CN111671755A - 用于治疗神经退行性疾病的化合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有取代的双环结构的化合物,其药学上可接受的盐、立体异构体、溶剂化物、多晶型、互变异构体、同位素化合物、代谢产物或前药,在制备用于预防或治疗聚谷氨酰胺(polyQ)相关的疾病的药物中的用途。
Description
技术领域
本发明涉及生物医药领域,并且具体地涉及一种具有取代的双环结构的化合物,其药学上可接受的盐、立体异构体、溶剂化物、多晶型、互变异构体、同位素化合物、代谢产物或前药,在制备用于预防或治疗聚谷氨酰胺(polyQ)相关的疾病的药物中的用途。
背景技术
神经退行性疾病(Neurodegenerative Disorder)是指中枢神经元不正常死亡引起神经系统功能障碍而导致的疾病。目前缺乏针对神经退行性疾病,迄今为止没有可以减缓疾病发展进程的根本性治疗方法。许多神经退行性疾病是由活性未知的蛋白引起的。目前可能用于控制蛋白水平的方法例如RNAi或CRIPSR等生物工具,但其递送困难,尤其向神经系统的递送难以实现。
一种可行的治疗策略是通过低分子量化合物(简称化合物)来控制影响疾病的蛋白的水平。通过蛋白裂解靶向嵌合体(PROTAC)技术增强疾病蛋白的泛素化并将其靶向蛋白酶体降解途径是一种新兴方法,但仅这种方法依赖于某些E3连接酶,这些连接酶可能不存在于疾病细胞中。并且,蛋白酶体的蛋白降解能力有限,对导致神经退行性疾病的某些大型疾病蛋白或聚集体降解效率较低。自噬作为重要的蛋白降解途径,普遍存在于真核细胞中,蛋白降解能力强,但选择性较低。部分研究通过增强自噬作用来增加蛋白降解,但这样的方法缺乏特异性。
polyQ相关的神经退行性疾病是一类变异蛋白引起的神经退行性疾病,可以通过降低变异蛋白水平而得到有效治疗。以其中最常见的亨廷顿病(HD)为例,这是一种单基因遗传的疾病,患者的四号染色体所含基因HTT的exon1外显子的CAG重复区域变异导致合成的变异蛋白(mHTT)的谷氨酰胺重复区域(polyQ)扩增。mHTT易被剪切、聚集并产生毒性,最终导致特定神经元功能障碍和死亡。目前通过低分子量化合物控制mHTT水平的方法缺乏特异性,可能造成副作用,并且是非等位选择性的,无法区分mHTT与野生型HTT蛋白(wtHTT),会导致具有重要生物学功能的wtHTT水平降低。
同样,以脊髓小脑共济失调3型(SCA3;又称为Machado-Joseph disease,MJD)为例,这是全世界最常见的常染色体显性脊髓小脑共济失调和仅次于HD的常见polyQ相关疾病,由Ataxin-3基因(ATXN3;又称为MJD1基因)CAG重复数目增多导致编码蛋白ATXN3的C末端形成异常扩增的polyQ引起。一些研究通过siRNA、反义寡核苷酸等手段作用于ATXN3,减少变异ATXN3蛋白的表达,并证实了变异ATXN3蛋白的水平降低能够带来治疗效果(Wang,Neuroscience,371,2018,138–154)。一些研究致力于通过低分子量化合物控制变异ATXN3蛋白的水平。通过化合物增强自噬作用的研究例如:Menzies et al.,Brain 2010,133:93–104;通过调节其他靶标来降低变异ATXN3蛋白的水平的研究例如:Costa MD,Brain,2016,139(11):2891-2908。但是这些研究都没有很好地解决特异性的问题。
因此,本领域亟需靶向polyQ变异蛋白和/或降低polyQ变异蛋白水平,从而治疗polyQ相关疾病的方法,以及能够用于降低polyQ变异蛋白水平的新化合物。
发明内容
在一方面,本发明提供式(I)的化合物,或其药学上可接受的盐、立体异构体、溶剂化物、多晶型、互变异构体、同位素化合物、代谢产物或前药,在制备用于预防或治疗PolyQ相关的神经退行性疾病的药物中的用途
其中:
A环为苯环;
B环为饱和或不饱和的六元杂环,所述杂环含有1、2或3个各自独立地选自N、O和S的杂原子;
C环为C6-10芳基,任选地被一个或多个各自独立地选自RX1的基团取代;
L1为键,或为C1-C6烃链;
R1为=Y,其中Y为O或S;
R2选自H、卤素、-NO2、-CN、C1-8烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C3-10环烃基、C3-10环烃基-C1-4烷基、三元至十元杂环基、三元至十元杂环基-C1-4烷基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-4烷基、五元至十元杂芳基、五元至十元杂芳基-C1-4烷基、=O、=S、=NRa1、-ORa1、-SRa1、-NRa1Rb1、-C(=O)ORa1、-C(=O)NRa1Rb1、-C(=O)Ra1、-S(=O)2ORa1、-S(=O)2Ra1、-S(=O)2NRa1Rb1、-S(=O)Ra1、-C(=S)ORa1、-C(=S)NRa1Rb1、-C(=S)Ra1、-P(=O)(ORa1)ORb1、-C(=NRa1)NRb1Rc1、-OCN、-SCN、-N=C=O、-NCS,其中所述烷基、烯基、炔基、环烃基、杂环基、芳基或杂芳基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、C1-8烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、=O、=S、-ORa2、-SRa2、-NRa2Rb2、-C(=O)ORa2、-C(=O)NRa2Rb2、-C(=O)Ra2、-S(=O)2ORa2、-S(=O)2Ra2、-S(=O)2NRa2Rb2、-S(=O)Ra2和-C(=NRa2)NRb2Rc2的取代基取代;
R3、R4、R5、R6各自独立地选自H和RX2;
RX1和RX2在每次出现时各自独立地选自卤素、-NO2、-CN、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、-OR7、-SR7、-NR7R8、-C(=O)OR7、-C(=O)NR7R8、-OC(=O)R7、-NC(=O)R7R8、-C(=O)R7、-S(=O)2OR7、-S(=O)2R7、-S(=O)2NR7R8、-OS(=O)2R7、-NS(=O)2R7R8、-S(=O)R7,其中所述烷基、烯基或炔基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、-OH、-SH、-NH2、=O、-COOH和C1-6烷基的取代基取代;
R7、R8在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-6环烃基、C3-6环烃基-C1-4烷基、三元至七元杂环基、三元至七元杂环基-C1-4烷基;
Ra1、Rb1、Rc1、Ra2、Rb2、Rc2在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-6环烃基、C3-6环烃基-C1-4烷基、三元至七元杂环基、三元至七元杂环基-C1-4烷基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-4烷基、五元至十元杂芳基、五元至十元杂芳基-C1-4烷基、-ORY1、-SRY1、-NRY1RY2、-C(=O)ORY1、-C(=O)NRY1RY2、-C(=O)RY1、-S(=O)2ORY1、-S(=O)2RY1、-S(=O)2NRY1RY2、-S(=O)RY1,其中所述烷基、烯基、炔基、环烃基、杂环基、芳基或杂芳基任选地被一个或多个选自=O、=S、-ORY3、-SRY3、-NRY3RY4、-C(=O)RY3、-C(=O)ORY3和-C(=O)NRY3RY4的取代基取代;
RY1、RY2、RY3、RY4在每次出现时各自独立地选自H、C1-8烷基、-C3-10环烃基、C3-10环烃基、C3-10环烃基-C1-4烷基、三元至十元杂环基、三元至十元杂环基-C1-4烷基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-4烷基、五元至十元杂芳基、五元至十元杂芳基-C1-4烷基,其中所述烷基、烯基、炔基、环烃基、杂环基、芳基或杂芳基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、C1-8烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、-OH、-SH、-NH2、=O和-COOH的取代基取代。
在另一方面,本发明提供式(I)的化合物,或其药学上可接受的盐、立体异构体、溶剂化物、多晶型、互变异构体、同位素化合物、代谢产物或前药,或其药物组合物,用于预防或治疗polyQ相关的神经退行性疾病。
在进一步的方面,本发明提供一种预防或治疗polyQ相关的神经退行性疾病的方法,所述方法包括向有此需要的个体给药式(I)的化合物,或其药学上可接受的盐、立体异构体、溶剂化物、多晶型、互变异构体、同位素化合物、代谢产物或前药,或其药物组合物。
在一实施方案中,所述神经退行性疾病为脊髓小脑共济失调(如1、2、3、6、7、12、17型)、齿状核-黑质-红核-苍白球-丘脑底核萎缩症、亨廷顿病、类亨廷顿病综合征-2或脊髓延髓肌肉萎缩,特别是亨廷顿病。
附图说明
图1.化合物在HEK293T细胞中对含有谷氨酰胺重复区域的蛋白水平的影响。
图2.OI-RD测定的化合物与不同浓度全长HTT的亲和结合曲线。图中垂直虚线标示出亲和结合的结合阶段与解离阶段的起始。虚线曲线是Langmuir反应模型全局拟合的结果。
图3.MST测定的化合物与全长HTT的亲和结合曲线。
图4.化合物对HdhQ140/Q7小鼠皮质神经元HTT水平的影响。
图5.化合物1对HdhQ7/Q7小鼠皮质神经元HTT水平的影响。
图6.用抗体MW1和3B5H10检测mHTT的N-端碎片。
