CN102438616A

CN102438616A - 激酶蛋白质结合抑制剂

Info

Publication number: CN102438616A
Application number: CN2010800185281A
Authority: CN
Inventors: V.戈卢博夫斯卡亚; D.A.奥斯特罗夫; W.G.坎斯
Original assignee: University of Florida Research Foundation Inc
Current assignee: University of Florida; University of Florida Research Foundation Inc
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2012-05-02
Also published as: JP2012519697A; EA201190200A1; US20120100227A1; WO2010102095A2; WO2010102095A3; KR20110128911A; EP2403494A4; BRPI1009237A2; AU2010221294A1; EP2403494A2; CA2754834A1

Abstract

本发明涉及蛋白质结合抑制剂化合物以及识别和使用该化合物的方法。本发明进一步涉及用于治疗包括细胞增殖病症、尤其是癌症的多种疾病和病症的药物组合物和方法。

Description

激酶蛋白质结合抑制剂

相关申请

本申请要求下述于2009年3月6日提交的美国临时申请第61/209,431号的优先权，其内容引入本文以供参考。

对受联邦政府资助的研究中所做出的发明的权利声明

本工作部分得到美国国家卫生研究院/NCI资助金的支持，资助金号2-R01-CA65910-09-13。在本发明中政府享有一定的权利。

背景技术

粘着斑激酶(Focal Adhesion Kinase，FAK)是一种重要的存活分子，其在宽范围的实体瘤中增量调节，在正常组织中以低水平表达，产生治疗窗且使该蛋白质成为用于治疗癌症的很有吸引力的靶标，如发明人的实验室[1]以及本领域中的其他主要作者最近所示[2，3]。也参见WO 2005/049852，其内容引入本文以供参考。发明人已经识别出FAK的关键结合配偶体和来自结合位点的肽，其引起癌症中的凋亡，但并不引起正常细胞中的凋亡。基于这些发现以及相关的结构和功能数据，发明人提出阻断FAK-蛋白质相互作用会导致凋亡和肿瘤细胞死亡。发明人具有证据充分的数据，证明靶向FAK相互作用对于细胞存活是重要的，并且发明人已经使用特定结合位点的原子分辨率(atomicresolution)结构数据识别小分子先导化合物。发明人已经筛选出小分子库并且识别出数个先导化合物，其干扰FAK与关键信号传导分子的结合并诱导乳腺癌、结肠癌、胰腺癌、肺癌以及黑色素瘤癌细胞系中的凋亡。这些化合物中的一些以低纳摩尔的浓度引起凋亡。发明人还显示了先导化合物增加癌细胞对标准化疗药物的敏感度。

发明人的数据表明FAK的肽和小分子抑制剂可以被鉴定为先导化合物，从而为靶向的新的癌症治疗药物提供基础。这些化合物将有效地减少涉及存活信号传导的两种分子的活化，并将导致癌细胞死亡及对化疗的敏感性。发明人预期，与通过靶向酪氨酸激酶的ATP结合位点而靶向激酶活性的典型方法相比，其方法(靶向FAK蛋白质-蛋白质相互作用)在药物的发现和研发中更为成功。由于与其它基本的(essential)酪氨酸激酶的交叉反应性，数个大的制药公司未能研发出靶向激酶活性的FAK的特定抑制剂，经验表明在FAK的情况中尤其困难。

针对靶向乳腺癌、结肠癌、胰腺癌和甲状腺癌的新的药物治疗的市场是广泛的。根据美国癌症协会(American Cancer Society)估计，今年仅在美国将诊断出425,000件这些癌症的新案例。癌症的药物治疗是数个制药公司现有的主要产品线，靶向FAK的药物的研发会是对他们现有产品的自然补充。

相比于其它激酶靶标，FAK在许多癌症类型中过表达。可以将靶向FAK的化合物开处方用于包括乳腺癌、结肠癌、胰腺癌、甲状腺癌、肺癌和黑色素瘤的许多癌症类型。

数个小组正在探索靶向FAK作为潜在的癌症治疗法。FAK的靶向通常集中于FAK的激酶结构域。该方法已被证明是不成功的，因为对激酶结构域的中断(disruption)不会特异地干扰FAK下游的信号传导，并且其它相关的酪氨酸激酶已经受到了药物的影响。本文所述的是研究针对FAK的下游信号传导非常特异的蛋白质-蛋白质相互作用的新方法。另外，靶向不同的FAK结合配偶体可能与不同的肿瘤类型有关。

发明人的实验室在1993年首先克隆了人粘着斑激酶，并证明了其在不同的人类肿瘤中的增量调节[4，5]。基于正常细胞和肿瘤细胞中的FAK生物学的知识，发明人已经识别出FAK的蛋白质-蛋白质相互作用作为针对基于小分子的肿瘤治疗的靶标。噬菌体展示分析揭示了许多潜在的FAK结合配偶体，发明人已经通过不同的方法发现了其中的一些(例如p53)[6]，并且基于噬菌体展示数据表征了一些(例如VEGFR3)[7]。在体外，许多选定的肽引起了癌细胞中的存活力丧失和凋亡，但没有引起正常细胞中的存活力丧失和凋亡。这些结果表明其可能是通过模拟针对FAK的关键配偶体的结合位点而发生的。发明人正在关注FAK的三种关键的结构相互作用和特定的结合位点。发明人的方法的优势是双重的：发明人有清晰的数据证明靶向FAK相互作用对于细胞存活是重要的，并且发明人使用了特定结合位点的原子分辨率的结构数据来识别小分子先导化合物[8-10]。发明人正在将这些数据用于FAK与这些小分子结合的结构分析。发明人还研发了可用于广泛的生物医学相关的靶标蛋白质的新的计算技术[11，12]。称为NCIDOCK的该方法利用作为大规模分子对接实验的基础的靶标蛋白质的原子坐标，在所述对接试验中，将约140,000个小分子定位于具体的结构特征中。针对各个化合物与靶标的估计结合能，对各个化合物评分，然后将其排序以产生一列候选的先导化合物。然后发明人要求将评分最高的小分子用于功能测试。

针对FAK关键配偶体的三个选定的结合位点中的各个，发明人均对240,000个这些化合物的化学库进行了初筛，并识别出一系列发明人已评估了对FAK功能的抑制的小分子，随后应用发明人的FAK生物学中的广泛经验和发明人已经评价过的模型系统，进行多种基于细胞的检定(存活力、增殖、移动和侵袭(motility and invasion)、细胞循环与凋亡)用于分析先导化合物的生物学活性。发明人用这些选定的FAK抑制剂检测了癌细胞系(例如乳腺癌、结肠癌、胰腺癌、肺癌或人黑色素瘤)，并已再现性地显示体外肿瘤细胞存活力的显著降低和肿瘤细胞死亡的显著增高。

发明内容

一方面，本发明提供治疗患有或易患有细胞增殖病症的受试者的方法，其包括对需要该方法治疗的受试者施用治疗有效量的能够调控FAK蛋白质-蛋白质结合相互作用的化合物。在一个实施方式中，该化合物能够与影响FAK与Mdm-2结合的结合口袋(binding pocket)结合或相互作用。

在一个实施方式中，该化合物能够与由FAK-NT和Mdm-2相互作用的结构坐标(coordinates)定义的结合口袋结合或相互作用。在另一个实施方式中，该化合物能够与由Mdm-2的结构坐标定义的结合口袋结合或相互作用。

一方面，该化合物能够调控Mdm-2和FAK-NT之间的结合相互作用。一方面，该化合物能够调控FAK-NT和Mdm-2之间的结合相互作用(例如，FAK-NT的F3叶(lobe)氨基酸254-352；参见，例如Mol.Cell.29：9-22(2008))。

一方面，本发明提供治疗患有或易患有细胞增殖病症的受试者的方法。该方法包括对需要该方法治疗的受试者施用治疗有效量的FAK结合抑制剂化合物(例如，本文的化合物)。

另一方面，本发明提供治疗患有或易患有细胞增殖病症的受试者的方法。该方法包括对需要该方法治疗的受试者施用治疗有效量的能够通过直接调控FAK结合配偶体的结合能力而调控FAK蛋白质-蛋白质结合相互作用的化合物(例如，本文的化合物)。

在另一个实施方式中，本发明提供治疗患有或易患有细胞增殖病症的受试者的方法。该方法包括对识别为需要该方法治疗的受试者施用治疗有效量的FAK抑制剂化合物或FAK结合配偶体(例如，Mdm-2)抑制剂化合物。

另一方面，本发明提供治疗患有或易患有包括癌症的细胞增殖病症的受试者的方法。该方法包括对需要该方法治疗的受试者施用治疗有效量的能够与FAK的结构域或FAK蛋白结合配偶体结合的化合物。

另一方面，本发明提供治疗患有或易患有癌症的受试者的方法，其包括对受试者施用治疗有效量的能够中断FAK结合(包括与FAK-结合配偶体)的化合物(例如，本文的化合物)，使得受试者受到治疗。

另一方面，本发明提供治疗患有或易患有病症的受试者的方法，其包括对需要该方法治疗的受试者施用治疗有效量的能够调控增殖的化合物(例如，本文的化合物)，其中，该化合物刺激增殖。其它方面，该方法包括刺激FAK蛋白质-蛋白质结合相互作用。

另一方面，本发明提供用于鉴定调控FAK蛋白质-蛋白质结合相互作用的化合物的方法，该方法包括获得FAK蛋白质或FAK蛋白质结合配偶体(例如，Mdm-2)的晶体结构，或者获得与FAK蛋白质或FAK蛋白质结合配偶体的晶体结构相关的信息，以及将测试化合物模拟在FAK蛋白质结构或FAK蛋白质结合配偶体的结构之中或之上，以确定该化合物是否可调控FAK蛋白质-蛋白质结合的相互作用。在某些实施方式中，模拟步骤包括模拟或确定化合物与由FAK的结构域或FAK蛋白质结合配偶体的结构坐标定义的结合口袋结合或联合的能力。

本发明的又一方面是用于鉴定抑制细胞增殖的化合物的方法。该方法包括接触本文的化合物，以抑制细胞增殖、诱导凋亡或调控FAK与FAK蛋白质结合配偶体的结合。

本发明的又一方面是用于识别调控FAK活性的化合物的方法，该方法包括使用FAK结构域(例如，Mdm-2相互作用结构域)的原子坐标，以产生包含结合口袋的分子的三维结构(例如于计算机中(insilico))，并且采用该三维结构来识别调控FAK结构域的活性的化合物或者来调控FAK与FAK蛋白质结合配偶体结合。

另一方面，本发明提供包装组合物(packaged composition)，其包括治疗有效量的FAK抑制剂或FAK蛋白质-蛋白质结合相互作用抑制剂化合物和药学上可接受的载体或稀释剂。该组合物可以配制用于治疗患有或易患有细胞增殖病症的受试者，并且与说明书一起包装以治疗患有或易患有细胞增殖病症的受试者。

一方面，本发明提供用于在受试者中治疗细胞增殖病症的试剂盒，其包括本文的化合物、其药学上可接受的酯、盐和前药、以及使用说明书。在另外的方面，本发明提供试剂盒，其用于抑制细胞增殖、评估受试者中抗细胞增殖治疗的效果、监测正用细胞增殖抑制剂治疗的受试者的病情进展、选择患有细胞增殖病症的受试者用于以细胞增殖抑制剂治疗、和/或治疗患有或易患有癌症的受试者。在某些实施方式中，本发明提供：用于在受试者中治疗细胞增殖病症的试剂盒，该试剂盒包括能够调控(例如抑制)FAK活性或FAK蛋白质-蛋白质结合相互作用的化合物。

