去泛素化酶抑制剂及其使用方法
【专利说明】去泛素化酶抑制剂及其使用方法
[0001] 相关申请的交叉参考
[0002] 本申请要求2013年10月10日提交的美国临时申请No. 62/889,142的权益，所述申 请的公开内容W其全文通过参考并入本文中。
【背景技术】
[0003] 泛素化是细胞蛋白质的共价翻译后修饰，包括复杂的酶促级联。新的证据提示，所 述泛素化级联的很多酶在若干疾病中是差异化表达或活化的，并因此可W是适当的治疗祀 标。
[0004] 蛋白质泛素化是动态的双向过程，其可被去泛素化(去泛素化酶，DUB)的酶逆转或 调节。人类基因组编码接近100种具有推定的DUB活性的蛋白质，其可大体上分成两个主要 的亚组:泛素 C-端水解酶化CH)和泛素特异性蛋白酶化SP)"USP包含人类中最大的DUB亚类， 而只有4种已知的UCH DUB已被描述。DUB主要用来均衡泛素-蛋白质结合W及促进从泛素的 前体和未错固的多泛素链上切割泛素。因此，DUB调节和保持细胞中游离泛素库的体内稳 态。已经报道了几种DUB能调节组蛋白的去泛素化、DNA损伤修复、细胞增殖化SP2)和细胞因 子信号转导(〇邮-4)。0册例如1]5口14、1]证37和1?口^1已经显示出与蛋白酶体的调节亚单元 (19S)连结并在蛋白酶体底物上编辑多泛素链。
【发明内容】
[0005] 本文中公开了抑制DUB的方法。方法另外或可选地设及抑制UCH催化结构域。本文 中公开的化合物可抑制，例如，Usp9x或Usp5。本文中还公开了治疗病原性感染的方法和治 疗由病原性感染引起的病症的方法。本文中还公开了抑制细胞增殖、降低细胞存活率或抑 制肿瘤转移的方法。本文中还公开了治疗神经变性疾病或神经变性疾病的症状的方法。本 文中还公开了治疗遗传病的症状的方法。
[00061 巧沁-水方由赔化了井"、的A会物!啡其盐或溶剂合物.
[000/
[000引其中Ri和R3是面素或氨并且R2是氨，条件是Ri和R3中的至少一个是面素，或者Ri和 R2-起形成芳基环或杂芳基环，并且R3是面素或氨;R4是C2-C6烷基或Ci-Cs亚烷基芳基;并且 (a)R 5和R5'中的一个是氨并且另一个是取代的烷氧基，或(b)R5和R5'各自是取代的烷氧基， 或(C)当Ri和R 2-起形成取代的芳基环或任选取代的杂芳基环时，那么R5和R5'可各自是氨。 [0009]在各种情况下，Ri和R 2-起形成任选取代的含氮杂芳基。在一些情况下，式（I)的化 合物具有结^
在各种情况下，R4是丙基或异戊基。
[0010]在一些情况下，R5'是氨并且R5是杂环基取代的烷氧基。在一些情况下，R 5是-0亚烧 基-杂环基。在各种情况下，R5是氨并且R5'是杂环基取代的烷氧基。R5'可W是-0亚烷基-杂环 基。在各种情况下，所述杂环基是吗嘟基、硫氧基（SUIfoxy)吗嘟基、化咯烷基、赃嗦基或赃 晚基。在一些情况下，所述杂环基是吗嘟基。在各种情况下，R 5或R5是-〇(C此)mN(Me) (C此） 2醒e 2; -0 (CH2) mN (Me) (CH2) 2NHMe; -0 (C此）mN (Me) (CH2) 2肥 12; -0 (C出）mN (Me) (CH2) 2畑E t; -0 (CH2)m0(C此）2Mfe2;-〇(C此）m0(CH2)2NHMe;-0(C此）mO(CH2)2肥t2;或-0(C出）mO(CH2)2畑Et,并 且m是1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
[ocm]在各种情况下，R哺R3各自是面素。在一些情况下，R哺R3是相同的。在各种情况 下，Ri和R3是不同的。在一些情况下，Ri和R3中的至少一个是氯。在各种情况下，Ri和R 3各自是 氯。在一些情况下，Ri和R3中的至少一个是氣。在一些情况下，Ri和R3各自是氣。
[0012]式(I)的化合物可W具有W下结构
r '， ， .9 ，.