图7.化合物处理后HdhQ140/Q7小鼠皮质神经元细胞活力检测结果。
图8.化合物在100nM浓度下对HD患者原代成纤维细胞mHTT水平的影响。
图9.化合物对HD患者永生化成纤维细胞mHTT水平的影响。
图10.化合物2降低永生化的HD患者成纤维细胞的mHTT水平。
图11.化合物对HD患者诱导干细胞(iPSC)分化的神经元的mHTT水平的影响。
图12.化合物对HD患者诱导干细胞(iPSC)分化的神经元细胞凋亡的影响。纵坐标跨度50μM。
图13.化合物对HD患者诱导干细胞(iPSC)分化的神经元细胞凋亡的影响。
图14.化合物对亨廷顿病果蝇mHTT水平的影响。
图15.化合物对亨廷顿病果蝇生存率的影响。
图16.化合物对亨廷顿病果蝇爬行能力的影响。
图17.脑室内注射化合物对亨廷顿病小鼠皮质mHTT和wtHTT水平的影响。
图18.腹腔注射化合物2对亨廷顿病小鼠皮质mHTT和wtHTT水平的影响。
图19.腹腔注射化合物2对亨廷顿病小鼠纹状体mHTT和wtHTT水平的影响。
图20.腹腔注射化合物2后,检测亨廷顿病小鼠皮质中的mHTT聚集物。
图21.腹腔注射化合物2对亨廷顿病小鼠行为缺陷的影响。
图22.化合物对脊髓小脑共济失调3型患者成纤维细胞的ATXN3蛋白水平的影响。
具体实施方式
除非另有定义,本文所用所有技术和科学术语与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。若存在矛盾,则以本申请提供的定义为准。当本文中出现商品名时,意在指代其对应的商品或其活性成分。本文引用的所有专利、已经公开的专利申请和出版物均通过引用并入到本文中。
一般术语和定义
除非另有定义,本文所用所有技术和科学术语与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。若存在矛盾,则以本申请提供的定义为准。当本文中出现商品名时,意在指代其对应的商品或其活性成分。本文引用的所有专利、已经公开的专利申请和出版物均通过引用并入到本文中。
术语“包括”、“包含”、“具有”、“含有”或“涉及”及其在本文中的其它变体形式为包含性的或开放式的,且不排除其它未列举的元素或方法步骤。本领域技术人员应当理解,上述术语如“包括”涵盖“由…组成”的含义。
术语“一个(种)或多个(种)”或者类似的表述“至少一个(种)”可以表示例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10个(种)或更多个(种)。
当公开了数值范围的下限和上限时,落入该范围中的任何数值和任何包括的范围都被具体公开。特别地,本文公开的值的每个取值范围应理解为表示涵盖于较宽范围中的每个数值和范围。例如,表述“polyQ长度≥40的ATXN1”可以涵盖polyQ长度≥41的情况。例如,“polyQ长度≥33的ATXN2”可以涵盖polyQ长度≥34的情况。例如,“polyQ长度≥41的ATXN3”可以涵盖polyQ长度≥62的情况,并且可以涵盖例如polyQ长度为74的情况。例如,“polyQ长度<41的ATXN3”可以涵盖polyQ长度为27的情况。例如,“polyQ长度≥19的ATXN7”可以涵盖polyQ长度≥38的情况。例如,“polyQ长度≥44的TBP”可以涵盖polyQ长度≥45的情况。例如,“polyQ长度≥39的ATN1”可以涵盖polyQ长度≥49的情况。例如,“polyQ长度≥36的HTT”可以涵盖polyQ长度为47、49、55、68、72、73、111、128或140等的情况。又例如,“polyQ长度<36的HTT”可以涵盖polyQ长度为7、16、19、23或25等的情况。例如,“polyQ长度≥37的AR”可以涵盖polyQ长度≥38的情况。
本文所用的表述m-n指m至n的范围以及由其中的各个点值组成的亚范围以及各个点值。例如,表述“C1-C8”涵盖1-8个碳原子的范围,并应理解为还涵盖其中的任意亚范围以及每个点值,例如C2-C5、C3-C4、C1-C2、C1-C3、C1-C4、C1-C5、C1-C6、C1-C7等,以及C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8等。例如,表述“C3-C10”也应当以类似的方式理解,例如可以涵盖包含于其中的任意亚范围和点值,例如C3-C9、C6-C9、C6-C8、C6-C7、C7-C10、C7-C9、C7-C8、C8-C9等以及C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10等。又例如,表述“三元至十元”应理解为涵盖其中的任意亚范围以及每个点值,例如三元至五元、三元至六元、三元至七元、三元至八元、四元至五元、四元至六元、四元至七元、四元至八元、五元至七元、五元至八元、六元至七元、六元至八元、九元至十元,等,以及三、四、五、六、七、八、九、十元,等。本文中其他类似的表述也应当以类似的方式理解。
术语“任选”或“任选地”是指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生,该描述包括发生所述事件或情况和不发生所述事件或情况。
术语“取代”和“取代的”指所指定的原子上的一个或多个(例如一个、两个、三个或四个)氢被从所指出的基团的选择代替,条件是未超过所指定的原子在当前情况下的正常原子价并且所述取代形成稳定的化合物。取代基和/或变量的组合仅仅当这种组合形成稳定的化合物时才是允许的。当描述某取代基不存在时,应当理解该取代基可以为一个或多个氢原子,前提是所述结构能使化合物达到稳定的状态。
如果取代基被描述为“任选地…被取代”,则取代基可以是未被取代的,或者可以是被取代的。如果某个原子或基团被描述为任选地被取代基列表中的一个或多个取代,则该原子或基团上的一个或多个氢可被独立地选择的、任选的取代基替代。当取代基为氧代(即=O)时,意味着两个氢原子被替代。
除非指明,否则如本文中所使用,取代基的连接点可来自取代基的任意适宜位置。当取代基的键显示为穿过环中连接两个原子的键时,则这样的取代基可键连至该可取代的环中的任一成环原子。
当任何变量(例如R),以及带有标记的变量(例如RX1、RX2、R7、R8、Ra1、Rb1、Rc1、Ra2、Rb2、Rc2等)在化合物的组成或结构中出现一次以上时,其在每次出现时在每一种情况下的定义都是独立的。例如,如果一个基团被0、1、2、3或4个R取代基所取代,则所述基团可以任选地至多被四个R取代基所取代,并且每种情况下的每个R取代基的选项都是相互独立的。
术语“卤”或“卤素”或“卤代”应理解为表示氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)原子,优选氟、氯、溴原子。
术语“烷基”是指由碳原子和氢原子组成的直链或支链的饱和的脂肪烃基团,其通过单键与分子的其余部分连接。“烷基”可以具有1-8个碳原子,即“C1-C8烷基”,例如C1-C4烷基、C1-C3烷基、C1-C2烷基、C3烷基、C4烷基、C1-C6烷基、C3-C6烷基。烷基的非限制性实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、2-甲基丁基、1-甲基丁基、1-乙基丙基、1,2-二甲基丙基、新戊基、1,1-二甲基丙基、4-甲基戊基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲基戊基、2-乙基丁基、1-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,1-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基或1,2-二甲基丁基,或者它们的异构体。
术语“亚烷基”,在本文中单独或与其他基团组合使用时,指直链或支链的饱和的二价烃基。例如,术语“C1-6亚烷基”指具有1-6个碳原子的亚烷基,例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、1-甲基亚乙基、2-甲基亚乙基、甲基亚丙基或乙基亚丙基等。
术语“烯基”是指由碳原子和氢原子组成的直链或支链的具有至少一个双键的不饱和脂肪族烃基。烯基可以具有2-8个碳原子,即“C2-C8烯基”,例如C2-C4烯基、C3-C4烯基。烯基的非限制性实例包括但不限于乙烯基、烯丙基、(E)-2-甲基乙烯基、(Z)-2-甲基乙烯基、(E)-丁-2-烯基、(Z)-丁-2-烯基、(E)-丁-1-烯基、(Z)-丁-1-烯基等。
术语“炔基”是指由碳原子和氢原子组成的直链或支链的具有至少一个三键的不饱和脂肪族烃基。炔基可以具有2-8个碳原子,即“C2-C8炔基”,例如C2-C4炔基、C3-C4炔基。炔基的非限制性实例包括但不限于乙炔基、丙-1-炔基、丙-2-炔基、丁-1-炔基、丁-2-炔基、丁-3-炔基等。
术语“环烃基”是指由碳原子和氢原子组成的饱和或不饱和的非芳香性的环状烃基,优选包含1或2个环。所述环烃基可以是单环、稠合多环、桥环或螺环结构。环烃基可以具有3-10个碳原子,即“C3-C10环烃基”,例如C3-C8环烃基、C5环烃基、C6环烃基、C7环烃基。环烃基的非限制性实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、双环[2.2.1]庚基和螺[3.3]庚基等。该术语还涵盖这样的情况,其中的C原子可以被氧代(=O)取代。
术语“杂环基”或“杂环烃基”是指具有例如3-10个(适合地具有3-8个,更适合地具有3-7个,特别是4-6个)环原子的单环或双环的环体系(三元至十元、三元至八元、三元至七元、四元至六元),其中至少一个环原子(例如1、2或3个)是选自N、O和S的杂原子,且其余环原子是C。该环体系可以是饱和(也可以理解为相应的“杂环烷基”)或不饱和的(即在环内具有一个或多个双键和/或三键)。该术语还涵盖这样的情况,其中的C原子可以被氧代(=O)取代和/或环上的S原子可以被1个或2个氧代(=O)取代。
