JP2023545588A - ヘテロ環式カリンringユビキチンリガーゼ化合物及びその使用 - Google Patents

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Abstract

本発明は、標的タンパク質(単数又は複数)のユビキチン化を刺激/誘導する能力を有する化合物に関する。本発明の化合物は、標的タンパク質(単数又は複数)のユビキチン化を、すなわち、カリン-RINGユビキチンリガーゼ(CRL)による標的タンパク質(単数又は複数)の分解を介して、刺激/誘導し得る。このような標的タンパク質(単数又は複数)は、癌、代謝障害、感染性障害、及び/又は神経障害のような疾患に関与するタンパク質であり得る。また、本発明は、医薬として使用するための化合物及び組成物、並びにこれらの化合物を含む医薬組成物に関する。特に、本発明の化合物は、癌、代謝障害、感染性疾患、及び/又は神経障害に関連するタンパク質を分解し得る。更に、本発明は、医薬として使用するための化合物、例えば、癌、代謝障害、感染性疾患、及び/又は神経障害の処置において使用するための化合物に、並びに本発明の化合物を投与することを含む、癌、代謝障害、感染性疾患、及び/又は神経障害等の疾患を処置するための方法に、関する。

Description

発明の分野
本発明は、標的タンパク質(単数又は複数)のユビキチン化を調節/刺激/誘導する、特に誘導する能力を有する化合物に関する。本発明の化合物は、標的タンパク質(単数又は複数)のユビキチン化を、すなわち、カリン-RINGユビキチンリガーゼ(CRL)による標的タンパク質(単数又は複数)の分解を介して、刺激/誘導し得る。このような標的タンパク質(単数又は複数)は、癌、代謝障害、感染性障害、及び/又は神経障害のような疾患に関与するタンパク質であり得る。本発明は更に、標的タンパク質(単数又は複数)のユビキチン化を誘導することができる化合物を同定/入手及び/又は試験する方法に関する。また、本発明は、医薬として使用するための化合物及び組成物、並びにこれらの化合物を含む医薬組成物に関する。特に、本発明の化合物は、癌、代謝障害、感染性疾患、及び/又は神経障害に関連するタンパク質の分解を促進し得る。更に、本発明は、医薬として使用するための化合物、例えば、癌、代謝障害、感染性疾患、及び/又は神経障害の処置において使用するための化合物、並びに本発明の化合物を投与することを含む、癌、代謝障害、感染性疾患、及び/又は神経障害等の疾患を処置する方法に関する。
発明の背景
タンパク質分解は、細胞の維持及び正常な機能等の多くの細胞機能において中心的な役割を果たす。したがって、細胞機能、例えば維持機能に関連するタンパク質等のタンパク質の分解は、細胞の増殖、分化、及び死に関して意味を有する。これに関連して、標的となるタンパク質の分解を化学的に誘導して標的タンパク質を除去することによりタンパク質の活性を低下させることは、単に該タンパク質をブロックすることによりタンパク質の活性を低下させるタンパク質の阻害剤と比較して、創薬において非常に有望なパラダイムである。したがって、細胞のタンパク質分解経路を利用することで、タンパク質の活性を低減又は除去する手段を提供することができる。
最近まで、タンパク質の不安定化を誘導する低分子は、典型的には、思いがけなくみつかるものであった。この例は、エストロゲン受容体(ER)調節因子であるフルベストラン、又はCRL4CRBN調節因子であるサリドマイド、及びレナリドミド又はポマリドミド等の関連化合物(「IMiD」と総称され、そして、当技術分野では「分子糊」としても知られている)である。これら例は全て承認薬となり、TPDの概念が処置上の現実として臨床的に確認されている。レナリドミドは、実際に、総収益が97億ドルであり、2018年に商業的に最も成功した薬のうちの1つであった。
注目すべきは、低分子分解剤としてのIMIDの分子機構を解明するのに数十年の研究を要したことである。TPDの概念を一般化するための合理的な戦略はWinterらによって説明されており(Winter, G. E.*, Buckley, D. L.*, Paulk, J., Roberts, J., Souza, A., De-Phagano, S., and Bradner, J. E. (2015) Phthalimide Conjugation as a Strategy for in vivo Target Protein Degradation. Science 348, 1376-81)、IMiD様化学構造が柔軟なリンカーを介して公知のターゲティングリガンドに抱合されることによりヘテロ二機能性分子が形成されると記載されている。これらヘテロ二機能性低分子(「分解剤」とも呼ばれることも多い)は、目的のタンパク質(交換可能なターゲティングリガンドを介した)及びE3リガーゼCRL4CRBNへの結合を介して、すなわち、IMiD様化学剤を介して機能することが示されている。それにより、結合によって標的タンパク質とE3リガーゼとの間の分子的近接が誘導され、ユビキチン化及び前者のタンパク質分解が促進される。特に、標的タンパク質へのユビキチン抱合は、標的タンパク質にユビキチンを結合させるE1ユビキチン活性化酵素、E2ユビキチン抱合酵素、及びE3ユビキチンリガーゼで構成される酵素カスケードによって媒介される(Hershko et al., Nat. Med. 6, 1073-1081 (2000);Komander et al., Annu. Rev. Biochem. 81, 203-229 (2012))。
したがって、細胞の主要な分解経路の1つであり、かつ重要な制御因子タンパク質を制御し、そして、ミスフォールドされたタンパク質及び異常なタンパク質を分解する重要な経路であるユビキチン-プロテアソーム経路は、特に処置用途において、標的タンパク質にユビキチンを共有結合させることによって該標的タンパク質を分解するための有用なツールであることが判明している。
CRBNリガーゼ複合体を乗っ取る能力を有するヘテロ二機能性分解剤(PROTAC)の開発は、ある但し書きを伴う。例えば、このようなヘテロ二機能性分解剤では、特定のE3リガーゼしか利用することができない。それにより、リガンドは、通常、CRBN、VHL、cIAIP、又はMDM2に結合する。更に、PROTACのヘテロ二機能性分解剤の構造の一部は標的タンパク質に対するリガンドであるので、「リガンド結合不可能な(unligandable)」タンパク質にこの技術を応用することはできない(例えば、Surade and Blundell (2012); Chemistry & Biology, Volume 19, Issue 1, pp.42-50を参照)。時には、得られたヘテロ二機能性分解剤の高分子量が、薬理及びバイオアベイラビリティに影響を与えることもある。
E3リガーゼの構成要素に結合することができ、そのため所望のタンパク質を分解するのに好適である、効率的な低分子が必要とされている。
低分子は、「分子糊」型の機構を介して操作することによって、E3リガーゼ及びユビキチン-プロテアソーム経路の他の構成要素を調節し得る。すなわち、このような化合物は、アクセス可能な疎水性結合ポケットの利用可能性に依存しない可能性がある。例えば、IMiDは、天然ではCRBNに結合しない標的タンパク質との協同的な会合を誘導することができる、すなわち、ターゲティング部分との追加の結合を必要としない。これにより、転写因子IKZF1及びIKZF3等の結合した標的タンパク質のユビキチン化及びプロテアソーム分解が促進されるようになる。別の例として、アリールスルホンアミドは、IMiDと類似の方法で、E3リガーゼDCAF15の活性をリダイレクトしてスプライシング因子RBM39を分解させることができる。同様に、植物ホルモンであるオーキシンは、E3リガーゼTir1の標的スペースをリダイレクトしてAux/IAA転写抑制因子の分解を誘導することが知られている。
今まで、該標的タンパク質の不活性化を引き起こす疎水性結合ポケットも結合部位も有しないタンパク質を標的とすることについては、処置用途のために開発され得る一般的に使用される化合物の力が及ばなかった。言い換えれば、このアプローチでは、アクセス可能な疎水性ポケットも阻害性結合部位も有しない標的タンパク質等の標的タンパク質を分解することはできない。これに関して、MYC、RAS、又はb-カテニン等の関心をひいてやまない疾患関連標的は、依然として処置法開発の手の届かないところにある。
そのため、ドラッグデザインにおける新たなパラダイムが強く求められている。したがって、上記の観点から、本発明の根底にある技術的課題は、標的タンパク質(単数又は複数)、特に疾患細胞のような細胞において分解されることが望ましい標的タンパク質(単数又は複数)のユビキチン化を誘導することができる化合物及び化合物を同定する方法を提供することである。
この技術的課題に対する解決策は、本明細書において以下に定義される実施態様及び特許請求の範囲において特徴付けられる実施態様によって提供される。
発明の概要
本発明は、本明細書に記載の式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物、並びに特定のタンパク質の標的分解によって処置することができる様々な疾患の処置におけるそれらの使用に関する。
指定の遺伝的背景における、選択された化合物Z1~Z3、Z5~Z7、Z9~Z11、Z13、及びZ14の用量変動生存率データ。用量変動生存率データは、KBM7WT、CUL4Bmut、及びUBE2Mmutの細胞において3日間ヒット処理した後にDMSOで正規化した細胞生存率を示す。 指定の遺伝的背景における、選択された化合物Z1~Z3、Z5~Z7、Z9~Z11、Z13、及びZ14の用量変動生存率データ。用量変動生存率データは、KBM7WT、CUL4Bmut、及びUBE2Mmutの細胞において3日間ヒット処理した後にDMSOで正規化した細胞生存率を示す。 指定の遺伝的背景における、選択された化合物Z1~Z3、Z5~Z7、Z9~Z11、Z13、及びZ14の用量変動生存率データ。用量変動生存率データは、KBM7WT、CUL4Bmut、及びUBE2Mmutの細胞において3日間ヒット処理した後にDMSOで正規化した細胞生存率を示す。 指定の遺伝的背景における、選択された化合物Z1~Z3、Z5~Z7、Z9~Z11、Z13、及びZ14の用量変動生存率データ。用量変動生存率データは、KBM7WT、CUL4Bmut、及びUBE2Mmutの細胞において3日間ヒット処理した後にDMSOで正規化した細胞生存率を示す。 指定の遺伝的背景における、選択された化合物Z1~Z3、Z5~Z7、Z9~Z11、Z13、及びZ14の用量変動生存率データ。用量変動生存率データは、KBM7WT、CUL4Bmut、及びUBE2Mmutの細胞において3日間ヒット処理した後にDMSOで正規化した細胞生存率を示す。 指定の遺伝的背景における、選択された化合物Z1~Z3、Z5~Z7、Z9~Z11、Z13、及びZ14の用量変動生存率データ。用量変動生存率データは、KBM7WT、CUL4Bmut、及びUBE2Mmutの細胞において3日間ヒット処理した後にDMSOで正規化した細胞生存率を示す。 指定の遺伝的背景における、選択された化合物Z1~Z3、Z5~Z7、Z9~Z11、Z13、及びZ14の用量変動生存率データ。用量変動生存率データは、KBM7WT、CUL4Bmut、及びUBE2Mmutの細胞において3日間ヒット処理した後にDMSOで正規化した細胞生存率を示す。 指定の遺伝的背景における、選択された化合物Z1~Z3、Z5~Z7、Z9~Z11、Z13、及びZ14の用量変動生存率データ。用量変動生存率データは、KBM7WT、CUL4Bmut、及びUBE2Mmutの細胞において3日間ヒット処理した後にDMSOで正規化した細胞生存率を示す。 指定の遺伝的背景における、選択された化合物Z1~Z3、Z5~Z7、Z9~Z11、Z13、及びZ14の用量変動生存率データ。用量変動生存率データは、KBM7WT、CUL4Bmut、及びUBE2Mmutの細胞において3日間ヒット処理した後にDMSOで正規化した細胞生存率を示す。 指定の遺伝的背景における、選択された化合物Z1~Z3、Z5~Z7、Z9~Z11、Z13、及びZ14の用量変動生存率データ。用量変動生存率データは、KBM7WT、CUL4Bmut、及びUBE2Mmutの細胞において3日間ヒット処理した後にDMSOで正規化した細胞生存率を示す。 指定の遺伝的背景における、選択された化合物Z1~Z3、Z5~Z7、Z9~Z11、Z13、及びZ14の用量変動生存率データ。用量変動生存率データは、KBM7WT、CUL4Bmut、及びUBE2Mmutの細胞において3日間ヒット処理した後にDMSOで正規化した細胞生存率を示す。 KBM7WT細胞におけるZ1~Z3、Z5~Z7、Z9~Z11、Z13、及びZ14で処理した際のCCNKの分解レベル。 実施例3-22のH NMR 実施例3-66のH NMR 実施例3-36及び3-45のCdk12[高ATP]インビトロキナーゼ活性アッセイ CCNK分解のウェスタンブロット解析。 ImageJを用いてアクチンレベルに対して正規化したデンシトメトリー値によって評価したときの4時間10マイクロモル濃度で処理した後のCCNK残存率
本明細書及び本発明の状況で開示される化合物は、標的タンパク質(単数又は複数)のユビキチン化を、例えばユビキチン化系による標的タンパク質(単数又は複数)の分解を介して調節/刺激/誘導することができる。本発明の状況において、化合物は、カリン-RINGユビキチンリガーゼ活性/CRL活性を増強することにより標的タンパク質(単数又は複数)のユビキチン化を調節/刺激/誘導、特に誘導する能力を有する。
本明細書及び本発明の状況で開示される化合物は、特に、本明細書に記載され、そして、添付の実施例に例示されるとおり、分子糊として使用され得る。また、本発明の化合物は、PROTAC(登録商標)(タンパク質分解ターゲティングキメラ)等のヘテロ二機能性分子の開発に使用することも想定され得る。
したがって、本発明の化合物は、PROTAC(登録商標)等のヘテロ二機能性分子を開発するための基本単位として使用することができると想定される。PROTAC(登録商標)を開発するための基本単位として使用される場合、本発明の化合物(式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物等)とPROTAC(登録商標)の残部との間に共有結合が形成されることによって、本発明の化合物がPROTAC(登録商標)の残部に結合することが好ましい。当業者であれば、2つの分子間に結合を形成するための好適な合成方法を理解している。有機合成化学では様々な種類のカップリング反応が公知であり、例えば、“Cross-Coupling Reactions - A Practical Guide” 2002 by N. Miyaura, ISBN 978-3-540-45313-0に記載されている。用語「PROTAC(登録商標)」、「PROTAC(商標)」、「PROTAC」、「PROTAC(登録商標)s」、「PROTAC(商標)s」、「PROTACs」、又は「タンパク質分解ターゲティングキメラ」は互換的に使用され、そして、特にヘテロ二機能性化合物を指す。本明細書にも記載されているとおり、PROTACは、分解されるべき所望の標的に結合することができる標的結合部分が交換可能である等であるがこれに限定されない有利な特性を有することが当業者に知られている。しかし、分解される特定のタンパク質(単数又は複数)は「リガンド結合不可能な」であると考えられるので、PROTACでは分解することができない。このような「リガンド結合不可能」(であるが分解されることが望ましい)タンパク質(単数又は複数)は、「リガンド結合不可能な」タンパク質(単数又は複数)の標的結合部位が知られていないか又は利用不可能であるため、PROTAC機構を介して分解することができない。「リガンド結合不可能な」タンパク質は当技術分野において公知であり、そして、特に、特色のない結合部位を有するもの、水素結合の供与体及び受容体が欠如しているもの、高次構造の適応変化を必要とするもの、並びにタンパク質-リガンド界面の残基が親油性であるもの等を含む;例えば、Surade and Blundell (2012); Chemistry & Biology, Volume 19, Issue 1, pp.42-50を参照。したがって、そして、本明細書に記載のとおり、本発明の化合物は、しかしながら、例えば「分子糊」として「リガンド結合不可能な」タンパク質(単数又は複数)の分解を調節/誘導/刺激することができるので、有利であり得る。
分子糊は、標的とカリン-RINGリガーゼ(CRL)との間の直接的な相互作用を組織化する(orchestrating)ことにより、標的タンパク質(単数又は複数)を分解することができる。分子糊は、他の方法では「創薬の標的とすることが難しい(undruggable)」と考えられる疾患関連タンパク質の排除を誘導する可能性を有する。分子糊の作用機序は、臨床的に承認されているサリドマイド類似体の分子糊/分解剤(IMiD)によって例示することができる。IMiDがCRL4CRBNE3リガーゼに結合すると、選択されたジンクフィンガー転写因子(TF)が動員され、ユビキチン化及びその後のプロテアソーム分解が引き起こされる(Lu, G. et al. Science 343, 305-309, doi:10.1126/science.1244917 (2014);Kronke, J. et al. Science 343, 301-305, doi:10.1126/science.1244851 (2014);Sievers, Q. L. et al. Science 362, doi:10.1126/science.aat0572 (2018);Gandhi, A. K. et al. British journal of haematology 164, 811-821, doi:10.1111/bjh.12708 (2014))。
注目すべきは、IMiD自体は、分解されるTFに対して測定可能な結合親和性を有しないということである。しかし、IMiDは、結合界面の近傍で幾つかのタンパク質間相互作用を誘導することによりリガーゼとTFとの間の分子認識を組織化する。臨床的に試験された化合物であるインジスラムの周囲にある特定のアリールスルホンアミドは、CRL4DCAF15リガーゼとスプライシング因子RBM39との間で分子糊として作用して、後者の標的分解を引き起こす(Han, T. et al. Science, doi:10.1126/science.aal3755 (2017);Uehara, T. et al. Selective degradation of splicing factor CAPERalpha by anticancer sulfonamides. Nat Chem Biol 13, 675-680, doi:10.1038/nchembio.2363 (2017);Bussiere, D. E. et al. Nat Chem Biol 16, 15-23, doi:10.1038/s41589-019-0411-6 (2020);Ting, T. C. et al. Cell reports 29, 1499-1510.e1496, doi:10.1016/j.celrep.2019.09.079 (2019);Faust, T. B. et al. Nat Chem Biol 16, 7-14, doi:10.1038/s41589-019-0378-3 (2020);Du, X. et al. Structure (London, England : 1993) 27, 1625-1633.e1623, doi:10.1016/j.str.2019.10.005 (2019).)。
したがって、分子糊の作用機序により、他の方法では「リガンド結合不可能」であると考えられており、したがって従来の低分子阻害剤でもヘテロ二機能性分解剤でも対応できない標的タンパク質の不安定化が可能となる。
本発明の化合物は、サイクリンK(CCNK)、CDK12、及び/又はCDK13等の疾患関連標的タンパク質の不安定化を誘導することが可能である。本発明の化合物は、特に、CCNK分解剤として作用する。本明細書に記載され、そして、添付の実施例に示されるとおり、本発明の化合物は、専用の基質受容体とは関係なくサイクリンK(CCNK)、CDK12、及び/又はCDK13等の標的タンパク質(単数又は複数)を分解することができ、この点で、この機構は既に特性評価されている分解剤と機能的に区別される。
上述したように、本発明の化合物は、PROTAC等のヘテロ二機能性分子において使用されることも想定され得る。用語「PROTAC(登録商標)」は、互換的に使用され、そして、ヘテロ二機能性化合物を指し、本明細書で使用するとき、E3ユビキチンリガーゼへの動員及びその後のユビキチン化を介して、選択されたタンパク質のプロテアソーム媒介性分解を誘導する化合物を指す(Crews C, Chemistry & Biology, 2010, 17(6):551 -555; Schnnekloth JS Jr., Chembiochem, 2005, 6(l):40-46)。この用語は、一般的に3つの構成要素、E3ユビキチンリガーゼ結合基(すなわち、E3リガーゼ結合部分(EBM))、任意でリンカー(L)、及び標的のタンパク質結合基(すなわち、標的結合部分(TBM))を有するタンパク質分解ターゲティングキメラ分子を指す。PROTAC/タンパク質分解ターゲティングキメラは、以下の式によって例示され得る:
Figure 2023545588000001

