CN113382998A - Arg1和/或arg2的抑制剂 - Google Patents
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Abstract
本文描述了为ARG1和ARG2中的至少一个的抑制剂的化合物和含有所述化合物的组合物以及合成所述化合物的方法。本文还描述了这样的化合物和组合物用于治疗至少部分由ARG1和ARG2介导的、包括癌症和免疫相关病症的一系列不同疾病、病症和病况的用途。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是根据35 u.s.c. § 119(e)要求于2018年11月16日提交的美国临时申请第62/768,284号的权益的申请，该临时申请的全部内容通过引用并入本文。
关于对在联邦资助研究开发下进行的发明的权利的声明
不适用。
以光盘提交的“序列表”、表格或计算机程序列表附录的提及
不适用。
发明背景
精氨酸酶在肝尿素循环中起基本作用，从而将L-精氨酸代谢为L-鸟氨酸和尿素。另外，已证明精氨酸酶负责或参与炎症触发的免疫功能障碍、肿瘤免疫逃逸、免疫抑制和感染性疾病的免疫病理学[Bronte V, Zanovello P (2005b). Regulation of immuneresponses by L-arginine metabolism. Nat Rev Immunol 5: 641-654]。
在人类中，存在两种精氨酸酶同功酶，精氨酸酶I (ARG-1)及精氨酸酶II (ARG-2)。它们催化相同的生物化学反应但在细胞表达、调节及亚细胞定位方面有所不同[Jenkinson等人(1996). Comparative properties of arginases. Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol 114: 107-132]。ARG-1从肿瘤微环境消耗精氨酸，导致T细胞功能受损，如细胞因子的增殖和分泌停止。[Rodriguez等人(2002). Regulation of Tcell receptor CD3zeta chain expression by L-arginine. J Biol Chem 277: 21123-21129; Munder, Arginase in the Immune System, British Journal of Pharmacology(2009) 158, 638-651]。已在患有各种癌症(包括胃癌、结肠癌、乳腺癌和肺癌)的患者中发现高水平的精氨酸酶[Suer等人(1999). Arginase and ornithine, as markers inhuman non-small cell lung carcinoma. Cancer Biochem Biophys 17:125-31; Singh等人(2000). Arginase activity in human breast cancer cell lines: N(omega)-hydroxy-L- arginine selectively inhibits cell proliferation and inducesapoptosis in MDA-MB-468 cells. Cancer Res 60:3305-12]。
因此，在本领域中需要精氨酸酶抑制剂。本发明解决了该需求并且还提供了相关优势。
发明概述
本发明涉及抑制精氨酸酶的化合物和包含所述化合物的组合物(例如，药物组合物)。下文详细描述了这样的化合物(包括其合成方法)以及组合物。
本发明还涉及这样的化合物和组合物用于治疗和/或预防全部或部分由精氨酸酶介导的一系列不同疾病、病症和病况的用途。本文其他地方详细描述了这样的疾病、病症和病况。除非另外指明，否则当在本文中描述本发明化合物的用途时，应理解这样的化合物可以为组合物(例如，药物组合物)的形式。
如下文所论述，尽管认为本发明的化合物通过抑制精氨酸酶来产生它们的活性，但实践本发明不需要精确理解化合物的基础作用机制。
精氨酸酶为以两种同种型存在于哺乳动物中的酶：ARG-1发现于细胞溶质中且主要在肝脏中表达，而ARG-2发现于线粒体中且在肾脏、小肠、脑、单核细胞和巨噬细胞中表达。精氨酸酶催化氨基酸L-精氨酸转化为鸟氨酸和尿素，这是下游代谢路径的重要前体，允许组织再生、细胞增殖和抗炎反应。L-精氨酸也可由一氧化氮合酶(nitric oxidesynthase；NOS)代谢，从而产生一氧化氮，这是一种在巨噬细胞的细胞毒性机制中重要的高活性化合物。据信ARG-1优先在浸润肿瘤的髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressorcell；MDSC)中表达，从而引起来自肿瘤微环境的精氨酸的消耗。这种消耗进一步引起TCR ζ链(TCR的主要信号转导元件)表达的损失，从而造成增殖受损和细胞因子产生减少。因此，本发明的某些实施方案提供了通过增加肿瘤微环境中的精氨酸水平来治疗癌症的化合物和方法，从而允许激活身体的细胞毒性T细胞。参见Timosenko, Modulation of cancer-specific immune responses by amino acid degrading enzymes. Immunotherapy(2017) 9(1), 83-97。
在一个特定的方面中，本发明提供了具有式(I)的化合物：
或其药学上可接受的盐、水合物或溶剂化物，其中，
X为N或CR4a；
各R1独立地为H或C1-8烷基；
R2为H或CH3；
各R3独立地为H或C1-8烷基；或两个R3基团连接在一起以形成未取代或被1至4个Ra取代的5或6元环；
各R4a、R4b、R4c和R4d独立地选自：H、卤素、CN、C1-8烷基、C1-8烷氧基、C1-8羟烷基、C1-8卤代烷基、C1-8卤代烷氧基、-X1-Y、-X1-SO2R5a和-X1-NR5bR5c；
各R5a、R5b和R5c独立地选自：H、C1-8烷基、C1-8卤代烷基、C1-8烷基C(O)-、C3-7环烷基、3至7元杂环烷基、芳基、杂芳基和氨基酸，或R5b和R5c连接在一起以形成4至6元环；且其中所述4至6元环、C3-7环烷基或3至7元杂环烷基、芳基和杂芳基中的每一个未取代或被1至4个Rb取代；
各X1为键、-O-、C1-6亚烷基或-O-C1-6亚烷基，其中所述亚烷基部分未取代或被1至4个Rc和0或1个氧代基取代；
各Ra、Rb和Rc独立地为卤素、CN、OH、NH2、CO2H、C1-4烷基、C1-4卤代烷基、C3-6环烷基和苯基，或两个Rc结合以形成未取代或被1至3个Rd取代的C3-6环烷基；
各Y独立地为苯基、5或6元杂芳基、3至7元杂环烷基或C3-6环烷基，其中的每一个未取代或被1至3个Rd取代；和
各Rd独立地为卤素、C1-4烷基、氨基、氨基C1-4烷基、C1-4卤代烷基、OH和C1-4羟烷基。
在一些实施方案中，本发明涵盖用于治疗或预防受试者(例如，人类)的癌症的方法，其包括给予受试者治疗有效量的至少一种本文中所描述的精氨酸酶抑制剂。在一些实施方案中，本发明包括通过以有效于逆转、停止或减缓精氨酸酶介导的免疫抑制的进展的量给予受试者至少一种本文中所描述的化合物来治疗或预防受试者的癌症的方法。在一些实施方案中，精氨酸酶介导的免疫抑制由髓源性抑制细胞(MDSC)来介导。
可使用本文中所描述的化合物和组合物治疗的癌症的实例包括但不限于：前列腺癌、结肠直肠癌、胰腺癌、子宫颈癌、胃癌、子宫内膜癌、脑癌、肝癌、膀胱癌、卵巢癌、睾丸癌、头癌、颈癌、皮肤癌(包括黑色素瘤和基底细胞癌)、间皮内膜癌、白血球癌(包括淋巴瘤和白血病)、食道癌、乳腺癌、肌肉癌、结缔组织癌、肺癌(包括小细胞肺癌和非小细胞肺癌)、肾上腺癌、甲状腺癌、肾癌或骨癌；神经胶母细胞瘤、间皮瘤、肾细胞癌、胃癌、肉瘤、绒膜癌、皮肤基底细胞癌及睾丸精原细胞瘤。在本发明的一些实施方案中，癌症为黑色素瘤、结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、前列腺癌、肺癌、白血病、脑肿瘤、淋巴瘤、肉瘤、卵巢癌、头颈癌、子宫颈癌或卡波西氏肉瘤(Kaposi's sarcoma)。下文进一步论述作为用本发明的化合物和组合物治疗的候选物的癌症。
本发明涵盖通过给予治疗有效量的精氨酸酶抑制剂来治疗接受骨髓移植或外周血干细胞移植的受试者的方法。
在某些实施方案中，本发明涵盖用于治疗或预防受试者(例如，人类)的感染性病症(例如，病毒感染)的方法，其包括给予受试者治疗有效量的至少一种精氨酸酶抑制剂(例如，本发明的新抑制剂)。在一些实施方案中，感染性病症为病毒感染(例如，慢性病毒感染)、细菌感染、真菌感染或寄生虫感染。在某些实施方案中，病毒感染为人类免疫缺陷病毒或巨细胞病毒。
在其他实施方案中，本发明涵盖用于治疗或预防受试者(例如，人类)的免疫相关疾病、病症或病况的方法，其包括给予受试者治疗有效量的至少一种本文中所描述的精氨酸酶抑制剂。下文描述免疫相关疾病、病症和病况的实例。
可全部或部分通过调节精氨酸酶活性来治疗或预防的其他疾病、病症和病况为本发明的精氨酸酶抑制剂化合物的候选适应症。
本发明进一步涵盖本文中所描述的精氨酸酶抑制剂与一种或多种另外的药剂的组合的用途。所述一种或多种另外的药剂可通过不同作用机制起作用。在一些实施方案中，这样的药剂包括放射(例如，局部放射疗法或全身放射疗法)和/或非药理学性质的其他治疗模式。在利用组合疗法时，本文中所描述的化合物和所述一种另外的药剂(多种)可以为单一组合物或多个组合物的形式，且治疗模式可同时、依次或经由一些其他方案给予。作为示例，本发明涵盖其中放射阶段之后为化学治疗阶段的治疗方案。组合疗法可具有累加或协同效果。下文描述组合疗法的其他益处。
在特定的实施方案中，本发明涵盖本文中所描述的精氨酸酶抑制剂与免疫检查点抑制剂的组合的用途。已经证明，引起抗原特异性T细胞应答的放大的免疫检查点的阻断是人类癌症疗法中的有前景的方法。作为阻断的候选物的免疫检查点(配体和受体)的实例(其中的一些在各种类型的肿瘤细胞中选择性上调)包括：PD1(程序性细胞死亡蛋白1)；PDL1(PD1配体)；BTLA(B和T淋巴细胞衰减子)；CTLA4(细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4)；TIM3(T细胞膜蛋白3)；LAG3 (淋巴细胞活化基因3)；TIGIT(具有Ig和ITIM域的T细胞免疫受体)；和杀伤细胞抑制性受体。在本文别处详细讨论了免疫检查点抑制剂及其组合疗法。
在其他实施方案中，本发明提供了用于治疗受试者的癌症的方法，其包括给予受试者治疗有效量的至少一种精氨酸酶抑制剂和至少一种化学治疗剂，该化学治疗剂包括但不限于：烷化剂(例如，氮芥类，诸如苯丁酸氮芥(chlorambucil)、环磷酰胺(cyclophosphamide)、异环磷酰胺(isofamide)、氮芥(mechlorethamine)、美法仑(melphalan)和尿嘧啶氮芥(uracil mustard)；氮丙啶类，诸如噻替派(thiotepa)；甲磺酸酯诸如白消安(busulfan)；核苷类似物(例如，吉西他滨(gemcitabine))；亚硝基脲诸如卡莫司汀(carmustine)、洛莫司汀(lomustine)和链脲霉素(streptozocin)；拓朴异构酶1抑制剂(例如，伊立替康(irinotecan))；铂络合物诸如顺铂(cisplatin)、卡铂(carboplatin)和奥沙利铂(oxaliplatin)；生物还原性烷化剂诸如丝裂霉素(mitomycin)、丙卡巴肼(procarbazine)、达卡巴嗪(dacarbazine)和六甲蜜胺(altretamine))；基于蒽环类的治疗剂(例如，多柔比星(doxorubicin)、柔红霉素(daunorubicin)、表柔比星(epirubicin)和依达比星(idarubicin))；DNA链断裂剂(例如，博莱霉素(bleomycin))；拓朴异构酶II抑制剂(例如，安吖啶(amsacrine)、更生霉素 (dactinomycin)、柔红霉素(daunorubicin)、依达比星(idarubicin)、米托蒽醌(mitoxantrone)、多柔比星(doxorubicin)、依托泊苷(etoposide)和替尼泊苷(teniposide))；DNA小沟结合剂(例如，普卡霉素(plicamydin))；抗代谢物(例如，叶酸拮抗剂诸如甲氨蝶呤(methotrexate)和三甲曲沙(trimetrexate)；嘧啶拮抗剂诸如氟尿嘧啶(fluorouracil)、氟脱氧尿苷(fluorodeoxyuridine)、CB3717、阿扎胞苷(azacitidine)、阿糖胞苷(cytarabine)和氟尿苷(floxuridine)；嘌呤拮抗剂诸如巯基嘌呤(mercaptopurine)、6-硫鸟嘌呤、氟达拉滨(fludarabine)、喷司他汀(pentostatin)；天冬酰胺酶(asparginase)；和核糖核苷酸还原酶抑制剂诸如羟基脲)；微管蛋白相互作用剂(例如，长春新碱(vincristine)、雌莫司汀(estramustine)、长春碱(vinblastine)、多烯紫杉醇(docetaxol)、埃坡霉素(epothilone)衍生物和紫杉醇(paclitaxel))；激素剂(例如，雌激素；结合雌激素；乙炔雌二醇(ethinyl estradiol)；二乙基己烯雌酚(diethylstilbesterol)；氯烯雌醚(chlortrianisen)；双烯雌酚(idenestrol)；孕激素诸如己酸羟孕酮、甲羟孕酮(medroxyprogesterone)和甲地孕酮(megestrol)；以及雄激素，诸如睾酮；丙酸睾酮、氟甲睾酮和甲睾酮)；肾上腺皮质类固醇(例如，泼尼松(prednisone)、地塞米松(dexamethasone)、甲泼尼龙(methylprednisolone)和泼尼松龙(prednisolone))；促黄体激素释放剂或促性腺激素释放激素拮抗剂(例如，乙酸亮甲瑞林(leuprolide acetate)和乙酸戈舍瑞林(goserelin acetate))；以及抗激素抗原(例如，他莫昔芬(tamoxifen)、抗雄激素剂诸如氟他胺(flutamide)；以及抗肾上腺剂诸如米托坦(mitotane)和氨鲁米特(aminoglutethimide))。本发明还涵盖精氨酸酶抑制剂与本领域中已知的其他药剂(例如，三氧化二砷)和将来研发的其他化学治疗剂的组合的用途。
在涉及治疗癌症的方法的一些实施方案中，组合给予治疗有效量的本文中所描述的精氨酸酶抑制剂与至少一种化学治疗剂使得癌症存活率大于通过单独给予任一个所观察到的癌症存活率。在涉及治疗癌症的方法的其他实施方案中，组合给予治疗有效量的本文中所描述的精氨酸酶抑制剂与至少一种化学治疗剂使得与通过单独给予一种药剂所观察到的肿瘤大小或肿瘤生长的减小相比，肿瘤大小的减小或肿瘤生长的减缓更大。
在其他实施方案中，本发明涵盖用于治疗或预防受试者的癌症的方法，其包括给予受试者治疗有效量的至少一种本文中所描述的精氨酸酶抑制剂和至少一种信号转导抑制剂(signal transduction inhibitor；STI)。在一个特定的实施方案中，所述至少一种STI选自：bcr/abl激酶抑制剂、表皮生长因子(epidermal growth factor；EGF)受体抑制剂、her-2/neu受体抑制剂和法呢基转移酶抑制剂(farnesyl transferase inhibitor；FTI)。本文其他处阐述了其他候选的STI药剂。
本发明还涵盖强化受试者的肿瘤细胞排斥的方法，其包括联合给予精氨酸酶抑制剂和至少一种化学治疗剂和/或放射疗法，其中所得的肿瘤细胞排斥大于单独给予精氨酸酶抑制剂、化学治疗剂或放射疗法所得的排斥。
在其他实施方案中，本发明提供了用于治疗受试者的癌症的方法，其包括给予受试者治疗有效量的至少一种精氨酸酶抑制剂和至少一种除精氨酸酶抑制剂以外的免疫调节剂。在特定的实施方案中，所述至少一种免疫调节剂选自：CD4OL、B7、B7RP1、抗-CD40、抗-CD38、抗-ICOS、4-IBB配体、树突状细胞癌症疫苗、IL2、IL12、ELC/CCL19、SLC/CCL21、MCP-1、IL-4、IL-18、TNF、IL-15、MDC、IFN-a/-13、M-CSF、IL-3、GM-CSF、IL-13、抗-IL-10、吲哚胺2,3-双加氧酶1 (IDO1)抑制剂和腺苷2受体拮抗剂。本文其他处阐述了其他候选免疫调节剂。
本发明涵盖包含用于治疗或预防受试者(例如，人类)的感染性病症(例如，病毒感染)的方法的实施方案，所述方法包括给予受试者治疗有效量的至少一种本文中所描述的精氨酸酶抑制剂和治疗有效量的抗感染剂。
在本发明的一些实施方案中，另外的治疗剂为细胞因子，包括例如粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony stimulating factor；GM-CSF)或flt3-配体。本发明还涵盖用于治疗或预防病毒感染(例如，慢性病毒感染)的方法，该病毒感染包括但不限于丙型肝炎病毒(hepatitis C virus；HCV)、人乳头状瘤病毒(humanpapilloma virus；HPV)、巨细胞病毒(CMV)、埃-巴二氏病毒(Epstein-Barr virus；EBV)、水痘带状疱疹病毒、柯萨奇病毒(coxsackie virus)和人类免疫缺陷病毒(humanimmunodeficiency virus；HIV)。下文进一步论述本文中所描述的化合物用于(单独或或作为组合疗法的组成部分)治疗感染的用途。
在另外的实施方案中，感染性病症的治疗通过疫苗和给予治疗有效量的本发明的精氨酸酶抑制剂相组合的共同给予来实现。在一些实施方案中，疫苗为抗病毒疫苗，包括例如抗HIV疫苗。在其他实施方案中，疫苗有效对抗结核病或疟疾。在其他实施方案中，疫苗为肿瘤疫苗(例如，有效对抗黑色素瘤的疫苗)；肿瘤疫苗可包含基因修饰的肿瘤细胞或基因修饰的细胞系，包括经转染以表达粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)的基因修饰的肿瘤细胞或基因修饰的细胞系。在特定的实施方案中，疫苗包括一种或多种免疫原性肽和/或树突状细胞。
在一些实施方案中，本发明涵盖组合使用本文中所描述的化合物和一种或多种抗微生物剂的方法。
在涉及通过给予精氨酸酶抑制剂和至少一种另外的治疗剂来治疗感染的某些实施方案中，在给予精氨酸酶抑制剂和另外的治疗剂两者之后所观察到的感染症状相比于在单独给予任一个之后所观察到的相同感染症状有所改进。在一些实施方案中，所观察到的感染症状可为病毒载量的减少、CD4+ T细胞计数的增加、机会性感染的减少、存活时间的增加、慢性感染的根除，或其组合。
附图简述
不适用。
发明详述
在进一步描述本发明之前，应理解本发明不限于本文中所阐述的特定实施方案，还应理解本文中所使用的术语仅出于描述特定实施方案的目的，且并不旨在为限制性的。
当提供值的范围时，应理解的是，除非上下文另外明确指出，否则在该范围的上限和下限之间的各中间值(至下限的单位的十分之一)以及在该所述范围内的任何其他所述值或中间值均涵盖在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括在这些较小范围内，并且也涵盖在本发明内，并受到在所述范围内任何具体地排除的限制。当所述范围包括限值中的一者或两者时，排除了那些所包括的限值中的任一个或两者的范围也包括在本发明中。除非另外限定，否则本文使用的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。
除非上下文另外明确指定，否则如本文中所使用的单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数个指代物。应进一步注意，可将权利要求撰写成排除任何任选的要素。因此，本陈述旨在作为与权利要求要素的叙述相关联的诸如“仅(solely)”、“仅仅(only)”等排他性术语的使用或“否定性(negative)”限制的使用的前置基础。
提供本文讨论的出版物仅因为它们在本申请的申请日之前公开。此外，所提供的出版日期可能与实际出版日期不同，这可能需要独立地确认。
总述
例如，本文提供了用于抑制精氨酸酶的化合物和组合物以及包含其的药物组合物。例如，本文还提供了治疗或预防通过精氨酸酶的抑制所介导的疾病、病症或病况或其症状的方法。
定义
除非另外指明，否则以下术语旨在具有下文所阐述的含义。其他术语在整个说明书的其他地方进行定义。
除非另外陈述，否则术语“烷基”本身或作为另一取代基的部分，是指具有所指定的碳原子数的直链或支链烃基(即，C1-8是指一至八个碳)。烷基可包括任何数目的碳，诸如C1-2、C1-3、C1-4、C1-5、C1-6、C1-7、C1-8、C1-9、C1-10、C2-3、C2-4、C2-5、C2-6、C3-4、C3-5、C3-6、C4-5、C4-6和C5-6。烷基的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、仲丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基等。
术语“亚烷基”是指具有所指定的碳原子数且连接至少两个其他基团的直链或支链、饱和脂族基团，即二价烃基。连接至亚烷基的那两个部分可连接至亚烷基的相同原子或不同原子。例如，直链亚烷基可为-(CH2)n-的二价基团，其中n为1、2、3、4、5或6。代表性亚烷基包括但不限于亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚丁基、亚异丁基、亚仲丁基、亚戊基和亚己基。本申请中常被称作X1基团的亚烷基可取代或未取代。当包含X1的基团被任选地取代时，应理解的是，任选的取代可在该部分的亚烷基部分上。
如本文所使用，在本文所描绘的任何化学结构中与单键、双键或三键相交的波浪线“
”表示单键、双键或三键与分子的其余部分的连接点。另外，延伸至环(例如，苯环)的中心的键意在指示在任何可用环顶点处的连接。本领域普通技术人员应理解，示出为连接至环的多个取代基将占据提供稳定化合物且另外空间相容的环顶点。对于二价组成部分的表达意在包括任一朝向(正向或反向)。例如，基团“-C(O)NH-”是指包括在以下任一朝向上的连接键：-C(O)NH-或-NHC(O)-，且类似地“-O-CH2CH2-”是指包括-O-CH2CH2-和-CH2CH2-O-两者。
除非另外陈述，否则术语“卤代”或“卤素”本身或作为另一取代基的部分，是指氟、氯、溴或碘原子。另外，诸如“卤代烷基”的术语是指包括单卤代烷基和多卤代烷基。例如，术语“C1-4卤代烷基”是指包括三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、4-氯丁基、3-溴丙基等。
除非另外陈述，否则术语“芳基”是指多不饱和的、通常为芳族的烃基，其可为单环或稠合在一起或共价连接的多个环(至多三个环)。芳基的非限制性实例包括苯基、萘基和联苯基。
在一些实施方案中，上述术语(例如，“烷基”及“芳基”)将任选地被取代。下文提供了各类基团的所选取代基。
烷基(包括常被称作亚烷基、烯基和炔基的那些基团)的任选的取代基可为选自以下的各种基团：卤素、-OR'、-NR'R"、-SR'、-SiR'R"R"'、-OC(O)R'、-C(O)R'、-CO2R'、-CONR'R"、-OC(O)NR'R"、-NR"C(O)R'、-NR'-C(O)NR"R"'、-NR"C(O)2R'、-NH-C(NH2)=NH、-NR'C(NH2)=NH、-NH-C(NH2)=NR'、-S(O)R'、-S(O)2R'、-S(O)2NR'R"、-NR'S(O)2R"、-CN(氰基)、-NO2、芳基、芳氧基、氧代基、环烷基和杂环烷基，其数目在零至(2 m'+1)的范围内，其中m'为这样的基团中的碳原子的总数。R'、R''和R"'各自独立地指氢、未取代的C1-8烷基、未取代的芳基、被1至3个卤素取代的芳基、C1-8烷氧基或C1-8硫代烷氧基或未取代的芳基-C1-4烷基。当R'和R''连接至相同氮原子时，其可与氮原子组合以形成3元、4元、5元、6元或7元环。例如，-NR'R"是指包括1-吡咯烷基和4-吗啉基。
类似地，芳基的任选的取代基可以变化且通常选自：-卤素、-OR'、-OC(O)R'、-NR'R"、-SR'、-R'、-CN、-NO2、-CO2R'、-CONR'R"、-C(O)R'、-OC(O)NR'R"、-NR"C(O)R'、-NR"C(O)2R'、-NR'-C(O)NR"R"'、-NH-C(NH2)=NH、-NR'C(NH2)=NH、-NH-C(NH2)=NR'、-S(O)R'、-S(O)2R'、-S(O)2NR'R"、-NR'S(O)2R"、-N3、全氟(C1-C4)烷氧基和全氟(C1-C4)烷基，其数目在零至芳环系统上的开放化合价的总数的范围内；且其中R'、R"和R"'独立地选自氢、C1-8烷基、C1-8卤代烷基、C3-6环烷基、C2-8烯基和C2-8炔基。其他适合取代基包括通过1至6个碳原子的亚烷基链(tether)连接至环原子的上述芳基取代基中的每一个。