另一方面，本发明涉及FAK结构域或FAK蛋白质结合配偶体的各个单独的或其结合的三维结构。

因此，本发明提供分子或分子复合物，其包括这些结合口袋中的一种或两种，或每种结合口袋的具有相似三维形状的同源物。

本发明还提供本文所述的化合物的药物组合物，其包括能够调控FAK结构域的活性或者调控FAK与FAK蛋白质结合配偶体结合的化合物，或其药学上可接受的酯、盐或前药，连同药学上可接受的载体。

另一方面，本发明提供可机读存储介质，其包括定义FAK结构域或者调控FAK与FAK蛋白质结合配偶体结合的结合口袋的结构坐标，或同源的结合口袋的结构坐标。

另一方面，本发明提供用于产生分子或分子复合物的三维图示的计算机，其中所述分子或分子复合物包括由FAK结构域或FAK蛋白质-蛋白质结合配偶体的结构坐标定义的结合口袋；或b)用于产生所述分子或分子复合物的同源物的三维图示的计算机，其中所述同源物包括结合口袋，其自所述氨基酸的骨架原子的均方根偏差不大于约2.0埃。该计算机包括：(i)包括编码有可机读数据的数据存储材料的可机读数据存储介质，其中所述数据包括FAK结构域或FAK蛋白质-蛋白质结合配偶体的结构坐标；(ii)用于存储处理所述可机读数据用的指令的工作存储器；(iii)与所述工作存储器和所述可机读数据存储介质连接的中央处理单元，其用于将所述可机读数据处理成所述三维图示；及(iv)与所述中央处理单元连接的显示器，其用于显示所述三维图示。

本发明还提供设计、评价和识别与上述结合口袋结合的化合物的方法。本发明其他实施方式在下文公开。

其它方面，本文所述的方法包括：

其中模拟包括制备测试化合物的三维图示和评价测试化合物与结合口袋的结合相互作用；

其中进一步在体外或体内评估测试化合物；

其中结合口袋包括一个或多个在FAK的三维结构坐标中与化合物M13相互作用的FAK结构域氨基酸；及

其中结合口袋包括在FAK的三维结构坐标中与化合物M13相互作用的FAK结构域氨基酸之一。

附图说明

下面参考下述非限制实施例且参考下述附图进一步描述本发明，其中：

图1描述化合物M对BT474细胞存活力的作用。

图2描述化合物M对C8161细胞存活力的作用。

具体实施方式

本发明人现在已经发现了一种治疗策略，其通过靶向FAK蛋白质-蛋白质与FAK结合配偶体的结合相互作用而进行对FAK的抑制。特别是在FAK机理起重要作用的某些癌症类型中，这种相互作用与凋亡和细胞增殖的调控有关。

本发明至少部分涉及FAK蛋白质-蛋白质相互作用可用作针对肿瘤治疗的靶标(例如选择性靶标)的发现。特别地，FAK和Mdm-2相互作用。这些结合相互作用的中断在体外引起癌症(例如，乳腺癌、结肠癌)而不是正常细胞中存活力的丧失和凋亡。

1.定义

在进一步描述本发明之前，为了本发明可以更易于理解，为了方便首先将某些术语定义并汇总到这里。

术语“给药”或“施用”包括将本发明的化合物引入受试者以实施它们的预定功能的途径。可以使用的给药途径的例子包括注射(皮下注射、静脉注射、肠胃外注射、腹膜内注射、鞘内注射)、口服、吸入、直肠和经皮。可以将药物制剂通过适于各种给药途径的形式给予。例如，这些制剂以片剂或胶囊形式给药、通过注射剂、吸入剂、洗眼剂、软膏剂、栓剂等形式通过注射、输注或吸入给药；通过洗剂或软膏剂局部给药；及通过栓剂直肠给药。优选口服给药。注射可以是推注(bolus)或连续式输注。根据给药的途径，可以将本发明的化合物用选定的材料包衣或置于选定的材料中，以保护其不受自然条件的影响，所述自然条件可以不利地影响化合物实施其预定的功能的能力。本发明的化合物可以单独给药，或与上述另一种药物、或与药学上可接受的载体、或与这两者共同给药。本发明的化合物可以在其他药物给药之前、同时或之后给药。而且，本发明的化合物也可以以在体内转化成其活性代谢物或更具有活性的代谢物的前体药物的形式给药。

术语“烷基”是指饱和脂肪族基团，包括直链烷基、支链烷基、环烷基(脂环族基团)、烷基取代的环烷基以及环烷基取代的烷基。术语烷基还包括烷基基团，其可以进一步包括替代烃骨架中的一个或多个碳的氧、氮、硫或磷原子，例如氧、氮、硫或磷原子。在优选的实施方式中，直链或支链烷基在其骨架中具有30个或更少的碳原子(例如直链为C₁-C₃₀，支链为C₃-C₃₀)，优选26个或更少的碳原子，更优选20个或更少的碳原子，进一步优选4个或更少的碳原子。同样地，优选的环烷基在其环结构中具有3-10个碳原子，更优选在环结构中具有3、4、5、6或7个碳。

而且，贯穿说明书及文句所用的术语烷基意在包括“未取代的烷基”和“取代的烷基”，后者是指具有替代在烃骨架的一个或多个碳上的氢的取代基的烷基部分。这样的取代基可以包括，例如：卤素、羟基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳基氧基羰基氧基、羧酸酯、烷基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷基硫代羰基、烷氧基、磷酸酯、膦酸酯基(phosphonato)、次磷酸酯基(phosphinato)、氰基、氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基和烷基芳基氨基)、酰氨基(包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲酰基和脲基)、脒基、亚氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、硫代羧酸酯、硫酸酯、磺酸酯基(sulfonato)、氨磺酰基、亚磺酰氨基、硝基、三氟甲基、氰基、叠氮基、杂环基、烷基芳基、或芳香族部分或杂芳香族部分。本领域技术人员应该理解的是：如果合适，在烃链上取代的部分自身可以被取代。环烷基可进一步被例如上述取代基取代。“烷基芳基”部分是被芳基(例如苯甲基(苄基))取代的烷基。术语“烷基”还包括不饱和的脂肪族基团，其在长度和可能的取代方式上与上述烷基相似，但是分别含有至少一个双键或三键。

除非对碳的数目另作说明，本文所用的“低级烷基”表示如上定义的烷基，但是在其直链或支链的骨架结构上具有1至10个碳，更优选1至6个，进一步优选1至4个碳原子。低级烷基的例子包括：甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、己基、庚基、辛基等等。在优选的实施方式中，术语“低级烷基”包括在其骨架上具有4个或更少碳原子的直链烷基，例如C₁-C₄烷基。

术语“烷氧基烷基”、“多氨基烷基”和“硫代烷氧基烷基”是指如上定义的烷基，其进一步包括替代烃骨架的一个或多个碳的氧、氮或硫原子，例如氧、氮或硫原子。

术语“烯基”和“炔基”是指不饱和的脂肪族基团，其在长度和可能的取代方式上与上述烷基相似，但是分别含有至少一个双键或三键。例如，本发明涉及氰基和炔丙基基团。

本文所用的术语“芳基”是指芳香基团，其包括五元和六元单环芳香族基团，可包括0至4个杂原子，例如苯、吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、三唑、四唑、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪和嘧啶等。芳基还包括多环稠合芳香族基团，比如萘基、喹啉基、吲哚基等。这些在环结构中具有杂原子的芳基也可以被称为“芳基杂环”、“杂芳基”或“杂芳族”。芳香族环可以在一个或多个环位置上被上述取代基取代，所述取代基是例如卤素、羟基、烷氧基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、羧酸酯、烷基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷基硫代羰基、磷酸酯、膦酸酯基、次磷酸酯基、氰基、氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基和烷基芳基氨基)、酰氨基(包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲酰基和脲基)、脒基、亚胺基、巯基、烷硫基、芳硫基、硫代羧酸酯、硫酸酯、磺酸酯基、氨磺酰基、亚磺酰氨基、硝基、三氟甲基、氰基、叠氮基、杂环基、烷基芳基、或芳香族部分或杂芳香族部分。芳基也可以与非芳香族的脂环或杂环稠合或桥连以形成多环(例如四氢化萘)。

术语“联合(associating with)”是指化学实体或化合物或其部分与蛋白质上的结合口袋或结合位点之间接近的状态。联合可以是非共价的(其中毗邻是通过氢键或范德华力或静电相互作用在能量上有利的)或共价的。

本文所用的术语“结合口袋”是指分子或分子复合物的区域，由于其形状而有利地与另一化学实体或化合物联合。

本发明的化合物的短语“生物活性”包括由本发明的化合物在响应细胞中引起的所有活性。它包括通过这些化合物引起的基因组和非基因组活性。

“生物组合物”或“生物样品”是指含有或源自于细胞或生物聚合物的组合物。含有细胞的组合物包括，例如：哺乳动物的血液、红细胞浓缩物、血小板浓缩物、白细胞浓缩物、血细胞蛋白质、血浆、富血小板血浆、血浆浓缩物、来自任意血浆分级的沉淀、来自于任意血浆分级的上清液、血浆蛋白部分、纯化或部分纯化的血蛋白或其他组分、血清、精液、哺乳动物初乳、乳、唾液、胎盘提取物、冷沉淀物、冷上清液、细胞溶胞产物、哺乳动物细胞培养液或培养基、发酵产物、腹水、在血细胞中诱导的蛋白质、在细胞培养物中通过正常或转化细胞(例如通过重组DNA或单克隆抗体技术)产生的产物。生物组合物可以不含有细胞。在优选的实施方式中，合适的生物组合物或生物样品是红细胞悬浮液。在一些实施方式中，血细胞悬浮液包括哺乳动物血细胞。优选地，血细胞从人、非人类灵长类动物、狗、猫、马、牛、山羊、绵羊或猪获得。在优选的实施方式中，血细胞悬浮液包括红细胞和/或血小板和/或白细胞和/或骨髓细胞。

术语“手性”是指具有与其镜像伙伴不重合的性质的分子，而术语“非手性”是指与其镜像伙伴重合的分子。

术语“非对映异构体”是指具有两个或更多个不对称中心的立体异构体，且其分子间彼此不互为镜像。

术语“有效量”包括就剂量和必要的时间周期而言，有效获得期望的结果例如足以治疗细胞增殖病症的量。本发明的化合物的有效量可以根据例如如下的因素而不同：受试者的疾病状态、年龄和体重、及本发明的化合物在受试者中引起期望的响应的能力。可以调节剂量方式以提供最佳的治疗反应。有效量也是本发明的化合物的治疗有益效果胜于任何毒性或不良作用(例如副作用)的量。

本发明的化合物的治疗有效量(即有效剂量)可以为约0.001至30mg/kg体重，优选为约0.01至25mg/kg体重，更优选为约0.1至20mg/kg体重，且进一步优选为约1至10mg/kg体重、2至9mg/kg体重、3至8mg/kg体重、4至7mg/kg体重或5至6mg/kg体重。本领域的技术人员应当理解的是某些因素可影响有效治疗受试者所需的剂量，其包括但不限于疾病或病症的严重程度、在先的治疗、受试者的一般健康状况和/或年龄、及其他存在的疾病。而且，用治疗有效量的本发明的化合物治疗受试者可以包括单一治疗，或优选地可以包括系列治疗。在一个实施例中，每周1次持续约1至10周，优选2至8周，更优选约3至7周，且进一步优选约4、5或6周，用约0.1至20mg/kg体重的本发明的化合物治疗受试者。还应该理解的是用于治疗的本发明的化合物的有效剂量可以在具体的治疗期间增加或降低。

