专利名称：螺-吲哚酮mdm2拮抗剂的制作方法
螺-吲哚酮MDM2拮抗剂相关申请的交叉参考本申请要求于2009年11月12日提交的美国临时申请No. 61/260，685和于2009年11月23日提交的美国临时申请No. 61/263，662的优先权。关于联邦政府赞助的研究或研发的声明本发明是在国立卫生研究院(NIH)资助金No. CA121279、CA069568和CA097248的支持下完成的。政府对本发明享有一定的权利。
背景技术：
攻击性癌细胞表型是多种遗传和外遗传改变(epigenetic alteration)致使细胞内信号传导通路失调的结果(Ponder，Nature 411:336(2001))。癌细胞通常不能执行细胞凋亡程序，且认为由于正常细胞凋亡机制的缺陷引起的缺乏适当细胞凋亡是癌症的标志(Lowe等人,Carcinogenesis 21:485(2000))。由于正常细胞凋亡机制的缺陷引起的癌细胞不能执行细胞凋亡程序，通常与对化学治疗、放射或免疫治疗诱导的细胞凋亡的抗性增加相关。不同来源的人癌症由于细胞凋亡缺陷引起的对于目前治疗方案的原发性或获得性抗性，是目前癌症治疗的主要问题(Lowe等人，Carcinogenesis 21:485 (2000) ；Nicholson,Nature 407:810 (2000)) 0因此，目前和未来对设计和研发靶点-特异性新分子抗癌治疗以改善癌症患者的存活率和生活质量的努力，必须包括对细胞凋亡特异性靶点癌细胞抗性的策略。p53肿瘤抑制基因对于控制细胞周期进程、衰老和细胞凋亡起着核心作用(Vogelstein 等人，Nature 408:307 (2000) ；Goberdhan, Cancer Cell 7:505(2005))。MDM2和p53是自身调节反馈回路的部分(Wu等人，Genes Dev. 7:1126 (1993))。MDM2在转录中被P53和MDM2激活，其又通过至少三种机理抑制p53活性(Wu等人，GenesDev. 7:1126(1993))。第一，MDM2蛋白直接结合p53反式激活区，从而抑制p53介导的反式激活。第二，MDM2蛋白含有核输出信号序列，并在结合至p53后诱导p53的核输出，阻止p53结合至靶DNA。第三，MDM2蛋白为E3泛素连接酶，且在结合至p53后能够促进p53的降解。尽管之前已经成功地设计了基于肽的MDM2的高亲和性抑制剂(Garcia-Echeverria等人,Med. Chem. 43:3205(2000)),然而这些抑制剂并非合适的治疗性分子，因为它们的细胞穿透性和体内生物利用度较差。尽管制药工业付出大量的努力，但高通量筛选策略在鉴定有效的非肽小分子抑制剂方面收效甚微。因此，需要P53-MDM2相互作用的非肽药物样小分子抑制剂。p53和MDM2相互作用的结构基础已由X射线结晶学确定(Kussie等人，Science274:948(1996))。P53-MDM2相互作用的基于螺-n引哚酮(spiro_oxindole)的拮抗剂公开于美国专利 No. 7，759，383B2 和 7，737，174B2 中。
发明内容
本发明涉及将罹患癌症的动物暴露于治疗有效量的药物(例如小分子)抑制癌细胞或支持细胞的生长，该药物增加P53和p53相关蛋白(例如p63，p73)的功能。在一些实施方案中，本文提供的化合物抑制P53或p53相关蛋白与MDM2或MDM2相关蛋白(例如MDMX)之间的相互作用。抑制p53或p53相关蛋白与MDM2或MDM2相关蛋白之间的相互作用，抑制癌细胞或支持细胞的生长和/或使得所述细胞作为一个群体更易感于癌症治疗性药物或放射治疗的诱导细胞死亡活性。在一些实施方案中，本文提供的抑制剂通过干扰P53-MDM2相互作用延长p53的半衰期，所 述p53_MDM2相互作用通常会促进p53降解。本文提供的化合物满足了治疗多种癌症类型的尚未满足的需要，无论是作为单一治疗给药以诱导癌细胞的衰老、细胞生长抑制、细胞凋亡和/或细胞周期终止，还是以暂时方式给药其他药物，例如其他诱导细胞死亡或细胞周期干扰性癌症治疗剂或放射治疗(组合治疗)，以使得相比于仅用癌症治疗性药物或放射治疗进行治疗的动物中的相应细胞比例，有更大比例的癌细胞或支持性细胞对执行细胞凋亡程序敏感。在一些实施方案中，相比于仅用所述化合物或抗癌药物/放射单独治疗的动物，用治疗有效量的一种或多种本文提供的化合物和抗癌剂治疗动物产生更大的抗肿瘤活性和临床益处。另外，由于本文提供的化合物能降低表达P53或p53相关蛋白的细胞的细胞凋亡阈值，因此当与一种或多种本文提供的化合物组合使用时，成功地执行细胞凋亡程序(作为对抗癌药物/放射的细胞凋亡诱导活性的响应)的细胞比例将会增加。或者，本文提供的化合物可用于给药更低剂量的、且因此毒性更低和更易耐受的抗癌药物和/或放射，以产生与单用常规剂量的抗癌药物/放射相同的肿瘤响应/临床益处。由于经批准的抗癌药物和放射治疗的剂量是已知的，因此本发明提供的化合物、组合物和方法能与一种或多种经批准的抗癌药物和/或放射治疗一起使用。另外，由于本文提供的化合物可至少部分地通过刺激p53和p53相关蛋白的促细胞凋亡和/或细胞周期抑制活性而起作用，将癌细胞和支持性细胞暴露于治疗有效量的所述化合物可暂时地连接为响应于抗癌药物或放射治疗的细胞执行细胞凋亡程序的尝试。