[0065]
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[0070]
[0071]
[0072] 本发明一方面涉及医疗装置，所述装置包括本发明公开的组合物，所述组合物包 含具有式I结构的抑制剂。在一个实施方案中，组合物被并入医疗装置中。在某些实施方案 中，所述医疗装置为包含聚合物基质或陶瓷基质和抑制剂的凝胶。所述聚合物可以是天然 的或合成的。在另一个实施方案中，所述凝胶用作药物贮库、粘结剂、缝线、屏障或封闭剂。
[0073] 本发明另一方面涉及包括基材的医疗装置，所述基材的表面可涂覆具有式I结构 的抑制剂。在一个实施方案中，所述抑制剂直接涂在医疗装置上。在另一个实施方案中，医 学装置被涂覆上涂层，所述涂层包含聚合物基质或陶瓷基质，具有式I结构的抑制剂分散 或溶解于基质中。
[0074] 在一个实施方案中，所述医疗装置是冠状动脉支架、血管支架、外周血管支架或胆 道支架。更具体地讲，本发明支架是可扩张支架。当涂上含有式I结构的抑制剂的基质时， 所述基质具有柔韧性，以适应可扩张支架的压缩和扩张状态。在本发明另一个实施方案中， 支架至少有一部分可嵌入或植入患者的身体内，所述部分的表面应适合与患者身体组织接 触，并且至少部分表面涂有式I结构的抑制剂，或者涂有包含基质的涂层，而具有式I结构 的抑制剂分散或溶解于基质中。美国专利4, 733, 665公开了合适支架的实例，其通过引用 整体结合到本文中。
[0075] 在另一个实施方案中，本发明医疗装置是外科工具，例如血管植入物、管腔内装 置、外科封闭剂或血管支持器。更具体地讲，本发明医疗装置是导管、可植入血管留置针 (implantablevascularaccessport)、中心静脉导管、动脉导管、血管移植物、主动脉内气 囊栗、缝线、心室辅助栗、药物洗脱屏障、粘结剂、血管包覆物、血管外/血管周围支持器、血 液过滤器或者适合在血管内展开的过滤器，在这些装置上直接涂有式I结构的抑制剂，或 者涂有含式I结构的抑制剂的基质。
[0076] 在某些实施方案中，管腔内医疗装置被涂上具有式I结构的抑制剂，或者涂上涂 层，涂层包括生物可耐受基质和分散于聚合物中的具有式I结构的抑制剂，所述装置具有 内表面和外表面，涂层涂覆在至少部分的内表面、外表面或内外两面。
[0077]在某些实施方案中，所述医疗装置可以用于防止血管成形术后的再狭窄。通过局 部给予具有式I结构的抑制剂，所述医疗装置还可用于治疗多种疾病和病症。这类疾病和 病症包括再狭窄、炎症、类风湿性关节炎、炎症引起的组织损伤、过度增殖性疾病、重度或关 节炎性银肩病、肌肉萎缩病、慢性传染病、异常免疫反应、涉及易损斑块的疾病、局部缺血 疾病相关的损伤、病毒感染和增殖。可用涂在医疗装置上的本发明药物治疗的疾病和病症 实例包括动脉粥样硬化、急性冠状动脉综合征、阿尔茨海默病、癌症、发热、肌肉废用（萎 缩）、去神经、血管闭塞、中风、HIV感染、神经损伤、酸中毒相关性肾衰竭、肝衰竭。参见例如 Goldberg的美国专利5, 340, 736。
[0078] 术语"Cx肩基"是指取代或未取代的饱和烃基，包括链中含X至y个碳原子的直 链烷基和支链烷基，包括卤代烷基，例如三氟甲基和2, 2, 2-三氟乙基等。C。烷基是指该基 团在末端位置时为氢，如果在内部时，则为化学键。术语"C2￥烯基"和"C2 ￥炔基"是指长度 和可能的取代与上述烷基类似的取代或未取代不饱和脂族基，但是分别包含至少一个双键 或三键。