芳基环的相邻原子上的取代基中的两个可任选地被式-T-C(O)-(CH2)q-U-的取代基置换，其中T和U独立地为-NH-、-O-、-CH2-或单键，且q为0至2的整数。替代地，芳基或杂芳基环的相邻原子上的取代基中的两个可任选地被式-A-(CRfRg)r-B-的取代基置换，其中A和B独立地为-CH2-、-O-、-NH-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-S(O)2NR'-或单键，r为1至3的整数，且Rf和Rg各自独立地为H或卤素。由此形成的新环的单键中的一个可任选地被双键置换。替代地，芳基或杂芳基环的相邻原子上的取代基中的两个可任选地被式-(CH2)s-X-(CH2)t-的取代基置换，其中s和t独立地为0至3的整数，且X为-O-、-NR'-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-或-S(O)2NR'-。-NR'-和-S(O)2NR'-中的取代基R'选自氢或未取代的C1-6烷基。
如本文中所使用，术语“杂原子”是指包括氧(O)、氮(N)、硫(S)和硅(Si)。
术语“药学上可接受的盐”是指包括用相对无毒的酸或碱制备的活性化合物的盐，取决于本文中所描述的化合物上所发现的特定取代基。当本发明的化合物含有相对酸性的官能团时，可通过使中性形式的这样的化合物与足够量的所需碱在无溶剂下或在适合的惰性溶剂中接触来获得碱加成盐。衍生自药学上可接受的无机碱的盐的实例包括铝盐、铵盐、钙盐、铜盐、铁盐、亚铁盐、锂盐、镁盐、锰盐、亚锰盐、钾盐、钠盐、锌盐等。衍生自药学上可接受的有机碱的盐包括伯胺、仲胺和叔胺的盐，包括被取代的胺、环状胺、天然存在的胺等，诸如精氨酸、甜菜碱、咖啡因、胆碱、N,N'-二苄基乙二胺、二乙胺、2-二乙氨基乙醇、2-二甲氨基乙醇、乙醇胺、乙二胺、N-乙基吗啉、N-乙基哌啶、葡糖胺(glucamine)、胺基葡萄糖(glucosamine)、组氨酸、海巴明、异丙胺、赖氨酸、甲基葡糖胺、吗啉、哌嗪、哌啶、多胺树脂、普鲁卡因(procaine)、嘌呤、可可碱、三乙胺、三甲胺、三丙胺、缓血酸胺等。当本发明的化合物含有相对碱性的官能团时，可通过使中性形式的这样的化合物与足够量的所需酸在无溶剂下或在适合的惰性溶剂中接触来获得酸加成盐。药学上可接受的酸加成盐的实例包括：衍生自无机酸的那些酸加成盐，这些无机酸如盐酸、氢溴酸、硝酸、碳酸、一氢碳酸、磷酸、一氢磷酸、二氢磷酸、硫酸、一氢硫酸、氢碘酸或亚磷酸等；以及衍生自相对无毒性的有机酸的盐，这些有机酸如乙酸、丙酸、异丁酸、丙二酸、苯甲酸、丁二酸、辛二酸、富马酸、扁桃酸、邻苯二甲酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、酒石酸、甲磺酸等。还包括诸如精氨酸等的氨基酸的盐，以及如葡糖醛酸或半乳糖醛酸等的有机酸的盐(参见例如，Berge, S.M.等人, “”Pharmaceutical Salts, Journal of Pharmaceutical Science, 1977, 66, 1-19)。本发明的某些特定化合物含有允许化合物转化成碱加成盐或酸加成盐的碱性和酸性官能团两者。
可通过使盐与碱或酸接触且以常规方式分离母体化合物来再生中性形式的化合物。化合物的母体形式与各种盐形式的不同之处在于某些物理性能，诸如极性溶剂中的溶解性，但出于本发明的目的，在其他方面这些盐等同于化合物的母体形式。除盐形式以外，本发明提供了例如为前药形式的化合物。本文中所描述的化合物的前药为在生理条件下容易经历化学变化以提供本发明化合物的那些化合物。另外，前药可通过化学方法或生物化学方法在离体环境中转化为本发明化合物。例如，前药可在与适合的酶或化学试剂一起放置于透皮贴片储库中时缓慢地转化为本发明化合物。本文其他处更详细地描述前药。
除盐形式以外，本发明提供了为前药形式的化合物。本文中所描述的化合物的前药为在生理条件下容易经历化学变化以提供本发明化合物的那些化合物。另外，前药可通过化学方法或生物化学方法在离体环境中转化为本发明化合物。例如，前药可在与适合的酶或化学试剂一起放置于透皮贴片储库中时缓慢地转化为本发明化合物。
本发明的某些化合物可以非溶剂化形式以及溶剂化形式(包括水合形式)存在。一般而言，溶剂化形式等同于非溶剂化形式，且意欲涵盖在本发明的范围内。本发明的某些化合物可以多种结晶或非晶形式存在。一般来说，所有物理形式对于本发明所涵盖的用途均为等同的且意欲在本发明的范围内。
本发明的某些化合物具有不对称碳原子(光学中心)或双键；外消旋体、非对映异构体、几何异构体、区域异构体和单独的异构体(例如，分开的对映异构体)都意欲涵盖在本发明的范围内。当示出立体化学描述时，其是指存在异构体之一且基本上不含另一异构体的化合物。“基本上不含”另一异构体表示两种异构体比率至少为80/20、更优选为90/10、或95/5或更高。在一些实施方案中，异构体之一将以至少99%的量存在。
本发明化合物也可在构成这样的化合物的原子中的一个或多个处含有非天然比例的原子同位素。非天然比例的同位素可定义为在自然界中所发现的量至由100%所讨论的原子组成的量的范围内。例如，化合物可并入放射性同位素，诸如氚(3H)、碘-125 (125I)或碳-14 (14C)；或非放射性同位素，诸如氘(2H)或碳-13 (13C)。这样的同位素变体可为在本申请内其他处描述的那些化合物提供额外效用。例如，本发明化合物的同位素变体可发现额外效用，包括但不限于作为诊断和/或成像试剂，或作为细胞毒性/放射性毒性治疗剂。另外，本发明化合物的同位素变体可具有改变的药代动力学和药效学特征，其可有助于在治疗期间增强安全性、耐受性或功效。本发明化合物的所有同位素变体无论是否具放射性，均意欲涵盖在本发明的范围内。
术语“患者”或“受试者”可互换地用来指人类或非人类动物(例如，哺乳动物)。
术语“给予(administration/administer)”等，在其应用至例如受试者、细胞、组织、器官或生物流体时，是指使例如精氨酸酶的抑制剂、包含其的药物组合物诊断剂与该受试者、细胞、组织、器官或生物流体接触。在细胞的情况下，给予包括使试剂与细胞接触(例如，体外或离体)以及使试剂与流体接触，其中所述流体与细胞接触。
术语“治疗(treat/treating/treatment)”等是指在已诊断、观察到疾病、病症或病况或其症状等之后启动的作用过程(诸如给予精氨酸酶的抑制剂或包含其的药物组合物)，从而暂时或永久地消除、减少、抑制、减轻或改善折磨受试者的疾病、病症或病况的根本原因中的至少一个或与折磨受试者的疾病、病症、病况相关的症状中的至少一个。因此，治疗包括抑制(例如，遏制疾病、病症或病况或与其相关的临床症状的发展或进一步发展)活动性疾病。
如本文中所使用的术语“需要治疗”是指由医师或其他护理者作出的受试者需要或将受益于治疗的判断。该判断基于在医师或护理者的专业知识范围内的多种因素作出。
术语“预防(prevent/preventing/prevention)”等是指，通常在受试者易患有特定疾病、病症或病况的情况下，以一定方式(例如，在疾病、病症、病况或其症状发作之前)启动的作用过程(诸如给予精氨酸酶抑制剂或包含其的药物组合物)，从而暂时或永久地预防、压制、抑制或降低受试者发展出疾病、病症、病况等的风险(如由例如临床症状的缺失所确定)或推迟其发作。在某些实例中，该术语还指减缓疾病、病症或病况的进展或抑制其进展成有害或其他不期望状态。
如本文中所使用的术语“需要预防”是指由医师或其他护理者作出的受试者需要或将受益于预防性护理的判断。该判断基于在医师或护理者的专业知识范围内的多种因素作出。
短语“治疗有效量”是指单独或作为药物组合物的一部分且以单一剂量或作为一系列剂量的一部分给予受试者药剂，其量为给予受试者时能够对疾病、病症或病况的任何症状、方面或特征具有任何可检测的积极效果的量。治疗有效量可通过测定相关生理学效果来确定，且其可结合给药方案和受试者病况的诊断分析等来进行调整。作为示例，给予后的特定时间处的精氨酸酶抑制剂(或例如其代谢物)的血清水平的测量结果可指示是否已经使用治疗有效量。
短语“以实现改变的足够量”是指在给予特定疗法之前(例如基线水平)和之后所测量的指示物水平之间存在可检测的差异。指示物包括任何客观参数(例如，血清浓度)或主观参数(例如，受试者的良好感觉)。
术语“小分子”是指具有小于约10 kDa、小于约2 kDa或小于约1 kDa的分子量的化合物。小分子包括但不限于无机分子、有机分子、含有无机组分的有机分子、包含放射性原子的分子、和合成分子。在治疗方面，与大分子相比，小分子可能对细胞更易渗透、对降解不太敏感且不大可能引发免疫应答。
术语“配体”是指例如可充当受体的激动剂或拮抗剂的肽、多肽、膜相关或膜结合分子，或其复合物。配体涵盖天然和合成配体，例如细胞因子、细胞因子变体、类似物、突变蛋白和衍生自抗体的结合性成分，以及小分子。该术语还涵盖既不为激动剂也不为拮抗剂、但可结合至受体而不会显著影响其生物学特性(例如，信号传导或黏附)的药剂。此外，该术语包括已通过例如化学或重组方法改变为膜结合配体的可溶型式的膜结合配体。配体或受体可完全为细胞内的，即其可驻留于胞溶质、细胞核或一些其他细胞内区室中。配体与受体的复合物称为“配体-受体复合物”。
术语“抑制剂”和“拮抗剂”或“活化剂”和“激动剂”分别是指抑制性分子或活化性分子，例如用于例如配体、受体、辅因子、基因、细胞、组织或器官的激活。抑制剂为减少、阻断、预防、延迟活化、灭活、脱敏或下调例如基因、蛋白、配体、受体或细胞的分子。活化剂为增加、活化、促进、增强激活、敏化或上调例如基因、蛋白、配体、受体或细胞的分子。抑制剂也可定义为降低、阻断或灭活组成性活性的分子。“激动剂”为与靶标相互作用以引起或促进靶标的激活增加的分子。“拮抗剂”为与激动剂作用相反的分子。拮抗剂预防、降低、抑制或中和激动剂的活性，且拮抗剂也可预防、抑制或降低靶标(例如，靶受体)的组成性活性，甚至当不存在确定的激动剂时也是如此。
术语“调节(modulate/modulation)”等是指分子(例如，活化剂或抑制剂)直接地或间接地提高或降低精氨酸酶的功能或活性的能力。调节剂可单独起作用，或其可使用辅因子，例如蛋白、金属离子或小分子。调节剂的实例包括小分子化合物和其他生物有机分子。众多小分子化合物库(例如，组合库)为可商购的且可充当鉴定调节剂的起点。本领域普通技术人员能够开发一种或多种测定(例如，基于生物化学或细胞的测定)，其中可以筛选这样的化合物库以便鉴定一种或多种具有所需性能的化合物；之后，熟练的药物化学家能够通过例如合成和评估其类似物和衍生物来优化这样的一种或多种化合物。合成和/或分子建模研究也可用于鉴定活化剂。
分子的“活性”可描述或指分子与配体或与受体的结合；催化活性；刺激基因表达或细胞信号传导、分化或成熟的能力；抗原活性；其他分子活性的调节；等。术语“增殖活性”涵盖促进例如以下各者、为以下各者所必需或与以下各者特异性地相关的活性：正常细胞分裂，以及癌症、肿瘤、发育异常、细胞转化、转移和血管生成。
如本文所使用，“相当的”、“相当的活性”、“与…相当的活性”、“相当的效果”、“与…相当的效果”等为可定量和/或定性考察的相对术语。该术语的含义经常视其使用的情形而定。作为示例，激活受体的两种药剂可从定性的观点视为具有相当的效果，但是如果按照本领域公认的测定(例如，剂量-应答测定)或本领域公认的动物模型确定，一种药剂仅能够达到另一种药剂活性的20%，则从定量的角度来看这两种药剂可视为缺乏相当的效果。当将一种结果与另一种结果(例如，一种结果与参考标准)比较时，“相当的”经常(尽管未必总是)是指一种结果与参考标准的偏差小于35%、小于30%、小于25%、小于20%、小于15%、小于10%、小于7%、小于5%、小于4%、小于3%、小于2%或小于1%。在特定的实施方案中，若一种结果与参考标准的偏差小于15%、小于10%或小于5%，则其与参考标准相当。作为示例(而非限制)，活性或效果可以指功效、稳定性、溶解性或免疫原性。
“基本上纯”表示一种组分占组合物的总含量的大于约50%，且通常占总多肽的大于约60%。更典型地，“基本上纯”是指其中总组合物的至少75%、至少85%、至少90%或更多为感兴趣组分的组合物。在一些情况下，多肽将占组合物的总含量的大于约90%或大于约95%。
当提到配体/受体、抗体/抗原或其他结合对时，术语“特异性结合”或“选择性结合”指示决定蛋白和其他生物制剂的异质群体中蛋白的存在的结合反应。因此，在特指条件下，指定配体结合至特定受体且不以显著量结合至样品中所存在的其他蛋白。所涵盖方法的抗体或衍生自抗体的抗原结合位点的结合性组合物结合至其抗原或其变体或突变蛋白，其亲和力是与任何其他抗体或自其衍生的结合性组合物的亲和力的至少两倍、至少十倍、至少20倍或至少100倍。在一个特定实施方案中，抗体将具有如通过例如Scatchard分析(Munsen等人, 1980 Analyt. Biochem. 107:220-239)所测定的大于约109升/摩尔的亲和力。
例如细胞、组织、器官或生物体的术语“应答(反应)”涵盖生物化学或生理行为(例如，浓度、密度、黏附或生物区室内的迁移、基因表达率或分化状态)的变化，其中所述变化与活化、刺激或治疗或与内部机制(诸如基因程序化)相关。在某些情况下，术语“活化”、“刺激”等是指通过内部机制以及通过外部或环境因素调节的细胞激活；而术语“抑制”、“下调”等是指相反效果。
本文中可互换使用的术语“多肽”、“肽”及“蛋白”是指任何长度的氨基酸的聚合形式，其可包括基因编码和非基因编码的氨基酸、经化学或生物化学修饰或衍生的氨基酸以及具有经修饰的多肽主链的多肽。该术语包括：融合蛋白，包括但不限于具有异源氨基酸序列的融合蛋白、具有异源和同源前导序列的融合蛋白，其具有或不具有N-端甲硫氨酸残基；免疫标记蛋白；等。
如本文中所使用，术语“变体”和“同系物”可互换地用来指分别与参考氨基酸或核酸序列类似的氨基酸或DNA序列。该术语涵盖天然存在的变体和非天然存在的变体。天然存在的变体包括同系物(物种与物种之间分别在氨基酸或核苷酸序列方面不同的多肽和核酸)和等位基因变体(物种内个体与个体之间分别在氨基酸或核苷酸序列方面不同的多肽和核酸)。因此，变体和同系物涵盖天然存在的DNA序列和由此编码的蛋白及其同种型以及蛋白或基因的剪接变体。该术语还涵盖与天然存在的DNA序列在一个或多个碱基方面不同、但由于遗传密码的简并性而仍转译为对应于天然存在的蛋白的氨基酸序列的核酸序列。非天然存在的变体和同系物包括分别包含氨基酸或核苷酸序列的变化的多肽和核酸，其中序列中的变化为人工引入的(例如，突变蛋白)；例如，该变化在实验室中通过人工干预(“手工”)产生。因此，非天然存在的变体和同系物也可指与天然存在的序列的不同在于一个或多个保守替换和/或标签和/或缀合物的那些。
如本文中所使用的术语“突变蛋白”广义地指突变重组蛋白。这些蛋白通常携带单个或多个氨基酸替换，且经常衍生自已经受定点或随机突变诱发的克隆基因，或来自完全合成的基因。
术语“DNA”、“核酸”、“核酸分子”、“多核苷酸”等在本文中可互换地用来指任何长度的核苷酸的聚合形式(脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸或其类似物)。多核苷酸的非限制性实例包括线形和环状核酸、信使RNA (mRNA)、互补DNA (cDNA)、重组多核苷酸、载体、探针、引物等。
精氨酸酶及其抑制
如上文所阐述，不需要对化合物的根本作用机制(本发明化合物通过该机制影响其活性)的精确理解来实践本发明，但据信该化合物(或其子集)抑制精氨酸酶。尽管本发明化合物通常在本文中被称作精氨酸酶抑制剂，但应理解，术语“精氨酸酶抑制剂”涵盖经由抑制精氨酸酶而单独起作用、但也经由另外的机制起作用的化合物。
具有理想特征的精氨酸酶抑制剂的鉴定
本发明部分地涉及具有至少一种具有治疗相关性的性能或特征的精氨酸酶抑制剂的鉴定。候选抑制剂可通过使用例如本领域公认的测定或模型来鉴定，其实例描述于本文中。
在鉴定之后，可通过使用提供关于抑制剂特征的数据的技术(例如，药代动力学参数、测定溶解性或稳定性的手段)来进一步评估候选抑制剂。候选抑制剂与参考标准(其可为目前抑制剂的“同类最佳”)的比较为这样的候选物的潜在可行性的指示。
本发明的化合物
本文提供了具有式(I)的化合物
或其药学上可接受的盐、水合物或溶剂化物，其中，
X为N或CR4a；
各R1独立地为H或C1-8烷基；
R2为H或CH3；
各R3独立地为H或C1-8烷基；或两个R3基团连接在一起以形成未取代或被1至4个Ra取代的5或6元环；
各R4a、R4b、R4c和R4d独立地选自：H、卤素、CN、C1-8烷基、C1-8烷氧基、C1-8羟烷基、C1-8卤代烷基、C1-8卤代烷氧基、-X1-Y、-X1-SO2R5a和-X1-NR5bR5c；
各R5a、R5b和R5c独立地选自：H、C1-8烷基、C1-8卤代烷基、C1-8烷基C(O)-、C3-7环烷基、3至7元杂环烷基、芳基、杂芳基和氨基酸，或R5b和R5c连接在一起以形成4至6元环；且其中所述4至6元环、C3-7环烷基或3至7元杂环烷基、芳基和杂芳基中的每一个未取代或被1至4个Rb取代；
各X1为键、-O-、C1-6亚烷基或-O-C1-6亚烷基，其中所述亚烷基部分未取代或被1至4个Rc和0或1个氧代基取代；
各Ra、Rb和Rc独立地为卤素、CN、OH、NH2、CO2H、C1-4烷基、C1-4卤代烷基、C3-6环烷基和苯基，或两个Rc结合以形成未取代或被1至3个Rd取代的C3-6环烷基；
各Y独立地为苯基、5或6元杂芳基、3至7元杂环烷基或C3-6环烷基，其中的每一个未取代或被1至3个Rd取代；和
各Rd独立地为卤素、C1-4烷基、氨基、氨基C1-4烷基、C1-4卤代烷基、OH和C1-4羟烷基。
在一些实施方案中，式(I)化合物或其药学上可接受的盐、水合物或溶剂化物为那些化合物，其中：
X为N或CR4a；
各R1独立地为H或C1-8烷基；
R2为H或CH3；
各R3独立地为H或C1-8烷基；或两个R3基团连接在一起以形成未取代或被1至4个Ra取代的5或6元环；
各R4a、R4b、R4c和R4d独立地选自：H、卤素、CN、C1-8烷基、C1-8烷氧基、C1-8羟烷基、C1-8卤代烷基、-X1-Y、-X1-SO2R5a和-X1-NR5bR5c；
各R5a、R5b和R5c独立地选自：H、C1-8烷基、C1-8卤代烷基、C1-8烷基C(O)-、C3-7环烷基、3至7元杂环烷基、芳基、杂芳基和氨基酸，或R5b和R5c连接在一起以形成4至6元环；且其中所述4至6元环、C3-7环烷基或3至7元杂环烷基、芳基和杂芳基中的每一个未取代或被1至4个Rb取代；
各X1为键或未取代或被1至4个Rc取代的C1-6亚烷基；
各Ra、Rb和Rc独立地为卤素、CN、OH、NH2、C1-4烷基、C1-4卤代烷基、C3-6环烷基和苯基，或两个Rc结合以形成C3-6环烷基；
各Y独立地为苯基或5或6元杂芳基，其中的每一个未取代或被1至3个Rd取代；且
各Rd独立地为卤素、C1-4烷基、氨基、氨基C1-4烷基、C1-4卤代烷基、OH和C1-4羟烷基。
在式(I)的一些实施方案中，X为CR4a。在式(I)的其他实施方案中，X为N。
在式(I)的一些所选实施方案和上文所论述的实施方案中的任一个中，各R4a、R4b、R4c和R4d独立地选自：H、F、Cl、CN、C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4羟烷基、C1-4卤代烷基、-X1-Y、-X1-SO2R5a和-X1-NR5bR5c。在其他实施方案中，各R4a、R4b、R4c和R4d独立地选自：H、F、Cl、CN、C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4羟烷基、C1-4卤代烷基和-X1-NR5bR5c。在其他实施方案中，各R4a、R4b、R4c和R4d独立地选自：H、F、Cl、CN、C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4羟烷基、C1-4卤代烷基和-X1-NR5bR5c，且R4a、R4b和R4c中的至少一个为-X1-NR5bR5c。在其他实施方案中，R4c为-X1-NR5bR5c。
在式(I)的一些所选实施方案和上文所论述的实施方案中的任一个中，R5a、R5b和R5c中的每一个独立地选自：H、C1-4烷基、C1-4卤代烷基、C1-4烷基C(O)-、C3-6环烷基、3至6元杂环烷基、苯基、吡啶基和氨基酸，或将R5b和R5c连接在一起以形成4至6元环；且其中4至6元环、C3-6环烷基或3至6元杂环烷基、苯基和吡啶基中的每一个未取代或被1至4个Rb取代。
在式(I)的一些所选实施方案和上文所论述的实施方案中的任一个中，X1为键。在式(I)的其他所选实施方案和上文所论述的实施方案中的任一个中，X1为未取代或被1或2个Rc取代的亚甲基或亚乙基。在式(I)的其他所选实施方案中，X1为亚甲基、亚乙基、
在式(I)的一些所选实施方案和上文所论述的实施方案中的任一个中，-NR5bR5c选自：-NH2、-NHCH3、-N(CH3)2、-NHCH2CF3、-NHCH(CH3)2、-NHC(O)CH3、
在式(I)的一些所选实施方案和上文所论述的实施方案中的任一个中，Y (当存在时)选自：苯基、吡啶基、嘧啶基、吡唑基、咪唑基、1,2,3-三唑基和1,2,4-三唑基，其中的每一个未取代或被1至3个Rd取代。
在实施方案的一个所选群组中，提供了具有下式的式(I)化合物：
其中各R1、R2、各R3、R4b、R4c、R4d和X具有参考式(I)或上文所提供的实施方案中的任一个提供的含义。
在实施方案的另一个所选群组中，提供了具有下式的式(I)化合物：
其中各R1、R2、各R3、R4a、R4b、R4c和R4d具有参考式(I)或上文所提供的实施方案中的任一个提供的含义。
在实施方案的另一个所选群组中，提供了具有下式的式(I)化合物：
其中各R1、R2、各R3、R4a、R4b和R4c具有参考式(I)或上文所提供的实施方案中的任一个提供的含义。
在实施方案的另一个所选群组中，提供了具有下式的式(I)化合物：
其中R1、R2、各R3、R4a、R4b和R4c具有参考式(I)或上文所提供的实施方案中的任一个提供的含义。
在其他所选实施方案中，提供了具有下式的式(I)化合物：
其中R1、R2、R4a、R4b和R4c具有参考式(I)或上文所提供的实施方案中的任一个提供的含义。
在一些所选实施方案中，提供了具有下式的式(I)化合物：
其中R1、R4a、R4b和R4c具有参考式(I)或上文所提供的实施方案中的任一个提供的含义。
在其他所选实施方案中，提供了具有下式的式(I)化合物：
其中R1、各Rc、R4b和R4c具有参考式(I)或上文所提供的实施方案中的任一个提供的含义。
在其他所选实施方案中，提供了具有下式的式(I)化合物：
其中R1、各Rc、R4a和R4b具有参考式(I)或上文所提供的实施方案中的任一个提供的含义。
在一些所选实施方案中，式(I)化合物具有下式：
其中R1、各Rc和R4b具有参考式(I)或上文所提供的实施方案中的任一个提供的含义。
在式(Ii)的其他所选实施方案中，R4b选自：H、CH3、CN、CF3、F和Cl。
在一些所选实施方案中，式(I)化合物具有下式：
其中下标n为1、2或3，且R1和R4b具有参考式(I)或上文所提供的实施方案中的任一个提供的含义。
在一些所选实施方案中，式(I)化合物具有下式：
其中R1和R4b具有参考式(I)或上文所提供的实施方案中的任一个提供的含义。
在一些所选实施方案中，式(I)化合物具有选自以下的式：
在一些所选实施方案中，提供了表1的任一个化合物。
在一些所选实施方案中，提供了氘化形式的式(I)化合物。氘可在可能存在氢的任何位置处独立地替代氢。
合成方法
一般而言，本文中所提供的化合物可通过如以下实施例中所述的常规方法来制备。
前药和药物递送和/或半衰期延长的其他手段
在本发明的一些方面，本文中所描述的化合物以前药形式给予。
为了实现治疗活性的延长，药物分子可经设计以利用载体进行递送。这样的载体以非共价方式使用，其中药物部分以物理化学方式配制成溶剂-载体混合物，或者通过载体试剂与药物部分的官能团中的一个永久共价连接来使用(通常参见WO 20150202317)。
若干种非共价方法为有利的。作为示例(而非限制)，在某些实施方案中，采用包含包囊到聚合物载体中的非共价药物的储库型制剂。在这样的制剂中，药物分子与载体材料组合且经加工以使得药物分子分布在主体载体内部。实例包括微粒聚合物-药物聚集物(例如，Degradex® 微球 (Phosphorex, Inc.))，其以可注射悬浮液形式给予；配制成凝胶形式的聚合物-药物分子聚集物(例如，Lupron Depot® (AbbVie Inc.))，其以单一弹丸式注射剂的形式给予；以及脂质体制剂(例如，DepoCyt® (Pacira Pharmaceuticals))，其中载体可为能够使药物溶解的聚合或非聚合实体。在这样的制剂中，药物分子的释放可在载体溶胀或以物理方式劣化时发生。在其他情况下，化学降解允许药物扩散至生物学环境中；这样的化学降解过程可为自水解的或酶催化的。除了其他限制，非共价药物包囊还需要防止药物的不可控释放，且药物释放机制对生物降解的依赖性可造成患者间的差异性。
