非肽bdnf神经营养蛋白模拟物的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求 2013 年 3 月 15 日提交且题为"NON-PEPTIDE BDNF NEUR0TR0PHIN MHffiTICS"的美国临时申请号61/800, 022的优先权的权益，所述申请的内容出于所有目的 特此以引用的方式整体并入。
技术领域
[0003] 本文公开的主题通常涉及治疗受试者的病症，包括但不限于神经病症。更具体地 说，当前公开的主题的方法涉及向受试者施用有效量的对于TrkB受体分子具有结合和/或 调节特异性的化合物以治疗所述受试者的病症。
[0004] 背景
[0005] 神经营养蛋白是在某些细胞（包括神经元）的发育、功能和/或存活中起作用的 多肽。神经元的死亡或功能障碍已直接牵连在多种神经病症中。已表明神经营养蛋白定位 中的改变、神经营养蛋白的表达水平和/或结合神经营养蛋白的受体的表达水平与神经元 变性或功能障碍相关。这种变性或功能障碍可发生在神经病症阿尔茨海默氏病、帕金森氏 病、亨廷顿氏病、Rett综合征以及肌萎缩性侧索硬化（ALS)等。神经营养蛋白还介导与非 神经病症（包括例如抑郁症、肥胖症以及周围组织的局部缺血性病状）相关的基本机制。
[0006] 已经鉴别了多种神经营养蛋白，包括神经营养因子（NGF)、神经营养蛋 白-3(NT-3)、神经营养蛋白-4/5(NT-4/5)、神经营养蛋白6(NT-6)以及脑源性神经营养因 子（BDNF)。神经营养蛋白以被称为促神经营养蛋白的前体形式和成熟形式两者发现。成熟 形式是以生理状态作为稳定、非共价的大约25kDa同二聚体存在的长度约120个氨基酸的 蛋白质。每个神经营养蛋白单体包括在神经营养蛋白家族中表现相对高的氨基酸保守程度 的三个溶剂暴露的β -发夹环（被称为环1、2和4)。
[0007] 成熟的神经营养蛋白优先结合受体Trk和p75NTR，而促神经营养蛋白（其包含在 成熟形式中以蛋白水解形式除去的N-末端结构域）主要与p75NTR受体相互作用且通过其 N-末端结构域与分选受体分拣蛋白（sortilin)相互作用（Fahnestock，M.，Michalski， Β·，Xu，Β·，Coughlin M.D. (2001)M〇1 Cell Neuroscil8,210-220 ;Harrington，A. W.等 (2004)Proc Natl Acad Sci USA 101，6226-6230;Nykjaer，A.等，（2004)Nature 427， 843-848)。p75NTR受体与Trks相互作用并且调节Trk信号传导，而且独立地偶联至几种 信号传导系统，包括促存活信号IRAK/TRAF6/NF. κ . B、PI3/AKT和促细胞凋亡信号NRAGE/ JNK (Mamidipudi，V.，Li，X.，Wooten，M.W· (2002) J Biol Chem 277, 28010-28018 ;Roux， P. P. , Bhakar. A. L. , Kennedy, T.E., Barker, P. A. (2001)J Biol Chem 276,23097-23104 ； 5&1〇111，厶.！1.，等（2000)恥1^〇11 27,279-288)〇
[0008] 取决于可操作的配体、Trk或其他受体的共表达以及下游信号传导元件的表达， p75NTR促进细胞存活或死亡。proNGF通过p75 NTR诱导颈上神经节神经元和少突胶质细胞 的死亡，并且其共同结合p75NTR和分拣蛋白已经显示活化细胞死亡途径（Nykjaer，A.等， (2004) Nature427,843-848 ;Lee，R.，Kermani，P.，Teng，Κ. K.，Hempstead，B. L. (2001) Science 294,1945-1948 ;Beattie，ES.，等（2002) Neuron 36, 375-386)。
[0009] 当出于治疗用途施用时，神经营养蛋白展示次最优药理学特性，包括不良稳定性 与低血清半衰期、可能的不良口服生物利用度以及受限的中枢神经系统穿透（Podulso， J. F. , Curran, G. L. (1996)Brain Res Mol Brain Res 36,280-286 ；Saltzman, ff. M., Mak，M.W.，Mahoney，M. J.，Duenas，E. T.，Cleland，J. L. (1999) Pharm Res 16, 232-240 ; Partridge，W.M. (2002)Adv Exp Med Bio 513,397-430)。因此，通过三重受体信号传导网 络的作用实现的神经营养蛋白的高度多效性作用增加不良作用的机会。