术语“对映异构体”是指彼此互为不重合镜像的化合物的两个立体异构体。两个对应异构体的等摩尔混合物称为“外消旋混合物”或“外消旋体”。

术语“卤代烷基”意在包括被卤素单、二或多取代的如上定义的烷基，例如氟代甲基和三氟甲基。

术语“卤素”是指-F、-Cl、-Br或-I。

术语“羟基”是指-OH。

本文所用的术语“杂原子”表示任何非碳或氢的元素的原子。优选的杂原子是氮、氧、硫和磷。

术语“内环境稳定”领域公认是指在内部环境中静态或恒定条件的维持。

短语“改善的生物性质”是指本发明的化合物固有的任何活性，其在体内效力增强。在优选的实施方式中，该术语是指任何定性或定量改善的本发明的化合物的治疗性质，比如降低的毒性。

术语“细胞增殖性疾病”包括涉及不期望的或不可控制的细胞增殖的疾病。这些病症的例子包括但不限于：肿瘤或癌症(例如，肺癌(小细胞型和非小细胞型)、甲状腺癌、前列腺癌、胰腺癌、乳腺癌或结肠癌)、肉瘤或黑素瘤。

短语“FAK蛋白质-蛋白质结合配偶体”是指与FAK(例如全长、N-末端、C-末端、羧基末端、激酶结构域、FERM结构域、FAT结构域)结合的蛋白质(包括本文所述的蛋白质)。

术语“任选取代的”意在包括未被取代的基团或在一个或多个可用的位置，通常是1、2、3、4或5个位置上，被非氢的、一个或多个合适的基团(其可以相同或不同)取代的基团。这些任选的取代基包括，例如，羟基、卤素、氰基、硝基、C₁-C₈烷基、C₂-C₈烯基、C₂-C₈炔基、C₁-C₈烷氧基、C₂-C₈烷基醚、C₃-C₈烷酮(alkanone)、C₁-C₈烷硫基、氨基、单或二-(C₁-C₈烷基)氨基、卤代C₁-C₈烷基、卤代C₁-C₈烷氧基、C₁-C₈烷酰基、C₂-C₈烷酰基氧基、C₁-C₈烷氧基羰基、-COOH、-CONH₂、单或二-(C₁-C₈烷基)氨基羰基、-SO₂NH₂、和/或单或二(C₁-C₈烷基)亚磺酰氨基、及碳环和杂环基团。任选取代也可以通过短语“被0至X个取代基取代”表示，其中X是可能的取代基的最大数。某些任选地取代的基团被0至2、3或4个独立选定的取代基取代(即不被取代或被多至所述最大数的取代基取代)。

术语“异构体”或“立体异构体”是指化学组成相同但是对于原子或基团的空间排列不同的化合物。

术语“调控”是指：响应与本发明的化合物接触，例如提高或降低细胞增殖的能力，例如提高或降低在动物内的至少一种细胞亚群的增殖的抑制，以致获得期望的最终结果，例如治疗结果。

“获得能够调控FAK或FAK蛋白质-蛋白质相互作用配偶体结合”中的术语“获得”意在包括购买、合成或其他得到化合物的方式。

本文所用的短语“肠胃外给药”和“非经肠胃地给药”表示除了经肠和局部给药之外的给药模式，通常通过注射，且其包括但不限于静脉内、肌内、动脉内、鞘内、囊内、眶内、心内、皮内、腹膜内、经气管、皮下、表皮下、下颌关节突点内(intraarticulare)、囊下、蛛网膜下、脊柱内和胸骨内注射以及输注。

术语“多环基”或“多环基团”是指两个或多个环的基团(例如环烷基、环烯基、环炔基、芳基和/或杂环基)，其中两个或多个碳共用于两个靠近的环，例如所述环是“稠环”。通过非相邻的原子连接的环称为“桥”环。多环的各个环可以被上述这些取代基取代，例如卤素、羟基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳基氧基羰基氧基、羧酸酯、烷基羰基、烷氧基羰基、氨基羰基、烷基硫代羰基、烷氧基、磷酸酯、膦酸酯基、次磷酸酯基、氰基、氨基(包括烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基和烷基芳基氨基)、酰基氨基(包括烷基羰基氨基、芳基羰基氨基、氨基甲酰基和脲基)、脒基、亚胺基、巯基、烷硫基、芳硫基、硫代羧酸酯、硫酸酯、磺酸酯基、氨磺酰基、亚磺酰氨基、硝基、三氟甲基、氰基、叠氮基、杂环基、烷基、烷基芳基或芳香族基团或杂芳香族基团。

术语“前药”或“前体药物”包括具有可以在体内代谢的部分的化合物。通常，前药通过酯酶或通过其它机理在体内代谢成活性药物。前药及其用途的例子在本领域已公知(参见例如Berge等人(1977)″Pharmaceutical Salts″，J.Pharm.Sci.66：1-19)。前药可以在化合物最终分离和纯化期间原位制备，或者通过使纯化的化合物以其游离酸形式或羟基单独与合适的酯化试剂反应而制备前体药物。羟基可以通过用羧酸处理转换成酯。前药部分的实例包括取代和未取代的、支链或无支链的低级烷基酯部分(例如丙酸酯)、低级烯基酯、二-低级烷基-氨基低级烷基酯(例如二甲基氨基乙基酯)、酰基氨基低级烷基酯(例如乙酰氧基甲基酯)、酰氧基低级烷基酯(例如新戊酰氧基甲基酯)、芳基酯(苯基酯)、芳基低级烷基酯(例如苯甲基酯)、取代的(例如被甲基、卤素或甲氧基取代基取代)芳基和芳基低级烷基酯、酰胺、低级烷基酰胺、二低级烷基酰胺和羟基酰胺。优选的前药部分是丙酸酯和酰基酯。本发明也包括在体内通过其他机理转化成活性形式的前药。

化合物的短语“预防有效量”是指本文任意化学式的或在本文以其它方式描述的本发明的化合物的量，其在以单剂量或多剂量对患者给药时，在预防或治疗细胞增殖病症中有效。

短语“降低的毒性”意在包括通过本发明的化合物在体内给药时引起的任何不期望的副作用的降低。

术语“巯基”或“硫醇”表示-SH。

术语“受试者”包括能患有细胞增殖病症或可以以其他方式受益于施用本发明的化合物的生物体，比如人类和非人类的动物。优选的人包括本文所述的患有或易患有细胞增殖病症或相关症状的人类患者。本发明的术语“非人类的动物”包括所有的脊椎动物，例如哺乳动物，例如啮齿类动物，例如小鼠，以及非哺乳动物，比如非人类灵长类动物，例如绵羊、狗、牛、鸡、两栖动物、爬行动物等。

术语“易患有细胞增殖病症”意在包括有形成例如癌症的细胞增殖病症风险的受试者，即患有具有癌症病毒的病毒感染的受试者、已暴露于电离辐射或致癌化合物的受试者、具有癌症的家族史或医疗史的受试者、和类似受试者。

本文所用的短语“全身给药”、“全身地给药”、“外周给药”和“外周地给药”表示施用本发明的化合物、药物或其他物质，以致于其进入患者体系并因此发生代谢及其他相似的过程，例如皮下给药。

本发明的化合物的短语“治疗有效量”是指以单剂量或多剂量对患者给药的药物量，其有效地抑制细胞增殖和/或细胞增殖病症的症状，或有效地将患有这种细胞增殖病症的患者的生存性延长至超过没有这种治疗的预期的生存性。

对于手性中心的命名法，术语“d”和“l”构型通过IUPAC命名法(IUPAC Recommendation)定义。对于下述术语的应用，非对映异构体、外消旋体、差向异构体和对映异构体将以其常见含义(context)用于描述制剂的立体化学。

2.本发明的化合物

一方面，本发明提供能够(直接或间接地)调控(例如抑制或刺激)FAK结合活性的化合物。另一方面是能够(直接或间接地)调控(例如抑制或刺激)FAK结合活性的化合物与例如化疗药物的额外治疗药物的结合。

在一个实施方式中，本发明提供能够调控FAK蛋白质-蛋白质结合的化合物；及其药学上可接受的酯、盐、和前药。

某些优选的化合物包括本文具体描述的化合物：

抑制剂：

M2：1-(4-溴苯基)-2-(15，3，5，7-四氮杂三环[3.3.1.1～3，7～]癸-1-基)乙酮；

M4：1-[1，1′-联苯]-4-基-2-(15，3，5，7-四氮杂三环[3.3.1.1～3，7～]癸-1-基)乙酮；

M13：1-[4-羟基-5-[三(苯基)甲氧基甲基]草脲胺-2-基]-5-甲基嘧啶-2，4-二酮；

M23：2，6-哌嗪二酮，4，4′-(1，{2-乙烷二基)双[1-(4-吗啉基甲基)-}；

M24：2-(甲基氨基)-N-(6-(((甲基氨基)乙酰基)氨基)-9，10-二氧-9，10-二氢-2-蒽基)乙酰胺；

本发明还涉及上述化合物的药学上可接受的盐和酯。

天然存在的或合成的异构体可以以本领域已知的数种方式分离。分离两种对映异构体的外消旋混合物的方法包括使用手性固定相的色谱法(参见，例如″Chiral Liquid Chromatography，″WJ.Lough，Ed.Chapman and Hall，New York(1989))。对映异构体也可以通过经典的拆分技术分离。例如，非对映异构盐的形成和分步结晶可以用于分离对映异构体。对于羧酸的对映异构体的分离，可以通过加成光学纯手性碱比如马钱子碱、奎宁、麻黄素、番木鳖碱等形成非对映异构盐。或者，可以用光学纯手性醇比如薄菏醇形成非对映异构酯，随后分离非对映异构酯并水解以产生游离的、光学异构体富集的(enantiomericallyenriched)羧酸。对于氨基化合物的光学异构体的分离，手性羧羧或磺酸比如樟脑磺酸、酒石酸、扁桃酸或乳酸可以导致非对映异构盐的形成。

根据另一实施方式，本发明提供通过本文所述的方法产生或识别的与FAK结合口袋或FAK蛋白质-蛋白质结合配偶体结合口袋(包括FAK与配偶体结合的结合位点或配偶体中的其它结合位点)联合或结合的化合物。

另一方面，本发明提供可用于筛选用以治疗增殖病症的化合物的多肽。这种多肽包括例如FAK、FAK结构域、FAK结合配偶体的结构域。这种多肽可以是融合蛋白质，例如融合有例如绿色荧光蛋白质的可检测报导(reporter)部分的结合口袋部分，或者标记有例如荧光标记、放射标记等的可检测标记的结合口袋部分。这种融合蛋白质可以用于筛选能够调控FAK或FAK蛋白质-蛋白质结合配偶体的化合物。

3.本发明的化合物的用途

本文所述的化合物可用于调控FAK-介导的疾病和病症及其症状的方法。FAK也与例如癌症、肥胖和高血压、缺血-再灌注损伤、炎症、类风湿性关节炎、和白内障的病症相关。理论上，减少或增加FAK水平及调控其活性会对患有这些病症的患者有益。