在特定的实施方案中，药物分子(包括小分子和大分子两者)通过永久性共价键与载体缀合。在水性流体中表现出低溶解性的某些小分子治疗剂可通过与亲水性聚合物缀合而溶解，这样的亲水性聚合物的实例描述于本文其他处。关于大分子蛋白，可通过例如用棕榈酰部分进行永久共价修饰、以及通过用本身具有延长的半衰期的另一种蛋白(例如，Albuferon®)进行永久共价修饰来实现半衰期延长。一般而言，当载体与药物共价缀合时，药物分子显示出降低的生物活性。
在某些情况下，与包含非共价聚合物混合物的药物分子或永久共价连接相关的限制可通过使用前药方法将药物与聚合物载体化学缀合来成功地解决。在此情形中，与药物部分本身相比无活性或活性较小的治疗剂可预测地转化成活性分子实体。如果需要缓慢或控制药物释放，则与释放的药物相比，前药的降低的生物活性是有利的。在这样的实例中，药物的释放随时间推移而发生，由此减少反复和频繁给予药物的必要性。当药物部分本身在胃肠道中未吸收或达不到最佳吸收时，前药方法也可为有利的；在这些实例中，前药促进药物部分的吸收且然后在稍后某一时间裂解(例如，经由首过代谢)。生物活性药物分子通常通过载体部分与药物分子的羟基、氨基或羧基之间形成的临时键来连接至聚合物载体部分。
上文所描述的方法与若干限制有关。前药活化可通过载体与药物分子之间的临时键的酶促或非酶促裂解或两者的依次组合(例如，酶促步骤之后进行非酶促修饰)来发生。在不含酶的体外环境(例如，水性缓冲溶液)中，诸如酯或酰胺的临时键可经历水解，但相应的水解速率可能使得其超出治疗有用范围。相比之下，在体内环境中，通常存在酯酶或酰胺酶，且酯酶和酰胺酶可造成从两倍至高达若干数量级的水解动力学的显著催化性加速(参见例如，Greenwald等人(1999) J Med Chem 42(18):3857-67)。
如本文中所描述，前药可分为：i)生物前体和ii)载体连接的前药。生物前体不含载体基团且通过官能团的代谢性产生而活化。相比之下，在载体连接的前药中，活性物质经由生物活性实体的官能团处的临时键与载体部分缀合。优选的官能团为羟基或氨基。连接化学和水解条件二者均取决于所采用官能团的类型。载体可为生物学惰性的(例如，PEG)或可具有靶向性能(例如，抗体)。载体连接的前药的载体部分的裂解产生感兴趣的生物活性实体，且生物活性实体的经去保护官能团的性质通常促进其生物活性。
专利和科学文献描述了其中临时键为不稳定酯键的许多大分子前药。在这些情况下，生物活性实体的官能团为羟基或羧酸(参见例如，Cheng等人(2003) BioconjugateChem 14:1007-17)。另外，对于生物大分子及某些小分子药物而言经常有利的是将载体连接至生物活性实体的氨基(例如，蛋白质的N-末端或赖氨酸氨基)。在制备前药期间，由于氨基与羟型或酚型基团相比亲核性更高，因此可更化学选择性地寻址。对于含有多种不同反应性官能团的蛋白质和肽而言这尤其相关，其中非选择性缀合反应得到了不期望的产物混合物，需要大量的表征或纯化，因此降低了反应产率和活性部分的治疗功效。
一般而言，与酯键相比，酰胺键对水解更稳定，且酰胺键的裂解速率对于载体连接的前药的治疗效用而言可能太慢。因此，可能有利的是添加结构性化学组分以便实现对前药酰胺键的可裂解性的控制。既不是由载体实体也不是由药物提供的这些另外的裂解控制性化学组分通常被称作“接头”。前药接头可对临时键的水解速率具有主要影响，且接头的化学性质变化常常产生特定的性能。由用于靶向释放的特异性酶对含胺生物活性部分的前药活化需要接头的结构呈现被相应内源酶识别为底物的结构基元。在这些情况下，临时键的裂解在通过酶催化的单步过程中发生。例如，阿糖胞苷的酶促释放由在各种肿瘤块中浓度相对较高的蛋白酶纤维蛋白溶酶实现。
患者间差异性为主导性酶促裂解的主要缺点。受试者之间的酶水平可显著不同，从而产生通过酶促裂解的前药活化的生物学差异。酶水平也可取决于给予位点而变化(例如，对于皮下注射，身体的某些区域与其他区域相比产生更可预测的治疗效果)。另外，难以确定酶依赖性载体连接的前药的药代动力学性能的体内-体外相关性。
采用与药物部分中的氨基的临时键的其他载体前药基于级联机制。通过由掩蔽基团与活化基团的结构性组合构成的接头化合物来实现级联裂解。掩蔽基团借助于诸如酯或氨基甲酸酯的第一临时键连接至活化基团。活化基团通过第二临时键(例如，氨基甲酸酯)连接至药物分子的氨基。第二临时键对水解的稳定性或敏感性取决于掩蔽基团的存在或不存在。在掩蔽基团存在下，第二临时键高度稳定且不大可能以治疗上有用的动力学释放药物分子，然而在无掩蔽基团的情况下，该键变得高度不稳定，导致快速裂解且释放药物部分。
第一临时键的裂解为级联机制中的速率限制步骤。第一步骤可诱导活化基团的分子重排(例如，如Greenwald等人(1999) J Med Chem 42:3657-67中所描述的1,6-消除)，且重排使得第二临时键不稳定得多，使得诱导其裂解。理想地，第一临时键的裂解速率与给定治疗情境中药物分子的所需释放速率相同。另外理想地，第二临时键的裂解在其不稳定性已经由第一临时键的裂解诱导之后基本是为瞬时的。
另一实施方案包括基于三甲基锁内酯化的聚合物含氨基前药(参见例如，Greenwald等人(2000) J Med Chem 43(3):457-87)。在该前药系统中，被取代的邻羟苯基-二甲基丙酸通过作为第一临时键的酯、碳酸酯或氨基甲酸酯基连接至PEG，且借助于作为第二临时键的酰氨键连接至药物分子的氨基。药物释放中的速率确定步骤为第一键的酶促裂解，之后为通过内酯化的快速酰胺裂解，从而释放芳族内酯副产物。Greenwald等人所描述的前药系统的主要缺点为在临时键裂解之后释放高度反应性且潜在有毒的芳族小分子副产物如醌甲基化物或芳族内酯。潜在有毒的实体与药物以1:1化学计量释放，且可假定体内浓度高。
在基于1,6-消除的包含芳族活化基团的级联前药的某些实施方案中，掩蔽基团在结构上与载体分离。这可通过采用聚合物载体与活化基团之间的稳定键来实现，其中所述稳定键不参与级联裂解机制。如果载体不充当掩蔽基团且活化基团借助于稳定键与载体偶联，则避免了潜在有毒副产物(诸如活化基团)的释放。活化基团与聚合物的稳定连接还抑制了具有不确定药理学的药物-接头中间体的释放。
先前段落中所描述的方法的第一实例包括基于扁桃酸活化基团的聚合物前药系统(参见例如，Shabat等人(2004) Chem Eur J 10:2626-34)。在该方法中，掩蔽基团通过氨基甲酸酯键连接至活化基团。活化基团经由酰胺键永久缀合至聚丙烯酰胺聚合物。在通过催化性抗体酶促活化掩蔽基团之后，掩蔽基团通过环化裂解并释放药物；活化基团在药物释放之后仍连接至聚丙烯酰胺聚合物。类似的前药系统是基于扁桃酸活化基团和可酶促裂解的酯连接的掩蔽基团(参见例如，Lee等人(2004) Angew Chem 116:1707-10)。
在使用前述接头时，1,6-消除步骤仍产生高反应性芳族中间体。即使芳族部分保持永久连接至聚合物载体，但仍可产生具有潜在有毒副产物的副反应或免疫原性作用。因此，有利的是使用非酶依赖性且在裂解期间不产生反应性芳族中间体的脂族前药接头来产生用于形成含胺活性剂的聚合物前药的接头技术。一个这样的实例使用PEG5000-马来酸酐来可逆地修饰组织型纤维蛋白溶酶原活化剂和尿激酶中的氨基(参见例如(1987) Garman等人, FEBS Lett 223(2):361-65)。功能性酶在pH为7.4的缓冲液中培育时通过马来酰胺酸键的裂解而自PEG-uPA缀合物的再生遵循半衰期大致为6小时的一级动力学。马来酰胺酸键的缺点为缀合物在较低pH值下缺乏稳定性。
另一方法包括基于N,N-双-(2-羟基乙基)甘氨酰胺(二羟乙基甘氨酸(bicine))接头的PEG级联前药系统(参见例如，(2004) J Med Chem 47:726-34)。在该系统中，两个PEG载体分子经由临时键连接至与药物分子的氨基偶联的二羟乙基甘氨酸分子。前药活化中的第一步骤涉及连接两个PEG载体分子与二羟乙基甘氨酸活化基团的羟基的第一临时键的酶促裂解。PEG与二羟乙基甘氨酸之间的不同键产生不同的前药活化动力学。前药活化中的第二步骤涉及将二羟乙基甘氨酸活化基团连接至药物分子的氨基的第二临时键的裂解。该系统的缺点为该第二临时二羟乙基甘氨酰胺键的水解速率较慢，这使得释放二羟乙基甘氨酸修饰的前药中间体，与天然母体药物分子相比，这可表现出不同的药代动力学、免疫原性、毒性和药效学性质。
在特定的实施方案中，将二肽用于靶向或被靶向转运的前药研发，因为其为酶或生物转运系统的底物。尚不明确二肽前药形成的非酶促途径，即，经历分子内环化以形成相应的二酮哌嗪(DKP)且释放活性药物的能力。
在一些实施方案中，二肽经由酯键连接至药物部分，如针对药物扑热息痛(paracetamol)的二肽酯所描述(Gomes等人(2005) Bio & Med Chem Lett)。在该情况下，环化反应由肽的N-端胺在酯碳原子上的亲核攻击组成，从而形成四面体中间体，接着质子从胺转移至离去基团氧阴离子，同时形成肽键以得到环状DKP产物和游离药物。该方法在体外适用于含羟基药物，但已发现其在体内与酯键的酶促水解竞争，这是因为相应的二肽酯以与在缓冲液中相比快得多的速率释放扑热息痛(Gomes等人, Molecules 12 (2007)2484-2506)。可通过将至少一种非天然氨基酸结合到二肽基元中来解决基于二肽的前药对肽酶的敏感性。然而，能够裂解酯键的内源酶不限于肽酶，且这样的前药裂解的酶依赖性仍产生不可预测的体内性能。
在一些实施方案中，将酶依赖性有意地设计到DKP前药中，诸如其中二肽酯前药在二肽的氨基末端处甲酰化，且使用酶促去甲酰基化来引发二酮哌嗪形成和随后的酯-二肽键裂解，接着释放药物分子(参见例如，USP 7,163,923)。通过进一步的实例，八肽通过酯键连接至长春碱的4-羟基，且在特异性酶促除去N-端六肽之后通过DKP形成而进行酯键裂解(参见Brady等人(2002) J Med Chem 45:4706-15)。
DKP形成反应的范围也已经扩展至酰胺前药。作为示例，USP 5,952,294描述了针对阿糖胞苷的二肽基酰胺前药使用二酮哌嗪形成进行前药活化。在此情况下，临时键形成于二肽的羰基与阿糖胞苷的芳族氨基之间。然而，由于不存在载体或其他半衰期延长性部分或官能团，因此这样的缀合物不大可能实现缓慢释放效果。
还描述了包含生物活性肽诸如GLP-1的二肽前药，其能够通过二肽延长的二酮哌嗪形成来释放肽(参见例如WO2009/099763)。生物活性肽部分可在其氨基酸侧链残基之一上包含另外的PEG链，以实现生物活性肽的延长的循环。然而，这种方法关联若干显著的缺点。首先，PEG链不得不与肽连接而不损害其生物活性，这对于许多基于肽的生物活性剂而言可能难以实现。其次，由于聚乙二醇化的肽本身具有生物活性，因此二肽前体部分(promoiety)对肽的生物活性具有影响并可能对其受体结合性能产生负面影响。
可与本发明化合物一起使用的具体的示例性技术包括由ProLynx (SanFrancisco, CA)和Ascendis Pharma (Palo Alto, CA)开发的那些技术。ProLynx技术平台利用多组经预程序化以在不同速率下裂解的新型接头，从而允许从循环半固体大分子缀合物中受控、可预测并持续地释放小分子和肽。该技术允许维持治疗剂的所需稳态血清水平数周至数月。
Ascendis技术平台结合了前药和持续释放技术的优势以增强小分子和肽的性能。在循环中，专有前药以由生理pH和温度条件控制的预定速率释放未修饰的活性母体治疗剂。因为治疗剂以其未修饰的形式释放，所以其保留了其原始的作用机制。
修饰以增强抑制剂特征
改进本文公开的治疗模式的更多物理性能中的一种和/或其给予方式通常是有益的并且有时是必要的。物理性能的改进包括例如提高水溶性、生物利用度、血清半衰期和/或治疗半衰期；和/或调节生物活性的方法。
本领域已知的修饰包括聚乙二醇化、Fc-融合和白蛋白融合。尽管通常与大分子药剂(如多肽)有关，但最近已用特定的小分子评估了这种修饰。举例来说，Chiang, M.等人(J. Am. Chem. Soc., 2014, 136(9):3370-73)描述了与免疫球蛋白Fc结构域缀合的腺苷2a受体的小分子激动剂。小分子-Fc缀合物保留了有效的Fc受体和腺苷2a受体相互作用，并且显示出与未缀合的小分子相比优异的性能。还已经描述了PEG分子与小分子治疗剂的共价连接(Li, W.等人, Progress in Polymer Science, 2013 38:421-44)。
其他已知的修饰包括氘化以改善药代动力学、药效学和毒性特性。由于氘的原子质量较大，碳-氘键的裂解相比碳-氢键需要更多的能量。因为这些更强的键更难以破坏，所以与非氘化形式相比，药物代谢速率更慢，这允许更低频率的给药并且可能进一步降低毒性。(Charles Schmidt, Nature Biotechnology, 2017, 35(6): 493-494; Harbeson, S.and Tung, R., Medchem News, 2014(2): 8-22)。
治疗和预防用途
本发明涵盖了本文所述的精氨酸酶抑制剂在治疗或预防广泛范围的疾病、病症和/或病况和/或其症状中的用途。尽管在下文中详细描述了特定用途，但应该理解，本发明不限于此。此外，尽管在下文中列出了特定疾病、病症和病况的一般类别，但是所述疾病、病症和病况中的一些可能是多于一个类别的成员，而另一些可能不是任何所公开类别的成员。
在一些实施方案中，本文所述的疾病、病症和/或病况至少部分地由精氨酸酶介导。
在一些实施方案中，以有效于逆转、停止或减缓精氨酸酶介导的免疫抑制活性的量给予本文所述的精氨酸酶抑制剂。
肿瘤学相关病症. 根据本发明，精氨酸酶抑制剂可用于治疗或预防增殖性病况或病症，包括癌症，例如子宫癌、子宫颈癌、乳腺癌、前列腺癌、睾丸癌、胃肠道癌(例如食管癌、口咽癌、胃癌、小肠癌或大肠癌、结肠癌或直肠癌)、肾癌、肾细胞癌、膀胱癌、骨癌、骨髓癌、皮肤癌、头或颈癌、肝癌、胆囊癌、心脏癌、肺癌、胰腺癌、唾液腺癌、肾上腺癌、甲状腺癌、脑癌(例如神经胶质瘤)、神经节癌、中枢神经系统(CNS)的癌症和外周神经系统(PNS)的癌症以及造血系统的癌症和免疫系统(例如脾或胸腺)的癌。本发明还提供了治疗或预防包括例如免疫原性肿瘤、非免疫原性肿瘤、休眠性肿瘤、病毒诱导的癌症(例如上皮细胞癌、内皮细胞癌、鳞状细胞癌和乳头瘤病毒)、腺癌、淋巴瘤、癌(carcinoma)、黑素瘤、白血病、骨髓瘤、肉瘤、畸胎癌、化学诱导的癌症、转移(metastasis)和血管生成的其他癌症相关疾病、病症或病况的方法。本发明涵盖抑制精氨酸酶以逆转使T细胞饥饿并阻止其活化和增殖的精氨酸的消耗(Rodriguez等人(2004), Arginase I production in the tumormicroenvironment by mature myeloid cells inhibits T-cell receptor expressionand antigen-specific T-cell responses. Cancer Res.64(16), 5839-5849)。在特定的实施方案中，肿瘤或癌症是结肠癌、卵巢癌、乳腺癌、黑素瘤、肺癌、神经胶母细胞瘤或白血病。术语“与癌症相关的疾病、病症和病况”的使用意在广义地指与癌症直接或间接相关的病况，并且包括例如血管生成和癌前病况，诸如发育异常。
在某些实施方案中，癌症可能是转移性的或处于转移风险中，或者可能发生在弥散组织中，包括血液癌或骨髓癌(例如白血病)。在一些其他实施方案中，本发明的化合物可以用于克服T细胞耐受性。
在一些实施方案中，本发明提供了用精氨酸酶抑制剂和至少一种另外的治疗或诊断剂(其实例在本文其他地方阐述)治疗增殖性病况、癌症、肿瘤或癌前病况的方法。
免疫或炎性相关的病症. 如本文所用，诸如“免疫疾病”、“免疫病况”、“免疫病症”、“炎性疾病”、“炎性病况”、“炎性病症”等术语意在广义地涵盖任何免疫相关病况(例如自身免疫疾病)或具有炎症成分的病症，其可以通过本文所述的精氨酸酶抑制剂治疗，以便获得一些治疗益处。这种病况经常与其他疾病、病症和病况密不可分。举例来说，“免疫病况”可指增殖性病况，诸如癌症、肿瘤和血管生成；包括抵抗免疫系统的根除的感染(急性和慢性)、肿瘤和癌症。
本发明的精氨酸酶抑制剂可用于增加或增强免疫应答；改善免疫接种，包括提高疫苗疗效；以及增加炎症。可以使用本文公开的化合物治疗与免疫缺陷疾病、免疫抑制医学治疗、急性和/或慢性感染以及衰老有关的免疫缺陷。精氨酸酶抑制剂也可以用于刺激患有医源性诱导的免疫抑制的患者的免疫系统，包括那些接受过骨髓移植、化疗或放疗的患者。
在本公开的特定实施方案中，将精氨酸酶抑制剂用于通过提供佐剂活性来增加或增强对抗原的免疫应答。在一个特定实施方案中，将至少一种抗原或疫苗与至少一种本发明的精氨酸酶抑制剂组合给予受试者以延长对抗原或疫苗的免疫应答。还提供了治疗组合物，其包含至少一种抗原性药剂或疫苗组分与至少一种本发明的精氨酸酶抑制剂的组合，所述抗原性药剂或疫苗组分包括但不限于病毒、细菌和真菌或其部分、蛋白、肽、肿瘤特异性抗原和核酸疫苗。
可用本发明的化合物和组合物治疗或预防的免疫和炎性相关的疾病、病症和病况的非限制性清单包括：关节炎(例如类风湿性关节炎)、肾衰竭、狼疮、哮喘、银屑病、结肠炎、胰腺炎、过敏、纤维化、手术并发症(例如在炎性细胞因子阻止愈合的地方)、贫血和纤维肌痛。可能与慢性炎症有关的其他疾病和病症包括：阿尔茨海默病、充血性心力衰竭、中风、主动脉瓣狭窄、动脉硬化症、骨质疏松、帕金森病、感染、炎性肠病(例如克罗恩氏病和溃疡性结肠炎)、过敏性接触性皮炎和其他湿疹、系统性硬化症、移植和多发性硬化症。
在其他免疫相关病症中，可以预期到抑制精氨酸酶功能也可在免疫耐受和预防子宫内胎儿排斥中起作用。
在一些实施方案中，本文所述的精氨酸酶抑制剂可与免疫抑制剂组合以减少免疫效应细胞的数量。
下文更详细地描述了精氨酸酶抑制剂可能特别有效的上述疾病、病症和病况中的一些(由于例如当前疗法的局限性)。
通常以关节的膜衬里(滑膜)中的慢性炎症为特征的类风湿性关节炎(RA)影响了约1％的美国人群(约210百万人)。对包括TNF-a和IL-1在内的细胞因子在炎症过程中的作用的进一步理解使得开发和引入一类新的缓解疾病的抗风湿药物(DMARD)成为可能。药剂(其中的一些与用于RA的治疗模式重叠)包括ENBREL(依那西普(etanercept))、REMICADE(英夫利昔(infliximab))、HUMIRA(阿达木单抗(adalimumab))和KINERET(阿那白滞素(anakinra))。尽管这些药剂中的一些缓解症状、抑制结构损伤的进展，并在特定患者群体中改善身体机能，但仍然需要具有改善的效力、互补作用机制和更少/更小严重副作用的替代药剂。
银屑病，一组常见的免疫介导的慢性皮肤病，在美国影响超过450万人，其中150万人被认为患有中度至重度形式的该疾病。此外，超过10％的银屑病患者会发展成银屑病关节炎，这会损伤关节周围的骨骼和结缔组织。对银屑病基本生理学的更好理解导致引入了例如靶向对该疾病的炎性性质负责的T淋巴细胞和细胞因子的活性的药剂。这样的药剂包括TNF-α抑制剂(也用于治疗类风湿性关节炎(RA))，包括ENBREL(依那西普)、REMICADE(英夫利昔)和HUMIRA(阿达木单抗)；和T细胞抑制剂，诸如AMEVIVE(阿法赛特(alefacept))和RAPTIVA(依法珠单抗(efalizumab))。尽管这些药剂中的几种在某些患者群体中在某种程度上有效，但没有一种显示出有效治疗了所有患者。
微生物相关病症.本发明涵盖本文所述的精氨酸酶抑制剂在治疗和/或预防用精氨酸酶抑制剂治疗可能有益的任何病毒、细菌、真菌、寄生虫或其他感染性疾病、病症或病况中的用途。
所涵盖的病毒疾病、病症和病况的实例包括但不限于乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、人乳头状瘤病毒(HPV)、HIV、AIDS(包括其临床表现，诸如恶病质、痴呆和腹泻)、单纯疱疹病毒(HSV)、埃-巴二氏病毒(EBV)、水痘带状疱疹病毒、柯萨奇病毒和巨细胞病毒(CMV)。
这类疾病和病症的其他实例包括：葡萄球菌和链球菌感染(例如分别为金黄色葡萄球菌和血链球菌)、利什曼原虫、弓形虫、滴虫、贾第虫、白色念珠菌、炭疽杆菌和铜绿假单胞菌。在一些实施方案中，疾病和病症包括分支杆菌感染(例如麻风分枝杆菌或结核分支杆菌)或者由单核细胞增多性李斯特氏菌或弓形虫造成的感染。本发明的化合物可用于治疗败血症、降低或抑制细菌生长，和降低或抑制炎性细胞因子。
其他实施方案涵盖了治疗寄生虫感染，包括但不限杜氏利什曼虫(Leishmania donovani)、热带利什曼原虫(Leishmania tropica)、大型利什曼原虫(Leishmania major)、埃塞俄比亚利什曼原虫(Leishmania aethiopica)、墨西哥利什曼原虫(Leishmania mexicana)、恶性疟原虫(Plasmodium falciparum)、间日疟原虫(Plasmodium vivax)、卵形疟原虫(Plasmodium ovale)、或三日疟原虫(Plasmodium malariae)。通常，预防性地给予抗寄生虫疗法(例如，在受试者前往寄生虫感染频率高的区域之前)。
其他病症.本发明的实施方案涵盖了给予受试者本文所述的精氨酸酶抑制剂以用于治疗或预防可受益于至少某一水平的精氨酸抑制的任何其他病症。这些疾病、病症和病况包括例如心血管病(例如心脏缺血)、胃肠病(例如克罗恩氏病)、代谢病(例如糖尿病)、肝病(例如肝纤维化、NASH和NAFLD)、肺病(例如，COPD和哮喘)、眼科病(例如糖尿病性视网膜病)和肾病(例如肾衰竭)。
药物组合物
本发明的精氨酸抑酶制剂可以是适合给予受试者的组合物的形式。通常，这样的组合物是包含精氨酸酶抑制剂和一种或多种药学上可接受的或生理学上可接受的稀释剂、载体或赋形剂的“药物组合物”。在某些实施方案中，精氨酸酶抑制剂以治疗上可接受的量存在。药物组合物可以用于本发明的方法中；因此，例如，所述药物组合物可被离体或体内给予受试者以实行本文所述的治疗和预防方法和用途。
可以将本发明的药物组合物配制成与预期的方法或给予途径相容；示例性的给予途径在本文中阐述。此外，药物组合物可以与本文所述的其他治疗活性剂或化合物组合使用来治疗或预防本发明所涵盖的疾病、病症和病况。
含有活性成分(例如精氨酸酶功能抑制剂)的药物组合物可以是适合于口服使用的形式，例如片剂、胶囊、糖锭剂(troches)、锭剂(lozenges)、水性或油性悬浮液、可分散粉末或颗粒、乳液、硬或软胶囊、或糖浆、溶液、微珠或酏剂。用于口服使用的药物组合物可以根据本领域已知用于制备药物组合物的任何方法来制备，并且这样的组合物可以包含一种或多种药剂，例如甜味剂、调味剂、着色剂和防腐剂，以提供药学上优雅和可口的制剂。片剂、胶囊剂等含有与适用于制造片剂的无毒的药学上可接受的赋形剂混合的活性成分。这些赋形剂可以是例如稀释剂，诸如碳酸钙、碳酸钠、乳糖、磷酸钙或磷酸钠；制粒剂和崩解剂，例如玉米淀粉或海藻酸；粘合剂，例如淀粉、明胶或阿拉伯胶，和润滑剂，例如硬脂酸镁、硬脂酸或滑石。
适用于口服给予的片剂、胶囊剂等可以未包衣或通过已知技术包衣以延迟在胃肠道中的崩解和吸收，并由此提供持续作用。例如，可以使用延时材料诸如甘油单硬脂酸酯或甘油二硬脂酸酯。它们也可以用本领域已知的技术包衣以形成用于控制释放的渗透治疗片剂。另外的药剂包括生物可降解或生物相容性颗粒或聚合物质诸如聚酯、聚胺酸、水凝胶、聚乙烯基吡咯烷酮、聚酐、聚乙醇酸、乙烯-乙酸乙烯酯、甲基纤维素、羧甲基纤维素、硫酸鱼精蛋白或丙交酯/乙交酯共聚物、聚交酯/乙交酯共聚物或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物以控制所给予的组合物的递送。例如，可以将口服剂包埋在通过凝聚技术或通过界面聚合制备的微胶囊中，通过分别使用羟基甲基纤维素或明胶微胶囊或聚(甲基丙烯酸甲酯)微胶囊，或在胶体药物递送系统中。胶体分散系统包括大分子复合物、纳米胶囊、微球、微珠和基于脂质的系统，包括水包油乳液、胶束、混合胶束和脂质体。制备上述制剂的方法对于本领域技术人员将是显而易见的。
用于口服使用的制剂也可以为硬明胶胶囊，其中活性成分与惰性固体稀释剂例如碳酸钙、磷酸钙、高岭土或微晶纤维素混合，或者为软明胶胶囊，其中活性成分与水或油介质例如花生油、液体石蜡或橄榄油混合。
水性悬浮液含有与适于制造其的赋形剂混合的活性材料。这样的赋形剂可以是悬浮剂，例如羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟基丙基甲基纤维素、海藻酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、黄蓍胶和阿拉伯树胶；分散剂或湿润剂，例如天然存在的磷脂(例如卵磷脂)，或环氧烷与脂肪酸的缩合产物(例如聚氧乙烯硬脂酸酯)，或环氧乙烷与长链脂肪醇的缩合产物(例如十七亚乙基氧基鲸蜡醇)，或环氧乙烷与衍生自脂肪酸和己糖醇的偏酯的缩合产物(例如聚氧乙烯山梨醇单油酸酯)，或环氧乙烷与衍生自脂肪酸和己糖醇酐的偏酯的缩合产物(例如，聚乙烯脱水山梨醇单油酸酯)。水性悬浮液还可以含有一种或多种防腐剂。
