甲基修饰酶的调节剂、其组合物及用图_2

文档序号:9382446阅读:来源:国知局
脂酸酯、聚山梨醇酯60、鲸蜡酯蜡、鲸蜡硬脂醇、2-辛基十二醇、苯甲醇和水。
[0054] 对眼部使用而言,所提供的药学上可接受的组合物可配制为具有或不具有防腐剂 (诸如氯苄烷铵)的于等张的pH调节的无菌生理食盐水中的微粒化的悬浮液,或优选为于 等张的PH调节的无菌生理食盐水中的溶液。或者,对眼部使用而言,药学上可接受的组合 物可以软膏如石蜡脂配制。
[0055] 本发明的药学上可接受的组合物还可通过经鼻气雾剂或吸入来给药。该类组合物 根据医药配制技术中熟知的技术来制备,且可采用苯甲醇或其他适合的防腐剂、增强生物 可用性的吸收促进剂、碳氟化合物和/或其他常规增溶剂或分散剂来制备为于生理食盐水 中的溶液。
[0056]最优选地,配制本发明的药学上可接受的组合物以用于口服给药。该类制剂可在 存在或不存在食物的情况下给药。在一些实施例中,本发明的药学上可接受的组合物在不 存在食物的情况下给药。在其他实施例中,本发明的药学上可接受的组合物在存在食物的 情况下给药。
[0057]可与载体材料组合以产生呈单一剂型的组合物的本发明的化合物的量将视所治 疗的宿主和特定给药模式而变化。优选地,应配制所提供的组合物以使得可向接受此类组 合物的患者给药每日每千克体重〇.Ol-IOOmg剂量的抑制剂。
[0058] 还应理解,用于任何特定患者的特定剂量和治疗方案将视多种因素而定,该类因 素包括所采用的特定化合物的活性、年龄、体重、一般健康状况、性别、膳食、给药时间、排泄 率、药物组合和治疗医师的判断和所治疗的特定疾病的严重强度。本发明的化合物在组合 物中的量还视组合物中的特定化合物而定。
[0059] 化合物和药学上可接受组合物的用途
[0060] 本文所描述的化合物和组合物一般适用于调节参与表观遗传调控的一种或多种 酶的活性。
[0061] 表观遗传学为对由除基础DNA序列改变外的机制引起的基因表达中可遗传性改 变的研究。在表观遗传调控中起一定作用的分子机制包括DNA甲基化和染色质/组蛋白修 饰。组蛋白甲基化在许多表观遗传现象中尤为关键。
[0062] 染色质为核DNA和组蛋白的组织集合,其为多种至关重要核过程的基础,该类核 过程包括转录的调控、复制、DNA损坏修复和经由细胞循环的进展。已鉴别出在维持染色 质的动力学平衡中起重要作用的多种因素如染色质修饰酶(Margueron等人(2005)Curr. Opin.Genet.Dev. 15:163-176)〇
[0063] 组蛋白为染色质的主要蛋白质组分。其充当DNA围绕其卷绕的线轴,且其在基 因调控中起一定作用。存在总共六个类别的组蛋白(H1、H2A、H2B、H3、H4和H5),其可分 组为两个超类别:核心组蛋白(H2A、H2B、H3和H4)和连接组蛋白(Hl和H5)。染色质的 基本单元为核小体,其由围绕组蛋白八聚体缠绕的约147个DNA碱基对组成,该组蛋白八 聚体由核心组蛋白H2A、H2B、H3和H4中的每一个的两个复本组成(Luger等人(1997) Nature389:251-260)。
[0064] 组蛋白,尤其是组蛋白H3和H4的氨基末端的残基和组蛋白H2A、H2B和Hl的氨基 和羧基末端,易受多种翻译后修饰的影响,包括乙酰化、甲基化、磷酸化、核糖基化、类泛素 化、泛素化、瓜胺酸化、去氨基化和生物素化。组蛋白H2A和H3的核心还可被修饰。组蛋白 修饰对不同生物过程为整合的,该类生物过程如基因调控、DNA和染色体缩合。
[0065] 本发明提供用于调节组蛋白甲基修饰酶的活性的化合物和组合物。组蛋白甲基修 饰酶为细胞和发育过程的关键调节剂。组蛋白甲基修饰酶可表征为组蛋白甲基转移酶或组 蛋白去甲基酶。组蛋白去甲基酶具有介导与甲基化残基的结合的模块。例如,多个去甲基 酶含有都铎结构域(Tudordomain)(例如JMJD2C/GASC1)或PHD结构域(例如JARID1C/ SMCX、PHF8)。
