一种抑制去泛素化酶OTUD3活性的化合物在治疗和/或预防肿瘤中的应用

本发明属于生物医药，具体涉及一种抑制去泛素化酶otud3活性的化合物在治疗和/或预防肿瘤中的应用。

背景技术：

1、泛素-蛋白酶体系统(ups)对真核生物的生命至关重要，并调节细胞生理学的许多方面。泛素(ub)通过e1泛素激活酶、e2泛素结合酶和e3泛素连接酶的协同作用与蛋白质底物共价偶联，并被去泛素化酶(dubs)去除。ups的功能障碍与多种人类疾病的病因和进展有关，包括癌症、代谢综合征、神经变性、自身免疫、炎症性疾病和感染。ups在调节蛋白质稳态和功能方面发挥着基本作用，这些功能在癌症进展过程中经常发生改变，从而为抗肿瘤治疗的发展提供了切入点。例如蛋白酶体抑制剂velcade(硼替佐米)的批准和临床成功验证了ups是治疗干预的可行靶点。作为ups途径中蛋白酶体上游的一部分，dubs可能为开发具有潜在增强特异性和降低毒性的新疗法提供新的机会。dubs抑制增强了特定底物的泛素化，而不影响全局蛋白或泛素水平，这是dub抑制剂最令人兴奋和临床应用的用途之一。大约有100个已鉴定的人类dub，它们通过各自催化结构域的序列相似性聚类为七个家族：usp、otu、uch、mjd、jamm、mindy、zup1。usps作为dubs中最大的亚家族，在抑制剂的研究和开发方面最受关注。几种抑制剂已被证实对抗恶性肿瘤有效，特别是靶向usp1、usp7和usp14的抑制剂，在临床应用中显示出巨大的潜力。

2、otud3是otu的一个成员，近年来吸引了越来越多的兴趣。研究表明，otud3在肿瘤发生、神经退行性疾病、代谢和免疫中发挥着关键作用。例如otud3在先天抗病毒免疫中起负作用，作为乙酰化依赖性去泛素酶，otud3限制先天抗病毒免疫信号传导，小鼠的otud3缺陷导致先天免疫增强、病毒载量和发病率降低。另外，在肝细胞癌中otud3能够通过去泛素化增强α-辅肌动蛋白4(actn4)的稳定性，促进肝细胞癌的生长和转移，再如，soat1是胆固醇酯生物合成的关键酶，otud3依赖其去泛素化酶活性，通过特异性去除soat1的多聚泛素化修饰，维持soat1的蛋白稳定性，soat1高表达与肝癌、甲状腺癌、头颈癌、胃癌、肾癌、前列腺癌、胰腺癌等不良预后均有关，联合应用soat1抑制剂和抗程序性死亡受体1抗体对小鼠黑色素瘤进展的控制效果。综上所述，靶向抑制otud3可能是治疗癌症或抗病毒的潜在策略。但是现有技术中还没有关于otud3的小分子抑制剂的报道。

技术实现思路

1、本技术通过基于结构的虚拟筛选，从10万种otud3小分子抑制剂化合物中筛选出18种候选化合物，经验证，最终确定一种化合物otudin3能够有效的抑制肺癌细胞增殖。进一步，证明otudin3通过增强grp78在体内外的降解来抑制癌细胞。

2、本发明的第一方面，提供了一种化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、水合物、前药、溶剂化物或代谢产物在制备治疗和/或预防疾病的产品中的应用，所述的化合物为通式(ⅰ)结构：

3、

4、其中，

5、所述的r1、r2独立的选自：h、烷基或卤原子；优选为h、c1-c6烷基(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6)或卤原子。

6、所述的m、n独立的选自：0-4的整数，例如0、1、2、3或4；

7、所述的a、b独立的选自：稠合杂环化合物；优选稠合双环化合物；进一步优选双环中一个环为苯环，另一个环为含有c、n、o或s的五元杂环或六元杂环；更进一步优选为

8、所述的x和y独立的选自：单键、-o-、-o(c＝o)o-、-(c＝o)nra-、-nra(c＝o)-、-nra-、-o(c＝o)-、-(c＝o)o-、-c(＝o)-、-s(o)q-、-os(o)qo-、-s-s-、-c(＝o)s-、-sc(＝o)-、-nrac(＝o)nra-、-oc(＝o)nra-、-nrac(＝o)o-、-oc(＝o)s-、-sc(＝o)o-；优选为-(c＝o)nh-、-nh(c＝o)-或-s(o)2-。