油性悬浮液可通过将活性成分悬浮于植物油(例如花生油、橄榄油、芝麻油或椰子油)或矿物油(诸如液体石蜡)中来配制。油性悬浮液可以含有增稠剂，例如蜂蜡、硬石蜡或鲸蜡醇。可以添加例如前文所述的甜味剂和调味剂以提供可口的口服制剂。
适用于通过加水制备水性悬浮液的可分散粉末和颗粒提供了与分散或润湿剂、悬浮剂和一种或多种防腐剂混合的活性成分。本文例示了合适的分散或润湿剂和悬浮剂。
本发明的药物组合物也可以是水包油乳液的形式。油相可以是植物油例如橄榄油或花生油，或矿物油例如液体石蜡，或这些的混合物。合适的乳化剂可以是天然存在的树胶，例如阿拉伯树胶或黄蓍胶；天然存在的磷脂，例如大豆、卵磷脂，以及由脂肪酸衍生的酯或偏酯；己糖醇酐，例如脱水山梨糖醇单油酸酯；和偏酯与环氧乙烷的缩合产物，例如聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯。
药物组合物通常包含治疗有效量的本发明所涵盖的精氨酸酶抑制剂和一种或多种药学和生理学上可接受的配制药剂。合适的药学上可接受的或生理上可接受的稀释剂、载体或赋形剂包括但不限于抗氧化剂(例如抗坏血酸和硫酸氢钠)、防腐剂(例如苯甲醇、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯或正丙酯)、乳化剂、悬浮剂、分散剂、溶剂、填料、填充剂、洗涤剂、缓冲剂、溶媒、稀释剂和/或佐剂。例如，合适的溶媒可以是生理盐水溶液或柠檬酸盐缓冲盐水，可能补充有用于肠胃外给予的药物组合物中常见的其他物质。中性缓冲盐水或与血清白蛋白混合的盐水是另外的示例性溶媒。本领域技术人员将容易地认识到可用于本文所涵盖的药物组合物和剂型中的各种缓冲剂。典型的缓冲剂包括但不限于药学上可接受的弱酸、弱碱或其混合物。作为一个实例，缓冲组分可以是水溶性物质诸如磷酸、酒石酸、乳酸、琥珀酸、柠檬酸、乙酸、抗坏血酸、天冬氨酸、谷氨酸及其盐。可接受的缓冲剂包括例如Tris缓冲剂、N-(2-羟基乙基)哌嗪-N'-(2-乙磺酸)(HEPES)、2-(N-吗啉代)乙磺酸(MES)、2-(N-吗啉代)乙磺酸钠盐(MES)、3-(N-吗啉代)丙磺酸(MOPS)和N-三[羟甲基]甲基-3-氨基丙磺酸(TAPS)。
在配制完药物组合物后，可将其作为溶液、悬浮液、凝胶、乳液、固体或脱水或冻干粉储存在无菌小瓶中。这种制剂可以以即用形式、使用前需要重构的冻干形式、使用前需要稀释的液体形式或其他可接受的形式储存。在一些实施方案中，药物组合物在一次性使用容器(例如，一次性使用的小瓶、安瓿、注射器或自动注射器(类似于例如EpiPen®))中提供，而在其他实施方案中提供多次使用的容器(例如，多次使用的小瓶)。
制剂还可包括载体以保护组合物免于从体内快速降解或消除，诸如控制释放制剂，其包括脂质体、水凝胶、前药和微囊化递送系统。例如，可以将延时材料诸如甘油单硬脂酸酯或硬脂酸甘油酯单独地或与蜡组合地使用。任何药物递送装置都可用于递送精氨酸酶抑制剂，包括植入物(例如可植入泵)和导管系统、缓慢注射泵和装置，所有这些都是本领域技术人员所熟知的。
一般通过皮下或肌肉内给予的储库型注射剂也可用于在限定的时间段内释放本文公开的精氨酸酶抑制剂。储库型注射剂通常是基于固体或基于油的，并且通常包含至少一种本文所述的制剂组分。本领域普通技术人员熟悉储库型注射剂的可能的制剂和用途。
药物组合物可以是无菌可注射的水溶液或油状悬浮液的形式。该悬浮液可根据已知技术使用本文提及的那些合适的分散或润湿剂和悬浮剂配制。无菌可注射的制剂也可以是在无毒肠胃外可接受的稀释剂或溶剂中的无菌可注射溶液或悬浮液(例如，作为在1,3-丁二醇中的溶液)。可使用的可接受的稀释剂、溶剂和分散介质包括水、林格溶液(Ringer'ssolution)、等渗氯化钠溶液、Cremophor EL™ (BASF，Parsippany，NJ)或磷酸盐缓冲盐水(PBS)、乙醇、多元醇(例如甘油、丙二醇和液态聚乙二醇)及其合适的混合物。另外，无菌、非挥发性油通常用作溶剂或悬浮介质。为此目的，可以使用任何温和的非挥发性油，包括合成的甘油单酯或甘油二酯。而且，发现脂肪酸诸如油酸可用于制备注射剂。可以通过包括延迟吸收的药剂(例如，单硬脂酸铝或明胶)来实现特定的可注射制剂的延长吸收。
本发明涵盖了以直肠给予的栓剂形式给予精氨酸酶抑制剂。栓剂可通过将药物与合适的无刺激性赋形剂混合来制备，所述赋形剂在常温下为固体但在直肠温度下为液体，因此将在直肠中融化以释放药物。这种材料包括但不限于可可脂和聚乙二醇。
本发明涵盖的精氨酸酶抑制剂可以是目前已知的或将来开发的任何其他合适的药物组合物的形式(例如，用于鼻或吸入用途的喷雾剂)。
给予途径
本发明涵盖了以任何适当的方式给予精氨酸酶抑制剂及其组合物。合适的给予途径包括口服、肠胃外(例如肌内、静脉内、皮下(例如注射或植入)、腹膜内、脑池内、关节内、腹膜内、脑内(脑实质内)和脑室内)、鼻、阴道、舌下、眼内、直肠、局部(如透皮)、颊和吸入。一般通过皮下或肌内给予的储库型注射剂也可用于在限定的时间段内释放本文公开的精氨酸酶抑制剂。
本发明的特定实施方案涵盖了口服给予。
组合疗法
本发明涵盖了将精氨酸酶抑制剂单独或与一种或多种活性治疗剂组合使用。另外的活性治疗剂可以是小化学分子；大分子诸如蛋白质、抗体、肽体(peptibodies)、肽、DNA、RNA或这些大分子的片段；或细胞或基因疗法。在这种组合疗法中，各种活性剂通常具有不同的互补作用机制。这种组合疗法可以通过允许一种或多种药剂的剂量减少从而减少或消除与一种或多种该药剂相关的副作用而特别有益。此外，这种组合疗法可能对潜在的疾病、病症或病况具有协同的治疗或预防作用。
如本文所用，“组合”意指包括可以分开给予的疗法，例如分开配制用于单独给予(例如，如可以在试剂盒中提供的)以及可以在单一制剂中一起给予的疗法(即，“共同制剂”)。
在某些实施方案中，精氨酸酶抑制剂是依次给予或应用的，例如，其中一种药剂在一种或多种其他药剂之前给予。在其他实施方案中，同时给予精氨酸酶抑制剂，例如，两种或更多种药剂在同时或大约同时给予；所述两种或更多种药剂可以以两种或更多种分开的制剂存在或组合成单一制剂(即共同制剂)。无论这两种或更多种药剂是依次给予还是同时给予，出于本发明的目的，它们被认为是组合给予的。
在这种情况下，本发明的精氨酸酶抑制剂可以以任何合适的方式与至少一种其他(活性)药剂组合使用。在一个实施方案中，在一段时间内维持用所述至少一种活性剂和至少一种本发明的精氨酸酶抑制剂的治疗。在另一个实施方案中，减少或中止用所述至少一种活性剂的治疗(例如当受试者稳定时)，而以恒定的给药方案维持用本发明的精氨酸酶抑制剂的治疗。在另一个实施方案中，减少或中止用所述至少一种活性剂的治疗(例如，当受试者稳定时)，而减少用本发明的精氨酸酶抑制剂的治疗(例如，较低剂量、较少频率给药或较短治疗方案)。在又一个实施方案中，减少或中止用所述至少一种活性剂的治疗(例如，当受试者稳定时)，并且增加用本发明的精氨酸酶抑制剂的治疗(例如较高剂量、较高频率给药或较长治疗方案)。在又一个实施方案中，维持用所述至少一种活性剂的治疗，并且减少或中止用本发明的精氨酸酶抑制剂的治疗(例如，较低剂量、较少频率给药或较短治疗方案)。在又一个实施方案中，减少或中止用所述至少一种活性剂的治疗和用本发明的精氨酸酶抑制剂的治疗(例如，较低剂量、较少频率给药或较短治疗方案)。
肿瘤学相关病症. 本发明提供了用精氨酸酶抑制剂和至少一种另外的治疗或诊断剂治疗和/或预防增殖性病况、癌症、肿瘤或癌前疾病、病症或病况的方法。在一些实施方案中，所述另外的治疗或诊断剂是放射、免疫调节剂或化学治疗剂、或诊断剂。可用于本发明的合适的免疫调节剂包括CD4OL、B7和B7RP1；对刺激型受体的活化单克隆抗体(mAbs)，诸如抗-CD40、抗-CD38、抗-ICOS和4-IBB配体；树突状细胞抗原负载(体外或体内)；抗癌疫苗诸如树突状细胞癌症疫苗；细胞因子/趋化因子，诸如ILL、IL2、IL12、IL18、ELC/CCL19、SLC/CCL21、MCP-1、IL-4、IL-18、TNF、IL-15、MDC、IFNa/b、M-CSF、IL-3、GM-CSF、IL-13和抗IL-10；细菌脂类多糖(LPS)；吲哚胺2,3-双加氧酶1(IDO1)抑制剂和免疫刺激型寡核苷酸。
在某些实施方案中，本发明提供了用于肿瘤生长的肿瘤抑制的方法，包括组合给予本文所述的精氨酸酶抑制剂和信号转导抑制剂(STI)以实现肿瘤生长的累加或协同抑制。如本文所用，术语“信号转导抑制剂”是指选择性抑制信号传导通路中的一个或多个步骤的药剂。本发明的信号转导抑制剂(STI)包括：(i)bcr/abl激酶抑制剂(例如格列卫(GLEEVEC))；(ii)表皮生长因子(EGF)受体抑制剂，包括激酶抑制剂和抗体；(iii)her-2/neu受体抑制剂(例如赫赛汀(HERCEPTIN))；(iv)Akt家族激酶或Akt通路抑制剂(例如雷帕霉素(rapamycin))；(v)细胞周期激酶抑制剂(例如，夫拉平度(flavopiridol))；和(vi)磷脂酰肌醇激酶抑制剂。参与免疫调节的药剂也可以与本文所述的精氨酸酶抑制剂组合使用，以抑制癌症患者的肿瘤生长。
化学治疗剂的实例包括但不限于烷化剂，诸如噻替派(thiotepa)和环磷酰胺(cyclosphosphamide)；烷基磺酸盐，诸如白消安(busulfan)、英丙舒凡(improsulfan)和哌泊舒凡(piposulfan)；氮丙啶，诸如苯唑多巴(benzodopa)、卡洛醌(carboquone)、米特多巴(meturedopa)和乌雷多巴(uredopa)；乙烯亚胺和甲基三聚氰胺，包括六甲蜜胺(altretamine)、三亚乙基蜜胺(triethylenemelamine)、三亚乙基磷酰胺(trietylenephosphoramide)、三亚乙基硫代磷酰胺和三羟甲基蜜胺；氮芥类，诸如苯丁酸氮芥(chiorambucil)、萘氮芥(chlornaphazine)、氯磷酰胺(cholophosphamide)、雌莫司汀(estramustine)、异环磷酰胺(ifosfamide)、二氯甲基二乙胺(mechlorethamine)、二氯甲基二乙胺氧化物盐酸盐、美法仑(melphalan)、新恩比兴(novembichin)、芬司特瑞(phenesterine)、泼尼氮芥(prednimustine)、曲洛磷胺(trofosfamide)、尿嘧啶氮芥(uracil mustard)；亚硝基脲，诸如卡莫司汀(carmustine)、氯脲霉素(chlorozotocin)、福莫司汀(fotemustine)、洛莫司汀(lomustine)、尼莫司汀(nimustine)、拉莫司汀(ranimustine)；抗生素，诸如阿克拉霉素(aclacinomysin)、放线菌素(actinomycin)、安曲霉素(authramycin)、重氮丝氨酸(azaserine)、博来霉素(bleomycin)、C放线菌素(cactinomycin)、加利车霉素(calicheamicin)、卡拉比星(carabicin)、卡米诺霉素(caminomycin)、嗜癌菌素(carzinophilin)、色霉素(chromomycins)、更生霉素(dactinomycin)、柔红霉素(daunorubicin)、地托比星(detorubicin)、6-重氮-5-氧代-L-正亮氨酸、多柔比星(doxorubicin)、表柔比星(epirubicin)、阿柔比星(esorubicin)、依达比星(idarubicin)、麻西罗霉素(marcellomycin)、丝裂霉素(mitomycins)、霉酚酸(mycophenolic acid)、诺加霉素(nogalamycin)、橄榄霉素(olivomycins)、培洛霉素(peplomycin)、泼非霉素(potfiromycin)、嘌呤霉素(puromycin)、奎拉霉素(quelamycin)、罗多比星(rodorubicin)、链黑菌素(streptonigrin)、链佐星(streptozocin)、杀结核菌素(tubercidin)、乌苯美司(ubenimex)、净司他丁(zinostatin)、佐柔比星(zorubicin)；抗代谢物，诸如甲氨蝶呤(methotrexate)和5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil)(5-FU)；叶酸类似物，诸如二甲叶酸(denopterin)、甲氨喋呤(methotrexate)、蝶罗呤(pteropterin)、三甲曲沙(trimetrexate)；嘌呤类似物，诸如氟达拉滨(fludarabine)、6-巯基嘌呤(6-mercaptopurine)、硫胺素(thiamiprine)、硫鸟嘌呤(thioguanine)；嘧啶类似物，诸如安西他滨(ancitabine)、阿扎胞苷(azacitidine)、6-氮尿苷(6-azauridine)、卡莫氟(carmofur)、阿糖胞苷(cytarabine)、双脱氧尿苷(dideoxyuridine)、去氧氟尿苷(doxifluridine)、依诺他滨(enocitabine)、氟尿苷(floxuridine)、5-FU；雄激素，诸如卡普睾酮(calusterone)、屈他雄酮丙酸酯(dromostanolone propionate)、环硫雄醇(epitiostanol)、美雄烷(mepitiostane)、睾内酯(testolactone)；抗肾上腺素，诸如氨鲁米特(aminoglutethimide)、米托坦(mitotane)、曲洛司坦(trilostane)；叶酸补充剂，诸如亚叶酸(frolinic acid)；醋葡醛内酯(aceglatone)；醛磷酰胺糖苷(aldophosphamideglycoside)；氨基乙酰丙酸；安吖啶(amsacrine)；贝司布西(bestrabucil)；比生群(bisantrene)；艾达曲克(edatraxate)；得弗伐胺(defofamine)；地美可辛(demecolcine)；地吖醌(diaziquone)；艾福米辛(elformithine)；依利醋铵(elliptinium acetate)；依托格鲁(etoglucid)；硝酸镓；羟基脲；香菇多糖(lentinan)；氯尼达明(lonidamine)；丙眯腙(mitoguazone)；米托蒽醌(mitoxantrone)；莫派达明(mopidamol)；二胺硝吖啶(nitracrine)；喷司他丁(pentostatin)；凡那明(phenamet)；吡柔比星(pirarubicin)；鬼臼酸(podophyllinic acid)；2-乙基酰肼；丙卡巴肼(procarbazine)；雷佐生(razoxane)；西佐喃(sizofiran)；螺环锗(spirogermanium)；细交链孢菌酮酸(tenuazonic acid)；三亚胺醌(triaziquone；2,2',2''-三氯三乙胺；乌拉坦(urethan)；长春地辛(vindesine)；达卡巴嗪(dacarbazine)；甘露氮芥(mannomustine)；二溴甘露醇(mitobronitol)；二溴卫矛醇(mitolactol)；哌泊溴烷(pipobroman)；甲托辛(gacytosine)；阿拉伯糖苷(Ara-C)；环磷酰胺(cyclophosphamide)；噻替派(thiotepa)；类紫杉醇，例如紫杉醇(paclitaxel)和多西他赛(doxetaxel)；苯丁酸氮芥(chlorambucil)；吉西他滨(gemcitabine)；6-硫鸟嘌呤(6-thioguanine)；巯基嘌呤；甲氨蝶呤(methotrexate)；铂和铂配位化合物，诸如顺铂(cisplatin)、卡铂(carboplatin)和奥沙利铂(oxaliplatin)；长春碱(vinblastine)；依托泊苷(etoposide)(VP-16)；异环磷酰胺(ifosfamide)；丝裂霉素C(mitomycin C)；米托蒽醌(mitoxantrone)；长春新碱(vincristine)；长春瑞滨(vinorelbine)；诺维苯(navelbine)；诺凡特龙(novantrone)；替尼泊苷(teniposide)；道诺霉素(daunomycin)；氨喋呤(aminopterin)；希罗达(xeloda)；伊班膦酸盐(ibandronate)；CPT11；拓扑异构酶抑制剂；二氟甲基鸟氨酸(DMFO)；视黄酸；埃司波霉素(esperamicin)；卡培他滨(capecitabine)；蒽环类；以及上述任一种的药学上可接受的盐、酸或衍生物。
化学治疗剂还包括用于调节或抑制对肿瘤的激素作用的抗激素剂，例如抗雌激素，包括例如他莫昔芬(tamoxifen)、雷洛昔芬(raloxifene)、芳香酶抑制4(5)-咪唑、4-羟基他莫昔芬(4-hydroxytamoxifen)、曲沃昔芬(trioxifene)、雷洛西芬(keoxifene)、奥那司酮(onapristone)和托瑞米芬(toremifene)；以及抗雄激素，诸如氟他胺(flutamide)、尼鲁米特(nilutamide)、比卡鲁胺(bicalutamide)、亮丙瑞林(leuprolide)和戈舍瑞林(goserelin)；以及上述任一种的药学上可接受的盐、酸或衍生物。在某些实施方案中，组合疗法包括包含了一种或多种化学治疗剂的化疗方案。在某些实施方案中，组合疗法包括给予激素或相关的激素药剂。
可以与精氨酸酶抑制剂组合使用的另外的治疗模式包括放射疗法、对抗肿瘤抗原的单克隆抗体、单克隆抗体和毒素的复合物、T细胞佐剂、骨髓移植物或抗原呈递细胞(例如，树突状细胞疗法)，包括用于刺激这种抗原呈递细胞的TLR激动剂。
某些实施方案中，本发明涵盖将本文所述的化合物与过继细胞疗法组合使用，过继细胞疗法是一种新型且有希望的个性化免疫疗法形式，其中向癌症患者给予具有抗肿瘤活性的免疫细胞。正在使用肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)和设计成表达例如嵌合抗原受体(CAR)或T细胞受体(TCR)的T细胞来研究过继细胞疗法。过继细胞疗法通常涉及从个体收集T细胞，对其进行基因修饰以靶向特定抗原或增强它们的抗肿瘤效果，将它们扩增到足够数量，并将基因修饰的T细胞输注至癌症患者内。可以从患者收集T细胞，然后向该患者重新输注扩增的细胞(例如，自体的)，或者可以从供体患者(例如，同种异体的)收集T细胞。
在某些实施方案中，本发明涵盖将本文所述的化合物与基于RNA干扰的疗法组合使用以沉默基因表达。RNAi开始于将较长的双链RNA裂解成小的干扰RNA(siRNA)。将siRNA的一条链掺入被称为RNA诱导的沉默复合物(RISC)的核糖核蛋白复合物中，然后将其用于鉴定与掺入的siRNA链至少部分互补的mRNA分子。RISC可以结合至mRNA或裂解mRNA，两者都抑制转译。
在某些实施方案中，本发明涵盖将本文所述的化合物与调节腺苷水平的药剂组合使用。这样的治疗剂可对催化ATP转化为腺苷的胞外核苷酸(ectonucleotide)起作用，包括将ATP水解为ADP且将ADP水解为AMP的胞外核苷三磷酸二磷酸水解酶1 (ENTPD1，也称为CD39或分化簇39)和将AMP转化为腺苷的胞外5'-核苷酸酶(NT5E或5NT，也称为CD73或分化簇73)。CD39和CD73的酶促活性在校准递送至各种细胞(例如，免疫细胞)的嘌呤型信号的持续时间、幅度和化学性质方面发挥关键作用。这些酶促活性的更改可改变若干病理生理学事件(包括癌症、自身免疫疾病、感染、动脉粥样硬化症和缺血性再灌注损伤)的过程或指定其结果，表明这些胞外酶代表用于管理各种病症的新型治疗靶标。
替代地，这样的治疗剂可为腺苷2受体(A2R)拮抗剂。腺苷可结合于四种不同G-蛋白偶联受体且活化这些G蛋白偶联受体：A1R、A2aR、A2bR和A3R。将腺苷结合于在T细胞上表达的A2aR受体、自然杀伤细胞和诸如树突状细胞的骨髓细胞使得环状AMP的胞内水平增加，且损害这样的细胞的成熟和/或活化。该过程显著损害免疫系统对抗癌细胞的活化。另外，A2AR涉及选择性地增强抗炎性细胞因子，从而促进PD-1和CTLA-4的上调，促进LAG-3及Foxp3+调节性T细胞的产生，且介导对调节性T细胞的抑制。本文中进一步论述了PD-1、CTLA-4和其他免疫检查点。将本文中所描述的组合中的A2R拮抗剂组合可鉴于它们的不同作用机制而提供至少累加效果。
在某些实施方案中，本发明涵盖将本文中所描述的化合物与磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)的抑制剂、特别是PI3Kγ同种型组合使用。PI3Kγ抑制剂可通过调节骨髓细胞，诸如通过抑制抑制性骨髓细胞、削弱免疫抑制性肿瘤浸润性巨噬细胞或通过刺激巨噬细胞和树突状细胞，来刺激抗癌免疫应答，以产生有助于有效T细胞应答的细胞因子，从而产生减少的癌症发展和扩散。
在某些实施方案中，本发明涵盖将本文中所描述的化合物与低氧诱导因子(HIF)的抑制剂组合使用。HIF转录因子对用于感测低氧含量且对其作出应答的信号传导路径为不可或缺的。实体肿瘤的微环境已知为缺氧的，且需要诱导与肿瘤细胞的代谢、生长、增殖和血管生成相关的基因以存活和转移。特别是，HIF-2α同种型与癌症、炎性和免疫调节病况有关。
免疫检查点抑制剂. 本发明涵盖将本文中所描述的精氨酸酶功能的抑制剂与免疫检查点抑制剂组合使用。
作为所有癌症特征的大量遗传和表观遗传学改变提供了多组抗原，免疫系统可用这些抗原来区分肿瘤细胞与它们的正常对应物。在T细胞的情况下，通过经由T细胞受体(TCR)的抗原识别所启动的应答的最终幅度(例如，细胞因子产生或增殖的水平)和质量(例如，所产生的免疫应答的类型，诸如细胞因子产生的模式)受共刺激和抑制信号(免疫检查点)之间的平衡调节。在正常生理条件下，免疫检查点对于自身免疫的预防(即维持自身耐受性)以及还对于当免疫系统对致病性感染作出应答时保护组织免受伤害是至关重要的。免疫检查点蛋白的表达可作为重要的免疫抗性机制被肿瘤失调。
T细胞已成为在治疗上控制内源性抗肿瘤免疫力的主要焦点，因为：i)它们能够选择性识别所有细胞区室中蛋白质衍生的肽；ii)它们能够直接识别和杀死表达抗原的细胞(通过CD8+效应T细胞；也称为细胞毒性T淋巴细胞(CTL))；和iii)它们能够通过CD4+辅助T细胞协调多种免疫应答，其整合了适应性和先天效应子机制。
在临床环境中，免疫检查点的阻断-其导致抗原特异性T细胞应答的放大-已经证明是人类癌症治疗中的有前景的方法。
T-细胞介导的免疫包括多个连续步骤，每个步骤通过平衡刺激和抑制信号来调节，以使该应答最优化。虽然免疫应答中的几乎所有抑制信号最终调节细胞内信号传导通路，但许多通过膜受体启动，其配体是膜结合的或可溶的(细胞因子)。虽然相对于正常组织，调节T细胞激活的共刺激性和抑制性受体和配体通常不会在癌症中过表达，但是在组织中调节T细胞效应子功能的抑制性配体和受体通常在肿瘤细胞上或在与肿瘤微环境相关的非转化细胞上过表达。可以使用激动剂抗体(对于共刺激通路)或拮抗剂抗体(对于抑制通路)调节可溶性和膜结合受体-配体免疫检查点的功能。因此，与目前批准用于癌症治疗的大多数抗体相反，阻断免疫检查点的抗体不直接靶向肿瘤细胞，而是靶向淋巴细胞受体或其配体，以增强内源性抗肿瘤活性。[参见Pardoll，(2012年4月) NatureRev.Cancer12：252-64]。
免疫检查点(配体和受体)的实例，其中的一些在各种类型的肿瘤细胞中被选择性地上调，是用于阻断的候选者，包括PD1(程序性细胞死亡蛋白1)；PDL1(PD1配体)；BTLA(B和T淋巴细胞衰减子)；CTLA4(细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4)；TIM3(T细胞膜蛋白3)；LAG3(淋巴细胞激活基因3)；TIGIT(具有Ig和ITIM结构域的T细胞免疫受体)；和杀伤细胞抑制性受体，其可根据它们的结构特征被分为两类：i)杀伤细胞免疫球蛋白样受体(KIR)和ii)C型凝集素受体(II型跨膜受体家族的成员)。文献中已经描述了其他较不明确的免疫检查点，包括受体(例如2B4(也称为CD244)受体)和配体(例如某些B7家族抑制性配体，例如B7-H3(也称为CD276)和B7-H4(也称为B7-S1、B7x和VCTN1))。[参见Pardoll，(2012年4月)NatureRev.Cancer12：252-64]。
本发明涵盖将本文所述的精氨酸酶功能抑制剂与上述免疫检查点受体和配体的抑制剂以及尚未描述的免疫检查点受体和配体组合使用。免疫检查点的某些调节剂目前是可用的，而另一些则处于后期开发阶段。举例来说，2011年完全人源化的CTLA4单克隆抗体伊匹单抗(ipilimumab)(YERVOY；Bristol-Myers Squibb)被批准用于治疗黑色素瘤时，它成为美国首个获得监管批准的免疫检查点抑制剂。包含CTLA4和抗体的融合蛋白(CTLA4-Ig；阿巴西普(abatcept)(ORENCIA；Bristol-Myers Squibb))已经被用于治疗类风湿性关节炎，并且其他融合蛋白已经显示出在对埃-巴二氏病毒(Epstein Barr Virus)敏感的肾脏移植患者中有效。PD1抗体正处于研发中(例如，纳武单抗(nivolumab)(Bristol-MyersSquibb)和拉利珠单抗(lambrolizumab)(Merck))，以及抗PDL1抗体(例如MPDL3280A(Roche))也在评估中。纳武单抗(nivolumab)在黑色素瘤、肺癌和肾癌患者中表现出前景。
