桥二硫二氧代哌嗪及其在治疗癌症方面的用途

桥二硫二氧代哌嗪及其在治疗癌症方面的用途
【专利摘要】本发明提供含有桥二硫二氧代哌嗪的组合物和其使用方法。桥二硫二氧代哌嗪可以从天然来源中分离或从头合成。此外，经显示，桥二硫二氧代哌嗪，包括轮枝菌素A，可有效地使多种类型的肿瘤细胞对TRAIL诱导的细胞凋亡敏感。另外，经显示，桥二硫二氧代哌嗪，包括轮枝菌素A，可有效地克服癌细胞对现有药物（即依托泊苷、顺铂、5-FU和多柔比星）的抗性。因此，本发明提供用于使目标癌细胞对死亡受体和其它抗癌药物诱导的细胞凋亡敏感的组合物和方法。本发明还提供治疗有需要的受试者的癌症的方法。
【专利说明】桥二硫二氧代哌嗪及其在治疗癌症方面的用途
[0001]关于联邦赞助的研究或开发的声明
[0002]本发明是依据美国国家卫生研究院(National Institutes of Health)授与刘克斌(Kebin Liu)的协议CA133085在政府的支持下进行。美国政府享有本发明中的某些权利。
【技术领域】
[0003]本发明大体上涉及癌症疗法中的耐药性领域，更明确地说，涉及用于克服癌症对诱导细胞凋亡的死亡受体激动剂和现有抗癌药物(例如依托泊苷(etoposide)、顺钼(cisplatin)、5-FU以及多柔比星(doxorubicin))的抗性的方法和组合物。
【背景技术】 [0004]理想的癌症疗法应满足两个标准:第一,治疗剂必须能有效杀死癌细胞；第二，治疗需要具有低毒性，理想的情况是，对癌细胞具有选择性以避免全身性脱靶毒性(霍尔MA(Hall MA)和克利夫兰 JL (Cleveland JL),癌细胞(Cancer Cell) 2007; 12 (I): 4-6)。实际上，癌细胞对化学治疗药物的抗性和化学治疗剂的高细胞毒性是限制化学疗法在治疗人类癌症上的有效性的两个主要问题(朗利DB (Longley DB)和约翰斯顿PG (Johnston PG),病理学杂志(J Pathol )2005; 205 (2): 275-92)。在治疗之前，癌细胞对化学治疗药物，尤其是对细胞毒性剂，可能有固有的抗性。在治疗期间，肿瘤也会因药物对癌细胞的选择压力而获得抗性。不论是固有的还是获得的，耐药性均被认为是引起超过90%的患有转移性癌症的患者治疗失败的原因(朗利DB和约翰斯顿PG，病理学杂志，2005; 205 (2): 275-92)。因此，发现克服耐药性的方法可以极大地改善患有癌症的患者目前令人失望的存活率。多层机制引起了癌细胞对化学治疗药物的抗性，然而，当通过化学疗法有效根除癌细胞时，所有方式均导致细胞凋亡。目前在临床上使用或处于临床试验中的基本上所有细胞毒性抗癌药物均通过诱导细胞凋亡来杀死癌细胞(里德JC(Reed JC),癌细胞，2003; 3 (I): 17_22)。因此，不论是固有的还是获得的，肿瘤细胞对细胞凋亡的抗性均为针对癌症，尤其是转移性癌症的化学治疗干预中的主要挑战。
[0005]TNF 相关性诱导细胞凋亡的配体(TNF-related apoptosis-1nducing ligand,TRAIL;又称为TNFSF10或AP02L)是TNF超家族的一员。自从在1995年发现TRAIL以来，一直在针对它在癌症疗法中作为选择性抗癌剂的明显潜力进行深入的研究，因为它优先诱导肿瘤细胞而非正常细胞的凋亡(威利SR (Wiley SR)等人，免疫(Immunity)1995; 3 (6):673-82 ;霍洛克 PA (Holoch PA)和格里菲思 TS (Griffith TS),欧洲药理学杂志(Eur J Pharmacol) 2009; 625 (1-3):63-72)。