CN110996942A - 用于降低含有延伸核苷酸重复序列的基因的有害活性的化合物 - Google Patents

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Abstract

本公开的各方面包括通过使细胞与有效量的四氢咔唑胺化合物接触来降低细胞中的靶基因的有害影响，如细胞中含有突变型延伸核苷酸重复序列(NR)的靶基因的有害活性的方法。含有突变型延伸NR的靶基因的有害活性(例如，由其编码的产物的毒性和/或功能失调)可例如通过降低(并且在一些情况下差异地、包括选择性地降低)由所述靶基因编码的毒性表达产物(例如，RNA或蛋白质)的产生或活性来降低。还提供了用于实施主题方法的药盒和组合物。

Description

用于降低含有延伸核苷酸重复序列的基因的有害活性的化 合物
相关申请的交叉引用
按照美国法典第35篇第119条(e)款，本申请要求2017年6月19日提交的美国临时专利申请序列号62/522,000的申请日的优先权，所述申请的公开内容以引用的方式并入本文。
引言
编码或非编码DNA区中核苷酸重复序列的异常扩增与许多疾病病状相关。扩增的重复序列的这些突变区可产生突变基因产物，所述突变基因产物通过多种不同的机制(例如功能丧失性或功能获得性机制)，例如由于毒性RNA、RNA加工改变、错误折叠和异常蛋白质、基因表达降低和蛋白质功能改变而引起疾病。
长重复序列可形成可增加扩增或有时收缩的可能性的异常DNA结构。解释重复区域的动态行为的模型还涉及DNA复制或修复、错位和切除修复以及不等交换过程中的滑链错配。由于重复区域的体细胞和种系不稳定性，具有重复突变的家族可观察到疾病严重程度的增加，并且一代又一代的发病年龄更早(一种称为遗传早现(anticipation)的现象)。
某些三核苷酸重复序列疾病由非编码序列中的重复序列引起，并且此类重复序列可导致受影响基因的功能丧失。牵涉于疾病中的三核苷酸重复序列包括CGG、GCC、GAA、CTG和CAG单元。序列本身的性质和重复序列的位置可影响疾病发病机制。X连锁三核苷酸疾病是脆性X综合征(FRAXA)、脆性XE MR(FRAXE)和脆性X震颤/共济失调综合征(FXTAS)。这组疾病包括功能丧失突变和毒性RNA产生。常染色体疾病包括肌强直性营养不良、弗里德赖希氏共济失调和两种类型的脊髓小脑性共济失调(SCA8和SCA12)。疾病的表型表现是高度可变的，并且发病机制也因疾病而异。
聚谷氨酰胺重复序列疾病是特定的三核苷酸重复序列疾病类别。这些疾病由位于基因的蛋白质编码区中并且编码由这些基因编码的蛋白质中的聚谷氨酰胺束的外显子重复序列引起。神经元的亚群特别容易受到聚谷氨酰胺重复序列疾病机制的影响。以下实例是已知的聚谷氨酰胺重复序列疾病：齿状核红核-苍白球路易体萎缩症(DRPLA)、亨廷顿氏病、脊髓延髓肌营养不良和1型、2型、3型、6型、7型和17型脊髓小脑性共济失调。亨廷顿氏病样2可由致病性聚谷氨酰胺重复序列机制引起。聚谷氨酰胺重复序列疾病通常产生在生命的相对晚期发作并且导致进行性神经元功能障碍并最终导致严重的神经变性的症状。这些疾病的标志是含有聚谷氨酰胺束的蛋白质聚集体的存在，主要在受影响神经元的细胞核中发现。含有错误折叠的重复序列的蛋白质可以是毒性的，并且蛋白质聚集体可与转录调控因子具有改变的相互作用。但是，确切的发病机制是复杂的。不仅重复序列扩增确实影响编码具有不同功能的蛋白质的基因，而且聚谷氨酰胺重复序列疾病也可在脑的不同区域中显现。聚谷氨酰胺重复序列蛋白可在不适当活化细胞的凋亡途径中起作用，从而导致细胞死亡。
还已经发现编码聚丙氨酸束的核苷酸重复序列引起疾病。例如，编码丙氨酸束的三核苷酸重复序列与先天性畸形综合征相关。受影响的基因编码在发育过程中起作用的转录因子，并且重复序列导致错误折叠的蛋白质及蛋白质聚集和降解。各种其它大小的核苷酸重复系列单元的不稳定区域也是疾病的基础。四核苷酸重复序列引起2型肌强直性营养不良，并且五核苷酸重复序列导致SCA 10和SCA 31。十二聚体重复序列一直参与进行性肌阵挛性癫痫中。
不编码蛋白质的基因区段中三核苷酸重复序列的扩增可通过产生异常RNA而引起疾病。此外，重复序列扩增不必涉及三核苷酸。例如，在C9ORF72的非编码区中GGGGCC六核苷酸重复序列的扩增是两种疾病，即常染色体显性额颞叶痴呆(FTD)和肌萎缩性侧索硬化(ALS)的最常见原因。受这种常染色体显性突变折磨的个体经历执行功能和行为改变的缺陷(FTD)或运动神经元功能障碍(ALS)。一些患者可具有FTD和ALS症状的组合。C9ORF72六核苷酸重复序列也罕见地与帕金森病、假性痴呆、精神病症和其它神经系统疾病相关。尽管C9ORF72中六核苷酸重复序列的数目通常少于25，但突变重复序列区域最多可含有1500个或更多个六核苷酸单元。研究提出，六核苷酸重复序列区域是不稳定的并且异常长的重复序列可在易于扩增的易感单倍型背景上发生。
发明内容
本公开的方面包括通过使细胞与有效量的四氢咔唑胺化合物接触来降低细胞中的靶基因的有害影响，如细胞中含有突变型延伸核苷酸重复序列(NR)的靶基因的有害活性的方法。含有突变型延伸NR的靶基因的有害活性(例如，由其编码的产物的毒性和/或功能失调)可例如通过降低(并且在一些情况下差异地、包括选择性地降低)由所述靶基因编码的毒性表达产物(例如，RNA或蛋白质)的产生或活性来降低。还提供了用于实施主题方法的药盒和组合物。
附图说明
图1A-1B.将iPSC用不同剂量的化合物1处理24小时。收集细胞并且裂解以进行蛋白质定量。将等量的蛋白质施加到SDS-PAGE凝胶上用于蛋白质印迹。突变型HTT蛋白被聚Q抗体(来自Millipore的MAB1574)识别，而野生型HTT蛋白则被抗亨廷顿蛋白抗体(来自Millipore的MAB2166)印迹(图1A)。两种蛋白质均通过Li-Cor Odyssey进行扫描和定量，并且通过微管蛋白进行归一化(图1B)。
图2A.在用或不用化合物1处理的果蝇中对复眼的形态进行了分析。Gmr-Htt97Q/+(一种HD蝇模型)显示“毛糙眼”表型，而Gmr/+被包括作为正常对照(左图)。为了量化用10和100μM的化合物1处理的Gmr-Htt97Q/+中“毛糙眼”的出现，从每组中随机挑选十只蝇，并且在显微镜下确定具有“毛糙眼”表型的蝇的数量。与未处理的组相比，显示经处理的组中具有“毛糙眼”表型的HD蝇的相对百分比(右图)。数据呈现为平均值±SD(N＝3；**，根据学生t检验p<0.01)。
图2B.在存在或不存在化合物1处理的情况下测量HD蝇(elav::Htt97Q)羽化率。在羽化后3至4天收集由雄性(elav-gal4/cyo)和雌性(UAS-Htt97Q/UAS-Htt97Q)蝇的杂交产生的100只新孵化的蝇。羽化率由HD蝇(elav::Htt97Q)的数量对比非HD蝇(cyo::Htt97Q)的数量决定(N＝3；*，根据学生t检验p<0.05)。
定义
在更详细地描述示例性实施方案之前，阐述以下定义以说明和限定说明书中所用术语的含义和范围。任何未定义的术语都具有其本领域公认的含义。
提供适用于合成所公开的化合物的通常已知的化学合成方案和条件的许多通用参考文献是可获得的(参见例如，Smith and March,March's Advanced OrganicChemistry:Reactions,Mechanisms,and Structure,第五版,Wiley-Interscience,2001；或Vogel,A Textbook of Practical Organic Chemistry,Including QualitativeOrganic Analysis,第四版,New York:Longman,1978)。
当本文所述的化合物含有一个或多个手性中心和/或双键异构体(即几何异构体)、对映异构体或非对映异构体时，化合物的所有可能的对映异构体和立体异构体，包括立体异构纯形式(例如，几何纯、对映异构体纯或非对映异构体纯)以及对映异构和立体异构混合物都包括在本文化合物的描述中。使用熟练的技术人员熟知的分离技术或手性合成技术，对映异构和立体异构混合物可被拆分成其组分对映异构体或立体异构体。所述化合物也可以若干互变异构形式存在，包括烯醇形式、酮形式以及其混合物。因此，本文描绘的化学结构涵盖所示化合物的所有可能的互变异构形式。所描述的化合物还包括同位素标记的化合物，其中一个或多个原子具有的原子质量与自然界中常规发现的原子质量不同。可并入本文公开的化合物中的同位素的实例包括但不限于2H、3H、11C、13C、14C、15N、18O、17O等。化合物可以非溶剂化形式以及溶剂化形式存在，包括水合形式。一般来说，可使化合物水合或溶剂化。某些化合物可以多种结晶或非晶形形式存在。一般来说，所有物理形式对于本文所设想的用途都等效并且意图属于本公开的范围内。
“烷基”是指具有1至10个碳原子且如1至6个碳原子、或1至5、或1至4、或1至3个碳原子的单价饱和脂族烃基。此术语包括，例如，直链和支链烃基，如甲基(CH3-)、乙基(CH3CH2-)、正丙基(CH3CH2CH2-)、异丙基((CH3)2CH-)、正丁基(CH3CH2CH2CH2-)、异丁基((CH3)2CHCH2-)、仲丁基((CH3)(CH3CH2)CH-)、叔丁基((CH3)3C-)、正戊基(CH3CH2CH2CH2CH2-)以及新戊基((CH3)3CCH2-)。
术语“取代的烷基”是指如本文所定义的烷基，其中烷基链中的一个或多个碳原子已任选地被诸如-O-、-N-、-S-、-S(O)n-(其中n是0至2)、-NR-(其中R是氢或烷基)并且具有1至5个选自由以下组成的组的取代基的杂原子取代：烷氧基、取代的烷氧基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、酰基、酰基氨基、酰氧基、氨基、氨酰基、氨基酰氧基、氧基氨酰基、叠氮基、氰基、卤素、羟基、氧代基、硫代酮基、羧基、羧基烷基、硫代芳氧基、硫代杂芳氧基、硫代杂环氧基、硫醇、硫代烷氧基、取代的硫代烷氧基、芳基、芳氧基、杂芳基、杂芳氧基、杂环基、杂环氧基、羟基氨基、烷氧基氨基、硝基、-SO-烷基、-SO-芳基、-SO-杂芳基、-SO2-烷基、-SO2-芳基、-SO2-杂芳基和-NRaRb，其中R’和R”可相同或不同并且选自氢、任选取代的烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、芳基、杂芳基和杂环。
“烯基”本身或作为另一取代基的一部分是指具有至少一个通过从烯烃的单个碳原子中除去一个氢原子而衍生的碳-碳双键的不饱和的支链、直链或环状烷基。所述基团可围绕双键呈顺式或反式构型。在一些情况下，烯基包括但不限于乙烯基；丙烯基，如丙-1-烯-1-基、丙-1-烯-2-基、丙-2-烯-1-基(烯丙基)、丙-2-烯-2-基、环丙-1-烯-1-基、环丙-2-烯-1-基；丁烯基，如丁-1-烯-1-基、丁-1-烯-2-基、2-甲基-丙-1-烯-1-基、丁-2-烯-1-基、丁-2-烯-1-基、丁-2-烯-2-基、丁-1,3-二烯-1-基、丁-1,3-二烯-2-基、环丁-1-烯-1-基、环丁-1-烯-3-基、环丁-1,3-二烯-1-基等；等等。
“炔基”本身或作为另一取代基的一部分是指具有至少一个通过从炔烃的单个碳原子中除去一个氢原子而衍生的碳-碳三键的不饱和的支链、直链或环状烷基。在一些情况下，炔基包括但不限于乙炔基；丙炔基，如丙-1-炔-1-基、丙-2-炔-1-基等；丁炔基，如丁-1-炔-1-基、丁-1-炔-3-基、丁-3-炔-1-基等；等等。
“酰基”是指基团H-C(O)-、烷基-C(O)-、取代的烷基-C(O)-、烯基-C(O)-、取代的烯基-C(O)-、炔基-C(O)-、取代的炔基-C(O)-、环烷基-C(O)-、取代的环烷基-C(O)-、环烯基-C(O)-、取代的环烯基-C(O)-、芳基-C(O)-、取代的芳基C(O)-、杂芳基-C(O)-、取代的杂芳基-C(O)-、杂环基-C(O)-以及取代的杂环基-C(O)-，其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环如本文所定义。例如，酰基包括“乙酰基”CH3C(O)-
“烷氧基”是指基团-O-烷基，其中烷基如本文所定义。烷氧基包括，例如，甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基等。术语“烷氧基”还指基团烯基-O-、环烷基-O-、环烯基-O-和炔基-O-，其中烯基、环烷基、环烯基和炔基如本文所定义。术语“取代的烷氧基”是指基团取代的烷基-O-、取代的烯基-O-、取代的环烷基-O-、取代的环烯基-O-和取代的炔基-O-，其中取代的烷基、取代的烯基、取代的环烷基、取代的环烯基和取代的炔基如本文所定义。
“氨基”是指基团–NH2。术语“取代的氨基”是指基团-NRR，其中每个R独立地选自由以下组成的组：氢、烷基、取代的烷基、环烷基、取代的环烷基、烯基、取代的烯基、环烯基、取代的环烯基、炔基、取代的炔基、芳基、杂芳基和杂环基，其条件是至少一个R不是氢。
“氨基磺酰基”是指基团–SO2NR21R22，其中R21和R22独立地选自由以下组成的组：氢、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、芳基、取代的芳基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环、取代的杂环，并且其中R21和R22任选地与结合至其的氮连接在一起以形成杂环或取代的杂环基团，并且烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环和取代的杂环如本文所定义。
“磺酰基氨基”是指基团–NR21SO2R22，其中R21和R22独立地选自由以下组成的组：氢、烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、芳基、取代的芳基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环和取代的杂环，并且其中R21和R22任选地与结合至其的源自连接在一起以形成杂环或取代的杂环基团，并且其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环和取代的杂环如本文所定义。
“芳基”或“Ar”是指具有单个环(如存在于苯基中)的具有6至18个碳原子的单价芳族碳环基团或具有多个稠环的环体系(此类芳族环体系的实例包括萘基、蒽基和茚满基)，所述稠环可以是或可以不是芳族的，其条件是附接点是通过芳族环的原子。此术语包括，例如，苯基和萘基。除非另外受关于芳基取代基的定义限制，否则此类芳基可任选地被1至5个取代基或1至3个取代基取代，所述取代基选自酰氧基、羟基、硫醇、酰基、烷基、烷氧基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、取代的烷基、取代的烷氧基、取代的烯基、取代的炔基、取代的环烷基、取代的环烯基、氨基、取代的氨基、氨酰基、酰基氨基、烷芳基、芳基、芳氧基、叠氮基、羧基、羧基烷基、氰基、卤素、硝基、杂芳基、杂芳氧基、杂环基、杂环氧基、氨基酰氧基、氧基酰基氨基、硫代烷氧基、取代的硫代烷氧基、硫代芳氧基、硫代杂芳氧基、-SO-烷基、-SO-取代的烷基、-SO-芳基、-SO-杂芳基、-SO2-烷基、-SO2-取代的烷基、-SO2-芳基、-SO2-杂芳基和三卤代甲基。
“羧基(Carboxyl)”、“羧基(carboxy)”或“羧酸盐”是指–CO2H或其盐。
“羧基酯(Carboxyl ester)”或“羧基酯(carboxy ester)”或术语“羧基烷基(carboxyalkyl)”或“羧基烷基(carboxylalkyl)”是指基团-C(O)O-烷基、-C(O)O-取代的烷基、-C(O)O-烯基、-C(O)O-取代的烯基、-C(O)O-炔基、-C(O)O-取代的炔基、-C(O)O-芳基、-C(O)O-取代的芳基、-C(O)O-环烷基、-C(O)O-取代的环烷基、-C(O)O-环烯基、-C(O)O-取代的环烯基、-C(O)O-杂芳基、-C(O)O-取代的杂芳基、-C(O)O-杂环和-C(O)O-取代的杂环，其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环和取代的杂环如本文所定义。
“(羧基酯)氧基”或“碳酸根”是指基团–O-C(O)O-烷基、-O-C(O)O-取代的烷基、-O-C(O)O-烯基、-O-C(O)O-取代的烯基、-O-C(O)O-炔基、-O-C(O)O-取代的炔基、-O-C(O)O-芳基、-O-C(O)O-取代的芳基、-O-C(O)O-环烷基、-O-C(O)O-取代的环烷基、-O-C(O)O-环烯基、-O-C(O)O-取代的环烯基、-O-C(O)O-杂芳基、-O-C(O)O-取代的杂芳基、-O-C(O)O-杂环和-O-C(O)O-取代的杂环，其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环和取代的杂环如本文所定义。
“氰基”或“腈”是指基团–CN。
“环烷基”是指具有单个或多个环状环(包括稠环、桥环和螺环体系)的具有3至10个碳原子的环状烷基。合适的环烷基的实例包括，例如，金刚烷基、环丙基、环丁基、环戊基、环辛基等。此类环烷基包括，例如，单环结构如环丙基、环丁基、环戊基、环辛基等；或多环结构如金刚烷基等。
术语“取代的环烷基”是指具有1-5个取代基或1-3个取代基的环烷基，所述取代基选自烷基、取代的烷基、烷氧基、取代的烷氧基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、酰基、酰基氨基、酰氧基、氨基、取代的氨基、氨酰基、氨基酰氧基、氧基氨酰基、叠氮基、氰基、卤素、羟基、氧代基、硫代酮基、羧基、羧基烷基、硫代芳氧基、硫代杂芳氧基、硫代杂环氧基、硫醇、硫代烷氧基、取代的硫代烷氧基、芳基、芳氧基、杂芳基、杂芳氧基、杂环基、杂环氧基、羟基氨基、烷氧基氨基、硝基、-SO-烷基、-SO-取代的烷基、-SO-芳基、-SO-杂芳基、-SO2-烷基、-SO2-取代的烷基、-SO2-芳基和-SO2-杂芳基。
“杂环(Heterocycle)”、“杂环的(heterocyclic)”、“杂环烷基”和“杂环基”是指具有单个环或多个稠环(包括稠环、桥环和螺环体系)并且具有3至20个环原子、包括1至10个杂原子的饱和或不饱和的基团。这些环原子选自由以下组成的组：氮、硫或氧，其中在稠环体系中，一个或多个环可以是环烷基、芳基或杂芳基，其条件是附接点是通过非芳族环。在某些实施方案中，杂环基团的氮和/或硫原子被任选地氧化以提供N-氧化物、-S(O)-或–SO2-部分。
“杂芳基”是指具有1至15个碳原子、如1至10个碳原子和1至10个环内杂原子的芳族基团，所述杂原子选自由氧、氮和硫组成的组。此类杂芳基可在环体系中具有单个环(如吡啶基、咪唑基或呋喃基)或多个稠环(例如像，在诸如吲嗪基、喹啉基、苯并呋喃、苯并咪唑基或苯并噻吩基的基团中)，其中所述环体系内的至少一个环是芳族的，并且所述环体系内的至少一个环是芳族的，其条件是附接点是通过芳族环的原子。在某些实施方案中，杂芳基的氮和/或硫环原子被任选地氧化以提供N-氧化物(N→O)、亚磺酰基或磺酰基部分。此术语包括，例如，吡啶基、吡咯基、吲哚基、苯硫基和呋喃基。除非另外受关于杂芳基取代基的定义限制，否则此类杂芳基可任选地被1至5个取代基或1至3个取代基取代，所述取代基选自酰氧基、羟基、硫醇、酰基、烷基、烷氧基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、取代的烷基、取代的烷氧基、取代的烯基、取代的炔基、取代的环烷基、取代的环烯基、氨基、取代的氨基、氨酰基、酰基氨基、烷芳基、芳基、芳氧基、叠氮基、羧基、羧基烷基、氰基、卤素、硝基、杂芳基、杂芳氧基、杂环基、杂环氧基、氨基酰氧基、氧基酰基氨基、硫代烷氧基、取代的硫代烷氧基、硫代芳氧基、硫代杂芳氧基、-SO-烷基、-SO-取代的烷基、-SO-芳基、-SO-杂芳基、-SO2-烷基、-SO2-取代的烷基、-SO2-芳基和-SO2-杂芳基以及三卤代甲基。