在本发明的一个方面，将所要求保护的精氨酸酶抑制剂与免疫肿瘤学药剂组合，所述免疫肿瘤学药剂是(i)刺激性(包括共刺激性)受体的激动剂或(ii)T细胞上的抑制(包括共抑制)信号的拮抗剂，两者都导致放大了抗原特异性T细胞应答。刺激性和抑制性分子中的某些是免疫球蛋白超家族(IgSF)的成员。结合至共刺激性或共抑制性受体的膜结合配体的一个重要的家族是B7家族，其包括B7-1、B7-2、B7-H1(PD-L1)、B7-DC(PD-L2)、B7-H2(ICOS-L)、B7-H3、B7-H4、B7-H5(VISTA)和B7-H6。结合至共刺激性或共抑制性受体的膜结合配体的另一家族是结合至同源TNF受体家族成员的TNF家族分子，其包括CD40和CD4OL、OX-40、OX-40L、CD70、CD27L、CD30、CD3OL、4-1BBL、CD137(4-1BB)、TRAIL/Apo2-L、TRAILR1/DR4、TRAILR2/DR5、TRAILR3、TRAILR4、OPG、RANK、RANKL、TWEAKR/Fn14、TWEAK、BAFFR、EDAR、XEDAR、TACI、APRIL、BCMA、LT13R、LIGHT、DcR3、HVEM、VEGI/TL1A、TRAMP/DR3、EDAR、EDA1、XEDAR、EDA2、TNFR1、淋巴毒素a/TNF13、TNFR2、TNFa、LT13R、淋巴毒素a 1132、FAS、FASL、RELT、DR6、TROY、NGFR。
在另一方面，免疫肿瘤学药剂是抑制T细胞激活的细胞因子(例如，IL-6、IL-10、TGF-B、VEGF和其他免疫抑制细胞因子)或者刺激T细胞激活的细胞因子，其用于促进免疫应答。
在一个方面，可以通过将所公开的精氨酸酶抑制剂和以下的一种或多种组合来刺激T细胞应答：(i)抑制T细胞激活的蛋白质的拮抗剂(例如，免疫检查点抑制剂)，如CTLA-4、PD-1、PD-L1、PD-L2、LAG-3、TIM-3、半乳凝素(Galectin)9、CEACAM-1、BTLA、CD69、半乳凝素(Galectin)-1、TIGIT、CD113、GPR56、VISTA、2B4、CD48、GARP、PD1H、LAIR1、TIM-1和TIM-4，和/或(ii)刺激T细胞激活的蛋白质的激动剂，例如，B7-1、B7-2、CD28、4-1BB(CD137)、4-1BBL、ICOS、ICOS-L、OX40、OX4OL、GITR、GITRL、CD70、CD27、CD40、DR3和CD。可与本发明的精氨酸酶抑制剂组合用于治疗癌症的其他药剂包括：NK细胞上的抑制性受体的拮抗剂或NK细胞上的活化性受体的激动剂。例如，本文的化合物可与KIR的拮抗剂如利瑞鲁单抗(lirilumab)组合。
用于组合疗法的其他药剂包括抑制或消耗巨噬细胞或单核细胞的药剂，包括但不限于：CSF-1R拮抗剂，例如CSF-1R拮抗剂抗体，包括RG7155(W011/70024、W011/107553、W011/131407、W013/87699、W013/119716、W013/132044)或FPA-008(W011/140249；W013169264；W014/036357)。
另一方面，所公开的精氨酸酶抑制剂可与一种或多种结合阳性共刺激性受体的激动剂、通过抑制性受体减弱信号传导的阻断剂、拮抗剂、以及一种或多种系统性增加抗肿瘤T细胞频率的药剂、克服肿瘤微环境中不同免疫抑制通路(例如，阻断抑制性受体参与(例如，PD-L1/PD-1相互作用)、消耗或抑制Treg(例如，使用抗CD25单克隆抗体(例如达克珠单抗(daclizumab))或通过离体抗CD25珠消耗)，或逆转/预防T细胞失能或耗尽)的药剂和在肿瘤部位触发先天免疫活化和/或炎症的药剂一起使用。
在一方面，所述免疫肿瘤学药剂是CTLA-4拮抗剂，诸如拮抗性CTLA-4抗体。适合的CTLA-4抗体包括例如YERVOY(伊匹单抗(ipilimumab))或曲美木单抗(tremelimumab)。
在另一方面，所述免疫肿瘤学药剂是PD-1拮抗剂，诸如拮抗性PD-1抗体。合适的PD-1抗体包括例如OPDIVO(纳武单抗(nivolumab))、KEYTRUDA(帕博利珠单抗(pembrolizumab))或MEDI-0680(AMP-514；W02012/145493)。该免疫肿瘤学药剂也可包括匹地利珠单抗(pidilizumab)(CT-011)，尽管其对PD-1结合的特异性被质疑。靶向PD-1受体的另一种方法是由与IgGl的Fc部分融合的PD-L2(B7-DC)的胞外域组成的重组蛋白，称为AMP-224。
在另一方面，所述免疫肿瘤学药剂是PD-L1拮抗剂，诸如拮抗性PD-L1抗体。适合的PD-Ll抗体包括例如MPDL3280A(RG7446；W02010/077634)、德瓦鲁单抗(durvalumab)(MEDI4736)、BMS-936559(W02007/005874)和MSB0010718C(W02013/79174)。
在另一方面，所述免疫肿瘤学药剂是LAG-3拮抗剂，诸如拮抗性LAG-3抗体。适合的LAG3抗体包括例如BMS-986016(W010/19570、W014/08218)、或者IMP-731或IMP-321(W008/132601、W009/44273)。
在另一方面，所述免疫肿瘤学药剂是CD137(4-1BB)激动剂，诸如激动性CD137抗体。适合的CD137抗体包括例如乌瑞鲁单抗(urelumab)和PF-05082566(W012/32433)。
在另一方面，所述免疫肿瘤学药剂是GITR激动剂，诸如激动性GITR抗体。适合的GITR抗体包括例如BMS-986153、BMS-986156、TRX-518 (W006/105021、W009/009116)和MK-4166(W011/028683)。
在另一方面，所述免疫肿瘤学药剂是OX40激动剂，诸如激动性OX40抗体。适合的OX40抗体包括例如MEDI-6383或MEDI-6469。
在另一方面，所述免疫肿瘤学药剂是OX4OL拮抗剂，诸如拮抗性OX40抗体。适合的OX4OL抗体包括例如RG-7888(W006/029879)。
在另一方面，所述免疫肿瘤学药剂是CD40激动剂，诸如激动性CD40抗体。在又一实施方案中，所述免疫肿瘤学药剂是CD40拮抗剂，诸如拮抗性CD40抗体。适合的CD40抗体包括例如鲁卡木单抗(lucatumumab)或达西珠单抗(dacetuzumab)。
在另一方面，所述免疫肿瘤学药剂是CD27激动剂，诸如激动性CD27抗体。适合的CD27抗体包括例如伐立鲁单抗(varlilumab)。
在另一方面，所述免疫肿瘤学药剂是MGA271(针对B7H3)(W011/109400)。
本发明包括上述任一种的药学上可接受的盐、酸或衍生物。
代谢和心血管疾病. 本发明提供了用精氨酸酶抑制剂和至少一种另外的治疗或诊断剂治疗和/或预防某些心血管和/或代谢相关疾病、病症和病况以及与其相关的病症的方法。
可用于治疗高胆固醇血症(以及动脉粥样硬化)的组合疗法中的治疗剂的实例包括抑制胆固醇的酶促合成的他汀类药物(例如CRESTOR、LESCOL、LIPITOR、MEVACOR、PRAVACOL和ZOCOR)；胆汁酸树脂(例如，COLESTID、LO-CHOLEST、PREVALITE、QUESTRAN和WELCHOL)，其螯合胆固醇并防止其吸收；依泽替米贝(ezetimibe)(ZETIA)，其阻断胆固醇吸收；纤维酸(例如TRICOR)，其减少甘油三酯并可适度增加HDL；烟酸(例如NIACOR)，其适度降低LDL胆固醇和甘油三酯；和/或前述的组合(例如，VYTORIN(依泽替米贝(ezetimibe)+辛伐他汀(simvastatin)))。可以候选用于与本文所述的精氨酸酶抑制剂组合使用的替代的胆固醇治疗剂包括各种补充剂和草药(例如大蒜、甘蔗原素(policosanol)和印度没药(guggul))。
本发明涵盖了上述任一种的药学上可接受的盐、酸或衍生物。
免疫和炎性相关的病症. 本发明提供了用精氨酸酶抑制剂和至少一种另外的治疗或诊断剂治疗和/或预防免疫相关疾病、病症和病况；和具有炎性成分的疾病、病症和病况的方法。
可用于组合疗法的治疗剂的实例包括但不限于以下：非类固醇抗炎药物(NSAID)诸如阿司匹林(aspirin)、布洛芬(ibuprofen)和其他的丙酸衍生物(阿明洛芬(alminoprofen)、苯恶洛芬(benoxaprofen)、布氯酸(bucloxic acid)、卡洛芬(carprofen)、苯布芬(fenbufen)、非诺洛芬(fenoprofen)、氟洛芬(fluprofen)、氟比洛芬(flurbiprofen)、吲哚布洛芬(indoprofen)、酪洛芬(ketoprofen)、咪洛芬(miroprofen)、萘普生(naproxen)、奥沙普秦(oxaprozin)、吡洛芬(pirprofen)、非诺洛芬(pranoprofen)、舒洛芬(suprofen)、噻洛芬酸(tiaprofenic acid)和硫恶洛芬(tioxaprofen))，乙酸衍生物(茚甲新(indomethacin)、阿西美辛(acemetacin)、阿氯芬酸(alclofenac)、环氯茚酸(clidanac)、双氯芬酸(diclofenac)、芬氯酸(fenclofenac)、芬克洛酸(fenclozic acid)、芬替酸(fentiazac)、呋罗芬酸(fuirofenac)、异丁芬酸(ibufenac)、伊索克酸(isoxepac)、奥平内克(oxpinac)、舒林酸(sulindac)、硫平酸(tiopinac)、托美丁(tolmetin)、齐多美辛(zidometacin)、和佐美酸(zomepirac))，芬那酸(fenamic acid)衍生物(氟灭酸、甲氯芬那酸(meclofenamic acid)、甲芬那酸(mefenamic acid)、尼氟灭酸(niflumic acid)和氨甲环酸(tolfenamic acid))，联苯甲酸衍生物(二氟尼柳(diflunisal)和氟苯柳(flufenisal))、昔康类(oxicams)(伊索昔康(isoxicam)、吡罗昔康(piroxicam)、舒多昔康(sudoxicam)和替诺昔康(tenoxican))，水杨酸盐类(乙酰水杨酸、柳氮磺胺吡啶(sulfasalazine))和吡唑酮类(阿扎丙宗(apazone)、苯哌隆(bezpiperylon)、非普拉宗(feprazone)、莫非保松(mofebutazone,)、羟基保泰松(oxyphenbutazone)、苯基丁氮酮(phenylbutazone))。其他组合包括环氧酶-2(COX-2)抑制剂。
用于组合的其他活性剂包括类固醇，诸如脱氢皮质醇(prednisolone)、强的松(prednisone)、甲基强的松龙(methylprednisolone)、倍他米松(betamethasone)、地塞米松(dexamethasone)或氢化可的松(hydrocortisone)。这样的组合可能是尤其有利的，因为通过逐渐减少所需的类固醇剂量可以减少或甚至消除类固醇的一种或多种副作用。
可以组合使用以治疗例如类风湿性关节炎的活性剂的另外的实例包括细胞因子抑制抗炎药物(CSAID)；其他人类细胞因子或生长因子的抗体或拮抗剂，例如TNF、LT、IL-10、IL-2、IL-6、IL-7、IL-8、IL-15、IL-16、IL-18、EMAP-II、GM-CSF、FGF或PDGF。
活性剂的特定组合可能会在不同点干扰自身免疫和随后的炎症级联，且包括TNF拮抗剂，诸如嵌合、人源化或人类TNF抗体、REMICADE、抗-TNF抗体片段(例如CDP870)和可溶性p55或p75 TNF受体、其衍生物、p75TNFRIgG(ENBREL)或p55TNFR1gG(LENERCEPT)、可溶性IL-13受体(sIL-13)以及TNFa转化酶(TACE)抑制剂；类似地，IL-1抑制剂(例如白介素1转化酶抑制剂)可能有效。其他组合包括白介素11、抗-P7s和p-选择素糖蛋白配体(PSGL)。可用于与本文所述的精氨酸酶抑制剂组合的药剂的其他实例包括：干扰素131a(AVONEX)；干扰素13lb(BETASERON)；醋酸格拉替雷(copaxone)；高压氧；静脉注射免疫球蛋白；克拉屈滨(clabribine)；和其他人类细胞因子或生长因子的抗体或拮抗剂(例如针对CD40配体和CD80的抗体)。
微生物疾病. 本发明提供了用精氨酸酶抑制剂和至少一种另外的治疗或诊断剂(例如一种或多种其他抗病毒剂和/或一种或多种与病毒疗法无关的药剂)治疗和/或预防病毒、细菌、真菌和寄生虫疾病、病症和病况以及与之相关的病症的方法。
这种组合疗法包括靶向各种病毒生命周期阶段并具有不同作用机制的抗病毒剂，包括但不限于以下：病毒脱壳抑制剂(例如金刚烷胺(amantadine)和利安替丁(rimantidine))；逆转录酶抑制剂(例如阿昔洛韦(acyclovir)、齐多夫定(zidovudine)和拉米夫定(lamivudine))；靶向整合酶的药剂；阻断转录因子与病毒DNA结合的药剂；影响转译的药剂(例如反义分子)(例如，福米韦生(fomivirsen))；调节转译/核糖核苷酶功能的药剂；蛋白酶抑制剂；病毒组装调节剂(例如利福平(rifampicin))；抗逆转录病毒药，例如核苷类似物逆转录酶抑制剂(例如叠氮胸苷(AZT)、dd1、ddC、3TC、d4T)；非核苷逆转录酶抑制剂(例如依法韦仑(efavirenz)、奈韦拉平(nevirapine))；核苷酸类似物逆转录酶抑制剂；和防止病毒颗粒释放的药剂(例如扎那米韦(zanamivir)和奥司他韦(oseltamivir))。某些病毒感染(例如HIV)的治疗和/或预防通常需要抗病毒剂的组(“鸡尾酒”)。
所涵盖的与精氨酸酶抑制剂组合使用的其他抗病毒剂包括但不限于以下：阿巴卡韦(abacavir)、阿德福韦(adefovir)、金刚烷胺(amantadine)、安瑞那韦(amprenavir)、安普利近(ampligen)、阿比朵尔(arbidol)、阿扎那韦(atazanavir)、替拉依(atripla)、波谱瑞韦尔特(boceprevirertet)、西多福韦(cidofovir)、双汰芝(combivir)、达芦那韦(darunavir)、地拉韦定(delavirdine)、地高辛(didanosine)、二十二醇(docosanol)、依多西定(edoxudine)、恩曲他滨(emtricitabine)、恩夫韦肽(enfuvirtide)、恩替卡韦(entecavir)、泛昔洛韦(famciclovir)、夫沙那韦(fosamprenavir)、膦甲酸(foscarnet)、膦乙酸(fosfonet)、http://en.wikipedia.org/wiki/Fusion_inhibitor更昔洛韦(ganciclovir)、依巴他滨(ibacitabine)、依米洛韦(imunovir)、碘苷(idoxuridine)、咪喹莫特(imiquimod)、英地那韦(indinavir)、肌苷(inosine)、各种干扰素(例如聚乙二醇干扰素α-2a)、洛匹那韦(lopinavir)、洛韦胺(loviride)、马拉韦罗(maraviroc)、吗啉胍(moroxydine)、美替沙腙(methisazone)、那非那韦(nelfinavir)、奈沙韦尔(nexavir)、喷昔洛韦(penciclovir)、帕拉米韦(peramivir)、普可那利(pleconaril)、鬼臼毒素(podophyllotoxin)、雷特格韦(raltegravir)、利巴韦林(ribavirin)、利托那韦(ritonavir)、嘧啶(pyramidine)、沙奎那韦(saquinavir)、司他夫定(stavudine)、特拉匹韦(telaprevir)、替诺福韦(tenofovir)、替拉那韦(tipranavir)、曲氟尿苷(trifluridine)、三协维(trizivir)、曲金刚胺(tromantadine)、特鲁瓦达(truvada)、万乃洛韦(valaciclovir)、缬更昔洛韦(valganciclovir)、维维罗克(vicriviroc)、阿糖腺苷(vidarabine)、塔利韦林(viramidine)和扎西他滨(zalcitabine)。
本发明涵盖了将本文所述的精氨酸酶功能抑制剂与抗寄生虫剂组合使用。这样的药剂包括但不限于噻苯达唑(thiabendazole)、双羟萘酸噻嘧啶(pyrantel pamoate)、甲苯咪唑(mebendazole)、吡喹酮(praziquantel)、氯硝柳胺(niclosamide)、硫双二氯酚(bithionol)、奥沙尼喹(oxamniquine)、美曲磷酯(metrifonate)、依维菌素(ivermectin)、阿苯达唑(albendazole)、依氟鸟氨酸(eflornithine)、美拉胂醇(melarsoprol)、喷他脒(pentamidine)、苄硝唑(benznidazole)、硝呋莫司(nifurtimox)和硝基咪唑(nitroimidazole)。本领域技术人员知道可用于治疗寄生虫病的其他药剂。
本发明的实施方案涵盖了将本文所述的精氨酸酶抑制剂与可用于治疗或预防细菌病症的药剂组合使用。可以按照各种方式对抗细菌剂进行分类，包括基于作用机制，基于化学结构以及基于活性谱。抗细菌剂的实例包括靶向细菌细胞壁(例如头孢菌素(cephalosporin)和青霉素(penicillin))或细胞膜(例如多粘菌素(polymyxin))或者干扰必需细菌酶(例如磺酰胺、利福霉素(rifamycin)和喹啉)的那些。靶向蛋白质合成的大多数抗细菌剂(例如四环素和大环内酯类)是抑菌的，而诸如氨基糖苷类的药剂是杀菌的。另一种分类抗细菌剂的方法是基于它们的靶向特异性；“窄谱”药剂靶向特定类型的细菌(例如，革兰氏阳性菌，诸如链球菌)，而“广谱”药剂具有对抗更广泛范围的细菌的活性。本领域技术人员知道适用于特定细菌感染的抗细菌剂的类型。
本发明的实施方案涵盖了将本文所述的精氨酸酶抑制剂与可用于治疗或预防真菌病症的药剂组合使用。抗真菌剂包括多烯类(例如，两性霉素(amphotericin)、制霉菌素(nystatin)和匹马霉素(pimaricin))；唑类(例如，氟康唑(fluconazole)、伊曲康唑(itraconazole)和酮康唑(ketoconazole))；烯丙胺(例如萘替芬(naftifine)和特比萘芬(terbinafine))和吗啉(例如阿莫罗芬(amorolfine))；和抗代谢物(例如5-氟胞嘧啶(5-fluorocytosine))。
本发明涵盖上述药剂(和药剂种类的成员)的药学上可接受的盐、酸或衍生物。
剂量
本发明的精氨酸酶抑制剂可以以取决于例如给予目标(例如，所需的解决程度)，该制剂被给予的受试者的年龄、体重、性别、健康和身体状况；给予途径；以及疾病、病症、病况或其症状的性质的量给予受试者。给药方案还可以考虑与被给予的药剂相关的任何不良作用的存在、性质和程度。有效剂量和剂量方案可容易地从例如安全性和剂量递增试验、体内研究(例如动物模型)和本领域技术人员已知的其他方法确定。
通常，给药参数规定剂量小于对受试者可能具有不可逆毒性的量(最大耐受剂量(MTD))并且不小于对受试者产生可测量效果所需的量。考虑给予途径和其他因素，这些量由例如与ADME相关的药代动力学和药效学参数确定。
有效剂量(ED)是在服用它的某一部分受试者中产生治疗反应或所需效果的药剂的剂量或量。药剂的“中值有效剂量”或ED50是在其所给予的群体的50％中产生治疗反应或所需作用的药剂的剂量或量。尽管ED50通常用作药剂效果的合理预期的量度，但不一定是临床医生在考虑所有相关因素后可能认为合适的剂量。因此，在某些情况下，有效量大于计算的ED50，在其他情况下，有效量小于计算的ED50，而在其他情况下，有效量与计算的ED50相同。
另外，本发明的精氨酸酶抑制剂的有效剂量可以是当以一个或多个剂量给予受试者时，相对于健康受试者产生所需结果的量。例如，对于经历特定病症的受试者，有效剂量可以是将该病症的诊断参数、测量结果、标志物等改善至少约5％，至少约10％，至少约20％，至少约25％，至少约30％，至少约40％，至少约50％，至少约60％，至少约70％，至少约80％，至少约90％或超过90％的剂量，其中100％被定义为正常受试者表现出的诊断参数、测量结果、标志物等。
在某些实施方案中，本发明涵盖的精氨酸酶抑制剂可以每天一次或多次，以约0.01mg/kg受试者体重/天至约50mg/kg受试者体重/天，或约1mg/kg受试者体重/天至约25mg/kg受试者体重/天的剂量水平给予(例如，口服)，以获得所需的治疗效果。
对于口服剂的给予，组合物可以以含有1.0-1000毫克活性成分的片剂、胶囊等形式提供，特别是1.0、3.0、5.0、10.0、15.0、20.0、25.0、50.0、75.0、100.0、150.0、200.0、250.0、300.0、400.0、500.0、600.0、750.0、800.0、900.0和1000.0毫克活性成分。
在某些实施方案中，所需精氨酸酶抑制剂的剂量包含在“单位剂型”中。短语“单位剂型”是指物理上不连续的单元，每个单元含有预定量的单独的或与一种或多种另外的药剂组合的、足以产生所需的效果的精氨酸酶抑制剂。应该理解，单位剂型的参数将取决于特定的药剂和待实现的效果。
试剂盒
本发明还涵盖了包含本文所述的精氨酸酶抑制剂及其药物组合物的试剂盒。试剂盒通常为容纳各种组分的物理结构的形式，如下所述，并且可以用于例如实施上述方法。
试剂盒可以包括本文公开的一种或多种化合物(例如在无菌容器中提供)，其可以是适合给予受试者的药物组合物的形式。本文所述的化合物可以即用形式(例如片剂或胶囊)或以需要例如在给予之前重构或稀释的形式(例如粉末)提供。当本文所述的化合物为需要由使用者重构或稀释的形式时，所述试剂盒还可包括稀释剂(例如无菌水)、缓冲液、药学上可接受的赋形剂等，与本文所述的化合物一起或分开包装。当涵盖组合疗法时，试剂盒可以分开地包含几种药剂，或者它们可能已经在试剂盒中组合。试剂盒的每个组分可以被封装在单独的容器内，并且全部的各种容器可以在单个包装内。本发明的试剂盒可以针对适当地保持容纳在其中的组分所需的条件(例如，冷藏或冷冻)进行设计。
试剂盒可以包含标签或包装插页，其包括其中组分的识别信息和它们的使用说明(例如，给药参数，活性成分的临床药理学，包括作用机制、药代动力学和药效学，不良作用，禁忌症等)。标签或插页可以包含诸如批号和到期日期的制造商信息。标签或包装插页可以例如整合到容纳组分的物理结构中，分开地装在物理结构内，或者附接到试剂盒的组分(例如安瓿、管或小瓶)上。
标签或插页可以另外地包括或结合到计算机可读介质中，诸如磁盘(例如，硬盘、卡、存储盘)、光盘(诸如CD或DVD-ROM/RAM)、DVD、MP3、磁带或者诸如RAM和ROM的电存储介质、或者这些的组合(诸如磁/光存储介质、闪存介质或者记忆型存储卡)。在一些实施方案中，实际的说明书不在试剂盒中，但是提供了用于从远程源、例如通过互联网获得说明书的方式。
实验
提出以下实施例是为了向本领域普通技术人员提供关于如何制造和使用本发明的完整公开和描述，并不旨在限制发明人视为其发明的范围，也不旨在表示下面的实验是进行的或者它们是可能进行的所有实验。应该理解，用现在时写出的示例性描述不一定被执行，而是可以执行该描述以生成其中描述的性质的数据等。已经努力确保所使用的数字(例如量、温度等)的准确性，但是应该考虑到一些实验误差和偏差。
除非另有说明，否则份数是重量份数，分子量是重均分子量，温度以摄氏度为单位(℃)，以及压力处于或接近大气压。使用标准缩写，包括以下：wt=野生型；bp=碱基对；kb=千碱基；nt=核苷酸；aa=氨基酸；s或sec=秒；min=分钟；h或hr=小时；ng=纳克；μg=微克；mg=毫克；g=克；kg=千克；dl或dL=分升；μl或1μL=微升；ml或mL=毫升；l或L=升；μM=微摩尔；mM=毫摩尔浓度；M=摩尔浓度；kDa=千道尔顿；i.m.=肌内；i.p.=腹膜内；SC或SQ=皮下；QD=每日；BID=每日两次；QW=每周；QM=每月；HPLC=高效液相色谱；BW=体重；U=单位；ns=无统计学意义；PBS=磷酸盐缓冲盐水；IHC=免疫组织化学；DMEM=达尔伯克改良伊格尔培养基(Dulbeco’s Modification of Eagle’s Medium)；EDTA=乙二胺四乙酸。
材料和方法
在指出之处或可在下面的实施例中使用以下通用材料和方法：
科学文献中描述了分子生物学中的标准方法(参见例如Sambrook和Russell(2001) Molecular Cloning, 第3版, Cold Spring Harbor Laboratory Press, ColdSpring Harbor, N.Y.; 和Ausubel等人 (2001) Current Protocols in MolecularBiology, 1-4卷, John Wiley and Sons, Inc. New York, N.Y.，其描述了在细菌细胞中的克隆和DNA突变形成(第1卷)，在哺乳动物细胞和酵母中的克隆(第2卷)，糖缀合物和蛋白质表达(第3卷)和生物信息学(第4卷))。
