用於治療實體瘤的fap-活化的蛋白酶體抑制劑的製作方法
2023-12-07 08:02:01 1
用於治療實體瘤的fap-活化的蛋白酶體抑制劑的製作方法
【專利摘要】本發明公開了蛋白酶體抑制劑、蛋白酶體抑制劑的FAP-活化的前藥，和所述抑制劑和前藥的藥學可接受的鹽。還公開了相關的藥物組合物，和使用所述抑制劑和前藥及其組合物，例如，治療癌症和其他細胞增殖性疾病的方法。還公開了分別定量在活檢樣品和哺乳動物中的FAP表達的體外和體內方法。
【專利說明】用於治療實體瘤的FAP-活化的蛋白酶體抑制劑
[0001]相關申請
[0002]本申請要求在2011年8月30日提交的美國臨時專利申請序號61/528，824的優先權，其整體通過引用併入。
[0003]發明背景
[0004]美國每四名死者中有一名死於癌症，是僅次於心臟病的第二致死原因。肺癌是癌症中的最主要的致死原因，並且大部分患者在診斷時具有局部晚期的或轉移的非小細胞肺癌(NSCLC)。在女性中，乳腺癌是最流行的癌症，並且是癌症相關死亡的第二主導原因。
[0005]用於實體癌治療的目前標準護理具有的功效有限。例如，在NSCLC中，儘管通過向一線鉬基化療添加靶向試劑實現了改進，但生存仍然不佳。在轉移性乳腺癌中，曲妥珠單抗的功效受到腫瘤抗性的局限。當NSCLC進行到一線治療之後，批准的二線試劑僅實現適度的存活率。
[0006]顯然需要更有效的抗癌劑。很多批准的癌症藥物，例如硼替佐米(Velcade?)，是殺死正常細胞和腫瘤細胞的細胞毒性劑。這些藥物的治療益處依賴於腫瘤細胞比正常細胞更敏感，從而允許在相對安全的藥物劑量實現臨床反應；然而，對正常組織的破壞是無法避免的並且常常限制治療。硼替佐米在治療多發性骨髓瘤(MM)中成功之後，蛋白酶體複合物的抑制成為有前途的新化療途徑。由於其在治療多發性骨髓瘤中的顯著功效，硼替佐米已在實體瘤中進行測試；遺憾的是，它一般無法產生臨床反應。
[0007]硼替佐米抑制被稱作蛋白酶體的細胞內蛋白複合物。蛋白酶體是有吸引力的藥物靶標，這是因為它參與細胞周期和凋亡的調控，這些程序在癌症細胞中失調時，導致腫瘤進展、藥物抗性和改變的免疫監視。通過抑制選擇性降解參與細胞內穩態的蛋白的20S蛋白酶體，硼替佐米穩定Bcl-2家族的促凋亡成員，抑制導致NF- K B活化的兩個主要途徑，並導致錯誤摺疊蛋白的細胞內累積；所有這些作用均有助於殺死腫瘤細胞。NF-κ B活化的阻斷增加凋亡，減少血管生成細胞因子的產生，抑制癌細胞對基質的粘附，並且緩解免疫抑制。
[0008]然而，硼替佐米用於治療癌症的更廣泛的應用看起來受到系統毒性的抑制。硼替佐米分布到健康組織，導致腹瀉、疲乏、體液瀦留、低血鉀症、低血鈉症、低血壓、不適、噁心，姿位性低血壓(orthostasis)、硼替佐米引起的周圍神經病變(BIPN)和血液學毒性，其中血小板減少症是最嚴重的。在硼替佐米的推薦劑量下，有用於治療MM的治療窗口，其通過對麗細胞的獨特選擇性提供，以抑制核因子-K B(NF-k B)並誘導未摺疊的蛋白反應。然而，實體癌(例如，前列腺癌、胰腺癌和乳腺癌)看起來敏感性較低，並且通過提高硼替佐米劑量而實現功效的嘗試已受到劑量-限制性毒性(DLTs)的阻撓。硼替佐米對於腫瘤的不良定位看起來導致其在實體瘤中的低治療指數(TI)。在帶有PC3前列腺癌的小鼠中，暴露於14C-硼替佐米的健康器官是腫瘤暴露的9倍以上，並且在健康組織中的蛋白酶體抑制看起來比在實體瘤中更多 。因此，有必要設計選擇性靶向腫瘤細胞中的蛋白酶體的化合物，以克服由於在健康組織中的蛋白酶體抑制而導致的DLT的障礙。
[0009]過去數十年的大量努力集中於針對具體患者調整的療法，即所謂個體化藥物。由於遺傳測序技術中的進展，現在可以並且日益成本有效地進行癌組織的基因分型，以鑑定癌症的個體遺傳概況，並由此鑑定可導致腫瘤生長的特異突變或功能失常的蛋白。隨後，可使用阻斷其功能並由此殺死癌症的試劑靶向這樣的「驅動」蛋白。儘管概念上是正確的，但這種方法受到預想不到的遺傳多樣性和癌症的染色體組不穩定性的阻礙。癌症的顯著不同的基因型可存在於單個腫瘤中，導致靶向治療對很多患者無效。即便腫瘤中的大多數癌細胞共享足夠類似的遺傳組成以使單靶向治療有效時，帶有抗性突變的少數癌細胞可在治療後倖存，導致在初始改進後的復發。