杂环基可以是例如四元环,如氮杂环丁烷基、氧杂环丁烷基;或者五元环,如四氢呋喃基、二噁烷基(dioxolinyl)、吡咯烷基、咪唑烷基、吡唑烷基、吡咯啉基、氧代吡咯烷基、2-氧代咪唑烷-1-基、噻唑基、噻二唑基;或者六元环,如四氢吡喃基、哌啶基、吗啉基、二噻烷基、硫代吗啉基、哌嗪基、1,1-二氧代-1,2-噻嗪烷-2-基或三噻烷基;或者七元环,如二氮杂基环。任选地,杂环基可以是苯并稠和的。
杂环基可以是双环的,不受其限制,例如五元并五元环,如六氢环戊烷[c]吡咯-2(1H)-基)环;或者五元并六元双环,如六氢吡咯并[1,2-a]吡嗪-2(1H)-基环。
如上文所提到的,杂环可以是不饱和的,即其可以包含一个或多个双键,不受其限制,例如包含氮原子的不饱和的杂环可以是1,6-二氢嘧啶、1,2-二氢嘧啶、1,4-二氢嘧啶、1,6-二氢吡啶、1,2-二氢吡啶、1,4-二氢吡啶、2,5-二氢-1H-吡咯基、4H-[1,3,4]噻二嗪基、4,5-二氢噁唑基或4H-[1,4]噻嗪基环,包含氧原子的不饱和的杂环可以是2H-吡喃、4H-吡喃、2,3-二氢呋喃,或者其可以是苯并稠和的,不受其限制,例如二氢异喹啉基环。
术语“芳基”是指具有共轭的π电子体系的全碳单环或稠合多环(如双环)的芳香环基团。例如,芳基可以具有6-14个碳原子,适合地具有6-10个,更适合地具有6个或10个。芳基的实例包括但不限于苯基、萘基和蒽基等。
术语“杂芳基”应理解为优选表示一价的单环、双环或三环芳族环系统,其具有5、6、7、8、9或10个环原子(“五元到十元杂芳基”),特别是5或6或9或10个环原子,并且环原子中包含至少一个(适合地为1-4个,更适合地为1、2或3个)可以相同或不同的杂原子,所述杂原子是例如氧、氮或硫。此外,在每种情况下杂芳基可以是苯并稠合的。特别地,杂芳基选自噻吩基、呋喃基、吡咯基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、异噁唑基、异噻唑基、噁二唑基、三唑基、噻二唑基、噻-4H-吡唑基等,以及它们的苯并衍生物,例如苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、苯并咪唑基、苯并三唑基、吲唑基、吲哚基、异吲哚基等;或者吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基等,以及它们的苯并衍生物,例如喹啉基、喹唑啉基、异喹啉基等;或者吖辛因基(azocinyl)、吲嗪基、嘌呤基等,以及它们的苯并衍生物;或者噌啉基、酞嗪基、喹唑啉基、喹喔啉基、萘啶基、咔唑基、吖啶基等。
术语“C1-C6烃链”指由碳原子和氢原子构成的链状基团,其可以是直链或支化的,并且包含1-8(特别是1-5、例如1、2、3、4或5)个碳原子。所述烃链可以是饱和的(即C1-C6亚烷基),也可以是不饱和的,即可以包含一个或多个(优选1个)碳碳双键或三键。
亚烷基可以具有1-8个碳原子,即“C1-C6亚烷基”,例如C1-C5亚烷基、C1-C4亚烷基、C1-C3亚烷基、C1-C2亚烷基、C3亚烷基,以及C1亚烷基,即亚甲基。亚烷基的非限制性实例包括但不限于亚甲基(-CH2-)、1,1-亚乙基(-CH(CH3)-)、1,2-亚乙基(-CH2CH2-)、1,1-亚丙基(-CH(CH2CH3)-)、1,2-亚丙基(-CH2CH(CH3)-)、1,3-亚丙基(-CH2CH2CH2-)、1,4-亚丁基(-CH2CH2CH2CH2-)等。
术语“神经退行性疾病”指神经元和/或其髓鞘的丧失或病变所致的疾病。神经退行性疾病患者的脑神经元内可以观察到特征性的病理结构物,例如蛋白组成的不溶性聚集体。不溶性聚集体可能产生细胞毒性,进而导致神经元丧失和疾病发生。
术语“polyQ”或“polyglutamine”指蛋白中的谷氨酰胺重复区域。谷氨酰胺由基因中的胞嘧啶-腺嘌呤-鸟嘌呤(CAG)编码,谷氨酰胺重复区域的长度与基因外显子中的CAG重复数目有关,因此基因外显子中CAG重复数目增多会造成合成的蛋白谷氨酰胺重复区域扩增。已知polyQ异常扩增蛋白与一些神经退行性疾病相关。如本文中所使用的,基因名称中可以通过“Q+数字”的形式来表示外显子中CAG重复数目,例如Q25或Q72,分别表示外显子中CAG的25个重复或72个重复。蛋白名称中可以通过如上“Q+数字”的形式来表示谷氨酰胺重复区域的长度,例如Q27或Q73,分别表示谷氨酰胺重复区域的长度为27个Q(glutamine)或73个Q。本文中“Q+数字”的形式标示的CAG重复或谷氨酰胺重复均为连续重复。除非特别指明,本文中的polyQ长度均指连续重复的谷氨酰胺区域长度。
术语“polyQ相关的神经退行性疾病”指与polyQ异常扩增相关的神经退行性疾病,或对含扩增的polyQ的蛋白水平响应的神经退行性疾病,是一组临床和遗传上异质性的神经退行性疾病。“正常polyQ”是指正常生理状态下的蛋白具有长度小于特定数目的polyQ。与之对应地,“polyQ异常扩增”是指蛋白的polyQ长度大于正常长度。对于疾病或病理状态,polyQ长度会更长。作为示例,polyQ相关的神经退行性疾病包括但不限于脊髓小脑共济失调(spinocerebellar ataxia,SCA)1型(polyQ长度≥41)、2型(polyQ长度≥34)、3型(polyQ长度≥62)、7型(polyQ长度≥38)、12型(polyQ长度≥46)、17型(polyQ长度≥45);以及齿状核-黑质-红核-苍白球-丘脑底核萎缩症(dentatorubral-pallidoluysian atrophy,DRPLA,polyQ长度≥49)、亨廷顿病(Huntington's Disease,HD,polyQ长度≥36)和脊髓延髓肌肉萎缩(spinal-bulbar muscular atrophy,SBMA,polyQ长度≥38)。这些疾病分别由在ATXN1、ATXN2、ATXN3、ATXN7、ATXN12、TBP、ATN1、HTT和AR基因上的CAG重复区域的扩增引起(Lesley Jones等,DNA repair in the trinucleotide repeat disorders,LancetNeurol.2017;16:88–96)。其中脊髓小脑共济失调3型(SCA3,又称为Machado-Josephdisease,MJD)是全世界最常见的常染色体显性脊髓小脑共济失调和仅次于HD的常见polyQ相关疾病,由Ataxin-3基因(ATXN3;又称为MJD1基因)CAG重复数目增多导致编码蛋白ATXN3的C末端形成异常扩增的polyQ引起。本文所述的正常polyQ蛋白的实例包括但不限于polyQ长度<40的ATXN1、polyQ长度<33的ATXN2、polyQ长度<41的ATXN3、polyQ长度<19的ATXN7、polyQ长度<46的ATXN12、polyQ长度<44的TBP、polyQ长度<39的ATN1、polyQ长度<36的HTT,和polyQ长度<37的AR。与之对应地,本文所述的polyQ异常扩增蛋白的实例包括但不限于polyQ长度≥40的ATXN1、polyQ长度≥33的ATXN2、polyQ长度≥41的ATXN3、polyQ长度≥19的ATXN7、polyQ长度≥46的ATXN12、polyQ长度≥44的TBP、polyQ长度≥39的ATN1、polyQ长度≥36的HTT,和polyQ长度≥37的AR。
术语“药学上可接受的”是指在正常的医学判断范围内与患者的组织接触而不会有不适当毒性、刺激性、过敏反应等,具有合理的利弊比且能有效用于目的用途。
本发明的化合物的药学上可接受的盐包括其酸加成盐及碱加成盐。适合的酸加成盐由形成药学可接受盐的酸来形成。实例包括盐酸盐、乙酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、碳酸氢盐/碳酸盐、葡庚糖酸盐、葡糖酸盐、硝酸盐、乳清酸盐、棕榈酸盐及其它类似的盐。适合的碱加成盐由形成药学可接受盐的碱来形成。实例包括铝盐、精氨酸盐、胆碱盐、镁盐及其它类似的盐。用于制备本发明的化合物的药学上可接受的盐的方法为本领域技术人员已知的。
本发明的化合物可以存在特定的几何或立体异构体形式。本发明设想所有的这类化合物,包括顺式和反式异构体、(-)-和(+)-对对映体、(R)-和(S)-对映体、非对映异构体、(D)-异构体、(L)-异构体,及其外消旋混合物和其他混合物,例如对映异构体或非对映体富集的混合物,所有这些混合物都属于本发明的范围之内。烷基等取代基中可存在另外的不对称碳原子。所有这些异构体以及它们的混合物,均包括在本发明的范围之内。在某些实施方案中,优选化合物为那些显示更优生物活性的异构体化合物。本发明化合物已纯化的或部分纯化的异构体和立体异构体、或者外消旋混合物或非对映异构体混合物也均包括于本发明范围内。此类物质的纯化和分离可通过本领域已知的标准技术实现。
根据常规方法通过拆分外消旋混合物可获得光学纯对映异构体,例如通过使用具有光学活性的酸或碱形成非对映异构体盐,或者通过形成共价非对映异构体。非对映异构体的混合物可基于它们的物理和/或化学差异,通过本领域已知的方法(例如通过色谱法或分级结晶)分离成单一的非对映异构体。然后,从分离的非对映异构体盐中释放具有光学活性的对映体碱或酸。另一种分离消旋对映异构体的方法可使用手性色谱法(例如手性HPLC柱),被分离的手性异构体可以在分离前进行常规衍生化处理或不衍生化,取决于何种方法可以实现更有效地分离手性异构体。还可以使用酶法来分离衍生化的或没被衍生化的手性异构体。同样地,可使用具有光学活性的原料,通过手性合成来获得本发明的光学纯化合物。
另外,本发明的化合物可以互变异构体的形式存在。本发明包括本发明的化合物所有可能的互变异构体,也包括单一互变异构体或所述互变异构体的任意比例的任意混合物的形式。
本发明的化合物可以溶剂化物(优选水合物)的形式存在,其中本发明的化合物包含作为所述化合物晶格的结构要素的极性溶剂,特别是例如水、甲醇或乙醇。极性溶剂特别是水的量可以化学计量比或非化学计量比存在。
