Die
Rezeptor-Tyrosinkinasen bestehen aus einer Vielzahl von Transmembranrezeptoren
mit unterschiedlicher biologischer Wirksamkeit. So wurden ungefähr 20 verschiedene
Unterfamilien von Rezeptor-Tyrosinkinasen identifiziert. Eine Tyrosinkinase-Unterfamilie,
die die Bezeichnung EGFR- oder HER-Unterfamilie trägt, besteht
aus EGFR, HER2, HER3 und HER4. Zu den Liganden dieser Rezeptor-Unterfamilie
zählen
der Epithel-Wachstumsfaktor (EGF), der Gewebewachstumsfaktor (TGF-α), Amphiregulin,
HB-EGF, Betacellulin und Heregulin. Die Insulin-Unterfamilie, zu
der INS-R, IGF-IR und IR-R zählen,
stellt eine weitere Unterfamilie dieser Rezeptor-Tyrosinkinasen
dar. Die PDGF-Unterfamilie
beinhaltet den PDGF-α-
and -β-Rezeptor,
CSFIR, c-kit und FLK-II. Außerdem
gibt es die FLK-Familie, die aus dem Kinaseinsertdomänenrezeptor
(KDR) oder VEGFR-2, der fötalen
Leberkinase-1 (FLK-1 ), der fötalen
Leberkinase-4 (FLK-4)
und der fms-Tyrosinkinase-1 (flt-1) oder VEGFR-1 besteht. Die PDGF- und FLK-Familie
werden üblicherweise
aufgrund der zwischen den beiden Gruppen bestehenden Ähnlichkeiten
in der Gruppe der Splitkinase-Domänen Rezeptor-Tyrosinkinasen zusammengefasst
(Laird, A. D. und J. M. Cherrington, Expert. Opin. Investig. Drugs
12(1): 51-64, 2003). Für eine
genaue Diskussion der Rezeptor-Tyrosinkinasen siehe die Arbeit von
Plowman et al., DN & P 7(6):334-339, 1994, die hiermit
durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Die
zytosolischen Tyrosinkinasen bestehen ebenfalls aus einer Vielzahl
von Unterfamilien, darunter Src, Frk, Btk, Csk, Abl, Zap70, Fes/Fps,
Fak, Jak, Ack, and LIMK. Jede dieser Unterfamilien ist weiter in
verschiedene Untergruppen unterteilt. So stellt zum Beispiel die
Src-Unterfamilie eine der größten Unterfamilien dar.
Sie beinhaltet Src, Yes, Fyn, Lyn, Lck, Blk, Hck, Fgr und Yrk. Die
Src-Enzymunterfamilie
wurde mit der Onkogenese in Verbindung gebracht. Für eine genauere
Diskussion der zytosolischen Tyrosinkinasen, siehe die Arbeit von
Bolen, Oncogene, 8:2025-2031 (1993), die hiermit durch Bezugnahme
aufgenommen wird.
Sowohl
die Rezeptor-Tyrosinkinasen als auch die zytosolischen Tyrosinkinasen
sind an Signalübertragungswegen
der Zelle, die zu Leidenszuständen
wie Krebs, Schuppenflechte und Hyperimmunreaktionen führen, beteiligt.
Krebs
ist eine Krankheit, deren Ursachen in einer gestörten Signaltransduktion zu
sehen sind. Insbesondere deregulierte Signaltransduktion über Tyrosinkinasen
spielt eine Hauptrolle beim Wachstum und der Ausbreitung von Krebs
(Blume-Jensen, P.
und T. Hunter, Nature 411: 355-365, 2001; Hanahan D. und R. A. Weinberg,
Cell 100:57-70, 2000). Tyrosinkinasen und insbesondere Rezeptor-Tyrosinkinasen sowie
die an sie bindenden Wachstumsfaktoren können so an deregulierter Apoptose,
Gewebeinvasion, Metastasierung und allgemein an Signaltransduktionsmechanismen,
die zu Krebs führen,
beteiligt sein.
Rezeptor-Tyrosinkinasen
spielen insbesondere eine Rolle bei der Angiogenese, ein weiterer
wichtiger Mechanismus beim Wachstum und Ausbreitung von Krebs (Mustonen
und Alitalo, J. Cell Biol. 129:895-898, 1995). Eine dieser Rezeptor-Tyrosinkinasen ist
die fötale
Leberkinase 1, auch FLK-1 genannt. Das menschliche Analog der FLK-1
ist der kinase-insert-domänenhaltige
Rezeptor KDR, der auch unter der Bezeichnung Gefäßendothelzellenwachstumsfaktorrezeptor
2 bzw. VEGFR-2 bekannt ist, da er VEGF hochaffin bindet. Die Maus-Version
dieses Rezeptors wurde NYK genannt (Oelrichs et al., Oncogene 8(1):11-15,
1993). VEGF und KDR stellen ein Liganden-Rezeptor-Paar dar, das
eine wesentliche Rolle bei der Proliferation der Gefäßendothelzellen
und der Bildung und Sprossung der Blutgefäße, die als Vaskulogenese bzw.
Angiogenese bezeichnet werden, spielt.
Die
Angiogenese ist durch eine übermäßig starke
Aktivität
des Gefäßendothelwachstumsfaktors (VEGF)
gekennzeichnet. Der VEGF besteht eigentlich aus einer Familie von
Liganden (Klagsburn und D'Amore,
Cytokine & Growth
Factor Reviews 7:259-270, 1996). Der VEGF bindet den hochaffinen
transmembranösen
Tyrosinkinaserezeptor KDR und die verwandte fms-Tyrosinkinase-1,
auch unter der Bezeichnung Flt-1 oder Gefäßendothelzellenwachstumsfaktorrezeptor
1 (VEGFR-1) bekannt. Aus Zellkultur- und Gen-Knockout-Versuchen
geht hervor, dass jeder Rezeptor zu unterschiedlichen Aspekten der
Angiogenese beiträgt.
Der KDR führt
die mitogene Funktion des VEGF herbei, während Flt-1 nicht-mitogene
Funktionen, wie diejenigen, die mit der Zelladhäsion in Zusammenhang stehen,
zu modulieren scheint. Eine Hemmung des KDR moduliert daher das
Niveau der mitogenen VEGF-Aktivität. Tatsächlich wurde gezeigt, dass
das Tumorwachstum von der antiangiogenen Wirkung der VEGF-Rezeptor-Antagonisten
beeinflusst wird (Kim et al., Nature 362, S. 841-844, 1993).
Die
VEGF-Expression ist auch in hypoxischen Regionen von tierischen
und menschlichen Tumoren neben Nekrosezonen stark erhöht. Der
VEGF wird außerdem
durch die Expression der Onkogene ras, raf, src und p53-Mutante
(die alle bei der Bekämpfung
von Krebs von Bedeutung sind) hinaufreguliert. Monoklonale anti-VEGF-Antikörper hemmen
bei der Nacktmaus das Wachstum menschlicher Tumore. Die gleichen
Tumorzellen exprimieren in Kultur weiterhin VEGF, aber hier verringern
die Antikörper
die Zellteilungsrate nicht, d.h. der aus Tumoren stammende VEGF
wirkt nicht als autokriner mitogener Faktor. Der VEGF trägt stattdessen in
vivo dadurch zum Tumorwachstum bei, dass er durch seine parakrine
Gefäßendothelzellen-Chemotaxis- und
-Mitogeneseaktivität
die Angiogenese fördert.
Die monoklonalen anti-VEGF-Antikörper
hemmen auch das Wachstum von typischerweise weniger stark vaskularisierten
Human-Kolonkarzinomen
bei thymuslosen Mäusen
und verringern die Anzahl der aus inokulierten Zellen entstehenden
Tumore.
Feste
Tumore können
mit Tyrosinkinaseinhibitoren behandelt werden, da diese Tumore für die Bildung der
zur Unterstützung
ihres Wachstums erforderlichen Blutgefäße auf Angiogenese angewiesen
sind. Zu diesen festen Tumoren zählen
die Monozytenleukämie,
Hirn-, Urogenital-, Lymphsystem-, Magen-, Kehlkopf- und Lungenkarzinom,
darunter Lungenadenokarzinom und kleinzelliges Lungenkarzinom.
Zu
weiteren Beispielen fester Tumore zählen Karzinome, bei denen eine Überexpression
oder Aktivierung von Raf-aktivierenden Onkogenen (z.B. K-ras, erb-B)
beobachtet wird. Zu diesen Karzinomen zählen Bauchspeicheldrüsen- und
Brustkarzinom. Hemmstoffe dieser Tyrosinkinasen und/oder Raf-Kinasen
eignen sich daher zur Vorbeugung und Behandlung von proliferativen
Krankheiten, die durch diese Enzyme bedingt sind.
Die
angiogene Aktivität
des VEGF ist nicht auf Tumore beschränkt. Der VEGF ist auch für die bei
diabetischer Retinopathie in bzw. in der Nähe der Retina produzierte angiogene
Aktivität
verantwortlich. Dieses Gefäßwachstum
in der Retina führt
zu verminderter Sehkraft und schließlich zur Erblindung. Die VEGF- mRNA- und -protein-Spiegel
im Auge, die zur Gefäßneubildung
führen,
werden durch Leiden wie Netzhautvenenokklusion beim Primaten sowie
verringertem pO2-Spiegel bei der Maus, weiter erhöht. Intraokular
injizierte monoklonale anti-VEGF-Antikörper oder
VEGF-Rezeptor-Immunkonjugate, hemmen sowohl im Primaten- als auch im Nagetiermodell
die Gefäßneubildung
im Auge. Unabhängig
vom Grund der Induktion des VEGF bei der diabetischen Retinopathie
des Menschen, eignet sich die Hemmung des VEGFR im Auge zur Behandlung dieser
Krankheit.
Die
Expression eines VEGF-bindenden Konstrukts von Flk-1, Flt-1, dem
zur Entfernung der zytoplasmatischen Tyrosinkinasedomänen, jedoch
unter Beibehaltung eines Membranankers, verkürzten Maus-KDR-Rezeptorhomologs,
in Viren stoppt praktisch das Wachstum eines transplantierbaren
Glioblastoms bei der Maus, vermutlich aufgrund des dominant-negativen
Mechanismus der Heterodimerbildung mit transmembranösen Endothelzellen-VEGF-Rezeptoren.
Embryostammzellen, die in der Nacktmaus üblicherweise in Form von festen
Tumoren wachsen, bilden bei Knock-out aller beider VEGF-Allele keine
nachweisbaren Tumore. Aus diesen Daten gemeinsam geht die Rolle
des VEGF beim Wachstum fester Tumore hervor. Die Hemmung von KDR
bzw. Flt-1 ist an der pathologischen Angiogenese beteiligt, und
Hemmstoffe dieser Rezeptoren eignen sich zur Behandlung von Krankheiten,
bei denen Angiogenese einen Teil der Gesamtpathologie, z.B. Entzündung, diabetische
Retina-Vaskularisierung sowie verschiedene Formen von Krebs, darstellt,
da bekannt ist, dass das Tumorwachstum angiogeneseabhängig ist
(Weidner et al., N. Engl. J. Med., 324, S. 1-8, 1991).
Die
vorliegende Erfindung richtet sich auf Verbindungen, die VEGFR regulieren,
modulieren oder hemmen können
und deren Verwendung zur Vorbeugung und/oder Behandlung von Erkrankungen
im Zusammenhang mit unregulierter oder gestörter VEGFR-Aktivität. Insbesondere
lassen sich die erfindungsgemäßen Verbindungen
deshalb bei der Behandlung gewisser Krebsformen einsetzen, sowie
bei durch pathologische Angiogenese bedingten Erkrankungen wie diabetische
Retinopathie oder Entzündungen.