[0010]需要使用其作用不依賴於癌症的遺傳組成的細胞毒性試劑的選擇性靶向腫瘤及其微環境的療法。然而，這樣的療法仍難於定義。
【發明內容】
[0011]本發明的一個方面涉及由A-B表示的蛋白酶體抑制劑的FAP-活化的前藥，或其藥學上可接受的鹽，其中:
[0012]A表示成纖維細胞活化蛋白(FAP)的底物；
[0013]B表示蛋白酶體抑制劑部分，其在作為FAP切割的產物以游離形式從所述前藥釋放時，以500nM或更小的Ki抑制蛋白酶體的蛋白水解活性；
[0014]A和B通過鍵共價連接，所述鍵通過FAP酶促切割而釋放出所述游離形式的B ;和
[0015]所述前藥具有比對於脯氨醯基內肽酶EC3.4.14.5 (PREP)高至少10倍的對於連接A和B的鍵的FAP切割的kMt/Km。
[0016]本發明的另一方面涉及由式I表示的FAP-活化的蛋白酶體抑制劑:
[0017]
【權利要求】
1.由A-B表示的蛋白酶體抑制劑的FAP-活化的前藥，或其藥學上可接受的鹽，其中: A表示成纖維細胞活化蛋白(FAP)的底物； B表示蛋白酶體抑制劑部分，其在作為FAP切割的產物以游離形式從所述前藥釋放時，以500 nM或更小的Ki抑制蛋白酶體的蛋白水解活性； A和B通過鍵共價連接，所述鍵通過FAP酶促切割而釋放所述游離形式的B ;和 所述前藥具有比對於脯氨醯基內肽酶EC 3.4.14.5 (PREP)高至少10倍的對於連接A和B的鍵的FAP切割的kMt/Km。
2.權利要求1的前藥，其中所述蛋白酶體抑制劑部分的游離形式具有相對於所述前藥低至少10倍的對於抑制體外細胞的蛋白酶體活性的IC5(I。
3.權利要求1的前藥，其中所述蛋白酶體抑制劑部分的游離形式具有相對於所述前藥低至少10倍的對於抑制蛋白酶體活性的K」
4.權利要求1的前藥，其中所述蛋白酶體抑制劑部分的游離形式具有比所述前藥高至少5倍的進入人細胞的細胞滲透性。
5.權利要求1的前藥，其中所述前藥具有比所述蛋白酶體抑制劑部分的所述游離形式高至少5倍的體內治療指數。
6.權利要求1的前藥，其中所述前藥具有至少10的體內治療指數。
7.權利要求1的前藥，其中所述前藥具有比[(IR)-3-甲基-1- ({(2S) -3-苯基-2-[(吡嗪-2-基羰基)氨基]丙醯基}氨基)丁基]硼酸高至少10倍的最大耐受劑量。
8.權利要求1的前藥，其中所述蛋白酶體抑制劑部分的所述游離形式是二肽基部分，其在作為FAP切割的開鏈產物從所述前藥釋放時，經歷隨時間的依賴於環化作用的失活。
9.權利要求8的前藥，其中所述開鏈產物經歷依賴於環化作用的失活，且T1/2為5小時或更短。
10.權利要求1的前藥，其中A表示是FAP底物的肽或肽類似物，其中所述肽或肽類似物包括N-末端封端基團。
11.權利要求10的前藥，其中所述肽或肽類似物的長度是2-10個胺基酸殘基。
12.權利要求10的前藥，其中所述肽或肽類似物在C-末端連接到B。
13.權利要求10的前藥，其中所述肽或肽類似物的至少一個胺基酸殘基是非天然發生的胺基酸類似物。
14.權利要求10的前藥，其中所述N-末端封端基團是在生理pH下，相對於所述蛋白酶體抑制劑的所述游離形式，降低所述前藥的細胞滲透性的部分。
15.權利要求14的前藥，其中所述N-末端封端基團包括在生理pH下離子化的一個或多個官能團。
16.權利要求14的前藥，其中所述N-末端封端基團是由在生理pH下離子化的一個或多個官能團取代的(低級烷基)-C(=0)-。
17.權利要求14的前藥，其中所述N-末端封端基團表示為式-C(=0) - (CH2) ^10-C (=0) -OH。