术语“取代的杂环(substituted heterocycle)”、“取代的杂环(substitutedheterocyclic)”、“取代的杂环基团(substituted heterocyclic group)”以及“取代的杂环基(substituted heterocyclo)”是指被一个或多个基团取代的杂环(heterocycle)、杂环的(heterocyclic)以及杂环(heterocyclo)基团，所述一个或多个基团优选地选自烷基、取代的烷基、烯基、氧代基、芳基、取代的芳基、杂环基、取代的杂环基、碳环基(任选取代的)、卤基、羟基、烷氧基(任选取代的)、芳氧基(任选取代的)、烷酰基(任选取代的)、芳酰基(任选取代的)、烷基酯(任选取代的)、芳基酯(任选取代的)、氰基、硝基、酰胺基、氨基、取代的氨基、内酰胺、尿素、尿烷、磺酰基等，其中任选地一对或多对取代基与它们所键合的原子一起形成3至7元环。
杂环和杂芳基的实例包括但不限于氮杂环丁烷、吡咯、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、吲嗪、异吲哚、吲哚、二氢吲哚、吲唑、嘌呤、喹嗪、异喹啉、喹啉、酞嗪、萘基吡啶、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、咔唑、咔啉、菲啶、吖啶、菲咯啉、异噻唑、吩嗪、异噁唑、吩噁嗪、吩噻嗪、咪唑烷、咪唑啉、哌啶、哌嗪、二氢吲哚、邻苯二甲酰亚胺、1,2,3,4-四氢异喹啉、4,5,6,7-四氢苯并[b]噻吩、噻唑、噻唑烷、噻吩、苯并[b]噻吩、吗啉基、硫代吗啉基(也称为硫杂吗啉基)、1,1-二氧代硫代吗啉基、哌啶基、吡咯烷、四氢呋喃基等。
“磺酰基”是指基团SO2-烷基、SO2-取代的烷基、SO2-烯基、SO2-取代的烯基、SO2-环烷基、SO2-取代的环烷基、SO2-环烯基、SO2-取代的环烯基、SO2-芳基、SO2-取代的芳基、SO2-杂芳基、SO2-取代的杂芳基、SO2-杂环和SO2-取代的杂环，其中烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、炔基、取代的炔基、环烷基、取代的环烷基、环烯基、取代的环烯基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环和取代的杂环如本文所定义。磺酰基包括，例如，甲基-SO2-、苯基-SO2-和4-甲基苯基-SO2-。
除了本文中关于各个术语所公开的基团之外，除非另有说明，否则用于取代指定基团或自由基中的饱和碳原子上的一个或多个氢的取代基(单个碳上的任何两个氢可被＝O、＝NR70、＝N-OR70、＝N2或＝S取代)是-R60、卤基、＝O、-OR70、-SR70、-NR80R80、三卤代甲基、-CN、-OCN、-SCN、-NO、-NO2、＝N2、-N3、-SO2R70、-SO2O–M+、-SO2OR70、-OSO2R70、-OSO2O–M+、-OSO2OR70、-P(O)(O–)2(M+)2、-P(O)(OR70)O–M+、-P(O)(OR70)2、-C(O)R70、-C(S)R70、-C(NR70)R70、-C(O)O–M+、-C(O)OR70、-C(S)OR70、-C(O)NR80R80、-C(NR70)NR80R80、-OC(O)R70、-OC(S)R70、-OC(O)O-M+、-OC(O)OR70、-OC(S)OR70、-NR70C(O)R70、-NR70C(S)R70、-NR70CO2 –M+、-NR70CO2R70、-NR70C(S)OR70、-NR70C(O)NR80R80、-NR70C(NR70)R70以及-NR70C(NR70)NR80R80，其中R60选自由以下组成的组：任选取代的烷基、环烷基、杂烷基、杂环烷基烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂芳基和杂芳基烷基，每个R70独立地是氢或R60；每个R80独立地是R70或可替代地，两个R80与它们所键合的氮原子一起形成可任选地包括1至4个相同或不同的额外杂原子的5元、6元或7元杂环烷基，所述杂原子选自由O、N和S组成的组，其中N可具有-H或C1-C3烷基取代；并且每个M+是带有净单一正电荷的抗衡离子。每个M+可独立地是，例如，碱金属离子，如K+、Na+、Li+；铵离子，如+N(R60)4；或碱土金属离子，如[Ca2+]0.5、[Mg2+]0.5或[Ba2+]0.5(“下标0.5表示此类二价碱土金属离子的抗衡离子之一可以是本发明化合物的离子化形式并且另一个是典型的抗衡离子，如氯离子，或本文公开的两种离子化的化合物可用作此类二价碱土金属离子的抗衡离子，或者本发明的双离子化的化合物可用作此类二价碱土金属离子的抗衡离子)。作为具体实例，-NR80R80旨在包括-NH2、-NH-烷基、N-吡咯烷基、N-哌嗪基、4N-甲基-哌嗪-1-基和N-吗啉基。
除本文的公开内容外，除非另有说明，否则“取代的”烯烃、炔烃、芳基和杂芳基中的不饱和碳原子上的氢的取代基是：-R60、卤基、-O-M+、-OR70、-SR70、-S–M+、-NR80R80、三卤代甲基、-CF3、-CN、-OCN、-SCN、-NO、-NO2、-N3、-SO2R70、-SO3 –M+、-SO3R70、-OSO2R70、-OSO3 –M+、-OSO3R70、-PO3 -2(M+)2、-P(O)(OR70)O–M+、-P(O)(OR70)2、-C(O)R70、-C(S)R70、-C(NR70)R70、-CO2 –M+、-CO2R70、-C(S)OR70、-C(O)NR80R80、-C(NR70)NR80R80、-OC(O)R70、-OC(S)R70、-OCO2 –M+、-OCO2R70、-OC(S)OR70、-NR70C(O)R70、-NR70C(S)R70、-NR70CO2 –M+、-NR70CO2R70、-NR70C(S)OR70、-NR70C(O)NR80R80、-NR70C(NR70)R70以及-NR70C(NR70)NR80R80，其中R60、R70、R80和M+如先前所定义，其条件是在取代的烯烃或炔烃的情况下，取代基不是-O-M+、-OR70、-SR70或-S–M+。
除了本文中关于各个术语所公开的基团之外，除非另有说明，否则“取代的”杂烷基和环杂烷基中的氮原子上的氢的取代基是-R60、-O-M+、-OR70、-SR70、-S-M+、-NR80R80、三卤代甲基、-CF3、-CN、-NO、-NO2、-S(O)2R70、-S(O)2O-M+、-S(O)2OR70、-OS(O)2R70、-OS(O)2O-M+、-OS(O)2OR70、-P(O)(O-)2(M+)2、-P(O)(OR70)O-M+、-P(O)(OR70)(OR70)、-C(O)R70、-C(S)R70、-C(NR70)R70、-C(O)OR70、-C(S)OR70、-C(O)NR80R80、-C(NR70)NR80R80、-OC(O)R70、-OC(S)R70、-OC(O)OR70、-OC(S)OR70、-NR70C(O)R70、-NR70C(S)R70、-NR70C(O)OR70、-NR70C(S)OR70、-NR70C(O)NR80R80、-NR70C(NR70)R70以及-NR70C(NR70)NR80R80，其中R60、R70、R80和M+如先前所定义。
除本文的公开内容外，在某些实施方案中，被取代的基团具有1、2、3或4个取代基，1、2或3个取代基，1或2个取代基或1个取代基。
术语“药学上可接受的盐”是指可接受施用至诸如哺乳动物的患者的盐(对于给定剂量方案，具有可接受的哺乳动物安全性的带抗衡离子的盐)。此类盐可衍生自药学上可接受的无机或有机碱以及药学上可接受的无机或有机酸。“药学上可接受的盐”是指化合物的药学上可接受的盐，所述盐衍生自本领域中熟知的各种有机和无机抗衡离子，并且包括，仅举例说明，钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、铵盐、四烷基铵盐等；并且当分子含有碱性官能度时，包括有机或无机酸的盐，如盐酸盐、氢溴酸盐、甲酸盐、酒石酸盐、苯磺酸盐、甲磺酸盐、乙酸盐、马来酸盐、草酸盐等。
“药物有效量”和“治疗有效量”是指足以引发所需治疗作用(例如，治疗特定病症或疾病或其一种或多种症状和/或预防所述疾病或病症的发生)的化合物的量。关于聚谷氨酰胺疾病，药物或治疗有效量包括尤其足以预防或引起受试者脑中的蛋白质沉积物的减少的量。
术语“其盐”是指当酸的质子被诸如金属阳离子或有机阳离子等的阳离子替代时形成的化合物。在适用的情况下，盐是药学上可接受的盐，尽管对于不意图施用至患者的中间体化合物的盐而言并不需要这一点。举例来说，本发明化合物的盐包括其中化合物被无机或有机酸质子化以形成阳离子的那些盐，其中无机或有机酸的缀合碱为盐的阴离子组分。
“溶剂合物”是指由溶剂分子与溶质的分子或离子的组合形成的络合物。溶剂可以是有机化合物、无机化合物或两者的混合物。溶剂的一些实例包括但不限于甲醇、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜和水。当溶剂为水时，则所形成的溶剂合物是水合物。
“立体异构体(Stereoisomer)”和“立体异构体(stereoisomers)”是指具有相同的原子连接性、但在空间中原子排列不同的化合物。立体异构体包括顺式-反式异构体、E和Z异构体、对映异构体和非对映异构体。
“互变异构体”是指仅在原子的电子键和/或质子的位置方面不同的分子的替代形式，如烯醇-酮和亚胺-烯胺互变异构体，或含有-N＝C(H)-NH-环原子排列的杂芳基的互变异构形式，如吡唑、咪唑、苯并咪唑、三唑和四唑。本领域普通技术人员将认识到其它互变异构环原子排列是可能的。
还令人感兴趣的作为活性剂用于所述方法的实施方案中是前药。此类前药通常是化合物的功能衍生物，其在体内易于转化成所需的化合物。因此，在本公开的方法中，术语“施用”涵盖施用具体公开的化合物或与可能未具体公开、但在向有需要的受试者施用后在体内转化为指定化合物的化合物一起施用。用于选择和制备合适的前药衍生物的常规程序描述于例如Wermuth,"Designing Prodrugs and Bioprecursors"in Wermuth,编著ThePractice of Medicinal Chemistry,第2版,第561-586页(Academic Press 2003)中。前药包括在体内(例如在人体内)水解以产生适用于本公开的方法和组合物的本文所述的化合物的酯。合适的酯基团包括但不限于，衍生自药学上可接受的脂族羧酸，具体地烷酸、烯酸、环烷酸以及烷二酸的那些，其中每个烷基或烯基部分具有不超过6个碳原子。说明性的酯包括甲酸酯、乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、丙烯酸酯、柠檬酸酯、琥珀酸酯和乙基琥珀酸酯。
如本文所用的术语“样品”涉及含有一种或多种目标组分的材料或材料的混合物，通常但不一定呈流体形式，即水性形式。样品可来自多种来源，如来自食品、环境材料、生物样品或固体，如从个体分离的组织或流体，包括但不限于例如血浆、血清、脊髓液、精液、淋巴液，皮肤、呼吸道、肠道和泌尿生殖道的外部区段，泪液、唾液、乳、血细胞、肿瘤、器官，以及还有体外细胞培养成分的样品(包括但不限于由细胞在细胞培养基中生长产生的条件培养基、推定病毒感染的细胞、重组细胞和细胞组分)。在所述方法的某些实施方案中，样品包括细胞。在所述方法的一些实例中，细胞是在体外。在所述方法的一些实例中，细胞是在体内。
术语的其它定义可在整个说明书中出现。
具体实施方式
如上文所概述，本公开的方面包括通过使细胞与有效量的四氢咔唑胺化合物接触来降低细胞中的靶基因的有害影响，如细胞中含有突变型延伸核苷酸重复序列(NR)的靶基因的有害活性的方法。含有突变型延伸NR的靶基因的有害活性(例如，由其编码的产物的毒性和/或功能失调)可例如通过降低(并且在一些情况下差异地、包括选择性地降低)由所述靶基因编码的毒性表达产物(例如，RNA或蛋白质)的产生或活性来降低。还提供了用于实施主题方法的药盒和组合物。本发明的方法、药盒和组合物可用于各种不同的应用中，包括预防或治疗与含有突变型延伸核苷酸重复序列，例如突变型延伸三核苷酸重复序列的基因相关的疾病病状，如亨廷顿氏病(HD)。
在更详细地描述本发明之前，应理解本发明不限于所描述的特定实施方案，因为所述实施方案当然可以变化。还应理解，本文使用的术语仅出于描述特定实施方案的目的，并且并不意图是限制性的，因为本发明的范围将仅受所附权利要求限制。
在提供值的范围的情况下，应理解除非上下文另外清楚地指示，否则本发明内涵盖所述范围的上限与下限之间的各插入值(至下限单位的十分之一)和在所陈述的范围中的任何其它陈述值或插入值。这些较小范围的上限和下限可独立地包括在更小的范围内，并且也涵盖在本发明内，从属于所陈述范围内任何明确排除的限值。当所陈述范围包括限值中的一者或两者时，本发明中还包括排除那些所包括的限值中的任一者或两者的范围。
某些范围在本文中通过前面带有术语“约”的数值呈现。术语“约”在本文使用来为它之后的确切数字以及接近于或近似所述术语之后的数字的数字提供字面支持。在确定数值是接近还是近似具体列举的数值时，接近或近似的未列举的数值可以是在其出现的上下文中提供与具体列举的数值大致等同的数值。
除非另外定义，否则本文使用的所有技术性和科学性术语具有与本发明所属领域的技术人员通常所理解的相同的含义。虽然与本文所描述的那些方法和材料相似或等效的任何方法和材料也可用于实施或测试本发明，但是现在描述代表性例示方法和材料。
在本说明书中引用的所有公布和专利都以引用的方式并入本文，所述引用的程度就如同已具体地和个别地指示将各个别公布或专利以引用的方式并入一般，并且以引用的方式并入本文来公开和描述与所述公布引用的内容相关的方法和/或材料。对任何公布的引用均针对其在申请日之前的公开内容并且不应被解释为承认本发明由于先前发明而无权先于所述公布。此外，所提供的公布日期可不同于可能需要独立确认的实际公布日期。
应指出，除非上下文另有明确规定，否则如在本文和随附权利要求书中所用，单数形式“一个/种(a/an)”和“所述”包括复数个指示物。应进一步指出，权利要求书可经拟订以排除任何任选的要素。因此，此表述意图作为在列举权利要求要素时使用诸如“单独地”、“仅仅”等的独占性术语或使用“否定”限制的先行基础。
本领域的技术人员在阅读本公开时将显而易见的是，本文所描述且说明的各个个别实施方案具有离散组分和特征，所述组分和特征可易于与任何其它若干实施方案的特征分离或组合而不偏离本发明的范围或精神。任何叙述的方法均可以叙述的事件的顺序或以在逻辑上可能的任何其它顺序进行。
四氢咔唑胺化合物
本公开的方面包括四氢咔唑胺化合物，其可用于降低包含延伸核苷酸重复序列(NR)的靶基因在细胞中的有害影响。四氢咔唑胺化合物是具有四氢-1H-咔唑-1-胺核心结构的化合物，其可在任何一个或多个方便的位置处被进一步取代。主题化合物可以是氨基取代的2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-1-胺化合物，其中1-氨基被烷基、取代的烷基、环烷基、取代的环烷基、杂环、取代的杂环、芳基、取代的芳基、芳烷基和取代的芳烷基取代。2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-1-胺核心结构可在咔唑环结构的任何方便的碳原子处被进一步取代。目标取代基包括但不限于烷基。还包括本文所述的任何四氢咔唑胺化合物的环戊[b]吲哚-3-胺和环庚[b]吲哚-6-胺衍生物，其包括与吲哚环稠合的5元或7元碳环。
在一些实施方案中，所述四氢咔唑胺化合物具有式(I)的结构：
Figure BDA0002384316250000121
其中：
n是0、1或2；
R1、R2和R3独立地选自H、烷基、取代的烷基、酰基、取代的酰基、磺酰基、取代的磺酰基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；
R5-R8独立地选自H、卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；并且
每个R4独立地选自卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环，其中m是0、1、2、3或4。在式(I)的某些实例中，所述化合物不是
Figure BDA0002384316250000131
在式(I)的一些实例中，R3选自选自烷基、取代的烷基、酰基、取代的酰基、磺酰基、取代的磺酰基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环。在式(I)的某些实例中，R3选自烷基和取代的烷基。在式(I)的某些实施方案中，R3选自环烷基和取代的环烷基。在式(I)的某些实施方案中，R3选自芳烷基和取代的芳烷基。在式(I)的某些实施方案中，R3选自杂芳基-烷基和取代的杂芳基-烷基。在式(I)的一些情况下，R3选自酰基、取代的酰基、磺酰基和取代的磺酰基。在式(I)的某些情况下，R3选自酰基和取代的酰基。在这些实施方案的一些情况下，R1和R2是H。在一些情况下，R1和R2独立地是H、烷基或取代的烷基。在一些实例中，R1是H，并且R2是烷基或取代的烷基。在一些实例中，R1是H，并且R2是甲基、乙基、正丙基或异丙基。在式(I)的某些实施方案中，所述四氢咔唑胺化合物具有式(II)的结构：
Figure BDA0002384316250000132
其中：
R1-R8和m如针对式(I)所定义；
p是0、1、2、3或4；并且
R11选自烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环和取代的杂环。在式(II)的某些实例中，所述化合物不是
Figure BDA0002384316250000133
在式(II)的一些实例中，R11是烷基或取代的烷基。在式(II)的某些实例中，R11是芳基或取代的芳基。在式(II)的一些情况下，R11是杂芳基或取代的杂芳基。在式(II)的某些情况下，R11是杂环或取代的杂环。在式II的一些实施方案中，p是0。在式(II)的某些实施方案中，p是1。在式(II)的一些实例中，p是2。在式(II)的某些实例中，p是3。在式(II)的一些实例中，p是0或1，并且R11选自烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基和取代的杂芳基。在式(II)的一些实例中，p是0或1，并且R11选自芳基、取代的芳基、杂芳基和取代的杂芳基。
在式(II)的一些情况下，p是0，并且R11是烷基或取代的烷基。在式(II)的一些情况下，p是0，并且R11是低级烷基。在式(II)的一些情况下，p是0，并且R11是取代的烷基。在式(II)的一些情况下，p是0，并且R11是取代的低级烷基。在式(II)的一些情况下，p是0，并且R11是被羟基、烷氧基或取代的烷氧基取代的低级烷基。在式(II)的一些情况下，p是0，并且R11是–(CH2)a-OR31，其中R31是H或低级烷基，并且a是1、2、3、4、5或6。在式(II)的一些情况下，p是0，并且R11是甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基。
在式(II)的某些实施方案中，p是0，并且R11是环烷基或取代的环烷基。在式(II)的某些实施方案中，p是0，并且R11是环戊基或取代的环戊基。在式(II)的某些实施方案中，p是0，并且R11是环己基或取代的环己基。