Weiterhin
können
erfindungsgemäße Verbindungen
zur Isolierung und zur Untersuchung der Aktivität oder Expression von VEGFR
verwendet werden. Außerdem
eigenen sie sich insbesondere zur Verwendung in diagnostischen Verfahren
zu Erkrankungen im Zusammenhang mit unregulierter oder gestörter VEGFR-Aktivität.
Bei
Angiopoieten 1 (Ang1), einem Liganden für die endothelspezifische Rezeptor-Tyrosinkinase TIE-2, handelt
es sich um einen neuen angiogenen Faktor (Davis et al, Cell, 1996,
87:1161-1169; Partanen et al, Mol. Cell Biol., 12:1698-1707 (1992);
US-Patent Nr. 5,521,073; 5,879,672; 5,877,020; und 6,030,831). Das
Akronym TIE steht für „Tyrosinkinase
mit Ig- und EGF-Homologiedomänen". TIE wird zur Identifizierung
einer Klasse von Rezeptor-Tyrosinkinasen verwendet, die ausschließlich in
Gefäßendothelzellen
und frühen
hämopoietischen
Zellen exprimiert werden. TIE-Rezeptorkinasen sind typischerweise
durch das Vorhandensein einer EGF-ähnlichen Domäne und einer
Immunglobulin (IG)-ähnlichen
Domäne
charakterisiert, die aus extrazellulären Faltungseinheiten, die
durch Disulfidbrückenbindungen
zwischen den Ketten stabilisiert sind, besteht (Partanen et al.,
Curr. Topics Microbiol. Immunol., 1999, 237:159-172). Im Gegensatz
zu VEGF, der seine Funktion während
der frühen
Stadien in der Gefäßentwicklung
ausübt,
wirken Ang1 und sein Rezeptor TIE-2 während der späteren Stadien
in der Gefäßentwicklung,
d.h. während
der Gefäßumbildung
(Umbildung bezieht sich auf die Bildung eines Gefäßlumens)
und Reifung (Yancopoulos et al., Cell, 1998, 93:661-664; Peters, K.G.,
Circ. Res., 1998, 83(3):342-3; Suri et al., Cell 87, 1171-1180 (1996)).
Demzufolge
würde man
erwarten, dass eine Hemmung von TIE-2 die Umbildung und Reifung
eines durch Angiogenese initiierten neuen Gefäßsystems und dadurch den Angiogeneseprozeß unterbrechen
sollte. Weiterhin würde
eine Hemmung an der Kinasedomäne-Bindungsstelle
von VEGFR-2 die Phosphorylierung von Tyrosinresten blockieren und
dazu dienen, die Initiation der Angiogenese zu unterbrechen. Daher
darf man annehmen, dass die Hemmung von TIE-2 und/oder VEGFR-2 die
Tumorangiogenese verhindern und dazu dienen sollte, das Tumorwachstum
zu verlangsamen oder vollständig
zu beseitigen. Dementsprechend könnte man
mit Inhibitoren von TIE-2 und/oder VEGFR-2 eine Behandlung von Krebs
und anderen mit unangemessener Angiogenese einhergehenden Erkrankungen
bereitstellen.
Die
vorliegende Erfindung richtet sich auch auf Verbindungen, die TIE-2
regulieren, modulieren oder hemmen können und deren Verwendung zur
Vorbeugung und/oder Behandlung von Erkrankungen im Zusammenhang
mit unregulierter oder gestörter
TIE-2-Aktivität.
Insbesondere lassen sich die erfindungsgemäßen Verbindungen deshalb bei
der Behandlung gewisser Krebsformen einsetzen, sowie bei durch pathologische Angiogenese
bedingten Erkrankungen wie diabetische Retinopathie oder Entzündungen.
Weiterhin
können
erfindungsgemäße Verbindungen
zur Isolierung und zur Untersuchung der Aktivität oder Expression von TIE-2
verwendet werden. Außerdem
eigenen sie sich insbesondere zur Verwendung in diagnostischen Verfahren
zu Erkrankungen im Zusammenhang mit unregulierter oder gestörter TIE-2-Aktivität.
Weiterhin
können
die erfindungsgemäßen Verbindungen
verwendet werden, um bei gewissen existierenden Krebschemotherapien
und -bestrahlungen additive oder synergistische Effekte bereitzustellen, und/oder
können
dazu verwendet werden, um die Wirksamkeit gewisser existierender
Krebschemotherapien und -bestrahlungen wiederherzustellen.
Die
vorliegende Erfindung betrifft weiterhin die Verbindungen als Inhibitoren
von Raf-Kinasen. Protein-Phosphorylierung ist ein fundamentaler
Prozess für
die Regulation von Zellfunktionen. Die koordinierte Wirkung von
sowohl Proteinkinasen als auch Phosphatasen kontrolliert die Phosphorylierungsgrade
und folglich die Aktivität
spezifischer Zielproteine. Eine der vorherrschenden Rollen der Protein-Phosphorylierung
ist bei der Signaltransduktion, wenn extrazelluläre Signale amplifiziert und
durch eine Kaskade von Protein-Phosphorylierungs- und Dephosphorylierungsereignissen,
z. B. im p21ras/raf-Weg propagiert werden.
Das
p21ras-Gen wurde als ein Onkogen der Harvey-
und Kirsten-Ratten-Sarkom-Viren
(H-Ras bzw. K-Ras) entdeckt. Beim Menschen wurden charakteristische
Mutationen im zellulären
Ras-Gen (c-Ras) mit vielen verschiedenen Krebstypen in Verbindung
gebracht. Von diesen mutanten Allelen, die Ras konstitutiv aktiv machen,
wurde gezeigt, dass sie Zellen, wie zum Beispiel die murine Zelllinie
NIH 3T3, in Kultur transformieren.
Das
p21ras-Onkogen ist ein wichtiger Faktor
bei der Entwicklung und Progression humaner solider Karzinome und
ist bei 30 % aller humaner Karzinome mutiert (Bolton et al. (1994)
Ann. Rep. Med. Chem., 29, 165-74; Bos. (1989) Cancer Res., 49, 4682-9).
In seiner normalen, nicht mutierten Form ist das Ras-Protein ein
Schlüsselelement
der Signaltransduktionskaskade, die durch Wachstumsfaktor-Rezeptoren
in fast allen Geweben gesteuert wird (Avruch et al. (1994) Trends
Biochem. Sci., 19, 279-83).
Biochemisch
ist Ras ein Guanin-Nukleotid-bindendes Protein, und der Zyklus zwischen
einer GTP-gebundenen aktivierten und einer GDP-gebundenen ruhenden
Form wird von Ras-endogener GTPase-Aktivität und anderen Regulatorproteinen
strikt kontrolliert. Das Ras-Genprodukt bindet an Guanintriphosphat
(GTP) und Guanindiphosphat (GDP) und hydrolysiert GTP zu GDP. Ras
ist im GTP-gebundenen Zustand aktiv. In den Ras-Mutanten in Krebszellen
ist die endogene GTPase-Aktivität
abgeschwächt,
und folglich gibt das Protein konstitutive Wachstumssignale an „Downstream"-Effektoren, wie
zum Beispiel an das Enzym Raf-Kinase ab. Dies führt zum krebsartigen Wachstum
der Zellen, die diese Mutanten tragen (Magnuson et al. (1994) Semin. Cancer
Biol., 5, 247-53). Das Ras-Proto-Onkogen benötigt ein funktionell intaktes
C-Raf-1-Proto-Onkogen,
um in höheren
Eukaryoten durch Rezeptor- und Nicht-Rezeptor-Tyrosin-Kinasen initiierte
Wachstums- und Differenzierungssignale zu transduzieren.
Aktiviertes
Ras ist für
die Aktivierung des C-Raf-1-Proto-Onkogens notwendig, die biochemischen Schritte,
durch die Ras die Raf-1-Protein-(Ser/Thr)-Kinase aktiviert, sind
jedoch inzwischen gut charakterisiert. Es wurde gezeigt, dass das
Inhibieren des Effekts von aktivem Ras durch Inhibition des Raf-Kinase-Signalwegs
mittels Verabreichung von deaktivierenden Antikörpern gegen Raf-Kinase oder
mittels Koexpression dominanter negativer Raf-Kinase oder dominanter
negativer MEK (MAPKK), dem Substrat der Raf-Kinase, zur Reversion
transformierter Zellen und zum normalen Wachstumsphänotyp führt (siehe:
Daum et al. (1994) Trends Biochem. Sci., 19, 474-80; Fridman et
al. (1994) J Biol. Chem., 269, 30105-8; Kolch et al. (1991) Nature,
349, 426-28); Besprechung Weinstein-Oppenheimer et al. Pharm. & Therap. (2000),
88, 229-279).
Auf ähnliche
Weise wurde die Inhibition von Raf-Kinase (durch Antisense-Oligodesoxynukleotide)
in vitro und in vivo mit der Inhibition des Wachstums einer Reihe
verschiedener humaner Tumortypen in Beziehung gebracht (Monia et
al., Nat. Med. 1996, 2, 668-75).
Raf-Serin-
und Threonin-spezifische Protein-Kinasen sind zytosolische Enzyme,
die das Zellwachstum in einer Reihe verschiedener Zellsysteme stimulieren
(Rapp, U.R., et al. (1988) in The Oncogene Handbook; T. Curran,
E.P. Reddy und A. Skalka (Hrsg.) Elsevier Science Publishers; Niederlande,
S. 213-253; Rapp, U.R., et al. (1988) Cold Spring Harbor Sym. Quant.
Biol. 53:173-184; Rapp, U.R., et al.
(1990)
Inv Curr. Top. Microbiol. Immunol. Potter und Melchers (Hrsg.),
Berlin, Springer-Verlag 166:129-139).
Drei
Isozyme wurden charakterisiert:
C-Raf (Raf-1) (Bonner, T.I.,
et al. (1986) Nucleic Acids Res. 14:1009-1015). A-Raf (Beck, T.W.,
et al. (1987) Nucleic Acids Res. 15:595-609), und B-Raf (Qkawa,
S., et al. (1998) Mol. Cell. Biol. 8:2651-2654; Sithanandam, G.
et al. (1990) Oncogene:1775). Diese Enzyme unterscheiden sich durch
ihre Expression in verschiedenen Geweben. Raf-1 wird in allen Organen
und in allen Zelllinien, die untersucht wurden, exprimiert, und
A- und B-Raf werden in Urogenital- bzw. Hirngeweben exprimiert (Storm,
S.M. (1990) Oncogene 5:345-351).
Raf-Gene
sind Proto-Onkogene: Sie können
die maligne Transformation von Zellen initiieren, wenn sie in spezifisch
veränderten
Formen exprimiert werden. Genetische Veränderungen, die zu onkogener
Aktivierung führen,
erzeugen eine konstitutiv aktive Proteinkinase durch Entfernen oder
Interferenz mit einer N-terminalen
negativen Regulatordomäne
des Proteins (Heidecker, G., et al. (1990) Mol. Cell. Biol. 10:2503-2512; Rapp,
U.R., et al. (1987) in Oncogenes and Cancer; S. A. Aaronson, J.
Bishop, T. Sugimura, M. Terada, K. Toyoshima und P. K. Vogt (Hrsg.)
Japan Scientific Press, Tokyo). Mikroinjektion in NIH 3T3-Zellen
von onkogen aktivierten, aber nicht Wildtyp-Versionen des mit Expressionsvektoren
von Escherichia coli präparierten Raf-Proteins
führt zu
morphologischer Transormation und stimuliert die DNA-Synthese (Rapp,
U.R., et al. (1987) in Oncogenes and Cancer; S. A. Aaronson, J.
Bishop, T. Sugimura, M. Terada, K. Toyoshima, und P. K. Vogt (Hrsg.)