在临床前小鼠模型中，重组型TRAIL和激动剂TRAIL受体mAb针对TRAIL敏感性肿瘤展现出有效杀肿瘤活性，而无明显毒性(阿什克纳齐 A (Ashkenazi A)等人，临床研究杂志(J Clin Invest) 1999; 104 (2): 155-62 ；瓦尔恰克H (Walczak H)等人，自然医学(Nat Med) 1999; 5⑵；157-63 ;楚恩萨拉帕A(Chuntharapai A)等人，免疫学杂志(J Immunol) 2001; 166 (8): 4891-8)。重组型 TRAIL和激动剂TRAIL受体mAb已在诊所内于人类癌症患者中进行广泛测试(市川K (IchikawaK)等人，自然医学，2001; 7 (8):954-60 ;托切尔AW (Tolcher AW)等人，临床肿瘤学杂志(J Clin Oncol) 2007; 25 (I I):1390-5 ;罗文斯基 EK (Rowinsky EK),临床肿瘤学杂志，2005; 23 (36): 9394-407)。基于TRAIL的癌症疗法现处于治疗人类癌症的多个I期和II期临床试验阶段(www.clinical trials, gov)。然而，迄今为止，基于TRAIL的癌症疗法的成果仍有限，因为癌细胞，尤其是转移性癌细胞，常常展现TRAIL抗性表型(加利根L(Galligan L)等人，分子癌症治疗学(Mol Cancer Ther) 2005; 4 (12): 2026-36 ;怀特-吉尔伯特森 S (ffhite-Gilbertson S)等人，致癌基因(Oncogene) 2009; 28 (8): 1132-41 ;加罗法洛 M (Garofalo M)等人，癌细胞，2009; 16 (6): 498-509 ;金 SH (Kim SH)等人，癌症研究(Cancer Res) 2008; 68 (7): 2062-4)。
[0006]为了克服癌细 胞对TRAIL诱导的细胞凋亡的抗性，已经测试了各种治疗剂在增进TRAIL诱导的细胞凋亡方面的有效性(罗萨托RR (Rosato RR)等人，癌症研究，2007;67(19):9490-500 ;罗萨托 RR 等人，分子癌症治疗学，2003; 2 (12): 1273-84 ;拉格尼奥克斯 L (Lagneaux L)等人，实验血液学(Exp Hematol) 2007; 35 (10): 1527-37 ；里奇 MS (Ricci MS)等人，癌细胞，2007; 12 (I): 66-80 ;纳夫罗茨基 ST (Nawrocki ST)等人，癌症研究，2007; 67 (14):6987-94 ;山卡S (Shankar S)等人，分子癌症治疗学，2009; 8 (6): 1596-605)。这些治疗剂在增强TRAIL功效方面显示出很大希望。然而，因为TRAIL疗法最吸引人的特征是其肿瘤选择性所引起的低毒性，所以将细胞毒性剂与TRAIL组合可能重新带来与治疗剂相关联的毒性。因此，基于TRAIL的癌症疗法迫切地需要鉴别具有低毒性和高敏化活性的新颖TRAIL敏化剂。
[0007]因此，本发明的一个目的是提供用于基于TRAIL的癌症疗法中的改良的TRAIL敏化剂。TRAIL敏化剂优选地具有低毒性和高活性。
[0008]本发明的另一个目的是提供使用TRAIL与一种或一种以上TRAIL敏化剂的组合来治疗癌症的方法。
[0009]本发明的另一个目的是提供用于使肿瘤细胞对TRAIL诱导的细胞凋亡敏感的方法和组合物。
[0010]本发明的另一个目的是提供用于克服癌症对现有治疗药物(包括依托泊苷、顺钼、5-FU以及多柔比星)的抗性的方法和组合物。
[0011]本发明的另一个目的是提供用于使细胞对细胞凋亡敏感的方法和组合物。

【发明内容】