9、其中，q选自0、1或2；

10、ra选自h或烷基。

11、优选的，所述的a、b独立的选自稠合双环化合物。

12、进一步优选的，所述的稠合双环化合物，一个环为苯环，另一个环为含有c、n、o或s的五元杂环或六元杂环。

13、更优选的，所述的a、b独立的选自

14、在本发明的一个具体实施方式中，所述的化合物中，

15、所述的a、b独立的选自

16、所述的x、y独立的选自：-(c＝o)nh-、-nh(c＝o)-或-s(o)2-；

17、所述的m、n独立的选自：0-4的整数，例如0、1、2、3或4；

18、所述的r1、r2独立的选自：h、c1-c6烷基(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6)或卤原子；

19、优选的，所述的卤原子选自f、cl、br、i、at、ts。

20、在本发明的一个具体实施方式中，所述的化合物的结构式如式(ⅱ)所示，

21、

22、优选的，所述的疾病包括肿瘤或病毒感染。

23、优选的，所述的肿瘤包括但不限于淋巴瘤、肺癌、宫颈癌、白血病、卵巢癌、鼻咽癌、乳腺癌、子宫内膜癌、结肠癌、肝癌、脑癌、直肠癌、胃癌、膀胱癌、脑胶质瘤、肺癌、支气管癌、骨癌、前列腺癌、胰腺癌、肝和胆管癌、食管癌、肾癌、甲状腺癌、头颈癌、睾丸癌、胶质母细胞瘤、星形细胞瘤、黑色素瘤、骨髓增生异常综合征、以及肉瘤；其中，所述的白血病选自急性淋巴细胞性白血病、急性骨髓性白血病、髓性白血病、慢性淋巴细胞性白血病、多发性骨髓瘤、浆细胞白血病或慢性骨髓性白血病中的一种或两种以上。

24、进一步优选的，所述淋巴瘤包括霍奇金淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤，包括b细胞淋巴瘤、弥漫性大b细胞淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、边缘区b细胞淋巴瘤、t细胞淋巴瘤或瓦尔登斯特伦巨球蛋白血症中的一种或两种以上。

25、进一步优选的，所述肉瘤包括骨肉瘤、尤文肉瘤、平滑肌肉瘤、滑膜肉瘤、软组织肉瘤、血管肉瘤、脂肪肉瘤、纤维肉瘤、横纹肌肉瘤或软骨肉瘤中的一种或两种以上。

26、更优选的，所述的肿瘤选自但不限于肺癌、肝癌、甲状腺癌、头颈癌、胃癌、肾癌、前列腺癌、胰腺癌或黑色素瘤中的一种或两种以上。

27、在本发明的一个具体实施方式中，所述的肿瘤为肺癌。

28、优选的，所述的肺癌选自小细胞肺癌或非小细胞肺癌。

29、进一步优选的，所述的非小细胞肺癌包括肺腺癌、肺鳞癌、大细胞癌、腺鳞癌、肉瘤样癌、类癌、涎腺型癌等等。

30、所述的病毒感染包括急性病毒感染或慢性病毒感染；优选为流感病毒、副流感病毒、疱疹病毒(例如hsv-1、ebv)、麻疹病毒、水泡口炎病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、人免疫缺陷病毒、淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒或人乳头瘤病毒。

31、本发明的第二方面，提供了一种otud3抑制剂，所述的otud3抑制剂包含通式(ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、水合物、前药、溶剂化物或代谢产物。

32、对化合物的限定，同本发明的第一方面。

33、本发明的第三方面，提供了一种药物或药物组合物，所述的药物或药物组合物包含通式(ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、水合物、前药、溶剂化物或代谢产物，以及，药物学上可接受的辅料。

34、对化合物的限定，同本发明的第一方面。

35、优选的，所述的药学上可接受的辅料选自载体、赋形剂、稀释剂、润滑剂、润湿剂、乳化剂、防腐剂、抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂、使制剂与接受者的血液等渗的溶质、悬浮剂、助悬剂、增溶剂、增稠剂、稳定剂、甜味剂以及香料中的一种或两种以上的组合。

36、优选的，所述药物或药物组合物的制剂形式可以为糖浆剂、酏剂、悬浮剂、粉剂、颗粒剂、片剂、胶囊、锭剂、水溶液、霜剂、膏剂、洗液剂、凝胶剂或乳剂。所述药物的各种剂型可以按照药学领域的常规生产方法制备。