式中、TBMは、標的タンパク質に結合する部分であり、
好ましくは、TBMは、癌、代謝障害、神経障害、又は感染性疾患に関連する標的タンパク質に結合する部分であり;
より好ましくは、癌に関連する1つ以上のタンパク質は、ESR1、AR、MYB、MYC等の転写因子を含むDNA結合タンパク質;RNA結合タンパク質;足場タンパク質;HRAS、NRAS、KRAS等のGTPase;溶質輸送体;CDK4、CDK6、CDK9、EGFR、SRC、PDGFR、ABL1、HER2、HER3、BCR-ABL、MEK1、ARAF、BRAF、CRAF、ホスファターゼ等のキナーゼ、BRD2、BRD3、BRD4、CBB、p300、ATAD2、SMARCA2、SMARCA4、PBRM1等のブロモドメイン及びクロモドメイン含有タンパク質、Gタンパク質共益型受容体;SHP2、PTPN1、PTPN12等の抗アポトーシスタンパク質;PDL1等の免疫制御因子、並びにこれらの組み合わせからなる群より選択され;
更に好ましくは、癌に関連する1つ以上のタンパク質は、BRD2、BRD3、BRD4、CBP、p300、ATAD2、SMARCA2、SMARCA4、PBRM1、CDK4、CDK6、CDK9、CDK12、及び/又はCDK13、EWS-FLI、CDC6、CENPE、EGFR、SRC、PDGFR、ABL1、HER2、HER3、BCR-ABL、MEK1、ARAF、BRAF、CRAF、HRAS、NRAS、KRAS、BCL2、MCL2、SHP2、PTPN1、PTPN12、ESR1、AR、MYB、MYC、PDL1、並びにこれらの組み合わせからなる群より選択され;
更に好ましくは、癌に関連する1つ以上のタンパク質は、KRAS、NRAS、MYC、MYB、ESR1、AR、EGFR、HER2、BCR-ABL1、及びBRAFからなる群より選択され;
最も好ましくは、癌に関連する1つ以上のタンパク質は、KRAS、NRAS、MYC、及びMYBからなる群より選択され;
より好ましくは、代謝障害に関連する1つ以上のタンパク質は、ARX、SUR、DPP4、及びSGLTからなる群より選択され;
より好ましくは、神経障害に関連する1つ以上のタンパク質は、Tau及びβ-アミロイドからなる群より選択され;そして、
感染性疾患に関連する1つ以上のタンパク質は、CCR5及びPLA2G16からなる群より選択され、
Lは、リンカー部分であり;そして、
EBMは、E3リガーゼの機能を調節する及び/又はE3リガーゼ複合体の少なくとも1つの制御因子若しくはメンバーに結合する部分であり;
好ましくは、E3リガーゼ複合体(CRL)の少なくとも1つのメンバーは、CUL4B;DDB1;RBX1;UBE2G1;及びCUL4Aからなる群より選択され;そして、E3ユビキチンリガーゼ複合体の少なくとも1つの制御因子は、UBE2M;UBA3;UBE2F;NAE1;COPS1、COPS2、COPS3、COPS4、COPS5、COPS6、COPS7A、COPS7B、COPS8;DCUN1D1;DCUN1D2;DCUN1D3;DCUN1D4;DCUN1D5からなる群より選択され;
より好ましくは、E3ユビキチンリガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバー又は制御因子は、CUL4B又はDDB1であり;
更に好ましくは、EBMは、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物のいずれかからなる群より選択される構造で含まれる。
EBMが式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物のいずれかからなる群より選択される構造を含む場合、上に示したTBM-L-EBM構造は、リンカー部分(好ましくはTBMにも接続されている)と式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物のいずれかから選択される構造を含むEBMとの間に結合を確立することによって、例えば、リンカーとEBMに属する式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)のいずれかの化合物から選択される化合物との両方から水素ラジカルを形式上除去し、そして、それぞれ仮定上2つのラジカルを有している2つの原子間に結合を形成するように、このようにして仮定上得られたリンカーのラジカルをEBMに属する式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)のいずれかの化合物から選択される化合物を含む構造のラジカルと合わせることによって形式上得られると理解される。好ましくは、EBMは、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物のいずれかからなる群より選択される構造である。
該「標的タンパク質」は、特に、特にユビキチン化(単数又は複数)を介して分解されることが望ましい標的タンパク質である。また、「標的タンパク質」という用語は、この文脈で用いられるとき、標的タンパク質の複数のタンパク質も含む。このことは添付の実施例でも説明する。一実施態様では、本発明の状況における「標的タンパク質」は、インビボ又はインビトロの状況において、例えば癌細胞のような疾患細胞において分解されることが望ましい又は望まれるタンパク質である。具体的な標的タンパク質は、具体的な一実施態様では、悪性腫瘍、疾患、又は疾患状態の原因、駆動源、及び/又は維持主体であるタンパク質である。そのような標的タンパク質は、癌細胞のような疾患細胞において過剰発現している及び/又は過活動であるタンパク質を含み得る。したがって、一実施態様では、標的タンパク質は、細胞及び/又は組織の疾患状態の原因、発症、及び/又は維持に関与する。潜在的な標的タンパク質についても本明細書で後述し、そして、例示的で非限定的な例を本明細書において以下に提供する。本明細書に記載の標的タンパク質(単数又は複数)は、本発明の化合物への直接的又は間接的な結合を介して分解され得る。そのような標的タンパク質の具体例は、CDK12、CDK13、及び/又はCCNKであるが、これらに限定されるものではない。この文脈において、CDK12、CDK13、及び/又はCCNKは、インビボ又はインビトロの状況において、例えば、癌細胞のような疾患細胞において分解されることが望ましい又は望まれる場合がある。したがって、本明細書及び本発明の状況で開示される標的タンパク質(単数又は複数)は、癌に関連する標的タンパク質(単数又は複数)であってよく、癌に関連する1つ以上のタンパク質は、CDK12、CDK13、及びCCNKからなる群より選択され得る。別の具体例として、標的タンパク質は、癌に関連する標的タンパク質であってもよく、癌に関連する1つ以上のタンパク質は、CDK12及び/又はCDK13等のキナーゼであってよい。
例えば、該化合物は、E3リガーゼ複合体による標的タンパク質の認識を促進し得るか、又は同時に標的タンパク質と物理的に会合しなくてもユビキチン化を促進し得る。また、化合物は、該E3リガーゼ複合体による標的タンパク質の認識を可能にし得る。「標的タンパク質のユビキチン化の誘導」の更なる非限定的な選択肢は、標的タンパク質のユビキチン化を誘導する該化合物との結合/相互作用の直接の結果として誘導された標的タンパク質の高次構造の変化を含み得る。例えば、本明細書に記載の化合物が標的タンパク質に結合すると、該タンパク質の高次構造が変化し、それによって、1つ以上の標的タンパク質とE3リガーゼ複合体の1つ以上の構成要素との相互作用が安定化し、その結果、該1つ以上の標的タンパク質がユビキチン化及び分解され得る。具体的には、化合物がCDK12/13:CCNKに結合すると、DDB1:CUL4B E3リガーゼ複合体との相互作用が促進され、CCNKがユビキチン化及び分解される。つまり、本明細書に記載され、そして、添付の実施例に例示されるような標的タンパク質、例えばCCNKは、本明細書に記載の化合物の直接的又は間接的な結合機構を介して、例えば該化合物が標的タンパク質に会合するタンパク質に結合することによって分解され得る。化合物は、CCNKに会合するCDK12/13に結合し、それによって、CCNKをユビキチン化及び分解し得る。この相互作用は、E3リガーゼの特定の基質受容体とは無関係である。したがって、本明細書に記載され、そして、本発明の状況における化合物は、該E3リガーゼの特定の基質受容体とは独立に、E3リガーゼを介して1つ以上の標的タンパク質を分解することができる。
特に、本発明の化合物は、特にCDK12/13の活性部位に結合し、それによって、構造的な高次構造の変化を促進し得、これが、それぞれCDK12:CCNK及びCDK13:CCNKのDDB1:CUL4Bへの結合を促進する。したがって、CDK12及びCDK13は、基本的にCCNKをリガーゼに提示する役割を果たし、それによって特にCCNKが分解され、続いて、CDK12及びCDK13がわずかに弱い分解を受ける可能性もある。
該「増強されたカリン-RINGユビキチンリガーゼ活性」/「増強されたCRL活性」とは、本発明の化合物の非存在下におけるカリン-RINGユビキチンリガーゼ活性/CRL活性と比較して、該化合物の存在下で該カリン-RINGユビキチンリガーゼ活性/CRL活性が増強されることを意味する。したがって、本発明は、CRL活性の増強を介して標的タンパク質(単数又は複数)のユビキチン化を誘導及び/又は刺激する能力を有する化合物に関する。カリン-RINGユビキチンリガーゼ活性/CRL活性は、当技術分野において公知であり、そして、以下に提供される方法によって決定され得る。増強されたCRL活性は、該化合物の存在によって誘導される。該化合物は、E3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の構成要素と、該化合物に結合され得るか又はE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体、標的タンパク質(単数又は複数)、及び該化合物を含む三元複合体の一部であり得る標的タンパク質(単数又は複数)との間の分子の近接を誘導できる場合がある。本発明の化合物は、化合物の標的結合部位/TBMを介して標的タンパク質(単数又は複数)に結合し得、そして、例えば化合物の標的結合部位/TBMに結合した標的タンパク質(単数又は複数)をE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体に動員することによりE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体に結合又は機能を調節することができる。例えば、化合物は、E3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の少なくとも1つのメンバー及び標的タンパク質に結合し得る。別の例として、本発明の状況における化合物は、例えば、標的タンパク質の翻訳後変化を調節することによって、標的タンパク質の機能を変化させ得る。翻訳後修飾は、タンパク質のリン酸化状態、例えばタンパク質をリン酸化するチロシンキナーゼを含み得るがこれらに限定されない。したがって、化合物は、例えば、標的タンパク質がE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体にアクセス可能になるように標的タンパク質を修飾することによって標的タンパク質のユビキチン化を誘し得、それによって、化合物は、標的タンパク質及び/又はE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体に会合しなくなり得る。
標的タンパク質(単数又は複数)は、E3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体によってユビキチン化され得る。具体的には、本発明者らは、疎水性結合ポケット及び/又は阻害性結合部位を有しないものを含む標的タンパク質が本発明の化合物によって認識され得ることを見出した。このような標的タンパク質は、本発明の化合物の非存在下ではE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体に認識されないタンパク質を更に含み得る。したがって、驚くべきことに、本発明の化合物は、標的タンパク質(単数又は複数)のユビキチン化を、すなわち、ユビキチン化系による標的タンパク質(単数又は複数)の分解を介して誘導できることが見出された。
発明の説明
疾患状態の原因、発症、及び/又は維持に関与する幾つかの標的タンパク質は、明らかなリガンド結合部位、例えば阻害性結合部位も疎水性ポケットも有しない。このような標的タンパク質は、疎水性ポケットを有しないジンクフィンガー転写因子IKZF1及びIKZF3等の転写因子を含むがこれらに限定されない。別の例として、そのような標的タンパク質は、CDK12、CDK13、及び/又はCCNKを含み得るがこれらに限定されない。更に別の例として、そのような標的タンパク質(単数又は複数)は、CDK12及び/又はCDK13等のキナーゼを含み得るがこれらに限定されない。更に、化合物が該結合部位に結合した際に阻害又は活性化される等、該標的タンパク質の機能を変化させる結合部位を含んでいない可能性がある標的タンパク質は、「創薬の標的とすることが難しい」創薬ターゲットであるが、その理由は、疾患状態の原因、発症、及び維持に関与する標的タンパク質を対象とする化合物は、該標的タンパク質の機能を変化させる疎水性結合ポケット及び/又は結合部位を認識する化合物を含むためである。
標的タンパク質のユビキチン化を介して作用し得、それにより、ユビキチン化系によって標的タンパク質を分解することができる化合物は、E3リガーゼの構成要素と標的タンパク質とを接続させることによってこれら制約を克服し得るだろう。これら分子は、二量体化界面におけるE3リガーゼの構成要素と標的タンパク質との新規相互作用を組織化して、E3リガーゼの構成要素、分子、及び標的タンパク質を含む三量体複合体を形成させ得るだろう。
例えば、そのような化合物は、本明細書に記載され、そして、本発明の状況で使用されるとおりの分子糊であり得る。本明細書に記載され、そして、添付の実施例に例示されるとおり、該分子糊は、「創薬の標的とすることが難しい」及び/又は「リガンド結合不可能な」タンパク質を分解することができる。
本明細書で使用するとき、また本明細書において上述したとおり、「リガンド結合不可能な」という用語は、リガンドが結合することができない及び/又は該リガンド結合不可能なタンパク質とリガンドとの結合に好適な結合部位を有しないタンパク質を指す。例えば、標的タンパク質がリガンド結合不可能であるかどうかは、構造ベースのアルゴリズムを使用して決定され得、リガンドのタンパク質への結合能力は、体積、表面積、親油性表面積、深さ、及び/又は疎水性比等であるがこれらに限定されないパラメータを含む、タンパク質上の結合ポケットについてコンピュータで計算されたパラメータに基づいて評価される。
本明細書で使用するとき、用語「創薬の標的とすることが難しい」とは、薬物化合物が結合することができない及び/又は該創薬の標的とすることが難しいタンパク質と薬物化合物との結合に好適な結合部位を有しないタンパク質を指す。したがって、創薬の標的とすることが難しいタンパク質とは、処置において用いられる薬物化合物(例えば、抗体等のリガンド)に首尾よく干渉することのないタンパク質を指す。したがって、典型的には、創薬の標的とすることが難しいタンパク質は、薬物化合物の結合部位を有しないか又は結合部位を有するにもかかわらず、その部位を首尾よく標的とすることが困難であると証明されているタンパク質であり得る。
更に、分子糊は、本明細書に記載され、そして、添付の実施例に例示されるとおり、カリンRING E3リガーゼの幾つかのファミリーメンバーに存在するカリンRING E3リガーゼの構成要素との相互作用を介して1つ以上の標的タンパク質を分解し得る。具体的には、カリンRING E3リガーゼのファミリーメンバーは、例えば、CRBN又はDCAF15等のそれぞれの基質受容体によって多様化し得る。本明細書に記載の化合物、特に分子糊は、基質受容体以外のカリンRING E3リガーゼファミリーの構成要素に結合することができ、したがって、これら化合物は、基質受容体とは独立に1つ以上の標的タンパク質を分解し得る。したがって、カリンRING E3リガーゼとの相互作用を介して1つ以上の標的タンパク質を分解する分子糊の能力は、カリンRING E3リガーゼの特定のファミリーメンバーに限定されない可能性がある。
例えば、本明細書に記載の分子糊は、CDK12、CDK13、及び/又はサイクリンK(CCNK)等の癌に関連する1つ以上の標的タンパク質を分解し得る。それにより、CDK12、CDK13、及び/又はサイクリンK(CCNK)等の1つ以上の標的タンパク質を分解する分子糊による作用機序は、カリンRING E3リガーゼと1つ以上の分解される標的タンパク質との間のタンパク質-タンパク質相互作用を組織化する分子糊の能力によるものである可能性がある。本明細書に記載のとおり、これは、CCNKに結合したCDK12及び/又はCDK13と、カリンRING E3リガーゼ、特にCUL4B及び/又はDDB1等のカリンRING E3リガーゼの1つ以上の構成要素との相互作用を安定化することによって達成することができる。
この文脈では、本発明は、標的タンパク質(単数又は複数)のユビキチン化を、すなわち、カリンRING E3リガーゼによる標的タンパク質分解を介して刺激/誘導する新規化合物であって、本明細書に記載の式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)のいずれか1つを有する化合物を提供する。
本発明の状況では、化合物は、例えば、ユビキチン化を介して標的タンパク質(単数又は複数)を分解することが望ましい疾患及び/又は障害の処置における医薬として特に有用である。したがって、本発明はまた、そのような疾患又は障害を処置する方法であって、本発明の化合物、すなわち、標的タンパク質(単数又は複数)のユビキチン化を刺激/誘導することができる化合物を、そのような処置を必要としている個体に投与することを含む方法を提供する。具体的には、本明細書で提供される本発明の化合物は、インビトロだけではなくインビボでもミスフォールドされた及び/又は異常なタンパク質の生化学的分解に使用される。
以下に、本発明(特に式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V))の化合物の例を示す。これらは、マーカーッシュ式又は特定の式として提示される化合物の任意の立体異性体、互変異性体、薬学的に許容し得る塩、溶媒和物、及びプロドラッグも包含することが理解される。
「分子糊」という用語は、当技術分野において一般的に公知であり、そして、少なくとも2つの異なる分子を協同的結合によって一度に結合させることができるが、該少なくとも2つの異なる分子のうちの1つに対して別々には結合親和性を有しない化合物を指す。言い換えれば、分子糊とは、標的タンパク質(単数又は複数)に結合する化合物であって、標的タンパク質(単数又は複数)及び第2のタンパク質に同時に結合する化合物を指す。本発明の状況では、分子糊は、化合物が標的タンパク質(単数又は複数)及びE3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバー又は制御因子に同時に結合し得る場合に標的タンパク質(単数又は複数)に結合する化合物を指す。当技術分野において公知の分子糊の例は、非キメラ低分子、レナリドミド、ポマリドミド、CC-885、及び関連する免疫調節薬(IMiD)を含むがこれらに限定されない。本発明の化合物は、該化合物が標的タンパク質(単数又は複数)及びE3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバー又は制御因子に同時に結合し得る場合に標的タンパク質(単数又は複数)に結合する分子糊を含み得る。本発明のそのような分子糊については、本明細書で以下に更に説明され、そして、添付の実施例によって例示される。
また、本発明の化合物は、PROTAC(登録商標)(タンパク質分解ターゲティングキメラ)を含み得る。用語「PROTAC(登録商標)」、「PROTAC(登録商標)s」、又は「タンパク質分解ターゲティングキメラ」は、互換的に使用され、そして、ヘテロ二機能性化合物を指し、本明細書で使用するとき、E3ユビキチンリガーゼへの動員及びその後のユビキチン化を介して、選択されたタンパク質のプロテアソーム媒介性分解を誘導する化合物を指す(Crews C, Chemistry & Biology, 2010, 17(6):551 -555;Schnnekloth JS Jr., Chembiochem, 2005, 6(l):40-46)。言い換えれば、この用語は、一般的に3つの構成要素、E3ユビキチンリガーゼ結合基、任意でリンカー、及び標的のタンパク質結合基を有するタンパク質分解ターゲティングキメラ分子を指す。Phthalimide conjugation as a strategy for in vivo target protein degradation. Science 348, 1376-1381 (2015), Bondeson, D. P. et al. Catalytic in vivo protein knockdown by small-molecule PROTAC(R)s. Nat. Chem. Biol. 11, 611-617 (2015))。PROTAC(登録商標)は、目的のタンパク質(POI)及び細胞内E3リガーゼ基質受容体に同時に結合することによって両タンパク質間の分子の近接を誘導することにより機能する。このように近接が誘導されることにより、POIのユビキチン化及びプロテアソーム分解が引き起こされる。特に、POIに結合する弾頭部、柔軟性リンカー、及び定義されたE3リガーゼリガンドからなるモジュール設計により、PROTAC(登録商標)の開発が非常に柔軟なものになる。現在、標的分解を許容するタンパク質のリストには、1回膜貫通型受容体チロシンキナーゼの一例を含む多数のプロテインキナーゼが含まれている。EGFR、HER2、c-Met、ALK、及びFLT-3のような1回膜貫通領域を有する幾つかのタンパク質(Cell Chem Biol. 2018 Jan 18;25(1):67-77. The Advantages of Targeted Protein Degradation Over Inhibition: An RTK Case Study. Burslem GM, Smith BE, Lai AC, Jaime-Figueroa S, McQuaid DC, Bondeson DP, Toure M, Dong H, Qian Y, Wang J, Crew AP, Hines J, Crews CM. / Eur J Med Chem. 2018 May 10;151:304-314. Proteolysis Targeting Chimeras (PROTAC(R)s) of Anaplastic Lymphoma Kinase (ALK). Zhang C, Han XR, Yang X, Jiang B, Liu J, Xiong Y, Jin J. J Am Chem Soc. 2018 Dec 5;140(48):16428-16432/ Enhancing Antiproliferative Activity and Selectivity of a FLT-3 Inhibitor by Proteolysis Targeting Chimera Conversion.Burslem GM, Song J, Chen X, Hines J, Crews CM)は、「PROTAC(登録商標)」によって誘導される分解で分解可能であることが示されている。
一態様では、本発明は、以下の式(I)の化合物に関する:
Figure 2023545588000002
本発明はまた、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物(及び式(B)、(C)等の本発明に係る化合物の任意のより具体的な定義)の任意の立体異性体、互変異性体、薬学的に許容し得る塩、溶媒和物、又はプロドラッグに関することが理解される。これには、立体異性体又は互変異性体の任意の薬学的に許容し得る塩、立体異性体又は互変異性体の任意の溶媒和物、薬学的に許容し得る塩の任意の溶媒和物、立体異性体又は互変異性体の薬学的に許容し得る塩の任意の溶媒和物(これらのうちのいずれかの任意のプロドラッグを含む)が含まれる。
は、場合により置換されている二環式アリール及び場合により置換されている二環式ヘテロアリールから選択される。好ましくは、Rは、場合により置換されている、ナフチル、ベンゾチエニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、クロメニル、インドリジニル、イソインドリル、インドリル(例えば、3H-インドリル)、インダゾリル、プリニル、イソキノリル、キノリル、フタラジニル、ナフチリジニル、キノキサリニル、シノリニル、1,2-ベンゾイソキサゾール-3-イル、ベンゾチアゾリル、ベンゾキサゾリル、ベンズイソキサゾリル、ベンズイミダゾリル、クマリニル、及びクロモニルから選択される。より好ましくは、Rは、場合により置換されている、ナフチル、ベンゾチエニル、ベンゾフラニル、インドリジニル、イソインドリル、インドリル(例えば、3H-インドリル)、インダゾリル、プリニル、イソキノリル、キノリル、フタラジニル、ナフチリジニル、キノキサリニル、シノリニル、1,2-ベンゾイソキサゾール-3-イル、ベンゾチアゾリル、ベンゾキサゾリル、ベンズイソキサゾリル、及びベンゾイミダゾリルから選択される。更に好ましくは、Rは、場合により置換されている、ナフチル、ベンゾチエニル、ベンゾフラニル、イソキノリル、及びキノリルから選択される。更に好ましくは、Rは、場合により置換されている、ナフチル、ベンゾ[b]チエニル、及びベンゾ[b]フラニルから選択される。最も好ましくは、Rは、場合により置換されている、ナフチル及びベンゾ[b]フラニルから選択され、好ましくは、場合による置換基(単数又は複数)は、独立して、アルキル、及びヘテロアルキルから選択される。
は、イミダゾ-ピリジニル(例えば、イミダゾ[1,2-a]ピリジニル)、ピロロピリジニル(例えば、ピロロ[2,3-b]ピリジン-3-イル、ピロロ[3,2-b]ピリジン-3-イル)、又はキナゾリニル(例えば、(2-オキソ)キナゾリン-3(4H)-イル)等の場合により置換されている二環系ヘテロアリールであることが好ましい。
としての二環式ヘテロアリールのそのような例は、場合により置換されている以下のものを含む
Figure 2023545588000003
としての二環式ヘテロアリールの具体例は、以下のものを含む
Figure 2023545588000004
破線は、これら二環式ヘテロアリールが式(I)の残部に結合する位置を示す。Rの二環式ヘテロアリールのこれら好ましい例は、本明細書で記載されるとおり場合により置換されていることが理解される。
が場合により置換されている二環式ヘテロアリールである場合、場合により置換されている二環式ヘテロアリールは、その炭素環原子のうちの1つを介して式(I)の残部に連結していることが好ましい。
の二環式ヘテロアリールの好ましい例は、
Figure 2023545588000005

であり、そのうち、以下のものがより好ましい:
Figure 2023545588000006
破線は、これら二環式ヘテロアリールが式(I)の残部に結合する位置を示す。Rの二環式ヘテロアリールのこれら好ましい例は、以下に記載されるとおり場合により置換されていることが理解される。
その場合による置換基を含むRの特に好ましい例は、
Figure 2023545588000007

(式中、RBCは、水素、メチル、メトキシ、フルオロ、クロロ、及びブロモから選択され、好ましくは、水素、メチル、メトキシ、フルオロ、及びクロロから選択される)である。
その場合による置換基を含むRの更に好ましい例は、
Figure 2023545588000008

である。
場合により置換されている二環式アリール及び場合により置換されている二環式ヘテロアリール(これらの任意の具体例を含む)の1つ以上の場合による置換基は、好ましくは、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、ハロアルコキシ、及びヘテロアルキルから選択される。
好ましくは、場合により置換されている二環式アリール及び場合により置換されている二環式ヘテロアリール(これらの任意の具体例を含む)の1つ以上の場合による置換基は、好ましくは、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、及びヘテロアルキルから選択される。
は、水素及びアルキルから選択される。好ましくは、Rは、水素、メチル、及びエチルから選択される。更により好ましくは、Rは、水素及びメチルから選択される。なおより好ましくは、Rは、水素である。
は、場合により置換されている5員又は6員の単環式ヘテロアリールである。好ましくは、Aは、場合により置換されている、ピロリル、フラニル、チエニル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサゾリル、イソキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、トリアゾリル、フラザニル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、テトラゾリル、ピリジニル、ジアジニル(例えば、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル)、オキサジニル、チアジニル、トリアジニル、及びテトラジニルから選択される。より好ましくは、Aは、場合により置換されている、ピロリル、フラニル、チエニル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサゾリル、イソキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、トリアゾリル、フラザニル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、及びテトラゾリルから選択される。なおより好ましくは、Aは、場合により置換されている、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサゾリル、イソキサゾリル、チアゾリル、及びイソチアゾリルから選択される。更に好ましくは、Aは、場合により置換されている、オキサゾリル、イソキサゾリル、チアゾリル、及びイソチアゾリルから選択される。更に好ましくは、Aは、場合により置換されている、オキサゾリル及びチアゾリルから選択される。
Gが、O、S、NH、及びN(アルキル)から選択される場合、Aは、好ましくは、場合により置換されている、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、トリアゾリル(特に、1H-1,2,4-トリアゾリル及び4H-1,2,4-トリアゾリル)、オキサジアゾリル(特に、1,2,4-オキサジアゾリル及び1,3,4-オキサジアゾリル)、チアジアゾリル(特に、1,2,4-チアジアゾリル及び1,3,4-チアジアゾリル)、テトラゾリル、ピリミジニル、トリアジニル(特に、1,2,4-トリアジニル及び1,3,5-トリアジニル)、及びテトラジニル(特に、1,2,4,5-テトラジニル及び1,2,3,5-テトラジニル)から選択され;より好ましくは、場合により置換されている、イミダゾリル、オキサゾリル、チアゾリル、トリアゾリル(特に、1H-1,2,4-トリアゾリル及び4H-1,2,4-トリアゾリル)、オキサジアゾリル(特に、1,2,4-オキサジアゾリル及び1,3,4-オキサジアゾリル)、チアジアゾリル(特に、1,2,4-チアジアゾリル及び1,3,4-チアジアゾリル)、及びテトラゾリルから選択され;なおより好ましくは、場合により置換されている、イミダゾリル、オキサゾリル、及びチアゾリルから選択され;更により好ましくは、場合により置換されている、オキサゾリル及びチアゾリルから選択され;そして、更により好ましくは、場合により置換されているチアゾリルから選択される。
式(I)におけるAの5員又は6員の単環式ヘテロアリール基の具体例は、
Figure 2023545588000009

を含み、これらはそれぞれ、以下に記載される1つ以上の場合による置換基で場合により置換されている。破線は、これら5員又は6員の単環式ヘテロアリールが式(I)の残部に結合する位置を示す。
場合により置換されている5員又は6員の単環式ヘテロアリール(その任意の具体例について含む)の1つ以上の場合による置換基は、好ましくは、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、及びシクロアルキルから選択される。より好ましくは、場合により置換されている5員又は6員の単環式ヘテロアリール(その任意の具体例について含む)の1つ以上の場合による置換基は、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、及びヘテロアルキルから選択される。この置換基の特に好ましい例は、シクロプロイル(cycloproyl)、トリフルオロメチル、及びイソプロピルである。
の置換された5員又は6員の単環式ヘテロアリールの好ましい例は、
Figure 2023545588000010

であり、
Figure 2023545588000011

が、更により好ましい。
破線は、これら5員又は6員の単環式ヘテロアリールが式(I)の残部に結合する位置を示す。
Gは、酸素、硫黄、炭素、及び窒素から選択される環原子である。好ましくは、Gは、O、S、CH、N、NH、及びN(アルキル)から選択される。より好ましくは、Gは、O、S、NH、及びN(アルキル)から選択される。なおより好ましくは、Gは、O、S、及びNHから選択される。更に好ましくは、Gは、O及びSから選択される。更に好ましくは、Gは、Sである。
好ましくは、場合により置換されている5員又は6員の単環式ヘテロアリールの場合による置換基はまた、Gの位置に存在してもよい。したがって、場合による置換基はまた、具体的には、Hの代わりにCH又はNHの位置に存在してもよい。
式(I)の化合物の具体例は、
Figure 2023545588000012

を含む。
これら2つの式は、本発明の物(product)の請求項から除かれる(disclaimed)。任意で、それらはまた、本発明の第1及び第2の医療用途の請求項(処置方法を含む)から除かれる。
別の実施態様では、式(I)中のGはCHであり、Hは、5員又は6員の単環式ヘテロアリールについて上で言及した場合による置換基のうちの1つによって場合により置換されている。
また、この種の化合物は、以下の式(B)によって表され得る:
Figure 2023545588000013
式(B)中、環Aの左上隅は、Hが5員又は6員の単環式ヘテロアリールについて上で言及した場合による置換基のうちの1つによって場合により置換されているCHを表すと理解される。好ましくは、式(B)中の環Aの左上隅は、CHを表す。
式(B)中、Aは、好ましくは、場合により置換されている、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサゾリル、イソキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、フラザニル、オキサジアゾリル(特に、1,2,3-オキサジアゾリル及び1,2,5-オキサジアゾリル)、チアジアゾリル(特に、1,2,3-チアジアゾリル及び1,2,5-チアジアゾリル)、ピリジニル、ジアジニル(例えば、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル)、トリアジニル(特に、1,2,3-トリアジニル及び1,2,4-トリアジニル)、及びテトラジニル(特に、1,2,3,4-テトラジニル)から選択される。より好ましくは、Aは、場合により置換されている、ピラゾリル及びピリジニルから選択される。更に好ましくは、Aは、場合により置換されている、ピラゾリル及びピリジニルから選択される。更により好ましくは、Aは、場合により置換されているピラゾリルである。
式(B)中のR及びRは、式(I)に関して上で定義したものと同じである。
したがって、本発明はまた、特に、式(B-I)及び(B-II)の化合物にも関する:
Figure 2023545588000014

(式中、Rは、それぞれピラゾリル及びピリジニルの1つ以上の場合による置換基を示す)。式(B-I)中、ピリジン環は、好ましくは1~4つ、より好ましくは1~3つ、更により好ましくは1つ又は2つ、最も好ましくは1つの置換基Rを有すると理解される。更に、式(B-II)中、ピラゾリル環は、好ましくは1~3つ、より好ましくは1つ又は2つ、最も好ましくは1つの置換基Rを有すると理解される。
式(B-I)の好ましい例は、以下の式(B-Ia):
Figure 2023545588000015

である。
式(B-II)の好ましい例は、以下の式(B-IIa):
Figure 2023545588000016

である。
式(B-I)及び(B-II)中のR及びR(並びにその任意の例)は、式(I)に関して定義したとおりである。
場合により置換されている5員又は6員の単環式ヘテロアリール(その任意の具体例について含む)の1つ以上の場合による置換基は、好ましくは、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、及びシクロアルキルから選択される。より好ましくは、場合により置換されている5員又は6員の単環式ヘテロアリール(その任意の具体例について含む)の1つ以上の場合による置換基は、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、及びヘテロアルキルから選択される。この置換基の特に好ましい例は、シクロプロイル、トリフルオロメチル、及びイソプロピルである。
は、同様に、好ましくは、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、ハロアルキル、及びヘテロアルキルから選択される。より好ましくは、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、及びヘテロアルキルから選択される。Rの特に好ましい例は、シクロプロイル、トリフルオロメチル、及びイソプロピルである。
式(I)の化合物の好ましい例は、
Figure 2023545588000017

Figure 2023545588000018

Figure 2023545588000019

を含む。
更なる態様では、本発明は、以下の式(C):
Figure 2023545588000020

(式中、R、R、G、及びAは、式(I)に関して定義したとおりであり、そして、各Rは、式(I)に関してRについて与えられた基から独立して選択されると理解される)の化合物に関する。好ましくは、Rはいずれも水素である。
式(C)のRの特に好ましい例は、場合により置換されている
Figure 2023545588000021

である。
式(C)の好ましい例は、以下の化合物
Figure 2023545588000022

を含む。
更なる態様では、本発明は、更に、以下の式(II)の化合物:
Figure 2023545588000023

に関する。
11は、-(場合により置換されているアリール)、-(場合により置換されているヘテロアリール)、-C(O)-(場合により置換されているアリール)、及び-C(O)-(場合により置換されているヘテロアリール)から選択される。好ましくは、R11は、-(場合により置換されているアリール)及び-C(O)-(場合により置換されているアリール)から選択される。より好ましくは、R11は、-(場合により置換されているフェニル)及び-C(O)-(場合により置換されているフェニル)から選択される。
-(場合により置換されているアリール)、-(場合により置換されているヘテロアリール)、-C(O)-(場合により置換されているアリール)、及び-C(O)-(場合により置換されているヘテロアリール)(これらのうちのいずれかの任意の具体例を含む)の1つ以上の場合による置換基は、好ましくは、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、及びヘテロアルキルから選択される。
12は、水素及びアルキルから選択される。R13は、水素及びアルキルから選択される。R12及びR13は、場合により連結されて、それらが接続されている窒素及び炭素と共に、場合により置換されているヘテロシクロアルキル基を形成すると理解される。この場合により置換されているヘテロシクロアルキル基は、好ましくは、環内に酸素も硫黄も全く含有しない。場合により置換されているヘテロシクロアルキル基が5個又は6個の環原子を含有することが更に好ましい。場合により置換されているヘテロシクロアルキル基の1つ以上の場合による置換基は、好ましくは、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、及びヘテロアルキルから選択される。このようにして形成される場合により置換されているヘテロシロアルキル基は、好ましくは、場合により置換されているピロリジン基であり、より好ましくは、いかなる場合による置換基も有しないピロリジン基である。
13が水素であり、そして、R12がメチルであるか、又はR12及びR13が連結して、それらが接続されている窒素及び炭素と共に、場合により置換されているピロリジン基を形成することが好ましい。
は、場合により置換されている5~10員ヘテロアリール基である。場合により置換されている5員~10員ヘテロアリール基(その任意の具体例を含む)の1つ以上の場合による置換基は、好ましくは、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、及びヘテロアルキルから選択される。Aは、場合により置換されている5員若しくは6員のヘテロアリール基又は場合により置換されている8員~10員ヘテロアリール基のいずれかであり、該場合により置換されている8員~10員ヘテロアリール基が、1つの芳香環及び1つの非芳香環を含有することが好ましい。場合により置換されている8員~10員ヘテロアリール基において、芳香環は、好ましくは、場合により置換されている5員又は6員のヘテロアリール基である。場合により置換されている8~10員ヘテロアリール基において、芳香環は、更に好ましくは、式(II)中の環Aに存在するものとして示されている窒素原子を含有する環である。言い換えれば、場合により置換されている8~10員ヘテロアリール基において、芳香環は、好ましくは、式(II)の右手側に示されているN-H基に直接連結する環である。場合により置換されている5員又は6員のヘテロアリール基は、好ましくは、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサゾリル、イソキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、トリアゾリル、フラザニル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、ピリジル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、及びトリアジニルから選択される。場合により置換されている5員又は6員のヘテロアリール基は、より好ましくは、イミダゾリル、オキサゾリル、イソキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、ピリジル、ピリダジニル、ピリミジニル、及びピラジニルから選択される。場合により置換されている5員又は6員のヘテロアリール基は、更により好ましくは、オキサゾリル、チアゾリル、ピリジル、ピリダジニル、ピリミジニル、及びピラジニルから選択される。場合により置換されている5員又は6員のヘテロアリール基は、なおより好ましくは、オキサゾリル、チアゾリル、及びピリジルから選択される。場合により置換されている5員又は6員のヘテロアリール基は、更により好ましくは、チアゾリル及びピリジルから選択される。これら例は、場合により置換されている8員~10員ヘテロアリール基内の場合により置換されている5員又は6員のヘテロアリール基にも適用される。場合により置換されている5員又は6員のヘテロアリール基は、好ましくは、その窒素原子のうちの1つが式(II)中の環Aの窒素原子によって示されている位置に存在するように配置されることが理解される。
式(II)の化合物の具体例は、以下:
Figure 2023545588000024

を含む。
これら2つの式は、本発明の物の請求項から除かれる。任意で、それらはまた、本発明の第1及び第2の医療用途の請求項(処置方法を含む)から除かれる。
更に更なる態様では、本発明は、更に、以下の式(III):
Figure 2023545588000025

の化合物に関する。
Eは、CH単位のうちの1つ以上がそれぞれ、S、O、及びNHから独立して選択されるいずれか1つによって場合により置換されている直鎖C2-4アルキレン基(特に-(CH2-4-)であり、該直鎖C2-4アルキレン基は、=O、-OH、-Hal、-C1-6アルキル、及び-C1-6ハロアルキルから独立して選択される1つ、2つ、3つ、又は4つの置換基で場合により置換されている。好ましくは、Eは、CH単位のうちの1つが、S、O、及びNHから独立して選択される1つによって場合により置換されている直鎖C2-3アルキレン基であり、該直鎖C2-3アルキレン基は、=O、-OH、-Hal、-C1-6アルキル、及び-C1-6ハロアルキルから独立して選択される1つ又は2つの置換基で場合により置換されている。より好ましくは、Eは、直鎖C2-3アルキレン基であり、該直鎖C2-3アルキレン基は、=O、-OH、-Hal、-C1-6アルキル、及び-C1-6ハロアルキルから選択される1つの置換基で場合により置換されている。更に好ましくは、Eは、直鎖C2-3アルキレン基であり、該直鎖C2-3アルキレン基は、=O、-Hal、-メチル、及び-エチルから選択される1つの置換基で場合により置換されている。更に好ましくは、Eは、-(CH-、-(CH-、及び-(C=O)-(CH-から選択される。
21は、-ハロゲン、-NO、-C(=O)H、-C(=O)R26、-COOH、-C(=O)OR27、-CF、及び-CN(式中、R26及びR27は、それぞれ独立して、アルキル及びハロアルキルから選択される)から選択される。好ましくは、R21は、-ハロゲン、-C(=O)R26、-C(=O)OR27、-CF、及び-CN(式中、R26及びR27は、それぞれ独立して、アルキル及びハロアルキルから選択される)から選択される。更により好ましくは、R21は、-ハロゲン、-CF、及び-CNから選択される。ハロゲンは、好ましくは、-Cl及び-Brから選択され、より好ましくは-Brである。
22は、水素及びアルキルから選択される。或いは、R22は、本明細書に記載されるとおりR23に連結される。
23は、場合により置換されているアリール及び場合により置換されているヘテロアリールから選択される。場合により置換されているアリール及び場合により置換されているヘテロアリール(これらの任意の具体例を含む)の1つ以上の場合による置換基は、好ましくは、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、及びヘテロアルキルから選択される。好ましくは、R23は、場合により置換されているアリールであり、より好ましくは、場合により置換されているフェニルである。或いは、R23は、本明細書に記載されるとおりR22に連結される。或いは、R23は、本明細書に記載されるとおりR25に連結される。
24は、O及びNR25(式中、R25は、アルキル又はハロアルキルから選択される)から選択される。或いは、R25は、R23に連結される。
22及びR23が連結すると、R22とR23との間の窒素及び炭素と共に環αを形成する。したがって、この場合、式(III)の化合物は、式(IIIa):
Figure 2023545588000026

の化合物によって表すことができる。
この式(IIIa)中、R24は、Oであることが好ましい。
環αは、場合により縮環されている(anellated)、場合により置換されている5員又は6員の複素環式基である。したがって、環αは、場合により置換されている単環式又は二環式の複素環式基であり得る。場合により置換されている単環式又は二環式の複素環式基は、飽和、部分的に不飽和、又は芳香族であってよい。いずれか一方又は(αが2つの環を含有する場合)両方の環が芳香族であってもよく、一方の環が芳香族であってよいが他方の環が部分的に不飽和であってもよい。環αが二環式構造を有することが好ましい。
更に好ましくは、環αは、場合により置換されている、ピリミドン又はベンズピリミドンである。これらの場合、ピリミジン部分の-N-C(=O)-は、式(IIIa)に示されている-N-C(=R24)-部分に対応するように配置されると理解される。
環αの1つ以上の場合による置換基(その任意のより具体的な定義を含む)は、好ましくは、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、及びヘテロアルキルから選択される。
24がNR25である場合、R23及びR25が場合により連結されて、R23とR25との間の窒素及び炭素と共に環βを形成する。したがって、この場合、式(III)の化合物は、式(IIIb):
Figure 2023545588000027