[0012]本发明提供含有一种或一种以上桥二硫二氧代哌嗪的组合物和其使用方法。在一些实施例中，桥二硫二氧代哌嗪使细胞(例如癌细胞)对细胞凋亡敏感。用化学治疗剂和死亡受体激动剂可在癌细胞中诱导细胞凋亡；但癌细胞可能会对这些疗法产生抗性。因此，桥二硫二氧代哌嗪可以用于使癌细胞对这些疗法敏感，并且增强这些疗法的作用。
[0013]在一些实施例中，桥二硫二氧代哌嗪克服了癌症对TRAIL的抗性，或增加了 TRAIL在治疗癌症方面的功效。在一个优选实施例中，一种或一种以上桥二硫二氧代哌嗪使目标细胞对TRAIL诱导的细胞凋亡敏感。在其它实施例中，一种或一种以上桥二硫二氧代哌嗪使抗肿瘤剂在治疗癌症方面的功效增加。在优选实施例中，经显示，一种或一种以上桥二硫二氧代哌嗪可减少癌症对现有治疗药物(包括依托泊苷、顺钼、5-FU以及多柔比星、依托泊苷、顺钼、5-FU以及多柔比星)的抗性。一种优选的桥二硫二氧代哌嗪是轮枝菌素A(Verticillin A)或者其衍生物或前药。轮枝菌素A是通常从感染病原体的毒蘑菇中分离的烈性细胞毒素。
[0014]一个实施例提供含有一种或一种以上桥二硫二氧代哌嗪的组合物，所述桥二硫二氧代哌嗪的量可以有效地使目标细胞对死亡受体诱导的细胞凋亡敏感。所述组合物可以向受试者投与，优选地向人类投与以治疗癌症。在一些实施例中，所述组合物含有一种或一种以上由式1-V所描述的桥二硫二氧代哌嗪，其量可以有效地使癌细胞对TRAIL诱导的细胞凋亡敏感。在某些实施例中，待敏化的癌细胞对TRAIL诱导的细胞凋亡具有抗性。举例来说，在一些实施例中，组合物含有轮枝菌素A。在其它实施例中，组合物含有轮枝菌素B、轮枝菌素D、轮枝菌素E或轮枝菌素F、11-脱氧轮枝菌素、11，Il1-双脱氧轮枝菌素、毛壳素(Chaetocin)、胶霉毒素(Gliotoxin)或毛壳菌素(Chaetomin)。
[0015]在另一个实施例中，组合物含有有效使目标细胞对TRAIL诱导的细胞凋亡敏感的量的一种或一种以上桥二硫二氧代哌嗪和有效诱导细胞凋亡的量的死亡受体激动剂。举例来说，死亡受体激动剂可以是TRAIL或选择性结合并活化DR4( TRAIL-Rl)或DR5(TRAIL_R2)的抗体。在一些实施例中，所述组合物含有有效地使TRAIL抗性癌细胞对TRAIL诱导的细胞凋亡敏感的量的轮枝菌素A。在另外的实施例中，桥二硫二氧代哌嗪是轮枝菌素B、轮枝菌素D、轮枝菌素E或轮枝菌素F、ll-脱氧轮枝菌素、11，11'-双脱氧轮枝菌素、毛壳素、胶霉毒素、毛壳菌素或其组合。
[0016]另一个实施例提供一种诱导目标细胞的细胞凋亡的方法。所述方法包括使目标细胞与第一组合物接触，所述第一组合物含有有效量的一种或一种以上由式1-V所描述的桥二硫二氧代哌嗪。在一些实施例中，桥二硫二氧代哌嗪是轮枝菌素A。在另外的实施例中，桥二硫二氧代哌嗪是轮枝菌素B、轮枝菌素D、轮枝菌素E或轮枝菌素F、ll-脱氧轮枝菌素、11, Il1-双脱氧轮枝菌素、毛壳素、胶霉毒素、毛壳菌素或其组合。所述方法也可以包括使目标细胞与第二组合物接触，所述第二组合物含有有效量的死亡受体激动剂。在一些实施例中，细胞在与第二组合物接触之前与第一组合物接触约I分钟到约I小时。在其它实施例中，细胞在与第二组合物接触之前与第一组合物接触不到I分钟。在优选实施例中，目标细胞表达DR4 (TRAIL-Rl)或DR5 (TRAIL-R2)。举例来说，目标细胞可以是癌细胞或肿瘤细胞。目标细胞优选在不存在桥二硫二氧代哌嗪情况下对TRAIL诱导的细胞凋亡具有抗性。
