Ip化合物及它们在治疗中的应用
【专利说明】
[0001] 本申请为申请日为2011年1月27日，申请号为201180008030. 1，发明名称为 " 1- (5-叔丁基-2-苯基-2H-吡唑-3-基）-3- [2-氟-4- (1-甲基-2-氧代-2, 3-二氢-IH-咪 唑并[4, 5-B]吡啶-7-基氧基）-苯基]-脲和相关化合物及它们在治疗中的应用"的发明 专利申请的分案申请。
[0002] 相关申请
[0003] 本申请涉及2010年2月1日提交的美国专利申请号61/300, 085,通过参考将其内 容全部并入本文中。
技术领域
[0004] 本发明通常涉及治疗化合物的领域，更具体地，涉及特定化合物（为了方便，在本 文中统称为"IP化合物"），其特别可用于治疗癌症，例如，由突变RAS表征（例如驱动）的 癌症（"突变RAS癌症"）。本发明还涉及包含这种化合物的药物组合物、以及这种化合物 和组合物在癌症如突变RAS癌症的治疗中的应用。
【背景技术】
[0005] 在本文中引用了大量专利和出版物以便更全面地描述和公开本发明和本发明所 属的技术状态。通过参考将这些参考文献的每一个全部并入本文中，使得其程度仿佛与通 过参考将各单独文献具体和单独指出以并入本文中相同。
[0006] 在包含所附的权利要求书的本说明书中各处，除非需要另外说明，否则词"包含" 及变形如"包括"和"含有"应被理解为含有如下含义：包含所述的整数或步骤，或者整数或 步骤的组，但是不排除任意其他整数或步骤，或者整数或步骤的组。
[0007] 必须注意，本说明书和所附的权利要求中使用的单数形式"一个"、"一种"和"该" 包含了所指对象的复数，除非在内容中明确地表明不是这样。因此，例如提及"药物载体"包 括两种以上这种载体的混合物等。
[0008] 本文中经常将范围表示为从"约" 一个特定值和/或到"约"另一个特定值。当表 示这种范围时，另一个实施方式包括从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地，当通过 使用先行词"约"将值表示为近似值时，应理解，特定的值形成另一个实施方式。
[0009] 本发明包括可用于理解本发明的信息。不承认本文中提供的任意信息是现有技术 或与要求的本发明相关，或者具体或暗示地引用的任何出版物是现有技术。
[0010] 癌症和RAS
[0011] RAS蛋白是小的鸟嘌呤核苷酸结合蛋白，其是生长因子、细胞因子和激素受体的下 游。这些细胞表面受体激活称作鸟嘌呤-核苷酸交换因子（GNEF)的蛋白，所述鸟嘌呤-核 苷酸交换因子（GNEF)用⑶P代替RAS蛋白上的GTP，从而刺激RAS活化。称作GTP酶-激 活蛋白（GAPs)的其他蛋白刺激RAS的固有GTP酶活性，从而促进GTP水解并将RAS返回至 其失活的GDP结合状态。活化的RAS与几种效应蛋白结合，包括磷酸肌醇3-激酶（PI3K)、 蛋白激酶的RAF族、以及Ral鸟嘌呤-核苷酸交换因子。这些效应物又对控制细胞增殖、老 化、存活和分化的信号通路的活性进行控制。在哺乳动物中存在三种RAS基因，称作HRAS、 KRAS和NRAS，且它们提供重叠但不守恒的功能。
[0012] RAS蛋白在癌症中也是重要的。20-30%的人体肿瘤在一个RAS基因中窝藏身体 功能获得性突变。最通常地，它们涉及用于甘氨酸12 (G12)、甘氨酸13 (G13)和谷氨酰胺 61 (Q61)的密码子，且这些突变通过不同的机理损害RAS的GAP刺激的固有GTP酶活性，从 而将其陷入在活性GTP结合状态中，并使得可促进肿瘤形成。参见，例如，Downward，2003 ; Young 等人，2009 和 Bos，1989。
[0013]
[0014] RAS 和 BRAF
