用于治疗纤维化的经取代的芳族化合物及相关方法
【专利说明】用于治疗纤维化的经取代的芳族化合物及相关方法 发明领域
[0001] 本发明涉及经取代的芳族化合物、其制备、包含其的组合物以及使用其用于预防 或治疗受试者的各种纤维化疾病及病状，包括肺纤维化、肝纤维化、皮肤纤维化、肾纤维化、 胰腺纤维化、全身性硬化、心脏纤维化或黄斑变性的方法。
[0002] 发明背景
[0003] 纤维化
[0004] 纤维化为特征在于细胞外基质（ECM)过度积聚从而导致所涉及组织变硬和/或瘢 痕形成的慢性和进行性过程。其经由复杂细胞、细胞外基质、细胞因子和生长因子相互作 用而发展。涉及到不同的细胞类型，诸如常驻间质细胞（纤维母细胞和肌纤维母细胞）及 源自上皮和内皮细胞的ECM产生细胞（经由称为上皮-间质转化及内皮-间质转化的过 程）、局部或骨髓源干细胞（纤维细胞）。肌纤维母细胞长久以来已被视为正常伤口愈合中 所涉及的主要细胞类型，且作为纤维生成的关键效应细胞。其可高度合成胶原和其他ECM 组分，且特征为α-平滑肌肌动蛋白（a-SMA)的重新表现（于Scotton C.J·和Chambers R. C.，2007中评述）。纤维化动物模型中的纤维化损伤中肌纤维母细胞的存在与活性纤维 化的发展有关，且其持续存在及对于人类疾病中纤维化位点的定位与疾病进展有关（Kuhn C.及McDonald J. A.，1991 ;及Zhang等人，1994)。肌纤维母细胞也展现增强的迀移表型 (Suganuma等人，1995)且能够释放众多促纤维化介体。
[0005] 纤维化疾病
[0006] 纤维化疾病，包括肺纤维化、全身性硬化、肝硬化、心血管疾病、进行性肾脏疾病及 黄斑变性，为发病率和死亡率的首要原因且可影响所有组织及器官系统。纤维化组织重塑 也可影响癌症转移且于移植受者中加速慢性移植排斥反应。具有多个/单个器官表现的原 发性（特发性）和继发性纤维化病症的实例列于表1中。然而，尽管其对人类健康影响巨 大，但目前尚未批准有直接针对纤维化机制的治疗。
[0007] 表1 :具有多个/单个器官表现的原发性（特发性）和继发性纤维化病症的实例
[0008]
CN 105189438 A m "Ti 3/28 页
[0010] 改编自 Vettori S，Gay S，Distler 0· Role of MicroRNAs in Fibrosis, The Open Rheumatology Journal, 2012, 6，（增刊 I :M9) 130-139。
[0011] 肺纤维化
[0012] 肺纤维化（也称为肺部纤维化（pulmonary fibrosis))为一种涉及肺组织瘢痕形 成的严重医学病状。当肺泡和肺间质组织发炎且在组织上形成瘢痕以试图自我修复时，出 现此病状。肺纤维化涉及正常肺实质与纤维化组织（纤维瘢痕）的逐渐交换。正常的肺经 瘢痕组织置换造成氧扩散能力不可逆地下降。目前，尚未有可逆转肺组织的此瘢痕形成的 治疗措施或手段。
[0013] 可以造成肺纤维化的许多病状包括慢性炎性过程（结节病、韦格纳氏肉芽肿病 (Wegener's granulomatosis))、感染、环境剂（石棉、二氧化娃、暴露于某些气体）、暴 露于电离辐射（诸如治疗胸部肿瘤的辐射疗法）、慢性病状（狼疮），以及某些药物治疗 (例如胺碘酮（amiodarone)、博莱霉素（bleomycin)、平阳霉素（pingyangmycin)、白消安 (busulfan)、甲氨噪呤（methotrexate)和咲喃妥因（nitrofurantoin))。
[0014] 在称为过敏性肺炎的病状中，针对吸入有机粉尘或职业化学物质的免疫反应提高 后可形成肺的纤维化。此病状最通常起因于吸入受细菌、真菌或动物产品污染的粉尘。