[0079] 术语"烷氧基"是指连接有一个氧原子的烷基。代表性烷氧基包括甲氧基、乙氧基、 丙氧基、叔丁氧基等。"醚"是通过氧共价连接的两个烃。因此，使烷基成为醚的烷基取代基 是烷氧基或者类似于烷氧基。
[0080] 术语"Ci6烷氧基烷基"是指被烷氧基取代的ci6烷基，从而形成醚。
[0081] 本文所用术语"Ci6芳烷基"是指被芳基取代的Ci6烷基。
[0082] 术语"胺"和"氨基"具有本领域公认的含义，是指未取代或取代的胺及其盐，例如 可以由以下通式表示的部分：
[0083]
[0084] 其中R9、R10和R1(V各自独立地为氢、烷基、烯基、-(CH2)m-R8,或者R9和R10与它们所 连接的氮原子一起构成在环结构中具有4-8个原子的杂环；R8为芳基、环烷基、环烯基、杂 环基或多环基；m为0或1-8的整数。在优选实施方案中，仅仅R9或Rw之一可以为羰基，例 如R9、Rw和氮一起不构成酰亚胺。在更优选的实施方案中，R9和Rw(以及任选的IT)各 自独立地为氢、烷基、烯基或-(CHJm-R8。在某些实施方案中，氨基为碱性，即质子化形式的 pKa> 7. 00〇
[0085] 术语"酰胺"和"酰胺基"具有本领域公认的含义，为氨基取代的羰基，包括可以由 以下通式表示的部分：
[0086]
[0087] 其中R9、RW如上定义。酰胺的优选实施方案不包括可能不稳定的酰亚胺。
[0088] 本文所用术语"芳基"包括5元、6元和7元取代或未取代的单环芳基，其中所述环 的所有原子都是碳原子。术语"芳基"还包括具有两个或以上环的多环体系，其中两个或以 上的碳原子为两个邻接环所共有，并且至少一个环是芳族环，其余的环可以是例如环烷基、 环烯基、环炔基、芳基、杂芳基和/或杂环基。芳基包括苯、萘、菲、苯酚、苯胺等。
[0089] 本文所用术语"碳环"和"碳环基"是指取代或未取代的非芳族环，其中所述环的 所有原子都是碳原子。术语"碳环"和"碳环基"还包括具有两个或以上环的多环体系，其 中两个或以上的碳原子为两个邻接环所共有，并且至少一个环是碳环，其余的环可以是例 如环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂芳基和/或杂环基。
[0090] 术语"羰基"具有本领域公认的含义，包括可以由以下通式表示的部分：
[0091]
[0092] 其中X为化学键、氧或硫，R11为氢、烷基、烯基、-(CHJm-R8或药物可接受盐，为 氢、烷基、烯基或-(CH^-R8,其中m和R8如上定义。当X为氧且R11或R~不为氢时，以上 结构式表示"酯"。当X为氧且R11为氢时，以上结构式表示"羧酸"。
[0093] 本文所用术语"酶"可以是任何部分或全部为蛋白质的分子，它使化学反应以催化 方式进行。这样的酶可以是天然酶、融合酶、酶原、脱辅酶、变性酶、法尼基化酶、泛蛋白化 酶、脂肪酰化酶、樾牛儿基樾牛儿基化酶（gerangeranylatedenzyme)、连接GPI的酶、连接 脂质的酶、异戊二烯化酶、天然或人工制备的突变酶、侧链或主链被修饰的酶、具有前导序 列的酶以及与非蛋白物质复合的酶（例如蛋白聚糖、脂蛋白体）。酶可以通过任何方法制 备，包括天然表达、促使表达、克隆、各种溶液相和固相肽合成法以及与本领域技术人员已 知的方法类似的方法。
[0094]本文所用术语6杂芳烷基"是指被杂芳基取代的Ci6烷基。
