专利名称：Atp-结合盒转运蛋白调节剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括囊性纤维化跨膜转导调节因子(“CFTR”)的ATP-结合盒(“ABC”) 转运蛋白或其片段的调节剂、其组合物和应用方法。本发明还涉及使用此类调节剂治疗ABC 转运蛋白介导的疾病的方法。
背景技术：
ABC转运蛋白是调节转运大多数药物、潜在的毒性药物和异生素以及阴离子的膜转运蛋白的蛋白家族。ABC转运蛋白是结合和利用细胞三磷酸腺苷(ATP)作为其特殊活性的同源膜蛋白。一些这样的转运蛋白被发现作为多药抗性蛋白(如MDRI-P糖蛋白质或多药抗性蛋白，MRPI)，使恶性癌细胞对化疗药物产生抵抗。迄今为止，已经鉴定出48种ABC 转运蛋白并基于它们的序列特征和功效将它们分成7个家族。ABC转运蛋白调节体内多种重要的生理作用并且提供对于有害环境的化合物的防御。因此，它们表现为重要的潜在药物标靶，以治疗与转运蛋白缺陷相关的疾病，阻止药物转运出靶细胞和干预其中调节ABC转运蛋白活性可为有益的其它疾病。通常与疾病相关的ABC转运蛋白家族的一个成员是cAMP/ATP-介导的阴离子通道，CFTR。CFTR在包括吸收性和分泌性上皮细胞的多种细胞类型中表达，在那里它调节阴离子跨膜流动，以及其它离子通道和蛋白质的活性。在上皮细胞中，CFTR的正常功能对于维持电解质周身转运，包括在呼吸和消化组织的转运是重要的。CFTR由约1480个氨基酸组成，其编码细胞膜上形成跨膜区域的串联重复(tandem repeat)的蛋白质，每一个含六个跨膜螺旋区和一个核苷酸结合域。两个跨膜域由具有调节通道活性和细胞运输的多重磷酸化位点的大的、极性的、调节性的(R)-域连接。已对编码CFTR的基因进行鉴定和测序(见Gregory，R. J.等(1990) Nature 347 382-386 ；Rich, D. P.等(1990) Nature 347:358-362)、(Riordan, J. R.等(1989) Science M5 :1066-1073)。该基因的缺陷引起CFTR突变生产囊性纤维化(“CF”)，此为人最常致命的遗传性疾病。在美国，约每2，500个婴儿中有一个受到囊性纤维化的侵袭。在全美人口中，多至1000万人携带有缺陷的基因的单拷贝而没有明显的疾病表现。与此形成对照的是，具有CF相关基因的双拷贝的人罹患CF的衰弱和致命表现，包括慢性肺病。在患有囊性纤维化的患者中，在呼吸上皮中内源性表达的CFTR的突变导致减少顶端阴离子分泌，引起离子和液体转运失衡。作为结果的阴离子转运减少，引起粘液在肺中聚集的增加和随后伴随的微生物感染，最终引起CF患者死亡。除了呼吸性疾病，CF患者还典型地罹患胃肠疾病和胰腺机能不全，一旦放任不予治疗，将导致死亡。另外，多数患囊性纤维化的男性无生育能力，并且患囊性纤维化的女性的生育能力降低。与CF相关基因的双拷贝的严重影响形成对照的是，具有CF相关基因的单拷贝的人表现出对于霍乱和由腹泻导致的脱水的抵抗增强一或许解释为CF基因在人群中具有相当高的频率。CF染色体的CFTR基因的序列分析已经揭示了多种疾病发生突变(Cutting， G. R.等(1990)Nature 346 :366-369 ；Dean, Μ.等(1990)Cell 61 :863 :870 ；以及 Kerem, B-S.等(1989)kience 245:1073-1080; Kerem，B-S 等(1990) Proc. Natl. Acad. ki. USA 87:8447-8451)。迄今为止，已经鉴定了引起CF基因的突变的>1000种疾病(http://www. genet, sickkids. on. ca/cftr/)。最普遍的突变是于CFTR氨基酸序列的第508位的苯丙氨酸的缺失，并且常常被称为AF508-CFTR。此突变发生在约70%的囊性纤维化病例中并且与严重疾病有关。AF508_CFTR中第508位残基的缺失阻止新生的蛋白质正确地折叠。此导致抑制突变体蛋白出ER和通过质膜。作为结果，存在于膜上的通道数量比在表达野生型CFTR 的细胞中的观察到的大大减少。除了减少通行，该突变还导致通道门控缺失。膜中通道数量的减少和门控的缺失一起导致阴离子转运通过上皮减少，引起离子和液体转运缺陷。 (Quinton, P.M. (1990)，FASEB J. 4 :2709-2727)。然而，研究显示，尽管少于野生型 CFTR， 膜中 Δ F508-CFTR 数量的减少是功能性的。(Dalemans 等(1991)，Nature Lond. 354 526-528 ；Denning 等，同上；Pasyk 和 Foskett (1995)，J. Cell. Biochem. 270 :12347-50)。除了 Δ F508-CFTR，其它引起导致通行、合成和/或通道门控缺失的CFTR突变的疾病，可通过向上或向下调节以改变阴离子分泌并改变疾病进程和/或严重程度。虽然CFTR转运除了阴离子之外的多种分子，清楚的是此作用(阴离子的转运)表示转运离子和水通过上皮细胞的重要机制中的一个要素。另外的要素包括上皮Na+通道、 ENaC,Na+/2Cl7K+辅助-转运蛋白、Na+-K+-ATP酶泵和基底膜K+通道，负责将氯摄取入细胞内。这些要素共同作用通过它们的在细胞中的选择性表达和定位，实现通过上皮细胞的定向转运。通过存在于顶端膜的ENaC和CFTR的协调的活性以及在细胞基底面表达的Na+-K+-ATP酶泵和Cl-通道，发生氯吸收。从管腔侧继发性主动转运氯导致细胞内氯聚集，此然后可经由Cl_通道被动离开细胞，产生矢量转运。Na+/2C17K+辅助-转运蛋白、 Na+-K+-ATP酶泵和基底膜K+通道在基底面和CFTR在管腔侧的排列协调经由在管腔侧的 CFTR的氯分泌。由于水很可能地不自身进行主动转运，其流过上皮依赖于由钠和氯的大量流动产生的微小的透过上皮的渗透梯度。除了囊性纤维化，CFTR活性的调节可对不是直接由CFTR突变引起的其它疾病有益，所述疾病为诸如分泌性疾病和其它由CFTR介导的蛋白质折叠疾病。这些疾病包括，但不限于慢性阻塞性肺病(COPD)、干眼病和SjSgrens’ s综合征。COPD以进行性且不完全可逆的气流受限为特征。气流受限是由于粘液过度分泌、 肺气肿和细支气管炎。突变体或野生型CFTR的激活剂对在COPD中常见的粘液过度分泌和减弱的粘液纤毛清除功能提供可能的治疗。具体是，增加阴离子通过CFTR的分泌可促进液体转运进入气道表面液体以使粘液水合并且使纤毛流体粘性最优化。此将导致纤毛清除功能增强并且减轻与COPD相关的症状。干眼病以泪液产生减少以及泪膜脂质、蛋白和粘蛋白特性不正常为特征。干眼有许多原因，其中的一些包括年龄、准分子激光(Lasik)眼科手术、关节炎、药物治疗、化学/热烧伤、过敏和疾病，诸如囊性纤维化和SjSgrens’ s综合征。经由CFTR增加阴离子分泌将促进液体从角膜内皮细胞和眼周围的分泌腺转运以增加角膜水合。此将有助于减轻干眼病相关症状。SjSgrens’ s综合征是自身免疫性疾病，其中免疫系统侵袭全身产生水份的腺体(moisture-producing glands)，包括眼、口、皮肤、呼吸组织、肝、阴道和肠。症状包括干眼、口干和阴道干燥以及肺病。该疾病还与类风湿性关节炎、 系统性狼疮、系统性硬化症和多发性肌炎/皮肌炎相关。相信蛋白转运缺陷引起该疾病，对于该病的可选治疗方法有限。CFTR活性调节剂可与受该病累及的器官水合并且有助于解除相关症状。 如上所讨论的，相信Δ F508-CFTR的第508位残基的缺失阻止新生蛋白正确的折叠，导致该突变体蛋白质不能出ER并转运至质膜。结果，不足量的成熟蛋白存在于质膜和氯在上皮组织内的转运显著减少。事实上，由ER机制所致的该ABC转运蛋白的有缺陷的ER代谢过程的细胞现象，已经显示为不仅是CF病的基础，而且是大量其它单独的和遗传病的基础。ER机制可能失灵的两个途径是，或者通过降低与ER输出蛋白的偶连导致降解，或者通过ER聚集这些缺陷/错误折叠的蛋白质[Aridor Μ，等，Nature Med. ,5(7), pp 745-751(1999) ；Shastry, B. S.，等，Neurochem. International,43, pp 1-7(2003)； Rutishauser, J.，等，Swiss Med ffkly, 132, pp 211-222(2002) ；Morello, JP 等，TIPS, 21, pp. 466-469(2000) ；Bross P.，等，HumanMut. ,14, pp. 186-198(1999)]。