[0015] 活性RAS蛋白激活包括RAF族的蛋白的几种下游效应物。存在三种RAF蛋白， ARAF，BRAF和CRAF。活化的RAF使称作MEK的第二蛋白激酶磷酸化和活化，然后其使称作 ERK的第三蛋白激酶磷酸化和活化。ERK使大量胞质和核底物磷酸化，从而控制细胞进程如 增殖、存活、分化和老化。
[0016] BRAF在癌症中是重要的，因为其在约2%的人体癌症，特别是在黑素瘤（43%的 情况）、甲状腺（45% )、卵巢（10% )和结肠直肠（13% )癌症中发生突变。相反，ARAF和 CRAF突变在人体癌症中非常少。然而，应注意，在癌症细胞中，致癌的RAS不通过BRAF传导 信号，而是专门通过CRAF传导信号以激活MEK。
[0017] 在癌症中在BRAF中描述了超过100种不同的突变，但是一种突变（在位置600处 谷氨酸代替缬氨酸）占据了发生的突变的约90%。这种突变将BRAF激活500倍并使得其 可以刺激构成的ERK和NFkB信号传导，刺激存活和增殖。因此， v6weBRAF可以转换细胞如 成纤维细胞和黑素细胞。癌症细胞中的v6cicieBRAF的抑制抑制了细胞增殖并诱发体外和体内 的细胞凋亡，其抑制了肿瘤细胞生长，从而证实 v6toeBRAF是治疗靶点。
[0018] 在绝大多数癌症中，BRAF和RAS突夺是相互棑他的。这提供了暗示如下的基因证 据：这些蛋白在相同通道上且它们在癌症细胞中驱动相同的进程。然而，在癌症细胞中在致 癌的BRAF和致癌的RAS功能之间存在明显的差别。首先，RAS激活几条通道，而BRAF已知 仅激活MEK/ERK通道。结果，BRAF突变细胞更依赖于MEK/ERK信号传导，因此与其中RAS发 生突变的细胞相比，对BRAF或MEK抑制剂显著地更敏感。参见，例如，Garnett等人，2004 ; Wellbrock 等人，2004 ;Gray-Schopfer 等人，2007 ;Solit 等人，2006。
[0019] 相关化合物
[0020] Niculescu-Duvaz 等人，2006 (TO 2006/043090 Al)在其中的 41 和 43 页描述了下 列类别的化合物。所述化合物被描述为可用于治疗癌症，特别是突变BRAF癌症的BRAF抑 制剂。
[0021]
[0022]
[0023] 另外，Niculescu-Duvaz等人，2006提供了下列实例：
[0024]
[0025] Niculescu-Duvaz 等人，2007 (TO 2007/125330 Al)在其中的 57 和 58 页描述了下 列类别的化合物。所述化合物被描述为可用于治疗癌症，特别是突变BRAF癌症的BRAF抑 制剂。
[0026]
[0029] 本发明提供了替代化合物，其特征在于结构基元的特定组合，且例如，与一种或多 种结构相关的已知化合物相比，其提供令人惊讶和出乎意料的活性（例如，对突变RAS癌症 的活性）。
[0030] 尽管已知结构相关的化合物为BRAF抑制剂，但是尚未预测，所要求的化合物对于 突变RAS癌症是活性的。
【发明内容】
[0031] 本发明的一个方面涉及本文中所述的特定化合物（为了方便，在本文中统称为 "1卩化合物"）。
[0032] 本发明的另一个方面涉及一种包含本文中所述的IP化合物的组合物（例如，药物 组合物）、和药用载体或稀释剂。
[0033] 本发明的另一个方面涉及制备组合物（例如，药物组合物）的方法，所述方法包括 将本文中所述的IP化合物与药用载体或稀释剂混合的步骤。
[0034] 本发明的另一个方面涉及一种治疗方法，包括对需要治疗的受治疗者给予治疗有 效量的优选为药物组合物形式的本文中所述的IP化合物。
[0035] 本发明的另一个方面涉及将本文中所述的IP化合物用于通过治疗来对人体或动 物体进行治疗的方法中。
[0036] 本发明的另一个方面涉及本文中所述的IP化合物在制备用于治疗的药物中的应 用。
[0037] 在一个实施方式中，所述治疗是癌症的治疗。