本发明还涵盖本发明的化合物的所有可能的结晶形式或多晶型物,其可为单一多晶型物或多于一种多晶型物的任意比例的混合物。
本发明还包括所有药学上可接受的同位素标记的化合物,其与本发明的化合物相同,除了一个或多个原子被具有相同原子序数但原子质量或质量数不同于在自然界中占优势的原子质量或质量数的原子替代。
在本发明的范围内还包括本发明的化合物的代谢产物,即在给药本发明的化合物时体内形成的物质。化合物的代谢产物可以通过所属领域公知的技术来进行鉴定,其活性可以通过试验的方法进行表征。这样的产物可由例如被给药的化合物的氧化、还原、水解、酰胺化、脱酰胺化、酯化、酶解等产生。因此,本发明包括本发明的化合物的代谢物,包括通过使本发明的化合物与哺乳动物接触足以产生其代谢产物的时间的方法制得的化合物。
本发明在其范围内进一步包括本发明的化合物的前药,其为自身可具有较小药理学活性或无药理学活性的本发明的化合物的某些衍生物当被给药至身体中或其上时可通过例如水解裂解转化成具有期望活性的本发明的化合物。通常这样的前药会是所述化合物的官能团衍生物,其易于在体内转化成期望的治疗活性化合物。有关前药及其制备方法的综述参见,例如,J.Rautio et al.,Nature Reviews Drug Discovery(2008)7,255-270andProdrugs:Challenges and Rewards(V.Stella et al.ed.,Springer,2007)。本发明的前药可例如通过用本领域技术人员已知作为“前-部分(pro-moiety)”的某些部分替代本发明的化合物中存在的适当官能团来制备。
术语“多晶型”或“多晶型物”是指单一多晶型物或多于一种多晶型物的任意比例的混合物。
术语“晶型”或“晶体”是指呈现三维排序的任意固体物质,与无定形固体物质相反,其产生具有边界清楚的峰的特征性X-射线粉末衍射图谱。
术语“无定形”是指三维上无排序的任意固体物质。
术语“水合物”描述包含药物与化学计量或非化学计量量的水的溶剂化物。
术语“药学上可接受的载体”是指对有机体无明显刺激作用,而且不会损害该活性化合物的生物活性及性能的那些物质。“药学上可接受的载体”包括但不限于助流剂、增甜剂、稀释剂、防腐剂、染料/着色剂、矫味剂、表面活性剂、润湿剂、分散剂、崩解剂、稳定剂、溶剂或乳化剂。所述载体的非限制性实例包括碳酸钙、磷酸钙、各种糖和各类淀粉、纤维素衍生物、明胶、植物油和聚乙二醇等。
术语“给药”或“给予”等指可以使化合物或组合物能够递送至期望的生物作用位点的方法。这些方法包括但不限于肠胃外(包括脑室内、静脉内、皮下、腹膜内、肌内、血管内注射或输注)、局部、直肠给药等。
如本文所用,术语“治疗”包括缓解、减轻或改善疾病或症状,预防其他症状,改善或预防症状的潜在代谢因素,抑制疾病或症状,例如,阻止疾病或症状发展,减轻疾病或症状,促进疾病或症状缓解,或使疾病或症状的病征停止,和延伸至包括预防。“治疗”还包括实现治疗性获益和/或预防性获益。治疗性获益是指根除或改善所治疗的病症。此外,治疗性获益通过根除或改善一个或多个与潜在疾病相关的生理病征达到,尽管患者可能仍患有潜在疾病,但可观察到患者疾病的改善。预防性获益是指,患者为预防某种疾病风险而使用组合物,或患者出现一个或多个疾病生理病症时服用,尽管尚未诊断此疾病。
术语“活性成分”、“治疗剂”、“活性物质”或“活性剂”是指一种化学实体,其可以有效地治疗或预防目标紊乱、疾病或病症。
针对药物、药物单元或活性成分而言,术语“有效量”、“治疗有效量”或“预防有效量”是指副作用可接受的但能达到预期效果的药物或药剂的足够用量。有效量的确定因人而异,取决于个体的年龄和一般情况,也取决于具体的活性物质,个案中合适的有效量可以由本领域技术人员根据常规试验确定。
如本文所使用的“个体”包括人或非人动物。示例性人个体包括患有疾病(例如本文所述的疾病)的人个体(称为患者)或正常个体。本发明中“非人动物”包括所有脊椎动物,例如非哺乳动物(例如鸟类、两栖动物、爬行动物)和哺乳动物,例如非人灵长类、家畜和/或驯化动物(例如绵羊、犬、猫、奶牛、猪等)。
下述发明详述旨在举例说明非限制性实施方案,使本领域其它技术人员更充分地理解本发明的技术方案、其原理及其实际应用,以便本领域其它技术人员可以以许多形式修改和实施本发明,使其可最佳地适应特定用途的要求。
本发明的化合物及其用途
在一方面,本发明提供式(I)的化合物,或其药学上可接受的盐、立体异构体、溶剂化物、多晶型、互变异构体、同位素化合物、代谢产物或前药,在制备用于预防或治疗polyQ相关的神经退行性疾病的药物中的用途
其中:
A环为苯环;
B环为饱和或不饱和的六元杂环,所述杂环含有1、2或3个各自独立地选自N、O和S的杂原子;
C环为C6-10芳基,任选地被一个或多个各自独立地选自RX1的基团取代;
L1为键,或为C1-C6烃链;
R1为=Y,其中Y为O或S;
R2选自H、卤素、-NO2、-CN、C1-8烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C3-10环烃基、C3-10环烃基-C1-4烷基、三元至十元杂环基、三元至十元杂环基-C1-4烷基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-4烷基、五元至十元杂芳基、五元至十元杂芳基-C1-4烷基、=O、=S、=NRa1、-ORa1、-SRa1、-NRa1Rb1、-C(=O)ORa1、-C(=O)NRa1Rb1、-C(=O)Ra1、-S(=O)2ORa1、-S(=O)2Ra1、-S(=O)2NRa1Rb1、-S(=O)Ra1、-C(=S)ORa1、-C(=S)NRa1Rb1、-C(=S)Ra1、-P(=O)(ORa1)ORb1、-C(=NRa1)NRb1Rc1、-OCN、-SCN、-N=C=O、-NCS,其中所述烷基、烯基、炔基、环烃基、杂环基、芳基或杂芳基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、C1-8烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、=O、=S、-ORa2、-SRa2、-NRa2Rb2、-C(=O)ORa2、-C(=O)NRa2Rb2、-C(=O)Ra2、-S(=O)2ORa2、-S(=O)2Ra2、-S(=O)2NRa2Rb2、-S(=O)Ra2和-C(=NRa2)NRb2Rc2的取代基取代;
R3、R4、R5、R6各自独立地选自H和RX2;
RX1和RX2在每次出现时各自独立地选自卤素、-NO2、-CN、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、-OR7、-SR7、-NR7R8、-C(=O)OR7、-C(=O)NR7R8、-OC(=O)R7、-NC(=O)R7R8、-C(=O)R7、-S(=O)2OR7、-S(=O)2R7、-S(=O)2NR7R8、-OS(=O)2R7、-NS(=O)2R7R8、-S(=O)R7,其中所述烷基、烯基或炔基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、-OH、-SH、-NH2、=O、-COOH和C1-6烷基的取代基取代;
R7、R8在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-6环烃基、C3-6环烃基-C1-4烷基、三元至七元杂环基、三元至七元杂环基-C1-4烷基;
Ra1、Rb1、Rc1、Ra2、Rb2、Rc2在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-6环烃基、C3-6环烃基-C1-4烷基、三元至七元杂环基、三元至七元杂环基-C1-4烷基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-4烷基、五元至十元杂芳基、五元至十元杂芳基-C1-4烷基、-ORY1、-SRY1、-NRY1RY2、-C(=O)ORY1、-C(=O)NRY1RY2、-C(=O)RY1、-S(=O)2ORY1、-S(=O)2RY1、-S(=O)2NRY1RY2、-S(=O)RY1,其中所述烷基、烯基、炔基、环烃基、杂环基、芳基或杂芳基任选地被一个或多个选自=O、=S、-ORY3、-SRY3、-NRY3RY4、-C(=O)RY3、-C(=O)ORY3和-C(=O)NRY3RY4的取代基取代;
RY1、RY2、RY3、RY4在每次出现时各自独立地选自H、C1-8烷基、-C3-10环烃基、C3-10环烃基、C3-10环烃基-C1-4烷基、三元至十元杂环基、三元至十元杂环基-C1-4烷基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-4烷基、五元至十元杂芳基、五元至十元杂芳基-C1-4烷基,其中所述烷基、烯基、炔基、环烃基、杂环基、芳基或杂芳基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、C1-8烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、-OH、-SH、-NH2、=O和-COOH的取代基取代。
在一实施方案中,R1为=O。在另一实施方案中,R1为=S。
在一实施方案中,B环为饱和或不饱和的六元杂环,所述杂环含有1或2个各自独立地选自N和O的杂原子。在另一实施方案中,B环为二氢嘧啶。在一优选的实施方案中,B环选自1,6-二氢嘧啶、1,2-二氢嘧啶、1,4-二氢嘧啶。
在一更优选的实施方案中,A-B环系为其中Y为O或S。在一特别优选的实施方案中,A-B环系为在又一实施方案中,B环为2H-吡喃或4H-吡喃。在一优选的实施方案中,A-B环系为其中Y为O或S。在一特别优选的实施方案中,A-B环系为