科学文献描述了用于蛋白质纯化的方法，包括免疫沉淀、色谱法、电泳、离心和结晶，以及化学分析、化学修饰、转译后修饰、融合蛋白的产生和蛋白质的糖基化(参见，例如Coligan等人(2000)(2000) Current Protocols in Protein Science, 1-2卷, JohnWiley and Sons, Inc., NY)。
可以获得用于确定例如抗原片段、前导序列、蛋白质折叠、功能域、糖基化位点和序列比对的软件包和数据库(参见例如GCG Wisconsin Package (Accelrys, Inc., SanDiego, CA); 和DeCypherTM (TimeLogic Corp., Crystal Bay, NV)。
文献中有丰富的可用作评价本文所述化合物的基础的测定和其他实验技术。举例来说，可以利用基于质谱的配体结合测定(参见例如Massink, A.等人，PurinergicSignaling (2015) 11:581. https://doi.org/10.1007/s11302-015-9477-0;Dionisotti S. 等人，J Pharmacol Exp Ther. (1996) 298:726-732)确定本发明的化合物的各种性质。
功能测定也可用于评估本发明的化合物。
实施例
通用方法：
本领域技术人员将认识到，有多种方法可用于制备如权利要求中给出的分子。
上述多种方法已经用于制备本发明的化合物，其中的一些在实施例中举例说明。以下实施例的氘代形式可以通过使用适合的氘代中间体来合成。
实施例1：外消旋-(1R,2S)-1-氨基-4-(氨基甲基)-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
步骤1：-78℃下向4-氰基茚满酮(14.6 g，93.3 mmol)在无水THF (310 mL)中的悬浮液中逐滴添加LiHMDS (1 M在THF中，93.3 mL)。将溶液在-78℃下搅拌30分钟。此时，缓慢添加烯丙基碘(17 mL，186 mmol，2当量)。随后将反应物在-78℃下搅拌3小时，然后逐渐升温至室温过夜。反应通过添加饱和NH4Cl溶液(70 mL)和H2O (100 mL)猝灭，随后萃取至EtOAc (×2)中。合并的有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥且真空浓缩以得到粗残余物，将粗残余物通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→10% EtOAc/己烷)以获得呈黄色油状物的产物(5.75g，31%)。C13H12NO的ESI MS [M+H]+：计算值198.1，实测值198.2。
步骤2：将来自步骤1的产物(5.75 g，29 mmol)溶解于50%乙醇水溶液(44 mL)中，添加(NH4)2CO3 (20 g，115 mmol，4当量)并随后添加KCN (3.79 g，58 mmol，2当量)。将反应混合物在压力管中加热至80℃持续36小时。在冷却至室温后，缓慢添加4 N HCl直到pH达到3。此时，将粗反应混合物真空浓缩且添加EtOAc (400 mL)。分离有机层且用EtOAc (300mL)再萃取水层。合并的有机层经Na2SO4干燥且真空浓缩以得到粗残余物，将粗残余物通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→70% EtOAc/己烷)以获得呈黄色油状物的所需产物(5.0 g，1.5:1dr，64%)。C15H14N3O2的ESI MS [M+H]+：计算值268.1，实测值268.0。
步骤3：向来自步骤2的产物(4.5 g，1.5:1 dr，16.8 mmol)在THF (125 mL)中的溶液中添加Et3N (2.5 mL，18.1 mmol，1.1 当量)和Boc2O (18.3 g，83.9 mmol，5当量)，随后添加催化剂DMAP (0.41 g，3.4 mmol，20%摩尔)。将反应混合物在室温下搅拌16小时。此时，将反应混合物真空浓缩以得到粗残余物，该粗残余物通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→25%EtOAc/己烷)以获得呈无色油状物的所需非对映异构体(2.6 g，33%)。C20H21N3O4的ESI MS[M-Boc+H]-：计算值367.1，实测值367.2。
步骤4：将来自步骤3的产物(2.6 g，5.55 mmol)溶解于DME (50 mL)和1 N NaOH(50 mL)中。将反应物在室温下搅拌1.5 小时，此时将反应物在真空中缩减(以去除DME)且所得溶液用CH2Cl2 (15 mL)洗涤。水层随后使用10 N HCl中和至pH为7且不经进一步纯化即用于下一步骤中。C14H15N2O2的ESI MS [M+H]+：计算值243.1，实测值243.0。
步骤5：向来自步骤4的粗反应混合物中添加NaHCO3直至pH为10，随后添加THF (25mL)和Boc2O (12.1 g，55.5 mmol)。将所得混合物加热至60℃持续16小时。使反应混合物冷却至室温，在真空中缩减(以去除THF)且随后用CH2Cl2 (15 mL)洗涤。使层分离且将水层酸化至pH为3，之后萃取至EtOAc (×3)中。合并的有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥且真空浓缩以得到粗残余物，该粗残余物不经进一步纯化即用于下一步骤中。C19H21N2O4的ESI MS[M-H]-：计算值341.2，实测值341.0。
步骤6：向来自步骤5的粗产物在MeCN (6 mL)中的溶液中添加Cs2CO3 (1.53 g，11.1 mmol)和BnBr (0.79 mL，6.66 mmol)。将反应物加热至50℃持续1小时，此时将溶剂真空浓缩以得到粗残余物，该粗残余物通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→10% EtOAc/己烷)以获得呈无色油状物的所需产物(0.7 g，30%，经2个步骤)。C21H21N2O2的ESI MS [M-Boc+H2]+：计算值333.2，实测值333.2。
步骤7：在氮气气氛下将[Ir(cod)Cl]2 (43.5 mg，0.065 mmol，4%摩尔)和1,2-双(二苯基膦基)乙烷(51.8 mg，0.13 mmol，8%摩尔)在经脱气的CH2Cl2 (3.2 mL)中的溶液在室温下搅拌30分钟。此时，使反应物冷却至0℃且添加来自步骤6的产物(700 mg，1.62mmol)在经脱气的CH2Cl2 (2.0 mL)中的溶液，随后逐滴添加频哪醇硼烷(0.35 mL，2.4mmol，1.5当量)且使反应物立即升温至室温并再搅拌1.5小时。此时，通过逐滴添加冷H2O(1 mL)，随后进一步添加H2O (10 mL)和EtOAc (20 mL)来猝灭反应物。有机层被分离，用盐水洗涤，经Na2SO4干燥且真空浓缩以得到粗残余物，该粗残余物通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→40% EtOAc/己烷)以获得呈无色油状物的所需产物(725 mg，81%)。C27H34BN2O4的ESI MS[M-Boc+H2]+：计算值461.3，实测值461.2。
步骤8：在帕尔震荡器(Parr shaker)容器中，向来自步骤7的产物(210 mg，0.38mmol)在MeOH (3 mL)中的溶液中添加雷尼镍(在H2O中的浆料，0.16 mL)。将容器抽空，用H2(×3)再填充且在帕尔震荡器(H2压力：50 psi)中静置24小时。此时，反应物小心地经湿硅藻土过滤并用CHCl3/EtOAc混合物充分洗涤滤饼。将溶剂真空浓缩以得到粗残余物，该粗残余物通过柱色谱纯化(硅胶，CH2Cl2→15% MeOH/CH2Cl2，1%体积NH4OH添加剂)以获得呈白色泡沫状的所需产物(30 mg，17%)。C26H36BN2O6的ESI MS [M+H]+：计算值483.1，实测值483.2。
步骤9：在装有隔膜的40 mL闪烁小瓶中，将来自步骤8的产物(30 mg，0.062 mmol)溶解于MeOH (3 mL)中且将反应物置于惰性氮气气氛下。添加Pd/C (10% wt，16 mg)且在引入H2 (1 atm)之前将小瓶抽空并用氮气(×3)再填充。将反应物在室温下搅拌1小时。此时，通过穿过用MeOH充分洗涤的0.45 µm注射器过滤器来过滤反应混合物。将溶剂真空浓缩以得到呈白色泡沫状的所需产物(24.3 mg，定量)。产物不经进一步纯化即按原样用于下一步骤中。C19H30BN2O6的ESI MS [M+H]+：计算值393.2，实测值393.2。
步骤10：将来自步骤9的产物(24.3 mg，0.062 mmol)悬浮于4 N HCl/二噁烷(2mL)中且将反应混合物在室温下搅拌1小时。真空去除溶剂以得到呈白色固体状的标题化合物(22.4 mg，定量)。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.56 – 7.10 (m, 3H), 4.20 (s, 2H),3.41 – 3.33 (m, 1H), 2.84 – 2.74 (m, 1H), 2.66 – 2.52 (m, 1H), 1.81 – 1.72(m, 1H), 1.67 – 1.58 (m, 1H), 1.57 – 1.36 (m, 2H), 0.95 – 0.76 (m, 2H)。C14H22BN2O4的ESI MS [M+H]+：计算值293.2，实测值293.8。
实施例2：外消旋-(1R)-6-(氨基甲基)-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-1-(甲基氨基)-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
以与实施例1类似的方式合成标题化合物。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.68-7.65(m, 2H), 7.43 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 3.29 (dd, J = 16.8, 8.1 Hz, 1H), 2.81 (dd,J = 16.7, 10.0 Hz, 1H), 2.69 - 2.56 (m, 1H), 1.69 - 1.57 (m, 1H), 1.54 - 1.41(m, 1H), 1.34 (qd, J = 12.9, 7.7 Hz, 2H), 0.70 (ddt, J = 20.2, 15.4, 7.4 Hz,2H)。C14H17BN2O4的ESI MS [M+H]+：计算值289.1，实测值289.0。
实施例3：外消旋-(1R,2S)-1-氨基-6-(氨基甲基)-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
以与实施例1类似的方式合成标题化合物。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.42 -7.40 (m, 2H), 7.36 (t, J = 1.1 Hz, 1H), 4.16 (s, 2H), 3.31 (dd, J = 16.0, 8.2Hz, 1H), 2.79 (dd, J = 16.0, 9.8 Hz, 1H), 2.65 - 2.52 (m, 1H), 1.79 - 1.67(m, 1H), 1.60 (qt, J = 12.0, 6.8 Hz, 1H), 1.54 - 1.37 (m, 2H), 0.91 - 0.75(m, 2H)。C14H21BN2O4的ESI MS [M+H]+：计算值293.2，实测值293.2。
实施例4：外消旋-(1R,2S)-1-氨基-5-(氨基甲基)-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
以与实施例1类似的方式合成标题化合物。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.29 -7.23 (m, 2H), 7.22 - 7.12 (m, 1H), 4.03 (s, 2H), 3.17 (dd, J = 16.0, 8.2 Hz,1H), 2.68 (dd, J = 16.0, 9.9 Hz, 1H), 2.58 - 2.35 (m, 1H), 1.69 - 1.53 (m,1H), 1.53 - 1.40 (m, 1H), 1.39 - 1.21 (m, 2H), 0.71 - 0.65 (m, 2H)。C14H22BN2O4的ESI MS [M+H]+：计算值293.1，实测值293.2。
实施例5：外消旋-(1R,2S)-1-氨基-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-6-甲氧基-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
以与实施例1类似的方式合成标题化合物。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.29 -7.25 (m, 1H), 6.99 - 6.93 (m, 2H), 3.80 (d, J = 0.4 Hz, 3H), 3.21 (dd, J =15.3, 8.1 Hz, 1H), 2.70 (dd, J = 15.2, 9.7 Hz, 1H), 2.59 - 2.49 (m, 1H), 1.72(ddd, J = 10.2, 8.0, 4.8 Hz, 1H), 1.64 - 1.50 (m, 1H), 1.50 - 1.35 (m, 2H),0.83 (tq, J = 15.1, 8.7, 7.5 Hz, 2H)。C14H20BNO5的ESI MS [M-(OH)2]+：计算值259.1，实测值259.1。
实施例6：外消旋-(1R,2S)-1-氨基-6-氯-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
以与实施例1类似的方式合成标题化合物。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 6.93 -6.91 (m, 1H), 6.90 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 6.84 (dd, J = 8.0, 0.8 Hz, 1H), 2.80(dd, J = 14.9, 7.0 Hz, 1H), 2.33 - 2.16 (m, 2H), 1.29 - 1.16 (m, 1H), 1.13 -1.00 (m, 1H), 1.00 - 0.84 (m, 2H), 0.40 - 0.20 (m, 2H)。C13H17BClNO4的ESI MS [M+H]+：计算值298.1，实测值298.0。
实施例7：(1R,2S)-1-氨基-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
以与实施例1类似的方式合成标题化合物。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.39 -7.25 (m, 4H), 3.27 (dd, J = 15.8, 8.3 Hz, 1H), 2.77 (dd, J = 15.8, 9.7 Hz,1H), 2.58 - 2.46 (m, 1H), 1.78 - 1.66 (m, 1H), 1.66 - 1.53 (m, 1H), 1.53 -1.37 (m, 2H), 0.91 - 0.72 (m, 2H)。C13H18BNO4的ESI MS [M+H]+：计算值264.1，实测值264.1。
实施例8：外消旋-(1R,2S)-4-(氨基甲基)-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-1-(甲基氨基)-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
步骤1：在0℃下向苄基酯(170 mg，0.39 mmol)在无水THF (1.7 mL)中的悬浮液中逐滴添加NaHMDS (1 M在THF中，0.43 mL，1.1当量)。将溶液在0℃下搅拌15分钟。此时，缓慢添加碘甲烷(50 µL，0.79 mmol，2当量)。将反应物逐渐升温至室温过夜。通过添加饱和NH4Cl溶液(10 mL)来猝灭反应物，随后萃取至EtOAc (2×20 mL)中。合并的有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥且真空浓缩以得到粗残余物，该粗残余物通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→10% EtOAc/己烷)以获得呈无色油状物的所需产物(130 mg，69%)。C22H23N2O2的ESI MS [M-Boc+H]+：计算值347.2，实测值347.2。
步骤2：在氮气气氛下将[Ir(cod)Cl]2 (7.4 mg，0.011 mmol，4%摩尔)和1,2-双(二苯基膦基)乙烷(8.7 mg，0.022 mmol，8%摩尔)在经脱气的CH2Cl2 (0.8 mL)中的溶液在室温下搅拌30分钟。此时，使反应物冷却至0℃且添加来自步骤1的产物(130 mg，0.27mmol)在经脱气的CH2Cl2 (0.7 mL)中的溶液，随后逐滴添加频哪醇硼烷(80 µL，0.55 mmol，2当量)且使反应物立即升温至室温并再搅拌1.5小时。此时，通过逐滴添加冷H2O (1 mL)，随后进一步添加H2O (10 mL)和EtOAc (20 mL)来猝灭反应物。有机层被分离，用盐水洗涤，经Na2SO4干燥且真空浓缩以得到粗残余物，该粗残余物通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→35%EtOAc/己烷)以获得呈无色油状物的所需产物(70 mg，46%)。C28H36BN2O4的ESI MS [M-Boc+H2]+：计算值475.3，实测值475.3。
步骤3：在装有隔膜的40 mL闪烁小瓶中，将来自步骤2的产物(70 mg，0.013 mmol)溶解于MeOH (3 mL)中且将反应物置于惰性氮气气氛下。添加Pd/C (10% wt，13 mg)且在引入H2 (1 atm)之前将小瓶抽空并用氮气(×3)再填充。将反应物在室温下搅拌16小时。此时，通过穿过用MeOH充分洗涤的0.45 µm注射器过滤器来过滤反应混合物。将溶剂真空浓缩以得到呈白色泡沫状的所需产物(61 mg，定量)。产物不经进一步纯化即按原样用于下一步骤中。C21H34BN2O4的ESI MS [M-Boc+H]+：计算值389.3，实测值389.2。
步骤4：将来自步骤3的产物(61 mg，0.013 mmol)悬浮于4 N HCl/二噁烷(1.5 mL)和4 N HCl水溶液中。将反应混合物在室温下搅拌2.5小时。真空去除溶剂以得到粗残余物，该粗残余物通过RP-HPLC纯化 (0至10%梯度的乙腈和水)以得到呈白色固体状的所需产物(22 mg，46%)。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.53 - 7.22 (m, 3H),4.20 (s, 2H), 3.49 -3.40 (m, 1H), 2.97 - 2.67 (m, 2H), 2.51 (s, 3H), 1.75 - 1.55 (m, 2H), 1.56 -1.37 (m, 2H), 0.90 - 0.74 (m, 2H)。C15H22BN2O4的ESI MS [M-H]-：计算值305.2，实测值305.0。
实施例9：外消旋-(1R,2S)-5-(氨基甲基)-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-1-(甲基氨基)-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
以与实施例8类似的方式合成标题化合物。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.27 (s,1H), 7.21 (s, 2H), 4.03 (s, 2H), 3.27 - 3.17 (m, 1H), 2.67 (dd, J = 15.8, 8.3Hz, 1H), 2.62 - 2.53 (m, 1H), 2.36 (s, 3H), 1.58 - 1.39 (m, 2H), 1.38 - 1.23(m, 2H), 0.77 - 0.58 (m, 2H)。C15H24BN2O4的ESI MS [M+H]+：计算值307.2，实测值307.2。
实施例10：外消旋-(1R)-6-(氨基甲基)-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-1-(甲基氨基)-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
以与实施例8类似的方式合成标题化合物。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.44 (d, J= 1.1 Hz, 2H), 7.33 (s, 1H), 4.17 (s, 2H), 3.37 (dd, J = 16.2, 8.1 Hz, 1H),2.81 (dd, J = 16.1, 8.0 Hz, 1H), 2.75 - 2.66 (m, 1H), 2.51 (s, 3H), 1.70 -1.52 (m, 2H), 1.53 - 1.35 (m, 2H), 0.82 (tt, J = 15.8, 8.0 Hz, 2H)。C15H24BN2O4的ESI MS [M+H]+：计算值307.2，实测值307.2。
实施例11：外消旋-(1R,2S)-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-1-(甲基氨基)-4-[(甲基氨基)甲基]-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
以与实施例8类似的方式合成标题化合物。1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.70 -7.15 (m, 3H), 3.48 - 3.29 (m, 1H), 3.22 - 3.04 (m, 1H), 3.04 - 2.36 (m, 2H),2.80 - 2.47 (m, 7H), 2.04 - 1.42 (m, 4H), 1.05 - 0.77 (m, 2H)。C16H24BN2O4的ESIMS [M-H]-：计算值319.1，实测值319.2。
实施例12：外消旋-(1R,2S)-5-(氨基甲基)-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-6-甲氧基-1-(甲基氨基)-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
以与实施例8类似的方式合成标题化合物。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.14 (s,1H), 6.81 (s, 1H), 4.09 - 3.89 (m, 2H), 3.70 (s, 3H), 3.25 - 3.00 (m, 1H),2.68 - 2.41 (m, 2H), 2.35 (s, 3H), 1.49 - 1.36 (m, 2H), 1.38 - 1.17 (m, 2H),0.81 - 0.53 (m, 2H)。C16H26BN2O5的ESI MS [M+H]+：计算值337.2，实测值337.2。
实施例13：外消旋-(1R,2S)-5-(氨基甲基)-6-氯-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-1-(甲基氨基)-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