[0066] 已表征许多组蛋白甲基转移酶的赖氨酸特异性。例如,SET7/9、SMYD3和MLL1-5 对H3K4具有特异性。SUV39HUD頂-5和G9a对H3K9具有特异性。SET8对H4K20具有特异 性。
[0067] DOTl为含有组蛋白甲基化酶的非SET结构域的一个实例。DOTl使赖氨酸79上的 H3甲基化。
[0068] 在已显示组蛋白甲基化酶调控转录活性、染色质结构和基因沉默的同时,还发 现去甲基酶影响基因表达。LSDl为第一个得到表征的组蛋白赖氨酸去甲基酶。该酶显 示与FAD依赖性胺氧化酶的同源性,且充当神经元基因的转录共抑制剂(Shi等人,Cell 119:941-953, 2004)。已发现限定单独去甲基酶家族的另外的去甲基酶,包括JHDMl(或 KDM2)、JHDM2 (或KDM3)、JMJD2 (或KDM4)、JARID(或KDM5)、JMJD3 (或KDM6)和JMJD6 家族 (Lan等人,Curr.Opin.CellBiol. 20 (3) : 316-325, 2008) 〇
[0069] 去甲基酶对底物序列内特定赖氨酸残基起作用,且辨别存在于所给定残余物上的 甲基化程度之间的差别。例如,LSDl移除来自H3K4的单甲基或二甲基。JARID1A-D家族的 成员自H3K4移除三甲基。UTX和JMJD3使H3K27去甲基,抵消EZH2甲基化酶活性的效果。 已表征其他去甲基酶的底物特异性(参见Shi,Nat.Rev. 8:829-833, 2007)。
[0070] -类组蛋白甲基化酶的特征在于存在SET结构域,其以共享该结构域的蛋白质 (Su(var)3_9、zeste强化子(enhancer of zeste) [E(Z)]和三胸基因(trithorax))命名。 SET结构域包括约130个氨基酸。含SET结构域的甲基化酶家族包括SUV39H1、SETl、SET2、 EZH2、RIZ1、SMYD3、SUV4-20H1、SET7/9和PR-SEI7/SET8家族(综述于Dillon等人Genome Biol. 6:227, 2005中)。家族成员通常在SET结构域附近和在SET结构域内包括类似的序 列基序。人类基因组编码超过50个含SET结构域的组蛋白甲基化酶,其中的任一者可用于 本文所描述的试验。
[0071]EZH2为含SET结构域的人类甲基化酶的一个实例。EZH2与EED(胚胎外胚层发育; EmbryonicEctodermDevelopment)和SUZ12(zeste12 同源物的抑制因子)相关联以形 成具有在赖氨酸27处使组蛋白H3三甲基化的能力的复合体PRC2 (称为多梳家族抑制复合 体2(PolycombGroupRepressiveComplex2))(Cao和Zhang,Mol.Cell15:57_67,2004)〇 PRC2复合体还可包括RBAP46和RBAP48亚单元。
[0072] 多个研究已显示EZH2的致癌活性。在细胞系实验中,EZH2的过表达诱导细胞 侵袭、在软琼脂中的生长和活动性,而EZH2的基因敲除(knockdown)抑制细胞增殖和细 胞侵袭(Kleer等人,2003,Proc.Nat.Acad.Sci.USA100:11606-11611;Varambally等 人,(2002),"ThepolycombgroupproteinEZH2isinvolvedinprogressionof prostatecancer",Nature419,624-629)。已显不EZH2抑制若干肿瘤抑制因子的表达, 其中包括E-钙黏素、DAB2IP和RUNX3。