[0017]本发明还提供一种治疗有需要的受试者的癌症的方法。所述方法的一些实施例涉及向受试者投与一种组合物，所述组合物含有治疗有效量的一种或一种以上由式1-V所描述的桥二硫二氧代哌嗪和一种死亡受体激动剂。在一些实施例中，桥二硫二氧代哌嗪是轮枝菌素A。在另外的实施例中，桥二硫二氧代哌嗪是轮枝菌素B、轮枝菌素D、轮枝菌素E或轮枝菌素F、ll-脱氧轮枝菌素、11，11' -双脱氧轮枝菌素、毛壳素、胶霉毒素、毛壳菌素或其组合。所述方法的其它实施例涉及向受试者投与第一组合物和第二组合物，所述第一组合物包含治疗有效量的一种或一种以上由式1-V所描述的桥二硫二氧代哌嗪，并且所述第二组合物含有治疗有效量的死亡受体激动剂。在一个实施例中，桥二硫二氧代哌嗪是轮枝菌素A。在另外的实施例中，桥二硫二氧代哌嗪是轮枝菌素B、轮枝菌素D、轮枝菌素E或轮枝菌素F、ll-脱氧轮枝菌素、 11，11'-双脱氧轮枝菌素、毛壳素、胶霉毒素或毛壳菌素。举例来说，可以在投与第一组合物约I分钟到约I小时之后，投与第二组合物。或者，可以在投与第一组合物不到分钟之后，投与第二组合物。在优选实施例中，癌症对TNF相关性诱导细胞凋亡的配体(TRAIL)治疗具有抗性。
[0018]所披露的方法中的死亡受体激动剂可以是一种死亡受体配体，例如TRAIL。或者，死亡受体激动剂可以是选择性结合并活化死亡受体(例如DR4 (TRAIL-Rl)或DR5(TRAIL-R2))的抗体、配体或小分子。
【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1显示了轮枝菌素A的化学结构。
[0020]图2A是一个线形图，显示了使用MTT分析所测量的在24小时(空心圆)或72小时(实心圆)处理内肝细胞瘤H印G2细胞的生长速率抑制(％)随轮枝菌素A浓度(nM)的变化。图2B是一个条形图，显示在用对照(每一组中的左侧条形)、每公斤体重I毫克的轮枝菌素A (每一组中的中间条形)或每公斤体重2毫克的轮枝菌素A (每一组中的右侧条形)处理之后O天(第一组条形)、7天(第二组条形)、10天(第三组条形)和14天(第四组条形)的注射了 !fepG2细胞的无胸腺小鼠中的肝细胞瘤肿瘤体积(mm3)。*p<0.05。
[0021]图3A是一个线形图，显示了 SW620转移性人类结肠癌细胞的细胞死亡(％)随轮枝菌素A浓度(nM)的变化。图3B是一个线形图，显示了 SW620细胞的细胞死亡(％)随单独TRAIL浓度(ng/ml)(空心圆)或随TRAIL浓度(ng/ml)与用IOnM轮枝菌素A预处理过夜的组合(实心圆)的变化。图3C是一个线形图，显示了 SW620细胞的细胞死亡(％)随单独DR5mAb (ng/ml)(空心圆)或随DR5mAb (ng/ml)与用IOnM轮枝菌素A预处理过夜的组合(实心圆)的变化。图3D是一个条形图，显示了用单独轮枝菌素A (每一组中的左侧条形)、单独TRAIL (每一组中的中 间条形)或用轮枝菌素A与TRAIL (每一组中的右侧条形)处理(如在图3A中)的结肠癌细胞LS114N (第一组条形)、T84 (第二组条形)、Colo201 (第三组条形)、Colo205 (第四组条形)、Caco2 (第五组条形)以及LS174T (第六组条形)的细胞死亡(％)。图3E是一个条形图，显示了用单独轮枝菌素A (每一组中的左侧条形)、单独TRAIL(每一组中的中间条形)或用轮枝菌素A与TRAIL (每一组中的右侧条形)处理(如在图3A中)的肉瘤细胞MC-WST-724 (第一组条形)、卵巢癌细胞A549 (第二组条形)以及乳癌细胞MCF-7 (第三组条形)的细胞死亡(％)。
[0022]图4是一个条形图，显示了在用对照(每一组中的第一条形)、0.125mg/kg轮枝菌素A (每一组中的第二条形)、IOOmg TRAIL (每一组中的第三条形)或用轮枝菌素A与TRAIL(每一组中的第四条形)处理(细胞注射后三天)之后O天(第一组条形)、10天(第二组条形)、12天(第三组条形)、15天(第四组条形)以及17天(第五组条形)的注射了 SW620细胞(3X IO6个细胞/小鼠)的无胸腺小鼠中的癌肿瘤体积(mm3)。*p<0.05?