以与实施例8类似的方式合成标题化合物。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.47 (s,1H), 7.45 (s, 1H), 4.48 - 4.15 (m, 2H), 3.42 - 3.23 (m, 1H), 2.87 - 2.68 (m,2H), 2.52 (s, 3H), 1.74 - 1.33 (m, 4H), 0.90 - 0.67 (m, 2H)。C15H23BClN2O4的ESIMS [M+H]+：计算值341.1，实测值341.0。
实施例14：外消旋-(1R,2S)-1-氨基-6-(2-氨基乙基)-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸：
步骤1：用N2吹扫装有苄基酯(365 mg，0.75 mmol，1.0当量)、三氟硼酸钾盐(207mg，0.8 mmol，1.1当量)、Pd(dppf)Cl2×CH2Cl2 (31 mg，0.04 mmol，5%摩尔)和Cs2CO3 (735mg，2.3 mmol，3.0当量)的经火焰干燥的小瓶且用经脱气的甲苯(3.5 mL)和H2O (1.2 mL)稀释。所得混合物用N2脱气5分钟且将所得反应混合物在90℃下加热20小时。在冷却至室温后，添加EtOAc (10 mL)和饱和NH4Cl水溶液(2 mL)。有机层用盐水(2 mL)洗涤，经Na2SO4干燥且浓缩。残余物通过柱色谱纯化(硅胶，0→40% EtOAc/己烷)以获得呈白色泡沫状的标题化合物(263 mg，64%)。
与实施例8类似的方式进行步骤2、3和4。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.34 (d, J =7.9 Hz, 1H), 7.27 (dd, J = 7.8, 1.7 Hz, 1H), 7.22 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 3.32 -3.19 (m, 3H), 2.97 (td, J = 7.0, 3.8 Hz, 2H), 2.80 - 2.70 (m, 1H), 2.60 -2.50 (m, 1H), 1.78 - 1.65 (m, 1H), 1.65 - 1.52 (m, 1H), 1.52 - 1.36 (m, 2H),0.89 - 0.74 (m, 2H)。C15H23BN2O4的ESI MS [M-OH]+：计算值289.2，实测值289.2。
实施例15：外消旋-(1R,2S)-1-氨基-5-(2-氨基乙基)-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
以与实施例14类似的方式合成标题化合物。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.44 -7.05 (m, 3H), 3.32 - 3.13 (m, 3H), 2.99 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.85 - 2.72 (m,1H), 2.68 - 2.52 (m, 1H), 1.80 - 1.66 (m, 1H), 1.70 - 1.53 (m, 1H), 1.50 -1.36 (m, 2H), 0.97 - 0.64 (m, 2H)。C15H22BN2O3的ESI MS [M-H2O+H]+：计算值289.2，实测值289.2。
实施例16：外消旋-(1R,2S)-1-氨基-6-(2-氨基乙基)-5-氯-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸：
以与实施例14类似的方式合成标题化合物。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.47 (s,1H), 7.30 (s, 1H), 3.34 - 3.14 (m, 4H), 3.10 - 3.00 (m, 1H), 2.85 - 2.74 (m,1H), 2.61 (q, J = 10.7, 9.4 Hz, 1H), 1.80 - 1.66 (m, 1H), 1.65 - 1.51 (m,1H), 1.51 - 1.38 (m, 2H), 0.90 - 0.74 (m, 2H)。C15H22BClN2O4的ESI MS [M-(OH)]+：计算值323.1，实测值323.0。
实施例17：(1R,2S)-6-(氨基甲基)-5-氯-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-1-(甲基氨基)-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
步骤1：将(R)-(+)-2-甲基-2-丙烷亚磺酰胺(32.0 g，264.9 mmol，3当量)悬浮于无水甲苯(300 mL)中且加热到90℃，接着一次性添加Ti(OEt)4 (18.3 mL，88.3 mmol，1当量)。逐份添加固体6-溴-5-氯-1-茚满酮(21.5 g，88.3 mmol，1当量) (在1小时内)。在添加后将反应混合物在90℃下搅拌1.5小时，然后冷却至室温。添加Na2SO4×10 H2O (28.4 g，88.3 mmol，1当量)和硅藻土(20 g)且将混合物剧烈搅拌30分钟。将暗绿色悬浮液经由硅藻土过滤并固体用EtOAc (3×100 mL)洗涤。蒸发合并的有机物且粗材料通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→6:4的己烷:EtOAc)以得到绿色固体(25.9 g，85%)。
步骤2：将Pd2(dba)3 (662 mg，0.722 mmol，2.5%摩尔)溶解于无水经脱气的THF(100 mL)中且一次性添加三丁基膦(0.723 mL，2.9 mmol，10%摩尔)。将混合物在室温下搅拌10分钟且然后冷却至4℃。添加碳酸烯丙酯甲酯(6.7 mL，57.8 mmol，2当量)，随后添加TEA (8.0 mL，57.8 mmol，2当量)。最后，添加来自步骤1的固体亚胺(10 g，28.9 mmol)且将反应混合物在约1℃下搅拌6小时，接着用饱和NH4Cl水溶液(50 mL)猝灭。分离有机层，经MgSO4干燥，过滤并蒸发。残余物用少量EtOAc洗涤以得到呈浅色固体状的产物(5 g，45%)。
步骤3：在1 L圆底烧瓶中，将无水THF (240 mL)冷却至-78℃。接着添加1 M二乙基氰化铝在甲苯中的溶液(155 mL，155 mmol，1.5当量)且在-78℃下搅拌5分钟。接着逐滴添加无水异丙醇(10.5 mL，103 mmol，1.0当量)；接着将混合物立即从冷却浴移除且使其在室温下搅拌1小时。在单独的2 L圆底烧瓶中，将来自步骤2的产物(40 g，103 mmol)溶解于无水THF (560 mL)中。将该混合物冷却至-78℃且经1小时逐滴添加该氰化铝混合物。在完成添加后，将混合物从冷却浴移除且在室温下搅拌过夜。使混合物再一次冷却至-78℃且使用饱和NaHCO3 (300 mL)猝灭。将其升温至室温且使其搅拌1小时。混合物经砂子过滤并用EtOAc (2 L)洗涤。接着混合物用盐水洗涤，且有机物经MgSO4干燥，过滤并浓缩。残余物通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→1:1的己烷:EtOAc)以得到所需产物(33.2 g，77%)。
步骤4：在-78℃下向来自步骤3的腈(15 g，36 mmol，1.0当量)在MeOH (360 mL)中的溶液中逐滴添加30% (w/w) H2O2(水溶液) (9.3 mL，90 mmol，2.5当量)。接着添加K2CO3(12.5 g，90 mmol，2.5当量)。使混合物升温至0℃且搅拌12小时并通过TLC监测。在反应完成后，将混合物倒入冰冷水(1 L)中且搅拌1 小时。通过过滤收集所得沉淀物并用水(3×200 mL)洗涤以获得呈白色固体状的粗酰胺(12 g)，该粗酰胺不经纯化即用于下一步骤中。
步骤5：使来自步骤4的酰胺(11 g，25 mmol)在MeOH (50 mL)中的溶液冷却至0℃且逐滴添加3 M HCl/MeOH (50 mL) (在10分钟内)。移除冷却浴且将反应混合物在室温下搅拌1小时。真空去除溶剂且使残余物与甲苯(2 × 100 mL)共沸以得到呈浅褐色固体状的酰胺。将粗材料置于厚壁压力容器中，用2 M KOH (253 mL)稀释且在150℃下加热60小时。将反应混合物冷却并过滤以去除KOH。将滤液冷却至0℃并使用浓HCl (约20 mL)将pH小心地调节至7。所得溶液直接用于下一步骤中。
步骤6：在室温下向来自步骤5的pH=7的水溶液中添加THF (253mL)，随后添加固体NaHCO3 (16 g，190.5 mmol)和(Boc)2O (30 g，138 mmol)。将所得混合物在70℃下搅拌20小时。在冷却至室温后，添加EtOAc (300 mL)和饱和NH4Cl水溶液(150 mL)。有机层用盐水(100 mL)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并蒸发，以得到粗产物，其不经进一步纯化即用于下一步骤中。
步骤7：向来自步骤6的粗材料于MeCN (51 mL)中的溶液中添加Cs2CO3 (18.2 g，55.8 mmol，2.2当量)和溴甲苯(6.0 mL，50.7 mmol，2.0当量)。将所得混合物加热至70℃持续12小时。在冷却至室温后，添加EtOAc (400 mL)和饱和NH4Cl水溶液(150 mL)。有机层用盐水(100 mL)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并蒸发。残余物通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→8:2的己烷:EtOAc)以得到苄基酯(5 g，38%，经4个步骤)。
步骤8：将来自步骤7的苄基酯(5.0 g，9.6 mmol，1.0当量)在THF (96 mL)中的溶液冷却至0℃且逐滴添加1 M KHMDS的MTBE溶液(25 mL，25 mmol，2.6当量)。将反应混合物在0℃下搅拌20分钟，接着逐滴添加MeI (3 mL，48 mmol，5.0当量)。在另外的15分钟之后，使反应混合物升温至室温且搅拌3小时，接着用EtOAc (200 mL)和饱和NH4Cl水溶液(50mL)猝灭。有机层用盐水(20 mL)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并蒸发。残余物通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→9:1的己烷:EtOAc)以获得呈白色泡沫状的标题化合物(3.0 g，59%)。C26H29BrClNO4的ESI MS [M+H]+：计算值534.1，实测值534.0。
步骤9：使来自步骤8的产物(0.50 g，0.93 mmol，1.0当量)与甲苯共沸三次，随后溶解在无水THF (19 mL)中。使溶液冷却至-78℃且逐滴添加2.5 M正丁基锂在己烷中的溶液(0.41 mL，1.0 mmol，1.1当量)。在搅拌30分钟之后，快速添加DMF (1.0 mL)且将所得反应混合物在-78℃下再搅拌30分钟。干冰-丙酮浴用冰浴置换且在0℃下继续再搅拌20分钟。将反应混合物用饱和NH4Cl水溶液(100 mL)猝灭且水相用EtOAc (3×50 mL)萃取。合并的有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并通过旋转蒸发浓缩。粗产物通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→7:3的己烷:EtOAc)以得到呈无色油状物的所需产物(0.33 g，72%)。
步骤10：使来自步骤9的产物(0.53 g，1.1 mmol，1.0当量)与甲苯共沸三次，随后溶解在无水MeCN (11 mL)中。在氮气气氛下依次添加氨基甲酸叔丁酯(0.51 g，4.4 mmol，4.0当量)、三乙基硅烷(0.70 mL，4.4 mmol，4.0当量)和三氟乙酸(0.16 mL，2.2 mmol，2.0当量)且加热至65℃。在12小时之后，混合物用饱和NaHCO3水溶液(100 mL)处理。水层用EtOAc (3×50 mL)萃取。合并的有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并浓缩。粗产物通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→35% EtOAc/己烷)以得到呈白色固体状的所需产物(0.41 g，64%)。
步骤11：将来自步骤10的产物(0.41 g，0.70 mmol，1.0当量)溶解于二氯甲烷(7mL)中，且该搅拌的溶液经抽空并用氮气再填充三次。向该溶液中添加双(1,5-环辛二烯)二氯化二铱(I) (24 mg，0.035 mmol，5%摩尔)，随后添加1,2-双(二苯基膦基)乙烷(28 mg，0.070 mmol，10%摩尔)，在这之后所得混合物经抽空并用氮气再填充三次。在室温下搅拌30分钟之后，使反应混合物冷却至0℃且经1.5小时用注射泵逐滴添加频哪醇硼烷(0.30 mL，1.0 mmol，1.4当量)在二氯甲烷(2 mL)中的溶液。在添加之后，移除冰浴且将反应物在室温下再搅拌一小时。反应混合物用饱和NH4Cl水溶液(50 mL)猝灭且水相用二氯甲烷(3×20mL)萃取。合并的有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并浓缩。粗产物通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→35% EtOAc/己烷)以获得呈白色固体状的所需产物(0.43 g，86%)。
步骤12：向来自步骤11的产物(0.43 g，0.60 mmol，1.0当量)中添加6 N HCl (5mL)且将混合物加热至120℃。在15小时后，使反应混合物冷却至室温并浓缩。粗产物用水溶解且浓缩。重复该过程以去除任何残留盐酸。将粗产物溶解于水(5 mL)中且装载至在使用前已用MeOH (3×100 mL)和水(3×100 mL)冲洗过的DOWEX® 550-OH树脂(7 g)上。将混合物搅拌25分钟，且树脂通过过滤收集并依次用水(3×20 mL)、甲醇(3×20 mL)、二氯甲烷(3×20 mL)和水(3×20 mL)洗涤。树脂用2 N HCl (5 mL)处理，搅拌15分钟并过滤。在重复该过程之后，将合并的水性滤液冷冻且冻干以获得呈白色固体状的最终产物(156 mg，66%)。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.54 (s, 1H), 7.39 (s, 1H), 4.30 (m, 2H), 3.36 (dd, J= 15.8, 8.1 Hz, 1H), 2.81 (dd, J = 17.7, 8.0 Hz, 1H), 2.76 - 2.67 (m, 1H),2.50 (s, 3H), 1.67 - 1.36 (m, 4H), 0.87 - 0.72 (m, 2H)。C15H21BClN2O3的ESI MS[M-H2O+H]+：计算值323.1，实测值323.0。
实施例18：外消旋-(1R,2S)-5-氯-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-1-(甲基氨基)-6-[(甲基氨基)甲基]-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
步骤1：使来自实施例17步骤10的中间体(0.14 g，0.23 mmol，1.0当量)与甲苯共沸三次，然后溶解在无水THF (2.3 mL)中。使搅拌的溶液冷却至0℃且逐滴添加1.0 MKHMDS的MTBE溶液(0.60 mL，0.57 mmol，2.5当量)。在搅拌20分钟之后，逐滴添加碘甲烷(70µL，1.2 mmol，5.0当量)且将所得反应混合物在0℃下再搅拌20分钟。移除冰浴且在室温下继续再搅拌30分钟。用饱和NH4Cl水溶液(20 mL)猝灭反应混合物且用EtOAc (3×20 mL)萃取水相。合并的有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并浓缩。粗产物通过柱色谱纯化(硅胶，0→20% EtOAc/己烷)以获得呈白色固体状的所需产物(0.15 g，>100%)，该产物不经纯化即用于下一步骤中。
步骤2：如实施例17步骤11。获得呈白色固体状的所需产物(0.13 g，75%，经2个步骤)。
步骤3：以与实施例17步骤12类似的方式合成标题化合物。1H NMR (400 MHz, D2O)δ 7.56 (s, 1H), 7.42 (s, 1H), 4.36 (m, 2H), 3.37 (dd, J = 16.5, 8.2 Hz, 1H),2.82 (dd, J = 16.3, 8.1 Hz, 1H), 2.73 (s, 3H), 2.54 - 2.49 (m, 1H) 2.51 (s,3H), 1.67 - 1.53 (m, 2H), 1.50 - 1.38 (m, 2H), 0.87 - 0.73 (m, 2H)。C16H23BClN2O3的ESI MS [M-H2O+H]+：计算值337.2，实测值337.0。
实施例19：(1R,2S)-6-(氨基甲基)-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-5-氟-1-(甲基氨基)-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
步骤1：用N2将6-溴-5-氟-1-茚满酮中间体(324 mg，0.625 mmol；以与来自实施例17步骤7的中间体类似的方式制备)在无水DMF (3.1 mL)中的溶液脱气15分钟，接着添加Zn(CN)2 (73 mg，0.625 mmol)和Pd(PPh3)4 (36 mg，0.031 mmol，5%摩尔)。小瓶用具有PTFE衬里的隔膜封盖密封且到80℃持续3小时。添加另外量的Pd(PPh3)4 (36 mg，0.031 mmol，5%摩尔)和Zn(CN)2 (73 mg，0.625mmol)且将反应物在80℃下搅拌2小时。将反应物冷却至室温且用H2O (10 mL)和MTBE (10 mL)稀释。有机层用H2O (2×5 mL)洗涤，接着合并的水层用MTBE (3×10 mL)萃取。合并的有机层用盐水洗涤，经MgSO4干燥，浓缩。残余物通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→20% EtOAc/己烷)以获得呈黄色油状物的所需产物(195 mg，67%)。
与实施例8类似的方式进行步骤2、3和4。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.36 (d, J =6.7 Hz, 1H), 7.22 (d, J = 9.9 Hz, 1H), 4.25 (d, J = 13.8 Hz, 1H), 4.18 (d, J= 13.8 Hz, 1H), 3.37 (dd, J = 16.3, 7.9 Hz, 1H), 2.89 - 2.67 (m, 2H), 2.51(s, 3H), 1.69 - 1.50 (m, 2H), 1.50 - 1.31 (m, 2H), 0.90 - 0.67 (m, 2H)。C15H22BFN2O4的ESI MS [M+H]+：计算值325.2，实测值325.2。
实施例20：(1R,2S)-6-[(1R)-1-氨基乙基]-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-5-氟-1-(甲基氨基)-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
步骤1：在N2下使6-溴-5-氟-1-茚满酮中间体(500 mg，0.964 mmol；以与来自实施例17步骤7的中间体类似的方式制备)在无水THF (9.6 mL)中的溶液冷却至-78℃且逐滴添加2.5 M n-BuLi在己烷中的溶液(1.2 mL，1.2 mmol，1.2当量)。在完成添加之后，将反应物在-78℃下搅拌30分钟，接着逐滴添加在无水THF (1.2 mL)中的[N(E),S(S)]-N-亚乙基-2-甲基-2-丙烷亚磺酰胺(336 mg，1.93 mmol，2当量)。将-78℃浴用0℃浴置换且将所得混合物搅拌45分钟。反应物用饱和NH4Cl水溶液(100 mL)猝灭且倒入EtOAc (150 mL)中。层经分离且水层用EtOAc (2×100 mL)萃取。合并的有机物用盐水(100 mL)洗涤，经MgSO4干燥且过滤。浓缩混合物且通过柱色谱纯化(硅胶，0→70% EtOAc/己烷)以获得呈无色泡沫状的所需产物(240 mg；42%)。
与实施例8类似的方式进行步骤2。
与实施例17类似地进行步骤3。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.38 (d, J = 6.6 Hz,1H), 7.19 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 3.35 (dd, J = 16.5, 8.2 Hz, 1H), 2.79 (dd, J= 16.5, 7.9 Hz, 1H), 2.72 - 2.63 (m, 1H), 2.47 (s, 3H), 1.62 (d, J = 7.0 Hz,3H), 1.63 - 1.51 (m, 2H), 0.88 - 0.72 (m, 2H)。注意：苄型质子共振由残余H2O (大约4.77 ppm)遮蔽。在甲醇-d4 (δ 4.65 (q，J=7.0 Hz，1H))中观察到该共振。C16H25BFN2O4的ESI MS [M+H]+：计算值339.2，实测值339.2。
实施例21：(1R,2S)-6-[(1S)-1-氨基乙基]-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-5-氟-1-(甲基氨基)-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
以与实施例20类似的方式，使用[N(E),S(R)]-N-亚乙基-2-甲基-2-丙烷亚磺酰胺来合成标题化合物。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.39 (d, J = 6.7 Hz, 1H), 7.20 (d, J= 10.4 Hz, 1H), 3.36 (dd, J = 16.5, 8.2 Hz, 1H), 2.80 (dd, J = 16.2, 8.1 Hz,1H), 2.75 - 2.65 (m, 1H), 2.48 (s, 3H), 1.64 (d, J = 6.9 Hz, 3H), 1.62 - 1.51(m, 2H), 1.52 - 1.35 (m, 2H), 0.87 - 0.72 (m, 2H)。注意：苄型质子共振由残余H2O(大约4.77 ppm)遮蔽。在甲醇-d4 (δ 4.65 (q，J=7.0 Hz，1H))中观察到此共振。C16H23BFN2O3的ESI MS [M-OH]+：计算值321.2，实测值321.2。
实施例22：(1R,2S)-6-{[(1R,2R)-2-氨基环戊基]氧基-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-5-氟-1-(甲基氨基)-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
步骤1：将6-溴-5-氟-1-茚满酮中间体(3.0 g，6.8 mmol)、KOAc (2.0 g，20.4mmol，3当量)和B2Pin2 (2.6 g，10.2 mmol，1.5当量)在无水二噁烷(136 mL)中的混合物用氮气鼓泡10分钟且接着添加Pd(dppf)Cl2 (498 mg，0.68 mmol，10%摩尔)。继续鼓泡5分钟且接着将混合物在100℃下搅拌过夜。使混合物冷却至室温，用EtOAc稀释并通过硅藻土垫过滤。将滤液真空浓缩且使用柱色谱纯化(硅胶，己烷→20% EtOAc/己烷)以得到所需产物(1.8 g，49%)。
步骤2：将来自步骤1的中间体(1.6 g，3.3 mmol)和NMO (0.43 g，3.6 mmol，1.1当量)在二噁烷(14 mL)中的溶液在80℃下搅拌3小时。将混合物真空浓缩并使用柱色谱纯化(硅胶，己烷→40% EtOAc/己烷)以得到所需产物(0.78 g，62%)。