の化合物によって表すことができる。
環βは、場合により縮環されている(anellated)、場合により置換されている5員又は6員の複素環式基である。したがって、環βは、場合により置換されている単環式又は二環式の複素環式基であり得る。場合により置換されている単環式又は二環式の複素環式基は、飽和、部分的に不飽和、又は芳香族であってよい。いずれか一方又は(βが2つの環を含有する場合)両方の環が芳香族であってもよく、一方の環が芳香族であってよいが他方の環が部分的に不飽和であってもよい。環βが二環式構造を有することが好ましい。
更に好ましくは、環βは、N、O、及びSから選択される1つ以上のヘテロ原子を含有する場合により置換されている二環式芳香族複素環である。環βはオキサジアゾール又はチアジアゾールを含むことが特に好ましい。環βは、場合により置換されているイミダゾチアジアゾールであることが更に好ましく、より好ましくは、場合により置換されているイミダゾ[2,1-b][1,3,4]チアジアゾールである。イミダゾチアジアゾールは、好ましくは、イミダゾチアジアゾールのチアジアゾールの非橋頭炭素を介して、式(IIIb)におけるR22置換基を有する窒素に結合することが理解される。
環βの1つ以上の場合による置換基(その任意のより具体的な定義を含む)は、好ましくは、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、及びヘテロアルキルから選択される。
5員又は6員の複素環式基は、好ましくは、O、S、及びNから独立して選択される1つ以上(例えば、1つ、2つ、又は3つ)の環ヘテロ原子を含む5員又は6員の単環を指し、ここで、1つ以上のS環原子(存在する場合)及び/又は1つ以上のN環原子(存在する場合)は任意で酸化されており、そして、1つ以上の炭素環原子は任意で酸化されている。
「場合により縮環されている(anellated)」という用語は、5員又は6員の複素環式基の2つの隣接する非水素原子が、該5員又は6員の複素環式基の一部であるだけでなく、合計で5個又は6個の環原子を含有する別の環の一部でもある状態を指す。他の環は、炭素環式又は複素環式であってよく、また、飽和、部分的に不飽和、又は芳香族であってよい。
式(III)の化合物の具体例は、以下:
Figure 2023545588000028

を含む。
これら3つの式は、本発明の物の請求項から除かれる。任意で、それらはまた、本発明の第1及び第2の医療用途の請求項(処置方法を含む)から除かれる。
なお更なる態様では、本発明は、更に、以下の式(IV)及び(V):
Figure 2023545588000029

の化合物に関する。
41は、-(場合により置換されているアリール)、-(場合により置換されているヘテロアリール)、-(場合により置換されているアルキレン)-(場合により置換されているアリール)、及び-(場合により置換されているアルキレン)-(場合により置換されているヘテロアリール)から選択される。好ましくは、R41は、-(場合により置換されているアリール)及び-(場合により置換されているアルキレン)-(場合により置換されているアリール)から選択される。より好ましくは、R41は、アリールが好ましくはフェニルである-(場合により置換されているアリール)から選択される。
式(IV)及び(V)のうち、式(IV)がより好ましい。
41の好ましい例は、以下:
Figure 2023545588000030

を含み、そのうち、以下が好ましい:
Figure 2023545588000031
破線は、これら基が式(IV)又は(V)の残部に結合する位置を示す。これら好ましい例は、以下に記載されるとおり、場合により置換されていることが理解される。
場合により置換されているアリール、場合により置換されているヘテロアリール、及び場合により置換されているアルキレン(これらのいずれかの任意の具体例を含む)の1つ以上の場合による置換基は、好ましくは、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、及びシクロアルキルから選択される。より好ましくは、場合により置換されているアリール、場合により置換されているヘテロアリール、及び場合により置換されているアルキレン(これらのいずれかの任意の具体例を含む)の1つ以上の場合による置換基は、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、及びヘテロアルキルから選択される。
場合による置換基を含むR41の好ましい例は、
Figure 2023545588000032

である。
は、場合により置換されている単環式又は二環式のヘテロアリールである。場合により置換されている単環式又は二環式のヘテロアリールは、1つの環又は2つの縮合環を含有することが理解される。2つの縮合環の場合、一方又は両方(好ましくは両方)の環が芳香族である。特に、Aは、場合により縮環されている(anellated)、場合により置換されている5員又は6員のヘテロアリールである。Aの好ましい例は、場合により置換されている、ピロリル(例えば、2H-ピロリル)、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル(特に、2ピリジル)、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、インドリジニル、イソインドリル、インドリル(例えば、3H-インドリル)、インダゾリル、イソキノリル、キノリル、チアゾリル、イソチアゾリル、フェノチアジニル、オキサゾリル、イソキサゾリル、フラザニル、ベンゾチアゾリル、ベンズオキサゾリル、ベンズイソキサゾリル、及びベンゾイミダゾリルを含む。Aのより好ましい例は、場合により置換されている、ピリジル、ピリミジニル、チアゾール、及びベンズイミダゾールを含む。
より好ましくは、Aは、場合により置換されている、チアゾリル、ピラゾリル、及びピリジニル、好ましくは、場合により置換されている、チアゾリル及びピラゾリルから選択される。
場合による置換基を含むAの例は、
Figure 2023545588000033

を含み、そのうち、以下がより好ましく:
Figure 2023545588000034

そして、以下が最も好ましい
Figure 2023545588000035
(及びこの基の任意の具体例)の1つ以上の場合による置換基は、好ましくは、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、及びヘテロアルキルから選択される。
式(IV)及び(V)の化合物の最も好ましい例は、以下
Figure 2023545588000036

を含む。
これら4つの式は、本発明の物の請求項から除かれる。任意で、それらはまた、本発明の第1及び第2の医療用途の請求項(処置方法を含む)から除かれる。
式(IV)の化合物の好ましい例は、以下の化合物:
Figure 2023545588000037