[0095] 术语"杂芳基"包括取代或未取代的5-7元，优选5-6元芳族环结构，环结构中包 含1-4个杂原子。术语"杂芳基"还包括具有两个或以上环的多环体系，其中两个或以上的 碳原子为两个邻接环所共有，并且至少一个环是杂芳族环，其余的环可以是例如环烷基、环 烯基、环炔基、芳基、杂芳基和/或杂环基。杂芳基包括例如吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、μ恶唑、噻 唑、三唑、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪和嘧啶等。
[0096] 本文所用术语"杂原子"是指除碳和氢以外的任何原子。优选的杂原子是氮、氧、 磷和硫。
[0097] 术语"杂环基"是指取代或未取代的3-10元，更优选3-7元非芳族环结构，环结构 中包含1-4个杂原子。术语"杂环基"还包括具有两个或以上环的多环体系，其中两个或以 上的碳原子为两个邻接环所共有，并且至少一个环是杂环基，其余的环可以是例如环烷基、 环烯基、环炔基、芳基、杂芳基和/或杂环基。杂环基包括例如四氢呋喃、哌啶、哌嗪、吡咯 烧、吗啉、内酯和内酰胺等。
[0098]本文所用术语6杂环烷基"是指被杂环基取代的Ci6烷基。
[0099]术语6羟基烷基"是指被羟基取代的Ci6烷基。
[0100] 本文所用术语"抑制剂"是指阻断或减少酶活性（例如抑制标准荧光肽底物如 suc-LLVY-AMC、Box-LLR-AMC和Z-LLE-AMC的蛋白酶剪切，抑制20S蛋白酶体的各种催化活 性）的化合物。抑制剂可以竞争性、反竞争性或非竞争性方式起作用。抑制剂可以可逆地 或不可逆地结合，因此术语"抑制剂"包括是酶的自杀性底物的化合物。抑制剂可以修饰酶 活性部位或其附近的一个或多个位点，或者可以引起酶上其它位置的构象变化。
[0101] 本文所用术语"可口服"是指以40mg/kg或更少、20mg/kg或更少或10mg/kg或更 少将某一化合物给予小鼠，其中口服给药1小时后，该化合物在血液中表现出至少约50%、 至少约75%或至少约90%蛋白酶体CT-L活性抑制。
[0102] 本文所用术语"肽"不仅包括具有标准α取代基的标准酰胺键，而且通常也采用 肽模拟物（peptidomimetic)、其它修饰的键、非天然的侧链和侧链修饰，如下文所述。
[0103] 术语"多环基"是指两个或以上的环（例如环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂芳基 和/或杂环基），其中两个或以上的碳原子为两个邻接环所共有，例如所述环是"稠合环"。 多环的各个环可以是取代或未取代的。
[0104]术语"预防"具有本领域公认的含义，当与病症（例如局部复发如疼痛）、疾病（例 如癌症）、综合征（例如心力衰竭）或任何其它医学病症关联使用时，其含义是本领域众所 周知的，包括给予组合物，给予组合物的患者相对未接受组合物的患者，其医学病症的发生 频率将减少，或者其发病、症状将延迟。由此，预防癌症包括例如接受预防性治疗的患者人 群相对于未接受治疗的对照人群，出现可检出癌生长的人数减少，和/或接受治疗人群与 未接受治疗的对照人群相比，出现可检出癌生长的时间延迟，并且在统计学和/或临床上 均具有显著性差异。预防感染包括例如接受治疗的人群与未接受治疗的对照人群相比，诊 断出感染的人数减少，和/或接受治疗的人群与未接受治疗的对照人群相比，出现感染症 状的时间延迟。预防疼痛包括例如接受治疗的人群与未接受治疗的对照人群相比，患者出 现疼痛感觉的人数减少或者出现疼痛感觉的时间延迟。
[0105] 术语"前药"包括在生理条件下转化为治疗活性药物的化合物。一种制备前药的 常见方法是使其包括可在生理条件下水解以释放出所需分子的部分。在其它实施方案中， 前药由接受动物的酶活性转化。