[0023]图5是一个线形图，显示了与对照组(空心圆)或IOnM轮枝菌素A (实心圆)一起培育过夜，接着与各种浓度的FasL (ng/ml)—起培育的SW620细胞的细胞死亡(％)随FasL浓度的变化。
[0024]图6A是一个条形图，显示了用对照组(第一条形)、单独20nM轮枝菌素A (预处理过夜)(第二条形)、I μ g/ml依托泊苷(第三条形)或用轮枝菌素A与依托泊苷(第四条形)处理3天且用MTT分析针对细胞生长所测量的SW620细胞的细胞死亡(％)。图6B是一个条形图，显示了用对照(第一条形)、单独20nM轮枝菌素A (预处理过夜)(第二条形)、lyg/ml顺钼(第三条形)或用轮枝菌素A与顺钼(第四条形)处理3天并且用MTT分析针对细胞生长所测量的SW620细胞的细胞死亡(％)。图6C是一个条形图，显示了用对照(第一条形)、单独20nM轮枝菌素A (预处理过夜)(第二条形)、0.lyg/ml5-FU (第三条形)或用轮枝菌素A与5-FU (第四条形)处理3天并且用MTT分析针对细胞生长所测量的SW620细胞的细胞死亡(%)。图6D是一个条形图，显示了用对照(第一条形)、单独20nM轮枝菌素A (预处理过夜)(第二条形)、0.01 μ g/ml多柔比星(第三条形)或用轮枝菌素A与多柔比星(第四条形)处理3天并且用MTT分析针对细胞生长所测量的SW620细胞的细胞死亡(％)。**p<0.01。
[0025]图7A是一个条形图，显示了用混杂的SiRNA (第一条形)或酸性神经酰胺酶(A-⑶ase)特异性siRNA (第二条形)转染的LS411N细胞(第一组条形)、T84细胞(第二组条形)、LS174T细胞(第三组条形)以及SW620细胞(第四组条形)的细胞死亡(％)。图7B是一个条形图，显示了与对照(每一组中的中间条形)或A-OTase抑制剂LCL85 (每一组中的第一和第三条形)一起培育过夜，随后用TRAIL (每一组中的第二和第三条形)处理的SW620细胞的细胞死亡(％)。**P<0.010
[0026]图8是一个条形图，显示了与C16神经酰胺一起培育2小时，接着用TRAIL处理过夜的SW620细胞的细胞死亡(％)。肿瘤细胞随后用PI和膜联蛋白V (annex V)染色，并且通过流式细胞测量术进行分析。凋亡细胞％是由式[TRAIL处理的细胞中的膜联蛋白V+细胞％_未处理细胞中的膜联蛋白V+细胞％]计算。
[0027]图9是显示人类BNIP3启动子结构的图表。图中指示了 CpG岛的位置。
[0028]图1OA是一个条形图，显示了在用混杂的SiRNA或BNIP3siRNA处理之后，轮枝菌素A诱导的!fepG2细胞的细胞死亡(％)。HepG2细胞中的沉默BNIP3使肿瘤细胞对轮枝菌素A诱导的细胞死亡的敏感性降低。图1OB是一个条形图，显示了在用混杂的SiRNA或BNIP3siRNA处理之后，轮枝菌素A诱导的人类`结肠癌SW620细胞的细胞死亡(％)。HepG2细胞中的沉默BNIP3使肿瘤细胞对轮枝菌素A诱导的细胞死亡的敏感性降低。#p〈0.01。
[0029]图1lA和IlB显示轮枝菌素A在人类结肠癌细胞中上调TET1。图1lA是丙烯酰胺凝胶，显示出用指定浓度的轮枝菌素A处理LS41IN细胞24小时，并且通过RT-PCR分析TETU TET2以及TET3水平。图1lB显示了丙烯酰胺凝胶和条形图，其中通过常规RT-PCR(顶图)和实时RT-PCR (底图)分析RKO细胞中的TETl表达水平。
【具体实施方式】
[0030]1.定义
[0031]术语“共投药”包括同时和依序投药。依序投药的适当时程可以由医生根据如患者疾病的性质和患者的状况等因素来选择。
[0032]术语“死亡受体”是指一旦结合配体就诱导细胞凋亡的细胞表面受体。死亡受体优选地包括具有死亡域的肿瘤坏死因子(TNF)受体超家族成员(例如TNFRl、Fas、DR3、DR4、DR5、DR6 以及 LT3 R)。
[0033]术语“死亡受体激动剂”是指能够结合细胞上的死亡受体并且引发细胞凋亡的物质。举例来说，“死亡受体激动剂小分子”是能够与死亡受体相互作用以引发细胞凋亡的化合物。[0034]术语“抑制(inhibit/inhibiting/inhibition)”是指活性、响应、病状、疾病或其它生物参数的减少。这可以包括(但不限于)活性、响应、病状或疾病的完全消除。这还可以包括例如活性、响应、病状或疾病相比未处理水平或对照水平降低10%。因此，降低可以是相比未处理水平或对照水平降低10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%或其间的任