FAK调控技术可以是靶向大量未应付(unmet)疾病的靶标的疗法的基础。某些化合物被识别为可用于处理(address)疾病(例如癌症)的FAK结合化合物。FAK看起来还涉及硬化、肥胖和高血压、炎症、类风湿性关节炎、和白内障。

在一个实施方式中，本发明提供在受试者中治疗FAK-介导的疾病或病症的方法，其包括对鉴定为需要该方法治疗的受试者施用能够抑制粘着斑激酶(FAK)与第二蛋白质的结合相互作用的化合物。一些方面，该疾病或病症是肥胖、高血压、缺血-再灌注损伤、炎症、类风湿性关节炎、或白内障。在其它方面，该疾病或病症是卵巢癌。在其它方面，该疾病或病症是乳腺癌或结肠癌。在其它方面，该化合物是本文所述的任何化合物。

在一个实施方式中，本发明提供通过对受试者施用有效量的能够中断FAK与FAK蛋白质-蛋白质结合配偶体结合的化合物来治疗受试者细胞增殖病症的方法。细胞增殖病症包括癌症(例如，其中癌症是乳腺癌、结肠癌、胰腺癌、甲状腺癌、肺癌或黑色素瘤)。在某些实施方式中，受试者是哺乳动物，例如，灵长类动物，例如，人类。

在该实施方式中，本发明的化合物可以直接或间接地调控FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域的活性。可以将经历失控增殖的细胞与本发明的化合物接触，以抑制细胞增殖或诱导凋亡。将细胞与本发明的化合物接触或者对受试者施用本发明的化合物是治疗患有或易患有不希望的或不期望的细胞增殖或细胞增殖病症的细胞或受试者的一种方法。

在一个实施方式中，治疗患有或易患有不希望的或不期望的细胞增殖或细胞增殖病症的受试者的方法包括对需要该方法治疗的受试者施用治疗有效量的能够直接或间接地调控FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域的活性的化合物，从而治疗患有或易患有不希望的或不期望的细胞增殖或细胞增殖病症的受试者。示例性的化合物包括本文所述的化合物。

因此，在一个实施方式中，本发明提供通过对受试者施用有效量的能够与FAK的结合口袋或FAK结合配偶体结合的化合物而用于治疗受试者的细胞增殖病症的方法。

在其它方面，细胞增殖病症是乳腺癌、结肠癌、胰腺癌、甲状腺癌、肺癌或黑色素瘤。在其它方面，细胞增殖病症是卵巢癌。在其它方面，细胞增殖病症是血癌、脑癌、白血病、慢性淋巴细胞白血病、结肠直肠癌、胃肠道间质瘤、肾癌、淋巴瘤或多发性骨髓瘤。

在某些实施方式中，本发明的方法包括对受试者施用治疗有效量的本发明的化合物结合另一种药学活性化合物。药学活性化合物的例子包括已知的治疗细胞增殖病症的化合物，例如抗癌药物、抗增殖药物、化疗药物。在Harrison′s Principles of Internal Medicine，第十三版，T.R.Harrison等人编，McGraw-Hill N.Y.，NY；和Physicians DeskReference，第50版，1997，Oradell New Jersey，Medical Economics Co.中可以找到其他可以使用的药学活性化合物，其全部内容明确地引入本文以供参考。可以将本发明的化合物和药学活性化合物在相同药物组合物或不同药物组合物中(同时或不同时)对受试者施用。

在某些实施方式中，本发明的化合物可以与常规的癌症化疗药物用于联合疗法。针对白血病和其他肿瘤的常规治疗方案包括放射、药物或两者组合。除放射之外，下述药物，通常互相结合，经常用于治疗急性白血病：长春新碱、泼尼松、氨甲喋呤、巯嘌呤、环磷酰胺和阿糖胞苷。其它例子包括，例如，阿霉素、顺铂、紫杉醇、5-氟尿嘧淀、依托泊苷等，其结合本文所述的化合物表明优势(例如，细胞的化学增敏)。在慢性白血病中，例如，白消安、美法仑和苯丁酸氮芥可结合使用。大多数的常规抗癌药物毒性极大，且易于使患者在经受治疗时感觉非常不适。强效治疗(Vigorous therapy)基于如下前提：除非破坏每个癌细胞，否则残留的细胞将大量增加并导致复发。本发明的化合物也可以与例如阿霉素或吉西他滨的化疗药物结合施用。特别地，化合物M13可用于与其它化疗药物或它们的组合进行结合。

在某些方面，本文所述的化合物可以用于与下述化疗药物(或它们的组合)结合用于治疗乳腺癌：蒽环类：包括阿霉素(Adriamycin)、表阿霉素(Ellence)和阿霉素脂质体(Doxil)；紫杉烷类：包括多烯紫杉醇(Taxotere)、紫杉醇(Taxol)和蛋白质结合紫杉醇(Abraxane)；环磷酰胺(Cytoxan)；卡培他滨(Xeloda)和5氟尿嘧啶(5FU)；长春瑞滨(Navelbine)；吉西他滨(Gemzar)；曲妥珠单抗(Herceptin)。

一些方面，本文所描述的化合物可以用于与下述化疗药物的组合进行结合用于治疗乳腺癌：

CMF：环磷酰胺(Cytoxan)、甲氨喋呤(Amethopterin、Mexate、Folex)和5-氟尿嘧啶(Fluorouracil、5-FU、Adrucil)；

CAF(FAC)：环磷酰胺、阿霉素(Adriamycin)和5-氟尿嘧啶；

AC：阿霉素(Adriamycin)和环磷酰胺；

EC：表阿霉素(Ellence)和环磷酰胺；

TAC：多烯紫杉醇(Taxotere)、阿霉素(Adriamycin)和环磷酰胺；

AC→T：阿霉素(Adriamycin)和环磷酰胺，随后紫杉醇(Taxol)或多烯紫杉醇(Taxotere)；

A→CMF：阿霉素(Adriamycin)，随后CMF；

A CEF(FEC)：环磷酰胺、表阿霉素和5-氟尿嘧啶(有或没有多烯紫杉醇)；

TC：多烯紫杉醇(Taxotere)和环磷酰胺；或

GT：吉西他滨(Gemzar)和紫杉醇(Taxol)。

在一些方面，本文所述的化合物可以用于与下述化疗药物(或它们的组合)结合，用于治疗乳腺癌：卡铂(Paraplatin)、顺铂(Platinol)、长春瑞滨(Navelbine)、卡培他滨(Xeloda)、聚乙二醇脂质体阿霉素(Doxil)和白蛋白结合紫杉醇(Abraxane)。

在某些方面，本文所述的化合物可以用于与下述化疗药物(或它们的组合)结合，用于治疗胰腺癌：吉西他滨(Gemzar)；氟尿嘧啶(5-FU)；卡培他滨(Xeloda)；贝伐单抗、瓦他拉尼、西妥昔单抗和厄洛替尼。

在某些方面，本文所述的化合物可以用于与下述化疗药物(或它们的组合)结合，用于治疗肺癌：卡铂、顺铂、多烯紫杉醇、依托泊苷、吉西他滨、伊立替康、紫杉醇、长春瑞滨、培美曲塞、厄洛替尼、拓扑替康、贝伐单抗；或贝伐单抗与卡铂或紫杉醇的组合。

在某些方面，本文所述的化合物可以用于与下述化疗药物(或它们的组合)结合，用于治疗卵巢癌：紫杉醇(Taxol)与卡铂或顺铂的组合。

在某些方面，本文所述的化合物可以用于与下述化疗药物(或它们的组合)结合，用于治疗结肠癌：AIO方案(叶酸、氟尿嘧啶[5-FU]和伊立替康)；LV5FU2方案(亚叶酸和5-FU)；FOLFOX4方案(奥沙利铂、亚叶酸和5-FU)；FOLFOX6方案(奥沙利铂、亚叶酸和5-FU)；FOLFIRI方案(叶酸、5-FU和伊立替康)；或Saltz方案(伊立替康、5-FU和亚叶酸)；Levamisole方案(5-FU和左旋咪唑)；Mayo Clinic或NCCTG方案(5-FU和低剂量亚叶酸)；Roswell Park或NSABP方案(5-FU和高剂量亚叶酸)。

在某些方面，本文所述的化合物可以用于与下述化疗药物(或它们的组合)结合，用于治疗下列的各种癌症：

癌症类型	口服化疗
		血癌	环磷酰胺
乳腺癌	卡培他滨、环磷酰胺、甲氨喋呤
		脑瘤	替莫唑胺
白血病	甲氨喋呤
		慢性淋巴细胞白血病	苯丁酸氮芥
慢性粒细胞白血病	伊马替尼*
		结肠直肠癌	卡培他滨、甲氨喋呤
胃肠道间质瘤	舒尼替尼^、伊马替尼^
		肾癌	索拉非尼^、舒尼替尼^
肺癌	埃罗替尼^、吉非替尼^、甲氨喋呤、依托泊苷
		淋巴瘤	苯丁酸氮芥
多发性骨髓瘤	美法仑
		卵巢癌	环磷酰胺、美法仑

^*非化疗靶向疗法

作为本领域技术人员的医生或兽医(“主治医师”)可以通过使用已知的技术和通过在相似的环境下观察所获得的结果而容易地确定本发明化合物的抗增殖治疗有效量或抗增殖预防有效量。根据主治医师对患者需求的判断；待治疗的病症的严重程度及采用的具体化合物，剂量可以不同。在确定抗增殖治疗有效量或剂量和抗增殖预防有效量或剂量中，主治医师考虑许多因素，包括但不限于：相关的具体的细胞增殖病症；具体药物的药效学性质及其给药模式和途径；期望的治疗时程；哺乳动物的种类；其大小、年龄及一般健康状况；相关的具体的疾病；疾病的程度或牵涉状况或严重程度；个体患者的反应；具体给药的化合物；给药的模式；给药制剂的生物利用度性质；选定的剂量方式；协同治疗(即本发明的化合物与其他一起给药的治疗药物的相互作用)的种类；及其他相关情况。

治疗可以从小于所述化合物的最佳剂量的较小剂量开始。然后，以小增量增加剂量直至达到在该环境下的最佳效果。为方便起见，若需要的话可将每日总剂量分份并在该日内按份给药。预期本发明化合物的抗增殖治疗有效量和预防有效量在约0.1毫克每千克体重每天(mg/kg/天)至约100mg/kg/天之间变化。

确定为有效预防或治疗动物例如狗、鸡和啮齿类动物中的细胞增殖病症的化合物也可以用于治疗人类中的肿瘤。治疗人类肿瘤的领域的技术人员根据在动物研究中获得的数据会知道该化合物用于人类的给药剂量和给药途径。通常，人类中的给药剂量和给药途径预期与动物相似。

鉴别那些需要预防性治疗细胞增殖病症的患者在本领域技术人员的能力和认知范围之内。鉴别具有形成细胞增殖病症风险且可通过本方法治疗的患者的某些方法在医疗领域中是已知的，例如家族史、以及与受试患者形成疾病状态有关的风险因素的存在与否。临床领域技术人员可通过使用例如临床测试、身体检查和医学/家族史容易地鉴别这些候选患者。