在又一实施方案中,C环为苯基,任选地被1、2、3、4或5个各自独立地选自RX1的基团取代。
在一实施方案中,L1为键。在另一的实施方案中,L1为C1-C6烃链。在一优选的实施方案中,L1为C1-C2烃链。
在又一实施方案中,R2选自H、卤素、-NO2、-CN、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-6环烃基、C3-6环烃基-C1-4烷基、三元至七元杂环基、三元至七元杂环基-C1-4烷基、=O、=S、-ORa1、-SRa1、-NRa1Rb1、-C(=O)ORa1、-C(=O)NRa1Rb1、-C(=O)Ra1、-S(=O)2ORa1、-S(=O)2Ra1、-S(=O)2NRa1Rb1、-S(=O)Ra1,其中所述烷基、烯基、炔基、环烃基或杂环基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、=O、=S、-ORa2、-SRa2、-NRa2Rb2、-C(=O)ORa2、-C(=O)NRa2Rb2、-C(=O)Ra2、-S(=O)2ORa2、-S(=O)2Ra2、-S(=O)2NRa2Rb2和-S(=O)Ra2的取代基取代。在一优选的实施方案中,R2选自H、卤素、-NO2、-CN、=O、=S、-COOH、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-6环烃基、C3-6环烃基-C1-4烷基、三元至七元杂环基、三元至七元杂环基-C1-4烷基、-OH、-O(C1-6烷基)、-O(C3-6环烃基)、-O(C1-4亚烷基-C3-6环烃基)、-O(三元至七元杂环基)、-O(C1-4亚烷基)-(三元至七元杂环基)、-SH、-S(C1-6烷基)、-S(C3-6环烃基)、-S(C1-4亚烷基-C3-6环烃基)、-S(三元至七元杂环基)、-S(C1-4亚烷基)-(三元至七元杂环基)、-NH2、-NH(C1-6烷基)、-N(C1-6烷基)2、-NH(C3-6环烃基)、-N(C3-6环烃基)2、-NH(C1-4亚烷基-C3-6环烃基)、-N(C1-4亚烷基-C3-6环烃基)2、-NH(三元至七元杂环基)、-N(三元至七元杂环基)2、-NH(C1-4亚烷基-三元至七元杂环基)、-N(C1-4亚烷基-三元至七元杂环基)2、-C(=O)(C1-6烷基)、-COOH、-C(=O)O(C1-6烷基)、-C(=O)O(C3-6环烃基)、-C(=O)O(C1-4亚烷基-C3-6环烃基)、-C(=O)O(三元至七元杂环基)、-C(=O)O(C1-4亚烷基)-(三元至七元杂环基)、-C(=O)NH2、-C(=O)NH(C1-6烷基)、-C(=O)N(C1-6烷基)2、-C(=O)NH(C1-4亚烷基-C3-6环烃基)、-C(=O)N(C1-4亚烷基-C3-6环烃基)2、-C(=O)NH(三元至七元杂环基)、-C(=O)N(三元至七元杂环基)2、-C(=O)NH(C1-4亚烷基-三元至七元杂环基)、-C(=O)N(C1-4亚烷基-三元至七元杂环基)2,其中所述烷基、亚烷基、烯基、炔基、环烃基或杂环基任选地被一个或多个选自卤素、硝基、氰基、-OH、-SH、-NH、=O和-COOH的取代基取代。在另一优选的实施方案中,R2选自H、卤素、-NO2、-CN、C1-6烷基,其中所述烷基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、C1-6烷基和-NRa2Rb2的取代基取代。在一更优选的实施方案中,R2选自H、卤素、C1-6烷基,其中所述烷基任选地被一个或多个选自卤素、C1-6烷基和-NRa2Rb2的基团取代。在一进一步优选的实施方案中,R2为H或C1-4烷基,其中所述烷基任选地被一个或多个选自-NRa2Rb2的基团取代。在一特别优选的实施方案中,R2为H或C1-4烷基,其中所述烷基为-CH[CH(CH3)2]-,并且任选地被一个或多个选自-NRa2Rb2的基团取代。
在一实施方案中,RX1和RX2在每次出现时各自独立地选自卤素、-NO2、-CN、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、-OR7、-SR7、-NR7R8、-C(=O)OR7、-C(=O)NR7R8、-OC(=O)R7、-NC(=O)R7R8、-C(=O)R7、-S(=O)2OR7、-S(=O)2R7、-S(=O)2NR7R8、-OS(=O)2R7、-NS(=O)2R7R8、-S(=O)R7,其中所述烷基、烯基或炔基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、-OH、-SH、-NH2、=O、-COOH和C1-6烷基的取代基取代。在一优选的实施方案中,RX1和RX2在每次出现时各自独立地选自卤素、-NO2、-CN、C1-6烷基、-OR7、-SR7、-NR7R8、-OC(=O)R7、-NC(=O)R7R8、-OS(=O)2R7、-NS(=O)2R7R8。在一优选的实施方案中,RX1和RX2在每次出现时各自独立地选自卤素、C1-6烷基、-OR7、-NR7R8。在一更优选的实施方案中,RX1和RX2在每次出现时各自独立地选自卤素、C1-6烷基、-OR7、-NR7R8。在一进一步优选的实施方案中,RX1和RX2在每次出现时各自独立地选自卤素、-OR7。在一更优选的实施方案中,RX1和RX2在每次出现时各自独立地选自Cl、Br、-OH、-O(C1-6烷基)。在一特别优选的实施方案中,RX1和RX2在每次出现时各自独立地选自Cl和-OH。
R7、R8在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基。在一优选的实施方案中,R7、R8在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基。在一特别优选的实施方案中,R7、R8在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基。
在一实施方案中,Ra1、Rb1、Rc1、Ra2、Rb2、Rc2在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-6环烃基、C3-6环烃基-C1-4烷基、三元至七元杂环基、三元至七元杂环基-C1-4烷基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-4烷基、五元至十元杂芳基、五元至十元杂芳基-C1-4烷基、-ORY1、-SRY1、-NRY1RY2、-C(=O)ORY1、-C(=O)NRY1RY2、-C(=O)RY1、-S(=O)2ORY1、-S(=O)2RY1、-S(=O)2NRY1RY2、-S(=O)RY1,其中所述烷基、烯基、炔基、环烃基、杂环基、芳基或杂芳基任选地被一个或多个选自=O、=S、-ORY3、-SRY3、-NRY3RY4、-C(=O)RY3、-C(=O)ORY3和-C(=O)NRY3RY4的取代基取代。在一优选的实施方案中,Ra1、Rb1、Rc1、Ra2、Rb2、Rc2在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-4烷基、五元至十元杂芳基、五元至十元杂芳基-C1-4烷基、-ORY1、-SRY1、-NRY1RY2、-C(=O)ORY1、-C(=O)NRY1RY2、-C(=O)RY1,其中所述烷基、芳基或杂芳基任选地被一个或多个选自-ORY3和-NRY3RY4的取代基取代。在另一优选的实施方案中,Ra1、Rb1、Rc1、Ra2、Rb2、Rc2在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、-ORY1、-NRY1RY2、-C(=O)ORY1、-C(=O)NRY1RY2、-C(=O)RY1,其中所述烷基任选地被一个或多个选自-ORY3和-NRY3RY4的基团取代。在更一优选的实施方案中,Ra1、Rb1、Rc1、Ra2、Rb2、Rc2在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、-ORY1、-NRY1RY2、-C(=O)RY1,其中所述烷基任选地被一个或多个选自-ORY3和-NRY3RY4的基团取代。在一进一步优选的实施方案中,Ra1、Rb1、Rc1、Ra2、Rb2、Rc2在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、-ORY1、-NRY1RY2、-C(=O)RY1,其中所述烷基任选地被一个或多个选自-NRY3RY4的基团取代。在一特别优选的实施方案中,Ra1、Rb1、Rc1、Ra2、Rb2、Rc2在每次出现时各自独立地选自H、C1-3烷基、-OH、对甲基苯甲酰基;其中所述烷基任选地被一个或多个选自-NH2的基团取代。