[0010] 不幸地，技术和伦理考虑迄今妨碍基于神经营养蛋白的治疗剂的开发。例如，使用 重组DNA技术在技术上难以产生足够量的纯神经营养蛋白。另外，虽然有可能利用人胎儿 细胞产生神经营养蛋白，但由使用这类细胞（通常从流产胎儿获得）提出的伦理分歧几乎 完全阻止了此方法的利用。
[0011] 前述研究已经描述了能够实现促进神经突外生长的BDNF作用的对应于BDNF蛋白 的不同结构域的合成肽的产生（0'1^&^和!1耶1168,2003;?;[11丨&1118等，2005疋161：(31161'和 Hughes，2006)。虽然未知这些合成BDNF肽是否实际上活化TrkB受体或它们是否通过非 TrkB机制实现其神经营养作用，但是这些肽太大（大约2000MW)而不能构成实际的药用化 合物。
[0012] 因此，本领域中存在对于开发用于治疗病症的基于神经营养蛋白的小分子（例 如，< 500MW，成功药物的特征）非肽基或肽剂的未满足的需求。具体地说，存在鉴别模拟神 经营养蛋白的关键区域且具有活化TrkB受体的能力的小分子的需要。存在对于靶向任选 地与TrkA或TrkC受体组合的TrkB受体以避免或最小化与p75 NTR和分拣蛋白受体的潜在 有害相互作用的小分子的需要。
[0013] 概述
[0014] 此概述列出当前公开的主题的一些实施方案，并且在许多情况下列出这些实施方 案的变化和变更。此概述仅是多个和变化的实施方案的示例。给定实施方案的一个或多个 代表性特征的提及同样是示例性的。这种实施方案通常可存在或不存在所提及的特征，同 样，那些特征可适用于当前公开的主题的其他实施方案，无论是否在此概述中列出。为了避 免过度重复，此概述未列出或建议这类特征的所有可能的组合。
[0015] 本文公开对于TrkB受体分子具有结合和/或调节特异性的化合物。
[0016] 本文还公开治疗受试者的病症（包括神经和非神经病症）的方法，所述方法包括 向所述受试者施用有效量的本发明的小分子化合物。
[0017] 在一些实施方案中，所述病症选自由以下组成的组：阿尔茨海默氏病、路易体痴呆 症、额颞痴呆、亨廷顿氏病、肌萎缩性侧索硬化和其他运动神经元病症、Rett综合征、癫痫、 帕金森氏病和其他帕金森氏病症、脊髓损伤、中风、缺氧、局部缺血、脑损伤（包括创伤性脑 损伤）、糖尿病性神经病变、周围神经病变、神经病变的遗传形式（包括腓骨肌萎缩症及其 变型）、神经移植及其并发症、运动神经元疾病、多发性硬化症、HIV痴呆、周围神经损伤、听 力丧失、遗传性或获得性或创伤性听力丧失、抑郁症、肥胖症、代谢综合征、疼痛、癌症以及 涉及表达TrkB的细胞的变性或功能障碍的病状。另一种适应症包括其中存在增强神经系 统的可塑性的目标的环境，如在新学的身体或智力技能的康复或获得期间。可采用本发明 化合物的另一种适应症包括诱导牙骨质发生和牙周再生。
[0018] 本文还公开有助于神经或非神经或干细胞存活或促进神经功能的方法，所述方法 包括用具有特异性地结合和/或调节任选地与TrkA或TrkC受体分子组合的TrkB受体分 子的活性的能力的本发明的化合物治疗神经或非神经或干细胞。
[0019] 附图简述
[0020] 图1是示出本发明的化合物（包括化合物2和3)的3T3-TrkB细胞存活测定数据 的图。
[0021] 详述
[0022] 在具有特定病症（包括神经病症和其他病症）的受试者中，可发生神经营养蛋白 定位、神经营养蛋白的表达水平和/或结合神经营养蛋白的受体的表达水平的改变。因此， 通过向患有这类病症的受试者提供对应的神经营养因子或其模拟物，可减轻或预防这种神 经变性。在一些情况下，抑制神经营养蛋白功能将具有益处。如本文首次公开，提供通过施 用对于TrkB受体分子具有结合和/或调节特异性的非肽化合物来治疗病症和/或促进神 经细胞存活的方法。
[0023]
[0024] 应理解，本文所使用的术语仅出于描述具体实施方案的目的，并且不意图具有限 制性。
[0025] 贯穿本说明书和权利要求书，给定化学式或名称应涵盖所有光学和立体异构体以 及其中存在这类异构体和混合物的外消旋混合物。
[0026] 除非另外定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与本申请所属领域 中的普通技术人员通常所理解的相同的含义。虽然在本申请的实践或测试中可使用类似 或等同于本文所描述的那些方法和材料的任何方法和材料，但现本文描述代表性方法和材 料。