18.權利要求14的前藥，其中所述N-末端封端基團包括一個或多個羧基基團。
19.權利要求14的前藥，其中所述N-末端封端基團是琥珀醯基。
20.權利要求1的前藥，其中B是共價或非共價的蛋白酶體抑制劑。
21.權利要求1的前藥，其中B是共價的蛋白酶體抑制劑。
22.權利要求21的前藥，其中B是在其羧基末端具有親電子官能團的二肽基部分，所述親電子官能團能夠與蛋白酶體的活性位點中的胺基酸殘基形成共價加合物。
23.權利要求22的前藥，其中所述親電子官能團是醛、硼酸、硼酸酯、環氧酮、β-內酯、乙烯基碸，或α，β -不飽和羰基。
24.權利要求22的前藥，其中所述親電子官能團是醛、硼酸，或環氧酮。
25.權利要求22的前藥，其中所述親電子官能團是環氧酮。
26.權利要求20的前藥，其中B選自:
27.
28.權利要求20的前藥，其中B選自:
29.權利要求1-28中任一項的FAP-活化的前藥，其中A進一步包含通過化學鍵連接到B的自我消除的接頭。
30.權利要求29的FAP-活化的前藥，其中所述自我消除的接頭是對氨基苄氧羰基(PABC)，或2，4-雙(羥甲基)苯胺。
31.由下式表示的化合物或其藥學可接受的鹽:
32.權利要求31的FAP-活化的前藥，其中所述化合物進一步包含與Xaa2的羧基末端成化學鍵且與Y成化學鍵的自我消除的接頭。
33.權利要求31的FAP-活化的前藥，其中所述自我消除的接頭是對氨基苄氧羰基(PABC)，或2，4-雙(羥甲基)苯胺。
34.權利要求31的化合物，其中R選自甲醯基、乙醯基、苯甲醯基、三氟乙醯基、琥珀醯基，和甲氧琥珀醯基。
35.權利要求31的化合物，其中R是琥珀醯基或甲氧琥珀醯基。
36.權利要求31的化合物，其中R是琥珀醯基。
37.權利要求31的化合物,其中Xaa1是Cys、Met、Ser,或Thr。
38.權利要求31的化合物，其中Xaa1是Ser。
39.權利要求31的化合物,其中Xaa2是Ala、Gly、lie、Leu,或Val。
40.權利要求31的化合物，其中Xaa2是Ala。
41.權利要求31的化合物，其中Xaa2是(D)_Ala。
42.權利要求31的化合物，其中Y是II '\h 9Η ο
43.權利要求31的化合物，其中R選自甲醯基、乙醯基、苯甲醯基、三氟乙醯基、琥珀醯基，和甲氧玻?白酉先基；Xaax 是 Cys、Met、Ser，或 Thr ；Xaa2 是 Ala、Gly、lie、Leu,或 Val ;和 Y
44.權利要求31的化合物，其中R是琥珀醯基或甲氧琥珀醯基Aaa1是Ser；Xaa2是 Ala;和 Y 是
45.權利要求31的化合物，其中R是琥珀醯基Aaa1是Ser；Xaa2是(D)-Ala ;和Y是
46.化合物或其藥學可接受的鹽，表示為
47.權利要求46的化合物，其中所述化合物表示為
48.由式I表示的FAP-活化的蛋白酶體抑制劑:
49.權利要求48的FAP-活化的蛋白酶體抑制劑，由式II表示:
50.權利要求49的FAP-活化的蛋白酶體抑制劑，其中
51.權利要求49的FAP-活化的蛋白酶體抑制劑，由式III表示:
52.權利要求51的FAP-活化的蛋白酶體抑制劑，如下所示:
53.藥物組合物，其包含權利要求1-52中任一項所述的化合物；和藥學可接受的賦形劑。
54.抑制細胞中的蛋白酶體功能的方法，包括使所述細胞接觸有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
55.降低細胞中的肌肉蛋白降解速率的方法，包括使所述細胞接觸有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
56.降低細胞中的NF-K B活性的方法，包括使所述細胞接觸有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