在式(II)的一些实例中，当p是2或更大时，R11不是芳基或取代的芳基。在式(II)的一些实例中，当p是2或更大时，R11不是苯基或取代的苯基。在式(II)的一些实例中，当p是2或更大时，R11不是苯基。在式(II)的一些实例中，当p是2时，R11不是芳基或取代的芳基。在式(II)的一些实例中，当p是2时，R11不是苯基或取代的苯基。在式(II)的一些实例中，当p是2时，R11不是苯基。
在式(II)的一些实例中，当p是0时，R11不是杂环或取代的杂环。在式(II)的一些实例中，当p是0时，R11不是哌啶基或取代的哌啶基。在式(II)的一些实例中，当p是0时，R11不是取代的4-哌啶基。在式(II)的一些实例中，当p是0时，R11不是芳烷基取代的4-哌啶基(例如，N-(2-苯乙基)-取代的4-哌啶基)。
在式(II)的某些实施方案中，所述四氢咔唑胺化合物具有式(III)的结构：
Figure BDA0002384316250000141
其中：
R1-R2、R4-R8和m如针对式(I)所定义；
n是0、1或2；并且
每个R22独立地选自卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环，其中q是0、1、2、3或4。在式(III)的一些实例中，n是0。在式(III)的一些情况下，n是1。在式(III)的某些实例中，n是2。在式(III)的一些实例中，q是0。在式(III)的一些情况下，q是1。在式(III)的某些实例中，q是2。在式(III)的一些实例中，q是3。在式(III)的一些情况下，q是4。在式(III)的某些实例中，n是2。
在式(III)的某些实施方案中，所述四氢咔唑胺化合物具有式(IV)或(V)的结构：
Figure BDA0002384316250000151
其中R1-R2、R5-R8如针对式(III)所定义。在式(IV)和(V)的某些实施方案中，R1是H，并且R5-R8独立地选自H、卤素、烷基、取代的烷基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺和取代的磺酰胺。在式(IV)和(V)的某些实施方案中，R1是H，并且R5-R8独立地选自H、卤素、烷基和取代的烷基。
在式(II)的某些实施方案中，所述四氢咔唑胺化合物具有式(VI)的结构：
Figure BDA0002384316250000152
其中：
R1-R2、R4-R8如针对式(III)所定义；并且
R23选自H、烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、酰基、取代的酰基、磺酰基和取代的磺酰基。在式(VI)的一些实例中，R23选自烷基和取代的烷基。在式(VI)的某些实例中，R23选自芳基、取代的芳基、杂芳基和取代的杂芳基。在式(VI)的某些情况下，R23选自酰基和取代的酰基。在式(VI)的某些实例中，R23是低级烷基。在式(VI)的一些情况下，R23是取代的低级烷基。在式(VI)的一些实例中，R23是甲基、乙基、正丙基或异丙基。在式(VI)的某些实例中，R23不是取代的烷基。在式(VI)的某些实例中，R23不是芳基取代的低级烷基。在式(VI)的某些实例中，R23不是苯基取代的乙基Ph-CH2CH2-)。在式(VI)的某些实例中，所述化合物不是
Figure BDA0002384316250000161
在式(I)的一些实施方案中，所述四氢咔唑胺化合物具有式(VII)的结构：
Figure BDA0002384316250000162
其中：
R1-R2、R4-R8和m如针对式(I)所定义；并且
R12选自烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环和取代的杂环。
在式(VII)的某些实施方案中，R12是烷基或取代的烷基。在式(VII)的某些实例中，R12是芳基或取代的芳基。在式(VII)的一些实例中，R12是杂环或取代的杂环。在式(VII)的某些情况下，R12是杂芳基或取代的杂芳基。
在式(VII)的某些实施方案中，所述四氢咔唑胺化合物具有式(VIII)的结构：
Figure BDA0002384316250000163
其中：
R1-R2、R4-R8和m如针对式(I)所定义；
Z2、Z3和Z4独立地是N、CH或CR23；并且
每个R23独立地选自H、卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环。
在式(VIII)的某些实例中，Z2是N，并且Z3和Z4是CH或CR23。在式(VIII)的某些情况下，Z3是N，并且Z2和Z4是CH或CR23。在式(VIII)的一些实例中，Z4是N，并且Z2和Z3是CH或CR23。在式(VIII)的某些实例中，R23是H。在式(VIII)的一些实例中，m是0。在式(VIII)的某些情况下，m是1。在式(VIII)的一些情况下，m是2。在式(VIII)的一些实施方案中，m是3。在式(VIII)的某些实例中，m是4。在式(VIII)的某些实例中，R23选自卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基和取代的烷氧基。
在式(VIII)的某些实施方案中，所述四氢咔唑胺化合物具有式(IX)的结构：
Figure BDA0002384316250000171
其中R1-R2、R4-R8和m如针对式(I)所定义。
在式(II)的一些情况下，p是1，并且R11是芳基或取代的芳基。在式(II)的某些情况下，p是2，并且R11是芳基或取代的芳基。在式(II)的一些实例中，p是3，并且R11是芳基或取代的芳基。在式(II)的一些情况下，p是1，并且R11是杂芳基或取代的杂芳基。在式(II)的某些情况下，p是2，并且R11是杂芳基或取代的杂芳基。在式(II)的一些实例中，p是3，并且R11是杂芳基或取代的杂芳基。
在式(II)的一些实施方案中，所述四氢咔唑胺化合物具有式(X)的结构：
Figure BDA0002384316250000172
其中：
R1-R2、R4-R8、m和p如针对式(II)所定义；并且
每个R21独立地选自卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环，其中q是0、1、2、3、4或5。在式(II)的某些实例中，所述化合物不是
Figure BDA0002384316250000181
在式(X)的某些实施方案中，p是1。在式(X)的某些实例中，p是2。在式(X)的某些情况下，p是3。在式(X)的一些实施方案中，q是0。在式(X)的一些实例中，q是1。在式(X)的一些实例中，q是2。在式(X)的一些情况下，q是3。在式(X)的某些实施方案中，p是1，并且R2是烷基或取代的烷基。在式(X)的某些实施方案中，p是1，并且R2是烷基或取代的烷基。
在式(X)的一些实例中，p是0或1。在式(X)的一些实例中，q是1或更大，并且R21不是H。在式(X)的一些实例中，R6不是卤素或硝基。在式(X)的一些实例中，R6不是卤素。在式(X)的一些实例中，R6不是溴。
在式(X)的一些实施方案中，所述四氢咔唑胺化合物具有式(XI)的结构：
Figure BDA0002384316250000182
其中R2、R5-R8、R21、p和q如针对式(X)所定义。在式(XI)的某些实例中，所述化合物不是
Figure BDA0002384316250000183
在式(XI)的某些实施方案中，R2是H，并且p是1。在式(XI)的一些实例中，R2是烷基或取代的烷基，并且p是1。在式(XI)的一些实例中，R2是甲基、乙基、正丙基或异丙基，并且p是1。在式(XI)的一些实施方案中，R2是H，并且p是2。在式(XI)的某些实例中，R2是烷基或取代的烷基，并且p是2。在式(XI)的某些情况下，q是0。在式(XI)的某些情况下，q是1，并且R21是烷基或取代的烷基。在式(XI)的一些情况下，q是1，并且R21是4-甲基、4-乙基、4-丙基或4-异丙基。
在式(XI)的一些实例中，p是0或1。在式(XI)的一些实例中，q是1或更大，并且R21不是H。在式(XI)的一些实例中，R6不是卤素或硝基。在式(XI)的一些实例中，R6不是卤素。在式(XI)的一些实例中，R6不是溴。
在式(I)、(II)、(X)和(XI)的一些实施方案中，所述四氢咔唑胺化合物具有式(XII)的结构：
Figure BDA0002384316250000191
其中：
R6是H、卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；
R31和R32各自独立地是H、卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；并且
R21-R25各自独立地是H、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环或–NR’R”，其中R'和R”各自独立地是H、烷基和取代的烷基，或者R'和R”环状连接以提供任选取代的5元或6元杂环，和/或R21-R25中的任何两者环状连接以提供稠合的芳基或杂芳基环，所述稠环任选地被R21基团进一步取代；
在式(XII)的一些实施方案中，R21-R25各自独立地是H、烷基、取代的烷基、氰基、烷氧基、取代的烷氧基或–NR’R”，或者R21-R25中的任何两者环状连接以提供稠合的芳基或杂芳基环，所述稠环任选地被进一步取代。在式(XII)的一些实例中，R21-R25各自独立地是H、烷基或取代的烷基。在式(XII)的一些实例中，R22、R23、R24和R25各自是H。
在式(XII)的一些实例中，R31和R32各自独立地是H、烷基或取代的烷基。在式(XII)的一些实例中，R31和R32各自是H。
在上述式(I)-(XII)的各种实施方案中，应理解，基团R1-R8和m(如果存在)可根据任何以下实施方案进一步定义。
在式(I)-(XI)的某些实施方案中，R1是H。在式(I)-(XI)的某些实例中，R1是烷基。在式(I)-(XI)的一些实例中，R1是甲基、乙基、正丙基或异丙基。在式(I)-(XI)的某些情况下，R1是取代的烷基。在式(I)-(XI)的某些实施方案中，R2是H。在式(I)-(XI)的某些实例中，R2是烷基。在式(I)-(XI)的一些实例中，R2是甲基、乙基、正丙基或异丙基。在式(I)-(XI)的某些情况下，R2是取代的烷基。
在式(I)-(XI)的某些实施方案中，R5-R8中的一者且仅一者是H。在式(I)-(XI)的某些实例中，R5-R8中的两者是H。在式(I)-(XI)的某些情况下，R5-R8全部是H。在式(I)-(XI)的一些实施方案中，R5是H。在式(I)-(XI)的一些实例中，R6是H。在式(I)-(XI)的一些情况下，R7是H。在式(I)-(XI)的某些实例中，R8是H。在式(I)-(XI)的一些实施方案中，R5、R7和R8各自是H。
在式(I)-(XII)的某些实施方案中，R6是卤素。在式(I)-(XII)的某些实施方案中，R6是溴。在式(I)-(XII)的某些实施方案中，R6是氯。在式(I)-(XII)的某些实施方案中，R6是烷氧基或取代的烷氧基。在式(I)-(XII)的某些实施方案中，R6是异丙氧基。在式(I)-(XII)的一些实施方案中，R6是羟基。在式(I)-(XII)的一些实例中，R6是甲氧基。在式(I)-(XII)的一些情况下，R6是乙氧基。在式(I)-(XII)的某些实施方案中，R6是烷基或取代的烷基。在式(I)-(XII)的某些实例中，R6是甲基、乙基、正丙基、异丙基或叔丁基。在式(I)-(XII)的某些情况下，R6是甲基。
在式(I)-(XI)的某些实施方案中，R6是卤素，并且R5、R7和R8各自是H。在式(I)-(XI)的某些实施方案中，R6是溴，并且R5、R7和R8各自是H。在式(I)-(XI)的某些实施方案中，R6是氯，并且R5、R7和R8各自是H。在式(I)-(XI)的某些实施方案中，R6是烷氧基或取代的烷氧基，并且R5、R7和R8各自是H。在式(I)-(XI)的某些实施方案中，R6是异丙氧基，并且R5、R7和R8各自是H。在式(I)-(XI)的一些实施方案中，R6是羟基，并且R5、R7和R8各自是H。在式(I)-(XI)的一些实例中，R6是甲氧基，并且R5、R7和R8各自是H。在式(I)-(XI)的一些情况下，R6是乙氧基，并且R5、R7和R8各自是H。在式(I)-(XI)的某些实施方案中，R6是烷基或取代的烷基，并且R5、R7和R8各自是H。在式(I)-(XI)的某些实例中，R6是甲基、乙基、正丙基、异丙基或叔丁基，并且R5、R7和R8各自是H。在式(I)-(XI)的某些情况下，R6是甲基，并且R5、R7和R8各自是H。在一些情况下，R8是氢，并且R5、R6和R7各自独立地选自卤素、烷基、取代的烷基、烷氧基、取代的烷氧基和羟基。
在式(I)-(XI)的某些实施方案中，R8是氢，并且R5、R6和R7各自独立地选自卤素、烷基、取代的烷基、烷氧基、取代的烷氧基和羟基。在式(I)-(XI)的一些实施方案中，R8是氢，并且R5、R6和R7各自独立地选自烷氧基、取代的烷氧基和羟基。在式(I)-(XI)的某些实例中，R8是氢，并且R5、R6和R7各自独立地选自甲氧基、乙氧基、正丙氧基和异丙氧基。在式(I)-(XI)的某些情况下，R8是氢，并且R5、R6和R7各自是异丙氧基。
在式(I)-(XI)的一些实施方案中，m是0。在式(I)-(XI)的一些实施方案中，m是1。在式(I)-(XI)的一些实施方案中，m是2。在式(I)-(XI)的一些实施方案中，m是3。在式(I)-(XI)的一些实施方案中，m是4。在式(I)-(XI)的一些实例中，每个R4独立地选自卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基和取代的烷氧基。在式(I)-(XI)的一些情况下，每个R4独立地选自烷基和取代的烷基。
在一些实施方案中，所述四氢咔唑胺化合物具有以下结构之一：
Figure BDA0002384316250000211
Figure BDA0002384316250000221
在一些实施方案中，所述四氢咔唑胺化合物具有以下结构：
Figure BDA0002384316250000222
在一些实施方案中，所述四氢咔唑胺化合物具有以下结构：
Figure BDA0002384316250000223
在一些实施方案中，所述四氢咔唑胺化合物不是具有以下结构的化合物：
Figure BDA0002384316250000224
在一些实施方案中，所述四氢咔唑胺化合物不是具有以下结构的化合物：
Figure BDA0002384316250000225
在某些实例中，目标四氢咔唑胺化合物，例如可用于本文所述的应用中的化合物是表1的化合物1-17中的一种。
表1：示例性化合物的性质(如使用ACDLab Percepta 2016所确定)
Figure BDA0002384316250000226
Figure BDA0002384316250000231
Figure BDA0002384316250000241
本公开的方面包括四氢咔唑胺化合物(例如，如本文所述)、其盐(例如，药学上可接受的盐)和/或其溶剂合物、水合物和/或前药形式。此外，应理解，在本文所述的具有一个或多个手性中心(例如1-氨基碳中心)的任何化合物中，如果未明确指出绝对立体化学，则每个中心可独立地具有R-构型或S-构型或其混合物。将理解，盐、溶剂合化物、水合物、前药和立体异构体的所有排列意在被本公开所涵盖。
在一些实施方案中，主题化合物或其前药形式以药学上可接受的盐的形式提供。含有胺或含氮杂芳基的化合物本质上可以是碱性的，并且因此可与任何数量的无机酸和有机酸反应以形成药学上可接受的酸加成盐。通常用于形成此类盐的酸包括无机酸，如盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸和磷酸；以及有机酸，如对甲苯磺酸、甲磺酸、草酸、对溴苯磺酸、碳酸、琥珀酸、柠檬酸、苯甲酸和乙酸；以及相关的无机酸和有机酸。此类药学上可接受的盐因此包括硫酸盐、焦硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、磷酸盐、磷酸一氢盐、磷酸二氢盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、乙酸盐、丙酸盐、癸酸盐(decanoate)、辛酸盐、丙烯酸盐、甲酸盐、异丁酸盐、癸酸盐(caprate)、庚酸盐、丙炔酸盐、草酸盐、丙二酸盐、琥珀酸盐、辛二酸盐、癸二酸盐、富马酸盐、马来酸盐、丁炔-1,4-二酸盐、己炔-1,6-二酸盐、苯甲酸盐、氯苯甲酸盐、甲基苯甲酸盐、二硝基苯甲酸盐、羟基苯甲酸盐、甲氧基苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐、对苯二甲酸盐、磺酸盐、二甲苯磺酸盐、苯乙酸盐、苯丙酸盐、苯丁酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐、β-羟基丁酸盐、乙醇酸盐、马来酸盐、酒石酸盐、甲烷磺酸盐、丙烷磺酸盐、萘-1-磺酸盐、萘-2-磺酸盐、扁桃酸盐、马尿酸盐、葡糖酸盐、乳糖醛酸盐以及类似盐。在某些具体实施方案中，药学上可接受的酸加成盐包括与无机酸如盐酸和氢溴酸形成的那些盐，以及与有机酸如富马酸和马来酸形成的那些盐。
在一些实施方案中，主题化合物以前药形式提供。“前药”是指活性剂的衍生物，其需要在体内转化以释放活性剂。在某些实施方案中，转化是酶促转化。前药在转化成活性剂之前频繁地但不一定是药学上无活性的。“前体部分”是指一种形式的保护基团，当用于遮蔽活性剂内的官能团时，所述保护基团将所述活性剂转化成前药。在一些情况下，前体部分将经由在体内通过酶或非酶方式裂解的键与药物附接。可例如根据Rautio等人(“Prodrugs:design and clinical applications”,Nature Reviews Drug Discovery 7,255-270(2008年2月))描述的策略和方法来制备主题化合物的任何方便的前药形式。
在一些实施方案中，主题化合物、其前药、立体异构体或盐以溶剂合物(例如水合物)的形式提供。如本文所用的术语“溶剂合物”是指由一个或多个溶质分子(例如前药或其药学上可接受的盐)和一个或多个溶剂分子形成的复合物或聚集体。此类溶剂合物通常是具有基本上固定的溶质与溶剂摩尔比的结晶固体。代表性的溶剂包括，例如，水、甲醇、乙醇、异丙醇、乙酸等。当溶剂为水时，则所形成的溶剂合物是水合物。
药物制剂
还提供了药物制剂。药物制剂是包含存在于药学上可接受的媒介物中的四氢咔唑胺化合物(例如，如本文所述)(例如，一种或多种主题化合物，单独或在一种或多种另外活性剂存在下)的组合物。“药学上可接受的媒介物”可为联邦或州政府的管理机构批准或列于美国药典或用于哺乳动物如人的其它公认药典中的媒介物。术语“媒介物”是指本公开的化合物与其一起配制用于向哺乳动物施用的稀释剂、佐剂、赋形剂或载体。此类药物媒介物可以是液体，如水和油，包括石油、动物、植物或合成来源的那些油，如花生油、大豆油、矿物油、芝麻油等。药物媒介物可以是盐水、阿拉伯胶、明胶、淀粉糊、滑石、角蛋白、胶态二氧化硅、尿素等等。此外，可使用助剂、稳定剂、增稠剂、润滑剂和着色剂。
当施用至哺乳动物时，本公开的化合物和组合物以及药学上可接受的媒介物、赋形剂或稀释剂可以是无菌的。在一些实例中，当静脉内施用主题化合物时，水性介质被用作媒介物，如水、盐水溶液以及葡萄糖和甘油水溶液。