[0038] 在一个实施方式中，所述癌症是实体瘤癌症（solid tumour cancer)。
[0039] 在一个实施方式中，所述癌症是胰腺癌；甲状腺（例如，滤泡状；未分化的乳头状） 癌；结直肠癌；精原细胞瘤；骨髓增生异常综合征（MDS);肺癌（例如，肺腺癌）；肝癌；白血 病（例如，急性髓性白血病（AML));黑素瘤；膀胱癌；肾癌；乳腺癌，卵巢癌症，胆管癌症或 神经胶质瘤。
[0040] 在一个实施方式中，所述癌症是胰腺癌。
[0041] 在一个实施方式中，所述癌症是甲状腺癌。
[0042] 在一个实施方式中，所述癌症是结直肠癌。
[0043] 在一个实施方式中，所述癌症是精原细胞瘤。
[0044] 在一个实施方式中，所述癌症是骨髓增生异常综合征（MDS)。
[0045] 在一个实施方式中，所述癌症是肺癌。
[0046] 在一个实施方式中，所述癌症是肺腺癌。
[0047] 在一个实施方式中，所述癌症是肝癌。
[0048] 在一个实施方式中，所述癌症是白血病。
[0049] 在一个实施方式中，所述癌症是急性髓性白血病（AML)。
[0050] 在一个实施方式中，所述癌症是黑素瘤。
[0051] 在一个实施方式中，所述癌症是膀胱癌。
[0052] 在一个实施方式中，所述癌症是肾癌。
[0053] 在一个实施方式中，所述癌症是乳腺癌。
[0054] 在一个实施方式中，所述癌症是卵巢癌。
[0055] 在一个实施方式中，所述癌症是胆管癌。
[0056] 在一个实施方式中，所述癌症是神经胶质瘤。
[0057] 在一个实施方式中，所述癌症是突变RAS癌症（例如，突变RAS胰腺癌等）。
[0058] 在一个实施方式中，所述癌症的特征在于或特征进一步在于肿瘤干细胞。
[0059] 在一个实施方式中，所述治疗还包括利用一种或多种其他治疗剂或疗法，例如一 种或多种其他抗癌药剂或疗法进行治疗。
[0060] 本发明的另一个方面涉及一种试剂盒，其包括（a)本文中所述的IP化合物，优选 为药物组合物的形式且以适当的容器和/或以适当的包装提供；和（b)使用说明，例如，关 于如何给予所述化合物的书面说明。
[0061] 本发明的另一个方面涉及可通过本文中所述的合成方法或者包含本文中所述的 合成方法的方法获得的IP化合物。
[0062] 本发明的另一个方面涉及通过本文中所述的合成方法或者包含本文中所述的合 成方法的方法获得的IP化合物。
[0063] 本发明的另一个方面涉及本文中所述的新型中间体，其适合用于本文中所述的合 成方法中。
[0064] 本发明的另一个方面涉及本文中所述的这种新型中间体在本文中所述的合成方 法中的应用。
[0065] 本领域的技术人员应理解，本发明一个方面的特征和优选实施方式也属于本发明 的其他方面。
【附图说明】
[0066] 图1示出了几种本发明的化合物：AA-01、AA-02、AA-03和AA-04的化学结构。
[0067] 图2示出了几种本发明的化合物：BB-01和BB-02的化学结构。
[0068] 图3示出了几种比较化合物：XX-01、XX-02、XX-03和XX-04的化学结构。
[0069] 图4是示出对于化合物AA-01，一系列细胞系的每一个的GI5tl与丽266. 4细胞系的 GI5tl的比率的柱状图。所述一系列细胞系是（a) -组突变BRAF(mutBRAF)细胞系：WM266. 4、 A375M、UACC62 ; (b) -组突变 RAS(mutRAS)细胞系：SW620、HCT116 和 WM1361 ;和（c) 一组 野生型 BRAF 和 RAS (wtBRAFT/RAS)细胞系：SKMEL23、KM12 和 BT474。
[0070] 图5是示出对于化合物BB-Ol，一系列细胞系的每一个的GI5tl与丽266. 4细胞系 的GI5tl的比率的柱状图。所述一系列细胞系与图4相同。