在另一实施方案中,RY1、RY2、RY3、RY4在每次出现时各自独立地选自H、C1-8烷基、-C3-10环烃基、C3-10环烃基、C3-10环烃基-C1-4烷基、三元至十元杂环基、三元至十元杂环基-C1-4烷基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-4烷基、五元至十元杂芳基、五元至十元杂芳基-C1-4烷基,其中所述烷基、烯基、炔基、环烃基、杂环基、芳基或杂芳基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、-OH、-SH、-NH2、=O、-COOH和C1-6烷基的取代基取代。在一优选的实施方案中,RY1、RY2、RY3、RY4在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-6环烃基、C3-6环烃基-C1-4烷基、三元至七元杂环基、三元至七元杂环基-C1-4烷基、苯基、苯基-C1-4烷基、五元至六元杂芳基、五元至六元杂芳基-C1-4烷基,其中所述烷基、烯基、炔基、环烃基、杂环基、芳基或杂芳基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、-OH、-SH、-NH2、-COOH和C1-6烷基的取代基取代。在一更优选的实施方案中,RY1、RY2、RY3、RY4在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、苯基、苯基-C1-4烷基、五元至六元杂芳基、五元至六元杂芳基-C1-4烷基,其中所述烷基或苯基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、-OH、-SH、-NH2、-COOH和C1-6烷基的取代基取代。在一更优选的实施方案中,RY1、RY2、RY3、RY4在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、苯基、苯基-C1-4烷基,其中所述烷基或苯基任选地被一个或多个选自卤素、C1-6烷基的基团取代。在一特别优选的实施方案中,RY1、RY2、RY3、RY4在每次出现时各自独立地选自H和对甲基苯基。
在一特别优选的实施方案中,式(I)的化合物选自:
在又一方面,本发明提供式(I)的化合物的药物组合物在制备用于预防或治疗polyQ相关的神经退行性疾病的药物中的用途,所述药物组合物包含式(I)的化合物,或其药学上可接受的盐、立体异构体、溶剂化物、多晶型、互变异构体、同位素化合物、代谢产物或前药,以及至少一种药学上可接受的载体。
在一优选的实施方案中,polyQ相关的神经退行性疾病选自脊髓小脑共济失调1型、脊髓小脑共济失调2型、脊髓小脑共济失调3型、脊髓小脑共济失调7型、脊髓小脑共济失调12型、脊髓小脑共济失调17型、齿状核-黑质-红核-苍白球-丘脑底核萎缩症、亨廷顿病和脊髓延髓肌肉萎缩。在一优选的实施方案中,神经退行性疾病为亨廷顿病。
有益效果
本发明的化合物在细胞中对具有较长polyQ的polyQ-GFP融合蛋白有降低其水平的效果,并且不降低具有较短polyQ的polyQ-GFP融合蛋白的水平。因此,本发明的化合物能降低细胞或组织中具有较长polyQ的polyQ蛋白水平,从而对polyQ蛋白相关疾病具备预防或治疗效果。
发明人进一步发现本发明的化合物在细胞中对mHTT水平具有预料不到的调节效果,并具有良好的安全性。给药本发明的化合物能改善HD模型果蝇的生存率和爬行能力。通过脑室或腹腔注射给药本发明的化合物均能以等位基因选择性的方式降低HD模型小鼠脑皮质和纹状体中的mHTT水平,而不影响具有重要生理功能的wtHTT的水平,并改善了小鼠的行为缺陷。在HD患者诱导干细胞(iPSC)分化神经元中,本发明的化合物降低mHTT水平,拯救了疾病相关表型,并延缓神经元凋亡。因此本发明的化合物具备良好选择性和治疗作用以及安全性,并且易于透过BBB,有利于通过口服给药。
此外,本发明的化合物在细胞中能够显著降低变异ATXN3蛋白的水平,因此能够用于脊髓小脑共济失调3型的治疗或预防。
因此,本发明的化合物能够治疗polyQ蛋白相关疾病,并且具有选择性高和安全性好的优点,以及开发为口服药物的良好前景。
实施例
除非特别说明,本文使用的仪器和试剂均为可商购的。
本文的所有统计分析中,*表示p<0.05;**表示p<0.01;***表示p<0.001,****表示p<0.0001。对两组之间的比较,所使用的统计分析方法为双尾非配对t检验。对三组或以上组之间的比较,在只有一个变量影响的情况下,所使用方法为双尾单向方差分析,在有两个变量影响的情况下,所使用方法为双尾双向方差分析。
缩写
实验材料、试剂与方法步骤
化合物
化合物1:ispinesib,PubChem CID:6851740,购自Selleck,目录号S1452;
化合物2:PubChem CID 5398649,购自ChemDiv,目录号D715-2435。
抗体
用于蛋白印迹、HTRF和/或免疫荧光/免疫组织化学的抗体如下:HTT抗体2B7(Weiss et al.Anal Biochem 2009,395,8-15),4C9,ab1(Sapp et al.J Biol Chem 2012,287,13487-13499)和MW1(Ko et al.Brain research bulletin 2001,56,319-329)采用现有技术的方法制备;用于免疫染色检测HTT聚集体的抗体S830获赠自Gillian Bates博士;其他抗体购自Millipore、Sigma等公司。
重组人全长HTT蛋白的制备和验证
(1)具有(CAG)23或(CAG)73的人HTT基因(GenBank:NM_002111.8)由Genewiz Inc.从头合成。将人HTT基因克隆到具有N末端蛋白A标签的修饰的pCAG载体(来自Addgene)中。
(2)使用聚乙烯亚胺(PEI,来自Polysciences,23966)将质粒转染到人胚胎肾E293细胞中表达。用IgG单抗-琼脂糖(Smart-lifesciences,SA030010)纯化,用TEV蛋白酶消化去除蛋白A标签,用来自GE healthcare的Mono Q和Superose 6(5/150GL)柱进一步纯化蛋白。通过考马斯蓝染色和蛋白印迹验证。
用于试验的细胞
原代培养的皮质神经元:HdhQ140/Q7和HdhQ7/Q7新生小鼠(P0)的大脑解剖后,消化、解离后培养得到。
一些原发性患者成纤维细胞和野生型细胞来自蒙古亨廷顿病家族的HD患者(Q47,Q55)和健康对照(WT,Q19)。SCA3细胞系来自患者(Q74)。HD Q68成纤维细胞系来自CoriellCell Repositories(Camden,NJ,USA)。永生化的成纤维细胞和iPS细胞(iPSC)由原代成纤维细胞制备得到。HEK293T细胞来自ATCC。
用于试验的动物
亨廷顿病果蝇
神经系统驱动品系elav-GAL4(c155)、表达HTT的品系UAS-fl-HTT-Q16和UAS-fl-HTT-Q128来自印第安纳大学的Bloomington Drosophila Stock Center(http://flystocks.bio.indiana.edu/),并保持在25℃培养箱中。
通过elav-GAL4处女蝇和UAS-fl-HTT-Q16或UAS-fl-HTT-Q128雄性果蝇杂交,获得由elav-GAL4驱动在神经系统中表达人HTT全长蛋白(Q16)或(Q128)的转基因果蝇。
亨廷顿病小鼠
表达野生型HTT基因的小鼠(HdhQ7/Q7),来自哈佛大学麻省总医院Marian Difiglia实验室。按照现有技术(Menalled等,J Comp Neurol,2003,465:11-26)的方法制备Q140基因敲入杂合小鼠(HdhQ140/Q7)。
蛋白分析
均相时间分辨荧光(HTRF)分析:用原始裂解缓冲液PBS+1%(v/v)Triton X-100+1×cOmpleteTM蛋白酶抑制剂稀释细胞或组织裂解物,裂解样品,然后用HTRF测定缓冲液(50mM NaH2PO4,400mM NaF,0.1%BSA,0.05%(v/v)Tween-20,1%(v/v)Triton X-100,pH7.4)稀释的指定的抗体对,进行检测。在HTRF缓冲液中,供体抗体浓度为0.023ng/μL,受体抗体浓度为1.4ng/μL。
蛋白的量的测定:通过上述方法测定蛋白的量。通过空白样品进行背景校正。对于所有样品均测定蛋白的浓度,以校正蛋白的量。测定每孔的不同蛋白浓度或细胞数以确保信号在线性范围内。
细胞分析
免疫荧光:将细胞洗涤固定、透化、封闭后,在4℃下与一抗孵育过夜,然后用封闭缓冲液洗涤三次,在室温下与二抗孵育1小时。用DAPI染色,封固后,用Zeiss Axio Vert A1共聚焦显微镜成像,用ImageJ分析TUBB3或共定位情况。
实施例1化合物对含有较长谷氨酰胺重复区域的蛋白水平的影响
发明人使用外源性表达polyQ-GFP融合蛋白(Q72-GFP或Q25-GFP)的HEK293T细胞,检测在细胞中能够对含有较长谷氨酰胺重复区域的蛋白的水平进行控制的化合物。方法如下:
(1)从头合成polyQ-GFP序列(表达Met-polyQ-GFP,其中polyQ为Q72或Q25)并亚克隆到pcDNA载体中。正向转染cDNA到HEK293T细胞(ATCC,CRL-3216)中,分别得到表达Q72-GFP的细胞和表达Q25-GFP的细胞。
(2)用100nM浓度的化合物1,或50nM浓度的化合物2处理细胞,2天后通过Incucyte检测荧光计数测量polyQ-GFP水平(图1)。观察到化合物1和化合物2能够有效降低HEK293T细胞中含有较长谷氨酰胺重复区域的蛋白(Q72-GFP)的水平,但不降低含有较短谷氨酰胺重复区域的蛋白(Q25-GFP)的水平。这一结果表明本发明化合物在细胞中能够选择性地降低polyQ异常扩增的蛋白的水平。
实施例2化合物与全长mHTT的作用
2.1化合物与全长HTT的亲和活性的OI-RD检测
使用接触式微阵列点印机(SmartArrayer 136,CapitalBio Corporation),按照现有技术(Zhu et al.,Sensors(Basel)2016,16(3),378;Fei et al.,J Biomed Opt2010,15(1),016018)的方法制备化合物芯片。每个化合物各点印三份。用OI-RD测量化合物与全长mHTT(flHTT-Q73)和全长HTT-Q23(flHTT-Q23)的亲和反应参数(图2)。化合物与fl-HTT-Q23没有亲和结合,与flHTT-Q73的亲和反应的结合速率常数、解离速率常数和平衡解离常数如表1所示。
表1.化合物与flHTT-Q73的亲和反应的结合速率常数、解离速率常数和平衡解离常数
2.2化合物与全长HTT的亲和活性的MST检测