药物组合物可采取胶囊、片剂、丸剂、小丸、锭剂、粉末、颗粒、糖浆、酏剂、溶液、悬浮液、乳液、栓剂或其缓释制剂的形式，或任何其它适合于施用至哺乳动物的形式。在一些实例中，所述药物组合物被配制用于根据常规程序作为适于向人口服或静脉内施用的药物组合物施用。合适的药物媒介物及其配制方法的实例在Remington:The Science andPractice of Pharmacy,Alfonso R.Gennaro编辑,Mack Publishing Co.Easton,Pa.,第19版,1995,第86、87、88、91和92中进行了描述，所述文献以引用的方式并入本文。赋形剂的选择将部分取决于特定的化合物以及用于施用组合物的特定方法。因此，存在主题药物组合物的广泛多种合适制剂。
主题化合物的施用可以是全身性或局部的。在某些实施方案中，向哺乳动物施用将导致本公开的化合物的全身释放(例如，释放到血流中)。施用方法可包括肠内途径，如口服、经颊、舌下和直肠；局部施用，如经皮和皮内；以及胃肠外施用。合适的胃肠外途径包括经由皮下注射针或导管注射，例如静脉内、肌内、皮下、皮内、腹膜内、动脉内、心室内、鞘内和前房内注射，以及非注射途径，如阴道内、经直肠或经鼻施用。在某些实施方案中，皮下施用本公开的化合物和组合物。在某些实施方案中，口服施用本公开的化合物和组合物。在某些实施方案中，可能需要将本公开的一种或多种化合物局部施用至需要治疗的区域。这可例如通过以下方式来实现：在外科手术期间局部输注；局部施加，例如在外科手术之后与伤口敷料结合；通过注射；借助于导管；借助于栓剂；或借助于植入物，所述植入物是多孔、非多孔或凝胶状材料，包括膜(如硅橡胶膜)或纤维。
可通过将化合物溶解、悬浮或乳化于水性或非水性溶剂，如植物油或其它类似油、合成脂族酸甘油酯、高级脂肪酸的酯或丙二醇中；且必要时与常规添加剂，如增溶剂、等张剂、悬浮剂、乳化剂、稳定剂和防腐剂一起来将所述化合物配制成用于注射的制剂。
还可配制主题化合物用于口服施用。对于口服药物制剂，合适的赋形剂包括药物级的载体，如甘露醇、乳糖、葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素、明胶、硬脂酸镁、糖精钠和/或碳酸镁。为用于口服液体制剂，可将所述组合物制备为溶液、悬浮液、乳液或糖浆，以适合在水性载体中水合的固体或液体形式提供，所述水性载体例如像水性盐水、水性葡萄糖、甘油或乙醇，优选水或生理盐水。如果需要，那么组合物还可以含有少量无毒的辅助物质，诸如湿润剂、乳化剂或缓冲剂。在一些实施方案中，适合于口服施用的制剂可包括(a)液体溶液，如溶解于稀释剂(如水或盐水)中的有效量的化合物；(b)胶囊、囊剂或片剂，各自含有预定量的呈固体或颗粒形式的活性成分；(c)适当液体中的悬浮液；以及(d)合适的乳液。片剂形式可包括以下中的一种或多种：乳糖、甘露糖醇、玉米淀粉、马铃薯淀粉、微晶纤维素、阿拉伯树胶、明胶、胶体二氧化硅、交联羧甲基纤维素钠、滑石、硬脂酸镁、硬脂酸和其它赋形剂、着色剂、稀释剂、缓冲剂、润湿剂、防腐剂、调味剂以及药理学上相容的赋形剂。锭剂形式可包括通常蔗糖和阿拉伯树胶或黄芪胶的调味剂中的活性成分，并且软锭剂包括惰性基质中的活性成分，所述惰性基质如明胶和甘油或蔗糖和阿拉伯树胶、乳液、凝胶等，其中除所述活性成分外还含有如本文所述的此类赋形剂。
可将主题制剂制成气雾剂制剂以经由吸入施用。这些气雾剂制剂可被置于加压可接受的推进剂中，如二氯二氟甲烷、丙烷、氮等。它们也可被配制成药物用于非加压制备，诸如在喷雾器或雾化器中使用。
在一些实施方案中，适合用于胃肠外施用的制剂包括水性和非水性等张无菌注射溶液，其可含有抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂和致使制剂与预定接受者的血液等张的溶质；及水性和非水性无菌混悬液，其可包括悬浮剂、增溶剂、增稠剂、稳定剂以及防腐剂。所述制剂可以单位剂量或多剂量密封容器，如安瓿和小瓶形式呈现，并且可储存于冷冻干燥(冻干)条件下，仅需在使用前即刻添加无菌液体赋形剂(例如水)以供注射。即时注射溶液和悬浮液可从先前所述种类的无菌粉末、颗粒和片剂制备。
适于局部施用的制剂可以霜剂、凝胶、糊剂或泡沫的形式呈现，其除活性成分外还含有适当的此类载体。在一些实施方案中，局部制剂含有选自结构化剂、增稠剂或胶凝剂以及润肤剂或润滑剂的一种或多种组分。经常采用的结构化剂包括长链醇，诸如硬脂醇，以及甘油醚或酯和低聚环氧乙烷(oligo(ethylene oxide))醚或其酯。增稠剂和胶凝剂包括例如丙烯酸或甲基丙烯酸和其酯的聚合物、聚丙烯酰胺以及自然发生的增稠剂，诸如琼脂、角叉菜胶、明胶和瓜尔胶。润肤剂的实例包括甘油三酯、脂肪酸酯和酰胺，蜡诸如蜂蜡、鲸蜡或巴西棕榈蜡(carnauba wax)，磷脂诸如卵磷脂，以及固醇和其脂肪酸酯。局部制剂还可包含本其它组分，例如收敛剂、芳香剂、色素、皮肤渗透促进剂、遮光剂(例如，防晒剂)等。
可提供用于口服或直肠施用的单位剂型(如糖浆、酏剂和悬浮液)，其中各种剂量单位(例如一茶匙、一汤匙、片剂或栓剂)含有预定量的含一种或多种抑制剂的组合物。类似地，用于注射或静脉内施用的单位剂型可以组合物形式包含所述抑制剂，所述组合物呈于无菌水、生理盐水或另一药学上可接受的载体中的溶液形式。
如本文所用的术语“单位剂型”是指适合作为人和动物受试者的单一剂量的物理离散单元，各单元含有与药学上可接受的稀释剂、载体或媒介物缔合的预定量的本公开的化合物，所述预定量计算为足以产生所需作用的量。本公开的新单位剂型的规格取决于所采用的特定化合物和待实现的作用以及在宿主中与各化合物相关的药效学。在药物剂型中，所述化合物可以游离碱、其医药学上可接受的盐的形式施用，或者它们也可单独或与其它药物活性化合物适当缔合以及组合使用。
剂量水平可根据具体化合物、递送媒介物的性质等变化。给定化合物的所需剂量可通过多种方式容易地确定。在本公开的上下文中，施用至动物、特别是人的剂量应足以在合理的时间范围内在动物中实现预防或治疗应答，例如如本文更详细地描述。剂量将取决于多种因素，包括所采用的特定化合物的强度、动物的状况和动物的体重，以及疾病的严重程度和疾病的分期。剂量的大小也将通过可能伴随特定化合物的施用的任何不良副作用的存在、性质和程度来确定。
方法
本公开的方面包括用于通过使细胞与有效量的主题四氢咔唑胺化合物(例如，如本文所述)接触来降低包含延伸核苷酸重复序列(NR)的靶基因在细胞中的有害影响的方法。其中可使用主题化合物的方法的其它方面由Cohen等人在WO 2016/196012中描述，所述文献的公开内容以引用的方式整体并入本文。本公开的实施方案包括降低含有延伸核苷酸重复序列的靶基因在细胞中的有害(例如，有害或伤害性)活性的方法。如本文所用，术语“有害影响”是指与靶基因相关或可归因于靶基因的有害或伤害性活性，以及可由这种活性引起的对细胞的任何不希望的作用。如本文所用，术语“有害活性”是指与靶基因相关或可归因于靶基因的有害或伤害性活性。“降低有害影响”或“降低有害活性”是指有害或伤害性活性的水平或其不希望的作用降低统计学上显著的量，并且在一些情况下与对照(例如，未与目标主题化合物接触的细胞)相比降低2倍或更多，如降低5倍或更多倍、10倍或更多倍、20倍或更多倍、50倍或更多倍、100倍或更多倍或甚至更多倍。在一些情况下，“降低有害影响”或“降低有害活性”是指有害或伤害性活性的水平或其不希望的作用降低统计学上显著的额量，并且在一些情况下与对照(例如，未与目标主题化合物接触的细胞)相比降低10％或更多，如降低20％或更多、30％或更多、40％或更多、50％或更多、60％或更多、70％或更多、80％或更多、90％或更多、95％或更多、99％或更多。通过主题化合物降低的靶基因的有害影响或活性可变化，并且可包括但不限于细胞毒性、细胞活力降低、细胞功能丧失、蛋白质聚集体形成等。主题方法和化合物可经由如Cheng,Cohen等人“Selective reduction ofthe deleterious activity of extended tri-nucleotide repeat containing genes”WO 2012078906和Cohen等人WO 2016196012所描述的方法降低靶基因在细胞中的有害影响或活性，所述文献的公开内容以引用的方式整体并入本文)。
在某些实施方案中，所述方法可通过差异地降低靶基因的有害影响来降低含有延伸NR的靶基因的有害影响。在一些实施方案中，主题化合物调节来自基因的RNA和/或蛋白质的表达，以使得它以某种方式改变来自靶基因的RNA或蛋白质的表达。在所述方法的某些实施方案中，主题化合物调节来自靶基因的蛋白质的表达。在所述方法的某些情况下，主题化合物差异地且在一些情况下选择性地降低靶基因的转录，以降低由所述靶基因编码的蛋白质在细胞中的毒性。可使用任何方便的测定来确定相对于对照(例如未与目标化合物接触的细胞)，使用主题化合物的细胞中转录的降低，其中转录降低的幅度可以是10％或更多，如20％或更多、30％或更多、50％或更多、100％或更多，如2倍或更多倍、5倍或更多倍、10倍或更多倍、20倍或更多倍、50倍或更多倍、100倍或更多倍或甚至更多倍。在所述方法的一些情况下，主题化合物差异地且在一些情况下选择性地降低靶基因的转录以增强蛋白质在细胞中的功能。增强功能是指相对于对照(例如，未与目标化合物接触的细胞)，由靶基因编码的蛋白质的天然的、令人希望的功能或活性增加10％或更多，如20％或更多、30％或更多、40％或更多、50％或更多、60％或更多、70％或更多、80％或更多、90％或更多、100％或更多，如2倍或更多倍、5倍或更多倍、10倍或更多倍、20倍或更多倍、50倍或更多倍、100倍或更多倍或甚至更多倍。可利用任何方便的测定来确定目标蛋白质的功能或活性的水平。差异地降低靶基因的转录是指靶基因的转录被降低至大于非靶(例如相应的野生型)基因的任何降低的程度。由施用化合物产生的转录的任何差异的幅度可不同，其中在一些情况下，相对于相应的非靶基因转录，靶基因转录降低的幅度是2倍或更多倍、5倍或更多倍、10倍或更多倍、20倍或更多倍、50倍或更多倍、100倍或更多倍或甚至更多倍。在一些情况下，虽然靶基因的转录被降低，但是化合物的施用导致相应非靶基因的基本上很少(如果有的话)的转录降低。在此类情况下，化合物的施用可被视为选择性地降低靶基因的转录。
在某些实施方案中，所述方法可通过选择性地降低靶基因的有害影响来降低含有延伸NR的靶基因的有害影响。由于这些实施方案的方法是选择性地降低靶基因的有害影响(即活性)的方法，因此它们在至少保留靶基因的统计学上可测量量的正常或野生型(例如有益活性)的同时做到这一点，其意指如存在于正常或野生型细胞中的基因的活性，正常或野生型细胞是其中靶基因不包含引起有害活性的突变型延伸核苷酸重复序列(例如三核苷酸重复序列)的细胞。因此，在这些实施方案中，尽管选择性降低靶基因的有害活性，但主题方法仍可维持或恢复靶基因的生理上所希望的活性。在所述方法的一些情况下，所述化合物调节由靶基因编码的蛋白质的活性。在所述方法的一些实施方案中，相对于来自靶基因的正常等位基因(例如，靶基因的正常等位基因包含8至25个CAG重复序列)的表达，选择性地调节来自靶基因的蛋白质的表达。在某些情况下，靶基因的正常等位基因的活性在细胞中得以维持，例如，具有在未与目标化合物接触的对照细胞的相应活性的20％以内(如10％以内、5％以内、2％以内或1％以内)的活性。
在其它实施方案中，所述方法可通过降低靶基因的有害影响以及靶基因的任何正常活性来降低含有延伸NR的靶基因在细胞中的有害影响。由于这些实施方案的方法是非选择性地降低靶基因的有害影响(即活性)的方法，因此它们降低靶基因的有害影响，同时还在某种程度上(如果不是完全地)降低靶基因的正常或野生型(例如有益)活性，其意指如存在于正常或野生型细胞中的基因的活性，正常或野生型细胞是其中靶基因不包含引起有害活性的突变型延伸核苷酸重复序列(例如TNR)的细胞。
在一些情况下，有害或伤害性活性是由靶基因编码的蛋白质产物的功能障碍，其中功能障碍是指蛋白质产物的在靶基因的正常等位基因中不存在的不希望的活性(例如，细胞毒性)。在一些情况下，不包含引起有害活性的突变型延伸核苷酸重复序列的靶基因被称为靶基因的正常等位基因。靶基因的正常等位基因可包含所希望数目的核苷酸重复序列(NR)。在NR是TNR的某些情况下，正常等位基因包含25个或更少的三核苷酸重复序列(TNR)，如20个或更少或10个或更少的TNR。在某些情况下，靶基因的正常等位基因包含8至25个TNR。在一些情况下，正常等位基因包含8至25个CAG重复序列。
在所述方法的某些实施方案中，靶基因的有害影响是蛋白质的毒性，并且所述化合物降低细胞中蛋白质的毒性。在一些情况下，毒性是不希望的蛋白质聚集的结果因此，在一些情况下，主题方法导致归因于靶基因的毒性的降低，其中毒性降低的幅度可不同，并且在一些情况下例如与合适的对照(例如未与目标化合物接触的细胞)相比，是2倍或更大，如5倍或更大、10倍或更大、20倍或更大、50倍或更大、100倍或更大或甚至更大。如下文更详细描述的，可以可取决于特定靶基因的多种不同的方式降低毒性。在一些情况下，例如，当靶基因包含导致由靶基因编码的产物中存在延伸的聚Q结构域的延伸CAG重复序列时，毒性降低可伴随着由靶基因编码的产物的聚集降低。在所述方法的一些实施方案中，蛋白质在细胞中形成聚集体并且包含具有26个或更多个谷氨酰胺残基，如30个或更多个谷氨酰胺残基、35个或更多个、40个或更多个、50个或更多个、或60个或更多个谷氨酰胺残基的聚谷氨酰胺链段。
在此类情况下，聚集降低的幅度可变化，并且在一些情况下，例如与合适的对照(例如未与目标化合物接触的细胞)相比，降低的幅度是2倍或更多，如5倍或更多倍、10倍或更多倍、20倍或更多倍、50倍或更多倍、100倍或更多倍或甚至更多倍。在一些情况下，聚集降低的幅度可变化，并且在一些情况下，与合适的对照(例如未与目标化合物接触的细胞)相比，降低的幅度使10％或更多，如20％或更多、30％或更多、40％或更多、50％或更多、60％或更多、70％或更多、80％或更多、90％或更多、95％或更多、99％或更多。可使用任何方便的方案来测定蛋白质聚集，所述方案包括但不限于在公开的美国专利申请号20110130305中描述的方案；所述方案的公开内容以引用的方式并入本文。
在某些实施方案中，通过本发明的方法降低的有害影响或活性可以是由靶基因编码的产物的功能丧失。在这些实施方案的某些中，因为靶基因包含延伸三核苷酸重复序列，所以由靶基因编码的产物的野生型或正常活性被至少部分地(如果不是完全地)损害。在这些情况下，通过增强靶基因的产物的所需功能来至少部分地(如果不是完全地)逆转功能丧失。与合适的对照(例如，未与目标化合物接触的细胞)相比，所编码产物的所需功能可增强统计学上显著的量，其中所需活性的增强的幅度可以是2倍或更高，如5倍或更高，包括10倍或更高。
在某些实施方案中，主题化合物增加细胞的存活力，如与合适的对照相比并且如通过细胞存活力测定所确定，例如，如通过使细胞与本公开的化合物接触并使用均质方法(如CellTiter-
Figure BDA0002384316250000311
发光细胞存活力测定)确定培养物中活细胞的数量所确定。
靶基因是包含突变型延伸NR(如TNR)的基因，其中所述突变型延伸核苷酸重复序列结构域在所述基因的正常型式中不存在。如本文所用的术语“基因”是编码产物或使产物产生并且包含启动子、内含子、外显子和增强子的染色体的限定区域或部分。突变型延伸核苷酸重复序列(NR)是指基因的包含2个或更多个核苷酸单元的多个相邻重复系列的结构域(即，区)，其中核苷酸的给定重复单元的长度可变化，在一些情况下在2至10个核苷酸、如3至6个核苷酸的范围内，其中重复单元长度的实例包括2个核苷酸(例如，其中突变型延伸核苷酸重复序列是二核苷酸重复序列)、3个核苷酸(例如，其中突变型延伸核苷酸重复序列是三核苷酸重复序列)、4个核苷酸(例如，其中突变型延伸核苷酸重复序列是四核苷酸重复序列)、5个核苷酸(例如，其中突变型延伸核苷酸重复序列是五核苷酸重复序列)或6个核苷酸(例如，其中突变型延伸核苷酸重复序列是六核苷酸重复序列)的单元。在给定结构域内，关于构成结构域的重复单元的性质，所述结构域可以是同质的或异质的。例如，给定结构域可由单一类型的重复单元组成，即，所述结构域的所有重复单元共享相同(即，相同)的核苷酸序列，以使得它是同质突变型NR结构域。或者，给定结构域可由两种或更多种不同类型的重复单元组成，即，具有不同序列的重复单元，以使得它是异质突变型NR结构域。突变型延伸核苷酸重复序列结构域可存在于靶基因的编码或非编码区中。在一些情况下，延伸核苷酸重复序列结构域存在于靶基因的编码区中。在一些情况下，延伸核苷酸重复序列结构域存在于靶基因的非编码区中。突变型延伸核苷酸重复序列的长度和特定序列可变化。
在一些情况下，突变型延伸核苷酸重复序列是突变型延伸三核苷酸重复序列。突变型延伸三核苷酸重复序列是指基因的包含相同的三个核苷酸的多个相邻重复序列的结构域(即区)，其中突变型延伸三核苷酸重复序列的长度和特定序列可变化，并且突变型延伸三核苷酸重复序列结构域在基因的正常型式中不存在。延伸三核苷酸重复序列结构域可存在于靶基因的编码区或非编码区中。在一些情况下，延伸三核苷酸重复序列结构域存在于靶基因的编码区中。在一些情况下，延伸三核苷酸重复序列结构域存在于靶基因的非编码区中。在实施方案中，突变型重复序列结构域存在于靶基因的非编码区中，如位于肌营养不良性肌强直症-蛋白激酶基因的3'非翻译区中的CTG扩增，其导致强直性肌营养不良(DM)。在一些情况下，突变型重复序列结构域存在于靶基因的编码区中，以使得在一些情况下，其在靶基因中的存在产生由所述基因编码的产物中的相应结构域或区域(例如，聚Q结构域)。在所述方法的一些情况下，突变型延伸TNR结构域是CTG重复序列结构域。在某些情况下，突变型延伸三核苷酸重复序列结构域包含26个或更多个CTG重复序列(例如，30个或更多个，35个或更多个等)。
突变型延伸三核苷酸重复序列可在核苷酸组成和长度方面变化。具体的目标三核苷酸包括但不限于：CAG、CTG、CGG、GCC、GAA等。在一些情况下，突变型延伸三核苷酸重复序列结构域是CAG重复序列结构域。重复序列结构域(例如，CAG重复序列结构域)的特定长度可相对于特定靶基因变化，只要它导致有害活性，并且在一些情况下是25个重复序列或更长，如26个重复序列或更长、30个重复序列或更长，包括35个重复序列或更长、40个重复序列或更长、50个重复序列或更长或甚至60个重复序列或更长。具体的目标靶基因和表达的蛋白质、与其相关的疾病以及目标延伸CAG重复序列的重复序列的特定长度包括(但不限于)以下表2中提供的那些。
表2
Figure BDA0002384316250000321
所示的致病性重复序列长度是近似值，并且代表最常见的致病性重复序列长度范围。对于每个致病性重复序列长度所示的两个数字中的较低者表示扩增的致病性作用开始发生的长度。尽管负责NR疾病的常染色体基因的两个细胞拷贝都可含有NR结构域，但通常将靶向基因的一个拷贝突变为具有扩增的NR区段，而另一个拷贝(即等位基因)含有未扩增的NR。
如上文所概述，含有突变型延伸NR的靶基因的有害活性(例如，由其编码的产物的毒性和/或功能失调)可通过主题化合物以各种不同的方式，例如通过降低(并且在一些情况下选择性地降低)由所述靶基因编码的毒性表达产物(例如，RNA或蛋白质)的产生或活性来降低。
在所述方法的一些实施方案下，主题化合物调节由靶基因编码的蛋白质的活性。例如，关于聚Q重复序列，在某些实施方案中，靶基因选自产生以下疾病的基因：SCA1、SCA2、SCA3、SCA7、SCA17、DRPLA、肯尼迪病和亨廷顿氏病。在某些情况下，目标疾病是SCA1。在某些情况下，目标疾病是SCA2。在某些情况下，目标疾病是SCA3。在某些情况下，目标疾病是SCA7。在某些情况下，目标疾病是SCA17。在某些情况下，目标疾病是DRPLA。在某些情况下，目标疾病是肯尼迪病。在某些情况下，目标疾病是亨廷顿氏病。导致这些疾病的基因及其编码的蛋白质在以上表2中列出。可调节由靶基因编码的任何蛋白质，包括翻译后修饰的蛋白质。调节的蛋白质可以是所述基因的任何表达的产物，或其转录后修饰的型式。在一些情况下，所述蛋白质是Htt蛋白。在某些情况下，所述蛋白质是突变型Htt蛋白。目标亨廷顿蛋白(Htt)的任何翻译后修饰均可被调节。目标蛋白质的翻译后修饰可调控蛋白质稳定性、定位、功能以及其与其它分子的相互作用。翻译后修饰可作为氨基酸残基处的化学修饰发生，包括SUMO化(SUMOylation)、磷酸化、棕榈酰化、乙酰化等。翻译后修饰可包括酶促裂解。翻译后修饰可参与多种细胞过程(如Htt代谢、蛋白质-蛋白质相互作用和细胞毒性)的调控和控制。