与第一类 ER 功能障碍相关的疾病是囊性纤维化(如以上所讨论的，由于错误折叠的AFSOS-CFTR)、 遗传性肺气肿(由于al-抗胰蛋白酶；非Piz变量)、遗传性血色素沉着病、凝血-纤维蛋白溶解缺陷，诸如蛋白质C缺乏、1型遗传性血管性水肿、脂质代谢过程缺陷(Lipid processing deficiencies)，诸如家族性高胆固醇血症、1型乳糜微粒血症、无β脂蛋白血症(Abetalipoproteinemia)、溶酶体贮积病，诸如1_细胞疾病/假胡尔勒氏 (pseudo-Hurler)病、粘多糖病(由于溶酶体代谢酶)、Sandhof/Tay-Sachs (源于β-氨基己糖苷酶)、II型克-纳综合征(Crigler-Najjar)(源于UDP-葡糖醛酸基-唾液酸基(glucuronyl-sialyc)-转移酶)、多发性内分泌病/高胰岛素血症、糖尿病(源于胰岛素受体)、拉龙侏儒(源于生长激素受体)、髓过氧化物酶缺乏、原发性甲状旁腺功能减退 (源于前甲状旁腺激素)、黑色素瘤(源于酪氨酸酶)。与后一类ER功能障碍相关的疾病是⑶G 1型糖基化病(Glycanosis)、遗传性肺气肿(源于α -抗胰蛋白酶(PiZ变量)、 先天性甲状腺功能亢进症、成骨不全(源于I、II、IV型原骨胶原)、遗传性低纤维蛋白原血症(源于纤维蛋白原)、ACT缺乏(源于α -抗糜蛋白酶)、尿崩症(DI)、神经生理性尿崩症(Neurophyseal DI)(源于血管加压素(vasopvessin)激素/V2_受体)、肾原性尿崩症(源于水通道蛋白(Aquaporin)II)、进行性神经性肌萎缩(Charcot-Marie Tooth)综合征(源于外周髓鞘蛋白22)、佩-梅病(Perlizaeus-Merzbacher disease)、神经退行性疾病，诸如阿尔茨海默病(源于βΑΡΡ和早老蛋白(presenilins))、帕金森病、肌萎缩性侧索硬化症、进行性核上性麻痹、皮克(Pick’ s)病、几种多聚谷氨酰胺神经性障碍，诸如亨廷顿(Huntington)舞蹈病、I型脊髓小脑性共济失调、脊髓和延髓性肌萎缩、齿状核红核苍白球路易体萎缩症(DentatoriAal pallidoluysian)和强直性肌营养不良，以及海绵状脑病(Spongiform encephalopathies)，i者如遗传性克一雅病(Creutζfe 1 dt-Jakob disease) (源于朊病毒蛋白代谢过程缺陷)、法布里病(源于溶酶体α-半乳糖苷酶A)和施特劳斯纳(StrausslerIcheinker)综合征(源于Prp代谢过程缺陷)。
除了向上调节CFTR活性，通过CFTR调节剂减少阴离子分泌可有益于治疗分泌性腹泻，其中作为促分泌素激活氯转运的结果，上皮细胞水转运引人注目地增加。此机制包括提升cAMP并刺激CFTR。腹泻有多种原因，腹泻病的主要因果关系，最常见的由过多氯转运产生，包括脱水、酸毒症、生长减慢和凋亡。在世界许多地区，急性和慢性腹泻呈现为主要的疾病。腹泻是不足5岁的儿童营养不良和致死(5，000，000人死亡/年)的重要因素。分泌性腹泻也是获得性免疫缺陷综合征(AIDS)和慢性炎性肠病(IBD)患者的危险病症。每年从工业化国家到发展中国家去的1600万旅游者发生腹泻，腹泻严重程度和病例数，依旅游目的国和地区的不同而异。家畜和宠物，诸如牛、猪和马、绵羊、山羊、猫和狗的腹泻，也已知为家畜腹泻病，是这些动物致死的主因。腹泻可由任何主要的变化，诸如断奶或身体运动引起，以及应答于多种细菌或病毒感染，并且一般发生在这些动物生命的最初几个小时内。产生腹泻的最常见的细菌是具有K99菌毛抗原的肠毒性(enterotoxogenic) E-coli (ETEC)。腹泻的常见的致病病毒包括轮状病毒和冠状病毒。其它感染性因素，包括隐孢子虫(Cryptosporidium)、蓝伯氏贾第虫和沙门氏菌属等。 轮状病毒感染的症状包括排泄水样粪便、脱水和虚弱。与轮状病毒感染相比，冠状病毒在新生动物中引起更严重的疾病并且具有更高的死亡率。然而，通常，年幼动物可被多于一种病毒感染，或者同时被病毒和细菌微生物感染。此极大地加大了该病的严重程度。因此，需要可用于调节哺乳动物细胞膜上的ABC转运蛋白活性的ABC转运蛋白活性调节剂及其组合物。需要使用这样的ABC转运蛋白活性调节剂治疗ABC转运蛋白介导的疾病的方法。需要在体外哺乳动物细胞膜中调节ABC转运蛋白活性的方法。需要可用于调节哺乳动物细胞膜上的CFTR活性的CFTR活性调节剂。需要使用这样的CFTR活性调节剂治疗CFTR-介导的疾病的方法。需要在体外哺乳动物细胞膜中调节CFTR活性的方法。发明概述