を含む。
「本発明の化合物」への任意の言及は、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物のうちのいずれか1つへの言及であると理解されることが理解される。
更に、除かれると指定されている化合物は、任意で、それらの互変異性体、薬学的に許容し得る塩、及び溶媒和物のいずれかの形態でも除かれることが理解される。しかし、好ましくは、それぞれの式で示される化合物のみが除かれる。
したがって、そして、本明細書に開示される、化合物は、E3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の機能を調節し得る。これは、例えば、上記で概説したように、標的タンパク質の翻訳後変化を調節することによって起こり得る。E3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の調節される機能は、増強されたE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の活性を含む。この増強されたE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の活性は、本明細書において上記及び本明細書において下記される方法によって、並びに添付の実施例に例示されるとおり決定され得る。本明細書に開示され、そして、添付の実施例に例示されるとおり、該増強されたE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の活性は、化合物の存在下で標的タンパク質(単数又は複数)を発現している細胞における標的タンパク質(単数又は複数)のレベル/量の測定によって決定され得、そして、該細胞では対照細胞と比較してCRL活性が低下している。該対照細胞は、好ましくは、CRL活性が低下している細胞と同じ細胞種である。本発明の状況において、該対照細胞は「野生型細胞」とも称される。
「E3リガーゼ結合部分」及び「EBM」という用語は、互換的に使用され、そして、E3リガーゼ結合部分/EBMが、E3リガーゼの機能及び/又はE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の少なくとも1つの制御因子若しくはメンバーへの結合を調節する部分であることを意味する。本発明の状況で使用するとき、「E3リガーゼの機能を調節する」とは、例えば、E3リガーゼ結合部分/EBMがE3リガーゼ/カリン-RINGユビキチンリガーゼ/CRLに結合することによって、又はE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ/CRL複合体の機能を改変することによって、カリン-RINGユビキチンリガーゼ/CRL活性がE3リガーゼ結合部分/EBMによって増強されることを意味する。
E3リガーゼ結合部分/EBMは、E3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の少なくとも1つのメンバー又は制御因子に結合し得るか、又はその機能を調節し得る。このようなE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の少なくとも1つのメンバーは、CUL4B(NP_001073341.1);DDB1(NP_001914.3);RBX1(NP_055063.1);UBE2G1(NP_003333.1);及びCUL4A(NP_001008895.1及び全てのアイソフォーム)であり得る。例えば、E3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の少なくとも1つのメンバーは、DDB1(NP_001914.3)であり得る。
そのようなE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の少なくとも1つの制御因子は、UBE2M(NP_003960.1);UBA3(NP_003959.3);UBE2F(NP_542409.1);NAE1(NP_003896.1);COPS1(NP_001308018.1)、COPS2(NP_004227.1)、COPS3(NP_003644.2)、COPS4(NP_057213.2)、COPS5(NP_006828.2)、COPS6(NP_006824.2)、COPS7A(NP_001157566)、COPS7B(NP_073567.1)、COPS8(NP_006701.1);DCUN1D1(NP_065691.2);DCUN1D2(NP_001014305.1);DCUN1D3(NP_775746.1);DCUN1D4(NP_001035492.1)、及びDCUN1D5(NP_115675.1)であり得る。本明細書に開示されるとおり、そして、本発明の状況において、このようなE3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーは、例えばNCBIによって提供されるそれぞれのアクセッション番号及び/又は配列によって識別され得る。具体的には、このようなE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の少なくとも1つのメンバーは、CUL4B又はDDB1であり得る。より具体的には、このようなE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の少なくとも1つのメンバーは、本発明の化合物に結合し得る。
E3リガーゼ結合部分/EBMのE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体、例えば、該E3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の少なくとも1つのメンバー又は制御因子への結合は、当技術分野において公知の方法によって決定され得る。E3リガーゼ結合部分/EBMのE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体、例えば、該E3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の少なくとも1つのメンバー又は制御因子への結合を判定する更なる方法は、以下に概説するように当技術分野において公知である。例えば、E3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体に対するE3リガーゼ結合部分/EBMを判定する方法の当技術分野において公知の手段及び方法は、特に、イムノアッセイ(ウェスタンブロット、ELISA試験等のような)及び/又はレポーターアッセイ(ルシフェラーゼアッセイ等のような)を含む。
本発明の状況において、標的タンパク質は、癌、代謝障害、神経障害、又は感染性疾患に関連するタンパク質を含み得るがこれらに限定されない。
このような癌に関連する標的タンパク質(単数又は複数)の非限定的な例は、ESR1(NP_000116.2)、AR(NP_000035.2)、MYB(NP_001123645.1)、MYC(NP_002458.2)等の転写因子;RNA結合タンパク質;足場タンパク質;GTPase、例えば、HRAS(NP_005334.1)、NRAS(NP_002515.1)、KRAS(NP_203524.1);溶質輸送体;CDK4(NP_000066.1)、CDK6(NP_001138778.1)、CDK9(NP_001252.1)、EGFR(NP_005219.2)、SRC(NP_938033.1)、PDGFR(NP_002600.1)、ABL1(NP_005148.2)、HER2(NP_004439.2)、HER3(NP_001973.2)、BCR-ABL(NP_009297.2)、MEK1(NP_002746.1)、ARAF(NP_001645.1)、BRAF(NP_004324.2)、CRAF(NP_001341618.1)等のキナーゼ、ホスファターゼ、BRD2(NP_001106653.1)、BRD3(NP_031397.1)、BRD4(NP_490597.1)、CBP(NP_004371.2)、p300(NP_001420.2)、ATAD2(NP_054828.2)、SMARCA2(NP_003061.3)、SMARCA4(NP_001122316.1)、PBRM1(NP_060783.3)等のブロモドメイン及びクロモドメイン含有タンパク質、Gタンパク質共役型受容体;BCL2(NP_000624.2)及びMCL1(NP_068779.1)のような抗アポトーシスタンパク質、ホスファターゼ、例えば、SHP2(NP_002825.3)、PTPN1(NP_002818.1)、PTPN12(NP_002826.3);PDL1(NP_054862.1)等の免疫制御因子、並びにこれらの組み合わせ等であり得る。このような癌に関連する標的タンパク質(単数又は複数)の具体的な非限定的な例は、BRD2、BRD3、BRD4、CBP、p300、ATAD2、SMARCA2、SMARCA4、PBRM1、CDK4、CDK6、CDK9、CDK12(NP_057591.2)、及び/又はCDK13(NP_003709.3)、EWS-FLI(NP_002009.1)、CDC6(NP_001245.1)、CENPE(NP_001804.2)、EGFR、SRC、PDGFR、ABL1、HER2、HER3、BCR-ABL1、MEK1、ARAF、BRAF、CRAF、HRAS、NRAS、KRAS、BCL2、MCL1、SHP2、PTPN1、PTPN12、ESR1、AR、MYB、MYC、PDL1、及びこれらの組み合わせであり得る。このような癌に関連する標的タンパク質(単数又は複数)のより具体的な非限定的な例は、KRAS、NRAS、MYC、MYB、ESR1、AR、EGFR、HER2、BCR-ABL、及びBRAF、更により具体的には、KRAS、NRAS、MYC、及びMYBであり得る。癌に関連する1つ以上の標的タンパク質(単数又は複数)の更により具体的な非限定的な例は、CDK12、CDK13、及び/又はCCNK、特にCCNKであり得る。
代謝障害に関連する1つ以上の標的タンパク質(単数又は複数)の非限定的な例は、ARX(NP_620689.1)、SUR(NP_001274103.1)、DPP4(NP_001926.2)、及びSGLT(NP_001243243.1)であり得る。神経障害に関連する1つ以上の標的タンパク質(単数又は複数)の非限定的な例は、Tau(NP_058519.3)及びβアミロイド(NP_000475.1)であり得る。感染性疾患に関連する1つ以上の標的タンパク質(単数又は複数)の非限定的な例は、CCR5(NP_000570.1)及びPLA2G16(NP_001121675.1)であり得る。
「低次形態変異」という用語は、E3ユビキチンリガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバー又は制御因子の機能を低下させる変異を指す。言い換えれば、低次形態変異は、対応する野生型細胞におけるE3ユビキチンリガーゼ複合体の活性と比較してE3ユビキチンリガーゼ複合体の活性を低下させる。このE3ユビキチンリガーゼ複合体の活性低下は、対応する野生型細胞におけるレベルと比べてE3ユビキチンリガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーの発現レベル及び/又は活性レベルを低下させることによって達成され得る。例えば、そのような低次形態状態は、当技術分野において公知であり、そして、本明細書において以下に記載される方法によって引き起こすことができる。E3ユビキチンリガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバー又は制御因子の低次形態変異の非限定的な例は、Cas9/CRISPR、阻害剤、抗体、モノボディ及びナノボディ、RNA及びDNA等を含む核酸分子、例えばアンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、shRNA、若しくはmiRNA、又はこれらの任意の組み合わせを含むがこれらに限定されない。したがって、E3ユビキチンリガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバー又は制御因子の不活性化とは、E3ユビキチンリガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーの機能が完全に又は実質的に完全に失われ、その結果、CRL活性が低下することを指す。E3ユビキチンリガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバー又は制御因子を不活性化する手段及び方法は当技術分野において公知であり、E3ユビキチンリガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバー若しくは制御因子における変異によって引き起こされ得る、又はE3ユビキチンリガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバー若しくは制御因子を阻害することができる様々な合成若しくは天然の剤若しくは物質によって引き起こされ得る。このような合成又は天然の剤又は材料は、低分子、抗体及びポリペプチドを含むタンパク質、並びにRNA及びDNA等を含む核酸分子、例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド、siRNA、shRNA、若しくはmiRNA、又はこれらの任意の組み合わせを含み得るがこれらに限定されない。例えば、E3ユビキチンリガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバー又は制御因子における変異による不活性化は、ノックアウトによって引き起こされ得る。このようなノックアウトは、Cas9/CRISPR(クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート)により行われ得る。具体的には、KBM-7細胞は、UBE2Mの配列に18bpの欠失が導入されて、16個のアミノ酸が失われた変異型UBE2Mを含む(配列番号2:AGAC-------------------GTTGGGGTGATAG)。添付の実施例では、野生型UBE2M配列(配列番号1:AGACGTTGCCCTCGAGGTCAATGTTGGGGTGATAG)を含むAを対照として使用した。
本明細書で提供されるとおり、CRL活性を低下させる低次形態変異又は不活性化によって細胞内で変異しているそのようなE3ユビキチンリガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーは、CUL4B、DDB1、RBX1;UBE2G1、及びCUL4Aであり得る。したがって、CRL活性を低下させる低次形態変異又は不活性化によって細胞内で変異しているそのようなE3ユビキチンリガーゼ複合体の少なくとも1つの制御因子は、UBE2M、UBA3、UBE2F、NAE;COPS1、COPS2、COPS3、COPS5、COPS6、COPS7A、COPS7B、COPS8、DCUN1D2、DCUN1D3、DCUN1D4、及びDCUN1D5であり得る。そのようなE3ユビキチンリガーゼの少なくとも1つのメンバー又は制御因子の具体例は、CUL4B又はDDB1であり得る。
一実施態様では、化合物は、好ましくは、E3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバー又は制御因子に結合する部分を含む。例えば、化合物が結合するE3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバー又は制御因子は、E3リガーゼ複合体の基質受容体、アダプタータンパク質、又はカリン足場タンパク質であり得る。このような基質受容体の非限定的な例は、DCAF15、DCAF16、DCAF1、DCAF5、DCAF8、DET1、FBXO7、FBXO22、KDM2A、又はKDM2B、特にCRBN及びDCAF15であり得る。このようなアダプタータンパク質の非限定的な例は、DDB1であり得る。このようなカリンの非限定的な例は、CUL4A及びCUL4B等のCRL4複合体のカリンであり得る。したがって、例えば、本明細書に開示され、そして、本発明の状況で使用される化合物は、E3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーに結合する部分を含み、化合物が結合するE3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーは、DDB1等のアダプタータンパク質であり得る。
カリンは、ユビキチン様分子であるNEDD8(神経前駆細胞で発現し、発生的にダウンレギュレートされる8)と共有結合的に抱合されることが見出され得る。本明細書で使用するとき、用語「NEDD8」とは、ヒトにおいてNEDD8遺伝子によってコードされているタンパク質を指す。NEDD8タンパク質のヌクレオチド及びアミノ酸の配列は、当技術分野において公知である。NEDD8配列の非限定的な例は、そのヌクレオチド及びアミノ酸の配列がそれぞれGenBankアクセッション番号NM_006156及びNP_006147に記載されているヒトNEDD8;そのヌクレオチド及びアミノ酸の配列がそれぞれGenBankアクセッション番号NM_008683及びNP_032709に記載されているマウスNEDD8(Kamitani et al. (1997) J Biol Chem 272:28557-28562; Kumar et al. (1992) Biochem Biophys Res Comm 185:1155-1161);並びにそのヌクレオチド及びアミノ酸の配列がそれぞれGenBankアクセッション番号Y16890及びCAA76516に記載されている酵母Rub1を含む。
本発明の化合物は、標的タンパク質(単数又は複数)に結合し得、そして、例えば標的タンパク質(単数又は複数)をE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体に動員することによりE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体に結合又は機能を調節し得る。例えば、化合物は、E3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体の少なくとも1つのメンバー及び標的タンパク質に結合し得る。別の例として、本発明の状況における化合物は、例えば標的タンパク質の翻訳後変化を調節することによって、標的タンパク質の機能を変化させ得る。翻訳後修飾は、タンパク質のリン酸化状態、例えばタンパク質をリン酸化するチロシンキナーゼを含み得るがこれらに限定されない。したがって、化合物は、例えば、標的タンパク質がE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体にアクセス可能になるように標的タンパク質を修飾することによって標的タンパク質のユビキチン化を誘導し得、それによって、化合物は標的タンパク質及び/又はE3リガーゼ複合体/カリン-RINGユビキチンリガーゼ複合体/CRL複合体に会合しなくなり得る。
本発明の化合物によってその分解が誘導され得る癌に関連する1つ以上のタンパク質の非限定的な例は、ESR1、AR、MYB、MYC等の転写因子を含むDNA結合タンパク質;RNA結合タンパク質;足場タンパク質;HRAS、NRAS、KRAS等のGTPase;溶質輸送体;CCNK、CDK4、CDK6、CDK9、EGFR、SRC、PDGFR、ABL1、HER2、HER3、BCR-ABL、MEK1、ARAF、BRAF、CRAF、特にCDK4、CDK6、CDK9、EGFR、SRC、PDGFR、ABL1、HER2、HER3、BCR-ABL、MEK1、ARAF、BRAF、CRAF等のキナーゼ、ホスファターゼ、BRD2、BRD3、BRD4、CBP、p300、ATAD2、SMARCA2、SMARCA4、PBRM1等のブロモドメイン及びクロモドメイン含有タンパク質、Gタンパク質共役型受容体;SHP2、PTPN1、PTPN12等の抗アポトーシスタンパク質;PDL1等の免疫制御因子、並びにこれらの組み合わせを含む。TBMが結合し得る癌に関連する1つ以上のタンパク質の具体的な非限定的な例は、CDK13、CDK12、CDK9、CDK6、CDK4、CCNK、BRD2、BRD3、BRD4、CBP、p300、ATAD2、SMARCA2、SMARCA4、PBRM1、CDK4、CDK6、CDK9、EWS-FLI、CDC6、CENPE、EGFR、SRC、PDGFR、ABL1、HER2、HER3、BCR-ABL、MEK1、ARAF、BRAF、CRAF、HRAS、NRAS、KRAS、BCL2、MCL2、SHP2、PTPN1、PTPN12、ESR1、AR、MYB、MYC、PDL1、及びこれらの組み合わせを含む。本発明の化合物によってその分解が誘導され得る癌に関連する1つ以上のタンパク質の非限定的な例は、BRD2、BRD3、BRD4、CBP、p300、ATAD2、SMARCA2、SMARCA4、PBRM1、CDK4、CDK6、CDK9、CDK12、及び/又はCDK13、EWS-FLI、CDC6、CENPE、EGFR、SRC、PDGFR、ABL1、HER2、HER3、BCR-ABL、MEK1、ARAF、BRAF、CRAF、HRAS、NRAS、KRAS、BCL2、MCL2、SHP2、PTPN1、PTPN12、ESR1、AR、MYB、MYC、PDL1、及びこれらの組み合わせに結合し、含み得る。本発明の化合物によってその分解が誘導され得る癌に関連する1つ以上のタンパク質のより具体的な非限定的な例は、KRAS、NRAS、MYC、MYB、ESR1、AR、EGFR、HER2、BCR-ABL、及びBRAFを含む。本発明の化合物によってその分解が誘導され得る癌に関連する1つ以上のタンパク質の更により具体的な非限定的な例は、KRAS、NRAS、MYC、及びMYBに結合し、含み得る。本発明の化合物によってその分解が誘導され得る代謝障害に関連する1つ以上のタンパク質の非限定的な例は、ARX、SUR、DPP4、及びSGLTを含む。本発明の化合物によってその分解が誘導され得る神経障害に関連する1つ以上のタンパク質の非限定的な例は、Tau及びβ-アミロイドを含む。感染性疾患に関連する1つ以上のタンパク質の非限定的な例としては、CCR5及びPLA2G16からなる群より選択される。
化合物のE3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバー又は制御因子への結合及び/又は標的タンパク質への結合を判定する手段及び方法は、当技術分野において公知であり、本明細書において上記及び下記のとおりである。化合物のE3ユビキチンリガーゼへの結合を判定するこのような手段及び方法は、例えば、ラジオイムノアッセイ、化学発光及び蛍光のイムノアッセイ、酵素結合イムノアッセイ(ELISA)、Luminexベースのビーズアレイ、タンパク質マイクロアレイアッセイ、ポイントオブケア検査に適したアッセイ、並びに例えば免疫クロマトグラフストリップテスト等の迅速検査フォーマット等であるがこれらに限定されないイムノアッセイによって判定することができる。好適なイムノアッセイは、免疫沈降法、酵素イムノアッセイ(EIA)、酵素結合免疫吸着法(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)、蛍光イムノアッセイ、化学発光アッセイ、凝集アッセイ、比濁分析アッセイ、比濁法、ウェスタンブロット、競合イムノアッセイ、非競合イムノアッセイ、均一イムノアッセイ、不均一イムノアッセイ、バイオアッセイ、及びルシフェラーゼアッセイ又はLuminex(登録商標)アッセイ等のレポーターアッセイの群から選択され得る。イムノアッセイは、抗体又は免疫グロブリンを結合剤として使用することを通して溶液中の巨大分子/ポリペプチドの存在又は濃度を測定する生化学的検査である。本発明によれば、抗体は、モノクローナル抗体だけでなく、ポリクローナル抗体であってもよい。したがって、少なくとも1つの抗体は、モノクローナル抗体又はポリクローナル抗体である。特定の態様では、マーカーのレベルは、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によって決定される。特定の態様では、HPLCは、イムノアッセイに連結させてもよい。例えば、サンドイッチイムノアッセイでは、2つの抗体が適用される。原理上は、放射性同位元素、酵素、蛍光ラベル、化学発光ラベル、生物発光ラベル、並びに金原子及び色素粒子等の直接光学的に検出可能な色標識等、上記種類のアッセイに適用可能な全ての標識技術を使用することができる。
更に、化合物のE3ユビキチンリガーゼへの結合は、例えば、ウェスタンブロットで検出され得る。ウェスタンブロッティングは、タンパク質サンプル(溶解液)をポリアクリルアミドゲルに適用し、その後、電気泳動によって複合体混合物を分離し、そして、分離されたタンパク質を第2のマトリックス、一般にニトロセルロース又はポリフッ化ビニリデン(PVDF)のメンブレンに転写又は「電気ブロッティング」することを含む。転写後、メンブレン表面への抗体の非特異的な結合を防ぐためにメンブレンを「ブロッキング」する。抗体を標識又はタグ付けする多くの戦略が、当業者に公知である。最も単純なプロトコールでは、転写されたタンパク質を、プローブとして機能する一次酵素標識抗体とインキュベートするか又は複合体化させる。非特異的結合部位をブロッキングした後、好適な基質を添加して酵素と複合化させ、そして、一緒に反応させて、それぞれ目視、化学発光、又は蛍光での検出を可能にする発色、化学発光、又は蛍光で検出可能な生成物を形成させる。この手順は、1984年6月15日発行のGordonらによる米国特許4,452,901号に記載されている。
本発明は更に、1つ以上のタンパク質を分解する能力を有する化合物を同定する方法であって、化合物を野生型細胞及び変異細胞と接触させることを含み、該変異が、E3ユビキチンリガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバー又は制御因子の低次形態変異又は不活性化を含み、該野生型細胞の1つ以上のタンパク質のレベルが該変異細胞と比較して低下した場合、該化合物は該1つ以上のタンパク質を分解すると判定される方法に関する。
「カリンRINGユビキチンE3リガーゼ」又は「CRL」という用語は、互換的に使用され、そして、触媒コアがカリンファミリーのメンバー及びRINGドメインタンパク質からなり、該コアが基質特異性を付与する1つ以上の追加のタンパク質と会合している複合体におけるユビキチンリガーゼを指す。CRLのRINGドメインタンパク質は、E2からE3結合基質へのユビキチンの移動を媒介する。具体的には、カリンRINGユビキチンE3リガーゼ(CRL)は、カリンサブユニット及び亜鉛結合RINGドメインサブユニットを含む共通のコアを全てが含有するモジュラー型マルチサブユニット複合体である。具体的には、カリンサブユニットは、CRLの骨格を形成する拡張構造に折り畳まれる。カリンサブユニットのC末端領域は、RINGタンパク質に巻き付き、次に、E2抱合酵素を動員して酵素のコアを形成する球状ドメインを形成する。細長いカリン構造の反対側に存在するカリンサブユニットのN末端領域は、アダプタータンパク質を介して基質受容体を動員する。
カリンベースのE3リガーゼは、ユビキチンリガーゼの大きなファミリーを構成し、そして、RINGドメインタンパク質に結合する7つの哺乳類カリンホモログ(CUL1、CUL2、CUL3、CUL4A/B、CUL5、又はCUL7)のうちの1つからなる幾つかのサブユニットで構成される。カリンのN末端は、カリンホモログ特異的基質認識サブユニットとの結合を媒介する。基質認識サブユニットの結合には、カリンホモログとの相互作用を橋渡しする特定のアダプタータンパク質を必要とする場合が多いが、必ずしもそうではない。例えば、CUL1は、保存されているFボックスを含有する基質認識サブユニットにアダプタータンパク質Skp1を介して結合して、SCF(Skp1-Cul1-Fボックス)E3リガーゼを形成することが知られているが、CUL2及びCUL5は、それぞれ、アダプタータンパク質エロンギンB及びCを介してVHL又はSOCSボックスを有する基質認識サブユニットを動員する。対照的に、CUL3は、そのBTBドメイン(POZドメインとしても知られている)を介して基質認識サブユニットに直接に結合することが知られている。CUL4Aは、RINGボックスドメインタンパク質(RBX1)及びアダプタータンパク質である損傷DNA結合タンパク質1(DDB1)を組み立てるための足場を提供する会合因子として作用する(Angers et al., Nature, 2006.443(7111):590-3)。RBX1は、活性化したE2タンパク質のドッキング部位であり、そして、DDB1は、基質特異性受容体又はDCAF(DDB1-カリン4会合因子)を動員してCUL4複合体の基質提示側を形成する(Angers et al., Nature, 2006. 443(7111):590-3;He et al., Genes Dev, 2006. 20(21):2949-54;Higa et al. Nat Cell Biol, 2006. 8(11): p. 1277-83)。セレブロン(CRBN)は、損傷DNA結合タンパク質1と相互作用し、そして、CUL4とE3ユビキチンリガーゼ複合体を形成し、そこで、CRBNによって認識されたタンパク質がプロテアソームによってユビキチン化及び分解され得る基質受容体として機能する。カリンは、ユビキチン様分子であるNEDD8(神経前駆細胞で発現し、発生的にダウンレギュレートされる8)と共有結合的に抱合されることが見出され得る。本明細書で使用するとき、用語「NEDD8」とは、ヒトにおいてNEDD8遺伝子によってコードされているタンパク質を指す。NEDD8タンパク質のヌクレオチド及びアミノ酸の配列は、当技術分野において公知である。NEDD8配列の非限定的な例は、そのヌクレオチド及びアミノ酸の配列がそれぞれGenBankアクセッション番号NM_006156及びNP_006147に記載されているヒトNEDD8;そのヌクレオチド及びアミノ酸の配列がそれぞれGenBankアクセッション番号NM_008683及びNP_032709に記載されているマウスNEDD8(Kamitani et al. (1997) J Biol Chem 272:28557-28562;Kumar et al. (1992) Biochem Biophys Res Comm 185:1155-1161);並びにそのヌクレオチド及びアミノ酸の配列がそれぞれGenBankアクセッション番号Y16890及びCAA76516に記載されている酵母Rub1を含む。CRLは、CRLがNEDD化された状態で存在するとき、すなわちNEDD化時に活性化され得る。本明細書で使用するとき、用語「NEDD化」は、ユビキチン様タンパク質NEDD8が、E1活性化酵素(NAE;NAE1及びUBA3サブユニットのヘテロ二量体)、E2抱合酵素(Ubc12、UBE2M)、及びE3リガーゼを介してCRLに抱合するタンパク質修飾プロセスの一種を指す(Gong et al.J. Biol.Chem.2013; 274:1203612042)。このNEDD化と呼ばれる修飾は、基質のユビキチン化を促進することによってCRLのE3リガーゼ活性を活性化する。NEDD化系は、ユビキチン活性化酵素E1、ユビキチン抱合酵素E2(UBC)、及びユビキチン-タンパク質イソペプチドリガーゼE3が関与するUPS(ユビキチン-プロテアソーム系)に類似している(Hershko, A. Cell Death Differ.2005; 12: 1191-1197)。したがって、本明細書で使用するとき、用語「NAE」又は「NEDD8活性化酵素」とは、NEDDSのC末端のNEDD8 E2の触媒システインへの転移を触媒し、チオールエステル結合したE2-NEDD8中間体を形成することができるタンパク質を指す(Gong and Yeh (1999) J Biol Chem 274:12036-12042;及びLiakopoulos et al. (1998) EMBO J 17:2208-2214;Osaka et al. (1998) Genes Dev 12:2263-2268)。当技術分野において記載されているNEDD8 E1酵素は、NAE1(APPBP1;アミロイドベータ前駆体タンパク質結合タンパク質1;及びNEDD8活性化酵素E1制御性サブユニットとも呼ばれる)のヘテロ二量体を含む。NAE1タンパク質のヌクレオチド及びアミノ酸の配列は、当技術分野において公知である。NAE1配列の非限定的な例は、そのヌクレオチド及びアミノ酸の配列がそれぞれGenBankアクセッション番号NM_001018159及びNP_001018169に記載されているヒトNAE1;並びにそのヌクレオチド及びアミノ酸の配列がそれぞれGenBankアクセッション番号NM_144931及びNP_659180に記載されているマウスNAE1を含む。NEDD8 E2酵素は、E1-E2-E3 NEDD8抱合カスケードにおいて中心的役割を果たす。本明細書で使用するとき、用語「NEDD8抱合酵素」及び「NEDD8 E2酵素」とは、生成のためにNEDD8 E1酵素に一過的に結合し、そして、NEDD8 E3リガーゼと相互作用することができるタンパク質を指す。2つの公知のNEDD8抱合酵素は、UBE2Mとしても知られているUBC12、及びUBE2Fである。UBE2Mタンパク質のヌクレオチド及びアミノ酸の配列は、当技術分野において公知である。UBE2M配列の非限定的な例は、そのヌクレオチド及びアミノ酸の配列がそれぞれGenBankアクセッション番号NM_003969及びNP_003960に記載されているヒトUBE2M;そのヌクレオチド及びアミノ酸の配列がそれぞれGenBankアクセッション番号NM_145578及びNP_663553に記載されているマウスUBC12;並びにそのヌクレオチド及びアミノ酸の配列がそれぞれGenBankアクセッション番号NM_001182194及びNP_013409に記載されている酵母UBC12を含む。
NEDD化は、NEDD8をカリン分子から酵素的に除去するCOP9シグナロソーム(CSN)によって元に戻され得る。このように、CSNはカリン-RING E3ユビキチンリガーゼの活性化及びリモデリングのサイクルの中心となる構成要素である(Schlierf et al., Nat.Commun.7, 13166 (2016))。ヒトのCSNは、9つのタンパク質サブユニット(COPS1~7A、7B、8)からなり、そのうちCOPS5は、複合体に触媒中心を提供するメタロプロテアーゼモチーフを含有し、COPS5は、ホロコンプレックスの状況でしか適切な脱NEDD化活性を示さず、そして、完全に組み立てられたCSNだけが、CRLからNEDD8を特異的に除去する能力を有する。
カリン-RINGユビキチンリガーゼ、その活性、並びにこの活性を検出及び/又は測定するための手段及び方法は、当技術分野において公知の方法によって決定され得る。例えば、このような方法は、FRET(フェルスター共鳴エネルギー移動)分析を含み得るがこれらに限定されない。FRET(フェルスター共鳴エネルギー移動)の理論は、励起された供与体(D)から受容体分子(A)への距離依存的な非放射性のエネルギー移動を定義する。容易にアクセス可能な分光分析データと理論式との関係は、Theodor Forsterの功績であり、これによってあらゆる自然科学において多くのFRET応用が可能になった。FRETは、1~10nmのスケールの生化学的用途で使用されている(K. E. Sapsford et al., Angew.Chem.Int. Ed., 45, 4562, 2006)(例えば、タンパク質-タンパク質結合、タンパク質のフォールディング、細胞膜での分子間相互作用、DNAのハイブリダイゼーション及びシーケンシング、抗原と抗体との免疫反応)。FRETの理論の詳細は、周知である。更なる例は、タンパク質相補アッセイ(PCA)を含む。タンパク質相補アッセイ(PCA)は、2つの生体分子、例えばポリペプチドの相互作用を検出するための手段を提供する。PCAは、互いに近接近したときに機能的で活性のあるタンパク質に再構成され得る酵素等の同じタンパク質の2つの断片を利用する。NANOBIT(登録商標)技術(Promega Corporation)は、酵素の構成要素又はサブユニットの結合相互作用を介した発光酵素の再構成により分子の近接を検出するために使用され得る。設計上、NanoBiTサブユニット(すなわち、1.3kDaペプチド、18kDaポリペプチド)は、それらが付加される本明細書で使用されるE3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバー等の標的タンパク質の相互作用特性によって発光複合体への組み立てが指示されるように、弱く会合する。詳細は、特に、Dixon et al., “NanoLuc Complementation Reporter Optimized for Accurate Measurement of Protein Interactions in Cells,” ACS Chem. Biol., Publication Date (Web): November 16, 2015に記載されている。幾つかの態様では、Nano-Glo(登録商標)HiBiT Detection System(Promega Corporation)は、add-mix-readアッセイプロトコルを使用して細胞溶解液中のHiBiTタグ付きタンパク質を定量するために使用され得る。或いは、リガーゼ基質受容体、例えばDCAF15等のHiBiTタグ付きタンパク質は、異所的に発現され得る。HiBit-DCAF15融合タンパク質は、ウイルスベクターを介して異所的に発現し得る。HiBiTは、目的のタンパク質のN末端若しくはC末端に融合するか、又はタンパク質構造内のアクセス可能な位置に挿入される11アミノ酸ペプチドタグである。細胞内で発現したHiBiTタグ付きタンパク質の量は、基質であるフリマジン及びNanoLuc(登録商標)Binary Technology(NanoBiT(登録商標);1)で使用されるラージサブユニットであるLarge BiT(LgBiT)を含有する溶解検出試薬を添加することによって決定され得る。或いは、例えばレンチウイルス発現(これに限定されない)によってLgBitが異所的に導入され得る場合、ルシフェラーゼ基質(単数又は複数)を添加することにより生細胞においてHiBitレベルは測定され得る。
用語「癌細胞」とは、本明細書で使用するとき、癌細胞で発現する特定の癌遺伝子に依存して増殖する能力を有する腫瘍細胞を意味する。癌細胞は、初代培養細胞、細胞株、又は癌幹細胞を含み得る。本明細書で使用するとき、細胞の増殖に関する「依存性(依存する)」とは、特定の癌遺伝子に依存して細胞が増殖する、癌遺伝子中毒又は中毒の状態を指す。特定の癌遺伝子に依存して細胞が増殖するかどうかは、特定の癌遺伝子の阻害剤で細胞を処理し、次いで、処理した細胞の増殖能力を評価することによって確認することができる。例えば、細胞は、本発明の方法の文脈で使用するとき、癌細胞であり得る。具体的には、そのような癌細胞は、KBM-7細胞、Mv4-11細胞、若しくはJurkat細胞;膵臓癌細胞、特にAsPC-1細胞;肺癌細胞、特にNCI-H446細胞;胃癌細胞;メラノーマ細胞;肉腫細胞;大腸細胞、特にHCT116細胞若しくはRKO細胞;又は神経芽腫細胞、特にBe(2)C細胞であり得、より具体的には、癌細胞は、KBM-7細胞であり得る。
増殖能は、例えば、MTTアッセイ又はMTSアッセイによって評価することができる。特定の癌遺伝子について癌遺伝子中毒である細胞をそのような癌遺伝子の阻害剤で処理すると、アポトーシスによる細胞死が誘導され得ることが知られている。したがって、特定の癌遺伝子についての細胞における癌遺伝子中毒は、癌遺伝子を阻害することによってアポトーシスを誘導することができるかどうかを評価することにより確認され得る。アポトーシスの誘導は、例えば、TUNELアッセイ、活性型カスパーゼの検出、又はアネキシンVの検出等によって評価することができる。癌細胞は、任意の組織由来であってよい。このような組織の例は、呼吸器組織(例えば、肺、気管、気管支、咽頭、鼻腔、副鼻腔)、消化器組織(例えば、胃、小腸、大腸、直腸)、膵臓、腎臓、肝臓、胸腺、脾臓、心臓、甲状腺、副腎、前立腺、卵巣、子宮、脳、皮膚、及び血液組織(例えば、骨髄、末梢血)を含み得る。別の観点では、癌細胞は、付着性細胞又は非付着性細胞(すなわち、血液細胞)であってよい。更に別の観点では、癌細胞は、上記組織又は上記組織以外の組織に存在する細胞であってよい。このような細胞の例は、腺細胞(例えば、肺における腺細胞(腺分泌細胞)、乳腺細胞)、上皮細胞、内皮細胞、表皮細胞、間質細胞、線維芽細胞、脂肪細胞、膵臓P細胞、神経細胞、グリア細胞、及び血液細胞を含み得る。
本明細書で使用するとき、癌細胞は、E3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーの低次形態変異又は不活性化を含む。したがって、E3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーの低次形態変異又は不活性化は、癌細胞、例えば宿主癌細胞において誘導され得る。用語「宿主細胞」、「宿主細胞株」、及び「宿主細胞培養物」は、互換的に使用され、そして、外因性核酸が導入されている細胞を指し、このような細胞の後代も含む。宿主細胞は、「形質転換体」及び「形質転換細胞」を含み、これらは、一次形質転換細胞及び継代回数を問わずそれに由来する後代を含む。形質転換細胞は、一過的に形質転換された細胞又は安定的に形質転換された細胞を含む。後代は、核酸含量が親細胞と完全に同一でなくてもよく、変異を含有していてもよい。本明細書では、最初に形質転換した細胞においてスクリーニング又は選別したのと同じ機能又は生物活性を有する変異体後代が含まれる。幾つかの態様では、宿主細胞に外因性核酸を一過的にトランスフェクトする。別の態様では、宿主細胞に外因性核酸を安定的にトランスフェクトする。「単離された」融合タンパク質とは、融合タンパク質を組換え的に生成する宿主細胞の環境から分離されたものである。幾つかの態様では、本発明の融合タンパク質は、例えば、電気泳動法(例えば、SDS-PAGE、等電集束法(IEF)、キャピラリー電気泳動)又はクロマトグラフィー法(例えば、イオン交換又は逆相HPLC)によって求めたときに95%又は99%を超える純度まで精製される。純度の評価方法の総説については、例えば、Flatman et al., J. Chromatogr.B 848:79-87 (2007)を参照。
添付の実施例から明らかであるように、本明細書で提供される癌に関連する1つ以上のタンパク質の分解を誘導することができる化合物を同定する方法は、変異癌細胞と比較した癌細胞の生存率を求めることを含み、該変異細胞の変異は、E3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーの低次形態変異又は不活性化を含む。本発明の一態様で提供されるように、E3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーが変異すると、E3リガーゼ複合体の活性が損なわれる、例えば、E3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーの変異に起因するE3リガーゼ複合体のNEDD化が損なわれる。
本明細書で提供されるように、E3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーとは、E3リガーゼ複合体と直接的又は間接的に会合し得る任意のタンパク質を意味する。本明細書で使用するとき、「E3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバー」とは、当業者が認識しているアミノ酸を含むポリペプチドを指す。例えば、本発明の方法に従って使用されるE3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーは、CRLと分子が近接しており、CRLによってユビキチン化され得、そして、CRLによって分解され得る少なくとも1つのメンバーである。
例えば、E3リガーゼ複合体の変異した少なくとも1つのメンバーは、UBE2Mであり得る。別の例として、E3リガーゼ複合体の変異した少なくとも1つのメンバーは、CUL4B等のE3リガーゼ複合体のカリンであり得る。更に別の例として、E3リガーゼ複合体の変異した少なくとも1つのメンバーは、DDB1等のE3リガーゼ複合体のアダプタータンパク質であり得る。更に更なる別の例として、E3リガーゼ複合体の変異した少なくとも1つのメンバーは、セレブロン(CRBN)又はDCAF15等の基質受容体であり得る。用語「セレブロン」とは、例えば、ヒトCRBNタンパク質(例えば、それぞれその全体が参照により本明細書に組み入れられるヒトCRBNアイソフォーム1、GenBankアクセッション番号NP-057386;又はヒトCRBNアイソフォーム2、GenBankアクセッション番号NP-001166953)及びそのSNPバリアントを含む関連ポリペプチド等の、任意のCRBNのアミノ酸配列を含むポリペプチド(「ポリペプチド」、「ペプチド」、及び「タンパク質」は、本明細書において互換的に用いられる)を指す。関連するCRBNポリペプチドは、対立遺伝子バリアント(例えば、SNPバリアント);スプライスバリアント;断片;誘導体;置換、欠失、及び挿入のバリアント;融合ポリペプチド;並びに種間ホモログを含み、これらは、特定の態様では、CRBN活性を保持する及び/又は抗CRBN免疫応答を生じさせるのに十分である。別の例では、基質受容体は、DCAF15であり得る。
当業者は、E3リガーゼ複合体の活性が損なわれる限り、E3リガーゼのユビキチン化の経路に関与するタンパク質も本発明のE3リガーゼ複合体の変異した少なくとも1つのメンバーに包含されることを理解する。この文脈では、当業者は、E3リガーゼのユビキチン化経路に関与するそのようなタンパク質を同定することができる。これらタンパク質は、例えばNAE1を含むがこれらに限定されない。また、E3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーは、抗体又はshRNA等のE3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーを阻害する化合物の添加等の変異以外の手段によって不活性化され得ることも理解され得る。したがって、本明細書で提供されるとき、不活性化という用語は、E3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーを阻害することによってE3リガーゼ複合体の活性を低下させることができる阻害性分子の使用も包含する。
更に、当業者は、細胞のCRL活性が使用される細胞の種類に依存し得るという事実を認識している。CRLは、カリン会合NEDD8解離タンパク質1(CAND1)及び/又はカリン会合NEDD8解離タンパク質2(CAND2)から解離したときに活性化され得る。CAND1遺伝子は、ユビキチンプロテアソーム系によって分解されるタンパク質のユビキチン化に関与するカリン-RINGユビキチンリガーゼの必須制御因子をコードしている。コードされているCAND1は、非NEDD化カリン-RINGボックスタンパク質複合体に結合し、そして、カリンのNEDD化、並びにSkp1、カリン、及びFボックスユビキチンリガーゼ複合体の組み立て及び活性の阻害剤として作用する(Liu et al., (2018) Molecular Cell 69, 773-786)。
これらタンパク質のユビキチン化は、酵素活性のカスケードによって媒介される。本明細書で使用するとき、「ユビキチン」とは、ユビキチンリガーゼ酵素によって別のポリペプチドにライゲーションされるポリペプチドを指す。ユビキチンは、任意の生物種、好ましくは真核生物種に由来していてよい。好ましくは、ユビキチンは、哺乳類である。より好ましくは、ユビキチンは、ヒトユビキチンである。好ましい実施態様では、ユビキチンが目的の標的タンパク質にライゲーションされると、そのタンパク質は26Sプロテアソームによる分解の標的となる。また、天然に存在する対立遺伝子も「ユビキチン」に包含される。ユビキチンは、まずユビキチン活性化酵素(E1)によってATP依存的に活性化される。ユビキチンのC末端は、E1と高エネルギーチオールエステル結合を形成する。次いで、ユビキチンは、ユビキチン抱合酵素(E2;ユビキチン輸送プロテインとも呼ばれる)に渡され、この第2の酵素ともチオールエステル結合を介して連結される。ユビキチンは、ユビキチンリガーゼ(E3)の誘導の下、最終的にその標的タンパク質と結合して末端イソペプチド結合を形成する。この過程で、標的タンパク質上にユビキチンの鎖が形成され、それぞれE3の活性によって共有結合的に次の鎖にライゲーションされる。したがって、本明細書で使用するとき、用語「ユビキチン化」は、ユビキチン化酵素の活性を通してタンパク質にユビキチンが共有結合することを指す。E3酵素は、ユビキチンを標的タンパク質に抱合させ、そして、イソペプチド結合を介してユビキチン鎖を形成するユビキチンリガーゼ活性と、リガーゼ及び標的タンパク質を互いに物理的にライゲーションさせるターゲティング活性の2つの別々の活性を有する。このプロセスの特異性は、分解される標的タンパク質を認識し、そして、相互作用するE3酵素によって制御される。したがって、本明細書で使用するとき、用語「ユビキチンリガーゼ」、「ユビキチンE3リガーゼ」、又は「E3リガーゼ」は、互換的に用いられ、そして、ユビキチンの別のタンパク質への共有結合を触媒することができるユビキチン化酵素を指す。本発明の状況で用いられるとき、癌に関連するタンパク質等の標的タンパク質のユビキチン化は、標的タンパク質がCRLに分子的に近接している場合に誘導され得ると理解される。用語「分子的に近接している」とは、2つの分子が互いに近接近した場合に生物学的事象が生じる分子間の物理的距離を指す。何らかの化学結合、例えば非共有結合又は共有結合を伴うことが多いが、必ずしもそうとは限らない。
一態様では、本発明は、医薬において使用するための化合物に関する。本明細書で使用するとき、用語「医薬」は、処方薬及び非処方薬を含む総称であることが意図される。医薬において使用するための化合物は、健康の維持又は疾患、好ましくは癌からの回復を促進するのに有用であると理解されるべきである。更に、用語「医薬」は、例えば、丸剤、軟膏(salves)、クリーム剤、散剤、軟膏剤(ointments)、カプセル剤、注射可能な薬、ドロップ、ビタミン、及び坐薬を含むがこれらに限定されるわけではない任意の形態の医薬を含む。本発明の範囲は、医薬の種類、形態、又は投薬量によって限定されるものではない。本明細書及び本発明の状況で記載される化合物は、癌、代謝障害、神経障害、又は感染性疾患の治療又は予防において使用するためのものであり得る。これに関して、本明細書及び本発明の状況で記載される化合物は、本明細書に記載のE3リガーゼを介して直接又は間接的に癌、代謝障害、神経障害、又は感染性疾患に関連するタンパク質を分解し得る。例えば、プロテオミクスプロファイリング解析によって示されるとおり、癌、代謝障害、神経障害、又は感染性疾患に関連するタンパク質は、E3リガーゼによってCCNKが分解された際にダウンレギュレートされ得る。
特に、HECTD1、MBP、及びFEM1A等の神経障害に関連するタンパク質は、CCNKが分解された際にダウンレギュレートされる。別の例として、HMMR、LMNA、及びTMPO等の代謝疾患に関連するタンパク質も、CCNKが分解された際にダウンレギュレートされる。更に別の例として、ICAM2、CALCOCO2、及びCDC6等の感染性疾患に関連するタンパク質は、CCNKが分解された際にダウンレギュレートされる。なお更に別の例として、BUB1、BUB1B、MCM10、CDCA7、及びCDC6等の癌に関連するタンパク質も全て、CCNKが分解された際にダウンレギュレートされる。このように、CCNKが分解された際にダウンレギュレートされるタンパク質には、癌、代謝障害、神経障害、又は感染性疾患に関連するタンパク質が含まれる。
本発明の一態様では、化学的な化合物又は剤は、癌の処置において使用するためのものである。本明細書で互換的に使用するとき、「障害」、「疾患」、又は「病態」は、本明細書に記載の組成物(例えば、医薬組成物)、例えば本発明の融合タンパク質を含む組成物(例えば、医薬組成物)による処置から利益を得るであろう任意の病態である。これには、哺乳類が対象の障害に罹患しやすくなる病的状態を含む慢性及び急性の障害又は疾患も含まれる。
用語「医薬組成物」又は「医薬製剤」とは、そこに含有されている活性成分の生物活性を有効にすることができるような形態であり、そして、医薬組成物が投与される対象に対して許容不可能なほどの毒性を有する追加成分を含有していない調製品を指す。
本発明の組成物に関連して使用するとき、「薬学的に許容し得る」という用語は、哺乳類(例えば、ヒト)に投与されたときに生理学的に許容でき、そして、通常有害な反応を生じさせない、このような組成物の分子実体及び他の成分を指す。「薬学的に許容し得る」という用語は、連邦政府若しくは州政府の規制当局によって承認されているか、又は米国薬局方若しくは哺乳類、より具体的にはヒトにおける使用についての他の一般的に認められている薬局方に掲載されていることも意味し得る。「薬学的に許容し得る担体」とは、対象に対して非毒性である、医薬の組成物又は製剤中の活性成分以外の成分を指す。薬学的に許容し得る担体は、バッファ、賦形剤、安定剤、又は保存剤を含むが、これらに限定されない。このような薬学的に許容し得る担体は、滅菌液体、例えば、水、生理食塩水、デキストロース水溶液、グリセロール水溶液、及び石油、動物、植物、又は合成起源のものを含む油、例えば、ピーナッツ油、ダイズ油、鉱油、ゴマ油等であり得る。好適な医薬担体は、“Remington’s Pharmaceutical Sciences” by A.R. Gennaro, 20th Editionに記載されている。
本明細書で使用するとき、「処置」(及び「処置する」又は「処置している」等の文法上の変形)とは、処置される個体における疾患の自然経過を変化させようとする試みにおける臨床的介入を指し、そして、予防のため又は臨床病理の経過中に実施してよい。処置の望ましい効果は、疾患の発症又は再発の予防、症状の軽減、疾患の任意の直接的又は間接的な病理学的帰結の減弱、疾患増悪率の低減、疾患状態の寛解又は緩和、及び緩解又は予後の改善を含むが、これらに限定されない。「軽減」、「軽減する」、又はその等価物は、治療的処置及び予防的又は防止的処置の両方を指し、その目的は、疾患又は病態、例えば、アテローム性硬化巣の形成を寛解、予防、減速(減弱)、減少、又は阻害することである。処置を必要としているものは、既に疾患若しくは病態を有しているものに加えて、疾患若しくは病態を有しやすいもの又は該疾患若しくは病態を予防したいものを含む。
本明細書で使用するとき、「癌」という用語は、前述の組織及び細胞型における任意の悪性腫瘍を指す。癌の例は、異常な付着性細胞によって引き起こされ得る癌、又は異常な血液細胞によって引き起こされ得る癌(例えば、白血病、リンパ腫、多発性骨髄腫)を含み得る。具体的には、異常な付着性細胞によって引き起こされ得る癌の例は、肺癌(例えば、扁平上皮癌、腺癌及び大細胞癌等の非小細胞癌、並びに小細胞癌)、消化器癌(例えば、胃癌、小腸癌、大腸癌、直腸癌)、膵臓癌、腎臓癌、肝臓癌、胸腺癌、脾臓癌、甲状腺癌、副腎癌、前立腺癌、膀胱癌、卵巣癌、子宮癌(例えば、子宮内膜癌、子宮頸癌)、骨癌、皮膚癌、脳腫瘍、肉腫、メラノーマ、芽細胞腫(例えば、神経芽細胞腫)、腺癌、扁平細胞癌、固形癌、上皮癌、及び中皮腫を含み得る。具体的には、癌は、白血病、特に急性骨髄性白血病(AML)及びB細胞急性リンパ芽球性白血病(B-ALL)、慢性白血病、例えば慢性骨髄性白血病;腺様嚢胞癌;骨肉腫;卵巣癌;ユーイング肉腫;肺腺癌及び前立腺癌;リンパ腫、神経芽細胞腫、消化器癌、子宮内膜癌、髄芽腫、前立腺癌、食道癌、乳癌、甲状腺癌、髄膜腫、肝臓癌、結腸直腸癌、膵臓癌、軟骨肉腫、骨肉腫、腎臓癌であり得、好ましくは、癌は、白血病である。
上でも論じたとおり、本発明に従って、そして、本明細書で提供される手段及び方法によって処置される癌は、例えば、CDK12、CDK13のようなサイクリン依存性キナーゼ若しくは転写キナーゼ、及び/又はCCNKのようなサイクリン等の細胞周期調節因子に関連する癌であり得る。本明細書で使用するとき、「CDK12、CDK13、及び/又はCCNKに関連する癌」は、CDK12/13及びCCNKの複合体に関連する癌も含む。神経障害/疾患、代謝障害/疾患、及び/又は感染性疾患のような本明細書で論じられる他の障害についても準用される。また、これら疾患は、本発明の状況において、例えば、CDK12、CDK13のようなサイクリン依存性キナーゼ若しくは転写キナーゼ、及び/又はCCNKのようなサイクリン等の細胞周期調節因子と関連している場合もある。
CCNKの分解は、前立腺癌等の癌のゲノム不安定性を誘導することが記載されており(Wu et al 2018, Cell. 2018 Jun 14;173(7):1770-1782.e14. doi: 10.1016/j.cell.2018.04.034を参照)、そして、Lord et al 2016, Nat Rev Cancer. 2016 Feb;16(2):110-20. doi: 10.1038/nrc.2015.21. Epub 2016 Jan 18の表1に記載されているもの等のDNA損傷応答遺伝子における変異を伴う癌において有効であることが示唆されている。
更に、CCNK分解は、サイクリンE1のレベルが上昇している癌において特に有効であることが記載されている。したがって、本明細書に記載のとおり、CDK12、CDK13、及び/又はCCNKのような細胞周期調節因子に関連する癌は、乳癌、卵巣癌、メラノーマ、膀胱癌、胃癌、胃腺癌、肺扁平上皮癌、肺腺癌、多形神経膠芽腫、及び結腸直腸癌等のサイクリンE1が過剰発現している癌を含むがこれらに限定されない;Lei et al.; Nat Commun.2018 May 14;9(1):1876を参照。
また、用語「癌細胞」及び「癌遺伝子(オンコジーン)」等の癌に関連する用語における「癌」も同様の意味を有し得る。癌細胞は、任意の哺乳類種に由来し得る。このような哺乳類種は、例えば、ヒト、サル、ウシ、ブタ、マウス、ラット、モルモット、ハムスター、及びウサギを含み得る。哺乳類種は、臨床応用の観点から、好ましくはヒトである。したがって、癌細胞は、癌患者から単離された癌細胞又はそれに由来する癌細胞であり得る。癌細胞は、ウイルスに感染していない細胞であっても、ウイルスに感染している細胞であってもよい。細胞に感染可能な発癌性ウイルスの例は、エプスタイン・バーウイルス、肝炎ウイルス、ヒト乳頭腫ウイルス、ヒトT細胞白血病ウイルス、及びカポジ肉腫関連ヘルペスウイルスを含み得る。また、癌細胞は、胚性幹細胞、体性幹細胞、又は正常細胞から生成された人工幹細胞(例えば、iPS細胞)由来の癌細胞であり得る。本発明の人工細胞の由来となる癌細胞は、固有の癌遺伝子を発現することができる。本明細書で使用するとき、「固有の癌遺伝子」という用語は、本発明の人工細胞を樹立する際に材料として使用することができる癌細胞が発現する、癌細胞の増殖に関与する癌遺伝子を意味する。癌遺伝子は、癌細胞で過剰発現(例えば、遺伝子のコピー数の増加による過剰発現)し、そして、増殖のシグナルを過剰に伝達する遺伝子、又は癌細胞内で増殖シグナルを継続的に伝達する変異が生じている遺伝子であってよい。変異の例は、点変異(例えば、置換)、欠失、付加、挿入、及び融合を引き起こす変異(例えば、逆位、転位)を含み得る。本明細書で使用するとき、用語「遺伝子」は、変異した遺伝子を意図する場合もある。固有の癌遺伝子の例は、チロシンキナーゼ(受容体型及び非受容体型)及びセリン/スレオニンキナーゼ等のキナーゼ、低分子Gタンパク質、並びに転写因子の遺伝子を含み得る。癌細胞の増殖において役割を果たし得るチロシンキナーゼの例は、上皮成長因子受容体(EGFR)ファミリーに属する分子(例えば、EGFR、HER2、HER3、HER4)、血小板由来成長因子受容体(PDGFR)ファミリーに属する分子(例えば、PDGFRα、PDGFRβ)、未分化リンパ腫キナーゼ(ALK)、肝細胞成長因子受容体(c-MET)、及び幹細胞因子受容体(c-KIT)を含み得る。別の例として、癌の増殖において役割を果たし得るキナーゼは、CDK12、CDK13、及び/又はCCNKを含み得る。例えば、CDK12、CDK13、及び/又はCCNKは、乳癌、卵巣癌、メラノーマ、膀胱癌、胃癌、胃腺癌、肺扁平上皮癌、肺腺癌、多形神経膠芽腫、及び結腸直腸癌を含むがこれらに限定されない癌の増殖において役割を果たし得る。
一態様では、本発明は更に、癌を有する患者に化学的な化合物又は剤を投与することを含む、癌を処置する方法に関する。例えば、化合物は、分解されるべき1つ以上のタンパク質に結合する化合物であり得、該1つ以上のタンパク質は、癌に関連するタンパク質であり、そして、CDK12、CDK13のようなサイクリン依存性キナーゼ及び/若しくは転写キナーゼからなる群より選択されるキナーゼ等のキナーゼ、並びに/又はCCNKのようなサイクリンであり得る。この文脈では、本発明は、癌を有する患者に化学的な化合物又は剤を投与することを含む癌を処置する方法であって、該化合物が、CDK12、CDK13、及び/又はCCNKからなる群より選択される1つ以上のタンパク質に結合する化合物であり得る方法に関し得る。例えば、該化学的な化合物又は剤は、癌を処置するために使用され、該癌は、乳癌、卵巣癌、メラノーマ、膀胱癌、胃癌、胃腺癌、肺扁平上皮癌、肺腺癌、多形神経膠芽腫、及び結腸直腸癌から選択され得る。
「患者」又は「個体」又は「対象」は、哺乳類である。哺乳類は、家畜動物(例えば、ウシ、ヒツジ、ネコ、イヌ、及びウマ)、霊長類(例えば、ヒト、及びサル等の非ヒト霊長類)、ウサギ、及びげっ歯類(例えば、マウス及びラット)を含むが、これらに限定されない。特定の態様では、患者、個体、又は対象は、ヒトである。一実施態様では、患者は、「癌患者」、すなわち、癌の1つ又は複数の症状に罹患しているか又は罹患するリスクのある者であり得る。
任意の具体的な患者についての特定の用量レベルは、使用される特定の化合物の活性、年齢、体重、全身の健康状態、性別、食事、投与時間、投与経路、排出速度、薬物の組み合わせ、並びに療法を受ける具体的な疾患の原因機構及び重症度を含む様々な要因に依存することが理解される。
本明細書で使用するとき、「場合による」、「場合により」、及び「してもよい」という用語は、指定の特徴が存在する場合もあるが、存在しない場合もあることを示す。用語「場合による」、「場合により」、又は「してもよい」を使用するときはいつでも、本発明は、具体的には、両方の可能性、すなわち、対応する特徴が存在する可能性或いは対応する特徴が存在しない可能性に関する。例えば、「Xは、場合によりYで置換されている」(又は「Xは、Yで置換されていてもよい」)という表現は、XがYで置換されているか又は非置換であることを意味する。同様に、組成物の成分が「場合による」と指定されている場合、本発明は、具体的には、両方の可能性、すなわち、対応する成分が存在する(組成物に含有されている)可能性又は対応する成分が組成物に存在しない可能性に関連する。群のリストの前に「場合により置換されている」という表現がある場合、「場合により置換されている」という表現は、リストの最初の項目だけでなく、そのリストの各群のそれぞれに適用されることが理解される。
本明細書では、様々な基が「場合により置換されている」と言及されている。一般に、これら基は、例えば、1つ、2つ、3つ、又は4つの置換基等の1つ以上の置換基を保有し得る。置換基の最大数は、置換される部分において利用可能な結合部位の数によって制限されることが理解される。特に定義されない限り、本明細書で言及される「場合により置換されている」基は、好ましくは2つ以下の置換基を保有し、特に、1つの置換基しか保有していなくてもよい。更に、特に定義されない限り、場合による置換基が存在しないこと、すなわち、対応する基が非置換であることが好ましい。用語「場合により置換されている」が化学基のリストの前に記載されている場合、この化学基のリストの各メンバー、そして全てのメンバーに適用されると理解される。特に明示的に指示されない限り、1つ以上の場合による置換基は、好ましくは、それぞれ独立して、ハロゲン、CN、OH、NH、アルキル、ハロアルキル、ヘテロアルキル(好ましくはアルコキシ)、ハロアルコキシ、NH(アルキル)、N(アルキル)、シクロアルキル、シクロヘテロアルキル、単環式アリール、及び単環式へテロアリールから選択され、該シクロアルキル、シクロヘテロアルキル、単環式アリール、及び単環式ヘテロアリールは、それぞれ独立して、ハロゲン、CN、OH、NH、アルキル、ハロアルキル、ヘテロアルキル(アルコキシを含む)、NH(アルキル)、及びN(アルキル)から選択される1つ以上で場合により更に置換される。同じ炭素原子上に2つの置換基が存在し得る場合、場合による置換基=Oは同じ炭素原子上の2つのOH基の水和形態に相当するので、これも包含される。特に明示的に指示されない限り、1つ以上の場合による置換基は、好ましくは、それぞれ独立して、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、及びヘテロアルキルから選択される。
本明細書で使用するとき、用語「ハロゲン」とは、フルオロ(-F)、クロロ(-Cl)、ブロモ(-Br)、又はヨード(-I)を指す。
本明細書で使用するとき、用語「アルキル」は、直鎖状又は分枝状であってよい一価飽和非環状(すなわち、非環式)炭化水素基を指す。したがって、「アルキル」基は、いかなる炭素-炭素二重結合もいかなる炭素-炭素三重結合も含まない。「アルキル」という用語は、好ましくは、「C1-6アルキル」を指す。「C1-6アルキル」は、1~6個の炭素原子を有するアルキル基を意味する。好ましい例示的なアルキル基は、メチル、エチル、プロピル(例えば、n-プロピル又はイソプロピル)、又はブチル(例えば、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、又はtert-ブチル)である。特に定義されない限り、用語「アルキル」は、より好ましくはC1-4アルキル、より好ましくはメチル又はエチル、そして、更に好ましくはメチルを指す。本明細書で使用するとき、用語「アルコキシ」は、「-O-(アルキル)」(式中、「アルキル」は、上に定義したとおりである)を指す。
本明細書で使用するとき、用語「ハロアルキル」は、フルオロ、クロロ、ブロモ、及びヨードから独立して選択され、そして、好ましくは全てフルオロ原子である1つ以上(好ましくは1~6つ、より好ましくは1~3つ)のハロゲン原子で置換されたアルキル基を指す。ハロゲン原子の最大数は、利用可能な結合部位の数によって限定され、したがって、ハロアルキル基のアルキル部分に含まれる炭素原子の数に依存することが理解される。「ハロアルキル」は、例えば、-CF、-CHF、-CHF、-CF-CH、-CH-CF、-CH-CHF、-CH-CF-CH、-CH-CF-CF、又は-CH(CFを指し得る。本明細書で使用するとき、用語「ハロアルコキシ」は、「-O-ハロアルキル」(式中、「ハロアルキル」は、上に定義したとおりである)を指す。
本明細書で使用するとき、用語「ヘテロアルキル」は、-CH-基の1つ又は2つが、それぞれ独立して、-O-、-S-、及び-N(C1-6アルキル)-から選択される基によって置換されているアルキル基を指す。好ましい例は、メトキシ等のアルコキシ基である。
本明細書で使用するとき、用語「アルケニル」は、直鎖状又は分枝状であってよく、そして、1つ以上(例えば、1つ又は2つ)の炭素-炭素二重結合を含むが、いかなる炭素-炭素三重結合も含まない一価不飽和非環式炭化水素基を指す。用語「C2-6アルケニル」は、2~6個の炭素原子を有するアルケニル基を意味する。好ましい例示的なアルケニル基は、エテニル、プロペニル(例えば、プロパ-1-エン-1-イル、プロパ-1-エン-2-イル、又はプロパ-2-エン-1-イル)、ブテニル、ブタジエニル(例えば、ブタ-1,3-ジエン-イル又はブタ-1,3-ジエン-2-イル)、ペンテニル、又はペンタジエニル(例えば、イソプレニル)である。特に定義されない限り、用語「アルケニル」は、好ましくはC2-6アルケニル、より好ましくはC2-4アルケニルを指す。
本明細書で使用するとき、用語「アルキニル」は、直鎖状又は分枝状であってよく、そして、1つ以上(例えば、1つ又は2つ)の炭素-炭素三重結合及び場合により1つ以上の炭素-炭素二重結合を含む一価不飽和非環式炭化水素基を指す。用語「C2-6アルキニル」は、2~6個の炭素原子を有するアルキニル基を意味する。好ましい例示的なアルキニル基は、エチニル、プロピニル、又はブチニルである。特に定義されない限り、用語「アルキニル」は、好ましくは、C2-6アルキニル、より好ましくはC2-4アルキニルを指す。
本明細書で使用するとき、用語「アリール」は、単環式芳香環に加えて、少なくとも1つの芳香環を含有する架橋環及び/又は縮合環の系(例えば、縮合環のうちの少なくとも1つが芳香族である2つ若しくは3つの縮合環で構成される環系又は架橋環のうちの少なくとも1つが芳香族である2つ若しくは3つの環で構成される架橋環系)も含む芳香族炭化水素環基を指す。「アリール」は、例えば、フェニル、ナフチル、ジアリニル(すなわち、1,2-ジヒドロナフチル)、テトラリニル(すなわち、1,2,3,4-テトラヒドロナフチル)、アントラセニル、又はフェナントレニルを指し得る。特に定義されない限り、「アリール」は、好ましくは6~14個の環原子を有し、より好ましくは6~10個の環原子を有し、そして、最も好ましくはフェニルを指す。用語「二環式アリール」とは、好ましくは縮環された(anellated)芳香環を含有する芳香族炭化水素環基を指す。「二環式アリール」は、例えば、ナフチルを指し得る。特に定義されない限り、「二環式アリール」は、好ましくは10個の環原子を有する。
本明細書で使用するとき、用語「ヘテロアリール」は、単環式芳香環に加えて、少なくとも1つの芳香環を含有する架橋環及び/又は縮合環の系(例えば、縮合環のうちの少なくとも1つが芳香族である2つ若しくは3つの縮合環で構成される環系又は架橋環のうちの少なくとも1つが芳香族である2つ若しくは3つの環で構成される架橋環系)も含む芳香環基であって、O、S、及びNから独立して選択される1つ以上の(例えば、1つ、2つ、3つ、又は4つの)環ヘテロ原子を含み、そして、残りの環原子が炭素原子であり、1つ以上のS環原子(存在する場合)及び/又は1つ以上のN環原子(存在する場合)が場合により酸化されてもよく、そして更に、1つ以上の炭素環原子が場合により酸化されて(すなわち、オキソ基を形成して)もよい芳香環基を指す。「ヘテロアリール」は、例えば、チエニル(すなわち、チオフェニル)、ベンゾ[b]チエニル、ナフト[2,3-b]チエニル、チアントレニル、フリル(すなわち、フラニル)、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、クロメニル、キサンテニル、フェノキサチイニル、ピロリル(例えば、2H-ピロリル)、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル(すなわち、ピリジニル;例えば、2-ピリジル、3-ピリジル、又は4-ピリジル)、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、インドリジニル、イソインドリル、インドリル(例えば、3H-インドリル)、インダゾリル、プリニル、イソキノリル、キノリル、フタラジニル、ナフチリジニル、キノキサリニル、シノリニル、プテリジニル、カルバゾリル、β-カルボリニル、フェナントリジニル、アクリジニル、ペリミジニル、フェナントロリニル(例えば、[1,10]フェナントロリニル、[1,7]フェナントロリニル、又は[4,7]フェナントロリニル)、フェナジニル、チアゾリル、イソチアゾリル、フェノチアジニル、オキサゾリル、イソキサゾリル、フラザニル、フェノキサジニル、ピラゾロ[1,5-a]ピリミジニル(例えば、ピラゾロ[1,5-a]ピリミジン-3-イル)、1,2-ベンゾイソオキサゾール-3-イル、ベンゾチアゾリル、ベンズオキサゾリル、ベンズイソキサゾリル、ベンズイミダゾリル、1H-テトラゾリル、2H-テトラゾリル、クマリニル、又はクロモニルを指し得る。特に定義されない限り、「ヘテロアリール」は、好ましくは、O、S、及びNから独立して選択される1つ以上の(例えば、1つ、2つ、3つ、又は4つの)環ヘテロ原子を含み、1つ以上のS環原子(存在する場合)及び/又は1つ以上のN環原子(存在する場合)が場合により酸化されてもよく、そして、1つ以上の炭素環原子が場合により酸化されてもよい5~14員(より好ましくは5~10員)の単環式環又は縮合環系を指し;更に好ましくは、「ヘテロアリール」とは、O、S、及びNから独立して選択される1つ以上(例えば、1つ、2つ、又は3つの)環ヘテロ原子を含み、1つ以上のS環原子(存在する場合)及び/又は1つ以上のN環原子(存在する場合)が場合により酸化されてもよく、そして、1つ以上の炭素環原子が場合により酸化されてもよい5員又は6員の単環式環を指す。用語「ヘテロアリール」の特に好ましい例は、ピリジルである。用語「二環式ヘテロアリール」は、2つの好ましくは縮環された(anellated)環を含有し、一方又は両方の環が芳香族である芳香環基を指す。「二環式ヘテロアリール」は、例えば、ベンゾ[b]チエニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、クロメニル、インドリジニル、イソインドリル、インドリル(例えば、3H-インドリル)、インダゾリル、プリニル、イソキノリル、キノリル、フタラジニル、ナフチリジニル、キノキサリニル、シノリニル、1,2-ベンゾイソキサゾール-3-イル、ベンゾチアゾリル、ベンゾキサゾリル、ベンズイソキサゾリル、ベンズイミダゾリル、クマリニル、又はクロモリルを指し得る。特に定義されない限り、「二環式ヘテロアリール」は、好ましくは8~12個の環原子、より好ましくは9個又は10個の環原子を有する。
「5員又は6員の複素環式基」等の表現は、環内に5個又は6個の原子を有する複素環式基を示すと理解される。同様に、「5~10員ヘテロアリール基」等の表現は、1つ又は2つの環に5~10個の原子を有するヘテロアリール基を示す。したがって、環状基の文脈における「x員」は、1つ以上の環における環原子の数xを示すが、環(単数又は複数)上に置換基として通常存在する水素等の非環原子の数に関していかなる限定も意味するものではない。
本明細書で使用するとき、用語「シクロアルキル」は、単環式環だけではなく、架橋環、スピロ環、及び/又は縮合環の系(例えば、2つ又は3つの環から構成されていてもよい;例えば、2つ又は3つの縮合環で構成される縮合環系)を含む飽和炭化水素環基を指す。「シクロアルキル」は、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、又はアダマンチルを指し得る。特に定義されない限り、「シクロアルキル」は、好ましくはC3-11シクロアルキルを指し、そして、より好ましくはC3-8シクロアルキルを指す。特に好ましい「シクロアルキル」は、3~8個の環員を有する単環式飽和炭化水素環である。
本明細書で使用するとき、用語「シクロヘテロアルキル」(「ヘテロシクロアルキル」と称される場合もある)は、単環式環だけではなく、架橋環、スピロ環、及び/又は縮合環の系(例えば、2つ又は3つの環で構成されていてもよい;例えば、2つ又は3つの縮合環から構成される縮合環系)を含む飽和環基であって、O、S、及びNから独立して選択される1つ以上の(例えば、1つ、2つ、3つ、又は4つの)環ヘテロ原子を含有し、そして、残りの環原子が炭素原子であり、1つ以上のS環原子(存在する場合)及び/又は1つ以上のN環原子(存在する場合)が場合により酸化されてもよく、そして更に、1つ以上の炭素環原子が場合により酸化されて(すなわち、オキソ基を形成して)もよい環基を指す。「シクロヘテロアルキル」は、例えば、オキセタニル、テトラヒドロフラニル、ピペリジニル、ピペラジニル、アジリジニル、アゼチジニル、ピロリジニル、イミダゾリジニル、モルホリニル(例えば、モルホリン-4-イル)、ピラゾリジニル、テトラヒドロチエニル、オクタヒドロキノリニル、オクタヒドロイソキノリニル、オキサゾリジニル、イソキサゾリジニル、アゼパニル、ジアゼパニル、オキサゼパニル、又は2-オキサ-5-アザ-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-5-イルを指し得る。特に定義されない限り、「シクロヘテロアルキル」は、好ましくは、単環式環又は縮合環系(例えば、2つの縮合環で構成される縮合環系)である3~11員飽和環基であって、O、S、及びNから独立して選択される1つ以上(例えば、1つ、2つ、3つ、又は4つ)の環ヘテロ原子を含有し、1つ以上のS環原子(存在する場合)及び/又は1つ以上のN環原子(存在する場合)が場合により酸化されてもよく、そして、1つ以上の炭素環原子が場合により酸化されてもよい環基を指し;より好ましくは、「シクロヘテロアルキル」とは、O、S、及びNから独立して選択される1つ以上(例えば、1つ、2つ、又は3つ)の環ヘテロ原子を含有し、1つ以上のS環原子(存在する場合)及び/又は1つ以上のN環原子(存在する場合)が場合により酸化されてもよく、そして、1つ以上の炭素環原子が場合により酸化されてもよい5~8員飽和単環式環基を指す。
本明細書で使用するとき、「E3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーへの結合」等の用語は、必ずしもE3リガーゼの部分に直接結合しなければならないことを意味するものではない。むしろ、化合物は、E3リガーゼ複合体の一部であるタンパク質又はE3リガーゼ複合体と相互作用するタンパク質(化合物がタンパク質に結合する前又は後、任意でタンパク質の複合体の一部として)に結合し得る。
当業者であれば、本発明の(特に、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の)化合物に含まれる置換基が、対応する特定の置換基の多数の異なる位置を介してそれぞれの化合物の残部に結合され得ることを理解する。特に定義されない限り、様々な特定の置換基の好ましい結合位置は、実施例で例示するとおりである。
本明細書で使用するとき、特に明示的に指定されるか又は文脈上矛盾しない限り、用語「a」、「an」、及び「the」は、「1つ以上」及び「少なくとも1つ」と互換的に使用される。したがって、例えば、本発明の(特に、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の)「a」化合物を含む組成物は、本発明の「1つ以上の」化合物を含む組成物を指すと解釈することができる。
本明細書で使用するとき、用語「含む(comprising)」(又は「comprise」、「comprises」、「含有する(contain)」、「contains」、又は「containing」)は、特に明示的に指定されるか又は文脈上矛盾しない限り、「特に、・・・を含有する」、すなわち「更なる任意の要素の中で、・・・を含有する」の意味を有する。それに加えて、この用語は、「から本質的になる」及び「からなる」という狭義も含む。例えば、「B及びCを含むA」という用語は、「特にB及びCを含有するA」という意味を有し、Aは更なる任意の要素を含有していてもよい(例えば、「B、C、及びDを含有するA」も包含される)が、この用語には「B及びCから本質的になるA」の意味及び「B及びCからなるA」(すなわち、AはB及びC以外の成分を含まない)の意味も含まれる。
更に、特に指定しない限り、業界標準、薬局方、製造者のマニュアルへの何らかの言及は、本願の優先日(すなわち、最も早い出願日)に利用可能であった対応する最新版を指す。
本発明の範囲は、例えば、アミノ基等のプロトン化しやすい孤立電子対を保有する原子の無機酸若しくは有機酸によるプロトン化によって又は酸基(カルボン酸基等)と生理的に許容し得るカチオンとの塩として形成され得る本明細書で提供される化合物、特に本発明の(特に、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の)化合物の全ての薬学的に許容し得る塩形態を包含する。例示的な塩基付加塩は、例えば、ナトリウム塩又はカリウム塩等のアルカリ金属塩;カルシウム塩又はマグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩;亜鉛塩;アンモニウム塩;トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロカイン塩、メグルミン塩、エチレンジアミン塩、又はコリン塩等の脂肪族アミン塩;N,N-ジベンジルエチレンジアミン塩、ベンザチン塩、ベネタミン塩等のアラルキルアミン塩;ピリジン塩、ピコリン塩、キノリン塩、又はイソキノリン塩等の複素環式芳香族アミン塩;テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、ベンジルトリメチルアンモニウム塩、ベンジルトリエチルアンモニウム塩、ベンジルトリブチルアンモニウム塩、メチルトリオクチルアンモニウム塩、又はテトラブチルアンモニウム塩等の第四級アンモニウム塩;及びアルギニン塩、リジン塩、又はヒスチジン塩等の塩基性アミノ酸塩等を含む。例示的な酸付加塩は、例えば、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、硫酸塩(例えば、硫酸塩又は硫酸水素塩)、硝酸塩、リン酸塩(例えば、リン酸塩、リン酸水素塩、又はリン酸二水素塩)、炭酸塩、炭酸水素塩、過塩素酸塩、ホウ酸塩、又はチオシアン酸塩等の鉱酸塩;酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、ペンタン酸塩、ヘキサン酸塩、ヘプタン酸塩、オクタン酸塩、シクロペンタンプロピオン酸塩、デカン酸塩、ウンデカン酸塩、オレイン酸塩、ステアリン酸塩、乳酸塩、マレイン酸塩、シュウ酸塩、フマル酸塩、酒石酸塩、リンゴ酸塩、クエン酸塩、コハク酸塩、アジピン酸塩、グルコン酸塩、グリコール酸塩、ニコチン酸塩、安息香酸塩、サリチル酸塩、アスコルビン酸塩、パモ酸塩(エンボン酸塩)、ショウノウ酸塩、グルコヘプタン酸塩、又はピバル酸塩等の有機酸塩;メタンスルホン酸塩(メシル酸塩)、エタンスルホン酸塩(エシル酸塩)、2-ヒドロキシエタンスルホン酸塩(イセチオン酸塩)、ベンゼンスルホン酸塩(ベシル酸塩)、p-トルエンスルホン酸塩(トシル酸塩)、2-ナフタレンスルホン酸塩(ナプシル酸塩)、3-フェニルスルホン酸塩、又はカンファースルホン酸塩等のスルホン酸塩;グリセロリン酸塩;及びアスパラギン酸塩又はグルタミン酸塩等の酸性アミノ酸塩を含む。
更に、本発明の範囲は、例えば、水との溶媒和物(すなわち、水和物として)、又は例えばメタノール、エタノール、又はアセトニトリル等の有機溶媒との溶媒和物(すなわち、メタノラート、エタノラート、又はアセトニトリラートとして)、又は任意の結晶形態(すなわち、任意の多形として)、又は非晶質形態を含む任意の溶媒和物形態の本明細書で提供される化合物、特に、本発明の(特に、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の)化合物を包含する。本明細書で提供される化合物、特に、本発明の化合物のそのような溶媒和物は、対応する化合物の薬学的に許容し得る塩の溶媒和物も含むことが理解される。
更に、本明細書で提供される化合物、特に、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物は、異なる異性体、特に立体異性体(例えば、幾何異性体(又はシス/トランス異性体)、鏡像異性体、及びジアステレオマーを含む)又は互変異性体の形態で存在し得る。本明細書で提供される化合物のそのような異性体は全て、混和物又は純粋若しくは実質的に純粋な形態のいずれかで本発明の一部であると企図される。立体異性体については、本発明は、本発明に係る化合物の分離された光学異性体及びその任意の混合物(特に、ラセミ混合物/ラセミ体を含む)を包含する。ラセミ体は、例えば、分別結晶化、ジアステレオマー誘導体の分離若しくは結晶化、又はキラルカラムクロマトグラフィーによる分離等の物理的方法によって分離することができる。また、光学活性酸と塩を形成させ、続いて結晶化することによって、ラセミ体から個々の光学異性体を得ることもできる。本発明は、本明細書で提供される化合物の任意の互変異性体を更に包含する。
本発明の範囲は、1つ以上の原子が対応する原子の特定の同位体によって置換されている本明細書に提供される化合物、特に、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物も包含する。例えば、本発明は、1つ以上の水素原子(又は例えば全ての水素原子)が重水素原子(すなわち、H;「D」とも称される)によって置換されている式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物を包含する。したがって、本発明は、重水素が濃縮された式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物も包含する。天然に存在する水素は、約99.98mol% 水素-1(1)及び約0.0156mol% 重水素(2又はD)を含む同位体混合物である。式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物の1つ以上の水素位置における重水素の含有量は、当技術分野において公知の重水素化技術を使用して増加させることができる。例えば、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物、又は式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物の合成において使用される反応物若しくは前駆体を、例えば重水(DO)を使用するH/D交換反応に供してよい。更に好適な重水素化技術については、以下に記載されている:Atzrodt J et al., Bioorg Med Chem, 20(18), 5658-5667, 2012;William JS et al., Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals, 53(11-12), 635-644, 2010;又はModvig A et al., J Org Chem, 79, 5861-5868, 2014。重水素の含有量は、例えば、質量分析法又はNMR分光法を用いて求めることができる。特に具体的に指定しない限り、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物は重水素が濃縮されていないことが好ましい。したがって、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物には天然に存在する水素原子又はH水素原子が存在することが好ましい。
本発明はまた、本明細書で提供される化合物、特に、1つ以上の原子が、例えば18F、11C、13N、15O、76Br、77Br、120I、及び/又は124I等の対応する原子の陽電子放出同位体によって置換されている式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物も包含する。このような化合物は、陽電子放射断層撮影法(PET)におけるトレーサ又はイメージングプローブとして使用することができる。したがって、本発明は、(i)1つ以上のフッ素原子(又は例えば全てのフッ素原子)が18F原子によって置換されている式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物、(ii)1つ以上の炭素原子(又は例えば全ての炭素原子)が11C原子によって置換されている式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物、(iii)1つ以上の窒素原子(又は例えば全ての窒素原子)が13N原子によって置換されている式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物、(iv)1つ以上の酸素原子(又は例えば全ての酸素原子)が15O原子によって置換されている式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物、(v)1つ以上の臭素原子(又は例えば全ての臭素原子)が76Br原子によって置換されている式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物、(vi)1つ以上の臭素原子(又は例えば全ての臭素原子)が77Br原子によって置換されている式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物、(vii)1つ以上のヨウ素原子(又は例えば全てのヨウ素原子)が120I原子によって置換されている式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物、並びに(viii)1つ以上のヨウ素原子(又は例えば全てのヨウ素原子)が124I原子によって置換されている式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(v)の化合物を含む。一般に、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物中の原子のいずれも、特定の同位体によって置換されていないことが好ましい。
本明細書で提供される化合物、特に、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物の薬学的に許容し得るプロドラッグは、化学的又は代謝的に切断可能な基を有し、そして、溶媒分解によって又は生理条件下において、インビボで薬学的に活性な本発明の化合物となる誘導体である。本発明に係る化合物のプロドラッグは、例えば、アミノ基、ヒドロキシ基、又はカルボキシ基等の化合物の官能基を用いて従来の方法で形成され得る。プロドラッグの形態は、哺乳類生物における溶解性、組織適合性、又は遅延放出の観点で利益を与えることが多い(Bundgaard, H., Design of Prodrugs, pp. 7-9, 21-24, Elsevier, Amsterdam 1985を参照)。プロドラッグには、酸誘導体、例えば、親酸性化合物と好適なアルコールとの反応によって調製されるエステル又は親酸性化合物と好適なアミンとの反応によって調製されるアミド等が含まれる。本発明の化合物がカルボキシル基を有する場合、カルボキシル基と好適なアルコールとを反応させることによって調製されるエステル誘導体又はカルボキシル基と好適なアミンとを反応させることによって調製されるアミド誘導体がプロドラッグとして例示される。プロドラッグとして特に好ましいエステル誘導体は、メチルエステル、エチルエステル、n-プロピルエステル、イソプロピルエステル、n-ブチルエステル、イソブチルエステル、tert-ブチルエステル、モルホリノエチルエステル、N,N-ジエチルグリコールアミドエステル、又はα-アセトキシエチルエステルである。本発明の化合物がヒドロキシ基を有する場合、ヒドロキシル基と好適なハロゲン化アシル又は好適な酸無水物とを反応させることによって調製されるアシルオキシ誘導体がプロドラッグとして例示される。プロドラッグとして特に好ましいアシルオキシ誘導体は、-OC(=O)-CH、-OC(=O)-C、-OC(=O)-(tert-Bu)、-OC(=O)-C1531、-OC(=O)-(m-COONa-Ph)、-OC(=O)-CHCHCOONa、-O(C=O)-CH(NH)CH、又は-OC(=O)-CH-N(CHである。本発明の化合物がアミノ基を有する場合、アミノ基と好適な酸ハロゲン化物又は好適な混合無水物とを反応させることによって調製されるアミド誘導体がプロドラッグとして例示される。プロドラッグとして特に好ましいアミド誘導体は、-NHC(=O)-(CHOCH又は-NHC(=O)-CH(NH)CHである。
特に、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物を含む本明細書に提供される化合物は、それ自体化合物として投与してもよく又は医薬として製剤化してもよい。医薬/医薬組成物は、任意で、担体、希釈剤、充填剤、崩壊剤、潤滑剤、結合剤、着色剤、顔料、安定剤、保存剤、抗酸化剤、及び/又は溶解度向上剤等の1つ以上の薬学的に許容し得る賦形剤を含んでいてもよい。
医薬組成物は、1つ以上の溶解性向上剤、例えば、約200~約5000Daの範囲の分子量を有するポリ(エチレングリコール)を含むポリ(エチレングリコール)(例えば、PEG200、PEG300、PEG400、又はPEG600)、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、非イオン性界面活性剤、チロキサポール、ポリソルベート80、マクロゴール-15-ヒドロキシステアラート(例えば、Kolliphor(登録商標)HS15、CAS70142-34-6)、リン脂質、レシチン、ジミリストイルホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジルコリン、ジステアロイルホスファチジルコリン、シクロデキストリン、α-シクロデキストリン、β-シクロデキストリン、γ-シクロデキストリン、ヒドロキシエチル-β-シクロデキストリン、ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン、ヒドロキシエチル-γ-シクロデキストリン、ヒドロキシプロピル-γ-シクロデキストリン、ジヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン、スルホブチルエーテル-β-シクロデキストリン、スルホブチルエーテル-γ-シクロデキストリン、グルコシル-α-シクロデキストリン、グルコシル-β-シクロデキストリン、ジグルコシル-β-シクロデキストリン、マルトシル-α-シクロデキストリン、マルトシル-β-シクロデキストリン、マルトシル-γ-シクロデキストリン、マルトトリオシル-β-シクロデキストリン、マルトトリオシル-γ-シクロデキストリン、ジマルトシル-β-シクロデキストリン、メチル-β-シクロデキストリン、カルボキシアルキルチオエーテル、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン、酢酸ビニルコポリマー、ビニルピロリドン、ラウリル硫酸ナトリウム、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム、又はそれらの任意の組合せを含み得る。
医薬組成物は、当業者に公知の技術、例えば、“Remington: The Science and Practice of Pharmacy”, Pharmaceutical Press, 22nd editionに公開されている技術によって製剤化することができる。医薬組成物は、経口、非経口、例えば筋肉内、静脈内、皮下、皮内、動脈内、心臓内、直腸内、鼻腔内、局所、エアロゾル、又は膣内に投与するための剤形として製剤化することができる。経口投与用の剤形は、コーティング及び非コーティング錠剤、ソフトゼラチンカプセル、ハードゼラチンカプセル、ロゼンジ剤、トローチ剤、液剤、乳剤、懸濁剤、シロップ剤、エリキシル剤、再構成用の粉末及び顆粒、分散性の粉末及び顆粒、薬用ガム、チューイング錠、及び発泡錠剤を含む。非経口投与用の剤形は、液剤、乳剤、懸濁剤、分散剤、並びに再構成用の粉末及び顆粒を含む。乳剤が、非経口投与に好ましい剤形である。直腸及び膣投与用の剤形は、坐剤及び卵形剤(ovula)を含む。鼻腔内投与のための剤形は、例えば定量吸入器による吸入及び吹送を介して投与することができる。局所投与用の剤形は、クリーム剤、ゲル剤、軟膏剤、軟膏、パッチ剤、及び経皮送達系を含む。
本明細書で提供される化合物、特に、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物又はそのような化合物を含む上記医薬組成物は、全身的/末梢的であろうと所望の作用の部位であろうと、任意の便利な経路によって対象に投与され得、経口(例えば、錠剤、カプセル剤、又は摂取可能な液剤として)、局所(例えば、経皮、鼻腔内、眼内、頬側、及び舌下)、非経口(例えば、注射技術又は注入技術を使用、そして、例えば皮下、皮内、筋肉内、静脈内、動脈内、心臓内、髄腔内、脊髄内、嚢内、被膜下、眼窩内、腹腔内、気管内、表皮下、関節内、くも膜下、又は胸骨内への注射、例えば皮下又は筋肉内へのデポーの移植を含む)、肺(例えば口又は鼻を通じて、例えばエアロゾルを用いる吸入又は吹送療法)、胃腸、子宮内、眼内、皮下、眼部(眼窩内又は前房内を含む)、直腸内、又は膣内への投与のうちの1つ以上が挙げられるが、これらに限定されない。
該化合物又は医薬組成物が非経口的に投与される場合、そのような投与の例は、化合物若しくは医薬組成物を静脈内、動脈内、腹腔内、髄腔内、脳室内、尿道内、胸骨内、心臓内、頭蓋内、筋肉内、若しくは皮下に投与する、及び/又は注入技術の使用による、のうちの1つ以上を含む。非経口投与の場合、化合物は、他の物質、例えば溶液を血液と等張にするのに十分な塩類又はグルコースを含有し得る滅菌水溶液の形態で使用するのが最善である。水溶液は、必要に応じて、好適に緩衝(好ましくはpH3~9に)されなければならない。無菌条件下での好適な非経口製剤の調製は、当業者に周知の標準的な製薬技術によって容易に達成される。
また、該化合物又は医薬組成物は、即時放出、遅延放出、調節放出、持続放出、パルス放出、又は制御放出の用途のために、着香剤又は着色剤を含有していてもよい錠剤、カプセル剤、卵形剤(ovules)、エリキシル剤、液剤、又は懸濁剤の形態で経口投与することもできる。
錠剤は、微結晶性セルロース、乳糖、クエン酸ナトリウム、炭酸カルシウム、二塩基性リン酸カルシウム、及びグリシン等の賦形剤、デンプン(好ましくはトウモロコシ、ジャガイモ、又はタピオカのデンプン)、デンプングリコール酸ナトリウム、クロスカルメロースナトリウム、及び特定の複合ケイ酸塩等の崩壊剤、並びにポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、スクロース、ゼラチン、及びアカシア等の造粒バインダー等を含有していてもよい。更に、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、ベヘン酸グリセリル、及びタルク等の滑沢剤が含まれていてもよい。類似の種類の固体組成物を、ゼラチンカプセルにおける充填剤として使用してもよい。これに関して好ましい賦形剤は、乳糖、デンプン、セルロース、又は高分子量ポリエチレングリコールを含む。水性懸濁剤及び/又はエリキシル剤の場合、剤は、様々な甘味剤又は着香剤、着色剤又は染料、乳化剤及び/又は懸濁化剤、並びに水、エタノール、プロピレングリコール、及びグリセリン等の希釈剤、並びにこれらの組み合わせと組み合わせてもよい。
或いは、該化合物又は医薬組成物は、坐剤若しくは膣坐剤の形態で投与してもよく、又はゲル、ヒドロゲル、ローション、溶液、クリーム、軟膏剤、又はてんか粉の形態で局所的に塗布してもよい。また、本発明の化合物は、例えば皮膚パッチの使用によって皮膚に又は経皮的に投与してもよい。
また、該化合物又は医薬組成物は、持続放出系によって投与してもよい。持続放出組成物の好適な例は、成形品、例えばフィルム又はマイクロカプセルの形態の半透過性ポリマーマトリクスを含む。持続放出マトリックスは、例えば、ポリラクチド(例えば、US3,773,919を参照)、L-グルタミン酸とガンマ-エチル-L-グルタマートとのコポリマー(Sidman, U. et al., Biopolymers 22:547-556 (1983))、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリラート)(R. Langer et al., J. Biomed.Mater.Res.15:167-277 (1981)及びR. Langer, Chem. Tech. 12:98-105 (1982))、エチレン酢酸ビニル(R. Langer et al., Id.)、又はポリ-D-(-)-3-ヒドロキシ酪酸(EP133988)を含む。持続放出医薬組成物は、リポソームに封入された化合物も含む。本発明の化合物を含有するリポソームは、当技術分野において公知の方法、例えば、以下のうちのいずれか1つに記載されている方法によって調製することができる:DE3218121;Epstein et al., Proc.Natl.Acad.Sci. (USA) 82:3688-3692 (1985);Hwang et al., Proc. Natl.Acad.Sci.(USA) 77:4030-4034 (1980);EP0052322;EP0036676;EP088046;EP0143949;EP0142641;JP 83-118008;US4,485,045;US4,544,545;及びEP0102324。
該化合物又は医薬組成物は、肺経路、直腸経路、又は眼経路によって投与してもよい。眼科用途では、該化合物又は医薬組成物は、等張のpHが調整された滅菌生理食塩水中の微粉化懸濁液として、又は好ましくは、任意で塩化ベンジルアルコニウム等の防腐剤と組み合わせて等張のpHが調整された滅菌生理食塩水溶液として製剤化され得る。或いは、これらは、ワセリン等の軟膏剤に製剤化してもよい。
また、肺投与、特に吸入のために、本明細書で提供される化合物、特に、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物の乾燥粉末製剤を調製することも想定される。このような乾燥粉末は、実質的に非晶質のガラス質の又は実質的に結晶質の生物活性粉末をもたらす条件下で噴霧乾燥することによって調製され得る。したがって、本発明の化合物の乾燥粉末は、WO99/16419又はWO01/85136に開示されている乳化/噴霧乾燥プロセスに従って作製することができる。本発明の化合物の溶液製剤の噴霧乾燥は、例えば、“Spray Drying Handbook“, 5th ed., K. Masters, John Wiley & Sons, Inc., NY (1991)、WO97/41833、又はWO03/053411に一般的に記載のとおり実施することができる。
皮膚に局所塗布する場合、該化合物又は医薬組成物は、例えば、鉱油、流動ワセリン、白色ワセリン、プロピレングリコール、乳化ワックス、及び水のうちの1つ以上との混合物に懸濁又は溶解している活性化合物を含有する好適な軟膏剤として製剤化され得る。或いは、例えば、鉱油、モノステアリン酸ソルビタン、ポリエチレングリコール、流動パラフィン、ポリソルベート60、セチルエステルワックス、2-オクチルドデカノール、ベンジルアルコール、及び水のうちの1つ以上の混合物に懸濁又は溶解している好適なローション又はクリームとして製剤化することもできる。
したがって、本発明は、本明細書で提供される化合物又は医薬組成物であって、対応する化合物又は医薬組成物が、経口経路;経皮、鼻腔内、眼内、頬側、又は舌下の経路によるものを含む局所経路;皮下、皮内、筋肉内、静脈内、動脈内、心臓内、髄腔内、脊髄内、嚢内、被膜下、眼窩内、腹腔内、気管内、皮下、関節内、くも膜下、胸骨内、脳室内、尿道内、又は頭蓋内の経路によるものを含む、注射技術又は注入技術を用いた非経口経路;吸入又は吹送療法によるものを含む肺経路;消化器経路;子宮内経路;眼内経路;皮下経路;硝子体内又は前房内経路によるものを含む眼経路;直腸経路;又は膣経路のうちのいずれか1つによって投与される化合物又は医薬組成物に関する。特に好ましい投与経路は、経口投与又は非経口投与である。
典型的には、個々の対象に最も好適な実際の投薬量を医師が決定する。任意の特定の個々の対象についての具体的な用量レベル及び投薬頻度は様々であり得、そして、採用される特定の化合物の活性、その化合物の代謝安定性及び作用時間、年齢、体重、全身の健康状態、性別、食事、投与の様式及び時間、排出速度、薬物の組み合わせ、特定の病態の重症度、並びに療法を受ける個々の対象を含む様々な要因に依存する。
ヒト(体重約70kg)に経口投与するための本発明に係る化合物の提案されているが非限定的な用量は、単位用量あたり活性成分 0.05~8000mg、好ましくは0.1mg~4000mgであり得る。単位用量は、例えば1日1回~3回投与され得る。また、単位用量は、1週間に1~7回投与してもよく、例えば1日1回以下投与される。ヒトに経口投与するための式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物の更なる例示的な用量は、50~200mg/kg体重/日、特に100mg/kg/日である。患者/対象の年齢及び体重並びに処置される病態の重症度に応じて投薬量を日常的に変更することが必要になる場合もあることが理解される。正確な用量、また投与経路は、最終的には主治医又は獣医師の判断に委ねられる。
本明細書で提供される化合物、特に、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物又はそのような化合物を含む医薬組成物は、単剤療法で(例えば、いかなる更なる処置剤も同時に投与することなく、又は式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物で治療又は予防される同じ疾患に対するいかなる更なる処置剤も同時に投与することなく)投与され得る。しかし、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物又は式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物を含む医薬組成物は、1つ以上の更なる処置剤と組み合わせて投与してもよい。式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物を同じ疾患又は病態に対して活性のある第2の処置剤と組み合わせて使用する場合、各化合物の用量は、対応する化合物を単独で使用する場合とは異なる場合があり、特に、より低用量の各化合物が使用される場合がある。式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物と1つ以上の更なる処置剤(例えば、BRD4阻害剤、好ましくは直接BRD4阻害剤)との組み合わせは、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物と更なる処置剤(単数又は複数)との同時/併用投与(単一の医薬製剤で又は別々の医薬製剤で)又は式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物と更なる処置剤(単数又は複数)との逐次/別々の投与を含み得る。逐次投与の場合、本発明に係る式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物又は1つ以上の更なる処置剤のいずれを最初に投与してもよい。同時投与の場合、1つ以上の更なる処置剤は、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物と同じ医薬製剤に含まれていてもよく、又は1つ以上の異なる(別々の)医薬製剤で投与されてもよい。
好ましくは、本発明の化合物と組み合わせて投与される1つ以上の更なる処置剤は、抗癌薬である。本発明に係る式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物と組み合わせて投与される抗癌薬(単数又は複数)は、例えば、腫瘍血管新生阻害剤(例えば、プロテアーゼ阻害剤、上皮成長因子受容体キナーゼ阻害剤、又は血管内皮成長因子受容体キナーゼ阻害剤);細胞毒性薬(例えば、プリン及びピリミジンのアナログ代謝拮抗物質等の代謝拮抗物質);有糸分裂阻害剤(例えば、微小管安定化薬又は有糸分裂阻害アルカロイド);白金配位錯体;抗腫瘍抗生物質;アルキル化剤(例えば、ナイトロジェンマスタード又はニトロソウレア);内分泌剤(例えば、副腎皮質ホルモン、アンドロゲン、抗アンドロゲン、エストロゲン、抗エストロゲン、アロマターゼ阻害剤、ゴナドトロピン放出ホルモンアゴニスト、又はソマトスタチンアナログ);又は腫瘍細胞において誤制御された特定の代謝経路において過剰発現する及び/若しくは他の方法で関与する酵素若しくは受容体を標的とする化合物(例えば、ATP及びGTPのホスホジエステラーゼ阻害剤、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤、タンパク質キナーゼ阻害剤(セリン、スレオニン、及びチロシンのキナーゼ阻害剤、例えば、Abelsonタンパク質チロシンキナーゼ阻害剤等)、及び様々な成長因子、それらの受容体及び対応するキナーゼ阻害剤(上皮成長因子受容体キナーゼ阻害剤、血管内皮成長因子受容体キナーゼ阻害剤、線維芽細胞成長因子阻害剤、インスリン様成長因子受容体阻害剤、及び血小板由来成長因子受容体キナーゼ阻害剤等));メチオニン、アミノペプチダーゼ阻害剤、プロテアソーム阻害剤、シクロキシゲナーゼ阻害剤(例えば、シクロオキシゲナーゼ-1又はシクロオキシゲナーゼ-2阻害剤)、トポイソメラーゼ阻害剤(例えば、トポイソメラーゼI阻害剤又はトポイソメラーゼII阻害剤)、ポリADPリボースポリメラーゼ阻害剤(PARP阻害剤)、並びに上皮成長因子受容体(EGFR)阻害剤/アンタゴニストから選択され得る。
本発明の化合物と組み合わせて抗癌薬として使用することができるアルキル化剤は、例えば、ナイトロジェンマスタード(シクロホスファミド、メクロレタミン(クロルメチン)、ウラムスチン、メルファラン、クロラムブシル、イホスファミド、ベンダムスチン、又はトロホスファミド等)、ニトロソウレア(カルムスチン、ストレプトゾシン、ホテムスチン、ロムスチン、ニムスチン、プレドニムスチン、ラニムスチン、又はセムスチン等)、アルキルスルホン酸塩(ブスルファン、マンノスルファン、又はトレオスルファン等)、アジリジン(ヘキサメチルメラミン(アルトレタミン)、トリエチレンメラミン、チオTEPA(N,N’N’-トリエチレンチオホスホラミド)、カルボコン、又はトリアジコン等)、ヒドラジン(プロカルバジン等)、トリアゼン(ダカルバジン等)、又はイミダゾテトラジン(テモゾロマイド等)であり得る。
本発明の化合物と組み合わせて抗癌薬として使用することができる白金配位錯体は、例えば、シスプラチン、カルボプラチン、ネダプラチン、オキサリプラチン、サトラプラチン、又は四硝酸トリプラチンであり得る。
本発明の化合物と組み合わせて抗癌薬として使用することができる細胞毒性薬は、例えば、葉酸アナログ代謝拮抗物質(アミノプテリン、メトトレキサート、ペメトレキセド、又はラルチトレキセド等)、プリンアナログ代謝拮抗物質(クラドリビン、クロファラビン、フルダラビン、6-メルカプトプリン(そのプロドラッグ形態であるアザチオプリンを含む)、ペントスタチン、又は6-チオグアニン等)、及びピリミジンアナログ代謝拮抗物質(シタラビン、デシタビン、5-フルオロウラシル(そのプロドラッグ形態であるカペシタビン及びテガフールを含む)、フロクスウリジン、ゲムシタビン、エノシタビン、又はサパシタビン等)を含む代謝拮抗物質であり得る。
本発明の化合物と組み合わせて抗癌薬として使用することができる有糸分裂阻害剤は、例えば、タキサン(ドセタキセル、ラロタキセル、オルタタキセル、パクリタキセル/タキソール、テセタキセル、又はナブパクリタキセル(例えば、Abraxane(登録商標))等)、ビンカアルカロイド(ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンフルニン、ビンデシン、又はビノレルビン等)、エポチロン(エポチロンA、エポチロンB、エポチロンC、エポチロンD、エポチロンE、又はエポチロンF等)、又はエポチロンBアナログ(イキサベピロン/アザエポチロンB等)であり得る。
本発明の化合物と組み合わせて抗癌薬として使用することができる抗腫瘍抗生物質は、例えば、アントラサイクリン(例えば、アクラルビシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン、アムルビシン、ピラルビシン、バルルビジン、又はゾルビシン等)、アントラセンジオン(ミトキサントロン又はピクサントロン等)、又はストレプトミセス属(Streptomyces)から単離された抗腫瘍抗生物質(アクチノマイシン(アクチノマイシンDを含む)、ブレオマイシン、マイトマイシン(マイトマイシンCを含む)、又はプリカマイシン等)であり得る。
本発明の化合物と組み合わせて抗癌薬として使用することができるチロシンキナーゼ阻害剤は、例えば、アキシチニブ、ボスチニブ、セジラニブ、ダサチニブ、エルロチニブ、ゲフィチニブ、イマチニブ、ラパチニブ、レスタウルチニブ、ニロチニブ、セマキサニブ、ソラフェニブ、スニチニブ、アキシチニブ、ニンテダニブ、ポナチニブ、又はバンデタニブであり得る。
本発明の化合物と組み合わせて抗癌薬として使用することができるトポイソメラーゼ阻害剤は、例えば、トポイソメラーゼI阻害剤(イリノテカン、トポテカン、カンプトテシン、ベロテカン、ルビテカン、又はラメラリンD等)又はトポイソメラーゼII阻害剤(アムサクリン、エトポシド、リン酸エトポシド、テニポシド、又はドキソルビシン等)であり得る。
本発明の化合物と組み合わせて抗癌薬として使用することができるPARP阻害剤は、例えば、BMN-673、オラパリブ、ルカパリブ、ベリパリブ、CEP 9722、MK 4827、BGB-290、又は3-アミノベンズアミドであり得る。
本発明の化合物と組み合わせて抗癌薬として使用することができるEGFR阻害剤/アンタゴニストは、例えば、ゲフィチニブ、エルロチニブ、ラパチニブ、アファチニブ、ネラチニブ、ABT-414、ダコミチニブ、AV-412、PD 153035、バンデタニブ、PKI-166、ペリチニブ、カネルチニブ、イコチニブ、ポジオチニブ、BMS-690514、CUDC-101、AP26113、XL647、セツキシマブ、パニツマブ、ザルツムマブ、ニモツズマブ、又はマツズマブであり得る。
また、更なる抗癌薬を本発明の化合物と組み合わせて用いてもよい。抗癌薬は、TNF関連アポトーシス誘導リガンド(TRAIL)、タモキシフェン、アムサクリン、ベキサロテン、エストラムスチン、イロフルベン、トラベクテジン、セツキシマブ、パニツムマブ、トシツモマブ、アレムツズマブ、ベバシズマブ、エデコロマブ、ゲムツズマブ、アルボシジブ、セリシクリブ、アミノレブリン酸、アミノレブリン酸メチル、エファプロキシラル、ポルフィマーナトリウム、タラポルフィン、テモポルフィン、ベルテポルフィン、アリトレチノイン、トレチノイン、アナグレリド、三酸化ヒ素、アトラセンタン、ボルテゾミブ、カルモフール、セレコキシブ、デメコルチン、エレスクロモール、エルサミトルシン、エトグルシド、ロニダミン、ルカントン、マソプロコール、ミトブロニトール、ミトグアゾン、ミトタン、オブリメルセン、オマセタキシン、シチマジーン、セラデノベック、テガフール、テストラクトン、チアゾフリン、チピファルニブ、ボリノスタット、又はイニパリブのような生物学的又は化学的分子を含み得る。
また、抗体、抗体断片、抗体コンストラクト(例えば、単鎖コンストラクト)、及び/又は増殖性疾患に関与する癌若しくは腫瘍マーカー/因子/サイトカインに対する(CDR-グラフト化抗体、ヒト化抗体、「完全ヒト化」抗体等のような)改変抗体のような生物学的製剤も、本発明の化合物を用いた併用療法アプローチで使用することができる。そのような生物学的分子の例は、抗HER2抗体(例えば、トラスツズマブ、Herceptin(登録商標))、抗CD20抗体(例えば、リツキシマブ、Rituxan(登録商標)、MabThera(登録商標)、Reditux(登録商標))、抗CD19/CD3コンストラクト(例えば、EP1071752参照)、及び抗TNF抗体(例えば、Taylor PC. Antibody therapy for rheumatoid arthritis. Curr Opin Pharmacol. 2003.3(3):323-328参照)である。本発明の化合物を用いた併用療法アプローチで使用される更なる抗体、抗体断片、抗体コンストラクト、及び/又は改変抗体は、例えば、Taylor PC. Curr Opin Pharmacol.2003.3(3):323-328;又はRoxana A. Maedica.2006.1(1):63-65に見出すことができる。
本発明の化合物と組み合わせて用いることができる抗癌薬は、特に、癌免疫療法薬(例えば、抗体(例えば、モノクローナル抗体又はポリクローナル抗体)、抗体断片、抗体コンストラクト(例えば、単鎖コンストラクト)、又はCTLA-4、PD-1/PD-L1、TIM3、LAG3、OX4、CSF1R、IDO、又はCD40のいずれか1つを標的とする改変抗体(例えば、CDRグラフト化抗体、ヒト化抗体、又は「完全ヒト化」抗体)であり得る。そのような癌免疫療法薬は、例えば、抗CTLA-4抗体(特に、拮抗性又は経路遮断性の抗CTLA-4抗体;例えば、イピリムマブ又はトレメリムマブ)、抗PD-1抗体(特に、拮抗性又は経路遮断性の抗PD-1抗体;例えば、ニボルマブ(BMS-936558)、ペンブロリズマブ(MK-3475)、ピジリズマブ(CT-011)、AMP-224、又はAPE02058)、抗PD-L1抗体(特に、経路遮断性抗PD-L1抗体;例えば、BMS-936559、MEDI4736、MPDL3280A(RG7446)、MDX-1105、又はMEDI6469)、抗TIM3抗体(特に、経路遮断性抗TIM3抗体)、抗LAG3抗体(特に、拮抗性又は経路遮断性の抗LAG3抗体;例えば、BMS-986016、IMP701、又はIMP731)、抗OX4抗体(特に、拮抗性抗OX4抗体;例えば、MEDI0562)、抗CSF1R抗体(特に、経路遮断性抗CSF1R抗体;例えば、IMC-CS4又はRG7155)、抗IDO抗体(特に、経路遮断性抗IDO抗体)、又は抗CD40抗体(特に、作動性抗CD40抗体;例えば、CP-870,893又はChi Lob 7/4)を含む。更なる癌免疫療法薬は、当技術分野において公知であり、そして、例えば、Kyi C et al., FEBS Lett, 2014, 588(2):368-76; Intlekofer AM et al., J Leukoc Biol, 2013, 94(1):25-39;Callahan MK et al., J Leukoc Biol, 2013, 94(1):41-53;Ngiow SF et al., Cancer Res, 2011, 71(21):6567-71;及びBlattman JN et al., Science, 2004, 305(5681):200-5に記載されている。
また、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物と組み合わせて、CeMMEC2等のBRD4阻害剤(好ましくは、直接BRD4阻害剤)を更なる処置剤として使用され得る。
上記で言及した組み合わせは、好都合なことに、医薬製剤の形態で使用するために提示され得る。そのような組み合わせの個々の構成要素は、任意の便利な経路によって別々の又は組み合わせた医薬製剤において逐次又は同時に/併用して投与してもよい。逐次投与の場合、本発明の化合物(特に、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物又はその薬学的に許容し得る塩、溶媒和物、若しくはプロドラッグ)又は更なる処置剤(単数又は複数)のいずれを最初に投与してもよい。同時投与の場合、組み合わせは、同じ医薬組成物又は異なる医薬組成物のいずれで投与されてもよい。同じ製剤中で組み合わせられる場合、2つ以上の化合物は安定であり、そして、互いに及び製剤の他の成分と適合性でなければならないことが理解される。別々に製剤化される場合、それらは、任意の便利な製剤で提供され得る。
本明細書で提供される化合物、特に、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物は、放射線療法等の物理療法と組み合わせて投与することも可能である。放射線療法は、本発明の化合物の投与前、投与後、又は投与と同時に開始し得る。例えば、放射線療法は、化合物の投与の1~10分間後、1~10時間後、又は24~72時間後に開始し得る。しかし、これら時間枠は限定するものと解釈されるものではない。対象は、放射線、好ましくはガンマ線に曝露され、そのため、放射線は、単回提供されてもよく、又は数時間、数日間、及び/若しくは数週間にわたって施される複数回提供されてもよい。ガンマ線は、標準的な線量及びレジメンを用いて標準的な放射線療法プロトコールに従って送達され得る。
したがって、本発明は、1つ以上の抗癌薬と組み合わせて投与される及び/又は放射線療法と組み合わせて施される、癌の治療又は予防において使用するための、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物又はその薬学的に許容し得る塩、溶媒和物、若しくはプロドラッグ、或いは薬学的に許容し得る賦形剤と組み合わせた前述の実体のいずれかを含む医薬組成物に関する。
しかし、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物は、単剤療法、特に単剤療法による癌の治療又は予防(すなわち、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物(単数又は複数)による処置が終了するまで、いかなる他の抗癌剤も投与しない)において使用することもできる。したがって、本発明はまた、単剤療法による癌の治療又は予防において使用するための、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)の化合物又はその薬学的に許容し得る塩、溶媒和物、若しくはプロドラッグ、或いは薬学的に許容し得る賦形剤と組み合わせた前述の実体のいずれかを含む医薬組成物に関する。
本発明に従って処置される対象又は患者は、動物(例えば、非ヒト動物)、脊椎動物、哺乳類、げっ歯類(例えば、モルモット、ハムスター、ラット、又はマウス)、イヌ(例えば、イヌ)、ネコ(例えば、ネコ)、ブタ(例えば、ブタ)、ウマ(例えば、ウマ)、霊長類又はサル(例えば、マーモセット、ヒヒ、ゴリラ、チンパンジー、オランウータン、又はテナガザル等のサル又は類人猿)、又はヒトであり得る。本発明によれば、経済的、農学的、又は科学的に重要な動物が処置されることが想定される。科学的に重要な生物は、マウス、ラット、及びウサギを含むがこれらに限定されない。また、キイロショウジョウバエ(Drosophila melagonaster)のようなショウジョウバエ及び線虫(Caenorhabditis elegans)のような線形動物等の下等生物も、科学的アプローチにおいて使用され得る。農学的に重要な動物の非限定的な例は、ヒツジ、ウシ、及びブタであり、一方、例えばネコ及びイヌは、経済的に重要な動物であるとみなされ得る。好ましくは、対象/患者は、哺乳類である。より好ましくは、対象/患者は、ヒト又は非ヒト哺乳類(例えば、モルモット、ハムスター、ラット、マウス、ウサギ、イヌ、ネコ、ウマ、サル、類人猿、マーモセット、ヒヒ、ゴリラ、チンパンジー、オランウータン、テナガザル、ヒツジ、ウシ、又はブタ)である。最も好ましくは、対象/患者は、ヒトである。
本明細書で使用するとき、障害又は疾患の「予防」という用語(例えば、癌の「予防」)も、当技術分野で周知である。例えば、障害又は疾患に罹患しやすいと疑われる患者/対象は、その障害又は疾患の予防によって特に利益を得られうる。対象/患者は、遺伝性素因を含むがこれに限定されない、障害又は疾患に対する易罹患性又は素因を有し得る。そのような素因は、例えば遺伝マーカー又は表現型指標を用いて、標準的な方法又はアッセイによって判定することができる。本発明に従って予防される障害又は疾患は、患者/対象において診断されたことがない又は診断することができない(例えば、患者/対象が、いかなる臨床症状も病理症状も示さない)ことが理解される。したがって、「予防」という用語は、なんらかの臨床症状及び/又は病理症状が診断若しくは判定されるか、又は主治医によって診断若しくは判定できるようになる前に本発明の化合物を使用することを含む。
本発明は、好ましくは、EP 19 20 3702.6、EP 20 17 8833.8、EP 19 20 3697.8、及びEP 20 17 8838.7に記載のマーカーッシュ式によって一般的に定義される化合物又は特定の化合物であれば、いかなる化合物にも関するものではないことが理解される。特に、本発明は、好ましくは、EP 19 20 3702.6及びEP 20 17 8833.8における式(I)及び(II)によって定義される任意の化合物並びにEP 19 20 3697.8及びEP 20 17 8838.7における式(I)によって定義される任意の化合物に関するものでない。
本発明は、具体的には、一般的及び/又は好ましい特徴/実施態様の任意の組み合わせを含む、本明細書に記載される特徴及び実施態様の各々及び全ての組み合わせに関することが理解される。具体的には、本発明は、式(I)、(II)、(III)、(IV)、及び(V)に含まれる様々な基及び変数の意味の各組み合わせ(一般的及び/又は好ましい意味を含む)に関する。
本明細書では、特許出願、科学文献、及び製造者のマニュアルを含む多数の文献が引用される。これら文書の開示は、本発明の特許性には関係しないと考えられるが、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。より具体的には、参照される文書は全て、各個々の文書が参照により組み入れられることが具体的かつ個別に示されているかのように参照により組み入れられる。
サイクリン依存性キナーゼ(CDK)は、様々なシグナル伝達経路を統合するSer/Thrキナーゼのファミリーであり、そして、幾つかの重要な細胞プロセスにおいて重要な役割を果たす。CDK12及びそのオルソログであるCDK13は、「転写」CDKのクラスに属している。タンパク質をコードしている遺伝子の転写は、RNAポリメラーゼIIによって制御される。そのC末端ドメイン(CTD)における残基がリン酸化されると、成熟mRNAの転写物の生成が組織化される。遺伝子本体を通じてRNA Pol IIの伸長を促進するSer2のリン酸化は、CDK12転写制御の重要な機構である(Genes & Development 2010, 24:2303-2316)。CDK12及びCDK13は、絶対的なパートナーであるサイクリンKと会合して、転写伸長、プレmRNAのスプライシング、及び細胞周期の進行を含む複数の細胞プロセスを制御する。更に、CDK12のノックダウンは、相同組換え及びDNA損傷応答(DDR)に関与する遺伝子のダウンレギュレーションに関連している(Genes & Development 2011, 25:2158-2172)。したがって、ゲノムの安定性を維持することが、このタンパク質の重要な役割であると考えられる。
CDK12は、ヒトの癌において調節不全になることが多いので、魅力的な処置標的である。重篤な卵巣癌におけるCDK12の変異は、BRCA1、FANCI、ATM、ATR、又はFANCD2等のDDR遺伝子の発現低下及びPARP阻害剤に対する感受性の増大に関連する。(Cancer Res, 2016, 76(7) 1182; Nucleic Acids Research, 2015, Vol. 43, 2575-2589)。
乳癌の独立コホートにおけるCDK12タンパク質の発現の頻度及び分布を免疫組織化学的検査(IHC)によって評価し、そして、これを転帰及びゲノム状態と相関させた。任意抽出の原発性乳癌の21%が高CDK12であり、そして、10.5%には存在しないことが判明した。乳癌細胞におけるCDK12の過剰発現によってDDR及び腫瘍形成に関与するプレmRNAのスプライシングが制御されることが立証されている。(Nucleic Acids Res., 2017, Jun 20;45(11 ):6698-6716)。サイクリン依存性キナーゼ12(CDK12)を破壊すると、DNAの修復に欠陥が生じ、そして、白金塩及びPARP1/2阻害剤に対する感受性が生じることが知られている。興味深いことに、CDK12タンパク質が存在しないことは、ATR、Ku70/Ku80、PARP1、DNA-PK、及びγΗ2ΑΧを含む多くのDDRタンパク質の発現低下と関連しており、これは、乳癌におけるCDK12関連DDR調節不全の新規機構を示唆している。このことは、特にトリプルネガティブ乳癌において重要な処置上の意味を有する可能性がある。(Molecular Cancer Therapeutics (2018), 17(1), 306-315)。
ヒト上皮成長因子受容体2(HER2)は、チロシンキナーゼ活性を有する上皮成長因子受容体ファミリーの一員である。HER2の増幅又は過剰発現は、乳癌の約15~30%、そして、胃/胃食道癌の約10~30%にみられるので、予後及び予測のバイオマーカーとして機能する。HER2の過剰発現は、卵巣、子宮内膜、膀胱、肺、直腸、及び頭頸部のような他の癌でもみられる。HER2指向性療法の導入は、HER2陽性の乳癌及び胃/胃食道癌の患者の転帰に劇的な影響を与えた(Mol Biol Int. 2014; 2014: 852748)。乳癌では、HER2は、頻繁に増幅され、そして、過剰発現する17q12-q21遺伝子座の一部である。17q12-q21アンプリコンは、一般に、MED1、GRB7、MSL1、CASC3、及びTOP2Aを含む幾つかの近傍遺伝子を含有する。また、HER2アンプリコンは、症例の71%でCDK12遺伝子を含有している(Cell Division, Volume 12, Article number: 7 (2017))。乳癌患者におけるCDK12及びHER2の同時増幅によって引き起こされるCDK12の高発現は、疾患の再発及び低生存率と関連している(EMBO Rep (2019)20:e48058)。
ATP結合部位の類似性及びATPの圧倒的に高い細胞内濃度の克服の困難性に起因して、選択的ATP競合キナーゼ阻害剤の設計は困難である。今日まで、臨床試験中のCDK12阻害剤は全て、汎CDK阻害剤(ディナシクリブ)である。したがって、古典的な競合阻害に代わる代替物として、特に透過性が低い、経口アベイラビリティが低い、CNSへの浸透性が低い、並びにP-gp及びBCRP1を介した排出のレベルが高い等のATP競合キナーゼ阻害剤の共通の問題を分解剤が克服できる場合は、目的の標的の分解が魅力的な選択肢となる。
本発明は、「分子糊」機構を介してサイクリンKの分解を引き起こし、その結果、CDK12及びCDK13を選択的に不活性化する化合物に関する。これは、CDK12/サイクリンK複合体とカリン-RING E3リガーゼ(CRL)との間の相互作用の安定化を介して達成される。CRLは、カリンの足場(例えば、CUL1、CUL2、CUL3、CUL4A、CUL4B、CUL5、CUL7、CUL9)とアダプターサブユニット(例えば、DDB1、SKP1、ELOB/C)を介して動員された複合体(例えば、CRBN、VHL、DCAF15)に標的特異性を付与する基質受容体とで構成されるマルチサブユニット複合体である。SRによって提示された標的タンパク質は、CRLに動員されたE2酵素によるユビキチンの伝達を介したプロテアソーム分解のためにタグ付けされる。本発明の場合、CDK12/サイクリンKは、CUL4A又はCUL4B及びDDB1を含むRL複合体と相互作用する。CDK12はDDB1に直接結合し、そして、ユビキチン化のためにサイクリンKを露出させる代用SRとして作用する。
サイクリンKの分解は、CDK12阻害剤の全てではなく一部について記載されている特性である。CDK12とDDB1との間の相互作用は、阻害剤とDDB1との相互作用により部分的に駆動される。したがって、キナーゼ活性部位を同時に占有し、そして、DDB1の疎水性ポケットを充填するCDK12阻害剤のみがサイクリンKの分解を促進することができる。例えば、汎CDK阻害剤CR8はこの機構によってサイクリンKの分解を引き起こすことが判明したが、CDK12選択的共有結合的阻害剤THZ-531はサイクリンKの分解を引き起こさなかった。しかし、CDK12阻害剤のサイクリンK分解特性の予測又はサイクリンK分解剤の設計については明らかになっていない。したがって、文献で報告されているサイクリンK分解剤は、思いがけなく発見されたものである。
CDK12触媒活性の阻害剤は、阻害効果を維持するために、薬物がキナーゼを持続的に占有することが必要である。対照的に、サイクリンKの分解を駆動するにはCDK12/サイクリンKとCRLとが一過的に相互作用するだけで十分であるため、本発明の化合物は触媒的な事象ベースの薬理を介して作用する。したがって、著しく低い薬物濃度でCDK12の顕著な不活性化を達成することができる。このことは、白血病細胞株(KBM7)の細胞生存率アッセイにおけるこれら分子の効力によって裏付けられている。本発明者らは、サイクリンK分解活性の低下を示すが、CDK12触媒活性の阻害は影響を受けない、既述のCRL活性が損なわれた同質遺伝子細胞株(UBE2Mmut、Mayor-Ruiz et al, 2020)において化合物を更にプロファイリングした。これら同質遺伝子癌細胞株対における感度は10~150倍異なることから、処置効果に対してサイクリンKの分解が大きく寄与することが強調される。サイクリンKの分解に必要な用量はCDK12のATP競合阻害よりも何桁も少ないため、これら分子は古典的な阻害剤よりも大きく改善された選択性プロファイルを有することも予想される。これと一致して、CDK12触媒活性に対して類似の阻害効果を有する化合物でもサイクリンK分解の効果が加わることにより、細胞の有効性が著しく異なる場合がある(例えば、実施例3-36及び実施例3-57を比較)。
CDK12及びCDK13は大きく重複する標的空間を共有しており(Liang et al, 2015)、したがって、CDK13はCDK12の酵素活性の喪失を補うことができると考えられる。サイクリンKは、CDK12及びCDK13の両方の絶対のパートナーであり、そして、それらの活性に必要である。したがって、サイクリンK分解剤は、両キナーゼの活性を低下させ、このような代償的なシグナル伝達を回避する可能性がある。
サイクリンK分解剤で処理した際にCDK12活性を回復させるには、サイクリンKの再合成が必要となる。サイクリンKは、半減期が>12時間であると報告されている比較的長寿命のタンパク質である。したがって、本発明の化合物対象は、細胞及び腫瘍において、分子への曝露をはるかに超える処置効果を有すると予測される。この薬物動態と薬力学との間の好ましい断絶を利用して、これら分子の選択性プロファイルを更に最適化し、そして、投与スケジュールを短縮することができる。
薬物耐性の出現は、標的癌療法の共通の落とし穴である。特にキナーゼ阻害剤に対する耐性は、薬物の結合親和性を低下させ、結果として標的キナーゼの占有率を低下させる変異、いわゆる「ゲートキーパー変異」が酵素の活性部位に蓄積することによって媒介されることが多い。本発明のサイクリンK分解剤は、より効率的な結合様式及び作用機序によりこれら一般的な耐性変異を回避することができると想定されている。更に、分解剤の触媒作用様式から、分解剤の処置効果を失わせるには阻害剤に比べてより大きな親和性の低下が必要であると仮定されている。
記載されている分解剤の耐性機構は分解に必要なSRのダウンレギュレーション又は変異であるが、その理由は、その機能の喪失が、通常癌細胞に対する適応性を失わせるものではないためである。本明細書に記載されるサイクリンK分解剤は、古典的なSRを利用するのではなく、細胞型全体にわたって総じて必須である、DDB1(nanoBRET三元複合体形成データにより示される)に直接動員されるCDK12を代用SRとして利用する。したがって、このCRL複合体の機能に干渉すると適応性がかなり低下する可能性が高いので、有望な耐性機構としては不評である。
本発明の化合物は、該化合物を癌の処置において特に有用であるものにすると予測される多くの優れた特徴を有する。低分子量、最適な親油性、並びに水素結合の供与体及び受容体の数が少ないことから、トランスポーターを介した流出が少なくなり、そして、他の記載されているCCNK分解剤で観察されるよりも血液脳関門透過性が良好になると予測される(Wager et al., ACS Chemical Neuroscience, 2010 (1), p.435)。このような特徴により、本発明の化合物は、脳癌及び脳に転移した癌において使用するのに特に好適なものになる。脳転移は、肺癌、乳癌、及び皮膚癌において高頻度でみられるので、本発明の化合物はそのような状況で特に有用であると予測される。
また、本発明の化合物は非常に高い水溶解度を示し、これと高レベルの透過性及び代謝安定性が相まって経口アベイラビリティが非常に高くなると予測される。また、溶解度が高いことから、口から医薬を服用することができない患者のための本発明の化合物の静脈内投与製剤及び非経口的な送達が可能になる。
本発明の最も好ましい化合物は、二環式環系R1における水素結合受容体原子の存在によって区別される。Cdk12のチロシン815残基との特異的な相互作用により、このような化合物はCdk選択性のレベルが高いと予測される。この残基は、Cdkファミリー全体にわたって保存されているわけではなく、Cdk2、Cdk7、及びCdk9ではフェニルアラニン、Cdk4ではヒスチジンがこれに相当する残基である。リガンドとタンパク質との間のこのような特異的な(或いは水を介した)相互作用により、Cdk12への結合に対する選択性のレベルがより高くなり、その結果、オフターゲット媒介性毒性がより低くなると予測される。
また、本発明の化合物は、CCNKの特に強力な分解剤であるので、低い臨床的投薬量が許容される可能性が高く、その結果、忍容性が改善され、そして、毒性レベルが低下する。更に、タンパク質結合レベルが低いとインビボでの非結合(Cmax)薬物濃度が高くなると予測され、これは、予測される事象駆動型薬理にとって有益である。
活性及び作用機構は、以下のアッセイを用いて解明されている:
KBM7 WT及びUBE2MmutにおけるCell Titer Glo(CTG):
これは、所望の処置効果、すなわち、癌細胞の死滅を測定するための細胞生存率アッセイである。UBE2M変異細胞株は、これらE3リガーゼの活性化に必要なUBE2Mの低次形態変異に起因してカリン-RINGリガーゼ系の活性が損なわれている。WT細胞と比較することにより、CDK12のキナーゼ阻害(UBE2Mmut細胞では影響なし)と比べたサイクリンK分解(UBE2Mmut細胞では減少)の寄与を推定することができる。UBE2M変異はCRLの機能を完全に抑制することなく低下させるだけなので、高い化合物濃度では依然として分解が観察される可能性があるため、このアッセイは分解の影響を若干過小評価する可能性がある。
CCNK-ナノルシフェラーゼ分解アッセイ:
このアッセイは、本発明の化合物の殺細胞効果の機構的な説明の解明に役立つ。サイクリンKをナノルシフェラーゼに融合させ、サイクリンKの存在量の代理として発光を測定する。CDK12触媒活性の阻害とは対照的に、サイクリンK分解の効力及びKBM7の細胞毒性は極めてよく相関しており、このことはサイクリンK分解が細胞殺傷の主要な駆動要因であることを更に裏付ける。
DDB1-CDK12/サイクリンK三元複合体形成のnanoBRETアッセイ:
このアッセイは、CDK12/サイクリンKのDDB1への相互作用/動員を測定し、分子糊の薬理を機構的に検証する。このアッセイで相互作用が測定可能な距離は非常に短い(<10nm)ため、このアッセイは、CDK12とDDB1との間の相互作用が直接的であり、古典的な基質受容体を必要としないことを更に示す。
組み換えCDK12キナーゼ阻害アッセイ:
組換えタンパク質に対するこのアッセイにより、化合物のCDK12キナーゼ活性の阻害の程度を評価することが可能になる。これにより、CDK12阻害のみに対立するものとしてサイクリンK分解の付加利益を推定することができる。CDK12阻害とKBM7細胞生存率アッセイにおける有効性との間に観察された遮断は、処置効果に対するサイクリンK分解の重要な寄与を裏付ける。
実施例
全ての合成は、Enamine Ltd(Kyiv,Ukraine;https://www.enaminestore.com/catalog)又はChembridge(San Diego,CA;https://www.hit2lead.com/screening-compounds/9083792)で市販の基本単位から実施された。
具体的には、化合物「Z1~Z3、Z5~Z7、Z9~Z11、及びZ14」は、Enamine Ltdで合成された:化合物「Z1」のプロダクトID:Z28172116;化合物「Z2」のプロダクトID:Z63439346;化合物「Z3」のプロダクトID:Z300783508;化合物「Z5」のプロダクトID:Z397749190;化合物「Z6」のプロダクトID:Z104866096;化合物「Z7」のプロダクトID:Z200170434;化合物「Z9」のプロダクトID:Z336658234;化合物「Z10」のプロダクトID:Z1419842998;化合物「Z11」のプロダクトID:Z27665843;化合物「Z14」のプロダクトID:Z381246898。化合物「Z13」は、Chembridgeで合成された:化合物「Z13」のプロダクトID:908379。
一般法
細胞株
指定の遺伝的背景を有するKBM7細胞を、10% FBS及び1% ペニシリン/ストレプトマイシン(pen/strep)を補給したIMDM中で成長させた。AsPC1、HCT116、NCI-H446、及び293Tの細胞は、DMEM 10% FBS及び1% pen/strep中で成長させた。MV4;11、Jurkat、及びBe(2)Cの細胞は、RPMI 10% FBS 1% pen/strep中で成長させた。プラスミドLenti_Cas9_Blasti(Addgene#52962)を用いて、Cas9を発現するKBM7、AsPC1、及びHCT116の細胞を作製した。レンチウイルスプラスミドlentiGuide-Puro(Addgene#52963)を使用して、(KBM7-Cas9、AsPC1-Cas9、及びHCT116-Cas9の細胞において)遺伝子UBE2Mに対するsgRNAを発現させた。レンチウイルスプラスミドlentiGuide-Puro-IRES-mCherry(Addgene#52963から改変)を用いて、(KBM7-Cas9細胞において)CUL4Bに対するsgRNAを発現させた。Gatewayクローニング(空のデスティネーションベクターAddgene#19066)によってレンチウイルスプラスミドpLenti-PGK-Hygro-DEST-UBE2Mを作製し、そして、UBE2MrescKBM7細胞を作製するために使用した。
Figure 2023545588000038
実施例1:カリンRINGユビキチンリガーゼ調節因子の同定
研究デザイン
既知の低分子分解剤(ヘテロ二機能性PROTAC及び分子糊)は全て、汎CRL制御因子UBE2Mの活性を必要とする。ハイジャックされたCRLリガーゼに応じて、化合物は、選択されたカリン骨格、例えばCUL4Bの活性も必要とする。言い換えれば、CRISPR/Cas9技術を介してUBE2Mが変異している癌細胞は、通常これら分解物の抗癌特性に対して非感受性であるが、CUL4Bの変異は分解剤のサブセットを不活性化させる。
図1~図11に示す細胞生存率アッセイの方法
KBM7WT、UBE2M及びCUL4Bの変異体KBM7クローン(UBE2Mmut及びCUL4Bmut)を、トリプリケートでDMSO又は分解剤Z1~Z3、Z5~Z7、Z9~Z11、Z13、及びZ14と共に96ウェルに細胞密度50,000細胞/mLで播種した。細胞を3日間処理した後、製造者のプロトコールに従って細胞生存率アッセイ(CellTiter Glo、Promega)を実施した。DMSO処理細胞に対する薬物処理細胞の倍率変化に対するlog10薬物濃度の最良適合解析によって、生存曲線及びIC50値(LC50値)を算出した。全ての生存アッセイには、1実験あたり、1サンプルあたり技術的トリプリケートが含まれていた。
化合物Z1~Z3、Z5~Z7、Z9~Z11、Z13、及びZ14を、ヒト白血病細胞(KBM7)における抗増殖効果について試験した。これら細胞に、対照sgRNA(KBM7_WT)又はUBE2M若しくはCUL4Bを標的とするsgRNAのいずれかを形質導入し、機能障害を伴う低次形態(6アミノ酸の欠失)(UBE2M_MUT)を引き起こした。このように、推定新規分解剤は、UBE2Mmut同質遺伝子対応物は温存しながら、KBM7_WT細胞の増殖を強力に阻害する。
実際には、Z1~Z3、Z5~Z7、Z9~Z11、Z13、及びZ14の11種の化合物が、これら基準を満たし、そして、倍率変化の有意性の観点で優れていると同定された;例えば、図1及び表1参照。KBM7_WT(KBM7WT)対UBE2M_MUT及びCUL4B_MUT細胞(UBE2Mmut及びCUL4Bmut)での活性を比較して、これらヒットの用量変動差分効果を評価/検証した。アッセイした化合物は全て、最大半量阻害濃度(LC50)のシフトによって観察されるとおり、UBE2M又はCUL4Bが変異するとその抗増殖効果において顕著なシフトを示した;表1参照。
実施例2:サイクリンKを分解する新規の構造的に異なる化合物の同定
実施例1で用いたKBM7細胞(KBM7 UBE2Mmut及びCUL4Bmut細胞)における変異型のUBE2M及びCUL4Bの対立遺伝子の低次形態表現型を評価した。図6に示すとおり化合物Z1~Z3、Z5~Z11、Z13、及びZ14で変異細胞を細胞処理し、野生型KBM7細胞と比較したところ、これら化合物がサイクリンK(CCNK)の不安定化をもたらすことが明らかになった(図12)。
KBM7_WT細胞におけるE3リガーゼを介したCCNKの分解は、化合物処理後の癌細胞の生存率を低下させる原因である。上記に開示され、そして、以下の添付の実施例に示されるような化合物のE3リガーゼ依存性作用様式に基づいて、化合物Z1~Z3、Z5~Z11、Z13、及びZ14によるCCNKの分解は、化合物のCDK12への結合によっても誘導され得ることが予想される。次に、CDK12は、E3リガーゼを介してCDK12に関連するCCNKを分解する。
ウェスタンブロット分析
PBSで洗浄した細胞ペレットを50mM Tris pH7.9、8M 尿素、及び1% CHAPSで溶解させ、そして、4℃で少なくとも30分間振盪しながらインキュベートした。検出のために上清 20μgをランし、そして、転写した。使用した抗体:CUL1(Santa Cruz Biotechnology、sc-1276)、CUL2(Sigma-Aldrich、SAB2501565-100)、CUL3(Cell Signaling Technology、2759)、CUL4A(Cell Signaling Technology、2699S)、CUL4B(Proteintech、12916-1-AP)、CUL5(Santa Cruz Biotechnology、sc-373822)、UBE2M(Santa Cruz Biotechnology、sc-390064)、DDB1(Cell Signaling Technology、5428S)、CCNK(Bethyl、A301-939A)、CDK12(Cell Signaling Technology、11973S)、CDK13(Bethyl、A301-458A)、RBM39(1:500、Santa Cruz Biotechnology sc-376531)、V5(Cell Signaling Technology、13202)、ユビキチル-ヒストンH2A(K119)(Cell Signaling、8240-20)。ACTIN(Sigma-Aldrich、A5441)、VINCULIN(Santa Cruz Biotechnology、sc-25336)。二次抗体抗マウス/ウサギ/ヤギ(Jackson ImmunoResearch 115-035-003、111-035-003、及び705-035-003)。
実施例3:更なる化合物の合成及び試験
化合物の合成-方法A
Figure 2023545588000040