在一些情况下，主题化合物调节在表达后蛋白质的功能，例如结合性质、活性等，以使得所述化合物是在从靶基因表达蛋白质后改变由所述靶基因编码的蛋白质的功能的化合物。在一些情况下，所述化合物可以是差异地降低所编码蛋白质的有害功能(例如聚集)、但保留或增强所编码蛋白质的有益活性(至少至可检测的水平)的化合物。在一些情况下，所述化合物可以是选择性地降低所编码蛋白质的有害功能(例如聚集)、但保留或增强所编码蛋白质的有益活性(至少至可检测的水平)的化合物。在某些实施方案中，此类化合物不是蛋白质聚集的抑制剂，而是经由另一种机制，例如通过减少细胞中可用于聚集的蛋白质的量、通过减少对细胞有害的蛋白质的产生而与其聚集的倾向无关等来选择性地降低蛋白质的有害活性或功能。
在一些情况下，主题化合物可改变基因产物，例如RNA或蛋白质的表达。在所述方法的某些实施方案中，主题化合物通过调节细胞中SPT4蛋白的功能，例如改变结合相互作用来降低有害影响。术语SPT4蛋白在本文中不仅用于共同指酵母Spt4蛋白，而且还指其哺乳动物同源物，例如人SUPT4H；鼠Supt4h等。如此，可通过选择性SPT4调节化合物调节其活性的目标SPT4蛋白包括但不限于：酿酒酵母Spt4；人SUPT4H和鼠Supt4h。主题化合物可被称为SPT4调节剂。SPT4调节剂是改变细胞中的SPT4活性，例如降低细胞中的SPT4活性的化合物。所述化合物可以是选择性SPT4调节剂。在一些情况下，通过活性化合物调节(例如降低)的靶SPT4活性是转录活性，并且具体地是通过长三核苷酸重复序列结构域，例如长CAG重复序列结构域促进RNA聚合酶II持续合成能力的活性。通过此类化合物调节的靶SPT4活性是源于SPT4蛋白的活性。
当在本发明的方法中使用的主题化合物是SPT4调节剂时，所使用的化合物在引入细胞后可改变细胞中的SPT4功能，并且至少差异地降低受试者中延伸三核苷酸重复序列介导的SPT4转录活性。SPT4调节剂可以多种方式调节功能，例如，通过抑制SPT4蛋白与另一种蛋白，例如与SPT4相互作用的蛋白(例如，SPT5蛋白，如Spt5或SUPT5H)等的结合。在一些情况下，主题化合物减少SPT4蛋白与第二蛋白质的相互作用。在某些情况下，所述第二蛋白质是SPT5蛋白。术语SPT5蛋白在本文中不仅用于共同指酵母Spt5蛋白，而且还指其哺乳动物同源物，例如人SUPT5H；鼠Supt5h等。在所述方法的某些实施方案中，主题化合物减少Supt4h与Supt5h之间的相互作用。人Supt4h可与Supt5h形成复合物，就像它的酵母直向同源物一样，以调控转录延伸(Guo等人,"Core structure of the yeast spt4-spt5complex:a conserved module for regulation of transcription elongation,"Structure(2008)16:1649-1658；Hatzog等人,"Evidence that Spt4,Spt5,and Spt6control transcription elongation by RNA polymerase II in Saccharomycescerevisiae,"Genes Dev.(1998)23:357-369；Wada等人,"DSIF,a novel transcriptionelongation factor that regulates RNA polymerase II processivity,is composedof human Spt4 and Spt5 homologs,"Genes Dev(1998)12:343-356；Wenzel等人,"Crystal structure of the human transcription elongation factor DSIFhSpt4subunit in complex with the hSpt5 dimerization interface,"Biochem J(2009)425:373-380)。在所述方法的某些实施方案中，所述化合物减少Supt5h与RNA聚合酶II之间的相互作用。例如，主题化合物可干扰Supt 5h与RNA聚合酶II的结合，并且其对Supt4h与Supt5h之间的相互作用的影响可以是间接的。
还提供了通过使样品与有效量的化合物(例如，如本文所述)接触来减少所述样品中SPT4蛋白(例如，如本文所述)与第二蛋白质的相互作用的方法，所述化合物差异地(如果不是选择性地)减少SPT4蛋白与第二蛋白质的相互作用。在某些情况下，所述第二蛋白质是SPT5蛋白(例如，如本文所述)。“减少相互作用”是指SPT4蛋白与第二蛋白质的结合的程度(例如，与总SPT4相比，结合的SPT4的分数)例如与合适的对照(例如未与目标化合物接触的细胞)相比降低10％或更多，如20％或更多、30％或更多、40％或更多、50％或更多、60％或更多、70％或更多、80％或更多、90％或更多、95％或更多、99％或更多或100％。可利用任何方便的方法来确定SPT4蛋白与第二蛋白质的结合的程度。在所述方法的某些实施方案中，所述化合物减少Supt4h与Supt5h之间的相互作用。所述化合物可特异性地结合至SPT4蛋白，并且破坏SPT4蛋白与SPT5蛋白的相互作用。在一些情况下，所述化合物特异性地结合至SPT5蛋白并且破坏SPT4与SPT5蛋白之间的相互作用。
在一些情况下，化合物的有效量是减少相互作用的量，即与所述化合物不存在下的SPT4复合物形成相比，将SPT4复合物(例如，SPT4/SPT5复合物)的形成抑制20％或更多，如30％或更多、40％或更多、50％或更多、60％或更多、70％或更多、80％或更多或甚至90％或更多的化合物的量。可利用测定复合物形成的抑制或竞争性抑制的任何方便的方法，如由Cheng等人“Selective reduction of the deleterious activity of extended tri-nucleotide repeat containing genes”WO 2012078906描述的那些方法，所述测定方法的公开内容以引用的方式并入本文。
任何方便的细胞都可靶向用于主题方法中。在一些情况下，化合物表现出活性的细胞的类型是包含含有突变型延伸三核苷酸重复序列的靶基因的细胞。在所述方法的一些实施方案中，细胞是动物细胞或酵母细胞。在某些情况下，细胞是哺乳动物细胞。
在实施根据某些实施方案的方法中，在一个或多个靶细胞中提供有效量的化合物，例如SPT4调节剂。在一些情况下，通过使细胞与化合物接触而在所述细胞中提供有效量的化合物。细胞与调节剂的接触可使用任何方便的方案发生。所述方案可提供调节剂与靶细胞的体外或体内接触，这取决于靶细胞的位置。在一些情况下，细胞是在体外。在某些情况下，细胞是在体内。接触可以或可以不包括化合物进入细胞。例如，当靶细胞是分离的细胞并且调节剂是调节SPT4的表达的剂时，可在允许靶细胞的存活力的细胞培养条件下将调节剂直接引入细胞中。方法的选择通常取决于所接触的细胞的类型和在其下发生转化的环境(例如，体外、离体或体内)。
或者，在一个或多个靶细胞是多细胞生物体的一部分的情况下，可以使得化合物能够例如经由体内或离体方案接触靶细胞的方式向所述生物体或受试者施用调节剂。“体内”是指向动物的活体施用靶构建体。“离体”是指细胞或器官在身体外部进行修饰。此类细胞或器官在一些情况下返回至活体。
在某些实施方案中，所述方法是体内方法，所述体内方法包括：向有需要的受试者施用有效量的主题化合物，所述主题化合物选择性地降低靶基因的有害影响以改变受试者中由所述靶基因引起的疾病的进展。如本文所用的术语“治疗(treating)”或“治疗(treatment)”是指对患者，如哺乳动物(如人)的疾病或医学疾患的治疗或治疗，其包括：(a)预防所述疾病或医学疾患发生，如对受试者的预防性治疗；(b)改善所述疾病或医学疾患，如消除或引起患者的疾病或医学疾患消退；(c)遏制所述疾病或医学疾患，例如通过减慢或阻止患者的疾病或医学疾患的发展；或(d)减轻患者的疾病或医学疾患的症状。
如本文所用，术语“宿主”、“受试者”、“个体”和“患者”可互换使用，并且是指根据所公开的方法需要这种治疗的任何哺乳动物。此类哺乳动物包括例如人、绵羊、牛、马、猪、犬、猫、非人灵长类动物、小鼠和大鼠。在某些实施方案中，受试者是非人哺乳动物。在一些实施方案中，受试者是农场动物。在其它实施方案中，受试者是宠物。在一些实施方案中，受试者是哺乳动物。在某些情况下，受试者是人。其它受试者可包括家养宠物(例如狗和猫)、家畜(例如，牛、猪、山羊、马等)、啮齿类动物(例如小鼠、豚鼠和大鼠，例如，如在动物疾病模型中)、以及非人灵长类动物(例如黑猩猩和猴)。
可使用任何方便的方法将所施用的化合物的量确定为足以与药学上可接受的稀释剂、载体或媒介物结合产生所需作用的量。本公开的单位剂型的规格将取决于所用特定化合物和待实现的作用以及在宿主中与各化合物相关的药效动力学。
在一些实施方案中，主题化合物的有效量是在约50ng/ml至约50μg/ml(例如，约50ng/ml至约40μg/ml、约30ng/ml至约20μg/ml、约50ng/ml至约10μg/ml、约50ng/ml至约1μg/ml、约50ng/ml至约800ng/ml、约50ng/ml至约700ng/ml、约50ng/ml至约600ng/ml、约50ng/ml至约500ng/ml、约50ng/ml至约400ng/ml、约60ng/ml至约400ng/ml、约70ng/ml至约300ng/ml、约60ng/ml至约100ng/ml、约65ng/ml至约85ng/ml、约70ng/ml至约90ng/ml、约200ng/ml至约900ng/ml、约200ng/ml至约800ng/ml、约200ng/ml至约700ng/ml、约200ng/ml至约600ng/ml、约200ng/ml至约500ng/ml、约200ng/ml至约400ng/ml或约200ng/ml至约300ng/ml)范围内的量。
在一些实施方案中，主题化合物的有效量是在约10pg至约100mg，例如约10pg至约50pg、约50pg至约150pg、约150pg至约250pg、约250pg至约500pg、约500pg至约750pg、约750pg至约1ng、约1ng至约10ng、约10ng至约50ng、约50ng至约150ng、约150ng至约250ng、约250ng至约500ng、约500ng至约750ng、约750ng至约1μg、约1μg至约10μg、约10μg至约50μg、约50μg至约150μg、约150μg至约250μg、约250μg至约500μg、约500μg至约750μg、约750μg至约1mg、约1mg至约50mg、约1mg至约100mg或约50mg至约100mg范围内的量。所述量可以是单一剂量，或者可以是每日总量。每日总量可在10pg至100mg的范围内，或者可在100mg至约500mg的范围内，或者可在500mg至约1000mg的范围内。
在一些实施方案中，施用单剂量的主题化合物。在其它实施方案中，施用多个剂量的主题化合物。在一段时间内施用多个剂量的情况下，在一段时间内每天两次(qid)、每天(qd)、每隔一天(qod)、每三天、每周三次(tiw)或每周两次施用RAS调节化合物。例如，在一天至约2年或更长时间的时间段内，qid、qd、qod、tiw或biw施用化合物。例如，取决于各种因素，以任何前述频率施用化合物持续一周、两周、一个月、两个月、六个月、一年或两年或更长时间。
可使用多种方法中的任一种来确定治疗方法是否有效。例如，可测定从已用主题方法治疗的个体获得的生物样品中包含含有突变延伸核苷酸重复序列(NR)的靶基因的细胞的存在和/或水平。对受试者的治疗方法的有效性的评估可包括使用任何方便的方法，在治疗之前、期间和/或之后评估受试者。主题方法的方面还包括评估受试者对治疗的治疗应答的步骤。
在一些实施方案中，所述方法包括评估受试者的疾患，包括诊断或评估受试者的与正在治疗的目标疾病或疾患(例如，如本文所述)相关的一种或多种症状。在一些实施方案中，所述方法包括从受试者获得生物样品并且测定所述样品中例如靶基因或基因产物的存在或与目标疾病或疾患(例如，如本文所述)相关的细胞的存在。所述样品可以是细胞样品。在一些情况下，所述样品是活检。主题方法的评估步骤可使用任何方便的方法，在主题化合物施用之前、期间和/或之后的一个或多个时间进行。在某些情况下，评估步骤包括鉴定包含含有靶基因的突变型延伸核苷酸重复序列(NR)的细胞。在某些情况下，评估受试者包括诊断受试者是否患有目标疾病或疾患。
在一些情况下，所述方法延迟与疾病相关的症状的发生。在某些情况下，所述方法降低与疾病相关的症状的严重程度。目标疾病病状包括与含有突变型延伸三核苷酸重复序列结构域的基因的有害活性相关的那些。术语“改变进展”用于涵盖进展速率的降低(例如，如疾病病状的一种或多种症状发生的延迟所表现)以及进展的逆转，包括疾病状病状的治愈(例如，如表现为疾病病状的一种或多种症状的严重程度减轻)。在一些情况下，所述疾病或疾患是神经变性疾病。在某些情况下，所述疾病或疾患是神经肌肉功能障碍疾病。本发明的方法和组合物可用于其中的具体疾病病状包括但不限于以上引言部分中列出的那些，并且包括聚Q疾病病状，如1型脊髓小脑型共济失调、2型脊髓小脑性共济失调、3型脊髓小脑性共济失调、7型脊髓小脑性共济失调、17型脊髓小脑性共济失调、齿状核红核苍白球路易体萎缩症、脊髓延髓肌肉萎缩和亨廷顿氏病；其它三核苷酸重复序列疾病，如脆弱X综合征、脆性XE MR、脆性X震颤/共济失调综合征(FXTAS)、肌强直性营养不良、弗里德赖希氏共济失调、脊髓小脑性共济失调8(SCA8)和脊髓小脑性共济失调12(SCA12)；聚丙氨酸扩增病症，例如2型肌强直性营养不良、脊髓小脑性共济失调10、脊髓小脑性共济失调31、进行性肌阵挛性癫痫；六核苷酸重复序列疾病，例如常染色体显性额颞叶痴呆(FTD)和肌萎缩性侧索硬化(ALS)；等等。
术语“替代标志物”在其常规意义上用来指特定疾病治疗的作用的量度或临床试验中的预测结果。替代标志物可被定义为实验室测量值或在治疗性试验中用作临床上有意义的终点的替代物的物理标志。经过III期临床试验严格验证的可靠替代物可基于患者的感觉、功能或存活预测治疗的长期作用(Katz,“Biomarkers and Surrogate Markers:anFDA Perspective,”NeuroRx(2004)1:189-95)。这些标志物还可用于比较试验之间的药物功效，并且甚至可成为新药获得监管部门批准上市的基础(Twaddell,“Surrogate outcomemarkers in research and clinical practice,”Australian Prescriber(2009)32:47-50)。因为它们的使用可降低大型研究或临床试验的规模、持续时间和成本，所以如果预测的药物作用预防死亡或促进其它至关重要的结局，则这些标志物特别有价值。对于一些进行性疾病，替代标志物可能能够确定疾病分期(Weston,“The use of surrogate endpoints in cardiovascular disease and diabetes,”The British Journal ofCardiology(2008)15:S6-S7)。取决于具体的疾病疾患，替代标志物可广泛变化。因此本公开的实施方案包括施用例如，如本文所述的化合物以调节，例如改善疾病病状的一种或多种替代标志物。
例如，在所治疗的目标疾病病状是亨廷顿氏病的情况下，可使用多种不同的替代标志物来监测疾病及其治疗作用。在一些情况下，可评价的替代标志物包括突变型亨廷顿蛋白、DNA或RNA，并且方案可包括测定这些标志物中的一个或多个。被认为是评估亨廷顿氏病的临床特征和病程的标准方法的方案是统一的亨廷顿氏病疾病评分量表(UHDRS)。所述方法从四个方面评价亨廷顿氏病患者：运动功能、认知功能、行为异常和功能能力。运动部分提供在0至4范围内的量表，以评定眼动功能、构音障碍、舞蹈症、肌张力障碍、步态和姿势稳定性。总分越高表明运动障碍越严重。接下来，通过三个测试来评估患者的认知功能，所述三个测试是语音语言流畅测试、符号数字模态测试和Stroop干扰测试。在此，来自每个测试的原始分数越高表示认知表现越好。所述方案的行为部分以0至4范围内的量表测量情绪、行为和精神病的异常的频率和严重程度，其中0表示没有行为，并且4表示行为的严重表现。总行为分数是所有应答的总和，并且分数越高表示行为症状的严重程度越高。行为部分还提示评价者确定患者是否显示出神志不清、痴呆或抑郁的迹象。结合疾病进展的影像学测量，功能评估包括总功能能力分数、独立性量表和任务清单。总功能能力分数来自0指2或3范围内的量表，其中0表示无法正常操作，并且2或3表示正常功能能力。独立性量表在0至100的范围内，每增加10表示对特殊护理、协助和监护的需求降低。有关患者执行某项任务的能力的问题清单通过对所有“是”的答复给出分数1来求和。较高分数表示比较低分数更好的患者机能(Kieburtz,等人,“Unified Huntington’s Disease Rating Scale:Reliability and Consistency,”Movement Disorders(1996)11:136-42)。所述方法的实施方案的实施导致UHDRS参数中的一个或多个(包括全部)的改善，其中在一些情况下所述改善是5％或更大，如10％或更大，并且在一些情况下可以是100％或甚至更大。
在本公开的实施方案中，来自其它行为和任务完成测试的结果可充当亨廷顿氏病的替代标志物。例如，“通过眼睛读心的测试”(RMET)是扁桃体功能的替代量度，其在亨廷顿氏病的所有疾病分期均具有临床意义。它是基于个体理解其它人的可能与他们自己或与现实不同的信念、感觉、意图和兴趣的存在能力。向患者显示眼睛的图片，并且要求他们确定位于图片周围的四个情绪/心理状态单词中哪个最能捕捉眼睛中所描绘的思想或感觉。由正确应答的总数决定的关于这一测试的表现据发现与疾病发作的接近程度呈负相关，并且在疾病的每个阶段都逐渐恶化(Mason,等人,“The role of the amygdala duringemotional processing in Huntington’s disease:From pre-manifest to late stagedisease,”Neuropsychologia(2015)70:80-9)。还分析了患者的言语模式以用作亨廷顿氏病的标志物。可要求患者阅读文章或发表独白。研究表明，与健康个体相比，携带突变型亨廷顿(Htt)基因的患者程度语速较慢、说话时间更长、单词之间和单词内产生更大的沉默(Vogel,等人,“Speech acoustic markers of early stage and prodromal Huntington’s disease:a marker of disease onset？,”Neurospychologia(2012)50:3273-8)。其它标志物包括双重任务表现测试，其中亨廷顿氏病患者在单独或一起执行简单任务时速度较慢且准确性较差，以及眼球运动，其可提供有关疾病严重程度和进展的信息(Vaportzis,等人,“Effects of task difficulty during dual-task circle tracing in Huntington’s disease,”Journal of Neurology(2015)262:268-76)、(Anderson和MacAskill,“Eyemovements in patients with neurodegenerative disorders,”NatureReviews.Neurology(2013)9:74-85)。其它标志物包括但不限于用于评价微妙运动功能障碍的选择反应任务、用于评价情景记忆的霍普金斯言语学习测试、用于评估视觉空间加工的计算机化的心理旋转任务以及定势转移任务(Rosas,等人,“PRECREST:a phase IIprevention and biomarker trial of creatine in at-risk Huntington disease,”Neurology(2014)82:850-7)、(Beste,等人,“A novel cognitive-neurophysiologicalstate biomarker in premanifest Huntington’s disease validated on longitudinaldata,”Sci.Rep.(2013)3:1-8)。所述方法的实施方案的实施可导致在所采用的特定测试中所测量的参数的改善，其中在一些情况下所述改善是5％或更大，如10％或更大，并且在一些情况下可以是100％或甚至更大。