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[0014] 还公开了具有结^
勺化合物，或其盐或溶剂合物。
[0015] 还公开了包含如本文中所述的化合物和可药用赋形剂的药物组合物。所述药物组 合物可W被配制成用于口服、局部、静脉内、皮下、肌内、銷内、眼部或吸入给药途径。
[0016] 还提供了抑制细胞增殖的方法，所述方法包括将所述细胞与如本文中公开的化合 物或组合物接触。所述细胞可W是癌细胞，例如，病毒诱导的癌细胞、卡波西氏化aposi ' S) 肉瘤细胞、鼻咽癌化BV)细胞、慢性髓源性白血病(CML)细胞、黑素瘤细胞、急性淋己细胞性 白血病细胞、慢性淋己细胞性白血病细胞、急性髓源性白血病细胞、B-细胞淋己瘤细胞、套 细胞淋己瘤细胞、多发性骨髓瘤细胞、浆细胞恶液质、骨髓增生性疾病细胞、或胶质母细胞 瘤细胞。所述细胞可W是肺癌细胞、乳腺癌细胞、前列腺癌细胞、膜腺癌细胞、黑素瘤细胞、 实体肿瘤细胞或结肠癌细胞。所述化合物可W抑制DUB，例如，DUB的UCH催化结构域。所述 DUB 可 W 是Usp9x。所述 DUB 可 W 是Usp5。
[0017] 还提供了抑制DUB的方法，所述方法包括将所述DUB与如本文中公开的化合物或组 合物接触。
[0018] 还提供了抑制病原体感染的方法，所述方法包括将病原体或被病原体感染的细胞 与如本文中公开的化合物或组合物接触。还提供了治疗由病原体感染引起的病症的方法， 所述方法包括将病原体或被所述病原体感染的细胞与如本文中公开的化合物或组合物接 触。所述病症可W是胃肠炎、脑炎、呼吸道感染、SARS、病毒引起的癌症、狂犬病、出血热、裂 谷热、李斯特菌病或弓形虫病。在一些情况下，所述病症是脑膜炎、屯、肌炎、肝炎、菌血症或 皮肤感染。所述病原体可W是病毒、细菌、真菌或寄生虫。所述病毒可W是杯状病毒、诺如病 毒、札如病毒、小核糖核酸病毒、披膜病毒、布尼亚病毒、棒状病毒、瘤疹病毒、腺病毒、动脉 炎病毒、冠状病毒、黄病毒、副粘液病毒、乳头瘤病毒、编码卵巢肿瘤(OTU)样蛋白酶的病毒、 杆状病毒或内罗病毒。所述病毒可W是多瘤病毒或逆转录病毒。在各种情况下，所述病毒选 自脑屯、肌炎病毒化MCV)、辛德毕斯（Sindbis)病毒（SiNV)、拉克罗斯化a Crosse)病毒 (LaCV)、诺瓦克(Norwa化)病毒、埃-己二氏化pstein-Barr)病毒化BV)、瘤疹病毒、登革病毒 和乳头瘤病毒。所述病毒可W是巨细胞病毒、BK病毒、丙型肝炎病毒或HIV。所述细菌可W是 衣原体属（Qilamydia)、埃希氏菌属巧scherichia)、沙口氏菌属（Salmonella)、耶尔森菌属 (Yersinia)、伯克氏菌属（Burlcholderia)、嗜血杆菌属（Haemophi Ius)、李斯特菌属 化isteria)或分枝杆菌属(Mycobacterium)。在一些情况下，所述细菌是金黄色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus)。在各种情况下，所述细菌是抗甲氧西林金黄色葡萄球菌 (MRSA)。所述寄生虫或真菌可W是恶性追原虫（Plasmodium falciparum)、刚地弓形虫 (Toxoplasma gondii)、溶组织内阿米己化ntamoeba histolytica)、蓝氏贾第鞭毛虫 (Giardia Iamblia)、布氏锥虫（Trypanosoma brucei)、克氏锥虫（Trypanosoma cruzi)、多 节缘虫亚纲(Cestoda)、支睾吸虫属(Clonorchis)、后睾吸虫属(Opisthorchis)、类圆线虫 属（Strongy Iocides)、假丝酵母属（Candi da)、曲霉属（Aspergillus)、或隐球菌属 (Cryptococcus)。
【附图说明】
[0019]图1显示了G9在肿瘤细胞中迅速失活Usp 9xdMM1.ST骨髓瘤细胞化）和来自患者 供体的PCL细胞（右）用G9处理指示的时间，然后评价细胞裂解物的Usp 9x活性和Mcl-I水 平。还测量了匪1.ST细胞中的PARP作为半脫天冬酶活化和调亡的标志物。
[0020] 图2显示了G9在2.5、5和lOmg/kg剂量下对MMl. S肿瘤生长和对动物体重的影响。