Japan Scientific Press, Tokyo; Smith, M. R., et al. (1990) Mol.
Cell. Biol. 10:3828-3833).
Folglich
ist aktiviertes Raf-1 ein intrazellulärer Aktivator des Zellwachstums.
Raf-1-Protein-Serin-Kinase
ist ein Kandidat für
den „Downstream"-Effektor der Mitogen-Signaltransduktion,
da Raf-Onkogene der Apoptose begegnen, die aus einer Blockade zellulärer Ras-Aktivität aufgrund
einer zellulären
Mutation (Ras-revertante Zellen) oder Mikroinjektion von Anti-Ras-Antikörpern resultiert (Rapp,
U.R., et al. (1988) in The Oncogene Handbook, T. Curran, E.P. Reddy
und A. Skalka (Hrsg.), Elsevier Science Publishers; Niederlande,
S. 213-253; Smith, M.R., et al. (1986) Nature (London) 320:540-543).
Die
C-Raf-Funktion ist für
die Transformation durch eine Reihe verschiedener Membran-gebundener Onkogene
und für
die Wachstumsstimulation durch in Seren enthaltenen Mitogene erforderlich
(Smith, M.R., et al. (1986) Nature (London) 320:540-543). Raf-1-Protein-Serin-Kinase-Aktivität wird durch
Mitogene über
die Phosphorylierung reguliert (Morrison, D.K., et al. (1989) Cell
58:648-657), welche auch die subzelluläre Verteilung bewirkt (Olah,
Z., et al. (1991) Exp. Brain Res. 84:403; Rapp, U.R., et al. (1988)
Cold Spring Harbor Sym. Quant. Biol. 53:173-184. Zu Raf-1-aktivierenden
Wachstumsfaktoren zählen
der aus Thrombozyten stammende Wachstumsfaktor (PDGF) (Morrison,
D.K., et al. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:8855-8859), der
Kolonien-stimulierende Faktor (Baccarini, M., et al. (1990) EMBO
J. 9:3649-3657), Insulin (Blackshear, P.J., et al. (1990) J. Biol.
Chem. 265:12115-12118), der epidermale Wachstumsfaktor (EGF) (Morrison,
R.K., et al. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:8855-8859), Interleukin-2
(Turner, B.C., et al. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:1227)
und Interleukin-3 und der Granulozyten-Makrophagen-Kolonien- stimulierende
Faktor (Carroll, M.P., et al. (1990) J. Biol. Chem. 265:19812-19817).
Nach
der Mitogen-Behandlung von Zellen transloziert die transient aktivierte
Raf-1-Protein-Serin-Kinase
in den perinukleären
Bereich und den Nukleus (Olah, Z., et al. (1991) Exp. Brain Res.
84:403; Rapp, U.R., et al. (1988) Cold Spring Habor Sym. Quant.
Biol. 53:173-184). Zellen, die aktiviertes Raf enthalten, sind in ihrem
Genexpressionsmuster verändert
(Heidecker, G., et al. (1989) in Genes and signal transduction in
multistage carcinogenesis, N. Colburn (Hrsg.), Marcel Dekker, Inc.,
New York, S. 339-374) und Raf-oncogenes activate transcription from
Ap-I/PEA3-dependent
promotors in transient transfection assays (Jamal, S., et al. (1990)
Science 344:463-466; Kaibuchi, K., et al. (1989) J. Biol. Chem.
264:20855-20858; Wasylyk, C., et al. (1989) Mol. Cell. Biol. 9:2247-2250).
Es
gibt mindestens zwei unabhängige
Wege für
die Raf-1-Aktivierung durch extrazelluläre Mitogene: Einen, der Proteinkinase
C (KC) beinhaltet, und einen zweiten, der durch Protein-Tyrosin-Kinasen
initiiert wird (Blackshear, P.J., et al. (1990) J. Biol. Chem. 265:12131-12134;
Kovacina, K.S., et al. (1990) J. Biol. Chem. 265:12115-12118; Morrison,
D.K., et al. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:8855-8859; Siegel,
J.N., et al. (1990) J. Biol. Chem. 265:18472-18480; Turner, B.C.,
et al. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:1227). In jedem Fall
beinhaltet die Aktivierung eine Raf-1-Protein-Phosphorylierung.
Die Raf-1-Phosphorylierung kann eine Folge einer Kinase-Kaskade
sein, die durch Autophosphorylierung amplifiziert wird, oder sie
kann vollkommen durch eine Autophosphorylierung hervorgerufen werden,
die durch Bindung eines potentiellen Aktivierungsliganden an die
Raf-1-Regulatordomäne,
analog zur PKC-Aktivierung durch Diacylglycerol initiiert wird (Nishizuka,
Y. (1986) Science 233:305-312).
Die
vorliegende Erfindung richtet sich auf Verbindungen, die Raf-Kinasen
regulieren, modulieren oder hemmen können und deren Verwendung zur
Vorbeugung und/oder Behandlung von Erkrankungen im Zusammenhang
mit unregulierter oder gestörter
Aktivität
von Raf-Kinasen. Insbesondere lassen sich die erfindungsgemäßen Verbindungen
deshalb bei der Behandlung gewisser Krebsformen einsetzen. Wie oben
bereits erwähnt,
können
die erfindungsgemäßen Verbindungen
verwendet werden, um bei gewissen existierenden Krebschemotherapien
und -bestrahlungen additive oder synergistische Effekte bereitzustellen,
und/oder können
dazu verwendet werden, um die Wirksamkeit gewisser existierender
Krebschemotherapien und -bestrahlungen wiederherzustellen.
Weiterhin
können
erfindungsgemäße Verbindungen
zur Isolierung und zur Untersuchung der Aktivität oder Expression von Raf-Kinasen
verwendet werden. Außerdem
eigenen sie sich insbesondere zur Verwendung in diagnostischen Verfahren
zu Erkrankungen im Zusammenhang mit unregulierter oder gestörter Raf-Kinasen-Aktivität.
Einer
der Hauptmechanismen, durch den die Zellregulation bewirkt wird,
ist die Transduktion der extrazellulären Signale über die
Membran, die wiederum biochemische Wege in der Zelle modulieren.
Protein-Phosphorylierung stellt einen Ablauf dar, über den
intrazelluläre
Signale von Molekül
zu Molekül
propagiert werden, was schließlich
in einer Zellantwort resultiert. Diese Signaltransduktionskaskaden
sind hoch reguliert und überlappen
häufig,
wie aus dem Vorliegen vieler Proteinkinasen wie auch Phosphatasen
hervorgeht. Phosphorylierung von Proteinen tritt vorwiegend bei
Serin-, Threonin- oder Tyrosinresten auf, und Proteinkinasen wurden
deshalb nach ihrer Spezifität
des Phosporylierungsortes, d. h. der Serin-/Threonin-Kinasen und Tyrosin-Kinasen
klassifiziert. Da Phosphorylierung ein derartig weit verbreiteter
Prozess in Zellen ist und da Zellphänotypen größtenteils von der Aktivität dieser
Wege beeinflusst werden, wird zur Zeit angenommen, dass eine große Anzahl
von Krankheitszuständen
und/oder Erkrankungen auf entweder abweichende Aktivierung oder
funktionelle Mutationen in den molekularen Komponenten von Kinasekaskaden
zurückzuführen sind.
Folglich wurde der Charakterisierung dieser Proteine und Verbindungen,
die zur Modulation ihrer Aktivität fähig sind,
erhebliche Aufmerksamkeit geschenkt (Übersichtsartikel siehe: Weinstein-Oppenheimer
et al. Pharma. &.
Therap., 2000, 88, 229-279). Verschiedene Möglichkeiten zur Hemmung, Regulation
und Modulation von Kinasen umfassen beispielsweise die Bereitstellung
von Antikörpern,
antisense-Ribozymen und Inhibitoren. In der Onkologieforschung sind
insbesondere Tyrosinkinasen vielversprechende Targets. So sind zahlreiche
synthetische kleine Moleküle
als Tyrosinkinase-Inhibitoren zur Behandlung von Krebs in der klinischen Entwicklung
z.B. Iressa® oder
Gleevec®.
Allerdings sind hier noch zahlreiche Probleme zu lösen, wie
Nebenwirkungen, Dosierung, Resistenz des Tumors, Tumorspezifität und Patientenauswahl.
In
der WO 02/44156 sind Benzimidazol-Derivate als TIE-2 und/oder VEGFR2-Inhibitoren beschrieben. In
der WO 99/32436, WO 02/062763, WO 99/32455, WO 00/42012 und der
WO 02/085857 sind Harnstoffderivate als Raf-Kinase- Inhibitoren offenbart.
In der WO 98/22103 A1 sind Arylamid-Derivate als Raf-Kinase-Inhibitoren
offenbart.
Der
Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, neue Verbindungen mit wertvollen
Eigenschaften aufzufinden, insbesondere solche, die zur Herstellung
von Arzneimitteln verwendet werden können.
Die
Identifikation und Bereitstellung von kleinen Verbindungen, die
die Signaltransduktion der Tyrosinkinasen und/oder Raf-Kinasen spezifisch
hemmen, regulieren und/oder modulieren, ist daher wünschenswert und
ein Ziel der vorliegenden Erfindung.
Es
wurde gefunden, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen und ihre Salze
bei guter Verträglichkeit
sehr wertvolle pharmakologische Eigenschaften besitzen.
Insbesondere
wurde gefunden, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen überraschenderweise wirksame
Kinase-Inhibitoren darstellen.
So
zeigen sie eine Tyrosinkinasen-inhibierende Wirkung, insbesondere
zeigen sie eine TIE-2 und/oder VEGFR-inhibierende Wirkung. Weiterhin
stellen erfindungsgemäße wirksame
Inhibitoren von Raf-Kinasen dar.
Zusammenfassung
der Erfindung
Gegenstand
der Erfindung sind oben angegebene Verbindungen der Formel I.
Für die gesamte
Erfindung gilt, dass sämtliche
Reste, die mehrfach auftreten, gleich oder verschieden sein können, d.h.
unabhängig
voneinander sind. Vor- und nachstehend haben die Reste bzw. Parameter
die bei der Formel I angegebenen Bedeutungen, falls nicht ausdrücklich etwas
anderes angegeben ist. Dementsprechend sind Gegenstand der Erfindung
insbesondere diejenigen Verbindungen der Formel I, in denen mindestens
einer der genannten Reste eine der nachstehend angegebenen bevorzugten
Bedeutungen hat.
Het
bedeutet ein aromatischer Heterozyklus mit 1, 2, 3 oder 4 N-, O-
und/oder S-Atomen,
wie beispielsweise Furanyl, Pyrrolyl, Thiophenyl, Pyrazolyl, Imidazolyl,
Isoazolyl, Oxazoyl, Thiazolyl, Pyridinyl, Pyrimidinyl, Pyranyl,
Pyrazinyl, Pyrrolyl, Pyrazidinyl, Purinyl, Pteridinyl, Azepinyl,
Diazepinyl, Indolyl, Benzofuranyl, Benzothiophenyl, Chinolinyl,
Isochinolinyl, Phenazinyl. Besonders bevorzugt bedeutet Het Pyridinyl
Aromat
bedeutet ein aromatischer C6-C10-Carbocyclus,
wie z.B. Phenyl oder Naphtyl oder Biphenyl. Aromat bedeutet besonders
bevorzugt Phenyl.
A
bedeutet Alkyl, ist unverzweigt (linear) oder verzweigt, und hat
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 C-Atome. Eine oder zwei CH2-Gruppen können durch O- oder S-Atome und/oder durch
-CH=CH-Gruppen und/oder auch 1-7 H-Atome durch Hal ersetzt sein.