[0027] 按照长期存在的专利法公约，当在本申请（包括权利要求书）中使用时，术语"一 个/种（a) "、"一个/种（an)"以及"所述（the)"是指"一个/种或多个/种"。因此，例 如，提及"载体"包括一种或多种载体、两种或更多种载体的混合物等。
[0028] 除非另外指明，否则本说明书和权利要求书中所用的表示成分的量、反应条件等 的所有数字应理解为在所有情况下都由术语"约"来修饰。因此，除非有相反的指示，否则 本说明书和所附权利要求书中所陈述的数值参数都是近似值，所述近似值可取决于本申请 要寻求获得的所需特性而变化。通常，当涉及可测量的值，如重量、时间、剂量等的量时，如 本文所用的术语"约"意指涵盖在一个实例中偏离指定值±20%或±10%、在另一个实例 中±5%、在另一个实例中±1%并且在另一个实例中±0. 1%的变化，因为这类变化适于 进行所公开的方法。
[0029] 如本文所用，术语"神经病症"包括特征在于神经系统细胞的损伤的任何病症，并 且包括以下但不限于：阿尔茨海默氏病、亨廷顿氏病、肌萎缩性侧索硬化（ALS)、癫痫、帕金 森氏病、脊髓损伤、中风、缺氧、局部缺血、脑损伤、糖尿病性神经病变、周围神经病变、神经 移植并发症、多发性硬化症、周围神经损伤以及涉及表达Trkb的细胞的变性或功能障碍的 病状。
[0030] 术语"烷基"单独或在组合中是指具有1至约20个碳原子的任选取代的直链或支 链烷基。所述术语还包括具有1至约6个碳原子的任选取代的直链或支链烷基以及具有1 至约4个碳原子的那些。烷基的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁 基、叔丁基、叔戊基、戊基、己基、庚基、辛基等。"支链"是指其中低级烷基（如甲基、乙基或 丙基）连接至直链烷基链的烷基。"低级烷基"是指具有1至约8个碳原子（即C 1 s烷基）， 例如1、2、3、4、5、6、7或8个碳原子的烷基。"高级烷基"是指具有10至约20个碳原子，例 如10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20个碳原子的烷基。在某些实施方案中，"烷基"具 体地是指C 18直链烷基。在其他实施方案中，"烷基"具体地是指C18支链烷基。烷基可任 选地被取代。注意当烷基被进一步连接至另一个原子时，它变成"亚烷基"。换言之，术语 "亚烷基"是指二价烷基。例如，-CH 2CH3是乙基，而-CH 2CH2-是亚乙基。
[0031] 术语"杂烷基"是指如上所述的烷基，其中一个或多个骨架原子是氧、氮、硫或其组 合。术语杂烷基还包括其中1至约6个骨架原子是氧、氮、硫或其组合的烷基，以及其中1 至4个骨架原子是氧、氮、硫或其组合的那些以及其中1至2个骨架原子是氧、氮、硫或其组 合的那些。杂烷基是任选取代的。
[0032] 术语"烯基"单独或在组合中是指具有一个或多个碳碳双键并且具有2至约18个 碳原子的任选取代的直链或支链烃基。所述术语还包括具有一个或多个碳碳双键且具有2 至约6个碳原子的任选取代的直链或支链烃基以及具有2至约4个碳原子的那些。烯基 的实例包括乙烯基、丙烯基、丁烯基、1，4_ 丁二烯基等。适合的烯基包括稀丙基。术语"稀 丙基（allylic group) "或"稀丙基（allyl) "是指基团-CH2HC = CH2以及通过取代形成的 其衍生物。因此，术语烯基和/或取代的烯基包括烯丙基，如但不限于烯丙基、甲基烯丙基、 二-甲基烯丙基等。术语"烯丙基位置"或"烯丙基位点"是指烯丙基的饱和碳原子。因此， 在烯丙基位点处连接的基团如羟基或其他取代基可被称为"烯丙基的"。" 1-烯基"是指其 中双键在第一与第二碳原子之间的烯基。
[0033] 术语"炔基"单独或在组合中是指具有一个或多个碳碳三键并且具有2至约12个 碳原子的任选取代的直链或支链烃基。所述术语还包括具有一个或多个碳碳三键且具有2 至约6个碳原子的任选取代的直链或支链烃基以及具有2至约4个碳原子的那些。炔基的 实例包括乙炔基、丙炔基、丁炔基等。"1-炔基"是指其中三键在第一与第二碳原子之间的 炔基。
[0034] "环状烷基"和"环烷基"是指约3至约10个碳原子，例如3、4、5、6、7、8、9或10个 碳原子、或者约3至约6个碳原子的非芳香族单环或多环系统。环烷基可任选地是部分饱 和的，例如像环己二烯，例如环己-1，4-二烯。环烷基还可任选地如本文所定义被取代。代 表性单环环烷基环包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基等。此外，环烷基 可任选地被连接基团取代，所述连接基团如上文所定义的烯基，例如甲烯基、乙烯基、丙烯 基等。在这类情况下，环烷基可被称为例如环丙基甲基、环丁基甲基等。另外，多环环烷基