試薬1(1当量)、試薬2(1.1当量)、及び1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)(1.1当量)、及び1-ヒドロキシ-7-アザベンゾトリアゾール(HOAt)(1.05当量)を乾燥N,N-ジメチルホルムアミド(DMF、製品 100mgあたり約0.5mL)に混合した。反応混合物を密封し、そして、周囲温度で18時間放置した。次いで、溶媒を減圧下で蒸発させ、そして、残渣をDMSO(約1mL、生成物 300mg以下)に溶解させた。DMSO溶液を濾過し、LCMSによって分析し、そして、HPLC精製のために移動させた。
試薬1及び/又は試薬2を塩として使用する場合、反応混合物に追加量のトリエチルアミン(EtN)(1.1当量)を添加して、試薬を遊離体に変換した。
試薬2を塩として使用する場合、反応混合物に追加量のトリエチルアミン塩酸塩(TETAH)(1.1当量)を添加して、試薬を塩基形態に変換した。
化合物の合成-方法B
Figure 2023545588000041
バイアルに試薬2(1.2当量)及び乾燥アセトニトリル(MeCN)(1mL)を仕込んだ。N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA、3.2当量)を溶液に滴下した。試薬1(1当量)及び2-クロロ-N-メチルピリジニウムヨウ化物(1.44当量)の混合物を攪拌しながら添加した。反応バイアルを水浴に入れ、そして、100℃で6時間放置した。反応混合物を室温まで冷却し、そして、バイアルが一杯になるまで水を添加した。次いで、バイアルを超音波浴で超音波処理した。溶媒を蒸発させた。残渣をDMSOに溶解させ、そして、濾過した。溶液をHPLC精製に供した。
アミン塩を使用する場合、反応混合物に追加量のN,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)(1.1当量)を添加して、アミンを塩基形態に変換した。
化合物の合成-方法C
Figure 2023545588000042