A bedeutet vorzugsweise Methyl, weiterhin Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl,
Isobutyl, sek.-Butyl oder tert.-Butyl, ferner auch Pentyl, 1-, 2-
oder 3-Methylbutyl,
1,1- , 1,2- oder 2,2-Dimethylpropyl, 1-Ethylpropyl, Hexyl, 1- ,
2- , 3- oder 4-Methylpentyl,
1,1- , 1,2- , 1,3- , 2,2- , 2,3- oder 3,3-Dimethylbutyl, 1- oder
2-Ethylbutyl, 1-Ethyl-1-methylpropyl,
1-Ethyl-2-methylpropyl, 1,1,2- oder 1,2,2-Trimethylpropyl, weiter
bevorzugt z.B. Trifluormethyl.
A
bedeutet besonders bevorzugt Alkyl mit 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 C-Atomen,
vorzugsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl,
sek.-Butyl, tert.-Butyl,
Pentyl, Hexyl, Trifluormethyl, Pentafluorethyl oder 1,1,1-Trifluorethyl.
Aryl
bedeutet vorzugsweise unsubstituiertes oder ein-, zwei- oder mehrfach
durch A, Phenyl, OA, SA, OPhenyl, NH2, NA2, Hal, NO2, CN,
(CH2)mCOOR4, (CH2)mCON(R4)2, COR4,
CHO, COAryl, S(O)mA, NHCOA oder NHSO2A substituiertes Phenyl.
Hal
bedeutet F, Cl, Br oder I
Die
Bezeichnungen „Gruppe", „Rest", „Radikal", bzw. „Gruppen", „Reste", „Radikale" werden hier als Synonyme
verwendet, so wie es in der Fachwelt üblich ist.
Die
Bezeichnung „substituiert" bezieht sich vorzugsweise
auf die Substitution mit den obengenannten Substituenten, wobei
mehrere unterschiedliche Substitutionsgrade möglich sind, falls nicht anders
angegeben.
Erfindungsgemäß sind auch
alle physiologisch unbedenklichen Salze, Derivate, Solvate und Stereoisomere
dieser Verbindungen, einschließlich
deren Mischungen in allen Verhältnissen.
Die
Verbindungen der Formel I können
ein oder mehrere chirale Zentren aufweisen. Sie können dementsprechend
in verschiedenen enantiomeren Formen auftreten und in racemischer
oder in optisch aktiver Form vorliegen. Gegenstand der Erfindung
sind deshalb auch die optisch aktiven Formen (Stereoisomeren), die
Enantiomeren, die Racemate, die Diastereomeren sowie Hydrate und
Solvate dieser Verbindungen.
Da
sich die pharmazeutische Wirksamkeit der Racemate bzw. der Stereoisomeren
der erfindungsgemäßen Verbindungen
unterscheiden kann, kann es wünschenswert
sein, die Enantiomere zu verwenden. In diesen Fällen kann das Endprodukt oder
aber bereits die Zwischenprodukte in enantiomere Verbindungen, durch
dem Fachmann bekannte chemische oder physikalische Maßnahmen,
aufgetrennt oder bereits als solche bei der Synthese eingesetzt
werden.
Im
Falle racemischer Amine werden aus dem Gemisch durch Umsetzung mit
einem optisch aktiven Trennmittel Diastereomere gebildet. Als Trennmittel
eignen sich z.B. optisch aktiven Säuren, wie die R- und S-Formen
von Weinsäure,
Diacetylweinsäure,
Dibenzoylweinsäure,
Mandelsäure, Äpfelsäure, Milchsäure, geeignet
N-geschützte
Aminosäuren
(z.B. N-Benzoylprolin oder N- Benzolsulfonylprolin)
oder die verschiedenen optisch aktiven Camphersulfonsäuren. Vorteilhaft
ist auch eine chromatographische Enantiomerentrennung mit Hilfe
eines optisch aktiven Trennmittels (z.B. Dinitrobenzoylphenylglycin,
Cellulosetriacetat oder andere Derivate von Kohlenhydraten oder
auf Kieselgel fixierte chiral derivatisierte Methacrylatpolymere).
Als Laufmittel eignen sich hierfür
wässrige
oder alkoholische Lösungsmittelgemische
wie z.B. Hexan/Isopropanol/Acetonitril z.B. im Verhältnis 82:15:3.
R1 bedeutet in jedem Fall unabhängig H,
A, Aryl, OR4, SR4,
OAryl, SAryl, N(R4)2,
NHAryl, Hal, NO2, CN, (CH2)mCOOR4, (CH2)mCOOAryl, (CH2)mCON(R4)2, (CH2)mCONHAryl,
COR4, COAryl, S(O)mA,
S(O)mAryl, NHCOA, NHCOAryl, NHSO2A, NHSO2Aryl oder
SO2N(R4)2, O(CH2)n N(R4)2,
O(CH2)nNHR3, O(CH2)nNH2, O(CH2)n-morpholin, O(CH2)n-piperazin, O(CH2)n-pyrrolidin, O(CH2)n-piperidin, O-piperidin,
O(CH2)n-oxopiperazin,
O(CH2)n-oxomorpholin,
O(CH2)n-oxopyrrolidin, O(CH2)nC(CH3)2(CH2)nN(R4)2, N(CH2)nC(CH3)2(CH2)nN(R4)2, O(CH2)nN(R4)SOmA, O(CH2)nN(R4)SOmN(R4)A, O(CH2)nN(R4)SOmAryl,
(CH2)nN(R4)SOmA, (CN2)nN(R4)SOmN(R4)A, (CH2)nN(R4)SOmAryl, O(CH2)nSOmA, O(CH2)nSOmN(R4)A, O(CH2)nSOmAryl, (CH2)nSOmA,
(CH2)nSOmN(R4)A und/oder
(CH2)nSOmAryl. R1 bedeutet
besonders bevorzugt in jedem einzelnen Fall unabhängig H,
A, Hal, OH, OA, CF3 und/oder CONHA.
Ar1 bedeutet bevorzugt ein Aromat, besonders
bevorzugt bedeutet Ar1 ein ein- oder zweifach durch
R1 substituiertes Phenyl. R1 bedeutet
hier bevorzugt OH oder OA, Hal, CF3, A,
wie beispielsweise Methyl oder Isopropyl.
Ar2 bedeutet bevorzugt ein Aromat, besonders
bevorzugt unsubstituiertes Phenyl.
Ar3 bedeutet bevorzugt ein aromatischer Heterozyklus,
besonders bevorzugt bedeutet Ar3 ein einfach durch
R1 substituiertes Pyridinyl. R1 bedeutet
hier bevorzugt CONHA oder CONH2, besonders
bevorzugt CONHCH3.
Y
bedeutet bevorzugt O oder S, besonders bevorzugt O.
Z
bedeutet bevorzugt O oder CR1R1.
Z bedeutet besonders bevorzugt O.
R2 bedeutet bevorzugt H oder A, besonders
bevorzugt H.
Besonders
bevorzugt sind Verbindungen der Formel I, worin
Ar1 ein-
oder zweifach durch R1 substituiertes Phenyl,
Ar2 unsubstituiertes Phenyl,
Ar3 einfach durch R1 substituiertes
Pyridinyl,
Y O oder S,
Z O oder CR1R1,
R2 H,
R1 in jedem Fall unabhängig H, A, Hal, OH, OA, CF3 und/oder CONHA,
bedeuten, sowie ihre
pharmazeutisch unbedenklichen Salze, Derivate, Solvate und Stereoisomere,
einschließlich
deren Mischungen in allen Verhältnissen.
Besonders
bevorzugt sind deshalb Verbindungen der Formel IV,
worin
Y O oder S,
R
a in jedem Fall unabhängig A, Hal, OH, OA oder CF
3,
R
b CONHA,
o
1 oder 2,
p 1
bedeuten, sowie ihre pharmazeutisch unbedenklichen
Salze, Derivate, Solvate und Stereoisomere, einschließlich deren
Mischungen in allen Verhältnissen.
Ganz
besonders bevorzugt sind nachfolgende erfindungsgemäße Verbindungen
sowie ihre pharmazeutisch unbedenklichen Salze, Derivate, Solvate
und Stereoisomere, einschließlich
deren Mischungen in allen Verhältnissen.
- a) 4-[3-(2-Hydroxy-phenylcarbamoyl)-phenoxy]-pyridin-2-carbonsäure-methylamid
- b) 4-[4-(2-Hydroxy-phenylcarbamoyl)-phenoxy]-pyridin-2-carbonsäure-methylamid
- c) 4-[3-(2-Hydroxy-5-methyl-phenylcarbamoyl)-phenoxy]-pyridin-2-carbonsäure-methylamid
- d) 4-[4-(2-Hydroxy-5-methyl-phenylcarbamoyl)-phenoxy]-pyridin-2-carbonsäure-methylamid
- e) 4-[4-(2-Hydroxy-4-methyl-phenylcarbamoyl)-phenoxy]-pyridin-2-carbonsäure-methylamid
- f) 4-[3-(4-Fluor-2-hydroxy-phenylcarbamoyl)-phenoxy]-pyridin-2-carbonsäure-methylamid
- g) 4-[3-(5-Chlor-2-hydroxy-phenylcarbamoyl)-phenoxy]-pyridin-2-carbonsäure-methylamid
- h) 4-[3-(4-Chlor-2-hydroxy-phenylcarbamoyl)-phenoxy]-pyridin-2-carbonsäure-methylamid
- i) 4-[3-(2,5-Dimethoxy-phenylcarbamoyl)-phenoxy]-pyridin-2-carbonsäure-methylamid
- j) 4-[3-(5-Chlor-2-methoxy-phenylcarbamoyl)-phenoxy]-pyridin-2-carbonsäure-methylamid
- k) 4-[3-(5-tert-Butyl-2-hydroxy-phenylcarbamoyl)-phenoxy]-pyridin-2-carbonsäure-methylamid
- l) 4-[3-(Hydroxy-trifluormethyl-phenylcarbamoyl)-phenoxy]-pyridin-2-carbonsäure-methylamid
- m) 4-[3-(2-Methoxy-5-trifluormethyl-phenylcarbamoyl)-phenoxy]-pyridin-2-carbonsäure-methylamid
- n) 4-(3-(5-Ethansulfonyl-2-hydroxy-phenylcarbamoyl)-phenoxy]-pyridin-2-carbonsäure-methylamid
Unter
pharmazeutisch oder physiologisch unbedenklichen Derivaten versteht
man z.B. Salze der erfindungsgemäßen Verbindungen,
als auch sogenannte Prodrug-Verbindungen.
Solche Derivate sind in dem Fachmann bekannt. Eine Übersicht
zu physiologisch verträglichen
liefert Burger's
Medicinal Chemistry And Drug Discovery, 5th Edition, Vol 1: Principles
and Practice. Unter Prodrug-Verbindungen versteht man mit z.B. Alkyl-
oder Acylgruppen, Zuckern oder Oligopeptiden abgewandelte Verbindungen
der Formel I, die im Organismus rasch zu den wirksamen erfindungsgemäßen Verbindungen
gespalten oder freigesetzt werden. Hierzu gehören auch bioabbaubare Polymerderivate
der erfindungsgemäßen Verbindungen,
wie dies z.B. in Int. J. Pharm. 115 (1995), 61-67 beschrieben ist.
Als
Säureadditionssalze
kommen anorganische oder organische Salze aller physiologisch oder
pharmakologisch unbedenklichen Säuren
in Frage, beispielsweise Halogenide, insbesondere Hydrochloride
oder Hydrobromide, Lactate, Sulfate, Citrate, Tartrate, Maleate,
Fumarate, Oxalate, Acetate, Phosphate, Methylsulfonate oder p-Toluolsulfonate.