权利要求
1.选自下式的化合物
2.化合物
3.化合物
4.化合物
5.药物组合物包含(i)根据权利要求1的化合物；和 ( )药学上可接受的载体。
6.权利要求5的组合物，进一步包含一种选自以下的附加剂溶粘蛋白剂、支气管扩张剂、抗生素、抗感染剂、抗炎剂、CFTR矫正药、CFTR增强剂或营养剂。
7.权利要求5或6的组合物，其中化合物为
8.权利要求5或6的组合物，其中化合物为
9.权利要求5或6的组合物，其中化合物为
10. 一种增加细胞膜中功能性ABC转运蛋白数量的方法，所述方法包括使所述细胞与选自下式化合物接触的步骤
11.权利要求10的方法，其中ABC转运蛋白为CFTR。
12.权利要求10或11的方法，其中化合物为
13.权利要求10或11的方法，其中化合物为
14.权利要求10或11的方法，其中化合物为
15. 一种治疗患者由ABC转运蛋白活性引起的疾病、紊乱或病症的方法，包括将选自下式的化合物施用于所述患者。
16.根据权利要求15的方法，其中所述疾病、紊乱或病症选自囊性纤维化、遗传性肺气肿、遗传性血色素沉着病、凝血-纤维蛋白溶解缺陷，诸如蛋白质C缺乏、1型遗传性血管性水肿、脂质代谢过程缺陷，诸如家族性高胆固醇血症、1型乳糜微粒血症、无β脂蛋白血症、溶酶体贮积病，诸如I-细胞疾病/假胡尔勒氏病、粘多醣病、桑德霍夫病/泰-萨病、II 型克-纳综合征、多发性内分泌病/高胰岛素血症、糖尿病、拉龙侏儒、髓过氧化物酶缺乏、 原发性甲状旁腺功能减退、黑色素瘤、CDG 1型糖基化病、先天性甲状腺功能亢进症、成骨不全、遗传性低纤维蛋白原血症、ACT缺乏、尿崩症(DI)、神经生理性尿崩症、肾原性尿崩症、 进行性神经性肌萎缩、佩-梅病、神经退行性疾病，诸如阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩性侧索硬化症、进行性核上性麻痹、皮克病、几种多聚谷氨酰胺神经性障碍，诸如亨廷顿舞蹈病、I型脊髓小脑性共济失调、脊髓和延髓性肌萎缩、齿状核红核苍白球路易体萎缩症和强直性肌营养不良，以及海绵状脑病，诸如遗传性克-雅病(源于朊病毒蛋白代谢过程缺陷)、 法布里病、施特劳斯纳综合征、C0PD、干眼病和SjSgrens' s病。
17.权利要求15或16的方法，其中化合物为
18.权利要求15或16的方法，其中化合物为
19.权利要求15或16的方法，其中化合物为
20.一种用于测量体外或体内检测生物样品的ABC转运蛋白或其片段的活性的试剂盒，所述试剂盒包含(i)包含选自权利要求1所述化合物的第一组合物；和 ( )使用说明书，用于说明如何a)使该组合物与生物样品接触；和b)检测所述ABC转运蛋白或其片段的活性。
21.根据权利要求20的试剂盒，其还包含用于以下目的的使用说明书a)使另外的组合物与所述生物样品接触；b)在所述另外的化合物的存在下，检测所述ABC转运蛋白或其片段的活性；和c)将在所述另外的化合物的存在下的ABC转运蛋白的活性，与所述第一组合物存在下 ABC转运蛋白的密度进行比较。
22.权利要求20的试剂盒，其中所述试剂盒用于检测CFTR的密度。
23.权利要求20-22的任意试剂盒，其中化合物为
24.权利要求20-22的任意试剂盒，其中化合物为
25.权利要求20-22的任意试剂盒，其中化合物为
全文摘要
本发明化合物及其药学上可接受的组合物是有用的包括囊性纤维化跨膜转导调节因子(“CFTR”)的ATP-结合盒(“ABC”)转运蛋白或其片段的调节剂。本发明还涉及使用本发明化合物治疗ABC转运蛋白介导的疾病的方法。
文档编号C07D405/12GK102272127SQ200880132631
公开日2011年12月7日 申请日期2008年11月12日 优先权日2008年11月6日
发明者伯尔 B., 范古尔 F., 麦卡特尼 J., M. D. 努马 M., T. 米勒 M., D. J. 格鲁滕惠斯 P., S. H. 鲁亚 S., 周竞兰 申请人:弗特克斯药品有限公司