在一些情况下，分析从亨廷顿氏病患者的血液、组织和体液取得的样品的替代标志物。这些标志物可变化，其中此类标志物的实例包括在血清或物理测量(如pH或血容量)中发现的分析物。经常发现此类标志物在体液和组织中的浓度、水平或定量测量与亨廷顿氏病症状的出现相对应。例如，诸如游离24S-羟基胆固醇和24S-羟基胆固醇/总胆固醇比例的氧固醇的血清水平增加与关于评估精神运动速度和执行功能的任务的损害的风险增加相关。同时，较高水平的游离27-羟基胆固醇和27-羟基胆固醇/总胆固醇比例与延迟的记忆障碍的风险较高相关(Bandaru和Haughey,“Quantitative detection of free 24S-hydroxycholesterol,and 27-hydroxycholesterol from human serum,”BMCNeuroscience(2014)15:137)。体液中发现的标志物的另一实例是皮层醇，其中唾液中的较高浓度与在前期或早期亨廷顿氏病患者中信息编码和记忆检索减少以及运动体征严重程度升高密切相关(Shirbin,等人,“The relationship between cortisol and verbalmemory in the early stages of Huntington’s Disease,”Journal of Neurology(2013)260:891-902)。证明物理测量可用作替代标志物，研究发现前驱或早期亨廷顿氏病患者的神经元pH和脑血容量增加Hua,等人,“Elevated arteriolar cerebral bloodvolume in prodromal Huntington’s Disease,”Movement Disorders(2014)29:396-401)、(Chaumeil,等人,“pH as a biomarker of neurodegeneration in Huntington’sdisease:a translational rodent-human MRS study,”Journal of Cerebral BloodFlow(2012)32:771-9)。分子替代物的另一个实例是转录物表达，特别是与健康个体相比，在亨廷顿氏病受试者中最初以较高水平表达的基因的表达在治疗后下降(Borovecki,等人,“Genome-wide expression profiling of human blood reveals biomarkers forHuntington’s Disease,”PNAS(2005)102:11023-028)。体液中的其它替代标志物包括但不限于：C-反应蛋白、髓过氧化物酶(MPO)/白细胞(WBC)比率、白介素-6(IL-6)、硫氧还蛋白还原酶1(TrRd-1)、硫氧还蛋白1(Trx-1)和肌肉三磷酸腺苷(Sánchez-López,等人,“Oxidative stress and inflammation biomarkers in the blood of patients withHuntington’s disease,”Neurological Research(2012)34:721-4)、(Lodi,等人,“Abnormal in vivo skeletal muscle energy metabolism in Huntington’s diseaseand dentatorubropallidoluysian atrophy,”Annals of Neurology(2000)48:72-6)。所述方法的实施方案的实施可导致在所采用的特定测试中所测量的标志物的改善，其中在一些情况下所述改善是5％或更大，如10％或更大，并且在一些情况下可以是100％或甚至更大。
另外，亨廷顿氏病的替代标志物可以是成像标志物，例如，通过神经成像和磁共振成像(MRI)获得的标志物。成像用于提供有关跨脑的区域的白质和灰质的体积、萎缩水平和活动的信息。如van den Bogaard等人,“MRI biomarkers in Huntington’s Disease,”Frontiers in Bioscience(2012)4:1910-25等人所述。常见的MRI方法包括结构MRI、弥散张量成像、磁化传递成像、磁共振光谱学和功能性MRI。结构或体积MRI可揭示皮层边缘的区域性进行性变薄以及灰质和白质减少。结构MRI扫描还可检测脑区域、尤其是尾状核、苍白球和核壳的萎缩的量和发生率，其似乎在疾病状态之前或早期发生。已经描述了各种半自动或全自动技术，如基于体素的形态计量学(VBM)、边界位移积分(BSI)和FMRIB的综合配准和分割技术(FIRST)(van den Bogaard,等人,“MRI biomarkers in Huntington’sDisease,”Frontiers in Bioscience(2012)4:1910-25)。使用弥散张量成像(DTI)，可基于质子在细胞内和细胞外空间中的扩散性质来评价组织物质的完整性。在DTI扫描过程中，测量白质和灰质的部分各向异性(FA)、表观扩散系数(ADC)、平均扩散率(MD)和总扩散率(TraceD)的扰动。接近0的FA值表示在所有方向上的均等扩散。相比之下，接近或等于1的FA值表示高度方向性扩散。高MD值表示不受限制的扩散，并且低MD值表示受限制的扩散。脑的若干区域中的MD和FA值增加共同表明皮层下灰质和白质中连接的选择性变性，这可能是由于亨廷顿氏病中的纹状体中等大小的棘神经元的死亡所致(Douaud,等人,“In vivoevidence for the selective subcortical degeneration in Huntington’s disease,”NeuroImage(2009)46:958-66)、(van den Bogaard,等人,“MRI biomarkers inHuntington’s Disease,”Frontiers in Bioscience(2012)4:1910-25)。另一种技术，磁化传递成像(MTI)，提供一种用于检查组织结构的方式。所述技术依赖于自由流体中的质子与结合至大分子的质子之间的相互作用。大分子内的磁化饱和以及弛豫影响可观察的信号。表示饱和与不饱和采集之间MR信号的变化百分比的磁化传递率(MTR)是用于临床研究中的量度。报告了两个主要结果量度，即来自直方图分析的平均MTR和MTR峰高。在亨廷顿氏病携带者的研究中，MTR在除核壳外的所有皮层下结构中均显著降低，从而揭示皮层下和皮层灰质的变性(Ginestroni,等人,“Magnetization transfer MR imaging demonstratesdegeneration of the subcortical and cortical gray matter in Huntington’sDisease,”American Journal of Neuroradiology(2010)31:1807-12)、(van denBogaard,等人,“MRI biomarkers in Huntington’s Disease,”Frontiers in Bioscience(2012)4:1910-25)。另一种技术是磁共振光谱学(MRS)。MRS使用氢质子来测量代谢物浓度。与以前的技术不同，MRS提供有关生理过程的变化的信息。所检查的最常见的代谢物是：N-乙酰天冬氨酸(神经元和轴突完整性的标志物)、肌酸(脑能量代谢的标志物)、胆碱(反映膜更新的标志物)、肌醇(渗透质和星形胶质细胞的标志物)、乳酸盐(氧化过程中断和厌氧糖酵解开始的标志物)以及谷氨酸盐(一种神经递质)。在显化前亨廷顿病研究中已报告了跨不同脑区域的肌酸和N-乙酰天冬氨酸的水平降低以及乳酸盐水平升高(van den Bogaard,等人,“MRI biomarkers in Huntington’s Disease,”Frontiers in Bioscience(2012)4:1910-25)。最后，功能性MRI(fMRI)使用血氧水平依赖性(BOLD)信号来区分活化改变的脑区域。脑区域的活化需要能量的增加，并且因此需要用fMRI测量的血液需求的增加。在fMRI扫描过程中，可使用不同的功能性任务，如时钟阅读任务、言语工作记忆任务、西蒙(Simon)任务或鲍德斯(porteus)迷宫任务。异常连接性或活化模式与显化前和显化亨廷顿氏病相关。例如，显化前亨廷顿氏病患者通常表现出若干区域的活化增加，而通常存在“接近发作”的显化前基因载体的活化减少(van den Bogaard,等人,“MRI biomarkers in Huntington’sDisease,”Frontiers in Bioscience(2012)4:1910-25)。根据Van den Bogaard，体积测量和白质弥散张量成像完整性测量是用于评估亨廷顿氏病显化前阶段的最佳技术。对于早期显化亨廷顿氏病，磁传递成像和全脑萎缩的测量是更适当的(van den Bogaard,等人,“MRIbiomarkers in Huntington’s Disease,”Frontiers in Bioscience(2012)4:1910-25)。所述方法的实施方案的实施可导致在所采用的特定成像测试中所测量的参数的改善，其中在一些情况下所述改善是5％或更大，如10％或更大，并且在一些情况下可以是100％或甚至更大。
与MRI扫描分开，正电子发射断层摄影术(PET)扫描也已被用于测量基线和随后几年中显化前亨廷顿氏病患者的脑代谢活动。代谢脑网络分析已越来越多地用于测量经历神经变性的患者中特征性空间协方差模式的表达。用[18F]-氟脱氧葡萄糖扫描测量，代谢网络活动证明对疾病进展敏感，如通过其在亨廷顿氏病临床发作(也称为表型转化)过程中的快速进展速率和高表达所证明的。基线代谢活动异常升高超过某个阈值表明在未来几年中发生表型转化的可能性较高(Tang,等人,“Metabolic network as a progressionbiomarker of premanifest Huntington’s disease,”The Journal of ClinicalInvestigation(2013)123:4076-88)。还建议双侧额叶，颞叶和顶叶皮层的皮层糖代谢下降，作为确定早期亨廷顿舞蹈病患者疾病进展速度的预测指标(Shin,等人,“DecreasedMetabolism in the Cerebral Cortex in Early-Stage Huntington’s Disease:APossible Biomarker of Disease Progression？,”Journal of Clinical Neurology(2013)9:21-5)。所述方法的实施方案的实施可导致在所采用的特定成像测试中所测量的参数的改善，其中在一些情况下所述改善是5％或更大，如10％或更大，并且在一些情况下可以是100％或甚至更大。
除了基于体液的标志物和成像标志物外，亨廷顿氏病的替代标志物还包括多种饮食、矿物质累积和夹杂物检测措施。一项研究评估了坚持地中海式饮食对表型转化的影响，并且发现大量食用乳制品与较高尿酸水平的风险增加之间的一些相关性，与显化亨廷顿氏病的更快进展相关(Marder,等人,“Relationship of Mediterranean diet and caloricintake to phenoconversion in Huntington’s Disease,”JAMA Neurology(2013)70:1382-8)。在单独研究中，在亨廷顿病前期和有症状的患者中均在苍白球中检测到铁蓄积(Sánchez-
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等人,“Seeking Huntington’s disease biomarkers by multimodal,cross-sectional basal ganglia imaging,”Human Brain Mapping(2013)34:1625-35)。另一种替代标志物涉及评价亨廷顿蛋白和含有扩增的聚谷氨酰胺重复序列的蛋白片段的神经元内神经聚集体(Sieradzan,等人,“The selective vulnerability of nerve cellsin Huntington’s disease,”Neuropathology and Applied Neurobiology(2001)27:1-21)、(Huang,等人,“Inducing huntingtin inclusion formation in primary neuronalcell culture and in vivo by high-capacity adenoviral vectors expressingtruncated and full-length huntingtin with polyglutamine expansion,”TheJournal of Gene Medicine(2008)10:269-79)。在小鼠中，步态分析、用抗体EM48进行免疫染色和过滤器陷阱测定一起用于表明突变型亨廷顿蛋白或蛋白质片段在纹状体神经元中的早期核蓄积与稍后的纹状体变性和运动缺陷有关。因此，纹状体表型明确证明，突变型亨廷顿蛋白片段加速疾病的进展，并且可充当预测亨廷顿氏病发作的替代标志物(Wheeler,等人,“Early phenotypes that presage late-onset neurodegenerative diseaseallow testing of modifiers in Hdh CAG knock-in mice,”Human Molecular Genetics(2002)11:633-40)。能够检测谷氨酰胺残基的长链段的抗体(如单克隆抗体1C2)的免疫染色模式还具有在亨廷顿氏病的死后中枢神经系统分析中提供诊断帮助的潜力(Herndon,等人,“Neuroanatomical Profile of Polyglutamine Immunoreactivity in HuntingtonDisease Brains,”Journal of neuropathology and experimental neurology(2009)68:250-61)。所述方法的实施方案的实施可导致在所采用的特定测试中所测量的参数的改善，其中在一些情况下所述改善是5％或更大，如10％或更大，并且在一些情况下可以是100％或甚至更大。
在主题方法中，可使用能够产生所需活性的任何方便的施用方案将化合物(例如，如本文所述)施用至靶细胞。因此，可将主题化合物并入多种制剂，例如药学上可接受的媒介物中以用于治疗性施用。如上所述，主题方法使得一种或多种靶细胞中延伸三核苷酸重复序列基因的有害活性降低，其中所述靶细胞可以在体外或在体内。在某些实施方案中，主题方法例如经由减少靶细胞中由靶基因编码的蛋白质的聚集来产生靶基因毒性的降低。在某些实施方案中，所述方法使得由靶基因编码的蛋白质的功能增强。
上述方法可用于各种不同的应用中。现在在以下效用部分中综述某些应用。
效用
主题方法和化合物组合物可用于其中需要降低含有突变型延伸三核苷酸重复序列结构域的基因的有害活性的多种应用中。如此，本发明的方面包括在有需要的任何受试者(例如，已被诊断患有可通过在受试者中实现一种或多种以上结果进行治疗的疾患的受试者)中降低由这种基因编码的蛋白质的毒性和/或增强由所述基因编码的蛋白质的功能(如本文所述)。令人感兴趣的是使用主题方法和组合物来改变与包含突变型延伸三核苷酸重复序列结构域的基因的有害活性相关的疾病病状的进展。短语“改变进展”用于涵盖进展速率的降低(例如，如疾病病状的一种或多种症状发生的延迟所表现)以及进展的逆转，包括疾病状病状的治愈(例如，如表现为疾病病状的一种或多种症状的严重程度减轻)。本发明的方法和组合物可用于其中的特定疾病病状包括但不限于聚Q疾病病状，如1型脊髓小脑性共济失调、2型脊髓小脑性共济失调、3型脊髓小脑性共济失调、7型脊髓小脑性共济失调、17型脊髓小脑性共济失调、齿状核红核苍白球路易体萎缩症、脊髓和延髓肌肉萎缩以及亨廷顿氏病。
在一些情况下，主题方法的实施使得治疗受试者的疾病病状。所谓治疗是指与困扰受试者的疾病病状相关的一种或多种症状的至少改善，其中在广义上使用的改善是指与所治疗的病理病状(如认知功能丧失)相关的参数(例如症状)的量级的至少降低。因此，治疗还包括以下情形，其中病理病状或至少与其相关的症状被完全抑制，例如防止发生，或停止，例如终止，以使得受试者不再罹患所述病理病状或至少以所述病理病状为特征的症状。治疗还可以调节疾病病状的替代标志物的形式表现，例如，如上所述。
根据主题方法可治疗多种宿主。一般来说，此类宿主是“哺乳动物”或“哺乳类”，其中这些术语被广泛地用来描述在哺乳纲之内的生物体，包括食肉目(例如，狗和猫)、啮齿目(例如，小鼠、豚鼠和大鼠)以及灵长类(例如，人、黑猩猩和猴)。在一些实施方案中，宿主是人。
组合疗法
可将主题化合物单独或与另外的(即第二)活性剂组合施用至受试者。因此，在一些情况下，主题方法还包括向受试者施用至少一种另外的化合物。可使用任何方便的剂，包括可用于治疗病毒感染的化合物。术语“剂”、“化合物”和“药物”在本文中可互换使用。例如，选择性SPT4抑制性化合物可单独施用或与一种或多种其它药物，如用于治疗聚Q疾病的药物联合施用。在一些实施方案中，所述方法还包括同时或依次共同施用第二剂。可能的目标第二剂包括但不限于多巴胺消减剂(例如，丁苯那嗪(Xenazine)或利血平)；多巴胺受体拮抗剂(例如，精神抑制剂)、金刚烷胺、左乙拉西坦、抗惊厥药(例如，丙戊酸)、抗精神病药如利培酮、氟哌啶醇(Haldol)和氯氮平(Clozaril)；抗癫痫药、苯二氮卓类(例如，氯硝西泮(Klonopin))和抗焦虑药如地西泮(Valium)；抗抑郁药，包括诸如依他普仑(Lexapro)、氟西汀(Prozac，Sarafem)和舍曲林(Zoloft)的药物；拉喹莫德、普利多匹定、雷沙吉兰、泛-PPAR激动剂(例如，苯佐贝特)；核酸沉默剂，例如靶向例如HTT单核苷酸多态性(SNP)的RNA沉默剂；等等。针对SUPT4H的反义寡核苷酸或干扰RNA也可以是组合疗法的一部分。目标第二活性剂包括但不限于可用于针对神经变性疾患或疾病(如亨廷顿氏病)的任何方便的药物。
