:-C(=0)N(R#)C(=0)(R#)或-N((C = O)(Rs))2的基团，其中每 个妒独立地为如上定义的。
[0049] "尿烧"基团是式:-0C(=0)N(r #)2、-0C(=0)Nh(R #)、-N(R#)C(=0)0(R#)或-NHC( = 〇)〇(R#)的基团，其中每个浐独立地为如上定义的。
[0050] "脒"基团是式：-c(=n(r#))n(r#) 2、-c(=n(r#))nh(r#)、-c(=n(r#))nh 2、-c( = NH)N(R#)2、-C(=NH)NH(R#)、-C(=NH)NH2、-N=C(R #)N(R#)2、-N = C(R#)NH(R#)、-N = C(R#) NH2、-N(R#)C(R#) =N(R#)、-NHC(R#) =N(R#)、-N(R#)C(R#) =NH或-NHC(R#) =NH的基团，其中 每个R#-独立地为如上定义的。
[0051] "胍"基团是式:-n(r#)c(=n(r#))n(r #)2、-nhc(=n(r#))n(r#)2