具有分化和抗增殖活性的苯甲酰胺类组蛋白去乙酰化酶抑制剂的制备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有治疗作用的全新小分子化合物的合成。
【背景技术】
[0002] 基因表达异常在许多疾病的发病机理中起着重要作用，这些疾病包括肿瘤、内分 泌紊乱、免疫系统疾病、遗传病和神经系统疾病。人的基因组以DNA、组蛋白和非组蛋白包装 成的染色质结构存在，染色质结构在决定一个特定基因是否表达时起着重要的作用。总的 说来，浓缩的染色质抑制转录，而转录活跃的基因往往位于开放的染色质中。
[0003] 组成染色质的基本重复单位核小体由DNA双链围绕着含4种组蛋白的组蛋白核心 构成。这个组蛋白核心包含一个H3-H4四聚体和两个H2A-H2B二聚体。组蛋白Hl附着在 核小体间的连接部分，并通过它富含正电核的羧基末端中和DNA链上的负电荷以保持染色 质结构的稳定性。核小体这种高度有序的结构确定了染色质组成和基因活化的关系（Ricky W.Johnstone，"Histonedeacetylaseinhibitors:noveldrugsforthetreatmentof cancer"，NatureReviewsDrugDiscovery2002,1:287)。组蛋白N末端可以被翻译后修 饰，而且因此可以改变染色质的结构和功能。其中一种修饰是组蛋白尾部赖氨酸残基可逆 的乙酰化和去乙酰化。组蛋白乙酰化水平是由组蛋白乙酰化酶（Histoneacetylases， HATs)和组蛋白去乙酰化酶（Histonededaetylases，HDACs)共同控制的。组蛋白N末端 除了可以被乙酰化修饰外，还可以被磷酸化、甲基化和ADP-核糖基化。这些修饰影响组蛋 白的电性及其功能，进而改变染色质的结构和基因表达（CurrentOpinioninOncology 2001，13:477-483)。
[0004] 近几年的研宄揭示了组蛋白乙酰化与染色质重建以及基因调控间的紧密联 系。很多转录激活物复合体都有内在的组蛋白乙酰化酶活性，相反，转录抑制复合体则 具有招募组蛋白去乙酰化酶到目标基因启动子的活性（Bioassays1998,20:615)。一 些特异性转录激活因子，如核受体超家族、cAMP效应器结合蛋白（CREB)、信号传导活化 转录因子I(STAT-I)等可以与各种辅激活子和辅抑制子在不同组织和基因中选择性作 用，构成了基因选择性表达的调控网络。这些调控网络控制着我们身体机能的平衡，干 扰这些网络将会导致疾病或影响疾病的进程。因此，调节这些转录复合体蛋白间的相 互作用为治疗肿瘤、内分泌紊乱、免疫系统疾病、遗传病和神经系统疾病提供了新的方 法(E.Korzus,TranscriptionFactor-specificRequirementsforCoactivatorand TheirAcetyltransferaseFunctions.Science1998,279:703-707 ;N.J.Mckennaand B.ff.O'Malley,CombinatorialControlofGeneExpressionbyNuclearRecepttors andCoregulators.Cell2002,108(4) :465-474 ；M.J.PazinandJ.T.Kadonaga,what'sUp andDownwithHistoneDeacetylationandTranscription.Cell1997,89 (3):325-328 ; H.Zhong,R.E.VollandS.Ghosh,PhosphorylationofNF-Bp65byPKAStimulates TranscriptionalActivitybyPromotingaNovelBivalentInteractionwiththe CoactivatorCBP/p300.MolecularCell1998,I(5):661-671 ；J.S.Steffan,Histone deacetylaseinhibitorsarrestpolyglutamine-dependentneurodegenerationin Drosophila，Nature2001，413:691-694 ;US20020115716A1，W00056153A1)〇