Unter
Solvaten der Verbindungen der Formel I werden Anlagerungen von inerten
Lösungsmittelmolekülen an die
Verbindungen der Formel I verstanden, die sich aufgrund ihrer gegenseitigen
Anziehungskraft ausbilden. Solvate sind beispielsweise Hydrate,
wie Monohydrate oder Dihydrate oder Alkoholate, d.h. Additionsverbindungen
mit Alkoholen wie beispielsweise mit Methanol oder Ethanol.
Der
Ausdruck "wirksame
Menge" bedeutet
die Menge eines Arzneimittels oder eines pharmazeutischen Wirkstoffes,
die eine biologische oder medizinische Antwort in einem Gewebe,
System, Tier oder Menschen hervorruft, die z.B. von einem Forscher
oder Mediziner gesucht oder angestrebt wird.
Darüber hinaus
bedeutet der Ausdruck "therapeutisch
wirksame Menge" eine
Menge, die, verglichen zu einem entsprechenden Subjekt, das diese
Menge nicht erhalten hat, folgendes zur Folge hat:
verbesserte
Heilbehandlung, Heilung, Prävention
oder Beseitigung einer Krankheit, eines Krankheitsbildes, eines
Krankheitszustandes, eines Leidens, einer Störung oder Verhinderung von
Nebenwirkungen oder auch die Verminderung des Fortschreitens einer
Krankheit, eines Leidens oder einer Störung. Die Bezeichnung "therapeutisch wirksame
Menge" umfasst auch
die Mengen, die wirkungsvoll sind, die normale physiologische Funktion
zu erhöhen.
Gegenstand
der Erfindung sind auch Mischungen der erfindungsgemäßen Verbindungen
der Formel I, z.B. Gemische zweier Diastereomere z.B. im Verhältnis 1:1,
1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:10, 1:100 oder 1:1000.
Besonders
bevorzugt handelt es sich dabei um Mischungen stereoisomerer Verbindungen.
Gegenstand
der Erfindung sind auch Verfahren zur Herstellung von Verbindungen
der Formel I sowie ihrer physiologisch unbedenklichen Salze, Derivate,
Solvate und Stereoisomere, dadurch gekennzeichnet, dass man eine
Verbindung der Formel II,
worin Ar
1 und
R
2 die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen
haben, mit einer Verbindung der Formel III,
worin Y, Ar
2,
Z und Ar
3 die in Anspruch 1 angegebenen
Bedeutungen haben und
L Cl, Br, I oder eine freie oder reaktionsfähig funktionell
abgewandelte OH-Gruppe bedeutet,
umsetzt und/oder eine Base
oder Säure
der Formel I in eines ihrer Salze umwandelt.
Es
ist auch möglich
die Reaktionen jeweils stufenweise durchzuführen.
Die
Ausgangsverbindungen sind in der Regel bekannt. Sind sie neu, so
können
sie nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden.
Die
Ausgangsstoffe können,
falls erwünscht,
auch in situ gebildet werden, so dass man sie aus dem Reaktionsgemisch
nicht isoliert, sondern sofort weiter zu den Verbindungen der Formel
I umsetzt.
Die
Ausgangsstoffe können
in Abwesenheit eines Lösungsmittels
in einem verschlossenen Reaktionsgefäß oder einem Autoklav zusammengeführt (verschmolzen)
werden. Es ist jedoch auch möglich,
die Ausgangsstoffe in Anwesenheit eines inerten Lösungsmittels
reagieren zu lassen.
Die
Umsetzung der Verbindungen der Formel II und III erfolgt nach Methoden,
die dem Fachmann bekannt sind. Zunächst erfolgt die Reaktion in
einem geeigneten Lösungsmittel,
insbesondere in einem inerten Lösungsmittel.
Als
inerte Lösungsmittel
eignen sich z.B. Heptan, Hexan, Petrolether, Benzol, Toluol, Xylol,
Trichlorethylen-, 1,2- Dichlorethantetra-chlorkohlenstoff, Chloroform
oder Dichlormethan; Alkohole wie Methanol, Ethanol, Isopropanol,
n-Propanol, n-Butanol
oder tert.-Butanol; Ether wie Diethylether, Düsopropylether (bevorzugt für die Substitution
am Indolstickstoff), Tetrahydrofuran (THF) oder Dioxan; Glykolether
wie Ethylenglykolmonomethyl- oder monoethylether (Methylglykol oder
Ethylglykol), Ethylenglykoldimethy-lether (Diglyme); Ketone wie
Aceton oder Butanon; Amide wie Acetamid, Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon
(NMP) oder Dimethylformamid (DMF); Nitrile wie Acetonitril; Ester
wie Ethylacetat, Carbonsäuren
oder Säureanhydride,
wie z. B. wie Essigsäure
oder Acetanhydrid, Nitroverbindungen wie Nitromethan oder Nitrobenzol,
gegebenenfalls auch Gemische der genannten Lösungsmittel untereinander oder
Gemische mit Wasser. Besonders bevorzugt ist Dimethylformamid.
Die
Reaktion kann auch in heterogener Phase ausgeführt werden, wobei vorzugsweise
eine wässrige Phase
und eine Benzol- oder Toluol-Phase verwendet werden. Hier kommt
ein Phasentransfer-Katalysator zum Einsatz, wie beispielsweise Tetrabutylammoniumiodid
und gegebenenfalls ein Acylierungskatalysator, wie beispielsweise
Dimethylaminopyridin.
Die
Menge des Lösungsmittels
ist nicht kritisch, vorzugsweise können 10 g bis 500 g Lösungsmittel
je g der umzusetzenden Verbindung der Formel II zugesetzt werden.
Geeignete
Reaktionstemperaturen liegen bei Temperaturen von 10 bis 180°C, vorzugsweise
bei 15 bis 150°C
und ganz besonders bevorzugt bei 20 bis 120°C.
Bevorzugt
wird bei einem Druck von 1 bis 200 bar gearbeitet, besonders bevorzugt
bei Normaldruck.
Bevorzugt
wird bei einem pH-Wert von 4 bis 10 gearbeitet.
Die
Dauer der Umsetzung hängt
von den gewählten
Reaktionsbedingungen ab. In der Regel beträgt die Reaktionsdauer 10 Minuten
bis 10 Tage, vorzugsweise 20 Minuten bis 24 Stunden.
Die
Verbindungen der Formel II und Formel III und auch die Ausgangsstoffe
zu ihrer Herstellung werden im übrigen
nach bekannten Methoden hergestellt, wie sie in der Literatur beschrieben
sind (z. B. in Standardwerken wie Houben-Weyl, Methoden der organischen
Chemie, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart) so z.B. unter Reaktionsbedingungen,
die für
die genannten Umsetzungen bekannt und geeignet sind. Dabei kann
man auch von an sich bekannten, hier nicht näher beschriebenen Varianten
Gebrauch machen.
Durch übliche Aufarbeitungsschritte
wie z.B. Wasserzugabe zum Reaktionsgemisch und Extraktion können die
Verbindungen der Formel I nach Entfernung des Lösungsmittels erhalten werden.
Es kann vorteilhaft sein, zur weiteren Reinigung des Produktes eine
Destillation oder Kristallisation anzuschließen.
Die
Umsetzung von Verbindungen der Formel II und III zu Verbindungen
der Formel I erfolgt nach oben angegebenen Verfahren.
Eine
Säure der
Formel I kann mit einer Base in das dazugehörige Additionssalz überführt werden,
beispielsweise durch Umsetzung äquivalenter
Mengen der Säure
und der Base in einem inerten Lösungsmittel wie
Ethanol und einschließendes
Eindampfen. Für
diese Umsetzung kommen insbesondere Basen in Frage, die physiologisch
unbedenkliche Salze liefern. So kann die Säure der Formel I mit einer
Base (z.B. Natrium- oder Kaliumhydroxid oder -carbonat) in das entsprechende
Metall-, insbesondere Alkali- oder Erdalkalimetall- oder in das
entsprechende Ammoniumsalz umgewandelt werden. Für diese Umsetzung kommen auch
organische Basen in Frage, die physiologisch unbedenkliche Salze
liefern, wie z.B. Ethanolamin.
Andererseits
kann eine Base der Formel I mit einer Säure in das zugehörige Säureadditionssalz überführt werden,
beispielsweise durch Umsetzung äquivalenter
Mengen der Base und der Säure
in einem inerten Lösungsmittel
wie Ethanol und anschließendes
Eindampfen. Für
diese Umsetzung kommen insbesondere Säuren in Frage, die physiologisch
unbedenkliche Salze liefern. So können anorganische Säuren verwendet werden,
z.B. Schwefelsäure,
Salpetersäure,
Halogenwasserstoffsäuren
wie Chlorwasserstoffsäure
oder Bromwasserstoffsäure,
Phosphorsäuren
wir Orthophosphorsäure,
Sulfaminsäure,
ferner organische Säuren, insbesondere
aliphatische, alicyclische, araliphatische, aromatische oder heterocyclische,
ein- oder mehrbasige Carbon-, Sulfon- oder Schwefelsäuren, z.B.
Ameisensäure,
Essigsäure,
Propionsäure,
Pivalinsäure, Diethylessigsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Pimelinsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Milchsäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Citronensäure, Gluconsäure, Ascorbinsäure, Nicotinsäure, Isonicotinsäure, Methan-
oder Ethansulfonsäure,
Ethandisulfonsäure,
2-Hydroxysulfonsäure,
Benzolsulfonsäure,
p-Toluolsulfonsäure, Naphthalin-mom-
und disulfonsäuren
oder Laurylschwefelsäure.
Salze mit physiologisch nicht unbedenklichen Säuren, z.B. Pikrate, können zur
Isolierung und/oder Aufreinigung der Verbindungen der Formel I verwendet
werden.
Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung sind Arzneimittel, enthaltend
wenigstens eine erfindungsgemäße Verbindung
und/oder ihre physiologisch unbedenklichen Salze, Derivate, Solvate
und Stereoisomere, einschließlich
deren Mischungen in allen Verhältnissen.
Weiterhin
kann eine erfindungsgemäße pharmazeutische
Zubereitung, weitere Träger-
und/oder Hilfsstoffe sowie gegebenenfalls einen oder mehrere weitere
Arzneimittelwirkstoffe enthalten.
Gegenstand
der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Arzneimittels,
dadurch gekennzeichnet, dass man eine erfindungsgemäße Verbindung
und/oder eines ihrer physiologisch unbedenklichen Salze, Derivate,
Solvate und Stereoisomere, einschließlich deren Mischungen in allen
Verhältnissen
zusammen mit einem festen, flüssigen
oder halbflüssigen
Träger- oder Hilfsstoff
in eine geeignete Dosierungsform bringt.
Gegenstand
der Erfindung ist auch ein Set (Kit) bestehend aus getrennten Packungen
von
- a) einer wirksamen Menge einer erfindungsgemäßen Verbindung
und/oder ihrer physiologisch unbedenklichen Salze, Derivate, Solvate
und Stereoisomere, einschließlich
deren Mischungen in allen Verhältnissen und
- b) einer wirksamen Menge eines weiteren Arzneimittelwirkstoffs.
Das
Set enthält
geeignete Behälter,
wie Schachteln oder Kartons, individuelle Flaschen, Beutel oder Ampullen.
Das Set kann z.B. separate Ampullen enthalten, in denen jeweils
eine wirksame Menge an einer erfindungsgemäßen Verbindung und/oder ihrer
pharmazeutisch verwendbaren Derivate, Solvate und Stereoisomere,
einschließlich
deren Mischungen in allen Verhältnissen,
und einer wirksamen Menge eines weiteren Arzneimittelwirkstoffs
gelöst
oder in lyophylisierter Form vorliegt.