[0106] 术语"预防性或治疗性"治疗具有本领域公认的含义，包括给予接受者一种或多种 本发明组合物。如果在不良病症有临床表现之前给予（例如接受动物的疾病或其它不良状 态），则这种治疗就是预防性的（即避免接受者产生不良病症），反之，如果在不良病症有临 床表现之后给予，则这种治疗就是治疗性的（即用于减少、改善或稳定现有的不良病症或 其副作用）。
[0107] 本文所用术语"蛋白酶体"包括免疫性蛋白酶体和组成性蛋白酶体。
[0108] 术语"取代（的）"是指取代基置换了一个或多个主链碳上的氢。应该理解的是， "取代"或"被……取代"存在隐含的限制条件，即这样的取代符合被取代原子和取代基的化 合价要求，并且取代后得到稳定化合物，例如所得化合物不会通过重排、环化、消除等而自 发进行转化。本文所用术语"取代（的）"包括有机化合物的所有允许取代基。在广义方面， 所述允许取代基包括有机化合物的无环和环状的、支链和直链的、碳环和杂环的、芳族和非 芳族的取代基。对于适当的有机化合物，所述允许取代基可以有一个或多个，并且可以相同 或不同的。对于本发明来讲，杂原子例如氮可以有氢取代基和/或本文所述有机化合物的 任何允许取代基，其满足杂原子的化合价要求。取代基可以包括例如卤素、羟基、羰基（例 如羧基、烷氧基羰基、甲酰基或酰基）、硫代羰基（例如硫酯、硫代乙酸酯或硫代甲酸酯）、烷 氧基、磷酰基、磷酸酯基、膦酸酯基、亚膦酸酯基、氨基、酰胺基、脒基、亚胺基、氰基、硝基、叠 氮基、巯基、烷硫基、硫酸酯基、磺酸酯基、氨磺酰基、亚磺酰氨基、磺酰基、杂环基、芳烷基、 芳基或杂芳基部分。本领域技术人员能够理解的是，适当时，烃链上的取代部分本身可以被 取代。
[0109] 关于所述治疗方法的化合物的"治疗有效量"，是指制剂中的化合物含量使得在将 制剂作为所需剂量方案的部分给予（哺乳动物，优选人）后，对于待治疗疾病或病症或者对 于美容目的，按照临床可接受的标准，例如以适合于任何医学治疗的合理利益/风险比减 轻症状、改善病症或延迟疾病发作时间。
[0110] 术语"硫醚"是指具有连接的硫部分的上文定义的烷基。在优选实施方案中，"硫 醚"用-S-烷基表示。代表性的硫醚基包括甲硫基、乙硫基等。
[0111] 本文所用术语"治疗"包括以改善或稳定患者病症的方式逆转、减轻或抑制疾病的 症状、临床特征和基础病理。
[0112] 20S蛋白酶体的选择性
[0113] 本文公开的酶抑制剂是有用的，部分原因是它们抑制20S蛋白酶体的作用。此外， 与其它20S蛋白酶体抑制剂不同的是，相对于其它蛋白酶而言，本文公开的化合物对于20S 蛋白酶体具有高度选择性。也就是说，本发明化合物对于20S蛋白酶体的选择性高于其它 蛋白酶，例如组织蛋白酶、钙蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、三肽基肽酶II。 20S蛋白酶体的酶抑制剂的选择性是，在酶抑制剂浓度低于约50μΜ时，所述酶抑制剂可抑 制20S蛋白酶体的催化活性，而不会抑制其它蛋白酶的催化活性，例如组织蛋白酶、钙蛋白 酶、木瓜蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、三肽基肽酶II。在优选实施方案中，所述酶抑制 剂在浓度低于约10μΜ时可抑制20S蛋白酶体的催化活性，而在这些浓度不会抑制其它蛋 白酶的催化活性。在更优选实施方案中，所述酶抑制剂在浓度低于约1μΜ时可抑制20S蛋 白酶体的催化活性，而在这些浓度不会抑制其它蛋白酶的催化活性。美国申请09/569748 的实施例2中以及Stein等在Biochem. (1996)，35, 3899-3908中公开了酶动力学测定法。