评估在受试者中治疗效果的方法包括通过本领域公知的方法确定细胞增殖病症的预治疗程度(例如在细胞增殖病症是癌症时确定肿瘤大小或筛选肿瘤标记物)，然后根据本发明对受试者施用治疗有效量的细胞增殖抑制剂(例如本文描述的那些)。在施用所述化合物之后的合适时间(例如1天、1周、2周、1个月、6个月)，再次确定细胞增殖病症的程度。对细胞增殖病症的程度或侵害力的调节(例如降低)表明治疗效果。细胞增殖病症的程度或侵害力可以在治疗过程中周期性地确定。例如，可以每数小时、数天或数周检测细胞增殖病症的程度或侵害力以评价进一步的治疗效果。细胞增殖病症的程度或侵害力的降低表明治疗是有效的。所述方法可以用于筛选或选择可受益于用细胞增殖病症的抑制剂治疗的患者。

本文所用的“从受试者获得生物样品”包括获得用于本文所述方法的样品。上面描述了生物样品。

又一方面提出识别调控FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域的相互作用的化合物的方法。所述方法可以包括在存在和/或不存在测试化合物时，获得FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域的晶体结构(任选地蛋白形式(apo form)或复合形式(complexed))或获得与FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域的晶体结构相关的信息(任选地蛋白形式或复合形式)。然后可以将化合物计算机模拟在FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域的晶体结构的结合位点之中或之上，以预测FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域与测试化合物之间的相互作用的稳定性。一旦识别出潜在的调控化合物，该化合物则可以使用细胞检定法比如本文鉴定的方法以及本领域已知的竞争检定法进行筛选。以该方式识别的化合物可用作治疗药物。

另一方面，本发明的化合物以治疗有效量与药学上可接受的载体或稀释剂一起包装。该组合物可以配制用于治疗患有或易患有细胞增殖病症的受试者，并且与说明书一起包装以治疗患有或易患有细胞增殖病症的患者。

另一方面，本发明提供抑制细胞增殖的方法。在一个实施方式中，根据本发明所述的抑制细胞增殖(或细胞增殖病症)的方法包括使细胞与能调节FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域的化合物接触。在任一实施方式中，该接触可以在体外，例如，通过将化合物加入细胞周围的液体，例如加入细胞生活或存在于其中的生长培养基。该接触也可以通过直接使化合物与细胞接触。或者，该接触可以在体内，例如，通过化合物进入受试者的通道；例如给药后，取决于给药途径，化合物可经消化道或血流输送或者可以直接应用于或施用至需要治疗的细胞。

另一方面，在受试者中抑制细胞增殖病症的方法包括对受试者施用有效量的本发明的化合物(即本文所述的化合物)。给药可以通过药学领域已知的任何给药途径。所述受试者可以具有细胞增殖病症，可以具有形成细胞增殖病症的风险，或者在预期或不预期暴露于能增加对细胞增殖病症易感性的条件之前需要预防治疗，例如暴露于致癌物或离子辐射。

一方面，监测正用本文的化合物治疗的受试者病情进展的方法包括确定细胞增殖病症的治疗前状态(例如肿瘤的大小、生长速度或侵入力)，对受试者施用治疗有效量的本文的化合物，以及在用该化合物治疗的初始期之后确定细胞增殖病症的状态(例如肿瘤的大小、生长速度或侵入力)，其中状态的调控表明治疗的效果。

受试者可以具有患有细胞增殖病症的风险，可以表现出细胞增殖病症的症状，可以易于患有细胞增殖病症和/或可以已经被诊断具有细胞增殖病症。

如果状态的调节表明受试者对治疗可能具有有利的临床反应，则该受试者可以用该化合物治疗。例如，可以对受试者给药施用治疗有效剂量(一剂或多剂)的该化合物。

另一方面，评价测试化合物的方法包括使FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域与测试化合物(复合物)接触，并评价接触之后的结合相互作用，其中复合物稳定性相对于参照值的改变表明测试化合物调控复合物的稳定性。

FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域的复合物可以用计算机模拟，或者可以为细胞内、从细胞中分离的、重组表达的、从细胞或重组表达系统中纯化或分离的、或从细胞或重组表达系统中部分纯化或分离的复合物。

本发明的试剂盒包括用于在受试者中治疗细胞增殖病症的试剂盒。试剂盒可以包括本发明的化合物，例如本文所述的化合物，及其药学上可接受的酯、盐和前药，以及使用说明书。使用说明书可以包括剂量、输送方法、试剂盒的储存等信息。试剂盒还可以包括试剂，例如测试化合物、缓冲液、培养基(例如细胞生长培养基)、细胞等。测试化合物可以包括已知的化合物或新发现的化合物，例如化合物的组合库。一种或多种本发明试剂盒可以一起包装，例如根据本发明，评价细胞增殖病症治疗效果的试剂盒可以与监测正在接受细胞增殖病症治疗的受试者的病情进展的试剂盒一起包装。

本方法可在培养物的细胞上实施，例如体外或先体外后体内，或者在动物受试者中存在的细胞上实施，例如体内。本发明的化合物可以在体外初步测试，使用增殖细胞例如转化的细胞、肿瘤细胞系等的原代培养物。

本发明可在培养物的细胞上实施，例如体外或先体外后体内，或者在动物受试者中存在的细胞上实施，例如体内。本发明的化合物可以在体外初步测试，使用来自啮齿类动物胚胎幼仔(embryonic rodentpups)的呼吸道的细胞(参见例如美国专利第5,179,109号-胎儿大鼠组织培养物)或其他哺乳动物模型(参见例如美国专利第5,089,517号-胎儿小鼠组织培养物)或非哺乳动物模型。

或者，可以使用动物模型在体内表征本发明的化合物的效果。

4.药物组合物

本发明还提供包含有效量的本发明的化合物和药学上可接受的载体的药物组合物。在进一步的实施方式中，有效量可以有效地治疗前述的细胞增殖病症。

在一个实施方式中，本发明的化合物使用药学上可接受的制剂对受试者给药，例如对受试者施用药学上可接受的制剂后，该药学上可接受的制剂向受试者持续递送本发明的化合物至少12小时、24小时、36小时、48小时、一周、两周、三周或四周。

在某些实施方式中，这些药物组合物适于对受试者局部或口服给药。在其他实施方式中，如下文所详述，可以将本发明的药物组合物特别配制用于以固体或液体形式给药，包括适合于下列的形式：(1)口服给药，例如浸液(drench，水性或非水性溶液或混悬液)、片剂、大丸剂、粉剂、颗粒剂、糊剂；(2)肠胃外给药，例如以例如无菌溶液或混悬液通过皮下注射、肌内注射或静脉注射；(3)局部应用，例如作为应用于皮肤的乳剂、软膏剂或喷雾剂；(4)阴道内或直肠内给药，例如作为阴道栓、乳剂或泡沫剂；或(5)气溶胶，例如，作为含有该化合物的水性气溶胶、脂质体制剂或固体颗粒剂。

短语“药学上可接受的”是指本发明的这些化合物、含有这些化合物的组合物、和/或剂型，其在合理的医学判断范围之内，适合用于与人类或动物的组织接触，并没有过多的毒性、刺激性、过敏反应或其他问题或并发症，具有合理的收益/风险比。

短语“药学上可接受的载体”包括药学上可接受的物质、组合物或媒介物，例如液体或固体填料、稀释剂、赋形剂、溶剂或包封物质，其涉及将受试化学物质从身体的一个器官或部位携带或转运至身体的另一器官或部位。各种载体是“可接受的”是指其可以与制剂的其他组分相容且不会对患者造成伤害。一些可用作药学上可接受的载体的物质的实例包括：(1)糖，例如乳糖、葡萄糖和蔗糖；(2)淀粉，例如玉米淀粉和马铃薯淀粉；(3)纤维素及其衍生物，比如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和醋酸纤维素；(4)粉末状西黄蓍胶；(5)麦芽；(6)明胶；(7)滑石；(8)赋形剂，比如可可脂和栓剂蜡；(9)油，比如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和大豆油；(10)二醇，比如丙二醇；(11)多元醇，比如甘油、山梨醇、甘露醇和聚乙二醇；(12)酯，比如油酸乙酯和月桂酸乙酯；(13)琼脂；(14)缓冲剂，例如氢氧化镁和氢氧化铝；(15)藻酸；(16)无热原水；(17)等渗盐水；(18)林格氏溶液；(19)乙醇；(20)磷酸缓冲液；及(21)其他用于药物制剂中的非毒性可相容物质。

润湿剂、乳化剂和润滑剂比如月桂硫酸钠和硬脂酸镁、以及着色剂、脱模剂、包衣料、甜味剂、调味剂和芳香剂、防腐剂以及抗氧化剂也可以存在于组合物中。

药学上可接受的抗氧化剂的例子包括：(1)水溶性抗氧化剂，比如抗坏血酸、盐酸半胱氨酸、硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠等；(2)油溶性抗氧化剂，例如抗坏血酸棕榈酸盐、叔丁对甲氧酚(BHA)、二叔丁对甲酚(BHT)、卵磷脂、没食子酸丙酯、α-生育酚等；及(3)金属螯合剂，例如柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、山梨醇、酒石酸、磷酸等。

含有本发明的化合物的组合物包括那些适于口服给药、经鼻给药、局部给药(包括口腔和舌下给药)、直肠给药、阴道给药、气溶胶给药和/或肠胃外给药的组合物。该组合物可以方便地以单位剂量形式存在，并且可通过在药学领域内已知的任何方法制备。取决于待治疗的主体、具体的给药模式，可与载体物质结合以产生单一剂型的活性成分的量可以不同。可与载体物质结合以产生单一剂型的活性成分的量通常是产生治疗作用的化合物的量。通常，除了100％外，该活性成分的量的范围为从约1％至约99％，优选从约5％至约70％，更优选从约10％至约30％。

制备这些组合物的方法包括将本发明的化合物与载体以及任选的一种或多种辅助成分联合的步骤。通常，制剂通过将本发明的化合物与液体载体或细分的固体载体或两者均匀且紧密地联合而制备，然后如果需要将产物成型。

适于口服给药的本发明的组合物可以是胶囊、扁胶囊、丸剂、片剂、锭剂(使用香料基体，通常是蔗糖和阿拉伯胶或黄蓍胶)、粉剂、颗粒剂、或在水性或非水性液体中的溶液或混悬液、或水包油或油包水液体乳剂、或酏剂或糖浆、或软锭剂(使用惰性基质，比如明胶和甘油，或蔗糖和阿拉伯胶)和/或漱口剂等，各种均含有预定量的作为活性成分的本发明的化合物。化合物也可以作为大丸剂、药糖剂或糊剂给药。

在用于口服给药的本发明的固体剂型(胶囊、片剂、丸剂、糖锭剂、粉剂、颗粒剂等)中，活性成分与一种或多种药学上可接受的载体混合，比如柠檬酸钠或磷酸二钙，和/或下述中的任何一种：(1)填料或膨胀剂，比如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇和/或硅酸；(2)粘合剂，例如羧甲基纤维素、藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖和/或阿拉伯胶；(3)保湿剂，比如甘油；(4)崩解剂，例如琼脂、碳酸钙、马铃薯或木薯淀粉、藻酸、某些硅酸盐和碳酸钠；(5)溶液阻滞剂，例如石蜡；(6)吸收促进剂，例如季铵盐化合物；(7)润湿剂，例如乙酰基醇和单硬脂酸甘油酯；(8)吸收剂，比如高岭土和膨润土；(9)润滑剂，比如滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、月桂硫酸钠及其混合物；及(10)着色剂。在胶囊、片剂和丸剂的情况中，药物组合物还可以含有缓冲剂。在使用了比如乳糖(lactose或milk sugars)及高分子量的聚乙二醇等作为赋形剂的软和硬填充胶囊中，相似类型的固体组合物也可以用作填料。