Arzneimittel
können
in Form von Dosiseinheiten, die eine vorbestimmte Menge an Wirkstoff
pro Dosiseinheit enthalten, dargereicht werden. Eine solche Einheit
kann beispielsweise 0,5 mg bis 1 g, vorzugsweise 1 mg bis 700 mg,
besonders bevorzugt 5 mg bis 100 mg einer erfindungsgemäßen Verbindung
enthalten, je nach dem behandelten Krankheitszustand, dem Verabreichungsweg
und dem Alter, Gewicht und Zustand des Patienten. Bevorzugte Dosierungseinheitsformulierungen
sind solche, die eine Tagesdosis oder Teildosis, wie oben angegeben,
oder einen entsprechenden Bruchteil davon eines Wirkstoffs enthalten.
Weiterhin lassen sich solche Arzneimittel mit einem der im pharmazeutischen
Fachgebiet allgemein bekannten Verfahren herstellen.
Arzneimittel
lassen sich zur Verabreichung über
einen beliebigen geeigneten Weg, beispielsweise auf oralem (einschließlich buccalem
bzw. sublingualem), rektalem, nasalem, topischem (einschließlich buccalem, sublingualem
oder transdermalem), vaginalem oder parenteralem (einschließlich subkutanem,
intramuskulärem,
intravenösem
oder intradermalem) Wege, anpassen. Solche Arzneimittel können mit
allen im pharmazeutischen Fachgebiet bekannten Verfahren hergestellt
werden, indem beispielsweise der Wirkstoff mit dem bzw. den Trägerstoffen)
oder Hilfsstoffen) zusammengebracht wird.
An
die orale Verabreichung angepasste Arzneimittel können als
separate Einheiten, wie z.B. Kapseln oder Tabletten; Pulver oder
Granulate; Lösungen
oder Suspensionen in wässrigen
oder nichtwässrigen
Flüssigkeiten;
essbare Schäume oder
Schaumspeisen; oder Öl-in-Wasser-Flüssigemulsionen
oder Wasser-in-Öl-Flüssigemulsionen
dargereicht werden.
So
lässt sich
beispielsweise bei der oralen Verabreichung in Form einer Tablette
oder Kapsel die Wirkstoffkomponente mit einem oralen, nichttoxischen
und pharmazeutisch unbedenklichen inerten Trägerstoff, wie z.B. Ethanol,
Glyzerin, Wasser u.ä.
kombinieren. Pulver werden hergestellt, indem die Verbindung auf
eine geeignete feine Größe zerkleinert
und mit einem in ähnlicher
Weise zerkleinerten pharmazeutischen Trägerstoff, wie z.B. einem essbaren
Kohlenhydrat wie beispielsweise Stärke oder Mannit vermischt wird.
Ein Geschmacksstoff, Konservierungsmittel, Dispersionsmittel und
Farbstoff können
ebenfalls vorhanden sein.
Kapseln
werden hergestellt, indem ein Pulvergemisch wie oben beschrieben
hergestellt und geformte Gelatinehüllen damit gefüllt werden.
Gleit- und Schmiermittel wie z.B. hochdisperse Kieselsäure, Talkum,
Magnesiumstearat, Kalziumstearat oder Polyethylenglykol in Festform
können
dem Pulvergemisch vor dem Füllvorgang
zugesetzt werden. Ein Sprengmittel oder Lösungsvermittler, wie z.B. Agar-Agar,
Kalziumcarbonat oder Natriumcarbonat, kann ebenfalls zugesetzt werden,
um die Verfügbarkeit
des Medikaments nach Einnahme der Kapsel zu verbessern.
Außerdem können, falls
gewünscht
oder notwendig, geeignete Bindungs-, Schmier- und Sprengmittel sowie
Farbstoffe ebenfalls in das Gemisch eingearbeitet werden. Zu den
geeigneten Bindemitteln gehören Stärke, Gelatine,
natürliche
Zucker, wie z.B. Glukose oder Beta-Lactose, Süßstoffe aus Mais, natürliche und synthetische
Gummi, wie z.B. Akazia, Traganth oder Natriumalginat, Carboxymethylzellulose,
Polyethylenglykol, Wachse, u.ä.
Zu den in diesen Dosierungsformen verwendeten Schmiermitteln gehören Natriumoleat,
Natriumstearat, Magnesiumstearat, Natriumbenzoat, Natriumacetat,
Natriumchlorid u.ä.
Zu den Sprengmitteln gehören,
ohne darauf beschränkt
zu sein, Stärke,
Methylzellulose, Agar, Bentonit, Xanthangummi u.ä. Die Tabletten werden formuliert,
indem beispielsweise ein Pulvergemisch hergestellt, granuliert oder
trockenverpresst wird, ein Schmiermittel und ein Sprengmittel zugegeben
werden und das Ganze zu Tabletten verpresst wird. Ein Pulvergemisch
wird hergestellt, indem die in geeigneter Weise zerkleinerte Verbindung
mit einem Verdünnungsmittel
oder einer Base, wie oben beschrieben, und gegebenenfalls mit einem
Bindemittel, wie z.B. Carboxymethylzellulose, einem Alginat, Gelatine
oder Polyvinylpyrrolidon, einem Lösungsverlangsamer, wie z.B.
Paraffin, einem Resorptionsbeschleuniger, wie z.B. einem quaternären Salz
und/oder einem Absorptionsmittel, wie z.B. Bentonit, Kaolin oder
Dikalziumphosphat, vermischt wird. Das Pulvergemisch lässt sich
granulieren, indem es mit einem Bindemittel, wie z.B. Sirup, Stärkepaste,
Acadia-Schleim oder Lösungen
aus Zellulose- oder Polymermaterialen benetzt und durch ein Sieb
gepresst wird. Als Alternative zur Granulierung kann man das Pulvergemisch
durch eine Tablettiermaschine laufen lassen, wobei ungleichmäßig geformte
Klumpen entstehen, die in Granulate aufgebrochen werden. Die Granulate
können
mittels Zugabe von Stearinsäure,
einem Stearatsalz, Talkum oder Mineralöl gefettet werden, um ein Kleben
an den Tablettengussformen zu verhindern. Das gefettete Gemisch
wird dann zu Tabletten verpresst. Die erfindungsgemäßen Verbindungen
können
auch mit einem freifließenden
inerten Trägerstoff
kombiniert und dann ohne Durchführung
der Granulierungs- oder Trockenverpressungsschritte direkt zu Tabletten
verpresst werden. Eine durchsichtige oder undurchsichtige Schutzschicht,
bestehend aus einer Versiegelung aus Schellack, einer Schicht aus
Zucker oder Polymermaterial und einer Glanzschicht aus Wachs, kann
vorhanden sein. Diesen Beschichtungen können Farbstoffe zugesetzt werden,
um zwischen unterschiedlichen Dosierungseinheiten unterscheiden
zu können.
Orale
Flüssigkeiten,
wie z.B. Lösung,
Sirupe und Elixiere, können
in Form von Dosierungseinheiten hergestellt werden, so dass eine
gegebene Quantität
eine vorgegebene Menge der Verbindung enthält. Sirupe lassen sich herstellen,
indem die Verbindung in einer wässrigen
Lösung
mit geeignetem Geschmack gelöst wird,
während
Elixiere unter Verwendung eines nichttoxischen alkoholischen Vehikels
hergestellt werden. Suspensionen können durch Dispersion der Verbindung
in einem nichttoxischen Vehikel formuliert werden. Lösungsvermittler
und Emulgiermittel, wie z.B. ethoxylierte Isostearylalkohole und
Polyoxyethylensorbitolether, Konservierungsmittel, Geschmackszusätze, wie
z.B. Pfefferminzöl
oder natürliche
Süßstoffe
oder Saccharin oder andere künstliche
Süßstoffe,
u.ä. können ebenfalls
zugegeben werden.
Die
Dosierungseinheitsformulierungen für die orale Verabreichung können gegebenenfalls
in Mikrokapseln eingeschlossen werden. Die Formulierung lässt sich
auch so herstellen, dass die Freisetzung verlängert oder retardiert wird,
wie beispielsweise durch Beschichtung oder Einbettung von partikulärem Material
in Polymere, Wachs u.ä.
Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
sowie Salze, Solvate und physiologisch funktionelle Derivate davon
lassen sich auch in Form von Liposomenzuführsystemen, wie z.B. kleinen
unilamellaren Vesikeln, großen
unilamellaren Vesikeln und multilamellaren Vesikeln, verabreichen.
Liposomen können
aus verschiedenen Phospholipiden, wie z.B. Cholesterin, Stearylamin
oder Phosphatidylcholinen, gebildet werden.
Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
sowie die Salze, Solvate und physiologisch funktionellen Derivate
davon können
auch unter Verwendung monoklonaler Antikörper als individuelle Träger, an
die die Verbindungsmoleküle
gekoppelt werden, zugeführt
werden. Die Verbindungen können
auch mit löslichen
Polymeren als zielgerichtete Arzneistoffträger gekoppelt werden. Solche
Polymere können
Polyvinylpyrrolidon, Pyran-Copolymer, Polyhydroxypropylmethacrylamidphenol,
Polyhydroxyethylaspartamidphenol oder Polyethylenoxidpolylysin,
substituiert mit Palmitoylresten, umfassen. Weiterhin können die
Verbindungen an eine Klasse von biologisch abbaubaren Polymeren,
die zur Erzielung einer kontrollierten Freisetzung eines Arzneistoffs
geeignet sind, z.B. Polymilchsäure,
Polyepsilon-Caprolacton, Polyhydroxybuttersäure, Polyorthoester, Polyacetale, Polydihydroxypyrane,
Polycyanoacrylate und quervernetzte oder amphipatische Blockcopolymere
von Hydrogelen, gekoppelt sein.
An
die transdermale Verabreichung angepasste Arzneimittel können als
eigenständige
Pflaster für
längeren,
engen Kontakt mit der Epidermis des Empfängers dargereicht werden. So
kann beispielsweise der Wirkstoff aus dem Pflaster mittels Iontophorese
zugeführt
werden, wie in Pharmaceutical Research, 3(6), 318 (1986) allgemein
beschrieben.
An
die topische Verabreichung angepasste Arzneimittel können als
Salben, Cremes, Suspensionen, Lotionen, Pulver, Lösungen,
Pasten, Gele, Sprays, Aerosole oder Öle formuliert sein.
Für Behandlungen
des Auges oder anderer äußerer Gewebe,
z.B. Mund und Haut, werden die Formulierungen vorzugsweise als topische
Salbe oder Creme appliziert. Bei Formulierung zu einer Salbe kann
der Wirkstoff entweder mit einer paraffinischen oder einer mit Wasser
mischbaren Cremebasis eingesetzt werden. Alternativ kann der Wirkstoff
zu einer Creme mit einer Öl-in-Wasser-Cremebasis
oder einer Wasser-in-Öl-Basis
formuliert werden.
Zu
den an die topische Applikation am Auge angepassten Arzneimittel
gehören
Augentropfen, wobei der Wirkstoff in einem geeigneten Träger, insbesondere
einem wässrigen
Lösungsmittel,
gelöst
oder suspendiert ist.
An
die topische Applikation im Mund angepasste Arzneimittel umfassen
Lutschtabletten, Pastillen und Mundspülmittel.
An
die rektale Verabreichung angepasste Arzneimittel können in
Form von Zäpfchen
oder Einläufen dargereicht
werden.
An
die nasale Verabreichung angepasste Arzneimittel in denen die Trägersubstanz
ein Feststoff ist, enthalten ein grobes Pulver mit einer Teilchengröße beispielsweise
im Bereich von 20-500 Mikrometern, das in der Art und Weise, wie
Schnupftabak aufgenommen wird, verabreicht wird, d.h. durch Schnellinhalation über die
Nasenwege aus einem dicht an die Nase gehaltenen Behälter mit
dem Pulver. Geeignete Formulierungen zur Verabreichung als Nasenspray
oder Nasentropfen mit einer Flüssigkeit
als Trägersubstanz
umfassen Wirkstofflösungen
in Wasser oder Öl.