何降低量。
[0035]术语“受试者”是指作为投药目标的任何个体。受试者可以是脊椎动物，例如哺乳动物。因此，受试者可以是人类。此术语并不指示特定年龄或性别。术语“患者”是指罹患疾病或病症的受试者。术语“患者”包括人类和兽医学受试者。
[0036]术语“目标细胞”是指携有作为目标的死亡受体的细胞，包括例如表达DR5或DR4的细胞。目标细胞优选地是异常生长的细胞或肿瘤细胞。
[0037]术语“治疗有效的”意味着所用组合物的量是足以改善疾病或病症的一种或一种以上病因或症状的量。这种改善仅需要降低或改变，不一定是消除。举例来说，含有死亡受体激动剂的组合物的治疗有效量是足以使一个或一个以上目标细胞发生细胞凋亡的量。如本文中所使用，术语“治疗有效量”、“治疗量”以及“医药学上有效的量”是同义词。本领域的技术人员可以容易地确定适当的治疗量。
[0038]术语“治疗(treat/treatment)”是指旨在治愈、改善、稳定或预防疾病、病理性病状或病症的对受试者进行的医学处理。这一术语包括积极治疗，即，专门针对改善疾病、病理性病状或病症而进行的治疗，并且还包括病因治疗，即，为了去除相关疾病、病理性病状或病症的病因而进行的治疗。另外，这一术语包括姑息治疗，即，为了缓解症状而非治愈疾病、病理性病状或病症而设计的治疗；预防性治疗，即，为了使相关疾病、病理性病状或病症的发生减到最少或者得到部分或完全抑制而进行的治疗；以及支持性治疗，即，为了补充另一种改善相关疾病、病理性病状或病症的特定疗法而采用的治疗。
[0039]术语“预防(prevent/preventing/prevention)”并不需要绝对提前防止病状或疾病，而且还可以包括减少疾病或病状的发作或严重性。举例来说，就死亡受体抗性而言，预防目标细胞对死亡受体激动剂的抗性就是使细胞对所述激动剂具有较少的抗性。
[0040]术语“类似物”和“衍生物”在本文中可以互换使用，并且是指结构类似于母体化合物，但由于一种或一种以上的某些组分的差异而与母体化合物不同的化合物。类似物或衍生物的一个或一个以上原子、官能团或子结构因被其它原子、基团或子结构置换而与母体化合物不同。可以想像至少在理论上，类似物或衍生物可以由母体化合物通过某种化学或物理过程来形成。术语类似物和衍生物涵盖保留与母体化合物相同的基本环结构，但在环上具有一个或一个以上不同取代基的化合物。术语类似物和衍生物也涵盖通过化学修饰母体化合物所获得的具有与母体化合物不同的环结构的化合物。
[0041]如本文中所使用的术语“芳基”是指(:5_(:1(|元芳族、杂环、稠合芳族、稠合杂环、联芳族或联杂环的环体系。在广义上，如本文中所使用的“芳基”包括了可以包括零到四个杂原子的5元、6元、7元、8元、9元以及10元单环芳族基团,例如苯、吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、嚼唑、噻唑、三唑、吡唑、吡唆、吡嗪、哒嗪以及嘧啶等等。在环结构中具有杂原子的那些芳基也可以被称为“芳基杂环”或“杂芳族化合物”。芳族环可以在一个或一个以上环位置被一个或一个以上取代基取代，所述取代基包括(但不限于)卤素、置氣基、烷基、芳烷基、烯基、炔基、环烷基、羟基、烷氧基、氣基(或季按化氣基)、硝基、疏基、亚胺基、酸胺基、勝酸酷基、亚勝酸酷基、擬基、竣基、娃烷基、酿、烧硫基、横酸基、横酸胺基、丽、醒、酷、杂环基、芳族或杂芳族部分、-CF3> -CN以及其组合。
[0042]术语“芳基”还包括具有两个或两个以上环并且其中两个邻接环共用两个或两个以上碳的多环体系(即“稠合环”)，其中至少一个环是芳族环，例如，另一个环可以是环烷基、环烯基、环炔基、芳基及/或杂环基。杂环的实例包括(但不限于)苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并硫代呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并噁唑啉基、苯并噻唑基、苯并三唑基、苯并四唑基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、苯并咪唑啉基、咔唑基、4aH咔唑基、咔啉基、色满基、色烯基、噌啉基、十氢喹啉基、2H，6H-1，5，2-二噻嗪基、二氢呋喃并[2，3b]四氢呋喃、呋喃基、呋咱基(furazanyl)、咪唑烷基、咪唑啉基、咪唑基、IH-吲唑基、吲哚烯基、吲哚啉基、喷哚嗪基、喷哚基、3H-吲哚基、靛红酰基(isatinoyl)、异苯并呋喃基、异色满基、异吲唑基、异吲哚啉基、异吲哚基、异喹啉基、异噻唑基、异噁唑基、亚甲基二氧基苯基、吗啉基、萘啶基、八氢异喹啉基、噁二唑基、1，2，3-噁二唑基、1，2，4-噁二唑基、1，2，5-噁二唑基、