57.降低蛋白酶體依賴性細胞內蛋白分解速率的方法，包括使所述細胞接觸有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
58.降低細胞中的p53蛋白降解速率的方法，包括使所述細胞接觸有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
59.抑制細胞中的細胞周期蛋白降解的方法，包括使所述細胞接觸有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
60.抑制細胞中的抗原呈遞的方法，包括使所述細胞接觸有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
61.治療癌症 、銀屑病、再狹窄或其他細胞增殖性疾病的方法，包括向有此需要的哺乳動物施用治療有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
62.治療癌症、銀屑病、再狹窄或其他細胞增殖性疾病的方法，包括向有此需要的哺乳動物共施用治療有效量的權利要求1-52中任一項的化合物；和治療有效量的化療劑。
63.權利要求62的方法，其中所述化療劑是多西他賽、紫杉醇、甲磺酸伊馬替尼、吉西他濱、順鉬、卡鉬、5-氟尿嘧啶、培美曲塞、甲氨蝶呤、阿黴素、來那度胺、地塞米松、或單甲基奧莉絲汀。
64.權利要求62的方法，其中所述化療劑是多西他賽、吉西他濱、卡鉬，或阿黴素。
65.權利要求62的方法，其中所述化療劑是MG-132、PS1、fellutamideB、硼替佐米、CEP-18770、MLN-2238、MLN-9708、環氧酶素、卡非佐米(PR-171)、NC-005、YU-10ULU-005、YU-102、NC-OO1、LU-OOU NC-022、PR-957 (LMP7)、CPSI (β 5)、LMP2_sp_ek、B0DIPY-NC-001、疊氮基-NC-002、0NX-0912、omuralide、PS-519、marizomib、belactosin A、1251-NIP-L3VS, NC-005-VS,或 MV151。
66.治療癌症的方法，包括向有此需要的哺乳動物施用治療有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
67.權利要求66的方法，其中所述癌症是實體瘤。
68.權利要求66的方法，其進一步包括向有此需要的哺乳動物施用治療有效量的化療劑。
69.權利要求68的方法，其中所述癌症是實體瘤。
70.權利要求69的方法，其中所述化療劑是多西他賽、紫杉醇、甲磺酸伊馬替尼、吉西他濱、順鉬、卡鉬、5-氟尿嘧啶、培美曲塞、甲氨蝶呤、阿黴素、來那度胺、地塞米松、或單甲基奧莉絲汀。
71.權利要求70的方法，其中所述化療劑是多西他賽、吉西他濱、卡鉬，或阿黴素。
72.權利要求69的方法，其中所述化療劑是MG-132、PS1、fellutamideB、硼替佐米、CEP-18770、MLN-2238、MLN-9708、環氧酶素、卡非佐米(PR-171)、NC-005、YU-10ULU-005、YU-102、NC-OOU LU-OOU NC-022、PR-957 (LMP7)、CPSI ( β 5)、LMP2_sp_ek、B0DIPY-NC-001、疊氮基-NC-002、0NX-0912、omuralide、PS-519、marizomib、belactosin A、1251-NIP-L3VS, NC-005-VS,或 MV151。
73.降低哺乳動物中肌肉量損失速率的方法，包括向有此需要的哺乳動物施用治療有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
74.降低哺乳動物中的NF-κB活性的方法，包括向有此需要的哺乳動物施用治療有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