在异种移植物模型中,EZH2基因敲除抑制肿瘤生 长和癌转移。最近,已显示在鼠类模型中向下调节EZH2阻断前列腺癌症癌转移(Min等 人,"Anoncogene-tumorsuppressorcascadedrivesmetastaticprostatecancer bycoordinatelyactivatingRasandnuclearfactor-kappaB',,NatMed. 2010 年 3 月; 16 (3) : 286-94)。EZH2过表达与某些癌症(如乳癌)的侵袭性相关(Kleer等人,?仰(3.似七 Acad.Sci.USA100:11606-11611,2003)。近期研究还表明,前列腺癌特异性致癌融合基因 TMPRSS2-ERG通过直接活化EZH2来诱导抑制性表观遗传程序(Yu等人,"AnIntegrated NetworkofAndrogenReceptor,Polycomb,andTMPRSS2-ERGGeneFusionsinProstate CancerProgression",CancerCell. 2010年5 月 18 日;17 (5) :443_454)〇
[0073] 在一些实施方式中,本发明的化合物调节一种或多种参与表观遗传调控的酶的活 性。在一些实施方式中,本发明的化合物调节组蛋白甲基修饰酶或其突变体的活性。在一 些实施方式中,本发明的化合物调节EZH2活性。在一些实施方式中,本发明的化合物下调 或抑制EZH2的活性。在一些实施方式中,本发明的化合物为EZH2活性的拮抗剂。
[0074] 在一些实施方式中,本发明的化合物和组合物适用于治疗与组蛋白甲基修饰酶相 关的疾病和/或病症。相应地,在一些实施方式中,本发明提供一种调节与组蛋白甲基修饰 酶相关的疾病和/或病症的方法。在一些实施方式中,本发明提供一种治疗患有与组蛋白 甲基修饰酶相关的疾病和/或病症的个体的方法,其包括施用式II的化合物或组合物的步 骤。
[0075] 在一些实施方式中,本发明的化合物和组合物适用于治疗与EZH2的过表达相关 的疾病和/或病症。在一些实施方式中,本发明提供一种治疗患有与EZH2的过表达相关的 疾病和/或病症的患者的方法,其包含施用式II的化合物或组合物的步骤。在一些实施方 式中,以上方法另外包括测定个体是否过表达EZH2的预先步骤。
[0076] 在一些实施方式中,本发明的化合物和组合物适用于治疗与细胞增殖相关的疾病 和/或病症。在一些实施方式中,本发明的化合物和组合物适用于治疗与细胞循环或DNA 修复的误调控相关的疾病和/或病症。在一些实施方式中,本发明的化合物和组合物适用 于治疗癌症。示例性癌症类型包括乳腺癌、前列腺癌、结肠癌、肾细胞癌、多形性成胶质母细 胞瘤癌、膀胱癌、黑色素瘤、支气管癌、淋巴瘤和肝癌。
[0077] EZH2缺失、误义和移码突变的研究表明EZH2在血液病如骨髓发育不良症候 群(MDS)和骨髓恶性病中充当肿瘤抑制因子(Ernst等人,NatGenet. 2010年8月; 42(8):722-6;附1?)1〇81^等人,恥七66116七2010年8月;42(8):665-7)。相应地,在一些 实施方式中,本发明的化合物和组合物适用于治疗与EZH2的突变体形式的存在相关的疾 病和/或病症。在一些实施方式中,本发明的化合物和组合物适用于治疗与Y641NEZH2 的存在相关的疾病和/或病症。在一些实施方式中,与EZH2突变体形式的存在相关的 疾病或病症为人类B细胞淋巴瘤。在一些实施方式中,与Y641NEZH2的存在相关的疾病 和/或病症为滤泡性淋巴瘤或弥漫性大B细胞性淋巴瘤。在一些实施方式中,本发明的 化合物或组合物适用于治疗血液病,如骨髓发育不良症候群、白血病、贫血和细胞减少症。 Sneeringer等人,"Coordinatedactivitiesofwild-typeplusmutantEZH2drive tumor-associatedhypertrimethylationoflysine27onhistoneH3(H3K27)inhuman B-celllymphomas",ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,PNAS2010 年 11月15日在印刷前出版的早期版本。