用微量热泳动仪(MST,其中Monolith NT.115仪器来自NanoTemperTechnologies)对化合物与全长HTT的亲和活性进行验证(图3)。反应缓冲液为20mM HEPES,pH 7.4,150mM NaCl,蛋白浓度500nM。本发明的化合物与fl-HTT-Q23没有亲和结合。化合物1与flHTT-Q73的Kd为0.13μM;化合物2与flHTT-Q73的Kd为2.82μM。
综上,OI-RD检测和MST检测结果均表明本发明的化合物选择性地亲和结合flHTT-Q73。这一结论与化合物在HEK293T细胞中选择性地降低含有较长谷氨酰胺重复区域的蛋白水平的现象具有内在的一致性,说明化合物对上述蛋白水平的影响可能是通过选择性地与含有较长谷氨酰胺重复区域的蛋白结合而实现的。
实施例3化合物对HD模型小鼠皮质神经元的作用
3.1对mHTT和wtHTT水平的影响
(1)用化合物处理原代培养的HdhQ140/Q7和HdhQ7/Q7小鼠皮质神经元细胞,2天后通过蛋白印迹(2166抗体)检测mHTT、wtHTT水平(图4和图5)。化合物1和2使Q140基因敲入杂合小鼠(HdhQ140/Q7)皮质神经元mHTT水平降低,而几乎不影响wtHTT水平。化合物1不降低HdhQ7/Q7小鼠皮质神经元wtHTT水平。
(2)用抗polyQ抗体MW1和3B5H10检测mHTT,并且观察分子量较小的蛋白的条带,结果没有观察到mHTT的N-端碎片的增加(图6)。检测到的mHTT水平降低不是由于位点特异性剪切的增加。
3.2细胞毒性测试
按照试剂盒中提供的方案,通过CellTiter-glo(Promega,目录号G7570)测定指定的化合物处理的HdhQ140/Q7小鼠皮质神经元细胞的活力(图7)。
本发明的化合物在3.1所述试验浓度下,对HdhQ140/Q7小鼠皮质神经元没有细胞毒性。检测到的mHTT水平降低不是由于神经元细胞丧失。
综上,本发明的化合物在细胞中能够等位基因选择性地降低mHTT水平,并且没有细胞毒性,具备较好的安全性。
实施例4化合物对亨廷顿病患者成纤维细胞的mHTT、wtHTT水平的影响
4.1对HD患者原代成纤维细胞的mHTT和wtHTT水平的影响
进行预实验,确定化合物在100nM浓度下表现出最佳的降低mHTT水平的效果。
试验方法:用100nM浓度的化合物处理HD患者成纤维细胞(Q49、Q55、Q68),2天后通过HTRF检测mHTT(抗体对:2B7/MW1)和总HTT(抗体对:2B7/2166),结果如图8所示。在HD患者原代成纤维细胞(Q49、Q55、Q68)上观察到mHTT水平降低。在野生型原代成纤维细胞上没有观察到HTT水平降低。
4.2对HD患者永生化成纤维细胞mHTT水平的影响
采用与4.1中所述相似的试验方法,通过HTRF(抗体对:2B7/MW1)检测本发明的化合物对永生化的HD患者成纤维细胞mHTT水平的影响(图9)。在永生化的HD患者成纤维细胞上观察到mHTT水平降低。图10示出化合物2在不同剂量下降低永生化的HD患者成纤维细胞的mHTT水平。
实施例5化合物对HD患者诱导干细胞分化神经元mHTT水平和神经元凋亡的影响
5.1对mHTT和wtHTT水平的影响
实验材料:
采用与4.1中所述相似的试验方法,通过HTRF(抗体对:2B7/MW1)检测化合物对HD患者诱导干细胞(iPSC)分化的神经元(Q47)的mHTT水平的影响(图11)。在HD患者诱导干细胞(iPSC)分化的神经元细胞上观察到mHTT水平降低。本发明的化合物拯救了HD患者诱导干细胞(iPSC)分化的神经元细胞中的疾病相关表型。
5.2对神经元凋亡的影响
(1)免疫染色
用100nM化合物1或50nM化合物2处理HD患者诱导干细胞(iPSC)分化的神经元(Q47)。在化合物处理后1天对细胞进行应激(去除BDNF)。
用DAPI对神经元特异性微管蛋白标记物TUBB3染色。以细胞核计数对TUBB3信号覆盖面积进行归一化,并以野生型为对照,对数据进行归一化,分析神经元凋亡(图12)。
(2)胱天蛋白酶-3活性检测
在去除BDNF后,观察到HD神经元停滞,并出现了神经元收缩。
用NucView 488(Biotium,30029)检测活性胱天蛋白酶-3。去除BDNF后,使用Incucyte(Essen Bioscience,IncuCyte FLR)在培养箱内每3小时捕获图像,用Incucyte2011A软件分析。共测试三批,结果一致(图13)。化合物1和2对于去除BDNF后HD神经元的停止进展和神经元收缩有明显的改善。
实施例6化合物对亨廷顿病果蝇的作用
6.1对mHTT水平的影响
实验方法:
将Q128果蝇和Q16果蝇分别随机分为阴性对照组、阳性药物组(化合物1、化合物2),每组75只。阴性对照组给药相应的溶剂DMSO,阳性药物组给药相应的阳性药物。
果蝇保持在25℃的标准食物中。将新孵化的果蝇转移到所分配的食物含有阳性药物(10μM,在400μL DMSO中)或对照用的DMSO的小瓶中,每隔一天更换一次玉米食物。
连续喂养6天。第7天提取果蝇头部蛋白,通过HTRF(抗体对:2B7/MW1)测量mHTT水平,其中每个样品包括5只果蝇头部提取的蛋白(图14)。化合物1和2使表达人HTT全长蛋白(Q128)的转基因果蝇mHTT水平降低。
6.2化合物对生存率的影响
将75只年龄匹配的处女蝇放入含有标准食物的空的塑料小瓶中,并每天记录每个小瓶的存活情况,以测量其寿命(图15)。Q128果蝇阳性药物组相对于对照组的生存率改善。
6.3对爬行能力的影响
将15只年龄匹配的处女蝇放入空瓶中并轻拍使它们处于瓶底。记录15秒后爬过7厘米高的果蝇的百分比。每天对每个小瓶记录五个观察值的平均值,并且记录来自包含不同批次的果蝇的多个小瓶的数据并分析。
结果如图16所示。括号中的数字表示测试的小瓶的数量。Q128果蝇阳性药物组相对于对照组的爬行能力改善。
在以上6.2和6.3的试验中,没有观察到化合物对Q16果蝇有影响。
实施例7化合物对HD模型小鼠的作用
实验动物:将小鼠分组饲养于具有12小时光照/黑暗循环的单独通风笼中,每笼最多5只成年小鼠。
7.1脑室内注射化合物对HD小鼠皮质mHTT和wtHTT水平的影响
实验动物:HdhQ140/Q7小鼠(3月龄),每组4只;
实验方法:每天进行一次脑室内注射,每次注射给药2μL含有浓度为25μM的化合物的人造脑脊液(ACSF:1mM葡萄糖,119mM NaCl,2.5mM KCl,1.3mM MgSO4,2.5mM CaCl2,26.2mM NaHCO3,1mM NaH2PO4)。将含有等量DMSO的2μL ACSF用作对照。
注射10天后,提取小鼠脑皮质神经元蛋白,通过蛋白印迹(2166抗体)检测mHTT和wtHTT水平。每个样品重复检测3次,计算平均值(图17)。化合物2显著降低HdhQ140/Q7小鼠皮质mHTT水平,并相对于wtHTT表现出mHTT选择性。
7.2腹腔注射给药化合物2
实验方法:将化合物或对照用的DMSO用0.9%NaCl静脉内输注溶液稀释至0.05μg/μL,每天进行一次腹腔注射(0.5mg/kg),注射14天后,进行组织提取或行为学实验。
腹腔注射小鼠脑组织的体内化合物检测:小鼠腹腔注射给药DMSO或化合物之后2小时,解剖取脑,称重,提取脑组织内的化合物,用UPLC-MS(Acquity超高效液相色谱系统、Acquity UPLC BEH C18(1.7μm,2.1×50mm)柱和Xevo TQ-S质谱仪,Waters Corporation,Milford,MA,USA)进行LC-MS/MS分析。到达脑组织的化合物2水平为9.48ng/g。对照(DMSO)组未观测到化合物质谱信号。本发明的化合物能顺利透过BBB递送至小鼠的脑,有利于通过口服给药化合物。
7.3腹腔注射化合物对HD小鼠皮质和纹状体mHTT和wtHTT水平的影响
(1)取HdhQ140/Q7小鼠(5月龄),共13只,分为2组
按照7.2所述步骤给药。每天进行一次腹腔注射,注射14天后,提取蛋白,通过蛋白印迹检测mHTT和wtHTT水平(图18)。
(2)取HdhQ140/Q7小鼠(10月龄),共13只,每组6-7只。
按照上述方法给药并提取小鼠脑纹状体神经元蛋白,通过蛋白印迹检测mHTT和wtHTT水平(图19)。
(3)通过dot-blot实验(抗体:4C9,条形图示出重复检测两次的结果)和HTRF(抗体对:4C9/4C9)检测HdhQ140/Q7小鼠皮质中的mHTT聚集物。每只小鼠平均重复取样两到三次(图20)。没有观察到mHTT聚集物的增加。化合物2给药组的mHTT水平降低不是由于mHTT溶解度变化。
综上,腹腔注射给药化合物2降低HdhQ140/Q7小鼠皮质和纹状体mHTT水平,并相对于wtHTT表现出mHTT选择性。因此化合物2具有开发为口服药物的前景。
7.4腹腔注射化合物2对HD小鼠行为缺陷的影响
实验动物:HdhQ140/Q7小鼠,共32只,分为2组;(HdhQ7/Q7)小鼠,共28只,分为2组
实验方法:按照7.2所述步骤给药。每天进行一次腹腔注射,注射14天后,进行行为学实验。
所有的行为学实验均在光照阶段进行。在开始实验之前,将所有小鼠在昏暗的红光下保持在行为测试室中一小时。
所有的行为学实验均在光照阶段进行。在开始实验之前,将所有小鼠在昏暗的红光下保持在行为测试室中一小时。
旋转棒试验:连续3天对小鼠进行预训练(旋转棒上以4rpm旋转2分钟)。然后在2分钟内以4至40rpm的加速速度测试小鼠5天。每次实验结果记录为在棒时间(旋转棒上的时间),直到从棒上跌落或直到任务结束。每次测试包括三次重复,试验间隔60分钟以减少压力和疲劳。分析每只小鼠三次试验的平均值(图21a)。
平衡梁试验:2厘米厚、总长度为100厘米的带刻度的棒,两侧悬挂于平台上。起点处有一道明亮的灯光,终点点处有一个装有食物的暗盒子。记录每只小鼠走过平衡梁的总时间(图21b)。本发明化合物能够改善HD模型小鼠的亨廷顿病相关行为缺陷,并且对野生型小鼠不产生影响。
实施例8化合物对脊髓小脑共济失调3型患者成纤维细胞的ATXN3蛋白水平的影响