[0021] 图3显示了G9在5、10、15和20mg/kg剂量下对MMl. S肿瘤生长和对动物体重的影响。
[0022] 图4显示了肿瘤体积（上）并示出了从来自图3中显示的动物研究的对照和治疗小 鼠取出的肿瘤(下）。
[0023] 图5显示了来自对照与G9治疗的肿瘤的蛋白质提取物的化p9x活性。
[0024] 图6显示了 G9对A375黑素瘤肿瘤生长和动物体重的影响。
[0025] 图7显示了来自正常和用G9处理的骨髓瘤细胞系的CD34+细胞。
[0026] 图8和9显示了与介质(DMSO)、现有化合物WPl 130和化合物VM030相比，G9在各种病 毒和巨隧细胞中的抗病毒活性。
[0027] 图10显示了 G9在各种浓度下抑制骨髓瘤(MM1.S)细胞中的化p9x和化p5。
【具体实施方式】
[0028] 蛋白质泛素化是精确受控的过程，需要几种酶的参与，所述酶用泛素化b)的单体 链或聚合链修饰祀蛋白上的赖氨酸残基。该泛素途径酶是真核细胞周期定时、蛋白质破坏 和信号转导的媒介。最近的研究提示，Ub调节在原核生物和病毒生命周期的各个阶段也是 关键性的并且在真核宿主细胞内同样也是。因此，破坏或抑制特异性师调节酶也可能具有 抗微生物活性。
[0029] 由于DUB在参与转化、细胞周期调节、调亡保护和耐药性的蛋白质的调节中的多样 性作用，DUB看起来代表了适当的治疗祀标。最近，下调USP2和USP9X显示出通过促进细胞周 期蛋白Dl和M化-I降解而抑制了肿瘤细胞生长，分别提示了沉默肿瘤细胞中的特异性DUB可 能是癌基因依赖或耐药细胞中安全有效的治疗。其他研究牢固确立了 DUB在包括癌症、病毒 和细菌致病的许多疾病W及神经变性疾病中的作用。虽然已经描述了少数有DUB调节活性 的化合物，但大部分报告了与抑制DUB有关的抗肿瘤、抗增殖或抗病毒活性(例如，UCH-Ll和 USP7, SARS蛋白酶）。
[0030] 另外，Usp5调节未错固的多泛素化b)链、p53转录活性和双链DNA修复。敲除和过表 达研究显示，Usp5调节p53(和p73)水平并改变与p21诱导有关的细胞生长和细胞周期分布。 Usp5还通过调节p53依赖的FAS表达来调节内源性调亡途径。Usp5抑制可W在黑素瘤中提供 恢复减弱的p53(或p73)功能的替代途径并可W增强已经用于治疗黑素瘤的祀向疗法。
[0031] 因此，本文中公开了抑审化UB的方法、抑审IjUCH催化结构域的方法、抑制Usp9x的方 法、抑制Usp5的方法、抑制或防止病原性感染的方法、抑制细胞存活或增殖的方法、治疗神 经变性疾病的方法、治疗神经变性疾病的一种或多种症状的方法、治疗遗传病的一种或多 种症状的方法、和可W抑制DUB的化合物。在所提供的方法中，将DUB与化合物、例如式(I)的 化合物或其盐接触
[0032]
[0033] 其中
[0034] Ri和R3各自独立地是面素或氨，条件是Ri和R3中的至少一个不是氨，
[0035] R2是氨，或Ri和R2-起形成取代的芳基环或任选取代的杂芳基环，
[003引 R墙C2-C6烷基或打-Cs亚烷基芳基；并且
[0037] R5和R5'中的一个是氨并且另一个是取代的烷氧基，或R5和R 5'各自是取代的烧氧 基，或者当Ri和R2-起形成任选取代的杂芳基环或取代的芳基环时，R 5和R5'或可各自是氨； 或其盐或溶剂合物。在各种情况下，所述化合物具有
的结 构。在一些情况下，R哺R3各自是面素，例如，选自氯、漠、舰和氣。在各种情况下，R4是丙基、 异戊基或苯乙基。在各种情况下，R5是被杂环基取代的烷氧基，例如，-0亚烷基杂环基。在各 种情况下，所述杂环基是吗嘟基、硫氧基吗嘟基、化咯烷基、赃嗦基或赃晚基。在一些情况 下，所述杂环基是吗嘟基基团。在各种情况下，R 5是-〇(C出)mN(Me)(C出)2NMe2;-〇(C出)mN(Me) (CH2) 2NHMe; -0 (CH2) mN (Me) (C此）2肥 12; -0 (CH2) mN (Me) (C此）2N皿 t; -0 (CH2) mO (C此）2醒62; -0 (C此）mO(C 出）2NHMe;-0(C此）mO(C 出）2肥 t2;或-0(c此）mO(C此）2畑Et,并且m是1、2、3、4、5、6、7、 8、9或10。在一些情况下，所述化合物是
[0038 (G9) 或
巧的） ， ?