因此，在一些实施方案中，与其他已知的抗癌药物组合给药本文提供的化合物或组合物，特别提供了有效的治疗实践。在其他实施方案中，本文提供的P53或p53相关蛋白与MDM2和MDM2相关蛋白之间的相互作用的抑制剂可保护正常细胞(例如非过度增殖性细胞)免遭某些化学治疗剂和放射的毒性作用，这可能是通过所述抑制剂诱导正常细胞的细胞周期终止的能力实现的。例如，本文提供的抑制剂可引起包含野生型或功能性P53 (和/或野生型或功能性p53相关蛋白)的细胞的细胞周期终止，同时对包含突变、缺失或者非功能性或低功能性p53(和/或突变、缺失或者非功能性或低功能性P53相关蛋白)的癌细胞无作用或作用较低。当与本文提供的抑制剂组合给予时，通过允许使用更高剂量或具有更长期治疗的化学治疗剂或疗法而不增加所述治疗的毒性副作用，这种有差别的保护性作用可允许更有效地治疗癌症。申请人:已经发现，本文提供的具体螺-吲哚酮呈现了药物样性质的出乎意料的组合。所述出乎意料的组合包括例如体外功效，体内功效，体外肝微粒体稳定性，想要的吸收、分布、代谢和排泄(ADME)性质之中的两种或多种。例如，相比于已知的P53-MDM2相互作用拮抗剂，本文提供的具体螺-吲哚酮更耐受代谢降解(例如通过体外肝微粒体稳定性和/或体内药代动力学所测量)和/或显示体内功效增加。申请人:还发现，可代谢裂解的基团可用于增加母体分子的水溶性。因此，在一些实施方案中，本文提供的螺-吲哚酮是相比于母体分子水溶性增加的有用的前药。
在一些实施方案中，本文提供的螺-吲哚酮具有式I :
权利要求
1.化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，所述化合物具有式I:
2.权利要求I的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中代表单键。
3.权利要求I的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其具有式II
4.权利要求I的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，所述化合物具有式
5.权利要求I的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中 Rla、Rlb、Rlc;和Rld各独立地选自氢、氟和氯； R2为任选被取代的芳基； R3为任选被取代的烷基； R4为氢；和 X和Y为NH。
6.权利要求3或4的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中 Rla和Rld各为氢； Rlb选自氢和氟；和 R1。选自氟和氯。
7.权利要求I的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中R2为任选被取代的芳基，其具有式R2-1
8.权利要求7的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中 R25a选自氢和氟； R25b为氯； R2fc选自氢和氟;和R25d和R256各为氢。
9.权利要求I的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中R5选自
10.权利要求9的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中R7为任选被取代的C1-C4烷基；R8a选自氢和C1-C4烷基；R9a和Rltl各为氢；或R9和Rki中的一个为氢且另一个为可代谢裂解的基团；R9b 选自氢、C1-C4 烷基、-SO2R9d 和-CONR9eR9f ；R9c；选自氢、C1-C4烷基和环烷基；或R9b和R9e与它们所连接的氮原子一起形成任选被取代的4-至8-元杂环；R9d选自任选被取代的C1-C6烷基和任选被取代的C3-C6环烷基；R9e和R9f各独立地选自氢、任选被取代的C1-C6烷基和任选被取代的C3-C6环烷基；或R9e和R9f与它们所连接的氮原子一起形成任选被取代的4-至8-元杂环；Rlla 选自氢、C「C4 烷基、-SO2Rlle 和-CONR11dRlle ；Rllb选自氢、C1-C4烷基、任选被取代的环烷基；或Rlla和Rnb与它们所连接的氮原子一起形成任选被取代的4-至8-元杂环；Rllc选自任选被取代的C1-C6烷基和任选被取代的C3-C6环烷基；Rlld和Rlle各独立地选自氢、任选被取代的C1-C6烷基和任选被取代的C3-C6环烷基；或Rlld和Rlle与它们所连接的氮原子一起形成任选被取代的4-至8-元杂环；R14为氢或C1-C4烷基；R15为氢或可代谢裂解的基团；R16a 选自-SO2R16c 和-CONR16dR16e ； R16b选自氢和C1-C4烷基； R16c选自任选被取代的C1-C6烷基和任选被取代的C3-C6环烷基； R16d和R166各独立地选自氢、任选被取代的C1-C4烷基和任选被取代的C3-C6环烷基；或 R16d和R166与它们所连接的氮原子一起形成4-至8-元杂环； R19选自氢、任选被取代的C1-C6烷基和任选被取代的C3-C6环烷基； R20选自氢、任选被取代的C1-C6烷基和任选被取代的C3-C6环烷基；和 R21a和R21b各为氢；或 R21a和R21b中的一个为氢且另一个为可代谢裂解的基团。