I,3，4-噁二唑基、噁唑烷基、噁唑基、羟吲哚基、嘧啶基、菲啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁噻基(phenoxathiny I )、吩噁嗪基、酞嗪基、哌嗪基、哌啶基、哌啶酮基、4-哌啶酮基、胡椒基(P iperony I )、蝶啶基、嘌呤基、吡喃基、吡嗪基、吡唑烷基、吡唑啉基、吡唑基、哒嗪基、吡啶并嚼唑、吡啶并咪唑、吡啶并噻唑、吡啶基(pyridinyl)、吡啶基(pyridyl)、B密唳基、吡咯烷基、吡咯啉基、2H-吡咯基、吡咯基、喹唑啉基、喹啉基、4H-喹嗪基、喹喔啉基、奎宁环基、四氢呋喃基、四氢异喹啉基、四氢喹啉基、四唑基、6H-1，2，5-噻二嗪基、I, 2，3-噻二唑基、1，2，4-噻二唑基、1，2，5-噻二唑基、1，3，4-噻二唑基、噻蒽基、噻唑基、噻吩基、噻吩并噻唑基、噻吩并噁唑基、噻吩并咪唑基、噻吩基以及氧杂蒽基。一个或一个以上环可以如上文关于“芳基”所定义被取代。
[0043]如本文中所使用的术语“烷基”是指饱和或不饱和脂族基团，包括直链烷基、烯基或炔基；分支链烷基、烯基或炔基；环烷基、环烯基或环炔基(脂环基)；烷基取代的环烷基、环烯基或环炔基；以及 环烷基取代的烷基、烯基或炔基。除非另外指明，否则直链或分支链烷基在其主链中具有30个或不到30个碳原子(例如对于直链为C1-C3tl，对于分支链为C3-C3tl),优选地具有20个或不到20个，更优选地具有10个或不到10个，最优选地具有6个或不到6个碳原子。如果烷基是不饱和的，那么烷基链一般在链中具有2-30个碳，优选地在链中具有2-20个碳，更优选地在链中具有2-10个碳。同样地，优选的环烷基在其环结构中具有3-20个碳原子，优选地在其环结构中具有3-10个碳原子，最优选地在环结构中具有5、6或7个碳。
[0044]术语“烯基”和“炔基”是指长度和可能的取代与上文所描述的烷基类似，但分别含有至少一个双键或三键的不饱和脂族基团。
[0045]术语“烷基”包括在烃基的一个或一个以上碳原子处的一种或一种以上取代以及杂烷基。适合的取代基包括(但不限于)卤素，例如氟、氯、溴或碘；羟基^NR1R2，其中R1和R2独立地是氢、烷基或芳基，并且其中氮原子任选地被季铵化；_SR，其中R是氢、烷基或芳基；-CN ；-N02 ；-COOH ;羧酸酯基；-C0R、-COOR或-CONR2,其中R是氢、烷基或芳基；叠氮基、芳烷基、烷氧基、亚胺基、勝酸酷基、亚勝酸酷基、娃烷基、酿、横酸基、横酸胺基、杂环基、芳族或杂芳族部分、-CF3 ；-cn ；-ncococh2ch2 ；-ncocochch ；-ncs ;以及其组合。
[0046]如本文中所使用的术语“氨基”和“胺”是本领域认可的，并且是指被取代和未被取代的胺，例如可以由以下通式表示的部分:
【权利要求】
1.一种组合物，其包含由以下结构定义的桥二硫二氧代哌嗪:

2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述桥二硫二氧代哌嗪是选自由以下各物组成的群组:轮枝菌素A、轮枝菌素B、轮枝菌素D、轮枝菌素E、轮枝菌素F、ll-脱氧轮枝菌素、11，11'-双脱氧轮枝菌素、毛壳素、胶霉毒素以及毛壳菌素。
3.根据权利要求1所述的组合物,其另外包含死亡受体激动剂。
4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述死亡受体激动剂是TNF相关性诱导细胞凋亡的配体(TRAIL)。
5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述死亡受体激动剂是选择性结合并活化DR4(TRAIL-Rl)或 DR5 (TRAIL-R2)的抗体。