[0071] 图6是示出对于化合物BB-02, 一系列细胞系的每一个的GI5tl与丽266. 4细胞系 的GI5tl的比率的柱状图。所述一系列细胞系与图4相同。
[0072] 图7是示m对于比较化合物XX-Ol，一系列细胞系的每一个的GI5tl与WM266. 4细 胞系的GI5tl的比率的柱状图。所述一系列细胞系与图4相同。
[0073] 图8是示m对于比较化合物XX-02, 一系列细胞系的每一个的GI5tl与WM266. 4细 胞系的GI5tl的比率的柱状图。所述一系列细胞系与图4相同。
[0074] 图9是示m对于比较化合物XX-03, 一系列细胞系的每一个的GI5tl与WM266. 4细 胞系的GI5tl的比率的柱状图。所述一系列细胞系与图4相同。
[0075] 图10是示出对于比较化合物XX-04, 一系列细胞系的每一个的GI5tl与WM266. 4细 胞系的GI5tl的比率的柱状图。所述一系列细胞系与图4相同。
[0076] 图11是对于利用化合物AA-Ol的治疗和对照，相对肿瘤体积作为突变RAS细胞系 SW620的小鼠异种移植的时间（天）的函数的图。
[0077] 图12是对于利用化合物BB-02的治疗和对照，相对肿瘤体积作为突变RAS细胞系 SW620的小鼠异种移植的时间（天）的函数的图。
[0078] 图13是对于利用化合物AA-Ol的治疗和对照，相对肿瘤体积作为突变BRAF细胞 系A375的小鼠异种移植的时间（天）的函数的图。
[0079] 图14是对于利用化合物BB-02的治疗和对照，相对肿瘤体积作为突变BRAF细胞 系A375的小鼠异种移植的时间（天）的函数的图。
[0080] 图15是对于利用比较化合物XX-Ol的治疗和对照，相对肿瘤体积作为突变RAS细 胞系SW620的小鼠异种移植的时间（天）的函数的图。
[0081] 图16是对于利用比较化合物XX-02的治疗和对照，相对肿瘤体积作为突变RAS细 胞系SW620的小鼠异种移植的时间（天）的函数的图。
[0082] 图17是对于利用比较化合物XX-03的治疗和对照，相对肿瘤体积作为突变RAS细 胞系SW620的小鼠异种移植的时间（天）的函数的图。
[0083] 图18是对于利用比较化合物XX-04的治疗和对照，相对肿瘤体积作为突变RAS细 胞系SW620的小鼠异种移植的时间（天）的函数的图。
[0084] 图19是对于利用比较化合物XX-02的治疗和对照，相对肿瘤体积作为突变BRAF 细胞系A375的小鼠异种移植的时间（天）的函数的图。
【具体实施方式】
[0085] 化合物
[0086] 本发明涉及与下列化合物结构相关的特定化合物：
[0088] 与已知化合物相比，本发明化合物的特征在于结构基元的特定组合，具体地：
[0089] (A) 1-甲基-2-氧代-2, 3-二氢-IH-咪唑并[4, 5-b]吡啶-7-基氧基基元：
[0090]
[0091] (B)连接的2-氟-苯-1，4-二基部分或连接的萘-1，4-二基基元：
[0092]
[0093] (C) 1- (5-叔丁基-2-苯基-2H-吡唑-3-基）-脲基基元，其中苯基任选地含有间 位或对位取代基：
[0094]
[0095] 没有已知化合物具有所有三种这些基元。此外，利用化合物(包括已知化合物）的 比较研宄表明，令人惊讶和出乎意料地，与缺乏这些基元的一种或多种的比较化合物相比， 具有所有三种基元的化合物（即，所要求的化合物）对突变RAS癌症具有实质上更好的活 性。
[0096] 因此，本发明的一个方面涉及下式化合物及其药用盐、水合物和溶剂化物（在本 文中统称为"IP化合物"）：
[0100] 且其中-R 独立地为-H、-Me、-F、-Cl、-Br 或-I ;
[0101] 且其中-R位于苯环上的间位或对位上。
[0102] 在一个实施方式中，所述化合物选自下式的化合物及其药用盐、水合物和溶剂化 物，其中-R a独立地为-H、-Me、-F、-Cl、-Br或-1，并且其中-Ra位于苯环上的间位或对位 上：