术语“共同施用”和“与......组合”包括在没有特定时间限制内同时、并行或依序施用两种或更多种治疗剂。在一个实施方案中，所述剂同时存在于细胞或受试者体内或同时发挥其生物学或治疗作用。在一个实施方案中，所述治疗剂在同一组合物或单位剂型中。在其它实施方案中，所述治疗剂在分开的组合物或单位剂型中。在某些实施方案中，可在施用第二治疗剂之前(例如，之前分钟、15分钟、30分钟、45分钟、1小时、2小时、4小时、6小时、12小时、24小时、48小时、72小时、96小时、1周、2周、3周、4周、5周、6周、8周或12周)、同时、或之后(例如，之后5分钟、15分钟、30分钟、45分钟、1小时、2小时、4小时、6小时、12小时、24小时、48小时、72小时、96小时、1周、2周、3周、4周、5周、6周、8周或12周)施用第一剂。
已知治疗药物与本公开的药物组合物的“同时施用”是指在已知药物和本发明组合物两者均将具有治疗作用的这种时间施用化合物和第二剂。这种伴随施用可涉及相对于施用主题化合物，所述药物的同时(即，同一时间)、之前或之后施用。两种剂的施用途径可变化，其中代表性施用途径在下文更详细地描述。本领域普通技术人员将毫无困难地确定本公开的特定药物和化合物的适当施用时机、顺序和剂量。
在一些实施方案中，将化合物(例如，主题化合物和至少一种另外的化合物)在彼此的二十四小时内，如在彼此的12小时内、在彼此的6小时内、在彼此的3小时内或在彼此的1小时内施用至受试者。在某些实施方案中，在彼此的1小时内施用所述化合物。在某些实施方案中，基本上同时施用所述化合物。基本上同时施用是指将化合物在彼此的约10分钟或更短，如在彼此的5分钟或更短或彼此的1分钟或更短的时间内施用至受试者。
在一些情况下，第二活性剂是核苷剂。目标核苷剂包括降低细胞中含有突变型延伸三核苷酸重复序列的靶基因的有害活性的任何方便的剂。如本文所用，术语“核苷剂”意在包括含磷剂(例如，包括O-磷酸取代的糖部分的核苷剂)和缺乏磷部分的剂。目标核苷剂可包括对糖部分的任何方便的修饰，例如其中天然存在的羟基被卤素原子或脂族基团置换或被官能化为醚、胺等的修饰。核苷剂可含有一个或多个独立地附接至核苷剂的任何部分的保护基团(例如羟基保护基团、二齿二醇保护基团或杂环碱基保护基团)。
任何方便的核苷剂可用于主题方法和组合物中。除其它方式外，可通过采用Cheng等人“Selective reduction of the deleterious activity of extended tri-nucleotide repeat containing genes”WO 2012078906描述的筛选方法来评估此类核苷剂，所述文献的公开内容以引用的方式并入本文。目标核苷剂包括但不限于5-氟尿嘧啶(5-FU)、5-FU前药(包括替加氟和5'-脱氧氟尿苷)、氟尿苷、2'-脱氧氟尿苷、氟尿嘧啶或2'-脱氧氟尿苷的前药衍生物、氟胞嘧啶、三氟-甲基-2'-脱氧尿苷、阿拉伯糖基胞嘧啶、阿拉伯糖基胞嘧啶的前药、环胞苷、5-氮杂-2'-脱氧胞苷、阿拉伯糖基5-氮杂胞嘧啶、6-氮杂胞苷、N-膦酰基乙酰基-L-天冬氨酸(PALA)、吡唑呋喃菌素、6-氮杂尿苷、阿扎立平、胸苷、3-脱氮尿苷、三乙酰尿苷、乙氧基羰基尿苷、三乙酰胞苷、环胞苷、5-氮杂-2'-脱氧胞苷、阿拉伯糖基5-氮杂胞嘧啶、6-氮杂胞苷、苄基无环尿苷、苄氧基苄基无环尿苷、氨基甲基-无环尿苷、氨基甲基-苄基无环尿苷、氨基甲基-苄氧基苄基无环尿苷-、羟甲基-苄基无环尿苷、羟甲基-苄氧基苄基无环尿苷、2,2'-脱水-5-乙基尿苷、5-苄基巴比妥酸酯、5-苄氧基苄基巴比妥酸酯、5-苄氧基苄基-1-[(1-羟基-2-乙氧基]间-乙基]巴比妥酸酯、5-苄氧基苄基乙酰基-1-[(1-羟基-2-乙氧基)甲基]巴比妥酸酯、5-甲氧基苄基乙酰基无环巴比妥酸酯、5-乙炔基尿嘧啶、溴乙烯基尿嘧啶、氰基二氢吡啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶、胸苷以及苄氧基苄基尿嘧啶。在主题方法中可使用主题核苷剂的任何方便的前药。前药在转化成活性剂之前频繁地但不一定是药学上无活性的。在一些情况下，核苷剂是选自6-脱氮嘌呤核糖核苷和6-氮杂尿苷核糖核苷的核糖核苷剂，如Cohen等人在WO 2016/196012中所述，其公开内容以引用的方式并入本文。
还提供了主题化合物和第二活性剂的药物制剂。在药物剂型中，所述化合物可以其医药学上可接受的盐的形式施用，或者它们也可单独或与其它药物活性化合物适当缔合以及组合使用。
数量级为每天约0.01mg至约140mg/kg体重的剂量水平适用于代表性实施方案，或者可替代地每天每名患者约0.5mg至约7g。技术人员将易于了解剂量水平可随着特定化合物、症状的严重程度和受试者对副作用的敏感性而变。给定化合物的剂量可由本领域的技术人员通过多种方式容易地确定。
可与载体材料组合以产生单一剂型的活性成分的量将取决于所治疗的宿主和特定施用模式而改变。例如，意图用于人的口服施用的制剂可含有0.5mg至5g的与适当且适宜量的载体材料相混合的活性剂，所述载体材料可在总组合物的约5％至约95％之间变化。剂量单位形式通常将含有约1mg至约500mg之间的活性成分，如25mg、50mg、100mg、200mg、300mg、400mg、500mg、600mg、800mg或1000mg。
然而，应了解的是用于任何特定患者的具体剂量水平将取决于多种因素，包括年龄、体重、总体健康状况、性别、膳食、施用时间、施用途径和排泄速率、药物组合以及经受疗法的特定疾病的严重程度。
因此，可提供用于口服或直肠施用的单位剂型(如糖浆、酏剂和悬浮液)，其中各种剂量单位(例如一茶匙、一汤匙、片剂或栓剂)含有预定量的含一种或多种抑制剂的组合物。类似地，用于注射或静脉内施用的单位剂型可以组合物形式包含所述抑制剂，所述组合物呈于无菌水、生理盐水或另一药学上可接受的载体中的溶液形式。如本文所用的术语“单位剂型”是指适合作为人和动物受试者的单一剂量的物理离散单元，各单元含有与药学上可接受的稀释剂、载体或媒介物缔合的预定量的本发明的化合物，所述预定量计算为足以产生所需作用的量。本发明的新单位剂型的规格取决于所采用的特定肽模拟物化合物和待实现的作用以及在宿主中与各化合物相关的药效学。本领域技术人员将易于了解，剂量水平可随着具体化合物、递送媒介物的性质等变化。给定化合物或剂的优选剂量可由本领域的技术人员通过多种方式容易地确定。
药盒和系统
还提供了可用于实施方法的实施方案的药盒和系统，诸如如上文所述的那些。如本文所用的术语“系统”是指组合在一起以实施主题方法的存在于单一或不同组合物中的两种或更多种不同活性剂的集合。术语药盒是指包装的一种或多种活性剂。在一些实施方案中，主题系统或药盒包括有效治疗受试者的与含有突变型延伸核苷酸重复序列的靶基因的有害活性相关的疾病或疾患的量的一定剂量的主题化合物(例如，如本文所述)和一定剂量的第二活性剂(例如，如本文所述)。
在某些情况下，第二活性剂选自：核苷剂(例如，如本文所述)、多巴胺消减剂(例如，丁苯那嗪或利血平)、多巴胺受体拮抗剂(例如，精神抑制剂)、金刚烷胺、左乙拉西坦、抗惊厥药(例如，丙戊酸)、苯二氮卓类(例如氯硝西泮)、拉喹莫德、普利多匹定、雷沙吉兰、泛-PPAR激动剂(例如，苯佐贝特)、抗精神病药(例如，利培酮或氟哌啶醇)以及靶向HTT单核苷酸多态性(SNP)的RNA沉默剂。用于实施主题方法的药盒和系统可包括一种或多种药物制剂。如此，在某些实施方案中，药盒可包括以一个或多个单位剂量存在的单一药物组合物，其中所述组合物可包含一种或多种核苷化合物(例如，如本文所述)。在一些实施方案中，药盒可包括两种或更多种单独的药物组合物，每种药物组合物含有不同的活性剂，其中的至少一种是核苷化合物(例如，如本文所述)。
还感兴趣的是可用于例如，如上所述的主题方法中的药盒和系统。此类药盒和系统可包括主题方法的一种或多种组分，例如核苷剂、细胞、编码目标蛋白质的载体、酶底物、染料、缓冲液等。各种药盒组分可存在于容器，例如无菌容器中，其中所述组分可存在于相同或不同的容器中。
除以上提及的组分之外，主题药盒还可包括用于使用药盒的组分例如来实施主题方法的说明书。说明书通常记录在合适的记录介质上。例如，说明书可印刷于诸如纸或塑料等的基材上。因此，说明书可以包装插页形式存在于药盒中，存在于药盒或其部件(即与包装或小包装相关的部件)的容器的标签中。在其它实施方案中，说明书以存在于合适的计算机可读存储介质(例如CD-ROM、软盘、硬盘驱动器(HDD)、便携式闪存驱动器等)上的电子存储数据文件形式存在。在其它实施方案中，实际说明书不存在于药盒中，但提供用于自远程来源，例如通过因特网获得说明书的手段。这一实施方案的实例是包括可察看说明书所处的和/或自其可下载说明书的网址的药盒。如同说明书一样，用于获得说明书的这种手段被记录在合适的基材上。
通过说明而不是通过限制的方式提供以下实施例。
实施例
实施例I.候选化合物的表征
A.材料和方法
1.分裂高斯荧光素酶互补测定
a.质粒构建
i：pNBR-X1-Supt4-Gluc1和pNEBR-X1-NGN-Gluc2
将HA-Supt4h和Flag-NGN片段使用质粒pHA-Supt4h-YC和pFlag-NGN-YN通过PCR扩增，并且单独亚克隆至pcDNA3.1-Gluc1和pcDNA3.1-Gluc2中(在“A highly sensitiveprotein-protein interaction assay based on Gausssia luciferase”，公开于NatMethods.2006年12月；3(12):977-9.Epub 2006年11月12日中描述)。然后将HA-Supt4h-Gluc1和Flag-NGN-Gluc2通过PCR扩增并且插入pNEBR-X1-Hygro(New England BioLabs)中，其含有在RheoSwitch配体的控制下的RheoSwitch响应元件。
ii：pNEBR-X1-Supt4h-G1-NGN-G2
将在pNEBR-X1-NGN-G2中含有从5XRE至聚A的序列的PCR产物在PciI位点处插入pNEBR-X1-Supt4h-G1，以在同一质粒中在其自身的RheoSwitch响应元件和聚A下双向生成Supt4h-G1和NGN-G2。
b.稳定的克隆细胞系
i：293-R1是克隆的细胞，其经过工程化以通过用pNEBR-R1质粒(New EnglandBioLabs)转染HEK 293细胞来组成型地表达RSL1受体/活化物，并且用杀稻瘟菌素进行选择。
ii：M2-8是克隆的293-R1细胞，其可通过添加RSL1来诱导型地表达pNEBR-X1-Supt4h-G1-NGN-G2。根据“A high-throughput cell-based Gaussia luciferasereporter assay for identifying modulators of fibulin-3 secretion”公开于JBiomol Screen.2013年7月；18(6):647-58，将两种点突变(M43I和M110I)引入GL1和GL2，以获得更好的稳定性。所述细胞系通过潮霉素进行选择。
c.细胞培养和转染条件
所有HEK-293细胞和衍生细胞克隆均在37℃、5％CO2下维持在DMEM中，所述DMEM含有10％FBS+相应的抗生素(250μg/ml潮霉素B、10μg/ml杀稻瘟菌素或两者)。所有转染均根据制造商的指示使用lifpofectamine 2000(Invitrogen)进行。
d.细胞裂解物中的生物发光测定
根据制造商的说明书，使用Lipofectamine 2000将携带有Gluc1和Gluc2的质粒以1:1的比率共转染到涂铺在组织培养物处理的24孔板上的293-R1细胞中。对于稳定细胞M2-8，将细胞直接涂铺到96孔或384孔白板中。在24小时后，将RheoSwitch配体与/不与测试化合物一起添加至所述细胞以进行诱导/药物处理。在24小时后，将细胞用PBS洗涤，并且将板置于-20℃冰箱中过夜。在从冰箱中取出板后，立即将裂解缓冲液(30mM Tris-HCl，pH 8.0，5mM NaCl，0.1％Triton X-100)与10μg/ml天然腔肠素(Nanolight Technology)一起添加至细胞。使细胞在黑暗中在室温下裂解一小时。在振荡约1分钟后，将40μl细胞裂解物转移至白色96孔板。对于白色微孔板中的M2-8，无需转移。在Tecan Infinite M200或M1000上读取信号强度(积分100ms)。
2.诱导型多能干细胞(iPSC)中的突变型HTT活性测定
通过Accutase(来自Accutase的AT104)将亨廷顿病患者iPSC(来自CoriellInstitute的ND36999)分离成单细胞并且涂铺在涂有Matrigel(来自Corning的354277)的24孔板上。当细胞汇合度达到约70％时，将化合物添加至细胞培养基StemMACS(来自MiltenyiBiotec的130104368)，并且将细胞孵育一天。然后除去培养基，并且用PBS洗涤细胞。在除去所有液体后，将板置于-80℃过夜。在从冰箱中取出板后，立即将裂解缓冲液(30mM Tris-HCl，pH 8.0，5mM NaCl，0.1％Triton X-100)与完整的蛋白酶抑制剂混合物(来自Sigma-Aldrich的5892791001)添加至细胞。将细胞样品在冰上裂解10分钟。收集来自旋转(14k rpm，10分钟)的上清液。通过BCA测定法(Pierce，ThermoFisher)测定蛋白质浓度。将等量的蛋白质负载到4％-12％凝胶上。在电泳后，通过在35V下湿转移16小时将凝胶转移至硝酸纤维素膜。通过用抗聚谷氨酰胺(来自Millipore的MAB1574)、抗亨廷顿蛋白(来自Millipore的MAB2166)和抗α微管蛋白(来自ABGENT的AJ1034a)免疫印迹来测定突变型HTT、总HTT和微管蛋白的蛋白质水平。将印迹在Li-Cor Odyssey红外成像仪上成像。通过Li-Cor Odyssey软件确定带强度。
B.结果
例如，使用上述方法测试了示例性目标化合物，以评估其生物活性，包括降低细胞中含有突变延伸核苷酸重复序列(NR)的靶基因的有害活性。结果呈现于表3中。
表3：所选化合物的生物学性质
Figure BDA0002384316250000491
Figure BDA0002384316250000501
(++)IC50<1μM
(+)IC50>1μM
来自未处理的M2-8细胞的高斯荧光素酶的生物发光信号被设置为100％，并且化合物的IC50被定义为信号强度降低至50％时的化合物浓度。
分裂高斯荧光素酶互补测定测量了Sup4h与NGN之间的相互作用。NGN是结合至Supt4h的Supt5h的亚基。上文提供的数据表明，化合物1中断Sup4h与NGN之间的相互作用。先前已证明尽管含有核苷酸重复序列的扩增的基因区域，但Supt4h和Supt5h的功能复合物的存在是RNA聚合酶II有效进行所需的。如通过分裂高斯测定证明的化合物1对Supt4h/NGN相互作用的中断表明，化合物1中断Supt4h/Supt5h复合物的形成。因此，化合物1的施用导致由包含突变型核苷酸重复序列的基因编码的突变型蛋白质的产生降低。
使用上文报告的方案，将iPSC用各种剂量的化合物1处理24小时。收集细胞并且将其裂解以进行蛋白质定量。将等量的蛋白质施加到SDS-PAGE凝胶上用于蛋白质印迹。突变型HTT蛋白被聚Q抗体(来自Millipore的MAB1574)识别，而野生型HTT蛋白则被抗亨廷顿蛋白抗体(来自Millipore的MAB2166)印迹。两种蛋白质均通过Li-Cor Odyssey进行扫描和定量，并且通过微管蛋白进行归一化。结果在图1A和1B中示出。如图1A和1B所示，化合物1减少源自亨廷顿氏病患者的iPSC中的突变型HTT蛋白。
实施例II.在果蝇HD模型中，化合物1减轻突变型Htt的神经元变性表型。
A.材料和方法
1.蝇储备物
在这组实验中使用的黑腹果蝇(Drosophila melanogaster，果蝇)HD模型携带具有97个CAG重复序列的人类Htt外显子1的编码序列，以模拟亨廷顿氏病(HD)的突变型Htt。主要在果蝇复眼的神经元中表达突变型Htt的Gmr::Htt97Q蝇具有严重的光感受器神经元变性和表型性状“毛糙眼”。elav::Htt97Q蝇在果蝇胚胎CNS的神经母细胞和神经胶质细胞中特异性地表达突变型蛋白质，从而导致对羽化的实质性负面影响。将所有的蝇储备物和遗传杂交都在25℃保持在标准玉米面酵母琼脂培养基上。
2.眼睛形态(毛糙眼)分析
将15只成年雄性蝇(Gmr-Htt97Q/Gmr-Htt97Q或Gmr/Gmr)与15只处女雌性蝇W1118(+/+)在含有标准酵母琼脂培养基与浓度为10μM或100μM的测试化合物1的小瓶中杂交。首先在第7天从小瓶中取出亲本蝇，然后收集新孵化的蝇进行“毛糙眼”分析。使用配备有数码相机(CoolSNAP 5.0，Photometrics)的Leica DMR立式显微镜捕获复眼的形态。为了增加景深，使用成像软件来创建蒙太奇合成图像(Helicon Focus，HeliconSoft)。在每种单独条件下收集总计10只蝇进行分析，并且进行两次生物学实验。包括DMSO(化合物1的试剂溶剂)作为对照。
3.羽化率分析
在有或无化合物1的含有标准酵母琼脂培养基的小瓶中培养一组15只雄性蝇(elav-gal4/cyo)和15只处女-雌性(UAS-Htt97Q/UAS-Htt97Q)蝇。在第7天从小瓶中取出亲本蝇，并且然后在羽化后3至4天收集新孵化的蝇。在每种实验条件下，在总共100只收集的蝇中，通过HD-蝇的数量对比非HD-蝇的数量来确定羽化率。
B.结果
黑腹果蝇(果蝇)HD模型是用于评估化学剂对HD表现的治疗作用的公认的且广泛使用的稳健动物模型(Marsh,J.L.,J.Pallos和L.M.Thompson(2003)."Fly models ofHuntington's disease."Hum Mol Genet 12 Spec No 2:R187-193)。在此，采用了转基因黑腹果蝇品系Gmr-Htt97Q，其表达具有97条CAG重复序列的人Htt外显子1的编码序列，以模拟HD突变型Htt。人基因主要在果蝇复眼的神经元中表达，从而导致光感受器神经元的严重变性和表型性状“毛糙眼”。此外，采用了另一种HD品系elav::Htt97Q，其在果蝇胚胎CNS的神经母细胞和神经胶质细胞中特异性地表达突变型基因，并且显示出严重的羽化缺陷。这些由神经元变性引起的表型缺陷类似于突变型Htt在HD患者的脑中造成的神经元丧失。
发现通过化合物1的处理减轻了HD蝇(Gmr-Htt97Q/+)的“毛糙眼”表型。在暴露于100μM的化合物1后，这种表型缺陷的发生率降低至未处理组的70％(图2A)。另外，在HD蝇(elav::Htt97Q)中，化合物1逆转了相对低的羽化率(图2B)。减轻表型缺陷的化合物的剂量不影响蝇的存活力。这些数据表明化合物1在体内有效预防由突变型Htt引起的神经元变性。
尽管具有所附条款，但是本文阐述的本公开也由以下条款限定：
条款1.一种治疗受试者的与含有突变型延伸核苷酸重复序列的靶基因的有害影响相关的疾病或疾患的方法，所述方法包括：
向有需要的受试者施用有效量的具有式(I)的结构的化合物：
Figure BDA0002384316250000521
其中：
n是0、1或2；
R1、R2和R3独立地选自H、烷基、取代的烷基、酰基、取代的酰基、磺酰基、取代的磺酰基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；
R5-R8独立地选自H、卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；并且
每个R4独立地选自卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环，其中m是0、1、2、3或4；
或其药学上可接受的盐；其条件是所述化合物不是
Figure BDA0002384316250000522
以治疗所述受试者的与含有突变型延伸核苷酸重复序列的靶基因的所述有害影响相关的疾病或疾患。