[0015] 在一些受试者中，在无可鉴别原因的情况下形成慢性肺部炎症和纤维化。大部分 这些受试者具有称为特发性肺纤维化（IPF)的病状。IPF为一种病因不明的慢性进行性肺 纤维化。泼尼松（prednisone)为IPF的常用治疗，但其可用目标在于减少作为肺纤维化前 奏的炎症的其他免疫抑制疗法来治疗。尽管泼尼松对改善肺功能具有适度可测量的作用， 但对于其长期功效的证据缺乏以及关于其安全性的担忧限制了其使用。实际上大部分免疫 抑制药物很少有治疗作用并且肺移植可能为必要的。遗憾的是，末期肺病患者中的移植成 功率有限且患者的中位存活时间为诊断后四至六年。因而，需要新颖但有效的IPF治疗。
[0016] 关于特异性处理肺中纤维化的抑制或减缓的候选药物（诸如干扰素-γ (IFN- γ) 及吗替麦考酸酯（mycophenolate mofetil))的一些临床试验正在进行中。其他实例包括： 吡非尼酮，其作用机制并不明确，但似乎减少CTGF且已在临床阶段中显示一些成果；经取 代的联苯羧酸，其充当溶血磷脂酸受体拮抗剂且在标准肺纤维化小鼠模型（博莱霉素诱发 的肺纤维化）中显示显著的抗纤维化活性。因而，据报导此化合物正处于IPF治疗的临床试 验中。用口服活性候选药物抑制蛋白激酶或用口服活性抗氧化剂进行治疗提供两种对于肺 纤维化的治疗方法：多重受体酪氨酸激酶抑制剂（诸如尼达尼布（nintedanib))及JNK (激 酶）抑制剂（诸如坦兹替布（tanzisertib))。此外，IPF候选药物包括抗氧化剂N-乙酰 基半胱氨酸。然而，迄今为止，由于毒性和/或功效问题，蛋白激酶抑制剂和抗氧化剂的发 展对于治疗IPF-直是值得商榷的。在正常和病变细胞群体中普通存在蛋白激酶及相关受 体，因此特别在迅速增殖的细胞群体中抑制作用会导致产生毒性。
[0017] 另外，关于靶向用于治疗IPF的不同促纤维化蛋白（细胞因子（CTGF、TGF-β、 MCP-1、IL-4及IL-13)、整合素 （α V β 6)和酶（赖氨酰氧化酶样2)的单克隆抗体的临床试 验正在进行中。然而，许多相关问题与用于治疗IPF的单克隆抗体（其应用于其他重组蛋 白）的发展和使用相关，包括毒性（包括蛋白免疫原性）、制造难度（批次一致性、扩大规 模、费用）和施用难度（需要冷藏，而非口服活性）。
[0018] 此外，虽然研究试验正在进行，但无证据表明任何药物治疗可显著有助于此病状。 肺移植为重度情况下唯一可用的治疗选择。遗憾的是，末期肺病患者中的移植成功率有限。 因而，需要新颖但有效的IPF治疗。因此，需要新颖但方便施用（口服活性）的有效的合成 (容易制造）化合物。
[0019] 肝纤维化
[0020] 肝纤维化（Liver fibrosis或hepatic fibrosis))为细胞外基质蛋白（包括胶 原）的过度积聚以及后续瘢痕形成过程，其发生于大多数慢性肝病中。随着时间推移，晚期 肝纤维化导致肝硬化。肝硬化为慢性肝病的最终阶段并且一般长期预后不良且不可逆。在 晚期阶段，唯一选择为肝移植。肝硬化所伴随的肝癌风险显著增加且肝硬化可视为癌前病 状（肝细胞癌）。实际上，肝硬化及肝癌皆属于全世界范围内前十大死亡原因。因而，需要 新颖但有效的对肝纤维化和后续肝硬化的治疗。遗憾的是，可用治疗选择很少且最通常治 疗由处理肝硬化的病因和/或症状组成。尚无治疗可治愈肝纤维化后续的瘢痕形成和肝硬 化。肝移植为晚期纤维化患者唯一可用的治疗。因此，需要侵入性较小的替代性方法来治 愈肝纤维化、治疗肝纤维化、减缓肝纤维化的进展或预防肝纤维化。
[0021] 腹部流体（腹水）积聚为与肝硬化相关的常见问题。治疗选择包括低钠饮食、利 尿剂以及通过插入针于腹腔（穿刺术）中来移除流体。肝硬化由酒精滥用、病毒性肝炎（B、 C和D)、与肥胖症相关的非酒精性脂肪肝病（NAFLD)、糖尿病、蛋白质营养不良、冠状动脉疾 病、皮质类固醇、自身免疫性肝炎、遗传性疾病（囊性纤维化、α -1-抗胰蛋白酶缺乏症等）、 原发性胆汁性肝硬化、药物反应及暴露于毒素引起。