[0114] 胰凝乳蛋白酶样活性的选择性
[0115] 本文描述的酶抑制剂化合物的具体实施方案是更有用的，因为与胰蛋白酶样活性 和PGPH活性相比，20S蛋白酶体的胰凝乳蛋白酶样活性可以被有效地选择性抑制。20S蛋 白酶体的胰凝乳蛋白酶样活性的特征在于紧邻大疏水残基切割肽。具体地讲，Ntn水解酶 的胰凝乳蛋白酶样活性可以通过切割标准底物确定。这样的底物实例是本领域已知的。例 如，可以使用亮氨酰缬氨酰酪氨酸衍生物。美国申请09/569748的实施例2中以及Stein 等在Biochem. (1996)，35, 3899-3908中公开了酶动力学测定法。
[0116] 酶抑制剂的用途
[0117] 有多种蛋白酶体抑制的生物效应。蛋白酶体抑制已被建议用于许多疾病的预防和 /或治疗，包括但不限于增殖性疾病、毒害神经/变性疾病、阿尔茨海默病、局部缺血疾病、 炎症、免疫相关疾病、HIV、癌症、器官移植排异、脓毒性休克、抗原呈递抑制、降低病毒基因 表达、寄生虫感染、与酸中毒相关的疾病、黄斑变性、肺部疾病、肌肉萎缩病、纤维化疾病以 及骨和毛发生长疾病。因此，蛋白酶体抑制剂组合物，例如本文所述的可口服的肽环氧酮类 分子，提供了治疗患有这些疾病患者的方法。
[0118] 蛋白酶体抑制剂组合物可用于治疗蛋白酶体的蛋白水解功能直接介导的病症 (例如肌肉废用）或者通过蛋白酶体加工的蛋白质（例如NF-kB)间接介导的病症。蛋白 酶体参与蛋白质（例如酶）的快速消除和翻译后加工，所述蛋白质涉及细胞调节（例如细 胞周期、基因转录和代谢途径）、胞间通讯和免疫反应（例如抗原呈递）。下文阐述的具体 例子包括；β-淀粉状蛋白和调节蛋白，例如细胞周期蛋白和转录因子NF-κB。
[0119] 据报道，在细胞水平上，用各种蛋白酶体抑制剂处理细胞后，出现多泛蛋白化蛋白 的累积、细胞形态变化和细胞凋亡。蛋白酶体降解成熟网织红细胞和生长中成纤维细胞内 的许多蛋白。在缺乏胰岛素或血清的细胞中，蛋白水解速率几乎加倍。抑制蛋白酶体可减 少蛋白水解作用，由此减少肌肉蛋白损失以及肾或肝的氮负荷。本发明一方面涉及恶病 质和肌肉萎缩病的治疗。本发明化合物可用于治疗例如癌症、慢性传染病、发烧、肌肉废用 (萎缩）和去神经、神经损伤、禁食、与酸中毒相关的肾衰竭以及肝衰竭等疾病。参见例如 Goldberg的美国专利5, 340, 736。因此，本发明的某些实施方案包括用于以下用途的组合 物：降低细胞的肌肉蛋白降解速率；降低胞内蛋白降解速速率；降低细胞的P53蛋白降解速 速率；以及抑制p53相关性癌生长。上述方法都包括使细胞（体内或体外，例如患者的肌 肉）与有效量的包含本文所述蛋白酶体抑制剂的药物组合物接触。
[0120] 胞内蛋白水解产生用于呈递给T淋巴细胞的小肽，从而诱导I类MHC介导的免疫 应答。免疫系统筛选被病毒感染或已经历癌转化的自体细胞。在某些实施方案中，本发明 涉及抑制细胞的抗原呈递的方法，该方法包括使细胞与本发明化合物接触。本发明蛋白酶 体抑制剂可以用于治疗免疫相关性疾病，例如变态反应、哮喘、器官/组织排斥反应（移植 物抗宿主病）和自身免疫疾病，包括但不限于狼疮、类风湿性关节炎、银肩病、多发性硬化 和炎性肠病（例如溃疡性结肠炎和节段性回肠炎）。因此，在某些实施方案中，本发明涉及 抑制患者免疫系统的方法，该方法包括给予患者有效量的本发明蛋白酶体抑制剂化合物。
[0121] 在某些实施方案中，本发明涉及改变由蛋白酶体或其它具有多催化活性的Ntn产 生的抗原肽库的方法。例如，如果20S蛋白酶体的PGPH活性被选择性抑制，由该蛋白酶体产 生并用MHC分子呈递到细胞表面的抗原肽组，不相同于没有任何酶抑制作用或者例如该蛋 白酶体的胰凝乳蛋白酶样活性被选择性抑制这两种情况任一种所产生和呈递的抗原肽组。