試薬2(1.2当量)及びN-メチルイミダゾール(NMI、2当量)を乾燥アセトニトリル(MeCN、生成物 100mgあたり約0.7mL)に混合した。メタンスルホニルクロリド(MeSOCl)(1当量)を5分間攪拌しながら滴下した。混合物を密封し、50℃で1時間撹拌しながら加熱し、そして、冷却した後、試薬1(1当量)を一度に添加した。次いで、反応混合物を密封し、そして、60℃で16時間加熱した。混合物を周囲温度まで冷却し、溶媒を減圧下で蒸発させ、そして、残渣をDMSOに溶解させた(約1mL、生成物 300mg以下)。DMSO溶液を濾過し、LCMSによって分析し、そして、HPLC精製のために移動させた。
化合物の合成-方法D
Figure 2023545588000043
ジクロロメタン(15mL)中酢酸(1.62mmol)、アミン(1.62mmol)、及びトリエチルアミン(0.68mL、4.87mmol)の冷却(O℃)溶液に、TBTU(2-(1H-ベンゾトリアゾール-1-イル)-1,1,3,3-テトラメチルウロニウムテトラフルオロボラート)(625mg、1.95mmol)を添加した。得られた溶液を室温で22時間撹拌した。反応混合物を蒸発乾固し、そして、残渣をフラッシュクロマトグラフィー又はHPLCによって精製して最終化合物を生成した。
化合物の合成-方法E
Figure 2023545588000044
当技術分野における化学者は、方法A~Eに示した方法と同様の方法が、本発明の化合物の合成に適していることを理解する。
化合物の同定:NMR
プロトンについては400MHz、そして、炭素については100MHzで動作する5mmの逆三重共鳴プローブヘッドを備えたBruker DPX400分光計又はプロトンについては500MHz、そして、炭素については125MHzで動作する5mmの逆三重共鳴プローブヘッドを備えたBruker DRX500分光計のいずれかを用いて、多くの化合物のNMRスペクトルを記録した。重水素化溶媒は、クロロホルム-d(重水素化クロロホルム、CDCl)又はd6-DMSO(重水素化DMSO、d6-ジメチルスルホキシド)であった。化学シフトは、内部標準として使用したテトラメチルシラン(TMS)に対する百万分率(ppm)で報告される。
化合物の同定:HPLC/MS
以下の機器及び分析方法を用いて、多くの化合物のLC-MSスペクトルを記録した。
機器の仕様:
DAD\ELSD Alltech 2000ES及びAgilent LC\MSD VL(G1956B)、SL(G1956B)質量分析計を備えたAgilent1100シリーズLC/MSDシステム。
DAD\ELSD Alltech 3300及びAgilent LC\MSD G6130A、G6120B分光光度計を備えたAgilent1200シリーズLC/MSDシステム。
DAD\ELSD Alltech 3300及びAgilent LC\MSD G6120B分光光度計を備えたAgilent Technologies 1260 Infinity LC/MSDシステム。
DADELSD G7102A 1290 Infinity II及びAgilent LC\MSD G6120B質量分析計を備えたAgilent Technologies 1260 Infinity II LC/MSDシステム。
DAD\ELSD及びAgilent LC\MSD(G6120B)質量分光光度計を備えたAgilent1260シリーズLC/MSDシステム。
DAD\ELSD及びAgilent LC\MSD(G6125B)質量分光光度計を備えたAgilent1290シリーズLC/MSDシステム。
方法A
カラム:UHPLC Guard Infinity Lab Poroshell 120 SB-C18 4.6×5mm 2.7μmを備えたAgilent Poroshell 120 SB-C18 4.6×30mm 2.7μm
温度:60℃
移動相А:アセトニトリル:水(99:1%)、0.1% ギ酸
移動相В:水(0.1%ギ酸)
流速:3mL/分
溶出勾配:0.01分-99% B、1.5分-0% B、2.2分:0% B、2.21分:99% B
注入体積:0.5μL
イオン化モード:エレクトロスプレーイオン化(ESI)
スキャン範囲:m/z 83-1000
DAD:215nm、254nm、280nm
方法B
カラム:Agilent Poroshell HPH-C18、4.6×100mm、4um
温度:35℃
移動相А:水、0.1% TFA
移動相В:アセトニトリル
流速:1mL/分
溶出勾配:0.01分-90% A、1分-90% A、17分100% B、18分-100% B
注入体積:5μL
イオン化モード:エレクトロスプレーイオン化(ESI)
スキャン範囲:m/z 83-1000
実施例3-1:2-(6,7-ジメチルベンゾフラン-3-イル)-N-(5-メチルチアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000045