37、优选的，药物制剂优选为单位剂量制剂。

38、单位剂量制剂中药物活性组分的量可从0.001毫克到1000毫克改变或调整，根据活性组分的具体应用和效力而定。如果需要，药物组合物还可包含其它适合的治疗剂。

39、单位剂量制剂可以配置成活性成分浓度为0.001-50μm，优选1-20μm，例如1、1.25、2.5、4、5、6.1、7.4、7.5、8.1、10、14.8、15、20、30、40、50μm等；

40、所述的化合物或药物或药物组合物可以按照0.001-100mg/kg(优选5-30mg/kg，进一步优选10-20mg/kg)例如1、2、3、5、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、100mg/kg等的剂量给药。

41、所述的药物或药物组合物适于非肠胃给药诸如例如通过静脉内、肌内、皮内和皮下途径给药的制剂包括含水和非水的等渗无菌注射液，其可包含抗氧化剂，缓冲剂，抑菌剂，和使制剂与接受者的血液等渗的溶质，以及含水和非水的无菌悬浮剂，其可包含助悬剂，增溶剂，增稠剂，稳定剂或防腐剂。在本发明的实践中，药物或药物组合物可通过例如静脉输注，经口，局部，腹膜内，膀胱内和鞘内给药。化合物的制剂可存在于单位剂量或者多剂量密封容器诸如安瓿和小瓶中。注射用溶液和悬浮液可从先前所述类型的无菌粉剂、颗粒和片剂制备。

42、在本发明的环境下，药物或药物组合物的施加剂量通过所用的具体化合物的效力和对象的病况、以及待治疗对象的体重或者体表面积而定。剂量的大小将根据在具体对象中伴随具体化合物给药产生的任何不利副作用的存在、性质和程度而定。在正被治疗的病症的治疗或者预防中确定待给药的化合物的有效量中，医师可以评价诸如化合物的循环血浆水平、化合物毒性和/或疾病进程等因素而定。

43、所述的药物或药物组合物可以用于治疗肿瘤或病毒感染。

44、优选的，所述的肿瘤包括但不限于淋巴瘤、肺癌、宫颈癌、白血病、卵巢癌、鼻咽癌、乳腺癌、子宫内膜癌、结肠癌、肝癌、脑癌、直肠癌、胃癌、膀胱癌、脑胶质瘤、肺癌、支气管癌、骨癌、前列腺癌、胰腺癌、肝和胆管癌、食管癌、肾癌、甲状腺癌、头颈癌、睾丸癌、胶质母细胞瘤、星形细胞瘤、黑色素瘤、骨髓增生异常综合征、以及肉瘤；其中，所述的白血病选自急性淋巴细胞性白血病、急性骨髓性白血病、髓性白血病、慢性淋巴细胞性白血病、多发性骨髓瘤、浆细胞白血病或慢性骨髓性白血病中的一种或两种以上。

45、进一步优选的，所述淋巴瘤包括霍奇金淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤，包括b细胞淋巴瘤、弥漫性大b细胞淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、边缘区b细胞淋巴瘤、t细胞淋巴瘤或瓦尔登斯特伦巨球蛋白血症中的一种或两种以上。

46、进一步优选的，所述肉瘤包括骨肉瘤、尤文肉瘤、平滑肌肉瘤、滑膜肉瘤、软组织肉瘤、血管肉瘤、脂肪肉瘤、纤维肉瘤、横纹肌肉瘤或软骨肉瘤中的一种或两种以上。

47、更优选的，所述的肿瘤选自但不限于肺癌、肝癌、甲状腺癌、头颈癌、胃癌、肾癌、前列腺癌、胰腺癌或黑色素瘤中的一种或两种以上。

48、优选的，所述的肺癌选自小细胞肺癌或非小细胞肺癌。

49、进一步优选的，所述的非小细胞肺癌包括肺腺癌、肺鳞癌、大细胞癌、腺鳞癌、肉瘤样癌、类癌、涎腺型癌等等。

50、所述的病毒感染包括急性病毒感染或慢性病毒感染；优选为流感病毒、副流感病毒、疱疹病毒(例如hsv-1、ebv)、麻疹病毒、水泡口炎病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、人免疫缺陷病毒、淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒或人乳头瘤病毒。

51、本发明的第四方面，提供了一种抑制otud3蛋白与泛素结合的方法，所述的方法包括使用上述任一所述的通式(ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、水合物、前药、溶剂化物或代谢产物，和/或，otud3抑制剂，和/或，上述任一所述的药物或药物组合物。