[0103]
[0104] 在一个实施方式中，所述化合物选自下式的化合物及其药用盐、水合物和溶剂化 物，其中-R a独立地为-H、-Me、-F、-Cl、-Br或-I :
[0105]
[0106] 在一个实施方式中，所述化合物选自下式的化合物及其药用盐、水合物和溶剂化 物，其中-R a独立地为-H、-Me、-F、-Cl、-Br或-I :
[0107]
[0108] 在一个实施方式中，-Ra独立地为-H、-Me、-F或-Cl。
[0109] 在一个实施方式中，-Ra独立地为-H或-Me。
[0110] 在一个实施方式中，-Ra独立地为-H0
[0111] 在一个实施方式中，-Ra独立地为-Me 〇
[0112] 在一个实施方式中，-Ra独立地为-F或-Cl 〇
[0113] 在一个实施方式中，-Ra独立地为-F0
[0114] 在一个实施方式中，-Ra独立地为-Cl 〇
[0115] 在一个实施方式中，所述化合物选自下列化合物（即，AA-01)及其药用盐、水合物 和溶剂化物：
[0116]
[0117] 在一个实施方式中，所述化合物选自下列化合物（即，AA-02)及其药用盐、水合物 和溶剂化物：
[0118]
[0119] 在一个实施方式中，所述化合物选自下列化合物（即，AA-03)及其药用盐、水合物 和溶剂化物：
[0120]
[0121] 在一个实施方式中，所述化合物选自下列化合物（即，AA-04)及其药用盐、水合物 和溶剂化物：
[0122]
[0123] 在一个实施方式中，所述化合物选自下式的化合物及其药用盐、水合物和溶剂化 物，其中-R b独立地为-H、-Me、-F、-C1、-Br或-1，且其中-R B位于苯环上的间位或对位上：
[0124]
[0125] 在一个实施方式中，所述化合物选自下式的化合物及其药用盐、水合物和溶剂化 物，其中-R b独立地为-H、-Me、-F、-Cl、-Br或-I :
[0126]
[0127] 及其药用盐、水合物和溶剂化物，其中-Rb独立地为-H、-Me、-F、-CU -Br或-I :
[0128]
〇
[0129] 在一个实施方式中，-Rb独立地为-H、-Me、-F或-CL·
[0130] 在一个实施方式中，-Rb独立地为-H或-Me。
[0131] 在一个实施方式中，-Rb独立地为-H。
[0132] 在一个实施方式中，-Rb独立地为-Me 〇
[0133] 在一个实施方式中，-Rb独立地为-F或-CL·
[0134] 在一个实施方式中，-Rb独立地为-F。
[0135] 在一个实施方式中，-Rb独立地为-Cl 〇
[0136] 在一个实施方式中，所述化合物选自下列化合物（即，BB-01)及其药用盐、水合物 和溶剂化物：
[0137]
[0138] 在一个实施方式中，所述化合物选自下列化合物（即，BB-02)及其药用盐、水合物 和溶剂化物：
[0139]
[0140] MA
[0141] 应理解，为了清楚而在单独实施方式的内容中描述的本发明的特定特征也可 以在单一实施方式中以组合提供。相反，为了简洁而在单一实施方式的内容中描述的 本发明的各种特征也可以单独或以任意合适的亚组合的方式提供。涉及由变量（例 如，-J-、-R、-R A、-Rb等）表示的化学基团的实施方式的所有组合都由本发明具体包括且公 开在本文中，如同将各个和所有组合单独和明确地公开那样，到这种组合包括作为稳定的 化合物（即，可以分离、表征和试验生物活性的化合物）的化合物的程度。另外，描述这种 变量的实施方式中列出的化学基团的所有亚组合也由本发明具体包括并公开在本文中，如 同将化学基团的各个和所有这种亚组合单独和明确地公开在本文中那样。
[0142] 基本纯的形式
[0143] 本发明的一个方面涉及本文中所述的IP化合物，其为基本纯的形式和/或基本不 含杂质的形式。
[0144] 在一个实施方式中，所