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.427分;m/z 301.2(M+H)
実施例3-2:2-(6,7-ジメチルベンゾフラン-3-イル)-N-(5-イソプロピルチアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000046

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.356分;m/z 329.2(M+H)
実施例3-3:N-(5-クロロチアゾール-2-イル)-2-(6,7-ジメチルベンゾフラン-3-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000047

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.468分;m/z 321.0/323.1(M+H)
実施例3-4:2-(6-フルオロイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イル)-N-(5-イソプロピルチアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000048

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.727分;m/z 319.0(M+H)
実施例3-5:2-(6-フルオロイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000049

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.989分;m/z 345.0(M+H)
実施例3-6:2-(8-メチルイミダゾ[1,2-a]ピリジン-3-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000050

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.983分;m/z 341.0(M+H)
実施例3-7:2-(8-メチルイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000051

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.007分;m/z 341.1(M+H)
実施例3-8:2-(6,8-ジクロロイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000052

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.369分;m/z 394.8/396.8(M+H)
実施例3-9:2-(6-ブロモ-8-メトキシイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000053

方法Cに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.974分;m/z 435.0(M+H)
実施例3-10:2-(ベンゾ[b]チオフェン-2-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000054

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.523分;m/z 343.0(M+H)
実施例3-11:2-(ベンゾ[b]チオフェン-2-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)プロパンアミド
Figure 2023545588000055

方法Cに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.423分;m/z 357.0(M+H)
実施例3-12:2-(3-メチルベンゾ[b]チオフェン-2-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000056

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.488分;m/z 357.0(M+H)
実施例3-13:2-(キノリン-5-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000057

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.816分;m/z 338.0(M+H)
実施例3-14:2-(キノリン-6-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000058

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.979分;m/z 338.2(M+H)
実施例3-15:2-(6-メチル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-1-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000059

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.926分;m/z 341.2(M+H)
実施例3-16:5-オキソ-1-(p-トリル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ピロリジン-3-カルボキサミド
Figure 2023545588000060

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.353分;m/z 370.0(M+H)
実施例3-17:1-(4-フルオロ-3-メチルフェニル)-5-オキソ-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ピロリジン-3-カルボキサミド
Figure 2023545588000061

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.231分;m/z 388.2(M+H)
実施例3-18:1-(4-クロロフェニル)-5-オキソ-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ピロリジン-3-カルボキサミド
Figure 2023545588000062

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.465分;m/z 390.0/392.0(M+H)
実施例3-19:1-(3-クロロフェニル)-5-オキソ-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ピロリジン-3-カルボキサミド
Figure 2023545588000063

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.475分;m/z 389.8/392.0(M+H)
実施例3-20:1-(2-クロロフェニル)-5-オキソ-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ピロリジン-3-カルボキサミド
Figure 2023545588000064

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.328分;m/z 390.0/392.0(M+H)
実施例3-21:1-(3,5-ジフルオロフェニル)-5-オキソ-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ピロリジン-3-カルボキサミド
Figure 2023545588000065

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.428分;m/z 392.1(M+H)
実施例3-22:1-(2,5-ジフルオロフェニル)-5-オキソ-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ピロリジン-3-カルボキサミド
Figure 2023545588000066

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.067分;m/z 392.0(M+H)
実施例3-23:1-(3,4-ジフルオロフェニル)-5-オキソ-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ピロリジン-3-カルボキサミド
Figure 2023545588000067

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.401分;m/z 392.1(M+H)
実施例3-24:1-(2,3-ジヒドロ-1H-インデン-5-イル)-5-オキソ-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ピロリジン-3-カルボキサミド
Figure 2023545588000068

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.510分;m/z 396.0(M+H)
実施例3-25:1-(ベンゾ[d][1,3]ジオキソール-5-イル)-5-オキソ-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ピロリジン-3-カルボキサミド
Figure 2023545588000069

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.317分;m/z 400.0(M+H)
実施例3-26:1-(4-フルオロフェニル)-5-オキソ-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ピロリジン-3-カルボキサミド
Figure 2023545588000070

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.124分;m/z 374.0(M+H)
実施例3-27:1-ベンジル-5-オキソ-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ピロリジン-3-カルボキサミド
Figure 2023545588000071

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.146分;m/z 370.0(M+H)
実施例3-28:1-(4-クロロベンジル)-5-オキソ-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ピロリジン-3-カルボキサミド
Figure 2023545588000072

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.393分;m/z 404.0/406.0(M+H)
実施例3-29:1-(4-メチルベンジル)-5-オキソ-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ピロリジン-3-カルボキサミド
Figure 2023545588000073

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.397分;m/z 384.1(M+H)
実施例3-30:2-(イソキノリン-5-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000074

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.066分;m/z 338.1(M+H)
実施例3-31:2-(イソキノリン-6-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000075

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.027分;m/z 338.0(M+H)
実施例3-32:2-(イソキノリン-7-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000076

方法Cに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.729分;m/z 338.0(M+H)
実施例3-33:2-(イソキノリン-8-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000077

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.068分;m/z 338.1(M+H)
実施例3-34:2-(イソキノリン-4-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000078

方法Cに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.074分;m/z 338.0(M+H)
実施例3-35:2-(キノリン-3-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)プロパンアミド
Figure 2023545588000079

方法Cに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.287分;m/z 352.0(M+H)
実施例3-36:2-(キノリン-3-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000080

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.226分;m/z 338.0(M+H)
実施例3-37:2-(5-メチル-1H-インドール-1-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000081

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.320分;m/z 340.0(M+H)
実施例3-38:2-(1H-ピロロ[2,3-b]ピリジン-3-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000082

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.143分;m/z 327.1(M+H)
実施例3-39:2-(4-クロロ-1H-ピロロ[2,3-b]ピリジン-3-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000083

方法Cに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.166分;m/z 360.8/362.8(M+H)
実施例3-40:2-(1H-ピロロ[3,2-b]ピリジン-3-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000084

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.898分;m/z 327.9(M+H)
実施例3-41:2-(ベンゾフラン-2-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000085

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.459分;m/z 327.0(M+H)
実施例3-42:N-(5-シクロプロピルチアゾール-2-イル)-2-(6,7-ジメチルベンゾフラン-3-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000086

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.563分;m/z 327.0(M+H)
実施例3-43:N-(5-シクロプロピルチアゾール-2-イル)-2-(6-フルオロイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000087

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.873分;m/z 317.2(M+H)
実施例3-44:2-(6,7-ジメチルベンゾフラン-3-イル)-N-(5-メチル-1H-ピラゾール-3-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000088

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.284分;m/z 284.2(M+H)
実施例3-45:2-(6,7-ジメチルベンゾフラン-3-イル)-N-(5-イソプロピル-1H-ピラゾール-3-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000089

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.331分;m/z 312.1(M+H)
実施例3-46:N-(5-シクロプロピル-1H-ピラゾール-3-イル)-2-(6,7-ジメチルベンゾフラン-3-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000090

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.558分;m/z 310.2(M+H)
実施例3-47:N-(5-ブロモ-1H-ピラゾール-3-イル)-2-(6,7-ジメチルベンゾフラン-3-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000091

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.354分;m/z 348/350.0(M+H)
実施例3-48:2-(6,7-ジメチルベンゾフラン-3-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)-1H-ピラゾール-3-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000092

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.278分;m/z 338.0(M+H)
実施例3-49:N-(5-クロロ-1H-ピラゾール-3-イル)-2-(6,7-ジメチルベンゾフラン-3-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000093

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.293分;m/z 304.0(M+H)
実施例3-50:2-(6,7-ジメチルベンゾフラン-3-イル)-N-(5-メチルピリジン-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000094

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.337分;m/z 295.2(M+H)
実施例3-51:2-(6,7-ジメチルベンゾフラン-3-イル)-N-(5-イソプロピルピリジン-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000095

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.449分;m/z 323.1(M+H)
実施例3-52:N-(5-シクロプロピルピリジン-2-イル)-2-(6,7-ジメチルベンゾフラン-3-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000096

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.531分;m/z 321.2(M+H)
実施例3-53:N-(5-ブロモピリジン-2-イル)-2-(6,7-ジメチルベンゾフラン-3-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000097

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.317分;m/z 359.0/361(M+H)
実施例3-54:2-(6,7-ジメチルベンゾフラン-3-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)ピリジン-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000098

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.512分;m/z 349.0(M+H)
実施例3-55:N-(5-クロロピリジン-2-イル)-2-(6,7-ジメチルベンゾフラン-3-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000099

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.528分;m/z 315.0(M+H)
実施例3-56:2-(6-フルオロイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イル)-N-(5-メチル-1H-ピラゾール-3-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000100

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.639分;m/z 274.2(M+H)
実施例3-57:2-(6-フルオロイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イル)-N-(5-イソプロピル-1H-ピラゾール-3-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000101

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.813分;m/z 302.2(M+H)
実施例3-58:N-(5-ブロモ-1H-ピラゾール-3-イル)-2-(6-フルオロイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000102