片剂可以任选地与一种或多种辅助成分通过压制或模制而制备。压制片可以使用粘合剂(例如明胶或羟丙甲基纤维素)、润滑剂、惰性稀释剂、防腐剂、崩解剂(例如羧甲淀粉钠或交联羧甲基纤维素钠)、表面活性剂或分散剂制备。模制片可以通过在合适的机器中模压用惰性液体稀释剂润湿的粉末状活性成分的混合物而制备。

本发明的药物组合物的片剂和其他固体剂型，比如糖锭剂、胶囊剂、丸剂和颗粒剂，可以任选地用包衣和外壳刻痕(scored)或制备，比如肠溶包衣和其他药剂学领域已知的包衣。也可以使用例如提供期望的释放曲线(profile)的不同比例的羟丙甲基纤维素、其他聚合物基质、脂质体和/或微球，配制以便提供其中活性成分的缓释或控释。可以将它们进行灭菌，例如通过细菌截留滤器(bacteria-retaining filter)过滤，或者通过引入可以溶于无菌水的无菌固体组合物形式的灭菌剂，或者在使用前即刻引入一些其它的无菌可注射介质。这些组合物也可以任选地含有遮光剂，并任选地以延迟方式，可以是仅在或优先在胃肠道的某个部位释放活性成分的组合物。可以使用的植入式组合物的例子包括聚合物质和蜡。活性成分与，如果合适的话，一种或多种上述赋形剂，也可以是微囊形式。

本发明的化合物的用于口服给药的液体剂型包括药学上可接受的乳剂、微乳剂、溶液、混悬剂、糖浆和酏剂。除了活性成分外，液体剂型还可以含有本领域常用的惰性稀释剂，例如水或其它溶剂，增溶剂和乳化剂，比如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苄醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1，3-丁二醇、油(特别是棉籽油、花生油、玉米油、胚芽油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)、甘油、四氢呋喃甲醇、聚乙二醇、和山梨聚糖的脂肪酸酯，及其混合物。

除惰性稀释剂外，口服组合物可以包括佐剂，比如润湿剂、乳化剂和助悬剂、甜味剂、调味剂、着色剂、芳香剂和防腐剂。

除了本发明的活性化合物外，混悬剂还可以含有助悬剂，例如乙氧基化异硬脂醇、聚氧乙烯山梨醇和山梨聚糖酯、微晶纤维素、偏氢氧化铝(aluminum metahydroxide)、膨润土、琼脂和黄蓍胶及其混合物。

用于直肠和阴道给药的本发明的药物组合物可以以栓剂形式存在，该栓剂可通过将一种或多种本发明化合物与一种或多种包含例如可可脂、聚乙二醇、栓剂蜡或水杨酸酯的合适的非刺激性赋形剂或载体混合而制备，该栓剂在室温是固态，但是在体温是液态，因此其会在直肠或阴道腔中熔化并释放活性药物。

适用于阴道给药的本发明的组合物还包括阴道栓剂、止血塞、乳膏剂、凝胶剂、糊剂、泡沫剂或喷雾剂，其含有在本领域内已知为合适的那些载体。

本发明的化合物用于局部或经皮给药的剂型包括粉剂、喷雾剂、软膏剂、糊剂、乳膏剂、洗剂、凝胶剂、溶液、贴剂和吸入剂。本发明的活性化合物可以在无菌条件下与药学上可接受的载体及任何需要的防腐剂、缓冲剂或推进剂混合。

软膏剂、糊剂、乳膏剂和凝胶剂除含有本发明的化合物之外，还可以含有赋形剂，比如动物和植物脂肪、油、蜡、石蜡、淀粉、黄蓍胶、纤维素衍生物、聚乙二醇、硅酮、膨润土、硅酸、滑石和氧化锌或其混合物。

粉剂和喷雾剂除含有本发明的化合物外，还可以含有赋形剂，比如乳糖、滑石、硅酸、氢氧化铝、硅酸钙和聚酰胺粉末或这些物质的混合物。喷雾剂可以额外地含有常规的推进剂，比如氯氟烃和挥发性未取代烃，比如丁烷和丙烷。

或者，本发明的化合物可以通过气溶胶给药。这通过制备含有该化合物的水性气溶胶、脂质体制剂或固体颗粒而实现。可以使用非水(例如碳氟化合物推进剂)混悬剂。因为声波喷雾器(sonic nebulizer)将药物与可以导致化合物降解的剪切力的接触降至最低，所以是优选的。

通常，水性气溶胶通过一起配制药物的水溶液或混悬液连同常规的药学上可接受的载体和稳定剂而制备。载体和稳定剂随着具体化合物的需要可以不同，但通常包括非离子型表面活性剂(Tweens、Pluronics或聚乙二醇)、无毒蛋白质如血清白蛋白、山梨糖醇酯、油酸、卵磷脂、氨基酸比如甘氨酸、缓冲液、盐、糖或糖醇。气溶胶通常由等渗溶液制备。

透皮贴剂具有向机体控制递送本发明的化合物的额外优势。该剂型可以通过将药物溶解或分散于合适的介质中制备。吸收促进剂也可以用于增加活性成分跨过皮肤的透入(flux)。所述透入的速率可以通过提供控制速率的膜或将将活性成分分散于聚合物基质或凝胶中来控制。

眼制剂、眼软膏剂、粉剂、溶液等也在本发明的考虑范围之内。

适于肠胃外给药的本发明的药物组合物包含一种或多种本发明的化合物结合一种或多种药学上可接受的无菌等渗水性或非水性溶液、分散剂、混悬剂或乳剂、或在使用之前可以重新组成无菌可注射溶液或分散剂的无菌粉剂，该组合物可以含有抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂、使得制剂与目标接受者的血液等渗的溶质、或助悬剂或增稠剂。

可以在本发明的药物组合物中采用的合适的水性和非水性载体的例子包括：水、乙醇、多元醇(比如甘油、丙二醇、聚乙二醇等)及其合适的混合物、植物油比如橄榄油、及可注射有机酯比如油酸乙酯。合适的流动性可以通过例如以下方式维持：使用包衣材料比如卵磷脂、通过在分散剂的情况下维持所需的粒径、和通过使用表面活性剂。

这些组合物还可以含有佐剂，比如防腐剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。通过加入下述各种抗细菌剂和抗真菌剂可以确保对微生物作用的预防：例如对羟基苯甲酸酯、氯代丁醇、苯酚山梨酸等。也可以期望的是，本发明的组合物包括等渗剂，比如糖、氯化钠等。此外，通过引入延迟吸收的试剂比如单硬脂酸铝和明胶能引起可注射药物剂型的吸收的延长。

在一些情况下，为延长药物的作用，期望减缓从皮下注射或肌内注射的药物的吸收。这可以通过使用具有较差水溶性的结晶或无定形物质的液体混悬剂而实现。此时，药物的吸收速率取决于其溶解速率，而溶解速率又取决于其结晶粒度和晶型。或者，肠胃外给药剂型的延迟吸收可以通过将药物溶解于或悬浮于油性媒介物中实现。

可注射贮存剂型通过在可生物降解的聚合物比如聚交酯-聚乙交酯中形成本发明化合物的微囊基质而制备。取决于药物与聚合物的比例以及所采用的具体聚合物的性质，可以控制药物的释放速率。其他可生物降解的聚合物的例子包括聚(原酸酯)和聚(酐)。贮存可注射剂型也可以通过将药物包封于与机体组织相容的脂质体或微乳剂中制备。

当本发明的化合物作为药物对人和动物给药时，其可以自身给药或作为含有例如0.1至99.5％(更优选0.5至90％)的活性成分结合药学上可接受的载体的药物组合物给药。

不管选定的给药途径，可以以合适的水合形式使用的本发明的化合物和/或本发明的药物组合物通过本领域技术人员已知的常规方法配制成药学上可接受的剂型。

在本发明的药物组合物中的活性成分的实际剂量水平及给药时程可以不同，以便获得一定量的活性成分，其有效地实现针对特定患者、组合物和给药方式的预期治疗反应，且对患者没有毒性。示例性的剂量范围是0.1至10mg/天。

本发明的化合物的优选剂量是患者可以承受且不形成严重副作用的最大量。优选地，本发明的化合物以约0.001毫克至约100毫克每千克体重、约0.001至约10毫克每千克体重或约0.001毫克至约100毫克每千克体重的浓度给药。上述值的中间范围的值也意为本发明的一部分。

6.筛选方法及筛选系统

另一方面，本发明提供可机读存储介质，其包含本文鉴定的结合口袋的结构坐标或形状相似的同源结合口袋的结构坐标或两者的结构坐标。用这些数据编码的该存储介质能够在计算机屏幕或相似的显示设备上显示包含这些结合口袋的分子或分子复合物的三维图示。

本发明还提供设计、评价和鉴定与上述结合口袋结合的化合物的方法。因此，计算机产生了包含结合口袋的分子或分子复合物的三维图形结构。

在另一个实施方式中，本发明提供用于产生由FAK、FAK结合配偶体或其结构域的结构坐标定义的分子或分子复合物的三维图示的计算机，或用于产生所述分子或分子复合物的同源物的三维图示的计算机，其中所述同源物包括结合口袋，其自氨基酸的骨架原子的均方根偏差不大于2.0埃(更优选不大于1.5埃)。

在示例性的实施方式中，计算机或计算机系统可以包括本领域常规的部件，例如在美国专利第5,978,740和/或6,183,121号(引入本文以供参考)中所公开的部件。例如，计算机系统可以包括计算机，其包括中央处理器(“CPU”)、工作存储器(其可以是例如RAM(随机存取存储器)或“磁芯”存储器)、大容量存储器(比如一个或多个磁盘驱动器或CD-ROM驱动器)、一个或多个阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)显示终端、一个或多个键盘、一个或多个输入线路以及一个或多个输出线路，所有的这些通过常规的系统总线互相连接。

本发明的可机读数据可以经使用一个调制解调器或通过数据线连接的多个调制解调器输入至计算机。或者或额外地，输入硬件可以包括CD-ROM驱动器、磁盘驱动器或闪存。键盘在与显示终端连接时也以可用作输入装置。

通过输出线耦联至计算机的输出硬件可以通过常规的设备相似地实现。作为例子，输出硬件可以包括CRT或LCD显示终端，其用于使用比如QUANTA或PYMOL的程序显示本发明的结合口袋的图示。输出硬件也可以包括打印机或磁盘驱动器以存储系统输出用于以后的用途。

在运行过程中，CPU协调各种输入和输出设备的使用，协调来自大容量存储器的数据访问以及向和来自工作存储器的数据访问，并决定数据处理步骤的顺序。许多程序可以用于处理本发明的可机读的数据，包括市售的软件。

用于存储根据本发明所述的可机读数据的磁性存储介质可以是常规的。磁性数据存储介质可以用可通过比如上述计算机系统之类的系统执行的可机读数据编码。该介质可以是常规的软盘或硬盘，其具有合适的可以为常规的基板、及合适的也可以是常规的涂层，在其一面或两面上含有磁畴，该磁畴的极性或取向可以磁性改变。该介质也可以具有开口(未显示)用于接收磁盘驱动器或其他数据存储设备的主轴(spindle)。