75.降低哺乳動物中的蛋白酶體依賴性細胞內蛋白分解速率的方法，包括向有此需要的哺乳動物施用治療有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
76.降低哺乳動物中的p53蛋白降解速率的方法，包括向有此需要的哺乳動物施用治療有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
77.抑制哺乳動物中的細胞周期蛋白降解的方法，包括向有此需要的哺乳動物施用治療有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
78.抑制哺乳動物中的抗原呈遞的方法，包括向有此需要的哺乳動物施用治療有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
79.抑制哺乳動物中的可誘導的NF-κB依賴性細胞粘著的方法，包括向有此需要的哺乳動物施用治療有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
80.抑制哺乳動物中的HIV感染的方法，包括向有此需要的哺乳動物施用治療有效量的權利要求1-52中任一項的化合物。
81.定量由哺乳動物中的腫瘤附近區域表達或在腫瘤附近區域中表達的FAP的量的方法，所述方法包括以下步驟: 向所述哺乳動物施用有效量的式IV表示的化合物:
82.權利要求81的方法，其中R12選自:
83.權利要求82的方法，其中R12是
84.定量由腫瘤活檢樣本表達的FAP的量的方法，所述方法包括以下步驟:將所述腫瘤活檢樣本與有效量的式IV表示的化合物組合，從而形成混合物:
85.權利要求84的方法，其中R12選自:
86.權利要求85的方法，其中R12是
87.權利要求61-83中任一項的方法，其中所述哺乳動物是靈長類動物、馬科動物、犬科動物、貓科動物，或牛科動物。
88.權利要求61-83中任一項的方法，其中所述哺乳動物是人。
89.權利要求61-83中任一項的方法，其中所述化合物通過吸入、口服、靜脈內、舌下、經眼、經皮膚、直腸、陰道、局部、肌肉內、動脈內、鞘內、皮下、口腔，或鼻內施用於所述哺乳動物。
90.權利要求61-83中任一項的方法，其中所述化合物通過靜脈內施用於所述哺乳動物。
91.用於減少由FAP+基質細胞介導的局部免疫抑制和/或腫瘤支持活性的方法，包括向有此需要的患者施用治療有效量的活性劑的前藥，其中所述活性劑對於所述FAP+基質細胞具有細胞毒性或抑制所述FAP+基質細胞的蛋白表達或分泌，並且對所述FAP+基質細胞的細胞毒性比所述前藥高至少2倍；並且所述前藥:(i)包含FAP底物序列；(ii)通過FAP對所述FAP底物序列的切割轉化成所述活性劑，其中所述底物序列具有比對於脯氨醯內肽酶EC 3.4.14.5 (PREP)的切割高至少10倍的對於FAP切割的kcat/Km ;和(iii)在體內通過FAP+基質細胞選擇性地轉化成所述活性劑。
92.權利要求91的方法，其中所述FAP底物序列具有比對於其他S9脯氨醯內肽酶切割高至少10倍的對於FAP切割的keat/Km。
93.權利要求91的方法，其中所述前藥由式V表示:
94.權利要求93的方法，其中所述前藥由式VI表示:
95.權利要求93的方法，其中所述前藥由式VII表示:
96.權利要求94或95的方法,其中所述醯基N-末端封端基團是在生理pH下,相對於所述細胞毒性劑，降低所述前藥的細胞滲透性的部分。
97.權利要求94或95的方法，其中所述醯基N-末端封端基團選自甲醯基、乙醯基、苯甲醯基、三氟乙醯基、琥珀醯基，和甲氧琥珀醯基。
98.權利要求94或95的方法，其中所述醯基N-末端封端基團包括在生理pH下離子化的一個或多個官能團。
99.權利要求94或95的方法，其中所述醯基N-末端封端基團包括一個或多個羧基基團。