[0022] 关于特异性处理肝纤维化的抑制或减缓的候选药物的有限数目的临床试验正在 进行中。然而，这些试验针对特定肝病，诸如NASH(非酒精性脂肪肝炎）。NASH是指脂肪肝 (NAFLD)与炎症的组合且发生于饮酒很少或不饮酒的受试者中。半胱胺为有效的肝抗氧化 剂谷胱甘肽的前驱体且据信谷胱甘肽的体内产生增加提供NASH相关肝病的改善。因而，半 胱胺正在NASH儿童患者中进行临床试验评估。其他抗氧化剂诸如维生素 E和硒正在进行 评估，但其用于治疗NASH的效用是未知的。此外，处于NASH治疗评估中的是甚至在不具有 糖尿病的患者中使用抗糖尿病药物。此方法处理了大多数NASH患者具有胰岛素抗性的事 实。再次，需要新颖但方便施用（口服活性）的用于治疗肝纤维化、后续瘢痕形成及肝硬化 的有效化合物。
[0023] 皮肤纤维化
[0024] 皮肤纤维化（skin fibrosis或dermal fibrosis)为皮肤的过度瘢痕形成，且为 病理性伤口愈合反应的结果。存在广泛多种纤维化皮肤疾病：硬皮病、肾源性纤维化皮肤 病、混合性结缔组织疾病、硬化性黏液水肿、硬肿病和嗜酸性筋膜炎。暴露于化学物质或物 理因素（机械创伤、烧伤创面）也为纤维化皮肤疾病的潜在原因。皮肤纤维化可由免疫、 自身免疫性和炎症机制驱动。胶原产生与由纤维母细胞降解的平衡在皮肤中的纤维化过 程的病理生理学中起关键作用。某些细胞因子促进伤口愈合和纤维化，诸如转化生长因 子-β (TGF-β )和白介素-4 (IL-4)，而其他细胞因子抗纤维化，诸如干扰素 -γ (IFN-γ )和 肿瘤坏死因子(TNF-α)。正常皮肤的纤维母细胞处于静止状态。其合成受控量的结缔 组织蛋白且具有低增殖活性。在皮肤损伤后，这些细胞变得活化，即其增殖、表达α-平滑 肌肌动蛋白（α-SM)且合成大量结缔组织蛋白。这些活化细胞通常称为肌纤维母细胞。
[0025] 在皮肤纤维化期间，从美容观点来看，作为伤口愈合过程的一部分且伴随着纤维 化的瘢痕形成为特别不合需要的，尤其当瘢痕形成于面部和/或身体的其他暴露部分上 时。硬皮病（scleroderma)是指皮肤纤维化；sclera表示硬且derma表示皮肤。然而，皮 肤纤维化可能具有重要的健康问题，尤其当其为全身性硬皮病的一部分时。全身性硬皮病 是指具有自身免疫性病因的结缔组织疾病。局限皮肤型硬皮病受限于面部上和足部上的皮 肤，而弥漫皮肤型硬皮病覆盖更多皮肤且可发展至内脏器官。
[0026] 用于治疗皮肤纤维化的最流行的方法为使用免疫抑制疗法。基本原理在于，自身 免疫性病因造成疾病的炎症方面以及后续组织损伤和纤维化。所研究的药物包括甲胺喋 呤、吗替麦考酚酯、环磷酰胺和环孢菌素。尽管已观察到免疫抑制疗法的一些改进，但关于 药物安全性的担忧以及确定的临床数据和可证实的功效的缺乏仍然存在。
[0027] 需要开发用于治疗皮肤纤维化、纤维化皮肤疾病和皮肤的病理性瘢痕形成的有效 药物制剂。
[0028] 肾纤维化
[0029] 肾为一种结构复杂的器官，其已进化为执行许多重要功能：排泄代谢废物、调节身 体水分和盐分、维持适当的酸平衡，以及分泌多种激素和内分泌物。肾脏疾病与其结构一样 复杂，但可通过按照其对四个基本形态组成部分：肾小球、肾小管、间质和血管的作用对它 们分类来促进其研究。遗憾的是，一些病症会影响一个以上的结构且肾脏结构的解剖学相 互依赖性意味着对一个结构的损伤几乎总是继发性影响其他结构。因此，无论起源如何，存 在所有形式的肾病最后皆破坏肾脏的所有四个组成部分且最终导致慢性肾衰竭的倾向。例 如，在诸如糖尿病的自身免疫性疾病中，肾脏为遭受组织损伤或病变的首要目标。肾切除或 肾移除为有时对肾癌（例如肾细胞癌）患者实施的程序且可能对剩余肾脏的肾功能产生不 利影响。化学疗法和免疫抑制疗法也为有害影响肾脏的来源。所有这些肾损伤在大多数情 况下皆导致肾纤维化。