将介质的磁畴极化或定向，以便于以可以是常规的方式编码比如本文所述的可机读数据，通过比如本文所述的计算机系统的系统执行。

光学可读数据存储介质也可以用可机读数据或一系列指令编码，其可以通过计算机系统进行。该介质可以是常规的光盘只读存储器(CD-ROM)或可擦写介质比如光学可读且磁-光可写的磁光盘。

在CD-ROM的情况下，众所周知的是，磁盘涂层是反射性的，并被压制多个凹坑以编码可机读数据。凹坑的排列通过从涂层表面反射的激光读取。保护涂层提供于反射涂层的顶部，其优选是基本上透明的。

在磁光盘的情况下，众所周知的是，数据记录涂层不具有凹坑但是具有多个磁畴，当如通过激光加热至高于某温度时，该磁畴的极性或取向可以磁性改变。畴的取向可以通过测量从涂层反射的激光的极性读取。畴的排列编码上述数据。

结构数据当与配备了软件的计算机一起使用以将那些坐标翻译成包含结合口袋的分子或分子复合物的三维结构时，其可用于多种目的，比如药物发现。

例如，通过数据编码的结构可以计算地评估其与化学实体的结合能力。与FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域的结合口袋结合的化学实体是潜在的药物候选物。或者，通过数据编码的结构可以在计算机屏幕上以三维图示显示。这允许肉眼观察结构，以及肉眼观察该结构与化学实体的结合。

因此，根据另一个实施方式，本发明涉及用于评估化学实体与以下结构结合的潜能的方法：a)包含FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域的结合口袋的分子或分子复合物，或b)所述分子或分子复合物的同源物，其中所述同源物包含结合口袋，其自所述氨基酸的骨架原子的均方根偏差不大于2.0埃(更优选不大于1.5埃)。

该方法包括如下步骤：

i)采用计算方法进行化学实体与分子或分子复合物的结合口袋之间的配合(fitting)操作；及

ii)分析配合操作的结果以量化化学实体与结合口袋之间的结合。本文所用的术语“化学实体”是指化合物、至少两个化合物的复合物、及这些化合物或复合物的片段。

根据本发明所述的结合或抑制FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域的结合口袋的化合物的设计，通常需要考虑一些因素。首先，所述实体必须能够与部分或所有FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域相关的结合口袋在物理上或在结构上结合。在此结合中很重要的非共价键分子间相互作用包括氢键、范德华相互作用、疏水相互作用和静电相互作用。第二，该实体必须能够呈现一种构象，使得其与FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域相关的结合口袋(一个或多个)直接结合。尽管所述实体的某些部分将不会直接参与这些结合，但是该实体的这些部分仍然会影响分子的总体构象。这反过来对效能具有重要的影响。这种构象要求包括：与所有或部分结合口袋有关的化学实体的总体三维结构和取向、或包括数个直接与结合口袋或其同源物相互作用的化学实体的实体的官能团之间的间隔。

化学实体对与FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域相关的结合口袋的潜在的抑制或结合作用可以在其实际合成和测试之前通过使用计算机模拟技术分析。如果给定的实体的理论结构表明其与靶结合口袋之间的相互作用或结合不充分，则排除对该实体的测试。然而，如果计算机模拟表明相互作用强，则可以合成该分子并测试其与结合口袋的结合能力。例如，这可以通过测试该分子抑制FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域的活性的能力而实现，例如使用本文所述的或本领域已知的检定方法。以这种方式，可以避免合成无效的化合物。

与FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域相关的结合口袋的潜在抑制剂可以借助于一系列步骤计算地评估，其中化学实体或片段针对其与FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域相关的结合口袋的结合能力进行筛选和选择。

针对化学实体或片段与FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域相关的结合口袋的结合能力，本领域技术人员可以使用数种方法之一来筛选化学实体或片段。基于本文所述的FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域的结构坐标，或基于产生自可机读存储介质的、定义相似形状的其他坐标，此方法可始于在计算机屏幕上肉眼观察例如与FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域相关的结合口袋。然后可以将选定的片段或化学实体以多种取向放置或对接(dock)在如上定义的结合口袋内。对接可以使用比如Quanta和DOCK的软件完成，随后以比如CHARMM和AMBER的标准分子力学力场进行能量最小化及分子动力学。

专门的计算机程序(例如本领域已知的和/或市售的和/或本文所述的)也可辅助选择片段或化学实体的过程。

一旦选定了合适的化学实体或片段，可将其组装成单一的化合物或复合物。可以通过肉眼观察在计算机屏幕上显示的与靶结合口袋的结构坐标相关的三维图像的各个片段之间的关系而进行组装。

作为如上所述的以逐步方式一次以片段或化学实体构建结合口袋的抑制剂的代替，抑制化合物或其他结合化合物可使用空的结合位点或任选地包括已知的(一种或多种)抑制剂的部分(一部分或多个部分)整体设计或“重新(de novo)”设计。有许多本领域已知的重新的配体设计方法，其中一些是市售的(例如从Tripos Associates，St.Louis，Mo.可得的LeapFrog)。

根据本发明也可以采用其他分子模拟技术(参见N.C.Cohen等人，“Molecular Modeling Software and Methods for Medicinal Chemistry”，J.Med.Chem.，33，pp.883-894(1990)；还参见M.A.Navia和M.A.Murcko，“The Use of Structural Information in Drug Design”，Current Opinions inStructural Biology，2，pp.202-210(1992)；L.M.Balbes等人，“A Perspective of Modern Methods in Computer-Aided Drug Design”，inReviews in Computational Chemistry，Vol.5，K.B.Lipkowitz及D.B.Boyd，Eds.，VCH，New York，pp.337-380(1994)；也参见W.C.Guida，“Software For Structure-Based Drug Design”，Curr.Opin.Struct.Biology，4，pp.777-781(1994))。

一旦已经设计或选定了化合物，实体与结合口袋的结合效率可以通过计算地评估进行测试和优化。

在本领域中可获得特定的计算机软件以评价化合物变形能和静电相互作用。设计用于这些用途的程序的例子包括：AMBER；QUANTA/CHARMM(Accelrys，Inc.，Madison，WI)等。这些程序可以例如使用市售的图形工作站来执行。其他硬件系统和软件包为本领域技术人员所知。

另一种技术涉及例如本文所述的化合物的虚拟数据库的计算机筛选(in silico screening)。可以快速筛选数以千计的化合物并能够选定最好的虚拟化合物用于进一步筛选(例如通过合成和体外测试)。可以筛选小分子数据库以得到可以整体或部分地与FAK、FAK结合配偶体、或其特定结构域的结合口袋结合的化学实体或化合物。在此筛选过程中，该实体与结合位点的配合质量可以通过形状的互补性或估算的相互作用能量而判断。

一方面，本文所述的方法还可以包括在体内或体外检定中获得和测试测试化合物。相关的检定在本领域已知，且包括已知用于评价FAK和FAK结合相互作用的方法和本文所述的方法。

一方面，本文所述的计算机或存储介质包括与FAK-结合化合物结合的FAK的结构坐标(例如，FAK/M-化合物复合物；FAK的坐标、Mdm-2的坐标)。

另一方面，本文所述的设计、评价或识别与结合口袋结合的化合物的方法包括与FAK-结合化合物结合的FAK(例如，FAK/M-13复合物)的结构坐标。

实施例

通过下述实施例进一步举例说明本发明，所述实施例意在举例说明而不是限制本发明的范围。

实施例1

FAK与Mdm-2小分子抑制剂的基于结构的于计算机中分子对接。发明人使用基于结构的方法，其将蛋白质-蛋白质相互作用的大分子对接、小分子化合物的分子对接与功能测试结合。首先，将FAK、N-末端FERM结构域(PDB ID：2AL6)和MDM2 NMR的晶体结构以及来自蛋白质数据库(Protein Database)的晶体结构用于大分子对接和相互作用的模拟。为模拟FAK-NT-Mdm-2相互作用，使用DOT软件(http://www.sdsc.edu/CCMS/DOT/)，其基于使用静电能、范德华能和去溶能所得界面的评分(scores)分析该相互作用的＞10,000个可能的取向。已经产生具有最高评分的FAK-NT和Mdm-2相互作用的模型，其主要包括来自F3叶(254-352aa)的氨基酸，其最近被报道与FAK相互作用(Mol.Cell，29，2008，9-22)。然后，使用DOCK5.1程序，在100个不同的取向上，将多于140,000个的遵循Lipinski规则的小分子抑制剂对接到FAK和Mdm-2相互作用的N-末端结构域的口袋中。使用DOCK 5.1程序组程序SPHGEN产生描述FAK-Mdm-2的靶口袋的球体(sphere)。使用16台处理器在佛罗里达大学高性能计算超级计算群(High Performance Computing supercomputing cluster)上进行对接计算(http://hpc.ufl.edu)。

计算对接。用加利福尼亚大学的San Francisco DOCK 5.1.程序，使用集团匹配算法(clique-matching algoritm)进行所有的对接计算，以对具有多组靶向FAK-Mdm-2相互作用的球体的小分子结构定向。使用单纯型最小化算法优化取向，针对各个小分子在靶位点处产生100个取向，其使用DOCK5.1基于grid-based scoring功能进行独立评分。简单地，美国国家癌症研究院、发展治疗计划(NCI/DTP)数据库的140,000个化合物的三维坐标从NCI获得。使用SYBDB程序产生氢原子和部分电荷的文件。

小分子化合物。通过DOCK5.1程序所检测的最适合FAK-Mdm-2口袋的顶级化合物从NCI/DTP数度库免费定购。各个化合物以25mM的浓度溶解于水。M13化合物从Sigma定购，用于体外的生物化学分析并注射入小鼠中用于体内研究。

实施例2

细胞系和培养。将BT474乳腺癌细胞维持在补充有10％胎牛血清(FBS)、5μg/ml胰岛素和1μg/ml青霉素/链霉素的RPMI1640培养基中。MCF-7细胞系从ATCC获得，并将其根据制造商的操作规程而维持。HCT116p53+/+和p53-/-结肠癌细胞在具有10％FBS的McCoy′s 5A培养基中维持。

细胞存活力检定。将细胞用不同浓度的化合物处理24小时。加入来自Promega存活力试剂盒(Madison，IL)的3-(4，5-二甲基噻唑-2-基)-5-(3-羧基甲氧基苯基)-2-(4-磺苯基)-2H-四唑鎓化合物，并将细胞在37℃孵育1-2小时。用酶标仪在490nm处分析96-板上的光密度以测定细胞存活力。

蛋白质印迹。将细胞或均化的肿瘤样品用冷1×PBS洗涤两次，并在冰上在含有以下成分的缓冲液中溶解30分钟：50mM Tris-HCl(pH7.5)、150mM NaCl、1％Triton-X、0.5％NaDOC、0.1％SDS、5mMEDTA、50mM NaF、1mM NaVO3、10％甘油和蛋白酶抑制剂：10μg/ml亮肽素、10μg/ml PMSF和1μg/ml抑酶肽。通过在4℃以10,000rpm离心30分钟使溶解产物澄清。使用Bio-Rad试剂盒测定蛋白质浓度。将煮沸的样品装载到Ready SDS-10％PAGE凝胶(Bio Rad，Inc)上，并用于以蛋白质-特定抗体进行蛋白质印迹分析。将免疫印迹用化学发光Renaissance试剂(NEN Life Science Products，Inc)显影。为了定量，蛋白质带的光密度测定用NIH Scion Image软件进行。