100.權利要求94或95的方法，其中所述醯基N-末端封端基團是由在生理pH下離子化的一個或多個官能團取代的(低級烷基)-C (=0)-。
101.權利要求94或95的方法，其中所述醯基N-末端封端基團選自芳基(C1-C6)醯基，和雜芳基(C1-C6)醯基。
102.權利要求94或95的方法，其中所述醯基N-末端封端基團是芳基(C1-C6)醯基，其中芳基(C1-C6)醯基是由選自苯、萘、菲、酚和苯胺的芳基取代的(C1-C6)醯基。
103.權利要求94或95的方法，其中所述醯基N-末端封端基團是雜芳基(C1-C6)醯基，其中雜芳基(c「c6)醯基是由選自吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、噁唑、噻唑、三唑、吡唑、吡啶、吡嗪、噠嗪和嘧啶的雜芳基取代的(C1-C6)醯基。
104.權利要求94或95的方法，其中所述醯基N-末端封端基團表示為式-C (=0) - (CH2) Htl-C (=0) -OH。
105.權利要求104的方法，其中所述醯基N-末端封端基團是琥珀醯基。
106.權利要求93-95中任一項的方法，其中Xaa(I)、Xaa(2)Xaa(3)中的至少一個是非天然發生的胺基酸類似物。
107.權利要求91-106中任一項的方法，其中所述細胞毒性劑是蛋白酶體抑制劑。
108.權利要求95的方法，其中所述細胞毒性劑由式VIII表示:
109.權利要求108的方法，其中所述蛋白酶體抑制劑是:
110.權利要求107的方法，其中在單獨施用時，所述前藥具有比所述蛋白酶體抑制劑的治療指數高至少2倍的治療指數。
111.權利要求91-110中任一項的方法，其中所述前藥作為單獨試劑治療施用。
112.權利要求91-110中任一項的方法，其中所述前藥與一種或多種抗癌劑在組合治療中施用。
113.權利要求112的方法，其中所述抗癌劑是共價的蛋白酶體抑制劑。
114.權利要求112的方法，其中所述抗癌劑是化療劑。
115.權利要求114的方法，其中所述化療劑是多西他賽、紫杉醇、甲磺酸伊馬替尼、吉西他濱、順鉬、卡鉬、5-氟尿嘧啶、培美曲塞、甲氨蝶呤、阿黴素、來那度胺、地塞米松、或單甲基奧莉絲汀。
116.權利要求114的方法，其中所述化療劑是多西他賽、吉西他濱、卡鉬，或阿黴素。
117.權利要求114的方法，其中所述化療劑是MG-132、PS1、fellutamideB、硼替佐米、CEP-18770、MLN-2238、MLN-9708、環氧酶素、卡非佐米(PR-171)、NC-005、YU-10ULU-005、YU-102、NC-OOU LU-OOU NC-022、PR-957 (LMP7)、CPSI (β 5)、LMP2_sp_ek、B0DIPY-NC-001、疊氮基-NC-002、0NX-0912、omuralide、PS-519、marizomib、belactosin A、1251-NIP-L3VS, NC-005-VS,或 MV151。
118.權利要求112的方法，其中所述抗癌劑是免疫治療劑。
119.權利要求118的方法，其中所述免疫治療劑是抗癌抗體。
120.權利要求118的方法，其中所述免疫治療劑是腫瘤抗原疫苗或抗癌樹突細胞疫苗。
121.權利要求1-52中任一項的前藥在製造藥物中的用途，所述藥物用於治療抑制蛋白酶體活性提供治療益處的病變。
122.包裝的藥物，其包含配製在藥學上可接受的賦形劑中的權利要求1-52中任一項的前藥，連同描述推 薦劑量和/或製劑向患者施用的說明書(成文和/或圖示)。
【文檔編號】A61K38/00GK103945856SQ201280052940
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年8月30日 優先權日:2011年8月30日
【發明者】W.W.巴喬夫欽, H-S.賴, S.E.波普拉夫斯基 申請人:塔夫茨大學信託人