[0122] 本发明另一方面涉及利用本文公开的蛋白酶体抑制剂组合物治疗神经变性疾 病和病症，包括但不限于中风、神经系统的缺血性损伤、神经外伤（例如撞击性脑损伤、 脊髓损伤以及神经系统的外伤性损伤）、多发性硬化和其它免疫介导的神经病（例如 Guillain-Barre综合征及其变异型、急性运动性轴索神经病、急性炎性脱髓鞘性多发性神 经病和Fisher综合征）、HIV/AIDS痴呆综合征、axonomy、糖尿病性神经病、帕金森病、亨廷 顿病、多发性硬化、细菌性脑膜炎、寄生虫性脑膜炎、真菌性脑膜炎和病毒性脑膜炎、脑炎、 血管性痴呆、多发梗塞性痴呆、路易体痴呆、额叶型痴呆（例如皮克病（Pick'sdisease))、 皮质下型痴呆（例如亨廷顿病或进行性核上麻痹）、局部皮质萎缩综合征（例如原发性失 语）、代谢性/中毒性痴呆（例如慢性甲状腺功能减退或B12缺乏症）以及感染引起的痴呆 (例如梅毒或慢性脑膜炎）。
[0123] 阿尔茨海默病的特征为老年斑和脑血管中β-淀粉状蛋白（β-ΑΡ)的胞外沉 积。β-ΑΡ是衍生自淀粉状蛋白前体（ΑΡΡ)的39-42个氨基酸的肽片段。已知ΑΡΡ的至 少三种同工型（695、751和770个氨基酸）。mRNA的可变剪接产生所述同工型；正常加工 影响一部分β-ΑΡ序列，因此阻止了β-ΑΡ的产生。人们认为蛋白酶体的异常蛋白质加工 使阿尔茨海默病患者脑中β-ΑΡ数量增加。大鼠的ΑΡΡ加工酶包含约10个不同的亚基 (22kDa-32kDa)。25kDa亚基具有Ν端序列X-Gln-Asn-Pro-Met-X-Thr-Gly-Thr-Ser，它与人 巨蛋白（macropain)的β-亚基相同（Kojima，S.等，Fed.Eur.Biochem.Soc·，（1992)304: 57-60)。APP加工酶在Gln15-Lys16键处切割；在钙离子存在下，所述酶还在Met-^-Asp1键 和Asp^-Ala2键处切割，从而释放β-AP的胞外域。
[0124] 因此，本发明一方面涉及治疗阿尔茨海默病的方法，该方法包括给予患者有效量 的本文公开的蛋白酶体抑制剂组合物。这样的治疗包括降低β-ΑΡ加工率、降低β-ΑΡ斑 形成速率、降低β-ΑΡ生成速率以及减少阿尔茨海默病的临床症状。
[0125] 纤维化是疤痕组织的持续过度形成，是由于成纤维细胞的过度增殖性生长导致， 并且纤维化与TGF-β信号途径的激活相关。纤维化涉及胞外基质的大量沉积，可能出现在 几乎任何组织或跨越多种不同的组织。胞内信号蛋白（Smad)在TGF-β刺激后激活靶基因 的转录，通常所述蛋白水平由蛋白酶体活性调节（Xu等，2000)。然而，在癌症以及其它过度 增殖性疾病中观测到TGF-β信号转导组分的加速降解。因此，在某些实施方案中，本发明 涉及治疗过度增殖性疾病的方法，过度增殖性疾病例如糖尿病性视网膜病、黄斑变性、糖尿 病性肾病、肾小球硬化症、IgA肾病、肝硬化、胆道闭锁、充血性心力衰竭、硬皮病、放射性纤 维化和肺纤维化（特发性肺纤维化、胶原血管病、结节病、间质性肺病和外源性肺病）。烧 伤者的治疗经常被纤维化阻碍，因此，在某些实施方案中，本发明涉及局部或全身给予本发 明抑制剂以治疗烧伤。外科手术后的伤口愈合常常产生疤痕，这可通过抑制纤维化来预防。 因此，在某些实施方案中，本发明涉及预防或减少疤痕的方法。
[0126] 某些蛋白酶体抑制剂在体外和体内阻断泛蛋白化NF-κB的降解和加工