条款2.根据条款1所述的方法，其中所述疾病或疾患是神经变性疾病。
条款3.根据条款2所述的方法，其中所述疾病或疾患是亨廷顿氏病。
条款4.根据条款1所述的方法，其中所述疾病或疾患是神经肌肉功能障碍疾病。
条款5.根据条款1所述的方法，其中所述疾病或疾患选自脊髓小脑性共济失调、齿状核红核苍白球路易体萎缩症、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、脊髓和延髓肌肉萎缩、1型肌强直性营养不良和2型肌强直性营养不良。
条款6.根据条款1-5中任一项所述的方法，所述方法还包括评估所述受试者的细胞中所述靶基因的表达。
条款7.根据条款1-6中任一项所述的方法，其中所述化合物具有式(II)的结构：
Figure BDA0002384316250000531
其中：
p是0或1；并且
R11选自烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环和取代的杂环；
其条件是当p是0时，R11不是取代的杂环。
条款8.根据条款7所述的方法，其中p是0，并且R11是环烷基或取代的环烷基。
条款9.根据条款7所述的方法，其中所述化合物具有式(III)的结构：
Figure BDA0002384316250000532
其中：
n是0、1或2；并且
每个R22独立地选自卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环，其中q是0、1、2、3或4。
条款10.根据条款9所述的方法，其中所述化合物具有式(IV)或(V)的结构：
Figure BDA0002384316250000541
条款11.根据条款10所述的方法，其中R1是H，并且R5-R8独立地选自H、卤素、烷基和取代的烷基。
条款12.根据条款11所述的方法，其中所述化合物具有以下结构之一：
Figure BDA0002384316250000542
条款13.根据条款7所述的方法，其中p是0，并且R11是杂环或取代的杂环。
条款14.根据条款7所述的方法，其中所述化合物具有式(VI)的结构：
Figure BDA0002384316250000543
其中R23选自H、烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、酰基、取代的酰基、磺酰基和取代的磺酰基。
条款15.根据条款14所述的方法，其条件是R23不是取代的烷基。
条款16.根据条款15所述的方法，其中所述化合物具有以下结构：
Figure BDA0002384316250000544
条款17根据条款7所述的方法，其中所述化合物具有式(X)的结构：
Figure BDA0002384316250000551
其中每个R21独立地选自卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环，其中q是0或1。
条款18.根据条款17所述的方法，其中所述化合物具有式(XI)的结构：
Figure BDA0002384316250000552
条款19.根据条款1或18所述的方法，其中所述化合物具有式(XII)的结构：
Figure BDA0002384316250000553
其中：
R31和R32各自独立地是H、卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；并且
R21-R25各自独立地是H、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环或–NR’R”，其中R'和R”各自独立地是H、烷基和取代的烷基，或者R'和R”环状连接以提供任选取代的5元或6元杂环，和/或R21-R25中的任何两者环状连接以提供稠合的芳基或杂芳基环，所述稠环任选地被R21基团进一步取代。
条款20.根据条款18或19所述的方法，其中所述化合物具有以下结构之一：
Figure BDA0002384316250000561
条款21.根据条款7所述的方法，其中p是0，并且R11是低级烷基或取代的低级烷基。
条款22.根据条款21所述的方法，其中所述化合物具有以下结构之一：
Figure BDA0002384316250000562
条款23.根据条款1-6中任一项所述的方法，其中所述化合物具有式(VII)的结构：
Figure BDA0002384316250000563
其中R12选自烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环和取代的杂环。
条款24.根据条款23所述的方法，其中所述化合物具有式(VIII)的结构：
Figure BDA0002384316250000564
Figure BDA0002384316250000571
其中：
Z2、Z3和Z4独立地是N、CH或CR23；并且
每个R23独立地选自H、卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环。
条款25.根据条款24所述的方法，其中所述化合物具有式(IX)的结构：
Figure BDA0002384316250000572
条款26.根据条款25所述的方法，其中所述化合物具有以下结构之一：
Figure BDA0002384316250000573
条款27.根据条款1-11、13、14、17、18、19、21和23-25中任一项所述的方法，其中R5、R7和R8各自是H，并且R6选自卤素、烷基和取代的烷基。
条款28.根据条款1-11、13、14、17、18、19、21和23-25中任一项所述的方法，其中R8是氢，并且R5、R6和R7各自独立地选自卤素、烷基和取代的烷基。
条款29.一种降低靶基因在细胞中的有害影响的方法，所述方法包括：
使细胞与有效量的式(I)化合物接触：
Figure BDA0002384316250000574
其中：
n是0、1或2；
R1、R2和R3独立地选自H、烷基、取代的烷基、酰基、取代的酰基、磺酰基、取代的磺酰基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；
R5-R8独立地选自H、卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；并且
每个R4独立地选自卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环，其中m是0、1、2、3或4；
或其盐；其条件是所述化合物不是
Figure BDA0002384316250000581
以降低包含突变型延伸核苷酸重复序列(NR)结构域的靶基因在所述细胞的所述有害影响。
条款30.根据条款29所述的方法，其中化合物降低所述靶基因的毒性表达产物的表达。
条款31.根据条款30所述的方法，其中所述毒性表达产物是核糖核酸表达产物。
条款32.根据条款30所述的方法，其中所述毒性表达产物是突变型蛋白质。
条款33.根据条款29-32中任一项所述的方法，其中所述突变型延伸NR结构域是突变型三核苷酸重复序列(TNR)结构域。
条款34.根据条款29-33中任一项所述的方法，其中所述靶基因选自由以下组成的组：共济失调蛋白1、共济失调蛋白2、共济失调蛋白3、共济失调蛋白7、TBP、萎缩蛋白1、雄激素受体蛋白、亨廷顿蛋白(HTT)、C9ORF72以及DMPK(例如，DMPK-1)。
条款35.根据条款34所述的方法，其中所述基因是HTT基因。
条款36.根据条款29-34中任一项所述的方法，其中所述化合物调节所述细胞中SPT4蛋白的功能。
条款37.根据条款36所述的方法，其中所述化合物选择性地减少所述细胞中SPT4蛋白与SPT5蛋白的相互作用。
条款38.根据条款37所述的方法，其中所述化合物选择性地减少Supt4h与Supt5h之间的相互作用。
条款39.如条款29-38中任一项所述的方法，其中所述方法是在体外。
条款40.根据条款29-39中任一项所述的方法，其中所述化合物是式(II)-(XII)中的一种的化合物。
条款41.一种药盒，所述药盒包括：
有效治疗受试者的与含有突变型延伸核苷酸重复序列的靶基因的有害影响相关的疾病或疾患的量的一定剂量的具有式(I)结构的化合物：
Figure BDA0002384316250000591
其中：
n是0、1或2；
R1、R2和R3独立地选自H、烷基、取代的烷基、酰基、取代的酰基、磺酰基、取代的磺酰基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；
R5-R8独立地选自H、卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；并且
每个R4独立地选自卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环，其中m是0、1、2、3或4；
或其药学上可接受的盐；其条件是所述化合物不是
Figure BDA0002384316250000592
以及
有效治疗受试者的与含有突变型延伸核苷酸重复序列的靶基因的所述有害影响相关的疾病或疾患的量的一定剂量的第二活性剂。
条款42.如条款41所述的药盒，其中所述第二活性剂选自针对靶基因的反义寡核苷酸剂、核苷剂、多巴胺消减剂、多巴胺受体拮抗剂、金刚烷胺、左乙拉西坦、抗惊厥药、抗精神病药、抗癫痫药、苯二氮卓类、抗焦虑药、抗抑郁药、拉喹莫德、普利多匹定、雷沙吉兰、泛-PPAR激动剂以及靶向HTT单核苷酸多态性(SNP)的RNA沉默剂。
条款43.如条款41或42所述的药盒，其中所述第二种活性剂是亨廷顿氏病剂。
条款44.根据条款41-43中任一项所述的药盒，其中所述化合物是如本文所定义的式(II)-(XII)中的一种的化合物。
虽然为了清楚理解的目的，已通过说明和实施例较详细地描述了前述发明，但是对于本领域的普通技术人员易于显而易见的是，根据本发明的教义，可对其进行某些改变和修改而不脱离所附权利要求书的精神或范围。
因此，以上仅仅说明本发明的原理。应了解，本领域的技术人员将能够设想各种安排，虽然这些安排未在本文中明确地描述或展示，但是它们体现了本发明的原理并且包括在其精神和范围内。此外，本文叙述的所有实施例和条件语言主要意图帮助读者理解本发明的原理和由发明者提供的概念以便促进本领域，并且应理解为不限于这些具体叙述的实施例和条件。此外，本文中叙述本发明的原理、方面和实施方案以及其特定实施例的所有陈述均意图涵盖其结构等效物和功能等效物。另外，意图此类等效物包括当前已知的等效物和未来开发出的等效物两者，即不论结构而进行相同功能的所开发的任何要素。因此，本发明的范围并非意图限于本文所示和描述的示例性实施方案。相反，本发明的范围和精神由所附权利要求书体现。

Claims (20)

1.一种治疗受试者的与含有突变型延伸核苷酸重复序列的靶基因的有害影响相关的疾病或疾患的方法，所述方法包括：
向有需要的受试者施用有效量的具有式(I)的结构的化合物：
Figure FDA0002384316240000011
其中：
n是0、1或2；
R1、R2和R3独立地选自H、烷基、取代的烷基、酰基、取代的酰基、磺酰基、取代的磺酰基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；
R5-R8独立地选自H、卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；并且
每个R4独立地选自卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环，其中m是0、1、2、3或4；
或其药学上可接受的盐；其条件是所述化合物不是
Figure FDA0002384316240000012
以治疗所述受试者的与含有突变型延伸核苷酸重复序列的靶基因的所述有害影响相关的疾病或疾患。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述疾病或疾患是神经变性疾病。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述疾病或疾患是亨廷顿氏病。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述疾病或疾患是神经肌肉功能障碍疾病。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述疾病或疾患选自脊髓小脑性共济失调、齿状核红核苍白球路易体萎缩症、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、脊髓和延髓肌肉萎缩、1型肌强直性营养不良和2型肌强直性营养不良。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述化合物具有式(II)的结构：
Figure FDA0002384316240000021
其中：
p是0或1；并且
R11选自烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环和取代的杂环；
其条件是当p是0时，R11不是取代的杂环。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述化合物具有式(III)的结构：
Figure FDA0002384316240000022
其中：
n是0、1或2；并且
每个R22独立地选自卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环，其中q是0、1、2、3或4。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述化合物具有式(VI)的结构：
Figure FDA0002384316240000031
其中R23选自H、烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、酰基、取代的酰基、磺酰基和取代的磺酰基。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述化合物具有式(X)的结构：
Figure FDA0002384316240000032
其中每个R21独立地选自卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环，其中q是0或1。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述化合物具有式(XI)的结构：
Figure FDA0002384316240000033
11.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述化合物具有式(XII)的结构：
Figure FDA0002384316240000034
Figure FDA0002384316240000041
其中：
R31和R32各自独立地是H、卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；并且
R21-R25各自独立地是H、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环或–NR'R”，其中R'和R”各自独立地是H、烷基和取代的烷基，或者R'和R”环状连接以提供任选取代的5元或6元杂环环，和/或R21-R25中的任何两者环状连接以提供稠合的芳基环或杂芳基环，所述稠环任选地被R21基团进一步取代。
12.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述化合物具有式(VII)的结构：
Figure FDA0002384316240000042
其中R12选自烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环和取代的杂环。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述化合物具有式(VIII)的结构：
Figure FDA0002384316240000043
其中：
Z2、Z3和Z4独立地是N、CH或CR23；并且
每个R23独立地选自H、卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中R5、R7和R8各自是H，并且R6选自卤素、烷基和取代的烷基。
15.一种降低靶基因在细胞中的有害影响的方法，所述方法包括：
使细胞与有效量的式(I)化合物接触：
Figure FDA0002384316240000051
其中：
n是0、1或2；
R1、R2和R3独立地选自H、烷基、取代的烷基、酰基、取代的酰基、磺酰基、取代的磺酰基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；
R5-R8独立地选自H、卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；并且
每个R4独立地选自卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环，其中m是0、1、2、3或4；
或其盐；其条件是所述化合物不是
Figure FDA0002384316240000052
以降低包含突变型延伸核苷酸重复序列(NR)结构域的靶基因在所述细胞中的所述有害影响。
16.根据权利要求15所述的方法，其中化合物降低所述靶基因的毒性表达产物的表达。
17.根据权利要求15-16中任一项所述的方法，其中所述突变型延伸NR结构域是突变型三核苷酸重复序列(TNR)结构域。
18.根据权利要求15-17中任一项所述的方法，其中所述靶基因选自由以下组成的组：共济失调蛋白1、共济失调蛋白2、共济失调蛋白3、共济失调蛋白7、TBP、萎缩蛋白1、雄激素受体蛋白、亨廷顿蛋白(HTT)、C9ORF72以及DMPK(例如，DMPK-1)。
19.根据权利要求15-18中任一项所述的方法，其中所述化合物选择性地减少所述细胞中SPT4蛋白与SPT5蛋白的相互作用。
20.一种药盒，所述药盒包括：
有效治疗受试者的与含有突变型延伸核苷酸重复序列的靶基因的有害影响相关的疾病或疾患的量的一定剂量的具有式(I)结构的化合物：
Figure FDA0002384316240000061
其中：
n是0、1或2；
R1、R2和R3独立地选自H、烷基、取代的烷基、酰基、取代的酰基、磺酰基、取代的磺酰基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；
R5-R8独立地选自H、卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、氰基、硝基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环；并且
每个R4独立地选自卤素、烷基、取代的烷基、羟基、烷氧基、取代的烷氧基、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺、-SO3H、磺酰胺、取代的磺酰胺、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环以及取代的杂环，其中m是0、1、2、3或4；
或其药学上可接受的盐；其条件是所述化合物不是
Figure FDA0002384316240000071
以及
有效治疗受试者的与含有突变型延伸核苷酸重复序列的靶基因的所述有害影响相关的疾病或疾患的量的一定剂量的第二活性剂。
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