[0005] 举例来说，细胞的发育和分化受到基因程序表达的调控，这是染色质结构水平 上的调控。遗传变异或突变引起组成型激活癌基因如RAS，或者使肿瘤的抑制基因失活 如P53,都将会影响包括转录在内的一系列分子进程。此外，一些造成组蛋白乙酰化酶和 去乙酰化酶异常作用的遗传变异，如使它们的目标基因错位，或使组蛋白乙酰化酶功能失 活，或过量表达组蛋白去乙酰化酶等都会打破细胞正常发育和分化的进程，引起肿瘤的发 生和发展（CurrentOpintionGenet.Development1999, 9:4〇-48andl75_184)。一些人 类肿瘤产生与组蛋白乙酰化酶和去乙酰化酶活性失调有关，其中的一个例子是在人急性髓 细胞白血病患者中，常见到15和17号染色体的异位，异位的结果会产生一种包含RARa、 PML和PLZF和三种蛋白分子的融合蛋白。这种异常的融合蛋白可以与RAR的顺式作用元 件结合，并且通过与SMRT辅抑制子强力结合招募来有高亲和力的组蛋白去乙酰化酶，使得 RAR的目标基因表达受到了持续抑制，并且失去了对维生素A酸的反应（Oncogene2001， 20:7204-7215)。维生素A酸受体（RAR)是一种依赖配体激活的转录因子，它对骨髓的分化 有非常重要的作用。RAR与RXR构成的异二聚体，可以结合到目标基因启动子区的维生素 A酸反应元件上。当缺乏维生素A酸时，RAR/RXR可以通过辅抑制子NCOR和SMRT招募SIN/ HDAC来抑制转录；而当加入配体后，HDAC被释放出来，随即RAR/RXR可和TIF2、CBP等具有 HAT活性的辅因子结合而激活转录。因此，激活或抑制含有维生素A酸反应元件的基因对骨 髓细胞的分化有很重要的作用。并且，外加HDAC的抑制剂可以使急性髓系白血病细胞恢复 对维生素A酸诱导分化的能力，暗示异常的组蛋白去乙酰化是白血病发病过程的一个关键 因素。
[0006] 已有报道表明，当组蛋白去乙酰化酶过度表达时会抑制一些抑癌基因的表达，如 p53。p53是细胞增殖的一个关键调控者，它可将信号传给控制细胞周期的基因，并在外界 压力存在时诱导细胞亡。P53功能的实现主要在于它能直接与特异的DNA序列结合并激 活转录，如果它的DNA结合区发生突变而使功能失活，则常会导致癌症。有证据表明CBP/ p300可以通过使组蛋白和p53乙酰化而上调p53(W.GuandR.G.Roeder，Activationof p53Sequence-SpecificDNABindingbyAcetylationofthep53C_TerminalDomain. Cell1997,90 (4) :595-606.)。
[0007] 相反，哺乳动物体内的HDAC-l、HDAC-2、和HDAC-3可以通过使组蛋白和p53去乙酰 化而下调p53 (L.-J.Juan，etal.，HistoneDeacetylasesSpecificallyDown-regulate p53_dependentGeneActivation.ThejournalofBiologicalChemistry 2000,275(27) :20436-20443)。
[0008] 上述实验表明，由HDACs介导的非正常的转录抑制作用可以改变染色质的结构， 干扰正常的细胞分化，导致肿瘤及其它增生疾病的发生。因此，抑制HDAC的活性可能是治 疗肿瘤及其它增生疾病的有效方法。
[0009] 已经发现了几类组蛋白去乙酰化酶的抑制剂，包括（1)短链脂肪酸，如丁酸和 苯丁酸；（2)有机异轻〇亏酸，suberoylanilidehydroxamicacid(SAHA)和trichostain A(TSA) ; (3)含2-氨基-8-氧-9,10-环氧癸酷基的环四肽，如trapoxin和HC-toxon; (4) 不含2-氨基-8-氧-9,10-环氧癸酰基的环四肽，如Apicidin和FK228 ; (5)苯甲酰胺类，如MS-275。以上几类HDAC抑制剂目前已有