11.权利要求I的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，所述化合物具有式XVIIIa:
12.权利要求11的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其具有式XIX:
13.权利要求11的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其具有式XXIX:
14.权利要求12的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中R3为烷基。
15.权利要求12的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中R27选自
16.权利要求12的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中R27选自
17.权利要求12的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中R27选自
18.权利要求12的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中R27选自
19.权利要求18的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中所述可代谢裂解的基团选自
20.权利要求1-19中任一项的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中R3SC1-Cltl 烷基。
21.权利要求20的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中所述C1-Cltl烷基选自-CH2C (CH3) 3、-CH2C (CH3) 2CH2CH3、-CH2C (CH3) 2CH2CH2CH3、-CH2C (CH3) 2CH2CH2CH2CH3、-CH2C(CH2CH3) 2CH3 和-CH2C (CH3) 2CH2CH (CH3) 2。
22.权利要求21的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中所述C1-Cltl烷基为-CH2C (CH3) 3。
23.化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，所述化合物选自
24.
25.权利要求I的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，所述化合物选自
26.药物组合物，其包含权利要求1-25中任一项的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，以及药学上可接受的载剂。
27.治疗患者的方法,其包括向所述患者给药治疗有效量的权利要求1-25中任一项的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药，其中所述患者患有过度增殖性疾病。
28.治疗患者的方法,其包括向所述患者给药治疗有效量的权利要求26的药物组合物，其中所述患者患有过度增殖性疾病。
29.权利要求27或28的方法，其中所述过度增殖性疾病为癌症。
30.权利要求27或28的方法，其中所述过度增殖性疾病的细胞表达功能性p53。
31.权利要求29的方法，其还包括向所述患者给药一种或多种抗癌剂。
32.权利要求31的方法，其中所述抗癌剂为化学治疗剂。
33.权利要求31的方法，其中所述抗癌剂为放射治疗剂。
34.治疗患者的方法，其中所述患者患有过度增殖性病症且正在用抗癌剂治疗，该方法包括向所述患者给药权利要求1-25中任一项的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或前药。
35.权利要求34的方法，其中所述患者正在经受抗癌剂治疗的副作用，其选自粘膜炎、口腔炎、口干症、脱发和胃肠道病症。
36.权利要求35的方法，其中所述过度增殖性病症的细胞表达功能性p53。
37.试剂盒，其包含权利要求1-25中任一项的化合物和用于将所述化合物给予患有过度增殖性疾病的患者的说明书。
38.权利要求37的试剂盒，其中所述过度增殖性疾病为癌症。
39.权利要求38的试剂盒，其还包含一种或多种抗癌剂。
40.权利要求39的试剂盒，其中所述说明书指导将所述化合物与所述一种或多种抗癌剂共同给药。
全文摘要
本文涉及药物化学领域中的化合物、组合物和方法。本文提供的化合物和组合物涉及螺-吲哚酮，其具有p53和MDM2之间相互作用的拮抗剂的功能；本发明还涉及它们作为癌症和其他疾病的治疗的治疗剂的用途。
文档编号C07D491/107GK102712650SQ201080061294
公开日2012年10月3日 申请日期2010年11月10日 优先权日2009年11月12日
发明者D.麦凯克伦, P.邹, S.库玛, 余尚海, 孙威, 孙笃新, 王少萌, 赵玉军 申请人:密歇根大学董事会