[0078] 在一些实施方式中,本发明提供一种降低个体中EZH2的活性的方法,其包括施用 式II的化合物或组合物的步骤。在一些实施方式中,本发明提供一种降低个体中野生型 EZH2的活性的方法,其包括施用式II的化合物或组合物的步骤。在一些实施方式中,本发 明提供一种降低个体中EZH2突变体形式的活性的方法,其包括施用式II的化合物或组合 物的步骤。在一些实施方式中,本发明提供一种降低个体中EZH2突变体形式的活性的方 法,其包括施用式II的化合物或组合物的步骤,其中EZH2突变体形式为Y641NEZH2。在 一些实施方式中,本发明提供一种治疗患有与EZH2相关的疾病和/或病症的个体的方法, 其包括施用式II的化合物或组合物的步骤。在一些实施方式中,本发明提供一种治疗患有 与野生型EZH2相关的疾病和/或病症的个体的方法,其包括施用式II的化合物或组合物 的步骤。在一些实施方式中,本发明提供一种治疗患有与EZH2突变体形式相关的疾病和/ 或病症的个体的方法,其包括施用式II的化合物或组合物的步骤。在一些实施方式中,本 发明提供一种治疗患有与EZH2突变体形式相关的疾病和/或病症的个体的方法,其包括施 用式II的化合物或组合物的步骤,其中EZH2突变体形式为Y641NEZH2。在一些实施方式 中,以上方法还包括测定个体是否表达EZH2突变体形式如Y641NEZH2的准备步骤。在一 些实施方式中,本发明提供一种降低有需要的个体中EZH2突变体形式如Y641NEZH2的活 性的方法,其包括施用式II的化合物或组合物的步骤。在一些实施方式中,本发明提供一 种治疗患有与EZH2突变体形式相关的疾病和/或病症的个体的方法,其包括施用式II的 化合物或组合物的步骤。在一些实施方式中,以上方法还包括测定个体是否表达EZH2突变 体形式如Y641NEZH2的准备步骤。在一些实施方式中,该测定通过测定与已知不表达EZH2 突变体形式的个体相比个体的组蛋白H3Lys-27特异性三甲基化(H3K27me3)的水平是否已 经增加来进行。
[0079] 等效物
[0080] 以下代表性实施例意图帮助说明本发明,而并不意图也不应解释为限制本发明的 范围。实际上,除本文所示出与描述的那些外,来自该文件的全部内容(包括以下实施例和 对本文所引用的科学和专利文献的参考文献)的本发明的各种修改和其许多其他实施例 对本领域技术人员而言将变得显而易见。进一步应了解,那些所引用的参考文献的内容通 过引用并入本文中以帮助说明现有技术的状态。
[0081] 应了解对本文所描述的化合物制备而言,当使用反相HPLC来纯化化合物时,化合 物可以酸加成盐形式存在。在一些实施方式中,化合物可以甲酸盐或单_、二_、或三-三氟 乙酸盐形式存在。
[0082] 进一步应了解本发明涵盖本文所描述的个别化合物。在其中所例示的个别化合物 以盐形式(例如以三氟乙酸盐形式)被分离和/或表征的情况下,本发明涵盖该盐的游离 碱,以及该游离碱的其他药学上可接受的盐。
[0083] 以下实施例包含重要的其他信息、范例和指导,该类信息、范例和指导可适于本发 明的实践的各种实施方式和其等效物。
[0084] 用于制备以下所例示的化合物的步骤以及合成流程中的其他化合物/中间体可 见于国际申请第PCT/US2013/025639号,其内容通过引用并入本文。 实施例