6.一种在目标细胞中诱导细胞凋亡的方法，其包含: 使所述目标细胞与第一组合物接触，所述第一组合物包含有效量的由以下结构定义的桥二硫二氧代哌嗪:
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述桥二硫二氧代哌嗪是选自由以下各物组成的群组:轮枝菌素A、轮枝菌素B、轮枝菌素D、轮枝菌素E、轮枝菌素F、ll-脱氧轮枝菌素、11，11'-双脱氧轮枝菌素、毛壳素、胶霉毒素以及毛壳菌素。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述目标细胞在与所述第二组合物接触之前与所述第一组合物接触约4小时到约24小时。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述目标细胞在与所述第二组合物接触之前与所述第一组合物接触不超过4小时。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述目标细胞表达DR4(TRAIL-Rl)或DR5(TRAIL-R2)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述目标细胞是癌细胞。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述目标细胞是肿瘤细胞。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述目标细胞对TNF相关性诱导细胞凋亡的配体(TRAIL)诱导的细胞凋亡具有抗性。
14.一种治疗有需要的受试者的癌症的方法，其包含向所述受试者投与包含治疗有效量的死亡受体激动剂的组合物和包含治疗有效量的桥二硫二氧代哌嗪的组合物，所述桥二硫二氧代哌嗪是由以下结构定义:
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述死亡受体激动剂和所述桥二硫二氧代哌嗪是在同一组合物中。
16.一种使有需要的受试者中的癌症对由死亡受体激动剂诱导的细胞凋亡敏感的方法，其包含向所述受试者投与包含治疗有效量的桥二硫二氧代哌嗪的组合物，所述桥二硫二氧代哌嗪是由以下结构定义:
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述包含桥二硫二氧代哌嗪的组合物是在投与所述死亡受体激动剂之前约4小时到约24小时投与。
18.根据权利要求14和16中任一权利要求所述的方法，其中所述桥二硫二氧代哌嗪是选自由以下各物组成的群组:轮枝菌素A、轮枝菌素B、轮枝菌素D、轮枝菌素E、轮枝菌素F、I1-脱氧轮枝菌素、11，11'-双脱氧轮枝菌素、毛壳素、胶霉毒素以及毛壳菌素。
19.根据权利要求14和16中任一权利要求所述的方法，其中所述癌症对TNF相关性诱导细胞凋亡的配体(TRAIL)治疗具有抗性。
20.根据权利要求6、14和16中任一权利要求所述的方法，其中所述死亡受体激动剂是TNF相关性诱导细胞凋亡的配体(TRAIL)。
21.根据权利要求6、14和16中任一权利要求所述的方法，其中所述死亡受体激动剂是选择性结合并活化DR4 (TRAIL-Rl)或DR5 (TRAIL-R2)的抗体。
22.—种降低有需要的受试者的癌症对于抗肿瘤药物的抗性的方法，其包含向所述受试者投与治疗有效量的由以下结构定义的桥二硫二氧代哌嗪:
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述桥二硫二氧代哌嗪是选自由以下各物组成的群组:轮枝菌素A、轮枝菌素B、轮枝菌素D、轮枝菌素E、轮枝菌素F、ll-脱氧轮枝菌素、11，11'-双脱氧轮枝菌素、毛壳素、胶霉毒素以及毛壳菌素。
24.根据权利要求22所述的方法，其中所述桥二硫二氧代哌嗪是在投与所述抗肿瘤药物之前约4小时到约24小时投与。
25.根据权利要求22所述的方法，其中所述抗肿瘤药物是选自由以下各物组成的群组:依托泊苷、顺钼、5-FU和多柔比星。
【文档编号】C07D513/22GK103717222SQ201280019913
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年2月24日 优先权日:2011年2月24日
【发明者】刘非燕, 刘克斌, 吴平 申请人:浙江大学, 佐治亚健康科学大学研究所公司