用100nM浓度的化合物1或50nM浓度的化合物2处理SCA3患者成纤维细胞(Q74)、野生型细胞(Q27),2天后通过蛋白印迹测定变异ATXN3蛋白(ATXN3-Q74)、野生型ATXN3蛋白(ATXN3-Q27)水平(图22)。在SCA3患者成纤维细胞(Q74)上观察到变异ATXN3蛋白水平降低,而没有观察到野生型ATXN3蛋白水平降低,因此化合物可用于治疗SCA3。
Claims (16)
1.式(I)的化合物,或其药学上可接受的盐、立体异构体、溶剂化物、多晶型、互变异构体、同位素化合物、代谢产物或前药,在制备用于预防或治疗PolyQ相关的神经退行性疾病的药物中的用途
其中:
A环为苯环;
B环为饱和或不饱和的六元杂环,所述杂环含有1、2或3个各自独立地选自N、O和S的杂原子;
C环为C6-10芳基,任选地被一个或多个各自独立地选自RX1的基团取代;
L1为键,或为C1-C6烃链;
R1为=Y,其中Y为O或S;
R2选自H、卤素、-NO2、-CN、C1-8烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、C3-10环烃基、C3-10环烃基-C1-4烷基、三元至十元杂环基、三元至十元杂环基-C1-4烷基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-4烷基、五元至十元杂芳基、五元至十元杂芳基-C1-4烷基、=O、=S、=NRa1、-ORa1、-SRa1、-NRa1Rb1、-C(=O)ORa1、-C(=O)NRa1Rb1、-C(=O)Ra1、-S(=O)2ORa1、-S(=O)2Ra1、-S(=O)2NRa1Rb1、-S(=O)Ra1、-C(=S)ORa1、-C(=S)NRa1Rb1、-C(=S)Ra1、-P(=O)(ORa1)ORb1、-C(=NRa1)NRb1Rc1、-OCN、-SCN、-N=C=O、-NCS,其中所述烷基、烯基、炔基、环烃基、杂环基、芳基或杂芳基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、C1-8烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、=O、=S、-ORa2、-SRa2、-NRa2Rb2、-C(=O)ORa2、-C(=O)NRa2Rb2、-C(=O)Ra2、-S(=O)2ORa2、-S(=O)2Ra2、-S(=O)2NRa2Rb2、-S(=O)Ra2和-C(=NRa2)NRb2Rc2的取代基取代;
R3、R4、R5、R6各自独立地选自H和RX2;
RX1和RX2在每次出现时各自独立地选自卤素、-NO2、-CN、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、-OR7、-SR7、-NR7R8、-C(=O)OR7、-C(=O)NR7R8、-OC(=O)R7、-NC(=O)R7R8、-C(=O)R7、-S(=O)2OR7、-S(=O)2R7、-S(=O)2NR7R8、-OS(=O)2R7、-NS(=O)2R7R8、-S(=O)R7,其中所述烷基、烯基或炔基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、-OH、-SH、-NH2、=O、-COOH和C1-6烷基的取代基取代;
R7、R8在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-6环烃基、C3-6环烃基-C1-4烷基、三元至七元杂环基、三元至七元杂环基-C1-4烷基;
Ra1、Rb1、Rc1、Ra2、Rb2、Rc2在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-6环烃基、C3-6环烃基-C1-4烷基、三元至七元杂环基、三元至七元杂环基-C1-4烷基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-4烷基、五元至十元杂芳基、五元至十元杂芳基-C1-4烷基、-ORY1、-SRY1、-NRY1RY2、-C(=O)ORY1、-C(=O)NRY1RY2、-C(=O)RY1、-S(=O)2ORY1、-S(=O)2RY1、-S(=O)2NRY1RY2、-S(=O)RY1,其中所述烷基、烯基、炔基、环烃基、杂环基、芳基或杂芳基任选地被一个或多个选自=O、=S、-ORY3、-SRY3、-NRY3RY4、-C(=O)RY3、-C(=O)ORY3和-C(=O)NRY3RY4的取代基取代;
RY1、RY2、RY3、RY4在每次出现时各自独立地选自H、C1-8烷基、-C3-10环烃基、C3-10环烃基、C3-10环烃基-C1-4烷基、三元至十元杂环基、三元至十元杂环基-C1-4烷基、C6-10芳基、C6-10芳基-C1-4烷基、五元至十元杂芳基、五元至十元杂芳基-C1-4烷基,其中所述烷基、烯基、炔基、环烃基、杂环基、芳基或杂芳基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、C1-8烷基、C2-8烯基、C2-8炔基、-OH、-SH、-NH2、=O和-COOH的取代基取代。
2.权利要求1的用途,其中B环为饱和或不饱和的六元杂环;所述杂环含有1或2个各自独立地选自N和O的杂原子。
3.权利要求1或2的用途,其中B环为二氢嘧啶。
4.权利要求1或2的用途,其中B环为2H-吡喃或4H-吡喃;优选为2H-吡喃。
5.权利要求1-4中任一项的用途,其中R1为=O。
8.权利要求1-7中任一项的用途,其中L1为键,或为C1-C2烃链。
9.权利要求1-8中任一项的用途,其中R2选自H、卤素、-NO2、-CN、C1-6烷基,其中所述烷基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、C1-6烷基和-NRa2Rb2的取代基取代;优选地,R2选自H、卤素、C1-6烷基,其中所述烷基任选地被一个或多个选自卤素、C1-6烷基和-NRa2Rb2的基团取代;更优选地,R2为H或C1-4烷基,其中所述烷基任选地被一个或多个选自-NRa2Rb2的基团取代;特别优选地,R2为H或C1-4烷基,其中所述烷基为-CH[CH(CH3)2]-,并且任选地被一个或多个选自-NRa2Rb2的基团取代。
10.权利要求9的用途,其中R2为H。
11.权利要求1-10中任一项的用途,其中RX1和RX2在每次出现时各自独立地选自卤素、C1-6烷基、-OR7、-NR7R8;优选地,RX1和RX2在每次出现时各自独立地选自卤素、C1-6烷基、-OR7、-NR7R8;更优选地,RX1和RX2在每次出现时各自独立地选自卤素、-OR7;进一步优选地,RX1和RX2在每次出现时各自独立地选自Cl、Br、-OH、-O(C1-6烷基);特别优选地,RX1和RX2在每次出现时各自独立地选自Cl和-OH;其中
R7、R8在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基。
12.权利要求1-11中任一项的用途,其中Ra1、Rb1、Rc1、Ra2、Rb2、Rc2在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、-ORY1、-NRY1RY2、-C(=O)ORY1、-C(=O)NRY1RY2、-C(=O)RY1,其中所述烷基任选地被一个或多个选自-ORY3和-NRY3RY4的基团取代;优选地,Ra1、Rb1、Rc1、Ra2、Rb2、Rc2在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、-ORY1、-NRY1RY2、-C(=O)RY1,其中所述烷基任选地被一个或多个选自-ORY3和-NRY3RY4的基团取代;更优选地,Ra1、Rb1、Rc1、Ra2、Rb2、Rc2在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、-ORY1、-NRY1RY2、-C(=O)RY1,其中所述烷基任选地被一个或多个选自-NRY3RY4的基团取代;特别优选地,Ra1、Rb1、Rc1、Ra2、Rb2、Rc2在每次出现时各自独立地选自H、C1-3烷基、-OH、对甲基苯甲酰基;其中所述烷基任选地被一个或多个选自-NH2的基团取代。
13.权利要求1-12中任一项的用途,其中RY1、RY2、RY3、RY4在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、苯基、苯基-C1-4烷基、五元至六元杂芳基、五元至六元杂芳基-C1-4烷基,其中所述烷基或苯基任选地被一个或多个选自卤素、-NO2、-CN、-OH、-SH、-NH2、-COOH和C1-6烷基的取代基取代;优选地,RY1、RY2、RY3、RY4在每次出现时各自独立地选自H、C1-6烷基、苯基、苯基-C1-4烷基,其中所述烷基或苯基任选地被一个或多个选自卤素、C1-6烷基的基团取代;特别优选地,RY1、RY2、RY3、RY4在每次出现时各自独立地选自H和对甲基苯基。
15.药物组合物在制备用于预防或治疗PolyQ相关的神经退行性疾病的药物中的用途;所述药物组合物包含权利要求1-14中任一项所述的式(I)的化合物,或其药学上可接受的盐、立体异构体、溶剂化物、多晶型、互变异构体、同位素化合物、代谢产物或前药,以及至少一种药学上可接受的载体。
16.权利要求1-15中任一项的用途,其中所述PolyQ相关的神经退行性疾病选自脊髓小脑共济失调1型、脊髓小脑共济失调2型、脊髓小脑共济失调3型、脊髓小脑共济失调7型、脊髓小脑共济失调12型、脊髓小脑共济失调17型、齿状核-黑质-红核-苍白球-丘脑底核萎缩症、亨廷顿病和脊髓延髓肌肉萎缩,特别是亨廷顿病和脊髓小脑共济失调3型。
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