[0085] 如在以下实施例中所示,在某些示例性实施方式中,根据以下通用步骤来制备化 合物。应了解,尽管合成方法和流程示出本发明的某些化合物的合成,但以下方法和本领域 普通技术人员已知的其他方法可应用于如本文所描述的所有化合物和这些化合物中的每 一个的子类和种类。
[0086] 除非另外说明,否则所有溶剂、化学品和试剂均为商购所得且无需纯化即使用。在 CDCl3、d6_DMS0、CD30D或d6-丙酮中于 25°C下在OXFORD(Varian)上 300MHz处以相对于作为 内标的TMS而报告的化学位移(S,ppm)获得1HNMR光谱。用岛津(Shimadzu)LC-MS-2020 系统获得HPLC-MS色谱和光谱。用YiliteP270获得手性分析和纯化。
[0087]实施例1.化合物327与346和相关化合物与中间体的合成。
[0088] 根据以下通用流程来制备此实施例的标题化合物和其他相关化合物。另外,在所 指示的情况下,为了本发明的其他相关化合物和其中间体的合成公开了此流程的修改。
[0089]
[0093] 向装有磁性搅拌棒的圆底烧瓶中添加(S)-2_甲基丙烷-2-亚磺酰胺(20. 46g, 169mmol)、4_ 甲酰基哌啶-1-羧酸叔丁酯(30g,141mmol)、DCM(300mL)和Ti(0Et)4(59. 0ml, 281mmol)。溶液在室温下搅拌溶液3小时,随后用盐水(80mL)淬灭。搅拌溶液30分钟, 随后过滤。用DCM洗涤滤饼,并将滤液置放在分液漏斗中且用水洗涤。用Na2SOzfT1燥有机 物层,过滤,并在真空中浓缩。粗残余物固化为标题化合物(29g,92mmol,产率65.l%)m/z 217。
[0094] 根据概述于步骤1中的通用程序使用适当的起始物质和更改来制备下表中所示 的中间体。
[0095]
[0096] 步骤2 :4-((S)-1-( (R或S)_l,1-二甲基乙基亚磺酰胺基)乙基)哌啶-1-羧酸 叔丁酯:
[0097]
[0098] 向装有磁性搅拌棒的圆底烧瓶中添加(S,E)-4-((叔丁基亚磺酰基亚氨基)甲基) 哌啶-卜羧酸叔丁酯(36. 4g,115mmol)、DCM(400mL),并在搅拌下在冰浴中将溶液冷却至 〇°C。向此溶液中添加MeMgBr(77ml,230mmol)(乙醚中3M),并在升温至室温的同时搅拌反 应4小时。通过添加饱和NH4Cl水溶液小心地淬灭反应。通过添加INHCl来打碎固体。分 离各层并用DCM萃取水相。用Na2SO4干燥合并的有机物相,过滤,并在真空中浓缩,得到标 题化合物(29g,>9:Idr),该标题化合物无需进一步纯化即在下一步骤中使用。
[0099] 根据概述于步骤2中的通用程序使用适当的起始物质和更改来制备下表中所示 的中间体。
[0100]
[0101] 步骤3 : (R或S)-4-(1-氨基乙基)哌啶-1-羧酸叔丁酯:
[0102]
[0103] 向装有磁性搅拌棒的IL圆底烧瓶中添加溶解于MeOH(200mL)中的粗物质 4-((S)-l-((S)-l,l-二甲基乙基亚磺酰胺基)乙基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(29g),随后添 加HCl于1,4-二噁烷中的4N溶液(24. 06ml,96mmol)。随后在室温下搅拌所得溶液1小 时。在真空中移除甲醇,得到黏稠油状物,用饱和NaHCO3水溶液(约500mL)处理该油状物 并用乙酸乙酯(2X500mL)萃取。合并该有机相,用MgSO4干燥,过滤,随后在真空中移除溶 剂,得到标题化合物(22g),该化合物无需进一步纯化即使用。
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