方法Cに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.507分;m/z 338.0/340.0(M+H)
実施例3-59:2-(6-フルオロイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)-1H-ピラゾール-3-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000103

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.837分;m/z 328.0(M+H)
実施例3-60:N-(5-クロロ-1H-ピラゾール-3-イル)-2-(6-フルオロイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000104

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.526分;m/z 294.0(M+H)
実施例3-61:2-(6-フルオロイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イル)-N-(5-イソプロピルチアゾール-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000105

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.907分;m/z 313.2(M+H)
実施例3-62:N-(5-シクロプロピルピリジン-2-イル)-2-(6-フルオロイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000106

方法Aに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):0.873分;m/z 311.1(M+H)
実施例3-63:3-(4-オキソキナゾリン-3(4H)-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)プロパンアミド
Figure 2023545588000107

方法Cに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.050分;m/z 369.0(M+H)
実施例3-64:3-(6,7-ジメトキシ-4-オキソキナゾリン-3(4H)-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)プロパンアミド
Figure 2023545588000108

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.205分;m/z 429.0(M+H)
実施例3-65:3-(6-ブロモ-4-オキソキナゾリン-3(4H)-イル)-N-(5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)プロパンアミド
Figure 2023545588000109

方法Bに従って調製した。
LCMS保持時間(方法A):1.384分;m/z 448.8(M+H)
実施例3-66:N-(5-シクロプロピル-1H-ピラゾール-3-イル)-2-(6-クロロイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イル)アセトアミド
Figure 2023545588000110

方法Eに従って調製した。
Figure 2023545588000111
EtOH(20mL)中5-クロロピリジン-2-アミン(2.g、15.56mmol)の懸濁液に、室温でエチル4-クロロ-3-オキソブタノアート(2.56g、15.56mmol)を添加した。次いで、混合物を90℃で16時間撹拌した。室温まで冷却した後、混合物を減圧下で濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィー(石油エーテル:EtOAc、10:1、v/v)によって精製して、中間体2を白色の固形物として得た(2.5g)。
Figure 2023545588000112
THF/HO(18mL/6mL)中の中間体2(2.5g、10.47mmol)の懸濁液に、RTでNaOH(628.43mg、15.71mmol)を添加した。混合物をRTで一晩撹拌した。濾過物を濃縮乾固して、中間体3(2.0g)を白色の固形物として得、これをLCMSによって確認し、そして、更に精製することなくそのまま次の工程で使用した。
Figure 2023545588000113
DMF(2.5mL)中の中間体3(200mg、949.59mmol)の溶液に、RTでEDCI(546.10mg、2.848mol)及びDMAP(348.03mg、2.848mol)を添加した。混合物をRTで5分間撹拌した。混合物に5-シクロプロピル-1H-ピラゾール-3-アミン(140.34mg、1.14mmol)を添加し、そして、1.5時間攪拌した。得られた混合物をprep-HPLC(ACN/0.1% CHを含む水、v/v=0→40%)によって精製して、実施例3-66(25.1mg)を白色の固形物として与えた。
LCMS保持時間(方法B)7.44分;m/z 316.10(M+H)
NanoBRET倍率変化実験のセットアップ:
HEK293T野生型細胞を6ウェルプレートに800k細胞/ウェル(DMEM+10% FBS+1% PS)で播種し、そして、約7時間付着させた後、PEIを用いて1ウェルあたりHaloTag_CDK12プラスミド[表1] 1.5μg及びNanoLuc_DDB1プラスミド[表1] 0.15μgを一過的にトランスフェクトする。細胞を37℃、5%CO2でインキュベートし、24時間後に収集し、そして、アッセイ培地(Opti-MEM Reduced血清培地、フェノールレッド無し、4% FBS、1% PS)に再懸濁させる。細胞を2.3×10細胞/mLに調整し、そして、100nM HaloTag 618 Ligand又はDMSOで処理する。白色384ウェルプレートに1ウェルあたり8000個の細胞を1化合物あたりトリプリケートで播種し、HaloTag 618 Ligandの代わりにDMSOで処理した陰性対照を1つトリプリケートで播種し、そして、384ウェルプレートを37℃、5% COで一晩インキュベートする。Opti-MEM-/-(Opti-MEM I Reduced血清培地、フェノールレッドなし)において化合物の原液を8×で調製し、10μMの1×最終濃度で細胞を処理するために使用する。細胞及び化合物を室温で10分間インキュベートした後、製造者のプロトコールに従ってNanoBRET Nano-Glo基質を添加する。プレートを30秒間振盪した後、直ちに、供与体発光(460nmにおけるNanoBRET Blue)及び受容体発光(647nmにおけるBRET Deep Red)を0.5秒間測定する。
Figure 2023545588000114
NanoBRET EC 50 実験のセットアップ:
アッセイのセットアップは、「NanoBRET倍率変化実験のセットアップ」と同じである。10μM 化合物で細胞をデュープリケートで処理する代わりに、20000nM~0.076nMの範囲を網羅する20μMから始まる10点滴定を1:4の希釈倍率で行う。
CTGアッセイ
KBM7細胞(野生型又は低次形態UBE2M変異(Mayor-Ruiz et al., 2019)を有する)を、白色不透明384ウェルプレートにおける完全培地(IMDM+10% FBS+1% ペニシリン-ストレプトマイシン)に1ウェルあたり1000細胞の密度においてデュープリケートで播種した。細胞を、希釈係数1:4の10点滴定(範囲:0~20μM)の化合物で処理した。72時間インキュベートした後、mQ水で予め1:4希釈したCellTiter-Glo(登録商標)2.0反応物(Promega)を用いて、細胞生存率を求めた。マルチモードプレートリーダーEnVision 2105(Perkin Elmer)を用いて発光シグナルを測定した。
Nlucタグ付きHEK293T細胞の作製
CRISPR-Cas9技術を用いてCCNKの内因性遺伝子座のN末端にナノルシフェラーゼタグを組み込むことによって、HEK293T_Nluc_CCNKタグ付き細胞を操作した。簡潔に述べると、550万個のHEK293T細胞を、既述のとおり(Brand and Winter, 2019)、1:1比の切断ベクター(sgRNA:AAGCCTACTTCAATAAATGA)及び修復テンプレート(全プラスミド 4μg)をPEIによってコトランスフェクトした。修復配列は、ゲノムの遺伝子座に一致する20ヌクレオチドのマイクロホモロジーによって囲まれているピューロマイシンR-P2A-HA-Nluc-(GS)(P2A:自己切断ペプチド2A、HA:HA-タグ、(GS):柔軟性リンカー)のカセットを含む。3日間インキュベートした後、ピューロマイシン処理(2μg/mL、5日間処理)によって組換え体集団を選択した。限界希釈によりモノクローナル集団を得、そして、カセットの組み込みをサンガーシークエンスによって検証した。
Nluc分解(DC50)
HEK293T_Nluc_CCNKタグ付き細胞を、白色不透明384ウェルプレートにおける完全培地(Opti-MEM I+4% FBS+1% PS)に1ウェルあたり8000細胞の密度においてデュープリケートで播種した。細胞を10点滴定(範囲:0~10μM、1:4希釈)の化合物で処理した。4時間インキュベートした後、無血清培地(Opti-MEM I)で予め希釈したNano-Glo基質(Promega)を細胞に添加した(1:500最終希釈)。マルチモードプレートリーダーEnVision 2105(Perkin Elmer)を用いて発光シグナルを直接測定した。
CCNK分解のウェスタンブロット解析。
HEK293T細胞を播種し(6ウェルプレートに1ウェルあたり0.8×10細胞)、そして、細胞溶解及びタンパク質レベルを分析する前に10μM 化合物及びビヒクル対照(DMSO)で4時間処理した。要するに、PBSで洗浄した細胞ペレットを、1% プロテアーゼ阻害剤(Protease Inhibitor Cocktail Halt(商標)(100×)、カタログ番号78429、Thermo Fisher)及び0.1% ベンゾナーゼ(Benzonase Nuclease 1000×、Sigma、カタログ番号E1014-25KU)を補給した50mM Tris pH7.9、8M 尿素、1% CHAPS中で溶解させ、そして、10℃で少なくとも30分間1400RPMで振盪しながらインキュベートした。溶解物を4℃で30分間14,000gでスピンダウンした。次いで、上清 18μgをランし、そして、検出のために転写した。使用した抗体は、CCNK(1:500、Bethyl、A301-939A)及びアクチン(1:5,000、Sigma-Aldrich、A5441)であった。使用した二次抗体は、抗マウス及び抗ウサギ(1:10,000、Jackson ImmunoResearch 115-035-003及び111-035-003)であった。ImageJを用いてアクチンレベルに対して正規化したデンシトメトリー値によって、CCNKレベルの変化を評価した。
Cdk12[高ATP]インビトロキナーゼ活性アッセイ
組み換え高精製タンパク質を用いてキナーゼ反応(50μL)を実施した。Cdk12(696-1,082)/CycK(1-267)タンパク質複合体(0.5μM)を、室温で10分間、キナーゼバッファ(40mM Tris pH7.5、20mM MgCl、0.1mg/mL BSA)中で50μM 化合物及びビヒクル対照(DMSO)と共にプレインキュベートした後、pS7-CTD基質ペプチド(Ac-YSPTSP-pS-YSPTSP-pS-Y-PEG2-RR-アミド、純度95%、Biosyntan、Germany)(100μM)を添加し、そして、室温で10分間更にインキュベートした。(最終濃度1mMまで)冷ATPを添加し、そして、反応混合物を30℃で60分間、500rpmでインキュベートした。ADP-Glo(商標)キナーゼアッセイ(Promega)を用いてキナーゼ活性を求めた。マルチモードプレートリーダーEnVision 2105(Perkin Elmer)を用いて発光シグナルを測定した。
Uniprotタンパク質コード:(Cdk12)Q9NYV4、(CycK)O75909
アッセイの上記説明で言及した参照文献:
Figure 2023545588000115
NanoBRET倍率変化アッセイデータ
活性クラス:
「A」-4倍超増加、「B」3~4倍増加、「C」2~3倍増加、「D」-1~2倍増加
Figure 2023545588000116
NanoBRET EC50アッセイデータ
活性クラス:
「A」-EC50≦0.25μM、「B」0.50μM≦EC50<0.25μM、「C」1.0μM≦EC50<0.50μM、「D」10μM≦EC50<1.0μM、「E」>10μM
Figure 2023545588000117
KBM7 CTG EC50アッセイデータ(UBE2M野生型)
活性クラス:
「A」-EC50≦0.25μM、「B」0.50μM≦EC50<0.25μM、「C」1.0μM≦EC50<0.50μM、「D」10μM≦EC50<1.0μM、「E」>10μM
Figure 2023545588000118
KBM7 CTG EC50アッセイデータ(UBE2Mノックアウト)
活性クラス:
「A」-EC50≦0.25μM、「B」0.50μM≦EC50<0.25μM、「C」1.0μM≦EC50<0.50μM、「D」10μM≦EC50<1.0μM、「E」>10μM
Figure 2023545588000119
KBM7野生型細胞における抗増殖活性とUBE2Mノックアウト細胞における抗増殖活性との間の比の計算値は、細胞毒性がE3リガーゼ及び糊分解剤の作用機序に依存することを示す。
Figure 2023545588000120
NanoLuc-CCNK分解アッセイ
「A」-DC50≦0.10μM、「B」0.50μM≦DC50<0.10μM、「C」1.0μM≦DC50<0.50μM、「D」10μM≦DC50<1.0μM、「E」>10μM
Figure 2023545588000121
CCNK分解のウェスタンブロット解析及びImageJを用いてアクチンレベルに対して正規化したデンシトメトリー値によって評価したときの4時間10マイクロモル濃度で処理した後のCCNK残存率の結果を、図16及び図17に示す。
実施例3-66は、DDB1-Cdk12界面に向かって配置された6-クロロイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イルラジカルを含有し、特に強力な安定化相互作用をもたらすため、CCNK分解アッセイ(NanoBRET及びNanoLuc)において特に優れていると考えられる。更に、5-シクロプロピル-1H-ピラゾール-3-イルラジカルの存在が、ATP結合ポケットの埋没部分との最適な疎水性相互作用を与える。これら相互作用により、CCNK分解が増強され、(KBM7細胞毒性アッセイで観察されるとおり)より広範囲にわたって癌細胞を死滅させると考えられる。UBE2Mを介した分解に非常に強く依存していることは、KBM7 UBE2M変異細胞株の活性が著しく低いことから明らかである。
同様に、実施例3-9も、特に強力な抗癌剤である。6-ブロモ-8-メトキシイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イルラジカルは、NanoLuc及びNanoBRET CCNK分解アッセイでの並外れた活性によって証明されるとおり三元複合体の形成を促進し、KBM7細胞アッセイにおける極めて強力な活性をもたらす。5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ラジカルは、前述の5-シクロプロピル-1H-ピラゾール-3-イルラジカルと同様に、疎水性ATP結合ポケットとの最適な相互作用を形成する。
実施例3-45は、UBE2Mの野生型の変異型に対する細胞毒性データの比によって示されるとおり、UBE2M依存性細胞毒性に対する極めて高い依存性を示す。これは、6-フルオロイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イルラジカル(Cdk12とDDB1との間の相互作用に好ましい)の存在に対する5-イソプロピル-1H-ピラゾール-3-イルラジカル(Cdk12阻害に最適ではない)の存在から、Cdk12直接阻害の効果の分解剤の機構からの分離が増加したために顕在化したと考えられる(キナーゼ活性測定データ)。
実施例3-36は、細胞毒性アッセイ(KBM7)において極めて強力な活性を示し、そして、三元複合体形成のアッセイにおいて良好な活性を示す。実施例3-45とは対照的に、5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ラジカルはCdk12結合に最適であり、一方、2-(キノリン-3-イル)ラジカルは、生理学的ATP濃度での弱いCdk12阻害(キナーゼ活性測定)によって示されるとおり、糊界面で最適な相互作用を形成する(が、Cdk12阻害にとっては最適ではない)。UBE2Mを介した分解に強く依存していることは、KBM7 UBE2M変異細胞株における活性が著しく(40倍)低いことから明らかである。
実施例3-14は、細胞毒性アッセイ(KBM7)において極めて強力な活性を示し、そして、三元複合体形成のアッセイにおいて極めて高い活性を示す(NanoLuc及びNanoBRETアッセイ)。5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ラジカルはCdk12結合に最適であり、一方、2-(キノリン-6-イル)ラジカルは優れた相互作用を形成してDDB1-Cdk12界面における結合を安定化させる。UBE2Mを介した分解に強く依存していることは、KBM7 UBE2M変異細胞株の活性が著しく(約50倍)低いことから明らかである。
実施例3-5は、(実施例3-45と同様に)DDB1-Cdk12界面に向かって配置された好ましい6-クロロイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イルラジカルに起因して、CCNK分解アッセイ(NanoBRET及びNanoLucアッセイ)において特に優れている。これは、特に強力な安定化相互作用をもたらす。更に、5-(トリフルオロメチル)チアゾール-2-イル)ラジカルの存在が、ATP結合ポケットの埋没部分との最適な疎水性相互作用を与える。これら相互作用により、CCNKの分解が増強され、(KBM7細胞毒性アッセイで観察されるとおり)より広範囲にわたって癌細胞を死滅させると考えられる。UBE2Mを介した分解に非常に強く依存していることは、KBM7 UBE2M変異細胞株の活性が著しく低いことから明らかである(比142)。
実施例3-43は、DDB1-Cdk12界面に向かって配置された6-フルオロイミダゾ[1,2-a]ピリジン-2-イルラジカルを含有し、特に強力な安定化相互作用をもたらすため、CCNK分解アッセイ(NanoBRET及びNanoLuc)において優れている。更に、5-シクロプロピルチアゾール-2-イルラジカルの存在が、ATP結合ポケットの埋没部分との最適な疎水性相互作用を与える。これらの特徴を組み合わせることで、細胞増殖アッセイ(KBM7野生型対変異型)において、UBE2M依存的なCCNK分解に強く依存する(活性比約40)極めて強力な活性が得られる。

Claims (45)

  1. 以下の式(I)の化合物、又はその立体異性体、互変異性体、薬学的に許容し得る塩、溶媒和物、若しくはプロドラッグ:
    Figure 2023545588000122

    (式中、
    は、場合により置換されている二環式アリール及び場合により置換されている二環式ヘテロアリールから選択され、
    は、水素及びアルキルから選択され、
    は、場合により置換されている5員又は6員の単環式ヘテロアリールであり、そして、
    Gは、酸素、硫黄、炭素、及び窒素から選択される環原子である)、
    ただし、以下の化合物を除く:
    Figure 2023545588000123
  2. が、場合により置換されている、ナフチル、ベンゾチエニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、クロメニル、インドリジニル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、プリニル、イソキノリル、キノリル、フタラジニル、ナフチリジニル、キノキサリニル、シノリニル、1,2-ベンゾイソキサゾール-3-イル、ベンゾチアゾリル、ベンゾキサゾリル、ベンズイソキサゾリル、ベンズイミダゾリル、クマリニル、及びクロモニルから選択される、請求項1記載の化合物。
  3. が、水素及びメチルから選択される、請求項1又は2記載の化合物。
  4. が、場合により置換されている、チアゾリル、ピラゾリル、及びピリジニルから選択される、請求項1~3のいずれか一項記載の化合物。
  5. Gが、O、S、CH、N、NH、及びN(アルキル)から;好ましくは、O、S、NH、及びN(アルキル)から、より好ましくは、O及びSから選択される、請求項1~4のいずれか一項記載の化合物。
  6. 以下の式(IV)若しくは(V)の化合物、又はその立体異性体、互変異性体、薬学的に許容し得る塩、溶媒和物、若しくはプロドラッグ:
    Figure 2023545588000124

    (式中、
    41は、-(場合により置換されているアリール)、-(場合により置換されているヘテロアリール)、-(場合により置換されているアルキレン)-(場合により置換されているアリール)、及び-(場合により置換されているアルキレン)-(場合により置換されているヘテロアリール)から選択され、そして、
    は、場合により置換されている単環式又は二環式のヘテロアリールである)、
    ただし、以下の化合物を除く:
    Figure 2023545588000125
  7. 41が、-(場合により置換されているアリール)及び-(場合により置換されているアルキレン)-(場合により置換されているアリール)から選択される、請求項6記載の化合物。
  8. が、場合により置換されている、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、インドリジニル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、イソキノリル、キノリル、チアゾリル、イソチアゾリル、フェノチアジニル、オキサゾリル、イソキサゾリル、フラザニル、ベンゾチアゾリル、ベンズオキサゾリル、ベンズイソキサゾリル、及びベンゾイミダゾリルから選択される、請求項6又は7記載の化合物。
  9. 以下の式(II)の化合物、又はその立体異性体、互変異性体、薬学的に許容し得る塩、溶媒和物、若しくはプロドラッグ:
    Figure 2023545588000126

    (式中、
    11は、-(場合により置換されているアリール)、-(場合により置換されているヘテロアリール)、-C(O)-(場合により置換されているアリール)、及び-C(O)-(場合により置換されているヘテロアリール)から選択され、
    12は、水素及びアルキルから選択され、
    13は、水素及びアルキルから選択され、
    12及びR13は、場合により連結されて、それらが接続されている窒素及び炭素と共に、場合により置換されているヘテロシクロアルキル基を形成し、該場合により置換されているヘテロシクロアルキル基は、環内にいずれの酸素も硫黄も含有せず、
    は、場合により置換されている5~10員ヘテロアリール基である)、
    ただし、以下の化合物を除く:
    Figure 2023545588000127
  10. 11が、-(場合により置換されているアリール)及び-C(O)-(場合により置換されているアリール)から選択される、請求項9記載の化合物。
  11. 13が水素であり、そして、R12がメチルであるか、又はR12及びR13が連結して、それらが接続されている窒素及び炭素と共に、場合により置換されているピロリジン基を形成する、請求項9又は10記載の化合物。
  12. が、場合により置換されている、オキサゾリル、チアゾリル、ピリジル、ピリダジニル、ピリミジニル、及びピラジニルから選択される、請求項9~11のいずれか一項記載の化合物。
  13. 以下の式(III)の化合物、又はその立体異性体、互変異性体、薬学的に許容し得る塩、溶媒和物、若しくはプロドラッグ:
    Figure 2023545588000128

    (式中、
    Eは、CH単位のうちの1つ以上がそれぞれ、S、O、及びNHから独立して選択されるいずれか1つによって場合により置換されている直鎖C2-4アルキレン基であり、該直鎖C2-4アルキレン基は、=O、-OH、-Hal、-C1-6アルキル、及び-C1-6ハロアルキルから独立して選択される1個、2個、3個、又は4個の置換基で場合により置換されており、
    21は、-ハロゲン、-NO、-C(=O)H、-C(=O)R26、-COOH、-C(=O)OR27、-CF、及び-CN(式中、R26及びR27は、それぞれ独立して、アルキル及びハロアルキルから選択される)から選択され、
    22は、水素及びアルキルから選択され、
    23は、場合により置換されているアリール及び場合により置換されているヘテロアリールから選択され、
    24は、O及びNR25(式中、R25は、アルキル又はハロアルキルから選択される)から選択され、
    22は場合によりR23に連結されるか、又はR23は場合によりR25に連結される)、
    ただし、以下の化合物を除く:
    Figure 2023545588000129
  14. Eが、直鎖C2-3アルキレン基であり、該直鎖C2-3アルキレン基は、=O、-OH、-Hal、-C1-6アルキル、及び-C1-6ハロアルキルから選択される1つの置換基で場合により置換されている、請求項13記載の化合物。
  15. 21が、-ハロゲン、-CF、及び-CNから選択される、請求項13又は14記載の化合物。
  16. 23が、場合により置換されているアリール、好ましくは場合により置換されているフェニルである、請求項13~15のいずれか一項記載の化合物。
  17. 24が、NR25(式中、R25は、アルキル又はハロアルキルから選択される)である、請求項13~16のいずれか一項記載の化合物。
  18. 前記式(III)の化合物が、式(IIIa)の化合物、又はその立体異性体、互変異性体、薬学的に許容し得る塩、溶媒和物、若しくはプロドラッグによって表される、請求項13~15及び17のいずれか一項記載の化合物:
    Figure 2023545588000130

    (式中、R21、E、及びR24は、式(III)に関して定義したとおりであり、そして、環αは、場合により縮環されている(anellated)、場合により置換されている5員又は6員の複素環式基である)。
  19. 前記環αが、場合により置換されている、ピリミドン又はベンズピリミドンである、請求項18記載の化合物。
  20. 前記式(III)の化合物が、式(IIIb)の化合物、又はその立体異性体、互変異性体、薬学的に許容し得る塩、溶媒和物、若しくはプロドラッグによって表される、請求項13~15のいずれか一項記載の化合物:
    Figure 2023545588000131

    (式中、R21、E、及びR22は、式(III)に関して定義したとおりであり、そして、環βは、場合により縮環されている(anellated)、場合により置換されている5員又は6員の複素環式基である)。
  21. 環βが、場合により置換されている、オキサジアゾール又はチアジアゾールを含む、好ましくは、環βが、場合により置換されている、オキサジアゾール又はチアジアゾールである、請求項20記載の化合物。
  22. それぞれの1つ以上の場合による置換基が、それぞれ独立して、ハロゲン、CN、OH、NH、アルキル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、ハロアルコキシ、NH(アルキル)、N(アルキル)、シクロアルキル、シクロヘテロアルキル、単環式アリール、及び単環式ヘテロアリールから選択され、該シクロアルキル、シクロヘテロアルキル、単環式アリール、及び単環式ヘテロアリールが、それぞれ独立して、ハロゲン、CN、OH、NH、アルキル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、NH(アルキル)、及びN(アルキル)から;好ましくは、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、ハロアルコキシ、及びヘテロアルキルから;より好ましくは、ハロゲン、アルキル、ハロアルキル、及びヘテロアルキルから、選択される1つ以上で場合により更に置換されている、先行する請求項のいずれか一項記載の化合物。
  23. 請求項1~22のいずれか記載の化合物を含む組成物であって、請求項1~22における除くクレームのいずれも適用されず、好ましくは医薬組成物である、組成物。
  24. 請求項1~22のいずれか記載の化合物又は請求項23記載の組成物であって、前記化合物は医薬組成物中に含まれ、請求項1~22における除くクレームのいずれも適用されない、化合物又は組成物。
  25. 薬学的に許容し得る希釈剤、賦形剤、又は担体を更に含み、請求項1~22における除くクレームのいずれも適用されない、請求項23記載の組成物。
  26. 医薬として使用するための、請求項1~22、24若しくは25のいずれか記載の化合物又は請求項23若しくは25記載の組成物であって、請求項1~22における除くクレームのいずれも適用されない、化合物又は組成物。
  27. 癌、代謝障害、神経障害、又は感染性疾患の治療又は予防において使用するための、請求項1~22若しくは24~26のいずれか記載の化合物又は請求項23、25若しくは26のいずれか記載の組成物であって、請求項1~22における除くクレームのいずれも適用されない、化合物又は組成物。
  28. 癌の治療又は予防において使用するための請求項27記載の化合物又は組成物であって、請求項1~22における除くクレームのいずれも適用されない、化合物又は組成物。
  29. 前記癌が、白血病、特に急性骨髄性白血病(AML)及びB細胞急性リンパ芽球性白血病(B-ALL)、慢性白血病、例えば慢性骨髄性白血病;腺様嚢胞癌;骨肉腫;卵巣癌;ユーイング肉腫;肺腺癌及び前立腺癌;リンパ腫、神経芽細胞腫、消化器癌、子宮内膜癌、髄芽腫、前立腺癌、食道癌、乳癌、甲状腺癌、髄膜腫、肝臓癌、結腸直腸癌、膵臓癌、軟骨肉腫、骨肉腫、腎臓癌からなる群より選択され、好ましくは、前記癌が、白血病である、請求項28記載の使用のための化合物又は組成物であって、請求項1~22における除くクレームのいずれも適用されない、化合物又は組成物。
  30. 前記化合物が、E3リガーゼ複合体の少なくとも1つのメンバーに結合し、請求項1~22における除くクレームのいずれも適用されない、請求項1~22若しくは24~29のいずれか記載の化合物又は請求項23及び25~29のいずれか記載の組成物。
  31. 前記少なくとも1つのメンバーが、基質受容体、アダプタータンパク質;又はDDB1、CRBN、及びDCAF15からなる群より選択されるタンパク質等のE3リガーゼ複合体(CRL)のカリン足場タンパク質であり、請求項1~22における除くクレームのいずれも適用されない、請求項30記載の化合物又は組成物。
  32. 前記E3リガーゼ複合体(CRL)の少なくとも1つのメンバーが、CRL4であり、好ましくは、CRL4複合体のカリン、好ましくは、CUL4A及び/又はCUL4B、より好ましくはCUL4Bである、請求項31記載の化合物又は組成物であって、請求項1~22における除くクレームのいずれも適用されない、化合物又は組成物。
  33. 前記化合物が、分解されるべき1つ以上のタンパク質に結合し、請求項1~22における除くクレームのいずれも適用されない、請求項1~22及び24~32のいずれか記載の化合物又は請求項23及び25~32のいずれか記載の組成物。
  34. 前記1つ以上のタンパク質が、癌、代謝障害、神経障害、又は感染性疾患に関連する1つ以上のタンパク質であり、請求項1~22における除くクレームのいずれも適用されない、請求項33記載の化合物又は組成物。
  35. 前記1つ以上のタンパク質が、癌に関連する1つ以上のタンパク質である、請求項34記載の化合物又は組成物。
  36. 前記癌に関連する1つ以上のタンパク質が、細胞周期調節因子及び/又はキナーゼ、例えばCCNK、CDK12、CDK13、CDK4、CDK6、CDK9、EGFR、SRC、PDGFR、ABL1、HER2、HER3、BCR-ABL、MEK1、ARAF、BRAF、CRAF;ESR1、AR、MYB、MYC等の転写因子を含むDNA結合タンパク質;RNA結合タンパク質;足場タンパク質;HRAS、NRAS、KRAS等のGTPase;溶質輸送体;ホスファターゼ、BRD2、BRD3、BRD4、CBP、p300、ATAD2、SMARCA2、SMARCA4、PBRM1等のブロモドメイン及びクロモドメイン含有タンパク質、Gタンパク質共役型受容体;SHP2、PTPN1、PTPN12等の抗アポトーシスタンパク質;PDL1等の免疫制御因子、並びにこれらの組み合わせからなる群より選択され;
    前記代謝障害に関連する1つ以上のタンパク質が、ARX、SUR、DPP4、及びSGLTからなる群より選択され;
    前記神経障害に関連する1つ以上のタンパク質が、Tau及びβ-アミロイドからなる群より選択され、そして、
    前記感染性疾患に関連する1つ以上のタンパク質が、CCR5及びPLA2G16からなる群より選択される、請求項34又は35記載の化合物又は組成物。
  37. 前記癌に関連する1つ以上のタンパク質が、CCNK、CDK12及び/又はCDK13、BRD2、BRD3、BRD4、CBP、p300、ATAD2、SMARCA2、SMARCA4、PBRM1、CDK4、CDK6、CDK9、EWS-FLI、CDC6、CENPE、EGFR、SRC、PDGFR、ABL1、HER2、HER3、BCR-ABL、MEK1、ARAF、BRAF、CRAF、HRAS、NRAS、KRAS、BCL2、MCL2、SHP2、PTPN1、PTPN12、ESR1、AR、MYB、MYC、PDL1、並びにこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項34~36のいずれか記載の化合物又は組成物。
  38. 前記癌に関連する1つ以上のタンパク質が、CCNK、CDK12、及び/又はCDK13からなる群より選択される、請求項34~37のいずれか一項記載の化合物又は組成物。
  39. 前記癌に関連する1つ以上のタンパク質が、CCNKである、請求項34~38のいずれか記載の化合物又は組成物。
  40. 請求項1~22若しくは24~39のいずれか記載の化合物又は請求項23~39のいずれか記載の組成物の有効量を、そのような処置を必要とする対象に投与することを含む、疾患を治療又は予防する方法であって、請求項1~22における除くクレームのいずれも適用されない、方法。
  41. 前記疾患が、癌、代謝障害、神経障害、又は感染性疾患であり、そして、前記対象が、癌、代謝障害、神経障害、又は感染性疾患を有する患者である、請求項40記載の方法。
  42. 前記疾患が癌であり、そして、前記対象が、癌を有する患者である、請求項41記載の方法。
  43. 疾患を治療又は予防するための医薬を製造するための、請求項1~22若しくは24~39のいずれか記載の化合物又は請求項23~39のいずれか記載の組成物の使用であって、請求項1~22における除くクレームのいずれも適用されない、使用。
  44. 前記疾患が、癌、代謝障害、神経障害、又は感染性疾患であり、そして、前記対象が、癌、代謝障害、神経障害、又は感染性疾患を有する患者である、請求項43記載の使用。
  45. 前記疾患が癌であり、そして、前記対象が、癌を有する患者である、請求項44記載の使用。
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