52、本发明的第五方面，提供了一种通式(ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、水合物、前药、溶剂化物或代谢产物在制备抑制otud3蛋白与泛素结合的产品中的应用。

53、对化合物的限定，同本发明的第一方面。

54、优选的，所述的产品包括药物或药物组合物。

55、进一步优选为上述的药物或药物组合物。

56、本发明的第六方面，提供了一种促进grp78蛋白降解的方法，所述的方法包括上述任一所述的通式(ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、水合物、前药、溶剂化物或代谢产物，和/或，otud3抑制剂，和/或，上述任一所述的药物或药物组合物。

57、本发明的第七方面，提供了一种上述通式(ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、水合物、前药、溶剂化物或代谢产物在制备促进grp78蛋白降解的产品中的应用。

58、对化合物的限定，同本发明的第一方面。

59、优选的，所述的产品包括药物或药物组合物。

60、进一步优选为上述的药物或药物组合物。

61、本发明的第八方面，提供了一种治疗疾病的方法。

62、优选的，所述的方法包括向患病个体施加通式(ⅰ)化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、水合物、前药、溶剂化物或代谢产物，和/或，上述任一所述的otud3抑制剂，和/或，上述任一所述的药物或药物组合物。

63、对化合物的限定，同本发明的第一方面。

64、优选的，所述的疾病为肿瘤或病毒感染，所述的患病个体为患肿瘤或病毒感染的个体。

65、优选的，所述的患病个体选自人或非人动物。

66、对肿瘤和病毒的限定，同发明的第一方面。

67、本发明所述的“药学上可接受的盐”指由药学上可接受的无毒性的酸或碱制备而来的盐，其中的酸或碱包括无机酸或碱或有机酸或碱。所述的无机酸选自盐酸、氢溴酸、磷酸、氢碘酸或硫酸。所述的无机碱选自钙、镁、锂、钠、锌、铝或钾。所述的有机酸选自甲酸、羟基乙酸、丙酸、醋酸、琥珀酸、甲磺酸、乙磺酸、顺丁烯二酸、谷氨酸、苯甲酸、硬脂酸、海藻酸、苯磺酸、葡萄糖醛酸、双羟萘酸或半乳糖醛酸。所述的有机碱选自二乙醇胺、胆碱、普鲁卡因、赖氨酸或1,2-乙二胺。

68、本发明所述的“立体异构体”包括对映体、非对映体和几何异构体的形式存在。

69、本发明所述的“水合物”为含有水的化合物，其中水可以以配位键与其他部分相连，也可以是以共价键相结合。

70、本发明所述的“溶剂化物”是指本发明的化合物与一种或多种溶剂分子的物理结合。该物理结合包括各种程度的离子和共价键合，包括氢键合。在某些情况下，溶剂化物可被分离出来，例如当一个或多个溶剂分子掺入到结晶固体的晶格中。溶剂化物包括溶液相和可分离的溶剂化物。代表性的溶剂化物包括乙醇化物、甲醇化物等。

71、本发明所述的“代谢产物”是指本发明的化合物在体内生理条件下使其发生化学降解所得产物。

72、本发明所述的“前药”指药物经过化学结构修饰后得到的在体外或非特定靶位无活性或活性较小、在体内经酶或非酶转化释放出活性药物(例如本发明的化合物)而发挥药效的化合物。

73、本发明所述的“烷基”代表直链或支链的且不含不饱和键的烃链自由基，且该烃链自由基以单键与分子其它部分连接。典型的烷基基团含有1至20(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20)个碳原子，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、正己基、异己基、正庚基、异庚基、正辛基、壬基、癸基、十一烷基、1-甲基十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基及二十烷基等。

74、本发明所述的“个体”可以为人或非人动物，例如非人哺乳动物。

75、本发明术语“包括”或“包含”是开放式的描述，含有所描述的指定成分或步骤，以及不会实质上影响的其他指定成分或步骤。

76、本发明术语“和/或”包含该术语所连接的项目的所有组合，应视为各个组合已经单独地在本文列出。例如，“a和/或b”包含了“a”、“a和b”以及“b”。又例如，“a、b和/或c”包含了“a”、“b”、“c”、“a和b”、“a和c”、“b和c”以及“a和b和c”。

77、本发明所述的“治疗”表示在疾病已开始发展后减缓、中断、阻止、控制、停止、减轻、或逆转一种体征、症状、失调、病症、或疾病的进展或严重性，但不一定涉及所有疾病相关体征、症状、病症、或失调的完全消除。