免疫沉淀。根据标准的操作规程进行免疫沉淀。简单地说，将具有等量蛋白质的预澄清的溶解产物与1μg一抗和30μl A/G琼脂糖小球在4℃下孵育过夜。将沉淀用溶解缓冲液洗涤三次，并重悬于2×Laemmli缓冲液。如上所述，将煮沸的样品用于蛋白质印迹。

实施例3

分离(Detachment)检定。将细胞接种在具有或没有抑制剂的板中24小时，用血细胞计数器计数分离和附着的细胞。发明人通过将分离细胞数除以细胞总数，计算分离百分数。在三个独立的实验中计算分离细胞的百分数。

实施例4

凋亡检定。将分离细胞收集并固定在3.7％的甲醛的1×PBS溶液中用于凋亡检定。凋亡的检测用Hoechst 33342染色进行。在用荧光显微镜的数个视域中的三个独立的实验中，将凋亡细胞的百分数计算为调亡的分离细胞除以细胞总数的比例。

实施例5

裸鼠体内的肿瘤生长。6周龄的雌性裸鼠买自Harlan Laboratory。将小鼠维持在动物设施中，且所有的实验都按照NIH动物使用指南和由UF动物保护委员会(Animal Care Committee)批准的IACUC操作规程而进行。注射BT474细胞，皮下每次注射2×10⁶个细胞。将HCT116p53-/-和HCT116p53+/+细胞皮下注射到相同小鼠的左侧和右侧以减少差异。在初步实验中，将不同剂量的化合物引入小鼠中，选择30-50mg/kg作为最佳的无毒的剂量。注射之后的第二天，通过IP注射以一周五天每天30mg/kg的剂量持续3周引入M13化合物。用卡尺测量肿瘤的直径，使用该公式＝(宽度)²×长度/2计算以mm³计的肿瘤体积。在实验结束时，测定肿瘤重量和体积。

实施例6

统计分析。进行Student’s t检验测定显著性。P＜0.05的数据间差异被认为是显著的。

实施例7

产生FAK与Mdm-2的相互作用的模型以及靶向该相互作用的小分子抑制剂。已产生具有最高评分的FAK-NT与Mdm-2的大分子相互作用的模型，其主要包括来自F3叶(254-352aa)的氨基酸，最近报道与FAK相互作用(Mol.Cell，29，2008，9-22)。然后，使用DOCK5.1程序，在100个不同的取向上，将多于140,000个来自NCI(美国国家肿瘤研究所)数据库的遵循Lipinski规则的小分子抑制剂对接到FAK与Mdm-2的相互作用的N-末端结构域的口袋中，且24个具有高评分的化合物从NCI定购。

M13显著降低大多数体外癌细胞的存活力。发明人用24种化合物(称作M抑制剂)进行MTT检定，且显示在所有测试的化合物中，M13可最佳地降低不同癌细胞中的存活力，包括乳腺癌、黑色素瘤、结肠癌和胰腺癌。该化合物的名称是Monotritylthymidine(单三苯甲基胸苷)，其可从Sigma定购而获得。

M13以剂量依赖性方式降低BT474乳腺癌细胞的存活力，引起 BT474癌细胞中的剂量依赖性增加分离和凋亡。发明人用BT474进行MTT检定，并显示M13引起细胞中的剂量信赖性的存活力。在分离和凋亡中也观察到相同情形。发明人还测试了MCF-7乳腺癌细胞，且M13的效果与用BT474细胞的效果相同。

M13引起BT474细胞中的Mdm-2的剂量依赖性增加、FAK的剂量依赖性降低、半胱天冬酶-8的剂量依赖性活化。发明人用不同剂量的M13处理BT474细胞，并用抗-FAK、Y397-FAK、Mdm-2、p53和胱天蛋白酶-8抗体进行蛋白质印迹。M13以剂量信赖性方式增加了Mdm-2的水平，降低了FAK的水平并引起胱天蛋白酶-8的活化，其与降低的存活力和增加的分离与凋亡一致。

M13中断BT474细胞中的FAK与Mdm-2的复合物。发明人免疫沉淀了FAK，并发现FAK与Mdm-2的复合物，确认并再现了Lim等人，Molecular Cell，2008的数据。以10mM剂量的M13，FAK及其与Mdm-2的复合物的水平降低。因此，M13降低了FAK与Mdm-2的联合，还影响细胞中的蛋白质水平。

M13降低了体内乳腺肿瘤发生。将乳腺癌BT474细胞移植到小鼠中以产生肿瘤。30mg/kg的M13有效地降低了体内的乳腺肿瘤发生。

M13在结肠癌HCT116 p53 ⁺ / ⁺ 和p53 ^- / ^- 细胞中相似地以剂量依赖性方式降低了存活力、增加了分离和凋亡。为研究M13在结肠癌细胞中的效果及其对p53通路的依赖，发明人用结肠癌HCT116 p53-/-和p53+/+细胞对BT474细胞做了相似的实验。M13在这两种细胞中以剂量依赖性方式等同地降低了存活力、增加了分离和凋亡。因此，M13对存活力、分离和凋亡的体外作用不依赖p53。

M13在体内HCT116 p53+/+和p53-/-中相似地降低结肠肿瘤发生。发明人将M13注射到HCT116 p53-/-和p53+/+细胞中，且发现HCT116p53^-/^-和p53⁺/⁺细胞中肿瘤大小的减小。在HCT116 p53^-/^-和p53⁺/⁺细胞的情况中，肿瘤大小没有观察到显著性差异。因此，M13对肿瘤发生的体内作用不依赖p53。

参考文献：

1.Xu，L.H.等人，Attenuation of the expression of the focal adhesion kinaseinduces apoptosis in tumor cells.Cell Growth Differ，1996.7(4)：p.413-8.

2.McLean，G.W.等人，The role of focal-adhesion kinase in cancer-a newtherapeutic opportunity.Nat Rev Cancer，2005.5(7)：p.505-15.

3.van Nimwegen，M.J.和B.van de Water，Focal adhesion kinase：Apotential target in cancer therapy.Biochem Pharmacol，2006.

4.Weiner，T.M.等人，Expression of focal adhesion kinase gene andlnvaslve cancer.Lancet，1993.342(8878)：p.1024-5.

5.Owens，L.V.等人，Overexpression of the focal adhesion kinase(pl25FAK)in invasive human tumors.Cancer Research，1995.55(13)：p.2752-5.

6.Golubovskaya，V.M.，R.Finch和W.G.Cance，Direct interaction of theN-terminal domain of focal adhesion kinase with the N-terminaltransactivation domain of p53.J Biol Chem，2005.280(26)：p.25008-21.

7.Garces，C.A.等人，Vascular endothelial growth factor receptor-3 andfocal adhesion kinase bind and suppress apoptosis in breast cancer cells.Cancer Res，2006.66(3)：p.1446-54.

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对本文以变量的任何定义对化学基团列表的阐述包括对作为任何单个基团或所列基团的组合的变量的定义。本文对变量的实施方式的阐述包括作为任何单一实施方式或与其它任何实施方式或其部分结合的实施方式。

尽管本发明参考具体的实施方式公开，很明显，本发明的其它实施方式和变化也可以被本领域的其它技术人员设计出来，而不脱离本申请的真实主旨和范围。权利要求书意在解释为包括所有这些实施方式和等效变化。

Claims

1.一种在受试者的癌细胞中诱导凋亡的方法，其包括对鉴定为需要所述方法治疗的受试者施用能够抑制粘着斑激酶(FAK)与第二蛋白质结合相互作用的化合物。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述第二蛋白质是Mdm-2。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述化合物为：

M24：2-(甲基氨基)-N-(6-(((甲基氨基)乙酰基)氨基)-9，10-二氧-9，10-二氢-2-蒽基)乙酰胺。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述化合物抑制与Mdm-2相互作用的序列结构域处的FAK结合。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述化合物抑制FAK/Mdm-2相互作用。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述癌症是乳腺癌、结肠癌、胰腺癌、甲状腺癌、肺癌或黑色素瘤。

7.一种在鉴定为需要此治疗的受试者中抑制FAK蛋白质-蛋白质结合相互作用的方法，其包括施用被识别为能够抑制FAK蛋白质-蛋白质结合相互作用的化合物。

8.一种在受试者中治疗癌症的方法，其包括对鉴定为需要所述方法治疗的受试者施用能够抑制粘着斑激酶(FAK)与第二蛋白质的结合相互作用的化合物，所述第二蛋白质与FAK相互作用。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述第二蛋白质和FAK的结合相互作用导致对癌细胞的凋亡或细胞增殖的调控。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述癌症是乳腺癌、结肠癌、胰腺癌、甲状腺癌、肺癌或黑色素瘤。

11.如权利要求8所述的方法，其还包括额外的治疗药物。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述额外的治疗药物是阿霉素、顺铂、紫杉醇、5-氟尿嘧啶或依托泊苷。

13.一种用于识别调控FAK结合的相互作用或FAK蛋白质-蛋白质相互作用结合的相互作用的化合物的方法，所述方法包括获得FAK、FAK结合配偶体、或其结构域的晶体结构或者获得与FAK、FAK结合配偶体、或其结构域的晶体结构相关的信息，并将测试化合物模拟在所述晶体结构的FAK、FAK结合配偶体、或其结构域结合位点之中或之上，以确定所述化合物是否可调控FAK、FAK结合配偶体、或其结构域的相互作用。

14.一种用于产生分子或分子复合物的三维图示的计算机，其中所述分子或分子复合体包括由FAK或FAK蛋白质-蛋白质结合配偶体的结构域的结构坐标定义的结合口袋；或b)用于产生所述分子或分子复合物的同源物的三维图示的计算机，其中所述同源物包括结合口袋，所述结合口袋自氨基酸的骨架原子的均方根偏差不大于约2.0埃，

所述计算机包括：(i)包括由可机读数据编码的数据存储材料的可机读数据存储介质，其中所述数据包括FAK结构域或FAK蛋白质-蛋白质结合配偶体的结构坐标；(ii)用于存储处理所述可机读数据用的指令的工作存储器；(iii)与所述工作存储器和所述可机读数据存储介质连接的中央处理单元，其用于将所述可机读数据处理成所述三维图示；及(iv)与所述中央处理单元连接的显示器，其用于显示所述三维图示。

15.如权利要求14所述的计算机，其中由FAK的结构域或FAK蛋白质-蛋白质结合配偶体的结构坐标定义的所述结合口袋由FAK结构域的结构坐标定义。

16.如权利要求15所述的计算机，其中由FAK的结构域或FAK蛋白质-蛋白质结合配偶体的结构坐标定义的所述结合口袋是基于FAK的结构域的结构坐标的图示。

17.一种用于识别调控FAK结合的相互作用或FAK蛋白质-蛋白质相互作用结合的相互作用的化合物的方法，所述方法包括在FAK的三维结构坐标中制备具有结合口袋的空间取向的结合口袋的三维图示；并将测试化合物模拟在结合口袋的三维图示之中或之上，以确定所述化合物是否可调控FAK、FAK结合配偶体、或其结构域的相互作用。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述模拟包括制备测试化合物的三维图示，并评价所述测试化合物与结合口袋的结合相互作用。

19.如权利要求18所述的方法，其中所述结合口袋包括一个或多个与化合物M13相互作用的FAK结构域氨基酸。