术语"肾纤维化"意指细胞过度增殖、组织硬化和瘢痕形成。肾纤维 化也可由肾衰竭后的透析和导管置放引起，例如，腹膜和血管通路纤维化。肾纤维化也可由 诸如肾小球疾病（例如肾小球硬化、肾小球肾炎）、慢性肾功能不全、急性肾损伤、末期肾病 和肾衰竭的肾病引起。无论病因如何，所有的慢性肾病患者皆显示肾功能随时间进行性下 降。纤维化（所谓的瘢痕形成）为此病理生理学的关键原因。纤维化涉及细胞外基质（主 要由胶原组成）过度积聚且当正常组织经瘢痕组织置换时通常导致功能损失。该过程在很 大程度上不可逆，不可避免地导致末期肾衰竭，其为需要终身透析或肾移植的病状。近来的 重大进展已导致对肾纤维化（或肾小管间质纤维化）更好的理解，但仍存在许多问题。对 于为何一些伤口愈合而其他伤口形成瘢痕知之甚少，以及有多少假定的抗纤维化剂起作用 也知之甚少。
[0030] 需要开发用于治疗肾纤维化的有效药物制剂。
[0031] 心脏纤维化
[0032] 心脏纤维化（心脏疾病的标志）被认为促进心脏性猝死、心室性心动过速、左心室 (LV)功能障碍和心脏衰竭。心脏纤维化的特征在于心肌细胞死亡后发生的原纤化胶原的不 相称积聚、炎症、工作负荷增强、肥厚，以及受多种激素、细胞因子和生长因子的刺激。
[0033] 心脏纤维化也可指心脏瓣膜由于心脏纤维母细胞的不当增殖而引起的异常增厚， 但更通常指心肌中纤维母细胞的增殖。纤维细胞通常分泌胶原，且用于对心脏提供结构支 撑。当过度活化时，此过程造成瓣膜增厚和纤维化，其中白色组织主要聚集于三尖瓣上，但 也存在于肺动脉瓣上。增厚和柔性损失最终可导致瓣膜功能不全和右侧心脏衰竭。
[0034] 用于心脏瓣膜纤维化或其他部位纤维化的最明显治疗由停用刺激性药物或产生 血清素组成。在一些患者中有必要为严重狭窄（阻塞血流）进行手术三尖瓣置换。此外，已 发现红葡萄酒中存在的化合物白藜芦醇（resveratrol)可减缓心脏纤维化的发展。[Olson 等人，（2005) "Inhibition of cardiac fibroblast proliferation and myofibroblast differentiation by resveratrol'，· American journal of physiology. Heart and circulatory physiology 288(3):H1131_8;Aubin等人，（2008) "Female rats fed a high-fat diet were associated with vascular dysfunction and cardiac fibrosis in the absence of overt obesity and hyperlipidemia:Therapeutic potential of resveratrol'，· The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 325(3) :961-8。]正在于动物模型中测试抵抗心脏纤维化的更先进方法如微RNA抑制（例 如 miR-21)〇
[0035] 市面上不存在用于预防或治疗心脏纤维化的药物且需要开发有效的药物制剂。
[0036] 腠腺纤维化
[0037] 慢性胰腺炎（CP)为进行性胰腺发炎疾病，其特征为不可逆的形态变化和腺体的 逐渐纤维化置换。外分泌和内分泌功能损失由实质性纤维化引起。CP的主要症状为腹痛 及消化不良。胰腺大概有可能增大或萎缩，存在或不存在囊肿或钙化或肿瘤。导管可能扩 张、不规则或狭窄。基本病理特征包括腺泡组织的不规则和片状损失、慢性炎症、导管变化 和纤维化。这些总体变化为与以下相关的复杂致病机制的最终表现：基因突变（包括但不 限于囊性纤维化、阳离子胰蛋白酶原基因、特发性急性和慢性胰腺炎中的CFTR基因突变、 胰腺分泌型胰蛋白酶抑制剂基因、胰凝乳蛋白