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[003 ,或
[0040]或其盐或溶剂合物。在各种情况下，所述DUB抑制剂具有W下结构
或其盐或溶剂合物。
[0041] 化学合成
[0042]
[0043] (s，E)-2-氯基-3-(1,8-糞晚-2-基)-N-Q-苯基下基）丙締酷胺(2).将1,8-糞晚-2-甲醒（73.1mg，0.46mmol)、（S)-2-氯基-N-a-苯基下基）乙酷胺（DonatoNJ，WobusC， 化owalter 皿HJalpaz M,PeriT JW,Sorenson RJ，0'Riordan MXD,Jin Y.去泛素化酶抑 审山剂及其使用方法(Deubiquitinase Inhibitors and Methods for Use of the Same) .WO 2012040527; I ;50mg，0.23mmol)、e-丙氨酸（165mg，1.85mmol)、2-丙醇（6mL)和水（3mL) 的溶液在氮气下于室溫下揽拌I她。将所述混合物用水稀释并用乙酸乙醋提取。合并的提取 物用水、饱和盐水洗涂两次，用硫酸钢干燥并浓缩，留下黄色的膜。通过制备型厚层色谱纯 化，用1.5%甲醇的二氯甲烧溶液洗脱，提供了作为黄色泡沫的2(%.1111邑，41%):111匪1? (500MHz，氯仿-d)S9.25(d，J = 4.2Hz，lH)，8.53(s，lH)，8.34(d，J = 8.3Hz，lH)，8.25(d，J = 8.1Hz，lH)，7.91(d，J = 8.3Hz，lH)，7.58(dd，J = 8.2,4.2Hz，lH)，7.38-7.25(m，5H)，6.85 (d，J = 8.1Hz，lH)，5.11(q，J = 7.7Hz，lH)，1.99-1.83(m，2H)，1.38(m，2H)，0.97(t，J = 7.3Hz，3H) ;MS化S+)m/z 357.3(M+H) +。
[0044] 化)-2-氯基-3-( 3,6-二氯[I比晚-2-基)-N-( 1-(4-( 2-吗嘟基乙氧基）苯基）下基）丙 締酷胺（4).通过W前描述的通用程序（Donato NJ，Wobus C，aiowalter皿H，Talpaz M， Per巧JW，Sorenson RJ，0'Riordan MXD，Jin Y.去泛素化酶抑制剂及其使用方法 (Deubiquitinase Inhibitors and Methods for Use of the Same)W0 2012040527)从3, 6-二氯化晚醒和2-氯基-N-(l-(4-(2-吗嘟基乙氧基）苯基）下基）乙酷胺（3;Donato NJ， Wobus C，化owalter 皿HJalpaz !,Perry JW,Sorenson RJ，0'Riordan MXD，Jin Y.去泛 素化酶抑制剂及其使用方法化eubiquitinase Inhibitors and Methods for Use of 1:he Same).W0 2012040527)、e-丙氨酸和水性乙醇合成该化合物：Ih醒R(400MHz，氯仿-d)S 8.61(s，lH)，7.