步骤3：将来自步骤2的中间体(800 mg，2.1 mmol)、受Boc保护的氨基醇(750 mg，3.2 mmol，1.5当量)和PPh3 (840 mg，3.2 mmol，1.5当量)在无水THF (21 mL)中的混合物冷却至0℃。逐滴添加DIAD (646 mg，3.2 mmol，1.5当量)且将反应混合物在室温下搅拌过夜。在用H2O猝灭之后，混合物用CH2Cl2萃取且合并的有机层经MgSO4干燥，过滤并蒸发。残余物使用柱色谱纯化(硅胶，己烷→40% EtOAc/己烷)以得到所需产物(1.0 g，83%产率)。
步骤4：如实施例17步骤11。获得呈白色固体状的所需产物(900 mg，73%)。
步骤5：如实施例17步骤12。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.05 (d, J = 11.0 Hz,1H), 6.94 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 4.60 - 4.53 (m, 1H), 3.67 (q, J = 7.7 Hz, 1H),3.23 - 3.09 (m, 1H), 2.67 - 2.53 (m, 2H), 2.38 (s, 3H), 2.19 - 2.06 (m, 1H),2.06 - 1.94 (m, 1H), 1.77 - 1.20 (m, 8H), 0.76 - 0.55 (m, 2H)。C19H28BFN2O5的ESI-MS [M+H]+：计算值394.2，实测值394.3。
实施例23：(1R,2S)-6-[1-氨基环丙基]-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-5-氟-1-(甲基氨基)-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
步骤1：向6-溴-5-氟-1-茚满酮中间体(1.8 g，4.07 mmol)在无水环戊基甲醚(13.5 mL)中的经脱气溶液中添加XPhos-Pd-G2 (160 mg，0.20 mmol)。逐滴添加环丙烷甲腈(0.36 mL，4.88 mmol)，且该搅拌的混合物经抽空并用氮气再填充三次。在室温下搅拌反应混合物10分钟之后，经15分钟逐滴添加四甲基哌啶基氯化锌氯化锂(TMPZnCl·LiCl)(1.0 M在THF中，4.88 mL，4.88 mmol)，同时将温度维持在低于30℃。在室温下搅拌反应混合物30分钟之后，将其加热至80℃持续1小时。使反应混合物冷却至室温且用甲醇处理，经由硅藻土垫过滤并真空浓缩。残余物使用柱色谱纯化(硅胶，己烷→30% EtOAc/己烷)以得到所需产物(1.26 g，72%产率)。
步骤2：在0℃下向来自步骤1的腈(0.59 g，1.38 mmol)在MeOH (14 mL)中的溶液中逐滴添加30% (w/w) H2O2(水溶液) (0.47 mL，4.14 mmol)，随后添加K2CO3 (0.38 g，2.76mmol)。使混合物升温至室温且由TLC监测。在反应完成之后，将混合物倒入水中且用二氯甲烷萃取。合并的有机物用硫代硫酸钠水溶液、接着盐水洗涤，经Na2SO4干燥且过滤。将混合物浓缩且使用柱色谱纯化(硅胶，CH2Cl2→10% MeOH/CH2Cl2)以得到所需产物(0.52 g，85%产率)。
步骤3：向来自步骤2的酰胺(0.2 g，0.45 mmol)在乙腈(13.5 mL)和叔丁醇(1.1mL)中的溶液中一次性添加[双(三氟乙酰氧基)碘]苯(PIFA) (0.22 g，0.50 mmol)。将反应混合物加热至50℃持续2小时。在冷却至室温后，添加EtOAc和饱和NaHCO3(水溶液)。有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并蒸发。残余物使用柱色谱纯化(硅胶，己烷→30% EtOAc/己烷)以得到所需产物(140 mg，62%产率)。
步骤4：如实施例17步骤11。获得呈白色固体状的所需产物(145 mg，83%产率)。
步骤5：如实施例17步骤12。获得呈白色固体状的所需产物(74 mg，84%)。1H NMR(400 MHz, D2O) δ 7.44 (d, J = 6.6 Hz, 1H), 7.22 (d, J = 10.2 Hz, 1H), 3.37(dd, J = 16.3, 7.8 Hz, 1H), 2.90 - 2.70 (m, 2H), 2.50 (s, 3H), 1.67 - 1.53(m, 2H), 1.53 - 1.36 (m, 4H), 1.31 - 1.19 (m, 2H), 0.88 - 0.71 (m, 2H)。C17H24BFN2O3的ESI-MS [M-H2O+H]+：计算值333.2，实测值333.0。
实施例24：(1R,2S)-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-5-氟-1-(甲基氨基)-6-[(2R)-吡咯烷-2-基]-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸
步骤1：在-78℃下向6-溴-5-氟-1-茚满酮中间体(1.02 g，2.31 mmol)在THF (33mL)中的溶液中逐滴添加n-BuLi (2.5 M在己烷中，0.88 mL，0.95当量)。将反应混合物在-78℃下搅拌30分钟。此时，经15分钟的时间将(S 2 S)-N-[(1E)-4-氯亚丁基]-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺(0.97 g，4.62 mmol，2.0当量)在THF (10.6 mL)中的溶液缓慢添加至以上反应混合物。将反应混合物在-78℃下再搅拌1小时。随后使反应物升温至0℃且用饱和NH4Cl溶液(10 mL)和H2O (10 mL)猝灭，随后萃取至EtOAc (×2)中。合并的有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥且真空浓缩以得到粗残余物，该粗残余物通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→80%EtOAc/己烷)以获得呈黄色油状物的产物(297 mg，22%)。C28H43ClFN2O5S的ESI MS [M+H]+：计算值573.2，实测值573.2。
步骤2：将来自步骤1的产物(297 mg，0.519 mmol)溶解于THF (2.2 mL)中。将反应混合物冷却至0℃，然后逐滴添加LiHMDS (1 M在THF中，0.78 mL，1.5当量)。使反应混合物立即升温至室温且再搅拌1小时。此时，反应物用饱和NH4Cl溶液(10 mL)和H2O (10 mL)猝灭，随后萃取至EtOAc (×2)中。合并的有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥且真空浓缩以得到粗残余物，该粗残余物通过柱色谱纯化(硅胶，己烷→80% EtOAc/己烷)以获得呈无色油状物的产物(278 mg，定量)。C28H42FN2O5S的ESI MS [M+H]+：计算值537.3，实测值537.1。
步骤3：如实施例17步骤11。获得呈无色油状物的所需产物(240 mg，70%)。C34H54BFN2O7的ESI MS [M+H]+：计算值687.2，实测值687.4。
步骤4：将来自步骤3的产物(240 mg，0.36 mmol)悬浮于6 N HCl中且将反应混合物加热至120℃持续16小时。使反应混合物冷却至室温，真空去除溶剂以得到粗残余物，该粗残余物通过RP-HPLC纯化(CH3CN/H2O)以提供呈白色固体状的(1R,2S)-2-[3-(二羟基硼烷基)丙基]-5-氟-1-(甲基氨基)-6-[(2R)-吡咯烷-2-基]-2,3-二氢-1H-茚-1-甲酸(92 mg，76%)。1H NMR (400 MHz, D2O) δ 7.31 (d, J = 6.7 Hz, 1H), 7.17 - 7.13 (m, 1H),3.42 - 3.21 (m, 3H), 2.79 - 2.62 (m, 2H), 2.43 (s, 3H), 2.41 - 2.29 (m, 1H),2.22 - 2.10 (m, 3H), 2.08 - 2.00 (m, 1H), 1.58 - 1.45 (m, 2H), 1.40 - 1.29(m, 2H), 0.82 - 0.60 (m, 2H)。19F NMR (376 MHz, D2O) δ -113.7。C18H27BFN2O4的ESIMS [M+H]+：计算值365.2，实测值365.2。
分析方法
LC：Agilent 1100系列；质谱仪：Agilent G6120BA，单四极杆
LC-MS方法：LCMS柱Waters XSelect® HSS C18 3.5 μm (2.1×75 mm)，35℃，0.9mL/min流速，0至100% B的梯度2.5 min且在100% B下洗涤0.5 min；A=0.1%的甲酸/5%乙腈/94.9%水；B=0.1%的甲酸/5%水/94.9%乙腈
快速柱：ISCO Rf+
反相HPLC：ISCO-EZ；柱：Kinetex 5 μm EVO C18 100 A；250×21.2 mm(Phenomenex)。
通过使用重组人ARG1和ARG2的精氨酸酶偶联酶测定的化合物效价的测量
以最终母液浓度分别为14.4μM和7.56μM，在50 mM 二羟乙基甘氨酸(Bicine)、pH8.5、100 µM MnCl2、20％甘油和1 mM DTT中制备纯化的重组人ARG1和ARG2。在384孔微孔板(Corning™ #3640)中，在37℃下将2.5 nM的ARG1或ARG2与不同浓度的化合物在10 mM磷酸钠, pH 7.4、0.1 mM MnCl2和2.5％DMSO中以40μl的总体积温育1小时。通过向酶和化合物混合物中添加10 µl在37℃下在10 mM磷酸钠, pH 7.4和0.1 mM MnCl2中预温育的4 mM L-精氨酸来启动精氨酸酶的酶促反应，得到以下最终反应条件：在10 mM磷酸钠、pH7.4、0.1mM MnCl2和2％ DMSO中的2 nM ARG1或ARG2和0.8 mM L-精氨酸和浓度不同的化合物。在37℃下温育2小时后，通过将10 μl反应物转移到在透明的384孔微孔板(Greiner #781801)中的10μl检测混合物(204μM 氨基-2-二羟硼基-6-己酸、0.25μl精氨酸酶酶混合物、0.25 μl精氨酸酶显色剂(Developer)、0.25 μl从精氨酸酶活性比色测定试剂盒(BioVisionInc.#K755-100)获得的在精氨酸酶测定缓冲液中的精氨酸酶转化酶)中，来终止精氨酸酶的酶促反应。立即将板放入读板器(Synergy™ Neo2 多模式微板读取器)中以在37℃下570 nm处监测吸收。在12至20分钟处的吸收值用于计算化合物的效价。DMSO空白的值(最小抑制＝100％活性)用作阴性对照。通过将8 μl的酶和DMSO混合物添加到10 μl的检测混合物中，然后添加2 μl的L-精氨酸，来建立阳性对照(最大抑制＝0％活性)。使用等式1来计算活性百分比。Abs570nm为给定化合物浓度下的值：
使用等式2，通过GraphPad Prism计算导致酶活性50％损失的化合物的浓度(IC 50)，其中N为希尔系数(Hill coefficient)：
进行复筛以鉴定测试化合物对偶联酶的任何抑制作用。将10 μl的0.26 mM尿素与在10 mM磷酸钠, pH 7.4、0.1 mM MnCl2和2％ DMSO中的不同浓度的化合物添加到10 μl的检测混合物、而不是精氨酸酶酶促反应混合物中。如上所述在570 nm处监测吸收。无底物空白(无尿素；最大抑制＝0％活性)和DMSO空白(最小抑制＝100％活性)的值分别用作阳性和阴性对照。对于不抑制任何偶联酶的化合物，预期会有平坦的剂量反应曲线。复筛中的不活跃性被用于确认结果准确反映了ARG1和ARG2的IC50值。
制备并评估了另外的化合物，这些化合物的结构和活性示于下表1中。制备方法使用与上文实施例类似的合成方法。
表1：具体实施例(效价：hARG1：+是指>1 μM，++是指100 nM至1 μM，+++是指<100nM)
本文描述了本发明的特定实施方案，包括发明人已知的用于实施本发明的最佳模式。在阅读上文描述后，所公开的实施方案的变型对于本领域技术人员而言可能变得明显，并且预期那些技术人员可以适当地采用这样的变型。因此，本发明旨在以不同于本文具体描述的方式来实施，并且本发明包括适用法律允许的所附权利要求书中所述主题的所有修改和等同形式。此外，除非本文另有说明或者与上下文明显矛盾，否则本发明涵盖上述要素在其所有可能的变型中的任何组合。
本说明书中引用的所有出版物、专利申请、检索号和其他参考文献都通过引用并入本文，如同每个单独的出版物或专利申请均被明确地和单独地指出通过引用并入。
Claims (74)
1.一种具有式(I)的化合物
或其药学上可接受的盐、水合物或溶剂化物，其中，
X为N或CR4a；
各R1独立地为H或C1-8烷基；
R2为H或CH3；
各R3独立地为H或C1-8烷基；或两个R3基团连接在一起以形成未取代或被1至4个Ra取代的5或6元环；
各R4a、R4b、R4c和R4d独立地选自：H、卤素、CN、C1-8烷基、C1-8烷氧基、C1-8羟烷基、C1-8卤代烷基、C1-8卤代烷氧基、-X1-Y、-X1-SO2R5a和-X1-NR5bR5c；
各R5a、R5b和R5c独立地选自：H、C1-8烷基、C1-8卤代烷基、C1-8烷基C(O)-、C3-7环烷基、3至7元杂环烷基、芳基、杂芳基和氨基酸，或R5b和R5c连接在一起以形成4至6元环；且其中所述4至6元环、C3-7环烷基或3至7元杂环烷基、芳基和杂芳基中的每一个未取代或被1至4个Rb取代；
各X1为键、-O-、C1-6亚烷基或-O-C1-6亚烷基，其中所述亚烷基部分未取代或被1至4个Rc和0或1个氧代基取代；
各Ra、Rb和Rc独立地为卤素、CN、OH、NH2、CO2H、C1-4烷基、C1-4卤代烷基、C3-6环烷基和苯基，或两个Rc结合以形成未取代或被1至3个Rd取代的C3-6环烷基；
各Y独立地为苯基、5或6元杂芳基、3至7元杂环烷基或C3-6环烷基，其中的每一个未取代或被1至3个Rd取代；和
各Rd独立地为卤素、C1-4烷基、氨基、氨基C1-4烷基、C1-4卤代烷基、OH和C1-4羟烷基。
2.根据权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐、水合物或溶剂化物，其中：
X为N或CR4a；
各R1独立地为H或C1-8烷基；
R2为H或CH3；
各R3独立地为H或C1-8烷基；或两个R3基团连接在一起以形成未取代或被1至4个Ra取代的5或6元环；
各R4a、R4b、R4c和R4d独立地选自：H、卤素、CN、C1-8烷基、C1-8烷氧基、C1-8羟烷基、C1-8卤代烷基、-X1-Y、-X1-SO2R5a和-X1-NR5bR5c；
各R5a、R5b和R5c独立地选自：H、C1-8烷基、C1-8卤代烷基、C1-8烷基C(O)-、C3-7环烷基、3至7元杂环烷基、芳基、杂芳基和氨基酸，或R5b和R5c连接在一起以形成4至6元环；且其中所述4至6元环、C3-7环烷基或3至7元杂环烷基、芳基和杂芳基中的每一个未取代或被1至4个Rb取代；
各X1为键或未取代或被1至4个Rc取代的C1-6亚烷基；
各Ra、Rb和Rc独立地为卤素、CN、OH、NH2、C1-4烷基、C1-4卤代烷基、C3-6环烷基和苯基，或两个Rc结合以形成C3-6环烷基；
各Y独立地为苯基或5或6元杂芳基，其中的每一个未取代或被1至3个Rd取代；且
各Rd独立地为卤素、C1-4烷基、氨基、氨基C1-4烷基、C1-4卤代烷基、OH和C1-4羟烷基。
3.根据权利要求1或2所述的化合物，其具有下式：
4.根据权利要求1或2所述的化合物，其具有下式：
5.根据权利要求4所述的化合物，其具有下式：
6.根据权利要求5所述的化合物，其具有下式：
7.根据权利要求6所述的化合物，其具有下式：
8.根据权利要求7所述的化合物，其具有下式：
9.根据权利要求8所述的化合物，其具有下式：
10.根据权利要求8所述的化合物，其具有下式：
11.根据权利要求8所述的化合物，其具有下式：
12.根据权利要求11所述的化合物，其中R4b选自：H、CH3、CN、CF3、F和Cl。
13.根据权利要求11所述的化合物，其具有下式：
14.根据权利要求11所述的化合物，其具有下式：
15.根据权利要求14所述的化合物，其具有选自以下的式：
16.根据权利要求1或2所述的化合物，其选自表1的那些化合物。
17.一种药物组合物，其包含根据权利要求1至16中任一项所述的化合物和药学上可接受的赋形剂。
18.一种治疗至少部分由ARG1、ARG2或ARG1和ARG2两者介导的疾病、病症或病况的方法，所述方法包括给予有此需要的受试者治疗有效量的根据权利要求1至16中任一项所述的化合物。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述疾病、病症或病况至少部分由ARG1介导。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述疾病、病症或病况至少部分由ARG2介导。
21.根据权利要求18所述的方法，其中所述疾病、病症或病况至少部分由ARG1和ARG2介导。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其中所述化合物以有效于逆转、停止或减缓精氨酸酶介导的免疫抑制的进展的量给予。
23.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其中所述疾病、病症或病况为癌症。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述癌症为前列腺癌、结肠癌、直肠癌、胰腺癌、子宫颈癌、胃癌、子宫内膜癌、脑癌、肝癌、膀胱癌、卵巢癌、睾丸癌、头癌、颈癌、皮肤癌(包括黑色素瘤和基底细胞癌)、间皮内膜癌、白血球癌(包括淋巴瘤和白血病)、食道癌、乳腺癌、肌肉癌、结缔组织癌、肺癌(包括小细胞肺癌和非小细胞肺癌)、肾上腺癌、甲状腺癌、肾癌或骨癌；或为结肠直肠癌、头颈癌、神经胶母细胞瘤、间皮瘤、肾细胞癌、胃癌、肉瘤(包括卡波西氏肉瘤)、绒膜癌、皮肤基底细胞癌或睾丸精原细胞瘤。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述癌症选自：黑色素瘤、结肠直肠癌、胰腺癌、乳腺癌、前列腺癌、肺癌、白血病、脑肿瘤、淋巴瘤、卵巢癌、卡波西氏肉瘤、肾细胞癌、头颈癌和食道癌。
26.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其中所述疾病、病症或病况为免疫相关疾病、病症或病况。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述免疫相关疾病、病症或病况选自：类风湿性关节炎、肾衰竭、狼疮、哮喘、银屑病、结肠炎、胰腺炎、过敏、纤维化、贫血、纤维肌痛、阿尔茨海默病、充血性心力衰竭、中风、主动脉瓣狭窄、动脉硬化症、骨质疏松、帕金森病、感染、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎、过敏性接触性皮炎及其他湿疹、系统性硬化症和多发性硬化症。
28.一种组合，其包含根据权利要求1至16中任一项所述的化合物和至少一种另外的治疗剂。
29.根据权利要求28所述的组合，其中所述至少一种另外的治疗剂为化学治疗剂、免疫和/或炎症调节剂、或放射。
30.根据权利要求28所述的组合，其中所述至少一种另外的治疗剂调节受试者的腺苷水平。
31.根据权利要求30所述的组合，其中所述至少一种另外的治疗剂通过抑制CD73来调节受试者的腺苷水平。
32.根据权利要求30所述的组合，其中所述至少一种另外的治疗剂通过抑制A2aR和/或A2bR来调节受试者的腺苷水平。
33.根据权利要求28所述的组合，其中所述至少一种另外的治疗剂为免疫检查点抑制剂。
34.根据权利要求33所述的组合，其中所述免疫检查点抑制剂阻断PD1、PDL1、BTLA、LAG3、B7家族成员、TIM3、TIGIT或CTLA4中的至少一个的活性。
35.根据权利要求34所述的组合，其中所述免疫检查点抑制剂阻断PD1或PDL1的活性。
36.根据权利要求35所述的组合，其中所述免疫检查点抑制剂选自：纳武单抗(nivolumab)、帕博利珠单抗(pembrolizumab)、拉利珠单抗(lambrolizumab)、阿维鲁单抗(avelumab)、阿特珠单抗(atezolizumab)和德瓦鲁单抗(durvalumab)。
37.根据权利要求35或36所述的组合，其进一步包含阻断TIGIT的活性的另外的治疗剂。
38.根据权利要求37所述的组合，其中所述另外的治疗剂通过活化TIGIT的配体来阻断其活性。
39.根据权利要求33所述的组合，其中所述免疫检查点抑制剂阻断TIGIT的活性。
40.根据权利要求39所述的组合，其中所述免疫检查点抑制剂通过活化TIGIT的配体来阻断其活性。
41.根据权利要求33至40中任一项所述的组合，其进一步包含调节受试者的腺苷水平的治疗剂。
42.根据权利要求41所述的组合，其中所述治疗剂通过抑制CD73来调节受试者的腺苷水平。
43.根据权利要求41所述的组合，其中所述治疗剂通过抑制A2aR和/或A2bR来调节受试者的腺苷水平。
44.根据权利要求30至43中任一项所述的组合，其进一步包含化学治疗剂。
45.根据权利要求44所述的组合，其中所述化学治疗剂包含基于铂或基于蒽环类的化学治疗剂。
46.根据权利要求45所述的组合，其中所述化学治疗剂选自：顺铂(cisplatin)、卡铂(carboplatin)、奥沙利铂(oxaliplatin)和多柔比星(doxorubicin)。
47.根据权利要求30至46中任一项所述的组合，其进一步包含放射。
48.根据权利要求28所述的组合，其中所述至少一种另外的治疗剂为化学治疗剂。
49.根据权利要求48所述的组合，其中所述化学治疗剂包含基于铂或基于蒽环类的化学治疗剂。
50.根据权利要求49所述的组合，其中所述化学治疗剂选自：顺铂、卡铂、奥沙利铂和多柔比星。
51.根据权利要求48至50中任一项所述的组合，其进一步包含放射。
52.一种治疗受试者的癌症的方法，所述方法包括给予所述受试者有效量的根据权利要求1至16中任一项所述的化合物和至少一种另外的治疗剂。
53.根据权利要求52所述的方法，其中所述至少一种另外的治疗剂为化学治疗剂、免疫和/或炎症调节剂、或放射。
54.根据权利要求52所述的方法，其中所述至少一种另外的治疗剂调节受试者的腺苷水平。
55.根据权利要求54所述的方法，其中所述至少一种另外的治疗剂通过抑制CD73来调节受试者的腺苷水平。
56.根据权利要求54所述的方法，其中所述至少一种另外的治疗剂通过抑制A2aR和/或A2bR来调节受试者的腺苷水平。
57.根据权利要求52所述的方法，其中所述至少一种另外的治疗剂为免疫检查点抑制剂。
58.根据权利要求57所述的方法，其中所述免疫检查点抑制剂阻断PD1、PDL1、BTLA、LAG3、B7家族成员、TIM3、TIGIT或CTLA4中的至少一个的活性。
59.根据权利要求58所述的方法，其中所述免疫检查点抑制剂阻断PD1或PDL1的活性。
60.根据权利要求59所述的方法，其中所述免疫检查点抑制剂选自：纳武单抗、帕博利珠单抗、拉利珠单抗、阿维鲁单抗、阿特珠单抗和德瓦鲁单抗。
61.根据权利要求59或60所述的方法，其进一步包含阻断TIGIT的活性的另外的治疗剂。
62.根据权利要求61所述的方法，其中所述另外的治疗剂通过活化TIGIT的配体来阻断其活性。
63.根据权利要求57所述的方法，其中所述免疫检查点抑制剂阻断TIGIT的活性。
64.根据权利要求63所述的方法，其中所述免疫检查点抑制剂通过活化TIGIT的配体来阻断其活性。
65.根据权利要求57至64中任一项所述的方法，其进一步包括给予调节所述受试者的腺苷水平的治疗剂。
66.根据权利要求65所述的方法，其中所述治疗剂通过抑制CD73来调节所述受试者的腺苷水平。
67.根据权利要求65所述的方法，其中所述治疗剂通过抑制A2aR和/或A2bR来调节所述受试者的腺苷水平。
68.根据权利要求54至67中任一项所述的方法，其进一步包括化学治疗剂。
69.根据权利要求68所述的方法，其中所述化学治疗剂包含基于铂或基于蒽环类的化学治疗剂。
70.根据权利要求69所述的方法，其中所述化学治疗剂选自：顺铂、卡铂、奥沙利铂和多柔比星。
71.根据权利要求68至70中任一项所述的方法，其进一步包括放射。
72.根据权利要求52至71中任一项所述的方法，其中所述化合物和所述至少一种另外的治疗剂组合给予。
73.根据权利要求52至71中任一项所述的方法，其中所述化合物和所述至少一种另外的治疗剂依次给予。
74.根据权利要求52至71中任一项所述的方法，其中给予所述化合物和所述至少一种另外的治疗剂的所述治疗周期交迭。
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