An
die Verabreichung durch Inhalation angepasste Arzneimittel umfassen
feinpartikuläre
Stäube
oder Nebel, die mittels verschiedener Arten von unter Druck stehenden
Dosierspendern mit Aerosolen, Verneblern oder Insufflatoren erzeugt
werden können.
An
die vaginale Verabreichung angepasste Arzneimittel können als
Pessare, Tampons, Cremes, Gele, Pasten, Schäume oder Sprayformulierungen
dargereicht werden.
Zu
den an die parenterale Verabreichung angepassten Arzneimittel gehören wässrige und
nichtwässrige
sterile Injektionslösungen,
die Antioxidantien, Puffer, Bakteriostatika und Solute, durch die
die Formulierung isotonisch mit dem Blut des zu behandelnden Empfängers gemacht
wird, enthalten; sowie wässrige
und nichtwässrige
sterile Suspensionen, die Suspensionsmittel und Verdicker enthalten
können.
Die Formulierungen können
in Einzeldosis- oder Mehrfachdosisbehältern, z.B. versiegelten Ampullen
und Fläschchen,
dargereicht und in gefriergetrocknetem (lyophilisiertem) Zustand
gelagert werden, so dass nur die Zugabe der sterilen Trägerflüssigkeit,
z.B. Wasser für
Injektionszwecke, unmittelbar vor Gebrauch erforderlich ist. Rezepturmäßig hergestellte
Injektionslösungen
und Suspensionen können
aus sterilen Pulvern, Granulaten und Tabletten hergestellt werden.
Es
versteht sich, dass die erfindungsgemäßen Arzneimittel neben den
obigen besonders erwähnten Bestandteilen
andere im Fachgebiet übliche
Mittel mit Bezug auf die jeweilige Art der pharmazeutischen Formulierung
enthalten können;
so können
beispielsweise für
die orale Verabreichung geeignete Arzneimittel Geschmacksstoffe
enthalten.
Eine
therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung der vorliegenden Erfindung
hängt von
einer Reihe von Faktoren ab, einschließlich z.B. dem Alter und Gewicht
des Menschen oder Tieres, dem exakten Krankheitszustand, der der
Behandlung bedarf, sowie seines Schweregrads, der Beschaffenheit
der Formulierung sowie dem Verabreichungsweg, und wird letztendlich
von dem behandelnden Arzt bzw. Tierarzt festgelegt. Jedoch liegt
eine wirksame Menge einer erfindungsgemäßen Verbindung für die Behandlung
von neoplastischem Wachstum, z.B. Dickdarm- oder Brustkarzinom, im allgemeinen
im Bereich von 0,1 bis 100 mg/kg Körpergewicht des Empfängers (Säugers) pro
Tag und besonders typisch im Bereich von 1 bis 10 mg/kg Körpergewicht
pro Tag. Somit läge
für einen
70 kg schweren erwachsenen Säuger
die tatsächliche
Menge pro Tag für
gewöhnlich
zwischen 70 und 700 mg, wobei diese Menge als Einzeldosis pro Tag
oder üblicher
in einer Reihe von Teildosen (wie z.B. zwei, drei, vier, fünf oder
sechs) pro Tag gegeben werden kann, so dass die Gesamttagesdosis
die gleiche ist. Eine wirksame Menge eines Salzes oder Solvats oder
eines physiologisch funktionellen Derivats davon kann als Anteil
der wirksamen Menge der erfindungsgemäßen Verbindung per se bestimmt
werden. Es lässt
sich annehmen, dass ähnliche
Dosierungen für
die Behandlung der anderen, obenerwähnten Krankheitszustände geeignet
sind.
Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
zeigen bevorzugt eine vorteilhafte biologische Aktivität, die in Enzym-Assays,
wie in den Beispielen beschrieben, leicht nachweisbar ist. In derartigen
auf Enzymen basierenden Assays zeigen und bewirken die erfindungsgemäßen Verbindungen
bevorzugt einen inhibierenden Effekt, der gewöhnlich durch IC50-Werte
in einem geeigneten Bereich, bevorzugt im mikromolaren Bereich und bevorzugter
im nanomolaren Bereich dokumentiert wird.
Gegenstand
der vorliegenden Erfindung sind erfindungsgemäße Verbindungen als Aktivatoren
oder Inhibitoren, bevorzugt als Inhibitoren der hierin beschriebenen
Signalwege. Besonders bevorzugter Gegenstand der Erfindung sind
deshalb erfindungsgemäße Verbindungen
als Aktivatoren und Inhibitoren von Kinasen, besonders bevorzugt
als Inhibitoren von Tyrosinkinasen, insbesondere TIE-2 und/oder
VEGFR, und/oder als Inhibitoren von Raf-Kinasen, insbesondere A-Raf,
B-Raf und Raf-1 (C-Raf).
Wie
vorstehend besprochen, sind die durch die erfindungsgemäßen Verbindungen
beeinflussten Signalwege für
verschiedene Erkrankungen relevant. Dementsprechend sind die erfindungsgemäßen Verbindungen
nützlich
bei der Prophylaxe und/oder Behandlung von Erkrankungen, die von
den genannten Signalwegen durch Interaktion mit einem oder mehreren
der genannten Signalwege abhängig
sind.
Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Verwendung
von erfindungsgemäßen Verbindungen
und/oder ihrer physiologisch unbedenklichen Salze, Derivate, Solvate
und Stereoisomere, einschließlich
deren Mischungen in allen Verhältnissen
zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung und/oder Prophylaxe
von Krankheiten, insbesondere solcher Krankheiten, die durch Kinasen
und/oder durch knase-vermittelte Signaltransduktion verursacht,
vermittelt und/oder propagiert werden. Bevorzugt sind hierbei Kinasen,
ausgewählt
aus der Gruppe der Tyrosinkinasen. Besonders bevorzugt handelt es
sich bei den Tyrosinkinasen um TIE-2 oder VEGFR. Bevorzugt sind
auch die Kinasen, ausgewählt
aus der Gruppe der Raf-Kinasen. Besonders bevorzugt handelt es sich
bei den Raf-Kinasen um A-Raf, B-Raf oder Raf-1.
Es
wurde gefunden, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen Inhibitoren
des Enzyms Raf-Kinase sind. Da das Enzym ein „Downstream"- Effektor von p21ras ist, erweisen sich die Inhibitoren in
pharmazeutischen Zusammensetzungen für die human- oder veterinärmedizinische
Anwendung als nützlich,
wenn Inhibition des Raf-Kinase-Weges, z. B. bei der Behandlung von
Tumoren und/oder durch Raf-Kinase vermitteltem krebsartigen Zellwachstum,
angezeigt ist. Die Verbindungen sind insbesondere nützlich bei
der Behandlung solider Karzinome bei Mensch und Tier, z. B. von
murinem Krebs, da die Progression dieser Tumorarten von der Ras-Protein-Signaltransduktionskaskade
abhängig
ist und deshalb auf die Behandlung durch Unterbrechung der Kaskade,
d. h. durch Inhibition der Raf-Kinase, anspricht. Dementsprechend
wird die erfindungsgemäßen Verbindung
oder ein pharmazeutisch unbedenkliches Salz davon für die Behandlung
von Krankheiten verabreicht, die durch den Raf-Kinase-Weg vermittelt
werden, besonders Krebs, einschließlich solider Karzinome, wie
zum Beispiel Karzinome (z. B. der Lungen, des Pankreas, der Schilddrüse, der
Harnblase oder des Kolons), myeloische Erkrankungen (z. B. myeloische
Leukämie)
oder Adenome (z. B. villöses
Kolonadenom), pathologische Angiogenese und metastatische Zellmigration.
Die Verbindungen sind ferner nützlich
bei der Behandlung der Komplementaktivierungs-abhängigen chronischen
Entzündung
(Niculescu et al. (2002) Immunol. Res., 24:191-199) und durch HIV-1
(Human Immunodeficiency Virus Typ 1) induzierte Immunschwäche (Popik
et al. (1998) J Virol, 72: 6406-6413).
Außerdem eignen
sich die vorliegenden Verbindungen als pharmazeutische Wirkstoffe
für Säugetiere, insbesondere
für den
Menschen, bei der Behandlung von tyrosinkinasebedingten Krankheiten.
Der Ausdruck „tyrosinkinasebedingte
Krankheiten" bezieht
sich auf pathologische Zustände,
die von der Aktivität
einer oder mehrerer Tyrosinkinasen abhängig sind. Die Tyrosinkinasen
sind entweder direkt oder indirekt an den Signaltransduktionswegen
verschiedener Zellaktivitäten,
darunter Proliferation, Adhäsion
und Migration sowie Differenzierung beteiligt. Zu den Krankheiten,
die mit Tyrosinkinaseaktivität
assoziiert sind, zählen
die Proliferation von Tumorzellen, die pathologische Gefäßneubildung,
die das Wachstum fester Tumore fördert,
Gefäßneubildung
im Auge (diabetische Retinopathie, altersbedingte Makula-Degeneration
und dergleichen) sowie Entzündung
(Schuppenflechte, rheumatoide Arthritis und dergleichen).
Gewöhnlich werden
die hier besprochenen Erkrankungen in zwei Gruppen eingeteilt, in
hyperproliferative und nicht-hyperproliferative Erkrankungen. In
diesem Zusammenhang werden Psoriasis, Arthritis, Entzündungen,
Endometriose, Vernarbung, gutartige Prostatahyperplasie, immunologische
Krankheiten, Autoimmunkrankheiten und Immunschwächekrankheiten als nicht-krebsartige
Krankheiten angesehen, von denen Arthritis, Entzündung, immunologische Krankheiten,
Autoimmunkrankheiten und Immunschwächekrankheiten gewöhnlich als
nicht-hyperproliferative Erkrankungen angesehen werden.
In
diesem Zusammenhang sind Hirnkrebs, Lungenkrebs, Plattenepithelkrebs,
Blasenkrebs, Magenkrebs, Pankreaskrebs, Leberkrebs, Nierenkrebs,
Kolorektalkrebs, Brustkrebs, Kopfkrebs, Halskrebs, Ösophaguskrebs,
gynäkologischer
Krebs, Schilddrüsenkrebs,
Lymphome, chronische Leukämie
und akute Leukämie als
krebsartige Erkrankungen anzusehen, die alle gewöhnlich zur Gruppe der hyperproliferative
Erkrankungen gezählt
werden. Insbesondere krebsartiges Zellwachstum und insbesondere
durch TIE-2, VEGFR- und Raf-Kinase direkt oder indirekt vermitteltes
krebsartiges Zellwachstum ist eine Erkrankung, die ein Ziel der
vorliegenden Erfindung darstellt.
Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Verwendung von erfindungsgemäßen Verbindungen
zur Herstellung eines Medikaments für die Behandlung und/oder Prophylaxe
der genannten Erkrankungen sowie auch ein Verfahren zur Behandlung
der genannten Erkrankungen, umfassend die Verabreichung eines oder
mehrerer erfindungsgemäßer Verbindungen
an einen Patienten mit Bedarf an einer derartigen Verabreichung.
Es
kann gezeigt werden, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen in einem Xenotransplantat-Tumor-Modell
eine in vivo antiproliferative Wirkung aufweisen. Die erfindungsgemäßen Verbindungen
werden an einen Patienten mit einer hyperproliferativen Erkrankung
verabreicht, z. B. zur Inhibition des Tumorwachstums, zur Verminderung
der mit einer lymphoproliferativen Erkrankung einhergehenden Entzündung, zur
Inhibition der Transplantatabstoßung oder neurologischer Schädigung aufgrund
von Gewebereparatur usw. Die vorliegenden Verbindungen sind nützlich für prophylaktische
oder therapeutische Zwecke. Wie hierin verwendet, wird der Begriff „behandeln" als Bezugnahme sowohl
auf die Verhinderung von Krankheiten als auch die Behandlung vorbestehender
Leiden verwendet. Die Verhinderung von Proliferation wird durch
Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen
vor Entwicklung der evidenten Krankheit, z. B. zur Verhinderung
des Tumorwachstums, Verhinderung metastatischen Wachstums, der Herabsetzung
von mit kardiovaskulärer
Chirurgie einhergehenden Restenosen usw. erreicht. Als Alternative
werden die Verbindungen zur Behandlung andauernder Krankheiten durch
Stabilisation oder Verbesserung der klinischen Symptome des Patienten
verwendet.
Der
Wirt oder Patient kann jeglicher Säugerspezies angehören, z.
B. einer Primatenspezies, besonders Menschen; Nagetieren, einschließlich Mäusen, Ratten
und Hamstern; Kaninchen; Pferden, Rindern, Hunden, Katzen usw. Tiermodelle
sind für
experimentelle Untersuchungen von Interesse, wobei sie ein Modell
zur Behandlung einer Krankheit des Menschen zur Verfügung stellen.
Die
Empfänglichkeit
einer bestimmten Zelle gegenüber
der Behandlung mit den erfindungsgemäßen Verbindungen kann durch
in vitro-Tests bestimmt werden. Typischerweise wird eine Kultur
der Zelle mit einer erfindungsgemäßen Verbindung bei verschiedenen
Konzentrationen für
eine Zeitdauer inkubiert, die ausreicht, um den Wirkstoffen zu ermöglichen,
Zelltod zu induzieren oder Migration zu inhibieren, gewöhnlich zwischen ungefähr einer
Stunde und einer Woche. Zu in vitro-Tests können kultivierte Zellen aus
einer Biopsieprobe verwendet werden. Die nach der Behandlung zurückbleibenden
lebensfähigen
Zellen werden dann gezählt.
Die
Dosis variiert abhängig
von der verwendeten spezifischen Verbindung, der spezifischen Erkrankung,
dem Patientenstatus usw.. Typischerweise ist eine therapeutische
Dosis ausreichend, um die unerwünschte
Zellpopulation im Zielgewebe erheblich zu vermindern, während die
Lebensfähigkeit
des Patienten aufrechterhalten wird. Die Behandlung wird im Allgemeinen
fortgesetzt, bis eine erhebliche Reduktion vorliegt, z. B. mindestens
ca. 50 % Verminderung der spezifischen Zellzahl und kann fortgesetzt
werden, bis im Wesentlichen keine unerwünschten Zellen mehr im Körper nachgewiesen
werden.
Zur
Identifikation von Kinase-Inhibitoren stehen verschiedene Assay-Systeme
zur Verfügung.
Beim Scintillation-Proximity-Assay (Sorg et al., J. of. Biomolecular
Screening, 2002, 7, 11-19) und dem FlashPlate-Assay wird die radioaktive
Phosphorylierung eines Proteins oder Peptids als Substrat mit ☐ATP
gemessen. Bei Vorliegen einer inhibitorischen Verbindung ist kein
oder ein vermindertes radioaktives Signal nachweisbar. Ferner sind
die Homogeneous Time-resolved Fluorescence Resonance Energy Transfer-
(HTR-FRET-) und Fluoreszenzpolarisations- (FP-) Technologien als
Assay-Verfahren nützlich
(Sills et lI., J. of Biomolecular Screening, 2002, 191-214).
Andere
nicht radioaktive ELISA-Assay-Verfahren verwenden spezifische Phospho-Antikörper (Phospho-AK).
Der Phospho-AK bindet nur das phosphorylierte Substrat. Diese Bindung
ist mit einem zweiten Peroxidase-konjugierten Anti-Schaf-Antikörper durch
Chemilumineszenz nachweisbar (Ross et al., 2002, Biochem. J., unmittelbar
vor der Veröffentlichung,
Manuskript BJ20020786).
Es
gibt viele mit einer Deregulation der Zellproliferation und des
Zelltods (Apoptose) einhergehende Erkrankungen und Krankheitszustände. Die
Erkrankungen und Krankheitszustände
die durch erfindungsgemäße Verbindungen
behandelt, verhindert oder gelindert werden können umfassen die nachfolgend
aufgeführten
Erkrankungen und Krankheitszustände,
sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen
sind nützlich
bei der Behandlung und/oder Prophylaxe einer Reihe verschiedener
Erkrankungen und Krankheitszustände,
bei denen Proliferation und/oder Migration glatter Muskelzellen
und/oder Entzündungszellen
in die Intimaschicht eines Gefäßes vorliegt,
resultierend in eingeschränkter
Durchblutung dieses Gefäßes, z.
B. bei neointimalen okklusiven Läsionen.
Zu okklusiven Transplantat-Gefäßerkrankungen
von Interesse zählen
Atherosklerose, koronare Gefäßerkrankung
nach Transplantation, Venentransplantatstenose, peri-anastomotische
Prothesenrestenose, Restenose nach Angioplastie oder Stent-Platzierung
und dergleichen.
Die
vorliegende Erfindung umfasst die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen
zur Behandlung oder Vorbeugung von Krebs. Gegenstand der Erfindung
ist insbesondere die Verwendung von erfindungsgemäßen Verbindungen
und/oder ihrer physiologisch unbedenklichen Salze, Derivate, Solvate
und Stereoisomere, einschließlich
deren Mischungen in allen Verhältnissen
zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung und/oder Prophylaxe
von festen Tumoren, wobei der feste Tumor besonders bevorzugt aus
der Gruppe bestehend aus Gehirntumor, Tumor des Urogenitaltrakts,
Tumor des lymphatischen Systems, Magentumor, Kehlkopftumor, Lungentumor
ausgewählt
ist. Bevorzugt können
auch feste Tumore ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Monozytenleukämie, Lungenadenokarzinom, kleinzellige
Lungenkarzinome, Bauchspeicheldrüsenkrebs,
Glioblastome und Brustkarzinom mit Medikamenten enthaltend erfindungsgemäße Verbindungen
behandelt werden.
Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
an Patienten zur Behandlung von Krebs verabreicht werden. Die vorliegenden
Verbindungen hemmen die Tumorangiogenese und beeinflussen so das
Wachstum von Tumoren (J. Rak et al. Cancer Research, 55:4575-4580,
1995). Die angiogenesehemmenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen
eignen sich auch zur Behandlung bestimmter Formen von Blindheit, die
mit Retina-Gefäßneubildung
in Zusammenhang stehen.
Gegenstand
der Erfindung ist deshalb auch die Verwendung von erfindungsgemäßen Verbindungen und/oder
ihrer physiologisch unbedenklichen Salze, Derivate, Solvate und
Stereoisomere, einschließlich
deren Mischungen in allen Verhältnissen
zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung und oder Prophylaxe von
Krankheiten, die durch Angiogenese verursacht, vermittelt und/oder
propagiert werden.
Eine
derartige Krankheit, an der Angiogenese beteiligt ist, ist eine
Augenkrankheit, wie Retina-Vaskularisierung, diabetische Retinopathie,
altersbedingte Makula-Degeneration
und dergleichen.
Entzündungskrankheiten.
Gegenstand der Erfindung ist deshalb auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen
zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung und/oder Prophylaxe
der vorstehenden Erkrankungen.
Die
Verwendung von erfindungsgemäßen Verbindungen
und/oder ihrer physiologisch unbedenklichen Salze und Solvate zur
Herstellung eines Medikaments zur Behandlung und/oder Prophylaxe
von Entzündungskrankheiten,
fällt ebenfalls
unter den Umfang der vorliegenden Erfindung. Zu solchen Entzündungskrankheiten
zählen
zum Beispiel rheumatoide Arthritis, Schuppenflechte, Kontaktdermatitis,
Spät-Typ
der Überempfindlichkeitsreaktion
und dergleichen.
Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
eignen sich auch zur Behandlung bestimmter Knochen-Pathologien wie
Osteosarkom, Osteoarthritis und Rachitis, die auch unter der Bezeichnung
onkogene Osteomalazie bekannt ist (Hasegawa et al., Skeletal Radiol.
28, S.41-45, 1999; Gerber et al., Nature Medicine, Bd. 5, Nr. 6, S.623-628,
Juni 1999). Da der VEGF durch den in reifen Osteoklasten exprimierten
KDR/Flk-1 direkt die osteoklastische Knochenresorption fördert (FEBS
Let. 473:161-164 (2000); Endocrinology, 141:1667 (2000)), eignen
sich die vorliegenden Verbindungen auch zur Behandlung und Vorbeugung
von Leiden, die mit Knochenresorption in Zusammenhang stehen, wie
Osteoporose und Morbus Paget.
Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist deshalb die Verwendung erfindungsgemäßer Verbindungen und/oder
ihrer physiologisch unbedenklichen Salze, Derivate, Solvate und
Stereoisomere, einschließlich
deren Mischungen in allen Verhältnissen
zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Knochen-Pathologien,
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Osteosarkom, Osteoarthritis und Rachitis.
Die
Verbindungen können
dadurch, dass sie zerebrale Ödeme,
Gewebeschädigung
und ischämiebedingte
Reperfusionsverletzungen reduzieren, auch zur Verringerung oder
Vorbeugung von Gewebeschäden, die
nach zerebralen ischämischen
Ereignissen wie Gehirnschlag auftreten, verwendet werden (Drug News Perspect
11:265-270 (1998); J. Clin. Invest. 104:1613-1620 (1999)).
Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
eignen sich auch zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung
und Prophylaxe von Krankheiten, die durch Raf-Kinasen verursacht,
vermittelt und/oder propagiert werden, wobei die Raf-Kinase aus der Gruppe
bestehend aus A-Raf, B-Raf und Raf-1 ausgewählt wird.
Bevorzugt
ist die Verwendung zur Behandlung von Erkrankungen, vorzugsweise
aus der Gruppe der hyperproliferativen und nicht-hyperproliferativen
Erkrankungen.
Hierbei
handelt es sich um Krebserkrankungen oder nicht-krebsartige Erkrankungen.
Gegenstand
der Erfindung ist auch Verwendung erfindungsgemäßer Verbindungen und/oder ihrer physiologisch
unbedenklichen Salze, Derivate, Solvate und Stereoisomere, einschließlich deren
Mischungen in allen Verhältnissen
zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krankheiten,
ausgewählt
aus der Gruppe der nicht-krebsartigen Erkrankungen bestehend aus
Psoriasis, Arthritis, Entzündungen,
Endometriose, Vernarbung, gutartiger Prostatahyperplasie, immunologischer
Krankheiten, Autoimmunkrankheiten und Immunschwächekrankheiten.
Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von erfindungsgemäßen Verbindungen und/oder
ihrer physiologisch unbedenklichen Salze, Derivate, Solvate und
Stereoisomere, einschließlich
deren Mischungen in allen Verhältnissen
zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krankheiten,
ausgewählt
aus der Gruppe der krebsartigen Erkrankungen bestehend aus Hirnkrebs,
Lungenkrebs, Plattenepithelkrebs, Blasenkrebs, Magenkrebs, Pankreaskrebs,
Leberkrebs, Nierenkrebs, Kolorektalkrebs, Brustkrebs, Kopfkrebs,
Halskrebs, Ösophaguskrebs,
gynäkologischem
Krebs, Schilddrüsenkrebs,
Lymphom, chronischer Leukämie
und akuter Leukämie.